问答题答案及名解

问答题答案1.β—珠蛋白有多少个外显子？mRNA序列与编码序列之间有何关系？答：①一个断裂基因可以含有几个编码序列,称为外显子;两个外显子之间的序列无编码功能称为内含子,不同结构基因所含内含子数目和大小也不同。

例如,人血红蛋白β珠蛋白基因有3个外显子和2个内含子,全长约1700个碱基对,编码146个氨基酸。

②二者的关系就是：对于真核生物，转录的RNA要经过剪切，去掉内含子，才能成为成熟的mRNA（即编码蛋白质的序列）；对于原核生物，转录的RNA不需要剪切，转录的RNA就是编码蛋白质的序列。

2.β—地中海贫血的分子基础是什么？中国人群中有哪5种最常见的突变？这些突变对该基因的表达有何影响？答：①其分子基础主要涉及β-类珠蛋白基因的遗传缺陷。

据基因缺陷背景的不同，可分为缺失型和非缺失型两大类，前者为涉及β-类珠蛋白基因簇多个成员的不同程度的大段DNA缺失，后者则主要是集中于Gγ和Aγ基因启动子区的点突变。

基因缺失是此类血液病的主要分子缺陷类型。

像α(β-)地贫一样，该病的分子病理亦存在着种族差异，故命名时一般冠以发现地或人种来修饰，如中国型，印度型，美国黑人型，广州型和云南型Gγ+(Aγδβ)0-地贫；意大利型，印度型及东南亚型HPFH 等。

②5种突变为：CD71-72、CD41-42、CD17→0、IVS-Ⅱ-654C→T和-28A→G③影响：基因（Gene）是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。

基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。

基因有两个特点，一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变大绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。

非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体.所谓遗传病，就是从父母亲那里接受到已发生突变的遗传物质(基因)而引起相应的疾病或缺陷。

这种遗传因素(致病基因)，按一定的方式传给子代，子代就可能发生遗传病。

3.如何检测β—地中海贫血？寡核苷酸探针杂交、反向点杂交、等位基因特、异聚合酶链反应，限制性内切酶分析检测方法的生化基础分别是什么？答：①目的通过多重引物延伸的方法快速、简便地检测β-地中海贫血。

方法本研究首先通过定点突变技术构建β-地中海贫血常见的5种突变位点的基因突变克隆：CD28、CD17、CD41、CD71、IVs654，然后以质粒为模板进行了引物序列、浓度、引入人工错配等条件的摸索和优化，最后采用所建立的多重引物延伸反应检测体系对临床病例样本进行检测和验证。

结果本研究建立了稳定的多重引物延伸检测体系，可对以上常见的5个位点同时检测，通过对临床病例样本的验证，完全符合患者基因组测序结果。

结论通过多重引物延伸检测体系的研究和摸索，作者建立了操作客易、简便、材料普通、检测花费较低的β-地中海贫血检测方法。

②（1）寡核苷酸芯片的主要原理与cDNA芯片类似，主要通过碱基互补配对原则进行杂交，来检测对应片段是否存在、存在量的多少。

它与cDNA芯片的本质差别在于寡聚核苷酸芯片固定的探针为特定的DNA寡聚核苷酸片段（探针），而后者为cDNA。

（2）原理：将一系列针对中国人18种β-地中海贫血(β-地贫)基因突变的ASO探銈固定在尼龙膜条上。

用此膜条与用5′端生物素化引物扩增获得的β-珠蛋白基因片段杂交。

再用酶标抗生物素蛋白及底物系统检出。

用本法检测已知的18种中国人β-地贫突变样品,可准确识别这些突变的杂合子.纯合子和双重杂合子或正常DNA。

（3）原理：根据SNP位点设计特异引物，其中一条链（特异链）的3'末端与SNP位点的碱基互补（或相同）。

另一条链（普通连）按常规方法进行设计。

因此AS-PCR技术是一种基于SNP的PCR技术。

因为特异引物在一种基因型有扩增物，在另一种基因型中没有扩增物，用凝胶电泳就能够容易地分辨出扩增物的有无，从而确定基因型的SNP。

（4）每种酶有其特定的核苷酸序列识别特异性，酶的活性需Mg 2来激活。

不同的酶也有许多差别：有些酶除需Mg2 外，还需ATP等其他辅助因子的激活；切割位点和识别序列间的距离不同；有的内切酶同时具有甲基化作用。

根据这些差别，可将限制性内切酶分为I、II 和III种类型。

II型限制性内切酶只需要二价镁离子的激活，酶在其识别序列内切割双链DNA，产生的各种DNA片段具有相同的末端结构，而且大多数的II型酶可提供粘性未端，有利于片段再连接，大部分II型酶所识别的序列具有反向对称的结构。

4.目前有哪些先进的诊断方法？答：1）PCR-限制酶切法：用PCR方法扩增患者基因组中含突变位点的珠蛋白基因片段,再选适当的内切酶消化PCR产物,电泳后根据电泳图谱上片段数量和大小做出判断。

2）聚合酶链反应结合寡核苷酸探针杂交（PCR-ASO）：将β-珠蛋白基因的PCR扩增产物经碱变性后，固定于尼龙膜或硝酸纤维素膜上，与特异寡核苷酸探针（ASO）进行杂交。

但该法一次检测只针对一种突变，所以费时费力，限制了该方法的应用。

3）基因芯片检测技术（PCR+反向点杂交）；将β-地贫突变区域的DNA片段进行PCR扩增，然后将扩增产物与固定在玻片或尼龙膜上一系列探针进行杂交，激发荧光或显色后扫描杂交结果，可确定患者β-珠蛋白基因是否发生突变以及突变的具体类型。

是目前公认的准确、可靠、快捷的β-地中海贫血基因诊断和产前诊断方法。

5.为什么患者HbA2增高答：正常成人有三种血红蛋白，HbA，HbA2和HbF。

HbA占绝大多数，其分子组成为α2β2. 可以看出，β地贫患者的β珠蛋白合成有一定障碍，导致HbA 的量可能有一定减少，而占少数的HbA2（α2δ2）和HbF（α2γ2）由于1. HbA 减少2. 可能的δ,γ珠蛋白表达升高（弥补β珠蛋白缺乏）所以在总血红蛋白占的比例就上升。

名词解释贫血：贫血(anaemia)是指全身循环血液中红细胞总量减少至正常值以下。

但由于全身循环血液中红细胞总量的测定技术比较复杂，所以临床上一般指外周血中血红蛋白的浓度低于患者同年龄组、同性别和同地区的正常标准。

国内的正常标准比国外的标准略低。

沿海和平原地区，成年男子的血红蛋白如低于12.5g/dl，成年女子的血红蛋白低于11.0g/dl，可以认为有贫血。

12岁以下儿童比成年男子的血红蛋白正常值约低15%左右，男孩和女孩无明显差别。

海拔高的地区一般要高些。

共有61种反密码子。

密码子的简并性：分子生物学中,同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性（degeneracy）。

对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子（synonymous codon），只有色氨酸与甲硫氨酸仅有1个密码子。

密码子简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变。

若每种氨基酸只有一个密码子，61个密码子中只有20个是有意义的，各对应于一种氨基酸。

剩下41个密码子都无氨基酸所对应，将导致肽链合成终止。

由基因突变而引起肽链合成终止的概率也会大大增加。

简并性使得那些即使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。

密码的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动，例如细菌DNA中G+C含量变动很大，但不同G+C含量的细菌却可以编码出相同的多肽链。

所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。

密码子的连续性：在mRNA上，从起始密码子到终止密码子，密码子的排列是连续的，既没有重叠也没有间隔。

密码子的摇摆性：在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定自由度，可以摆动，因而使某些tRNA可以识别1个以上密码子阅读框架：启动子：RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。

启动子是基因（gene）的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。

启动子（Promoters）就像“开关”，决定基因的活动。

既然基因是成序列的核苷酸（nucleotides），那么启动子也应由核苷酸组成。

启动子本身并不控制基因活动，而是通过与称为转录（transcription）因子的这种蛋白质（proteins）结合而控制基因活动的。

转录因子就像一面“旗子”，指挥着酶（enzymes）(RNA聚合酶polymerases) 的活动。

这种酶指导着RNA复制。

外显子：外显子(expressed region)是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。

外显子是最后出现在成熟RNA中的基因序列,又称表达序列。

既存在于最初的转录产物中，也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。

术语外显子也指编码相应RNA外显子的DNA中的区域。

所有的外显子一同组成了遗传信息，该信息会体现在蛋白质上。

内含子：内含子（introns）在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。

术语内含子也指编码相应RNA内含子的DNA中的区域。

内含子可能含有“旧码”，就是在进化过程中丧失功能的基因部分。

正因为内含子对翻译产物的结构无意义，它比外显子累积有更多的突变。

剪接接口：无义突变：无义突变：是编码某一氨基酸地三联体密码经碱基替换后,变成不编码任何氨基酸地终止密码UAA、UAG或UGA。

虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误,但由于终止密码出现在一条ｍＲＮＡ的中间部位，就使翻译时多肽链的终止就此终止，形成一条不完整的多肽链。

错义突变：错义突变：是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的密码子,从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。

错义突变的结果通常能使多肽链丧失原有功能，许多蛋白质的异常就是由错义突变引起的。

由于bp的替换，使一种aa的密码子变为另一种aa的密码子，在合成多肽时，译成了不同的aa，从而引起基因突变。

这种突变被称为错义突变。

核苷酸序列是同脱氧核苷酸链的序列相互补，转录分子的这条DNA链称为DNA的模板链，另一条链称为该基因的编码链。

转录初级产物RNA的核苷酸序列同编码链的序列相同(除了以U替换T)，意指DNA通过RNA编码该基因的蛋白质产物。

含有众多基因的双链DNA分子中，各个基因的模板链未必都在同一条链上，就双链DNA分子中的一条链来说，既是某些基因的模板链，又是另一些基因的编码链。

非编码链：有意义链、无意义链：DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(template strand)，也称作反意义链或Watson链或负（—）链。

相对的另一股单链是编码链(coding strand)，也称为有意义链或Crick链起始密码子：起始密码子 initiation codon mRNA上的碱基顺序每3个碱基用解读框架划分开，可决定其所生成蛋白质的氨基酸顺序，为了使碱基顺序作为遗传信息能正确转译，通常需要从某个特定的位置开始转译。