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基因组学题库一基因组学介绍1 基因组与基因组学基因组是指生物的整套染色体所含有的全部DNA序列，是生物体所有遗传信息的总和。
基因组学（Genomics）是以生物信息学分析为手段研究基因组的组成、结构、表达调控机制和进化规律的一门学科，研究对象是基因组结构特征、变演规律和生物学意义。
2 C质与C质悖论C值（C value)通常是指某一生物单倍体基因组DNA的总量。
C值悖论（C Value Paradox)：生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加。
3 人类基因组计划及其8个目标人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。
美、英、法、德、日和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。
按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。
其8个目标：1）人类DNA序列（Human DNA sequence）；2）开发测序技术（Develop sequencing technology）；3）识别人类基因组序列变异（Identify human genome sequence variation）；4）功能基因组学技术（Functional genomics technology）；5）比较基因组学（Comparative genomics）；6）伦理、法律、社会问题（ELSI: ethical, legal, and social issues）；7）生物信息学和系统生物学（Bioinformatics and computational biology）；8）Training and manpower。
4 什么是宏基因组（metagenomics）？研究一类在特殊的或极端的环境下共栖生长微生物的混合基因。
生境中全部微小生物遗传物质的总和。
它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因，目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和。
变异的法则：重复的、残留的低级构造容易变异正如小圣提雷尔所说，在物种和变种中，如果将同一个体的任何构造或器官（如蛇的脊椎骨、多雄蕊花中的雄蕊等）重复多次，它重复的次数就容易变异；相反的，同样的构造或器官，如果重复器官较少，就更具有稳定性，这似乎已经成为一种规律了。
小圣提雷尔和一些植物学家进一步指出，重复的器官，在构造上也非常容易发生变异。
这正是欧文教授所说的“生长的重复”，并且他认为这是低等生物的标志。
上述观点似乎与博物学家的普遍看法是一致的，即在自然界中，低等生物比高等生物更容易发生变异。
我认为这种情况下，所谓的低级是指生物的一些构造很少专门用于某种特殊功能。
只要同一构造必须实现多种功能，我们也许可以发现为什么它容易发生变异，因为自然选择对这种器官比对专营一特殊功能的器官宽松。
就好比一把有各种用途的刀，可以是各种形状；但是有特殊用途的刀，通常形状都是特定的。
永远不要忘记，自然选择只在对生物有利的情况下才会发挥作用。
一般学者认为，退化的构造容易产生高度变异，以后我们会对这个论题进行讨论。
我在这里仅做一点补充，它们的变异似乎是由于其无用性引起的，因此自然选择无法对这些变异发挥作用。
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DNA含量的不同解释方式人类的DNA是构成我们身体的基础，它是我们所有细胞的蓝图，规定了我们的生理特征和行为方式。
但是，对于DNA含量的解释方式，科学界目前仍有一些争议与研究。
一、DNA含量的基本意义DNA含量的基本意义是指细胞中DNA的总量。
一个生物的DNA含量通常与其生命历史相关。
比如，多数动物的细胞DNA含量越高，其体型趋于较大，寿命较长，而细胞DNA含量较低的生物则体型较小，寿命较短。
同时，DNA含量还与生物的核型等相关特性密切相关。
二、C值悖论在对DNA含量进行研究时，科学家们发现了一个神奇的现象，即“C值悖论”。
有些生命体系中的DNA含量可以远高于其他生物的DNA含量，例如某些蚊子的DNA含量是其他昆虫的数十倍之多，而这些生物的核型却与其它动植物一样单纯。
对此，科学家们提出了两种解释方式。
三、基因多样性假说基因多样性假说主张，高DNA含量生物相较于低DNA含量生物，其基因重复率更低，因而具有更高的基因多样性和适应性。
根据这一假说的观点，DNA含量的不同，不一定代表生物基因组的大小或复杂程度，而是反映了生物的基因多样性和生存适应性差异。
四、稳定性选择假说稳定性选择假说认为，高DNA含量生物拥有多余的DNA序列，使它们能够在处于环境压力下时更为稳定，这些多余的DNA序列扮演了“保险”和“库存”的角色。
许多高DNA含量生物被认为具有抵抗性，因为它们在面临不适宜生存的环境时，有足够的库存DNA。
五、可能的进一步解释方式虽然上述两种解释方式都有一些合理性和多年的研究支持，但是科学家对“C值悖论”的解释仍然持续探讨。
一些科学家提出了新的可能性解释方式。
例如，有些研究表明，DNA含量的不同可能与基因表达有关，DNA含量的多少可能并不像以前认为的那样仅仅受到生存的压力和其他环境因素的制约。
此外，有些科学家建议将大规模的DNA含量分析作为一种新的生物分类法，认为这种方法可以更准确地分类生物，更为准确地了解生物相关的基因。
费米悖论1950年的一天，诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时，突然冒出一句：“他们都在哪儿呢？”这句看似简单的问话，就是著名的“费米悖论”。
“费米悖论”隐含之意是，理论上讲，人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球，那么，外星人只要比人类早进化100万年，现在就应该来到地球了。
换言之，“费米悖论”表明了这样的悖论：A.外星人是存在的——科学推论可以证明，外星人的进化要远早于人类，他们应该已经来到地球并存在于某处了；B.外星人是不存在的——迄今为止，人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。
1悖论基础阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。
2产生背景在1950年的一次非正式讨论中，诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人的问题时，突然冒出一句：“他们都在哪儿呢？”，如果银河系存在大量先进的地外文明，那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到。
对这个话题更加具体的探讨最早出现在1975年麦克·哈特的文章中，有时也被叫做麦克·哈特悖论。
另一个紧密相关的问题是大沉默——即使难以星际旅行，如果生命是普遍存在的话，为什么我们探测不到电磁信号？有人尝试通过寻找地外文明的证据来解决费米悖论，也提出这些生命可能不具备人类的智慧。
也有学者认为高等地外文明根本不存在，或者非常稀少以至于人类不可能联系得上。
地球殊异假说有时被认为为费米悖论提供了一种解释的答案。
从哈特开始，很多人开始发展关于地外文明的科学理论或模型。
大部分工作都引用费米悖论作为参考。
很多相关的问题已经得到重视，内容包括天文学、生物学、生态学和哲学。
新兴的天体生物学给问题的解决引入了跨学科的研究手段。
3悖论发展费米悖论亦称费米佯谬，在费米提出之后，该佯谬得到了不断的发展，如今被称为“齐奥尔科夫斯基（K. Tsiolkovsky）·费米·维尤因（D. Viewing）·哈特（M. Hart）·蒂普勒（F. Tipler）佯谬”，这些人都曾参与了费米佯谬的讨论并提出了重要观点。
生命进化历程中的基因多样性和变异性生命的进化，是一个从简单到复杂、从低级到高级、从单一到多样的过程。
在长时间的进化演化中，生物种群中的基因组不断地发生变化和演化，导致基因多样性和变异性。
这种变异性不仅是自然选择的物质基础，也在很大程度上决定了生物的适应性和生存能力。
基因是生物遗传信息的基本单位，每个生物都有自己独特的基因组，其中包含许多不同的基因，它们决定了生物的性状和功能。
基因多样性指的是生物种群中存在多种不同基因型的现象。
这样的多样性反映了生物种群的基因组的多样性和复杂性，有助于增加种群的遗传变异，这对于适应环境和进化演化非常重要。
基因多样性和变异性是生命的重要进化特征，它们对生物的适应性和生存能力有着至关重要的影响。
在自然选择的过程中，具有更好适应环境的个体更容易生存下来，有更多机会繁殖后代，自然选择本质上就是一种选择基因的过程。
在这个过程中，基因多样性和变异性起到了至关重要的作用。
基因多样性和变异性的来源很多，主要包括突变、重组和基因流。
突变是基因发生改变的一种方式，它是由于生物体内部或者外部环境的因素所引起的。
突变可以是单个碱基的变异，也可以是染色体部分或者整个的缺失，重复插入等造成的基因改变。
通过突变的方式，随机变异率增加，也为后续进化过程中的适应性突变提供了可能性。
除了突变外，重组也是基因多样性和变异性的来源之一。
重组是由交叉互换和分离结合这两个过程构成的。
交叉互换是指在染色体的同源染色体互相配对后，发生基因的交换；分离结合是指在染色体的各个位点上，基因的组合是随机分离的。
这样的情况会导致后代的基因编码产生变异，这种变异性对于生物的进化具有积极的推动作用。
除了以上两种方式外，基因流也是基因多样性和变异性的来源之一。
基因流是指生物个体间或不同种群之间基因型的交流，它是影响生物遗传结构的重要因素。
基因流可以改变一个种群的基因型频率，并且从而影响生物个体的适应性和生存能力，从而影响具有基因多样性和变异性的生物种群的进化速度和方向。
分⼦⽣物学⼀、名词解释1.基因组：细胞或⽣物体的⼀套完整单倍体的遗传物质的总和2.C值悖论：⽣物基因组的⼤⼩同⽣物进化的复杂程度不⼀致，这种现象称为C值悖论（“C值反常现象”，“C值谬误”）3.启动⼦：与基因表达启动相关的顺式作⽤元件，是结构基因的重要成分。
4.GU-AG法则：GU表⽰供体衔接点的5′端，AG表⽰接纳体衔接点的3′端。
把这种保守序列模式称为GU-AG 法则。
5.ORF：开放读码框，⼀组连续三联密码⼦组成的DNA序列，由起始密码⼦开始到终⽌密码⼦结束，能翻译指导合成⼀段肽链。
6.SD序列：存在于原核⽣物起始密码⼦AUG上游7~12个核苷酸处的保守⽚段，它与16SrRNA3'端反向互补，可将mRNA的AUG起始密码⼦置于核糖体的适当位置以便起始翻译作⽤。
7.操纵⼦：指原核⽣物中由⼀个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。
8.定时定量PCR技术：利⽤带荧光检测的PCR仪对整个PCR过程中扩增DNA的累积速率绘制动态变化图，从⽽消除了在测定终端产物丰度时较⼤变异系数的问题。
1、中⼼法则：由克连克⾸次提出的遗传信息传递规律，该法则阐明了DNA复制、RNA转录以及翻译产⽣蛋⽩质在⽣命过程的核⼼地位。
2、C值：通常是指⼀种⽣物单倍体基因组DNA的总量，以每细胞内的⽪克数表⽰。
3、操纵⼦：是指原核⽣物中由⼀个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。
4、冈崎⽚段:是在DNA半不连续复制中产⽣的长度为1000~2000个碱基短的DNA⽚段，能被连接形成⼀条完整的DNA链。
5、顺式作⽤元件：存在与基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动⼦、增强⼦、调控序列和可诱导元件等，本⾝不编码任何蛋⽩质，仅仅提供⼀个作⽤位点，与反式作⽤因⼦相互作⽤参与基因表达调控。
6、SD序列：存在与原核⽣物起始密码⼦AUG上游7~12核苷酸处的⼀种4~7个核苷酸的保守⽚段，它与16S rRNA 3’端反向互补。
【新教科版知识梳理及精典考题】六年级科学下册生物的多样性2.1校园生物大搜索（教科版）基础知识梳理1.生物多样性是指地球上生命的丰富性。
不同的生物：病毒，细菌，真菌，动、植物等。
2.生物多样性是一个多层面的概念，包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。
3.生物多样性是地球生命存在的基础。
4.生物为人类提供了食物、建筑、家居材料及其他生活、生产原料。
它们在维持气候、保护水源、土壤和维护生态环境等方面作出了巨大的贡献。
生物的贡献：蒸馒头需要用到酵母菌；森林能够调节空气、为人类提供木材、保护水资源等。
5.生态环境是指生物及其生存繁衍的各种自然因素、条件的总和，是一个大系统，由生态系统和环境系统中的各个“元素”共同组成。
6.生活中常见的植物松树、苔藓、狗尾草、柳树、杜鹃花、杨树等。
7.生活中常见的动物麻雀、燕子、蚜虫、鼠妇、瓢虫、蚯蚓、蚂蚁、蜈蚣、苍蝇等。
8.调查是围绕一定的主题进行了解、考察的科学研究方法。
9.调查是科学探究常用的方法之一，一般在自然的过程中进行。
通过实地考察、访问、座谈、问卷、测验和查阅书面材料等方式搜集反映研究对象的材料。
10.调查的基本过程：明确调查任务、制订调查方案和进行实地调查。
11.科学家研究一个区域的生物多样性，通常要对这个区域的生物种类进行调查：一是统计一个区域内生物的种类数目，二是统计单位面积内生物的种类数目。
★常考题型★判断题1.保护生物多样性就是在保护我们的地球。
( √ )2.生态环境由生态系统和环境系统中的各个“元素”共同组成。
( √ )3.病毒对生物只有害处，没有益处。
( × )解析：利用灭活的病毒研制疫苗可以预防疾病。
4.在校园生物调查活动中，可以从脚印粪便、毛发等踪迹推测藏起来的动物。
( √ )5.在校园生物调查活动中，可随意采摘植物和任意捕捉小动物。
( × )6.如果校园中的生物较少，可以到周围公园或田间开展调查活动。
( √ )7.现在环境好了，自然界里的小鸟太多了，我们捕捉几只没关系。
中国科学技术大学2020—2021学年第1学期
《现代分子生物学》考试试卷（A卷）
院/系年级专业姓名学号
考生答题须知
1．所有题目答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。
请考生务必在答题纸上写清题号。
2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。
3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。
4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
中国科学技术大学2020—2021学年第1学期《现代分子生物学》考试试卷（A卷）
标准答案。
