换或C-G向A-T的转换。

（5）烷化剂与特异性错配：烷化剂：是一类具有多个活性烷基的化合物。活性烷基不稳定能转移到其它分子

的高电子密度区，并置换其中的氢原子，使其成为不稳定的物质；烷化剂使DNA链脱嘌呤，而产生一个裂隙，DNA复制时子链上的裂隙位置容易发生错配。

（6）嵌合剂：是一类重要的DNA修饰剂，可以嵌合到核心堆积的碱基之间。在DNA复制、修复或重组过程

中，可在这些吖啶染料嵌入的位置上产生空隙，从而引起单个碱基的插入或丢失，最终造成移码突变。 （7）脱嘌呤位点与脱氨基化：在完整的DNA双螺旋中自发丢失含N碱基。这种现象经常发生在鸟嘌呤与腺嘌

呤。如果发生脱嘌呤的DNA链得以转录或翻译，这种突变就会改变遗传密码。在DNA复制过程中，脱氨基位点导致复制被抑制，此时如果一个碱基被插入就会引起一个突变位点的产生。

（8）黄曲霉素B1：可与鸟嘌呤N7位结合，产生的这种加成产物可以导致碱基和糖基之间的糖苷键断裂，因此

释放碱基产生无嘌呤位点。

三、论述：

1、转座子及其在基因功能研究中的应用

答：转座子：是一类较大的转座因子，除了含有与它转座作用有关基因外，还带有抗药基因及其他基因。，因此Tn

的转座能使宿主菌获得有关基因的特性。转座因子的遗传学效应与应用 1、改变染色体结构：

（1）当转座子插入后而引起受体位点DNA一段短的同向重复序列（DR），即靶位加倍（target site-duplication）

现象。如转座子切离在DR之间重组，结果是夹在两个DR之间的DNA序列被切离而缺失，中间的DNA序列形成一个环，将从细胞中丢失，DR在染色体上只留下一个拷贝；如重组发生在IR之间，结果是夹在两个IR之间的DNA发生倒位，而反向重复得到保留，将会导致下一次倒位。

（2）转座子附近序列的缺失是两步反应的结果，转座产生了DR，而重组又发生在此DR之间的转座子分子内。

当新拷贝的反向与原拷贝的方向相反时，重组会导致倒位；当方向相同时，重组的结果产生了两个小的环状DNA， 其中一个无复制原点而被丢失，另一个有复制原点的可复制。 2、诱发基因突变

（1）渗漏基因:一种突变种基因与其野生型有相似的效应，但效应较弱，又叫亚效等位基因。

（2）极性突变：当插入因子插入到乳糖操纵子和半乳糖操纵子的5’端顺反子中以后，往往严重降低其下游顺反

子的表达水平，就是所谓的极性突变，又叫突变的极性效应。

（3）外显子混编：当两个转座子被同一转座酶识别而整合到染色体的邻近位置时，如果它们之间的DNA中含

有外显子，则外显子将被切离，并可插入到另一基因中，这种效应叫做---。

（4）转座爆炸：转座子在染色体中经过一段长期沉寂以后，几种转座类型的转座子几乎同时地进入一个活跃转

座的时期，它们的转座、诱变效应将在种群的少数个体中不时的被激活，这种突然的变化叫做---。

3、调节基因表达：转座子插入某个基因的内含子或外显子中而影响该基因表达，通常表现为降低该基因的转录

水平；或改变内含子的剪接位点，使某些外显子丢失，因此也导致基因内失活。

4、产生新的变异

（1）由于转座作用，使某些原来在染色体相距甚远的基因组合在一起，构建成一个操纵子或表达单元，也有可

能产生具有新的生物学功能的基因和编码新的蛋白质分子。

（2）由于转座增加了同源序列整合，通过这些同源序列的重组，扩充了F因子插入染色体而成为Hfr菌株的种

类。

（3）转座也可以作为基因工程中的载体携带其它基因进行转座，形成重新组合的基因组或产生新的类型，有利

于进化。

5、转座子标记克隆目的基因：（1）原理：由于转座子序列可以在基因组中转座，如该序列转座正好插入某一基

因的外显子区域时，导致这一基因失活，结果表型改变而成为突变体，如该突变是由于转座子的DNA克隆，其中必定含有与该突变体有关的基因，即用转座子给未知的目的基因加以标记，便于该基因的识别和分离。（2）方法：用该突变型提取DNA构建基因组DNA文库，用标记的转座子序列作为探针，筛选出的克隆中，再对转座子两端序列进行亚克隆，这是被转座子插入的基因序列，这些亚克隆又反过来作为探针，用于筛选野生型个体的基因文库，获得完整的目的基因。（3）条件：亲本之一必须含有活跃的转座子；所用的转座子必须已经分离和鉴定，否则无法对其进行标记作为探针；转座子插入后要有目的性状的突变型。

6、转座子作为基因工程的载体：----利用P因子作为载体：将携带目的基因的缺陷P因子和完整的P因子同时

注入到胚胎的前胚盘，完整的P因子不仅能识别自身的末端序列，也能识别缺陷P因子的末端而进行转座，结果两种P因子都被插入到基因组中，只有P因子两末端之间的DNA序列才能被插入，两端外侧序列不是转座因子的组成部分，不会被插入到基因组。

2、09年十大分子遗传学研究进展及分子遗传学知识和技术在你研究中的应用。

中国农业科学院2009年分子遗传学

一、名字解释（写出中文名字并解释，30分）

1、Pseudogenes ：假基因，基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。分为两大类：一类

保留了相应功能基因的间隔序列，另一类缺少间隔序列，称为加工过的假基因或返座假基因。

2、ribonuclease P ：核糖核酸酶 P ，是一种核糖核蛋白, 含有一个单链RNA分子, 长度为375个碱基, 结合一个相

对分子质量为20kDa的多肽(119个氨基酸残基)。该酶广泛存在于原核生物和真核生物(核仁、叶绿体和线粒体)中，也参与核糖体RNA的加工。该酶含有蛋白质和RNA两组分，其蛋白质组分没有催化活性，而RNA组分具有全酶的催化活性，是一种核酶。

3、SAGE：基因表达连续分析技术。从被分析样品cDNA序列的特定位点获取DNA短片段，并利用这些标签检出

样品中每一个表达了的基因。

4、 RACE ： cDNA末端快速扩增技术，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

5、 Transcriptome：转录物组：指在特定的环境下某一生物个体或一类细胞中由一套基因组转录产生的全套RNA

分子。

与内源的双链RNA小分子时，可以通过促使该mRNA降解，从而高效、特异的阻断体内特定基因的表 达，导致基因表达沉默的现象。

6、 RNAi：RNA干涉，是正常生物体内一些小的双链RNA，可有效地阻断靶基因表达的现象。当向细胞中导入

二、简答（30分）

1、试述外显子捕捉技术

答：

2、生物芯片的原理和方法

答：1、生物芯片的工作原理：是以许多特定的寡核昔酸片段或基因片段作为分子探针，有规律地同时固定于支持

物(玻片、硅片、聚内烯酞胺凝胶、尼龙膜等载体)的表面上，然后与已标记的待测样品中靶分子进行杂交，通过荧光检测系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的放光信号做出比较和检测，可以快速地鉴定靶基因的存在、含量及单核昔酸的变化。 2、生物芯片的方法：

（1） 生物芯片的制备：日前基因芯片的制备主要采用三种方法：光蚀刻合成法，电压印刷法，点样法。

1 光蚀刻合成法是最初使用的一种方法，其主要过程是：在固相支持物上偶联带有可感光 ○

保护菇团x的羟基，汞光有选扦地照射到固相支持物，去掉可感光保护基团x，使羟基成为有功能的自由羟基，与加人的带x的核苷酸偶联，第一个反加物被嫁接到目标位置上。随着反应的重复，链不断地延伸，当所需的寡核苷酸链合成完后，对反比基板进行无遮板的汞光普照，去除所有X，即可得到所有多方面的寡核苦酸阵列。这样，光照模式和反应物的加入顺序决定了合成产物的序列以及在基板上的位置。

2 电压印刷法原理类似于喷墨打印机，打印机头上的墨盒有四个，分别装有四种不同的碱基，打印机头 ○

在方阵上移动，并将借有策种碱基的试剂滴到基板表面．然后固定，经过洗脱和去保护后，就可连上新的核甘酸，使寡核苷酸链延伸。该法采用的技术原理与传统的DNA固相合成相一致。

3 点样法即预先合成寡核苷酸，肽核苷酸(PNA)或分离得到cDNA，再通过点样机直接将其点到芯片上。 ○

（2） 样品的制备：生物样品成分往往比较复杂，所以在与芯片接触前，必须对样品先进行处理。为了提高

结果的准确性，来自血液或组织中的DNA／mRNA样本须先行扩增，然后再被荧光素或同位素标记成为探针。

（3） 杂交：杂交条件的选择要根据芯片上核酸片段的长短及其本身的用途来定：

（4） 杂交图谱的检测和读出：目前最为常用的是激光共聚焦荧光检测系统。其原理主要是与芯片发生杂交

的探针上的荧光被激发后经过棱镜刚好能通过共聚集小孔，而能被探测器检测到，而芯片之外的其他荧光信号则不能被探测器检测到，检测到的焚光信号通过计算机处理后就可直接读出杂交图谱，此法灵敏度和精确度较高．但是扫描所需时间较长。另一种检测系统采用ccD摄像原理，它虽然灵敏度和精确皮较低，但所需的扫描时间较短，因而更适用于临床诊断。此外．近年来还发展了多种检测方法．如质谱法，化学发光法，光导纤维达等多种方法，其巾最有前途的是质谱法。

3、在体外合成氨基酸时，重复序列为CAU的多聚核苷酸能产生多聚亮氨酸、多聚异亮氨酸及多聚丝氨酸，已知亮氨酸和异亮氨酸的密码子为CAU和AUC,请分析丝氨酸的密码子是什么？为什么？