分子诊断学习题 LucasGu
10.遗传图谱：是指通过计算连锁遗传标志之间的重组频率，得到基因线性排列从而确定相对距离的图谱，又称连锁图。 11.单核苷酸多态性：因单个碱基的变异（主要是置换，也有缺失和插入）引起的DNA序列多态性，在特定核苷酸位置上存在两种不同的碱基，其中最少一种在群体中的频率不小于1%。 12.甲基特异性PCR： DNA经亚硫酸钠处理后，非甲基化的C转变为U，而甲基化的胞嘧啶保持不变，利用两套不同的引物扩增可判断甲基化是否发生的一种特异性PCR。 三、问答题 1答案：
①真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点；②真核细胞的基因组DNA都是线状双链DNA，而不是环状双链分子；③基因组中非编码区多于编码区；④真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成；⑤存在大量重复序列。 2答案：
（一）高度重复序列
重复频度>105。根据卫星DNA的长度，又可分成3种：卫星DNA、小卫星DNA、微卫星DNA。
（二）中度重复序列
这类重复序列主要由比较大的片段（由100bp到几千bp）串联重复组成，分散在整个基因组中，重复频度不等，如Alu家族、rRNA、tRNA和组蛋白等。 3 答案：
（一）非孟德尔的母系遗传
mtDNA 因位于细胞质中,表现为严格的母性遗传, 不服从孟德尔遗传，绝大部分mtDNA 是通过卵细胞遗传。
（二）高突变率
mt DNA突变率约为nDNA的10～100倍，此外mtDNA 与有毒物质的结合频率比核DNA 高数倍至数十倍。
（三）异质性和复制分离
异质性即突变mtDNA与野生型mtDNA 以不同的比例共存于一个细胞内的现象。复制分离即在细胞分裂的复制过程中,突变的和野生型的mtDNA 随机进入子细胞的过程，复制分离的结果使突变mtDNA 杂合体向突变纯合或野生纯合方向转变,但因突变复制具有优势,故易产生突变积累，突变积累的程度不同,突变mtDNA 在群体中的多态性程度也不同。
（四）阈值效应
每个细胞的mt DNA有多种拷贝，而一个细胞mt DNA编码基因的表现型依赖于一个细胞内突变型mt DNA和野生型mt DNA的相对比例，mtDNA 突变导致氧化磷酸化水平降低,当能量降低到维持组织正常功能所需能量的最低值时即达到了mtDNA表达的能量阈值，可引起某组织或器官的功能异常而出现临床症状，这就是阈值效应。
（五）半自主复制与协同作用
mt DNA虽有自我复制、转录和编码功能，但该过程还需要数十种nDNA编码的酶参加，因此mt DNA基因的表达同时也受nDNA的制约，两者具有协同作用。
4答案：
线粒体病（mitochondriopathy）是指由于线粒体呼吸链功能不良所导致的临床表现多样化的一组疾病。临床表现常见为眼睑下垂、外眼肌麻痹、视神经萎缩、神经性耳聋、痉挛或惊厥、痴呆、偏头痛、类卒中样发作等。
从核基因缺陷和线粒体基因缺陷的角度对线粒体病进行遗传学分类可分为三种类型：点突变，mtDNA的大规模缺失或插入和源于核DNA缺陷引起mtDNA缺失。 5 答案：
与正常功能的基因序列相似，但无转录功能或转录产物无功能的基因称假基因( pseudogene)。根据是否保留相应功能基因的间隔序列(如内含子) , 假基因分两大类:一类保留了间隔序列，称为非加工假基因(non-processed pseudogene)，通常因基因的复制修饰,如点突变、插入、缺失和移码突变而导致复制后的基因在转录和翻译时出现异常,丧失正常功能，它与功能基因一般在同一染色体上, 也称复制型假基因( duplicated pseudogene)。假基因中大多数则缺少间隔序列的称为已加工假基因(processed pseudogene)，主要是转录过程中mRNA 以cDNA 的方式重新整合进入基因组( 很可能发生在生殖细胞中)，在长期进化选择过程中因为随机突变积累而丧失功能，通常这种假基因无内含子，两边有小的侧翼定向重复序列(flanking direct repeat)，3'端多具多聚腺苷酸尾。 6 答案:
大约有一半的人类基因富含CpG 的顺序，称为CpG岛(CpG island)，CpG 岛常位于转录调控区或其附近，主要存在于看家基因和一些组织特异性表达基因。在正常组织，除印记基因和失活的X染色体外，包括启动子区在内的基因5′端CpG 岛大部分是非甲基化的。DNA甲基化与基因表达呈负相关，DNA甲基化调控基因表达直接的机制可能是因为甲基从DNA分子的大沟中突出，阻止了转录因子与基因相互作用，还可能直接抑制RNA聚合酶活性而抑制基因的表达。间接的机制包括两种类型：①与甲基化DNA结合蛋白结合；②改变染色质结构，这都间接阻碍转录因子与DNA结合而抑制转录。DNA甲基化对胚胎发育非常重要，与X染色体失活，基因组印记，特别是肿瘤密切相关。 7 答案：
主要用途①人类基因遗传图谱的制作。②目的基因筛选和基因诊断。通常目的基因若与STR位点有连锁关系, 则其位置与STR位点邻近, 故通过对STR附近区域克隆测序, 就可能发现目的基因。通过家系和对照研究, 运用连锁和相关分析, 可以找到与疾病高度相关的STR位点。③法医学个体识别和亲权鉴定。法医案例中, 对于量极少和降解严重的生物检材, 通过PCR进行STR位点扩增并将几个STR 位点联合起来分析, 可得到相当高的累积个体识别率和父权排除率。因而STR用于法医学领域有着广阔的前景，为司法侦案、破案提供有利的科学依据。 8答案：
疾病的连锁分析与基因的定位：包括复杂疾病（如骨质疏松症、糖尿病、心血管疾病、精神性紊乱、各种肿瘤等）的基因定位、关联分析，并可用于遗传病的单倍型诊断。
分子诊断学习题 LucasGu
指导用药和药物设计：SNP多态性能充分反映个体间的遗传差异。通过研究遗传多态性与个体对药物敏感性或耐受性的相关性, 可以阐明遗传因素对药物效用的影响, 从而对医生针对性的用药和药物的开发提供指导和依据。
用于进化和种群多样性的研究：生物界的进化及进化过程中物种多样性的形成与基因组的突变和突变的选择密切相关, 构建整个基因组的SNP 图谱对于直接研究人类的起源、进化具极大意义。对比人群之间SNP 图谱的异同情况可以对人类的起源、迁移等作出估计, 从而理清人类进化过程中源与流的问题。 9答案：
人类基因组研究主要包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，又称后基因组研究。
结构基因组学代表基因组分析的早期阶段，通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学，包括规模化地测定蛋白质、RNA及其它生物大分子的三维结构等内容,以获得一幅完整的、能够在细胞中定位以及在各种生物学代谢途径、生理途径、信号传导途径中全部蛋白质在原子水平的三维结构全息图。
功能基因组学代表基因分析的新阶段，是利用结构基因组学提供的信息研究基因功能，使人们有可能在基因组学、蛋白质组学、分子细胞生物学以致生物体整体水平上理解生命的原理。对疾病的防治和机理的阐明有重要应用意义。
病毒基因组
十、 A型题：
1. 只含小分子量RNA而不含蛋白质的病毒称（ ） A. 类病毒（Viroids） B. 卫星（Satellites） C. 类病毒（viroid） D. 朊病毒（Prions） E. 拟病毒（virusoid）
2. 只含蛋白质而不含核酸的的病毒称（ ） A. 类病毒（Viroids） B. 卫星（Satellites） C. 类病毒（viroid） D. 朊病毒（Prions） E. 拟病毒（virusoid）
3. RNA病毒基因组的帽子结构与第二个核苷酸相连的化学键（ ） A. 5＇，5＇-三磷酸二酯键 B. 3＇，3＇-三磷酸二酯键 C. 5＇，5＇-磷酸二酯键 D. 3＇，5＇-磷酸二酯键 E. 以上都不是 4. HBV基因组是（ ） A. 完全双链DNA分子 B. 不完全双链DNA分子 C. 完全双链RNA分子
D. 不完全双链RNA分子 E. 单链DNA分子
5. 具mRNA模板活性的病毒基因组是（ ） A. 正链DNA病毒 B. 负链DNA病毒 C. 负链RNA病毒
D. 逆转录科的正链RNA病毒
E. 正链RNA病毒（逆转录科的正链RNA病毒除外） 6. 关于逆转录病毒叙述不正确的是（ ）
A. 迄今发现的RNA肿瘤病毒均属RNA逆转录病毒 B. 嗜肝DNA病毒科属DNA逆转录病毒。 C. 逆转录病毒RNA为正链 D. 病毒颗粒均携带逆转录酶
E. 前病毒DNA可以整合到宿主细胞染色体DNA中 7. 逆转录病毒基因组的结构特点不包括（ ） A. 5＇端帽子结构 B. 3＇端poly(A)尾
C. 两端各有一个长末端重复序列（LTR） D. 编码逆转录酶 E. 神经酰胺酶
8. 分段基因组（segmented genome）是指病毒基因组（A. 由数条不同的核酸分子组成 B. 由数条相同的核酸分子组成 C. 由数条互补的核酸分子组成
D. 由可分成不同功能区段的一个核酸分子组成 E. 以上都不对
9. HBV基因组序列的利用率（编码基因效率）达（ ） A. 90%～100% B. 100%～150% C. 150%～200% D. 200%～250% E. 250%～300%
10. SARS-CoV的分子诊断主要是（ ） A. 根据基因组序列设计特异性引物作PCR B. 根据基因组序列设计特异性引物作RT-PCR C. 根据病毒膜蛋白作ELISA D. 根据病毒核衣壳蛋白作ELISA E. 根据病毒滴度 十一、
B型题：
A. 双链DNA B. 单链DNA C. 双链RNA D. 正链RNA E. 负链RNA 1. HBV基因组是（ ） 2. 流感病毒基因组是（ ）
3. 人类免疫缺陷病毒的基因组（ ）
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十二、
X型题：
1. 述一个病毒基因组，应涉及到（ ） A.核酸（DNA或RNA）的性质 B.核酸链的数量和核苷酸序列 C.链末端的结构 D.编码基因 E.调控元件
2. 病毒基因组末端重复序列结构有（ ） A. 粘性末端 B. 末端插入序列 C. 末端反向重复序列 D. 末端正向重复序列 E. 长末端重复序列
3. 甲型流感病毒亚型的分型依据（ ） A. 核衣壳蛋白（nucleocapsid protein，NP） B. 基质蛋白（matrix protein，M） C. 血凝素（hemagglutinin，HA）的抗原性 D. 神经酰胺酶（neuraminidase，NA）的抗原性 E. 宿主种属
4. 逆转录病毒编码的基本结构基因（ ） A. gag（编码核心蛋白）。 B. pol（编码逆转录酶等） C. rex（编码rex调节蛋白） D. tax（编码tax调节蛋白） E. env基因（编码包膜蛋白）
5. HIV基因组编码的附加基因和调节基因（ ） A. vif B. vpr C. nef D. tat E. rev 6. HIV-1（ ） A. 引起AIDS
B. 主要攻击辅助性T淋巴细胞 C. 导致免疫系统紊乱和免疫缺陷 D. 属逆转录病毒
E. 使被感染的细胞丧失功能但不会死亡 十三、
名词解释：
1. 重叠基因 2. 分段基因组 3. 抗原漂移 4. 前病毒DNA 十四、
问答题：
1. 病毒的基本结构成份主要有哪些？
2. 国际病毒分类委员会（ICTV）将病毒分成哪几类？3. 简述长病毒末端重复序列的特点和作用。
参考答案
一、A型题：
1.C 2.D 3.A 4.B 5.E 6.D 7.E 8.A 9.C 10.B 二、B型题： 1.A 2.E 3.D 三、X型题：
1.ABCDE 2.ACDE 3.CD 4.ABE 5.ABCDE 6.ABCD 四、名词解释：
5. 许多病毒基因组的一段DNA序列有两个或两个以上的开放
读码框架，可以编码两种或两种以上的多肽链，称为重叠基因（overlapping gene）
6. 分段基因组（segmented genome）是指病毒基因组由数
条不同的核酸分子组成。分段基因组多见于正链RNA病毒、负链RNA病毒及双链RNA病毒。
7. 当宿主细胞同时感染两种不同亚型的病毒时，毒株之间会发
生基因重配现象，子代病毒可获得两个亲代病毒的基因片段，导致子代病毒表面抗原发生变化，从而逃避机体免疫系统的攻击，这种现象又称为抗原漂移（antigen shift）。 8. 当逆转录病毒感染敏感细胞后，首先以其自身的RNA为模
板，在逆转录酶的催化下合成DNA中间体，这种DNA分子称原病毒或前病毒DNA（provirus DNA）。 五、问答题：
2. 毒没有完整的细胞结构，由四种基本结构成份组成：①由一
种核酸(DNA或RNA)组成的病毒基因组。②由病毒基因组编码的衣壳蛋白组成的衣壳。③来源于宿主细胞质膜系统（细胞膜、内质网膜或高尔基体膜）的包膜。④病毒颗粒中的其它内容物，包括酶、核酸结合蛋白及金属离子等。 2. 国际病毒分类委员会（ICTV）制定了《国际病毒分类与命名原则》。根据病毒的基因组组成及复制方式，可将病毒分为如下几类：
DNA病毒（DNA Viruses）
第一组：双链DNA病毒（Group I: dsDNA Viruses） 第二组：单链DNA病毒（Group II: ssDNA Viruses） RNA病毒（RNA viruses）
第三组：双链RNA病毒（Group III: dsRNA Viruses） 第四组：正链RNA病毒（Group IV: (+)ssRNA Viruses） 第五组：负链RNA病毒（Group V: (-)ssRNA Viruses） DNA与RNA逆转录病毒（DNA and RNA Reverse Transcribing Viruses）
第六组：RNA逆转录病毒（Group VI: RNA Reverse Transcribing Viruses）
第七组：DNA逆转录病毒（Group VII: DNA Reverse Transcribing Viruses） 亚病毒因子（Subviral Agents）
卫星（Satellites） 类病毒（Viroids） 朊病毒（Prions）
3. 逆转录病毒基因组RNA在逆转录后生成的双链DNA中，两端有长末端重复序列（long terminal repeat，LTR）结构。LTR在结构与功能上与上述重复序列不同。LTR中的重复序列只占一
分子诊断学习题 LucasGu
部分，另外还包括单一序列。5＇端的LTR包含许多特定的基因表达调控区域，是一组真核生物增强子和启动子单位，而3＇端的LTR具有转录终止的作用。另外，逆转录病毒基因组利用LTR中的重复序列形成环状结构，在整合酶作用下整合入宿主细胞基因组内。
蛋白质组学
选择题
1． 目前研究蛋白质间相互作用最常采用的方法是_______。 A 质谱分析 B 二维凝胶电泳 C 酵母双杂交技术 D DNase I 足纹分析
2． 目前进行蛋白质分离最有效的方法是_______。
A 质谱分析 B 二维凝胶电泳 C 酵母双杂交技术 D DNase I 足纹分析
3．二维凝胶电泳是根据蛋白质的_______来进行分离的。 A 分子量和分子构像 B 分子量和电荷 C 电荷和分子构像 D 分子量
4．质谱分析技术主要是用来检测蛋白质的_______。
A 分子量 B 分子组成 C 分子构像 D 分子大小 5．下列技术中，不能用来检测溶液中蛋白质分子的结构是_______。A 核磁共振 B 圆二色谱法 C 氢同位素交换法 D 小角中子衍射法
6．DNase Ⅰ 足纹分析技术中，DNase Ⅰ 水解的是DNA分子中的_______。
A 氢键 B 磷酸二酯键 C 疏水键 D 肽键 7．蛋白质之间相互作用的形式主要包括_______。
A 分子和亚基的聚合 B 分子识别 C 分子自我装配 D 多酶复合体 E 分子杂交
名词解释 1． 蛋白质组 2． 蛋白质组学 3． 二维凝胶电泳 4． 质谱技术 5． 凝胶滞后实验 问答题
1．蛋白质组学的研究特点有哪些？ 2．蛋白质组学的研究内容有哪些？
3．目前在蛋白质组学的研究中主要采用了哪些技术？ 4．等电聚焦凝胶电泳的原理是什么？ 5．简述酵母双杂交系统的优缺点。 答案：
选择题：
C、B、B、A、D、B、ABCDE
名词解释： 1.
蛋白质组是指特定细胞、组织乃至机体作为一个生命单元中所拥有蛋白质的集合，即生命体中携带的基因信息在某一时段所表达的全部蛋白质。 2.
蛋白质组学是指对在特定的时间和环境下所表达的群体蛋白质研究的一门学问。主要在蛋白质水平上探索蛋白质的表达模式、作用模式、功能机制、调节控制以及蛋白质群体内的相互作用。是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，并从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命的规律。
3.
二维凝胶电泳是目前蛋白质组研究中最有效的分离技术。它由两向电泳组成，第一向以蛋白质电荷差异为基础进行分离的等电聚焦凝胶电泳，第二向是以蛋白质分子量差异为基础的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
4. 质谱技术是样品分子离子化后，根据不同离子间的质量、电荷比值(质荷比，m/z)差异来确定分子量的技术。 5. 凝胶滞后实验是近年来发展起来的用聚丙烯酰胺凝胶电泳直接分析核酸与蛋白质结合的简单、快速、敏感方法。通过蛋白质与末端标记的核酸探针特异性结合，电泳时这种复合物较无蛋白结合的探针在凝胶中的泳动速度要慢，即表现为相对滞后。
问答题：
1．① 整体性 ② 揭示生命的动态性过程 ③ 体现生命现象的复杂性
2．蛋白质组学的研究包括两个方面：一是针对蛋白质表达模式的研究，一是在蛋白质功能模式方面的深入分析。 3．① 蛋白质的分离技术：二维凝胶电泳
② 蛋白质的鉴定技术主要包括：质谱技术、Edman降解分析技术、蛋白质分子结构分析技术
③ 蛋白质与核酸间相互作用的研究技术：凝胶滞后实验、DNase Ⅰ足纹分析、核酸一蛋白质杂交实验
④蛋白质与蛋白质间相互作用的研究技术：酵母双杂交技术 4．依据蛋白质分子的净电荷或等电点进行分离的技术。在等电聚焦过程中，电场所采用的载体两性电解质含有脂肪族多氨基多羧酸，可在电场中形成正极为酸性，负极为碱性的连续pH梯度，蛋白质分子在一个载体两性电解质(ampholyte)形成的连续而稳定的线性pH梯度中电泳，当蛋白质迁移到其等电点位置时，净电荷为零，在电场中不再移动，因此可将各种不同等电点性质的蛋白质分离开来
5．酵母双杂交系统所具有的优点：①蛋白质作为被研究的对象不用被纯化；②检测在活细胞内进行，可以在一定程度上反映体内（细胞内）的真实情况；③由于这一系统可以反映基因表达产物的累积效应，因而可检测存在于蛋白质之间微弱或短暂的相互作用；④采用不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建cDNA文库，可用于分析多种不同功能的蛋白。
局限性：①双杂交系统分析蛋白间的相互作用定位于细胞核内， 分子诊断学习题 LucasGu
而许多蛋白间的相互作用依赖于翻译后加工如糖基化、二硫键形成等，这些反应在核内无法进行。②由于某些蛋白本身具有激活转录功能或在酵母中表达时发挥转录激活作用，从而引起报告基因的表达，产生“假阳性”结果。③双杂交只是反映蛋白质间能发生作用的可能性，这种可能还必须经过其他实验验证，尤其要与生理功能研究相结合，否则可能会误入歧途。
核酸的分离与纯化
一、选择题
1. 真核生物染色体DNA主要以下列哪种形式存在 A 环状单链分子 B 线性单链分子 C 环状双链分子 D 线性双链分子 E 线性或环状双链分子 [本题答案] C
2. DNA在细胞核内通常与下列哪种物质结合 A 蛋白质 B 糖类 C 脂类 D 无机盐 E 水 [本题答案] A
3. RNA主要存在于 A 细胞质 B 线粒体 C 细胞核 D 溶酶体 E 内质网 [本题答案] A
4. 人的二倍体细胞DNA大约由多少碱基对（bp）组成 A.1.0×109bp B.2.0×109bp C.3.0×109bp D.4.0×109bp E.5.0×109bp [本题答案] C
5.紫外分光光度法测定核酸溶液选用的光波波长为 A 200nm B 230nm C 260nm D 280nm E 320nm [本题答案] C
6. 在纯化核酸时往往含有少量共沉淀的盐，常用下列哪种浓度的乙醇洗涤去除 A 100% B 95% C 70~75% D 50~60% E 30~40% [本题答案] C
7. 在核酸的分离与纯化过程中，不需去除的污染物是 A 蛋白质 B 脂类
C 对后续实验有影响的溶液和试剂 D 不需要的核酸分子 E 水 [本题答案] E
8. 紫外分光光度法对DNA进行测定中，下列哪项是正确的 A DNA的最大吸收波长为280nm
B A260为1的光密度大约相当于50μg/ml双链DNA C A260为1的光密度大约相当于40μg/ml双链DNA D A260为1的光密度大约相当于33μg/ml双链DNA E A260 / A280大于2.0 [本题答案] B
9.在核酸的提取过程中，将整个操作过程的pH尽可能控制在 A 2～3 B 4～10 C 10～11 D 11～12 E 12～14 [本题答案] B
10.紫外分光光度法可对核酸纯度进行鉴定，下列说法是正确的 A 纯DNA的A270/A280比值为2.0 B 纯DNA的A260/A280比值为1.8 C 纯DNA的A260/A280比值为2.0 D 纯DNA的A270/A280比值为1.8 E 纯DNA的A230/A270比值为1.8 [本题答案] B
11.通过凝胶电泳法可对RNA分子完整性进行鉴定，提示无RNA的降解时应
A 28S RNA的荧光强度约为18S的2倍 B 18S RNA的荧光强度约为28S的2倍 C 5S RNA的荧光强度约为18S的2倍 D 5S RNA的荧光强度约为28S的2倍 E 28S RNA的荧光强度约为5S的2倍