由此可以得出结论:噬菌体感染宿主菌细胞的物质是DNA,释放出来的是跟原先感染细菌细胞一样的噬菌体。可见在噬菌体的生活史中,只有DNA是联系亲代和子代的物质。
5. 激素X发现于80年前,但对其信号转导了解甚少。最近的研究表明一个质
膜定位的蛋白XR1可能是激素X的受体,其中最关键的证据是XR1蛋白在体外形成二聚体 (dimer) 后能结合激素X,且其结合常数接近激素X在体内的生理浓度。但是,遗传学研究的结果却不能支持生物化学研究结果。第一,在已分离鉴定的与激素X相关的近200个不同突变体中,至今没有发现XR1基因携带任何突变(即所有这些突变体中,XR1基因均为正常);第二,通过基因敲除技术完全缺失XR1基因功能后,激素X的信号转导完全正常。今年初发表的一项研究似乎为解决这个难题带来一线希望:如果过量表达XR1基因,则细胞/有机体表现出对激素X超敏感。此外,如果过量表达一个点突变的XR1基因(该点突变是将一个高度保守的丝氨酸变成丙氨酸)则导致细胞/有机体对激素X不敏感。
请解释上述结果,你相信XR1蛋白是激素X的受体吗?为什么?(20分) 答、根据上面的描述,我相信XR1蛋白是激素X的受体。并猜想XR1蛋白是一个家族蛋白,编码它的基因XR1应该是一个基因簇。
没有发现携带任何突变是因为该基因是一个基因家族,通过基因敲除技术完全缺失XR1基因后,激素信号转导完全正常。
过量表达XR1,与激素结合的能力增强,因此对激素超敏感。过量表达一个点突变的XR1基因,可能造成功能域的改变,无法行使功能,但是能够与激素结合,因此造成不敏感。
题目中设计的相关生物学知识要掌握。如基因敲除等。
6. 试举例简述RNA编辑 (RNA editing) 的主要方式(或形式)及其生物学意
义。(15分)
答:RNA的编辑是某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,它导致了DNA所编码的遗传信息的改变,因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。
RNA编辑 (RNA editing) 的主要方式有两种形式: 1、单碱基突变:
哺乳动物载脂蛋白mRNA的编辑是广泛研究的经典例子。如下图分别是该基因的DNA序列以及在哺乳动物肝脏和肠组织中分离得到的mRNA序列。 在肝脏中,该基因转录产生完整的mRNA并被翻译成4563个氨基酸的全长蛋白,在肠组织中只包含有2153个密码子的mRNA。研究发现,肠组织中该蛋白其实是全长载脂蛋白的N端,它是由一个在序列上除了第2153位密码子从CAA突变为UAA之外完全与肝脏中mRNA相同的核酸分子所编码的,C
U突变使编码谷氨酰胺的密码子变成了终止密码。
2、尿苷酸的缺失和添加
研究发现,利士曼原虫属细胞色素bmRNA中含有许多独立于核基因的尿嘧啶残基,而特异性插入这些残基的信息来自指导RNA,因为它含有与编辑后色素bmRNA相互补的核苷酸序列。一些未能配对的腺嘌呤,形成缺口,为插入尿嘧啶提供模板。反应完成后,指导RNA从mRNA上解离下来,而mRNA被用来作为翻译的模板。
生物学意义:?
注:除了RNA编辑之外,有些RNA,特别是前体rRNA和tRNA,还可能有特异性化学修饰。甲基化;去氨基化;硫代;碱基的同分异构化;二价键的饱和化;核苷酸的替换。《现代分子生物学》P98
遗传学2005
一、试述有丝分裂和减数分裂对于保持物种稳定以及遗传多样性的意义。 答:细胞的增殖是通过有丝分裂来达成的。有丝分裂的结果,把一个细胞的整套染色体均等地分向两个子细胞,所以新形成的两个子细胞在遗传物质上跟原来的细胞是相同的。这有助于保持物种稳定性。
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂在配子形成过程中发生,这一过程的特点是进行两次核分裂,而染色体仅复制一次。在减数分裂过程中染色体发生交叉互换,进而进行基因重组,并且会有突变的发生,对于物种的遗传多样性有重要的意义。
二、基因组学研究是近年来生命科学领域的热点之一。简述结构基因组学与功能基因组学的概念,以及利用模式物种进行基因组学研究的意义。
三、已知某物种的两个连锁群如下图所示:
cM cM
O f O g
图中的数字为相应遗传学位点的遗传距离(cM)。 试回答:
(1) 杂合体AaBbCc 可能产生的配子类型和比例;
43 a 43 56 d c 36 b (2) 设计一个实验验证另一基因X 是否位于图示中的两个连锁群上。 答:(1)根据上面的连锁图分析,杂合体AaBbCc可能的组合为 A BC 或A Bc a bc a bC 现在以前者为例加以说明 1/2 * (1-7%)BC 1/2 * (1-7%)bc 1/2 A 1/2 * 7? 1/2 * 7?
(2)构建杂合体AaBbXx,观察后代分离比,先观察A和X,如果得到的AX:Ax:ax约为1:2:1,那么A和X就不在A所在的连锁群上,如果得到的比例AX和ax的较多,而Ax型较少,那么可以确定A和X连锁。 再观察B和X,同理。
注:对相关概念:“交换、遗传距离”等概念要清楚,并且会进行两对基因、三对基因、甚至是多对基因的相关计算。
四、转录因子包括什么主要的功能结构域?其主要的结构特点与功能是什么? 答:蛋白质的转录因子从功能上分析其结构可包含有不同区域:①DNA结合域(DNA binding domain),多由60-100个氨基酸残基组成的几个亚区组成;②转录激活域(activating domain),常由30-100氨基酸残基组成,这结构域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同种类,一酸性结构域最多见;③连接区,即连接上两个结构域的部分。不与DNA直接结合的转录因子没有DNA结合域,但能通过转录激活域直接或间接作用与转录复合体而影响转录效率。
与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,与DNA结合的功能域常见有以几种: