09級(jí)生物工程專業(yè)《基因工程》期末考試A答案

1、大連大學(xué)學(xué)生考核專用紙大連大學(xué)2011/2012學(xué)年第一學(xué)期考試卷（A卷）2009級(jí)生物工程/生物技術(shù)專業(yè)基因工程參考答案及判分標(biāo)準(zhǔn)一、名詞解釋：共10題，每題2分，共20分。1. 基因: 是DNA分子中含有特定遺傳信息的一段核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)的最小功能單位。2. 定位克隆: 獲取基因在染色體上的位置信息，然后采用各種方法對該基因進(jìn)行定位和克隆 3. 融合基因: 是指應(yīng)用DNA體外重組技術(shù)構(gòu)建的一類具有來自兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同基因核苷酸序列的新型基因。4. 轉(zhuǎn)化子: 導(dǎo)入外源DNA后獲得了新遺傳標(biāo)志的細(xì)菌細(xì)胞或其他受體細(xì)胞，又稱重組體。5. 人工接頭：是人工合成的具有一個(gè)或數(shù)個(gè)特定限制性內(nèi)

2、切酶識(shí)別和切割序列的雙股平端DNA短序列。6. RT-PCR: 是指以mRNA在反轉(zhuǎn)錄酶作用下合成cDNA第一鏈為模板進(jìn)行的PCR。7. ORF : 起始于AUG、止于UAA、UGA、UAG的連續(xù)的密碼子區(qū)域，是潛在的編碼區(qū)。8. MCS: 指載體上人工合成的含有緊密排列的多種限制核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)的DNA片段。9. gene targeting : 基因工程中利用活細(xì)胞染色體DNA可與外源DNA的同源性DNA序列發(fā)生重組的性質(zhì)，來進(jìn)行定點(diǎn)修飾改造染色體上某一目的基因的技術(shù)10. 5RACE: 是一種通過PCR進(jìn)行cDNA末端快速克隆的技術(shù)，是以mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄成cDNA第一鏈后用PCR

3、技術(shù)擴(kuò)增出某個(gè)特異位點(diǎn)到5端之間未知序列的方法。二、填空題：共11題，每空格答對給1分，共20分。1. 不對稱PCR2. 物理圖譜3. 操縱子，啟動(dòng)子，操縱子，結(jié)構(gòu)基因4. 點(diǎn)雜交5. 溶源 6. mRNA，16rRNA7. 23雙脫氧，5端 8.polyA, OligodT9. DNA、RNA、蛋白質(zhì)10.mRNA、內(nèi)含子11.質(zhì)粒不相容性三、選擇題：15題，每題1分，共15分。1（d）2（d）3（d）4（b）5（a）6（c）7（b）8（c）9（c）10（c）11.（d）12.（c）13.（b）14.（a）15.（c）四、簡答題：共4題，共20分。1簡述獲得目的基因常用的幾種方法。（5分）答

4、：（1）直接從染色體DNA中分離：（1分）僅適用于原核生物、葉綠體和線粒體基因的分離，較少采用。 （2）人工合成：（1分）根據(jù)已知多肽鏈的氨基酸順序，利用遺傳密碼表推定其核苷酸順序再進(jìn)行人工合成。適應(yīng)于編碼小分子多肽的基因。 （3）從mRNA合成cDNA：（1分）采用一定的方法釣取特定基因的mRNA，再通過逆轉(zhuǎn)錄酶催化合成其互補(bǔ)DNA（cDNA），除去RNA鏈后，再用DNA聚合酶合成其互補(bǔ)DNA鏈，從而得到雙鏈DNA。這一方法通?？傻玫娇杀磉_(dá)的完整基因。 （4）利用PCR合成：（1分）如已知目的基因兩端的序列，則可采用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)技

5、術(shù)，在體外合成目的基因。 （5）從基因文庫中篩選：（1分）首先建立基因組或cDNA文庫，利用探針從文庫中篩選目的克隆。2. 分子克隆載體應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？（4分）答：(1) 在宿主細(xì)胞內(nèi)必須能夠自主復(fù)制（1分）(2) 必須具備合適的酶切位點(diǎn)，供外源DNA片段插入，同時(shí)不影響其復(fù)制（1分）(3) 有一定的選擇標(biāo)記，用于篩選（1分）(4) 具有較高的拷貝數(shù)，便于載體的制備（1分）3. cDNA文庫和基因組文庫的主要差別有哪些？（5分）答：（1）基因組文庫克隆的是任何基因，包括未知功能的DNA序列；cDNA文庫克隆的是具有蛋白質(zhì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)基因，包括調(diào)節(jié)基因。（2分）（2）基因組文庫克隆的是全部遺傳信息

6、，不受時(shí)空影響；cDNA文庫克隆的是不完全的編碼DNA序列，因它受發(fā)育和調(diào)控因子的影響。（1分）（3）基因組文庫中的編碼基因是真實(shí)基因，含有內(nèi)含子和外顯子，而cDNA文庫克隆的是不含內(nèi)含子的功能基因。（2分）4. 某一質(zhì)粒載體具有Tetr和Kanr的表型，在Kan抗性基因內(nèi)有一Bgl I的切點(diǎn)?，F(xiàn)用Bgl I切割該載體進(jìn)行基因克隆，問：(1)轉(zhuǎn)化后涂皿時(shí)應(yīng)加什么樣的抗生素? (2)培養(yǎng)后長出的菌落具有什么樣的抗性基因型? (3)如何利用抗性變化篩選到含有插入片段的重組體? （6分）答：(1)加四環(huán)素；(2)TetrKans和TetrKanr；(3)重新點(diǎn)種在含Tet、Kan和只加Tet的 平板

7、上，選擇只在Tet平板上生長的菌落，即為所需的重組體。五分析題 10分科學(xué)家將人的生長素基因與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。過程如右圖所示，據(jù)圖回答： (1)人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，原因是什么？ (2)過程表示的是采取什么的方法來獲取目的基因？(3)檢測大腸桿菌B是否導(dǎo)入了質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，可采用的方法和理由？(4)如果把已經(jīng)導(dǎo)入了普通質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒的大腸桿菌，放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，發(fā)生什么現(xiàn)象？分析原因？ 答:（1）人的基因與大腸桿菌DNA的組成成分相同，結(jié)構(gòu)相同 (2分)(2) 反轉(zhuǎn)錄法(逆轉(zhuǎn)錄法) (2分)(3)將得到的大腸桿

8、菌B涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的，說明已導(dǎo)入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則沒有導(dǎo)入。 因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)粒A和重組質(zhì)粒上都有抗氨芐青霉素基因 (2分) (4)有的能生長，有的不能生長 導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌能生長，因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)粒A上有四環(huán)素抗性基因；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌不能生長，因?yàn)槟康幕蛘逶谒沫h(huán)素抗性基因中，破壞了其結(jié)構(gòu)和功能。(4分)六、論述題：共1題，15分。1在基因工程操作過程中，使用的克隆載體需要具備哪些條件？選擇受體細(xì)胞時(shí)需要具備哪些基本原則？ 答：克隆載體需要具備條件：（7分）載體都能攜帶外源DNA片段(基因)進(jìn)入受體細(xì)胞，或停留在細(xì)胞質(zhì)中自我復(fù)制，或整合到染色體DNA上，隨

9、著染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制。(1分)載體都具有合適的篩選遺傳標(biāo)記。(1分)載體都具有供外源基因插入的限制性核酸內(nèi)切酶位點(diǎn)，即多克隆位點(diǎn)。(1分)載體都必須是安全的，不應(yīng)含有對受體細(xì)胞有害的基因，并且不會(huì)任意轉(zhuǎn)入除受體細(xì)胞以外的其他生物細(xì)胞，尤其是人的細(xì)胞。(1分)載體本身的分子量都比較小，可容納較大的外源基因片段。(1分)載體在細(xì)胞內(nèi)的拷貝數(shù)要高，方便外源基因在細(xì)胞內(nèi)大量擴(kuò)增。(1分)載體在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定性要高，保證重組體穩(wěn)定傳代而不易丟失。(0.5分)載體的特征都是充分掌握的，包括它的全部核苷酸序列。(0.5分)受體細(xì)胞的選擇應(yīng)具備的基本原則：（8分）便于重組DNA分子的導(dǎo)入。(1分)便于重組體的篩選。根據(jù)所用的表達(dá)載體所含的選擇性標(biāo)記與受體細(xì)胞基因是否相匹配，從而易于對重組體進(jìn)行篩選。(1分)遺傳穩(wěn)定性高，易于進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)或易于進(jìn)行高密度發(fā)酵而不影響外源基因的表達(dá)效率。對動(dòng)物細(xì)胞而言，所選用的受體細(xì)胞具有對培養(yǎng)的適應(yīng)性強(qiáng)，可以進(jìn)行貼壁或懸浮培養(yǎng)，可以在無血清培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。(1分)受體細(xì)胞內(nèi)內(nèi)源蛋白水解酶基因缺失或蛋白酶含量低，利于外源蛋白表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)積累，可促進(jìn)外源基因高效分泌表達(dá)。(1分)安全性高，無致病性，不會(huì)對外界環(huán)境造成生物污染。一般選用致病缺陷型的細(xì)胞或營養(yǎng)缺陷型細(xì)胞作為受體細(xì)胞。(1分)能使重組DNA分子穩(wěn)定存在于細(xì)胞中。從受體細(xì)胞的角度出發(fā)，通常的做