《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准

《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准

一、名词解释（本大题共5小题，每题2分，总计10分）

限制性内切酶的Star活性：限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH 等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。如果改变反应条件就会影响酶的专一性和切割效率，称为星号（*）活性。

受体细胞：又称为宿主细胞或寄主细胞等，从试验技术上讲是能摄取外源DNA并使其稳定维持的细胞；从试验目的讲是有应用价值和理论研究价值的细胞

T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时，从Ti质粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA

该DNA片段上的基因与肿瘤的形成有关。

克隆基因的表达：指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过

程。典型的基因表达是基因经过转录、翻译，产生有生物活性的蛋白质的过程。

a -互补：3 -半乳糖苷酶（3 -gal）是大肠杆菌lacZ基因的产物，当培养基中的一种色素元（X-gal ）被3 -gal切割后，即产生兰色。大肠杆菌的3 一半乳糖苷酶由1021个氨基酸构成，只有在四聚体状态下才有活性。大肠杆菌lacZ基因由于a区域缺失，只能编

码一种在氨基端截短的多肽，形成无活性的不完全酶，称为a受体；如果载体的lacZ

基因在相反方向缺失，产生在羧基端截短的多肽，这种部分3 -半乳乳糖苷酶也无活性。

但是这种蛋白质可作为a供体。受体一旦接受了供体（在体内或体外），即可恢复 3 -半乳糖苷酶的活性，这种现象称为a互补.由载体产生的a供体能够与寄主细胞产生

的无活性的a受体互作形成一种八聚体，从而恢复 3 -半乳糖苷酶的活性。如果培养基

中含有X-gal的诱导物IPTG时，凡是包含有3 -半乳糖苷酶活性的细胞将转变为蓝色，反之不含有这种酶活性的细胞将保持白色。

、填空题（本大题共7小题，每空1分，总计20 分）

1、质粒按自我转移的能力可分为接合型质粒和非接合型质粒：按复制类型可分为松弛性质粒

和严紧型质粒。

2、为了防止DNA的自身环化，可用—碱性磷酸酶_除去双链DNA 5'—端的磷酸基团—。

3、人工感受态的大肠杆菌细胞在温度为__0七—时吸附DNA，在温度为__42七__ 时摄人

DNA。

4、仅克隆基因（DNA片段）用途而言，最简单的质粒载体也必需包括三个组成部分：

一复制区：含有复制起点__、_诜择标记：主要是抗性基因______ 、__克隆位点：便于外源DNA的插入_。另外，一个理想的质粒载体必须具有低分子量。

5、Southern blotting杂交能够检测外源基因是否整合进受体细胞基因组；外源基因的

转录表达需要通过—northern杂交或RT-PCR来揭示;而外源基因__________ 翻译—水

平的表达则需通过免疫学检测或Western杂交才能揭示，其使用的探针是—蛋白

质 ____ 。

6、外源蛋白在大肠杆菌中的表达部位有—细胞质、周质一、_细胞外一。

7、Vir区基因的激活信号有三类，它们是—酚类化合物_、_中性糖和酸性糖_、pH 值。

简答题（本大题共7 小题，总计50分）

1. 请你指出下面几种序列中最有可能是限制性n类酶的识别序列，并说明为什么?

GAATCG ，AAATTT ，GATATC ，ACGGCA （6 分）

答案：GATATC（2分）；AAATTT（2分），因为它们是回文序列（2分）。

2. 影响质粒转化率的因素？（6 分）

答案：质粒的大小，拷贝数（ 1 分）；受体细胞的状态（2分）；转化的外在条件，如温度等（2分）质粒与宿主菌的比例（ 1 分）。

3. 什么是cDNA 文库? 构建cDNA 文库涉及哪些基本过程? 它同基因组文库有什么不同?

（10 分）

答案：cDNA 文库是指某生物某一发育时期所转录的mRNA 经反转录形成的cDNA 片段与某载体连接而形成的克隆的集合。（2分）

构建过程：mRNA 的提取（ 1 分）；cDNA 第一链的反转录合成，第二的形成；（1 分）；cDNA 与适当载体的连接（ 1 分）；重组子转化到受体细胞中（ 1 分）。

c DNA 文库与基因组文库的区别

cDNA 文库是有时效性的。（1分）

材料来源：cDNA 文库只反映mRNA 的分子结构。基因组文库构建时遗传信息供体是基因组DNA, 无发育时期及组织器官特异性，在一个完全的基因组文库中包含着基因组DNA上的所有编码区及非编码区序列的克隆。（1分）

遗传信息量大小不同，cDNA 文库仅反映部分；而基因组DNA 文库包括全部信息量。

（ 1 分）适用范围的不同：选择构建哪一种，主要是根据实验目的。（1 分）

4. 植物基因载体构建时共使用了哪些类型的载体，各自的作用？（8 分）

答案：克隆载体（ 1 分）：保存和克隆目的基因。（1 分）

中间载体（ 1 分）：构建中间表达载体的基础；作为构建转化载体的质粒。（1 分）卸甲载体（ 1 分）：作为转化载体的受体质粒（ 1 分）转化载体亦称工程载体（ 1

分）：目的基因导入植物细胞的载体。（ 1 分）

5. 在基因工程中，为了在细菌细胞中表达真核生物的基因产物，为什么通常要用

cDNA 而不用基因组DNA? 为什么要在cDNA 前加上细菌的启动子? （6 分）答案：这是因为细菌没有内含子剪接系统（ 3 分），并且不能识别真核生物的启动子之故（ 3 分）。

6. 外源DNA 与载体的连接方式有哪几种？列举两种重组子的筛选方法。（8 分）

答案：连接方式有（ 6 分）：粘性末端与粘性末端；粘性末端与平齐末端；平齐末端与平齐末端。

筛选方式（ 2 分）：蓝白斑筛选法，抗生素筛选法。或营养标记、电泳检测、测序检测等等。

7. pIJ486 是链霉菌的质粒（如下图所示），其中neo 和tsr 分别为新霉素和硫链丝菌素的抗

性基因。为了准确克隆并筛选出目的DNA 片段的克隆，最为理想的插入位点是？说明其原因？（ 6 分）