第四章突变基因的分子细胞生物学效应 、教学大纲要求 1.掌握遗传性酶病和分子病等基本概念: 2.掌握基因突变导致蛋白质功能改变的机制; 3.掌握基因突变引起性状改变的分子机制 4.熟悉常见先天性代谢病发病的分子机制和主要临床表现 、习题 (一)A型选择题 1.下列有关基因突变与染色体畸变所引起的分子细胞生物学效应不正确的是 A.基因突变改变了该基因所编码的多肽链的数量和质量 B.染色体畸变改变了相应基因所编码的多肽链的数量和质量 C.基因突变和染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应是完全相同的 D.基因突变所引发的分子细胞生物学效应涉及面小 E.染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应涉及面大 2.基因突变对蛋白质所产生的影响不包括 影响活性蛋白质的生物合成 B.影响蛋白质的一级结构 C.改变蛋白质的空间结构 D.改变蛋白质的活性中心 E.影响蛋白质分子中肽键的形成 3.原发性损害指 突变改变了 protein的一级结构,使其失去正常功能 B.突变改变了糖元的结构,使糖元利用障碍 B.突变改变了脂肪的分子结构,使脂肪动员受阻 D.突变改变了核酸的分子结构,使其不能传给下一代 E.突变主要使蛋白质的亚基不能聚合 4.在结构基因的突变中不正确的是 A.错位突变B.点突变C.无义突变D.终止密码突变E.插入突变 5.由于基因突变导致酶缺陷使代谢底物堆积所引起的疾病是 A.白化病B.半乳糖血症C.血友病AD.DMDE. Wilson病 6.白化病Ⅰ型患者体内缺乏 A.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶B.苯丙氨酸羟化酶C.半乳糖激酶 D.酪氨酸酶 E. PRPP 7.苯丙酮尿症患者体内异常增高的物质是 A.黑色素B.酪氨酸C.苯丙酮酸D.精氨酸E.肾上腺素 8.下列有关苯丙酮尿症的描述不符合的是 A.患者智力低下B.患者毛发和肤色较浅C.患者尿液有特殊臭味 D.患者尿液含大量的苯丙氨酸E.患者汗液也有特殊臭味 9.苯丙酮尿症的发病机理是苯丙氨酸羟化酶缺乏导致 A.代谢底物堆积 B.代谢旁路产物堆积C.代谢中间产物堆积 D.代谢终产物缺乏E.代谢终产物堆积
第四章 突变基因的分子细胞生物学效应 一、教学大纲要求 1．掌握遗传性酶病和分子病等基本概念； 2．掌握基因突变导致蛋白质功能改变的机制； 3．掌握基因突变引起性状改变的分子机制； 4．熟悉常见先天性代谢病发病的分子机制和主要临床表现。 二、习题 （一）A 型选择题 1．下列有关基因突变与染色体畸变所引起的分子细胞生物学效应不正确的是 A．基因突变改变了该基因所编码的多肽链的数量和质量 B．染色体畸变改变了相应基因所编码的多肽链的数量和质量 C．基因突变和染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应是完全相同的 D．基因突变所引发的分子细胞生物学效应涉及面小 E．染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应涉及面大 2．基因突变对蛋白质所产生的影响不包括 A． 影响活性蛋白质的生物合成 B．影响蛋白质的一级结构 C．改变蛋白质的空间结构 D．改变蛋白质的活性中心 E．影响蛋白质分子中肽键的形成 3．原发性损害指 A．突变改变了 protein 的一级结构，使其失去正常功能 B．突变改变了糖元的结构，使糖元利用障碍 B．突变改变了脂肪的分子结构，使脂肪动员受阻 D．突变改变了核酸的分子结构，使其不能传给下一代 E．突变主要使蛋白质的亚基不能聚合 4．在结构基因的突变中不正确的是 A．错位突变 B．点突变 C．无义突变 D．终止密码突变 E．插入突变 5．由于基因突变导致酶缺陷使代谢底物堆积所引起的疾病是 A．白化病 B．半乳糖血症 C．血友病 A D．DMD E．Wilson 病 6．白化病Ⅰ型患者体内缺乏 A．葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 B．苯丙氨酸羟化酶 C．半乳糖激酶 D．酪氨酸酶 E．PRPP 7．苯丙酮尿症患者体内异常增高的物质是 A．黑色素 B．酪氨酸 C．苯丙酮酸 D．精氨酸 E．肾上腺素 8．下列有关苯丙酮尿症的描述不符合的是 A．患者智力低下 B．患者毛发和肤色较浅 C．患者尿液有特殊臭味 D．患者尿液含大量的苯丙氨酸 E．患者汗液也有特殊臭味 9．苯丙酮尿症的发病机理是苯丙氨酸羟化酶缺乏导致 A．代谢底物堆积 B．代谢旁路产物堆积 C．代谢中间产物堆积 D．代谢终产物缺乏 E．代谢终产物堆积
10.半乳糖血症Ⅰ型的发病机理是由于基因突变导致酶遗传性缺乏使 A.代谢底物堆积B.代谢旁路产物堆积C.代谢中间产物堆积 D.代谢终产物缺乏E.代谢终产物堆积 色氨酸加氧酶缺乏症的发病机理是由于基因突变导致 A.5-羟色胺增多B.色氨酸不能被吸收C.色氨酸吸收过多 D.烟酰胺生成过多E.代谢终产物堆积 (二)X型选择题 1.下列有关基因突变与染色体畸变所引起的分子细胞生物学效应正确的是 A.基因突变改变了该基因所编码的多肽链的数量和质量 B.染色体畸变改变了相应基因所编码的多肽链的数量和质量 C.染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应涉及面大 D.基因突变和染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应是完全相同的 E.基因突变所引发的分子细胞生物学效应涉及面小 2.下列能通过各种途径影响细胞内的成分从而导致细胞病变的是 A.病毒感染B.紫外线照射C.电离辐射D.诱变剂作用E.基因突变 3.继发性损害指 A.编码蛋白质合成起始因子2的基因突变,从而干扰多肽链的合成过程 B.基因突变直接影响某一蛋白质的功能活性 C.各种参与蛋白质成熟过程的修饰因子突变 D.编码某种特定蛋白质的结构基因突变 E.干扰蛋白质翻译后修饰 4.基因突变可从下列哪些环节影响蛋白质功能改变 A.影响mRNA和蛋白质的合成速率 B.影响多肽链中的氨基酸序列 C.影响蛋白质的构象 D.影响蛋白质在细胞中的定位 E.影响多肽链与辅基的连接 基因突变导致酶分子失活,主要表现在 酶失去活性中心 B.酶的稳定性降低C.酶与底物的亲和力升高 D.酶与底物的亲和力降低E.复合酶与辅助因子的亲和力下降 6.有关白化病的叙述正确的是 A.患者体内遗传性缺乏酪氨酸B.皮肤浅红色或白色C.毛发银白或淡黄 D.眼睛畏光 E.为常染色体隐性遗传 7.苯丙酮尿症患者常表现为 A.智力低下 B.毛发和肤色为纯白色 C.尿液有特殊臭味 D.尿液含大量的苯丙氨酸E.走路不稳 8.有关半乳糖血症Ⅰ型的发病机理及临床特征正确的是 A.所有类型的半乳糖血症患者都是由于半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶遗传性缺乏 B.半乳糖-1-磷酸堆积 C.哺乳后呕吐 D.智力障碍 E.肝肿大 9.基因突变导致酶缺陷引起代谢缺陷致先天性代谢病发生的方式为
10．半乳糖血症Ⅰ型的发病机理是由于基因突变导致酶遗传性缺乏使 A．代谢底物堆积 B．代谢旁路产物堆积 C．代谢中间产物堆积 D．代谢终产物缺乏 E．代谢终产物堆积 11．色氨酸加氧酶缺乏症的发病机理是由于基因突变导致 A．5-羟色胺增多 B．色氨酸不能被吸收 C．色氨酸吸收过多 D．烟酰胺生成过多 E．代谢终产物堆积 （二）X 型选择题 1．下列有关基因突变与染色体畸变所引起的分子细胞生物学效应正确的是 A．基因突变改变了该基因所编码的多肽链的数量和质量 B．染色体畸变改变了相应基因所编码的多肽链的数量和质量 C．染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应涉及面大 D．基因突变和染色体畸变所引发的分子细胞生物学效应是完全相同的 E．基因突变所引发的分子细胞生物学效应涉及面小 2．下列能通过各种途径影响细胞内的成分从而导致细胞病变的是 A．病毒感染 B．紫外线照射 C．电离辐射 D．诱变剂作用 E．基因突变 3．继发性损害指 A．编码蛋白质合成起始因子 2 的基因突变，从而干扰多肽链的合成过程 B．基因突变直接影响某一蛋白质的功能活性 C．各种参与蛋白质成熟过程的修饰因子突变 D．编码某种特定蛋白质的结构基因突变 E．干扰蛋白质翻译后修饰 4．基因突变可从下列哪些环节影响蛋白质功能改变 A．影响 mRNA 和蛋白质的合成速率 B．影响多肽链中的氨基酸序列 C．影响蛋白质的构象 D．影响蛋白质在细胞中的定位 E．影响多肽链与辅基的连接 5．基因突变导致酶分子失活，主要表现在 A．酶失去活性中心 B．酶的稳定性降低 C．酶与底物的亲和力升高 D．酶与底物的亲和力降低 E．复合酶与辅助因子的亲和力下降 6．有关白化病的叙述正确的是 A．患者体内遗传性缺乏酪氨酸 B．皮肤浅红色或白色 C．毛发银白或淡黄 D．眼睛畏光 E．为常染色体隐性遗传 7．苯丙酮尿症患者常表现为 A．智力低下 B．毛发和肤色为纯白色 C．尿液有特殊臭味 D．尿液含大量的苯丙氨酸 E．走路不稳 8．有关半乳糖血症Ⅰ型的发病机理及临床特征正确的是 A．所有类型的半乳糖血症患者都是由于半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶遗传性缺乏 B．半乳糖-1-磷酸堆积 C．哺乳后呕吐 D．智力障碍 E．肝肿大 9．基因突变导致酶缺陷引起代谢缺陷致先天性代谢病发生的方式为
A.代谢底物堆积 B.代谢旁路产物堆积C.代谢中间产物堆积 D.代谢终产物缺乏E.代谢终产物反馈抑制减弱 10.先天性肾上腺皮质增生症 A.是由于21-羟化酶缺陷引起的疾病 B.为常染色体隐性遗传病 C.出现假性早熟或假性畸形现象 D.只有男婴发病 E.其发病机理是由于反馈抑制减弱引起肾上腺皮质增生 (三)名词解释 1. inborn errors of metabolism 2. molecular disease (四)问答题 1.基因突变如何导致蛋白质功能改变? 2.酶缺陷如何引起各种代谢紊乱并导致疾病? 3.简述苯丙酮尿症(PKU)发病的分子机理及主要临床表现 三、参考答案 (一)A型选择题 1C2E3.A4.A5B6D7C8D9.B10.C11.B (二)X型选择题 1. ABCE 2. ABCDE 3.ACE 4.ABCDE 5.ABDE 6. BCDE 7.AC 8. BCDe 9.ABCDE 10ABCE (三)名词解释 略 (四)问答题 1.无论基因突变还是染色体畸变,它们对蛋白质产生的影响主要通过①影响mRNA和 蛋白质的合成:②影响蛋白质的结构:③影响蛋白质在细胞中的定位;④影响蛋白质亚基的 聚合:⑤影响辅基或辅助因子与蛋白质的结合:⑥影响蛋白质的稳定性。 2.人体内的代谢反应过程中,几乎每一步都需要在酶的催化下,才能正常进行。如果 编码酶的基因突变会导致酶缺陷或酶活性异常,进而影响相应的生化反应,造成代谢紊乱而 引起各种先天性代谢病。酶缺陷具体导致下列代谢异常:①膜转运酶缺陷:②中间产物堆积 ③代谢底物堆积;④代谢旁路产物堆积:⑤代谢终产物缺乏或减少:⑥反馈抑制减弱等等。 由于编码苯丙氨酸羟化酶的基因突变导致苯丙氨酸羟化酶遗传性缺乏,使得苯丙氨 酸的主要代谢途径受阻,不能转变生成酪氨酸而在血中累积。过量的苯丙氨酸于是进入旁路 代谢,经转氨酶催化生成苯丙酮酸,再经氧化、脱羧产生苯乳酸和苯乙酸等旁路副产物,从 而引起一系列的表型反应:①旁路副产物可抑制酪氨酸酶,使酪氨酸生成黑色素的代谢途径 受影响,故患者皮肤、毛发及视网膜颜色较浅;②旁路副产物通过抑制5-羟色胺脱羟酶和 L-谷氨酸脱羟酶的活性使5-羟色胺和γ-氨基丁酸的生成减少,从而使脑发育障碍;③旁路 副产物有特殊的臭味,并可随尿和汗液排出,使尿和汗液呈腐臭味
A．代谢底物堆积 B．代谢旁路产物堆积 C．代谢中间产物堆积 D．代谢终产物缺乏 E．代谢终产物反馈抑制减弱 10．先天性肾上腺皮质增生症 A．是由于 21-羟化酶缺陷引起的疾病 B．为常染色体隐性遗传病 C．出现假性早熟或假性畸形现象 D．只有男婴发病 E．其发病机理是由于反馈抑制减弱引起肾上腺皮质增生 （三）名词解释 1．inborn errors of metabolism 2．molecular disease （四）问答题 1．基因突变如何导致蛋白质功能改变？ 2．酶缺陷如何引起各种代谢紊乱并导致疾病？ 3．简述苯丙酮尿症（PKU）发病的分子机理及主要临床表现。 三、参考答案 （一）A 型选择题 1.C 2.E 3.A 4.A 5.B 6.D 7.C 8.D 9.B 10.C 11.B （二）X 型选择题 1.ABCE 2.ABCDE 3.ACE 4.ABCDE 5.ABDE 6.BCDE 7.AC 8.BCDE 9.ABCDE 10.ABCE （三）名词解释 略。 （四）问答题 1．无论基因突变还是染色体畸变，它们对蛋白质产生的影响主要通过①影响 mRNA 和 蛋白质的合成；②影响蛋白质的结构；③影响蛋白质在细胞中的定位；④影响蛋白质亚基的 聚合；⑤影响辅基或辅助因子与蛋白质的结合；⑥影响蛋白质的稳定性。 2．人体内的代谢反应过程中，几乎每一步都需要在酶的催化下，才能正常进行。如果 编码酶的基因突变会导致酶缺陷或酶活性异常，进而影响相应的生化反应，造成代谢紊乱而 引起各种先天性代谢病。酶缺陷具体导致下列代谢异常：①膜转运酶缺陷；②中间产物堆积； ③代谢底物堆积；④代谢旁路产物堆积；⑤代谢终产物缺乏或减少；⑥反馈抑制减弱等等。 3．由于编码苯丙氨酸羟化酶的基因突变导致苯丙氨酸羟化酶遗传性缺乏，使得苯丙氨 酸的主要代谢途径受阻，不能转变生成酪氨酸而在血中累积。过量的苯丙氨酸于是进入旁路 代谢，经转氨酶催化生成苯丙酮酸，再经氧化、脱羧产生苯乳酸和苯乙酸等旁路副产物，从 而引起一系列的表型反应：①旁路副产物可抑制酪氨酸酶，使酪氨酸生成黑色素的代谢途径 受影响，故患者皮肤、毛发及视网膜颜色较浅；②旁路副产物通过抑制 5-羟色胺脱羟酶和 L-谷氨酸脱羟酶的活性使 5-羟色胺和γ-氨基丁酸的生成减少，从而使脑发育障碍；③旁路 副产物有特殊的臭味，并可随尿和汗液排出，使尿和汗液呈腐臭味
(黄健)
（黄 健）