基因组学考试重点宝典

PAGEPAGE4名词解释1.蛋白质基序：由2或3个二级结构如α-螺旋，β-折叠和转环构成的组合，它们有特征性的序列，具有特定的功能，称为基序或模体。2.C值(Cvalue)：是指一个单倍体基因组中DNA的总量，一个特定的种属具有特征的C值。3.C值悖理(paradox)生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加的现象.4.遗传作图（geneticmapping）：采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。这一方法包括杂交实验和家系分析。基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离。遗传距离用重组率来衡量。即通过计算两个连锁的遗传标记在每次减数分裂中的重组概率，确定两者的相对距离遗传图距单位为cM，每单位厘摩定义为1%交换值5.物理作图（physicalmapping）:采用分子生物学技术直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组实际位置。物理图的距离依作图方法而异，辐射杂种作图的计算单位为厘镭（cR），限制性片段作图与克隆作图的图距单位为DNA的分子长度，即碱基对。6.重组热点（recombinationhotspot）：染色体的某些位点之间比其他位点之间有更高的交换频率，被称为重组热点。7.基因组测序覆盖面（coverage）:随机测序获得的序列总长与单倍体基因组序列总长之比，覆盖面越大，遗漏的序列越少。8.密码子偏爱(codonbias)：生物有时更加偏爱地使用一个或者一组密码子的现象。这是在进化过程中基因复制的差异所产生的结果。（仅供参考）9.开放读框（openreadingframeORF）它们由一系列指令氨基酸的密码子组成，有一个起始点和一个终止点。10.功能域或外显子洗牌（domainshufflingorexonshuffling）由不同基因中编码不同结构域的片段彼此连接形成的全新编码序列称为功能域或外显子洗牌。它们有有一个全新的结构组合，可为细胞提供完全不同的生物学功能。11.直向同源基因（orthologousgene）：这是指不同物种之间的同源基因，他们来自物种分割之前的同一祖先。12.共生同源基因（paralogousgene）：同一种生物内部的同源基因，它们常常是多基因家族的不同成员，其共同的祖先基因可能存在于物种形成之后，也可能出现于物种形成之前。13．基因组同线性：在许多亲缘物种中，除了基因组成的相似性外，基因排列的序列也存在一致性，这种基因排列的一致性称为同线性。基因组同线性即可出现在不同基因组的对应区段，也可以出现在同一基因组内部的不同染色体位置。14.分子钟：单位时间内同源蛋白质氨基酸顺序或DNA核苷酸序列取代的比率称为分子钟，通常以百万年发生单个代换为计算单位，可用于估算祖先序列演化的时间，确立系统发生树的进化年代。第一章1.DNA的双螺旋结构：2条反向平行的DNA单链彼此互相缠绕组成双螺旋分子，有2种化学作用稳定双螺旋结构：①碱基堆积（base_stacking）：相邻碱基对杂环之间的互作，可增加双螺旋的稳定性。②碱基配对(base_pairing)：A/T之间以2对氢键相连，G/C之间则以3对氢键相连，因此G/C较A/T更稳定。(正是因为这一点，DNA转录与复制的起始区要求迅速解链，该区段的A/T较多。)2.组成基因的DNA成分包括：①编码初级转录物的全部顺序；②为正确启动转录及转录物加工所必需的最低要求的DNA顺序；③调节转录速率所必需的DNA顺序。3.异常结构基因包括：①重叠基因(overlappinggene)：这种基因编码2种不同的蛋白质顺序(mRNA有2种蛋白质读框);②基因套基因(gene-within-gene)：基因的内含子中包含其他基因。③反义基因(antisensegene)：由靶基因负链编码的可以干扰靶基因的mRNA转录与翻译的基因。（RNA干扰）第二章1.基因组图指导下的测序有2种可供选择的路线：①作图法测序②鸟枪法测序2.DNA标记有哪些：①限制性片段长度多态性（RFLP）②简单序列长度多态性(SSLPs)⑴小卫星序列（minisatellite）或称可变串联重复（variablenumberoftandemrepeats,VNTR):重复单位为数十个核苷酸；⑵微卫星序列（microsatellite）或称简单串联重复（simpletandemrepeats,STR）:重复单位为1～6个核苷酸，重复次数为10～50次。③单核苷酸多态性（SNPs）第三章1.物理作图技术可分为4类：①限制性作图（restrictionmapping）②基于克隆的基因组作图（clone-basedmapping）③荧光原位杂交（FISHfluorescentinsituhybridization）④序列标签位点作图（FISHfluorescentinsituhybridization）2.常用指纹：①限制性带型指纹：

②重复序列DNA指纹：

③重复DNAPCR或分散重复顺序PCR指纹：

④STS作图指纹3序列标签位点（STS）(问答题)STS要满足的条件：①是一段已知的片段；②STS必须在染色体上有独一无二的位置。常用的几种寻找STS的方法：①表达顺序标签(expressedsequencetag,EST)②简单序列长度多态性(simplesequencelengthpolymorphisms,SSLP)③随机基因组顺序第四章（4.1可能会出小题。）1.两种不同测序策略如何组装A．作图法测序序列组装：根据基因组物理图上已知的BAC（或PAC）克隆从中挑取待测的成员，提取并纯化克隆DNA，然后采用机械断裂法（如超声波）法制备小分子DNA。经电泳分离后收集2kb大小的DNA片段插入到质粒载体中进行克隆，然后进行两端测序。由自动测序仪记录的测序序列需经PhredQ20软件初筛，认可后用于组装。B鸟枪法基因组测序序列组装过程：第一步，从2kb插入片段的全基因组文库两端进行测序，收集并过滤读序，随后将读序进行序列对比，构建重叠群。第二步，在重叠群基础上以10kb克隆的两端成对读序为边界，将属于该克隆范围的重叠群归并在一起。第三步，方法与第二步类似，以40kb克隆的两端成对读序为边界，将属于该克隆范围内的重叠群归并在一起。第四部，以BAC克隆的两端成对读序为边界，重复上述过程。第五步，BAC支架的搭建。第五章基因功能检测1基因失活是功能分析的主要手段1）突变型经遗传分析将突变基因定位，然后观察这一突变是否与改变的表型对应。利用定位克隆的方法通过物理图寻找靶基因。如转座子突变库（P103）。2）基因剔除（knock-out）将一段无关的DNA片段用来取代某一特定的基因是最简便的使基因失活的方法。其主要原理是：在一段无关片段的两侧连接与代换基因两侧相同的顺序，将这一构建导入目的细胞，由于同源片段之间的重组，可使无关片段取代靶基因整合到染色体中。2基因过表达是其功能分析的重要补充基因的超表达除了lossoffunction观察表型变异外，另一种方法就是让其overexpression,即获得功能增益（gainoffunction），基因产物的不足与过量都会破坏这种平衡，并表现生长与发育的异常。增加基因的拷贝数和采用强启动子促使基因超表达。蛋白质互作常用方法：噬菌体外显和酵母双杂交系统。第十三章1.新基因的产生主要有以下方式：（问答题）①基因加倍之后的趋异，这类基因基本保持原有的基因功能，但往往获得了新的表达模式，这是新基因产生的主要方式。②外显子或结构域洗牌，即不同的结构域加倍或重组，产生具有创新功能的基因。③逆转录及其随后的趋异或重排。④外源基因水平转移。⑤基因裂变和融合，由一个基因分裂成两个不同的基因，或两个或多个基因融合组成一个新基因。⑥非编码序列转变成编码序列。物理图绘制的四种方法?①限制性作图（restrictionmapping）是将限制性酶切位点标定在DNA分子的相应位置②依靠克隆的基因组作图（clone-basedmapping）根据克隆的DNA片段之间的重叠顺序构建重叠群，绘制物理连锁图③荧光标记原位杂交（FISHfluorescentinsituhybridization）将荧光标记的探针与染色体杂交确定分子标记的所在位置④顺序标签位点作图（STSsequencetaggedsite）通过PCR或分子杂交将小段DNA顺序定位在基因组的DNA区段中DNA测序的方法学：链终止法测序化学降解法测序自动化测序非常规DNA测序链终止法（thechainterminationmethod）(Sanger等，1977)原理：通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链来读取待测DNA分子的顺序，合成的互补单链可在不同位置随机终止反应。链终止法对ＤＮＡ多聚酶的要求１高酶活性２无５’３３无３’５Klenow酶加工性能差sequence酶加工效率高化学降解法（chemicaldegradationmethod）(Maxam等，1977)原理：双链DNA分子经化学试剂处理，可在特定的核苷酸位点产生切口。用同位素标记碱基，以此确定顺序组成。间隙的类型：序列间隙.物理间隙.蛋白质组学研究蛋白质组结构与功能的领域,包括分析全部蛋白质组所有成分以及它们的数量,确定各种组分所在的空间位置、修饰方法、互作机制、生物活性和特定功能。假基因是指来源于功能基因但已失去活性的DNA序列。1)重复假基因:串接排列,具有祖先基因的组成特点,具内含子和外显子,突变失活.2)加工假基因:由RNA反转录再插入基因组中的基因顺序,无内含子.3)残缺假基因:因不等交换使部分顺序缺失.名词解释1.蛋白质基序：由2或3个二级结构如α-螺旋，β-折叠和转环构成的组合，它们有特征性的序列，具有特定的功能，称为基序或模体。2.C值(Cvalue)：是指一个单倍体基因组中DNA的总量，一个特定的种属具有特征的C值。3.C值悖理(paradox)生物的复杂性与基因组的大小并不完全成比例增加的现象.4.遗传作图（geneticmapping）：采用遗传学分析方法将基因或其他DNA顺序标定在染色体上构建连锁图。这一方法包括杂交实验和家系分析。基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离。遗传距离用重组率来衡量。即通过计算两个连锁的遗传标记在每次减数分裂中的重组概率，确定两者的相对距离遗传图距单位为cM，每单位厘摩定义为1%交换值5.物理作图（physicalmapping）:采用分子生物学技术直接将DNA分子标记、基因或克隆标定在基因组实际位置。物理图的距离依作图方法而异，辐射杂种作图的计算单位为厘镭（cR），限制性片段作图与克隆作图的图距单位为DNA的分子长度，即碱基对。6.重组热点（recombinationhotspot）：染色体的某些位点之间比其他位点之间有更高的交换频率，被称为重组热点。7.基因组测序覆盖面（coverage）:随机测序获得的序列总长与单倍体基因组序列总长之比，覆盖面越大，遗漏的序列越少。8.密码子偏爱(codonbias)：生物有时更加偏爱地使用一个或者一组密码子的现象。这是在进化过程中基因复制的差异所产生的结果。（仅供参考）9.开放读框（openreadingframeORF）它们由一系列指令氨基酸的密码子组成，有一个起始点和一个终止点。10.功能域或外显子洗牌（domainshufflingorexonshuffling）由不同基因中编码不同结构域的片段彼此连接形成的全新编码序列称为功能域或外显子洗牌。它们有有一个全新的结构组合，可为细胞提供完全不同的生物学功能。11.直向同源基因（orthologousgene）：这是指不同物种之间的同源基因，他们来自物种分割之前的同一祖先。12.共生同源基因（paralogousgene）：同一种生物内部的同源基因，它们常常是多基因家族的不同成员，其共同的祖先基因可能存在于物种形成之后，也可能出现于物种形成之前。13．基因组同线性：在许多亲缘物种中，除了基因组成的相似性外，基因排列的序列也存在一致性，这种基因排列的一致性称为同线性。基因组同线性即可出现在不同基因组的对应区段，也可以出现在同一基因组内部的不同染色体位置。14.分子钟：单位时间内同源蛋白质氨基酸顺序或DNA核苷酸序列取代的比率称为分子钟，通常以百万年发生单个代换为计算单位，可用于估算祖先序列演化的时间，确立系统发生树的进化年代。第一章1.DNA的双螺旋结构：2条反向平行的DNA单链彼此互相缠绕组成双螺旋分子，有2种化学作用稳定双螺旋结构：①碱基堆积（base_stacking）：相邻碱基对杂环之间的互作，可增加双螺旋的稳定性。②碱基配对(base_pairing)：A/T之间以2对氢键相连，G/C之间则以3对氢键相连，因此G/C较A/T更稳定。(正是因为这一点，DNA转录与复制的起始区要求迅速解链，该区段的A/T较多。)2.组成基因的DNA成分包括：①编码初级转录物的全部顺序；②为正确启动转录及转录物加工所必需的最低要求的DNA顺序；③调节转录速率所必需的DNA顺序。3.异常结构基因包括：①重叠基因(overlappinggene)：这种基因编码2种不同的蛋白质顺序(mRNA有2种蛋白质读框);②基因套基因(gene-within-gene)：基因的内含子中包含其他基因。③反义基因(antisensegene)：由靶基因负链编码的可以干扰靶基因的mRNA转录与翻译的基因。（RNA干扰）第二章1.基因组图指导下的测序有2种可供选择的路线：①作图法测序②鸟枪法测序2.DNA标记有哪些：①限制性片段长度多态性（RFLP）②简单序列长度多态性(SSLPs)⑴小卫星序列（minisatellite）或称可变串联重复（variablenumberoftandemrepeats,VNTR):重复单位为数十个核苷酸；⑵微卫星序列（microsatellite）或称简单串联重复（simpletandemrepeats,STR）:重复单位为1～6个核苷酸，重复次数为10～50次。③单核苷酸多态性（SNPs）第三章1.物理作图技术可分为4类：①限制性作图（restrictionmapping）②基于克隆的基因组作图（clone-basedmapping）③荧光原位杂交（FISHfluorescentinsituhybridization）④序列标签位点作图（FISHfluorescentinsituhybridization）2.常用指纹：①限制性带型指纹：

②重复序列DNA指纹：

③重复DNAPCR或分散重复顺序PCR指纹：

④STS作图指纹3序列标签位点（STS）(问答题)STS要满足的条件：①是一段已知的片段；②STS必须在染色体上有独一无二的位置。常用的几种寻找STS的方法：①表达顺序标签(expressedsequencetag,EST)②简单序列长度多态性(simplesequencelengthpolymorphisms,SSLP)③随机基因组顺序第四章（4.1可能会出小题。）1.两种不同测序策略如何组装A．作图法测序序列组装：根据基因组物理图上已知的BAC（或PAC）克隆从中挑取待测的成员，提取并纯化克隆DNA，然后采用机械断裂法（如超声波）法制备小分子DNA。经电泳分离后收集2kb大小的DNA片段插入到质粒载体中进行克隆，然后进行两端测序。由自动测序仪记录的测序序列需经PhredQ20软件初筛，认可后用于组装。B鸟枪法基因组测序序列组装过程：第一步，从2kb插入片段的全基因组文库两端进行测序，收集并过滤读序，随后将读序进行序列对比，构建重叠群。第二步，在重叠群基础上以10kb克隆的两端成对读序为边界，将属于该克隆范围的重叠群归并在一起。第三步，方法与第二步类似，以40kb克隆的两端成对读序为边界，将属于该克隆范围内的重叠群归并在一起。第四部，以BAC克隆的两端成对读序为边界，重复上述过程。第五步，BAC支架的搭建。第五章基因功能检测1基因失活是功能分析的主要手段1）突变型经遗传分析将突变基因定位，然后观察这一突变是否与改变的表型对应。利用定位克隆的方法通过物理图寻找靶基因。如转座子突变库（P103）。2）基因剔除（knock-out）将一段无关的DNA片段用来取代某一特定的基因是最简便的使基因失活的方法。其主要原理是：在一段无关片段的两侧连接与代换基因两侧相同的顺序，将这一构建导入目的细胞，由于同源片段之间的重组，可使无关片段取代靶基因整合到染色体中。2基因过表达是其功能分析的重要补充基因的超表达除了lossoffunction观察表型变异外，另一种方法就是让其overexpression,即获得功能增益（gainoffunction），基因产物的不足与过量都会破坏这种平衡，并表现生长与发育的异常。增加基因的拷贝数和采用强启动子促使基因超表达。蛋白质互作常用方法：噬菌体外显和酵母双杂交系统。第十三章1.新基因的产生主要有以下方式：（问答题）①基因加倍之后的趋异，这类基因基本保持原有的基因功能，但往往获得了新的表达模式，这是新基因产生的主要方式。②外显子或结构域洗牌，即不同的结构域加倍或重组，产生具有创新功能的基因。③逆转录及其随后的趋异或重排。④外源基因水平转移。⑤基因裂变和融合，由一个基因分裂成两个不同的基因，或两个