基因工程习题及参考答案01
基因工程试题及答案全集

作业一:一、名词解释:1、基因:是遗传的物质基础,是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。
2、基因组该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子3、操纵子:原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起,转录生成一个mRNA,然后分别翻译成几种不同的蛋白质。
这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶,或共同完成某种功能。
这些结构基因与其上游的启动子,操纵基因共同构成转录单位,称操纵子。
4、启动子:是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件,包括至少一个转录起始点。
在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。
有时,将结构密切联系而无法区分的启动子、增强子样结构统称启动子。
5、增强子:是一种能够提高转录效率的顺式调控元件,最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA,可使旁侧的基因转录提高100倍,其后在多种真核生物,甚至在原核生物中都发现了增强子。
增强子通常占100~200b p长度,也和启动子一样由若干组件构成,基本核心组件常为8~12bp,可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。
6、基因表达:是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。
二、简答题1、说明限制性内切核酸酶的命名原则要点。
答:限制性内切核酸酶采用三字母的命名原则,即属名+种名+株名的各一个首字母,再加上序号. 基本原则: 3-4个字母组成,方式是:属名+种名+株名+序号; 首字母: 取属名的第一个字母,且斜体大写;第二字母: 取种名的第一个字母,斜体小写;第三字母: (1)取种名的第二个字母,斜体小写;(2)若种名有词头,且已命名过限制酶,则取词头后的第一字母代替.第四字母: 若有株名,株名则作为第四字母,是否大小写,根据原来的情况而定,但用正体. 顺序号: 若在同一菌株中分离了几种限制酶,则按先后顺序冠以I,Ⅱ,Ⅲ,…等,用正体.2、什么是限制性内切核酸酶的星号活性?受哪些因素影向?答:Ⅱ类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性,但是这种特异性受特定条件的限制,即在一定环境条件下表现出来的特异性。
基因工程习题+答案

第一章绪论名词解释:1.基因操作:将在细胞外产生的核酸(物质)分子插入到病毒,质粒或其它载体系统中,再整合到特定的宿主中,从而形成一种新的可连续繁殖的有机体。
2.间断基因:序列中间插入有与氨基酸编码无关的DNA间隔区,使一个基因分隔成不连续的若干区段。
我们称这种编码序列不连续的基因为间断基因。
3.启动子:DNA分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位,也就是使转录开始的部位。
4.亚克隆:当初始克隆中的外源DNA片段较长,含有许多目的基因以外的DNA片段时,在诸如表达、序列分析和突变等操作中不便进行,将目的基因所对应的一小段DNA找出来,这个过程叫“亚克隆”。
填空题:1.基因操作的核心部分是基因克隆,基因克隆的基本要点有(克隆基因的类型),(受体的选择)和(载体的选择)。
2.(基因)是遗传物质的基本单位,也是作为遗传物质的核酸分子上的一段片段。
它可以是连续的,也可以是(不连续的);可以是(DNA),也可以是RNA;可以存在于染色体上,也可以(存在于染色体之外如质粒、噬菌体)。
3.基因操作并不是一个法律概念,除了包括基因克隆外,还包括基因的(表达)、(调控)、(检测)和(改造)等与基因研究相关的内容。
4.启动子是指(基因转录过程中控制起始的部位)。
通常一个基因是否表达,(转录起始)是关键的一步,是起决定作用的。
在转录过程中,启动子还是(RNA聚合酶)的结合位点。
5.原核生物的RNA聚合酶主要由两部分组成:(核心酶)和(σ因子),其中σ-因子并不参与RNA的合成,它的作用主要是(识别要转录的起始位点)。
6.从(启动区)到(终止区)的这一段距离称为一个转录单位,或者一个转录产物,其中可包括一个或者多个基因。
7.转录终止子主要有两种,一种是(依赖ρ因子),另一种是(不依赖ρ因子)。
8.基因的书写方式,通常是写出的DNA序列总是与(mRNA)相同的那条链,方向是从(5')到(3')。
对于碱基的位置,一般自转录起始点向两个方向编号,其中转录起始点定为(+1),(在起始点上游第一个碱基)定为-1。
高中生物《基因工程》练习题(含答案解析)

高中生物《基因工程》练习题(含答案解析)XXX《基因工程》练题题号得分一一、单选题(本大题共20小题,共20.0分)1.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为()二总分A.解旋酶、限制酶、DNA连接酶C.限制酶、DNA连接酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶D.DNA连接酶、限制酶、解旋酶2.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是()A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.选用细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁殖快D.只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达3.如图为基因表达载体的模式图。
以下有关基因工程的说法错误的是()A.基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建B.任何基因表达载体的构建都是一样的,没有差别C.图中启动子和终止子分歧与起始暗码子和终止暗码子D.抗生素抗性基因的作用是作为标记基因,用于鉴别受体细胞中是否导入了载体4.一些细菌能借助限制性核酸内切酶抵御外来入侵者,而其自身的基因组DNA经预先修饰能躲避限定酶的降解。
以下在动物体内发生的过程当中,与上述细菌行为相似的是()A.巨噬细胞内溶酶体杀灭病原体B.T细胞受抗原刺激分泌淋巴因子C.组织液中抗体与抗原的特异性结合D.疫苗诱导机体发生对病原体的免疫5.某目的基因两侧的DNA序列所含的限制性核酸内切酶位点如图所示,最好应选用下列哪种质粒作为载体()XXX.C.D.6.下图是研究人员使用供体生物DNA中无限增殖调控基因制备单克隆抗体的思路流程。
以下相关叙述精确的是()A.酶a、酶b作用位点分别为氢键和磷酸二酯键B.Ⅰ是经免疫的记忆细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞C.筛选出既能无限增殖又能产生专一抗体的Ⅱ必须通过分子检测D.上述制备单克隆抗体的方法涉及转基因技术和动物细胞核移植技术7.下列关于基因工程技术的说法,正确的是()A.切割质粒的限制酶均只能特异性地识别3-6个核苷酸序列B.PCR反应中两种引物的碱基间应互补以保证与模板链的正常结合C.载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因D.目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制8.在其他条件具备的情况下,在试管中进入物质X和物质Z,可得到相应产物Y.下列叙述正确的是()A.若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷酸C.若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶D.若X是mRNA,Y是核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸9.下图透露表现的是三种黏性末端,以下说法精确的是A.甲、乙、丙黏性末端是由两种限制酶作用产生的B.若甲中的G处发生突变,限制酶可能无法识别该切割位点C.乙中的酶切位点在A与G之间D.目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核生物10.如图是利用基因工程技术生产可使用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。
基因工程试题及答案

《基因工程》一、选择题(每小题1.5分,共15分)1.基因工程的创始人是( )。
A A. KornbergB W. GilbertC P. BergD S. Cohen2.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Ⅱ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3.在DNA的3’-5’链上,基因的起始密码子是( )A ATG(或GTG)B AGTC TAGD TGA4.II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5.末端转移酶是合成酶类,具有( )活性。
A 3’5’DNA聚合酶B 5’3’DNA聚合酶C 5’3’DNA内切酶D 5’3’DNA外切酶6.下面关于松弛型质粒(relaxed plasmid)性质的描述中,( )是不正确的。
A 质粒的复制只受本身的遗传结构的控制,因而有较多的拷贝数。
B 可以在氯霉素作用下进行扩增。
C 通常带有抗药性标记。
D 同严紧型质粒融合后,杂合质粒优先使用松弛型质粒的复制子。
7.关于cDNA的最正确的说法是( )。
A 同mRNA互补的单链DNAB 同mRNA互补的双链DNAC 以mRNA为模板合成的双链DNAD 以上都正确8.关于T4 DNA Ligase,下列说法中哪一项不正确? ( )A 是最常用的DNA连接酶。
B 不但能连接粘性末端,还能连接齐平末端。
C 不但能连接粘性末端。
D 最适温度37 ℃。
9.下列关于建立cDNA文库的叙述中,( )是错误的?A 从特定组织或细胞中提取DNA或RNAB 用反转录酶合成mRNA的对应单链DNAC 以新合成的单链DNA为模板合成双链DNAD 新合成的双链DNA克隆到载体上,并导入受体细胞10.用下列方法进行重组体的筛选,只有( )说明外源基因进行了表达。
最新01基因工程复习题答案版

01基因工程复习题答案版基因工程原理复习题思考题基因工程绪论1、基因工程的定义与特征。
定义:在体外把核酸分子(DNA的分离、合成)插入载体分子,构成遗传物质的新组合(重组DNA),引入原先没有这类分子的受体细胞内,稳定地复制表达繁殖,培育符合人们需要的新品种(品系),生产人类急需的药品、食品、工业品等。
特征:1、具跨越天然物种屏障的能力。
2、强调了确定的DNA片段在新寄主细胞中的扩增。
2、试述基因工程的主要研究内容。
1)、目的基因的分离2)、DNA的体外重组(载体、受体系统等)3)、重组DNA分子转移到受体细胞及其筛选4)、基因在受体细胞内的扩增、表达、检测及其分析。
3、基因工程在食品工业上有何应用发展?主要是通过基因重组,使各种转基因生物提高生产谷氨酸、调味剂、酒类和油类等有机物的产率;或者改良这些有机物组成成分,提高利用价值。
4、转基因是一把双刃剑,请客观谈谈对转基因及转基因食品安全性的认识。
转基因技术所带来的好处是显而易见的,在人类历史进步和发展中起到了积极作用。
首先,通过该项技术可以提供人们所需要的特性,改良培育新品种;第二,延长食品保存时间或增加营养成分;第三,将抗虫防菌基因转入到作物中,使作物本身产生抵抗病虫害侵袭的能力,减少了农药的使用量,有利于环境保护;第四,转基因技术及基因食物在医学方面得到广泛研究和应用。
人们对转基因技术的主要担忧在于环境方面。
外源基因的导入可能会造就某种强势生物,产生新物种或超级杂草、损害非目标生物、破坏原有生物种群的动态平衡和生物多样性,也即转基因生物存在潜在的环境安全问题。
转基因作物的大面积种植已有数年,食用转基因食品的人群至少有10亿之多,但至今仍未有转基因食品对生命造成危害的实例;更何况目前每一种基因工程食品在上市前,都要经过国家法律认可,食品卫生部门和环境部门的严格检测。
只有测试合格了,才能投放市场。
因此公众完全可以安全地消费、大胆地食用转基因食品。
基因工程试题及答案解析

基因工程试题及答案解析一、选择题1. 基因工程中常用的限制酶是:A. 蛋白酶B. DNA聚合酶C. 核糖核酸酶D. 限制性核酸内切酶答案:D2. 基因工程中,用于将目的基因导入植物细胞的方法是:A. 电穿孔法B. 显微注射法C. 农杆菌转化法D. 脂质体介导法答案:C3. 下列哪项不是基因工程的基本步骤?A. 目的基因的获取B. 基因表达载体的构建C. 目的基因的扩增D. 目的基因的检测与鉴定答案:C二、填空题1. 基因工程中,常用的运载体有____、____和____。
答案:质粒、噬菌体、动植物病毒2. 基因工程中,常用的筛选标记基因有____、____和____。
答案:抗性基因、荧光蛋白基因、酶基因三、简答题1. 简述基因工程的应用领域。
答案:基因工程的应用领域包括农业、医学、工业、环境保护等。
在农业中,基因工程可以用于培育抗病、抗虫、抗旱等性状的作物;在医学领域,基因工程可以用于生产重组蛋白药物、基因治疗等;在工业上,基因工程可以用于生产酶、疫苗等;在环境保护方面,基因工程可以用于生物修复、污染物降解等。
2. 基因工程中,如何确保目的基因在宿主细胞中正确表达?答案:确保目的基因在宿主细胞中正确表达需要考虑以下几个方面:首先,目的基因需要有合适的启动子和终止子,以确保其在宿主细胞中得到正确转录和终止;其次,需要考虑目的基因的密码子偏好性,以确保其在宿主细胞中能被高效翻译;再次,需要考虑目的基因的稳定性,避免其在宿主细胞中被降解;最后,还需要考虑目的基因产物的后翻译修饰和定位。
四、论述题1. 论述基因工程在医学领域的应用及其可能带来的伦理问题。
答案:基因工程在医学领域的应用主要包括生产重组蛋白药物、基因治疗、疾病诊断和基因疫苗等。
重组蛋白药物可以用于治疗糖尿病、侏儒症等疾病;基因治疗可以用于治疗遗传性疾病;疾病诊断可以通过基因检测来实现;基因疫苗可以用于预防某些遗传性疾病。
然而,基因工程的应用也带来了伦理问题,如基因隐私权、基因歧视、基因治疗的安全性和有效性等。
基因工程试题与答案

基因工程试题与答案1、转基因动物的安全性问题正面观点:(1)转基因工程是不可阻挡的. 基因工程将影响当代重大的环境问题:人口过剩/污染/生物多样性急剧减退等等. 保护土壤/水/能源成为发展可持续农业的目标。
(2) 转基因食品的功效: 改良植物的食用品质;增加果蔬贮藏、保鲜性能;生产特殊食品——食品疫苗。
(3)迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。
如果转基因生物技术得不到社会支持,这一研究将被扼杀。
反面观点:转基因的潜在危害:转基因动植物安全性评价主要集中在环境安全性,食品安全性以及对人动物健康的影响三方面。
环境安全性分析包括:(1)生存竞争性:转基因植物在生存竞争方面具有的优势可能导致生物多样性的减少,影响了生物多样性;(2)生殖隔离距离:基因不可控制的水平转移的可能性;与近缘野生种的可交配性:外源基因是否会漂流扩散至亲缘野生种中,从而破坏自然生态平衡;(3)对非靶生物的影响:转基因植物花粉通过风,雨,鸟,昆虫,真菌,细菌以至整个生物链传播使外源基因逃逸,从而造成基因污染。
(4)病毒发生异缘重组或异缘包装的可能性:自然界中存在着植物病毒之间的异缘重组。
(5)对农业和生态环境的影响,生态平衡. 如产生超级杂草的可能性;种植抗虫转基因作物后可能使害虫产生免疫并遗传、从而产生更加难以消灭的“超级害虫”;食品安全性:(1)转基因毒性. 如英国发现转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能,美国发现转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境;(2)人的毒理反应或过敏反应. 大肠杆菌细胞膜间隙中含有大量的内毒素,痕量的内毒素即可导致人体热原反应。
(3)实质等同性的原则,即某一种生物技术产品或其成分能够与市场上现有的对应产品进行比较。
如果一种转基因产品能够与现存的一种产品进行比较,并且发现具有实质同等性,便能用现产品安全性同种方法对待它。
转基因植物所引入的蛋白对人体可能是异性蛋白质,在部分人中可能发生食物过敏,特别是幼儿和某些过敏体质的人。
《基因工程》习题及参考答案

《基因工程》习题及参考答案一、习题:1. What are biotechnology and genetic engineering?2. What is a gene?3. What are genetically engineered medicines?4. What do genome research and human genetics deal with?5. What potentials are held out by genetic diagnosis?6. What options are given by gene therapy?7. What is an embryo - and what is a fetus?8 What is a genetic fingerprint?9 What does the term "therapeutic cloning" mean?10 What are stem cells?11 What is a transgenic organism?12 What does xenotransplantation mean?13 How will genetic engineering be used in agriculture?14 How are genetically modified organisms assessed?15 What does the German Embryo Protection Act regulate?16. What is a genome?17. Is there a risk of bioterrorism?18. How does genetic engineering affect the environment?19. Are genetically engineered crops good for farmers?20.What is the difference between restriction digestion and restriction mapping?21.Can you combine two different restriction enzymes in the same reaction tubes todigest the DNA molecules?22.Why should we need to generate restriction mapping data?23.How many restriction enzymes available now on the market?24.Why do you consider mutagenesis in vitro as one of the most critical techniquesfor us to understand in genetic engineering class?25.How do we choose the methods for DNA modification?26.How do we choose a gene expression system?27.How can we express eukaryotic gene in E.coli?28.What should we consider before we start the recombinant protein expressionexperiment?29.What is the advantage of yeast expression system?30.What is the advantage of insect expression system?31.Why there are so many different types of vectors available for cloning?32.What is the difference between cloning vector and expression vector?33.What is a genetic fingerprint?34. 基因具体分成多少种类?35. 什么叫印记基因?36.什么叫遗传漂变?37.人类基因组图谱和初步分析结果是在哪一年公布的?38.人类基因组共有多少基因?39. 克隆羊成功的技术关键是什么?40. 有人计划将两个不同物种的动植物体细胞进行融合,然后将融合体的核移植到其中一种生物的未受精卵细胞中,进行体细胞克隆。
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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。
3.Cohen 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 的生物化学方法:含有λ噬菌体基因和E.coli 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) 。
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)A.Komberg (b)W.Gilbert (c) P.Berg (d)B.McClintock( )2.第一个作为重组DNA 载体的质粒是( )(a)pBR322 (b)ColEl (c)pSCl01 (d)pUCl8( )3.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)EcoRⅡ( )4.P 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)λ外切核酸酶(c)外切酶Ⅲ(d)DNA 连接酶三、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?2.重组DNA 的含义是什么?3.如何理解基因工程的两个特点?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E.coli C600,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?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如何获得的?各说明了什么?2.基因克隆是如何使含有单个基因的DNA 片段得到纯化的?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.重叠基因12.假基因绪论部分(参考答案)一、填空题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;P.Berg;Proc.Natl.Acad.Sci.USA;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.C;2.C;3.a;4.b三、简答题1.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.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.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 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.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.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、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 6-5的EcoRI 酶切片段Ⅲ、V 和Ⅷ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 105。
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.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。
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,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)~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,结合工程学的技术手段,按照用限制酶制备DNA 片断各种片断同载体分子混合带有不同片断的重组体转化细胞具有多拷贝的克隆DNA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B.McClintock 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(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。
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