二十三章基因组学与医学 精品Word下载.docx
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月由人类基因组国际合作组完成。
在此基础上经整理、分类和排列，于2001年公布了
。
26.SNP的等位基因的分型可采用
和
进行。
27.HGP中的物理图是指染色体上
位点或
位点等的位置图，位点之间的距离以
表示。
28.生物信息学主要融合了
、
三门科学。
29.根据不同情况，疾病相关基因克隆可采用4种策略，即
三、选择题
A型题
30.关于基因组的叙述不正确的是：
A.代表个体所有遗传性状的总和
B.代表一个细胞所有染色体的总和
C.代表一个物种的所有DNA分子的总和
D.代表一个细胞所有蛋白质的总和
E.人类基因组由约30亿对核苷酸的DNA分子构成
31.有关人类基因组计划的不正确叙述是：
A.1990年正式启动人类基因组计划
B.全部基因组序列精确图谱已于2000年提前完成
C.遗传图分析、物理图分析及DNA测序等是主要研究内容
D.发展了取样、收集、数据的储存及分析技术
E.目前已建成的数据库包括Genbank,EMBL,DDBJ等
32.后基因组时代研究内容不包括：
A.功能基因组学
B.蛋白质组学
C.蛋白质空间结构的分析与预测
D.STS序列分析
E.基因表达产物的功能分析
33.HGP提供的资料，错误的是：
A.多态性探针资料
B.STS资料
C.克隆资料
D.ETS资料
E.限制性片段资料
34.根据部分基因组序列分析，两个个体之间（双胞胎除外）大约每多少碱基就有一个碱基差异：
A.5-10
B.50-100
C.500-1000
D.5000-10000
E.50000-100000
35.在人类基因组计划正式启动前，已完成全序列测定的是：
A.EB病毒
B.酿酒酵母
C.金银线虫
D.大肠杆菌
E.果蝇
B型题
（36~40）
A.结构基因组学
B.功能基因组学
C.比较基因组学
D.环境基因组学
E.药物基因组学
36.研究目的为了解环境对人类疾病的影响和意义的是
37.认识、分析整个基因组所包含的基因、非基因序列及其功能是
38.比较不同物种的整个基因组，增强对各个基因组功能及其发育相关性的认识是
39.完成整个基因组的遗传制图、物理制图及DNA测序的是
40.分析多种候选药物对疾病相关基因和基因产物的潜在影响，发掘新药，设计个性化治疗方案的是
（41~45）
A.SSCP
B.ASO
C.DGGE
D.SNP
E.RFLP
41.变性梯度胶电泳即
42.限制性片段长度多态性即
43.单链构象多态性即
44.单核苷酸多态性即
45.等位基因特异寡核苷酸
（46~50）
A.31.2%
B.13.6%
C.7-8%
D.6-7%
E.1-4%
流行病病因学调研分析初步结果显示:
46.由酶功能异常引起占全部发病的
47.由受体、转录调节因子引起的疾病占
48.由蛋白质功能调节分子（包括调节蛋白质稳定性、激活、折叠等）引起的疾病占
49.细胞内基质、细胞外基质相关疾病占
50.离子通道、激素、免疫球蛋白等相关疾病占
X型题
51.功能基因组学研究的主要内容有：
A.鉴定DNA序列中的基因
B.基因的表达调控
C.基因在发育、分化、病理等状态下的功能变化
D.基因组精确图谱的绘制
E.细胞总蛋白的双向电泳分析
52.有关SNP的正确叙述有：
A.一个碱基位点发生的变异在1%以上的人群存在，此位点为SNP位点
B.93%的基因都含有一个SNP
C.SNP的等位基因分型可采用寡核苷酸杂交分析和ASO
D.至2004年，只有数千个SNP位点被鉴定
E.大规模SNP自动分型通常是通过DNA芯片等技术实现的
53.目前已完成基因组全序列测定的生物有：
A.酿酒酵母
B.果蝇
C.人类
D.小鼠
E.鲸
54.关于DNA芯片正确的叙述有：
A.可用于DNA序列测定
B.可用于转录组分析
C.可用于疾病时基因组差异表达分析
D.在差异表达图上，表达有差异的分子远离45O斜线。
E.是当前开展最多的生物芯片技术
55.关于疾病正确的叙述有：
A.目前已掌握大多数疾病的疾病相关基因的确切信息
B.人类对致病因子的感受性存在个体差异
C.从基因组学的角度，人类疾病可分为：
单基因病、多基因病和获得性基因病
D.疾病是环境因素和遗传因素综合作用的结果
E.HGP的完成，使疾病相关基因的克隆更为快捷、方便
四、问答题
56.简述HGP的主要任务及内容。
57.何谓基因病。
58.肿瘤基因是如何鉴定的？
59.试述功能基因组学的主要研究内容及策略。
【参考答案】
1.人类基因组计划是1986年由美国学者提出，世界各国展开合作研究的项目。
其主要研究内容包括：
人类基因组遗传学作图；
染色体物理图谱制作；
人类基因组全序列测定
2.泛指一个生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质；
在真核生物，基因组是指一套染色体（单倍体）DNA。
3.指发展和应用DNA制图、测序新技术及计算机程序，分析生命体全部基因组结构和功能。
基因组学包括三个不同的亚领域，即结构基因组学（structuralgenomics）、功能基因组学（functionalgenomics）和比较基因组学（comparativegenomics）。
4.是通过HGP的实施来完成的，内容包括整个基因组的遗传制图、物理制图及DNA测序。
5.指详尽分析序列，描述基因组所有基因的功能，包括研究基因的表达及其调控模式。
6.比较不同物种的整个基因组，增强对各个基因组功能及其发育相关性的认识。
7.将基因组信息与环境因素相结合研究人类疾病的科学,其研究的主要目的是要了解环境对人类疾病的影响和意义。
8.通过分析多种候选药物对疾病相关基因和基因产物的潜在影响，发现药物作用的靶分子,揭示药物作用机制,发掘新药，并针对基因组多样性设计更安全有效的个性化治疗方案。
9.是指一个细胞内的一套mRNA转录物，包含了某一环境条件、某一生命阶段、某一生理或病理（功能）状态下，生命体的细胞或组织所表达的基因种类和水平。
10.是指一个细胞内的全套蛋白质，反映了特殊阶段、环境、状态下细胞或组织在翻译水平的蛋白质表达谱。
11.是指通过建立各种肿瘤的cDNA文库，将其与基因组工作草图进行比较，发现可使肿瘤抑制基因失活，或显性癌基因激活的碱基置换、插入和缺失，探索肿瘤发生时基因变化的不同类型。
12.指染色体上诸如限制性内切核酸酶识别位点，或序列标志位点（sequencetaggedsites,STSs）等的位置图，位点之间的距离以bp（碱基对）来表示。
13.遗传图（geneticmap）又称连锁图（linkagemap），是指基因根据重组频率在染色体上的线性排列或分布。
以具有遗传多态性的遗传标志（如微卫星）为“路标”，以遗传学（重组）距离为图距的基因组图。
14.如果一个碱基位置发生的变异在1%以上的人群存在，这个位点就被定义为SNP。
15.其主要病因是在一个基因位点上存在缺陷的等位基因，它们在家系中表现为孟得尔遗传规律，如镰刀红细胞贫血、Huntington舞蹈病等。
16.其发病涉及一个以上的基因以及基因与环境因素的相互关系。
这些基因在发病中的作用可能近乎等同，即“多因微效”；
也可能有“主”有“次”，为“主”者为易感基因。
人类大多数疾病，如肿瘤、心血管病、代谢性疾病、神经和精神类疾病、免疫性疾病均属此类。
17.由微生物感染引起，可能因为病原微生物的基因组与人类基因组相互作用，引起人类基因组结构及表达功能的改变，如艾滋病、鼻咽癌等。
18.结构基因组学
功能基因组学
比较基因组学
19.24
3×
109
20.单基因病
多基因病
获得性基因病
21.SNP
22.BLAST程序
23.双相电泳
飞行质谱
蛋白质芯片
24.连锁图
遗传学（重组）
分摩尔根（cM）106
25.2000
6
人类基因组图谱及初步分析结果
26.寡核苷酸杂交分析
等位基因特异寡核苷酸
27.限制性内切核酸酶识别位点
序列标志位点
bp
28.生物学数学
计算机
29.功能基因克隆
候选基因克隆
定位基因克隆
定位-候选基因克隆。
30.D
31.B
32.D
33.D
34.C
35.A
36.D
37.B
38.C
39.A
40.E
41.C
42.E
43.A
44.D
45.B
46.A
47.B
48.C
49.D
50.E
51.ABCE
52.ABCE
53.ABCD
54.ABCDE
55.BCDE
56.HGP属于结构基因组的范畴，内容就是制作高分辨率的人类基因组的遗传图、物理图，最终完成人类和其他重要模式生物全部基因组DNA序列测定。
.物理制图指染色体上诸如限制性内切核酸酶识别位点，或序列标志位点（sequencetaggedsites,STSs）等的位置图，位点之间的距离以bp（碱基对）来表示。
遗传图（geneticmap）又称连锁图（linkagemap），是指基因根据重组频率在染色体上的线性排列或分布。
图距单位为分摩尔根（cM），在人类，1cM相当于106的DNA碱基对。
遗传制图于1994年提前完成，确定了全部标志密度为0。
7cM、含5826个转座子、大小为4000cM的线形遗传图。
.基因组DNA序列测定，HGP的最终目标是测定人类24条染色体的、由3×
109个核苷酸组成的全部DNA序列。
一些摸式生物，如酿酒酵母（150Mb）、金银线虫（100Mb）、果蝇（120Mb）、大肠杆菌（4.2Mb）、拟南芥（100Mb）、小鼠（3000Mb）的基因组DNA测序也包括在HGP之类。
全部人类基因组“工作框架图”已于2000年6月由人类基因组计划国际合作组完成。
在此基础上经整理、分类和排列，于2001年2月公布人类基因组图谱及初步分析结果。
创建计算机分析管理系统，
HGP产生了大量多态性探针资料，STSs资料，克隆资料，遗传的、物理的和整合的图谱资料，限制性片段、DNA片段和DNA序列资料。
资料需要累计、组织、储存、分析比较、综合等。
HGP在发展基因组相关的生物信息学方面十分成功，通过美国国家人类基因组研究中心网站（http:
//www.ncbi.nlm.nih.gov/index.html），任何专业人员和公众社会均可获得HGP关于染色体图谱的重要信息。
57.基因组学与医学相结合推动了“遗传医学”，即“分子医学”的发展。
基因组学，特别是HGP的实施，使医学家对疾病有了新的认识。
疾病是环境因素、遗传因素综合作用的结果。
从疾病和健康的角度考虑，人类疾病大多直接或间接地与基因有关，故有“基因病”概念的产生。
根据这一概念，人类疾病大致分为三类：
单基因病、多基因病、获得性基因病。
①单基因病，主要病因是在一个基因位点上存在缺陷的等位基因，它们在家系中表现为孟得尔遗传规律，如镰刀红细胞贫血、Huntington舞蹈病等。
②多基因病，发病涉及一个以上的基因以及基因与环境因素的相互关系。
③获得性基因病，由微生物感染引起，可能因为病原微生物的基因组与人类基因组相互作用，引起人类基因组结构及表达功能的改变，如艾滋病、鼻咽癌等。
58.目前认为，所有肿瘤的发生均可归因于DNA异常。
目前，已鉴定出大约30个隐性癌基因（肿瘤抑制基因）和100多个显性癌基因。
过去常采用制图策略发现这些隐性癌基因和显性癌基因。
然而，这种策略有一定的局限性。
随着基因组学的发展，发布的基因组序列和蛋白质序列资料库日益增长、扩大，使科学家有可能为发现新的肿瘤候选基因提出新的策略。
策略之一是，利用已知的隐性癌基因和显性癌基因氨基酸序列与根据基因组序列演绎的氨基酸序列进行比较，如果二者的氨基酸序列存在50%以上的同源性或相似性，则基因组内的这一序列可能为新的隐性癌基因或显性癌基因。
还有一种策略是比较人类基因组与肿瘤基因组结构。
肿瘤基因组解剖工程就是想通过建立各种肿瘤的cDNA文库，将其与基因组工作草图进行比较，发现可使肿瘤抑制基因失活，或显性癌基因激活的碱基置换、插入和缺失，探索肿瘤发生时基因变化的不同类型。
59.功能基因组学包括环境基因组学、肿瘤基因组学和药物基因组学，研究内容是基因的识别、鉴定以及基因功能信息提取鉴定。
具体内容及策略有①鉴定DNA序列中的基因：
即对基因组序列进行注释，包括鉴定和描述推测的基因、非基因序列及其功能。
通过鉴定内含子与外显子之间的衔接，寻找全长开放阅读框（ORF），发现理论性蛋白质编码序列。
②分析基因功能：
利用计算机通过BLAST程序进行“同源搜索”，根据已知序列、进化相关性，发现重要的蛋白质功能域。
也可对DNA序列进行突变或剔除后，结合功能、表型变化的实验鉴定基因功能。
③描述基因表达模式：
采用DNA微点阵进行整体基因表达谱——转录组分析；
采用蛋白质或多肽微点阵、改进的双相电泳结合飞行质谱技术分析蛋白质表达谱——蛋白质组分析。
基因重组与基因工程
[测试题]
一、名词解释：
1.
基因工程（geneticengineering）。
2.
接合作用（conjugation）。
3.
转化作用（transforation）。
4.
转导作用（transduction）。
5.
转座（transposition）。
6.
转座子（transposons）。
7.
同源重组（homologousrecombination）。
8.
基本重组（generalrecombination）。
9.
DNA克隆（DNAcloning）。
10.
复制子（replicon）。
11.
限制性核酸内切酶（restrictionendonuclease）。
12.
回文结构（palindrome）。
13.
配伍末端（compatibleend）。
14.
目的DNA（targetDNA）。
15.
互补DNA
（complementaryDNA；
cDNA）。
16.
克隆载体（cloningvector）。
17.
表达载体（expressionvector）。
18.
质粒（plasmid）。
19.
α—互补（alphacomplementation）。
20.
基因组DNA文库（genomicDNAlibrary）。
21.
标志补救（markerrescue）。
22.
转染（transfection）。
23.
基因组DNA（genomicDNA）。
24.
感受态细胞（competentcell）。
25.
聚合酶链反应（polymerasechainreaction）。
26.
cDNA文库（cDNAlibrary）。
27.
保守性转座（conservativetransposition）。
28.
复制性转座（duplicativetransposition）。
29.
溶菌生长途径（lysispathway）。
30.
溶源生长途径（lysogenicpathway）。
二、填空题：
31.
自然界的常见基因转移方式有____、____、____、____。
32.
不同DNA分子间发生的共价连接称为____有____、____两种方式。
33.
某些基因可以从一个位置移动到另一个位置，这些可移动的DNA序列包括____和____。
34.
由___和___介导的基因移位或重排称为转座。
35.
反转录病毒整合酶可特异地识别．整合反转录病毒的cDNA的____，转座酶可特异识别转座子的____，发生特异性整合。
36.
基因工程的载体必须具备的条件有____、____、____。
37.
限制性内切核酸酶识别的核苷酸序列的个数为____、____和____，其切口有____端和____端。
38.
基因工程常用的载体DNA分子有____、____．和____。
39.
一个完整的DNA克隆过程应包括____、____、____、____、____。
40.
目的基因获取的途径或来源有____、____、____、____。
41.
基因工程过程中重组体直接筛选法的方式有____、____、____。
42.
基因克隆的原核表达体系的E,coli表达体系的表达载体应符合的标准有：
____、____、____、____。
43.
基因克隆真核生物表达体系常见的有____、____、____表达体系。
44.
根据重组体DNA的性质不同，将重组体DNA导入受体细胞的方式有____、____、____等。
45.
M13噬菌体基因间隔区插入E,coli的一段调节基因及___的N端___个氨基酸残基的编码基因，其编码产物为______的α片段，突变型lac-E,coli可表达该酶的ω片段。
当宿主细胞与克隆载体同时表达两个片段时，宿主细胞可使特异的作用物变为兰色化合物，即称为____。
46.
如果M13的外源基因被插入到lacZ基因内，则在含有X—gal的培养基上生长时会出现____色菌落，如果在lacZ基因内无外源基因插入，在同样的条件下呈现____色菌落。
47.
典型的插入序列是由____序列和一个____编码基因构成。
48.
插入序列发生的转座有____和____两种形式。
49.
当细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，____就可以从一个细胞（细菌）转移到另一细胞（细菌），这种类型的DNA转移称为____作用。
50.
重组DNA技术中常用的工具酶有____、____、____、____。
三、选择题：
A型题
51.
关于接合作用正确的是
A．与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，染色体DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）
B．细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，某些较大质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）
C．细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，噬菌体DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）
D．细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，所有类型的质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）
E．细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，所有类型的噬菌体DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）
52.
下列那种方式保证了免疫球蛋白的多样性？
A．转化
B．转染
C．转位
D．转导
E．接合
53.
微切割技术使目的基因可来源于下列那种物资？
A．真核细胞染色体DNA
B．人工合成DNA．
C．CDNA
D．G—文库
E．C—文库
54.
基因工程的特点是：
A．在分子水平上操作，在分子水平上表达
B．在分子水平上操作，在细胞水平上表达
C．在细胞水平上操作，在分子水平上表达
D．在细胞水平上操作，在细胞水平上表达
E．以上均可以
55.
实验室内常用的连接外源性DNA和载体DNA的酶是：
A．DNA连接酶
B．DNA聚合酶Ⅰ
C．DNA聚合酶Ⅱ
D．DNA聚合酶Ⅲ
E．反转录酶
56．用来鉴定DNA的技术是：
A．Northern印迹
B．Southern印迹
C．Western印迹
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