基因工程(所有章节及答案)最新版

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第一章绪论

一、填空题

1．基因工程是70年代发展起来的遗传学的一个分支学科。基因工程技术的诞生，使人们从简单地利用现存的生物资源进行诸如发酵、酿酒、制醋和酱油等传统的生物技术时代，走向按人们的需要而定向地改造和创造具有新的遗传性品种的时代。

2．随着基因工程技术的诞生和发展，人类可以通过细菌发酵、真核细胞培养和乳腺生物反应器等三种主要生产方式，大量取得过去只能从组织中提取的珍稀蛋白，用于研究或治病。

3．Cohen 等在1973年构建了第一个有功能的重组DNA分子。

4．基因工程的两个基本特点是：(1) 分子水平上的操作，(2) 细胞水平上的表达。

5．基因克隆中三个基本要点是：克隆基因的类

型；受体的选择和载体的选

择。

6．1972年，美国斯坦福大学P．Berg 等在Proc．Natl．Acad．Sci．USA上发表了题为：“将新的遗传信息插入SV40 病毒DNA 的生物化学方法：含有λ噬菌体基因和E．coli 半乳糖操纵子的环状SV40 DNA”的论文，标志着基因工程技术的诞生。这一工作具有划时代的意义，但是他们并没有证明体外重

组的DNA 分子具有生物学功能。7．克隆基因的主要目的有四个：(1) 扩增

DNA；(2) 获得基因产物；(3) 研究基因表达调控；(4) 改良生物的遗传性。

二、选择题(单选或多选)

1．因研究重组DNA技术而获得诺贝尔奖的科学家是( C) (a)A．Komberg (b)W．Gilbert (c)P．Berg

(d)B．McClintock

2．第一个作为重组DNA 载体的质粒是( C)

(a) pBR322 (b)ColEl (c)pSCl01 (d)pUCl8

3．第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是( A) (a)EcoRI (b)EcoB (c)EcoC (d)EcoRⅡ

4．P Berg 构建SV40 二聚体时用了几种不同的酶，其中( B)的作用是制造隐蔽的5’端。

(a)末端转移酶(b)λ外切核酸酶(c)外切酶Ⅲ

(d)DNA连接酶

三、简答题

1．为什么说基因工程技术是60 年代末70 年代初发展起来的?

答：这是因为：(1)1967 年发现了连接酶；(2)大肠杆菌的转化技术是1970年获得突破；(3)限制性内切核酸酶的分离始

于1970年；(4)Berg在1972年构建了第一个重组的DNA分子。

2．重组DNA的含义是什么?

答：将一个生物的DNA 片段插入到一个载体中，并引入到另一生物体中进行繁殖。

3．如何理解基因工程的两个特点?

答：基因工程的两个基本特点是分子水平的操作和细胞水平的表达。分子水平的操作包括DNA分离、切割和连接(还有其他一些DNA的修饰等)。由于体外重组DNA的最终目的是要改变生物的遗传性，所以分子水平的操作和细胞水平的表达是基因工程的两个最基本的特点。

4．在Cohen 构建有生物功能重组体的第一步实验中，用EcoRI 切割了R6-5 质粒，然后转化E．coliC600，在卡那霉素抗性子板上筛选到了pSCl02，它是由R6-5 的三个EcoRI 片段组成，请推测这个质粒具有什么遗传特性? 答：至少可说明两点：(1)pSC 102 含有复制起点，是一个独立的复制子；(2)重组DNA分子中的卡那霉素抗性基因得到了表达。

5．什么是动物乳腺生物反应器?

答：够分泌乳汁的转基因动物生产其他来源的基因产品，并通过乳腺分泌出来。

四、问答题

1．S．N Cohen 于1973 年构建了三个重组体，pSCl02，

pSCl05，pSCl09 请说明这三个重组体是如何获得的?各说明了什么?

答：pSCl02：用EcoRI切割R6-5，混合转化大肠杆菌，在卡那霉素抗性平板上选择了一个克隆，并从该克隆中分离了重组质粒DNA，命名为pSCl02。该质粒是由质粒R 6-5的EcoRI酶切片段Ⅲ、V和Ⅷ在体内连接的，说明可以利用体内连接构建重组体。

pSCl05：作者分别用EcoRI切割质粒pSC 101、pSC 102,然后加入DNA连接酶进行连接后转化大肠杆菌，在四环素和卡那霉素双抗性的平板上筛选到pSC 105。说明用质粒作为载体，体外连接可得到有功能的重组体。

pSCl09：pSC 101与RSF 1010的共整合，即用EcoRl 分别切割这两个质粒，然后在体外进行重组。说明两个独立的复制子体外重组后仍具有生物功能。

2．基因克隆是如何使含有单个基因的DNA片段得到纯化的?

答：大分子量的DNA会含有许多特殊限制性内切核酸酶的限制位点，因此用一种限制酶处理一完整染色体或整个基因组会产生许多不同的DNA片段，每一个片段带有基因组的一个不同的基因或一个不同的小片段。当全部片段与用同种限制酶处理过的载体分子混合时(图A14.1)，每个片段将插入一个不同的载体分子(比如一个质粒)，同样地，当用这些质粒转化宿主细胞时，每个宿主细胞将只接收一个质粒DNA分子而筛选出的含重组质粒的每个菌落实际上会含有

某一特异的供体DNA片段的多个拷贝。一旦带有待研究的特定基因的克隆被确认了，此重组DNA 分子可从宿主细胞中提取出来进行纯化。

五、概念题

1．遗传工程：是遗传学和工程学相结合的一门技术科学。借用工程技术上的设计思想，在离体条件下，对生物细胞、细胞器、染色体或DNA分子进行按图施工的遗传操作，以求定向地改造生物的遗传性。遗传工程的概念有广义和狭义之分。

2．生物技术：生物技术又称生物工艺学，生物工程学。是根据生物学、化学和工程学的原理进行工业规模的经营和开发微生物、动植物细胞及其亚细胞组分，进而利用生物体所具有的功能元件(如基因、蛋白质)等来提供商品或社会服务的一门综合性科学技术。

3．基因工程：基因工程是以分子遗传学理论为基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因(DNA 分子)，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导人活细胞，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种，生产新产品，或是研究基因的结构和功能。

4．细胞工程：细胞工程(cellengineering)应用细胞生物学的原理和方法，结合工程学的技术手段，按照人们预先的设计，有计划地改变或创造细胞遗传性的技术，以及在体外大量培养和繁殖细胞，或获得细胞产品，或利用细胞体本身的技术