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一、名词解释

1． 转录单位（transcription unit）

【答案】转录单位是指从转录起始位点到转录终正位点所对应的、作为RNA 聚合酶模板的基因序列范围，可以是单一基因，也可以是多个基因。一个转录单位就是从启动子到终止子的一段序列，是一段以一条单链RNA 分子为表达产物的DNA 片段，这是转录单位的重要特征。

2． 单顺反子mRNA （monocistronic mRNA）和多顺反子mRNA （polycistronic mRNA）。

【答案】单顺反子mRNA 是指能翻译成一条肤链的信使核糖核酸（mRNA ）来自单顺反子;

，多顺反多顺反子mRNA 是指两个以上相关基因串在一起转录所得到的信使核糖核酸（mRNA ）

子mRNA 一般可同步翻译产生功能相关的多个蛋白质或酶。

3． 移码突变（frameshi Kmutation）

【答案】移码突变是指由于单个碱基或者非三的整倍数的碱基的插入或缺失引起的从突变位点开始整个可读框的改变，从而产生完全不同的一系列氨基酸的突变。

4． 聚合酶链式反应（polymerase chain reaction）

【答案】聚合酶链式反应，简写作PCR , 是指根据天然DNA 的复制机制在体外通过酶促反应有选择地大量扩增 （包括分离）一段目的基因的技术。利用两种寡核苷酸引物分别与特异性DNA 区段的正链和负链末端互补，经过模板DNA 变性，模板DN Α-引物的配对，在DNA 聚合酶作用下发生引物延伸反应，三个反应阶段后生成新的子代DNA 双链，经多次循环后得到大量目标DNA 片。

5． DNA 复性（DNA renaturation）

【答案】DNA 复性是指DNA 双螺旋变性后的两条互补单链重新恢复成双螺旋结构的过程。

二、简答题

6． 请分析人类基因组计划的发展趋势。

【答案】随着人类基因组计划的完成，人类基因组中储藏的有关人类生存和繁衍的全部遗传信息将被破译，它将帮助人类了解各种生理过程的内在机制，揭开癌症等严重危害人类健康的疾病的生理及分子机制，并最终为疾病的预防及治疗提供理论基础。

如今，随着计算机分析处理能力的提高以及序列分析流程的不断改进和优化，“后基因组时代”已经到来， 基因组研究由静态的序列测定进入了动态的基因组功能鉴定的新阶段，从单一的基因或蛋白质的研究转向全面分析基因组功能的系统研究。越来越多物种的基因组DNA 被测定，基

因组功能被解析，在基因组学、蛋白组学和 代谢组学为核心的各类“组学”研究基础上开展的系统生物学研究是现在研究的前沿方，有助于解决诸如粮食短 缺、环境污染、能源资源匮乏、生态平衡失调、生物物种消亡等一系列世界难题。

7． 简述RNA 原位杂交的主要实验过程及应用。

【答案】（1）主要实验过程

①利用放射性或非放射性（如地高辛、生物素等）标记的特异性探针与被固定的组织切片反应;

②放射性标记检测或者酶促免疫显色，对基因的表达产物在细胞水平上做出定性定量分析。 （2）应用

①用于检测动植物组织中某种特定基因的mRNA 的分布状况，从而了解该基因的表达模式；

②在基因分析和诊断方面能够进行定性、定位和定量分析。

8． 试述大肠杆菌基因组和真核生物基因组的主要区别。

【答案】（1）大肠杆菌基因组的结构特点如下：

①基因组结构简练，非编码序列极少，而真核细胞有大量DNA 冗余；

②存在转录单元；

③转录产物为多顺反子mRNA ，再翻译成多个蛋白质。

④有重叠基因，即同一段DNA 含有两种不同蛋白质的信息。

（2）真核生物基因组的特点：

①基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组；

②存在大量的重复序列；

，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别； ③含有非编码序列（90%以上）

④转录产物为单顺反子mRNA ，一个顺反子对应一条肽链；

⑤真核基因有内含子结构，呈断裂基因形式；

⑥存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子、沉默子等；

⑦DNA 具有多态性；

⑧具有端粒结构，能保护线性DNA 的完整复制、保护染色体末端记忆决定细胞的寿命。

9． 请你谈一谈对“RNA 世界”假说的认识。

【答案】“RNA世界”假说是由美国哈夫大学学者W. Gilbert （吉尔伯特）1986年提出的。该假说认为RNA 可能是生命起源中最初初相生命大分子，初期的自我复制系统可能由RNA 单独构成。在40亿年前的太古代，地球上某些地方已经诞生了 RNA 自我复制系统一一 “RNA世界”，之后RNA 不但能与无机物合成，而且能与原始 地球上出现的蛋白质互相作用，迎来它们的共生

RNA 时代一 “RNA—蛋白质世界”，逐渐形成原始生命。接着以RAN 为模板合成DNA 和蛋白质，

又将大多数催化功能交给具有更高活性的蛋白质，将遗传物质传递功能交给了在化学性上更稳定

的DNA 。

10．比较原核与真核基因组结构特点。

【答案】（1）原核基因组的结构特点如下:

①结构简练，非编码序列极少，这与真核细胞DNA 冗余现象完全不同;

②存在转录单元，转录产物为多顺反子mRNA ;

③有重叠基因，同一段DNA 含有两种不同蛋白质的信息。

（2）真核基因组结构特点:

①真核基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组;

②真核基因组存在大量的重复序列;

③真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别;

④真核基因组的转录产物为单顺反子;

⑤真核基因是断裂基因，有内含子结构;

⑥真核基因组存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子、沉默子等;

⑦真核基因组中存在大量的DNA 多态性;

⑧真核基因组具有端粒结构。

11．假如你得到一个据说通过改造并适合作为基因治疗载体的病毒，你将如何分析这种可行性？主要在哪些 方面做改造？你将如何测试改造后的病毒载体的效率和安全性？

【答案】（1）作为基因治疗载体的病毒的基本要求：

①能够感染多种生物的多种类型不同的细胞；

②易于改造并易于插入外源基因，能装配成病毒颗粒；

③能使外源基因完全整合到宿主细胞中，并且外源基因要有较高的表达水平；

④对人体安全。

（2）改造包括：

①改造病毒壳粒蛋白的抗原表位；

②减少病毒DNA 中非必需基因的表达；

③减少病毒载体的免疫反应及对细胞的毒性；

④改造所选择的目标基因的插入位点，便于目的基因的装载。

（3）测试病毒载体的效率与安全性：

①病毒载体的有效性表现在能够尽量多地将目的基因导入靶细胞并整合到宿主染色体上，因此可通过检测目的基因的含量来衡量。

②病毒载体的安全性表现在载体对细胞正常代谢的影响。因为病毒载体中可能产生有传染性、野型或辅助型 病毒，随机整合于宿主基因组中，活化癌基因或抑制癌基因失活；也有可能病毒载体自身编码的基因产物过度表达，引起细胞及机体不适的反应。