【文章內(nèi)容簡介】 因的作用下，主要以操縱子為單位，轉(zhuǎn)錄出一條多順反子mRNA，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成；而且轉(zhuǎn)錄和翻譯是偶聯(lián)的，很少發(fā)生mRNA的加工、修飾。但也存在轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控，例如反義RNA的調(diào)控，翻譯的調(diào)控，RNA開關(guān)等。② 在真核生物中，基因表達的調(diào)控十分復(fù)雜，可發(fā)生在多個層次、多個水平，包括從染色體和染色質(zhì)的表觀遺傳學(xué)控制，DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、加工與拼接、蛋白質(zhì)翻譯及翻譯后加工、修飾等等。對于真核生物基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，主要是順式作用元件（cisacting element）與反式作用因子(transacting factor)的相互作用。③ 另外，DNA的重排和RNA的交替剪接也是真核生物基因表達多樣性的重要機制；近年發(fā)現(xiàn)的小分子RNA通過RNA干擾途徑也可調(diào)節(jié)基因的表達，介導(dǎo)DNA的甲基化、mRNA的降解及翻譯起始的抑制等。5. 轉(zhuǎn)座子的遺傳學(xué)效應(yīng)與應(yīng)用答：① 改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)，引起的染色體DNA缺失或倒位；② 誘發(fā)基因突變；③ 調(diào)節(jié)基因表達，很多轉(zhuǎn)座子帶有增強子，有的還含有啟動子，能促進基因的轉(zhuǎn)錄活性；轉(zhuǎn)座子插入某個基因的內(nèi)含子或外顯子中而影響該基因表達；④產(chǎn)生新的變異；⑤應(yīng)用轉(zhuǎn)座子標(biāo)記技術(shù)，克隆目的基因；⑥以轉(zhuǎn)座因子作為基因工程載體，進行轉(zhuǎn)基因等遺傳操作。6. 簡述染色質(zhì)重塑的基本過程及其生物學(xué)功能。答：染色質(zhì)重塑是指導(dǎo)致整個細胞分裂周期中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和位置改變的過程。此過程由兩種蛋白復(fù)合體所介導(dǎo)，即ATP依賴型核小體重構(gòu)復(fù)合體和組蛋白修飾復(fù)合體。染色質(zhì)的重塑因子通過利用ATP水解釋放的能量，引起特定核小體位置的改變(滑動),或核小體三維結(jié)構(gòu)的改變, 或二者兼有,將核小體重新排布，從高度致密的染色質(zhì)上解開,從而使啟動子區(qū)中的順式作用元件得以暴露, 為反式作用因子（轉(zhuǎn)錄因子）與之結(jié)合提供了空間接觸的可能。組蛋白修飾因子并不改變核小體的位置，而是在DNA上作標(biāo)記，以招募其他的活性成分(組蛋白密碼)，對核心組蛋白N端尾部進行共價修飾，從而改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)重塑是DNA修復(fù)和基因表達調(diào)控過程中的一個重要環(huán)節(jié)。細胞基因組中的DNA通常并非處于裸露狀態(tài)，而是與組蛋白一起構(gòu)成結(jié)構(gòu)致密的染色質(zhì)，故染色質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變會影響基因的表達。細胞中存在著各種不同的染色質(zhì)重塑因子復(fù)合物激活或者沉默基因的表達。染色質(zhì)重塑在個體發(fā)育，人類疾病及基因劑量補償中具有重要作用論述題1. 有哪些方法可用于功能基因組學(xué)的研究？現(xiàn)在有何進展？答：隨著多種生物全基因組序列的獲得，基因組研究正在從結(jié)構(gòu)基因組學(xué)轉(zhuǎn)向功能基因組學(xué)的整體研究。在功能基因組學(xué)的研究中通常運用高通量技術(shù)（highthrouput techniques），如DNA微陣列（DNA microarrays），反向遺傳學(xué)（reverse genetics）技術(shù)如基因打靶，轉(zhuǎn)基因以及反義mRNA和RNA干擾等技術(shù)來系統(tǒng)地分析基因功能及基因間相互作用，基因組的時空表達以及發(fā)現(xiàn)和尋找新基因等。（1）DNA微陣列技術(shù)又稱DNA芯片（DNA chips）或基因芯片技術(shù)（gene chips），它通過將對應(yīng)于不同基因 或cDNA的DNA片段或寡聚核苷酸點樣于微芯片上形成高密度的矩陣，與熒光標(biāo)記的總mRNA進行雜交，然后通過激光共聚焦掃描檢測并運用計算機軟件對雜交信號進行自動化定性定量分析，具有高通量、實時、靈敏、準(zhǔn)確等特點。（2）基因打靶是指通過轉(zhuǎn)染的DNA序列與細胞內(nèi)同源的基因組序列（靶序列）之間進行同源重組，以改變靶序列來研究其結(jié)構(gòu)和功能或進行基因治療的技術(shù)。基因打靶技術(shù)包括基因敲除（knockout）和基因敲入(knockin)，前者是用無功能的DNA序列與靶序列重組，破壞原基因組的遺傳功能，后者是用有功能的DNA序列與受到破壞的靶序列重組使其恢復(fù)遺傳功能。基因打靶技術(shù)是一種從基因到表型的新研究方法，屬于反求遺傳學(xué)范疇。（3）反義mRNA技術(shù)通過向細胞導(dǎo)入一段與特定編碼mRNA互補的非編碼RNA鏈，使其與該段mRNA特異性結(jié)合而定向阻抑靶基因表達的技術(shù)。這一技術(shù)的成熟，為功能基因組學(xué)的研究和基因治療提供了新的思路。在反義mRNA技術(shù)的研究過程中，科學(xué)家們意外發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入正義mRNA（sense RNA）與導(dǎo)入反義mRNA具有等效的阻抑效應(yīng)。而更令人吃驚的是如果導(dǎo)入相應(yīng)雙鏈RNA（dsRNA），其阻抑效應(yīng)比導(dǎo)入任一單鏈RNA強十倍以上，dsRNA若經(jīng)純化則阻抑效應(yīng)更強。這種雙鏈RNA特異性地作用于與其序列配對的基因而抑制其表達的現(xiàn)象叫做RNA干涉。RNA干涉技術(shù)作為一種新的定點敲除knockdown技術(shù)，賦與了功能基因組學(xué)、基因治療等全新的思路，堪稱生命科學(xué)近年來的革命性的突破。因而發(fā)現(xiàn)RNA干擾機制的兩位美國科學(xué)家Fire和Mello榮獲2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎?？梢娫擁棾晒闹卮罂茖W(xué)意義。2. 目前最常用的突變體創(chuàng)制方法有哪些？如何利用突變體進行功能基因組學(xué)研究？答：，化學(xué)誘變劑主要有烷化劑、堿基類似物、亞硝基化合物、疊氮化物等，多用烷化劑，如EMS和MNU等。EMS誘發(fā)的特點是突變均勻分布于整個基因組中而不呈現(xiàn)明顯的“熱點”。我們不僅僅可以通過EMS造成轉(zhuǎn)錄提前終止的功能缺失突變體來研究基因的功能，也可以通過錯義突變引起的一些表型較弱、中間類型的突變體來研究功能蛋白中某個特定氨基酸殘基的功能。，誘變劑主要有紫外線，X射線，γ射線，快中子，激光，微波，離子束等；電離輻射廣泛用于植物、動物和微生物的誘變育種，由于快中子具有能量高、輻射處理的劑量容易控制和操作簡便等特點，在生物誘變上具有獨到的優(yōu)點：如對子粒較大的玉米、大豆等的誘變效率較高，誘變的劑量（強度和時間）容易控制，在一個基因組上可以存在多個突變位點，同時誘變后生物材料仍保持較高的活性，轉(zhuǎn)基因，基因打靶，激活標(biāo)簽法, G atew ay 全長cDNA 過量表達技術(shù)和RNA干涉技術(shù)等。TDNA標(biāo)簽技術(shù)是以農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)的一種插入突變研究方法，在獲得穩(wěn)定的突變表型后,可用報告基因為探針在突變體文庫中克隆相應(yīng)的功能基因。還可通過質(zhì)粒挽救的方法克隆插入序列兩翼的基因片段。TDNA標(biāo)簽突變體庫除了通過基因敲除來研究基因功能以外，還可通過對TDNA標(biāo)簽的改造建立了激活標(biāo)簽（activation tagging）突變體庫，和捕獲標(biāo)簽（entrapment tagging）突變體庫。轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽技術(shù)：廣泛應(yīng)用于病毒、細菌、酵母、果蠅、擬南芥菜、水稻等物種的突變體創(chuàng)制與基因功能研究。尤其是在高等植物上取得了突破性進展，如玉米激活子 (activator，Ac)、解離子 (dissociation，Ds)、增變子 (mutator，Mu)、金魚草Tam、矮牽牛dTphl以及水稻的Tos17。構(gòu)建突變體庫是功能基因組學(xué)研究的重要手段。：通過 TILLING、PCR－walking 或圖位克隆技術(shù)，可以獲得某些突變性狀所對應(yīng)的突變基因，確定基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系。只要擁有飽和的突變體庫，理論上可以獲得所有基因的突變體。，研究生物生長發(fā)育和代謝途徑3.