1、遗传重组(二)及答案解析(总分：160.00，做题时间：90 分钟)一、填空题 lilist-style-typ(总题数：19，分数：52.00)1.根据对 DNA 序列和所需蛋白质因子的要求，遗传重组可分为三类：_，_和_。（分数：3.00）填空项 1:_2.分支迁移是由一种_来催化的，分支迁移允许交叉点朝向 DNA 分子的_方向移动。其速度约为_bp/s，分支迁移的长度决定了_长短，有时可达数干个碱基对。（分数：4.00）填空项 1:_3.基因转变类型分为_。其实质在于_。（分数：2.00）填空项 1:_4.大肠杆菌的基因重组必须有_、_和_三种基因的作用，其编码蛋白为：_和_蛋白质。（分
2、数：5.00）填空项 1:_5.细菌的转化、接合重组是发生在_DNA 片段和_DNA 之间，转导重组是发生在_DNA 片段和_分子之间。以上重组需要_等蛋白质的参与。而 DNA 序列的转座重组往往发生于_序列之间，不需_等蛋白质作用，依赖于_和_完成重组。（分数：9.00）填空项 1:_6.重组 8 字形中间体的两个 DNA 分子是以 1 相连，环连的两个 DNA 分子之间无此结构连接。（分数：1.00）填空项 1:_7.重组 8 字形中间体经内切酶的作用，可形成具有_条臂的_结构。（分数：2.00）填空项 1:_8.点突变可以发生_突变，缺失突变不可发生_突变。（分数：2.00）填空项 1:
3、_9.IS 本身没有任何表型，在中部携带有与其转座有关的_基因。基因两侧有_序列，质粒 DNA单链打开后各自退火可形成_结构。（分数：3.00）填空项 1:_10.负责把 RNA 转录成互补 DNA 分子的_可以解释由_引起的永久性基因突变。（分数：2.00）填空项 1:_11.利用自己的位点转移重组酶把自己从寄主基因组中的一个地方转移到另一地方的遗传元件叫_，也叫做_。（分数：2.00）填空项 1:_12.IS 元件具有转座酶基因，可以引起宿主 DNA 1。（分数：1.00）填空项 1:_13.复制转座中，转座子进行复制在原位点保留了一个拷贝，此过程要求_，_的作用。（分数：2.00）填空项
4、 1:_14.宿主染色体在反转录病毒整合位点上会发生 1。（分数：1.00）填空项 1:_15.反转录病毒侵染常常导致子代病毒的_和被侵染细胞内致癌的_基因改变。（分数：2.00）填空项 1:_16.TnA 家族的转座子通常转移三种基因：_，_和_基因。（分数：3.00）填空项 1:_17.异常重组按其机制不同可以分为两类：_和_。（分数：2.00）填空项 1:_18.异常重组常可以引起许多不同的结果：例如_、_、_、_和_等。（分数：5.00）填空项 1:_19.20 世纪 40 年代初 1 首次发现了末端连接类型。（分数：1.00）填空项 1:_二、解答与分析题(总题数：18，分数：108
5、.00)20.脉胞霉的重组通常限于在子囊中 8 个子囊孢子中的 4 个，这种重组的可能机制是什么?（分数：6.00）_21.为什么在 FF-时，F必须是 recA+?RecA 蛋白又有什么作用?（分数：6.00）_22.某些真菌的异常型子囊常表现为 6:2 分离，而很少有 5:3 分离，哪种重组模型能较好地解释这种现象?（分数：6.00）_23.什么是染色体断裂愈合模型和模写选择模型?（分数：6.00）_24.什么叫基因转变?什么是杂种 DNA 模型?（分数：6.00）_25.E.coli rec 基因突变会减少整个 E.coli 基因组的重组，但座位间也有差异：recA 突变型在细菌生长时能
6、大量降解 DNA，在 UV 照射下降解增加，recB 突变型不降解，在 UV 照射时，也只有少量降解，实验得以下资料：recA+B+=正常，没有降解recA-B+=相当多的降解recA+B-=很少降解recA-B-=很少降解问 recA 或 recB 哪一个基因产物与所观察到的 DNA 降解有关，另一个基因可能起什么作用?（分数：6.00）_26.E.coli 有几种 DNA 聚合酶?试简述其主要特征及主要功能。（分数：6.00）_27.举例说明在同源染色体中的异源区段不对称碱基对有哪几种可能的修复方式?（分数：6.00）_28.一个顺反子由 1500 对核苷酸组成，该顺反子中突变子的数量最多
7、是多少?实际检出的突变是高于这个数字，还是低于这个数字?为什么?（分数：6.00）_29.按照 U:C 为 5:1 的比例混合两种嘧啶核苷酸人工合成多聚核苷酸。假定在多聚核苷酸链中 U 和 C 呈线性随机分布，预期所形成的各种三联体的相对频率如何?（分数：6.00）_30.简述转座子可引起的遗传效应。（分数：6.00）_31.简述同源重组的功能。（分数：6.00）_32.描述转座子所引起的两种基因重排的方式。（分数：6.00）_33.反转录病毒与反转录转座子有什么不同。（分数：6.00）_34.描述酵母 Ty 元件的结构，它与反转录病毒有何相似之处?为什么它不形成感染粒子?（分数：6.00）_
8、35.在什么过程中会形成共整合体?它的结构是什么?（分数：6.00）_36.试述果蝇杂种劣育的分子机制。（分数：6.00）_37.简述 E.coli 的插入序列的特点，并分析其对自发性突变的重要性。（分数：6.00）_遗传重组(二)答案解析(总分：160.00，做题时间：90 分钟)一、填空题 lilist-style-typ(总题数：19，分数：52.00)1.根据对 DNA 序列和所需蛋白质因子的要求，遗传重组可分为三类：_，_和_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：普遍性重组或同源重组 位点专一性重组 异常重组）解析：2.分支迁移是由一种_来催化的，分支迁移允许交叉点朝向 D
9、NA 分子的_方向移动。其速度约为_bp/s，分支迁移的长度决定了_长短，有时可达数干个碱基对。（分数：4.00）填空项 1:_ （正确答案：重组酶 任一 1020 异源双链区的）解析：3.基因转变类型分为_。其实质在于_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：染色单体转变和半染色单体转变 异源双链区非对称碱基对的修复）解析：4.大肠杆菌的基因重组必须有_、_和_三种基因的作用，其编码蛋白为：_和_蛋白质。（分数：5.00）填空项 1:_ （正确答案：recA recB recC RecA RecBC）解析：5.细菌的转化、接合重组是发生在_DNA 片段和_DNA 之间，转导重组是发生
10、在_DNA 片段和_分子之间。以上重组需要_等蛋白质的参与。而 DNA 序列的转座重组往往发生于_序列之间，不需_等蛋白质作用，依赖于_和_完成重组。（分数：9.00）填空项 1:_ （正确答案：单链 完整的双链 双链 完整的双链 DNA RecA 非同源 RecA 转座区域 DNA 复制转座酶）解析：6.重组 8 字形中间体的两个 DNA 分子是以 1 相连，环连的两个 DNA 分子之间无此结构连接。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：共价键）解析：7.重组 8 字形中间体经内切酶的作用，可形成具有_条臂的_结构。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：4 chi）解析：8.
11、点突变可以发生_突变，缺失突变不可发生_突变。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：回复 回复）解析：9.IS 本身没有任何表型，在中部携带有与其转座有关的_基因。基因两侧有_序列，质粒 DNA单链打开后各自退火可形成_结构。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：转座酶 反向重复 颈环）解析：10.负责把 RNA 转录成互补 DNA 分子的_可以解释由_引起的永久性基因突变。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：反转录酶 反转录病毒）解析：11.利用自己的位点转移重组酶把自己从寄主基因组中的一个地方转移到另一地方的遗传元件叫_，也叫做_。（分数：2.00）填空项 1:_
12、 （正确答案：转座元件 转座子）解析：12.IS 元件具有转座酶基因，可以引起宿主 DNA 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：整合复制）解析：13.复制转座中，转座子进行复制在原位点保留了一个拷贝，此过程要求_，_的作用。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：转座酶 解离酶）解析：14.宿主染色体在反转录病毒整合位点上会发生 1。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：46 个核苷酸在每一边都被复制）解析：15.反转录病毒侵染常常导致子代病毒的_和被侵染细胞内致癌的_基因改变。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：非致死释放 永久性）解析：16.TnA 家
13、族的转座子通常转移三种基因：_，_和_基因。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：转座酶 解离酶 氨苄抗性）解析：17.异常重组按其机制不同可以分为两类：_和_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：末端连接 链滑动）解析：18.异常重组常可以引起许多不同的结果：例如_、_、_、_和_等。（分数：5.00）填空项 1:_ （正确答案：移码 缺失 倒位 融合 DNA 扩增）解析：19.20 世纪 40 年代初 1 首次发现了末端连接类型。（分数：1.00）填空项 1:_ （正确答案：Barbara Mcllintok）解析：二、解答与分析题(总题数：18，分数：108.00)20
14、.脉胞霉的重组通常限于在子囊中 8 个子囊孢子中的 4 个，这种重组的可能机制是什么?（分数：6.00）_正确答案：(从来源上讲，涉及重组的 4 个子囊孢子来源于减数分裂后的两个子细胞，即一对同源染色体中两条非姊妹染色单体发生了重组，即同源重组，可以用 Meselson-Radding 模型解释。)解析：21.为什么在 FF-时，F必须是 recA+?RecA 蛋白又有什么作用?（分数：6.00）_正确答案：(E.coli 的重组必须有 recA、recB 和 recC 三种基因的作用，其分别编码 RecA 和 RecBC 蛋白质。RecA 蛋白是 recA 基因的产物，是 DNA 重组及修复
15、的必备因子。RecA 蛋白与重组有关的活性主要为：具有 ATP 酶活性；可水解 ATP，促进联会；单链 DNA 结合活性；DNA 解旋活性；促进各类 DNA 分子之间的同源联会。因此，只有在 recA+细胞中，才能进行同源重组，形成整合态的 F 因子，也才能经过错位切割，形成 F因子。)解析：22.某些真菌的异常型子囊常表现为 6:2 分离，而很少有 5:3 分离，哪种重组模型能较好地解释这种现象?（分数：6.00）_正确答案：(Meselson-Radding 模型可以很好地解释这种现象。异源双链区的形成及其修复过程导致了基因转变。如果修复及时，即在减数分裂过程中修复，就可形成 6:2 分离
16、比；如果在减数分裂后的有丝分裂中发生错配现象，进行复制修复，则出现 5:3 分离比。)解析：23.什么是染色体断裂愈合模型和模写选择模型?（分数：6.00）_正确答案：(染色体断裂愈合模型是 Darlington 于 1937 年提出的。他认为染色体联会时两同源染色体互相缠绕，形成相关螺旋，染色体内扭力与染色体间扭力保持平衡；染色体分成染色单体时，平衡被破坏，两个非姊妹染色单体在同一点同时断裂，恢复平衡；断裂后螺旋部分松开，一个染色单体的断裂端与另一非姊妹染色单体相应断裂端接触愈合发生重组，最后形成两个亲代类型，两个重组类型。 模写选择模型是 Belling 于 1931 年提出的。他认为重组
17、是复制的直接结果，复制时以每一亲本染色体为模板，形成一条子染色体；复制中子染色体调换模板，原来以某一亲本染色体为模板可转变为以另一亲本染色体为模板，子染色体一部分以父本染色体为模板，一部分以母本染色体为模板，产生两个重组染色体类型和两个亲本染色体类型。)解析：24.什么叫基因转变?什么是杂种 DNA 模型?（分数：6.00）_正确答案：(所谓基因转变是指在基因的修复过程中，由一个基因转变为另一等位基因的现象，称为基因转变(gene conversion) Holliday 提出了异源或杂种 DNA 模型，适用于原核类与真核类生物。一对同源染色体在前期配对时有 4 条 DNA 链，晚偶线期或早粗
18、线期，在核酸内切酶的作用下 DNA 分子上相应断裂点使 2 个非姊妹 DNA 分子各有一条链断裂，交替方式跟另一断裂点相联线路形成一个交联桥，亦叫Holliday 中间体；交联桥左右移动，留下较大片段的异源双链，而后两臂形成十字形，交联部位断开，消除交联体，恢复 2 个线性 DNA 分子，有关两个核苷酸区段分别来自不同的亲本。通过这一过程，可以完成 DNA 分子的重组。)解析：25.E.coli rec 基因突变会减少整个 E.coli 基因组的重组，但座位间也有差异：recA 突变型在细菌生长时能大量降解 DNA，在 UV 照射下降解增加，recB 突变型不降解，在 UV 照射时，也只有少量
19、降解，实验得以下资料：recA+B+=正常，没有降解recA-B+=相当多的降解recA+B-=很少降解recA-B-=很少降解问 recA 或 recB 哪一个基因产物与所观察到的 DNA 降解有关，另一个基因可能起什么作用?（分数：6.00）_正确答案：(recB 的产物可能对降解有相当大的影响作用，因为在没有 recA 的产物时(recA -B+)总使降解增加；相反，没有它的存在，recA +B-、recA -B-使降解减少。)解析：26.E.coli 有几种 DNA 聚合酶?试简述其主要特征及主要功能。（分数：6.00）_正确答案：(在 E.coli 中，相继发现了三种 DNA 聚合酶
20、，其中以 DNA 聚合酶为主要的聚合酶。三种 DNA聚合酶的特性及主要功能如下表所示： DNA 聚合酶 DNA 聚合酶 DNA 聚合酶分子结果 单链分子 单链分子 核心酶有三个亚基全酶有 22 个亚基分子质量(kDa) 109 80 900分子数/细胞 400 100 1053聚合酶活性 + + +37时的转化率(核苷酸数/酶分子分) 600 30 900035外切核酸酶活性 + + +53外切核酸酶活性 + - +内切核酸酶活性 + - -切刻转移活性 + - -对核苷三磷酸的亲和力 低 低 高高盐浓度抑制 - - +SH 封闭剂抑制 - + +)解析：27.举例说明在同源染色体中的异源区段
21、不对称碱基对有哪几种可能的修复方式?（分数：6.00）_正确答案：(在同源染色体中的异源区段不对称碱基修复方式主要有：减数分裂过程中的切割修复和形成四分子后进行的有丝分裂的复制修复两种方式，在修复过程中，由于每一次发生的修复过程组成方式不同，从而引起不同的修复结果。以粪生粪壳菌为例，对于 g+和 g-基因而言，异源双链区形成后，二者之间只有一对碱基的差异，形成了异源区段(如图所示)，异源区段中带有不对称的碱基对 G/A 或 C/T。*对于所形成的不对称碱基对，可以进行不同的修复方式，列于下表： B部分减数分裂修复及减数分裂后修复不对称碱基对后形成的子囊类型/B子囊孢子 子囊孢子组成 分离比G/
22、CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CG/CT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AG/CG/CG/CG/CT/AT/AT/AT/AG/CG/CG/CG/CT/AT/AT/AT/AG/CG/CT/AT/AG/CG/CT/AT/AG/CG/CT/AT/AG/CG/CT/AT/AG/CT/AG/CT/AG/CT/AG/CT/AG/CT/AG/CT/AG/CT/AG/CT/AT/AT/AT/AT/AT/
23、AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/AT/A+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-6:25:34:1:1:24:43:1:2:23:1:1:33:2:1:23:52:1:3:22:1:2:32:1:1:1:1:22:1:1:42:2:2:22:2:1:32:3:1:22:6如上表所示，通过不同的修复方式在后代中形成了不同的分离比。)解析：28.一个顺反子由 1500 对核苷酸组成，该顺反子中突变子的数量
24、最多是多少?实际检出的突变是高于这个数字，还是低于这个数字?为什么?（分数：6.00）_正确答案：(最多有 1500 个突变子，因为在组成基因的 DNA 序列中，任意一个碱基对的改变都有可能导致基因的突变。 但是，实际上检出的突变的数字要低于这一数字。因为以下 4 个原因： 部分突变会造成简并密码子，因而表现型不发生改变； 由于内含子的存在，并不是所有的核苷酸都被转录； mRNA中不是所有的核苷酸都被翻译； 多肽前体在形成高等结构前有一些氨基酸将被切除。 所以，由于上述原因，导致实际上检出的突变的数字要低于 1500 个。)解析：29.按照 U:C 为 5:1 的比例混合两种嘧啶核苷酸人工合成
25、多聚核苷酸。假定在多聚核苷酸链中 U 和 C 呈线性随机分布，预期所形成的各种三联体的相对频率如何?（分数：6.00）_正确答案：(随机连接形成的各种三联体的频率可以看作是独立事件同时或连续出现的频率。因此，各种碱基比例的三联体之频率可以通过概率的乘法原理进行计算： 由于 U:C 为 5:1，所以 U 出现的概率为5/6，C 出现的概率为 1/6，此时： UUU 出现的频率为：(5/6)(5/6)(5/6)=125/216 CCC 出现的概率为：(1/6)(1/6)(1/6)=1/216 出现两个 U，一个 C(UUC，UCU，CUU)的概率为(5/6)(5/6)(1/6)=25/216 出现
26、两个 C，一个 U(UCC，CUC，CCU)的概率为(5/6)(1/6)(1/6)=5/216)解析：30.简述转座子可引起的遗传效应。（分数：6.00）_正确答案：(转座子的遗传效应可以分为以下几点： 可引起插入突变； 插入位置出现新的基因； 原来位置上保持原有的转座子； 造成插入位置受体 DNA 形成 511bp 的正向重复序列； 改变染色体结构，产生缺失，倒位等畸变； 也可发生转座子从原来位置上消失，即切离； 调节基因活动的开关；增加同源序列的整合； 产生新的变异，有利于进化。 所以，转座所引起的遗传效应对生物性状的表达具有重要的影响作用。)解析：31.简述同源重组的功能。（分数：6.0
27、0）_正确答案：(从功能上来讲，同源重组具有以下作用： 同源重组对维持种群的遗传多样性具有重要的意义； 在真核生物中，同源重组使染色体产生瞬间物理连接，保证了减数分裂中染色体的正确分离； 有助于 DNA 损伤的修复。 总之，遗传重组与基因转换现象同是在 DNA 分子水平上结构和组成发生变化的结果，是遗传物质发生重新组合的体现，这对于生物的进化，生物多样性的维持都具有重要意义。)解析：32.描述转座子所引起的两种基因重排的方式。（分数：6.00）_正确答案：(转座子在转座时能够导致宿主序列的缺失、重复或插入； 转座子可以通过宿主重组系统导致基因组重排。)解析：33.反转录病毒与反转录转座子有什么
28、不同。（分数：6.00）_正确答案：(反转录转座子(retrotransposon)是指通过 RNA 事先转座的遗传元件。反转录病毒(retrovirus)是由一系列反转录转座子构成含 RNA 基因组的侵染性颗粒。二者在结构等方面存在着显著的差异。)解析：34.描述酵母 Ty 元件的结构，它与反转录病毒有何相似之处?为什么它不形成感染粒子?（分数：6.00）_正确答案：(Ty 元件的每一段均是一个同向重复序列，称为 元件(dalta element)。Ty 件有两个可读框，与反转录病毒的 gag 和 pol 基因具有同源性。第二个可读框的翻译需要核糖体的移码，正如反转录病毒的pol 基因。Ty
29、 元件缺少 env 基因，因此不产生感染性颗粒。)解析：35.在什么过程中会形成共整合体?它的结构是什么?（分数：6.00）_正确答案：(在复制转座中会形成共整合体(cointegiant)，共整合体含有两个方向的转座子拷贝，并由原有复制子隔开。)解析：36.试述果蝇杂种劣育的分子机制。（分数：6.00）_正确答案：(杂种劣育是出现在果蝇(Drosophila melanogaster)特定品系杂交后代中的一系列染色体畸形。这些染色体畸形是由一个亲本染色体中转座 P 元件活性引起的。研究发现，果蝇的细胞质因子与 P 因子的转座有关，只有在 P 雄M 雌的杂交 F1表现为劣育，这种劣育是因为 M
30、 品系雌性细胞质内缺失一个转座阻遏蛋白，从而引起了 P 品系的雄性细胞核染色体上的 P 转座子的自由转座，从而表现为后代劣育。)解析：37.简述 E.coli 的插入序列的特点，并分析其对自发性突变的重要性。（分数：6.00）_正确答案：(插入序列是可以转座的遗传元件，它们只插入自我复制的 DNA 中，如细菌和噬菌体的染色体及质粒。E.coli 中，有几种不同的 IS 元件，长度都是 0.71.5kb。每种都有特定核苷酸序列，有的编码转座酶，负责启动特定 IS 的转座。一般来说，每个 IS 的两端都有一对短的反向重复，长约 924bp(如图所示)，转座酶似乎就是通过识别这些反向重复序列起始转座
31、的；也就是说，特异的转座酶和反向重复序列对转座都很重要。转座的另一个性质是每个 IS 的两端都与宿主 DNA 上的靶位点，在转座过程中该位点被复制。转座时，IS 向基因组中新的位置随机的移动。通常，它插入一个结构基因产生突变表型，有时是因为编码序列受到阻断，有时则因为 IS 元件含有多种转录或翻译的终信号。另外，IS 可插入操纵子的操纵基因一启动子区域，导致整个操纵子被关闭，但偶尔操纵子的表达也会变为组成型。当 IS 含有一个正确的定向的启动子时，可以转录细菌操纵子。因为这个启动子不受调节细菌操纵子的正常调控蛋白调控，产生的效果类似于操纵基因组成型突变。所以，IS 元件的转座是自发突变的一个重要来源。必须意识到这些突变不能被碱基类似物或移码突变诱变剂诱导和回复。E.coli 中有几种不同的 IS 元件，拷贝数在 15。*)解析：
