中科院遗传所03-07遗传学考博试题(含有整理答案,详细)_图文

导读:遗传学2007,仅出现杂合体和野生型(即不含有转基因的个体)两种群体,请解释该株系表型的遗传学基础,II、也可以通过遗传学的方法间接证明,如何证明所观察到的表型是由于此RNAi特异性地影响了其靶基因的表达所引起?举出至,什么算是遗传学的方法呢?传统遗传学还是分子遗传学?查资料,相关知识总结:RNAi现象在植物体内能以孟德尔方式遗传,四、一种人类遗传病,a)请解释其遗传方式,答:a)常染色体显性

中科院遗传所03-07遗传学考博试题(含有整理答案,详细)_图文

遗传学2007

一、一个学生用转基因技术研究一个基因的功能。该学生共得到30个独立的转基因株系,其中29个株系的表型与预测的功能基本吻合。但其中一个株系的情况很特殊,在连续三代自交后代中无法获得任何纯合的转基因株系。此外,转基因杂合体(其基因型已准确的确认)的自交后代中,仅出现杂合体和野生型(即不含有转基因的个体)两种群体,其比例大致为 2:1,但没有纯合体后代。请解释该株系表型的遗传学基础,并通过实验验证你的解释。

答:该同学在对该株系转基因的过程中可能插入到一个重要的基因,该基因的失活可能会造成植株的致死。

假设我们研究的基因为A,插入失活的基因为B。那么该同学获得的杂合转基因植株的基因型可能为AaBb。自交后代的基因型为:AABB、AaBb、aabb。其中aabb是致死的,因此转基因杂合体的自交后代中,仅出现杂合体和野生型两种群体,其比例约为2:1。

实验方案:

I、扩增插入位点的旁临序列,在网上的相关数据库进行比对,看看是否是植株生长过程中重要的基因。

如果有相关报道是一个重要的基因,可以通过在正常植株中把该基因干扰掉,观察植株是否致死,如果致死,则证明所作的猜测是正确的。

II、也可以通过遗传学的方法间接证明。

将该转基因株系中的杂合株和正常转基因株系中的隐性纯合株杂交,如图: AaBb × aaBB P:

AaBB aaBb

就能够得到杂合型和纯合型,并且比例接近1:1。如果是这样的结果,也可间接证明转基因过程中突变掉了一个与植株发育相关的重要的基因,导致无法得到纯合的转基因株系。

(转基因过程中除了插入到基因中造成突变,还有其他的如单碱基的突变造成基因突变?)

该题目考查了转基因过程中出现的问题该如何解释,需要掌握转基因的原理、过程。题干也给出了我们在研究某基因的功能的时候可以利用转基因的方法。

二、一个学生用某一材料的基因组DNA(genomic DNA)为模版,通过PCR扩增克隆了一个基因。DNA测序分析后发现其中1个碱基与数据库中公布的基因组序列不符合。

a) 请解释这种差异的可能原因(给出至少2种解释);

b) 发现的碱基差异一定会造成蛋白序列改变吗?若有,是哪几种?

c) 为减少克隆过程中人为造成的突变,PCR扩增时应注意什么?

答:

a)可能原因:1、PCR过程中由于酶的保真性不好导致碱基的错配。

2、可能所用的材料和数据库中所用的材料存在亚种间的差异。 b)碱基差异不一定会造成蛋白序列的改变。

若有,可能会是错义突变、无义突变或是移码突变。

c)注意:1、PCR过程中要用高保真的酶

2、PCR反应的体系要正确

该题考查了PCR反应中出现的问题,需要掌握PCR反应的原理和步骤,并清楚PCR的应用,生物信息学的作用。

三、RNA干涉(RNA interference, RNAi )是一种快速、有效的研究基因功能的方法,但缺点是有时会导致非特异效应,即影响了其它基因的功能,因而产生非特异性的表型。若过表达基因A序列片段构建的RNAi导致了一定的表型,如何证明所观察到的表型是由于此RNAi特异性地影响了其靶基因的表达所引起?举出至少两种实验方法(其中一种为遗传学方法)验证你的解释。

答:I、用RT-PCR或是Northern的方法检测靶基因mRNA的变化水平,如果RNA干扰的比对照的低,就证明观察到的表型是由于此RNAi特异性的影响了靶基因的表达引起的。

II、用westen blot方法检测靶基因的蛋白表达水平。

什么算是遗传学的方法呢?传统遗传学还是分子遗传学?查资料。 弄清楚RNAi的原理,RNAi是干扰转录水平还是翻译水平?

相关知识总结:RNAi现象在植物体内能以孟德尔方式遗传,并非所有基因都可被沉默,表达水平低的基因RNAi现象不明显。对多因一效基因或同源性较高的基因家族,干涉会同时作用这些基因,沉默表型难以鉴定;另外,基因被沉默的表型与转基因时所引起的插入突变表型,有时难以区别。

RNA 干涉是通过双链RNA 的介导,在基因的转录后水平上,特异性抑制具有相应序列的基因表达,即通过双链RNA 的介导特异性降解相应序列的mRNA ,从而导致转录后水平的基因沉默。

RNA 干涉对于抵抗病毒入侵、抑制转座子活动、生物体的发育和基因表达调控都有重要作用;它也为基因功能的研究开辟了一条新途径。

四、一种人类遗传病,在家族中每代都有人患病,且男女无差别。

a) 请解释其遗传方式;

b) 请推测其可能的分子机制(给出至少2个解释);

c) 导致这种致病的突变为什么能在人群中保留下来?

答:a)常染色体显性遗传

b) ??

c)之所以在人群中保留下来是因为该遗传病不会致死。

五、有2个膜蛋白A和B,其下游的一个靶基因是T。当配体 (ligand) L存在时,T被激活表达。如果敲除A(即功能缺失性突变a),T表现为组成型表达(即没有L存在时,T也可被激活);如果敲除B或同时敲除A和B,无论L是否存在,T均不能被激活。

a) 根据上述结果,推测A和B之间的关系,以及L和A、B之间的关系; b) 请设计实验证明你的推测/模型。

答:a)A和B以及L和A、B之间的关系如下图所示。

L

A

B

T

A本身抑制B的活性,B能激活T基因的表达。L能够与A互作,导致A没有活性,进而B能够激活T基因的表达。

b)A和L之间的关系可以用酵母双杂交的方法去验证

B激活T基因的表达可以用酵母单杂交的方法去验证

遗传学2006

1. 简述染色体与连锁群两者之间的关系。对于某物种来讲,为什么在遗传研究的早期连锁群的数目会少于或多于该物种染色体的数目?(15分)

2. 什么是复等位基因?请列举一实例加以说明。(15分)

答、在同源染色体相对应的基因座位上存在三种以上不同形式的等位基因,称为复等位基因(multiple allelism)。

如人的ABO血型。按照ABO血型,所有的人都可分为A型B型AB型和O型。ABO血型由3个复等位基因决定,分别为IA;IB;I,他们组成6种基因型,但是IA 和IB间表示共显性,而IA和IB对i都是显性:

IAIA和IAi表型上一样,均为A型

IBIB和IBi表型上一样,均为B型

ii的表型为O型

附:在决定输血的后果上,血细胞的性质比血清的性质更为重要。

3. 试述同源染色体联会的遗传学意义。如果同源染色体联会出现异常,会产生怎样的遗传学效应?(20分)

答、同源联会是为了进行减数分裂,在四分体时期有可能会发生同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换,因此发生了基因重组,为生物提供了更多种类的基因型,同时,也为了同源染色体能均等的分离到两个子细胞中,为的是保证在次级性母细胞没有同源的出现,保证了每个配子都是单倍体,为精卵结合后得到二倍体或多倍体做了保障,因此生物的后代能正常生长发育,也不至于使染色体数目紊乱,使得在配子中获得的染色体数目相同,为繁殖后代做准备。。。。这就是它的意义

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