2015年生物技術(shù)概論思考題

第一章生物技術(shù)概論思考題

?1、什么是生物技術(shù)？它包括那些內(nèi)容？

?是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，采用先進的工程

技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或者加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品

或達(dá)到某種目的。包括基因工程，細(xì)胞工程,酶工程，發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等五項工

程這五項工程是互相聯(lián)系，互相滲透的，其中以基因工程為核心.

?2、生物技術(shù)對人類產(chǎn)生什么樣的影響？

?1.3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決食品短缺

?1.3.1.1提高農(nóng)作物產(chǎn)量及其品質(zhì)（1）培育抗逆的作物優(yōu)良品系（2）植物種苗的工

廠化生產(chǎn)（3）提高糧食的品質(zhì)（4）生物固氮，減少化肥使用量（5）生物農(nóng)藥，生

產(chǎn)綠色食品

?1.3.1.2發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)

?（1）動物的大量快速無性繁殖體細(xì)胞克?。?）培養(yǎng)動物的優(yōu)良品系

?1.3.2提高生命質(zhì)量，延長人類壽命

?1.3.2.1開發(fā)制造奇特而又貴重的新型藥品132.2疾病的預(yù)防和診斷1.323基因治

?1.324人類基因組計劃（HGP）

?1.3.3解決能源危機，治理環(huán)境污染

?1.3.4制造工業(yè)原料，生產(chǎn)貴重金屬

?3、為什么說生物技術(shù)是一門綜合性學(xué)科？它與其他學(xué)科有什么關(guān)系？

?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)志的.現(xiàn)代生物技術(shù)是

一門集生物學(xué)，醫(yī)學(xué)，工程學(xué)，數(shù)學(xué)，計算機科學(xué)，電子學(xué)等多學(xué)科互相滲透的綜合性學(xué)

科.

?4、生物技術(shù)的應(yīng)用包括那些領(lǐng)域？

?應(yīng)用領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)，工業(yè)，醫(yī)學(xué)，藥物學(xué)，能源，環(huán)保，冶金，化工原料等

?5.現(xiàn)代生物技術(shù)是一項高技術(shù)，它具有高技術(shù)的“六高”特征是指哪“六高”

?高效性高智力高投入高競爭高風(fēng)險高勢能：對國家的政治，經(jīng)濟、文化和社會

發(fā)展具有很大的影響，具有很強的滲透性和擴散性。

?6.簡要說明生物技術(shù)的發(fā)展史以及現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)生物技術(shù)的關(guān)系.

1傳統(tǒng)生物技術(shù)的生產(chǎn)

前生物工程（經(jīng)驗生物工程）時期：從公元前7000年-1593年（明朝末年）

古典生物工程時期：荷蘭人發(fā)明顯微鏡，

實驗生物工程時期：

2現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展1953J.D.Watson和F.H.C.Crick發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)?2003

人類基因組測序工作完成

第二章基因工程思考題

?1什么是基因工程？基因工程操作的基本技術(shù)路線是什么？

?基因工程：按照人們的愿望，進行嚴(yán)密的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技

術(shù)，有目的地改造生物種性，使現(xiàn)有的物種在較短時間內(nèi)趨于完整，創(chuàng)造出符合人

們需要的新的生物類型，或者利用這種技術(shù)對人類疾病進行基因治療。

<>21盤因工^^作的基■本技術(shù)路線

轉(zhuǎn)基國生物

?2簡述供體DNA分離過程和方法，并且比較這些方法的優(yōu)缺點。

?1）DNA分離純化過程

?破碎細(xì)胞+DNA抽提液（EDTA、去污劑、還原劑）-65℃溫育20'-------?

冰浴冷卻-----?離心去細(xì)胞碎片------苯酚抽提法①

?CsCl密度梯度離心②

?兩種方法比較：

?①CsCl法操作步驟少，分離DNA分子量大，耗財多，且需超速離心機。

?②苯酚法耗時少，不需昂貴儀器，但操作步驟多，易使DNA分子斷裂。若小

心操作，所獲DNA亦符合要求。

?3核酸酶包括哪幾類？簡述限制性核酸內(nèi)切酶的類型及其特點？

?核酸酶的分類：

,1）根據(jù)核酸底物分RNA酶（Rnase）、DNA酶（Dnase）和底物非專一性核酸酶；

,2）根據(jù)作用方式分內(nèi)切核酸酶（endonuclease）和外切核酸酶（exonuclease）；

?3）根據(jù)對底物堿基專一性分堿基專一性核酸酶（切割部位的堿基序列高度專一性）

和非堿基專一性核酸酣（切割部位的堿基序列隨機性）

?工具酶分為：限制性內(nèi)切酶，dna連接酶，dna聚合酶，核酸修飾酶，核酸酶

?限制性核酸內(nèi)切酶按限制酶的亞基組成和切斷核酸情況的不同分類

?第一類（I型）限制性內(nèi)切醐能識別專一的核甘酸順序，它們在識別位點很遠(yuǎn)的地方

任意切割DNA鏈，其切割的核甘酸順序沒有專一性，是隨機的。這類酶如EcoB、

EcoK等。

?第三類（IH型）限制性內(nèi)切酶也有專一的識別順序，在識別順序旁邊幾個核甘酸對

的固定位置上切割雙鏈。但這幾個核甘酸對也不是特異性的。

?第二類（H型）限制性內(nèi)切酶能識別專一的核甘酸順序,并在該順序內(nèi)的固定位置上切

割雙鏈。由于這類限制性內(nèi)切醐的識別和切割的核甘酸都是專一的。這種醐識別的

專一核甘酸順序最常見的是4個或6個核甘酸，少數(shù)也有識別5個核甘酸以及7個、

8個、9個、10個和11個核甘酸的。

?4什么是回文結(jié)構(gòu)、粘性末端、平末端、位點偏愛、星號活性？

?回文結(jié)構(gòu)：序列正讀和反讀是樣的，即有一個中心對稱軸，從這個軸朝兩個方

向讀序列是完全一樣的。

?粘性末端：兩條鏈上的斷裂位置是交錯和對稱圍繞著一個對稱軸排列，這種形式

的斷裂結(jié)果形成具有粘末端的DNA片段；

?平末端：兩條鏈上的斷裂位置是處在一個對稱軸的中心，這樣形式的斷裂是形成具

有平末端的DNA片段。

?位點偏愛某些限制性內(nèi)切酶對不同位置的同一個識別序列表現(xiàn)出不同的切割效

率。

?星號活性又稱星活性，一些限制性內(nèi)切酶在某些反應(yīng)條件變化時酶的專一性發(fā)生

改變，如醐濃度過高、反應(yīng)液離子強度過低、pH改變、有機溶劑的影響等條件，酶

切割位點專一性發(fā)生改變。

?5解釋同裂酶、同尾酶

?同裂酶：有些來源不同的限制性核酸內(nèi)切酶識別同樣的核甘酸靶序列，產(chǎn)生同樣的

切割，形成同樣的末端。

?同尾酶：來源不同，識別的靶序列也各不相同，但都能產(chǎn)生相同的粘性末端，稱

為同尾酶。常用的BamHI,BelI,BglII,XhoI就是一組同尾酶，它們切割DNA

之后都形成山-GATC-4個核甘酸組成的粘性末端。

-6限制性核酸內(nèi)切酶的特點有哪些？影響其活性的因素有包括哪些方面？

?特點：①識別位點的DNA序列具有回文結(jié)構(gòu)；②切割DNA均產(chǎn)生含5'磷酸和3'

羥基的末端；③錯位切割產(chǎn)生粘端，沿對稱軸切割產(chǎn)生平末端；

?影響活性的因素：DNA樣品的甲基化程度：DNA的分子結(jié)構(gòu)核酸內(nèi)切酶的緩沖

液性質(zhì)：能切消化反應(yīng)的溫度

?7DNA聚合酶作用的特點是什么？簡述幾種重要的DNA聚合酶及其基本用途。

?DNA連接酶：將目的基因連在載體（一般為質(zhì)粒）上，作用于兩脫氧核糖核甘酸

間的磷酸二脂鍵。

?DNA聚合酶：連接兩條DNA單鏈行成?條DNA雙鏈，作用于堿基對間的氫鍵；

?DNA聚合酶作用的特點：

?（1）要有底物4種dNTP為前體催化合成DNA；（2）接受模板指導(dǎo)；（3）需要有

引物（3,羥基）的存在；（4）不能起始合成新的DNA鏈；（5）催化dNTP加到生長

中的DNA鏈3，-0H末端；（6）催化DNA的合成方向是5'—3\

?幾種重要的DNA聚合酶

?（1）大腸桿菌DNA聚合酶I（DNApolI）

?的DNA聚合酶活性；的核酸外切醒活性；的核酸外切酶活性

?（2）大腸桿菌DNA聚合酶I大片段（Klenow）

?Klenow酶仍擁有5，—3,的DNA聚合酶活性和3，—5"的核核酸外切酶活性，但失去

了的核酸外切酶活性

?用途：補平由核酸內(nèi)切酶產(chǎn)生的5,粘性末端；DNA片段的同位素末端標(biāo)記；cDNA

第二鏈的合成；雙脫氧末端終止法測定DNA序列

?（3）T4-DNA聚合酶的基本特性：

?5'-3'的DNA聚合酶活性和3'-5'的核酸外切酶活性；在無dNTP時，可以

從任何3'-OH端外切；在只有一種dNTP時，外切至互補核甘酸暴露時停止；在

四種dNTP均存在時，聚合活性占主導(dǎo)地位

?用途：切平由核酸內(nèi)切能產(chǎn)生的3'粘性末端；DNA片段的同位素末端標(biāo)記；

?（4）依賴于RNA的DNA聚合酶（反轉(zhuǎn)錄酶）

?性質(zhì)：以RNA為模板聚合cDNA鏈；雙向外切DNA-RNA雜合鏈中的RNA鏈

?用途：將真核基因的mRNA轉(zhuǎn)錄成cDNA,構(gòu)建cDNA文庫；對具有5'突出端的

DNA片段的3'端進行補平和標(biāo)記、制備探針；代替Klenow片段，用于DNA序列

測定

?（5）耐熱DNA聚合酶（Taq酶）

?性質(zhì)：熱穩(wěn)定性；離子依賴性；忠實性：5'-3'聚合酶活性和5'-3'外切酶活性

?8平末端DNA片段的連接方法包括哪幾種？

?（1）直接用T4DNA連接酶連接；（2）先用末端核普酸轉(zhuǎn)移酶，給平末端DNA分

子加上同聚物尾巴之后再用DNA連接酶進行連接；（3）用銜接物連接平末端DNA

分子；（4）DNA接頭連接法。

?9作為分子克隆載體必須具備的特點有哪些？

?1.至少有一個復(fù)制起點，因而至少可在一種生物體中自主復(fù)制。2.至少應(yīng)有一個克

隆位點，以供外源DNA插入。3.至少應(yīng)有一個遺傳標(biāo)記基因，以指示載體或重組

DNA分子是否進入宿主細(xì)胞

?10在分子克隆載體中，遺傳標(biāo)記基因的作用是什么？包括哪些種類？

?作用：指示外源DNA分子（載體或重組分子）是否進入宿主細(xì)胞；指示外源DNA

分子是否插入載體分子形成了重組子。

?種類：抗性標(biāo)記基因（可直接用于選擇轉(zhuǎn)化子）抗生素，重金屬，代謝抗性基因；

營養(yǎng)標(biāo)記基因（可直接用于選擇轉(zhuǎn)化子）；生化標(biāo)記基因；噬菌斑

?11簡述分子克隆載體的復(fù)制起點種類、標(biāo)記基因與拷貝數(shù)之間的關(guān)系。

?種類：1）核內(nèi)復(fù)制起點

?a.染色體復(fù)制起點一原核生物（環(huán)狀）和真核生物（線狀）染色體b.染色體外

復(fù)制起點i.質(zhì)粒一DNA,RNA,線狀，環(huán)狀，單鏈，雙鏈原核與真核生物ii.病毒一

同上，細(xì)胞內(nèi)和病毒顆粒內(nèi)

?2）核外復(fù)制起點

?a.線粒體一所有真核細(xì)胞兩種質(zhì)體中亦可能含有質(zhì)粒b.葉綠體一所

有綠色植物細(xì)胞

?標(biāo)記基因與拷貝數(shù)的關(guān)系

?若標(biāo)記基因表達(dá)效率高，宿主細(xì)胞可能不大量產(chǎn)生標(biāo)記基因以滿足選

擇壓力要求，因而載體拷貝數(shù)會降低。對于不同標(biāo)記基因，可采取相應(yīng)方法提高其

拷貝數(shù)。如：對于藥物抗性標(biāo)記基因，可提高藥物濃度。對于營養(yǎng)標(biāo)記基因，可降

低該基因的表達(dá)效率或更換其他低效率的標(biāo)記基因

?12分子克隆載體根據(jù)功能可以劃分哪幾類？簡述各類的特點、用途和類型。

?分類：1.普通型載體

?1）特點：至少有?個以上的克隆位點和兩個標(biāo)記基因，其中一個用于轉(zhuǎn)化

體選擇，另一個用于重組子檢測。

?2）用途：基因組或cDNA文庫的構(gòu)建;次克?。╯ubcloning）或限制酶譜分析；

外源DNA擴增。例子:pBR322和pUC載體。

,2.表達(dá)型載體（expressionvector）

?I）特點：a.基因的啟動子序列和終止子序列；b.一般無檢測標(biāo)記基因；

c.克隆位點是確定的（即位于啟動子序列后）；d.重組分子用凝膠電泳檢出（依

賴于分子量差異）。

?2）結(jié)構(gòu)：a.轉(zhuǎn)化單元-宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化b.表達(dá)單元-外源基因表達(dá)

?3）類型：I型：轉(zhuǎn)錄起始區(qū)（調(diào)控序列+啟動子）+終止子II型：轉(zhuǎn)錄起始

區(qū)終止子+翻譯起始區(qū)（核糖體結(jié)合序列和起始密碼子）+終止子III型：轉(zhuǎn)錄

起始區(qū)+翻譯起始區(qū)+信號肽鏈編碼區(qū)+終止子（常稱之為表達(dá)分泌型載體）

?3.失控型質(zhì)粒載體(Run-awayplasmidvector)1)溫控型2)藥物控制型

,4.探針型載體(probingvector)

?啟動，終止，復(fù)制起點，標(biāo)記探針型

?6定序型主要用于核甘酸的序列測定

?7整合型結(jié)構(gòu)與復(fù)制起點探針型載體相同，僅是用于不同目的，該類載體轉(zhuǎn)化頻

率低，但轉(zhuǎn)化體卜分穩(wěn)定。用途：穩(wěn)定表達(dá)外源基因；基因治療(野生型基因取代

突變型基因)；基因突變(突變基因取代野生型基因)

?13什么是基因的轉(zhuǎn)移技術(shù)？基因?qū)氲姆椒ㄓ心男┓N類？

?基因的轉(zhuǎn)移技術(shù)就是將外源目的基因或DNA片段引人受體生物或細(xì)胞并檢查其

在轉(zhuǎn)化細(xì)胞中表達(dá)結(jié)果的?種技術(shù)。

-方法種類：1細(xì)胞融合2.微細(xì)胞介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移3.染色體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移

4.脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移5.磷酸鈣沉淀介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移6.原生質(zhì)體融合術(shù)

7.顯微注射法穿刺法8.電脈沖介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移9.重組RNA病毒感染10.重

組DNA病毒感染11.直接轉(zhuǎn)化法12.接合轉(zhuǎn)移法13.超聲波法14.基因槍法

?14什么是基因組、基因組學(xué)？基因組學(xué)研究內(nèi)容包括哪幾個方面？簡述每個方面

的研究的內(nèi)容。

?基因組：生物體配子中所包含的全部染色體及其基因，還包括細(xì)胞質(zhì)基因組。

?基因組學(xué):研究生物體內(nèi)基因組的分子特征。以整個基因組為研究對象，而不是以

單個基因為單位作為研究對象。

?結(jié)構(gòu)基因組學(xué)基因定位基因組作圖測定核甘酸序列

?功能基因組學(xué)基因的識別、鑒定、克?。换蚪Y(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系；基因

表達(dá)調(diào)控的研究

?蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生過程、結(jié)構(gòu)、功能和相互作用方式

?15人類基因組計劃對人類生活有哪些影響？

幫助科學(xué)家建立遺傳與疾病的關(guān)鍵聯(lián)系

第三章細(xì)胞工程思考題

?1什么是細(xì)胞工程？

?細(xì)胞工程(cellengineering)就是在細(xì)胞水平研究、開發(fā)、利用各類細(xì)胞的工程，

亦即人們根據(jù)科學(xué)設(shè)計改變細(xì)胞的遺傳基礎(chǔ)，并通過無菌操作，大量培養(yǎng)細(xì)胞、組

織乃至完整個體的技術(shù)。原代培養(yǎng)，傳代期，衰退期。

?2基本概念：

?細(xì)胞培養(yǎng)：指的是離體細(xì)胞在無菌培養(yǎng)條件下的分裂、生長，在整個培養(yǎng)過程中細(xì)

胞不出現(xiàn)分化，不再形成組織。

?組織培養(yǎng):指取自動物體的某類組織，在體外培養(yǎng)時細(xì)胞一直保持原本已分化的特

性，該組織的結(jié)構(gòu)和功能持續(xù)不發(fā)生明顯變化。

?器官培養(yǎng):使用器官原基或者器官一部分或整個器官在體外培養(yǎng)，該器官的結(jié)構(gòu)和

功能持續(xù)不發(fā)生明顯變化

?原代培養(yǎng):取自體內(nèi)新鮮組織并置于體外條件下生長的細(xì)胞在傳代之前稱為原代培

養(yǎng)

?傳代:細(xì)胞在培養(yǎng)皿中生長一定時間后，被分開接種到新的培養(yǎng)皿中。

?細(xì)胞系:初代培養(yǎng)物開始第一次傳代培養(yǎng)后的細(xì)胞，即稱之為細(xì)胞系。

?有限細(xì)胞系：如細(xì)胞系的生存期有限，則稱之為有限細(xì)胞系(FiniteCellLine)

?無限細(xì)胞系：已獲無限繁殖能力能持續(xù)生存的細(xì)胞系，稱連續(xù)細(xì)胞系或無限細(xì)胞

系(InfiniteCellLine)

?細(xì)胞株：從一個經(jīng)過生物學(xué)鑒定的細(xì)胞系用單細(xì)胞分離培養(yǎng)或通過篩選的方法，由

單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群，稱細(xì)胞株。

?細(xì)胞融合：兩個或多個細(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)重組的工程稱為細(xì)胞融合。

?核移植技術(shù)：所謂核移植技術(shù)就是利用顯微操作技術(shù)將?個細(xì)胞的細(xì)胞核移植到

另一個細(xì)胞中，或者將兩個細(xì)胞的細(xì)胞核(或細(xì)胞質(zhì))進行交換，從而可能創(chuàng)造無

性雜交生物新品種的一項技術(shù)。

?治療性克?。褐赴芽寺〕鰜淼慕M織或者器官用于治療疾病。

?生殖性克隆：通過代孕母親生產(chǎn)與工體在遺傳上完全一致的新生個體。

?3培養(yǎng)細(xì)胞活力測定的方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點？

?1.細(xì)胞克隆形成率實驗：

單個細(xì)胞在體外增殖6代以上，其后代所組成的細(xì)胞群體形成肉眼可見的克

隆?？寺⌒纬勺溆脕肀硎炯?xì)胞的增殖能力?？寺⌒纬陕时?克隆形成數(shù)/接種細(xì)胞

數(shù)缺點：操作繁瑣優(yōu)點：精確、可靠

?2.臺盼藍(lán)法活細(xì)胞不被染色，死細(xì)胞染成藍(lán)色，用活細(xì)胞占細(xì)胞中的百分比表示

細(xì)胞恬力已淘汰

?3.四理鹽（MTT）比色法四理鹽（MTT）商品名為嘎理藍(lán)，

?四理鹽比色法的原理：活細(xì)胞中脫氫酶能將四晚鹽還原成不溶干水的藍(lán)紫色產(chǎn)物（fbrmazan）,

并沉淀在細(xì)胞中，而死細(xì)胞沒有這種功能。二甲亞硼（DMSO）能溶解沉積在細(xì)胞中藍(lán)紫色結(jié)晶

物，溶液顏色深淺與所含的formazan量成正比。再用酶標(biāo)儀測定OD值

?MTT法簡單快速、準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于新藥篩選、細(xì)胞毒牲試驗、腫瘤放射敏感性實

驗等。

?4簡述動物細(xì)胞培養(yǎng)的一般步驟？大量培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞的方法有哪些？

?培養(yǎng)動物細(xì)胞的一般步驟：取出目的細(xì)胞所在組織一洗凈一切成小組織

塊f解離液中離散細(xì)胞一洗滌細(xì)胞一目的細(xì)胞移入培養(yǎng)瓶培養(yǎng)。

?①微導(dǎo)管培養(yǎng)法②微載體培養(yǎng)法③微膠囊培養(yǎng)法

?5細(xì)胞融合常用的方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點？

?（1）病毒誘導(dǎo)融合：仙臺病毒

?（2）化學(xué)誘導(dǎo)融合PEG聚乙二醇

?（3）電激誘導(dǎo)融合

?6簡述胚胎移植的程序。

?1.供體和受體的選擇2.超數(shù)排卵處理3.供體母畜的配種4.胚胎的收集5.胚胎的檢

查6.胚胎的保存與培養(yǎng)7.胚胎的移植8.供體和受體的術(shù)后觀察

?7簡述核移植操作的一般程序。

?主要包括核受體和核供體的處理和制備、核移植、重組胚的體外或體內(nèi)培養(yǎng)、核移

植胚胎移入代孕母畜（寄母）等步驟。

?8核移植技術(shù)的應(yīng)用哪些領(lǐng)域？核移植技術(shù)意義和存在的問題？

?1.制備轉(zhuǎn)基因克隆動物，進行生物藥物生產(chǎn)；2.培育優(yōu)良畜種，擴大良種種群；

?3.開展異種動物克隆，拯救瀕危動物；4.與干細(xì)胞技術(shù)結(jié)合，開展治療性克隆

?5.利用核移植技術(shù)，研究生物學(xué)的基本問題。

?9利用已學(xué)的干細(xì)胞知識，論述干細(xì)胞在人類健康中的作用

?干細(xì)胞定義：干細(xì)胞是動物胚胎及某些器官中具有自我復(fù)制和多向分化潛能的原

始細(xì)胞，是重建、修復(fù)病損或衰老組織、器官功能的理想種子細(xì)胞。

?干細(xì)胞分為三類：①全能干細(xì)胞。②多能干細(xì)胞。③專一干細(xì)胞。

?干細(xì)胞的特點：①具有分裂成其他細(xì)胞的可能性。②具有無限分裂的潛能。③可連

續(xù)分裂幾代，也可在較長時間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)。④以對稱或不對稱兩種方式分裂。

?10腫瘤干細(xì)胞的起源有哪些？研究腫瘤干細(xì)胞有哪些意義？

?CSCs是腫瘤中具有自我更新能力并能產(chǎn)生異質(zhì)性腫瘤的細(xì)胞。

?11什么是iPS細(xì)胞？簡述iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景。

?誘導(dǎo)性多潛能干細(xì)胞iPS是將體細(xì)胞經(jīng)過基因改造轉(zhuǎn)化為具有多向分化潛能和

自我更新能力的人造干細(xì)胞。心血管疾病方面：將iPS細(xì)胞植入子宮，可分化為心臟實質(zhì)

細(xì)胞，并且在重新構(gòu)建的心臟、血管平滑肌、內(nèi)皮組織內(nèi)具有心肌細(xì)胞的收縮性的恢復(fù)、心室壁

厚度和電位穩(wěn)定性等特征；在治療鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥方面的應(yīng)用；改善腦神經(jīng)方面的

應(yīng)用；治療視網(wǎng)膜病變方面的應(yīng)用；修復(fù)耳蝸神經(jīng)方面應(yīng)用；治療骨髓損傷和帕金

森氏癥培養(yǎng)人造器官；生產(chǎn)疫苗（酵母細(xì)胞生產(chǎn)乙肝疫苗）。

第四章蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)組學(xué)思考題

?1蛋白質(zhì)分離與純化包括哪幾個步驟？

?材料的選擇與預(yù)處理；細(xì)胞的破碎；提??；純化（包括鹽析、有機溶劑沉淀、有機

溶劑萃取、吸附、層析、超速離心及結(jié)晶等）；濃縮、干燥及保存

?2確定樣品中蛋白質(zhì)有效成分的方法有哪些？

?分光光度計；熒光分析法；生物活性測定；電泳分析；化學(xué)分析法；免疫分析法

?3影響蛋白質(zhì)抽提效果的因素有哪些？

?1PH值；2溶劑的極性和離子強度；3水解酶（加入抑制劑、調(diào)節(jié)抽提液PH、離

子濃度或極性。胰島素）；4溫度（HCG、尿甘丙酮酸竣化酶）；5攪拌；6氧化（2-

毓基乙醇、半胱氨酸、還原型谷胱甘肽、端基乙酸鹽）；7金屬離子（重蒸水、EDTA、

5:1）

?4蛋白質(zhì)的等電點？

?當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼性

離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點

?5蛋白質(zhì)沉淀包括哪兩大類？這兩大類各有什么特點？

?】可逆沉淀：溫和條件，改變?nèi)芤簆H或Pr所帶電荷；Pr結(jié)構(gòu)和性質(zhì)沒有變化

?適當(dāng)條件下可重新溶解；——非變性沉淀；pl沉淀法、鹽析法和有機溶劑沉淀法

等

?I［不可逆沉淀強烈沉淀條件；破壞Pr膠體溶液穩(wěn)定性；也破壞Pr結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；沉

淀不能再重新溶解；——變性沉淀；如加熱沉淀、強酸/堿沉淀、重金屬鹽和生物堿

沉淀等

?6鹽析沉淀法的原理是什么？

?蛋白質(zhì)、酶在低鹽濃度下的溶解質(zhì)隨著鹽液濃度升高而增加（此時稱為鹽溶）；當(dāng)鹽

濃度不斷上升時，蛋白質(zhì)和醐的溶解度又以不同程度下降并先后析出，稱為蛋白質(zhì)

的鹽析。這一現(xiàn)象是由于蛋白質(zhì)分子內(nèi)及分子間電荷的極性基團有著靜電引力，當(dāng)

水中加入少量鹽類時，由于鹽類離子與水分子對蛋白質(zhì)分子上的極性基團的影響，

使蛋白質(zhì)在水中溶解度增大。但鹽濃度增加到一定程度時，蛋白質(zhì)表面的電荷大量

被中和，水化膜被破壞，于是蛋白質(zhì)就相互聚集而沉淀析出。

?7什么是雙水相萃取法？常用的雙水相系統(tǒng)有哪些？

?原理：雙水相萃取與水-有機相萃取的原理相似，都是依據(jù)物質(zhì)在兩相間的選擇性分

配。當(dāng)萃取體系的性質(zhì)不同時，物質(zhì)進入雙水相體系后，由于表面性質(zhì)、電荷作用

和各種力（如憎水鍵、氫鍵和離子鍵等）的存在和環(huán)境因素的影響，使其在上、下

相中的濃度不同。其分配情況服從分配定律，即，“在一定溫度一定壓強下，如果一

個物質(zhì)溶解在兩個同時存在的互不相溶的液體里，達(dá)到平衡后，該物質(zhì)在兩相中濃

PEG=聚已二醇;Kpi=磷酸鉀;DX=葡聚糖（dextran）

?8蛋白質(zhì)純化中層析的原理是什么？層析方法包括哪些種類？

?層析原理：利用混合物中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)（分子的形狀和大小、分子的極

性、吸附力、分子親和力、分配系數(shù)等）的不同，使各組分以不同程度分布在兩相

中，其中一個相是固定的，稱為固相，另一個相是流動的，稱為液相。待分離蛋白

質(zhì)溶液（流動相）經(jīng)過一個固態(tài)物質(zhì)（固定相）時，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆

粒大小、電荷多少及親和力等，使待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配，并以不

同速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。

?層析方法：

左折的種類

?9親和層析的原理是什么？簡單介紹其應(yīng)用

?親和層析是利用抗原（或抗體）和相應(yīng)的抗體（或抗原）發(fā)生特異性結(jié)合，而這種

結(jié)合在一定的條件下又是可逆的。所以將抗原（或抗體）固相化后，就可以使存在

液相中的相應(yīng)抗體（或抗原）選擇性地結(jié)合在固相載體匕借以與液相中的其他蛋

白質(zhì)分開，達(dá)到分離提純的目的。親和層析技術(shù)具有高效、快速、簡便等優(yōu)點。

?應(yīng)用：分離提純蛋白質(zhì)

?10蛋白質(zhì)工程的定義？

?定義：按人們意志改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能或創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)的過程。包括在體外

改造已有的蛋白質(zhì)，化學(xué)合成新的蛋白質(zhì)，通過基因工程手段改造已有的或創(chuàng)建新

的編碼蛋白質(zhì)的基因，合成新蛋白質(zhì)等。

?11蛋白質(zhì)工程主要內(nèi)容和基本目的是什么？

?主要內(nèi)容：1.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析——基礎(chǔ)

?2.結(jié)構(gòu)、功能的設(shè)計和預(yù)測——基礎(chǔ)的應(yīng)用與驗證

?3.創(chuàng)造和/或改造蛋白質(zhì)——新蛋白質(zhì)——終目標(biāo)

?基礎(chǔ)研究包括：蛋白質(zhì)合成機理；蛋白質(zhì)折疊機理；蛋白質(zhì)序列語言的語法研究；

生命起源與蛋白質(zhì)分子進化；生物的壽命與蛋白質(zhì)代謝的研究

?研究的核心內(nèi)容機構(gòu)功能的設(shè)計和預(yù)測；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析創(chuàng)造和改造；

蛋白質(zhì)工程的目的：改變蛋白質(zhì)的生物活性；改變蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；改變蛋白質(zhì)

的特性；用于蛋白質(zhì)與功能研究

?13蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)包括哪幾級結(jié)構(gòu)？試述各種結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系？

?I一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。

,II二級結(jié)構(gòu)的主要形式：a-螺旋（a-helix）B-折疊（3-pleatedsheet）P-

轉(zhuǎn)角（B-turn）；無規(guī)卷曲（randomcoil）

?in三級結(jié)構(gòu)：整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三

維空間的排布位置。穩(wěn)定因素：疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。

?IV每條具有完整三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，稱為亞基（subunit）o蛋白質(zhì)分子中各亞基的空

間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。亞基之間的結(jié)

合力主要是氫鍵和離子鍵。

?14結(jié)構(gòu)域、模體、協(xié)同效應(yīng)、變構(gòu)效應(yīng)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)聯(lián)配（比對）、同源體與相似

體、蛋白質(zhì)組學(xué)

?結(jié)構(gòu)域domain大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)?？煞指畛梢粋€或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)

域，折疊得較為緊密，各行其功能，稱為結(jié)構(gòu)域。

?模體：蛋白質(zhì)分子中，二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成

一個具有特殊功能的空間構(gòu)象，被稱為模體（motif）。

?協(xié)同效應(yīng)：一個寡聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一

個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應(yīng)。促進作用稱為正協(xié)同效應(yīng)抑制作

用稱為負(fù)協(xié)同效應(yīng)（negativecooperativity；

-變構(gòu)效應(yīng)：凡蛋白質(zhì)（或亞基）因與某小分子物質(zhì)相互作用而發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致

蛋白質(zhì)（或亞基）功能的變化，稱為蛋白質(zhì)的變構(gòu)效應(yīng)

6.2.1結(jié)構(gòu)聯(lián)配（比對）=將兩個相｛以的三維結(jié)構(gòu)盡■可酢黃整在一起.

這樣使得結(jié)構(gòu)上對應(yīng)殘基的主鏈原子在空間層可育總的靠近?利用董金

反過來定義序列的聯(lián)配.通常認(rèn)為序列上匹配的殘基在空間距離上是

相近的.通過結(jié)構(gòu)聯(lián)配找到同源關(guān)系更遠(yuǎn)的蛋白質(zhì)，因為結(jié)構(gòu)菱比中

*列更力口保守。

?同源體：具有共同祖先的蛋白質(zhì)；

?相似體：不是同一祖先進化得到，但是有相同的折疊模式

?蛋白質(zhì)組學(xué)：基因組編碼的所有蛋白質(zhì)，研究細(xì)胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)及其動態(tài)變化規(guī)律的

科學(xué)；從更深層次-蛋白質(zhì)水平上揭示生命活動的本質(zhì)及其規(guī)律；以細(xì)胞內(nèi)所有蛋白

質(zhì)的存在及其活動方式作為研究對象。

?15至少說出一種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和一種可視化工具？

?數(shù)據(jù)庫：PDB,DSSP,CATH和SCOP；工具：PASMOL,VMD

?16蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析包括哪些？

?結(jié)構(gòu)品質(zhì)的分析；蛋白質(zhì)內(nèi)部相互作用的分析；溶劑可接近表面的計算及分析；功

能位點的分析；

?17蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的常見方法有哪些？

?比較建模法，折疊識別法，二級結(jié)構(gòu)預(yù)測法，從頭預(yù)測法

?18蛋白質(zhì)預(yù)測的策略？

?二級：對每個殘基的二級結(jié)構(gòu)進行預(yù)測，看是哪三態(tài)；chou_Fasman及GOR法。PSIPRED目前

精確度最好，可達(dá)75%。

?跨膜片段預(yù)測法：TMPrcdTMHMM,TOpPrcd

?同源建模法：如果兩個蛋白質(zhì)在80個以上的殘基序列聯(lián)配上25%的一致性，則兩個蛋白質(zhì)具有相

似性。

?折疊識別法：用序列譜來識別。

芟白質(zhì)結(jié)杓預(yù)測

OR「制譯]

——J______

蛋器督學(xué)一結(jié)白質(zhì)序列*——實胎數(shù)弟

一級結(jié)構(gòu)分析JI]——

中列多重比對|士三：數(shù)據(jù)。搜索|七二M結(jié)構(gòu)域匹配|

?19蛋白質(zhì)分子設(shè)計分為哪幾類？幾類的具體內(nèi)容是什么？

?1小改：定位突變和化學(xué)修飾；

?2中改：對來源不同蛋白的結(jié)構(gòu)域進行拼接

?3大改：從頭設(shè)計蛋白質(zhì)

?20蛋白質(zhì)分子設(shè)計的原理是包括哪些方面？

?1內(nèi)核假設(shè)：蛋白質(zhì)中在進化中比較保守的內(nèi)部區(qū)域，由氫鍵連接二級結(jié)構(gòu)單元組

成；

?2所有蛋白質(zhì)內(nèi)部都是密堆積，很少有空穴能大到容納一個水分子或惰性氣體，很

少有堆積；

?3所有的氫鍵都是最大滿足主鏈和側(cè)鏈。

?4疏水及親水基團需要合理地分布在溶劑可及及不可及表面

?5金屬蛋白中配位殘基的替換要滿足金屬配位幾何，符合正常的鍵長和鍵角，整體

幾何

?6對于金屬蛋白，大部分配基含有多于一個與金屬作用或形成氫鍵的基團其余形成

圍繞金屬中心的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，這涉及與蛋白質(zhì)主鏈和側(cè)鏈或水分子的相互作用。

?7最優(yōu)的氨基酸側(cè)鏈幾何排列

-8結(jié)構(gòu)與功能的轉(zhuǎn)一性。

?21蛋白質(zhì)分子設(shè)計目標(biāo)及解決辦法?

設(shè)計日柄三|的班辦法]

y冬程1足上上|叮?入二骨折

士瞥加1內(nèi)乳鈕E數(shù)H

以冷內(nèi)”1.木"f4“

JJII

乂夕爾（,化」內(nèi)檢定中總

iLlMct輪換為Gin、Vai,

把Trp4專換為Phs戈Tyr

J奐為人hi工戈Scr

J巴奐為Ciln、Vhl、【戊Leu

pH卷定性tv按表g荷電，&川

FIis.Uys以及Tyrft9宣」奐

內(nèi)倒尸又寸體JW4奐

七TI/J『變

ZHItumoverr>umb>cr)

|應(yīng)在酸3)生_______________________________

22蛋白質(zhì)組學(xué)研究的主要內(nèi)容和研究范疇是什么？

23蛋白質(zhì)芯片技術(shù)的原理及其類型？

24蛋白質(zhì)相互作用研究的方法有哪些？

25酵母雙雜交技術(shù)的原理？

26熒光能量共振轉(zhuǎn)移技術(shù)？

27生物信息學(xué)研究的內(nèi)容包括哪些？

第五章發(fā)酵工程思考題

?1概念：發(fā)酵、分批發(fā)酵、補料分批發(fā)酵、半連續(xù)發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵、誘變育種、

同步培養(yǎng)法、同步生長、滅菌、消毒、防腐、合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)

基、液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、產(chǎn)物促進劑、比速、初級代謝產(chǎn)物、次級代謝產(chǎn)

物、維持消耗、直接參數(shù)、間接參數(shù)、在線檢測參數(shù)、離線檢測參數(shù)、液晶狀態(tài)、

染菌、總?cè)揪剩ァ?/p>

?2發(fā)酵工程定義？發(fā)酵工程包括哪些內(nèi)容？

?3獲得發(fā)酵產(chǎn)品的條件有哪些？

?4工業(yè)發(fā)酵步驟和工藝流程？

-5工業(yè)化菌種的要求有哪些？

?6在發(fā)酵工業(yè)上，常用的基因表達(dá)系統(tǒng)有哪些？并簡述其主要特點。

?7目的微生物富集的方案有哪些？

?8在發(fā)酵工業(yè)中，會持續(xù)行對菌種進行選育和分子改造，其目的是什么？

?9工業(yè)菌種改良方法的方法有哪些？

?10誘變育種中，用誘變劑處理時，應(yīng)該考慮的因素有哪些？

?11誘變育種中，出發(fā)菌株的選擇的原則是什么？

?12微生物生長繁殖的測定方法有哪些？

?13無分支單細(xì)胞微生物的群體生長曲線包括幾部分，這幾部分各有什么特征、原因

是什么？

?14根據(jù)對溫度的敏感性不同，把微生物分為哪幾類？

?15根據(jù)對PH的敏感性不同，把微生物分為哪幾類？

?16根據(jù)對氧的不同需要，把微生物分為哪幾類？

?17控制微生物的方法有哪些？（了解機理）

?18論述培養(yǎng)基有哪些類型和功能？

?19斜面培養(yǎng)基的作用和特點是什么？

?20種子培養(yǎng)基的特點有哪些？

?21發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分有哪些？這些成分的來源包括哪些？并且了解每種成

分的功能。

?22發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計步驟包括哪些方面？設(shè)計中應(yīng)該注意哪些相關(guān)問題？

?23論述影響發(fā)酵的因素有哪些？

?24影響種子培養(yǎng)的條件有哪些？

?25發(fā)酵過程中，泡沫產(chǎn)生的原因、作用是什么？培養(yǎng)過程中，消除泡沫的措施有

哪些？

?26發(fā)酵工程種類有哪些？每個種類的特點是什么？

?27發(fā)酵過程工藝控制的目的是什么？

?28發(fā)酵過程主要分析的項目有哪些？

?29發(fā)酵產(chǎn)物含量的測定有哪些方法？

?30發(fā)酵過程中引起PH值變化的原因是什么？變化的PH值對發(fā)酵的有哪些影響？

用什么方法調(diào)節(jié)PH值？

?31發(fā)酵過程中最適溫度選擇的方法有哪些？

?32發(fā)酵過程中，引起溫度變化的因素有哪些？

?33污染不同種類微生物對發(fā)酵有什么影響？

?34發(fā)酵不同時期染菌對發(fā)酵的影響？處理方法有何不同？

?35發(fā)酵過程中，造成染菌的主要原因有哪些？染菌的防治有哪些措施？發(fā)酵染菌

后采取的措施有哪些？

?36發(fā)酵工程中染噬菌體的表現(xiàn)、原因、及其防治措施是什么？

?37發(fā)酵工程中常用的消泡劑有哪些？其作用機理是什么？

第六章組織工程思考題

?1組織工程定義？

?2組織工程學(xué)研究的科學(xué)問題包括哪些方面？

?3構(gòu)成組織工程的三要素是什么？它們之間有什么樣的關(guān)系？

?4種子細(xì)胞有哪些來源？各自有什么優(yōu)缺點？

?5理想的黜胞外基質(zhì)應(yīng)具有哪些特點？

第七章生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)思考題

?1現(xiàn)代植物生物技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)相比有何突出優(yōu)越性？舉例說明。

?[1]與種植業(yè)

?I雄性植物不育上的應(yīng)用：組織培養(yǎng)誘導(dǎo)；基因工程誘導(dǎo)；原生質(zhì)體融合誘導(dǎo)；

?2培育抗逆性作物品種的應(yīng)用：培育抗除草劑作物（抗EPSP抑制劑基因；抗PPT

基因；）培育抗病蟲作物（轉(zhuǎn)BT毒蛋白基因作物；修飾的BT毒蛋白基因作物）；抗

重金屬鎘作物；抗病毒作物；極端氣候適應(yīng)性品種；3轉(zhuǎn)基因作物品質(zhì)改良；4植物

細(xì)胞工程應(yīng)用；5生物農(nóng)藥及生物控制；

?[2]與養(yǎng)殖業(yè)

?1分子育種：動物轉(zhuǎn)基因；2動物繁殖新技術(shù)；3飼料工業(yè)；4畜禽基因工程疫苗；5

動物生物反應(yīng)器：6核移植技術(shù)以及在畜牧業(yè)中的應(yīng)用；7胚胎干細(xì)胞技術(shù)以及在養(yǎng)

殖業(yè)中的應(yīng)用

?2簡述生物農(nóng)藥的意義并列出幾種常見的生物農(nóng)藥。

?生物農(nóng)藥分為生物體農(nóng)藥和生物化學(xué)農(nóng)藥；生物體農(nóng)藥指的是用來防除病、蟲、草

等有害生物的的商品活體生物；生物化學(xué)農(nóng)藥指的是從生物體分離的具有一定化學(xué)

結(jié)構(gòu)對有害生物有控制作用的生物活性物質(zhì)。

?對人畜毒性小，只殺害蟲，環(huán)境相容性好，病蟲害不容易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點。

?蘇云金芽抱桿菌；白僵菌；昆蟲病毒。

?3動物轉(zhuǎn)基因常用的外源基因?qū)敕椒ㄓ心男扛饔泻蝺?yōu)缺點？

?顯微注射法，病毒載體法，脂質(zhì)體介導(dǎo)法，精子介導(dǎo)法，胚胎干細(xì)胞法，原始生殖

細(xì)胞法。

?4動物胚胎工程的主要技術(shù)包括哪些方面？

?人工授精及精液的冷凍保存；胚胎移植；胚胎的冷凍保存；體外胚胎生產(chǎn)；胚胎分

割；性別控制技術(shù)；發(fā)情，排卵及分娩控制。

?5生物技術(shù)在動物飼料工業(yè)上有哪些應(yīng)用？

?DNA重組生長激素的研究和應(yīng)用；發(fā)酵工程技術(shù)的研究與應(yīng)用；寡肽、寡糖添加劑

的研究與應(yīng)用；天然植物提取物的研究開發(fā)；有機微量元素添加劑的研究與應(yīng)用；

營養(yǎng)重分配劑的研究應(yīng)用

?6畜禽基因工程疫苗有哪些類型？

?基因工程亞單位苗；基因工程活載體苗；合成肽苗；基因缺失疫苗；基因疫苗

-7何謂動物生物反應(yīng)器？其應(yīng)用前景如果？

?轉(zhuǎn)基因動物可以像天然原料加工廠，只要投入飼料就可以得到人類所需要的藥用蛋

白

?乳腺生物反應(yīng)器；其他生物反應(yīng)器：轉(zhuǎn)基因雞蛋，轉(zhuǎn)基因動物的血液生產(chǎn)人的血紅

蛋白；

?8核移植技術(shù)將來在動物生產(chǎn)上的應(yīng)用上有哪些主要方面？

?克隆具有巨大經(jīng)濟價值的轉(zhuǎn)基因動物；快速擴大優(yōu)良種畜；挽救瀕危動物。

?9干細(xì)胞技術(shù)在動物生產(chǎn)上有何應(yīng)用前景？

?生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物；生產(chǎn)克隆動物；研究細(xì)胞分化；發(fā)育的基因調(diào)控研究。

?10生物技術(shù)在培育抗逆作物品種有哪些應(yīng)用？見第一題。

第八章生物技術(shù)與人類健康思考題

?1現(xiàn)代生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用包括哪些方面？

?1生物技術(shù)與疫苗；疾病診斷；生物制藥；生物療法；人類基因組計劃HGP：

?2現(xiàn)在生物技術(shù)生產(chǎn)的疫苗與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的疫苗相比，有哪些優(yōu)點？

?3