遗传重组(一)

1、遗传重组 （ 一 ）（ 总分： 305.50 ，做题时间： 90 分钟 ）一、填空题 （总题数： 10，分数： 40.50）1. 真核生物的反转座元 （retroposon） 根据其结构和组成可以分为两大家族： 1 和 2 。（分数： 3.00 ） 解析：病毒类超家族 非病毒类超家族2. 一般性重组的主要中间体是 1 ，也用它的发现者名字命名为 2 。（分数： 3.00 ） 解析：交叉链互换 Holliday 连接3. 重组能产生 1 中没有的新的类型。（分数： 1.50 ）解析：亲本4. 细菌中的转座成分可分为 1、2及TnA转座元家族和可转移的噬菌体等。（分数： 3.00 ）解析：插入成分

2、 复合转座元5. 狭义的遗传重组是指 DNA分子内断裂一复合的基因交流，可分1、2、3和4。（分数： 6.00 ）解析：同源重组 位点特异性重组 转座作用 异常重组6. 基因重组有时会出现异常分离比， 这是由于基因转变造成的， 目前能较好解释基因转变起源的理论是 1（分数： 1.50 ）解析：杂种DNA模型7. 转座因子的自身序列的两侧各有一个1序列存在，转座完成时，常在原靶点DNA两侧各出现一段2序列（分数： 3.00 ）解析：末端倒转重复 同向重复8. 原核生物有几种转位因子，如 1 、 2、 3 等；真核生物也有一些转位因子，如 4、 5、 6 等。（分数： 9.00 ）解析：插入序列

3、复合转座元 TnA 转座元家族 酵母的 Ty 成分 果蝇的 copia 成分 玉米的 Ac-Ds 成分9. 基因转换是通过 1 之间重组而实现的，其中重组体经拆分后形成 2，再经过 3 后产生基因转换。（分数： 4.50 ）解析：异源双链 异构化 分支迁移10. RecA 蛋白质有多种与重组有关的活性，主要包括：1 、 2 、 3 和 4。（分数： 6.00 ）解析：单链DNA吉合活性双链DNA吉合活性NTP酶活性促进互补单链复性的能力二、判断题 （总题数： 15，分数： 15.00）11. 转座 （transposition） 是转座元拷贝从基因组的一处转移到另一处的过程。 （ ）（分数:1

4、.00）A. 正确B. 错误 V解析：12. 玉米的Ds-Ac转座因子属于非复制型和保守型转座。（分数:1.00）A. 正确B. 错误 V解析：13. 入噬菌体能否整合进入宿主DNA或从宿主DNA上切除，主要取决于宿主细胞中入噬菌体整和酶int的存在形式，同时还涉及其他的一些蛋白因子。 （分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：14. 转座过程通常是指 DNA中的一段特殊序列（转座元）在转座酶及其他蛋白因子的作用下，从DNA分子中的一个位置被搬移到另一位置或另一DNA分子中。（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：15. 转座元两端通常都存在同向重复序列和倒转重复序列，研究表

5、明这些序列对于转座元的转座作用非常重要。（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：16. Tn10转座到一个新的DNA靶点时，在靶点两侧形成倒转重复序列（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：17. 一般性重组需要交换的双方都有一长段同源DNA序列，而位点专一重组仅需要短而专一的核苷酸序列,某些情况下，只需要交换双方中的一方具有该序列即可。（分数：1.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：18. 一般性重组包括DNA片段的物理交换，该过程涉及DNA骨架上磷酸二酯键的断裂和重新形成。（）（分数：1.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：19. RecA蛋白同时与单链、双链 DN

6、A接合，因此它能催化它们之间的联会。（）（分数:1.00 ）A. 正确 VB. 错误解析：20. 基因转变是真菌类偶然改变性别的方式。正常情况下，一次接合产生等量的雄性与雌性抱子，但偶然也会出现1:3或3:1的比例。（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：21. 由于离不开RecA蛋白的作用，细菌的遗传重组都是依赖于RecA的重组。（）（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：22. 转座子以它的一个复制品转移到另一个位置，而在原来位置上仍然保留着原有的转座子。（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：23. Holliday 中间体可以以两种交替方式进行拆分，在两条

7、DNA分子上或留下或不留下一段异源双链区（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：24. 转座需要噬菌体介导。（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：25. 细菌的转化和接合都需要 RecA B、C、D蛋白质参与，而噬菌体转导和入噬菌体整合则不同，它们不需要RecA参与。（分数：1.00 ）A. 正确B. 错误 V解析：三、选择题（总题数：10,分数：10.00）26. 序列（IS）编码。（分数:1.00 ）A. 转座酶 VB. 反转录酶C. DNA聚合酶D. 核糖核酸酶解析：27. 入噬菌体侵入大肠杆菌细胞后通过（）而进入溶源状态。（分数:1.00）A. 同源重组B. 位点

8、特异性重组VC. 转座作用D. 异常重组解析：28. Holliday 中间体在_过程中产生。（分数：1.00 ）A. 同源重组 VB. 转座C. 反转录D. 卩噬菌体DNA整合解析：29. 细菌中，同源重组发生在一些热点周围，这和_在chi位点上的单链内切酶活性有关。（分数：1.00 ）A. RecA VB. RecBC. RecCD. RecD解析：30. Holliday 模型是用于解释（）机制的。（分数：1.00 ）A. RNA反转录酶作用B. 转座过程C. 噜噗切除D. 同源重组 V解析：31. a和b的重组值为20%在AB/ab自交后代中，ab表型的比例为：（）。（分数：1.00

9、）A. 4%B. 16% VC. 10%D. 1%解析：32. 某些转座过程中 是作为一种中间体存在的。（分数：1.00 ）A. Holliday 结构B. Chi结构C. 兔耳结构D. 共合体结构V解析：33. 可以促进非严格配对的两段 DNA发生重组。(分数：1.00 )A. SSBB. Rec BCDC. RecA D. Tat V解析：34. 入噬菌体的裂解途径是由以下哪个蛋白基因控制？ _ 。(分数：1.00 )A. Ci基因 VB. Cro基因C. RecA基因解析：35. 转座作用前后DNA的含量变化是：。(分数：1.00 )A. 总量相同B. 总量增加 VC. 总量减少D. 变

10、化不一定E. 尚未研究清楚解析：四、简答题(总题数：16,分数：240.00)36. 何为同源重组，位点特异性重组及跳跃子介导的DNA重组？扼要说明这三种DNA重组方式在机制上的差 异。(分数：15.00 ) 正确答案：()解析：同源重组又被称为普遍性重组，是指联会(配对)的DNA同源序列之间相互交换对等部分的过程。位点特异性重组也被称为保守性重组，是指在原核生物中依赖于小范围同源序列的联会，发生于短同源区 或特定的碱基序列中间精确的切割、连接反应。跳跃子介导的DNA重组是指在跳跃子转座过程中发生的重组。跳跃子是指基因组中可以从一个位点转移至 另一个位点，进而影响到与之相关基因功能的遗传因子。

11、同源重组的机制可以由 Holliday 模型来阐明，它主要包括以下步骤：(1) 同源染色体的识别和配对排列；(2) 两条多核苷酸链在对应位置断裂并相互侵入(交换)；酶的作用使交换的链连接形成Holliday中间体；(4) 分枝移位(branch migration)形成异源双链 DNA(heteroduplex DNA)；(5) 异源双链DNA转动，再次拉长 Holliday 中间体；(6) 由内切酶在水平方向或垂直方向切开Holliday中间体；(7) 产生带间隙的双螺旋；(8) 酶的作用使间隙连接起来。位点特异性重组机制：整合和切离反应作用位点是不同的，整合需要识别attP和attB ;而

12、切离时需要attL和attR。位点特异重组是通过重组位点的鉴别来控制的，因此这两个反应所依赖的蛋白质也不相同。转座机制包括三种类型：(1) 复制转座：转座子在转座过程中被完整地复制。在新的位点上的转座子是供体转座子的一个完整的拷贝， 即一个拷贝仍在原位，而另一个同样的拷贝插入新的位点。在该转座过程中，伴随着转座子的拷贝数的增加。(2) 非复制转座：转座因子作为一个物质实体直接从一个位点移向另一个位点(site)，在供体位点留下一个双链打断的断口。（3）保守转座：是另一类非复制转座事件，在该过程中转座因子从供体位点切除然后插入靶位点，在一系列的过程中每一核苷酸键都被保留。37. RecA蛋白在同

13、源重组中的作用是什么？（分数：15.00） 正确答案：（）解析：RecA是细菌同源重组过程中所必需的蛋白质。RecA在细菌同源重组中的作用:（1）NfP酶活性：水解 ATP促进联会；（2）单链DNA（ssDNA结合活性：结合ssDNA保护它免受核酸酶的水解；（3）DNA解旋酶活性：DNA双链解开成单链；（4）促进DNA同源联会的作用。38. 同源重组与位点专一性重组有何异同？（分数：15.00） 正确答案：（）解析：同源重组对之间需要有同源性。调节这一过程的蛋白质（如大肠杆菌中的 RecA）不是序列专一性的,而是同源依赖的。经常涉及长的同源区域（如减数分裂中）o位点特异重组对之间不需要同源性。

14、调节这一过程的蛋白质（位点特异性重组酶）在供体和受体分子中识别短的特异DNA序列，这些蛋白质之间的相互作用帮助重组。供体和受体位点之间经常存在同源性，因为同 样的重组酶蛋白可结合两者的识别位点。39. 什么是转座子？转座子标签法转移基因的原理是什么？（分数：15.00 ） 正确答案：（）解析：转座子指基因组中可以从一个位点转移至另一个位点，进而影响到与之相关基因功能的遗传因子。转座子是染色体上一段可以移动的DNA序列，它可以从一个基因座转移到另一个基因座，当转座子插入到某个功能基因内部或邻近位点时，就会使插入位置的基因失活并诱导产生突变型，通过遗传分析可以确定 某基因的突变是否由转座子引起，由

15、转座子引起的突变可用转座子DNA为探针，从突变株的基因组文库中钓取含该转座子的 DNA片段，获得含有部分突变株 DNA序列的克隆，然后以该 DNA序列为探针，筛选野生 型植株的基因组文库，最终得到完整的目的基因。利用转座子标签法分离植物基因的主要步骤如下：构建含转座子的质粒载体；将含转座子的质粒载体 通过农杆菌介导或其他适当的转化方法导人目标植物中；转座子插入突变的鉴定与分离；转座子在目 标植物体内的活动性能检测；利用转座子序列作探针，与突变体基因组文库杂交，获得部分基因序列；用部分基因序列作探针，与野生型基因组文库杂交，分离岀完整的目的基因。40. 原核生物和真核生物中存在哪些类型的转座子？

16、其转座机制有哪些？（分数：15.00 ） 正确答案：（）解析：原核生物和真核生物中存在的转座子类型如下:转座机制主要包括以下三种：（1）复制转座（repliclarive transposition） 。转座子在转座过程中被完整地复制。在新的位点上的转座子 是供体转座子的一个完整的拷贝。即一个拷贝仍在原位，而另一个同样的拷贝插入新的位点。在该转座过 程中，伴随着转座子的拷贝数的增加。复制转座由两种酶催化：转座酶，作用于原转座子的末端；解离酶，对已复制的拷贝起作用。TnA等一组 相关的转座子的移动仅由复制转座机制而进行。(2) 非复制转座(nonreplicative transposition

17、)。转座因子作为一个物质实体(Physical entity) 直接从一个位点移向另一个位点(site)，在供体位点留下一个双链打断的断口。若不被修复则将对供体基因组是 致死的，插入序列和复合转座子Tn10及Tn5使用以上机制转座，仅要求转座酶。(3) 保守转座(conservative transposition)是另一类非复制转座事件，在该过程中转座因子从供体位点切除然后插人靶位点，在一系列的过程中每一核苷酸键都被保留。41. 请说明细菌的Tn10转座子与玉米的Ac-Ds转座系统的主要异同点。(分数：15.00) 正确答案：()解析：Tn10是一种复合转座子，其大小为9300bp，所带的抗

18、性基因为抗四环素基因。Tn10两端的末端重复有22bp长，但只有最靠外侧的13bp是转座必需的，改变这段序列的突变使转座作用丧失。这些突变的 效应表现为顺式，与它并存于同一细胞中的野生型末端组件不能恢复突变体的转座能力。Ac-Ds体系的自主转座子 Ac长4563bp，转录生成单一 RNA剪接后的mRNA长3500bp，并含有807个密码 子的可读框一个，被4个内含子分隔成5个外显子。Ac转座子的两端有11bp的反向重复序列。 在其靶DNA 位点复制形成8bp正向重复。已知所有 Ds都是Ac转座子的缺失突变体，如 Ds9只缺失194bp，而Ds6缺 失了约2.5kb，非自主性转座子虽然缺失内源序

19、列，但其两端转座特征序列却是完整的，只要细胞内有相 应的转座酶活性，它就能恢复转座性能。Tn10和Ac-Ds系统的主要相同点为：(1) 在转位因子的两端，都存在末端重复序列。(2) 都含有可读框，它可编码转座酶，其功能是促进转位因子的转位。(3) 受体DNA上都有很短的一段靶序列，由于转位因子的插入，靶序列在转位因子的两侧正向重复序列。Tn10和Ac-Ds系统的不同之处在于：(1) Tn10带有抗四环素的抗药性基因，当其转入宿主细胞后，可使宿主细胞具有抗药性。(2) Ac-Ds系统由自主性因子 Ac和非自主性因子 Ds组成。Ac具有自主剪接和转座的功能，Ds单独存在时是稳定的，不能转座。42.

20、 解释Ac-Ds系统控制玉米胚乳细胞色素性状嵌合表达的机制。(分数：15.00) 正确答案：()解析：玉米种子的颜色，其野生型种子是紫红色的(a)。如果控制种子颜色的合成花青素的基因(C)突变失活，种子就失去原有的紫色而变成无色(b)。如果这一突变是由于转座子的插入而引起的，突变的表型就不稳定一无色种子上将有紫色斑点(c)。斑点是由于转座子跳岀而使突变基因复活形成的，每个斑点代表一个细胞系，斑点的多少与转座子的转座频率有关。另外，如果转座子的转座发生在生殖细胞分化前的母细胞 中，突变将通过减数分裂传到下一代，种子颜色将是突变后的颜色一无色。相反，如果转座子跳岀突变位 点发生在生殖细胞，回复突变

21、也将通过生殖细胞遗传下去，种子的颜色将是紫色的。43. 简述转导(transduction) 、接合(conjugation) 和转化(trarlsformation)三种重组机制有何异同 ？相对而言，目前对哪一种重组机制了解最少？(分数：15.00 ) 正确答案：()解析：(1)转导。无论是普遍性转导还是特异转导的遗传重组都在双链DNA片段和完整DNA分子之间发生；转导DNA以双链的形式被注入受体细菌，然后同样以双链的形式结合进受体染色体中，这一过程很可能如 同两个完整DNA分子的重组那样首先起始于单链侵入和取代，然后两条链都被牵扯进去；需要RecA和RecBCD蛋白质。接合。在以Hfr细胞

22、为供体、F -细胞为受体的大肠杆菌接合过程中，供体DNA以滚环方式产生单链 DNA进入受体细胞并重组到受体 DNA中，接合时DNA重组的机制类似于转化，但过程更为复杂；大肠杆菌的接 合需要RecA蛋白质和RecBCDg白质。（3）转化。细菌转化中供体DNA片段进入受体细胞和受体染色体发生重组； 重组发生在单链DNA片段和完整 的双链DNA之间；在受体细胞内，刚刚进入的供体单链 DNA和SSB蛋白质结合而免遭核酸酶的攻击， 然后， 供体DNA取代受体染色体上的一段同源序列， 形成局部异源双链区；在类似大肠杆菌RecA蛋白质的某种因 子协助下，供体单链 DNA侵入受体DNA上与其同源的区段，取代同

23、源单链并与互补链形成碱基配对。相同点：三种重组机制都需要 RecA蛋白质。不同点：接合与转化中，重组发生在单链DNA片段和完整的双链 DNA之间；转导中，重组在双链 DNA片段和完整DNA分子之间发生。44. 简述真核、原核（E.coli）、噬菌体的遗传重组的特点。（分数：15.00） 正确答案：（）解析：它们的遗传重组特点见下表:遗传物质的传 递重组过程重组结果真核 生物通过受精在完整的二倍性合子中进行形成两种交互的重组 体细菌结合、性导、转化、转导部分二倍体中进行只有一种重组体，相 反的重组体不出现噬菌 体两类噬菌体混 合感染两类亲本噬菌体在寄生主细胞中大 量富之后，复制过程中在交配池中从 组形成端余杂合子（也 形成两种交互重组体）45.转座子引起的表型突变有哪些原因（分数：15.00） 正确答案：（）解析：转座子引起表型突变的原因有：插入突变；引入新的基因；不准确切离造强成的缺失。46.重组有哪几种重要的形式 ？（分数：15.00） 正确答案：（）解析：有3种形式：同源重组、位点专一性重组和异常重组。47.转座有几种类型？各有什么特点？（分数：15.00） 正确答案：（）解析：有复制转座、非复制转座和保守转座。复制型转座是转座因子在反应中产生重复，转座的整个DNA序列是转座因子的一个拷贝，而不是它本身。非复制转座是指转座因子作为一个物理的整体直接从一个位