《基因工程试卷》word版.doc

2006 2007学年第二学期（A卷）一、 名词解释（每题4分，5小题，共20分）1Blotting：Blotting is the process of identitying specific bands of intrerest amongst all the bands bound to the nitrocellulose.Done with specific probes or antibodies.2Probe：Probe is a specific DNA or RNA fragment which can bind with the sample DNA or RNA for dection.3Cosmid：Plasmids have been constructed which contain a fragment of DNA including the cos site.These plasmids have been termed cosmids and can be used as gene-cloning vectors in conjunction with the in vitro packing system.4SD Sequence：The special DNA sequence which binds to 3end of 16S rRNA and initiates synthesis of protein.5. Inclusion body: “Inclusion bodies" typically refers to aggregates of protein in bacterial cytoplasm. Inclusion bodies are classically thought to be comprised of misfolded protein二、填空题（每题2分，5小题，共10分）：1RACE: cDNA末端快速扩增 2. ori: 复制原点（复制起始位点） 3. MCS: 多克隆位点 4. PCR: 聚合酶链式反应 5. cccDNA: 共价闭合环状DNA 三、单选题（每题1分，25小题，共25分）1. Prokaryotes and eukaryotes use several methods to regulate gene expression, but the most common method is ( ) A. translational control B. transcriptional control  C. posttranscriptional control D. control of mRNA passage from the nucleus 2. What effect would the addition of lactose have on a repressed lac operon? ( )    A. The operator site on the operon would move B. It would reinforce the repression of that gene C. The lac operon would be transcribed     D. It would have no effect whatsoever 3. Cutting certain genes out of molecules of DNA requires the use of special ( )A.degrading nucleases B. restriction endonucleases C. eukaryotic enzymes D. viral enzymes4. A DNA library is ( )   A. a general collection of all genes sequenced thus far. B. a collection of DNA fragments that make up the entire genome of a particular organism. C. a DNA fragment inserted into a vector. D. all DNA fragments identified with a probe. 5. A probe is used in which stage of genetic engineering? ( )    A cleaving DNA B. recombining DNA C. cloning D. screening 6. The enzyme used in the polymerase chain reaction is ( )A. restriction endonuclease B. reverse transcriptase   C. DNA polymerase D. RNA polymerase7.下列对DNA聚合酶的描述哪一种是错误的( )A. 具有5-3外切活性 B. 具有5-3聚合活性C. 具有3-5外切活性 D. 具有3-5聚合活性8. 大肠杆菌mRNA上起始密码子上游的SD序列可与某种RNA的3端配对,然后启动多肽链合成，这种RNA是（ ）A . tRNA B. SnRNA C. 16sRNA D. 23s rRNA9.反转录酶是一种（ ）A. 依赖DNA的DNA聚合酶 B. 依赖DNA的RNA聚合酶C. 依赖RNA的DNA聚合酶 D. 依赖RNA的DNA聚合酶10. 根据基因工程的定义，下列各名词中不能替代基因工程的是( )A. 基因诱变 B. 分子克隆 C. DNA重组 D. 基因无性繁殖 11.下列五个 DNA 片段中含有回文结构的是( )A. GAAACTGCTTTGAC B. GAAACTGGAAACTG C. GAAACTGGTCAAAG D. GAAACTGCAGTTTC 12.T4 -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 ( )A. 2' -OH 和 5' -P B. 2' -OH 和 3' -P C. 3' -OH 和 2' -P D. 3' -OH 和 5' -P 13. 若某质粒带有 lacZ 标记基因，那么与之相匹配的筛选方法是在筛选培养基中加( )A. 半乳糖 B. 葡萄糖 C. 蔗糖 D. X-gal和IPTG 14. 核酸分子杂交的化学原理是形成( ) A. 共价键 B. 离子键 C. 氢键 D. 配位键15. 有利于基因的蛋白质产物分泌的元件是( )A. 核糖体 B. 信号肽 C. 终止子 D. 多聚腺苷酸 16. 基因工程菌中重组质粒的丢失机制是( )A. 重组质粒被细胞内核酸酶降解 B. 重组质粒渗透至细胞外C. 重组质粒在细胞分裂时不均匀分配 D. 重组质粒杀死受体细胞17.下列哪种克隆载体对外源DNA的容载量最大（ ）A. 质粒 B. 柯斯质粒（Cosmid） C. 酵母人工染色体 D. 噬菌体18. 同一种质粒DNA，以三种不同的形式存在，电泳时，它们的迁动速率是：（ ）A. OC DNA>SC DNA>L DNA B. SC DNA> L DNA >OC DNAC. L DNA>OC DNA>SC DNA D. SC DNA>OC DNA> L DNA19. 用下列方法进行重组体的筛选，只有（ ）能证明外源基因进行了表达。A. Southern blotting B. Northern blotting C. Western blotting D. in situ hybridization20. 强化mRNA翻译的元件是（）A启动子 B复制起始区 CSD序列 D回文序列21. 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) （ ）A. I + II + III B. I + III + IV C. II + III + IV D. II + IV + V22. 限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是( )A. 修复自身的遗传缺陷 B. 促进自身的基因重组C. 强化自身的核酸代谢 D. 提高自身的防御能力23 下列哪一项不是产生星号活性的主要原因？（ ）A. 甘油含量过高 B. 反应体系中含有有机溶剂C. 含有非Mg2+的二价阳离子 D. 酶切反应时酶浓度过低24 下列对cosmid描述中不正确的是（ ）A它具有cos位点，因而可进行体外包装 B它具有质粒DNA的复制特性C进入受体细胞后，可引起裂解反应 D进入受体细胞后，可引起溶源化反应25 用免疫化学法筛选重组体的原理是（ ）A根据外源基因的表达 B根据载体基因的表达C根据mRNA同DNA的杂交 D根据DNA同DNA的杂交三、 单选题（每题1分，25小题，共25分）1B 2C 3B 4B 5D 6C 7D 8C 9C 10.A 11.D 12.D 13.D 14.C 15.B 16.B 17.A 18.B 19.C 20.C 21.A 22.D 23.D 24.C 25.B四、问答题（ 30分）1简要途述蓝白斑筛选的原理及其有基因克隆中的应用。（7分）答：许多载体（如PUC系列）带有一段大肠杆菌的DNA片段，为-半乳糖苷酶（Lac Z）的调控序列和N端146个氨基酸的编码序列（编码Lac Z的肽）。某些特定的宿主菌可表达Lac Z的C端（即肽）。单独存在的肽和肽都没有活性，但当它们同时在宿主细胞表达时，可互补产生Lac Z的活性，将底物X-gal水解，形成蓝色化合物，这种现象称为互补。由-互补而产生的LacZ+细菌在诱导剂IPTG的作用下，在生色底物X-Gal存在时产生蓝色菌落，因而易于识别。然而，当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，几乎不可避免地导致无-互补能力的氨基端片段，使得带有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。如用蓝白斑筛选则经连接产物转化的钙化菌平板37温箱倒置培养12-16hr后，有重组质粒的细菌形成白色菌落。2概括典型原核生物启动子的基本结构和功能，并解释什么是保守序列。（7分）答：启动子是与RNA聚合酶结合和转录起始的特殊序列。典型的原核启动子大约长40个核苷酸并有两个重要的序列：（1）-35区：位于复制起点（+1）上游35个核苷酸处的6核苷酸序列，能被RNA聚合酶全酶识别并结合。(2)Pribnow框或-10区：另一个位于-10处的6核苷酸序列。Pribnow框具有的保守序列：5-TATAAT-3。保守序列指所有启动子的该部位都有这一序列或十分相似的序列；仅在极少数启动子中，Pribnow框有1个或2个核苷酸不同。与此相似，-35区有TTGACA的保守序列。3影响原核生物基因表达效率的因素有哪些？（9分）答：影响外源基因原核表达效率的主要因素如下：1、启动子的结构对表达效率的影响：启动子区域有两段保守序列，即-35区的5-TTGACA-3和-10区的5-TATAAT-3序列，启动子序列与上述保守序列相似程度越高，表达能力越强，且，-35区和-10区间距离为17bp，启动子活性最强。2、启动子与克隆基因间距离：翻译起始点和S-D序列必须接近到一定程度，S-D序列与起始密码子距离为5-9bp较合适。3、转录终止子：转录终止区的存在保证载体不会转录非必须基因，不必浪费资源和能量、不会干扰正常表达。4、载体拷贝数及稳定性：增加拷贝数可以提高表达效率。5、外源蛋白在菌体中的稳定性：菌体蛋白酶会降解表达产物，以下途径可解决这一问题：(1)融合表达；（2）分泌表达；（3）使用蛋白酶缺陷型表达菌株。6、外源基因结构及密码子偏爱性。4原核表达载体必须具备哪些基本结构？（7分）答：原核表达载体必须具备如下结构：起始序列；多克隆位点；选择标记；可调控的启动子；转录终止子；翻译起始序列；核糖体结合位点。五、应用分析题（15分） 甲型流感病毒是一种RNA病毒，血凝素是该病毒的重要保护性抗原之一，试设计原核表流感病毒血凝素基因的基本程序。佛山科学技术学院2006 2007学年第二学期B一名词解释（每题4分，5小题，共20分）1. Palindromes：A segment of double-stranded DNA in which the nucleotide sequence of one strand reads in reverse order to that of the complementary strand.2. Imcompatibility of plasmids：Plasmid incompatibility is the inability of two different plasmids to coexist in the same cell in the absence of selection pressure.3. Consensus sequence：If the transcription star point is assigned the position +1 then this consensus sequence consists of the -35 region(TTGACA) and the -10 region,or Pribnow box(TATAAT).RNA polymerase must bind to both sequences to initiate transcription. 4. cDNA Library：A cDNA library is the set of all the mRNAs contained within a cell. Referred to as cDNA these reverse transcribed mRNAs are collectively known as the library.5. Promotor:Promotor is a region of DNA which binds to RNA polymerase and initiates synthesis of protein.二、填空题（每题2分，5小题，共10分）：1ORF: 开放阅读框 2. YAC: 酵母人工染色体 3. SDS-PAGE: SD变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 4. RT-PCR: 反转录-聚合酶链式反应 5. ocDNA: 开环DNA 三、单选题（每题1分，20小题，共20分）1A(n) _ is a piece of DNA with a group of genes that are transcribed together as a unit.   Apromoter B repressor C operator D operon 2What effect would the addition of lactose have on a repressed lac operon? ( )   AThe operator site on the operon would moveBThe lac operon would be transcribedCIt would reinforce the repression of that gene DIt would have no effect whatsoever 3 A type of DNA sequence that is located far from a gene but can promote its expression is a(n) ( )Apromoter Bactivator Cenhancer DTATA box4 Which of the following cannot be used as a vector? ( ) A phage Bplasmid Cbacterium DAll can be used as vectors5 Prokaryotes and eukaryotes use several methods to regulate gene expression, but the most common method is ( ) Atranslational control Btranscriptional control  Cposttranscriptional control Dcontrol of mRNA passage from the nucleus. 6Which of the following is not an application of genetic engineering in plants? ( )     A nitrogen fixation B DNA vaccines    Cresistance to glyphosate  Dproduction of insecticidal proteins in plants 7第一个由重组大肠杆菌生产的人类蛋白（多肽）药物是( )A生长激素（Growth hormone） B胰岛素（Insulin）C生长激素释放抑制素（Somatostatin） D干扰素（Interferon） 8用碱变性分离质粒DNA时，染色体DNA之所以可以被除去，是因为：（ ）A 染色体DNA断成了碎片 B 染色体DNA分子量大，而不能释放C染色体变性后来不及复性 D 染色体未同蛋白质分开而沉淀9下列哪一个不是Southern blotting的步骤？（ ）ADNA片段转移至硝酸纤维素膜上 BDNA与载体连接C用凝胶电泳分离DNA片段 D用一个标记的探针与膜杂交10 在利用lacZ 失活的显色反应筛选中，IPTG的作用是（ ）A诱导宿主的肽合成 B诱导宿主的肽合成C作为酶的作用底物 D作为显色反应的指示剂11 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) （ ）A I + II + III B I + III + IV C II + III + IV D II + IV + V12限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是( )A修复自身的遗传缺陷 B 促进自身的基因重组C强化自身的核酸代谢 D提高自身的防御能力13下列哪一种不是产生星号活性的主要原因？（ ）A 甘油含量过高 B反应体系中含有有机溶剂C 含有非Mg2+的二价阳离子 D酶切反应时酶浓度过低14第一个作为重组DNA载体的质粒是（ ）A pBR322 BColE1 C pSC101 DPUC1815下列对cosmid描述中不正确的是（ ）A它具有cos位点，因而可进行体外包装 B它具有质粒DNA的复制特性C进入受体细胞后，可引起裂解反应 D进入受体细胞后，可引起溶源化反应16下列筛选重组体的方法中，不属于遗传学的方法是（ ）。A插入失活法 B显色反应选择法C噬菌斑选择法 D限制性酶切分析法17启动子的特征之一是（ ）。ATATA BoxBGC 富积区C转录起始位点D含有某些稀有碱基18下列 mRNA 5' 端序列中，具有典型的原核生物 Shne-Dalgarno 序列特征的是( )。A5'UAUAAG3' B5'AGGAGG3' C5'AUAUCU3' D5'CCUCCA3'19高等哺乳类动物基因在大肠杆菌中高效表达时，其产物往往失去水溶性，原因是（ ）。A表达产物浓度过高 B表达产物不含糖基侧链 C表达产物不能正确折叠 D表达产物难以形成二硫键 20有利于基因的蛋白质产物分泌的元件是( )。A核糖体 B信号肽 C终止子 D多聚腺苷酸21一般而言，分子量小的蛋白质更不稳定，其原因是（）。A分子量越小，形成良好空间构象的可能性越低 B分子量越小，表达效率越高 C分子量越小，越容易被加工修饰 D分子量越小，分泌效果越佳22某一重组 DNA （6.2 kb ） 的载体部分有两个 SmaI 酶切位点。用 SmaI 酶切后凝胶电泳上出现四条长度不同的带子，其长度总和与已知数据吻合，该重组分子插入片段上的 SmaI 酶切位点共有（）。A4 个 B3 个 C2 个 D至少 2 个23在基因工程中，外源基因表达产物的重折叠通常是指（）。A氢键的形成 B离子键的形成 C疏水键的形成 D二硫键的形成24下列能区分期望重组子的筛选方法是( )。A抗药性筛选法B菌落原位杂交法 C显色筛选法 D营养缺陷筛选法 25包涵体是一种 ( )。 A受体细胞中难溶于水的蛋白颗粒 B大肠杆菌的亚细胞结构 C噬菌体或病毒 DNA 的体外包装颗粒 D用于转化动物细胞的脂质体三、 单选题（每题1分，25小题，共25分）1D 2B 3C 4C 5B 6B 7B 8C 9B 10.A 11.A 12.D 13.D 14.C 15.D 16.D 17.A 18.B 19.C 20.B 21.A 22.D 23.D 24.B 25.A四、问答题（ 30分）1. 提高目的基因在原核生物中表达效率的策略有哪些？（10分）答：1选择强启动子，如tac或T7启动子；2调整S-D序列与AUG间的距离（一般为5-9bp）；3改变起始密码下面的几组密码子，能提高翻译起始效率；4增加mRNA的拷贝数和稳定性，在外源基因的下游插入重复性基因外回文序列，防止mRNA受到核酸外切酶攻击；5.减轻宿主细胞的代谢负荷：诱导表达或表达载体诱导复制；6.提高表达产物的稳定性，防止蛋白酶降解作用：融合表达；使用蛋白酶缺陷表达菌株或分泌表达。2. 简述以包涵体形式表达目的蛋白的优缺点。（8分）答：以包涵体形式表达目的蛋白的优点：（1）能简化外源基因表达产物的分离操作。包涵体的水难溶性及其密度远大于其它细胞碎片和细胞成分，菌体经超声波裂解后，直接通过高速离心即可将重组异源蛋白从细菌裂解物中分离出来（2）能在一定程度上保持表达产物的结构稳定。在形成包涵体之后，大肠杆菌的蛋白酶降解作用基本上对异源重组蛋白的稳定性已构不成威胁。包涵体表达形式的缺点：以包涵体形式表达的重组蛋白丧失了原有的生物活性，必须通过有效的变性复性操作，才能回收得到具有正确空间构象（因而具有生物活性）的目标蛋白，因此包涵体变复性操作的效率对目标产物的收率至关重要。然而，这也是一个技术难题，尤其当目标蛋白分子中的Cys残基数目较高时，体外复性蛋白质的成功率相当低，一般不超过30%。3. 理想质粒克隆载体特征及必须具备哪些基本结构？（5分）答：理想的克隆载体应具有以下3种属性：1.相对分子质量小；2.可以在宿主细胞中产生便于选择的表型特征；3多种限制性内切酶有单一位点，位点最好位于易测表型基因上。必须具备如下结构：复制起点；选择标记；多克隆位点4. 双脱氧法测序的基本原理是什么？（7分）答：双脱氧的核苷酸是人造分子，这种分子糖环的2和3碳上都没有了羟基基团，而在天然分子中糖环的3碳上有一个羟基。在DNA复制中，新掺入的碱基按配对原则是天然三磷酸核苷酸，用它的5-P同生长链的前一个核苷酸的3羟基连接。但是，若进入的核苷酸是双脱氧的，刚由于3没有羟基而影响下一个磷酸二酯键的形成，使DNA的复制终止。五、应用分析题（15分）在质粒转化大肠杆菌实验中，确证已经加了质粒，但没有获得转化子，试分析各可能原因，并设计一套完备的实验项目（如对照）进行转化试验，使你可以通过这一转化实验就能从所得结果判断各种可能出现的不正常情况。答：可能原因有：1抗生素含量过高；2感受态细胞活性不好；转化操作不当6