重庆医科大学分子生物学重点_精品文档.wps
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分子生物学重点分子生物学重点单选题:
单选题:
60*1=60名词解释:
名词解释:
5*3=15问答题:
问答题:
10+10+5=25一、名词解释一、名词解释1.基因:
基因:
基因是位于染色体上的遗传基本单位,是负载特定遗传信息的DNA片段,编码具有生物功能的产物包括RNA和多肽链。
2.基因表达:
基因表达:
即基因负载的遗传信息转变生成具有生物学功能产物的过程,包括基因的激活、转录、翻译以及相关的加工修饰等多个步骤或过程。
3.管家基因:
管家基因:
在一个生物个体的几乎所有组织细胞中和所有时间段都持续表达的基因,其表达水平变化很小且较少受环境变化的影响。
如GAPDH、-肌动蛋白基因。
4.启动子:
启动子:
指位于基因转录起始位点上游,能够与RNA聚合酶和其他转录因子结合并进而调节其下游目的基因转录起始和转录效率的一段DNA序列。
5.操纵子:
操纵子:
是原核生物基因表达的协调控制单位,包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。
如:
乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。
6.反式作用因子:
反式作用因子:
指由其他基因表达产生的、能与顺式作用元件直接或间接作用而参与调节靶基因转录的蛋白因子(转录因子)。
7.顺式作用元件:
顺式作用元件:
即位于基因附近或内部的能够调节基因自身表达的特定DNA序列。
是转录因子的结合位点,通过与转录因子结合而实现对真核基因转录的精确调控。
8.抑癌基因:
抑癌基因:
也称为抗癌基因。
抑癌基因的产物是抑制细胞增殖,促进细胞分化和抑制细胞迁移,因此起负调控作用,抑癌基因的突变是隐性的。
9.生长因子:
生长因子:
生长因子是指能通过作用于靶细胞受体,将生物信息传递至细胞内部,调节细胞生长、增殖的多肽分子。
10.病毒癌基因:
病毒癌基因:
存在于肿瘤细胞中,能使靶细胞发生恶性转化的基因。
11.原癌基因:
原癌基因:
又称细胞癌基因,存在于细胞基因组中、正常情况下处于静止或低水平(限制性)表达状态,对维持细胞正常功能具有重要作用,当受到致癌因素作用被活化而导致细胞恶变的基因。
12.基因工程:
基因工程:
原称遗传工程,又称基因操作,重组DNA。
是指采用类似于工程建设的方式,按照预先设计的蓝图,将一种或多种生物体(供体)的基因在载体体外进行拼接重组结构建成杂种DNA分子,然后转入另一种生物体(受体)内,以改变生物原有的遗传特性并表达出新的性状,获得新品种,生产新产品,或是研究基因的结构和功能。
13.核酸分子杂交:
核酸分子杂交:
是指核酸分子在变性后再复性的过程中,来源不同但互补配对的核酸单链(包括DNA和DNA,DNA和RNA,RNA和RNA)相互结合形成杂合双链的特性或现象,依据此特性建立的一种对目的核酸分子进行定性和定量分析的技术则称为分子杂交技术。
14.印迹或转印:
印迹或转印:
是指将核酸或蛋白质等生物大分子通过一定方式转移并固定至尼龙膜等支持载体上的一种方法,该技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的墨迹。
15.探针探针:
是一种用同位素或非同位素标记的核酸单链,通常是人工合成的寡核苷酸片段。
16.基因芯片:
基因芯片:
又称DNA芯片或DNA微阵列,是基于核酸分子杂交原理建立的一种对DNA进行高通量、大规模、并行分析的技术,其基本原理是将大量寡核苷酸分子固定于支持物上,然后与标记的待测样品进行杂交,通过检测杂交信号的强弱进而对待测样品的核酸进行定性和定量分析。
17.Ct值:
值:
即循环阈值,是指在PCR扩增过程中,扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值时所经历的循环数。
它与PCR扩增的起始模板量存在线性对数关系,由此可以对扩增样品中目的基因的模板量进行准确的绝对和(或)相对定量。
18.克隆:
克隆:
来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。
19.限制性核酸内切酶:
限制性核酸内切酶:
识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
20.目的基因:
目的基因:
感兴趣的基因或DNA序列。
21.载体:
载体:
为携带目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
22.基因文库:
基因文库:
是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合的DNA分子,所有这些分子中的插入片段的总和,可代表某种生物的全部基因组序列或全部mRNA序列,因此基因文库实际上是包含了某一生物体组织样本的全部DNA序列的克隆群体。
基因文库包括两类:
基因组文库和cDNA文库。
23.基因诊断:
基因诊断:
利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法直接检测基因结构及其表达水平是否正常,从而对人体状态和疾病做出诊断的方法。
24.基因治疗:
基因治疗:
从广义来说,将某种遗传物质转移到患者细胞内,使其在体内发挥作用而达到治疗疾病目的的方法均称为基因治疗。
25.基因替换:
基因替换:
用正常的基因通过体内基因同源重组,原位替换病变细胞内的致病基因,使细胞内DNA完全恢复正常状态的基因治疗方法。
26.自杀基因:
自杀基因:
某些病毒或细菌的基因所表达的酶能将对人体无毒或低毒的药物前体在人体细胞内转变为细胞毒性产物,从而导致携带该基因的受体细胞也被杀死,故称这类基因为“自杀基因”。
27.结构基因组学:
结构基因组学:
是以全基因组测序为目标的基因结构研究,弄清楚基因组中全部基因的位置和结构,为基因功能的研究奠定基础。
其主要内容就是制作高分辨率的人类基因组的遗传图和物理图,最终完成人类和其他重要模式生物全部基因组DNA序列测定。
28.基因组:
基因组:
泛指一个生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质。
29.蛋白质组:
蛋白质组:
指一个细胞内的全套蛋白质,反映了特殊阶段、环境下,细胞或组织在翻译水平的蛋白质表达谱。
30.转录组:
转录组:
是一个细胞内的一套RNA转录物,包含了某一环境条件、某一生命阶段、某一生理或病理状态下,生命体的细胞或组织所表达的基因种类及水平。
31.人类基因组计划:
人类基因组计划:
是美国科学家于1986年率先提出,1990年正式启动的,这一计划的目标是为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序,从而最终弄清楚每种基因产生的蛋白质及其作用,它的实施将会为认识疾病的分子机制以及诊断和治疗提供重要依据。
二、简答题简答题1.以乳糖操纵子为例,简述原核基因转录调控的原理。
以乳糖操纵子为例,简述原核基因转录调控的原理。
原核基因的转录调控主要为操纵子模式。
操纵子即原核生物基因表达的协调控制单位,包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。
常见如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。
以乳糖操纵子为例,
(1)其结构包括调节基因I、一个操纵序列O、一个启动序列P以及三个结构基因Z、Y、和A。
其中调节基因I编码生成阻遏蛋白,后者与操纵子序列结合;RNA聚合酶与启动子序列结合;分解代谢物基因激活蛋白(CAP)也结合在操纵序列附近;结构基因Z、Y和A分别编码三个与乳糖代谢有关的酶,即:
-半乳糖苷酶,透酶和乙酰基转移酶。
这三个酶的基因即作为一个整体由同一个调控区调节,以实现基因的协调表达。
(2)其调节机制主要有正性和负性两种模式:
阻遏蛋白的负性调节:
当没有乳糖时,调节基因表达生成阻遏蛋白阻遏蛋白结合至操纵序列处,阻碍RNA聚合酶与启动序列结合,抑制结构基因的转录启动,此时操纵子处于阻遏状态;当有乳糖存在时,乳糖首先被转变为半乳糖,半乳糖则作为一种诱导剂与阻遏蛋白结合,诱发蛋白质构象改变,使阻遏蛋白从启动序列上解离下来,从而启动结构基因的转录,此时操纵子处于诱导状态。
CAP的正性调节:
当没有葡萄糖时,cAMP浓度升高,与CAP结合,CAP进而结合在启动序列附近,从而进一步促进结构基因的转录。
当有葡萄糖存在时,cAMP浓度降低,结合在启动序列附近的CAP减少,结构基因转录速率降低。
协调调节:
实际情况下,上述两种调节方式是相辅相成、互相协调的。
譬如:
在无乳糖且有葡萄糖时,阻遏蛋白负性调节起作用,此时结构基因不被转录;在有乳糖且有葡萄糖时,阻遏蛋白负性调节不起作用,此时结构基因转录水平低;在有乳糖且无葡萄糖时,阻遏蛋白的抑制作用被解除,CAP正性调节被激活,此时结构基因的转录水平最高。
2.生长因子作用机制生长因子作用机制
(1)生长因子与具有络氨酸蛋白激酶(TPK)活性的跨膜受体结合,TPK被活化,磷酸化相应蛋白质,产生生理效应。
(2)与膜上受体结合,通过胞内信息传递,产生第二信使,使蛋白激酶活化,再磷酸化相应的效应蛋白质,这些被磷酸化的蛋白质再活化核内的转录因子,引发基因转录,达到调节生长与分化的作用。
(3)与膜内受体结合,形成生长因子受体复合物,进入胞核活化相关基因,促进细胞生长。
3.Sanger测序法的基本原理测序法的基本原理又名双脱氧链末端终止法。
利用DNA复制的原理,是利用ddNTP来部分代替常规dNTP作为底物进行DNA合成反应。
在DNA合成时,一旦ddNTP参入到合成的DNA链中,由于ddNTP脱氧核糖的3-位碳原子上缺少羟基而不能与下一位核苷酸的5-位磷酸基之间形成3,5-磷酸二酯键,从而使得正在延伸的DNA链在此ddNTP处终止。
4.Southern印迹和印迹和Northern印迹的异同印迹的异同Southern印迹(杂交)主要用于检测基因组DNA。
其基本流程:
基因组DNA限制性内切酶消化琼脂糖凝胶电泳分离碱变性处理转印至尼龙膜烘干固定与探针进行杂交放射自显影检测。
Northern印迹(杂交)主要用于RNA的检测。
基本流程与上类似,但RNA不需要事先进行限制性内切酶处理,可直接电泳;不进行碱变性,而是采用甲醛变性琼脂糖凝胶电泳。
5.定量定量PCR的基本原理的基本原理定量PCR是将荧光信号强弱与PCR扩增的情况结合在一起,通过监测PCR反应管内荧光信号的变化来实时监测PCR反应进行的情况,PCR反应管内的荧光信号强度到达设定阈值所经历的循环数(Ct值)与扩增的起始模板量存在线性对数关系,由此可以对扩增样品中的目的基因的模板量进行准确的绝对值和(或)相对定量。
而常规PCR技术只能对PCR扩增的终产物进行定量和定性分析,无法对起始模板准确定量,也无法对扩增反应实时监测。
6.常规常规PCR的基本原理的基本原理类似于DNA的体内复制过程,即以拟扩增的DNA分子为模板、以一对分别与模板5末端和3末端相互补的寡核苷酸片段为引物、以4种dNTP为原料、由DNA聚合酶按照半保留复制的机制沿着模板链延伸而合成新的DNA,不断重复这一过程,即可使得目的DNA分子得到扩增。
7.基因工程如何选择载体基因工程如何选择载体能自主复制;具有两个以上遗传标记物,便于重组体的筛选和鉴定;有克隆位点(外源DNA插入点),常具有多个单一酶切位点,称为多克隆位点;分子量较小,以容纳较大的外源DNA。
8.重组重组DNA的基本步骤的基本步骤目的基因的获取。
可通过化学合成法、基因组DNA文库、cDNA文库、PCR等方法获取。
克隆载体的选择和构建。
根据实验目的和操作基因的性质选择合适的载体和改建方法。
外源基因与载体的连接。
将外源DNA与载体通过DNA连接酶进行共价连接。
DNA导入受体细胞。
重组DNA分子导入相应的宿主细胞后,随受体细胞生长、增殖而得以复制、扩增。
重组体的筛选。
根据载体体系、宿主细胞特性及外源基因在受体细胞表达情况,采取直接选择法和非直接选择法进行筛选,获得含有重组DNA分子的克隆。
克隆基因的表达。
克隆的目的基因如果需要进行正确而大量表达有特殊意义的蛋白质,则需要建立相应的表达体系,包括表达载体的构建、受体细胞的建立及表达产物的分离、纯化等。
9.目前基因治疗采用的方法分为哪几种?
目前基因治疗采用的方法分为哪几种?
(1)基因矫正,将致病基因的异常碱基进行纠正,而正常部分予以保留的基因治疗方法;
(2)基因置换,用正常的基因通过体内基因同源重组,原位替换病变细胞内的致病基因,使细胞内DNA完全恢复正常状态的基因治疗方法;(3)基因增补,将目的基
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