分子生物学考试总结新

名词解释：1．基因：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：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。4.启动子：原核启动子是基因５＇端上游的一段启动基因转录的核苷酸序列，是RNApol和其他转录因子的结合部位。5.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.核酸分子杂交：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和现象，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。7.印迹：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。8.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。9.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中的核酸进行定性和定量分析。10.克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。11.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。12.限制性内切核酸酶：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。13.基因工程：又称基因操作，重组DNA。基因工程是以分子遗传学理论为基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种ＤＮＡ分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种，生产新产品，或是研究基因的结构或功能。14.RNAi：即ＲＮＡ干扰。是一种进化上保守的通常由小分子RNA诱发的能介导基因沉默的机制，因其主要发生于转录后水平，故也称序列特异性转录后基因沉默。15.基因组：泛指一个生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质。16.蛋白质组：一个细胞内的全套蛋白质，反映了特殊阶段、环境状态下，细胞或组织在翻译水平的蛋白质表达谱。17.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，他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。18.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。19.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。20.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。21.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。22.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）。23.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。24.Ct值：即循环阈值。是在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的目的基因的模板量进行准确的绝对和相对定量。25.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：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.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。简答题：１.常规ＰＣＲ技术的基本原理：ＰＣＲ即聚合酶链式反应的缩写，是一种在体外对特定的DNA片段进行高效扩增的技术。PCR技术的基本原理类似于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、以四种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，即可使目的ＤＮＡ分子得到扩增。２.Ｓａｎｇｅｒ测序法的基本原理：即双脱氧链末端终止法。其基本原理是利用了DNA的复制原理，用ddＮＴＰ来部分代替常规的ｄＮＴＰ作为底物进行DNA合成反应。在ＤＮＡ合成时，一旦ｄｄNTP掺入到合成的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。３.比较Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹法和Ｎｏｒｔｈｅｒｎ印迹法的异同：Ｓｏｕｔｈｅｒｎ主要用于检测基因组DNA，Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹的基本流程为：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。Nｏｕｔｈｅｒｎ主要用于ＲＮＡ的检测，基本流程与Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹类似，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。　　４.基因工程中如何选择载体：基因工程中选择载体的标准如下：1）能在适当的宿主细胞中复制；2）具有两个以上的遗传标记物，便于重组体的筛选和鉴定；3）具有多种限制酶的单一切点（即所谓多克隆位点）以便外源ＤＮＡ插入；４）分子量小，以容纳较大的外源DNA；5）对于表达型载体还应具有与宿主细胞相适应的启动子、增强子、加尾信号等基因表达元件。 １.重组ＤＮＡ技术的基本步骤：重组ＤＮＡ技术的基本操作过程可形象归纳为“分、切、接、转、筛”等几个步骤，即“目的基因的获取→克隆载体的选择和构建→外源基因与载体的连接→DNA导入受体细胞→重组体的筛选→克隆基因的表达”。分述如下：1）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。2）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。3）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。4）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。5）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。６）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。２.高等真核生物中ＲＮＡｉ的作用机制：ＲＮＡｉ的发生机制共四个步骤：１）长链的ｄｓRNA被核苷酸内切酶切割成21-25nt含正义和反义序列的片段，这种核苷酸被称为“小干扰RNA”；2）siRNA与一种蛋白质复合物结合；3）siRNA展开，蛋白质复合物构型改变成为活性形式的RNA诱导的沉默复合物（RISC）；4）活性形式的ＲＩＳＣ识别并切割与siＲＮＡ引导链互补的靶ｍＲＮＡ。３.癌基因活化的机制：主要有以下几种机制：１）启动子和（或）增强子插入：某些病毒基因不含v-onc，但含有启动子，增强子等调控成分，插入c-onc的上游，导致基因过度表达。2）染色体易位与基因重排：原癌基因在正常情况下表达水平比较低，但当发生染色体的易位时，处于活跃转录基因强启动子的下游，而产生过度表达。在Burkitt淋巴瘤和浆细胞淋巴瘤中，c-myc基因移位至人类免疫球蛋白基因后而活跃转录。3）基因扩增：癌基因数量的增加或表达活性的增加，产生过量的表达蛋白也会导致肿瘤的发生。在某些造血系统恶性肿瘤中，癌基因扩增是一个极常见的特征，如前髓细胞性白血病细胞系和这类病人的白血病细胞中，c-myc扩增8—32倍。4）点突变：原癌基因的产物能促进细胞的生长和分裂，点突变的结果使基因产物的活性显著提高，对细胞增殖的刺激也增强，从而导致癌症。４.人类基因组计划的基本任务：HGP的内容包括人类基因组作图及序列分析，基因的鉴定、基因组研究技术的建立与创新、模式生物基因组作图和测序、信息系统的建立、储存及相应软件的开发、相关产业的开发等。其基本任务可用四张图谱来概括，即遗传图、物理图、转录图（基因图）、序列图。1）遗传图：又称连锁图，是以具有遗传多态性的遗传标记作为“位标”，遗传学距离为“图距”的基因组图。需要应用多态性标志—RFLP、VNTR、SNP。2）物理图谱：是以一段已知核苷酸的DNA片段为位标，以ＤＮＡ实际长度作为图距的基因图组；３）转录图：是以表达序列标记作为位标，实际上就是人类基因图的雏形，又称cＤＮＡ图或“表达序列图”。４）序列图：也就是人类基因组核苷酸序列图，是分子水平上最高层次、最详尽的物理图。这四张图被誉为人类“分子水平上的解剖图”或 “生命元素周期表”，可见其重要性。１.蛋白质组学研究的主要内容及方法：蛋白质组指基因组表达的所有相应的蛋白质；研究细胞内全部蛋白质的组成及其活动规律的科学称为蛋白质组学。蛋白质组研究包括两个方面的内容：一是对蛋白质组成（表达模式）的研究，二是对蛋白质组功能模式的研究。前者主要采取双向凝胶电泳和质谱技术，后者采用酵母双杂交系统。不足之处请大家自己修改，多多包涵一下哈