基因工程原理与技术思考题

Chapter I Introduction

1)什么是基因？基因有哪些主要特点？

基因是一段可以编码具有某种生物学功能物质的核苷酸序列。

①不同基因具有相同的物质基础.②基因是可以切割的。③基因是可以转移的。④多肽与基因之间存在

对应关系。⑤遗传密码是通用的。⑥基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。

2)翻译并解释下列名词

genetic engineering遗传工程

gene engineering基因工程：通过基因操作，将目的基因或DNA片段与合适的载体连接转入目标生物获得新的遗传性状的操作。

gene manipulation基因操作：对基因进行分离、分析、改造、检测、表达、重组和转移等操作的总称。

recombinant DNA technique重组DNA技术

gene cloning基因克隆：是指对基因进行分离和扩大繁殖等操作过程，其目的在于获得大量的基因拷贝，在技术上主要包括载体构建、大肠杆菌遗传转化、重组子筛选和扩大繁殖等环节。

molecular cloning分子克隆

3)什么是基因工程？简述基因工程的基本过程？p2 p4

4)简述基因工程研究的主要内容？p5

5)简述基因工程诞生理论基础p2和技术准备有哪些p3？

6)基因表达的产物中，氨基酸序列相同时，基因密码子是否一定相同？为什么？

否，密码子简并性

7)举例说明基因工程技术在医学、农业、工业等领域的应用。

医学:人胰岛素和疫苗

农业:抗虫BT农药

工业:工程酿酒酵母

Chapter ⅡThe tools of trade

1)什么是限制性核酸内切酶？简述其主要类型和特点？

是一种核酸水解酶，主要从细菌中分离得到。类型特点p11

2)II型核酸内切酶的基本特点有哪些p12-14？简述影响核酸内切酶活性的因素有哪些p14？

3)解释限制酶的信号活性？抑制星号活性的方法有哪些？

4)什么是DNA连接酶p15？有哪几类p16？有何不同p16？

5)什么叫同尾酶、同裂酶p12？在基因工程中有何应用价值？

同裂酶：识别位点、切割位点均相同，来源不同。在载体构建方面往往可以取得巧妙的应用。应用较多的同裂酶比如Sma1和Xma1，它们均识别CCCGGG，但前者切后产生钝末端，

同尾酶：来源各异，识别序列各不相同，但切割后产生相同的粘性末端。由同尾酶

(isocaudomer)产生的DNA片段，是能够通过其粘性末端之间的互补作用彼此连接起来的。

6)什么是DNA聚合酶？根据DNA聚合酶使用的模板不同，可将其分为哪两类？各有什么活

性？p17-18

聚合酶：在引物和模板的存在下，把脱氧核苷酸连续地加到双链DNA分子引物链的3‘-OH 末端，催化核苷酸的聚合作用。

①依赖于DNA的DNA聚合酶

②依赖于RNA的DNA聚合酶

7)Taq DNA聚合酶：是一种从水生嗜热菌中分离得到的一种耐热的dna聚合酶，具有5-3聚合酶

活性和3-5外切酶活性，在分子中主要用于PCR。

逆转录酶：RNA指导的DNA聚合酶，

8)Klenow片段的特性和用途有哪些？举例说明。p17

9)名词解释：S1核酸酶、核酸外切酶、磷酸化酶激酶、

甲基化酶

10)什么是末端脱氧核苷酸转移酶？举例说明其应用之一。P19加p

11)什么是碱性磷酸酶？其在基因工程领域中有哪些用途？p19减p

12)质粒单酶切点的基因连接如何降低本底和防止自我环化和提高连接效率？

目的基因片段与载体由相同的单一限制性核酸内切酶消化酶切后，两者的两端均具有相同的黏性末端，成为单酶切位点的黏性末端。

①为了防止载体的自我环化，通常用碱性磷酸酶去除载体的粘性末端的5‘p以抑制DNA

的自我环化。

②若构建表达载体选用双酶切切割目的基因和载体，可使目的基因与载体的连接发生定向

连接重组，以便定向克隆。

13)gap缺口和nick裂口的区别？

14)用寡核苷酸和衔接物DNA的短片段连接时为使基因内部的切点保护，常用何种办法解决？

15)哪些酶可用于DNA片段的末端标记？

KlenowDNA聚合酶和T4或T7DNA聚合酶在对 DNA片段进行末端补平反应或末端的置换反应时可引入标记的核苷酸。

Chapter ⅢHost and vectors

1)根据来源和性质不同，可将基因工程载体分为哪些种类？

质粒载体、噬菌体载体、黏粒载体、噬菌粒载体、病毒载体、人工染色体

2)什么是克隆质粒载体？什么是表达质粒载体？什么是穿梭质粒载体？

克隆载体是指专用于基因或DNA片段无性繁殖的质粒载体。

表达质粒载体是指专用于在宿主细胞中高水平表达外源蛋白质的质粒载体。

穿梭质粒载体是指一类由人工构建的具有两种不同复制起点和选择标记，因而可以在两种不同的宿主细胞中存活和复制的质粒载体。

3)基因工程中对载体的基本要求?

①具有复制子，能在宿主细胞内进行独立和稳定的自我复制。②具有合适的限制性内切酶

位点。③具有合适的选择标基因。④具有较多的拷贝数，易于宿主细胞的染色体DNA分开，便于分离提纯。⑤具有较小的相对分子质量，易于操作。

4)什么是质粒？质粒分哪几种？有哪两种复制类型，质粒的分子生物学特性有哪些？

质粒是染色体外能自我复制的小型DNA分子。严紧型和松弛型。①不亲和性②转移性

5)质粒存在的三种形式是什么？

①共价闭合环状DNA②开环DNA③线性DNA

6)解释质粒的不亲和性和转移性？

不亲和性：两种不同质粒不能够在同一宿主细胞系中稳定地共存。

转移性：质粒从一个细胞转移到另一个细胞的特性。接合型质粒和非接合型质粒。

7)接合性质粒和非接合性质粒有何区别？

接合型质粒：相对分子量大，除了携带自我复制遗传信息外，还带有一套控制细菌和质粒接合转移的基因，严紧型质粒。

非接合型质粒：相对分子量小，不能携带接合转移基因。

8)理想的质粒载体应具备哪些条件？

①具有较小的相对分子质量和较高的拷贝数。②具有多个单一限制性内切酶酶切位点。③