基因工程原理练习题及其答案.docx
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基因工程原理练习题及其答案
基因工程复习题
题型:
名词解释(10个)30分;填空(每空1分)20分;选择题(每题1分)10分;简答题(4个)20分;论述题(2个)20分。
第一章绪论
1.名词解释:
基因工程:
按照预先设计好的蓝图,利用现代分子生物学技术,特别是酶学技术,对遗传物质DNA直接进行体外重组操作与改造,将一种生物(供体)的基因转移到另外一种生物
(受体)中去,从而实现受体生物的定向改造与改良。
遗传工程广义:
指以改变生物有机体性状为目标,采用类似工程技术手段而进行的对遗
传物质的操作,以改良品质或创造新品种。
包括细胞工程、染色体工程、细胞器工程和基因工程等不同的技术层次。
狭义:
基因工程。
克隆:
无性(繁殖)系或纯系。
指由同个祖先经过无性繁殖方式得到的一群由遗传上同一的DNA分子、细胞或个体组成的特殊生命群体。
2•什么是基因克隆及基本要点?
3.举例说明基因工程发展过程中的三个重大事件。
A)限制性内切酶和DNA连接酶的发现(标志着DNA重组时代的开始);B)载体的使用;C)1970年,逆转录酶及抗性标记的发现。
4.基因工程研究的主要内容是什么?
基础研究:
基因工程克隆载体的研究
基因工程受体系统的研究
目的基因的研究
基因工程工具酶的研究
基因工程新技术的研究
应用研究:
基因工程药物研究
转基因动植物的研究
在食品、化学、能源和环境保护等方面的应用研究
第二章基因克隆的工具酶
1.名词解释:
限制性核酸内切酶:
一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
回文结构:
双链DNA中的一段倒臵重复序列,当该序列的双链被打开后,可形成发夹结构。
同尾酶:
来源不同、识别序列不同,但产生相同粘性末端的酶。
同裂酶:
不同来源的限制酶可切割同一靶序列和具有相同的识别序列
黏性末端:
DNA末端一条链突出的几个核苷酸能与另一个具有突出单链的DNA末端通过互补
配对粘合,这样的DNA末端,称为粘性末端。
平末端:
DNA片段的末端是平齐的。
限制性核酸内切酶的酶活性单位(U):
在酶的最适反应条件下,在50卩I容积中,60分钟
内完全切割1乜DNA所需的酶量为1个酶活性单位(unit或U)
限制性核酸内切酶的星活性:
指限制性内切酶在非标准条件下,对与识别序列相似的其它序
列也进行切割反应,导致出现非特异性的DNA片段的现象。
连杆(linker):
化学合成的8〜12个核苷酸组成的寡核苷酸片段。
以中线为轴两边对称,其上有一种或几种限制性核酸内切酶的识别序列,酶切后可产生一定的粘性末端,便于与具
有相同粘性末端的另一DNA片段连接。
衔接头(adaptor):
化学合成的寡核苷酸,含有一种以上的限制性核酸内切酶识别序列。
其
一端或两端具有一种或两种内切酶切割产生的黏性末端。
底物位点优势效应:
酶对同一个DNA底物上的不同酶切位点的切割速率不同。
激酶:
对核酸末端羟基进行磷酸化的酶。
2.说明限制性内切核酸酶的命名原则要点。
用属名第一个字母和种名的头两个字母组成的3个字母斜体的略语表示寄主菌的物种名以
及菌株(型)的代号命名。
该菌株(种)中发现的不同的酶按照顺序以罗马字母编号I,II,
III等。
如:
Escherichiacoli用Eco表示。
第四个字母代表菌株或株型、变种名,若酶存在于质粒上,则需大写字母表示非染色体遗传因子。
例:
HindIII从流感嗜血菌株
(HaemophilusInfluenzue)d株中分离的第三个酶。
EcoRI表示基因位于Escherichia
coli中的抗药性R质粒上。
前三个字母用斜体,其他用正体表示。
如果酶存在于一种特殊菌株中,三个字母后加上菌株名称符号,名称最后部分往往包含罗马数字,?
表示在该特殊菌
株中发现这种酶的先后次序。
3.弓I起限制性核酸内切酶星活性的可能因素有哪些?
若使用buffer不当,会有staractivity,而staractivity是指限制酶对所作用的DNA
及序列失去专一性,当酶辨认切割位臵的能力降低,导致相似的序列或是错误的辨认序列长度也会作用,而产生错误的结果。
所以当DNA同时以两种限制酶处理时,选择可使两种酶之
活性反应均可达75%以上的restrictionbuffer,若找不到适当的buffer则先加低盐的
buffer使其中一酶作用后,在加入高盐buffer使另一酶作用,若无法以盐的高低分别加入
不同的buffer,则先加入一种buffer作用后,力口3MNaOAc/95%alcohol沉淀DNA再加另一种buffer作用。
4.DNA片段之间的连接方式有哪些?
具黏性末端的DNA片段之间的连接、具平末端DNA片段之间的连接、DNA片段末端修饰后进
行连接、DNA片段加连杆(linker)后的连接。
5.什么是Klenow酶?
有哪些活性?
在基因工程中有什么作用?
KlenowDNA聚合酶是E.coliDNApolymeraseI经蛋白酶(枯草杆菌蛋白酶)裂解而从全酶中除去5'--3'外切活性的肽段后的大片段肽段,而聚合活性和3'--5'外切活性不受
影响。
也称为Klenow片段(Klenowfragment),或E.coliDNA聚合酶I大片段。
5》3聚合酶
3、5外切酶
无小亚基活性
6.DNA聚合酶、RNA聚合酶、反转录酶、末端转移酶、多核苷酸激酶和碱性磷酸酯酶有哪些主要特性?
它们在基因工程中的主要用途分别是什么?
第三章基因工程的载体
1.名词解释:
载体:
指能够运载外源DNA片段(目的基因)进入受体细胞,具有自我复制能力,使外源DNA片段在受体细胞中得到扩增和表达,不被受体细胞的酶系统所破坏的一类DNA分子。
克隆载体:
用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
一般具有较低的分子量、较高的拷
贝数和松弛型复制子。
主要由细菌质粒或与其它质粒、噬菌体及真核生物病毒的DNA重组构建。
表达载体:
使目的基因在宿主细胞中得以表达的载体。
可将重组体DNA导入适合的受体细胞,
使所载的目的基因能够复制、转录和翻译。
穿梭载体:
称双功能载体(bifunctionalvector)。
能在两种不同的生物体内复制的载体。
质粒:
指独立存在于宿主细胞染色体外、能够自我复制的DNA分子。
松弛型质粒:
拷贝数多于10个的质粒。
严谨型质粒;拷贝数为1至几个的质粒。
接合质粒;指质粒所携带的基因的功能是使细胞彼此有效地接触,以便将质粒DNA从供体细
胞转移至受体细胞。
如:
质粒上的tra基因使宿主细胞(大肠杆菌)产生菌毛,合成细胞表
面物质,促使宿主细胞与受体细胞接合。
质粒的不亲和性;显性质粒;隐性质粒;质粒的迁移作用;多拷贝质粒;整合质粒;穿梭质粒;表达质粒;探针质粒;pUCI8质粒;pBR322质粒;溶菌生长;溶源生长;原噬菌体;烈性噬菌体;溶原化;柯斯载体或粘粒(cosmid);cos位点;人工染色体
2.作为工程载体必备哪些基本条件?
3.试述质粒载体、噬菌体载体、柯斯载体、M13单链丝状噬菌体载体和酵母人工染色体载
体各自的组成特点及其在基因工程中的应用。
4.简述质粒的生物学特性有哪些?
5.构建人工质粒的目的?
6•理想质粒载体应具备的条件及构建需遵循的原则是什么?
7.入-DNA作为载体的优点是什么?
8.为什么野生型的•噬菌体DNA不宜作为基因工程载体?
该如何改造?
第四章目的基因的制备
1.名词解释:
目的基因;基因文库cDNA文库;
2.常规分离目的基因的方法有哪些?
其原理分别是什么?
3.克隆目的基因的方法有哪些?
4.什么是基因组文库(genomiclibrary)?
构建基因组文库的原理,涉及哪些基本过程?
它同遗传学上的基因库、cDNA文库有什么不同?
第五章目的基因的导入和重组子的筛选
1.名词解释:
受体细胞;感受态细胞;转化;转导;转染;体外装配;转换子;重组子;转
化率;负筛选;正筛选;a—互补筛选
2.试述几种常用的转化方法。
3.试述根据载体的选择标记进行重组子筛选的方法和原理。
4.试述根据插入序列的表型特征进行重组子筛选的方法和原理。
5.DNA片断之间的连接方式有哪些?
各种连接方式的优缺点及DNA重组中需要注意什么问
题?
6.受体细胞选择的原则?
第六章外源基因的表达
1.名词解释:
融合蛋白;分泌蛋白;包涵体;外源基因表达体系
2.大肠杆菌表达载体构成的重要元件有哪些?
3.试比较大肠杆菌、酵母、植物和动物细胞基因表达载体各自组成的特点。
4.真核基因在大肠杆菌中表达存在的问题和高效表达的对策是什么?
5.基因表达产物的检测方法有哪些?
第七章基因操作的基本技术
1•名词解释:
分子杂交;探针;PCR;引物;随机引物;切口位移;热启动;缺口翻译;Northern印迹;Southern印迹
2•DNA制备的基本步骤有哪些?
3.碱裂解法和CTAB法的原理。
4.凝胶电泳有哪几类?
影响琼脂糖凝胶电泳的参数有哪些?
5.PCR的基本原理是什么?
PCR反应体系的组成成份是什么?
6•试述PCR反应的程序及参数。
7.PCR反应引物设计需遵循的原则有哪些?
8.试述核酸分子杂交的类型和基本步骤。
9.探针标记的方法有哪些?
10.说明Southern杂交的原理和方法。
11.Northern印迹与Southern印迹有什么不同?
第八章植物基因工程及应用
1.植物遗传转化方法主要有?
2.基因枪转化的优点?
3.天然的Ti质粒能作为表达载体使用吗?
为什么?
4.理想杀虫剂应具备什么特性?
第九章动物基因工程及应用
1.名词解释:
转基因生物;共抑制效应;多效性胚胎干细胞
2.转基因共机制效应的特征?
3.导致转基因失活的原因可能有哪些?
4.试述动物基因工程的载体有?
5.如何筛选转基因多效性干细胞?
第十章医学基因工程及应用
1.名词解释:
胰岛素;基因诊断;基因治疗;
2.基因鉴定的作用?
3.如何进行基因治疗?
基因工程原理练习题及其答案
一、填空题
1.基因工程是年代发展起来的遗传学的一个分支学科。
2.基因工程的两个基本特点是:
(1),
(2)。
3.基因克隆中三个基本要点是:
;和。
4.通过比较用不同组合的限制性内切核酸酶处理某一特定基因区域所得到的不同大小的片段,可以构建显示该区域各限制性内切核酸酶切点相互位臵的。
5.限制性内切核酸酶是按属名和种名相结合的原则命名的,第一个大写字母取自
第二、三两个字母取自,第四个字母则用表示。
6.部分酶切可采取的措施有:
(1)
(2)(3)等。
7.第一个分离的限制性内切核酸酶是;而第一个用于构建重组体的限制性内切
核酸酶是。
&限制性内切核酸酶BsuRI和HaeM的来源不同,但识别的序列都是,它们属于
9.DNA聚合酶I的Klenow大片段是用切割DNA聚合酶I得到的分子量为76kDa
的大片段,具有两种酶活性:
(1);
(2)的活性。
10.为了防止DNA的自身环化,可用去双链DNA。
11.EGTA是离子螯合剂。
12.测序酶是修饰了的T7DNA聚合酶,它只有酶的活性,而没有酶
的活性。
13.切口移位(nicktranslation)法标记DNA的基本原理在于利用的和
的作用。
14.欲将某一具有突出单链末端的双链DNA分子转变成平末端的双链形式,通常可采用
或。
15.反转录酶除了催化DNA的合成外,还具有的作用,可以将DNA-
RNA杂种双链中的水解掉。
16•基因工程中依据应用对象分有3种主要类型的载体:
、、
17.就克隆一个基因(DNA片段)来说,最简单的质粒载体也必需包括三个部分:
、、。
另外,一个理想的质粒载体必须具有低分子量。
18.一个带有质粒的细菌在有EB的培养液中培养一段时间后,一部分细胞中已测
不出质粒,这种现象叫。
19.pBR322是一种改造型的质粒,它的复制子来源于,它的四环素抗性基因
来自于,它的氨苄青霉素抗性基因来自于。
20.YAC的最大容载能力是,BAC载体的最大容载能力
21.pSCI01是一种复制的质粒。
22.pUCI8质粒是目前使用较为广泛的载体。
pUC系列的载体是通过
和两种质粒改造而来。
它的复制子来自,Amp
抗性基因则是来自。
23.
24.
25.
26.
噬菌体之所以被选为基因工程载体,主要有两方面的原因:
;二是
野生型的M13不适合用作基因工程载体,主要原因是
和。
黏粒(cosmid)是质粒一噬菌体杂合载体,它的复制子来自、COS位点序
列来自,最大的克隆片段达到kb。
野生型的■噬菌体DNA不宜作为基因工程载体,原因是:
(1)
(2)(3)。
27.噬菌粒是由质粒和噬菌体DNA共同构成的,其中来自质粒的主要结构
是,而来自噬菌体的主要结构是。
28.■噬菌体载体由于受到包装的限制,插入外源DNA片段后,总的长度应在噬菌体基
因组的
的范围内。
29.在分离DNA时要使用金属离子螯合剂,如EDTA和柠檬酸钠等,其目的是
30.用乙醇沉淀DNA时,通常要在DNA溶液中加人单价的阳离子,如NaCI和NaAc,
其目的是。
31.引物在基因工程中至少有4个方面的用途:
⑴⑵
(3)⑷。
32.Clark发现用TaqDNA聚合酶得到的PCR反应产物不是平末端,而是有一个突出
碱基末端的双链DNA分子。
根据这一发现设计了克隆PCR产物的。
33.在cDNA的合成中要用到S1核酸酶,其作用是切除在
34.乙醇沉淀DNA的原理是。
35.假定克隆一个编码某种蛋白质的基因,必须考虑其表达的三个基本条件:
(1)⑵
(3)。
36.受体细胞的感受态是。
37.DNA重组连接的方法大致分为四种:
(1)
(2)
(3)(4)。
38.将含有外源基因组一个酶切片段的质粒称之为含有一个,各种此类质
粒的集合体称之为构建了一个。
39.将含有一个mRNA勺DNA拷贝的克隆称作一个,源于同一批RNA制备
物的克隆群则构建了一个。
40.只要知道基因组中某一特定区域的部分核苷酸组成,用可以将这段DNA进行百万倍的扩增。
41.人工感受态的大肠杆菌细胞在温度为时吸附DNA,时摄人DNA
42.目前,在重组体的筛选中,已经发展了许多构思巧妙、具有极高准确性的筛选方法。
大致可以分为:
(1)⑵⑶
(4)等。
43.PCR扩增筛选重组体是比较简便的筛选方法,它适合于。
44.核酸杂交探针可分为两大类:
DNA探针和RNA探针。
其中DNA探针又分为
探针禾廿探针。
45.如果用限制性内切核酸酶切割双链DNA产生5'突出的黏性末端,则可以用
进行3'末端标记。
如果用限制性内切核酸酶切割DNA产生的是3'突出的黏性末端,
可以用进行3'末端标记。
46.单链DNA探针的标记可以采用下列方法:
(1)
(2)(3)。
47.根据Northern杂交的结果可以说明:
。
48.差示杂交(differentialhybridization)技术需要
49.RNA分子经凝胶电泳后按大小不同分开,然后被转移到一张硝酸纤维素膜(尼龙膜)
上,同一放射DNA探针杂交的技术称。
50.在技术中,DNA限制性片段经凝胶电泳分离后,被转移到硝酸纤维素膜(或尼龙膜)上,然后与放射性的DNA探针杂交。
51.可用T4DNA聚合酶进行平末端的DNA标记,因为这种酶具有和
的活性。
52.根据外源片段提供的遗传表型筛选重组体,必需考虑三种因素:
(1)
⑵⑶。
53.Northern印迹和Southern印迹有两点根本的区别:
(1)
⑵
54.放射免疫筛选的原理基于以下三点:
⑴
(2)(3)
23.
的遗传结构和功能研究得比较清楚,其大肠杆菌宿主系统的遗传也研究得比较详尽
24.没有合适的限制性内切核酸酶识别位点;选择标记
25.质粒;■噬菌体;45
26.
(1)分子量大,
(2)酶的多切点,(3)无选择标记
27.复制区;IG区
28.75%〜105%
29.螯合M&离子,抑制核酸酶的活性
30.中和DNA分子的负电荷,增加DNA分子间的凝聚力
31.
(1)合成探针;
(2)合成cDNA⑶用于PCR反应;(4)进行序列分析
32.T—载体
33.第二链合成时形成的发夹环?
34.乙醇使DNA分子脱水
35.
(1)保持正确的可读框
(2)能够使其转录的启动子(3)具有翻译的起始和终止信号
36.接受外源DNA的生理状态
37.
(1)黏性末端连接;
(2)平末端连接;(3)同聚物接尾连接;(4)接头连接法
38.基因组DNA克隆;基因组DNA文库
39.cDNA克隆;cDNA文库
40.聚合酶链式反应(PCR)
41.0C;42C
42.
(1)遗传学方法;
(2)物理筛选法;(3)核酸杂交法;(4)表达产物分析法
43.插入外源片段的种类较多,大小又极为相似的重组体的筛选
44.基因组DNAcDNA
45.Klenow酶填补的方法;T4DNA聚合酶
46.
(1)用M13噬菌体载体合成单链DNA探针;
(2)从mRNA反转录合成单链cDNA探针;(3)
用不对称PCR合成单链DNA探针
47•外源基因是否进行了转录
48.两种不同的细胞群体能够表达不同的基因,即在一个群体中能够表达一些基因,而在
另一个细胞群体中不能表达这些基因
49.Northern印迹
50.Southern印迹
51.5'—.3'合成酶;3'_.5'外切核酸酶
52.
(1)克隆的是完整的基因;
(2)使用的是表达载体;(3)不含内含子
53.
(1)印迹的对象不同:
Northern是RNASouthern是DNA
(2)电泳条件不同,前者是变
性条件,后者是非变性条件
54.
(1)抗体能够被吸附到固体支持物上;
(2)同一个抗原可以同几种抗体结合;(3)抗体能
够被标记
二、选择题(单选或多选)
1.因研究重组DNA技术而获得诺贝尔奖的科学家是()
(a)A.Kornberg(b)W.Gilbert(c)P.Berg(d)B.McClintock
2.第一个作为重组DNA载体的质粒是()
(a)pBR322(b)ColEl(c)pSCI01(d)pUCI8
3.关于宿主控制的限制修饰现象的本质,下列描述中只有()不太恰当。
(a)由作用于同一DNA序列的两种酶构成
(b)这一系统中的核酸酶都是n类限制性内切核酸酶
(c)这一系统中的修饰酶主要是通过甲基化作用对DNA进行修饰
(d)不同的宿主系统具有不同的限制-修饰系统
4.n型限制性内切核酸酶:
()
(a)有内切核酸酶和甲基化酶活性且经常识别回文序列
(b)仅有内切核酸酶活性,甲基化酶活性由另外一种酶提供
(c)限制性识别非甲基化的核苷酸序列(d)有外切核酸酶和甲基化酶活性
(e)仅有外切核酸酶活性,甲基化酶活性由另外一种酶提供
5.下面有关限制酶的叙述哪些是正确的?
()
(a)限制酶是外切酶而不是内切酶
(b)限制酶在特异序列(识别位点)对DNA进行切割
(c)同一种限制酶切割DNA时留下的末端序列总是相同的
(d)
DNA产生黏末端
DNA产生平末端
一些限制酶在识别位点内稍有不同的点切割双链
(e)一些限制酶在识别位点内相同的位臵切割双链
6•第一个被分离的n类酶是:
()
(a)EcoK(b)Hind川(c)Hindn(d)EcoB
7.在下列进行DNA部分酶切的条件中,控制那一项最好?
()
(a)反应时间(b)酶量(c)反应体积(d)酶反应的温度&在下列试剂中,那一种可以螯合Ca2+离子?
()
(a)EDTA(b)柠檬酸钠(c)SDS(d)EGTA
9.在下列工具酶中,那一种可以被EGTA抑制活性?
()
(a)S1单链核酸酶(b)末端转移酶(c)碱性磷酸酶(d)Bal31核酸酶
10.限制性内切核酸酶可以特异性地识别:
()
(a)双链DNA的特定碱基对(b)双链DNA勺特定碱基序列
(c)特定的三联密码(d)以上都正确
11.下列关于限制性内切核酸酶的表示方法中,正确一项的是()。
(a)Sau3AI(b)E.coRI(c)hindIII(d)Sau3A1
12.限制性内切核酸酶的星号活性是指:
()
(a)在非常规条件下,识别和切割序列发生变化的活性。
(b)活性大大提高
(c)切割速度大大加快(d)识别序列与原来的完全不同
13.下面哪一种不是产生星号活性的主要原因?
()
(a)甘油含量过高(b)反应体系中含有有机溶剂
(c)含有非Mg2啲二价阳离子(d)酶切反应时酶浓度过低
14.关于宿主控制的限制修饰现象的本质,下列描述中只有()不太恰当
⑻由作用于同一DNA序列的两种酶构成
(b)这一系统中的核酸酶都是n类限制性内切核酸酶
(c)这一系统中的修饰酶主要是通过甲基化作用对DNA进行修饰
(d)不同的宿主系统具有不同的限制-修饰系统
15.在长模板链的指导下引物延伸合成长的DNA互补链时应选用()
(a)T4DNA聚合酶(b)Klenow酶.
(c)大肠杆菌DNA聚合酶I(d)T7DNA聚合酶
16.末端转移酶是合成酶类,()
(a)作用时不需要模板
(b)在Cf的存在下,可以在突出的3,末端延长DNA链
(c)在Cf的存在下,可以在隐蔽的3,末端延长DNA链
(d)上述说法有两种是正确的
17.在基因工程中,可用碱性磷酸酶()
(a)防止DNA的自身环化(b)同多核苷酸激酶一起进行DNA的5,末端标记
(c)制备突出的3,末端(d)上述说法都正确
18.下列酶中,除()外都具有磷酸酶的活性
(a)入核酸外切酶(b)外切酶川(c)单核苷酸激酶(d)碱性磷酸酶
19.下列哪一种酶作用时需要引物?
()
(a)限制酶(b)末端转移酶(c)反转录酶(d)DNA连接酶
20.S1核酸酶的功能是()
(a)切割双链的DNA(b)切割单链的RNA(c)切割发夹环(d)以上有两项是正确的
21.Klenow酶与DNA聚合酶相比,前者丧失了()的活性。
(a)5,--3,合成酶,(b)3,--5,外切酶(c)5,---3,外切酶(d)转移酶
22.下面关于松弛型质粒(relaxedplasmid)
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