理论要点之生物化学：重组DNA技术

纲要求：

1.重组DNA技术概述

重组DNA技术的概念

基因工程基本原理

2.基因工程与医学

疾病基因的发现

发展新药物

DNA诊断

基因治疗

遗传病的防治

第一节 重组DNA技术概述

一、概念：

1.克隆与克隆化：

同一母本的所有副本或拷贝的集合，获取同一拷贝的过程克隆化。

2.基因工程：

用酶学的方法，体外将各种来源的遗传物质与载体DNA结合，通过转化或转染等导入宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞。转化子细胞经扩增、提取获得大量目的DNA的无性繁殖系，即DNA克隆，又称基因克隆。

3.工具酶：如限制性核酸内切酶，DNA聚合酶、逆转录酶等

4.基因载体：如质粒

5.PCR：聚合酶链反应

6.基因文库

包括cDNA文库和基因组文库

cDNA文库：

包含某一组织细胞在一定条件下所表达的全部mRNA经反转录而合成的cDNA序列的克隆群体，它以cDNA片段的形式贮存着该组织细胞的基因表达信息。

基因组文库:

包含某一个生物细胞全部基因组DNA序列的克隆群体，它以DNA片段的形式贮存着某一生物的全部基因组DNA（包括所有的编码区和非编码区）信息。

二、基因重组过程：

①基因的获取

②载体选择

③基因与载体的连接

④重组子转入

⑤筛选转化子

⑥目的基因的表达

第二节 基因工程与医学

1.发现致病基因

2.发展新药

3.DNA诊断

4.基因治疗

5.遗传病防治

练习

确切地讲，cDNA文库包含

A.一个物种的全部基因信息 B.一个物种的全部tRNA信息

C.一个生物体组织或细胞的全部基因信息 D.一个生物体组织或细胞的全部rRNA信息

E.一个生物体组织或细胞所表达mRNA信息

答案：E

本题考点：cDNA文库的概念。

cDNA文库制作的第一步是提取组织或细胞的总mRNA，然后以mRNA为模板，利用反转录酶合成与mRNA互补的cDNA，再复制成双链cDNA片段，与适当载体连接后转入受体菌，扩增为cDNA文库，因此cDNA文库包含一个生物体组织或细胞所表达的全部mRNA信息。

利用聚合酶链反应扩增特异DNA序列重要原因之一是

A.反应体系内存在特异DNA模板 B.反应体系内存在特异RNA模板

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

答案：C

本题考点：聚合酶链反应（PCR）工作原理。

PCR操作体系中含有双链模板DNA，热稳定的DNA聚合酶及一对引物。设计引物时，需考虑使这两条引物分别与模板DNA两条链的3'特定序列互补，并恰好使所选择的互补序列分别位于待合成DNA片段的两侧，这样就保证了PCR产物的特异性。

表达人类蛋白质的最理想的细胞体系是

A.E.coli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

答案：E

本题考点：克隆基因的表达。

采用重组DNA技术可对克隆基因进行表达，实现生命科学研究、医药或商业目的。表达体系分两类：原核体系和真核体系。原核体系缺乏对表达蛋白质的加工与修饰，不宜表达真核基因组DNA。利用哺乳类细胞表达体系表达出的蛋白质最接近于人体内自然表达的蛋白质，因此本题答案是[E]。

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.携带有某些抗性基因 C.在细胞分裂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

答案：D

本题考点：克隆载体。

基因载体是为携带感兴趣的外源基因，实现外源基因的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。作为载体的DNA必须具有自我复制功能，才能携带外源基因进行增殖与表达。质粒是细菌染色体外的DNA分子，能在宿主细胞独立自主地进行复制，可作为克隆载体。

2000年考题

限制性内切酶的作用是

A.特异切开单链DNA B.特异切开双链DNA C.连接断开的单链DNA D.切开变性的DNA E.切开错配的DNA

答案：B

本题考点：限制性内切酶

2002年考题

关于重组DNA技术的叙述，错误的是

A.质粒、噬菌体可作为载体 B.限制性内切酶是主要工具酶之一

C.重组DNA由载体DNA和目标DNA组成 D.重组DNA分子经转化或转染可进入宿主细胞

E.进入细胞内的重组DNA均可表达目标蛋白

答案：E

本题考点：重组DNA技术

进入细胞内的重组DNA不一定能表达目标蛋白。