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1、基因组学(Genomics):指以分子生物学技术、计算机技术和信息网络技术为研究 手段，以生物体内全部基因为研究对象，在全基因背景下和整体水平上探索生命 活动的内在规律及其内外环境影响机制的科学。C值悖理(矛盾)(C-value paradox):在结构、功能很相似的同一类生物中， 甚至在亲缘关系十分接近的物种之间,它们的C值可以相差数10倍乃至上百倍。 隔裂基因(split gene)：指基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子 所隔裂。重叠基因：编码序列彼此重叠的基因。 基因内基因：在核基因组中较普遍，常在内含子包含其他基因。 反义基因：与已知基因编码序列互补的的负链编码基因，参与基因
2、的表达调控， 可以干扰靶基因mRNA转录与翻译。克隆重叠群法(clone con tig method，作图法测序)：以大片段定位的克隆为 基础的定向测序战略主要采用克隆步移法或称重叠群法。这种逐步测序的方法花 时间多，但精确。全基因组鸟枪法(whole-genome shotgun method)：是随机先将整个基因组打 碎成小片段进行测序，最终利用计算机根据序列之间的重叠关系进行排序和组装 并确定它们在基因组中的正确位置。全基因组鸟枪法是一种快速获得真核基因组 的方法。遗传作图(Genetic mapping):采用遗传学分析方法将基因或其它DNA序列标定 在染色体上构建连锁图。这一方法包
3、括杂交实验，家系分析。遗传图距单位为厘 摩(cM),每单位厘摩定义为1%交换率。(相对位置)物理作图(Physical mapping: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，如辐射杂种作 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为DNA的分子长 度，即碱基对(bp, kb)。(绝对位置)微卫星序列(SSR):或称简单串联重复(STR),重复单位较短。重复序列只有 1-6个核苷酸，分布在整个基因组， 10-50个重复单位。LOD值：是指基因连锁可能性的对数，用于初步判断所研究的2个基因是否位于 同一染色体上。限制性
4、作图：将限制性酶切位点标定在DNA分子的相对位置。重叠群(contig):可以通过末端的重叠序列相互连接形成连续的DNA长片段的一 组克隆称为重叠群。指纹: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 隆所具有的指定序列的特征，可以同其他克隆产生的同类指纹比较。STS作图(指纹作图序列标签):根据STS序列设计引物，扩增文库当中的克隆， 能扩出条带的克隆都含有序列重叠的插入子。作图试剂(mapping reagent): STS作图过程中将已知的STS定位在染色体或基 因组中的DNA区段，这些STS标记和作图用的染色体区段以及DNA克隆。辐射杂种群(radiation
5、hybrid panel):通过放射杂交产生的融合细胞群称为 辐射杂种群。双脱氧链终止法(the chain termination method)：是通过合成与单链DNA互 补的多核苷酸链来读取待测DNA分子的顺序。化学降解法(chemical degradation method)：是将双链DNA分子用化学试剂 处理，产生切口，用同位素标记进行测序。覆盖面(或深度)：每个核苷酸在完成顺序中平均出现的次数，或者说完成顺序 的长度与组装顺序长度之比。BAC末端序列(BAC-end sequenced): 一个BAC克隆插入片段两端的已测序的序 列，不包括内部顺序可用于确定BAC的排列方向以及重
6、叠群(contig)在支架 (scaffold)中的排列方向。重叠群(contig): 群相互重叠的克隆或DNA顺序,可以是草图顺序或精确顺序 (finished),包括连续的(内部无间隙)或不连续的(内部含间隙)DNA顺序，未锚 定到染色体上。草图顺序(draft sequence):人类基因组测序计划定义为经Phred Q20软件认可 覆盖测序克隆片段3-4倍的DNA顺序.含间隙或无间隙，排列方向和位置未定。精确顺序(finished sequence):顺序差错率(错误碱基数)低于0.01%的DNA序 列, 排列方向确定, 内部不含间隙, 一般测序覆盖率在 8-10 个单倍体基因组。 支
7、架(scaffold): 一组已锚定在染色体上的重叠群，内部含间隙或不含间隙.。 顺序间隙:因覆盖率的原因而留下的未能测序的顺序,仍存在于克隆文库中, 这 类间隙称为顺序间隙。物理间隙：因克隆载体自身的限制或DNA顺序特殊的组成等原因造成某些顺序丢 失或未能克隆， 这类间隙称为物理间隙。同源性(homology)基因系：指起源于同一祖先但序列已经发生变异的基因成员。 一致性(identity):指同源DNA顺序的同一碱基位置的相同的碱基成员，或者蛋 白质的同一氨基酸位置的相同的氨基酸成员， 可用百分比表示。相似性(simParity):指同源蛋白质的氨基酸序列中一致性氨基酸和可取代氨基 酸所占
8、的比例。可取代氨基酸系指具有相同性质如极性氨基酸或非极性氨基酸的 成员， 它们之间的代换不影响蛋白质(或酶)的生物学功能。拟Northern杂交：根据已知的DNA序列设计引物，从mRNA群体中扩增基因产 物，再以 DNA 为探针与之杂交。跳跃基因或转座子：一段DNA顺序可以从原位上单独复制或断裂下来，插入另一 位点，并对其后的基因起调控作用，此过程称转座，这段序列称跳跃基因或转座 子。填空或选择:1. 基因组学包括3个不同的亚领域：结构基因组学、功能基因组学、比较基 因组学。2. 异常结构基因的分类：重叠基因、基因套基因、反义基因。3. 用于遗传学作图的DNA标记：限制性片段长度多态性(RFL
9、P)、简单序列长 度多态性(SSLP)、单核苷酸多态性(SNP)。4. SSLP的类型：小卫星序列、微卫星序列(SSR)。5. 根据SNP在基因中的位置，SNP可分为：基因编码区SNP (cSNP)基因周边 SNP (pSNP)、基因间 SNP (iSNP)。6. 遗传作图的方法：两点测验法三点测验法。7. 不同模式生物的连锁分析(连锁分析分为3大范畴)：有性杂交实验、系谱 分析、DNA转移。8. 非遗传学的作图技术统称物理作图，常用的方法有4类：限制性作图、基于 克隆的基因组作图、荧光原位杂交(FISH)、序列标签位点(STS)。9. 重叠群组建：染色体步移法、指纹法。10. 指纹作图的分类
10、：限制性带型指纹、重复顺序DNA指纹、重复顺序DNAPCR 或分散重复顺序PCR、序列标签STS作图。11如何获得作图试剂：放射杂交、克隆文库。12. DNA测序的方法：双脱氧链终止法、化学降解法。13 覆盖面相关公式：Pje-m （m为覆盖面，即单倍体基因组数；e为自然对数 底数）14. 间隙的类型：顺序间隙、物理间隙。15. 基因组测序的其他路线：重要区域的优先测序、EST测序、浏览测序。16. 内含子扫描时的注意事项：密码子偏好、外显子一内含子边界、上游调控序 列。17. 同源性基因的分类：直向同源基因、共生同源基因（水平基因）。18基因功能的检测：基因失活、基因过表达。19突变库构建的
11、方法：转座子路线、随机插入法。20.突变库表达载体的类型：Ac-载体、DsE-载体。判断、简答或问答：1. 克隆重叠群法的策略： 先构建遗传图，再利用几套高度覆盖的大片段基因组文库（ BAC 、 PAC 等）获得 精细的物理图，选择合适的BAC或PAC克隆测序，利用计算机拼装。BAC内的空 洞基本上都可以利用设计引物等手段填补，形成一条完整的BAC序列。然后由相 互关联、部分重叠的BAC克隆连成一个大的重叠群（Contig）。2. 全基因组鸟枪法的策略： 是随机先将整个基因组打碎成小片段进行测序，最终利用计算机根据序列之间的 重叠关系进行排序和组装，并确定它们在基因组中的正确位置。3. SSL
12、P的类型及SSR的优缺点：小卫星序列：有时又称可变串联重复（VNTR）,重复单位较长。由1565bp的基 本单位串联而成主要分布在染色体末端。微卫星序列（SSR）：或称简单串联重复（STR），重复单位较短。重复序列只有 1-6 个核苷酸，分布在整个基因组， 10-50 个重复单位。SSR 技术的优点是：（1）在基因组中随机分布，检测的多态性频率高。（ 2） PCR 特异引物，重复性好。（ 3）共显性，操作相对简单。SSR 技术的缺点是：（1）SSR 需要测序和设计引物，因而需要大量的人力、物力和时间。（2）另外其种属特异性强，开发所需的费用高昂，因此一些实验室进行了合作， 共同开发微卫星引物。
13、4. 遗传作图的方法： 理论基础：采用一组分子标记构建遗传图的方法主要依赖于连锁分析。基本方法：两点测验法和三点测验法5. 细菌的遗传作图：细菌遗传作图的主要困难在于这类生物是单倍体，不发生减数分裂，因此要设计 一些方法使细菌DNA同源区段发生交换，主要采用部分二倍体作图技术。6. 为什么需要物理作图技术？为什么不能直接从遗传作图进入测序阶段？主 要有以下原因：（1）遗传图谱分辨率有限：由于人类及其大多数高等真核生物来说，不可能获 得巨大数量的后代，因此可用于研究的减数分裂体就少很多，连锁分析就受限制， 导致标记密度的减小，从而影响遗传作图。(2) 遗传图覆盖面低：由于染色体交换区域的不平衡，
14、有些区段很少发生交换， 难以获得高密度连锁图。(3)遗传图分子标记的排列有时会出现差错：遗传作图依赖子代的重组及分离 比，由于环境及取样误差，有时结果会出现差异，相同的标记在连锁图上位置不 一样。7. 限制性作图的基本原理：方法是通过比较不同限制性内切酶切割所产生DNA片段大小：(1) 首先用一种酶处理样品后，电泳确定DNA片段的大小。(2) 然后用第二种酶处理，获得第二组片段。(3) 最后用两种酶混合处理，获得第三组片段。 收集上述资料进行对比组装：(1) 两种酶切位点交替出现的区段用加减法确定其的相对位置。(2) 连续出现2个或多个相同酶切位点的区段，采用部分酶解法。(3) 切点过多时可以
15、采用末端同位素标记结合部分酶解进行绘图。8. 大于50kb的基因组能否用限制性作图？答案是肯定的。通过选择靶DNA分子中的稀有酶切位点酶可以克服限制性酶切作 图的局限性。9. 染色体细胞图：通过原位杂交可以将基因或DNA分子标记定位在染色体的某 一区域，由此绘制的基因或DNA分子标记所在的染色体位置图成为细胞图。最常 用的技术为荧光原位杂交(FISH)。10. STS作图(序列标记位点作图)的原理：(1) 基因组中单一序列标签位点都有独一无二组成，有固定的位置。(2) 两个STS出现在同一片段的机会取决于他们在基因组中的距离，彼此靠的 越近，分离的几率越小，彼此相隔越远，分离的几率越大。(3)
16、 两个STS之间相对距离的估算与连锁分析的原理一样，它们之间的图距根 据它们的分离频率来算。(4) 两个片段含有同一 STS序列时，可断定两个片段彼此重叠。11. 双脱氧链终止法基本原理:通过合成与单链DNA互补的多核苷酸链，由于合成的互补链可在不同位置随机终 止反应，产生只差一个核苷酸的DNA分子，从而来读取待测DNA分子的顺序。12. 双脱氧链终止法主要步骤:(1) 制备单链模板：模板、DNA聚合酶、引物、4种dNTP。(2) ddNTP的加入：在反应系统中加入双脱氧(碱基)核苷三磷酸(ddNTP)， DNA聚合酶并不能区分dNTP和ddNTP;由于ddNTP在3端碳原子连接的是氢原 子而不是
