基因工程考核试题标准答案及评分细则

基因工程考核试题标准答案及评分细则课程代码：07112007考核方式:闭卷考试时量：120分钟试卷类型：C一、名词解释题（每题3分，共30分）1、多克隆位点：一段短的DNA序列，含有多种限制性核酸内切酶的酶切位点，是外源基因插入的位点。2、穿梭载体：能够在两种以上的受体细胞中繁殖和扩增的载体。3.DNA连接酶：DNA连接酶负责双链DNA中相邻3`-OH与5`-磷酸基团之间的磷酸二酯键的形成。4.核酸分子杂交：主要是根据两条单链DNA（或DNA与RNA）中互补碱基序列能专一配对的原理进行的。在一定条件下，单链DNA或RNA能与另一条单链DNA上互补的碱基形成氢键，从而使两条单链杂交形成双链DNA分子。通常利用已标记的某一DNA或RNA片段或合成一段寡核苷酸作为探针，探测重组DNA分子中是否有DNA片段与探针发生同源性杂交，然后利用放射自显影方法进行检测。5.融合蛋白：融合表达一般是将克隆化的基因引入某表达载体编码的高表达蛋白一起融合表达。6.基因敲除：利用同源重组的原理，通过载体将外源的失活的基因替换掉内源的正常的基因，从而使基因沉默而不表现突变性状的方法。7.反义核酸技术：利用反义DNA或反义RNA能够与内源mRNA互补杂交，从而抑制内源基因表达的技术。8.荧光定量PCR通过荧光染料或荧光标记的特异性探针，对PCR产物进行标记跟踪，实时在线监控反应过程，结合相应的软件可以对产物进行分析。9.基因治疗就是指向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。10.显微注射技术将在体外构建的外源目的基因，在显微操作仪下用极细的微吸管注射到处于原核时期的受精卵原核中，外源基因在受精卵繁殖过程中通过DNA的复制而整合到动物基因组中，再通过胚胎移植技术将整合有外源基因的受精卵移植到受体的子宫内继续发育，进而得到转基因动物。二、单选题（每题2分，共20分）。1.①2.②3.③4.③5.②6.①7.④8.④9.②10.④三、填空题（每空1分，共10分）1.外源基因/载体，载体/外源基因2.近,远3.目的基因，表达4.质粒/噬菌体，噬菌体/质粒5.10kb，20kb四、简答题（每题6分,共24分）1.构建cDNA文库时需要用到哪些工具酶？逆转录酶，DNA聚合酶I或Klenow片断，单链核酸酶S1，末端转移酶，限制性核酸内切酶，DNA连接酶2.简述进行菌落原位杂交的基本过程。噬菌斑杂交法的基本步骤是将重组噬菌体感染的宿主菌倒在平皿上，待生成噬菌斑后，将与培养皿一样大小的硝酸纤维素薄膜盖在上面，每个噬菌斑中约105个噬菌体就影印转移到膜上。膜揭下后，用碱处理除去蛋白质外壳，使噬菌体DNA变性并同膜共价结合，然后用同位素标记的探针与之杂交，放射自显影检测。按照膜与培养基上预先做好的方法标记，将阳性噬菌斑挑出来扩增。3.基因芯片的主要应用是什么？1寻找正常样本与异常样本之间在mRNA表达水平差异的基因(定量和定性);2寻找和研究参与某一特定功能的基因或基因群;3确定目的基因表达的时空性;4测序与点突变的确定。4.酵母作为真核基因的高效表达系统有什么优缺点？优点：克服大肠杆菌表达系统的不足，能繁殖快，高密度发酵，可以进行蛋白质翻译后的修饰合加工。缺点：缺乏强有力的启动子，分泌效率差，表达菌株不够稳定，表达质粒易于丢失等。例如甲醇酵母系统利用甲醇作为唯一碳源。乙醇氧化酶将甲醇氧化为甲醛，乙醇氧化酶的启动子是强启动子，编码乙醇氧化酶的基因是AOX1合AOX2.AOX1基因的表达受甲醇严格调控，诱导表达水平可达30％以上。五、问答题（每题8分，共16分）。1.肿瘤的产生可能是抑癌基因突变或表达失误造成，也可能是原癌基因突变或表达失第1页共4页第2页共4页误造成。对肿瘤患者进行基因治疗时，应该采取哪些策略？1）增强机体对肿瘤细胞的免疫能力2）植入敏感或自杀基因到肿瘤细胞。所谓自杀基因治疗，就是将某些细菌、病毒和真菌中特有的药物敏感基因导入肿瘤细胞，通过此基因编码的特异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成有毒性的产物，以达到杀死肿瘤细胞的目的。3）阻断癌基因的表达，主要用反义RNA法，RNA干涉技术，核酶技术等，如Myc基因的反义RNA片段。4）应用肿瘤抑制基因如p53。人类恶性肿瘤中p53基因突变率较高，用野生型的p53基因治疗肿瘤在模型动物上取得了显著的成功。5）诱导正常组织产生抗肿瘤物质6）保护正常组织免受化疗的影响――耐药基因治疗。多药耐受MDR是指肿瘤细胞接触某一种抗癌药物产生耐药的同时，也对其他结构和功能不同的药物产生交叉耐药性。耐药基因治疗是指将一些耐药基因转移至造血干细胞，以降低化疗药物对骨髓的毒性，这样就可以用高剂量的药物杀死肿瘤细胞而不破坏骨髓细胞。7）抑制肿瘤血管生成。肿瘤的生长和存活依赖于生成的血管为它所提供的氧气和营养物质，没有血管的生成，肿瘤最大也只能长至1－2mm3。通过阻断肿瘤血管的生成来抑制肿瘤的生长，防止肿瘤的转移。VEGF是肿瘤诱导血管生成过程中的一个重要的调节因子，它可选择性刺激内皮细胞分裂，并能增加微血管的通透性。通过阻断VEGF的翻译和转录过程可使它的产生受到抑制。如引入反义VEGF的cDNA基因，通过与VEGF的mRNA结合，来抑制VEGF蛋白的翻译。2.有哪些方法可以将外源目的基因转移到植物体内？你认为转基因农作物的潜在的安全隐患主要表现在哪些方面?外源基因转移到植物系统的方法：1）化学刺激法PEG、PNA、磷酸钙、氯化钙等化学试剂等处理原生质体，可使其捕获外源DNA。2）电击法在适当的外加电压下，细胞膜可能被击穿，使得外源DNA容易进入细胞内。原生质体不受伤害，而且膜孔可恢复。3）显微注射法借助显微注射仪，将外源DNA通过机械方法直接注射到受体细胞。4）基因抢法基因枪法，也称微粒轰击法，是将DNA包被到金粒或钨粒中，然后把这些粒子加速推进靶细胞。5）脂质体介导法是将DNA或RNA包裹于脂质体内，然后进行脂质体与细胞膜的融合，通过融合导入细胞。转化效率较高，简单易操作，重复性好。6）微激光束法利用激光微束脉冲引起细胞膜可逆穿孔，从而将外源DNA导入受体细胞。7）花粉通道法将外源DNA片段在自花授粉后的特定时期注入柱头或花柱，外源DNA沿花粉管通道或传递组织通过珠心进入胚囊，转化不具备细胞壁的受精卵，合子或早期胚体细胞。8）农杆菌介导法通过Ti质粒将外源基因导入植物体内的方法。潜在的安全隐患：①增加杀虫剂的使用。由于转基因生物可能造成的影响是抗药基因的特性选择和转移或漂流到可相容的其他植物中，形成抗性杂草或超级杂草，具有很强的抗药性。②产生新的农田杂草。其原因是由于基因漂流或基因逃逸，如通过昆虫传播花粉引起杂交或基因污染，使近缘种变成新杂草或超级杂草。转基因植物自身变为杂草。由于插入性状的竞争而演变退化为杂草。③产生新的病毒。由于不同病毒基因组和转基因作物的病毒外壳蛋白重组而出现新型病毒。④产生新的作物害虫。由于病原体与转基因植物相互作用或是草食动物与转基因植物相互作用而出现的新型转基因害虫。比如常见害虫产生抗性，并进化增强。⑤对非目标生物的伤害。⑥侵入到新的栖息地。通过昆虫、鸟类、风力等媒介使转基因花粉四处扩散，造成基因污染，威胁生物多样性安全。⑦丧失生物多样性。转基因生物通过生存竞争、环境胁迫或其他不确定性因素增加的影响（基因、种群或物种），使生物多样性受损害或者丧失。⑧增大土壤流失。第4页共4页第3页共4页