基因工程期末复习材料

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名词解释

1.基因工程:通过基因操作,将目的基因或DNA片段与合适的载体连接转入目标生物细胞,

通过复制、转录、翻译外源目的基因以及蛋白质的活性表达,使转基因生物获得新的遗传性状的操作。

2.基因克隆:指对基因进行分离和扩大繁殖等操作过程,目的在于获得大量的基因拷贝

3.载体:将外源基因引入宿主细胞进行复制或表达的运载工具。

4.受体细胞:能摄取外源重组DNA并使其稳定维持和表达,或有待于实施遗传改良的细

胞。

5.限制性内切核酸酶:在细胞内能够识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列,并对DNA

分子进行切割的一种酶。

6.黏性末端:指DNA分子在限制酶的作用下形成的具有互补碱基的单链延伸形成的末端结

构。

7.平末端:限制性内切核酸酶在识别序列的对称轴上切割,形成的片段末端。

8.同裂酶:指来源不同但识别相同靶序列的限制性内切核酸酶。

9.同尾酶:指来源各异,识别的靶序列也各不相同,但切割后能产生相同黏性末端的限制

性内切核酸酶。

10.酶的星号活性:当条件改变时,许多限制酶的识别位点会改变,导致识别与切割序列的

非特异性的现象。

11.DNA连接酶:是一种能够催化双链DNA上彼此相邻的3’-OH和5’-P形成磷酸二酯键

的核酸酶。

12.DNA聚合酶:是指在引物和模板的存在下,将dNTP连续地加到双链DNA分子引物链的

3’-OH末端,催化核苷酸聚合作用的酶。

13.反转录酶:依赖RNA的DNA聚合酶(RNA指导的DNA聚合酶)

14.克隆载体:用于携带DNA片段进入宿主细胞进行复制或保存的载体。

15.表达载体:可携带DNA片段进入宿主细胞进行复制并进行转录、翻译的载体。

16.穿梭载体:可在原核细胞中复制,也可在真核细胞中扩增和表达的载体

17.质粒:是一种存在于细菌或真菌染色体外的小型环状双链DNA 分子,可自主复制和表

达。

18.质粒的拷贝数

19.质粒的不相容性:两个质粒在同一宿主中细胞不能共存的现象。

20.α-互补:lacZ基因产物分为α链和β链两部分,只有当两者都存在时,才会表现出

酶活性,该作用称之为α-互补作用。

21.插入失活:在一个基因位点中插入外源DNA片段,从而使该基因活性丧失的现象。

22.多克隆位点(MCS):包含多个单一限制性酶切位点的一段很短的DNA序列。

23.琼脂糖凝胶电泳:以琼脂糖为支持物,在适当的条件下对带电生物大分子进行电泳的技

术,主要用于DNA分子的分离、纯化和鉴定。

24.Southern杂交:是先将分布在琼脂糖凝胶上大小不同的变性DNA片段转移到滤膜上,

之后通过碱基互补配对,将滤膜与探针杂交,显色鉴定。

25.探针:指能与特定靶分子发生特异性相互作用,并能被特殊方法所检测的分子。聚合酶

链式反应:是以DNA为模板,在引物指导下由DNA聚合酶催化的对特定基因片断进行的体外扩增反应。

26.引物:预扩增核酸片段两端的已知序列,决定特异性。

27.简并引物:由于一个氨基酸可对应一个到多个密码子,因此一段氨基酸序列可以有多个

可能的编码序列,称之为简并序列。相应合成这一段序列作PCR扩增体系的引物。28.目的基因:是基因工程中克隆的目标DNA分子,是一段特定序列的DNA片段,而并不一

定是具有基因完整功能区的分子。

29.基因文库:又称DNA文库,是指某个生物的基因组DNA或cDNA片段与适当的载体在体

外重组后,转化宿主细胞,并通过筛选获得大量的阳性菌落(或噬菌斑),所有菌落或噬菌斑的集合即为该生物的基因文库。

30.基因组文库:是将某一生物基因组DNA片段化并全部克隆后所获得的重组子群体的总

称,包含了这一生物的全部遗传信息。

31.cDNA文库:是将生物特定的组织器官或发育时期的全部mRNA反转录成cDNA,并全部克

隆成重组子,在该重组子群集中包含了其全部表达基因的转录本。

32.衔接物:用化学方法合成的一段8-12nt的含有一个或数个特定限制酶识别位点序列的

平端双链。

33.转化:指以质粒为载体,将外源DNA导入处于感受态的E. coli等原核宿主细胞,并使

其获得新表型的过程。

34.感受态细胞:处于能吸收外源DNA分子生理状态的细胞

35.感染:将以λ噬菌体DNA为载体的DNA重组分子包装成病毒颗粒感染受体菌的过程;

由噬菌体和细胞病毒介导的遗传信息转移过程也称为转导(transduction)。

36.转染:即转化与感染相结合,以噬菌体为载体,但不经过蛋白包装成病毒颗粒,而是用

DNA连接酶使噬菌体DNA环化,再通过质粒转化方式导入受体菌。

37.重组子:含有重组DNA分子的转化子。

38.筛选:经过各种方法将外源DNA分子导入受体细胞后,获得所需阳性克隆子的过程称为

克隆子的筛选。

39.阅读框架:是基因的编码区,包含从起始密码子至终止密码子之间的cDNA序列。

40.启动子:是RNA聚合酶识别、结合并起始转录的一段DNA序列。

41.增强子:是远距离调节启动子并提高转录效率的一段DNA序列。

42.终止子:是为转录提供终止信号的一段DNA序列。

43.沉默子:是远距离调节启动子以降低转录速率的一段DNA序列。

44.操纵子:由数个功能相关的结构基因及其调控区 (操纵基因、启动子及其它有调控功能

的单位)组成。

45.复制子:是一段包含复制起始位点和反式因子作用区在内的DNA区段。

46.植物转化受体系统:指用于转化的外植体通过组织培养途径或其它途径,能高效、稳定

地再生无性系,并能接受外源DNA整合,对转化选择抗生素敏感的再生系统。

47.胚胎干细胞:是从早期胚胎内细胞团中分离出的未分化、具有正常二倍体和发育全能性

的细胞。

48.细胞核移植技术:是将一个体细胞核移植到另一个体的卵细胞中去,最终产生一个与供

体细胞个体遗传性状一致的动物个体的技术。 P223-224

49.基因治疗:是指向目的细胞引入正常功能的可表达的基因,从而修正由于基因缺陷所造

成的遗传性疾病。

50.分子标记:能反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段,表

现为核苷酸序列的任何差异,哪怕是单个核苷酸的变异。

问答及填空:

1.基因工程的技术流程:

?目的基因克隆

?载体的准备

?目的基因与载体的连接

?重组DNA转化/转染/转导

?重组体的筛选与鉴定

?重组体的大量培养,外源基因表达效应分析与开发应用

2.基因工程的基本条件:目的基因、载体、工具酶、受体细胞(宿主细胞)

3.基因工程的技术策略:

(1).强化基因的表达,改善生物性状

(2).关闭特定基因的表达,改善生物性状

(3).基因的异源表达赋予生物新的功能

4.II型限制性核酸内切酶命名原则:

1. 用属名的第一个字母和种名的头两个字母组成3个字母的略语表示寄主菌的物种名。

大肠杆菌(Escherichia coli)用Eco表示;

流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)用Hin表示。

2. 若该菌有不同的变种或品系,再加上变种或品系的第一个字母,如Eco RⅠ。

3. 如果一种特殊的寄主菌内有几种不同的限制-修复系统,用罗马字母表示,如Eco RⅠ,Eco RⅤ。

4. 限制酶前面要带上R(Restriction),修饰酶前面要带上M(Modification)。(现已省略)

5.产生星活性的原因及影响其酶活性的因素

?导致星号活性发生的因素

高甘油含量(>5%,V/V);

限制酶用量过大(>100U/μg DNA);

低离子强度(<25mmol/L);

高pH(>pH8.0);

含有机溶剂(如二甲基亚砜、乙醇、二甲基乙酰胺等);

Mn2+、Cu2+、Co2+、Zn2+等非Mg2+的二价阳离子存在。

?抑制星号活性的方法

尽量用较少的酶进行完全消化反应,这样可以避免过度消化以及过高的甘油浓度;

尽量避免有机溶剂的污染;

将离子浓度提高到100-150mM;

将反应缓冲液的pH值降到7.0 ;

二价离子用Mg2+。

6.DNA连接酶的种类及作用特点

种类:大肠杆菌DNA连接酶、T4DNA连接酶、嗜热菌DNA连接酶

DNA连接酶催化的连接反应特点

连接反应发生在一条DNA链的3’-OH端和另一条DNA链的5’-P端之间;

连接反应需要ATP或NAD+和Mg2+作为辅助因子与激活因子;

DNA连接酶不能催化两单链DNA分子或环化单链DNA分子的连接;

只能连接双链DNA分子的单链缺口(nick),不能连接双链中的裂口(gap)。

7.常见工具酶的用途如:

DNA聚合酶:

?补齐5’-突起端

?合成第二条cDNA

?除去3’-端突起的单链DNA(在无dNTP时)

?切口移位制备探针

反转录酶:

?以mRNA为模板合成其互补的DNA(cDNA),用于构建cDNA和基因克隆;

?对具5’端突出的DNA片段的3’凹端进行补平和标记,制备杂交探针;

?代替Klenow片段或测序酶,用于DNA序列分析。

碱性磷酸酶:

?DNA或RNA分子片段5’末端的去磷酸化,防止自身连接;在5’端标记之前,去除DNA或RNA分子的5’末端磷酸基团。P31-32

末端转移酶:

?用于克隆DNA片段,给载体和外源DNA 3’末端分别加上互补的同聚物尾巴,以便二者在体外连接。

?用于DNA片段3’末端标记,催化[α-32P]-3’-脱氧核苷酸标记DNA片断的3’末端;催化生物素等非放射性的标记物掺入到DNA片断的3’-末端。

?按照模板合成多聚核糖核苷同聚物。

多核苷酸激酶:

?DNA 5’端磷酸化

?标记DNA或RNA的5’端

8.质粒的基本性质:

自主复制性、不相容性、转移性、携带特殊的遗传标记

9.理想质粒载体的必备条件和质粒载体人工构建的策略

理想质粒载体的必备条件:

?具有较小的分子质量和较高的拷贝数;

?具有尽可能多限制酶的单一酶切位点;

?具有两种以上的选择标记基因;

?缺失mob基因;

?插入外源基因的重组质粒较易导入宿主细胞并复制和表达。

质粒人工构建的策略P39-40

?加入合适的选择标记基因,如两个以上,易于用作选择;

?增加或减少合适的酶切位点,便于重组;

?缩短长度,切去不必要的片段,提高导入效率,增加装载量;

?改变复制子, 变严谨为松弛, 变少拷贝为多拷贝;

?根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件。

10.λ和M13噬菌体的性质

λ噬菌体的性质

?是E.coli的温和型噬菌体。

?λ噬菌体颗粒中的DNA是一线性dsDNA分子,两端各有12个碱基(5’-GGGCGGCGACCT-3’)的5’凸出黏性末端是互补的。进入细菌细胞的λDNA通过两端的黏性末端配对形成环状的dsDNA,这种由黏性末端结合形成的双链区段称为cos位点(cohesive end site)。

?含有60多个基因,整个基因组分为三部分

11.λ噬菌体载体的构建与类型、各种载体承载量的大小。

噬菌体载体的构建:

?缩短长度,提高装载量;

?删除重复的酶切位点,增加一些单一的酶切位点;

?加装选择标记(免疫功能类标记和颜色反应类标记);

?构建琥珀密码子的突变体。

噬菌体载体的类型:P44-45

插入型载体:载体长度37kb,插入片段大小0-14kb(51-37)

置换型载体:载体长度26kb,最小装载长度10kb(36-26),最大装载长度25kb(51-26)12.提取和纯化DNA的步骤主要有:

细胞裂解和DNA的溶解与保护;

去除与核酸结合的蛋白质及RNA等杂质;

DNA的沉淀和纯化。

13.如何检测、评价提取的DNA质量:

(一)紫外分光光度法测定DNA、RNA的浓度和纯度

?DNA或RNA链上碱基的苯环结构在260nm处有特异的紫外吸收峰,吸收强度不仅与它们总含量有关,还与它们的分子形状、单双链有关。

?可用OD260/OD280值衡量DNA/RNA的纯度

?纯DNA的OD260/OD280应为1.8,大于1.9表明有RNA污染,小于1.6表明有蛋白质或酚污染;同时OD260/OD230应大于2.0,小于2.0表明溶液中有残存的多糖、盐和

小分子杂质等。

?纯RNA的OD260/OD280应介于1.7-2.0之间,小于1.7说明有蛋白质或酚的污染,大于2.0表明有异硫氰酸胍残存;同样OD260/OD230应大于2.0,小于2.0表明有小分

子及盐和多糖存在。

?(二)琼脂糖凝胶电泳鉴定

?(三)核酸的保存

14.DNA电泳的影响因素:

?DNA分子大小:分子越大,泳动越慢,迁移速率与线状DNA分子质量的对数值成反比。?DNA分子构型:超螺旋环状>线状>切口环状。

?凝胶浓度:浓度越高,电泳速率越慢;浓度低的胶线性范围较宽,浓度高的胶对小分子DNA呈较好的线性关系。

?电场强度:强度高,电泳速度快,但分辨率低。

?凝胶和电泳缓冲液中的溴化乙锭(EB):插入dsDNA造成其负电荷减少、刚性和长度增加。

对超螺旋的DNA分子影响较大。

15.分子杂交的主要技术的原理、步骤及用途,探针的制备方法

分子杂交的基本原理:

具有互补特定核苷酸序列的ssDNA或RNA混在一起时,其相应同源区段将会退火形成双链结构。

把一段已知基因(DNA或RNA)的核酸序列用合适的标记物予以标记,当作探针(probe),与变性后的单链基因组DNA或RNA等进行杂交。

再用合适方法把标记物检测出来,就可确定靶核苷酸序列的拷贝数及表达丰度等。

探针制备的方法:

1. 均匀标记:(1)切口平移法标记、(2)随机引物法(6核苷酸引物标记法)、(3) PCR扩增标记

2. 末端标记:5’末端标记法、3’末端标记法、T4聚合酶替代法。

16.PCR技术的原理、步骤、体系及引物设计的原则

PCR技术的原理:(变性、复性、半保留复制)

在有DNA单链、与DNA单链互补的寡核苷酸引物、dNTPs及DNA聚合酶的情况下,当引物与单链的互补区结合后,在DNA聚合酶的催化作用下即可进行DNA单链的5’→3合成反应。PCR技术的基本过程P79

?DNA模板的变性(denatureation):将待扩增DNA加热到95℃左右,使dsDNA解开成为单链并作为模板;

?模板与引物的结合(退火annealing或复性):将体系温度降至合适温度(55℃左右),使加入的引物与模板DNA两端碱基序列互补结合;

?引物延伸(extension):将体系温度升到72℃左右,Taq聚合酶催化dNTP按碱基互补原则连接在DNA引物3’端,使引物延伸,形成两条与模板互补的新链。

PCR反应的成分:

1. 缓冲液,

2. MgCl2,

3. dNTPs ,

4. 引物,

5. 模板DNA,

6. Taq DNA聚合酶

引物设计的3条基本原则:

引物与模板的序列要紧密互补;

引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构;

引物不能在模板的非目的位点引发DNA聚合反应(即错配)。

17.基因文库的分类及操作步骤

分类:外源DNA片段、载体、宿主

基因组DNA文库的构建程序:

?高纯度大相对分子质量基因组DNA的提取和大片段的制备;

?高纯度基因组DNA的部分酶切与脉冲电泳分级分离;

?载体DNA的制备;

?载体与外源片段的连接与转化或侵染宿主细胞;

?重组克隆的挑选和保存。

18.基因组DNA文库与cDNA文库的优缺点

?cDNA文库的优点(与基因组文库相比) P116-117

cDNA克隆以mRNA为材料,特别适用于某些RNA病毒等的基因组结构研究及有关基因的克隆分离;

cDNA文库的筛选比较简单易行;

假阳性的概率比较低;

cDNA克隆可进行原核表达;

cDNA克隆还可用于真核细胞mRNA的结构和功能研究。

?cDNA文库的缺点(与基因组文库相比)

包含的遗传信息要远远少于基因组DNA文库,并且受细胞来源或发育时期的影响;

不能直接获得基因内含子序列和调控序列的结构与功能信息,不能克隆到基因组DNA中的非转录区段序列;

cDNA文库中,不同克隆的分布状态总是反映着mRNA的分布状态,即:高丰度mRNA 的cDNA克隆,所占比例较高,分离基因容易;低丰度mRNA的cDNA克隆,所占比

例较低,分离基因困难。

19.外源DNA片段与载体DNA片段连接方式:

一、黏性末端的连接

(一)同一种酶产生的黏性末端的连接

(二)不同种酶产生的黏性末端的连接

二、平末端的连接

1. 直接连接

2. 人工加尾形成“粘性末端”

(1)同聚加尾法

(2)衔接物(linker)连接法

(3)接头 (adapter) 分子连接法

三、PCR产物的连接

1. 引入酶切位点连接法

2. T-A克隆法

20.CaCl2法制备细胞感受态转化重组DNA的原理及步骤。

?原理:细菌处于0℃的低渗CaCl2溶液中,细胞膨胀成球形,DNA与Ca2+结合形成抗DNase的复合物粘附于细胞表面,经42℃短暂热击后,细胞膜形成许多间隙,DNA 进入细胞。P139

细菌感受态细胞的制备过程(CaCl2):

21.重组子的筛选与鉴定的方法与原理,尤其是插入失活法、 -半乳糖苷酶显色法和核酸

杂交法

一、载体表型选择法:P152-153

1. 抗药性标记插入失活选择法

2. β-半乳糖苷酶显色反应选择法

二、根据插入基因的表型选择法

?原理:外源DNA编码的基因对宿主菌株所具有的突变发生体内抑制或互补效应,从而使被转化的宿主细胞表现出外源基因编码的表型特征

三、DNA电泳检测法

四、PCR检测法

?原理:PCR能在模板序列上扩增出预期DNA片断。

五、核酸杂交检测法

?原理:利用标记的核酸做探针与转化细胞的DNA进行分子杂交,可以直接筛选和鉴定目的序列克隆。

六、免疫化学检测法P154-155

?原理:利用抗体作为“探针”来检测转入受体菌并且表达出相应的蛋白质的外源基因。

22.影响外源基因表达的因素:

一、阅读框架对转化基因表达的影响

二、顺式作用元件对转化基因表达的影响

三、翻译过程对表达的影响

四、表达系统对表达产物的影响

23.原核与真核生物基因表达与调控的特点

原核生物基因表达调控的特点:

1.原核生物基因表达以操纵子为单位。

2.原核生物只有一种RNA聚合酶。

3.原核生物无核膜,转录和翻译过程是偶联的。

4.原核生物基因一般不含内含子,在原核细胞中缺乏真核细胞的转录后加工系统。

5.原核生物基因表达的调控主要在转录水平

真核生物基因表达调控的特点:

1.基因组DNA的存在形式可影响基因表达,其基因的表达调控比原核生物要复杂得多;

2.真核基因的转录和翻译不是偶联在一起的;

3.真核基因表达的调控是多层次的;

4.基因表达具有组织和细胞类型特异性;

5.不同的真核细胞在基因表达调控中对信号分子的反应不同。

24.了解植物、动物和微生物基因工程的应用

植物基因工程的应用

(一)在植物遗传改良中的应用

(二)作为药物生产的反应器

动物基因工程的应用

1. 利用转基因技术改良动物遗传性状

2. 利用转基因动物生产生物大分子

3. 异种器官移植

4. 利用转基因技术构建医学动物模型

5. 基因治疗

微生物基因工程的应用

(一)微生物基因工程在农业领域的应用

(二)微生物基因工程在工业领域的应用

(三)微生物基因工程在药物生产上的应用

(四)微生物基因工程在环境保护上的应用

25.常见分子标记的种类、原理

?分子标记的类型

Hibridization-based markers以分子杂交为基础的DNA标记技术(RFLP标记、DNA指纹技术、原位杂交)

PCR-based markers以PCR反应为核心的分子标记技术(RAPD标记、SSR标记、SSLP标记、SCAR标记、AFLP标记、STS标记)

Sequencing based markers新型的分子标记(SNP标记、EST标记)

1.限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)

?原理:DNA序列上的微小变化,可能引起限制性内切酶切点的丢失或产生,导致酶切片段长度的变化。

2. 随机扩增多态性DNA标记(random amplified polymorphic DNA, RAPD)

?原理:用一个随机引物(8-10个碱基)非定点地扩增基因组DNA,然后用凝胶电泳分开扩增片段。

3. 扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism, AFLP)

?原理:先将基因组DNA用两种限制酶切成大小不等的片断,并与含有粘性末端的人工接头相连,形成不同酶切位点的限制性酶切片段,然后用与接头和位点相匹配的引物进行预扩增,预扩增产物作为进一步PCR扩增的模板,再选用特异引物进行选择性扩增,扩增后的产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳将特异的限制性片段分离。

4. 简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)

?原理:根据两端序列的保守性,设计引物;进行PCR,电泳分离,染色显带以检测微卫星序列多态性。

一、名词解释(10个,20分)

二、填空题(20分,每空1分)

三、单项选择题(10题,10分)

四、判断题(10题,10分)

五、简答题(30分,每小题6分)

六、论述题(1题,10分)

第二章

填空题

1. 枯草芽孢杆菌蛋白酶;(1)5’→3’合成酶的活性;(2)3’→5’外切核酸酶

2. 碱性磷酸酶;5’端的磷酸基团

3. DNA聚合酶I:5’→3’外切核酸酶;5’→3’ 合成酶

4. S1核酸酶切割;DNA聚合酶补平

5. 核酸水解酶H;RNA

6. 5’ →3’合成酶;3’ →5’外切核酸酶

选择题

1.b;2.b;3.b,c,d,e;4.b;5.d;6.b;7.a;8.a;9.d;10.b;11.d;12.abc;13.a,b;14.a;15.c;16.d;17.c;18.B;19. D;20. D;21. D

第三章

1. 质粒载体、噬菌体载体、质粒-噬菌体混合载体(或克隆载体、表达载体、整合载体)

2. 复制区、选择标记、克隆位点

3. 缺少选择标记,克隆位点

4. (1)分子量大(2)酶的多切点(3)无选择标记

5. 75%~105%

6.T-DNA区;Vir区;Con区;Ori区

7.b;8.b;9.a,c,d,e;10. d

20. 答:这种方法是根据组织化学的原理来筛选重组体。主要是载体上带有一个来自大肠杆菌的lac操纵子的DNA区段,这一区段编码β-半乳糖苷酶氨基端的一个蛋白片段。IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)可以诱导该片段的合成,而该片段能与宿主细胞所编码的β-半乳糖苷酶羧基端的一个蛋白片段互补(α-互补)。故暴露于诱导物IPTG的细菌含有编码lac Z的

质粒可同时合成该酶的两种片段,该菌在其生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-半乳糖苷)的培养基上生长,将形成蓝色茵落。将一连串克隆位点克隆入β-半乳糖苷酶氨基端的基因中,外源DNA插入质粒的多克隆位点后可使β-半乳糖苷酶的氨基端片段灭活,从而破坏了α-互补作用。因此,带有重组质粒的细菌将产生白色菌落。利用这种筛选方法可方便地将含目的基因的重组子从空载体中筛选出来。

β-半乳糖苷酶的N末端是非必需的,可以进行修饰,并不影响酶的活性或肽的互补性。如果插入的外源DNA 引起肽的可读框的改变,或者插入片段在正确的可读框中含有终止密码的话,就会形成白色噬菌斑。如果插入DNA 的碱基数正好是3 的倍数,或者插入的DNA 中不含有终止密码的话,仍然会形成蓝色噬菌斑。这种插入物的长度可达几百个碱基对。

第四章

1. 基因组DNA、线粒体DNA、叶绿体DNA、质粒DNA

2. B;3.D;4.D;5.C;6.C;

7. 外源基因是否转录

8. Northern杂交

9. Southern杂交

10. :(1)印迹的对象不同:Northern是RNA,Southern是DNA;(2)电泳条件不同,前者是变性条件,后者是非变性条件

11. 它可以和任何碱基配对

12. 螯合Mg2+离子,抑制核酸酶的活性

13. 中和DNA 分子的负电荷,增加DNA 分子间的凝聚力

第五章

1. A;

2. D;3.B;4.A;5.A;6.C;

7. 基因组DNA克隆,基因组文库

8. cDNA克隆,cDNA文库

第六章

1. 转化;感染;转染

2. 碱性磷酸酶;5’端的磷酸基团

3. 限制性核酸内切酶;DNA连接酶

4. 黏性末端的连接;平末端的连接;PCR产物的连接

5. 载体介导法;DNA直接导入法;种质系统法

6. 载体表型选择法;插入基因表型选择法;DNA电泳检测法;PCR检测法;核酸杂交检测法;免疫化学检测法;DNA序列分析

7. D;8.A;9.B;10.B;11.C;12.C;13.A;14.D;15. D;16. C;17. A

第七章

1. D;

2. B;3.C;4.B;5. D;6. D;7. C;8. C

9. 诱导型;lac; trp

10. 阅读框架,顺式作用元件,翻译过程,表达体系

11.组成型启动子,诱导型启动子,组织特异型启动子,杂合型启动子

第九章

1. B;

2. B;3.D;4.C;5. B;6. D;7. A

8. 愈伤组织再生系统;直接分化再生系统;原生质体再生系统;胚状体再生系统

14. RFLP;RAPD;AFLP;SSR

基因工程考试试题.doc

基因工程 一名词解释 DNA,1、限制与修饰系统:限制酶的生物学功能一般被认为是用来保护宿主细胞不受外源DNA的感染,可讲解外 来 从而阻止其复制和整合到细胞中。一般来说,与限制酶相伴而生的修饰酶是甲基转移酶,或者说是甲基化酶,能保护 自身的 DNA不被讲解。限制酶和甲基转移酶组成限制与修饰系统。 2、各种限制与修饰系统的比较 Ⅱ型Ⅰ型Ⅲ型 识别位点4~6bp,大多为回文序列二分非对称5~7bp 非对称 切割位点在识别位点中或靠近识别位点无特异性,至少在识别位点外100bp 识别位点下游 24~26bp 简答 1. 何谓 Star activity?简述Star activity的影响因素及克服方法? 答:在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似的序列,这个改变的特征称为星星活性。 pH 引起星星活性的的因素:①高甘油浓度(>5%);②酶过量( >100U/μl );③低离子强度( <25mmol/L);④高(> ;⑤有机溶剂如DMSO (二甲基亚砜)、乙醇、乙二醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等;⑥用其它二价阳离子 星星活性的抑制措施:①减少酶的用量,避免过量酶切,减少甘油浓度;②保证反应体系中无有机溶剂或乙醇;③提高离子强度到100 ~ 150mM(在不抑制酶活性的前提下);④降低反应pH至;⑤使用Mg2+作为二价阳离子。 2. 试回答影响限制性内切核酸酶切割效率的因素?(影响酶活性的因素?) 答:外因:反应条件、底物纯度(是否有杂质、是否有盐离子和苯酚的污染)、何时加酶、操作是否恰当,反应体系的选择、反应时间的长短 内因:星星活性、底物甲基化、底物的构象 3、 DNA末端长度对酶切割的影响 答:限制酶切割 DNA 时,对识别序列两端的非识别序列有长度要求,也就是说在识别序列两端必须要有一定数量的 核苷酸,否则限制酶将难以发挥切割活性。在设计PCR引物时,如果要在末端引入一个酶切位点,为保证能够顺利切 割扩增的 PCR产物,应在设计的引物末端加上能够满足要求的碱基数目。一般需加 3 ~4 个碱基对。 4、何为载体?一个理想的载体应具备那些特点? 答:将外源 DNA 或目的基因携带入宿主细胞的工具称为载体。载体应具备:①在宿主细胞内必须能够自主复制(具 备复制原点);②必须具备合适的酶切位点,供外源DNA 片段插入,同时不影响其复制;③有一定的选择标记,用于 筛选;④其它:有一定的拷贝数,便于制备。 5 抗性基因( Resistant gene)是目前使用的最广泛的选择标记,常用的抗生素抗性有哪几种?并举两例说明其原理? 答:氨苄青霉素抗性基因( ampr)、四环素抗性基因(tetr )、氯霉素抗性基因( Cmr)、卡那霉素和新霉素抗性基因( kanr , neor )以及琥珀突变抑制基因supF 。 ⑴青霉素抑制细胞壁肽聚糖的合成,与有关的酶结合,抑制转肽反应并抑制其活性。氨苄青霉素抗性Ampr 编码一个酶,可分泌进入细胞的周质区,并催化β - 内酰胺环水解,从而解除氨苄青霉素的毒性。 ⑵四环素与核糖体 30S 亚基的一种蛋白质结合,从而抑制核糖体的转位。 Tetr 编码一个由 399 个氨基酸组成的膜 结合蛋白,可阻止四环素进入细胞。 6. 何为α - 互补?如何利用α - 互补来筛选插入了外源DNA 的重组质粒? 答:α - 互补指 lacZ 基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β - 半乳糖苷酶阴性的突变体之间实现互补。α - 互补是基于在两个不同的缺陷β-半乳糖苷酶之间可实现功能互补而建立的。实现α- 互补主要有两部分组成:LacZ △ M15 ,放在 F 质粒或染色体上,随宿主传代;LacZ' ,放在载体上,作为筛选标记,当在 LacZ' 中插入一个片断后,将不可避免地导致产生无α- 互补能力的β-半乳糖苷酶片断。在诱导物IPTG 和底物 X-gal (同时可作为生色剂)的作用下,含重组质粒的菌落不能产生有活性的β-半乳糖苷酶,不能分解 X-gal ,呈现白色,而含非重组质粒的菌落则呈现兰色。以此达到筛选的目的。 7、试简述λ噬菌体的裂解生长状态Lytic growth 和溶原状态 Lysogenic state 两种循环的分化及其调节过程? 答:裂解生长状态是λ噬菌体在宿主中大量复制并组装成子代λ噬菌体颗粒,导致宿主细胞裂 解。溶原状态为λ噬菌体基因组 DNA 通过位点专一性重组整合到宿主染色体DNA 中随宿主的繁殖传到子代细胞。调节过程:由感染复数

扬州大学基因工程期末试题复习要点整理

基因工程期末试题复习要点整理 基因工程是70年代出现的一门科学,是生物学最具生命力和最引人注目的前沿科学之一,是现代生物技术的代表,是生命科学类专业中的一门重要的专业课。本课程主要介绍基因工程概述、重组DNA基本技术及原理、基因克隆、基因的分离及鉴定、基因工程的表达系统、基因工程的应用等。通过本课程的学习,使学生掌握基因工程技术的基本原理和了解该技术在动物、植物和微生物等方面的应用,为今后从事生物学教学、生物技术研究和产品开发,或进一步的研究生学习科研打下坚实的理论及专业基础。扬州大学试题纸 一、名词解释:共10题,每题2分,共20分。 1. 基因: 是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。 2. 定位克隆: 获取基因在染色体上的位置信息,然后采用各种方法对该基因进行定位和克隆 3. 融合基因: 是指应用DNA体外重组技术构建的一类具有来自两个或两个以上的不同基因核苷酸序列的新型基因。 4. 转化子: 导入外源DNA后获得了新遗传标志的细菌细胞或其他受体细胞,又称重组体。 5. 人工接头:是人工合成的具有一个或数个特定限制性内切酶识别和切割序列的双股平端DNA短序列。 6. RT-PCR: 是指以mRNA在反转录酶作用下合成cDNA第一链为模板进行的PCR。 7. ORF : 起始于AUG、止于UAA、UGA、UAG的连续的密码子区域,是潜在的编码区。 8. MCS: 指载体上人工合成的含有紧密排列的多种限制核酸内切酶的酶切位点的DNA片段。 9. gene targeting : 基因工程中利用活细胞染色体DNA可与外源DNA的同源性DNA序列发生重组的性质,来进行定点修饰改造染色体上某一目的基因的技术 10. 5’RACE: 是一种通过PCR进行cDNA末端快速克隆的技术,是以mRNA为模板反转录成cDNA第一链后用PCR技术扩增出某个特异位点到5’端之间未知序列的方法。 四、简答题:共4题,共20分。 1.简述获得目的基因常用的几种方法。(5分)

《基因工程》专题复习总结

专题1 基因工程 知识体系构建 专题整合 一、基因工程的基本工具 A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、载体 B.为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达 二、基因工程的操作程序 1.目的基因的获取 (1)目的基因:指编码蛋白质的结构基因。 (2)获取方法:从基因文库获取,原核基因也可直接分离获得;真核基因主要是人工合成,人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 2.基因表达载体的构建 (1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 (2)组成:启动子+目的基因+标记基因+终止子。 ①启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需要的蛋白质。 ②终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。 ③标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。 3.将目的基因导入受体细胞

A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与载体结合→目的基因的检测与鉴定 B.目的基因的检测与鉴定→提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞 C.提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 D.目的基因与载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 三、蛋白质工程 1.蛋白质工程流程 2.蛋白质工程与基因工程的区别:蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质,所以被形象地称为第二代基因工程;基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 训练3 利用蛋白质工程改造天然蛋白质,进而改变其功能,可获得毒副作用减小,专一性、药效和稳定性都增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物,但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时,重症病人每天得注射好几次药物,给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰岛素的半衰期,得到长效胰岛素;还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下,增强其他部位结合强度,使之难以被酶破坏,从而增强其稳定性。 (1)若要批量生产以上提到的长效胰岛素,根据所学知识,需要用到哪些生物工程( )

基因工程测试题

基因工程测试题 一、选择题: 1.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成。通过转基因技术可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是( ) A.大肠杆菌 B.酵母菌 C.肺炎双球菌 D.乳酸菌 2.下列有关基因工程的叙述,正确的是( ) A.DNA连接酶将碱基对之间的氢键连接起来 B.目的基因导入受体细胞后,受体细胞即发生基因突变 C.限制性核酸内切酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越大 D.常用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 3.我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是( ) A.抗虫基因的提取和运输需要专用的工具酶和载体 B.重组DNA分子中替换一个碱基对,不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物,从而造成基因污染 D.转基因抗虫棉是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的 4.如图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养

基上生长。下列叙述正确的是( ) A.构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶 B.愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株 C.卡那霉素抗性基因(kan r)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶 的识别位点 D.抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传 5.上海医学研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍,以下与此有关的叙述中正确的是( ) A.“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B.“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 C.只有从转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中含有 D.转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因,但不发生转录、翻译,不能合成人白蛋白 6.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,不合理的是( )

基因工程和细胞工程测试题(附答案,可用于考试)

5 高二生物《基因工程和细胞工程》测试题姓名班级 (时间:90分钟分数:100分) 一.选择题(本大题包括25题,每题2分,共50分。每题只有一个选项符合题意。) 1.以下说法正确的是() A.所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B.质粒是基因工程中惟一的运载体 C.运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接D.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 2.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不.相符的是() A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性 B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性 C.植物体细胞杂交和动物细胞融合——生物膜的流动性 D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂 3.有关基因工程的叙述正确的是() A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用 B.重组质粒的形成在细胞内完成 C.质粒都可作运载体 D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料 4.能克服远缘杂交障碍培育农作物新品种的技术是() A.基因工程 B.组织培养 C.诱变育种 D.杂交育种 5.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( ) A.培养人的效应T细胞能产生单克隆抗体 B.培养人的B细胞能够无限地增殖 C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 6.PCR技术扩增DNA,需要的条件是( ) ①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸 ④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖体 A、①②③④ B、②③④⑤ C、①③④⑤ D、①②③⑥ 7.以下对DNA的描述,错误的是() A.人的正常T淋巴细胞中含有人体全部遗传信息 B.同种生物个体间DNA完全相同 C.DNA的基本功能是遗传信息的复制与表达 D.一个DNA分子可以控制多个性状 8. 蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是() A.氨基酸结构 B.蛋白质空间结构 C.肽链结构 D.基因结构 9.细胞工程的发展所依赖的理论基础是() A.DNA双螺旋结构模型的建立 B.遗传密码的确立及其通用性的发现 C.生物体细胞全能性的证明 D.遗传信息传递的“中心法则”的发现 10.下列不是基因工程中的目的基因的检测手段的是:() A.分子杂交技术 B.抗原—抗体杂交 C.抗虫或抗病的接种 D.基因枪法 11.在以下4种细胞工程技术中,培育出的新个体中,体内遗传物质均来自一个亲本的是() A.植物组织培养 B. 单克隆抗体 C. 植物体细胞杂交 D.细胞核移植 12.动物细胞融合与植物细胞融合相比特有的是() A.基本原理相同 B.诱导融合的方法类 C.原生质体融合 D.可用灭活的病毒作诱导剂 13.下列哪一项属于克隆() A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内 C.将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞

基因工程制药复习提纲

名词解释 1. 基因工程基因工程是值在体外合成或重组特定的DNA,再与载体连接,最后导入到宿 主细胞内表达、扩增出人们需要的蛋白质,而且使这种性状可遗传给后代的技术。包括上游技术和下游技术。 2. 基因工程制药基因工程制药是通过基因工程的方法生产药物,具体包括获得目的基因、构建重 组质粒、构建基因工程菌、培养工程菌、产物分离纯化、产品加工检验等步骤。 3. 逆转录逆转录(reverse transcription )是某些RNA病毒由逆转录酶直接利用RNA为模 板合成DNA的过程。 4. CDNA以生物细胞的mRNA为模板,在逆转录酶的作用下合成cDNA的第一条链,然后 在合成双链DNA,并将合成的cDNA双链重组到质粒载体或噬菌体载体上,倒入宿主细胞进行增殖。在这个过程中合成的双链DNA叫做cDNA。 5. 引物引物是人工合成的单链DNA小片段,碱基顺序分别与所要扩增的模板DNA双链的 5'端相同。是PCR的起始点。 6. 表达载体所谓表达载体(expression vector)是指具有宿主细胞基因表达所需的调节控制序列,能 使外源基因在宿主细胞内转录和翻译的载体。 7. 克隆载体克隆载体(cloning vector)是把一个有用的制药DNA片段通过重组DNA技术,送进受 体细胞中进行繁殖的工具。 8. 载体载体(vector),指在基因工程重组DNA技术中将DNA片段(目的基因)转移至 受体细胞的一种能自我复制的DNA分子。 9. 报告基因载体分子上有一种特殊意义的基因序列,它们表达的目的是为了证明载体已经进入宿 主细胞,并将含有外源基因的宿主细胞从其他细胞中区分并挑选出来。这种基因就是报告基因。 10. 启动子启动子是位于结构基因5'端上游的DNA序列,能被RNA聚合酶识别并结合,具 有转录起始的特异性 11. PCR聚合酶链式反应是一种体外放大扩增特定DNA片段的分子生物学技术,它主要包括 变性、退火、延伸三个过程,并且多次循环。 12. 包涵体包涵体(inclusion body)是存在于细胞质中的一种不可溶的蛋白质聚集折叠而形成的晶体 结构物。通常包涵体虽然具有正确的氨基酸序列,但是空间结构却是错误的。 13. 蛋白表达系统蛋白表达系统是指由宿主、外源基因、载体和辅助成分组成的体系,通过这个体系 实现外源基因在宿主细胞中表达的目的。 14. 单克隆抗体由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体,称为单克隆抗 体。 15. 基因工程抗体基因工程抗体就是按不同的目的和需求,对抗体基因进行加工、改造和重新装配, 然后导入适当的受体细胞中表达得到的抗体分子。 16. 改形抗体改性抗体(reshaped antibody,RAb )是指利用基因工程技术,将人抗体可变区 (V)中互补决定簇序列改换成鼠源单抗互补决定簇。重构成既具有鼠源性单抗的特异性又保持抗体亲和力的人源化抗体。 17. 嵌合抗体在基因水平上将鼠源单克隆抗体可变区和人抗体恒定区连接起来并在合适的宿主细胞中 表达,这种抗体叫做嵌合抗体( chimeric antibody )。 18. 镶面抗体将鼠源单抗可变区中氨基酸残基改造成人源的,消除了异源性且不影响可变区的整体 空间构象。 19. 单链抗体单链抗体(single chain antibody fragment,scFv),是由抗体重链可变区和轻链可变区 通过15?20个氨基酸的短肽(linker)连接而成。scFv能较好地保留其对抗原的亲 和活性,并具有分子量小、穿透力强和抗原性弱等特点。

基因工程期末复习总结

一、单选 1、第一个实现DNA重组的实验:1972年,美国斯坦福大学医学中心的P.Berg在世界上第一次成功地实现了DNA的体外重组。 2、第一次实现重组体转化成功的实验:1973年,科恩(Coher)和博耶(Boyer)建立的基因工程基本模式。 3、基因工程研究的主要内容:切接转增检。 4、基因工程研究的基本要素:基因、工具酶、载体、受体细胞。 5、DNA在生物体内的存在状态:染色体DNA、病毒DNA(噬菌体DNA)、质粒DNA、线粒体DNA和叶绿体DNA,有的以线型存在,有的以环状存在。 6、天然DNA提取的步骤:生物材料的准备、裂解细胞、分离抽提DNA。 7、DNA的分离抽提法:酚-氯仿抽提法(常用、经典)。 8、DNA的保存:温度越低越好,同等条件下,温度越低越不容易降解。 9、为了消除在制备RNA过程中RNA酶的污染,应用0.1% DEPC处理过的水配制试剂。 10、人工合成DNA片段的方法有化学合成法和聚合酶链式反应扩增法。 11、紫外分光光度法检测核酸样品的纯度(常用),纯净的核酸溶液的0D260/OD280值应为 1.7~2.0,0D260/OD230值应大于 2.0,如果0D260/OD280小于1.7,可能有蛋白质污染,如果0D260/OD280大于2.0

或0D260/OD230小于2.0时,核酸溶液中可能存在其他干扰物质。12、工具酶就其用途而言可分为三大类:限制性内切酶、连接酶和修饰酶。 13、 14、通常提到的限制性核酸内切酶主要指Ⅱ类酶而言,限制性核酸内切酶的命名:属名+种名。例如:B acillus am ylolique faciens H、 H aemophilus in fluenzae dⅠ→Bam H、Hind 15、限制性内切核酸酶的本质:细菌细胞的限制—修饰系统。 17、常用的酶切方法:单酶切、双酶切和部分酶切。

(整理)分子生物学与基因工程复习题

一、名词解释 1、分子生物学 2、基因工程 3、DNA的变性与复性 4、细胞学说 5、遗传密码的简并性 6、DNA半保留复制、半不连续复制 7、SD序列 8、开放阅读框(ORF) 9、多顺反子 10、蓝白斑筛选 11、中心法则 12、限制修饰系统 13、断裂基因 14、单链结合蛋白 15、核酶 16、密码子家族 17、TA克隆 18、PCR 19、SNP 20、操纵子学说 21、DNA重组技术 22、减色效应-增色效应 23、可变剪接 24、反转录 25、同尾酶 26、加帽反应 27、蓝白斑筛选 28、表观基因组学 29、DNA的溶解温度 30、DNA的大C值 31、重叠基因 32、引物酶 33、逆转录 34、限制性内切酶 35、载体的选择标记 36、DNA甲基化

37、端粒 38、端粒酶 39、前导链 40、启动子 41、反式作用因子 42、同义密码子 43、多克隆位点(MCS) 44、基因组计划 45、C值悖论 46、顺式作用元件 47、胸腺嘧啶二聚体 48、寄主的限制修饰现象 49、拓扑异构酶 50、DNA的溶解 51、拓扑异构体 52、间隔基因 53、假基因 54、同源异型蛋白 55、翻译 56、多重PCR 57、抗终止作用 58、SD序列 59、空载tRNA 60、cDNA RACE 61、分子杂交 62、cDNA文库 63、载体 64、RT-PCR 65、反义RNA 66、延伸tRNA 67、起始tRNA 68、探针 69、反式剪接 70、增强子 71、动物基因工程 72、基因组 73、限制性内切酶 74、单顺反子

75、密码子 76、转录 77、RNA干扰 78、中心法则 79、回环模型 80、TATA box 81、前导链 82、目的基因 83、RFLP 84、RACE 二、判断 1、大肠杆菌DNA生物合成中,DNA聚合酶I主要起聚合作用。( ) 2、DNA半保留复制时,后随链的总体延伸方向与先导链的延伸方向相反。( ) 3、原核生物DNA的合成是单点起始,真核生物为多点起始。() 4、以一条亲代DNA(3’→ 5’)为模板时,子代链合成方向5’→ 3’,以另一条亲代DNA链 5’→ 3’为模板时,子代链合成方向3’→ 5’。() 5、RNA的生物合成不需要引物。() 6、大肠杆菌RNA聚合酶全酶由4个亚基(α2ββ’)组成。( ) 7、大肠杆菌在多种碳源同时存在的条件下,优先利用乳糖。 ( ) 8、在DNA生物合成中,半保留复制与半不连续复制指相同概念。() 9、逆转录同转录类似,二者均不需要引物。() 10、真核生物染色体核心组蛋白的乙酰化、组蛋白H1的磷酸化,都会使基因得以失活。() 11、在原核细胞中,起始密码子AUG可以在mRNA上的任何位置,但一个mRNA上只有一个起 始位点。( ) 12、蛋白质生物合成过程中,tRNA在阅读密码时起重要作用,他们的反密码子用来识别mRNA上的密码子。( ) 13、表观遗传效应是不可遗传的。( ) 14、cAMP与CAP结合、CAP介导正性调节发生在有葡萄糖及cAMP较高时。( ) 15、DNA甲基化永久关闭了某些基因的活性,这些基因在去甲基化后,仍不能表达。 () 16、RNA聚合酶催化的反应无需引物,也无校对功能。( ) 17、基因是存在于所有生命体中的最小遗传单位 18、人类基因组中大部分DNA不编码蛋白质 19、蛋白质生物合成过程中,tRNA在阅读密码时起重要作用,他们的反密码子用来识别 mRNA上的密码子。 ( )

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思考题 第二章分子克隆工具酶 1简述基因工程研究用的工具酶的类型和作用特点。 常用的工具酶 硝基序列内部进庁切割 DrU逵接癖 DT?A 1 i HaSe 将两条以上的纯性HA方子咸序喪傕化昭成磷酸二酣键逢接战一6盘傢 DNAJSt 合BBl DNA PDIytoeraSe 1通?u≡ιg'掰遥一蝎如械昔≡κ???板. 从3'方向令咸新生的互补谜 专一懺降解RMA 内切械肢晦.4?M4tl?或双1?DNA 2?说明限制性内切核酸酶命名原则(举例)

基因工程实验考试试题(答案)

1.简述本学期从基因组DNA提取到重组质粒鉴定的实验流程? 答:①基因组DNA的提取;②PCR扩增目的基因;③凝胶电泳分离纯化PCR扩增的DNA片段以及DNA的体外连接;④重组质粒的转化及转化子的筛选;⑤重组质粒的抽提;⑥重组质粒的酶切鉴定。 2.如何正确使用微量移液器? 答:①选取合适量程的移液器;②根据取液量设定量程;③安装(吸液)枪头;④按至第一档,将枪头垂直伸入液面下适当位置吸液;⑤按至第二档将液体打入容器;⑥弃掉枪头;⑦将量程调至最大,放回原处。 3.在琼脂糖凝胶电泳点样时,DNA通常和什么试剂混匀,其主要成分和作用是什么? 答:loading Buffer。主要成分为溴酚蓝,二甲苯青和甘油。 溴酚蓝和二甲苯青起指示作用;甘油加大样品密度,从而沉降于点样孔中,以免浮出。 4.简述制作1%的琼脂糖凝胶电泳的操作步骤。 答:①取0.5g琼脂糖置于锥形瓶,量取50ml 1×TBE溶液于瓶中,微波炉加热至琼脂糖溶解;②将移胶板放入胶室中,选取合适梳子垂直安插在移胶板上方,待琼脂降温至55℃下后,缓慢导入该胶室里;③量取合适量1×TBE溶液导入洗净的电泳槽,并正确插好电泳线; ④等凝胶凝固后,将梳子垂直拔出;⑤点样;⑥轻放移胶板至电泳槽的合适位置;⑦打开电泳仪的开关,调好参数,开始电泳;⑧一定时间后,停止电泳,取出凝胶板,然后经BE染色放入成像系统显色、观察。 5.琼脂糖凝胶电泳中DNA分子迁移率受哪些因素的影响?(实验书P75) 答:①样品DNA的大小和构象;②琼脂糖浓度;③电泳电场;④温度;⑤缓冲液;⑥嵌入染料的存在与否; 6.在使用苯酚进行DNA抽提时应注意什么?(实验书P31) 答:注意不要吸取中间的变性蛋白质层。 7.在基因组DNA提取过程中常用酚、氯仿、异戊醇试剂,它们各有什么作用? 答:酚——是蛋白质变性,抑制DNA酶的降解作用;氯仿——除去脂类,同时加速有机相与水相的分层;异戊醇——降低表面张力,从而减少气泡的产生。 8.提取DNA实验中,通常可选用哪些试剂沉淀DNA? 答:冷的无水乙醇、冷的异丙醇、终浓度为0.1~0.25mol/L 的NaCl 9.简述在DNA提取实验中个试剂的作用(SDS,EDTA,酚/氯仿/异戊醇、无水乙醇,70%乙醇)。 答:SDS——破坏细胞膜,解聚核蛋白;EDTA——整合金属离子,抑制DNase活性;酚/氯仿/异戊醇——见第7题;无水乙醇——沉淀DNA;70%乙醇——洗涤DNA沉淀。 10.简述PCR扩增技术的原理及各种试剂的作用(Mg2+,dNTP,引物,DNA,缓冲液,Taq DNA聚合酶)。 答:(1)利用半保留复制的原理,以待扩增的DNA为模板,通过一系列酶在体外引物介导下,

基因工程期末复习总结.docx

一、单选 1、第一个实现DNA重组的实验:1972年,美国斯坦福大学医学中心的P.Berg在世界上第一次成功地实现了DNA的体外重组。 2、第一次实现重组体转化成功的实验:1973年,科恩(Coher)和博耶(Boyer)建立的基因工程基本模式。 3、基因工程研究的主要内容:切接转增检。 4、基因工程研究的基本要素:基因、工具酶、载体、受体细胞。 5、DNA在生物体内的存在状态:染色体DNA、病毒DNA (噬菌体DNA)、质粒DNA、线粒体DNA利叶绿体DNA,有的以线型存在,有的以环状存在。 6、天然DNA提取的步骤:生物材料的准备、裂解细胞、分离抽提 DNAo 7、DNA的分离抽提法:酚■氯仿抽提法(常用、经典)。 8、DNA的保存:温度越低越好,同等条件下,温度越低越不容易降解。 9、为了消除在制备RNA过程中RNA酶的污染,应用0.1% DEPC处理过的水配制试剂。 10、人工合成DNA片段的方法有化学合成法和聚合酶链式反应扩增法。 口、紫外分光光度法检测核酸样品的纯度(常用),纯净的核酸溶液的 OD260/OD280值应为1.7-2.0, OD260/OD230值应大于2.0,如果OD260/OD280小于1.7,可能有蛋白质污染,如果OD260/OD280大于2.0

或OD260/OD23O小于2.0时,核酸溶液中可能存在其他干扰物质。 12、工具酶就其用途而言可分为三大类:限制性内切酶、连接酶和修饰酶。 基因工程屮最常用的工具酶 14、通常提到的限制性核酸内切酶主要指II类酶而言,限制性核酸内切酶的命名: 属名+种名。例如:Bacillus amylolique faciens H、Haemophilus influenzae d Bam H> Hind I o“属种株序” 15、限制性内切核酸酶的本质:细菌细胞的限制一修饰系统。 16、限制性内切核酸酶的作用机制识别双链DNA中特定的核昔酸 17、常用的酶切方法:单酶切、双酶切和部分酶切。

分子生物学与基因工程复习资料

分子生物学与基因工程 绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲,分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中,并使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史,特别是里程碑事件,要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代,Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型; 60年代,法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型; 70年代,Berg首先发现了DNA连接酶,并构建了世界上第一个重组DNA分子; 80年代,Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术; 90年代,开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序,分子生物学进入“基因组时代” 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用。 核酸概述 1、核酸的化学组成 2、核酸的种类与特点:DNA和RNA的区别 (1)DNA含的糖分子是脱氧核糖,RNA含的是核糖;

(2)DNA含有的碱基是腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同,只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所代替; (3)DNA通常是双链,而RNA主要为单链; (4)DNA的分子链一般较长,而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据; 间接: (1)一种生物不同组织的细胞,不论年龄大小,功能如何,它的DNA含量是恒定的,而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的,但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 (2)DNA在代谢上较稳定。 (3)DNA是所有生物的染色体所共有的,而某些生物的染色体上则没有蛋白质。(4)DNA通常只存在于细胞核染色体上,但某些能自体复制的细胞器,如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 (5)在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接:肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性:两者的含义与特点及应用 变性:它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上(接近100oC)时,它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂,最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之,就是DNA从双链变成单链的过程。

基因工程复习资料

细菌的限制—修饰作用 核酸限制性内切酶的类型及主要特性

一个单位的限制性核酸内切酶定义为:在合适的温度和缓冲液中,在50uL反应体系中,1h完全降解1ug底物DNA所需要的酶量。 星号(*)活性:如果改变反应条件就会影响酶的专一性和切割效率,内切酶出现切割与识别位点相似但不完全相同的序列,这一现象称为星号(*)活性。 同位酶:识别位点相同,但切点不同。 同裂酶:识别位点和切点均相同,但来源不同。 同尾酶:识别的序列不同,但能切出相同的粘性末端 两种DNA连接酶 (1)大肠杆菌DNA连接酶:只能连接粘性末端。分子质量为68ku (2)T4噬菌体DNA连接酶:不但能连接粘性末端,还能连接平齐末端。分子质量为75ku

p35页表2-4 简述DNA连接酶的作用机制及其特点 说明使用切口位移法进行DNA标记的原理及其步骤 基因工程载体根据来源和性质不同可分为质粒载体,噬菌体载体,黏粒载体,噬菌粒载体,病毒载体,人工染色体等 质粒的概念:质粒(plasmid)是一种存在于细菌或真菌染色体外的小型环状(线型质粒DNA 分子—眼虫、衣藻等)双链DNA 分子(酵母的“杀伤质粒”是RNA),可自身复制和表达。 共价闭合环状DNA(SC构型)开环DNA(oc构型)线形DNA (L构型) 同一质粒尽管分子量相同,不同的构型电泳迁移率不同: SC DNA最快、L DNA次之、OC DNA最慢。 理想质粒载体的必备条件: A、具有较小的分子质量和较高的拷贝数 B、具有若干限制性核酸内切酶的单一酶切位点(多克隆位点) C、具有两种以上的选择标记基因 D、缺失mob基因(载体的安全性:质粒不能随便转移、条件致死突变) E、插入外源基因的重组质粒较易导入宿主细胞并复制和表达(复制起点)、较小的宿主范围蓝白班筛选原理 穿梭质粒载体(shuttle vector) :由人工构建的具有两种不同复制子起点和选择性标记基因 黏粒载体也称柯斯质粒载体:它是一类含有λ噬菌体的cos序列的质粒载体 噬菌体载体的优越性p69

高中生物高考题分类题基因工程(可编辑修改word版)

知识点一基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA 重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA 重组技术。 注意:对本概念应从以下几个方面理解: 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源:主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用:能够识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果:①在中心轴线两侧将DNA 切开,切口是黏性末端。 ②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。 2.DNA 连接酶——“分子缝合针” (1)来源:大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA 连接酶的种类:E.coliDNA 连接酶和T4DNA 连接酶。 (3)作用及作用部位:E.coliDNA 连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键,T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意:比较有关的DNA 酶 (1)DNA 水解酶:能够将DNA 水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA 解旋酶:能够将DNA 或DNA 的某一段解成两条长链,作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意:使DNA 解成两条长链的方法除用解旋酶以外,在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下,也可使DNA 解旋。(3)DNA 聚合酶:能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA 长链。 (4)DNA 连接酶:是通过磷酸二酯键连接双链DNA 的缺口。注意比较DNA 聚合酶和DNA 连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

基因工程知识点总结归纳(更新版)

基因工程 绪论 1、克隆(clone):作名词:含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。作动词:基因的分离和重组的过程。 2、基因工程(gene engineering):体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中,构成遗传物质的新组合,并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内,且能稳定的遗传。供体、受体和载体是基因工程的三大要素。 3、基因工程诞生的基础 三大理论基础:40年代发现了生物的遗传物质是DNA;50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理;60年代确定遗传信息的遗传方式。以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。 三大技术基础:限制性内切酶的发现;DNA连接酶的发现;载体的发现 3、基因工程的技术路线:切:DNA片段的获得;接:DNA片段与载体的连接;转:外源DNA片段进出受体细胞;选:选择基因;表达:目的基因的表达;基因工程的工具酶 1、限制性内切酶(restriction enzymes):主要是从原核生物中分离纯化出来的,是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链的核酸内切酶。 2、限制酶的命名:属名(斜体)+种名+株系+序数 3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割 4、同裂酶:来源不同,其识别位点与切割位点均相同的限制酶。 5、同尾酶:来源不同,识别的靶序列不同,但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。 6、限制性内切酶的活性:在适当反应条件下,1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物,所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。 7、星号活性:改变反应条件,导致限制酶的专一性和酶活力的改变。 8、DNA连接酶的特点:具有双链特异性,不能连接两条单链DNA分子或闭合单链DNA,连接反应是吸能反应,最适反应温度是4至15度,最常用的是T4连接酶。 9、S1核酸酶:特异性降解单链DNA或RNA。

基因工程复习题

第二章《基因工程》复习题 一、选择题 1. 限制性核酸内切酶是由细菌产生的,其生理意义是(D) A 修复自身的遗传缺陷 B 促进自身的基因重组 C 强化自身的核酸代谢 D 提高自身的防御能力 2.生物工程的上游技术是(D) A 基因工程及分离工程 B 基因工程及发酵工程 C 基因工程及细胞工程 D 基因工程及蛋白质工程 3. 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) (A) A. I + II + III B. I + III + IV C. II + III + IV D. II + IV + V 4. 多聚接头( Polylinker )指的是(A) A. 含有多种限制性内切酶识别及切割顺序的人工 DNA 片段 B. 含有多种复制起始区的人工 DNA 片段 C. 含有多种 SD 顺序的人工 DNA 片段 D. 含有多种启动基因的人工 DNA 片段

5.下列五个 DNA 片段中含有回文结构的是(D) A. GAAACTGCTTTGAC B. GAAACTGGAAACTG C. GAAACTGGTCAAAG D. GAAACTGCAGTTTC 6. 若将含有 5' 末端 4 碱基突出的外源 DNA 片段插入到含有 3' 末端 4 碱基突出的载体质粒上,又必须保证连接区域的碱基对数目既不增加也不减少,则需用的工具酶是(D) I T 4 -DNA 聚合酶 II Klenow III T 4 -DNA 连接酶 IV 碱性磷酸单酯酶 A. III B. I + III C. II + III D. I + II + III 7.下列有关连接反应的叙述,错误的是(A) A. 连接反应的最佳温度为 37 ℃ B. 连接反应缓冲体系的甘油浓度应低于 10% C. 连接反应缓冲体系的 ATP 浓度不能高于 1mM D. 连接酶通常应过量 2-5 倍 8. T 4-DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段 DNA 片段连接在一起,其底物的关键基团是(D) A. 2' -OH 和 5' –P B. 2' -OH 和 3' -P C. 3' -OH 和 5' –P D. 5' -OH 和 3' -P

《基因工程原理》期末复习思考题教案资料

《医用基因工程》复习思考题 第一章基因和基因组及基因工程的概念 一、名词概念 ①移动基因(插入序列;转位子);②断裂基因;③RNA剪辑; ④内含子(间隔序列)与表达子;⑤重叠基因;⑥重复序列;⑦假基因;⑧启动子与终止子;⑨起始位点、终止位点。 二、讨论题 1.什么叫基因?何谓基因的新概念?基因的主要功能是什么? 2.一种基因一种酶的提法妥否? 3.基因密码子三联体间是否存在着逗号? 4.基因表达的产物中,氨基酸序列相同时,基因密码子是否一定相同?为什么? 5.何谓转位子和转位作用?转位的后果如何? 6.基因中最小的突变单位和重组单位是什么? 7.基因工程应包括哪些内容?何谓基因工程的四大里程碑和三大技术发明? 8.真核细胞基因组中常有内含子存在,能否在原核细胞获得表达?能,为什么?不能,为什么? 第二章基因工程中常用的工具酶 1.什么是限制性核酸内切酶? 2.什么是R/M现象?如何解释? 3.II型核酸内切酶的基本特点有哪些? 4.影响II型核酸内切酶活性的因素有哪些?如何克服和避免这

些不利因素? 5.DNA连接酶有哪两类?有何不同? 6.甲基化酶有哪两类?有何应用价值? 7.什么叫同尾酶、同裂酶?在基因工程中有何应用价值? 8.平末端连接的方法有哪些?(图示) 9.Klenow酶的特性和用途有哪些?举例说明。 10.反转录酶的特性有哪些?有何应用价值? 11.列举碱性磷酸酶BAP/CAP的应用之一。 12.列举末端核苷酸序列转移酶的应用之一。 13.质粒单酶切点的基因连接如何降低本底和防止自我环化和提高连接效率? 14.基因片段与载体的平末端连接的方法有哪些? 15.用寡核苷酸和衔接物DNA的短片段连接时为使基因内部的切点保护,常用何种办法解决? 第三章基因克隆载体 1.基因工程常用的载体有哪5种?其共同特性如何? 2.什么是质粒?质粒分哪几种?有哪两种复制类型,质粒的分子生物学特性有哪些? 3.质粒存在的三种形式是什么? 4.分离质粒的基本步骤有哪些? 5.分离纯化质粒的方法有哪几种?简述CsCl密度梯度(浮密度)分离法、碱变性法的原理,如何选择合适的分离方法? 6.作为理想质粒载体的基本条件有哪些? 7.什么叫插入失活,举例说明之。 8.构建pBR322质粒载体的亲本质粒有哪些? 9.什么叫插入型和替换型噬菌体载体?插入型和替换型入噬菌体

基因工程期末考试重点知识整理教学文案

基因工程期末考试重点知识整理

基因工程 第一章基因工程概述 1、基因工程的概念(基因工程基本技术路线PPT) 基因工程(Gene Engineering),是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将大分子(DNA)提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术. 2、基因工程的历史 基因工程准备阶段:1972,第一个重组DNA分子的构建,构建人:Paul Berg 及其同事PPT 基因工程诞生:1973,Cohen & Boyer首次完成重组质粒DNA对大肠杆菌的转化 基因工程发展阶段的几个重要事件: 一系列新的基因工程操作技术的出现; 各种表达克隆载体的成功构建; 一系列转基因菌株、转基因植物、转基因动物等的出现 3、基因工程的内容(P9) 4、基因克隆的通用策略(P12)(基因组文库(鸟枪法)+分子杂交筛选)

第二章分子克隆工具酶 5、限制性核酸内切酶的概念、特点、命名、分类(问答) 概念:一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶,主要存在于细菌体内 特点(参加PPT) 命名:依次取宿主属名第一字母,种名头两个字母,菌株号,然后加上序号。如:从Haemophilus influenze Rd中提取到的第三种限制型核酸内切酶被命名为Hind Ⅲ,Hin指来源于流感嗜血杆菌,d表示来菌株Rd,Ⅲ表示序号。 分类:依据酶的亚单位组成、识别序列的种类以及是否需要辅助因子可分为:Ⅰ型酶、Ⅱ型(Ⅱs型)酶和Ⅲ型酶。 真核细胞中有4中DNA聚合酶:α,β,γ,线粒体DNA聚合酶 原核生物中3中DNA聚合酶:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ

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