现代生物技术作业课后习题解答.docx

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现代生物技术作业课后习题解答

1.现代生物技术是一项高新技术，它拥有高新技术的“六高”特色是指哪“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，它包含那些基本的内容？

它对人类社会将产生如何的影响？

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，联合其余

基础科学的科学原理，采纳先进的科学技术手段，依照早先的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的。

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，以供给产品来为社会服务的技术。

它主要包含发酵技术和现代生物技术。

其包含：

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的层面，大到人类基因组的研究，小到我们平常吃到的米饭，在医药、动植物设计宽泛，在电子产品中也有运用到生物技术。

3.为何说生物技术是一门综合性的学科，它与其余学科有什么关系？

由于生物技术设计到好多个方面，有医药、林农业、食品、环境、能源、化

学品、设等等，不不过是限制于生物这一方面，比如研究使用到了高科技电子设施，二者一定联合才能进行研究，生物分子学也被运用到计算机的研发中去。

4.简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。

现代生物技术是经过生物化学与分子生物学的基础研究而加速发展起来的。

二者的差异：

传统生物技术的研究水平是细胞或组织水平，现代生物技术的研究水平是在分子水平。

二者的关系：

现代生物技术的研究是以传统生物技术为基础。

现代生物技术的研究能够促进传统生物技术研究。

5.生物技术的应用包含那些领域？

其波及到：

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.基因工程研究的理论依照是什么？

不一样基因拥有同样的物质基础；基因是能够切割的；基因是能够转移的；多

肽与基因之间存在对应关系；遗传密码是通用的；基因能够经过复制把遗传信息传达给下一代。

2.简述基因工程研究的基本技术路线。

经过基因文库挑选、PCR扩增或人工化学合成等手段获取目的基因；建立所需基因载体；目的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连结酶的作用体制。

限制性内切酶是特异性地打断磷酸二酯键；DNA连结酶是特异性地形成磷酸

二酯键。

4.在什么状况下最好使用粒载酶或γ噬菌体载体或cosmid载体？

γ噬菌体载体合用于成立cDNA基因文库；cosmid载体合用于克隆大片段的外源DNA片段，所以被宽泛地用于建立基因文库。

5.论述人工染色体作为载体的特色。

天然染色体基本功能单位包含复制开端点、着丝粒和端粒。

复制开端点，保

证了染色体复制，着丝粒保证了染色体分别，端粒关闭了染色体尾端，防备粘附到其余断裂端，保证了染色体的稳固存在。

6.简述染色体定位整合克隆载体的应用价值。

应用于生命科学的各个领域，包含建立生物基因组文库，研究基因表达和调

控等重要的生命现象，推进医、农、林、牧、渔等家产的发展，甚至与环境保护

有亲密的联系。

三、细胞工程

1.如何从一片嫩叶经组织培养出众多的完好植株？

第一，将嫩叶细胞成为一个原生质体，而后脱分化，再进行再分化，在优秀

的环境中进行培养，获取完好的植株。

2.如何从植物细胞培养中获取较高的次生代谢物产量？

1.选择优秀的外植体；2.高产细胞系的选育；3.培养条件的优化；4.提升培养技术水平；5.前体物的适合增添；6.克制剂的适当使用。

3.单倍体植株形单体弱，为何还有许多科学家热中于引发产生单倍体植株？

关于植株来说，缩短育种年限，易得纯种。

对人类来说，在无性生殖这方面

有无穷的可能。

4.什么叫植物原生质体？

如何进行植物原生质体的交融？

脱去细胞壁的细胞叫原生质体，两亲本菌株的选择和遗传标志的制作（选择

不一样的营养缺点型；原生质体的制备（高渗条件）；原生质体重生（测定重生率）；交融（PEG、离心积淀、电脉冲等）；交融子的检出（直接检出法和间接检出法）；适用性菌株的挑选

5.能够采纳那些门路脱去植物体内的病毒？

如何检测植株中能否还有病毒？

1.用植物的根尖或茎尖，进行无性生殖；2.有性脱毒，利用植株的种子。

6.人工种子包含哪几部分？

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

试管中培养成胚状体，再用富含营养物质和其余必需成分的凝胶物将胚状体包裹

起来，制成人工种子。

7.如何才能在体外大批培养哺乳动物细胞？

1.无菌操作拿出目地细胞所在组织，以培养液漂洗干净；2.以尖利无菌道具割舍剩余部分，切成小组织块；3.将小组织块置解离液失散细胞；4.低速离心清洗细胞后，将目的细胞吸移至培养液内培养。

8.如何获取能在体外大批生长、分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞克隆？

实验前数周分次用特异抗原免疫实验动物，获取大批的B淋巴细胞的脾细胞

后，将骨髓瘤细胞和脾细胞以聚乙二醇法进行交融。

再帅选出适合的杂合细胞进行生殖。

9.如何用体细胞克隆出一只哺乳动物？

克隆动物有什么踊跃意义？

先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用

微电流刺激等使二者交融为一体，而后促进这一新细胞分裂生殖发育成胚胎，当胚胎发育到必定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀胎，即可产下与供给细胞核者基因同样的动物。

10.展开干细胞研究对人类有何踊跃意义？

在体外鉴识、分别、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细

胞为“种子”，培养出一些人的组织器官。

干细胞及其衍生组织器官的宽泛临床应用，将产生一种崭新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年青的组织器官，进而令人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来代替自己病变的或衰老的组织器官。

若是某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿期间或许青年期间保留起来的干细胞及其衍生组织器官，那么，这位老年人的寿命就能够获取显然的延伸。

11.有什么方法能够去除革兰阳性细菌、革兰阳性细菌和真菌的细胞壁？

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种类？

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构成？

发酵培养基的构成应丰富、完好，碳、氮源要注意速效和迟效的相互搭配，

少用速效营养，多加迟效营养；还要考虑适合的碳氮比，加缓冲剂稳固pH值；并且还要有菌体生长所需的生长因子和产物合成所需要的元素、前体和促进剂

等。

除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、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的优弊端？

分批发酵：

能快速获取足够量的菌体细胞后，延伸稳固期，进而提升产量；连续发酵：

长处：

1.保持低基质浓度：

能够除掉快速利用碳源的隔绝效应，并保持适合

的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；2.防止培养基累积有毒代谢物；3.能够提升设施利用率和单位时间的产量，节俭发酵罐的非生产时间；4.便于自动控制。

弊端：

1.长时间的连续培养难以保证纯种培养；2.菌种发生变异的可能性较大。

补料分批发酵：

长处：

1.能够除掉快速利用碳源的隔绝效应，并保持适合的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；2.战胜养分的不足，防止发酵过早结束。

4.下游办理过程分为哪几个步骤？

相应的分别方法有哪些？

分为分别、纯化、加工、剂型制备；分别方法：

吸附法、离子互换法、积淀

法、萃取法、超滤法。

5.简述青霉素的生产工艺。

在冷冻管取资料至斜面母瓶进行孢子25摄氏度培养7天，获取大米孢子后，

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移至二级种子罐持续进行种子培养15小时，移至发酵罐进行罐，冷至15摄氏度，最后提炼。

40～45个小时，

24小时的发酵，放

五、酶工程

1.酶有什么特征？

什么是酶工程？

专一性，高效性，常温性等；酶工程就是将酶或许微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在必定的生物反响装置中，利用酶所拥有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转变成实用物质并应用于社会生活的一门科学技术。

2.为何要进行酶的修饰，酶的蛋白质工程是如何进行的？

酶的修饰能让酶更好的发挥催发的作用；从预期的酶功能出发→设计预期的

蛋白质构造→推断应有的氨基酸序列→找到相对应的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA）

3.酶固定方法有哪些，各有何优弊端？

经过将酶包埋于凝胶、微囊体内，或经过共价键、离子键或吸附连结至固相载体上，或经过交联剂使酶分子相互交联等方法使酶不溶或限制在一个有限的空间内。

长处：

酶固定化此后，既保持了酶的催化特征，又战胜了游离酶的不足之处，使其拥有一般化学催化剂能回收频频使用的长处，并在生产工艺上能够实现连续化和自动化。

4.如何保持酶反响器恒定的生产力？

1.选择适合的大小；2.选择进行适合的酶反响；3.考虑好催化剂的机械强度和比重

六、蛋白质工程

1.简述蛋白质构造的基本组件。

α—氨基酸按必定次序联合形成一条多肽链，再由一条或一条以上的多肽链

依照其特定方式联合而成的高分子化合物。

2.简述氨基酸的基本理化性质。

1.一般性质缬氨酸；2.紫外汲取性质；3.酸碱性质

3.简述反向生物学的门路。

先分别特定蛋白推断其基因或直接分别其基因，经克隆测序、表达，再研究

其功能。

4.举例说明对现有蛋白质进行改造的主要方法及其应用。

1.胰蛋白酶：

拥有更高的专一性；2.金属硫蛋白；3.人白细胞介素-2；4.组织纤维蛋白溶酶原激活因子；5.枯草杆菌蛋白酶

5.什么是蛋白质组学？

说明生物体各样生物基因组在细胞中表达的所有蛋白质的表达模式及功能

模式的学科。

七、生物技术与农业

1.现代植物生物技术与传统农业技术对比有何突出优胜性？

试举例说明。

比如，培养出抗逆性强的植株，使得农作物能够少受天灾的影响。

2.基因工程抗虫棉已大面积应用与生产，同时也造成食棉昆虫的耐食性，如何对待这个问题？

并提出解决问题的门路。

耐食性这个是个必定的结果，昆虫也有优胜劣汰，剩下来的都不是省油的灯，一般难以解决，毕竟是生物间的问题，自然而然，才是回到自然的最好方法。

3.简述展开水稻基因组计划的意义。

人类赖以生计的农作物，水稻是一主要植物，水稻共有12条染色体，它们

记录着与水稻的高产优良、美味香色以及与生长久、抗病抗虫、耐旱耐涝、抗倒

伏等所有性状有关的遗传信息。

所以，分析水稻基因组序列，是改良水稻质量、提升水稻产量的前提和基础。

4.简述生物农药的意义，并列出几种常用的生物农药。

生物农药更适合于扩大在未来有害生物综合治理策略中的应用比重。

并且它

选择性强，对人畜安全，对生态环境影响小，并能够引发害虫流行病。

5.动物转基因常用的外源基因导入方法有哪些？

各有何优弊端？

显微注射法：

长处：

正确、快捷。

弊端：

成本很高。

体细胞核移植方法：

长处：

经济、有效。

弊端：

耗时。

6.动物胚胎工程的主要技术包含哪些方面？

胎移植有关技术、动物克隆技术、转基因动物技术、胚胎干细胞技术

7.生物技术在动物饲料工业上有哪些应用？

重组生长激素的研究与应用；2.发酵工程研究与应用；3.寡肽、寡糖增添剂研究与应用；4.天然植物提取物的研究与应用；5.有机微量元素增添剂研究与应用；6.营养重分派剂研究与应用。

8.畜禽基因工程疫苗有哪些种类？

1.基因工程亚单位苗；2.基因工程活载体苗；3.合成肽苗；4.基因缺失疫苗；

5.基因疫苗。

9.什么是动物生物反响器？

其应用远景如何？

动物生物反响器是利用转基因活体动物，高效表达某种外源蛋白的器官或组

织，进行工业化生产功能蛋白质的技术。

动物生物反响器的研究开发要点是动物乳腺反响器和动物血液反响器。

即，把人体有关基因整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中，或长大后产生的奶汁中，含有人类所需要的不一样蛋白质。

这是目前生物技术的尖端和前沿研究项目。

10.核移植技术未来在动物生产的应用上有哪些主要方面？

1.克隆拥有巨大经济价值的转基因动物；2.快速扩大优秀种畜；3.拯救濒危

动物

11.干细胞技术在动物生产上有何应用远景？

1.生产转基因的动物；2.生产克隆动物；3.研究细胞分化；4.研究发育的基因调控

八、生物技术与食品

1.什么是单细胞蛋白？

简述它的几种根源。

单细胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用很多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。

因此，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混淆物构成的细胞质团。

2.举例说明食品发酵的用途。

用以生产：

白酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、食醋、酱油、味精、发酵豆制品、

发酵乳制品、发酵果蔬制品、柠檬酸、黄原胶及单细胞蛋白。

3.说说现代生物技术在食品包装上的应用。

依据现代生物技术的原理，食品包装分类方法好多。

如按技法分为：

防潮包

装、防水包装、防霉包装、保鲜包装、速冻包装、透气包装、微波杀菌包装、无菌包装、充气包装、真空包装、脱氧包装、泡罩包装、贴体包装、拉伸包装、蒸煮袋包装等。

4.食品检测中生物技术有哪些应用？

1.免疫学技术的应用；2.分子生物学技术的应用；3.生物传感器技术的应用。

5.你对转基因食品有什么看法？

有利亦有弊，但选择它的是我们自己，所以，应当看到好的一面，也看到不

好的一面，做出正确的选择。

6.说说现代生物技术在食品工业上的应用和发展趋向。

1.鼎力开发食品增添剂新品种；2.发展微生物的保健食品；3.螺旋藻食品；

4.开发某些虫类高蛋白食品。

九、生物技术与人类健康

1.现代生物技术在医学领域中的应用主要包含哪些方面？

主要运用在疫苗的制作。

2.现代生物技术生产的疫苗与传统生产的疫苗对比，有哪些长处？

1.更为的高效；2.目的性更好；3.副作用少

3.目前已上市的基因工程疫苗主要用于哪些疾病种类的预防？

1.霍乱弧菌疫苗；2.麻风杆菌疫苗；3.幽门螺杆菌疫苗；4.虐原虫疫苗；5.

血吸虫疫苗。

4.疫苗研究经历了哪三个阶段？

第一代疫苗是用病原体减毒或弱化生产的疫苗。

好多向来沿用到现在，如破伤

风疫苗、百日咳杆菌疫苗、白喉杆菌疫苗、结核杆菌疫苗（卡介苗）等。

第一代疫苗对人们预防传得病的流传做出了不行磨灭的贡献。

但第一代疫苗在生产和使用中拥有不安全性及对某些传得病使用成效不够理想。

20世纪70年月后开始生产第二代基因工程疫苗，即利用基因工程技术来生产的疫苗。

基因工程疫苗是将

病原体的抗原基因克隆到细菌或真核细胞内，利用细胞或其余细胞来生产病原体

的抗原。

由于不是生产病原体自己，所以在生产和使用上是安全的。

20世纪90

年月后进行第三代核酸疫苗（DNA疫苗、基因疫苗）的研究和生产。

其原理是将

控制抗原蛋白的基因直接转移到宿主细胞内，经过宿主细胞的表达系统表达抗原

蛋白，引诱宿主产生免疫应答，达到预防和治疗疾病的目的。

5.用于疾病诊疗的现代生物技术主要有哪些技术种类？

1.ELISA技术；诊疗技术。

技术主要合用于哪些疾病的诊疗？

DNA诊疗技术包含那些技术？

ELISA技术合用于传得病类的诊疗：

乙肝六项，丙肝，艾滋，梅毒，结核等。

主要用于艾滋病检测。

DNA诊疗技术：

DNA探针杂交技术；PCR技术；PCR-RFLP技术；PCR-ASO技术；PCR-ELISA技术；PCR-SSCP技术；PCR-DGGE技术；LCR技术；RFLP-探针杂交技术；生物芯片技术。

7.基因芯片有何长处？

生物芯片技术可宽泛应用于疾病诊疗和治疗、药物挑选、农作物的优育精选、司法判定、食品卫生监察、环境检测、国防、航天等很多领域。

它将为人类认识

生命的发源、遗传、发育与进化、为人类疾病的诊疗、治疗和防治开拓崭新的门路，为生物大分子的崭新设计和药物开发中先导化合物的快速挑选和药物基因组学研究供给技术支撑平台。

8.目前利用生物技术开发的药物有哪些种类？

为何说基因工程药物的研究与开发拥有巨大的应用潜力和十分诱人的远景？

开发的药物种类：

抗生素；其余天然药物；基因工程药物；治疗性抗体。

基因工程药物是先确立对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，而后将控制该蛋白质合成过程的基因拿出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入能够大批生产的受体细胞中去，这些受体细胞包含细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不停生殖过程中，大规模生产拥有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。

所以特别有好处，很有发展远景。

9.目前基因治疗技术主要用于哪些疾病种类的治疗？

1.单基因病；瘤苗与肿瘤；自杀基因治疗。

10.疾病基因治疗有哪四大策略？

肿瘤的基因治疗有哪两种策略？

四大策略：

基因置换；基因修正；基因修饰；基因失活。

肿瘤的基因治疗两种策略：

经过免疫系统杀灭癌细胞；对癌基因或抑癌基因

进行修饰纠正。

11.为何说干细胞的应用将拥有广阔的远景？

干细胞的用途特别宽泛，波及到医学的多个领域。

目前，科学家已经能够在体外鉴识、分别、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种

子”，培养出一些人的组织器官。

干细胞及其衍生组织器官的宽泛临床应用，将产生一种崭新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年青的组织器官，进而令人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来代替自己病变的或衰老的组织器官。

若是某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿期间或许青年期间保留起来的干细胞及其衍生组织器官，那么，这位老年人的寿命就能够获取显然的延伸。

12.人类基因组计划的任务是什么？

将解决什么问题？

他对医学的发展有什么发展？

HGP任务；论述人类所有基因的地点、功能、构造、表达调控方式以及疾病

有关的变异。

13.我国的人类基本组计划主要展开了哪些方面的工作？

肩负了计划的1%，即人类3号染色体从D3S3610到端粒的30Mb地区的测序任务，并与2000年4月达成。

14.你以为人类基因组计划将对人类产生什么样的影响？

1.认识基因组的表达及其调控；2。

认识蛋白质组学；3.认识基因组多样性的研究；4.认识人类的发源和进化，关于生物医学会产生重要的影响。

十、生物技术与能源

1.简述开发新能源的必需性。

化石能源不停衰竭，推断30～50年以内用完，到时将进入无能源时代，干净又高效的能源的找寻迫在眉睫。

2.如何利用微生物勘探石油和提升采油量？

利用微生物降解技术对油层中难以开采的沥青重组分进行降解，起到降低原

油黏度作用，提升油床采收率。

3.简述乙醇燃料能代替石油的依照。

乙醇就是酒精，酒精自己能焚烧，能作为能源。

4.简述人工生产甲醇能代替天然气的依照。

甲醇还能够转变成二甲醚，能够大批代替天然气。

5.说说你对未来能源的看法。

第一，再靠化石燃料几乎不行能，但乙醇等这些也就是谈一谈，试一试，现

在也不过参渗一部分进入到化石燃猜中就行调解罢了，不如专力于太阳能的转变使用更好，毕竟太阳能此刻还不可以说的上是成功了，转变率很低，假如能达到20%，那么就已经很可观了。

十一、生物技术与环境

1.生物法办理污水或废水有哪几种常有的方法？

污水治理的意义安在？

1.稳固塘法；2.人工湿地办理系统法；3.污水办理土地系统法；4.活性污泥办理法；5.生物膜办理法。

水的自然自理速度特别慢，污水办理能使流入河流的水可是分浑浊，损坏大自然，也令人类二次使用水源更为干净。

2.空气污染治理与水污染治理有什么关系？

常有的方法有几种？

1.生物净气塔；2.渗滤器。

3.填埋技术有哪些长处？

为何说堆肥技术是一种可循环利用资源的方法？

长处：

办理量大；投入少；简易易行。

堆肥技术：

由于堆肥就是将畜禽粪便

进行办理获取有机肥的方法，不单使任意排放的大批畜禽粪便获取了有效利用，也减少了它对环境的污染，是一种变废为宝的好方法。

4.什么是生物修复技术？

举例说明其应用价值。

生物修复技术：

经过生物，特别是微生物的作用消除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。

它包含自然和人为控制条件下的污染物降级或无害化的过程。

5.举例说明生物技术在环境检测方面的利用。

1.指示生物；2.核酸探针和PRC技术；3.生物传感器及其余；4.生物芯片。

十二、对生物技术发明创新的保护

1.简述对生物技术发明进行的几种主要形式及其优弊端。

1.专利保护：

拥有独占性；地区性；时间性。

弊端：

专力在申请时及发布时一定将专力内容宣布，一旦专力无效，则为任

何人所用。

2防守性第一版。

2.用于申请专利的生物技术发明一定知足的条件？

1.发明一定拥有新奇性；2.发明一定拥有适用性；3.发明一定拥有创建性；

4.在申请专利的说明书中对发明做详细的描绘。

3.说说对生物技术发明进行专利保护的利与弊。

专利能使个人的劳动成就获取表现，并且保护，但是他保护的同时，又会将

内容公诸于世，使其余人也能知道自己的劳动成就，形成抄袭，造成恶性循环。

技术的发展就会不进反退。

十三、生物技术安全性及其应付举措

1.人们对生物技术安全性的担忧来自哪些方面？

比方转基因植物能否会和野生杂草进行传粉，而出生“超级野草”，加大野草消除难度。

又比方转基因的食品，经过食品链的富集作用进入人体，会不会造成迫害，比方恶性肿瘤等等。

以上在没有科学做定论前，是人类所关怀的转基因风险问题，毕竟高科技越强，杀伤力就越大，越难控制。

2.说说现阶段转基因生物技术的应用及安全性。

现阶段的转基因一般都是有好处的，危害的问题有，但极少，基本上转基因

的食品都能够使用。

但此刻已经出