乳蛋白基因及乳蛋白综合调控技术

合集下载

光遗传学和化学遗传学技术在细胞途径和信号调控中的应用

光遗传学和化学遗传学技术在细胞途径和信号调控中的应用光遗传学与化学遗传学技术在细胞途径和信号调控中的应用在生物学领域，研究细胞途径和信号调控是一项极其复杂和繁琐的工作。

然而，随着光遗传学和化学遗传学技术的迅速发展，人们可以更加深入地理解和分析分子结构及功能，从而实现更加精细和准确的分子干预和调控。

本文将详细探讨光遗传学和化学遗传学技术在细胞途径和信号调控中的应用现状和未来发展趋势。

光遗传学技术光遗传学技术是利用光来调控特定细胞途径或基因表达的技术。

其中最常用的方法是光激活离子通道或受体蛋白，从而模拟或改变细胞内环境或生理状态。

例如，光敏受体蛋白rhodopsin可以通过吸收特定波长的光来发生构象变化，从而控制离子通道的活性，进而调节神经元的兴奋性和抑制性。

这一技术被用于神经科学和疾病治疗方面，如控制癫痫、抑郁和帕金森病等。

近年来，光遗传学技术的研究和应用范围逐渐扩大，不仅可以用于神经科学和脑研究，还可以应用于生物医学和工业领域。

例如，利用光遗传学技术，可以操纵光合作用过程中叶绿体的光响应，从而实现水稻产量增加。

此外，在工业领域，光遗传学技术的潜在应用还在探索中，如高效的微生物发酵、有机酸生产等。

化学遗传学技术化学遗传学技术是一种使用人工合成的小分子化合物来调控生物分子结构和功能的方法。

以往的研究主要集中在用化合物诱导基因表达的变化，而近年来，化学遗传学技术的应用范围逐渐扩大到了蛋白结构和活性的调控。

例如，可以利用化合物来选择性调控酶的底物识别能力或催化作用，从而实现一系列与生物分子相互作用的调控。

化学遗传学技术同样可以应用于神经科学和脑研究领域，在神经递质调控和疾病治疗方面具有广阔的应用前景。

例如，一些神经元调控或抗抑郁药物如克伦特罗利、氟西汀等，就是利用对蛋白、胞外受体或离子通道的调控来实现的。

此外，化学遗传学技术还可以用于肿瘤治疗和免疫疗法等多个领域。

综合应用光遗传学和化学遗传学技术尽管各有特色和优势，但将两种技术相结合，可以实现更加精细和高效的分子调控。

2024北京高三二模生物汇编：稳态与调节(非选择题)

2024北京高三二模生物汇编稳态与调节（非选择题）一、非选择题1．（2024北京西城高三二模）科研人员对生长素（IAA）参与莲藕不定根（Ar）形成的调控机制进行了一系列研究。

(1)研究发现，10μmol·L-1的IAA能显著促进莲藕Ar的形成，而150μmol·L-1的IAA则起到抑制作用，这体现了IAA的作用具有的特点。

后续研究中IAA处理组均选用10μmol·L⁻¹作为处理浓度。

(2)植物下胚轴分生组织的细胞经发育成根原基（Rp），继续发育并突破表皮形成Ar，研究者通过显微结构观察莲藕Ar的发育过程，结果如图1。

结果表明，IAA通过从而促进了Ar的生长。

(3)IAA氧化酶（IAAO）能氧化分解IAA。

研究者进一步检测了实验组和对照组IAAO活性和内源IAA含量，结果如图2。

据图2推测，施加IAA后促进Ar生长的原因是。

(4)在生长素介导的信号转导机制中，ARF和AUX起到重要作用（图3）。

研究者进一步检测了ARF基因的相对表达量（图4）。

结合图3和图4阐释施加IAA促进莲藕Ar形成的分子机制。

2．（2024北京东城高三二模）哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。

(1)神经调节的基本方式是。

母亲气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。

(2)基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。

为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。

①如图1．在测试盒子的两侧分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。

实验结果说明。

①为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。

江苏省常州市武进区礼嘉中学2024学年高二生物第二学期期末复习检测试题(含解析)

江苏省常州市武进区礼嘉中学2024学年高二生物第二学期期末复习检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。

)1．人体不会．．发生的物质运输过程的是（）A．护肤品中的甘油以自由扩散的方式进入皮肤细胞B．胰蛋白酶通过囊泡分泌到胰岛细胞外C．饮食过咸会引起肾小管对水的重吸收增多D．转录合成的某些mRNA可通过核孔进入细胞质2．关于稳态的实现，下列叙述有误的是（）A．血液中的缓冲物质可以维持血浆pH B．肾脏不断地排出内环境中多余的尿素、无机盐等C．内环境渗透压大小主要取决于水和无机盐 D．肝脏储存的肝糖原在血糖浓度下降时分解并进人血液3．下列有关内环境和稳态的说法，不正确的是（）A．血浆的蛋白质含量明显高于淋巴和组织液B．人体内环境pH、渗透压等保持相对稳定是细胞正常代谢所必需的C．血浆渗透压的大小主要与血浆中无机盐、蛋白质的含量有关D．细胞外液的渗透压的90%以上来源于蛋白质4．下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是( )A．①是遗传物质的载体，能被碱性染料染色B．②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所C．一般而言，衰老的细胞中结构③的数目较多D．DNA和RNA从细胞核进入细胞质消耗ATP5．下表表示某培养基的配方，下列叙述正确的是（）成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红Y 美蓝蒸馏水含量10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1000 mL A．从用途看该培养基属于选择培养基B．培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C．该培养基没有提供生长因子的物质D．该培养基调节到合适的pH后就可以接种菌种使用6．下列有关生物变异的叙述，正确的是（）A．基因上碱基对的改变定引起遗传信息的改变B．基因重组不能产生新的基因，但肯定会产生新的性状C．21三体综合征是染色体结构变异引起的D．染色体倒位一般不改变基因数量对个体影响较小7．下图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸(R基：—H)分别位于第8、20、23位。

生物化学在生物工程中的应用

生物化学在生物工程中的应用引言：生物工程是一门综合性学科，包含了生物学、化学、工程学等多个学科的知识，旨在利用生物体的天然功能，通过对生物体的改造和优化，来解决生产、环境和医疗等领域的问题。

而作为其关键组成部分之一，生物化学在生物工程中的应用至关重要。

本文将重点探讨生物化学在生物工程中的应用领域及其相关技术。

一、基因工程中的生物化学应用基因工程是生物工程领域最重要的分支之一，它通过对生物体的基因进行修改和组合，来达到改变生物体性状的目的。

而在基因工程中，生物化学的应用可以用来解决以下问题：1. DNA重组技术：生物化学技术可以通过DNA重组技术，将不同生物体的基因片段进行组合，从而产生新的功能基因。

例如，通过将人源基因与细菌质粒组合，可以构建出能够大量表达人类蛋白的重组质粒。

2. 基因克隆：生物化学技术可以通过PCR扩增等方法，实现对特定基因的克隆。

通过基因克隆，科学家可以获得大量特定基因的样本，从而加深对基因功能的理解，并进一步进行基因工程操作。

3. 基因编辑：生物化学技术可以利用特定的酶或蛋白，对生物体的基因进行编辑。

例如，利用CRISPR-Cas9系统，科学家可以实现对基因的精确定位编辑，从而修复病变基因或改变生物体的性状。

二、蛋白工程中的生物化学应用蛋白工程是生物工程领域的另一个重要分支，旨在通过对蛋白质进行改造和优化，来创造具有新功能的蛋白质。

在蛋白工程中，生物化学的应用主要体现在以下几个方面：1. 蛋白质表达和纯化：生物化学技术可以通过基因工程手段实现对目标蛋白的大量表达，并通过蛋白质纯化技术，获得高纯度的目标蛋白。

这为蛋白质的结构和功能研究提供了必要的样本。

2. 蛋白质改造：通过生物化学手段，科学家可以对蛋白质的氨基酸序列进行改造，从而改变其结构和功能。

例如，通过点突变或插入剪切位点，可以改变酶的底物特异性或催化活性。

3. 蛋白质工程：生物化学技术可以通过模拟进化和分子设计等方法，创造具有新功能的蛋白质。

提高奶牛乳蛋白和乳脂率的综合技术措施

提高奶牛乳蛋白和乳脂率的综合技术措施乳蛋白质和脂肪含量是决定牛奶质量的重要指标, 是牛奶中最重要的营养物质。

通过系统选种和引用乳质性状好的荷斯坦牛的血统可以达到改善乳成分的长期效果。

依据乳脂肪和蛋白质形成的机理,通过优化日粮结构、使用保护性脂肪和提高日粮能量水平、补充过瘤胃蛋白质和氨基酸、使用缓冲剂和酵母培养物调控瘤胃环境,以及配合合理的饲养方法,可以提高乳脂率和乳蛋白质率。

.影响奶牛生产能力的因素很多，归纳起来遗传、环境、营养等三个方面起着决定作用良种是提高牛群生产性能的基础据美国农业部(USDA) 1996 年对美国50 年来畜牧生产中各种科学技术所起作用的总结,品种改良的作用居各项技术之首,科学选购和培育良种奶牛是提高奶牛群体生产性能的重要措施。

选择高产品种：培育生产性能高的奶牛品种；适时淘汰生产性能低的奶牛,形成合理的牛群结构.正确对待干奶期的饲养管理对提高奶牛的产奶量十分重要保证奶牛在泌乳期的营养绝对需要是提高奶牛生产性能的关键措施搞好日常管理是提高奶牛产奶量的保障性措施:定时、定量、少给勤添;做好奶牛保健工程;保证饲料新鲜,防止异物创造好的生活环境提高奶牛生产性能:创造牛舍小范围的良性生态环境;定期消毒,保持舍内清洁;要善待奶牛一．提高乳蛋白的措施影响乳蛋白率的主要因素:正常的乳成分基本上是稳定的, 但各成分有一定的变动范围, 乳糖调节乳液的渗透压, 正常乳中其百分含量通常保持不变, 不同品种中也是最稳定的。

变动最大的是乳脂肪, 其次是乳蛋白。

乳成分受多种因素影响, 主要有品种、年龄和胎次、泌乳阶段和季节、环境和营养、饲养管理、产奶水平和挤奶技术、个体特征和健康等。

日粮所含营养物质是影响牛奶品质的重要因素之一。

品种对乳成分和产奶量的影响；年龄和胎次对乳蛋白率的影响；泌乳阶段对乳蛋白率的影响；季节对乳蛋白率的影响；疾病对乳蛋白含量的影响；日粮营养对乳蛋白率的影响。

1、提高乳蛋白率的遗传育种技术,品种不同,牛的产乳量和乳脂率有很大差异。

动物乳腺生物发生器存在的问题

细胞工程动物乳腺生物发生器存在的问题乳腺生物反应器存在的问题◆外源基因在动物体内的位点整合问题◆乳蛋白基因表达组织特异性问题◆目的蛋白的翻译后修饰问题◆转基因表达产物的分离和纯化问题◆转基因的技术和方法问题◆伦理道德问题一、外源基因在动物体内的位点整合问题目前未知乳汁蛋白基因表达调控机理、目的基因在宿主染色体上整合的详细机制；导入基因在动物体内的整合位点不能适宜选择，无法消除基因表达的位置效应，常常出现遗传性状不稳定、病理缺陷等问题，如繁殖力下降、不育、畸形、隐性致死突变、胚胎早期死亡、生理功能紊乱等。

二、乳蛋白基因表达组织特异性问题家畜乳腺对外源基因的表达具有乳腺特异性。

乳腺特异性表达载体一般是选择乳汁蛋白的基因表达调控元件，基因表达调控元件在不同家畜表现差异很大。

这可能与外源基因的类型、宿主的遗传背景以及各种启动子调控结合因子结合位点的突变等有关。

三、目的蛋白的翻译后修饰问题乳腺细胞对蛋白质的加工修饰机理等还未弄清；转基因动物能够对外源蛋白进行翻译后修饰，但机体的保护系统会对一切外源物质产生排斥作用，如可能出现蛋白水解、羟基化不充分、糖基化形式与人类不同等。

四、转基因表达产物的分离和纯化问题表达产物往往纯化的含量低，且要去除所有可能引起人类变态反应的蛋白质，否则产品就会与人类产生的蛋白结构、功能和理化性质存在差异，产生免疫反应。

五、转基因的技术和方法问题显微注射是目前实验室生产转基因动物的常用方法，但在反刍动物上成功率比较低，只有4%左右，且操作复杂，很难在短时间内生产出大量转基因动物。

其他方法如电转化、精子载体法尚处于探索阶段，因此还需要建立一套更有效的转基因方法。

六、伦理道德问题基因的种间转移，很多人拒绝使用转基因产品；转基因动物对现有物种造成威胁制约了转基因技术的发展；转基因动物回归自然，对现有的生态平衡是否会造成重大影响等。

在乳腺反应器研制中还存在下述待解决的难题◆目的蛋白的表达水平远低于乳汁中总蛋白含量。

多组学数据综合分析技术在生物医学中的应用

多组学数据综合分析技术在生物医学中的应用在当今科技迅速发展的年代，生物医学研究正朝着高效、高质量、高通量的方向发展。

多组学数据综合分析技术的出现，为生物医学研究提供了全新的思路和方法。

本文将从多组学数据综合分析技术的概念、特点及其在生物医学中的应用等方面进行阐述。

一、多组学数据综合分析技术的概念及特点多组学数据综合分析技术主要是通过分析多种生物学信息数据，提高数据的整合和解释能力，以期对生命科学领域的基础研究和临床转化起到积极的促进作用。

这里所说的多组学数据包含遗传学、基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等多个层次的数据。

具体来说，多组学数据综合分析技术是通过对这些生物学信息数据进行统计学和生物信息学分析工具的组合使用，发现关键的生物标志物、疾病特征及其调控机制，从而实现高效的数据解释和预测。

多组学数据综合分析技术除了能够对多组生物标志物进行综合分析外，还可以加快研究流程，减少数据分析过程中的误差。

这主要得益于它结合了多种生物学的分析方法，比单一数据分析方法更全面。

多组学数据综合分析技术能够通过直观且准确的配图表达多组数据，提供更加全面的信息，方便研究者对数据进行整合和解释，进而提高研究效率。

此外，多组学数据综合分析技术还能够帮助研究者快速地确定关键的生物标志物，并对这些标志物进行全面的生物学分析，使得研究结果更加严谨和准确。

二、多组学数据综合分析技术在生物医学中的应用1. 代谢组学在疾病诊断中的应用代谢组学研究指代所有代谢产物的组成和转移路径以及其在生物系统中的剖析和调控。

不同的疾病会影响机体的代谢通路，导致代谢产物的具体变化，早在50多年前就有学者关注到这一现象。

目前，代谢组学已经成为了研究疾病发生及机制的一个重要手段，尤其在疾病诊断、预测和治疗方面得到广泛的应用。

近年来，代谢组学在胃癌、乳腺癌、肺癌、肝病、糖尿病等方面也得到了广泛的应用。

例如，在肝病方面，代谢组学的研究表明，乙酰谷氨酸、柠檬酸和肌酸的含量在慢性乙型肝炎患者中与正常人群有所不同，可以作为肝病的生物标志物。

2024届陕西省部分学校高三下学期5月份高考适应性考试理科综合试题-高中生物(原卷版)

理科综合（生物部分）考试满分：300分考试时间：150分钟注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。

3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。

4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

常用到的相对原子质量：H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 K—39 Ca—40 Ni—59 I-127第Ⅰ卷（选择题，共126分）一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列关于真核细胞内细胞器的结构和功能的叙述，正确的是（）A. 叶绿体中色素只吸收红光和蓝紫光，不吸收绿光，所以植物叶片通常呈绿色B. 内质网的膜面积较大能为酶提供较多附着位点，有利于化学反应的顺利进行C. 溶酶体内的水解酶由核糖体合成，并能通过主动运输的方式进入溶酶体D. 中心体在细胞分裂前期复制并移向细胞两极，进而发出星射线形成纺锤体2. 下列关于酶和呼吸作用的叙述，正确的是（）A. 催化反应过程中酶的空间结构会发生改变，且反应结束时不会恢复B. 生物体内所有酶的化学本质都是蛋白质，且都能在消化道中被分解C. 在有氧呼吸过程中，氧气参与了葡萄糖被分解为丙酮酸的反应阶段D. 有氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转化为ATP中化学能3. 科学家在研究某植物细胞分裂、分化和衰老的过程中，发现随着细胞的不断分裂，其端粒（染色体两端的特殊结构）会逐渐缩短。

当端粒缩短到一定程度时，细胞活动将逐渐趋向停滞。

下列相关叙述错误的是（）A. 在该植物体内根尖和茎尖组织中，能连续分裂的细胞具有细胞周期B. 在分裂间期，端粒DNA复制时需要RNA聚合酶和DNA聚合酶的催化C. 在植物细胞分化过程中，不同细胞内RNA种类和数量不完全相同的D. 衰老的细胞体积减小，但细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深4. 下列关于细胞中的蛋白质和核酸合成的叙述，正确的是（）A. 蛋白质合成可在细胞核中进行，核酸的合成可在细胞质中进行B. 蛋白质和核酸都是大分子物质，都是生物体内重要的遗传物质C. 蛋白质可由核酸指导合成，但核酸的合成不需要蛋白质的参与D. 蛋白质和核酸的合成过程都需要提供原料、模板、能量及相应的酶5. 为了培育出结合了小麦和黑麦优良性状的新品种（小黑麦），科研人员利用小麦（2n=42,染色体组成为AABBDD,其中A 、B 和D 分别代表三个不同的染色体组）与耐旱、耐寒、抗病能力强的二倍体黑麦（2n=14）进行杂交实验。

2018年考研西医综合真题解析

第2章2018年西医临床医学综合能力试题及详细解答2018年全国硕士研究生招生考试临床医学综合能力（西医）试题详细解答2018年全国硕士研究生招生考试临床医学综合能力（西医）试题答案及详细解答（答案为绿色的选项）1. ABCD 体内的控制系统分为反馈控制系统和前馈控制系统，反馈控制系统又细分为正反馈和负反馈。

负反馈的特点是具有波动性、滞后性。

前馈的特点是较迅速，并有预见性，适应性大，有可能失误。

2. ABCD ①电压门控钠通道有两个串联的闸门，即激活门和失活门，只有两个闸门同时开放钠通道才能导通。

在静息状态下，激活门关闭，失活门开放;在激活状态下，激活门、失活门均打开;在失活状态下，激活门、失活门均关闭。

参阅3版8年制生理学P61。

②类似知识点：电压门控钾通道只有1个闸门，在静息状态下，闸门关闭；在激活状态下，闸门打开。

i l l E ll静息状态激活状态失活状态电压门控钠离子通道激活门—失活门K K静息状态激活状态电压门控钾离子通道3. A B C D①血小板黏附是指血小板与非血小板表面黏着的现象。

血管损伤后，由于内皮下胶原暴露，1~2s内即有少量血小板黏附于内皮下胶原上。

这是形成止血栓的第一步。

通过血小板黏附可识别损伤部位，使止血栓准确定位（A）。

②血小板聚集是指血小板与血小板之间的相互黏着。

血小板释放是指血小板受刺激后，将储存在致密体、a-颗粒、溶酶体内的物质排出的现象。

血小板吸附是指血小板表面可吸附血浆中多种凝血因子。

4. A B C D①窦房结P细胞动作电位由0期（去极化）、3期（复极化）和4期（自动去极）组成，无1期、2期。

由于P细胞缺乏INa通道，其动作电位0期的产生主要依赖1^^的Ca2+内流，持续时间较长（约7m s），去极幅度为70~85m V（C）。

②INa 主要参与心室肌细胞0期去极化。

IK主要参与窦房结P细胞3期复极化。

k_T主要参与窦房结4期自动去极化。

各种组学技术-概述说明以及解释

各种组学技术-概述说明以及解释1.引言1.1 概述组学技术是一门研究生物学中不同层次和维度的综合科学技术，它包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多个领域。

随着生物学技术的发展，组学技术逐渐成为研究生物体内各种分子层次的重要工具。

基因组学是组学技术的核心领域之一，它关注的是研究生物体中所有基因组成的全体。

通过对基因组进行测序和分析，可以揭示生物体中的遗传信息和基因功能，从而深入了解生物体的遗传变异和进化机制。

转录组学是研究生物体内mRNA表达的全集，能够揭示基因的转录水平和转录调控网络。

通过转录组学，可以研究生物体对环境变化和疾病等刺激的响应以及基因表达的时空动态变化，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。

蛋白质组学是研究生物体内所有蛋白质的全集，它通过分析蛋白质的表达、结构和相互作用等方面，揭示生物体中蛋白质的功能和调控机制。

蛋白质组学的发展使得我们能够更好地了解复杂疾病的发生机制，并为精准医疗提供新的思路和方法。

代谢组学是研究生物体内所有代谢产物的全集，通过分析代谢物的类型和数量，可以了解生物体的代谢状态和代谢途径的变化。

代谢组学在疾病诊断、药物研发等领域具有广泛的应用前景，有助于揭示代谢异常与疾病发生的关系。

综上所述，组学技术是一门以高通量测量和数据分析为基础的综合科学技术，它在揭示生物体内各个分子层次的特征和相互关系方面发挥着重要作用。

通过组学技术的应用，我们可以更深入地认识生物体的生命活动和疾病发生机制，为疾病的预防、诊断和治疗提供新思路和新方法。

1.2文章结构文章结构部分是对整篇文章的概括和安排的说明。

在这部分中，我们可以简要介绍文章的结构和各个部分的内容。

1.2 文章结构本文将围绕各种组学技术展开讨论。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先对组学技术进行了概述，介绍了其背景和应用领域。

接着，我们对文章的结构进行了说明，以帮助读者更好地理解本文的内容和组织结构。

最后，我们明确了文章的目的，即通过对各种组学技术的综述，为读者提供一个全面了解和掌握组学技术的基础。

蛋白质表达的优化策略与技术突破

蛋白质表达的优化策略与技术突破概述：蛋白质表达是生物学研究中至关重要的一环，其在药物开发、基因工程和生物能源等方面具有重要应用。

然而，由于蛋白质表达的困难性和成本问题，科学家们一直致力于寻找新的优化策略和突破性技术，以提高蛋白质表达的产量和质量。

1. 蛋白质表达的难点：蛋白质表达的难点主要包括选择适合的宿主表达系统、克服表达过程中的毒性和溶解问题以及优化表达条件，使之达到高产量和高效率的目标。

同时，蛋白质的结构和特性也会对表达结果产生影响，如复杂结构的蛋白质在表达过程中更容易产生折叠和聚集问题。

因此，解决这些难题需要综合应用多种策略和技术手段。

2. 蛋白质表达的优化策略：（1）宿主选择：选择合适的宿主表达系统对于蛋白质表达至关重要。

常用的宿主包括细菌、酵母、哺乳动物细胞等，每种宿主都有其优点和局限性。

为了提高表达产量和质量，可以根据蛋白质的特性和结构选择合适的宿主表达系统。

（2）载体构建：优化载体的设计也是提高蛋白质表达的重要策略。

合理选择启动子、终止子和信号序列等元件，能够提高蛋白质的表达水平和纯度。

此外，选择适当的表达向量和调控元件还可以缩短表达过程中的时间。

（3）突破表达限制：改善表达过程中的毒性和溶解问题是优化策略的一个重要方面。

科学家们通过优化培养条件、改变宿主菌的基因组、使用辅助化合物等方法，成功克服了一些常见的表达限制，提高了蛋白质表达的效率和产量。

（4）后转录调控：蛋白质表达不仅包括转录过程，还包括翻译和折叠、修饰等后续过程。

因此，控制蛋白质表达的速率和稳定性还需要考虑转录后调控的策略。

例如，选择合适的转录终止子和使用稳定的mRNA结构可以有效提高蛋白质表达的质量和稳定性。

3. 技术突破：（1）高通量筛选：随着高通量筛选技术的发展，科学家们可以快速筛选出高效表达的蛋白质。

通过构建表达文库和开发高效的高通量筛选平台，可以大大提高筛选的效率和成功率。

（2）蛋白质工程：借助蛋白质工程技术，可以改变蛋白质的结构和性质，使其更易表达和稳定。

《生物综合》考试大纲

《生物综合》考试大纲I.考试性质《生物综合》入学考试是为中南大学招收生物学、生物医学、生物工程等专业的硕士研究生而设置的自主命题科目，生物综合入学考试重点考查生物学基本知识和基本理论，以保证被录取者具有基本的生物学知识而有利于学校在录取时择优选拔。

II.考查目标生物综合考试注重生物学基础知识、基本理论，注重考查理论联系实际的能力，注重分析和解决生物学领域中出现的现象和问题。

Ⅲ.考试形式和试卷结构1、试卷满分及考试时间本试卷满分为150 分，考试时间为180 分钟2、答题方式答题方式为闭卷，笔试。

3、试卷内容结构细胞生物学约30 %动物的形态与功能约20 %遗传与变异约30 %生物进化与多样性约10 %生态学与动物行为约10 %4、参考书目陈阅增《普通生物学》，主编吴相钰高等教育出版社 2009年第三版《细胞生物学》，主编刘艳平湖南科学技术出版社 2008年第一版Ⅳ.考查内容一、细胞生物学（一）细胞基本知识概要细胞的基本概念、原核细胞与真核细胞基本知识概要。

（二）细胞膜、跨膜运输与信号传递细胞膜的基本结构，跨膜运输的主要方式及基本过程，信号传递的类型及其作用机制。

（三）细胞质基质与内膜系统细胞质基质基本知识，内质网、高尔基复合体的基本结构以及功能，溶酶体与过氧化物酶体的结构特点以及功能，信号假说与蛋白质分选信号，蛋白质分选的基本途径与类型，膜泡运输。

（四）细胞的能量转换——线粒体线粒体的结构与功能，线粒体的半自主性。

（五）细胞核与染色体核被膜基本知识，核孔复合体的结构模型及功能，染色体的概念及其化学组成，核小体，染色体的形态结构，核仁的基本知识。

（六）核糖体核糖体的结构成分及其功能，多聚核糖体与蛋白质的合成。

（七）细胞骨架细胞质骨架：微丝的基本结构及其功能、微管的基本结构及其功能、中间纤维的基本知识。

（八）细胞增殖及其调控细胞周期的概念，细胞周期各阶段的特点，细胞周期运转的调控。

（九）细胞分化细胞分化的基本概念、特点，癌细胞的基本特征及肿瘤的发生等。

分子生物学的研究进展与挑战

分子生物学的研究进展与挑战随着科学技术的不断发展，分子生物学作为一门综合性学科，为生物科学的研究提供了极其重要的基础。

分子生物学的研究涉及到生物体内基因和蛋白质等分子结构、功能和调控机制的研究，对于了解生物体的生命过程、发展和疾病机制具有重要的意义。

在此背景下，分子生物学的研究取得了许多重要进展，同时也面临着一系列的挑战。

一、分子生物学的研究进展1. DNA测序技术的突破DNA测序是分子生物学研究的基础，随着测序技术的不断革新，从最早的Sanger测序到如今的高通量测序，我们可以迅速获取到大量的基因组序列信息，从而更好地了解生物体的基因组结构和功能。

2. 基因编辑技术的发展CRISPR-Cas9技术的出现和广泛应用，使得基因编辑工具更加简便和高效，加速了基因功能研究的进程。

通过CRISPR-Cas9等技术，我们可以对生物体的基因进行定点修饰和敲除，揭示了许多重要的基因功能和调控机制。

3. 基因组学的兴起基因组学研究从单一基因的研究发展到对整个基因组的分析，通过对不同物种基因组的测序和比较分析，我们可以更全面地了解生命的共性和多样性，进一步揭示基因与表型之间的关系。

4. 蛋白质组学的突破蛋白质组学是研究生物体内蛋白质组成和功能的学科，随着质谱、蛋白质芯片等技术的发展，我们可以在系统水平上研究蛋白质的表达差异和修饰情况，探索蛋白质在细胞内的功能和相互作用关系。

二、分子生物学研究面临的挑战1. 数据分析的困难随着测序和蛋白质芯片等高通量技术的广泛应用，产生的数据量日益庞大，数据的分析和挖掘成为一个重要的挑战。

如何有效处理和解读这些海量数据，成为当前分子生物学研究的一个主要难题。

2. 功能解析的难题尽管我们可以通过基因编辑技术敲除或修饰特定基因，但对于大部分基因的功能解析仍然是一个巨大的挑战。

如何快速而准确地确定基因的功能，尤其是非编码RNA的功能，仍然需要更深入的研究。

3. 多维数据的整合生物学研究往往涉及到不同层面和尺度的数据，如基因组数据、转录组数据、蛋白质组数据等，如何将这些多维数据进行整合，建立更全面的研究模型，是当前分子生物学研究的一个重大难题。

基因调控网络研究

基因调控网络研究基因调控是生物学中的一项重要研究领域，研究基因的表达如何被调控，进而影响生命活动的各个方面。

而基因调控网络研究，则是对基因调控过程中的相互关系及其复杂网络结构的分析和研究。

本文将结合实例，介绍一些关于基因调控网络研究的现状和发展情况。

一、基因调控网络的概念和研究方法基因调控网络由复杂的相互作用关系构成，其中包括基因的转录水平、转录因子、信号通路和蛋白质交互等。

研究基因调控网络通常使用各种实验方法和计算工具分析差异表达基因、蛋白定位、DNA甲基化和miRNA等方面的数据，从而建立基因调控网络的模型。

涉及到的实验技术包括基因芯片、转录组测序、CHIP-seq、大规模蛋白相互作用筛选等。

这些技术可以帮助研究人员检测不同条件下基因表达的变化，寻找到不同的基因和信号通路的关联关系。

而在计算方法上，研究人员通常使用算法和模型对基因表达数据进行分析和建模，从而预测基因之间的关系和调控机制。

这些方法有时候也会结合一些软件和数据库来完成，如Cytoscape、STRING和WikiPathways等。

二、基因调控网络研究的应用在基因调控网络研究中，有许多应用方向，例如癌症、代谢疾病、神经科学、发育生物学等领域。

以下通过介绍其中一些应用方向来阐述。

1、癌症领域研究发现，癌症的发生和发展往往伴随着基因调控网络失调。

为了识别和分析这些网络变化，研究人员通常会使用肿瘤组织和正常组织的基因表达数据进行分析，从而探究癌细胞的特异性和干扰机制。

例如，对多种乳腺癌数据进行整合和分析，研究人员揭示了一个新的信号通路，该通路与HER2阳性乳腺癌的发病机制有关，这指导了新的治疗策略的开发。

2、代谢疾病领域代谢疾病是指由代谢紊乱引起的一系列疾病，如肥胖症、糖尿病等。

近年来，基因调控网络研究在这一领域得到广泛应用。

例如，研究了肥胖病人和非肥胖病人的基因表达数据和其他生理和生化参数，其结果表明，基因调控网络中的STAT3模块与肥胖症的发展和进展相关。

生物技术名词解释

1生物技术:是指以现代生命科学原理为基础、结合基础科学的原理与先进工程技术手段，改造生物体或加工生物原料，生产人类所需产品或达到某种目的综合性的学科。

2 基因工程:是指按人们需要，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物或定向的创造生物的新性状，并能稳定的遗传给下代。

（与书略不同）3 细胞工程:在细胞水平上研究、开发、利用各类细胞的工程，亦即人们根据科学设计改变细胞的遗传基础，并通过无菌操作，大量培养细胞、组织乃至完整个体的技术。

4 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。

5 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。

6基因治疗:将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补靶细胞所缺失或突变的基因、或抑制异常表达的基因。

7载体：携带外源DNA进入宿主细胞，并为其提供复制和功能基因表达调控系统的工具。

8目的基因:又叫靶基因(target gene)，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(code)9限制性内切酶:是一类由细菌产生的能专一识别和切割双链DNA中的特定碱基序列的核酸内切酶，简称限制酶或切割酶。

10基因文库:含某一种生物全部DNA序列，随机克隆的克隆群11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。

12 cDNA文库：以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。

13细胞核移植：利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离，然后再将不同来源的核与质重组，形成杂种细胞。

提高牛奶中营养物质含量的营养调控技术-精品文档

提高牛奶中营养物质含量的营养调控技术1 保证牛奶营养物质含量达标的基础营养调控技术1.1采食量最大化采食量与产奶量、牛奶营养物质的含量和生产成本均有密切关系。

采食量最大化可以为提高粗饲料的比例提供空间，为奶牛在泌乳高峰期降低能量负平衡和泌乳中后期体况迅速恢复创造条件，有利于使奶牛在整个泌乳周期内的体况变化保持在正常范围以内，为保持和提高牛奶的营养物质含量奠定基础。

高产奶牛的干物质采食量最高可以达到体重的 3.6%-4.0%，通过使其采食量最大化，可以使乳蛋白含量提高0.2 -0.3 个百分点。

一旦其干物质采食量比正常水平低0.5 个百分点左右，牛奶总固体物质的含量将很难达到理想水平。

1.2 合理饲喂精料精料是奶牛的淀粉、寡糖、果胶质等非结构性碳水化合物（NFC的主要来源，在奶牛营养中占有重要地位。

NFC占日粮干物质的适宜比例为30%-45%过高或过低都会对牛奶营养物质含量产生不利的影响，这意味着日粮精料比例在40%-60%之间。

在粗饲料质量很好的情况下，可能会出现NFC不够的现象，但生产中更普遍是精料过度饲喂导致NFC超标。

与NFC比例适宜相比，过量的后果是导致乳脂率显著下降，而乳蛋白含量会提高0.2 -0.3 个百分点，同时，意味着瘤胃发酵环境不理想。

如果按照产奶量来估计，日产奶15kg 左右低产牛的产奶精料比应控制在3：1 以上。

即使是日产奶超过30kg 的高产牛，产奶精料比也应不低于2：1，奶牛的精料极限量不得超过18kg。

在奶牛的精料饲喂中,还应注意每次的饲喂量不要超过4kg。

如果由于产奶量高而必须饲喂较多的精料，应尽量增加饲料喂次数，否则很容易出现瘤胃酸中毒。

1.3 满足纤维需要纤维素对反刍动物具有特殊的意义。

日粮纤维有助于促进咀嚼和分泌唾液，维持正常的瘤胃发酵环境。

牛奶日粮干物质中适宜的酸性洗涤纤维含量为19%- 21%，中性洗涤纤维的含量不得低于26%-28%除了含量要求外，还必须关注主要纤维来源物质的长度，草料的切碎长度不得低于3cm。

人教(2019)生物必修1综合检测卷：第6章细胞的生命历程章末综合检测(含答案详解)

人教（2019）生物必修1章末综合检测卷第6章细胞的生命历程一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1.下列关于高等植物细胞有丝分裂过程的叙述,错误的是( )A.分裂间期DNA分子完成复制B.分裂前期中心体完成复制C.分裂后期着丝粒分裂,核DNA数目不变D.分裂末期在赤道板的位置出现一个细胞板2.如图是某动物体内细胞有丝分裂模式图。

下列叙述错误的是( )A.图甲所示细胞的细胞核内有4条染色质B.图示细胞有丝分裂的顺序是甲→丁→乙→丙C.若某药物可抑制纺锤体形成,则它作用于图丙所对应时期D.开始出现染色体的是图丁对应时期,染色体转变成染色质的是图丙对应时期3.下列各项中,能正确说明动植物细胞有丝分裂区别的是( )A.染色体和纺锤体的形成方式不同B.间期的时间长短不同C.纺锤体的形成和细胞质的分裂方式不同D.染色体的活动规律不同4.下列与细胞分裂有关的说法,正确的是( )A.链球菌细胞分裂过程中无染色体和纺锤体出现,属于典型的无丝分裂B.动物细胞有丝分裂前期,两个中心粒分开移向细胞两极C.利用洋葱紫色外表皮制作临时装片观察细胞有丝分裂时不需要染色D.细胞的有丝分裂保证了细胞在亲代和子代之间保持遗传的稳定性5.观察细胞有丝分裂的装片时,找到分生区细胞后,看不到细胞内染色体的动态变化,原因是( )A.观察时间有限B.细胞分裂速度慢C.细胞已死亡D.观察部位不对6.如图表示某种活性物质在一个细胞有丝分裂周期中的含量变化曲线。

下列有关叙述正确的是( )A.该物质可诱导染色体的复制B.该物质可诱导染色质螺旋、缩短C.该物质可能与染色体的着丝粒分裂有关D.该物质可诱导核膜和核仁的形成7.如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。

下列相关说法不正确的是( )A.若纵坐标表示一条染色体中 DNA 的含量,则c～d过程细胞中核DNA含量不变B.若纵坐标表示一个细胞中核DNA 的含量,则c点时一条染色体中DNA的含量与a点相同C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a～c过程染色体数目不变D.若纵坐标表示一个细胞中核DNA 的含量,则a～c过程染色体数目不变8.研究者连续培养乳腺癌细胞,取样测定拥有不同DNA含量的细胞数目,结果如图所示。