基因工程练习题

1/14第一章绪论一、填空题1．基因工程是上个世纪年代发展起来的遗传学的一个分支学科。基因工程技术的诞生，使人们从简单地利用现存的生物资源进行诸如发酵、酿酒、制醋和酱油等传统的生物技术时代，走向的时代。2．随着基因工程技术的诞生和发展，人类可以通过、和等三种主要生产方式，大量取得过去只能从组织中提取的珍稀蛋白，用于研究或治病。3．Cohen等在年构建了第一个有功能的重组DNA分子。6．年，美国斯坦福大学等在上发表了题为：“将新的遗传信息插入SV40病毒DNA的生物化学方法：含有λ噬菌体基因和E．coli半乳糖操纵子的环状SV40DNA”的论文，标志着基因工程技术的诞生。这一工作具有划时代的意义，但是他们并没有。7．克隆基因的主要目的有四：(1)；(2)；(3)；(4)。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．Komberg(b)W．Gilbert(c)P．Berg(d)B．McClintock2．第一个作为重组DNA载体的质粒是【】(劝pBR322(b)ColEl(c)pSCl01(d)pUCl84．PBerg构建SV40二聚体时用了几种不同的酶，其中【】的作用是制造隐蔽的5’端。(a)末端转移酶(b)λ外切核酸酶(c)外切酶Ⅲ(d)DNA连接酶5.基因工程操作的三大基本元件是【】I供体II受体III载体IV抗体V配体ＡI+II+III；ＢI+III+IV；ＣII+III+IV；ＤII+IV+V；ＥIII+IV+V6.生物工程的上游技术是【】Ａ基因工程及分离工程；Ｂ基因工程及发酵工程；Ｃ基因工程及酶工程Ｄ基因工程及细胞工程；Ｅ基因工程及蛋白质工程7.基因工程的三大理论基石是【】Ａ经典遗传学、细胞生物学、微生物学；Ｂ分子遗传学、分子生物学、生化工程学Ｃ动物学、植物学、微生物学；Ｄ生物化学、生化工程学、化学工程学Ｅ生理学、仿生学、免疫学8.基因工程的单元操作顺序是【】Ａ增，转，检，切，接；Ｂ切，接，转，增，检；Ｃ接，转，增，检，切Ｄ检，切，接，增，转；Ｅ切，接，增，转，检三、简答题1．为什么说基因工程技术是上个世纪60年代末70年代初发展起来的?2．重组DNA的含义是什么?4．在Cohen构建有生物功能重组体的第一步实验中，用EcoRI切割了R6-5质粒，然后转化E．coliC600，在卡那霉素抗性子板上筛选到了pSCl02，它是由R6-5的三个EcoRI片段组成，请推测这个质粒具有什么遗传特性?四、问答题1．S．NCohen于1973年构建了三个重组体，pSCl02，pSCl05，pSCl09请说明这三个重组体是如何获得的?各说明了什么?2．基因克隆是如何使含有单个基因的DNA片段得到纯化的?五、概念题2/141．遗传工程2．生物技术4．细胞工程5．细胞分泌工程6．酶工程7．蛋白质工程8．发酵工程9．移动基因10．断裂基因11．重叠基因12．假基因第一章绪论(参考答案)一、填空题1．70；按人们的需要而定向地改造和创造具有新的遗传性品种2．细菌发酵；真核细胞培养；乳腺生物反应器3．19736．1972；P．Berg；Proc．Natl．Acad．Sci．USA；证明体外重组的DNA分子具有生物学功能7．(1)扩增DNA；(2)获得基因产物；(3)研究基因表达调控；(4)改良生物的遗传性二、选择题(单选或多选)1．C；2．C；3．；4．B5.A6.A7.B8.B三、简答题1．答：这是因为：(1)1967年发现了连接酶；(2)大肠杆菌的转化技术是1970年获得突破；(3)限制性内切核酸酶的分离始于1970年；(4)Berg在1972年构建了第一个重组的DNA分子。2．答：将一个生物的DNA片段插入到一个载体中，并引入到另一生物体中进行繁殖。3．答：4．答：至少可说明两点：(1)pSC102含有复制起点，是一个独立的复制子；(2)重组DNA分子中的卡那霉素抗性基因得到了表达。5．答：四、问答题1．答：pSCl02：用EcoRI切割R6-5，混合转化大肠杆菌，在卡那霉素抗性平板上选择了一个克隆，并从该克隆中分离了重组质粒DNA，命名为pSCl02。该质粒是由质粒R6-5的EcoRI酶切片段Ⅲ、V和Ⅷ在体内连接的，说明可以利用体内连接构建重组体。pSCl05：作者分别用EcoRI切割质粒pSC101、pSC102,然后加入DNA连接酶进行连接后转化大肠杆菌，在四环素和卡那霉素双抗性的平板上筛选到pSC105。说明用质粒作为载体，体外连接可得到有功能的重组体。pSCl09：pSC101与RSF1010的共整合，即用EcoRl分别切割这两个质粒，然后在体外进行重组。说明两个独立的复制子体外重组后仍具有生物功能。3/142．答：大分子量的DNA会含有许多特殊限制性内切核酸酶的限制位点，因此用一种限制酶处理一完整染色体或整个基因组会产生许多不同的DNA片段，每一个片段带有基因组的一个不同的基因或一个不同的小片段。当全部片段与用同种限制酶处理过的载体分子混合时(图A14.1)，每个片段将插入一个不同的载体分子(比如一个质粒)，同样地，当用这些质粒转化宿主细胞时，每个宿主细胞将只接收一个质粒DNA分子而筛选出的含重组质粒的每个菌落实际上会含有某一特异的供体DNA片段的多个拷贝。一旦带有待研究的特定基因的克隆被确认了，此重组DNA分子可从宿主细胞中提取出来进行纯化。基因克隆：用限制酶制备DNA片断；片断同载体分子混合；带有不同片断的重组体；转化细胞具有多拷贝的克隆DNA五、概念题1．遗传工程是遗传学和工程学相结合的一门技术科学。借用工程技术上的设计思想，在离体条件下，对生物细胞、细胞器、染色体或DNA分子进行按图施工的遗传操作，以求定向地改造生物的遗传性。遗传工程的概念有广义和狭义之分。2．生物技术又称生物工艺学，生物工程学。是根据生物学、化学和工程学的原理进行工业规模的经营和开发微生物、动植物细胞及其亚细胞组分，进而利用生物体所具有的功能元件(如基因、蛋白质)等来提供商品或社会服务的一门综合性科学技术。它包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等。3．4．细胞工程(cellengineering)应用细胞生物学的原理和方法，结合工程学的技术手段，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传性的技术，以及在体外大量培养和繁殖细胞，或获得细胞产品，或利用细胞体本身的技术领域。主要内容包括细胞融合、细胞拆合、染色体转移、基因转移、细胞或组织培养等。由于所用细胞的来源不同，细胞工程又分为微生物细胞工程、植物细胞工程、动物细胞工程等。5．细胞分泌工程是根据细胞内蛋白质合成和运输理论而发展起来的一项新的细胞工程技术，主要是通过对基因改造，如基因缺失、多效分泌突变、周质泄漏突变或拼接信号肽基因等措施，促进基因产物分泌的技术。6．酶工程(enzymeengineering)又称为酶技术。它是围绕着酶所特有的生化催化特性，结合现代化的技术手段，在体外模拟或在常温常压下生成酶反应的产品；以及利用重组DNA技术定向改变酶，进行酶的修饰，或酶的全人工合成。其主要内容包括酶的化学修饰、酶的固定化、酶反应器等。7．蛋白质工程(proteinengmeenng)是更广义上的包括酶工程在内的蛋白质修饰操作，通过对蛋白质及酶的化学修饰及基因改造获得具有特殊功能的非天然蛋白质的技术。主要是根据蛋白质的结构和功能间的相互关系，利用基因工程技术，或用化学方法合成基因、改造基因，以便合成新的蛋白质，或改变蛋白质的活性、功能以及溶解性等。8．发酵工程(fermentationengineering)又称微生物工程，微生物发酵工程。利用生物，主要是微生物的某种特定功能，通过现代化工程技术手段，生产有用物质，或把微生物直接用于某种工业化生产的一种技术体系。主要内容包括菌种选育，发酵生产微生物，或植物细胞的代谢产物，生产微生物菌体，最佳培养条件的优化组合等。9．移动基因(movablegene)又叫转座元件(订ansposableelement)。是一类可以在同种DNA或异种DNA间移动的基因，但这种移动只是移动一个拷贝，在原来的位置仍保留一份拷贝。移动基因最早是B．McClintock夫人1951年在玉米中发现，她因4/14此获得1983年医学和生理学诺贝尔奖。10．断裂基因(splitgene，intermptedgene)是被间隔序列间隔成若干部分，而形成不连续形式的基因，是真核基因的普遍形式。断裂基因首先在腺病毒中发现。将断裂基因中不出现在成熟mRNA中的部分称为内含子(inffon)，出现在成熟mRNA上的部分称为外显子(exon)。如卵清蛋白基因有7个内含子。11．重叠基因(overlappinggene)是指一个基因的序列中，含有另一基因的部分或全部序列。即一段DNA序列中含有合成两个或两个以上的多肽的基因。重叠包括编码区和控制区的重叠。基因重叠现象是英国分子生物学家Sanger1977年在测定噬菌体9X174的DNA序列时发现的，在噬菌体~X174的9个基因中，O基因与A基因重叠，而E基因与D基因重叠。12．假基因(pseudogene)是一类在基因组中稳定存在，序列组成也酷似正常基因，但不能表现出任何功能的DNA序列。它是相应的正常基因突变而丧失活性的结果。从机理上推测，有可能是插入或缺失引起了移码突变或者是点突变，改变了一些剪接信号使之不能正常加工，或是mRNA反转录后再插入的结构。__第二章DNA重组克隆的单元操作练习题质粒的分子生物学与质粒载体（练习题）一、填空题1.基因工程中有3种主要类型的载体：、、。3.质粒的复制像染色体的复制一样，是从特定的起始点开始的。然而，质粒的复制可以是向的、或是向的。在杂种质粒中，每个复制子斑点都可以有效地加以使用。但是在正常条件下只有一个起点可能居支配地位。并认为：当某些具有低拷贝数的严紧型质粒与松弛性质粒融合后，在正常情况下的复制起点可能被关闭。5.如果两个质粒不能稳定地共存于同一个寄主细胞中，则属于群，这是因为它们的所致。7.复制子由三部分组成：(1)(2)(3)。8.酵母的2μm质粒有，可以配对形成哑铃结构。9.一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。10.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。5/1411.粒的消失同染色体基因的突变是不同的，前者不能恢复，后者可以通过恢复该基因的性状。12.ColEl质粒复制的起始需要三种酶，即、和。14.pSCl01是一种复制的质粒。15.把那些没有可检测表型的质粒称为。16.转座子主要由下列部分组成：(1)(2)(3)。17.pUCl8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。二、判断题4.插入元件(1S)也是一种转座元件，它除了有转座酶基因外，还有附加基因。8．任何一种质粒都可以用氯霉素扩增的方法，增加它的拷贝数。9．只有完整的复制子才能进行独立复制，一个失去了复制起点的复制子不能进行独立复制。10．CsCl-EB密度梯度离心法纯化SCDNA原理是根据EB可以较多地插入到SCDNA中，因而沉降速度较快。11．质粒ColEl同pSCl01共整合后，得到重组质粒pSCl34，具有两个复制起点，这两个起点在任何细胞中都是可以使用的。12．pBR322可以用于黏性末端连接、平末端连接和同聚物接尾法连接，无论用哪种方法连接，都可以用同一种酶回收外源片段。17．如果细菌的某种表型特征在UV处理下丧失后不再恢复，这种表型有可能是质粒赋予的。三、选择题(单选或多选)1．线性质粒复制的引物来自于【】A细胞中合成的小分子RNAB自身末端的端粒序列C外加的寡聚DNAD自身断裂的小分子DNA2．下面关于松弛型质粒(relaxedplasmid)性质的描述中，【】是不正确的A质粒的复制只受本身的遗传结构的控制，而不受染色体复制机制的制约，因而有较多的拷贝数B可以在氯霉素作