基因組學(xué)整理試題

基因組學(xué)整理試題填空題：1.位置效應(yīng)的兩種類型：穩(wěn)定型，花斑型2.細(xì)胞器基因組：線粒體基因組，葉綠體基因組3.基因組進(jìn)化的分子基礎(chǔ)：突變，重組，轉(zhuǎn)座4.RNA聚合酶的三種類型：pol1(RNA聚合酶1),pol2（RNA聚合酶2）,pol3（RNA聚合酶3）5.轉(zhuǎn)座子分類：DNA轉(zhuǎn)座子，逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子6.克隆載體的幾種類型：YAC,BAC,HAC,MAC7.重疊群組建的方法：步移法，指紋法名詞解釋：1.C值：是指一個(gè)單倍體基因組中DNA的總量，一個(gè)特定的種屬具有特征的C值。2.C值悖理：生物種屬所具有的基因數(shù)目與其生物結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性不成比例的現(xiàn)象. 3.N值悖理：基因數(shù)目與進(jìn)化程度或生物復(fù)雜性的不對(duì)應(yīng)性，稱之為N值悖理（N所表示的是基因數(shù)目）。4.基因家族:來(lái)自一個(gè)共同的祖先, 因基因加倍和趨異產(chǎn)生許多在DNA序列上基本一致而略有不同的成員。 1）大部分擔(dān)負(fù)類似的生物學(xué)功能. 2）比較各個(gè)成員間的序列差異，可追蹤基因的演變軌跡。5.假基因：來(lái)源于功能基因但已失去原來(lái)功能的DNA序列.包括重復(fù)假基因、加工假基因、殘缺假基因。6. DNA標(biāo)記 -限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（ RFLP）同一物種的亞種、品系或個(gè)體間基因組DNA 受到同一種限制性內(nèi)切酶作用而形成不同的酶切圖譜的現(xiàn)象-簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性（SSLP）可變排列的簡(jiǎn)單重復(fù)序列, 即重復(fù)次數(shù)不一,在染色體的同一座位重復(fù)序列拷貝數(shù)不同;包括倆種類型：小衛(wèi)星序列（VNTR）、微衛(wèi)星序列(SSR）-單核苷酸多態(tài)性（SNP）SNP是指同一物種不同個(gè)體基因組DNA的等位序列上單個(gè)核苷酸存在差異的現(xiàn)象。其中最少一種在群體中的頻率不小于1；如果出現(xiàn)頻率低于1，則視作點(diǎn)突變。7.序列間隙： 因覆蓋率的原因而留下的未能測(cè)序的序列，仍存在于克隆文庫(kù)中, 這類間隙稱為序列間隙。 物理間隙：因克隆載體自身的限制或DNA順序特殊的組成等原因造成某些序列丟失或未能克隆, 這類間隙稱為物理間隙。8. 表達(dá)序列標(biāo)簽（EST）：基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的一段cDNA序列。9. 轉(zhuǎn)座因子：原核生物與真核生物基因組中廣泛存在的一類可以移動(dòng)位置的遺傳因子。10. CpG島:基因組中富含GC堿基的DNA區(qū)段。滿足CpG島的條件為: 1) 連續(xù)500 bp的DNA順序; 2) C+G含量大于55%; 3) 觀測(cè)到的CpG雙堿基數(shù)目與預(yù)期的數(shù)目之比大于0.65.11. 位置效應(yīng):由于基因變換了在染色體上的位置而引起表現(xiàn)型改變的現(xiàn)象。 12. 順式作用元件：轉(zhuǎn)錄上游區(qū)與轉(zhuǎn)錄相關(guān)的具有調(diào)控作用DNA序列。13. 反式作用因子：能夠直接或間接辨認(rèn)、結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游的調(diào)控區(qū)段DNA的蛋白質(zhì)。14. RNA編輯：某些RNA，特別是mRNA的一種加工方式，它導(dǎo)致了DNA所編碼的遺傳信息的改變，因?yàn)榻?jīng)過(guò)編輯的mRNA序列發(fā)生了不同于模板DNA的變化。 包括：?jiǎn)螇A基突變和尿苷酸的缺失和添加 。 15. 大分子DNA克隆載體構(gòu)建:酵母人工染色體（YAC）： 是利用釀酒酵母的染色體的復(fù)制元件構(gòu)建的載體，其工作環(huán)境在釀酒酵母中。它可以克隆和分析大片段的染色體DNA，并且可以分離那些在大腸桿菌中不可能得到的序列。將來(lái)自其他物種的較大片段DNA連接到酵母DNA上，在宿主細(xì)胞中外來(lái)DNA能隨著酵母細(xì)胞中的其他染色體一起復(fù)制。細(xì)菌人工染色體（BAC）：以細(xì)菌F因子為基礎(chǔ)，人工構(gòu)建的環(huán)狀的DNA分子。可以攜帶大于100-350Kb的外源DNA片段。16. 表觀遺傳：DNA序列不發(fā)生改變但基因表達(dá)卻發(fā)生了變化的一種有別于傳統(tǒng)遺傳學(xué)的遺傳方式。17. 絕緣子：可以阻止鄰近位置激活或失活效應(yīng)的順序現(xiàn)在稱之為絕緣子（insulator）。簡(jiǎn)答題：一 簡(jiǎn)述原核生物基因組和真核生物基因組的特點(diǎn)和差異真核生物基因組的特征：1)結(jié)構(gòu)松弛2)大量重復(fù)序列3)由線性DNA與蛋白質(zhì)組成染色體結(jié)構(gòu)4)含有細(xì)胞器基因組1.多個(gè)染色體（酵母除外），基因數(shù)相對(duì)較多，在染色體上分布不均勻2.功能相關(guān)的基因大多分散在不同的染色體上。即使成簇排列也不存在操縱子結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子3.非編碼序列遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于編碼序列4.含有大量重復(fù)序列5.真核基因是斷裂基因6.相關(guān)的基因構(gòu)成各種基因家族原核生物基因組的特征：1)結(jié)構(gòu)緊湊2)大小在5 Mb以下3)缺少重復(fù)序列4)很少非編碼序列1.單一染色體、單一DNA復(fù)制起點(diǎn)，基因數(shù)量較少. 2.功能相似的基因往往定位在同一區(qū)域。操縱子是原核生物基因組的特征。3.多為單拷貝基因（單一序列基因）4.絕大多數(shù)基因都是可表達(dá)的, 非表達(dá)基因少5.轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為多順反子mRNA6.編碼序列一般不重疊7.基因序列是連續(xù)的，無(wú)內(nèi)含子。二 第一、二、三代測(cè)序技術(shù)的代表及其基本原理第一代測(cè)序技術(shù)1.鏈終止法：合成與單鏈DNA互補(bǔ)的多核苷酸鏈，由于合成的互補(bǔ)鏈可在不同位置隨機(jī)終止反應(yīng)，產(chǎn)生只差一個(gè)核苷酸的DNA分子，從而來(lái)讀取待測(cè)DNA分子的序列。2.化學(xué)降解法：將一個(gè)DNA片段的一端作放射性標(biāo)記，再分別采用不同的化學(xué)方法修飾和裂解特定堿基，從而產(chǎn)生一系列長(zhǎng)度不一的片段，這片段群通過(guò)凝膠電泳分離，確定各片段末端堿基第二代測(cè)序技術(shù)3.自動(dòng)化測(cè)序：（1）熒光染料標(biāo)記，由于每種ddNTP帶有各自特定的熒光顏色，而簡(jiǎn)化為由1個(gè)泳道同時(shí)判讀4種堿基。（2）毛細(xì)管電泳：毛細(xì)管裝置有96個(gè)泳道，每次可同時(shí)進(jìn)行96次測(cè)序4.焦磷酸測(cè)序：脫氧三磷酸核苷酸連接到DNA 3-末端時(shí)會(huì)釋放1個(gè)焦磷酸(PPi) ，焦磷酸在磷酸化酶的作用下轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并發(fā)出光亮。5.循環(huán)陣列合成測(cè)序6.芯片測(cè)序：雜交測(cè)序方法，即通過(guò)與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行核酸序列測(cè)定的方法。在一塊基片表面固定了已知序列的八核苷酸的探針，當(dāng)溶液中帶有熒光標(biāo)記的核酸序列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對(duì)應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補(bǔ)匹配時(shí)，通過(guò)確定熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的探針位置，獲得一組序列完全互補(bǔ)的探針序列。據(jù)此可重組出靶核酸的序列。第三代測(cè)序技術(shù)（單分子測(cè)序，直接測(cè)序）單分子測(cè)序儀、SMRT技術(shù)和納米孔單分子技術(shù)。三 作圖法測(cè)序與鳥槍法測(cè)序的區(qū)別序列組裝原理:直接從已測(cè)序的小片段中尋找彼此重疊的測(cè)序克隆，然后依次向兩側(cè)鄰接的序列延伸。1.全基因組鳥槍法是一種快速獲得真核基因組的方法。 “由下而上”測(cè)序。此測(cè)序方法繞過(guò)分離基因的難關(guān)，在基因組DNA文庫(kù)中篩選出目的基因。且不需背景信息，時(shí)間短，需要大型計(jì)算機(jī)，得到的是草圖(Draft)，但最終排序結(jié)果的拼接組裝不容易。2.克隆重疊群法，又稱作圖法測(cè)序，限制測(cè)序。 “由上而下”測(cè)序。項(xiàng) 目 策 略全基因組霰彈法逐步克隆法遺傳背景不需要需要（需構(gòu)建精確的物理圖譜）速度快慢費(fèi)用低高計(jì)算機(jī)性能高（以全基因組為單位進(jìn)行拼接）低（以BAC為單位進(jìn)行拼接）適用范圍工作框架圖精細(xì)圖代表測(cè)序物種果蠅、水稻人、線蟲這種逐步測(cè)序的方法花時(shí)間多，但可以得到精確圖譜。四 基因功能檢測(cè)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 基因的過(guò)量表達(dá)用于基因功能預(yù)測(cè)技術(shù)：增加拷貝數(shù)，提供強(qiáng)啟動(dòng)子3 高通量基因功能的研究方法1）突變庫(kù)構(gòu)建2）RNA干擾與基因功能檢測(cè)3）蛋白質(zhì)互作五 mRNA如何進(jìn)行加工與修飾答： 1）mRNA的5端加帽帽子結(jié)構(gòu)：7-甲基鳥苷三磷酸功能：在翻譯過(guò)程中起識(shí)別作用，以及對(duì)mRNA起穩(wěn)定作用 2）mRNA的3端多聚腺苷酸化（加尾）尾部結(jié)構(gòu)：3端的polyA功能：對(duì)mRNA的成熟是必要的，防止核酸外切酶對(duì)mRNA信息序列的降解 3）修飾（對(duì)某些堿基進(jìn)行甲基化）甲基化：m6A（N6_甲基腺嘌呤）功能：可能對(duì)mRNA前體加工起識(shí)別作用 4）mRNA的剪接，即剔除內(nèi)含子，連接外顯子形成成熟的mRNA 5）RNA編輯mRNA由于堿基的插入，缺失或置換而改變DNA模板來(lái)源的遺傳信息，引起編碼信息的改變，翻譯出多種氨基酸序列不同的蛋白質(zhì)，是基因