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1、第一章生物技术概论思考题 1、什么是生物技术？它包括那些内容？是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或者加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。包括 基因工程，细胞工程,酶工程，发酵工程和蛋白质工程等五项工程这五项工程是互相联系，互相渗透的，其中以基因工程为核心.2、生物技术对人类产生什么样的影响？1.3.1改善农业生产，解决食品短缺 1.3.1.1提高农作物产量及其品质（1）培育抗逆的作物优良品系（2）植物种苗的工厂 化 生 产（3）提高粮食的品质（4）生物固氮，减少化肥使用量（5）生物农药，生产绿色食品 1.3.
2、1.2发展畜牧业生产 （1）动物的大量快速无性繁殖 体 细 胞 克 隆（2）培养动物的优良品系 1.3.2提高生命质量，延长人类寿命 1.3.2.1开发制造奇特而又贵重的新型药品1 3 2.2疾病的预防和诊断1.3 2 3基因治 1.3 2 4人类基因组计划（H G P）1.3.3解决能源危机，治理环境污染 1.3.4制造工业原料，生产贵重金属 3、为什么说生物技术是一门综合性学科？它与其他学科有什么关系？现代生物技术是以2 0世 纪7 0年 代DNA重组技术的建立为标志的.现代生物技术是一门集生物学，医学，工程学，数学，计算机科学，电子学等多学科互相渗透的综合性学科.4、生物技术的应用包括那
3、些领域？应用领域包括农业，工业，医学，药物学，能源，环保，冶金，化工原料等 5.现代生物技术是一项高技术，它具有高技术的“六高”特征是指哪“六高”高 效 性 高 智 力 高 投 入 高 竞 争 高 风 险 高 势 能：对国家的政治，经济、文化和社会发展具有很大的影响，具有很强的渗透性和扩散性。6.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.1 传统生物技术的生产前生物工程（经验生物工程）时期：从公元前7000年-1593年（明朝末年）古典生物工程时期：荷兰人发明显微镜，实验生物工程时期：2 现代生物技术的发展1953 J.D.Watson和 F.H.C.Crick发现DNA双
4、螺旋结构 2003人类基因组测序工作完成第二章基因工程思考题 1 什么是基因工程？基因工程操作的基本技术路线是什么？基因工程：按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，有目的地改造生物种性，使现有的物种在较短时间内趋于完整，创造出符合人们需要的新的生物类型，或者利用这种技术对人类疾病进行基因治疗。2 1 盘因工 作的基本技术路线转基国生物 2 简述供体DNA分离过程和方法，并且比较这些方法的优缺点。1）DNA分离纯化过程 破碎细胞+DNA抽提液（EDTA、去污剂、还原剂）-6 5 温育2 0 -冰 浴 冷 却-离心去细胞碎片-苯酚抽提法 CsCl密度梯度离心 两种方法比
5、较：CsCl法操作步骤少，分离DNA分子量大，耗财多，且需超速离心机。苯酚法耗时少，不需昂贵仪器，但操作步骤多，易使DNA分子断裂。若 小心操作，所获DNA亦符合要求。3 核酸酶包括哪几类？简述限制性核酸内切酶的类型及其特点？核酸酶的分类：,1）根据核酸底物分RNA酶（Rnase）、DNA酶（Dnase）和底物非专一性核酸酶；,2）根据作用方式分内切核酸酶（endonuclease）和外切核酸酶（exonuclease）；3）根据对底物碱基专一性分碱基专一性核酸酶（切割部位的碱基序列高度专一性）和非碱基专一性核酸酣（切割部位的碱基序列随机性）工具酶分为：限制性内切酶，dna连接酶，dna聚合酶
6、，核酸修饰酶，核酸酶 限制性核酸内切酶按限制酶的亚基组成和切断核酸情况的不同分类 第一类（I 型）限制性内切醐能识别专一的核甘酸顺序，它们在识别位点很远的地方任意切割DNA链，其切割的核甘酸顺序没有专一性，是随机的。这类酶如Eco B、EcoK 等。第 三 类（IH型）限制性内切酶也有专一的识别顺序，在识别顺序旁边几个核甘酸对的固定位置上切割双链。但这几个核甘酸对也不是特异性的。第二类（H 型）限制性内切酶能识别专一的核甘酸顺序,并在该顺序内的固定位置上切割双链。由于这类限制性内切醐的识别和切割的核甘酸都是专一的。这种醐识别的专一核甘酸顺序最常见的是4 个或6 个核甘酸，少数也有识别5 个核甘
7、酸以及7个、8 个、9 个、10个 和 11个核甘酸的。4 什么是回文结构、粘性末端、平末端、位点偏爱、星号活性？回文结构：序列正读和反读是样的，即有一个中心对称轴，从这个轴朝两个方向读序列是完全一样的。粘 性 末 端：两条链上的断裂位置是交错和对称围绕着一个对称轴排列，这种形式的断裂结果形成具有粘末端的DNA片段；平 末 端：两条链上的断裂位置是处在一个对称轴的中心，这样形式的断裂是形成具有平末端的DNA片段。位 点 偏 爱某些限制性内切酶对不同位置的同一个识别序列表现出不同的切割效率。星 号 活 性又称星活性，一些限制性内切酶在某些反应条件变化时酶的专一性发生改变，如醐浓度过高、反应液离子
8、强度过低、pH改变、有机溶剂的影响等条件，酶切割位点专一性发生改变。5 解释同裂酶、同尾酶同 裂酶：有些来源不同的限制性核酸内切酶识别同样的核甘酸靶序列，产生同样的切割，形成同样的末端。同 尾 酶：来源不同，识别的靶序列也各不相同，但都能产生相同的粘性末端，称为同尾酶。常用的BamH I,Bel I,Bgl II,Xho I 就是一组同尾酶，它们切割DNA之后都形成山-GATC-4 个核甘酸组成的粘性末端。-6 限制性核酸内切酶的特点有哪些？影响其活性的因素有包括哪些方面？特 点：识别位点的DNA序列具有回文结构；切割DNA均产生含5 磷酸和3羟基的末端；错位切割产生粘端，沿对称轴切割产生平末
9、端；影响活性的因素：DNA样品的甲基化程度：DNA的分子结构核酸内切酶的缓冲液性质：能切消化反应的温度 7 DNA聚合酶作用的特点是什么？简述几种重要的DNA聚合酶及其基本用途。DNA连接酶：将目的基因连在载体（一般为质粒）上，作用于两脱氧核糖核甘酸间的磷酸二脂键。DNA聚合酶：连接两条DNA单链行成条DNA双链，作用于碱基对间的氢键；DNA聚合酶作用的特点：（1）要有底物4 种 dNTP为前体催化合成DNA；（2）接受模板指导；（3）需要有引 物（3,羟基）的存在；（4）不能起始合成新的DNA链；（5）催化dNTP加到生长中的DNA链 3，-0H 末端；（6）催化DNA的合成方向是53 几种
10、重要的DNA聚合酶（1 ）大肠杆菌DNA聚合酶I（DNA pol I）的 DNA聚合酶活性；的核酸外切醒活性；的核酸外切酶活性（2）大肠杆菌DNA聚合酶I 大片段（Klenow）Klenow酶仍拥有5，3,的 DNA聚合酶活性和3，5的核核酸外切酶活性，但失去了 的核酸外切酶活性 用途：补平由核酸内切酶产生的5,粘性末端；DNA片段的同位素末端标记；cDNA第二链的合成；双脱氧末端终止法测定DNA序列（3）T4-DNA聚合酶的基本特性：5-3 的 DNA聚合酶活性和3-5 的核酸外切酶活性；在 无 dNTP时，可以从任何3-OH端外切；在只有一种dNTP时，外切至互补核甘酸暴露时停止；在四种d
11、NTP均存在时，聚合活性占主导地位 用途：切平由核酸内切能产生的3 粘性末端；DNA片段的同位素末端标记；（4）依赖于RNA的 DNA聚合酶（反转录酶）性质：以 RNA为模板聚合cDNA链；双向外切DNA-RNA杂合链中的RNA链 用途：将真核基因的mRNA转录成cD N A,构建cDNA文库；对具有5 突出端的DNA片段的3 端进行补平和标记、制备探针；代替Klenow片段，用于DNA序列测定（5）耐热DNA聚合酶（Taq酶）性质：热稳定性；离子依赖性；忠实性：5-3 聚合酶活性和5-3 外切酶活性 8 平末端DNA片段的连接方法包括哪几种？（1）直接用T4 DNA连接酶连接；（2）先用末端
12、核普酸转移酶，给平末端DNA分子加上同聚物尾巴之后再用DNA连接酶进行连接；（3）用衔接物连接平末端DNA分子；（4）DNA接头连接法。9 作为分子克隆载体必须具备的特点有哪些？1.至少有一个复制起点，因而至少可在一种生物体中自主复制。2.至少应有一个克隆位点，以供外源D N A插入。3.至少应有一个遗传标记基因，以指示载体或重组DNA分子是否进入宿主细胞 10在分子克隆载体中，遗传标记基因的作用是什么？包括哪些种类？作 用：指示外源DN A分 子（载体或重组分子）是否进入宿主细胞；指示外源DNA分子是否插入载体分子形成了重组子。种 类：抗性标记基因（可直接用于选择转化子）抗生素，重金属，代谢
13、抗性基因；营养标记基因（可直接用于选择转化子）；生化标记基因；噬菌斑 1 1 简述分子克隆载体的复制起点种类、标记基因与拷贝数之间的关系。种 类：1）核内复制起点 a.染色体复制起点一原核生物（环状）和真核生物（线状）染 色 体 b.染色体外复制 起 点 i.质粒一DNA,RNA,线状，环状，单链，双链 原 核 与 真 核 生 物 i i.病毒一同上，细胞内和病毒颗粒内 2）核外复制起点 a.线粒体一所有真核细胞两种质体中亦可能含有质粒 b.叶绿体一所有绿色植物细胞标记基因与拷贝数的关系 若标记基因表达效率高，宿主细胞可能不大量产生标记基因以满足选择压力要求，因而载体拷贝数会降低。对于不同标记
14、基因，可采取相应方法提高其拷贝数。如：对于药物抗性标记基因，可提高药物浓度。对于营养标记基因，可降低该基因的表达效率或更换其他低效率的标记基因1 2 分子克隆载体根据功能可以划分哪几类？简述各类的特点、用途和类型。分 类：1.普通型载体1）特点：至少有个以上的克隆位点和两个标记基因，其中一个用于转化体选择，另一个用于重组子检测。2）用途：基因组或cDNA文库的构建;次克隆（subcloning）或限制酶谱分析；外源D N A扩增。例子:pBR322和 pUC载体。,2.表达型载体（expression vector）I）特点：a.基因的启动子序列和终止子序列；b.一般无检测标记基因；c.克隆位
15、点是确定的（即位于启动子序列后）；d.重组分子用凝胶电泳检出（依赖于分子量差异）。2）结构：a.转化单元-宿主细胞转化 b.表达单元-外源基因表达 3）类型：I 型：转录起始区（调控序列+启动子）+终止子 II型：转录起始区终 止 子+翻译起始区（核糖体结合序列和起始密码子）+终止子 III型：转录起 始 区+翻译起始区+信号肽链编码区+终 止 子（常称之为表达分泌型载体）3.失控型质粒载体(Run-away plasmid vector)1)温控型2)药物控制型,4.探针型载体(probing vector)启动，终止，复制起点，标记探针型 6定 序 型主要用于核甘酸的序列测定 7整 合 型
16、结构与复制起点探针型载体相同，仅是用于不同目的，该类载体转化频率低，但转化体卜分稳定。用途：稳定表达外源基因；基因治疗(野生型基因取代突变型基因)；基因突变(突变基因取代野生型基因)1 3 什么是基因的转移技术？基因导入的方法有哪些种类？基因的转移技术就是将外源目的基因或DNA片段引人受体生物或细胞并检查其在转化细胞中表达结果的种技术。方法种类：1细胞 融 合 2.微细胞介导的基因转移3.染色体介导的基因转移4.脂 质 体 介 导 的 基 因 转 移 5.磷酸钙沉淀介导基因转移6.原生质体融合术7.显微注射法 穿刺法8.电脉冲介导的基因转移9.重组RNA病毒感染 1 0.重组 DNA病 毒 感
17、 染 1 1.直 接 转 化 法 1 2.接合转移法1 3.超 声 波 法 1 4.基因枪法 1 4 什么是基因组、基因组学？基因组学研究内容包括哪几个方面？简述每个方面的研究的内容。基 因 组：生物体配子中所包含的全部染色体及其基因，还包括细胞质基因组。基因组学:研究生物体内基因组的分子特征。以整个基因组为研究对象，而不是以单个基因为单位作为研究对象。结构基因组学基因定位基因组作图测定核甘酸序列 功能基因组学基因的识别、鉴定、克隆；基因结构、功能及其相互关系；基因表达调控的研究 蛋白质组学鉴定蛋白质的产生过程、结构、功能和相互作用方式 1 5 人类基因组计划对人类生活有哪些影响？帮助科学家建
18、立遗传与疾病的关键联系第三章细胞工程思考题 1 什么是细胞工程？细胞工程(cell engineering)就是在细胞水平研究、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。原代培养，传代期，衰退期。2基本概念：细胞培养：指的是离体细胞在无菌培养条件下的分裂、生长，在整个培养过程中细胞不出现分化，不再形成组织。组织培养:指取自动物体的某类组织，在体外培养时细胞一直保持原本已分化的特性，该组织的结构和功能持续不发生明显变化。器官培养:使用器官原基或者器官一部分或整个器官在体外培养，该器官的结构和功能持续不发生明显变化 原代
19、培养:取自体内新鲜组织并置于体外条件下生长的细胞在传代之前称为原代培养 传代:细胞在培养皿中生长一定时间后，被分开接种到新的培养皿中。细胞系:初代培养物开始第一次传代培养后的细胞，即称之为细胞系。有限细胞系：如细胞系的生存期有限，则称之为有限细胞系(F i n i t e C e l l L i n e)无限细胞系：已获无限繁殖能力能持续生存的细胞系，称连续细胞系或无限细胞系(I n f i n i t e C e l l L i n e)细胞株：从一个经过生物学鉴定的细胞系用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群，称细胞株。细胞融合：两个或多个细胞相互接触后，其细胞膜发生分
20、子重排，导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的工程称为细胞融合。核移植技术：所谓核移植技术就是利用显微操作技术将个细胞的细胞核移植到另一个细胞中，或者将两个细胞的细胞核(或细胞质)进行交换，从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。治疗性克隆：指把克隆出来的组织或者器官用于治疗疾病。生殖性克隆：通过代孕母亲生产与工体在遗传上完全一致的新生个体。3培养细胞活力测定的方法有哪些？各有什么优缺点？1.细胞克隆形成率实验：单个细胞在体外增殖6代以上，其后代所组成的细胞群体形成肉眼可见的克隆。克隆形成卒用来表示细胞的增殖能力。克隆形成率比=克隆形成数/接种细胞数 缺 点：操作繁琐优点：精确、可靠 2.台盼
21、蓝法活细胞不被染色，死细胞染成蓝色，用活细胞占细胞中的百分比表示细 胞 恬 力 已 淘 汰 3.四 理 盐（MTT）比色法 四 理 盐（MTT）商 品 名 为 嘎 理 蓝，四理盐比色法的原理：活细胞中脱氢酶能将四晚盐还原成不溶干水的蓝紫色产物（f b r m a z a n）,并沉淀在细胞中，而死细胞没有这种功能。二甲亚硼（DM S O）能溶解沉积在细胞中蓝紫色结晶物，溶液颜色深浅与所含的f o r m a z a n量成正比。再用酶标仪测定O D值 MTT法简单快速、准 确，广泛应用于新药筛选、细胞毒牲试验、肿瘤放射敏感性实验 等。4 简述动物细胞培养的一般步骤？大量培养哺乳动物细胞的方法有
22、哪些？培 养 动 物 细 胞 的 一 般 步 骤：取 出 目 的 细 胞 所 在 组 织 一 洗 净 一 切成小组织块 f 解 离 液 中 离 散 细 胞 一 洗 涤 细 胞 一目的细胞移入培养瓶培养。微 导 管 培 养 法 微 载 体 培 养 法 微 胶 囊 培 养 法 5 细胞融合常用的方法有哪些？各有什么优缺点？（1）病毒诱导融合：仙台病毒 （2）化 学 诱 导 融 合P E G聚乙二醇 （3）电激诱导融合 6 简述胚胎移植的程序。1.供体和受体的选择2.超 数排卵处理3.供体母畜的配种4.胚胎的收集5.胚胎的检查6.胚 胎 的 保 存 与 培 养7.胚 胎 的 移 植8.供体和受体的术
23、后观察 7 简述核移植操作的一般程序。主要包括核受体和核供体的处理和制备、核移 植、重组胚的体外或体内培养、核移植 胚 胎 移 入 代 孕 母 畜（寄 母）等 步 骤。8 核移植技术的应用哪些领域？核移植技术意义和存在的问题？1.制备转基因克隆动物，进行生物药物生产；2.培育优良畜种，扩 大 良 种 种 群；3.开展异种动物克隆，拯救濒危动物；4.与干细胞技术结合，开展治疗性克隆 5.利用核移植技 术，研 究 生 物 学 的 基 本 问 题。9利用已学的干细胞知识，论述干细胞在人类健康中的作用 干 细 胞 定 义：干细胞是动物胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始 细 胞，是重建、修
24、复病损或衰老组织、器官功能的理想种子细胞。干细胞分为三类：全能干细胞。多能干细胞。专一干细胞。干细胞的特点：具有分裂成其他细胞的可能性。具有无限分裂的潜能。可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状 态。以对称或不对称两种方式分裂。1 0 肿瘤干细胞的起源有哪些？研究肿瘤干细胞有哪些意义？C S C s是肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤的细胞。1 1 什 么 是 iPS细 胞？简 述 iPS细胞的应用前景。诱 导 性 多 潜 能 干 细 胞iP S是将体细胞经过基因改造转化为具有多向分化潜能和自我更新能力的人造干细胞。心血管疾病方面：将i P S细胞植入子宫，可分化为心脏实质细胞，并且
25、在重新构建的心脏、血管平滑肌、内皮组织内具有心肌细胞的收缩性的恢复、心室壁厚度和电位稳定性等特征；在治疗镰刀形红细胞贫血症方面的应用；改善脑神经方面的应 用；治疗视网膜病变方面的应用；修复耳蜗神经方面应 用；治疗骨髓损伤和帕金森氏症培养人造器官；生 产 疫 苗（酵母细胞生产乙肝疫苗）。第 四 章 蛋白质与蛋白质组学思考题 1 蛋白质分离与纯化包括哪几个步骤？材料的选择与预处理；细胞的破碎；提取；纯 化（包括盐析、有机溶剂沉淀、有机溶剂萃取、吸附、层析、超速离心及结晶等）；浓缩、干燥及保存 2 确定样品中蛋白质有效成分的方法有哪些？分光光度计；荧光分析法；生物活性测定；电泳分析；化学分析法；免疫
26、分析法 3 影响蛋白质抽提效果的因素有哪些？1 PH 值；2 溶剂的极性和离子强度；3 水 解 酶（加入抑制剂、调节抽提液PH、离子浓度或极性。胰岛素）；4 温 度（HCG、尿甘丙酮酸竣化酶）；5 搅拌；6 氧 化（2-毓基乙醇、半胱氨酸、还原型谷胱甘肽、端基乙酸盐）；7 金属离子（重蒸水、EDTA、5:1）4 蛋白质的等电点？当蛋白质溶液处于某一 p H 时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH 称为蛋白质的等电点 5 蛋白质沉淀包括哪两大类？这两大类各有什么特点？】可逆沉淀：温和条件，改变溶液pH或 P r所带电荷；P r结构和性质没有变化 适当条件
27、下可重新溶解；非变性沉淀；p l沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法等 I 不可逆沉淀强烈沉淀条件；破坏Pr胶体溶液稳定性；也破坏P r结构和性质；沉淀不能再重新溶解；变性沉淀；如加热沉淀、强酸/碱沉淀、重金属盐和生物碱沉淀等 6 盐析沉淀法的原理是什么？蛋白质、酶在低盐浓度下的溶解质随着盐液浓度升高而增加（此时称为盐溶）；当盐浓度不断上升时，蛋白质和醐的溶解度又以不同程度下降并先后析出，称为蛋白质的盐析。这一现象是由于蛋白质分子内及分子间电荷的极性基团有着静电引力，当水中加入少量盐类时，由于盐类离子与水分子对蛋白质分子上的极性基团的影响，使蛋白质在水中溶解度增大。但盐浓度增加到一定程度时，蛋白质表
28、面的电荷大量被中和，水化膜被破坏，于是蛋白质就相互聚集而沉淀析出。7 什么是双水相萃取法？常用的双水相系统有哪些？原理：双水相萃取与水-有机相萃取的原理相似，都是依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的性质不同时，物质进入双水相体系后，由于表面性质、电荷作用和各种力（如憎水键、氢键和离子键等）的存在和环境因素的影响，使其在上、下相中的浓度不同。其分配情况服从分配定律，即，“在一定温度一定压强下，如果一个物质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体里，达到平衡后，该物质在两相中浓PEG=聚已二醇;K p i=磷酸钾;D X=葡聚糖（dextran）8 蛋白质纯化中层析的原理是什么？层析方法包括哪些种
29、类？层 析 原 理：利用混合物中各组分的物理化学性质（分子的形状和大小、分子的极性、吸附力、分子亲和力、分配系数等）的不同，使各组分以不同程度分布在两相中，其中一个相是固定的，称为固相，另一 个 相是流动的，称为液相。待分离蛋白质 溶 液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的。层析方法：左 折 的 种 类 9 亲和层析的原理是什么？简单介绍其应用 亲和层析是利用抗原（或抗体）和相应的抗体（或抗原）发生特异性结合，而这种结合在一定的条件下又是可逆的。所以将抗原
30、（或抗体）固相化后，就可以使存在液相中的相应抗体（或抗原）选择性地结合在固相载体匕借以与液相中的其他蛋白质分开，达到分离提纯的目的。亲和层析技术具有高效、快速、简便等优点。应用：分离提纯蛋白质 1 0 蛋白质工程的定义？定义：按人们意志改变蛋白质的结构和功能或创造新的蛋白质的过程。包括在体外改造已有的蛋白质，化学合成新的蛋白质，通过基因工程手段改造已有的或创建新的编码蛋白质的基因，合成新蛋白质等。1 1 蛋白质工程主要内容和基本目的是什么？主要内容：1.蛋白质结构分析 基础 2.结构、功能的设计和预测 基础的应用与验证 3.创造和/或改造蛋白质新蛋白质 终目标 基础研究包括：蛋白质合成机理；蛋
31、白质折叠机理；蛋白质序列语言的语法研究；生命起源与蛋白质分子进化；生物的寿命与蛋白质代谢的研究 研究的核心内容机构功能的设计和预测；蛋白质结构分析创造和改造；蛋白质工程的目的：改变蛋白质的生物活性；改变蛋白质的稳定性；改变蛋白质的特性；用于蛋白质与功能研究 1 3 蛋白质分子结构包括哪几级结构？试述各种结构与功能的关系？I 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。,II二级结构的主要形式：a-螺 旋（a-helix）B-折 叠（3-pleated sheet）P-转 角（B-turn）；无规卷曲（random coil）in三级结构：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有
32、原子在三维空间的排布位置。稳定因素：疏水键、离子键、氢 键 和 Vander Waals力等。IV每条具有完整三级结构的多肽链，称为亚基（subunit）o 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。亚基之间的结合力主要是氢键和离子键。1 4 结构域、模体、协同效应、变构效应、蛋白质结构联配（比对）、同源体与相似体、蛋白质组学 结 构 域 domain大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行其功能，称为结构域。模体：蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间构象，被称
33、为模体（motif）。协同效应：一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。促进作用称为正协同效应抑制作用称为负协同效应（negative cooperativity；变构效应：凡蛋白质（或亚基）因与某小分子物质相互作用而发生构象变化，导致蛋 白 质（或亚基）功能的变化，称为蛋白质的变构效应6.2.1 结构联配（比 对 ）=将 两 个 相 以 的 三 维 结 构 尽 可 酢 黄 整 在 一 起.这 样 使 得 结 构 上 对 应 残 基 的 主 链 原 子 在 空 间 层 可 育 总 的 靠 近利 用 董 金反 过 来 定 义 序 列
34、 的 联 配.通 常 认 为 序 列 上 匹 配 的 残 基 在 空 间 距 离 上 是相 近 的.通 过 结 构 联 配 找 到 同 源 关 系 更 远 的 蛋 白 质，因 为 结 构 菱 比 中*列 更 力 口 保 守。同 源体：具有共同祖先的蛋白质；相似体：不是同一祖先进化得到，但是有相同的折叠模式 蛋白质组学：基因组编码的所有蛋白质，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学；从更深层次-蛋白质水平上揭示生命活动的本质及其规律；以细胞内所有蛋白质的存在及其活动方式作为研究对象。1 5 至少说出一种蛋白质结构数据库和一种可视化工具？数据库：PDB,DSSP,CATH 和 SCOP；工具：
35、PASMOL,V M D 1 6 蛋白质结构分析包括哪些？结构品质的分析；蛋白质内部相互作用的分析；溶剂可接近表面的计算及分析；功能位点的分析；1 7 蛋白质结构预测的常见方法有哪些？比 较建模法，折叠识别法，二级结构预测法，从头预测法 1 8 蛋白质预测的策略？二级：对每个残基的二级结构进行预测，看是哪三态；chou_Fasman及GOR法。PSIPRED目前精确度最好，可达75%。跨膜片段预测法：TMPrcdTMHMM,TOpPrcd 同源建模法：如果两个蛋白质在80个以上的残基序列联配上25%的一致性，则两个蛋白质具有相似性。折叠识别法：用序列谱来识别。芟 白 质 结 杓 预 测O R
36、制 译 J _蛋器督学一结 白 质 序 列 *实 胎 数 弟一 级 结 构 分 析 JI 中 列 多 重 比 对|士 三：数 据。搜 索|七 二 M 结 构 域 匹 配|1 9 蛋白质分子设计分为哪几类？几类的具体内容是什么？1小改：定位突变和化学修饰；2 中改：对来源不同蛋白的结构域进行拼接 3 大改：从头设计蛋白质 2 0 蛋白质分子设计的原理是包括哪些方面？1 内核假设：蛋白质中在进化中比较保守的内部区域，由氢键连接二级结构单元组成；2 所有蛋白质内部都是密堆积，很少有空穴能大到容纳一个水分子或惰性气体，很少有堆积；3 所有的氢键都是最大满足主链和侧链。4 疏水及亲水基团需要合理地分布在
37、溶剂可及及不可及表面 5 金属蛋白中配位残基的替换要满足金属配位几何，符合正常的键长和键角，整体几何 6 对于金属蛋白，大部分配基含有多于一个与金属作用或形成氢键的基团其余形成围绕金属中心的氢键网络，这涉及与蛋白质主链和侧链或水分子的相互作用。7 最优的氨基酸侧链几何排列-8 结构与功能的转一性。2 1 蛋白质分子设计目标及解决办法?设 计 日 柄 三|的班办法 y冬 程1足上上|叮入 二 骨 折士瞥加1内 乳 钮E数H以冷内”1.木 f 4“JJII乂夕尔（,化内 检 定 中总iL lM c t轮换为G in、V a i,把T rp 4专 换 为 P h s戈T y rJ奂 为 人h i工戈
38、S c rJ巴奂 为C iln、V h l、【戊L e up H卷 定 性t v按表g荷电，&川FI i s.U y s以 及 T y rft9 宣 奂内 倒 尸 又 寸 体J W 4奂七TI/J变ZHI t u mo v e r rumbcr)|应在酸3)生 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _22蛋白质组学研究的主要内容和研究范畴是什么？2 3 蛋白质芯片技术的原理及其类型？2 4 蛋白质相互作用研究的方法有哪些？2 5 酵母双杂交技术的原理？2 6 荧光能量共振转移技术？2 7 生物信息学研究的内容包括
39、哪些？第五章发酵工程思考题 1 概念：发 酵、分批发酵、补料分批发酵、半连续发酵、连续发酵、诱变育种、同步培养法、同步生长、灭菌、消毒、防腐、合成培养基、天然培养基、固体培养基、液体培养基、半固体培养基、产物促进剂、比速、初级代谢产物、次级代谢产物、维持消耗、直接参数、间接参数、在线检测参数、离线检测参数、液晶状态、染菌、总染菌率、2 发酵工程定义？发酵工程包括哪些内容？3 获得发酵产品的条件有哪些？4 工业发酵步骤和工艺流程？-5 工业化菌种的要求有哪些？6在发酵工业上，常用的基因表达系统有哪些？并简述其主要特点。7 目的微生物富集的方案有哪些？8 在发酵工业中，会持续行对菌种进行选育和分子
40、改造，其目的是什么？9 工业菌种改良方法的方法有哪些？1 0 诱变育种中，用诱变剂处理时，应该考虑的因素有哪些？1 1 诱变育种中，出发菌株的选择的原则是什么？1 2 微生物生长繁殖的测定方法有哪些？13无分支单细胞微生物的群体生长曲线包括几部分，这几部分各有什么特征、原因是什么？1 4 根据对温度的敏感性不同，把微生物分为哪几类？1 5 根据对PH 的敏感性不同，把微生物分为哪几类？1 6 根据对氧的不同需要，把微生物分为哪几类？1 7 控制微生物的方法有哪些？（了解机理）1 8 论述培养基有哪些类型和功能？1 9 斜面培养基的作用和特点是什么？2 0 种子培养基的特点有哪些？2 1 发酵培
41、养基的主要成分有哪些？这些成分的来源包括哪些？并且了解每种成分的功能。2 2 发酵培养基的设计步骤包括哪些方面？设计中应该注意哪些相关问题？2 3 论述影响发酵的因素有哪些？2 4 影响种子培养的条件有哪些？2 5 发酵过程中，泡沫产生的原因、作用是什么？培养过程中，消除泡沫的措施有哪些？2 6 发酵工程种类有哪些？每个种类的特点是什么？2 7 发酵过程工艺控制的目的是什么？2 8 发酵过程主要分析的项目有哪些？2 9发酵产物含量的测定有哪些方法？3 0 发酵过程中引起PH值变化的原因是什么？变化的PH值对发酵的有哪些影响？用什么方法调节PH值？3 1 发酵过程中最适温度选择的方法有哪些？32
42、发酵过程中，引起温度变化的因素有哪些？3 3 污染不同种类微生物对发酵有什么影响？3 4 发酵不同时期染菌对发酵的影响？处理方法有何不同？3 5 发酵过程中，造成染菌的主要原因有哪些？染菌的防治有哪些措施？发酵染菌后采取的措施有哪些？3 6 发酵工程中染噬菌体的表现、原因、及其防治措施是什么？3 7 发酵工程中常用的消泡剂有哪些？其作用机理是什么？第六章组织工程思考题 1 组织工程定义？2 组织工程学研究的科学问题包括哪些方面？3 构成组织工程的三要素是什么？它们之间有什么样的关系？4 种子细胞有哪些来源？各自有什么优缺点？5 理想的黜胞外基质应具有哪些特点？第七章生物技术与农业思考题 1 现
43、代植物生物技术与传统农业生物技术相比有何突出优越性？举例说明。1 与种植业 I雄性植物不育上的应用：组织培养诱导；基因工程诱导；原生质体融合诱导；2培育抗逆性作物品种的应用：培育抗除草剂作物（抗EPSP抑制剂基因；抗PPT基因；）培育抗病虫作物（转B T毒蛋白基因作物；修饰的BT毒蛋白基因作物）；抗重金属镉作物；抗病毒作物；极端气候适应性品种；3转基因作物品质改良；4植物细胞工程应用；5生物农药及生物控制；2 与养殖业 1分子育种：动物转基因；2动物繁殖新技术；3饲料工业；4畜禽基因工程疫苗；5动物生物反应器：6核移植技术以及在畜牧业中的应用；7胚胎干细胞技术以及在养殖业中的应用 2 简述生物
44、农药的意义并列出几种常见的生物农药。生物农药分为生物体农药和生物化学农药；生物体农药指的是用来防除病、虫、草等有害生物的的商品活体生物；生物化学农药指的是从生物体分离的具有一定化学结构对有害生物有控制作用的生物活性物质。对人畜毒性小，只杀害虫，环境相容性好，病虫害不容易产生抗性等优点。苏云金芽抱杆菌；白僵菌；昆虫病毒。3 动物转基因常用的外源基因导入方法有哪些？各有何优缺点？显微注射法，病毒载体法，脂质体介导法，精子介导法，胚胎干细胞法，原始生殖细胞法。4 动物胚胎工程的主要技术包括哪些方面？人工授精及精液的冷冻保存；胚胎移植；胚胎的冷冻保存；体外胚胎生产；胚胎分割；性别控制技术；发情，排卵及
45、分娩控制。5 生物技术在动物饲料工业上有哪些应用？DNA重组生长激素的研究和应用；发酵工程技术的研究与应用；寡肽、寡糖添加剂的研究与应用；天然植物提取物的研究开发；有机微量元素添加剂的研究与应用；营养重分配剂的研究应用 6 畜禽基因工程疫苗有哪些类型？基因工程亚单位苗；基因工程活载体苗；合成肽苗；基因缺失疫苗；基因疫苗-7 何谓动物生物反应器？其应用前景如果？转基因动物可以像天然原料加工厂，只要投入饲料就可以得到人类所需要的药用蛋白 乳腺生物反应器；其他生物反应器：转基因鸡蛋，转基因动物的血液生产人的血红蛋白；8 核移植技术将来在动物生产上的应用上有哪些主要方面？克隆具有巨大经济价值的转基因动
46、物；快速扩大优良种畜；挽救濒危动物。9 干细胞技术在动物生产上有何应用前景？生产转基因动物；生产克隆动物；研究细胞分化；发育的基因调控研究。1 0 生物技术在培育抗逆作物品种有哪些应用？见第一题。第八章生物技术与人类健康思考题 1 现代生物技术在医学领域中的应用包括哪些方面？1生物技术与疫苗；疾病诊断；生物制药；生物疗法；人类基因组计划HGP：2 现在生物技术生产的疫苗与传统方法生产的疫苗相比，有哪些优点？3 目前已经上市的基因工程疫苗主要用于哪些疾病类型的防治？病毒性疾病的疫苗：艾滋病，乙型肝炎，流行感冒；其他病毒性疾病疫苗：小儿麻痹症疫苗；流感疫苗；狂犬病疫苗；疱疹病毒疫苗基因工程多价疫苗
47、 细菌性疾病的疫苗：霍乱弧菌疫苗；麻风杆菌疫苗；幽门螺杆菌疫苗；寄生虫病疫苗：疟原虫疫苗；血吸虫疫苗 DNA疫苗；避孕疫苗：精子避孕疫苗；激素类避孕疫苗 治疗性疫苗：特异性，非特异性疫苗 4 疫苗研究经历了三个阶段，是那三个阶段？一代：特点：以减毒、弱化或灭活的病原体做疫苗。二代基因工程苗：利用病原体的某些抗原成分作为疫苗 三代核酸苗：用含有病原体抗原基因序列的质粒载体直接作为疫苗。5 用于疾病诊断的现代生物技术主要有哪些技术类型？EL1SA技术与单克隆抗体；D N A 诊断技术DN A探针，PCR,PCR-RFLP技术，PCR-ASO 技术，PCR-ELISA 技术，PCR-SSCP 技术，
48、PCR-DGGE 技术，LCR,RFLP-探针杂交技术，生物芯片技术；6 EISA技术主要适用于哪些疾病的诊断？DNA诊断技术包括哪些技术？EISA：酶联免疫吸附检测技术DNA：遗传性疾病、肿瘤、传染性疾病等多种疾病的诊断。7 基因芯片技术有何优点？采用了平面微细加工技术,可实现大批量生产。通过提高集成度，可降低成本。可组装大量的（104 106种）生物分子探针，获取信息量大，效率高。结合微机械技术，可把生物样品的预处理，基因物质的提取、扩增，以及杂交后的信息检测集成为芯片实验室,制备成微型、全自动化、可用于微量试样检测的高度集成的智能化生物芯片 8 目前利用生物技术开发的药物有哪些类型？为什
49、么说基因工程药物的研究与开发具有巨大的应用潜力和十分诱人的前景？抗生素及其他天然药物；基因工程药物：安全，不易被病原体污染。成本低、产量高。生产的蛋白质药物的性质更加稳定、活性更高、副作用更低。效益高。治疗性抗体 9 目前基因治疗技术主要用于哪些疾病类型的治疗？单基因病；瘤苗与肿瘤的基因治疗；1 0 疾病基因治疗有哪四大策略？肿瘤的基因治疗主要有哪两种策略？可分为基因置换、基因修正、基因修饰和基因失活四大策略 基因修正，基因修饰 1 1 论述干细胞应用的广阔前景？干细胞是一种具有多分化潜能和自我复制功能的早期未分化细胞，医学上称其为“万用细胞”。在特定条件下，它可以分化成不同的功能细胞，形成多
50、种组织和器官。因此人们期望能够用干细胞来修复那些不能再生的坏损组织或器官，从而治愈某些疾病。用干细胞生物工程治疗疾病的最显著特点就是：从理论上讲，它可以治疗几乎所有疾病，比如癌症、心肌坏死性疾病、自身免疫疾病和神经退行性疾病等。如果和基因治疗相结合，还可以治疗众多遗传性疾病。从总体上说，干细胞研究还处于起步阶段，其成为研究热点还只是近几年的事，到目前为止人们已经能够分离、培养干细胞，但要诱导胚胎干细胞定向分化，还是一件很困难的事。不过这项研究所蕴藏着的巨大的应用前景不能不令人心动。1 2 人类基因组计划任务是什么？将解决什么问题？它对医学的发展有什么影响？H G P的最终任务是要破译人体遗传物