基因工程试题

基因工程试题一、选择题（每题1分，共15分）1、下列有关基因的叙述，错误的是【A 】A 蛋白质是基因表达的唯一产物B 基因是DNA 链上具有编码功能的片段C 基因也可以是RNAD 基因突变不一定导致其表达产物改变结构2、基因工程的单元操作顺序是【B 】A 增，转，检，切，接 C 接，转，增，检，切 3、生物工程的上游技术是【A 】A 基因工程及分离工程 C 基因工程及酶工程 4、下列各组专业术语中，含义最为接近的是 【C 】6、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' -PB 2' -OH 和 3' -PC 3' -OH 和 2' -PD 5' -OH 和 3' -P7、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1mMD 连接酶通常应过量2-5倍8、原生质体转化方法不大适用于【A 】A 大肠杆菌B 枯草杆菌C 酵母菌D 链霉菌9、下列各常用载体的装载量排列顺序，正确的是【A 】A Cosmid >X-DNA > PlasmidB 九-DNA > Cosmid > PlasmidC Plasmid >X -DNA > CosmidD Cosmid > Plasmid >X-DNA10、若某质粒带有lacZ 标记基因，那么与之相匹配的筛选方法是在筛选培 养基中加入【D 】A 半乳糖B 异丙基巯基-B-半乳糖苷（IPTG ）C 蔗糖D 5-溴-4-氯-3-吲哚基邛-D-半乳糖苷（X-gal ） 11、下列各组用于外源基因表达的受体细胞及其特点的对应关系中，错误的 是【C 】 A 大肠杆菌一繁殖迅速 B 枯草杆菌一分泌机制健全 C 链霉菌一遗传稳定 D 酵母菌一表达产物具有真核性12、分子杂交的化学原理是形成【D 】A 共价键B 离子键C 疏水键D 氢键 B 切，接，转，增，检 D 切，接，增，转，检B 基因工程及发酵工程 D 基因工程及细胞工程A 终止子与终止密码子 C DNA 退火与DNA 复性5、根据酶切活性对盐浓度的要求，B 基因表达与基因转译D 重组子与转化子 限制性核酸内切酶可分成【B 】 C 4大类 D 5大类13、某一重组DNA （6.2 kb ）的载体部分有两个SmaI酶切位点。

用SmaI酶切后凝胶电泳上出现四条长度不同的带子，其长度总和与已知数据吻合，该重组分子插入片段上的SmaI酶切位点共有【D】A 4个B3个C 2个D 至少2个14、下列设计的探针中，最佳的是【D】A ACATTAAATTATTB GGGCAC ACCTTGATAAGGTD CGGACTTGACCATC15、cDNA法获得目的基因的优点是【A】A成功率高B不含内含子C操作简便D表达产物可以分泌二、名词解释（每题2分，共20分）1、Southern blotting:Southern印迹：Southern发明的一种影印转移物质的方法。

2、Cosmid vector:黏粒载体：含有cos位点的质粒载体。

3、cDNA library:cDNA文库：是指某生物某一发育时期所转录形成的cDNA片段与某种载体连接而成的克隆的集合。

4、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3,或5,端之间未知序列的方法。

5、Probe:探针：指被标记物质标记了的核酸。

6、RT-PCR逆转录PCR：先用逆转录酶作用于mRNA，以寡聚dT为引物合成cDNA第一链，然后用已知一对引物，扩增嵌合分子，这种方法称为逆转录PCR。

7、Insert inactivation:插入失活，基因工程载体上的某些选择标记基因常常含某种或某几种限制性内切酶的单一酶切位点，在该位点用相应的限制性内切酶处理，并将外源DNA片段插入该位点，则插入的外源DNA片段将破坏原有基因的读码框，往往导致原有的选择标记基因无法翻译表达，或即使翻译表达，形成的也是丧失了原有生物活性的蛋白质，这一现象称为插入失活。

8、S-D Sequence:S-D序列：在大肠杆菌mRNA的核糖体结合位点上，含有一个转译起始密码子及同16S核糖体RNA 3,末端碱基互补的序列，该序列最初由Shine、Dalgarno发现，故后来命名为Shine—Dalgarno序列，简称S-D序列。

9、Shuttle plasmid vector:穿梭质粒载体：指一类由人工构建的具有两种不同复制起点的选择标记，因而可在两种不同宿主细胞中存活和复制的质粒载体。

10、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。

三、简答题（每题5分，共25分）1、理想质粒载体的必备条件？答：⑴具有较小的分子质量和较高的拷贝数。

⑵具有若干限制性核酸内切酶的单一酶切位点。

⑶具有两种以上的选择标记基因。

⑷缺失mob基因。

⑸插入外源基因的重组质粒较易导入宿主细胞并自制和表达。

2、核酸操作的基本技术有哪些？答：①核酸提取与纯化②核酸的检测与保存③核酸的凝胶电泳④核酸分子杂交3、影响核酸保存的关键因素是什么？怎样保存核酸制品？答：关键因素：①保存液的酸碱度②保存温度保存方法：①一般保存可用浓盐液，NaCL-柠檬酸缓冲液或0.1mol/L醋酸缓冲液。

②对DNA来说，在pH4〜11的范围分子的碱基较稳定，超出此范围DNA易变性或降解，低温、稀碱下保存DNA及低温下保存RNA均较稳定。

③固态核酸通常在0℃ 以上低温干燥保存即可。

4、合成cDNA第二链的主要策略有哪些？答：①自身引导合成法②置换合成法③PCR合成法④快速扩增cDNA末端法⑤双链cDNA末端的处理⑥cDNA与载体的连接5、基因工程诞生的理论基础是什么？答：是现代分子生物学领域理论上的三大发现和技术上的三大发明。

理论上的三大发现：①证实了DNA是遗传物质②揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机理③遗传密码的破译和遗传信息传递方式的确定技术上的三大发明：①限制核酸内切酶的发现与DNA切割②DNA连接酶的发现与DNA片段的连接③基因工程载体的研究与应用四、问答题（每题10分，共40分）1 PCR技术主要应用在哪些领域？答：①核酸基础研究②序列分析③检测基因表达④从cDNA文库中放大特定序列⑤研究已知片段邻近基因或未知DNA片段⑥进化分析⑦医学应用⑧分析生物学证据⑨性别控制⑩转基因检测。

2细菌的限制与修饰系统有什么意义？大肠杆菌K12限制与修饰系统的遗传分析揭示的4种表型是什么？？答：宿主控制的限制与修饰现象广泛存在于原核细菌中，它有两方面的作用，一是保护自身DNA不受限制；二是破坏入侵外源DNA使之降解。

细菌正是利用限制与修饰系统来区分自身DNA与外源DNA的。

外源DNA可以通过多种方式进入某一生物体内，但是它必须被修饰成受体细胞的限制内切酶无法辩认的结构形式，才能在寄主细胞内得以生存，否则会很快被破坏。

因此，在基因工程中，常采用缺少限制作用的菌株作为受体，以保证基因操作的顺利完成。

大肠杆菌K12限制与修饰系统的遗传分析揭示，它有以下4种表型：r k+m k+野生型r k-m k+限制缺陷型r k-m k-限制和修饰缺陷型r k+m k-修饰缺陷型3试述5‘RACE技术原理和方法。

答：PCR用于扩增代表mRNA转录物某一单位点与其3’或5’末端之间区域的部分cDNA称为快速扩增cDNA末端技术（RACE）。

如果已知mRNA的一片段链内短序列，据此或设计基因特异引物，用原先存在的poly（A）尾（3′末端）或附加的同聚尾（5′末端）互补的序列做末端引物，就可以获得从未知末端直到已知区域的部分cDNA序列。

为获得5‘末端部分cDNA克隆需用基因特异引物，产物第一链产物，可用末端脱氧核苷酸转移酶及dATP加poly（A）尾。

通过QT引物和反转录使用的上游基因特异引物生成第二链cDNA。

4大肠杆菌作为基因工程受体菌具有哪些特点？真核基因在大肠杆菌中表达存在哪些障碍？答：特点：大肠杆菌培养方便、操作简单、成本低廉，基础生物学、分子遗传学等方面的背景知识清楚，对其基因表达调控的分子机理也比较了解，而且历经二十年的基因工程实践，大肠杆菌已发展成为一种安全的基因工程实验体系，有多种适用的寄主菌株和载体系列，大肠杆菌易于进行工业化批量生产。

存在的障碍：第一，在大肠杆菌的mRNA的核糖体结合位点上，含有一个起始密码子及16S核糖体RNA 3,末端碱基互补序列，即S-D序列，而真核上缺泛这个序列。

第二，许多真核基因的蛋白质产物需要经过翻译后的加工修饰，如正确的折叠和组装，而细菌中通常并没有这样的修饰机制，从而可能导致真核基因在大肠杆菌中的翻译产物无法产生有活性的蛋白。

第三、外源真核基因所表达的蛋白质分子往往能够被细菌的蛋白酶识别，并被当做“异己分子”降解掉。

8、S-D序列：在大肠杆菌mRNA的核糖体结合位点上，含有一个转译起始密码子及同16S核糖体RNA 3,末端碱基互补的序列，该序列最初由Shine、Dalgarno发现，故后来命名为Shine—Dalgarno序列，简称S-D序列。

1、什么是包涵体？重组蛋白在胞内表达时，常常以不溶性蛋白聚集成的晶状物形式存在，这种晶状体即包涵体。

包涵体的形成是外源蛋白的高效表达时的普遍现象，这是由于肽链折叠过程中部分折叠的中间态发生了错误聚合，而不是形成成熟的天然态或完全解链的蛋白。

2、什么是a-互补筛选？质粒载体具有B -半乳糖苷酶基因（lac Z），当外源DNA插入到它的lac Z，可造成表达后的 B -半乳糖苷酶失活，利用这一点就可以通过大肠杆菌转化子菌落在添加有X-gal-IPTG培养基中的颜色变化鉴别出重组子和非重组子。

有些大肠杆菌上带有lac Z基因的部分编码序列，质粒载体中含有别一部分编码序列，当质粒转入载体后，可形成具有酶活性的蛋白质。

这种lac Z基因上缺失了一部分编码序列的突变体与带有这一部分编码序列的突变体之间实现互补的现象叫a互补。

3、限制性核酸内切酶的活性受哪些因素影响？⑴酶的纯度。

⑵DNA样品的纯度。

⑶DNA的甲基化程度。

⑷酶切反应的温度与时间。

⑸DNA分子的构型。

⑹限制性核酸内切酶的反应缓冲液。

5、基因工程诞生的理论基础是什么？是现代分子生物学领域理论上的三大发现和技术上的三大发明。

理论上的三大发现：①证实了DNA是遗传物质②揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机理③遗传密码的破译和遗传信息传递方式的确定技术上的三大发明：①限制核酸内切酶的发现与DNA切割②DNA连接酶的发现与DNA片段的连接③基因工程载体的研究与应用四、问答题（每题10分，共40分）1如何有效地提高外源基因的表达效率？⑴提高启动子强度⑵缩短启动子同克隆基因间距离⑶高效的翻译起始序列⑷高效的转录终止区⑸提高质粒拷贝数及稳定性⑹用以下方法提高翻译水平：①调整SD 序列与AUG 间的距离②用点突变的方法改变某些碱基③ 增加mRNA 的稳定性的⑺减轻细胞的代谢负荷：①诱导表达②表达载体的诱导复 制⑻提高表达蛋白的稳定性，防止其降解：①克隆一段原核序列，表达融合蛋 白②采用某种突变菌株③表达分泌蛋白质2试述载体构建一般方法A 目的基因分析(1) ORF 分析(2)酶切位点分析B 载体选择与分析(1)多克隆位点分析(2)抗性标记分析(3)启动子与其 他筛选标记分析C 连接体系与连接时间确定4大肠杆菌作为基因工程受体菌的优缺点是什么？优点：大肠杆菌培养方便、操作简单、成本低廉，基础生物学、分子遗传学 等方面的背景知识清楚，对其基因表达调控的分子机理也比较了解，而且历经二 十年的基因工程实践，大肠杆菌已发展成为一种安全的基因工程实验体系，有多 种适用的寄主菌株和载体系列，大肠杆菌易于进行工业化批量生产。