四川大學生物技術基礎復習題.doc

1.食品生物技術食品生物技術是現(xiàn)代生物技術在食品領域中的應用，指以現(xiàn)代生命科學的研究成果為基礎，結合現(xiàn)代工程技術手段和其他學科的研究成果，用全新的手段和方法設計新型的食品和食品原料。2.基因工程1）所謂基因工程，就是利用DNA體外重組或擴增技術從供體生物基因組中分離感興趣的基因或DNA片段，或是經(jīng)過人工合成的方法獲得基因（目的基因），然后經(jīng)過一系列切割，加工修飾，連接反應產(chǎn)生重組DNA分子，再將其轉(zhuǎn)入適當?shù)氖荏w細胞，以期獲得基因表達的過程。2）基因工程就是按照預先設計的生物改造藍圖，在分子水平上對基因進行“切割”和“粘接”，人為的用一種生物組織中的基因替換另一種生物組織中的基因，實現(xiàn)基因定向轉(zhuǎn)移和重新組合，以達到定向改變生物遺傳性狀的目的。3. 基因重組（5分）基因重組指利用限制性內(nèi)切酶和其他一些酶類，切割和修飾載體DNA和目的基因，并將倆者連接起來。主要包括4個步驟：目的基因的分離或制備；外源基因DNA與載體的連接反應；將重組DNA導入受體（宿主）細胞；通過篩選找到理想重組體的受體（宿主）細胞。4. 反義基因技術（5分） 反義RNA是指有義DNA鏈轉(zhuǎn)錄成的、與特異的靶RNA互補結合并能抑制靶RNA表達的一段序列。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生反義RNA的基因稱為反義基因。反義基因技術是指把一段DNA序列以反義方向插入到合適的啟動子和終止子之間，然后把此基因構建體轉(zhuǎn)化到受體細胞中去，通過選擇培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)化生物體的技術。5. 細胞的全能性（5分）生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性，原因是生物體的每一個細胞都要包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。6. 生物傳感器（5分）（生物傳感器是利用生物活性物質(zhì)（即生物元件）做敏感器件，配以適當?shù)膿Q能器（即信號傳導器）所構成的分析檢測工具。生物傳感器主要由信號感受器和信號轉(zhuǎn)換器組成，能夠感受一定的信號并將這種信號轉(zhuǎn)換成信息處理系統(tǒng)便于接收和處理的信號。）酶傳感器是發(fā)展最成熟的一種生物傳感器，它在固定化酶的催化作用下，生物分子發(fā)生化學變化后，通過換能器記錄變化從而間接測定出待測無濃度。2.克?。╟loning）外源基因的無性繁殖，具體指目的基因與載體連接成重組DNA以后，將其導入受體細胞進行擴增和篩選，達到大量的重組分子的過程。 3.外植體指用于離體培養(yǎng)的活的植物組織、器官等材料。4.細胞全能性生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能的特性，原因是生物體的每一個細胞都要包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。5.生物酶工程生物酶工程是在化學酶工程基礎上發(fā)展起來的，是以酶學和DNA重組技術為主的現(xiàn)代分子生物學技術相結合的產(chǎn)物，亦稱為高級酶工程。生物酶工程主要包括三個方面：克隆酶、突變酶、新酶。6.發(fā)酵工程發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術。/發(fā)酵工程是指在最適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的技術。蛋白質(zhì)工程基本步驟有哪些？ 蛋白質(zhì)工程的基本步驟：（1）分離純化目的蛋白，使之結晶,進行分析,得到其空間結構的盡可能多的信息。（2）對目的蛋白的功能作詳盡的研究，確定它的功能域。（3）通過對蛋白質(zhì)的一級結構、空間結構和功能之間的相互關系分析，找出關鍵的基團和結構。（4）圍繞這些關鍵的基團和結構提出對蛋白質(zhì)進行改造的方案，并用基因工程的方法去實施。（5）對經(jīng)過改造的蛋白質(zhì)進行功能性測定。7. 發(fā)酵動力學 發(fā)酵動力學以化學熱力學（研究反應的方向）和化學動力學（研究反應的速度）為基礎，研究發(fā)酵過程中細胞生長、基質(zhì)消耗、產(chǎn)物生成的動態(tài)平衡及其內(nèi)在規(guī)律，其研究內(nèi)容包括：細胞生長或死亡動力學、基質(zhì)消耗動力學、氧消耗動力學、產(chǎn)物合成和降解動力學、二氧化碳生成動力學和代謝熱生成動力學。6細胞工程1）是細胞水平上的工程技術。應用細胞生物學的方法，對細胞進行改造、培養(yǎng)，按人們預先設計生產(chǎn)人們所需的產(chǎn)品，或改變細胞的遺傳物質(zhì)來培育新的生物品種的技術，以及發(fā)展這種技術的研究領域。通常認為，細胞工程包括細胞融合、細胞核移植、細胞器移植和組織培養(yǎng)等技術內(nèi)容。2）細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學技術。根據(jù)細胞類型的不同，可以把細胞工程分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大類。4細胞融合技術兩個和多個細胞相互接觸后，其細胞膜發(fā)生分子重排，導致細胞合并、染色體等遺傳物質(zhì)重組的過程稱為細胞融合。細胞融合的主要過程包括：制備原生質(zhì)體、誘導細胞融合、篩選雜合細胞。6. PCR技術基本原理PCR亦稱多聚酶鏈式反應，或無細胞分子克隆法。在微量離心管中,加入適量的緩沖液, 微量的模板DNA,四種脫氧單核苷酸,耐熱性多聚酶, 一對合成DNA的引物；通過高溫變性、低溫退火和中溫延伸三個階段為一個循環(huán),每一次循環(huán)使特異區(qū)段的基因拷貝數(shù)放大一倍,一般樣品是經(jīng)過30次循環(huán),最終使基因放大了數(shù)百萬倍; 擴增了特異區(qū)段的DNA帶。 7. 基因工程包括哪些主要操作步驟？ 基因工程的操作過程主要分為4個步驟：第一步，在供體細胞中用限制性內(nèi)切酶切割基因，以分離出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制備運載體（質(zhì)粒、病毒或噬菌體）；第二步，把獲得的目的基因與制備好的運載體用DNA連接酶連接組成重組體；第三步，把重組體引入宿主細胞；第四步，篩選、鑒定出含有外源目的基因的菌體或個體。8. 比較植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的特點。比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的全能性細胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固、液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖 植物激素葡萄糖 動物血清培養(yǎng)結果植物體細胞株、細胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株獲得細胞或細胞分泌蛋白等9. 固定化酶與水溶性酶相比有什么優(yōu)點？ 固定化酶的優(yōu)點：1）極易將底物、產(chǎn)物分開；2）可以在較長時間內(nèi)進行反復分批反應和裝柱連續(xù)反應；3）在大多數(shù)情況下，可以提高酶的穩(wěn)定性；4）酶反應過程可以加以嚴格控制；5）產(chǎn)物中沒有酶的殘留，簡化了工業(yè)化設備；6）較水溶性酶更適合于多酶發(fā)應；7）可以增加產(chǎn)物的得率，提高產(chǎn)物的質(zhì)量；8）酶使用效率提高，成本降低。10. 生物工程下游工程的基本路線、主要步驟和單元操作？ 生物工程下游工程的基本路線可分為預處理、固液分離、初步純化、精細純化和成品加工等5個主要步驟。預處理包括：加熱、調(diào)節(jié)pH、凝聚或絮凝等措施；固液分離：珠磨、勻漿、酶溶、過濾、離心等單元操作；初步純化：包括萃取、吸附、沉淀、離心等單元操作，將目的成分與大部分雜質(zhì)分離開來；精細純化：采用層析、電泳、分子蒸餾等單元操作，將目的成分與雜質(zhì)進一步分離，使產(chǎn)物的純度達到國家標準或企業(yè)標準。成品加工：采用潔凈、濃縮、干燥等單元操作，將目的產(chǎn)物加工成適應市場需要的商品。11發(fā)酵過程受到哪些影響因素的影響，控制這些因素的方法有哪些？ 1）溫度對發(fā)酵工程的影響：發(fā)酵熱包括生物熱、攪拌熱、蒸發(fā)熱等，發(fā)酵過程中的溫度對不同種類微生物的生長周期、生長速度、微生物酶均有影響；溫度影響微生物培養(yǎng)液的物理性質(zhì)，從而導致氧溶解度、氧傳遞速度的改變；溫度影響菌株代謝產(chǎn)物的合成方向和合成效率。生產(chǎn)過程中可以通過在發(fā)酵設備上安裝熱交換器、調(diào)整培養(yǎng)基成分和濃度等來方法來控制溫度對發(fā)酵過程的影響。2）pH對發(fā)酵過程的影響：pH通過影響微生物的酶活性、抑制或激發(fā)酶、影響微生物細胞膜所帶電荷狀態(tài)，來對微生物代謝的生長繁殖和代謝產(chǎn)物的形成、積累都會產(chǎn)生影響。通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的碳氮比、溶解氧、消泡油成分，或在中間補料過程中加入堿性物質(zhì)或酸性物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH。3）溶解氧對發(fā)酵過程的影響：好氧微生物和厭氧微生物對溶解氧的需求不同，溶解氧還影響微生物的代謝途徑，相應改變代謝產(chǎn)物。提高溶解氧的方法：提高飽和溶解氧濃度、降低發(fā)酵液中主流溶解氧濃度、提高液相體積氧傳遞系數(shù)等方式。4）基質(zhì)濃度對發(fā)酵過程的影響：基質(zhì)濃度對菌體生長和代謝產(chǎn)物的積累有重要影響。通過對補料的內(nèi)容、補料量、方式進行控制來改變培養(yǎng)基各成分的濃度來滿足發(fā)酵的要求。5）泡沫對發(fā)酵過程的影響：過量的泡沫對發(fā)酵過程的不利影響可以使發(fā)酵罐的裝填系數(shù)減少，造成大量逃液，導致產(chǎn)物損失，增加染菌機會，改變微生物生長環(huán)境，增加群體的非均一性，影響通氣攪拌的正常進行，妨礙微生物的呼吸，造成發(fā)酵異常，導致產(chǎn)量下降，甚至導致微生物菌體自溶。此外，消泡劑也會給發(fā)酵產(chǎn)物后期的分離純化帶來不利影響。常用的消泡方法有：化學消泡法、機械消泡法和物理消泡法。12什么是轉(zhuǎn)基因食品？簡述生物技術在轉(zhuǎn)基因食品安全性評價中的應用？生物技術在轉(zhuǎn)基因食品安全性評價中的應用很廣泛，例如ELISA法、PCR技術和DNA芯片技術用于測定食品中轉(zhuǎn)基因成分的含量。（1）ELISA方法可對其中的轉(zhuǎn)基因蛋白產(chǎn)物進行半定量。通過測定一系列梯度含量GMF標準品的酶反應OD值，繪制標準曲線后，即可通過測定食品樣品中的轉(zhuǎn)基因蛋白產(chǎn)物酶反應OD值進行定量；目前已有商業(yè)化的GMF ELISA檢測試劑。其特點是：ELISA的靈敏度有限，只能達到微克級；有可能造成假陰性結果。（2）PCR技術是目前GMF的定量法。測定基礎：食品加工過程中核酸變性程度不及蛋白質(zhì)。特點是，此類方法在實驗室階段基本成熟；只是要對不同物種、品種的不同性狀基因研究具體的條件；但它對設備及技術要求較高；費時；準確性也需進一步確定。（3）DNA芯片技術指通過微加工和生物化學技術，使成千上萬的基因集成在l cm2的芯片上，將樣品制備、化學反應到檢測的整個過程集成化以獲得所謂的微型全分析系統(tǒng)。特點：可以預見，它在轉(zhuǎn)基因作物上的應用普及將極大地提高分析的自動化和速度，并降低成本和污染等。1. 基因工程的載體應具備哪些特征，常見的載體有哪些？ 基因工程的載體具備如下特征：1）能在宿主細胞內(nèi)進行獨立的穩(wěn)定的DNA自我復制。在外源DNA插入其DNA后，仍能保持穩(wěn)定的復制狀態(tài)和遺傳特性；2）易于從宿主細胞中分離，并進行純化；3）在其DNA序列中有適當?shù)南拗菩詢?nèi)切酶單一酶切位點。4）具有能夠直接觀察的表型特征（有報告基因），在插入外源DNA后，這些特征可以成為重組DNA選擇的標志。常見的基因載體有:細菌質(zhì)粒載體、農(nóng)桿菌質(zhì)粒載體、噬菌體載體、柯氏質(zhì)粒載體和植物病毒載體等。2. 蛋白質(zhì)初級改造的方法？ 蛋白質(zhì)初級改造的方法包括M13-DNA寡聚核苷酸介導誘變技術、寡聚核苷酸介導的PCR誘變技術、隨機誘變技術和盒式誘變技術。3. 簡述酶的固定化方法 酶的固定化方法有4種：吸附法、包埋法、共價鍵結合法和交聯(lián)法。吸附法依據(jù)原理的不同分為物理吸附法、離子吸附法；包埋法按照包埋材料和方式的不同分為聚丙烯酰胺凝膠包埋法、輻射包埋法、卡拉膠包埋法、大豆蛋白包埋法和微膠囊法。4. 生物工程下游技術的特點有哪些？生物工程下游技術是生物技術產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的必不可少的重要組成，其主要特點如下：（1）在原料液中目標成分的含量較低，10%；（2）原料液是復雜的多相體系；（3）目標成分的穩(wěn)定性差，在不適宜的分離條件下會分解和失活；（4）要求產(chǎn)品的純度要高。1什么是固定化細胞培養(yǎng)？固定化細胞有哪些具體方法和特點？簡述固定化技術在食品產(chǎn)業(yè)中的應用。固定化細胞培養(yǎng)：是指將細胞固定在一種惰性基質(zhì)上，細胞不運動而使營養(yǎng)液在細胞間流動進行培養(yǎng)增殖的技術。按照其支持物不同可以分為兩大類：（1）包埋式固定化培養(yǎng)系統(tǒng)：支持物多采用瓊脂、瓊脂糖、藻酸鹽、聚丙 烯酰胺等；（2）附著式固定化培養(yǎng)系統(tǒng)：支持物采用尼龍網(wǎng)、聚氨酯泡沫、中空纖維等材料。固定化細胞培養(yǎng)優(yōu)點（1)可以較容易地控制培養(yǎng)系統(tǒng)的理化環(huán)境，從而可以研究特定的代 謝途徑，并便于調(diào)節(jié)；(2)由于細胞固定在支持物上，培養(yǎng)基可以不斷更換 ，節(jié)約生產(chǎn)時間；(3)可以從培養(yǎng)基中不斷提取產(chǎn)物，因此，它可以進行連續(xù)生產(chǎn)。固定化技術在食品產(chǎn)業(yè)中的應用（參考答案如下，沒有固定的答案）：以果葡糖漿生產(chǎn)、啤酒的后發(fā)酵生產(chǎn)、或檸檬酸生產(chǎn)中任選一個進行說明。2簡述發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應用。發(fā)酵工程是指在最適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的技術。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純等方面。答案應包括但不局限于以下幾個方面：傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品（酒、氨基酸等）；生產(chǎn)各種食品添加劑（鮮味劑、酸味劑等）；解決糧食短缺問（如單細胞蛋白的生產(chǎn)，通過發(fā)酵可獲得大量的微生物菌體單細胞蛋白）。1簡述動植物細胞工程在工業(yè)中的應用？（15分）動物細胞工程的應用主要是利用動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術生產(chǎn)植物和微生物難于生產(chǎn)的具有特殊功能的蛋白質(zhì)物質(zhì)。例如：（1）在疫苗生產(chǎn)上的應用；（2）在干擾素生產(chǎn)上的應用；（3）在單克隆抗體生產(chǎn)上的應用；（4）在其他基因重組產(chǎn)品生產(chǎn)上的應用。利用植物細胞生產(chǎn)次生產(chǎn)物在工業(yè)中具有重要的意義。例如植物細胞工程在工業(yè)生產(chǎn)中應用如下：（1）生產(chǎn)香料；（2）生產(chǎn)調(diào)料；（3）生產(chǎn)食品添加劑；（4）生產(chǎn)天然食品；（5）生產(chǎn)植物藥。 2如何看待轉(zhuǎn)基因食品的安全性？（15分）從食物的安全性因素和環(huán)境安全性因素二個方面進行闡述：專家分析，轉(zhuǎn)基因食品在基因重組與改變過程中，可能產(chǎn)生某種毒性、過敏性，生成抗營養(yǎng)因子。引起營養(yǎng)成分改變，或者某種抗抗生素基因隨食品轉(zhuǎn)移到腸道，使抗生素對該機體從此失去療效。就目前而言，還沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品對人類有害，但同時也缺乏證據(jù)證明它的無害性，因此產(chǎn)生了一些爭論。從本質(zhì)上講，轉(zhuǎn)基因生物和常規(guī)育種的品種是一樣的。兩者都是在原有的基礎上對某些性狀進行修飾，或增加新性狀、或消除原有不利性狀。支持派認為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。反對派的觀點：一英國科學家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；美國康乃爾大學也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關生態(tài)環(huán)境；環(huán)保團體認為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負面影響；尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護的歐盟國家，對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產(chǎn)品的進口。基因工程技術是生物技術的核心技術。PCR包括三個步驟_變性，退火，延伸。3、基因工程的實施包括四個必要條件：工具酶、基因、載體和受體細胞。4、限制性內(nèi)切酶酶切DNA片斷后通常有兩類末端：平末端、黏性末端。5、基因組文庫中包括有內(nèi)含子和外顯子，而cDNA 文庫中則不含內(nèi)含子6、生物技術主要是指基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程。7、現(xiàn)代生物技術是以20世紀70年代DNA重組技術的建立為標志。8、細胞工程包括植物細胞的體外培養(yǎng)技術、細胞融合技術、細胞器移植技術、克隆技術、干細胞技術。9、酶工程包括酶的固定化技術、細胞的固定化技術、酶的修飾改造技術、酶反應器的設計等技術。10、基因工程操作流程主要包括目的基因分離、與克隆載體重組、轉(zhuǎn)入受體細胞、 篩選和鑒定克隆子。11、基因工程操作流程主要包括目的基因分離、與克隆載體重組、轉(zhuǎn)入受體細胞、篩選和鑒定克隆子。12、重組DNA導入植物細胞常采用農(nóng)桿菌介導的Ti質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)化法、電穿孔法、微彈轟擊法、花粉管通道法。導入動物細胞常用的方法有病毒顆粒介導的病毒載體轉(zhuǎn)導法、磷酸鈣轉(zhuǎn)染法、顯微注射法等。13、酶的生產(chǎn)方法有提取法，發(fā)酵法和化學合成法。14、酶分子修飾的主要目的是改進酶的性能，即提高酶的活力、減少抗原性，增加穩(wěn)定性。15、根據(jù)分子中起催化作用的主要組分的不同，酶可以分為 蛋白酶 和 核酶 兩大類。16、莫諾德常數(shù)Ks是指生長速率達到最大比生長速率一半，限制性基質(zhì)濃度時的限制性基質(zhì)濃度。17、發(fā)酵動力學是研究發(fā)酵過程中細胞生長速率，產(chǎn)物生成速率 ，基質(zhì)消耗速率及其影響因素的學科。18、微生物產(chǎn)酶方式可以分為同步合成型，延續(xù)合成型，中期合成型，滯后合成型四種。19、動物細胞培養(yǎng)方法主要有懸浮培養(yǎng)，貼壁培養(yǎng)、固定化細胞培養(yǎng)。20、定點突變是在DNA序列的 某一特定位點上，進行堿基的改變，從而獲得 突變基因 的操作技術。21、錘頭型核酸類酶含有11 個保守核苷酸殘基和 3 個螺旋結構域。22、通過人工方法獲得的具有催化RNA水解的單鏈DNA分子，稱為 脫氧核酸類酶。23、細胞工程包括植物細胞的體外培養(yǎng)技術、細胞融合技術、細胞器移植技術、克隆技術、干細胞技術。24、酶工程包括酶的固定化技術、細胞的固定化技術、酶的修飾改造技術、酶反應器的設計等技術。25、蛋白質(zhì)工程的目標是根據(jù)對蛋白質(zhì) 功能 的特定需求，對蛋白質(zhì) 結構 進行分子設計，根據(jù) 中心 法則便可以改造天然蛋白質(zhì)。五、簡答題1、基因工程操作過程的主要步驟有哪些？分離或合成基因；通過體外重組將基因插入載體；將重組DNA導入細胞；擴增克隆的基因；篩選重組體克??；對克隆的基因進行鑒定或測序；控制外源基因的表達；得到基因產(chǎn)物或轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基因植物2、一種理想的用作克隆載體的質(zhì)粒必須滿足的條件是什么？（1）具有轉(zhuǎn)錄復制起始點。（2）具有抗菌素抗性基因。（3）具有若干限制酶切單一識別位點。（4）具有較小的分子量和較高的拷貝數(shù)。3、重組子篩選所用的核酸分析法的內(nèi)容是什么？1）核酸雜交法 菌落印跡原位雜交；斑點印跡雜交；Southern印跡雜交2）聚合酶鏈式反應法3）DNA測序法4、基因工程研究的理論依據(jù)是什么？（1）不同基因具有相同的物質(zhì)基礎。（2）基因是可切割的（3）基因是可以轉(zhuǎn)移的（4）多肽與基因之間存在對應關系（5）遺傳密碼是通用的（6）基因可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代5、分離目的基因的途徑有哪些？（1）酶切法（2）PCR法（3）化學合成法（4）基因組或cDNA文庫法6、談談你對轉(zhuǎn)基因食品的看法。轉(zhuǎn)基因食品的優(yōu)點：（1）可延長蔬菜的貨架期及感官特性。（2）提高食品的品質(zhì)。（3）提高食品的營養(yǎng)。（4）提高肉、奶和畜類產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。（5）增加農(nóng)作物抗逆能力，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。（6）生產(chǎn)可食性疫苗或藥物（7）生物功能性食品轉(zhuǎn)基因食品的安全性（1）目前有一些證據(jù)指出轉(zhuǎn)基因食品具有潛在的危險。 （2）但更多科學家的試驗表明轉(zhuǎn)基因食品是安全的 任何一種轉(zhuǎn)基因食品在上市之前都進行了大量的科學試驗，國家和政府有相關的法律法規(guī)進行約束，而科學家們也都抱有很嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度。一種食品會不會造成中毒主要是看它在人體內(nèi)有沒有受體和能不能被代謝掉，轉(zhuǎn)化的基因是經(jīng)過篩選的、作用明確的，所以轉(zhuǎn)基因成分不會在人體內(nèi)積累，也就不會有害。7、目的基因克隆的基本方法有哪些？（1）直接從染色體DNA中分離：僅適用于原核生物、葉綠體和線粒體基因的分離，較少采用。 （2）人工合成：根據(jù)已知多肽鏈的氨基酸順序，利用遺傳密碼表推定其核苷酸順序再進行人工合成。適應于編碼小分子多肽的基因。 （3）從mRNA合成cDNA：采用一定的方法釣取特定基因的mRNA，再通過逆轉(zhuǎn)錄酶催化合成其互補DNA（cDNA），除去RNA鏈后，再用DNA聚合酶合成其互補DNA鏈，從而得到雙鏈DNA。這一方法通常可得到可表達的完整基因。 （4）利用PCR合成：如已知目的基因兩端的序列，則可采用聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)技術，在體外合成目的基因。 （5）從基因文庫中篩選：首先建立基因組或cDNA文庫，利用探針從文庫中篩選目的克隆。8、cDNA文庫和基因組文庫的主要差別有哪些？（1）基因組文庫克隆的是任何基因，包括未知功能的DNA序列；cDNA文庫克隆的是具有蛋白質(zhì)產(chǎn)物的結構基因，包括調(diào)節(jié)基因。（2）基因組文庫克隆的是全部遺傳信息，不受時空影響；cDNA文庫克隆的是不完全的編碼DNA序列，因它受發(fā)育和調(diào)控因子的影響。（3）基因組文庫中的編碼基因是真實基因，含有內(nèi)含子和外顯子，而cDNA文庫克隆的是不含內(nèi)含子的功能基因。9、簡述一項可以授予專利的生物技術發(fā)明必須滿足的條件。（1）具有新穎性（2）具有創(chuàng)造性（3）具有應用價值（4）在申請專利說明書對發(fā)明做詳盡的描述，使在同一領域的其他人能夠了解執(zhí)行。10、重組DNA 導入受體細胞方法（1）化合物誘導法 （2）電穿孔法 （3）農(nóng)桿菌介導基因轉(zhuǎn)化法 （葉盤法）（4）微彈轟擊法（5）超聲波處理法 （6）脂質(zhì)體介導法 （7）體內(nèi)注射轉(zhuǎn)化法 （8）精子介導法11、簡述現(xiàn)代生物技術在人類生產(chǎn)生活中的作用（1）改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺提高農(nóng)作物產(chǎn)量及其品質(zhì)（培育抗逆的作物優(yōu)良品系、植物種苗的工廠化生產(chǎn) 、提高糧食品質(zhì)、生物固氮，減少化肥使用量 、生物農(nóng)藥，生產(chǎn)綠色食品 ）發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（動物的大量快速無性繁殖 、培育動物的優(yōu)良品系 ）（2）食品生產(chǎn)、食品加工、食品檢測（3）提高生命質(zhì)量、延長人類壽命（開發(fā)制造奇特而又貴重的新型藥品 、疾病的預防和診斷、基因治療 ）（4）解決能源危機、治理環(huán)境污染（解決能源危機 、環(huán)境保護 ）（5）制造工業(yè)原料、生產(chǎn)貴重金屬 （制造工業(yè)原料 、生產(chǎn)貴重金屬 ）12、科學家將分離得到的成熟的胡蘿卜根的韌皮部細胞進行培養(yǎng)，由單個細胞發(fā)育成了完整的新植株。過程圖解如下，請回答與之有關的問題：（1）科學家所用的這種生物技術叫做 植物組織培養(yǎng) ，這個實驗表明 高度分化的植物細拔仍然具有發(fā)育成完整植物的能力 。（2）通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織的細胞與根的韌皮部細胞在染色體的數(shù)目上是否相同？ 相同 ；染色體上所含的遺傳信息是否相同？ 相同 ；細胞的形態(tài)結構是否相同？ 不同 。13、工業(yè)化菌種的要求？(1)原料廉價、生長迅速、繁殖能力強、目的產(chǎn)物產(chǎn)量高。(2)發(fā)酵中產(chǎn)生的泡沫少，易于控制培養(yǎng)條件，酶活性高，發(fā)酵周期短。(3)抗雜菌和噬菌體的能力強。(4)不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標產(chǎn)物相近的幅產(chǎn)物。(5)菌種遺傳性穩(wěn)定，不易變異和退化(6)不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素，保證安全生產(chǎn)。14、什么是種子的擴大培養(yǎng)？種子擴大培養(yǎng)是發(fā)酵生產(chǎn)的第一道工序。就是將保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接種到試管斜面活化后，再經(jīng)過搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。15、什么是一類發(fā)酵？二類發(fā)酵？三類發(fā)酵？一類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用直接相關，為生長聯(lián)系型，又稱簡單發(fā)酵型，產(chǎn)物直接由碳源代謝而來，產(chǎn)物生成速度的變化與微生物對碳源利用速度的變化是平行的，產(chǎn)物生成與微生物的生長也是平行的。在這些發(fā)酵過程中，菌體的生長、基質(zhì)的消耗、產(chǎn)物的生成三個速度都有一個高峰，三高峰幾乎同時出現(xiàn)。二類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用間接相關，為部分生長聯(lián)系型，又稱中間發(fā)酵型，產(chǎn)物不是碳源的直接氧化產(chǎn)物，而是菌體代謝的主流產(chǎn)物。它的特點是在發(fā)酵的第一時期碳源大量消耗用于菌體的迅速增長而產(chǎn)物的形成很少或全無，第二時期碳源大量消耗用于產(chǎn)物的高速合成及菌體的生長。三類發(fā)酵：產(chǎn)物形成與底物利用不相關，為非生長聯(lián)系型，又稱復雜發(fā)酵型，產(chǎn)物的生成在菌體生長和基質(zhì)消耗完以后才開始，與菌體生長不相關，與基質(zhì)消耗無直接關系，所形成的產(chǎn)物為次級代謝產(chǎn)物。16、什么是產(chǎn)物促進劑？產(chǎn)物促進劑舉例？是指那些非細胞生長所必須的營養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。如：鏈霉素生產(chǎn)加巴比妥，賴氨酸生產(chǎn)加紅霉素等。如加入微量的“九二O”可以促進某些放線菌的生長，縮短發(fā)酵周期，提高抗生素的產(chǎn)量，因此起到生長因素的作用。還有在四環(huán)素發(fā)酵中加入硫氰化芐，菌體呼吸強，糖代謝快，而抗生素合成受阻，所以降低菌體呼吸，產(chǎn)量就會提高。17、為什么屬于滯后合成型的酶要在細胞生長一段時間甚至進入平衡期以后才開始合成？答：屬于滯后合成型的酶，之所以要在細胞生長一段時間甚至進入平衡期后才開始合成，主要有兩個原因：一是由于酶的生物合成受到培養(yǎng)基中阻遏作用，只有隨著細胞的生長，阻遏物幾乎被細胞用完而解除阻遏以后，酶才開始大量合成；二是由于該類型酶對所對應的mRNA穩(wěn)定性好，可以在細胞生長進入平衡期后的相當長的一段時間內(nèi)，繼續(xù)進行酶的生物合成。18、何謂抗體酶？試述獲得抗體酶的主要方法。答：抗體酶（abzyme）又稱為催化性抗體（catalytic antibody）,是一類具有生物催化功能的抗體分子。 抗體酶的制備方法主要有誘導法，修飾法等。 修飾法是對抗體進行分子修飾，在抗體與抗原的結合部位引進催化基因，而成為抗體酶的方法。 誘導法是利用特定的抗原誘導抗體酶合成的方法，根據(jù)所采用的抗原不同，誘導法有半抗原誘導法和酶蛋白抗原誘導法。 半抗原誘導法是以預先設計的過渡態(tài)類似物作為半抗原，與載體蛋白（如牛血清蛋白等）偶聯(lián)制成抗原，然后免疫動物，再經(jīng)過單克隆抗體制備技術制備、分離、篩選得到所需的抗體酶。 酶蛋白抗原誘導抗體酶的生成是以某種外源酶蛋白作為抗原誘導抗體酶產(chǎn)生的方法。首先選定一種酶蛋白作為抗原免疫動物，在酶蛋白抗原的誘導下，動物體內(nèi)產(chǎn)生與酶分子特異結合的抗體，再將獲得的酶抗體免疫動物，并采用單克隆抗體技術制備得到與酶抗體特異結合的抗抗體。那么，抗抗體結合部位的構象與用作抗原的酶分子的結合中心的構象相同，對抗抗體進行篩選，就有可能獲得具有催化活性的抗體酶。19、簡述定點突變技術的主要技術過程及其在酶分子修飾中的應用答：定點突變是在DNA序列中的某一特定位點上進行堿基的改變從而獲得突變基因的操作技術。定位突變技術用于酶分子修飾的主要過程如下：、新的酶分子結構的設計根據(jù)已知的酶RNA或酶蛋白的化學結構和空間結構及其特性，特別是根據(jù)酶在催化活性、穩(wěn)定性、抗原性和底物專一性等方面存在的問題，合理設計新的酶RNA的核苷酸排列次序或酶蛋白的氨基酸排列次序，確定欲置換的核苷酸或氨基酸及其位置。、突變基因堿基序列的確定對于核酸類酶，根據(jù)欲獲得的酶RNA的核苷酸排列次序，依照互補原則，確定其對應的突變基因上的堿基序列，確定需要置換的堿基及其位置。對于蛋白類酶，首先根據(jù)欲獲得的酶蛋白的氨基酸排列次序，對照遺傳密碼，確定其對應的mRAN上的核苷酸序列，再依據(jù)堿基互補原則，確定突變基因上的堿基序列，并確定需要置換的堿基及其位置。、突變基因的獲得根據(jù)欲獲得的突變基因的堿基序列及其需要置換的堿基位置，首先用DNA合成儀合成含有被置換了堿基的寡核苷酶，再用此寡核苷酶為引物通過聚合酶鏈反應（PCR）等技術獲得所需的大量突變基因。、新酶的獲得將上述定位突變獲得的突變基因進行體外重組，插入到適宜的基因載體中，然后通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導、介導、基因槍、顯微注射等技術，轉(zhuǎn)入到適宜的宿主細胞，再在適宜的條件下進行表達，就可獲得經(jīng)過修飾的新酶。定點突變技術在酶分子修飾中試一種行之有效的常用方法，定點突變技術為氨基酸置換修飾和核苷酸置換修飾提供了先進、可靠的手段。20、何謂固定化酶？固定化酶的特性與游離酶的比較有哪些改變？答：固定化酶是指固定在一定載體上并在一定的空間范圍內(nèi)進行催化反應的酶。固定化酶既保持了酶的催化功能，又克服了游離酶的不足之處，具有提高