2022年现代生物技术概论 .pdf

《2022年现代生物技术概论 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年现代生物技术概论 .pdf（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代生物技术概论作业名词解释：1. 酶工程 :是酶学和工程学相互渗透结合形成的一门新的技术科学。从应用目的出发研究酶，在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有用的物质。2. 分批发酵 :是指在一 个密闭系统 内投入有 限数量的营 养物质后，接入少量的微生 物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。3. 细胞工程 : 是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。4. 单克隆抗体 : 将产生抗体的淋巴细胞与肿瘤细胞融合所形成的称为单克隆抗

2、体。5. 细胞融合 :细胞融合（ cell fusion ）又称细胞杂交（cell hybridization） ，是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程6. 原代培养 :是指直接从有机体获得的组织或将其分散成细胞后开始的培养。7. 核移植：利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离，然后再将不同来源的核与质重组，形成杂种细胞。8. 生物技术：生物技术（ biotechnology） ，也称生物工程(bioengineering)，是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，利用生物体或其体系或他们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的

3、综合性的学科。9.PCR ：聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR ） ，也称为DNA扩增， PCR技术的原理并不复杂，实质为体内DNA复制的体外模拟。当双链 DNA变性为单链后， DNA聚合酶以单链DNA为模板，并利用反应混合物的四种dNTPs ， 以与模板互补的核苷酸为引物，合成新生的DNA互补链。10.cDNA文库：某种生物基因组转录的全部mRNA 经反转录产生的各种cNDA片段分别与克隆载体重组，贮存在一种受体菌克隆子群体之中，这样的群体称为cDNA 文库。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

4、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 11. 转基因动物： 是 指将特 定的外源 基因导 入动物受 精卵或 胚胎，使 之稳定整合于动物的染色体基因组并能遗传给后代的一类动物。12. 生物芯片：是一种通过微加工技术和微电子技术将生物探针分子固定在硅片、玻璃片和塑料片等固相介质表面而构建的微型生物化学分析系统。13. 疫苗： 是将病 原微生物及 其代谢产物，经过人工减 毒、灭活或 利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。14. 基因工程 : 指将某些特定的基因或NDA 片段， 通过载体或其它手段送

5、入受体细胞，使它们在受体细胞中增殖并表达的一种遗传学操作，又称为重组NDA技术。15. 发酵工程 : 是利用微生物的特定性状， 通过现代工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系，是传统发酵与基因重组，细胞融合，分子修饰与改造等新技术结合并发展而来的现代发酵技术。16. 同源重组 : 发生在同源系列间的重组称为同源重组，又称基本重组， 是最基本的 NDA 重组方式。17. 转导作用 : 当病毒从被感染的细胞释放出来， 再次感染另一细胞时发生在供体细胞与受体细胞之间的NDA 转移及基因重组，即为转导作用。18. 灭菌: 是指用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物，包括营养细胞，细菌

6、芽孢，真菌及放线菌的孢子。19. 克隆子 : 将摄取外源 DNA 分子并在其中稳定维持的受体细胞称为克隆子。20. 植物体细胞杂交技术 : 将不同的种子植物体细胞， 在一定条件下融合成杂交细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。填空题1.DNA限制性内切酶切出的末端有黏性末端、平末端两种。2. 外源基因导入动物细胞的途径主有电穿孔转化、体内注射转化法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 显微注射法、化合物诱导转化法

7、等（举四种即可）。3. 现在发现的多数限制性核酸内切酶的识别序列由6 个核苷酸对组成。4. 基因工程中目的基因的分离方法有酶切直接分离法、 PCR 扩增法、化学合成法、 构建基因组文库或cDNA 文库分离法等。5. 人类疾病的基因治疗常用的方法有单基因病得基因疗法、瘤苗与肿瘤的基因疗法、白杀基因疗法等。6. 细胞培养涉及的基本技术方法有无菌操作技术、培养细胞的观察常用的染色体方法、细胞培养的污染和检测。7. 发酵产品的类型有微生物菌发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发酵、 微生物的转化发酵、生物工程细胞的发酵等。8. 污水生物处理的方法有人工湿地处理系统法、污水处理土地系统法、活性污泥处理法等

8、几种。9. 重组 DNA 导入植物细胞的途径主要有Ti 质粒载体转化法、电穿孔法、花粉管通道法、基因枪法等。10. 蛋白质工程中对蛋白质的改造有基因修饰、基因合成两个水平。11. 常用的酶固定化方法有物理吸附发、离子吸附法、螯合法、共价结合法、 共价交联法、包埋法12. 污水生物处理的方法有人工湿地处理系统法、 污水处理土地系统法、活性污泥处理法生物塘法等几种。13.化学农药的大规模使用给这个世界造成了难以解决的三“R”难题，这三“R”指的是污染环境、对人和动植物有害和天敌的杀伤和害虫再猖獗。14. 生物农药根据其来源的不同可分为植物源农药、微生物农药、 天敌生物农药和生物化学农药、转基因植物

9、等。15. 基因工程常用的工具有切割酶、连接酶、聚合酶、转录酶。16. 基因工程中载体的必要性：能携带外源 DNA 、具有合适的筛选记、具备多克隆位点。17. 生物技术应用包括的领域有农业、工业、医学 、 能源 、 环保等五个方面。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 18. 限制性内切酶酶切DNA的方法有单酶切法、双酶切法、部分酶切法等三种。19. DNA片段连接的方式有互补黏性末端片段之间的连接、平末端 DNA片

10、段之间的连接、 DNA 片段末端修饰后进行连接、 DNA 片段加连杆或衔接头后连接等四类。20. 细胞融合技术主要过程包括制备原生质体、诱导体细胞融合、筛选杂合细胞 等三部分。21. 蛋白质改造有基因修饰、基因合成两个水平。22. 固定化酶（细胞）评估指标有相对酶活力、酶的活力回收率、固定化酶的半衰期三个方面。23. 大气 净化 的方法 有生 物过滤 法、生物洗 涤法、生物 吸收法三种。24. 动物转基因技术中外源基因导入的途径主要有显微注射法、病毒载体法、脂质体介导法、精子介导法等（举四种即可）。25. 根据肿瘤疫苗的作用机制， 可将肿瘤疫苗分为增强肿瘤细胞的免疫原性、提高机体整体抗瘤能力、

11、表达产物直接杀伤癌细胞三类。26.PCR 反应过程中主要包括三个步骤高温变性模板，_引物与模板退火，_模板延伸 。27. 现代生物技术应用最广泛的两个领域是食品工业领域和医疗卫生领域。28. 现代生物技术范畴， 主要包括五大方面：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。其中，最核心的是在上世纪70年代初期出现的基因工程工程。29. 将实验室成果转化为工业化生产的是发酵工程，它又可称为微生物工程，因为主要是通过各种微生物的发酵来生产产品。上世纪 40 年代开始其黄金发展时期。在 40 年代其典型产品是青霉素，50 年代是 谷氨酸，60 年代则是各种酶制剂。30. 细胞培养技术是单克隆抗

12、体技术的基础。选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤、细胞的产生专一抗体、无限增殖特点，又具备淋巴细胞的灵敏度高、特异性强、纯度高特点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 31. 干细胞按分化潜能可以分为全能性干细胞、多能性干细胞、专一性干细胞。32. 重组 DNA导入动物细胞的途径有显微注射法、病毒载体法、精子介导法33. 若发现某动物存在一种新的传染病，且其病原物为病毒，则根据不同的技术手段，可能研制出来的疫苗包括基因疫

13、苗、 抗原疫苗、 接种疫苗等几种。34. 杀虫真菌的种类很多 , 在发展成为生物杀虫剂的长期努力中, 迄今为止成为商品的仅有白僵菌和绿僵菌这两种能使昆虫产生僵病的真菌。35. 人工种子包括人工种皮、人工胚乳、胚状体三部分36. 植物繁殖的新途径有微型繁殖、植物脱毒、神奇的人工种子选择题1. 单克隆抗体是指（ C ）A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体B单个 B淋巴细胞增殖产生的抗体C单个杂交瘤细胞增殖产生的抗体 D 单个抗体通过克隆化，产生大量抗体2. 基因工程的正确操作步骤是（ C ）目的基因与运载体相结合将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达提取目的基因ABCD 3.世界上第一家生物技术公司

14、问世的年份是（ C ），名字叫做（H），可惜这面生物技术产业的旗帜在2009 年被瑞士的罗氏公司（ Roche ）出资约468亿美元全额收购了。A1974年 B。1975 年 C。1976 年 D。1977年EAmgen （安进） F。Lilly（礼来）G Clontech （克隆泰克）H。Genentech （基因泰克）4. 因研究重组 DNA技术而获得诺贝尔奖的科学家是( C ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - -

15、 - (a)A Kornberg (b)W Gilbert (c)PBerg (d)BMcClintock 5. 下列细菌中，常用于将外源基因导入植物细胞中的是（ B ）。而最常用的抗虫基因，通常来源于细菌（ A ）。A.苏云金芽孢杆菌 B.大肠杆菌 C.肉毒杆菌D.根癌农杆菌 E.枯草芽孢杆菌 F.破伤风芽孢杆菌6. 将甲绵羊体细胞的细胞核移入乙绵羊的去核卵细胞中，再将此卵细胞植入丙绵羊的子宫内发育，出生的小绵羊即“克隆绵羊”，此“克隆绵羊”（ D ）A基因型与甲相同，性别一定与甲不同B基因型与乙相同，性别一定与乙相同C基因型与丙相同，性别一定与丙不同D基因型与甲相同，性别一定与甲相同7目前

16、在食品领域广泛使用且最受欢迎的甜味剂是（ C ）。因为这种物质的甜度比蔗糖高 200 倍，但所含热量又极少。 许多减肥人士将其作为蔗糖的代用品。A.糖精 B.乳糖 C.阿斯巴甜 D.果糖8. 在植物细胞工程中， 当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生出细胞壁，参与这一过程的细胞器是（ B ）A叶绿体、高尔基体B线粒体、高尔基体C 叶绿体、线粒体D线粒体、内质网9. 将人的胰岛素基因，通过基因工程的方法转入大肠杆菌细胞内，结果在大肠杆菌细胞内表达而产生胰岛素，说明：不同种生物共用一套（ B ）A遗传信息B遗传密码CDNA DRNA 10. 植物 组织培 养依 据的原 理、 培养过 程的 顺序及

17、 诱导 的植物 激素 分别是（ A ）体细胞全能性离体植物器官、组织或细胞根、芽生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化植物体A、B、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - C、D、11. 用于组织培养中的植物器官或组织，称为（C ）A.组织切片 B 原生质体 C外植体 D 愈伤组织12. 英 国 科学 家 应用 哪一种 关 键的 细 胞工 程技术 ， 培育 出 著名 的“克 隆 绵羊”多利（ D ）A细胞和

18、组织培养B细胞融合C动物胚胎移植D 细胞核移植13. 一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件？（D）无毒的环境无菌的环境合成培养基需加血浆温度与动物体温相近需要 O2 ，不需要 CO2 CO2能调培养液 pH ABCD14. 下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的常用方法？（B）A基因枪法B显微注射法C农杆菌转化法 D花粉管通道法15. 英国生物学家“克隆”绵羊过程中没有使用的是（D）。A一只母羊的乳腺细胞B一只母羊的子宫C一只母羊的卵细胞D一只母羊的胚胎细胞判断题1. 体外 培 养 的动 物细 胞和 植物细 胞一 样， 都可 以 在固 体 培 养 基上 生 长 。（ ）2. 发酵工程也可以

19、称为微生物工程，因为发酵主要是以微生物为培养对象。（ ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 3. 我国于 2009 年给转基因水稻颁发安全生产证书，这也是世界上首次给转基因水稻颁发安全证书。（）4. 苏云金芽孢杆菌的杀虫晶体蛋白（Bt 蛋白）由于需要在昆虫中肠的酸性消化液和胰蛋白酶作用下才能变成有活性的毒蛋白，因此即使人、畜误食也没关系（ ）5. 绿色荧光蛋白基因作为一种示踪标记，已在生命科学里得到广泛的运用，人们

20、常用它与目的基因融合后， 转入宿主细胞，观察目的基因在细胞内的表达情况 （）6. 近代生物技术是以 20 世纪 40 年代初到 20 世纪 70年代末，起始标志是青霉素工业开发获得成功。（ ）7. 分批发酵能使发酵罐内的液量维持稳定，微生物在稳定状态下生长。（）8. 克隆载体必须含有可使外源基因表达的转录、翻译等相关调控序列。（）9、目前的蛋白质工程主要工作是对天然蛋白质进行改造。（）10、基因组文库是由生物所有的DNA 片段组成。（）11、固定化酶评估的主要指标是相对酶活力、活力回收率和半衰期等三个方面（ ）12、现代生物技术是以20世纪 70 年代 DNA 重组技术的建立为标志。（）13、

21、 在真核生物的转录区， 一个启动子只控制转录一个基因的编码区。 （）14. 现代生物技术是以20 世纪 60 年代单克隆抗体制备技术的建立为标志。（）15. 中国的转基因作物的安全管理是由中国环境保护部负责。（）16.2010 年世界上商业化种植的转基因作物面积最大的是大豆。（）17. 我国于 2000 年参加人类基因组计划，负责其中3的测序任务。（）18.2009 年全世界共有 29 个国家批准进行商业化种植转基因作物。（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共

22、 11 页 - - - - - - - - - 简答题1.请简述植物组织培养的主要过程。答：一般可分为5 个阶段：（1）预备阶段：包括选择合适的外植体、除去病原菌及杂菌和配制适宜的培养基；（2）诱导去分化阶段：让外植体去分化，使各细胞重新处于旺盛有丝分裂的分生状态，故培养基中一般应添加高浓度的生长素类激素；（3）继代增殖阶段：愈伤组织长出后经过46 周的迅速分裂，原有培养基中的水分及营养成分多已耗失，细胞的有害代谢物已在培养基中积累，因此，必须进行移植，或切割成数块后移植；（4）生根发芽阶段：愈伤组织经过重新分化形成胚状体，然后长成小植株；（5）移栽成活阶段：生长于人工照明玻璃瓶中的小苗，要适

23、时移栽室外，以利生长。2.请说明 DNA 重组技术的一般原理。答：DNA重组技术的基本原理：基因工程技术的核心内容就是DNA重组技术即在分子水平上用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质在体外切割、拼接和重新组合然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达按人们的需要生产出不同的产物或定向地创造生物的新性状并使之稳定地遗传给后代。强调外源核酸分子一般情况下都是 DNA 在不同宿主中的繁殖打破自然种的界限将来自不相关物种的基因放入一个宿主中是DNA重组技术的重要特征，另一个特征是繁殖。3.简述工业生产上发酵的一般过程。答： . 菌种制备：从自然界分离到能产生所需

24、产物的菌种，并经分离、纯化及选育后，才能供发酵使用；. 种子的扩大培养：将保存的生产菌种接入试管斜面培养基上活化后，再经过茄子瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养，获得一定数量和质量的纯种；. 发酵：在无菌状态下对微生物进行纯种培养，微生物合成大量的产物；. 下游处理：发酵结束后，要对发酵液或微生物细胞进行分离和提取精制，将发酵产物制成符合要求的产品。4.简述单克隆抗体是如何制备的。答： （1） . 抗原的处理2. 在小鼠体内植入抗原（免疫）3. 取免疫鼠的B淋巴细胞4. 与鼠的骨髓瘤细胞用PEG细胞融合5. 在多孔板上筛选名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

25、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - （2）.B 淋巴细胞在抗原的刺激下，能够分化、 增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。 B细胞的这种能力和量是有限的，不可能持续分化增殖下去，因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。将这种B 细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，再进一步克隆化，这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力，又具有产生特异性抗体的B 淋巴细胞的能力，将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体。这种技术即称为单克隆

26、抗体技术5.基因工程最核心的技术是什么？试述其基本过程。答：基因工程最核心的技术是重组DNA技术分离：提取和获得目的基因或载体DNA ；切割：分别对目的基因和载体DNA进行切割；连接：用DNA连接酶将目的基因与载体在体外连接成一个重组DNA分子并鉴定；转移：利用DNA转移技术，把重组的DNA分子导入到受体细胞中；筛选：筛选出所需的转化因子；表达： 对获得外源基因的细胞或生物体通过培养获得所必需的遗传或表达出所需的产物。6. 基因克隆载体应具备哪些条件？答： . 至少有一个复制起点，因而至少可在一种生物体中自主复制；克隆载体能携带外源基因进入受体细胞，或停留在细胞质中自我复制，或整合到染色体DN

27、A 、线粒体DNA和叶绿体DNA中，随这些 DNA的复制而同步复制，或自成染色体而同其他染色体一样自行复制； 2，至少应有一个克隆位点，以供外源DNA插入。至少应有一个遗传标记基因，以指示载体或重组DNA分子是否进入宿主细胞. 克隆载体必须是安全的，不应含有对受体细胞有害的基因，尤其是人的细胞。7. 简述 PCR反应的基本程序。答： PCR反应的基本程序：高温变性低温退火适合延伸. 反应系统加热至9095，双链DNA变性成为两条异性DNA片段，作为互补链聚合反应的模板；. 降温至 3760，使两种引物分别与模板DNA链的 3一侧的互补系列杂交； . 升温至 7075，耐热性 DNA聚合酶催化引

28、物按5 3方向延伸， 合成模板 DNA链的互补链。8. 简述蛋白质工程的基本操作步骤。答：分离纯化目标蛋白质。分析目标蛋白质的一级结构；分析目标蛋白质的三维结构以及结构与功能的关系。根据蛋白质的一级结构设计引物，克隆目的基因。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 根据蛋白质的三维结构和结构与功能的关系以及蛋白质改造的目的设计改造方案。对目的基因进行人工定点突变。改造后的基因在宿主细胞中表达。分离纯化表达的蛋白质并分

29、析其功能，评价是否达到设计目的。9. Dolly 是如何制造出来的？答：大致就是母羊A的乳腺细胞核与母羊B的去核卵细胞，融合培养，再将所得胚胎移植到母羊C 的子宫内， 所生下的小羊多利与母羊A有相同的遗传物质，这也充分体现了细胞的全能性主要分 4 个步骤进行：步骤一： 从母羊 A的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为“供体细胞”；步骤二： 从母羊 B的卵巢中取出未受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为“受体细胞”；步骤三：利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成“融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的

30、一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成“胚胎细胞”；步骤四： 将胚胎细胞转移到母羊C 的子宫内， 胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊 - 多莉。10.生物工程在水产养殖上有何应用？请阐述一下您的观点。答：在理论方面为动物发育机制和基因功能研究提供方法：如转基因鱼的生产性研究集中在提高生长速度和抗逆性。提高生长速度：生长激素提高鱼的生长速度，显示出转基因在水产养殖业上具有潜在经济价值。扩大优质养殖范围：抗冻基因蛋白技术提高鱼类的抗寒能力，由此可以南北养殖。开辟水产养殖类抗病新途径：如基因鱼的研究引进反义RNA技术。培育观赏水产养殖类的新品种：如转荧光蛋白基因的转基因鱼。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -