基因组学整理试题.docx

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基因组学整理试题

基因组学整理试题

基因组学整理试题

填空题：

1.位置效应的两种类型：

稳定型，花斑型

2.细胞器基因组：

线粒体基因组，叶绿体基因组

3.基因组进化的分子基础：

突变，重组，转座

4.RNA聚合酶的三种类型：

pol1（RNA聚合酶1）,pol2（RNA聚合酶2）,pol3（RNA聚合酶3）

5.转座子分类：

DNA转座子，逆转录转座子

6.克隆载体的几种类型：

YAC,BAC,HAC,MAC

7.重叠群组建的方法：

步移法，指纹法

名词解释：

1.C值：

是指一个单倍体基因组中DNA的总量，一个特定的种属具有特征的C值。

2.C值悖理：

生物种属所具有的基因数目与其生物结构的复杂性不成比例的现象.

3.N值悖理：

基因数目与进化程度或生物复杂性的不对应性，称之为N值悖理（N所表示的是基因数目）。

4.基因家族:

来自一个共同的祖先,因基因加倍和趋异产生许多在DNA序列上基本一致而略有不同的成员。

1）大部分担负类似的生物学功能.

2）比较各个成员间的序列差异，可追踪基因的演变轨迹。

5.假基因：

来源于功能基因但已失去原来功能的DNA序列.包括重复假基因、加工假基因、残缺假基因。

6.DNA标记

->限制性片段长度多态性（RFLP）

同一物种的亚种、品系或个体间基因组DNA受到同一种限制性内切酶作用而形成不同的酶切图谱的现象

->简单序列长度多态性（SSLP）

可变排列的简单重复序列,即重复次数不一,在染色体的同一座位重复序列拷贝数不同;

包括俩种类型：

小卫星序列（VNTR）、微卫星序列（SSR）

->单核苷酸多态性（SNP）

SNP是指同一物种不同个体基因组DNA的等位序列上单个核苷酸存在差异的现象。

其中最少一种在群体中的频率不小于1％；如果出现频率低于1％，则视作点突变。

7.序列间隙：

因覆盖率的原因而留下的未能测

简述原核生物基因组和真核生物基因组的特点和差异

真核生物基因组的特征：

1）结构松弛2）大量重复序列3）由线性DNA与蛋白质组成染色体结构4）含有细胞器基因组

1.多个染色体（酵母除外），基因数相对较多，在染色体上分布不均匀

2.功能相关的基因大多分散在不同的染色体上。

即使成簇排列也不存在操纵子结构。

转录产物为单顺反子

3.非编码序列远远多于编码序列

4.含有大量重复序列

5.真核基因是断裂基因

6.相关的基因构成各种基因家族

原核生物基因组的特征：

1）结构紧凑2）大小在5Mb以下3）缺少重复序列4）很少非编码序列

1.单一染色体、单一DNA复制起点，基因数量较少.

2.功能相似的基因往往定位在同一区域。

操纵子是原核生物基因组的特征。

3.多为单拷贝基因（单一序列基因）

4.绝大多数基因都是可表达的,非表达基因少

5.转录产物为多顺反子mRNA

6.编码序列一般不重叠

7.基因序列是连续的，无内含子。

一．第一、二、三代测序技术的代表及其基本原理

第一代测序技术

1.链终止法：

合成与单链DNA互补的多核苷酸链，由于合成的互补链可在不同位置随机终止反应，产生只差一个核苷酸的DNA分子，从而来读取待测DNA分子的序列。

2.化学降解法：

将一个DNA片段的一端作放射性标记，再分别采用不同的化学方法修饰和裂解特定碱基，从而产生一系列长度不一的片段，这片段群通过凝胶电泳分离，确定各片段末端碱基

第二代测序技术

3.自动化测序：

（1）荧光染料标记，由于每种ddNTP带有各自特定的荧光颜色，而简化为由1个泳道同时判读4种碱基。

（2）毛细管电泳：

毛细管装置有96个泳道，每次可同时进行96次测序

4.焦磷酸测序：

脱氧三磷酸核苷酸连接到DNA3’-末端时会释放1个焦磷酸（PPi），焦磷酸在磷酸化酶的作用下转化为化学能，并发出光亮。

5.循环阵列合成测序

6.芯片测序：

杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。

在一块基片表面固定了已知序列的八核苷酸的探针，当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。

据此可重组出靶核酸的序列。

第三代测序技术（单分子测序，直接测序）

单分子测序仪、SMRT技术和纳米孔单分子技术。

二．作图法测序与鸟枪法测序的区别

序列组装原理:

直接从已测序的小片段中寻找彼此重叠的测序克隆，然后依次向两侧邻接的序列延伸。

1.全基因组鸟枪法是一种快速获得真核基因组的方法。

“由下而上”测序。

此测序方法绕过分离基因的难关，在基因组DNA文库中筛选出目的基因。

且不需背景信息，时间短，需要大型计算机，得到的是草图（Draft），但最终排序结果的拼接组装不容易。

2.克隆重叠群法，又称作图法测序，限制测序。

“由上而下”测序。

项目

策略

全基因组霰弹法

逐步克隆法

遗传背景

不需要

需要（需构建精确的物理图谱）

速度

快

慢

费用

低

高

计算机性能

高（以全基因组为单位进行拼接）

低（以BAC为单位进行拼接）

适用范围

工作框架图

精细图

代表测序物种

果蝇、水稻

人、线虫

这种逐步测序的方法花时间多，但可以得到精确图谱。

三．基因功能检测的方法

答：

1．基因失活是基因功能分析的主要手段

方法：

基因剔除

2．基因的过量表达用于基因功能预测

技术：

增加拷贝数，提供强启动子

3．高通量基因功能的研究方法

1）．突变库构建

2）．RNA干扰与基因功能检测

3）．蛋白质互作

四．mRNA如何进行加工与修饰

答：

1）mRNA的5’端加帽

帽子结构：

7-甲基鸟苷三磷酸

功能：

在翻译过程中起识别作用，以及对mRNA起稳定作用

2）mRNA的3’端多聚腺苷酸化（加尾）

尾部结构：

3’端的polyA

功能：

对mRNA的成熟是必要的，防止核酸外切酶对mRNA信息序列的降解

3）修饰（对某些碱基进行甲基化）

甲基化：

m6A（N6_甲基腺嘌呤）

功能：

可能对mRNA前体加工起识别作用

4）mRNA的剪接，即剔除内含子，连接外显子形成成熟的mRNA

5）RNA编辑

mRNA由于碱基的插入，缺失或置换而改变DNA模板来源的遗传信息，引起编码信息的改变，翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质，是基因调控的重要方式。

五．序列间隙与物理间隙

答：

序列间隙：

因覆盖率的原因而留下的未能测序的序列，仍存在于克隆文库中，这类间隙称为序列间隙。

解决方法：

通过相邻已知序列作为探针筛选已有的基因组文库。

物理间隙：

因克隆载体自身的限制或DNA顺序特殊的组成等原因造成某些序列丢失或未能克隆，这类间隙称为物理间隙。

解决方法：

利用其它宿主菌与载体重新构建文库。