完整word版基因组学复习题.docx

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完整word版基因组学复习题

第1章

1）什么是CTt悸理?

什么是N■值悸理？

C■值悖理：

生物基因组的人小同生物进化所处地位的高低无关的现级。

「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

2）什么是序列复杂性？

基因俎中不同序列的DNA总长，用bp表示.

3）RNA分子有哪些种类？

InRNAtRNArRNASCRXASnRXASnORNA小分子十扰RNA

4）不编码蛋白质的RNA包括哪些类型？

tRNArRNASCRNASnRNASnORNA小分子干扰RNA

5）什么是假基因?

假基因是如何形成的？

来源于功能基因但己失去活杵•的DXA序列.有沉默的假基因.也有可转录的假基伙

产生假基因的原肉育很多，如编码序列出现终止密码子突变，或者捆入和缺失某些核仔酸使mRNA移码，造成翻译中途停止或音异常延伸.介成无活性的贺白质.

6）假基因能否表达？

为什么？

能，假基因柑对丁•原來的基因已经失去功能但足可能产生新的功能。

最初人们认为，假基因足不能转录的基因，师着基因组数据的积戢，现在已知有不少假基因仍然保持转录的活咗，特别是起源Γ⅛W基冈的假基冈和获得启动子加匸的假基因，但假基I人I的转录产物已失左原有的功能，如产生残缺蛋白质.

7）如何划分基因家族？

什么是超基因家族？

基肉家族：

将來门共同的祖先，因基因加倍或变异产生了许多在DNA序列组成上基本一致而略有不同的成员划分为一个基因家族.

超基闵家族：

起游J：

共同祖先，山相似DNA序列组成的许慕基因亚家族或相似的基因成员构成的卅体，它

们具冇郴似的功能.

8）低等生物与高等生物基因组组成有何差别?

为什么会产生这些差别？

低等生物：

1）结构紧凑，一般不存在内金子（古细菌除外〉：

2）大小在5Mb以下：

3）缺少重复序列:

•1）很少非编码序列。

高等生物：

1）结构松弛.倉冇大虽重复序列：

2）基因大多为断裂基因，由内含子和外显子构成；

3）山线性DNA与蛋白质组成染色体结构：

4）金有细胞器基囚组。

9）有弭些结构异常的基因？

举例说明.

重叠基伙I：

编码序列彼此重叠的基肉.

1.单个的mRXA可以编硏2种或多种茨白质。

例如：

大肠杆菌噬菌体ΦX17∙1组长5386bp,共编码11

个基囲，有7个幕因为重叠基因.其中3个車叠基因A,A*和B共享部分3'端序列.

2.由不同的启动子转录的彼此重叠的m≡,*门编码不同的蛋白质。

例如：

人类核基因组INKlaARF座位有2个蛋白质产物pl6和pl9・他们利用同一座位的不同启动子，第一个外显子不同，但共亨第二和第三个外显子，产生两个不同读框的mRNA。

基冈内基因：

一个基因的内含子中包含其他基因。

例如：

线虫基因组中•个编码甘氨酸合成酶的基MFGAM有21个内侖子，内含•子9中含•有一个独立的基因，内含子11中含有4个独立的基因。

反义基伙I：

与己知基因编码序列互补的负链编码的基冈。

例如：

人麦有3个可在种胚糊粉层专一性衣达的α■淀粉酶基因，2个为A型，一个为B型，曲赤带素诱导表达•基因组中己检测到编码A型α■淀粉酶反义RNA基因，它的表达受控于脱落酸.这是脱落酸拮抗赤霉索的分子机制之一。

第2章

名词解释

遗传图、物理图、重叠群、小卫星、微卫星

问答题：

1.理患的遗传作图标记应该淌足哪些条件？

RFLP.SSLP和SNP标记各有什么特点和优缺点？

2.造成遗传图发生偏离的因素冇哪些？

D什么是遗传图？

遗传作图的理论基础是什么？

遗传图丛应用遗传学分析方法将基肉或其他DNA序列标定在染色体上构建的连锁图。

基础：

孟街尔1865年首次描述的遗传学原理.

2）什么是分子标记？

有哪些分子标记？

各有什么待点？

足指以DNA片段为标记.通过DNA片段的电泳使DNA产生多态性。

限制∙*⅛片段长度多态性（restrictionfragmentIengthPOlJTnOrPhisms,RFLP）

特点：

1）.处丁染色体上的位置固定。

2）•同一亲本及梵子代相同位点上的多态性片段特征不变.

3）•同一凝胶电泳可显示同一位点不同的多态性片段，具有共显性特点。

4）.有两种等位形式。

简单序列长度多态性（SinlPIeSCqUenCelengthPOIymOrPhiSmStSSLP）

具有梦等位性。

又可分为可变串联重复（VariabIenumberOftandemrepeat,VNTR）

特点：

多态信息含戢较高，但数駅有限，而口在基因组卜.分布不均匀.不适合FCR扩増。

简单串联重复序列（SingIeSeqUenCerepeat,SSR）

特点：

1）染色体上的位置相对固定；

2）操作简单,可以用PCR扩増;

3）同一凝胶电泳可显示不同笋态性片段,农现为共显性：

∙1）有参种等位形式.

单核昔駿多态性（SingIenucleotidePOIyIBOrPhiSnlSlSNP）

特点：

1）理论上同一械基位置SNP等位形式敲多为4,但多数为2.

2）11接从STS测序中可寻找到SNP.

3）数录极大，

4）SNP与人类易感性疾病有关，涉及药物基因组学.

5）编円区SNP主耍分布在密码子的第3个碱基位芒.

3）什么是RFLP?

为什么会产生RFLP?

限制性片段长度多态性（restrictionfragmentIengthPOI）TnOrPhiSmS）:

由于同源染色体同」区段DNA序列的圣异，当用限制酶处理时.可产生长度不同的限制性DNA片段.这^DNA片段经琼脂糖凝胶电泳分离，町直接显爪不同个体同一位点的DNA组成的芒异。

凡圧可以引起酵切位点变异的突变如点突变和•段DNA的重新组织（如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化）以及碱基突变等均可导致RFLP的产生

4）什么是SSR标记？

为什么会产生SSR?

SSR标记有哪些优点？

SSR标记：

圧一类由几个核苜酸（一般为1~6个）为朿复单位组成的长达几十个核甘酸的宋联重复序列.主要产生于DNA⅛制时出现的“滑序”事件以及SSR序列等位形式Z间的不等交换。

优点：

1）染色体上的位直相对固定，数呈丰富Jl分布均匀；

2）操作简单，可以用PCR扩增：

3）同-•凝胶电冰町显示不同参态性片段,表现为共显性：

4）有多种等位形式.

5）什么是SNP?

基肉组中单个核莒酸的突变.

6）是什么原因造成染色体不同区段之间交换频率的差别？

同源染色体Z间的不均等交换。

7）什么是重组热点？

染色体上某些比其他位点有更高交换频率的位点。

第3章

名词解释

限制性作图、序列标记位点、序列标记位点作图、作图试剂、、克隆文库、指纹

问答

物理作图的主娶方法育哪些？

原理分别定什么？

各有什么优缺点？

什么叫序列标记位点？

序列标记位点需要Jl备什么条件？

如何在基因组当中寻找序列标记位点？

如何组建克降重叠群？

1）什么是基因组物理图？

物理图与遗传图有何不同?

有了遗传图为什么还要绘制物理图7

直接检测DNA标记在染色体上的实际位置.

前者是描述的基因相对位St,后者绘具体的碱基位置

因为遗传图存在以下缺点：

1•遗传学图谱分辨率有限。

2.遗传学图的覆盖面较低。

3.遗传图分子标记的排列会出现偏星。

2）如何制备与分离大分子DNA?

采用脉冲凝胶电泳（PUISCd-filedgelelectrophoresis,PFGE）将一个方向不断变换的电场,取代简单的单一电场（单向电场）使电冰中受阴的D∖A分子在电场改变时扭转迁移方向，较小的分子比絞大的分子重新排列的快，以此达到分离的目的。

分辨率达到IOHb。

3）何谓限制性作图？

将限制性酶切位点标定在DXA分子的相对位置.

4）什么是YAC載体？

它有什么优缺点？

酵母人工染色体（yeastartificialChrOmOSOme,YAC）.具有酵母染色体的特性，以酵母细胞为宿主，能在酵毋细胞中父制.

优点：

容戢大，插入片段可达MOOkb.

缺点：

转化效率低：

插入子稳定性蔓：

嵌合克隆比例高，达48%：

插入DNA的制备相当困难。

5）什么是BAC載体？

它有什么优缺点？

细菌人工染色体（bacterialartificialChrOmOSOme,BAC）.具有细茵染色体的特性，以细窗细胞为宿主，能在细菌细胞中复制。

优点；肌拷贝复制.不会因亶组发生嵌合：

采用类似制取质粒的方法直接克降DNA・便丁机械化操作.

6）什么是重叠群（Contig）?

如何构建重叠群？

和互重叠的DNA片段组成的物理图成为重叠群.

最早采用染色体步移法.首先从集引文库中挑选一个随机或F指定的克隆.将该克隆的起始木端序列分离纯化作为探针，然后再基因文库中找到与之車叠的第二个克隆。

在第二个克隆的基础上重复操作程序寻找第三个克隆，一次延伸.直到完成所需要的重叠群.

7）STS作图依据的原理是什么？

两个STS出现在同一片段的机会取决丁他们在基因组中的距离,彼此靠的越近，分离的几率越小。

两个STS之间相对距离的估算与连锁分析的原理•样，它们之间的图距根据它们的分离频率來算。

8）什么是DNA指纹？

有哪些DNA指纹？

DNA指纹：

指确定DNA样品所具有的特宦DNA片段组成。

种类：

限制性带型（restrictionpattern）指纹：

眾复序列（repetitiveDNA）指纹：

禾复序列DNAPCR（repetitiveDNAPCR）或者分散重复序列PCR（interspersedrepeatelementPCR,IRE-PCR）;STS作图（STSCOntentmapping）指纹。

第4章

名词解释：

J©序间隙、物理间隙、支架、覆盖面

问答：

门动化测序的原理？

基因组测序与组装冇哪些策略？

他们乞冇什么优缺点？

車叠群之间的间隙有哪两种？

1）DNA测序中采用的DNA多聚酶与细胞的DNA多聚酶有什么差别？

1.高酶活性

2.无5'-3'外切酶活性

3.无3'-5'外切酶活性

2）鸟枪法测序与作图法测序有何差别？

鸟枪法测序把辕因组全部打散成短用列.测序后通过程序寻找互郴覆盖的部分进行连接得到強个的序列结果。

适合小，简車复序列少的基因组，测序速度快.并JI无须捉供相关的遗传图谱和物理图谱，效率奇。

作图法先将DNA分解成长序列，然后把长序列通过mapping定位到染色体卜.某段位誉，再把长序列打散成短序列进行测序，适合大分子DXA丸隆.测洋时间长.依赖遗传图谱和物理图谱，效率低。

3）为何原核生物基因组更适合鸟枪法测序？

因为原核生物基伙I组结构紧凑，一般不含有内含子（古细菌除外），大小在5Mb以下，缺少重复序列，很少非编码的序列。

而鸟枪法适合基因组小，简单，币;复序列少的测序.

4）图解说明BAC克隆测序与序列组装的过程•

书82页

5）为何BAC克隆测序和全基因组鸟枪法测序都会留下间隙（gap）?

任何基肉组的测序都不可遗免的会出现序列间隙和物理间隙。

6）什么是物理间陳？

什么是序列间隙？

如何填补这两类间陳？

物理间隙：

构建基因组文库被丢失的DZ序列.他们从己冇的克隆群体中永远的消失。

物理间隙的缝介需要利用其他载体或者宿主曲重新构建一个基因组文库，然后利用间隙两侧的序列作为探针，或者制备相应的PCR引物，从新文库筛选阳性克隆.重新测序。

序列间隙：

测序时遗漏的序列，这屿序列任然保留在尚未挑选到的克隆中.序列间隙可以通过利用相邻己知顺序作为探针，筛选己育的基闵组文库.挑选阳性克隆重新测序进行缝合。

7）大型基因组鸟枪法测序的缺点是什么？

如何克服这些峽点？

容易产生间隙，组装时容易出错

与作图法结合或多次测序等次组装

8）基因俎鸟枪法测序要构建大小不同的插入片段克隆文库,原因何在?

1.采用多个基肉组文库时冈为任何一种载体都会肉某些插入片段与宿主菌的不兼容而不能扩增，使一些D∖A片段丢失

2.多种质粒文库也增加了克隆片段的总长，扩大了覆盖而

3.IOkb文库的构建有助r在2kb质粒來源的两端测序序列组装时校正Ill重复序列产生的墨诸

•1.FoSlnid和BAC文阵的构建可以使下片段DNA文阵组建的币:

叠胖在大分子克隆中冇效而准确地归并与整介.避免了再全基因组范南内H接进行車•叠群排序所产生的错误，可提高序列组装的效率，保证序列组装的可信度.

9）为何着丝粒区和近端粒区DNA的测序非常困难？

重复序列多

第5章

D简述原核生物和真核生物基因结构的特点与差别.

氏核生物有内含子外显子

2）什么是ORF?

开放读框（OPenreadingfr≡e）,由一系列指令氨基酸的密码子组成。

3）什么是序列同源性？

什么是序列一致性？

什么是序列相似性？

同源炜：

起源于同一机先但发生变异的序列之间的关联性。

一致性：

同源DXA序列的同一•碱基位建上相同的碱基成几或蛋白质中同一奴基酸位置相同的妊基酸成员的比例.

相似性：

同源蛋白质氨基酸序列中一致性氨基酸和可取代氨基酸所占的比例。

4）什么是宜系同源基因？

什么是共生同源基因？

它们的差别是什么？

克系同源基因：

不同物种之间的同源基因.他们来自物种分割之前的同一机先.

共生同源基肉：

同一生物内部的同源基因，他们常常足等基囚家族的不同成员，其共同的祖先可能存在于

物种形成之前或之后.

H系来白不同物种.共生来门同一物种。

5）蛋白质结构域在基因注解中有何意义？

由于歩白质的整体功能她通过乞个结构之间的协同作用而实现的，因此结构域的组成提供了蛋白质功能解

毒的关键信息。

6）基因剧除的原理.

在一段无关片段的两侧连接与带换基肉M侧相同的顺序，将这一构件导入目的细胞，InJ同源片段之间的

重组可以使无关片段取代杷基因整合到染色体中.为了便于筛选,用丁•収代的外源DNA中含有报告基因。

基因剔除是最简便的基因失活的方法.用于高等生物基因功能的研究.

第6章

1）异染色质与常染色质的差别是什么？

界染色质.分布在细胞核周缘，结构致密.看色深.

常染色质，分散在幣个细胞核当中.结构比较松弛，着色找.

2）何谓SAR?

何谓MAR?

骨架附着区（SCaffOIdattachmentregion.SAR）:

与染色体骨架附着区結合的DMA序列.

基质附肴区（matrixattachmentregion.MAR）:

与核基质结合结合的DNA序列。

3）什么是CPG岛？

CPG岛有什么分布待点？

CPG岛是如何产生的？

CPG甜：

基因纽中京儈双碱基CPG的序列.

待点：

1.主要在竹椎动物中发现,其它种属基閃组中也有CPG鉛，但特征不明显.

2.绝大多数CpG.¾中很少出现胞喀喘甲基化，因此被认为足基因转录活跃区.

3.CPG碍主要分布在基因的启动子区和第一个外显子区.

4.绝大多数管家基肉倉有CPG岛，足J找基因的一个指标.

5.在染色体上分布很不均匀，但与基因的分布频率一致.

产生原因：

1.由于细胞内胞喘唏甲基化与脱氨基爭件常常发生，导致复制时的CfA错配.在下一轮复制时原來的胞喘喘（C）位捏Ill胸腺I密唳（T）取代，即发生碱基代换.因此基因组D∖A顺序进化的总趋势圧A/T比例増加•

2.管家基因对生物的存活极其重要，启动子区址基1刃调控的主要成分，闵此很少发生可遗传的C-A的突变，保留了较平均值更高的G/C比.

4）叶绿体和线粒体基伙I组起源于原核生物的依据何在？

1.细胞器基肉农达的过程很慕方面与细菌相似：

2.细胞器基因与细菌基因相似性高于核基因.

5）真细菌和古细菌操纵子的组成有何差异？

6）什么足DNA转座子？

什么是RNA转座子（或逆转座子）？

这两类转座子的转座方式有何特点？

DNA转座子：

基因组中广泛存在的一类可以移动位置的遗传因子.涉及DNA的巩接转座・

RNA转座子：

以RNA为中介进行转座。

第一类本身會冇编码转座子稱的基因，可以门主转录.第二类木身不倉冇编码转座子酶的基因，需要在转唾的时候提供转座酹才能转瞬。

8）逆转座子可分为哪几类？

各有什么特点？

LTR类逆转座子：

A.逆转录病毒.B.逆转录转座子（缺少外壳蛋白基因）

非LTR类逆转座子：

C.重复序列LINE（缺少逆转座子边界顺序）D.重复序列SlNE（IlImRNA反转录产生）

9）找粒体基因组与叶绿体基因组在结构与组成上有何差异？

线粒体基伏1组：

1.结构非均一

2.不同种属之间线粒体基因组大小变化很大

3.會Tr大戢短序列正向或反向甫复序列

叶绿体基肉组：

1.结构紧凑，少非编码序列

2.不同种屈之间叶绿体基冈组大小比较恒定

3.拷贝数不恒定

4.有两段很长的反向序列

第12T3章

1）什么RNA世界？

科7依据务年的科学研究而捉出的-条关丁生命科7的理论。

其内容为:

生命进化的早期，没仃蛋白质（酶）・某些RNA可以催化RNA的复制一也就兄说RNA足唯一的遗传物质，足工命的源头.

2）何谓“生命的三界”？

貞细菌，古细菌，直核生物三域

3）基因组主要通过什么方式增加基因的数目？

1.整个基冈组加倍：

2.单条或部分染色体加倍：

3.单个或成群基因加倍。

4）新基因的产生有哪些主要方式？

基因或基因组加倍

结构戒洗牌

逆转录及其随后的变异或重排

外源基因水平转移

基因裂变与融介

非编码顺序转变为编码顺序.

5）什么足外显子洗牌？

什么是结构域重排〕它在基因组进化中起什么作用？

外显子洗牌：

由不同基因中编码不同结构域的片段彼此连接形成的金新编码序列.

结构戏重排：

不同的结构域重新排列产生具灯创新功能的基冈。

它们会有一个全新的结构组介，可为细胞提供完全不同的生物学功能。

6）转座子对基因组进化有何影响？

L大参数转座闵子含有控制基因农达的序列，转座子的捆入也能改变基因的衣达模式

2.歩与基因编码序列玳排，为基因创新提供原材料

3.可引起基因组重排

7）基因俎的扩张有哪些方式?

1.整个基因组加倍;

2.单条或部分染色体加倍：

3.单个或成群基因加倍.

1）什么是分子钟？

（第14章）

单位时间内同源蛋白质飒基酸序列或DXA核苛酸序列取代的比率称为分子钟。