生活中的DNA科學(xué)

1、西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院課程考試試題卷類別：網(wǎng)教專業(yè):公共課2017年6月課程名稱【編號(hào)】：生活中的DNA科學(xué)【1194】 A卷大作業(yè)滿分：100分請(qǐng)從下面的題目中任選4題作答，每題25分。一、什么是cDNA文庫？如何構(gòu)建？二、簡(jiǎn)述中心法則的主要內(nèi)容。三、列舉三種基于基因工程研發(fā)的產(chǎn)品，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。四、常用的基因載體有哪些？載體必須滿足哪些條件？五、怎么證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)？六、試論DNA科學(xué)在法醫(yī)檢驗(yàn)中的作用。一、什么是cDNA文庫？如何構(gòu)建？cDNA文庫是指某生物某發(fā)育時(shí)期所轉(zhuǎn)錄的全部mRNA經(jīng)反轉(zhuǎn)錄形成的cDNA片段與某種載體連接而形成的克隆的集合。經(jīng)典cDNA文庫

2、構(gòu)建的基本原 理是用Oligo(dT)作逆轉(zhuǎn)錄引物，或者用隨機(jī)引物，給所合成的cDNA加上適當(dāng) 的連接接頭，連接到適當(dāng)?shù)妮d體中獲得文庫。其基本步驟包括：RNA的提取(例 如異硫氤酸胍法，鹽酸胍一有機(jī)溶劑法，熱酚法等等，提取方法的選擇主要根據(jù) 不同的樣品而定)，要構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量的cDNA文庫，獲得高質(zhì)量的mRNA是 至關(guān)重要的，所以處理mRNA樣品時(shí)必須仔細(xì)小心。由于RNA酶存在所有的 生物中，并且能抵抗諸如煮沸這樣的物理環(huán)境，因此建立一個(gè)無RNA酶的環(huán)境 對(duì)于制備優(yōu)質(zhì)RNA很重要。在獲得高質(zhì)量的mRNA后，用反轉(zhuǎn)錄酶Oligo（dT） 引導(dǎo)下合成cDNA第1鏈，cDNA第2鏈的合成（用RNA酶

3、H和大腸桿菌 DNA聚合酶I，同時(shí)包括使用T4噬菌體多核苷酸酶和大腸桿菌DNA連接酶進(jìn) 行的修復(fù)反應(yīng)），合成接頭的加入、將雙鏈DNA克隆到載體中去、分析cDNA插 入片斷，擴(kuò)增cDNA文庫、對(duì)建立的cDNA文庫進(jìn)行鑒定。這里強(qiáng)調(diào)的是對(duì)載 體的選擇，常規(guī)用的是入噬菌體，這是因?yàn)槿隓NA兩端具有由12個(gè)核苷酸的 粘性末端，可用來構(gòu)建柯斯質(zhì)粒，這種質(zhì)粒能容納大片段的外源DNA。二、簡(jiǎn)述中心法則的主要內(nèi)容。答：是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信 息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的復(fù)制過程。 這是所有有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。在某些病

4、毒中的RNA自我復(fù)制（如 煙草花葉病毒等）和在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA的過程（某些 致癌病毒）是對(duì)中心法則的補(bǔ)充。中心法則經(jīng)常遭到誤解，尤其與遺傳信息由DNA到RNA到蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)流程 相混淆。有些與標(biāo)準(zhǔn)流程不同的信息流被誤以為是中心法則的例外，其實(shí)朊病毒 是中心法則現(xiàn)時(shí)已知的唯一例外。遺傳信息的標(biāo)準(zhǔn)流程大致可以這樣描述：“DNA 制造RNA，RNA制造蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)反過來協(xié)助前兩項(xiàng)流程，并協(xié)助DNA自我 復(fù)制”.四、常用的基因載體有哪些？載體必須滿足哪些條件？答：常用的基因載體有：質(zhì)粒、噬菌粒、人工染色體載體。必須滿足以下條件：1）具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以供外源基因插入其

5、中；2）具有標(biāo)記基因，以鑒定重組是否進(jìn)入受體細(xì)胞；3）能自我復(fù)制，否則可能導(dǎo)致重組丟失；4）對(duì)受體細(xì)胞無害；5）大小應(yīng)適合，以便提取和在體外進(jìn)行操作，太大不便操作。六、試論DNA科學(xué)在法醫(yī)檢驗(yàn)中的作用。答:雖然我國應(yīng)用dna鑒定技術(shù)的時(shí)間較短，但是dna鑒定技術(shù)卻憑借自身高效 快速的特點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用到刑事偵查學(xué)、司法鑒定學(xué)等領(lǐng)域，在一定程度上促 進(jìn)了這些學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展，特別是在刑事偵查活動(dòng)中，dna鑒定技術(shù)不僅為 偵查活動(dòng)提供了有效的線索，還能夠直接指明犯罪嫌疑人，成為了打擊犯罪的有 利武器。尤其是在偵破兇殺以及強(qiáng)奸等重大疑難案件中，偵查人員可以從案發(fā)現(xiàn) 場(chǎng)遺留的各種生物材料比如血跡、唾液等

6、，從中提取dna，然后將dna和嫌疑 人相比對(duì)，為案件提供有利的證據(jù)。dna鑒定技術(shù)在刑事偵查中可以應(yīng)用到很多 的案件的偵查，主要有兇殺案、強(qiáng)奸和強(qiáng)奸殺人案、以及拐賣兒童案等方面，下 面我們將對(duì)這些案件中dna鑒定技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。第一，兇殺案件中dna鑒定技術(shù)的應(yīng)用。在兇殺現(xiàn)場(chǎng)最有價(jià)值的物證一般都 是嫌疑人或者被害人遺留下的血跡，公安機(jī)關(guān)人員在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的物證進(jìn)行采樣后， 遞交司法鑒定中心進(jìn)行dna鑒定，通過嫌疑人或被害人遺留下的血跡的dna檢 驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，由此得到一定的偵查線索或者是直接鎖定犯罪嫌疑人。利用 dna鑒定技術(shù)能夠給兇殺案件提供一定的證據(jù)，幫助公安機(jī)關(guān)人員早日破案，將 兇犯繩

7、之于法。第二，強(qiáng)奸和強(qiáng)奸殺人案件中dna鑒定技術(shù)的應(yīng)用。dna鑒定技術(shù)能根據(jù)被 害人陰道分泌物和男性精子結(jié)構(gòu)上的差異將兩者進(jìn)行分離，提取純精子的dna， 并且不受到陰道分泌物的影響，將案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)中遺留下的混合版中精子的dna進(jìn) 行分析，并且跟被害人體內(nèi)遺留的精子的dna進(jìn)行對(duì)比，就可以得出相關(guān)的結(jié) 論，利用這一鑒定技術(shù)，即使是輪奸案也能夠得出正確的結(jié)論。第三，拐賣兒童案件中dna鑒定技術(shù)的應(yīng)用。近些年來我國的兒童拐賣案頻 繁發(fā)生，為了提高解救被拐賣兒童的工作水平，公安機(jī)關(guān)利用dna鑒定技術(shù)， 建立了被拐賣兒童以及其父母的dna數(shù)據(jù)庫，在成功解救被拐賣兒童之后，通 過dna鑒定可以準(zhǔn)確的幫助兒童找到自己的親生父母，給兒童拐賣案件有了一 定的保障。第四，交通肇事案件中dna鑒定技術(shù)的應(yīng)用。在肇事司機(jī)駕車逃逸后，為了 確定肇事的車輛，公安機(jī)關(guān)部門可以根據(jù)車輛上遺留的血跡或者是相關(guān)組織的 dna檢驗(yàn)結(jié)果，將其和被害人的dna檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，那么就可以分析 出這輛車