基因组学试题

基因组学试题

1、什么是基因组（5分）？什么是转录组（5份）？说明基因组

合的关系和异同（10分）基因组是生物体（细胞或病毒）中所有的DNA的总和, 包括所有的基因和基因间区域，包

括染色体之外的遗传物质，如线粒体、叶绿体、质粒等。

基因组：物种内恒定(♀/♂)，生物体或细胞内恒定，没有时空变化(?)。事实上有特例，1、盲鳗(Hugfish) ,性细胞和体细胞DNA 量差异; 2、部分昆虫，性细胞和体细胞染色体数目差异; 3、动物雌雄个体差异

转录组：

•生物体、组织、细胞不同生长发育阶段的转录产物不同。

•生物体不同组织、同一组织不同细胞的转录产物不同。

•生物体、组织、细胞不同环境、不同生理状态下的转录产物

不同。

•转录产物中包含大量不翻译蛋白的RNA,如rRNA; sRNA

2、简述原核生物基因组和真核生物基因组的特点和差异（10分）原核生物基因组

•一条环状DNA；

•只有一个复制起始点；

•有操纵子（Operon）结构

1.结构基因为多顺反子，若干个功能相关的功能基因串联在一起，

手统一调控区调控。

2.数个操纵子还可以受同一个调节基因（regulaterygene)，即调节

子（regulon)调控。

•结构基因无重叠现象，基因组中任何一段DNA不会用于编码2种蛋白质

•基因是连续的，无内含子，转录后不剪接；

•重复序列少，蛋白质基因一般为单拷贝基因，但编码rRNA的基因一般为多拷贝，有利于核糖体快速组装。

真核生物基因组

•复杂的染色体结构，一般有多条染色体

•每条染色体上有多个复制起始点；

•基因组中有大量的重复序列（轻度、中度、高度重复）；

•基因是不连续的，有内含子，转录后经过剪接加工成成熟RNA；•有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因组成的单一基因簇，或基因家族

•有细胞器基因，真核生物除具有核基因外，还有存在于线粒体和叶绿体中基因，编码同功酶等。

3、什么是遗传图谱（5分）？遗传图谱在基因组研究中的意义

何在（15分）？采用遗传学分析方法将基因或其它DNA标记

按一定的顺序排列在染色体上，这一方法包括杂交实验，家系分析。标记间的距离（遗传图距）用减数分裂中的交换频率来表示，单位为厘摩(Centi-Morgan, cM), 每单位厘摩定义为1%交换率。

分子生物学方法帮助我们寻找DNA编码信息，但我们首先要知道，在哪里才能找到与目的性状相关的那段DNA.

基因具有多效性，有些表型可能很难直接寻找其相关的DNA序列，遗传分析给我们提供了一个独立的、确定与遗传性状相关联基因的位置的方法。

当关于一个基因的功能还处于假设阶段时，或者当某一特定表型与DNA的关联还处于推断状态时，遗传分析是唯一的手段。

4、物理图谱的构建方法主要有哪几种（10分）？举例详述一种

物理图谱的构建方法（10分）。细胞遗传学图谱,包括荧光标记原位杂交将荧光标记的探针与染色体杂交确定分子标记的所在位置。

•限制图谱，是将限制性酶切位点标定在DNA分子的相对位置。•顺序标签位点，作通过PCR或分子杂交将小段DNA顺序定位在基因组的DNA区段中。

•连续的文库图谱或基于克隆的基因组作图，根据克隆的DNA片段之间的重叠顺序构建重叠群，绘制物理连锁图。

5、人类基因组计划的主要研究内容有哪些？各内容的意义何在

（15分）?

HGP的主要任务是人类的DNA测序，包括下图所示的四张谱图，此外还有测序技术、人类基因组序列变异、功能基因组技术、比较基因组学、社会、法律、伦理研究、生物信息学和计算生物学、教育培训等目的。

1、遗传图谱（genetic map）

又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于1%）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为1cM）为图距的基因组图。

遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。

意义：6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成6000多个区域，使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近（紧密连锁）的证据，这样可把这一基因定位于这一已知区域，再对基因进行分离和研究。对于疾病而言，找基因和分析基因是个关键。

第1代标记：经典的遗传标记，例如ABO血型位点标记，HLA位点标记。70年中后期，限制性片段长度多态性（RFLP），位点数目大与105，用限制性内切酶特异性切割DNA链，由于DNA的一个“点”上的变异所造成的能切与不能切两种状况，可产生不同长度的片段（等位片段），可用凝胶电泳显示多态性，从片段多态性的信息与疾病表型间的关系进行连锁分析，找到致病基因。如Huntington症。

但每次酶切2-3个片段，信息量有限。

第2代标记：1985年，小卫星中心（minisatellite core）、可变串联重复VNTR （variable number of tandem repeats）可提供不同长度的片段，其重复单位长度为6至12个核苷酸，1989年微卫星标记（microsatellite marker）系统被发现和建立，重复单位长度为2~6个核苷酸，又称简短串联重复（STR）。

第3代标记：1996年MIT的Lander ES又提出了SNP（single nucleotide polymorphysm）的遗传标记系统。对每一核苷酸突变率为10-9，双等位型标记，在人类基因组中可达到300万个，平均约每1250个碱基对就会有一个。3~4个相邻的标记构成的单倍型（haplotype）就可有8~16种。

2、物理图谱（physical map）

物理图谱是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA物理图谱是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在DNA链上的定位。因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为基础的，核苷酸序列不同的DNA，经酶