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【基因工程复习题及参考答案】
绪论、基因工程基础
一、填空题
1. 基因工程是 20 世纪70 年代发展起来的遗传学的一个分支学科。基因工程技术的诞生使人们从简
单地利用现存的生物资源进行诸如发酵、酿酒、制醋和酱油等传统的生物技术时代，走向 按人们
的需要定向地改造和创造具有新的遗传性品种 的时代。
2．Cohen 等在 1973 年构建了第一个有功能的重组DNA 分子。
3．基因工程的两个基本特点是：（1）分子水平上的操作，（2）细胞水平上的表达 。 4．基因克隆中三个基本要点是：克隆基因的类型 、受体的选择 和 载体的选择 。
5．克隆基因的主要目的有四个：① 扩增DNA ；② 获得基因产物 ；③ 研究基因的表达调控；
④ 改造生物的遗传特性 。
6．基因工程的基本程序包括 DNA 制备 、体外DNA 重组 、遗传转化 、转化细胞的筛选 等方面。
7．基因工程又称 重组DNA 技术/基因操作技术/基因克隆/分子克隆/遗传修饰/新遗传学 。 8．克隆的进行依赖于各种参与DNA 新陈代谢的 酶 的使用，它们主要是从原核细胞中分离的。限制
性内切核酸酶 能够将DNA 切割成特定大小的片段。各种各样的DNA 聚合酶也是克隆所必需的，
包括将RNA 转录出单链DNA 的 反转录酶 。DNA 连接酶 用于连接限制性片段。克隆也需要来
源于微生物的DNA 序列，包括用来运载被 被克隆DNA 的 克隆载体。质粒载体来源于天然细菌
质粒，通常携带有 抗生素 抗性基因。其他载体来源于噬菌体，如λ噬菌体，它们经过修饰后可以
运输外源DNA。要想克隆一个感兴趣的真核生物的基因就必须先制作一个能与该基因杂交的 探
针 。人们已经发展了很多有效而精细的技术来分析克隆的DNA。例如，极微量的DNA 片段可以
通过 PCR 得到扩增。在感兴趣基因的启动子上连接，如 CAT 或 LacZ 之类的 报告基因 能够定
量检测基因的活性。
二、选项题（单选或多选）
1．因研究重组DNA 技术而获得诺贝尔奖的科学家是 （ C ）。 A. Kornberg A B. Gilbert W C. Berg P D. McClintock
2．第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是（ A ）。 A. EcoR I B. EcoB C. EcoC D. EcoR II 3. 靶（目的）基因通常是指（ A ）。
A、拟进行研究或利用的基因 B、 人工合成的基因 C、载体DNA 分子 D、具有编码序列的DNA 分子
三、判断题
1．利用噬菌体或动物病毒作为载体转化细胞的过程称为转移。错误，为转染，质粒DNA 为转化
2．Berg P 的创造性的工作是在体外构建了重组DNA 分子，所用的载体是一种具有复制能力的细胞质
质粒。错误，用的是动物病毒DNA（猿猴病毒SV40）
3．克隆即无性繁殖的意思。通过克隆可以在无性的条件下获得遗传结构和表型完全相同的一群个体。
错误，不严谨，对分子可以，对细胞或个体不一定
4．催生基因工程技术诞生的关键技术是DNA 转化技术的突破。错误，II 型酶的分离纯化
四、问答题
1．为什么说基因工程是在上世纪70 年代初起发展起来的？
答：这是因为：①1967 年发现了连接酶；②大肠杆菌的转化技术于1970 年获得突破；③限制性内
切核酸酶的分离始于1970 年；④Berg 在1972 年构建了第一个重组的DNA 分子。 2．基因工程操作的基本步骤是什么？
① 施工材料的准备，即目的基因、载体、工具酶和受体细胞（宿主）的准备。用限制性内切酶分
别将外源DNA 和载体分子切开。（切）
② 目的基因与载体 DNA 的体外重组，形成重组DNA 分子。（接）
③ 把重组的 DNA 分子引入受体细胞，并建立起无性繁殖系。（转和扩）
④ 筛选出所需要的无性繁殖系，并保证外源基因在受体细胞中稳定遗传、正确表达。（检） 3．如何理解基因工程的两个特点？
答：基因工程的两个基本特点是分子水平的操作和细胞水平的表达。分子水平的操作包括DNA 分
离、切割和连接（还有其他一些DNA 的修饰等）。由于体外重组DNA 的最终目的是要改变生物的遗
传性，所以分子水平的操作和细胞水平的表达是基因工程的两个最基本的特点。 4．什么是动物乳腺生物反应器？
答：能够分泌乳汁的转基因动物生产其他来源的基因产品，并通过乳腺分泌出来。 5．基因克隆是如何使含有单个基因的DNA 片段得到纯化的？ 答：大分子质量的DNA 会含有许多特殊限制性内切核酸酶的限制位点，因此用一种限制 酶处理
一完整染色体或整个基因组会产生许多不同的DNA 片段，每一个片段带有基因组的一个不同的基因或
一个不同的小片段。当全部片段与用同种限制酶处理过的载体分子混合时（如图所示），每个片段将插
入一个不同的载体分子(如一个质粒)。同样地，当用这些质粒转化宿主细胞时，每个宿主细胞将只接收
一个质粒DNA 分子，而筛选出的含重组质粒的每个菌落实际上会含有某一特异的供体DNA 片段的多
个拷贝。一旦带有待研究的特定基因的克隆被确认了，此重组DNA 分子可从宿主细胞中提
取出来进行 纯化。
6．比较遗传工程、基因工程和生物技术。
答：遗传工程是遗传学和工程学相结合的一门技术科学。借用工程技术上的设计思想，在离体条
件下，对生物细胞、细胞器、染色体或DNA 分子进行按图施工的遗传操作，以求定向地改造生物的遗
传性。遗传工程的概念有广义和狭义之分。狭义的遗传工程就是指基因工程。
基因工程（gene engineering）又称基因操作（gene manipulation）、重组DNA（recombinant DNA）。
基因工程是以分子遗传学理论为基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基
因(DNA 分子)，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA 分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的
遗传特性，获得新品种，生产新产品，或是研究基因的结构和功能。
生物技术又称生物工艺学，生物工程学。是根据生物学、化学和工程学的原理进行工业规模的经
营和开发微生物、动植物细胞及其亚细胞组分，进而利用生物体所具有的功能元件(如基因、蛋白质)
等来提供商品或社会服务的一门综合性科学技术。它包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等。
限制内切核酸酶
一、填空题
1．基因工程中把那些具有识别 双链DNA 分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA 双链结构
的内切核酸酶 统称为限制性内切核酸酶。
2．通过比较用不同组合的限制性内切核酸酶处理某一特定基因区域所得到的不同大小的片段，可以构
建显示该区域各限制性内切核酸酶切点相互位置的 限制酶切图谱 。
3．II 类限制性内切核酸酶分子质量较小，一般在20～40kDa。这类酶的专一性强，它不仅对酶切点邻
近的两个碱基有严格要求，而且对更远的碱基也有要求，因此，II 类酶既具有 切割位点的 专一性，
也具有 识别位点的 专一性，一般在识别序列内切割。切割的方式有 平切和交错切，产生 平末
端的DNA 片段或 突出黏性末端 的DNA 片段。作用时需要 Mg2+ 作辅助因子，但不需要 ATP 和 SAM 。
4. 完全的回文序列具有两个基本的特点：① 能够在中间划一个对称轴，两侧的序列两两对称互补配对；
②两条互补链的5’→3’的序列组成相同，即将一条链旋转180°，则两条链重叠。
5．II 类限制性内切核酸酶一般识别 4～6 个碱基，也有识别多序列的限制性内切核酸酶。 6．个体之间DNA 限制性片段长度的差异叫 限制性片段长度多态性（RFLP） 。
7．限制性内切核酸酶是按属名和种名相结合的原则命名的，第一个大写字母取自属名的第一个字母，
第二、三两个字母取自 种名的前两个字母 ，第四个字母则用 菌株名 表示。
8．限制性内切核酸酶Acy I 识别的序列是5’-GRCGYG-3’，其中R 代表A 或者T，Y 代表G 或者C。
9．在酶切反应管加完各种反应物后，需要离心几秒钟，其目的是混合均匀和防止部分酶切。 10．基因组DNA 分子部分酶切消化可采取的措施有：① 减少酶量 ；② 缩短反应时间 ；③ 增大反 应体积 等。
11．第一个分离得到的限制性内切核酸酶是EcoK ，而第一个用于构建重组DNA 分子的限制性内切核 酸酶是EcoR I 。
12．限制性内切核酸酶BsuR I 和Hae III 的来源不同，但识别的序列都是GGCC,，因此他们属于同裂 酶 。
13．由于DNA 是由四种碱基组成的，所以任何限制性内切核酸酶的切割频率的理论值应该是 4n 。
14．部分酶切是指控制反应条件，使得酶在DNA 序列上的识别位点只有部分得到切割，它的理论依据
是 酶切速度是不均衡的 。
15．I 类限制酶识别DNA 的位点和切割的DNA 位点是不同的，切割位点的识别结合有两种模型，一
种是限制酶移动，另一种是DNA 弯曲。
16．限制性内切核酸酶通常保存在 50% 浓度的甘油溶液中。
二、选项题（单选或多选）
1．关于宿主控制的限制修饰现象的本质，下列描述中只有( B )不太恰当。 A．由作用于同一DNA 序列的两种酶构成
B．这一系统中的核酸酶都是II 类限制性内切核酸酶
C．这一系统中的修饰酶主要是通过甲基化作用对DNA 进行修饰 D．不同的宿主系统具有不同的限制--修饰系统 2．RFLP 产生自 ( C )。
A．使用不同的限制性内切核酸酶 B．每种类型的染色体有两条(二倍体) C．DNA 序列中碱基的随机变化 D．Southern 印迹 E．不同探针的使用
3．II 类限制性内切核酸酶 ( B )。
A．有内切核酸酶和甲基化酶活性且经常识别回文序列 B．仅有内切核酸酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供
C．限制性识别非甲基化的核苷酸序列 D．有外切核酸酶和甲基化酶活性 E．仅有外切核酸酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供 4．III 型限制性内切核酸酶( C )。