生物技术学试题及参考答案

生物技术学试题及参考答案

一、生物技术产业化的十大技术平台及研究方向

1基因操作技术平台：

（1）基因克隆技术：从基因片断到动物克隆；

（2）载体技术：从细菌质粒到真核细胞人工染色体；

（3 ）基因与多肽合成与测序技术；

（4 ）基因扩增技术；

（5 ）基因转化技术；

（6）噬菌体展示：研究基因功能的主要手段；

2、生物制药技术平台

（1）重组技术制药：如已知功能的蛋白产品；

（2）基因制药技术：基因诊断、基因疫苗；

（3）生物反应器技术：动植物反应器

（4）功能食品生产技术；

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1993年首例转基因植物（烟草）问世，至今已有转基因植物120多种；

1996年转基因农作物开始大规模种植，

6年间增长30多倍，主要品种包括大豆、玉米、棉花和油菜，主要涉及抗虫和抗除草剂特性，分布于13个国家，但欧洲仅德国、西班牙和保加利亚有少量种植。

4、基因治疗技术平台：

基因治疗是以改变人的遗传物质（导致疾病的异常基因）为基础的生物医学治疗。

主要用于尚无有效治疗方法的严重疾病，如遗传病、癌症、艾滋病、代谢性疾病等；已有700个基因治疗方案，病例超6000例；

重组腺病毒-p53注射液（深圳赛百诺公司）；

5、蛋白质工程技术平台：

蛋白质工程（protein engineering）就是根据蛋白质的精细结构和生物活力的作用机制之间的关系，利用基因工程的手段，构建新型蛋白质分子的过程。

基因工程的发展，根据蛋白结构，采用DNA重组技术改造蛋白质，功能优化。

人B干扰素（IFN）蛋白质工程

人IFN 抗病毒，基因工程产物活性为10万U\mg;仅是天然产物活性的10%;

166个氨基酸，在17、41、141位有三个胱氨酸，天然产物在41、141间形成二硫键,

基因工程产物二硫键位置有偏差；

Cys17（-SH）点突变为丝氨酸（-0H）, IFN B产物活性提高100倍，稳定性好于天然产物。IFN分子蛋白质工程改造，活性可提高上万倍，同时降低副作用。

6、代谢工程技术平台

Bailey,J.E.（1991）: “用运重组DNA技术通过对细胞酶的、传递的及调控的功能进行操作而对细胞的活性进行改进”。

Stephanopoulos, GN. et al （1998）: “用运重组DNA技术通过对胞内特定生化反应进行修饰或导入新的生化反应而对产品的生成或细胞的性质进行定向改进”。

代谢工程就是在对代谢网络系统分析的基础上采用基因工程技术改造细胞代谢系统以改进细胞性能或提高产物生产能力或收率。

L-天冬酰胺酶：白血病受选药物，E.coli生产，提高酶活力，体内半衰期短（2分钟）

（1）基因工程技术提高酶活力40余倍；

（2）制备L-天冬酰胺酶 -抗体融合蛋白，其半衰期短提高到9小时。

代谢工程可不仅在解释细胞生理特性上具有重要的科学意义，而且其潜在的应用跨越了生物

技术的全部领域，主要包括：（1）异源蛋白的生产；（2）扩大底物利用范围；（3）生产原来不存在的新物质；⑷对环境有害物质的降解；⑸提高菌体对环境的适应能力；⑹阻断或降低副产物的生成；⑺代谢产品生产速率和生产能力的提高；（8）植物代谢工程；（9）动物代谢工程；

生物信息工程学（bioinformatics）可以简单的定义为计算机与信息技术在生命科学中的应用，它是一个年轻和快速发展的领域。生物信息工程学运用数学、计算机科学和生物学的各

种工具，来阐明和理解大量生物学研究的实验数据中所包含的生物学意义，包括此类数据的

采集、存贮、整理、归档、分析与可视化等。

生物芯片（Biochip）:通过微电子技术在固相基质（如硅片、朔料、玻璃等）构建微型生化分析系统，实现对生物大分子的准确、快速、高通量检测。

产业方面：相关仪器；软件；医学诊断；环境监测；反恐等。

市场前景：目前10—15亿美元，预计2006年50亿美元，2010年可达400亿美元。

8、干细胞（stem cell）技术平台

干细胞可通过分裂维持群体大小，还可近一步分化成为不同的组织细胞。有全能（如胚胎

干细胞）、多能（如神经干细胞）、专能（如角膜干细胞）之分。

组织器官的缺损或功能障碍是健康的主要危害之一，如年增25万白血病、乙肝1.2亿携带

者、3.62 %的糖尿病患病率、先天缺陷、烧伤、癌症等等。

9、个体医学技术平台

个体医学技术源于中医的个体辨证论治。

HGP的进展发现，人与人的核苷酸不完全相同，人类基因平均有14个可遗传版本；

疾病的易感性与基因有关，约6000种遗传病与基因的变异有关；

个体的药物敏感性不同，任何药物不可能适用于所有不同的个体。

10、反生物恐怖技术平台：

已知可用于生物恐怖的微生物：25种病毒（如Ebola,90%死亡率）；13种细菌（如炭疽杆

菌、肉毒杆菌、鼠疫菌等）；4种立克次体；1种依原体；2种真菌；3种原虫。SARS?

此外，多种基因重组病毒或细菌难以预测。

研发重点：病原体快速监测技术（生物芯片）、有效的疫苗与药物等。

二、怎样利用谷氨酸棒杆菌提高生产的色氨酸量

答：提高色氨酸的产量

利用谷氨酸棒杆菌生产色氨酸；传统方法是通过突变筛选高产菌株；

重组技术应用：（1）提高关键酶的表达；（2）找到有关的新酶；

色氨酸生产的限速酶是邻氨基苯甲酸合成酶，在野生型菌种中引入第二拷贝，产量提高

约130%；

三、列举寄生虫检测手段及其优缺点

方法优点缺点显微镜镜检简单、直接灵敏度低、经验

体外培养、接种小鼠可测到活体及毒性、传染性慢而昂贵、样品丢失等血清抗体简单快速，可自动化操作特异性不咼、潜伏状态