《生物技术大实验》试题
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生物技术测试题(附参考答案)一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、不能用干燥方法除去的水分是( )A、结合水分B、非结合水分C、自由水分D、平衡水分正确答案:D2、用牛肉膏作培养基能为微生物提供()A、C 源B、N 源C、生长因素D、A,B,C都提供正确答案:D3、细菌的芽胞是()A、细菌生长发育的一个阶段B、一种运动器官C、一种细菌接合的通道D、一种繁殖方式正确答案:A4、实验室常用的培养放线菌的培养基是()A、麦芽汁培养基B、马铃薯培养基C、牛肉膏蛋白胨培养基D、高氏一号培养基正确答案:D5、血液NPN增高,其中最主要的物质是A、肌酸B、尿酸C、胆红素D、尿素正确答案:D6、5-羟色胺是由哪种氨基酸转变生成A、脯氨酸B、酪氨酸C、组氨酸D、色氨酸正确答案:D7、测定某一蛋白质样品的氮含量为2.0g,该样品中约含蛋白质A、11gB、13gC、14gD、12.5g正确答案:D8、下列哪种胆汁酸是次级胆汁酸A、牛磺胆酸B、鹅脱氧胆酸C、石胆酸D、甘氨胆酸正确答案:C9、细菌的基本形态是()A、杆状B、球状C、螺旋状D、以上都是正确答案:D10、关于酮体的叙述正确的是A、是脂酸在肝中大量分解产生的异常中间产物,可造成酮症酸中毒B、各组织细胞均可利用乙酰CoA合成酮体,但以肝为主C、酮体只能在肝内生成,肝外利用D、酮体氧化的关键酶是乙酰乙酸转硫酶正确答案:C11、细胞质内生成乳酸的代谢途径是A、脂肪酸合成B、脂肪酸β氧化C、糖酵解D、磷酸戊糖途径正确答案:C12、cDNA是指A、在体外经逆转录合成的与RNA互补的DNAB、在体外经逆转录合成的与DNA互补的DNAC、在体外经转录合成的与DNA互补的RNAD、在体内经逆转录合成的与RNA互补的DNA正确答案:A13、实验室中含糖培养基高压蒸汽灭菌的工艺条件是( )A、121℃/50minB、115℃/10minC、140℃/30minD、115℃/30min正确答案:D14、以下哪种方法保藏菌种最好()A、斜面低温保藏B、砂土管保藏法C、冷冻真空干燥法D、石蜡油封法正确答案:C15、革兰氏染色结果中,革兰氏阳性菌应为()A、黄色B、紫色C、无色D、红色正确答案:B16、过滤和培养的耦合是把一定浓度发酵液通过( )进行过滤,使培养液中的培养基成分和溶解的胞外产物随滤液排出,而菌体则循环回反应器继续进行发酵。
生物科学实验试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 细胞膜的主要组成成分是:A. 蛋白质和脂肪B. 蛋白质和糖类C. 蛋白质和脂质D. 蛋白质和核酸答案:C2. 下列哪项不是细胞周期的阶段?A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案:D3. 光合作用中,光能被转化为化学能的场所是:A. 线粒体B. 叶绿体C. 核糖体D. 高尔基体答案:B4. 遗传信息的传递主要通过哪种分子?A. DNAB. RNAC. 蛋白质D. 糖类答案:A5. 以下哪种生物不属于真核生物?A. 酵母菌B. 细菌C. 藻类D. 真菌答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 细胞核内的遗传物质主要储存在_______中。
答案:染色体2. 细胞分裂过程中,染色体数量加倍的阶段是_______。
答案:有丝分裂前期3. 植物细胞特有的细胞器是_______。
答案:叶绿体4. 基因表达的第一步是_______。
答案:转录5. 人体中负责免疫反应的细胞是_______。
答案:淋巴细胞三、简答题(每题10分,共20分)1. 描述DNA复制的过程。
答案:DNA复制是一个精确的过程,首先,DNA双螺旋结构被解旋酶解开,形成复制叉。
接着,DNA聚合酶沿着模板链合成新的互补链,形成两个新的DNA分子。
复制过程是半保留的,即每个新合成的DNA分子都包含一条原始链和一条新合成的链。
2. 解释什么是基因突变,并举例说明其可能的后果。
答案:基因突变是指DNA序列发生改变,这种改变可能是单个核苷酸的替换、插入或缺失。
基因突变可能导致蛋白质结构和功能的改变,从而影响个体的表型。
例如,镰状细胞贫血症就是由于血红蛋白基因的一个点突变导致的,这种突变改变了血红蛋白的结构,使得红细胞在缺氧条件下变成镰刀状,影响血液循环。
四、实验题(每题15分,共30分)1. 设计一个实验来验证光合作用需要光。
答案:实验设计如下:准备两组相同的植物,一组置于光照条件下,另一组置于完全黑暗的环境中。
高二生物生物技术实践试题1.请分析回答下列有关生物技术实践方面的问题:(1)微生物培养基一般都含有:水和无机盐以及和(2)在微生物接种过程中,试管口需要通过酒精灯火焰,其目的是。
(3)分离分解尿素的微生物的实验流程包括:土壤取样、梯度稀释、样品涂布到培养基上。
(4)在植物组织培养过程中,往往需要使用植物激素启动细胞分裂,人为地控制细胞的和。
(5)通过电泳法分离提纯蛋白质时,影响蛋白质迁移速率的因素是蛋白质分子的带电性质、分子大小以及。
(6)PCR反应过程为、、、三个阶段。
【答案】、(1)碳源和氮源 (2)灭菌 (3)选择(5)脱分化;再分化 (6)带电荷量和分子形状(7)变性、复性、延伸【解析】本题考查有关生物技术实践的基础知识,属于识记水平,解析见答案。
(1)微生物培养基一般都含有:水和无机盐以及碳源(提供碳元素的物质)和氮源(提供氮元素的物质),(2)在微生物接种过程中,试管口需要通过酒精灯火焰,其目的是灼伤灭菌。
(3)分离分解尿素的微生物的实验流程包括:土壤取样、梯度稀释、样品涂布到选择培养基上。
(4)在植物组织培养过程中,往往需要使用植物激素启动细胞分裂,人为地控制细胞的脱分化和再分化。
(5)通过电泳法分离提纯蛋白质时,影响蛋白质迁移速率的因素是蛋白质分子的带电性质、分子大小以及带电荷量和分子形状,使得带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
(6)PCR反应过程为高温变性、低温复性、中温延伸三个阶段。
2.下列关于果酒和果醋制作叙述错误的是( )A.制作果酒时瓶口需密闭,而制作果醋时中断通氧可能会引起醋酸菌死亡B.温度对酵母菌发酵影响很大,而对醋酸菌发酵影响不大C.在变酸的果酒表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的D.制作果酒和果醋时都应用70%酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作【答案】B【解析】果酒制备的菌种是酵母菌,瓶口需密闭,进行无氧呼吸产生酒精;果醋制备的菌种是醋酸菌,属于好氧型细菌,则中断通氧可能会引起醋酸菌死亡,A正确;温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响,在制葡萄酒时温度要控制在18~25℃,而在制葡萄醋时则要将温度控制在30~35℃,温度影响细胞呼吸过程中酶的活性,对酵母菌酒精发酵和醋酸菌的发酵都有很大影响,B 错误;在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的,醋酸菌发酵形成醋酸使得果酒变酸,C正确;制备果酒和果醋时用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒,并注意无菌操作,D正确。
生物科学实验试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 细胞的基本结构包括哪些?A. 细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核B. 细胞壁、细胞质、细胞核C. 细胞膜、细胞质、细胞核D. 细胞质、细胞核、线粒体2. 下列哪项不是细胞器?A. 核糖体B. 内质网C. 细胞膜D. 高尔基体3. 光合作用主要发生在植物细胞的哪个部位?A. 细胞质B. 线粒体C. 叶绿体D. 内质网4. 细胞分裂过程中,染色体的数目会如何变化?A. 增加一倍B. 保持不变C. 减少一半D. 先增加一倍,再恢复原状5. 基因是遗传信息的载体,它位于:A. 细胞核B. 细胞质C. 线粒体D. 细胞膜二、填空题(每空2分,共20分)6. 细胞膜的主要功能是________和________。
7. 细胞呼吸过程中,葡萄糖被分解成__________和__________。
8. 真核细胞与原核细胞的主要区别在于真核细胞具有_________。
9. 植物细胞的细胞壁主要由_________组成。
10. 基因突变是指基因序列发生_________,从而导致性状的改变。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 请简述细胞周期的四个阶段及其主要特点。
12. 描述一下光合作用的基本过程。
13. 解释什么是克隆技术,并简述其在生物科学中的应用。
四、实验操作题(每题15分,共30分)14. 实验目的:观察植物细胞的有丝分裂。
实验材料:洋葱根尖、显微镜、载玻片、盖玻片等。
实验步骤:a. 取洋葱根尖,放入装有固定液的容器中,固定细胞形态。
b. 将固定好的根尖放入装有解离液的容器中,使细胞分离。
c. 用镊子取出根尖,放在载玻片上,轻轻压平。
d. 用盖玻片覆盖,然后进行显微镜观察。
请根据实验步骤,描述观察到的细胞分裂过程。
15. 实验目的:验证光合作用需要光。
实验材料:水草、水、光、暗箱、氧气检测试剂等。
实验步骤:a. 将水草放入装有水的容器中,一半置于光照下,一半置于暗箱中。
生物实验大赛试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 细胞的基本结构不包括以下哪一项?A. 细胞壁B. 细胞膜C. 细胞质D. 核糖体2. 植物细胞与动物细胞的区别在于植物细胞具有以下哪一项?A. 线粒体B. 内质网C. 叶绿体D. 高尔基体3. 下列哪种物质不是细胞的主要成分?A. 水B. 蛋白质C. 脂肪D. 氧气4. 细胞分裂过程中,染色体的数目会:A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 随机变化5. 下列哪种细胞器不参与蛋白质的合成?A. 核糖体B. 内质网C. 线粒体D. 溶酶体二、填空题(每空1分,共20分)6. 细胞膜的主要功能是_________和_________。
7. 细胞的遗传物质是_________。
8. 植物细胞的细胞壁主要由_________组成。
9. 细胞周期包括_________期和_________期。
10. 光合作用主要发生在植物细胞的_________中。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 描述细胞呼吸的过程,并简述其重要性。
12. 解释细胞凋亡与细胞坏死的区别。
13. 阐述克隆技术在生物医学领域的应用。
四、实验设计题(每题15分,共30分)14. 设计一个实验来验证植物细胞的渗透压。
15. 描述如何使用显微镜观察细胞结构,并列出观察的步骤。
答案一、选择题1. D. 核糖体2. C. 叶绿体3. D. 氧气4. C. 保持不变5. D. 溶酶体二、填空题6. 保护细胞内部结构,控制物质进出7. DNA8. 纤维素9. 间,有丝分裂10. 叶绿体三、简答题11. 细胞呼吸是细胞将葡萄糖等有机物质氧化分解,释放能量的过程。
它的重要性在于为细胞提供能量,维持生命活动。
12. 细胞凋亡是一种程序化的细胞死亡过程,而细胞坏死是非程序化的,通常是由于外部因素如损伤或疾病引起的。
13. 克隆技术在生物医学领域可以用于生产药物、研究疾病机理、以及在器官移植中的应用等。
生物技术实验技能考试试题Name: 生物技术实验技能考试试题Introduction:生物技术实验技能考试试题是为了评估学生在生物技术领域的实验技能和专业知识而设计的。
本文将为您提供一份生物技术实验技能考试试题,并附带详细的解答,希望能对您的学习和准备有所帮助。
Section 1: 实验室安全本节针对实验室安全问题设置多项选择题,考察学生对实验室安全和风险控制的理解。
1. 下列哪项是正确的实验室安全操作:a) 不戴手套进行实验b) 用手直接接触腐蚀性试剂c) 在实验室内吃东西d) 遵守实验室规章制度,正确佩戴个人防护装备解答:d) 遵守实验室规章制度,正确佩戴个人防护装备是正确的实验室安全操作。
2. 实验室中常见的火灾风险主要来自于:a) 溶液溢出b) 电子设备故障c) 实验器材错误使用d) 火焰使用不当解答:d) 火焰使用不当是导致实验室火灾的主要原因。
Section 2: 分子生物学实验技能本节将涉及到分子生物学领域的实验技能和专业知识。
3. 下列技术中,哪个可以用于DNA扩增?a) PCRb) Western blotc) ELISAd) 免疫印迹解答:a) PCR(聚合酶链式反应)可以用于DNA的扩增。
4. 下列哪个方法可以定量检测蛋白质浓度?a) PCRb) Northern blotc) Western blotd) ELISA解答:d) ELISA(酶联免疫吸附试验)可以用于定量检测蛋白质浓度。
Section 3: 细胞培养技术本节将考察细胞培养技术方面的知识和实验操作。
5. 哪个培养基适用于培养哺乳动物细胞?a) McCoys 5Ab) LB培养基c) MRS培养基d) LB Broth解答:a) McCoys 5A培养基适用于培养哺乳动物细胞。
6. 细胞培养中,以下哪个参数对于细胞生长至关重要?a) 温度b) 光照强度c) pH值d) 液体体积解答:a) 温度对细胞生长至关重要。
生物操作实验试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在显微镜下观察到的细胞结构中,以下哪个结构是植物细胞特有的?A. 细胞壁B. 线粒体C. 内质网D. 核糖体答案:A2. 细胞膜的主要功能是什么?A. 保护细胞内部结构B. 储存遗传信息C. 传递细胞信号D. 合成蛋白质答案:C3. 以下哪个实验操作是用于观察细胞有丝分裂的?A. 观察线粒体B. 观察叶绿体C. 观察细胞质流动D. 制作临时装片观察有丝分裂答案:D4. 在植物组织培养中,通常使用的培养基是什么类型的?A. 固体培养基B. 液体培养基C. 半固体培养基D. 气体培养基答案:A5. 以下哪个选项不是DNA提取和纯化过程中的步骤?A. 细胞裂解B. DNA沉淀C. DNA水解D. DNA纯化答案:C6. 在PCR技术中,哪个步骤是用于DNA扩增的?A. 分离B. 变性C. 退火D. 延伸答案:D7. 以下哪个选项是用于检测蛋白质表达的实验技术?A. Western blotB. PCRC. Northern blotD. ELISA答案:A8. 在遗传学实验中,用于观察染色体的实验技术是什么?A. 电泳B. 显微镜观察C. 流式细胞术D. 染色体涂片答案:D9. 以下哪个选项是用于植物基因工程的常用载体?A. 质粒B. 病毒C. 细菌D. 酵母答案:A10. 在动物细胞培养中,以下哪个因素对细胞生长影响最大?A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 营养物质答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 细胞周期包括两个阶段:____和____。
答案:间期、有丝分裂期2. 植物细胞的细胞壁主要由____组成。
答案:纤维素3. 在PCR技术中,引物的作用是____。
答案:提供DNA合成的起始点4. 真核细胞的DNA主要存在于____中。
答案:细胞核5. 植物组织培养的基本过程包括____、____和____。
答案:脱分化、再分化、生根6. 在DNA提取过程中,通常使用____来破坏细胞壁。
生物实验大赛试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪项不是细胞膜的主要功能?A. 物质交换B. 细胞识别C. 细胞运动D. 细胞间信息传递答案:C2. 细胞核的主要功能是什么?A. 储存遗传信息B. 合成蛋白质C. 能量代谢D. 细胞分裂答案:A3. 在孟德尔的遗传实验中,他发现的遗传规律包括:A. 基因的分离定律B. 基因的自由组合定律C. 基因的连锁定律D. 所有以上选项答案:D4. 下列哪种生物不属于真核生物?A. 酵母菌B. 细菌C. 藻类D. 原生动物答案:B5. 光合作用中,光能被转化为哪种能量?A. 电能B. 化学能C. 机械能D. 热能答案:B6. DNA复制过程中,哪种酶负责解开双螺旋结构?A. DNA聚合酶B. DNA连接酶C. 解旋酶D. 限制性内切酶答案:C7. 下列哪种激素是由胰腺分泌的?A. 胰岛素B. 甲状腺素C. 肾上腺素D. 促性腺激素答案:A8. 细胞周期中,DNA复制发生在哪个阶段?A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案:B9. 下列哪种生物技术不是基因工程的一部分?A. 基因克隆B. 细胞培养C. 基因编辑D. 蛋白质工程答案:B10. 人类基因组计划的主要目标是什么?A. 确定人类基因组中的所有基因B. 绘制人类基因组的物理图谱C. 确定人类基因组中的所有序列D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题2分,共20分)11. 细胞膜上的_________是细胞间信息传递的重要结构。
答案:糖蛋白12. 在遗传学中,_________是指两个或多个基因在同一染色体上的位置关系。
答案:连锁13. 真核细胞的细胞核中,_________是储存遗传信息的主要物质。
答案:DNA14. 在光合作用中,_________是光反应和暗反应的中间产物。
答案:ATP和NADPH15. 细胞周期的_________期是细胞生长和准备分裂的阶段。
答案:G116. 限制性内切酶能够识别特定的_________序列,并在这些序列处切割DNA。
生物实验考试试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 细胞分裂过程中,染色质凝缩成染色体发生在哪个阶段?A. 间期B. 前期C. 中期D. 后期答案:B2. 下列哪一项不是细胞膜的主要功能?A. 物质转运B. 细胞间通讯C. 细胞内能量转换D. 细胞形态维持答案:C3. 光合作用中,光能被转化为化学能的场所是:A. 叶绿体B. 线粒体C. 细胞核D. 细胞质答案:A4. 以下哪个选项不是DNA复制的特征?A. 半保留复制B. 需要引物C. 双向复制D. 随机复制答案:D5. 细胞凋亡与细胞坏死的主要区别在于:A. 细胞形态变化B. 是否由基因控制C. 是否有炎症反应D. 细胞内DNA含量答案:B6. 在孟德尔的遗传实验中,决定豌豆花色的基因位于:A. 细胞核B. 线粒体C. 叶绿体D. 核糖体答案:A7. 下列哪一项不是酶的催化特点?A. 高效性B. 专一性C. 需要高温D. 可逆性答案:C8. 以下哪种激素不属于动物激素?A. 胰岛素B. 生长激素C. 甲状腺素D. 赤霉素答案:D9. 以下哪种生物不属于原核生物?A. 细菌B. 蓝藻C. 酵母菌D. 放线菌答案:C10. 植物细胞特有的细胞器是:A. 叶绿体B. 线粒体C. 高尔基体D. 内质网答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 细胞周期包括____和____两个阶段。
答案:间期;有丝分裂期2. 真核细胞的DNA主要分布在____中。
答案:细胞核3. 光合作用中,光反应和暗反应分别发生在____和____。
答案:类囊体膜;叶绿体基质4. 细胞凋亡是由____控制的程序性细胞死亡过程。
答案:基因5. 孟德尔的遗传定律包括____和____。
答案:分离定律;自由组合定律6. 酶的化学本质主要是____和____。
答案:蛋白质;RNA7. 动物激素和植物激素的主要区别在于动物激素主要是____,而植物激素主要是____。
答案:蛋白质或多肽;小分子有机化合物8. 原核生物和真核生物的主要区别在于原核生物没有____。
2011级生物化学与分子生物学专业硕士研究生《生物技术大实验》期末考试1、请介绍第三代核酸测序技术。
答:第三代核酸测序技术的基本原理:基于纳米孔的单分子读取技术,英国牛津纳米孔公司成功研发出第三代基因测序技术。
该测序技术读取数据更快、有望大大降低测序成本,改变个人医疗的前景。
当前,基因测序工作费时且昂贵,测序时,分子必须进行多次复制(这一步被称为扩增),同时进行荧光示踪标记,这一过程会带来错误,因此,一个基因要被测序多次才能得到值得信赖的结果。
此外,购买和操作测序仪器的费用也不菲,目前,测定一个完整的基因组需要上万美元。
在纳米孔测序技术中,DNA分子依靠被称为核酸外切酶的蛋白质以一次一个碱基的速度通过小孔。
这个酶能清楚地区分出4个DNA碱基编码:A、C、G、T,也可以检测出该碱基是否被甲基化,一个单孔能在大约70天左右测定一个完整的基因序列。
第三代核酸测序技术优点:纳米孔技术不需要荧光标记物并且很可能不需要进行扩增,能直接并快速“读”出DNA,同时足够廉价,使进行大量重复实验成为可能。
纳米孔公司已经研发出包含几百个纳米孔的芯片,该芯片可以用在一台机器上,快速且廉价地给大量DNA进行排序。
基因测序于上世纪70年代由弗雷德-桑格尔发明,他因此获得了诺贝尔奖,第一份人类基因草图于2001年绘制成功,花费了40亿美元。
第三代核酸测序技术展望:纳米孔公司总裁戈登-桑赫纳说,该技术预示了基因测序领域的一个跳跃变化,花费不到1000美元就可以完成一个基因测序。
借助该技术,在未来5年内,测序费用将有可能降至500美元。
到那时,基因测序可以成为英国国民健康保险制度的一部分,民营保险公司也支付得起。
该技术也可以让医生使用DNA 来预测并且预防诸如心脏病、糖尿病等疾病,更加有效地开药。
世界著名基因测序公司Illumina的总裁杰伊-弗拉特利称,10年后,每一个新生婴儿都会被“配备”完整的基因排序,费用不超过5000美元。
2、使用蛋白纯化系统对蛋白进行纯化时,常用哪几种层析方法,请分析它们的原理,比较它们的不同;答:在分离分析特别是蛋白质分离分析中,层析是相当重要、且相当常见的一种技术,其原理较为复杂,主要有以下几种层析方法:一、吸附层析1、吸附柱层析吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相,以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。
2、薄层层析薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相,以液体为流动相的一种层析方法。
这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层,然后按纸层析操作进行展层。
3、聚酰胺薄膜层析聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键。
这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。
层析时,展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键。
因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的连续过程,就能导致分离物质达到分离目的。
二、离子交换层析离子交换层析是在以离子交换剂为固定相,液体为流动相的系统中进行的。
离子交换剂是由基质、电荷基团和反离子构成的。
离子交换剂与水溶液中离子或离子化合物的反应主要以离子交换方式进行,或借助离子交换剂上电荷基团对溶液中离子或离三、凝胶过滤凝胶过滤又叫分子筛层析,其原因是凝胶具有网状结构,小分子物质能进入其内部,而大分子物质却被排除在外部。
当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时,溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。
分子筛层析的分离精度不高,常用于分子大小相差悬殊的蛋白质的分离纯化或蛋白质溶液的脱盐。
羟基磷灰石层析基于羟基磷灰石对一些蛋白质的吸附作用进行分离。
虽然羟基磷灰石层析应用有限,但其分离成本低,在对某些蛋白质如血浆铜蓝蛋白的分离有独到之处。
离子交换层析是早期蛋白质层析方法之一,目前仍被普遍使用。
疏水作用层析、反相作用层析利用组份间疏水性的差异分离各组份。
用于疏水作用层析、反相作用层析的固定相表明都带有疏水作用基团。
不同的是,疏水作用层析固定相表明的疏水基团疏水性弱,一定盐浓度的蛋白溶液流过固定相时,蛋白质被吸附,然后以低盐水溶液作为洗脱剂进行洗脱。
而反相作用层析固定相表明的基团疏水性强,蛋白质水溶液流过固定相时,蛋白质被吸附,然后用有机溶剂洗脱。
疏水作用层析多用于大分子蛋白质的分离纯化。
反相作用层析分离蛋白质时,蛋白质容易变性失活。
一般用于小分子蛋白质、多肽和氨基酸的分析、分离。
亲和层析是一种高效、快速蛋白质分离纯化技术。
通常的层析方法都是利用蛋白质理化性质的差异来进行分离的,这种差异往往并不是很大,所以,分离精度不高。
亲和层析利用蛋白质分子与某一分子专一可逆结合的生物特性,来选择分离目标蛋白质。
亲和层析容量大,分离效率高,且对目标产物的生物活性起到一定的保护作用。
3、大肠杆菌系统表达外源基因必须具备的条件?答:大肠杆菌表达系统是目前应用最广泛的表达系统,由于待表达的外源基因结构具有多样性,尤其是真核生物基因的结构与大肠杆菌基因结构之间存在较大的差异,因而在构建表达系统时必须具体情况具体分析。
一般来说,大肠杆菌系统表达外源基因必须具备的条件:①优化表达载体的设计。
为了提高外源基因的表达效率,在构建表达载体时对决定转录起始的启动子和决定mRNA 翻译的SD序列进行优化。
具体方法包括组合强启动子和强终止子;增加SD 序列中与核糖体16S rRNA 互补配对的碱基因序列,使SD 序列中6~8 个碱基与核糖体16S rRNA 的碱基完全配对;根据待表达外源基因的不同情况调整SD 序列与起始密码子ATG 之间的距离及碱基的种类;防止核糖体结合位点附近序列转录后形成“茎环”二级结构。
②提高稀有密码子tRNA 的表达作用。
多数密码子具有简并性,而不同基因使用密码子的频率不相同。
大肠杆菌基因对某些密码子的使用表现了较大的偏爱性,在几个同义密码中往往只有一个或两个被频繁地使用。
如编码Pro 的密码子包括CCG、CCC、CCU 和CCA 等,而其中的表达系统。
第一个密码子在大肠杆菌的基因中都高频地出现,而另外三个密码子出现的频率很低。
同义密码子使用的频率与细胞内相应的tRNA 的丰度呈正相关,稀有密码子的tRNA在细胞内的丰度很低。
在mRNA的翻译过程中,往往会由于外源基因中含有过多的稀有密码子而使细胞内稀有密码子的tRNA供不应求,最终使翻译过程终止或发生移码突变。
此时可通过点突变等方法将外源基因中的稀有密码子转换为在受体细胞中高频出现的同义密码子。
③提高外源基因mRNA 的稳定性。
大肠杆菌的核酸酶系统能专一性地识别外源DNA或RNA并对其进行降解。
对于mRNA 来说,为了保持其在宿主细胞内的稳定性,可采取两种措施,一是尽可能减少核酸外切酶可能对外源基因mRNA的降解,二是改变外源基因mRNA 的结构,使之不易被降解。
④提高外源基因表达产物的稳定性。
大肠杆菌中含有多种蛋白水解酶,在外源基因表达产物的诱导下,蛋白水解酶的活性可能会增加。
因此,须采用多种措施提高外源蛋白在大肠杆菌细胞内的稳定性。
常用的方法包括:将外源基因的表达产物转运到细胞周质或培养基中;选用某些蛋白水解酶缺陷株作为受体菌;对外源蛋白中水解酶敏感的序列进行修饰或改造;在表达外源蛋白的同时,表达外源蛋白的稳定因子。
⑤优化发酵过程。
由于细菌在100L 以上的发酵罐中的生长代谢活动与实验室条件下200mL 摇瓶中的生长代谢活动存在很大差异,在进行工业化生产时,工程菌株大规模培养的优化设计和控制对外源基因的高效表达至关重要。
优化发酵过程既包括工艺方面的因素也包括生物学方面的因素。
工艺方面的因素如选择合适的发酵系统或生物反应器,目前应用较多的有罐式搅拌反应器、鼓泡反应器和气升式反应器等。
生物学方面的因素包括多方面,首先是与细菌生长密切相关的条件或因素,如发酵系统中的溶氧、pH 值、温度和培养基的成分等,这些条件的改变都会影响细菌的生长及基因表达产物的稳定性。
生物因素的第二方面是对外源基因表达条件的优化。
在发酵罐内工程菌生长到一定的阶段后,开始诱导外源基因的表达,诱导的方式包括添加特异性诱导物和改变培养温度等。
使外源基因在特异的时空进行表达不仅有利于细胞的生长代谢,而且能提高表达产物的产率。
生物因素的第三方面是提高外源基因表达产物的总量。
外源基因表达产物的总量取决于外源基因表达水平和菌体浓度。
在保持单个细胞基因表达水平不变的前提下,提高菌体密度可望提高外源蛋白质合成的总量。
4、简述PCR技术的基本原理、过程及反应体系的组成成份。
答:PCR(polymerase chain reaction),聚合酶链式反应是近年来发展起来的体外扩增特意DNA片段的一种方法或技术,又称体外DNA扩增技术。
PCR技术的原理:类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸序列--引物。
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完成新的DNA合成,重复这一过程,即可使目的DNA片段得到扩增。
PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成:1. 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″。
Tm值(Melting temperature):DNA双链解离一半时的温度叫解链温度(Tm )。
不同的DNA解链温度不同,一半认为Tm随G-C含量增加而升高,G-C含量每增加1%,Tm 提高0.4 ℃。
Tm范围常在85-95度之间。
2. 退火(复性) (Annealling):突然降温后模板DNA与引物按碱基配对原则互补结合,也存在两条模板链之间的结合,但由于引物的高浓度,结构简单的特点,主要的结合发生在模板与引物之间。
55-65 ℃30 ″。
3. 延伸(Extension):将反应温度调节到酶的最适温度,在DNA聚合酶、4种dNTPs 及镁离子等存在的条件下,从引物的3′端开始,结合单核苷酸,形成与模板链互补的新DNA链。
72 ℃1-5′。
PCR反应体系的组成成份:1. 缓冲液:10 ~50 mM Tris- Cl (pH8.3)维持Taq 酶作用环境的偏碱性;25 ~50 mM KCl促进引物退火,>50 mM 会抑制Taq 酶的活性;100μg / ml 牛血清白蛋白(BSA)对酶有一定的保护性,如质量不好将起相反的作用,建议使用乙酰化的BSA。
明胶、Tween-20、二硫苏糖醇(DTT) 也有类似作用。
2. MgCl2:1.5 ~2.0 mM,Taq 酶具有Mg2+依赖性,显著影响反应的特异性和扩增片段的产量,过量能增加非特异扩增并影响产率,过低则酶活性显著下降。
3. dNTPs: dATP、dGTP 、dCTP、dTTP——底物0.02 ~0.2 mMdNTPs 可与Mg2+结合,应注意Mg2+浓度与dNTPs 浓度之间的关系。