生物技术导论重点

物学的层次，根据人类的需要，一方面深入探索、改造生物遗传种性，另一方面应用工程技 术的手段，大量培养细胞或动物本身，以期收获细胞或其代谢产物以及可供利用的动物。
动物细胞培养——指从动物有机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜 的培养基中,让这些细胞生长和增殖。 思考题：
1. 什么是脱分化？什么是再分化？决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？ 答：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱
7. 反义基因的概念及其生物学意义。 答：转录产生反义 RNA 的基因称为反义基因。生物学意义：反义基因转录生成的 mRNA 可以抑制具有同源性的内源基因的表达，用这种方法可获得特定基因表达受阻而其他基 因表达不受影响的转基因植株。
第3章
概念的理解：
细胞工程——细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手 段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞
葡萄糖 动物血清
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育无病毒植株 获得细胞或细胞分泌蛋白等
5. 什么是固定化细胞培养？固定化细胞培养有哪些具体方法和特点？简述固定化技术在 食品产业中的应用。 答：固定化细胞培养是指将细胞固定在一种惰性基质上，细胞不运动而使营养液在细胞 间流动进行培养增殖的技术。 按照其支持物不同可以分为两大类：（1）包埋式固定化培养系统：支持物多采用琼脂、 琼脂糖、藻酸盐、聚丙 烯酰胺等；（2）附着式固定化培养系统：支持物采用尼龙网、 聚氨酯泡沫、中空纤维等材料。 固定化细胞培养特点： （1)可以较容易地控制培养系统的理化环境，从而可以研究特定的代谢途径，并便于调 节； (2)由于细胞固定在支持物上，培养基可以不断更换 ，节约生产时间；
产品的一门综合科学技术。 细胞的全能性——一个与合子具有相同遗传内容的体细胞具有产生完整生物个体的潜在能
力称为细胞的全能性。 植物组织培养——科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激素和
其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一 过程，就是植物组织培养。
(3)可以从培养基中不断提取产物，因此，它可以进行连续生产。 应用:果葡糖浆生产；直接将含有葡萄糖异构酶的菌体细胞固定化生产果葡糖浆。 6. 简述动植物细胞工程在工业中的应用？ 答：利用植物细胞工程生产香料；利用植物细胞工程培养技术生产食品添加剂；利用植 物细胞工程培养技术生产天然食品；利用植物细胞工程培养技术生产植物药；利用植物 细胞培养生产抗氧化剂。 7. 什么是单克隆抗体？如何大量产生单克隆抗体 答：由单个 B 淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群 所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。 制备方法：首先将抗原注射入小鼠体内，然后从小鼠脾脏中获得能够产生抗体的 B 淋巴 细胞，与小鼠骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，再在特定的选择 性培养基中筛选出杂交瘤细胞。由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质，因此，它 不仅具有 B 淋巴细胞分泌特异性抗体的能力，还有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增 殖的本领。然后培养杂交瘤细胞，从中挑选出能够产生所需抗体的细胞群，继续培养， 以获得足够数量的细胞，在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖。这样， 从细胞培养液或小鼠的腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体。
答：所谓基因重组，就是利用限制性内切酶和其他一些酶类，切割和修饰载体 DNA 和 目的基因，并将两者连接起来的过程。DNA 重组技术步骤：（1）DNA 片段的产生，也就 是目的基因的制取;(2)外源基因 DNA 与载体的连接反应（主要有黏末端连接、平末端连 接、同聚物加尾连接和人工接头连接 4 种）；（3）将重组 DNA 导入合适的宿主细胞，根 据所用载体与宿主细胞的不同，选用转化、转染、转导等不同途径；（4）通过选择或筛 选，找到含有理想重组体的受体细胞。 2. 什么是限制性内切酶？简述其分类、特点及其作用。 答：限制性内切酶：能在特定位置上切割 DNA 的酶 可分为 3 类： （1） I 型限制性内切酶：是多聚体蛋白质，具有切割 DNA 的功能，作用时需要
第 1-2 章
概念的理解： 生物技术——应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利 用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫 学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品 为社会服务等。 食品生物技术——是现代生物技术在食品领域中的应用，是指以现代生命科学的研究成果为 基础，结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品 和食品原料。 基因工程——所谓基因工程，就是利用 DNA 体外重组或扩增技术从供体生物基因组中分离 感兴趣的基因或 DNA 片段，或是经过人工合成的方法获得基因，然后经过一系列切割，加 工修饰，连接反应产生重组 DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的 过程。 食品基因工程——是指利用基因工程的技术和手段，在分子水平上定向重组遗传物质，以改 良食品的品质和性状，提高食品的营养价值、贮藏加工性状及感官性状的技术。 基因重组——所谓基因重组，即造成基因型变化的核酸的交换过程。包括发生在生物体内(如 减数分裂中异源双链的核酸交换)和在体外环境中用人工手段使不同来源 DNA 重新组合的过 程。 克隆(Cloning)：提取供体生物的目的基因（或称外源基因），通过限制性内切酶、DNA 聚合 酶连接到另一个载体的 DNA 的分子上。 基因食品——转基因食品是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去， 使其性状、营养品质、消费品质向人类所需要的目标转变。 转基因食品大致可以分为两大 类，一是改造现有的基因，使一些性状不表现出来；另外一类是导入其他的基因，从而产生 新的性状。 思考题： 1. 什么是基因重组？DNA 重组技术包括哪几个步骤？
植物体细胞杂交——植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，
并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。 悬浮细胞培养系统——悬浮培养：是指将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行培养
增殖的技术。其特点包括以下三方面：（1）增加培养细胞与培养液的接触面，改善营养供 应；（2）在振荡条件下可避免细胞代谢产生的有害物质在局部积累而对细胞自身产生毒害； （3）振荡培养可以适当改善气体的交换。 动物细胞工程——动物细胞工程是细胞工程的一个重要分支，它主要从细胞生物学和分支生
有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。 2. 植物体细胞杂交的过程？
答：
植物 A 细胞 去壁
原生质体 A
原生质体融 合
原生质融合体
植物 B 细胞
原生质体 B再杂种 Nhomakorabea株再分化 愈伤组织
细胞分裂
生 壁
杂种细胞
3. 动物细胞融合的原理、方法及其步骤？ 答：动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。 诱导细胞融合的方法有三种：物理方法（离心、震荡、电刺激） 化学方法（聚乙二 醇）灭活的病毒（灭活的仙台病毒） 细胞融合的具体步骤包括：
重建 DNA 的基本工具。 （3） III 型限制性内切酶：是指一些具有独特的识别方式和切割方法的内切酶，
如 MboII，它识别 GAAGA 序列（注意：不存在二分体式的对称），然后再 DNA 的每一条链上识别序列的一侧开始测量一定距离（如 8 或 7 个核苷酸） 以后进行切割，产生仅有一个碱基突出的 3’末端（N 表示任意一个碱基） 3. PCR 技术的基本原理。 答：首先，以所要分离目睹基因所在双链 DNA 分子作为模板，在接近沸点的温度条件 下，双链 DNA 解离开来，然后在相对较低的温度下（50℃左右），根据要求设计的小片 段 DNA 作为引物，它能够与模板 DNA 结合，在 72℃左右，利用 DNA 聚合酶的作用，开 始复制新的 DNA 链。这是 PCR 扩增反应的起点。紧接着进行第二轮相同的反应，所不同 的是新合成的 DNA 链与原有模板 DNA 链同时作为合成模板进行反应。这样经过几十轮的 PCR 反应，合成 DNA 链的数量以指数形式增长，即合成 Mх2n-1 个 DNA 链（M 为模板 DNA 的量，n 为反应循环数），因此该反应液称为链式反应。由于引物位置的限制，最后扩增 得到的 DNA 片段为两个引物之间的序列。于是通过 PCR 反应能快速得到特异性而且大量 的目的基因片段。这就是 PCR 反应的原理。 4. 基因工程在食品产业中的应用。 答： （1）利用基因工程改造食品微生物 ①改良微生物菌种 ②改良乳酸菌遗传特性 c.酶制 剂的生产； （2）利用基因工程改善食品原料的品质 ①改良动物食品性状 a.肉品品质改良 b.乳品品 质改良 ②改造植物性食品原料 a.植物蛋白质品质改良 b.植物淀粉改良 c.植物油脂改良 d.提高食品中的维生素含量 e.改善园艺产品的采后品质 （3）利用基因工程改进食品生产工艺 ①利用 DNA 重组技术改进果糖和乙醇生产方法 ② 改良啤酒大麦的加工工艺 ③改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性 ④提高马铃薯的加工 性能 （4）改良食品风味 ①甜蛋白 ②酱油风味 ③啤酒风味 （5）利用基因工程生产食品添假剂及功能性食品 ①生产氨基酸 ②生产黄原胶 ③SOD 的基因工程 ④应用于生产保健食品的有效成分 5. 什么是转基因食品？你对转基因食品安全性是怎样认识的？ 答：转基因食品是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，使其 性状、营养品质、消费品质向人类所需要的目标转变。 转基因食品大致可以分为两大 类，一是改造现有的基因，使一些性状不表现出来；另外一类是导入其他的基因，从而 产生新的性状。我认为转基因食品还是具有较高的安全性的，理由如下： 首 先 ， 任 何 一种转基因食品在上市之前都进行了大量的科学试验，国家和政府有相关的法律 法规进行约束，而科学家们也都抱有很严谨的治学态度。另外，传统的作物在种 植的时候农民会使用农药来保证质量，而有些抗病虫的转基因食品无需喷洒农药。 还有，一种食品会不会造成中毒主要是看它在人体内有没有受体和能不能被代谢 掉，转化的基因是经过筛选的、作用明确的，所以转基因成分不会在人体内积累， 也就不会有害。 6. 什么是目的基因？通常获得目的基因的方法有哪些。 答：目的基因，又叫靶基因，是指根据基因工程的目的和设计所需要的某些 DNA 分子 的片段，它含有一种或几种遗传信息的全套密码。 获取目的基因的方法有：鸟枪法（散弹法）、物理化学方法、化学合成法、酶促逆转录 合成法、PCR 扩增法。