第二章基因工程习题答案

1、基因工程课程习题选择题001基因工程操作的三大基本元件是【A】I 供体 II 受体 III 载体 IV 抗体 V 配体I + II + IIII + III + IVII + III + IVII + IV + VIII + IV + V002 根据当今生命科学理论，基因工程的用途是【E】I 分离纯化基因II 大量生产生物分子III 构建新型物种IV 提高基因重组效率I + II + IIII + II + IVI + III + IVII + III + IVI + II + III + IV003 根据基因工程的定义，下列各名词中不能替代基因工程的是【A】基因诱变分子克隆DNA 重组遗传工

2、程基因无性繁殖004 基因工程的单元操作顺序是【B】接检切转检 见惮格惮轨 格礼惮挑惮 礼提礼见掾 增，转，检，切，接 切，接，转，增，检 接，转，增，检，切 检，切，接，增，转 A B c D E005 下列有关基因的叙述，错误的是【A】蛋白质是基因表达的唯一产物基因是 DNA 链上具有编码功能的片段基因也可以是RNA基因突变不一定导致其表达产物改变结构基因具有方向性D】006 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E补充自身的核甘酸消耗007 天然 PstI 限制性内切酶的来源是【 D】A Bacillu

3、s amyloliquefaciensB Escherichia coliC Haemophilus influenzaeD Providencia stuartiiE Streptomyces lividans008 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 3' -OH 和 5' -PE 5' -OH 和 3' -P009 若载体 DNA 用 M 酶切开

4、，则下列五种带有N 酶粘性末端的外源DNA 片段中，能直接与载体拼接的是【 D】MNA A/AGCTT T/TCGAAB C/CATGG ACATG/TC CCC/GGG G/GGCCCD G/GATCC A/GATCTE GAGCT/C G/AGCTC010 下列有关质粒分子生物学的叙述，错误的是【 B】A质粒是共价环状的双链DNA分子B天然质粒一般不含有限制性内切酶的识别序列C质粒在宿主细胞内能独立于染色体DNA自主复制D松弛复制型的质粒可用氯霉素扩增E质粒并非其宿主细胞生长所必需011 带有多个不同种复制起始区的质粒是【 A】A穿梭质粒B表达质粒C探针质粒D整合质粒E多拷贝质粒012 下

5、列各常用载体的装载量排列顺序，正确的是【 A】A Cosmid > 入-DNA > PlasmidB 入-DNA > Cosmid > PlasmidC Plasmid > 入-DNA > CosmidD Cosmid > Plasmid > 入-DNAE 入-DNA > Plasmid > Cosmid013 目前在高等动物基因工程中广泛使用的载体是【 C】A质粒DNAB噬菌体DNAC病毒DNAD线粒体DNAE叶绿体DNA014 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葡萄糖C蔗

6、糖D 5-澳-4-氯-3- 口引味基-b -D-半乳糖昔（X-gal ）E异丙基疏基-b -半乳糖昔（IPTG ）015质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是【C】能自主复制不能自主复制结构很小蛋白质环状 RNA 环状 DNA能“友好”地“借居”A B C D 016 双脱氧末端终止法测定DNA 序列是基于【 A】A DNA的聚合反应B DNA的连接反应C DNA的降解反应D特殊的DNA连接酶E聚合单体2'和5'位的脱氧017 下列三种方法中，能有效区分重组子与非重组子的是【 E】I 限制性酶切II PCR 扩增 III 抗药性筛选A IB I + IIC I + II

7、ID II + IIIE I + II + III018鸟枪法克隆目的基因的战略适用于IA1A原核细菌B酵母菌C丝状真菌D植物E人类019 cDNA第一链合成所需的引物是【D】A Poly AB Poly CC Poly GD Poly TE发夹结构020 Taq DNA聚合酶的发现使得 PCR技术的广泛运用成为可能，这是因为【D】A Taq DNA聚合酶能有效地变性基因扩增产物B Taq DNA 聚合酶催化的聚和反应不需要引物C Taq DNA聚合酶具有极强的聚和活性D Taq DNA聚合酶能使多轮扩增反应连续化E Taq DNA 聚合酶能使扩增反应在DNA变性条件下进行021为了利用DPC

8、R技术扩增下列染色体 DNA片段上的虚线部分，应选用的引物顺序是(III)3 1 CGGAGGBGCG。5 '3 1 年GCGGG工gC5 ' CTCGCCTGGHSGGHCGHGJlGrCGGRGGCCGC0OCGGGCGCCGCCGCCCACG3, G AGrCGG AGC CCC CG C CCTC J ；GC CTCCGGCGCGGCCCGCGGCGMSrCfrGGT«C5 1 GCCTCGCGGCCG 315 1 CCGCCCACCJ(H)(IV)A I + II B I + III C I + IV D II + III E II + IV022构建基因文

9、库一般使用的载体是【E】I 质粒 II 入-DNA III CosmidA IB IIIIIII + IIII + II + III023 强化基因转录的元件是【 C】A密码子B复制子C启动子D内含子E外显子024 启动子的特征之一是【 B】A GC富积区B TATA BoxC转录起始位点D长度平均 1 kbE含有某些稀有碱基025 下列基因调控元件中属于反式调控元件的是【 A】A阻遏蛋白B启动子C操作子D终止子E增强子026 包涵体是一种【 E】A受体细胞中难溶于水的蛋白颗粒B大肠杆菌的亚细胞结构C噬菌体或病毒DNA的体外包装颗粒D用于转化动物细胞的脂质体E外源基因表达产物的混合物027外源

10、基因在大肠杆菌中以融合蛋白的形式表达的优点是【E】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 IIIB I + IIC I + IIID II + IIIE I + II + III028 第二代基因工程是指【 C】A途径工程B代谢工程C蛋白质工程D RNA基因工程 E细胞器基因工程029基因工程菌中重组质粒的丢失机制是【C】A重组质粒渗透至细胞外B重组质粒被细胞内核酸酶降解C重组质粒在细胞分裂时不均匀分配D重组质粒杀死受体细胞E重组质粒刺激受体细胞提高其通透性030利用毛细管作用原理，将凝胶电泳分离后的DNA片段转移至硝酸纤维素膜上并根据核酸杂交原

11、理进行分析的技术是【D】A Western 印迹转移技术B Northern 印迹转移技术C基因的表现型分析法D Southern 印迹转移技术031在翻译过程中.mRNA必需首先与核糖体相结合才能进行蛋白质合成。在原核生物中， mRNA分子上有两个核糖体结合位点，一个是起始密码AUG ,另一个是【C】A启动子B调节基因C SD序列 D终止子二、填空题答案1、n型限制性内切酶可特异性地识别呈双重螺旋对称结构的特定双链 DNA序列 并进行切割。如Bst BI (tT CGAA )消化可产生 含5 ' CG 3'的5'磷酰基端黏性末端 末 端，Pst I (CTGCaQ )

12、消化可产生 5' TGCA 3 '的3' OH端黏性末端，而Sma I (CcCGGG)消化产生平 末端。2、识别顺序相同但切割位点不同者称同位一酶，识别顺序与切割方式均相同者称也酶，来源与识别顺序均不同，但切割后形成的限制性片段有相同的粘性末端，称 同尾酶。3、受体细胞经过一些特殊方法(如：CaCl2等化学试剂法)的处理后，细胞膜的通透性发生变化，成为能容许有外源 DNA的载体分子通过，这种细胞称为感受态细胞。4、在翻译过程中，mRNA必需首先与核糖体相结合才能进行蛋白质合成。在原核生物中，mRNA分子上有两个核糖体结合位点，一个是起始密码AUG ,另一个是 SD序列

13、 。5、在提取分离 DNA的过程中，加入酚-氯仿、去垢剂或酶的目的是使蛋白质变性或水解，除去蛋白质 ,使用金属离子螯合剂如 EDTA等的原因 是细胞内有金属离子，如 Mg2+,是 酶活性的辅助因子，会使 DNA被DNase分解，故除去使 DNase活性的 Mg2+以保护DNA 不被变性或降解。在小批量碱变性提取质粒过程中加入醇溶液的目的是是DNA变性沉淀，并除去蛋白质、糖类等其他水溶性杂质， 使之分离,加入 Rnase的目的是 除去 DNA沉淀中的RNA ,是凝胶电泳检测时条带更明显。6、PCR的全称是聚合酶链式反应，它是一种在体外模拟DNA复制方式选择性地扩增DNA特殊区域的技术。它是在四种

14、 脱氧核昔三磷酸 存在下，以寡聚核甘酸为引物及 单链DNA 为模板，经DNA聚合酶催化合成 DNA互补链的过程，其基本反应步骤为高温变性 、低温退火和适温延伸，并循环n次，达到扩增目的。7、采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子或其他生物样品有序地固化于 支持物表面，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定仪器对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量的技术称为生物芯片技丕，根据固定的探针不同，可分为 基因芯片 、蛋白芯片、组胞芯片和组织芯片。该技术具有高通量、快速高效、高度灵敏等特点。8、根据Southern blot的结果可以说明被检测样

15、品中的 DNA 及其含量.了解基因的状态，如是否有点突变、扩增重排等，Northern blot则用于检测样品中是否含有基因的转录产物（mRNA ）及其含量 ，而 Western blot的结果可以明被检测基因在蛋白质水平上的表达状况 。9、基因工程中用来获得有功能的异源蛋白质的体系称为表达系统。10、用火药爆炸或者高压气体加速将包裹了DNA的球状金粉或者鸨粉颗粒直接送入完整的植物组织或者细胞中，这一方法称为基因枪法 。基因工程课程习题问答题1、基因工程的操作过程的主要步骤包括哪些? 切、接、转、增、筛（检）用内切 舞切割,分裂也 来增殖方法：从生物基因组中分离得到一一基因组DNA酶切产物(1

16、)切获得DNA片段，取得目的基因；载体的选择与制备。从总RNA中分离得到 mRNA ,再逆转录得到 cDNA人工合成一一化学合成；PCR (聚合酶链式反应)(2)接一一DNA片段和载体DNA在体外连接，形成重组子。(3)转一一将重组的DNA引入宿主细胞人式：转化一一某一基因型细胞从周围介质中吸收另一基因型细胞的DNA ,而使其基因型和表型发生相应变化的现象；转染一一除去蛋白质外壳的病毒核酸感染细胞或原生质体的过程；转导一一用噬菌体做载体，将一个细胞的基因传递给另一个细胞的过程。还有显微注射等。(4)增一一培养已转化细胞，使目的基因在其中进行复制、扩增，并将其整合到受体细胞的基因组中。(5)筛、

17、检一一重组子的筛选与鉴定。筛选和鉴定转化细胞，获得使外源基因高效表达的基因工程菌或细胞。2、什么是限制性核酸内切酶？第二型限制酶有何特点？限制性核酸内切酶(限制酶，restriction endonuclease)是一类能够识别双链 DNA 分子中的某些特定核甘酸序列，并对DNA分子进行切割的核酸内切酶。第二型限制酶特点：2亚基，单辅因子；识别序列是由4、5、6或7个核甘酸组成的特定核昔酸序列，识别位点双重旋转对称结构，切割与识别位点相同或相近。分子量较小，仅需Mg 2+作为催化反应的辅助因子，不需ATP。3、分析影响限制性内切酶酶切的因素有哪些？(1)温度：大部分限制性内切酶最适反应温度为3

18、7 C,少数酶高于或低于这个温度。（2）时间：合适，大多为1 h,可过夜反应。（ 3）溶液体系：要求有稳定的pH 环境。标准的缓冲溶液中含有氯化钙、氯化镁或氯化钾、Tris-HCl、3 -疏基乙醇或二硫苏糖醇（DTT）以及牛血清蛋白质（BSA ）和Mg2+ ,具有一定的酸碱值即pH 值。（4）盐离子浓度：不同的限制性内切酶对盐离子强度（ Na+）有不同的要求，一般按离子强度不同分为低（0mmol/L ） 、中（ 50mmol/L ） 、高盐（100mmol/L ）三类。Mg2+ 也是限制性内切酶酶切反应所需。（ 5）反应体积和甘油浓度：在进行酶切反应时，加酶的体积一般不超过总反应的10%，若加

19、酶体积太大，甘油浓度过高，则会影响酶切反应。（ 6） DNA 的纯度和结构： DNA 样品中所含的蛋白质、有机溶剂及RNA 等杂质均会影响酶切反应速度和酶切的完全度，酶切的底物一般是双链DNA， DNA 的甲基化位置会影响酶切反应。4、一个典型的原核表达质粒的主要元件有哪些？基因工程P53能在宿主细胞中自主复制的序列即复制子；控制转录的启动子如lac、 trp 等； 选择标记的编码序列如各种抗生素抗性基因；多克隆位点（MCS ）；转录调控序列，如一个合适的核糖体结合位点和起始密码子ATG 等。5、以人工构建的pBR322 质粒为例说明基因工程载体的特点。有多个限制性内切酶单一位点（EcoRI,

20、 Hindin等）四环素抗性基因 Tetr和氨芳青霉素抗性基因Ampr ,且Tetr中有BamH I （G JGATCC ）切点，Amp r 中有 Pst I 切点（CTGCA J G）和 Sal I 切点（GTCGAC ）。可以通过AmprTets来筛选重组体。 一一插入失活筛选原理。在细胞中是多拷贝的，是松弛型复制子。具有复制起始点（ori）。分子量较小，安全。nh l | E6、小批量碱变性提取质粒 DNA的原理与基本过程如何？碱变性法是常用的质粒抽提方法，其原理是基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离目的。在 pH值高达12.6的碱性条件下，染色体 DNA的氢键断裂，

21、双 螺旋结构解开而变性。质粒 DNA的大部分氢键也断裂，但超螺旋共价闭合环状的两条互补 链不会完全分离，当以 pH4.8的NaAc高盐缓冲液去调节其 pH值至中性时，变性的质粒DNA又恢复原来的构型，保存在溶液中，而染色体DNA不能复性而形成缠连的网状结构，通过离心，染色体 DNA与不稳定的大分子 RNA、蛋白质SDS复合物等一起沉淀下来而 被除去。小批量碱变性提取质粒 DNA的基本过程为一一(1)酶或机械法等方法破坏细胞，释放出胞内物质；(2)加碱使DNA与蛋白质变性，加中和?复性。因为质粒DNA分子量小易复性，从而使得其与基因组 DNA分离；(3)在上清液中通过酚一氯仿抽提、去垢剂或酶使剩

22、余蛋白质变性或水解，除去蛋白质;(4)再加入醇溶液使质粒 DNA变性沉淀而与其他水溶性物质分离；(5)将沉淀溶解于有 RNase的TE溶液中，温育降解 RNA后电泳检测、-20 C保存。7、什么是基因文库？基因组文库与cDNA文库制备方法有何区别？通过克隆技术将大分子 DNA编码的全部或者绝大多数基因或基因组进行扩增后的DNA片段混合物，称为基因文库或 DNA文库、克隆库。分为基因组文库和cDNA文库两种。基因组DNA文库的制备：从生物组织细胞提取出全部DNA,用物理方法(超声波、搅拌剪力等）或酶法（限制性核酸内切酶的不完全酶解）将DNA 降解成预期大小的片段，然后将这些片段与适当的载体（常用

23、噬菌体、粘粒或YAC 载体）连接，转入受体细菌或细胞，这样每一个细胞接受了含有一个基因组DNA 片段与载体连接的重组DNA分子，而且可以繁殖扩增，许多细胞一起组成一个含有基因组各DNA 片段克隆的集合体，就是基因组文库。cDNA文库的制备：提取出组织细胞的全部mRNA ,在体外反转录成 cDNA ,与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA ，并能繁殖扩增，许多细胞一起组成包含着某细胞全部mRNA 信息的 cDNA 克隆集合称为该组织细胞的cDNA 文库。8、 PCR 的定义、原理、方法？在生命科学领域有何具体用途？一种在体外模拟DNA 复制方式选择性的扩

24、增DNA 特殊区域的技术，又称为无细胞克隆系统或特异性DNA 序列体外引物定向酶促扩增法。是在四种脱氧核苷三磷酸（dNTP）存在下， 以寡聚核苷酸为引物及单链DNA 为模板， 经 DNA 聚合酶催化合成DNA 互补链的过程。原理与方法:1. 高温变性双链 DNA 在高温下解链（变性）变成单链的过程;2. 低温退火降温后变性的单链DNA 可按照 A=T, C 三 G 特异性配对的原则重新结合恢复双链结构; 同模板 DNA 特异性互补结合的引物的结合3. 适温延伸DNA 聚合酶的酶促作用, 即可沿引物DNA 的 5向 3末端合成、延长与模板互补的核苷酸链;4. 循环n 次。用途：1. 特异性扩增目

25、的（模板）DNA 。2. 特异性检测目的 RNA （如表达水平）（通过反转录酶反应）3. 用于基因重组（扩增特定DNA 片段）4. 制备特异性探针5. 用于 DNA 测序6. 用于基因定位分析7. 通过诱变寡核苷酸引物产生各种突变体8. 用于分析基因组DNA 的多态性(Random Amplified Poly-morphic DNA = RAPD)9. 构建 cDNA 或基因组DNA 文库 (从 mRNA 或基因组DNA 中)10. 实时荧光定量PCR： DNA 或 RNA 的绝对定量分析9、琼脂糖凝胶电泳分离DNA 的原理是什么？琼脂糖是从琼脂中提取的一种多糖，具亲水性，但不带电荷，是一种

26、很好的电泳支持物。DNA 分子在琼脂糖凝胶中时有电荷效应和分子筛效应。DNA 分子在高于等电点的溶液中带负电荷，在电场中向正极移动。在一定的电场强 度下 , DNA 分子的迁移速度取决于分子筛效应。具有不同的相对分子质量的DNA 片段泳动速度不一样，可进行分离。相对分子质量相同，但构型不同的DNA 分子泳动速度不一样。10 、什么是原位杂交技术？其基本过程如何？ 根据核酸杂交原理，利用基因探针检出培养板上重组转化体菌落位置的技术。基本过程：( 1)将硝酸纤维素滤膜铺放在生长着转化菌落的平板表面，使其中的质粒DNA转移到滤膜上。(2)取出滤膜，作溶菌、碱变性(0.5mol/L NaOH),酸中和

27、(Tris.Cl pH7.4)等处 理后，转移到一张干的滤纸上，置于室温2030min ，使滤膜干燥。将滤膜夹在两张干的滤纸之间，在真空烤箱中于80c烘烤2h,固定DNA。( 3) 带有 DNA 印迹的滤膜同32P 标记的适当探针杂交、以检测带有重组质粒(含有被研究的 DNA 插入片段)的阳性菌落。(4)将放射自显影的 X光底片同保留下来的原菌落平板对照，从中挑出阳性菌落供作进一步的分析研究保留原 盘平板(A)冲0生长若转化菌落篱板硝酸纤雍素滤膜溶菌碱变性酸中和洗去细胞碎片挑取阳性菌落置于溶菌液中的滤膜(C)X.杂交r"上"-1口-日温更显示阳性菌海靛放射日,早悬空瞎鼾1的

28、x光底片迹的滤膜烤干(D)11、什么是启动子？什么是SD序列？启动子(promoter , P)：是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段 DNA序列 (40bp-60bp)。富含 A-T 碱基对，具有保守序列： -10 区(pribnow box)： TATAAT; -35 区:不同的启动子的效率不同，强启动子指导产生较多量的mRNA ,弱启动子指导下转录合成的mRNA很少。启动子的强度主要决定于启动子的结构。原核生物RNA聚合酶不能识别真核细胞启动子，因此真核基因在原核生物表达时，应将真核基因置于原核生物强启动子下，以实现高效转录。在原核生物中，mRNA起始密码子 AUG上游3-

29、11bp处一段能与16SrRNA3 '端序列互 补的富含喋吟的碱基序列称为SD序列(SD sequence)。mRNA分子上有两个核糖体结合位点，一个是起始密码 AUG ,另一个是起始密码 AUG上游处的一段的序列.后者称为SD序列。12、什么是操纵子？请用简图表示操纵子的基本结构并以乳糖操纵子负调控系统(阻遏蛋 白调控作用)为例说明其功能。操纵子是原核生物转录单位。操纵子组成为结构基因连同其上游的调控序列(启动子 promotor P、操纵基因operator O、其他调节序列)共同构成一个操纵子。P OI Z I Y A阻逋物箕因启动子'“操纵基因产生阻遏蛋白RNA酶结合结

30、合阻遏物,i基因 无诱导物时1阻遏物 T蛋白亚基器RNA聚合酶Lac Z阻遏蛋白Lac Y lac Ai基因有诱导物时 P O LacZLac Y lac A乳糖操纵子（lacoperon）的调控方式甲转录阻遏物蛋白亚基翻译6半乳糖甘酶6半乳糖昔通透酶6半乳糖昔乙酰转移酶mRNA无诱导物（乳糖）时，阻遏物基因I产生的阻遏蛋白与操纵基因结合，位点关闭，RNA多聚酶通不过，转录不进行，基因关闭；有诱导物（乳糖）时，诱导物与阻遏蛋白结合，阻遏蛋白失活，从 o点脱离，o位点打 开，RNA多聚酶通过，Z、Y、A转录。即基因表达。13、为什么用原核表达系统表达真核生物的蛋白质时，克隆的真核基因不能来自基因

31、组文 库？真核基因应如何获得？对真核细胞来说，从基因组 DNA文库获得的基因与从 cDNA文库获得的不同，基因组DNA文库所含的是带有含子和外显子的基因组基因，而从 cDNA文库中获得的是已经过剪 接、去除了内含子的 cDNA。因为原核细胞不具有 mRNA转录后加工系统，不能进行剪接、 去除内含子等操作，所以用原核表达系统表达真核生物的蛋白质时，克隆的真核基因不能来自基因组文库，应从cDNA文库中获得，或者通过提取mRNA后RT-PCR方法获得。14 、如何提高真核基因在原核宿主中的表达效率？（ 1 ）选择合适载体，提高翻译水平强启动子 提高转录水平核糖体结合位点（ATG-SD ）距离合适在基

32、因重组过程中应将结构基因接于SD 序列之后以便为mRNA 提供核糖体结合位点，提高真核基因表达效率。避免产物降解：分泌/融合表达；（融合蛋白表达后再去除原核肽段）（ 2）选择合适宿主（如 Lac 启动子 LacI 菌；PL/PR CI857 溶源菌 ）（ 3）调节宿主细胞代谢为保持宿主正常生长速度及重组转化体稳定性，维持产物的高效表达，必需采用适当方法，调节细胞代谢。目前，调节细胞代谢方法很多。如营养物浓度控制、产物诱导表达、载体诱导复制及促进产物分泌等。15 、什么是基因诊断？基因诊断中常用的方法有哪些？试简述其中一种方法的原理。基因诊断是指用分子生物学的技术对引起疾病的原因 遗传基因、致病

33、微生物和寄生虫 , 以及某些恶性肿瘤在基因水平上进行病原学和细胞遗传基因的检测和分析。基因诊断中常用的方法有核酸分子杂交、PCR 、 DNA 芯片技术、限制酶酶谱分析和DNA 序列测定等。核酸分子杂交是基因诊断的最基本的方法之一。它的基本原理是：互补的核酸单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。它不仅能在DNA 和 DNA 之间进行，也能在DNA 和 RNA 之间进行。因此， 当用一段已知基因的核酸序列作探针，与变性后的单链基因组 DNA 接触时，如果两者的碱基完全配对，它们即互补地结合成双链，从而表明被测基因 组 DNA 中含有已知的基因序列。16 、名词解释：基因探针基因芯片蛋白质

34、工程基因探针 （ probe） ： 就是一段与目的基因DNA 互补的带有能检测标记物的特异核苷酸序列，它可以包括整个基因，也可以仅仅是基因的一部分；可以是DNA 本身，也可以是由之转录而来的 RNA。基因芯片（gene chip）： 又称 DNA 芯片，是指将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段有规律地排列固定于支持物上，样品DNA/ RNA 通过 PCR 扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子， 然后按碱基配对原理进行杂交，再通过荧光检测系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号作出比较和检测，从而迅速得出所要的信息。蛋白质工程：是指在蛋白质空间结构和结构与功能研究的基础上，借助

35、计算机等辅助设计来确定某一蛋白质分子的改造方案。然后通过基因改造和基因工程技术获得新的蛋白质分子。17、简述包含体形成的原因和包含体蛋白复性的主要步骤。重组蛋白在细菌中表达时， 尤其当表达目的蛋白量超过细菌体总蛋白量10%时，会在细胞内与细菌杂蛋白、核酸等成分聚集成没有生物活性的直径0.1-0.3科m的固体颗粒，这种不溶性聚合体即包含体（inclusion body ）。生成包含体的原因可能有是蛋白质合成速度太快，多肽链相互缠绕，影响了多肽链的正确折叠，导致疏水基团外露等。（包含体的形成有利于防止蛋白酶对表达蛋白的降解，并且非常有利于分离表达产物。但包含体形成后，表达蛋白不具有生物活性，因此必

36、须溶解包含体并对表达蛋白进行复性。）包含体复性即从伸展态一中间体一后期中间体一天然态的过程，操作步骤一般为用超声波、匀浆等使菌体破碎后，离心得到包含体加入强蛋白质变性剂如68mol/L盐酸月瓜或910mol/L尿素溶解包含体-用透析、 稀释和超滤复性法等等方法使之正确折 叠。18、列表比较大肠杆菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞表达系统的优缺点。比较指标表 达 系 统大肠杆菌酵母菌哺乳动物细胞昆虫细胞1.外源基因表 达水平高比较高不高不高（家蚕除外）2.培养条件易易难较难3.表达产物的 形式多数不能分泌，胞内形成包含体多数能分泌， 少数在胞内形 成包含体，有 时产物不均一一般都能分泌一般都能分泌

37、4.表达产物的 糖基化不能糖基化能糖基化，但 糖基化程度与 天然产物有差胞内表达破壁 困难；分泌物 纯化工艺简单糖基化好，近 似天然产物能糖基化，但糖 基化程度与天然 产物有差别5.产物纯化工 艺细胞破壁容易， 多数产物需复 性”，工艺较复纯化简单纯化较简单（家蚕 除外）6.生产成本高，主要化费在 纯化方面低高，主要花费 在培养条件方 面高，主要花费在 培养条件方面（家 蚕除外）7.稳定性差较好好较好8.难点复性破壁培养培养.以下为某同学作业答案，供参考表达系统优点缺点大肠杆菌表达系统(1)对大肠杆菌的背景知识，特别是 基因表达调控的分子机理有深刻了解；(2)是一种安全的基因，程实验体系， 拥

38、后各类适用的寄主菌株和不同类型 的载体；(3)许多克隆的真核基因都可以在大 肠杆菌细胞中实现有效、高水平的表 达；(4)大肠杆菌培养方便、操作简单、 成本低廉，易用于批量生产。(1)缺之转录后加工机制，只能表 达克隆的cDNA,不宜表达真核基因 组 DNA ;(2)缺乏翻译后加工机制，许多真 核基因的蛋白质产物，都要经过转 译后的加工修饰(正确折叠和组 装)，而大多数的这类修饰作用在细 菌细胞中并不存在；(3)表达的蛋白质常形成不溶性包 含体，需作复性处理；(4)难于表达大量可溶性蛋白。酵母表达系统(1)基因背景了解清楚，上游操作简 单，生长迅速，非常适于大规模发酵。(2)具有一定的加工及修饰

39、能力：如 一硫键的正确形成，前体蛋白的水解加 工。表达产物与天然蛋白相同或类似。(3)可将异源蛋白基因与 N-末端前导 肽等信号肽融合，指导新生肽的分泌， 在分泌中可对表达的蛋白进行糖基化 修饰，但其修饰糖链与高等真核细胞并 不相同。(4)可移去起始甲硫氨酸，避免了作 为药物使用可能引起的免疫反应问题。(1)广糖量过多因血损坏蛋白质的 生物活性、安全性等；(2)糖基化修饰与高等真核细胞并 不相同。昆虫细胞表达系统(1)表达效率高。重组蛋白的表达水 平最局可达到细胞总蛋白的 50%。(2)属于真核表达系统。有糖基化作 用、脂肪酸酰基化作用、 氨基末端乙酰 化作用以及磷酸化，有利于表达产物形 成天

40、然的高级结构，保持原有的生物活 性与功能。(3)杆状病毒能容纳较大的外源基因 而不影响其本身的增殖。(4)杆状病是属于昆虫病是。具有局 度特异的宿主范围，对脊椎动物和植物 均无致病性。病毒重组因失去多角体保 护，在自然界的生存能力很弱，因此比较安全。(5)应用晚期多角体蛋白基因启动子 表达外源基因可表达是性蛋白。(6)杆状病毒表达载体通用性广。可 表达来自病毒、细菌; 真菌; 植物和动(1)宿主细胞生长慢、培养基昂贵、 含有免疫宿主蛋白、杆状病毒感染会导致宿主死亡、因此每一 轮蛋白合成均需重新感染。(2)昆虫细胞内的糖基化方式与脊 椎动物细胞内的糖基化方式有， 的差异，其糖蛋白的糖链结构多为

41、简单的不分支结构。物几乎所有的蛋白，并且能表达带有内 含子的外源基因。(7)重组杆状病毒除在体外昆虫培养 细胞表达外源基因外，还能感染昆虫活 体，在体内图效表达外源蛋白。哺乳动物细胞表达 系统(1)产物的抗原性、免疫原性和功能 与天然蛋白质最接近，糖基化等后加工 最精确。(2) 一般会产生正确加工的、有活性 的蛋白。该表达系统的表达水平较低、培养 基昂贵、生长缓慢、含有过敏物质 等缺点在实际应用过程中较难避 免。19、利用基因工程菌生产有哪些特点？有什么优势？常用的宿主菌有哪些？基因工程菌带有外源基因，这些基因可能不稳定。丢失外源基因的菌往往比未丢失的菌生长快得多，这样就会大大降低产物的表达。为了抑制基因丢失的菌的生长，一般在培养中加入选择压力，如抗生素。基因工程菌的培养一般分两段。前期是菌体生长，生长到某一阶段，加入诱导因子，诱发产物表达。利用基因工程菌生产的优势主要体现在目的产物产量高，表达调控性好，可根据目的产物特点构建各种表达系统，等等。常用宿主菌有大肠杆菌(如BL21(DE3)plysS 菌株)、酵母菌(如 Pichia pastoris、Saccharomyces cerevisiae 等)、 枯草芽抱杆菌等。20、在基因工程菌培养过程中为什么质粒会丢失？(1)分离的不稳定性：细胞分裂过程中