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1、1-2、生物技术总论复习思考题（第一、二次课）n 现代生物技术是一项高技术，它具有高技术的“六高”特征是指哪“六高”？n “六高”的基本特征：高智力、高投入、高竞争、高风险、高效益和高势能。n 什么是生物技术，它包括哪些基本的内容？它对人类社会将产生怎么样的影响？n （1）生物技术，也称生物工程。n 传统生物技术（旧有的n 生 物 技 术 制酱、醋、酒、面包、n （并非新兴学科） 奶酪、酸奶等技术）n 现代生物技术（始于20世n 纪7080年代，以现代生n 物学研究成果为基础和以n 基因工程为核心的学科）n （2）现代生物技术的概念n 是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
2、进的工程技术手段，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的技术。它是一门新兴的、综合性的学科。n （3）生物技术的含义n 用先进的工程技术手段n 改造生物体n 加工生物原料n 为人类生产出所需产品n 达到某种目的 （4）生物技术是新兴的综合性学科 20世纪兴起的且由多学科综合而成 就生命科学而言，几乎包括了所有学科 与其他学科交叉融合（如与许多自然科 学中的尖端基础学科） 以现代分子生物学的最新理论成就为 发展基础 以基因工程技术为核心内容 2、生物技术种类及相互关系1）种类（五种） 基因工程（DNA重组技术） 细胞工程 酶工程 发酵工程（微生物工程） 蛋
3、白质工程 n 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？n 涉及到分子生物学、生物化学、遗传学、生理学、病理学、生物信息学等学科；现在大部分学科都是综合学科的nn 简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。n 5.1 传统生物技术的产生和发展n 东方和西方均历史悠久，但当时并不具备高技术的诸要素。n 传统生物技术n 是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺(包括上游处理过程发酵和转化下游处理过程等)。n 东方传统生物技术发展简史：n 石器时代我国人民用谷物酿酒(可能是迄今发现的最早的发酵技术)； n 公元前221年(周代后期)我国人民
4、开始制作豆腐、酱和醋；n 公元10世纪我国开始有治疗天花的活疫苗； n 到了明代我国已广泛种植痘苗预防天花；n 16世纪我国的医生已知道被疯狗咬伤可传播狂犬病。n 西方传统生物技术发展简史:n 公元前6000年-苏美尔人和巴比伦人开始啤酒发酵。n 公元前4000年-埃及人民开始制作面包。n 1676年-荷兰人Leeuwen Hoek（16321723年）制成显微镜，观察到了微生物。n 1860年-法国科学家Pasteur（1822-1895年）首先证明“发酵由微生物引起”，并建立了微生物纯种培养技术，为发酵技术的发展提供了理论基础，使发酵技术真正纳入了科学轨道。n 20世纪20年代-工业生产中
5、开始采用大规模的微生物纯种培养技术，出现了大规模发酵制作化工原料丙酮、丁醇。nn 生物技术的应用包括哪些领域？n 应用的行业种类（八大类型）人类健康、农林牧渔、资源利用、能源开发、环境保护、食品安全、轻工产品、冶金化工等。现代生物技术包含了如下应用领域和技术 农业,医药，航天，军事，能源，环境n 现代生物技术发展的三个重要基础是什么？n 现代生物技术发展的三个重要基础：n （1）以传统生物技术为基础,改造提升；或以现代生命科学技术的最新理论成就为基础，新兴产业而来。n （2）以20世纪70年代的DNA重组技术的建立为标志。其中，1944、1953、1961、1972年的理论或技术的重大突破尤其
6、重要。n （3）以基因工程（DNA重组）技术为核心，使人们可以按照意愿在试管内切割DNA，分离基因并经重新组合后导入其他生物或细胞，生产所需产品或达到为人类服务的目的，带动现代生物技术及相关产业的迅速发展。具有划时代的意义和战略价值。 n3-4、基因工程及应用复习思考题（第三、四次课）1. 基因工程研究的理论依据是什么?n 基因工程技术的理论依据n （1）不同生物的基因具有相同的物质基础。一切生物的基因都是一个具有遗传功能的特定核苷酸序列的DNA分子片段；而所有生物的DNA组成和基本结构都是一样的。n （2）基因可以被分割或人工合成。n （3）基因可以在不同生物间转移。n （4）蛋白质多肽与基
7、因之间存在对应关系。n （5）遗传密码是通用的。n （6）基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代2. 简述基因工程研究的基本技术路线。基因工程的基本技术路线是：通过基因文库筛选、PCR扩增或人工化学合成等手段获得目的基因；构建所需基因载体；目的基因与载体在体外重组后导入受体细胞，进行增值或表达等。这是我在课本上看到后总结出来的 希望能帮到你。基因工程一般包括四个步骤，也即技术路线：一、取得符合人们要求的DNA片段，这种DNA片段被称为“目的基因”；二、构建基因的表达载体；三、将目的基因导入受体细胞；四、目的基因的检测与鉴定。3. 阐述基因工程的科学意义、应用价值以及发展前景。基因工程是生物工程
8、的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，属于基因重组。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 4.
9、现代生物技术生产的疫苗与传统方法生产的疫苗相比，有哪些优点？5. 目前基因治疗技术主要用于 哪些疾病类型的治疗？6. 人类基因组计划任务是什么？将解决什么问题？它对医学的发展有什么影响？5-6、细胞工程及应用复习思考题（第五、六次课）n 如何从一片嫩叶经组织培养培育出众多的完整植株?n 嫩叶诱导脱分化成愈伤，经愈伤再分化为芽，芽大量增殖， 诱导芽生根形成完整植株或是嫩叶诱导愈伤，愈伤增殖，愈伤诱导芽，诱导芽生根形成完整植株，一般情况下芽增殖比较稳定，愈伤增殖培养容易褐化影响后续再分化。组织培养，主要是通过控制培养基内各成分的配比达到诱导效果的，所以各个阶段的培养基筛选很重要，这也是关乎组培能否
10、达到预期目标的重要因素之一。最主要的是激素的筛选和配比的确定。如果嫩芽是有菌材料的话，还需对其消毒，一般用75%酒精和0.1%升汞处理即可。n 什么叫植物原生质体?如何进行植物原生质体的融合?n 原生质体的融合n 化学或物理法诱导融合n 电融合n 人工种子包括哪几部分?如何制备人工种子?n 人工种子的研制n 人工种子的构成及特点n 人工种皮、人工胚乳和胚状体n 人工种子的制备n 胚状体培养，胚乳、包埋剂制备及包埋n 人工种子的贮藏与萌发nn 怎样才能在体外大量培养哺乳动物细胞？n 如何用体细胞克隆出一只哺乳动物?克隆动物有什么积极意义?nn “多莉”绵羊克隆过程示意n 绵羊A的乳腺细胞 绵羊B
11、的未受精卵n 取出细胞核 去除细胞核n 把细胞核植入去核的卵细胞n 异核卵在体外进行早期胚胎培养n 成活胚胎植入绵羊C的子宫中发育n 绵羊C产下遗传物质n 与绵羊A相同的“多莉”n 开展干细胞研究对人类有何积极的意义？n 研究用于治疗各种疑难杂症，细胞移植成功率更高7、发酵工程复习思考题（第七次课）u 微生物发酵产物有哪几种类型？u （1）发酵类型（根据产品类别分五类）u A.微生物菌体发酵（菌体蛋白、冬虫夏草菌、天麻密环菌、茯苓菌、灵芝菌，苏云金杆菌、白僵菌和绿僵菌等昆虫天敌菌）u B.微生物酶的发酵（淀粉酶、糖化酶、氨基酰化酶、青霉素酰化酶、胆固醇氧化酶等，食品工业、医药生产和医疗检测）u
12、 C.微生物代谢产物发酵（初级代谢产物、次级代谢产物） u D.微生物的转化发酵（乙醇-乙酸，异丙醇-丙醇）u E.生物工程细胞的发酵（工程菌或杂交细胞，胰岛素、干扰素、青霉素酰化酶、单抗u 比较分批发酵、连续发酵和补料分批发酵的优缺点。u 、补料-分批发酵是指分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。与传统的分批发酵相比，优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。低基质浓度的优点：（1）可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；（2）克服养分的不足，避免发酵过早结束。3、半连续发酵是指在补料分批发酵的基础上，间歇地放掉部分发酵液的培养方法。优点：
13、（1）可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；（2）克服养分的不足，避免发酵过早结束；（3）缓解有害代谢产物的积累。4、连续发酵又称连续流动培养或开放型培养，即培养基料液连续输入发酵罐，并同时放出含有产品的发酵液的培养方法。在这样的环境中培养，所提供的基质对菌的生长就受到限制，培养液中的菌体浓度能保持一定的稳定状态。与传统的分批发酵相比，连续培养有以下优点：（1）维持低基质浓度：可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；（2）避免培养基积累有毒代谢物；（3）可以提高设备利用率和单位时间的产量，节省发酵罐的非生产时间；（4
14、）便于自动控制。但连续培养也有缺点：（1）长时间的连续培养难以保证纯种培养；（2）菌种发生变异的可能性较大。u 下游处理过程分为哪几个步骤？相应的分离方法有哪些？u 从发酵液中分离、精制有关产品的过程称为发酵生产的下游加工过程。 u 发酵液预处理和固液分离、提取（吸附、离子交换、沉淀、萃取和超滤等）、精制、成品加工。u8、酶及蛋白质工程复习思考题（第八次课）1.酶有何特性？何谓酶工程？l 酶是一种生物催化剂。主要是一些具有特殊功能的蛋白质，当然也有一些为RNA（核酶）。l 酶的催化特性：作用专一性强，催化效率高，能在常温常压和低浓度条件下进行复杂的生化反应。没有酶，就没有生物体的一切生命活动。l 酶制剂的缺点：需特殊保存，稳定性差，使用效率低，不能在有机溶剂中反
