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医学分子生物学复习思考题及答案

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医学分子生物学复习思考题及答案

第十三章真核基因及基因组

1、什么是基因组?

答:基因组(genome)是指一个生物体内所有遗传信息的总和。人类基因组包含了细胞核染色体DNA(常染色体和性染色体)及线粒体DNA所携带的所有遗传信息。不同生物的基因及基因组的大小及复杂程度各不相同,所贮存的信息的量和质存在着巨大的差异。

2、真核基因的基本结构包括哪些?试述之。

答:真核基因的基本结构包括编码序列及非编码序列

编码序列(coding seguence):包括编码蛋白质及功能RNA(mRNA、rRNA、tRNA、特定小分子RNA)的核苷酸序列。真核基因的编码序列由外显子及内含子组成,外显子及内含子相间排列,称断裂基因。内含子数目较外显子数少一个,组蛋白编码基因例外,不含有内含子。外显子决定表达蛋白多肽及RNA的一级结构。

因此,外显子序列结构通常比较保守,一个碱基的突变常致基因功能的改变,而内含子序列相对变异较大。每个内含子5’末端与外显子相接处,常为GT,3’末端与外显子相接处常为AG,这一共有序列是mRNA剪接加工时的剪接识别信号。

非编码序列(non-coding sequence):包括编码序列两侧(上游及下游)的对基因表达具有调控作用的一些调控序列:如启动子、增强子等

外显子(exon);在基因序列中,出现在成熟mRNA分子上的序列。

内含子(intron):外显子之间、与mRNA剪接过程中被删除部分相对应的间隔序列。

3、什么事顺式作用元件?其化学本质是什么?顺式作用元件主要有哪些?

答:非编码序列对基因表达起调控作用,又称调控序列。位于结构基因(编码序列)的上游及下游,称它们为顺式作用元件(cis-acting element),包括启动子、增强子、沉默子、上游调控元件、加尾信号等。

4、真核基因启动子的功用是什么?其位置如何?

答:DNA分子上能介导RNApol与DNA结合并形成转录起始复合物的序列,称之为启动子。大多数真核基因启动子都位于结构基因上游,启动子本身不被转录。但也有一些真核基因启动子的DNA序列位于转录起始点的下游,它们可以被转录,如编码tRNA基因的启动子。

5、试述真核基因的三类启动子?

答:(1)Ⅰ类启动子:具有Ⅰ类启动子的基因主要编码rRNA,它能被 RNApolⅠ识别结合,转录产物是rRNA,Ⅰ类启动子结构特征是富含GC。

(2)Ⅱ类启动子:具有Ⅱ类启动子基因主要编码mRNA(蛋白质)及一些小分子RNA。它能被 RNApolⅡ识别结合,转录产物是mRNA及小分子RNA。Ⅱ类启动子结构特征是具有TATA盒。有的Ⅱ类启动子在TATA盒的上游还存在CAAT盒及GC 盒(P274)

(3)Ⅲ类启动子:含有Ⅲ类启动子的基因主要编码tRNA。此外,也编码5SrRNA,它能被 RNApolⅢ识别结合,转录产物主要是tRNA。其结构特征是含有A盒、B 盒及C盒。

A盒:TGGCNNAGTGG

B盒:GGTTCGNAACC

6、试述增强子的特点?

答:(1)效率:增强子是增强真核基因启动子工作效率的顺式作用元件,是真核基因表达中最重要的调控序列,它决定着基因的表达水平。

(2)位置:增强子既可在启动子的上游(多数),也可在启动子的下游,有的增强子还可位于内含子中,因此,增强子的作用不受序列方向的影响。

(3)距离:增强子与所调控基因之间的距离可近可远,近的几十个碱基,远的可达数千个碱基。因此,它能进行远距离调控。

(4)无基因特异性:一种增强子能对任何真核基因发挥作用,甚至病毒增强子在真核基因中同样能发挥作用。如病毒SV40的增强子插入到真核β-珠蛋白基因附近时,能使其转录效率增强200倍。

7、什么是沉默子?

答:沉默子是能抑制基因转录的特定DNA序列,当其与相应的反式作用因子结合时,对基因转录起阻遏作用,使基因沉默。沉默子是负调控。

8、真核基因组的结构特点有哪些?

答:(1)、真核基因组中编码序列所占比例远小于非编码序列:人基因组中编码序列仅占全基因组的1%,一个基因的全部序列中,编码序列只占5%。

(2)、高等真核基因组含有大量重复序列:可占到全基因组的80%以上,人基因组中重复序列可达50%以上。

(3)、真核基因组中存在着多基因家族及假基因:人染色体基因组编码约2万~2.5万个基因,其中存在着1.5万个基因家族。基因家族中有假基因(一个基因家族中,不具备正常功能的家族成员称假基因。后述)。

(4)、人基因组中大约60%能进行可变剪接,其中的80%的可变剪接会使蛋白质的氨基酸序列发生改变,产生功能相关的不同蛋白质。

(5)、真核基因组DNA与蛋白质结合形成染色体储存于细胞核内。

9、什么是高度重复序列?按结构特点不同主要分为哪两种?试述之?

答:重复频率可达106 以上,人基因组中约占20%,高度重复序列按结构特点不同主要分为二种:反向重复序列及卫星DNA

1、反向重复序列(Inverted repeat sequence)

反向序列:两段具有相同碱基顺序,彼此间存在碱基互补,在同一条DNA 链上反向排列。也称回文结构。这两段反向互补序列组成一个重复单位,其长度约300bp。这种重复单位多数是散在分布于基因组中,其总长度约占人基因组的5% 。

2、卫星DNA(satellite DNA)

重复单位长度一般为2~10bp,呈串联状排列,也称短串联重复序列(STR)在人基因组中约占 5%~6% 。

高度重复序列的功用:

①参与复制水平的调节

②参与基因表达调控

③参与染色体配对的调控

10、什么是中度重复序列?根据重复片段长度不同又分为哪两种类?试述之。什么是Alu家族?什么是Kpnl家族?

答:重复频率在数十次至数万次,重复片段大多数呈散在分布,与单拷贝基因间隔排列,少数呈串联状排列在某一区域。约占总基因组的1%~30%。

根据重复片段长短又可分为两种类型。

1,短分散重复片段(序列):重复频率可达数万次,重复片段平均长度约

300~500bp,与平均长度为1000bp的单拷贝序列间隔排列。如Alu家族等。

2,长分散重复片段:重复片段平均长度约3500bp~5000bp,与平均长度为13Kbp的单拷贝序列间隔排列。

1,Alu家族:重复频率可达30~50万次,Alu家族成员长度约300bp,与6kbp 序列间隔排列。约占人基因组的3%~6%。由于300bp片段中,有限制性内切酶Alu的酶切

位点 AG CT,酶切后得到130bp及170bp。故称Alu家族。Alu家族是人基因组中含量最丰富的一种短分散中度重复序列。

2,kpnⅠ家族:仅次于Alu家族,重复频率约3000~4800,重复片段长度约6.4Kbp,其中,含有限制性内切酶 kpnⅠ的三个酶切位点,酶切后得到1.2Kbp, 1.5Kbp, 1.8Kbp和 1.9Kbp 四个片段,故名 kpnⅠ家族.

11、什么是单拷贝序列?

答:单拷贝序列在单倍体基因组中只出现一次或几次,大多数蛋白质的编码基因属于这一类,在基因组中单拷贝序列的两侧常常是散在分布的重复序列。单拷贝序列改变常常导致表达蛋白质的结构与功能异常,临床多种疾病的发生都与这种改变有关。

12、什么是多基因家族?什么是假基因?

答、多基因家族(multigene family):多基因家族是真核基因组结构的另一特征,它是指某一祖先基因经过重复和变异所产生一组结构相似、功能相关的基因。多基因家族中,不能表达蛋白质或功能RNA的那个基因,称之为假基因。假基因往往缺少内含子。假基因的产生可能是由原来有功能的基因发生缺失、倒位或点突变,在转录得mRNA后,经剪接修饰得mRNA,再经逆转录得到cDNA(无内含子),然后整合到染色体DNA中所致。

13、线粒体DNA共编码几个基因?分别编码哪些物质?

答:mtDNA 独立编码线粒体中的一些蛋白质,mtDNA全长16569bp,共编码37个基因,其中13个编码 mRNA(mt-mRNA)。翻译出与呼吸链相关的一些酶及蛋白质。22个编码mt-tRNA,2个编码mt-rRNA。

第十八章基因表达调控

1、什么是基因表达?

答、基因表达(gene expression)就是基因转录得相应的RNA(mRNA),再翻译成多肽链并加工成具有特殊生物学活性的蛋白质。有的基因转录得功能RNA (rRNA、tRNA等)不产生蛋白质这一过程,也属于基因表达。基因表达就是基因携带的遗传信息表现为表型的过程。

2、基因表达的基本特点(基本规律)有哪些?

答:(一)基因表达具有时间特异性及空间特异性

(二)基因表达方式的多样性

(三)基因表达受顺式作用元件及反式作用因子的共同调节

(四)基因表达调控呈现多层次和复杂性

(五)基因表达调控是生物体生长和发育的基础

3、什么是基因表达的时间特异性、空间特异性?

答:1. 基因表达具有时间特异性(Temporal specificity):某一特定基因的表达,是严格按照一定的时间顺序发生的。从一个受精卵发育成一个成熟的个体,在各个发育的不同阶段,各个基因都严格按照特定的时间顺序开放表达或封闭,生物体表现为分化、发育的相应时间性。因此,基因表达的时间特异性又称阶段

特异性。又如甲胎蛋白(AFP),胎儿时,肝细胞活跃表达,成人后表达极低。患肝癌时这一基因又被激活表达。

2. 基因表达的空间特异性(Spatial specificity):同一机体的不同组织细胞中都含有相同的各种基因,但同一种基因在不同的组织细胞表达情况不一样。如编码胰岛素的基因只在胰岛β细胞中表达,与思维相关的一些基因只在脑细胞中表达,与物质代谢相关的一些基因主要在肝细胞中表达等。因此,基因表达的空间特异性,也称基因表达的组织特异性或细胞特异性。不同组织细胞表达的差异,称差异性基因表达。机体内决定不同类型的细胞,不是基因本身,而是基因表达的模式不一样。

4、什么是管家基因?什么是基本基因表达?

答:(1)管家基因(house-keeping gene):这类基因在一个生物体的所有细胞中都持续表达,变化较小,不易受内外环境的影响,其表达产物对生物体的全部生命过程都是必需的,必不可少的,称这类基因为管家基因。

(2) 基本基因表达(组成性基因表达):管家基因的表达称基本基因表达,它只受启动子及启动子与RNA聚合酶相互作用的影响,而不受其他调节机制的影响。如TAC中一些酶的编码基因及其表达。

5、什么是诱导表达?阻遏诱导?

答:(1) 诱导表达:某些基因,在特定的环境信号刺激下被激活,基因表达产物增加,这类基因称可诱导基因。可诱导基因的表达过程称为诱导表达。如DNA 损时,DNA修复酶基因被诱导激活。

(2) 阻遏表达:某些基因,在特定的环境信号刺激下,其活性被抑制,基因表达产物减少,这类基因称为可阻遏基因。可阻遏基因的表达过程称为阻遏表达。如在细菌培养基中加入色氨酸时,细菌体内与色氨酸合成有关的酶的编码基因就会被抑制。

6、什么是反式作用因子?基因表达调控的分子基础是什么?

答:反式作用因子(trans-acting facter):是一些蛋白质因子,它对结构基因的表达起调控作用。编码反式作用因子的基因位于远离结构基因的同一条DNA 链上,也可在另一条DNA链上。

蛋白质-DNA以及蛋白质-蛋白质的相互作用是基因表达调控的分子基础。

7、基因表达调控呈现在哪些层次?其中,最重要的调控位点是什么?

答、基因表达体现在基因、转录及翻译,在这些层次上均存在基因表达调控的机制,因此,调控表现为多层次和复杂性。

1. 基因调控(量和结构的调控)

(1) 基因拷贝数多,表达产物量也多。某种特定细胞能选择性的扩增某个基因,于是,该基因相应的蛋白质呈现高表达。

(2) 基因DNA甲基化,DNA重排等均可在基因信息水平上影响基因表达,以适应机能需要。

2. 转录调控

(1) 转录过程多环节的调节

(2) 真核生物转录得的mRNA要进行加工修饰,如mRNA的选择性剪接, mRNA 编辑等,是基因表达调控的重要位点。

(3) 成熟 mRNA从细胞核进入细胞液的调控。

(4) 非编码RNA(如miRNA 即微小RNA,micro-RNA )在转录水平上对基因表达调控。

3. 翻译调控

(1) 蛋白质合成过程的调控:翻译的起始,肽链合成延长是常见的调控位点。

(2) 翻译后加工修饰的调节:调节改变蛋白质结构(如水解肽段、磷酸化、羟基化等),从而调节蛋白质的功能。

上述多层次复杂调控中,转录水平,尤其是转录起始水平的调节是基因表达最重要的调控点。

8、原核基因的结构特点有哪些?

答:1. 基因组中很少有重复序列。

2. 结构基因连续排列,多为单拷贝基因,但编码 rRNA的基因仍然是多拷贝基因。

3. 结构基因在基因组中所占比列较大,约50%,远远大于真核基因组。

4. 原核基因组中的结构基因,多数是以操纵子为单位排列。操纵子是原核基因转录调控的基本单位

5. 原核基因可边转录边翻译。能在同一空间内完成,时间上差异不大。

9、原核基因转录调控的基本单位是什么?操纵子结构有哪些?分别简述之。答:操纵子(operon)是原核基因转录调控的基本单位

操纵子结构包括:结构基因和调控序列

1. 结构基因:由几种功能相关蛋白质的结构基因串联排列而成,常称之为编码区。这些结构基因共同使用一个启动子及一个转录终止信号。

2. 调控序列:包括启动子、操纵元件及调节基因(稍远离结构基因)

10、调节基因表达哪些蛋白质?这些蛋白质各有何作用?

答:调节基因(I):位于结构基因上游稍远处,它编码三类蛋白质:特异因子、阻遏蛋白、激活蛋白

①特异因子:它决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的识别能力。

②阻遏蛋白:能特异识别结合操纵元件(序列),抑制转录过程(负性调节)

③激活蛋白:能与启动子上游邻近的DNA序列结合,从而提高RNA聚合酶与启动子的结合能力。增强转录活性。这种效应称之为正性调控(positive regulation)。如分解代谢物基因激活蛋白(CAP, Catabolite gene activator protein)就是典型的激活蛋白

11、乳糖操纵子结构包括哪些?分别试述之。

答:乳糖操纵子(Lac operen)包括结构基因及调控序列

1. 结构基因:乳糖操纵子结构基因含有编码与乳糖代谢有关的三种酶的结构基因,即:Z基因、Y基因及A基因。

Z基因:编码的酶是β-半乳糖苷酶

Y基因:编码的酶是通透酶

A基因:编码的酶是乙酰基转移酶

2. 调控序列:包括

(1) 启动子(P)

(2) 操纵序列(元件)(O)

(3) 调节基因(I):I 基因表达产物阻遏蛋白与O序列结合,于是,RNA聚合酶不能滑向结构基因,操纵子不能转录而处于关闭状态。

(4) CAP结合位点:位于启动子上游,CAP结合该部位后,能增强转录过程。

12、细胞周围环境中有乳糖时及无乳糖时,乳糖操纵子表达是如何调节的?答:1. 细胞周围环境中不存在乳糖时:I 基因表达产物阻遏蛋白与O序列结合,

阻碍RNA聚合酶与启动子结合及滑动,于是,转录终止,与乳糖代谢有关的三种酶基因不表达。

2. 周围环境有乳糖时:乳糖代谢产物半乳糖,能与阻遏蛋白结合,于是阻遏蛋白分子构象改变,随之与O序列分离,结果,RNA聚合酶能与P序列结合,并滑向结构基因,转录开放,表达出与乳糖代谢有关的三种酶,对乳糖进行利用代谢。

13、真核基因有哪些特点?

答:(一)真核基因组远大于原核基因组

(二)真核哺乳类基因组中,编码蛋白质及功能RNA(rRNA、tRNA等)的序列只占总基因组的10%,其余90%基因结构序列中,包含有大量重复序列,功能至今还不十分清楚。

(三)真核生物编码蛋白质的基因是不连续的,由一些内含子间隔,故称为断裂基因

(四)真核生物一个结构基因只转录生成一条mRNA(单顺反子),它包含一种蛋白质的编码信息。即使蛋白质四级结构中的不同亚基,都是由不同的基因表达。(原核结构基因转录生成的一条mRNA ,称多顺反子,它包含了几种功能相关蛋白质的编码信息)

(五)真核基因在细胞核内与多种蛋白质结合构成染色质,染色质的结构状况也直接影响着基因表达。

(六)真核生物基因信息不仅存在核DNA上,还存在线粒体DNA(mtDNA)上。

14、染色质如何参与基因表达调控?

答:(一)染色质结构致密,不易转录,染色质结构松弛,容易转录。在缺乏核小体结构的“裸露”DNA链,特别容易转录,称之为转录超敏位点(hypersensitire site)

(二)组蛋白修饰调节

1. 乙酰化修饰:组蛋白(主要是H3、H4)乙酰化修饰,使染色质由紧密变得松弛,有利于转录。

2. 甲基化修饰:组蛋白(主要是H3、H4)甲基化,使组蛋白与DNA亲和力增加,染色质变得紧密,不易转录。反之,去甲基化,则有利于转录

3. 磷酸化修饰:组蛋白磷酸化修饰能激活基因转录过程。

15、什么是反式作用蛋白调控?

答:反式作用蛋白特异地结合在相应的顺式作用元件,通过DNA-蛋白质相互作用调节基因表达的强弱,称反式调节作用,包括反式激活作用及反式抑制作用。编码反式作用蛋白的基因位于远离被调控基因的同一条DNA链上或位于另一条DNA链上。反式作用蛋白调控是真核基因表达调控最基本最主要的方式。

16、什么是顺式作用蛋白调控?

答:基因表达的某些蛋白产物,能特异识别结合这个基因自身的顺式作用元件(调控序列),从而调节该基因的表达,称之为顺式调节作用。这个具调节作用的蛋白质称为顺式作用蛋白

17、什么是通用转录因子?什么是特异转录因子?

答:通用转录因子(general transcription factor):这类蛋白质因子帮助RNApol与启动子结合,并起始转录过程,它们的作用对所有基因的转录都是必需的。它们的存在没有组织特异性,因此,对基因表达的时间特异性及空间特异性并不重要。如TF ⅡD、TF ⅡH等。

特异转录因子(special transcriprion factor):这类转录因子是个别基因转录所必需的,它决定该基因表达的时间特异性及空间特异性。这类转录因子有的起转录激活作用,有的起转录抑制作用,分别称为转录激活因子及转录抑制因子。转录激活因子常常是一些增强子结合蛋白。转录抑制因子多数是沉默子结合蛋白。

18、转录因子的DNA结合结构域有哪些?简述之。

答:(1) 锌指模体结构(p372):是一种蛋白质空间结构,外形似手指。它含有23个AA残基,形成一个α-螺旋及两个反向平行β折叠。α-螺旋上有二个组氨酸残基。每个β-折叠上各有一个半胱氨酸残基。这四个氨基酸残基这四个AA 残基通过配位键与锌离子相连,就形成了外形似指的结构。它插入DNA双螺旋大沟,从而实现转录因子与DNA的结合

(2) 碱性螺旋-环-螺旋模体结构(bHLH ):它至少含有二个α-螺旋及一小段短肽形成的环所组成,其中一个α-螺旋富含碱性氨基酸而显碱性,容易与带负电的DNA结合。

(3) 碱性亮氨酸拉链(bZIP)模体结构:在其肽链C-末端的AA序列中,每隔六个AA残基出现一个亮氨酸残基(疏水性),这段肽形成α-螺旋时,亮氨酸有规律的出现在α-螺旋的一侧。二个这种结构通过亮氨酸之间的疏水作用结合成的二聚体,外形如同拉链。这个二聚体的N-末端富含碱性氨基酸,而显正电,容易与带负电的DNA结合。

19、mRNA稳定性受哪些因素的影响?

答:1. mRNA 5‘端帽结构对mRNA稳定性的影响

mRNA 5‘端帽结构能增加mRNA稳定性,促进转录,其原因是:

(1) 帽结构可对抗细胞内 5‘-核酸外切酶对mRNA 的降解作用

(2) 帽结构与帽结合蛋白结合,提高翻译效率

(3)帽结构促进mRNA从细胞核进入细胞质,便于起模板作用

2. mRNA 3‘端 polyA尾对mRNA 稳定性的影响:

尾结构增加mRNA 稳定性,促进转录,其原因是:

(1) polyA尾结构能防止3‘-核酸外切酶对mRNA的降解

(2) polyA尾结构参与翻译的起始过程

(3) 促进mRNA从细胞核转入细胞质

(4) mRNA 3‘ 端常形成发夹式结构,能防止核酸酶攻击(水解)

(5) mRNA 3‘端若是富含AU序列(ARE,AU –rich sequence), 能促进使核酸酶切除 polyA, 使mRNA降解,因此,3‘端含有ARE 区的mRNA通常都不稳定。

20、非编码小分子RNA主要有哪些?它们的作用是什么?

答:有siRNA (干扰小RNA ,small interfering RNA)、mi RNA (微小RNA,micro RNA)、核酶、snRNA (细胞核小分子 RNA)等;它们都能抑制 mRNA,产生转录后基因沉默。

21、eIF—2α磷酸化对翻译有何影响?举例说明之。eIF—4E磷酸化对翻译有何影响?

答:1. eIF-2α磷酸化可抑制翻译的起始,抑制翻译起始复合物的形成。如干扰素的作用机理是 dsRNA可激活蛋白激酶,进而促使eIF-2α磷酸化,从而抑制蛋白质合成的起始;又如血红素能促进珠蛋白合成是由于它能抑制蛋白质激活酶活性,使eIF-2 α磷酸化水平降低。

2. eIF-4E 及 eIF-4E结合蛋白的磷酸化能激活翻译的起始,促进翻译起始复

合物的形成,增强翻译过程。如生长因子能增加eIF-4E磷酸化,于是翻译加快,促进细胞生长

22、举例说明RNA结合蛋白对翻译过程的调节?

答:RNA结合蛋白(RBP,RNA birding protein)能与 RNA 特异序列结合,从而参与调节翻译过程。如铁反应元件结合蛋白(IRE-BP)(IRE: Iron response element,铁反应元件)与mRNA结合后,能促进ALA合成酶的合成等。

23、miRNA对基因表达有何影响?miRNA的特点有哪些?

答:miRNA(micro-RNA,微小RNA)属于小分子非编码 RNA,长度约20个碱基,它与一些蛋白质共同组成 RNA诱导沉默复合体 RISC(RNA-induced silencing complex),它能与mRNA结合,从而抑制 mRNA的翻译功能。

miRNA的特点:

(1) 长度为20-25个碱基。

(2) 在不同生物中普遍存在,昆虫、家鼠、人类乃至植物中均含有。

(3) 同一种类生物体内,其序列结构具有一定的保守性,但动植物之间其序列结构不存在一致性。

(4) miRNA 的表达具有明显时间特异性及空间特异性。

(5) miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇形式存在于非编码区,它具有高度多样性。

24、siRNA 对基因表达有何影响?什么是RNA

i

答:siRNA:干扰小RNA是由细胞内的一类双链RNA(dsRNA, double-stranded RNA),在特定条件下,由相应酶的酶切作用,产生了特殊序列的小片段dsRNA,长度约21-23碱基,称之为siRNA。这种双链 siRNA参与组成RISC,并能与特异的靶 mRNA互扑结合,导致mRNA降解,阻断翻译过程。这种由 siRNA介导的抑制基因表达的作用,称之为RNA干扰(RNAi,RNA inlerference),它被广泛用于基因功能研究及基因治疗。

第二十章常用分子生物学技术的原理及应用

1、什么是核酸分子杂交?

答:核酸分子杂交:根据核酸单链片段之间碱基互补而相结合的原理,用一已知碱基顺序的DNA或RNA单链片段作为探针来检测未知待测DNA或RNA中的核苷酸顺序。若对探针进行标记,根据有无标记信号而确定有无杂交体存在。又根据探针的碱基顺序,按碱基配对规则就可以测定待测DNA或RNA的碱基顺序。

2、什么是核酸探针?核酸探针的来源有哪些?探针的标记方法有哪些?

答:(1)核酸探针:核酸探针是一已知碱基顺序的DNA或 RNA单链片段,它能与待测 DNA或RNA 按碱基配对规则进行杂交反应。为了便于观察是否发生杂交反应以及杂交反应的位置及强弱,必须对探针进行标记,从而确定待测核酸(基因)是否存在,进而确定待测核酸的碱基顺序。

(2) 核酸探针的来源

①人工合成:用核酸合成仪按预定目标合成一已知碱基顺序的寡核苷酸片段,常用的是DNA片段。

②从基因组获得:用 PCR法扩增基因组中的某个基因片段。

③ cDNA探针:从真核细胞液中提取mRNA,经逆转录得到CDNA, 用cDNA全长或其部分片段作为探针。

④ RNA探针:由于RNA不太稳定,常较少用。

(3) 探针标记

①放射性核素标记:用放射性同位素标记探针,检测标记信号,采用放射性自显影法。

②荧光染料标记:用荧光染料物质(如溴乙锭等)标记探针,检测标记信号:能直接看到荧光或采用特殊仪器收集荧光信号信息(如基因芯片用激光共聚集扫描收集荧光信号)。

③生物素标记探针:用生物素标记探针。检测标记信号:生物素分子上连接有特定的酶,加入相应底物后,通过特定酶催化反应过程,产生具有一定有色的物质。

3、什么是Southern印迹?有何应用?简述Southern blotting 的基本过程原理?

答:DNA印迹(DNA blotting)也称southern blotting,是 E.Southern 最先发明使用于检测DNA,顾称之。

其具体过程原理是:

(1) 将待测DNA用限制性核酸内切酶酶切水解得到大小不同的DNA片段。

(2) 将这些片段进行琼脂糖凝胶电泳,大小不同DNA片段停留在凝胶板上的不同位置形成不同的区带。

(3) 将含不同DNA片段的凝胶板放到DNA变性溶液(如0.5mol/L NaOH等)中进行变性处理,使双DNA成为单链DNA

(4) 将凝胶板上的变性DNA转移到硝酸纤维膜(NC膜,Nitrocellulose)上:用多量吸水纸吸附的毛细管作用,使凝胶板上DNA转移至NC膜上,由于NC 膜具有很强的吸附DNA的作用,一旦胶板上DNA转移到NC膜上时,就能牢固的吸附在膜上,并保持原来位置不发生变化。

(5) 将转移后的NC膜经80℃真空加热或紫外交联仪处理,DNA就能非常牢固的固定在NC膜上,便于进行杂交。

(6) 杂交反应:将标记的探针与NC膜进行杂交,68℃杂交12小时。

(7)杂交信息监测:放射自显影或荧光信号监测确定有无杂交体、杂交体的位置及强弱。

应用:根据探针的碱基顺序确定目的基因的碱基顺序,对相关基因进行定性分析,还能进行定量析,以及对重组质粒进行分析等。

4、什么是Northern印迹?有何应用?Northern印迹与Southern印迹有何异同?

答:RNA印迹(RNA blotting)也称Northern Blotting,其基本过程及原理与Southern blotting 相同,只是监测对象由 DNA换成 RNA。由于被检测RNA分子较小,常无需限制性内切酶来酶切。电泳RNA转移至NC膜上以及杂交信息的检测,都与Southern blotting 相同。由于RNA极不稳定,易受RNA酶降解,因此实验过程中要加入RNA酶抑制剂DEPC(焦磷酸二乙酯,diethlpyrocarbonate)

应用:主要用于RNA定量分析

(1) 检测组织细胞中某一已知的特异 mRNA的表达水平

(2) 比较不同组织细胞中同一基因( mRNA )的表达情况

5、什么是Western印迹?有何应用?Western印迹的基本过程原理是什么?答:蛋白质印迹常称为Western blotting(与Southern blotting, Northern blotting 相对应)。由于检测蛋白质不是用探针,而是用该蛋白质特异的相应抗

体。因此,也称免疫印迹(immoublotting)。

1. 实验原理:

(1)将混合组分蛋白质通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)将各组分逐一分开停留在凝胶的不同区带

(2)通过转移电泳方法(与DNA,RNA转移方法不同)将凝胶板上的各组分蛋白质转移至NC膜上。

(3)用被检蛋白质相应的特异性抗体(称第一抗体)与NC膜上的各组分蛋白质进行免疫反应。于是,特异性抗体就与NC膜上相应的特异性蛋白质结合成抗原—抗体复合物。

(4)用与第一抗体相对应的特异性第二抗体,将它进行碱性磷酸酶标记或辣根过氧化物酶标记或放射性核素标记。将这种标记的第二抗体与第一抗体—抗原复合物反应。于是标记了的第二抗体就与第一抗体进行特异性的结合。形成了三种物质的三元复合物。

(5)印迹信号的检测:

①显色检测:加入相应的底物,在碱性磷酸酶或辣根过氧化物酶的作用下,使底物反应产生具有一定颜色的物质。

②放射性自显影检测:用于放射性核素标记信号的检测。

2.应用:

(1)蛋白质特别是微量蛋白质的定性检测:一复合物组分蛋白质中含有微量的目的蛋白质时,可用Western blotting 进行定性检测。

(2)特异蛋白质的半定量分析:特异蛋白质经蛋白质印迹质显色后,与标准量蛋白质比较,经扫描方法可进行半定量测定。

6、什么是斑点印迹(DNA点杂交)?什么是细胞原位杂交?

答:斑点印迹(dot blotting):将待测DNA或RNA,不需经电泳分离直接点样在NC膜使之呈点状。再用标记的已知碱基顺序的探针与之杂交。如出现阳性杂交体,根据探针的碱基顺序,按碱基配对规则就可确定待测DNA或RNA的存在以及它们的含量。

细胞原位杂交(ISH,in situ hybridigation):用组织切片或细胞涂片或细胞印片,对其进行一定处理,使细胞膜通透性增加,用标记的探针与之杂交,在细胞DNA原位置处形成杂交体。常用于肿瘤的基因诊断。

7、什么是PCR?基本原理是什么?

答:PCR (polymerase chain reaction) 称聚合酶链反应,是由美国生化学Mullis 于1983年创建的方法。使一个基因片段在试管内经 2-3小时反应后,其拷贝数可增加至百万倍以上,不需要经复杂的分子克隆技术就可得到基因片段的大量拷贝,使得过去很多不能进行的分子生物学实验得以顺利进行。

PCR的基本原理

利用DNA半保留复制的原理结合体外DNA在不同温度下变性、复性的原理建立了高温变性、低温复性、适温(称延伸温度)下合成链延伸的三步连续反

应的不断循环:

1,高温变性:94℃左右时,双链DNA中两条单链之间氢键断裂,解开成两条单链,便于起模板作用,但又不影响3’,5’-磷酸二酯键的稳定性。此温度时,单链DNA引物自身间的聚合也完全解开,引物便于充分发挥作用。

2. 低温复性,便于DNA单链引物与单链模板DNA之间的结合:在55℃左右时,一对(两条)小DNA单链引物中,一条引物与一条模板链3‘端互补结合。另一

条引物与另一条模板链两条3‘端互补结合。

3. 适温下DNA链合成延伸:在72℃左右时,在耐热DNApol( Taq DNApol )催化下,以四种dNTP为原料,从引物3’-OH上开始延长合成DNA

上述三步连续反应组成一轮(个)循环,上一轮循环的产物又可作为下一轮循环的模板。三步连续反应不断循环,经过 25-30 轮循环后,扩增基因片段的拷贝数可达到百万倍以上。扩增的DNA片段长度基本是两条引物 5’端之间的 DAN 片段。

8、PCR引物应具备哪些条件?

答:1、PCR引物为一对(两条)DNA单链:其中一条引物与模板双链DNA中的一条模板单链的3’端相应部位碱基互补。另一条引物与另一条模板单链的3’端互补结合。

2、引物长度:约15-20个核苷酸。

3、引物与模板DNA非扩增区不应该存在碱基互补,否则,将产生一些非特异性的扩增产物。

4、引物的 3’端碱基,一定要与模板互补,否则将不产生延伸效应。

5、引物的 5’端碱基与模板的互补要求不十分严格,甚至可游离十几个碱基而不影响 PCR 扩增反应。

6、PCR扩增片段长度:复性时两条引物 5’端之间的DNA片段。

9、PCR的主要用途有哪些?试述之。

答:(一)获得目的基因,用于目的基因的克隆

根据目的基因两端的碱基顺序,设计合成一对引物从基因组DNA 或cDNA中进行 PCR扩增,获得目的基因片段。

(二)体外基因定点突变

根据对突变的要求(点突变、缺失突变等)设计合成相应的突变引物,然后进行分段PCR扩增,最后将分段扩增产物再融合扩增。于是定点突变(引物)就嵌入到基因组中。

(三)对微量DNA及RNA进行分析

在PCR未出现之前,由于微量DNA信号太弱,不易进行分析。PCR具有高度敏碱性,微量DNA(哪怕是一滴血或一根头发中的一个DNA分子)经PCR 扩增后可得到基因的大量拷贝,便于进行定性及定量分析。这在基因诊断、法医中犯罪对象认定及亲子鉴定等方面,都有广泛的应用前景。

(四)DNA序列测定

从基因组DNA经PCR扩增得相应的目的DNA片段后,通过DNA自动测序仪或手工操作法进行DNA直接测序。也可用核酸杂交等方法进行间接测序。(五)基因点突变分析

1,引物特异性PCR

2,PCR-SSCP(单股链构象多态性)

3,等位基因特异性寡核苷酸探针分析(PCR-ASO)

4,基因芯片技术

10、什么是引物特异性PCR?什么是PCR—ASO?

答:(1)、引物特异性PCR:从基因组DNA经PCR扩增得到目的基因,针对目的基因突变点的碱基性质设计合成 3‘端与之互补的引物,又进行PCR扩增,于是,突变阳性的基因有扩增产物,突变阴性的基因,没有扩增产物,称之为引物特异性PCR。等位基因特异性寡核苷酸探针分析(PCR-ASO):

(2)、PCR 扩增突变基因,合成针对突变点的探针,将它与扩增产物杂交,杂交阳性说明有相应的基因突变存在。

11、什么是RT—PCR?什么是原位PCR?

答:(一)RT—PCR(逆转录PCR)

RT—PCR(reverse transcription PCR)是将 RNA 逆转录反应与 PCR 反应联合应用的一种技术。首先,以RNA为模板,经逆转录得到cDNA,再以cDNA 为模板,经 PCR 扩增目的基因。目前,RT—PCR是真核细胞mRNA进行定性及半定量分析的有效方法。

(二)原位PCR

原位PCR(in situ PCR)是在组织切片或细胞涂片的细胞内进行PCR。对扩增产物用特异性探针与之进行原位核酸杂交,从而检测出待测DNA或RNA 的存在以及存在的部位。虽然这种方法的灵敏度不高,但它是目的基因定位的一个最佳方法。

12、非探针类实时荧光定量PCR的基本原理是什么?

答:原理:在常规PCR时,加入特殊的荧光染料SYBR Green,这种染料能与双链DNA的小沟区域结合。当这种染料未与DNA结合处于游离状态时,荧光信号强度极低。一旦它与双链DNA通过小沟区域结合后,荧光信号大大增强,约为游离时的1000倍。PCR扩增产物双链DNA越多,荧光信号就越强,下一轮循环变性时,双链DNA能形成单链,荧光近消失,待这一轮循环结束,产生双链DNA时,又出现大量荧光。这样,实时记录了荧光量即DNA量。

13、探针类实时荧光定量PCR有哪三种?试述TaqMan探针法的基本原理。

答:根据使用探针不同又分为:TagMan探针法,分子信标探针法及荧光共振能量转移探针法。

TaqMan探针法基本原理:

①在常规PCR反应体系中,加入一条能与模板DNA特异结合的TagMan探针,这个探针的5`端标记有荧光报告基团R(reporter, R),3`端标记有荧光淬灭基团Q(quencher,Q)。

②当探针上报告基团R及淬灭基团Q同时存在时,无荧光信号释放。当R基团与Q基团分离时,R基团便能产生荧光信号。

③PCR扩增时,DNA链合必延长,当遇到与模板DNA结合的探针时,Taq DNApol 发挥5’ 3’核酸外切酶活性,将探针5‘端的R基团水解下来,产生荧光。由荧光检测系统收集。探针余下部分,继续由Taq DNApol 水解切除。PCR扩增继续向前,直至此循环结束。在下一轮循环,产生上述同样过程,收集荧光信号。

④这样,TagMan 探针就在每一轮PCR扩增时,就实时测定PCR产物的量(荧光量)。

14、什么是基因组DNA文库?什么是cDNA文库?

答:从细胞中提取总基因组DNA,用相应的限制性核酸内切酶酶切,得到大小不同的许多各种基因片段,将这些基因片段分别与相应的基因载体(如噬菌体载体)连接重组。于是形成各种重组体,将所有这些重组体转导入合适的受体细胞中(如大肠杆菌),对受体细胞进行培养扩增,从而获得含有某种生物体全部基因片段的重组DNA克隆群体,它可以涵盖该种生物基因组的全部基因信箱,称之为基因组DNA文库。

从细胞(液)中提取mDNA,通过转录得到相应的各种cDNA 。然后将这些cDNA 分别与相应的载体(质粒载体或噬菌体载体)连接,得到各种重组cDNA。将所

有这些重组cDNA转录入合适的受体细胞内进行克隆培养,从而获得多克隆cDNA 片段的混合体。它包含了一种组织细胞中全部mDNA信息。称之为cDNA文库。15、什么是基因芯片?什么是蛋白质芯片?

答:一、基因芯片(gene chip)技术是以反向点杂交为基础而建立的一种高效高通量的自动化分析技术。其基本原理是:

针对各种基因突变类型合成各种探针以及正常探针,但不对它们进行标记。通过自动化微点样技术将这些未标记的探针依次排列布阵在固相支持载体玻片或尼龙膜上。将待测样品DNA(常来自 PCR)进行荧光标记,与固定在固相支持载体上的各种探针进行微杂交,荧光检测系统对芯片进行扫描收集荧光信号(荧光共聚焦扫描),经计算机软件进行比较分析处理,就可得出检测结果。由于探针布阵密集,1cm2 内可布阵数万个基因,同一时间的一次检测可分析大量基因,故称基因芯片。

二、蛋白质芯片

将针对各种不同蛋白质的相应抗体蛋白作为探针,将这些各种蛋白探针用微点样技术布阵在固相支持载体尼龙膜等上面,形成蛋白质芯片。将待测蛋白质进行荧光标记并与芯片上的各种蛋白质探针进行结合反应,于是特异的蛋白质与它特异的抗体(蛋白探针)之间产生特异的抗原—抗体亲和反应而结合。此时芯片上就可产生特定的荧光信号,通过激光扫描收集荧光信号,再经计算机软件处理就可得出检测结果。

第二十一章 DNA重组及DNA重组技术

1、什么是基因克隆?

答:基因克隆:在体外将目的基因与载体DNA连接起来形成重组DNA(基因重组),然后采用适当的物理、化学及生物学方法将重组DNA导入合适的受体细胞内,通过对阳性受体细胞进行克隆培养,于是,目的基因在受体细胞内不断地复制得到大量基因拷贝,并转录和翻译出相应的目的蛋白质,这一过程称基因克隆及克隆基因的表达。

2、限制性核酸内切酶(Ⅱ型)的作用特点有哪些?

答:(1)RE作用于DNA分子内部,使两条单链水解切断,分别产生5’-P端及3’-OH端。

(2)RE的识别酶切部位,具有特殊的碱基顺序,通常为4-6个碱基的回文结构(Palindrome),也称反向重复序列。如

EcorⅠ的识别顺序为:

5’—G A A T T C—3’

3’—C T T A A G—5’

(3)切割方式:

在识别部位,切割DNA双链,产生两种不同的末端:

①粘性末端(粘端):在识别部位对称的不平齐切开DNA双链,产生单链突出的互补粘性末端:

a,若从5’端切割,产生5’端突出的粘性末端,如 BamHⅠ

5‘—GGATCC—3’

3’—CCTAGG—5’

b,若从3’端切割,产生3’端突出的粘性末端。如PstⅠ

5‘—CTGCAG—3’

3’—GACGTC—5’

②平头末端(钝性末端):在识别的碱基部位,对称地平齐切开DNA双链。如Sma Ⅰ

5‘—CCCGGG—3’

3’—GGGCCC—5’

3、什么是同尾酶?什么是同裂酶?

答:有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同,但切割DNA后,产生相同的粘性末端,这些酶彼此互称为同尾酶(isocaudarner)。所产生的相同的粘性末端称为配伍末端。

来源不同的限制性内切酶酶,但能识别和切割同一序列,这些酶称同裂酶或异源同工酶。

4、什么是基因载体?

答:基因载体:外援目的基因一般很难自由进入受体细胞内,即使能进入,也很难在受体细胞内进行复制和表达。为此,就要寻找一种特殊结构的DNA分子,它既能将外源目的基因带入受体细胞内,还能引导目的基因在受体细胞内进行复制和表达,称此特殊的DNA分子为基因载体,简称载体(vector)。根据载体功能不同又分为克隆载体(cloning vector)及表达载体(expression)。

5、什么是克隆载体?它具有哪些基本特点?

答:克隆载体是用来在宿主细胞中获得目的基

因的大量拷贝。

克隆载体应具备的基本特点

(1)具有复制起始点:它能使载体在宿主细胞内进行自主复制,同时能使带入的外源目的DNA片段进行同步复制扩增。

(2)含有可供筛选用的选择标志(selection marker)常称遗传标志,便于对阳性转化细胞进行筛选。重组DNA转化受体细胞时,并非每个细胞都转化成功,对转化成功的细胞进行筛选,就依赖这些选择标志。

(3)含有一个或多个限制性内切酶的单一酶切位点,便于目的基因插入。若载体中某一段特异核苷酸序列,含有多种限制性内切酶(RE)的单一酶切位点,称这段序列为多克隆位点(MCS,multiple cloning sites)。

6、什么是表达载体?什么是原核表达载体?它的基本特点是什么?

答:表达载体是用来在宿主细胞中表达外源目的基因。根据表达宿主细胞不同,又分为原核表达载体(prokaryotic expression vector)及真核表达载体(eukaryotic expression vector)。

原核表达载体是用于在原核细胞中表达外源目的基因。它是由克隆载体发展而来。除了具有克隆基因载体的一些特点而外,还需具有调控外源目的基因进行转录和翻译的一些调控序列、转录终止序列等。

7、什么是真核表达载体?它具有哪些特点?

答:真核表达载体

这类载体用于在真核细胞中表达外源目的基因,它也是由克隆载体发展而来,除了具有克隆载体的特点外,还应具有如下的特点:

①它应具有真核表达的相应调控元件,包括增强子、启动子、转录终止信号、polyA 加尾信号等

②具有真核细胞复制起始序列(富含AT序列)

③用于真核细胞阳性克隆筛选的筛选标志,常是药物抗性基因,如TryⅠ基

因等。

真核表达载体根据宿主细胞不同,又分为:酵母表达载体、昆虫表达载体、哺乳动物细胞表达载体等。

8、重组DNA技术包括哪些基本过程?如何获得目的基因?

答:一个完整的重组DNA过程包括五大步骤,简称为:

分、选、接、转、筛

(一)目的基因的分离获得—分

1、人工化学合成法:用DNA自动合成仪合成,主要用于小片段DNA合成,若基因片段太长,先分段合成后再连接成长片段基因。

2、从基因文库中获得:从基因组文库及cDNA文库中,采用核酸杂交等方法获取目的基因。

3、PCR法:是目前最常用的方法,根据目的基因两端的碱基顺序合成一对引物,经PCR扩增获得目的基因。

4、其它方法:如酵母杂交法系统克隆得与蛋白质特异相互作用的基因等。

9、如何选择基因载体?

答:载体的选择与构建—选

DNA克隆目的主要有二个:

①获得目的DNA片段的大量拷贝

②获得目的DNA片段的表达产物蛋白质。

针对目的①应选用克隆载体。针对目的②

应选用表达载体

此外,还要根据目的DNA片段大小,受体细胞的种类、来源等对载体进行选择。有的克隆过程要求载体上有多克隆位点(MCS)

10、目的DNA与基因载体的连接方法有哪些?试述之

答:1、粘端连接法(粘性末端链接法)

(1)单一相同粘端链接法:用同一种限制性核酸内切酶(RE)切割目的DNA 及载体DNA,产生完全相同的单链互补粘性末端,然后由连接酶催化将目的DNA 与载体DNA连接起来。

(2)不同粘端连接法:用两种不同的RE酶切目的DNA及载体DNA。结果,目的DNA及载体DNA的两端就可产生两个不同的粘端,于是目的DNA就能定向的插入载体中。这种使目的DNA按特定方向插入载体的克隆方法。称之为定向克隆(directed cloning).

(3)其它粘端连接法

①人工接头法:人工合成含有某种RE酶切位点的双链寡核苷酸称之为接头(adaptor),然后将此接头与目的DNA连接起来。用同一种RE酶切带接头的目的DNA及载体DNA,产生单一相同粘端,再由连接酶催化将二者连接。

②同聚物尾法:在末端转移酶催化下,将一种核苷酸(如dc)逐一连接在目的DNA的3’端,形成同聚物尾。用同样方法将另一互补核苷酸(如dG)逐一连接在载体DNA的3’端,形成互补的同聚物尾,于是粘端连接法将二者连接起来。

③ PCR法:针对目的DNA两端设计合成一对特异性引物,在每条引物的5’端分别连接上不同的RE的酶切位点。当用这种引物以目的DNA为模板进行PCR扩增时,得到的扩增物目的DNA的两端就分别含有不同RE的酶切位点。用这两种不同的RE酶切目的DNA及载体DNA,于是,目的DNA就能定向插入到载体DNA中。

2、平端连接法

目的DNA及载体DNA两端均为平端时,由DNA连接酶催化将二者连接起来3、粘—平末端连接法

目的DNA两端与载体DNA两端连接时,其中的一端为粘端连接,另一端为平端连接,称粘—平末端连接法。

11、什么是感受态态细胞?重组DNA转入宿主细胞的方法有哪些?

答:感受态细胞:用化学物理方法处理宿主细胞,使之成为接受外源DNA的最佳状态,称之为感受态细胞。

重组DNA转入宿主细胞的方法有:

1、转化:重组质粒转入大肠杆菌称转化。重组质粒直接导入酵母细胞也称转化。使用方法有氯化钙化学诱导法,电穿孔法等。

2、转染:外源DNA直接导入真核细胞(酵母细胞除外)的过程称转染。使用方法有磷酸钙共沉淀法、脂质体融合法、显微注射法、电穿孔法等。

3、感染:以噬菌体或病毒为载体构建重组DNA,再包装成病毒颗粒,通过感染的方式将重组DNA转入细菌体内或哺乳动物细胞。

12、借助载体上遗传标志进行筛选阳性重组细胞的方法有哪些?试述之?

答:(1)利用抗生素抗性标志筛选:如用质粒作为载体构建重组体,质粒上有AmpR(抗氨苄青霉素基因),当这种重组DNA(体)导入细胞后,这种细胞对Amp 就有抵抗性,在含有Amp 的培养基上就能生长。而导入不成功的细胞,对Amp 没有抵抗性,在含有Amp 的培养基上就不能生长。

(2)利用基因插入失活法筛选:质粒PBR322中含有AmpR 及 TetR(抗四环素基因)。在TetR中,含有限制性内切酶 BamHI 的酶切位点,当用这个RE酶切 PBR322 及目的基因,使目的基因插入到 TetR中,于是TetR 失活。结果,重组体转化成功的细胞在含有Amp的培养基上能生长,而在含有Tet的培养基上则不能生长。(3)利用基因插入表达法进行筛选:质粒PTR262构建重组时,PTR262中含有CI基因,其表达的阻遏蛋白能抑制TetR的表达。CI基因中有RE酶切位点,当插入目的基因构建重组体质,CI基因失活,不能表达出阻遏蛋白。于是TetR去阻遏, TetR表达。结果,转化成功的细胞,在含有Tet的培养基上就能生长。(4)利用标志补救筛选

标志补救(marker rescue)是指当载体上的标志基因在宿主细胞中表达时,其表达产物能互补宿主细胞的相应缺陷,从而使阳性重组细胞能再相应的培养基中存活。

(5)利用噬菌体的包装特性进行筛选

噬菌载体与目的外源DNA重组时,其总长度应为噬菌体野生型长度的75%—105%时,才能包装成有活性的噬菌体颗粒,于是在培养基上呈现出清晰的噬菌体斑。不含外源目的DNA的噬菌体载体,由于长度太少,不能包装成有活性的噬菌体颗粒,培养基上就看不见噬菌斑。

13、序列特异性筛选阳性重组细胞的方法有哪些?试述之?

答:(1)RE酶切法:从克隆细胞中提取重组DNA,经合适的RE酶切得到大少不同片段,经琼脂糖电泳分离各片段,根据各片段位置不同而比较大小(bp)与标准样比较即可做出筛选。

(2)PCR法:从重组细胞中提取DNA,用特异性引物扩增目的DNA片段,经电泳分离,并与标准目的DNA比较,即可做出筛选。

(3)核酸杂交法:常用的是菌落或噬菌斑原位杂交,将克隆的菌落或噬菌斑印压至硝酸纤维膜(NC膜)上,然后将细菌裂解(酶裂解)释放出DNA,并吸附固

定在NC膜上,将标记的核酸探针与之杂交,通过有无杂交信号(放射自显

影、化学发光等)而确定有无阳性杂交体,进而

确定有无目的DNA存在。

(4)DNA测序法:将分离的重组DNA进行DNA自动测序,与标准序列比较,能准确的鉴定目的DNA。

14、什么是亲和筛选法?

答:亲和筛选法:重组DNA表达出相应的蛋白质,它是抗原或抗体;配体或受体。将这种蛋白质吸附固定在NC膜上,将标记的抗原或抗体;受体或配体作为探针与被探测的蛋白质进行抗原—抗体,配体—受体反应。根据这种蛋白质杂交反应是阳性还是阴性,从而做出检测结果。

15、什么是原核表达体系?大肠杆菌(E.coli)表达载体应具备哪些条件?答:原核表达体系

原核表达体系与目前常用E.coli表达体系,其优点是培养方法简单,整个工艺过程经济方便。

(1)E.coli表达载体应具备下列条件:

①含有可供筛选用的选择标志,如Ampr

②具有强启动子:如 Lac启动子或其它的强启动子序列。这样能转录产生大量的mRNA

③含有合适的翻译调控序列:如核糖体结合位点,SD序列等

④含有合适的多克隆位点(MCS),这样保证目的基因按一定的方向与载体进行正确的连接。

16、什么是融合表达体系?有何优点?

答:表达多肽链的C端是克隆目的肽段的DNA编码,N端是原核标签肽的编码序列。这样,表达的蛋白质是由目的蛋白质多肽链及一段原核多肽链组成—称之为融合蛋白。

优点:

a、表达蛋白稳定,不易受细胞内源性蛋白酶的降解。

b、容易分离纯化:根据标签肽的特性,用亲和层析法分离融合蛋白,然后再水解出去标签肽,最后得到目的蛋白质。

17、什么是真核表达体系?真核表达载体具有的基本条件是什么?真核表达载体有何优点?

答:真核表达体系

(1)包括酵母、昆虫、哺乳动物细胞表达体系等

(2)真核表达载体除了与原核表达载体具有相似之处而外,如选择标记、启动子、转录及翻译终止信号。还应有自己特有的序列,如 mRNA polyA 加尾信号等。

(3)优点:真核表达体系的优点是

①即可表达克隆cDNA,还能表达真核基因组DNA

②能对表达的蛋白质进行适当的修饰

③表达蛋白质能恰当地分布在细胞内一定区域并积累。

18、重组DNA技术在医学中有何应用?

答:重组DNA技术在医学中的应用:

一、生物制药:利用重组DNA技术生成有药用价值的蛋白质。如干扰素、胰岛素、乙肝疫苗、单克隆抗体等。

二、定向基因改造,通过转基因或基因打靶,获得具有特殊遗传性状的生命体。

三、进一步阐明疾病发生的分子机制。

四、促进了基因诊断、基因治疗的发展。

第二十三章癌基因、肿瘤抑制基因

1、什么是细胞癌基因?常见的有哪些?

答:细胞癌基因(celluar encogene, c-onc)也称原癌基因是细胞基因组中正常存在的基因,其表达产物作为细胞周期的正调控信号,对细胞正常生长:繁殖、发育和分化起着精确的调控作用。细胞癌基因的表达产物包括生长因子受体:细胞内信号转录分子以及与生长有关的转录调节因子等。

常见的细胞癌基因有: sis, src, ras, erb, myc等。

2、什么是病毒癌基因?它与细胞癌基因比较,有哪些不同?

答:病毒体内的一种基因,当它感染宿主细胞后,能引起宿主细胞癌变,称此种基因为病毒癌基因(v-onc)。病毒癌基因原本不是病毒的,是病毒感染宿主细胞后,经整合、重组、剪切从细胞原癌基因获得的,因此它是细胞癌基因的一个复本。但病毒癌基因与c-onc比较,没有内含子、编码区较短。由于重组获得过程中,发生了一些碱基突变,因此v-onc的致癌性较c-onc要强。

3、什么是癌基因的活化?其活化机制有哪些?试述之

答:细胞癌基因在物理、化学及生物学因素作用下发生突变,于是其表达产物的质和量发生改变,表达方式在时间及空间上发生变化,结果细胞信号调控失常,导致细胞恶性增值而发生癌变。这种由正常的细胞原癌基因转变成具有致癌活性的癌基因的过程,称原癌基因的活化。其活化机制主要有四种

(一)获得强的启动子或增强子

?逆转录过程中强的启动子或增强子,当其感染宿主细胞后,强启动子或增

强子正好整合在宿主细胞原癌基因的附近或内部,于是,原癌基因受强启动子或增强子调控,表达过量,细胞过度增殖而发生癌变。

(二)染色体易位

?染色体易位,使某些原来无活性或低活性原癌基因转位主强启动子或

增强子附近,于是,原癌基因表达增强,导致肿瘤的发生。

(三)基因扩增

?原癌基因由于某些因素的作用,使其复制加速,基因扩增(gene

amplification). 基因拷贝数可增至几十倍乃至上千倍,于是,基因编

码产物表达过量,导致细胞癌变(转化)。

(四)点突变

?在一些物理、化学因素的作用下,导致原癌基因发生点突变,从而使表达的蛋白质结构及功能异常。

?

4、原癌基因的表达产物有哪些?各有何功用?试述之

答:原癌基因的表达产物参与调控细胞的增强分化以及细胞生长的各个环节,这些表达产物有:

(一)细胞外生长因子

细胞外生长因子是细胞外增殖信号,它们作用于细胞膜受体。经信号通路传递,引发细胞增殖相关基因的转录激活,维持细胞的正常生长增殖,当这些因子过度表达时,将致细胞恶性增殖,发生癌变。

(二)跨膜生长因子受体

它接受细胞外生长因子信号并将其转入细胞体内,通过一定的细胞信号传递过程,加速细胞增殖信号在细胞内传递。跨膜生长因子受体表达过量,同样导致细胞恶性增殖。

(三)细胞内信号转导分子

生长信号到达细胞内后,借助一系列细胞内信号转导体系,将生长信号由细胞内传递至细胞核内,进而促进生长。原癌基因表达产物作为细胞内信号转导分子主要有酪氨酸激酶,苏氨酸激酶,G蛋白等。

(四)核内转录因子

原癌基因表达的蛋白质—核内转录因子,通过它与靶基因的顺式作用元件相互作用,直接促细胞增殖基因的转录。

5、什么是肿瘤的抑制基因(抑癌基因)?

答:肿瘤抑制基因常称为抑癌基因,它是细胞内一正常基因,其表达产物能诱导细胞分化,维持基因组稳定性,触发或诱导细胞的程序性凋亡,抑制细胞过度增殖,对细胞周期过程起负性调控作用,从而调节细胞的正常生长。当抑癌基因突变时,导致细胞异常生长和增殖而发生癌变。

6、RB基因表达的蛋白质是什么?当RB基因发生缺失突变或点突变时所产生的病理学效应是什么?

答:RB基因定位于染色体1314,有27个外显子,mRNA全长4.7kb,表达产物为105kpa的蛋白质,属转录因子,称Rb蛋白。Rb蛋白磷酸化后活性增高,脱磷酸化后活性降低。当Rb基因缺失或突变时,细胞周期负性调控失调,导致细胞异常增生(癌变)。

RB基因缺失或突变常导致视网膜母细胞瘤(Rb,retinoblastoma)及骨肉瘤的发生。此外,小细胞性肺癌,乳腺癌、膀胱癌及前列腺癌的发生,也与RB基因的突变失活有关。将RB基因导入Rb细胞或骨肉瘤细胞,这些细胞的恶性生长受到抑制。

7、TP53基因表达的蛋白质是什么?有何功用?

答:TP53基因定位于染色体17P13,全长16、20kb,含有11个外显子,转录的mRNA全长2.8kb,表达的蛋白质称P53蛋白,具有转录因子活性。

功用:野生型P53蛋白在维持细胞正常生长,抑制细胞过度增殖过程中起重要作用。P53蛋白随时监控染色体DNA的完整性,一组DNA遭受损害, P53蛋白将与特定的DNA序列结合,通过激活P21基因等过程,使DNA得到完全修复。如果修复失败, P53即启动促凋亡过程诱导该细胞自杀,防止转变成恶性细胞。

8、什么是显性负突变?

9、答:突变的P53蛋白能与野生型P53结合形成无功能寡聚蛋白,使野生型P53蛋白失活,导致肿瘤发生,称显性负突变。

10、细胞癌基因、抑癌基因在肿瘤发生中的作用是什么?

答:1、癌基因:因基因突变而激活,细胞过度增殖而癌变。

2、肿瘤抑制基因:因突变而失活,不能正常地抑制细胞过度增殖,于是细胞恶性增长。

11、癌基因、抑癌基因、细胞凋亡基因、DNA损伤修复基因在肿瘤发生中的作用是什么?

答:1、癌基因:因基因突变而激活,细胞过度增殖而癌变。

2、肿瘤抑制基因:因突变而失活,不能正常地抑制细胞过度增殖,于是细胞恶性增长。

3、细胞凋亡基因:它保证细胞的正常程序性死亡,即正常凋亡。细胞凋亡基因有多种,主要有BCl家族,它又分为促凋亡基因及抑凋亡基因。

第二十五章基因诊断及基因治疗

1、什么是分子诊断?什么是基因诊断?

答:(1)、用分子生物学的理论和技术在分子水平上对引起疾病的遗传基因、病原体及肿瘤相关基因以及他们的表达产物RNA(尤其是mRNA)和蛋白质进行结构定性及定量分析,从而对疾病做出诊断。称之为分子诊断(molecular diagnosis)。

(2)、DNA、RNA(尤其是mRNA)是遗传信息的载体,针对分析这些信息分子的序列结构、基因变异导致功能改变而引起疾病发生,称之为基因诊断(gene diagnosis)。

2、基因诊断的优点有哪些?

答:1. 特异性:针对特定基因,采用核酸杂交、 PCR技术等进行诊断,表现高度特异性。

2. 高度敏感性:基因诊断采用PCR技术,具有放大效应。故其灵敏度高。

3. 基因诊断是在源头上认识基因是否正常及其与疾病发生的关系。

4. 适用性:诊断范围广。基因诊断即可诊断引起疾病的基因,也可诊断引起肿瘤的相关基因,还能诊断病原体基因,从而确定相应病原体的存在。

3、基因诊断的基本条件是什么?

答:1.基因诊断的前提是疾病表型与基因型的关系已被阐明。

2.疾病相关基因的染色体定位、功能及基因克隆的相关知识已解释清楚或基本清楚。因此,对于一种疾病表型及其相关基因型的有关知识一点都不清楚,是无法进行基因诊断的。

3.目前,基因诊断仅仅只能用于单基因病的基因诊断。如:β-地中海贫血、G6PD 缺陷病、PKV、高LDL血症等。而对于多基因病的基因诊断,目前还处于研究过程中。

4、基因诊断用样品主要有哪些?

答:1.基因诊断用的样品有:血液、组织块、羊水和绒毛、毛发、精液、唾液、尿液等。

2.根据分析目的可以从样品材料中提取基因组DNA、各种RNA(尤其是mRNA)。

3.有的分析目标是cDNA,可用提取的RNA经逆转录得到cDNA。

4.要对RNA进行分析时,样品必须新鲜。固RNA不,易受细胞内RNA酶的降解。在从样品中提取RNA时,要加入RNA保护剂DEPC(焦炭酸二乙酸)

5.产前对胎儿进行基因诊断时,可从羊水细胞、绒毛细胞或脐带血有核血细胞,母亲外周血中分离出的胎儿有核血细胞中提取DNA。

5、基因诊断的基本步骤有哪些?

气象学复习思考题

复习思考题 第一章大气概述 1.名词解释:气温垂直递减率、饱和差、相对湿度、露点、饱和水汽压。 2.大气在垂直方向上可分哪几个层次?各层次的主要特征有哪些? 3.简述臭氧、二氧化碳、气溶胶的气候效应。 4.如何用相对湿度、饱和差、露点温度来判断空气距离饱和的程度? 5.已知气温和饱和差,如何得出饱和水汽压、水汽压、相对湿度和露点温度? 第二章辐射能 1.名词解释:太阳常数、大气透明系数(P)、太阳高度、可照时间、日照时间、直接辐射、大 气逆辐射、大气之窗、地面有效辐射、地面净辐射、逆温、平流逆温、辐射逆温、活动积温、有效积温。 2.为什么地面和大气的辐射是长波辐射?为什么说地面辐射是大气的主要能量的来源? 3.太阳高度角计算公式中都包括哪些要素?如何计算到达地面的直接辐射、总辐射、反射率、 大气透明度? 4.太阳辐射在大气中减弱的一般规律是什么?贝尔减弱定律的公式。 5.到达地面的太阳总辐射由哪两部分组成?试比较二者的异同及影响因子。论述植物和太阳辐 射的关系。 6.地面有效辐射的公式。影响地面有效辐射的因子有哪些? 7.写出地面净辐射公式和各项的物理意义。 第三章温度 1.名词解释:逆温、平流逆温、辐射逆温、生物学温度、活动积温、有效积温。 2.写出地面(土壤)热量平衡方程,解释公式中各项的意义。 3.什么叫土壤日较差、气温日较差?影响土壤日较差、气温日较差的因子有哪些? 4.土温的日变化和年变化有何规律?它与太阳总辐射的日变化和年变化有何差异? 5.近地层气温的铅直变化规律。 6.简述辐射逆温形成的条件。逆温对农林业生产有何影响? 7.界限温度的概念,5个界限温度在林业上的作用。 8.如何计算活动积温、有效积温?简述积温在林业生产中的意义。 第四章大气中的水分 1.影响蒸发的气象因子有哪些? 2.道尔顿定律、蒸散的概念。 3.大气中水气的凝结条件是什么?其达到凝结的途径有哪些?云、露、霜、雾分别是在哪些冷 却方式下产生的? 4.辐射雾、平流雾的形成条件有哪些? 5.降水量、降水强度、降水相对变率、降水绝对变率的定义。降水相对变率和绝对变率分别可 用来表示什么? 6.简述降水形成的原因和种类。 7.从你所学知识说明植物与空气湿度的关系。

分子生物学实验思考题答案

分子生物学实验思考题答案 实验一、基因组DNA的提取 1、为什么构建DNA文库时,一定要用大分子DNA 答、的大小(即数目)取决于基因组的大小和片段的大小,片段大则文库数目小一些也可以包含99%甚至以上的基因组。而文库数目小则方便研究人员操作和文库的保存。所以构建文库要用携带能力大的载体尽量大的DNA片段. 2、如何检测和保证DNA的质量? 答、用看,有没有质白质和RNA等物质的污染,还可以测OD,用OD260/280来判断,当OD260/OD280< ,表示蛋白质含量较高当OD260/OD280> ,表示RNA含量较高当OD260/OD280=~,表示DNA较纯。 实验二、植物总RNA的提取 1、RNA酶的变性和失活剂有哪些?其中在总RNA的抽提中主要可用哪几种? 答、有DEPC,Trizol,氧钒核糖核苷复合物,RNA酶的蛋白抑制剂以及SDS,尿素,硅藻土等;在总RNA提取中用PEPC,Trizol 2、怎样从总RNA中进行mRNA的分离和纯化。 答、、利用成熟的mRNA的末端具有polyA尾的特点合成一段oligo(dT)的引物,根据碱基互补配对原则,可将mRNA从总RNA中分离出来 实验四、大肠杆菌感受态细胞的制备 1、感受态细胞制备过程中应该注意什么? 答、A)细菌的生长状态:不要用经过多次转接或储于4℃的培养菌,最好从-80℃甘油保存的菌种中直接转接用于制备的菌液。细胞生长密度以刚进入时为宜,可通过监测培养液的OD600 来控制。DH5α菌株的OD600为时,细胞密度在5×107 个/mL左右,这时比较合适。密度过高或不足均会影响转化效率。 B)所有操作均应在无菌条件和冰上进行;实验操作时要格外小心,悬浮细胞时要轻柔,以免造成菌体破裂,影响转化。 C)经CaCl2处理的细胞,在低温条件下,一定的时间内转化率随时间的推移而增加,24小时达到最高,之后转化率再下降(这是由于总的活菌数随时间延长而减少造成的);D)化合物及的影响:在Ca2+的基础上联合其他二价金属离子(如Mn2+或Co2+)、DMSO或等物质处理细菌,可使转化效率大大提高(100-1000倍); E)所使用的器皿必须干净。少量的或其它化学物质的存在可能大大降低细菌的转化效率; 2、感受态细胞制备可用在哪些研究和应用领域? 答、在中将导入受体细胞是如果受体细胞是细菌则将它用Ca2+处理变为质粒进入。 实验五、质粒在大肠杆菌中的转化和鉴定 1、在热激以后进行活化培养,这时的培养基中为什么不加入抗生素? 答、活化培养用的一般是SOC培养基,这种培养基比LB培养基营养,此时进行的活化培养只是为了让迅速复苏,恢复分裂活性,此时的细胞还不具抗性,加入会细胞会死亡。 2、什么是质粒?根据在细菌中的复制,质粒有几种类型?用于基因重组的主要用到哪些质粒? 答、是细菌体内的环状。

医学分子生物学

医学分子生物学 疾病和基因关系始终是医学领域关注的重大问题。在孟德尔遗传规律被重新认识的初期,就发现许多疾病受到遗传因素的控制,遵守孟德尔遗传因子的传递规律。遗传连锁定律的提出,现代经典遗传学理论体系的完善,极大地促进了对遗传性疾病的认识。上世纪40年代,L Pauling提出了”分子病”的概念,1956年,V Ingram发现血红蛋白β链第六位氨基酸从谷氨酸突变为缬氨酸是导致镰刀状贫血的原因。几乎同时,J.Lejeune发现Down综合症是由于21号染色体三陪体异常所致,系列染色体疾病病因。1976年,H Vanmus 和M Bishop在对肿瘤病毒学的研究中,发现了病毒癌基因,继而又无确定细胞癌基因的存在,此后抑癌基因也相继被发现,建立了肿瘤发生的基因理论,肿瘤被认为是体细胞的遗传病得到了普遍的认可。1983年,将亨廷顿病基因定位于第四号染色体上,1986年,克隆了慢性肉芽肿病的致病基因,同年杜氏肌营养不良和视网膜母细胞瘤的基因,也被定位克隆成功,掀起了单基因遗传病致病基因鉴定和克隆的热潮。世纪之交,人类基因组计划的完成,新的DNA标记的发现,为研究常见病的遗传因素成为了可能,2005年,首次用全基因组关联分析(GWAS),解析了视网膜黄斑变性病的相关基因,揭开了复杂性疾病易感基因确定的序幕,此后,一系列的常见多发疾病基因的GWAS研究,极大地丰富了人们对疾病发病机制的认识,加深了对疾病发生发展机制的认知。今天,疾病和基因关系仍是很长一段时间的重点工作,解析疾病基因,不但可以确定疾病的遗传易感性,有目的的开展预防、诊治,更

重要的是了解疾病新的致病机制,为分子诊断、分子靶向干预提供分子靶点。另一方面,药物作用靶点分子基因在人群的多态性,对药物作用的疗效影响;参与药物吸收、分布、代谢、排泄和毒性(admet)的基因多态性,也会影响药物的疗效,即药物基因组方面的研究,必将成为后基因组时代的重要研究内容。以疾病基因组学和药物基因组学为代表的组学研究进展,将为个体化医疗、精准医学提供理论和实践基础。

医学分子生物学讲义复习重点

分子生物学 1.ORF 答:ORF是open reading frame的缩写,即开放阅读框架。在DNA链上,由蛋白质合成的起始密码开始,到终止密码为止的一个连续编码列,叫做一个开放阅读框架。 2.结构基因 答:结构基因(structural genes)可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链,构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。 3.断裂基因 答:基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,一个基因不仅仅包括编码蛋白质或 RNA 的核酸序列,还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5 ' 端与 3 ' 端的非编码序列和内含子。真核生物的结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因(split gene)。 4.选择性剪接 答:选择性剪接(也叫可变剪接)是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同的mRNA剪接异构体的过程,而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性,或者,在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。 5.C值 答:基因组的大小通常以其DNA的含量来表示,我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值(C value)。 6.生物大分子 答:生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。 7.酚抽提法 答:酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出,通过改良,以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞,经蛋白酶K处理后,用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA,重复抽提至一定纯度后,根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。 8.凝胶过滤层析 答:凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析,利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离,是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。 9.多重PCR 答:多重PCR技术是在一个反应体系中加入多对引物,同时扩增出多个核酸片段,由于每对引物扩增的片段长度不同,可用琼脂糖凝胶电泳或毛细管电泳等技术加以鉴别。 10.荧光域值 答:荧光阈值是在荧光扩增曲线上人为设定的一个值,它可以设定在荧光信号指数扩增阶段任意位置上,一般荧光阈值的设置是基线荧光信号的标准偏差的10倍。 11.退火 答:温度突然降至37-58℃时,变性的DNA单链在碱基互补的基础上重新形成氢

气象学习题(有答案)

.学习帮手 . 第一章 大气 一、名词解释题: 1. 干洁大气:除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气,称为干洁大气。 2. 下垫面:指与大气底部相接触的地球表面,或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素:构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。 二、填空题: (说明:在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中,按容积计算含量最多的四种气体是: (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ,夏天比冬天 (7) 。 5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化 的成分,是天气演变的重要角色。 6. 根据大气中 (9) 的铅直分布,可以把大气在铅直 方向上分为五个层次。 7. 在对流层中,温度一般随高度升高而 (10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层,这一层上部气温随高度增高而 (12) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准,大气顶约高 (13) 千米。 答案: (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判断题: (说明:正确的打“√”,错误的打“×”) 1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。 2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地面空气升温,产生“温室效应”。 3. 由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用,使地球上二氧化碳含量逐年减少。 4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下层多于上层,夏季多于冬季。 5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。 6. 平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对

医学分子生物学第八章习题

第八章细胞信号转导 自测题 (一)选择题 A型题 1.通过胞内受体发挥作用的信息物质为 A.乙酰胆碱 B.γ-氨基丁酸 C.胰岛素 D.甲状腺素 E.表皮生长因子 2.绝大多数膜受体的化学本质为 A.糖脂 B.磷脂 C.脂蛋白 D.糖蛋白

E.类固醇 3.细胞内传递信息的第二信使是 A.受体 B.载体 C.无机物 D.有机物 E.小分子物质 4.下列哪项不是受体与配体结合的特点 A.高度专一性 B.高度亲和力 C.可饱和性 D.不可逆性 E.非共价键结合 5.通过膜受体起调节作用的激素是A.性激素

B.糖皮质激素 C.甲状腺素 D.肾上腺素 E.活性维生素D3 6.下列哪项是旁分泌信息物质的特点A.维持时间长 B.作用距离短 C.效率低 D.不需要第二信使 E.以上均不是 7.胞内受体的化学本质为 A.DNA结合蛋白 B.G蛋白 C.糖蛋白 D.脂蛋白

8.下列哪种受体是催化型受体 A.胰岛素受体 B.生长激素受体 C.干扰素受体 D.甲状腺素受体 E.活性维生素D3受体 9.IP3与相应受体结合后,可使胞浆内哪种离子浓度升高A.K+ B.Na+ C.HCO3- D.Ca2+ E.Mg2+ 10.在细胞内传递激素信息的小分子物质称为 A.递质

C.第一信使 D.第二信使 E.第三信使 11.影响离子通道开放的配体主要是A.神经递质 B.类固醇激素 C.生长因子 D.无机离子 E.甲状腺素 12.cGMP能激活 A.磷脂酶C B.蛋白激酶A C.蛋白激酶G D.酪氨酸蛋白激酶

13.cAMP能别构激活 A.磷脂酶A B.蛋白激酶A C.蛋白激酶C D.蛋白激酶G E.酪氨酸蛋白激酶 14.不属于细胞间信息物质的是A.一氧化氮 B.葡萄糖 C.甘氨酸 D.前列腺素 E.乙酰胆碱 15.激活的G蛋白直接影响A.蛋白激酶A

中南大学_医学分子生物学试题库答案.pdf

医学分子生物学习题集 (参考答案) 第二章基因与基因组 一、名词解释 1.基因(gene):是核酸中储存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息 所必需的全部核苷酸序列。 2.断裂基因(split gene):真核生物基因在编码区内含有非编码的插入序列,结构基因 不连续,称为断裂基因。 3.结构基因(structural gene):基因中用于编码RNA或蛋白质的DNA序列为结构基因。 4.非结构基因(non-structural gene):结构基因两侧一段不编码的DNA片段,含有基 因调控序列。 5.内含子(intron):真核生物结构基因内非编码的插入序列。 6.外显子(exon):真核生物基因内的编码序列。 7. 基因间DNA (intergenic DNA):基因之间不具有编码功能及调控作用的序列。 8. GT-AG 法则 (GT-AG law):真核生物基因的内含子5′端大多数是以GT开始,3′ 端大多数是以 AG 结束,构成 RNA 剪接的识别信号。 9.启动子(promoter):RNA聚合酶特异识别结合和启动转录的DNA序列。 10.上游启动子元件(upstream promoter element ):TATA合上游的一些特定的DNA序 列,反式作用因子,可与这些元件结合,调控基因转录的效率。 11.反应元件(response element):与被激活的信息分子受体结合,并能调控基因表达的 特异DNA序列。 12.poly(A)加尾信号 (poly(A) signal) :结构基因末端保守的 AATAAA 顺序及下游 GT 或T富含区,被多聚腺苷酸化特异因子识别,在mRNA 3′端加约200个A。 13.基因组(genome):细胞或生物体一套完整单倍体的遗传物质的总称。 14.操纵子(operon):多个功能相关的结构基因成簇串联排列,与上游共同的调控区和下 游转录终止信号组成的基因表达单位。 15.单顺反子(monocistron):一个结构基因转录生成一个mRNA分子。 16.多顺反子(polycistron):原核生物的一个mRNA分子带有几个结构基因的遗传信息,

医学微生物学考试试卷(附答案)

医学微生物学考试试卷(A) (临床医学本科、影像医学本科、中医药学本科、实验技术本科、预防医学本科) 班级学号姓名 注意事项: 1.在试卷上写上姓名、班级。在答题卡上填上学号,将相应的数字涂黑,并写上班级、姓名和试卷类型(A卷/B卷)。交卷时必须将答题卡与试卷一起上交,否则以零分计算! 2.本份试卷由基础知识题和病例分析题组成,共150个选择题,请按题目要求,在备选答案中选择一个最佳答案,并在答题卡上将相应的字母涂黑,做在试卷上无效。 3.考试时请严格遵守考场纪律,原则上不允许上厕所。 第一部分、A型选择题 (由一题干和5个备选答案组成,请选出一个最佳答案。共90个选择题) 1.哪种疾病的病原体属于非细胞型微生物: A.疯牛病 B.梅毒 C.结核病 D.沙眼 E.体癣 2.细菌属于原核细胞型微生物的主要依据是: A.单细胞 B.二分裂方式繁殖 C.对抗生素敏感 D.有由肽聚糖组成的细胞壁 E.仅有原始核结构,无核膜 3.革兰阳性菌细胞壁: A.肽聚糖含量少 B.缺乏五肽交联桥 C.对溶菌酶敏感 D.所含脂多糖与致病性有关 E.有蛋白糖脂外膜 4.青霉素杀菌机制是: A.干扰细胞壁的合成 B.与核糖体50S亚基结合,干扰蛋白质合成 C.影响核酸复制 D.与核糖体30S亚基结合,干扰蛋白质合成 E.损伤细胞膜 5.有关“细菌鞭毛”的叙述,哪一项是错误的: A.与细菌的运动能力有关 B.许多革兰阳性菌和阴性菌均有鞭毛 C.在普通光学显微镜下不能直接观察到 D.可用于细菌的鉴定 E.将细菌接种在固体培养中有助于鉴别细菌有无鞭毛(半固体) 6.有关“芽胞”的叙述,错误的是: A.革兰阳性菌和阴性菌均可产生(都是阳性) B.不直接引起疾病 C.对热有强大的抵抗力 D.代谢不活跃 E.通常在细菌处于不利环境下形成 7.用普通光学显微镜油镜观察细菌形态时,总放大倍数为: A.10倍 B.100倍 C.400倍 D.900~1000倍 E.10000倍 8.脑膜炎奈瑟菌和肺炎链球菌经结晶紫初染、碘液媒染、95%乙醇脱色后,菌体分别呈: A.红色和紫色 B.紫色和紫色

气象学习题(有答案)

. 第一章 大气 一、名词解释题: 1. 干洁大气:除去了水汽和各种悬浮的固体与液体微粒的纯净大气,称为干洁大气。 2. 下垫面:指与大气底部相接触的地球表面,或垫在空气层之下的界面。如地表面、海面及其它各种水面、植被表面等。 3. 气象要素:构成和反映大气状态的物理量和物理现象,称气象要素。主要包括气压、气温、湿度、风、云、能见度、降水、辐射、日照和各种天气现象等。 二、填空题: (说明:在有底线的数字处填上适当内容) 1. 干洁大气中,按容积计算含量最多的四种气体是: (1) 、 (2) 、氩和 (3) 。 2. 大气中臭氧主要吸收太阳辐射中的 (4) 。 3. 大气中二氧化碳和水汽主要吸收 (5) 辐射。 4. 近地气层空气中二氧化碳的浓度一般白天比晚上 (6) ,夏天比冬天 (7) 。 5. (8) 是大气中唯一能在自然条件下发生三相变化的成分,是天气演变的重要角色。 6. 根据大气中 (9) 的铅直分布,可以把大气在铅直方向上分为五个层次。 7. 在对流层中,温度一般随高度升高而 (10) 。 8. 大气中对流层之上的一层称为 (11) 层,这一层上部气温随高度增高而 (12) 。 9. 根据大气中极光出现的最大高度作为判断大气上界的标准,大气顶约高 (13) 千米。 答案: (1)氮 (2)氧 (3)二氧化碳 (4)紫外线 (5)长波 (6)低 (7)低 (8)水汽 (9)温度 (10)降低 (11)平流 (12)升高 (13)1200 三、判断题: (说明:正确的打“√”,错误的打“×”) 1. 臭氧主要集中在平流层及其以上的大气层中,它可以吸收太阳辐射中的紫外线。 2. 二氧化碳可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线,使地面空气升温,产生“温室效应”。 3. 由于植物大量吸收二氧化碳用于光合作用,使地球上二氧化碳含量逐年减少。 4. 地球大气中水汽含量一般来说是低纬多于高纬,下 层多于上层,夏季多于冬季。 5. 大气在铅直方向上按从下到上的顺序,分别为对流层、热成层、中间层、平流层和散逸层。 6. 平流层中气温随高度上升而升高,没有强烈的对流运动。 7. 热成层中空气多被离解成离子,因此又称电离层。 答案:1.对,2.错,3.错,4.对,5.错,6.对,7.对。 四、问答题: 1. 为什么大气中二氧化碳浓度有日变化和年变化? 答:大气中的二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。植物在太阳辐射的作用下,以二氧化碳和水为原料,合成碳水化合物,因此全球的植物要消耗大量的二氧化碳;同时,由于生物的呼吸,有机物的分解以及燃烧化石燃料等人类活动,又要产生大量的二氧化碳。这样就存在着消耗和产生二氧化碳的两种过程。一般来说,消耗二氧化碳的光合作用只在白天进行,其速度在大多数地区是夏半年大,冬半年小;而呼吸作用等产生二氧化碳的过程则每时每刻都在进行。所以这两种过程速度的差异在一天之内是不断变化的,在一年中也随季节变化,从而引起二氧化碳浓度的日变化和年变化。 在一天中,从日出开始,随着太阳辐射的增强,植物光合速率不断增大,空气中的二氧化碳浓度也随之不断降低,中午前后,植被上方的二氧化碳浓度达最低值;午后,随着空气温度下降,光合作用减慢,呼吸速率加快,使二氧化碳消耗减少;日落后,光合作用停止,而呼吸作用仍在进行,故近地气层中二氧化碳浓度逐渐增大,到第二天日出时达一天的最大值。 在一年中,二氧化碳的浓度也主要受植物光合作用速率的影响。一般来说,植物夏季生长最旺,光合作用最强,秋季最弱。因此二氧化碳浓度秋季最小,春季最大。 此外,由于人类燃烧大量的化石燃料,大量的二氧化碳释放到空气中,因而二氧化碳浓度有逐年增加的趋势。 2. 对流层的主要特点是什么? 答:对流层是大气中最低的一层,是对生物和人类活动影响最大的气层。对流层的主要特点有: (1)对流层集中了80%以上的大气质量和几乎全部的水汽,是天气变化最复杂的层次,大气中的云、雾、雨、雪、雷电等天气现象,都集中在这一气层内; (2) 在对流层中, 气温一般随高度增高而下降, 平均每上升100米, 气温降低0.65℃,在对流层顶可降至-50℃至-85℃; (3) 具有强烈的对流运动和乱流运动,促进了气层内的能量和物质的交换; (4) 温度、湿度等气象要素在水平方向的分布很不均匀,这主要是由于太阳辐射随纬度变化和地表性质分布的

分子生物学复习题

1、分子生物学的定义。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学,主要指遗传信息的传递(复制)、保持(损伤和修复)、基因的表达(转录和翻译)与调控。 2、简述分子生物学的主要研究容。 a.DNA重组技术(基因工程) (1)可被用于大量生产某些在正常细胞代中产量很低的多肽 ; (2)可用于定向改造某些生物的基因组结构 ; (3)可被用来进行基础研究 b.基因的表达调控 在个体生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定时序发生变化(时序调节),并随着外环境的变化而不断加以修正(环境调控)。 c.生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) 一个生物大分子,无论是核酸、蛋白质或多糖,在发挥生物学功能时,必须具备两个前提: (1)拥有特定的空间结构(三维结构); (2)发挥生物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。 结构分子生物学就是研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。它包括3个主要研究方向: (1) 结构的测定 (2) 结构运动变化规律的探索 (3) 结构与功能相互关系 d.基因组、功能基因组与生物信息学研究

3、谈谈你对分子生物学未来发展的看法? (1)分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类认识论上的重大飞跃。生命活动的一致性,决定了二十一世纪的生物学将是真正的系统生物学,是生物学围所有学科在分子水平上的统一。 (2)分子生物学是目前自然学科中进展最迅速、最具活力和生气的领域,也是新世纪的带头学科。 (3)分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以及信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,同时也推动这些学科的发展。 (4)分子生物学涉及认识生命的本质,它也就自然广泛的渗透到医学、药学各学科领域中,成为现代医药学重要的基础。 1、DNA双螺旋模型是哪年、由谁提出的?简述其基本容。 DNA双螺旋模型在1953年由Watson和Crick提出的。 基本容: (1) 两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕,两条链均为右手双螺旋。 (2) 嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的侧,3′,5′- 磷酸与核糖在外侧,彼此通过磷

气象学复习思考题2012.12-1

复习思考题 第一章 1.名词解释:气温垂直递减率(每上升100m,气温约下降0.65℃,也称气温垂直梯度, 通常以γ表示)、饱和水汽压(p16 饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压E)、相对湿度(空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值U)、露点(当空气中水汽含量不变,且气压一定时,使空气冷却到饱和时的温度称露点温度td)、饱和差(在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差成为饱和差d)。 2.气候与天气的不同有哪些?天气:一个地方某一瞬间大气状态和大气现象的综合称为 天气。气候:一个地方多年间发生的天气状态,既包括平均状态又包括极端状态。 3.平流层和对流层的主要特点有哪些?平流层:①气温随高度的上升而升高②空气以水 平运动为主③水汽含量极少,大多数时间天气晴朗对流层:①气温随高度增加而降低 ②空气具有强烈的对流运动③气象要素水平分布不均匀 4.臭氧、二氧化碳、水汽和气溶胶的气候效应。臭氧:臭氧能大量吸收太阳紫外线, 使臭氧层增暖,影响大气温度的垂直分布;同时,臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害,对地球上生物有机体生存起了保护作用。二氧化碳:二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原料,他的增多也会对提高植物光和效率产生一定影响。二氧化碳是温室气体,能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应,如果大气中二氧化碳含量不断增加,将会导致温度上升,并使全球气候发生明显变化。水汽:形成各种凝结物如云、雾、雨、雪、雹等,水汽相变过程吸收或放出潜热,引起大气湿度变化,同时引起热量转移,对大气运动的能量转移和变化,地面及大气温度、海洋之间的水分循环和交换,以及各种大气现象都有着重要影响。能强烈吸收长波辐射,参与大气温室效应形成,对地面起保温作用。影响云雨及各种降水,对植物生长发育所需水分有着直接影响,最终影响到植物及农作物的产量。气溶胶粒子:使大气能见度变坏,能减弱太阳辐射和地面辐射,影响地面及空气温度。大气气溶胶微粒能充当水汽凝结核,对云、雨的形成有着重要的作用。 5.如何用饱和差、露点温度来判断空气距离饱和的程度?饱和差表示实际空气距离 饱和的程度d=E-e d>0未饱和露点温度:t>td时,表示空气未饱和;t=td时,表示空气饱和;t<td时,表示空气过饱和。 6.已知气温和相对湿度后,如何得出饱和水汽压、水汽压、饱和差、露点温度。 P16 第二章、第三章 1.名词解释:太阳常数(在日地平均距离条件下,地球大气上界垂直于太阳光线的面上所接收到的太阳辐射通量密度,称为太阳常数以S0表示)、 2.大气透明系数(P大气透明系数是表征大气透明度的特征量,是指透过一个大气质量的透射辐射与入射辐射之比。)、 3.太阳高度(太阳光线和观测点地平线间的夹角,以h表示)、太阳直接辐射(太阳以平行光方式投射到与光线相垂直的面上的辐射称为太阳直接辐射用S表示)、总辐射(到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为总辐射用St表示)、大气逆辐射(投向地面的这部分大气辐射

医学分子生物学习题集

医学分子生物学习题集 第二章基因与基因组 一、名词解释 4.基因(gene) 5.断裂基因(split gene) 6.结构基因(structural gene) 7.非结构基因(non-structural gene) 8.内含子(intron) 9.外显子(exon) 10.基因间 DNA (intergenic DNA) 11.GT-AG 法则(GT-AG law) 12.启动子(promoter) 13.上游启动子元件(upstream promoter element) 14.反应元件(response element) 15.poly(A)加尾信号(poly(A) signal) 16.基因组(genome) 17.操纵子(operon) 18.单顺反子(monocistron) 19.多顺反子(polycistron) 20.转座因子(transposable element) 21.转座子(transposon) 22.基因家族(gene family) 23.基因超家族(gene superfamily) 24.假基因(pseudogene) 25.自私 DNA (selfish DNA) 26.反向重复(inverted repeat) 27.串联重复(tandem repeat) 28.卫星 DNA (satellite DNA)

8.大卫星 DNA (macro-satellite DNA) 9.小卫星 DNA (mini-satellite DNA) 10.微卫星 DNA (micro-satellite DNA) 11.可变数目串联重复(variable number of tandem repeat) 12.短串联重复(short tandem repeat) 13.基因组学(genomics) 14.物理图谱(physical map) 15.遗传图谱(genetic map) 16.转录图谱(transcriptional map) 17.序列图谱(sequence map) 18.结构基因组学(structural genomics) 19.功能基因组学(functional genomics) 20.比较基因组学(comparative genomics) 21.基因型(genotype) 22.表型(phenotype) 23.重叠基因(overlapping gene) 24.分段基因组(segmented genome) 25.逆转录病毒(retrovirus) 26.等基因(isogene) 27.同源多聚体(homomultimer) 28.异源多聚体(heteromultimer) 二、判断题 1. 所有生物的遗传物质都是 DNA。() 2.通常一个基因编码一条多肽链。() 3.一个基因编码一个同源多聚体的蛋白质。() 4.所有的基因都编码蛋白质或多肽链。() 5. 结构基因是指基因中编码蛋白质的 DNA 序列。() 6.有的结构基因只编码 RNA。() 7.真核生物的启动子元件是 TATA 盒,位于转录起始位点上游。()

(珍贵)浙江大学05-12年博士医学分子生物学真题

2012浙江大学医学分子生物学(乙)回忆版: 一.名词解释(3分*5) 1.The Central Dogma 2.Telomere 3.nuclear localization signal, NLS 4.Protein Motif 5.Splicesome 二.简答题:(5分*9) 1.一个基因有哪些结构组成? 2.基因、染色体、基因组的关系? 3.表观遗传机制改变染色质结果的机制? 4.内含子的生物学意义? 5.什么是蛋白质泛素化?其生物学意义是什么? 6.蛋白质纯化的方法? 7.MicroRNA是什么?它如何发挥作用? 8.什么是全基因组关联研究(Genome Wide Association Studies,GWAS)?其研究目的是什么? 9.分子生物学研究为什么需要模式生物? 三.问答题:(10分*4) 1.人体不同部位的细胞其基因组相同,为什么表达蛋白质的种类和数量不同? 2.用分子生物学知识,谈谈疾病发生机制? 3.有一块肿瘤组织及癌旁组织,设计一个实验证明细胞内蛋白质在肿瘤发生发展中的作用? 4.目前,基因靶点研究已成为新药开发的用药部分,结合目前药物靶点在新药开发中的应用,谈谈你的建议和观点?

2011浙江大学博士入学考试医学分子生物学试题回忆 一、英文名解 1、冈崎片段: 2、反式作用因子: 3、多克隆位点: 4、micro RNA: 5、分子伴侣: 二、简答 1、蛋白质四级结构。 2、真核转录调控点。 3、表观遗传学调控染色质。 4、真核RNA聚合酶类型及作用。 5、基因突变。 6、组学概念及举例。 7、简述兔源多克隆抗体的制备。

医学分子生物学复习题(精)

分子生物学复习题 一、名词解释 1、 Northern Blot P40第九 2、 motif P12第七 3、 open reading frame,ORF P25第八 4、 secondary massager 5、 receptor P73第一 6、 probe 7、 vector P39第三 8、 Gene therapy P44第五 9、癌基因 P94第二 10、 Transgenic animal 11、不对称 PCR 12、多重 PCR 13、蛋白质变性 14、 Enhancer P32第三 15、 cis-acting elements 16、 molecular chaperone 17、 G protein P69第八

18、基因文库 P40第六 19、α-互补 P40第七 20、融合蛋白 21、 DNA 芯片(DNA chips P6第 14 22、 Anti-oncogene P94第三 23、 RFLP P5第四 24、 gene superfamily P5第二 25、 insertion sequence 26、 trans-acting factor P31第六 27、 housekeeping gene P31第四 28、转座子(transposon 29、 Klenow 片断 30、 Structural domain P12第 13 31、 S-D 序列 P25第 10 32、 cDNA 文库 P40第五 33、 Gene targeting 34、 Gene diagnosis P44第一 35、自杀基因 36、不对称转录

《气象学与气候学》习题集及答案解析

《气象学与气候学》复习思考题及答案 一、名词解释 1、天气:指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)的综合。 2、干洁大气:除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。 3、气候:一个地区在太阳辐射,下垫面性质,大气环流和人类活动长时间作用下,在某一时段内大量天气过程的综合,是时间尺度较长的大气过程。 4、气候系统:由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统,以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。 5、辐射地面有效辐射:指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。 6、黑体:对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。 7、深厚系统:温压场对称的天气系统,如暖高压和冷低压。。 8、大气窗:大气中对地面长波辐射在8-12微米的吸收几乎为零,地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。 9、温室效应:大气对太阳短波辐射吸收很少,能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面,但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在,使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热,并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分,对地表有保温效应,称为大气的温室效应,亦称花房效应。 10、大气污染:大气污染物在大气中达到一定的浓度,而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。 11、暖锋:是暖气团起主导作用,推动锋线向冷气团一侧移动。 12、辐射:物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。 13、辐射能:辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量,它们的传播速度等于光速,它们透过空间并不需要媒介物质,由辐射传播的能量称为辐射能。 14、大气逆辐射:指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。 15、地面有效辐射:地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。 16、地面辐射差额:在单位时间内,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差,称为地面辐射差额。 17、大气稳定度:处在静力平衡状态中的空气块因受外力因子的扰动后,大气层结(温度和湿度的垂直分布)有使其返回或远离原来平衡位置的趋势或程度,称之为大气稳定度。 18、干绝热过程:干空气或未饱和的湿空气作垂直升降运动时,既没有与外界交换热量,又没有发生水相变化的过程。 19、干绝热直减率:干空气或未饱和湿空气绝热上升单位距离时的温度降低值。 20、逆温:对流层中出现的气温随高度升高而递增的反常现象。 21、辐射逆温:在晴朗无风或微风的夜晚,因地面、雪面或冰面、云层顶部等的强烈辐射冷却,使紧贴其上的气层比上层空气有较大的降温而形成的的逆温。 22、阳伞效应:大气中云和气溶胶对太阳辐射的强烈散射和反射作用,减弱了到达地面的太阳辐射,对地面有降温作用。 23、温室效应:大气对太阳短波辐射吸收很少,能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面,但大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热,并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分,对地表有保温效应。 24、气温年较差:一年中的最冷月的平均温度与最热月的平均温度之差。 25、虚温:在同一压强下,干空气密度等于湿空气密度时,干空气应有的温度。 26、露点:湿空气在水汽含量不变条件下,等压降温达到饱和时的温度。 27、位温:气块循着干绝热过程移动到同一个标准高度1000hPa 处,所具有的温度。 28、相对湿度:空气的实际水汽压与同一温度下的饱和水汽压之比。 29、饱和水汽压:在一定温度下,从水面或冰面进入空气中的水分子数与从空气中进入水面或冰面的水分子数相等时的水汽压。 30、位势高度:是指单位质量的物体从海平面抬升到某一高度克服重力所作的功。 31、高气压;由闭合等压线构成的高气压,水平气压梯度自中心指向外圈。

分子生物学 课后习题 简答

1-6 说出分子生物学的主要研究内容。 1、DNA重组技术:它可用于定向改造某些生物基因组结构,也可用来进行基因研究。 2、基因表达调控研究: 3、生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学; 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究。 2-4 简述DNA的一、二、三级结构特征。 DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,表示该DNA分子的化学结构。 DNA二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。 DNA三级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。 2-5 原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征? 1、结构简练原核生物DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质,非编码序列极少,这与真核DNA的冗余现象不同。 2、存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因,往往丛集在基因组的一个或几个特定部位,形成功能单位或转录单元,其转录产物为多顺反子mRNA(能作为多种多肽链翻译模板的mRNA),而真核生物转录产物为单顺反子mRNA(只编码一个蛋白质的mRNA)。 3、有重叠基因重叠基因,即同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。主要有3种情况① 一个基因完全在另一个基因里面 ② 部分重叠 ③ 两个基因只有一个碱基对是重叠的. 2-6 简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展史中的意义。 DNA的双螺旋结构模型是Watson和Cricket于1953年提出的。其主要内容是: 1、两条反向平行的多核苷酸围绕同一中心轴相互缠绕;两条链都是右手螺旋。 3,5-磷酸二酯键连接,2、脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在双螺旋外侧,彼此通过,, 构成DNA分子的基本骨架;碱基排列在双螺旋的内侧,碱基平面与纵轴垂直。 3、双螺旋的平均直径为2.0nm,相邻碱基平面之间垂直距离为0.34nm,每10个碱基对旋转一圈,碱基对之间的螺距为3.4nm。 4、在双螺旋的表面分别形成大沟和小沟。 5、两条链借助碱基之间的氢键和碱基堆积力牢固结合,维持DNA结构的稳定性。 该模型的建立对促进分子生物学及分子遗传学的发展具有划时代的意义。对DNA本身的复制机制、对遗传信息的存储方式和遗传信息的表达。对生物遗传稳定性和变异性等规律的阐明起了非常重要的作用。 2-8 简述原核生物DNA的复制特点。 1、原核生物双链DNA都是以半保留方式遗传的,DNA的复制在整个细胞周期都能进行; 2、只有一个复制起点; 3、在起点处解开形成复制叉,可以连续开始新的DNA复制,一个复制单元多个复制叉; 4、复制叉移动速度很快; 5、是半不连续的复制,需要多种酶和蛋白质的协同参与; 6、DNA聚合酶在组成和功能上与真核生物有很大的不同。 3-1 什么是编码链?什么是模板链? 编码链:DNA双链中与 mRNA 序列和方向相同的那条 DNA 链,又称为有意义链

医学分子生物学试题答案

名词解释: 基因是核酸中贮存遗传信息的遗传单位,是贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。 基因组(gencme):细胞或生物中,一套完整单倍体遗传物质的总和(包括一种生物所需的全套基因及间隔序列)称为基因组。基因组的功能是贮存和表达遗传信息。 SD序列(Shine-Dalgarno sequence,SD sequence) 是mRNA能在细菌核糖体上产生有效结合和转译所需要的序列。SD序列与16S rRNA的3’末端碱基(AUUCCUCCAC-UAG-5’)互补,以控制转译的起始 分子克隆:克隆(clone):是指单细胞纯系无性繁殖,现代概念是将实验得到的人们所需的微量基因结构,引入适当的宿主细胞中去,在合适的生理环境中进行无性繁殖,从而利用宿主的生理机制繁衍人们所需要的基因结构,并进行表达。由于整个操作在分子水平上进行,所以称为分子克隆(molecular cloning)。 动物克隆(Animal cloning)就是不经过受精过程而获得动物新个体的方法. 基因诊断:就是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 (DNA水平)及其表达水平(RNA水平)是否正常,从而对疾病做出诊断的方法。 基因治疗就是将有功能的基因转移到病人的细胞中以纠正或置换致病基因的一种治疗方法,是指有功能的目的基因导入靶细胞后有的可与宿主细胞内的基因发生整合,成为宿主细胞遗传物质的一部分,目的基因的表达产物起到对疾病的治疗作用。 转基因动物就是把外源性目的基因导入动物的受精卵或其囊胚细胞中,并在细胞基因组中稳定整合,再将合格的重组受精卵或囊胚细胞筛选出来,采用借腹怀孕法寄养在雌性动物(foster mother)的子宫内,使之发育成具有表达目的基因的胚胎动物,并能传给下一代。这样,生育的动物为转基因动物。 探针:在核酸杂交分析过程中,常将已知顺序的核酸片段用放射性同位素或生物素进行标记。这种带有一定标记的已知顺序的核酸片段称为探针。 限制性核酸内切酶:限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)是一类专门切割DNA 的酶,它们能特异结合一段被称为限制酶识别顺序的特殊DNA序列并切割dsDNA。 载体:要把一个有用的基因(目的基因-研究或应用基因)通过基因工程手段送到生物细胞(受体细胞),需要运载工具携带外源基因进入受体细胞,这种运载工具就叫做载体(vector)。 限制性片段长度多肽性分析(RFLP):DNA片段长度多态性分析(restriction fragment length polymer-phism,RFLP)基因突变导致的基因碱基组成或(和)顺序发生改变,会在基因结构中产生新的限制性内切酶位点或使原有的位点消失. 用限制酶对不同个体基因组进行消化时,其电泳条带的数目和大小就会产生改变,根据这些改变可以判断出突变是否存在。 简答题: 1.蛋白质的生物合成过程中的成分参与,参与因子,作用? mRNA是合成蛋白质的“蓝图(或模板)” tRNA是原料氨基酸的“搬运工” rRNA与多种蛋白质结合成核糖体作为合成多肽链的装配机(操作台) tRNA mRNA是合成蛋白质的蓝图,核糖体是合成蛋白质的工厂,但是,合成蛋白质的原料——20种氨基酸与mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力。因此,需要转运RNA把氨基酸搬运到核糖体中的mRNA上 rRNA 核糖体RNA(rRNA)和蛋白质共同组成的复合体就是核糖体,核糖体是蛋白质合成的场所。

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