基因工程考考试版

一名词解释

1.Annealing：退火，即通过杂交使一段寡核甘酸和一个单链DNA分子相结合。

2.BAC：bacterialartificialchromosome,细菌人工染色体，即基于F质粒构建的一种克

隆载体，用来在大肠杆菌中克隆相当大的DNA片段。

3.bluntend：平末端，即DNA分子末端的两条链都结克于同一核甘酸位置，没有多出来的单

链。

4.Clone：克隆，即一群相同的细胞，通常含有相同的重组DNA分子。

5.Clonefingerprinting：克隆指纹图谱，即泛指那些通过比较克隆的DNA片段来鉴定重复

部分的技术。

6.Cosmid：黏粒（黏端质粒），即通过把入噬菌体的cos位点插入质粒构成的克隆载体，用来

克隆长度超过40kb的DNA片段。

7.DNApolymerase：DNA聚合酶，即以DNA或RNA为模板，合成DNA的酶。

8.DNAsequencing：DNA测序，即检测一个DNA分子的核昔酸序列。

9.genecloning：基因克隆，即把一段携带某个基因的DVA片段插入载体，进而使宿主细胞

不断产生重组DNA分子。此外，也包括那些不使用载体而实现相同结果的试验技术（如直接转

化）。

10.genomiclibrary：基因组文库，即大量的克隆的集合，包含了某个生物体的全部基因。

11.GM（geneticallymodified）crop：基因改良作物，即使用基因添加或基因敲除的方法处理

过的作物。

12.Homologousrecombination：同源重组，即两个同源双链DNA之间的重组，也就是核甘酸

序列相像性很高的DNA分子之间的重组。

13.insertionalinactivation：插入失活，是一种克隆方法，即通过在载体上插入一段新的

DNA,使得载体原来携带的基因失活。

14.DNAligase：DNA连接酶，即在细胞内，修复双链DNA分子中的断裂单键。纯的DNA连接酶

被用来在基因克隆中连接DNA分子。

15.multiplexPCR：多重PCR,即同一PCR反应体系里加入二对以上引物，同时扩增出所讨论

的DNA分子中的两个或两个以上的核甘酸片段的PCR反应。

16.phagemid：噬菌粒，即一种双链质粒载体，它具有来自单链丝状噬菌体的复制起点，因此

可以用来合成单链的克隆基因。

17.physicalmap：物理图谱，即通过直接观看DNA分子获得的基因图谱。

18.Primer：引物，即一条短的寡核甘酸单链，能够通过碱基配对结合在单链模板分子上，作

为DNA聚合酶指导下的互补链合成的起点。

19.recombinant：重组体，即包含一条重组DNA的转化细胞。

20.reportergene：报告基因，即一个表型能够在转化生物体中被检测出来的基因，常常用作

调整区的删除分析。

21.restrictionendonuclease：限制性内切酶，即只能够在肯定数量的专一性核甘酸序列处

识别和切割后，确定所得DNA片段的数量和大小的方法。

22.RFLP：限制性片段长度多态性，即突变导致限制性内切酶位点发生转变，继而导致DNA分

子在限制性内切酶作用下酶切片段的转变。

23.shotgunapproach：鸟枪法，是一种基因测序方法，即将要测序的分子随即切成多个片段

分别进行测序的方法。

24.vector：载体，即一个能够在宿主生物体内进行复制的DNA分子，其间能够插入基因以构

成重组DNA分子。

25.Tiplasmid：Ti质粒，即在根瘤农杆菌细胞中发觉的大型质粒分子，能够在特别种类的细

胞中英法冠瘦的形成。

26.YACvector：YAC载体（或酵母人工染色体），即包含酵母染色体结构成分且能够克隆特别

大片段的DNA的克隆载体。

27、engineering）是指将一种生物（供体）的基因转移到另一种生物（受体）中去，创建具有某

种新性状的生物新品系并能稳定遗传给后代的一种现代生物技术。

二、问答题

l.Whatarethebasicstepsingeneticengineering?

答；（1）、猎取需要的目的基因，即外源基因；（2）、在限制性内切酶和DNA连接酶的作用下与染

色体相连，形成新的重组DNA分子；（3）、将重组DNA分子转入受体细胞，使之进入受体细胞并

能在受体细胞中复制和表达；14）、对转化子进行筛选和鉴定；（5）、对获得外源基因的受体细胞

或生物体通过发酵、细胞培育、养殖或者栽培等，最终获得所需要的遗传性状表达出所需要的产

物。

2.HowisPCRusedingeneticengineering?

答：聚合酶链式反应（polymerasechainreaction,PCR）是指体外酶促合成特异DMA片段的一种基因定向扩

增技术。由高温变性、低温退火（复性）及适温延长等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以快

速扩增。

PCR反应体系：

（1〕模板（Template）:指目标DNA。可从菌体、质粒以及全部原核、真核基因组中分别DNA作为模板。

（2）两个寡聚核昔酸引物（Twooligonucleotideprimers）,可从菌体、质粒、基因组中分别的DNA等都可

作为引物。

（3）4种~防？原料:dATP,dCTP,dGTP,dTTP

（4）聚合酶Tagpolymerase,thermostable（pfupolymerase）

（5）PCRBuffer

反应过程：

①变性：94℃,底物双链DNA变性的两条单链DNA作为互补链聚合反应的模板。

②退火：50〜60C,两种引物分别与模板DNA链3'一侧的互补序列杂交。

③延长；70-75℃rt]TaqDNA聚合酶催化引物按5'-3'方向延长，合成模板DNA链的互补链。

每循环一次，DNA的拷贝数就增加1倍，经过n次循环后底物DNA达到2n次方个拷贝数。

PCR的基本用途：1）Clonespecificgenesequencesfromorganism2）Identifyspecificsequence

3）Forensicanddiagnosticprocedures

应用：①核酸基础讨论②序列分析③检测基因表达④从cDNA文库中放大特定序列⑤讨论已知片段邻近基因

或未知DNA片段⑥转基因检测

3.WhatistheprincipleofRAPD?

RAPD（RandomamplifiedpolymorphicDNA，随机扩增的多态性DNA）,即随机扩增多态性DNA技

术，是由美国科学家Wiliams和呢Ish于1990年分别讨论提出的，又称随机引物PCR。它的应用是基于这样

的一个推理：对于同一模板DNA,用同一引物扩增既可能得到相同的带谱（模板基因组间可能具有同源性），

也可能得到不同的带谱。仅在某一特定模板中消失的条带就可作为该模板的分子标记。事实上，不同基因组

1NA总是肯定差异的，所以用RAPD就可以进行分子标记讨论。理论上讲，在肯定的扩增条件下，扩增的条带

数取决于基因组的简单性。对特定的引物，简单性越高的基因组所产生的扩增条带数也越多。

4.Discusssafetyoftransgenicengineering?

A、转基因食品的平安性：

对人类健康的影响：许多经基因改造的农作物、动物经过加工成为食品，虽然基因工程技术可大大提高食品

的产量和质量，但也可能引起食品成分非预期的转变，对食用者的健康产生潜在的危害。这体现在：是否套

合有新的过教原，抗昆虫农作物是否含有残留的抗昆虫内毒素，抗除草剂农作物是否最终导致除草剂用量增

加，引起除草剂在食品中残留。抗病毒农作物中合有的病毒外壳蛋白基因是否会对人体造成危害，假如致病

力强的基因改造微生物从试验室逸出并集中。由于人类对这些新的徽生物无免疫力。是否可能会造成疾病流

行。

B、转基因的生态平安性：

人们对转基因技术的主要担忧在于环境方面。外源基因的导入可能会造就某种强势生物，产生新物种或超

级杂草、损害非目标生物、破坏原有生物种群的动态平衡和生物多样性，也即转基因生物存在潜在的环境平安

问题。

•转基因植物可能会集中到种植物以外变成野生种类，或者进入新的生态区域，在破坏了这一区域生态

平衡后，成为杂草。

•转基因植物有可能成为“入侵的外来物种”，威逼生态系统中其他生物的生存。（给予了某些特别性状

的转基因生物，增加了它们在该区生存条件下的竞争力量。）

•导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出对人类或其

他生物有害的病原体。

♦转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使杂草成为用除草剂除不掉的“超

级杂草”3

我们必需理性看待转基因技术

正视转基因技术带来的平安性问题，切实熟悉到个别有害转基因生物的有害性，要趋利避害，而不

能因噎废食。通过以下措施来消退人们的疑虑：改进转基因技术；完善相应的法令法规，果用法制手段

确保转基因生物的平安性；增加科学家的法制意识，提高科学家的讨论道德水平。

5.Whichtoolenzymesareusedingeneticengineering?Brieflydescribetheirmain

functions.

酶主要用途

限制性核酸内切酶识另JDNA特定序列，切割DNA分子

DNA连接酶连接两个DNA分子或片段

大肠杆菌DNA聚合酶I或制作DNA探针；合成cDNA其次链；填补双链DNA3'

K1enow酶凹段；DNA测序；

TapDNA聚合酶聚合酶链式反应

多核苛酸激酶多核甘酸5'-0H磷酸化，制作末端标记探针

末端转移酶使2'一末端加同聚物尾

S1核酸酶降解单链DNA或RNA

DNA酶I在双链DNA上产生随机切口

RNA酶A降解RNA

逆转录酶补平反应，合成cDNA或制作探针

碱性磷酸酶切除核酸木端的核酸基

6.whatcharactersarerequiredforavector?

载体应当具备记到主要条件：

1克隆位点:在DNA分子合适的位置有1到多个克隆位点，可供外源DNA片段插入克隆载体DNA分子中。

2复制起点：具有复制起点，外源DMA插入载体后，仍可由复制起点起始复制过程。

3筛选标记基因：具有用于选择克隆子的标记基因。

4平安性：克隆载体必需是平安的，不应含有对受体细胞有害的基因，且不能转入除受体细胞以外的其他生物细

胞，尤其是人的细胞。

7.WhatisthedifferencebetweenagenomiclibraryandacDNAlibrary?

（I）genomiclibrary：基因组文库，某种生物基因组全部遗传信息通过克隆载体贮存在一个受体菌群体中，

这个群体即为该生物的基因组文库。通常是通过限制酶部分酶切法或超声波法将生物体基因组DNA片段化，

与载体随机连接、包装及感染受体细胞后，得到含有全部的基因片段，储存了基因组DNA的全部序列信息。

（2）cDNAlibrary：cDNA文库，cDNA是指以mRNA为模板，在反转录酶的作用下形成的互补DNA。与

基因组文库一样，cDNA文库也是指一群含重组DNA的细菌或噬菌体克隆，每个克隆只含一种mRNA信息，

足够数目克隆的总和包含细胞的全部mRNA信息，这样的克隆群体就叫做cDNA文库。

主要区分：1）基因组文库克隆的是任何基因，包括未知功能的DNA序列，cDNA文库克隆的是具有蛋白质

产物的结构基因，包括调整基因；2）基因组文库克隆的是全部遗传信息，不受时空影响；cDNA文库克隆

的是不完全的编码DNA序列，因它受发育和调控因子的影响；3）基因组文库中的编码基因是真实基因，含

有内含子和外显子；而cDNA克隆的是不含内含子的基因，因此cDNA文库远比基因组基因片段小得多，其

容量要小得多，特定序列的克隆比例相应较高，筛选也较简洁易行。

（构建的技术路线不同，包含的遗传信息不同，应用的范围也不同。）

8.WhataresimilaritiesanddifferencesbetweenAgrobacteriumandparticlegun-

mediatedplanttransformationmethods?（答案有待完善）

答：1.农杆菌介导基因转化：转化原理:农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件

下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘦瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细

胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插

入到植物基因组中，并且可以通过减速分裂稳定的遗传给后代，这一特性成为农杆菌介导法植物转基因的理论

基础。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整

合，然后通过细胞和组织培育技术，再生出转基因植株。特点：操作简便、成本低、转化率高,广泛应用于

双子叶植物的遗传转化。

2.基因枪转化：转化原理：采用火药爆炸或高压气体加速，将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接

3、353年J.D.Watson和F.H.C.Crick提出DNA分子结构的双螺旋模型。(DNADoubleHelixmodel1953,

TheNobelPrizein1962。JamesWatson(34y)、FrancisCrick(46y)MauriceWilkins(46y))

4、1958年4Crick提出遗传信息的中心法则。

5、

6、1961年破译出第一批遗传密码.(TheNobelPrizein1968)1966年再与S.Ochoa和破译全部遗传密码。

7、1965,WernerArber,restrictionenzyme限制性核酸内切酶。WernerArberxDanielNathans、Hamilton

0.Smith。(TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1978"forthediscoveryofrestrictionenzymes

andtheirapplicationtoproblemsofmoleculargenetics")

8^1967,DNAligase发觉连接酶。1970,Reversetranscription逆转录酶的发觉。

9、1972年，美国H.Boyer,P.Berg等创造了重组DNA技术(recombinantDNAtechnology)(markettheemergence

ofgenecloning)

10、TheNobelPrizeinChemistry1980("fortheircontributionsconcerningthedeterminationofbase

sequencesinnucleicacids")WalterGilbert、FrederickSanger

11、TheNobelPrizeinChemistry1993("forhisinventionofthepolymerasechainreaction(PCR)

method"；KaryMullis1985年创造PCR技术，1993年获诺贝尔奖。

(12)、1990年.人类基因组方案(HumanGenomeProJecI.HGP)正式启动。

14、AfragmentofmouseDNAwithEcoRIstickyendscarriesthegeneM.ThisDNA,whichis8kblong,is

insertedintothebacterialplasmidpBR322attheEcoRIsite.therecombinantplasmidiscleavedwithtwo

differentrestrictionenzyme.Thesizefragmentsthatwereobtainedonanagrosegelareistedbelow.Drawthe

restrictionmapforthissequence.

EcoRIBamHIEcoRI+BamHI

8.Okb5.5kb4.Okb

6.Okb4.5kb3.5kb

4.Okb3.Okb

2.5kb

l.Okb

BAM

2.HowisPCRusedingeneticengineering?为何要在基因工程中使用PCR?

答：1、便利2、简洁3、体外进行4、PCR是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由变性、退火及延长3步

反应组成周期，循环进行，使目的DNA得以快速扩增，具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。5、PCR

技术能快速特异地在体外复制目的，理论上能将其最极微的目的基因在较短的时间内（1-2小时）扩增到极易检

测的微克水平。6、基本原理简洁，

1.1973年，美国科学家将含两种抗药性基因的大肠杆菌质粒“拼接”成“杂合质粒”，转入大肠杆菌表

现出双重抗药性，标志着基因工程的首次胜利。

2.高温变性的DNA突然冷却，DNA不能复性。

3.真核生物基因编码区中的内含子，其核甘酸挨次通常是以AUG起始、UAA/UGA/UAG结束。

4.目的基因的制备方法有限制性核酸内切酶酶切分别法、基因分别的物理化学法、双抗体免疫法以

及采用酶促反转录直接从特定mRNA分别基因等。

5.基因工程中常用氧化钙法法制备大肠杆菌感受态细胞°

6.由基因工程技术产生的生物称转基因生物英语简称GMO。

7.人们规定开头转录的第一个核甘酸（起录点）定为位，其上游的核甘酸以数表示。

8.在琼脂糖凝胶电泳试验技术中，用于核酸染色的试剂是浪化乙锭。

9.将外源基因导入植物受体细胞常用的方法有农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法等。

三、选择题（每题1分，共15分）

1.50%DNA变性时的温度称为解链温度（Tm）,DNA片段中GC含量越高Tm值（A）o

（1）越高（2）越低（3）不变

2.外源基因转录产物的检测除了应用RT-PCR法以外，最常用的方法有（B）。

（1•Soulhem印迹法DNA（2）Norlhern印迹法RNA（3）Westhem印迹法蛋白质

3.既可催化具有粘性末端的双链DNA片段连接,也能催化平末端双链DNA片段连接的DNA连接酶是（B）。

（1）E.coliDNAligase（2）T4DNAligase（3）TagDNA聚合酶

4.同尾能切割的两个粘性末端连接，原来所用两种的的识别序列会（C）.

（1）恢复（2）消逝（3）难以确定

5.在作DNA连接反应试验时，防止以单施切产生粘性末端，或以双酶切产生平末端的载体DNA自身环化，

进行脱磷酸化处理所用的酶是（B）。

（1）限制性核酸内切陋（2）碱性磷酸酯酶