分子生物学考试题答案整理

分子生物学复习题1名解启动子：（promoter）与基因表达启动相关的顺式作用元件，是结构基因的重要成分。它是一段位于转录起始位点5'端上游大约100-200bp以内的具有独立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模版DAN准确地相结合并具有转录起始的特异性。假基因：（pseudogene）,在多基因家族中，某些成员并不产生有功能的基因产物，这些基因成为假基因。单核苷酸多态性（SNP）：是指基因组序列中的单核苷酸（A,T,C或G）改变时发生的DNA序列多态性。人类基因组平均每100-1000碱基就有一个SNP。个体之间单核苷酸的差异在群体中的频率＞1%。原位杂交:（insituhybridization,ISH）是用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织、细胞及染色体水平上对核酸进行定位和相对定量研究的一种手段。通常分为RNA原位杂交和染色体原位杂交两大类。Wsternblot:免疫印迹法是SDS电泳的高分辨率与免疫反应的高度特异性相结合。待测样品经SDS电泳分离后，转移到固相介质如醋酸纤维膜上，然后用标记抗体揭示特异抗原的存在。此法广泛用于蛋白质样品分析研究。基因knockout鼠：小鼠体内任何一个基因都可能通过基因打靶的方式对其进行灭活，也就是产生一般概念上的基因敲除小鼠。基因敲除小鼠可用来观察灭活基因对个体表型等方面产生哪些负面影响。基因组：（genome）生物有机体的单倍体细胞中的所有DNA，包括核中的染色体DNA和线粒体、叶绿体等亚细胞器中的DNA.转基因小鼠：将特定的目的基因从某一动物体分离出来，进行扩增和加工，再导入另一动物的早期胚胎细胞中，使其整合到宿主动物的染色体上，在动物的发育过程中表达，并通过生殖细胞传给后代。这种在基因组中稳定地整合外源基因的动物称转基因动物（transgenicanimal）。转基因鼠的构建方法有显微注射法、胚胎干细胞移植法、反转录病毒感染法和精子载体导入法。限制性内切酶（restrictionendonuclease）：体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它可以将外来的DNA切断的酶，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶（简称限制酶）。质粒DNA：质粒（Plasmid）是一种双链的共价闭环状的DNA分子它是染色体外能够稳定遗传的因子。质粒具有复制和控制机构，能够在细胞质中独立自主的进行自身复制，并使子代细胞保持它们恒定的拷贝数。免疫组织化学：是利用特异性抗原抗体反应，观察和研究组织细胞特定抗原（或抗体）的定位和定量的技术。为了显示组织和细胞内抗原抗体反应，需要预先将某种标记物结合到抗体上,借标记物的荧光或酶的有色反应，在显微镜下进行定性、定位或定量观察。免疫组化染色法分为①免疫荧光法和②免疫酶法。DNA芯片：同一时间对大量样品进行高通量分析的技术，借助光刻技术及化学固相合成法,将DNA探针阵列分布于玻璃或硅基片上，与液相中待测组分进行杂交，通过检测荧光或其他标记物而分析反应结果。蛋白质芯片：指固定于支持介质上的蛋白质构成的微阵列,又称蛋白质微阵列(Proteinmiogrorray).蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术，可用于蛋白质表达谱分析，研究蛋白质与蛋白质的相互作用，甚至DNA—蛋白质、RNA—蛋白质的相互作用，筛选药物作用的蛋白靶点等HRM：(highresolutionmelting)高分辨率熔解曲线，是基于核酸的物理性质，通过饱和染料监控核酸的熔解曲线变化进行分析的一种技术。它是在常规PCR基础上增加一种饱和染料，无需使用序列特异性探针。Northernhybridization：原理：RNA经过变性琼脂糖凝胶电泳分离后，转移到硝酸纤维膜或尼龙膜上，经过杂交，分析mRNA的大小及含量。应用：半定量分析mRNA的含量；确定mRNA分子的大小。实时定量PCR(real-timequantitativePCR)是指在PCR指数扩增期间通过连续监测荧光信号强弱的变化来即时测定特异性产物的量，并据此推断目的基因的初始量。1ststrandcDNA通用转录因子：RNA聚合酶介导基因转录时所必需的一类辅助蛋白质，帮助聚合酶与启动子结合并起始转录。与作用于特定基因的调节蛋白不同，对所有基因都是必需的。顺式作用元件：指在基因内和基因外都有一些特定的DNA序列，与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合，这些特定的DNA序列称为顺式作用元件。包括启动子、增强子、上游启动子元件等.反式作用因子:能与顺式作用元件特异性结合、对基因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质.功能基因组学:利用结构基因组学研究所得的各种信息在基因组水平上研究编码序列及非编码序列生物学功能的学科.HGP:人类基因组计划，是指于20世纪80年代提出，由美、英、日、中、德、法等国参加并于2001年完成的针对人体23对染色体全部DNA的碱基对序列进行排序，对大约25000基因进行染色体定位，构建人类基因组遗传图谱和物理图谱的国际合作研究计划。GWAS：全基因组相关联研究，是指在全基因组层面上，开展多中心、大样本、反复验证的基因与疾病的关联研究，全面揭示疾病发生、发展与治疗相关的遗传基因。tagSNP:标签SNP，大多数染色体区域只有少数几个常见的单体型(每个具有至少5%的频率)，它们代表了一个群体中人与人之间的大部分多态性。一个染色体区域可以有很多SNP位点，但是只用少数几个标签SNPs，就能够提供该区域内大多数的遗传多态模式。单体型(haplotype)：相邻SNPs的等位位点倾向于以一个整体遗传给后代。位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等位位点被称作单体型HapMap:国际人类基因组单体型图计划，建立了人类全基因组遗传多态图谱，依据这张图谱我们可以进一步研究基因组的结构特点以及SNP位点在人群间的分布情况，为群体遗传学的研究提供数据，为遗传性疾病致病基因在基因组上的定位提供高密度的SNP位点。CNV：基因考贝数变化DNA重复序列：哺乳动物基因组中存在大量的重复序列，分为三类：A高度重复序列，这列序列一般较短，长10-300bp,重复106次左右;B中度重复序列，长100-500bp,重复10-105次；C单拷贝序列。系统生物学：(SystemsBiology)是系统性地研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成以及在特定条件下这些组分间的相互关系，并分析生物系统在一定时间内的动力学过程。转录组学：是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之，转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况。表达芯片:是采用cDNA或寡核苷酸片段作探针，固化在芯片上；将待测样品(处理组)与对照样品的mRNA以两种不同的荧光分子进行标记，然后同时与芯片进行杂交，通过分析两种样品与探针杂交的荧光强度的比值，来检测基因表达水平的变化MicroRNA:(miRNAs)是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA。大都是由具有约70个碱基大小形成发夹结构的单链RNA前体经Dicer酶加工后生成的.有5'端磷酸基和3'羟基。通过不完全互补结合到目标靶mRNA3'非编码区端，阻断mRNA的翻译。lincRNA:长度在200-100000nt之间的RNA分子，不编码蛋白，参与细胞内多种过程调控，种类、数量、功能都不明确。长链非编码RNA(largeintergenicnon-codingRNA，lincRNA)虽然与蛋白质合成无关，但能形成一定的二级结构，并调节蛋白质的活性。siRNA：SmallinterferingRNA(siRNA)是一种小RNA分子(〜21-25核苷酸)，由Dicer(RNAaseIII家族中对双链RNA具有特异性的酶)加工而成。SiRNA是siRISC的主要成员，激发与之互补的目标mRNA的沉默2简单回答以下问题简述人类基因组的特点？人类基因组包含30亿个碱基对.人类基因组含3-3.5万个基因.基因的编码序列仅占全基因组序列的3%.存在多基因家族和超基因家族现象。存在假基因现象。50%DNA序列为重复序列。重复序列包括高度重复序列(重复106)和中度重复序列(重复10-105,占人类总基因35%)。卫星DNA和反向重复序列属咼度重复序列。重复序列具有多态性。什么是人类基因组计划？简述HGP对制药业的影响。人类基因组计划最终目的是测定基因组的全部序列，弄清整个基因组的的结构、功能及其表达产物，彻底了解人类生命活动本质。其主要目标有：识别人类DNA中所有基因(超当时估计过10万个)；测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列；将这些信息储存到数据库中；开发出有关数据分析工具。主要任务：遗传图谱，物理图谱，序列图谱，转录图谱。对制药业的影响：筛选新药和药物的靶点，分析药理过程；进行药物设计，对基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟药物作用“口袋”个体化的药物治疗：药物基因组学简述PCR工作原理？聚合酶链式反应(polymerasechainreaction,PCR)技术，又称基因扩增技术，简称PCR技术。这是一种在体外由引物介导的DNA序列酶促合成反应，该技术可体外扩增核酸序列，一般可扩增至106倍。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93°C左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55C左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合：③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链，重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2〜4分钟，2〜3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。简述DNA的重要理化性质。DNA是酸性大分子.在260nm下有最大吸收值(OD260).变性、复性.(4)杂交.简述DNA芯片技术在医学领域的应用、测序、基因表达水平的检测、基因诊断从正常人的基因组中分离出DNA芯片杂交可以得出标准图谱。从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱,就可以得出病变的DNA信息。、致病基因筛选目前人们已经发现了许多肿瘤相关基因，利用DNA芯片监测这些已查明的相关的基因群。、药物筛选利用基因芯片分析用药前后机体的不同组织、器官基因表达的差异。(六)、给药个性化(七)、检测基因突变和多态性简述遗传密码子的特点1共64个密码子。2无标点、不重叠。密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠使用。3简并(degeneracy)。几种密码子对应于相同一种氨基酸。这些密码子为同义密码子。4通用性。绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外。5终止信号为UAG、UAA和UGA。6AUG既是Met的密码子，又是肽链合成的起始信号，称为起始密码子。7摇摆性。密码子的专一性主要是由前两位的碱基决定，而第三位碱基有较大的灵活性。简述真核基因表达的调控机制1DNA和染色质结构对转录的调控DNA甲基化组蛋白对基因表达的抑制染色质结构对基因表达的调控作用⑷基因重排(5)染色质的丢失⑹基因扩增2转录起始调控反式作用因子活性调节，包括表达调节、共价调节，配体调节等蛋白质相互作用调节)反式作用因子与顺式作用原件结合对转录过程进行调控3转录后调控5'端加帽和3'端多核苷酸化调控选择剪接调控mRNA运输调控(4)mRNA稳定性调控4翻译起始的调控阻遏蛋白的调控对翻译因子的调控对AUG的调控mRNA5'端非编码区的调控小分子RNA5翻译后加工调控新生肽链的水解肽链中氨基酸的共价修饰信号肽调控(8)简述mRNA加工过程。①5’端加帽(由加帽酶催化5’端加入7-甲苷乌苷酸，形成帽子结构m7GpppmNP-)。②3’端加入卩01『(人)尾(A、组蛋白的成熟mRNA无需加polyA尾；B、加尾信号包括AAUAAA和富含GU的序列；C、加尾不需模板；D剪切过程需要多种蛋白质因子的辅助)。③mRNA前体的剪接(剪接加工以除去内含子序列，并将外显子序列连接成为成熟的有功能的mRNA分子。内含子两端的结构通常是5’-GU……AG-3’。选择性剪接的作用机制包括；A使用不同的剪接位点，B选择使用外显子，C、反式剪接，D、使用不同的启动子，E、使用不同的多腺苷酸化位点)。④RNA的编辑(发生于转录后水平，改编mRNA序列，C-U或A-G,增加遗传信息容量)。简述生物的中心法则中心法则(geneticcentraldogma)，是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。简述真核生物基因结构及特点。真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的。1、编码区：外显子一一能编码蛋白质的序列；特点：间隔的、不连续的。即能编码蛋白质的序列被不能编码蛋白质的序列分隔开来,成为一种断列的形式。内含子一一不能编码蛋白质的序列。2、非编码区：有调控作用的核苷酸序列。启动子一一是基因结构中位于编码区上游的核苷酸序列，是RNA聚合酶结合点，能准确地识别转录的起点并开始转录，有调控遗传信息表达的作用。简述SNP的特点，SNP如何发挥生物学作用的及研究SNP的意义。特点：(1)数量多，遍布基因组，分布相