一.名词解释:(每题4 分,共24分) 1、基因家族
2、mRNA选择性剪接 3、RNA干涉技术 4、基因定点诱变 5、错义突变 6、转基因技术
二.填空题(请将正确答案填在横线上,每空1分,共25分)
1、原癌基因可通过___________、____________、____________、__________机制激活。获
得启动子、增强子;基因易位;原癌基因扩增;点突变
2、基因突变可引起遗传密码的改变,根据基因突变产生的遗传效应不同可分为:
_____________、_______________、________________、_______________ 人类基因组遗传标记有____________、_____________、______________。 4、 基因是负责编码RNA或________________所必需的全部核酸序列。它包括
________________、________________________、_________________三部分序列。 5、 基因治疗的基本策略有:______________、___________________、
____________________、____________________、______________________。 6、PCR-SSCP分析是一种基于单链DNA构象差别的快速、敏感、有效地检测DNA ___________和
_____________ 的方法。 7、 __________ 明显扩大了“自杀基因”的杀伤作用,大大放宽了对基因转移效率的限制,
对于“自杀基因”分子化疗的发展具有重要意义。
8、 基因诊断的主要技术有 ________ 、_________________、 DNA序列测定、DNA
芯片技术。
三.单项选择题 (请在括号内填写正确答案,每题1分,共15分.)
1、原核生物与真核生物基因组比较,以下哪项是原核生物的特点: ( ) A.基因密度高 B.无操纵子结构 C.有多基因家族和假基因 D.多复制起点
2、在真核基因表达调控中, 能促进转录的速率。 ( ) A. 操纵子 B. 增强子 C. 沉默子 D. TATA box
3、基因编码序列中中丢失7个核苷酸产生的突变属于: ( )
A.错义突变 B.移码突变 C.无义突变 D.融合突变
4、适合制备单链DNA的载体是: ( )
A.粘性质粒 B.M13噬菌体 C.逆转录病毒 D.腺病毒 5、将特定的目的基因导入特定的细胞,通过定位重组,矫正原有的缺陷基因是: ( ) A.基因置换 B.基因添加 C.基因干预 D.基因修饰
6、逆转录病毒前病毒的结构具有的特点不括: ( )
A. 有长末端重复序列LTR B. 由U3、R和U5三部分组成
C.病毒有四个结构基因 D.LTR中含有增强子、启动子及3ˊ加PolyA信号 7、可用于分析基因转录水平的变化是 ( ) A.RT-PCR B. PCR-SSCP C. Southern blot D.DNA测序
包
的
8、反式作用因子的激活方式不包括: ( ) A、表达式调节 B.共价修饰 C. DNA成环 D. 蛋白质相互作用
9、反义RNA 是指能与以下哪项互补配对的RNA分子: ( )
A. cDNA B.编码链DNA C.反义链的DNA D. mRNA 10、在基因治疗中常用的抑制基因表达的技术不包括: ( ) A. 反义RNA B.RNAi C.双链DNA D. 核酶
11、在大肠杆菌中表达真核细胞的目的基因时,下列描述正确的是: ( ) A.目的基因必须是cDNA B.目的基因必须是基因组DNA
C.目的基因必须是mRNA D.必须保留目的基因5’端非编码区 12、以下哪项不是真核细胞转染的方法: ( )
A.磷酸钙沉淀法 B.电穿孔法 C.脂质体介导法 D.氯化钙转化法 13、以下哪项不是基因诊断的特点 ( ) A.高灵敏度 B.结果稳定 C.早期诊断 D.依赖表型改变
14、真核生物基因组与原核生物基因组比较,真核生物基因组具有: ( )
A. 多顺反子结构 B. 衰减子 C. 基因是连续的 D.大量的重复序列
15、Southern 杂交的原理是根据基因序列合成探针,利用同源互补序列可以退火形成:( )
A. 杂交双链DNA B. 杂交三链DNA C. 杂交双链DNA-RNA D. 杂交双链RNA 四.问答题(五题,共36分。)
1、 简述转座作用的遗传学效应(4分)
2、 简述真核生物基因组结构与功能特点(6分)
3、 比较原核表达系统与真核表达系统各自优缺点(8分)
4、 基因点突变的基因诊断方法及原理(不少于四种方法)(8分) 5、 色氨酸操纵子结构与调控机制(10分) 一、 名词解释:
1、基因家族:是指核苷酸序列或编码产物具有一定程度同源性的一组基因.
2、mRNA的选择剪接:是指真核细胞基因表达所转录出的前体mRNA的剪接过程中,参加拼接的外显子可以不按其在基因组的线性分布次序拼接,内含子也可以不被切除而保留,即一个外显子或内含子是否出现在成熟的mRNA中是可以选择的。这种剪接称mRNA选择剪接。 3、RNA干涉技术是指由短的双链RNA诱导的同源RNA降解的过程,可使基因的表达受到抑制。它是在基因的转录后水平抑制基因表达的一种研究基因功能的方法。 4、基因定点诱变:指将基因的某一个或某些位点进行人工替换或删除的过程,称为基因定点诱变.
5、错义突变:指DNA分子中碱基的取代,经转录产生的mRNA后,相应密码子发生改变,编码另一种氨基酸,使蛋白质中的氨基酸组成和排列顺序发生改变。
转基因技术是指将外源基因导入受精卵细胞或胚胎干细胞中,通过外源基因与细胞染色体DNA之间随机重组的发生而将外源基因插入到受体细胞染色体DNA上的过程。 二.填空题:每空1分,共25分 1、
2、 同义突变;错义突变;无义突变;移码突变
3、 限制性片段长度多态性;微卫星序列;单核苷酸多态性 4、 一条多肽链;编码序列;两侧的侧翼序列;插入序列
5、 基因添加(增补); 基因干预; 基因置换 ;导入自杀基因; 基因修饰 6、 点突变;DNA多态性 7、 旁观者效应
8、 核酸分子杂交;PCR技术 三.单项选择题 (每题1分,共15分.)
1-5(ABBBA) 6-10( CACDC) 11-15( ADDDA) 四、问答题
一、简述转座作用的遗传学效应(4分) 1、转座引起插入突变(1分)
当插入序列或转座子插入某个基因的操纵序列前时,可引起操纵子后的结构基因表达失活。
2、转座可产生新基因(1分)
如果转座子上带有某些抗药性基因,它一方面会造成靶位点DNA突变,同时会使该位点产生抗药性。
3、转座可出现染色体畸变发生(1分)
当转座发生在宿主DNA原有位点时,往往导致转座子两个拷贝之间的同源重组,引起DNA的缺失或倒位。
4、转座可以引起生物进化(1分)
由于转座作用,使一些原来在染色体上相距甚远的基因组合到一起,构建成一个操纵子或表达单元,也可能产生上些具有新的生物学功能的基因和新的蛋白质分子。 二、真核生物基因组结构与功能特点(6分):每点1分
1、每一种真核生物都有一定的染色体数目,除了配子为单倍体外,体细胞一般为双倍体。而原核生物为单倍体。
2、真核基因组远远大于原核生物基因组,结构复杂,基因数多。具有多个复制起始点。 3、真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体,储存于核内。 4、真核生物中含有大量的重复序列。
5、真核生物基因组内非编码序列占90%以上。基因组中非编码序列所占比例是真核生物与细菌、病毒的重要区别,且在一定程度上也是生物进化的标尺。 6、真核基因是断裂基因,即编码序列被非编码序列分隔开。 比较原核表达系统与真核表达系统各自优缺点(8分) (2分)
1 遗传背景清楚,易于遗传操作; 2 蛋白表达水平高; 3 生长快, 培养条件要求较低; 原核系统缺陷:(2分)
① 没有真核转录后加工的功能,不能进行mRNA的剪接,所以只能表达cDNA而不能表
达真核的基因组基因;
② 没有真核翻译后加工的功能,表达产生的蛋白质,不能进行糖基化、磷酸化等修饰,难
以形成正确的二硫键配对和空间构像折叠,因而产生的蛋白质常没有足够的生物学活性;
③ 表达的蛋白质经常是不溶的,会在细菌内聚集成包涵体(inclusiion body),尤其当表达
目的蛋白量超过细菌体总蛋白量10%时,就很容易形成包涵体。 利用真核细胞作宿主表达系统的优点是:(2分)
① 真核细胞能够识别和除去外源基因中的内含子,剪接加工形成成熟的mRNA。
② 真核细胞将表达的蛋白糖基化,而大肠杆菌表达的蛋白是没有糖基化的,糖基化对某些表达蛋白的免疫原性影响很大。
真核细胞作宿主表达系统尚存在以下几个问题:(2分) ① 选择标记及选择系统只有少数几个; ② 转化效率低,一般只有10-6~10-4;
③ 外源基因转移并整合到细胞染色体DNA上带有一定的自发性和盲目性,整合的拷贝数和位置都还不能控制;
④ 细胞培养及细胞的挑选要求比较高,手续繁琐费时。此外,细胞大量培养还有不少问题,而且成本较高,利用培养细胞方式大量生产某些表达蛋白,从工艺到成本都要很好地考虑。 基因点突变的基因诊断方法及原理(不少于四种方法)(8分):每点2分 采用PCR产物的限制性片段长度多态性分析
PCR-RFLP就是利用PCR技术先将包含待测位点的DNA片段扩增出来,然后用识别该位点的限制性内切酶水解,根据限制性片段数量和长度作出诊断。 采用PCR结合等位基因特异性寡核苷酸探针杂交技术
针对已知突变位点的基因,可以分别针对已知突变位点的序列,设计一对寡核苷酸探针,其中一条为野生型探针,与无突变序列互补,另一个为突变型探针,与突变序列互补。同时设计探针时,突变碱基应位于探针的中央,这样在严格控制杂交和洗脱条件下,只有完全互补的探针保留下来,形成稳定杂交分子,而中央碱基与靶序列不匹配的探针则被洗脱。 PCR产物的反相点杂交分析技术
此项技术与PCR/ASO技术原理完全相同,只是杂交时采用的是反相杂交。是将探针固定在膜上成为固定相,用PCR产物作为液体相,进行杂交实验。 采用PCR产物的单链构象多态性分析进行基因诊断
PCR-SSCP技术就是利用PCR扩增目的基因片段,通过变性成为单链,然后进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,单个核苷酸的改变会造成DNA片段构象的改变,其迁移率也会改变,从而检测基因的突变。
5、采用PCR结合变性梯度凝胶电泳技术
该技术是先制备浓度从低到高的变性剂的凝胶,然后将待测分析的PCR扩增产物进行电泳,到DNA电泳到变性剂浓度能使DNA发生变性的位置时,DNA双链分开,由于不同DNA片段的碱基组成不同,因此在凝胶中泳动发生变性的位置不同,迁移率也不同,因此可以将相同长度但碱基组成不同的DNA片段分开,从而能检测出基因的突变。 色氨酸操纵子结构与调控机制(10分) 1、色氨酸操纵子(trp operon) 结构特点(4)
?E.coli的色氨酸操纵子有五个结构基因E、D、C、B、A基因编码三种酶,用于合成色氨酸, ?上游调控区由启动子(P)和操纵基因(O)组成 ?调节基因R:编码阻遏蛋白
–结构基因与 O 之间有一个L基因,在L基因内存在一个衰减子。
–衰减子:有4段特殊的序列,四个片段之间形成发夹能力:1/2>2/3>3/4,四个片段形成何种发夹结构,是由L基因转录物的翻译过程控制的。 可形成不依赖ρ因子的转录终止信号
色氨酸操纵子表达的调控有两种方式,: 一种通过阻遏蛋白的负调控控:略(3分) 另一种是通过衰减子作用:略(3分)。