生化习题集第十一章 分子生物学常用技术及其应用

第十一章 分子生物学常用技术及其应用

一、名词解释

1．DNA重组 2．基因工程 3．性核酸内切酶 45．cDNA文库 67．载体 ．感染 1011．Southern印迹杂交 1213．斑点印迹 1415．DNA芯片 1617．基因治疗 二、选择题 A型题：

1.性核酸内切酶作用特点不包括：

A．在对称序列处切开DNA BC．酶切后产生的DNA片段多半具有粘性互补末端E．酶辨认的碱基一般为4～6个 2．性核酸内切酶：

A．可将单链DNA任意切断 BC．可将两个DNA分子连接起来 DE．由噬菌体提取而得

3．cDNA文库包括该种生物的：

A．某些蛋白质的结构基因 B．基因组DNA文库 ．聚合酶链反应（PCR） ．转化

．核酸分子杂交 ．Northern印迹杂交 ．原位杂交 ．基因诊断 ．DNA两链的切点常不在同一位点 ．DNA两链的切点常在同一位点 ．可将双链DNA序列特异切开 ．不受DNA甲基化影响 ．所有基因组

DC．结构基因与不表达的区 D．内含子和调节区 E．内含子和外显子

4．下列关于建立cDNA文库的叙述哪项是错误的： A．从特定组织或细胞中提取mRNA

B．将特定细胞的DNA用性核酸内切酶切割后，克隆到噬菌体或质粒中 C．用逆转录酶合成mRNA的对应单股DNA

D．用DNA聚合酶，以单股DNA为模板合成双链DNA E．加S-腺苷甲硫氨酸（SAM），以使新生的DNA双链甲基化 5．性核酸内切酶的通常识别序列是：

A．粘性末端 B．RNA聚合酶附着点 C．回文对称序列 D．聚腺苷酸 E．甲基化“帽”结构 6．pUC系列是指：

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

7．用于转染哺乳类细胞的常用载体是：

A．质粒 B．噬菌体 C．逆转录病毒RNA D．结构基因 E．乳糖操纵子 8．转化常指：

A．噬菌体感染 B．基因的转位 C．摄取外来DNA，引起细胞生物学类型的改变 D．产生点突变 E．产生移码突变

9．基因工程的操作程序可简单地概括为：

A．载体和目的基因的分离、提纯与鉴定 B．分、切、接、转、筛

C．将重组体导入宿主细胞，筛选出含目的基因的菌株 D．将载体和目的基因接合成重组体

E．性核酸内切酶的应用

10．用于基因治疗较为理想的载体是：

A．质粒 B．噬菌体 C．经改造的逆转录病毒 D．人类DNA E．酵母质粒

11．常用质粒有以下特性：

A．是线形双链DNA B．插入片段的容量比λ噬菌体DNA大

C．含有抗生素抗性基因 D．含有同一性核酸内切酶的多个切口

E．不随细菌繁殖而进行自我复制

12．在重组体中切出插入片段最常用的方法是：

A．以重组时所用性核酸内切酶将其切出 B．用其它性酶将其切出 C．用S1核酸酶将其切出 D．用DNA酶将切出 E．用多种性内切酶将其切出

13．利用PCR扩增特异DNA序列主要原理之一是：

A．反应体系内存在特异DNA片段 B．反应体系内存在特异RNA片段 C．反应体系内存在特异DNA引物 D．反应体系内存在特异RNA引物 E．反应体系内存在的TaqDNA聚合酶具有识别特异DNA序列的作用 14．表达人类蛋白质的最理想的细胞体系是：

A．大肠杆菌表达体系 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

15．性核酸内切酶切割DNA后产生：

A．3′-磷酸基末端和5′-羟基末端 B．5′-磷酸基末端和3′-羟基末端

C．3′-磷酸基末端和5′-磷酸基末端 D．5′-羟基末端和3′-羟基末端 E．3′-羟基末端和5′-羟基末端及磷酸

16．下列描述最能确切表达质粒DNA作为克隆载体特性的是：

A．小型环状双链DNA分子 B．携带有某些抗生素抗性基因 C．在细胞时恒定地传给子代细胞 D．具有自我复制功能 E．获得目的基因

17．在分子生物学领域分子克隆主要是指：

A．DNA的大量复制 B．DNA的大量转录 C．DNA的大量剪切 D．RNA的大量剪切 E．RNA的大量反转录

18．在分子生物学领域重组DNA技术又称：

A．酶工程 B．蛋白质工程 C．细胞工程 D．发酵工程 E．分子克隆技术

19．在重组DNA技术中不涉及的酶是：

A．性核酸内切酶 B．DNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．反转录酶 E．DNA解链酶

20．多数性核酸内切酶切割后的DNA末端为：

A．平端末端 B．3′突出末端 C．5′突出末端 D．粘性末端 E．缺口末端

21．可识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类酶为：

A．性核酸外切酶 B．性核酸内切酶 C．非性核酸外切酶 D．非性核酸内切酶 E．DNA内切酶 22．cDNA是指：

A．在体外经反转录合成的与RNA互补的DNA B．在体外经反转录合成的与DNA互补的DNA

C．在体外经转录合成的与DNA互补的RNA D．在体外经反转录合成的与RNA互补的RNA

E．在体外经反转录合成的与DNA互补的RNA 23．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

24．在基因工程中通常所用的质粒存在于：

A．细菌染色体 B．酵母染色体 C．细菌染色体外 D．酵母染色体外 E．病毒DNA外

25．就分子结构而论质粒是：

A．环状双链DNA分子 B．环状单链DNA分子 C．环状双链RNA分子 D．线状双链DNA分子 E．线状单链DNA分子

26．聚合酶链式反应可表示为：

A．PEC B．PER C．PDR D．BCR E．PCR

27．在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是：

A．化学合成法 B．基因组文库法 C．cDNA文库法 D．PCR E．差异显示法

28．重组DNA的基本构建过程是将：

A．任意两段DNA接在一起 B．外源DNA接入人体DNA C．外源基因插入宿主基因 D．目的基因接入适当载体 E．目的基因接入哺乳类DNA 29．EcoRⅠ切割DNA双链产生：

A．平端 B．5′突出粘端 C．3′突出粘端 D．钝性末端 E．配伍末端

30．催化PCR的酶是：

A．DNA连接酶 B．反转录酶 C．末端转移酶 D．碱性磷酸酶 E．TaqDNA聚合酶

31．将PstⅠ内切酶切割后的目的基因与用相同内切酶切割后的载体DNA连接属： A．同聚物加尾连接 B．人工接头连接 C．平端连接 D．粘性末端连接 E．非粘性末端连接

32．重组DNA技术中实现目的基因与载体DNA拼接的酶是：

A．DNA聚合酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．RNA连接酶 E．性核酸内切酶

33．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．转位

34．最常用的筛选转化细菌是否含重组质粒的方法是：

A．营养互补筛选 B．抗药性筛选 C．免疫化学筛选 D．PCR筛选 E．分子杂交筛选

35．α互补筛选法属于：

A．抗药性标志筛选 BC．标志补救筛选 DE．免疫化学筛选

36．下列常用于原核表达体系的是：

A．酵母细胞 BC．哺乳类细胞 DE．大肠杆菌

37．在对目的基因和载体DNA进行同聚物加尾时，需采用：

A．反转录酶 BC．引物酶 DE．末端转移酶

38．在分子生物学领域分子克隆专指：

A．细胞克隆 BC．DNA克隆 DE．mRNA克隆

39．用于重组DNA 的性核酸内切酶，识别核苷酸序列的：A．正超螺旋结构 BC．α螺旋结构 DE．锌指结构

40．在基因工程中通常所用的质粒是：

．酶联免疫筛选 ．原位杂交筛选 ．昆虫细胞 ．真菌 ．多聚核苷酸激酶 ．RNA聚合酶 ．RNA克隆 ．抗体克隆 ．负超螺旋结构 ．回文结构

A．细菌染色体DNA B．细菌染色体以外的DNA C．病毒染色体DNA D．病毒染色体以外DNA E．噬菌体DNA

41．构建基因组DNA文库时，首先需要分离细胞的：

A．染色体DNA B．线粒体DNA C．总mRNA D．tRNA E．rRNA

42．DNA连接酶是从T4 噬菌体感染大肠杆菌中分离的，这种连接酶： A．只能催化平末端连接，而不能催化粘性末端连接 B．即能催化单链DNA连接又能催化粘性末端双链DNA连接 C．双链DNA中不需一条完整的单链 D．单链中的切口位点可缺少几个核苷酸

E．切口存在相邻的5′-磷酸和3′-羟基末端，使其以磷酸二酯键连接 43．末端转移酶是合成酶类：

A．作用时不需模板 B．是从小牛胸腺中分离

C．能催化单链核苷酸转移到5′-磷酸上 D．需要带有5′-端磷酸的末端的ssDNA E．需要有延伸5′-端磷酸的末端dsDNA 44．在基因工程中可用碱性磷酸酶：

A．防止DNA的自身环化 B．同多核苷酸激酶一起进行DNA3′-羟基末端标记

C．制备突出的3′-末端 D．特异切除DNA或RNA的3′-末端羟基

E．水解特异的核苷酸片段 45．以下哪种酶作用时需要引物：

A．性核酸内切酶 B．末端转移酶 C．反转录酶 D．DNA连接酶

E．碱性磷酸酶 46．S1核酸酶的功能是：

A．切割双链的DNA B．切割单链的RNA C．切割发夹环 D．切割单链DNA E．以上有两项是正确的

47．在cDNA技术中所形成的发夹环可用：

A．性核酸内切酶切除 B．用3′外切酶切除 C．用S1核酸酶切除 D．用5′外切酶切除 E．碱性磷酸酶切除

48．下面有关性内切酶的叙述正确的是： A．酶是外切酶而不是内切酶

B．酶在特异序列（识别位点）对DNA进行切割 C．同一种酶切割DNA时留下的末端序列总是相同的

D．一些酶在识别位点稍有不同的点切割双链DNA，产生粘性末端 E．一些酶在识别位点相同的位置切割双链DNA，产生平末端 49．性核酸内切酶可以特异识别：

A．双链DNA的特定碱基对 B．双链DNA的特定碱基序列 C．特定的三联码 D．双链RNA的特定碱基序列 E．双链RNA的特定碱基对 50．DNA聚合酶的主要用途：

A．利用它的3′→5′聚合活性，合成ds-DNA第二条链 B．对DNA的5′-端进行填补或末端标记

C．大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ用于缺口平移，制作DNA标志探针 D．DNA聚合酶Ⅱ可用于DNA测序 E．TaqDNA聚合酶用于PCR 51．反转录酶：

A．是依赖于DNA的RNA聚合酶 B．用于真核DNA反转录生成mRNA C．用于RNA探针的制备 D．用于RNA序列测定 E．是依赖于RNA的DNA聚合酶

52．基因工程中作为载体应具备以下特点：

A．能在宿主细胞中复制繁殖 B．容易进入宿主细胞 C．具有多克隆位点 D．容易从宿主细胞中分离出来 E．以上均是

53．下列哪种克隆载体对外源DNA的容载量最大：A．质粒 BC．酵母人工染色体 DE．cDNA表达载体

54．pUC是一种改造型质粒，含有：

A．乳糖操纵子调节基因、启动子 BC．lacZ′基因 DE．以上均有

55．质粒具有以下特点：

A．是位于细菌染色体外的RNA BC．为单链环形DNA DE．以上都不对

56．粘粒是一种人工建造的载体不具有以下特点：A．可借cos位点将多个粘粒串联成大环 BC．进入受体细胞后可进行复制 DE．以上都不是

57．下面关于多克隆位点的描述不正确的是：

A．仅位于质粒载体中 BC．不同酶的识别序列可以重叠 D．粘粒 ．λ噬菌体 ．多克隆位点 ．氨苄青霉素抗性基因 ．不能自主复制 ．大小在2～300kb之间 ．本身约4～6kb之间 ．可克隆DNA大片段 ．具有多种性内切酶识别的位点．一般是人工合成后添加到载体中

E．可位于不同载体中

58．下列筛选重组体的方法中不属于遗传学方法的是： A．性内切酶图谱法 B．PCR

C．Northern印迹法 D．Southern印迹法 E．抗药性标记基因

59．利用基因工程可以进行：

A．建立染色体基因文库 BC．疾病的发生、发展及治疗的分子机制 DE．以上均可以

60．Southern印迹的DNA探针杂交：

A．只与序列完全相同的RNA片段 BC．可与任何含有互补序列的DNA片段 D的DNA片段

E．只与含有互补序列的RNA片段

61．下列哪个不是Southern印迹法的步骤：A．用性核酸内切酶消化DNA BC．用凝胶电泳分离DNA片段 DE．用一个标记的探针与膜杂交

62．下列哪个不是Northern印迹法的步骤：A．从细胞和组织中提取RNA BC．将RNA转移到支持物上 DE．将RNA反转录合成DNA 63．原位杂交具有以下特点：

A．不需从组织或细胞中提取核酸 BC．可完整保护组织与细胞的形态 D及功能状态

．分析基因的结构与功能 ．疾病的诊断和基因治疗 ．可与任何含有相同序列的DNA片段 ．可与用某些性核酸内切酶切成．DNA与载体连接

．DNA片段转移至纤维素膜上 ．用凝胶电泳分离RNA ．与核酸探针进行杂交 ．对靶序列有很高的灵敏度 ．准确反映出组织细胞的相互关系

E．以上均是

．下列哪项不是探针的特点：

A．要加以标记 B．应是双链DNA

C．只与靶核酸序列杂交 D．探针长度可以是十几个碱基到几千个碱基不等 E．高灵敏度 65．探针的种类包括：

A．基因组DNA探针 BC．寡核苷酸探针 DE．以上均是

66．下面哪一步不是获得基因组DNA探针的步骤：A．从基因组文库筛选得到特定基因 BC．纯化 DE．切取插入片段

67．RNA探针具有以下特点，但除外：

A.采用反转录方法可以得到 BC．杂交体系稳定 DE．特异性高

68．下面哪一步不是cDNA探针的步骤：

A．从相应组织细胞直接中分离特异的cDNA BC．反转录合成cDNA DE．切割cDNA，分离纯化 69．常用的标记物有，但除外：

A．放射性核素 BC．荧光素 DE．NTP

．cDNA探针 ．RNA探针 ．克隆、扩增 ．连入表达载体 ．单链、杂交效率高 ．不存在高度重复序列 ．从相应组织细胞中分离特异的mRNA ．与载体连接 ．生物素 ．地高辛

70．用于标记核酸探针的放射性核素主要有，但除外： A．P B．S C．H D．I E．C

71．放射性核素标记物具有，但除外：

A．检测时间短 B．灵敏度和特异性高 143

125

32

35

C．可检出样品少于1000个分子的核酸量 DE．污染环境

72．非放射性核素标记物包括，但除外：

A．生物素 BC．荧光素 DE．核酸

73．非放射性核素标记物具有，但除外：

A．灵敏度高于放射性核素 BC．经济 DE．安全、无污染

74．PCR反应体系包括，但除外：

A．基因组DNA（模板） BC．dNTP DE．T4DNA连接酶

75．PCR技术主要应用于：

A．目的基因的克隆 BC．DNA微量分析 DE．以上均可以

76．以DNA为模板的PCR反应，具备以下条件：A．反应体系一般选用50-100μl B．半衰期短，稳定性差 ．地高辛 ．酶 ．稳定 ．实验周期短 ．引物

．TaqDNA聚合酶 ．基因表达与

．遗传病与传染性疾病的诊断．引物、TaqDNA聚合酶

C．4种dNTP、模板DNA D．缓冲液 E．以上均是

77．以mRNA为模板的PCR反应，具备以下条件：

A．需将mRNA反转录生成cDNA B．反应体系一般选用20μl体积、4种dNTP、引物

C．需要RNA酶抑制剂、反转录酶 D．TaqDNA聚合酶 E．以上均是

78．关于PCR停滞的原因，取决于很多因素，但除外：

A．样品模板的拷贝数 B．PCR扩增效率 C．DNA酶种类及活性 D．dNTP的大量消耗 E．非特异性的竞争因素

79．用于核酸分子杂交的探针可以是放射性核素标记的： A．核糖体 B．RNA C．抗体 D．抗原 E．以上都不是

80．Southern印迹是用DNA探针检测DNA片段，而Northern印迹则是： A．用RNA探针检测DNA片段 B．用RNA探针检测RNA片段 C．用DNA探针检测RNA片段 D．用RNA探针检测蛋白片段 E．用DNA探针检测蛋白片段

81．用免疫化学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与DNA的杂交 D．根据DNA与DNA的杂交 E．根据RNA与RNA的杂交 82．原位杂交包括：

A．转膜杂交 B．斑点杂交

C．菌落杂交或噬菌斑杂交 D．直接对染色体或组织的杂交

E．以上均有

83．外源性DNA进入菌体的方式是：

A．转化 B．转录 C．翻译 D．半保留复制 E．以上都不是

84．要将无粘性末端的两种平端DNA片段结合在一起，可在：

A．两种片段上都接上聚（dT）尾部 B．一种片段接聚（dT）尾部，另一种接聚（dA）尾部

C．两种片段都接上聚（dA）尾部 D．反应液中加以T4DNA连接酶 E．有两项是对的

85．用原核生物表达真核生物的基因存在的问题是：

A．大肠细菌只能表达克隆的cDNA B．细菌不能切除原始转录物中相当于内含子的核苷酸序列

C．缺乏翻译后加工机制 D．表达的蛋白质常形成不溶性包涵体 E．以上都正确 86．常用载体有：

A．质粒 B．噬菌体

C．病毒DNA D．大肠杆菌基因组DNA E．有3项是正确的

87．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

88．构建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

．设计PCR的引物时，应考虑引物与模板的：

A．5ˊ端特定序列互补 B．5ˊ端任意序列互补 C．3ˊ端特定序列互补 D．3ˊ端任意序列互补 E．中间序列互补

90．用于鉴定转化子细胞是否含重组DNA的最常用方法是： A．抗药性选择 B．分子杂交选择 C．RNA反转录 D．免疫学方法 E．体外翻译

91．下列哪一步是DNA芯片技术的最关键的环节： A．样品的准备与标记 B．芯片的制备 C．信号的检测 D．数据分析处理 E．杂交

92．基因诊断常用的技术方法有：

A．核酸分子杂交 B．单链构象多态性分析 C．DNA序列测定 D．DNA芯片技术 E．以上均是 B型题：

A．基因从原来位置转到基因组的另一位置 B．噬菌体或病毒DNA进入细胞中繁殖 C．外来DNA引起细胞生物学特性的改变 D．移码突变 E．非移码突变

1．感染是指： 2．转化是指： 3．转位是指：

4．结构基因中3个核苷酸的插入或丢失是指： 5．结构基因中1个核苷酸的插入或丢失是指：

A．抗药性选择 B．分子杂交选择 C．RNA转录 D．免疫学方法 E．体外翻译

6．用于鉴定是否有质粒转入受体菌的一般方法是： 7．用于鉴定转化子细胞是否含目的基因的常用方法：

8．利用目的基因表达产物的特异抗体来筛选含目的基因的转化子细胞的方法是：

A．性核酸内切酶 B．DNA连接酶 C．反转录酶 D．TaqDNA聚合酶 E．碱性磷酸酶

9．识别DNA回文结构并对其双链进行切割的是： 10．用于聚合酶链式反应的是：

11．将目的基因与载体DNA进行连接的酶是： 12．特异切除DNA或RNA5ˊ端磷酸的酶是： 13．mRNA转录合成cDNA的酶是：

A．支原体 B．衣原体 C．噬菌体 D．细菌 E．酵母

14．常用作原核表达体系的是： 15．常用作真核表达体系的是：

A．基因组文库 B．cDNA文库 C．mRNA文库 D．tRNA文库 E．rRNA文库

16．分离细胞染色体可制备： 17．分离细胞总mRNA可制备：

A．抗药性选择 B．RNA反转录 C．免疫化学方法 D．体外翻译

E．PCR

18．对重组体内基因进行直接选择的方法是： 19．通过鉴定基因表达产物筛选重组体的方法是：

A．RNA聚合酶 B．末端转移酶 C．碱性磷酸酶 D．反转录酶 E．核苷酸酶

20．切除DNA末端磷酸基需要用：

21．在DNA3′羟基末端进行同聚物加尾需要用： 22．合成cDNA需要用：

A．同聚物加尾连接 B．人工接头 C．粘性末端连接 D．缺口末端连接 E．平端连接

23．外源基因和载体DNA经性酶切后的连接属于：

24．在外源基因和载体DNA末端添加同聚物序列后再进行连接属于：

25．在外源基因和载体DNA末端添加短核苷酸序列，人为制造粘性末端再进行连接属于： 26．需用适当的酶将DNA突出末端削平或补齐的连接属于：

A．将单链DNA任意切断 B．将双链DNA序列特异切开 C．将两个DNA分子连接起来

D．将缺口末端连接 E．切除DNA末端磷酸基团 27．性内切酶的作用是： 28．DNA连接酶作用是： 29．碱性磷酸酶作用是：

A．某些蛋白质的结构基因 B．所有基因结构 C．不表达的区 D．内含子和调节区 E．外显子和调节区

30．cDNA文库包括： 31．DNA文库包括： 32．真核mRNA包括：

A．DNA聚合酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．RNA连接酶 E．性核酸内切酶 33．切除特异DNA片段： 34．连接两个DNA片段： 35．大量扩增DNA片段：

A．反转录酶 B．多聚核苷酸激酶 C．引物酶 D．RNA聚合酶 E．末端转移酶

36．催化ATP的磷酸转移到DNA或RNA的5ˊ端羟基上： 37．催化单核苷酸转移到DNA的3ˊ端羟基上： 38．合成cDNA： C型题：

A．将含有目的基因的噬菌体感染细菌 B．将含有目的基因的质粒导入细菌进行表达

C．两者都是 D．两者都不是 1．转化： 2．感染：

A．cDNA文库 B．基因组文库 C．两者都是 D．两者都不是

3．含内含子： 4．含结构基因：

A．将含有目的基因的噬菌体感染细菌 B．将含有目的基因的质粒导入细菌进行表达

C．两者都是 D．两者都不是 5．转化： 6．转位：

A．cDNA文库 B．基因组文库 C是

7．含转录区： 8．较易表达：

A．cDNA文库 B．基因组文库 C不是

9．制备目的基因可在真核生物体系中表达：10．几乎含有人的全部基因：

A．cDNA文库 B．基因组文库 C不是

11．具有组织特异性： 12．可在原核生物体系中表达：

A．光介导原位合成 B．压电打印合成不是

13．原位合成芯片： 14．DNA微集阵列：

．两者都是 D．两者都是 D．两者都是 D．两者都是 D．两者都不．两者都．两者都．两者都 C

A．喷墨打印 B．针式打印 C．两者都是 D．两者都不是

15．原位合成芯片： 16．DNA微集阵列：

A．光介导原位合成 B．喷墨打印 C都不是

17．原位合成芯片： 18．DNA微集阵列：

A．压电打印合成 B．针式打印 C者都不是

19．原位合成芯片： 20．DNA微集阵列：

A．DNA序列测定 B．突变分析 C者都不是

21．DNA芯片技术可用于： 22．PCR技术可用于：

A．基因表达 B．DNA的微量分析23．DNA芯片技术可用于： 24．PCR技术可用于：

A．药物研究 B．基因诊断 C．两者都是 D．两者都是 D．两者都是 D．两者都是 D．两者都是．两者．两．两．两者都不是 ．两者都

C D不是

25．PCR技术可用于： 26．核酸分子杂交：

A．目的基因克隆 B．基因结构研究 C．两者都是 D．两者都不是

27．DNA芯片技术可用于： 28．PCR技术可用于：

A．DNA与DNA的杂交 B．DNA与RNA杂交 C都不是

29．Southern印迹杂交： 30．斑点杂交：

A．DNA与RNA杂交 B．DNA与DNA的杂交 C都不是

31．原位杂交： 32．Northern杂交：

A．遗传性疾病的诊断 B．感染性疾病的诊断都不是

33．分子杂交技术可用于： 34．PCR技术可用于：

A．肿瘤 B．个体鉴别 C35．PCR技术可用于：

．两者都是．两者都是 D．两者都是．两者都是 D．两者．两者．两者．两者都不是 D C D36．DNA芯片技术可用于： 三、问答题 1．

简述基因工程的主要过程。

2． 什么是载体？可分为几类？它们各有什么特点？ 3． 4． 5． 6． 7． 8． 9．

pUC质粒有何特点？

采用哪些方法可获取目的基因？

目的基因与载体的连接有哪几种方法？简述其各特点？ 重组体主要有哪些筛选与鉴定方法？

分子杂交的基本原理是什么？有哪些基本的方法？ 简述标记核酸的核素和非核素有哪几种？各自有何特点？ 何为PCR ？ 简述其基本原理。

10．DNA芯片技术的基本原理及其应用。

参

一、名词解释

1．不同来源的DNA分子可以通过末端共价连接(磷酸二酯键)而形成重新组合的DNA分子，这一过程称为DNA重组。

2．利用重组DNA技术将目的DNA片段与载体DNA连接并导人宿主细胞，在受体细胞中复制、扩增、以获得单一DNA分子的大量拷贝。这种含有单一DNA重组体的无性系称为克隆。其中，将基因进行克隆，并利用克隆的基因表达、制备特定的蛋白或多肽产物，或定向改造细胞乃至生物个体的特性所用的方法及相关的工作统称为基因工程。

3．能够切割DNA多聚核苷酸链中磷酸二酯键的酶称为核酸酶，其中有选择地切割DNA分子特异序列的核酸酶，称为性核酸内切酶，简称性酶。

4． 采用性酶将基因组DNA切成片段，每一DNA片段都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都引入宿主细胞并进行扩增，得到分子克隆的混合体，这样一个混合体称为基因文库。

5．mRNA为模板，经反转录酶催化合成cDNA ，将cDNA的混合体与载体进行连接，使每一个cDNA分子都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都引入宿主细胞并进行扩增，得到分子克隆的混合体，这样一个混合体就称为cDNA文库。

6．PCR又称基因体外扩增特定序列方法。是在反应体系中加入模板DNA、dNTP、特定设计的引物及耐热的DNA聚合酶，经多次变性、退火、延伸循环反应，使目的DNA呈指数形式合成的过程。

7．是携带外源基因，实现外源基因的扩增或表达所采用的DNA分子。常用克隆载体有质粒DNA、噬菌体DNA、粘粒DNA、病毒DNA等。

8．指将质粒或其它外源DNA导入处于感受态的宿主细胞，并使其获得新的表型的过程。转化常用的宿主细胞是大肠杆菌。

9．以噬菌体进入宿主菌、病毒进入宿主细胞中繁殖称为感染。用人工改造的噬菌体或病毒作为载体以其DNA与目的序列重组后，在体外用噬菌体或病毒的外壳，将重组DNA包装成有活力的噬菌体或病毒，就能以感染的方式进入宿主细菌或细胞。

10．核酸分子杂交是依据两条核酸单链之间碱基互补、变性和复性的原理，用已知碱基序列的单链核苷酸片段作为探针，检测待测样品中是否存在与其互补的同源核苷酸序列的方法。 11．指DNA与DNA的杂交，将经性内切酶消化和变性后电泳分离的待测DNA片段转印并结合到一定的固相支持物上，然后与标记的DNA探针杂交。

12．指将待测RNA样品经电泳分离后转移到固相支持物上，然后与标记的核酸探针进行杂交，检测RNA(主要是mRNA)的方法。其基本原理和基本过程与Southern印迹杂交基本相同。 13．将RNA或DNA变性后直接点样于纤维素膜或尼龙膜上，再与探针杂交，称为斑点印迹杂交。

14．核酸保持在细胞或组织切片中，经适当方法处理细胞或组织后，将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交，称为原位杂交。原位杂交不需要从组织或细胞中提取核酸，对组织中含量极低的靶序列有很高的灵敏度，并可完整地保持组织与细胞的形态，更能准确地反映出组织细胞的相互关系及功能状态。

15．DNA芯片技术是指将大量已知寡核苷酸或DNA探针按特定的排列方式固化在固相支持物表面，按碱基互补配对的原则，与标记的特异的单链DNA或RNA分子杂交形成双链，通过对杂交信号的检测分析，即可得出样品分子的数量和序列信息。

16．是以DNA和RNA为诊断材料，DNA反映基因的存在状态，RNA反映基因的表达状态，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常，对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。 17．基因治疗是指以正常基因矫正、替代缺陷基因，或从基因水平细胞中缺陷基因的表达的一种治疗疾病的方法。

狭义的基因治疗是指目的基因导入靶细胞后与宿主细胞内的基因发生整合，成为宿主基因组的一部分，目的基因的表达产物起治疗疾病的目的。而广义的基因治疗则包括通过基因转移技术或反义核酸技术、核酶技术等，使目的基因得到表达、或封闭、剪切致病基因的mRNA，而达到治疗疾病的目的。 二、选择题 A型题：

1. D 2. B 3. A 4. B 5. C 6. A 7. C 8. C 9. B 10. C 11. C 12. A 13. C 14. E 15. B 16. D 17. A 18. E 19. E 20. D 21. B 22. A 23. B 24. C 25. A

26. E 27. D 28. D 29. B 30. E 31. D 32. C 33. A 34. B 35. C 36. E 37. B 38. C 39. D 40. B 41. A 42. E 43. B 44. A 45. C 46. E 47. C 48. B 49. B 50. E 51. E 52. E 53. C 54. E 55. D 56. E 57. A 58. E 59. E 60. C 61. B 62. E 63. E . B 65. E 66. D 67. A 68. A 69. E 70. E 71. A 72. E 73. A 74. E 75. E 76. E 77. E 78. D 79. B 80. B 81. A 82. E 83. A 84. E 85. E 86. E 87. E 88. C . A 90. C 91. A 92. E B型题：

1. B 6. A 11. B 16. A 21. B 26. E 31. B 36. B C型题：1. B 2. C 7. B 12. E 17. B 22. D 27. B 32. A 37. E 2. A 3. A 8. D 13. C 18. A 23. C 28. C 33. E 38. A 3. B 4. E 5. D 9. A 10. D 14. D 15. E 19. C 20. C 24. A 25. B 29. E 30. A 34. C 35. A 4. C 5. B

6. D 7. B 8. A 9. B 10. B 11. A 12. A 13. C 14. D 15. D 16. C 17. A 18. B 19. A 20. B 21. C 22. B 23. A 24. B 25. C 26. B 27. B 28. C 29. A 30. C 31. C 32. A 33. A 34. C 35. C 36. C

三、问答题 1．

（1）目的基因的获取：通过化学合成或PCR的方法获取，也可从基因组DNA文库或cDNA文库筛选。

（2）克隆载体的选择与构建：常用载体有质粒、噬菌体、病毒DNA。

（3）目的基因与载体的连接：利用DNA连接酶将目的基因与载体DNA进行共价连接形成重组DNA分子。

（4）重组DNA分子导入受体细胞：目的基因与载体连接成重组DNA分子后，需将其导入受体菌，随受体菌生长、繁殖，重组DNA分子也复制、扩增。导入的方法有转化和感染等。

（5）重组体的筛选：筛选出含重组DNA的受体菌，常用筛选方法有遗传学方法如抗药性标志选择、分子杂交和免疫化学方法。

（6）克隆基因的表达：包括原核表达和真核表达两种体系。可以生成有药用价值的蛋白质或多肽。 2．

载体是为携带外源基因，实现外源基因的扩增或表达所采用的DNA分子。 常用克隆载体有质粒DNA、噬菌体DNA、粘粒DNA、病毒DNA等。

（1）质粒 质粒是细菌中存在的于染色质以外的、能自主复制的、并与细菌或细

胞共存的遗传成分。多为双链共价闭合环形DNA，可自然形成超螺旋结构，不同质粒大小在2～300kb之间，＜15 kb的大小质粒比较容易分离纯化，＞15 kb的大质粒则不易提取。

（2）噬菌体 噬菌体是感染细菌的一类病毒。因为它寄生在细菌中并能溶解细菌细胞，所以称为噬菌体。有的噬菌体基因组较大，如λ噬菌体和T噬菌体，有的则较小，如M13、f1、fd噬菌体等。λ噬菌体由头和尾构成，其基因组是一条长约50kb的线性双链DNA分子，组装在头部蛋白质外壳内部。λ噬菌体感染时，通过尾管将基因组DNA注入大肠杆菌，而将其蛋白质外壳留在菌外。λDNA进入大肠杆菌后以其两端各有12个碱基互补的单链末端（cos末端）环化成环状双链，可以两种不同的方式繁殖：①溶菌性方式：溶菌性噬菌体感染细菌后，连续增殖，直到细菌裂解，释放出的噬菌体又可感染其它细菌；②溶原性方式：溶原性噬菌体感染细菌后，可将自身的DNA整合到细菌的染色体中去，和细菌的染色体一起复制。

（3）粘粒 粘粒（cosmid）是将λ噬菌体的cos区与质粒组合的装配型载体。质粒提供了复制的起始点、酶切位点、抗生素抗性基因，而cos区提供了粘粒重组外源DNA大片段后的包装基础。粘粒本身约46kb，但可借cos区位点将多个粘粒串联成为一个长链或大环，真核基因2945kb的大片段插入两个相邻粘粒的酶切位点，借λ噬菌体的包装系统对两个cos位点之间的DNA片段进行体外包装。体外包装好的颗粒感染宿主菌后，能像λ噬菌体一样环化、复制。由于粘粒可克隆DNA大片段，可用作建立真核基因组文库的载体。

（4）病毒 质粒和噬菌体载体只能在细菌中繁殖，不能满足真核DNA重组的需要。感染人或哺乳动物的病毒，可改造用作动物细胞的载体。所以病毒载体更多地用于真核表达系统，如腺病毒、痘病毒、反转录病毒和猴空泡病毒。 3．

（1）pBR322的氨苄青霉素抗性基因和复制起始位点(ori)。

（2）大肠杆菌乳糖操纵子的调节基因（laci）、启动子（Plac）、操纵基因（O）及lacZ′基因片段，在lacZ′基因中加入了多克隆位点。

lacZ′基因编码β-半乳糖苷酶N端的α-肽，宿主细胞编码β-半乳糖苷酶C端的肽段，两者可形成互补，而各自都没有酶的活性，只有两者融为一体才具有酶的活性，故称为α互补。

4．

（1）基因组DNA文库 采用性酶将基因组DNA切成片段，每一DNA片段都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都引入宿主细胞并进行扩增，得到分子克隆的混合体，这样一个混合体称为基因文库。完成DNA重组后可通过杂交筛选获得特定的基因片段。

（2）制备cDNA文库 以mRNA为模板，经逆转录酶催化合成cDNA ，将cDNA的混合体与载体进行连接，使每一个cDNA分子都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都引入宿主细胞并进行扩增，得到分子克隆的混合体，这样一个混合体就称为cDNA文库。完成DNA重组后可通过杂交筛选获得特定的cDNA克隆。

（3）聚合酶链式反应（PCR） 如果已经知道目的基因的序列，可以用PCR从基因组DNA中获得目的基因，也可以采用逆转录PCR（RT-PCR）方法直接从mRNA获得特定基因的cDNA。

（4）化学合成 如果知道肽链的氨基酸顺序，则可按照对应的密码子推导出DNA的碱基序列，然后用化学方法将这段序列合成出来。目前使用DNA合成仪合成的片段长度有限，较长的链则须分段合成，然后用连接酶进行连接。 5．

主要有以下四种。

（1）粘性末端连接 用同一种性内切酶切开载体和目的DNA分子，或者载体DNA和目的DNA虽然用不同的酶处理，但能产生相同的粘性末端，那么DNA片段之间很容易按照碱基配对关系退火，互补的碱基以氢键相结合。在T4DNA连接酶的作用下，其末端以磷酸二酯键相连接，成为环状DNA重组体。

（2）同聚物加尾连接 如果要连接的两个DNA片段没有互补粘性末端，可用末端核苷酸转移酶催化脱氧单核苷酸添加于DNA的3′粘性末端，例如一股DNA3′端加上polyA，另一股DNA上加上polyT，这样人工在DNA两端合成能互补的同核苷酸多聚物粘性末端，退火后能结合而连接。

（3）平末端连接 不同方式产生的平端DNA片段可以在T4DNA连接酶的作用下，与某些性内切酶产生的平端载体相连接。如果目的序列和载体上没有相同的性内切酶位

点可供利用，用不同的性内切酶切割后的粘性末端不能互补结合，则可用适当的酶将DNA突出的末端削平或补齐成平末端，用T4DNA连接酶连接，但平末端连接要比粘性末端连接的效率低得多。

（4）人工接头连接 对于平末端的DNA，也可先连上人工设计合成的含有某些性内切酶切点脱氧寡核苷酸双链接头，在T4DNA连接酶的作用下使DNA末端产生新的性内切酶位点，再用相应的性内切酶切割，这样外源DNA片段的两端具有了粘性末端，可以连接到用同一性内切酶线性化了的载体上去。 6．

（1）遗传学方法：针对载体携带有某种或某些标志基因和目的基因而设计的筛选方法。如果克隆载体携带有抗药性标志基因，如amp、tet 、kan，转化后只有含这种抗药基因的转化子菌落才能在含该抗生素的培养基中生存并形成菌落。这样就可以区分重组体和非重组体。

（2）分子杂交方法：利用P标记的探针与转移至膜上的重组DNA或克隆的DNA片段进行分子杂交，直接筛选并鉴定目的基因。

（3）免疫学方法：利用特异性抗体与目的基因表达产物特异结合的方法筛选。免疫学方法特异性强、灵敏度高。 7．

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（1）分子杂交的基本原理：核酸分子杂交技术是基于具有互补序列的两条单链核酸分子在一定条件下碱基互补配对结合，形成双链的原理。在这一过程中，核酸分子经历了变性和复性的变化，杂交的双方分别称为探针与待测核酸，杂交后形成的异源双链分子称为杂交分子。 （2）基本的方法

Southern印迹杂交 Southern印迹杂交是指DNA与DNA的杂交，将经性内切酶消化和变性后电泳分离的待测DNA片段转印并结合到一定的固相支持物上，然后与标记的DNA探针杂交。

Northern印迹杂交 Northern印迹杂交是指将待测RNA样品经电泳分离后转移到固相支持物上，然后与标记的核酸探针进行杂交，检测RNA(主要是mRNA)的方法。其基本原理和基本

过程与Southern印迹杂交基本相同。

斑点及狭缝印迹杂交 将RNA或DNA变性后直接点样于纤维素膜或尼龙膜上，再与探针杂交，称为斑点印迹。若采用狭缝点样器加样后杂交，其印迹为线状，称为狭缝印迹杂交。与Southern和Northern印迹法相比，其优点是简单、快速，可在同一张膜上进行多个样品的检测。主要用于基因组中特定基因及其表达的定性及定量研究，

原位杂交 核酸保持在细胞或组织切片中，经适当方法处理细胞或组织后，将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交，称为原位杂交。原位杂交不需要从组织或细胞中提取核酸，对组织中含量极低的靶序列有很高的灵敏度，并可完整地保持组织与细胞的形态，更能准确地反映出组织细胞的相互关系及功能状态。 8．

探针的标记是将用作探针的DNA或RNA，或DNA的片段，以此为模板在适当的酶作用下，使被标记的单核苷酸掺入（整合）到模板的过程。常用的标记物有放射性核素和地高辛、生物素和荧光素等非放射性核素。

（1）放射性核素标记物：放射性核素是目前应用最多的一类探针标记物，其灵敏度和特异性很高，可检出样品中少于1 000个分子的核酸量；其缺点是半衰期短，稳定性差、污染环境、检测需时长。用于标记核酸探针的放射性核素主要有P、S、H、I、I等。

（2）非放射性核素标记物：非放射性核素标记的探针的灵敏度都低于放射性核素标记的探针，但稳定、安全、经济及实验周期短等特点。非放射性核素标记物主要有：生物素、地高辛、荧光素、酶等。 9．

PCR又称基因体外扩增特定序列方法。是在反应体系中加入模板DNA、dNTP、特定设计的引物及耐热的DNA聚合酶，经多次变性、退火、延伸循环反应，使目的DNA呈指数形式合成的过程。

PCR扩增首先需要一对引物，根据待扩增区域两端已知序列合成两个与模板DNA互补的寡核苷酸引物，这一单链引物的序列将决定扩增片段特异性和长度。PCR反应体系有基因组DNA、一对引物、dNTP、TaqDNA聚合酶、酶反应缓冲体系及必需的离子强度等组成。反应在加热

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变性、使基因组双链DNA变性为单链后，通过降低温度使特异引物与互补的DNA序列特异结合（退火或复性）后在耐热TaqDNA聚合酶作用下，以基因组单链DNA为模板，从引物端开始按5 ′→3′方向合成DNA（延伸）。这样经过变性—复性—延伸三步为一个循环，每一循环的产物作为下一个循环的模板，如此循环30次，介于两个引物之间的新生DNA片段理论上达到230拷贝，约为109个分子。 10．

基本原理：将大量已知寡核苷酸或DNA探针按特定的排列方式固化在固相支持物表面，按碱基互补配对的原则，与标记的特异的单链DNA或RNA分子杂交形成双链，通过对杂交信号的检测分析，即可得出样品分子的数量和序列信息。DNA芯片上固定的探针可以是cDNA、寡核苷酸或来自基因组的基因片段，且这些探针固化于芯片上形成基因探针阵列，因此，DNA芯片又被称为基因芯片、DNA阵列、cDNA芯片、寡核苷酸阵列等。

应用：

（1）DNA序列测定：在DNA芯片上不同序列的寡核苷酸，可以与靶DNA序列的不同部位结合，根据杂交信号产生的位置获知和靶序列杂交互补的寡核苷酸序列。

（2）突变及多态性分析：DNA突变须考察基因序列上的每一个核苷酸，所以根据已知基因序列信息，设计出所有可能突变的系列化寡核苷酸探针。

（3）基因表达分析：将不同条件下生物体中转录出的mRNA标记后与代表它所有基因而制成的DNA芯片杂交，通过分析杂交位点及其信号强弱，就可得出不同条件下各基因的表达情况，比较不同组织间、病理组织与正常组织间，以及细胞经各种化学试剂或药物处理前后基因表达水平的变化。

（4）基因组研究：基因组研究的主要内容是研究人类基因组的结构与功能，其中主要包括作图、测序、基因鉴定和基因功能分析等四个方面。

（5）基因诊断：通过对比正常人基因组DNA与病人基因组DNA芯片的杂交图谱，就可得出病变的DNA信息，不仅可以在DNA水平上寻找和检测与疾病相关的基因，而且可以在RNA水平上检测致病基因的表达异常，因而在遗传病、感染性疾病、肿瘤等疾病的基因诊断中可得到广泛应用。

（6）药物研究与开发：药物的毒性和副作用往往涉及基因或基因表达的改变，应用DNA芯片技术作大规模的表达研究可以查找药物的毒性和副作用，进行毒理学研究，鉴定药物开发研究的可行性。

利用DNA芯片技术可比较正常组织(细胞)与病变组织(细胞)中大量相关基因表达的变化，从而发现一组疾病相关基因作为药物筛选靶标