1. 什麼是遺傳圖譜和物理圖譜？兩者的異同是什麼？遺傳圖譜在基因組研究中的意義何在？
答：遺傳圖譜：某一物種的染色體圖譜（也就是我們所知的連鎖圖譜），顯示所知的基因和/或遺傳標記的相對位置，而不是在每條染色體上特殊的物理位置。
採用遺傳學分析方法將基因或其它dna標記按一定的順序排列在染色體上，這一方法包括雜交實驗，家系分析。標記間的距離（遺傳圖距）用減數**中的交換頻率來表示，單位為釐摩(centi-morgan, cm), 每單位釐摩定義為1%交換率。遺傳學圖譜的解像度（解析度）低，大約只能達到100萬鹼基對(1mb)的水平。
物理圖譜：顧名思義，是dna中一些可識別的界標（如限制性酶切位點、基因等）在
dna上的物理位置，圖距是物理長度單位，如染色體的帶區、核苷酸對的數量等。
兩者異同：
1 遺傳圖譜是基於重組頻率，物理圖譜是基於直接測量的dna結構。
2 減數**重組的頻率並不統一沿大多數染色體。有一些熱點和冷點在重組和/或突變。熱點和冷點會導致相當大的格律失真時，遺傳圖譜和物理地圖併排排列時。
3 遺傳圖譜表示的是基因或標記間的相對距離，以重組值表示，單位cm
4 物理圖譜表示的是基因或標記間的物理距離，距離的單位為長度單位，如μm或者鹼基對數（bp或kp）等。
意義：通過遺傳圖譜，我們可以大致了解各個基因或dn**斷之間的相對距離與方向，如哪個基因更靠近著絲粒，那個更靠近端粒等。遺傳圖譜不僅是現階段定位基因的重要手段，即使在人類基因組全物理圖譜建立起來之後，它依然是研究人類基因組遺傳與變異的重要手段。
2. 基因組和轉錄組有什麼對應關係？兩者的差異何在？
答：對應關係：基因組是指一種微生物（包括細菌和病毒）或其它生物體細胞中的總 dna或rna(是指逆轉錄病毒),包括核dna，細胞器dna(動植物線粒體dna和植物葉綠體dna)和染色體外遺傳成分(如細菌的質粒dna)。
轉錄組即乙個活細胞所能轉錄出來的所有mrna。研究轉錄組的乙個重要方法就是利用dna晶元技術檢測有機體基因組中基因的表達。從基因組dna轉錄的基因總和，即轉錄組，也稱味表達譜，是研究細胞表型和功能的乙個重要手段。
在生物系統中，基因組是遺傳資訊的儲存體，mrna(轉錄組)是基因表達的中間體，功能性蛋白質(蛋白質組)是基因功能的執行體。
差異：1 基因組是乙個十分穩定的體系，同一種系不同個體之間的染色體數目是相同的，各染色體上有相同數量的基因和基因分布，也有基本相同的核苷酸順序，即基因組是乙個相對靜態的概念，乙個有機體從它的發生、發展到衰老、死亡，不同細胞、組織和器官的基因組是基本穩定不變的。
2 轉錄組和基因組水平不同，轉錄組是高度動態的，當細胞受到侵犯時，甚至當細胞處於正常的生理活動如複製，**時，基因的轉錄情況也會變化很大，產生不同的轉錄組。
3 mrna是信使rna，攜帶著從基因組轉錄下來的遺傳資訊，但並不是所有的基因都同時轉錄，是受轉錄因子控制的，而且並非所有基因組序列都能轉錄。原核生物中非轉錄成分較少，基因組序列利用效率較高，真核生物染色體存在大量非轉錄成分，乙個基因轉錄形成的mrna穩定性較差，轉錄的rna原始產物要經過切割、修剪、新增、修飾和異構化形成成熟mrna，trna和rrna，其中內含子在mrna拼接時被切除掉。通過選擇性拼接，乙個基因可以編碼多條多肽鏈。
正常的mrna拼接發生mrna內部，而在一些低等生物中還存在著奇怪的反轉錄 (trans-splicng)現象，拼接發生在兩條mrna之間，即兩條mrna在剪接因子作用下，第一條剪接下來的外顯子與另外一條剪接下來的外顯子拼接在一起，編碼乙個新的多肽。轉錄組只研究mrna
3. 物理圖譜的構建方法主要有哪幾種？舉例詳述一種物理圖譜的構建方法。
答：主要包括以下幾種：
1 細胞遺傳學圖譜 (cytogenetic mapping),包括螢光標記原位雜交（fluorescent in situ hybridization, fish）將螢光標記的探針與染色體雜交確定分子標記的所在位置。
2 限制圖譜（restriction mapping）它是將限制性酶切位點標定在dna分子的相對位置。
3 連續的文庫圖譜或基於轉殖的基因組作圖 (clone-based mapping) 根據轉殖的dn**段之間的重疊順序構建重疊群 (contig), 繪製物理連鎖圖。
4 順序標籤位點（sequence tagged site, sts）作通過pcr或分子雜交將小段dna順序定位在基因組的dna區段中。
限制性酶切圖譜—小分子dna
構建方法: 用同一種酶進行完全和不完全酶切
(1) 完全降解：選擇合適的限制性內切酶將待測dna鏈(放射性同位素或螢光等標記)完全降解,降解產物經凝膠電泳分離後進行自顯影或發光反應,獲得的圖譜即為組成該dna鏈的酶切片段的數目和大小。
例如：某段dna全長23kb,用hpaⅱ完全降解產生7kb、5.7kb、4.
3kb、3.8kb、2.2kb五個大小不等的片段,。
不難推測該dna上有四個hpaⅱ切口,但切口的位置和這五個
片段在完整dna中的排列順序此時尚無法知道。
(2) 部分降解（partial digestion)：以末端標記使待測dna的一條鏈帶上示蹤同位素或螢光染料,然後用上述相同酶對該dna鏈部分降解,即通過控制反應條件使dna鏈上該酶的切口隨機斷裂,而避免所有切口斷裂的完全降解發生。部分酶解得到的產物同樣進行電泳分離及自顯影。
比較上述二步的自顯影圖譜,根據片段大小及彼此間的差異即可排出酶切片段在dna鏈上的位置。由於各切口隨機斷裂,產生的片段數顯然會多於完全降解產物，有些產物上仍然有1個或幾個酶切位點。因為在待測dna左端有標記，只有帶標記的片段才有可能被螢光檢測或進行放射自顯影，其他酶切片段不能被檢測。
因此，電泳後的自顯影圖上只可能出現末端標記的dn**段。
若自顯影圖上將呈現2.2kb、9.2kb、13kb、和17.
3kb四條帶，其中最小片段（2.2kb），與完全降解產物為同一片段，它應定位於該dna鏈的左端；而最大片段（17.3kb）與完整基因（23kb）之差為5.
7kb，因此該5.7kb片段無疑應定位於該dna鏈的右端；餘下的三個片段（7、4.3和3.
8kp）的定位，根據部分酶解的相鄰片段之差很易確定。據此推出的這五個片段在該dna鏈上的排列順序是（左→右）:2.
2-7-3.8-4.3-5.
7。物理圖譜與dna測序的原理頗為相似，二者是通過片段長度來推測位置，所不同的是測序確定核苷酸（鹼基）的位置，而此處是確定某個片段的位置。
4. 你認為細菌，多細胞動物、大型動物分別應採用什麼樣的測序策略？
答：1 細菌：鳥槍法。
細菌的基因組相對較小，要對其進行全基因組測序應利用全基因組鳥槍測序法。全基因組鳥槍測序法是直接將全基因組隨機打斷成小片段dna，構建質粒文庫，然後對質粒兩端進行隨機測序。
2 多細胞動物：鳥槍法（例如果蠅）把基因組直接打碎成3kb左右的小片段，做成質粒文庫，測序並拼接。研究者將果蠅的基因組隨機地切成小片,然後測定每乙個dna小片段的核苷酸序列,他們稱這些小片段是「測序工廠」。
測定這些小片段僅化了4個月時間。他們用計算機來檢測重疊序列,從而測定片段之間的順序。最後,將這些小片段再拼接在一起,裝配起整個基因組。
在拼接之前,須在dna全長中避開重複序列,才能穩保成功。
3 大型動物：採用圖位法和鳥槍法，大型動物的基因組很大，所以對其測序先採用基因組序列測定的傳統方法----基於bac的方法，得到bac文庫後，選擇其中一些進行鳥槍法測序，首先：有乙個根據目的基因的有無建立起來的遺傳分離群體，如f2、dh、bc、ri等。
二是開展以下幾項工作：
1)首先找到與目標基因緊密連鎖的分子標記；
2)用遺傳作圖和物理作圖將目標基因定位在染色體的特定位置；
3)構建含有大插入片段的基因組文庫(bac或yac庫)；
4)以與目標基因連鎖的分子標記為探針篩選基因組文庫；
5)用獲得陽性轉殖構建目的基因區域的跨疊群；
6)通過染色體步行、登陸或跳躍獲得台有目標基因的大片段轉殖；
7)通過亞轉殖獲得帶有目的基因的小片段轉殖；
8)將p1, yac clone進行mapping
9)用鳥槍法法對p1, yac clone進行測序。
10)用計算機進行序列結合、編輯
5. 有一大型海洋經濟動物，對其遺傳背景了解極少，你認為對其基因組學研究應該如何制定研究計畫。
答：應該對其結構基因組和功能基因組進行研究
一、結構基因組的研究包括構建四張圖譜：遺傳圖譜、物理圖譜、序列圖譜、基因圖譜
① 遺傳圖譜：它是以具有遺傳多型性的遺傳標記為「路標」，以遺傳學距離為圖距的基因**。
遺傳圖譜的繪製需要應用多型性標誌，對於海洋經濟生物可以利用微衛星標誌繪製圖譜。現初步的了解該中海洋生物基因組中基因的定位，利於以後的基因分離和研究。
② 物理圖譜：是指有關構成基因組的全部基因的排列和間距的資訊，它是通過對構成基因組的dna分子進行測定而繪製的。這一部可以確定該種海洋生物基因組中有關基因的遺傳資訊及其在每條染色體上的相對位置。
用部分酶解法測定dna物理圖譜：（1）完全降解：選擇合適的限制性內切酶將待測dna鏈(已經標記放射性同位素)完全降解，降解產物經凝膠電泳分離後進行自顯影，獲得的圖譜即為組成該dna鏈的酶切片段的數目和大小。
（2）部分降解：以末端標記使待測dna的一條鏈帶上示蹤同位素然後用上述相同酶部分降解該dna鏈，即通過控制反應條件使dna鏈上該酶的切口隨機斷裂，而避免所有切口斷裂的完全降解發生。部分酶解產物同樣進行電泳分離及自顯影。
比較上述二步的自顯影圖譜，根據片段大小及彼此間的差異即可排出酶切片段在dna鏈上的位置。
③ 序列圖譜：主要是測定該種生物基因上核苷酸的排列順序。由於海洋生物的基因組較大，採用逐個轉殖法較好，對連續轉殖系中排定的bac轉殖逐個進行亞轉殖測序並進行組裝。
再利用計算機資訊處理系統分析所得到的序列。
二對功能基因組的研究計畫如下：
1 構建基因文庫或cdna文庫
從該種海洋生物的功能基因組出發，構建特定部位組織的cdna。提取組織的基因組dna，用特定的限制性酶切，利用瓊脂糖凝膠電泳**一定長度的合適的片斷，與經過酶切的並去磷酸化的puc質粒進行連線重組，將重組體轉到大腸桿菌的感受態中，利用菌落的藍白斑指示篩選陽性轉殖，建立該種海洋動物的部分基因組文庫。
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