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第十四章 基因重组与基因工程
内容提要：
细菌的基因转移包括接合作用、转化作用、转导作用等。当细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞转移至另一个细胞，这种类型的DNA转移称为接合作用。通过自动获取或人为的供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，这就是转化作用。由病毒携带将宿主DNA片段从一个细胞转移至另一细胞的现象或机制，称为转导作用。在接合、转化、转导或转座过程中，不同DNA分子间发生的共价连接即为重组。
重组DNA技术是在人们对自然界基因转移和重组的认识基础上创立的新技术。为研究基因的结构与功能，从构建的基因组DNA文库或cDNA文库分离、扩增某一感兴趣的基因就是基因克隆或分子克隆，又称重组DNA技术。一个完整的基因克隆过程应包括：1．分，即目的基因的获取及基因载体的选择。目的基因指科学家感兴趣的外源基因，其来源有几种途径：化学合成、PCR技术、基因组文库或cDNA文库中获得。载体是目的基因的携带者，常用的载体有质粒、噬菌体等。2．切，即限制性核酸内切酶的应用。限制性内切酶是识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶，是实现重组DNA技术的重要的工具酶。3．接，即将目的基因与载体连接形成重组体（或重组DNA）。4．转，即将重组体导入宿主菌（或细胞），根据采用的载体性质不同，将重组体导入宿主菌的方法有转化、转染及感染。5．筛，即重组体的筛选与鉴定，将重组体导入宿主菌后，通过适当形式的培养板生长即可获得一定的抗药菌落。利用原位杂交，和Southern印迹或免疫学方法对抗药菌落进行筛选，获得含目的基因的转化子菌落，再经扩增、分离重组DNA获得基因克隆。重组DNA 技术在疾病基因的发现，表达有药用价值的蛋白质，DNA诊断及疾病的预防等方面具有广泛应用价值，并促进了当代分子医学的诞生和发展。
一、选择题 【A型题】
1．下列DNA序列属于回文结构的是 （ ） A．ATGCCG TACGGC B．GAATTC CTTAAG C．GGCCGG CCGGCC D．TCTGAC AGACTG E．CTAGGG GATCCC
2．DNA经限制性内切核酸酶切割后，断端易于首尾相接，自行成环。这是因为存在着（ ） A．钝性末端 B．平端 C．粘性末端 D．5’端 E．3’端 3．限制性内切核酸酶的通常识别序列是（ ） A．粘性末端 B．聚腺苷酸
C．回文对称序列 D．RNA聚合酶附着点 E．甲基化“帽”结构 4．pBR322是 （ ）
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A．经人工改造的大肠杆菌质粒 B．天然的大肠杆菌质粒
C．天然的酵母质粒 D．经人工改造的大肠杆菌噬菌体 E．经人工改造的酵母质粒
5．免疫球蛋白的生成是通过以下哪个过程（ ）
A．转化 B．转导 C．转染 D．转位 E．溶原 6．常用载体-质粒的特点（ ） A．是线形双链DNA
B．插入片断的容纳量比λ噬菌体DNA大 C．含有抗药性基因
D．含有同一限制性内切核酸酶的多个切口 E．不随细菌繁殖而进行自我复制
7．基因工程的操作程序可概括为（ ）
A．切、转、接、筛、分 B．转、接、筛、分、切
C．接、筛、分、切、转 D．筛、分、切、转、接 E．分、切、接、转、筛 8．cDNA文库指（ ）
A．一个生物组织和细胞的全部基因信息 B．一个生物组织和细胞的全部mRNA信息 C．一个生物组织和细胞所表达的mRNA信息 D．一个物种的全部mRNA信息 E．一个物种的全部基因信息 9．限制性内切核酸酶（ ）
A．可将单链DNA任意切断 B．由噬菌体提取而得
C．可将双链DNA序列特异地切开 D．可将两个DNA分子连接起来 E．不受DNA甲基化影响
10．在重组DNA技术中，不常用的酶是（ ）
A．限制性内切核酸酶 B．DNA聚合酶
C．DNA连接酶 D．反转录酶 E．DNA解链酶 11．可作为重组DNA的目的基因的是（ ）
A．mRNA B．tRNA C．rRNA D．基因组DNA E．mRNA和基因组DNA 12．以质粒为载体，将外源基因导入受体菌的过程称（ ）
A．转化 B．转染 C．感染 D．转导 E．转移 13．最常用的筛选转化细菌是否含质粒的方法是（ ） A．营养互补筛选 B．抗药性筛选
C．免疫学方法 D．PCR筛选 E．分子杂交筛选 14．α-互补筛选法属于（ ）
A．抗药性标志筛选 B．酶免检测分析
C．标志补救筛选 D．原位杂交筛选 E．免疫学方法 15．F因子从一个细胞转移至另一个细胞的基因转移过程称为（ ）
A． 转化 B．转导 C．转染 D．转座 E．接合 16．由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为（ ）
A．转化 B．转导 C．转染 D．转座 E．接合 17．发生在同源序列间的重组称为（ ）
A．位点特异的重组 B． 非位点特异的重组
C．基本重组 D．随机重组 E．人工重组
18．在重组DNA技术中催化形成重组DNA分子的是DNA（ ）
A．聚合酶 B．解链酶 C．连接酶 D．拓扑酶 E．内切酶 19．在重组DNA技术领域所说的分子克隆是指（ ） A．建立单克隆抗体 B．建立多克隆抗体
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C．构建重组DNA分子 D．无性繁殖DNA E．有性繁殖DNA 20．无性繁殖依赖DNA载体的最基本性质是（ ） A．青霉素抗性 B．卡那霉素抗性
C．自我复制能力 D．自我转录能力 E．自我表达能力 21．在已知序列的情况下获得目的DNA最常见的是（ ） A．化学合成法 B．筛选基因组文库
C．筛选cDNA文库 D．聚合酶链式反应 E．DNA合成仪合成 22．重组DNA技术领域常用的质粒DNA是（ ）
A．细菌染色体DNA的一部分 B．细菌染色体外的独立遗传单位 C．病毒基因组DNA的一部分 D．真核细胞染色体DNA的一部分 E．真核细胞染色体外的独立遗传单位
23．直接针对目的DNA进行筛选的方法是（ ）
A．青霉素抗药性 B．氨苄青霉素抗药性 C．分子杂交 D．分子筛 E．电泳 24．“克隆”某一目的DNA的过程不包括（ ） A．基因载体的选择与构建 B．外源基因与载体的拼接 C．重组DNA分子导入受体细胞
D．筛选并无性繁殖含重组分子的受体细胞 E．表达目的基因编码的蛋白质
25．表达人类蛋白质的最理想的细胞体系是（ ） A．E．coli表达体系 B．原核表达体系
C．酵母表达体系 D．昆虫表达体系 E．哺乳类细胞表达体系 26．不能用作克隆载体的DNA是（ ）
A．质粒DNA B．噬菌体DNA
C．细菌基因组DNA D．腺病毒DNA E．逆转录病毒DNA 27．关于重组体的叙述，下列哪项是错误的（ ）
A．包括外源性的目的基因 B．包括载体
C．重组体有独立繁殖的能力 D．重组体要回到细胞水平表达 E．目的基因和载体通过连接酶连接
28．基因组代表一个细胞或生物体的（ ）
A. 部分遗传信息 B．整套遗传信息 C．可转录基因 D．非转录基因 E．可表达基因 29．下列常用于原核表达体系的是（ ）
A．酵母细胞 B．昆虫细胞 C．哺乳类细胞 D．真菌 E．大肠杆菌 30．构建基因组DNA文库时，首先需分离细胞的（ ）
A. 染色体DNA B．线粒体DNA C．总mRNA D．tRNA E．rRNA 31．构建cDNA文库时，首先需分离细胞的
A. 染色体DNA B．线粒体DNA C．总mRNA D．tRNA E．rRNA 【X型题】
1．限制性内切核酸酶作用特性是 （ ） A．在对称序列处切开DNA
B．DNA两链的切点常不在同一位点
C．酶切后产生的DNA片段多半具有粘性互补末端 D．DNA两链的切点常在同一位点
E．限制酶通常识别4へ6碱基对，有些识别8个或8个以上碱基对 2．一般来说限制性内切核酸酶（ ） A．只识别一种核苷酸序列
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B．其识别不受DNA来源的限制
C．不同生物的DNA经同一限制性内切核酸酶切割后产生相同末端 D．对双链DNA和单链DNA一视同仁 E．可识别多种不同的核苷酸序列
3．经限制性内切核酸酶切割后的DNA可产生以下哪些情况（ ） A．产生带有5’磷酸基团的伸出股 B．产生3’-OH的伸出股
C．粘性末端 D．钝性末端 E．以上均不对 4．大肠杆菌质粒经ECoRⅠ切割后，可与经ECoRⅠ切割后的目的DNA重组结合，为得到重组体，需经（ ） A． 加热 B．混合 C．退火 D．RNA连接酶催化 E．DNA连接酶催化 5．有关载体和目的基因连接方法的叙述，正确的是（ ） A．平端切口可直接连接
B．平端切口可采用“尾接法” C．载体与目的基因通过非共价键连接 D．利用人工连接器也可连接 E．需要DNA连接酶参与
6．自然界基因转移可能伴发基因重组的有（ ）
A．接合作用 B．转化作用 C．转导作用 D．转座 E．以上都不是 7．在分子克隆中，目的DNA可来自（ ） A．原核细胞染色体DNA B．真核细胞染色体DNA
C．真核细胞mRNA反转录获得的cDNA D．聚合酶链反应 E．人工合成的DNA
8．从基因组DNA文库或cDNA文库分离、扩增某一感兴趣基因的过程就是（ ） A．基因克隆 B．分子克隆
C．重组DNA技术 D．构建基因组DNA文库 E．构建cDNA文库 9．可用作克隆基因载体的DNA有（ ）
A．细菌质粒DNA B．噬菌体DNA
C．病毒DNA D．酵母人工染色体 E．真核细胞基因组DNA 10．将重组DNA分子导入受体细菌的方法有（ ）
A. 接合 B．转座 C．转化 D．转染 E．感染 11．下述操作可能用于DNA克隆过程的是（ ）
A．DNA的制备和降解 B．不同来源DNA的拼接
C．核酸分子杂交 D．细菌的生长和繁殖 E．RNA的制备 12．关于质粒DNA的叙述正确的是（ ） A．是基因组DNA的组成部分 B．具有独立复制功能
C．可以赋予宿主细胞额外的生物学特性 D．含有感兴趣的目的DNA E．含有各种抗生素抗性基因
13．重组DNA时，外源基因又称（ ）
A．目的基因 B．目的RNA C．目的DNA D．外源RNA E．重组DNA 14．作为载体的质粒应具备下列哪些特点（ ） A．分子量相对小
B．常用的质粒载体有pBR322和pUC系列等 C．用作基因工程载体的常是接合型质粒
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D．在复制子以外的适当位置，存在几个单一的限制性内切核酸酶位点 E．具有插入失活的筛选标记
15．载体必需具备下列哪些特点（ ） A．本身是一个复制单位，具有复制起点
B．插入外源性DNA后并不影响载体本身的复制 C．进入细胞后用本身的酶系进行复制 D．易进入受体细胞 E．易于鉴定和筛选
16．DNA重组的步骤包括（ ）
A．用PCR技术合成大量的重组DNA B．用连接酶将外源性DNA与载体连接 C．通过转化将重组DNA引入受体细胞 D．培养细胞以扩增重组DNA E．筛选出含有重组体的克隆 二、填空题
1．通过自动获取或人为地供给外源______，使细胞或培养的受体细胞获得新的______，这就是转化作用。 2．由______和______介导的基因移位或重排，称为转座。 3．基因重组包括______、______和______等类型。
4．依赖整合酶，在两个DNA序列的特异位点间发生的整合称______。 5．发生在同源序列间的重组称为______，又称______。
6．一个完整的基因克隆过程应包括：目的基因的获取，______的选择与改造，______的连接，重组DNA分子导入受体细胞，筛选出含感兴趣基因的重组DNA转化细胞。 7．限制性内切核酸酶是一类识别______的______核酸酶。
8．科学家感兴趣的外源基因又称______，其来源有几种途径：化学合成、酶促合成cDNA、制备的基因组DNA及______技术。
9．根据采用的克隆载体性质不同，将重组DNA分子导入细菌的方法有______、______及感染。 三、名词解释1．DNA克隆 5．回文结构 2．cDNA文库（cDNA library） 6．Vector 3．基因组DNA文库（genomic DNA library） 7．目的基因 4．Plasmid 8．restriction endonuclease四、简答题
1．何谓DNA克隆？试述DNA克隆的基本过程。 2．试述基因组文库的定义和制备方法。
3．试述质粒的特性及天然质粒作为基因载体必须具备的条件。
参考答案
一、选择题 【A型题】 1．B 2．C 3．C 4．A 5．D 6．C 7．E 8．C 9．C 10．E 11．D 12．A 13．B 14．C 15．E 16．D 17．C 18．C 19．D 20．C 21．D 22．B 23．C 24．E 25．E 26．C 27．C 28．B 29．E 30．A 31．C 【X型题】
1．ABCE 2．ABC 3．ABCD 4．BCE 5．ABDE 6．ABCD 7．ABCDE 8．ABC 9．ABCD 10．CDE 11．ABCDE 12．BC 13．AC 14．ABDE 15．ABDE 16．BCDE 解析
【A型题】
基因工程和基因重组
