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1、2011-2012 生物技术复习材料生物技术复习材料 填空：填空：20 分分 看笔记，内容涉及很广，注意各级标题，分类、方法等等，总之要全面看笔记。 名解：名解：16 分分 1 1 现代生物技术现代生物技术: : 是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进工程技术手段， 按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的综合性的学科。 2 2 基因工程：基因工程：按人们需要，有类似工程设计方法将不同来源基因，在体外购建成杂种 DNA 分子，然后把重组的 DNA 分子引入受体细胞，在受体细胞中进行复制与表达，按人们的需要繁殖扩增基因或在产生不同的产
2、物或定 向的创造生物的新性状，并能稳定的遗传给下代。 3 3 蛋白质工程：蛋白质工程：通过对基因的人工改造或蛋白质的特殊修饰，结合计算机辅助设计、蛋白质构象学、蛋白质结 晶学和蛋白质化学，从而获得新型蛋白质的系统技术。 4 4 细胞工程：细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的培养、 繁殖；或人为改变细胞的某些生物学特性，从而达到改良生物品种或创造新品种；或加速繁育动、植物个体； 或获得某种有用的物质的过程。 5 5 生物蕊片：生物蕊片：又称 DNA 芯片或基因芯片，它们是 DNA 杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系 指将大量探针
3、分子固定于支持物上后与带荧光标记的 DNA 样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信 号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。 （参考）（参考） 6 6 基因治疗：基因治疗：指将目的基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。 （参考）（参考）7 7 人类基因组计划：人类基因组计划：整体上研究人类基因组,分析人类基因组全部序列以获得人类基因所携带的全部遗传信息。 目的是测定 22 条常染色体以及 1 条性染色体上 3109 个核苷酸约有 3-4 万个基因组成的全部 DNA 序列。 （参（参 考）考） 8 载体：载体：携带外源 DNA 进入宿主细胞，并为其提供复
4、制和功能基因表达调控系统的工具。 9 目的基因：目的基因：又叫靶基因，是指根据基因工程的目的,设计的所需要的某些 DNA 分子片段，它含有一种或几种 遗传信息的全套密码。 10 限制性内切酶：限制性内切酶：是一类能识别双链 DNA 中特殊核苷酸序列，并在合适的反应条件下使每条链一定位点上的 磷酸二酯键断开，产生具有 5磷酸基和 3羟基的 DNA 片段的内切脱氧核糖核酸酶。 11 基因文库：基因文库：某种生物全部脱氧核糖核酸片段的克隆总体。(百度百度) 12 基因组文库：基因组文库：存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组 DNA 的集合。含有一种生物的全部基因 13cDNA 文库：文库：以
5、 mRNA 为模板，利用反转录酶合成与 mRNA 互补的 DNA，再复制成双链 cDNA 片段，与适 当载体连接后转入受体菌，即获得 cDNA 文库。 14 插入失活：插入失活：当外源 DNA 序列插入质粒中某一抗药基因内，使该基因失活，转化细胞就不能生长在含相应抗 生素的培养平板上。 （在含某个基因的载体中，将目的基因 DNA 片段插入该基因，导致该基因的功能失活如： 抗性基因的插入失活筛选，含 Tetr 和 Ampr 基因的载体，若将目的基因插入 Tetr 基因，导致 Tetr 基因失活，形 成重组质粒 Tets 和 Amps） 1515 细胞核移植：细胞核移植：利用显微操作技术将细胞核与
6、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。 1616 干细胞：干细胞：是动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或 衰老组织、器官功能的理想种子细胞。 1717 单克隆抗体单克隆抗体: :离体条件下将不同生物或同种生物不同类型的单细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术。1818 植物组织培养植物组织培养: : 指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体，培养在人工配制的培养基上， 人为控制培养条件，使其生长、分化、增殖，发育成完整植株或生产次生代谢物质的过程和技术。 1919 组织工程组织工程: : 是在干细胞的基础上发展
7、起来的，将干细胞与材料科学相结合，将自体或异体的干细胞经体外扩 增后种植在预先构建好的聚合物骨架上，在适宜的生长条件下干细胞沿聚合物骨架迁移、铺展、生长和分化， 最终发育具有特定形态及功能的工程组织。 2020 克隆克隆: : 同一细胞或个体以无性繁殖方式方法产生一群细胞或一群个体，在不发生突变情况下，具有完全相 同的遗传性状，常称为无性繁殖。 2121 外植体外植体: : 即能被诱发产生无性增殖系的器官或组织切段。 2222 体细胞胚（胚状体）：体细胞胚（胚状体）：是指离体培养条件下没有经过受精过程而形成的胚胎类似物。 2323 原生质体：原生质体：植物原生质体是被去掉纤维素外壁的具有生活力
8、的裸露细胞。选择选择 2020 分分 问答问答 1 1 现代生物技术特点现代生物技术特点 高水平：即学科具有先进性，是知识、技术密集型产业, 处分子水平、新技术前沿。 高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，涉及的行业多、范围广。 高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、试剂及研发上投资大。 高竞争，各国、各行业、个单位之间，在技术、时效性、知识及人才上竞争激烈。 高风险，上述原因造成一定风险，加上技术风险带来高风险。 高效益, 应用性强, 有目的产品, 最易商业化。从事生物技术犹如种树将获得丰硕果实, 如干扰素的投入虽然 高达数百万美元,但产值数年达 30 亿美元, 用于治病将
9、产生巨大经济和社会效益。生物技术在解决人类面临众 多难题上是没有任何产业可比的。 高智力：具有创新性和突破性, 可按人类需要定向改变和创造生物的遗传特性，要求在人才、计划、设计、工 艺和产品上都要与众不同。从认识、利用、再造阶段上升到改造和创造阶段。 高控性：采用工程学手段，易自动化、程控化及连续化生产。 低污染：生物技术以生物资源为对象,生物资源具有再生性,是再生资源。具有不受限制、污染小、周期短的优 点。 2 2 现代生物技术领域及在社会经济生活中的应用现代生物技术领域及在社会经济生活中的应用生物技术现已广泛应用于化工、农业、食品、医药、环境、能源等众多领域，主要的应用有：（1）改善农业生
10、产、解决食品短缺A 提高农作物产量及其品质培育抗逆的作物优良品系 植物种苗的工厂化生产 提高粮食品质生物固氮，减少化肥使用量 生物农药，生产绿色食品B 发展畜牧业生产动物的大量快速无性繁殖 培育动物的优良品系 （2）提高生命质量，延长人类寿命A 开发制造奇特而又贵重的新型药品 B 疾病的预防和诊断 C 基因治疗 D 人类基因组计划（HGP） 3 3 人类基因组计划的内容及意义人类基因组计划的内容及意义 人类基因组计划：基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。 人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因 的结构与功能、基因之间的相互关系。人类
11、是在“进化”历程上最高级的生物，对它的研究有助于认识自身、 掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。对于奠定 21 世纪医学、生物学发展的基础具有重要 而深远的意义。 4 4 为什么说生物技术是一门综合性的学科，它与其他学科有什么关系？（参考）为什么说生物技术是一门综合性的学科，它与其他学科有什么关系？（参考） 生物技术是一门分支众多、涉及多学科的综合性技术。生物技术可以说是自然科学领域中涵盖范围最广的学 科之一，它以分子生物学、生物化学、微生物学、细胞学、遗传学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑，又 结合了化学工程、机械工程、医学、计算机科学、微电子技术等尖端基础科学，从而形成了
12、一门多学科相互渗 透的综合性学科。但从基础学科上讲，生物技术主要涉及化学、生物学和工程学三大学科。生物技术的学科交叉渗透还表现在生物技术发展往往是以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础的。另外，所有生物技术领域还使用了大量的现代化高精尖仪器，如电子显微镜、高速离心机、高效液相色谱、 DNA 序列仪等，这些都是现代电子技术和计算机技术与生物技术的结合和渗透。目前，就生物技术的应用领域而言，已形成了较完备的农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动 物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等领域。 5 基因工程研究的理论依据是什么基因工程研究的理论依据是什么? 不同基因具有相同的物质基础；基因
13、是可以切割的；基因是可以转移的； 多肽与基因之间存在对应关系；遗传密码是通用的；基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。6 简述基因工程研究的基本技术路线及一般步骤简述基因工程研究的基本技术路线及一般步骤 基本技术路线：基本技术路线：生物材料生物材料生物材料生物材料RNARNARNARNADNADNADNADNAmRNAmRNAmRNAmRNAcDNAcDNAcDNAcDNA文库文库文库文库基因组文库基因组文库基因组文库基因组文库人工合成人工合成人工合成人工合成目的基因目的基因目的基因目的基因克隆载体克隆载体克隆载体克隆载体重组重组重组重组DNADNADNADNA受体细胞受体细胞受体细胞受体细
14、胞克隆子克隆子克隆子克隆子转基因生物转基因生物转基因生物转基因生物一般步骤：一般步骤：1 目的基因的分离与获得； 2 载体的选择与构建；3 载体和目的基因的重组； 4 重组 DNA 的转化和扩增；5 DNA 重组 DNA 的筛选和鉴定。 7 基因文库及基因文库及 cDNA 库异同库异同 不同点不同点: 1）基因组文库克隆的是任何基因，包括未知功能的 DNA 序列；cDNA 文库是克隆的具有蛋白质产物的结构基 因包括调节基因 2）基因组文库克隆的是全部的遗传信息，不受时空影响 cDNA 文库克隆的是不完全的编码 DNA 序列。因它受 发育和调控因子的影响。 3）基因组文库中的编码基因是真实基因，
15、含有内含子和外显子，而 cDNA 文库克隆的是不含内含子的功能基 因 相同点：相同点：两者的构建都是为了提供人们需要的基因。 8 核酸分子杂交原理（参考）核酸分子杂交原理（参考） 具有一定同源性的两条核酸(DNA 或 RNA)单链在适宜的温度及离子强度等条件下，可按碱基互补配对原则 高度特异地复性形成双链。 DNA 分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：互补的 DNA 单链能够在一定条件下结合成双 链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因的核苷酸 序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的
16、基因序列。9 原核与真核生物基因结构异同原核与真核生物基因结构异同1）相同点：都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成。 2）不同点：原核细胞基因的编码区是连续的，真核细胞基因的编码区是间隔的，不连续的。 10 质粒载体结构质粒载体结构 分子量相对较小，在细菌中稳定存在，拷贝指数高(松驰型质粒拷贝数较多 )。 具有遗传标记：如抗生素性基因;半乳糖酶基因 具有多个酶的单一切点。称多克隆位点 11 植物遗传转化方法植物遗传转化方法 一类是载体介导的转化方法，即将目的基因插入到农杆菌的质粒或病毒的 DNA 等载体分子上，随着载体 DNA 的转移而将目的基因导入到植物基因组中。农杆菌介导和病毒介导就属于这种方法。 第二类为基因直接导入法，是通过物理或化学方法直接将外源目的基因导入植物的基因组中。物理方法包括 基因转化法、电激法、超声波法、显微注色法和激光法等化学法有 PEG 介导转化和脂质体法等。 第三类为种质法。包括花粉通道法、生殖细胞浸染法、子房注色法等。 12 重组子筛选鉴定方法有哪些
