基因工程题库及答案汇编.docx

1、基因工程题库及答案汇编基因工程题库及答案汇编一、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。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。3Cohen 等在 年构建了第一个有功能的重组DNA 分子。4基因工程的两个基本特点是： (1) ， (2) 。5基因克隆中三个基本要点是： ； 和 。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

2、方法：含有噬菌体基因和Ecoli 半乳糖操纵子的环状SV40 DNA”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) 。填空题答案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 19734 (1)分子水平上的操作；(2)细胞水平上的表达。5 克隆基因的类型；受体的选择；载体的选择6 1972；PBerg；ProcNatlAcadSciUSA；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

3、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因研究重组DNA 技术而获得诺贝尔奖的科学家是( )(a)AKomberg (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第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是( )(a)EcoRI (b)EcoB (c)EcoC (d)EcoR4P Berg 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)外切核酸酶 (c)外切酶 (d)DNA 连接酶

4、选择题(单选或多选)答案：1C；2C；3a；4b。三、简答题1为什么说基因工程技术是60 年代末70 年代初发展起来的? 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重组DNA 的含义是什么? 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如何理解基因工程的两个特点? 答：基因工程的两个基本特点是分子水平的操作和细胞水平的表达。分子水平的操作包括 DNA 分离、切割和连接(还有其他一些 DNA

5、的修饰等)。由于体外重组 DNA 的最终目的是要改变生物的遗传性，所以分子水平的操作和细胞水平的表达是基因工程的两个最基本的特点。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EcoliC600，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? 答：至少可说明两点：(1)pSC 102 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。5什么是动物乳腺生物反应器? 答：能够分泌乳汁的转基因动物生产其他来源的基因产品，并通过乳腺分泌出来。四

6、、问答题1 SN 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如何获得的?各说明了什么? 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 6-5的 EcoRI 酶切片段、V 和在体内连接的，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 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的平板上筛选到 pSC 1

7、05。说明用质粒作为载体，体外连接可得到有功能的重组体。 pSCl09：pSC 101 与 RSF 1010 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。2 基因克隆是如何使含有单个基因的DNA 片段得到纯化的? 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

8、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。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，

9、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基因工程(geneengineering)：也称基因操作(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的现代方法为手段，将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导人活细胞，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种，生产新产品，或是研究基因的结构和功能。4细胞工程(cellengineering)：应用细胞生物学的原理和方法，结合

10、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

11、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(protein engmeenng)：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(fermentation engineering)：又称微生物工程，微生物发酵工程。利用生物，主

12、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(movable gene)又叫转座元件(订ansposable element)。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BMcClintock夫人1951年在玉米中发现，她因此获得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

13、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(overlapping gene)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Sanger 1977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(ps

14、eudogene)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 限制性内切核酸酶一、填空题 1严格地说限制性内切核酸酶(restriction endonuclease)是指已被证明是 的酶。基因工程中把那些具有识别 的内切核酸酶统称为限制性内切核酸酶。 2 年 Luria和 Human 在T 偶数噬菌体对大肠杆菌感染实验中首次发现了细菌的 现象。 31970 年，Smith 和

15、Wilcox 从流感嗜血杆菌中分离到一种限制酶，能够特异性的切割 DNA，这个酶后来被命名为 ，这是第一个分离到的类限制性内切核酸酶。 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类限制性内切核酸酶分子量较小一般在 2040kDa，通常由 亚基所组成。它们的作用底物为双链 DNA，极少数类酶也可作用于单链 DNA，或 DNARNA 杂合链。这类酶的专一性强，它不仅对酶切点邻近的两个碱基有严格要求，而且对更远的碱基也有要求，因此，类酶既具有 专一性，也具有 专一性，一般在识别序列内切割。切割的方式有

16、，产生 末端的DNA片段或 的DNA片段。作用时需要 作辅助因子，但不需要 和 。6完全的回文序列具有两个基本的特点，就是：(1) (2) 。 7类限制性内切核酸酶一般识别 个碱基，也有识别多序列的限制性内切核酸酶。根据对限制性内切核酸酶识别序列的分析，限制性内切核酸酶识别序列具有 倾向，即它们在识别序列中含量较高。 8EcoK是 I类限制性内切核酸酶，分子组成是2 2 ，分子量 300kDa。在这些亚基中，o 亚基具有 作用；亚基具有 的活性；亚基的作用则是 。 9个体之间DNA限制性片段长度的差异叫 。 10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、第三

17、两个字母取自 ，第四个字母则用 表示。 11限制性内切核酸酶 Acy I识别的序列是 5GRCGYG-3，其中 R ，Y 。 12在酶切反应管加完各种反应物后，需要离心 2 秒钟，其目的是 和 。 13部分酶切可采取的措施有：(1) (2) (3) 等。 14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 。 15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 。 16由于 DNA是由 4 种碱基组成的，所以任何限制性内切核酸酶的切割频率的理论值应该是 。 17Sal I和Not I都是哺乳动物中识别序列稀有的酶，在哺乳动物基因组的

18、 5kb 片段中，找到 NotI切点的概率是 。 18部分酶切是指控制反应条件，使得酶在 DNA序列上的识别位点只有部分得到切割，它的理论依据是 。 19I类限制酶识别 DNA 的位点和切割的 DNA位点是不同的，切割位点的识别结合有两种模型，一种是 ，另一种是 。20限制性内切核酸酶通常保存在 浓度的甘油溶液中。填空题答案1 限制修饰系统的一个组成部分；双链 DNA 分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割 DNA 双链结构21952； 限制和修饰。3Hind。4限制性酶切图谱 524 个相同的；切割位点；识别位点的；平切和交错切；平；具有突出黏睦末端；Mg2+；ATP；SAM6 能够在中间划

19、一个对称轴，两侧的序列两两对称互补配对； 两条互补链的5 3的序列组成相同，即将一条链旋转180，则两条链重叠7 46；GC。8 限制性内切核酸酶的作用； 甲基化酶；识别 DNA。9 限制性片段长度多态性(RFLP)。10属名的第一个字母；种名的前两个字母；株名。11代表 A 或者是 T；代表 G 或者 C。12混合均匀；防止部分酶切13(1)减少酶量；(2)缩短反应时间；(3)增大反应体积。 14EcoK；EcoRl。 15GGCC；异源同工酶。 16 4n。 17120018酶切速度是不均衡的 。19限制酶移动；DNA 弯曲。 20 50二、判断题 1限制与修饰现象是宿主的一种保护体系，它

20、是通过对外源 DNA 的修饰和对自身 DNA的限制实现的。 2限制性内切核酸酶在 DNA中的识别切割位点的二级三级结构也影响酶切效率。一般来说，完全切割质粒或病毒 DNA，要比切割线状 DNA需要更多的酶，最高的需要 20倍。 3如果限制性内切核酸酶的识别位点位于 DNA分子的末端，那么接近末端的程度也影响切割，如 Hpa和 MboI要求识别序列之前至少有一个碱基对存在才能切割。 4能够产生防御病毒侵染的限制性内切核酸酶的细菌，其本身的基因组中没有被该核酸酶识别的序列。 5限制性图谱与限制性片段长度多态性(RFLP)图谱的最显著的区别在于前者是一个物理图谱而后者是一个连锁图。 6用限制性内切核

21、酸酶 Hae分别切割载体 DNA 和供体 DNA 后，可用 Ecoli DNA连接酶进行连接。 7已知某一内切核酸酶在一环状 DNA上有 3 个切点，因此，用此酶切割该环状 DNA,可得到 3 个片段。 8迄今所发现的限制性内切核酸酶既能作用于双链 DNA，又能作用于单链 DNA。 9基因工程中使用的类限制性内切核酸酶不仅有内切核酸酶的活性，而且有甲基化酶的活性。 10DNA多态性就是限制性片段长度多态性。 11用限制性内切核酸酶 PstI切割质粒 pBR322后，再用外切核酸酶 Exo进行系列缺失，可得到一系列大小不同的缺失突变体。 12甘油会使许多限制性内切核酸酶的特异性发生改变，是导致一

22、些酶的星活性的主要原因之一，防止的办法是在酶切反应体系中，将甘油的浓度控制在 5以下。 13具有 EcoR末端的外源片段只能以一个方向插入到 EcoR末端的载体中。 14从 Esherichiacoli K中分离的限制性内切核酸酶命名为 EcoK。 15同一种限制性内切核酸酶切割靶 DNA，得到的片段的两个末端都是相同的。 16在限制与修饰系统中，修饰主要是甲基化作用，一旦位点被甲基化了，其他的限制性酶就不能切割了。 17稀有酶是指那些识别序列很长又不常用的限制性内切核酸酶。判断题答案1 错误。 对外源 DNA 的限制，对自身 DNA 的修饰。2 正确。3 正确。4 错误。细菌本身基因组中核酸

23、酶的识别序列因 C 或 A 残基的甲基化作用而受到保护，可免遭切割。5 正确。6 错误。限制性内切核酸酶 Hae切割 DNA 产生平末端的 DNA 片段，EcoliDNA 连接酶不能连接平末端。7 正确。8 错误。9 错误。类限制性内切核酸酶没有甲基化酶的活性。10错误。DNA 多态性是指中性突变不低于 1的一种群体，一般是不能检测的。如果这种突变发生在限制性内切核酸酶的识别位点上，就会改变酶切的模式，可以通过电泳检测出来。所以，RFLP 是 DNA 多态性的一部分。11错误。限制性内切核酸酶 PstI 切割 DNA 后产生 3，突出的黏性末端，而外切核酸酶 Exo只能从突出的 5，端降解 D

24、NA。12正确。13正确。14错误。应是 EcoK。15错误。同一种限制性内切核酸酶切割靶 DNA，得到的片段的两个末端不一定相同。如果识别序列不是完整的回文序列，产生的末端就不相同。16错误。限制与修饰是一对保护系统，修饰了就不能被同一系统中的限制性内切核酸酶切割，但是对不同限制修饰系统中的酶没有作用。17错误。在某种生物基因组 DNA 中切割频率很低的酶称为稀有酶。三、选择题(单选) 1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

25、 DNA进行修饰 (d)不同的宿主系统具有不同的限制修饰系统 10因研究噬菌体的限制与修饰现象的本质而获得诺贝尔奖的科学家是：( ) (a) JLederberg (b) WArber (c) HSmith (d) FSanger 11第一个被分离的类酶是： ( ) (a)EcoK (b)Hind (c)Hind (d)EcoB 12双链 DNA中一段自我互补的序列被称为回文序列，这种序列一般具有下列特征： ( ) (a)有对称轴 (b)两条链的 5 3方向的序列相同 (c)是类酶的识别序列 (d)可增强基因的表达 13在下列进行 DNA部分酶切的条件中，控制那一项最好?( ) (a)反应时间

26、 (b)酶量 (c)反应体积 (d)酶反应的温度 14在下列试剂中，那一种可以螯合 Ca 2离子?( ) (a)EDTA (b)柠檬酸钠 (c)SDS (d)EGTA ， 15在下列工具酶中，那一种可以被 EGTA抑制活性?( ) (a)S1 单链核酸酶 (b)末端转移酶 (c)碱性磷酸酶 (d)Bal 31核酸酶 16限制性内切核酸酶可以特异性地识别： ( ) (a)双链DNA的特定碱基对 (b)双链 DNA 的特定碱基序列 (c)特定的三联密码 (d)以上都正确 17在下列酶中，催化反应不需要 ATP的是( ) (a)EcoK (b)EcoB (c)T4DNA 连接酶 (d)BamHl 1

27、8下列关于限制性内切核酸酶的表示方法中，正确一项的是( )。 (a)Sau3AI (b)EcoRI (c)hindIII (d)Sau 3A1 19限制性内切核酸酶的星号活性是指：( ) (a)在非常规条件下，识别和切割序列发生变化的活性。 (b)活性大大提高 (c)切割速度大大加快 (d)识别序列与原来的完全不同 20下面哪一种不是产生星号活性的主要原因?( ) (a)甘油含量过高 (b)反应体系中含有有机溶剂 (c)含有非 Mg2的二价阳离子 (d)酶切反应时酶浓度过低 21DNA被某种酶切割后，电泳得到的电泳带有些扩散，下列原因中，那一项不太可能?( ) (a)酶失活 (b)蛋白质(如

28、BSA)同 DNA结合 (c)酶切条件不合适 (d)有外切核酸酶污染 22关于回文序列，下列各项中，( )是不正确的 (a)是限制性内切核酸酶的识别序列 (b)是某些蛋白的识别序列 (c)是基因的旁侧序列 (d)是高度重复序列 23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选择题(单选或多选)答案1b； 2C； 3b； 4C； 5C；6b，d； 7c； 8a，e； 9b，c，

29、d，e； 10b；11c； 12a，b，c；13b； 14d； 15d 16b； 17d； 18d； 19a； 20d； 21a； 22d； 23b四、简答题 2说明 SangerDNA 测序法的原理。 答： SangerDNA测序法是建立在两个基本原理之上：(1)核酸是依赖于模板在聚合酶的作用下由 5，端向 3，端聚合(DNA 聚合酶参与了细菌修复 DNA 合成过程)；(2)可延伸的引物必须能提供游离的 3，羟基末端，双脱氧核苷酸由于缺少游离的 3，羟基末端，因此会终止聚合反应的进行。如果分别用 4 种双脱氧核苷酸终止反应，则会获得 4组长度不同的 DNA片段。通过比较所有 DNA片段的长度

30、可以得知核苷酸的序列。3在酶切反应缓冲液中加入 BSA的目的是什么?机理是什么? 答：目的是保护酶活性，机理是通过提高溶液中蛋白质的浓度，防止酶失活。4 Fredrick 和 McClarin等用一个由 13 个碱基对的 DNA片段与 EcoRI、反应，然后分离到酶和 DNA 共结晶的复合物，通过 X射线分析发现了什么? 答：发现：具有活性的 EcoRI是一个二聚体，它们同 DNA结合形成一个直径为 50A 的球形结构，两个 EcoRI位于 DNA的两侧。5有些噬菌体和质粒常常编码一些抗限制性酶的蛋白以中和宿主的限制系统。你认为噬菌体和质粒还有哪些可能的方式避免宿主的限制作用? 答：某些噬菌体

31、的基因组中有修饰的碱基，因此对限制性内切核酸酶具有免疫作用。另一种避免限制酶切割的途径是抑制 SAMase的活性，该酶制造 S腺苷甲硫氨酸。某些限制酶作用时需要 S腺苷甲硫氨酸。然而，噬菌体在发育过程中不能同某些单碳的供体反应。 6某学生在用 EcoRI切割外源 DNA片段时，出现了星号活性，请分析可能的原因? 答：盐离子浓度不对，温度不对，甘油浓度过高。 7在序列 5CGAACATATGGAGT-3中含有一个 6bp 的类限制性内切核酸酶的识别序列，该位点的序列可能是什么? 答：回文序列是：5-CATATG-3 8下面几种序列中你认为哪一个(哪些)最有可能是类酶的识别序列：GAATCG，AAATTT， GATATC，ACGGCA?为什么? 答：GATATC；AAATUF，因为它们是回文序列。9用连接酶将 Sau 3AI(,bGATC)切割的 DNA与经 BamHI(