基因工程习题及参考答案.doc

基因工程习题及参考答案01
绪论部分
一、 填空题
1．基因工程是 年代发展起来遗传学一个分支学科。基因工程技术诞生, 使人
们从简单地利用现存生物资源进行诸如发酵、 酿酒、 制醋和酱油等传统生物技术时代,
走向 时代。
2．伴随基因工程技术诞生和发展, 人类能够经过 、 和 等三
种关键生产方法, 大量取得过去只能从组织中提取珍稀蛋白, 用于研究或治病。
3．Cohen 等在 年构建了第一个有功效重组DNA 分子。
4．基因工程两个基础特点是: (1) , (2) 。
5．基因克隆中三个基础关键点是: ; 和 。
6． 年, 美国斯坦福大学 等在 上发表了题为: “将新遗传信息插入SV40 病毒DNA 生物化学方法: 含有λ噬菌体基因和E．coli 半乳糖操纵子环状SV40 DNA”论文, 标志着基因工程技术诞生。这一工作含有划时代意义, 不过她们并没有 。
7．克隆基因关键目有四: (1) ; (2) ;
(3) ; (4) 。
二、 选择题(单选或多选)
( )1．因研究重组DNA 技术而取得诺贝尔奖科学家是
(a)A．Komberg (b)W．Gilbert (c) P．Berg (d)B．McClintock
( )2．第一个作为重组DNA 载体质粒是( )
（a）pBR322 (b)ColEl (c)pSCl01 (d)pUCl8
( )3．第一个用于构建重组体限制性内切核酸酶是( )
(a)EcoRI (b)EcoB (c)EcoC (d)EcoRⅡ
( )4．P Berg 构建SV40 二聚体时用了多个不一样酶, 其中( )作用是制造隐蔽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
三、 简答题
1．为何说基因工程技术是60 年代末70 年代初发展起来?
2．重组DNA 含义是什么?
3．怎样了解基因工程两个特点?
4．在Cohen 构建有生物功效重组体第一步试验中, 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 三个EcoRI 片段组成, 请推测这个质粒含有什么遗传特征?
5．什么是动物乳腺生物反应器?
四、 问答题
1．S．N Cohen 于1973 年构建了三个重组体, pSCl02, pSCl05, pSCl09 请说明这三个
重组体是怎样取得? 各说明了什么?
2． 基因克隆是怎样使含有单个基因DNA 片段得到纯化?
五、 概念题
1．遗传工程 2．生物技术 3．基因工程 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．重合基因 12．假基因

绪论部分(参考答案)
一、 填空题
1． 70; 按大家需要而定向地改造和发明含有新遗传性品种
2． 细菌发酵; 真核细胞培养; 乳腺生物反应器
3． 1973
4． (1)分子水平上操作; (2)细胞水平上表示
5． 克隆基因类型; 受体选择; 载体选择
6． 1972; P．Berg; Proc．Natl．Acad．Sci．USA; 证实体外重组DNA 分子含有生
物学功效
7． (1)扩增DNA; (2)取得基因产物; (3)研究基因表示调控; (4)改良生物遗传性
二、 选择题(单选或多选)
1．C; 2．C; 3．a; 4．b
三、 简答题
1．答: 这是因为: (1)1967 年发觉了连接酶; (2)大肠杆菌转化技术是1970 年取得突破; (3)限制性内切核酸酶分离始于1970 年; (4)Berg 在1972 年构建了第一个重组DNA 分子。
2．答: 将一个生物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: 基因工程两个基础特点是分子水平操作和细胞水平表示。分子水平操作包
括DNA 分离、 切割和连接(还有其她部分DNA 修饰等)。因为体外重组DNA 最终目是要改变生物遗传性, 所以分子水平操作和细胞水平表示是基因工程两个最基础特点。
4．答: 最少可说明两点: (1)pSC 102 含有复制起点, 是一个独立复制子; (2)重组DNA
分子中卡那霉素抗性基因得到了表示。
5．答: 能够分泌乳汁转基因动物生产其她起源基因产品, 并经过乳腺分泌出来。
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R 6-5EcoRI 酶切片段Ⅲ、 V 和Ⅷ在体内连接, 说明能够利用体内连接构建重组体。
pSCl05: 作者分别用EcoRI 切割质粒pSC 101、 pSC 102,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平板上筛选到pSC 105。说明用质粒作为载体, 体外连接可得到有功效重组体。
pSCl09: pSC 101 与RSF 1010 共整合, 即用EcoRl 分别切割这两个质粒, 然
后在体外进行重组。说明两个独立复制子体外重组后仍含有生物功效。
2．答:
大分子量DNA 会含有很多特殊限制性内切核酸酶限制位点, 所以用一个限制酶处理一完整染色体或整个基因组会产生很多不一样DNA 片段, 每一个片段带有基因组一个不一样基因或一个不一样小片段。当全部片段与用同种限制酶处理过载体分子混合时(图A14.1), 每个片段将插入一个不一样载体分子(比如一个质粒), 一样地, 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分子而筛选出含重组质粒每个菌落实际上会含有某一特异供体DNA 片段多个拷贝。一旦带有待研究特定基因克隆被确定了, 此重组DNA 分子可从宿主细胞中提取出来进行纯化。

图1 基因克隆

五、 概念题
1．遗传工程是遗传学和工程学相结合一门技术科学。借用工程技术上设计思想, 在离体条件下, 对生物细胞、 细胞器、 染色体或DNA 分子进行按图施工遗传操作, 以求定向地改造生物遗传性。遗传工程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。是依据生物学、 化学和工程学原理进行工业规模经营和开发微生物、 动植物细胞及其亚细胞组分, 进而利用生物体所含有功效元件(如基因、 蛋白质)等来提供商品或社会服务一门综合性科学技术。它包含基因工程、 细胞工程、 酶工程和发酵工程等。
3．基因工程(geneengineering)~称基因操作(genemanipulation)、 重组DNA(recombinant
DNA)。基因工程是以分子遗传学理论为基础, 以分子生物学和微生物学现代方法为手段, 将不一样起源基因(DNA 分子), 按预先设计蓝图, 在体外构建杂种DNA 分子, 然后导人活细胞, 以改变生物原有遗传特征, 取得新品种, 生产新产品, 或是研究基因结构和功效。
4．细胞工程(cellengineering)应用细胞生物学原理和方法, 结合工程学技术手段, 根据用限制酶制备DNA 片断多种片断同载体分子混合带有不一样片断重组体转化细胞含有多拷贝克隆DNA大家预先设计, 有计划地改变或发明细胞遗传性技术, 以及在体外大量培养和繁殖细胞, 或取得细胞产品, 或利用细胞体本身技术领域。关键内容包含细胞融合、 细胞拆合、 染色体转移、 基因转移、 细胞或组织培养等。因为所用细胞起源不一样,
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． 细胞分泌工程是依据细胞内蛋白质合成和运输理论而发展起来一项新细胞工程技术, 关键是经过对基因改造, 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方法, 促进基因产物分泌技术。
6．酶工程(enzymeengineering)又称为酶技术。它是围绕着酶所特有生化催化特征, 结合现代化技术手段, 在体外模拟或在常温常压下生成酶反应产品; 以及利用重组DNA 技术定向改变酶, 进行酶修饰, 或酶全人工合成。其关键内容包含酶化学修饰、 酶固定化、 酶反应器等。
7．蛋白质工程(protein engmeenng)是更广义上包含酶工程在内蛋白质修饰操作, 经过对蛋白质及酶化学修饰及基因改造取得含有特殊功效非天然蛋白质技术。关键是依据蛋白质结构和功效间相互关系, 利用基因工程技术, 或用化学方法合成基因、 改造基因, 方便合成新蛋白质, 或改变蛋白质活性、 功效以及溶解性等。
8．发酵工程(fermentation engineering)又称微生物工程, 微生物发酵工程。利用生物关键是微生物某种特定功效, 经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一个技术体系。关键内容包含菌种选育, 发酵生产微生物, 或植物细胞代谢产物, 生产微生物菌体, 最好培养条件优化组合等。
9．移动基因(movable gene)又叫转座元件(订ansposable element)。是一类能够在同种DNA 或异种DNA 间移动基因, 但这种移动只是移动一个拷贝, 在原来位置仍保留一份拷贝。移动基因最早是B．McClintock 夫人1951 年在玉米中发觉, 她所以取得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, 而形成不连续形式基因, 是真核基因普遍形式。断裂基因首先在腺病毒中发觉。将断裂基因中不出现在成熟mRNA 中部分称为内含子(inffon), 出现在成熟mRNA 上部分称为外显子(exon)。如卵清蛋白基因有7 个内含子。
11．重合基因(overlapping gene)是指一个基因序列中, 含有另一基因部分或全部序
列。即一段DNA 序列中含有合成两个或两个以上多肽基因。重合包含编码区和控制区重合。基因重合现象是英国分子生物学家Sanger 1977 年在测定噬菌体9X174 DNA 序列时发觉, 在噬菌体~X174 9 个基因中, O 基因与A 基因重合, 而E 基因与D 基因重合。
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效DNA 序列。它是对应正常基因突变而丧失活性结果。从机理上推测, 有可能是插入或缺失引发了移码突变或者是点突变, 改变了部分剪接信号使之不能正常加工, 或是mRNA 反转录后再插入结构。
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