分子遗传学部分重点教材
典型的真核基因的结构——断裂基因（Interrupted gene）包括外显子序列、转录区前后对于基因表达具有调控功能的序列和外显子间的间隔序列(内含子)
将基因组DNA在介质氯化铯（CsCl）中作密度梯度离心可以看到在一条主带以外还有一个或多个小的卫星带，这些在卫星带中的DNA即被称为卫星DNA，这种DNA的GC含量一般少于主带中的DNA，浮力密度也低。
高度可变小卫星DNA（可变数目串连重复序列，variable number of tandem repeat，VNTR），呈高度多态性，可作遗传标记
微卫星DNA（短串联重复，short tandem repeat，STR呈高度多态性，可作遗传标记
?串联重复序列长度多态性（VNTR、STR）在人群中以孟德尔共显性的方式遗传
?可用于标记遗传物质（染色体）的在世代间传递
基因簇与串联重复拷贝基因的区别：基因簇（gene cluster）：由一个祖先基因的复制和趋异形成，基因簇中每个基因成员间相似但不完全相同（DNA序列或表达谱），基因簇中可能存在假基因。串联重复拷贝基因（如rRNA基因）每个拷贝转录产物完全相同，其产物如同由一个基因转录而来。
基因家族（gene family）：一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因。
同一家族中的成员排列在一起——基因簇
更多时候分散在染色体的不同部位，具有各自的表达调控模式
基因超家族（gene super-family）：一组由序列的同源性定义，通过序列比对可以彼此匹配而相关的基因。
决定同源的主要标准是核苷酸（氨基酸）残基的保守性
不同成员间功能可以相关也可以不相关
在进化过程中失去功能的基因成为假基因。假基因特点：不能转录；转录后不能产生有功能蛋白产物
两类假基因（pseudogene）
基因复制产生假基因；反转录转座产生假基因（加工过的假基因，processed pseudogene）
重组与转座是基因与基因组进化的主要动力，自然选择决定进化方向。转座子（Transposon）：存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。基因组中存在的两类转座子：DNA转座子；反转录转座子
人类基因组中存在三种主要的遗传变异
1.简单重复序列长度多态性（simple sequence repeat，SSR）
高度可变小卫星DNA（variable number of tandem repeat，VNTR）
微卫星DNA（短串联重复，short tandem repeat，STR）
在基因组中散在分布，平均每100-200kb有一个SSR
多态性表现为串连重复序列的重复次数可变，即重复单元的拷贝数不同
2.单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism，SNP）定义：出现在基因组DNA分子的特定位置的单个核苷酸置换
3.低频率核苷酸置换和微小DNA序列变异（即突变，通常呈散发，绝大多数有害）
遗传标记（Genetic Markers）：指可追踪染色体、染色体某一节段、某个等位基因（allele）在家系中传递的任何一种遗传特性。它具有两个基本特征，即可遗传性和可识别性。
STR与SNP是最常用的遗传多态性标记。可做标记的有：VNTR，STR，SNP。
表观遗传学（epigenetics）：研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因功能的可逆的、可遗传的变化的一门遗传学分支学科。也指生物发育过程中包含的程序的研究。或者定义为：基因表达通过有丝分裂或减数分裂发生了可遗传的改变, 而DNA 序列不发生改变。
染色质由：DNA、蛋白质(组蛋白、非组蛋白)、cRNA组成，DNA、组蛋白为修饰位点。
表观遗传修饰的位点
1.DNA甲基化（胞嘧啶→5-甲基胞嘧啶，大部分发生在CpG岛（CpG island，基因组中CpG 序列高频出现的区域），通常引起转录抑制）
2.核心组蛋白的共价修饰
甲基化（methylation）
乙酰化（acetylation）
磷酸化（phosphorylation）
DNA与核心组蛋白的共价修饰是表观遗传学的分子基础
常染色质（euchromatin）；异染色质（heterochromatin）
活性染色质（active chromatin）：具有转录等功能活性的常染色质。非活性染色质（inactive chromatin）：不具有转录等功能活性的染色质，包括异染色质和部分常染色质。
表观遗传学修饰与染色质活性状态：
1.活性染色质：DNA无甲基化修饰；组蛋白乙酰化修饰；结合的非组蛋白(组蛋白乙酰转移酶、转录调控因子、RNA聚合酶复合体)
2.非活性染色质：DNA甲基化修饰（CpG岛）；组蛋白去乙酰化修饰；组蛋白甲基化修饰；结合的非组蛋白（组蛋白去乙酰化酶、组蛋白甲基转移酶、DNA甲基转移酶、异染色质结合蛋白）
染色质的基本组成单位——核小体（nucleosome）
核心组蛋白与核小体组装，基本组装单位：H3-H4四聚体
绝缘子（insulator）：能阻断基因激活或失活效应的DNA元件，通过结合特异蛋白发挥功能。
基因组印迹（genomic imprinting）：两个亲本等位基因的差异性甲基化导致遗传自双亲的等位基因间表达行为存在差异（一个亲本等位基因沉默，另一个亲本等位基因保持单等位基因活性）。
通过表观遗传修饰机制异常而发病的遗传疾病举例——脆性X染色体综合症（fragile X syndrome）
病因：FMR-1（fragile X mental retardation 1）基因5’端(CGG)n重复序列动态突变致基因表达沉默
?(CGG)n重复6~50次——正常人；
?(CGG)n重复52~200次——前突变（premutation）；
?(CGG)n重复200~2000次——(CGG)n中的CpG甲基化——基因转录失活——患者智力低下。
真核细胞RNA种类
?结构性RNA（占细胞总RNA的95%）
?核糖体RNA（Ribosomal RNA，rRNA）
?转运RNA（transfer RNA，tRNA）
?核小RNA （small nuclear RNA，snRNA）
?核仁小RNA （small nucleolar RNA，snoRNA）
?功能性RNA（不均一RNA，占细胞总RNA的5% ）
?信使RNA（messenger RNA，mRNA）及其前体
?非编码RNA（non-coding RNA）及其前体
microRNA
lncRNA （long non-coding RNA）
真核生物含有三种RNA聚合酶
?RNA polymeraseⅠ——转录45S rRNA前体（结构性RNA）
?RNA polymeraseⅡ——转录mRNA、pri-microRNA、lncRNA（不均一RNA，功能性RNA），snRNA（U1~U5）、snoRNA
?RNA polymeraseⅢ——转录tRNA、5S rRNA、snRNA（U6）
RNA转录过程与调控：
?启动RNA转录的必要条件
?染色质重构产生活性染色质结构【染色质表观修饰形成活性染色质】
?反式作用因子（转录因子、辅激活子）识别并结合启动子/增强子上的顺式作用元件【染色质重构暴露顺式作用位点→反式作用因子特异识别并结合顺
式作用元件】
?募集特定RNA聚合酶到转录起始点
?转录过程
?起始（initiation）
?延伸（elongation）
?终止（termination）
?RNA转录后需进行加工与转运
mRNA前体（不均一RNA）内含子边界序列遵守GU-AG规则
摆动学说：密码子与反密码子的配对原则——配对时前两位的碱基是按常规碱基配对原则配对（G-C，A-U），而第三位碱基配对发生摆动现象（G-U，I-U/C/A配对）
microRNA对RNA翻译调控机制：
?microRNA与靶mRNA的3’非翻译区不完全互补配对，通过RISC复合物抑制mRNA 翻译
?核心配对区：microRNA 5’端2-8位核苷酸，通常全部配对
?microRNA与靶mRNA完全互补配对导致mRNA降解（高等动物不常见）
真核细胞mRNA翻译机制：
?翻译的起始（initiation）
?起始密码子AUG，起始子tRNAiMet不同于普通tRNAMet
?起始过程需特异起始因子（eIFs）参与
?40S小亚基结合mRNA5’端，扫描mRNA直至找到翻译起始点?翻译的延伸（elongation）
?延伸过程需特异延伸因子（eEFs）参与
?延伸过程中：氨酰tRNA A site →P site →E site转位，
新生肽链P site →A site转位
?60S大亚基rRNA提供肽基转移酶活性
?翻译的终止（termination）
?终止密码子：UAA、UAG、UGA
?释放因子（eRF）识别A位点终止密码子，解体翻译复合物，释放
新生肽链
核糖体：原核生物：蛋白少，RNA：30s, 50s, 70s
真核生物：蛋白多，RNA：40s, 60s, 80s
细胞通讯（cell communication）：多细胞生物的细胞社会中, 细胞与细胞之间的信息交流（一部分细胞发出信号，另一部分细胞接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程）。信号转导（signal transduction）：针对外源信息所发生的细胞应答反应的全过程（代谢改变、增殖、凋亡等，一个细胞内部的反应）。
?细胞通讯的三种类型
?间隙连接通讯（gap junction）6个连接蛋白（connexin）构成贯通两个细胞之间的亲水性孔道
?接触通讯
?化学通讯（分泌的信号分子介导的细胞间通讯）：神经递质；激素、局部介质
配体与受体
配体（ligand）：信号分子
小分子【例：乙酰胆碱、肾上腺素】
多肽【例：胰岛素】
膜表面分子【例：Delta/Jagged分子】
细胞外基质【例：层粘连蛋白（Laminin）】
受体（receptor）：信号分子的接收分子，本质是蛋白质
细胞表面受体
细胞内受体（核受体）
第二信使（second messenger）定义：细胞表面受体接受细胞外信号后，最早在细胞膜内侧或胞浆中出现的由胞外信号转换而来的信号分子。特点：
第二信使都是小的分子或离子
第二信使是仅在细胞内部起作用的信号分子
细胞内重要的第二信使:
?cAMP（环腺苷酸，cyclic AMP）
?cGMP （环鸟苷酸，cyclic GMP）
?IP3（1,4,5-三磷酸肌醇，inosositol 1,4,5-trisphosphate）
?DAG （1, 2-二酰甘油，diacylglycerol ）
?PIP3
?NO
?Ca2+（第三信使）
信号通路：
?核受体
?离子通道型受体
?G蛋白偶联受体
?受体酪氨酸激酶（RTK）
?受体丝氨酸/苏氨酸激酶（TGF-β/BMP-Smad）
1.核受体：受体与激素结合后构象变化，暴露核定位信号与DNA结合域，转位入核。三
类核受体超家族（据配体类型分类）：
类固醇激素受体：糖皮质激素受体、盐皮质激素受体、雌激素受体、雄激素受体
非类固醇激素受体：甲状腺激素受体
孤儿核受体：指至目前为止还没有发现配体的一类核受体成员
2.离子通道型受体/配体门通道
离子通道型受体分类
?阳离子通道：如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体
?阴离子通道：如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受体
?分布：主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞
?功能：传导神经冲动（电信号）
?配体：主要为神经递质
3.G蛋白偶联受体
?G蛋白：异源三聚体：α、β、γ亚基。不同亚类α亚基/βγ亚基激活不同信号通路：Gs、Gq、Gi
血管舒张信号转导调节机制：
?血管内皮细胞膜上乙酰胆碱能受体（M型）激活Gq信号途径
?胞内Ca2+的浓度↑，激活一氧化氮合酶（eNOS），NO浓度↑
?NO扩散至邻近的血管平滑肌细胞，激活可溶型NO受体鸟苷酸环化酶（sGC），胞内cGMP浓度↑
?cGMP通过PKG依赖与非依赖途径发挥舒张血管平
【即Gq途径→受体鸟苷酸环化酶通路】
DNA指纹图谱(DNA fingerprint)：基础：RFLP
个体的DNA用限制酶酶切后，片段数目和长度具有高度个体差异，经凝胶电泳或以特定探针做Sourthern杂交，会产生具有高度个体差异的谱带。
特点：
1.两个人DNA指纹图完全相同的概率为三千亿分之一；两个同胞个体具有相同指纹图的概率为二百万分之一
2.DNA指纹图中的条带是可遗传的、后代图中的每一条带都可以在双亲之一的图中找到
3.同一个体的不同组织产生的DNA指纹图完全相同，同卵双胞胎的DNA指纹完全相同。
1、ex vivo(回体转移或称二步法）将人体细胞从体内取出, 基因改造, 再移植到人体中。
2、in vivo(活体直接转移或称一步法）直接将基因转移到人体中, 如DNA注射,口服, 喷雾等。有如普通治疗药物, 商业化发展方向所在。
cDNA指与RNA链互补的单链DNA,以其RNA为模板,在适当引物的存在下,由RNA与DNA进行一定条件下合成的DNA。cDNA文库：以mRNA为模板,经反转录酶催化,在体外反转录成cDNA。
RNAi:RNA 干扰
凋亡会染色体固缩，染色加深，细胞膜内陷形成凋亡小体。
指细胞凋亡过程中，细胞萎缩、碎裂，形成的有膜包围的，内含胞质、细胞器及核碎片的小体称为凋亡小体。，可被吞噬细胞所吞噬。
cyclin:细胞周期蛋白：与真核细胞的细胞周期呈模同步周期性浓度升降的蛋白质，包括：周期蛋白质A、B、D、E、G及H。它们与关键的蛋白质激酶（细胞周期蛋白依赖性激酶，cyclin-dependent kinases,CDKs）结合，并调节它们的酶活性，从而帮助推动和协调细胞周期的进行。
?P53促凋亡机制
1.P53通过与Bcl-2基因相互作用，下调Bcl-2的表达。
2.P53诱导细胞凋亡的靶蛋白表达（线粒体和死亡受体介导）。
3.P53诱导线粒体内凋亡的相关蛋白（Bax、NOXA、PUMA）表达，并触发细胞色
素C释放和caspase活化。
4.P53诱导死亡受体Fas表达。
5.P53能使死亡受体再定位于细胞膜上。
不少DNA多态性发生在限制酶识别位点上，酶切该DNA会产生长度不同的片断，称为限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphsm, RFLP)。
单链DNA碱基序列不同，甚至单个碱基不同，都可能形成不同的空间构象，从而在电泳时泳动速率不同，称单链构象多态性分析(single strand conformation polymorphism, SSCP)。PCR-ASO探针杂交法：
PCR产物的等位基因特异寡核苷酸探针杂交法：根据已知基因突变位点的核苷酸序列，人工合成2种寡核苷酸探针：突变和正常ASO探针，变性单链，NC膜上，杂交。
高级分子遗传学复习提纲
高级分子遗传学复习题 1、概念解释： PDT 噬菌体展示技术（phage displayed technology，PDT）是将外源蛋白或多肽与噬菌体外壳蛋白融合，展示在噬菌体表面并保持特定的空间构象，利用特异性亲和作用以筛选特异性蛋白或多肽的一项新技术。该技术将基因型与表型、分子结合活性与噬菌体的可扩增性结合在一起，是一种高效的筛选新技术。目前已成功应用于抗原表位分析，单抗筛选，蛋白质功能拮抗多肽或模拟多肽的确定等。 DNA shuffling 将不同品系具有不同突变位点的基因(1～6kb)或同一家族的基因混合，用DNase I酶切构成随机DNA 片段库(Pool)。用此库样品为模板、以小分子引物进行PCR扩增，一些随机模板得到扩增，由于片段间存在同源性，在退火过程中常出现模板转换(switch)，从而有可能出现集多种突变点于一个基因上的DNA分子，可从多种多样的重组分子中筛选出有用基因。 卫星RNA(satellite RNA) 类病毒(viroids)和拟病毒(virusoids)中类病毒是有侵染性并能独立作用的RNA分子，没有任何蛋白质外壳。拟病毒在构成上与类病毒类似，但是被植物病毒包装，与一个病毒基因组包被在一起。拟病毒不能独立复制，需要病毒帮助其复制。有时拟病毒又称为卫星RNA(satellite RNA)。 交换固定(crossover fixation) 指某一基因簇中的突变通过不等交换趋向扩展到整个基因簇的现象。结果突变的基因要么被淘汰，要么占据全部原来相同基因的位置。 分子伴侣(chaperone) 一种能诱导靶蛋白质形成特定构象使其正确组装的蛋白质。 空转反应(idling reaction) 当空载tRNA进入A位点时,核糖体产生pppGpp 和ppGpp, 诱发应急型反应。 AARS：（氨酰-tRNA合成酶） 催化氨基酸和tRNA2‘或3’－OH共价连接的酶。根据氨基酸序列，可将AARS分为I、II型两组。I 型：Arg、Gln、Glu、Ile、Leu、Trp、Tyr、Val、Cys-RS，其余为II型。I 型RS含有HIGH签名序列(His-Ile-Gly-His)和KMSKS(Lys-Met-Ser-Lys-Ser)序列，使AA结合在3'A的2'-OH上，可以在2'、3'之间移动。II型RS无签名序列，而有3个保守基序。 RNAi/RNAq（RNA干扰、RNA压制） 转录后基因沉默广泛存在于各种生物中，在植物中被称为转录后基因沉默(PTGS)，在动物中被称为RNA 干扰(RNA interference, RNAi)，在真菌中则被称为RNA压制(RNA quelling，RNAq)。尽管叫法不同，但都具有相似机制，都启动一种特殊的RNA降解过程。 酸性面条(negative noodle)
《分子生物学大(综合)实验》课程介绍(精)
《分子生物学大（综合）实验》课程介绍 课程代码（学校统一编制） 课程名称分子生物学大（综合）实验 英文名称MolecularBiologyBigExperiment 学分：3修读期：第七学期 授课对象：生物科学、生物技术 课程主任：姓名、职称、学位 关洪斌，副教授，博士 课程简介 21世记是生命科学的世记,而分子生物学是带动生命科学的前沿科学。分子生物学是在生物大分子水平上研究细胞的结构、功能及调控的学科,在现代生物学学科发展中的重要性与不容置疑的带头作用是众所周知的。许多重大的理论和技术问题都将依赖于分子生物学的突破。随着分子生物学研究工作的不断深入,相关实验技术方法和技术日新月异的发展。为了适应分子生物学研究工作日益发展的需要,满足培养从事现代生物学研究,尤其是进行分子生物学研究的人才的需要,特设置分子生物学大（综合）实验课程。本课程的教学目标和基本要求是使学习者基本掌握分子生物学实验技术的基本原理和方法,教学内容包括TRIZOL试剂盒提取RNA、RNA质量的检测、RT-PCR和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测cDNA。通过本实验可提高学生的动手能力和创造性思维能力,较好地掌握分子生物学实验操作和技能，为今后独立进行科研工作打下坚实基础。 实践教学环节（如果有） 实验内容包括TRIZOL试剂盒提取RNA、RNA质量的检测、RT-PCR和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测cDNA。 课程考核 实验报告 指定教材 自编 参考书目 1.分子生物学实验指导高等教育出版社施普林格出版社，1999 2.彭秀玲,袁汉英等.基因工程实验技术.湖南科学技术出版社,1997 3.吴乃虎.基因工程原理(上下册).科学出版社,1998 4.F.奥斯伯等著:颜子颖,王海林译.分子克隆实验指南(第二版).科学出版社,1998 5.J.萨姆布鲁克等著:金冬雁,黎孟枫等译.精编分子生物学实验指南.科学出版社,1993
分子遗传学名词解释
2014分子遗传学复习 一、名词解释 1、结构基因（Structural gene）：可被转录形成mRNA，并进而翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。 2、调节基因（Regulatory gene）：指某些可调节控制结构基因表达的基因，合成阻遏蛋白和转录激活因子。其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质（或酶）量的改变。 3、基因组(genome)：基因组（应该）是整套染色体所包含的DNA分子以及DNA 分子所携带的全部遗传指令。或单倍体细胞核、细胞器或病毒粒子所含的全部DNA或RNA。 4、C值悖理(C-v a l u e p a r a d o x)：生物基因组的大小同生物在进化上所处的地位及复杂性之间无严格的对应关系，这种现象称为C值悖理(C——value paradox)。 N值悖理（N-v a l u e p a r a d o x）：物种的基因数目与生物进化程度或生物复杂性的不对应性，这被称之为N（number of genes）值悖理(N value paradox)或G（number of genes）值悖理。 5、基因家族(gene family)：由同一个祖先基因经过重复(duplication)与变异进化而形成结构与功能相似的一组基因，组成了一个基因家族。 6、孤独基因（orphon）：成簇的多基因家族的偶尔分散的成员称为孤独基因（orphon) 。 7、假基因(pseudogene): 多基因家族经常包含结构保守的基因，它们是通过积累突变产生，来满足不同的功能需要。在一些例子中，突变使基因功能完全丧失，这样的无功能的基因拷贝称为假基因，经常用希腊字母表示 8、①卫星DNA（Satellite DNA）：是高等真核生物基因组重复程度最高的成分，由非常短的串联多次重复DNA序列组成。 ②小卫星DNA(Minisatellite DNA) ：一般位于端粒处，由几百个核苷酸对的单元重复组成。 ③微卫星DNA (Microsatellite DNA)：由2－20个左右的核苷酸对的单元重复成百上千次组成。 ④隐蔽卫星DNA(cryptic satellite DNA)：用密度梯度离心分不出一条卫星带，但仍然存在于DNA主带中的高度重复序列 9、DNA指纹(DNA fingerprints)：小卫星DNA是高度多态性的，不同个体，各自不同。但其中有一段序列则在所有个体中都一样，称为“核心序列”，如果把核心序列串联起来作为探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们和人的手纹一样，具有专一性和特征性，因个体而异，因而称为“DNA指纹”。 10、超基因(super gene) ：是指真核生物基因组中紧密连锁的若干个基因座，它们作用于同一性状或一系列相关性状。 超基因家族（supergene family）：是DNA序列相似，但功能不一定相关的若干个单拷贝基因或若干组基因家族的总称。 11、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)：主要是指基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA顺序多态性。它是人类可遗传变异中最常见的一种，占所有已知多态性的90％以上。 12、遗传标记（Genetic marker）：可示踪染色体、染色体片段、基因等传递轨
自然科学基金支持方向
自然科学基金支持方向 一重点项目 1．猪重要功能基因及育种新技术 猪种遗传资源的收集、保存、评价与利用；猪重要经济性状相关基因的克隆、定位及功能研究；利用分子遗传学、数量遗传学和生物育种等新技术，进行猪新品种（系）选育；猪抗病育种技术研究；猪肉品质性状形成的分子机理及营养调控研究；猪的数字化及精细养殖技术研究。 2．柑桔重要农艺性状功能基因组与分子育种 利用基因芯片、反向遗传法等功能基因组技术发掘柑桔重要农艺性状相关新基因及功能，利用比较基因组学方法寻找新一代的单核苷酸多态性标记等分子标记；利用基因工程、细胞工程和分子标记辅助育种技术对获得的特异表达基因和新一代分子标记加以利用，创造特异新种质，培育“超级”柑桔新品种；紫色土柑桔砧木铁代谢机理研究，创制耐缺铁柑桔砧木新品系。 3．家蚕功能基因组及桑树新材料创制 鉴定家蚕性别决定调节基因，家蚕变态发育调节基因，家蚕抗病基因，家蚕丝蛋白合成关键基因；家蚕关键基因的遗传改造与素材创新；家蚕丝腺生物反应器制药技术，丝蛋白生物材料，高强度和功能性特殊丝纤维等新技术；鳞翅目农林害虫致死和遗传不育等新型防治技术；桑树多倍体新材料的创制，桑树功能物质研究，果园型多倍体桑树的组织培养。 4．动力传动 大型齿轮箱的齿轮-转子-轴承系统动力学建模及优化理论研究，大型箱体零件高速高精密加工技术研究，高性能增压器高速轴承-转子系统动力学理论研究，增压器气动性能、可靠性、匹配和质量控制理论研究，机械传动系统润滑密封和状态监测技术研究，大型轴瓦、气阀、液压件设计及精密制造技术研究，非金属材料传动系统的动力学理论及高精度加工技术研究，机械系统的计算机控制、检测理论及技术研究，非接触自动化测量技术研究，大型机械传动系统实验评价理论及体系研究。 5．镁合金材料设计与制备机理
分子遗传学复习题
分子遗传学复习题 名词解释： DNA甲基化（DNA methylation）:是指由DNA甲基化转移酶介导，催化甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸向胞嘧啶的C-5位点转移的过程。 ENCODE计划(The Encyclopedia of DNA Elements Project)：即“DNA元件百科全书计划”，简称ENCODE 计划，是在完成人类基因组全序列测定后的2003年9月由美国国立人类基因组研究所（National Human Genome Research Institute，NHGRI）组织的又一个重大的国际合作计划，其目的是解码基因组的蓝图，鉴定人类基因组中已知的和还不知功能的多个物种的保守序列等在内的所有功能元件。ENCODE计划的实施分为3个阶段：试点阶段（ a pilot phase）、技术发展阶段（a technology development phase）和生产阶段（a producttion phase）。 gRNA (guide RNA)：既指导”RNA(gRNA，guide RNA)，能通过正常的碱基配对途径，或通过G—U配对方式与mRNA上的互补序列配对，指导编辑的进行。 GT--AG规律（GT-AG rule）：真核生物所有编码蛋白质的结构基因，其RNA前体在内含子和外显子交界处有两个较短的保守序列，内含子的左端均为GT，右端均为AG，此规律称GT-AG规律。 miRNA：即小RNA，长度为22nt左右，5′端为磷酸基团、3′端为羟基。miRNA广泛存在于真核生物中，不具有开放阅读框架，不编码蛋白质，其基因的转录产物是发夹状结构，在RNaseⅢ酶切后以双链形式存在，是近几年在真核生物中发现的一类具有调控功能的非编码 RNA，它们主要参与基因转录后水平的调控。 RNA编辑(RNA editing) :是指通过碱基修饰、核苷酸插入或删除以及核苷酸替换等方式改变RNA的碱基序列的转录后修饰方式。 RNA诱导的沉默复合体（RNA Induced Silencing Complex，RISC）：与siRNA结合后可识别并切断mRNA。 RNA指导的DNA甲基化（RNA Directed DNA Methylation RDDM）：活性RISC进入核内，指导基因发生DNA的甲基化。 密码子摆动假说（wobble hypothesis）：密码子的第1，2位核苷酸（5’→3’）与反密码子的第2，3核苷酸正常配对；密码子的的第3位与反密码子的第1位配对并不严谨，当反密码子的第1位为U时可识别密码子第3位的A或G，而G则可识别U或C，I（次黄嘌呤）可识别U或C或A。 比较基因组学（comparative genomics）：是一门通过运用数理理论和相应计算机程序，对不同物种的基因组进行比较分析来研究基因组大小和基因数量、基因排列顺序、编码序列与非编码序列的长度、数量及特征以及物种进化关系等生物学问题的学科。 表观遗传变异（epigenetic variation）:基因的碱基序列未发生改变，而是由于DNA甲基化，组蛋白的乙酰化和RNA编辑等修饰导致基因活性发生了变化，使基因决定的表型发生变化，且可遗传少数世代，但这种变化是可逆的。 超基因家族（supergene family）：是DNA序列相似，但功能不一定相关的若干个单拷贝基因或若干组基因家族的总称。 沉默子（silencer）：一种转录负调控元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。特点很象增强子，但不增强转录，而是减弱转录，故称负增强子。 代谢组学(metabolomics)：是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科。 端粒(telomere)：是由独特的DNA序列及相关蛋白质组成的线性真核染色体的末端结构，它具有防止末端基因降解、染色体末端间的粘连和稳定染色体末端及其精确复制等功能。 反向遗传学（reverse genetics）：是从改变某个感兴趣的基因或蛋白质入手，然后去寻找相关的表型变化。 反转座子（retroposon）或“反转录转座子（retrotransposon）”:先转录为RNA再反转录成DNA 而进行转座的遗传元件。 核酶（ribozyme）:具有催化活性的RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。 核心启动子（core promoter）：是指在体外测定到的由RNA polⅡ进行精确转录起始所要求的最低限度的一套DNA序列元件。 化学基因组学(chemogenomics)：它是作为后基因组时代的新技术,是联系基因组和新药研究的桥梁和纽带。它指的是使用对确定的靶标蛋白高度专一的小分子
分子生物学实验技术考试题库
一、名词解释 1.分配常数：又称分配系数，是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析：确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志，分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶：指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交：在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭，用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR：是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达：外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除：是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因，从分子水平上设计实验，将该基因从动物的原基因组中去除，或用其它无功能的DNA片断取代，然后从整体观察实验动物表型，推测相应基因的功能。 8.物理图谱：人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”，以碱基对(bp，kb，Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图：不同质荷比的离子经质量分析器分开后，到检测器被检测并记录下来，经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光：激光束照射细胞时，光以90度角散射的讯号，用于检测细胞内部结构属性。
11.离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解：从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移：用电泳技术将凝胶中的蛋白质，DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物，形成印迹。 15.多重PCR：是在一次反应中加入多对引物，同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签（Tag），表达产物为融合蛋白（有分N端或者C端融合表达），方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组：发生在DNA同源序列之间，有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子：广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光：激光束照射细胞时，光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性，信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合
96-02分子遗传学试题(博)
博士研究生入学考试试题 一九九六年分子遗传学 一、请说明高等动植物的基因工程与大肠杆菌基因工程的异同。什么是当前真核生物基因工 程的前沿？你认为目前动植物基因工程进一步发展的瓶颈是什么？（20分） 二、在遗传学的发展中模式生物的应用起了重要的作用，请用一种你最熟悉的模式生物，较 为系统地阐述应用该模式生物进行研究对分子遗传学的贡献。（15分） 三、从突变产生的机制看能否实现定向突变？试从离体和活体两种情况予以说明。（15分） 四、什么是基因组大小与C值的矛盾？造成这种矛盾的因素有哪些？如何估计真核生物基因 组的基因数目？在进化过程中自然选择是否作用于基因组的大小，请阐述你的观点。（15分） 五、水稻黄矮病毒含有负链RNA基因组，在完成对该病毒核衣壳蛋白基因（N）序列测定的 基础上，将N的编码序列置于水稻Actl基因（是一种组成性表达的基因）的启动子下游，通过基因枪方法导入一个水稻的粳稻品种，研究结果表明转基因的水稻植株在攻毒试验中表现出对黄矮病毒的抗性。请你进一步设计实验，证明以下两点： 1．转基因水稻的抗性确实是由于N基因导入水稻基因组表达的结果，而不是在转化过程中由于突变造成的； 2．转基因水稻的抗性是由于N基因的转录产物造成的，而不是该基因的翻译产物造成的。（20分） 六、限制性核酸内切酶在分子遗传学中广泛地用于各类研究，请具体地说明限制性内切酶在 研究工作中的应用范围。 （15分）
1997年博士研究生入学试题 分子遗传学（A卷） 一、在通过测序获得一个基因组克隆的DNA序列后，怎样才能了解该序列可能具有的基因功能，请提出你的研究方案。（20分） 二、请简单介绍你的硕士论文研究（或相当于硕士论文研究）的工作。如果这些工作涉及分子遗传学，请提出你深入研究的设想；如果你以前的工作与分子遗传学无关，也请你提出深入到分子水平的设想。（20分） 三、请指出目前阶段基因工程技术的局限性，并分析这些局限性的原因（你可以在人类基因冶疗，动物基因工程和植物基因工程三个方面任选一个来回答，也可以都回答）。（20分） 四、请说明基因组计划与生物技术的关系。（20分） 五、请说明真核生物染色体的结构和组成在分子水平上的特征。（20分） 1997年博士研究生入学试题 分子遗传学（B卷） 一、请简单介绍你的硕士论文研究（或相当于硕士论文研究）的工作。如果这些工作涉及分子遗传学，请提出你深入研究的设想，如果你以前的工作与分子遗传学无关，也请你提出深入到分子水平的设想。（20分） 二、请说明真核生物染色体的结构和组成在分子水平上的特征。（20分） 三、目前在遗传图谱和物理图谱的研究中使用哪些分子标记？请说明每种标记的
clone
1. 动物克隆的理论基础 在许多人眼里，体细胞克隆羊多莉(Dolly) 的诞生是克隆技术的开始。其实不然。“克隆(clone)”一词来源于希腊语，原意是用于扦插的枝条，也就是指无性繁殖。克隆在植物界的应用已有上千年的历史，理论上的突破则是本世纪的事。1902 年德国植物学家Haberlandt 指出，植物的体细胞具有母体全部的遗传信息，并具有发育成为完整个体的潜能，因而每个植物细胞都可像胚胎细胞那样，经离体培养再生成为完整植株。这就是所谓的细胞全能性。许多科学家为证实植物细胞的全能性作出了不懈的努力。1958 年，Steward成功地将一个胡萝卜细胞试管培养，长成了一株具有根、茎、叶等器官的完整植株。1964年Guha 和Maheshwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株。这样，植物细胞全能性获得了充分的论证。建立在此基础上的组织培养技术也得到迅速发展。 与植物细胞不同，在动物发育过程中分化了的细胞不能再产生完整的充分分化的个体。然而，动物胚胎的生长、分化和发育是否造成体细胞基因组的不可逆性修饰，即在发育过程中分化了的细胞是否具有与受精卵相同的核等价性(nuclear equivalency) 或基因组连续性，一直是发育生物学要解决的问题。早在30 年代，著名的胚胎学家Spemann 就已经提出“分化了的细胞核移入卵子中能否指导胚胎发育”这样的设想。用两栖类动物进行的一些克隆实验表明，早期胚胎细胞核经移植可产生成熟的动物个体，而从蝌蚪及成体动物细胞中取出的细胞核经移植生成的克隆动物最晚只能发育至蝌蚪期。胚胎分割及胚胎细胞核移植克隆动物已在许多物种中获得了成功。体细胞克隆绵羊、小鼠、牛及山羊的成功，证明高度分化的细胞核仍具有全能性。 2. 体细胞克隆羊及小鼠实验成功分析 克隆羊Dolly 是世界上第一只由成体细胞通过无性过程产生的哺乳动物。在Dolly 诞生后的一年多时间里，全世界掀起了一股克隆热，并引起了一些激烈的争论和对Dolly身份的质疑。1998 年7 月出版的《Nature》报道两个独立的研究小组分别对Dolly 的血样、供体母羊冷冻组织及其细胞培养物进行卫星DNA 分析和DNA指纹分析，确认三者的一致性，证明Dolly 确实是体细胞克隆动物。在同期《Nature》上，美国夏威夷大学Wakayama 等人报道，由小鼠卵丘细胞(cumulus cells) 克隆了27 只存活小鼠，其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代。 两栖类和哺乳类核移植实验发现，经核移植的卵母细胞不能正常发育的一个关键问题是供体核和受体卵母细胞之间的细胞周期不相容性。Wilmut 等的成功之处就在于他们找到了一种使供体核和受体卵母细胞更相容的方法。他们通过血清饥饿法使供体核细胞处于二倍体的G0 期，这样处理的供体核在DNA复制的时间上就与处于中期II的受体卵母细胞同步。从建立正确的染色体倍性(ploidy) 这个角度来看，供体核处于G1 期也可以获得克隆动物。稳定表达b -半乳糖苷酶-新霉素基因的胎儿成纤维细胞作核供体，获得克隆牛证明了这一点[7]。 人们一般认为，供体核和卵母细胞组成的重组胚胎的发育过程与正常状况受精卵相仿。羊胚胎基因组的转录一直到8～16个细胞才开始，这种转录时间的差异在理论上将允许胚胎有充裕的时间对植入的成体羊细胞核进行重新编程，使其进入胚胎发育期。由于不同的物种胚胎转录的起始时间各异，所以克隆的难易也不同。以往的研究发现，在小鼠的克隆过程中，基因组很早就被激活，移植的细胞核没有足够的时间进行重新编程。因此，许多研究者认为小鼠是最难克隆的动物之一。 Wakayama 等人的工作改变了这种观点。与Wilmut 等的方法相比，Wakayama 等采用了一种新的、相对简单的克隆技术。Dolly 是采用母羊的乳腺组织细胞经过“饥饿“培养，与
分子生物学实验技术全攻略
分子生物学实验技术 目录 实验一细菌的培养 2 实验二质粒DNA的提取 3 实验三紫外吸收法测定核酸浓度与纯度 4 实验四水平式琼脂糖凝胶电泳法检测DNA 5 实验五质粒DNA酶切及琼脂糖电泳分析鉴定 7 实验六植物基因组DNA提取、酶切及电泳分析 8 实验七聚合酶链反应（PCR）技术体外扩增DNA 9 实验八 RNA提取与纯化 11 实验九 RT-PCR扩增目的基因cDNA 13 实验十质粒载体和外源DNA的连接反应 15 实验十一感受态细胞的制备及转化 16 实验十二克隆的筛选和快速鉴定 18 实验十三 DNA分析——Southern杂交 19 一基本操作 实验一、细菌培养 实验二、质粒DNA提取 实验三、紫外吸收法测定核酸浓度与纯度 实验四、水平式琼脂糖凝胶电泳法检测DNA 实验五、质粒DNA酶切及琼脂糖电泳分析鉴定 实验六、植物基因组DNA提取、定量、酶切及电泳分析实验八、植物RNA提取及纯化 二、目的基因获取
实验七、聚合酶链式反应（PCR）技术体外扩增DNA 实验九、RT-PCR扩增目的基因cDNA 三、目的基因的克隆和表达 实验十、质粒载体和外源DNA的连接反应 实验十一、感受态细胞的制备及转化 实验十二、克隆的筛选和快速鉴定 实验十三、DNA分析——Southern杂交 实验一细菌的培养 一、目的 学习细菌的培养方法及培养基的配置。 二、原理 在基因工程实验和分子生物学实验中，细菌是不可缺少的实验材料。质粒的保存、增殖和转化；基因文库的建立等都离不开细菌。特别是常用的大肠杆菌。 大肠杆菌是含有长约3000kb的环状染色体的棒状细胞。它能在仅含碳水化合物和提供氮、磷和微量元素的无机盐的培养基上快速生长。当大肠杆菌在培养基中培养时，其开始裂殖前，先进入一个滞后期。然后进入对数生长期，以20~30min复制一代的速度增殖。最后，当培养基中的营养成分和氧耗尽或当培养基中废物的含量达到抑制细菌的快速生长的浓度时，菌体密度就达到一个比较恒定的值，这一时期叫做细菌生长的饱和期。此时菌体密度可达到 1×109~2×109/mL。 培养基可以是固体的培养基，也可以是液体培养基。实验室中最常用的是LB培养 基。 三、实验材料、试剂与主要仪器 （一）实验材料 大肠杆菌 （二）试剂 1、胰蛋白胨 2、酵母提取物
分子遗传学
第一章
公元前4000年，伊拉克 的古代巴比伦石刻上记 载了马头部性状在５个 世代的遗传。
浙江大学
绪
论
第一节 遗传学研究的对象 和任务
遗传学第一章
1
浙江大学
遗传学第一章
2
1．遗传学的研究内容： 1．遗传学的研究内容：
(1).是研究生物遗传和变异的科学： 遗传学与生命起源和生物进化有关。 (2).是研究生物体遗传信息和表达规律的科学： 解决问题：物种 代代相传； 性状 遗传。 (3).是研究和了解基因本质的科学： 遗传物质是什么？ 遗传物质 性状？
浙江大学 遗传学第一章 3
∴ 遗传学是一门涉及生命起源和生物进化的理论科学， 同时也是一门密切联系生产实际的基础科学，直接指导 医学研究和植物、动物、微生物育种。
浙江大学
遗传学第一章
4
2．遗传和变异的概念： 2．遗传和变异的概念：
(1)．遗传(heredity)：亲子间的相似现象。 “种瓜得瓜、种豆得豆” (2)．变异(variation)：个体之间的差异。 “母生九子，九子各别” (3)．遗传和变异是一对矛盾。 (4)．遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的 三大因素： 遗传 + 变异 + 自然选择 遗传 + 变异 + 人工选择 形成物种 动、植物品种
自然选择
人工选择
(5)．遗传和变异的表现与环境不可分割。
浙江大学 遗传学第一章 5 浙江大学 遗传学第一章 6
3．遗传学研究的对象： 3．遗传学研究的对象：
以微生物(细菌、真菌、病毒)、
植物和动物以及人类为对象，研究其 遗传变异规律。
4．遗传学研究的任务： 4．遗传学研究的任务：
(1)．阐明：生物遗传和变异现象 (2)．探索：遗传和变异原因 (3)．指导：动植物和微生物育种 表现规律； 物质基础 内在规律；
提高医学水平。
浙江大学
遗传学第一章
7
浙江大学
遗传学第一章
8
第二节
遗传学的发展
一、现代遗传学发展前
浙江大学
遗传学第一章
9
浙江大学
遗传学第一章
10
1．遗传学起源于育种实践：
人类 生产实践 遗传和变异 选择
2. 18世纪下半叶和19世纪上半叶期间，拉马克和达尔文对
生物界遗传和变异进行了系统的研究： (1)．拉马克（Lamarck J. B., 1744~1829）： ①．环境条件改变是生物变异的根本原因； ②．用进废退学说和 获得性状遗传学说 如长颈鹿、家鸡翅膀。
育成优良品种。
浙江大学
遗传学第一章
11
浙江大学
遗传学第一章
12
分子遗传学要点整理
Chapter 1: Genomes, Transcriptomes and Proteomes 1. 概述 基因组（Genome）：指生物的整套染色体所含有的全部DNA或RNA 序列。基因组是地球上每一物种具有的生物学信息的存储库。 基因组学（Genomics）：指研究生物的整个基因组，涉及基因组作图、测序和功能分析的一门学科。 基因组所包含的生物信息的利用需要酶及其他参与基因组表达过程中一系列复杂生化反应的蛋白质的协同活性。 基因组表达的最初产物是转录组，即那些含有细胞在特定时间所需生物信息、编码蛋白质的基因衍生而来的RNA分子的集合。转录组由转录过程来维持。 基因组表达的第二个产物是蛋白质组，即细胞中那些决定细胞能够进行生化反应的所有蛋白质组分。这是通过翻译过程来完成的。 2.1 Genes are made of DNA 奥地利神父孟德尔1865年根据7个碗豆性状的实验提出了遗传因子假说，认为每个性状由遗传因子控制，并提出了遗传因子的分离与自由组合两大遗传规律。 证明基因由核酸 (DNA或RNA) 组成的3个著名实验： ①肺炎双球菌的转化试验；DNA是遗传物质 ②噬菌体感染实验；只有DNA是联系亲代和子代的物质 ③烟草花叶病毒的感染实验。RNA也是遗传物质 2.2 The structure of DNA A. Nucleotides and polynucleotides B. The model of double helix DNA 晶体X射线衍射图谱?为揭示DNA分子的二级结构提供了重要实验证据 a. Watson and Crick (1953) 提出的 DNA双螺旋结构模型： "?DNA分子通常以右手双螺旋形式存在，两条核苷酸链反向平行，且互为互补链。 "?戊糖－磷酸骨架在分子的外铡，在分子表面形成大沟和小沟，碱基堆积于螺旋内部。 "?碱基间通过氢键相互连接，A 和T 以2个氢键配对， G和C 以3个氢键配对。"?螺旋中相邻碱基间相隔0.34nm ，每10个碱基对螺旋上升一圈，螺距为 3.4nm ，直径为2.37 nm 。 b. DNA双螺旋结构的稳定力： ??碱基间形成的氢键/ ??相邻碱基间的疏水堆积力/ ??碱基相互作用的范德华力 尽管氢键使得双链中的碱基间的配对具有特异性（只有互补的两条链之间才能形成DNA双链），但其对于双螺旋的总体上的稳定性并无太大贡献。 核酸分子的稳定性的根源在于碱基对之间的疏水堆积力。作为芳香族化合物，
医学遗传学教学大纲
医学遗传学教学大纲 一、课程的性质和任务 医学遗传学是医学与遗传学相结合的一门边缘学科，是现代医学的一个新领域。它是医科各专业学生的一门重要的基础医学课程。它研究人类疾病与遗传的关系，主要任务是研究遗传病的发病机理、传递规律、诊断、治疗和预防，从而提高人类的健康素质。 二、课程目标 通过本课程的教学，使学生掌握医学遗传学的基本理论和基本知识，熟悉遗传病的诊断、预防和治疗等的基本原则，了解该领域研究的新进展，并具备一定的实际工作能力，能初步解决医学实践中的遗传学问题。 三、课程衔接 本课程的先修课为医用化学、组织学与胚胎学、人体解剖学等。与本课程同期开设的课程为医学生物化学、医学免疫学与微生物学、人体生理学等。 四、教学方法 本课程有文字教材一本，学习指导书一本，讲授重点、难点的录像教材一套。 学生应在预习文字教材的基础上看录像教材，并做好笔记，以便复习。 学生必须参加实验课。 本课程课内学时54，电视学时18，实验学时18，学分3。 大纲正文 第一章概论（1学时） 教学内容： 一、医学遗传学及其研究领域 （一）医学遗传学的概念 （二）医学遗传学各研究领域 二、遗传病概述 （一）遗传病的概念 （二）遗传病的分类。 三、医学遗传学在现代医学中的地位 教学要求：
重点掌握：医学遗传学的概念； 遗传病的概念及其分类。 一般了解：医学遗传学的各研究领域；医学遗传学在现代医学中的地位。 第二章遗传的分子基础（5学时） 教学内容： 第一节遗传物质的化学本质 DNA的化学组成和分子结构 第二节基因的概念和结构 一、基因的概念 二、基因的类别 三、基因的分子结构 四、人类基因组结构 第三节基因的功能 一、遗传信息的储存 二、基因的复制 三、基因的表达 （一）转录 （二）翻译 四、基因表达的调控 第四节基因突变 一、基因突变的概念 二、基因突变的机理 （一）碱基置换 （二）移码突变 （三）整码突变 （四）染色体错误配对和不等交换三、基因突变与遗传病 教学要求： 重点掌握：基因的概念；
分子遗传学重点讲义资料
1.分子遗传学:是研究遗传信息大分子的结构和功能的科学。它依据物理、化学的原理来解 释生命遗传现象，并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对代谢过程的调控。 2. 分子遗传学研究对象：从基因到表型的一切细胞内与遗变异有关的分子事件。不仅仅包括中心法则中从DNA到蛋白质的过程。 分子遗传学研究内容：遗传信息大分子在生命系统中的储存、复制、表达及调控过程。 分子遗传学研究目标：明确遗传信息大分子对生物表型形成的作用机制。 第二章基因 1.从遗传学史的角度看，基因概念大致分以下几个阶段： 泛基因（或前基因）→孟德尔（遗传因子） →摩尔根（基因）：基因是功能单位（决定性状），基因是突变单位（基因是突变的最小结构），交换单位(交换的最小结构)三位一体的组合。 →顺反子：在一个等位基因内部发生两个以上位点的突变，如两个突变位点位于同一染色体上，为顺式结构，生物个体表现为野生型；突变位点分别位于两个同源染色体上，为反式结构，生物个体表现为突变型。即其顺式和反式结构的表型效应是不同的。一个具有顺反效应的DNA片段就是一个顺反子，代表一个基因。（或者具有顺反效应的DNA片段就是一个基因） （基因内部这些不同位点之间还可以发生交换和重组：一个基因不是一个突变单位，也不是一个重组单位） →操纵子：基因是一个转录单位，是一个以不同来源的外显子为构件的嵌合体,处于沉默的DNA介质（内含子）中 →现代基因 2.鉴定基因的5个标准 1）基因具有开放性阅读框ORF。 2）基因往往具有一定的序列特征。 3）基因序列具有一定的保守特性。 4）基因能够进行转录。 5）通过基因失活产生的功能改变鉴定基因。（能排除假基因的干扰） 3.蛋白质基因：能够自我复制的蛋白质病毒因子。 朊病毒：一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具有感染性的因子。 4.基因组印记(genomic imprinting)：由于一些可遗传的修饰作用（如DNA、组蛋白甲基化作用）控制着亲本中某个单一的等位印记基因活性，从而导致个体在发育上的功能差异，使个体具有不同的性状特征。 5.印记基因（imprinted gene）：表达特性取决于它们是在父源染色体上还是在母源染色体上的等位基因。 6.组蛋白上的共价键修饰：包括甲基化、乙酰化、磷酸化等在组蛋白上以组合形式。这些修饰的组合能改变染色质的结构，进而影响基因的表达。属于一种表观遗传学现象(epigenetics )。 7.组蛋白密码含义： 1）组蛋白末端不同的修饰作用将诱导与染色质相连蛋白之间的相互亲和力。 2）一个核小体中同一末端的修饰可能是相互依赖的，产生不同组合。 3）染色质高级结构的不同性质极大地依赖于具有不同修饰的核小体共价修饰的局部浓度和
中科院分子遗传学试题1997-2003(精)
中国科学院遗传与发育生物学研究所博士研究生入学考试分子遗传学2003年 一、今年是DNA双螺旋模型发表五十周年。请回答以下问题（20分）： 1、在双链DNA分子中A+T/G+C是否等于A+C/G+T ？（4分） 2、DNA双链的两条链中是否含有相同的遗传信息？为什么？（4分） 3、大肠杆菌的基因组DNA的长度约为1100微米。请根据DNA模型估计其基因组的碱基对数目。（4分） 4、如果两种生物基因组DNA在四种碱基的比率上有显著差异，那么预期在它们编码的tRNA、rRNA和mRNA上是否也会在四种碱基的比率上呈现同样的差异？（8分） 二、在一牛群中，外观正常的双亲产生一头矮生的雄犊。请你提出可能导致这种矮生的各种原因，并根据每种原因提出相应的调查研究的提纲（注意整个调查研究工作必须在两个月内完成）。（20分） 三、请给出以下6种分子标记的中文全称、定义、检测方法及其在遗传分析中的特征。（20分） RFLP , microsatellite , STR , SSLP , SNP , InDeL . 四、在普通遗传学中，非等位基因间的相互作用有哪几种？请举例说明其中的两种相互作用？请从分子遗传学和分子生物学的角度对非等位基因间的相互作用的分子机制进行阐述，并举例说明。（20分） 五、有哪些诱变剂可以诱发基因突变？基于突变被辨认的方法，可以将突变分为哪几种类型？哪些类型的突变对功能基因组的研究最有意义？为什么？对一个已完成基因组测序的真核生物，如何构建一个突变体库，以揭示基因组中预测基因的功能？（20分） 中国科学院遗传与发育生物学研究所博士研究生入学考试分子遗传学2002 年 注：1、A卷考生必须回答下列5题，每题20分。 B、卷考生任选四题回答，每题25分。 一、请举出细胞中的各种RNA分子的名称、特征和功能。如何从RNA出发开展功能基因组的研究。 二、真和生物的基因表达控制（control of gene expression）和信号传导（signal transduction）有密切的关系，请举出一个你熟悉的例子分别说明这两个概念的含义及其联系。 三、目前已经有一些现成的软件用来预测基因组全序列中的基因。为了设计这些软件，你觉得哪些关于基因和基因组的分子遗传学知识是必须的？请说明理由。 四、在真核生物中转座子可以分为几种类型？请分述每种类型的结构和特征。如何利用转座子进行分子遗传学的研究和功能基因组的研究。 五、自从克隆的多利羊诞生以来，报界经常传播所谓克隆动物的缺陷，有一种说法是克隆动物会早衰，有人推测早衰的原因可能是：（1）被克隆的体细胞核的染色体端粒变短或（2）被克隆的体细胞核的基因表达程序已经处在发育上成熟的阶段。现在请你从染色体DNA复制的角度作支持第（1）种可能的阐述，并从基因表达调控的角度做反对第（2）中可能的阐述。 中国科学院遗传与发育生物学研究所博士研究生入学考试分子遗传学2001 年 （A卷考生必须回答下列五题，每题20分；B卷考生任选四题回答，每题25分）
细胞和分子细胞遗传学技术
细胞和分子细胞遗传学技术 发表时间：2012-08-10T08:14:01.827Z 来源：《中外健康文摘》2012年第19期供稿作者：张亚丽[导读] 经典的细胞遗传学技术是指通过制备染色体标本，分析染色体数目和结构改变与人类疾病之间的关系。张亚丽（黑龙江省森工总医院 150040）【中图分类号】R394.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）19-0151-02 经典的细胞遗传学技术是指通过制备染色体标本，分析染色体数目和结构改变与人类疾病之间的关系。近代分子生物学技术与细胞遗传学技术相结合，形成了细胞和分子遗传学技术。其中比较成熟、具有实用价值的技术是：①荧光原位杂交；②比较基因组杂交。 1 人外周血淋巴细胞染色体检测技术 人外周血淋巴细胞染色体检测属于经典的细胞遗传学技术。用作染色体分析的标本包括外周血、脐带血、羊水、胎盘绒毛组织和肿瘤组织等。外周血是应用最多的材料。其他组织样本染色体制备方法与制备人外周血淋巴细胞的方法基本类同，只是标本的处理和培养条件有所调整。 1.1 基本原理 体外培养的外周血淋巴细胞，在植物凝集素(PHA)的刺激下转化成为能进行有丝分裂的淋巴母细胞；在秋水仙素(纺锤体抑制剂)作用下，淋巴母细胞有丝分裂停滞，从而获得处于有丝分裂中期的淋巴细胞染色体标本。 1.2 基本操作程序 (1)取血3ml(空针用0.1～0.2ml肝素抗凝)。 (2)用7号针头向每瓶培养液(内装有5ml培养液)接种血液标本15～16滴，摇匀后，静置于37℃的隔水式恒温培养箱中培养72h。 (3)终止培养前3h，用7号针头向培养瓶中加入秋水仙素3滴(浓度为20μg/ml)并混匀。 (4)按以下程序制片。 ①收集细胞：由培养瓶中吸取培养物10ml置于离心管中，离,l～,10min(1 500～2 000r/min)离心后，弃上清液，留下沉淀物。 ②低渗处理沉淀物：向沉淀物中加入已预温(37℃)的KCI(0.075mol/L)8ml，充分吹打，以使细胞分散，并将离心管置于37℃水浴中20～30min。 ③固定沉淀物：向每只离心管中加入新鲜配制的甲醇一冰醋酸(3：1)固定液1～2ml(预固定)，轻轻混匀后离心10min(2 500r/min)，去上清液，留沉淀物；向每只离心管中再加上述固定液8ml，轻轻混匀后静置30min以上，离心10min(2500r/min)；然后，再重复固定、离心1次。 ④制作标本片：尽量弃去离心管中的上清液，用吸管轻轻吹打其中的沉淀物，再加入6～7滴新鲜的固定液并混匀，然后，将该沉淀物滴加于已经预冷的载玻片上(预冷载玻片：将清洁载玻片放在盛有蒸馏水的小搪瓷盆中置于4℃冰箱中数小时以上)；将标本片晾干后，置于75℃烤箱中烘烤2.5h，然后自然冷却，也可将标本片吹干后用火焰烘干。 ⑤标本片染色：用Giemsa染液(以pH7.4的磷酸缓冲液配制，1.10)染色10min，自来水冲净并晾干。 ⑥显微镜观察：低倍镜下，选择标本片中染色体分散好、无细胞质背景、处于中期核分裂的培养细胞；然后，在高倍镜、油镜下观察染色体形态，进行计数、分组和性别鉴定；拍摄照片以进行正确的核型分析，并将典型图片存档。可根据需要进行染色体的Q显带、G显带、C显带、R显带和T显带。 1.3 注意事项 PHA是体外细胞培养成败的关键因素，其应用浓度应根据各批号PHA的效价作适当调整。秋水仙素的浓度和作用时间影响标本的分析。浓度低或作用时间短，会使标本中的分裂细胞减少；浓度高或作用时间长，会使染色体过于缩短，以致形态特征模糊。采血和接种培养时，不要加入过多肝素，肝素过多可抑制淋巴细胞转化。显带检测，以存放3d左右的标本片效果较好。观察G显带时，检材要用胰酶液消化。消化液的配制和消化条件的控制要认真探索，以获得最佳结果。 2 荧光原位杂交技术(FISH) 2.1 基本原理 2.1.1 原位杂交是用标记了已知序列的核苷酸片段作为探针，通过核酸杂交，直接在组织切片(冷冻切片或石蜡切片)、细胞涂片、染色体制备标本或培养细胞爬片上，检测或定位某一特定的目的DNA或目的RNA的存在。 2.1.2 FISH是以荧光素标记已知序列的核苷酸片段(探针)，通过检测荧光来定性和定位目的核酸片段，具有敏感、快速、能同时显示多种颜色等优点，不但能显示中期核分裂象的染色体，还能检测间期细胞核的DNA。 (1)FISH的直接法：以荧光素直接标记DNA探针，特异性强，方法简便。随着荧光标记技术的改进，直接法的敏感性不断提高，是目前常用的方法。 (2)FISH的间接法：以非荧光素标记物标记DNA探针，再桥连一个荧光标记抗体。 2.2 基本方法 2.2.1 探针和试剂。用于FISH的探针有不同类型。已有商品化的探针用于 FISH。avidin-FITC、anti-avidin和PI等检测试剂均可购得。 2.2.2 原位杂交。杂交前标本和探针应经变性处理。 2.2.3 检测。杂交后的标本除去封胶，置2×SSC中洗去盖片。经多步骤漂洗后依次在亲和素一荧光素、抗亲和素抗体和亲和素一荧光素中各孵育20min(生物素标记探针)，其间及其后各用1×PBD洗3次，每次2min。若用直接法FISH进行检测，后续免疫结合反应可省略，最后应加抗荧光衰变剂和DNA复染剂后封片。 2.3 注意事项 实验室必须优化FISH操作过程的各项条件。整个杂交和杂交后检测过程要始终保持标本片的湿润，以防载玻片干燥后引起非特异性染色。复染时要避光。根据荧光染料的不同选择相关的荧光显微镜滤色片。 3 比较基因组杂交(CGH)