中国科学院大学分子生物学习题整理

1. 宏基因组(Metagenome):也称微生物环境基因组(Microbial Environmental Genome) 或元基因组。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。
2.RACE(rapid-amplification of cDNA ends) ：是通过PCR 进行cDNA 末端快速克隆的技术。RACE 是基于PCR 技术基础上由已知的一段cDNA 片段，通过往两端延伸扩增从而获得完整的3' 端和5' 端的方法。
3. 转录组（transcriptome ）：广义上指某一生理条件下，细胞内所有转录产物的集合，包括信使RNA 、核糖体RNA 、转运RNA 及非编码RNA ；狭义上指所有mRNA 的集合。
4.Sextama 框：原核生物启动子上-35bp 处的TTGACA 区，又称-35区。间隔区内部无明显的保守性, 其序列的碱基组成对启动子的功能不十分重要，但其长度却是影响启动子功能的重要因素。5. 分子伴侣（molecular chaperones）：是细胞中一大类蛋白质，是由不相关的蛋白质组成的一个家系，它们介导其它蛋白质的正确装配，但自己不成为最后功能结构中的组分。
6. 短串联重复序列（short tandem repeat，STR ）：又称微卫星DNA （micro satellite DNA），是一类广泛存在于人类基因组中的DNA 多态性基因座。它由2~6碱基对构成核心序列，呈串联重复排列。
7. 蛋白质印迹法（Western Blot）：它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中的表达情况的信息。
8. 举例说明级联反应。
在感染后，通过宿主RNA 聚合酶转录的早期基因包括或组成了用于噬菌体中期基因表达必需的调节因子。这些中期基因又包括了用于晚期基因转录的调节因子。这导致噬菌体感染过程中的各组基因的有序表达。
噬菌体基因表达的最初阶段必须依赖宿主的转录机构，通常，只有少数基因在这个阶段表达。它们的启动子和宿主基因的启动子难以分辨，这类基因的名称因噬菌体而异。在大多数情况下，它们被称为早期基因（early gene)，在λ噬菌体中，又被称为早早期基因(immediate early gene)。
第二类基因称为迟早期(delayed early gene) 或中期（middle gene ）基因。只要一旦获得早期基因编码的调控蛋白，这类基因就开始表达。根据控制回路的性质，这时初期的那套早期基因可能继续表达，也可能不再表达。
如果调控位置在起始点，则这两件事是独立的，当中期基因表达时，早期基因可以关闭；如果调控位置在终止点，则早期基因就必须继续表达。但宿主基因的表达往往有所减少，这两套早期基因囊括了除装配自身颗粒外壳和裂解细胞以外的所有噬菌体功能。
当噬菌体DNA 开始复制时，晚期基因（late gene）开始表达，此阶段转录通常由存在于前面（迟早期或中期）基因中的一种基因所编码的调控因子所控制，调控因子可能是一种抗终止因子（如在λ噬菌体中），或者可能是一种σ 因子（如在SP01 中）
每套基因都含有一种为下一套基因表达所需的调控因子，利用这些连续控制形成一个级联反应，使不同基因在特定时期被开启（或被关闭）。
9. 简述Sourthern 杂交原理及步骤
原理：Southern 印迹杂交技术是分子生物学领域中最常用的具体方法之一。其基本原理是：具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原 则形成双链，此杂交过
程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方 法的灵敏性，综合凝胶电泳和 核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出DNA 分子的限制图谱。但为了进一步构建出DNA 分子的遗传图， 或进行目的基因序列的 测定以满足基因克隆的特殊要求，还必须掌握DNA 分子中基因编 码区的大小和位置。有关这类数据资料可应用Southern 印迹杂交技术获得。 步骤
1．琼脂糖电泳
（1）取一定量的待测DNA 样品，用适当的限制性内切酶酶切。DNA 的量根据样品的种类及实验目的的不同而异，对于克隆片段的限制性内切酶图谱分析，取0.1-0.5μg 即可；而对于鉴定基因组DNA 中的单拷贝基因序列，则需要10～20μg ；当采用寡核苷酸探针或探针的比放射性活性较低时，则需要30～50μg 。
（2）酶切完毕，在琼脂糖凝胶中电泳。
（3）电泳结束后，EB 染色，长波紫外线下观察电泳结果及照相。
2．印迹转移
（1）切胶并作标记（左下角切除），以便于定位，然后将凝胶置于一容器中。
（2）将凝胶浸泡于适量的变性液中，室温下放置1h 使之变性，不间断地轻轻摇动。
（3）将凝胶用去离子水漂洗1次，然后浸泡于适量的中和液中30 min ，不间断地轻轻摇动。更换中和液，继续浸泡15 min。
（4）将滤纸，硝酸纤维素膜NC 膜(以下简称NC 膜）剪成与胶同样大小，NC 膜浸入转移buffer 中平衡30 min。
（5）按右图操作：逐层铺平，各层之间勿留有气泡和皱折。
（6）虹吸转移12-16h 。
3．固定DNA
（1）取出转移后的NC 膜，用滤纸吸干NC 膜，NC 膜光面朝上平铺于变性液中变性5min 。
（2）用相同的方法将NC 膜平铺在中性液上，中和两遍，每遍5min 。
（3）将膜夹在两张干燥滤纸间，80℃烘烤1-2h 。
4．预杂交
（1）将膜浸入5×SSC 中2min ，将膜放入干净的塑料袋中。
（2）将预杂交液事先在65℃ 预热，然后将10 ml 预杂交液加入袋中，封口。
（3）65℃预杂交1h 以上，不时摇动。
5．杂交
（1）取出杂交袋，剪去一角去除杂交液后，加入5ml 杂交液及5μl 变性探针，排除气泡后封口。
（2）将杂交袋放入65℃ 水中杂交过夜。
6．按下列条件洗膜
2×SSC, 0.1%SDS 50ml 室温 5min /2次
0.1×SSC, 0.1%SDS 50ml 65℃ 15min /2次
7．免疫酶联检测
（1）偶联反应
①用中和液 洗膜2min ，室温。
②用封闭液50ml 洗膜30min ，室温，轻摇。
③用中和液将稀释抗体-Dig –Ap 至750 mU/ml ，将膜封入杂交袋，加入5 ml 稀释抗体轻摇50min 。
④用中和液 50 ml洗膜，10min ×2次，室温，轻摇，除去未结合的抗体。
（2）显色反应
①用平衡液20 ml平衡膜2min 。
②将膜装入杂交袋中，加入5ml 显色液，避光30min 左右，当出现颜色时不要晃动。 ③用TE 洗膜终止反应。
④80℃烤干。
应用
遗传病诊断，DNA 图谱分析，检测样品中的DNA 及其含量，PCR 产物分析等。
10. 端粒及端粒酶的作用机制
在新研究中，研究人员发现在正常癌细胞生长条件下，细胞仅通过单个端粒酶分子作用合成修复端粒，每经历一次细胞分裂单个端粒酶分子就在端粒末端添加60个核苷酸。而当研究人通过抑制端粒酶的方式人为缩短端粒时，他们发现有多个端粒酶分子在端粒末端发挥作用。此外，研究人员还发现细胞内一种称为卡哈尔体(Cajal bodies)的细胞器对端粒酶的组装起重要的作用。
端粒酶主要依靠两种成分来实现其功能，一种名为端粒酶逆转录酶(TERT)的蛋白酶，另一种是作为模板的一小段RNA 序列。“端粒酶只要这两样东西就可以起作用，但是实际上如果仅仅将它们简单地放到一起去，它们是不会组装成功能结构的，还需要一些其他的辅助作用。我们在研究中发现端粒酶在这些卡哈尔体中以某种方式完成了组装，”Wright说。
Wright 表示他们的最终目标是利用这些研究发现研发出抑制端粒酶的新型药物。目前 Wright 与德克萨斯大学细胞生物学系教授Jerry Shay以及著名生物技术公司Geron 合作开发了一种阻断端粒酶作用的新型化合物，将其命名为Imetelstat(又叫 GRN163L) 。现在德克萨斯大学西南医学中心的研究人员正针对该化合物开展多种肿瘤治疗的临床试验检测。
11. 转录终止的机制
一 原核生物转录的终止 原核生物转录的终止有两种主要机制。一种机制是需要蛋白质因子ρ（Rho ）的参与，称为依赖ρ因子(ρfactor)的转录终止机制，另一种机制是在离体系统中观察到，纯化的RNA 聚合酶不需要其他蛋白质因子参与，可使转录终止，称为不依赖ρ因子的转录终止机制。 1依赖ρ因子的转录终止： ρ因子是一种分子量为46kDa 的蛋白质，以六聚体为活性形式。依赖ρ因子的终止位点，未发现有特殊的DNA 序列，但ρ因子能与转录中的RNA 结合。ρ因子的六聚体被约70～80 nt的RNA 包绕，激活ρ因子的A TP 酶（ATPase ）活性，并向RNA 的3’端滑动，滑至RNA 聚合酶附近时，RNA 聚合酶暂停聚合活性，使RNA ∶DNA 杂化链解链，转录的RNA 释放出来而终止转录。如图13-8所示。 2．不依赖ρ因子的转录终止： 在这种转录终止系统中，模板DNA 在终止位点附近有特殊的连续T 序列，在连续T 之前有富含GC 互补区及几个插入碱基，如图13-9。这种互补区的转录物可形成茎-环结构，影响RNA 聚合酶的构象使转录暂停；同时，由于转录产物的（rU ）n 与模板的（dA ）n 之间的dA ∶rU 杂交区的双链是最不稳定的双链，使杂化链的稳定性下降，而转录泡模板区的两股DNA 容易恢复双链，释出转录产物RNA ，使转录终止。
二 真核生物转录的终止 真核生物转录终止的机制，目前了解尚不多，而且3种RNA 聚合酶的转录终止不完全相同。RNA 聚合酶Ⅰ催化的转录有18 bp 的终止子序列，可被辅助因子识别。RNA 聚合酶II 和III 催化转录的终止子，可能有与原核生物不依赖ρ因子的终止子相似的结构和终止机制，即有富含GC 的茎-环结构(stem-loop structure)和连续的U 。由于成熟的mRNA 3’端已被切除了一段并加入了poly A尾, 具体的转录终止点目前尚未认识。 12. 生物芯片的原理和方法
生物芯片，又称DNA 芯片或基因芯片，它们是DNA 杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA 样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。
（1）DNA 方阵的构建
选择硅片、玻璃片、瓷片或聚丙烯膜、尼龙膜等支持物，并作相应处理，然后采用光导化学合成和照相平板印刷技术可在硅片等表面合成寡核苷酸探针; （2）或者通过液相化学合成寡核苷酸链探针，或PCR 技术扩增基因序列，再纯化、定量分析，由阵列复制器（arraying and replicating device ARD），或阵列机（arrayer ）及电脑控制的机器人，准确、快速地将不同探针样品定量点样于带正电荷的尼龙膜或硅片等相应位置上，再由紫外线交联固定后即得到DNA 微阵列或芯片（3）。
（2）样品DNA 或mRNA 的准备
从血液或活组织中获取的DNA/mRNA样品在标记成为探针以前必须进行扩增提高阅读灵敏度。Mosaic Technologies公司发展了一种固相PCR 系统，好于传统PCR 技术，他们在靶DNA 上设计一对双向引物，将其排列在丙烯酰胺薄膜上，这种方法无交叉污染且省去液相处理的繁锁；Lynx Therapeutics公司提出另一个革新的方法，即大规模平行固相克隆（massively parallel solid-phase cloning）这个方法可以对一个样品中数以万计的DNA 片段同时进行克隆，且不必分离和单独处理每个克隆，使样品扩增更为有效快速（4）。 在PCR 扩增过程中，必须同时进行样品标记，标记方法有荧光标记法、生物素标记法、同位素标记法等。
（3）分子杂交
样品DNA 与探针DNA 互补杂交要根据探针的类型和长度以及芯片的应用来选择、优化杂交条件。如用于基因表达监测，杂交的严格性较低、低温、时间长、盐浓度高；若用于突变检测，则杂交条件相反（5）。芯片分子杂交的特点是探针固化，样品荧光标记，一次可以对大量生物样品进行检测分析，杂交过程只要30min 。美国Nangon 公司采用控制电场的方式，使分子杂交速度缩到1min ，甚至几秒钟（6）。德国癌症研究院的Jorg Hoheisel 等认为以肽核酸（PNA ）为探针效果更好。
（4）杂交图谱的检测和分析
用激光激发芯片上的样品发射荧光，严格配对的杂交分子，其热力学稳定性较高，荧光强；不完全杂交的双键分子热力学稳定性低，荧光信号弱（不到前者的1/35~1/5）（2），不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜，或落射荧光显微镜等检测到，由计算机软件处理分析，得到有关基因图谱。目前，如质谱法、化学发光法、光导纤维法等更灵敏`、快速，有取代荧光法的趋势。
13.RAPD
RAPD ，即随机扩增多态性DNA 技术，是由美国科学家Wiliams 和Welsh 于1990年分别研究提出的，又称任意引物PCR 。它的应用是基于这样的一个推理：对于不同模板DNA ，用同一引物扩增既可能得到相同的带谱（模板基因组间可能具有同源性），也可能得到不同的带谱。仅在某一特定模板中出现的条带就可作为该模板的分子标记。事实上，不同基因组DNA 总是一定差异的，所以用RAPD 就可以进行分子标记研究。理论上讲，在一定的扩增条件下，扩增的条带数取决于基因组的复杂性。对特定的引物，复杂性越高的基因组所产生的扩增条带数也越多。
14. 基因组DNA 的制备
参照萨姆布鲁克等（1996) 的方法略加改进，取足肌约100 mg 切碎并溶于裂解液中，加入蛋白酶K 至终浓 度为100μg/ ml，充分混匀后37 ℃消化4～5 h。加入RNase 至终浓度100μg/ ml，充分混匀后60 ℃作用30min 。向样品中依次加入等体积的饱和酚、酚/ 氯仿/ 异戊醇（25 ：24 ：1) 和氯仿/ 异戊醇（24 ：1) 抽提蛋白，然后以两倍体积的冰冷无水乙醇沉淀，DNA 干燥后加入适量TE 溶解，4 ℃保存。在UNIC22100 型紫外分光光度计上测定DNA 纯度及估计模板浓度，并用琼脂糖凝胶电泳检测DNA 分子量。
RAPD 扩增
使用PE29600 型PCR 扩增仪，反应总体积为25μl，其中10 ×Buffer,2 mmol/ L Mg2 +,012 mmol/ L 引物， 012 mmol/ L dN TP,2U Taq 酶，20 ng 模板DNA 。PCR 反应程序为95 ℃预变性5 min,94 ℃变性45 s,36 ℃ 复性45 s,72 ℃延伸90 s,30 个循环后，72 ℃延伸10 min,4 ℃保存。每次PCR 反应均设不含模板DNA 的空 白对照。扩增产物以1.2 %琼脂糖凝胶电泳分离，溴化乙锭染色，在BioRad2 Gel2700 TM 凝胶成像系统下观察 并拍照记录。 数据处理
将RAPD 电泳谱带位点上有扩增位点的记为1，无扩增位点的记为0，建立原始数据矩阵，用Pop Gene （Ver1132) 软件进行数据统计。群体的多态位点百分率P = 扩增的多态位点数/ 扩增的总位点数×100 %。群体遗传多态度用Shannon′s 多样性指数（H0) 表示，按照Wachira 等（1995) 的公式，Shannon′s多样性指数。
15. 物理图谱的种类和构建方法
物理图谱（Physics Map ）：物理图谱描绘DNA 上可以识别的标记的位置和相互之间的距离（以碱基对的数目为衡量单位），这些可以识别的标记包括限制性内切酶的酶切位点，基因等。物理图谱不考虑两个标记共同遗传的概率等信息。对于人类基因组来说，最粗的物理图谱是染色体的条带染色模式，最精细的图谱是测出DNA 的完整碱基序列。
目的
将获得的目的基因的cDNA 克隆，进行测序，确定两端的cDNA 序列，约200bp ，设计合成引物，并分别利用cDNA 和基因组DNA 作模板扩增；比较并纯化特异带；利用STS 制备放射性探针与基因组进行原位杂交，使每隔100kb 就有一个标志；二是在此基础上构建覆盖每条染色体的大片段：首先是构建数百kb 的Y AC （酵母人工染色体），对YAC 进行作图，得到重叠的YAC 连续克隆系，被称为低精度物理作图，然后在几十个kb 的DNA 片段水平上进行，将YAC 随机切割后装入粘粒的作图称为高精度物理作图。
特性
因限制性内切酶在DNA 链上的切口是以特异序列为基础的，核苷酸序列不同的DNA ，经酶切后就会产生不同长度的DNA 片段，由此而构成独特的酶切图谱。因此，DNA 物理图谱是DNA 分子结构的特征之一。DNA 是很大的分子，由限制酶产生的用于测序反应的DNA 片段只是其中的极小部分，这些片段在DNA 链中所处的位置关系是应该首先解决的问题，故DNA 物理图谱是顺序测定的基础，也可理解为指导DNA 测序的蓝图。广义地说，DNA 测序从物理图谱制作开始，它是测序工作的第一步。制作DNA 物理图谱的方法有多种，这里选择一种常用的简便方法──标记片段的部分酶解法，来说明图谱制作原理。
步骤
用部分酶解法测定DNA 物理图谱包括两个基本步骤: (1）完全降解：选择合适的限制性内切酶将待测DNA 链（已经标记放射性同位素）完全降解，降解产物经凝胶电泳分离后进行自显影，获得的图谱即为组成该DNA 链的酶切片段的数目和大小。 (2）部分降解：以末端标记使待测DNA 的一条链带上示踪同位素，然后用上述相同酶部分降解该DNA 链，即通过控制反应条件使DNA 链上该酶的切口随机断裂，而避免所有切口断裂的完全降解发生。部分酶解产物同样进行电泳分离及自显影。比较上述二步的自显影图谱，根据片段大小及彼此间的差异即可排出酶切片段在DNA 链上的位置。下面是测定某组蛋白基因DNA 物理图谱的详细说明。
产生
该基因全长5900bp ，用限制酶Hpa Ⅱ完全降解该DNA 可产生五个大小不等的片段，电泳
分离并参照已知分子量的标准DNA 带，得知这些片段的大小分别为1930、1690、1020、950和310bp 。不难推测该DNA 上有四个Hpa Ⅱ切口，但切口的位置和这五个片段在完整基因中的排列顺序此时尚无法知道。接着将末端标记的该DNA 片段进行Hpa Ⅱ的部分降解，由于各切口随机断裂，产生的片段数显然会多于完全降解产物。但电泳后的自显影图上只可能出现末端标记的DNA 片段。若以待测DNA 在左端为标记处，那么自显影图上将呈现4210、3260、2950和1020bp 四条带。其中最小片段（1020bp ）与完全降解产物为同一片段，它应定位于该基因的左端；而最大片段（4210bp ）与完整基因（5900bp ）之差的片段（1690bp ）无疑应定位于该基因的右端；余下的三个片段（1930、930和310bp ）的定位，根据部分酶解的相邻片段之差很易确定。据此推出的这五个片段在该基因上的排列顺序是（左→右）：1020-1930-310-950-1690。物理图谱与DNA 测序的原理颇为相似，二者是通过片段长度来推测位置，所不同的是测序确定核苷酸（碱基）的位置，而此处是确定某个片段的位置。DNA 物理图谱测定后，便可对每一酶切片段进行核苷酸顺序分析。在测定了所有片段的DNA 顺序后，根据物理图谱将各片段" 拼凑" 起来就得出了待测DNA 链的全部核苷酸顺序。基因的全顺序测定才是我们要达到目的，一般人类基因的长度都在10Kb 以上，巨大基因可长达200Kb ，要完成基因的全顺序测定需进行大量的工作。完成这些工作可采取多种不同的方法，但其基本思路是一致的，即在确定物理图谱的基础上, 再进行DNA 顺序测定。
16.Denaturation 蛋白质变性（denaturation ）：生物大分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时，次级键受到破坏，导致天然构象的破坏，使蛋白质的生物活性丧失
17. Hybridization杂交
18.Renaturation(annealing)：复性（renaturation ）在一定的条件下，变性的生物大分子恢复成具有生物活性的天然构象的现象。
19. 荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization FISH）：是一门新兴的分子细胞遗传学技术，是20世纪80年代末期在原有的放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性原位杂交技术。目前这项技术已经广泛应用于动植物基因组结构研究、染色体精细结构变异分析、病毒感染分析、人类产前诊断、肿瘤遗传学和基因组进化研究待许多领域。
20.glucoside 配糖物：糖苷 单糖通过半缩醛羟基与另一个化合物或基团共价结合后形成的化合物。
21.Nucleoside ：核苷由碱基和五碳糖(核糖或脱氧核糖) 连接而成，即嘌呤的N-9或嘧啶的N-1与核糖或脱氧核糖的C-1通过β糖苷键连接而成的化合物，包括核糖核苷和脱氧核糖核苷两类。
22.ribotide 核糖酸：核苷酸一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。又称核甙酸。戊糖与有机碱合成核苷，核苷与磷酸合成核苷酸，4种核苷酸组成核酸。
23.nucleic acid：核酸由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。
24.translocation ：染色体片段位置的改变称为易位（translocation ，用t 表示）。它伴有基因位置的改变。易位发生在一条染色体内时称为移位（shift ）或染色体内易位（intrachromosomal translocation ）；
25. 5'-UTR 、3'-UTR ：UTR （Untranslated Regions) 即非翻译区，是信使RNA （mRNA ）分子
两端的非编码片段。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。
26.RubiscoRubisco 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Ribulose bisphosphate carboxylase oxygenase) ：是光合作用C3碳反应中重要的羧化酶, 也是光呼吸中不可缺少的加氧酶.
27. What’s the function of the Rubisco and why it can be used for animals?
1.functional genomics ：功能基因组学（Functional genomics ）又被称为后基因组学（Post-genomics ），它利用基因组所提供的信息，发展和应用新的实验手段，在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，生物学研究因此从对单一基因或蛋白质的研究转向对多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。这是在基因组静态的碱基序列被测定之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括：生物学功能，如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学功能，如参与细胞间和细胞内信号传递途径；发育生物学功能，如参与形态建成等。采用的手段包括基因表达的系统分析（serial analysis of gene expression, SAGE）、cDNA 微阵列（cDNA microarray）、DNA 芯片（DNA chip）、和序列标志片段显示（sequence tagged fragmentsdisplay等。
2.transcriptomics 转录组学
3.proteomics 蛋白质组学
4.metabonomics ／metabolomics ：代谢组学
5.genomics ：基因组学，研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。
6. 比较基因组学(comparative genomics)：是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式生物(model organism) 基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆人类疾病基因，揭示基因功能和疾病分子机制(Molecular Mechanisms)，阐明物种进化关系，及基因组的内在结构。
7.DNA 甲基化：DNA 甲基化是指在DNA 甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG 二核苷酸的胞嘧啶5" 碳位共价键结合一个甲基基团。正常情况下，人类基因组“垃圾”序列的CpG 二核苷酸相对稀少，并且总是处于甲基化状态，与之相反，人类基因组中大小为100—1000 bp 左右且富含CpG 二核苷酸的CpG 岛则总是处于未甲基化状态，并且与56％的人类基因组编码基因相关。人类基因组序列草图分析结果表明，人类基因组CpG 岛约为28890个，大部分染色体每1 Mb就有5—15个CpG 岛，平均值为每Mb 含10．5个CpG 岛，CpG 岛的数目与基因密度有良好的对应关系[9]。由于DNA 甲基化与人类发育和肿瘤疾病的密切关系，特别是CpG 岛甲基化所致抑癌基因转录失活问题，DNA 甲基化已经成为表观遗传学和表观基因组学的重要研究内容。
8. 基因组注释(Genomeannotation)：是利用生物信息(bioinformation)学方法和工具, 对基因组所有基因的生物学功能进行高通量注释, 是当前功能基因组学(functional genomics) 研究的一个热点。基因组注释的研究内容包括基因识别和基因功能注释两个方面。基因识别的核心是确定全基因组序列中所有基因的确切位置。
9.Alu family：灵长类动物细胞的主要散在的重复DNA 序列。长约300 bp，在基因组中重复百万次以上，含有限制性内切酶Alu Ⅰ的识别位点，可被Alu 内切酶切割
10. 举例说明基因定位克隆的使用。
从染色体上已知位置出发，克隆或鉴定遗传疾病相关的未知功能基因的技术。
定位克隆首先是获取基因在染色体上的位置的信息，然后采用各种实验方法克隆基因和进行定位。基因的定位克隆策略大体上可以分成四个步骤。
①通过家系连锁分析资料或染色体微小缺失(杂合性丢失，LOH) 等数据，确定基因在染色体上的位置；
②通过染色体步移(chromosomewalking)、染色体区带显微切割等技术，获得基因所在区段的DNA 片段叠连群(contig)，绘制出更精细的染色体图谱；
③确定含有候选基因的染色体片段；
④从这些片段中进一步筛选目的基因，并作突变检测验证和功能分析。
基因定位克隆或图位克隆（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。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技术分离目的基因的一个必要条件是，以酵母人工染色体YAC （yeast artificial chromosome）为载体构建含有大片段DNA 的Y AC 库。另一个必要的条件是要有可用的同目的的基因紧密连锁的DNA 探针。
11.Genomics ：基因组学，研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。
12. transcriptomics ：转录组学，是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之，转录组学是从RNA 水平研究基因表达的情况。
转录组即一个活细胞所能转录出来的所有mRNA 。研究转录组的一个重要方法就是利用DNA 芯片技术检测有机体基因组中基因的表达。从基因组DNA 转录的基因总和，即转录组，也称味表达谱，是研究细胞表型和功能的一个重要手段。而研究生物细胞中转录组的发生和变化规律的科学就称为转录组学(transcriptomics)。
13. Proteomics ：蛋白质组学，阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。包括鉴定蛋白质的表达、存在方式(修饰形式) 、结构、功能和相互作用等。
14 论述等位基因的生物学意义
等位基因（英语：allele ），又称对偶基因，是一些占据染色体的基因座的可以复制的脱氧核糖核酸。大部分时候是脱氧核糖核酸列，有的时候也被用来形容非基因序列。位于同源染色体的同一位置上的基因, 是由基因突变而起源的。
15. 进行基因克隆如何选择载体？常用载体有哪几种？各自的特点是什么？
. 选择克隆载体的几个重要参数
1）实验对象
2）实验性质
3）载体容量
4）合适克隆位点
5）载体的稳定性
6）载体DNA 制备的难易
7）外源基因表达产物产量、产物特点等