无敌版分子遗传试卷

1一、名词解释（2*10）1、基因组：生物的整套染色体所含有的全部DNA或RNA序列。2、操纵子：一组在基因组中彼此相邻的基因，它们一般参与单一的生化途径，受共同的调控基因调控，作为一个整体来表达。3、SNP：在基因组的某些位点上，有些个体只有一个核苷酸与其他个体不同，这种分散在基因组中的单个碱基的差异就称为SNP。4、链终止测序法：基本原理：聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）能够把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开。起始材料是均一的单链DNA分子。a.首先由短寡聚核苷酸在每个分子的相同位置上退火，并充当引物合成与模板互补的新DNA链。b.在测序反应体系中加入少量的被不同荧光标记物标记的双脱氧核糖核苷三磷酸（ddNTP）后，合成的互补链可在不同位置随机终止反应，产生一系列只差一个核苷酸的DNA分子。c.通过PAGE电泳可以读出待测DNA分子的序列。5、物理间隙：克隆文库中不存在的序列，可能是因为这些序列在所使用的克隆载体中不稳定造成的。6、直系同源基因：不同物种生物体间存在的同源物。它们的共同祖先早于物种间的分裂。7、Blastx：基于序列比对而判断核酸或蛋白的算法。8、核小体：染色质（体）的基本结构单位。由DNA和组蛋白构成，组蛋白H2a,H2b,H3,H4每种蛋白各两个分子，组成蛋白质八聚体，约200bpDNA分子缠绕在外，形成了核小体。9、假基因：指具有与功能基因相似的序列，但不能翻译成有功能蛋白质的无功能基因，往往存在于真核生物的多基因家族中。10、组蛋白密码：组蛋白在翻译后的修饰中会发生改变，从而提供一种识别的标志，为其它蛋白与DNA的结合产生协同或拮抗效应，它是一种动态转录调控成分，称为组蛋白密码(Histonecode)。11、CT值：在实时荧光PCR反应中，每个反应管中荧光强度达到最高时。所经历的循环数，一般起始模板的拷贝数越高，CT值最小。12、焦磷酸测序法：一种边合成边测序的方法，若标记的核苷酸不能加入正在合成的链中，则会被分解，若可以加入合成酶，则产生相应的焦磷酸发光，测得DNA序列。13、scaffold:全基因鸟枪法中拼接的最初产物，一系列的骨架。骨架中包含被序列间隙间隔的基因。骨架之间被物理间隙分割。14、旁系同源基因：存在于同一种生物体，多是可以识别的多基因家族。它们的祖先早于或晚于物种进化。譬如人类的肌红蛋白和球蛋白。15、放射杂交体：高剂量的放射线将供体细胞染色体断裂成若干小段，再与近缘物种的受体细胞进行杂交融合，是STS作图的作图试剂。16、已加工的假基因：一段基因的mRNA逆转录成CDNA再插入到基因组中。由于缺少相应的上游调控序列而使基因失活，这样产生的基因称为已加工的假基因。二、选择（1.5*12）1、一个细胞的转录组的定义是（B）A、一个细胞中得所有RNA分子B、一个细胞中编码蛋白质的RNA分子C、一个细胞中的核糖体RNA分子D、一个细胞中得转运RNA分子2、基因组文库是什么？（B）A、插入的片段包含了一种生物体所有基因的重组分子集合B、插入的片段包含了一种生物体所有基因组的重组分子集合C、表达一种生物体所有基因的重组分子集合D、已经被测序的重组分子集合23、下面哪一个遗传学标记在人类基因组中数目最多？（D）A、RFLPB、小卫星C、微卫星D、SNP4、为什么克隆重叠群方法对真核生物基因组测序是有用的？（B）A、只因为基因组太大不能用鸟枪法进行测序B、真核生物基因组的重复序列会使只通过鸟枪法产生的重叠群组装起来比较困难，并容易出错C、只因为重组质粒太多，不能通过鸟枪法进行分离D、该方法使研究人员比较容易鉴别基因5、下面哪一个是同线性的正确定义？（C）A、两个基因组之间相同核苷酸序列的百分数B、两个基因组之间相同氨基酸序列的百分数C、两个基因组中基因顺序的一致性D、两个基因组中基因功能的一致性6、蛋白质等电点的定义是（A）A、蛋白质不带电荷时的PHB、蛋白质丧失活性时的PHC、蛋白质活性最大时的PHD、蛋白质内氨基酸全部离子化时的PH7、基于基因功能的分类方法能告诉人们有关不同真核生物物种的哪些信息？（B）A、所有真核生物物种中，各个功能分类中的基因数目都相似，复杂物种中还有数量巨大的未知基因B、复杂物种的各个功能分类中的基因数目更多C、和复杂物种相比，简单物种含有的基因种类要少得多D、所有真核生物物种都有大致相同的基因数8、什么是核基质？（D）A、组蛋白和RNA的复合体，在整个核内形成一个结构网络B、提供核结构基础的微管C、组成核的均一混合体，包括DNA、RNA和蛋白质D、蛋白质和RNA纤维组成的复杂网络9、组蛋白N端的哪一种氨基酸可以被磷酸化？（C）A、精氨酸B、赖氨酸C、丝氨酸D、酪氨酸10、如果一个四倍体个体有4个X染色体，那么有几个染色体会失活？（D）A、0个B、1个C、2个D、3个11、术语“原基因组”是指：（C）A、第一个DNA基因组B、早期的RNA分子，能够自我复制并指导生化反应C、第一个细胞内的RNA基因组D、最早的多聚RNA分子12、下列事件中，哪些会导致形成新基因，该新基因包含来至于两个或多个基因的外显子？(B)A、结构域倍增B、结构域混排C、基因转变D、基因倍增三、简答题（任选5题作答，7*5）1、列举用于DNA操作的不同类型酶的特征及其主要作用。末端修饰酶：改变DNA分子末端，为连接实验的设计增加可操作空间。3DNA聚合酶：以现有DNA或RNA分子为模板合成DNA的酶DNA连接酶:通过DNA连接酶可以将限制性内切核酸酶消化产生的DNA片段重新连接起来，或者连接到一个新的分子上。碱性磷酸酶:去掉DNA分子5’端磷酸基团，从而阻止这些分子连接到其他分子上末端脱氧核糖核苷酸转移酶：属于模板非依赖的DNA聚合酶。2、STS作图的原理和两个必须要素是什么？如何获得这两个必须要素？一个DNA序列要成为STS，要满足两个条件：①它的序列必须是已知的，以便于用RCR方法检测该STS在不同DNA片段中存在与否；②STS必须在拟研究的染色体或基因组上有唯一的定位。因此，需要确保STS不位于重复DNA区域。可以通过以下途径获得STS：⑴表达序列标签（EST）：通过对cDNA克隆测序获得的短序列，代表了表达的基因的一部分。如果EST来自单一序列DNA，不是基因家族中的某一成员，可以被用作STS；⑵简单序列长度多态性（SSLP）：如果将被遗传定位的SSLP用作STS进行物理定位，会很有价值，因为它们可以在遗传图谱和物理图谱间提供直接联系；⑶随机基因组序列：通过对克隆的基因组DNA随机小片段测序获得。3、详细描述两种定位某个基因转录起始位点的实验方法（可用文字结合图解及进行说明）。4、描述原核生物和真核生物基因组特征的主要差异。①真核生物有明显的细胞核，核仁，核膜等，而原核生物没有明显的细胞核，只有一个核区；②染色体的形状，真核生物染色体是线性的，而原核生物是环状、共价、闭合的；③基因组的大小，真核生物大且较疏松，密度小，原核生物小且结构紧密，密度大；④基因的分布，真核生物有内含子，重复序列多，基因间有间隔，而原核生物没有内含子，重复序列比较少见，基因间没有间隔；⑤真核生物基因组的大小和数目不成比例的，而大多数原核生物的基因组都按照类似大肠杆菌的方式紧密排布的，因此基因组的大小和数目是成比例的，5、在某一抗病水稻品种中筛选到一个感病植株，且其感病性是可以遗传的，假定抗、感植株的基因组序列完全一致，请利用所学的表观遗传学的知识对这种现象加以解释。（表观遗传学内容，超出前六章，答案自己编的）若两者的基因组序列完全一致，根据表观遗传学的知识对该现象有如下解释：1、染色体修饰类型会影响基因的表达。如果染色体上发生了组蛋白的去乙酰化，那么将一直以基因的活性区域，是DNA的结构变得相对致密，导致基因沉默失活。此外核小体的重新定位被明确的证明是基因激活表达的前提。2、DNA甲基化会引发基因的沉默。3、在基因组中可能发生了转座子转座，某些小片段DNA插入到金银组有关抗病的基因中，改变了原有的序列结构，导致基因沉默失活。6、详细描述在进化过程中基因组获得新基因的方法。1.通过基因倍增获得新基因：不等位交换、不等位姐妹染色单体交换、DNA扩增、复制滑移、逆转座、全基因组倍增。2.从其他物种获得新基因。(1)接合：两个细菌形成物理性接触，DNA从一个细菌（供体）转移到另一个细菌（受体）。(2)转化：指受体细胞从环境中摄取供体细胞释放的DNA片段。四、综合题某研究小组利用粒重差异较大的两个大麦材料构建了RIL群体，并利用该群体定位到一个控制粒重的基因A。在对基因A精细定位的基础上，研究小组通过图位克隆的方法对该基因组进行了分离。目前，已将基因A界定在一个插入片段长度为105kb的BAC克隆中。请回答一下问题：1、研究小组利用EcoRI(B)、BamHI(B)和HindIII(H)三种限制性内切酶对105kb的插入片段进行了单酶切、双酶切和三酶切，酶切产物电泳后，对所有条带进行了统计（如下）。请绘制该插入片段的限制酶切图谱。4（6分）片段EBHE+BE+HB+HE+B+H14kb22kb29kb4kb4kb8kb4kb238kb37kb76kbb16kb25kb22kb8kb363kb46kb22kb38kb29kb16kb430kb46kb22kb533kb25kb630kb2、研究小组拟利用鸟枪法对105kb片段进行测序，请问如何才能保证所获得序列的准确性和完整性呢？鸟枪法测序会产生序列间隙和物理间隙。序列间隙：可以通过对文库中已经存在的克隆进行进一步筛选和测序来封闭。物理间隙：a.用噬菌体载体重新构建一个克隆文库，用与重叠群末端相对应的寡核苷酸与该文库进行杂交。b.用成对的寡聚核苷酸为引物进行PCR扩增。解决由于重复序列引起的组装问题：确保其中一个克隆文库中插入片段的长度大于所研究基因组中最长的重复序列。部分问题是序列产生的随机性：基因组的某些部分被微小片段覆盖许多次，而其他不分只覆盖一两次。3、当105kb的完整序列获取之后，如果拟通过一般的ORF扫描来定位基因，效果可能不佳，原因是什么？有什么改进措施？还有其他什么非实验方法可以用于基因定位，列举2种.(5)答：（1）ORF扫描对细菌基因组很有效，但在高等真核生物的DNA序列中定位效果却不佳，、原因是:a.真核生物基因组中基因间的间隔很大，发现假ORF的概率会增加；b.真核生物的ORF是不连续的，被内含子隔开，单个外显子长度一般小于100个密码子。（2）改进措施：密码子偏倚、外显子-内含子边界（GU-AG规则），上游调控序列可用来定位基因起始区。（另外，对于单个生物体，考虑GpC岛）（3）其他方法基因定位：同源性搜索和比较基因组学4、通过基因定位发现该区段内共存在5个候选基因，如何来预测它们的功能？如果其中候选基因B的预测功能与所研究的目标性状较相关，如何通过实验的方法来证明该基因就是研究小组需要克隆的基因A？(5分)答：（1）a.计算机分析：先将假定基因的序列转化为氨基酸序列后，进行同源性搜索，计算得分。b.实验研究：对基因失活（同源重组，VIGS,RNA干扰）或者过表达。（2）定点诱变、报告基因和免疫细胞化学（确定蛋白质定位）5、已知克隆到的基因A的编码蛋白质产物为C，如何找到与C能发生相互作用的蛋白质D呢？（列举两种方法，并描述实验的基本过程）（6分）构建蛋白质相互作用图谱：噬菌体展示：该技术采用了一种基于噬菌体或某种丝状噬菌体的独特的克隆载体。待测基因被插入载体后（融合可读框）它的蛋白质产物能与噬菌体外壳蛋白以融合形式表达。制备一种展示噬菌体，插入要展示蛋白质的DNA,融合可读框，蛋白质产物能与噬菌体外壳蛋白以融合形式表达。把待测蛋白质固定在微量滴定盘的孔中，使用噬菌体展示库来寻找与待测蛋白质相互作用的蛋白质的噬菌体。酵母双杂交：激活因子是一类控制基因表达的蛋白质，包含DNA结合结构域和转录激活结构域，杂交系统使用缺乏某一报告基因相应激活因子的酿酒酵母菌株，此时报告基因是不表达的。一系列DNA片段混合物，转化酵母后产生融合蛋