09第九章基因工程和基因组学

《09第九章基因工程和基因组学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第九章基因工程和基因组学本章习题1.什么是遗传工程？它在理论上和实践上有什么意义？答：遗传工程是将分子遗传学的理论与技术相结合，用来改造、创建动物和植物新品种、工业化生产生物产品、诊断和治疗人类遗传疾病的一个新领域。广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程、基因工程、细胞器工程等。狭义的遗传工程即是通常讲的基因工程。木章只涉及狭义的遗传工程，即基因工程。理论意义：遗传工程（基因工程）屮的DNA重组主要是创造自然界屮没右的DNA分子的新组合，这种重组不同于精典遗传学小经过遗传交换产生的重组。实践意义：遗传工程（基因工程）技术的建立，使所有实

2、验生物学领域产生巨大的变革。在工厂化生产药品、疫苗和食品；诊断和治疗遗传疾病；培养转基因动植物等方面都有非常重大的意义，即基因工程技术已广泛用于工业、农业、畜牧业、医学、法学等领域，为人类创造了巨大的财富。（详见笫10题）。2.简述基因工程的施工步骤。答：基因工程的施工由以下这些步骤：（1）.从细胞和组织中分离DNA；（2）.利用能识别特界DNA序列的限制性核酸内切酶酶切DNA分了，制备DNA片段；⑶•将酶切的DNA片段与载体DNA（载体能在宿主细胞内自我复制连接）,构建重组DNA分子；⑷.将重组DNA分子导入宿主细胞，在细胞内复制，产

3、生多个完全相同的拷贝，即克隆；（5）.重组DNA随宿主细胞分裂而分配到子细胞，使子代群休细胞均具有重组DNA分子的拷贝；（6）.从宿主细胞中冋收、纯化和分析克隆的重组DNA分子；⑺.使克隆的DNA进一步转录成mRW、翻译成蛋白质，分离、鉴定基因产物。3.说明在DNA克隆中，以下材料起什么作用。（1）载体；（2）限制性核酸内切酶；（3）连接酶；（4）宿主细胞；（5）氯化钠答：（1）.载体：经限制性酶酶切后形成的DNA片段或基I大I,不能直接进入宿主细胞进行克隆。一个DNA片段只有与适合的载体DNA连接构成重组DNA后，在载体DNA的运载

4、下，才可以高效地进入宿主细胞，并在其中复制、扩增、克隆出多个拷贝。可作为DNA载体的右质粒、噬菌休、病毒、细菌和酵母人工染色休等。（2）.限制性核酸内切酶：限制性核酸内切酶是基因工程的基石。在细菌屮这些酶的功能是降解外来DNA分子，以限制或阻止病毒侵染。这种酶能识别双链DNA分子中一段特异的核营酸序列，在这一序列内将双链DNA分子切断。（3）.连接酶：将外源DNA与载体和连接的一类酶。（4）.宿主细胞：能使重组DNA进行复制的寄主细胞。（5）.氯化钠：主要用于DNA提取。在pH为8左右的DNA溶液小，DNA分子是带负电荷的，加入一定浓度

5、的氯化钠，使钠离子中和DNA分子上的负电荷，减少DA分了Z间的同性电荷和斥力，易于互和聚合而形成DMA钠盐沉淀。另外，氯化钠也是细菌培养基的成分之一。1.有一个带有氨节青霉素和四环素抗性的质粒，在其四环素抗性基因内有一个该质粒惟一的EcoRI酶切点，今欲用EcoRT位点克隆果蝇DNA,构建一个基因库，连接的产物转化大肠杆菌菌株DH5，试问：（1）.在培养基小加入哪一-种抗牛素用于选择阳性克隆？（2）.对哪一种抗牛素有抗性的质粒携带外源果蝇D7A片段？（3）.如果有的克隆可抗两种抗生素，如何解释？答：（1）.在培养基中加入四环素结合影印

6、法可用于选择阳性克隆。（2）.对氨茉青霉索有抗性的质粒携带外源果蝇DNA片段。（3）.这种克隆是没有受到EcoRI酶解的原始质粒或这些克隆都是自连形成的非重组体。2.在构建一个真核生物核DNA库时，需要考虑哪些因索？答：核基因库是将某一生物的全部基因组DNA酶切后与载体连接构建而成的。通常方法是，尽量提取大分子量的核DNA,用限制性酶酶切后，分离选择具有一定长度（大T15kb）的DNA片断，与适宜的载体连接构成重组DNA分子，根据所用的载休，选择相应的宿主细胞用于克隆。若载体是质粒，则将连接的重组DA分子转化感受态细胞，收集所有的菌落

7、即成为质粒基因库。如果载体是噬菌体或粘粒(cosmid),则将重组DNA分子体外包装成噬菌体后，感染细菌细胞,将所得到的所有重组噬菌体集中即是基因库。如果载体为BAC或YAC,将重组人工染色体导入和应的宿主细胞，收集得到的所有细胞即成为基因库。真核生物的核DNA大，因此在构建核基因库时，通常要选择能够接受较大片段的载体，以减少克隆数量。若构建的基因库是以分离结构基因为主要口的的，通常选用XEMBL,入GEM,或粘粒。而那些将用于基因组作图和分析的基因库，则多选择BAC或YAC为载体。1.根据下列凝胶电泳分析的结果，构建一个限制性酶图谱，

8、并表明酶切位点及片段的碱基数，片段总长度为1300bPo电泳分析结果如下：内切酶DNA片段长度1350,950II200,1100I和II150,200,950答：限制性酶切图谱从左到右是，200个碱基对位