基因组学复习题终极版
2014-基因组学——最终版
基因组学题库一基因组学介绍1 基因组与基因组学基因组是指生物的整套染色体所含有的全部DNA序列,是生物体所有遗传信息的总和。
基因组学(Genomics)是以生物信息学分析为手段研究基因组的组成、结构、表达调控机制和进化规律的一门学科,研究对象是基因组结构特征、变演规律和生物学意义。
2 C质与C质悖论C值(C value)通常是指某一生物单倍体基因组DNA的总量。
C值悖论(C Value Paradox):生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加。
3 人类基因组计划及其8个目标人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。
美、英、法、德、日和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。
按照这个计划的设想,在2005年,要把人体内约10万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。
其8个目标:1)人类DNA序列(Human DNA sequence);2)开发测序技术(Develop sequencing technology);3)识别人类基因组序列变异(Identify human genome sequence variation);4)功能基因组学技术(Functional genomics technology);5)比较基因组学(Comparative genomics);6)伦理、法律、社会问题(ELSI: ethical, legal, and social issues);7)生物信息学和系统生物学(Bioinformatics and computational biology);8)Training and manpower。
4 什么是宏基因组(metagenomics)?研究一类在特殊的或极端的环境下共栖生长微生物的混合基因。
生境中全部微小生物遗传物质的总和。
它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因,目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和。
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; sRNA2、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。
基因组学整理试题
基因组学整理试题填空题:1.位置效应的两种类型:稳定型,花斑型2.细胞器基因组:线粒体基因组,叶绿体基因组3.基因组进化的分子基础:突变,重组,转座4.RNA聚合酶的三种类型:pol1(RNA聚合酶1),pol2(RNA聚合酶2),pol3(RNA聚合酶3)5.转座子分类:DNA转座子,逆转录转座子6.克隆载体的几种类型:YAC,BAC,HAC,MAC7.重叠群组建的方法:步移法,指纹法名词解释:1.C值:是指一个单倍体基因组中DNA的总量,一个特定的种属具有特征的C值。
2.C值悖理:生物种属所具有的基因数目与其生物结构的复杂性不成比例的现象.3.N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(N所表示的是基因数目)。
4.基因家族:来自一个共同的祖先, 因基因加倍和趋异产生许多在DNA序列上基本一致而略有不同的成员。
1)大部分担负类似的生物学功能.2)比较各个成员间的序列差异,可追踪基因的演变轨迹。
5.假基因:来源于功能基因但已失去原来功能的DNA序列.包括重复假基因、加工假基因、残缺假基因。
6. DNA标记->限制性片段长度多态性( RFLP)同一物种的亚种、品系或个体间基因组DNA 受到同一种限制性内切酶作用而形成不同的酶切图谱的现象->简单序列长度多态性(SSLP)可变排列的简单重复序列, 即重复次数不一,在染色体的同一座位重复序列拷贝数不同;包括俩种类型:小卫星序列(VNTR)、微卫星序列(SSR)->单核苷酸多态性(SNP)SNP是指同一物种不同个体基因组DNA的等位序列上单个核苷酸存在差异的现象。
其中最少一种在群体中的频率不小于1%;如果出现频率低于1%,则视作点突变。
7.序列间隙:因覆盖率的原因而留下的未能测序的序列,仍存在于克隆文库中, 这类间隙称为序列间隙。
物理间隙:因克隆载体自身的限制或DNA顺序特殊的组成等原因造成某些序列丢失或未能克隆, 这类间隙称为物理间隙。
基因组学期末复习课后习题
基因组学期末复习课后习题1.为什么RNA不能成为主要的遗传信息载体?RNA分子在细胞自然生理状态条件下很容易断裂,因此长度有限,不能储存大量遗传信息。
此外,RNA复制酶缺少校读机制,不能及时消除复制时产生的错配碱基,很容易积累突变。
RNA分子的胞嘧啶残基脱氨基可生成尿嘧啶,这种自发突变产生的尿嘧啶很难与RNA分子中正常的尿嘧啶加以区分。
此外,现存生物细胞中缺少RNA分子突变修复机制。
2.什么是序列复杂性?如何计算序列复杂性?序列复杂性是指基因组中单拷贝的DNA序列为单一序列,多拷贝的DNA序列为重复序列,不同序列的DNA总长为复杂性。
在DNA浓度确定时,c0t1/2值表示不同序列的总长,即复杂性的程度,一般以碱基对bp表示。
通常以大肠杆菌基因组的单一序列为标准,在相同的复性条件下计算其他基因组的复杂性。
3.假基因能否表达?为什么?假基因相对于原来的功能基因而言失去正常功能,但是它可能产生了新的功能。
随着基因组数据的积累,现在已知有不少假基因仍然保持转录活性,特别是起源于重复基因的假基因和获得启动子的加工的假基因。
假基因的表达产物已失去原有功能,如产生残缺蛋白质。
有些假基因在进化过程中产生了新的功能。
4.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?低等生物与高等生物基因组组成的差别可以从生物进化的角度来解释。
随着生物进化的发展,核膜的出现和细胞器的复杂程度的增高等因素,导致了低等生物与高等生物基因组组成的差别。
5.有哪些异常结构基因?举例说明。
重叠基因是指编码序列彼此重叠的基因,含有不同蛋白质的编码序列。
例如,人类核基因组INK4a/ARF座位有2个蛋白质产物p16和p19,它们利用同一座位的不同启动子,第一个外显子不同,但共享第二和第三个外显子,产生两个不同读框的mRNA。
巢式基因(基因内基因)是指一个完整的基因包含在另一个基因的内部。
例如,线虫基因组中一个编码甘氨酸合成酶的基因FGAM有21个内含子,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。
基因组学复习大全
基因组学复习大全第一章基因组:生物所具有的携带遗传信息的遗传物质总和基因组学:用于概括涉及基因组作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学学科分支一、分子基础核苷酸、2’-脱氧核糖、含氮碱基:β-N-糖基键和嘧啶环1N或嘌呤环9N、磷酸基团dNTP,前一个3’-OH和后一个5’-三磷酸缩合成磷酸脂键。
双螺旋:碱基配对、碱基堆积:与DNA双螺旋主轴垂直的相邻碱基对杂环之间的互作,科增加双螺旋稳定性。
大小沟:沿着双螺旋的走向交替分布两个凹槽,具有特征性的结构信息,在基因表达中重要作用,结合蛋白的特定功能域可伸入大小沟,通过氨基酸侧链和碱基杂环上的基团互作读取DNA所包含信息。
DNA甲基化:细菌发生在腺嘌呤6N和胞嘧啶5C,高等只发生在后者。
哺乳动物CpG变为mCpG,植物包括CpG和CpNpG。
RNA:rRNA+tRNA80%、mRNA5%,大多数还含胞质内小RNA(sc)、核仁小RNA(sno),真核还有核内小RNA(sn),小分子干扰miRNA,小干扰siRNA。
几乎所有RNA都会单链区段回折形成分子内双螺旋。
G和U也可配对,形成两对氢键。
RNA核糖2’C上连的不是H而是OH,和DNA差别:⑴非常靠近连接两个核苷酸的磷酸二酯键位置,使RNA对碱性环境非常敏感⑵活泼使RNA构型受限,双螺旋区段在数十碱基对一下⑶限制RNA长度,其易与磷酸二酯键互作断链⑷其可参与同磷酸或碱基的互作而稳定RNA折叠构型,易于形成三级结构,并获得特殊功能⑸T变为U,因此C甲基化形成的U无法区分,增加RNA突变几率。
蛋白质结构:一级:N→C;二级:α螺旋:多肽链中一些连续氨基酸序列自发形成有规律的盘旋,螺距0.54,每圈3.6残基。
β折叠:由侧向平行的多肽链组成,羰酰O和酰胺H 形成氢键。
每条5~8残基。
转角(转环):由3~4个氨基酸残基组成的紧凑U型,两端多肽形成氢键来转折,大多位于蛋白质表面,形成回折使多肽链重新定向。
二级稳定性取决于多肽链中形成的氢键。
基因组学复习题
第1章1)什么是C-值悖理?什么是N-值悖理?C-值悖理:生物基因组的大小同生物进化所处地位的高低无关的现象。
N-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?基因组中不同序列的DNA总长,用bp 表示。
3)RNA分子有哪些种类?mRNA tRNA rRNA scRNA snRNA snoRNA 小分子干扰RNA4)不编码蛋白质的RNA包括哪些类型?tRNA rRNA scRNA snRNA snoRNA 小分子干扰RNA5)什么是假基因?假基因是如何形成的?来源于功能基因但已失去活性的DNA序列,有沉默的假基因,也有可转录的假基因。
产生假基因的原因有很多,如编码序列出现终止密码子突变,或者插入和缺失某些核苷酸使mRNA移码,造成翻译中途停止或者异常延伸,合成无活性的蛋白质。
6)假基因能否表达? 为什么?能,假基因相对于原来的基因已经失去功能但是可能产生新的功能。
最初人们认为, 假基因是不能转录的基因, 随着基因组数据的积累, 现在已知有不少假基因仍然保持转录的活性, 特别是起源于重复基因的假基因和获得启动子加工的假基因,但假基因的转录产物已失去原有的功能, 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?基因家族:将来自共同的祖先,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。
超基因家族:起源于共同祖先,由相似DNA序列组成的许多基因亚家族或相似的基因成员构成的群体,它们具有相似的功能。
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,一般不存在内含子(古细菌除外);2)大小在5 Mb以下;3)缺少重复序列;4)很少非编码序列。
高等生物:1)结构松弛,含有大量重复序列;2)基因大多为断裂基因,由内含子和外显子构成;3)由线性DNA与蛋白质组成染色体结构; 4)含有细胞器基因组。
基因组学考试资料 整理版
基因组学考试资料整理版第一章一、基因组1、基因组:生物所具有的携带遗传信息的遗传物质的总和,是指生物细胞中所有的DNA,包括所有的基因和基因间区域。
2、基因组学:指以分子生物学技术、计算机技术和信息网络技术为研究手段,以生物体内全部基因为研究对象,在全基因背景下和整体水平上探索生命活动的内在规律及其内外环境影响机制的科学。
基因组学包括3个不同的亚领域结构基因组学(structural genomics) :以全基因组测序为目标功能基因组学(functional genomics):以基因功能鉴定为目标比较基因组学(xxparative genomics)二、基因组序列复杂性1、C值是指一个单倍体基因组中DNA的总量,以基因组的碱基对来表示。
每个细胞中以皮克(pg,10-12g)水平表示。
C 值悖理:指基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子所隔裂。
3、异常结构基因分类重叠基因:编码序列彼此重叠的基因,含有不同蛋白质的编码序列。
基因内基因:一个基因的内含子中包含其他基因。
反义基因: 与已知基因编码序列互补的的负链编码基因,参与基因的表达调控,可以干扰靶基因mRNA转录与翻译。
4、假基因:功能基因但已失去活性或者改变原来活性功能的DNA序列. 四、基因组特征比较真核生物基因组的特征:复杂性较高的生物基因组结构松弛,在整个基因组范围内分布大量重复顺序;含有大量数目不等的线性DNA分子,并且,每个长链DNA都与蛋白质组成染色体结构;含有细胞器基因组原核生物基因组的特征 :原核生物基因数目比真核生物少,大小在5 Mb以下; 原核生物基因组结构更紧凑;第二章一、为何要绘制遗传图与物理图?1)基因组太大,必需分散测序,然后将分散的顺序按原来位置组装,需要图谱进行指导。
2)基因组存在大量重复顺序,会干扰排序,因此要高密度基因组图。
3)遗传图和物理图各有优缺点,必须相互整合校正。
二、基因组测序方法、原理及特点:1. 克隆重叠群法:先构建遗传图,再利用几套高度覆盖的大片段基因组文库获得精细的物理图,选择合适的BAC 或PAC克隆测序,利用计算机拼装。
基因组学考试重点宝典
2.C 值(C value):是指一个单倍体基因组中DNA的总量,一个特定的种属具有特征的C值。
3. C值悖理(paradox) 生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加的现象.4.遗传作图(genetic mapping):采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。
这一方法包括杂交实验和家系分析。
基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离。
遗传距离用重组率来衡量。
即通过计算两个连锁的遗传标记在每次减数分裂中的重组概率,确定两者的相对距离遗传图距单位为 cM,每单位厘摩定义为1%交换值5.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实际位置。
物理图的距离依作图方法而异,辐射杂种作图的计算单位为厘镭(cR),限制性片段作图与克隆作图的图距单位为DNA的分子长度,即碱基对。
6.重组热点(recombination hot spot):染色体的某些位点之间比其他位点之间有更高的交换频率,被称为重组热点。
7.基因组测序覆盖面(coverage):随机测序获得的序列总长与单倍体基因组序列总长之比,覆盖面越大,遗漏的序列越少。
8.密码子偏爱(codon bias):生物有时更加偏爱地使用一个或者一组密码子的现象。
这是在进化过程中基因复制的差异所产生的结果。
(仅供参考)9.开放读框(open reading frame ORF)它们由一系列指令氨基酸的密码子组成,有一个起始点和一个终止点。
10.功能域或外显子洗牌(domain shuffling or exon shuffling)由不同基因中编码不同结构域的片段彼此连接形成的全新编码序列称为功能域或外显子洗牌。
它们有有一个全新的结构组合,可为细胞提供完全不同的生物学功能。
11.直向同源基因(orthologous gene):这是指不同物种之间的同源基因,他们来自物种分割之前的同一祖先。
基因组学考试题目
从请下面十七道中,任选七道作答。
一、在一牛群中,外观正常的双亲产生一头矮生的雄犊。
请你提出可能导致这种矮生的各种原因,并根据每种原因提出相应的调查研究的提纲(注意整个调查研究工作必须在两个月内完成)。
二、对于突变体的诱导有许多种方法,请分别列举一种化学的、物理的以及生物的突变体诱变方法。
对于表型相同的一组突变体,请设计一遗传试验,验证这些突变属于相同位点(alleles)突变还是不同位点(non-alleles)的突变。
三、简述你所从事过的一项最主要研究工作。
如果给你以足够的研究条件,以及3-4年的时间,你将如何进一步深化你的研究工作?四、试述有丝分裂和减数分裂对于保持物种稳定以及遗传多样性的意义。
五、基因组学研究是近年来生命科学领域的热点之一。
简述结构基因组学与功能基因组学的概念,以及利用模式物种进行基因组学研究的意义。
六:请从遗传与变异的角度,论述世界上先有鸡,还是先有鸡蛋?七:请生理生化和DNA复制的机制角度论述“核酸营养”的合理性或荒谬性。
八、下述是一个虚拟的分子遗传学问题。
表皮毛具有重要的生物学意义。
典型的表皮毛结构包括一根主干(main stem) 以及主干顶端的三个分枝(branches) 组成。
形态学研究表明如果主干生长过长,通常导致顶端分枝减少至两个或更少。
相反,如果主干生长过短导致分枝增加。
因此主干的长度与顶端的分枝数目成负相关。
为了研究表皮毛发育的机制,某研究生筛选到一个表皮毛发育异常的突变体。
该突变体的表皮毛主干较野生型长,且只有两个分枝。
该突变体被命名为abnormal branching(abc)。
遗传分析表明abc 是一个核基因隐性突变。
之后,该研究生克隆了ABC 基因,发现ABC基因编码一个转录因子。
DNA测序分析发现在abc突变体中,一个单碱基的突变导致了在一个富含碱性氨基酸的区段(5 个连续的赖氨酸或精氨酸)中的一个赖氨酸突变为甘氨酸。
该研究生制备了抗ABC 蛋白的多克隆抗体。
基因组学复习资料整理(word文档良心出品)
基因组学1. 简述基因组的概念和其对生命科学的影响。
基因组:指一个物种的全套染色体和基因。
广义的基因组:核基因组,线粒体基因组,叶绿体基因组等。
基因组计划对生命科学的影响:①研究策略的高通量,彻底认识生命规律:基因组研究高通量,研究手段和研究策略的更新,加强了生命科学研究的分工与协作,从不同层次深入研究生命现象。
②促进了相关学科的发展:分子生物学遗传学生物信息学生物化学细胞生物学生理学表观遗传学等③物种的起源与进化:Ⅰ.重要基因的发掘、分离和利用:遗传疾病相关基因,控制衰老的基因,工业价值的细菌基因,重要农艺性状基因等。
Ⅱ.充分认识生命现象:基因的表达、调控,基因间的相互作用,不同物种基因组的比较研究,揭示基因组序列的共性,探讨物种的起源和进化。
④伦理学法律问题:伦理问题,知识产权问题,法律问题,社会保险问题。
2. Ac/Ds转座因子Ac因子有4563bp,它的大部分序列编码了一个由5个外显子组成的转座酶基因,成熟的mRNA有3500bp。
该因子本身的两边为11bp的反向重复末端(IR),发生错位酶切的靶序列长度8bp。
Ds因子较Ac因子短,它是由Ac因子转座酶基因发生缺失而形成的。
不同的Ds因子的长度差异由Ac因子发生不同缺失所致。
Ac/Ds因子转座引起的插入突变方式:玉米Bz基因是使糊粉层表现古铜色的基因,当Ac/Ds转座插入到Bz基因座后,糊粉层无色。
当Ac/Ds因子在籽粒发育过程,部分细胞发生转座,使Bz靶基因发生回复突变,从而形成斑点。
Ac/Ds两因子系统遗传特点:1)Ac具有活化周期效应,有活性的Ac+因子被甲基化修饰后会形成无活性的ac-因子,反之无活性的ac-因子去甲基化成有活性的Ac+因子。
2)Ac与Ds因子有时表现连锁遗传但更多表现独立遗传。
3)Ac对Ds的控制具有负剂量效应。
4)Ac/Ds可引发靶基因表现为插入钝化、活性改变、表达水平改变和缺失突变等。
5)Ds的结构不同,插入同一靶基因的位点可能不同,形成的易变基因的表型也不同。
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2.C 值(C value):是指一个单倍体基因组中DNA的总量,一个特定的种属具有特征的C值。
3. C值悖理(paradox) 生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加的现象.4.遗传作图(genetic mapping):采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。
这一方法包括杂交实验和家系分析。
基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离。
遗传距离用重组率来衡量。
即通过计算两个连锁的遗传标记在每次减数分裂中的重组概率,确定两者的相对距离遗传图距单位为 cM,每单位厘摩定义为1%交换值5.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实际位置。
物理图的距离依作图方法而异,辐射杂种作图的计算单位为厘镭(cR),限制性片段作图与克隆作图的图距单位为DNA的分子长度,即碱基对。
6.重组热点(recombination hot spot):染色体的某些位点之间比其他位点之间有更高的交换频率,被称为重组热点。
7.基因组测序覆盖面(coverage):随机测序获得的序列总长与单倍体基因组序列总长之比,覆盖面越大,遗漏的序列越少。
8.密码子偏爱(codon bias):生物有时更加偏爱地使用一个或者一组密码子的现象。
这是在进化过程中基因复制的差异所产生的结果。
(仅供参考)9.开放读框(open reading frame ORF)它们由一系列指令氨基酸的密码子组成,有一个起始点和一个终止点。
10.功能域或外显子洗牌(domain shuffling or exon shuffling)由不同基因中编码不同结构域的片段彼此连接形成的全新编码序列称为功能域或外显子洗牌。
它们有有一个全新的结构组合,可为细胞提供完全不同的生物学功能。
11.直向同源基因(orthologous gene):这是指不同物种之间的同源基因,他们来自物种分割之前的同一祖先。
基因组学与医学考试题目及答案
1.有关人类基因组计划的不正确叙述是:
A.1990年正式启动人类基因组计划
B.全部基因组序列精确图谱已于2000年提前完成
C.遗传图分析、物理图分析及DNA测序等是主要研究内容
D.发展了取样、收集、数据的储存及分析技术
E.目前已建成的数据库包括Genbank,EMBL,DDBJ等
2.后基因组时代研究内容不包括:
A.功能基因组学
B.蛋白质组学
C.蛋白质空间结构的分析与预测
D.STS序列分析
E.基因表达产物的功能分析
3.HGP提供的资料,错误的是:
A.多态性探针资料
B.STS资料
C.克隆资料
D.ETS资料
E.限制性片段资料
4.根据部分基因组序列分析,两个个体之间(双胞胎除外)大约每多少碱基就有一个碱基差异:
A.5-10
B.50-100
C.500-1000
D.5000-10000
E.50000-100000
5.在人类基因组计划正式启动前,已完成全序列测定的是:
A.EB病毒
B.酿酒酵母
C.金银线虫
D.大肠杆菌
E.果蝇
6.关于基因组的叙述不正确的是:
A.代表个体所有遗传性状的总和
B.代表一个细胞所有染色体的总和
C.代表一个物种的所有DNA分子的总和
D.代表一个细胞所有蛋白质的总和
E.人类基因组由约30亿对核苷酸的DNA分子构成、答案1、B 2、D 3、D 4、C 5、A 6、D。
基因组学复习题精编版
基因组学复习题文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)第1章1)什么是C-值悖理什么是N-值悖理C-值悖理:生物基因组的大小同生物进化所处地位的高低无关的现象。
N-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组中不同序列的DNA总长,用bp 表示。
3)RNA分子有哪些种类mRNA tRNA rRNA scRNA snRNA snoRNA 小分子干扰RNA4)不编码蛋白质的RNA包括哪些类型tRNA rRNA scRNA snRNA snoRNA 小分子干扰RNA5)什么是假基因假基因是如何形成的来源于功能基因但已失去活性的DNA序列,有沉默的假基因,也有可转录的假基因。
产生假基因的原因有很多,如编码序列出现终止密码子突变,或者插入和缺失某些核苷酸使mRNA移码,造成翻译中途停止或者异常延伸,合成无活性的蛋白质。
6)假基因能否表达为什么能,假基因相对于原来的基因已经失去功能但是可能产生新的功能。
最初人们认为, 假基因是不能转录的基因, 随着基因组数据的积累, 现在已知有不少假基因仍然保持转录的活性, 特别是起源于重复基因的假基因和获得启动子加工的假基因,但假基因的转录产物已失去原有的功能, 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因家族:将来自共同的祖先,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。
超基因家族:起源于共同祖先,由相似DNA序列组成的许多基因亚家族或相似的基因成员构成的群体,它们具有相似的功能。
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,一般不存在内含子(古细菌除外);2)大小在5 Mb以下;3)缺少重复序列;4)很少非编码序列。
高等生物:1)结构松弛,含有大量重复序列;2)基因大多为断裂基因,由内含子和外显子构成;3)由线性DNA与蛋白质组成染色体结构; 4)含有细胞器基因组。
基因组学考题
基因组学考题思考题第⼀章1.简述学习基因组学的意义和⾯临的挑战①全⾯鉴定⼈类基因组所编码的结构和功能成分②发展对⼈类基因组的可遗传变异的详细理解③发展基于基因组学的⽅法来预测疾病的敏感性和药物反应,疾病的早期检验,以及疾病的分⼦分类④应⽤新的基因和代谢通路的知识开发有效的、新的疾病治疗⽅法发展⑤理解物种间的进化变异及其机制⑥关键农作物基因的克隆和功能验证⑦基于基因组的⼯具来提⾼农作物产量,解决世界粮⾷危机及全球温饱问题2.简述DNA作为遗传物质的优点有哪些●信息容量⼤,集成度⾼●碱基互补配对,保证精确复制●核糖2′碳位脱氧,在⽔溶液中稳定性好●以T 取代U,没有C 脱氨变U 的危险3.简述基因是由DNA组成的两个重要实验●Oswald Avery 和同事,转化要素实验肺炎病菌有⼆种,⼀种是光滑型(S)肺炎双球菌:有荚膜、菌落光滑且有毒。
另⼀种是粗糙型(R)肺炎双球菌:⽆荚膜、菌落粗糙且⽆毒。
以下为Avery等⼈具体的实验过程:(a)将S型肺炎双球菌注⼊⼩⿏体内,使⼩⿏致死。
(b)将R型肺炎双球菌注⼊⼩⿏体内,对⼩⿏⽆害。
(c)将S型肺炎双球菌加热杀死后,再注⼊⼩⿏体内,对⼩⿏⽆害。
(d)将加热杀死的S型肺炎双球菌与R型肺炎双球菌⼀起注⼊⼩⿏体内,⼩⿏死掉。
这说明R 型肺炎双球菌变成了致死的S型肺炎双球菌。
暗⽰着被杀死的S型肺炎双球菌中含有某种因⼦,它进⼊了R型肺炎双球菌将它转化成了致死的S型肺炎双球菌。
(e)从加热杀死的S 型肺炎双球菌中提取DNA,并且尽可能地将混在DNA中的蛋⽩质除去,然后将除去了蛋⽩质的DNA与粗糙型肺炎双球菌混合后,再注⼊⼩⿏体内,⼩⿏死掉。
●Hershey-Chase 放射性标记实验(噬菌体感染⼤肠杆菌的研究)⽤放射性同位素32P标记噬菌体DNA,使标记的噬菌体感染⼤肠杆菌,经短期保温后,噬菌体就附着在细菌上。
然后⽤搅拌器搅拌⼏分钟,使噬菌体与⼤肠杆菌分开,再⽤⾼速离⼼机使细菌沉淀,分析沉淀和上清中的放射性。
疾病基因组学考试试题
疾病基因组学考试试题一、选择题(每题 5 分,共 50 分)1、以下哪种技术不是疾病基因组学中常用的研究方法?()A 全基因组关联研究(GWAS)B 转录组测序C 蛋白质组学D 细胞培养2、人类基因组中大约有多少个基因?()A 20000 25000 个B 50000 60000 个C 100000 120000 个D 150000 180000 个3、以下哪种疾病与基因突变的关系最为密切?()A 糖尿病B 高血压C 艾滋病D 镰状细胞贫血4、基因多态性是指:()A 基因的缺失B 基因的重复C 基因序列的变异D 基因的易位5、在疾病基因组学研究中,以下哪个不是样本采集的关键因素?()A 样本数量B 样本质量C 样本的保存条件D 样本采集者的身份6、单核苷酸多态性(SNP)在人类基因组中的出现频率大约是:()A 1/1000B 1/500C 1/100D 1/507、以下哪种疾病与染色体结构异常有关?()A 血友病B 唐氏综合征C 哮喘D 帕金森病8、全外显子组测序主要检测的是:()A 基因的内含子B 基因的启动子C 基因的编码区D 基因的调控区9、以下哪个数据库是用于查询基因功能和疾病关联的常用资源?()A GenBankB OMIMC PubMedD Ensembl10、在疾病基因组学研究中,质量控制的目的是:()A 确保数据的准确性和可靠性B 加快研究进度C 降低研究成本D 满足伦理要求二、填空题(每题 5 分,共 30 分)1、疾病基因组学的主要研究内容包括、、。
2、常见的基因变异类型有、、。
3、基因表达的调控主要发生在、、等水平。
4、人类基因组计划的完成时间是。
5、癌症发生的基因机制包括、、。
6、用于检测基因突变的技术有、、。
三、简答题(每题 10 分,共 20 分)1、简述疾病基因组学在临床诊断中的应用。
2、举例说明基因治疗在疾病治疗中的原理和挑战。
四、论述题(30 分)请论述疾病基因组学的发展对未来医学的影响,并举例说明。
基因组学与基因编辑考试试题
基因组学与基因编辑考试试题一、选择题(每题 2 分,共 30 分)1、以下哪个是基因的基本组成单位?()A 氨基酸B 核苷酸C 葡萄糖D 脂肪酸2、人类基因组计划完成于哪一年?()A 1990B 2000C 2003D 20103、基因编辑技术中,CRISPRCas9 系统所依赖的关键成分是()A 向导 RNA 和 Cas9 蛋白B 限制性内切酶C DNA 聚合酶D 逆转录酶4、以下哪种基因突变类型最可能导致蛋白质功能完全丧失?()A 错义突变B 无义突变C 同义突变D 移码突变5、在基因组学研究中,用于检测基因表达水平的常用技术是()A 基因测序B 蛋白质印迹法C 实时定量 PCRD 免疫组化6、基因编辑技术可以用于治疗以下哪种疾病?()A 艾滋病B 糖尿病C 镰刀型细胞贫血症D 阿尔茨海默病7、以下哪个不是基因编辑技术面临的伦理问题?()A 脱靶效应B 遗传歧视C 基因武器的潜在风险D 实验成本过高8、人类基因组中,编码蛋白质的基因占比约为()A 1%B 2%C 5%D 10%9、以下哪种测序技术可以实现单分子测序?()A Sanger 测序B 二代测序C 三代测序D 以上都不是10、基因编辑技术中,用于修复基因突变的策略主要包括()A 基因敲除B 基因插入C 碱基编辑D 以上都是11、以下哪个是基因表达调控的主要环节?()A 转录B 翻译C 转录后加工D 以上都是12、基因组学研究中,全基因组关联分析(GWAS)主要用于()A 寻找疾病相关基因B 评估基因编辑效果C 分析基因功能D 以上都不是13、以下哪种生物的基因组最小?()A 细菌B 病毒C 真菌D 植物14、基因编辑技术在农业领域的应用不包括()A 改良农作物品种B 增加农作物产量C 生产转基因食品D 防治病虫害15、以下哪个不是基因编辑技术的潜在风险?()A 新的遗传疾病产生B 生态平衡破坏C 医疗费用增加D 物种灭绝二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、基因组是指一个生物体所携带的全部__________。
基因组学复习题终极版.doc
基因组学复习题终极版。
1 .根据您的理解,我们在未来将面临基因组学方面的主要挑战是什么?1.1表征人类基因组的结构和功能1.2更好地理解人类基因组中可遗传的遗传变异的知识1.3应用基因和代谢途径的新知识来开发人类疾病治疗的新有效方法1.4解释不同物种间进化和变异的机制1.5克隆和表征作物中的关键功能基因1.6使用基因组学工具来提高作物产量和解决世界粮食危机2 .脱氧核糖核酸作为遗传物质的优势是什么?2.1。
脱氧核糖核酸包含大量信息2.2 .互补碱基对确保精确复制2.3 .在水中的高稳定性3 .脱氧核糖核酸的功能如何优于核糖核酸?两者都可以作为遗传物质;许多病毒使用核糖核酸作为它们的遗传物质。
脱氧核糖核酸可能是作为细胞的遗传物质进化而来的,因此核糖核酸可以作为信使核糖核酸,把蛋白质合成的信息传递给核糖体。
这种基因在代谢上是不稳定的,因为它会被核糖核酸酶迅速分解。
脱氧核糖核酸必须是稳定的,核糖核酸必须进化才能完成这一功能。
脱氧核糖核酸和核糖核酸有相同的编码能力。
它们都是具有相似潜在长度的聚合物。
普遍存在于所有生物体内的脱氧核糖核酸,但与核糖核酸并不相同。
有些病毒是异常的,因为-省略部分-e特异性表达,使用转基因技术改变其原始表达组织。
因此,该基因将显示异位表达现象。
外切表达可以使某些性状在新的组织中出现。
因此,可以在此基础上推断基因的功能。
使用组成型启动子可以同时引起过表达和外切表达31 .请简单描述微阵列方案。
机器人将探针脱氧核糖核酸的微小斑点印在阵列上。
将两个样品(测试和参考)的mRNA转化为cDNA,用两种不同的荧光染料(例如cy3和cy5)标记,并允许与阵列杂交。
杂交后,在两种染料独立激发后,用共聚焦激光装置扫描微阵列,以获得两种波长的荧光发射。
测试样品与参考样品中每个基因的相对丰度由相应阵列元件发射的荧光所测量的绿/红比率来反映。
图像分析软件用于确定荧光强度,以便对阵列上所有基因的测试样本和参考样本进行定量比较32 .什么是蛋白质组及其目的?蛋白质组指细胞中所有蛋白质的总和。
基因组学考试试题
基因组学考试试题一、选择题(每题 2 分,共 40 分)1、以下哪个不是基因组的组成部分?()A 编码区B 非编码区C 内含子D 核糖体2、人类基因组计划的主要目标是()A 测定人类 23 对染色体的全部 DNA 序列B 鉴定所有基因的功能C 研究人类疾病的遗传机制D 以上都是3、基因表达的过程不包括()A DNA 复制B 转录C 翻译D 转录后加工4、以下哪种技术可以用于检测基因突变?()A PCRB 基因芯片C 核酸电泳D 以上都是5、真核生物的基因结构中,外显子和内含子的关系是()A 外显子和内含子交替排列B 内含子在编码区,外显子在非编码区C 外显子在编码区,内含子在非编码区D 以上都不对6、以下关于基因组印记的说法,错误的是()A 是一种表观遗传现象B 只发生在父源染色体上C 与基因的甲基化有关D 可以影响基因的表达7、人类的性染色体为()A XX 和 XYB XX 和 YYC X 和 YD 以上都不对8、以下哪种生物的基因组最小?()A 细菌B 病毒C 真菌D 植物9、基因治疗的主要策略不包括()A 基因替换B 基因修正C 基因增强D 基因抑制E 以上都是10、以下关于线粒体基因组的描述,错误的是()A 为环状 DNA 分子B 具有独立的转录和翻译系统C 所含基因数量与核基因组相同D 遗传方式为母系遗传11、以下哪种技术可以用于大规模测序?()A Sanger 测序法B 二代测序技术C 三代测序技术D 以上都是12、基因重组的类型不包括()A 同源重组B 位点特异性重组C 转座重组D 随机重组13、以下关于转录因子的说法,正确的是()A 可以结合到启动子区域B 可以促进或抑制基因转录C 是一种蛋白质D 以上都是14、以下哪种疾病与基因组变异无关?()A 镰刀型细胞贫血症B 白化病C 艾滋病D 唐氏综合征15、以下关于 SNP(单核苷酸多态性)的说法,错误的是()A 是最常见的遗传变异形式之一B 可能影响基因的表达和功能C 只存在于编码区D 可以用于疾病的关联研究16、以下哪种技术可以用于研究基因的表达调控?()A ChIPseqB RNAseqC ATACseqD 以上都是17、以下关于基因组学在医学中的应用,错误的是()A 疾病诊断B 药物研发C 法医学鉴定D 以上都不对18、以下哪种生物的基因组存在重复序列?()A 细菌B 病毒C 人类D 以上都是19、以下关于基因编辑技术的说法,错误的是()A CRISPRCas9 是一种常用的基因编辑技术B 可以精确地修改基因组中的特定序列C 不存在伦理问题D 具有广泛的应用前景20、以下关于比较基因组学的说法,正确的是()A 可以比较不同物种的基因组B 有助于了解物种的进化关系C 可以发现保守的基因和序列D 以上都是二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、基因是具有_________的 DNA 片段。
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1.From your understand, what are the main challenges in genomics that we will confront with in thefuture?1.1 To characterize the structures and functions of human genome1.2 Better understanding the knowledge of heritable genetic variations in human genome1.3 Apply new knowledge of gene and metabolic pathway to develop new effecive methods for human disease treatment1.4 To explain the mechanism of evolution and variation among different species1.5 To clone and characterize the key functional genes in crop1.6 Using genomics tools to increase the crop yield and resolve the food crisis in the world2.What are the advantages of DNA as the genetic material?2.1. DNA contains a large amount of information.2.2. Complementary base pairs ensure accurate replication.2.3. High stability in water3.How dose DNA function advantage over RNA?Both can serve as genetic material; many viruses use RNA as their genetic material. DNA probably evolved as the genetic material for cells so that RNA could be used as messengerRNA which carries the information for protein synthesis to the ribosomes. The mRNA is metabolically unstable because it is rapidly broken down by RNAse. DNA must be stable soRNA had to evolve to fulfill this function.Both DNA and RNA have the same coding capacity. They both are polymers with similar potential length. DNA that commonly exists in all living organisms but is not really common with RNA. Some viruses are exceptional because they exist with a single strand of DNA or with a double strand of RNA.The most important by far is that DNA is typically double stranded. This has a number of advantages, the most immediate being when one strand breaks the entire molecule does not fall apartif an error is made in one strand on one base the other strand is still there in its original order to help maintain the original sequence on the opposite strand when a correction enzyme comes along to clip out the mismatch4.Short descriptions the two important experiments which proved that genes are made of DNA(a)Inject mouse with harmless bacteria, the mouse survive.Inject mouse with harmless bacteria plus transforming principle, the mouse dies, and extract virulent bacteria from mouseInject mouse with harmless bacteria plus transforming principle and treated with protease ribonuclease, the mouse dies, and extract virulent bacteria from mouseInject mouse with harmless bacteria plus transforming principle and treated with protease deoxyribonuclease, the mouse survives, and can not extract virulent bacteria from mouse(b) 35S is only in DNA, 32P is only in protein. Make 35S and 32P marked phage attached to the bacteria, the phage was markedwith 32P and 35S, after the phage detached,centrifuge,we can find 32P in the bottom pellet of bacteria,and 35S in the top phage protein capsid.5.Please list the names of three main the types of DNA mutations.(1) Some mutations are spontaneous errors(2) Some mutations are caused by physical mutagens(3) Some mutations are caused by chemical mutagens6.What are the possible effects of DNA mutations on organism?①lethal ②loss or gain some functions ③alter genotype without changing the phenotype④contributive to the survival of species, promote evolution1. The effects of mutations on genomes -Synonymous change -Non-synonymous change2. The effects of mutations on multi-cellular organisms -Loss-of-function -Gain-of-function3. …on microorganisms ①Auxotrophs ②Conditional-lethal mutants ③Inhibitor-resistant mutants ④Regulatory mutants7.What is DNA repair? What is the function of DNA repair?DNA repairing refers to a collection of processes by which a cell identifies and corrects damage to the DNA molecules. It is essential that cells possess efficient repair systems, without these repair systems a genome would not be able to maintain its essential cellular functions for more than a few hours before key genes became inactivated by DNA damage.Direct repair、Excision repair、Mismatch repair、Nonhomologous end-joining:used to mand double-strand breaks、Recombinational repair、SOS repair8.What is the central dogma?DNA replication with DNA polymerase.DNA transcript to RNA with RNA polymerase.RNA reverse transcript to DNA with reverse transcriptase. translation,ribosome9.What is the constitutive expression?1. ConceptExpression of a gene that is transcribed at a relatively constant level regardless of the cell environmental conditions, for example, the expression of housekeeping genes to produce proteins such as Actin, GAPDH and Ubiquitin2. Features①genes are expressed continuously and won’t be influenced by cell environmental conditions②relatively constant expression level3. FunctionTo maintaining the basic cell processes or structure10.What are the two main gene expression patterns?1、Temporal specificityThe gene expression occurs during a specific time and obey strict order. Temporal specificity of multicellular organisms is also called stage specificity2、Spatial specificityIn multi-cellular organisms, the expression level of a certain gene is different among different tissues or organs in a certain developmental stage ,then resulting in different distribution of specific protein in tissues and organs. Spatial specificity is also called cell or tissue specificity.11.What are the three key stages of transcription?• Initiation: describes the synthesis of the first nucleotide bonds in RNA• Elongation: the enzyme moves along the DNA and extends the growing RNA chain• Termination: involves recognition of the point at which no further bases should be added to the chain12.What is the genetic code and what are the stop codons and start code?The genetic code is the set of rules by which information encoded in genetic material (DNA or mRNA sequences) is translated into proteins (amino acid sequences) by living cells.STOP codons:UAA,UAG,UGA Start codon:AUG13.How many types of enzymes involved in gene cloning?①DNA ligases: which join DNA molecules together by synthesizing phosphodiester bonds between nucleotides at the ends of two different molecules, or at the two ends of a single molecule.②DNA polymerases: which are enzymes that synthesize new polynucleotides complementary to an existing DNA or RNA template.③Alkaline phosphatase:which removes the phosphate group present at the 5′ terminus o f a DNA molecule.④Other enzymes:Taq DNA polymerases、nucleases、end-modification enzymes etc.14.What is restriction enzyme and how many types does it have?A restriction endonuclease is an enzyme that binds to a DNA molecule at a specific sequence and makes adouble-stranded cut at or near that sequenceTypesⅠ:less useful because they cut DNA randomly and sequences of the resulting fragments are not precisely known.Such as Eco B、Eco KTypesⅡ:over 2300 typeⅡenzymes, cutting DNA is always at the same place, either within the recognition sequence or very close to it, have palindromic structureTypes Ⅲ: recognize two separate non-palindromic sequences that are inversely oriented (e.g. EcoP15). They do not cut DNA at the same points15.What are the ideal requirements for a plasmid?(1)small size, high copy number, easy for manipulation(2)can replicate independently in the host cell chromosome(3)one or more single restriction enzyme cutting sites(4)several selectable marker genes16.Please outline the four regulatory patterns forming by the interaction of transcriptional regulatoryprotein and small effect factor.Dependent on regulatory protein : •Positive control: active protein, promote gene expression.•Negative control: inactive protein, prevents or inhibits a gene from being expressed.Dependent on small molecule : •Induction: inducer, a small molecule can trigger gene transcription by binding to a protein activator. •Repression: repressor, it refer to inhibition of transcription by binding of protein repressor.1. What is the role of recombination in genome evaluation?Recombination allows for major changes and extensive restructuring of genomes. In the absence of recombination, genomes would undergo little change and be fairly static structures.2. How can the resolution of a holliday structure yield two different results?Resolution of a Holliday junction can generate parental or recombinant duplexes, depending on which strands are nicked. Both types of product have a region of heteroduplex DNA.3. Describe how the double-strand break model explains how gene conversion occurs?In the double-strand break model, homologous recombination initiates with a double-strand break in one of the molecules. One strand in each half of the broken chromosome is shortened, leaving 3' overhangs. One of the overhangs invades the other intact DNA molecule to set up a Holliday junction. The shortened DNA strands are extended by DNA polymerase, with the DNA synthesis in the region being converted using the DNA molecule that did not undergo the original double-strand break as a template.4. Some E.eoli strains that are used for propagating recombinant plasmids contain recA defects to be useful for researchers working with recombinant plasmids?(1)Establishment of hetero-duplex during HR by forming a protein RecA-coated DNA filament that is able to invade intact double helix and set up D-loop(2)An intermediate in formation of D-loop is a triplex structure, a three-strand DNA helix in which invading poly-nucleotide lies within major groove of intact helix and forms hydrogen bound with base pairs it encounters.5. What are the properties of the attP and aftB sites that mediate integration of λ DNA into the E.eoli genome?The att sites each contain an identical 15 base pair core sequence. The core sequences are flanked by variable sequences: B and B' (each just 4 hp in length) in the bacterial genome, and P and P' in the phage DNA. P and P' are both over 100 by in length. Mutations in the core sequence inactivate the att site so that it can also no longer participate in recombination.6. How is the new copy of a retroelement inserted into a genome?a.Insertion of new copy of retroelement into genome occurs preferentially at certain position.b.Insertion involves removal of two nucleotides from 3'end of double-stranded retroelement by integraseenzyme.c.Integrase also makes a staggered cut (交错切口)in genomic DNA so that both retroelement and integrationsite now have the 5' overhang.d.These overhang might not have complementary sequences but they still appear to interact in some way so thatretroelement becomes inserted into genomic DNA.e.Interaction results in loss of retroelement overhangs and filling in of gaps that are left, which means thatintegration site becomes duplicated into a pair of direct repeats, one at either end of inserted retroelement.7. What is the role of tRNA molecules in the replication of retroelements?The first step in replication of a retroelement is synthesis of an RNA copy. This RNA molecule is then converted into double-stranded DNA. The first stage in this conversion is synthesis, by reverse transcription, of a single-stranded DNA copy of the RNA molecule. This strand synthesis reaction is primed by a tRNA that anneals to a site within the 5' long terminal repeat of the RNA copy of the retroelement.8. Give examples of the harmful effects that transposons can have on a genome.9. Why are maps required for the sequencing of genomes? If a map of a genome was unavailable, what would be the major difficulties in obtaining a genome sequence?A genome map provides a guide for the sequencing experiments by showing the positions of genes and other distinctive features. If a map is unavailable then it is likely that errors will be made in assembling the genome sequence, especially in regions that contain repetitive DNA.10. How has PCR made the analysis of RFLPs much faster and easier? What was required to map RFLPs prior to the utilization of PCR?The primers for the PCR are designed so that they anneal either side of the polymorphic site, and the RFLP is typed by treating the amplified fragment with the restriction enzyme and then running a sample in an agarose gel. Before the invention of PCR, RFLPs were typed by Southern hybridization, which is time-consuming.11. How does the linkage between genes provide a critical component to genetic mapping? Discuss how genetic markers can be linked to provide maps of individual chromosomes.If a pair of genes display linkage then they must be on the same chromosome. If crossing-over is a random event then the recombination frequency between a pair of linked genes is a measure of their distance apart on the chromosome. The recombination frequencies for different pairs of genes can be used to construct a map of their relative positions on the chromosome.12. Why is a double homozygote used for test crosses in linkage analysis experiments? Why is it preferable that the homozygote alleles be recessive for the traits being tested?The double homozygote will produce gametes that are all the same genetically and if they are recessive then this parent will not contribute to the phenotype of the offspring.13. Genetic mapping techniques require at least two alleles for a given marker, while physical mapping techniques do not rely on the presence of alleles to map genomes. Discuss how the technique of fluorescent in situ hybridization can be used to map genome locations even if there is no genetic variation present at a given position.FISH uses a fluorescently labeled DNA fragment as a probe to bind to all intact chromosome. The binding position can be determined and this information used to create a physical map of the chromosome.14. How does a scientist prepare a clone library of DNA from just a single chromosome?Individual chromosomes can be separated by flow cytometly. Dividing cells are carefully broken open so that a mixture of intact chromosome is obtained. The chromosomes are then stained with a fluorescent dye. The amount of dye that a chromosome binds depends on its size, so larger chromosomes bind more dye and fluoresce more brightly than smaller ones. The chromosome preparation is diluted and passed through a fine, producing a stream of droplets, each one containing a single chromosome. The droplets pass through a detector that measures the amount of fluorescence, and hence identifies which droplets contain the particular chromosome being sought. An electric charge is applied to these drops, and no others, enabling the droplets containing the desired chromosome to be deflected and separated from the rest.15. What are the ideal features of a DNA marker that will be used to construct a genetic map? To what extent can RFLPs, SSLPs, or SNPs be considered "ideal" DNA markers?The text indicates that the ideal features include high frequency in the genome being studied, ease of typing, and the presence of multiple alleles. This implies that SSLPs should be the "ideal" markers, but in reality SNPs are more popular. A discussion of this apparent paradox of the relative importance of each of the three criteria, demands consideration and in particular a realization that the critical feature of an "ideal" marker is high density.16. Which is more useful-a genetic or a physical map?what purpose the map is intended to fulfill. A map designed to aid a sequencing project might not be the same as one designed to enable individual genes to be cloned. If it is concluded that for sequencing purposes a physical map is more useful, and in fact a genetic map has little or no direct value (which is a reasonable inference to make from a reading of Chapter 4), then the discussion could turn to how easy or otherwise it would be to locate the genes in a genome sequence, and to assign functions to those genes without any prior knowledge of where the genes are. These issues are discussed in Chapter 5.From above description we know that the map provide the framework fro carrying out the sequencing phase of the project with both method. If the map indicates the positions of genes, then it can also be used to direct the initial part of a clone contig project to the interesting regions of a genome, so that the sequences of important genes are obtained as quick as possible.Genetic mapping: it is based on use of genetic techniques to construct maps showing the positions of genes and other sequence features on a genome. Techniques include cross-breeding experiments or, in case of humans, the examination of family histories.Physical mapping: it uses molecular biology techniques to examine DNA molecules directly on order to construct maps showing the positions of sequence features, including genes.17. How does a dye-quenching experiment determine if an oligonucleotide has hybridized to a DNA molecule containing a single nucleotide polymorphism?When the oligonucleotide is not hybridized to the target sequence, the fluorescent label and quenching molecule are next to each other and the fluorescence is quenched. When the oligonucleotide binds to a target sequence, the fluorescent label is located away from the quenching molecule. By controlling the hybridization conditions, the oligonucleotide will only bind to the target sequence if all the nucleotides are complementary.18. Why is it relatively easy to identify ORFs in prokaryotic genomes by computer analysis?Computers can readily scan all six reading frames of a DNA sequence for ORFs. In addition, as a random DNA sequence would possess a stop codon at least every 100-200 by and most genes contain more than this number of codons, it is fairly straightforward to identify coding sequences in bacterial genomes that lack introns and other significant noncoding sequences.19. What are the three primary modifications that can be used to improve the location of ORFs by computer analysis?Computer programs can be modified to screen for codon bias, exon-intron boundaries, and upstream regulatory sequences of genes.20. What are the two major problems that occur when attempting to use computer analysis to identify ORFs in the genomes of higher eukaryotes?Simple ORF scan is less effective with DNA of higher eukaryotes.This is partly because there is substantially more space between the real genes in a eukaryotic genome, increasing chances offinding spurious ORFs. But main problems with genomes of higher eukaryotes in general is that their genes are often split by introns and so do not appear as continuous ORF in DNA sequence.21. What structural features of functional RNA molecules, such as tRNA and rRNA, can be searched for in a genome sequence to identify the genes encoding these RNA molecules?Functional RNA molecules have their own distinctive features, which can be used to aid their discovery in a genome sequenceThe most important of these features is ability to fold into secondary structure. These structures include intermolecular base pairing and stem-loops or hairpins.• Functional RNA genes also have distinctive regulatory sequences.• Functional RNA genes often locate in empty spaces in a genome sequence22. What are two limitations that arise when northern analysis is used to determine the number of genes present in a DNA fragment?Some genes contain optional exons and may encode different-sized mRNA molecules. Also, it is possible that not all of the genes present in a DNA fragment will be expressed in the cells from which the RNA is isolated.23. What is the differences between orthologus and paralogous genes?Orthologous genes are homologous genes present in different organisms and paralogous genes are homologous genes present in the same organism.24. What is cDNA and how to obtain an individual cDNA?A cDNA is a copy of an mRNA and so corresponds to coding region of a gene, plus any leader or trailer sequences that are also transcribed.To obtain an individual cDNA, a cDNA library must first be prepared from all of mRNA in tissue being studied. 25.Give example to explain how forward genetics is different from reverse genetics?26.Explain how to use iPCR or plasmid rescue techniques to clone the T-DNA or transposon tagged genomic sequences?27.What is gene knockout and how it is carried out?1.Insert a selectable marker gene inside a gene in vitro and make it inactivation.2.ligate the chromosomal fragment that contain inactivated gene onto vector.3.After Inducing the vector Into the cell via homologous recombination, the inactivated gene will replace theoriginal normal gene, resulting in inactivated mutant.28.Describe what is RNA interference and how it process?Basic process of RNAi:1.Dicer combines with dsRNA, and cuts dsRNA into siRNA.2.SiRNA combined with RISC, forming an active RISC complex.3.Active RISC binds to the target mRNA (siRNA strand is complementary with mRNA) and then cut them intopieces.29.Give example/s to indicate how to apply RNAi technique in both functional genomic research and biotechnology?cotton seeds are rich in dietary protein but naturally contain the toxic terpenoid product gossypol, making them unsuitable for human consumption. RNAi has been used to produce cotton stocks whose seeds contain reduced levels of delta-cadinene synthase, a key enzyme in gossypol production, without affecting the enzyme's production in other parts of the plant, where gossypol is important in preventing damage from plant pests.30. Explain what is overexpression and its difference from ecotopicexpression?✓Using the transgenic techniques to transform the target gene driven by high performing promoter into the normal individual cells, and let the cells overproduce the target gene’s protein products. This phenomenon was called “overexpression” and it may cause biological trait alternation.✓If a gene’s promoter is tissue specific expression, using the transgenic techniques to change its original expressing tissue. This gene will therefore display ectopic expression phenomenon. Ectopicexpression may make certain trait/s appear in new tissue/s. Accordingly the function of a gene can be inferred on the basis of these.✓Use of constitutive promoter can simultaneously cause both overexpression and ectopicexpression.31. Please simply describe the microarray scheme.Tiny spots of probe DNA are printed on arrays by robot.Two samples (test and reference) of mRNA are converted to cDNA, labeled with two different fluorescent dyes (e.g. cy3 and cy5) and allowed to hybridized to array.After hybridization, the microarray is scanned with a confocal laser device for fluorescence emission at two wavelengths after independent excitation of the two dyes. The relative abundance of mRNA from each gene in test vs. reference sample is reflected by the ratio green/red as measured by the fluorescence emitted from the corresponding array element. Image analysis software is used to determine fluorescence intensities that allow the quantitative comparison between the test and reference sample for all genes on the array.32.What are proteome and its aims?Proteome: it refers to the sum of all proteins in a cell. Proteome analysis aims at interpretation of protein structure and function, protein metabolic pathway, and protein-protein interactions, and thus toward a better understanding of genome.。