扬州大学基因工程期末试题复习要点整理 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/16 2:47:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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:

l 1.基因组DNA存在的形式与原核生物不同; l 2.真核生物中转录和翻译分开进行; l 3.基因表达具有细胞特异性或组织特异性;

l 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,是分子遗传的功能单位。

根据基因的产物,基因可分为三类: l 转录并翻译编码蛋白质的基因:

包括结构蛋白基因、编码酶的基因、调节基因

l 转录但不翻译产物的基因: 包括tRNA、rRNA

l 不转录但有功能的DNA区段: 如启动子、操纵基因

3、 引起核酸变性的因素主要有哪些?核酸变性后性质有何变化? 引起核酸变性的因素:--温度、酸、碱、甲醛和尿素等。

DNA变性后,它的一系列性质发生变化,如紫外吸收(260 nm)值升高(增色效应), 粘度降低等,如DNA增加25-40%. RNA约增加1.1%。。 4、 DNA复性及其影响因素。

变性DNA在适当的条件下,两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构,这一过程称为复性。

DNA复性的程度、速率与复性过程的条件有关,也与它本身的组成和结构有关:分子量越大复性越难。浓度越大,复性越容易。

(附加:注意:将热变性的DNA骤然冷却至低温时,DNA不可能复性。但是将变性的DNA缓慢冷却时,可以复性。 复性的应用:核酸的杂交,分子扩增) 第二章 基因工程操作的基本技术 1. DNA凝胶电泳中核酸分子分离的机理。

在碱性环境下,核酸分子带负电荷,在外加电场的作用下,分子在凝胶多孔性刚性滤孔中从负极向正极泳动,其中主要由于分子筛效应和电荷效应达到分离不同大小核酸分子的目的。

2. DNA凝胶电泳中影响电泳迁移率的因素主要有哪些? 1)分子本身的影响 ?分子的大小:小则快 ?带电荷数:多则快 ?分子构型:超螺旋>解螺旋

2)电场:直流电场 ?电压高则快

?电压太高则结果不准确 常用3~5V/CM 3)支持物介质

?种类:琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶

?凝胶浓度: 浓度大,筛孔小,适合小分子电泳;浓度小,筛孔大,适合大分子电泳

4)电泳缓冲液

ü pH值:偏碱性,带负电荷

ü 离子浓度:离子浓度高_ 电流大_发热快_胶溶解 ü种类:TAE、TBE、TPE、TNE

3. PCR的原理和主要反应过程,并分析影响PCR扩增的影响因素。

PCR原理:变性温度下, DNA双链变性双螺旋解开成单链DNA,在退火温度中人工合成的特异引物根据碱基互补配对原则与单链DNA特异结合,然后在DNA聚合酶的作用下,在延伸温度下不同的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则在引物的引导下合成与模板DNA互补的新链,实现DNA的扩增。 影响PCR扩增的影响因素: §(1)Taq酶:常用1U/25μL 3浓度低,扩增产物不够; 3浓度高,非特异性扩增增加; 3酶的活性;

§(2)dNTP的浓度:常用100-200μmol/L,不能低于20μmol/L,特异性、保真性; §(3)模板:主要考虑纯度及使用量,对纯度要求不高,但含有酚、氯仿等杂质则难以成功。使用量从几个ng到100ng.

§(4)引物浓度:0.1-0.5μmol/L之间,过多则非特异扩增增加,形成引物二聚体;

§(5)Mg2 浓度:常用 0.5-2.5mmol/L; 影响:酶的活性、引物-模板退火、特异性

§(6)PCR反应程序设定:变性温度和时间、引物退火温度Tm与时间、引物延伸温度与时间和循环数

4. PCR引物设计的原则,若给一指定DNA序列并需要通过PCR扩增此序列,如何设计扩增引物?(关于如何设计这个问题,靠自己了) 引物设计原则: 1、G C含量45-55%; 2、Tm值高于55; 3、引物特异性; 4、引物扩增跨度; 5、是否形成引物二聚体

5. 定量PCR的原理?Ct值的含义。

原理:通过实时检测PCR每一个循环扩增产物相对应的荧光信号,来实现对起始模板进行定量及定性的分析。

初始模板量X0的对数值与C(T) 值之间呈线性关系:log X0= - log(1 Ex) *Ct log N

6. 分子杂交的类型主要有哪些?探针的标记方法与标记类型?常用的双链DNA的标记方法是哪两种?

探针的标记方法:切口平移法、随机引物合成法,末端标记法,PCR标记法,体外转录标记法。

探针按核酸分子分:DNA探针和RNA探针;

按标记物的不同:放射性标记探针和非放射性标记探针。 标记类型:按核酸分子的不同:可分为DNA探针和RNA探针 根据标记物的不同:可分放射性标记探针和非放射性标记探针;

双链DNA探针标记主要方法:切口平移法、随机引物合成法; 7. Southern杂交一般过程及影响杂交因素。 Southern杂交操作步骤:

(1) 用限制性内切酶酶切DNA, 经凝胶电泳分离各酶切片段; (2) 转膜:将DNA片段转移到硝酸纤维素滤膜或尼龙膜上; (3) 预杂交:封阻滤膜上非特异性位点; (4) 杂交:让探针与同源DNA片段特异性结合; (5) 洗脱:去除非特异性结合的探针; (6) 自显影检查目的DNA所在的位置。 Southern杂交影响因子

1)、目的DNA在总DNA中所占的比例 2)、探针的大小和标记效率 3)、转移到滤膜上的DNA量 4)、探针与靶DNA的同源性

8. 基因组文库的构建过程?如何确定文库的大小? 基因组文库的构建过程:

1)从生物体提取大片断的基因组DNA;

2)用适当的限制性内切酶(常为4碱基识别位点)进行部分酶切或超声波打断基因组DNA ;

3)在琼脂凝胶电泳上或蔗糖梯度离心筛选适当长度的DNA片断(根据载体的要求);

4)载体的酶切、回收;

5)将处理好的基因组DNA片断与载体连接; 6)将重组子导入宿主细胞