生物安全學(xué)教材課后習(xí)題參考答案

1、生物安全學(xué)教材課后習(xí)題參考答案連賓 整理2014/11/10第六章習(xí)題1、什么是受體細(xì)胞？選擇受體細(xì)胞時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮哪幾點(diǎn)？ 受體細(xì)胞是指用于制備基因工程生物制品的表達(dá)系統(tǒng)，具體可分為原核表達(dá)系統(tǒng)和真核表達(dá)系統(tǒng)兩大類。 P 180-181 選擇受體細(xì)胞應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)： 安全性高，不會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成生物污染； 便于重組DNA分子的導(dǎo)入； 便于篩選克隆子 能使重組DNA分子在其細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持； 適合于外源基因的高效表達(dá)和表達(dá)產(chǎn)物的分泌或積累； 具有較好的翻譯后加工機(jī)制，便于真核生物目的基因的高效表達(dá)； 對(duì)遺傳密碼的應(yīng)用上無(wú)明顯偏倚性； 遺傳性穩(wěn)定，易于擴(kuò)大培養(yǎng)或發(fā)酵； 在理論研究或生產(chǎn)實(shí)踐上有較

2、高的應(yīng)用價(jià)值 上述9個(gè)條件中，受體細(xì)胞表達(dá)的安全性是首要考慮條件，只有證明受體細(xì)胞表達(dá)的產(chǎn)物是沒有毒性的，沒有潛在的致癌性、沒有其它病原體污染、遺傳背景較為明確，這樣才能考慮其能夠成為受體細(xì)胞的其他條件。2、對(duì)于基因操作安全性的要求是什么？ P 184-1851）基因的分子特征：從基因水平、轉(zhuǎn)錄水平和翻譯水平，考察外源基因的整合和表達(dá)情況，包括：搜集表達(dá)載體相關(guān)資料；檢測(cè)目的基因在表達(dá)系統(tǒng)中的整合情況；外源插入片段的表達(dá)情況；基因的遺傳穩(wěn)定性情況和重組載體安全性的檢測(cè)。2）基因的遺傳穩(wěn)定性：遺傳穩(wěn)定性主要涉及質(zhì)粒的不穩(wěn)定性，主要考察目的基因整合的穩(wěn)定性，目的基因表達(dá)的穩(wěn)定性和目標(biāo)性狀表現(xiàn)的穩(wěn)定

3、性； 3）重組載體的安全性：檢測(cè)該載體能否向自然界中不含該類基因的微生物進(jìn)行轉(zhuǎn)移。檢測(cè)原因就是質(zhì)粒具有遷移作用。3、基因重組活疫苗的分類有哪些？P 186-187 基因重組活疫苗可分為基因缺失疫苗與基因突變疫苗、復(fù)制性活載體疫苗和非復(fù)制型活載體疫苗三類。4、獸用基因工程活疫苗的安全性存在哪些問題？和下一個(gè)問題一起回答?？?P 191 獸用基因工程活疫苗的安全性問題： 對(duì)人類和動(dòng)物健康的潛在危害：致病性、抗藥性、食品安全性 對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在危害：致病性和毒性、生存競(jìng)爭(zhēng)力、傳播擴(kuò)散能力、遺傳變異能力、遺傳轉(zhuǎn)移能力 5、獸用DNA疫苗的安全性包括哪幾點(diǎn)? 雖然DNA疫苗有著眾多的優(yōu)點(diǎn)和部分應(yīng)用，但是

4、仍有些學(xué)者對(duì)于DNA疫苗的安全性存在疑慮，他們擔(dān)心DNA會(huì)整合到宿主細(xì)胞的染色體上而造成插入突變，進(jìn)而引發(fā)癌變或其他疾病。不過從目前研究數(shù)據(jù)來(lái)看DNA疫苗整合危險(xiǎn)性相當(dāng)?shù)?，但是由于沒有靈敏和有效的監(jiān)測(cè)手段，對(duì)于DNA整合危險(xiǎn)性還不能下完全的結(jié)論，仍有一系列問題需要闡明。 注射疫苗后究竟哪些細(xì)胞會(huì)攝取DNA，哪些細(xì)胞會(huì)表達(dá)該DNA，表達(dá)持續(xù)多久。 DNA在這些細(xì)胞中的轉(zhuǎn)歸如何，DNA是否會(huì)進(jìn)入細(xì)胞核，是否會(huì)復(fù)制。 外源抗原的長(zhǎng)期表達(dá)可能導(dǎo)致不利的免疫病理反應(yīng)。 可能形成針對(duì)注射DNA的抗體出現(xiàn)不利的自身免疫反應(yīng)。 所表達(dá)的抗原節(jié)能具有生物學(xué)活性。 6、簡(jiǎn)述獸用基因工程生物制品的安全評(píng)價(jià)的要求?？?/p>

5、 P 193-196 獸用基因工程生物制品的安全性評(píng)價(jià)要求包括以下幾點(diǎn)： 通過對(duì)基因工程菌株及其產(chǎn)物的危害性分類，確定基因工程工作的生物安全等級(jí)； 對(duì)獸用基因工程生物制品分類管理，確定第一、二和三類制品的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生物體分子特性，受體特性，基因特性等要有充分的了解； 環(huán)境釋放的安全性評(píng)價(jià)和進(jìn)口獸用基因工程生物制品的安全性評(píng)價(jià)重點(diǎn)監(jiān)督； 進(jìn)行復(fù)核檢驗(yàn)，它是獸用基因工程生物制品安全性評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)，可以保證安全性評(píng)價(jià)的科學(xué)性、公正性和準(zhǔn)確性。 7、簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外獸用基因工程生物制品安全管理概況?？?P 196-199 經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織、聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織、世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織等國(guó)際組

6、織積極進(jìn)行協(xié)調(diào)，試圖建立眾多國(guó)家都能接收的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一管理的標(biāo)準(zhǔn)和程序。但由于各國(guó)國(guó)情不同，因此管理辦法各異。 國(guó)內(nèi)外獸用基因工程生物制品的安全管理首先都應(yīng)該法律法規(guī)體系；美國(guó)主要由農(nóng)業(yè)部動(dòng)植物檢疫局和國(guó)家環(huán)境保護(hù)局依據(jù)病毒-血清-毒素法、國(guó)家環(huán)境政策法、聯(lián)邦法規(guī)等有關(guān)法律、法規(guī)實(shí)施管理。我國(guó)主要由由農(nóng)業(yè)部依據(jù)基因工程安全管理辦法和農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法對(duì)獸用基因工程生物制品實(shí)施安全管理 歐美各國(guó)對(duì)獸用或基因工程生物制品進(jìn)行分類管理，特別是對(duì)基因重組活疫苗的管理都極為嚴(yán)格，一般不輕易批準(zhǔn)進(jìn)行大規(guī)模環(huán)境釋放或商業(yè)化生產(chǎn)生物制品，從封閉實(shí)驗(yàn)室研究到不受限制投放市場(chǎng)的注冊(cè)商品的過程分階

7、段嚴(yán)格執(zhí)行；我國(guó)也實(shí)行分安全等級(jí)、分階段審批制度，但僅將獸用生物制品當(dāng)成一種特殊商品管理，對(duì)上游實(shí)驗(yàn)室研制和生產(chǎn)的安全性缺乏管理辦法，同時(shí)缺乏環(huán)境釋放和商品化后的安全監(jiān)控措施。第五章習(xí)題1.分別從動(dòng)物、植物用轉(zhuǎn)基因微生物兩方面簡(jiǎn)述受體微生物的安全性評(píng)價(jià)。P138、P159受體微生物的背景資料、受體微生物的生物學(xué)特性、受體微生物所適應(yīng)的生態(tài)環(huán)境、受體微生物的遺傳變異2.簡(jiǎn)述對(duì)動(dòng)物用轉(zhuǎn)基因微生物相關(guān)基因操作進(jìn)行的安全性評(píng)價(jià)。P143（1）動(dòng)物用轉(zhuǎn)基因微生物中引入或修飾性狀的特性的描述 （2）實(shí)際插入或刪除序列的資料，插入序列的大小和結(jié)構(gòu)，確定其特性的分析方法；刪除區(qū)域的大小和功能；目的基因的核苷酸

8、序列和推導(dǎo)的氨基酸序列；插入序列的拷貝數(shù)。 （3）目的基因與載體構(gòu)建的圖譜，載體特性和安全性，能否向自然界中不含該類基因的微生物轉(zhuǎn)移。 （4）載體中插入?yún)^(qū)域個(gè)片段的資料，啟動(dòng)子和終止子的大小、功能機(jī)供體生物的名稱；標(biāo)記基因和報(bào)告基因的大小、功能及供體生物的名稱；其他調(diào)控序列的名稱及其來(lái)源。 （5）基因操作的方法 （6）目的基因表達(dá)的穩(wěn)定性，目的基因的檢測(cè)和鑒定技術(shù) （7）重組DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制特性和安全性 3. 植物用轉(zhuǎn)基因微生物的安全等級(jí)分為幾種？根據(jù)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法第十三條將植物用轉(zhuǎn)基因微生物的安全等級(jí)分為四個(gè)等級(jí)。4. 什么是基因工程亞單位疫苗？并說(shuō)明其安全性評(píng)價(jià)內(nèi)容。

9、P156基因工程亞單位疫苗是指用基因工程方法構(gòu)建的在高效表達(dá)系統(tǒng)中表達(dá)出來(lái)的強(qiáng)病毒病原體的某種免疫相關(guān)抗原。亞單位疫苗是所有疫苗中最安全而實(shí)用的，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1.亞單位疫苗避免了直接是用病原物而使接受者可能致病的危險(xiǎn)，因此疫苗也不必做無(wú)毒測(cè)試；2.亞單位疫苗利用純化的蛋白質(zhì)作為免疫原，可以避免由于外源蛋白、核酸的混雜而造成的副作用。5. 如何對(duì)動(dòng)物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。P157動(dòng)物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的安全性評(píng)價(jià)主要考慮以下幾個(gè)方面： 1）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的穩(wěn)定性 2）生產(chǎn)、加工、活動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)基因微生物安全性的影響 3）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在環(huán)境安全方面的差異 4）轉(zhuǎn)基因微生

10、物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在對(duì)人類健康影響方面的差異 6. 如何對(duì)植物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。P171植物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的安全性評(píng)價(jià)主要考慮以下幾個(gè)方面： 1）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的穩(wěn)定性 2）生產(chǎn)、加工、活動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)基因微生物安全性的影響 3）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在環(huán)境安全方面的差異 4）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在對(duì)人類健康影響方面的差異 第四章習(xí)題轉(zhuǎn)基因水生生物應(yīng)用包括哪些安全問題？P120-122 下面的回答不完整· 生態(tài)安全問題 目前，有關(guān)轉(zhuǎn)基因水生生物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，令人擔(dān)心的焦點(diǎn)集中在如下兩方面：一是如何避免轉(zhuǎn)基因水生生物逃逸或釋放到外界環(huán)境后，與野生物

11、種進(jìn)行交配，而導(dǎo)致外源基因的擴(kuò)散，改變物種原有的基因組成，造成種質(zhì)資源的混亂；二是如何預(yù)防個(gè)體經(jīng)人工定向改造，產(chǎn)生抗逆、抗病性強(qiáng)的特性，一旦釋放到自然環(huán)境中，對(duì)環(huán)境具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力，可能威脅現(xiàn)有的物種，破壞原有的種群生態(tài)平衡。對(duì)此，研制轉(zhuǎn)基因的不育個(gè)體將成為解決這個(gè)問題的方法之一。 · 食用安全性問題 為提高產(chǎn)出，目前轉(zhuǎn)入的基因大多數(shù)為生長(zhǎng)激素類基因，由于其表達(dá)產(chǎn)物-生長(zhǎng)激素對(duì)人體具有影響，因此引起全社會(huì)的普遍關(guān)注，以致對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的食用安全性評(píng)價(jià)的重要性日漸突顯出來(lái)。由于人們意識(shí)到轉(zhuǎn)基因食品存在的問題較晚，所以研究才剛起步，其他方面的研究如營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)、過敏性評(píng)價(jià)及模式蛋白的

12、建立等更是仙劍報(bào)道，因此轉(zhuǎn)基因食用安全性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)研究還有許多空白尚待填補(bǔ) · 基因操作工程的安全性 進(jìn)行基因操作之初需詳細(xì)了解目的基因的來(lái)源、結(jié)構(gòu)、功能和用途；了解克隆載體的來(lái)源、特性及安全性；了解重組DNA分子的結(jié)構(gòu)及復(fù)制特性，外源基因整合位點(diǎn)效應(yīng)，確保重組體在使用過程中的安全性。此外，還要選擇有效和安全的基因?qū)胪緩?，避免基因工程菌的流失和?duì)環(huán)境的污染。 簡(jiǎn)述水生生物轉(zhuǎn)基因的主要方法及目前存在的問題 P112-117魚基因轉(zhuǎn)移的主要方法 1. 顯微注射法；2. 電脈沖法；3. 精子攜帶法。 存在的問題 1. 基因來(lái)源；2.整合成功率；3.獲得純系個(gè)體；4.轉(zhuǎn)基因方法 蝦基因轉(zhuǎn)移

13、的主要方法 1. 顯微注射法；2. 電脈沖法；3. 基因槍法；4.病毒介導(dǎo)法；5.精子載體法 存在的問題 1. 技術(shù)問題；2.材料問題；3.安全性問題 貝類基因轉(zhuǎn)移的主要方法 1. 電脈沖介導(dǎo)的精子載體法；2.聚乙烯亞胺與精子載體法相結(jié)合 存在的問題 除上述提到的精子介導(dǎo)外源基因轉(zhuǎn)入卵子的機(jī)理較為復(fù)雜，此外在已有的貝類轉(zhuǎn)基因研究報(bào)道中，通過對(duì)報(bào)告基因的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)外源基因在幼蟲中能夠表達(dá)，但其轉(zhuǎn)導(dǎo)率并不穩(wěn)定。所以，外源基因與貝類本身基因的整合、互作等一系列問題還需要進(jìn)一步研究探討。 簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)基因水生生物擴(kuò)散途徑及防范措施 P121-122 第7和8條擴(kuò)散途徑 · 主動(dòng)擴(kuò)散 指轉(zhuǎn)基因水生生物

14、為了適應(yīng)生存的需要，如索餌、繁殖、洄游等，從一個(gè)生活水域轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生活水域。· 被動(dòng)擴(kuò)散 主要是由人類有意或無(wú)意造成，包括：通過航運(yùn)將水生生物將一個(gè)水域帶到另一個(gè)水域；開挖運(yùn)河和水渠，為水域問生物的遷移提供新通道；國(guó)家或地區(qū)間的鮮水產(chǎn)品交易，不僅擴(kuò)散水生生物本身，還將有關(guān)病原帶到其他水域；觀賞魚類或其他水生生物的逃逸或丟棄；人類有目的的放養(yǎng)和引種馴化。防范措施 在開展轉(zhuǎn)基因水生生物研究前，首先應(yīng)當(dāng)選擇安全的飼養(yǎng)場(chǎng)所。例如，建立室內(nèi)水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)，采取隔離方式培育轉(zhuǎn)基因水生生物；盡可能使實(shí)驗(yàn)型養(yǎng)殖場(chǎng)所遠(yuǎn)離自然水域或水產(chǎn)品生產(chǎn)單位?？刂七M(jìn)出水系統(tǒng)途徑傳播，利用物理或化學(xué)方法，在出水口殺

15、死全部逃逸的轉(zhuǎn)基因個(gè)體。例如，提高出水溫度或pH值，利用高濃度氯、溴或臭氧來(lái)處理排出水。由于不同水生生物的致死條件不同，需要針對(duì)不同對(duì)象采取不同的處理辦法。飼養(yǎng)轉(zhuǎn)基因水生生物的水源也要經(jīng)過特殊處理，杜絕引進(jìn)其他水生生物。同時(shí)，要有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備對(duì)進(jìn)出水進(jìn)行過濾?？刂品撬赐緩絺鞑?。水生生物的傳播不僅通過水源途徑，還有非水源途徑。某些水生生物可以在水體之外生活很長(zhǎng)的時(shí)間。例如，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，成年雙殼貝類可以離開水體生活3天以上。另外雙殼貝類的幼蟲非常小，在孵化時(shí)幼蟲可通過空氣傳播。許多水生生物的卵黏附性強(qiáng)，容易隨網(wǎng)具或其他用具帶出實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。必須防止轉(zhuǎn)基因個(gè)體的上述非水源性傳播。簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)基因水生

16、生物安全等級(jí)的劃分程序 P123-124· 轉(zhuǎn)基因水生生物安全性評(píng)價(jià)主要包括以下內(nèi)容：根據(jù)供體生物、受體生物和轉(zhuǎn)基因水生生物及其產(chǎn)品的生物學(xué)特性、基因操作過程的特點(diǎn)、未來(lái)用途和釋放環(huán)境等對(duì)轉(zhuǎn)基因水生生物及其產(chǎn)品對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生的潛在威脅與影響進(jìn)行全面合理的評(píng)價(jià)，并且確定其安全等級(jí)；在全面合理的安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)之上采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，制定對(duì)應(yīng)的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和控制措置。具體的安全等級(jí)劃分程序如下： 第三章習(xí)題1.P79：指利用轉(zhuǎn)基因活體動(dòng)物的某種能高效表達(dá)外源蛋白的器官或組織，來(lái)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)活性功能蛋白的技術(shù)，這些蛋白一般是營(yíng)養(yǎng)保健蛋白或藥用蛋白。 利用乳腺反應(yīng)器不僅可以生產(chǎn)各種藥

17、用蛋白和保健蛋白，還能改變?nèi)橹煞?2. P81-82：外源基因在宿主基因中插入的隨機(jī)性；制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物效率低；轉(zhuǎn)基因的表達(dá)水平很低；基因的整合得機(jī)制尚不清楚 3. P89：最大的不同在于動(dòng)植物本身的特性。動(dòng)物體內(nèi)存在內(nèi)源性病毒和病毒樣序列，以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體時(shí)可能在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體內(nèi)合成新的感染性病毒。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在安全性評(píng)價(jià)上有一定優(yōu)勢(shì)，可以建立一套較好的售后跟蹤系統(tǒng)。4. P89-90：顯微注射法；精子載體法；逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法；胚胎干細(xì)胞介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移；體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)移和克隆；基因打靶法； 5. P97-98：人類對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品影響人類健康和生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識(shí)還缺乏知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)；轉(zhuǎn)基因食品研究與生產(chǎn)

18、迅速發(fā)展；對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口有重要意義。 第二章習(xí)題1. 抗草丁膦轉(zhuǎn)基因作物的抗性機(jī)理是什么？ (P31-32)草丁膦屬于有機(jī)磷類除草劑，是滅生型除草劑Liberty的活性成分，也被成為phosphinothricin（PPT，-羥基甲基亞膦基-酪氨酸）。L-草丁膦強(qiáng)烈抑制細(xì)菌和植物的氨基酸生物合成酶谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）。L-草丁膦和L-谷氨酸的結(jié)構(gòu)類似物，在植物細(xì)胞內(nèi)與L-谷氨酸競(jìng)爭(zhēng)谷氨酰胺合成酶，導(dǎo)致 NH4+ 無(wú)法與L-谷氨酸結(jié)合形成谷氨酰胺，NH4+ 的積累最終使植物細(xì)胞的生長(zhǎng)受到抑制或死亡。 Bar基因（Balaphos resistant gene）是吸水鏈霉菌避免自身產(chǎn)生雙丙氨膦毒害的保護(hù)基因，編碼PPT乙酰轉(zhuǎn)移酶（PAT），PAT催化乙酰輔酶A的乙?；D(zhuǎn)移到PPT的氨基上 ，形成乙