某些缠绕方程组的解

利用纽结理论和缠绕模型来研究环状DNA分子在酶(如拓扑异构酶和重组酶)作用机制下的变化,揭示了其在酶促反应过程中如何断开原有结构并改变端点进行重组,从而改变其拓扑结构的.在整个DNA分子重组实验过程中,相当于进行了一次缠绕手术,用新的缠绕取代了被删除的缠绕,因此研究并分析在此过程中抽象出的缠绕模型显得十分重要.给出某些缠绕方程组的解,从而给出了DNA分子重组的数学模型.     

用Chelex-100方法从牦牛乳中提取总DNA扩增线粒体DNA序列

旨在建立一种从牦牛乳中快速提取总DNA并扩增线粒体基因的方法.实验以20头麦洼牦牛的乳为试验材料,用Chelex-100方法提取总DNA,扩增线粒体DNA(mtDNA)的D-loop区和细胞色素b基因(Cytb).结果显示,Chelex-100法能利用20μL全乳或脱脂乳快速制备总DNA,用于mtDNA的D-loop区和Cytb基因的PCR扩增,条带清晰并能直接测序.该方法的PCR扩增一般需要45个循环,扩增效果存在一定的个体差异,且全乳优于脱脂乳,半奶牦牛乳优于全奶牦牛乳.建立的方法既可使用全乳,也可采用脱脂乳大规模提取总DNA,并扩增线粒体基因用于后续研究.     

野葛特异性PCR检测方法的建立与应用研究

一个物种特有的DNA序列可以开发成能够识别该物种及其加工产品的标记.为寻找野葛(Pueraria lobata)特有的DNA序列,建立野葛特异性PCR检测方法,通过对Gen Bank中野葛基因信息的检索分析,筛选出了同源序列少特异性强的野葛查耳酮合成酶基因作为研究对象.对该基因的特定区域设计引物,建立了野葛特异性定性PCR检测方法.利用该方法对野葛14个不同居群的DNA进行PCR扩增,均能扩增出226 bp的片段.而用相同引物分别对20种其他植物的DNA进行扩增均未出现特异性扩增产物. PCR灵敏度实验结果表明该方法的检测灵敏度达到0.02 ng基因组DNA,对市场上的葛根产品进行检测结果表明该方法可以有效鉴定葛根产品中是否含有野葛成分.该野葛特异性PCR检测方法特异性强、灵敏度高,可用于野葛成分的检测与鉴定.     

PCR反应的动力学模拟和相关因素对扩增结果的影响

PCR技术建立二十年以来,它已经成为生物学实验室不可缺少的一部分。但因为其影响因素多、反应过程比较复杂,到今天为止它还是一个具有某种程度经验性的方法。我们从PCR反应的基本动力学过程分析出发,通过每一轮扩增循环的分析描述了产物的积累过程,在此基础上建立了反应的迭代动力学模型。通过该模型我们模拟了反应使用的模板量、扩增循环数、酶的使用量、酶的半衰期、以及每一轮扩增中变性时间对扩增结果的影响。进一步,我们对模板使用量、扩增循环数、酶的使用量对扩增结果的影响进行了实验验证和探讨;混合模板对扩增结果的影响也同时做了探讨。模拟和实验的结果表明:常规的PCR实验中使用中等偏低的模板量,选择较好的聚合酶同时使用合适的酶量,通过较低循环数的扩增就能得到较为满意的结果。PCR实验的成败最大的限制因素是实验准备过程中引物的设计,而实验过程中的调整优化只能起辅助作用。     

循环流化床排烟脱硫系统中浆滴蒸发

为对循环流化床排烟脱硫 (CFBFGD)过程有一个更全面的认识 ,利用微元分析方法建立的数学模型 ,对 CF-BFGD系统中浆滴的蒸发过程进行了数值模拟 ,讨论了循环流化床排烟脱硫过程中浆滴蒸发作用 ,数值计算结果与实验数据相当一致 ,误差在 7%以内 ,表明此模型可以应用于计算循环流化床排烟脱硫效率沿床高的变化     

网翅蝗科(Arcypteridae)部分种类全基因组提取及16S rRNA基因和COⅠ基因测序

通过实验提取中国甘肃境内网翅蝗科蝗虫全基因组DNA序列,探索了直翅目蝗虫的总 DNA提取方法;通过特异性引物,对线粒体16S rRNA基因和COⅠ基因序列进行了扩增,并通过 多次预实验探索这两个基因在网翅蝗科昆虫中扩增的最佳条件,为将来的网翅蝗科系统发育分析 奠定了实验基础.扩增好的样品用于测序,测序结果可用于分析6种蝗虫的系统发育关系.     

热冲压冷却循环系统的余热回收压力控制

目的研究余热回收系统中水循环路径,实现系统中四台水泵随压力变化而自动启停的控制并最终实现系统的自动控制.方法结合热冲压工艺对水的循环路径进行分析,通过得到的冷却循环系统的逻辑控制关系,分析压力影响因素.分析水泵的电气实现过程,利用VB对冷却循环系统的压力控制过程进行模拟.结果得到了根据流量变化可以改变液体压力,通过压力变化来控制水泵的开启.当压力高于0.48 MPa时,电控阀C1开启;当压力低于0.4 MPa时,水泵的开启还受到时间的限制,当前一台开启时间低于3 min时,水泵的启停情况不变.经过VB模拟证明,提出的控制方案是可靠的.结论根据压力变化可以实现冷却循环系统水的自动循环,根据逻辑控制过程来编订程序可以减少循环错误,节省大量时间,取得更大收益;同时利用压力控制来实现系统的自动控制的方法,可以广泛应用于其他相似过程控制的液体传输.     

一种快速的重组农杆菌PCR鉴定方法

建立一种快速的重组农杆菌PCR扩增鉴定方法,采用煮沸法处理重组农杆菌,使农杆菌高温裂解,释放质粒DNA,直接进行PCR扩增反应,检测目的基因片段.结果表明,重组质粒PCR扩增效果较好,目标条带较为明显.通过煮沸重组农杆菌,进行PCR扩增反应鉴定质粒DNA,不仅实验操作简单安全,缩短实验时间,并且避免了酚、氯仿试剂在提取质粒DNA过程中的残留对后续分子鉴定质量的影响.     

DNA编码的模型分析

提出了适应DNA计算的DNA编码问题.对等码长的DNA编码问题的数学模型进行分析.以优化码长作为目标,分析了约束条件.以杂交反应为核心将约束条件分为基本约束和控制生化实验的约束,而控制生化实验的约束包含组合约束和热力学约束.控制移动不匹配的下值才能控制杂交反应,由此改进了移动距离.引入窗口距离解决了错配总量和分布的控制问题.     

黄连基因组DNA提取与RAPD-PCR体系的正交优化研究

采用改进的SDS方法提取黄连基因组DNA,利用正交设计研究方法建立黄连RAPD分析的PCR反应体系,成功地进行了RAPD扩增,筛选出黄连RAPD的最佳方案为:25μL反应体系中包括dNTPs0.12mmol.L-1,引物0.2μmol.μL-1,模板DNA 40ng,Taq酶1U,Mg2+2mmol.L-1,10×buffer缓冲液2.5μL,其余部分用无菌超纯水补平.PCR扩增循环为95℃3m in,38℃1m in,72℃2m in 1次循环;94℃1m in,38℃1m in,72℃2m in,45次循环,最后72℃延伸10m in.     

风冷热泵冷热水机组除霜过程仿真

在对风冷热泵冷热水机组除霜过程内部状态变化进行定性分析的基础上 ,建立了机组除霜过程动态仿真的数学模型 ,采用质量引导法对数学模型进行求解 ,仿真计算结果与实验值的对比表明 :风冷热泵冷热水机组除霜过程的动态仿真反映了机组除霜过程的变化趋势 ,为利用建立数学模型进行理论分析并与实验相结合的方法深入研究机组的除霜过程 ,掌握机组除霜过程中各主要部件的性能变化 ,改进机组除霜性能 ,提高机组在冬季的工作特性与可靠性打下了基础     

风冷热泵热水机组除霜过程仿真

在对风冷热泵冷热水机组除霜过程内部状态变化进行定性分析的基础上,建立了机组除霜过程动态仿真的数学模型,采用质量引导法对数学模型进行求解,仿真计算结果与实验值的对比表明：风冷热泵冷热水机组除霜过程的动态仿真反映了机组除霜过程的变化趋势,为利用建立数学模型进行理论分析并与实验相结合的方法深入研究机组的除霜过程,掌握机组除霜过程中各主要部件的性能变化,改进机组除霜性能,提高机组在冬季的工作特性与可靠性打下了基础。     

华山松ISSR反应体系的优化

为获得条带清晰、稳定和多态性高的华山松ISSR扩增结果,对引物、Mg~(2+)浓度和退火温度等因素进行了优化.确定了ISSR分析的最佳PCR条件:15μL反应体系中,10×PCR buffer反应缓冲液1.5μL,模板DNA 22.5 ng,Mg~(2+)2.2 mmol/L,d NTPs 0.23 mmol/L,引物0.93μmol/L,Taq DNA聚合酶0.027 U/μL.PCR反应程序为:经94℃预变性4min后,经过94℃变性30 s,Tm-4.8℃退火30 s,72℃延伸108 s共33个循环;循环结束后72℃延伸10 min.从44条ISSR引物中筛选出12条扩增稳定、多态性丰富的ISSR引物.对华山松ISSR实验优化体系的建立,为今后利用ISSR分子标记技术开展华山松种间遗传变异分析和构建遗传图谱等研究奠定了基础.     

内蒙古荒漠草原土壤微生物DNA提取方法的研究

利用三种提取方法从内蒙古荒漠草原土壤样品中提取了土壤微生物DNA,得到的DNA片段长度在23 kb以上,提取效果较好无降解.采用试剂盒直接纯化、凝胶回收试剂盒纯化、玻璃珠DNA回收试剂盒SK1111 DNA纯化这三种方法对粗提液进行纯化,结果显示:凝胶回收试剂盒纯化后DNA纯度最高,试剂盒直接纯化可得到较纯的DNA,而玻璃珠DNA回收试剂盒SK1111 DNA纯化的效果不佳,不宜进行后续的PCR扩增.以纯化的土壤微生物DNA为模板扩增了细菌16SrDNA,扩增产物分子量为1.5kb左右.通过比较研究提出了一种适合于从荒漠草原土壤中进行微生物DNA提取、纯化及PCR扩增的有效方法.     

实时荧光定量PCR技术检测牙周炎致病菌中16S rRNA DNA探针的制备

利用实时荧光定量PCR和细菌16S rRNA测定技术制备牙龈卟啉菌染色体探针,并进行检测,为进一步研究牙周病可疑致病菌提供方法.主要方法是:厌氧环境下培养牙龈卟啉菌,抽提细菌DNA;根据基因库已知牙龈卟啉菌16S rRNA DNA序列,设计特异性的TaqMan探针和一对引物;经实时荧光定量PCR仪进行细菌DNA样本的PCR反应获得反应曲线.结果表明,细菌DNA样本经PCR反应后,在15个循环时,开始出现扩增曲线,此后荧光逐渐增强,在26个循环后达峰值.由此可见,利用细菌16S rRNA技术制备致病菌染色体探针,经实时荧光定量PCR测定,可以对目标微生物进行准确定性和定量.     

爱玉ISSR反应体系的建立与优化

通过单因子试验和正交设计,对影响爱玉ISSR-PCR扩增效果的因素,如模板DNA用量、Taq酶用量、dNTPs浓度、引物浓度、延伸时间和循环次数等指标进行优化.实验确立了可用于爱玉ISSR-PCR分析最适宜的反应体系：20 μL反应体积中含1 ng模板DNA、1.0 U Taq酶、0.4 μmol/L引物和0.18 mmol/L dNTPs;PCR扩增程序为94 ℃预变性4 min;94 ℃变性45 s,53 ℃退火45 s,72 ℃延伸2.5 min,共35个循环;72 ℃延伸7min,4 ℃保存.应用该体系对14份爱玉种质进行扩增,证实了该体系的适用性和稳定性.     

SBR工艺中污染物降解曝气过程的建模与控制

针对曝气降解过程精确控制时难于数学建模的问题,探讨了污水处理中污染物降解存在的技术难点,基于生物化学反应机理,建立了污水处理过程的DO参数控制的数学模型,对污染物降解过程的特性进行分析,采用仿人智能控制算法对降解过程特性进行模型匹配控制.仿真实验验证了所提出的数学模型与控制算法的稳定性、快速性与精确性.研究结果表明,所建立的DO参数控制数学模型与仿人智能控制算法的应用合理可行.     

基于光纤光栅传感技术的基因扩增实验数据分析方法研究

在基因扩增反应室中构建一种适宜高效的温控模型是一个研究热点和难点，国内外学者对此类问题的研究比较活跃。基因扩增反应过程由自动控制程序完成，在这个扩增过程中，外部环境因素通常能影响扩增的最终分析结果，为了能正确分析扩增结果，合理推算扩增进程，文中对反应室热平衡状态下的光纤实验数据采集方法进行了深入研究，用数学方法给出了模块转换函数和反应转换函数等若干定义和相关定理，并依据这些基础理论给出了数据分析结果并对数据采集方法进行了总结，建立了实验数据分析模型，这为形成基因检测控制技术后续控制将能打下坚实基础。实验结果表明了所提出的实验数据分析方法效果良好。     

高硬度涂层磨削温度场的数值仿真和实验研究

采用数值仿真和实验研究相结合的方法,分析了WC-Co高硬度涂层磨削温度场.以矩形移动热源理论为基础,结合实验加工条件和工件材料性质,通过合理的假设简化,建立了金刚石杯形砂轮磨削WC-Co高硬度涂层材料的温度场数学模型,利用有限元方法对磨削温度场进行了数值仿真,提出了涂层磨削温度的实验测量方法并对涂层表面磨削温度进行了实验研究.实验结果与仿真结果基本一致,表明所提出的高硬度涂层温度场数值仿真和实验研究方法能比较真实地反映WC-Co涂层材料在磨削过程中的温度变化情况.     

中国若干考古遗址古DNA样本的初步探索

古代DNA的研究方兴未艾，作为地域和人口大国，中国在这方面有着得天独厚的优势。我们利用遗传学手段对中国若干考古遗址进行了初步研究，并对两类古代DNA的提取方法进行了比较，同时，也尝试了模拟古代DNA条件的全基因组的随机引物预扩增的实验方法。对中国古代DNA研究提出了自己的思路及展望。