该因子再与主染色体发生整合，位置同（a），具体过程见下图。
基因表达与调控
结构基因：指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。调控基因：指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。标记基因：指与目标性状紧密连锁、同该性状共同分离且易于识别的可遗传的等位基因变异。重叠基因：指同一段DNA编码顺序，由于阅读框架的不同或终止早晚的不同，同时编码两个或两个以上多肽链的基因。隔裂基因：指一个基因内部为一个或多个不翻译的编码顺序（如内含子）所隔裂的现象。内含子：在DNA序列中，不出现在成熟mRNA中的片段。外显子：在DNA序列中，出现在成熟mRNA中的片段。跳跃基因：即转座因子，指染色体组上可以转移的基因。实质是可作为插入因子和转座因子移动位置的DNA片断(序列）。假基因：同已知的基因相似，处于不同的位点，因缺失或突变而不能转录或翻译，是没有功能的基因。反式调控：调控蛋白质发生突变，形成的蛋白质不能与这个基因的启动子结合，影响到与这个蛋白质结合的所有等位基因位点，导致这些基因不能表达的现象。渐渗杂交：一个物种的基因引进到另一物种的基因库中的现象。克隆（无性繁殖系）选择学说：一个无性繁殖系是指从一个祖先通过无性繁殖方式产生的后代，是具有相同遗传性状的群体。经过选择培养，可以获得无性系变异体，但其遗传性状不一定有差异，在适当的培养条件下可以发生逆转。
有一个双突变杂合二倍体，其基因型是 + a // b + ，如果有互补作用表示什么？如果无互补作用，表示什么？答：有互补作用：表示该表现型为野生型，a、b两突变不是等位的，是代表两个不同的基因位点。无互补作用：表示该表现型为突变型，a、b两突变是等位的，是代表同一个基因位点的两个基因座。
用T4噬菌体一个特殊基因区的不同突变体研究互补作用，获得下列资料。试根据这个资料判断，本区应有几个顺反子？
1 2 3 4 5 6 1 - + - + - - 2 + - + - + + 3 - + - + - - 4 + - + - + + 5 - + - + - - 6 - + - + - -
+为互补，-为无互补；
答：从第一行可以看出，突变体1与突变体3、5、6不互补，隶属于同一个基因位点，即为同一个顺反子；而与突变体2、4不互补，不在同一个基因位点上；第三、五、六行则进一步验证了第一行的推断。从第二、四行可以看出，突变体２、４不互补，隶属于同一个基因位点，即为同一个顺反子；而与突变体1、3、5、6互补，不在同一个基因位点上，即分属于不同的顺反子。结论：本区共有两个顺反子，突变体1、3、5、6同属于一个顺反子；突变体2、4同属于一个顺反子。
举例说明基因是如何控制遗传性状表达的。答：基因对于遗传性状表达的作用可分为直接与间接两种形式。(1)如果基因的最后产品是结构蛋白或功能蛋白，基因的变异可以直接影响到蛋白质的特性，从而表现出不同的遗传性状。例如人的镰形红血球贫血症。红血球碟形HbA型产生两种突变体Hbs、Hbc红血球镰刀形。血红蛋白分子有四条多肽链：两条α链（141个氨基酸/条）、两条β链（146个氨基酸/条）。HbA、Hbs、Hbc氨基酸组成的差异在于β链上第6位上氨基酸，HbA第6位为谷氨酸（GAA）、Hbs第6位为缬氨酸（GUA）、Hbc第6位为赖氨酸（AAA）。基因突变会最终影响到性状改变，产生贫血症的原因：仅由单个碱基的突变，引起氨基酸的改变，导致蛋白质性质发生变化，直接产生性状变化。由正常的碟形红血球转变为镰刀形红血球， 缺氧时表现贫血症。(2)更多的情况下，基因是通过酶的合成，间接影响生物性状的表达，例如豌豆：圆粒（RR）×皱粒（rr）产生F1圆粒（Rr），自交产生F2，1/4表现为皱粒（rr）。rr的表现型为皱粒，是因为缺少一种淀粉分支酶（SBE）所致。SBE控制淀粉分支点的形成，rr豌豆的SBE不正常，带有一段0.8kb的插入片段，结果形成异常mRNA，不能形成淀粉分支酶。在种子发育过程中，不能合成淀粉导致积累蔗糖和大量的水分。随着种子的成熟，皱粒基因型（rr）种子比圆粒基因型种子失水快，结果形成皱粒种子表现型。而F1圆粒（Rr）杂合体中，有一个正常的R基因，可以产生SBE酶，能够合成淀粉，表现为圆粒。本例说明R与r基因控制豌豆子粒的性状不是直接的，而是通过指导淀粉分支酶的合成间接实现的。
基因工程和基因组学
基因工程：在分子水平上，采取工程建设方式，按照预先设计的蓝图，借助于实验室技术将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去，使外源基因正确表达，定向获得新遗传性状的一门技术。限制性内切酶：一种水解DNA的磷酸二脂酶，遗传工程中重要工具。限制：降解外源DNA，防御异源遗传信息进入的手段。粘性末端：指遗传工程中，酶解时所产生的带有互补碱基配对顺序、可以自动接合成为环状DNA的单链尾巴。重组DNA分子：基因工程中用限制性内切酶切割\目的\基因和载体DNA分子后，使两者都产生粘性末端，再把两者连接起来形成DNA分子。 运载工具：将“目的”基因导入受体细胞的运载工具。 质粒：细菌细胞内独立于细菌染色体而自然存在的、能自我复制、易分离和导入的环状双链DNA分子。质粒具有重组表型检测标记，检测是否携带外源DNA片段。 核基因库：将某生物全部基因组DNA酶切后与载体连接构建而成的基因库。理想的核基因库应能包括全部基因组序列。染色体基因库：将基因组的一部分如一条染色体构建而成的基因库，可选择特异基因以及分析染色体结构和组织。cDNA库：以mRNA为模板，经反转录酶合成互补DNA构建而成的基因库。人工合成基因：根据已知的基因或氨基酸序列，将化学合成寡核苷酸的方法与酶促合成DNA的方法相结合合成的基因。 植物基因转化：是指将外源基因转移到植物细胞内、并整合到植物基因组中稳定遗传和表达的过程。DNA芯片技术：核酸分子杂交的原理和方法与半导体技术相结合发展形成的一门新技术。这一技术可使许多分子杂交反应同时进行。分子标记辅助选
择：饱和基因组图谱可用来确定与任何一个目的基因紧密连锁的分子标记，根据图谱间接选择目的基因，可降低连锁累赘，加速目的基因的转移与利用，提高育种效率。基因组学：从整体水平上研究一个物种所有遗传信息的结构与功能的一门学科。蛋白质组学：是从蛋白质水平来研究基因组的基因表达，分析基因组的蛋白质类型、数量、空间结构变异以及相互作用机制的学科。生物信息学：是一种用计算机贮存原始资料，分析生物信息，将DNA芯片以及蛋白质双向电泳结果转变成为可读的遗传学信息的学科。生物信息学是现代生物技术与计算机科学的结合，收集、加工和分析生物资料和信息。
简述基因工程的施工步骤。答：基因工程的施工由以下这些步骤：⑴.从细胞和组织中分离DNA；⑵.利用能识别特异DNA序列的限制性核酸内切酶酶切DNA分子，制备DNA片段；⑶.将酶切的DNA片段与载体DNA（载体能在宿主细胞内自我复制连接），构建重组DNA分子；⑷.将重组DNA分子导入宿主细胞，在细胞内复制，产生多个完全相同的拷贝，即克隆；⑸.重组DNA随宿主细胞分裂而分配到子细胞，使子代群体细胞均具有重组DNA分子的拷贝；⑹.从宿主细胞中回收、纯化和分析克隆的重组DNA分子；⑺.使克隆的DNA进一步转录成mRNA、翻译成蛋白质，分离、鉴定基因产物。
说明在DNA克隆中，以下材料起什么作用。(1)载体；(2)限制性核酸内切酶；(3)连接酶；(4)宿主细胞；(5)氯化钠 答：⑴. 载体：经限制性酶酶切后形成的DNA片段或基因，不能直接进入宿主细胞进行克隆。一个DNA片段只有与适合的载体DNA连接构成重组DNA后，在载体DNA的运载下，才可以高效地进入宿主细胞，并在其中复制、扩增、克隆出多个拷贝。可作为DNA载体的有质粒、噬菌体、病毒、细菌和酵母人工染色体等。⑵. 限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶是基因工程的基石。在细菌中这些酶的功能是降解外来DNA分子，以限制或阻止病毒侵染。这种酶能识别双链DNA分子中一段特异的核苷酸序列，在这一序列内将双链DNA分子切断。⑶. 连接酶：将外源DNA与载体相连接的一类酶。⑷. 宿主细胞：能使重组DNA进行复制的寄主细胞。⑸. 氯化钠：主要用于DNA提取。在pH为8左右的DNA溶液中，DNA分子是带负电荷的，加入一定浓度的氯化钠，使钠离子中和DNA分子上的负电荷，减少DNA分子之间的同性电荷相斥力，易于互相聚合而形成DNA钠盐沉淀。另外，氯化钠也是细菌培养基的成分之一。
有一个带有氨苄青霉素和四环素抗性的质粒，在其四环素抗性基因内有一个该质粒惟一的EcoRI酶切点，今欲用EcoRI位点克隆果蝇DNA，构建一个基因库，连接的产物转化大肠杆菌菌株DH5 ，试问：⑴. 在培养基中加入哪一种抗生素用于选择阳性克隆？⑵. 对哪一种抗生素有抗性的质粒携带外源果蝇DNA片段？⑶. 如果有的克隆可抗两种抗生素，如何解释？答：⑴.在培养基中加入四环素结合影印法可用于选择阳性克隆。⑵.对氨苄青霉素有抗性的质粒携带外源果蝇DNA片段。⑶.这种克隆是没有受到EcoRI酶解的原始质粒或这些克隆都是自连形成的非重组体。
在构建一个真核生物核DNA库时，需要考虑哪些因素？答：核基因库是将某一生物的全部基因组DNA酶切后与载体连接构建而成的。通常方法是，尽量提取大分子量的核DNA，用限制性酶酶切后，分离选择具有一定长度（大于15kb）的DNA片断，与适宜的载体连接构成重组DNA分子，根据所用的载体，选择相应的宿主细胞用于克隆。若载体是质粒，则将连接的重组DNA分子转化感受态细胞，收集所有的菌落即成为质粒基因库。如果载体是噬菌体或粘粒（cosmid），则将重组DNA分子体外包装成噬菌体后，感染细菌细胞，将所得到的所有重组噬菌体集中即是基因库。如果载体为BAC或YAC，将重组人工染色体导入相应的宿主细胞，收集得到的所有细胞即成为基因库。真核生物的核DNA大，因此在构建核基因库时，通常要选
择能够接受较大片段的载体，以减少克隆数量。若构建的基因库是以分离结构基因为主要目的的，通常选用λEMBL，λGEM，或粘粒。而那些将用于基因组作图和分析的基因库，则多选择BAC或YAC为载体。
根据下列凝胶电泳分析的结果，构建一个限制性酶图谱，并表明酶切位点及片段的碱基数，片段总长度为1300bp。电泳分析结果如下：
内切酶 I II I和II DNA片段长度(bp) 350，950 200，1100 150，200，950 答：限制性酶切图谱从左到右是，200个碱基对位置是酶II的切点；350个碱基对位置是酶I的切点；图谱总长是1300个碱基对。
在下列6种限制性酶图谱中，有一种排列方式与凝胶电泳的带型是一致的。3种酶分别是：E： EcoRI、N：NcoI、A：AatII。
试回答：⑴.根据电泳中DNA带型，选择正确的图谱并说明原因。⑵.在将这块凝胶转移后进行Southern杂交分析，带星点的是与pep基因杂交的信号带，说明pep在图谱中的位置。答：⑴.从上到下的第五条应该为正确的图谱，因为经过上述三种酶切后，与左面的电泳图完全一致。⑵.根据Southern结果和酶切图的位置，pep应该在第五条图谱的3与4之间。
基因突变
基因突变：指染色体上某一基因位点内部发生了化学性质的变化，与原来基因形成对性关系。 重演性：同一生物不同个体间可以多次发生同样的突变。突变：是一种遗传状态，可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变，所有的突变都是DNA结构中碱基所发生的改变。突变的平行性: 亲缘关系相近物种因遗传基础近似，常发生相似的基因突变。突变体：由于基因突变而表现出突变性状的细胞或个体。突变
率：突变个体数占总个体数的比数。形态突变：主要影响生物体的外在可见的形态结构的突变，如形状、大小、色泽等的改变，故又称可见突变。生化突变：影响生物的代谢过程的突变，导致一个特定的生化功能改变或丧失。 致死突变：影响生物体的生活力、导致个体死亡的一类突变。等位基因：是指位于同源染色体相对应位点上的一对基因。 复等位基因：指位于同一基因位点上的多个等位基因的总称。 突变的多方向性：一个基因可以向不同方向发生突变。即它可以突变为一个以上的等位基因。突变的平行性：亲缘关系相近的物种因其遗传基础比较近似而发生相似的基因突变的现象。 自交不亲和性：指自花授粉不结实、而株间授粉可以结实的现象。转座遗传因子：又叫可移动因子，是指一段可在染色体组内移动，从一个位点切除，插入到另一个新的位点、引起基因的突变或染色体重组的特定DNA序列。
细胞质遗传
细胞质遗传(核外遗传)：指由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律。细胞质基因组：所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。前定作用：由受精前母体卵细胞状态决定子代性状表现的母性影响。母性影响：由核基因的产物积累在卵细胞中所引起的一种遗传现象,其特点为下一代表现型受上一代母体基因的影响。质粒：泛指染色体外一切能进行自主复制的遗传单位，包括共生生物、真核生物的细胞器和细菌中染色体以外的单纯DNA分子。孢子体不育：是指花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制、与花粉本身所含基因无关。配子体不育：是指花粉的育性直接受配子体（花粉）本身的基因所决定。雄性不育性：植物花粉败育的现象称为雄性不育性。核不育型：这是一种由核内染色体上基因决定的雄性不育类型。质–核不育型：是由细胞质和核基因互作所控制的不育类型。
什么叫细胞质遗传？它有哪些特点？试举例说明之。答：细胞质遗传指由细胞质内的遗传物质即细胞质基因所决定的遗传现象和规律，又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传。细胞质遗传的特点：⑴. 遗传方式是非孟德尔式的；杂交后一般不表现一定比例的分离。⑵. 正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母体的性状，故又称母性遗传。⑶. 通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换掉，但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失。⑷. 由附加体或共生体决定的性状，其表现往往类似病毒的转导或感染。举例：罗兹（Rhoades M. M.）报道玉米的第7染色体上有一个控制白色条纹的基因（ij），纯合的ijij植株叶片表现为白色和绿色相间的条纹。以这种条纹株与正常绿色进行正反杂交，并将F1自交其结果如下：当以绿色株为母本时,F1全部表现正常绿色与非绿色为一对基因的差别,纯合隐性(ijij）个体表现白化或条纹，但以条纹株为母本时，F1却出现正常绿色、条纹和白化三类植株，并且没有一定的比例，如果将F1的条纹株与正常绿色株回交，后代仍然出现比例不定的三类植株，继续用正常绿色株做父本与条纹株回交，直至ij基因被全部取代，仍然没有发现父本对这个性状的影响，可见是叶绿体变异之后的细胞质遗传方式。
何谓母性影响？试举例说明它与母性遗传的区别。答：由于母本基因型的影响，使子代表现母本性状的现象叫做母性影响，又叫前定作用。母性影响所表现的遗传现象与母性遗传十分相似，但并不是由于细胞质基因组所决定的，而是由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的，故不属于母性遗传的范畴。举例：如椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋，这对相对性状是母性影响。把这两种椎实螺进行正反交，F1外壳的旋转方向都与各自的母体相似，成为右旋或为左旋，但其F2却都有全部为右旋，到F3世代才出现右旋和左旋的分离。这是由一对基因差别决定的，右旋（S+）对左旋（S）为显性，某个体的表现型并不由本身