发布时间 : 星期日 文章医学遗传学习题（附答案）第2章 基因更新完毕开始阅读e7d3a4370640be1e650e52ea551810a6f424c859
22.动态突变为串联重复的三核苷酸序列随着世代的传递而拷贝数逐代累加的突变方式。
23.自发突变也称自然突变，即在自然条件下，未经人工处理而发生的突变。
（五）问答题
1．答：①19世纪60年代，基因当时被称为遗传因子；②20世纪初，遗传因子更名为基因；③20世纪20年代，研究证明基因位于染色体上，呈直线排列。认为基因是遗传功能单位、突变单位和交换单位；④20世纪中期，由“一个基因决定一种酶”的学说发展到“—个基因一种蛋白质”，最后修正成“一个基因一条多肽链”。20世纪70年代末人们认识到，真核生物基因为断裂基因；⑤现代遗传学认为，基因是决定一定功能产物的 DNA序列。有的基因有翻译产物，有的基因仅有转录产物，如RNA基因等。
2．答：①断裂基因中的内含子和外显子的关系不完全是固定不变的，有时会出现这样的情况，即在同一条DNA分子上的某一段DNA顺序，在作为编码某一条多肽链的基因时是外显子，但是它作为编码另一条多肽链的基因时是内含子；②每个断裂基因中第一个外显子的上游和最末一个外显子的下游，都有一段不被转录的非编码区，称为侧翼顺序；③断裂基因结构中外显子-内含子的接头区是一高度保守的一致顺序，称为外显子-内含子接头。这是形成断裂基因结构上又一个重要特点。
3．答：RNA编辑的生物学意义主要表现在：①通过编辑的mRNA具有翻译活性；②使该mRNA能被通读；③在一些转录物5′末端可创造生成起始密码子AUG，以调节翻译活性；④RNA编辑可能与生物进化有关；⑤RNA编辑不偏离中心法则，因为提供编辑的信息源仍然来源于DNA贮藏的遗传信息。
4.答：miRNA与siRNA之间有许多相同之处：A.二者的长度都约在22bp左右。B.二者都依赖Dicer酶的加工，是Dicer的产物，所以具有Dicer产物的特点。C.二者生成都需要Argonaute家族蛋白存在。D.二者都是RISC组分，所以其功能界限变得不清晰，如二者在介导沉默机制上有重叠。E.miRNA和siRNA合成都是由双链的RNA或RNA前体形成的。miRNA与siRNA也有一些不同点：A.根本区别是miRNA是内源的，是生物体的固有因素；而siRNA是人工体外合成的，通过转染进入人体内，
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是RNA干涉的中间产物。B.结构上，miRNA是单链RNA，而siRNA是双链RNA。C.Dicer酶对二者的加工过程不同，miRNA是不对称加工，miRNA仅是剪切pre-miRNA的一个侧臂，其他部分降解；而siRNA对称地来源于双链RNA的前体的两侧臂。D.在作用位置上，miRNA主要作用于靶标基因3′-UTR区，而siRNA可作用于mRNA的任何部位。E.在作用方式上，miRNA可抑制靶标基因的翻译，也可以导致靶标基因降解，即在转录水平后和翻译水平起作用，而siRNA只能导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控。F.miRNA主要在发育过程中起作用，调节内源基因表达，而siRNA不参与生物生长，是RNAi的产物，原始作用是抑制转座子活性和病毒感染。
5.答：蛋白质合成的步骤
蛋白质合成通常分为三个阶段:起始、延伸和终止。每个阶段都涉及到许多不同而重要的生化过程。
（1）起始：mRNA中的AUG是起始信号。甲酰-tRNAiMet(蛋白质-GTP复合体参与)结合于mRNA一个特定的部位,靠近AUG起始密码子处。起始因子(IF)、tRNA、mRNA和核糖体小亚基形成起始复合体。在起始复合体形成过程中, GTP水解提供能量。 （2）延伸：在此期间核糖体提供三个tRNA结合位点(A、P和E)。核糖体上有两个主要的tRNA结合位点, 其中一个是接纳位点, 称为A位(接纳氨酰tRNA),另一个是P位(接纳肽酰tRNA), 在此形成一个新肽键。第三个位点为E位, tRNA脱氨基末端进入E位,占据时间短暂,此时tRNA已经完成氨基酸的转移,即将从起始复合体上脱落下来。
蛋白质延伸又可分为以下三步：
①与核糖体A位上mRNA密码子所对应的氨酰-tRNA进入A位，称为进位。如图2-21所示，甲酰-tRNAiMet作为肽链第一个氨基酸的提供者, 已经进入了P位;再如图2-21所示假定的肽链内,后来进入的谷氨酸-tRNAGlu结合到A位。
②在转肽酶和延长因子的作用下，P位上tRNA的氨酰基或肽酰基连接到A位上的氨基酸上，两氨基酸之间形成肽键，称为转肽。图2-21所示在甲硫氨酸的羧基和谷氨酸-tRNAGlu的氨基之间形成肽键,合成二肽的甲酰-谷氨酸-tRNAGlu。
③在移位酶的作用下，核糖体沿着mRNA相对移动一个密码子的位置，A位上的肽
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酰tRNA移动到P位，在P位上的tRNA移动到E位，该tRNA在E位上暂时停留后脱落，A位空出，这一过程称为移位。图2-21所示甲酰-谷氨酸-tRNAGlu从A位向P位移动, 取代刚才失活的tRNAiMet，GTP水解为肽酰-tRNA的移位提供了所必需的能量。以上合成过程依次重复，每重复一次增加一个氨基酸残基，多肽链得以延长。 （3）终止：多肽终止需要特异识别UAA、UAG和UGA的蛋白质因子。在图2-21中，编码天冬氨酸密码子GAA之后的3个碱基是终止密码UAG,这一密码子与密码子UAA和UGA一样, 在被蛋白质释放因子(RF)识别时,发出释放肽酰tRNA复合体的信号。几乎同时该复合物分裂成一个无负载的tRNA分子和一条新的完整的蛋白质链,肽酰tRNA释放后, 核糖体从mRNA解脱下来,分成两个亚基,并为下一轮循环开始作准备。
6.答：核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点：1）与mRNA结合的位点；2）A位点（氨酰基位点，aminaacyl site）:与新掺入的氨酰-tRNA结合的位点；3）P位点（肽酰基位点，petidyl site）:与延伸中的肽酰-tRNA结合的位点；4）E位点（exit site）:脱氨酰tRNA的离开A位点到完全释放的一个位点；5）延伸因子 eEF2结合位点：与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶的结合位点；6）肽酰转移酶的催化位点。此外，还有与蛋白质合成有关的其他起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点。
7. 答：一切生物细胞内的基因都能保持其相对稳定性，但在一定内外因素的影响下，遗传物质就可能发生变化，这种遗传物质的变化及其所引起的表型改变称为突变。包括染色体畸变和基因突变两种类型。基因突变的诱发因素有哪些？基因突变的诱发因素有①物理因素，如：紫外线 ，电离辐射；②化学因素，如：羟胺，亚硝酸或含亚硝基化合物，烷化剂 ，碱基类似物，芳香族化合物；③生物因素，如：病毒，真菌和细菌。
8. 答：基因突变的特征是可逆性，多向性，可重复性，有害性②，稀有性。 点突变为DNA链中一个或一对碱基发生的改变。DNA链中碱基之间互相替换，从而使被替换部位的三联体密码意义发生改变称碱基替换；一种嘌呤-嘧啶对被另一种嘌呤-嘧啶对所替换称转换；一种嘌呤-嘧啶对被另一种嘧啶-嘌呤对所替换称颠换。
（1）碱基替换：①同义突变是碱基被替换之后，产生了新的密码子，但新旧密
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码子是同义密码子，所编码的氨基酸种类保持不变，因此同义突变并不产生突变效应;②无义突变是编码某一种氨基酸的三联体密码经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码UAA、UAG或UGA;③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;④终止密码突变是DNA分子中的某一个终止密码突变为编码氨基酸的密码，从而使多肽链的合成至此仍继续下去，直至下一个终止密码为止，形成超长的异常多肽链;⑤调控序列突变使蛋白质合成的速度或效率发生改变，进而影响着这些蛋白质的功能，并引起疾病;⑥内含子与外显子剪辑位点突变是GT-AG中的任一碱基发生置换而导致剪辑和加工异常，不能形成正确的mRNA分子。
⑵移码突变（frame-shift mutation）： 移码突变是由于基因组DNA链中插入或缺失1个或几个（非3或3的倍数）碱基对，从而使自插入或缺失的那一点以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。
9. 答：
紫外线引起DNA损伤修复的方式主要包括： ⑴光复活修复， ⑵切除修复， ⑶重组修复；
切除修复的过程如下：
⑴UV照射后，形成胸腺嘧啶二聚体，一种特定的核酸内切酶识别胸腺嘧啶二聚体的位置，在二聚体附近将一条链切断，造成缺口；
⑵DNA多聚酶以未受伤的互补DNA链为模板，合成新的DNA片段，弥补DNA的缺口；
⑶专一的核酸外切酶切除含有二聚体的一段核苷酸链； ⑷连接酶将缺口封闭，DNA恢复原状。
重组修复的过程如下：
（1）DNA的一条链上有胸腺嘧啶二聚体。DNA分子复制，越过胸腺嘧啶二
聚体，在二聚体对面的互补链上留下缺口；
（2）核酸内切酶在完整的DNA分子上形成一个缺口，使有缺口的DNA链与
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极性相同的但有缺口的同源DNA链的游离端互补；
（3）二聚体对面的缺口现在由新核苷酸链片段弥补起来。这新片段是以完整
的DNA分子为模板合成的；
（4）
连接酶使新片段与旧链衔接，重组修复完成。
10. 答：着色性干皮病患者缺少核酸内切酶，切除修复有缺陷，不能切除紫外线诱发的胸腺嘧啶二聚体，可以导致突变的积累，易患基底细胞癌。
11. 答：移码突变是由于基因组DNA链中插入或缺失1个或几个（非3或3的倍数）碱基对，从而使自插入或缺失的那一点以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。基因组DNA链中碱基对插入或缺失，引起移码突变。
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