基因工程期末考试

1、、名词解释1、基因:是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。1、基因工程（狭义）：Geneengineering又genemanipulation，是在分子生物学和分子遗传学等学科综合发展的基础上，于上世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学，应用基因工程技术完全打破生物界物种的界限，在体外对大分子DNA进行剪切、加工、重组后引入细胞中表达，使其具有新的遗传特性，从而定向改造生物。2、柯斯质粒：是一类由人工构建的含有A噬菌体的cos位点序列和质粒复制子的质粒载体。具有噬菌体载体特点具有质粒载体特点高容量特点（30kb）常具后性基因3、克隆载体：能够携带目的DNA片段进入宿

2、主细胞进行扩增获得大量目的DNA的一类DNA分子。4、细菌转化：一种细菌菌株由于捕获了另一种细菌菌株DNA,而导致性状特征发生遗传改变的生命过程。5、连接酶：是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来的酶。6、融合基因：指两个或多个基因的编码区手尾相连，置于同一套调控序列（包括启动子、增强子、核糖体结合序列、终止子等）调控之下，构成嵌合基因。7、核酸外切酶Exonuclease：是一类从多核苷酸链的一头开始按顺序降解核苷酸的酶。8、表达载体：能够携带目的DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达，获得目的DNA蛋白质产物的一类DNA分子。9、植物基因转化受体系统：指用于转化的外植体通过组织培养途径或其他

3、非组织培养途径，能高效稳定的再生无性系，并能接受外源DNA整合，对转化选择抗生素敏感的再生系统。10、冈崎片段：在DNA后随链的合成中先以片段的形式合成岗崎片段，多个岗崎片段再连接成完整的链。二、问答题1、PCR的基本原理是什么，用PCR扩增某一基因，必须先得到什么样的信息？DNA半保留复制的原理，在体外进行DNA的变性、复性和引物延伸。至少要预先知道足够合成一对引物的靶DNA序列。2、在细菌细胞中表达真核基因，为什么要用cDNA而不用基因组DNA?为什么要在cDNA前加上细菌的启动子？（1）真核生物基因组的编码DNA序列是含有内含子的间断序列，而细菌是原核生物，他们的编码基因组DNA是连续的

4、不含内含子的。所以如果在细菌中表达真核生物的基因产物，用基因组DNA的话，那么在细菌中表达的时候因为内含子序列在转录成mRNA的时候mRNA就会同样含有内含子序列，于是基因产物表达不出来。所以我们要用真核生物的mRNA反转录而成的cDNA来进行原核表达基因产物。真核生物的mRNA在成熟过程中内含子序列已经被剪切掉了，所以cDNA序列是完整的不含间隔序列的编码序列，不含阻碍基因产物的表达。（2）细菌没有内含子剪接系统，不能识别的真核生物的启动子，要在细菌中进行原核表达，就必须有原核表达系统，所以要在cDNA前加上细菌的启动子。3、描述Northern杂交和RT-PCR的原理，相对于Norther

5、n杂交而言，RT-PCR的优点是什么？（1）Northern杂交原理：用来检测真核生物RNA量和大小的试验方法，是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。将RNA进行变性和电泳分离后，转移到固相支持物上的过程称为Northernblott.整合到植物染色体上的外源基因如果能正常表达，则转化植株细胞内有其转录产物特异mRNA的生成。将提取的植物总RNA或mRNA用变性凝胶电泳分离，则不同的RNA分子将按分子质量大小依次排布在凝胶上；将他们原位转移到固定膜上；在适宜的离子强度及温度条件下，用探针与膜杂交；然后通过探针的标记性质检测出杂交体。若经杂交，样品无杂交带出现，表明外源基因已经

6、整合到植物细胞染色体上，但在该取材部位及生理状态下该基因并未有效表达。（2）RT-PCR原理：是将RNA的反转录（RT）和cDNA的聚合酶链式扩增（PCR）相结合的技术。（3）用Northern印记法分析RNA水平需要有足够的RNA含量，对低丰度的mRNA的定量更是够取，而RT-PCR可对微量RNA进行定量。4、在序列5CGAACATATGGAGT3中含有一个6bp的I邛艮制性核酸内切酶的识别序列，该位点的序列可能是什么（4分）？II型限制性核酸内切酶的特点是：一般能识别和切割48个碱基对的核苷酸序列；大多数识别序列具有回文结构；没有修饰性甲基化酶功能。II型限制性核酸内切酶的切割方式有三种：

7、切割产生5突出的粘性末端（stickyends）；切割产生3突出的粘性末端；切割产生平头末端（bluntends）。5-cgaAcatatGgagt-33-GCTTGTATACCTCA-35、请设计PCR引物，用于扩增下图所示序列之间的DNA序列。（5分）5-GACCTGTGGAATC-CATACGGGATTG-3前引物F：5-GACCTGTGGAAG-3后引物R：5-CAATCCCGTATG-36、用连接酶将Sau3AI（JGATC）切割的DNA与经BamHI（GJGATCC）切割的DNA连接起来后,能被BamHI切割的几率有多大（用百分比表示）？25%7、j以下那些酵所产生的末端可相互匹配

8、连接：（5分）.Smal：CCClGGGBamHI:g|gATCCApal:GGGCCEcoRV:Ag4gCTBglll：AATCTXbal:cJcCGGGMspI:QcGGSall：okcGACSau3A|GATCTaql:QcGABssHII:CCGCGCSmal和EcoRV；BamHI和BssHII；Bg1II和Sau3A；BamHI和Sau3A；MspI和TapI；8、计算下列三种誨各自在某染也体DNA序列上的识别位点间的平均距离5分Alul：5AGCT3EcRI:5GAATTC3Acyl;5PPuCGPyC33TCGA亍屮CTTAAGF3*CPyGCPuG5:注：片=任一种嗜喘：戸口

9、=任一种嗪吟Alul：44=256；EcRI：46=4096；Acyl：44x2=10249、6.插入片段大小是1Kb,按1：40稀释插入片段DNA,测定0D23是0.1（lOD260代表50微克/毫升的DNA）质粒的玻度是80ng/ub质粒大小是4Kb如果在连接反应体系中加luL质粒，需要加多少微升的片段DNA才能是最后摩尔比为片段：載体=5：1?（5分）50卩g/ml=50ng/卩1,按1：40稀释，为50 x40=2000ng/pl质粒有80ng/plx1pl=80ng,设DNA片段为Xng,80ng/4Kb_1Xng/1Kb5X=100ng；100ng/2000ng=0.05pl3G-

10、55G-33-G5PstI5-CTGCA-G-33-G-ACGTC-5JDNA聚合酶5-CTGCAG-33-GACGTC-5Jt4DNA聚合酶5-CTGCAG-33-GACGTC-5限制性内切核酸酶BamHJ和PW切割某-DNA序列，结果如下图所示（10分）:5J-G|GATCC-3指出被切割DNA分子的3,端和亍端；如果将切割后的DNA同DNA聚合酶、4种血丁戸在_起温育”这些DNA末端会有什么样的变化？经过2）反应后，你还能用TDNA连接酶将BamHI和Pstl末端连接起来吗？（T*DNA灶接酶可在平未端和粘性末端）经过3连接后,能够重新形成BamHI位点吗？Ps（l位点呢？（1）BamH

11、I5-G35GATCC-33-CCTAG5BamHI_GGATCOy-CC7AG|G召-CCTAGG5-Ctgca|PstIYTGCAG-31ACGTC-5PstI5-CTGCA33ACGTC-5（2）BamHI的末端能够被DNA聚合酶填补，而PstI的末端却不能，这种差异是由于DNA聚合酶的作用条件所决定的：dNTP只加到具有3-OH的引物上，并且要有一条保证正确添加的模板链。BamHI的末端可以满足这些条件，但PstI的末端却不能，因其具有隐藏的5末端，这种末端不能作为引物，故不能被填补，因此BamHI的末端会变成平末端，PstI不会。3)BamHI5-G-GATCC-33-CCTAG-G

12、-5JDNA聚合酶5-GGATCGATCC-33-CCTAGCTACG-5Jt4DNA聚合酶5-GGATCGATCC-33-CCTAGCTACG-5(4)BamHI不能；PstI能。-GACGTC-118-在细菌质粒PBI1的四环素抗性基因tetR的中间有Hindlll酶切位点.用出还口切割果蝇基因组DNAr以PBII为载体构建基因组文库.分子杂交证明克隆15带有果蝇的目的基因.用咖IH和EcoRV对克隆15进行了酶切分析，电泳结果如图所示（用酶切的pBIl质粒DNA作对照），旁边标出片段的大小。（1分）1）绘制含有插入片段和不含有插入片段的pBIl的限制性图谱.并标明四环素抗性基因的位賈；2

13、）如果用四环素基因作探针进行Southern杂交，预测上述电泳图会出现什么样的杂交带；3如果用克隆15的果蝇DNA片段作为採针进行Southern杂交，结果又如何?pH/OHQ15：Ep*I?Id15K5.0Kb4.5Kb3.0Kb2,5Kb2.0Kbi.5Kb1.0Kb1-2:HindIII酶切；3-4:EcoRV酶切;5-6:EcoRV+HindIII酶切；1,3,5是质粒；2,4,6是15号克隆Hindm2）2号的2.5Kb和6号的1Kb和1.5Kb没有条带。（3）2号的2.5Kb和5Kb没有条带，1Kb、1.5Kb、2Kb、3Kb和4.5Kb有条带。三、综合题研究表明，某细菌含有一种蛋白，具有很强的杀虫活性，先已将该蛋白纯化并从N端到C端各测定了10个aa序列，请设计实验，克隆编码该蛋白的基因？拟将该基因转入杨树，请问（1）如何进行受体系统的选择和建立（2）遗传转化系统的建立（3）转化方法选择（4）转化系统如何优化（5）如何鉴定转基因植株（6）如何解决嵌合体（7）如何推广转基因植株（1）如何进行受体系统的选择和建立1）植物基因转化受体系统应具备的条件具有高效稳定的再