基因工程原理中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院復(fù)習(xí)題

1、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院究生院《基因工程原理》復(fù)習(xí)題1.20世紀(jì)70年代誕生基因工程的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)是什么？答：理論基礎(chǔ)：①在40年代確定了遺傳信息的攜帶者是DNA而不是蛋白質(zhì)，從而明確了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)問題；②在50年代揭示了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)理，解決了基因的自我復(fù)制和傳遞問題；③在50年代末和60年代相繼提出了中心法則和操縱子學(xué)說，成功地破譯遺傳密碼，從而闡明了遺傳信息的流向和表達(dá)問題。技術(shù)基礎(chǔ)：①用核酸內(nèi)切限制酶和D

2、NA連接酶進(jìn)行DNA分子的體外切割與連接技術(shù)；②克隆載體構(gòu)建技術(shù)；③大腸桿菌轉(zhuǎn)化體系的建立；④DNA分子的核苷酸序列分析技術(shù)；⑤核酸雜交技術(shù)；⑥瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)。2.何為DNA克??？其主要的實驗步驟。答：DNA克隆又稱基因克隆，是指將外源基因插入到克隆載體上形成重組DNA分子群體，并轉(zhuǎn)化到寄主細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制，以便于分離純化目的基因或特定的DNA片段的實驗操作。主要步驟：①從復(fù)雜的生物有機(jī)體基因組中，經(jīng)過酶切消化或PCR擴(kuò)增等步驟，分離

3、出帶有目的基因的DNA片段；②體外將帶有目的基因的外源DNA片段連接到能夠自我復(fù)制的并具有選擇標(biāo)記的載體分子上，形成重組子DNA分子；③將重組子DNA分子轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞（寄主細(xì)胞），并與之一起增殖；④從大量的細(xì)胞繁殖群體中，篩選出獲得了重組DNA分子的受體細(xì)胞克??；⑤從這些篩選出的受體細(xì)胞克隆中，提取出已經(jīng)得到擴(kuò)增的目的基因，供進(jìn)一步分析研究使用；⑥將目的基因克隆到表達(dá)載體上，導(dǎo)入寄主細(xì)胞，使之在新的遺傳背景下實現(xiàn)功能表達(dá)，產(chǎn)生出

4、人類所需要的物質(zhì)。3.說明mRNA差別顯示分離產(chǎn)物未知基因的基本原理并評述其優(yōu)缺點。答：原理：①幾乎所有的真核基因mRNA分子的3末端都有一段poly(A)尾巴。因此，在RNA聚合酶作用下，可按mRNA為模板，以oligo(dT)為引物合成出cDNA拷貝；②根據(jù)mRNA分子3端序列結(jié)構(gòu)分析，在這段poly(A)序列起點堿基之前的兩個堿基，除了倒二位的堿基為A的情況之外，只能有12種可能的排列組合；產(chǎn)生酶切星號活性的分析：①酶用量與DNA

5、樣品的比值過高；②甘油濃度過高；③二價金屬離子的變更；④金屬離子濃度過低；⑤較高的pH值；⑥有機(jī)溶劑的污染。6.DNA轉(zhuǎn)錄與復(fù)制有哪些差別？答：①對引物的需求有別：轉(zhuǎn)錄不需要引物，而復(fù)制需要一對上下游引物。②所用底物不同：轉(zhuǎn)錄需要核糖核苷三磷酸：ATP、GTP、UTP和CTP，而復(fù)制需要脫氧核糖核苷三磷酸：dATP、dGTP、dTTP、dCTP③模板的結(jié)合狀態(tài)有異：轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA要從模板上解離出來，而復(fù)制產(chǎn)物DNA始終與模板結(jié)合。④保真

6、程度相差懸殊：轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物錯誤率遠(yuǎn)高于復(fù)制產(chǎn)物。⑤涉及的范圍不同：轉(zhuǎn)錄只涉及一個基因或操縱子，而復(fù)制則涉及全部基因組。7.分別敘述原核基因組和真核基因組的結(jié)構(gòu)特點。答：①原核基因組的結(jié)構(gòu)特點：（A）高效的遺傳信息利用率：a.既沒有不必要的額外重復(fù)序列，也極少存在無功能的冗余序列；b.基因組９８％以上的核苷酸序列都是編碼基因c.基因排列緊湊，同一個操縱子不同基因之間的間隔距離一般不超過20bp，而且其中還存在著轉(zhuǎn)錄起始信號和終止信號；d.存在

7、著編碼序列彼此重疊、編碼不同蛋白質(zhì)的重疊基因。（B）雙鏈ＤＮＡ的編碼功能；（C）多基因聚集排列成操縱子結(jié)構(gòu)形式；（D）染色體基因組的拷貝數(shù)平均每細(xì)胞為1.1條，在富裕培養(yǎng)基中可高達(dá)3～4條。②真核基因組的結(jié)構(gòu)特點：（A）包裝成特定的染色體結(jié)構(gòu)；（B）基因組的多倍性；（C）具有大量的重復(fù)序列；（D）高比例的非編碼的DNA序列，以人為例，非編碼序列占基因組總長的98%以上，而蛋白質(zhì)編碼基因的序列還不到基因組總長的2%。包括基因與基因之間的非