基因工程原理习题与答案

1基因工程原理习题集1、DNA分子克隆技术：克隆，指含有单一的DNA重组体的无性繁殖系，或指将DNA重组体引入宿主细胞建立无性繁殖系的过程。DNA分子克隆技术也称基因克隆技术，是在体外将DNA分子片段与载体DNA片段连接，转入细胞获得大量拷贝的过程。其基本步骤包括：制备目的基因→将目的基因与载体用限制性内切酶切割和连接，制成DNA重组→导入宿主细胞→筛选、鉴定→扩增和表达。载体在细胞内自我复制，并带动重组的分子片段共同增殖，从而产生大量的DNA分子片段。主要目的是获得某一基因或DNA片段的大量拷贝，有了这些与亲本分子完全相同的分子克隆，就可以深入分析基因的结构与功能，随着引入的DNA片段不同，有两种DNA库，一种是基因组文库，另一种是cDNA库。2、分子杂交：两条不同来源的DNA（或RNA）链或DNA与RNA之间存在互补顺序时，在一定条件下可以发生互补配对形成双螺旋分子，这种分子称为杂交分子。形成杂交分子的过程称为分子杂交。3、限制性片段长度多态性：从不同个体制备的DNA，使用同一种限制性内切酶酶切，切得的片段长度各不相同。酶切片段的长度可以作为物理图谱或者连接图谱中的标记子。通常是在酶切位点处发生突变而引发的。4、报告基因：一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因,也就是说,是一个表达产物非常容易被鉴定的基因、5、多聚酶链式反应（PCR）：一种体外扩增DNA的方法。PCR使用一种耐热的多聚酶，以及两个单链引物。以过高温变性将模板DNA分离成两条链。低温退火使得引物和一条模板单链结合，然后是中温延伸，反应液的游离核苷酸紧接着引物从5/端到3/端合成一条互补的新链。而新合成的DNA又可以继续进行上述循环，因此DNA的数目不断倍增。6、核酸的凝胶电泳：将某种分子放到特定的电场中，它就会以一定的速度向适当的电极移动。某物质在电场作用下的迁移速度叫做电泳的迁移率，它与电场强度成正比，与该分子所携带的净电荷数成正比，而与分子的摩擦系数成反比（分子大小、极性、介质的粘度系数等）。在生理条件下，核酸分子中的磷酸基团是离子化的，所以，DNA和RNA实际上呈多聚阴离子状态。将DNA、RNA放到电场中，它就会由负极向正极移动。在凝胶电泳中，一般加入溴化乙锭进行染色，此时，核酸分子在紫外光下发出荧光，肉眼能看到约50ngDNA所形成的条带。7、细菌转化：所谓细菌转化，是指一种细菌菌株由于捕获了来自另一种细菌菌株的DNA，而导致遗传特性发生改变的过程。这种提供转化DNA的菌株叫做供体菌株，而接受转化DNA的菌株则叫做受体菌株。大肠杆菌是使用最广泛的实验菌株。8、反义核酸：指与靶DNA或RNA碱基互补，并能与之结合的一段DNA或RNA。9、RNAinterference：是一种进化上保守的抵御转基因或外来病毒侵犯的防御机制。将与靶基因的转录产物mRNA存在同源互补序列的双链RNA导入细胞后,能特异性地降解该mRNA,从而产生相应的功能表型缺失,这一过程属于转录后基因沉默机制范畴。10、Spi：λ噬菌体体重组克隆的一种筛选方法，其筛选方法是Spi+：λ不能感染E.coli(p2)；Spi-：λ(red-gam-)能感染E.coli(p2),形成小噬斑/hostrecA+/chi。λ包装时若gam-,需recA产物的作用才可形成噬斑(但为小噬斑)，所以对宿主菌有要求(recA+)但recA+可引起其它重组：载体改为red-/gam+可在recA-受体中增殖。11、DNA文库：将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞，进行克隆。这些存在于所有重组体内的基因组DNA片段的集合，即基因组文库，它包含了该生物的所有基因。212、cDNA：cDNA是指以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。13、cDNA文库：以细胞的全部mRNA逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体称为cDNA文库。14、DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。15、转导（作用）：借助于病毒载体，遗传信息从一个细胞转移到另一个细胞。16、染色体步移：通过相互重叠的基因组克隆之间进行一连串杂交从而实现染色体上基因的定位。17、斑点杂交：将被检标本点到膜上，烘烤固定后与探针进行杂交。这种方法耗时短，可做半定量分析，一张膜上可同时检测多个样品。18、α-complementation：质粒载体重组克隆的筛选方法，LacZ基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酶阴性的突变体之间实现互补。LacZ△M15：放在F质粒上，随宿主传代；LacZ’：放在载体上，作为筛选标记。19、菌落原位杂交：将细胞从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上，然后将滤膜上的菌落裂解以释放出DNA。将DNA烘干固定于膜上与32P标记的探针杂交，放射自显影检测菌落杂交信号，并与平板上的菌落对位。20、核酸原位杂交：标记探针与细胞或组织切片中的核酸进行杂交的方法。21、限制性内切酶：识别DNA的特异序列，并在识别点或其周围切割双链DNA的一类核酸内切酶。22、酶切位点：DNA上一段碱基的特定序列，限制性内切酶能够识别出这个序列并在此将DNA酶切成两段。23、DNA连接酶：催化DNA中相邻的5/磷酸基与3/羟基间形成磷酸二酯键，使DNA切囗封合，连接DNA片段。24、持家基因：是指对所有类型组织细胞在任何时候都需要其表达的基因，通常都是维持细胞基本生存所必须的基因，其表达常保持在固定的水平。又称为组成性表达基因。25、奢侈基因：只在某特定的细胞类型中表达或者说只在发育阶段的某些时期表达的基因叫做奢侈基因。26、Tm值：是反映DNA的热稳定性的一个参数，称为DNA的熔解温度，系指一半的双链DNA解离成为单链时的温度。27、分子标记：广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。蛋白质标记包括种子贮藏蛋白和同工酶（指由一个以上基因位点编码的酶的不同分子形式）及等位酶（指由同一基因位点的不同等位基因编码的酶的不同分子形式）。狭义的分子标记是指能够用来作为指纹鉴定或区分个体特点的DNA片段。28、基因工程：指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子中，构成遗传物质的重新组合，使之进入原先没有这类分子的寄主细胞内并进行持续稳定的繁殖和表达的过程。29、载体：是携带外源DNA进入宿主细胞进行扩增和表达的DNA，它们一般是通过改造质粒、噬菌体或病毒等构建的。30、卫星DNA：又称短串联重复，2~6个核苷酸组成的重复单位串联重复（10~60次），两侧为特异的3单拷贝序列，人类基因组中每10kbDNA序列至少有一个STR序列。31、多克隆位点：DNA中含有两个以上密集的、能被多种限制性内切酶识别和切割的位点区。32、定位克隆：也称为图位克隆，是在获取基因在染色体上的位置信息后，采用各种实验方法对基因进行克隆和定位。定位克隆包括定位和克隆两个过程，定位是通过连锁分析找出与目的基因紧密连锁的遗传标记在染色体上的位置，克隆是从定位的染色体区段内分离克隆所要的基因，并进一步研究其功能。也可以回答为“通过遗传标记”先获得某一表型基因在染色体上的定位，再在候选区域内选择已知基因，进行突变的筛选，并获得cDNA及全基因的过程。33、基因芯片：基因芯片又称为DNA微阵列，以基因序列为分析对象的微阵列，是通过缩微技术，根据分子间特异性地相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、基因及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。34、RT-PCR：是以RNA为起始材料经逆转录反应产生cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增，从而获取目的基因或检测基因表达。主要用于分析基因的转录产物，克隆cDNA及合成cDNA探针，改造cDNA序列等。35、锚定PCR：用于在体外扩增未知序列的DNA片段的方法，一般的PCR必须预先知道欲扩增DNA片段两侧的序列，但人们经常需要分析一端序列未知的基因片段，可利用锚定PCR。该法的基本原理是在基因未知序列端添加同聚物尾，人为赋予未知基因末端序列信息，再用人工合成的与多聚尾互补的引物作为锚定引物，在与基因另一侧配对的特异引物参与下，扩增带有同聚物尾的序列。锚定引物PCR对分析未知序列基因有特殊用途。36、反向PCR：常规PCR可扩增位于两个引物之间的DNA片段，但不能扩增引物外侧的DNA序列，反向PCR则可扩增引物外侧的DNA片段，对已知DNA片段两侧的未知序列进行扩增和研究。其原理为：先用一种在目标DNA区段上没有识别位点的限制性内切酶从距离目标DNA一定距离的两侧位置切割DNA分子，然后将这些片断进行分子内连接形成环，根据已知的目标DNA序列按照向外延伸的要求设计一对向外引物，保证被扩增的是目标DNA区段两侧的未知序列。37、多重PCR：在同一反应中采用多对引物同时扩增几个不同DNA片段，如果基因某一区段缺失，则相应的电泳图谱上此区段PCR扩增产物消失，从而发现基因异常。多重PCR具有灵敏、快速的特点，特别适用于检测单拷贝基因缺失、重排、插入等异常改变，其结果与southernblotting一样可靠。38、质粒：是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中染色体以外的脱氧核糖核酸（DNA）分子。现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体以外的DNA分子。在基因工程中质粒常被用做载体。39、粘粒载体：也叫柯斯质粒，是一类人工构建的含有λDNA的cos序列和复制子的特殊特殊类型的质粒载体。40、穿梭质粒载体：是人工构建的一类具有两种不同复制起点和选择记号，因而可以在两种不同寄主细胞中存活和复制的质粒载体。41、基因突变：基因突变是指由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的基因结构的变化，亦称点突变。42、逆转录酶：在体内、外均能转录病毒性RNA成为DNA，称为依赖RNA多聚酶，，即为逆转录酶。分布在病毒的类核内。逆转录酶与三种功能有关：4①使RNA一DNA杂合双链形成；②切除杂合双链中的RNA链；③进而再生成DNA一DNA的双链。43、扣除杂交：就是用一般细胞的mRNA与特殊细胞的cDNA杂交，先扣除一般共有的cDNA，再将剩下的特异的cDNA进行克隆，用此方法已成功克隆出控制动物胚胎发育和组织分化的基因。44、测序酶为修饰的T7DNApolymerase，99%3’-5’外切活性被除去（Version1.0）；完全除去(V2.0)；用于测序反应(测序酶)。45、YAC载体酵母人工染色体载体；含酵母染色体复制起点ori，自主复制序列ARS；着丝粒（CEN）；两个端粒（TEL）。用于克隆50kb以上甚至-Mb（200-500kb）。原生质体电转化，URA3-trp-ade2-1赭石突变酵母菌，红色菌落插入失活。46、同尾酶一类产生相同粘性末端的限制性内切酶。。4477、、cI筛选法CⅠ基因发生突变时不能溶源化，CⅠ-：在hflA（高频溶源化）中形成噬斑。CⅠ+在hflA中形成溶源，产生混浊噬斑。48、Sanger测序即酶法测序，用双脱氧核苷酸作为链终止试剂，通过聚合酶的引物延伸产生一系列大小不同的分子后再进行分离的方法。49、同裂酶：DNA经限制性内切酶切割后，产生相同粘性末端，这类限制性内切酶称为同裂酶。50、复制起点：DNA复制的起始位点，DNA复制在起始位点处形成复制叉进行双向复制，通常DNA复制的起始DNA序列存在重复倒位序列。51、启动子：启动子是DNA分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位，也就是使转录开始的部位。在RNA合成开始位点的上游大约10bp和35bp处有两个共同的顺序，称为-10和-35序列。这两个序列的共同顺序如下,-35区“AATGTGTGGAAT”，-10区“TTGACATATATT”。大多数启动子均有共同顺序(consensussequence)，只有少数几个核苷酸的差别。52、起始密码子：AUG不仅是Met或者fMet(在原核细胞)的密码子，也是肽链合成