基因组考研试题及答案解析(华东师范大学)

第一章基因组学1、学习基因组学所面临的挑战和意义?全面鉴定人类基因组所编码的结构和功能成分；发展对人类基因组的可遗传变异的详细理解；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；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；理解物种间的进化变异及其机制；关键农作物基因的克隆和功能验证；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、DNA作为遗传物质的优点？信息量大，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、证明DNA双螺旋的证据？各种生物物理证据；X射线衍射图谱；碱基比例；模型构建。

4、DNA、RNA的两个重要化学差异有哪些？碱基组成；链数。

5、原核、真核生物基因组的不同点？原核生物：基因组为环状双链DNA分子；只有一个复制起始点；具有操纵子结构：指数个功能上相关的基因串联在一起,连同上游的调控区和下游的转录终止信号构成基因的表达单位：一般无重叠基因；基因是连续的,无内含子；编码区在基因组中的比例；基因组中重复序列很少；具有编码同工酶的基因(isogene)：同工酶是指具有相同催化功能而化学结构不同的酶,它受一个或几个基因座等位基因；分子中有多功能识别区域复制、转录起始区复制、转录终止区真核生物：体细胞: 两套基因组（二倍体细胞）性细胞: 一套基因组（单倍体细胞）；基因组结构复杂,数目庞大, 多个复制起始点；mRNA为单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一种基因编码一种多肽链或RNA链，每个基因转录有各自的调节元件；含大量重复序列；非编码序列占90%以上；基因间有间隔区(spacer DNA),基因为断裂基因(split gene) 即内含子,外显子；功能相关的基因串联在一起形成基因家族7、真核生物染色体三大要素及功能？着丝粒：控制细胞分裂时染色体的取向和移动；端粒：防止染色体末端粘连，保证DNA长度稳定；复制原点：起始DNA复制。

8、染色体末端的端粒为什么很重要？维持染色体结构的完整性，防止染色体被核酸酶降解及染色体间相互融和；防止染色体结构基因在复制时丢失，解决了末端复制的难题。

9、人类基因组中存在哪些类型的重复DNA?串联重复基因：6、简述DNA组成基因的两个重要实验？第二章基因组的复制1、在Meselson-Stahl的实验前，我们不知道DNA复制是“弥散型”“半保留型”或“全保留型”，描述经几种不同方式复制，子代分子DNA中DNA的区别？2、什么是半不连续复制模型？前导链（leading strand）：以5’-3’方向连续合成的DNA 链滞后链（lagging strand）：总体上沿着3’到5’方向延伸，但以小片段形式(5¢-3¢)不连续合成，最后共价连接起来3、为什么需要RNA引物来引发DNA复制呢？（1）RNA引物可以提供3’-OH末端作合成新DNA链起点。

（2）提高了DNA复制的准确性。

4、细菌DNA复制起始复合体包括哪些酶？DnaA（起始点结合蛋白)DnaB（解旋酶）SSB （单链结合蛋白）DnaC（装载解旋酶和引发酶）HU（识别并刺激OriC形成开链）Gyrase（促旋酶）---拓扑异构酶Ⅱ5、DNA聚合Pol I and III功能上有哪些相同点和不同点？Pol I and Pol III相同的功能特点：[1] 以脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)为底物催化合成DNA[2] 需要模板(3′5′)和引物的存在[3] 不能从头合成新的DNA链（必须有3 ’ -OH末端）[4] 催化dNTP加到生长中的DNA链的3’-OH末端[5] 催化DNA合成的方向是5 ’→3’[6] 有3 ′ 5 ′核酸外切酶活性（校对功能）（5）Pol I and Pol III不同的功能特点：[1] 5 ’→3’核酸外切酶活性不同。

[2] Pol I 可进行缺刻平移、去除引物。

[3] 二者聚合酶活性不同，Pol III是大肠杆菌DNA复制中链延长反应的主导聚合酶。

[4] Pol I 主要功能是进行DNA 损伤修复。

6、DnaA蛋白结合在大肠杆菌复制起点的什么位置？怎么结合？9-核苷酸基序DnaA结合位点DnaA蛋白与oriC结合模型7、描述一下真核前导链合成中的作用的三个关键酶？DNA聚合酶；DNA连接酶；解旋酶。

8、比较原核，真核生物DNA复制的差异？1、复制速度慢：～50nt／秒，为原核生物的1／102、多个复制起始点，可同时进行复制（并非所有复制子都同时复制）3、一个细胞周期只复制一次；而原核生物可不停复制，复制可以成熟前起始4、引物及冈崎片段的长度均小于原核生物。

真核长约100-200nt，原核长约1000-2000nt。

9、保证DNA复制真实性的机制有哪些？（1）DNA的半保留复制（2）遵守严格的碱基配对规律（3）DNA聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能（4）RNA引物的作用（5）复制出错时有即时的校对功能(3’5’外切酶功能）（6）DNA损伤的修复机制10、真核生物中，为什么在连续几轮DNA复制后线性染色体的末端会变短？DNA多聚酶不能将线性染色体的DNA完全复制.也就是说在线性染色体的DNA复制时,DNA 多聚酶留下染色体末端一段DNA(一段端粒)不被复制.这样真核细胞染色体末端的端粒就会随着细胞分裂而缩短,这个缩短的端粒再传给子细胞后,随着细胞的再一次分裂进一步缩短.细胞每次分裂,染色体末端端粒逐渐缩短,直至细胞衰老。

11、线性DNA复制有什么难题？真核生物如何解决这一难题？染色体的末端变短；真核生物通过端粒酶，可以延长端粒伸长，从而达到一种动态平衡。

第三章DNA的突变和修复1、简述DNA发生突变的原因有哪几种？DNA分子的自发性突变；物理因素引起的DNA突变；化学因素引起的DNA突变2、DNA分子的自发性突变有哪几种？DNA复制中的错误 DNA的自发性化学变化3、简述电离辐射引起的DNA突变类型及其作用机制？①碱基变化主要是由OH-自由基引起，包括DNA链上的碱基氧化修饰、过氧化物的形成、碱基环的破坏和脱落等。

一般嘧啶比嘌呤更敏感。

②脱氧核糖变化脱氧核糖上的每个碳原子和羟基上的氢都能与OH-反应，导致脱氧核糖分解，最后会引起DNA链断裂。

③DNA链断裂这是电离辐射引起的严重损伤事件，断链数随照射剂量而增加。

射线的直接和间接作用都可能使脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而致DNA链断裂。

DNA双链中一条链断裂称单链断裂，DNA双链在同一处或相近处断裂称为双链断裂。

虽然单断发生频率为双断的10-20倍，但还比较容易修复；对单倍体细胞（如细菌）一次双断就是致死事件。

④交联包括DNA链交联和DNA-蛋白质交联。

同一条DNA链上或两条DNA链上的硷基间可以共价键结合，DNA与蛋白质之间也会以共价键相连，组蛋白、染色质中的非组蛋白、调控蛋白、与复制和转录有关的酶都会与DNA共价键连接。

这些交联是细胞受电离辐射后在显微镜下看到的染色体畸变的分子基础，会影响细胞的功能和DNA复制。

4、简述突变或者诱变对生物可能产生的几种后果？①致死性②丧失或获得某些功能③改变基因型（genotype）而不改变表现型（phenotype）④发生了有利于物种生存的结果，使生物进化。

5、突变对基因组有何影响？-同义改变：新密码子与未突变密码子编码同样的氨基酸-非同义改变：突变改变密码子编码不同的氨基酸-无义突变：将编码同样的氨基酸密码子转变为终止子-通读：将终止子密码子转换成一个编码氨基酸密码子6、突变对多细胞生物有何影响？-功能的丧失通常是减弱或消除蛋白质活性的突变所造成的结果-功能的获得这种突变较少。

这种突变赋予了蛋白质异常的活性，很多功能性获得突变发生在调节序列而不是编码序列。

7、突变对微生物有何影响？-营养缺陷型-条件致死型 -抑制物抗性型 -调节型突变体的启动子和其他调节序列存在缺陷。

8、什么是DNA修复？DNA修复（DNA repairing）是细胞对DNA受损伤后的一种反应，这种反应可能使DNA结构恢复原样，重新能执行它原来的功能；但有时并非能完全消除DNA的突变，只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。

也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来（如细胞的癌变等），但如果细胞不具备这修复功能，就无法对付经常在发生的DNA突变事件，就不能生存。

9、DNA修复的方式有哪几种？1. 直接修复（direct repair）包括光修复2. 切除修复（excision repair)3. 错配修复（mismatch repair）4. 非同源末端连接（nonhomologous end-joining)：双链断裂5. 重组修复（recombinational repair）6. SOS修复10、大肠杆菌中长片段错配修复需几种蛋白和酶？大肠杆菌中长片段错配修复需MutH, MutL, MutS蛋白及DNA解旋酶II，MutS识别错配位点，MutH通过结合未甲基化5‘-GATC-3’分辨两链，MutH切割DNA，解旋酶解离单链11、什么是SOS修复？SOS修复是指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，修复结果只是能维持基因组的完整性，提高细胞的生成率，但留下的错误较多，故又称为错误倾向修复（error-prone repair），使细胞有较高的突变率。

当DNA两条链的损伤邻近时，损伤不能被切除修复或重组修复，这时在核酸内切酶、外切酶的作用下造成损伤处的DNA链空缺，再由损伤诱导产生的一整套的特殊DNA聚合酶──SOS修复酶类，催化空缺部位DNA的合成，这时补上去的核苷酸几乎是随机的，仍然终于保持了DNA双链的完整性，使细胞得以生存。

但这种修复带给细胞很高的突变率。

第四章基因组的表达1、简述什么是遗传学上的中心法则？DNA→RNA→蛋白质复制转录翻译逆转录RNA复制2、简述组成性表达和适应性表达的不同点？组成性表达：又称组成性基因表达(constitutive gene expression)是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。

其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的，且较少受环境因素的影响。

这类基因通常被称为管家基因（housekeeping gene）。

适应性表达：指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。

包括：①诱导诱导—随环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导(induction)，这类基因被称为可诱导的基因(inducible gene)；②阻遏阻遏--相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏(repression)，相应的基因被称为可阻遏的基因(repressible gene)。