基因组学

题目解答举例-2011-06-29
发布时间: 2012-03-02 访问次数: 264

课程试卷及参考答案举例:

1) 什么是假基因?假基因是如何形成的?(12)

2) 什么是SNP? 如何寻找SNP? 同一位点有多少个SNP? 图解说明(12).

3) 什么是基因组物理图? 物理图与遗传图有何不同? ((12)

4) 注解一个基因主要有哪些依据?(12)

5) 真核生物启动子结构的特点?(12)

6) 什么是siRNA? 什么是miRNA? 它们之间的差别是什么?(16)

7) 什么是表观遗传? 请举一例说明表观遗传的功能?(14)

8) 线性DNA末端复制会遇到什么问题? 通过何种方式解决?(10)

 

答案:

1.什么是假基因?假基因是如何形成的?(12)

: 来源于功能基因但已失去活性的DNA顺序. 4种形成方式: 1,由功能基因重复,随后因点突变产生的假基因.重复可起源于区段重复和整个基因组的重复.2.由不等交换使功能基因发生顺序重排产生的假基因.3.加工的假基因,起源于RNA反转录整合到新的位置的假基因.4.因插入突变使原来的功能基因顺序被破坏而失去功能的假基因.

 

2.什么是SNP? 如何寻找SNP? 同一位点有多少个SNP? 图解说明(12)

: SNP为单核苷酸多态性.由两种主要方法寻找SNP:1.从数据库中查找,同一物种的同源顺序比较;2.DNA芯片杂交,可以大规模筛选SNP.同一位点最多可有4SNP.图解略.

 

3.什么是基因组物理图? 物理图与遗传图有何不同? (12)

: 根据DNA顺序排列绘制的基因组结构图称为物理图.物理图与遗传图的差别为:1.绘制方式不同,遗传图由专门设计的杂交,根据等位基因之间发生的遗传重组率绘制.物理图根据DNA顺序实际的排列位置而绘制,包括限制性位点图,辐射杂种图,克隆排列图,FISH(荧光原位杂交图)细胞学图.2.图距单位不同: 遗传图为图距为cM,即等位基因之间1%的交换率.物理图单位:辐射杂种图为cR (厘镭),即在确定的辐射剂量下染色体断裂的百分率; 核苷酸的数目,即碱基对数.3.精度不同:遗传图是抽象的,不能确定基因间的实际距离,物理图是精确的,实际的,具有确定的计量长度.4.顺序的方向有差异.遗传图有时会发生顺序与实际的位置不付,如位置颠倒.物理图不会出现这种情况.5.在某些品系间出现倒位的的染色体区段,遗传作图无法进行,物理图不存在此问题.

 

4.注解一个基因主要有哪些依据?(12)

:主要有四方面的依据: 1.根据基因的结构特点进行计算机的软件注解,包括: 外显子与内含子的组成特征,密码子的偏爱,mRNA前体的剪接位点组成, CpG,基因3’端信号顺序等;2.同源性搜寻(DNA与蛋白质顺序搜寻)与同源顺序杂交(动物园杂交);3.根据转录产物如EST和全长cDNA顺序进行注解;4.实验验证,如正义或反义cDNA的过表达或诱导表达.

 

5.真核生物启动子结构的特点?(12)

:真核生物有三类基因,它们的启动子结构各不相同:1.Pol I类基因,rRNA基因.该类基因启动子由双组分组成,分别位于基因上游区+20+110左右,种属间缺少同源顺序,由重复顺序60/81 bp组成增强子.2.Pol II基因,编码蛋白质和snRNA基因.具有真核生物典型的TATA顺序,距离转录起始点约30bp.也有缺少TATA结构但含有Inr顺序的启动子.TATA上游含有近端和远端一致顺序,具调控功能. 3.Pol III基因,这类基因编码scRNAtRNA,U6RNA.这类基因的启动子可分三种,即基因内启动子(tRNA5S RNA基因),基因外启动子(U6RNA基因)和混合启动子(7SL RNA基因).

 

6.什么是siRNA? 什么是miRNA? 它们之间的差别是什么?(16)

:小分子干扰RNA,small interfering RNA称为siRNA.微小干扰RNA,micro-interfering RNA称为miRNA.不同之处在于:1.来源, siRNA来源于外部的双链RNA如病毒RNA,miRNA来源于内部基因编码的前体Mrna.2.加工方式,siRNA在细胞质浆液中由Dicer切割22-25 nt的小分子双链RNA,即成熟的siRNA; miRNA的成熟过程由三步构成,第一步由前体mRNA在细胞核内进行分子内完全或不完全配对形成发夹环;然后由Drosha切割形成单个发夹环的前miRNA分子, 并随之输出细胞核;miRNA在细胞质中由Dicer切割成21-22 bp的双链miRNA,即成熟miRNA.3.作用方式,siRNARISC非对称结合,然后与靶基因产物即mRNA配对作为引物合成互补双链RNA,Dicer再将双链RNA切割.miRNA也与RISC非对称结合,然后于靶基因产物mRNA结合干扰翻译或作为引物合成互补双链RNA, Dicer再将双链RNA切割.

 

7.什么是表观遗传? 请举一例说明表观遗传的功能?(14)

:在不改变基因组DNA顺序组成的情况下产生的可遗传的表形变异现象称为表观遗传(epigenetic).表观遗传包括:DNA甲基化,组蛋白的修饰,染色质区段的动态异染色质化或整条染色体的失活,位置效应,副突变,颠换效应,基因组印记,RNA干扰以及蛋白质翻译后的活性变异(如疯牛病的朊蛋白).基因组印记是表观遗传中最早发现的例子之一,即等位基因在子代中的表达取决于是来源于父亲还是母亲.如父源的H19基因在子代不表达,母源的可表达.

 

8.线性DNA末端复制会遇到什么问题? 通过何种方式解决?(10)

;DNA的复制有两个基本特点:1.方向性,5’→3’复制;2.需要在5-端合成一段RNA引物,随后除去.这些特点使线性DNA的末端复制不能顺利完成,每复制一次都会失去一段DNA.生殖细胞和癌变细胞可以采用端粒酶,使末端DNA延伸,然后再进行复制.端粒酶由RNA分子和逆转录酶组成,端粒酶的RNA分子含有可与染色体线性DNA末端互补的短序列,可作为模板反复延伸末端DNA单链的长度,以此解决线性DNA末端复制的难题.