中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院究生院

《基因工程原理》復(fù)習(xí)題

一、名詞解釋

1.原核基因（Prokaryotic

gene）：由原核生物（如大腸桿菌）基因組編碼的基因，以及高等生物細(xì)胞器線粒體基因組和葉綠體基因組等編碼的基因，統(tǒng)稱原核基因。

2.真核基因（Eukaryotic

gene）：真核生物基因組DNA編碼的基因,以及感染

真核細(xì)胞的DNA病毒和反轉(zhuǎn)錄病毒基因組編碼的基因，統(tǒng)稱真核基因。

3..前導(dǎo)序列（Leader

sequence）：又叫前導(dǎo)序列區(qū)或5＇-非翻譯區(qū)（5＇-UTR），系指位于mRNA5＇-起始密碼子之前的一段長數(shù)百個核苷酸的不翻譯的RNA區(qū)段。

4.尾隨序列（Tai1er

sequence）：又稱尾隨序列區(qū)或3＇-非翻譯區(qū)（3＇-UTR），系指位于mRNA3＇-終止密碼子之后一段100多核苷酸的不翻譯的RNA區(qū)段。

復(fù)制子（Replicon）：

指有一個復(fù)制起始區(qū)（oriC）和起始基因的DNA復(fù)制單元。例如細(xì)菌染色體、病毒基因組、質(zhì)粒基因組等，凡其DNA能夠進(jìn)行復(fù)制的遺傳單元，均稱復(fù)制子。真核細(xì)胞基因組的復(fù)制子是指含有一個復(fù)制起始位點的DNA（RNA）的復(fù)制子特稱復(fù)制單元。

6.增強(qiáng)子

（Enhancer）：又叫增強(qiáng)子序列或增強(qiáng)子元件，是真核基因中發(fā)現(xiàn)的一

種特異序列，能夠在距離目標(biāo)基因50kb以上的位置，從上游或下游的不同位置及方向增強(qiáng)該基因的轉(zhuǎn)錄活性。

7.沉默子（Silencer）在真核基因啟動子中除了增強(qiáng)子之外，沉默子同樣也是一種可遠(yuǎn)距離調(diào)控相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄活性的順式元件。與增強(qiáng)子一樣，沉默子也能夠從啟動子的上游、下游甚至是基因內(nèi)部三種不同的位置以及正向或反向，影響相關(guān)基因啟動子的轉(zhuǎn)錄起始效率。同時沉默子往往是以組織特異性或時間特異的作用方式，控制基因的表達(dá)作用。但與增強(qiáng)子的功能效應(yīng)相反，沉默子只能抑制而不能激活相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄起始活性。

8.絕緣子（Insulator）亦即是增強(qiáng)子活性的物理邊界元件（physical

boundary

element），它是一段能夠抑制或隔離增強(qiáng)子功能效應(yīng)的順式轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)序列。絕緣子的這種功能作用的發(fā)揮，取決于它所在的位置。如果它是位于增強(qiáng)子和啟動子之間，便能夠阻斷增強(qiáng)子的功能效應(yīng)；但當(dāng)它是位于增強(qiáng)子-啟動子區(qū)段的外側(cè)，便不能夠阻斷增強(qiáng)子的功能作用。因此也有的作者將絕緣子稱為隔離鄰近增強(qiáng)子對啟動子激活作用的中間隔柵（neutral

barrier）。絕緣子的作用是與特異結(jié)合蛋白IBP的結(jié)合發(fā)揮作用。它的意義：能阻斷增強(qiáng)子超遠(yuǎn)距離的激活作用影響生物的發(fā)育順序；真核絕緣子能保護(hù)順序表達(dá)以防無義基因的表達(dá)。

9.調(diào)節(jié)子（Regulon）：指在大腸桿菌基因組中，其表達(dá)活性受同一種基因編碼的蛋白質(zhì)協(xié)同調(diào)節(jié)的，一組不連續(xù)相鄰排列的結(jié)構(gòu)基因。調(diào)節(jié)子與操縱子不同之處在于，后者的結(jié)構(gòu)基因是彼此相鄰排列的，而調(diào)節(jié)子的結(jié)構(gòu)基因則是分散于染色體的不同部位，甚至是位于不同染色體上

10.基因差異表達(dá)（Differential

expression

of

gene）：

真核生物在每一特定的發(fā)育階段，或是某一特定類型的細(xì)胞中，一般只有15%的基因進(jìn)行表達(dá)。這種在生物個體發(fā)育的不同階段，或是在不同組織和細(xì)胞中，發(fā)生不同基因按時間、空間進(jìn)行有序表達(dá)的方式，叫基因的差異表達(dá)。

11.基因內(nèi)互補（Intragenic

complementaion）：

系指編碼同樣的多肽序列，但又各具一個不同

突變的兩個基因聯(lián)合產(chǎn)生出一種有功能活性的蛋白質(zhì)多肽的生化過程。

12.基因圖（Gene

map）：描述染色體或DNA分子上不同基因的排列順序及其間隔距離的線性圖。它包括遺傳圖和物理圖兩種。

遺傳圖（genetic

map）：是根據(jù)遺傳重組實驗繪制的，用來表示同一染色體上不同基因（或特定DNA序列區(qū)）之間的排列順序及其相對距離的線性圖。其圖距用厘摩(cM)表示。

物理圖（Physical

map）：以精確的物理長度為單位，一般以核苷酸數(shù)表示不同基因在染色體或DNA分子上的排列順序及其間隔距離的實際長度的線性圖。

13.基因簇（Gene

cluster）與基因家族（Gene

family）：系指原核生物基因組中，由不同或相關(guān)的一組相合基因組成的一種特殊的排列組合方式。同一基因簇的各個基因在遺傳上往往是緊密連鎖，它們可以是屬于同一操縱子的不同結(jié)構(gòu)基因，也可以是不同操縱子的不同結(jié)構(gòu)基因；它們可以是同一基因家族的不同成員，也可以是不同基因家族的不同成員。

基因家族（Gene

family：由同一生物中同一始祖基因經(jīng)過重復(fù)突變進(jìn)化而來，具相似的結(jié)構(gòu)、相似的產(chǎn)物和相似的功能。它們的特征：（1）多重姓；（2）緊密連鎖（3）表型及功能方面的相關(guān)性；（4）核苷酸序列的一致性。

14.基因克?。℅ene

cloning）：基因克隆又叫DNA克隆，它是指將外源基因插入到克隆載體上形成重組DNA分子群體，并轉(zhuǎn)化到大腸桿菌寄主細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制繁殖，以便從大分子DNA或DNA片段中分離純化目的基因或特定的DNA片段的實驗操作，叫做基因克隆或DNA克隆。

15.融合基因（Fusion

gene）：亦稱重組基因、雜種基因或嵌合基因。通常是指通過自發(fā)突變形成或利用DNA重組技術(shù)構(gòu)建的。是一類具有來自兩個或兩個以上不同基因的核苷酸序列的新型基因。融合基因可以形成融合蛋白，但融合基因不一定都形成融合蛋白。

16.基因劑量

（Gene

dosage）：指的是一個細(xì)胞所擁有的同一種基因的拷貝數(shù)。

基因劑量實驗是建立在局部二倍體菌株的基礎(chǔ)上，專門來檢測基因拷數(shù)的增加，對其編碼產(chǎn)物合成速率之影響的分子遺傳學(xué)的研究技術(shù)。

17.裂口（Gap）：雙鏈DNA分子上的某一條鏈丟失一個或連續(xù)數(shù)個核苷酸造成的單鏈斷裂。

缺口（Nick）：雙鏈DNA分子的某一條鏈的相鄰核苷酸之間丟失一個磷酸二酯鍵造成的單鏈斷裂。

18.切丁酶（Dicer）：亦有人譯為RNAi核酸酶。是一種RNaseⅢ樣（RNaseⅢ

like）的核酸內(nèi)切酶。能把雙鏈RNA（dsRNA）分子切割成21~23bp的小分子干擾RNA

。這是一種需要ATP的過程。

19.異裂酶（Neoschizomer）：

指一組來源不同，但具有相同的識別序列和不同的切割位點的一組核酸內(nèi)切限制酶稱異裂酶

20.同尾酶（Isocaudarner）：一組來源不同，識別序列各異，但能夠切割形成相同黏性末端的核酸內(nèi)切酶。

21.同裂酶

(Isoschizomer)

是一類來源不同，而識別序列相同，切割能產(chǎn)生相同的黏性末端的核酸內(nèi)切酶。

22.拓樸異構(gòu)酶（T0poisomerase）：在原核和真核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的，具有催化單鏈DNA或雙鏈DNA產(chǎn)生瞬時斷裂的功能。具有切割與連接的雙重功能，導(dǎo)致雙鏈構(gòu)型的改變。在抗癌研究中，發(fā)展抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶的活性的抗癌藥物好的開發(fā)研制具有重要意義。

23.質(zhì)粒DNA遷移作用（Plasmid

mobilization）：指由共存的接合型質(zhì)粒引發(fā)的非接合型質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移過程。由于結(jié)合型質(zhì)粒的mob基因產(chǎn)生的遷移蛋白可作用于與其共存的非遷移型質(zhì)粒的nic位點所產(chǎn)生的遷移作用，稱質(zhì)粒DNA遷移作用。

24.柯斯載體（Cosmid）：是一類人工構(gòu)建的，含有λ噬菌體DNA的cos序列和質(zhì)粒復(fù)制子的特殊類型的質(zhì)粒載體。它既具有λ噬菌體的特性，也具有質(zhì)粒載體的特性。并且具有高容量的克隆能力，其DNA可以體外被包裝到噬菌體的外殼內(nèi)。

25.噬菌體展示載體（Phage

display

vector）：根據(jù)單鏈?zhǔn)删w表面表達(dá)的蛋白質(zhì)或多肽的噬菌體表面展示技術(shù)，當(dāng)把外源基因插入在該載體的基因Ⅲ或基因Ⅷ的編碼序列中，正確表達(dá)出融合蛋白的這類特殊用途的噬菌體載體。

26.穿梭質(zhì)粒載體（S

huttle

plasmid

vector）：

簡稱穿梭載體，或叫雙功能載體。是一類人工構(gòu)建具有兩種不同的復(fù)制起點和選擇記號，因而可在兩種不同寄主細(xì)胞（如大腸桿菌和釀酒酵母）中進(jìn)行復(fù)制與存留的質(zhì)粒載體。

27.M13克隆體系的優(yōu)點：

a.可方便地產(chǎn)生外源單鏈DNA；

b.重組子可用組織化學(xué)方法檢測；

c.lacZ基因上具多克隆位點，便于外源DNA插入；

d.可定向克隆外源基因；

28.質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)特點：

a.具復(fù)制起點（ori）；

b.具抗生素抗性基因（選擇用）；

c.具若干核酸內(nèi)切酶的單切點；

d.較小的分子量和較高的拷貝數(shù)。

啟動子封堵（Promoter

occlusion）：由一個上游啟動子驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄作用，當(dāng)其通讀過下游啟動子時，便會使該啟動子的功能受到抑制的現(xiàn)象，叫做啟動子封堵。

30.Ⅱ型核酸內(nèi)切酶的特點：a.不具有多亞基結(jié)構(gòu)（單一切割功能）；b.能識別雙鏈DNA分子中靶子序列c.切割形成不同長度的限制片段;

d由于不對稱切割，能形成粘性末端;

e

酶切反應(yīng)不需能量ATP。

31.表觀遺傳信息層（Epigenetic

layer

of

information）：它是貯藏在圍繞DNA分子周圍并與DNA分子結(jié)合的蛋白質(zhì)及化學(xué)物質(zhì)中。表觀遺傳信息如同RNA基因一樣令人困惑，甚至比RNA基因更為重要。

32.分子伴侶（Molecular

chaperone）：

專指一類多功能蛋白質(zhì)，它能促使某些蛋白質(zhì)按正確方式組裝或折疊，而它本身卻不是最終形成功能蛋白質(zhì)的組成部分，此類蛋白質(zhì)特稱為分子伴侶。

33.RNA干擾（RNAi）：近年來研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一些小分子量的外源雙鏈RNA進(jìn)入寄主細(xì)胞后，便可促進(jìn)與其同源的內(nèi)源mRNA發(fā)生特異性的降解作用，從而高效而特異地阻斷體內(nèi)相應(yīng)基因的活性，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮基因的剔除作用。這種現(xiàn)象叫RNA干擾。

34.生命體遺傳信息的三個層次是：

第一層次是由編碼蛋白質(zhì)的基因組成，如人類基因組的基因編碼序列占總DNA序列的不到2%；

第二層次：僅由編碼RNA而不編碼蛋白質(zhì)的基因組DNA組成。這一部分DNA叫做非編碼的DNA，它的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物稱為非編碼的RNA（不包括tRNA、rRNA和snoRNA），其相應(yīng)的基因稱為RNA基因。這類基因隱藏在巨大的非編碼的染色體DNA序列當(dāng)中。因此過去亦被稱為隱藏基因（cryptic

gene）；

第三層次：表觀遺傳信息層（epigenetic

layer

of

information）。

它貯藏于圍繞在DNA分子周圍并與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)及其他化學(xué)物質(zhì)中。表觀遺傳信息如同RNA基因一樣令人興奮，甚至比RNA基因更為重要。

35.全局調(diào)節(jié)（Global

regulation

system）

原核生物如細(xì)菌細(xì)胞為了適應(yīng)環(huán)境條件的大范圍的重要變化，單靠一個操縱子作局部的調(diào)節(jié)顯然是不夠的，它還需一種能夠同時調(diào)節(jié)許多相關(guān)操縱子的，特殊調(diào)節(jié)體系。這種調(diào)節(jié)體系稱全局調(diào)節(jié)體系。它是由許多單一的調(diào)控途經(jīng)，交織組成的一種復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，來應(yīng)付外界環(huán)境的壓力的同時，能適時快速作出反應(yīng)。

共線性

（Collinearity）：所謂共線性包括如下4種不同的情況：

其一是指位于同一條染色體DNA分子或是同一條DNA分子上，不同基因的位置排列關(guān)系。這種情況有時特稱為同線性（Synteny）。

其二是指不同物種的相關(guān)染色體DNA分子之間，基因排列順序的一致性。

其三是指位于DNA分子與其轉(zhuǎn)錄本RNA分子之間，核苷酸堿基排列順序的一

致性。

其四是指位于DNA分子或mRNA分子上遺傳密碼子的排列順序，與相應(yīng)的蛋白質(zhì)多肽鏈上氨基酸排列順序之間的一致性。

37.基因工程誕生的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)是什么？

（1）

理論基礎(chǔ)：

（a）

上世紀(jì)40年代明確了遺傳物質(zhì)攜帶者是DNA，而不是蛋白質(zhì);明確了基因的載體。

（b）上世紀(jì)50年代相繼揭示了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)理，從而解決了基因的復(fù)制。

（c）

上世紀(jì)50

世紀(jì)末和60年代初相繼提出了中心法則和操縱子學(xué)說并成地破譯了遺傳密碼子，從而解決了遺傳信息的流向和基因表達(dá)問題。

（2）

技術(shù)基礎(chǔ)：

（a）

DNA分子的體外切割與連接技術(shù);

（b）

DNA測序技術(shù);

（c）

基因克隆的載體的發(fā)展與應(yīng)用;

（d）大腸桿菌的轉(zhuǎn)化技術(shù);

（e）瓊酯糖凝膠電泳技術(shù);

（f）

核酸雜交技術(shù)。

38.RNA編輯（RNA

editing）：

在有些基因的轉(zhuǎn)錄后加工過程中，會有大量的尿嘧啶核苷酸（Us）加入到前體mRNA（pre-mRNA）的核苷酸序列中去，或是從pre-mRNA的核苷酸序列中刪除下來，甚至還會發(fā)生核苷酸堿基的取代反應(yīng)。這種在RNA轉(zhuǎn)錄本成熟、修飾過程中發(fā)生的核苷酸的加入、刪除或取代的現(xiàn)象，叫做RNA編輯（RNA

editing）。

如此堿基飾變的結(jié)果，使得RNA轉(zhuǎn)錄本的核苷酸序列與其對應(yīng)的DNA鏈的核苷酸編碼序列并不完全匹配。由此飾變的mRNA所轉(zhuǎn)譯的蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸序列結(jié)構(gòu)，便與按照其基因的核苷酸序列推導(dǎo)出來的有所差別。

39（1）微小RNA(microRNA，miRNA)：

是在真核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一類調(diào)節(jié)型的、非編碼蛋白質(zhì)的、小分子量的單鏈RNA。miRNA是由內(nèi)源基因組編碼轉(zhuǎn)錄成的Pri-miRNA被果蠅酶切割生成70-80nt的pre-miRNA，經(jīng)自我折疊成雙鏈的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后被切丁酶進(jìn)一步切割并除去單鏈環(huán)，形成21～25bp雙鏈體(miRNA：miRNA*)分子，雙鏈體解離出單鏈的存留鏈miRNA同目標(biāo)mRNA結(jié)合阻止翻譯，另一條消失鏈miRNA*被降解。

39（2）miRNA與siRNA的比較

相似點：

（1）

分子結(jié)構(gòu)十分相似。長度均為21～25的小分子量RNA、5，-端都具有P基團(tuán)、3，-端都具有0H-基團(tuán)；

（2）

都通過與RISC結(jié)合的方式發(fā)揮功能作用；

（3）

終極作用都是抑制mRNA的翻譯活性，而導(dǎo)致基因沉默。

不同點：

（1）

生物合成途徑不同；

siRNA主要是由外源導(dǎo)入的雙鏈(dsRNA)經(jīng)切割產(chǎn)生的、少數(shù)的是由內(nèi)源dsRNA切割產(chǎn)生。

miRNA則不然，它是由內(nèi)源基因組編碼轉(zhuǎn)錄成Pri-miRNA，被果蠅酶切割生成70-80nt的pre-miRNA，由于pre-miRNA存在回文結(jié)構(gòu)自我折疊成雙鏈的發(fā)夾結(jié)構(gòu)→由輸出蛋白的作用進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后被切丁酶進(jìn)一步切割加工成21～25bp小片段并除去單鏈環(huán)形成雙鏈miRNA，雙鏈體(miRNA：miRNA*)分子，解離出單鏈的存留鏈miRNA同目標(biāo)mRNA結(jié)合阻止翻譯，另一條消失鏈miRNA*被降解。

（2）抑制翻譯的方式不同；

siRNA是通過與目標(biāo)mRNA編碼區(qū)中的靶序列的結(jié)合引導(dǎo)RISC復(fù)合物中的切段酶，從靶序列的中間部位切割斷裂mRNA分子，從而抑制翻譯。

miRNA與此不同，它是通過與目標(biāo)基因mRNA的3，-UTR序列中的結(jié)合位點的序列互補作用，促使mRNA失去翻譯活性。因此在miRNA作用過程中，雖然目標(biāo)蛋白質(zhì)的數(shù)量減少了，但其mRNA的豐度卻沒有明顯的變化。

（3）堿基互補水平不同；

siRNA與靶序列之間核苷酸堿基的互補水平達(dá)百分之百的完全匹配。

但miRNA則依材料來源的差異而有兩種不同的情況。植物mRNA與靶序列核苷酸堿基也是百分之百完全匹配的、而動物的miRNA與其結(jié)合位點的核苷酸堿基則不是完全互補的，兩者之間存在著若干非配對的堿基。

40.微量堿法分離純化質(zhì)粒DNA的原理有如下幾點：

（1）根據(jù)質(zhì)粒DNA與染色體線性

DNA在拓?fù)鋵W(xué)上的差異。質(zhì)粒DNA（cccDNA）是共價閉合雙鏈超盤旋構(gòu)型的小分子DNA，而細(xì)胞染色體DNA在細(xì)胞裂解分離過程中斷裂成線性DNA（LDNA），雖然在化學(xué)本質(zhì)上沒有本質(zhì)區(qū)別，但在高級結(jié)構(gòu)拓?fù)鋵W(xué)上存在差異。

（2）

差異堿變性，在pH

12.0-12.5高pH條件下，線性的DNA容易變性解鏈，而質(zhì)粒DNA不易變性或很少變性。

（3）

酸復(fù)性，在pH4.8條件下，cccDNA很快復(fù)性，而線性的染色體DNA不可逆的變性并與蛋白質(zhì)、RNA形成沉淀物，通過離心可以把LDNA與cccDNA分開。cccDNA在上清液中。

（4）

酒精沉淀cccDNA,以2.5倍的95%

酒精沉淀質(zhì)粒DNA，(濃度為66%沉淀最好)。保存在TE（pH8.o）緩沖液中，放置在－20Co下保存?zhèn)溆谩?/p>

41.圖示λZAP載體的組成結(jié)構(gòu)及優(yōu)點：

T3-MCS-

T7

___________________________＼／____________________

cos_｜

｜

｜

pBluescriptSK噬菌粒

｜

｜

___｜

｜______｜____｜________________________｜______｜__｜cos

I

LacZ

T

結(jié)構(gòu)組成：（1）含有具內(nèi)刪除特性的pBluescriptSK噬菌粒；

（2）在pBluescriptSK噬菌粒兩端具有f1的起始子（I）和終止子（T）；

（3）在pBluescriptSK噬菌粒內(nèi)部具有兩端帶有T3和T7啟動子的多克隆位點MCS；

（4）在pBluescript的內(nèi)部帶有缺陷的LacZ基因；

（5）在該載體的兩端具有cos末端。

λZAP的特點：

（1）是一種具有內(nèi)刪除特性的插入型λ噬菌體載體，（2）可克隆10kb大小的外源DNA。

（3）當(dāng)外源DNA插入取向和讀碼結(jié)構(gòu)正確，就能表達(dá)出融合蛋白質(zhì)，并可用抗體篩選。

（4）當(dāng)外源DNA插入在多克隆位點，使β半乳糖苷酶失活故可用Xgal顯色的組織化學(xué)篩選重組子（白色為重組子）；

（5）克隆的外源DNA可在體內(nèi)隨pBluescript噬菌粒刪除下來，省去了常規(guī)的亞克??；

（6）利用T3或T7噬菌體的RNA聚合酶，可方便地制備外源插入的DNA的任何一條鏈的mRNA。

內(nèi)刪除源理：當(dāng)含有外源DNA插入的重組λZAP載體，感染大腸桿菌F＋菌株，再用輔助噬菌體M13（或f1）

超感染。于是，在細(xì)胞內(nèi)由此輔助噬菌體基因Ⅱ提供的反式作用蛋白質(zhì)，便會識別位于λZAp載體上的f1起始子和終止子，并最終導(dǎo)致含有外源DNA插入的pBluescript噬菌粒在體內(nèi)從λZAP載體上刪除下來。最終被輔助噬菌體M13的蛋白質(zhì)包裝成單鏈DNA噬菌體顆粒，并被擠出寄主細(xì)胞。

42.M13克隆體系中β-半乳糖苷酶Xgal的顯色原理

M13克隆體系包括M13克隆載體和M13特殊的寄主菌株兩部分組成。β-半乳糖苷(LacZ)當(dāng)它為四聚體時具有活性，可把無色的X-gal切割成半乳糖和深藍(lán)色靛藍(lán)，因此Xgal可作為β-半乳糖苷酶活性的一種指示劑。由于LacZ基因分子量太大。依據(jù)基因內(nèi)互補作用的原理。利用基因工程的方法，即將編碼同樣的蛋白質(zhì)多肽鏈序列，但各自具突變的序列，當(dāng)這種載體轉(zhuǎn)入到特殊的寄主菌株中便組成具有功能活性的多肽的生化過程。根據(jù)這一原理，在M13克隆載體種上LacZ－HindⅡ片段具有β-半乳糖苷酶第2-92位氨基酸，大腸桿菌F，因子上帶有缺失了第11-42位氨基酸的缺陷性LacZ(簡稱M15基因)。當(dāng)M13載體感染了這種M13特殊的寄主菌株如JM101后，便會產(chǎn)生具有功能活性的β-半乳糖苷酶，于是在含有指示劑Xgal和誘導(dǎo)物IPTG的培養(yǎng)基中，就會出現(xiàn)藍(lán)色的噬菌斑。但當(dāng)外源基因插入到M13克隆載體時，無法形成四聚體的具活性的LacZ，就不能切割Xgal，故白色噬菌斑為重組子。

43.DNA標(biāo)簽法分離產(chǎn)物未知基因的原理及主要步驟

根據(jù)DNA插入突變作用原理，用已知的插入序列為探針，分離產(chǎn)物未知基因的方法。由于插入的DNA序列是己知的，人為地給目的基因加上標(biāo)簽，故稱DNA標(biāo)簽法。

主要步驟：（1）

當(dāng)一段特定的DNA標(biāo)簽序列插入到野生型的基因的內(nèi)部或其附近位點時，便會誘發(fā)該基因發(fā)生突變，形成突變體；（2）

用已知的標(biāo)簽序列作DNA分子探針，從突變體的基因組DNA文庫中篩選出突變的基因；（3）

再利用篩選到的突變基因除標(biāo)簽序列以外的序列作探針，再從野生型的基因組DNA文庫中篩選出目的基因。

44.用于克隆真核基因的大腸桿菌表達(dá)體系的優(yōu)點和條件

大腸桿菌表達(dá)體系的優(yōu)點：

（1）

背景知識清楚，分子生物學(xué)、遺傳學(xué)的基礎(chǔ)研究，特別是表達(dá)調(diào)控知識豐富；

（2）

具有完善安全的基因工程體系。包括安全的寄主菌株和載體系統(tǒng)；

（3）

早期轉(zhuǎn)基因表達(dá)調(diào)控研究扎實，許多基因如胰島素基因、生長素基因等，都能在大腸桿菌中高效的有效表達(dá)；

（4）

易工業(yè)化批量生產(chǎn)，培養(yǎng)方便、操作簡單、成本低廉，特別對藥用蛋白

發(fā)酵生產(chǎn)。

實現(xiàn)真核基因在大腸桿菌中有效表達(dá)的條件：

（1）真核基因的編碼序列必須是連續(xù)的cDNA，因為原核細(xì)胞中不具備剪輯加工的酶；

（2）原核的啟動子，最好是誘導(dǎo)型的強(qiáng)啟動子；

（3）以融合蛋白質(zhì)的形式表達(dá)，穩(wěn)定性好。

45.酵母

雙雜交體系的原理及其用途是什么？

酵母雙雜交體系簡稱Y2H。這是在上一世紀(jì)90年代初，在轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種敏感的體內(nèi)鑒定基因的方法。可用來有效地分離與己知靶蛋白相互作的另一種蛋白質(zhì)編碼基因，也是分離與某種特定啟動子調(diào)控元件結(jié)合的特異性轉(zhuǎn)錄因子的有效手段。

如同許多真核生物的轉(zhuǎn)錄因子一樣，酵母β-半乳糖苷酶的轉(zhuǎn)錄因子GAL4也含有兩個結(jié)構(gòu)上可分開的、功能上相互獨立的結(jié)構(gòu)域，即DNA結(jié)合域(DNA_BD)和轉(zhuǎn)錄激活域(AD)。應(yīng)用DNA重組技術(shù)，可以把GAL4轉(zhuǎn)錄因子的這兩個結(jié)構(gòu)域分開。如果把它們放置在同一個酵母細(xì)胞中，所產(chǎn)生的GAL4

DNA-BD和AD多肽，彼此之間不會直接發(fā)生相互作用，所以不具有轉(zhuǎn)錄因子的功能活性，無法激活相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄。但是應(yīng)用DNA重組技術(shù)，將兩個分開的GAL4的DNA-BD和AD，甚至分別來自兩個不同的轉(zhuǎn)錄因子的DNA-BD和AD重組成一個轉(zhuǎn)錄因子(使之在空間上彼此靠近)則又可重新獲得轉(zhuǎn)錄因子的功能活性，即可激活相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。酵母雙雜交體系就是根據(jù)這種原理建立的。

酵母雙雜交體系包括兩種大腸桿菌-酵母菌的穿梭載體；和一種特殊的己經(jīng)缺失了內(nèi)源GAL4轉(zhuǎn)錄因子的酵母寄主菌株。

第一種穿梭載體叫DNA-BD質(zhì)粒載體：

它具有色氨酸合成酶基因、把己知的靶基因按正確的讀碼結(jié)構(gòu)和取向插入在該載體的多克隆位點上，便可與GAL4

DNA-BD多肽形成第一種雜種蛋白(X)。

第二種穿梭載體叫AD質(zhì)粒載體：

它具有亮氨酸合成酶基因（leu）、是用于構(gòu)建cDNA表達(dá)文庫的專用載體?？寺〉腸DNA片段按正確的讀碼結(jié)構(gòu)和取向插入在該載體的多克隆位上（構(gòu)成cDNA文庫），cDNA編碼的蛋白質(zhì)便與GAL4的AD多肽融合成第二種雜種蛋白（Y）。

酵母寄主菌株：

將上述兩種雜種質(zhì)粒共轉(zhuǎn)化到酵母雙雜交體系專用的寄主菌株特點：（1）這種菌株己經(jīng)喪失了內(nèi)源GAL4轉(zhuǎn)錄因子的能力；（2）具有LacZ和his3的報告基因；（3）具有trp和leu的轉(zhuǎn)化標(biāo)記，即在缺少Trp和Leu的缺陷性培養(yǎng)基上無法生長的。

將共轉(zhuǎn)化的酵母細(xì)胞涂布在缺少亮氨酸(Leu）和色氨酸（Trp）的SD培養(yǎng)基上，如果由笫一種質(zhì)粒表達(dá)的靶蛋白同第二種質(zhì)粒表達(dá)的cDNA文庫編碼的一種蛋白質(zhì)發(fā)生了相互作用，這樣DNA-BD與AD就會在空間上彼此靠近，而且它具有色氨酸和亮氨酸的編碼基因，因此在缺陷性的選擇培養(yǎng)上能生長，于是便構(gòu)成了有功能活性的GAL4轉(zhuǎn)錄因子，從而啟動下游報告基因LacZ的表達(dá)，在含X-gal和誘導(dǎo)物IPTG的條件下，β-半乳糖苷酶把X-gal切割，選擇出藍(lán)色陽性克隆。這有可能分離到含有與靶蛋白相互作用的另一種蛋白編碼基因。

酵母雙雜交體系可以用于產(chǎn)物未知基因的分離、也可用于新基因功能的鑒定。

46.表達(dá)載體的組成：

（1）

原核啟動子，最好是誘導(dǎo)型的強(qiáng)啟動子，使外源基因蛋白表達(dá)量占總蛋白的10-30%。

如果表達(dá)的是毒蛋白，啟動子應(yīng)呈現(xiàn)低限的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄水平；

（2）

多克隆位點(MCS)，用于插入外源基因；

（3）

抗生素抗性基因，用作選擇標(biāo)記；

（4）

復(fù)制起點(ori)，決定外源基因的拷貝數(shù);

（5）

轉(zhuǎn)錄終止子，防止啟動子通讀作用，提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；

（6）

翻譯起始序列和轉(zhuǎn)譯增強(qiáng)子；

（7）

翻譯終止子，防止核糖體的跳躍(Skipping)。采用四聯(lián)核苷酸UAAU

效果更好。

47.簡述構(gòu)建cDNA克隆的定義、主要步驟及其優(yōu)越性？

（1)

定義：cDNA克隆：從mRNA出發(fā)，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄、與載體分子重組、轉(zhuǎn)化寄主細(xì)胞增殖，將目的基因克隆化的過程稱為cDNA克隆。從理論上講該生物的每一種mRNA都應(yīng)有一個克隆。故亦稱cDNA文庫

（2）

步驟：

第一步：提取處于特定發(fā)育階段的真核生物體的特定器官或組織中的總RNA，根據(jù)mRNA

poly(A)尾特點過Oligo(dT)柱，分離純化出mRNA；

第二步：利用適當(dāng)引物(一般用Oligo(dT)和反轉(zhuǎn)錄酶，獲得

cDNA/mRNA雜合分子。

第三步：，用堿處理降解，或用RNaseH酶切割cDNA/mRNA雜合分子中的mRNA鏈獲得cDNA第一鏈，再由第一鏈cDNA合成第二鏈cDNA。

第四步：雙鏈DNA與適當(dāng)?shù)妮d體重組，將重組體的群體導(dǎo)入大腸桿菌寄主細(xì)胞中增殖，從而構(gòu)成cDNA文庫。

（3）cDNA文庫的優(yōu)點：

（a）

以mRNA材料出發(fā)，對于RNA病毒特別適用；

（b）庫容量?。ㄏ喈?dāng)DNA文庫的15％）篩選工作量小；

（c）

假陽性比例小，因每一種mRNA就應(yīng)有一個克隆。

（d）

具特殊用途：①

克隆的真核基因在原核中表達(dá)需cDNA；

②

核苷酸序列測定；

③

發(fā)育過程中時空表達(dá)基因的研究分析。

48.何為柯斯質(zhì)粒載體，其結(jié)構(gòu)、特點是什么？

定義：柯斯質(zhì)粒載體是人工構(gòu)建帶有λ噬菌體的cos位點和E.coli質(zhì)粒的復(fù)制子的新型質(zhì)粒載體。它具有質(zhì)粒載體的特點和λ噬菌體的特點。

結(jié)構(gòu)：

（a）

具一個質(zhì)粒的復(fù)制起點（ori）;

（b）具若干來自質(zhì)粒載體的選擇記（1-2個）;

（c）具相當(dāng)數(shù)量的來自質(zhì)粒的核酸內(nèi)切酶的單切點;

（d）具有λ噬菌體的cos位點。

特點：（1）λ噬菌體的特點：a.導(dǎo)入寄主細(xì)胞后，可以重新環(huán)化起來；

b.經(jīng)體外包裝后轉(zhuǎn)導(dǎo)效率大大提高;

c.無法進(jìn)入溶菌周期，也不能形成噬菌體顆粒。

（2）具質(zhì)粒載體特點：a.在寄主細(xì)胞內(nèi)可像質(zhì)粒DNA一樣復(fù)制；

b.在氯霉素作用下擴(kuò)增；

c.具有抗生素抗性記號。

（3）具有高容量的克隆能力：上限45kb，下限30kb；

（4）能與帶有同源序列的質(zhì)粒DNA重組。

49.分別敘述原核基因組和真核基因組的結(jié)構(gòu)特點。

（1）原核基因組的結(jié)構(gòu)特點：

（a）高效的遺傳信息利用率；

①

既沒有不必要的額外重復(fù)序列，也極少存在無功能的冗余序列；

②

基因組９８％以上的核苷酸序列都是編碼基因

③

基因排列緊湊，同一個操縱子不同基因之間的間隔距離一般不超過

２０bp，而且其中還存在著轉(zhuǎn)錄起始信號和終止信號；

④

存在著編碼序列彼此重疊、編碼不同蛋白質(zhì)的重疊基因。

（b）雙鏈ＤＮＡ的編碼功能；

（c）多基因聚集排列成操縱子結(jié)構(gòu)形式；

（d）染色體基因組的拷貝數(shù)平均每細(xì)胞為1.1條，在富裕培養(yǎng)基中可高達(dá)3～4條。

（2）真核基因組的結(jié)構(gòu)特點：

（a）包裝成特定的染色體結(jié)構(gòu)；

（b）基因組的多倍性；

（c）具有大量的重復(fù)序列；

（d）

高比例的非編碼的DNA序列。以人為例，非編碼序列占基因組總長的98%以上，而蛋白質(zhì)編碼基因的序列還不到基因組總長的2%。包括基因與基因之間的非編碼的DNA序列，以及基因內(nèi)部的非編碼的DNA序列。

（e）

龐大的基因數(shù)量；

如擬南芥：25，000個左右、水稻：40，000個左右、小鼠：30，000個左右、人類：24，000個左右。

（f）基因分布密度不均一。如基因分布有富集區(qū)和荒漠區(qū)之分。

.何為基因克??？其主要的實驗步驟

定義：基因克隆又叫DNA克隆，它是指將外源基因插入到適當(dāng)?shù)目寺≥d體上，形成重組DNA分子群體轉(zhuǎn)化到大腸桿菌寄主細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制繁殖，以便從大分子DNA或DNA片段中分離純化出目的基因或特定的DNA片段的實驗操作，叫做基因克隆或DNA克隆。

其主要步驟：

（1）

DNA片段化：從實驗材料分離純化基因組DNA，經(jīng)機(jī)械方法或酶

消化、超聲波等方法獲得一定長度的DNA片段。

（2）

體外重組：將片段化的DNA與適當(dāng)載體分子重組。

（3）

重組子轉(zhuǎn)化：將重組子轉(zhuǎn)入到適當(dāng)?shù)募闹骶曛羞M(jìn)行增殖。

（4）

重組子的篩選：從大量的轉(zhuǎn)化細(xì)胞中篩選陽性克隆的重組子。

（5）

目的基因的分離：用多種酶切后走凝膠電泳，并用探針進(jìn)行雜交，分離出目的基因的DNA，并克隆在M13載體上進(jìn)行測序。

(6）

目的基因的表達(dá)與功能鑒定。

51.DNA轉(zhuǎn)錄與復(fù)制有哪些差別？

基因的轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的過程，無論在生物化學(xué)還是酶學(xué)方面都是十分相似的。它們二者都是在各自特有的核酸酶，即RNA聚合酶和DNA聚合酶的催化下，合成出一條與DNA模板鏈互補的新的多核苷酸鏈。盡管如此，基因的轉(zhuǎn)錄（RNA合成）和基因的復(fù)制（DNA合成）之間，仍然存在著如下幾個方面的差別：

（1）對引物需求有別

。在基因復(fù)制中，需要同時存在模板鏈和引物，DNA聚合酶才能啟動DNA新鏈的合成。而基因的轉(zhuǎn)錄則不同，它不需要引物，RNA聚合酶便能啟動RNA新鏈的合成。

（2）使用的底物不一樣。由于DNA和RNA分子的核苷酸組成成分不同，因此基因復(fù)制與轉(zhuǎn)錄所用的底物也不一樣：前者是用脫氧核糖核苷三磷酸：dATP、dGTP、dTTP、dCTP；后者是用核糖核苷三磷酸：ATP、GTP、TTP和CTP。

（3）與模板的結(jié)合狀態(tài)有異。基因的復(fù)制是按照半保留方式進(jìn)行的，在新生成的兩條子代DNA分子中，新生鏈和模板鏈?zhǔn)冀K是結(jié)合在一起的。而基因的轉(zhuǎn)錄則不同，新合成的RNA鏈最終是要從模板上解離下來的。

（4）精確性程度差異懸殊。在基因的轉(zhuǎn)錄過程中錯誤參入RNA鏈的核苷酸頻率是10－4，也就是說每參入10，000個核苷酸，就會出現(xiàn)一個錯誤（萬分之一錯誤率）。而在基

因的復(fù)制核苷酸錯誤參入頻率是10－7，也就是說每參入10，000，000個核苷酸，僅出現(xiàn)一次錯誤（千萬分之一錯誤率）。這也就是說DNA復(fù)制的精確度是超過轉(zhuǎn)錄的1000倍！

（5）涉及范圍不同?；驈?fù)制往往是整個基因組從頭至尾逐步進(jìn)行，涉及范圍包括整個基因組中的所有的DNA和基因。而基因轉(zhuǎn)錄則不同，它所涉及的范圍要比復(fù)制小得多，通常只是一個基因或一個操縱子。

52.何為基因擴(kuò)增，它有哪些方式？

基因擴(kuò)增是指某種基因拷貝數(shù)增多的現(xiàn)象。

其方式有：（1）利用PCR

技術(shù)使某基因拷貝數(shù)增多；

（2）隆基因?qū)爰闹骷?xì)胞內(nèi)使大量繁殖，使基因擴(kuò)增(單拷貝基因可擴(kuò)增到約1x106的拷貝)；

（3）環(huán)境壓力影響使某種基因適應(yīng)性的擴(kuò)增；

（4）程序性基因擴(kuò)增。如非洲爪蟾在形成卵發(fā)育過程中其rRNA大量擴(kuò)增；

（5）生物進(jìn)化過程中的某種基因得以擴(kuò)增。

53.真核基因與原核基因表達(dá)調(diào)解機(jī)理的差異

（1）源于細(xì)胞結(jié)構(gòu)水平的差異。真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯分別在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中分開進(jìn)行；沒有涉及mRNA運送過程的調(diào)節(jié)。原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中偶聯(lián)發(fā)生。

（2）源于染色體結(jié)構(gòu)水平的差異。真核細(xì)胞基因組被包裝成染色體，存在于細(xì)胞質(zhì)的有關(guān)蛋白質(zhì)因子（如TF）進(jìn)入細(xì)胞核必須克服染色體的層層屏障才能與順式元件結(jié)合。

（3）源于基因排列與結(jié)構(gòu)的差異。真核基因為單順反子，大多為斷裂基因。轉(zhuǎn)錄后加工復(fù)雜，而原核基因為多順反子，轉(zhuǎn)錄后加工也簡單得多。

54.說明mRNA差別顯示分離產(chǎn)物未知基因的基本原理并評述其優(yōu)缺點。

答：（1）mRNA差別顯示：是建立在基因差別表達(dá)理論基礎(chǔ)上，通過比較不同個體，或同一個體的不同組織或不同發(fā)育階段之間mRNA種的差別，并應(yīng)用反轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)而發(fā)展出來的一種分離產(chǎn)物未知基因的方法。故又叫mRNA差別顯示反轉(zhuǎn)錄PCR，簡稱DDRT-PCR。

（2）原理：根據(jù)真核基因3，-端的mRNA分子的poly（A）尾巴前2位堿基，可把mRNA分子分成12種類群，如1個堿基可分為3大類群;根據(jù)3，-端的錨定引物，和5，-端設(shè)計隨機(jī)引物。從數(shù)理統(tǒng)計推算和實驗經(jīng)驗，3種錨定引物和80種隨機(jī)引物(3×80＝240）240組合,大體上涵蓋95%的mRNA。

（3）mRNA差別顯示優(yōu)點：

（a）簡單方便，由于使用PCR擴(kuò)增和序列膠電泳技術(shù)，故簡單快捷。

（b）靈敏度高，實驗利用了PCR技術(shù)、序列電泳技術(shù)和同位素自

影技術(shù)，故具極高的靈敏度。

（c）多用性，可同時比較多個樣品間的基因表達(dá)差異。④直觀性，其每個步驟均可被直觀地檢測。

（4）mRNA差別顯示缺點：

（a）假陽性比率高。

（b）擴(kuò)增的片段分子量較小。

（c）工作量大。

55.影響酶切反應(yīng)的因素：

答：（1）DNA分子的性質(zhì)：（a）酶切位點周圍的堿基成分；

（b）酶切位點的密度；

（c）DNA分子的構(gòu)型；

（d）NA分子的甲基化程度。

（2）酶切的溫度；

（3）DNA制劑的純度。

56.產(chǎn)生酶切星號活性的因素：

（1）每μg樣品酶切的用量不得超過10單位；

（2）酶切反應(yīng)體系中的甘油濃度不得超過5%；

（3）其他金屬離子取代二價Mg；

（4）金屬鎂離子不得低于25mmol/L；

（5）pH不得超過8；

（6）樣品中有機(jī)溶劑污染的影響。

57.一種基因產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)的原因分析

答：（1）主要原因：（a）.許多基因都擁有多個啟動子。在人類基因組中，至少有一半以上的基因都具有多個啟動子。在真核斷裂基因的轉(zhuǎn)錄過程中，可變啟動子的使用常常涉及到位于轉(zhuǎn)錄起點的可變首位外顯子（alternative

first

exon）。可變啟動子的不同成員，驅(qū)動從相應(yīng)的可變首位外顯子開始轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。已經(jīng)對有些基因的可變首位外顯子作了全陣列（whole

arrays）分析，結(jié)果證明每個可變首位外顯子都具有一個自身專有的啟動子?？勺兊氖孜煌怙@子的不同產(chǎn)生的蛋白質(zhì)產(chǎn)物不同；

（b）

初級轉(zhuǎn)錄本的可變剪接可產(chǎn)生多種蛋白。可變剪接（alternative

splicing）又稱為差異剪接（differential

splicing）或可變mRNA剪接。這是指真核斷裂基因初級轉(zhuǎn)錄本，在不同類型的或處于不同發(fā)育階段的細(xì)胞中發(fā)生的不同形式的剪接作用。結(jié)果生成具有不同序列結(jié)構(gòu)特征、并編碼不同蛋白質(zhì)異形體的成熟的mRNA分子。因此說，可變剪接可以使同一個基因的初級轉(zhuǎn)錄本，最終翻譯出多種不同功能的蛋白質(zhì)分子。以果蠅Dscam基因為例，可形成38016種蛋白質(zhì)異形體?？梢娍勺兗艚邮窃斐梢环N基因多種蛋白質(zhì)現(xiàn)象的另一種重要原因。

（2）次要原因：（c）

RNA的編輯；致使mRNA分子核苷酸序列的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變化。此種RNA編輯具有多種不同的效應(yīng)，諸如產(chǎn)生出新的起始密碼子、終止密碼子或是造成多肽鏈編碼序列出現(xiàn)變化。因此，RNA編輯的結(jié)果，改變了源自基因DNA模板鏈的遺傳信息，翻譯出不同于基因原來編碼的新的蛋白質(zhì)多肽。

（d）

基因重排均可產(chǎn)生不同的蛋白。由于基因區(qū)段轉(zhuǎn)位作用或隨機(jī)連接造成的基因可變區(qū)固有排列順序的改變的基因重排（gene

rearrangement）或DNA重排，可使基因產(chǎn)生不同的蛋白。

58.控制真核基因表達(dá)調(diào)節(jié)的主要方式：

（1）基因重排的調(diào)節(jié)方式；

（2）基因擴(kuò)增的調(diào)節(jié)方式；

（3）基因調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)方式；

（4）RNA加工的調(diào)節(jié)方式；

（5）核質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)方式；

（6）mRNA穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)方式；

（7）mRNA翻譯的調(diào)節(jié)方式。

59.真核基因表達(dá)調(diào)節(jié)的主要特點：

（1）真核生物與原核生物在基因表達(dá)調(diào)節(jié)方面的相似性，已知有不少在大腸桿菌中出現(xiàn)的調(diào)節(jié)機(jī)理，原則上也適用于真核生物，例如：i.兩者的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，都是通過DNA結(jié)合蛋白質(zhì)，同基因啟動子中的特異性順式元件的結(jié)合作用進(jìn)行的。ii.兩者DNA結(jié)合蛋白質(zhì)的多肽基序，在序列結(jié)構(gòu)上也是相同的.（2）真核生物與原核生物在基因表達(dá)調(diào)節(jié)方面的差異性：i.真核生物細(xì)胞類型的多樣性，與原核相比，特別高等植物與動物，都具有數(shù)百種功能各異的不同細(xì)胞類型；ii.真核生物具有細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，因此基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯是分別在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中分步進(jìn)行的；iii.真核生物具有龐大的基因組，其長度要超過原核的700多倍；iii.真核生活物基因擁有大量的各種類型的基因，其總數(shù)可達(dá)數(shù)萬種，相當(dāng)原核生物的20多倍.（3）真核基因表達(dá)調(diào)節(jié)方面與原核基因相比其復(fù)雜性或特殊性：i.發(fā)育調(diào)節(jié),基因表達(dá)的發(fā)育階段性調(diào)節(jié)，器官和組織特異性調(diào)節(jié)；ii.分化調(diào)節(jié)，同一受精卵究竟是如何分化出各具特定功能和形狀態(tài)特征的不同類的組織、器官和細(xì)胞？；iii.表達(dá)順序性，復(fù)雜的多細(xì)胞生命體中，不同基因表達(dá)的順序性的調(diào)節(jié)機(jī)理；iv.同一生命個體中，不同細(xì)胞之間的生命活活動被此之間的協(xié)調(diào)和相對穩(wěn)定性是息怎樣維持的?；v.選擇性表達(dá)，相同基因組為什么在紅細(xì)胞前體中會選擇性表達(dá)編碼血紅蛋白的基因，而在胰腺細(xì)胞中卻是選擇性表達(dá)胰島素的基因。此種精確控制基因差異表達(dá)的分子機(jī)理又是如何解釋的呢？。

(2014.4.12由北京大學(xué)生命學(xué)院黃美娟提供)