分子诊断学复习题

分子诊断学习题

Lucas Gu

B. 蛋白质 C. tRNA D. rRNA

E. 某些小分子 RNA

基因组概论

一、 A 型题：

1. 一个典型的基因不包括（

A. 增强子 B. 5 ′非编码区 C. 3 ′非编码区 D. 启始密码子 E. 终止密码子

）

2. 基因组学（ Genomics ）研究的内容包括（

）

A. 基因组作图 B. 核苷酸序列分析 C. 基因定位 D. 基因功能分析 E. 疾病基因定位

2. 基因序列中保守性最高的序列（

A. 内含子 ）

B. 外显子 C. 整个基因 D. 5 ′非编码区 E. 3 ′非编码区

3. 基因组最大的生物（

）

A. 人

B. 某些藻类

C. 某些细菌

D. 某些显花植物和两栖类动物 E. 某些哺乳动物

4. 基因总数最多的生物（

） A. 人 B. 藻类 C. 水稻

D. 显花植物和两栖类动物 E. 某些哺乳动物

5. HGP 研究的主要内容不包括（

A. 物理图 B. SNP 图 C. 连锁图 D. 序列图 E. 遗传图

6. 模式生物基因组计划不包括（

A. 秀丽线虫 B. 酿酒酵母 C. 黑腹果蝇 D. 小鼠 E. 大鼠

7. 后基因组计划的主要目标（

A. 基因功能比较 B. 基因功能鉴定 C. 基因组测序 D. 基因数据分析 E. 基因结构

二、 X 型题：

1. 基因编码的功能产物（

） A. 多肽

） ）

）

3. 功能基因组学的主要特征。 （

）

A. 高精度 B. 高通量 C. 大规模 D. 计算机分析 E. 高分辩率

三、 名词解释：

1. 开放阅读框 2. 密码子偏爱 3. C 值矛盾 4. 基因组学 四、 问答题：

1. 简述基因的特点和鉴别标准。

2. 简述基因组学研究对医学的影响。

参考答案

一、 A 型题：

1.A

2.B3.D4.C

5.B

6.E

7.B

二、 X 型题：

1.ABCDE2.ABCD3.BCD

三、名词解释：

1.

开放阅读框（ open reading frame, ORF ）是由始于起始密

码子并终于终止密码子的一串密码子组成的核苷酸序列。 2.

在不同物种的基因中经常为某种氨基酸编码的只是其中的

某一特定的密码子， 这种现象称密码子偏爱 （codon bias ）。 3.

生物体的进化程度与基因组大小之间不完全成比例的现象 称为 C 值矛盾。

4.

基因组学（ Genomics ）指对所有基因进行基因组作图（包 括遗传图谱、物理图谱、转录图谱） ，核苷酸序列分析，基

因定位和基因功能分析的一门科学。

五、问答题：

1.

对于数量很少的编码 tRNA 、rRNA 和某些小分子 RNA 的基因，我们较易通过核酸序列加以判断。而对于数量极大的蛋白 质编码基因，目前可根据其特点使用五项标准来鉴别：①开放阅

读框（open reading frame, ORF

）；②序列特征和密码子偏爱；

③序列保守性；④转录产物；⑤基因失活。但这些标准使用起来 却往往会遇到一些困难。

2.

基因组学研究成果惠泽最多的莫过于医学，基因组学将改变

分子诊断学习题

Lucas Gu

B. RNA

C. 蛋白质 +DNA D. 支架蛋白

整个医学是必然的趋势。人类基因组中所有基因及其表达产物种 类的确认和功能解析，野生型基因或突变型基因及其表达产物与 疾病的关系的研究，将会大大加快加深人们对疾病分子机理的认 识，并描绘出能准确用于每一种疾病的预测、诊断及预后的基因 或蛋白质指纹图谱，将为药物的研究提供更多更有效的作用靶点。 人类个体之间 DNA 序列差异的研究，基因芯片与蛋白质芯片技 术及快速测序技术等的发展和普及，将使基因组和蛋白质组范围 内的快速、准确的分子诊断成为现实，人们将因此最大限度地了 解自身对环境和疾病的易感性，增进健康，延长寿命。医生将根 据每个人的“基因特点”开出最优化的个体化处方。另外，基因 E. RNA+ 支架蛋白 + 双链 DNA 7. 以下哪项描述是错误的（

）

A. 细菌是单细胞生物 B. 细菌是原核生物

C. 细菌生长快个体小

D. 细菌以有丝分裂的方式增殖 E. 细菌无细胞核结构

组学的成就将使基因治疗更为切实可行。随着更安全更有效的载 体的研制（这只是时间问题）

，基因治疗终究会被人们接受并得

到普及。蛋白质组学与基因组学相辅相成，优势互补。

原核生物基因组

五、 A 型题：

1. 下列叙述哪项是错误的

（ ）

A. 原核生物基因组具有操纵子结构 B. 原核生物结构基因是断裂基因

C. 原核生物基因组中含有插入序列 D. 原核生物基因组中含有重复顺序

E. 原核生物结构基因的转录产物为多顺反子型

mRNA 2. 可以自我转移的质粒，其分子量一般在（

）

A. 1.5 ×10 7

以上

B. 1.5 ×10 7

以下

C. 1.5 ×10 7 与 2.5 ×10 7

之间

D. 2.5 ×10 7

以下

E. 2.5 ×10 7

以上

3. 下列哪项不符合转位因子的含义（

） A. 转位因子是 DNA 重组的一种形式

B. 可在质粒与染色体之间移动的 DNA 片段 C. 转座子是转位因子的一个类型 D. 可移动的基因成分

E. 能在一个 DNA 分子内部或两个 DNA 分子之间移动的 DNA

片段

4. 质粒的主要成分是（

）

A. 多糖 B. 蛋白质 C. 氨基酸衍生物 D. DNA 分子 E. 脂类

5. 下列哪项不能被列入可移动基因的范畴（ ） A. 插入序列 B. 质粒

C. 染色体

DNA

D. 转座子 E. 可转座噬菌体

6. 大肠杆菌类核结构的组成是（

） A. 双链 DNA

8. 操纵子结构不存在（

）

A. 细菌基因组中 B. 病毒基因组中

C. 真核生物基因组中 D. 大肠杆菌基因组中 E. 原核生物基因组中

9.下列哪项叙述不正确（

）

A. F 质粒的主要特征是带有耐药性基因 B. R 质粒又称抗药性质粒 C. Col 质粒可产生大肠杆菌素 D. F 质粒是一种游离基因

E. R 质粒在基因克隆中应用最多 10. 下列说法正确的是（

） A. 质粒的主要成分是

RNA

B. 质粒的复制依赖于宿主细胞 C. 宿主细胞离开了质粒就不能生存 D. 质粒的存在对宿主细胞没有任何影响E. 不同类群的质粒不能共存于同一菌株

六、 B 型题： A. 基因重叠现象 B. 类核结构 C. 断裂基因 D. 质粒

E. 可移动基因成分

1. 原核生物具有（ ）

2. 真核生物基因是（ ） 3. 病毒基因组存在（ ） 4. 转座因子是（

）

5. 染色体以外的遗传物质是（

）七、 X 型题：

1. 下列哪些属于染色体以外的遗传因子（

A. 转座子 B. 病毒核酸 C. 细菌的质粒

D. 高等植物的叶绿体

E. 转位因子

F. 插入序列

）

分子诊断学习题

Lucas Gu

G．真核生物的线粒体

2.

原核生物基因组的特征包括（

）

A. 具有类核结构

B. 只有一个 DNA 复制起点 C. 有大量的基因重叠现象 D. 存在可移动基因成分

E. 基因组中有重复序列存在 F. 结构基因多数是多拷贝的 G．广泛存在操纵子结构

3. 原核生物基因组与真核生物基因组的区别有（

A. 编码序列所占的比例 B. 操纵子结构 C. 重复序列 D. 内含子 E. 细胞核结构 G．复制起点的个数

4. 质粒的结构特点有（ ）

A ．以环状双链 DNA 分子存在 B. 质粒 DNA 有超螺旋结构 C. 以环状单链 DNA 分子存在 D. 质粒 DNA 有半开环结构 E. 以环状双链 RNA 分子存在 F. 质粒 DNA 有线性结构 G．以线性双链 DNA 分子存在

5. 质粒按功能分类主要有（ ）

A. 接合型质粒 B. F 型质粒 C. 松弛型质粒

D. 可移动型质粒 E. R 型质粒 G． Col 质粒

6. 有关 R 质粒叙述正确的是（ ）

A. R 质粒带有抗性转移因子 B. R 质粒又称耐药性质粒 C. R 质粒带有抗性决定因子 D. R 质粒能决定细菌的性别 E. R 质粒具有自我转移能力 G． R 质粒能进行自我复制

7. 质粒的生物学性质有（

）

A. 质粒携带的遗传性状也能被转移

B. 质粒的复制可独立于宿主细胞 C. 质粒对宿主细胞的生存是必需的 D ．质粒带有选择性标志 E. 质粒有不相容性

G．质粒可以与染色体发生整合

8. 细菌基因转移的方式有（ ）

A. 接合 B. 转化

）

C. 转染

D. 转导

E. 转座八、 名词解释：

1 ．质粒 2 ．类核 3 ．转座 4 ．基因组 5．基因重叠

6 ．质粒的不相容性 九、 问答题：

1. 叙述原核生物基因组的结构特征。 2. 简述原核生物的类核组成。 3. 描述质粒 DNA 的结构特点。 4. 试述质粒的类型有哪些？

5. 简述原核生物转座子的类型及特点。6. 通过转座可引起哪些遗传效应？

分子诊断学习题

Lucas Gu

参考答案

一、 A 型题：

1.B 2.E 3.A 4.D

5.C 6.E 7.D 8.C 9.A 10.B 二、 B 型题：

1.B 2.C 3.A

4.E 5.D

三、 X 型题：

1.ACDEFG2.ABDEG

3.ABDF

4.CDEF5. BEG

6.ABCEG 7.ADEG 8.ABDE 四、名词解释：

1 ．质粒：细菌染色体以外，能独立复制并稳定遗传的共价闭

合环状 DNA （ covalently closed circular DNA ，cccDNA ）分

子称为质粒 (plasmid) 。

2． 类核：原核生物基因组

DNA 通常位于菌细胞的中央， 与

支架蛋白和 RNA 结合在一起， 以复合体的形式存在， 经

高度盘旋聚集形成一个较为致密的区域，称为类核 （nucleoid ）。

3． 转座：转座（ transposition ）是指遗传物质被转移的现

象。这种转移可以发生在同一染色体中也可以发生在不

同染色体之间， 被转移的 DNA 片段称为转座因子 （或转 座元件）。

4． 基因组：基因组（ genome

）是一个细胞或一个生物体

中的全套遗传物质。

5．基因重叠：（ gene overlapping ），指基因组 DNA 中某些

序列被两个或两个以上的基因所共用。

6．质粒的不相容性：同一类群的不同质粒通常不能在同一菌 株内稳定共存， 当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细胞， 这种现象叫做质粒的不相容性（ incompatibility ）。

五、问答题：

1．在原核生物基因组中只有一个 DNA 复制起点。基因组

DNA 通常是由一条环状双链 DNA （double

stranded

DNA ， dsDNA

）分子组成。基因组

DNA 与支架蛋白和 RNA 结合在一

起，以复合体的形式存在。广泛存在操纵子结构。操纵子结构是 原核生物基因组的功能单位，在原核基因调控中具有普遍的意义。 原核生物的结构基因多数是单拷贝的并且结构基因中没有内含 子成分。编码顺序一般不重叠。具有编码同工酶的不同基因。基 因组中编码区所占比例为

50 ﹪，不编码区中常常含有基因表达

调控的序列。基因组

DNA

分子中存在多种功能的识别区域，这

些区域经常有反向重复序列存在，并能形成特殊的结构。原核生

物基因组存在着可移动的

DNA

序列，这些可移动的 DNA 序列， 通过不同的转移方式发生基因重组，使生物体更适应环境的变化。

2 ．原核生物与真核生物的主要区别在细胞核上。原核生物

没有典型的细胞核结构，基因组 DNA

位于细胞中央的核区，没

有核膜将其与细胞质隔开，但能在蛋白质的协助下，以一定的组 织形式盘曲、折叠包装起来，形成类核（

nucleoid

）也称拟核。 类核的中央部分由 RNA 和支架蛋白（ scaffolding protein

）组

成，外围是双链闭环的超螺旋

DNA 。在超螺旋结构的基础上，

DNA 分子再扭结成许多活结样或花瓣样的放射状结构的 DNA

环。每个环形的活结状结构代表一个结构域，

在各结构域中 DNA

呈负超螺旋状态。每个 DNA 环是一个相对独立的功能区，可以 独立完成不同区域的基因表达与调控。在类核中

80 ﹪为 DNA ，

其余为 RNA 和蛋白质。如果用 DNA 酶处理后可使基因组 DNA 链断裂；如果用 RNA 酶或蛋白酶处理类核，则类核变得松散，

不能维持 DNA 链的折叠结构，这表明 RNA 和蛋白质对维持类

核分子的折叠以及形成环状结构是必不可少的。

3 ．多数细菌来源的质粒核酸是环状双链DNA 分子，没有游 离的末端，每条链上的核苷酸通过共价键头尾相连。质粒 DNA

分子通常具有三种不同的构型。当其两条核苷酸链均保持完整环 形结构时，为共价闭合环状 DNA

分子，这样的 DNA

常以超螺

旋状态存在；如果两条链中只有一条链保持完整环形结构，另一 条链出现一至数个缺口时，为半开环 DNA ；若两条链均有缺口

并发生断裂则成为线性 DNA 分子。

4 ．根据细菌染色体对质粒复制的控制程度是否严格可 将质粒分为：严紧型质粒和松弛型质粒。按转移方式分为： 接合型质粒、 可移动型质粒、 自传递型质粒。 按质粒大小分 为：小型质粒、大型质粒。按质粒的宿主范围分为：窄宿主 谱型质粒、广宿主谱型质粒。按质粒的功能分为： F 质粒、

R 质粒、 Col 质粒。

5 ．⑴插入序列（ insertion sequence,IS ）长度约 700bp ～2 000bp ，由一个转位酶基因及两侧的反向重复序列（ 16bp ～41bp ）组成。反向重复序列的对称结构使

IS 可以双向插入（正

向插入或反向插入）靶位点。并在插入后于两侧形成一定长度 （ 3bp ～ 11bp ）的顺向重复序列称靶序列（

target

sequence ）IS 的转位频率为 10 -7

／拷贝，即在一个世代的 10 7

细菌中有 1 次 插入。

⑵转座子 （transposon,Tn ）是一类复杂的转位因子。 Tn 比 IS 大，约 4500 ～ 20000bp ，除了携带有关转座的必需基因外， 还含有能决定宿主菌遗传性状的基因，主要是抗生素和某些药物 的抗性基因，转座子中的转位酶称为转座酶（

transposase ），其功能是介导转座子从一个位点转座到另一个位点，或从一个复制 子转座到另一个复制子，其转座过程与

IS 相似。

⑶ Mu 噬菌体 是一类具有转座功能的温和性噬菌体。温和 性噬菌体有多种，如大肠杆菌

λ噬菌体、大肠杆菌 Mu-1 、P1 和

P2 噬菌体等。这类噬菌体具有整合能力，可以整合到细菌染色 体中去，也称可转座的噬菌体（

transposable phage ）。当它们

感染细菌后，其溶源性整合和裂解周期的复制均以转座方式进行，

但转座位点是随机的。

6 ．⑴引起突变 转位可能引起多种基因突变。当转位因子

插入一个基因内部，会引起这个基因的插入失活；当插入多顺反

子前端的基因中时，可引起下游的所有基因停止转录，因为转位

因子中含 ρ依赖的转录终止信号；当插入染色体或质粒中时，常 引起缺失和倒位突变。

⑵引入新的基因

在插入位点上引入新的基因，如含有抗药

基因 R 质粒的转位因子， 转位到染色体中时， 可在该部位出现抗 药性基因。若将带有

Amp +

R 质粒的细菌与不含 R 质粒的带有

Kan +

转座子的细菌进行接合，结果产生了

Amp + Kan + 的细菌，

并且能够在含有氨苄青霉素及卡那霉素的培养板上生长。经过转

分子诊断学习题 Lucas Gu

位作用，在这种细菌内产生 Amp +

及 Kan +

的质粒，经过再次接合作用，即可产生含 Amp + Kan +

R 质粒细菌。

⑶引起生物进化 基因重排经常发生， 转座作用是基因重排的重要机理之一， 如通过转座， 可将两个本来相隔遥远的基因靠拢， 从而进行协调的控制作用， 这两段基因顺序经过转座作用连接在一起有可能在进化过程中产生新的蛋白

质。

真核生物基因组

一、选择题：

1.下列哪一个调控序列在断裂基因侧翼序列上不存在

A. 启动子 B. 增强子 C. 终止子 D.

外显子

2.下列不属于真核生物染色体基因组一般特征的是

A. 基因组庞大

B. 线状双链 DNA 和二倍体 C. 编码区远远多于非编码区 D.

重复序列

3.组蛋白家族中核小体组蛋白组蛋白包括 A. H1 、 H2A 、H2B 、 H3 B. H1 、 H2A 、H2B 、 H3A C. H2A 、H2B 、 H3 、 H4 D.

H2A 、H2B 、 H3A 、H4

4.线粒体 DNA(mt DNA)

与核 DNA 主要不同之处有

A. 非孟德尔的母系遗传 B. 低突变率

C. 异质性和复制分离 D.

阈值效应

5.能够引起遗传性视神经病的线粒体病遗传学分类类型是

A. 点突变

B. mt DNA 的大规模缺失 C. mt DNA 的大规模插入

D.

源于核 DNA 缺陷引起 mtDNA 缺失

6. 下列哪项与短串联重复序列

(STR) 位点的不稳定性相关

脆性 X综合症、重症肌无力和 Huntington

舞蹈症

A. B. 脆性 X综合症、重症肌无力和 Kearns-sayre 综合症 C. Kearns-sayre 综合症、慢性进行性眼外肌瘫痪和 Huntington舞蹈症

D.

Kearns-sayre 综合症、慢性进行性眼外肌瘫痪和 Kearns-sayre 综合症

二、名词解释：

1.

外显子与内含子 2.

单拷贝基因 3.

单顺反子 mRNA 4.

微卫星 DNA 5.

断裂基因 6.

基因家族 7.

假基因 8.

端粒酶 9.

后基因组研究 10.

遗传图谱 11.

单核苷酸多态性 12. 甲基特异性 PCR

三、问答题：

1. 真核生物染色体基因组的一般特点？ 2. 真核生物基因组含有的重复序列有哪些？ 3. 线粒体 DNA 与核 DNA 有哪些不同之处？ 4. 何谓线粒体病？简述线粒体病的遗传学分类。 5. 假基因的分类及其发生机理。 6. 简述 CpG 岛与 DNA 甲基化调控。

7.

作为一种遗传标记，人类短串联重复序列（ STR）的主要用途有

哪几个方面？

8. 人类单核苷酸的多态性 （SNP ）的特点及主要用途有哪几个方面？

9. 人类基因组研究的主要内容是什么？

答案

一、问答题

1.D

2.C 3.C 4.B 5.A 6.A

二、名词解释

1.外显子与内含子 : 断裂基因的内部非编码序列称为内含子，编

码序列称为外显子。

2.单拷贝基因 : 在基因组中仅出现一次的基因称单拷贝基因，多

为编码蛋白质的结构基因。

3. 单顺反子 mRNA:

真核生物中每一个基因单独构成一个转录单

位转录而产生的 mRNA ，仅编码一种蛋白质。

4. 微卫星 DNA ：存在于常染色体由

2 ～6 个核苷酸长的重复序列 组成，又称简单串联重复序列，以

(CA)n 、(GT)n 、 (CAG)n 较

常见，重复次数多为 15 ～ 60 次，总长度一般在 400 bp

以下。5. 断裂基因：细胞内的结构基因并非全由编码序列组成，而是在

编码序列中插入了非编码序列，这类基因被称为断裂基因。

6. 基因家族：一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因，可

能由某一共同祖先基因经重复和突变产生，这一组基因就称为

基因家族。

7. 假基因 :基因家族中一类与具正常功能的基因序列相似，

但无转

录功能或转录产物无功能的基因称为假基因。

8. 端粒酶：一种由蛋白质和 RNA 两部分组成的以自身的 RNA 为

模板，可合成端粒重复序列而延长端粒的特殊逆转录酶。

9.后基因组研究：以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，又称后基因组研究。

分子诊断学习题 Lucas Gu

10. 遗传图谱：是指通过计算连锁遗传标志之间的重组频率，得 到基因线性排列从而确定相对距离的图谱，又称连锁图。

11. 单核苷酸多态性：因单个碱基的变异（主要是置换，也有缺

失和插入）引起的

DNA 序列多态性，在特定核苷酸位置上存

在两种不同的碱基， 其中最少一种在群体中的频率不小于 1% 。

12. 甲基特异性 PCR： DNA

经亚硫酸钠处理后，非甲基化的

C

转变为 U ，而甲基化的胞嘧啶保持不变，利用两套不同的引物扩 增可判断甲基化是否发生的一种特异性 PCR 。

三、问答题 1 答案：

①真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞

大，具有多个复制起点；②真核细胞的基因组

DNA 都是线状双

链 DNA ，而不是环状双链分子；③基因组中非编码区多于编码 区；④真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌 而成；⑤存在大量重复序列。 2 答案：

（一）高度重复序列

重复频度 >10 5

。根据卫星 DNA 的长度，又可分成 3 种：卫

星 DNA 、小卫星 DNA 、微卫星 DNA 。

（二）中度重复序列

这类重复序列主要由比较大的片段（由 100bp 到几千 bp ）

串联重复组成，分散在整个基因组中，重复频度不等，如 Alu 家

族、 rRNA 、 tRNA 和组蛋白等。 3 答案：

（一）非孟德尔的母系遗传

mtDNA

因位于细胞质中 ,表现为严格的母性遗传

, 不服从

孟德尔遗传，绝大部分

mtDNA 是通过卵细胞遗传。

（二）高突变率

mt DNA 突变率约为 nDNA

的 10～100 倍，此外 mtDNA

与有毒物质的结合频率比核

DNA 高数倍至数十倍。

（三）异质性和复制分离

异质性即突变 mtDNA 与野生型 mtDNA 以不同的比例共

存于一个细胞内的现象。复制分离即在细胞分裂的复制过程中

,

突变的和野生型的 mtDNA 随机进入子细胞的过程， 复制分离的

结果使突变 mtDNA 杂合体向突变纯合或野生纯合方向转变 ,但

因突变复制具有优势

,故易产生突变积累，突变积累的程度不同

,

突变 mtDNA 在群体中的多态性程度也不同。

（四）阈值效应

每个细胞的 mt DNA

有多种拷贝，而一个细胞

mt DNA 编码基因的表现型依赖于一个细胞内突变型 mt DNA

和野生型

mt DNA 的相对比例， mtDNA

突变导致氧化磷酸化水平降低

,

当能量降低到维持组织正常功能所需能量的最低值时即达到了 mtDNA 表达的能量阈值，可引起某组织或器官的功能异常而出 现临床症状，这就是阈值效应。

（五）半自主复制与协同作用

mt DNA

虽有自我复制、转录和编码功能，但该过程还需

要数十种 nDNA 编码的酶参加，因此 mt DNA 基因的表达同时

也受 nDNA 的制约，两者具有协同作用。

4 答案：

线粒体病（ mitochondriopathy ）是指由于线粒体呼吸链

功能不良所导致的临床表现多样化的一组疾病。临床表现常见为 眼睑下垂、 外眼肌麻痹、 视神经萎缩、 神经性耳聋、 痉挛或惊厥、 痴呆、偏头痛、类卒中样发作等。

从核基因缺陷和线粒体基因缺陷的角度对线粒体病进行遗

传学分类可分为三种类型：点突变， mtDNA 的大规模缺失或插

入和源于核 DNA 缺陷引起 mtDNA 缺失。

5 答案：

与正常功能的基因序列相似，但无转录功能或转录产物无功 能的基因称假基因 ( pseudogene) 。根据是否保留相应功能基因

的间隔序列 (如内含子 )

, 假基因分两大类 :一类保留了间隔序列，

称为非加工假基因 (non-processed pseudogene)

，通常因基因

的复制修饰 ,如点突变、 插入、缺失和移码突变而导致复制后的基 因在转录和翻译时出现异常

,丧失正常功能， 它与功能基因一般在

同一染色体上 , 也称复制型假基因 ( duplicated pseudogene) 。 假基因中大多数则缺少间隔序列的称为已加工假基因 (processed pseudogene) ，主要是转录过程中 mRNA 以 cDNA 的方式重新整合进入基因组

( 很可能发生在生殖细胞中

)，在长期

进化选择过程中因为随机突变积累而丧失功能，通常这种假基因 无内 含子 ，两 边有小 的侧翼定 向重复序 列 (flanking direct

repeat) ， 3'端多具多聚腺苷酸尾。 6 答案:

大约有一半的人类基因富含 CpG 的顺序，称为 CpG 岛(CpG

island) ，CpG 岛常位于转录调控区或其附近，主要存在于看家 基因和一些组织特异性表达基因。在正常组织，除印记基因和失

5 ′端

活的 X 染色体外， 包括启动子区在内的基因 CpG 岛大部分 是非甲基化的。 DNA 甲基化与基因表达呈负相关， DNA 甲基化

调控基因表达直接的机制可能是因为甲基从

DNA 分子的大沟中

突出，阻止了转录因子与基因相互作用，还可能直接抑制

RNA

聚合酶活性而抑制基因的表达。间接的机制包括两种类型：①与 甲基化 DNA 结合蛋白结合；②改变染色质结构，这都间接阻碍

转录因子与 DNA 结合而抑制转录。 DNA 甲基化对胚胎发育非常 重要，与 X 染色体失活，基因组印记，特别是肿瘤密切相关。 7 答案：

主要用途①人类基因遗传图谱的制作。②目的基因筛选和基 因诊断。通常目的基因若与

STR 位点有连锁关系 , 则其位置与

STR 位点邻近 , 故通过对 STR 附近区域克隆测序 , 就可能发现目 的基因。通过家系和对照研究

, 运用连锁和相关分析

, 可以找到

与疾病高度相关的 STR 位点。 ③法医学个体识别和亲权鉴定。 法医案例中 , 对于量极少和降解严重的生物检材 , 通过 PCR

进行

STR 位点扩增并将几个

STR 位点联合起来分析 , 可得到相当高

的累积个体识别率和父权排除率。

因而 STR 用于法医学领域有着

广阔的前景，为司法侦案、破案提供有利的科学依据。 8 答案：

疾病的连锁分析与基因的定位：包括复杂疾病（如骨质疏松 症、糖尿病、心血管疾病、精神性紊乱、各种肿瘤等）的基因定 位、关联分析，并可用于遗传病的单倍型诊断。

分子诊断学习题 Lucas Gu

指导用药和药物设计： SNP 多态性能充分反映个体间的遗传差异。通过研究遗传多态性与个体对药物敏感性或耐受性的相关

D. 不完全双链 RNA 分子 E. 单链 DNA 分子

）

性 , 可以阐明遗传因素对药物效用的影响 , 从而对医生针对性的用药和药物的开发提供指导和依据。

用于进化和种群多样性的研究：生物界的进化及进化过程中

5. 具 mRNA 模板活性的病毒基因组是（ A. 正链 DNA 病毒 B. 负链 DNA 病毒 C. 负链 RNA 病毒

物种多样性的形成与基因组的突变和突变的选择密切相关 , 构建

整个基因组的 SNP 图谱对于直接研究人类的起源、进化具极大意义。对比人群之间 SNP 图谱的异同情况可以对人类的起源、迁移等作出估计 , 从而理清人类进化过程中源与流的问题。

9

答案： 人类基因组研究主要包括两方面的内容：以全基因组测序为

目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，又称后基因组研究。

结构基因组学代表基因组分析的早期阶段，通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学，包括规模化地

测定蛋白质、 RNA 及其它生物大分子的三维结构等内容 ,以获得一幅完整的、能够在细胞中定位以及在各种生物学代谢途径、生

理途径、信号传导途径中全部蛋白质在原子水平的三维结构全息图。

功能基因组学代表基因分析的新阶段，是利用结构基因组学提供的信息研究基因功能，使人们有可能在基因组学、蛋白质组学、分子细胞生物学以致生物体整体水平上理解生命的原理。对疾病的防治和机理的阐明有重要应用意义。

病毒基因组

十、 A 型题：

1. 只含小分子量 RNA 而不含蛋白质的病毒称（

）

A. 类病毒（ Viroids ） B. 卫星（ Satellites ） C. 类病毒（ viroid ） D. 朊病毒（ Prions ） E. 拟病毒（ virusoid ）

2. 只含蛋白质而不含核酸的的病毒称（ ）

A. 类病毒（ Viroids ） B. 卫星（ Satellites ） C. 类病毒（ viroid ） D. 朊病毒（ Prions ） E. 拟病毒（ virusoid ）

3. RNA 病毒基因组的帽子结构与第二个核苷酸相连的化学键 （ A. 5 ＇， 5＇- 三磷酸二酯键 B. 3 ＇， 3＇- 三磷酸二酯键 C. 5 ＇，5＇ - 磷酸二酯键

D. 3 ＇， 5＇- 磷酸二酯键

E. 以上都不是 4.

HBV 基因组是（ ）

A. 完全双链 DNA 分子

B. 不完全双链 DNA 分子 C. 完全双链 RNA 分子

D. 逆转录科的正链 RNA 病毒

E. 正链 RNA 病毒（逆转录科的正链 RNA 病毒除外）

6. 关于逆转录病毒叙述不正确的是（

）

A. 迄今发现的 RNA 肿瘤病毒均属 RNA 逆转录病毒 B.

嗜肝 DNA 病毒科属 DNA 逆转录病毒。 C. 逆转录病毒 RNA 为正链

D. 病毒颗粒均携带逆转录酶

E. 前病毒 DNA 可以整合到宿主细胞染色体 DNA 中

7. 逆转录病毒基因组的结构特点不包括（ ）

A. 5 ＇端帽子结构 B. 3 ＇端 poly(A) 尾

C. 两端各有一个长末端重复序列（ LTR）

D. 编码逆转录酶 E. 神经酰胺酶

8. 分段基因组 （ segmented genome ）是指病毒基因组 （

A. 由数条不同的核酸分子组成 B. 由数条相同的核酸分子组成 C. 由数条互补的核酸分子组成

D. 由可分成不同功能区段的一个核酸分子组成 E. 以上都不对

9. HBV 基因组序列的利用率（编码基因效率）达（ ）

A. 90% ～100% B. 100% ～150% C. 150% ～ 200%

D. 200% ～250% E. 250% ～300%

10. SARS-CoV 的分子诊断主要是（ ）

A. 根据基因组序列设计特异性引物作 PCR B. 根据基因组序列设计特异性引物作 RT-PCR

C. 根据病毒膜蛋白作

ELISA

D. 根据病毒核衣壳蛋白作 ELISA

E. 根据病毒滴度

十一、

B 型题：

A. 双链 DNA B. 单链 DNA C. 双链 RNA

D. 正链 RNA

E. 负链 RNA

1.

HBV 基因组是（）

2. 流感病毒基因组是（ ）

3. 人类免疫缺陷病毒的基因组（ ）

）

）

分子诊断学习题 Lucas Gu

1.C

2.D 3.A 4.B 5.E

十二、 X 型题： 6.D

7.E

8.A 9.C

10.B

1. 述一个病毒基因组，应涉及到（

A. 核酸（ DNA 或 RNA ）的性质 B.核酸链的数量和核苷酸序列 C.链末端的结构 D.编码基因 E.调控元件

）

二、 B 型题： 1.A 2.E 3.D 三、 X 型题：

1.ABCDE 2.ACDE 3.CD 4.ABE 5.ABCDE 四、名词解释： 5.

6.ABCD

许多病毒基因组的一段 DNA 序列有两个或两个以上的开放

2. 病毒基因组末端重复序列结构有（

A. 粘性末端 ）

读码框架，可以编码两种或两种以上的多肽链，称为重叠基 因（ overlapping gene ）

B. 末端插入序列

C. 末端反向重复序列 D. 末端正向重复序列 E. 长末端重复序列

3. 甲型流感病毒亚型的分型依据（

） A. 核衣壳蛋白（ nucleocapsid protein ，NP）

B. 基质蛋白（ matrix protein ， M ）

C. 血凝素（ hemagglutinin

， HA ）的抗原性

D. 神经酰胺酶（ neuraminidase ，NA ）的抗原性

E. 宿主种属

4. 逆转录病毒编码的基本结构基因（

）

A. gag （编码核心蛋白） 。 B. pol （编码逆转录酶等）

C. rex （编码 rex 调节蛋白） D. tax （编码 tax 调节蛋白）

E. env 基因（编码包膜蛋白）

5. HIV 基因组编码的附加基因和调节基因（ ） A. vif B. vpr C. nef D. tat E. rev

6. HIV-1 （

） A. 引起 AIDS

B. 主要攻击辅助性 T 淋巴细胞 C. 导致免疫系统紊乱和免疫缺陷

D. 属逆转录病毒

E. 使被感染的细胞丧失功能但不会死亡 十三、

名词解释：

1. 重叠基因 2. 分段基因组 3. 抗原漂移 4. 前病毒 DNA 十四、

问答题：

1. 病毒的基本结构成份主要有哪些？

2. 国际病毒分类委员会（ ICTV ）将病毒分成哪几类？ 3. 简述长病毒末端重复序列的特点和作用。

参考答案 一、 A 型题：

6.

分段基因组（ segmented genome ）是指病毒基因组由数

条不同的核酸分子组成。 分段基因组多见于正链 RNA 病毒、

负链 RNA 病毒及双链 RNA 病毒。

7.

当宿主细胞同时感染两种不同亚型的病毒时，毒株之间会发

生基因重配现象，子代病毒可获得两个亲代病毒的基因片段， 导致子代病毒表面抗原发生变化，从而逃避机体免疫系统的 攻击，这种现象又称为抗原漂移（ antigen shift ）。

8.

当逆转录病毒感染敏感细胞后，首先以其自身的 RNA 为模

板，在逆转录酶的催化下合成

DNA 中间体，这种 DNA 分子称原病毒或前病毒 DNA （provirus DNA ）。

五、问答题：

2.

毒没有完整的细胞结构，由四种基本结构成份组成：①由一 种核酸 (DNA 或 RNA) 组成的病毒基因组。②由病毒基因组 编码的衣壳蛋白组成的衣壳。③来源于宿主细胞质膜系统 （细胞膜、内质网膜或高尔基体膜）的包膜。④病毒颗粒中 的其它内容物，包括酶、核酸结合蛋白及金属离子等。

2. 国际病毒分类委员会（ ICTV ）制定了《国际病毒分类与命名

原则》。根据病毒的基因组组成及复制方式，可将病毒分为如下 几类：

DNA 病毒（ DNA Viruses ）

第一组：双链 DNA 病毒（ Group I: dsDNA Viruses ） 第二组：单链 DNA

病毒（ Group II: ssDNA Viruses

）

RNA 病毒（ RNA viruses ）

第三组：双链 RNA 病毒（ Group III: dsRNA Viruses ）

第四组：正链 RNA 病毒（ Group IV: (+)ssRNA Viruses ） 第五组：负链 RNA 病毒（ Group V: (-)ssRNA Viruses ）

DNA

与 RNA 逆转录病毒（DNA

and RNA Reverse

Transcribing Viruses

）

第六组： RNA 逆转录病毒（ Group

VI: RNA Reverse

Transcribing Viruses

）

第七组： DNA 逆转录病毒（ Group VII: DNA Reverse

Transcribing Viruses

）

亚病毒因子（ Subviral Agents ）

卫星（ Satellites ） 类病毒（ Viroids ） 朊病毒（ Prions ）

3. 逆转录病毒基因组 RNA 在逆转录后生成的双链 DNA 中，两 端有长末端重复序列（

long terminal repeat

，LTR）结构。 LTR

在结构与功能上与上述重复序列不同。 LTR 中的重复序列只占一

分子诊断学习题 Lucas Gu

部分，另外还包括单一序列。

5 ＇端的 LTR 包含许多特定的基因

表达调控区域，是一组真核生物增强子和启动子单位，而 3 ＇端

的 LTR 具有转录终止的作用。 另外，逆转录病毒基因组利用

LTR

中的重复序列形成环状结构，在整合酶作用下整合入宿主细胞基 因组内。

蛋白质组学

选择题

1 ． 目前研究蛋白质间相互作用最常采用的方法是 _______。

A 质谱分析 B

二维凝胶电泳

C 酵母双杂交技术

D

DNase I 足纹分析

2 ． 目前进行蛋白质分离最有效的方法是 _______。

A 质谱分析 B

二维凝胶电泳

C 酵母双杂交技术

D

DNase I 足纹分析

3 ．二维凝胶电泳是根据蛋白质的 _______来进行分离的。

A 分子量和分子构像 B 分子量和电荷

C

电荷和分

子构像 D

分子量

4 ．质谱分析技术主要是用来检测蛋白质的 _______。

A 分子量

B 分子组成

C 分子构像 D

分子大小 5 ．下列技术中，不能用来检测溶液中蛋白质分子的结构是 _______。A 核磁共振 B 圆二色谱法

C 氢同位素交换法

D 小角

中子衍射法

6． DNase Ⅰ 足纹分析技术中， DNase Ⅰ 水解的是 DNA 分

子中的 _______。

A 氢键

B 磷酸二酯键 C 疏水键 D 肽键

7 ．蛋白质之间相互作用的形式主要包括 _______。

A 分子和亚基的聚合 B 分子识别

C

分子自我装配

D

多酶复合体

E 分子杂交

名词解释 1 ． 蛋白质组 2 ． 蛋白质组学 3 ． 二维凝胶电泳 4 ． 质谱技术 5 ． 凝胶滞后实验

问答题

1．蛋白质组学的研究特点有哪些？ 2．蛋白质组学的研究内容有哪些？

3．目前在蛋白质组学的研究中主要采用了哪些技术？ 4．等电聚焦凝胶电泳的原理是什么？ 5．简述酵母双杂交系统的优缺点。

答案：

选择题：

C、B、 B、 A 、D 、B、 ABCDE

名词解释：

1. 蛋白质组是指特定细胞、 组织乃至机体作为一个生命单元中所拥有蛋白质的集合， 即生命体中携带的基因信息在某一时 段所表达的全部蛋白质。

2.

蛋白质组学是指对在特定的时间和环境下所表达的群体蛋 白质研究的一门学问。 主要在蛋白质水平上探索蛋白质的表达模式、 作用模式、 功能机制、 调节控制以及蛋白质群体

内的相互作用。是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，并从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命的

规律。

3.

二维凝胶电泳是目前蛋白质组研究中最有效的分离技术。 它由

两向电泳组成， 第一向以蛋白质电荷差异为基础进行分离 的等电聚焦凝胶电泳， 第二向是以蛋白质分子量差异为基础 的 SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳。

4. 质谱技术是样品分子离子化后， 根据不同离子间的质量、 电荷 比值 ( 质荷比， m/z) 差异来确定分子量的技术。 5.

凝胶滞后实验是近年来发展起来的用聚丙烯酰胺凝胶电泳 直接分析核酸与蛋白质结合的简单、 快速、敏感方法。 通过蛋

白质与末端标记的核酸探针特异性结合， 电泳时这种复合 物较无蛋白结合的探针在凝胶中的泳动速度要慢， 即表现为相对滞后。

问答题：

1 ．① 整体性 ② 揭示生命的动态性过程 ③ 体现生命现象的

复杂性

2 ． 蛋白质组学的研究包括两个方面：一是针对蛋白质表达模式

的研究，一是在蛋白质功能模式方面的深入分析。

3 ． ① 蛋白质的分离技术：二维凝胶电泳 ② 蛋白质的鉴定技术主要包括：质谱技术、

Edman 降解分析技

术、蛋白质分子结构分析技术

③ 蛋白质与核酸间相互作用的研究技术：

凝胶滞后实验、 DNase

Ⅰ 足纹分析、核酸一蛋白质杂交实验

④蛋白质与蛋白质间相互作用的研究技术：酵母双杂交技术

4 ． 依据蛋白质分子的净电荷或等电点进行分离的技术。在等电

聚焦过程中，电场所采用的载体两性电解质含有脂肪族多氨基多

羧酸，可在电场中形成正极为酸性， 负极为碱性的连续 pH 梯度，

蛋白质分子在一个载体两性电解质

(ampholyte) 形成的连续而稳

定的线性 pH 梯度中电泳，当蛋白质迁移到其等电点位置时，净电荷为零，在电场中不再移动，因此可将各种不同等电点性质的

蛋白质分离开来

5 ． 酵母双杂交系统所具有的优点：①蛋白质作为被研究的对象

不用被纯化；②检测在活细胞内进行，可以在一定程度上反映体

内（细胞内）的真实情况；③由于这一系统可以反映基因表达产

物的累积效应，因而可检测存在于蛋白质之间微弱或短暂的相互作用；④采用不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建

cDNA 文库，可用于分析多种不同功能的蛋白。

局限性：①双杂交系统分析蛋白间的相互作用定位于细胞核内，

分子诊断学习题 Lucas Gu

而许多蛋白间的相互作用依赖于翻译后加工如糖基化、二硫键形成等，这些反应在核内无法进行。②由于某些蛋白本身具有激活转录功能或在酵母中表达时发挥转录激活作用，从而引起报告基因的表达，产生“假阳性”结果。③双杂交只是反映蛋白质间能发生作用的可能性，这种可能还必须经过其他实验验证，尤其要与生理功能研究相结合，否则可能会误入歧途。

核酸的分离与纯化

一、选择题

1. 真核生物染色体 DNA 主要以下列哪种形式存在

A 环状单链分子 B 线性单链分子 C 环状双链分子 D 线性双链分子 E

线性或环状双链分子

[本题答案 ]

C

2. DNA 在细胞核内通常与下列哪种物质结合

A 蛋白质 B 糖类 C 脂类 D 无机盐 E

水

[本题答案 ] A

3. RNA 主要存在于

A 细胞质 B 线粒体 C 细胞核 D 溶酶体 E

内质网

[本题答案 ] A

4. 人的二倍体细胞 DNA 大约由多少碱基对（ bp ）组成

A.1.0 ×10 9 bp ×10 9

B.2.0 bp C.3.0 ×10 9

bp D.4.0 ×10 9bp E.5.0 ×10 9 bp [本题答案 ] C

5.紫外分光光度法测定核酸溶液选用的光波波长为 A

200nm B

230nm C

260nm D

280nm E 320nm

[本题答案 ] C

6. 在纯化核酸时往往含有少量共沉淀的盐， 常用下列哪种浓度的

乙醇洗涤去除

A 100% B 95% C 70~75% D 50~60% E

30~40%

[本题答案 ]

C

7.

在核酸的分离与纯化过程中，不需去除的污染物是

A

蛋白质 B

脂类 C

对后续实验有影响的溶液和试剂 D

不需要的核酸分子 E 水

[本题答案 ] E

8.

紫外分光光度法对 DNA 进行测定中，下列哪项是正确的

A DNA 的最大吸收波长为 280nm

B A260 为 1 的光密度大约相当于 50 μg/ml 双链 DNA C A 260 为 1 的光密度大约相当于 40 μg/ml 双链 DNA D

A 260 为 1 的光密度大约相当于

33 μg/ml 双链 DNA

E A260 / A 280 大于 2.0 [本题答案 ] B

9.

在核酸的提取过程中，将整个操作过程的

pH 尽可能控制在

A 2～3 B 4～10 C 10～11 D 11～12 E

12 ～14

[本题答案 ] B

10.

紫外分光光度法可对核酸纯度进行鉴定，下列说法是正确的

A 纯 DNA 的 A270 /A 280 比值为 2.0 B 纯 DNA 的 A260 /A 280 比值为 1.8 C 纯 DNA 的 A 260 /A 280 比值为 2.0 D 纯 DNA 的 A270 /A 280 比值为 1.8 E

纯 DNA 的 A230 /A 270 比值为 1.8

[本题答案 ] B

11. 通过凝胶电泳法可对 RNA 分子完整性进行鉴定， 提示无 RNA

的降解时应

A 28S RNA 的荧光强度约为 18S 的 2 倍 B 18S RNA 的荧光强度约为 28S 的 2 倍 C 5S RNA 的荧光强度约为 18S 的 2 倍 D 5S RNA 的荧光强度约为 28S 的 2 倍 E

28S RNA 的荧光强度约为 5S 的 2 倍

分子诊断学习题 Lucas Gu

[本题答案 ] A

12.

总 RNA 经琼脂糖凝胶电泳 EB 染色后观察不到的是

A

mRNA B

28SrRNA C

18SrRNA D

5SrRNA E 5.8SrRNA

[本题答案 ] A

13.

以下哪项有利于 DNA 的保存

A

溶于 TE 中 DNA 在室温可储存数年 B

加入少量 DNase C

溶于 pH 3.0 溶液 D

加入少量 DNase 和 RNase E 在 DNA 样品中加入少量氯仿，可有效避免细菌污染

[本题答案 ] E

14. 酚抽提法可用于高分子量 DNA 的分离纯化，所用试剂分别

有不同的功能，下列正确的是

A

SDS 为 阳离子去污剂，主要引起细胞膜的降解并能乳化脂

质和蛋白质

B

EDTA 为二价金属离子螯合剂，可促进

DNase 的活性

C

蛋白酶 K 只可消化 K 类蛋白质 D

酚可使蛋白质变性沉淀

E 无 RNase 的 DNase 可有效地水解 RNA [本题答案 ] C

15.

下列哪种不是对核酸分子完整性进行鉴定的方法

A 凝胶电泳法 B Northern 杂交 C ELISA

D Western blotting E

生物芯片技术 [本题答案 ] D

16. 下列哪种方法不是分离纯化高分子量

DNA 的

A

酚抽提法 B

煮沸裂解法 C

甲酰胺解聚法 D

玻棒缠绕法 E 异丙醇沉淀法

[本题答案 ] B

17.

下列哪种不是从琼脂糖凝胶中回收DNA 片段的方法

A

DEAE 纤维素膜插片电泳法 B

电泳洗脱法 C 冷冻挤压法

D 低熔点琼脂糖挖块回收法

E 漂洗法

[本题答案 ] E

18. 适合从琼脂糖凝胶中回收

5kb 的 DNA 片段的方法是

A DEAE 纤维素膜插片电泳法 B 非透析袋电泳洗脱法 C 透析袋电泳洗脱法 D 压碎与浸泡法 E 冷冻挤压法 [本题答案 ] C

19. 适合从琼脂糖凝胶中回收

500bp~5kb 的 DNA 片段的方法是 A DEAE 纤维素膜插片电泳法 B 非透析袋电泳洗脱法 C 透析袋电泳洗脱法 D 压碎与浸泡法 E 冷冻挤压法[本题答案 ] A

20. 适合从聚丙烯酰胺凝胶中回收 DNA 片段的标准方法是

A DEAE 纤维素膜插片电泳法

B

非透析袋电泳洗脱法 C

透析袋电泳洗脱法 D

压碎与浸泡法 E 冷冻挤压法

[本题答案 ] D

21.

大多数质粒的结构特点一般为

A 单链线性 DNA B 双链线性 DNA C 闭合环状单链 DNA D 闭合环状双链 DNA E

DNA-RNA 杂交体

[本题答案 ] D

22. 目前使用较为广泛的质粒 DNA 小量提取的方法是

A

牙签少量制备法 B

小量一步提取法 C

SDS 裂解法 D

碱裂解法 E 煮沸裂解法

[本题答案 ] D

23. 有关煮沸裂解法提取质粒 DNA 的正确叙述是

A

该法是一种条件比较温和的物理方法 B

煮沸能完全灭活核酸内酶 A C 不适用于大多数 E.coli 菌株

分子诊断学习题 Lucas Gu

D 适用于 HB101 菌株 E 适用于 <15kb [本题答案 ] E

袋电泳洗脱法两大类。

的质粒 DNA 制备

3.A 260 /A 280

[本题答案 ] 指核酸溶液在 260nm 和 280nm 紫外波长下的吸光度

24. CsCl 2 -EB 法中在过量 EB 存在的下，超速离心后密度最大沉 于管底的是

的比值，根据比值来判断核酸样品有无蛋白质和酚等的污染。

A 蛋白质

B 带切口的环状或线性 DNA

C RNA

D 复合糖类

E 闭环质粒 DNA [本题答案 ] C

25. 用柱层析法纯化质粒 DNA 时 DNA 的何种残基与硅基质结

合 A 嘌呤

B 磷酸盐残基 C 嘧啶 D

糖基

E 氢离子 [本题答案 ] B

26. 在 RNA 纯化时，常使用的水饱和酚的 pH 值为

A 3.5-4.0 B 4.5-5.5 C 6.0-7.5 D 7.0-8.5

E 9.0-10.0 [本题答案 ] B

27. 分离与纯化 mRNA 可采用下列哪种方法

A oligo(dT)- 纤维素柱层析法

B oligo(dA)- 纤维素液相结合离心法 C oligo(U)- 滤纸法

D oligo(dC)- 纤维素柱层析法 E oligo(dG)- 纤维素液相结合离心法 [本题答案 ] A

名词解释

1.RNA 酶蛋白抑制剂

[ 本题答案 ] RNA 酶蛋白抑制剂（ RNasin ）是从人胎盘分离的一 种蛋白质可与多种

RNA 酶紧密结合形成非共价结合的等摩尔复

合物，使 RNA 酶失活。

2.电泳洗脱法

[ 本题答案 ] 电泳洗脱法是将待回收的 DNA 片段电泳出凝胶介质，

使其进入一个便于回收的固定的小容积溶液中；再通过一些方法 分离纯化出 DNA 片段。目前主要有透析袋电泳洗脱法与非透析

问答题

1. 在核酸的分离和纯化过程中，如何保持核酸的完整性？

[本题答案 ] 为了保证核酸的完整性，

首先在操作过程中， 应尽量

简化操作步骤，减少各种破坏核酸的有害因素，包括物理、化学 与生物学的因素。提取应在

0 ～ 4℃的条件下进行；另外避免强

力的机械剪切力对核酸的破坏。细胞内或外来的核酸酶对核酸的 生物降解，而破坏核酸的一级结构，使用 EDTA 、柠檬酸盐并在 低温条件下操作，基本上就可以抑制 DNA

酶的活性；并尽可能

地抑制 RNA 酶的活性。

2. 试述举 2 种质粒 DNA 提取的方法及应用。

[答案 ] 质粒 DNA 提取的方法包括碱裂解法、煮沸裂解法和

SDS 裂解法。

1 ）碱裂解法：在 NaOH 存在的强碱性（ pH12.0 ～14.0 ）的条 件下，用强阳离子去垢剂 SDS 破坏细胞壁和裂解细胞，并使宿 主细胞的蛋白质与染色体

DNA 发生变性， 释放出质粒 DNA 。它

是一种适用范围很广的方法，能从所有的大肠杆菌（ E.coli ）菌

株中分离出质粒 DNA ，制备量可大可小。

2 ）煮沸裂解法：是将细菌悬浮于含 Triton X-100 和溶菌酶的缓冲液中， Triton X-100

和溶菌酶能破坏细胞壁，再用沸水浴裂解

细胞，使宿主细胞的蛋白质与染色体

DNA 发生变性。 对 CCC 质粒 DNA 因结构紧密不会解链，当温度下降后，

CCC 质粒 DNA

可重新回复其超螺旋结构，通过离心去除变性的蛋白质和染色体 DNA ，然后回收上清液中的质粒

DNA 。本法只能用于小质粒

DNA （小于 15kb ）的小量或大量制备，适用于大多数从大肠杆 菌（ E.coli ）菌株中分离出质粒

DNA 。

3 ）SDS 裂解法：它是将细菌悬浮于等渗的蔗糖溶液中，用溶菌 酶和 EDTA 处理以破坏细胞壁， 再用 SDS 裂解去壁细菌， 从而温 和地释放出质粒

DNA 到等渗溶液中， 然后用酚 / 氯仿抽提。 适用于大质粒 DNA 的提取。

3. 简述哺乳动物细胞基因组 DNA 抽提的主要方法有哪几种？

[本题答案 ] 哺乳动物细胞基因组 DNA 抽提的主要方法有：

酚提取法、甲酰胺解聚法 、玻棒缠绕法和异丙醇沉淀法、磁珠吸附

法等。

4. 简述从琼脂糖凝胶中回收 DNA 片段的主要方法有哪几种？

[本题答案 ] 从琼脂糖凝胶中回收

DNA 片段的方法主要包括

DEAE- 纤维素膜插片电泳法、电泳洗脱法、低熔点琼脂糖凝胶挖 块回收法、冷冻挤压法及现在有试剂盒供应的以硅为基础的纯化 系统等。

分子诊断学习题 Lucas Gu

5.简述磁性球珠分离法分离 mRNA 的原理。

[ 本题答案 ] 磁性球珠分离法是基于寡聚 (dT) 与 poly(A) 的互补配

对特性、用生物素标记寡聚

(dT) ，通过寡聚 (dT) 与 mRNA 3 ’端

poly(A) 形成杂交体，这种杂交非常迅速，在 1－ 2 分钟内就可完 成，可有效地除去 rRNA, tRNA 以及其他

RNA, 而后通过生物素

与链亲和素顺磁性磁珠之间的相互作用来捕获这些杂交物而达到分离纯化。

重组 DNA 技术

一、选择题

1、下列有关重组 DNA 技术的叙述，正确的是（ ） A ．重组 DNA

技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体

B．所有的限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列C．选细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D ．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

2、下列不属于获取目的基因的方法是（

）

A ．“鸟枪法”

B．转录法

C．反转录法

D ．根据已知氨基酸序列合成法

3、作为基因的运输工具 -运载体，必须具备的条件之一及理由是

（

）

A ．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因

B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达

C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D ．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选

4、基因治疗是把健康的外源基因导入（ ）

A ．有基因缺陷的 DNA 分子中 B．有基因缺陷的染色体中 C．有基因缺陷的细胞器中 D ．有基因缺陷的细胞中

5、应用重组 DNA 技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能

达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指（

）

A ．用于检测疾病的医疗器械

B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA 分子

C．合成 β-球蛋白的 DNA

D ．合成苯丙羟化酶的 DNA 片段

6 、基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因。正确的顺序是（ ）

A

．③②④①

B．②④①③

C．④①②③ D ．③④①②

二、名词解释

1 、 限制性核酸内切酶 2 、载体 3 、黏粒 4 、转化 5 、转染

6 、

转导

三、问答题

1 、 简述质粒的概念和特性，常用的质粒载体有哪几种？ 2 、 简述重组 DNA 技术的原理及技术。 3 、 简述黏性末端 DNA 重组体的构建过程。 4 、 举例说出重组 DNA 技术在医药领域的应用。

答案

一、选择题1．B

2．B

3． A 4．A

5．B

6．C

二、名词解释

1 、限制性核酸内切酶简称限制酶， 是一类能识别双链 DNA 分子 中某特定的核苷酸序列，并在识别序列内或附近切割

DNA 双链

结构的核酸内切酶。它是一类专一性很强的核酸内切酶，在基因的分离、 DNA 结构的分析、载体的改造以及体外重组中均有重

要作用。

2 、是指能携带目的基因进入宿主细胞进行扩增和表达的一类 DNA 分子。载体按照基本组成元件的来源不同，可分为质粒载

体、噬菌体载体、噬菌粒载体、粘粒载体、人工染色体载体等。

按功能可分为克隆载体和表达载体。 3 、黏粒又称柯斯质粒，是一种

λ噬菌体以为基础，专门为克隆

大片段而设计并和质粒共同构建的杂合载体。 它由 λ噬菌体 DNA

的 cos 位点序列和质粒的复制子构建而成。

5 、 把带有目的基因的重组质粒

DNA 引入受体细胞的过程成为

转化。

6 、 将重组噬菌体 DNA

直接引入受体细胞的过程则称为转染。

7 、 若重组噬菌体 DNA

被包装到噬菌体头部成为有感染力的噬

菌体颗粒，再以此噬菌体为运载体，将头部重组 DNA 导入受体细胞中，这一过程成为转导，通常成为感染。

三、问答题1 、质粒为细菌染色体外一些双链、 共价闭合环状 DNA 分子，是

能够进行独立复制并保持稳定遗传的复制子。质粒具有复制和控 制机构，能够在细胞质中独立自主的进行自身复制，并使子代细

胞保持它们恒定的拷贝数。

质粒一般具有以下特性：①自主复制性，它能独立于宿主细 胞的染色体 DNA 而自主复制；②质粒不相容性；③可扩增性；

④可转移性。

理想质粒载体应具备①具有松弛型复制子；②在复制子外存在

几个单一的酶切位点；③具有插入失活的筛选标记；④分子量相对

较小，有较高的拷贝数。

常见的质粒载体有： pBR322 质粒、 pUC 质粒载体、 pGEM

分子诊断学习题 Lucas Gu

系列载体等。

2、重组 DNA 是在体外利用限制性内切酶，将不同来源的 DNA

分子进行特异的切割， 获得的目的基因或 DNA 片段与载体连接， 从而组成一个新的

DNA 分子。重组的 DNA 分子能够通过一定

的方式进入相应的宿主细胞，并在宿主细胞中进行无性繁殖，获 得大量的目的基因或

DNA 片段。经重组的 DNA

分子能在宿主

细胞中进行表达，获得相应的蛋白质。

大致步骤包括： ①目的基因的获取； ②载体的选择； ③目的

基因与运载体连接成重组 DNA ；④重组 DNA 导入受种细胞；

⑤重组体的筛选。

3 、目的基因和载体可由同一种限制酶切割后产生，或由不同的 限制酶切割形成互补黏性末端，经退火，彼此间很容易按碱基配 对原则形成氢键。然后由

DNA

连接酶催化连接接头处的缺口，

形成重组质粒。 载体 DNA 在限制酶切割后， 用碱性磷酸酶处理， 除去 5 ’端磷酸基，以避免载体

DNA 自身环化。

4、可以利用重组 DNA 技术探明致病基因的结构和功能， 了解其

致病机制；开发基因工程药物和疫苗用于临床；建立基因诊断、 治疗技术，为疾病的预防、治疗提供新方法、新技术。具体可用 于基因诊断：基因诊断是从基因水平上检测人类遗传性疾病的基 因缺陷；基因治疗：是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通 过载体导入人体靶细胞取代靶细胞中的缺陷基因，从而达到治疗 疾病目的的方法；基因工程药物、疫苗和抗体的研究和制备；利 用基因敲除或转基因技术可改造生物、培育新的生物品种或用于 药物筛选和新药评价等。

临床基因扩增检验技术

一、 A 型选择题

1．下列哪种不是基因扩增检验技术（ D ）

A． PCR B． LCR

C ． NASBA

D ． bDNA

E．SDA

2．以下基因扩增检验技术中，哪一种属于等温扩增（ E） A．PCR B ． RT-PCR

C． LCR D ． Hybrid

capture

E． NASBA

3．能使扩增灵敏度提高的方法是（ B）

A ．多重 PCR B ．巢式 PCR

C．原位 PCR

D ．反 向 PCR

E．不对称 PCR

4．能对未知序列进行扩增的 PCR是（D）

A ．多重 PCR B ．巢式 PCR

C．原位 PCR

D ．反

向 PCR

E．不对称 PCR

5．在定量 PCR 中，对原始模板准确定量的影响因素中，最 大的是（ B）

A ．原始模板的量 B ．扩增效率 C．循环次数

D ．扩增产物的量

E．循环阈值

6．外标定量方法最大的缺点是（ B）

A ．不能测定原始模板的绝对量 B．测定的重复性和精

密性有问题

C．标准品制备困难 D ．不能排除样本间的

测定差异

E．测定必须在扩增的指数期进行

7 ．最早推出的荧光定量探针是（ A ）

A ．TaqMan 探针 B．相邻探针

C．分子信标

D ．阴

阳探针E．端粒探针

8 ．PCR 测定中的污染主要是指（ D）

A ．标本间的交叉法治 B．环境中的细菌污染

C．灰尘污染

D ． PCR 扩增产物的污染 E．试剂中的污染物

9 ．UNG 防污染预防下列哪种污染（ A ）

A ．产物 B ．靶核酸

C．气溶胶

D ．标本间

E．病原微生物

10 ．TaqMan 探针采用的是（ A ）

A ．荧光标记的探针 B ．生物素标记的探针

C．同位素标记的探针

D ． SYBR Green 标记引物

E．圆形探针

X 型题选择题

1．DNA 聚合酶要求下述哪些物质才能进行

DNA 复制

（ ABCD ）

A ．dDNA B．Mg 2+

C ．引物

D．模板

E．小

牛血清白蛋白

2 ．核酸扩增抑制物的主要来源是（ ABCE ）

A ．血清中的血红素 B．尿标本是的尿素

C．核酸提

取中的有机溶剂

D ． Mg

2+

E．部分抗凝剂

3 ．临床基因扩增中，弱阳性室内质控样本发生失控，其原 因可能是（ ABDE ）

A ．核酸提取中的丢失 B ．标本中扩增抑制物残留

C．扩增仪孔间温度不均一

D ． Taq 酶和 / 或逆转录酶失后 E．扩增产物污染

二、名词解释

1 ．聚合酶链反应 2 ．原位 PCR 3 ．RT-PCR 4 ．反向 PCR

5 ．多重 PCR 6 ．巢式 PCR

7 ．不对称 PCR

8 ．锚定 PCR

9 ．荧光定量 PCR 10 ．循环阈值

11 ．TaqMan 探针 12 ．分子信标 13 ．LCR 三、问答题

1 ．影响 PCR 反应的因素有哪些？

2 ．试证明 Ct 值与模板 DNA 的起始拷贝数成反比。

3 ．简述 bDNA

信号放大系统的原理。

4 ．PCR 检测技术有何临床应用。

分子诊断学习题 Lucas Gu

5．临床基因扩增检验实验室应如何设置。

6．如何保证临床基因扩增检验实验室的质量。

参考答案

一、 A 型选择题

1．D 2．E 3 ．B4．D 5． B

6．B

7 ．A

8 ．D

9．A

10．A

X 型题： 1． ABCD 2． ABCE

3 ． ABDE

二、名词解释

1．聚合酶链反应： PCR 是利用 DNA 聚合酶（如

Taq DNA

聚合酶）等在体外条件下，催化一对引物间的特异

DNA 片断合

成的基因体外扩增技术。由变性－退火－延伸三个基本反应步骤

构成。

2．原位 PCR：是指直接用细胞涂片或石蜡片包埋组织切片

在单个细胞中进行

PCR 扩增，然后用特异探针进行原位杂交检

测含该特异序列的细胞的一种方法。

3．RT-PCR ：逆转录 PCR 是一种检测 RNA 的方法。 其原理

是先在逆转录酶的作用下， 以 mRNA 为模板合成互补的 cDNA ，

再以此 cDNA 为模板进行 PCR 反应。

4．反向 PCR：是对已知 DNA 片断两侧的未知序列进行扩

增和研究的一种方法。其原理是：用限制性内切酶消化

DNA 片

断，然后用连接酶将酶切产物连接成环状，再用已知序列上两端

相反方向的引物进行 PCR 。

5．多重 PCR：是在一次反应中加入多种引物，同时扩增一

份 DNA 样品中的不同序列。每对引物所扩增的产物序列长短不一。根据不同长短的序列存在与否，检测是否有某些基因片断的缺失与突变。多重

PCR 对于检测疾病相关基因十分庞大的疾病很有价值。 6．巢式 PCR：巢式 PCR 有两对引物，一对引物对应的序列在模板外测，称外引物，另一对引物互补序列在同一模板的外引物的内侧，称内引物，即外引物扩增产物较长，含有内引物扩增

的靶序列，经过二次 PCR 放大将单拷贝的目的 DNA 序列检出。巢式 PCR

最大的优点是灵敏度大大提高 7．不对称 PCR：不对称 PCR 的目的是扩增产生特异长度的单链 DNA 。PCR 反应中采用两种不同浓度的引物， 一般采用 50 ～

100 ：1 比例，最初的 10 ～15 个循环中主要产物还是双链 DNA ，但当低浓度的引物被消耗尽后，以后的循环只产生高浓度引物的

延伸产物，结果产生大量单链

DNA 。因 PCR 反应中使用二种引

物浓度不同，因此称为不对称

PCR 。

8．锚定 PCR ：锚定主要用于扩增未知序列或未全知的序列。

首先分离总 RNA 或 mRNA ，在逆转录酶作用下合成

cDNA ，通

过 DNA 末端转移酶在 cDNA 的 3 ′端上加上poly(dG) 尾，与此 poly(dG) 相对应的锚定引物为 poly(dC) ，为保证扩增特异性，

poly(dC) 应在十二聚以上， 5 ′端还可带上某些限制性酶序列或其

他序列信息。

9 ．荧光定量 PCR：荧光定量 PCR 亦称实时荧光 PCR 是指

在 PCR 反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号检测整个

PCR

过程，获得在线描述

PCR 过程的动力学曲线，最后通过标准曲

线对未知模板核酸进行定量分析的方法。

10 ．循环阈值：循环阈值是在 PCR 扩增过程中，荧光信号

开始由本底进入指数增长阶段的拐点所对应的循环次数。

Ct 值与

模板 DNA 的起始拷贝数成反比。

11 ．TaqMan 探针：在 TaqMan 探针法的定量 PCR 反应体

系中，包括一对引物和一条探针。探针只与模板特异性地结合，

其结合位点在两条引物之间。探针的

5 ′端标记有荧光报告基团，

如 FAM 、VIC 等， 3 ′端标有荧光淬灭基团，如TAMRA 等。当探针完整时，报告基团所发射的荧光能量被淬灭基团吸收，仪器检

测不到信号。

随着 PCR 的进行， Taq 酶在链延伸过程中遇到与模 板结合的探针，其 3 ′→ 5 ′外切酶活性就会将探针切断，报告基团远离淬灭基团，其能量不能被吸收从而产生荧光信号。所以，每

经过一个

PCR 循环，荧光信号也和目的片段一样，有一个同步 指数增长的过程，

荧光信号的强度就代表了模板 DNA 的拷贝数。 12 ．分子信标：分子信标探针是 TaqMan 探针的一种衍生方法。探针设计与 TaqMan 探针相似，只不过是探针 5 ′和3 ′端

的一小段核苷酸序列被设计成互补的，没有与靶序列杂交时会形

成发夹状态，此时荧光基团和淬灭基团极端靠近，荧光几乎完全

淬灭。探针与靶序列杂交后，发夹展开，荧光基团与淬灭基团分

开，荧光得以恢复，荧光检测系统即可接收到荧光基团的荧光信号

13 ．LCR：连接酶链反应又称为连接酶扩增反应。 LCR 是以

DNA 连接酶将某一 DNA 链的 5 ′磷酸与另一相邻链的 3 ′羟基连接为基础的循环反应。 LCR 扩增对象不是目标片段，而是由引物

组成的探针，是一种探针扩增技术。 LCR 需要两对引物 A 、B 和

A′、 B′，其中引A物与引物 A′互补，引物 B 与引物 B′互补。模板双链

DNA 经加热变性后，两对引物分别与模板链复性退火，

复性后引物 A 和 B′的3 ′端分别与引物 B 和 A′的5 ′端相邻。若引物与模板完全互补，在 DNA 连接酶的作用下，使得相邻两个引

物 A 和 B、A′和B′的5 ′磷酸与3 ′羟基形成磷酸二酯键而相连。连接产物变性后，又可作为引物的模板参加反应，使扩增呈指数增

长，经过变性 - 复性（退火） - 连接的 20 ～30 个循环，检测连接反应的产物。

三、问答题 1 ．影响 PCR 反应的因素有哪些？

PCR 反应体系包含 DNA 模板、寡核苷酸引物、 DNA 聚合酶、dNTP 及含有必需离子的反应缓冲液， 这些因素都对 PCR 反应产生影响。

2 ．试证明 Ct 值与模板 DNA 的起始拷贝数成反比。

一般来说，第 n 次 PCR 循环的荧光信号强度（ Rn ）等于背景

信号强度（

RB）加上每个分子的荧光强度（即单位荧光强度 RS 与分子数目的乘积） ，用数学式表示如下：

Rn = R B +X O（ 1+Ex ）n

Rs

分子诊断学习题 Lucas Gu

式中： Rn 代表荧光信号强度

应混合物配制和扩增区以及扩增产物分析区。如果采用全自动扩 增仪，后两个区域可以合并。应注意的是，各工作区域必须有明

RB 代表背景信号强度 Xo 代表起始模板拷贝数 Ex 代表扩增效率 Rs 代表单位荧光强度 N 代表循环次数

当循环次数 n=Ct 时，则

RT=R B+Xo （ 1+Ex ） Rs

两边取对数，则

lg （RT-R B） =lgXo+Ct lg （1+Ex ）+lgRs

将其整理，则，

Ct

确的标记，避免不同工作区域内的设备、物品混用。进入各工作

区域必须严格按单一方向进行，即试剂贮存和准备区→标本制备

区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区。各区的仪 器设备包括工作服、鞋子、实验记录本和笔等都必须专用，不得

混淆。此外，上述四个工作区域内还应有固定于房顶的紫外灯，

以便于工作后区域内的空气照射。

6 ．如何保证临床基因扩增检验实验室的质量。

临床基因扩增检验实验室的常规测定由一系列步骤组成，包

括样本收集、样本处理（核酸提取） 、核酸扩增、产物检测结果报

lgXo

lg(R T-R B)-lgRs lg(1+Ex)

告及解释等。室内质量控制仅涉及样本处理、核酸扩增和产物分析等测定分析步骤，而室间质量评价则除了监测测定分析步骤外，还包括较大范围的实验室活动，诸如样本接收中的可靠性、结果报告

Ct= lg(1+Ex)

对每一个特定的 PCR 反应来说 ,Ex、 RT、RB、和 Rs 都是常数，所发 Ct 值与 lgXo 成反比，也就是说，Ct 值与起始模板 DNA

及解释等。 QA 则是覆盖更广范围的活动，包括样本收集、结果报告和解释等。

的拷贝数（ Xo ）的对数成反比，起始

DNA 浓度每增一倍， Ct

PCR 定量

值减小一个循环。因此， Ct 值的引入确保了实时荧光 的精确和严格。

核酸分子杂交技术

一、 A 型题：

3．简述 bDNA 信号放大系统的原理。

1． 要探知细胞内某一蛋白质的表达水平，可以通过

_______实现。 A. B.

Southern blot Northern blot

分枝 DNA 是人工合成的带有侧链的 链上都可以标记可被激发的标记物。以

DNA 片段，在每个侧 bDNA 为基础建立的连

续放大 DNA 信号以检测 DNA 的技术称为分枝 DNA 信号放大系统。

C. Western blot D. 原位分子杂交 2． 核酸的变性是 _______。

bDNA 信号放大系统包括四种杂交探针， 即目标探针、 前放大体、 放大体和标记探针。首先用亲和素包被微孔，加入目标

探针，该组探针能与等检核酸靶序列上不同区域互补，其 5 ′端用生物素标记，能与微孔中的亲和素高度亲和结合；再向微孔中加

A. B.

一级结构的断裂 二级结构的破坏

入待测标本，目标核酸与固定于微孔中的目标探针结合；再加入前放大体，该组探针的一段能与目标核酸的不同区域互补结合，另一段与放大体（即分枝 DNA ）的主链部分的序列互补结合，分枝 DNA 由主链和数十根寡核苷酸组成，每个分枝上都有标记

C. 伴有共价键的断裂 D. 是 DNA 的降解过程。 3． 固相杂交不包括 _______。

A. Northern

印迹杂交

探针的杂交位点，由酶标寡核苷酸组成的标记探针与

bDNA 上

B. 原位杂交

的互补序列结合，加入底物后最后经化学发光检测仪检测。利用 bDNA 信号放大系统可在每个靶序列上结合 而且所有杂交反应同时进行，观察到的信号与靶 比，可通过标准曲线将靶

C. 吸附杂交

D. Southern 印迹杂交 4． 染色体原位杂交结果如图所示

60 ～300 个酶分子，

DNA 的量成正

DNA 定量。

4． PCR 检测技术有何临床应用。

（ 1 ）PCR 在病原微生物的检测中的应用； （2 ）PCR 在遗传病中的应用；（3） PCR 在肿瘤中的应用； （ 4）其它方面的应用：

PCR 技术除用于临床诊断和治疗外，还可用于 识别、亲子关系识别、法医物证等。

DNA 指纹、个体

羊水细胞间期核与 13 、18 、21 、X 和 Y 染色体的 DNA 探针杂交。左图显示细胞核与

13 号染色体（绿）和

21 号染

5．临床基因扩增检验实验室应如何设置。

由于基因扩增检验是对靶核酸的指数倍扩增过程，因而有大

色体（红）的探针杂交。右图显示细胞核与 18 号染色体（浅

。请根据该

量的扩增产物的出现，这种扩增产物极易对以后的新扩增反应产

蓝）、X 染色体 (绿 )和 Y 染色体（红）的探针杂交 结果得出诊断为 _______。

A． 21 三体

生“污染”，为防止这种污染的发生，就需要对基因扩增检验实 验室进行严格的分区。临床基因扩增检验实验室原则上分为四个

分隔开的工作区域，即试剂贮存和准备区、标本制备区、扩增反

分子诊断学习题 Lucas Gu

B． 女性胎儿

C． 染色体微缺失 D． 正常男性胎儿

5． 染色体原位杂交结果如下图

左图：用 13 号染色体（绿）和

21 号染色体（红）

的探针与来自羊水的间期细胞杂交，右图：用 18 号染色

体（浅蓝色）、 X 染色体（绿）和

Y 染色体 (红) 的探针与

羊水细胞杂交。针对该检测结果判断疾病为

_______。

A． 男性 21 三体 B． 女性 21 三体

C． DiGeorge 综合症

D．

正常胎儿

6． 荧光原位杂交结果如下图

X 染色体着丝粒探针（ Xcen ）和 Xp22.3

探针都用红色荧光标记，

根据该结果可诊断为 _______。

A. 染色体微缺失 B. 21 三体

C. 男性胎儿 D.

正常女性胎儿

7． 荧光素 FITC 是_______。

A ． 异硫氰酸荧光素 B． 四乙基罗达明 C． 德克萨斯红

D ． 吲哚二羧菁

二、 B型题

A. 着丝粒探针 B.

染色体涂抹探针

C. 基因座特异探针 D. 端粒重复序列探针

1. 可用于中期及间期细胞，检测染色体的非整倍性

2. 可用于中期及间期细胞，检测微缺失和微重复 3.

可用于中期及间期细胞，检测染色体的非整倍性和端 粒微小末端重排

4. 只能用于中期细胞，确定小标识染色体或畸变 5.

重复序列探针

A. 固相杂交 B.

液相杂交

C. Western 印迹 D. FISH

E.

Rx-FISH

6. 菌落原位杂交 7. 斑点和狭缝杂交 8. Southern 印迹杂交 9.

Northern 印迹杂交

10. 复性速率液相杂交 11. 吸附杂交 12. 发光液相杂交 13. 液相夹心杂交 14. 原位杂交

A. DNA 的浓度

B.

DNA 的大小和复杂性

C. 温度 D. 离子强度

15. 影响 DNA 复性的因素

16. 影响 DNA 变性的因素 17. 影响核酸分子杂交的因素

三、 X型题

1． 根据性质及来源不同，核酸探针又可被分为

A. 基因组 DNA 探针 B.

DNA 探针

C. RNA 探针

D. 寡核苷酸探针等

2． 常用的核酸探针非放射性标记物有

A. 地高辛 B.

生物素

C. 酶

D. 荧光素系统

3． 常用的核酸探针荧光素标记物有

A ． 异硫氰酸荧光素

分子诊断学习题

Lucas Gu

B． 四乙基罗达明 C． 德克萨斯红 D ． 吲哚二羧菁等

4． 非放射性探针检测方法有

A ． 直接法 B． 间接免疫法 C． 直接亲合法 D ． 间接亲合法等

5． Southern 印迹技术是

A． 检测 RNA 的核酸杂交技术 B． 是以发明者的名字命名的 C． 属于固相杂交的范畴 D．

可用于遗传病的检测

6． Northern 印迹技术是

A． 检测 RNA 的核酸杂交技术 B． 是以发明者的名字命名的 C． 属于固相杂交的范畴

D．

与 Southern 印迹杂交的方法类似，只是变性剂

不同

7． 核酸原位杂交是

A ．

核酸分子杂交技术与组织细胞化学和免疫组织

化学结合起来的一种杂交方法，

B．

基本原理及探针的标记方法与传统核酸分子杂

交技术相同

C．

不能确定与探针互补的核酸序列在细胞内的空

间位置

D ． 不需要将核酸从细胞中提取出来

8． 荧光原位杂交的标本

A ． 中期染色体 B． 间期核

C． 完整细胞或组织切片

D．

最广泛应用的标本是中期染色体

9． 液相分子杂交包括

A ． 吸附杂交 B． 发光液相杂交 C．

液相夹心杂交

D． 复性速率液相分子杂交

四、 名词解释

1 ． 核酸分子杂交 2 ． 核酸探针 3 ． Southern 印迹 4 ． Northern 印迹 5 ． Western

印迹

6 ． 染色体原位杂交 7 ． 重复序列探针 8 ． 单一序列探针 9 ． 全染色体涂抹探针

10 ． 基因座特异探针

11 ． 变性 12 ． 复性

13 ． 增色效应

14 ． 杂交反应的严格度 15 ． 退火 16 ． FISH

17 ． Rx-FISH 五、 问答题

1. 原位杂交的基本原理

2. 简述原位杂交在临床中的应用。

3. 简述临床诊断常用的

FISH 探针的类型及用途。

4. 举例说明 FISH 技术在分子诊断上的应用。 5.

M-FISH 的原理及其优缺点。

参考答案

一、 1、C 2、B

3 、C 4 、D 5 、B

6、A 7 、 A 二、 1.A

2.C 3.C 4. B 5.AD 6.A 7.A 8.A 9.A

10.B11.B 12.B

13.B

14.A

15.ABCD

16.C D

17.ABC D

三、1．ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABCD 5.BCD6.ACD7.ABD 8.ABCD

9.ABCD

四、名词解释

1． 核酸分子杂交：

不同来源的单链核酸分子在合适的温度和离子强度下，通过 碱基互补形成双链杂交体的过程称之。

2． 核酸探针：

是指能与待检测的靶核酸序列互补杂交的某种已知序列的核 酸片段。它具有高度的特异性，并且一般来讲带有某种适当的标 记以便检测。

3． Southern 印迹

将待检测的 DNA 样品固定在固相载体上（硝酸纤维素膜或 尼龙膜），与标记的核酸探针进行杂交，在与探针有同源序列的 位置上显示出杂交信号。通过

Southern 杂交可以判断被检测的

DNA 样品中是否有与探针同源的片段以及该片段的长度。

4． Northern

印迹

指 RNA 经电泳分离后转移至膜性支持物上进行杂交反应

的技术 ，目前主要用于检测某一组织或细胞中已知的特异

mRNA 的表达水平以及比较不同组织和细胞的同一基因的表达 情况。

5． Western

印迹

Western 印迹又称免疫印迹 (immunoblotting) ，是一种通

过标记的抗体检测经

SDS-PAGE 分离的特定蛋白质的技术。

6． 染色体原位杂交

荧光原位杂交可以检测非分裂期即间期细胞核的染色体的

数量及结构异常这种方法称为染色体原位杂交（ chromosome

in situ hybridization ），是 FISH 优于传统细胞遗传学技术的重

要特点。

7． 重复序列探针

是指与某一条特定的染色体结构结合、特异识别重复 DNA

分子诊断学习题

Lucas Gu

序列的探针如着丝粒探针、端粒探针等。

8． 单一序列探针

指能与位于某条染色体特定的区域或基因的单拷贝 DNA 序

列杂交的探针。

9． 全染色体涂抹探针

来源于一条染色体的 DNA 文库，这种探针可以识别一条特 定染色体全长上的单一序列，从而将一条完整的染色体染色而得 以显示（

painting ）。

10 ． 基因座特异探针

是与染色体上某一特定基因的单拷贝 DNA 序列杂交的探针。

当已经分离到一个基因的一小段，想检测该基因定位于哪条染色 体时，应用该探针。

11． 变性

当有酸、碱、热及某些变性剂（如尿素、乙醇、甲酰胺、胍

等）等因素存在时， DNA

分子双链间的氢键断裂，解离成两条

无规则的卷曲状单链 DNA ，此现象称之。

12． 复性

去除变性因素后，单链

DNA 可通过碱基互补重新结合成稳

定的双链螺旋结构，此过程称为复性（

renaturation

）。 13 ． 增色效应

DNA 变性后，由于双螺旋解体，碱基堆积不再存在，藏于

螺旋内部的碱基暴露出来， 从而使变性后的 DNA 对 260nm 紫

外光的吸光率比变性前明显增加，这种现象称之。

14 ． 杂交反应的严格度

在杂交反应中容许错配的程度称之。 15． 退火

当热变性 DNA 缓慢冷却时，可以复性，这种复性称之。 16 ． FISH

是一种利用非放射性的荧光信号对原位杂交样本进行检测的 技术。它通过荧光标记的探针与待测标本的核酸进行原位杂交， 在荧光显微镜下对荧光信号进行辨别和计数，从而对染色体或基 因异常的细胞、组织标本畸形检测和诊断。

17 ． Rx-FISH

Rx-FISH 技术是采用多种荧光素混合物标记与人类 DNA 有 高度同源性的猿或其它灵长类动物的

DNA 作为探针，杂交后使

人类的 24 条染色体呈现特异的带型，根据彩色的荧光条带进行 核型分析。

五、问答题

1． 原位杂交的基本原理

样本经适当处理后，使细胞通透性增加，让探针进入细胞内 与组织、细胞中待检测的核酸进行特异性结合形成杂交体，然后 通过组织化学或免疫组织化学方法在被检测的核酸原位形成的 杂交信号，在显微镜或电子显微镜下对待测核酸进行细胞内定位

的方法。

2． 简述原位杂交在临床中的应用

原位杂交技术可以通过标记的探针与分裂中期染色体 DNA

杂交来精确定位特定核苷酸序列在染色体上的位置；

与细胞 RNA

杂交可观察组织细胞中特定基因的表达水平；还可用特异性的细

菌或病毒的核酸序列作为探针与组织、细胞杂交，以确定有无病 原体的感染等。原位杂交能在成分复杂的组织中对单一细胞进行 研究，不受同一组织中其它成分的影响，因此对于那些细胞数量 少且散在于其它组织中的细胞内

DNA 或 RNA 的研究更为方便。

此外，原位杂交不需要从组织中提取核酸，有利于检测组织中含 量极低的靶序列，并可完整地保持组织和细胞的形态，更能准确 地反应出组织细胞的相互关系及功能状态。举例：原位杂交检测 上皮细胞中人乳头状瘤病毒（

HPV ） DNA

3． 简述临床诊断常用的

FISH 探针的类型及用途。

根据核酸探针的序列特点，可将

FISH 探针分为三大类：重

复序列探针、单一序列探针和全染色体涂抹探针。重复序列探针 （ repetitive sequences probes ）是指与某条特定的染色体结

构结合、特异识别重复 DNA 序列的探针如着丝粒探针、端粒探

针等。一般来说，不同的染色体，着丝粒重复序列中的核苷酸序

列也不同，但端粒重复序列不具有染色体特异性。单一序列探针

(Unique sequence probes) 与某条染色体上特定的区域或基因

的单拷贝 DNA 序列杂交。包括带特异性探针（ band special

probes ）和基因座特异性探针（ Locus Specific probes ）等。

全染色体涂抹探针（

whole

chromosome painting probes,

WCP ）是识别一条特定染色体全长上的单一序列探针的混合物。

种类 / 主要应用

着丝粒探针： 可用于中期及间期细胞，检测染色体的非整倍

性；

染色体涂抹探针： 只能用于中期细胞，确定小标识染色体或 畸变；

基因座特异探针： 可用于中期及间期细胞，检测微缺失和微 重复；

端粒重复序列探针： 可用于中期及间期细胞，检测染色体的 非整倍性和端粒微小末端重排

4 ． 举例说明 FISH 技术在分子诊断上的应用

21 三体，微缺失，肿瘤，病原微生物等的检测与诊断。 5 ． M-FISH 的原理及其优缺点

混合数种荧光原色，形成不同颜色荧光探针，在一次杂交中 使每一条染色体都涂上不同的颜色，

可同时观察全部染色体 ( 见图

9 －36) 。利用这种技术可以很容易看到多条染色体间的复杂易位 情况和确定标识染色体的来源。对于不知来源的基因片段及复杂

的基因重组，特别是肿瘤染色体很有帮助。缺点是分辨率不够，

细微的缺失可能无法判断；另外接近中心体着丝粒附近的染色质，

因不易结合，也不容易判断；同时 M-FISH 对同一条染色体中的

易位或倒位也无法判断，并且它也不能精确地显示染色体断裂的

区带。

核酸测序技术

一、A 型题

1 ． 有关 DNA 链末端终止法的不正确说法是

（

） A 需要 ddNMP

B 需要 ddNTP

C dNTP ：ddNTP 的比例要合适

分子诊断学习题

Lucas Gu

D 需要放射性同位素 E 需要 dNTP

3 ．DNA 序列测定的应用有（ A 分析基因组核苷酸排列序列

）

B 分析基因序列 C 基因定点诱变的基础

）

2．有关 DNA 序列自动化测定的不正确叙述是 A 用荧光代替了同位素标记 B 激光扫描分析代替人工读序 C 基本原理与手工测序相同 D 不再需要引物

E 需要与手工序列分析相同的模板 3. 有关化学法的叙述，不正确的是 A 所用化学试剂有一定危害性

（

D 基因工程载体构建中 DNA 序列定位和排序的基础 E 临床疾病的分子诊断

4 ．Sanger 双脱氧链终止法采用 成，采用的模板是（ A 单链 DNA B 双链 DNA DNA 引物引导新生 DNA 的合

）

（

）

B 所需的 DNA 模板纯度要求较高

C 测序前对待测 DNA 末端进行放射性标记

D 便于自动化

E 测序反应分为

4 组或 5 组相互独立的化学反应

4.变形聚丙烯酰胺凝胶电泳能分离的单链寡核苷酸片段，一般为 （

）

A 100 ～200 个核苷酸 B 200 ～300 个核苷酸 C 300 ～ 500 个核苷酸 D 500 ～ 700 个核苷酸 E 任意长度均可

5.要能够获得良好的电泳带谱模式，使得

DNA 条带分离效果较佳，反应试管中 ddNTP 和 dNTP 的比例通常为：（ ）

A1：5 B 1：10 C 1：15 D1：20 E 1：25

6. DNA

自动化测序系统中，最常用的标记物是（

）

A 荧光染料 B α- 32

P C γ- 32

P D 生物素 E 35

S

二、X 型题

1．化学法测序反应体系的组成中包括有（ ）

A 待测 DNA

B 待测 DNA 样品的末端标记 C 绝对单一碱基特异性的化学裂解 D 电泳测序图谱的识读 E 引物

2．链末端终止法测序反应体系的组成中包括有 （

A 待测模板链 B 引物

C DNA 聚合酶

D 放射性核素标记的 dNTP E 测序产物的凝胶电泳及识读

C 单链 RNA D 双链 RNA E 蛋白质

三、名词解释

1 ． 毛细管凝胶电泳（ Capillary gel electrophoresis, CGE 2 ．DNA 杂交测序法 (Sequencing by hybridization, SBH) 3 ．引物步入法（ primer walking

）

4 ．焦磷酸测序技术（ pyrosequencing ） 四、问答题

1 ．简述链末端终止法测定 DNA 序列的原理 2. 简述化学法测定 DNA

序列的基本原理

第十章 核酸测序技术试题答案

一、A 型题

1 ．有关 DNA 链末端终止法的不正确说法是 ( A ) A 需要 ddNMP B 需要 ddNTP

C dNTP ：ddNTP 的比例要合适 D 需要放射性同位素 E 需要 dNTP

2 ．有关 DNA 序列自动化测定的不正确叙述是 （ D ） A 用荧光代替了同位素标记

B 激光扫描分析代替人工读序 C 基本原理与手工测序相同 D 不需要引物

E 需要与手工序列分析相同的模板

3. 有关化学法的叙述，不正确的是 （ D

） A 所用化学试剂有一定危害性

B 所需的 DNA 模板纯度要求较高 C 测序前对待测 DNA 末端进行放射性标记 D 便于自动化

E 测序反应分为 4 组或 5

组相互独立的化学反应

4.变形聚丙烯酰胺凝胶电泳能分离的单链寡核苷酸片段，一般为 （ C ）

）

）

分子诊断学习题 Lucas Gu

A 100 ～200 个核苷酸

B 200 ～300 个核苷酸

C 300 ～ 500 个核苷酸 D 500 ～ 700 个核苷酸 E 任意长度均可

5.要能够获得良好的电泳带谱模式，使得

DNA条带分离效果较

佳，反应试管中 ddNTP 和 dNTP 的比例通常为：（ B ）

A

1 ：5 B

1 ：10 C

1：15 D

1 ：20 E 1：25

6. DNA 自动化测序系统中，最常用的标记物是（ A ）

A 荧光染料 B α- 32

P C γ- 32P D 生物素

E

35 S

二、 X 型题

1．化学法测序反应体系的组成中包括有（ A B D ）

A 待测 DNA

B 待测 DNA 样品的末端标记

C

绝对单一碱基特异性的化学裂解 D

电泳测序图谱的识读 E 引物

2．链末端终止法测序反应体系的组成中包括有（ A B C D E ）

A

待测模板链 B

引物 C

DNA 聚合酶 D

放射性核素标记的 dNTP E 测序产物的凝胶电泳及识读

3． DNA 序列测定的应用有（ A B C D E ）

A

分析基因组核苷酸排列序列 B

分析基因序列 C

基因定点诱变的基础 D

基因工程载体构建中 DNA 序列定位和排序的基础 E 临床疾病的分子诊断

4． Sanger 双脱氧链终止法采用 DNA 引物引导新生 DNA 的合成，采用的模板是（ A B ）

A

单链 DNA B

双链 DNA C

单链 RNA D

双链 RNA E 蛋白质

三、名词解释

2． 毛细管凝胶电泳（ Capillary gel electrophoresis, CGE

）

答：是将平板电泳的凝胶移到毛细管中做支持物进行电泳，由于

电场强度比板凝胶电泳大大提高，使分离时间缩短约

25 倍。

2 ．DNA 杂交测序法 (Sequencing by hybridization, SBH) 答：是利用杂交技术来测定 DNA 序列的方法。其基本原理是用一套已知序列、长度特异、具有所有可能的碱基序列的寡核苷酸

探针，与未知序列的待测

DNA 片段进行分子杂交，然后根据寡

核苷酸探针完全杂交互补的情况推知待测 DNA 的碱基序列。

3 ．引物步入法（ primer walking

）

答：是从待测 DNA 片段的 3 ˊ端开始，利用载体上的序列设计第

一次反应的引物，测定一段 DNA 序列，然后依次根据前一次测序结果，设计下一次反应引物，循序渐进测序，直至完成，得到

靶 DNA 的全部序列

4 ．焦磷酸测序技术（ pyrosequencing

）答：是在以靶 DNA 链为模板指导核酸合成的过程中，以释放荧光为检测信号，从而对靶 DNA 链进行实时测序的方法。四、问答题

1 ．简述链末端终止法测定

DNA 序列的原理

答：利用 DNA 聚合酶，以待测单链

DNA 为模板，以 dNTP 为

底物，设立四种相互独立的测序反应体系，在每个反应体系中加

入不同的双脱氧核苷三磷酸（ dideoxyribonucleoside

triphosphate ，ddNTP ）作为链延伸终止剂，在测序引物引导

下，按照碱基配对原则，每个反应体系中合成一系列长短不一的

引物延伸链，通过高分辨率的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，放

射自显影检测后，从凝胶底部到顶部按 5 ′→3′方向读出新合成链

序列，由此推知待测模板链的序列。

2.

简述化学法测定 DNA 序列的基本原理 答：化学法是对待测 DNA 进行化学降解。在化学法的测序系统

中，先对待测 DNA 末端进行放射性标记，然后分成

4 组或 5 组

互为独立的化学反应体系，每一组用不同的化学试剂特异地针对 某一种或某一类碱基进行化学切割，通过化学降解后产生长短不 一的 DNA 片段，其长度取决于改组反应所针对的碱基在待测

DNA 片断中的位置，将各组反应产物通过高分辨率的变性聚丙

烯酰胺凝胶电泳分离，放射自显影检测后直接识读待测 DNA 的序列。

生物芯片技术

一、选择题

1. 下面哪种生物芯片不属于微阵列芯片( )

A. 基因芯片 B. 蛋白芯片 C. PCR 反应芯片 D. 芯片实验室

2.

生物芯片的主要特点是 ( )

A. 高通量 B. 微型化 C. 集成化 D.

并行化

3. 下面哪些方法属于基因芯片原位合成技术（

）

分子诊断学习题 Lucas Gu

A. 原位光刻合成 B. 合成点样 C. 压电打印 D.

分子印章

二、名词解释

1.

基因芯片 2.

蛋白芯片 3. 微缩芯片实验室

三、简答题

1.

试述生物芯片的种类及主要功能。 2.

试述基因芯片的工作原理及制备。 3.

简述蛋白芯片的原理及应用。 4. 举例说明基因芯片在临床诊断中的应用。

第 11 章答案：一、选择题

1.

C 2.

A 、B、C、D 3. A 、C、D

二、名词解释

1.

基因芯片 将大量的基因片段有序地、高密度地排列在玻璃片或纤维膜

等载体上，称之为基因芯片 (gene chip) ，又称 DNA 芯片 (DNA

chip) 或 DNA 微阵列 (DNA micro-array) 。基因芯片技术是建立在基因探针和杂交测序技术上的一种高效、快速的核酸序列分析

手段。它是将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品

进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行基因的分析。

在一块 1cm 2

大小的基因芯片上，根据需要可固定数以千计甚至万计的基因，以此形成一个密集的基因方阵，实现对千万个基因的同步检测。

2.

蛋白芯片

蛋白质芯片（ protein chip ），又称蛋白质微阵列 (protein microarray) ，是用于蛋白质功能研究及相互作用分析的生物芯

片，采用原位合成、 机械点样或共价结合的等方法将多肽、 蛋白、酶、抗原、抗体固定于硅片、玻璃片、塑料片、凝胶、尼龙膜等

固相介质上形成的生物分子点阵。在待分析样品中的生物分子与蛋白质芯片的探针分子发生杂交或相互作用或其他分离方式分离后，利用激光共聚焦显微扫描仪对杂交信号进行高通量检测和分析。蛋白质芯片是将整个蛋白质水平的相关生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对多肽、蛋白质及其他生物成份进行高通量检测。

3.

微缩芯片实验室 芯片实验室是将样品制备、生化反应和检测分析的全过程集

约化，并缩微到一张芯片上自动完成，形成的所谓微型全分析系

统（ micro total analysis systen, μ-TAS ） ,或称“缩微芯片实验

室”（ lab-on-a-chip

）。

三、简答题

1.

试述生物芯片的种类及主要功能。 生物芯片根据其结构特点，可以将生物芯片分为微阵列芯片

和微流体芯片两个主要类别。微阵列芯片是由生物材料微阵列构

成的芯片，包括基因芯片、 蛋白质芯片、 细胞芯片和组织芯片等，

由于它们的工作原理都是基于生物分子之间的亲和结合作用，如

核酸分子的碱基配对作用，抗原和抗体的结合等，所以通常也称

为亲和生物芯片。微流芯片是以各种微结构为基础的芯片，利用

它可实现对各种生化组分的微流控操作和分析，这类芯片的代表

有毛细管电泳芯片、 PCR 反应芯片、介电电泳芯片等。生物芯片

发展的最终目标是将各种生物化学分析操作的整个过程，从样品

制备、生化反应到结果检测， 都集成化并缩微到芯片上自动完成，

以 获 得 所 谓 的 微 型 全 分 析 系 统 （ micro total analysis systen, μ-TAS ） ,或称“微缩芯片实验室” （lab-on-a-chip ）。微

缩芯片实验室代表了生物芯片技术发展的未来。

2.

试述基因芯片的工作原理及制备。 基因芯片技术是建立在基因探针和杂交测序技术上的一种

高效、快速的核酸序列分析手段。它将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及

分布来进行分析。在一块 1cm 2

大小的基因芯片上，根据需要可

固定数以千计甚至万计的基因，以此形成一个密集的基因方阵，

实现对千万个基因的同步检测。基因芯片技术主要包括四个主要步骤：芯片制备、样品制备、杂交反应和信号检测以及结果分析。

3.

简述蛋白芯片的原理及应用。 蛋白质芯片的基本原理是采用原位合成、机械点样或共价结

合的等方法将多肽、蛋白、酶、抗原、抗体固定于固相介质上形成的生物分子点阵，在待分析样品中的生物分子与蛋白质芯片的探针分子发生杂交或相互作用或其他分离方式分离后，利用激光共聚焦显微扫描仪对杂交信号进行高通量检测和分析。蛋白质芯片是将整个蛋白质水平的相关生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对多肽、蛋白质及其他生物成份进行高通量检测。

蛋白质芯片技术是一种快捷、高效、高通量、并行、微型化和自动化的蛋白质分析技术，适用于分析包括组织、细胞系、体液在内的多种生物样品能分析包含针对信号传导、癌症、细胞周期调控、细胞结构、凋亡和神经生物学等广泛的生物功能的相关蛋白，灵敏度高达 pg/ml 。

4.

举例说明基因芯片在临床诊断中的应用。 基因芯片作为一项现代化的诊断新技术在感染性疾病、遗传

性疾病的诊断和耐药性检测等方面已显示出良好的应用前景。下面举例说明基因芯片在疾病诊断的应用。

（ 1）感染性疾病的诊断性传播疾病、肝炎等。

分子诊断学习题

Lucas Gu

（2 ）遗传性疾病的诊断

地中海贫血、血友病、婚前检查等。 （3 ）耐药性检测

结核分支杆菌耐药性检测芯片等。

其它的分子诊断检测方法

一、A 型题

1． PCR 扩增阻碍突变系统检测突变的原理是基于 A 由于突变，限制性内切酶识别位点变化，不能被切开 B 由于突变，电泳迁移率发生变化

C 连接酶不能连接与靶序列错配的两个DNA 片段 D

Taq 酶不能延伸 3 ’末端与靶序列错配的引物

E 以上都不是

2．利用寡核苷酸连接实验检测双等位基因变异时需要 A 1 个探针 B 2 个探针 C 3 个探针 D

4 个探针

E 5 个探针

3． T4 DNA 连接酶或 Tth DNA 连接酶更容易识别哪类错配 A 连接缺口上游探针的 5 ’末端 B 连接缺口上游探针的 3 ’末端 C 连接缺口下游探针的 5 ’末端 D

连接缺口下游探针的

3 ’末端

E 以上都不是

4．温度梯度凝胶电泳能够检测的突变一般位于 DNA 片段上哪个

区域

A 较低解链温度的“解链区域” B 最低解链温度的“解链区域” C 较高解链温度的“解链区域”

D 最高解链温度的“解链区域” E 所有位点

5．温度梯度凝胶电泳与变性梯度凝胶电泳检测基因变异是基于 A 变异单链 DNA 分子的电泳迁移率不同 B 变异 DNA 双链分子的电泳迁移率不同 C 变异双链 DNA 分子部分变性的条件不同，电泳迁移率改变

的位置不同

D

变异双链 DNA

分子完全变性的条件不同，电泳迁移率改变

的位置不同

E 变异双链 DNA 分子完全变性的条件不同，电泳迁移率不同 6．蛋白质截短测试法与其它分子检测方法最大的不同在于 A 只检测单位点突变 B 只检测已知突变 C 只检测与疾病相关的突变 D 可检测未知突变

E 可检测多位点突变

二、X 型题

1 ．PCR 扩增阻碍突变系统检测可用于哪些类型的分子检测 A 单位点突变 B 多位点突变 C 未知突变

D 基因分型 E 以上都可以

2 ．耐热连接酶的使用，可增加寡核苷酸连接实验的 A

灵敏度

B 重现性 C 特异性

D 假阳性

E 假阴性

3 ．变性高效液相色谱法可分离 A 单链 DNA 分子 B 双链 DNA 分子 C 环状 DNA

分子

D 超螺旋 DNA 分子 E 部分双链 DNA 分子

4 ．脉冲场凝胶电泳与传统凝胶电泳的不同点有 A 采用的凝胶基质不同 B 采用的电场类型不同 C 采用的电泳仪装置不同 D 分辨的 DNA 片段大小不同 E 样品的制备不同

5 ．下列哪些技术属于分子影像技术 A

Ultrasound

B SPECT C MRI D

CT

E PET

三、名词解释 1 ．解链区域

2 ．变性高效液相色谱法

3 ．倒转电场凝胶电泳（ Field-InversionGel Electrophoresis,FIGE）

4 ．旋转凝胶电泳（ Rotating Gel Electrophoresis, RGE）

5 ．分子影像探针 四、问答题

1 ．简述 TGGE/DGGE 的基本原理

2 ．简述变性高效液相色谱法检测基因变异的优点 3 ．试述 PTT 检测基因变异的优缺点 4 ．简述 PFGE 的基本原理

5 ．简述分子影像在分子诊断中的应用 6 ．简述常用的光学成像技术

分子诊断学习题 Lucas Gu

第十章 核酸测序技术试题答案

一、A 型题

1.D 2.C 3.B 4.A 5.D

6.C

二、X 型题

1.ABD

2.AC 3.ABE 4.BCDE 5.BCE

三、名词解释

1． 解链区域

答：一个 DNA 分子一般含有多个“解链区域”，一个“解链区域”长大约 50 － 300bp 不等，每一个“解链区域”内的所有核苷酸在其相应的 Tm 范围内以“全或无”的方式发生解离。在进行 TGGE 时，当 DNA 分子到达其第一个“解链区域”的解链温度时，分子的电泳迁移率将急剧降低。 若该区域有碱基突变，突变将改变这一 “解链区域” 的 Tm，因此，同时进行 TGGE 时，由于变异分子的第一个“解链区域” Tm 不同，其电泳迁移率改变的凝胶位置不同，可形成不同的条带，从而可分辨出基因的变

异。

2． 变性高效液相色谱法

答： DHPLC 的填料由一个具有惰性物化性质的固定相和

PS-DVB 微孔球共价连接而成，采用具有疏水性的又带正电荷的

TEAA 作为“桥分子” ，使 DNA 片段能够被吸附在固定相上。 DHPLC 的流动相为有机溶剂乙氰， 双链 DNA 分子被吸附在固定 相上，通过改变流动相中乙氰的浓度，不同片段长度的 DNA 分子被逐步洗脱，从而实现

DNA 片段的分离。洗脱下来的

DNA

片段一般通过紫外检测，波长 254nm ，而不需要进行费时的凝

胶电泳分析。

当柱温 <50 ℃时，根据双链

DNA 分子的链长度来的分离。

当 70 ℃ > 柱温 >50 ℃时，根据双链分子的序列进行分离，这时可

用于杂合双链分子与纯合双链分子的分离。当柱温

>70 ℃时，依据单链 DNA 分子的碱基组成和片段长短进行分离。

3

． 倒转电场凝胶电泳（

Field-Inversion Gel Electrophoresis, FIGE）

答：FIGE的两个电场方向为 180 °反转。电场的方向间隔一定

时间交换，驱动 DNA 分子向前迁移的正向脉冲时间较反向的长一

些，这样 DNA 分子的总迁移为向前。 其时间比例为向前： 向后＝

3：1。在FIGE试验中通过持续改变脉冲时程， 利用简单的装置可就可得到分离很好的电泳条带，所需的仅为标准的凝胶电泳槽和

一个脉冲电极控制器。目前

FIGE已非常流行于较小片段的分离，

分离的片段最大为 800kb （ 600 －750kb ）。 4． 旋转凝胶电泳（ Rotating Gel Electrophoresis, RGE

）

答：RGE 采用一个单独的均一电场， 只是通过周期性的旋转

凝胶而使得电场方向相对改变，从而使

分子也是在周期性

DNA 改变的电场中泳动，其分离原理与其它的

PFGE 一样。在

RGE

中，骤变脉冲时间和电压很容易，因而可以用于研究不同电场角度时这些参数对 DNA 分离效果的影响。通过适当调节凝胶旋转频率， RGE 可分离 50 － 6,000kb 的 DNA 分子。

5． 分子影像探针

答：分子探针是分子影像中的关键组成部分，高度特异性的

分子探针是进行分子影像学研究的先决条件，常用的示踪剂为有核素、顺磁性物质或荧光素等，应具备下列特点：

（ 1）分子量小、 纯度高、安全，不影响所研究的疾病过程。

（ 2 ）具有良好的生物学功能，能参与人体正常的生理生化

活动。（ 3）能够克服人体内部的“生理屏障” （如脑屏障、血管壁、细胞膜等），顺利到达靶分子所在的器官，同时不会积聚于其他组织。

（ 4）示踪剂、分子探针和靶分子应该紧密结合， 不能脱落，且有足够长的半衰期以便于检测。

四、问答题

1 ． 简述 TGGE/DGGE 的基本原理答：在 TGGE 中，随着温度的逐渐升高时，

DNA 分子会呈

阶梯式逐步发生解链。部分解链的双链

DNA 分子表现出一种复

杂的分枝构像，使得其电泳迁移率大大下降。 DNA 分子的解链决定于该分子的解链温度 （Tm ），而 Tm 有强烈的序列依赖性，如在单取代突变中，若是 A:T （两个氢键）被 G:C （三个氢键）

取代，将增加该双链 DNA 分子的 Tm 值。而整个 DNA 分子序列对解链温度也有影响， 若 A:T 被 T:A 替代，或 G:C 被 C:G 替代，分子的解链温度也会发生改变。 因此不同的 DNA 分子由于其 Tm 不同，将于不同凝胶位置（温度不同）产生分枝（解离）使电泳

迁移率降低，从而在凝胶上的不同位置形成条带。

DGGE 的变性条件为热（一般为 60 ℃的恒定温度）和固定

比率的甲酰胺（ 0－ 40 ％）、尿素（ 0 －7M ）。这些梯度变性的功

能就相当于 TGGE 中的温度梯度的功能，使不同

DNA 分子在不

同的凝胶部位发生解链，引起迁移率下降，从而将不同的 DNA

分子分离。

2 ． 简述变性高效液相色谱法检测基因变异的优点

答： DHPLC 突变检测技术与其它方法相比，具有更高的准

确性和敏感性。

（ 1 ） DHPLC 与各种电泳法的比较 SSCP 分析片段长度

<300 bp ，对于人类 SNP 的检出率为

50 ～95 ％，尤其容易漏检

位于发夹结构中的变异。 CSGE 检测杂合子的灵敏度与 SSCP 相

当或稍低。而 DHPLC 对 150bp~600bp

的 DNA 片段的突变检

出率都可达到 100 ％，且而不需要特殊的样本处理。 TGGE/DGGE 对于异源双链及同源双链分子的检测灵敏度高出 CSGE 和 SSCP 很多。但对于较高温度的融解区域的突变检测， DHPLC

的灵敏

度要高于

TGGE/DGGE 。

（ 2） DHPLC 与 DNA 测序的比较 对于频率高于 20% 的变异，直接测序的检出率为 80 ％，DHPLC 的检出率可达到 100 ％；

基因突变频率低于 20% 时就很难用测序方法检测到，而 DHPLC

可从待检样品中检测到占总基因量

0.5-5% 的突变等位基因，且

重现性很好。

3 ． 试述 PTT 检测基因变异的优缺点

答： PTT 检测突变的优点：①能检测出只与疾病相关的蛋白

截短突变；②可检测出在

RNA 形成过程中发生的突变（如剪接

突变）；③通过只鉴定引起疾病截短突变，

PTT 分析不会受到基

因沉默变异如多态性的妨碍；④截短蛋白分子的长度指明了突变

分子诊断学习题 Lucas Gu

的位置，因此更方便进行测序分析以确定突变。

PPT 检测突变的缺点：①由于

PCR 扩增效率的影响，对于

包含几千个核苷酸序列多个外显子的疾病基因，就需要分成几个 1－ 2kb 的片段分别扩增， 分别进行 PTT 检测； ②由于微小缺失 / 插入突变对蛋白产物分子大小影响太小，凝胶不能分辩，因而检

测不出编码序列中小的插入或缺失或是错义突变；③引起 RNA 产量改变或使 mRNA 不稳定的突变可能被漏检。

4． 简述 PFGE 的基本原理答： PFGE 采用一种正交的交变脉冲电场，在进行琼脂糖凝

胶电泳时，其方向、脉冲时间和电压大小可交替改变。在每次电

场方向改变时， DNA 分子就要有一定的时间改变形状和迁移方

向，只有当 DNA 分子达到一定构型，沿新的泳动方面伸直后，

才能向前迁移。 DNA 分子的转向时间与其大小关系极为密切，

分子越大，分子构型转换所需时间就越长，转变迁移方向的时间

也就越长。对于不同大小的

DNA 大分子，其改变泳动方向所需

的时间不等，迁移速度的快慢也就不等，因此就可以按

DNA 分子量大小使其分离开来。根据欲分离的 DNA 分子大小适当调节电场方向的相交角度、电压及脉冲时间等参数，即可将各种分子量大小不同的分子分开。

5． 简述分子影像在分子诊断中的应用

答：分子影像可特异灵敏地探查疾病过程中相关分子的异常，能够提高临床诊治疾病的水平，在临床上有良好的应用前景。但其在分子诊断中的应用刚刚起步，主要集中于肿瘤、心脏和神经系统三大领域。

目前临床诊断中应用最多的是对肿瘤的临床检查，占临床检 查总数的 85% 左右。有资料证实， PET 可以使早期肿瘤的诊断率 提高 30 ％～ 40 ％。除了早期诊断，分子影像技术还可对肿瘤进

行分期、分型，提示肿瘤的恶性程度和预后。分子影像在心血管

系统疾病诊断则主要是关于心肌存活性对于心脏功能判断、临床

治疗方案选择及心功能预后分析。对神经系统疾病的诊断多采用

放射性核素成像系统对神经系统进行受体显像，可同时观察受体

的分布和密度，为临床提供定量的检测数据。

6．简述常用的光学成像技术

答：目前的光学成像技术主要包括荧光（ fluorescence ）和

生物发光（ bioluminescence

）两种技术。 荧光成像技术常用 GFP、 RFP及等近红外线（ NIR ）荧光素

基因为报告基因。 NIR 荧光素是目前荧光成像研究的热点。 将NIR

荧光素与传送载体通过一段蛋白酶特异性肽段连接起来就形成 了NIR 探针。在原始状态由于存在荧光共振能量转移作用， NIR

荧光素不发出荧光信号。当出现靶向蛋白水解酶将特异性肽底物 降解时，荧光素与传送载体分离，荧光淬灭作用消失，

NIR 荧光

素即释放出高达几百倍的荧光。通过这类探针能活体无创性检测多种蛋白酶的活性及疾病早期的病理现象，还能评价治疗效果。有点是组织穿透能力较强 ( 可达数 cm) ，影像信噪比较高。

生物发光成像技术主要有两类报告基因：虫荧光素酶基因和 Renilla 虫 荧 光 素 酶 基 因 ， 底 物 分 别 为 虫 荧 光 素 和 coelenterazine 。通过分子克隆技术将荧光素酶基因插入靶基因，即可将所需研究的基因或细胞标记上荧光素酶，将标记好的细胞

注入小鼠体内后 , 观测前通过腹腔或静脉注射导入荧光素酶的底物—荧光素，即可在几分钟内产生发光现象。其优点是无自发荧光，所得影像的信噪比高，因此检测的敏感性与特异性均较高，目前被广泛应用于小动物全身成像。

遗传性疾病的分子诊断

一、 A 型题：

1 ．α珠蛋白基因由 α类基因或假基因组成，以下那一个不是假基因（ ）。

A ． ψζ

B ． ψα1 C ． ψα2 D ． ζ E．以上均不是

2 ．镰状血红蛋白 (HbS) 氨基酸的变化为

A ．谷氨酸→精氨酸 B ．谷氨酸→赖氨酸

C ．谷氨酸→缬氨酸 D ．谷氨酸→组氨酸 E．谷氨酸→苯丙氨酸

3 ．甲型血友病的分子诊断分为基因倒位检测及非基因倒位的检测，检测基因倒位的首选方法为

A ． PCR-RFLP B ．长距离 PCR （ LD-PCR ）

C ． PCR-SSCP

D ． VNTR

E．STR

4 ．囊性纤维化 （CF）是由囊性纤维化穿膜传导调节因子 （CFTR ） 基因突变所致， CFTR最常见的突变为：

A ．错义突变 B ．移码突变 C ．密码子突变（ F508 ）

D ．无义突变 E．剪切位点突变

5 ．亨廷顿致病基因 -IT 15 基因外显子 1 的起始密码子 ATG下游17 个密码子处有一段多态性的三核甘酸重复序列，其为：

A．CCG B． CAA

C．CGA

D ． CAG

E．CGG

6 ．脆性 X 智力低下 1 号基因 ( FMR-1) 基因 5 ′(端 )重复序列异常扩增。

A．CGG

B． CAG

C．CGAD ． CGC E．CAA

分子诊断学习题 Lucas Gu

7 ．脆性 X 智力低下 1 号基因 ( FMR-1) 基因 5 ′端重复序列异常扩

增，其全突变重复范围（ n ）是 A．6～45 B． 45 ～55 C． 55 ～ 200

D． 0～6

E． >200

8． CEPH

A ．美国疾病控制中心 B ．加拿大临床化学协会 C．人类多态性研究中心

D ．美国病理学家协会

E．美国临床化学协会

8 ．

二、 B 型题：

A ． IT 15 基因上 CAG 异常重复 B ． DMD 基因突变 C． PAH 基因突变

D ． CFTR 基因突变

E． FMR-1 基因内（ CGG ）异常重复及 CpG 岛异常甲基化 1 ．亨廷顿病 2 ．脆性 x 综合症 3 ．苯丙酮尿症 4 ．杜氏肌营养不良症 5 ．囊性纤维化

A ．限制性内切酶 Mst Ⅱ切割法 B ．长距离 PCR 法（ LD-PCR ） C．多重 PCR

D ．扩增产物变性聚丙烯酰胺凝胶电泳放射自显影

E． Southern 印迹杂交法

6 ．亨廷顿病 IT 15 基因 CAG 常用的分子诊断方法 7 ．目前脆性 x 综合症主要的分子诊断法 8 ．肌营养不良症分子诊断的常用方法 9 ．镰状细胞贫血分子诊断

10 ．甲型血友病基因倒位的分子检测法 三、 X型题：

1 ． α地中海贫血在临床上包括以下类型：

A ． Hb Bart ’ s 胎儿水肿综合征 B ．轻型 (标记型 )α地中海贫血 C．遗传性胎儿 Hb 持续增多症

D ．中间型地中海贫血

E． HbH 病

F．静止型地中海贫血

2．杜氏肌营养不良症（ DMD ）分子异常的机制主要包括：

A ．基因缺失 B ．点突变 C．插入

D ．微小缺失

E．基因重复

3 ．PND 和PGD 的适应症

A ．有可能孕育出严重遗传性疾病和先天性畸形胎儿的孕妇。 B ．夫妇一方有某种遗传病或曾生出过某种遗传病患儿，或孕

妇有 X伴性隐性遗传病家族史。

C．夫妇任何一方为染色体异常、染色体平衡移位和倒位携带 者。

D ．早孕阶段曾服用过致畸药物或曾有病毒感染史等致畸情况。 E．羊水过多或过少。

F．原因不明的多次流产、死胎、死产的孕妇。 G．胎儿发育迟缓。

H ．未触到正常的胎儿。 I．年龄超过 35 岁的孕妇等等。 4 ．遗传疾病分子诊断的策略 A ．直接诊断策略 B ． SSCP

C ．基因多态性连锁分析 D ． RFLP

E．基因突变的定量（ dosage ）诊断

5 ． β地中海贫血常用的分子诊断检测方法：

A ． PCR-RDB 法 B ． VNTR C．STR

D ． PCR-RFLP 法 E．基因芯片法

6 ．苯丙酮尿症常用的分子诊断检测方法： A ． PCR-STR B ． PCR-SSCP C ． PCR-DGGE D ． PCR-RFLP E．多重 ASPCR 四、名词解释：

1 ．镰状血红蛋白 (HbS)

2．植入前遗传学诊断（ PGD ） 3．苯丙酮尿症 五、问答题：

1 ．血红蛋白病及其分类。

2．试述点突变（基因背景清楚和未知）的主要检测方法。 3．试述限制性内切酶 Mst Ⅱ切割法诊断镰状细胞贫血的原

理并图示。

4 ．试述近端重组、远端重组概念。

参考答案

一、 A 型题：

1.D 2.B 3.B 4.C

5.D

6.A 7.E 8.C

二、 B 型题：

1.A 2.E 3.C 4.B

5.D

6.D 7.E 8.C 9.A 10.B

三、 X 型题：

分子诊断学习题

3.ABCDEFGHI

4.ACE

Lucas Gu

1.ABDF2.ABCDE 6.ABCDE 四、名词解释： 9.

5.ADE 4．在 FⅧ基因区域内，有一种 A 基因存在三个拷贝，其功能

22 号内含子内

不详，其中一个 A 基因位于 FⅧ基因的第 (A1) ，另外两个位于

GAG 改

可以与其上游的两个

X 染色体的末端 (A2 、A3) 。A1 基因 A 基因拷贝中的一个发生同源重组，

引起

β珠蛋白基因中 第 6 位密码子 的序列由原来的 变成 GTG ，结果 β珠蛋白肽链的第

6 位氨基酸残基由 FⅧ基因的 1-22 外显子片段倒位，这种倒位导致 全丧失而发生严重的血友病 组称为近端重组， 约占倒位的 端重组，约占倒位的 85 ％。

FⅧ功能完

原来的谷氨酸改变成缬氨酸，改变后的血红蛋白称为镰 状血红蛋白 (HbS) 。

(图 15-5) 。其中与 A2 发生的重 15 ％；与 A3 发生的重组称为远

10. 植入前遗传学诊断主要是指在显微操作下从体外受精发育

至 6～8 个细胞期的胚胎中，活检 1 ～2 个卵裂球细胞或直接获

取受精前后的极体，通过聚合酶链式反应或荧光原位杂 交，进行快速遗传学诊断，选择正常胚胎植入宫内，从而获得健康胎儿。

11. 由于肝内苯丙氨酸羟化酶（

PAH ）严重缺失所致的苯丙氨

酸代谢异常，为常染色体隐性遗传病。由于长期高苯丙氨 酸血症导致脑组织的损伤和不可逆的智力发育障碍。

五、问答题： 3.

血红蛋白病 (hemoglobinopathy) 是由于血红蛋白在质和

它可分为两大类：

量上的异常而发生的一类遗传性贫血病。 一类是异常血红蛋白病，其

Hb 发生了结构上的异常，导

致贫血病。例如镰刀状细胞贫血；另一类是地中海贫血，

其构成 Hb 的蛋白部份—珠蛋白的合成降低或消失，而其 Hb 一般不发生结构上的变化，故亦称珠蛋白合成障碍性贫 血。

4.

对基因背景清楚或部分清楚的点突变， 可以采取直接检测

基因点突变的方法，如等位基 因特异性寡核苷酸杂交 (allele specific oligonucleotide 等位 基 因特 异性 扩增 (allele

， ASO) 、 PCR-ELISA 、 specific

amplification

， β地

ASA) 、PCR-RFLP 、基因芯片技术等进行诊断，例如 中海贫血，可以使用 术进行诊断。

ASO 、 PCR-RFLP 联合基因芯片技

对于一些基因背景未知的点突变，可以采用单链构

象

多

态

性

(single-strand

conformational

polymorphism graient

，SSCP) 、变性梯度凝胶电泳 (denaturing

， DEEG) 、异源双链分析

gel electrophoresis

(heteroduplex analysis ， HA) 、DNA 序列测定、蛋白截

test ， PTT ）等方法，如

47 对 PCR 引物，

DGGE 分析，

短测试（ protein truncation

Hopkins 大学医学院的研究人员设计了

分段扩增血友病 A 因子Ⅷ 基因片段，进行

发现多态性片段后再进行 DNA 序列分析，几乎查清了所

有临床轻中度病人的点突变。

A 基因存在三个拷贝，其功能

22 号内含子内 (A2 、 A3) 。A1 基

3 ．在 FⅧ基因区域内，有一种

不详，其中一个 A 基因位于 FⅧ基因的第 (A1) ，另外两个位于 因可以与其上游的两个 引起 FⅧ基因的 1-22

X 染色体的末端

A 基因拷贝中的一个发生同源重组， 外显子片段倒位， 这种倒位导致

(图 15-5) 。其中与

FⅧ功 A2 发生

能完全丧失而发生严重的血友病 的重组称为近端重组， 约占倒位的

15 ％；与 A3 发生的重组称

为远端重组， 约占倒位的 85 ％。