分子生物学复习题目答案.doc
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一、名词解释(40分,5分/题)
1、重组DNA技术
重组DNA技术(Recombinant DNA technology) :在体外将目的DNA片段与载体连接形成重组DNA分子,转化宿主菌后使其复制、扩增,经筛选、鉴定获得单一DNA分子的大量拷贝(克隆);并可针对克隆的目的基因进行特定蛋白质或多肽的制备及定向改造基因或蛋白质结构。又称分子克隆、DNA克隆技术、基因工程等
测定DNA分子的核苷酸序列。
3、核酸分子杂交(nucleotide molecular hybridization) : 指具有一定同源序列的两条核酸单链(DNA或RNA),在一定条件下按碱基互补配对原则经过复性处理后,形成异源双链的过程
4、载体(vector):携带目的外源DNA片段,实现外源DNA在受体细胞中的无性繁殖或表达有意义蛋白质所采用的一些DNA分子。
5、动态突变:是指DNA中的碱基重复序列.拷贝数发生扩增而导致的突变。
6、移码突变: 当基因核苷酸序列插入或丢失1个、2个或不构成三联体密码或其倍数的多个碱基后,在插入或丢失部位后面的三联体密码会发生移码,称为移码突变(frame-shift mutation),
7、基因置换:又称基因矫正 指将特定的目的基因导入特定的细胞,通过定位重组,以导入的正常基因置换组内原有的缺陷基因。
8、基因治疗:在特定靶细胞中表达该细胞不表达的基因,或采用特定的方式关闭、抑制异常表达基因,达到治疗疾病目的的方法。
二、简答题(60分,15分/题)
1、简述PCR的定义,基本原理及基本步骤?
答:PCR 是以单链DNA为模板,4种dNTP为底物,在模板3’端有引物存在的情况下,用酶进行互补链延伸,在体外扩增特异性DNA片段的实验技术。
原理:以拟扩增的DNA分子为模板,以一对分别与模板5/末端和3/末端相互补的寡核苷酸片段为引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至新的DNA合成,重复这一过程,即可使目的DNA片段得到扩增。
1、PCR技术的反应步骤 :1) 模板变性 (Denaturation):
加热使模板DNA双链间的氢键断裂而形成两条单链。94℃ 30″
变性温度低,解链不完全是导致PCR失败的最主要原因(因为未变性完全的DNA 双链会很快复性)
一般93℃~96℃1分钟足以使模板DNA变性
若低于93℃则需延长时间
温度不能过高,因为高温环境对酶的活性有影响。
2) 退火 (复性) (Annealling):
退火温度是影响PCR特异性的较重要因素
变性后温度快速冷却至37℃~65℃,可使引物和模板发生结合。由于模板DNA 比引物复杂得多,引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞
对于20个核苷酸,G+C含量约50%的引物,55℃为选择最适退火温度的起点较为理想
复性温度=Tm-(5~10℃)(如果两个引物Tm 不同,将退火温度设定为比最低的Tm 低5℃。 )
Tm=4(G+C)+2(A+T)
在Tm值允许范围内,选择较高的复性温度可大大减少引物和模板间的非特异性结合,提高PCR反应的特异性
复性时间一般为30~60秒,足以使引物与模板之间完全结合
3) 延伸 (Extension):
将反应温度调节到酶的最适温度,在DNA聚合酶(Taq)、4种 dNTP 及镁离子等存在的条件下,以引物的 3’ 端开始,结合单核苷酸,形成与模板链互补的新DNA链。
延伸温度:一般选择在70~75℃之间
常用温度为72℃
延伸反应时间:根据待扩增片段长度而定
1Kb以内的DNA片段,延伸时间1min(足够)
3~4kb的靶序列需3~4min
扩增10Kb需延伸至15min
延伸时间过长会导致非特异性扩增
对低浓度模板的扩增,延伸时间要稍长些
2、简述重组DNA技术的基本过程?
分---从生物有机体基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段。
择---选择并准备相应载体。
接---将目的基因和载体相连接,形成重组DNA分子。
转---将重组DNA分子转移到适当的受体细胞增殖
筛---从大量细胞繁殖群体中,筛选出获得 重组DNA分子的受体细胞,筛选出得到扩增的目的基因。
表---将目的基因克隆到表达载体,导入受体细胞,使之在新遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。
3、基因突变的类型有哪些?产生何种生物效应?
1.突变的类型
点突变:包括转换和颠换(transition and transversion).
转换:发生在同型碱基之间,嘌呤取代嘌呤或嘧啶取代嘧啶
颠换:发生在异型碱基之间,嘌呤取代嘧啶或嘧啶取代嘌呤
缺失:一个或多个核苷酸从DNA上的丢失从DNA上丢失
插入:DAN链中插入一个或多个核苷酸链
倒位:DNA链内重组,使其中
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