四川大學(xué)生物技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題.doc

1.食品生物技術(shù)食品生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用，指以現(xiàn)代生命科學(xué)的研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段和其他學(xué)科的研究成果，用全新的手段和方法設(shè)計(jì)新型的食品和食品原料。2.基因工程1）所謂基因工程，就是利用DNA體外重組或擴(kuò)增技術(shù)從供體生物基因組中分離感興趣的基因或DNA片段，或是經(jīng)過人工合成的方法獲得基因（目的基因），然后經(jīng)過一系列切割，加工修飾，連接反應(yīng)產(chǎn)生重組DNA分子，再將其轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞，以期獲得基因表達(dá)的過程。2）基因工程就是按照預(yù)先設(shè)計(jì)的生物改造藍(lán)圖，在分子水平上對基因進(jìn)行“切割”和“粘接”，人為的用一種生物組織中的基因替換另一種生物組織中的基因，實(shí)現(xiàn)基因定向轉(zhuǎn)移和重新組合，以達(dá)到定向改變生物遺傳性狀的目的。3. 基因重組（5分）基因重組指利用限制性內(nèi)切酶和其他一些酶類，切割和修飾載體DNA和目的基因，并將倆者連接起來。主要包括4個(gè)步驟：目的基因的分離或制備；外源基因DNA與載體的連接反應(yīng)；將重組DNA導(dǎo)入受體（宿主）細(xì)胞；通過篩選找到理想重組體的受體（宿主）細(xì)胞。4. 反義基因技術(shù)（5分） 反義RNA是指有義DNA鏈轉(zhuǎn)錄成的、與特異的靶RNA互補(bǔ)結(jié)合并能抑制靶RNA表達(dá)的一段序列。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生反義RNA的基因稱為反義基因。反義基因技術(shù)是指把一段DNA序列以反義方向插入到合適的啟動(dòng)子和終止子之間，然后把此基因構(gòu)建體轉(zhuǎn)化到受體細(xì)胞中去，通過選擇培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)化生物體的技術(shù)。5. 細(xì)胞的全能性（5分）生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性，原因是生物體的每一個(gè)細(xì)胞都要包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。6. 生物傳感器（5分）（生物傳感器是利用生物活性物質(zhì)（即生物元件）做敏感器件，配以適當(dāng)?shù)膿Q能器（即信號傳導(dǎo)器）所構(gòu)成的分析檢測工具。生物傳感器主要由信號感受器和信號轉(zhuǎn)換器組成，能夠感受一定的信號并將這種信號轉(zhuǎn)換成信息處理系統(tǒng)便于接收和處理的信號。）酶傳感器是發(fā)展最成熟的一種生物傳感器，它在固定化酶的催化作用下，生物分子發(fā)生化學(xué)變化后，通過換能器記錄變化從而間接測定出待測無濃度。2.克?。╟loning）外源基因的無性繁殖，具體指目的基因與載體連接成重組DNA以后，將其導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增和篩選，達(dá)到大量的重組分子的過程。 3.外植體指用于離體培養(yǎng)的活的植物組織、器官等材料。4.細(xì)胞全能性生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能的特性，原因是生物體的每一個(gè)細(xì)胞都要包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。5.生物酶工程生物酶工程是在化學(xué)酶工程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是以酶學(xué)和DNA重組技術(shù)為主的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，亦稱為高級酶工程。生物酶工程主要包括三個(gè)方面：克隆酶、突變酶、新酶。6.發(fā)酵工程發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。/發(fā)酵工程是指在最適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細(xì)胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的技術(shù)。蛋白質(zhì)工程基本步驟有哪些？ 蛋白質(zhì)工程的基本步驟：（1）分離純化目的蛋白，使之結(jié)晶,進(jìn)行分析,得到其空間結(jié)構(gòu)的盡可能多的信息。（2）對目的蛋白的功能作詳盡的研究，確定它的功能域。（3）通過對蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)和功能之間的相互關(guān)系分析，找出關(guān)鍵的基團(tuán)和結(jié)構(gòu)。（4）圍繞這些關(guān)鍵的基團(tuán)和結(jié)構(gòu)提出對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造的方案，并用基因工程的方法去實(shí)施。（5）對經(jīng)過改造的蛋白質(zhì)進(jìn)行功能性測定。7. 發(fā)酵動(dòng)力學(xué) 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)（研究反應(yīng)的方向）和化學(xué)動(dòng)力學(xué)（研究反應(yīng)的速度）為基礎(chǔ)，研究發(fā)酵過程中細(xì)胞生長、基質(zhì)消耗、產(chǎn)物生成的動(dòng)態(tài)平衡及其內(nèi)在規(guī)律，其研究內(nèi)容包括：細(xì)胞生長或死亡動(dòng)力學(xué)、基質(zhì)消耗動(dòng)力學(xué)、氧消耗動(dòng)力學(xué)、產(chǎn)物合成和降解動(dòng)力學(xué)、二氧化碳生成動(dòng)力學(xué)和代謝熱生成動(dòng)力學(xué)。6細(xì)胞工程1）是細(xì)胞水平上的工程技術(shù)。應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)的方法，對細(xì)胞進(jìn)行改造、培養(yǎng)，按人們預(yù)先設(shè)計(jì)生產(chǎn)人們所需的產(chǎn)品，或改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)來培育新的生物品種的技術(shù)，以及發(fā)展這種技術(shù)的研究領(lǐng)域。通常認(rèn)為，細(xì)胞工程包括細(xì)胞融合、細(xì)胞核移植、細(xì)胞器移植和組織培養(yǎng)等技術(shù)內(nèi)容。2）細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。根據(jù)細(xì)胞類型的不同，可以把細(xì)胞工程分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程兩大類。4細(xì)胞融合技術(shù)兩個(gè)和多個(gè)細(xì)胞相互接觸后，其細(xì)胞膜發(fā)生分子重排，導(dǎo)致細(xì)胞合并、染色體等遺傳物質(zhì)重組的過程稱為細(xì)胞融合。細(xì)胞融合的主要過程包括：制備原生質(zhì)體、誘導(dǎo)細(xì)胞融合、篩選雜合細(xì)胞。6. PCR技術(shù)基本原理PCR亦稱多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或無細(xì)胞分子克隆法。在微量離心管中,加入適量的緩沖液, 微量的模板DNA,四種脫氧單核苷酸,耐熱性多聚酶, 一對合成DNA的引物；通過高溫變性、低溫退火和中溫延伸三個(gè)階段為一個(gè)循環(huán),每一次循環(huán)使特異區(qū)段的基因拷貝數(shù)放大一倍,一般樣品是經(jīng)過30次循環(huán),最終使基因放大了數(shù)百萬倍; 擴(kuò)增了特異區(qū)段的DNA帶。 7. 基因工程包括哪些主要操作步驟？ 基因工程的操作過程主要分為4個(gè)步驟：第一步，在供體細(xì)胞中用限制性內(nèi)切酶切割基因，以分離出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制備運(yùn)載體（質(zhì)粒、病毒或噬菌體）；第二步，把獲得的目的基因與制備好的運(yùn)載體用DNA連接酶連接組成重組體；第三步，把重組體引入宿主細(xì)胞；第四步，篩選、鑒定出含有外源目的基因的菌體或個(gè)體。8. 比較植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)。比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固、液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖 植物激素葡萄糖 動(dòng)物血清培養(yǎng)結(jié)果植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白等9. 固定化酶與水溶性酶相比有什么優(yōu)點(diǎn)？ 固定化酶的優(yōu)點(diǎn)：1）極易將底物、產(chǎn)物分開；2）可以在較長時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反復(fù)分批反應(yīng)和裝柱連續(xù)反應(yīng)；3）在大多數(shù)情況下，可以提高酶的穩(wěn)定性；4）酶反應(yīng)過程可以加以嚴(yán)格控制；5）產(chǎn)物中沒有酶的殘留，簡化了工業(yè)化設(shè)備；6）較水溶性酶更適合于多酶發(fā)應(yīng)；7）可以增加產(chǎn)物的得率，提高產(chǎn)物的質(zhì)量；8）酶使用效率提高，成本降低。10. 生物工程下游工程的基本路線、主要步驟和單元操作？ 生物工程下游工程的基本路線可分為預(yù)處理、固液分離、初步純化、精細(xì)純化和成品加工等5個(gè)主要步驟。預(yù)處理包括：加熱、調(diào)節(jié)pH、凝聚或絮凝等措施；固液分離：珠磨、勻漿、酶溶、過濾、離心等單元操作；初步純化：包括萃取、吸附、沉淀、離心等單元操作，將目的成分與大部分雜質(zhì)分離開來；精細(xì)純化：采用層析、電泳、分子蒸餾等單元操作，將目的成分與雜質(zhì)進(jìn)一步分離，使產(chǎn)物的純度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。成品加工：采用潔凈、濃縮、干燥等單元操作，將目的產(chǎn)物加工成適應(yīng)市場需要的商品。11發(fā)酵過程受到哪些影響因素的影響，控制這些因素的方法有哪些？ 1）溫度對發(fā)酵工程的影響：發(fā)酵熱包括生物熱、攪拌熱、蒸發(fā)熱等，發(fā)酵過程中的溫度對不同種類微生物的生長周期、生長速度、微生物酶均有影響；溫度影響微生物培養(yǎng)液的物理性質(zhì)，從而導(dǎo)致氧溶解度、氧傳遞速度的改變；溫度影響菌株代謝產(chǎn)物的合成方向和合成效率。生產(chǎn)過程中可以通過在發(fā)酵設(shè)備上安裝熱交換器、調(diào)整培養(yǎng)基成分和濃度等來方法來控制溫度對發(fā)酵過程的影響。2）pH對發(fā)酵過程的影響：pH通過影響微生物的酶活性、抑制或激發(fā)酶、影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷狀態(tài)，來對微生物代謝的生長繁殖和代謝產(chǎn)物的形成、積累都會產(chǎn)生影響。通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的碳氮比、溶解氧、消泡油成分，或在中間補(bǔ)料過程中加入堿性物質(zhì)或酸性物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH。3）溶解氧對發(fā)酵過程的影響：好氧微生物和厭氧微生物對溶解氧的需求不同，溶解氧還影響微生物的代謝途徑，相應(yīng)改變代謝產(chǎn)物。提高溶解氧的方法：提高飽和溶解氧濃度、降低發(fā)酵液中主流溶解氧濃度、提高液相體積氧傳遞系數(shù)等方式。4）基質(zhì)濃度對發(fā)酵過程的影響：基質(zhì)濃度對菌體生長和代謝產(chǎn)物的積累有重要影響。通過對補(bǔ)料的內(nèi)容、補(bǔ)料量、方式進(jìn)行控制來改變培養(yǎng)基各成分的濃度來滿足發(fā)酵的要求。5）泡沫對發(fā)酵過程的影響：過量的泡沫對發(fā)酵過程的不利影響可以使發(fā)酵罐的裝填系數(shù)減少，造成大量逃液，導(dǎo)致產(chǎn)物損失，增加染菌機(jī)會，改變微生物生長環(huán)境，增加群體的非均一性，影響通氣攪拌的正常進(jìn)行，妨礙微生物的呼吸，造成發(fā)酵異常，導(dǎo)致產(chǎn)量下降，甚至導(dǎo)致微生物菌體自溶。此外，消泡劑也會給發(fā)酵產(chǎn)物后期的分離純化帶來不利影響。常用的消泡方法有：化學(xué)消泡法、機(jī)械消泡法和物理消泡法。12什么是轉(zhuǎn)基因食品？簡述生物技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品安全性評價(jià)中的應(yīng)用？生物技術(shù)在轉(zhuǎn)基因食品安全性評價(jià)中的應(yīng)用很廣泛，例如ELISA法、PCR技術(shù)和DNA芯片技術(shù)用于測定食品中轉(zhuǎn)基因成分的含量。（1）ELISA方法可對其中的轉(zhuǎn)基因蛋白產(chǎn)物進(jìn)行半定量。通過測定一系列梯度含量GMF標(biāo)準(zhǔn)品的酶反應(yīng)OD值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線后，即可通過測定食品樣品中的轉(zhuǎn)基因蛋白產(chǎn)物酶反應(yīng)OD值進(jìn)行定量；目前已有商業(yè)化的GMF ELISA檢測試劑。其特點(diǎn)是：ELISA的靈敏度有限，只能達(dá)到微克級；有可能造成假陰性結(jié)果。（2）PCR技術(shù)是目前GMF的定量法。測定基礎(chǔ)：食品加工過程中核酸變性程度不及蛋白質(zhì)。特點(diǎn)是，此類方法在實(shí)驗(yàn)室階段基本成熟；只是要對不同物種、品種的不同性狀基因研究具體的條件；但它對設(shè)備及技術(shù)要求較高；費(fèi)時(shí)；準(zhǔn)確性也需進(jìn)一步確定。（3）DNA芯片技術(shù)指通過微加工和生物化學(xué)技術(shù)，使成千上萬的基因集成在l cm2的芯片上，將樣品制備、化學(xué)反應(yīng)到檢測的整個(gè)過程集成化以獲得所謂的微型全分析系統(tǒng)。特點(diǎn)：可以預(yù)見，它在轉(zhuǎn)基因作物上的應(yīng)用普及將極大地提高分析的自動(dòng)化和速度，并降低成本和污染等。1. 基因工程的載體應(yīng)具備哪些特征，常見的載體有哪些？ 基因工程的載體具備如下特征：1）能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立的穩(wěn)定的DNA自我復(fù)制。在外源DNA插入其DNA后，仍能保持穩(wěn)定的復(fù)制狀態(tài)和遺傳特性；2）易于從宿主細(xì)胞中分離，并進(jìn)行純化；3）在其DNA序列中有適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶單一酶切位點(diǎn)。4）具有能夠直接觀察的表型特征（有報(bào)告基因），在插入外源DNA后，這些特征可以成為重組DNA選擇的標(biāo)志。常見的基因載體有:細(xì)菌質(zhì)粒載體、農(nóng)桿菌質(zhì)粒載體、噬菌體載體、柯氏質(zhì)粒載體和植物病毒載體等。2. 蛋白質(zhì)初級改造的方法？ 蛋白質(zhì)初級改造的方法包括M13-DNA寡聚核苷酸介導(dǎo)誘變技術(shù)、寡聚核苷酸介導(dǎo)的PCR誘變技術(shù)、隨機(jī)誘變技術(shù)和盒式誘變技術(shù)。3. 簡述酶的固定化方法 酶的固定化方法有4種：吸附法、包埋法、共價(jià)鍵結(jié)合法和交聯(lián)法。吸附法依據(jù)原理的不同分為物理吸附法、離子吸附法；包埋法按照包埋材料和方式的不同分為聚丙烯酰胺凝膠包埋法、輻射包埋法、卡拉膠包埋法、大豆蛋白包埋法和微膠囊法。4. 生物工程下游技術(shù)的特點(diǎn)有哪些？生物工程下游技術(shù)是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的必不可少的重要組成，其主要特點(diǎn)如下：（1）在原料液中目標(biāo)成分的含量較低，10%；（2）原料液是復(fù)雜的多相體系；（3）目標(biāo)成分的穩(wěn)定性差，在不適宜的分離條件下會分解和失活；（4）要求產(chǎn)品的純度要高。1什么是固定化細(xì)胞培養(yǎng)？固定化細(xì)胞有哪些具體方法和特點(diǎn)？簡述固定化技術(shù)在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。固定化細(xì)胞培養(yǎng)：是指將細(xì)胞固定在一種惰性基質(zhì)上，細(xì)胞不運(yùn)動(dòng)而使?fàn)I養(yǎng)液在細(xì)胞間流動(dòng)進(jìn)行培養(yǎng)增殖的技術(shù)。按照其支持物不同可以分為兩大類：（1）包埋式固定化培養(yǎng)系統(tǒng)：支持物多采用瓊脂、瓊脂糖、藻酸鹽、聚丙 烯酰胺等；（2）附著式固定化培養(yǎng)系統(tǒng)：支持物采用尼龍網(wǎng)、聚氨酯泡沫、中空纖維等材料。固定化細(xì)胞培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)（1)可以較容易地控制培養(yǎng)系統(tǒng)的理化環(huán)境，從而可以研究特定的代 謝途徑，并便于調(diào)節(jié)；(2)由于細(xì)胞固定在支持物上，培養(yǎng)基可以不斷更換 ，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間；(3)可以從培養(yǎng)基中不斷提取產(chǎn)物，因此，它可以進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。固定化技術(shù)在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用（參考答案如下，沒有固定的答案）：以果葡糖漿生產(chǎn)、啤酒的后發(fā)酵生產(chǎn)、或檸檬酸生產(chǎn)中任選一個(gè)進(jìn)行說明。2簡述發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用。發(fā)酵工程是指在最適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細(xì)胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純等方面。答案應(yīng)包括但不局限于以下幾個(gè)方面：傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品（酒、氨基酸等）；生產(chǎn)各種食品添加劑（鮮味劑、酸味劑等）；解決糧食短缺問（如單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)，通過發(fā)酵可獲得大量的微生物菌體單細(xì)胞蛋白）。1簡述動(dòng)植物細(xì)胞工程在工業(yè)中的應(yīng)用？（15分）動(dòng)物細(xì)胞工程的應(yīng)用主要是利用動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物和微生物難于生產(chǎn)的具有特殊功能的蛋白質(zhì)物質(zhì)。例如：（1）在疫苗生產(chǎn)上的應(yīng)用；（2）在干擾素生產(chǎn)上的應(yīng)用；（3）在單克隆抗體生產(chǎn)上的應(yīng)用；（4）在其他基因重組產(chǎn)品生產(chǎn)上的應(yīng)用。利用植物細(xì)胞生產(chǎn)次生產(chǎn)物在工業(yè)中具有重要的意義。例如植物細(xì)胞工程在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用如下：（1）生產(chǎn)香料；（2）生產(chǎn)調(diào)料；（3）生產(chǎn)食品添加劑；（4）生產(chǎn)天然食品；（5）生產(chǎn)植物藥。 2如何看待轉(zhuǎn)基因食品的安全性？（15分）從食物的安全性因素和環(huán)境安全性因素二個(gè)方面進(jìn)行闡述：專家分析，轉(zhuǎn)基因食品在基因重組與改變過程中，可能產(chǎn)生某種毒性、過敏性，生成抗?fàn)I養(yǎng)因子。引起營養(yǎng)成分改變，或者某種抗抗生素基因隨食品轉(zhuǎn)移到腸道，使抗生素對該機(jī)體從此失去療效。就目前而言，還沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品對人類有害，但同時(shí)也缺乏證據(jù)證明它的無害性，因此產(chǎn)生了一些爭論。從本質(zhì)上講，轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)育種的品種是一樣的。兩者都是在原有的基礎(chǔ)上對某些性狀進(jìn)行修飾，或增加新性狀、或消除原有不利性狀。支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強(qiáng)調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。反對派的觀點(diǎn)：一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境；環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響；尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國家，對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產(chǎn)品的進(jìn)口?；蚬こ碳夹g(shù)是生物技術(shù)的核心技術(shù)。PCR包括三個(gè)步驟_變性，退火，延伸。3、基因工程的實(shí)施包括四個(gè)必要條件：工具酶、基因、載體和受體細(xì)胞。4、限制性內(nèi)切酶酶切DNA片斷后通常有兩類末端：平末端、黏性末端。5、基因組文庫中包括有內(nèi)含子和外顯子，而cDNA 文庫中則不含內(nèi)含子6、生物技術(shù)主要是指基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程。7、現(xiàn)代生物技術(shù)是以20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志。8、細(xì)胞工程包括植物細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞器移植技術(shù)、克隆技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù)。9、酶工程包括酶的固定化技術(shù)、細(xì)胞的固定化技術(shù)、酶的修飾改造技術(shù)、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)等技術(shù)。10、基因工程操作流程主要包括目的基因分離、與克隆載體重組、轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞、 篩選和鑒定克隆子。11、基因工程操作流程主要包括目的基因分離、與克隆載體重組、轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞、篩選和鑒定克隆子。12、重組DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞常采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的Ti質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)化法、電穿孔法、微彈轟擊法、花粉管通道法。導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用的方法有病毒顆粒介導(dǎo)的病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)法、磷酸鈣轉(zhuǎn)染法、顯微注射法等。13、酶的生產(chǎn)方法有提取法，發(fā)酵法和化學(xué)合成法。14、酶分子修飾的主要目的是改進(jìn)酶的性能，即提高酶的活力、減少抗原性，增加穩(wěn)定性。15、根據(jù)分子中起催化作用的主要組分的不同，酶可以分為 蛋白酶 和 核酶 兩大類。16、莫諾德常數(shù)Ks是指生長速率達(dá)到最大比生長速率一半，限制性基質(zhì)濃度時(shí)的限制性基質(zhì)濃度。17、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)是研究發(fā)酵過程中細(xì)胞生長速率，產(chǎn)物生成速率 ，基質(zhì)消耗速率及其影響因素的學(xué)科。18、微生物產(chǎn)酶方式可以分為同步合成型，延續(xù)合成型，中期合成型，滯后合成型四種。19、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)方法主要有懸浮培養(yǎng)，貼壁培養(yǎng)、固定化細(xì)胞培養(yǎng)。20、定點(diǎn)突變是在DNA序列的 某一特定位點(diǎn)上，進(jìn)行堿基的改變，從而獲得 突變基因 的操作技術(shù)。21、錘頭型核酸類酶含有11 個(gè)保守核苷酸殘基和 3 個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)域。22、通過人工方法獲得的具有催化RNA水解的單鏈DNA分子，稱為 脫氧核酸類酶。23、細(xì)胞工程包括植物細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞器移植技術(shù)、克隆技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù)。24、酶工程包括酶的固定化技術(shù)、細(xì)胞的固定化技術(shù)、酶的修飾改造技術(shù)、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)等技術(shù)。25、蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)對蛋白質(zhì) 功能 的特定需求，對蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu) 進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，根據(jù) 中心 法則便可以改造天然蛋白質(zhì)。五、簡答題1、基因工程操作過程的主要步驟有哪些？分離或合成基因；通過體外重組將基因插入載體；將重組DNA導(dǎo)入細(xì)胞；擴(kuò)增克隆的基因；篩選重組體克?。粚寺〉幕蜻M(jìn)行鑒定或測序；控制外源基因的表達(dá)；得到基因產(chǎn)物或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、轉(zhuǎn)基因植物2、一種理想的用作克隆載體的質(zhì)粒必須滿足的條件是什么？（1）具有轉(zhuǎn)錄復(fù)制起始點(diǎn)。（2）具有抗菌素抗性基因。（3）具有若干限制酶切單一識別位點(diǎn)。（4）具有較小的分子量和較高的拷貝數(shù)。3、重組子篩選所用的核酸分析法的內(nèi)容是什么？1）核酸雜交法 菌落印跡原位雜交；斑點(diǎn)印跡雜交；Southern印跡雜交2）聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法3）DNA測序法4、基因工程研究的理論依據(jù)是什么？（1）不同基因具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)。（2）基因是可切割的（3）基因是可以轉(zhuǎn)移的（4）多肽與基因之間存在對應(yīng)關(guān)系（5）遺傳密碼是通用的（6）基因可以通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代5、分離目的基因的途徑有哪些？（1）酶切法（2）PCR法（3）化學(xué)合成法（4）基因組或cDNA文庫法6、談?wù)勀銓D(zhuǎn)基因食品的看法。轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)點(diǎn)：（1）可延長蔬菜的貨架期及感官特性。（2）提高食品的品質(zhì)。（3）提高食品的營養(yǎng)。（4）提高肉、奶和畜類產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。（5）增加農(nóng)作物抗逆能力，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。（6）生產(chǎn)可食性疫苗或藥物（7）生物功能性食品轉(zhuǎn)基因食品的安全性（1）目前有一些證據(jù)指出轉(zhuǎn)基因食品具有潛在的危險(xiǎn)。 （2）但更多科學(xué)家的試驗(yàn)表明轉(zhuǎn)基因食品是安全的 任何一種轉(zhuǎn)基因食品在上市之前都進(jìn)行了大量的科學(xué)試驗(yàn)，國家和政府有相關(guān)的法律法規(guī)進(jìn)行約束，而科學(xué)家們也都抱有很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。一種食品會不會造成中毒主要是看它在人體內(nèi)有沒有受體和能不能被代謝掉，轉(zhuǎn)化的基因是經(jīng)過篩選的、作用明確的，所以轉(zhuǎn)基因成分不會在人體內(nèi)積累，也就不會有害。7、目的基因克隆的基本方法有哪些？（1）直接從染色體DNA中分離：僅適用于原核生物、葉綠體和線粒體基因的分離，較少采用。 （2）人工合成：根據(jù)已知多肽鏈的氨基酸順序，利用遺傳密碼表推定其核苷酸順序再進(jìn)行人工合成。適應(yīng)于編碼小分子多肽的基因。 （3）從mRNA合成cDNA：采用一定的方法釣取特定基因的mRNA，再通過逆轉(zhuǎn)錄酶催化合成其互補(bǔ)DNA（cDNA），除去RNA鏈后，再用DNA聚合酶合成其互補(bǔ)DNA鏈，從而得到雙鏈DNA。這一方法通?？傻玫娇杀磉_(dá)的完整基因。 （4）利用PCR合成：如已知目的基因兩端的序列，則可采用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)技術(shù)，在體外合成目的基因。 （5）從基因文庫中篩選：首先建立基因組或cDNA文庫，利用探針從文庫中篩選目的克隆。8、cDNA文庫和基因組文庫的主要差別有哪些？（1）基因組文庫克隆的是任何基因，包括未知功能的DNA序列；cDNA文庫克隆的是具有蛋白質(zhì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)基因，包括調(diào)節(jié)基因。（2）基因組文庫克隆的是全部遺傳信息，不受時(shí)空影響；cDNA文庫克隆的是不完全的編碼DNA序列，因它受發(fā)育和調(diào)控因子的影響。（3）基因組文庫中的編碼基因是真實(shí)基因，含有內(nèi)含子和外顯子，而cDNA文庫克隆的是不含內(nèi)含子的功能基因。9、簡述一項(xiàng)可以授予專利的生物技術(shù)發(fā)明必須滿足的條件。（1）具有新穎性（2）具有創(chuàng)造性（3）具有應(yīng)用價(jià)值（4）在申請專利說明書對發(fā)明做詳盡的描述，使在同一領(lǐng)域的其他人能夠了解執(zhí)行。10、重組DNA 導(dǎo)入受體細(xì)胞方法（1）化合物誘導(dǎo)法 （2）電穿孔法 （3）農(nóng)桿菌介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)化法 （葉盤法）（4）微彈轟擊法（5）超聲波處理法 （6）脂質(zhì)體介導(dǎo)法 （7）體內(nèi)注射轉(zhuǎn)化法 （8）精子介導(dǎo)法11、簡述現(xiàn)代生物技術(shù)在人類生產(chǎn)生活中的作用（1）改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺提高農(nóng)作物產(chǎn)量及其品質(zhì)（培育抗逆的作物優(yōu)良品系、植物種苗的工廠化生產(chǎn) 、提高糧食品質(zhì)、生物固氮，減少化肥使用量 、生物農(nóng)藥，生產(chǎn)綠色食品 ）發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（動(dòng)物的大量快速無性繁殖 、培育動(dòng)物的優(yōu)良品系 ）（2）食品生產(chǎn)、食品加工、食品檢測（3）提高生命質(zhì)量、延長人類壽命（開發(fā)制造奇特而又貴重的新型藥品 、疾病的預(yù)防和診斷、基因治療 ）（4）解決能源危機(jī)、治理環(huán)境污染（解決能源危機(jī) 、環(huán)境保護(hù) ）（5）制造工業(yè)原料、生產(chǎn)貴重金屬 （制造工業(yè)原料 、生產(chǎn)貴重金屬 ）12、科學(xué)家將分離得到的成熟的胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了完整的新植株。過程圖解如下，請回答與之有關(guān)的問題：（1）科學(xué)家所用的這種生物技術(shù)叫做 植物組織培養(yǎng) ，這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明 高度分化的植物細(xì)拔仍然具有發(fā)育成完整植物的能力 。（2）通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織的細(xì)胞與根的韌皮部細(xì)胞在染色體的數(shù)目上是否相同？ 相同 ；染色體上所含的遺傳信息是否相同？ 相同 ；細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)是否相同？ 不同 。13、工業(yè)化菌種的要求？(1)原料廉價(jià)、生長迅速、繁殖能力強(qiáng)、目的產(chǎn)物產(chǎn)量高。(2)發(fā)酵中產(chǎn)生的泡沫少，易于控制培養(yǎng)條件，酶活性高，發(fā)酵周期短。(3)抗雜菌和噬菌體的能力強(qiáng)。(4)不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標(biāo)產(chǎn)物相近的幅產(chǎn)物。(5)菌種遺傳性穩(wěn)定，不易變異和退化(6)不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素，保證安全生產(chǎn)。14、什么是種子的擴(kuò)大培養(yǎng)？種子擴(kuò)大培養(yǎng)是發(fā)酵生產(chǎn)的第一道工序。就是將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接種到試管斜面活化后，再經(jīng)過搖瓶及種子罐逐級擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。15、什么是一類發(fā)酵？二類發(fā)酵？三類發(fā)酵？一類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用直接相關(guān)，為生長聯(lián)系型，又稱簡單發(fā)酵型，產(chǎn)物直接由碳源代謝而來，產(chǎn)物生成速度的變化與微生物對碳源利用速度的變化是平行的，產(chǎn)物生成與微生物的生長也是平行的。在這些發(fā)酵過程中，菌體的生長、基質(zhì)的消耗、產(chǎn)物的生成三個(gè)速度都有一個(gè)高峰，三高峰幾乎同時(shí)出現(xiàn)。二類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用間接相關(guān)，為部分生長聯(lián)系型，又稱中間發(fā)酵型，產(chǎn)物不是碳源的直接氧化產(chǎn)物，而是菌體代謝的主流產(chǎn)物。它的特點(diǎn)是在發(fā)酵的第一時(shí)期碳源大量消耗用于菌體的迅速增長而產(chǎn)物的形成很少或全無，第二時(shí)期碳源大量消耗用于產(chǎn)物的高速合成及菌體的生長。三類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用不相關(guān)，為非生長聯(lián)系型，又稱復(fù)雜發(fā)酵型，產(chǎn)物的生成在菌體生長和基質(zhì)消耗完以后才開始，與菌體生長不相關(guān)，與基質(zhì)消耗無直接關(guān)系，所形成的產(chǎn)物為次級代謝產(chǎn)物。16、什么是產(chǎn)物促進(jìn)劑？產(chǎn)物促進(jìn)劑舉例？是指那些非細(xì)胞生長所必須的營養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。如：鏈霉素生產(chǎn)加巴比妥，賴氨酸生產(chǎn)加紅霉素等。如加入微量的“九二O”可以促進(jìn)某些放線菌的生長，縮短發(fā)酵周期，提高抗生素的產(chǎn)量，因此起到生長因素的作用。還有在四環(huán)素發(fā)酵中加入硫氰化芐，菌體呼吸強(qiáng)，糖代謝快，而抗生素合成受阻，所以降低菌體呼吸，產(chǎn)量就會提高。17、為什么屬于滯后合成型的酶要在細(xì)胞生長一段時(shí)間甚至進(jìn)入平衡期以后才開始合成？答：屬于滯后合成型的酶，之所以要在細(xì)胞生長一段時(shí)間甚至進(jìn)入平衡期后才開始合成，主要有兩個(gè)原因：一是由于酶的生物合成受到培養(yǎng)基中阻遏作用，只有隨著細(xì)胞的生長，阻遏物幾乎被細(xì)胞用完而解除阻遏以后，酶才開始大量合成；二是由于該類型酶對所對應(yīng)的mRNA穩(wěn)定性好，可以在細(xì)胞生長進(jìn)入平衡期后的相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行酶的生物合成。18、何謂抗體酶？試述獲得抗體酶的主要方法。答：抗體酶（abzyme）又稱為催化性抗體（catalytic antibody）,是一類具有生物催化功能的抗體分子。 抗體酶的制備方法主要有誘導(dǎo)法，修飾法等。 修飾法是對抗體進(jìn)行分子修飾，在抗體與抗原的結(jié)合部位引進(jìn)催化基因，而成為抗體酶的方法。 誘導(dǎo)法是利用特定的抗原誘導(dǎo)抗體酶合成的方法，根據(jù)所采用的抗原不同，誘導(dǎo)法有半抗原誘導(dǎo)法和酶蛋白抗原誘導(dǎo)法。 半抗原誘導(dǎo)法是以預(yù)先設(shè)計(jì)的過渡態(tài)類似物作為半抗原，與載體蛋白（如牛血清蛋白等）偶聯(lián)制成抗原，然后免疫動(dòng)物，再經(jīng)過單克隆抗體制備技術(shù)制備、分離、篩選得到所需的抗體酶。 酶蛋白抗原誘導(dǎo)抗體酶的生成是以某種外源酶蛋白作為抗原誘導(dǎo)抗體酶產(chǎn)生的方法。首先選定一種酶蛋白作為抗原免疫動(dòng)物，在酶蛋白抗原的誘導(dǎo)下，動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生與酶分子特異結(jié)合的抗體，再將獲得的酶抗體免疫動(dòng)物，并采用單克隆抗體技術(shù)制備得到與酶抗體特異結(jié)合的抗抗體。那么，抗抗體結(jié)合部位的構(gòu)象與用作抗原的酶分子的結(jié)合中心的構(gòu)象相同，對抗抗體進(jìn)行篩選，就有可能獲得具有催化活性的抗體酶。19、簡述定點(diǎn)突變技術(shù)的主要技術(shù)過程及其在酶分子修飾中的應(yīng)用答：定點(diǎn)突變是在DNA序列中的某一特定位點(diǎn)上進(jìn)行堿基的改變從而獲得突變基因的操作技術(shù)。定位突變技術(shù)用于酶分子修飾的主要過程如下：、新的酶分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)已知的酶RNA或酶蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)及其特性，特別是根據(jù)酶在催化活性、穩(wěn)定性、抗原性和底物專一性等方面存在的問題，合理設(shè)計(jì)新的酶RNA的核苷酸排列次序或酶蛋白的氨基酸排列次序，確定欲置換的核苷酸或氨基酸及其位置。、突變基因堿基序列的確定對于核酸類酶，根據(jù)欲獲得的酶RNA的核苷酸排列次序，依照互補(bǔ)原則，確定其對應(yīng)的突變基因上的堿基序列，確定需要置換的堿基及其位置。對于蛋白類酶，首先根據(jù)欲獲得的酶蛋白的氨基酸排列次序，對照遺傳密碼，確定其對應(yīng)的mRAN上的核苷酸序列，再依據(jù)堿基互補(bǔ)原則，確定突變基因上的堿基序列，并確定需要置換的堿基及其位置。、突變基因的獲得根據(jù)欲獲得的突變基因的堿基序列及其需要置換的堿基位置，首先用DNA合成儀合成含有被置換了堿基的寡核苷酶，再用此寡核苷酶為引物通過聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）等技術(shù)獲得所需的大量突變基因。、新酶的獲得將上述定位突變獲得的突變基因進(jìn)行體外重組，插入到適宜的基因載體中，然后通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、介導(dǎo)、基因槍、顯微注射等技術(shù)，轉(zhuǎn)入到適宜的宿主細(xì)胞，再在適宜的條件下進(jìn)行表達(dá)，就可獲得經(jīng)過修飾的新酶。定點(diǎn)突變技術(shù)在酶分子修飾中試一種行之有效的常用方法，定點(diǎn)突變技術(shù)為氨基酸置換修飾和核苷酸置換修飾提供了先進(jìn)、可靠的手段。20、何謂固定化酶？固定化酶的特性與游離酶的比較有哪些改變？答：固定化酶是指固定在一定載體上并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)的酶。固定化酶既保持了酶的催化功能，又克服了游離酶的不足之處，具有提高