名词解释。
基因组:一个细胞内的全部遗传信息,包括所有基因和基因间的区域。
人类基因组计划:20世纪90年代起开始启动的多国科学合作计划,对少数人进行全基因组的测序和拼接,绘制出人类基因的图谱,旨在为破译人体生命奥秘奠定基础。
基因工程:又称dna重组技术,是指将外源基因通过体外重组后导入受体细胞,并使其能在受体细胞内复制和表达的技术。
感受态细胞:细胞膜结构改变、通透性增加并具有摄取外源dna能力的细胞。同尾酶:这一类的限制酶**各异,识别的靶字序列也不相同,但产生相同的粘性末端。
核酸变性:在某些理化因素的作用下,维系dna分子二级结构的氢键和碱基堆积力受到破坏,dna由双螺旋变成单链过程。
融解温度:在热变性过程中,紫外吸收增加达到最大值的50%时的温度称为dna 的解链温度或融解温度。
退火: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键开始复性。
southern印迹:一种将dna从琼脂糖凝胶中转印到醋酸纤维素膜上的办法。
亲和层析:以蛋白质与结合在介质上的配基间的特异亲和力为工作基础的分离蛋白质的方法。
盐析:将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液,使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏,导致蛋白质沉淀。
pcr:聚合酶链式反应,在模板dna、引物和四种dntp存在的条件下,依赖于dna 聚合酶的酶促反应。
巢式pcr:用两对引物,一对引物序列在模板的外侧,另一对引物序列在模板内侧。第一对引物做pcr的扩增产物作为第二对引物退火的模板,再做pcr。这样。
经过两次pcr放大,灵敏度得以提高,有时可检出单拷贝的目的基因。
逆转录pcr:一条rna链在逆转录酶及反转录引物作用下反转录为cdna,以此为模板通过pcr进行dna扩增。
real-time pcr:在pcr反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号累积实时监测整个pcr进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
变性:使双链dna解链为单链dna。
复性:变性dna 在适当条件下,二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,它是变性的一种逆转过程。
退火:使变性dna通过碱基配对变成双链dna的过程。
基因诊断:又称为分子诊断,即通过分子生物学和分子遗传学技术,直接检测遗传物质结构和表达是否异常,从而对疾病做出判断的方法。
表观遗传:指在dna序列不发生改变的情况下,基因功能出现可逆的、可遗传的变化。
无义突变:编码氨基酸的密码子突变为终止密码子,使肽链合成中断。
动态突变:指dna中的碱基重复序列拷贝数发生扩增而导致的突变。在动态突变中的重复单位片段的大小从3个碱基到33个碱基不等。
代谢组学:通过考察生物体系(细胞、组织或生物体)受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后),其代谢产物的变化或其随时间的变化,来研究生物体系的一门科学。
毛细管电泳:是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。毛细管电泳实际上包含电泳、色谱及其交叉内容,它使分析化学得以从微升水平进入纳升水平,并使单细胞分析,乃至单分子分析成为可能。
nmr(核磁共振技术):基于具有自旋性质的原子核在核外磁场的作用下,吸收射频辐射而产生的能级跃迁谱学,主要用于反映化合物结构中的h和c原子的位置信息。
mirna:mirna是由21~25个核苷酸组成的非编码rna,它通过与靶基因的3-utr 的配对,促进mrna的降解或抑制mrna的翻译从而抑制其靶基因的表达。
问答题。简述原核生物基因组的结构特点。
答:(1)原核生物基因组通常比较简单,其基因组大小在106bp~107bp之间,所包含的基因数目几百个到数千个之间。
2)原核生物基因组通常由一条环状的双链dna分子组成,在细胞中与蛋白质结合成染色体的形式,在细胞内形成一个致密的区域,称为类核。
3)大肠杆菌基因组序列中的基因密度非常高,编码区所占的比例较大。大肠杆菌中总共有4288个基因,平均编码长度为 950bp,基因之间的间隔区长度为118bp,而且这些结构基因没有内含子。
4)大肠杆菌dna分子中的重复序列很少,但在大肠杆菌基因组中不同部位可以有称为转座子的50kb的重复片段。
简述双向凝胶电泳的原理。
答:第一向基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦分离,第二向则按分子量的不同用sds-page 分离,把复杂蛋白混合物中的蛋白质在二维平面上分开。
请说明双抗生素筛选的原理。
答:某些质粒载体如 pbr322质粒中有amp r和tet r抗性基因,在这两个基因中装有几个常用的mcs,如将外源dn**段插入bamhⅰ识别序列时,则此质粒由tet r变为对四环素敏感(tet s)。这种重组子导入宿主菌后,宿主菌在含四环素琼脂糖平皿上不能生长而在含氨苄青霉素的平皿上能够生长。
在含四环素和氨苄青霉素的平皿上都能够生长的细菌只含有空载体,此筛选方法称为双抗生素筛选法。
作为克隆载体的质粒应具备哪些特点?
答:(1)能自我复制并具有较高的拷贝数,并有适宜的分子大小,一般应小于10kb。
2)带有遗传筛选标记。
3)有适当的限制酶切位点,便于外源基因的插入和筛选。
探针的标记方法有哪些?
答:nt、pcr、rp、tl、可见光照射、紫外线照射、戊二醛交联法、过碘酸钠法、合成法。
分子杂交的一般过程?
答:(1)探针制备及标记(同位素或非同位素)
2)待测核酸样品制备(分离,纯化)
3)杂交(液相,固相,原位杂交)
4)杂交后处理(去掉非特异杂交分子)
5)显示结果(显色,发光,放射自显影)
6)结果分析。
以dna的分离纯化为例,阐述生物大分子分离纯化的基本原则和注意事项。答:基本原则:(1)保持核酸碱基序列的完整性。
2)尽量清除其它分子的污染,保证核酸制品的纯度。
注意事项:(1)核酸样品中不存在过高浓度的金属离子和对酶有抑制作用的有机溶剂。
2)其它生物大分子如蛋白质、脂类和多糖分子的污染应降至最低程度;
3)排除其它核酸分子的污染,如提取dna分子时应去除rna,提取rna分子时应去除dna。
4)保持核酸完整性:温度不要过高(0~4℃);控制ph值范围(ph值4-10);保持一定离子强度; 减少物理因素对核酸的机械剪切力。
试阐述分离纯化his-tag融合蛋白的原理和操作步骤。
答:亲和层析的原理:生物分子间存在很多特异性的相互作用,它们之间都能够专一而可逆的结合,这种结合力就称为亲和力。
通过将具有亲和力的两个分子中的一个固定在不溶性基质上,利用分子间亲和力的特异性和可逆性,对另一个分子进行分离纯化。
操作步骤:(1)装柱和平衡。
2)上样、亲和吸附。
3)洗脱。简述pcr技术的基本原理及其反应体系的一般组成?
答:基本原理:dna的半保留复制,在模板dna、引物和4种dntp存在的条件下,依赖于dna聚合酶的酶促反应。
反应体系:模板、引物、dna聚合酶、dntp、缓冲液。
试分析pcr出现非特异性扩增产物的原因及解决方法?
答:(1)引物特异性不高或用量太大,应更换引物或降低用量;
2)taqdna聚合酶质量不好或用量太大,应更换酶或降低酶使用量;
3)mg2+浓度过高,可适当调整其浓度;
4)退火温度过低,可提高退火温度;
5)延伸时间过长,可减少延伸时间;
6)热循环次数过多,应适当增加模板量,减少循环次数。
taqman技术的原理?
答:利用taq酶的5'外切酶活性,裂解双链dna 5’端的核苷酸,释放出单个或寡核苷酸。裂解的最佳底物是被置换了的具有叉样结构的单链dna,水解作用发生于结合了置换部位的磷酸二酯键处。
基于taq酶的此种特性,设计合成一个能与pcr产物杂交的探针,探针的5'端标记有报告基因,3'端标记有荧光淬灭基因,其中3'端的荧光分子能够吸收5’端荧光分子的荧光信号。但当有特异的pcr产物时,该探针与模板退火,即产生了适合核酸外切酶活性的底物,从而激活taq酶的5'外切酶活性,将探针5'端连接的荧光分子从探针上切割下来,破坏了两荧光分子间的fret,从而发出荧光。
以镰状细胞贫血为例,说明pcr-rflp进行基因诊断的原理。
答:镰状细胞贫血的基因诊断原理在于它的血红蛋白的β珠蛋白基因发生突变,导致β链第6位谷氨酸变为缬氨酸。基于a→t的转换,改变了限制性核酸内切酶的位点,因此在酶解正常人dna和患者dna后再用标记的β珠蛋白基因为探针作southern杂交时,就会出现不同的dna条带。
限制性内切酶mstⅱ切割的序列是cctnagg(n表示任何一种核苷酸),切割正常dna产生1.15+0.20kbβ珠蛋白的dn**段;若切割患者dna时,由于a→t破坏了mstⅱ的位点(cctgtgg),便形成1.
35kbβ珠蛋白的dn**段。
查阅相关资料,说明血友病a fviii 基因倒位的检测方法和原理。
答:血友病甲( ha) 是常见由于凝血因子ⅷ (fⅷ) 基因缺陷所致的x-连锁遗传性出血疾病, 其基因突变高度异质。在其ivs-22 中有一个转录方向与fⅷ相反的称作f8a1 的基因,在fⅷ基因5’远端相距约400kb 及500kb 的区域,分别具有一个与f8a1 及其周围序列长达9.
5kb 的高度同源的、转录方向与fⅷ相同的基因序列,分别称作f8a2 和f8a3。因此f8a1与f8a2 或与f8a3 有可能发生同源重组,从而使fⅷ基因发生基因倒位。可通过长距离dna扩增技术检测血友病afⅷ基因倒位。
原理:由于f8a1 与f8a2、f8a3 的高度同源序列长达9. 5kb,倒位可发生在该9.
5kb 范围内的任何位置,无法确定。因此必须把引物设计在9. 5kb序列以外的非同源序列区。
引物p、q 是只特异于ivs-22中f8a1 的两侧各约1. 2kb 处的序列。引物a、b则是特异于f8a2 及f8a3的两侧各约100~200bp处的序列。
当我们同时使用4个引物,即p、q 、a、b进行ld-pcr时,如果模板基因组dna 没有fⅷ基因倒位,那么引物pq及野生型fⅷ基因将得到12kb的扩增带,f8a2、f8a3 及引物ab 得到10kb的扩增带。如果模板基因组dna是这种基因倒位的重型ha患者的dna,引物p和b将会得到11kb 扩增带,引物a与q也将发挥作用而产生同样长度即11kb的扩增带;同时,由于该基因倒位只改变了f8a2 及f8a3 中一个基因的结构,而另一个仍然保持野生型,因此a 、b引物对仍能从这一野生型f8a模板扩增出10kb 的产物。但无法得到12kb 产物。
结合ppt并查阅文献,说明为什么循环micrornas可作为分子诊断的标志物?答:microrna可在大多真核生物中表达,通过抑制翻译或诱导靶mrna 降解。
microrna是一种新的转录后基因表达调控模式,在复杂疾病形成过程中发挥着重要作用,调节了多种生物学过程,包括生长发育、信号转导、免疫调节、细胞凋亡、增殖及肿瘤发生等。新的研究发现成熟的microrna能够游离于细胞之外,稳定存在于循环血之中,可在健康人群以及各种疾病患者的血浆中检测到多种microrna,并且发现在不同的疾病中有各自特异的循环microrna的表达谱,因此microrna可作为疾病分子生物标志物。
举例说明动态突变的基因诊断技术。
答:脆性x综合征。该病发生原因是由于脆性x智力低下基因(fmr1)5'端飞翻。
译区遗传不稳定的(cgg)
n 三核苷酸重复序列,(cgg)
n在正常人中为8-50拷贝,而在正常男性传递者和女性携带者增多到52-500拷贝,同时相邻的cpg岛未被甲基化,称为前突变,前突变者无或只有轻微症状。女性携带者的cgg区不稳定,在向后代传递过程中拷贝数逐代增加,以致在男性患者和脆性部位高表达的女性中,cgg重复数目达到200-1000拷贝,相邻的cpg岛也被甲基化。根据其发病机制,可以用southern blot进行检测。
阅读“延伸阅读-4”的文章,回答以下问题:
1)何为array-mlpa技术?
答:多重连接探针扩增技术(mlpa)是一种高通量、针对待测核酸中靶序列进行定性和相对定量的新技术。该技术具有分辨率高、操作简便、设备要求低等诸多优势,广泛应用于检测人类基因组内拷贝数变异。
array-mlpa是mlpa 与基因芯片微阵列技术的结合,使得多重连接探针扩增技术真正具备了高通量检测能力。
2)在dmd基因诊断中有何优势?
答:1.简单、快速,可以同时检测79个外显子,检测速度快,在临床上采取紧急**措施时尽可能快的得到结果。
2.自动化检测和数据分析:具有较高的重复性。
3.检测的精确度和效率比较高。
4.单管实验降低了污染的风险。
简述代谢组学特点?
关注于内源性小分子化合物。②对生物体系中的小分子化合物进行定性研究。
内源性小分子化合物的上调和下调指示了与疾病、毒性、基因修饰或环境因子的影响。④内源性化合物的特点用来表征疾病和药物筛选。
简述microrna的生物合成过程?
mirna基因被转录成pri-mirna(rna聚合酶ii)
pri-mirna被剪切成具有70-100个核苷酸的pre-mirna
pre-mirna从核内被转移至胞质。
pre-mirna被剪切成21-25个核苷酸的双链rna双体。
双链rna双体中成熟mirna链会选择性整合入risc,并与mrna互补配对。
microrna引发肿瘤的可能原因?
microrna与细胞的增殖、分化、凋亡密切相关,而肿瘤则是由细胞增殖、分化、凋亡功能紊乱而引发的;
许多microrna的基因位于基因组中易发生断裂、移位、缺失等变异区域。
与正常组织相比,在恶性肿瘤和肿瘤细胞株中普遍存在着对microrna的表达失控。
2019分子作业 2
2 简述真核生物染色体dna序列的类型及特征。答 不重复序列,每基因组一个或者几个拷贝,多数结构基因存在于此类序列中 中度重复序列,每基因组10 104拷贝,alu family rdna tdna histone gene cluster都是中度重复序列 高度重复序列,一般位于异染色质区,每基因组...
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1 名词 中心法则 首先由crick于1958年提出,是遗传信息传递的一般规律,遗传信息可由dna复制而遗传,由转录 翻译而产生功能产物,信息也可由反转录从rna进入dna。gene 产生功能性产物 rna或者蛋白质 所必需的全部dna序列。重叠基因 两个或者更多基因使用同一dna区段作为编码序列,...
2019分子生物学作业
2013分子生物学作业 绪论 dna重组与转座 部分。一 名词解释 请写出对应英文并进行名词解释 中心法则半保留复制前导链复制叉冈崎片段后随链基因基因组端粒 dna变性半不连续复制错义突变无义突变同义突变移码突变转导转染重组修复同源重组转座子。二 填空题。1.证明dna是遗传物质的两个关键性实验是和...