第十八章基因诊断与基因治疗.docx

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第十八章基因诊断与基因治疗

第十八章基因诊断与基因治疗

一、单项选择题

1．内源性基因发生变异不包括

A．基因结构突变B．基因扩增C．基因重排

D．基因表达异常E．病原体基因侵入体内

2．基因诊断的常用技术方法不包括

A．RFLP分析B．基因测序C．基因剔除

D．ASO杂交法E．PCR/SSCP

3．将突变基因进行矫正的基因治疗方法是

A．基因灭活B．自杀基因的应用C．基因置换

D．基因增补E．基因矫正

4．目前哪一种细胞不能作为基因治疗的靶细胞？

A．淋巴细胞B．肝细胞C．肿瘤细胞

D．造血细胞E．生殖细胞

5．外源性病原体基因感染人体后主要引起哪种疾病？

A．心血管疾病B．遗传病C．传染病

D．肿瘤E．高血压

6．通过目的基因的非定点整合，使其表达产物补偿缺陷基因的功能或加强原有功能的基因治疗方法是

A．基因灭活B．基因置换C．基因矫正

D．自杀基因的应用E．基因增补

7．间接体内疗法的基因程序中不包括

A．选择治疗基因B．将外源基因直接导入体内C．选择靶细胞

D．选择载体E．将外源基因导入靶细胞

8．下列哪种技术不是目前基因治疗采用的方法

A．基因缺失B．基因置换C．基因矫正

D．自杀基因的应用E．基因增补

9．基因组结构突变发生在生殖细胞可能引起

A．传染病B．肿瘤C．心血管疾病

D．高血压E．遗传病

10．利用反义核酸阻断变异基因表达的基因治疗方法是

A．基因矫正B．基因失活C．自杀基因的应用

D．基因增补E．基因置换

11．最确切的基因诊断方法是

A．基因测序B．核酸分子杂交C．RFLP分析

D．斑点杂交法E．PCR/ASO法

12．以下哪种检测技术不属于DNA诊断

A．RFLP分析B．PCRC．ASO杂交

D．限制性内切酶酶谱分析E．Northern杂交

13．目前在基因治疗的临床操作中选用最多的基因载体是

A．腺病毒相关病毒B．PBR322C．噬菌体

D．逆转录病毒载体E．脂质体

14．目前基因治疗所采用的方法中，最常用的是

A．基因失活B．基因增补C．基因矫正

D．“自杀基因”应用技术E．基因置换

15．利用外源基因表达一种特异性酶，催化药物前体转化为细胞毒性物质而导致细胞死亡的基因治疗方法是（）

A．基因矫正B．基因灭活C．自杀基因的应用

D．基因置换E．基因增补

16．将外源治疗性基因导入动物细胞的方法不包括

A．DEAE-葡聚糖法B．显微注射法C．电穿孔法

D．CaCl2沉淀法E．病毒介导的基因转移

17.下列方法中哪一种方法不是基因诊断的常用技术或方法

A．基因测序B．核酸分子杂交C．PCR

D．RFLP分析E．细胞培养

18．非病毒介导基因转移的化学方法是哪一种？

A．显微注射B．电穿孔C．基因枪技术

D．DEAE一葡聚糖法E．DNA直接注射法

19．1990年采用基因治疗疾病并获得成功的一例是

A．糖尿病B．重症联合免疫缺陷综合症

C．高胆固醇血症D．β地中海贫血E．血友病

20．下列哪种方法不属于非病毒介导基因转移的物理方法？

A．DNA直接注射法B．电穿孔C．显微注射

D．脂质体介导E．基因枪技术

21．基因诊断的技术特点不正确的是

A．诊断灵敏度高B．属于病因诊断，针对性强

C．有很高的特异性D．技术单一，对操作人员要求低

E．适用性强，诊断范围广

二、多项选择题

1．基因诊断可用于

A．遗传病B．亲子鉴定C．恶性肿瘤

D．器官移植E．感染性疾病

2．以核酸分子杂交为基础的基因诊断方法有（）

A．基因序列测定B．限制性核酸内切酶酶谱分析法

C．基因剔除D．等位基因特异寡核苷酸探针杂交法

E．DNA限制性片段长度多态性分析法

3．在基因治疗中，将外源基因导入动物细胞的物理方法有

A．基因枪技术B．电穿孔C．氯化钙沉淀法

D．显微注射E．DNA直接注射法

4．基因诊断中常用的分子生物学技术有

A．基因测序B．细胞培养C．核酸分子杂交

D．DNA芯片技术E．PCR

5．基因治疗中最常使用的病毒载体有

A．肝炎病毒B．HIVC．逆转录病毒

D．腺相关病毒E．腺病毒

6．目前在基因治疗中常选用的基因载体是

A．逆转录病毒B．质粒C．腺病毒相关病毒

D．HIVE．腺病毒

7．基因治疗可用于

A．恶性肿瘤B．遗传病C．AIDS

D．心血管疾病E．免疫缺陷

8．基因治疗能够采用的方法有

A．应用自杀基因B．基因矫正C．基因失活

D．基因置换E．基因增补

9．内源基因的结构突变包括

A．基因重排B．转导C．点突变

D．基因表达异常E．基因扩增

三、填空题

1．基因突变可导致的改变，从而引起。

2．外源性基因变异是指疾病。

3．膜上印迹杂交方法包括、和等类型。

4．Southernblotting方法于1975年由首创，该法可用于检测。

5．Nouthernblotting方法于1977年由建立，该法可用于检测。

6．PCR技术的工作原理是模拟体内过程；其改进之处是用取代DNA聚合酶，用合成的代替RNA引物。

7．PCR过程中，每循环一次包括、和三大步。

8．PCR循环过程中，变性是指；退火是指；延伸是指。

9．RT-PCR是指；其可以归纳为三个阶段：

、和。

10．PCR技术应用十分广泛，如、、和等。

11．基因诊断可用于、、和等。

12．基因变异致病的主要类型是和。

13．目前基因治疗的主要策略有、、和等。

14．基因诊断常用技术方法有、、和。

15．内源基因的变异可分为和。

16．基因诊断中最常用诊断技术是和。

17．基因转移方法概括地讲有、和等。

18．目前用作基因转移载体的病毒有逆转录病毒和。

19．目前基因治疗中导入基因的方式有和。

20．对已知基因突变位点的检测需人工合成两种寡核苷酸探针，一种是与互补的寡核苷酸，另一种是与互补的寡核苷酸。

四、名词解释

1．基因失活2．RNAi3．基因矫正4．Southernblotting

5．基因诊断6．反义RNA7．基因治疗8．生物芯片

9．自杀基因10．免疫基因治疗11．基因增补12．核酸分子杂交

13．基因置换14．Northernblotting15．探针16．PCR技术

17.中性突变18。

限制性片段长度多态性

五、问答题

1．简述核酸分子杂交的基本原理。

2．基因治疗要符合哪些要求？

3．当前基因治疗拟采用哪些方法？

4．简述基因诊断的特点。

5．试述内源基因结构突变的主要类型以及内源基因结构突变所致的疾病。

6．简述基因诊断的临床应用概况。

7．目前基因诊断可应用于哪些疾病？

8．简述基因治疗的基本过程。

9．简述核酸分子杂交（固相）操作的主要步骤。

10．简述PCR技术原理和基本过程。

11．何谓Southernblotting？

其主要有哪些用途。

12．何谓Nouthernblotting？

其主要有哪些用途。

参考答案

一、单项选择题

1.E2.C3.E4.E5.C6.E7.B8.A9.E10.B

11.A12.E13.D14.B15.C16.D17.D18.D19.B20.D

21．D

二、多项选择题

1．A、B、C、E2．B、D、E3．A、B、D、E4．A、C、D、E

5．C、D、E6．A、C、E7．A、B、C、D、E8．A、B、C、D、E

9．A、C、E

四、填空题

1．相应表型；疾病。

2．病原体感染性

3．SouthernblottingNouthernblotting斑点杂交

4．EdwinSouthern基因组DNA特异碱基序列

5．Alwine总RNA或mRNA

6.DNA复制TaqDNA聚合酶DNA引物

7．变性退火延伸

8．DNA双链解开为单链模板链与引物的结合引物的延伸

9．逆转录PCR提取RNARTPCR

10.DNA的微量分析克隆目的基因病原体检查肿瘤诊断

11．遗传病的基因诊断恶性肿瘤的基因诊断感染性疾病的基因诊断法医鉴定

12．内源基因突变外源基因的入侵

13．基因矫正基因置换基因增补基因失活

14．核酸杂交PCR基因芯片基因测序

15．基因结构突变表达异常

16．核酸分子杂交PCR

17．化学法物理法生物（病毒）法

18．物理方法化学方法

19．间接体内疗法直接体内疗法

20．突变基因碱基序列正常基因碱基序列

五、名词解释

1．是将特定的反义核酸（反义RNA、反义DNA和核酶）导入细胞，在转录和翻译水平阻遏某些基因的异常表达，从而达到治疗目的。

2．RNAi是指在特定因子作用下，由导入胞内的双链RNA降解成的约22nt左右的SiRNA，后者利用碱基配对原则与特异基因表达的mRNA结合，并促使其降解，从而在转录后水平调控基因的表达。

3．是指将致病基因中的异常碱基进行纠正，而正常部分予以保留的基因治疗技术。

4．DNA分子经限制性内切酶酶切和凝胶电泳后，可按分子量大小分离，再进行变性处理后，将单链DNA从凝胶中吸附转移到硝酸纤维素膜或尼龙膜上，然后在该滤膜上与标记探针进行杂交反应，称为Southern印迹杂交法。

5．是利用分子生物学技术，直接检测体内DNA或RNA的结构及其表达是否异常，从而对疾病做出诊断，为治疗提供依据。

6．反义RNA即是与其mRNA碱基序列互补的RNA。

7．是运用基因工程技术更换、校正或增补靶细胞内有缺陷的基因，以达到治疗疾病的目的。

8．基因芯片又叫DNA芯片、cDNA芯片、寡核苷酸阵列。

其主要是利用固相支持物上数以万计的已知碱基序列的寡核苷酸片段，与标记样品进行分子杂交，通过检测、分析杂交信号的强弱，以研究组织细胞内基因表达谱或基因差异表达等。

9．在病毒或细菌中的某个基因可产生一种特异性酶，它可将原本无细胞毒或低细胞毒药物前体转化为细胞毒性物质，将感染细胞杀死，此种基因称为“自杀基因”。

10．将编码外源性抗原的基因导入体细胞表达抗原蛋白，诱导机体免疫系统激活，达到防病治疗目的。

11．在保留异常基因的情况下把正常基因导入体细胞，通过基因的非定点整合进入体细胞DNA，并使其表达，以补偿缺陷基因的功能；或导入靶细胞原来不表达的基因，利用其表达产物治疗疾病。

12．核酸分子经变性与复性，两条具有互补碱基序列的单链核酸分子结合成杂化双链的过程。

13．是将特定的目的基因导入体内，对其缺陷基因进行精确的原位替换，使细胞内基因得以正常表达。

14．将提取的RNA样本经变性琼脂糖凝胶电泳分离后，转移到硝酸纤维薄膜上，再采用标记探针与之杂交，经显影或显色，检测信号强度，以用于组织细胞中总RNA或mRNA的定性和定量分析。

15．通常是指带有标记的、并已知碱基序列的DNA或RNA片段，能与待测样本中单链核酸分子互补配对结合，进而检测是否有同源序列。

16．又称基因扩增技术。

在TaqDNA聚合酶催化下，以目的基因为模板、dNTP为原料，在特异性引物基础上沿着模板链延伸合成互补链。

反复经过变性、退火和延伸这一循环过程，使目的基因呈指数扩增。

17.错义突变若发生在蛋白编码的非必需区，编码蛋白的活性不改变，这种突变称为中性突变。

18．如果突变发生在限制性核酸内切酶的识别位点上，用相关的限制酶切割基因组DNA，就会产生长度改变的片断，称为限制性片断长度多态性（RFLP）。

五、问答题

1．核酸分子杂交的基本原理是依据DNA双链碱基互补、变性和复性的原理，用带有标记的、并已知碱基序列的核酸片段作为探针，与待测样本中单链核酸分子互补配对结合，进而检测样本中是否存在与其互补的同源核酸序列。

2．基因治疗要符合：

①属于已明确的单基因缺陷性疾病；②仅限于体细胞；③靶细胞有亲缘性和可操作性等；④有明显疗效和无或低危害性等；⑤表达水平稳定，时程长；⑥必须有动物实验基础

3．目前基因治疗拟采用的方法有基因矫正、基因置换、基因增补、反义核酸技术及自杀基因的应用等。

4．基因诊断的对象是基因，它具有一般诊断所不具备的以下特点：

①针对性强、特异性高，以特定的基因为探测靶点；②诊断灵敏度高，PCR技术具有放大效应，PCR技术的几何扩增效应可检出pg水平的靶基因；③适用性强、诊断范围广，可用于内源性基因和外源性基因的检测；④简便快速、易行。

5．内源基因结构突变包括点突变、缺失或插入突变、染色体易位、基因重排、基因扩增等。

突变若发生在生殖细胞，可引起各种遗传性疾病；若发生在其他细胞，可导致肿瘤、心血管疾病等。

6．基因诊断临床应用概况：

①遗传病的基因诊断：

如镰刀形红细胞贫血病的β珠蛋白基因的第六个密码子发生单个碱基突变。

这一突变改变了该基因内部的一个内切酶MstⅡ作用位点。

当把正常人和带有基因突变者的基因组DNA用MstⅡ酶解后，用β珠蛋白基因探针杂交，结果会出现不同的DNA条带，依此对其进行基因诊断。

②肿瘤的基因诊断：

从分子生物学角度来看，肿瘤的发生是由某些因素的作用所致的多个癌基因的激活或抑癌基因的缺失。

所以有人认为肿瘤是一种多基因异常性疾病。

依其基因突变事实，可采用相应的技术对肿瘤进行基因诊断。

诊断结果对了解癌变机制，肿瘤分类分型及预后均有指导意义。

③感染性疾病的基因诊断：

采用分子杂交技术和PCR技术等对感染性疾病进行基因诊断，可以快速准确地诊断出致病微生物的种类；检测出带菌者和潜在感染性；检测病原微生物耐药性，及进行病原流行病学调查等。

7．目前基因诊断可应用于遗传性疾病、肿瘤、感染性疾病和某些传染性流行病等的诊断、分类分型；还可用于器官移植的组织配型。

8．基本过程如下：

a）治疗基因的选择选择对疾病有治疗作用的特定目的基因是治疗的首要问题。

b）基因载体的选择有病毒载体和非病毒载体。

常用病毒载体，如逆转录病毒等。

c）靶细胞的选择仅限选择体细胞，如淋巴细胞、造血细胞，上皮细胞等。

d）基因转移是重要环节。

导入哺乳动物细胞的方法有非病毒介导基因转移和病毒介导的基因转移。

非病毒介导的包括物理的和化学的方法。

如显微注射、电穿孔等物理方法，磷酸钙沉淀、脂质体介导等化学方法。

e）外源基因表达的筛选利用载体中的标志基因对转染细胞进行筛选。

f）回输体内将治疗性基因修饰的细胞以不同方式回输体内以发挥治疗效果。

如淋巴细胞可经静脉回输入血。

9．主要步骤为：

（1）待测核酸样本制备；

（2）凝胶电泳分离待测DNA；（3）用变性液让凝胶中的DNA变性；（4）Southern印迹转移；（5）DNA的固定；（6）特异性探针的制备与标记；（7）预杂交、杂交；（8）杂交信号检测；（9）结果分析判断。

10．PCR基本原理：

在体外进行DNA复制过程，以目的基因为模板，设计的特异寡核苷酸为引物，dNTP为原料，由TaqDNA聚合酶催化在引物基础上进行延伸合成互补链，经过变性、退火和延伸这一过程的反复进行，可使目的基因在短时间内呈指数扩增。

基本成分：

DNA模板、特异性DNA引物、TaqDNA聚合酶、原料dNTP和含Mg2+的缓冲液等。

基本过程：

在反应管中加入反应缓冲液、dNTP、DNA引物、模板DNA和Taq聚合酶；将反应管置于PCR仪进行自动循环操作：

包括变性（94℃、30s）、退火（50℃、30s）、延伸（72℃、30s），经过约30轮循环（约2小时），可使新生DNA产量理论上达230拷贝。

11．Southern印迹杂交是由EdwinSouthern于1975年首创的用于检测基因组DNA中特异序列的方法。

首先将基因组DNA经限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶电泳，分离后的DNA区带经变性处理后，将硝酸纤维膜覆盖于凝胶上，随着转移缓冲液被滤纸吸附而将凝胶中的DNA单链分子转移到硝酸纤维素膜上，然后在该膜上与标记探针进行杂交反应，即为Southernblotting。

经检测分析杂交信号，可确定电泳胶中是否有目的DNA，并参照标准分子量的DNA条带，进一步分析目的DNA的分子量。

此技术还可用于基因定位、基因结构和基因拷贝数等分析。

12．Northern印迹杂交是由Alwine于1977年建立，是相对于Southern印迹杂交而命名，其基本原理与Southernblotting类似，只是转移的对象为RNA。

提取RNA样本→变性→琼脂糖凝胶电泳→转移至膜（NC）→探针（标记DNA或RNA）与之杂交→显影或显色→检测信号。

Northern法可用于检测组织细胞中总RNA或mRNA由于其专一性好，假阳性率低，是一种较可靠的mRNA含量分析法。