基因组学卷子.doc

基因组学卷子一、 名词解释1、C值悖理（C-value paradox）:物种的C值和它的进化复杂性之间无严格对应关系，即生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加，这种现象叫C值悖理。2、反义基因：由靶基因的负链编码的可以干扰靶基因mRNA转录与翻译的基因。3、转化：是指受体细胞从环境中摄取供体细胞释放的DNA片段的过程。4、核酸杂交：是指两个互补或部分互补的核酸分子形成稳定的碱基配对杂交体的过程。5、密码偏倚：指特定生物的基因中并非平均地使用每个碱基密码子。6、开放阅读框：编码蛋白的基因中翻译成蛋白质的那部分序列。7、鸟枪法：将整个基因组打乱，切成随机碎片，然后测定每个小片段序列，直接从已测序的小片段中寻找彼此重叠的测序克隆，最终利用计算机对这些切片进行排序和组装，并确定它们在基因组中的正确位置。8、直向同源：指同源基因来源于不同种属生物之间，它们的共同祖先早于种属分化。9、连接酶：通过在两个不同分子的末端核苷酸之间或同一分子的两端核苷酸之间生成磷酸二酯键把DNA分子连在一起的酶。10、共生同源：指同源基因来源于同种生物之间，常常是基因家族的成员，它们的共同祖先可能早于或晚于种属分化。 11、基因内基因：是指一个基因位于另一个基因的内含子之间，在核基因组中相对常见。12、基因组：是指细胞中所有的DNA，包括所有的基因和基因间区域。13、基因：由不同的DNA片段组成的一个完整的表达单位，有一个特定的表达产物，它们可以是RNA分子，亦可为多肽分子或者DNA分子中含有特定遗传信息（具有特定功能）的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。14、拟基因：是某一基因的非功能性拷贝，通常是因为发生了突变，其生物信息变得不可解读。15:、假基因：来源于功能基因但已失去活性的DNA顺序16、重复假基因: 串接排列, 具有祖先基因的组成特点, 具内含子和外显子,突变失活。加工假基因: 由RNA反转录成cDNA,再插入基因组中的基因顺序, 无内含子, 分散在基因组中，多5残缺。残缺假基因: 因不等交换使部分顺序缺失。17、同源性检索：将一段DNA或氨基酸序列提交到数据库进行序列比对查询，以判断所查序列是否与已知基因的序列相同或相似。18、重叠群（ contig）：指相互间存在重叠顺序的 一组克隆。克隆重叠群法：先将染色体打成比较大的片段(几十-几百Kb), 利用分子标记将这些大片段排成重叠的克隆群(Contig), 分别测序，然后根据重叠顺序的相对位置将各个克隆首尾连接。19、遗传作图（Genetic mapping）：又称染色体图（chromosome map）或基因连锁图（linkage map），依据基因之间的交换值，确定连锁基因在染色体上的相对位置，从而绘制的一种简单线性示意图。这一方法包括杂交实验，家系分析。20、物理作图（Physical mapping）：采用分子生物学技术直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组的实际位置。21、小卫星序列(minisatellite)： 又叫可变串联重复(variable number of tandem repeats,VNTR)，重复单位较长，一般为1160bp，主要存在于染色体靠近端粒处，由于其拷贝数变化，在不同个体间中存在串联数目的差异，若在重复序列两侧有限制性内切酶酶切位点，则切下来的片段会呈现出多态性。22、微卫星序列(micrisatellite)：又称简单串联重复（simple tandem repeats，STR)，或简单重复序列 (simple sequence repeats，SSR)，重复单位较短, 一般1-6个bp, 由于重复单位重复数目的变化而在群体中呈现出遗传多态性，散布于整个基因组中。23、单核苷酸多态性：是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的一种DNA序列多态性 。24、转导（transduction)：借助噬菌体来实现DNA从供体细胞转移到受体细胞。 转化(transformation)：供体细胞释放的一段DNA，经受体细胞摄取后整合到基因组中，一般借助抗性培养基筛选重组克隆。接合(conjugation)：是一个供体(donor)即雄性细胞与另一个受体(recipient)即雌性细胞直接接触，而使DNA直接从供体细胞转移至受体细胞的过程 。25、限制性作图：就是将限制性内切酶酶切位点标定在DNA分子的相对位置。26、稀有切点限制酶：指该酶识别的碱基顺序在基因组中只有很少数量，可产生较大的DNA片段。27、指纹:指克隆的DNA序列所具有的特定的DNA片段组成一个克隆的指纹表示了该克隆所具有的限定的顺序特征，可以同其他克隆产生的指纹进行比较.28、荧光标记原位杂交：将探针用荧光标记，与细胞分裂中期的染色体杂交，用荧光显微镜观察信号所处的位置。29、基因文库：从生物体中制备基因组DNA,并用限制性内切酶切割产生一定长度范围的DNA片段,然后在体外将这些DNA片段与适当的载体载体连接成重组的DNA分子,并转化到大肠杆菌受体细胞 。30、序列标签位点（Sequence Tagged Site, STS）：一段短的DNA序列（200500个碱基对），这种序列在染色体上只出现一次，其位置和碱基顺序都是已知的。在PCR反应中可以检测出STS来，STS适宜于作为人类基因组的一种地标，据此可以判定DNA的方向和特定序列的相对位置。31：链终止法：通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链来读取待测DNA分子的顺序，合成的互补单链可在不同位置随机终止反应。化学降解法：双链DNA分子经化学试剂处理，可在特定的核苷酸位点产生切口。用同位素标记测序碱基，以此确定顺序组成。32、上游控制顺序：指的是基因上游的调控序列，可用来定位基因的起始区，因为这些序列具有显著的特征，这些特征是参与基因表达的DNA结合蛋白的识别信号 。33、同源性(homology) 基因：指起源于同一祖先但顺序已经发生变异的基因成员。一致性(identity)：指同源DNA顺序的同一碱基位置的相同的碱基成员, 或者蛋白质的同一氨基酸位置的相同氨基酸成员, 可用百分比表示。相似性(similarity)：指同源蛋白质的氨基酸顺序中一致性氨基酸和可取代氨基酸所占的比例. 可取代氨基酸系指具有相同性质如极性氨基酸或非极性氨基酸的成员, 它们之间的代换不影响蛋白质(或酶)的生物学功能。34、基因剔除：将一段无关的DNA片段用来取代某一特定的基因，是最简便的使基因失活的方法。主要原理是，在一段无关片段的两侧连接与代换基因两侧相同的顺序，将这一构建导入目的细胞，由于同源片段之间的重组，可使无关片段取代靶基因整合到染色体中。35、反义RNA：是由基因的负链编码，可与正义RNA (sense RNA)或DNA编码顺序结合，干扰mRNA的转录、加工和转运，抑制目标基因的表达。36、RNAi干涉：是通过双链RNA的介导,特异性地降解相应序列的mRNA，从而阻断相应基因表达的转录后水平的基因沉默机制.37、内含子归巢：一种能够自我催化切除自身的内含子，这种内含子含有一个阅读框，编码一个多功能的蛋白IEP（内含肽），兼具有内切酶、逆转录酶和成熟酶活性，当内含子和外显子一起转录时，成熟酶将内含子从前体mRNA中剪切下来，被切下来的这段内含子RNA可以通过类似逆转录转座子的方式插入整合到基因组的另一靶位点，这个过程叫内含子归巢。二、简答题1、简述鸟枪法测序的原理和优缺点。答：鸟枪法测序主要是指首先进行单个测序反应，再将反应中得到的短序列通过检测重叠区从而推倒出完整的序列的方法。其优点在于能相对较快地测定小基因组的序列，并且不需要遗传或物理图谱；其主要缺点是从起始序列寻找重叠区域及构建序列重叠群的复杂性和数据分析的限制。2、传统基因组作图方法的有哪些？并简要说明。答：传统基因组作图方法的包括：（1）遗传作图：即应用遗传学技术构建能显示基因以及其他序列特征在基因组上位置的图。（2）物理作图：既应用分子生物学技术来直接分析DNA分子，从而构建能显示包括基因在内的、序列特征的位置图。3、用于DNA测序的酶所必须符合的标准有哪些？答：用于DNA测序的酶所必须符合的标准有：（1）高延伸性，指的是聚合酶因自然原因终止合成前能催化合成的多核苷酸的长度，好的延伸性能保证它不会在掺入链终止核苷酸之前与模板解离。（2）只有极少或根本不具备53外切核酸酶活性，以保证该酶不一边催化合成DNA，就一边降解DNA。（3）只有极少或根本不具备35外切核酸酶活性，同样是使聚合酶不会去除搀入的链终止核苷酸。4、简述原核生物与真核生物基因组的区别。答：它们的主要区别包括：（1）原核生物基因组比真核生物基因组要小得多。（2）原核生物的基因数通常比真核生物的少。（3）原核生物基因组大部分无断裂基因，而真核生物基因基因一般都含有内含子。（4）原核生物基因组一般无重复序列，真核生物基因组则含了大量的重复序列。5、简述Northern杂交的原理及其在基因组研究领域的应用。答：Northern杂交是将某一物种某一组织的RNA印迹到尼龙膜上，再与标记的目标探针杂交的方法，其主要用来检验某一目标序列中是否含有表达序列或分析目标基因表达的物种、时间、空间和表达量的差异。6、简述确定基因功能的实验方法。答：确定基因功能的实验方法主要包括：（1）基因失活，该方法是功能分析的关键，一般是用一段无关的DNA将目标基因破坏，可以通过将基因的染色体拷贝与一段与靶基因有相同序列的DNA进行同源重组来达到。（2）基因过剩表达，即将目标基因克隆入一种特殊的载体，该载体能目标基因合成尽可能多的蛋白质。通过以上两种方法处理后，再观测生物个体的遗传表型，从而推测目标基因的功能。7、简要说明将DNA片段从一个细菌转移到另一个细菌的三种方法。答：（1）接合是指两个细菌形成物理性接触，DNA从供体细菌转移到另一个受体细菌。（2）转导是指通过细菌噬菌体将小片段DNA从供体菌转移到受体菌的过程。（3）转化是指受体细胞从环境中摄取供体细胞释放的DNA片段的过程。8、简述遗传作图的DNA标记类别。答：遗传作图的DNA标记有：（1）限制性酶切片段长度多态性（RFLP），它是利用限制性内切酶消化不同基因组DNA，再电泳转膜，并与标记好的目的探针杂交所形成的差异。（2）简单序列长度多态性（SSLP）：是一系列不同长度的重复序列在不同基因组间的差异，包括小卫星和微卫星。（3）单核苷酸多态性（SNP）：是指基因组中存在的单个的碱基突变（点突变）。9、真核生物基因组的特征/原核生物基因组的特征结构松弛，大量重复顺序，由线性DNA与蛋白质组成染色体结构，含有细胞器基因组/结构紧凑,大小在5 Mb以下,缺少重复顺序,很少非编码顺序10、限制性作图的基本原理最简单的方法是比较不同限制酶产生的DNA片段的大小。 首先, 用限制酶A消化DNA，得到第一组片段。然后, 用限制酶B消化DNA，得到第二组片段。最后, 用限制酶A, B同时消化DNA获得第三组片段。三组片段进行对比组装。11、反义RNA作用机理A干扰翻译的起始与延伸，可与翻译起始顺序及编码序列结合形成双链RNA，随之被细胞降解。B与mRNA 的