基因工程名词解释和问答

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1、基因工程复习试题（名词解释和问答 仅供参考）名词解释： 1、基因工程（genetic engineering）： 就是在分子水平上，提取（或合成）不同生物的遗 传物质（基因） ，在体外切割，再和一定的载体拼接重组，然后把重组的 DNA 分子引入细 胞或生物体内，使这种外源 DNA（基因）在受体细胞中进行复制与表达，按人们的需要繁 殖扩增基因或生产不同的产物或定向地创造生物的新性状，并能稳定地遗传给下代。 2、载体(vector)：基因工程中，携带目的基因进入宿主细胞进行扩增和表达的工具。 3、限制性核酸内切酶（restriction endonuclease）：定义：是一类能识别双链 DNA

2、分子中 的特定核苷酸序列，并由此切割 DNA 双链结构的核酸内切酶。 主要从原核生物中分离纯 化出来。 4、1）同裂酶（isoschizomers）： 来源不同，识别位点和切割位点均相同的限制性内切 酶。即同裂酶产生同样的切割，形成同样的末端。同裂酶对识别序列的甲基化状态有不同 的限制性反应。2）同尾酶（isocaudamer）：来源不同，识别序列也不相同，但切出的 DNA 片段具有相同的末端序列。3）同位酶：识别序列相同，但切割位点不同。 5、酶活性单位：1 个酶活性单位就是指 1min 能转化 1mmol 底物的酶量。 6、DNA 连接酶：能催化双链 DNA 片段靠在一起的 3羟基末端和

3、5端磷酸基团末端之 间形成的磷酸二酯键，使两末端连接的一种核酸酶。 7、DNA 聚合酶：作用是指在引物和模板的存在下，把脱氧核糖核苷酸（dNTP）连续地加 到引物链的 3 OH 末端，催化核苷酸的聚合作用。 8、DNA 连接酶能够封闭双螺旋 DNA 骨架上的缺口，但不能封闭裂口。缺口（nick）：即 在双链 DNA 的某一条链上两个相邻核苷酸之间失去一个磷酸二酯键所出现的单链断裂； 9、常用连接酶：E.coli DNA 连接酶 、T4 DNA 连接酶（常用） 。既能进行粘性末端的连 接，又能进行平末端的连接，但 E.coli DNA 连接酶进行平末端连接的效率低。 10、DNA 连接酶的连接条

4、件：必须是两条双链 DNA、一条链的 3末端有游离的羟基（- OH） ，而另一条链的 5端具有一个磷酸基团（-P） 、需要能量（ATP 或 NAD+） 。 11、T4 多核苷酸激酶：是一种磷酸化酶，可将 ATP 的磷酸基团转移到 DNA 或 RNA 的5末端。1）5加磷酸基团。对于缺乏 5磷酸的 DNA 或合成接头进行磷酸化。2）末端 标记。 12、末端转移酶 TDT 来源：小牛胸腺 活性：不依赖模板的 DNA 聚合酶，能催化 dNTP 掺入 DNA 3-OH 末端。当反应液中只有一种脱氧核苷酸时，可形成仅有一种核 苷酸组成的 3尾巴，称之为同聚物加尾。功能：1）主要用于给外源 DNA 片段及

5、载体分 子加上互补的同聚物尾巴，便于连接。2）末端标记 13、碱性磷酸酶：细菌碱性磷酸酶（bacterial alkaline phosphatase，简称 BAP） 、小牛肠碱 性磷酸酶（calf intestinal alkaline phosphatase，简称 CIP）特性：催化除去 DNA 或 RNA 5 端的磷酸基团。功能：1）DNA 分子片段 5末端的去磷酸化，防止自身连接。2）可作为5-末端标记的 DNA 片段。 14、分子杂交技术：分子杂交是用于检测混合样品中特定的核酸分子和蛋白质分子是否存 在，以及其相对分子质量的大小的一种方法。杂交技术：是利用 DNA 分子的变性、复性

6、以及碱基互补配对的高度精确性，对某一特异性 DNA 序列进行探查的技术。 15、Southern 杂交(预杂交、杂交、洗膜) 分子杂交：预杂交： 将结合了 DNA 分子的滤膜先与特定的预杂液进行预杂交，也就是将滤膜的空白处用鱼精 DNA 或牛奶蛋白封闭 起来，防止在杂交过程中滤膜本身对探针的吸附。杂交：在一定的溶液条件和温度下，将 标记的核酸探针与滤膜混合，如果滤膜上的 DNA 分子存在与探针同源的序列，那么探针 将与该分子形成杂合双链，从而吸附在滤膜上。洗膜： 经过一定的洗涤程序将游离的探针 分子除去。 16、探针（probe）：用作检测的被标记的短片段特异 DNA 或 RNA 序列。 17

7、、探针的种类：基因组 DNA 探针、 cDNA 探针、寡核苷酸探针、RNA 探针 18、标记物：同位素标记：32P、35S、3H 等。非同位素标记：地高辛、生物素、荧光素 等 19、Northern 杂交：检测特定 RNA（主要是 mRNA）分子的方法。与 Southern 杂交的不 同：靶核酸：RNA RNA 电泳: 变性凝胶电泳 应用：主要用于分析 mRNA 分子大小及 mRNA 的转录情况 20、Western 杂交：蛋白杂交/蛋白质的免疫印迹。检测蛋白质，即将电泳分离的蛋白质转 移到固相载体上，通过抗体以免疫反应形式检测滤膜上是否存在被抗体识别的蛋白质，并 判断其分子量。所用的探针不是

8、 DNA 或 RNA， 而是针对某一蛋白质制备的特异性抗体。 Western 杂交主要用来检测细胞或组织样品中是否存在能被某抗体识别的蛋白质，从而判 断在翻译水平上某基因表达与否、表达量、分子量。 21、聚合酶链式反应 PCR：是一种选择性体外扩增 DNA 方法，能在短时间内大量扩增特 定的片段的分子生物学技术。 22、核酸分子杂交：Southern blotting 用 DNA（或 RNA）探针检测 DNA 样品从宿主细胞 中提取质粒载体 DNA，再用探针杂交。只有带有插入片段的重组载体才能与探针杂交，在 底片上曝光显示。 23、基因文库(gene library)：在细菌中增殖来自某一生物

9、的染色体基因组 DNA（或来自某 一组织所有不同的 mRNA 的每一种 cDNA 分子）所形成的全部 DNA 片段克隆的集合体。 24、基因组文库：指将某一生物基因组 DNA 片段化并全部克隆后所得的重组子群体的总 称。 25、cDNA 文库 (cDNA library) ：是指将某种生物体基因组转录的全部 mRNA 经反转录产 生的 cDNA 片段分别与克隆载体重组，储存于某种受体菌中，该群体就称该生物基因组的 cDNA 文库。 26、克隆载体（cloning vector） 都有一个松弛的复制子，能带动外源基因在宿主细胞中 复制扩增。它是用来克隆和扩增 DNA 片段（基因）的载体。 27、

10、表达载体（Expression vector）：除具有克隆载体的基本元件（ori,Ampr,Mcs 等） ，还 应具有转录/翻译所必需的 DNA 顺序的载体。为了有效的转录，必需有强大的能够被宿主 细胞识别的启动子，为了实现翻译，克隆基因必需有合适的 RBS (核糖体结合位点） 、终 止子等。 这样一个基因表达需要的具有表达和调控能力的载体称表达载体。28、基因：是遗传的物质基础，是 DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷 酸序列的总称，是具有遗传效应的 DNA 分子片段。 29、操纵子:原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起，转录生成一个 mRNA， 然后分别翻译成几种不

11、同的蛋白质。这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶，或共同 完成某种功能。这些结构基因与其上游的启动子，操纵基因共同构成转录单位，称操 纵子。30、启动子:是 RNA 聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，包括至少一个转录起始点。 在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。有时，将结构密切联系而无法区分 的启动子、增强子样结构统称启动子。 31、增强子:是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在 SV40 病毒中发现的长约 200bp 的一段 DNA，可使旁侧的基因转录提高 100 倍，其后在多种真核生物，甚至在原 核生物中都发现了增强子。增强子通常占 100200bp 长度，也和启动子一样

12、由若干组 件构成，基本核心组件常为 812bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。 32、RACE:是一种通过 PCR 进行 cDNA 末端快速克隆的技术，是以 mRNA 为模板反转录 成 cDNA 第一链后用 PCR 技术扩增出某个特异位点到 3，或 5，端之间未知序列的方法。 33、Probe:探针：指被标记物质标记了的核酸。 34、RT-PCR：逆转录 PCR：先用逆转录酶作用于 mRNA，以寡聚 dT 为引物合成 cDNA 第 一链，然后用已知一对引物，扩增嵌合分子，这种方法称为逆转录 PCR。 35、S-D Sequence:S-D 序列：在大肠杆菌 mRNA 的核糖体结合位点上，含有

13、一个转译起始 密码子及同 16S 核糖体 RNA 3，末端碱基互补的序列，该序列最初由 Shine 、Dalgarno 发现，故后来命名为 ShineDalgarno 序列，简称 S-D 序列。 36、MCS:指载体上人工合成的含有紧密排列的多种限制核酸内切酶的酶切位点的 DNA 片 段。 37.重叠基因 ：不同基因的核苷酸序列有时为相邻两个基因共用，将核苷酸彼此重叠的两 个基因称为重叠基因 38.锌指结构：由两个半胱氨酸（Cys）残基和两个组氨酸（His）残基通过位于中心的锌 离子结合成一个稳定的指状结构, 并以锌辅基敖合形成的环状结构作为活性单位, 在指状突 出区表面暴露的碱基及其极性氨基

14、酸与 DNA 结合有关 39.基因置换：是指将致病基因整个地被有功能的正常基因所置换，使致病基因永久地得 到更正。 40基因敲除：基因敲除是向正常生物个体内引入某个突变的基因位点而选择性地使某特 定基因功能失活的技术。具有生物活性的蛋白质分子。 41、DNA 变性：DNA 分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。变性时维持双 螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变。 42、DNA 复性：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。 43、退火：指模板双链 DNA 经热变性，螺旋解开成单链后，通

15、过缓慢冷却到 55左右，使 引物(即具有互补碱基的 RNA 片段)与该模板 DNA 单链重新配对，形成新的双链分子的过程。44、DNA 芯片：是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的 DNA 探针以显微 打印的方式有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分 析，即可获得样品的遗传信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为 DNA 芯 片。 45、错义突变：碱基替换的结果引起氨基酸顺序的变化。 46、基因诊断：又称 DNA 诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检 测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断。 47、核酸探针

16、：是指与特定的靶分子发生特异性相互作用，并可被特殊的方法探知的分子。 抗体-抗原、生物素-抗生物素蛋白、生长因子-受体的相互作用都可以看作是探针与靶分子 的相互作用。 48、转录：转录是遗传信息由 DNA 转换到 RNA 的过程。作为蛋白质生物合成的第一步，转录是 mRNA 以及非编码 RNA（tRNA、rRNA 等）的合成步骤。 49.分子克隆技术:指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另 一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的 DNA 体外操作程序，也称为分子克隆技术 50.基因工程的含义：按照预先设计好的蓝图，利用现代分子生物学技术，特别是酶学技术， 对一种生物（供体）的遗传物质（DNA ）直接进行体外重组操作与改造，并转移到另外 一种生物（受体）中去，从而实现受体生物的定向改造与改良。 51.黏性末端是指 DNA 分子在限制酶的作用之下形成的具有互补碱基的单链延伸末端结构， 它们能够通过互补碱基间的配对而重新环化起来 52.转导：通过 噬