班级：姓名：学号：成绩： 第七章微生物遗传试题 一．选择题：1、A;2、B;3、D;4、A;5、B;6、C;7、A;8、B;9、A;10、D;11、A;12、D;13、B;14、D;15、A;16、C 1、已知 DNA 的碱基序列为 CATCATCAT，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT 答：( ) A.缺失 B.插入 C.颠换 D.转换 2、不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有：答：( ) A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 3、将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是：答：( ) A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 4、在 Hfr 菌株中：答：( ) A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D.由于转座子是在DNA分子间跳跃的，因此发生高频重组 5、以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？答：( ) A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 6、在大肠杆菌 (E.coli) 的乳糖操纵子中，基因调节主要发生在__________ 水平上。答：( ) A. 转化 B. 转导 C. 转录 D. 翻译 7、转座子 ___________。答：( ) A. 能从 DNA 分子的一个位点转移到另一个位点 B. 是一种特殊类型的质粒 C. 是一种碱基类似物 D. 可引起嘌呤和嘧啶的化学修饰 8、当F+ F-杂交时答：( ) A. F因子几乎总不转移到F+细胞中 B. F-菌株几乎总是成为 F+ C. 基因重组的发生频率较高 D. F因子经常插入到F-细胞染色体上 9、在 U 形玻璃管中，将一滤片置于二株菌之间使之不能接触，在左臂发现有原养型菌出现，这一现象不是由于：答：( ) A . 接合 B. 转化 C. 普遍转导 D. 专性转导 10、细菌以转化方式进行基因转移时有以下特性：答：( ) A. 大量供体细胞的基因被转移
酵母基因工程 一酵母基因工程的发展现状 1.酿酒酵母自身的改造 （1）将葡萄糖淀粉酶基因导入酿酒酵母 （2）将外源的蛋白水解酶基因导入酿酒酵母 （3）将β—葡聚糖酶基因导入酵母 （4）将ATP硫酸化酶和腺苷酰硫酸激酶基因在酿酒酵母体内表达 （5）将人血清清蛋白（HAS）的基因转化到酿酒酵母 2酵母表达异源蛋白 （1）表达水平 （2）表达质量 2酵母基因工程的发展趋势 （1）解决酵母基因工程中还存在的缺陷 （2）在人类基因组计划中的应用研究是一个重要的发展方向 （3）利用酵母基因工程筛选更多新药 （4）改造酿酒酵母自身，降低生产酒精的成本 （5）酵母的生理承受极限研究引起人们的关注 3发展历程 1.1974年rlarck—walker和Miklos发现在大多数酿酒酵母中存在质粒。 2.1978年Hmnen将来自一株酿酒酵母的leu 2基因导入另一株酿酒酵母，弥补 了后者的Leu2缺陷，标志着酵母表达系统的建立。 3.1981年Hinnen等用酵母基因表达系统表达了人干扰素。 4.我国也在1983年首次用酵母菌表达了乙型肝炎病毒表面抗原基因。 5.1996年在全世界科学家的通力合作下，完成了第一个真核生物——酿酒酵母 全基因组的测序。 二．酵母基因工程的优点 1.安全无毒，不致病； 2.有较清楚的遗传背景，容易进行遗传操作； 3.容易进行载体DNA的导入。DNA转化技术的不断发展优化，多数酵母菌可 以取得较高的转化率； 4.培养条件简单，容易进行高密度发酵； 5. 能将外源基因表达产物分泌到培养基中； 6.有类似高等真核生物的蛋白质翻译后的修饰功能 三．酵母表达系统 （1）酵母表达载体 ①载体的基本构架：大肠杆菌和酵母菌的“穿梭”质粒。 原核部分：大肠杆菌中复制的起点序列(ori)和抗生素抗性基因序列。 酵母部分： 1酵母菌中维持复制的元件：2μ质粒复制起点；自主复制序列(ARS)； 整合型载体的整合介导区。 2营养缺陷型基因序列、抗生素抗性基因序列 3基因启动子和终止子序列 4信号肽序列
第八章植物基因工程 基因工程：在基因的水平上改造生物的技术体系，是指在体外对生物DNA进行剪切、加工，把不同亲本的DNA分子重新组合，并把它引入细胞中表达出具有新的遗传特性的生物这一过程。 植物基因工程：又称植物遗传转化/转基因，是将外源基因转移到植物细胞内，并稳定地整合、表达与遗传的技术。目的是改变植物性状，培育高产、优质high yield、抗逆新品种/系；或者利用转基因植物/细胞来生产外源基因的表达产物。 植物转基因研究的用途： 1）理论研究：如基因功能分析； 2）实践应用：如作物遗传改良。 基因工程的基本内容 1）目的基因的分离； 2）目的基因与载体连接； 3）重组分子转入寄主细胞并繁殖； 4）阳性克隆的筛选； 5）从阳性克隆中提取已扩增的目的基因； 6）目的基因克隆到表达载体，导入寄主细胞并表达。 植物基因工程的一般流程 目的基因的分离→表达载体的构建→植物遗传转化→转化体的筛选、鉴定与植株再生→转基因植物的分子检测→转基因植物的表型鉴定→转基因植物的遗传分析、田间试验 经遗传改良的生物, 统称： genetically modified organism (GMO)； Genetically engineered organism (GEO)。 转基因植物(transgenic plants), 又称： genetically modified plant (GMP)； genetically modified crop (GMC)。 第一节目的基因的分离 目的基因：已经或准备要分离、改造、扩增或表达的特定基因或DNA 片段，称为~。 可能是: 1）全长基因：外显子+内含子+转录启动区+终止区； 2）全长cDNA：UTR区+编码区（ORF）； 3）开放读框/编码区（ORF，CDS）；信使核糖核酸(mRNA)分子中能翻译成多肽的那部分序列。来自DNA分子中的外显子。 4）一个完整的操纵子或基因簇； 5）只含启动子或终止子等元件的DNA 片段。 1. 分离目的基因的策略/方法： 1) 基于已知/同源序列--分子杂交/筛库与PCR； cDNA文库和基因组文库 （1）构建基因组文库或cDNA文库； 基因组文库：将生物基因组DNA切割成一定大小的片段，与合适的载体连接并导入宿主细
《基因工程》思考题 第一章绪论 1. 简述基因操作、基因重组和基因工程的关系。 2. 为什么说基因工程是生物学和遗传学发展的必然产物？ 3. 简述基因的结构组成对基因操作的影响。 4. 谈谈你对gene的认识，并简要说说gene概念的演变过程. 5. 如何理解gene及其产物的共线性和非共线性？ 6. 试从理论和技术两个方面谈Gene Engineering诞生的基础. 第二章基因工程的基本原理与支撑技术 1. 试比较原核基因组与真核基因组的结构和功能特点 2. 试比较原核基因和真核基因表达调控的主要方式和特点 3. 分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点？ 4. 琼脂糖凝胶电泳中，简述影响DNA在凝胶中迁移速率的因素. 5. 小量制备质粒DNA，用质粒中特定的酶切发现切割不动，试分析可能原因及克服方法？ 6. 在基因操作实践中有哪些检测核酸和蛋白质分子量的常规方法？ 7. 印迹分子杂交有哪些种类，并说明在什么情况下需要使用这些方法。 8. 核酸分子的标记有哪些方法，各有何特点？ 9. 由mRNA反转录成cDNA和DNA的PCR扩增是两个完全不同的酶催化反应过程，如何将两个过程联系在一起，实现由mRNA起始扩增出DNA？ 10. Primer是PCR反应体系的四大要素之一，PCR的许多应用都是通过primer设计来实现的，请问primer设计的一般原则是什么？ 11. 在PCR反应的后期，或者循环次数过多时，反应体系中就会出现一种所谓的平台效应（Plateau effect），请问什么叫Plateau effect？产生Plateau effect的原因有哪些？ 12. 在对PCR产物进行电泳检测时，有时会出现拖带或非特异性扩增条带，请分析其原因？如果检测结果是看不到DNA带或DNA带很弱，那又是为什么？ 13. 通过双向蛋白质电泳发现某蛋白质与某植物的一种表型密切相关，若要利用编码该蛋白质的基因来转基因植物，试问如何分离得到该基因？ 14. 现有一序列已知的DNA片段和一序列未知的DNA片段，你分别如何设计测序策略？ 15. 设想一下在什么情况下你希望知道一个基因或一段DNA的序列？ 16. 什么叫有性PCR？有性PCR导致DNA重组的分子机制跟体内重组有何异同？ 17. Explain the PCR. List the steps in carrying it out; include all the components and special conditions, explaining why each one is used. Illustrate the process with appropriate labels. Use the correct scientific terminology in your explanation. 第三章基因工程操作的基本条件 1. 试指出影响限制性内切核酸酶（Restriction endonuclease）切割效率的因素. 2. 在酶切缓冲液中，一般需加入BSA，请问加入BSA的作用是什么？并简述其原理？ 3. 何谓Star activity？简述Star activity的影响因素及克服方法. 4. 某DNA序列中存在DpnI酶切位点，以此DNA为模板，在体外合成DNA序列，当用该酶进行酶切时，发现切割不动，试分析可能原因？
酵母基因工程综述 姓名：张衡学号：060509215 班级：生工092 酵母菌是一类群体庞大的单细胞真核微生物，种类繁多，至少包括80个属，600多种，1000多菌株。它有完整的亚细胞结构和严谨的基因表达调控机制，它既能通过有丝分裂进行无性繁殖，也可以通过减数分裂实现有性繁殖。酵母菌作为单细胞真核生物，既具有细菌生长迅速、操作简单的特点，又具有真核细胞对翻译后蛋白的加工及修饰的能力，它是表达外源基因的理想宿主。因此利用酵母基因工程成功的生产了人类、动物、植物或微生物来源的异源蛋白，在医药生物技术上发挥了重要作用。 一、酵母基因工程的发展现状和发展趋势 酵母既具有原核生物生长快、遗传操作简单的特点，又有哺乳类细胞的翻译后加工和修饰功能，如二硫键的正确形成、糖基化作用等，用来生产来源于真核生物的生物活性蛋白有很多优点。目前在酵母基因工程中发展和应用的较多的酵母有酿酒酵母、乳酸克鲁维酵母、巴斯德毕赤酵母等，其应用主要体现在两个方面，一是改造酵母本身用以提高发酵性能；二是利用酵母作为宿主表达异源蛋白。1、酿酒酵母自身的改造：a、将葡萄糖淀粉酶基因导入酿酒酵母；b、将外源的蛋白水解酶基因导入酿酒酵母；c、将β—葡聚糖酶基因导入酵母； d、将ATP硫酸化酶和腺苷酰硫酸激酶基因在酿酒酵母体内表达； e、将人血清清蛋白（HAS）的基因转化到酿酒酵母。2、酵母表达异源蛋白：a、表达水平；b、表达质量。 对于酵母基因工程，在构建各种表达载体、建立新的表达系统方面取得了一系列进展。在未来一段时间内，酵母基因工程的研究将逐步转移到完善现有的表达系统、解决存在的缺陷、扩大应用领域等方面。对酵母自身的改造集中体现在如何通过转基因技术使酿酒酵母能利用纤维素和半纤维素等可再生物质来生产廉价的酒精，缓解能源紧张。1、解决酵母基因工程中还存在的缺陷；2、在人类基因组计划中的应用研究是一个重要的发展方向；3、利用酵母基因工程筛选更多的新药；4、改造酿酒酵母自身，降低生产酒精的成本；5、酵母的生理承受极限研究将引起人们的关注。 二、酵母表达系统 酵母菌作为单细胞真核生物，既具有细菌生长迅速、操作简单的特点，又具有真核细胞对翻译后蛋白的加工及修饰的能力，所以是表达外源基因的理想宿主。1、酵母表达载体：a、载体的基本构架典型的酵母表达载体均为大肠杆菌和酵母菌的"穿梭"质粒。它是由来自酵母的部分基因序列和细菌的部分基因序列所组成。其原核部分主要包括可以再大肠杆菌中复制的起点序列（ori)和特定的抗生素抗性基因序列。2、载体的复制形式酵母表达系统的载体主要分为附加型载体和整合型载体两种。附加型载体在酵母宿主中的拷贝数量大，但是在传代过程中易丢失，影响重组菌的稳定性和表达量：整合型载体导入酵母宿主细胞后与酵母细胞染色体基因组DNA整合，稳定性高，但是基因的拷贝数量低。2、宿主能够发展成基因表达系统的宿主应该具备一定的条件：a、安全无毒，不致病；b、遗传背景清楚，容易进行遗传操作；c、构建的载体DNA容易进入，转化频率较高；d、发酵周期短，培养条件简单，容易进行高密度发酵；e、蛋白质分泌能力好。3、酵母的DNA转化：a、原生质体法；b、离子溶液法；c、一步法；d、PEG1000法；e、电穿孔法和粒子轰击法。4酵母分泌外源蛋白的糖基化不同酵母细胞对分泌蛋白的糖基化方式和程度不同，加到分泌蛋白上的碳水化合物
第七章微生物遗传试题 一．选择题： 71085.71085.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T，什么类型的突变可使其突变为：CTCATCAT A.A.缺失 B.B.插入 C.C.颠换 D.D.转换 答：( ) 71086.71086.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T，什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变：CACCATCAT ？ A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答：( ) 71087.71087.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有： A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答：( ) 71088.71088.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答：( ) 71089.71089.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是： A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答：( ) 71090.71090.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体DNA B. 可含有噬菌体和细菌DNA C. 对DNA 酶是敏感的 D. 含1 至多个转座子 答：( ) 71091.71091.在Hfr 菌株中： A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中，F 因子首先转移 C. 在接合过程中，质粒自我复制 D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的，因此发生高频重组 答：( ) 71092.71092.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏？ A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答：( ) 71093.71093.对微生物进行诱变处理时，可采用的化学诱变剂是：
生物技术专业核心课程 基因工程 华东理工大学张惠展
基因工程 523416789重组DNA 技术与基因工程的基本概念 重组DNA 技术与基因工程的基本原理 重组DNA 技术所需的基本条件 重组DNA 技术的操作过程 目的基因的克隆与基因文库的构建 外源基因在大肠杆菌中的表达 外源基因在酵母菌中的表达 外源基因在哺乳动物细胞中的表达 外源基因表达产物的分离纯化
7外源基因在酵母菌中的表达 A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 B 酵母菌的宿主系统 C 酵母菌的载体系统 D 酵母菌的转化系统 E 酵母菌的表达系统 F 利用重组酵母生产乙肝疫苗
A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 酵母菌的分类学特征 酵母菌（Yeast）是一群以芽殖或裂殖方式进行无性繁殖的单细 ）是一群以芽殖或裂殖方式进行无性繁殖的单细胞真核生物，分属于子囊菌纲（子囊酵母菌）、担子菌纲（担子酵母胞真核生物，分属于子囊菌纲（子囊酵母菌）、担子菌纲（担子酵母菌）、半知菌类（半知酵母菌），共由56个属和500多个种组成。如菌）、半知菌类（半知酵母菌），共由 果说大肠杆菌是外源基因最成熟的原核生物表达系统，则酵母菌是最 成熟的真核生物表达系统。
A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 酵母菌表达外源基因的优势 全基因组测序，基因表达调控机理比较清楚，遗传操作简便 具有原核细菌无法比拟的真核蛋白翻译后加工系统 大规模发酵历史悠久、技术成熟、工艺简单、成本低廉 能将外源基因表达产物分泌至培养基中 不含有特异性的病毒、不产内毒素，美国FDA认定为安全的基因工程受体系统（Generally Recognized As Safe GRAS）酵母菌是最简单的真核模式生物
酵母基因工程 A B 酵母菌的宿主系统 A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征C 酵母菌的载体系统 E D 酵母菌的转化系统 E 酵母菌的表达系统F F 利用重组酵母生产乙肝疫苗
A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 酵母菌的分类学特征 酵母菌（Yeast）是一群以芽殖或裂殖方式进行无性繁殖的单细胞真核生物，分属于子囊菌纲（子囊酵母菌）、担子菌纲（担子酵母 菌）、半知菌类（半知酵母菌），共由56个属和500多个种组成。如菌）（半知酵母菌）共由多个种组成如 果说大肠杆菌是外源基因最成熟的原核生物表达系统，则酵母菌是最 核 成熟的真核生物表达系统。
A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 酵母菌表达外源基因的优势 全基因组测序，基因表达调控机理比较清楚，遗传操作简便 具有原核细菌无法比拟的真核蛋白翻译后加工系统 大规模发酵历史悠久、技术成熟、工艺简单、成本低廉 能将外源基因表达产物分泌至培养基中 不含有特异性的病毒、不产内毒素，美国FDA认定为安全的 基因工程受体系统（Generally Recognized As Safe GRAS）酵母菌是最简单的真核模式生物 简单核
B 酵母菌的宿主系统 广泛用于外源基因表达的酵母宿主菌 提高重组蛋白表达产率的突变宿主菌 抑制超糖基化作用的突变宿主菌 减少泛素依赖型蛋白降解作用的突变宿主菌
广泛用源因表的酵母宿菌 广泛用于外源基因表达的酵母宿主菌 目前已广泛用于外源基因表达和研究的酵母菌包括： 酵母属如酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae） 克鲁维酵母属如乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis） 毕赤酵母属如巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris） 裂殖酵母属如非洲酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）汉逊酵母属如多态汉逊酵母（Hansenula polymorpha） 其中酿酒酵母的遗传学和分子生物学研究最为详尽，但巴斯德毕赤酵母表达外源基因最理想。 表达外源基因最理想
第七章克隆基因的表达 7.1 基因表达的含义 生物的遗传信息是以基因的形式储存在DNA分子上的，将DNA分子所承载的遗传信息转变为由特定氨基酸顺序构成的多肽或蛋白质分子的过程，即为基因的表达（gene expression）。 基因表达的过程为： 利用各种先进的基因导入技术及细胞培养方法已实现了外源基因在动植物及酵母等真核宿主细胞中的表达。利用真核细胞作宿主表达系统的优点是：能识别和除去外源基因中的内含子，加工形成成熟的mRNA，即带内含子的天然基因是可以利用的；真核细胞将表达的蛋白糖基化，而大肠杆菌表达的蛋白是无糖基化的，糖基化对某些表达蛋白的免疫原性影响很大。 真核细胞作宿主表达系统尚存在以下几个问题： 转化真核细胞的效率低； 表达效率不够高； 细胞培养（动植物）工艺较复杂，成本高； 选择标记及选择系统较少。 总体而言，真核细胞作为表达宿主尚不成熟，有待于进一步发展、完善。目前普遍采用原核生物作为表达宿主，原核生物（大肠杆菌）繁殖速度快，培养简单，因此一些用传统和常规方法不能或难以大量生产的有生理活性的蛋白，如果采用“工程菌”来生产就方便得多。 7.2 外源基因在大肠杆菌中表达的基本条件 基因的编码区域内必须无插入序列（无内含子），因为原核细胞中缺乏拼接加工系统； 基因必须置于大肠杆菌启动子的控制之下，并能有效地为大肠杆菌RNA聚合酶所识别和转录； 所生成的mRNA必须稳定，且转译效率高； 表达产物不会被宿主细胞的蛋白酶迅速降解。 7.3 影响基因表达的主要因素 7.3.1 转录 转录指遗传信息从DNA分子转移到RNA分子的过程，是以DNA分子中的一条链（有意义链、转录链）为模板，在转录酶的催化下，进行的一种聚合反应。转录酶即依赖于DNA 的RNA聚合酶。 大肠杆菌的RNA聚合酶由五个亚基________组成，分子量约46万。完整的RNA聚合酶，即________称为全酶（holoenzyme）；没有__亚基的RNA聚合酶称为核心酶（coreenzyme）。__亚基（__因子）容易同核心酶解离，其功能是使核心酶能稳定地结合到DNA的启动子上，故又称为起始因子。 真核生物有三种不同的RNA，因而其RNA聚合酶也有三种，分别参与不同类型的RNA 分子的合成。 由RNA聚合酶催化的转录过程可分为起始、延长和终止三个步骤。 7.3.1.1 启动子 标志基因转录起始的位点称启动子。在大肠杆菌中，启动子被RNA聚合酶的λ因子所识别。启动子是一段DNA序列，常位于基因或操纵子编码顺序的上游，RNA聚合酶结合在上面。 1. 原核细胞的启动子