2020-2021大学《基因工程》期末课程考试试卷(含答案)

2020-2021《基因工程》期末课程考试试卷
（考试时间：考试对象：；
考试方式：闭卷；总分：100分）
一、名词解释（共10小题,每小题2分，共20分）
1.基因工程：
2.限制性核酸内切酶：
3.酶星活性（star activity）：
4.载体：
5.cosmid：
6.TA克隆：
7.重组率：
8.噬菌体展示技术：
9.基因组文库：
10.蓝白斑筛选：
二、单项选择题（选出最合适的答案，共5小题，每题2分，共10分）
1.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
ＡI + II + III ＢI + III + IV
ＣII + III + IV ＤII + IV + V
2.基因工程的单元操作顺序是（）Ａ增，转，检，切，接Ｂ切，接，转，增，检
Ｃ接，转，增，检，切Ｄ检，切，接，增，转3. 天然PstI 限制性内切酶的来源是（）ＡBacillus amyloliquefaciens ＢEscherichia coli
ＣHaemophilus influenzae ＤProvidencia stuartii
4. 下列五个DNA 片段，最可能含有SstI 酶切位点的是（）ＡGGAGAGCTCT ＢGAGCACATCT
ＣCCCTGTGGGA ＤATCCTACATG
5. 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（）Ａ5' -OH 和3' -P Ｂ2' -OH 和3' -P
Ｃ3' -OH 和2' -P Ｄ3' -OH 和5' -P
三、简答题（共7小题，每题5分，共35分）
1、如何提高重组效率？
2、什么是限制性酶切图谱？有什么应用？
3、简述PBR322质粒载体的结构，该质粒载体有什么应用？
4、外源基因转化有哪些方法？
5、什么是Ti质粒？说明其应用。

6、载体的必备条件是什么？
7、受体细胞的必备条件是什么？
四、问答题（共3小题，每题7分，共21分）
1、cDNA文库有什么特点？其制备的流程如何？
2、PCR原理是什么？其基本步骤如何？解释各步骤的目的。

3、外源基因异源高效表达的策略有哪些？
五、论述题（共1小题，每小题14分，共14分）
基因工程的主要研究内容有哪些？论述该学科在生物学研究中的意义。

2020-2021《基因工程》期末课程考试试卷答案
（考试时间：考试对象：
考试方式：闭卷；总分：100分）
一、名词解释（共10小题,每小题2分，共20分）
1.基因工程：狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。

2.限制性核酸内切酶：是识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。

3.酶星活性（star activity）：在非标准酶切条件下，限制性核酸内切酶表现出的非特异性酶切现象，能在其类似的识别位点或其周围造成酶切。

4.载体：基因工程操作中用于运输外源DNA进入宿主细胞，并能够自主复制或者发生染色体整合的DNA分子。

5.cosmid：柯斯质粒是人工建造的的含有λDNA的cos序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。

6.TA克隆：TA克隆方法(Original TA Cloning Kit)把PCR片断与一个具有3‘-T突出的载体DNA连接起来的方法。

因为PCR反应中所适用的聚合酶具有末端转移的活性,通常在3'加上A。

7.重组率：连接反应结束后，含有外源DNA片段的重组分子数与加入的载体分子数之比。

较为理想的重组率为25-75%
8.噬菌体展示技术：是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时,外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。

9.基因组文库：某种生物全部基因组DNA序列的随机片段重组DNA克隆的群体。

10.蓝白斑筛选：当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，不可避免地导致无α-互补现象出现（即表现为lacz-），接受重组质粒的细菌形成白色菌落。

这种重组子的筛选，又称为蓝白斑筛选。

二、单项选择题（选出最合适的答案，共5小题，每题2分，共10分）
1.基因工程操作的三大基本元件是（A）
I 供体II 受体III 载体IV 抗体V 配体
ＡI + II + III ＢI + III + IV
ＣII + III + IV ＤII + IV + V
2.基因工程的单元操作顺序是（B）Ａ增，转，检，切，接Ｂ切，接，转，增，检
Ｃ接，转，增，检，切Ｄ检，切，接，增，转
3. 天然PstI 限制性内切酶的来源是（D）ＡBacillus amyloliquefaciens ＢEscherichia coli
ＣHaemophilus influenzae ＤProvidencia stuartii
4. 下列五个DNA 片段，最可能含有SstI 酶切位点的是（A）ＡGGAGAGCTCT ＢGAGCACATCT
ＣCCCTGTGGGA ＤATCCTACATG
5. 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（D）Ａ5' -OH 和3' -P Ｂ2' -OH 和3' -P
Ｃ3' -OH 和2' -P Ｄ3' -OH 和5' -P
三、简答题（共7小题，每题5分，共35分）
1、如何提高重组效率？
答：1）提高外源基因与载体的比例（10:1）
2）对载体进行去磷酸化处理，TdT在3’端增加人工粘性末端，防止载体自我环化；
3）设计合理的限制性酶切位点，防止反向连接；
4）提高连接酶用量等
2、什么是限制性酶切图谱？有什么应用？
答：限制性酶切图谱是酸经限制性内切酶消化成片段，用电泳等方法分离，不同的核酸形成的各自独特的条带图谱。

包含的是该DNA分子上的限制性内切酶识别位点数及其位置等信息。

可用作分子标记或者用于目的DNA的鉴定、目的DNA酶切是R.E.的选择等
3、简述PBR322质粒载体的结构，该质粒载体有什么应用？
答：含有标记基因amp r、tet r；E.coli质粒复制起点ori；各类限制性核酸内切酶单酶切位点等。

主要应用：用作载体；用与构建新的质粒载体。

4、外源基因转化有哪些方法？
答：电转化法、CaCl2诱导法、三亲株杂交法、噬菌体转染等（针对微生物的）；
针对动物植物的（略）
5、什么是Ti质粒？说明其应用。

答：Ti是在根瘤土壤杆菌细胞中存在的一种染色体外自主复制的环形双链DNA分子。

它控制根瘤的形成,可作为基因工程的载体，主要应用于植物基因工程操作。

6、载体的必备条件是什么？
答：①在宿主细胞中能保存下来并能大量复制；
②有多个限制酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个，可适于多种限制酶切割的DNA插入；
③有一定的标记基因，便于进行筛选。

7、受体细胞的必备条件是什么？
答：①安全，例如不是病原菌、是营养缺陷型细胞等；
②易于接受外源基因、易培养等
四、问答题（共3小题，每题7分，共21分）
1、cDNA文库有什么特点？其制备的流程如何？
答：某种生物基因组转录的全部mRNA经反转录产生的cDNA片段分别与克隆载体重组，并将其引入到相应的宿主细胞中（一般为 E.coli.）繁殖和扩增，理论上此群体就包含有该物种的全部mRNA信息，称该生物基因组的cDNA文库。

特点：可得到表达序列信息；可直接用于外源基因的表达；可用于表达产物的分析；但是由于只能克隆表达性基因，其信息不全，不能得到全部基因的信息；同时由于真核生物基因表达经过加工，cDNA文库不能提供内含子信息等。

基本步骤有4步：
第一，细胞总RNA 的提取和mRNA 分离；
第二，第一链cDNA 合成；
第三，第二链cDNA 合成；
第四，双链cDNA 克隆进质粒或噬菌体载体并导入宿主中繁殖。

2、PCR原理是什么？其基本步骤如何？解释各步骤的目的。

答：类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

PCR 由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时
间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链；重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”。

3、外源基因异源高效表达的策略有哪些？
答：包涵体法；融合蛋白表达法；外源蛋白的分泌表达；串联表达法等（具体略）
五、论述题（共1小题，每小题14分，共14分）
基因工程的主要研究内容有哪些？论述该学科在生物学研究中的意义。

提示：主要涉及载体研究、工具酶研究、目的基因的研究等。