现代生物技术(书名：生物技术概论)作业课后习题解答

一、生物技术总论

1.现代生物技术是一项高新技术,它具有高新技术地“六高”特征是指哪“六高”？

高效益；高智力；高投入；高竞争；高风险；高势能.

2.什么是生物技术,它包括那些基本地内容？它对人类社会将产生怎样地影响？

生物技术,有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学地科学原理,采用先进地科学技术手段,按照预先地设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目地.生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务地技术.它主要包括发酵技术和现代生物技术.

其包括：基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程,现代生物技术发展到高通量组学芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术.

生物技术设计人类各个地层面,大到人类基因组地研究,小到我们平时吃到地M饭,在医药、动植物设计广泛,在电子产品中也有运用到生物技术.

3.为什么说生物技术是一门综合性地学科,它与其他学科有什么关系？

因为生物技术设计到很多个方面,有医药、林农业、食品、环境、能源、化学品、设等等,不仅仅是局限于生物这一方面,例如研究使用到了高科技电子设备,两者必须结合才能进行研究,生物分子学也被运用到计算机地研发中去.

4.简要说明生物技术地发展史以及现代生物技术与传统生物技术地关系.

现代生物技术是通过生物化学与分子生物学地基础研究而加快发展起来地.

两者地差别：传统生物技术地研究水平是细胞或组织水平,现代生物技术地研究水平是在分子水平.

两者地关系：现代生物技术地研究是以传统生物技术为基础.现代生物技术地研究能够促进传统生物技术研究.

5. 生物技术地应用包括那些领域？

其涉及到：农业、食品、人类健康、能源问题、环境问题、工业、金属、军事、电子

二、基因工程

1.基因工程研究地理论依据是什么？

不同基因具有相同地物质基础；基因是可以切割地；基因是可以转移地；多肽与基因之间存在对应关系；遗传密码是通用地；基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代.

2.简述基因工程研究地基本技术路线.

通过基因文库筛选、PCR扩增或人工化学合成等手段获得目地基因；构建所需基因载体；目地基因与载体在体外重组后导入受体细胞,进行增值或表达等.

3.简述限制性内切酶和DNA连接酶地作用机制.

限制性内切酶是特异性地打断磷酸二酯键；DNA连接酶是特异性地形成磷酸二酯键.

4.在什么情况下最好使用粒载酶或γ噬菌体载体或cosmid载体？

γ噬菌体载体适用于建立cDNA基因文库；cosmid载体适用于克隆大片段地外源DNA片段,所以被广

泛地用于构建基因文库.

5.阐述人工染色体作为载体地特点.

天然染色体基本功能单位包括复制起始点、着丝粒和端粒.复制起始点,保证了染色体复制,着丝粒保证了染色体分离,端粒封闭了染色体末端,防止粘附到其他断裂端,保证了染色体地稳定存在.

6.简述染色体定位整合克隆载体地应用价值.

应用于生命科学地各个领域,包括构建生物基因组文库,研究基因表达和调控等重要地生命现象,推动医、农、林、牧、渔等产业地发展,甚至与环境保护有密切地联系.

三、细胞工程

1.如何从一片嫩叶经组织培养出众多地完整植株？

首先,将嫩叶细胞成为一个原生质体,然后脱分化,再进行再分化,在良好地环境中进行培育,得到完整地植株.

2.如何从植物细胞培养中获得较高地次生代谢物产量？

1.选择良好地外植体；

2.高产细胞系地选育；

3.培养条件地优化；

4.提高培养技术水平；

5.前体物地适当添加；

6.抑制剂地适量使用.

3.单倍体植株形单体弱,为什么还有不少科学家热衷于诱发产生单倍体植株？

对于植株来说,缩短育种年限,易得纯种.对人类来说,在无性繁殖这方面有无限地可能.

4.什么叫植物原生质体？如何进行植物原生质体地融合？

脱去细胞壁地细胞叫原生质体,两亲本菌株地选择和遗传标记地制作<选择不同地营养缺陷型；原生质体地制备<高渗条件）；原生质体再生<测定再生率）；融合

5.可以采取那些途径脱去植物体内地病毒？如何检测植株中是否还有病毒？

1.用植物地根尖或茎尖,进行无性繁殖；

2.有性脱毒,利用植株地种子.

6.人工种子包括哪几部分？如何制备人工种子？

一般都是由人工种皮、人工胚乳和胚状体三部分构成.将其某些植物细胞在试管中培育成胚状体,再用富含营养物质和其他必要成分地凝胶物将胚状体包裹起来,制成人工种子.

7.怎样才能在体外大量培育哺乳动物细胞？

1.无菌操作取出目地细胞所在组织,以培养液漂洗干净；

2.以锋利无菌道具割舍多余部分,切成小组织块；

3.将小组织块置解离液离散细胞；

4.低速离心洗涤细胞后,将目地细胞吸移至培养液内培养.

8.如何获得能在体外大量生长、分泌单克隆抗体地杂交瘤细胞克隆？

实验前数周分次用特异抗原免疫实验动物,得到大量地B淋巴细胞地脾细胞后,将骨髓瘤细胞和脾细胞以聚乙二醇法进行融合.再帅选出合适地杂合细胞进行繁殖.

9.如何用体细胞克隆出一只哺乳动物？克隆动物有什么积极意义？

先将含有遗传物质地供体细胞地核移植到去除了细胞核地卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后,再被植入动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞核者基因相同地动物.

10.开展干细胞研究对人类有何积极意义？

在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样地干细胞为“种子”,培育出一些人地组织器官.干细胞及其衍生组织器官地广泛临床应用,将产生一种全新地医疗技术,也就是再造人体正常地甚至年轻地组织器官,从而使人能够用上自己地或他人地干细胞或由干细胞所衍生出地新地组织器官,来替换自身病变地或衰老地组织器官.假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来地干细胞及其衍生组织器官,那么,这位老年人地寿命就可以得到明显地延长.

11.有什么方法可以去除革兰阳性细菌、革兰阳性细菌和真菌地细胞壁？

革兰阳性细菌：植物细胞壁用纤维素酶和果胶酶；真菌：用溶菌酶

四、发酵工程

1.微生物发酵产物有哪几种类型？

酒类、醋、酱油、酸奶、醪糟、面包、糖果、果汁、罐头

2.发酵培养基有哪些成分组成？

发酵培养基地组成应丰富、完全,碳、氮源要注意速效和迟效地互相搭配,少用速效营养,多加迟效营养；还要考虑适当地碳氮比,加缓冲剂稳定pH值；并且还要有菌体生长所需地生长因子和产物合成所需要地元素、前体和促进剂等.除有菌体生长所必需地元素和化合物外,还要有产物所需地特定元素、前体和促进剂等.

3.比较分批发酵、连续发酵和补料分批发酵地优缺点？

分批发酵：能迅速获得足够量地菌体细胞后,延长稳定期,从而提高产量；

连续发酵：

优点：1.维持低基质浓度：可以除去快速利用碳源地阻遏效应,并维持适当地菌体浓度,使不至于加剧供氧地矛盾；2.避免培养基积累有毒代谢物；3.可以提高设备利用率和单位时间地产量,节省发酵罐地非生产时间；4.便于自动控制.

缺点：1.长时间地连续培养难以保证纯种培养；2.菌种发生变异地可能性较大.

补料分批发酵：

优点：1.可以除去快速利用碳源地阻遏效应,并维持适当地菌体浓度,使不至于加剧供氧地矛盾；2.克服养分地不足,避免发酵过早结束.

4.下游处理过程分为哪几个步骤？相应地分离方法有哪些？

分为分离、纯化、加工、剂型制备；分离方法：吸附法、离子交换法、沉淀法、萃取法、超滤法.

5.简述青霉素地生产工艺.

在冷冻管取材料至斜面母瓶进行孢子25摄氏度培养7天,得到大M孢子后,再进行25摄氏度孢子培养7天,移至一级种子罐进行种子培养40～45个小时,移至二级种子罐继续进行种子培养15小时,移至发酵罐进行24小时地发酵,放罐,冷至15摄氏度,最后提炼.