2011《海洋基因工程》复习题。
1.名词解释：
1.基因工程： 通过基因操作来定向改变或修饰生物体或人类自身，并具有明确应用目的的活动称为基因工程。
广义基因工程：dna重组技术的产业化开发与应用（一般分为上游和下游技术）。
上游技术（狭义基因工程）：外源基因重组、克隆和表达方式的设计与构建。
下游技术：含有外源基因的生物细胞（基因工程菌或工程细胞）的大规模培养以及外源基因的表达、分离、纯化过程。
2.基因操作： 基因操作是对基因进行分离、分析、改造、转移、重组、表达和检测等操作的总称。
3.内含子（intron）: 指真核生物基因中不能翻译成蛋白质的dna 片段，但可被转录，当两侧序列的mrna 被剪接在一起时，就将内含子转录的mrna 从整个转录物中除去。
4.外显子：是指能够翻译成蛋白质的任一间断的基因片段，一个基因可有多个外显子。
内含子并不是一成不变的，具有相对性，对一个dna 片段来说，在某个基因中是内含子，但在另一个基因中却可作为外显子。
5.粘性末端：识别位点为回文对称结构的序列经限制酶切割后，产生的末端为互补的粘性末端。
6.平末端（blunt end）：在回文对称轴上同时切割dna 的两条链，则产生平末端，产生平末端的dna 可任意连接，但连接效率较粘性末端低。
dna聚合酶：耐热dna 聚合酶在高温下有dna 聚合活性，来自噬高温的细菌，分离自水生栖热菌，最适反应温度75℃，对95℃高温具良好稳定性，该酶不存在3’→5’外切酶活性。
8.质粒（plasmid）：是独立于染色体外、具有自主复制能力的遗传单位，其本质是双链环状dna，大小范围在1kb-200kb以上不等。
9.质粒的不相容性：两个质粒在同一宿主中不能共存的现象称质粒的不相容性，它是指在第二个质粒导入后，在限制性酶不参与时出现的无法共存的现象。
10.转化（transformation）：是借助于人工方法如热激法、电击法等人为的、有目的将异源dna分子引入另一细胞品系，使受体细胞获得新遗传性状的一种手段。
是基因操作中很常用的策略。
11.克隆载体：克隆载体主要用于扩增或保存dna 片段，是最简单的载体。
12.细菌的溶源化：温和型噬菌体感染野生型大肠杆菌后，只有一部分细胞进入裂解循环。
相反，在大多数感染的细菌群体中不进行裂解循环，存活的细菌细胞进入溶源状态。即：促使噬菌体dna 整合到细菌的染色体中去。
溶源化原理：温和型噬菌体dna 通过其上唯一整合位点attp 与宿主染色体dna 上的唯一整合位点attb 发生重组，从而整合到染色体中。
13.柯斯质粒载体（cosmid vectors）：由人工构建的含有λ噬菌体dna的cos序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体，称为柯斯质粒载体，它们既可以用作基因克隆的载体，也可以用于体外包装系统。
14.插入型载体：通过特定的酶切位点允许外源dna 片段插入的载体称为插入型载体。
15．置换型载体：允许外源dna 片段替换非必须dna 片段的载体，称为置换型载体。
16.人工染色体载体：基于ars、cen、tel是线性染色体保持稳定的功能序列，人们利用这些序列构建载体， 重组后的dna可以线性状态存在， 这样不仅稳定，而且大大提高了插入外源基因的能力， 并且可以像天然染色体一样在寄主细胞中稳定复制和遗传，称为人工染色体载体。
目前，正在研究或应用的有：
酵母人工染色体(yac) 细菌人工染色体（bac） 哺乳动物人工染色体(mac)
17．包涵体（inclusion bodies）：在一定条件下，外源基因的表达产物在大肠杆菌中积累并致密地集中在一起形成无膜的裸露结构，这种结构称为包涵体。包涵体存在部位：
细胞质、细胞周质。
18.穿梭载体：能够在两种（例如原核细胞与真核细胞间）或多种宿主之间进行复制或表达的载体。
19.整合载体：在生物学研究和基因工程应用中，会涉及将某个基因或某些基因插入到染色体中去的工作，承担这部分工作的载体，可称为整合载体。
根据整合方式的不同可分为定点整合和随机整合，按其作用来分可归为目标基因的插入或敲除以及随机突变体库的构建。
20.分子杂交：具有互补序列的两条核酸单链在一定条件下，按碱基配对原则形成双链的过程。
复性（annealing）：指变性dna 在适当条件下，二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象，它是变性的一种逆转过程。热变性dna一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为“ 退火”。
印迹杂交：通过rna/dna杂交检测rna（主要是mrna）的方法。rna印迹技术正好与dna相对应，故被称为northern印迹杂交。
杂交印迹法：与southern原理相似的蛋白质印迹技术，即将电泳分离的非标记蛋白质转移到固相载体上，用特异的抗血清对蛋白质进行鉴定及定量的方法。
值(cycle threshold)：pcr扩增过程中，扩增产物的荧光信号达到设定的阈值时所经过的扩增循环次数。
25.基因组文库（genomic library）：是指将某生物的全部基因组dna切割成一定长度的dn**段克隆到某种载体上而形成的集合。
文库（cdnalibrary）：。
27.基因组学（genomics）：对物种的所有基因进行定位、作图、测序和功能分析以获得生物体全部的基因组序列。
其含义为： 鉴定所有基因的功能明确基因之间的相互作用关系阐明基因组的进化规律。
生物信息学意义上的基因组学定义：
发展和应用dna制图、测序新技术以及计算机程序，分析生命体（包括人类）全部基因组结构及功能的科学。
28.序列标签位点（sts）：sts是一段已知核苷酸序列的dn**段，是基因组中任何单拷贝的短dna序列，长度在100～500bp之间，易于识别，仅存在于待研究的染色体或基因组中。
只要知道它在基因组中的位置，在染色体上也就有一定的位置。
29.表达序列标签(est)：est是一个cdna克隆快速大规模测序后所获得的３’端和５’端部分cdna随机片段，每个est长度约200～600bp,代表了一个单拷贝基因的部分cdna表达序列。
30.基因组工程：以基因组为基础对物种进行大范围修饰和改造，用以产生新的生命力、改造物种和实现人类其他目的的工程。
31.脂质体(liposomes)：利用脂类化学物质包裹外源dna成球体，通过植物原生质体的吞噬或融合作用把包含外源dna的脂质体转入受体细胞。
32.诱导型启动子plac：乳糖启动子plac,（1）缺少乳糖时，结构基因lacz不表达。
2）乳糖存在时，破坏阻遏蛋白与操纵基因的结合，同时camp与降解物基因活化蛋白（crp）形成复合物结合到启动子上，促使rna聚合酶结合启动子，诱导结构基因lacz转录表达。（3）当乳糖和葡萄糖都存在时，葡萄糖降解产物可降低camp浓度，使camp不能与降解物基因活化蛋白（crp）结合，后者不能结合在启动子上，即使有乳糖存在，rna聚合酶不能与启动子结合，虽已解除了对操纵基因的阻遏，也不能进行转录，所以仍不能利用乳糖。
33.藻类基因工程：亦称藻类遗传工程或藻类重组dna技术，是以海藻为研究对象将某种生物基因通过基因载体或其他手段运送到海藻活细胞中，并使之增殖(克隆)和行使正常功能(表达)，从而创造出藻类新品种的遗传学技术。
34.宏基因组(metagenome)：泛指某一自然环境中全部微生物的基因组群。
35.基因漂流（gene flow）：转基因作物中含有从不相关的物种转入的外源基因，这些外源基因有可能通过花粉风扬或虫媒传授等途径扩散到其他物种。
2. 基因操作的主要内容有哪些？
1）从生物有机体中分离或从其他载体上切下带有目的基因的dna分子；
2）基因重组：在体外将带有目的基因的外源dn**段与能够自我复制并带有选择性标记的载体分子连接；
3）将重组dna分子导入**化）受体细胞或直接用pcr扩增；
4）从大量增殖的细胞群体中筛选出获得重组dna分子的受体细胞；
5）克隆这些细胞以扩增目的基因，供进一步分析使用；
6）将目的基因克隆到表达载体上，并转化到宿主细胞，实现功能性表达，生产人类所需要的物质或目的产物。
可进一步可概括为：切、接、转、增、检。
3.基因操作的目的是力争外源基因的高效表达，可从哪几方面实现该目的？
1、利用载体dna在受体细胞中独立于染色体dna而自主复制的特性与载体分子重组，通过载体分子的扩增提高外源基因在受体细胞中的含量，借此提高宏观表达水平。
2、筛选、修饰重组基因表达的转录调控元件：启动子、增强子、转录调控序列、操作子、终止子。
3、修饰和构建蛋白质生物合成的翻译调控元件：翻译调控序列、密码子。
4、外源基因在工程菌中的稳定生产及增殖。
4.限制酶识别的序列特征是什么？
1．限制酶识别序列的长度限制酶识别序列的长度一般为4-8 bp，最常见的为6 个bp（教材p20表2-3）。当识别序列为4 个和6 个碱基时，它们可识别的序列在完全随机的情况下，平均每256 个和4096 个碱基中会出现一个识别位点（44=256，46=4096）
2．限制酶识别序列的结构。
限制酶识别的序列大多数为回文对称结构，切割位点在dna 两条链相对称的位置。ecorⅰ和hindⅲ的识别序列和切割位置如下。
ecorⅰg↓aattc hindⅲa↓a gc t tcttaa↑g t t c g a↑a
有一些限制酶的识别序列不是对称的，如accbsⅰ和bsssⅰ:accbsⅰccg↓ctc bsssⅰc↓tcgtgggc↑gag gagca↑c
许多限制酶可识别多种序列，如accⅰ识别的序列是gt↓mkac ，也就是说可识别4 种序列，其中两种是对称的，另两种是非对称的。
5、原核细胞dna聚合酶的种类及主要功能。
原核细胞有3种dna 聚合酶，都与dna 链的延长有关。聚合酶ⅰ是单链多肽，可催化单链或双链dna 的延长；聚合酶ⅱ则与低分子dna链的延长有关；聚合酶ⅲ在细胞中存在的数目不多，是促进dna 链延长的主要酶。
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