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草生物技术题库
基因工程部分
1、生物技术四大工程中细胞工程是B。
A核心B基础C生长点D中心
2、基因工程的核心是B。
A基因化学合成B重组DNA技术C遗传变异DDNA导入
3、Ⅱ型限制性内切核酸酶:
( B )
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
4、在下列进行DNA部分酶切的条件中,控制那一项最好?
( A )
A反应时间 B酶量 C反应体积 D酶的温度
5、限制性内切核酸酶的星号活性是指:
( A )。
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
6、下面哪一种不是产生星号活性的主要原因?
( D )。
A甘油含量过高 B反应体系中含有有机溶剂
C含有非Mg2+二价阳离子 D酶切反应时酶浓度过低
7、下列哪种克隆载体对外源DNA的容载量最大?
( C )
A质粒 B粘粒 C酵母人工染色体(YAC) Dλ噬菌体
8、同一种质粒DNA,以三种不同的形式存在,电泳时,它们的迁移速率是:
( B )
AOCDNA>SCDNA>LDNA BSCDNA>LDNA>OCDNA
CLDNA>OCDNA>SCDNA DSCDNA>OCDNA>LDNA
9、关于cDNA的最正确的提法是:
( C )
A同mRNA互补的单链DNA B同mRNA互补的双链DNA
C以mRNA为模板合成的双链DNA D以上都正确
10、用碱法分离质粒DNA时,染色体DNA之所以可以被除去,是因为:
( C )
A染色体DNA断成了碎片 B染色体DNA分子量大,而不能释放
C染色体变性后来不及复性 D染色体未同蛋白质分开而沉淀
11、下面哪一种特性不是密码所具有的?
( C )
A偏爱性 B简并性 C重叠性 D连续性
12、提取DNA时,异戊醇的作用是:
( D )
A使蛋白质脱水B使DNA进入水相
C帮助DNA进入水相D减少气泡,促进分相
13、Clark做了一个有趣的实验,发现Taq DNA聚合酶可以不需要模板,在双链DNA的末端加一个碱基,主要是加( B )
AdGTP BdATP CdCTP DdTTP
14、下面关于多克隆位点(multipleclonesite,MCS)的描述,不正确的一句是( A)
A仅位于质粒载体中
B具有多种酶的识别序列
C不同酶的识别序列可以有重叠
D一般是人工合成后添加到载体中
15、粘性末端连接法,不仅操作方便,而且( C )
A产生新切点 B易于回收外源片段
C载体不易环化 D影响外源基因的表达
16、下列对粘性末端连接法的评价中,哪一项是不正确的?
( D )
A操作方便 B易于回收片段
C易于定向重组 D载体易于自身环化,降低重组率
17、下列哪项不是重组DNA的连接方式?
( C )
A、粘性末端与粘性末端的连接
B、平端与平端的连接
C、粘性末端与平端的连接
D、人工接头连接
E、同聚物加尾连接
18、DNA基因有两条链,与mRNA序列相同(除T代替U外)的链叫做(B)
A.模板链B.编码链C.重链
D.cDNA链
E.轻链
19、DNA上某段碱基顺序为5′ACTAGTCAG3′,其转录产物mRNA上相应的碱基顺序为(C)
A.5′TGATCAGTC3′
B.5′UGAUCAGUC3′
C.5′CUGACUAGU3′
D.5′CTGACTAGT3′
E.5′CAGCUGACU3′
20、内含子是指(E)
A.不被转录的序列
B.编码序列
C.被翻译的序列
D.被转录的序列
E.以上都不是
21、下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是(A)
供体
剪刀
针线
运载体
受体
A
质粒
限制性内切酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
B
提供目的基因的生物
DNA连接酶
限制性内切酶
质粒
大肠杆菌等
C
提供目的基因的生物
限制性内切酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌等
D
大肠杆菌等
DNA连接酶
限制性内切酶
提供目的基因的生物
质粒
22要使目的基因与对应的载体重组,所需的两种酶是(A)
①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶
A、①②B、③④C、①④D、②③
23、在基因工程中,切割载体和含有目的基因的DNA片段时,需使用(A)
A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶
24、基因工程技术中的目的基因主要来源于(A)
A、自然界现存生物体内的基因B、自然突变产生的新基因
C、人工诱变产生的新基因D、人工合成的新基因
25、将重组DNA导入细菌生产激素或蛋白质的过程一般称为(A)
A.基因工程B.细菌工程C.酶工程D.微生物工程
26、切取动物控制合成生长激素的基因,注入鲇鱼受精卵中,与其DNA整合后产生生长激素,从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3~4倍。
此项研究遵循的原理和这项技术分别是(A)
A.DNA→RNA→蛋白质和转基因技术B.RNA→DNA→蛋白质和DNA重组技术
C.DNA→蛋白质→RNA和转基因技术D.RNA→蛋白质→RNA和细胞核移植技术
27、将人的胰岛素基因,通过基因工程的方法转入大肠杆菌细胞内,结果在大肠杆菌细胞内表达而产生胰岛素,说明不同种生物共用一套(B)
A.遗传信息B.遗传密码C.DNAD.RNA
28、不属于基因工程操作工具的是(A)
A、目的基因B、运载体C、DNA连接酶D、限制性内切酶
29、质粒之所以能做基因工程的运载体,是由于它(B)
A.含蛋白质从而能完成生命活动B.能够自我复制而保持连续性
C.是RNA能够指导蛋白质的合成D.具有环状结构能够携带目的基因
30、基因工程中,科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,原因是(B)
A.结构简单,操作方便B.繁殖速度快
C.遗传物质含量少、简单D.性状稳定,变异少
二、填空题
1.DNA双链中可作为模板转录出RNA的这条链称为模板链,相对应的另一条链称为编码链。
新生RNA链的核苷酸序列(除U外)与编码链相同。
2.基因转录的模板是DNA,转录(RNA合成)的方向是从5'端到3'端。
3.质粒的复制类型有两种:
受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制的称为严紧型质粒,不受宿主细胞蛋白质合成的严格控制称为松弛型质粒。
4.限制性内切酶的切割方式有三种类型分别是:
在对称轴5'侧切割产生5'粘端、在对称轴3'侧切割产生3'粘端、在对称轴处切割产生平端。
5.生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、等领域。
6.植物外源DNA导入的方法主要有:
农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法。
三、名词解释
1.逆转录酶是一种RNA指导的DNA聚合酶,存在于RNA病毒中,以病毒RNA为模板,dNTP为原料,催化合成与病毒RNA互补的cDNA。
2.启动子:
位于转录起始点上游,是结合RNA聚合酶的DNA序列。
与RNA聚合酶识别、结合有关,其作用有强弱之分。
如原核生物-35区的TTGACA及-10区的TATAAT序列,真核生物的TATA盒、CAAT盒和GC盒。
3.cDNA:
由病毒逆转录酶催化,dNTP为原料,以病毒RNA为模板合成的互补链称cDNA。
4.RNA聚合酶:
它是一种依赖DNA的RNA聚合酶。
该酶以单链DNA为模板以及四种核糖核苷酸(NTP)存在的条件下,不需要任何引物,即可从5´→3´聚合RNA。
5.转录:
以DNA为模板,利用4种NTP为原料,在RNA聚合酶催化下,合成与模板互补的RNA的过程。
6.转录的不对称性:
转录的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录,从而将遗传信息由DNA传递给RNA;对于不同的基因来说,其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。
7.转录单位:
RNA转录合成时,只能以DNA分子中的某一段作为模板,故存在特定的起始位点和特定的终止位点,特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位,通常由转录区和有关的调节顺序构成。
8.多克隆位点:
一段短的DNA序列,含有多种限制性核酸内切酶的酶切位点,是外源基因插入的位点。
9.同尾酶:
一类识别DNA分子中不同核苷酸序列,但能酶切产生相同黏性末端的限制性内切酶。
由同尾酶产生的DNA片段,是能够通过其粘性末端之间的互补作用彼此连接起来的。
(当把同尾酶切割的DNA片断与原来的限制性内切酶切割的DNA片段连接后,原来的酶切位点将不存在,不能被原来的限制性内切酶所识别。
)
10.感受态细胞:
处于能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态的细胞。
如大肠杆菌经CaCl2适当处理,就成为容易接受质粒DNA的细胞。
11.Star活性:
限制酶在一些特定条件下使用时,对于底物DNA的特异性可能降低。
即可以把与原来识别的特定的DNA序列不同的碱基序列切断,这个现象叫Star活性。
(Star活性出现的频率,根据酶、底物DNA、反应条件的不同而不同。
)
12.Ti质粒:
是根瘤农杆菌染色体外的环状双链DNA质粒,可作为植物基因工程的载体。
13.转化:
目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
(外源遗传物质(如质粒DNA等)进入细菌,引起细菌遗传变化的现象。
但外源DNA并不整合到宿主染色体DNA上。
)
14.重叠基因:
是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。
15.蓝-白斑筛选:
是重组子筛选的一种方法。
LacZ基因编码β-半乳糖苷酶,该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色,从而使菌株变蓝。
当外源DNA插入后,LacZ基因不能表达,菌株呈白色,以此来筛选重组细菌,称之为蓝-白斑筛选。
1.简述复制与转录的相似和区别。
复制和转录都以DNA为模板,都需依赖DNA的聚合酶,聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键,新链合成都是从5′→3′方向延长,都需遵从碱基配对规律。
复制和转录的区别是:
通过复制使子代保留亲代全部遗传信息,而转录只是根据生存需要将部分信息表达。
复制以双链DNA为模板,而转录只需单链DNA为模板;复制产物是双链DNA,转录产物是单链RNA。
此外,聚合酶分别是DNApol和RNApol;底物分别是dNTP和NTP;复制是碱基A-T、G-C配对,转录是碱基A-U、G-C配对;复制需要DNA引物,转录不需要任何引物。
2.简述PCR反应体系的基本要求及其基本反应过程?
PCR的反应体系要具有以下条件:
a、被分离的目的基因两条链各一端序列相互补的DNA引物(约20个碱基左右)。
b、具有热稳定性的酶如:
TagDNA聚合酶。
c、dNTP
d、作为模板的目的DNA序列
PCR的基本反应过程包括:
变性、退火、延伸三个阶段。
3.简述基因工程迅猛发展的重要理论和技术基础是什么?
分子生物学中心法则的确立;
限制性内切酶及其它工具酶的发现;
DNA、RNA、和蛋白质的序列分析;
DNA和RNA合成技术和转基因载体的发现。
4.DNA重组技术的基本步骤?
DNA重组技术也称为(基因克隆)或(分子克隆)。
最终目的是(把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体)。
典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤:
①提取供体生物的目的基因(或称外源基因),酶接连接到另一DNA分子上(克隆载体),形成一个新的重组DNA分子。
②将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存,这个过程称为转化。
③对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。
④对含有重组DNA的细胞进行大量培养,检测外源基因是否表达。
5.基因工程中用作载体的基本条件?
载体应具备的条件
1.具有对受体细胞的可转移性。
2.具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。
3.长度尽可能小,以提高其载装能力。
4.具有多种单一的酶切位点。
5.具有合适的选择性标记。
问答题
1.试述植物DNA提取的原理及其提取过程?
植物细胞内各种DNA(包括基因组DNA和核外DNA)称为总DNA。
高等植物的DNA与蛋白质结合成脱氧核糖蛋白(DNP),能溶解在纯水或高盐溶液中,而不溶于有机溶剂。
在酸性溶液中,DNA、RNA易水解,在中性或弱碱性溶液中较稳定。
CTAB法原理(植物DNA提取经典方法)
CTAB(hexadecyltrimethylammoniumbromide,十六烷基三甲基溴化铵),是一种阳离子去污剂,可溶解细胞膜,并与核酸形成复合物。
该复合物在高盐溶液中(>0.7mol/LNaCl)是可溶的,通过有机溶剂抽提,去除蛋白、多糖、酚类等杂质后加入乙醇沉淀即可使核酸分离出来。
注:
CTAB溶液在低于15℃时会形成沉淀析出,因此在将其加入冰冷的植物材料之前必须预热,且离心时温度不要低于15℃。
CTAB提取缓冲液的经典配方
组份
Tris-HCl(pH8.0)
EDTA(pH8.0)
NaCl
CTAB
β-巯基乙醇
终浓度
100mM
20mM
1.4M
2%(W/V)
0.1%(V/V)使用前加入
ØTris-HCl(pH8.0)提供一个缓冲环境,防止核酸被破坏;
ØEDTA螯合Mg2+或Mn2+离子,抑制DNase活性;
ØNaCl提供一个高盐环境,使DNP充分溶解,存在于液相中;
ØCTAB溶解细胞膜,并结合核酸,使核酸便于分离;
Øβ-巯基乙醇是抗氧化剂,有效地防止酚氧化成醌,避免褐变,使酚容易去除
CTAB提取缓冲液的改进配方
组份
Tris-HCl(pH8.0)
EDTA(pH8.0)
NaCl
CTAB
PVP40
β-巯基乙醇
终浓度
100mM
20mM
1.4M
3%(W/V)
5%(W/V)
2%(V/V)使用前加入
PVP(聚乙烯吡咯烷酮)是酚的络合物,能与多酚形成一种不溶的络合物质,有效去除多酚,减少DNA中酚的污染;同时它也能和多糖结合,有效去除多糖。
SDS法原理十二烷基硫酸钠(sodiumdodecylsulfate,简称SDS)
SDS是一种阴离子去垢剂,在高温(55~65℃)条件下能裂解细胞,使染色体离析,蛋白变性,释放出核酸;
提高盐(KAc或NH4Ac)浓度并降低温度(冰浴),使蛋白质及多糖杂质沉淀,离心后除去沉淀;
上清液中的DNA用酚/氯仿抽提,反复抽提后用乙醇沉淀水相中的DNA。
组份
Tris-HCl(pH8.0)
EDTA(pH8.0)
NaCl
SDS
终浓度
10mM
20mM
0.4M
2%
2.试述基因工程知识网络体系?
(重点)
基因工程知识网络体系
概念按照人类的意愿把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
基因工程原理
基因剪刀限制性核酸内切酶
工具基因针线DNA连接酶
基因的运载体质粒、噬菌体和动植物病毒
提取目的基因
操作步骤目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞
目的基因的表达和检测
作物育种
基因工程的应用
药物研制
转基因生物和转基因食品的安全性
农杆菌介导转化法
农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。
根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。
因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。
人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。
农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广泛应用。
Star活性
限制酶在一些特定条件下使用时,对于底物DNA的特异性可能降低。
即可以把与原来识别的特定的DNA序列不同的碱基序列切断,这个现象叫Star活性。
导致Star活性出现的因素包括:
低粒子强度、高pH值以及过高的甘油浓度(>5%v/v)。
尤其是最后一点,因为一般限制酶生产商提供的缓冲液(buffer)都含有较高的甘油浓度(典型为50%v/v),如果稀释不充分就有可能导致Star活性的出现。
当有一个以上酶切位点时,该问题显得更加突出。
引起Star活性的原因
1.较高的甘油浓度(>5%v/v)。
2.酶与底物DNA比例过高(不同的酶情况不同,通常为>100U/μg)。
3.低盐浓度(<25mM)。
4.高pH值(pH>8.0)。
5.存在有机溶剂(如DMSO、乙醇、乙烯乙二醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等)。
6.用其他二价离子替代镁离子(如Mn,Cu,Co,Zn等)。
Star活性是内切酶的一种普遍现象,但是大多数可以控制,正常情况下使用提供的缓冲液就不会出现Star活性。
抑制Star活性的方法
1.尽量使用较少的酶进行完全消化反应。
这样可以避免过度消化以及过高的甘油浓度。
2.尽量避免有机溶剂(如制备DNA时引入的乙醇)的污染。
3.将离子浓度提高到100~150mM(若酶活性不受离子强度影响)。
4.将反应缓冲液的pH值降到7.0。
5.二价离子使用Mg。
蓝-白斑筛选原理是
现在使用的许多载体都带有一个大肠杆菌的DNA的短区段,其中有β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的调控序列和前146个氨基酸的编码信息。
在这个编码区中插入了一个多克隆位点(MCS),它并不破坏读框,但可使少数几个氨基酸插入到β-半乳糖苷酶的氨基端而不影响功能,这种载体适用于可编码β-半乳糖苷酶C端部分序列的宿主细胞。
因此,宿主和质粒编码的片段虽都没有酶活性,但它们同时存在时,可形成具有酶学活性的蛋白质。
这样,lacZ基因在缺少近操纵基因区段的宿主细胞与带有完整近操纵基因区段的质粒之间实现了互补,称为α-互补。
由α-互补而产生的LacZ+细菌在诱导剂IPTG的作用下,在生色底物X-Gal存在时产生蓝色菌落,因而易于识别。
然而,当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后,几乎不可避免地导致无α-互补能力的氨基端片段,使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落。
这种重组子的筛选,又称为蓝白斑筛选。
如用蓝白斑筛选则经连接产物转化的钙化菌平板37℃温箱倒置培养12-16hr后,有重组质粒的细菌形成白色菌落。
组培部分
1、根据培养的材料,植物组织培养分:
愈伤组织培养 、 器官培养 、 细胞培养 、 原生质体培养 等类型。
2、组织培养植株再生的途径:
体细胞胚胎发生途径和器官发生途径。
3、组织培养实验室必要的设备有 超净工作台、 高压灭菌器 、 空调机 、 天平 、 显微镜、蒸馏水发生器、酸度计等。
4、培养基成分主要包括 ①无机营养成分(大量元素、微量元素和铁盐) 、 ②有机营养成分(包括维生素、氨基酸等) 、 ③植物生长调节物质 、 ④碳水化合物 、 ⑤其它物质 。
5、培养基最常用的碳源是蔗糖,使用浓度在1%-5%常用3%。
6、糖在植物组织培养中是不可缺少的,它不但作为离体组织赖以生长的 碳源 ,而且还能维持 培养基渗透压 。
7、在固体培养时琼脂是使用最方便、最好的凝固剂和支持物,一般用量为6-10g/L之间。
8、生长素/细胞分裂素的高低决定着外植体的发育方向,其比值
高:
有利于根的形成和愈伤组织的形成;
低:
有利于芽的形成。
9、选择外植体时应选择①选择优良的种质、②选健壮的植株、③选最适的时期和④选取适宜的大小。
10、培养基中加入活性炭的目的:
利用其吸附能力,减少一些有害物质的影响。
11、绝大多数培养植物再生植株时都先经过愈伤组织阶段。
12、愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式。
13、茎尖培养根据培养目的和取材大小分为茎尖分生组织培养和普通茎尖培养两种类型。
前者主要是对茎尖长度不超过0.1mm,最小只有几十微米的茎尖进行培养,目的是获得无病毒植株;后者是对几毫米乃至几十毫米长的茎尖、芽尖及侧芽的培养,目的是加快繁殖速度。
14、不定芽产生的途径:
一是从外植体上直接产生;二是从由外植体诱导产生的愈伤组织上产生。
15、在离体叶培养中,6-BA和KT利于芽的形成;2,4-D利于愈伤组织的形成
16、花药和花粉培养时,花粉发育的最适宜时期是单核中、晚期(单核靠边期)。
17、MS和H培养基适合双子叶植物花药培养;B5培养基适合豆科和十字花科花药培养;N6培养基适合禾谷类作物的花药培养。
18、花药培养前的预处理:
低温冷藏是最常用的方法。
19、通过茎尖或根尖离体培养可获得无病毒再生植株。
基本概念部分
1、植物组织培养(planttissueculture):
是指用无菌方法使植物体的离体器官、组织和细胞在人为提供的条件下生长和发育的所有培养技术的总称,也叫植物克隆。
亦称为离体培养或试管培养。
2、脱分化(dedifferentiation):
将已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体的抑制性影响下解脱出来,恢复细胞的分裂活性。
一个成熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化。
3、再分化(redifferentiation):
经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型,形成完整植株的过程。
4、外植体(explant):
由活体(invivo)植物体上切取下来的,用于组织培养的各种接种材料。
包括各种器官、组织、细胞或原生质体等
5、愈伤组织(callus):
在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。
6、器官发生(organgenesis):
由愈伤组织或外植体诱导形成不定根或不定芽,再获得再生植株的方法。
7、胚状体发生(em
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