分子生物学思考题汇总版

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分子生物学复习思考题附答案二

分子生物学复习思考题附答案二

分子生物学复习思考题二1.写出分子生物学广义的与狭义的定义,现代分子生物学研究的主要内容,以及5个分子生物学发展的主要大事纪(年代、发明者、简要内容)。

广义上:分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究、以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。

狭义概念:既将分子生物学的范畴偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。

其中也涉及到与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。

现代分子生物学研究的主要内容有:基因与基因组的结构与功能,DNA的复制、转录和翻译,基因表达调控的研究,DNA重组技术,结构分子生物学等。

5个分子生物学发展的主要大事纪(年代、发明者、简要内容):1.1944年,著名微生物学家Avery 等人在对肺炎双球菌的转化实验中证实了DNA是生物的遗传物质。

这一重大发现打破了长期以来,许多生物学家认为的只有象蛋白质那样的大分子才能作为细胞遗传物质的观点,在遗传学上树立了DNA是遗传信息载体的理论。

2. 2.1953年,是开创生命科学新时代具有里程碑意义的一年,Watson和Crick发表了“脱氧核糖核酸的结构”的著名论文,他们在Franklin和Wilkins X-射线衍射研究结果的基础上,推导出DNA双螺旋结构模型,为人类充分揭示遗传信息的传递规律奠定了坚实的理论基础。

同年,Sanger历经8年,完成了第一个蛋白质——胰岛素的氨基酸全序列分析。

3. 1954年Gamnow从理论上研究了遗传密码的编码规律, Crick在前人研究工作基础上,提出了中心法则理论,对正在兴起的分子生物学研究起了重要的推动作用。

4. 1956年Volkin和Astrachan发现了mRNA(当时尚未用此名)。

5. 1985年,Saiki等发明了聚合酶链式反应(PCR);Sinsheimer首先提出人类基因组图谱制作计划设想;Smith等报导了DNA测序中应用荧光标记取代同位素标记的方法;Miller等发现DNA结合蛋白的锌指结构。

分子生物学思考题01

分子生物学思考题01

名词解释:1.反义RNA:反义RNA:碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA。

可以作为一种调控特定基因表达的手段。

2.生物芯片:3.基因诊断:是以DNA和RNA为诊断材料,通过检查基因的存在、缺陷或表达异常,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。

4.增强子:顺式作用元件,增强邻近基因的转录。

5.基因表达:指基因转录及翻译的过程,基因表达的最终产物是蛋白质或者rRNA、tRNA 等。

管家基因是组成性表达,而可调节基因的表达具有时空特异性。

6.核酸探针:7.反式作用因子: 指能直接或间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质,其主要特点包括三个功能结构域(DNA识别结合域、转录活性域、结合其它蛋白的结合域)、能识别并结合上游调控区的顺式作用元件、对基因表达有正性和负性调控作用。

其活性调节方式:表达式调节,共价修饰,配体结合及蛋白质-蛋白质相互作用。

作用方式:成环、扭曲、滑动、Oozing。

DNA结构域包括:锌指、螺旋—转角—螺旋、亮氨酸拉链和螺旋—环—螺旋。

转录激活域富含:酸性氨基酸、脯氨酸和谷氨酰胺8.粘粒:9. YAC10.转基因动物:是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子,是共价闭合的环状DNA分子,能独立进行复制。

质粒只有在宿主细胞内才能够完成自己的复制。

11.蛋白激酶:12.基因敲除13.基因诊断,是以DNA和RNA为诊断材料,通过检查基因的存在、缺陷或表达异常,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。

14.G蛋白,15.克隆:是指把一个生物体的遗传信息(基因片段)转入另一个生物体内进行无性繁殖,得到一群完全相同的基因片段,又称DNA克隆16.基因组:细胞或生物体中,一套完整单倍体的遗传物质的总和。

17.开放阅读框,18.质粒:细菌细胞内的、染色体外的DNA分子,是共价闭合的环状DNA分子,能够独立于细胞的染色质DNA而进行复制。

19.RNA干涉,20.蛋白质组学,21.生物信息学,22.顺式调控元件,是指那些与结构基因表达调控相关,能被基因调控蛋白异性识别和结合的DNA序列,抱括启动子.上游启动子元件.增强子.加尾信号和一些反应元件23.端粒:是位于真核生物染色体末端的、由DNA和蛋白质组成的一膨出结构。

医学分子生物学复习思考题及答案

医学分子生物学复习思考题及答案

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。

分子生物学思考题

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分子生物学思考题分子生物学考试重点(前四章+第七、八章)第一章一、D NA重组技术和基因工程技术(pl2)答:DNA重组技术:将不同的DNA片段,按照人们的设计定向连接起来,于特定的受体细胞中和载体一起复制并得到表达,产生影响受体的新的遗传性状的技术。

基因工程技术:除DNA重组技术外还包括其他对生物细胞基因组结构进行改造的体系。

关键:工具酶的发现和应用前景:1、合成正常细胞中含量很低的多肽2、定向改造基因组结构3、进行基础研究二、请简述现代分子生物学的研究容。

(第二版前言、P12标题)答:分子生物学:研究核酸等生物大分子的功能、形态、结构特征的重要性和规律性的科学,主要关心的是核酸在细胞生命过程中的作用,包括核酸的复制和保存、基因的表达和调控。

研究容:D7A重组技术,基因的调控和表达,生物大分子的功能结构一一结构分子生物学,基因组、功能基因组和生物信息学。

第二章一、核小体(P27)答:核小体:由删、恤、也、乩各两分子组成的八聚体和约200bp的DNA组成。

八聚体在,DNA盘绕在外。

其是DNA 压缩的第一步。

若用核酸酶降解核小体,只能得到约146bp的核心颗粒。

(另:已在核小体的外面)核心颗粒:除去接头DNA的核小体单体,长度约146bp 核小体单体:八聚体+200bpDNA组成,包括接头DNA二、D NA的半保留复制(p38)答:DNA在复制过程中,戚基间的氢键首先断裂,双螺族解.旋解链,每条单链分别作为模板合成新链。

新生成的DNA 分子与原D7A 分子的戚基顺序完全一样,这样每个子代分子的DNA —条单链来自模板链,另一条单链来自新合成的链,这种复制方式成为DNA的半保留复制。

三、转座子(p57)答:转座子是存在于DM上的可以自主复制和移动的基本单位,其可以分为两大类:插入序列和复合型转座子,另外还有TnA家族。

四、D NA的一、二、三级结构特征。

(P32?p37)答:1、各级结构的定义:DNA的一级结构:指四种核昔酸的连接和排列顺序DNA的二级结构:指两条多核昔酸链反向平行盘绕所生成的双螺症结构DNA的三级结构:在DMA双螺旋基础上进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。

医学分子生物学思考题

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医学分子生物学思考题1.什么是基因工程?它包括哪几个主要步骤?基因工程(gene engineering):将不同生物体的核酸分子在体外经过酶切、连接,构建成重组的核酸分子,再把它导入受体细胞内,使外源基因在受体细胞中表达。

基因工程研究应包括以下6个主要内容或步骤:1)获取基因:从复杂的生物有机体基因中,经过酶切消化或PCR扩增等方法,分离出带有目的基因的DNA片段。

2)克隆载体构建:在体外,将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够自我复制,并带有选择标记的载体分子上,形成重组DNA分子--克隆载体。

3)克隆载体转化:将克隆载体转入受体细胞,并与之一起增殖。

4)克隆载体筛选:从大量的细胞繁殖群体中,筛选出获得了克隆载体的受体细胞克隆。

5)克隆载体鉴定:从这些筛选出来的受体细胞克隆中提取已经得到扩增的目的基因,并做酶切、序列分析等鉴定。

6)表达载体构建和表达:将目的基因克隆到表达载体上,导入宿主细胞,使之在新的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。

把以上6个步骤称作是基因工程(上游研究)。

2.什么是限制性核酸内切酶?举例说明。

限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)简称为限制性内切酶或限制酶。

是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并由此切割双链DNA的酶。

Bam HⅠ、Eco RⅠ、Hind Ⅲ、NotⅠ、Pst Ⅰ、SmaⅠ3.什么是质粒?理想的质粒载体应具备什么条件?[质粒](plasmid)染色体外,能独立复制,能稳定遗传的一种环状双链DNA分子。

理想质粒载体所必需具备的条件:1.质粒较小(3—5Kb) 小质粒通常拷贝数较多,外源DNA容量较大, 容易转化,容易分离,不易断裂,容易鉴定2.带选择标记,对抗菌素的抗性,Amp, Tet, Kana, Neo ,α互补 3. 有单一限制性酶切位点 (多克隆位点 MCS )单一的限制性酶切位点可供外源DNA定点插入。

分子生物学思考题

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分子生物学思考题第二章基因的概念名词解释●Cistron顺反子:Cistron 是基因的同义词,基因是一个具有特定功能的,完整的,不可分割的最小的遗传单位 .基因是DNA分子的片段,是染色体上的一个区段●(recon)交换子:在一个顺反子内,有若干个交换单位,最小的交换单位称为交换子●(muton)突变子:在一个顺反子内,有若干个突变单位,最小的交换单位称为突变子●melting temperature(Tm值):DNA分子变性一半时对应的温度/OD增加值的中点温度/DNA分子变性曲线中,增色效应达到最大值一半是的温度●Kinetic complexity(复性动力学的复杂性):将最长的没有重复序列的核苷酸序列数定义为复性动力学的复杂性(简称K.C)●(Maximum C value)最大C值:单倍体基因组DNA 的核苷酸数●(Minimum c value)最小c值:编码结构基因的DNA的核苷酸数●Heterogeneous nuclear RNA (HnRNA)核内不均一RNA:间隔基因的转录产物mRNA是一条具有外显子和内含子的前体mRNA,也称核内不均一RNA,必须将内含子切除并将外显子连接才能成为成熟mRNA●Transposon 转座子:是基因组中可以移动的一段DNA序列,一个转座子从基因组的一个位置转移到另一个位置的过程称为转座。

可以转座的遗传单位称为转座子。

●retro-transposon 反转录转座子:反转座是由RNA介导的转座过程,转座子从DNA到RNA再到DNA的转移过程定义为反转座。

这类转座子也被称为反转座子★cis action element 顺式作用元件:真核生物基因组中含有可以调控自身基因表达的一段特异DNA序列。

顺式作用元件能够被各种转录调节蛋白特异识别和结合,从而影响基因表达活性。

包括启动子、增强子、沉默子等★transcriptional factor 转录因子(考过):就是反式作用因子★trans action factor 反式作用因子能直接或间接与顺式作用元件的核心序列相互识别或结合,进而调控靶基因转录效率的一类调节蛋白,统称为反式(作用)因子,按其功能不同,可分为基本转录因子、转录调节因子、共调节因子★DNA denaturation DNA变性DNA的两条核苷酸链是由碱基对之间的氢键连接的,当天然DNA溶液被加热或受极端PH溶剂、尿素、酰胺等某些有机溶剂处理后,碱基对之间的氢键发生断裂或氢键形成关系发生改变,或碱基之间的对堆积力受到破坏,两条核苷酸链逐渐被彼此分离,形成无规则的线团,这一过程称之为变性,也称溶解(melting)★renaturation DNA(DNA复性)已发生变形的DNA分子溶液在逐渐降温的条件下,两条核苷酸链的配对碱基又重新形成氢键,恢复到天然DNA双螺旋结构,这一过程称之为复性,也称重退火(reannealing)★Exon/外显子真核生物结构基因中的编码区,非间隔区★Intron内含子真核生物结构基因中的非编码区,间隔区★overlapping gene 重叠基因不同基因共用一段相同的DNA序列★Repetitive gene重复基因:染色体上存在的多次拷贝的基因,是生命活动基本的功能相关的基因●Splitting Gene /interrupted gene间隔基因:真核生物的结构基因是由若干外显子和内含子相间隔排列组成的间隔基因★Jumping gene 跳跃基因能发生转座的独立遗传结构单位★pseudo gene假基因具有与功能基因相似的序列,但不能翻译有功能蛋白质的无功能基因,多存在与真核生物中。

分子生物学思考题

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第一章1.基因:指表达一种蛋白质或功能RNA的遗传物质的基本单位,基因是遗传物质的最小功能单位。

2.分子生物学:是在分子水平研究生命现象的科学,是现代生命科学的共同语言。

它的核心内容是通过生物的物质基础-核酸--蛋白质--酶等生物大分子的结构-功能及其相互作用等的研究来阐明生命分子基础,从而探索生命的奥秘。

3.简述遗传学三大基本规律:一.孟德尔遗传定律:包括分离定律和自由组合定律分离定律:遗传性状是由遗传因子所控制,遗传因子在体细胞中成对存在,每对遗传因子中,一个来自母方,一个来自父方。

一个单位性状由一对遗传因子控制。

遗传因子之间存在显隐性关系。

形成配子时,两个遗传因子彼此分开,分别随机进入到不同的配子中,配子只含有成对遗传因子中的一个。

自由组合定律:当具有两对或多对相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。

连锁互换定律:原来为同一亲本所具有的两个性状,在F2中常常有连系在一起遗传的倾向。

4.列出一种证明DNA是遗传物质的实验证据:肺炎双球菌实验中,在加热杀死的S型菌中存在一种使活的R型菌转变成S型菌的因子,用一系列的化学和酶学方法把提取液中的蛋白质,类脂,多糖,RNA去掉并不影响转化,最后发现只要把纯化的S型菌的DNA加入到R型菌培养液中就足以导致转化的发生,证明DNA 是遗传物质。

第二章1.熟悉DNA的双螺旋结构。

2.什么是DNA的变性和复性,复性的条件是什么?变性:在高温,酸碱,某些化学试剂的作用下,双螺旋结构区的氢键断裂,成为单链的过程。

复性:变性单链DNA在适当的条件下,使彼此分开的链自发的重新结合,成为双螺旋结构的过程。

复性的条件:1.盐浓度必须高,足以使两链之间磷酸基团上负电荷的排斥力消失,通常用0.15~0.5mol/L的Nacl; 2.温度必须适当高,足以防止链内随即形成氢键,复性的最适温度比熔炼温度低20~25度。

3.了解加减法测定DNA序列的原理。

(完整word版)分子生物学思考题

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第3章核酸的结构和功能DNA结构域:组蛋白:是真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质,富含精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸:H1、H2A、H2B、H3和H4。

核小体:是构成真核生物染色质的基本结构单位。

核基质:为真核细胞核内的网架结构。

30nm纤丝:核小体进行高度有序的组装,形成左手螺旋的螺线管。

每个螺旋约6个核小体。

H1组蛋白的功能:ⅰ稳定作用;ⅱ保护DNA免受核酸酶降解。

1、DNA双螺旋结构有哪些形式?说明其主要特点和区别。

A型、B型及Z型螺旋;A型螺旋比较粗短,碱基倾角大,大沟深度明显超过小沟;B型比较适中;Z型细长,大沟平坦,核苷酸构象顺反相间,螺旋骨架呈Z字形。

2、什么是DNA的拓扑异构体,它们之间的相互转变依赖于什么?一级结构相同(序列相同)而L值不同的环形DNA分子称为拓扑异构体,它们之间的相互转变依赖于DNA 的拓扑异构酶。

3、简述真核生物染色体的组成,它们是如何组装的?细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构。

DNA--核小体--30nm纤丝--核基质固定--压缩--染色体4、简述细胞内RNA的结构特点以及与DNA的区别。

P575、引起DNA变性的主要因素有哪些?核酸变性后分子结构和性质发生了哪些变化?1)加热;2)极端pH值;3)有机溶剂、尿素和酰胺等。

DNA双螺旋解链。

性质变化:DNA溶液的黏度大大下降、沉降速度增加、浮力密度上升、紫外吸收光谱升高、酸碱滴定曲线改变、生物活性丧失。

6、检测核酸变性的定性和定量方法是什么?具体参数如何?紫外吸收光谱的变化。

以50μg/ml DNA溶液在A260下测定,三者的A260数值为:双链DNA A260=1.00;单链DNA=1.37;游离碱基、核苷酸=1.6。

(结构越有序,吸收光越少)7、DNA的T m值一般与什么因素有关?Tm=4(G+C)+2(A+T)1)DNA的均一性(均质较小);2)G-C碱基对的含量;3)介质中离子强度。

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分子生物学思考题一、总论:人类基因与基因组学1、人类基因组计划的精髓是什么?答案一:人类基因组计划的精髓是人类基因组图谱,包括遗传图谱、物理图谱、序列图谱、转录图谱。

1)遗传图谱:又称连锁图谱,是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”,以遗传学距离为图距的基因组图。

遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。

2)物理图谱:指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息。

绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。

3)序列图谱:指测定每条染色体的DNA序列,通过DNA序列可以直接推出基因结构、定位已知基因、研究基因起源。

4)转录图谱:指在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。

通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达;也可以了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达,还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。

答案二:人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索工程。

其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱(包括遗传图谱、物理图谱、序列图谱、转录图谱),并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。

基因组计划精髓在于让人类解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。

1)草图,许多疾病相关的基因被识别;2)SNP(人与人之间的区别),草图提供了一个理解遗传基础和人类特征进化的框架。

3)草图后,研究人员有了新的工具来研究调节区和基因网络。

4)比较其它基因组可以揭示共同的调控元件,和其他物种共享的基因的环境也许提供在个体水平之上的关于功能和调节的信息。

5)草图同样是研究基因组三维压缩到细胞核中的一个起点。

这样的压缩可能影响到基因调控;6)在应用上,草图信息可以开发新的技术,如DNA芯片、蛋白质芯片,作为传统方法的补充,目前,这样的芯片可以包含蛋白质家族中所有的成员,从而在特定的疾病组织中可以找到那些是活跃的。

2、如何应用人类基因组基础研究辅助临床医学?答案一:人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。

对于单基因病,采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路,导致了亨廷顿氏舞蹈症、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现,为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。

对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。

健康相关研究是HGP 的重要组成部分,自1997年相继提出:“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。

同时,基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预也为疾病诊断治疗提供重大变革。

答案二:人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。

人类基因组基础研究主要通过基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预等方式辅助临床医学;具体的方式如下:1)基因工程药物:分泌蛋白(多肽激素,生长因子,趋化因子,凝血和抗凝血因子等)及其受体。

2)诊断和研究试剂产业:基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。

3)对细胞、胚胎、组织工程的推动:胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。

4)制药工业:筛选药物的靶点:与组合化学和天然化合物分离技术结合,建立高通量的受体、酶结合试验以知识为基础的药物设计:基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟—药物作用“口袋”。

个体化的药物治疗:药物基因组学。

5)基础生物学:基因功能的定位;6)交叉学科的兴起。

如:基因组学和生物信息学等。

二、基因表达调控1、什么是基因表达?试述基因表达变化的特点及其调控对生物体的重要性。

基因表达:从DNA到蛋白质的过程,即原核生物和真核生物基因组中特定的结构基因携带的遗传信息进过转录、翻译等一些列过程,合成具有特定的生物学功能的各种蛋白质,表现出特定的生物学效应的全过程。

特点:①组织特异性:不同组织细胞中表达的基因数量、表达强度、种类不同;②阶段特异性:细胞分化发育的不同时期,基因表达的情况不同;③环境适应性:当周围营养、温度、湿度、酸度等条件变化时,生物体改变自身基因表达,以调整体内功能蛋白的种类数量,从而改变自身的代谢活动来适应环境生物学意义:①适应环境、维持生长和增殖;②维持个体发育与分化。

2、真核生物中,基因的表达受不同水平的调控,请举其中三种。

转录前调控:基因丢失、基因扩增、基因重排、基因修饰(DNA甲基化)、组蛋白修饰转录水平的调控:顺式作用元件与反式作用因子的相互作用。

转录后调控:hnRNA的选择性加工运输、mRNA前体的选择性剪接、RNA编辑、RNAi翻译水平的调控:翻译因子的磷酸化、mRNA稳定性翻译后调控:蛋白质修饰3、为什么说转录起始的调控是基因表达调控的中心环节?因为基因表达是通过转录和翻译,将DNA上的遗传信息转变为RNA和蛋白质的过程,所以转录起始是基因表达的第一步,尤其是转录起始阶段(转录前通过基因丢失、基因扩增、基因重排、基因修饰(DNA甲基化)、组蛋白修饰等方式调控,转录过程中通过顺式作用元件与反式作用因子的相互作用调控,转录后通过hnRNA的选择性加工运输、mRNA前体的选择性剪接、RNA编辑、RNAi调控),转录起始受到严格的控制从而达到避免那些不需要的转录所造成的资源浪费,转录后的RNA及翻译后的蛋白质修饰也都是以转录水平为基础的。

4、举例说明DNA甲基化与肿瘤的关系。

DNA甲基化是基因表达掺饰方式之一,与基因表达调控密切相关,它能关闭一些基因的活性,而去甲基化能诱导基因的重新活化及表达。

DNA甲基化修饰通过改变基因的表达,参与了细胞的生长、发育过程及X染色体失活等的调控。

DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA的稳定性、DNA与蛋白质相互作用方面的改变。

甲基化的状态的改变是引起肿瘤的一个重要因素。

这种变化包括:①整体甲基化水平降低;②正常非甲基化CpG岛的高甲基化;③维持甲基化模式酶的调节失控。

从而导致基因组的不稳定和抑癌基因的不表达。

例如:对散发性和家族性乳腺癌和结肠癌的研究中发现,家族性肿瘤中序列无突变的10个抑癌基因的启动子区域甲基化常见,但在突变的抑癌基因中没有发现甲基化的现象。

由此可见DNA甲基化模式的改变和肿瘤的发生、发展密切相关。

三、创伤愈合的研究进展1、如何通过动物建模的方式来评价创伤愈合新药的作用效果1、准备20只体重在25-30克之间的标准化的KM小鼠;2、在每只小鼠的鼠背上分别建立两个面积为6*6mm的全皮层伤口A组和B组,A组伤口用新药处理,B组伤口做空白对照;3、分别在伤后的第3、7、8、9天随机处死一些小鼠,收集其皮肤组织样本分别作组织学和免疫组化分析;4、对A、B两组伤口用数码相机记录伤口创面愈合情况,用相关计算机程序测定残余伤口面积占初始伤口面积百分比并获得伤口愈合曲线,进行比较;5、组织学分析:创面标本做切片HE染色,测量新上皮从伤口边缘迁移的长度来确定新上皮成形率;6、免疫组化分析7、根据宏观形态的照片、HE染色以及免疫组化的结果评价新药的效果。

2、对于新型促愈合药物可能的作用机制的研究思路1、建立受创动物模型,通过动物模型,采集含有促愈合药物的成分,并分组提纯产物;2、通过对照试验,证明哪种提纯产物具有促愈合作用;3、动物细胞模型体外实验(细胞培养、免疫组化、病理、电镜、细胞因子等:研究细胞的增值性及迁徙性),证明产物具有促进愈合作用,并且研究出新药主要的靶细胞。

4、然后运用western检测出新药作用的主要蛋白质及含量,确定新药的主要细胞通路及作用机制。

5、RT-PCR进一步对照确定新药对细胞中靶信号通路mRNA表达量,从而进一步验证主要通路及作用机制四、基因工程的研究策略与实践1、试述外源基因在原核体系中的表达需要具备的条件,及影响外源基因表达的因素。

1、外源基因在原核体系中的表达需要具备的条件:编码区不含插入序列(mRNA-cDNA);位于启动子下游,方向一致,原有的读码框不变;含起始密码子、终止密码子;转录出的mRNA必须有SD序列,调整SD序列与第一个AUG间的距离(因为会对转译效率有影响);增强产物比较稳定(如:融合蛋白、信号肽);选择系统偏好的简并密码。

2、影响因素:启动子的强弱(主要因素);基因的剂量;RNA转译效率(SD互补、AUG-SD距离及序列、AUG前后核苷酸序列的适宜性);密码子;表达产物的大小,产物的稳定性。

2、蛋白质的分离纯化技术依据蛋白质的性质分为哪几大类,请列举其中的一类,谈谈它的原理及应用。

利用溶解度差别(硫酸铵沉淀法)、分子大小不同(透析、超过滤、离心、凝胶过滤(分子筛层析)、蛋白质分子带电性质不同(电泳:原理是在外界电场作用下,带电的物质向其所带电荷的相反方向的移动,各种蛋白质由于在同一PH条件下所带净电荷的种类和数量不同,因而在电场中的迁移方向和速度不同、离子交换层析)、蛋白质吸附性质不同、蛋白质的特异性配体进行分离纯化。

3、以人GM-CSF为例,写出获得该基因工程重组蛋白纯品的流程。

技术路线-表达载体的构建、外源基因片段的分离-表达性重组体的构建-转化宿主菌-诱导表达-表达产物的鉴定-表达产物的分离-对粒细胞作用的体内外实验。

1、GM-CSF全基因 PCR 扩增2、含肠激酶位点的pThioHisA·GM-CSF表达载体的构建(纯化后的GM-CSF,sGM-CSF及质检)。

3、诱导表达pThioHisA·GM-CSF在大肠杆菌BL21中诱导表达。

4、GM-CSF融合蛋白的制备:工程菌的培养,超声破坏菌体离心。

5、GM-CSF融合蛋白的纯化:融合表达载体pThioHisA 在硫氧还蛋白融和段带有组氨酸标签,用填料进行亲和层析。

将可溶性表达产物(超声破碎菌体的离心上清)与亲和柱结合,过柱、梯度洗脱,收集各洗脱峰。

6、sGM-CSF融合蛋白的肠激酶切割及纯化。

7、sGM-CSF融合蛋白及非融合蛋白的western Blot检测。

五、干细胞和细胞分化1、干细胞应具备哪些生物学特点1)自我更新能力:干细胞可不对称分裂为1个子代干细胞和一个功能干细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。

2)高度增殖能力:因干细胞数量不多,所以高度增值的生物学特性有重要意义。

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