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1. Nucleic acid is the genetic material (to explain via four examples)
(1)DNA是细菌的遗传物质：细菌转化实验为DNA是遗传物质提供了首要证据。从第一个菌株抽提DNA，然后加入到第二个菌株中，能使遗传特性从一个细菌菌株传递到另一个菌株。肺炎球菌属能引起肺炎导致老鼠死亡，其荚膜多糖有S型和R型两种，S型肺炎球菌能与活的S型菌一样，能同时杀死老鼠，这说明其中存在一种转化物质，这种转化物质纯化后发现是DNA，所以DNA是细菌的遗传物质。
(2) DNA是病毒的遗传物质：噬菌体感染大肠杆菌的实验证明DNA是病毒的遗传物质。当细菌的DNA和蛋白质组分被标记上不同的放射性同位素32P及35S时，实验后发现仅有DNA被传递到感染细菌所产生的子代噬菌体中，这就很好的证明了DNA是病毒的遗传物质。
(3) DNA也是动物细胞的遗传物质：当DNA加入到某种在培养基中培养的真核单细胞生物群落中，核酸就会进入到细胞中去，其中有一部分就会合成出一些新的蛋白质。例如胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的合成实验，DNA被导入受体细胞中后，便成为受体细胞的一部分，与其他部分按相同的方式遗传，导入DNA的表达将使细胞产生一些新的特性，初期这些实验仅仅在那些培养基中培养的单细胞中获得了成功。现在人们已经成功的通过显微注射技术将DNA导入老鼠的受精卵并使之成为其遗传物质的一个稳定的组成部分。这些实验直接说明DNA不仅是真核生物的遗传物质，而且能够在不同物种间相互转移并保持功能活性。
(4)有一些病毒如烟草花叶病毒（TMV）等就使用另一种核酸——核糖核酸（RNA）作为遗传物质，其化学组成结构与DNA只是略有不同。烟草TMV重建实验很好的说明了RNA在生命体中起着相同的作用。由此可见，遗传物质的本质就是核酸。实际上，除了一些RNA病毒外，其余生物的遗传物质都是DNA。
2.(1)3?—即一个核苷酸中五碳糖第3个C原子所连接的羟基端，它可与另一分子核苷酸的5′-磷酸基形成3′,5′-
磷酸二酯键。
(2)5?—即一个核苷酸中五碳糖第5个C原子所连接的磷酸端，它可与另一分子核苷酸的5′-磷酸基形成3′,5′- 磷酸二酯键。
3.(1)A：腺嘌呤（Adenine） (2)C：胞嘧啶（Cytosine）(3)T：胸腺嘧啶（Thymine）(4)G：鸟嘌呤（Guanine）， 4. Melting temperature：DNA的熔解温度。是指通过加热由双链变为单链这一系列温度的位于中部的
那一点。
5. Spontaneous mutations：自发突变。凡自然界中发生的突变，不管其产生原因是由于DNA复制发
生错误还是环境的损伤，都统称为自发突变。
6.Transition：转换。即指一种嘧啶被另一种嘧啶代替，一种嘌呤被另一种嘌呤代替，G-C对被A-T对替换，
或者相反。
Transversion：颠换。即嘌呤被嘧啶代替或者相反，因此A-T对变成了T-A或C-G。 7.Hotspot：突变热点。是突变发生频率高的位点或重组频率高的位点 。
8.Modified bases：修饰碱基。是除了那些在DNA(T、C、A、G)、RNA(U、C、A、G) 合成时的四种通
用碱基之外的一些碱基，由核酸合成后修饰产生。
9.Denaturation：变性。描述DNA从双链转变为单链的状态，链分开的过程经常伴随着加热过程。 10.Hybridization：杂交。RNA和DNA链互补配对形成RNA-DNA杂合链的过程。
11.Renaturation(annealing)：复性。DNA双螺旋分子变性后的互补单链再结合成双链的过程。 12.如何理解结构决定功能（举2个以上的实例说明）
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(1) Viroid：类病毒。是一类没有蛋白质外壳包裹的、仅具有小分子量环状单链RNA的植物病毒。 (2) PSTV：（potato spindle tuber virus）土豆纺锤体管状病毒。由359个核苷酸组成的单链闭合环状RNA，
分子中包括26个由碱基配对组成的双螺旋区和27个单链内环，呈棒状，没有折叠的三级结构。
(3) Prion：朊病毒。是一种蛋白质样感染因子，不含核酸但表现出可遗传的特性。例如PrPSC，羊骚痒病和
牛海绵体脑病。
PrPC—朊病毒相关蛋白（prion related protein）。正常脑组织中产物，并可被蛋白酶完全水解，是28kD的疏
水性球状蛋白。
PrPSC—被感染脑组织中的产物，不能被蛋白酶水解。
(4)Scrapie (羊瘙痒病)：羊瘙痒病是由蛋白质组成的感染剂。
(5) allele：等位基因。是指位于染色体同一位置分别控制两种不同性状的基因。如基因型Aa，A和a就互
为等位基因。
(6) How to assign mutations to genes via the cis/trans test (give an example)?
通过顺反试验如何将突变分配给基因？（举一例）
互补实验可以用来决定两个突变是否存在于相同基因或不同基因中，该实验包括构建包含两种突变的杂合子。互补实验对照组中，如果两个突变位于同一条基因中，可看到在反式和顺式配置中，存在着不同的表型。反式配置是突变型的，因为每一条等位基因都有（不同的）突变；但顺式配置是野生型的，因为一条等位基因有两个突变，而另一条等位基因就没有突变。实验组中，如果两个突变位于不同的基因中，我们总能看到野生型，因为每条基因总有一条野生型和一条突变型等位基因，且配置是不相关的。因而，不能互补意味着两个突变是处于同一遗传单位内，不能互相补偿的突变被认为组成了一部分相同的互补群。另一种用来描述由互补试验定义的遗传单位是顺反子，它等同于基因。这也很好的解释了基因的互补性。
(7) Gain-of-function mutation：功能获得型突变。该突变蛋白质获得新的活性(或功能)，这种性质是显
性的。
Null mutation：无效突变。该突变使基因的活性完全消失，因为该基因已被删除。
Loss-of-function mutation：功能丧失型突变。即该突变使某一基因失活，这种性质是隐性的。 Leaky mutants：遗漏突变。突变后基因仍存在部分功能，因为突变后的蛋白质存在部分活性(错义突变)，
或者因为产生了少量的野生型蛋白质(无义突变)。(此突变不影响表型，功能并不是必需的)。
(8) Each allele has a different phenotype, why (illustrate by example)?
为什么每个等位基因都有一种不同的表型（请例证）
基因座可有许多不同的突变等位基因，复等位基因的存在可允许杂合子发生任何形式的等位基因组合。如果每一种变化都产生一个隐性突变，并且它会阻止活性蛋白质的产生，那么一条基因内就会有很多这样的突变。多种可改变蛋白质结构的氨基酸替换均能有效地减弱它的功能。同一条基因的变异体称为复等位基因，它们的存在使突变体之间能够形成杂合子，这些复等位基因之间的关系有各种形式。除了最简单的情况外，通常一系列等位基因往往具有不同的表型。例如，黑腹果蝇的w基因座上有一系列的等位基因所表现的从红眼一直到白眼的多种眼色，其颜色从深到浅均有。在黑腹果蝇控制眼色的w基因座的杂合子中，红色（野生型）相对于其他基因来说是显性的，它们有很多不同的突变等位基因，尽管一些突变基因并未产生眼睛颜色，但是一些基因产生了颜色。因此，每一种突变等位基因代表了该基因的不同突变，这些突变不会完全破坏基因的功能，而会保留一定的活性，由此会产生特征性的表型。
(9) The specificity determines the blood group for human (illustrate by example) .
决定人类血型的特异性（举例阐述）
基因座可能会有不止一条野生型等位基因，即基因座可能会有等位基因的多态分布，而无任何一条等位基因可以被认为是野生型的。在任何一个遗传位点上并非一定要有一个野生型基因。人类血型系统的比较就提供了一个例子，ABO血型基因座编码半乳糖基转移酶，其特异性决定了血型的差别。功能缺失可由空白型表示，即O型。但是功能性的A型和B型是共显性的，并且对O型表现出显性。在所有的个体中都产生O型或者H型抗原，它们含有特殊的碳水化合物基团连接到蛋白质。ABO等位基因编码一种半乳糖基转移酶，能够在O抗原加上糖基，其特异性决定了血型。A、B等位基因表达相应的转移酶并利用相应的碳水化合物辅因子产生了A、B抗原，O等位基因无法表达产生转移酶，因此O抗原没有发生修饰。但A和B都不能被认为是野生型的，因为他们表达出一种功能，而没有存在功能缺失或者新功能的产生。这种现象，即一个群体中存在多条功能型等位基因，被称为多态性。
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(1)DMD：杜兴氏肌营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy）。是一种肌肉退化失调疾病，X染色体连
锁疾病。
(2) DHFR：二氢叶酸还原酶（dihydrofolate reductase）。哺乳动物的DHFR基因较大，含有6个外显子，相
当于2000个碱基的mRNA，但是由于内含子较大，使得DNA的长度远远大于mRNA。哺乳动物的该基因具有相似的构成，即它有较短的外显子和较长的内含子，但相应的内含子之间的长度变化广泛。
(3)Conservation of exons and its application：
①外显子就是在DNA序列中被转录成mRNA片段的一段序列。外显子序列通常处于编码氨基酸序列的选 择压力下，因而它们很少发生变化，且很多改变不影响密码子意义，同时其不利突变可因不利选择而被有效 地去除，因而它在进化中具有保守性。
②应用：通过外显子的保守性可以分离基因。通过确定那些在许多生物中都存在的序列片段可以鉴定编码区域，而外显子的保守性可以作为这种鉴定的基础。许多生物中含有这样功能保守的基因区域，这些代表蛋白质的序列应当具有两个特性：①它必须有一个开放阅读框 (ORF)；②在其他生物中很可能存在与它相关的序列。这些特征就可以用来分离基因。在鉴定一些具有医学意义的基因时，一种可行方法已经被证实：从一定区域中筛选相对短的片段，寻找具有上述两个特性的保守基因。
(4)translocation：易位。染色体片段位置的改变称为易位（用t表示），它伴有基因位置的改变。 (5)Chromosome walking and its application：
①染色体步移。即从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针从文库中筛选第二个重组克隆，
该克隆插入片段含有与探针重叠的顺序和染色体的其他顺序。从第二个重组克隆的插入片段再分离出末端小片段筛选第三个重组克隆，如此重复，得到一个相邻的片段，等于在染色体上移了一步。该技术通过逐一克隆来自染色体基因组DNA的彼此重叠的序列，从而慢慢靠近目的基因。
②应用：染色体步移技术是一种重要的分子生物学研究技术，使用这种技术可以有效获取与已知序列相邻的未知序列，即侧翼序列。染色体步移技术主要有以下几方面的应用：①根据已知的基因或分子标记连续步移，获取人、动物和植物的重要调控基因，可以用于研究结构基因的表达调控。如分离克隆启动子并对其功能进行研究；②步查获取新物种中基因的非保守区域，从而获得完整的基因序列；③鉴定T-DNA或转座子的插入位点，鉴定基因枪转基因法等转基因技术所导致的外源基因的插入位点等；④用于染色体测序工作中的空隙填补，获得完整的基因组序列；⑤用于人工染色体PAC、YAC和BAC的片段搭接。
(6)exon trapping and its application：
①外显子捕获技术。即通过对基因组片段迅速扫描从而得知外显子的存在的一种技术。
②应用：外显子捕捉技术用了一种特殊的载体，它要求这种载体带有强启动子且在两个外显子之间只有一个内含子，当这个载体转染到细胞后，可转录产生大量的含有两个外显子序列的RNA。如果基因组片段中含有一个外显子，那么它的序列可以在细胞质RNA中被发现，但如果基因组片段中只由内含子中的序列组成，那么剪接就不会发生，且mRNA也不会运输到细胞质中。
(7) 5'-UTR、3'-UTR：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。
(8) globin：珠蛋白。具有携带氧能力的蛋白质
(9) Rubisco：1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶。是一种酶(EC 4.1.1.39)，分子量约为53kD，由8个大亚基
和8个小亚基组成，是光合作用中决定碳同化速率的关键酶。
(10) What’s the function of the Rubisco and why it can be used for animals?
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(1) shot-gun approach：鸟枪法。在进行基因克隆的第一步，基因组DNA的片段化时，如果待克隆的给
体材料是双链的基因组DNA，有好几种方法都可以用来制备片段化的DNA群体。其中最简单的一种办法是利用限制酶消化给体基因组DNA。这种消化产物，不经过凝胶电泳分部分离，就直接用来同载体分子作连接反应的克隆方法，叫做鸟枪法(shot-gun approach)。