《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准

1、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

2、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。-互补：-半乳糖苷酶（-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-gal切割后，即产生兰色。大肠杆菌的一半乳糖苷酶由 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-半乳乳糖苷酶也无活性。但是这种蛋白质可作为供体。受体一旦接受了供体（在体内或体外），即可恢复-半乳糖苷酶的活性，这种现象称为互补 由载体

3、产生的供体能够与寄主细胞产生的无活性的受体互作形成一种八聚体，从而恢复-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-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。 二、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°C _时吸附DNA，在温度为_42°C _时摄人DNA。4、 仅克隆基

4、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：_复制区：含有复制起点_、_选择标记：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、细胞外。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。三、 简

5、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

6、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）。cDNA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

7、）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

8、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）答案：位点为tsr内的EcoRV。(3分 )；当外源基因插入EcoRV位点时，硫链丝菌素基因失活。利用新霉素来筛选重组子。（3分）四、判断题 （正确的打，错误的打×）（本大题共5小题，每题2分，总

9、计10分）1、 转化子就是重组子。(× )2、 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和过氧化物酶。(×)3、 载体自主复制是基因工程扩增基因的依据。()4、 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达。(× )5、 启动子与克隆基因间的距离对基因表达没有影响。(× )五、综合题（本大题共1小题，总计10分）-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的功能不正常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀型细胞贫血症。若让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的-珠蛋白，你认为必须要有哪几个基本步骤？（10分）答案：（1）提取目的基因：从小鼠的细胞内提取DNA。同时选择具有选择标记的大肠杆菌质粒，如选择能抗四环素的质粒，并将其提取出来。（2分）（2）目的基因与运载体结合：用同一种限制酶，分别切割小鼠细胞核中的DNA和质粒DNA，使其产生相同的黏性末端。将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的连接酶，获得含有小鼠-珠蛋白基因的重组质粒。（2分）