分子生物學(xué)一、名詞解釋1. 旁側(cè)序列： 2. 斷裂基因：3. 順式作用元件： 4. 反式作用元件： 5. RNA剪輯： 6.表達序列標(biāo)簽：7. CpG島：8. RNA干擾： 9. 基因打靶： 10. 基因組DNA文庫： 11. cDNA文庫： 12. 遺傳異質(zhì)性： 13. 單親二倍體： 14. 單親二體型：15. 易感性： 16. 早現(xiàn)遺傳： 17. 遺傳印記： 18. 動態(tài)突變： 19. 易患性： 20. 易感性： 21. 數(shù)量性狀：22. 腫瘤抑制基因（TSG）：23. 癌基因：（Oncogene）：24. 微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MI）：25. 端粒： 26. 端粒酶：27. 遺傳圖譜： 28. 遺傳學(xué)距離： 29. cM： 30. 物理圖譜：31. RFLP ：32. VNTR：33. 間接基因診斷：34. 基因治療：35. 反義核酸技術(shù)：問答： 1. 簡述DNA結(jié)構(gòu)的基本特征和生物學(xué)意義。2. 簡述線粒體DNA的遺傳學(xué)特征。3. 為什么有些基因能編碼多種蛋白產(chǎn)物，試舉出至少3種機制？4. 細胞-DNA克隆的主要步驟5. 染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)（ChlP)的原理6. 影響轉(zhuǎn)基因表達的因素7. 何謂功能克隆？以F8基因克隆為例簡述功能克隆過程。8. 何謂定位克隆？以DMD基因克隆為例概述定位克隆過程。9. 多基因遺傳病特點10. 多基因遺傳病再發(fā)風(fēng)險的估計11. miRNA與靶mRNA的作用模式？12. 簡述腫瘤十大特征。 13. 簡述人類基因組計劃的目標(biāo)。14. 簡述Sanger測序原理15. 以ADA缺乏癥、黑色素瘤為例簡述基因治療的基本過程。16. 基因治療的策略。概念：1. 旁側(cè)序列：（Flanking sequence，側(cè)翼序列）每個結(jié)構(gòu)基因在第一個和最后一個外顯子的外側(cè)有一段不被轉(zhuǎn)錄的非編碼區(qū)。包括：啟動子（TATA BOX，CAAT BOX，GC BOX）、增強子、終止子。2. 斷裂基因：真核生物的結(jié)構(gòu)基因的DNA序列由編碼序列和非編碼序列兩部分組成，編碼序列是不連續(xù)的，被非編碼序列分割開來，稱為斷裂基因（split gene）。3. 順式作用元件：是指與靶基因處在同一條染色體（DNA）上，起調(diào)控作用的DNA序列。通常不編碼蛋白質(zhì)，位于基因的旁側(cè)或內(nèi)含子中。包括啟動子、增強子、反應(yīng)元件和沉默子。4. 反式作用元件：一個基因編碼的產(chǎn)物蛋白質(zhì)或RNA（tRNA、rRNA等）調(diào)控另一個基因表達，稱為反式作用。這些轉(zhuǎn)錄因子為反式作用元件，能特異地結(jié)合靶基因的順式調(diào)控元件，如啟動子等。5. RNA剪輯：是一種在mRNA前體的堿基序列的改變，由酶中介核苷酸的插入、缺失或單核苷酸替換。多見于線粒體和葉綠體系統(tǒng)。6.表達序列標(biāo)簽：（expressed sequence tags，ESTs）指從不同組織來源的cDNA文庫中隨機挑選克隆進行5或3端測序后得到的部分cDNA序列。一個EST代表生物體某種組織某一時期的一個表達基因，在數(shù)據(jù)庫中其長度一般從20 到7000bp 不等,平均長度為360 120bp 。7. CpG島：(CpG island)是基因組DNA序列中富含C、G的DNA區(qū)域。在大規(guī)模的DNA測序中，每發(fā)現(xiàn)一個CG島，意味著在此區(qū)域有一個基因。8. RNA干擾：（RNA interference,RNAi）是一種由雙鏈RNA（double stranded RNA,dsRNA）始動的序列特異性基因沉默機制。 9. 基因打靶：是利用活細胞染色體DNA可與外源DNA的同源序列發(fā)生同源重組的性質(zhì), 以定點修飾改造染色體上某一基因的方法。 10. 基因組DNA文庫：將某生物體的全部基因組 DNA 用限制性內(nèi)切酶或機械力量切割成一定長度范圍的DNA片段，與合適的載體在體外重組并轉(zhuǎn)化相應(yīng)的宿主細胞, 在培養(yǎng)基上選擇性生長的陽性菌落的集合稱基因組DNA文庫,簡稱G文庫。 11. cDNA文庫：以來源于特定（類型或發(fā)育階段）組織的mRNA為模板，用逆轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA；與含有某一種限制酶切點的雙鏈寡核苷酸接頭連接后，用該酶切割成粘性末端，與載體連接后轉(zhuǎn)化宿主細胞, 由此得到的所有陽性菌落總和,稱該組織的cDNA文庫。12. 遺傳異質(zhì)性：不同的遺傳（基因）基礎(chǔ)產(chǎn)生相同或相似的表型。一種性狀由多種不同的基因控制（不同的突變可引起相同的或相似的表型）。13. 單親二倍體：所有染色體（2n）來自父或母單方的二倍體。在胚胎時夭折，父源的就形成葡萄胎，母源的就形成卵巢畸胎瘤。 14. 單親二體型：一對同源染色體都來自父或母方，一般三體型丟失一條后其數(shù)目正常，但都來自于單親。15. 易感性：由遺傳因素所決定一個個體患病的風(fēng)險。在復(fù)雜疾病中，若干微效而且具有累積效應(yīng)的致病基因構(gòu)成了個體患某種病的遺傳因素。16. 早現(xiàn)遺傳：（anticipation）一些遺傳病表現(xiàn)出連續(xù)世代傳遞中發(fā)病年齡提早，病情也加重，這種現(xiàn)象就稱為早現(xiàn)遺傳。這與動態(tài)突變中三核苷酸拷貝數(shù)的擴展程度有關(guān)。17. 遺傳印記：由不同性別的親本傳給子代的同源染色體中的一條染色體上的基因因甲基化失活引起不同表型的現(xiàn)象。18. 動態(tài)突變：（dynamic mutation）某些遺傳性疾病與三核苷酸重復(fù)拷貝數(shù)的擴展有關(guān)，三核苷酸重復(fù)拷貝數(shù)在正常情況下有一定的變異范圍，而擴展時就表現(xiàn)為疾病，這種突變不穩(wěn)定，其拷貝數(shù)與病情正相關(guān)。19. 易患性：遺傳因素和環(huán)境因素共同作用并決定一個個體是否患病的可能性，個體患病的可能性有高有低，大多數(shù)為中等水平。 20. 易感性：遺傳因素決定一個個體患病的風(fēng)險（遺傳因素：若干微效而具有累積效應(yīng)的致病基因）。在復(fù)雜疾病中，若干作用微小但有累積效應(yīng)的致病基因構(gòu)成了個體患某種病的遺傳因素。 21. 數(shù)量性狀：（多基因病的性狀）性狀的變異在群體中的分布是連續(xù)的，一個峰。22. 腫瘤抑制基因（TSG）：存在于正常細胞中能夠抑制細胞惡性轉(zhuǎn)化，對細胞的增殖起負性調(diào)節(jié)作用的基因，其失活使正常細胞增殖失控，進而轉(zhuǎn)化形成腫瘤細胞。23. 癌基因：（Oncogene）： 存在于致癌病毒、人和動物細胞中能導(dǎo)致細胞惡性轉(zhuǎn)化的核酸片段，促進細胞的生長和增殖。24. 微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MI）：是指T組織和N組織相比，其DNA等位結(jié)構(gòu)發(fā)生簡單重復(fù)序列的改變，這種改變表現(xiàn)在腫瘤組織與其對應(yīng)的正常組織PCR產(chǎn)物經(jīng)電泳后，電泳帶出現(xiàn)增加或減少、位置及帶的密度變化。25. 端粒：（telomere）是真核細胞染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)，由端粒DNA和蛋白質(zhì)組成。其端粒DNA是富含G的高度 保守的重復(fù)核苷酸序列。對染色體具有保護作用。26. 端粒酶：（telomerase）是一種逆轉(zhuǎn)錄酶，能延長端粒末端，由蛋白質(zhì)和RNA 組成，可以其RNA為模板指導(dǎo)DNA合成，向端粒末端添加（TTAGGG）n序列，使端粒延長，延長細胞的壽命甚至使其永生化。27. 遺傳圖譜：以遺傳標(biāo)記為路標(biāo)，以遺傳學(xué)距離為圖距的基因組圖。遺傳標(biāo)記：具有遺傳多態(tài)性，在一個遺傳位點上具有一個以上的等位基因，在群體中的出現(xiàn)頻率高于1%。28. 遺傳學(xué)距離：在減數(shù)分裂事件中兩個位點之間進行交換、重組的百分率，1%重組率為1cM（厘摩）。29. cM：在減數(shù)分裂事件中兩個位點之間進行交換、重組的百分率，1%重組率為1cM（厘摩）。30. 物理圖譜：有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的信息，是通過對構(gòu)成基因組的DNA分子進行測定而繪制的。31. RFLP ：第一代遺傳標(biāo)記.由于DNA多態(tài)性,取代的堿基正好位于某一限制酶切割識別順序，那么不同個體，不同染色體上的DNA用相同酶切割時產(chǎn)生不同長度的DNA片段,這種現(xiàn)象叫RFLP。32. VNTR：數(shù)目可變的串聯(lián)重復(fù)-第二代遺傳標(biāo)記，大約幾十bp長的堿基順序在人群中不同染色體上其重復(fù)的拷貝數(shù)不同所產(chǎn)生的多態(tài),一般在非編碼領(lǐng)域中.33. 間接基因診斷：當(dāng)致病基因雖然已知但其異常尚屬未知時，或致病基因本身尚屬未知時，也可以通過對受檢者及其家系進行連鎖分析，以推斷前者是否獲得了帶有致病基因的染色體。34. 基因治療：應(yīng)用基因工程技術(shù)，將外源正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使其正常表達以替代異常基因或修正異常基因，達到治療的目的。35. 反義核酸技術(shù)：利用人工合成的反義RNA或DNA導(dǎo)入靶細胞，阻斷基因的轉(zhuǎn)錄或復(fù)制，控制細胞的中間階段，使編碼蛋白的基因不能轉(zhuǎn)錄為mRNA或阻斷翻譯相應(yīng)蛋白。問答： 1. 簡述DNA結(jié)構(gòu)的基本特征和生物學(xué)意義。DNA結(jié)構(gòu)的基本特征：AT、C G互補配對結(jié)合。堿基的排列順序就是DNA序列儲存遺傳密碼。雙螺旋互補結(jié)構(gòu)是DNA復(fù)制和修復(fù)的基礎(chǔ)。雙螺旋的溝，尤其是大溝為蛋白質(zhì)分子結(jié)合的場所。雙螺旋的互補性是分子識別的原理之一，也是現(xiàn)代分子技術(shù)核心技術(shù)分子雜交的基礎(chǔ)。DNA具有重要的生物學(xué)意義：它是遺傳信息的載體，貯存并傳遞支配生命活動的指令。它是構(gòu)建生物體的藍圖。它是人為操作、研究生命和改造生命特征的元件。它是生命科學(xué)技術(shù)遵循的原則2. 簡述線粒體DNA的遺傳學(xué)特征。mtDNA是半自主性，能獨立復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯；Mt基因組的遺傳密碼與普通密碼不同；mtDNA 為母系遺傳；mtDNA突變率高；mtDNA 具有閾值效應(yīng)的特性；mtDNA的進化率極高3. 為什么有些基因能編碼多種蛋白產(chǎn)物，試舉出至少3種機制？I轉(zhuǎn)錄與選擇加工-轉(zhuǎn)錄水平（1）選擇啟動子：人的某些基因含2個或更多的選擇啟動子，具有細胞的特異表達模式。如人的抗肌營養(yǎng)不良蛋白基因有不同的基因產(chǎn)物，就是不同的選擇啟動子的作用結(jié)果。II后轉(zhuǎn)錄加工形式轉(zhuǎn)錄后水平（1）選擇剪接和多聚腺苷化人的許多單個基因進行選擇剪接產(chǎn)生不同的mRNA序列，編碼組織特異性的蛋白，并與多聚腺苷化結(jié)合產(chǎn)生不同的蛋白。如：降鈣素基因，在甲狀腺合成降鈣素，在下丘腦合成降鈣素基因相關(guān)肽CGRP。（2）RNA剪輯（RNA editing）是一種在mRNA前體的堿基序列的改變，由酶中介核苷酸的插入、缺失或單核苷酸替換。 4. 細胞-DNA克隆的主要步驟1）分離純化目的基因2）構(gòu)建重組DNA分子3）宿主細胞的轉(zhuǎn)化 4）含重組體的宿主細胞的篩選、擴增 5）分離重組DNA5. 染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)（ChlP)的原理 在活細胞狀態(tài)下固定蛋白質(zhì)DNA復(fù)合物，細胞內(nèi)存在的許多DNA與蛋白質(zhì)間的相互作用被保留下來。細胞裂解后,用超聲波或酶將染色質(zhì)隨機切斷為一定長度范圍的小片段，然后通過免疫學(xué)方法沉淀目的蛋白質(zhì)與DNA的復(fù)合體，特異性地富集與目的蛋白結(jié)合的DNA片段，通過對目的DNA片斷的純化與檢測，獲得蛋白質(zhì)與DNA相互作用的信息(in vivo )。6. 影響轉(zhuǎn)基因表達的因素1 ） 表達構(gòu)件上的序列組成性啟動子使轉(zhuǎn)基因在任何時候都能很強地表達,這類啟動子一般來源于病毒：如SV40早期啟動子和增強子，Rous肉瘤病毒長末端重復(fù)序列（LTR）啟動子和增強子等。將轉(zhuǎn)基因與適當(dāng)?shù)慕M織或細胞特異性啟動子連接在一起，可獲得所期望的空間表達模式。例如，神經(jīng)特異性烯醇化酶基因只在成熟神經(jīng)元中表達，其上游1.8kb 長的調(diào)節(jié)元件可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)基因小鼠中轉(zhuǎn)基因在神經(jīng)組織特異性表達.通過誘導(dǎo)型啟動子最大限度調(diào)控基因時間表達模式，它可通過調(diào)控一個特殊化學(xué)物質(zhì)供給而開或關(guān)基因。2 ） 宿主基因組內(nèi)因素 轉(zhuǎn)基因整合是隨機的,受局部調(diào)節(jié)元件和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響而產(chǎn)生位置效應(yīng)。 整合到一個增強子附近，其表達可能增強；或者轉(zhuǎn)基因也可整合到異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域內(nèi)，則其表達受抑制。7. 何謂功能克隆？以F8基因克隆為例簡述功能克隆過程。功能克隆：是利用已知性狀對應(yīng)的基因產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)氨基酸序列的信息，進行基因定位，進而克隆該基因。用該方法克隆基因，需要預(yù)先得知性狀對應(yīng)的蛋白質(zhì)序列。利用其mRNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA，再用cDNA作探針從人類基因組中釣出基因本身。蛋白質(zhì) RNA DNA/GENEFVIII蛋白 胰蛋白酶消化多肽 色譜法分離多肽片段 氨基酸序列 合成寡核苷酸探針 篩選基因組文庫 基因組文庫步移法克隆全基因組8. 何謂定位克隆？以DMD基因克隆為例概述定位克隆過程。定位克隆是先利用連鎖分析進行基因定位作圖，然后進行基因克隆，進一步明確該基因的功能。分析患病家系的連鎖關(guān)系確定致病基因的遺傳方式，從染色體畸變引發(fā)的疾病入手，將染色體畸變的位置作為疾病基因克隆的一個位點進行分析的一種克隆策略。 總體思路是：疾病染色體定位基因序列mRNAcDNA 蛋白質(zhì) (致病基因產(chǎn)物)。DMD基因克隆為例：1）染色體定位：1982年靠通常的連鎖分析把DMD基因定位于Xp21.2）染色體分析：少見的女性患者（目前國際報道只有20多人女患），其雙親正常、無家族史，經(jīng)染色體分析發(fā)現(xiàn)都有X染色體和常染色體之間的易位，多個女患常染色體的斷點不同，而X染色體的斷點正好都在Xp21,從而進一步將DMD基因進一步定位于Xp21。 3）通過消減雜交克隆法分離DMD基因4）克隆基因全長9. 多基因遺傳病特點（1）群體患病率0.1% ，常見病（2）家系調(diào)查：遺傳基礎(chǔ)（家族傾向）（3）家系分析：不符合常顯、常隱、性連鎖遺傳（同胞中患病率12或14，患病率1%-10%）（4）多個等位基因決定多基因疾病（不是一對等位基因決定的），沒有嚴(yán)格的孟德爾傳遞規(guī)律（5）多個等位基因+環(huán)境因素多因素疾病10. 多基因遺傳病再發(fā)風(fēng)險的估計（1）復(fù)雜疾病再發(fā)風(fēng)險與遺傳度密切相關(guān)。遺傳度 易患性增加。（2）復(fù)雜疾病有家族聚集傾向，所有患者親屬的患病率高于群體患病率，但是親屬患病率隨著與先證者的親屬關(guān)系級數(shù)降低(一級、二級、三級)而劇減。（3）家庭中患病人數(shù)愈多，發(fā)病風(fēng)險愈高。（4）患病嚴(yán)重程度愈重，發(fā)病風(fēng)險愈高。（5）群體發(fā)病率低的，易患性閾值高，則患者的親屬發(fā)病風(fēng)險愈高。（6）發(fā)病性別比例失調(diào)時，發(fā)病率低的性別，其后代發(fā)病的風(fēng)險相對較高；發(fā)病率高的性別，其后代發(fā)病的風(fēng)險相對較低。這是因為群體發(fā)病率低的性別患者，必須帶有很多的易感性基因才能超過閾值而發(fā)病。 11. miRNA與靶mRNA的作用模式？1）二者不完全互補，即二者不完全時配對結(jié)合時，主要影響翻譯過程而對mRNA的穩(wěn)定性無任何影響。如線蟲的lin-42）二者完全互補，即二者完全配對結(jié)合后，類似siRNA與靶mRNA的結(jié)合，特異性的切割mRNA。如miR39/miR1713）上述兩種模式均具備。當(dāng)其與靶mRNA完全互補配對時，直接靶向切割mRNA，而不完全互補配對時起調(diào)節(jié)基因翻譯的作用。如let-7 果蠅/線蟲。12. 簡述腫瘤十大特征。 1.自給自足生長信號 2.抗生長信號的不敏感 3.抵抗細胞死亡 4.潛力無限的復(fù)制能力 5.持續(xù)的血管生成 6.組織浸潤和轉(zhuǎn)移 7.避免免疫摧毀 8.促進腫瘤的炎癥 9.細胞能量異常 10.基因組不穩(wěn)定和突變13. 簡述人類基因組計劃的目標(biāo)。（1） 繪制人類基因組的遺傳圖譜（genetic map）（2） 繪制人類基因組的物理圖譜（physical map） （3） 繪制人類基因組的序列圖譜（4） 繪制人類基因組的基因圖譜14. 簡述Sanger測序原理 Sanger法：雙脫氧核苷酸末端終止法。 原理：每個反應(yīng)含有所有四種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)使之?dāng)U增，并混入限量的一種不同的雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)使之終止。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH基團，使延長的寡聚核苷酸選擇性地在G、A、T或C處終止，終止點由反應(yīng)中相應(yīng)的雙脫氧而定。每一種dNTPs和ddNTPs的相對濃度可以調(diào)整，使反應(yīng)得到一組長幾個至千以上個，相差一個堿基一系列片斷。它們具有共同的起始點，但終止在不同的的核苷酸上，可通過高分辨率變性凝膠電泳分離大小不同的片段，凝膠處理后可用X-光膠片放射自顯影或非同位素標(biāo)記進行檢測。 步驟：4個反應(yīng)體系分別加入ddATP，ddGTP，ddCTP，ddTTP，將產(chǎn)生不同長