基因工程试题

基因工程试 一、选择题(每题1分，共15分) 1 限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是【 】 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【 】 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. 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. 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【 】 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 【 】 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. 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 -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 4 底物的关键基团是【 】 A. 2' -OH 和 5' –P B. 2' -OH 和 3' -P C. 3' -OH 和 5' –P D. 5' -OH 和 3' -P 9 载体的功能是(I 运送外源基因高效进入受体细胞 II 为外源基因提供复制能力 III 为外源基因提供整合能力) 【 】 A. I B. I + III C. II + III D. I + II + III 10 克隆菌扩增的目的是 (I 增殖外源基因拷贝 II 表达标记基因 III 表达外源基因)【 】 A. I + II B. I + III C. II + III D. I + II + III 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 【 】 A. 大肠杆菌,繁殖迅速 B. 枯草杆菌,分泌机制健全 C. 链霉菌,遗传稳定 D. 酵母菌,表达产物具有真核性 12考斯质粒(cosmid)是一种 【 】 A. 天然质粒载体 B. 由λ -DNA 的 cos 区与一质粒重组而成的载体 C. 具有溶原性质的载体 D. 能在受体细胞内复制并包装的载体 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 【 】 A.4 个 B. 3 个 C. 2 个 D. 至少 2 个 14 外源基因在大肠杆菌中以融合蛋白的形式表达的优点是 (I 融合基因能稳定扩增 II 融合蛋白能抗蛋白酶的降解 III 表达产物易于亲和层析分离 )【 】 A.III B. I + II C. I + III D. II + III 15提高重组率的方法包括 (I 加大外源 DNA 与载体的分子之比 II 载体分子除磷 III 连接酶过量 IV 延长连接反应时间)【 】 A. I + II B. I + II + III C. I + III + IV D. II + III + IV 二、名词解释(每题2分，共20分) 1、Southern blotting: 2、Cosmid vector: 3、cDNA library: 4、RACE: 5、Probe: 6、RT-PCR 7、Insert inactivation: 8、S-D Sequence: 9、Shuttle plasmid vector: 10、MCS: 三、简答题(每题5分，共25分) 1、什么是包涵体, 2、什么是α-互补筛选, 3、限制性核酸内切酶的活性受哪些因素影响, 4、核酸操作的基本技术有哪些, 5、基因工程诞生的理论基础是什么, 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, 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揭示的4种表型是什么, 3试述5′RACE技术原理和方法 4大肠杆菌作为基因工程受体菌的优缺点是什么, 基因工程试题答案及评分标准 一、选择题(每题1分，共15分) 1、D 2、D 3、A 4、A 5、D 6、D 7、A 8、D 9、D 10、D 11、C 12、B 13、D 14、D 15、A 二、名词解释(每题2分，共20分) 1、限制修饰系统:限制修饰系统是大多数细菌体内存在的类似动物免疫系统的同限制性内切酶和甲基化酶组成的保护系统。即通限制性内切酶破坏噬菌体的DNA而导致噬菌体的寄主范围受到限制，同时通过甲基化酶的作用，将细菌自身的DNA甲基化，使DNA得以修饰，从而免遭自身限制性酶的破坏。 2、质粒不亲和性:在没有选择压力的情况下，两种不同质粒不能够在同一宿主细胞系中稳定地共存的现象。 3、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、T-A clonging: 又名PCR克隆。TaqDNA聚合酶具末端转移酶活性，故用TaqDNA聚合酶进行PCR反应，反应产物在其3’末端往往习惯性的带上一个腺嘌呤粘性末端(-A),从而难以将该产物以平末端连接的方式直接克隆到载体上;针对PCR产物的这一特点，将普通的质粒载体在其多克隆位点上用一种限制性内切酶处理，获得线形的平末端载体，再在该载体的基础上用末端转移酶给其3’末端加上一个胸腺嘧啶粘性末端(-T)，由此获得的新型载体称之为T载体;用T载体的3 ’T与含PCR产物的3’A进行配对，而将PCR产物以粘末端连接的方式直接高效的克隆到T载体上的过程称之为T-A cloning。 6、RT-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 inaction:即插入失活，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、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(共25分，每题5分) 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α-互补筛选, lacZ)，当外源DNA插入到它的lacZ，质粒载体具有β-半乳糖苷酶基因( 可造成表达后的β-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，lac 当质粒转入载体后，可形成具有酶活性的蛋白质。这种Z基因上缺失了一部lac 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α互补。 3、限制性核酸内切酶的活性受哪些因素影响, ?酶的纯度。 ?DNA样品的纯度。 ?DNA的甲基化程度。 ?酶切反应的温度与时间。 ?DNA分子的构型。 ?限制性核酸内切酶的反应缓冲液。 4、核酸操作的基本技术有哪些, ?核酸提取与纯化?核酸的检测与保存?核酸的凝胶电泳?核酸分子杂交 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: ?证实了DNA是遗传物质 ?揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机理 ?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: ?限制核酸内切酶的发现与DNA切割 ?DNA连接酶的发现与DNA片段的连接 ?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, ?提高启动子强度 ?缩短启动子同克隆基因间距离 ?高效的翻译起始序列 ?高效的转录终止区 ?提高质粒拷贝数及稳定性 ?用以下方法提高翻译水平:?调整SD序列与AUG间的距离?用点突变的方法改变某些碱基?增加mRNA的稳定性的 ?减轻细胞的代谢负荷:?诱导表达?表达载体的诱导复制 ?提高表达蛋白的稳定性，防止其降解:?克隆一段原核序列，表达融合蛋白?采用某种突变菌株?表达分泌蛋白质 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, 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: ++ -+ -- +-m 野生型rm限制缺陷型 rm限制和修饰缺陷型 rm 修饰缺rkkkkkkkk陷型 3 试述5′RACE技术原理和方法 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。 缺点:在通常情况下，细菌的RNA聚合酶不能识别真核的启动子;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;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“异已分子”降解掉。