基因工程实验考试试题(答案)

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1.简述本学期从基因组DNA提取到重组质粒鉴定的实验流程?

答:①基因组DNA的提取;②PCR扩增目的基因;③凝胶电泳分离纯化PCR扩增的DNA片段以及DNA的体外连接;④重组质粒的转化及转化子的筛选;⑤重组质粒的抽提;⑥重组质粒的酶切鉴定。

2.如何正确使用微量移液器?

答:①选取合适量程的移液器;②根据取液量设定量程;③安装(吸液)枪头;④按至第一档,将枪头垂直伸入液面下适当位置吸液;⑤按至第二档将液体打入容器;⑥弃掉枪头;⑦将量程调至最大,放回原处。

3.在琼脂糖凝胶电泳点样时,DNA通常和什么试剂混匀,其主要成分和作用是什么? 答:loading Buffer。主要成分为溴酚蓝,二甲苯青和甘油。

溴酚蓝和二甲苯青起指示作用;甘油加大样品密度,从而沉降于点样孔中,以免浮出。

4.简述制作1%的琼脂糖凝胶电泳的操作步骤。

答:①取0.5g琼脂糖置于锥形瓶,量取50ml 1×TBE溶液于瓶中,微波炉加热至琼脂糖溶解;②将移胶板放入胶室中,选取合适梳子垂直安插在移胶板上方,待琼脂降温至55℃下后,缓慢导入该胶室里;③量取合适量1×TBE溶液导入洗净的电泳槽,并正确插好电泳线;④等凝胶凝固后,将梳子垂直拔出;⑤点样;⑥轻放移胶板至电泳槽的合适位置;⑦打开电泳仪的开关,调好参数,开始电泳;⑧一定时间后,停止电泳,取出凝胶板,然后经BE染色放入成像系统显色、观察。

5.琼脂糖凝胶电泳中DNA分子迁移率受哪些因素的影响?(实验书P75)

答:①样品DNA的大小和构象;②琼脂糖浓度;③电泳电场;④温度;⑤缓冲液;⑥嵌入染料的存在与否;

6.在使用苯酚进行DNA抽提时应注意什么?(实验书P31) 答:注意不要吸取中间的变性蛋白质层。

7.在基因组DNA提取过程中常用酚、氯仿、异戊醇试剂,它们各有什么作用?

答:酚——是蛋白质变性,抑制DNA酶的降解作用;氯仿——除去脂类,同时加速有机相与水相的分层;异戊醇——降低表面张力,从而减少气泡的产生。

8.提取DNA实验中,通常可选用哪些试剂沉淀DNA?

答:冷的无水乙醇、冷的异丙醇、终浓度为0.1~0.25mol/L 的NaCl

9.简述在DNA提取实验中个试剂的作用(SDS,EDTA,酚/氯仿/异戊醇、无水乙醇,70%乙醇)。

答:SDS——破坏细胞膜,解聚核蛋白;EDTA——整合金属离子,抑制DNase活性;酚/氯仿/异戊醇——见第7题;无水乙醇——沉淀DNA;70%乙醇——洗涤DNA沉淀。

10.简述PCR扩增技术的原理及各种试剂的作用(Mg2+,dNTP,引物,DNA,缓冲液,Taq DNA聚合酶)。

答:(1)利用半保留复制的原理,以待扩增的DNA为模板,通过一系列酶在体外引物介导下,

经高温变性,低温退火,适温延伸三个步骤合成特异DNA片段。

(2)Mg2+:TaqDNA聚合酶的活性需要;dNTP:作为底物;引物:作为延伸的出发点;DNA:模板;缓冲液:维持反应环境的pH值;TaqDNA聚合酶:催化DNA的合成。

11.PCR循环次数是否越多越好,为什么? 答:否。因为PCR产物的积累存在平台效应。

12.降低退火温度,延长变性时间对PCR结果有什么影响? 答:前者会使非特异性产物增多;后者会导致酶的活性降低。

13.如果检测的PCR结果中出现很多非特异性条带,可能有哪些原因导致?

答:①引物特异性不强;②Mg2+浓度过高;③引物二聚体形成;④退火温度过低;⑤循环次数过多。

14.简述DNA片段回收纯化的原理。(?)

答:各DNA片段的大小不同,则经琼脂糖凝胶电泳后得到了分离,从而收集含有DNA的凝胶部位,通过溶解凝胶、使DNA与硅胶柱结合、再通过洗涤杂质、最后DNA洗脱,通过新的EP管收集等,最终得到纯化的目的。

15.为什么DNA体外连接反应反应要设在16℃?

答:因为此温度下能最大限度的发挥连接酶的活性,同时有助于维持短暂配对结构的稳定。

16.简述TA克隆试剂盒进行体外连接的原理。(实验书P149)

答:经DNA聚合酶得到的PCR产物——双链DNA片段的末端具有一个突出“A”碱基,而T载体每条链的3’端带有一个突出“T”碱基,则其两端可以与PCR产物的两端进行正确的T--A配对,再在连接酶的催化下,即可将目的片段连接到载体上,形成重组载体。

17.简述氯化钙制备感受态细胞的原理。(实验书P153)

答:将受体细胞置于低温预处理的低渗CaCl2溶液中,则可是细胞的通透性增大,这样的细胞在转化的时候,极易与外源DNA相黏附并在细胞表面形成复合物,然后经42℃短暂热击,外源DNA则可进入细胞内。

18.重组质粒的转化方法有哪些?

答:CaCl2法,电击法,农杆菌转染法;花粉管通道法,基因枪法等。

19.当质粒加入宿主细胞进行转化,再涂布在含有Amp的LB培养基平板前,为什么要在LB培养基上培养1h?

答:使感受态细胞复苏,同时让重组质粒在感受态细胞中适应并复制,以便于表达产物,使受体细胞具抗性能力。

20.什么情况下转化平板上会出现卫星菌落,为什么会出现卫星菌落? 答:涂布后的培养基培养时间过长。

因为载体上的抗性基因的表达产物由于培养时间过长而得到积累,使加入的抗生素失效,从而让不含质粒的空菌落的一大量生长,故出现卫星菌落。

21.碱裂解细胞抽提质粒的基本原理是什么?

答:当菌体在NaOH和SDS溶液中裂解后,DNA和蛋白都发生变性。当加入中和液后,由于构象上的区别,质粒DNA能较快的复性呈溶解状态,离心时留在上清液中,而染色体DNA不能较好的复性,从而形成缠绕的网状结构并与蛋白凝聚,因离心沉淀。

22.电泳检测提取的质粒是会看到三条带,这三条带分别代表了什么?

答:碱法抽提得到质粒样品中不含线性DNA,得到的三条带是以电泳速度的快慢排序的,分别是超螺旋、开环和复制中间体(即没有复制完全的两个质粒连在了一起)。如果你不小心在溶液II加入后过度振荡,会有第四条带,这条带泳动得较慢,远离这三条带,是20-100kb的大肠杆菌基因组DNA的片断。

23.质粒抽提中溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的作用是什么?

答:溶液Ⅰ——使沉淀重新悬浮;溶液Ⅱ——让染色体DNA和质粒DNA变性;溶液Ⅲ——中和碱,使质粒DNA复性。

24.什么是限制性内切酶的星号活性? 答:在某些条件下,一种特异性识别序列的限制酶在酶切同一种DNA片段时会产生新的酶切位点而得到不同的酶解片段的酶活性。

25.细菌产生的限制性内切酶,为什么不对自己的DNA进行切割?

答:因为细菌能通过甲基化酶的甲基化作用保护自身的DNA不被相应的限制酶降解。

26.影响限制性内切酶的因素有哪些?使用工具酶时应注意什么? 答:(1)DNA样品中的污染物,如有机溶剂等;缓冲体系;温度;样品量。

(2)①酶量使用少,确认样品是否加入反应体系;②吸取各试剂时使用不同枪头,避免交叉污染;③控制反应体系中甘油量在10%以下,以防止星号活性;④保证取酶的操作在冰浴条件下进行。

操作考试:

1.制胶

2.点样 电泳

3.依照给定的PCR参数,在PCR仪上设置程序。 4.切胶

5.超净工作台接种(切记:最后封膜)

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