有问题就有答案
请你利用所学的分子生物学知识设计一个实验方案
分子生物学作为基因工程的技术,其所有的步骤和最终的实验结果。所以构建一个完备的分子生物学实验室是非常重要的,以下就让我们来看看构建一个分子生物学实验室需要哪些仪器。1.冰箱:根据药品、试剂及多种生物制剂保存的需要,必须具备不同控温级别的冰箱,最常使用的有:4℃、-20℃、-80℃冰箱。4℃适合储存某些溶液、试剂、药品等。-20℃适用于某些试剂、药品、酶、血清、配好的抗生素和DNA、蛋白质样品等。-80℃适合某些长期低温保存的样品、大肠杆菌菌种、纯化的样品、特殊的低温处理消化液等的保存。0-10℃的层析冷柜适合低温条件下的电泳、层析、透析等实验。2.培养箱:37℃恒温箱用于细菌的平板培养及分子生物学实验。3.恒温培养摇床:用于大肠杆菌等生物工程菌种的扩增。4.水浴锅:用于保温并进行各类实验。25-100℃水浴摇床可用于分子杂交试验,各种生物化学酶反应等试验的保温。含低温的水浴槽可以用于分子生物学的质粒与基因片段的连接等实验及用于42度的大肠杆菌感受态的热激。5.烘箱:主用于烘干实验器皿,有些需要温度高些,有些需要温度低些。用于RNA方面的实验用具,需要在250℃烤箱中烘干,有些塑料用具只能在42-45℃的烤箱中进行烘干。6.超纯水机:随着分子生物学的飞速发展,许多实验对水纯度的要求越来越高,用自来水、蒸馏水、离子交换水、反渗透纯水做为供水,磁铁耦合齿轮泵作用使水循环。用于PCR、PCR氨基酸分析、DNA测序、酶反应、组织和细胞培养等。7.蒸汽消毒锅:分子生物学所用大部分试剂,而且实验用具都应严格消毒灭菌。用于小批量物品的随时消毒。大批实验物品、试剂、培养基可使用大型消毒且定时进行消毒。8.滤器滤膜:不耐高温、高压的试剂用其处菌。9.各种天平:台秤、精密电子分析天平,用于精确称量各类试剂。10.液体体积的度量:量筒、移液管、微量取液器、刻度试管、烧杯、锥形瓶等。11.pH计:测定溶液中H+的直接电位的仪器,主要通过一对电极,在不同的pH溶液中产生不同的电动势用pH值表示出来;pH试纸:只适用于培养液、酚饱和液、缓冲液或其它试剂溶液的pH值的粗略估计。而大部分试剂的配制要求严格的pH值,需精确度高(小数点后两位)的pH计。12.分光光度计:光密度、分光光度计是利用物质在可见光和紫外线区域中的吸收光谱来鉴定该物质的性质及其含量的一种仪器。它是由光源、单色器、吸收池、接收器、测量仪表或显示屏幕所组成。OD值是许多溶液中溶质定量的方便指标之一,通过所产生的单色光而测定某一溶液对该单色光的吸收值,利用它可进行核酸溶液定量和纯度的初步判断。OD值也可以作为菌浓的检测指标。13.高速离心机:最大转速25000r/m,最大离心力89000g。有冷冻和常温两种,多用于制备和手收集微生物、细胞碎片、细胞、大的细胞器、硫酸铵沉淀物以及免疫沉淀物等。14.超净工作台:内有紫外灯、照明灯、还应有酒精灯火焰、75%乙醇等灭菌的设备,是一种提供局部洁净度的设备。其原理是鼓风机驱动空气,经过低、中效的过滤器后,通过工作台面,使实验操作区域成为无菌的环境。15.电泳系统:电泳技术是检测、鉴定各种生物大分子的纯度、含量及描述它们的特征,甚至还是分离、纯化、回收和浓缩样品的工具之一。电泳系统分为电源和电泳槽,电源需经稳流通过稳压器,既能提供稳定的直流电,又能输出稳定的电压;水平式电泳槽:一般分为微型电泳槽和大号水平式电泳槽16.PCR仪:PolymeraseChainReaction仪,也称DNA热循环仪,基因扩增�� �,它是使一对寡核苷酸引物结合到正负DNA链上的靶序列两侧,从而酶促合成拷贝数百万倍的靶序列DN段,它的每一循环包括在三种不同温度进行的DNA变性,引物复性,DNA聚合酶催化的延伸反应三个过程。需要说明的是,有些实验室可能还需要梯度PCR仪或实事定量荧光PCR仪来进行一些特殊的分子生物学实验。17.凝胶成像分析系统:对电泳后含溴乙锭(EB)核酸样品的观察分析。18.其他设备(1)微波炉:便于一些溶液的快速加热和定温加热,电泳琼脂糖凝胶配制、溶化等。(2)制冰机:用于制造大多数核酸、蛋白质的实验操作所需的低温环境,以减少核酸酶或蛋白质酶的水解。(3)层析装置:(色谱分离)是一种分离多组分混合物的有效物理方法。真空印记系统,DNA合成/测序仪:这些都是对核酸进行深入研究的必备仪器。(4)磁力搅拌器:多角度旋转混匀器、快速振荡混合器:用于混合仪器。(5)组织匀浆器:超声组织及细胞破碎器,用其进行样品的分离提纯实验。(6)通风橱:很多溶剂能逸出毒气,必备柜,放射性试验还要有有机玻璃屏蔽。(7)玻璃蒸馏器、电热加帽、变压器:用于酚等有机溶剂的蒸馏。(8)Tip头、Eppendorf管:微管移液器tip头(吸液尖)、Eppendorf管(微量离心管)可洗涤,硅化消毒后反复使用。对一些要求严格的实验,如RNA的提取、保存等操作,应使用新的消毒tip头与Eppendorf管。另外还应备有常用规格的离心管(1000ml、500ml、250ml、50ml、7ml等)及96孔、24孔、12孔、6孔的细胞培养塑料平板等。(9)小型设备、用具:定时器、滤膜、保鲜膜、防护眼镜鸭嘴镊、常规的玻璃或塑料器皿(包括平皿、试管、烧杯、量瓶、试剂分液漏斗、避光保存的试剂应使用棕色试剂瓶,如饱和酚、巯基乙醇等)、记号笔、各种手套PE、乳胶、家用、防酸的等)
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如何看待基因公司贩卖华人基因一事
贩卖基因的行为非常可恶,恶劣程度甚至可以等同于叛国!通过基因可以研究靶向“药”这个药可以是解药可以是毒药。大家这几年一直对转基因食品的安全性存在争议,主要原因就是对基因安全性存在疑虑。不过我讨论的是基因的本身。学过高中生物的基本都知道基因是合成蛋白质的信息模板,镰刀型细胞贫血就是因为某个基因存在缺陷导致红细胞畸形变成镰刀型,这种患者容易患上溶血性贫血,危急的时候甚至会威胁生命。基因也是目前攻破癌症的关键,最近兴起的靶向治疗就是靠癌细胞突变基因来鉴定是否适合才用特定的药物治疗,在安全性和有效性相比传统的治疗更有前景。但是,不同的人种基因是存在特定差别的。而这些差别很可能导致某些人种存在种族崩溃的风险。例如如果某些人群携带对疟疾抵抗力极差的基因,如果被人投放疟疾病原体到这个人群中,则极大可能造成这个人群大多数人感染疟疾,甚至死亡。基因安全不止转基因,基因库安全关乎国家和民族的生死存亡上面是2018年科技部官网上披露的6份行政处罚单有关基因的相关处罚案例。这些年基因检测兴起,却缺乏有效监管,所以存在一些监管漏洞导致部分没有道德底线的基因检测公司针对某些人群检测特定基因然后把数据卖给一些组织和公司。如果医药公司拿到了基因数据,他们可以精确定位到哪些人群特别容易患某种病,然后针对性开发特定药物,但如果像保险公司拿到了基因数据,他们可以以患病风险来提高某些人群的保险费率,甚至拒绝为其提供保险服务或者不提供理赔。更大的风险是如果敌对国家拿到了基因库,那么他们可以针对敌人的基因特点开发特定的生化武器,让其种族遭遇灭顶之灾。所以说,基因这种东西落到坏人真的很可怕,基因库的安全关乎国家和民族的生死存亡。目前我国对于基因信息安全的法律法规正在完善中,1998年国务院办公厅转发科技部、联合制定的《人类遗传资源管理暂行办法》,2019年7月1日《人类遗传资源管理条例》即将实施,更加明确禁止买卖人类遗传资源。
转座子技术在基因功能研究中有哪些应用
1951年BarbaraMclintock首先在玉米中发现了控制元件,后来命名为转座元件或转座子(transposon)。转座子是基因组中一段可移动的DNA序列,可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。这一元件不仅可用于分析生物遗传进化上分子作用引起的一些现象,还为基因工程和分子生物学研究提供了强有力的工具,可以在不了解基因产物的生化性质和表达模式的情况下,分离克隆植物基因,即转座子标签(transposontagging),又称为转座子示踪法。其原理是利用转座子的插入造成基因突变,以转座子序列为基础,从突变株的基因文库中筛选出带有此转座子的克隆,它必定含有与转座子序列相邻的突变基因的部分序列,再利用这部分序列从野生型基因文库中获得完整的基因〔1〕。1984年,用转座子标签法首先在玉米中分离了bronze基因,该基因编码了玉米花色素合成途径的关键酶——UDP-葡萄糖类黄3-O-葡萄糖基转移酶〔2〕。此后还利用转座子标签技术分离了许多植物基因。转座子可以分为两大类:以DNA-DNA转座的转座子和反转录转座子(retrotransposon)。第一类转座子可以通过DNA复制或直接切除两种获得可移片段,重新插入基因组DNA中。根据转座的自主性,这类元件又可以分为自主转座元件和非自主转座元件,前者本身能够编码转座酶而进行转座,后者则需在自主元件存在时方可转座,以玉米的Ac/Ds体系为例,Ac(Activator)属于自主元件,Ds(Dissociation)则是非自主元件,必需在Ac元件存在下才能转座〔1〕。第二类转座子又称为返座元(retroposon)〔3〕,是近年新发现的由RNA介导转座的转座元件,在结构和复制上与反转录病毒(retrovirus)类似,只是没有病毒感染必须的env基因,它通过转录合成mRNA,再逆转录合成新的元件整合到基因组中完成转座,每转座1次拷贝数就会增加1份,因此它是目前所知高等植物中数量最大的一类可活动遗传成分。目前共发现了3种类型反转录转座子:Tyl-copia类,Ty3-gypsy类和LINE(longinterspersednuclearClements)类转座子,前两类是具有长末端重复的转座子,LINE类转座子没有长末端重复。高等植物中的反转录转座子主要属于Tyl-copia类,分布十分广泛,几乎覆盖了所有高等植物种类〔4〕。克隆转座子主要有两条途径:其一,利用抗体识别或cDNA探针从野生型植株中获得表达量降低或不稳定基因座的序列,再从突变体中分离得到相应的转座子:其二是根据序列同源性,在基因组的不同位置分离同一家族的转座子成员。目前已经克隆的植物转座子约156种(来自Genbank的报告
如图所示为牵牛花花瓣中存在的生化途径,两种色素均不存在时表现为白色,仅有花青素时,颜色受PH的影响,晴朗的早晨为红色,中午为紫色.请据图回答下列问题:(1)据图可知,牵牛
(1)基因对性状的控制①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状.据图可知,牵牛花颜色体现出基因与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状.由于仅有花青素时,颜色受PH的影响,晴朗的早晨为红色,中午为紫色,可见性状还受环境因素的影响.
(2)花青素颜色随pH值发生变化,牵牛花在晴朗的中午为紫色的原因是光照强度增强,植物光合作用消耗了大量的CO2,细胞液的pH值上升.
(3)为探究两对基因(B、b和D、d)是在一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,选用基因型为AABbDd的蓝紫色植株进行自交,若两对基因在两对同源染色体上,则这两对基因的遗传遵循基因自由组合定律,子代植株花色及比例为蓝紫色(AAB_D_):粉红色(AAB_dd):红色(紫色)(AAbbD_):白色(AAbbdd)=9:3:3:1.
(4)若三对基因独立遗传,某牵牛花植株的基因型为AaBbDd,让该植株进行自交,后代中粉红色个体(A_B_dd)所占的比例为
3 |
4 |
×
3 |
4 |
×
1 |
4 |
=
9 |
64 |
,蓝紫色(A_B_D_)所占的比例为
3 |
4 |
×
3 |
4 |
×
3 |
4 |
=
27 |
64 |
,红色(紫色)(A_bbD_)所占的比例为:
3 |
4 |
×
1 |
4 |
×
3 |
4 |
=
9 |
64 |
,白色个体所占的比例为1-
9 |
64 |
-
27 |
64 |
-
9 |
64 |
=
19 |
64 |
.该植株能产生8种比例相等的花粉,即ABD、ABd、AbD、Abd、aBD、abD、aBd、abd,因此取该植株的花粉进行多倍体植物的培养,则所获后代的表现型及其比例为蓝紫色(ABD):粉红色(ABd):红色(紫色)(AbD):白色(Abd、aBD、abD、aBd、abd)=1:1:1:5.
故答案为:
(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状 环境(因素)
(2)光照强度增强,植物光合作用消耗了大量的CO2,细胞液的PH值上升
(3)蓝紫色:粉红色:红色(紫色):白色=9:3:3:1
(4)
9 |
64 |
19 |
64 |
蓝紫色:粉红色:红色(紫色):白色=1:1:1:5