基因工程考试模拟试题

基因工程试题 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 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【 】 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 -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 -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 传分析揭示的 4 种表型是什么？ 3 试述 5RACE 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？ 基因工程试题标准答案及评分标准 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 3A 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 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 ShineDalgarno 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 -互补筛选？ 质粒载体具有 -半乳糖苷酶基因（ lacZ） ，当外源 DNA 插入到它的 lacZ， 可造成表达后的 -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 lacZ 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 lacZ 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 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： rk+mk+ 野生型 rk-mk+ 限制缺陷型 rk-mk- 限制和修饰缺陷型 rk+mk- 修饰缺 陷型 3 试述 5RACE 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