遺傳學考博真題

1、考博遺傳學真題 20182003一、2003年是DNA雙螺旋模型發(fā)表五十周年：.雙鏈DN砌子中的 A+T/G+C是否等于A+C/G+T?【答案】不一定相等。根據(jù)DNA雙鏈中的兩個互補的堿基相等 A=T G=C ;任意兩個不互補的堿基之和相等，并占全部堿基總數(shù)的 50%.假設A=T=X單鏈總堿基數(shù) G=C=（1-X）單鏈總堿基數(shù)想要 A+T/G+C等于 A+C/G+T則需要2X單鏈總堿基數(shù)/2 （1-X）單鏈總堿基數(shù)=1解彳導X=1/2所以，當A和T, G與C均占總堿基數(shù)的1/2時，A+T/G+C等于A+C/G+T，否則，二者不相等。. DNA雙鏈的兩條鏈中是否含有相同的遺傳信息，為什么。【答案

2、】否。含有不同的遺傳信息。遺傳信息是指基因中脫氧核甘酸（堿基）的排列順序.DNA雙鏈之間的堿基配對遵循堿基互補配對原則，即堿基A與堿基T配對，堿基C與堿基G配對，可見對于同一段 DNA其兩條單鏈的堿基是不同的.因此，DNAZ鏈的兩條互補鏈帶有不同的遺傳信息。.大腸桿菌的基因組 DNA勺長度約為1100微米。t#根據(jù)DNA模型估計其基因組的堿基對數(shù)目?！敬鸢浮柯菪闹睆綖?nm,每轉一圈的旋距為3.4nm ,每個旋距內都含10個堿基對1100微米=1100 000納米10*110 000/3.4=323529.41176470588235294117647059.如果兩種生物基因組 DNAft四

3、種堿基的比率上有顯著差異，那么預期在它們編碼的tRNA rRNA和mRNA上是否會在四種堿基的比率上呈現(xiàn)同樣的差異？【答案】攜帶遺傳信息的是 DNA不同的DNA以轉錄成不同的 mRNA因此mRN底四種堿基的比率上呈現(xiàn)同樣的差異。而tRNA為轉運RNA在不同的生物共用一套遺傳密碼，而rRNA僅是構成核糖體的成分，后兩者比較穩(wěn)定，且變異速率也很穩(wěn)定，有根據(jù)此二者其鑒定進化關系的二、在一個牛群里，外觀正常的雙親產生一頭矮生的雄犢。請?zhí)岢鲞@種矮生的各種原因，并根據(jù)每種原因提出相應的調查研究的提綱。（注意整個調查研究工作必須在兩個月內完成）【答案】在一個牛群里，外觀正常的雙親產生一頭矮生的雄犢，看起來與

4、正常的牛犢顯然不同，這可能是由于以下原因造成的。.身高屬于數(shù)量性狀，可能由基因型所決定的。外貌正常的雙親都是矮生基因的攜帶者，兩者產生的矮生基因的配子結合在一起，成為純合的矮生基因型，結果牛犢表現(xiàn)出矮生。假如矮生基因為a的話，其遺傳行為可簡單地概括如下：Aa x AaI1AA（正常）:2Aa（正常）:1aa（矮生）可能是丫染色體遺傳，所有的雄犢都矮生。.由顯性突變造成，因為卵子和精子在減數(shù)分裂的末期對外界環(huán)境條件具有較大的敏感性，當發(fā)生顯性矮生突變后，這種突變可以通過受精過程直接傳給后代，從而使后代立即表現(xiàn)出矮生性狀。.由于營養(yǎng)不良等環(huán)境因素造成。在胚胎發(fā)育過程中，由于母牛營養(yǎng)不良，從而造成牛

5、犢出生后矮小。由營養(yǎng)不良等環(huán)境因素造成的變異是不可遺傳的。調查研究提綱：一方面是內因調查，調查該牛群中所有的雙親和后代的身高狀況，繪制出曲線，觀察是否呈正態(tài)分布，如果呈正態(tài)分布，那么該矮生雄犢屬于矮生的基因聚合在一起造成的。調查所有的雄犢后代，是否都矮生。另一方面是外因調查，調查是否有外界環(huán)境的干擾。調查該矮生牛犢是否有飲食等方面的缺陷。1 / 11考博遺傳學真題 2018 三、給出以下6種分子標記的中文全稱，定義，檢測方法及其在遺傳分析中的特征。 RFLP, microsatellite, STR, SSLP, SNP, InDel.【答案】RFLP (Restriction Fragmen

6、t Length Polymorphism ,限制性內切酶片段長度多態(tài)性),利用酶切不同生物體的基因組，得到大小不同的DNA片段，再經電泳分析得到圖譜，其中條帶的大小顯示酶切位點的分布情況。其中不同個體圖譜的差異顯示出不同個體的 等位基因間堿基的替換，重排，缺失等變化導致限制內切酶識別和酶切發(fā)生改變從而造成基因型間限制性片段長度的差異。只能檢測 到共顯性標記，標記數(shù)目有限，效率低，成本高微衛(wèi)星標記(microsatellite ),又被稱為短串聯(lián)重復序列(short tandem repeats,STRs) 或簡單重復序列(simple sequencerepeats ) SSR是利用基因組中

7、串聯(lián)重復的1-6bp的核心序列不同，而導致的長度不同開發(fā)的一種標記。在微衛(wèi)星兩端設計引物，PCR擴增出不同長度的 PCRT物，再進行凝膠電泳顯帶統(tǒng)計該位點的片段大小和基因頻率。多態(tài)位點多，在基因組中分布均勻，容易檢測。STRshort tandem repeat) ,類似SSR.1989年另一類稱作微衛(wèi)星標記 (microsatellite marker)系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)和建立，它們的重復單位長度為2-6個核昔酸，它們被稱作微衛(wèi)星或短串聯(lián)重復(STR)O STR有三個最突出的優(yōu)點，一是高度多態(tài)性，由于 (CA)n等簡短重復不受進化上的選擇，因而在同一位點中數(shù)目變化很大，在人群中因重復次數(shù)不同而產生等

8、位片段，可形成多達幾十種的等位片段(多態(tài)性)；二是作為遺傳標記的高頻率性，這樣的位點在基因組中出現(xiàn)的頻率很高，并且分布很廣；第三是由于重復序列兩側的特異性單 拷貝序列可作為其在基因組中中定點的標記，可采用PCR技術使操作實現(xiàn)自動化。simple sequence length polymorphism , SSLP簡單序列長度多態(tài)性是據(jù)串聯(lián)重復排列微衛(wèi)星基序兩側的單一序列設計引物，對 微衛(wèi)星序列(microsatelliteDNA simple sequence repeats , SSR進行擴增，由微衛(wèi)星基序重復數(shù)目的變異而產生多態(tài)性。由于基因組中某一特定的微衛(wèi)星側翼序列通常都是保守性較強的

9、單一序列，因而可以將微衛(wèi)星側翼的DNA片段克隆、測序，然后根據(jù)微衛(wèi)星的側翼序列就可以人工合成引物進行PCR擴增，從而將單個微衛(wèi)星位點擴增出來。由于單個微衛(wèi)星位點重復單元在數(shù)量上的變異，個體的擴增產物在長度上的變化就產生長度的多態(tài)性，這一多態(tài)性成為SSLP,每一擴增位點就代表了這一位點的一對等位基因。SSLP是一些長度不等的重復序列，有多個等位基因位點，它們多為 2-4個核甘酸序列重復(也叫微衛(wèi)星標記)，在不同動植物品系中期重復 次數(shù)不同，故而可以用 PCR法來檢測各多態(tài)性序列的長度，從而快速測定出多種回交后代中標記物的分離方式。單核昔酸多態(tài)性(single nucleotide polymor

10、phism , SNP),是基因或DNAH5歹U上，單個堿基突變的差異，可以用PCR弓I物末端單堿基是否擴增法或測序法獲得，也可使用DNA5片或新一代測序系統(tǒng)高通量獲得這些SNP標記。被稱為第三代分子標記技術，具有分布密度高，分布均勻等優(yōu)點InDel (insertion-deletion)插入缺失多態(tài)性?？捎肞CR法檢測長度，或進一步測序檢測到具體差異序列，可直接用于研究基因功能差異。四、在普通遺傳學中，非等位基因間的相互作用有哪幾種，請舉例說明其中的兩種相互作用。請從分子遺傳學和分子生物學的角度對 非等位基因間的相互作用的分子機制進行闡述，并舉例說明。非等位基因間相互作用：.互補作用：多個

11、非等位基因同時存在時，才出現(xiàn)某一性狀，這些基因稱為互補基因。如雞冠的形狀遺傳，子代可以出現(xiàn)雙親沒有 的性狀，孫代出現(xiàn)多種性狀，是由多對基因互補決定的。.累加作用：同一個形狀有多個不等位基因控制，每個基因對該形狀都有影響。如人身高決定，是由多對基因的累加作用引起的。.上位效應：一對等位基因受到另一對等位基因的制約，并隨后者不同前者的表型而有所差異，后者即為上位基因，這一現(xiàn)象成為 上位效應。如兔毛色yichuan五、有哪些誘變劑可以誘發(fā)基因突變？基于基因突變被辨認的方法，可以將突變分為哪幾種類型。哪些類型的突變對功能基因組的研 究最有意義。為什么。對一個已完成基因組測序的真核生物，如何構建一個突變

12、體庫，以揭示基因組中預測基因的功能。2 / 11考博遺傳學真題 2018誘變劑： 外因 基因突變 基因突變圖冊 物理因素：x射線、激光、紫外線、伽馬射線等。 化學因素：亞硝酸、黃曲霉素、堿基類似物等。 生物因素：某些病毒和細菌等。內因DNA制過程中，基因內部的脫氧核普酸的數(shù)量、順序、種類發(fā)生了局部改變從而改變了遺傳信息將突變分為哪幾種類型：按照表型效應，突變型可以區(qū)分為形態(tài)突變型、生化突變型以及致死突變型等形態(tài)突變對功能基因組的研究最有意義。能夠直接應用于生產實踐。煙草是植物生物學研究的模式植物，又是世界上重要的經濟作物，隨著二倍體煙草全基因組測序的完成，煙草研究進入了后基因組學時代。在功能基

13、因組學時代，突變體是研究基因功能最直接、最有效的途徑之一。本研究作為煙草基因組計劃重要組成部分之一，構建了煙草激活標簽突變體庫，并從突變表型觀察、T-DNA插入位點分布規(guī)律和插入位點旁側基因的表達分析三個方面對該突變體庫做出評價，為大規(guī)模挖掘煙草基因的功能奠定基礎。.本研究以煙草主栽品種“紅花大金元”為受體，利用優(yōu)化的農桿菌介導的遺傳轉化方法，創(chuàng)制了 10萬份激活標簽(pSKI015)突變體。在遺傳轉化過程中，采用100-150 mg/L的特美汀(Timentin)有效抑制細菌的生長；將暗培養(yǎng)時間延伸至共培養(yǎng)后的第一輪篩選，提高了煙草的再生效率；高強度的Basta篩選壓力，產生了高陽性率的轉基

14、因植株 (90%)。對34份轉基因株系southern blot分析顯示，88%的測試株系含有一到兩個 T-DNA插入，平均1.6個拷貝，因此10萬份突變體包含14.4萬個T-DNA插入。.本研究經過三年的大田突變表型鑒定，累計鑒定近千份具有突變表型的突變體，突變類型主要包括葉形態(tài)、花形態(tài)、株高、分枝、腋芽、育性、花期等。2012年種植了 4,105份T1代株系，共鑒定出311份具有突變表型的 T1代株系,2013年種植其中234份有突變表型 的T2代株系，調查表型在T1和T2代間的遺傳規(guī)律，59份(1/4)T2代植株保持了 T1代的表型，其中36份(1/6)呈現(xiàn)出顯性和半顯性表型。.本研究利

15、用融合嵌套 PCR (FPNI,fusion primer and nested integrated PCR)方法擴增1,257份轉基因植株，測序1,417條序列，通過blast程序與煙草基因組進行比對 ，獲得了 998條側翼序列(FSTs,Flanking sequence tags),共計963個單一的T-DNA插入位點。通 過插入位點在煙草基因組的分布規(guī)律進行分析顯示,T-DNA在煙草中插入位點密度和基因密度呈現(xiàn)正相關。對插入位點區(qū)間分布進行分析顯示,T-DNA在煙草中偏向插入到基因區(qū)和基因周圍5kb范圍內的區(qū)域，在基因區(qū)范圍內，偏向于才f入到UTR區(qū)，和3 UTR相比較，更偏向于5

16、UTR區(qū)。.本研究利用半定量 PCR寸15份在T2代有突變表型的株系進行基因的表達分析 ，在15個最靠近插入位點的候選基因中，其表達量上調 有7個，其中6個靠近T-DNA的右邊界,1個靠近不含增弓1子序列的 T-DNA左邊界。其激活距離在 750bp和13.1kb之間。激活基因分布 在T-DNA插入位點的上下游和左右邊界兩側 ，表明T-DNA中的增強子元件在煙草基因組中的激活作用和方向無關。并且發(fā)現(xiàn)激活的程度和激活距離無相關性。2013 年一、名詞解釋內含子Intron真核生物體基因內的一種DNA片段，能轉錄成 mRNA但在翻譯前這段 mRN微剪除和降解，一個基因內可有幾個長度不等的內含子分隔

17、著外顯子(exon),組成斷裂基因。內含子這一名稱亦用于被剪除的RNA列。轉座子Transposon可隨機插入染色體，又被切割出來，插入另一個染色體位置的DNAt斷。數(shù)量性狀基因座 Quantitative trait locus即該基因座上的等位基因對性狀的效應有數(shù)量上的明顯差別。遺傳互補測驗Genetic complementation互補測驗是指比較順式和反式構型個體的表型以判斷兩突變是否發(fā)生在一個基因座內的測驗，又稱順反測驗(cis-transtest )。雜種優(yōu)勢Heterosis:某種性狀雜合后代比任何一種純合親本表現(xiàn)更加優(yōu)越的狀況。野生型wide type: 一個基因或生物體常見

18、的或非突變型的形式。等位基因Allele:同源染色體上相同位置的基因。3 / 11考博遺傳學真題 2018顯性遺傳Dominant inheritance:顯性遺傳受顯性基因控制，在同源染色體上，兩個同型顯性基因成對存在，或顯性、隱性基因成等位基因存在時，才顯現(xiàn)出來。這種遺傳方式就稱為顯性遺傳。表觀遺傳Epigenetics:指在基因的DNA序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因功能發(fā)生了可遺傳的變化，并最終導致了表型的變化。RN燈涉RNAinterference: 指在進化過程中高度保守的、由雙鏈 RNA（double-stranded RNA dsRNA誘發(fā)的、同源 mRN庸效特異性 降解的現(xiàn)象。

19、二、簡述有絲分裂和減數(shù)分裂的異同。相同點：一、有絲分裂和減數(shù)分裂都能是細胞增殖方式，都能產生新的子細胞。二、有絲分裂和減數(shù)分裂的分裂過程中都有染色體和紡錘體的變化。三、有絲分裂和減數(shù)分裂都有 DNA的復制。不同點：一、有絲分裂細胞中染色體復制一次，細胞分裂一次；減數(shù)分裂中染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次。二、有絲分裂產生的子細胞中染色體和DNA的數(shù)目和母細胞相同；而減數(shù)分裂產生的子細胞中染色體和DNA勺數(shù)目減半。三、有絲分裂產生的是體細胞；減數(shù)分裂產生的是生殖細胞。三、列出目前已知的性染色體決定性別的類型和相應代表性物種。不同的生物，性別決定的方式也不同。性別的決定方式有：環(huán)境決定型（溫度決定

20、，如蛙、很多爬行類動物）；年齡決定型（如鰭）；染色體數(shù)目決定型（如蜜蜂和螞蟻）；有染色體形態(tài)決定型（本質上是基因決定型，比如人類和果蠅等XY型、矢鵝和蛾類等ZW型）等等。 XY型性別決定：凡是雄性個體有 2個異型性染色體，雌性個體有 2個相同的性染色體的類型，稱為 XY型。這類生物中，雌性是同配 性別，即體細胞中含有 2個相同的性染色體，記作 XX;雄性的體細月中則含有 2個異型性染色體，其中一個和雌性的X染色體一樣，也記作X,另一個異型的染色體記作 Y,因此體細月中含有 XY兩條性染色體。XY型性別決定，在動物中占絕大多數(shù)。全部哺乳動物、 大部分爬行類、兩棲類以及雌雄異株的植物都屬于XY型性

21、別決定。植物中有女婁菜、菠菜、大麻等。ZW型性別決定：凡雌性個體具有 2個異型性染色體，雄性個體具有2個相同的性染色體的類型，稱為 ZW型。這類生物中，雄性是同配性別。即雌性的性染色體組成為 ZW雄性的性染色體組成為 Z乙鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類動物的性別決定屬這一類 型。例如家雞、家蠶等。XO型性別決定：蝗蟲、蟋蟀等直翅目昆蟲和蜂螂等少數(shù)動物的性別決定屬于XO型。雌性為同配性別，體細胞中含有2條X染色體；雄性為異配性別，但僅含有 1條X染色體。如雌性蝗蟲有 24條染色體（22+XX）;雄性蝗蟲有23條染色體（22+X）。減數(shù)分裂時，雌蟲 只產生一種X卵子；雄蟲可產生有 X和無X染

22、色體的2種精子，其性別比例為 1 ： 1。ZO型性別決定：鱗翅目昆蟲中的少數(shù)個體，雄性為 ZZ,雌，卜iE為ZO的類型，稱為ZO型性別決定。此類型中，雌性產生 2型配子，雄性 產生單一類型配子，性別比例為 1 ： 1。四、以真核生物細胞為例，說明DNA,m RNA,t RNA的亞細胞定位。亞細胞定位是指某種蛋白或表達產物在細胞內的具體存在部位，如胞核，胞漿內，細胞膜或某一特定細胞器上存在。通常是將目的蛋 白與報告基因（如綠色熒光蛋白基因EGFP紅色熒光蛋白基因 Dsred等）融合表達，在激光共聚焦顯微鏡下觀察熒光的表達部位從而致使目的蛋白在細胞內的定位。DAPI, 4, 6-聯(lián)瞇-2-苯基引噪

23、，是一種標記細胞核的熒光染料，因其與dsDNA有高度的親和力，與 DNA吉合后會發(fā)出強烈的熒光。激光共聚焦掃描顯微技術（Confocal laser scanning microscopy ）是一種高分辨率的顯微成像技術。普通的熒光光學顯微鏡在對較 厚的標本（例如細胞）進行觀察時，來自觀察點鄰近區(qū)域的熒光會對結構的分辨率形成較大的干擾。共聚焦顯微技術的關鍵點在于， 每次只對空間上的一個點（焦點）進行成像，再通過計算機控制的一點一點的掃描形成標本的二維或者三維圖象。在此過程中，來自 焦點以外的光信號不會對圖像形成干擾，從而大大提高了顯微圖象的清晰度和細節(jié)分辨能力。細胞爬片的處理4 / 11考博遺

24、傳學真題 2018細胞爬片可以買專門的爬片（一般直徑14mm的小圓玻片正好適合 24孔板的大?。?在超凈臺中取出后用75%酉精浸泡5-10分鐘，用鐐子夾取后在酒精燈上過火后輕輕放入細胞板內（放前可事先在孔內滴一滴生長液以避免玻片與細胞板之間出現(xiàn)氣泡）。此后再接入適量消化好的細胞。注意：1、不建議將爬片泡酸后高壓滅菌，首先玻片太薄高壓容易使玻片變形，其次濕滅很容易使玻片上留下水漬影響細胞貼壁；2 、接細胞時控制合適的細胞量，避免收樣時細胞量過度擁擠甚至打堆影響結果的觀察。轉染DAPI 染色PBS NaCl: 8.00g KCl: 0.20g Na2HPO4 .12H2O: 2.9g KH2PO4

25、: 0.2gDAPI 貯存液：70%酉精溶解，濃度100 v g/ml ,配好后用鋁箔包起來，避光，可在4攝氏度下長期保存。使用時用1*PBS 20004000 倍稀釋。4% 多聚甲醛：將4g多聚甲醛加入80mlPBS中，攪拌過夜或者攪拌過程中微熱直至固體全部溶解，定容至 100ml就成為4%的多聚甲醛固定液。4度避光保存。（也可用預冷的80%W酮或100御醇彳替，但甲醛會腐蝕有機塑料）1）轉染24-48h后的細胞吸取培養(yǎng)基后，PBS洗1-3次。2）用預冷的4修聚甲醛室溫固定15分鐘。3）用PBS在室溫漂洗3次，每次10分鐘。4）用含0.5%Triton-X-100 的PBS在室溫穿孔15分鐘

26、5）用PBS在室溫漂洗3次，每次10分鐘。6）加入DAPI染色液室溫作用15分鐘以上，此后用鋁箔包裹。7）用PBS在室溫漂洗3-6次，每次10分鐘。注意：1、清洗時，將PBS輕輕滴在片子上，不要劇烈搖晃，以免細胞漂起；2、DAPI可能具有致癌性，全部操作過程中必須帶塑料或乳膠手套。封片熒光封片液：PBS與甘油等體積混合載玻片上做標記后滴一小滴熒光封片液，待用；將1ml注射器針頭彎曲，從孔內鉤起玻片，用鐐子夾出；將玻片輕放在載玻片上，細胞面與封片液接觸，用指甲油四周固定；將處理好的玻片置于暗盒中，立即觀察結果。結果觀察本實驗中圖片用 Zeiss LSM Data Server 程序對圖片進行調整

27、和完善注意：1、實驗前2-3天預約，樣品處理好之后最好在普通的倒置熒光顯微鏡下看過，確認可以攝圖再上激光共聚焦顯微鏡；2、實驗時，請將樣品表面的液體擦干，避免滴到鏡頭上，污染鏡頭；四、注意事項除前面過程中附加的注意事項以外，還需注意：1、操作玻片的過程中要小心，以免玻片碎裂；2、處理好的玻片最好立即照相，時間長了細胞容易干掉導致形態(tài)發(fā)生改變；3、攝取照片時，紫外照射時間盡量短以免熒光淬滅；4、實驗完畢后清理實驗臺面，將載玻片清洗后用75%酉精浸泡，以備回收使用。五、略查看計算基因型的方法矩陣法和分支法2012 年一、名詞解釋：中心法則：為關于 DNA RN所口蛋白質三者間關系的基本假說。該假說

28、認為遺傳信息流的方向是：DNARNA蛋白質。1970年發(fā)現(xiàn)反轉錄現(xiàn)象，證明RNA也可以作為模板合成 DNA從而豐富了中心法則。5 / 11考博遺傳學真題 2018異染色質：指間期核中，染色質絲折疊壓縮程度高，處于凝集狀態(tài)，堿性染料染色時著色深的那些染色質。它可分為結構異染色質或稱組成性異染色質和兼性異染色質。異源多倍體：指由種屬雜交引起的基因組重復產生的多倍體。等位基因：同源染色體上相同位置的基因。鑲嵌顯性：雙親的性狀在 F1同一個體的不同部位表現(xiàn)出來。反義RNA:可以與mRN甌補的RNA鏈。反義RNAf mRNA吉合， 阻斷mRN編碼的蛋白質的合成。伴性遺傳：又稱“伴性遺傳”、“性染色體遺傳

29、”。位于性染色體上的基因所控制的性狀的遺傳方式。GWASGenome-Wide Association Study）:即全基因組關聯(lián)分析，是指在人類全基因組范圍內找出存在的序列變異，即單核昔酸多態(tài)性（SNR）,從中篩選出與疾病相關的 SNP&密碼子簡并：簡并是指遺傳密碼子的簡并性，即同一種氨基酸具有兩個或更多個密碼子的現(xiàn)象。限制性核酸內切酶：能識別雙鏈 DNA中特異性堿基序列，通過切割每一條鏈上的磷酸二酯鍵而消化DNA勺酶。可分為I型、口型和W型。基因工程中常用的是口型限制性內切酶。二、什么是表觀遺傳調控，舉例說明原理。表觀遺彳是指DNA列不發(fā)生變化但基因表達卻發(fā)生了可遺傳的改變，即基因型未發(fā)

30、生變化而表型卻發(fā)生了改變。換言之，這是一種 DNA列外的遺傳方式。基因組含有兩類遺傳信息：一類是傳統(tǒng)意義上的遺傳信息，即DN照列所提供的遺傳信息；另一類是表觀遺傳學信息，它提供了何時、何地、以何種方式去應用遺傳信息的指令?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，異常的表觀遺傳可能導致發(fā)生腫瘤、自身免疫病、衰老、神經精神異常和多種兒科綜合征。表觀遺傳學主要是對 染色質重塑、DNA甲基化及組蛋白修飾、X染色體失活、非編碼RN硒控等多方面進行研究。對表觀遺傳中各種因子的突變導致疾病的 研究，將有助我們了解表觀遺傳機制、基因表達和環(huán)境之間的關系，并期望能糾正或降低那些能夠導致疾病的表觀基因的不穩(wěn)定性， 指導疾病的診治和新藥的研

31、制。舉例：啤酒酵母報告基因被插入到染色體的端粒處，它通過一種表觀遺傳的方式發(fā)生沉默。該報告基因的沉默或活躍狀態(tài)均可被繼承，導致 在同一菌落中產生紅白相間的花斑效應三、染色體結構變異和數(shù)目變異的類型和特點。在自然條件或人為因素的影響下，染色體發(fā)生的結構變異主要有4種：.缺失染色體中某一片段的缺失 例如，貓叫綜合征是人的第 5號染色體部分缺失引起的遺傳病，因為患病兒童哭聲輕，音調高，很 像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的兩眼距離較遠，耳位低下，生長發(fā)育遲緩，而且存在嚴重的智力障礙；果蠅的缺刻翅的形成也是由 于一段染色體缺失造成的.重復染色體增加了某一片段果蠅的棒眼現(xiàn)象就是X染色體上的部分重復引起的.倒

32、位 染色體某一片段的位置顛倒了180度，造成染色體內的重新排列如女性習慣性流產（第 9號染色體長臂倒置）.易位 染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上或同一條染色體上的不同區(qū)域如慣性粒白血?。ǖ?4號與第22號染色體部分易位，夜來香也經常發(fā)生這樣的變異染色體數(shù)目的變異包括整倍體變異和非整倍體變異1、如果體細胞中染色體數(shù)目的變異是以二倍體（2n）產生的正常配子中的染色體數(shù)（n）單位進行增減時稱為整倍體變異：倍數(shù)大于等于3時，稱該個體為多倍體，如三倍體西瓜、四倍體西瓜都是多倍體.多倍體可自發(fā)產生也可人工誘發(fā) ，如用細胞分裂抑制劑（秋水仙素等）處理可抑制紡錘體的形成，使子細胞中染色體加倍2、如果

33、體細胞中染色體數(shù)目的變異是配子中個別染色體的增減為基礎時，則稱為非整倍體變異.染色體數(shù)目的變異，特別是非整倍體變異，常可引起遺傳性狀的改變.如小兒的唐氏綜合癥就是由于第 21號染色體是三體四、細胞質遺傳物質的原理和特征一。細胞質遺傳的原理：6 / 11考博遺傳學真題 2018細胞質遺傳是指由細胞質內的基因，即細胞質基因（包括線粒體、葉綠體中的DNA上和細胞質粒上的基因）所控制的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。 二。細胞質遺傳和細胞核遺傳的區(qū)別和區(qū)分依據(jù)：（1）細胞質和細胞核的遺傳物質都是DN粉子，但是其分布的位置不同。細胞核遺傳的遺傳物質在細胞核中的染色體上；細胞質中的遺傳物質在細胞質中的線粒體和葉綠體中

34、。（2）細胞質和細胞核的遺傳都是通過配子，但是細胞核遺傳雌雄配子的核遺傳物質相等，而細胞質遺傳物質主要存在于卵細胞中。（3）細胞核和細胞質的性狀表達都是通過體細胞進行的。核遺傳物質的載體（染色體）有均分機制，遵循三大遺傳定律；細 胞質遺傳物質（具有 DNA的細胞器如線粒體、葉綠體等）沒有均分機制，是隨機分配的。（4）細胞核遺傳時，正反交相同，即子一代均表現(xiàn)顯性親本的性狀；細胞質遺傳時，正反交不同，子一代性狀均與母本相同，即 母系遺傳。主要在雜種優(yōu)勢上的應用，雜交母本獲得雄性不育后，就可以節(jié)省大面積制種時的去雄勞動量。并保證雜交種子的純度五、如何嚴格證明某細菌利用碑而不是磷作為DNA骨架成分生長

35、。自2010年11月8日Science上發(fā)表的一篇名為一種能利用碑代替磷生長的細菌（A Bacterium That Can Grow by Using ArsenicInstead of Phosphorus ）掀起了一場關于碑基生命”的議論熱潮。在這篇文章中，研究人員稱，在加州莫諾湖中發(fā)現(xiàn)一種名為GFAJ-1的細菌能在高濃度碑的極端環(huán)境下生存。研究人員在實驗室里分離出該細菌，在培養(yǎng)過程中逐步提高碑的含量，降低磷含量，經過充 分的選擇培養(yǎng)后，他們測試了幸存菌株，發(fā)現(xiàn)碑存在于正常情況下含有磷酸鹽的生命大分子（包括核酸和蛋白質）中，認為在DNM碑可能替換了磷被利用。這篇文章一發(fā)表，引起很多科學家

36、的質疑。碑存在于含有磷酸鹽的生命大分子中這一證據(jù)是間接的，并沒有確鑿的證據(jù)證明碑在DNA中，像磷一樣，與碳形成磷酸鹽形式稱為DNA的骨架。謝云（音譯）初步報告指出：純產物的高分辨分析可以提供更具體的證據(jù)。接下來的批評聲更為嚴厲，（Carl Zimmer與很多不相信這一研究結果的科學家爭論）。反對觀點主要有，碎化合物在水中不穩(wěn)定；培養(yǎng)基中還有殘留的磷；礎可能只是DNA吸附，而并非它的組成成分。該論文的作者拒絕回應這些質疑，甚至，其中一些人蔑視同行在網(wǎng)上寫的評論。Science上發(fā)表了一系列關于這篇論文的評論，引起了原作者的回應。除了最初的質疑批判，還提出了新的觀點。分析方法缺陷：直觀實驗不能證明

37、碑進入生物大分子與之結合。在培養(yǎng)基中有磷殘留，并且在沒有進行DNA屯化，所以對作者關于碑可能在核酸中代替磷這一結論表示懷疑。細胞中磷殘留：雖然磷含量很低，但是它依然在我們對不同水生環(huán)境的細菌的觀察范圍內。碑本身特性：碑本身的化學性質表明不可能存在于DNA中。碎酸鹽應當相應地轉化為亞礎酸鹽，而亞碎酸鹽的立體化學結構與磷酸鹽完全不同。最重要的一條：如果這種碑替代磷的 DNAM的存在，那么，上個世界我們對碑和磷所作的化學研究，還 有我們所知道關于它們的生物代謝，都需要重新驗證和修訂?？磥?，對于這種有趣的細菌的兩種認識，存在一個巨大的鴻溝。一些研究人員傾向于碑可以作為生命大分子的基礎元素，而另一群人則

38、質疑碑代替磷DNA的化學存在性。論文作者給出了回應，其中一些回答非常引人注目。例如，他們認為相比對照組同時存在碑和磷的培養(yǎng)環(huán)境，只存在碑的培養(yǎng)基中細 胞生長得更好，即使這兩組本應該還有相同的磷含量。在這個聲明的最后部分成為爭論的焦點，部分人認為添加的碎試劑中可能提供 少量的磷。論文作者對碑在生物環(huán)境中的穩(wěn)定性問題的回答，可以總結為我們對碑的化學性質的了解都來源于小分子間的反應。生物 大分子是復雜的，也許他們可以提高碑的穩(wěn)定性。筆者看來，這個論據(jù)很不充分。六、Amber suppressor 的作用原理見suppressor mutation。UAG碼子的抑制基因，能使氨基酸插入位于 mRNA勺

39、琥珀密碼子（UAG）位點上的多肽內，抑制基因突變， 使合成完整多肽鏈。完整多肽鏈的出現(xiàn)取決于特定的琥珀抑制子，而功能性蛋白質的形成則可能取決于琥珀密碼子的插入氨基酸。已證明在大腸桿菌中不同的琥珀抑制子在琥珀密碼子的位點上可插入絲氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、賴氨酸或亮氨酸。 琥珀密碼子（amber codon ）指mRNA勺多核昔酸鏈中的終止密碼子（ UAG,它引起蛋白質翻譯的中止。這個名字的由來是因為這個密碼子是在大腸桿菌噬菌體T4的“琥珀型”突變種中發(fā)現(xiàn)的，T4突變種的發(fā)現(xiàn)者是德國人H.Bernstein ,而Bernstein 這個姓在德語中意為琥珀。當mRNA勺一個編碼某個氨基酸的密碼子由于

40、堿基的置換改變?yōu)榻K止密碼子UAG3寸，則肽鏈合成提前終止，即為琥珀密碼子突變，稱之為琥珀突變。琥珀突變是三種終止密碼突變之一。終止密碼突 變也可叫無義突變（nonsense mutation）。該突變一般是致死的。琥珀突變以符號am表示，如S基因的琥珀突變可寫成 Sam其實，在通用密碼子表中，有三種終止密碼子：7 / 11考博遺傳學真題 2018在RNA 中：UAG （琥珀密碼子”）UAA （“赭石密碼子”）UGA （“蛋白石密碼子”） 在DNA 中：TAG （琥珀密碼子”）TAA （“赭石密碼子”）TGA （“蛋白石密碼子”）七、乳糖操縱子的正負調控機制啟動子：能被RN課合酶識別，結合并啟動

41、基因轉錄的一段DNA序列。操縱子至少有一個啟動子,一般在第二個結構基因5 端上游，控制整個結構基因群的轉錄操縱基因：能被調控蛋白特異性結合的一段DNA序列。操縱基因常與啟動子鄰近或與啟動子序列重疊。當調控蛋白結合在操縱基因序列上，會影響其下游基因轉錄的強弱。調控基因：編碼能與操縱基因結合的調控蛋白的基因。終止子：給予RN課合酶轉錄終止信號的 DNA序列。在1個操縱子中至少在結構基因群最后一個基因的后面有一個終止子。乳糖操縱子：在細菌染色體上，與乳糖代謝有關的三個基因 Z,Y,A的DNA列緊密聯(lián)結在一起，共同受到它們前面一段 “操縱子區(qū)域” 即O區(qū)的DNA列的控制。離操縱子稍遠處有一個I基因，它

42、的產物是一種阻抑蛋白，能與 O區(qū)結合，從而抑制 Z,Y,A三個基因的表達。乳糖則能與這種阻抑蛋白相結合，使之失去抑制作用，從而使與乳糖代謝有關的基因得以表達，因而造成酶的誘導。結構模式圖b）培弗羊中存在乳糖時,用那紫白裁達后與我分子精合，無 濟爆爆造臺0區(qū). RNA股合唐與啟動子給臺,與mt代聿的相關 肺基岡附金表達.乳糖操縱子負調控：乳糖的誘導作用實際上是脫阻抑作用。決定阻抑蛋白的I基因被稱為乳糖操縱子的調節(jié)基因。這個體系的要點是阻抑，脫阻抑。所以叫負調控。結構模式圖a）布培養(yǎng)基沒有牝髓存在的情況下.月抑蛋臼表達后直接結合 在操縱者區(qū)e區(qū)；阻止了RNA聚合酶與啟動子的結臺，從而與 丸掩代甜的

43、相關酶基因無法表達.8 / 11考博遺傳學真題 2018乳糖操縱子的正調控：乳糖操縱子的轉錄和細胞內環(huán)腺昔酸c AMP的含量有很大關系。-c AMP含量越高，乳糖操縱子的轉錄水平就越高。這就是正調控。結構模式圖C）培養(yǎng)基中的鎮(zhèn)萄睛中支獨舞班亞信，M艙的阻憶處解珠, cMP與“分解代諛穗基因激活蛋白 CCAP）形威夏色慘結窖 于后動子區(qū)，促出了口地的轉聚，從而與鞏總代謝的相美的是 因大事基達，大藤桿兩開蛤利用不搐士姓.2007 年一、用轉基因技術研究一個基因的功能。共得到 30個獨立的轉基因株系，其中 29個株系的表型與預測的功能基本吻合。但其中一個株系的情況很特殊，在連續(xù)三代自交后都無法獲得任

44、何純和的轉基因株系。此外，轉基因雜合體（基因型已經得到確認）的自交后代中，僅出現(xiàn)雜合體和野生型，即不含轉基因的個體。其比例大概為 2: 1,但沒有純和后代。請解釋并實驗驗證。答：該同學在對該株系轉基因的過程中可能插入到一個重要的基因，該基因的失活可能會造成植株的致死。假設我們研究的基因為 A,插入失活的基因為 B。那么該同學獲得的雜合轉基因植株的基因型可能為AaBb。自交后代的基因型為：AABBAaBb aabbo其中aabb是致死的，因此轉基因雜合體的自交后代中，僅出現(xiàn)雜合體和野生型兩種群體，其比例約為2:1。實驗方案：I、擴增插入位點的旁臨序列，在網(wǎng)上的相關數(shù)據(jù)庫進行比對，看看是否是植株生

45、長過程中重要的基因。如果有相關報道是一個重要的基因，可以通過在正常植株中把該基因干擾掉，觀察植株是否致死，如果致死，則證明所作的猜測是正確的。II、也可以通過遺傳學的方法間接證明。將該轉基因株系中的雜合株和正常轉基因株系中的隱性純合株雜交，如圖：IAaBHsaEb ,就能夠得到雜合型和純合型，并且比例接近1:1 O如果是這樣的結果，也可間接證明轉基因過程中突變掉了一個與植株發(fā)育相關的重要的基因，導致無法得到純合的轉基因株系。二、一個學生用某一材料的基因組DNA（genomic DNA）為模版，通過PCR擴增克隆了一個基因。 DNA測序分析后發(fā)現(xiàn)其中1個堿基與數(shù)據(jù)庫中公布的基因組序列不符合。a）

46、請解釋這種差異的可能原因（給出至少2種解釋）；b）發(fā)現(xiàn)的堿基差異一定會造成蛋白序列改變嗎？若有，是哪幾種？c）為減少克隆過程中人為造成的突變，PCFT增時應注意什么？答：a）可能原因：1、PCR程中由于酶的保真性不好導致堿基的錯配。2、可能所用的材料和數(shù)據(jù)庫中所用的材料存在亞種間的差異。b）堿基差異不一定會造成蛋白序列的改變。若有，可能會是錯義突變、無義突變或是移碼突變。c）注意：1、PCR程中要用高保真的酶2、 PC皈應的體系要正確9 / 11考博遺傳學真題 2018三、RN奸涉（RNA interference, RNAi ）是一種快速、有效的研究基因功能的方法，但缺點是有時會導致非特異效

47、應，即影響了其 它基因的功能，因而產生非特異性的表型。若過表達基因A序列片段構建的RNAi導致了一定的表型，如何證明所觀察到的表型是由于 此RNAi特異性地影響了其靶基因的表達所引起？舉出至少兩種實驗方法（其中一種為遺傳學方法）驗證你的解釋。答：I、用RT-PC就是Northern的方法檢測靶基因 mRNA勺變化水平，如果RNA干擾的比對照的低，就證明觀察到的表型是由于此RNAi特異性的影響了靶基因的表達引起的。II、用westen blot方法檢測靶基因的蛋白表達水平。RNAi現(xiàn)象在植物體內能以孟德爾方式遺傳，并非所有基因都可被沉默，表達水平低的基因RNAi現(xiàn)象不明顯。對多因一效基因或同源性較高的基因家族，干涉會同時作用這些基因，沉默表型難以鑒定；另外，基因被沉默的表型與轉基因時所引起的插入突變表型，有 時難以區(qū)別。RNA干涉是通過雙鏈 RNA的介導，在基因的轉錄后水平上，特異性抑制具有相應序列的基因表達，即通過雙鏈RNA的介導特異性降解相應序列的mRNA從而導致轉錄后水平的基因沉默。RN