分子进化与系统发育学
第一篇:分子进化与系统发育学
神经元发育与退行性病变的分子细胞遗传机制
自然科学基金申请书
项目名称:
神经元发育与退行性病变的分子细胞遗传机制
申 请 者:
所在单位:
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电
话:
传
真:
申请日期:
川北医学院
637000 南充市顺庆区涪江路234号
0817-2340136
2011年12月
一、研究内容
主要研究内容: (1)Rheb/mTor信号通路在神经元发生、极化、网络化及神经退行性病变中的作用及分子机制:
体外研究发现,mTOR信号通路对神经元的发生、发育起重要作用,而Rheb处于mTOR蛋白上游并对其起正调节作用,前期工作发现,Rheb1敲除小鼠的大脑发育出现明显异常。我们的初步研究表明小鼠中mTOR的激活需要与神经元早期发育密切相关的Rheb1。 Nestin-Cre介导的神经前体细胞敲除Rheb1导致小鼠大脑体积和重量均减少约50%。基于上述,我们计划深入研究Rheb/mTOR信号通路在神经元发生阶段作用和机制。预计本课题将帮助我们阐明Rheb1/mTOR信号通路在神经元发生作用和机制,为相关疾病的防治提供理论基础。
(2)与铁离子代谢相关基因在神经元发生、极化和网络化中的作用及分子机制:
研究结果表明,铁离子与神经元的发育密切相关,但其分子机理尚不清楚。为深入研究铁离子和铁转运蛋白在脑神经发育中的分子机理,我们将在神经前体细胞中敲除铁离子运输基因包括铁转运蛋白受体(Transferrin Receptor,TFR)、二价金属转运体(DMT1)和运铁素(Ferroportin,Fpn或SLC40A1)。 铁转运蛋白受体主要摄取转铁蛋白结合铁(Transferrin-bound iron,Tf-Fe),二价金属转运体主要摄取非转铁蛋白结合铁(Non-Transferrin-bound iron,NTBI),而运铁素在机体内唯一具有从细胞内泵出铁离子的蛋白。这三个基因涵盖了细胞摄取和泵出铁离子的主要通路。通过本课题的研究我们将确定铁离子转运在神经元发生过程中的作用和机理,为防治铁离子代谢失调引起的神经性疾病奠定基础。
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并且体外试验已经表明Numb调节神经元的极化。铁离子、转铁蛋白与内吞调节蛋白Numb共同参与内吞功能,但在脊椎动物中还未有遗传学证据证明这些分子介导的内吞调节神经元的极化。本课题将以这些基因敲除小鼠为模型,运用多种前沿生物学技术阐明中枢神经系统神经元摄取、泵出铁离子的通路和内吞调节蛋白Numb/Numblike在神经元极化中的作用及分子机制。课题的研究将确定TFR、DMT
1、Fpn、numb和numblike信号通路是否是神经元极化所必需的,同时将为进一步揭示它们调控神经元极化的分子机制,为相关疾病的防治提供新的途径。
(3)研究Gsα在神经元极化中的作用及分子机制:
我们的前期工作表明异三聚体G蛋白的亚基Gs称性分裂和细胞极性,Emx1-cre介导的在大脑的神经前体细胞中敲除Gs致大脑的重量减轻50%和产后月内死亡。虽然我们已在Gs胞不对称细胞分裂的调控方面取得显著进展(被资助),最近体外和遗传学研究提示Gs题的研究将确定Gs号通路调控神经元极化分子机制。
(4)BDNF在神经元网络化中的作用及分子机制:
BDNF几乎在神经元的各个发育阶段都具有重要功能。其基因突变Val66Met导致它在神经元内活性诱导分泌缺陷,因而造成精神疾病,但是具体的分子机制还不清楚。 为此我们建立了BDNFmet转基因小鼠模型。 此模型真实反映BDNFmet相关精神疾病的行为特点。预计本课题的研究将确定BDNFmet在树突和树突棘形成中作用和分子机制,及对神经传递的调节,进一
Gs 3
步深化理解BDNFmet诱导精神疾病的发生病理及环境因素对BDNFmet精神疾病的影响,发现治疗BDNFmet诱导精神疾病的介入方式。 (5)线粒体自噬在神经元发育和退行性病变中的功能及调节机制:
线粒体自噬是细胞控制线粒体数量和清除受损线粒体的唯一途径。线粒体自噬不足会导致受损线粒体的积累,引起细胞凋亡;而线粒体自噬过量会导致ATP水平下降,引起细胞的自噬性死亡。由于神经元对线粒体的正常运行具有特别高的要求,它们必须具备精细的线粒体自噬调节机制,以将它控制在适当水平。在本课题中,我们将运用细胞筛选方法分离线粒体自噬的促进因子和抑制因子,通过研究它们的生化功能,揭示线粒体自噬特有的调节方式。进一步通过研究它们在神经元发育和退行性病变过程中的作用和变化,阐明线粒体自噬在神经系统中的功能和调节机制,为发展相关神经疾病的新一代防治方法提供理论基础。
二、预期目标
总体目标:
确定在神经细胞发生发育及退变过程中起重要作用的信号分子,阐明在该过程中胞外信号如何通过细胞内信号传导发生作用,为防治神经精神性疾病提供理论依据,并为相关疾病研究建立动物模型。
五年预期目标:
1、 对神经细胞发生,极化,突触形成,及神经退行性病变的机理研究有所突破,明确Rheb/mTOR通路在神经元发育及退行性病变中的作用和机理,确定是 4
否可通过干预mTOR通路治疗神经精神疾病。
2、 利用制备的条件性基因敲除小鼠建立一系列特异小鼠模型,确定信号蛋白的不对称分布和膜蛋白内吞在神经元发育和退行性病变中作用及机理。
3、 明确变性蛋白、老化线粒体的清除与退行性病变的关系,建立以干预线粒体自噬活力为基础的神经精神疾病治疗方法。
4、 建立和完善小鼠遗传学,活体影象等公用技术平台。
三、研究方案
总体研究方案
项目拟以神经元为研究核心,分别围绕神经元的发生与极化,神经突起的形态发生,以及神经元退行性病变的分子机制等问题,从分子、细胞乃至整个机体的层次进行系统而深入的研究。我们希望通过构建一系列神经细胞特异性基因敲除小鼠,结合多种现代生物学前沿技术,如高分辨荧光染色影像分析、基因工程报告小鼠、免疫共沉淀、RNA干扰等,阐明上述问题的分子机制,为进一步的研究和临床治疗打下坚实基础。本课题立意新颖,技术先进,重点突出,内容具体,具有极大的理论研究意义和实际应用价值。
本项目的特色与创新性:
1. 立题新颖:我们的研究将首次揭示胞内调控因子,如
Gsα、Rheb和Fe,在神经元分化发育过程中的作用和机制。本项目的研究内容处于当代生命科学的前沿,国内外均未见类似的研究报道。
2. 技术先进:我们将大量采用目前世界上先进的生物学研究手段,如条件性基因敲除和报告基因技术(如Rosa26-GFP),荧光标记和成像(如catFISH)等,着重在体内研究基因在神经元发生和发育中的作用。
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3. 取得重大突破的可能性大:参与本项目的科学家积累了大量前期工作的基础,在Cell ,Nature,Science,Nature Genetics,Nature Neuroscience,Neuron,Moleculler Cell,Development,Genes Development等世界顶级杂志上发表论文26篇,影响因子达520,被引用次数达6000多次。该项目应用先进的技术手段,在大量前期工作基础上,研究神经元的发生、极化、树突形成及退变的分子机制等神经发育生物学的重大问题。项目所需关键条件性基因敲除小鼠和Cre小鼠已制备(如下图),因此,取得重大突破的可能性极大。
4. 神经系统发生发育的基础研究与临床疾病紧密相关。神经元生理功能和调节的失调将导致神经元退行性病变,如老年性痴呆症和帕金森氏病,我们对相关机制的阐明将有利于寻找新的药物靶点,开发新的神经元保护药物,从而为治疗神经疑难疾病发现新途径。
课题设置: 1) 神经元发生的分子机制:重点研究Rheb/mTOR信号通路和铁离子在神经元发生中的作用和机制;2) 神经元极化的分子机制:重点研究G-蛋白信号通路(Gsa,Rheb)和铁离子在神经元极化中的作用和机制;3) 神经元突起形态发生的分子机制:着重研究生长因子BDNF、Rheb和铁离子在神经元突起形态发生的作用和机制;4) 神经元退行性病变的分子机制:侧重研究线粒体自噬和Rheb/mTOR信号在神经元退行性病变中的作用和机制。
各课题既重点突出、内容具体、责任明确, 又互相合作、相互促进。各课题之间将在资源、技术和人才三方面充分实现共享,我们将共同利用多品系的基因敲除小鼠进行各课题相关基因功能的研究,节约大量的人力和经费,并且互相学
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习先进实验技术和交换专业人才,提高科研效率。
研究内容
1.建立和验证多个神经细胞特异性mTOR上游分子Rheb
1、Rheb2及下游分子Shank3敲除小鼠品系。
2.初步分析Rheb/mTOR信号对大脑皮层、海马神经元和小脑蒲肯野细胞发生、极化和网络化的影响。
3.探讨Rheb/mTOR信号异常与神经祖细胞损伤的关系。
4.建立和验证TFR和Fpn等铁离子代谢相关基因的中枢神经系统敲除模型 。 5.初步分析上述基因敲除小鼠是否出现中枢神经系能发育异常。
6.探讨Gsα与神经细胞极化分子如Par3,Par6,LKB1或numb等的转运和定位的关系。 7.通过转基因小鼠观察BDNFmet变异导致的神经元树突发生异常有无脑区的特异性,是否有不同脑区间的神经环路改变及其相应的行为学异常。
8研究BDNF及其受体TrkB参与活性调控神经突起形态发生的分子细胞学机制。 9.完成线粒体自噬调节因子的筛选,并在体外培养的细胞中验证所筛选出的果蝇基因及其哺乳类同源基因具有线粒体自噬的调节功能。
10.研究AD、PD相关突变是否通过改变线粒体通透性骤变孔(mPTP)的开关来引发或抑制它们的自噬,并进一步探讨它们影响mPTP的生化机制。
11.着重在生化机理方面有所突破,如,探讨Rheb/mTOR信号是否影响与神经细胞极化、神经突起的形成、网络化相关的基因转录与蛋白质合成;初步揭示Rheb/mTOR对自噬在神经元发育与退行性病变中的功能调控的分子机制,切实做到表型/功能分析与机理有机结合。
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预期目标
1.完成TFR和Fpn等铁离子代谢相关基因的中枢神经系统敲除模型的制备及验证,包括TFRf/f-Nestin-cre和Fpnf/f-Nestin-cre,为研究铁离子代谢在神经元发生、极化、网络化和死亡/退变中的作用打下基础。
2.建立和完善与研究神经系统发育相关的解剖学,免疫组化及体内成像等实验技术,检测上述基因敲除小鼠是否出现中枢神经系能发育异常。
3.完成多个神经细胞特异性Gsα敲除小鼠品系的制备及验证,包括Gsαf/f-Nex-cre, Gsαf/f-Nestin-cre和 Gsαf/f-Nestin-creER,为研究Gsα在神经元极化中有作用和分子机制打下基础。
4.建立并完善膜片钳技术测定轴突和树突专一的钾钠通道,并利用此技术初步研究Gsα在神经元极化中的作用。
5.多个BDNF转基因小鼠系的制备和验证,包括BDNFmetThy1-EGFP,BDNFwtThy-EGFP,为研究BDNF在神经突起形态发生中的作用和分子机制打下基础。 6.确定BDNF及其受体TrkB在神经元活性调控突起生长中的作用,以及BDNFmet突变是否干扰了此过程及其机制。
7.建立线粒体自噬速度的萤光测定方法,并确定能明显提高或降低线粒体自噬速度的AD、PD相关突变。
8.建立线粒体自噬调节因子的细胞筛选系统,包括果蝇的Tom20-Dendra2稳定细胞株和RNAi库,并通过早期测试,确定大通量筛选的可行性。
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9.确定线粒体自噬在神经元发育过程中的作用和调节机制。 10.确定线粒体自噬异常导致神经元退行性死亡的分子机制。
11.确定AD、PD相关突变是否通过影响新筛选出的调节因子来改变细胞内的线粒体自噬水平,并进一步阐明它们的作用机制。
第二篇:系统发育和演化
系统发育和演化是什么?应用领域是哪些?你的理解
1. 系统发育是指某一个类群的形成和发展过程。
演化又称进化,指生物在不同世代之间具有差异的现象,以及解释这些现象的各种理论。
2. 系统发育主要应用于分类学研究,以及物种保护。
对演化的认识能够加强人们对物种起源与发展的认识,主要应用于古生物学、分类学、进化生物学、生物地理学和遗传学等领域中
3. 生物在系统发育中,是从低级到高级,从简单到复杂,种类由少到多,经历了长期的演化过程。
系统发育主要研究的是类群之间的进化关系和亲缘关系。以分子钟假说为基础,在进化过程中,相似功能位点的分子进化速率则几乎完全一致,根据核酸和蛋白质的序列信息,可以推断出物种之间的系统发生关系,一般用分枝图表(进化分支树)来描述,这个进化分支树就描述了同一谱系的进化关系,包括了分子进化(基因树)、物种进化以及分子进化和物种进化的综合。在植物系统分类学研究中常用的核酸序列有ITS, rbcL, matR, trn.
演化在生物学中是指族群里的遗传性状在世代之间的变化。演化的主要机制是生物的可遗传变异,以及生物对环境的适应和物种间的竞争。自然选择的过程,会使物种的特征被保留或是淘汰,甚至使新物种诞生或原有物种灭绝。地球上的所有生命,是来自30多亿年前形成的共同祖先,之后生物持续不断的演化。达尔文的自然选择与孟德尔的遗传定律结合,形成了现代综合理论,也将演化单位(基因)和演化机制(自然选择)有机的结合起来。但随着生物科学的发展,现代综合理论引进了群体的概念,认为进化的基本单位是群体而不是个体;进化是由于群体中基因频率发生了重大的变化。同时,在演化的动力上提出处理自然选择外,还有基因漂流的作用。演化的结果可能是物种对生活环境的适应,新物种的形成或旧物种的灭绝。物种形成是一个漫长的过程,必须要经历隔离才能演化为新的物种。
演化过程中可能会发生趋同演化,平行演化、谱系分选、基因水平转移以及旁系同源等现象,这就给系统发育研究物种之间的相互关系造成了困扰,需要用多种系统发育研究方法综合分析。
系统发育的实验结果可以用进化分支树(cladogram)来表示,该树可以反映物种之间的进化关系和亲缘关系,其枝长无意义;而演化的实验结果可以用系统发生树(phylogram)或年代图(chronogram)来表示,都可以反映物种的进化过程,系统发生树的枝长代表着基因的变化,而年代图的枝长代表着时间的推移,若是加上化石标记,就可以得到某一个物种产生的大概时间。
第三篇:企业文化的进化与升级
摘要:凡是企业皆有文化,甚至可以说有两个人以上的地方就有文化。让企业文化的宣传更加生动形象,有三种方法:一是把“精神人格化”,二是把“理念故事化”,三是把“规范案例化”。
让企业文化的宣传更加生动形象,有三种方法:一是把“精神人格化”,二是把“理念故事化”,三是把“规范案例化”。
凡是企业皆有文化,甚至可以说有两个人以上的地方就有文化。
企业文化本身是企业存在的一种体现。不同的是,有些企业的文化是“山顶洞文化”,原始、质朴、粗犷;有些企业的文化是“酷吏式文化”,充满猜疑、欺骗和诬陷;有些企业的文化是“晚清式文化”,昏庸、腐败、低效、守旧;还有一些企业的文化是所谓“宣传式文化”,这种文化的最大优势就是懂得把文化本身作为宣传的噱头,它们依仗自身企业的强大实力或者市场占有率几乎控制全部的“文化话语权”,频频在媒体、沙龙、培训中为自身文化歌功颂德,使不明所以者误以为只有它们才有文化,或误以为只有它们的文化才是真正的文化;还有些企业的文化是“内敛式文化”,成熟而不腐朽,厚重而不保守,开放而不张扬,先进而不傲慢。
从这个角度上讲,案例中的卡芾则是典型的“宣传式文化”,对内是如此,对外也是如此。真正的文化内核并没有落到实处,浸入骨中。文化需“文而化之”
企业文化原本就是一种潜意识的东西,看不见,摸不着,但根据案例内容我们发现,卡芾在企业文化建设过程中,不自觉地发展成“文”而不“化”,要么用来忽悠大众和媒体,要么就是用来忽悠合作伙伴。
文化文化,就得“文而化之”。
如何“文而化之”,关键在于文化是否合适。帽子不在于大小,关键在于是
否戴着舒服、有用。企业文化不是写在纸上、挂在墙上的装饰品,它的最终目的是要在企业实践中发挥其应有的作用。文化的适合与否,与企业自身的发展阶段以及企业所处的大环境息息相关。比如,对那些尚未站稳脚跟的小企业来说,生存和发展才是最大的、最根本的企业文化。企业文化要得到真正的实施,企业领导是关键。对于企业文化的具体实践问题,实例引导是个不错的手段。
企业的观念文化比较抽象,如何生动形象地进行宣传教育呢?我认为,一是把“精神人格化”。大庆石油人把大庆精神人格化,持续深入地开展“学铁人,立新功”的主题教育活动,强化了全体员工对企业精神的理解。二是把“理念故事化”。蒙牛集团通过非洲大草原“狮子与羚羊”的故事,生动地阐释了“物竞天择、适者生存”的竞争理念。三是把“规范案例化”。运用正反案例的“震撼效应”,加深行为规范的指引力度,使之入脑入心。
此外,制度是企业文化不可或缺的重要方面。它也是企业成长的一个直接反映。我们经常所说的“固化于制”,就是用制度、机制来反映文化理念,将已取得的文化建设成果用规章、制度固定下来,对员工既是价值观的导向,又是制度化的规范。
“僵化-固化-优化-僵化”循环
为了“文而化之”,我们需要先“细化”,接着“僵化”,再“固化”,最后再“优化”。“文”是为了传播,“化”是为了实用。
企业文化的“细化”不但需要全体管理人员甚至全体员工的大力参与,而且需要反复研讨、现场模拟,而不是个别管理者的“闭门造车”、“个性化创造”。
企业文化的“僵化”需要有关岗位员工完全照搬企业文化的相关规则,一字不差地按照规则做工作,这里不可灵活变通,若灵活变通,则会“仁者见仁、智者见智”,每个人按照自己的理解做事,工程的质量、工作的结果就无法保证。
再说企业文化的“固化”,员工僵化执行企业文化的相关规则,无论是主动还是被动,只要能够始终如一,坚持不懈,久而久之,执行规则就会成为员工的习惯,此时规则已经固化在员工心中,成为员工的自觉意识。
企业文化得到“固化”,员工自觉执行企业文化的相关规则,规则中的不足就会真实地显现出来(规则实施之初也会有问题显露,但因此时规则尚未“固化”,故问题并不一定是规则本身原因导致),员工包括各级管理者均可就此提出优化建议,专职部门及各级管理者受理建议,组织实施规则的“优化”。优化后再僵化,而后固化。如此方能进入“僵化-固化-优化-僵化”的循环。
托马斯·彼得斯和小罗伯特·沃特曼曾经说过:“成绩卓越的公司能够创造一种丰富、道德观念高尚且为大家所接受的文化准则。”卡芾也许目前不是最卓越的,但我们相信,如果它真能朝着这个方向努力,它一定会成为一家真正受人尊敬的卓越的公司。
第四篇:生物进化的意义与感想
我们都知道,进化论已经被达尔文创立了140余年了,在它诞生时,是作为一种假说。除达尔文对这些植物,动物的外形观察得出了结论以外,但是没有什么其他证据。达尔文在他的书中谈论到,他认为在当时的化石研究中没有证据显示有过度的类型存在,承认这是最简单而且有说服力的。他找到了进化论的不足之处,而且希望有人去证明。但是现在,进化论变成了公理;信仰;甚至是宗教。但是却不能讨论,只能被接受,不然的话就被别人批判,有可能会被贴上伪科学的标签。在现在任意一本生物杂志上,却再也找不到有关进化论的文章了。八十年代的时候,对于4000多种学术文章的检索都没有发现有反对声音的文章,因此进化论的支持者说,进化论的研究已经取得了成功。
通过这学期的学习,我知道进化生物学的
第五篇:遗传与进化高考知识点
书是随时在近旁的顾问,随时都可以供给你所需要的知识,而且可以按照你的心愿,重复这个顾问的次数。下面小编给大家分享一些遗传与进化高考知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
遗传与进化高考知识1
第一章:遗传因子的发现
1. 相对性状:同种生物的同一性状的不同表现类型。控制相对性状的基因,叫作等位基因。
2. 性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
3. 假说-演绎法:观察现象、提出问题→分析问题、提出假说→设计实验、验证假说→分析结果、得出结论。测交:F1与隐性纯合子杂交。
4. 分离定律的实质是:在减数分裂后期随同源染色体的分离,等位基因分开,分别进入两个不同的配子中。
5. 自由组合定律的实质是:在减数第一次分裂后期同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
6. 表现型指生物个体表现出来的性状,与表现型有关的基因组成叫作基因型。
第二章:基因和染色体的关系
7.减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。
8. 减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂过程中。
9. 一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精子(两种基因型)。
10. 对于有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
11.同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来母方。同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。
12. 减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期,染色体不再复制。
13. 男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿,叫交叉遗传。
14. 性别决定的类型有XY型(雄性:XY,雌性:X-X)和ZW型(雄性:ZZ,雌性:ZW)。
第三章:基因的本质
15. 艾弗里通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
16. 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
17. 凡是具有细胞结构的生物,其遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
18. DNA双螺旋结构的主要功能特点是:
(1)DNA分子是由两条链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A一定与T配对;G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
19.DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶(解旋酶、DNA聚合酶)。DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
20.DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体(叶绿体和线粒体中的DNA上也有基因)。
21. 遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的,从亲代DNA传到子代DNA,从亲代个体传到子代个体。
22.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基排序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
遗传与进化高考知识2
1.格里菲思的体内转化实验得出的结论是:加热杀死的 S 型细菌中含有某种转化因子使 R型活细菌 转化为 S型活细菌。2.艾弗里的体外转化实验得出的结论是:DNA 是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。3.噬菌体侵染细菌实验证明了 DNA是遗传物质。4.细胞生物的遗传物质是 DNA,病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。
5.证明 DNA 是遗传物质的实验思路是:将 DNA、蛋白质等组成生物的各种物质分离开,单独地、直接地观察它们的作用。
6.DNA 分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构 成基本骨架,碱基排列在内侧。
7.科学家运用同位素标记技术,采用假说—演绎法,证实了 DNA 以半保留方式复制。8.DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。
9.DNA 复制具有边解旋边复制、半保留复制的特点,主要发生在细胞核中,需要有模板、原料、酶和能量。
10.DNA 复制需要解旋酶和 DNA 聚合酶参与。
11.基因是有遗传效应的 DNA 片段,其主要载体是染色体,线粒体和叶绿体中也存在基因。
12.RNA 与 DNA 在化学组成上的区别在于:RNA 中含有核糖和尿嘧啶,DNA 中含有脱氧核糖和胸 腺嘧啶。
13.转录是以 DNA 的一条链作为模板,主要发生在细胞核中,以 4 种核糖核苷酸为原料。
14.一种密码子只能决定一种氨基酸,但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。
15.决定氨基酸的密码子不止61 种,反密码子位于tRNA 上。
16.基因对性状的控制有两条途径,一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状;二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
17.转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指 S 型细菌的 DNA 片段整合到 R 型细菌的 DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。
18.加热并没有使 DNA 完全失去活性:加热杀死 S 型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是内部的 DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
19.并非所有的 R 型细菌都能被转化,只是小部分 R 型细菌被转化成 S 型细菌。转化效率与 DNA 纯 度有关,纯度越高转化效率越高。
20.体内转化实验不能简单地说成 S 型细菌的 DNA 可使小鼠致死,而是具有毒性的 S 型细菌可使小 鼠致死。
21.含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,所以应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
22.35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测时,只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
23.对于某一种生物而言,遗传物质只有一种(DNA 或 RNA),不能说主要是 DNA。
24.配对的碱基,A 与 T 之间形成 2 个氢键,G 与 C 之间形成 3 个氢键,C-G 对占比例越大,DNA 结构越稳定。
25.DNA 复制的场所并非只在细胞核,真核生物中,除细胞核外还有线粒体、叶绿体;而原核生物中, DNA 分子复制的场所有拟核、细胞质。
26.DNA 复制发生于细胞分裂间期和在 DNA 病毒繁殖时,其中的细胞分裂并非仅指减数分裂和有丝分裂。
27.DNA 分子并非全部解旋后才开始进行 DNA 复制,而是边解旋边复制。
28.遗传效应是指基因能够转录成 mRNA,进而翻译成蛋白质,能够控制一定的性状。
29.DNA 分子中还存在着不具有遗传效应的片段,在真核细胞中这部分片段所占比例很大,这些片 段不是基因。
30.通常的基因是指双链DNA 片段,而 RNA 病毒的基因是指具有遗传效应的 RNA 片段。
31.转录的产物不只是mRNA,还有 tRNA、rRNA,但只有 mRNA 携带遗传信息,3 种 RNA都参 与翻译过程,只是作用不同。
32.翻译过程中 mRNA 并不移动,而是核糖体沿着 mRNA 移动,进而读取下一个密码子。
33.转录和翻译过程中的碱基配对不是 A-T,而是 A-U。
34.并不是所有的密码子都决定氨基酸,其中终止密码子不决定氨基酸。
35.tRNA 含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱基),不是仅由3 个核糖核苷酸(碱基)构成。
36.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种 tRNA 转运。
37.一种密码子只能决定一种氨基酸,一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。
38.密码子有64 种(3 种终止密码子和 61 种决定氨基酸的密码子),而反密码子理论上有61 种。
39.不同细胞中的中心法则途径:高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径,如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有;但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径;哺乳动物成熟的红细胞中无信息传递。RNA 复制和逆转录只发生在被 RNA 病毒寄生的细胞中,而在其他生物体内不能发生。
40.基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系:基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
41.体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”:如甲状腺激素、黑色素、淀粉等,则该类性状往往是基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状。
遗传与进化高考知识3
1.诱变因素不能决定基因突变的方向:诱变因素可提高基因突变的频率,但不会决定基因突变的方 向,基因突变具有不定向性的特点。
2.基因突变时碱基对的改变可多可少:基因突变是 DNA 分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改 变,只要是基因分子结构内的变化,1个碱基对的改变叫基因突变,多个碱基对的改变也叫基因突变。
3.基因突变不会改变 DNA 上基因的数目和位置:基因突变发生在基因内部,只是产生了新的等位基 因或新基因,并没有改变 DNA上基因的数目和位置。
4.基因突变的利与害取决于环境或研究对象的不同,如小麦的高秆对小麦本身有利,但对增产不利。
5.如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。
6.如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则是基因突变或交叉互换的结果。
7.自然条件下,原核生物一般不能进行基因重组。但是特殊情况下可以,如肺炎双球菌的转化。
8.基因重组只产生新的性状组合,不产生新性状。
9.基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到;染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化,在光学显微镜下能观察到。
10.单倍体不一定仅含 1 个染色体组:单倍体所含染色体组的个数不定,可能含 1 个、2个或多个染 色体组,可能含同源染色体,可能含等位基因。
11.单倍体并非都不育。由二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育,而多倍体的配子若含有偶数个染色体组,则其发育成的单倍体中含有同源染色体就可育并能产生后代。
12.“可遗传”≠“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”,但它们 均属于可遗传变异。
13.诱变育种与杂交育种相比,前者能产生新基因,创造变异新类型;后者不能产生新基因,只是实 现原有基因的重新组合。
14.诱变育种尽管能提高突变率,但仍然是未突变个体远远多于突变个体,有害突变多于有利突变,只是与自然突变的低频性相比,有利突变个体数有所增加。
15.正确理解育种中“最简便”与“最快速”:“最简便”着重于技术含量应为“易操作”,如杂交育种,虽然年限长,但农民自己可简单操作。但“最快速”则未必简便,如单倍体育种可明显缩短育种年限,但其技术含量却较高。
16.正确理解“单倍体育种”与“花药离体培养”:单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等 过程;花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。
17.“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
18.农田喷施农药杀灭害虫,在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭了不抗药的个体,抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对抗药性个体进行了选择。
19.两个个体能够交配产生后代,但子代可能高度不育,例如马和驴虽然能够产生子代,但子代不育, 因此马和驴是两个物种。
20.物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。
21.生物进化不一定导致物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变,即生物进化不一定导致新物种的形成。但新物种一旦形成,则说明生物肯定进化了。
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