3. 谷氨酸合成基因文库的构建

glnA基因直接产物谷氨酸 基因克隆glnA 全长 14分

4. 物理图谱的种类和构建方法 13分

答：物理图谱：根据作图方法的不同，物理图谱可分为：限制性酶切图谱、叠连群图谱、细胞遗传图谱、DNA序

列图谱。其构建方法为：

1、限制酶作图：最简单的构建限制酶作图的方法是比较不同限制酶产生的DNA片段的大小。首先用一种限制酶处理样品，经琼脂糖凝胶电泳分离染色后可见大小确定的DNA片段。然后用第二种限制酶处理获得第二组片段。最后用两种酶混合处理，获得第三组片段。收集所有上述资料进行对比组装，对于两种酶切位点交替出现的区段，利用加减法即可确定酶切位点的相对位置。在连续出现两个或多个相同酶切位点区段，其排列顺序可有多种选择，此时采用部分酶切的办法使该区段只发生一次酶切，然后计算产生片段的长度，选择其中正确的排序。如果样品中仅存在较少的限制性位点，用常规的限制酶即可绘制DNA物理图。随着切点数目的增多，单酶切，双酶切及部分酶切产生的条带数成比例扩大，需要对大量的片段进行比对与组装。

2、基于克隆的基因组作图：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。首先从基因组文库中挑取一个指定的或随机的克隆，然后在文库中寻找与之重叠的第二个克隆。在第二个克隆的基础上再寻找第三个克隆，依次延伸，是最早用于组建克隆重叠群的方法。在基因组范围内查找重叠的克隆，最好的方法首推克隆指纹排序。所谓指纹就是指确定DNA样品所具有的特定DNA片段组成，一个克隆的指纹表示了该克隆所具有的限定的物理特征，可以同其它克隆产生的同类指纹相比较。如果指纹重叠，表明这二个克隆具有共同的区段。

3、荧光标记原位杂交（FISH）：荧光标记原位杂交是指将荧光标记的探针与染色体杂交确定分子标记所在位置的方法。原位杂交最初利用的是细胞分裂中期染色体。这些染色体处于高度浓缩状态，有可分辨的染色体带型及明显的着丝粒位置，各条染色体带有各自的形态，有可识别的外型。对特定探针而言，原位杂交所显示的中期染色体荧光信号所处的位置与染色体短臂末端的相对距离是不变的，经过比例换算可将其标定在连锁图上。高度压缩的中期染色体的不利之处在于分辨力较低，要求两个分子标记之间至少需隔开l000 kb。中期染色体的原位杂交不适合构建可利用的染色体图，主要用于确定新发现的分子标记属于哪条染色体，给出十分粗略的染色体定位。

4、顺序标签位点（STS）作图： 顺序标签位点或STS是一小段长度在100到500 bp的DNA顺序，每个基因组仅一份拷贝，很易分辨。当两个片段含有同一STS顺序时，可以确认这两个片段彼此重叠。两个不同的STS出现在同一片段的机会取决于它们在基因组中的位置靠得多近。如果它们彼此邻接，这两个STS总会同时出

现在相同片段上。如果它们相距甚远，有时会在同一片段，有时则在不同片段。要将一组STS作图定位，必需收集来自同一染色体或整个基因组随机断裂的DNA片段。不同DNA片段之间有各种可能的重叠，可以覆盖整个作图区段。依次采用单个STS挑出它们所在的DNA片段，根据它们彼此的重叠关系可以逐段绘DNA物理图。STS的分析资料可用来估算两个分子标记之间的相对距离，其原理与连锁分析大同小异。连锁分析中，位点间的图距与两个标记之间的交换频率有关。STS作图中，标记之间的图距依赖于两点之间断裂的频率。

5. 交换重组

答：交换重组：是指同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的交换，从而引起相应基因间的交换与重组。通

过遗传重组模型，已知在分子水平上引起DNA这一序列变化的原因：

（1）双链断裂模型所示，一条DNA双链分子可作为供体提供遗传信息，通过产生裂隙、链交换、裂隙填补，直接

替换受体双链DNA分子中相应的序列。

（2）作为交换过程中的一部分，双链中的一条单链与另一条双链DNA中互补单链配对，形成了异源双链体DNA; （3）修复系统识别双链DNA序列中的错配碱基，可以切除或置换错配的碱基以恢复互补性，这样含某一等位基因

的DNA序列转变为含有另一个等位基因的链。

2007年中国农科院博士入学分子遗传学试题 一，名次解释

1、 Genomics：基因组学，是研基因组的组成、结构和功能的学科。

同的剪接位点组合）产生不同的mRNA剪接异构体的过程，而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性，或者，在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。

3、延长因子：

释放因子：识别终止密码子引起完整的肽链和核糖体从mRNA上释放的蛋白质。 4、 DNA surffering：

5、增强子（enhancer）: 是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。

增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，甚至不一定与基因位于同一染色体。这是因为染色质的缠绕结构，使序列上相隔很远的位置也有机会相互接触。

2、RNA alternative splicing：选择性剪接（也叫可变剪接）是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式（选择不

二， 简答题

1、真核生物和原核生物蛋白质合成起始时的不同？

答：翻译起始:蛋白质合成的起始都有一个核糖体大小亚基解离，然后结合mRNA,重新装配核糖体寻找起始密码子

的过程。

（1） 原核生物：小亚基与IF-3结合，使下游的起始密码定位于小亚基的P位，IF-2和起始tRNA结合并将其带

入起始复合体。起始tRNA为N-甲酰甲硫氨酰rRNA；GTP和30s复合体结合，N-甲酰甲硫氨酰rRNA通过IF-2结合到30smRNA复合体上形成70s起始复合物，IF-2-N-甲酰甲硫氨酰rRNA和30s mRNA复合体结合，使起始tRNA位于P位点，50s大亚基结合，装配成完整核糖体。

（2） 真核生物：在e I F -3和e I F -1A的作用下80s核糖体解离，e I F -2和e I F -4B介导40s与起始

rRNA结合，并使其位于P位，形成43s起始前复合体，在e I F -4F的介导下，43s起始前复合体识别mRNA5’帽子，e I F -4B加入复合体；小亚基在ATP的水解能量的驱动下，沿5’-3’方向从mRNA5’端扫描寻找起始密码子；当遇到起始密码子附近的Kozak序列时，就可识别第一个起始密码子，通过起始tRNA的反密码子与起始密码子配对，e I F -2和e I F -3释放，大亚基与之结合，e I F -5B GTP的水解导致剩余起始因子的释放，N-甲酰甲硫氨酰rRNA置于新80s起始复合体的P位。

2、同源重组与位点专一性重组

答：（1）同源重组：又叫普遍性重组，它的发生依赖大范围的DNA同源序列的联会。在真核生物中，重组发生在减

数分裂时期的同源染色体的非姐妹染色单体的DNA分子之间相互交换对等的部分。；细菌所产生的重组均属于同源重组，但所产生的重组子是单向重组，且需要RecA的参与。

（2）位点专一性重组：发生在特定的含有短的同源序列的位点之间，通常在原核生物中发生。依赖于小范围同

源序列的联会，其重组事件只涉及这一小范围特定的位置或特定碱基序列之间。重组时发生精确的切割与连接反应，DNA既不丢失，也不增加碱基。

3、DNA是遗传物质是怎么证明的？简述两个著名的实验。

答： 1、DNA作为生物的主要遗传物质的间接证据：①.每个物种不论其大小功能如何，其DNA含量是恒定的。②.

DNA在代谢上比较稳定。③. 基因突变是与DNA分子的变异密切相关的。

2、DNA作为生物的主要遗传物质的直接证据：①. 细菌的转化已使几十种细菌和放线菌成功的获得了遗传性状的定向转化，证明起转化作用的是DNA；②. 噬菌体的侵染与繁殖 主要是由于DNA进入细胞才产生完整的噬菌体，所DNA是具有连续性的遗传物质。③. 烟草花叶病毒的感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA

就是遗传物质。

3、噬菌体的侵染与繁殖：噬菌体是极小的低级生命类型，由蛋白质外壳和其内的DNA构成。它必须在电子显

微镜下才可以观察到。本身不能进行基本代谢，专靠寄生于细菌中生活繁殖。当噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA注入大肠杆菌细胞内，而蛋白质外壳留在宿主细胞外。噬菌体DNA不仅能够利用大肠杆菌合成DNA的材料来复制自己的DNA，而且能够利用大肠杆菌合成蛋白质材料，形成其蛋白质外壳和尾部，从而成为完整的新生噬菌体。

1952年，赫尔歇（Hershey AD）等的实验确证了DNA的遗传物质本质。在噬菌体中，DNA是唯一含磷的物质，蛋白质是唯一含硫的物质。利用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质，然后用标记后的T2噬菌体分别感染大肠杆菌，10min后，用搅拌器甩掉附着于细胞外面的噬菌体外壳。发现在用32P标记的情况下，基本上全部放射性见于细菌内而不被甩掉并可传递给子代。在用35S标记的情况下，放射性性见于被甩掉的外壳中，细菌内只有极低的放射性活性，且不能传递给子代。该实验也证明只有DNA进入细胞内才产生完整的噬菌体。所以说DNA是具有连续性的遗传物质。

4、烟草花叶病毒实验：有些病毒是由RNA和蛋白质构成的，并不含有DNA，如感染植物的烟草花叶病毒，它

是一个管状微粒，其中心是单螺旋的RNA，外部是由蛋白质组成的外壳。实验证明，它的遗传物质是其中的RNA，而不是其蛋白质。

1956年佛兰科尔-康拉特与辛格尔（Frankel-Conrat H，Singer B）用化学的方法将TMV的RNA与蛋白质分开，把提纯的RNA接种到烟草植株上，可以形成新的TMV而使烟草发病；单纯利用它的蛋白质接种，就不能形成新的TMV，烟草继续保持健壮。如果用RNA酶处理提纯的RNA，再接种到烟草上，也不能产生新的TMV。这说明在不含DNA的TMV中，RNA是遗传物质。 佛兰科尔-康拉特与辛格尔还采用了分离与聚合的方法，把TMV的RNA与霍氏车前病毒HR的蛋白质外壳结合重新合成杂合的病毒颗粒，用它感染烟草植株，所产生的新病毒颗粒与提供RNA的病毒完全一致，即亲本的RNA 决定了后代的病毒类型，而与蛋白质无关（图2-3）。

4、为什么生物体内的DNA总是以负超螺旋存在？

答:DNA结构在生物体内以超螺旋的形式存在。从病毒到高等生物，DNA在生物体内均表现负超螺旋。负超螺旋是DNA复制过程中，在拓扑异构酶的催化下形成。现在已有大量证据表明，这种负超螺旋结构与DNA复制、重组以及基因的表达和调控有关。