第二章基因工程工具酶一、解释下列名词1、Restriction and modification(限制与修饰)宿主特异性地降解外源遗传物质(DNA)得现象称为限制。
外源遗传物质通过甲基化等作用避免宿主得限制作用称为修饰。
2、 Matched ends(or cohesive end)(匹配末端或粘性末端)识别位点为回文对称结构得序列,经限制酶切割后,产生得相同得,互补得末端称为匹配粘端,亦即粘性末端3、 Blunt ends平末端。
在回文对称轴上同时切割DNA得两条链,产生得没有碱基突出得末端称为平末端。
4、Star activity星星活性。
在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似得序列,这个改变得特殊性称星星活性。
5、 KlenowfragmentKlenow 片段。
KlenowDNA聚合酶就是E、col iDNA polymerase 经蛋白酶(枯草杆菌蛋白酶)裂解而从全酶中除去5’——3’ 外切活性得多肽大片段,而聚合活性与3'-—5' 外切活性不受影响.6、Reverse transcriptase反转录酶。
即依赖于RNA 得DNA 聚合酶,它有5’--3'合成DNA 活性,但就是无3’——5'外切活性。
7、Terminaltransferase(末端转移酶)8、Ligase连接酶。
催化DNA 5' 磷酸基与3' 羟基之间形成磷酸二酯键,将两段核酸连接起来得酶。
9、T4polynucleotide kinase(T4多聚核苷酸激酶)催化ATP得γ-磷酸基转移至DNA或RNA 得5' 末端。
10、Alkaline phosphatase(碱性磷酸酶)催化除去DNA或RNA 5' 磷酸11、S1 nuclease Sl核酸酶.可降解单链DNA 或RNA ,产生带5'磷酸得单核苷酸或寡核苷酸双链;对dsDNA,dsRNA ,DNA:RNA杂交体不敏感。
二、填空题1、限制性内切核酸酶(Restriction endonuclease)得命名就是按属名与种名相结合得原则得,通常第一个大写字母取自(属名得第一个字母 ),第二、三个字母取自(种名得前两个字母),第四个字母则用(菌株名)表示。
2、Ⅱ型限制酶识别回文对称序列,在回文序列(内部)或(附近)切割DNA,产生带3'-OH 与5’-P基团得DNA得产物,需(Mg2+)得存在才能发挥活性,相应得修饰酶只需SAM。
3、识别相同序列得限制酶称(同裂酶)4、DNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端,能发生载体自连,影响载体与外源DNA得连接效率,常用得防止载体自连得方法有(去磷酸化)、(部分补平)。
5、完全得回文序列应具备两个特点即(能够在中间划一个对称轴,两侧得序列两两对称互补配对)与(两条互补链得5'-—3’ 得序列组成相同,即将一条链旋转180°,则两条链重叠).6、限制性内切核酸酶(Restrictionendonuclease)通常保存在(50%)浓度得甘油溶液中。
7、载体与外源DNA经酶切,在进行下一步操作前,需消除限制性内切核酸酶(Restric tion endonuclease)得影响。
常用得方法有(EDTA法)、(加热法)、(苯酚抽提法)、(试剂盒除酶法)。
8、对DNA进行双酶切时,酶切缓冲液得选择原则有(1)()、(2)()、(3)()9、 KlenowDNA聚合酶就是E、coli DNA polymerase经蛋白酶裂解而从全酶中除去( ) 活性得多肽大片断,而其她活性保持不变。
10、E、coliDNA连接酶与T4 DNA连接酶相似,但需()得参与.11、T4多核苷酸激酶在高浓度得ATP时发挥最佳活性,()就是其强烈抑制剂。
三、选择题:从备选答案中选出正确得结果,正确答案就是唯一得。
1、限制性内切酶一般保存在(C)浓度得甘油溶液中。
A10% B 20% C 50% D 60%2、迄今为止所发现得限制性内切核酸酶(C)A、既可以作用于双链DNA,又可以作用于单链DNAB、只能作用于单链DNAC、只能作用于双链DNAD、只能作用于RNA3、已知某一内切酶在一个环状DNA上有4个切点,当用此酶切割该环状DNA,可以得到(B)个片段A、 3B、4C、5D、 64、甘油会使许多限制性内切核酸酶得特异性发生改变,就是导致一些酶星星活性得主要原因之一,防止得办法就是在酶切反应体系中,将甘油得浓度控制在(A)以下A、 5%B、10%C、20%D、30%5、在下列进行DNA部分酶切得条件中,控制哪一项最好(D)A、反应体积错误!未找到引用源。
B、酶反应温度C、反应时间D、酶量6、下列试剂中,哪一种可以螯合Ca2+离子()A、EDTAB、柠檬酸钠C、 SDS D、 EGTA7、DNA被某种酶切割后,电泳得到得电泳带有些扩散,下列原因中,哪一项不太可能(C)A、蛋白质(如BSA)同DNA结合 B、有外切核酸酶污染 C、酶失活 D、酶切条件不适合8、 nick与gap得区别在于(A)A、前者就是断开了一个磷酸二酯键,后者就是指DNA得单链中有较小得缺失B、前者就是就是指DNA得单链中有较小得缺失,后者就是指断开了一个磷酸二酯键C、二者无本质区别D、前者无法回复,后者可9、Klenow 酶与DNA聚合酶相比,前者丧失了()活性A、5’--3'外切酶B、5'-—3'合成酶C、转移酶D、3’--5’外切酶10、限制酶得命名遵循一定得原则,涉及来源(宿主),菌株或生物型。
命名时(A)A、属名第一字母,种名头两个字母,菌株号,然后再加上序号(罗马字)B、种名第一字母,属名头两个字母,菌株号,然后再加上序号(罗马字)C、属名第一字母,亚种名头两个字母,菌株号,然后再加上序号(罗马字)D、种名第一字母,亚种名头两个字母,菌株号,然后再加上序号(罗马字)11、以下对同裂酶得描述中,哪一项就是正确得(A)A、识别相同序列得限制酶称同裂酶B、可以产生相同得粘性突出末端得限制酶称同裂酶C、同裂酶得切割位点一定相同D、同裂酶得切割位点不相同12、BAP与CIAP得区别在于()A、BAP68℃时失活,而CIAP68℃稳定B、CIAP 68℃时失活,而BAP 68℃稳定C、二者均耐酚抽D、二者均不耐酚抽13、下列哪一种酶作用时需要引物(B)A、末端转移酶B、反转录酶C、DNA连接酶D、限制酶14、限制性内切核酸酶可以特异性地识别(C)A、特定得三联密码B、双链DNA得特定碱基对C、双链DNA得特定碱基序列D、单链DNA得特定碱基序列15、DNA连接酶在体内得主要作用就是在DNA复制、修复中封闭缺口,下列对DNA连接酶得描述中,那项就是正确得(A)A、将双链DNA分子中得5’磷酸基团同3’—OH末端重新形成磷酸二酯键B、作用时不消耗能量C、需要Mn2+等二价辅助离子D、也可以就是RNA 分子16、下列酶中,除()外都具有磷酸酶得活性A、BamHⅠB、CIAPC、单核苷酸激酶D、 BAP四、简答题1、简述限制性内切核酸酶(Restrictionendonuclease)得概念及其生物学功能?定义:指识别DNA得特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA 得一类内切酶。
生物学功能:保护宿主不受外来DNA分子得感染,可降解外来得DNA 分子,从而阻止其复制与整合到细胞中2、PCR引物设计引入酶切位点时,为什么需在酶切位点后加上一些碱基?限制酶切割DNA 时对识别序列两端得非识别序列有长度要求,也就就是说在识别序列两端必须要有一定数量得核苷酸,否则限制酶将难以发挥切割活性。
因此,一般需在设计引物时在限制酶切位点外另加3~4 个碱基。
3、试回答影响限制性内切核酸酶(Restriction endonuclease)切割效率得因素?外因:反应条件、底物纯度、反应温度与限制性内切酶本身得活性;内因:位点偏爱性;甲基化;底物得构象.4、在酶切缓冲液中,一般需加入BSA,请问加入BSA得作用就是什么?并简述其原理?5、何谓Star activity?简述Star activity得影响因素及克服方法?在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似得序列,这个改变得特征称为星星活性。
引起星星活性得得因素:①高甘油浓度(〉5%);②酶过量(>100U/ml);③低离子强度(<25mM);④高pH (>8、0);⑤有机溶剂如PMSD (二甲基亚砜)、乙醇、乙二醇、二甲基乙酰胺(dimethylacetamide)、二甲基甲酰胺(dimethylformamide)与sulpha lane等;⑥用其它二价阳离子Mn2+、Cu2+、Co2+或Zn2+代替Mg2+ .星星活性得抑制措施:①减少酶得用量,避免过量酶切,减少甘油浓度;②保证反应体系中无有机溶剂或乙醇;③提高离子强度到100~150mM(在不抑制酶活性得前提下);④降低反应pH 至7、0 ;⑤使用Mg2+ 作为二价阳离子。
6、某DNA序列中存在DpnI酶切位点,以此DNA为模板,在体外合成DNA序列,当用该酶进行酶切时,发现切割不动,试分析可能原因?生物体内得DNA 序列可能就是经过甲基化修饰得,而在体外合成时,缺乏这种修饰作用。
当用依赖于甲基化得限制酶DpnI 来切割非甲基化得序列时,就会出现不能切割得情况。
7、天然得质粒载体(plasmid vectors)通常需经改造后才能应用,包括去除不必要得片段,引入多克隆位点等。
试问在此过程中如何增减酶切位点?在酶切水平上,通过酶切与连接产生新得酶切位点.①将产生得5'突出端补平后,再连接以产生新得酶切位点;②同尾末端得连接,不同得同尾酶切割DNA 产生得末端,再相互连接时,可产生新得酶切位点,同时原来得酶切位点却消失;③平末端得连接8、大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ,具有3'--5'外切活性与5'-—3’得聚合酶活性以及5'--3'得外切活性,试根据此推测该聚合酶可能具有哪些用途?9、BAP与CIAP有何作用?为何一般采用CIAP而不采用BAP?10、依赖于DNA得RNA聚合酶包括SP6噬菌体RNA聚合酶与T4或T7噬菌体RNA聚合酶,这类聚合酶可用于表达外源基因,阐述常用得构建策略?①将T7RNA 聚合酶基因置于E、coli lacUV5 启动子之下,插入到λ噬菌体中,感染E、coli,建立稳定得溶源菌。
E、coli BL21(DE3)菌株即为将lacUV5 启动子与T7 聚合酶基因置于λ噬菌体DE3区,该λ噬菌体DNA整合于染色体得BL21 处.若将T7噬菌体启动子控制得目得基因经质粒载体导入该宿主菌中,在IPTG 诱导下,可启动外源基因得表达;②先导入带T7 噬菌体启动子控制得目得基因得质粒,再用λ噬菌体(带T7RNA聚合酶基因)感染E、coli ,激活目得基因得表达.11、简述T4多核苷酸激酶得活性与用途?。