答：（2）两基因距离远时，共转化的频率低于每个基因单独转化的频率

（2）两个DNA片断同时与受体发生重组的概率很低。

16．在普遍性转导中，供体大肠杆菌细胞的基因型是trpC+pyrF- trpA- ，受体细胞的基因型是trpC- pyrF+trpA+。由P1噬菌体媒介转导，对trpC+进行选择，用选择的细胞进一步检查其他基因的转导情况，得到以下的结果：

试问：

(1) 这三个基因的次序是什么？

(2) trpC和pyrF以及trpC和trpA 的合转导频率是多少？ (3) 假定P1染色体长为10μ，这些基因之间的物理图距是多少？

解：由转导介导的基因重组是单方向的，所以3个连锁基因的重组只产生了4种类型，其中trpC+pyrF- trpA-是亲本型，其余三种为重组型。由于trpC+pyrF- trpA+比例最低，因此（1）trpA应该位于其它两者之间。 （2）trpC与pyrF合转导的频率为：

trpC?pyrF?trpA??trpC?pyrF?trpA?274?2??45.9% ????????????601trpCpyrFtrpA?trpCpyrFtrpA?trpCpyrFtrpA?trpCpyrFtrpAtrpC与trpA合转导频率为：

trpC?pyrF?trpA??trpC?pyrF?trpA?274?279??92.0%（3）由????????????601trpCpyrFtrpA?trpCpyrFtrpA?trpCpyrFtrpA?trpCpyrFtrpA于转导DNA片断大小与噬菌体染色体大小相近，所以转导DNA片断的平均长度L＝10μm 合转导频率X1＝45.9％；X2＝92.0％ 根据公式物理距离：d

?L(1?3X)

d1?L(1?3X1)?10(1?345.9%)?2.29μm d2?L(1?3X2)?10(1?392%)?0.27μm

17．大肠杆菌Hfr gal+ lac+(A)与F- gal- lac- (B)杂交，A向B转移gal+比较早而且频率高，但是转移lac+迟而且效率低。菌株B的gal+重组体仍旧是F- 。从菌株A可以分离出一个变体叫做菌株C，菌株C向B转移lac+早而且频率高，但不转移gal+。在C×B的杂交中，B菌株的lac+重组体一般是F+。问菌株C的性质是什么？

答：由于C×B可以发生基因重组，故C只能是F’或者Hfr，题中指出重组体是F+，因为一般来说Hfr很难把整条染色体转移到受体中，因此不能将完整的F因子转移到受体中，所以只能是F’菌株。由于C只转移lac不转移gal，所以该F’因子包含了lac基因及其附近的染色体片断。

18．在大肠杆菌中发现了一个带有麦芽糖酶基因(mal)的F′因子。将F- mal+引入F-mal-菌株。这样所产生的细胞多数能转移F′mal+到F-细胞中，偶然有些细胞可以从mal- 基因开始把整个细菌染色体转移到F- 中。这些细胞可分为两类：(a)转移mal+很早，mal- 很迟(b)转移mal- 很早，mal+很迟。

画出F′因子与染色体相互作用的图，表明(a)型细胞最大的可能是如何产生的，(b)型细胞又是如何产生的。 答：

`

（a）型的产生 （b）型的产生

第八章 基因的表达与调控（练习）

1. 经典遗传学和分子遗传学关于基因的概念有何不同？

Mal+ Mal－

Mal+ Mal－

2. 有一个双突变杂合二倍体，其基因型是，如果有互补作用，表示什么？如果无互补作用，表示什么？

3. 用T4噬菌体一个特殊基因区的不同突变体研究互补作用，获得下列资料。试根据这个资料判断，本区应有几个顺反子？

4. 举例说明基因的微细结构是如何建立的。 5. 举例说明基因是如何控制遗传性状表达的。 6. 试说明正调控与负调控的区别。

7. 假设R基因编码的蛋白质，是S基因转录的负调控子。试问①在R突变体中S基因是否转录？②如果R基因产物是S基因转

录的正调控子，结果又有什么不同？ 8. 试述乳糖操纵元模型。

9. 指出下列每一种部分二倍体①是否合成β-半乳糖苷酶②是诱导型还是组成型？(斜线左侧是质粒基因型，右侧是染色体基因

型)

a) lacZlacY- /lacZ- lacY

C

+

+

+

C

+

+

-

b) lacOlacZ- lacY/lacZlacY- c) lacP- lacZ/lacOlacZ- d) lacIlacP- lacZ/lacI- lacZ 10. 试述色氨酸操纵元和阿拉伯操纵元模型。 11. 举例说明阻遏物与无辅基阻遏物的区别。 12. 说明下例每种酵母菌单倍体细胞的交配型表型。

a) 一个基因型为MATa MATα交配型基因的重复突变体。 b) 一个MATa细胞中HMLα盒的缺失突变体。 13. 举例说明激素对基因表达的调控作用。

+

+

+

第八章 基因的表达与调控（参考答案）

1、 (P178-179)

答：具有染色体的主要特性，能自我复制，有相对的稳定性，在有丝分裂和减数分裂中有规律的进行分配；基因在染色体上占有一定位置(位点)，并且是交换的最小单位，即在重组时不能再分隔的单位；基因是以一个整体进行突变的，故它又是一个突变单位；基因是一个功能单位，它控制着正在发育有机体的某一个或某些性状，如红花、白花等。可以把重组单位和突变单位统称为结构单位。这样，基因既是一个结构单位，又是一个功能单位。∴ 经典遗传学认为：基因是一个最小的单位，不能分割。按照现代遗传学的概念，重组、突变、功能这些单位应该是重组子 (recon)——交换的最小的单位。一个交换子可只包含一对核苷酸； 突变子(muton)——产生突变的最小单位。可以小到只是一个核苷酸；顺反子(作用子)(cistron)——起作用的单位，基本上符合通常指的基因。一个作用子所包括的一段DNA与一个多肽链的合成相对应。结构单位的基因（过去）——大量突变子/重组子（现在）基因是最小的结构单位（过去）——已不成立 基因是一个功能单位（过去）——仍然正确基因是：可转录一条完整的RNA分子，或编码一条多肽链；功能上被顺反测验(cis-trans test)或互补测验(complementary test)所规定。分子遗传学保留了功能单位的解释，而抛弃了最小结构单位的说法。 2、答：有互补作用----ab非等位, 为两个顺反子

无互补作用--- -ab等位,为一个顺反子

3、 由于1与356没有互补作用，所以属于同一顺反子，与2和4都有互补作用，属于不同的顺反子。由于2和4没有互补作用，属于同一个顺反子，所以本区有两个顺反子：1、3、5、6 和2、4

7、 答：（1）由于是负控制，阻遏蛋白（或者复合物）与DNA的接合使原本转录的基因停止。所以R发生突变变成R使得阻遏蛋白不能表达或者构型发生变化，不能与DNA结合，S基因转录。

（2）与负控制相反，正控制子与DNA结合则启动相关基因的表达，R不能产生正常结构的蛋白质（激活子）不能与DNA结合，不能启动相关基因的表达，所以S基因不转录。

9、答：lacZ lacY为结构基因，lacO为顺式作用元件，lacI 为反式作用作用元件。LacP为启动子。

根据乳糖操纵子模型：

（1） 由于没有I和O的信息难以分析，但是如果两者默认为均正常，则可以产生β－半乳糖苷酶，可诱导型。 （2） O发生突变所以组成性表达Y，假定默认F’的IO+能够合成Z，所以可以β－半乳糖苷酶，由于质粒上的Z受I

＋

－

－

调控，所以属于可诱导型。

（3） 由于染色体上启动子突变，不能与RNA聚合酶结合，所以不能转录Z，而F’虽然O发生突变，可以组成性表达相

关基因，但是Z基因发生了突变，所以不能表达β－半乳糖苷酶。

（4） 由于染色体上启动子突变，不能与RNA聚合酶结合，所以不能转录Z，F’虽然I发生突变，但是由于Ｉ是反式作

用元件，染色体上Ｉ基因的产物可以作为阻遏物调控Ｆ’上Ｚ的表达。所以可以诱导性表达β－半乳糖苷酶。

第九章 基因工程和基因组学（练习）

1. 什么是遗传工程？它在理论上和实践上有什么意义？ 2. 简述基因工程的施工步骤。

3. 说明在DNA克隆中，以下材料起什么作用。

A、载体； B、限制性核酸内切酶； C、连接酶；D、宿主细胞；E、氯化钠

4. 有一个带有氨苄青霉素和四环素抗性的质粒，在其四环素抗性基因内有一个该质粒唯一的EcoRI酶切位点，今欲用 EcoRI

位点克隆果蝇DNA，构建一个基因库，连接的产物转化大肠杆菌菌株DH5a ，试问： a) 在培养基中加入哪一种抗生素用于选择阳性克隆？ b) 对哪一种抗生素有抗性的质粒携带外源果蝇DNA片段？ c) 如果有的克隆可抗两种抗生素，如何解释？ 5. 在构建一个真核生物核DNA库时，需要考虑哪些因素？

6. 根据下列凝胶电泳分析结果，构建一个限制性酶图谱，并表明酶切位点及片段的碱基数，片段总长度为1300bp。电泳分析结

果如下：

7. 在下列六种限制性酶图谱中，有一种排列方式与凝胶电泳的带型是一致的。三种酶分别是：E-EcoRI、N-NcoI、A-AatII。

试回答：

a) 根据电泳中DNA带型，选择正确的图谱并说明原因。

b) 在将这块凝胶转移后进行Southern杂交分析，带星点的是与pep基因杂交的信号带，说明pep在图谱中的位置。 8. 简述将抗除草剂基因转移到植物基因组的过程。 9. 简述基因组遗传图谱与物理图谱的异同。

10. 简述基因工程在工、农、医三方面的成就及其发展前景。

第九章 基因工程和基因组学（参考答案）

3．答：载体：构建重组DNA分子，转基因

限制性内切酶：载体构建，重组DNA构建，目的DNA片断的获得 连接酶：连接DNA链的磷酸二酯键，构建重组DNA分子 宿主细胞：重组DNA分子的受体，克隆。

NaCl： 作为盐离子，广泛用于各种试剂的配制，例如限制性内切酶的缓冲液，核酸杂交缓冲 液，DNA提取、变性等缓冲液中。 4. 答： (1) 氨苄青霉素

(2) 氨苄青霉素

(3) 没有果蝇DNA插入。

5.答：

（1） 基因组的大小以及选择合适的载体。小的基因组可以选择质粒或者粘粒或者病毒（噬菌体）；大的则要选择BAC、

YAC或者PAC等。

（2） 受体的选择：容易转化、繁殖和回收

（3） 基因组的覆盖率：根据基因组大小、载体的承载量计算出必须的克隆个数。