分子遗传学作业
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C2.After the DNA from type S bacteria is exposed to type R bacteria, list all of the steps that you think must occur for the bacteria to start making a capsule.⇨失活S破掉釋出DNA,R恰巧接收到S的DNA片段,經過轉錄轉譯後R就能產出S的外膜。
C11. Discuss the differences in the structural features of B DNA and Z DNA.⇨B-DNA屬於典型右旋且10BP轉一圈;Z-DNA則是左旋轉且12BP轉一圈C13. List the structural differences between DNA and RNA.⇨DNA的編碼由ATCG組成;RNA則是由AUCG組成,但他們同樣有5’-3’。
另外還有DNA為雙股螺旋;RNA則是單股,有時能與自己形成雙股。
Cl7. Which of the following DNA double helices would be more difficult to separate into single-stranded molecules by treatment with heat, which breaks hydrogen bonds?A. GGCGTACCAGCGCATCCGCATGGTCGCGTAB. A TACGATTTACGAGATA TGCTAAATGCTCT⇨Explain your choice.A之中含有10個GC對,B之中含有5個GC對,雙鍵中蘊含能量比單鍵大,三鍵結能量比雙鍵大因此我認為A序列更難被熱破壞H-bond。
C20. An organism has a G + C content of 64% in its DNA. What are the percentages of A, T, G, and C?⇨A+T佔36% ,G+C佔64%以上兩組成對,理論上數量A=T=18%、C=G=32%。
2020届一轮复习人教版遗传的分子基础作业(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题7分,共70分)1.(2018贵州贵阳适应性考试)在确定DNA是遗传物质的研究过程中,艾弗里和赫尔希与蔡斯进行的实验有重要意义。
下列相关叙述错误的是()A.两个实验的设计思路共同点是将DNA与蛋白质分开B.他们都选用了结构十分简单的生物——病毒展开研究C.两个实验都应用了细菌培养技术为实验成功提供了保障D.两个实验表明:亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的2.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关叙述正确的是()A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量3.下图示为DNA分子的片段,下列相关叙述正确的是()A.构成DNA分子的基本单位是⑦B.RNA聚合酶可以切断⑤C.复制时DNA聚合酶催化形成①②之间的化学键D.⑥构成DNA分子中基本骨架4.(2018辽宁六校协作体期初考试)经检测得知,一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x,其占碱基总数量的比例是y,以下推断正确的是()A.与鸟嘌呤互补的碱基比例是1-yB.该DNA分子中嘌呤和嘧啶的比例是x/yC.该DNA分子中碱基之间的氢键数是x(1+2/y)D.与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(1-2y)/y5.(2018河南洛阳期末)研究人员将含15N-DNA的大肠杆菌转移到14NH4Cl 培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。
下列相关叙述中不正确的是()A.热变性处理导致F1DNA分子中的磷酸二酯键断裂B.F1DNA中的两条链分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链C.14NH4Cl培养液中的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸D.未进行热变性处理的F1DNA密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带6.(2018江西九江一中月考)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数2n=20)置于不含32P的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂后产生了4个子细胞。
(5)分子遗传学1.LicV单体是由LicT蛋白与光敏蛋白(VVD)构成的融合蛋白。
用不同的连接子蛋白连接LicT与VVD,形成的LicV存在差异,在黑暗和蓝光照射下检测,可筛选出调控效果最佳的LicV。
该调控过程如下图所示,图中RAT由终止子转录而来,可以使转录终止。
下列说法错误的是( )A.图中RAT是在RNA聚合酶的作用下转录形成的B.图中红色荧光蛋白基因的表达情况可用于检测转录是否继续进行C.LicT蛋白合成时,核糖体沿着mRNA5'端移动到3'端,直至遇到终止密码子翻译结束D.黑暗条件下,根据红色荧光强度差异筛选连接LicT与VVD的最佳连接子蛋白2.DNA甲基化调控主要是通过调节DNA甲基转移酶(DNMTs)的活性和表达水平来实现的,DNA甲基化可能使抑癌基因无法表达,从而促使癌症的发生和恶化,如图所示。
这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,属于表观遗传。
研究表明萝卜硫素具有抗肿瘤的作用。
以下有关叙述正确的是( )A.神经细胞已经高度分化,一般不再分裂,细胞中的DNA不存在甲基化B.萝卜硫素可能通过抑制DNMTs的活性,抑制肿瘤细胞增殖,从而发挥抗肿瘤的作用C.甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上,则不会影响基因表达D.DNA甲基化会改变DNA的碱基序列,影响DNA聚合酶的作用,使DNA无法复制3.转座子又称“跳跃基因”,是广泛存在于原核生物和真核生物基因组中可移动的一段DNA序列,这段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来,插入另一位点。
下列推测错误的是( )A.转座子插人某个基因可能引起基因突变、基因重组,可为生物进化提供原材料B.发生“转座”就会有DNA链的断裂和再连接,转座子可以用于基因工程C.细胞可能通过DNA甲基化来抑制转座子表达D.“转座”时,转座子都要从供体位点切除,插入靶位点4.果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性,两对基因都只位于X染色体1、2上,某只果蝇的部分基因与染色体的位置关系如图所示。
一、名词解释(2*10)1、基因组:生物的整套染色体所含有的全部DNA或RNA序列。
2、操纵子:一组在基因组中彼此相邻的基因,它们一般参与单一的生化途径,受共同的调控基因调控,作为一个整体来表达。
3、SNP:在基因组的某些位点上,有些个体只有一个核苷酸与其他个体不同,这种分散在基因组中的单个碱基的差异就称为SNP。
4、链终止测序法:基本原理:聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)能够把长度只差一个核苷酸的单链DNA分子区分开。
起始材料是均一的单链DNA分子。
a.首先由短寡聚核苷酸在每个分子的相同位置上退火,并充当引物合成与模板互补的新DNA链。
b.在测序反应体系中加入少量的被不同荧光标记物标记的双脱氧核糖核苷三磷酸(ddNTP)后,合成的互补链可在不同位置随机终止反应,产生一系列只差一个核苷酸的DNA分子。
c.通过PAGE电泳可以读出待测DNA分子的序列。
5、物理间隙:克隆文库中不存在的序列,可能是因为这些序列在所使用的克隆载体中不稳定造成的。
6、直系同源基因:不同物种生物体间存在的同源物。
它们的共同祖先早于物种间的分裂。
7、Blastx:基于序列比对而判断核酸或蛋白的算法。
8、核小体:染色质(体)的基本结构单位。
由DNA和组蛋白构成,组蛋白H2a,H2b,H3,H4每种蛋白各两个分子,组成蛋白质八聚体,约200bpDNA分子缠绕在外,形成了核小体。
9、假基因:指具有与功能基因相似的序列,但不能翻译成有功能蛋白质的无功能基因,往往存在于真核生物的多基因家族中。
10、组蛋白密码:组蛋白在翻译后的修饰中会发生改变,从而提供一种识别的标志,为其它蛋白与DNA的结合产生协同或拮抗效应,它是一种动态转录调控成分,称为组蛋白密码(Histone code)。
11、CT值:在实时荧光PCR反应中,每个反应管中荧光强度达到最高时。
所经历的循环数,一般起始模板的拷贝数越高,CT值最小。
12、焦磷酸测序法:一种边合成边测序的方法,若标记的核苷酸不能加入正在合成的链中,则会被分解,若可以加入合成酶,则产生相应的焦磷酸发光,测得DNA序列。
第一章分子遗传学基础-动物遗传学习题第一章分子遗传学基础(一) 名词解释:1.基因:可转录一条完整的RNA分子,或编码一条多肽链;功能上被顺反测验或互补测验所规定。
2.复制子(replicon):在每条染色体上两个相邻复制终点之间的一段DNA叫做复制子。
3.简并(degeneracy):一个氨基酸由一个以上的三联体密码所决定的现象。
4.转录:以DNA为模板形成mRNA的过程。
5.转译:以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
6.回文环(palindromic loop):DNA或RNA分子中的回文顺序部分,由于同一单链的互补碱基对的配对而呈现的环状结构。
7.端粒(telomere):染色体两端的染色粒。
端粒的存在使正常的染色体端部不发生愈合,保持正常形态结构。
8.启动子(promoter):DNA分子上结合RNA聚合酶并形成转录起始复合物的区域。
在许多情况下还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点。
9.增强子(enhancer):远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列,其增强作用与序列的方向无关,与它在基因的上下游位置无关,并且有强烈的细胞类型依赖性。
10.终止子(terminator):促进转录终止的DNA序列,在RNA 水平上通过转录出的终止子序列形成柄-loop结构而起作用。
又可分为依赖于ρ的终止子和不依赖于ρ的终止子两类。
11.遗传密码:决定蛋白质中氨基酸顺序的核苷酸顺序,特定的氨基酸是由1个或一个以上的三联体密码所决定的。
12.中心法则(centraldogma):遗传信息从DNA→mRNA→蛋白质的转录和翻译的过程,以及遗传信息从DNA→DNA的复制过程。
(二) 是非题:1.由于每个氨基酸都是只由一个三联体密码决定的,因而保证了遗传的稳定。
(-)2.真核生物和原核生物具有很大的差别而无法杂交,但原核生物却能和真核进行DNA重组。
(+)3.已知生物的tRNA的种类在40种以上,而氨基酸只有20种,由一种以上的tRNA转运一种氨基酸的现象称为简并。
作业习题绪论1、动物遗传学研究的对象及任务是什么?2、简述遗传学的发展简史?第一章分子遗传学基础1、遗传物质的基本特征是什么,为什么DNA适合作为遗传物质?2、在真核细胞中,DNA和各种RNA分子都存在于细胞的什么位置?3、简述查科大定律的内容,4、原核细胞DNA的复制是如何起始的,真核细胞DNA复制有何特点?5、增强子如何影响转录?6、真核生物RNA的加工和修饰与蛋白质的合成有何关系,7、密码子的偏好性有什么进化学意义?8、原核生物蛋白质生物合成过程中形成的70S复合物的成分有哪些?—个真核生物mRNA分子能编码——个以上的蛋白质吗?第二章细胞遗传学基础1、名词解释真核细胞原核细胞染色体染色质同源染色体染色单体姐妹染色单体有丝分裂减数分裂联会联会复合体二价体核小体核型分析染色体带性别决定性染色体常染色体性别控制2、染色质的基本结构单位是什么?试述从染色质到染色体的多级螺旋结构模型。
3、有丝分裂和减数分裂有什么区别?从遗传学角度看,这两种分裂各有什么意义?4、染色体的形态有哪些类型?5、什么是核型?试述核型分析的意义,6、某生物有两对同源染色体,—一对染色体是中间着丝粒,另——对是端部着丝粒,以模式图方式画出:①第7、一次减数分裂的中期图;②第二次减数分裂的中期图。
8、马的二倍体染色体数是64,驴的二倍体染色体数是62。
①马和驴的杂种染色体数是多少?②如果马和驴之间在减数分裂时很少或没有配对,你是否能说明马—驴杂种是可育还是不育?9、性别决定的方式有哪几种?在哺乳动物中,为什么雌雄比例总是接近1:1 710、什么是SRY基因?试述SRY基因调控性别形成的过程。
第三章遗传的基本规律1、名词解释单位性状相对性状正交和反交显性性状隐性性状等位基因基因型隐性纯合体杂合基因型测交法自交不完全显性共显性复等位基因上位相引相和相斥相重组型配子Rf 连锁遗传图三点测验双交换基因直线排列定律并发系数2、分离定律和自由组合定律的实质是什么?3、牛的无角(P)对有角(P)为显性,有一头无角公牛和3头母牛交配,产犊牛如下:(1)和有角的A母牛交配,产生无角小牛;(2)和有角的B母牛交配,产生有角小牛;(3)和无角的C母牛交配,产生有角小牛。
专题五:遗传的分子基础和遗传的基本规律(第一课时)遗传的分子基础一、教学内容及考纲要求:二、重要的结论性语句:1.噬菌体侵染细菌的实验:离心时进入上清液中的是重量较轻的噬菌体颗粒,如末感染的噬菌体,噬菌体蛋白质外壳,感染后释放出来的噬菌体;沉淀物中则是被噬菌体感染的细菌。
2.在肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内小鼠死亡,死亡小鼠体内既有活的R型细菌,又有活的S型细菌。
原因是加热杀死的S型细菌体内的转化因子促使活的R型细菌转变成活的S型细菌。
这种转化属于基因重组。
3.真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
4.在DNA分子中,碱基对的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性;而对某种特定的DNA 分子来说,它的碱基对排列顺序却是特定的,又构成了每一个DNA分子的特异性。
这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
5.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
三、重、难点知识归类、整理1.DNA与RNA比较2.经典实验肺炎双球菌的转化实验格里菲思实验:(1)活的无毒性的R 型细菌老鼠→健康(2)活的有毒性的S 型细菌老鼠→死亡(3)灭活的S型细菌老鼠→健康(4)活的R型 + 死的S型老鼠→死亡艾弗里实验:把S型细菌的组成物质全部分离,并分别与R型细菌混合培养,得到如下结果:噬菌体侵染细菌实验T2噬菌体是由头部和尾部组成的,头部和尾部的外壳是由蛋白质组成,在头部内含有一个DNA分子。
它是一种专门寄生在细菌体内的病毒。
而细菌是一种单细胞的原核生物。
T2噬菌体只有DNA和蛋白质两种化学物质组成,而DNA是由C、H、O、N、P五种元素组成,蛋白质是由C、H、O、N,有的含有P和S除了DNA家研究证明RNA是遗传物质。
高中生物《遗传的分子》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.下列有关DNA复制的叙述,不正确的是()A.需要能量B.需要酶C.需要原料D.不需要模板2.基因控制生物体性状的方式有()①通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状②通过直接控制激素的合成来调节代谢过程,进而控制生物体的性状③通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状④通过控制全部核糖的合成控制生物体的性状A.①②B.①③C.②④D.③④3.用链霉素可使核糖体与单链DNA结合,这一单链DNA就可以代替mRNA翻译成多肽,这说明()A.遗传信息可由RNA流向DNAB.遗传信息可由蛋白质流向DNAC.遗传信息可由DNA流向蛋白质D.遗传信息可由RNA流向蛋白质4.某双链DNA分子含有200个碱基对,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶1∶3∶5.下列关于该DNA分子的叙述,正确的是()A.共有20个腺嘌呤脱氧核苷酸B.4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=1∶1∶2∶2C.若该DNA分子中的这些碱基随机排列,排列方式最多有4200种D.若该DNA分子连续复制两次,则需480个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸5.DNA分子的复制发生在A.有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂前期B.有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期C.有丝分裂间期或减数分裂第二次分裂前期D.有丝分裂间期或减数分裂第二次分裂间期6.下列有关真核生物体内核基因转录与翻译的说法,错误的是()A.不能在同一场所同时发生B.都存在碱基A与U配对C.在细胞分裂和分化过程中均会发生D.只要碱基配对出错就会引起性状改变7.下列关于RNA的叙述,正确的是()A.RNA都是以DNA为模板合成的B.密码子、反密码子均存在于mRNA上C.tRNA上只有3个碱基,其余RNA上有多个碱基D.蛋白质合成的过程需要3种RNA共同发挥作用8.下列有关DNA复制的说法中,正确的是()A.DNA复制时只有一条链可以作为模板B.DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸C.DNA复制的场所只有细胞核D.DNA复制的时间只能是有丝分裂间期9.DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,导致基因中碱基序列不变但表型改变的现象。
第五单元遗传的分子基础1.(2021年全国统一高考生物试卷(全国乙卷·5))在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。
某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是()A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌【答案】D【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,没有证明转化因子是什么物质,而艾弗里体外转化实验,将各种物质分开,单独研究它们在遗传中的作用,并用到了生物实验中的减法原理,最终证明DNA是遗传物质。
【详解】A、与R型菌相比,S型菌具有荚膜多糖,S型菌有毒,故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状,可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成,B正确;C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡,说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失,而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化,可知其DNA功能不受影响,C正确;D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后,DNA被水解为小分子物质,故与R型菌混合,不能得到S型菌,D错误。
故选D。
2.(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ·1))关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是()A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子【答案】B【解析】【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。
分子遗传学作业利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程教师:张老师利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程一,分子遗传学分子遗传学(molecular genetics)是指在分子水平上研究基因的结构与功能,以及遗传信息传递的学科。
包括DNA的复制、RNA 的复制和转录、翻译以及其调控等。
主要由正向遗传与反向遗传构成。
其中正向遗传是指通过生物个体或细胞的基因组的自发突变或人工诱变,寻找相关的表型或性状改变,然后从这些特定性状变化的个体或细胞中找到对应的突变基因,并揭示其功能。
例如遗传病基因的克隆。
反向遗传学是指人们首先是改变某个特定的基因或蛋白质,然后再去寻找有关的表型变化。
例如基因剔除技术或转基因研究。
简单地说,正向遗传学是从表型变化研究基因变化,反向遗传学则是从基因变化研究表型变化。
二,突变体的筛选简单的说是指通过特定选择性培养基(抗穗发芽培养基)培养植株然后选择出抗穗发芽突变体植株,让其继续生长繁殖,收取种子的过程。
三,遗传分析简单的说是指将上述与筛选得到的抗穗发芽植株进行农艺性状的调查(株高,小穗数调查等)然后进行数据的处理级关联分析。
四,遗传群体的构建简单的说是选取上诉抗穗发芽材料和一个极为相反的材料也就是极端材料杂交得到F1,然后将其自交得到F2群体即分离群体,或者让其自交5-6代得到高代群体即近等基因系群体。
五,遗传图谱的构建简单的说利用一定的杂交方法(如;早期单倍体杂交发,表形分析法,细胞学分析法)和分子生物学分析法(如,RFLP、AFLP、RAPD、STS、SNP、EST、SSR标记方法等)将基因定位在定的特定的染色体区段上的过程。
六,图位克隆图位克隆(Map - based cloning) 又称定位克隆(positional cloning) 1986 年首先由剑桥大学的Alan coulson 提出,用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的DNA顺序,也无需预先知道其表达产物的有关信息,但应有以下两方面的基本情况:一是有一个根据目的基因的有无建立起来的遗传分离群体,如F、DH、BC、RI 等。
分子遗传学测试题本文为分子遗传学测试题,将涵盖分子遗传学的相关知识点,并提供相应的题目供读者进行测试。
注意,本文不局限于任何特定的格式。
1. 基因和基因组a) 请解释什么是基因。
b) 描述基因组是什么,以及它与基因的关系。
2. DNA结构a) 描述DNA的双螺旋结构。
b) 列出DNA中的四个碱基,并解释它们之间的配对规则。
3. DNA复制a) 解释DNA复制的过程,包括起始点和终止点。
b) 说明为什么DNA复制是半保留性的。
4. RNA和蛋白质合成a) 解释转录的过程。
b) 什么是RNA剪接?为什么它对蛋白质合成至关重要?c) 描述翻译的过程并解释密码子如何决定特定的氨基酸。
5. 突变a) 解释突变是什么,提供两个常见的突变类型。
b) 描述突变如何导致基因功能的改变。
6. 遗传码和表达调控a) 解释遗传码是什么,并提供一个遗传码的例子。
b) 描述基因表达调控中是否存在正向和负向的调控机制。
7. PCR(聚合酶链式反应)a) 解释PCR的原理和应用。
b) 列出PCR反应的三个主要步骤。
8. DNA测序技术a) 描述Sanger测序的原理。
b) 什么是下一代测序技术?请列举两个下一代测序技术的例子。
9. 基因编辑技术a) 解释CRISPR-Cas9技术的原理和应用。
b) 列举其他常用的基因编辑技术。
10. 分子诊断和遗传疾病a) 解释基因诊断是什么,并提供一个例子。
b) 分子诊断如何帮助检测和诊断遗传疾病?11. 基因工程和转基因生物a) 解释基因工程是什么,提供一个例子。
b) 描述转基因生物及其应用的潜在风险。
12. 克隆技术和克隆动物a) 解释克隆技术的原理和应用。
b) 提供一个克隆动物的例子,并讨论克隆技术对生物科学的影响。
感谢您参与分子遗传学测试题,希望通过此次测试,您对分子遗传学的基本概念和应用有更深入的了解。
祝您测试顺利!。
高考生物复习遗传的分子基础课时作业(十七) 第17讲DNA是主要的遗传物质时间 / 30分钟基础巩固1.[2018·安徽芜湖模拟]下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.SARS病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸2.在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明DNA是遗传物质的实验中,用DNA酶处理从S型菌中提取的DNA后与R型活菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤的目的是( )A.直接证明S型菌的DNA不是促进R型菌转化的因素B.补充R型菌生长所需要的营养物质C.证明R型菌生长不需要DNAD.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照3.[2018·海南琼海模拟]1952年,赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记噬菌体后,进行了噬菌体侵染细菌的实验。
下列有关叙述错误的是( )A.两组实验获得的子代噬菌体都不含35S,部分含有32PB.若搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏低C.若保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏高D.该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性4.证明DNA是遗传物质的研究方法有①设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应;②放射性同位素标记法。
关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的研究方法的叙述正确的是( )A.两者都运用了①和②B.前者运用了①,后者运用了②C.前者只运用了②,后者运用了①和②D.前者只运用了①,后者运用了①和②5.[2018·江西新余一中模拟]格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:①将无毒性的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;②将有毒性的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡;③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。
参考答案/ 作业手册课时作业(十七)1. D[解析] 本实验只能得出S型菌中存在转化因子,但是不能得出转化因子的化学本质为DNA。
2. D[解析] 格里菲思根据肺炎双球菌在小鼠体内的转化实验,提出S型细菌中存在一种转化因子的假说。
艾弗里用化学方法将S型细菌的各种成分分开,分别进行实验,证明了起转化作用的物质是S型细菌的DNA,但只有部分R型细菌转化为S型细菌。
3. C[解析] 甲组中被32P标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料,使得子代噬菌体有放射性;乙组32P标记的是噬菌体的DNA,DNA是噬菌体的遗传物质,且被35S标记的大肠杆菌能为噬菌体合成蛋白质外壳提供原料,因此子代噬菌体也具有放射性。
该实验不能证明噬菌体的DNA是遗传物质。
4.D[解析] 艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质等分开,研究各自的效应。
而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应,并且还运用了放射性同位素标记法。
5.A[解析] 据图示分析,将TMV放入水和苯酚中振荡后,RNA和蛋白质分离,A 项正确。
通过接种的方式,TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中,B项错误。
由此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程,C项错误。
此实验说明TMV的遗传物质是RNA,同种生物的遗传物质没有主次之分,D项错误。
6.D[解析] 肺炎双球菌属于原核生物,具有细胞壁,含有DNA和RNA;噬菌体属于病毒,不具有细胞结构,仅含有DNA一种核酸;两种生物均不遵循孟德尔遗传定律,故D项符合题意。
7.D[解析] 能使小鼠死亡的是活的S型菌。
①DNA酶会将S型菌的DNA水解,从而使其失去转化作用,因此R型菌未发生转化,小鼠存活;②虽然有DNA酶存在,但因加入了S型菌,因此小鼠死亡;③中没有R型活菌,S型菌的DNA不起作用,小鼠存活;④高温加热使S型菌的蛋白质及DNA酶变性,虽然S型菌的DNA还存在,但由于后面加的是R型菌的DNA,所以不能发生转化作用,小鼠存活。
第6单元遗传的分子基础课时作业(十七) 第17讲DNA是主要的遗传物质时间 / 30分钟基础巩固1.[2017·宁夏银川九中模拟]探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。
当时人们作出判断的理由不包括( )A.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息D.不同生物的蛋白质在结构上存在差异2.[2017·浙江嘉兴模拟]下列关于肺炎双球菌的叙述,正确的是( )A.具有核糖体,其形成与核仁有关B.遗传物质是RNA,只位于拟核区C.能产生可遗传变异,其来源只有基因突变D.与R型菌相比,S型菌不易受宿主正常防护机制的破坏3.艾弗里将S型细菌的DNA加入培养了R型肺炎双球菌的培养基中,得到了S型肺炎双球菌,有关叙述中正确的是( )A.R型细菌转化成S型细菌,说明这种变异是定向的B.R型细菌转化为S型细菌属于基因重组C.该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD.将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌4.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯设计了T2噬菌体侵染细菌的实验。
下列有关叙述正确的是( )A.该实验证明了DNA是主要的遗传物质B.为了获得35S标记的噬菌体,可用含35S的完全培养基培养T2噬菌体C.细菌裂解释放的噬菌体中,可检测到32P标记的DNA,检测不到35S标记的蛋白质D.用同位素35S标记的一组实验中,少量放射性出现在试管的下层,可能是侵染时间过短所致5.[2017·河北保定联考]在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。
下列有关叙述正确的是( )A.不能用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质B.实验过程中搅拌的目的是把DNA和蛋白质分开C.该实验证明了DNA是主要的遗传物质D.用32P标记的T2噬菌体侵染细菌,经搅拌、离心处理,沉淀物的放射性高低与培养时间长短无关6.如图K17-1所示为赫尔希和蔡斯实验中的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图。
[分子遗传学习题]分子遗传学习题 1. 何谓操纵子,试述原核生物基因表达的转录水平调控。
操纵子是由功能上相关联的多个编码序列(2个以上)及其上游的调控序列(包括操纵序列、启动序列和调节序列)等成簇串联在一起,构成的一个转录协调单位。
如乳糖操纵子、 ___糖操纵子、组氨酸操纵子、色氨酸操纵子等。
在原核生物中,基因表达的调控以转录水平的调控为主,在调节基因的作用下,主要以操纵子为单位,转录出一条多顺反子mRNA,并指导蛋白质合成。
原核生物调节基因的产物作为诱导蛋白或阻遏蛋白,与其相应的效应物(诱导物或阻遏物)结合,可以改变与启动子的结合状态,控制其结构基因的转录。
多数糖类代谢操纵子都有葡萄糖效应,其细胞内cAMP-CAP复合物可以促进基因的转录。
许多氨基酸和嘧啶合成操纵子都有衰减现象,其前导RNA 的翻译状况直接控制其后结构基因的转录。
在碳源饥饿和环境恶劣时发生的严紧反应,大量空载tRNA可导致蛋白质合成的空转反应,并合成魔斑物质,导致大量操纵子的关闭。
在芽孢形成、噬菌体感染等过程中,可发生σ因子更和原RNA聚合酶的修饰、失活等现象。
2. 简述真核生物基因表达的转录水平调控。
对于真核生物基因的转录调控,主要是顺式作用元件与反式作用因子的相互作用。
真核生物基因的转录 ___进行,其启动子及上游元件可结合多种转录因子,转录因子二聚体可与特定的DNA位点结合,募集各种启动子组分形成转录起始复合物,通过其激活域与RNA聚合酶互作:通过DNA多次成环或通过中介蛋白与其作用。
它们之间及与转录抑制蛋白的互作,共同决定基因的转录状态,具有___整合和组合调控的特点。
多种因子和 ___的整合和组合调控共同决定了基因表达的多样性。
染色体构型、核小体重构、甲基化状态也影响基因的活性状态。
抑制蛋白可以通过多种方式抑制基因的表达。
绝缘子可限制增强子的作用范围和活性,使其不能跨基因而发挥作用。
交替剪接可产生多种剪接变异体,许多SR蛋白与其相应位点结合,干扰了剪接体的装配和对该内含子的剪接。
分子遗传学作业利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程教师:张老师利用分子遗传学方法举例说明一般分子生物实验遗传研究的基本操作流程一,分子遗传学分子遗传学(molecular genetics)是指在分子水平上研究基因的结构与功能,以及遗传信息传递的学科。
包括DNA的复制、RNA 的复制和转录、翻译以及其调控等。
主要由正向遗传与反向遗传构成。
其中正向遗传是指通过生物个体或细胞的基因组的自发突变或人工诱变,寻找相关的表型或性状改变,然后从这些特定性状变化的个体或细胞中找到对应的突变基因,并揭示其功能。
例如遗传病基因的克隆。
反向遗传学是指人们首先是改变某个特定的基因或蛋白质,然后再去寻找有关的表型变化。
例如基因剔除技术或转基因研究。
简单地说,正向遗传学是从表型变化研究基因变化,反向遗传学则是从基因变化研究表型变化。
二,突变体的筛选简单的说是指通过特定选择性培养基(抗穗发芽培养基)培养植株然后选择出抗穗发芽突变体植株,让其继续生长繁殖,收取种子的过程。
三,遗传分析简单的说是指将上述与筛选得到的抗穗发芽植株进行农艺性状的调查(株高,小穗数调查等)然后进行数据的处理级关联分析。
四,遗传群体的构建简单的说是选取上诉抗穗发芽材料和一个极为相反的材料也就是极端材料杂交得到F1,然后将其自交得到F2群体即分离群体,或者让其自交5-6代得到高代群体即近等基因系群体。
五,遗传图谱的构建简单的说利用一定的杂交方法(如;早期单倍体杂交发,表形分析法,细胞学分析法)和分子生物学分析法(如,RFLP、AFLP、RAPD、STS、SNP、EST、SSR标记方法等)将基因定位在定的特定的染色体区段上的过程。
六,图位克隆图位克隆(Map - based cloning) 又称定位克隆(positional cloning) 1986 年首先由剑桥大学的Alan coulson 提出,用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的DNA顺序,也无需预先知道其表达产物的有关信息,但应有以下两方面的基本情况:一是有一个根据目的基因的有无建立起来的遗传分离群体,如F、DH、BC、RI 等。
二是开展以下几项工作:1) 首先找到与目标基因紧密连锁的分子标记;2)用遗传作图和物理作图将目标基因定位在染色体的特定位置;3) 构建含有大插入片段的基因组文库(BAC库或YAC);4)以与目标基因连锁的分子标记为探针筛选基因组文库;5) 用获得阳性克隆构建目的基因区域的跨叠群;6) 通过染色体步行、登陆或跳跃获得含有目标基因的大片段克隆;7) 通过亚克隆获得含有目的基因的小片段克隆;8) 通过遗传转化和功能互补验证最终确定目标基因的碱基序列。
其原理是根据功能基因在基因组中都有相对稳定的基因座,再利用分子标记技术对目的基因进行精确定位的基础上,用与目的基因紧密连锁的分子标记筛选DNA文库,从而构建目的基因区域的物理图谱,再利用此物理图谱通过染色体步移逐步逼近目的基因或通过染色体登陆的方法,最终克隆目的基因并通过遗传转化实验可以研究目的基因的功能。
七,基因功能的分析简单的说是借助于生物信息学的方法(如BLAST,GOFigure等)、生物学实验手段的方法(如:基因失活是功能分析的主要手段,转座子突变库的构建,内含子的归巢突变,基因的超表达用于基因功能的检测。
反义RNA功能和人工合成构建反义RNA等。
)和某些特殊方法(如:噬菌体展示,酵母双杂交,开放阅读框序列标签等)用已知功能的基因找出未知功能基因的分析方法。
八,以上研究流程,其中二到五这几个标题的研究属于正向遗传学研范畴,六属于反向遗传学的研究范畴,而七的些技术属于正向遗传学的研究范畴,有些属于反向遗传学的研究范畴。
以上2-7个标题即是分子遗传学为手段去研究生物学一般实验的基本操作流程。
我以标题的形式列出不易看出它们之间的联系,但实质上这些操作步骤都是分子遗传学研究由浅到深的研究过程。
九,参考文献及举例说明利用比较分子遗传学研究小麦穗发芽利用模式植物和动物遗传系统研究已经增强了人们对基因组如何调节表型规律的了解,在植物分子遗传学研究中,拟南芥已经被证明为一种非常有用的模式植物,有很多已经被表明了的重要的农艺基因都利用了拟南芥作为模式,大量拟南芥中许多与种子发育和发芽有关的突变体的探索与调查标明这种资源是可以利用的,利用比较分子遗传学方法,去鉴定候选位点可能在穗发芽(PHS)的规律和研究中发挥着重要的作用,讨论特殊的例子包括脱落酸敏感因子3(ABI3)和AUS3位点,编码一种包括高度保守的DNA连接蛋白,这种蛋白最初被表明是玉米中的VP-1转录因子,以及可能应用这个基因家族去操纵PHS,或者通过标记辅助育种或者转基因的方法。
利用模式植物和动物系统去研究遗传学和分子生物学已经加速着鉴定、了解和探索基因功能的过程,从DNA结构的阐明到最近出版的完整的少数的模式真核生物DNA序列(包括酵母、蠕虫、果蝇和人的基因组序列)这仅仅用了不到50年的时间,这些序列为后基因组学提供了基础,最终会使生命成长与发育过程中完整基因功能的了解,对于开花植物,在最近的30年里,拟南芥被用来作为一种广泛的在植物分子遗传学一直到最终的近期出版的完整核基因组序列的模式。
拟南芥在分析植物分子遗传学中被证明是有用的,有4个共同作用的原因,它非常适合作为分子遗传研究的模型,都因为它的生长习惯以及它的相对小的基因组大小,后一个特点使人们相对快的获得它完整基因组序列,第三,有大量相互关联的资源,包括利用序列标签进行基因插入收集,此外,有越来越多的数量的研究显著提高了拟南芥通过比较分子遗传学研究中作为基因分析中的作用。
例如,许多位点在拟南芥和金鱼草中被标明调控花的发育,编码非常相似蛋白的同源基因。
这些发现指引着一种广泛的花的发育模型(被称作ABC模型),描述了开花植物中花器官发育的调控。
另外一个例子,小麦Rht矮化位点,在1960年到1970年之间引发了增加小麦产量的“绿色革命”的基因位点,通过比较的方法利用拟南芥中的突变体gai被克隆出来,这种突变体基因和小麦中的Rht1的等位基因有相似的表型,GAI基因在小麦中引导编码一种非常相似的蛋白的基因rht1,类似的玉米中D8基因,此外,转化实验表明带有突变等位基因的水稻显示了矮小的表型。
其他研究也表明了其他的发育过程被高度保守的基因控制,例如,玉米的顶端优势被tb1位点调控,这个位点会导致驯化过程中生长习惯的转换,以及显示出了和金鱼草CYCLOIDEA基因的同源性,在花器官发育中发挥着作用。
最后,最近的研究表明开花植物的叶子发育可能被高度保守的因子调控,即拟南芥基因AS1编码一种的myb DNA结合蛋白,这种结合蛋白与金鱼草基因PHANTASTICA和玉米中的ROUGH SHEATH2基因密切相关。
这些研究显示了重要的调控因子的基因和蛋白结构在开花植物中非常的保守,启发了调节分子的作用和发育途径是保守的,这意味着通过拟南芥(和其它植物遗传学模式系统)获得的分子遗传学信息增益去理解其他物种中调节重要途径的基因功能是可能的!尤其是通过这种方法或者通过转基因方法和标记辅助育种程序,依据这种分子遗传学信息增益操纵重要的农艺学过程。
然而比较分子遗传学和基因组学方法在拟南芥中是快速发展的,但是对于其他作物而言却并不是这样的,这是因为许多种植物种是多倍体,包含非常大的基因组,对分子遗传学的技术手段是非常有抵抗力的(包括遗传转化),玉米在古典上作为遗传模型受到很多的关注,所以玉米存在大量的分子遗传学资源,相似的,水稻快速的被拿来作为草的遗传学的模型(包括近期完成的基因组序列模拟图),尽管作为世界上最大产量的谷类作物,小麦分子遗传学和基因组学的发展现在仅仅处于起步期,主要是他复杂的基因组和它三个亚基因组拷贝所导致(其基因组大小大约为拟南芥的100倍,是水稻的40倍),尽管很复杂,小麦基因的研究通过同线型已经得到很大的促进(物种之间存在染色体的位置以及染色体上基因的定位是保守的),这允许我们依据玉米和水稻来分析小麦的基因功能和比较位点图谱。
小麦基因组的资源在不断的增多,包括可用的从缺失系获得的物理图谱,大量插入的文库和大量的EST位点序列数据,最近提出了几个国家的计划将在不久的将来使小麦中的资源大大的增多,这些资源,可以与其他物种的可利用的资源相结合,以及技术发展(包括遗传转化、发觉更多的多倍体祖先物种更简单的遗传学以及转座子标签系统的发展)将很快提供给研究人员重要的工具去研究小麦功能基因组。
拟南芥的发芽分子遗传学先前的研究已经表明可以利用比较分子遗传学去鉴定重要的农艺基因,因此可以问利用植物模型中已存在分子遗传学信息去研究小麦穗发芽是否可行,特别是去鉴定一些转换过程如从胚胎成熟、籽粒成熟到发芽和幼苗形成中的重要的调节因子作为潜在的候选基因,这些过程中的发生在拟南芥中已经被研究的非常透彻,在拟南芥中有许多已经得到表明的突变位点影响着从种子发育到发芽的过程,这些已经被表述为“特有的种子”的位点依据其行为分为两类,一些在种子发育过程中高度的多向性,另一些有更多的受限制的行为,例如,ABI3、LEC1、LEC2和FUS3位点突变会导致种子中胚胎表型像籽苗,然而其他位点的突变(包括COMATOSE)会抑制发芽,通过突变发鉴定的其他位点调节着生物合成途径和激素的行为,这些激素包括脱落算、赤霉素、乙烯和油菜素内酯,还包括代谢分子(如葡萄糖),母体效应的位点同样会影响种子发芽的表型,通过这些表型突变体的逐一的和连续的分析,可以去假设这些转化是被相反的调节因子所控制,或者抑制或者增强发芽潜能,许多位点(包括ABI3, LEC1,LEC2 and FUS3)有着双重职能,既能抑制发芽又能促进胚胎成熟过程,因此在种子脱落之前这些功能会防止未成熟的芽发育形成胚!有大量的位点(包括ABI3, LEC1, LEC2和FUS3)已经被克隆出来了,编码转录因子,像蛋白质一样的转录因子,表明许多与调节发芽有联系的过程是在转录水平上调控的,激活和抑制基因转录是这些转变过程中的重要控制程序,有趣的是已经表明ABI3, FUS3和LEC2位点是编码包含保守域的蛋白与最初被鉴定是起源于玉米的VP-1转录因子的区域(B3结构域域)非常相似,这个转录因子已经被用来编码一个序列特异性非常高的DNA连接行为。
Vp-1和ABI3蛋白在其他一些结构域(称为B1和B2)有着非常高的序列相似性,这两种突变体的表型是非常相似的(包括未成熟的芽、对ABA的不敏感、调控特异基因表达),这表明他们是同源的。
它们蛋白质结构、同源基因突变体的表型的相似性表明这个位点是植物种子到幼苗转变过程中的主要调控调节因子,其他发现的一些与B3结构域具有同源性的蛋白也表明这些蛋白在调控种子成熟和发芽的过程中发挥着重要的作用,可能是在这些过程中发挥作用的作为顺式作用元件的DNA连接蛋白,而这些顺式作用元件位于下游基因启动子,近期的工作表明“Ry图形”(由CATGCATG的变异组成)在许多具体的种子中基因正确转录中是必须的,这些行为是由ABI3 and FUS3共同调节的,而实际上在拟南芥的基因组中显示这些元件是位于许多基因的上游,大量的研究表明在突变体背景下许多基因的表达发生了改变,与应用基因芯片方法获得的其他结果相联系可以去可以去界定有哪些基因被这些因子所调节,还可以去鉴定这些目标基因在配萌发过程中抑制发芽的机制。