2017 遗传与分子生物学实验(厦门大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2017-09-19到2018-01-15
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【作业】果蝇的观察和饲养 作业

1、 问题:请说出果蝇作为典型模式生物的原因。
评分规则: 【 说出果蝇的特点：生活史短，易饲养，繁殖快，染色体少，突变型多，个体小。即可得满分。
】

2、 问题:请说出雌雄果蝇主要特征。
评分规则: 【 列出雌雄果蝇的特征：个体大小，腹部形态，条纹，腹片，外生殖器和性梳差异等特征
】

【作业】果蝇唾液腺染色体实验 作业

1、 问题:简述果蝇唾液腺染色体实验目的原理和实验要点。
评分规则: 【 说明果蝇唾液腺染色体是一种巨大染色体，是一种很好的染色体遗传学的研究材料，得10分。实验要点：材料选择三龄幼虫；解剖学特征；解剖方法；样品处理方法等得相应分数。
】

【作业】细菌转导 作业

1、 问题:假如在该实验中，平板上的噬菌斑有8个，混合涂布板上有金属光泽的菌落数有40个，请问细菌转导的频率有多高？请列出计算过程。
评分规则: 【 计算公式：效价(单位/ml)=斑数x稀释倍数x取样量=8×10^6×10=8×10^7 转导频率=(转导子数/ml)/(噬菌体数/ml)x100%=(40×20)/8×10^7×100%=1×10^-5
】

2、 问题:请描述转导实验中点滴法和涂布法几块平板的实验现象。
评分规则: 【 点滴法的平板上可以看到在划线和方格处有黑褐色金属光泽的菌落生长，而平板其他部分没有。涂布法的混合涂布平板上可见散落的黑褐色金属光泽的菌落，这是转导成功的现象，而对照平板上没有。
】

【作业】转座子引起的插入突变 作业

1、 问题:假如10^-6 的A板上长了15个菌落，而B板上长了30个菌落，请问转座子插入突变的频率是多少？
评分规则: 【 能在A板上生长的菌落数是1510^6/ml;能在B板上生长的菌落数是302/ml;则转座子插入突变的频率为B/A=60/(1510^6)=410^-6
】

2、 问题:在A培养基平板上什么样的菌能长？B板呢？请分别描述A,B平板上菌落能够生长的前提条件。
评分规则: 【 供体菌都不能在AB板上生长，因为没有链霉素抗性基因。A板上受体菌能生长的前提条件是发生了F’因子性导，供体菌的F’因子带有完整的lac和pro基因，弥补了受体菌的缺陷，就能在A板上生长。B板上受体菌能生长的前提条件是不但发生了F’因子性导，而且带来了Tn5转座子（含km抗性基因），并且Tn5转座子正好插入了lac基因位置使其失活（因为受体菌是galE突变型）。
】

【作业】真核细胞基因组DNA的提取 作业

1、 问题:简述核酸的基本分离程序
评分规则: 【 大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。首先是可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法破碎细胞获得裂解液，使核酸物质从细胞或其他生物物质中释放出来；然后利用核酸的高电荷磷酸骨架使其比蛋白质、多糖、脂肪等其他生物大分子物质的理化性质差异，用酚提取/沉淀法、层析法、密度梯度离心等方法进行核酸分离和纯化。
】

2、 问题:简述CTAB法提取植物核酸的原理。
评分规则: 【 CTAB (十六烷基三甲基溴化铵)，是一种阳离子去污剂。在低盐离子强度（0.1～0.5mol/L NaCl）溶液中，CTAB具有沉淀核酸与酸性多聚糖的特性。在高盐离子强度（ > 0.7 mol/L NaCl ）溶液中，CTAB与蛋白质和多聚糖形成复合物，只是不能沉淀核酸。在高离子强度溶液中，CTAB与蛋白质和多聚糖形成的复合物可通过离心去除，而核酸依然保留在溶液中。再通过有机溶剂抽提，进一步去除蛋白、多糖、酚类等杂质，再通过异丙醇或无水乙醇沉淀即可将核酸分离出来。
】

【作业】DNA纯化及鉴定 作业

1、 问题:如何用紫外分光光度法来测定DNA的浓度和纯度？
评分规则: 【 DNA吸收峰在260 nm处。蛋白质在280 nm处有最大的吸收峰，盐和小分子则集中在230 nm处。因此，一般情况下同时检测同一样品的OD260、OD280 和OD230计算其比值来衡量样品的纯度。浓度的计算：1 OD260 = 50 μg/mL dsDNA； 1 OD260 = 40 μg/mL ssDNA/RNA纯度的计算: DNA纯品的OD260/OD280 约为1.8， OD260/OD230 ≥2.0; OD260/OD280＜1.6 说明有残余的蛋白质、酚等存在； OD260/OD230＜2.0 说明有盐和小分子污染。
】

2、 问题:请列出DNA纯化的常规步骤。
评分规则: 【 1. 第一步加入RNA酶去除RNA；2. 第二步苯酚抽提去除蛋白质；3. 第三步采用乙醇沉淀核酸；4. 第四步进行核酸洗涤、脱盐、溶解。采用1 ml 70%的乙醇洗涤沉淀两次次，然后晾干沉淀，让乙醇充分挥发，最后将100 ul TE溶解.
】

【作业】聚合酶链式反应（PCR）技术 作业

1、 问题:简述PCR基本原理
评分规则: 【 与DNA的天然复制过程类似。 PCR由变性–退火–延伸三个基本反应步骤构成： ①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备； ②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合； ③引物的延伸：DNA模板–引物结合物在Taq DNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。 重复循环变性–退火–延伸三过程，可获得更多的新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
】

2、 问题:PCR技术的应用有哪些？
评分规则: 【  PCR技术可应用于遗传性疾病的诊断。例如地中海贫血、遗传性耳聋、苯丙酮尿症、肿瘤等疾病的基因诊断。 PCR技术可应用于许多传染性疾病的诊断。例如病毒性肝炎、肺结核、流感、艾滋病等重要病毒性疾病的分子诊断。 PCR技术在法医学上也非常重要。可用于个人识别、亲子鉴定等。 PCR技术也广泛应用于育种研究。 PCR技术在畜牧兽医中也有广泛的用途。 此外，PCR技术还在考古学、植物分类学、生态学等多种学科和技术领域有非常广泛的应用。是非常重要的分子生物学实验技术。以上答对一条给10分。
】

【作业】细胞转染 作业

1、 问题:简述脂质体转染的基本原理.
评分规则: 【 用于细胞转染实验的脂质体的主要成分为磷脂。其结构特点与哺乳动物细胞质膜的磷脂成分类似，具有亲水的头部和疏水的尾部。将磷脂分子分散在水相中，并搅动后，磷脂分子的疏水尾部倾向于聚集在一起，避开水相。而亲水头部暴露在水相。可形成具有双分子层结构的的封闭囊泡，直径一般可在25至1000纳米。这是一种人工生物膜结构，可以包裹外源物质如核酸并将其送入哺乳动物细胞。脂质体的表面通常带有正电荷，而DNA的磷酸根带有负电荷，因此脂质体能够与核酸的磷酸根通过静电作用结合，并将DNA分子包裹，从而形成DNA-脂质复合体。 该复合体可进一步被表面带负电荷的细胞膜吸附，通过膜融合或细胞内吞作用，或也可通过直接渗透作用，将外源DNA，例如质粒，转染进入细胞。
】

2、 问题:常用的哺乳动物细胞的基因转移方法有哪些？
评分规则: 【 这些方法可以分为两类：一类为非病毒载体方法，如采用化学或物理方法。另一类为病毒载体方法。在化学或物理方法中，最常用的就是我们今天要开展的脂质体转染法。此外，还有磷酸钙转染法、电穿孔法和显微注射法等。脂质体转染法相比其他方法具有操作简便、无需特殊仪器设备、细胞毒性低、效率高和适用范围广的优势，是最为常用的哺乳动物细胞基因转移方法。
】

【作业】质粒DNA的制备和酶切 作业

1、 问题:简述碱变性法提取质粒DNA的基本原理
评分规则: 【 碱变性法提取质粒DNA的基本原理是： 碱变性提取质粒DNA是基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离目的。在pH高达12.6的碱性条件下，染色体DNA的氢键断裂，双螺旋结构解开而变性。质粒DNA的大部分氢键也断裂，但超螺旋共价闭合环状的两条互补链不会完全分离，当以pH4.8的NaAc高盐缓冲液去调节其pH至中性时，变性的质粒DNA又恢复原来的构型，保存在溶液中，而染色体DNA不能复性而形成缠连的网状结构，通过离心，染色体DNA与不稳定的大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。
】

2、 问题:请设计一个用EcoRI 和 HindIII 双酶切质粒DNA 15 µl（2µg）的30µl反应体系.
评分规则: 【 质粒DNA 15 µl（2µg） 10×buffer 3 µl EcoRⅠ 1 µl HindⅢ 1 µl H2O 10 µl ———————————————— 总体积 30 µl
】

【作业】DNA片段从凝胶中分离和连接 作业

1、 问题:从凝胶中分离回收DNA的方法有哪些？
评分规则: 【 从凝胶中分离回收DNA的方法 有很多种，主要有• 电洗脱法 (透析袋中进行,经济节省,回收效率高)• 低熔点(≤65°C)琼脂糖凝胶法• DEAE纤维膜插片法• 玻璃奶法（在高盐状态下，氧化硅周围的负电荷被打破，并允许DNA的磷酸负电荷与硅颗粒特异结合。）• 柱式DNA胶回收法 (操作方便,快捷,纯度高 )
】

2、 问题:DNA连接实验所需试剂有哪些？
评分规则: 【 实验所需试剂材料有：胶回收纯化后的酶切质粒载体和目的基因，T4 DNA 连接酶， 10X buffer ，无菌水等。
】

【作业】大肠杆菌感受态细胞的制备及质粒DNA转化 作业

1、 问题:请列出几种转化后筛选重组子的方法
评分规则: 【 1. 抗生素筛选法 2. 互补筛选法：即蓝白筛选法。 3. 直接DNA电泳法。 4. 酶切验证法。 5. 菌落PCR验证法。 6. 质粒DNA测序法。 7. Southern印迹法。以上答对一种方法得20分。
】

【作业】外源基因在大肠杆菌中的高效表达 作业

1、 问题:请描述利用大肠杆菌表达外源基因的一般流程。
评分规则: 【 获得目的基因 → 准备表达载体 → 将目的基因插入表达载体中（测序验证）→ 转化表达宿主菌→ 诱导外源蛋白的表达 → 表达蛋白的分析→ 扩增、纯化、进一步检测根据以上流程酌情给分。
】

【作业】果蝇的观察和饲养 果蝇观察与饲养实验单元作业

1、 问题:请说出果蝇作为典型模式生物的原因。
评分规则: 【 说出果蝇的特点：生活史短，易饲养，繁殖快，染色体少，突变型多，个体小。即可得满分。
】

2、 问题:请说出雌雄果蝇主要特征。
评分规则: 【 列出雌雄果蝇的特征：个体大小，腹部形态，条纹，腹片，外生殖器和性梳差异等特征
】

【作业】果蝇唾液腺染色体实验 果蝇唾液腺染色体实验单元作业

1、 问题:简述果蝇唾液腺染色体实验目的原理和实验要点。
评分规则: 【 说明果蝇唾液腺染色体是一种巨大染色体，是一种很好的染色体遗传学的研究材料，得10分。实验要点：材料选择三龄幼虫；解剖学特征；解剖方法；样品处理方法等得相应分数。
】

【作业】细菌转导 细菌转导实验单元作业

1、 问题:假如在该实验中，平板上的噬菌斑有8个，混合涂布板上有金属光泽的菌落数有40个，请问细菌转导的频率有多高？请列出计算过程。
评分规则: 【 计算公式：效价(单位/ml)=斑数x稀释倍数x取样量=8×10^6×10=8×10^7 转导频率=(转导子数/ml)/(噬菌体数/ml)x100%=(40×20)/8×10^7×100%=1×10^-5
】

2、 问题:请描述转导实验中点滴法和涂布法几块平板的实验现象。
评分规则: 【 点滴法的平板上可以看到在划线和方格处有黑褐色金属光泽的菌落生长，而平板其他部分没有。涂布法的混合涂布平板上可见散落的黑褐色金属光泽的菌落，这是转导成功的现象，而对照平板上没有。