分子生物学作业-4

1.什么是基因诊断？基因诊断有哪些主要特点？基因诊断的基本原理与临床意义

⑴基因诊断：利用分子生物学和分子遗传学技术，从DNA/RNA水平检测和分析基因的存

在和结构、变异及表达状态，从而对疾病作出诊断的方法。

⑵基因诊断的特点：

①特异性高：直接检测基因，它是原始的致病因素；由于基因诊断采用核酸分子杂交等方

法具有高度特异性；

②灵敏度高：聚合酶链反应等技术，待测标本微量(pg)；

③稳定性高：DNA相对比较稳定，长期保存的蜡块中常能顺利检出；用于产前诊断等；

④适用范围广：其应用的范围已从原先局限的遗传性疾病，扩大到感染性疾病、肿瘤、心

血管疾病等领域；

⑤临床应用前景好：分子生物学技术的进步，使得可以不断普及。

⑶基因诊断的基本原理与临床意义

①基本原理：通过检测致病基因(包括内源基因与外源基因)的存在、量的多少，结构变化与否及表

达水平是否正常，以确定被检查者是否存在基因水平的异常变化，以此作为疾病确诊的依据。

②临床意义：对有表型出现的疾病作出明确诊断、早期快速诊断、确定个体对疾病的易感

性、疾病的分期分型、疗效监测、预后判断等。

2.请各举出两种癌基因和抑癌基因。

⑴癌基因：细胞内控制细胞生长和分化的基因，它的结构异常或表达异常，可以引起细胞癌变。

①病毒癌基因：如scr络氨酸蛋白激酶基因

②细胞癌基因：如Ras基因

⑵抑癌基因：细胞内一类抑制肿瘤发生、生长或能对抗癌基因的基因，在生物体内与癌基因

功能相抵抗，共同保持生物体内正负信号相互作用的相对稳定。

①Rb基因；②p53基因

3.请说明端粒有何功能？

①保护染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解，同时可能还有防止端粒酶对端粒进行进一

步延伸的作用。改变端粒酶的模板序列将导致端粒的改变，从而诱导细胞衰老和死亡。

②解决染色体复制时末端丢失的问题：端粒的存在可以起到缓冲保护的作用，从而防止染色

体在复制过程中发生丢失或形成不稳定结构。

③细胞的“生命钟”：细胞分裂的次数是有限的，端粒的长度决定了细胞的寿命。

④固定作用：染色体的末端位于细胞核边缘，人类端粒DNA和核基质中的蛋白相互作用，

以'TTAGGG' 结构附着于细胞核基质。

4.端粒和肿瘤有何相关性？

端粒的复制依赖于端粒酶的作用，正常细胞周期中，细胞每分裂一次，端粒子链即缩短

一次，经过若干分裂周期后，端粒缩短到临界长度时，细胞进入凋亡，端粒酶检测为阴性；

癌细胞在某些机制作用下，启动端粒酶表达而使染色体端粒稳定维持在一定长度，从而使

癌细胞得以增殖，并获得永生化，此时端粒酶检测为阳性。令人注目的发现是，恶性肿瘤

细胞具有高活性的端粒酶，端粒酶阳性的肿瘤有卵巢癌、淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、

结肠癌、肺癌等等。

5.镰状细胞贫血的分子机制是什么？请举出一种诊断镰状细胞贫血用基因诊断方法，请详细说明。

镰状细胞贫血的分子机制：镰状细胞贫血由β链基因点突变(错义突变）引起该病的主

要原因是因为珠蛋白的β基因发生单一碱基突变，正常β基因的第6位密码子为GAG，编

码谷氨酸，突变后为GTG，编码缬氨酸，使成为HbS。在纯合子状态，当形成HbS后，

HbS在脱氧状态下聚集成多聚体，因形成的多聚体排列方向与膜平行，与细胞膜的接触又

非常紧密，所以当多聚体达到一定量时，细胞膜便由正常的双凹形盘状变成镰刀形.该细胞

僵硬，变形性差，易破而溶血，造成血管阻塞，组织缺氧，损伤，坏死。

镰状红细胞贫血症的基因诊断可采用PCR-限制性内切酶谱分析法，先用PCR从患者基

因组DNA扩增含突变位点的珠蛋白基因片段，再选择适当的限制性内切酶水解PCR产物，

根据酶切产物在电泳图谱上的片段数量和大小做出判断。也可与特意的寡核苷酸探针进行Southern印记杂交分析，根据杂交图谱做出判断。