華中農(nóng)業(yè)大學生物化學本科試題庫-第18章--基因工程基礎(共5頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第18章 基因工程基礎單元自測題(一) 名詞解釋1. 遺傳工程 2.生物技術 3.基因工程 4.細胞工程 5.蛋白質工程 6.分子克隆 7.載體 8.轉化和轉染 9.基因文庫 10. cDNA文庫(二) 填空1自然界的常見基因轉移方式有 、 、 、 。2不同DNA分子間發(fā)生的共價連接稱為 ，有 、 兩種方式。3基因工程的載體必須具備的條件有 、 、 。4基因工程常用的載體DNA分子有 、 、和 。5一個完整的DNA克隆過程應包括 、 、 、 、 。6目的基因獲取的途徑或來源有 、 、 、 。7基因工程過程中重組體直接篩選法的方式有 、 、 。8基因克隆真核生物表達體系

2、常見的有 、 、 表達體系。9根據(jù)重組體DNA的性質不同，將重組體DNA導入受體細胞的方式有 、 、 等。10如果M13的外源基因被插入到lac Z基因內(nèi)，則在含有X-gal的培養(yǎng)基上生長時會出現(xiàn) 色菌落，如果在lac Z基因內(nèi)無外源基因插入，在同樣的條件下呈現(xiàn) 色菌落。11當細胞與細胞或細菌通過菌毛相互接觸時， 就可以從一個細胞(細菌)轉移到另一細胞(細菌)，這種類型的DNA轉移稱為 作用。12重組DNA技術中常用的工具酶有 、 、 、 。(三) 選擇題1下列那種方式保證了免疫球蛋白的多樣性?A. 轉化 B. 轉染 C. 轉位 D. 轉導 2微切割技術使目的基因可來源于下列那種物質?A. 真

3、核細胞染色體DNA B. 人工合成DNA C. cDNA D. G-文庫 3重組DNA技術中常用的工具酶下列那項不是：A. 限制性核酸內(nèi)切酶 B. DNA連接酶 C. DNA聚合酶I D. RNA聚合酶 4DNA致癌病毒感染宿主細胞后，使之發(fā)生癌變是因為發(fā)生了：A. 轉化 B. 轉導 C. 接合 D. 轉座 5關于基因工程的敘述，下列哪項是錯誤的? A. 基因工程也稱基因克隆 B . 只有質粒DNA可作為載體 C . 重組體DNA轉化或轉染宿主細胞 D. 需獲得目的基因6有關質粒的敘述，下列哪項是錯誤的?A. pB R322含有-半乳糖苷酶的片段基因B. 質粒較易轉化C. 質粒的遺傳表型可作為

4、轉化子的篩選依據(jù) D. pB R322的分子中僅有一個E.coR I 內(nèi)切酶位點7下列哪項不是重組DNA的連接方式?A. 粘性末端與粘性末端的連接B 平端與平端的連接C . 粘性末端與平端的連接D . 人工接頭連接8有關噬菌體的敘述哪項不符合? A. 感染大腸桿菌時僅把D NA注入大腸桿菌內(nèi) B. 只有裂解一種生活方式 C . 溶源和裂解兩種生活方式可以相互轉變 D. 噬菌體是由外殼蛋白和D NA組裝而成9D NA克隆不包括下列哪項步驟? A. 選擇一個適合的載體 B . 重組體用融合法導入細胞 C . 用連接酶連接載體D NA和目的D NA，形成重組體 D . 用載體的相應抗生素抗性篩選含重

5、組體的細菌10下列哪項不能作為表達載體導人真核細胞的方法? A. 磷酸鈣轉染 B . 電穿孔 C . 脂質體轉染 D . 氯化鈣轉染11. 下列哪項不能作為基因工程重組體的篩選方法?A. PC R技術B. 宿主菌的營養(yǎng)缺陷標志補救C . 抗藥性標志選擇D. Southern印跡12關于轉化錯誤的是： A. 受體細胞獲得新的遺傳表型 B. 外源D NA一定整合進受體細胞基因組 C. 自然界中較大的外源D NA轉化幾率較低 D. 自然界中較大的外源DNA轉化幾率較高13下列哪種酶是重組DNA技術中最重要的? A. 反轉錄酶 B. 堿性磷酸酶 C. DNA連接酶 D. DNA聚合酶I 14在分子生物

6、學中，基因克隆主要指： A. DNA的復制 B. DNA的轉錄 C. DNA的剪切 D. RNA的轉錄 15在分子生物學中，重組DNA又稱為： A. 酶工程 B. 蛋白質工程 C. 細胞工程 D. 基因工程 16cDNA是指： A. 在體外經(jīng)反轉錄合成的與RNA互補的DNA B. 在體外經(jīng)反轉錄合成的與DNA互補的DNA C . 在體外經(jīng)反轉錄合成的與RNA互補的RNA D. 在體內(nèi)經(jīng)反轉錄合成的與RNA互補的RNA17聚合酶鏈式反應常常縮寫為： A. PRC B. PER C. PC R D. B C R 18在已知DNA序列的情況下，獲取目的基因的最方便的方法是： A. 人工化學合成 B.

7、 基因組文庫法 C. cDNA文庫法 D. PCR法 19用于PC R反應的酶是： A. DNA連接酶 B. TaqDNA聚合酶 C. 逆轉錄酶 D. 堿性磷酸酶 20在cDNA技術中，所形成的發(fā)夾環(huán)可用 A. 限制性內(nèi)切核酸酶切除 B. 用3外切核酸酶切除 C. 用S1核酸酶切除 D. 用5外切核酸酶切除21，cDNA文庫包括該種生物的 A. 某些蛋白質的結構基因 B. 所有蛋白質的結構基因 C. 所有結構基因 D. 內(nèi)含子和調(diào)控區(qū)22關于感受態(tài)細胞性質的描述，下面哪一種說法不正確? A. 具有可誘導性 B. 具有可轉移性 C. 細菌生長的任何時期都可以出現(xiàn) D. 不同細菌出現(xiàn)感受態(tài)的比例是

8、不同的 23在簡并引物的3端盡量使用具有簡并密碼的氨基酸，這是因為 A. Taq酶具有一定的不精確性 B. 便于排除錯誤堿基的摻人 C. 易于退火 D. 易于重組連接24變色的酚中含有氧化物，這種酚不能用于DNA分離，原因主要是 A. 氧化物會改變pH值 B. 氧化物可使DNA的磷酸二酯鍵斷裂 C. 氧化物同DNA形成復合物 D. 氧化物在DNA分離后不易除去(四) 是非題1. 基因表達的最終產(chǎn)物都是蛋白質。 2因為密碼子是不重疊的，所以基因也是不重疊。3基因有兩條鏈，與mRNA堿基序列相同(僅T代替了U)的鏈稱為正鏈。4RNA是基因表達的第一產(chǎn)物。5. 在細菌中，一些酶的合成有賴于這些酶的基

9、因的連續(xù)表達。6原核生物中tRNA基因的轉錄是由RNA聚合酶完成。 7毫無例外，從結構基因中的DNA序列可以推出相應的蛋白質序列。8蛋白質的氨基酸序列是由基因的編碼區(qū)核苷酸序列決定的，只要將基因的編碼序列轉入細胞，就能合成相應的蛋白質。9利用基因工程的手段，包括基因的定點突變等改造蛋白質分子，使之具有更完善，更符合人類要求的功能，這種技術和學科被稱之為蛋白質工程。10基因工程的特點是在分子水平上操作，在細胞水平上表達。11DNA連接酶常用來連接載體DNA和外源性DNA。12質粒不能在宿主細胞中獨立自主地進行復制。（五） 問答題1 什么叫基因克隆?簡述基因克隆的步驟。2、基因克隆是如何使含有單個

10、基因的DNA片段得到純化的？3簡述重組DNA技術中目的基因的獲取來源和途徑。4簡述互補篩選重組體質粒細菌的原理。5基因工程中重組體篩選的方法有哪些?6基因工程E.coli表達體系的表達載體必須符合哪些標準?7常用的真核表達體系有哪些？常用于細胞轉染的方法有哪些？8已知有一mRNA分子，你怎樣才能使它翻譯出相應的蛋白質？簡述其過程。9. 作為基因工程的載體必須具備哪些條件?10簡并引物設計的一般原則是什么?11什么是藍白斑篩選法？12. 什么是基因組文庫(genomic library)?構建基因組文庫，涉及哪些基本過程?它同遺傳學上的基因庫有什么不同?13什么是cDNA文庫(complemen

11、tDNAlibrary)?同基因組文庫有何差別?14自然界中具備理想條件的質粒載體為數(shù)不多，通常需要進行改造，請問質粒改造包括哪些基本內(nèi)容?15YAC克隆載體常出現(xiàn)哪些問題?六、參考答案(一) 名詞解釋1遺傳工程是遺傳學和工程學相結合的一門技術科學。借用工程技術上的設計思想，在離體條件下，對生物細胞、細胞器、染色體或DNA分子進行按圖施工的遺傳操作，以求定向地改造生物的遺傳性。遺傳工程的概念有廣義和狹義之分。2生物技術又稱生物工藝學，生物工程學。是根據(jù)生物學、化學和工程學的原理進行工業(yè)規(guī)模的經(jīng)營和開發(fā)微生物、動植物細胞及其亞細胞組分，進而利用生物體所具有的功能元件(如基因、蛋白質)等來提供商品

12、或社會服務的一門綜合性科學技術。它包括基因工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等。 3基因工程(gene engineering)又稱基因操作(gere emanipulation)、重組DNA(recombinant DNA)?；蚬こ淌且苑肿舆z傳學理論為基礎，以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段，將不同來源的基因(DNA分子)，按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子，然后導人活細胞，以改變生物原有的遺傳特性，獲得新品種，生產(chǎn)新產(chǎn)品，或是研究基因的結構和功能。4細胞工程(cell engineering)應用細胞生物學的原理和方法，結合工程學的技術手段，按照人們預先的設計，有計劃地改變或創(chuàng)

13、造細胞遺傳性的技術，以及在體外大量培養(yǎng)和繁殖細胞，或獲得細胞產(chǎn)品，或利用細胞體本身的技術領域。主要內(nèi)容包括細胞融合、細胞拆合、染色體轉移、基因轉移、細胞或組織培養(yǎng)等。由于所用細胞的來源不同，細胞工程又分為微生物細胞工程、植物細胞工程、動物細胞工程等。5蛋白質工程(protein engineering)是更廣義上的包括酶工程在內(nèi)的蛋白質修飾操作，通過對蛋白質及酶的化學修飾及基因改造獲得具有特殊功能的非天然蛋白質的技術。主要是根據(jù)蛋白質的結構和功能間的相互關系，利用基因工程技術，或用化學方法合成基因、改造基因，以便合成新的蛋白質，或改變蛋白質的活性、功能以及溶解性等。6.克隆(clone)意為無

14、性繁殖系。DNA克隆即將DNA的限制酶切片段插入克隆載體，導入宿主細胞，經(jīng)無性繁殖，以獲得相同的DNA擴增分子。故DNA克隆為分子克隆。7.將外源DNA帶入宿主細胞并進行復制的運載工具，稱為載體（vector）?？寺≥d體通常是由質粒、病毒或一段染色體DNA改造而成。8.轉化和轉染 將外源DNA導入宿主細胞，從而改變細胞遺傳性狀，稱為轉化；將病毒DNA直接導入細跑，稱為轉染。9.基因文庫 基因文庫是指整套基因組DNA片段分子克隆的總體?；蛭膸斓臉嫿òɑ蚪MDNA的隨機片段化、載體DNA的制備、重組體DNA的體外包裝、重組噬菌體感染大腸桿菌、基因文庫的鑒定和擴增等步驟。 10. cDNA文庫

15、細胞全部mRNA的cDNA克隆之總體，稱為cDNA文庫。(二) 填空1接合作用 轉化作用 轉導作用 轉座 2基因重組 位點特異的重組 同源重組 3. 能獨立復制 便于檢測 可導入宿主細胞 4質粒DNA 噬菌體DNA 病毒DNA 5. 目的基因的獲取 基因載體的選擇與構建 目的基因與載體的拼接 重組體導入受體細胞 篩選與鑒定出陽性克隆 6化學合成法 基因組DNA cDNA 聚合酶鏈式反應 7抗藥性標志選擇 標志補救 分子雜交 8酵母 昆蟲 哺乳動物細胞 9轉化 轉染 感染 10白 藍 11質粒DNA 接合作用 12限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 DNA聚合酶I 反轉錄酶 (三) 選擇題1. D2

16、. A3. D4. A5. B6. A7. C8. B9. B10. D11. A12. D13. C14. A15. D16. A17. C18. D19. B20. C21. C22. C23. B24. B(四) 是非題：1錯2錯3對4對5對6錯7錯8錯9對10對11對12錯(五) 問答題1. 基因克隆(gene cloning)是指含有單一DNA重組體的無性系或指將DNA重組體引進受體細胞中，建立無性系的過程。一個完整的基因克隆過程包括：a目的基因和載體的選擇。b. 限制性內(nèi)切酶處理的基因和載體。c目的基因與載體的連接。d重組體導入受體細胞。e篩選轉化細胞。 2大分子量的DNA會含有許

17、多特殊限制性內(nèi)切核酸酶的限制位點，因此用一種限制酶處理一完整染色體或整個基因組會產(chǎn)生許多不同的DNA片段，每一個片段帶有基因組的一個不同的基因或一個不同的小片段。當全部片段與用同種限制酶處理過的載體分子混合時(圖A141)，每個片段將插入一個不同的載體分子(比如一個質粒)，同樣地，當用這些質粒轉化宿主細胞時，每個宿主細胞將只接收一個質粒DNA分子而篩選出的含重組質粒的每個菌落實際上會含有某一特異的供體DNA片段的多個拷貝。一旦帶有待研究的特定基因的克隆被確認了，此重組DNA分子可從宿主細胞中提取出來進行純化。3. 目的基因的獲取主要有以下幾種途徑：化學合成法：已知某種基因的核苷酸序列或根據(jù)某種

18、基因產(chǎn)物的aa序列推導出該多肽鏈編碼的核苷酸序列，再利用DNA合成法合成。基因組DNA：一個細胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息，或整套基因的全部DNA片段。從基因組DNA文庫中獲得。cDNA文庫。聚合酶鏈式反應PCR(polymerase chain reaction)。4. M13噬菌體的基因間隔區(qū)插入E.coli的調(diào)節(jié)基因及Lac Z-半乳糖苷酶基因的N-端146個aa殘基編碼基因，其產(chǎn)物為-半乳糖苷酶的-片段。而突變型Lac-E.coli可表達-半乳糖苷酶的-片段(酶的C-端)，單獨的-片段及-片段均無-半乳糖苷酶的活性，當含有Lac Z的M13噬菌體轉化Lac-E.coli細菌時，-片段及

19、-片段共同表達，宿主Lac-E.coli細菌才有-半乳糖苷酶活性，使特異的作用物變?yōu)樘m色化合物，(生長的細菌為蘭色)這就是-互補。可用于重組體的篩選。如果目的基因插入Lac Z基因內(nèi)，則Lac Z不表達，為白色菌落。5重組體的篩選方法有：直接法(direct selection)：針對載體攜帶的某種或某些標志基因和目的基因而設計的篩選方法稱直接法。其特點是：直接測定基因或基因表型。A抗藥性標志篩選：如克隆載體攜帶有某個(些)抗藥基因，如：ampr、tetr等。只有被轉化的細菌才能在含有該抗生素的培養(yǎng)基上生長，并形成菌落，使轉化菌與非轉化菌區(qū)別開。如重組體中的外源性基因插入到標志性基因內(nèi)，標志性

20、基因則失活，通過有或無抗菌素培養(yǎng)基對比培養(yǎng)，即可區(qū)分單純載體轉化菌和重組體(含目的基因的載體)轉化菌。如：將目的基因插入tetr基因中，該載體就失去tetr抗藥性，但仍有apmr抗藥性，被轉化的細菌(含重組體)可在含有apmr培養(yǎng)基生長，而不能在tetr培養(yǎng)基生長。也叫插入滅活法。B補救標志(rescue marker)篩選：如克隆基因能夠在宿主菌表達，且表達產(chǎn)物與宿主菌的營養(yǎng)缺陷互補，那么就可以利用營養(yǎng)突變菌株進行篩選，這就是標志補救。如：酵母咪唑甘油磷酸脫水酶基因表達產(chǎn)物與細菌組氨酸合成有關。當酵母DNA與噬菌體載體結合后，在轉染或感染組氨酸缺陷型大腸桿菌，在無組氨酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，只有含

21、重組體的細菌能生長(因有咪唑甘油磷酸脫水酶)。再如：-互補也是一種標志補救。C.雜交法：利用32P標記的探針與轉移到硝酸纖維素膜上的轉化子DNA或克隆的DNA片段進行分子雜交，直接選擇鑒定目的基因。如：原位雜交Southern blotting(DNA-DNA雜交)。免疫學方法(非直接法)：是利用特異抗體與目的基因的表達產(chǎn)物相互作用進行的篩選。分為：免疫化學法和酶免疫檢測分析。免疫化學法：原理為將培養(yǎng)的轉化子菌落，經(jīng)氯仿蒸汽裂解，釋放抗原，再將固定有抗血清(目的基因編碼蛋白特異的免疫血清)的聚乙烯膜覆蓋在裂解菌落上，在膜上形成抗原抗體復合物，再與125I-IgG反應，最后放射自顯影，檢出陽性菌

22、落。6含有大腸桿菌適宜的選擇標志，具有強的啟動子，含有適當?shù)姆g控制序列，含有合理設計的多接頭克隆位點。7. 真核表達體系常見的有：酵母，昆蟲，哺乳類動物細胞等。重要的是將重組體導人細胞。即轉染(將表達載體導人真核細胞的過程)。常見的轉染方法有：磷酸鈣轉染、DEAE葡聚糖介導轉染、電穿孔、脂質體轉染、顯微注射等。8已知有一mRNA分子，你怎樣才能使它翻譯出相應的蛋白質呢?其過程如下：首先以mRNA分子為模板，進行反轉錄，合成cDNA，再合成雙鏈cDNA，擴增后與載體連接形成重組體，轉染表達載體，篩選出克隆，進行基因表達即可。9作為基因工程的載體必須具備的條件是：能獨立自主復制、易轉化、易檢測(

23、含有抗藥性基因等)。10(1)選擇保守區(qū)設計簡并引物； (2)選擇簡并性低的氨基酸密碼區(qū)設計引物； (3)注意密碼的偏愛性； (4)使用盡可能短的引物，以降低簡并性，最短可用1520個堿基。 (5)由于TaqDNA聚合酶在PCR擴增時容易摻人錯誤堿基，所以設計的引物，其3端盡量使用具有簡并密碼的氨基酸。11這種方法是根據(jù)組織化學的原理來篩選重組體。主要是在載體的非必要區(qū)插入一個帶有大腸桿菌半乳糖苷酶的基因片段，攜帶有l(wèi)ac基因片段的載體轉入lac的宿主菌后，在含有5-溴4氯3引哚D半乳糖苷(X-gal)平板上形成淺藍色的噬菌斑。外源基因插入lac(或lac基因部分被取代)后，重組的噬菌體將喪失

24、分解X-gal的能力，轉入lac'的宿主菌后，在含有5溴4氯3引哚D半乳糖苷(X-gal)平板上形成白色的噬菌斑，非重組的噬菌體則為藍色噬菌斑。12基因組文庫是用基因工程的方法，人工構建的含有某一生物基因組DNA的各種片段的克隆群。一般以改造的噬菌體DNA或黏粒作為載體，包括下列過程：(1)高分子量染色體DNA的制備；(2)體外重組連接；(3)包裝蛋白的制備；(4)重組體的體外包裝；(5)將重組DNA導人寄主細胞；(6)篩選。 基因組文庫同遺傳學上所講的基因庫是完全不同的概念?；驇?gene p001)是指在進行有性生殖的某一群體中，能進行生殖的個體所含總的遺傳信息。在基因組文庫的構建中，由于使用的載體不同，分為噬菌體載體和黏粒載體構建的基因組文庫、YAC文庫、BAC文庫等。13同mRNA互補的DNA稱為cDNA。cDNA文庫是以某一生物的總mRNA為模板，在無細胞系統(tǒng)中，在反轉錄酶的作用下，首先合成一互補的DNA,IIp第一鏈，破壞RNA模板后，再以第一鏈為模板合成第二鏈，得到的雙鏈DNA稱為cDNA。選用適合的