分子生物学L1-L6 问题及答案

L1

1. Nucleic acid is the genetic material (to explain via four examples)

(1)DNA是细菌的遗传物质：细菌转化实验为DNA是遗传物质提供了首要证据。从第一个菌株抽提DNA，然后加入到第二个菌株中，能使遗传特性从一个细菌菌株传递到另一个菌株。肺炎球菌属能引起肺炎导致老鼠死亡，其荚膜多糖有S型和R型两种，S型肺炎球菌能与活的S型菌一样，能同时杀死老鼠，这说明其中存在一种转化物质，这种转化物质纯化后发现是DNA，所以DNA是细菌的遗传物质。

(2) DNA是病毒的遗传物质：噬菌体感染大肠杆菌的实验证明DNA是病毒的遗传物质。当细菌的DNA和蛋白质组分被标记上不同的放射性同位素32P及35S时，实验后发现仅有DNA被传递到感染细菌所产生的子代噬菌体中，这就很好的证明了DNA是病毒的遗传物质。

(3) DNA也是动物细胞的遗传物质：当DNA加入到某种在培养基中培养的真核单细胞生物群落中，核酸就会进入到细胞中去，其中有一部分就会合成出一些新的蛋白质。例如胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的合成实验，DNA 被导入受体细胞中后，便成为受体细胞的一部分，与其他部分按相同的方式遗传，导入DNA的表达将使细胞产生一些新的特性，初期这些实验仅仅在那些培养基中培养的单细胞中获得了成功。现在人们已经成功的通过显微注射技术将DNA导入老鼠的受精卵并使之成为其遗传物质的一个稳定的组成部分。这些实验直接说明DNA不仅是真核生物的遗传物质，而且能够在不同物种间相互转移并保持功能活性。

(4)有一些病毒如烟草花叶病毒（TMV）等就使用另一种核酸——核糖核酸（RNA）作为遗传物质，其化学组成结构与DNA只是略有不同。烟草TMV重建实验很好的说明了RNA在生命体中起着相同的作用。由此可见，遗传物质的本质就是核酸。实际上，除了一些RNA病毒外，其余生物的遗传物质都是DNA。

2.(1)3'—即一个核苷酸中五碳糖第3个C原子所连接的羟基端，它可与另一分子核苷酸的5′-磷酸基形成3′,5′- 磷酸二酯键。

(2)5'—即一个核苷酸中五碳糖第5个C原子所连接的磷酸端，它可与另一分子核苷酸的5′-磷酸基形成3′,5′- 磷酸二酯键。

3.(1)A：腺嘌呤（Adenine）(2)C：胞嘧啶（Cytosine）(3)T：胸腺嘧啶（Thymine）(4)G：鸟嘌呤（Guanine），

4. Melting temperature：DNA的熔解温度。是指通过加热由双链变为单链这一系列温度的位于中部的

那一点。

5. Spontaneous mutations：自发突变。凡自然界中发生的突变，不管其产生原因是由于DNA复制发生错误还是环境的损伤，都统称为自发突变。

6.Transition：转换。即指一种嘧啶被另一种嘧啶代替，一种嘌呤被另一种嘌呤代替，G-C对被A-T对替换，或者相反。

Transversion：颠换。即嘌呤被嘧啶代替或者相反，因此A-T对变成了T-A或C-G。

7.Hotspot：突变热点。是突变发生频率高的位点或重组频率高的位点。

8.Modified bases：修饰碱基。是除了那些在DNA(T、C、A、G)、RNA(U、C、A、G) 合成时的四种通用碱基之外的一些碱基，由核酸合成后修饰产生。

9.Denaturation：变性。描述DNA从双链转变为单链的状态，链分开的过程经常伴随着加热过程。

10.Hybridization：杂交。RNA和DNA链互补配对形成RNA-DNA杂合链的过程。

11.Renaturation(annealing)：复性。DNA双螺旋分子变性后的互补单链再结合成双链的过程。

12.如何理解结构决定功能（举2个以上的实例说明）

L2

(1) Viroid：类病毒。是一类没有蛋白质外壳包裹的、仅具有小分子量环状单链RNA的植物病毒。

(2) PSTV：（potato spindle tuber virus）土豆纺锤体管状病毒。由359个核苷酸组成的单链闭合环状RNA，分子中包括26个由碱基配对组成的双螺旋区和27个单链内环，呈棒状，没有折叠的三级结构。

(3) Prion：朊病毒。是一种蛋白质样感染因子，不含核酸但表现出可遗传的特性。例如PrP SC，羊骚痒病和牛海绵体脑病。

PrP C—朊病毒相关蛋白（prion related protein）。正常脑组织中产物，并可被蛋白酶完全水解，是28kD的疏水性球状蛋白。

PrP SC—被感染脑组织中的产物，不能被蛋白酶水解。

(4)Scrapie (羊瘙痒病)：羊瘙痒病是由蛋白质组成的感染剂。

(5) allele：等位基因。是指位于染色体同一位置分别控制两种不同性状的基因。如基因型Aa，A和a就互为等位基因。

(6) How to assign mutations to genes via the cis/trans test (give an example)?

通过顺反试验如何将突变分配给基因？（举一例）

互补实验可以用来决定两个突变是否存在于相同基因或不同基因中，该实验包括构建包含两种突变的杂合子。互补实验对照组中，如果两个突变位于同一条基因中，可看到在反式和顺式配置中，存在着不同的表型。反式配置是突变型的，因为每一条等位基因都有（不同的）突变；但顺式配置是野生型的，因为一条等位基因有两个突变，而另一条等位基因就没有突变。实验组中，如果两个突变位于不同的基因中，我们总能看到野生型，因为每条基因总有一条野生型和一条突变型等位基因，且配置是不相关的。因而，不能互补意味着两个突变是处于同一遗传单位内，不能互相补偿的突变被认为组成了一部分相同的互补群。另一种用来描述由互补试验定义的遗传单位是顺反子，它等同于基因。这也很好的解释了基因的互补性。

(7) Gain-of-function mutation：功能获得型突变。该突变蛋白质获得新的活性(或功能)，这种性质是显性的。

Null mutation：无效突变。该突变使基因的活性完全消失，因为该基因已被删除。

Loss-of-function mutation：功能丧失型突变。即该突变使某一基因失活，这种性质是隐性的。Leaky mutants：遗漏突变。突变后基因仍存在部分功能，因为突变后的蛋白质存在部分活性(错义突变)，或者因为产生了少量的野生型蛋白质(无义突变)。(此突变不影响表型，功能并不是必需的)。

(8) Each allele has a different phenotype, why (illustrate by example)?

为什么每个等位基因都有一种不同的表型（请例证）

基因座可有许多不同的突变等位基因，复等位基因的存在可允许杂合子发生任何形式的等位基因组合。如果每一种变化都产生一个隐性突变，并且它会阻止活性蛋白质的产生，那么一条基因内就会有很多这样的突变。多种可改变蛋白质结构的氨基酸替换均能有效地减弱它的功能。同一条基因的变异体称为复等位基因，它们的存在使突变体之间能够形成杂合子，这些复等位基因之间的关系有各种形式。除了最简单的情况外，通常一系列等位基因往往具有不同的表型。例如，黑腹果蝇的w基因座上有一系列的等位基因所表现的从红眼一直到白眼的多种眼色，其颜色从深到浅均有。在黑腹果蝇控制眼色的w基因座的杂合子中，红色（野生型）相对于其他基因来说是显性的，它们有很多不同的突变等位基因，尽管一些突变基因并未产生眼睛颜色，但是一些基因产生了颜色。因此，每一种突变等位基因代表了该基因的不同突变，这些突变不会完全破坏基因的功能，而会保留一定的活性，由此会产生特征性的表型。

(9) The specificity determines the blood group for human (illustrate by example) .

决定人类血型的特异性（举例阐述）

基因座可能会有不止一条野生型等位基因，即基因座可能会有等位基因的多态分布，而无任何一条等位基因可以被认为是野生型的。在任何一个遗传位点上并非一定要有一个野生型基因。人类血型系统的比较就提供了一个例子，ABO血型基因座编码半乳糖基转移酶，其特异性决定了血型的差别。功能缺失可由空白型表示，即O型。但是功能性的A型和B型是共显性的，并且对O型表现出显性。在所有的个体中都产生O型或者H型抗原，它们含有特殊的碳水化合物基团连接到蛋白质。ABO等位基因编码一种半乳糖基转移酶，能够在O抗原加上糖基，其特异性决定了血型。A、B等位基因表达相应的转移酶并利用相应的碳水化合物辅因子产生了A、B抗原，O等位基因无法表达产生转移酶，因此O抗原没有发生修饰。但A和B都不能被认为是野生型的，因为他们表达出一种功能，而没有存在功能缺失或者新功能的产生。这种现象，即一个群体中存在多条功能型等位基因，被称为多态性。

L3

(1)DMD：杜兴氏肌营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy）。是一种肌肉退化失调疾病，X染色体连

锁疾病。

(2) DHFR：二氢叶酸还原酶（dihydrofolate reductase）。哺乳动物的DHFR基因较大，含有6个外显子，相当于2000个碱基的mRNA，但是由于内含子较大，使得DNA的长度远远大于mRNA。哺乳动物的该基因具有相似的构成，即它有较短的外显子和较长的内含子，但相应的内含子之间的长度变化广泛。

(3)Conservation of exons and its application：

①外显子就是在DNA序列中被转录成mRNA片段的一段序列。外显子序列通常处于编码氨基酸序列的选

择压力下，因而它们很少发生变化，且很多改变不影响密码子意义，同时其不利突变可因不利选择而被有效地去除，因而它在进化中具有保守性。

②应用：通过外显子的保守性可以分离基因。通过确定那些在许多生物中都存在的序列片段可以鉴定编码区域，而外显子的保守性可以作为这种鉴定的基础。许多生物中含有这样功能保守的基因区域，这些代表蛋白质的序列应当具有两个特性：①它必须有一个开放阅读框(ORF)；②在其他生物中很可能存在与它相关的序列。这些特征就可以用来分离基因。在鉴定一些具有医学意义的基因时，一种可行方法已经被证实：从一定区域中筛选相对短的片段，寻找具有上述两个特性的保守基因。

(4)translocation：易位。染色体片段位置的改变称为易位（用t表示），它伴有基因位置的改变。

(5)Chromosome walking and its application：

①染色体步移。即从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针从文库中筛选第二个重组克隆，

该克隆插入片段含有与探针重叠的顺序和染色体的其他顺序。从第二个重组克隆的插入片段再分离出末端小片段筛选第三个重组克隆，如此重复，得到一个相邻的片段，等于在染色体上移了一步。该技术通过逐一克隆来自染色体基因组DNA的彼此重叠的序列，从而慢慢靠近目的基因。

②应用：染色体步移技术是一种重要的分子生物学研究技术，使用这种技术可以有效获取与已知序列相邻的未知序列，即侧翼序列。染色体步移技术主要有以下几方面的应用：①根据已知的基因或分子标记连续步移，获取人、动物和植物的重要调控基因，可以用于研究结构基因的表达调控。如分离克隆启动子并对其功能进行研究；②步查获取新物种中基因的非保守区域，从而获得完整的基因序列；③鉴定T-DNA或转座子的插入位点，鉴定基因枪转基因法等转基因技术所导致的外源基因的插入位点等；④用于染色体测序工作中的空隙填补，获得完整的基因组序列；⑤用于人工染色体PAC、Y AC和BAC的片段搭接。

(6)exon trapping and its application：

①外显子捕获技术。即通过对基因组片段迅速扫描从而得知外显子的存在的一种技术。

②应用：外显子捕捉技术用了一种特殊的载体，它要求这种载体带有强启动子且在两个外显子之间只有一个内含子，当这个载体转染到细胞后，可转录产生大量的含有两个外显子序列的RNA。如果基因组片段中含有一个外显子，那么它的序列可以在细胞质RNA中被发现，但如果基因组片段中只由内含子中的序列组成，那么剪接就不会发生，且mRNA也不会运输到细胞质中。

(7) 5'-UTR、3'-UTR：5'-UTR从mRNA起点的甲基化鸟嘌呤核苷酸帽延伸至AUG起始密码子。3'-UTR从编码区末端的终止密码子延伸至多聚A尾巴（Poly-A）的末端。

(8) globin：珠蛋白。具有携带氧能力的蛋白质

(9) Rubisco：1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶。是一种酶(EC 4.1.1.39)，分子量约为53kD，由8个大亚基和8个小亚基组成，是光合作用中决定碳同化速率的关键酶。

(10) What’s the function of the Rubisco and why it can be used for animals?

L4

(1) shot-gun approach：鸟枪法。在进行基因克隆的第一步，基因组DNA的片段化时，如果待克隆的给

体材料是双链的基因组DNA，有好几种方法都可以用来制备片段化的DNA群体。其中最简单的一种办法是利用限制酶消化给体基因组DNA。这种消化产物，不经过凝胶电泳分部分离，就直接用来同载体分子作连接反应的克隆方法，叫做鸟枪法(shot-gun approach)。

(2)衔接物：是一种用人工方法合成的DNA短片段，具有一个或数个在其要连接的受体DNA上并不存在的限制酶识别位点。

(3)末端转移酶：（Terminaltransferase,TdT）是一种无需模板的DNA聚合酶，催化脱氧核苷

酸结合到DNA分子的3'羟基端。

(4) Saccharomyces cerevisiae：

酿酒酵母，又称面包酵母或者出芽酵母。酿酒酵母是与人类关系最广泛的一种酵母，不仅因为传统上它用于制作面包和馒头等食品及酿酒，酿酒酵母还是第一个完成基因组测序的真核生物，它在现代分子和细胞生物学中用作真核模式生物，其作用相当于原核的模式生物大肠杆菌。酿酒酵母是发酵中最常用的生物种类，它的细胞为球形或者卵形，直径5–10 μm，繁殖的方法为出芽生殖。

(5) C. elegans：秀丽隐杆线虫，是一种可以独立生存的线虫，长度约1mm，生活在温度恒定的环境中。C. elegans大部分是雌雄同体个体，其基因组很小且与原核生物相似。它被做为一种模式生物被大量应用于现代发育生物学、遗传学、基因组学的研究中，尤其在研究细胞分化方面特别有贡献，而且是第一个基因组完全被测序的多细胞生物。

(6)非互补粘性末端DNA分子间的连接方法。

具有非互补粘性末端的两种DNA片段之间，经过专门作用于单链DNA的Sl核酸酶处理变成平末端之后，可以使用T4DNA连接酶进行有效连接。可以使用附加衔接物的办法来提高平末端间的连接作用的效率。衔接物是一种用人工方法合成的DNA短片段，具有一个或数个在其要连接的受体DNA上并不存在的限制酶识别位点。如果要连接的是具有非互补的粘性末端的载体分子和外源DNA片段，可先用Sl核酸酶除去粘性末端，形成平末端的片段，便可按平末端连接法分别给它们加上相同的一段衔接物。如此带有衔接物的载体分子和外源DNA片段，随后再用只在衔接物中具有的唯一识别位点的限制酶切割，结果就会产生出能够彼此互补的粘性末端。这样就可以按照常规的办法，用T4 DNA连接酶将它们连接起来。此外，应用附加接头或同聚物加尾技术也能够有效地连接DNA分子。

(7) How to prevent the formation of circular molecule for linear vector？

如何阻止线性载体形成环化分子？

阻止经限制酶切割后的线性载体分子自身的再环化作用，可以提高DNA片段的插入效率。目前阻止线性载体形成环化分子通用的方法有三种：第一，用碱性磷酸酶处理由限制酶消化产生的线性载体分子；第二，使用同聚物加尾连接技术；第三，应用柯斯质粒。

(8) gene amplification：

基因扩增。是指带有外源DNA片段的重组体分子在体外构成之后，导入适当的寄主细

胞进行繁殖，从而获得大量的单一的重组体DNA分子的过程。

(9) transformation：转化。在基因操作中，感受态的大肠杆菌细胞

捕获和表达质粒载体DNA分子的生命过程。

(10) How to clone the gene via complementation?

如何通过互补作用克隆基因？（举例）

如果被克隆的DNA片段，同重组体DNA分子的寄主细胞的染色体DNA是同源的，那么使用互补作用进行基因克隆，是一种十分有效的方法。它的一种最简单的方式是，将大肠杆菌DNA的克隆片段“库”，即一组含有大肠杆菌基因组全部DNA序列结构的重组体DNA分子的异源群体，导入一种大肠杆菌营养缺陷型菌株的受体细胞。然后将此受体细胞涂布在一种缺少该菌株所需要的底物的基本培养基上。因此，只有那些获得了营养缺陷型互补基因的受体细胞才会长成转化子菌落，从而得到目的DNA片段克隆。

例如a-互补实验，由a-互补产生的LacZ+细菌在诱导剂IPTG的作用下，在有生色底物X-Gal存在的培养基中产生蓝色菌落，因而易于识别。然而，当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，导致无a-互补功能的氨基端片段，使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落。这种重组子的筛选，又称蓝白筛选。

(11) How to produce cDNA library?

如何构建cDNA文库？

cDNA克隆的基本过程是通过一系列的酶催作用，使总poly(A) mRNA制剂转变成双链cDNA群体，并插入到适当的载体分子上，然后再转化给大肠杆菌寄主菌株的细胞内，如此便构成了包含着所有基因编码序列的cDNA基因文库。其具体步骤如下：

①分离细胞总RNA，然后从中纯化出主要含mRNA的部分。一段仅由脱氧胸腺嘧啶核苷酸组成的寡聚核苷酸[oligo(dT)]，能够同惰性物质如纤维素（或琼脂糖）结合。当细胞总RNA制剂通过已用oligo(dT)处理过的纤维素柱时，mRNA分子的pol(A)尾巴便会同oligo(dT)序列杂交而粘附到柱子的填充物纤维素上，而其余的rRNA 及tRNA分子则流出柱子。经过处理，可从纤维素柱子中洗脱下了纯净的mRNA分子。

②合成第一链cDNA。其中一种方法叫做oligo(dT)引导的cDNA合成法。另外一种叫做随机引物引导的cDNA 合成法（randomly primed cDNA synthesis）。此法的基本原理是，根据许多可能的序列，合成出6～10个核苷酸长的寡核昔酸短片段（混合物），作为合成第一链cDNA的引物。在这种情况下，cDNA的合成可以从mRNA 模板的许多位点同时发生。

③将mRNA-DNA杂交分子转变为双链cDNA分子。可采用自我引导合成法或置换合成。

④将合成的双链cDNA重组到质粒载体或噬菌体载体上，导入大肠杆菌寄主细胞增殖。重组的方式是先用末端转移酶给双链cDNA分子加尾，或者更常用的是将人工合成的衔接物加到双链cDNA分子的两端，尔后再同经适当处理而具有相应末端的载体分子连接。将如此构成的重组体分子导入大肠杆菌寄主细胞进行扩增，于是便得到了所需的cDNA文库。

(12) How to clone gene for genome?

如何克隆基因组DNA？

基因组DNA克隆与cDNA克隆不同，它的出发材料是基因组DNA。由于cDNA分子比较小，可以在质粒载体上克隆。高等真核生物染色体基因组DNA的基因文库，通常是用λ噬菌体或柯斯质粒作载体构建的。

①应用λ噬菌体载体构建基因组文库。第一步是，从给体生物制备基因组DNA，并用限制酶消化法产生出适于克隆的DNA片段。然后，在体外将这些DNA片段同适当的λ噬菌体连接成重组体分子，并转化到大肠杆菌的受体细胞中去。最后，从转化子克隆群体中挑选出含有目的基因的克隆。

②应用柯斯质粒载体构建基因组文库。为了使真核基因组DNA克隆到柯斯质粒载体上，需用核酸内切限制酶Sau3A局部消化基因组DNA。然后分离收集分子量为35～45kb的片段群体，并同线性化处理的柯斯质粒载体DNA连接重组。经体外包装之后，感染给大肠杆菌寄主细胞。在细胞内，柯斯质粒载体按质粒特性进行复制扩增，形成基因组文库。

L5

1.Plasmid：质粒。是一类在细菌染色体外能自主复制的环形双链DNA。

λPhage：λ噬菌体。它是一种感染大肠杆菌寄主细胞的温和噬菌体，已成为主要的基因克隆载体，可以携带较长的外源DNA片段，其最大容量为18-22kb。线性λ噬菌体分子的两端各有一条由12个核苷酸组成的彼此互补的单链延伸末端，由这段粘性末端结合形成的双链区域叫cos位点。

Cosmid：柯斯质粒。一类人工建造的，含有λ噬菌体DNA的cos位点和质粒复制子的特殊类型的质粒载体，其DNA可以在体外被包装到噬菌体的外壳内。所以柯斯质粒兼具λ噬菌体与质粒载体的特性，具有高容量的克隆能力，可用于克隆大片段的DNA分子，它克隆外源DNA的片段约为35-45kb。

2.举例阐述互补作用基因克隆。（参见L4）

3.利用cDNA克隆某基因(举例)。

cDNA克隆的基本过程是通过一系列的酶催作用，使总poly(A) mRNA制剂转变成双链cDNA群体，并插入到适当的载体分子上，然后再转化给大肠杆菌寄主菌株的细胞内。如此便构成了包含着所有基因编码序列的cDNA基因文库。例如，具有poly(A)的mRNA在oligo(dT)引物和反转录酶的作用下，可合成出双链cDNA。随后将它与质粒载体构成重组分子，并转化给大肠杆菌寄主细胞进行扩增。应用这种方法能够分离和扩增我们所期望研究的基因或DNA片段。

4.GATC：即同尾酶酶切后产生的粘性末端GACT序列。同尾酶是一组来源不同，识别序列各异，但能够切割形成相同粘性末端GACT序列的限制性内切酶。例如BamHI、BglI和Sau3A即是一组同尾酶。

5.举例说明基因定位克隆的使用。

基因定位克隆（map-based cloning）是用于分离其编码产物尚不知道的目的基因的一种有效的方法。

举例如下：具体的步骤是先将目的基因，亦即目的基因的突变定位到染色体上，并在目的基因的两侧确定一对紧密连锁的RFLP或RAPD分子标记；接着利用最紧密连锁的一对两侧分子标记作探针，通过染色体步移技术将位于这两个分子标记之间的含目的基因的特定的基因组片段克隆并分离出来；最后是根据其同突变体发生遗传互补的能力从此克隆中鉴定出目的基因。成功地应用基因定位克隆技术分离目的基因的两个必要条件是，以酵母人工染色体YAC（yeast artificial chromosome）为载体构建含有大片段DNA的YAC库；另一个必要条件是要有可用的同目的基因紧密连锁的DNA探针。

6. genome：基因组。即生物体所拥有的全部DNA序列，包括所有的基因及基因间的序列。因此，基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。（说的更确切些，核基因组是单倍体细胞核内的全部DNA分子；线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子；叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子）。

7. genetic map（linkage map）：根据遗传重组实验的重组频率结果绘制的，用来表示同一条染色体上不同基因（或特定DNA序列区）之间的排列顺序及其相对距离的线性图，叫做遗传图谱或连锁图谱。

8. genetic polymorphism：遗传多态性。即在一个基因座上有多条等位基因的现象。

9.SNP：单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism），它是指来自不同生物有机体基因组DNA同一部位上的单个核苷酸的差异，是第三代分子遗传标记。

10.蛋白组学研究中所用的方法及原理。

①蛋白质组学研究中以前最常用的方法是二维电泳（2DE），二维电泳的第一维过程中，利用等电聚焦原理，蛋白质依其等电点的不同被分离开来，第二维的过程是用SDS-PAGE将蛋白质依分子量的不同加以分离，电泳结束后可将胶片以银染或考马斯亮蓝染色，让蛋白质显现出来。

②目前基于色谱分离与质谱的大规模蛋白质鉴定技术已成为蛋白质组学研究的中心。这种技术可以大规模地对蛋白质进行分析，通过质谱仪把蛋白质或肽段的组成信息以一级图谱与二级图谱的形式表现出来，最后把这些图谱与蛋白质或肽段产生的理论图谱相比较确定相似性（也即搜库），并最终确定样品中包含那些肽段，并通过肽段与蛋白质的对应关系，最终推断样品中包含的蛋白质。

③随着蛋白质组学的发展，定量蛋白质组学（比较蛋白质组学）也获得了广泛研究。它不仅检测基因表达的全部蛋白质，而且要检测其表达蛋白质的含量。定量蛋白质组学的主要研究内容可以说是蛋白质定量技术，而这种技术是生物标志物发现的重要途径。例如Label-free蛋白质组学非标记定量技术，其原理是利用DeCyder MSTM软件对液相色谱串联质谱数据由谱峰形式转化为直观的类似双向凝胶的图谱，谱图上每一个点代表一个肽段，而不是蛋白质，再比较的不同样本上相应肽段的强度，从而对肽段对应的蛋白质进行相对定量。

12.限制性位点能否体现孟德尔遗传的特性。

限制性位点能体现孟德尔遗传的特性，限制位点多态性的遗传规律符合孟德尔定律。两个个体之间的限制图谱的不同称作限制性片段长度多态性(RFLP）。基本上，一个RFLP 就是一个SNP，只是这个SNP位于一个酶切位点中，它能够与任何其他遗传标记一样，也可同样用来作为遗传标记。只是它检测的不是一些特征性表型，而是通过检测限制图谱来直接揭示基因型。已有实验很好的证明了限制性位点能体现孟德尔遗传的特性，书上展示了一个祖孙三代的限制性多态家谱，那个图谱表明了DNA 分子标记片段的孟德尔分离规律，在所有可能的配对重组中，某个限制标记的4条等位基因都能找到，并且它们都可以在每一代中独立地分离。

13.RFLP可以作为一种遗传标记。

RFLP，即DNA限制片段长度多态性，它是指应用特定的核酸内切限制酶切割有关的DNA分子，所产生出来的DNA片段在长度上的简单变化。由于核酸内切限制酶是以一种序列特异的方式切割DNA分子，来自一个完整的纯合子个体（所有的基因及DNA序列）的每一种同源的DNA分子，都会在同样的位点被准确地切割。从不同的生态型或不同的地理隔离群植株分离的总DNA中，同源DNA分子通常会表现出序列的趋异性，形成RFLP。这些RFLP是由于DNA序列上的特定变化（突变）引起的，因此它们也能够像其他任何遗传标记一样进行定位，成为一种十分有用的分子标记。基本上，一个RFLP 就是一个SNP，只是这个SNP位于一个酶切位点中，它能够与任何其他遗传标记一样，也可以同样用来作为遗传标记。只是它检测的不是一些特征性表型，而是通过检测限制图谱来直接揭示基因型。

14.genetic markers：通过一定方法可以识别、并可遗传的指标或性状就叫遗传标记。其特点是它可与被标记基因同时遗传。

15.目前遗传研究中所使用用的四类遗传标记。

①Morphological markers(形态学标记) (Plant height，leave color and shape)；

②Cytological markers (细胞学标记) (Nuclear type，triplet)；

③Biochemical markers (生化标记) (Soluble protein，isozyme)；

④Molecular markers (分子标记) (DNA，RNA，rRNA)。

16.①SSR:（Simple Sequence Repeat）简单重复顺序，即微卫星DNA标记；

②RAPD:（Randomly Amplified Polymorphic DNA）即随机扩增多态性DNA；

③AFLP:（Amplified Fragment Length Polymorphism）即扩增片段长度多态性；

④Satellite: 即卫星DNA（重复单位为几百-几千碱基对）；

⑤MS: Microsatellite: 即微卫星DNA (重复单位为2-5碱基对）；

Satellite DNA：卫星DNA。是位于真核细胞染色体中，由许多相同或相关的短小重复序列高度串联重复而成的DNA序列区。它主要存在于染色体的着丝粒部位，通常不被转录。因其碱基组成中GC含量少，与染色

体其他部分DNA相比具有不同的浮力密度，在氯化铯密度梯度离心后呈现与大多数DNA有差别的“卫星”带而得名。

Minisatellite：小卫星DNA。是一种存在于真核生物基因组DNA中比卫星DNA短的串联重复序列，重复序列单位长度在10-100bp 之间, 且在其重复单元之间并不存在间隔序列。

Microsatellite：微卫星DNA。它是存在于真核基因组DNA中的一种具有比小卫星DNA更短重复单元(2~4bp)的卫星DNA，重复序列单位长度小于10 bp(一般是2-5，最多为6) ,例如真核生物染色体末端的端粒就是一种微卫星DNA。

STR：短串联重复序列（short tandem repeat，STR），又称微卫星DNA(microsatellite DNA)。

VNTR：(Variable number of tandem repeat)，即数目可变的串联重复序列，又称小卫星DNA (Minisatellite DNA)。

17.人类基因组的数目、人类蛋白质组的成员，为什么后者大大多于前者。

人类基因组的数目约为3.3×109bp，约含有3000~4000条基因，而人类蛋白质组约有50000~60000个蛋白质成员。由此可见，尽管人类基因组只有25%是基因，而蛋白质编码区域只占其中的一小部分，人类蛋白质组成员数还是大大多于人类基因组基因数。这是由于存在可变剪接，所以基因的总数比潜在的蛋白质数目少。人类的可变剪接程度比昆虫和线虫的大，约60%的人类基因可能存在可变剪接。因此跟其他真核生物相比，人类蛋白质组增加的程度大于基因组增加的程度。从人类基因组其中的两条染色体上抽出一些基因进行可变剪接研究，我们发现导致蛋白质序列发生改变的基因可变剪接的比率高达80%，如此就可使得蛋白质组的成员增加到50000~60000种。

L6

1.PLoS：公共科学图书馆（Public Library of Science）。它是一个由科学家和医生组成的

非营利机构，致力于把世界上科学和医学的文献作为免费资源向公众开放。

2.Redundancy：冗余。若两个或更多个基因行使着同样的功能，那么这些基因中没有一个基因是必需的。

4.RNA saturation hybridization (RNA-driven hybridization)：

RNA饱和杂交试验(RNA saturation hybridization)，它可以求出在非重复序列DNA中能与mRNA 杂交部分的百分率。将少量非重复序列DNA变性后与过量mRNA混合，使每个与mRNA互补的DNA 序列都能有机会和mRNA形成双链杂合体。这种杂交又叫RNA—驱动的杂交(RNA-driven hybridization)。

5.Rot：即RNA浓度和反应时间的乘积(Rot)。RNA饱和杂交试验的杂交程度受其制约，Rot越大，杂交就越彻底，直到趋于饱和。

6.abundance：在每一个细胞中，每一种mRNA的平均数量被称作这个分子的丰度。

4.biochip：生物芯片。指采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子（比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片）、（细胞等）生物样品有序地固化于支持物（如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体）的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器（比如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄影像机（CCD））对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。由于常用玻片/硅片作为固相支持物，且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。

5.SAGE：基因表达系列分析(基因表达连续分析法)。是一种新的基因表达分析方法，它能对特定细胞或组织中的大量转录本同时进行定量分析。SAGE可以定量分析已知基因及分析未知的基因表达情况。

6.DD法：mRNA差别显示（differential display of RNA by PCR）。它是一种新的研究基因差异表达的有力工具。这个方法的主要程序是将细胞内的mRNA抽提出来，反转录成cDNA，再经PCR随机扩增，通过在测序凝胶上电泳条带的比较筛选出不同的表达的基因，并回收这些DNA片段，经扩增后作为探针，在cDNA或基因组DNA库中扫描找到相关基因。

7.EST：表达序列标签（expressed sequence tag）。是指短的、单次（测序）阅读的cDNA 5′或3′端序列，也包括来自于差异显示和RACE实验的cDNA序列。一般是来自不同组织来源的cDNA序列，长度在300-500bp 左右。

8.HDA：高密度寡聚核苷酸阵列（high-density oligonucleotide array ）

9.RACE: cDNA末端的快速扩增(rapid amplification of cDNA ends)。是一种基于mRNA反转录和PCR技术建立起来的、以部分的已知序列为起点、扩增基因转录本未知区域、从而获得mRNA（cDNA）完整序列的方法。

10.mtDNA：线粒体DNA。环状、并位于线粒体之中独立于基因组之外的DNA。

11.人类线粒体基因组与酿酒酵母的线粒体基因组间的异同。

①相同点：都是具有独特序列的单链环状DNA分子；都含有蛋白质编码基因、rRNA 基因和tRNA 基因。

②不同点：人类线粒体基因组的排列非常紧凑，它没有内含子，部分基因实际上是重叠的，几乎每个碱基对都是基因的一部分。除了D环，一个与DNA的复制起始有关的区域外，在人类线粒体基因组16569个碱基中，位于顺反子之间的碱基数目不超过87个。人类线粒体DNA有22条tRNA基因、2条rRNA基因和13条蛋白质编码基因。15条中的14条蛋白质编码基因或者rRNA 编码基因转录的方向相同。14条tRNA 基因是顺时针方向表达的，8条是逆时针方向。

酿酒酵母线粒体基因组（84kb）由于有较长的内含子，所以它比哺乳动物（如人类）细胞的线粒体基因组（16kb）长约5倍，酿酒酵母线粒体基因组中还有两个比较显著地基因座box和oxi3，这两条基因加起来几乎与哺乳动物的整个线粒体基因组一样长。

12、动物可从植物中得到营养的原因。

Rubisco是核酮糖二磷酸缩化酶，大量存在于植物细胞的叶绿体中。除了光合作用以外，植

物在自然界中的另一大作用就是碳的固定化。从二氧化碳的形态转变成有机物，比如说葡萄

糖等的形态。动物不能直接利用大气中的二氧化碳。

在植物中，由于Rubisco这种酶的存在，经过一系列反应，可以把CO2 转变为磷酸甘油酸

的形式，然后在被其他酶变成蔗糖等有机物，供植物使用。