1、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。
2、 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
3、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中的一段倒置重复序列，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50l容积中，60分钟内完全切割1g DNA所需的酶量为1
4、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812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
5、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：Escherichia coli 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：Hind III 从流感嗜血菌株（Haemophilus Influenzue）d 株中分离的第三个酶。EcoR I 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
6、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. 引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star activity，而star activity是指限制酶对所作用的DNA及序列失去专一性, 当酶辨认切割位置的能力降低，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restriction buffer，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
7、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，加3M NaOAc/95alcohol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?Klenow DNA 聚合酶是 E.coli DNA polymerase 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
8、称为 Klenow 片段（Klenow fragment），或 E.coli DNA 聚合酶 大片段。53聚合酶35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
9、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(bifunctional vector)。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
10、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；pUCl8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-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
11、？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(genomic library)?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
12、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2DNA制备的基本步骤有哪些？3碱裂解法和CTAB法的原理。4凝
13、胶电泳有哪几类？影响琼脂糖凝胶电泳的参数有哪些？5PCR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。7PCR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
14、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置的_。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、
15、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_。8限制性内切核酸酶BsuRI和Hae的来源不同，但识别的序列都是_，它们属于_。9DNA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_。11EGTA是_离子螯合剂。12测序酶是修饰了的T7 DNA聚合酶，它只有_酶的活性，而没有_酶的活性。13切口移位(nick translation
16、)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
17、 因来自于 ，它的氨苄青霉素抗性基因来自于 。20YAC的最大容载能力是 ，BAC载体的最大容载能力是 。21pSCl01是一种 复制的质粒。22pUCl8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噬菌体之所以被选为基因工程载体，主要有两方面的原因：一是 ； 二是 。24 野生型的M13不适合用作基因工程载体，主要原因是 和 。25 黏粒(cosmid)是质粒噬菌体杂合载体，它的复制子来自 、COS位点序列来自 ，最大的克隆片段达到 kb。26 野生型的噬菌体DNA不宜作为基因工程载体，原因是：(1) (2)
18、(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NaCl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：(1) (2) (3) (4) 。32Clark发现用Taq DNA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P
19、CR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)_ (2)_ (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的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。4
20、1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)_(2)_(3)_ (4)_等。43PCR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_ 探针和_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
21、根据Northern杂交的结果可以说明：_。48差示杂交(differential hybridization)技术需要_。49RNA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T4 DNA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)_ (2)_(3)_。53Northern印迹和Southern印迹有两点根本的区别： (1)
22、_ (2)_。54放射免疫筛选的原理基于以下三点： (1)_ (2)_ (3)_。答案 170 2(1)分子水平上的操作；(2)细胞水平上的表达 3克隆基因的类型；受体的选择；载体的选择4限制性酶切图谱5属名的第一个字母；种名的前两个字母；株名 6(1)减少酶量；(2)缩短反应时间；(3)增大反应体积 7EcoK；EcoRl 8GGCC；异源同工酶 9 枯草杆菌蛋白酶；(1)5-3合成酶的活性；(2)3-5外切核酸酶10碱性磷酸酶；5端的磷酸基团 11 Ca2+ 12 5-3合成； 3-5外切 13 DNA聚合酶I：5一3外切核酸酶；5一3合成酶 14S1核酸酶切割；DNA聚合酶补平 15核酸
23、水解酶H；RNA16 质粒DNA；病毒DNA；质粒和病毒DNA杂合体17 复制区： 含有复制起点；选择标记： 主要是抗性基因；克隆位点： 便于外源DNA的插入18 质粒消除(或治愈)19， pMBl； pSCl01；pSF2124(R质粒)20 1000kb；300kb21. 严紧22 pBR322和M13；pMBl；转座子23 它在细菌中能够大量繁殖，这样有利于外源DNA的扩增；对某些噬菌体(如噬菌)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； 4526 (1)分子量大，(2)酶的多切点，(3)
24、无选择标记27复制区； IG区287510529 螯合Mg2+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cDNA；(3)用于PCR反应；(4)进行序列分析32T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39cDNA克隆；cDNA文库40聚合酶链式反应(PCR)410C；42C42
25、(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DNA；cDNA45Klenow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49Northern印迹50Southern印迹5153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
26、表达载体；(3)不含内含子53(1)印迹的对象不同：Northern是RNA，Southern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)AKornberg (b)WGilbert (c)PBerg (d)BMcClintock2 第一个作为重组DNA载体的质粒是( ) (a)pBR322 (b)ColEl (c)pSCl01 (d)pUCl83 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型限制性内
