裝 訂處裝 訂處南開大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)院考試卷2019年度秋季學(xué)期期末（2020.2）《生物化學(xué)》

主講教師：李登文一、請同學(xué)們在下列（10）題目中任選一題，寫成期末論文。1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系2、酶高效降低活化能的內(nèi)在因素和作用3、核酸測序技術(shù)的發(fā)展歷程4、導(dǎo)致維生素缺乏的原因和應(yīng)對策略5、膽固醇在人體內(nèi)的好與壞6、喝咖啡的減肥作用7、人體維持血糖水平穩(wěn)定的策略8、海洋表面泄露石油的消解9、葡萄糖-丙氨酸循環(huán)對氨轉(zhuǎn)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)有效性10、糖、脂、氨基酸與核苷酸代謝的相互聯(lián)系二、論文寫作要求論文題目應(yīng)為授課教師指定題目，論文要層次清晰、論點(diǎn)清楚、論據(jù)準(zhǔn)確；論文寫作要理論聯(lián)系實(shí)際，同學(xué)們應(yīng)結(jié)合課堂講授內(nèi)容，廣泛收集與論文有關(guān)資料，參考一定文獻(xiàn)資料。三、論文寫作格式要求：論文題目要求為宋體三號字，加粗居中；正文部分要求為宋體小四號字，標(biāo)題加粗，行間距為1.5倍行距；論文字?jǐn)?shù)要控制在2000—2500字；論文標(biāo)題書寫順序依次為一、（一）、1.。四、論文提交注意事項(xiàng)：1、論文一律以此文件為封面，寫明學(xué)習(xí)中心、專業(yè)、姓名、學(xué)號等信息。論文保存為word文件，以“課程名+學(xué)號+姓名”命名。2、論文一律采用線上提交方式，在學(xué)院規(guī)定時(shí)間內(nèi)上傳到教學(xué)教務(wù)平臺，逾期平臺關(guān)閉，將不接受補(bǔ)交。3、不接受紙質(zhì)論文。4、如有抄襲雷同現(xiàn)象，將按學(xué)院規(guī)定嚴(yán)肅處理。核酸測序技術(shù)的發(fā)展歷程DNA測序技術(shù)，即測定DNA序列的技術(shù)。在分子生物學(xué)研究中，DNA的序列分析是進(jìn)一步研究和改造目的基因的基礎(chǔ)。目前用于測序的技術(shù)主要有Sanger等(1977)發(fā)明的雙脫氧鏈末端終止法和Maxam和Gilbert(1977)發(fā)明的化學(xué)降解法。這二種方法在原理上差異很大，但都是根據(jù)核苷酸在某一固定的點(diǎn)開始，隨機(jī)在某一個(gè)特定的堿基處終止，產(chǎn)生A，T，C，G四組不同長度的一系列核苷酸，然后在尿素變性的PAGE膠上電泳進(jìn)行檢測，從而獲得DNA序列。目前Sanger測序法得到了廣泛的應(yīng)用。人類基因組這部由A、T、G、C四個(gè)字母組成的卷帙浩繁的生命天書如同一座寶庫，保藏著幾千年來人們迫切想知道的秘密，DNA測序技術(shù)就好似"芝麻開門"這樣的咒語，是我們打開寶庫的金鑰匙世界上第一個(gè)測定DNA序列的方法是由英國生化學(xué)家弗雷德里克?桑格爾發(fā)明的。自此DNA測序的速度就一直呈加速態(tài)勢。2001年人類基因組草圖耗資4.37億美元，耗時(shí)13年。到了2007年，第一個(gè)完整人類基因組序列圖譜的誕生只花費(fèi)了150萬美元，3個(gè)月就搞定。2009年1月2日，美國加州太平洋生物科學(xué)公司的科學(xué)家喬納斯?考爾拉赫、斯蒂芬?特納及其研究小組在《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們將納米技術(shù)與芯片技術(shù)相結(jié)合，發(fā)明了一種新型測序方法，速度是現(xiàn)有技術(shù)的3萬倍。Sanger法測序的原理就是利用一種DNA聚合酶來延伸結(jié)合在待定序列模板上的引物。直到摻入一種鏈終止核苷酸為止。每一次序列測定由一套四個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)構(gòu)成，每個(gè)反應(yīng)含有所有四種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)，并混入限量的一種不同的雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH基團(tuán)，使延長的寡聚核苷酸選擇性地在G、A、T或C處終止。終止點(diǎn)由反應(yīng)中相應(yīng)的雙脫氧而定。每一種dNTPs和ddNTPs的相對濃度可以調(diào)整，使反應(yīng)得到一組長幾百至幾千堿基的鏈終止產(chǎn)物。它們具有共同的起始點(diǎn)，但終止在不同的的核苷酸上，可通過高分辨率變性凝膠電泳分離大小不同的片段，凝膠處理后可用X-光膠片放射自顯影或非同位素標(biāo)記進(jìn)行檢測。Promega公司的SILVERSEQUENCETMDNA測序系統(tǒng)是一種無放射性的序列分析系統(tǒng)，它通過靈敏的銀染方法檢測凝膠中的條帶。銀染提供了一種對于放射性或熒光法來說更加快速，廉價(jià)的替代方法。測序結(jié)果可以在同一天內(nèi)得到;電泳完成后經(jīng)90分鐘就可讀序，這是常規(guī)的放射性測序法做不到的。此外,SILVERSEQUENCETM系統(tǒng)用未修飾的5'OH寡聚核苷酸作為引物，減少了特殊修飾寡聚核苷酸的花費(fèi)。該系統(tǒng)不需要放射性方法中對同位素的謹(jǐn)慎操作，也不需要熒光法或化學(xué)發(fā)光技術(shù)的昂貴試劑。另外，也不需要象大多數(shù)熒光法那樣用儀器來檢測序列條帶。TaqDNA聚合酶在95℃時(shí)極強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。本系統(tǒng)利用的測序級TaqDNA聚合酶是一種TaqDNA聚合酶的修飾產(chǎn)品，對于雙鏈DNA模板有非常好的效果，具有高度的準(zhǔn)確性，能產(chǎn)生均一的條帶，且背景低。SILVERSEQUENCETM系統(tǒng)包含被修飾的核苷酸混合物，如7-去氮dGTP(7-deazadGTP，或dITP)替代dGTP可清除由GC豐富區(qū)域所引起的條帶壓縮現(xiàn)象。退火溫度是熱循環(huán)測序中最重要的因素。高退火溫度可減少模板二級結(jié)構(gòu)。提高引物結(jié)合模板配對的嚴(yán)謹(jǐn)性。鏈重退火和模板二級結(jié)構(gòu)則限制了小片斷PCR產(chǎn)物(<500bp)得到清楚的序列數(shù)據(jù)的能力。引物延伸起始于每個(gè)循環(huán)的退火階段。在較低溫度時(shí)，聚合酶可能會遇到堅(jiān)固的二級結(jié)構(gòu)區(qū)域，它可導(dǎo)致聚合酶解離。則在四個(gè)電泳道中均有同一相對位置的條帶。因?yàn)檫@些原因，應(yīng)該使用盡可能高的退火溫度。對于有牢固二級結(jié)構(gòu)的模板建議使用95℃變性、70℃退火/延伸的循環(huán)模式。一般來說，較長的引物及GC含量高的引物能得到較強(qiáng)的信號。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，>24mer的GC含量約為50%的引物可得到最佳結(jié)果。由于本系統(tǒng)采用熱循環(huán)裝置,與常規(guī)的測序方法相比具有如下幾點(diǎn)好處:(1).本方法線性擴(kuò)增模板DNA產(chǎn)生足夠的產(chǎn)物使銀染技術(shù)能夠檢測序列條帶，測序反應(yīng)需要0.03--2pmol模板DNA,隨模板種類而定。(2).在每一個(gè)變性循環(huán)中的高溫可以取代對雙鏈DNA(dsDNA)模板的堿變性及乙醇沉淀過程，變性循環(huán)也有助于消除由于線性dsDNA模板(如PCR反應(yīng)產(chǎn)物)快速重退火所引起的問題。(3).高溫聚合酶反應(yīng)減弱了DNA模板的二級結(jié)構(gòu)，允許聚合酶穿過高度二級結(jié)構(gòu)化的區(qū)域。成功地使用銀染測序系統(tǒng)需要對提供的操作方法進(jìn)行仔細(xì)考慮。銀染不如放射性檢測法靈敏，而需要