(0589)《基因工程》网上作业题及答案

（0589）《基因工程》网上作业题及答案1：第一次作业2：第二次作业3：第三次作业4：第四次作业5：第五次作业1：[论述题]一、名词解释1、限制性核酸内切酶；2、基因文库；3、cDNA文库；4、RFLP；5、核酸探针；6、转录二、简答题1、试回答影响限制性内切核酸酶切割效率的因素？2、何为载体？一个理想的载体应具备那些特点？3、什么叫基因工程（Gene Engineering），试从理论和技术两个方面谈谈Gene Engineering 诞生的基础？4、抗性基因是目前使用的最广泛的选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明其原理？5、Y AC 载体具有什么样的功能性元件？为什么它在克隆大片段时具有很大的优越性？三、论述题1、分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点？参考答案：一、名词解释1、DNA重组：是指用酶学方法将不同来源的DNA进行切割、连接，组成一个新的DNA 分子的过程。

2、克隆：原指一个亲本细胞经无性繁殖产生无数个相同细胞的子代群体的过程。

3、DNA克隆：是指将重组DNA分子导入到合适的受体细胞中，使其扩增和繁殖，以获得大量的相同的DNA分子，又称分子克隆或基因克隆。

4、目的基因：要分离和克隆的相应基因常称为目的基因。

因目的基因片段需插入载体，导入宿主细胞内进行复制或表达，所以对宿主细胞DNA而言，又称它为外源性基因或外源性DNA。

5、基因载体：能够携带外源DNA进入受体细胞内进行复制或表达的DNA分子，被称为基因载体。

6、质粒：是独立于细菌染色体之外，能自主复制的共价闭合环状双链DNA。

二、简答题1、答：（1）限制性核酸内切酶：识别并特异切割DNA碱基序列；（2）DNA polⅠ：催化缺口平移，制备高比度DNA探针；（3）Klenow片段：合成cDNA第二条链，补齐或标记双链DNA3′端；（4）TaqDNA聚合酶：DNA体外扩增(PCR)；（5）逆转录酶：催化合成cDNA；(6) T4DNA 聚合酶：聚合补平或标记DNA平末端或3′凹端等；（7）DNA连接酶：催化2条DNA链之间形成磷酸二酯键；（8）大肠杆菌DNA连接酶：应用于黏端DNA或切口间连接；（9）T4DNA连接酶：应用于黏性或平末端DNA的连接；（10）末端脱氧核苷酸转移酶：给载体或cDNA加上互补的同聚尾、加标记物；（11）碱性磷酸酶：防止载体自身连接、32P标记5′端；（12）T4多核苷酸激酶：5′端磷酸化、5′端标记放射性核素。

2、答：（1）分离制备目的基因――“分”；（2）切割目的基因和载体――“切”；（3）目的基因与载体的连接――“接”；（4）将重组DNA导入宿主细胞――“转”；（5）筛选并鉴定含重组DNA分子的受体细胞克隆――“筛”；（6）克隆基因在受体细胞内进行复制或表达――“表”。

3、答：（1）制备基因组文库；（2）构建cDNA文库；（3）PCR扩增目的基因；（4）人工合成DNA技术。

4、答：⑴黏性末端连接：将靶基因片段和载体DNA经相同的限制酶分别切割，使它们两端产生相同的黏性末端。

然后经黏性末端碱基配对，再经DNA连接酶作用，共价连接成新的重组DNA分子；⑵平头末端连接：将平末端的DNA分子在T4DNA连接酶催化下，使DNA分子的3′OH和5′P进行共价结合；⑶人工接头法：是指利用人工接头加在平端DNA 片段的两端，然后用相应限制酶切割人工接头以产生黏性末端，再与带相同黏性末端的载体相连；⑷同源多聚尾连接法：在末端脱氧核苷酸转移酶催化下，在线型载体分子的两端加上单一核苷酸如dG组成的多聚尾；而在目的DNA分子的两端加上dC尾，两者混合退火，然后经DNA聚合酶Ⅰ或Klenow填补裂口处缺失的核苷酸，再通过DNA连接酶修复成环状的双链DNA。

5、答：质粒是独立于细菌染色体之外，能自主复制的共价闭合环状双链DNA。

经过人工构建的载体，不但能与外源基因相连接，而且质粒含有复制起始原点(ori)，此起始点与顺式作用调控元件构成一个复制子(复制区内)，能借助宿主细菌染色体DNA复制所用的同一套酶系独立地进行自我复制、克隆。

三、论述题1、答：限制性核酸内切酶(RE)是由细菌产生的一类能特异识别双链DNA中的特定碱基序列，并在识别位点切割磷酸二酯键的核酸内切酶(简称限制酶)。

限制酶的识别和切割位点通常是4～8个bp长度且具有回文序列的DNA片段，主要产生5′突出、3′突出的黏性末端或平端。

当一个样本DNA被一个特定的限制酶切割后，可以产生一批相同碱基序列的DNA片段，进而可以用于基因重组、克隆、核酸分子杂交与序列分析等。

1：[论述题]一、名词解释1、DNA重组；2、克隆；3、DNA克隆；4、目的基因；5、基因载体；6、质粒二、简答题1、常用的工具酶有哪些？其主要用途是什么？2、重组DNA技术常包括哪些基本步骤：3、常用的目的基因的获取方法有哪些？4、常用的目的基因与载体的连接方法有哪些？5、解释质粒，为什么质粒可作为基因载体。

三、论述题1、何谓限制性核酸内切酶？写出大多数限制性核酸内切酶识DNA 序列的结构特点。

参考答案：一、名词解释1、DNA重组：是指用酶学方法将不同来源的DNA进行切割、连接，组成一个新的DNA 分子的过程。

2、克隆：原指一个亲本细胞经无性繁殖产生无数个相同细胞的子代群体的过程。

3、DNA克隆：是指将重组DNA分子导入到合适的受体细胞中，使其扩增和繁殖，以获得大量的相同的DNA分子，又称分子克隆或基因克隆。

4、目的基因：要分离和克隆的相应基因常称为目的基因。

因目的基因片段需插入载体，导入宿主细胞内进行复制或表达，所以对宿主细胞DNA而言，又称它为外源性基因或外源性DNA。

5、基因载体：能够携带外源DNA进入受体细胞内进行复制或表达的DNA分子，被称为基因载体。

6、质粒：是独立于细菌染色体之外，能自主复制的共价闭合环状双链DNA。

二、简答题1、答：（1）限制性核酸内切酶：识别并特异切割DNA碱基序列；（2）DNA polⅠ：催化缺口平移，制备高比度DNA探针；（3）Klenow片段：合成cDNA第二条链，补齐或标记双链DNA3′端；（4）TaqDNA聚合酶：DNA体外扩增(PCR)；（5）逆转录酶：催化合成cDNA；(6) T4DNA 聚合酶：聚合补平或标记DNA平末端或3′凹端等；（7）DNA连接酶：催化2条DNA链之间形成磷酸二酯键；（8）大肠杆菌DNA连接酶：应用于黏端DNA或切口间连接；（9）T4DNA连接酶：应用于黏性或平末端DNA的连接；（10）末端脱氧核苷酸转移酶：给载体或cDNA加上互补的同聚尾、加标记物；（11）碱性磷酸酶：防止载体自身连接、32P标记5′端；（12）T4多核苷酸激酶：5′端磷酸化、5′端标记放射性核素。

2、答：（1）分离制备目的基因――“分”；（2）切割目的基因和载体――“切”；（3）目的基因与载体的连接――“接”；（4）将重组DNA导入宿主细胞――“转”；（5）筛选并鉴定含重组DNA分子的受体细胞克隆――“筛”；（6）克隆基因在受体细胞内进行复制或表达――“表”。

3、答：（1）制备基因组文库；（2）构建cDNA文库；（3）PCR扩增目的基因；（4）人工合成DNA技术。

4、答：⑴黏性末端连接：将靶基因片段和载体DNA经相同的限制酶分别切割，使它们两端产生相同的黏性末端。

然后经黏性末端碱基配对，再经DNA连接酶作用，共价连接成新的重组DNA分子；⑵平头末端连接：将平末端的DNA分子在T4DNA连接酶催化下，使DNA分子的3′OH和5′P进行共价结合；⑶人工接头法：是指利用人工接头加在平端DNA 片段的两端，然后用相应限制酶切割人工接头以产生黏性末端，再与带相同黏性末端的载体相连；⑷同源多聚尾连接法：在末端脱氧核苷酸转移酶催化下，在线型载体分子的两端加上单一核苷酸如dG组成的多聚尾；而在目的DNA分子的两端加上dC尾，两者混合退火，然后经DNA聚合酶Ⅰ或Klenow填补裂口处缺失的核苷酸，再通过DNA连接酶修复成环状的双链DNA。

5、答：质粒是独立于细菌染色体之外，能自主复制的共价闭合环状双链DNA。

经过人工构建的载体，不但能与外源基因相连接，而且质粒含有复制起始原点(ori)，此起始点与顺式作用调控元件构成一个复制子(复制区内)，能借助宿主细菌染色体DNA复制所用的同一套酶系独立地进行自我复制、克隆。

三、论述题1、答：限制性核酸内切酶(RE)是由细菌产生的一类能特异识别双链DNA中的特定碱基序列，并在识别位点切割磷酸二酯键的核酸内切酶(简称限制酶)。

限制酶的识别和切割位点通常是4～8个bp长度且具有回文序列的DNA片段，主要产生5′突出、3′突出的黏性末端或平端。

当一个样本DNA被一个特定的限制酶切割后，可以产生一批相同碱基序列的DNA片段，进而可以用于基因重组、克隆、核酸分子杂交与序列分析等。

1：[论述题]一、名词解释1、DNA变性；2、DNA复性；3、退火；4、DNA芯片；5、错义突变；6、基因诊断二、简答题1、什么是蓝白斑筛选法？2、什么是基因文库？3、黏性末端连接法是最常用的连接方法，具有许多优点，但是也有一些不足，请指出这些不足之处。

4、什么是同聚物加尾连接法？用何种方法加尾？具有哪些优缺点？5、何谓接头连接法？三、论述题1、什么是基因组文库(genomic library)?构建基因组文库，涉及哪些基本过程?它同遗传学上的基因库有什么不同?参考答案：一、名词解释1、DNA变性：在物理或化学因素的作用下，导致两条DNA链之间的氢键断裂，而核酸分子中的所有共价键则不受影响。

2、DNA复性：当促使变性的因素解除后，两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构。

3、退火：指将温度降至引物的TM值左右或以下，引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。

4、DNA芯片：DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA 探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，即可获得样品的遗传信息。

由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。

5、错义突变：DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。

6、基因诊断：以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、结构缺陷或表达异常，对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程。

二、简答题1、答：这种方法是根据组织化学的原理来筛选重组体。

主要是在λ载体的非必要区插入一个带有大肠杆菌β―半乳糖苷酶的基因片段，携带有lac基因片段的λ载体转入lac的宿主菌后，在含有5―溴―4―氯―3―引哚―β―D―半乳糖苷(X-gal)平板上形成浅蓝色的噬菌斑。