《生物技術(shù)概論》作業(yè)課后習(xí)題解答

1、一、生物技術(shù)總論1.現(xiàn)代生物技術(shù)是一項高新技術(shù)，它具有高新技術(shù)的“六高”特征是指哪 “六高”？ 高效益；高智力；高投入；高競爭；高風(fēng)險；高勢能。 2.什么是生物技術(shù)，它包括那些基本的內(nèi)容？它對人類社會將產(chǎn)生怎樣的影響？生物技術(shù)，有時也稱生物工程，是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理，采用先進的科學(xué)技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的。生物技術(shù)是人們 利用微生物、動植物體

2、對物質(zhì)原料進行加工，以提供產(chǎn)品來為社會服務(wù)的技術(shù)。它主要包括發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。其包括：基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程，現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展到高通量組學(xué)芯片技術(shù)、基因與基因組人工設(shè)計與合成生物學(xué)等系統(tǒng)生物技術(shù)。生物技術(shù)設(shè)計人類各個的層面，大到人類基因組的研究，小到我們平時吃到的米飯，在醫(yī)藥、動植物設(shè)計廣泛，在電子產(chǎn)品中也有運用到生物技術(shù)。3.為什么說生物技術(shù)是一門綜合性的學(xué)科，它與其他學(xué)科有什么關(guān)系？因為生物技術(shù)設(shè)計到很多個方面，

3、有醫(yī)藥、林農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)境、能源、化學(xué)品、設(shè)等等，不僅僅是局限于生物這一方面，例如研究使用到了高科技電子設(shè)備，兩者必須結(jié)合才能進行研究，生物分子學(xué)也被運用到計算機的研發(fā)中去。 4.簡要說明生物技術(shù)的發(fā)展史以及現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)生物技術(shù)的關(guān)系。現(xiàn)代生物技術(shù)是通過生物化學(xué)與分子生物學(xué)的基礎(chǔ)研究而加快發(fā)展起來的。 兩者的差別：傳統(tǒng)生物技術(shù)的研究水平是細胞或組織水平，現(xiàn)代生物技術(shù)的研究水平是在分子水平。兩者的關(guān)系：現(xiàn)代生物技術(shù)的研究是以傳統(tǒng)生物

4、技術(shù)為基礎(chǔ)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的研究能夠促進傳統(tǒng)生物技術(shù)研究。5. 生物技術(shù)的應(yīng)用包括那些領(lǐng)域？其涉及到：農(nóng)業(yè)、食品、人類健康、能源問題、環(huán)境問題、工業(yè)、金屬、 軍事、電子二、基因工程 1. 基因工程研究的理論依據(jù)是什么？不同基因具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)；基因是可以切割的；基因是可以轉(zhuǎn)移的； 多肽與基因之間存在對應(yīng)關(guān)系；遺傳密碼是通用的；基因可以通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代。 2. 簡述基因工程研究的基本技術(shù)路線。通過基因文庫篩選、PCR 擴增或

5、人工化學(xué)合成等手段獲得目的基因；構(gòu)建所需基因載體；目的基因與載體在體外重組后導(dǎo)入受體細胞，進行增值或表達 等。3. 簡述限制性內(nèi)切酶和 DNA 連接酶的作用機制。限制性內(nèi)切酶是特異性地打斷磷酸二酯鍵；DNA 連接酶是特異性地形成磷酸二酯鍵。 4. 在什么情況下最好使用粒載酶或γ噬菌體載體或 cosmid 載體？γ噬菌體載體適用于建立 cDNA 基因文庫；cosmid 載體適用于克隆大片段在體外鑒別、分離、純化、擴增和培養(yǎng)人體胚胎干細胞，

6、并以這樣的干細 胞為“種子”，培育出一些人的組織器官。干細胞及其衍生組織器官的廣泛臨床應(yīng)用，將產(chǎn)生一種全新的醫(yī)療技術(shù)，也就是再造人體正常的甚至年輕的組織器 官，從而使人能夠用上自己的或他人的干細胞或由干細胞所衍生出的新的組織器官，來替換自身病變的或衰老的組織器官。假如某位老年人能夠使用上自己 或他人嬰幼兒時期或者青年時期保存起來的干細胞及其衍生組織器官，那么，這位老年人的壽命就可以得到明顯的延長。 11.有什么方法可以去除革蘭陽性細菌、

7、革蘭陽性細菌和真菌的細胞壁？革蘭陽性細菌：植物細胞壁用纖維素酶和果膠酶；真菌：用溶菌酶四、發(fā)酵工程1.微生物發(fā)酵產(chǎn)物有哪幾種類型？酒類、醋、醬油、酸奶、醪糟、面包、糖果、果汁、罐頭2.發(fā)酵培養(yǎng)基有哪些成分組成？發(fā)酵培養(yǎng)基的組成應(yīng)豐富、完全，碳、氮源要注意速效和遲效的互相搭配，少用速效營養(yǎng)，多加遲效營養(yǎng)；還要考慮適當?shù)奶嫉?，加緩沖劑穩(wěn)定 pH值；并且還要有菌體生長所需的生長因子和產(chǎn)物合成所需要的元素、前體和促進劑等。除有菌體生長所必需的

8、元素和化合物外，還要有產(chǎn)物所需的特定元素、前體和促進劑等。 3.比較分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和補料分批發(fā)酵的優(yōu)缺點？分批發(fā)酵：能迅速獲得足夠量的菌體細胞后，延長穩(wěn)定期，從而提高產(chǎn)量；連續(xù)發(fā)酵：優(yōu)點：1.維持低基質(zhì)濃度：可以除去快速利用碳源的阻遏效應(yīng)，并維持適當?shù)木w濃度，使不至于加劇供氧的矛盾；2.避免培養(yǎng)基積累有毒代謝物；3.可以提高設(shè)備利用率和單位時間的產(chǎn)量，節(jié)省發(fā)酵罐的非生產(chǎn)時間；4.便于自動控制。缺點：1.長時間的連續(xù)培養(yǎng)難以保證純種

9、培養(yǎng)；2.菌種發(fā)生變異的可能性較大。補料分批發(fā)酵：優(yōu)點：1.可以除去快速利用碳源的阻遏效應(yīng)，并維持適當?shù)木w濃度，使不至于加劇供氧的矛盾；2.克服養(yǎng)分的不足，避免發(fā)酵過早結(jié)束。 4.下游處理過程分為哪幾個步驟？相應(yīng)的分離方法有哪些？分為分離、純化、加工、劑型制備；分離方法：吸附法、離子交換法、沉 淀法、萃取法、超濾法。5.簡述青霉素的生產(chǎn)工藝。在冷凍管取材料至斜面母瓶進行孢子 25 攝氏度培養(yǎng) 7 天，得到大米孢子后，再進行 25 攝氏