分子诊断学：原核生物基因组

第二章原核生物基因组A型题：1.下列叙述哪项是错误的（）A.原核生物基因组具有操纵子结构B.原核生物结构基因是断裂基因C.原核生物基因组中含有插入序列D.原核生物基因组中含有重复顺序E.原核生物结构基因的转录产物为多顺反子型mRNA2.可以自我转移的质粒，其分子量一般在（）A.1.5×B.1.5×107以下C.1.5×107与2.5×107之间D.2.5×107以下E.2.5×107以上3.下列哪项不符合转位因子的含义（）A.转位因子是DNA重组的一种形式B.可在质粒与染色体之间移动的DNA片段C.转座子是转位因子的一个类型D.可移动的基因成分E.能在一个DNA分子内部或两个DNA分子之间移动的DNA片段4.质粒的主要成分是（）A.多糖B.蛋白质C.氨基酸衍生物D.DNA分子E.脂类5.下列哪项不能被列入可移动基因的范畴（）A.插入序列B.质粒C.染色体DNAD.转座子E.可转座噬菌体6.大肠杆菌类核结构的组成是（）A.双链DNAB.RNAC.蛋白质+DNAD.支架蛋白E.RNA+支架蛋白+双链DNA7.以下哪项描述是错误的（）A.细菌是单细胞生物B.细菌是原核生物C.细菌生长快个体小D.细菌以有丝分裂的方式增殖E.细菌无细胞核结构8.操纵子结构不存在（）A.细菌基因组中B.病毒基因组中C.真核生物基因组中D.大肠杆菌基因组中E.原核生物基因组中9.下列哪项叙述不正确（）A.F质粒的主要特征是带有耐药性基因B.R质粒又称抗药性质粒C.Col质粒可产生大肠杆菌素D.F质粒是一种游离基因E.R质粒在基因克隆中应用最多10.下列说法正确的是（）A.质粒的主要成分是RNAB.质粒的复制依赖于宿主细胞C.宿主细胞离开了质粒就不能生存D.质粒的存在对宿主细胞没有任何影响E.不同类群的质粒不能共存于同一菌株B型题：A.基因重叠现象B.类核结构C.断裂基因D.质粒E.可移动基因成分1.原核生物具有（）2.真核生物基因是（）3.病毒基因组存在（）4.转座因子是（）5.染色体以外的遗传物质是（）X型题：1.下列哪些属于染色体以外的遗传因子（）A.转座子B.病毒核酸C.细菌的质粒D.高等植物的叶绿体E.转位因子F.插入序列G．真核生物的线粒体2.原核生物基因组的特征包括（）A.具有类核结构B.只有一个DNA复制起点C.有大量的基因重叠现象D.存在可移动基因成分E.基因组中有重复序列存在F.结构基因多数是多拷贝的G．广泛存在操纵子结构3.原核生物基因组与真核生物基因组的区别有（）A.编码序列所占的比例B.操纵子结构C.重复序列D.内含子E.细胞核结构G．复制起点的个数4.质粒的结构特点有（）A．以环状双链DNA分子存在B.质粒DNA有超螺旋结构C.以环状单链DNA分子存在D.质粒DNA有半开环结构E.以环状双链RNA分子存在F.质粒DNA有线性结构G．以线性双链DNA分子存在5.质粒按功能分类主要有（）A.接合型质粒B.F型质粒C.松弛型质粒D.可移动型质粒E.G．Col质粒6.有关R质粒叙述正确的是（）A.R质粒带有抗性转移因子B.R质粒又称耐药性质粒C.R质粒带有抗性决定因子D.R质粒能决定细菌的性别E.G．R质粒能进行自我复制7.质粒的生物学性质有（）A.质粒携带的遗传性状也能被转移B.质粒的复制可独立于宿主细胞C.质粒对宿主细胞的生存是必需的D．质粒带有选择性标志E.质粒有不相容性G．质粒可以与染色体发生整合8.细菌基因转移的方式有（）A.接合B.转化C.转染D.转导E.转座名词解释：1．质粒2．类核3．转座4．基因组5．基因重叠6．质粒的不相容性问答题：叙述原核生物基因组的结构特征。简述原核生物的类核组成。描述质粒DNA的结构特点。试述质粒的类型有哪些？简述原核生物转座子的类型及特点。通过转座可引起哪些遗传效应？

参考答案一、A型题：1.B2.E3.A4.D5.C6.E7.D8.C9.A10.B二、B型题：1.B2.C3.A4.E5.D三、X型题：1.ACDEFG2.ABDEG3.ABDF4.CDEF5.BEG6.ABCEG7.ADEG8.ABDE四、名词解释：1．质粒：细菌染色体以外，能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状DNA（covalentlyclosedcircularDNA，cccDNA）分子称为质粒(plasmid)。类核：原核生物基因组DNA通常位于菌细胞的中央，与支架蛋白和RNA结合在一起，以复合体的形式存在，经高度盘旋聚集形成一个较为致密的区域，称为类核（nucleoid）。转座：转座（transposition）是指遗传物质被转移的现象。这种转移可以发生在同一染色体中也可以发生在不同染色体之间，被转移的DNA片段称为转座因子（或转座元件）。基因组：基因组（genome）是一个细胞或一个生物体中的全套遗传物质。5．基因重叠：（geneoverlapping），指基因组DNA中某些序列被两个或两个以上的基因所共用。6．质粒的不相容性：同一类群的不同质粒通常不能在同一菌株内稳定共存，当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细胞，这种现象叫做质粒的不相容性（incompatibility）。五、问答题：1．在原核生物基因组中只有一个DNA复制起点。基因组DNA通常是由一条环状双链DNA（doublestrandedDNA，dsDNA）分子组成。基因组DNA与支架蛋白和RNA结合在一起，以复合体的形式存在。广泛存在操纵子结构。操纵子结构是原核生物基因组的功能单位，在原核基因调控中具有普遍的意义。原核生物的结构基因多数是单拷贝的并且结构基因中没有内含子成分。编码顺序一般不重叠。具有编码同工酶的不同基因。基因组中编码区所占比例为50﹪，不编码区中常常含有基因表达调控的序列。基因组DNA分子中存在多种功能的识别区域，这些区域经常有反向重复序列存在，并能形成特殊的结构。原核生物基因组存在着可移动的DNA序列，这些可移动的DNA序列，通过不同的转移方式发生基因重组，使生物体更适应环境的变化。2．原核生物与真核生物的主要区别在细胞核上。原核生物没有典型的细胞核结构，基因组DNA位于细胞中央的核区，没有核膜将其与细胞质隔开，但能在蛋白质的协助下，以一定的组织形式盘曲、折叠包装起来，形成类核（nucleoid）也称拟核。类核的中央部分由RNA和支架蛋白（scaffoldingprotein）组成，外围是双链闭环的超螺旋DNA。在超螺旋结构的基础上，DNA分子再扭结成许多活结样或花瓣样的放射状结构的DNA环。每个环形的活结状结构代表一个结构域，在各结构域中DNA呈负超螺旋状态。每个DNA环是一个相对独立的功能区，可以独立完成不同区域的基因表达与调控。在类核中80﹪为DNA，其余为RNA和蛋白质。如果用DNA酶处理后可使基因组DNA链断裂；如果用RNA酶或蛋白酶处理类核，则类核变得松散，不能维持DNA链的折叠结构，这表明RNA和蛋白质对维持类核分子的折叠以及形成环状结构是必不可少的。3．多数细菌来源的质粒核酸是环状双链DNA分子，没有游离的末端，每条链上的核苷酸通过共价键头尾相连。质粒DNA分子通常具有三种不同的构型。当其两条核苷酸链均保持完整环形结构时，为共价闭合环状DNA分子，这样的DNA常以超螺旋状态存在；如果两条链中只有一条链保持完整环形结构，另一条链出现一至数个缺口时，为半开环DNA；若两条链均有缺口并发生断裂则成为线性DNA分子。4．根据细菌染色体对质粒复制的控制程度是否严格可将质粒分为：严紧型质粒和松弛型质粒。按转移方式分为：接合型质粒、可移动型质粒、自传递型质粒。按质粒大小分为：小型质粒、大型质粒。按质粒的宿主范围分为：窄宿主谱型质粒、广宿主谱型质粒。按质粒的功能分为：F质粒、R质粒、Col质粒。5．⑴插入序列（insertionsequence,IS）长度约700bp～2000bp，由一个转位酶基因及两侧的反向重复序列（16bp～41bp）组成。反向重复序列的对称结构使IS可以双向插入（正向插入或反向插入）靶位点。并在插入后于两侧形成一定长度（3bp～11bp）的顺向重复序列称靶序列（targetsequence）IS的转位频率为10-7／拷贝，即在一个世代的107细菌中有1次插入。⑵转座子（transposon,Tn）是一类复杂的转位因子。Tn比IS大，约4500～20000bp，除了携带有关转座的必需基因外，还含有能决定宿主菌遗传性状的基因，主要是抗生素和某些药物的抗性基因，转座子中的转位酶称为转座酶（transposase），其功能是介导转座子从一个位点转座到另一个位点，或从一个复制子转座到另一个复制子，其转座过程与IS相似。⑶Mu噬菌体是一类具有转座功能的温和性噬菌体。温和性噬菌体有多种，如大肠杆菌λ噬菌体、大肠杆菌Mu-1、P1和P2噬菌体等。这类噬菌体具有整合能力，可以整合到细菌染色体中去，也称可转座的噬菌体（transposablephage）。当它们感染细菌后，其溶源性整合和裂解周期的复制均以转座方式进行，但转座位点是随机的。6．⑴引起突变转位可能引起多种基因突变。当转位因子插入一个基因内部，会引起这个基因的插入失活；当插入多顺反子前端的基因中时，可引起下游的所有基因停止转录，因为转位因子中含ρ依赖的转录终止信号；当插入染色体或质粒中时，常引起缺失和倒位突变。

⑵引入新的基因在插入位点上引入新的基因，如含有抗药基因R质粒的转位因子，转位到染色体中时，可在该部位出现抗药性基因。若将带有Amp+R质粒的细菌与不含R质