遗传工程无籽果实原理及其研究进展
收稿日期:2003-01-15
基金项目:浙江省农业科学院博士科研启动经费资助。作者简介:陈俊伟(1965-),男,浙江永康人,从事果树生理与生物技术研究。
浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis 15(6):365～371,2003
遗传工程无籽果实原理及其研究进展
陈俊伟,谢 鸣,吴 江 (浙江省农业科学院园艺研究所,浙江杭州310021)
摘 要:无籽是一个优良的果实性状。用杂交、芽变、化学或物理因子诱变、三倍体育种等传统途径选育无籽果实品种,具有选育周期长,且极少与优良性状连锁的缺点。应用植物生长调节剂处理也可诱导无籽果实,但使用技术难以掌握并受气候制约,还会带来食物安全问题。采用遗传工程技术将调控无籽形成的激素代谢与信号转导基因、花器官发育基因及细胞毒素基因转入有籽的优良品种中,可创造出优质无籽新品种。关键词:无籽果实;单性结实;遗传工程中图分类号:S603.2 文献标识码:A
文章编号:1004-1524(2003)06-0365-07
The principle of breeding of seedless fruit by genetic engineering and its study advance :CHE N Jun 2wei ,XIE Ming ,W U Jiang (Institute o f Horticulture ,Zhejiang Academy o f Agricultural Sciences ,Hangzhou 310021,China )
Abstract :Seedlessness is a desirable trait in fruits.T raditional seedless fruit varieties were obtained by hy 2bridization ,bud mutation ,chemical and physical factor mutation and triploid methods.But the drawbacks of these methods are a long period for selection of a new variety and the seedlessness seldom link to the trait of g ood quality.Seedless fruits have als o been induced by application of plant growth regulators ;however ,this method is technically difficult and is affected by weather.The seedless fruits produced by the regulators are not safety.The seedless genes ,i.e.regulate the metabolism and signal transduction of plant endogenous horm one or floral organ development or a cytotoxic gene ,are introduced into high quality seedy varieties by genetic engi 2neering.A fter these genes expression under the direct of ovary specific prom oter in the fruit ,the high quality seedless varieties are https://www.wendangku.net/doc/5c13912831.html,ing the new strategy ,the high quality seedless fruits of tomato have been suc 2cess fully obtained.The new approach of transgene for seedless fruit production will become an important path 2way of breeding seedless variety.
K ey w ords :seedless fruit ;parthenocarpy ;genetic engineering
无籽果实通常是指果实没有种子、只有少量败育种子或种子数量比正常品种少的果
实。无籽果实品质优良,食用方便深受消费者喜爱。无籽果实的市场售价和种植收益相对较高,市场前景看好。传统的无籽品种选育通常采用杂交育种、芽变、化学或物理因子诱变、三倍体等方法。但传统育种方法育种进程缓慢,特别是木本果树童期长,并且常规
育种获得的无籽品种常伴有品质低、果形小等不良性状,成为无籽品种选育的一大难题。采用化学激素处理也可诱发无籽果实,但使用技术和条件要求较高且其残留对健康有害,生产上不宜采用。随着遗传工程在育种领域的应用,可对单个基因进行操纵,在优良品种中可转入无籽基因,从而创造出无籽优质新品种成为可能。目前最成功的遗传工程方法主要是通过转入内源激素代谢或激素信号转导相关基因诱导单性结实而获得无籽果实,已在番茄、茄子、草莓、树莓和甜瓜上成功得到转基因无籽果实。其它方法如在控制花器官发育的M ADS盒基因中插入转座子,通过花器官发育异常而获得无籽果实等正在研究开发中。本文着重介绍了当前正在开发的遗传工程无籽果实生产的新方法。
1 果实发育特点与无籽果实分类
1.1 果实发育特点
获得无籽果实的主要难点是种子和果实发育通常是相互依赖的,大多数果实只有在胚珠存在并受精的条件下才正常发育。因此,当授粉受精不正常时,子房将停止细胞分裂并脱落。授粉受精增加了子房中植物激素的含量,从而刺激细胞分裂,促使果实座果和继续生长发育[1]。
单性结实是果实正常座果和发育的另一种途径。在单性结实果实中,种子发育与果实发育不偶联,子房不经受精和形成种子过程就可发育成果实,这类果实通常为无籽果实。用适当浓度的植物激素或生长调节剂处理花或幼果也可人工诱导单性结实。
1.2 无籽果实的分类
最常见的无籽果实通常由单性结实引起。单性结实又分为完全单性结实和选择性单性结实。完全单性结实的果实可以在没有任何外界刺激的条件下生长发育,其繁殖方式为营养繁殖(如香蕉和菠萝)。选择性单性结实的植物是指不受精时植株所结果实为无籽果实,但当进行授粉受精时,这类植物仍会生产出有籽果实,如很多番茄单性结实突变体。对于选择性单性结实植物,通过改变温、光等环境条件使之不适宜受精或用物理、化学方法处理雌花或花粉使之不能正常授粉来生产无籽果实。另一种形式的无籽果实为种子败育型无籽果实(stenosperm ocarpy),这种果实在受精后种子败育,其无籽形成是由胚珠败育引起的,如三倍体无籽西瓜、无籽葡萄、温州蜜柑等。
2 无籽果实的优点
2.1 品质优良、食用方便
无籽果实具有很多味觉优势。首先,无籽果实比有籽品种风味更浓,如番茄无籽果实的可溶性固形物和糖的含量要比有籽品种高,而酸与纤维素含量低于有籽品种。其次,种子通常较硬并有对人体有害的异味,如葡萄种子能引起消化不良。第三,无籽果实食用方便,并因其可食率高更易吸引消费者购买。
2.2 降低生产成本、增加稳产性
正常授粉受精是提高座果率和获得高产的关键因子之一。但授粉和受精必需有适宜的环境条件。如番茄、茄子和辣椒只有在特定的温度下才能进行正常授粉,番茄适宜的授粉温度为夜温在15～21℃,日温为30～35℃,如果夜温低于13℃[2]或日温高于38℃5小时以上授粉就不能进行[3]。因此,选育单性结实品种是消除由于环境条件不适引起授粉不良而导致的产量不稳定的最有效途径。此外,无籽果实还免除了人工授粉的费用,因而降低了生产成本。
2.3 适于贮藏和加工
无籽果实的货架寿命比有籽果实长。这是由于种子在代谢过程中会合成一些与衰老有关的激素,因此,有籽品种比较不耐贮藏。
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如引起西瓜贮藏过程中腐烂的主要根源是种子。而无籽西瓜果肉由于是纯粹的果肉组织,后熟时间延长,比有籽品种更耐贮藏。无籽果实因不需去除种子,不仅方便加工还减少了去除种子所需的成本。
2.4 有利于保护知识产权
无籽果实可保护遗传改良的作物特别是一年生作物品种不被侵权。如将转基因与无籽性状连锁,就可阻止通过将转基因品种与另一个商业化栽培品种进行简单杂交而盗取转基因品种的侵权行为,这有利于育种投资者获得投资收益。
3 传统的无籽果实生产方法
3.1 杂交育种或芽变选种获得无籽果实
很多柑橘无籽品种都是通过自然杂种选育而成的,如温州蜜柑、胡柚、文旦的无籽品种。但通过杂交育种选育无籽果实难度很大,其主要原因是果树遗传背景复杂,童期长,无籽变异率极低,并且天然无籽变异中通常都不与高产优质性状连锁。因此,杂交或芽变难以作为无籽品种选育的主要手段。3.2 通过三倍体获得无籽果实
三倍体无籽西瓜含有不完全发育的种子,是典型的种子败育型无籽果实。采用四倍体作母本,二倍体作父本,产生三倍体的杂种后代。由于配子染色体不平衡,三倍体杂种植株是自交不孕的。为生产出无籽西瓜,这种三倍体植株必须用二倍体植株授粉[4]。三倍体育种中的主要问题是:(1)较难获得四倍体母本(通常用秋水仙素处理实生苗产生)。(2)二倍体授粉植株与四倍体母本植株之间存在不亲和现象[5]。(3)三倍体种子因种皮较厚,其种子活力和萌芽力低于普通西瓜种子。因此,这些困难导致种子生产费用很高。柑橘用三倍体方法选育无籽果实也尝试过,遗憾的是柑橘四倍体亲本很少。而且得到三倍体后代通常不结果或结小型果[6]。此外,由于大多数物种的四倍体植株是不能生长发育的,因此三倍体无籽育方法也很难在其它物种上应用。
3.3 采用辐照诱变获得无籽果实
γ射线辐照是较常见的诱变育种方法。在柠檬上,采用6kradγ射线辐照尤力克柠檬接穗,嫁接到酸橙砧木上,后代产生无籽柠檬[7]。辐射诱变的缺点是获得无籽品种的不确定性,偶然性因素高。
3.4 采用栽培措施生产无籽果实
采用辐照花粉人工授粉和植物激素或生长调节剂I AA,NAA,G A3,BA和CPPU等,处理花和幼果也能生产出无籽果实。Sugiyama 和M orishita[8]用400～1000G y软X射线辐照过的花粉对二倍体西瓜进行授粉获得了高品质的无籽西瓜,与激素处理诱导无籽西瓜相比,基本没有畸形果。但这种方法也需进行人工授粉,生产成本较高。激素处理生产的无籽果实缺点是畸形果多,并有激素残留,不符合绿色果品的生产要求。此外,采用激素处理获得无籽果实的方法技术上难度较大,易受气候因子干扰,劳动力成本高。
4 遗传工程无籽果实生产原理
遗传工程无籽果实生产的理论基础:(1)单性结实发生通常与子房中的激素含量呈正相关,外源激素处理可诱导无籽果实,因此,在开花期和果实发育早期,子房中表达一个生长素或G A合成基因,理论上可使子房中激素含量大大升高,这样就可诱导单性结实。
(2)通过遗传工程调控花器官发育诱导无籽果实,如苹果中有一些单性结实突变体Rae Ime、S pencer Seedless和Willington Bloomless,这些突变体花均没有花瓣和花粉囊,花不需授粉受精就可继续发育,生产出无籽果实。因此,找到控制花瓣和花粉囊基因并进行调控,可诱导无籽果实。(3)根据种子败育型无籽果形成原理产生无籽果实。转入细胞毒素
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基因,使受精后种子发育停止或退化生产无籽果实。
5 遗传工程无籽果实生产新技术
5.1 通过调节果实发育早期的激素代谢与信号转导诱导单性结实
通过转基因调控花或幼果中激素代谢与信号转导来诱导无籽果实形成是遗传工程生产无籽果实最为成功的技术。S pena等[9]申请的专利是将子房特异启动子Def H9与生长素合成关键基因IaaM基因(tryptophan m onooxygenase,色氨酸单加氧酶)融合,转入植物后IaaM基因的编码区在子房特异的Def H9基因的调控序列控制下在开花期表达,增加花和幼果中的生长素含量,将花去雄后获得了无籽果实。在茄子和烟草上利用该技术最早成功生产转基因无籽植物[10]。与此相类似的还有Li[11]申请的专利,其不同之处是果实或子房特异启动子为pGH3,p AG L 和pP L E36。目前,该研究小组已应用Def H9与IaaM基因在草莓、树莓、甜瓜、菊苣和番茄上获得遗传工程无籽果实植株[12]。对Def H92iaaM转基因番茄花中生长素含量测定结果显示,转基因品种花中生长素含量为30nm ol/g(鲜重),是非转基因品种生长素含量(仅为0.47nm ol/g)的60倍多。因生长素含量过高,初期的转基因品种畸形果较多,与激素处理过量的效应相类似。为降低生长素合成基因iaaM的表达水平,Pandolfini等[12]对Def H92iaaM基因进行了改良。他们将5’U LR起始密码子上游的53个核苷酸用rolA 内含子序列的87个核苷酸取代,改良后基因为Def H92RI2iaaM,转基因后生长素含量比对照仅增加10倍,转入UC82品种后所结单性结实番茄品质高,无畸形果。上述结果证明了单性结实是果实早期激素水平升高引起的。
此外,通过改变生长素信号转导、增加子房对生长素的敏感性也可诱导无籽果实。世界上第一个无籽专利原理就是Barg等[13]将一个子房特异启动子TPRP和农杆菌RolB 基因融合,通过农杆菌介导体系将这一嵌合基因转入植物,表达后调控生长素信号转导,增加生长素敏感性,干扰植物生长素生产,从而诱导无籽果实形成。
目前用遗传工程调控内源激素代谢导致单性结实已获得成功。Barg等利用该技术成功育成几个高品质的完全单性结实的无籽番茄株系[14]。
这一方法为目前最成功的选育无籽果实的方法。配合相应的转化体系,可应用于其它植物果实的无籽育种。
5.2 在M ADS盒转录因子中进行转座子插入诱导单性结实
最近,新西兰园艺与食品研究所的Y ao 等[15]发现苹果单性结实突变体与拟南芥单性结实突变体Pistillata的表型非常相似,二种突变体的花均没有花瓣和花粉囊,这些器官被萼片和花柱所取代,因此,突变体中有二套萼片和花柱,这种畸形花不需授粉受精就可发育成无籽果实。拟南芥中的研究表明Pistillata单性结实突变体是由M ADS盒基因家族(控制花形成)中的PI基因控制。Y ao 等[15]据此从苹果单性结实突变体中分离出PI同源基因MdPI,该基因与拟南芥PI的氨基酸序列的同源性为64%,内含子位置和mRNA的表达模式高度保守。通过与正常苹果比较,发现Rae Ime单性结实突变体的Md2 PI在第四个内含子中插入了一个逆转录转座子(retrotransposn),而S pencer Seedless和Willington Bloomless是在第六个内含子中插入。转座子的插入破坏了MdPI基因的正常表达。因此,利用这一MdPI序列,在农杆菌介导的转化体系中通过反义或共阻抑技术阻止MdPI基因的表达,可用于苹果等仁果类果树甚至桃李等核果类果树的无籽果实新品
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种的选育,这为优质无籽果实新品种育种开辟了又一条新途径。
5.3 通过在种子中表达破坏种子发育的基因诱导形成无籽果实
诱导无籽果实形成的另一个分子手段是通过转入酶促细胞破坏基因,使其在种子组织中表达,达到切除种子的目的。切除策略已成功用于阻止花粉形成和杂种制种中不育系的生产。这种切除基因为一种来自芽胞杆菌的RNA酶基因叫Barnase。K oltunow等[16]将其与大豆贮藏蛋白基因启动子CG1构建成嵌合基因CG12Rnase,转入烟草(有胚乳种子)和拟南芥(无胚乳种子),并在心形期胚乳和胚中表达,结果使无胚乳的拟南芥种子显著变小。与拟南芥种子类似,柑橘种子也为无胚乳种子。因此,K oltunow等[16]将CG12 G US基因用基因枪导入伏令夏橙、桔橙和宽皮柑橘的胚性愈伤组织和从愈伤组织再生的胚中,测定其瞬时表达水平,发现这一基因在所有阶段胚中的表达水平都较高。估计将这一启动子与Barnase构建转入柑橘后可以使种子变小75%,如与胚珠特异启动子结合即可使种子100%消失。因此,切除基因与果实特异启动子配合的策略也可用于无籽果实选育。
5.4 通过干扰F2种子的发育诱导形成无籽果实
对一年生作物来说,上述无籽品种要获得商业利润,还必须导入到F1杂种生产策略中,目前世界上申报的无籽杂种生产专利主要有以下几类。
5.4.1 结合二个各自无害的基因产生细胞毒素效应 这个方法是通过将2个各自无害的基因在果实中共同表达,使之产生细胞毒素效应,从而导致种子败育[17]。其中第一个基因产物的作用是将内源分子转换为1个非毒分子,这个非毒分子随后被第2个基因产物转换成细胞毒性分子,这2个基因为IamS 和IamH,源于根瘤农杆菌[18],它们在种皮中共同表达后可产生过量的生长素。IamS的基因产物能将内源色氨酸转化成吲哚乙酰胺,吲哚乙酰胺随后在IamH的基因产物作用下将吲哚乙酰胺转化成吲哚乙酸。为了培育F1种子,每个亲本必须与第一个基因或第2个基因进行转化。当这2个亲本进行杂交时,F1种子是可育的,因为只有一个转入的基因(母本)存在于种皮中。F1植株正常生长并携带2个转入的基因。当F1植株自交或杂交时,这2个转入的基因都在种皮中表达。由于在种皮中存在过量的生长素,使种皮破坏,从而导致种子败育。但目前尚未有用此技术成功育出无籽新品种的报道。
5.4.2 利用植物细胞中的位点专一性重组系统来进行无籽果实生产 这个专利主要利用噬菌体P1进行的位点专一性重组系统[19]。这个系统包含有1个重组酶(Cre)和1个重组位点(LoxP)。当有重组酶存在情况下,在超螺旋、带切口、环状或线性DNA中就会发生LOX位点之间的重组,从而使基因激活[20]。基因激活原理是:将1个二侧带2个LOX位点的PolyA信号序列插入到被转基因和启动子之间,这种插入致使转录不能进行,从而导致这个基因失活。如果Cre基因存在并表达,2个LOX位点之间发生重组,结果删除了PolyA序列和1个LOX位点。在启动子和转基因之间只留下1个LOX位点。然而,由23个bp组成的LOX位点不能阻止转录,因而使基因激活。
利用这种系统激活细胞毒素基因可能是生产无籽果实的一种比较理想的方式。这种方式生产无籽果实必须先制造2种转基因植物,第1种必须有1个处于种皮特异启动子控制下的编码细胞毒素如芽胞杆菌RNA酶的基因。在启动子和细胞毒素基因之间插入1个LOX2polyA2LOX序列。第2种植物含有一个连到Cre基因的种皮特异的启动子。这
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二种转基因植物都有活力、可育并容易繁殖,对其进行杂交产生F1种子。F1种子和由其生长的植株是有活力的,因母本效应,种皮中的芽胞杆菌RNA酶基因没有被激活。在F2种皮中,Cre基因表达,芽胞杆菌RNA酶基因被激活。芽胞杆菌RNA酶基因的表达导致种皮切除,产生种子败育。不过,由于种皮特异启动子较为稀少,且目前尚未有实验证据表明破坏种皮可导致种子败育,另外lox元件的切割局限在种皮细胞中进行,故该技术目前尚未有成功报道。
6 结论与展望
综上所述,采用遗传工程技术选育无籽果实新品种已成为世界上无籽果实品种选育的重要途径之一。通过将子房特异启动子和生长素合成前体基因或信号转导基因融合在一起作为外源基因转入植物体内来诱导单性结实已取得了一定进展。
在1年生作物无籽品种中,为获得较高的商业利润,需将无籽基因导入F1种子生产策略中。Cre2lox系统可能是实现这一目的较为有用的工具,下一步主攻方向是将单性结实转基因品种和雄性不育或自交不亲和的性状相连锁。
在木本果树中实施无籽果实的遗传工程目前尚未有报道。但Y ao等[14]的发现给仁果类果树实施遗传工程单性结实开辟了一条新途径。由于无籽果实极受消费者喜爱,在果树上无籽果实选育前景更为诱人。
另外,有报道显示将拟南芥中编码细胞色素P450的基因CYP78A9在子房中超量表达后也诱导无籽果的形成[21]。因此,无籽果实生产的方法与原理有多种多样。
总之,随着人们对无籽果实兴趣的增加和无籽果实遗传工程的发展,遗传工程育种可能成为果树和蔬菜无籽果实新品种选育的重要组成部分。参考文献:
[1] G illaspy G,Ben2David H,G ruissem W.Fruits:a develop2
mental perspective[J].Plant Cell,1993,5:1439-1451.
[2] Santangelo E,S oressi G https://www.wendangku.net/doc/5c13912831.html, partenocarpia nel pom odoro
[J].Colture Protette,1990,3:29-33.
[3] E l Ahmadi AB,S tevens M A.Reproductive responses of
heat tolerant tomatoes to high tem peratures[J].J Amer Soc
Hort Sci,1979,104:686-691.
[4] K ihara H.T riploid watermelons[J].Proc Am Soc Hor,
Sci,1951,58:217-230.
[5] Henders on WR.E ffect of cultivar,polyploidy and‘recipro2
cal’hybridization on characters im portant in breeding triploid seedless watermelon hybrids[J].J Am Soc Hortic Sci,1977,102:293-297.
[6] G rosser JW,Jiang J,M ourao FF,et al.S omatic hybridiza2
tion,an integral com ponent of citrus cultivar im provement.
I.Scion im provement[J].HortSci,1998,33:1057-
1059.
[7] S piegel2R oy S,Vardi A,E lhanati A.Seedless induced mu2
tant in lem on(Citrus limon)[J].Mutation Breeding Newsletter,1985,26:1-2.
[8] Sugiyama K,M orishita M.Production of seedless watermel2
on using s oft2X2irradiated pollen[J].Sci Hort,2000,84:
255-264.
[9] S pena A.M ethods for producing parthenocarpic or female
sterile transgenic plants[P].WIPO:Patent W O,98/28430,
1997-12-19.
[10] R otino G L,Perri E,Z ottini M,et al.G enetic engineering
of parthenocarpic plants[J].Natl Biotechnol,1997,15:
1398-1401.
[11] Li Y.T ransgenic seedless fruit and methods[P].WIPO:
Patent W O,98/49888,1998-12-11.
[12] Pandolfini T,R otino G L,Camerini S,et al.Optimisation
of transgene action at the post2transcriptional level:high
quality parthenocarpic fruits in industrial tomatoes[J].
BMC Biotechnol,2002,2:1-15.
[13] Barg R,Salts Y.M ethod for the induction of genetic
parthenocarpy in plants[P].WIPO:Patent W O,97/
30165,1997-02-13.
[14] Barg R,Shabtai S,Carmi N,et al.T ransgenic partheno2
carpy in determinate and indeterminate tomato cultivars
[J].Acta Hort,2001,560:207-210
[15] Y ao JL,D ong Y H,M orris BAM.Parthenocarpic apple
fruit production con ferred by transpos on insertion mutations
?
7
3
?浙江农业学报 第15卷(2003)
in a M ADS 2box transcription factor [J ].Proc Natl Acda
Sci USA ,2001,98:1306-1311.
[16] K oltunow AM ,Brennan P ,Bond J E ,et al.Evaluation of
genes to reduce seed size in Arabidopsis and tobacco and their application to Citrus[J ].Molecular Breeding ,1998,4:235-251.
[17] T omes DT.G enetic constructs and methods for producing
fruits with very little or diminished seed[P].WIPO :Patent W O ,97/40179,1997-04-22.
[18] Inze D ,F ollin A ,Van LM ,et al.G enetic analysis of the
individual T 2DNA genes of Agrobacterium tumefaciens :further evidence that tw o genes are inv olved in indole 232acetic acid synthesis [J ].Mol G en G enet ,1984,194:
265-274.
[19] Chuoh HF ,H off RS ,Lee S B ,et al.S ite 2specific recombi 2
nation of DNA in plant cells[P ].WIPO :Patent W O ,91/09957,1990-12-19.
[20] Abremski K,H oess R ,S ternberg N.S tudies on the prop 2
erties of P1site 2specific recombination :evidence for topo 2logically unlinked products following recombination [J ].
Cell ,1983,32:1301-1311.
[21] Ito T ,M eyerowitz E M.Overexpression of a gene encoding
a cytochrome p450,cyp78a9induces large and seedless fruit in Arabidopsis [J ].Plant Cell ,2000,12:1541-1550.
(责任编辑 袁醉敏)
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示例:[3] G B 6447—86,文摘编写规则[S].
h.报纸文章
[序号] 作者.文献题名[N].报纸名,出版日期(版次).
示例:[2] 郭晓东.学会识别伪科学[N].钱江晚报,1999-07-29(2).
i.会议论文
[序号] 作者.题名[R].会议名称,会址,会议年份.
示例:[3] 王选.抓住机遇,实现技术跨越并占领市场[R].中国科协首届学术年会,杭州,1999.
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173?陈俊伟等:遗传工程无籽果实原理及其研究进展
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如何把PDF转换成WORD 先了解一下: PDF文档到底是什么？ PDF是出版和图形领域的软件厂商Adobe制定的电子文档格式标准。Adobe为之提供了免费的文档浏览器--Adobe Acrobat Reader以及相应的编辑软件--Adobe Acrobat，后者可以对PDF文档中页面的组织、链接进行编辑，对文档进行批注等等。而Adobe的另外一款软件--Illustrator则可以从各个细致入微处修整PDF文件。与普通格式的电子文档(如纯文本、超文本、RTF格式以及Word文档等)相比，PDF文档具有能够完善保持版面样式、跨平台等优越性，所以国外许多组织机构在发放无需再次编辑的文件时通常选择使用PDF格式。在我国，许多电子书籍也开始采用PDF格式。 创建PDF文件的典型方法并不是使用Illustrator等软件来编辑，而是先用普通的文字处理和桌面排版软件如Word、WordPerfect和PageMaker等编排好文档，然后通过Adobe的PDF Distiller或者PDF Writer等仿打印机引擎制作PDF文件。另外也有一些PDF文档是直接使用Adobe Acrobat配合扫描仪将原书稿扫描制作完成的，虽然该软件配有支持对多种西方文字进行光学字符识别(OCR)的插件，但是为了保证文字的可靠性，多数情况下采用这种方法制作的PDF文件没有进行字符识别。 如何把PDF文档转换成Word文档 一款非常好的Pdf向Doc格式转换的工具，ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word v1.0。它是由ScanSoft公司同微软共同组队开发了一个全新的Office 2003 插件。该插件可以帮助你通过Word直接将Pdf文档转换为Word文档，并且完全保留原来的格式和版面设计。 这个名为 ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word 的插件是首先捕获Pdf文档中的信息，分离文字同图片，表格和卷，再将其统一到Word格式。现在你可以重新利用早先你从网络上下载或Email中收到的Pdf文件中的信息，而无需添加任何其他软件。 ScanSoft PDF Converter for Microsoft 已经非常紧密的同Office 2003整合在一起了，有两种方式可以将Pdf格式转换成Doc文件。 第一种方式，在Microsoft Word 2003中你可以直接通过“文件”—>“打开”来打开Pdf文件。ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word插件会自动弹出了，经过转换后我们就可以得到想要的Doc文件。 第二种方式，ScanSoft公司也已经开发了基于此的Smart Tag(Office 2003中重要的功能元件)能够轻松的通过右键来将PDF文件转换成为 Microsoft Word 文件。 =========================== PDF文件中的文字存在两种可能性: 其一，可能是以计算机字符代码的形式被包裹在文件中; 其二，也可能只是一个页面图像中的像素组成的线条，没有字符代码信息。很明显，只有第
基因工程原理练习题及答案
基因工程原理练习题及其答案 一、填空题 1．基因工程是_________年代发展起来的遗传学的一个分支学科。 2．基因工程的两个基本特点是：(1)____________，(2)___________。 3．基因克隆中三个基本要点是：___________；_________和__________。 4．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___________。 5．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_______，第二、三两个字母取自_________，第四个字母则用___________表示。 6．部分酶切可采取的措施有：(1)____________(2)___________ (3)___________等。 7．第一个分离的限制性内切核酸酶是___________；而第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是_____________。8．限制性内切核酸酶BsuRI和HaeⅢ的来源不同，但识别的序列都是_________，它们属于_____________。 9．DNA聚合酶I的Klenow大片段是用_____________切割DNA聚合酶I得到的分子量为76kDa的大片段，具有两种酶活性：(1)____________；(2)________________的活性。 10．为了防止DNA的自身环化，可用_____________去双链DNA__________________。 11．EDTA是____________离子螯合剂。 12．测序酶是修饰了的T7 DNA聚合酶，它只有_____________酶的活性，而没有_______酶的活性。 13．切口移位(nick translation)法标记DNA的基本原理在于利用_________的_______和______的作用。 14．欲将某一具有突出单链末端的双链DNA分子转变成平末端的双链形式，通常可采用_________或_______________。15．反转录酶除了催化DNA的合成外，还具有____________的作用，可以将DNA- RNA杂种双链中的___________水解掉。 16．基因工程中有3种主要类型的载体：_______________、_____________、______________。 17．就克隆一个基因(DNA片段)来说，最简单的质粒载体也必需包括三个部分：_______________、_____________、______________。另外，一个理想的质粒载体必须具有低分子量。 18．一个带有质粒的细菌在有EB的培养液中培养一段时间后，一部分细胞中已测 不出质粒，这种现象叫。 19．pBR322是一种改造型的质粒，它的复制子来源于，它的四环素抗性基因来自于，它的氨苄青霉素抗性基因来自于。 20．Y AC的最大容载能力是，BAC载体的最大容载能力是。 21．pSCl01是一种复制的质粒。 22．pUCl8质粒是目前使用较为广泛的载体。pUC系列的载体是通过 和两种质粒改造而来。它的复制子来自，Amp 抗性基因则是来自。 23．噬菌体之所以被选为基因工程载体，主要有两方面的原因：一是；二是。 24．野生型的M13不适合用作基因工程载体，主要原因是 和。 25．黏粒(cosmid)是质粒—噬菌体杂合载体，它的复制子来自、COS位点序列来自，最大的克隆片段达到kb。 26．野生型的λ噬菌体DNA不宜作为基因工程载体，原因是：(1) (2) (3) 。 27．噬菌粒是由质粒和噬菌体DNA共同构成的，其中来自质粒的主要结构是，而来自噬菌体的主要结构是。 28．λ噬菌体载体由于受到包装的限制，插入外源DNA片段后，总的长度应在噬菌体基 因组的的范围内。 29．在分离DNA时要使用金属离子螯合剂，如EDTA和柠檬酸钠等，其目的是 。 30．用乙醇沉淀DNA时，通常要在DNA溶液中加人单价的阳离子，如NaCl和NaAc， 其目的是。 31．引物在基因工程中至少有4个方面的用途：(1) (2) (3) (4) 。 32．Clark发现用Taq DNA聚合酶得到的PCR反应产物不是平末端，而是有一个突出 碱基末端的双链DNA分子。根据这一发现设计了克隆PCR产物的。 33．在cDNA的合成中要用到S1核酸酶，其作用是切除在 。 34．乙醇沉淀DNA的原理是。 35．假定克隆一个编码某种蛋白质的基因，必须考虑其表达的三个基本条件：
基因工程原理
基因工程原理 内容提要 1.基因工程又称基因操作、重组DNA技术, 是P. Berg等于1972年创建的。基因工程技术涉及的基本过程包括 “切、连、转、选”。该技术有两个基本的特点∶分子水平上的操作和细胞水平上的表达。 2.基因工程中使用多种工具酶，包括限制性内切核酸酶、DNA连接酶和其他一些参与DNA合成与修饰的酶类。 3.限制性内切核酸酶是基因工程中最重要的工具酶，属于水解酶类。根据限制性内切核酸酶的作用特点，被分为 三大类。Ⅱ类限制性内切核酸酶是基因工程中最常用的酶，该类酶的分子量小，专一性强,切割的方式有平切和交错切, 作用时需要Mg++作辅助因子, 但不需要ATP和SAM。第一个被分离的Ⅱ类酶是Hind Ⅱ。 4.连接酶是一类用于核酸分子连接形成磷酸二酯键的核酸酶，有DNA连接酶和RNA连接酶之分。基因工程中 使用的连接酶来自于原核生物，有两种类型的DNA连接酶∶E.coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶。基因工程中使用的主要是T4DNA连接酶，它是从T4噬菌体感染的E.coli中分离的一种单链多肽酶，既能进行粘性末端连接又能进行平末端连接。 5.载体是能将分离或合成的基因导入细胞的DNA分子，有三种主要类型∶质粒DNA、病毒DNA、科斯质粒， 在这三种类型的基础上，根据不同的目的，出现了各种类型的改造载体。 6.DNA重组连接的方法大致分为四种: 粘性末端连接、平末端连接、同聚物接尾连接、接头连接法。粘性末端 连接法是最常用的DNA连接方法,是指具有相同粘性末端的两个双链DNA分子在DNA连接酶的作用下, 连接成为一个杂合双链DNA。平末端连接是指在T4 DNA连接酶的作用下, 将两个具有平末端的双链DNA分子连接成杂种DNA分子。同聚物加尾连接就是利用末端转移酶在载体及外源双链DNA的3'端各加上一段寡聚核苷酸, 制成人工粘性末端, 外源DNA和载体DNA分子要分别加上不同的寡聚核苷酸,如dA(dG)和dT(dC), 然后在DNA连接酶的作用下, 连接成为重组的DNA。这种方法可适用于任何来源的DNA片段, 但方法较繁, 需要λ核酸外切酶、S1核酶、末端转移酶等协同作用。将人工合成的或来源于现有质粒的一小段DNA分子(在这一小段DNA分子上有某种限制性内切酶的识别序列), 加到载体或外源DNA的分子上, 然后通过酶切制造黏性末端的方法称为接头连接法。 7.基因文库分为基因组文库、cDNA文库等，是指在一种载体群体中, 随机地收集着某一生物DNA的各种克隆 片段, 理想地包含着该物种的全部遗传信息。 8.DNA重组分子在体外构建完成后，必须导入特定的受体细胞，使之无性繁殖并高效表达外源基因或直接改变 其遗传性状，这个导入过程及操作统称为重组DNA分子的转化。目前常用的诱导感受态转化的方法是CaCl2 法（图3-20），此外也可以用基因枪等方法转化外源DNA。 9.重组体筛选有遗传学方法、核酸杂交筛选法等。 10.基因工程技术是现代生物技术的核心，目前在工业、农业和医疗中已经显示了巨大的应用前景，并形成了一大 批生物技术产业。 基因工程是以分子遗传学为理论基础，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，揭示生命活动规律。基因工程技术诞生于20世纪70年代初，它是一门崭新的生物技术科学，它的创立和发展使生命科学产生了一次重大飞跃，证明并实现了基因的可操作性，使人类从简单地利用天然生物资源走向定向改造和创造具有新品质的生物资源的时代。基因工程技术诞生至今已经取得了辉煌的成就，成为当今生命科学研究领域中最有生命力和最引人注目的前沿学科之一，基因工程也是当今新的产业革命的一个重要组成部分。
介绍几款word和PDF互相转换的软件
介绍几款word和PDF互相转换的软件，轻松办公 今天向大家介绍几款word和PDF互相转换的软件，由于许多人在使用不同的办公软件，在传输和交流文档以及打印文档的时候，都会遇到这样或者那样的问题。所以在进行这些活动之前，建议把你所要使用的文档转换为PDF文档，以保证在他人电脑上可以无障碍的打开，和避免打印时所出现的字体变更，格式变更等问题。虽然pdf的交互性很好，但是却不便于编辑，所以你要编辑pdf文档的话，建议把pdf文档转换为office文档。所以，今天向大家介绍几款这方面的软件。 一，首推adobe acrobat x 10 Adobe acrobat x 10是adobe公司最新推出的PDF创建、编辑和查看软件，功能强大，相比上一版的acrobat 9提高了许多，首先从打开文档的速度上来说，个人觉得比上一般快许多，打开一般的文档比adobe reader快一倍多，和foxit reader相比来说，速度差不多。界面上，编辑的按钮主要集中在了右侧，上方按钮较少，这样方便编辑。从功能上来说，增加了保存为word,excel和图片等格式，支持保存为word 2003和2007，excel2003和2007，图片可以保存为jpg,TIFF等格式，并且把菜单集中到word和excel中，在word和excel 中你可以把word和excel文档输出成为PDF格式，如果你是office 2010的用户，你可以使用backstage就是文件背景视图中的save as来把word和excel文档保存成为PDF文档。 从界面上看，现在还没有官方的中文版本，只有英文等版本供大家使用，对于不懂英文的朋友来说，就有一些困难了，个人还是期待中文版早点推出，方便亿万中国用户。当然adobe 晚推出或者不推出有些软件的中文版，主要是由于中国的盗版太猖獗了，所以大家有条件的话，还是要支持正版，终究老用盗版也不好，做软件要花费大量的精力和人员，所以取得一定的报酬也是对的。 在转换速度上来说，从PDF转换成word和excel的速度非常快。从质量上来看，转换出来的文档的格式都没有变，和原word文档一样，我现在使用的结果是，会丢掉word里原先插好的目录标题文字，这个主要用来作自动目录的，还有有些下划线会稍微变化一下，有部分图片的一小部分会发生变化，其他的都很好。在这一点上，比其他的转换软件好许多。 从word，excel转换到PDF的速度和质量也很好，但个人觉得没有用office2010直接保存成pdf的速度和质量好，也不如doPDF的转换速度。但是好的地方在于和office的高度集成，还有转换文档的平滑性，同时还可以随意创建和编辑pdf文档。这个版本还强化了社交和分享的功能，你可以方便的添加评论和与他人分享文档。 从体积上来看，许多人都觉得体积大，现在的安装包体积有400多M，相对于foixt要打30多倍，但是呢，其功能比较全一些，对不同种类和不同语言的pdf文档支持好许多。Adobe acrobat和foxit，就相当于microsoft office和金山的wps一样的。Office虽然臃肿体积大，但是它对office文档的支持和兼容性最好了。wps体积小，功能也很多，对于一般办公已经足够应付了，但是你在使用的过程中，有时候会遇到较大的或者某些office文档用wps不能打开，但是用microsoft office就可以打开。所以还是推荐大家使用这个体积大的adobe acrobat x 10。 官方网站试用链接（需要有adobe账号）： verycd程序下载安装地址： 二，Nitro PDF Professional
《基因工程原理》期末复习思考题教案资料
《医用基因工程》复习思考题 第一章基因和基因组及基因工程的概念 一、名词概念 ①移动基因(插入序列；转位子)；②断裂基因；③RNA剪辑； ④内含子(间隔序列)与表达子；⑤重叠基因；⑥重复序列；⑦假基因；⑧启动子与终止子；⑨起始位点、终止位点。 二、讨论题 1.什么叫基因?何谓基因的新概念?基因的主要功能是什么? 2.一种基因一种酶的提法妥否？ 3.基因密码子三联体间是否存在着逗号？ 4.基因表达的产物中，氨基酸序列相同时，基因密码子是否一定相同？为什么？ 5.何谓转位子和转位作用?转位的后果如何? 6.基因中最小的突变单位和重组单位是什么？ 7.基因工程应包括哪些内容？何谓基因工程的四大里程碑和三大技术发明? 8.真核细胞基因组中常有内含子存在，能否在原核细胞获得表达？能，为什么？不能，为什么？ 第二章基因工程中常用的工具酶 1.什么是限制性核酸内切酶？ 2.什么是R/M现象？如何解释？ 3.II型核酸内切酶的基本特点有哪些？ 4.影响II型核酸内切酶活性的因素有哪些？如何克服和避免这
些不利因素？ 5.DNA连接酶有哪两类？有何不同？ 6.甲基化酶有哪两类？有何应用价值？ 7.什么叫同尾酶、同裂酶？在基因工程中有何应用价值？ 8.平末端连接的方法有哪些？(图示) 9.Klenow酶的特性和用途有哪些？举例说明。 10.反转录酶的特性有哪些？有何应用价值？ 11.列举碱性磷酸酶BAP/CAP的应用之一。 12.列举末端核苷酸序列转移酶的应用之一。 13.质粒单酶切点的基因连接如何降低本底和防止自我环化和提高连接效率？ 14.基因片段与载体的平末端连接的方法有哪些？ 15.用寡核苷酸和衔接物DNA的短片段连接时为使基因内部的切点保护，常用何种办法解决？ 第三章基因克隆载体 1.基因工程常用的载体有哪5种？其共同特性如何？ 2.什么是质粒？质粒分哪几种？有哪两种复制类型，质粒的分子生物学特性有哪些？ 3.质粒存在的三种形式是什么？ 4.分离质粒的基本步骤有哪些？ 5.分离纯化质粒的方法有哪几种？简述CsCl密度梯度(浮密度)分离法、碱变性法的原理，如何选择合适的分离方法？ 6.作为理想质粒载体的基本条件有哪些？ 7.什么叫插入失活，举例说明之。 8.构建pBR322质粒载体的亲本质粒有哪些？ 9.什么叫插入型和替换型噬菌体载体?插入型和替换型入噬菌体
基因工程原理与技术思考题
Chapter I Introduction 1)什么是基因？基因有哪些主要特点？ 基因是一段可以编码具有某种生物学功能物质的核苷酸序列。 ①不同基因具有相同的物质基础.②基因是可以切割的。③基因是可以转移的。④多肽与基因之间存在 对应关系。⑤遗传密码是通用的。⑥基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。 2)翻译并解释下列名词 genetic engineering遗传工程 gene engineering基因工程：通过基因操作，将目的基因或DNA片段与合适的载体连接转入目标生物获得新的遗传性状的操作。 gene manipulation基因操作：对基因进行分离、分析、改造、检测、表达、重组和转移等操作的总称。 recombinant DNA technique重组DNA技术 gene cloning基因克隆：是指对基因进行分离和扩大繁殖等操作过程，其目的在于获得大量的基因拷贝，在技术上主要包括载体构建、大肠杆菌遗传转化、重组子筛选和扩大繁殖等环节。 molecular cloning分子克隆 3)什么是基因工程？简述基因工程的基本过程？p2 p4 4)简述基因工程研究的主要内容？p5 5)简述基因工程诞生理论基础p2和技术准备有哪些p3？ 6)基因表达的产物中，氨基酸序列相同时，基因密码子是否一定相同？为什么？ 否，密码子简并性 7)举例说明基因工程技术在医学、农业、工业等领域的应用。 医学:人胰岛素和疫苗 农业:抗虫BT农药 工业:工程酿酒酵母
Chapter ⅡThe tools of trade 1)什么是限制性核酸内切酶？简述其主要类型和特点？ 是一种核酸水解酶，主要从细菌中分离得到。类型特点p11 2)II型核酸内切酶的基本特点有哪些p12-14？简述影响核酸内切酶活性的因素有哪些 p14？ 3)解释限制酶的信号活性？抑制星号活性的方法有哪些？ 4)什么是DNA连接酶p15？有哪几类p16？有何不同p16？ 5)什么叫同尾酶、同裂酶p12？在基因工程中有何应用价值？ 同裂酶：识别位点、切割位点均相同，来源不同。在载体构建方面往往可以取得巧妙的应用。应用较多的同裂酶比如Sma1和Xma1，它们均识别CCCGGG，但前者切后产生钝末 同尾酶：来源各异，识别序列各不相同，但切割后产生相同的粘性末端。由同尾酶(isocaudomer)产生的DNA片段，是能够通过其粘性末端之间的互补作用彼此连接起来的。 6)什么是DNA聚合酶？根据DNA聚合酶使用的模板不同，可将其分为哪两类？各有什么活 性？p17-18 聚合酶：在引物和模板的存在下，把脱氧核苷酸连续地加到双链DNA分子引物链的3‘-OH 末端，催化核苷酸的聚合作用。 ①依赖于DNA的DNA聚合酶 ②依赖于RNA的DNA聚合酶 7)Taq DNA聚合酶：是一种从水生嗜热菌中分离得到的一种耐热的dna聚合酶，具有5-3聚 合酶活性和3-5外切酶活性，在分子中主要用于PCR。 逆转录酶：RNA指导的DNA聚合酶， 8)Klenow片段的特性和用途有哪些？举例说明。p17 9)名词解释：S1核酸酶、核酸外切酶、磷酸化酶激酶、 甲基化酶
基因工程复习题答案
基因工程原理复习题思考题 基因工程绪论 1、基因工程的定义与特征。 定义：在体外把核酸分子（DNA的分离、合成）插入载体分子，构成遗传物质的新组合（重组DNA），引入原先没有这类分子的受体细胞内，稳定地复制表达繁殖，培育符合人们需要的新品种（品系），生产人类急需的药品、食品、工业品等。 特征：1、具跨越天然物种屏障的能力。 2、强调了确定的DNA片段在新寄主细胞中的扩增。 2、试述基因工程的主要研究内容。 1）、目的基因的分离 2）、DNA的体外重组（载体、受体系统等） 3）、重组DNA分子转移到受体细胞及其筛选 4）、基因在受体细胞内的扩增、表达、检测及其分析。 3、基因工程在食品工业上有何应用发展？ 主要是通过基因重组，使各种转基因生物提高生产谷氨酸、调味剂、酒类和油类等有机物的产率；或者改良这些有机物组成成分，提高利用价值。 4、转基因是一把双刃剑，请客观谈谈对转基因及转基因食品安全性的认识。 转基因技术所带来的好处是显而易见的，在人类历史进步和发展中起到了积极作用。 首先，通过该项技术可以提供人们所需要的特性，改良培育新品种； 第二，延长食品保存时间或增加营养成分； 第三，将抗虫防菌基因转入到作物中，使作物本身产生抵抗病虫害侵袭的能力，减少了农药的使用量，有利于环境保护； 第四，转基因技术及基因食物在医学方面得到广泛研究和应用。 人们对转基因技术的主要担忧在于环境方面。外源基因的导入可能会造就某种强势生物，产生新物种或超级杂草、损害非目标生物、破坏原有生物种群的动态平衡和生物多样性，也即转基因生物存在潜在的环境安全问题。 转基因作物的大面积种植已有数年，食用转基因食品的人群至少有10亿之多，但至今仍未有转基因食品对生命造成危害的实例；更何况目前每一种基因工程食品在上市前，都要经过国家法律认可，食品卫生部门和环境部门的严格检测。只有测试合格了，才能投放市场。因此公众完全可以安全地消费、大胆地食用转基因食品。 第一章 DNA的分子特性与利用 1、原核生物和真核生物的基因表达调控有何差别？ 1）原核基因表达调控的三个水平：转录水平调控、翻译水平调控、蛋白质加工水平的调控原核基因表达调控主要是在转录水平上的调控。 2）真核生物基因表达的特点： ● 1．基因组DNA存在的形式与原核生物不同； ● 2．真核生物中转录和翻译分开进行； ● 3．基因表达具有细胞特异性或组织特异性； ● 4．真核基因表达的调控在多个水平上进行：DNA水平的调控、转录水平调控、转 录后水平调控、翻译水平调控、蛋白质加工水平的调控； 2、什么是基因？根据基因的产物，基因可分为哪三类？ 基因是具有生物学功能的、在染色体上占据一定位置的一段核苷酸序列，是分子遗传的功能
《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准.0001
精品文档 《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准 一、名词解释（本大题共5小题，每题2分，总计10分） 限制性内切酶的Star活性：限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH 等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。如果改变反应条件就会影响酶的专一性和切割效率，称为星号（*）活性。 受体细胞：又称为宿主细胞或寄主细胞等，从试验技术上讲是能摄取外源DNA并使其稳定维持的细胞；从试验目的讲是有应用价值和理论研究价值的细胞 T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时，从Ti质粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA 该DNA片段上的基因与肿瘤的形成有关。 克隆基因的表达：指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过 程。典型的基因表达是基因经过转录、翻译，产生有生物活性的蛋白质的过程。 a -互补：3 -半乳糖苷酶（B -gal）是大肠杆菌lacZ基因的产物，当培养基中的一种色素元（X-gal ）被3 -gal切割后，即产生兰色。大肠杆菌的3一半乳糖苷酶由1021个氨基酸构成，只有在四聚体状态下才有活性。大肠杆菌lacZ基因由于a区域缺失，只能编码一种在氨基端截短的多肽，形成无活性的不完全酶，称为a受体；如果载体的lacZ 基因在相反方向缺失，产生在羧基端截短的多肽，这种部分3 -半乳乳糖苷酶也无活性。 但是这种蛋白质可作为a供体。受体一旦接受了供体（在体内或体外），即可恢复3 -半乳糖苷酶的活性，这种现象称为a互补. 由载体产生的a供体能够与寄主细胞产生 的无活性的a受体互作形成一种八聚体，从而恢复3 -半乳糖苷酶的活性。如果培养基 中含有X-gal的诱导物IPTG时，凡是包含有3 -半乳糖苷酶活性的细胞将转变为蓝色，反之不含有这种酶活性的细胞将保持白色。 、填空题（本大题共7小题，每空1分，总计20 分） 1、质粒按自我转移的能力可分为—接合型—质粒和—非接合型—质粒；按复制类型可分为松 弛性质粒和严紧型质粒。 2、为了防止DNA的自身环化，可用碱性磷酸酶除去双链DNA 5'—端的磷酸基团 。 3、人工感受态的大肠杆菌细胞在温度为_0匸—时吸附DNA在温度为_42乜__ 时摄人 DNA 4、仅克隆基因（DNA片段）用途而言，最简单的质粒载体也必需包括三个组成部分： 复制区：含有复制起点__、选择标记：主要是抗性基因 ________ 、__克隆位点：便于外源_ DNA的插入_。另外，一个理想的质粒载体必须具有低分子量。 5、Southern blotting 杂交能够检测外源基因是否整合进受体细胞基因组；外源基 因的转录表达需要通过—northern_杂交或_ RT-PCR_来揭示；而外源基因_____ 翻 译—水平的表达则需通过免疫学检测或Western杂交才能揭示，其使用的探针是 —蛋白质____ 。 6、外源蛋白在大肠杆菌中的表达部位有—细胞质_、_ —周质_、一细胞外 _。 7、Vir区基因的激活信号有三类，它们是—酚类化合物_、_中性糖和酸性糖_、— _ pH 值_。 简答题（本大题共7 小题，总计50 分） 1欢迎下载
基因工程试题及答案
《基因工程》 一、选择题（每小题1.5分，共15分） 1．基因工程的创始人是( )。 A A. Kornberg B W. Gilbert C P. Berg D S. Cohen 2．关于宿主控制的限制修饰现象的本质，下列描述中只有( )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 3．在DNA的3’-5’链上，基因的起始密码子是( ) A ATG（或GTG） B AGT C TAG D TGA 4．II限制性内切核酸酶可以特异性地识别( )。 A 双链DNA的特定碱基对 B 双链DNA的特定碱基序列 C 特定的三联密码 D 以上都正确 5．末端转移酶是合成酶类，具有( )活性。 A 3’5’DNA聚合酶 B 5’3’DNA聚合酶 C 5’3’DNA内切酶 D 5’3’DNA外切酶 6．下面关于松弛型质粒(relaxed plasmid)性质的描述中，( )是不正确的。 A 质粒的复制只受本身的遗传结构的控制，因而有较多的拷贝数。 B 可以在氯霉素作用下进行扩增。 C 通常带有抗药性标记。 D 同严紧型质粒融合后，杂合质粒优先使用松弛型质粒的复制子。 7．关于cDNA的最正确的说法是( )。 A 同mRNA互补的单链DNA B 同mRNA互补的双链DNA C 以mRNA为模板合成的双链DNA D 以上都正确 8．关于T4 DNA Ligase，下列说法中哪一项不正确? ( ) A 是最常用的DNA连接酶。 B 不但能连接粘性末端，还能连接齐平末端。 C 不但能连接粘性末端。 D 最适温度37 ℃。 9．下列关于建立cDNA文库的叙述中，( )是错误的? A 从特定组织或细胞中提取DNA或RNA B 用反转录酶合成mRNA的对应单链DNA C 以新合成的单链DNA为模板合成双链DNA D 新合成的双链DNA克隆到载体上，并导入受体细胞 10．用下列方法进行重组体的筛选，只有( )说明外源基因进行了表达。 A Southem blot B Northem blot C Western印迹 D 原位菌落杂交
基因工程原理
基因工程原理 内容提要 1. 基因工程又称基因操作、重组DNA技术，是P. Berg等于1972年创建的。基因工程技术涉及的基本过程包括 “切、连、转、选”。该技术有两个基本的特点：分子水平上的操作和细胞水平上的表达。 2. 基因工程中使用多种工具酶，包括限制性内切核酸酶、DNA 连接酶和其他一些参与DNA 合成与修饰的酶类。 3. 限制性内切核酸酶是基因工程中最重要的工具酶，属于水解酶类。根据限制性内切核酸酶的作用特点，被分为 三大类。n类限制性内切核酸酶是基因工程中最常用的酶，该类酶的分子量小，专一性强，切割的方式有平切和交错切，作用时需要Mg++作辅助因子，但不需要ATP和SAM。第一个被分离的n类酶是Hi nd n。 4. 连接酶是一类用于核酸分子连接形成磷酸二酯键的核酸酶，有DNA 连接酶和RNA 连接酶之分。基因工程中 使用的连接酶来自于原核生物，有两种类型的DNA 连接酶： E.coliDNA 连接酶和T4-DNA 连接酶。基因工程中使用的主要是T4DNA 连接酶，它是从T4 噬菌体感染的 E.coli 中分离的一种单链多肽酶，既能进行粘性末端连接又能进行平末端连接。 5. 载体是能将分离或合成的基因导入细胞的DNA分子，有三种主要类型：质粒DNA、病毒DNA、科斯质粒， 在这三种类型的基础上，根据不同的目的，出现了各种类型的改造载体。 6. DNA 重组连接的方法大致分为四种: 粘性末端连接、平末端连接、同聚物接尾连接、接头连接法。粘性末端 连接法是最常用的DNA 连接方法，是指具有相同粘性末端的两个双链DNA 分子在DNA 连接酶的作用下，连接成为一个杂合双链DNA 。平末端连接是指在T4 DNA 连接酶的作用下，将两个具有平末端的双链DNA 分子连接成杂种DNA 分子。同聚物加尾连接就是利用末端转移酶在载体及外源双链DNA 的3'端各加上一段寡聚核苷酸，制成人工粘性末端，外源DNA和载体DNA分子要分别加上不同的寡聚核苷酸，如dA（dG）和dT （dC）,然 后在DNA连接酶的作用下，连接成为重组的DNA。这种方法可适用于任何来源的DNA片段，但方法较繁，需要入核酸外切酶、S1核酶、末端转移酶等协同作用。将人工合成的或来源于现有质粒的一小段DNA分子（在这一小段DNA 分子上有某种限制性内切酶的识别序列），加到载体或外源DNA 的分子上，然后通过酶切制造黏性末端的方法称为接头连接法。 7. 基因文库分为基因组文库、cDNA 文库等，是指在一种载体群体中，随机地收集着某一生物DNA 的各种克隆片段， 理想地包含着该物种的全部遗传信息。 8. DNA 重组分子在体外构建完成后，必须导入特定的受体细胞，使之无性繁殖并高效表达外源基因或直接改变 其遗传性状，这个导入过程及操作统称为重组DNA 分子的转化。目前常用的诱导感受态转化的方法是CaCl2 法（图3-20），此外也可以用基因枪等方法转化外源DNA。 9. 重组体筛选有遗传学方法、核酸杂交筛选法等。 10. 基因工程技术是现代生物技术的核心，目前在工业、农业和医疗中已经显示了巨大的应用前景，并形成了一大批生物技术 产业。 基因工程是以分子遗传学为理论基础，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，揭示生命活动规律。基因工程技术诞生于20世纪70年代初，它是一门崭新的生物技术科学，它的创立和发展使生命科学产生了一次重大飞跃，证明并实现了基因的可操作性，使人类从简单地利用天然生物资源走向定向改造和创造具有新品质的生物资源的时代。基因工程技术诞生至今已经取得了辉煌的成就，成为当今生命科学研究领域中最有生命力和最引人注目的前沿学科之一，基因工程也是当今新的产业革命的一个重要组成部分。
如何将有密码的PDF转换成WORD
如何将有密码的PDF转换成WORD 可以试试下面的方法： 打开PDF格式文件 选择打印（如果有打印限制，抱歉，暂时没办法啊） 打印机名称选择Microsoft Office Document Image Write（没有？在安装Office时选择安装高级服务程序） 打印成mdi格式 将自动打开的mdi文件进行OCR识别（工具栏里找，注意识别时间很长) 识别完后将文件导出到Word（工具栏里） 最后，将导出的html文件另存为DOC文件 Pdf格式文件向Doc文件转换相对比较难，因为Pdf格式与Doc 格式解码格式不同，在Pdf下的回车符、换行符以及相关的图片格式无法直接转换为Doc文件，笔者之前一直使用复制文本，然后粘贴到Word中实现Pdf向Doc格式的转换。 今天突然发现了一款非常好的Pdf向Doc格式转换的工具，ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word v1.0。它是由ScanSoft公司同微软共同组队开发了一个全新的Office 2003 插件。该插件可以帮助你通过Word直接将Pdf文档转换为Word文档，并且完全保留原来的格式和版面设计。 这个名为 ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word 的插件是首先捕获Pdf文档中的信息，分离文字同图片，表格和卷，再将其统一到Word格式。现在你可以重新利用早先你从网络上下载或Email
中收到的Pdf文件中的信息，而无需添加任何其他软件。 ScanSoft PDF Converter for Microsoft 已经非常紧密的同Office 2003整合在一起了，有两种方式可以将Pdf格式转换成Doc文件。 第一种方式，在Microsoft Word 2003中你可以直接通过“文件”—>“打开”来打开Pdf文件。ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word 插件会自动弹出了，如图3所示，经过转换后我们就可以得到想要的Doc文件。 第二种方式，ScanSoft公司也已经开发了基于此的Smart Tag(Office 2003中重要的功能元件)能够轻松的通过右键来将PDF文件转换成为 Microsoft Word 文件 注意，在安装ScanSoft PDF Converter for Microsoft Word的时候建议关闭正在运行的Office Word，Internet Explorer和Outlook等软件。 OFFICE使用技巧FAQ宝典-PDF文件处理 问：PDF与WORD之间如何通过软件实现格式转换？ 答：PDF—>DOC 使用软件Acrobat，pdf2word；DOC—>PDF 使用软件Acrobat pdf->Tiff(JPEG,PNG)->OCR输出word，效果极佳，如果是English几乎不用怎么修改就可以用了。 推荐OCR软件：ABBYY FineReader 7.0；ScanSoft OmniPage Pro 14.0（最强） 问：如何把WORD文档转换成PDF？ 答：安装Acrobat（不只是Reader）完全版，在安装选项里有的，把这一项选上，选pdfmaker。在word的工具条上会有一个转换按钮。
最新-第二学期基因工程原理课程考试试卷(A)参考答案
学习-----好资料 2008─2009学年 第 2学期 《基因工程原理》课程考试试卷(A 卷)参考答案 专业: 生物技术 年级:2006 考试方式:闭卷 学分:4 考试时间:120分钟 一、名词解释(每小题2.5分，共15分) 1、 基因工程：是指在分子水平上进行的遗传操作，指将一种或多种生物提（供体）的基因 或基因组提取出来，或者人工合成基因，按照人们的愿望，进行严密的设计，经过体外加工重组，转移到另一种生物体（受体）的细胞内，使之能在受体细胞遗传并获得新的遗传性状的技术。 2、 星活性：高浓度的酶、高浓度的甘油、低离子强度、极端pH 值等，会使一些核酸内切酶 的识别和切割序列发生低特异性，即Star activity 现象。 3、 插入型载体：只具有一个可供外源DNA 插入的克隆位点。 4、 反转录PCR ：在逆转录酶的作用下、以mRNA 为模板合成互补的cDNA ，再以cDNA 为 模板进行PCR 反应。 5、 感受态：受体细胞经过一些特殊方法（如：CaCl2，RuCl 等化学试剂法）的处理后，细 胞膜的通透性发生变化，成为能容许多有外源DNA 的载体分子通过的感受态细胞。 6、 考斯质粒：考斯质粒是一类人工构建的含有l-DNA cos 序列和质粒复制子的特殊类型的载 体 二、填空题(每小题1分，共10分) 1、用酚—氯仿抽提DNA 时，通常要在氯仿或酚—氯仿中加少许异戊醇，这是因为异戊醇可以 防止气泡 ；分离DNA 时要使用金属离子螯合剂，如EDTA 和柠檬酸钠等，其目的是 抑制了DNase 。 2、按照质粒拷贝数的多少，质粒可以分为 严谨型质粒 。和 松弛型质粒 。 3、λ 噬菌体在感染大肠杆菌以后，可以进入 Lytic growth 也可以进入 Lysogenic state 。如果其基因组 DNA 通过专一性重组整合到宿主染色体中，则其进入 融源状态 。；它也可以选择进入 融菌状态 ，大量复制并组装子代噬菌体颗粒。 4、ddNTP 与普通的 dNTP 的不同之处在于 ddNTP 2’和3’双脱氧 ，它们可以在 DNA 聚合酶的作用下，通过其 5’ 掺入到正在增长的 DNA 链中，导致链延伸反应终止。 5、Klenow DNA 聚合酶是 DNA 聚合酶Ⅰ 经蛋白酶裂解而从全酶中除去 5’—3’外切酶 活性的多肽大片断，而其他活性保持不变。 三、选择题(每小题1.5分，共15分) 1、限制性内切核酸酶可以特异性地识别（ C ）。 A 、特定的三联密码； B 、双链 DNA 的特定碱基对； C 、双链 DNA 的特定碱基序列； D 、单链 DNA 的特定碱基序列。 2、在切口平移方法标记 DNA 探针时只能使用（ B ）。 A 、Klenow 酶； B 、DNA 聚合酶 Ⅰ； C 、DNA 聚合酶 Ⅱ； D 、DNA 聚合酶 Ⅲ。 3、在下列进行 DNA 部分酶切的条件中，控制哪一项最好（ C ）。 A 、反应体积； B 、酶反应温度； C 、反应时间； D 、酶量。 4、PCR 扩增有时会出现弥散的条带，以下原因阐述不正确的是（ B ）。 A 、退火温度过低； B 、退火温度过高； C 、dNTP 浓度过高； D 、循环次数过多。 5、以下不属于 PCR 的应用的为（ D ）。 A 、随机扩增多态性 DNA （RAPD ）； B 、扩增片段长度多态性（AFLP ）； C 、RACE ； D 、S1 酶作图。 6、pUC18 与 pUC19 的区别在于（ B ）。 A 、二者的选择标记不同； B 、二者的多克隆位点方向相反； C 、pUC18 无 lacZ 基因； D 、pUC19 无 lacZ 基因。 7、有关 DNA 序列自动化测定的不正确叙述是（ D ）。 A 、用荧光代替了同位素标记； B 、激光扫描分析代替人工读序 基； C 、本原理与手工测序相同； D 、不再需要引物。
基因工程原理与应用题库
名词解释 生物技术、RAPD、酶单位、载体、质粒、基因工程，退火，基因组文库，cDNA文库，PCR，转化，DNA甲基化，RFLP，ISSR，植物基因工程，感受态细胞，受体细胞，工具酶、YAC、探针、AFLP、基因芯片、质粒、基因治疗、基因打靶、基因疗法、原位杂交、分子标记、核酸分子杂交 选择题（单选和多选） 1、第一个作为重组DNA载体的质粒是( ) (a)pBR322 (b)ColEl (c)pSCl01 (d)pUCl8 2、Ⅱ型限制性内切核酸酶( ) (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 3、在下列试剂中，那一种可以螯合Ca2+离子( ) (a)EDTA (b)柠檬酸钠(c)SDS (d)EGTA 4、同一种质粒DNA，以三种不同的形式存在，电泳时，它们的迁移速率是( ) (a)OCDNA>SCDNA>LDNA (b)SCDNA>LDNA>OCDNA (c)LDNA>OCDNA>SCDNA (d)SCDNA>OCDNA>LDNA 5、黏粒(cosmid)是一种人工建造的载体( ) (a)它具有COS位点，因而可进行体外包装(b)它具有质粒DNA的复制特性 (c)进入受体细胞后，可引起裂解反应(d)进入受体细胞后，可引起溶源化反应 6、用碱法分离质粒DNA时，染色体DNA之所以可以被除去，是因为( ) (a)染色体DNA断成了碎片(b)染色体DNA分子量大，而不能释放 (c)染色体变性后来不及复性(d)染色体未同蛋白质分开而沉淀 7、根据构建方法的不同，基因文库分为基因组文库、cDNA文库等。在下列文库中 ( )属cDNA文库 (a) YAC文库(b) MAC文库(c) 扣减文库(d) BAC文库 8、关于感受态细胞性质的描述，下面哪一种说法不正确( ) (a)具有可诱导性(b)具有可转移性 (c)细菌生长的任何时期都可以出现(d)不同细菌出现感受态的比例是不同的 9、在利用lacZ失活的显色反应筛选法中，IPTG的作用是( ) (a)诱导宿主的α肽的合成(b)诱导宿主的ω肽的合成 (c)作为酶的作用底物(d)作为显色反应的指示剂 10、基因工程发展史上理论上的三个重要发现是（）
基因工程试题(8)
基因工程试题 一、选择题（每题1分，共15分） 1、下列有关基因的叙述，错误的是【 A 】 A蛋白质是基因表达的唯一产物 B 基因是DNA 链上具有编码功能的片段 C 基因也可以是RNA D 基因突变不一定导致其表达产物改变结构 2、基因工程的单元操作顺序是【 B 】 A 增，转，检，切，接 B 切，接，转，增，检 C 接，转，增，检，切 D 切，接，增，转，检 3、生物工程的上游技术是【 A 】 A 基因工程及分离工程 B 基因工程及发酵工程 C 基因工程及酶工程 D 基因工程及细胞工程 4、下列各组专业术语中，含义最为接近的是【 C 】 A终止子与终止密码子B基因表达与基因转译 C DNA 退火与 DNA 复性D重组子与转化子 5、根据酶切活性对盐浓度的要求，限制性核酸内切酶可分成【 B 】 A 2 大类 B 3 大类 C 4 大类 D 5 大类 6、T 4 -DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段DNA 片段连接在一起， 其底物的关键基团是【 D 】 A 2' -OH 和5' –P B 2' -OH 和3' -P C 3' -OH 和2' –P D 5' -OH 和3' -P 7、下列有关连接反应的叙述，错误的是【 A 】 A 连接反应的最佳温度为37 ℃ B 连接反应缓冲体系的甘油浓度应低于10% C 连接反应缓冲体系的ATP 浓度不能高于1mM D 连接酶通常应过量2-5 倍 8、原生质体转化方法不大适用于【 A 】 A 大肠杆菌 B 枯草杆菌 C 酵母菌 D 链霉菌 9、下列各常用载体的装载量排列顺序，正确的是【 A 】 A Cosmid >λ-DNA > Plasmid B λ -DNA > Cosmid > Plasmid C Plasmid >λ -DNA > Cosmid D Cosmid > Plasmid >λ-DNA 10、若某质粒带有lacZ 标记基因，那么与之相匹配的筛选方法是在筛选培 养基中加入【 D 】 A 半乳糖 B 异丙基巯基-β- 半乳糖苷（IPTG ） C 蔗糖 D 5- 溴-4- 氯-3- 吲哚基- β -D- 半乳糖苷（X-gal ） 11、下列各组用于外源基因表达的受体细胞及其特点的对应关系中，错误的 是【 C 】 A 大肠杆菌－繁殖迅速 B 枯草杆菌－分泌机制健全 C 链霉菌－遗传稳定 D 酵母菌－表达产物具有真核性 12、分子杂交的化学原理是形成【D 】