昆明医学院海源学院分子生物学

1、医学分子生物学一.名词解释1.顺式作用原件(顺式调控原件)：启动子，增强子等调控序列，它们都位于结构基因的相邻部位(同一个DNA分子或同一个基因)，称为为顺式作用原件。2.反式作用因子：顺式作用元件发挥作用时，要通过与相应的蛋白质，酶结合后，才能起调控作用，称这些蛋白质和酶为反式作用因子，有的对表达过程起激活作用，有的对表达过程起抑制作用。反式作用时由远结构基因的同一个DNA分子相应部位的编码，也可由另外一个DNA分子相应部位编码。3.反向重复序列：即回文结构，由反向序列在DNA链上不断重复序列，其重复片段的平均长度为300bp，在DNA分子中呈散在分布，反向重复序列的总长度约占人基因组的5%

2、。4.卫星DNA：其重复单位长度一般为210bp，呈串联状集中排列，约占人基因组的5%-6%。5.假基因：多基因家族中不能表达功能RNA及蛋白质的基因称之为假基因，它由原来有功能的基因发生突变(如点突变，缺失，倒位突变等)并发生整合后形成的，假基因与其他有功能基因是同源的。6.管家基因：组成性基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的，且较少受环境因素的影响，这类基因通常被称为管家基因。7.融合基因ABL/BCR：染色体异位使原癌基因受启动子，增强子的不正常调控，表达产物过量，导致细胞癌变，如慢性粒细胞性白血病是由于染色体的原癌基因ABL易位至22号染色体的BCR基因上，产生一融合基因AB

3、L/BCR，于是原癌基因ABL表达过量，蛋白酪氨酸激酶活性异常增高，ABL/BCR是CML标志基因，通过PCR法测出其检出率的较高，扩大1/10 。8.总基因组文库：从细胞中提取总基因组DNA，用相应的核酸内切酶切割称大小不同的各种基因片段，然后将这些基因片段分别与相应的基因载体连接，形成各种重组体，将所有重组体导入受体细胞中，通过培养受体细胞，基因得到扩增，从而获得含有某种生物体全部基因片段的重组DNA克隆群体，它可以涵盖基因组的全部基因信息，称为总基因文库。9.核酸分子杂交：根据核酸单链片段之间碱基互补而互相结合的原理，用已知碱基顺序的DNA或RNA作为探针，来检测未知待测样品DNA或RN

4、A中的核苷酸顺序，如对探针进行标记(放射性同位素标记，荧光标记，化学发光标记)，各具有无标记信息的存在来确定有无杂交体，又跟军探针的碱基顺序，按碱基配对规则，就可测定出待测样品的碱基顺序。10.southen 印迹：将经过电泳分离的DNA片段，转移并固定在固相支持载体(NC膜)上，用标记的探针进行杂交反应，若两者之间存在同源性碱基互补，在复兴条件下就可形成杂化双链结构，根据有无条件信号而确定有无杂交体存在，又根据探针的碱基顺序，就可检测出样品DNA的碱基顺序。11.分子诊断和基因诊断：用分子生物学的理论和技术，在分子水平上对引起疾病的遗传基因，病原体，肿瘤相关基因以及他们的表达产物mRNA和蛋

5、白质进行结构，定性，定量分析，对疾病作出诊断，称分子诊断。其中分析信息分子DNA，mRNA的序列结构，基因变异功能改变而引起疾病发生，称为为基因诊断，它具有高度性。12.PFLP(限制性片段长度多态性)：人基因组中，平均每500个碱基可发生一个碱基变异(置换，缺失，插入)，它部影响遗传性状的改变，称之为中性突变，中性突变导致个体间核苷酸序列的差异，称之为NDA多态性，其中，某些中性突变，常常发生在某种限制性内切酶的酶切位点上，使原酶切位点消失或出现新的酶切位点，于是，用这种限制性内切酶酶切水解DNA，产生的一些长短及数目不同的小DNA片段，在个体间就存在着一些差异，称之为RFLP.。13.DN

6、A指纹图：不同个体的STR，其重复次数不一样，但STR两翼的碱基组成基本相同，针对STR两翼碱基顺序，设计合成一对引物进行PCR扩增，个体间这个扩增片段大小不同，将之进行电泳分离，获得一电泳图谱，称STR图谱，也称DNA指纹图。14.基因芯片(DNA芯片)：基因芯片技术是以反向杂交为基础而建立的一种高效高通量的自动化分析技术，其基本原理是：针对各种基因点突变合成各种探针及正常探针，但不对它们进行标记，通过自动化微点样技术将这些未标记的探针依次排列布阵在固相支持载体玻片上，将待测DNA(来自PCR)进行荧光标记，与固定在玻片上的各种探针进行微杂交，经激光共聚焦扫描显微镜捕获杂交信号，通过计算机软

7、件处理分析就可得出检测结果，由于在一小玻片上一次就可集成数量巨大的基因探针，进行自动化快速分析检测，故称基因芯片或DNA芯片，它在基因诊断及基因结构分析方面有广泛应用前景。15.基因治疗：是指用一定的分子生物学方法，将正常型(野生型)基因或有治疗作用的核酸片段导入人体靶细胞内，置换或矫正致病基因，使其恢复正常基因结构，或者使它们整合于靶细胞染色体DNA中或独立于染色体外，其在靶细胞内表达的基因产物能补偿致病基因缺陷所致的功能不足，或者直接对疾病有治疗作用，或者引入细胞内的核酸片段，能封闭靶细胞内有害基因的表达。二.填空题或选择题。(一些知识点)1.基因结构包括：结构基因，调控序列2.原核生物基

8、因的调控序列有：启动子，终止子，操纵子序列，正调控蛋白结合位点。3.原核启动子有三个功能位点：(1)转录起始识别部位：位于-35区，有共同序列TTGACA，是RNA聚合酶开始识别附着位点；(2)PNApol牢固结合部位：位于-10区，有共同序列TATAAT；(3)转录的起始点：+1区4.真核基因调控序列有：启动子，增强子，沉默子，上游调控元件，转录加尾信号。5.真核基因启动子主要有三类：(1)I类启动子：编码rRNA，特征为富含GC；(2)II类启动子：编码mRNA，特征为具有TATA盒；(3)III类启动子：编码tRNA，特征为含有A盒，B盒，C盒。6.真核基因增强子的特点：(1)是真核基因

9、启动子工作效应的顺式作用元件，为最重要的调控原件；(2)其位置可位于上游，也可位于下游；(3)能进行远距离调控；(4)无基因特异性7.根据重复频率不同可将人基因组中大量重复序列分为：高度重复序列，中度重复序列，单拷贝或低度重复序列。8.多基因家族分为两类：(1)基因家族的成员成簇集中分布在同一条染色体上不同部位；(2)基因家族的一些成员成簇集中分布在不同的染色体上9.操纵子的结构包括：启动子，操作序列，结构基因，转录终止信号10.基因表达可调控型表达包括：诱导表达，阻遏表达11.SD序列属于翻译水平上的调节。12.有利于基因转录的是：(1)r染色体结构松弛；(2)组蛋白被乙酰基化，甲基化，磷酸

10、化；(3)RNApol出现正超螺旋；(4)CPG低甲基化13.转录因子(反式作用因子)有三种不同结构域：DNA结构域；转录激活结构域；与其他蛋白结合的结构域14.DNA结构域包括：锌指；螺旋-环-螺旋模体；碱性亮氨酸拉链15.转录激活结构域包括：酸性激活域；谷氨酰胺富含域；脯氨酸富含域16.与肿瘤发生的相关基因有：癌基因，抑癌基因，细胞凋亡调节基因，DNA修复基因等。17.病毒癌基因(v-onc)与细胞癌基因(c-onc)的比较：(1)v-onc通常丢失c-onc两端的某些序列(2)v-onc没有内含子；(3)v-onc外显子与同源的c-onc也有微小差别；(4)v-onc出现碱基取代或缺失较

11、c-onc常见18.常见抑癌基因有：APC(FAP)，Rb，P5319.P53又称基因卫士，位于17p13，20kb，11个外显子，mRNA长2.5kb，蛋白产物53kD20.细胞凋亡基因包括：促凋亡基因和抑凋亡基因，主要为BCL家族。21.PCR引物的条件是：(1)为一对小的DNA单链；(2)引物长度：一般选择15-18个核苷酸，且G-C含量在45%-55%之间；(3)引物与非扩增区不可以结合；(4)引物3 端碱基要与模板互补才能扩增；(5)引物的5 端与模板互补不要求，可对5 端进行修饰；(6)PCR扩增的长度的在两个引物之间的片段22.耐热DANpol(Taq DNApol)：具有5 3

12、 聚合作用，也有5 3 的外切酶活性。23.基因克隆中获得目的基因的方法有：(1)PCR法；(2)RT-PCR法；(3)从基因文库中提取；(4)人工合成24.基因载体具备的条件有：(1)具有复制子；(2)有单一限制性内切酶位点；(3)有可供筛选用的遗传标志；(4)表达载体应具备与表达有关的调控元件；(5)载体分子尽量小25.基因重组的工具酶有：限制性核酸内切酶；DNA连接酶26.限制性核酸内切酶指II型内切酶，识别部位为：4-6bp的回文结构。回文结构：GGATCC；CCTAGG27.限制性核酸内切酶的切割方式有：粘性末端；平齐末端28.阳性重组细胞的筛选：常用插入灭活法：质粒pBR 中含有A

13、mp 和Tet 29.原核表达系统表达真核蛋白质使没有生物学活性，真核表达系统对表达的蛋白质有生物学活性；原核表达系统的表达方式采用融合表达法，其优点是：一是融合蛋白稳定；二是便于分离纯化30.DNA一级结构直接分析法有：(1)双脱氧末端终止法-sanger 法；(2)DNA自动测序分析31.在RNA水平分析基因结构常用的是：RNA保护试验(RPA)；能水解单链，对双链有保护作用的是：RNA酶A；RNaseT132.目前最基因改造中最常用的方法是：基因的定向突变33.核酸分子杂交的类型有：(1)Southern印迹；(2)DNA点杂交；(3)Northen 印迹；(4)RNA点杂交；(5)细胞

14、原位杂交.。其中 Southern印迹用于DNA转移杂交；Northen 印迹用于RNA转移杂交。34.Southen blot 的应用是：(1)对基因进行定性分析；(2)对基因进行定量分析35.基因拷贝数分析：(1)Southen blot (2)采用实时RT-PCR36.基因表达分析常用的方法有：(1)Northen blot ；(2)RT-PCR (3)实时荧光定量RT-PCR；(4)RNA酶保护试验(RPA)；（5）cDNA芯片技术；(6)RNA干涉37.Northen blot 对mRNA进行定量定性分析；一般采用DNA探针；由于mRNA不稳定，故需加入RNA酶抑制剂DEPC(焦炭酸

15、二乙酯)。38.Taq-man探针为：5 端连接报告荧光染料；3 端连接猝灭染料39.基因缺失或插入的基因诊断方法有：(1)Southen 印迹法；(2)gap-PCR法40.基因点突变的基因诊断方法有：(1)ASO分子杂交；(2)RDB及基因芯片；(3)DHPLC41.未知点突变的方法有：SSCP-DNA测序；DHPLC-DNA测序法三.问答题。1.试述操纵子的结构及其调控作用。答：操纵子的调节是转录水平的调节。其结构包括：结构基因及调控序列。(1)结构基因：编码几种功能相关的蛋白质和酶；(2)调控序列：启动子，操纵序列，调控基因，转录终止信号A.启动子：是RNA聚合酶及调节蛋白识别结合的部

16、位，决定原核基因表达效率关键性元件。B.操纵序列：位于启动子和结构基因之间，是RNApol从启动子滑向结构基因的必经之处C.调空基因：阻遏蛋白的抑制转录的过程作用为负调控，是原核基因表达最普遍最主要的调节方式；少数情况下，调节基因表达与操纵序列结合后，能增强转录的过程为正调控；某些特殊物质与调控蛋白结合，若能增强转录的过程称之为诱导剂，反之为阻遏剂。D.转录终止信号：位于下游3 端，其特殊的碱基顺序idui转录终止起调节作用。2.试述肿瘤细胞发生的分子机制。答：由于肿瘤发生相关基因产生突变，于是：(1)调节细胞正常周期中的原癌基因激活，或使参与细胞周期负性调控作用的抑癌基因失活。(2)调节细胞

17、凋亡的促凋亡基因突变失活或者抑凋亡基因突变而活性增强。(3)DNA损伤修复的相关基因突变失活，这样突变损伤基因在细胞内逐渐积累增多，引起调节细胞增殖的基因与调节细胞凋亡基因之间失去平衡，导致细胞恶性增殖。3.什么叫PCR，其基本原理是什么？答：概念：在体外能非常迅速地，大量地扩增特定DNA片段的分子生物学技术。原理：(1)高温变性：94 C左右时，使DNA双链间的氢键断裂，双链成单链，但不影响3 5 磷酸二酯键的稳定性；当DNA长链需温度高，短链温度低些；A=T，C=G，CG所占比例大，故需温度高些，弱AT所占比例大，则变性需温度低。(2)低温复性：54 C左右时，一对引物是两条DNA单链，其

18、中一条称反向引物，它与正链模板3 端相应部位碱基互补结合，另一条称正向引物，它与正链互补链的3 端结合。(3)适温下合成链延伸：72 C左右时，由耐热DNApol以引物3 OH开始，与解开的DNA单链为模板，沿模板3 5 方向，5 3 延长合成DNA。这样一轮循环的产物又作为下一轮循环的模板，经过三十次循环后，扩增片段的拷贝数就可达到10 4.基因治疗的基本策略有哪些？答.(1)基因置换：在染色体上致病基因原位置处用正常基因置换致病基因，使基因正常结构得到完全恢复。但基因定向同源重组技术目前尚未成功。(2)基因矫正：在染色体上致病基因原位置处，将突变的碱基给与矫正为正常碱基，而基因的其他结构部分仍予保留。但基因定点同源重组技术目前尚未成功。(3)基因增补(基因添加)：将正常基因导入患者的病变细胞或相关细胞内，不追求基因原位置替换，也不删除突变的致病基因，但导入的基因能表达出结构，功能正常的蛋白质(或RNA)，补偿致病基因缺陷所导致的功能不足。如PKU的治疗等。(4)抑制有害基因的表达或抑制基因表达过度(基因失活，基因封闭，基因沉默)：向患者体内导入一核酸物质