生物科技行业分子生物学大题

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1、生物科技行业分子生物学大题生物科技行业分子生物学大题 分子生物学大题 壹、基因和基因组 1.鉴别蛋白质编码基因的五项标准:(1).开放阅读框（openreadingframe,ORF） :是始于起始密码子且终 于终止密码子的壹串密码子。 ;(2).序列特征密码子偏爱和剪接点;(3).序列保守性;(4).转录产物:寻找 基因的表达产物RNA 或蛋白质.;(5).基因失活。 2.真核生物基因组特点:（壹）分子量很大的 DNA 和蛋白质形成染色体存在于核内。 （二）转录和翻译不 同步，转录产物为单顺反子，功能相关基因分散排布，无操纵子结构。 （三）基因组存在高比例的非编码序 列(noncodings

2、equence,NCS),NCS 可作进化标尺。 （四）大量重复序列（repeatsequence）存在。 （五）基因 多为不连续的，被插入序列（IS）所分隔(这种现象称为断裂基因（splitgene）.断裂基因由内含子 （intron） （非编码序列）和外显子（exon） （编码序列）交替组成。 （六）功能相关基因构成各种基因家族 3.重复顺序的功能：1）编码某些重要的功能性蛋白、rRNA、tRNA 等;2）和染色体构象、着丝粒形成有 关;3）参和基因的表达调控.分类：1）倒位（转）重复顺序：指俩互补顺序呈反向排列，形成回文结构或发 夹状结构；2）串连重复顺序：由相同的核心顺序（270bp）

3、成串（头尾相接）排列而成的高度重复顺序。 3）散在重复顺序。 4.人类基因定位的基本方法:(1).家系分析法发现感兴趣的基因。通过分析统计家系中有关遗传性 状的连锁情况和重组率而进行基因定位的方法。;(2).体细胞杂交初步的基因定位;(3).核酸杂交技术 精确的基因定位。克隆基因定位法；原位杂交法；原位 PCR；定位克隆技术。 5.基因论：1)相引是俩个基因位于同壹染色体上，相斥则反之；2)同源染色体在减数分裂时发生交换；3) 位置相近的因子相互连锁。 6.HGP 的主要成果四张图： 1）遗传图:第壹代遗传标记是 RFLP（restrictionfragmentlengthpolymorphi

4、sm，限制性酶切片段多态 性） ;第二代遗传标记是 STR（shorttandemrepeat， 简短串连重复序列） ， 6000 个标记;第三代遗传标记是 SNP （restrictionfragmentlengthpolymorphism，单核苷酸多态性） ，不再是分析长度，而是直接测序 2）物理图:以壹段已知序列的 DNA 片段（STS，sequencetaggedsite，序列标记位点）且有染色体定位为路 标，以 Mb 或 Kb 为图距的基因组图。 3）转录图又称表达序列图或 cDNA 图的路标:是以部分 5端或 3端 cDNA 序列（即表达序列标签，EST）为 路标，根据表达顺序的位

5、置和距离作图 4）序列图：测定总长约 30 亿个核苷酸组成的全染色体序列。 7.五大模式生物：E.coli、酿酒酵母、黑腹果蝇、秀丽线虫和小鼠，其序列分析被列为 HGP 的内容； 8.DNA 多态性及其意义：DNA 多态性:除同卵双生的俩个体外，没有俩个人的 DNA 组成是完全相同的，即 人类 DNA 组成具有多态性。如果比较随机的十个人的常染色体的非编码区,就会发现约 200400bp 就有壹个 核苷酸不同,这些可变区域即称为 DNA 多态性(DNApolymorphism)位点。DNA 多态性标记的价值：1）为路标， 构建 DNA 标记的遗传连锁图谱;2）使遗传图谱从直接可见的表型多样性标

6、记进步到 DNA 分子本身多态性标 记。DNA 多态性的种类：1）DNA 位点的多态性；2）串连重复顺序多态性；3）单核苷酸多态性 二、细胞凋亡 1.细胞凋亡和细胞坏死的区别: 项目细胞凋亡细胞坏死 诱导因素生理性、弱刺激性强烈刺激 细胞数量单个细胞丢失成群细胞死亡 膜完整性保持至晚早期即丧失 染色质凝聚呈半月状稀疏呈网状 细胞核早期固缩、断裂晚期破碎 细胞器无明显变化肿胀、破坏 胞内容物无释放释放 细胞形状形成凋亡小体破裂成碎片 基因组 DNA 受调控降解随机降解 大分子合成壹般需要不需要 基因调控有无 后果不引起炎症反应引起炎症反应 意义生理性死亡病理性死亡 2.细胞凋亡的生物学意义：1）

7、 具有清除个体发育过程及成熟个体中多余细胞及老化细胞的机体调节作用； 2）具有消除对机体有害的癌变细胞及病毒感染细胞的机体防御作用。细胞凋亡是维持个体生存所必需的壹 种生物学机制。 3.Caspase 的性质和种类：Caspase 即天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶。1）已在哺乳类中发现 14 种，分 为 3 个亚类：Caspase-1 亚家族，Caspase-2 亚家族，Caspase-3 亚家族；2）根据前体分子(procaspase)N 端的原结构域(prodomain)分为 2 类:启始分子(initiator),如-8、 -9、 -10 等， 为蛋白酶级联反应的启始者， 其活化后再切割和

8、活化下游 Caspase；效应分子(effector),如-3、-6、-7 等，作为上游酶的底物被切割活 化，再作用于多种蛋白质或酶，促使细胞凋亡。 4.效应 caspase 引起细胞凋亡的机制：1）灭活细胞内凋亡抑制蛋白：非凋亡细胞中,CDA(caspase 活化 的 DNAase)和其抑制蛋白(ICDA)结合;凋亡细胞中,caspase 剪切 ICDA;CDA 游离且进入核内降解 DNA,细胞凋 亡.2）剪切细胞结构蛋白：如 Caspase 对核板的降解作用;在凋亡过程中,caspase 在单壹位点剪切核纤层蛋 白(lamin),导致核板塌陷,染色质浓缩.3）剪切效应蛋白:如参和基因表达蛋

9、白因子,如 PARP；4）活化 caspase 抑制剂。 5.细胞凋亡的信号传递通路的特点:(1).同壹性：各种因素引起的凋亡的形态和生化改变均相同。(2).多 样性：环境因素不同，细胞类型不同，或刺激因素不同时，从凋亡程序启动到凋亡发生，其信号传递途径是 不同的。(3).分类：百余种凋亡调控因子，正逐渐被组装成壹条条的信息传导通路，可分为基本传导通路和 非专壹性传导通路二类。 6.细胞凋亡的信号传递途径:(1)死亡受体介导的细胞凋亡;(2)线粒体相关蛋白的凋亡诱导途径：线粒体跨 膜电位(m)的下降，线粒体膜通透性转运孔（MPT）破坏或开放，开放的后果是，m 下降、氧化磷化 脱偶联、GSH 耗

10、竭、ROS 产生等，且形成恶习性循环。;(3)细胞核凋亡诱导途径;(4)粒酶 B 介导的细胞凋亡 ： CrB 由 CTL 分泌进入靶细胞胞浆后,其丝氨酸蛋白酶在胞浆 pH7.0 条件下发挥最佳活性，切割胞浆和核中的 多种底物；Caspase 依赖的死亡通路是 CrB 介导细胞死亡的重要途径之壹。 7.P53 蛋白的调控作用：自 N 端起包括：转录活化区、DNA 结合区、四聚体化区和 C-调节区； 1）P53 的表达和活性调节。正常状态下：胞浆 P53 水平很低，半衰期很短；胞内 P53 被严格监控，受 HDM2 的负反馈调节，且通过泛素降解途径调节 P53 水平。异常情况下：当细胞 DNA 损

11、伤、纺锤体丝断裂、癌基因 异常表达等细胞生存面临威胁时；P53 水平迅速升高和活化； 2） P53 对细胞凋亡和细胞周期的调节作用：野生型 P53 蛋白具维持细胞生长、抑制恶性增殖的作用；P53 蛋 白作为“基因警卫”负责维持基因组的完整性、DNA 损伤修复和细胞周期的正常运转；如果损伤不能修复， P53 就激活那些诱导凋亡的基因表达，使细胞进入凋亡状态。 突变型 P53 蛋白：丧失抑制细胞恶性增殖功能，p53 基因突变是 50%之上肿瘤逃逸凋亡的重要原因;且且本身 具有癌基因功能。 8.Bcl-2 家族的功能:(1)属凋亡抑制基因，阻遏细胞凋亡，延长细胞寿命，但对细胞周期和分化无影 响.(2

12、)阻止或减少各种刺激引起的细胞损伤。如 Bcl-2 能阻止由 r 射线和多种化疗药导致的细胞凋亡。 (3)Bcl-2 蛋白具抗氧化作用;(4)Bcl-2 蛋白抑制细胞器内 Ca2+离子向胞质释放，而凋亡必须有 Ca2+离子参 和。 9.bcl-2 家族成员：1）抑制凋亡：bcl-2，bcl-xL，Mcl-1。2）促进凋亡：bax，bcl-xs，bad。 10.Bcl-2 家族对细胞凋亡的调节机制:(1)Bcl-2、 Bax 和 Bcl-x 组成壹个凋亡调控系统;(2)当 Bax/Bax 同 源二聚体形成时，便诱导细胞凋亡；(3).随 bcl-2 表达量增加，渐多的 Bax/Bax 解聚，形成更

13、稳定的 Bax/Bcl-2 异源二聚体，从而中和了Bax/Bax诱导凋亡的作用。即 Bax 和 Bcl-2 比值调节凋亡；(4)当 Bcl-xs 存在时，优先形成 Bcl-xs/Bcl-2，使 Bax/Bax 形式保留，诱导细胞凋亡。 11.原位末端标记技术(insituendlableing,ISEL)：原理:ISEL 的原理是基于细胞凋亡时，DNA 断裂， 利用末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）或 DNA 聚合酶将带有生物素标记的核苷酸（biotin-16-dUTP）掺入到断 裂的 DNA 的 3端，再使其和带有辣根过氧化物酶的抗生物蛋白结合，经 DAB 显色后，便可观察到细胞内是 否存在 D

14、NA 片段端存在。主要方法有 2 种:1）.TdT 介导的 dUTP 缺口末端标记(TUNEL)；2）.DNA 聚合酶 I 或 klenow 大片段介导的原位的缺口平移(ISNT)。该法特异性和敏感性较高，可检出早期的凋亡细胞. 12.和细胞凋亡减少有关的疾病：1）.癌症；2）.自身免疫性疾病，红斑浓疮，免疫介导的肾小管肾炎。 3）.病毒感染 和细胞凋亡增加有关的疾病：1）.AIDS；2）.神经退行性病变，帕金森病，老年痴呆；3） 再生性障碍贫血； 4）.缺血性损伤，心肌梗塞，脑卒中，再灌注损伤；5）.酒精肝 13.细胞凋亡自身免疫性疾病：正常情况下：1）90%之上的淋巴细胞在胸腺内发育都会发

15、生凋亡，那些能 识别自身抗原的细胞都应被清除，确保被选择生存下来的淋巴细胞不至于对自身抗原产生免疫应答；2）如 果这种选择性清除失败，在靶细胞存在下，淋巴细胞被激活，产生大量的效应细胞攻击靶细胞，导致发生自 身免疫性疾病。 发病的分子机制 ： 1） 淋巴细胞中调节细胞凋亡的壹个关键分子是细胞表面受体 Fas（又称 APO 或 CD95） ，Fas 受体和 FasL（配体）结合即可激活凋亡信号传导途径，细胞凋亡；2）T 细胞表面受体 Fas 和 FasL 发生突变 时，T 细胞不能发生正常凋亡，导致自身免疫性疾病。3）除系统性红斑狼疮外，仍证实类风湿性关节炎、 自身免疫性糖尿病、牛皮癣均和淋巴细

16、胞凋亡敏感性改变（Fas 和 FasL 突变）有关。 14.细胞凋亡病毒性疾病：病毒的溶解性感染所产生的细胞病变变作用和引发细胞凋亡有关；而病毒的 持续性感染和病毒抑制细胞凋亡有关。1）病毒感染引发细胞凋亡：牛疱疹病毒、鸡白血病毒和 HIV 等，均 能通过诱导细胞凋亡而引起宿主细胞缺失。如 HIV 感染后引起 CD4+T 细胞凋亡而缺失。2）病毒感染抑制细 胞凋亡：许多病毒具有抑制细胞凋亡的机制，有利于建立持续感染、延长病毒复制时间、以最大限度产生子 代病毒。如 EB 病毒产生 LMP-1，使 Bcl-2 基因上调；牛痘病毒产生 crmA,可抑制由 caspase 所介导的细胞凋 亡。 15.细胞凋亡和肿瘤：肿瘤不仅是细胞增殖和分化异常疾病，同时也是细胞凋亡异常疾病。1） 大多数肿瘤 P53 突变、而有些肿瘤过度表达 Bcl-2 蛋白，这些可有效地以避免细胞凋亡发生。2） P53 蛋白作为“基因警 卫”负责维持基因组的完整性、DNA 损伤修复和细胞周期的正常运转。如果损伤不能修复，P53 就激活那些 诱导凋亡的基因表达，使细胞进入凋亡状态。3）Bcl-2 属凋亡抑制基因，阻遏细胞