《生物技術概論》作業(yè)課后習題解答

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

2、對物質原料進行加工，以提供產品來為社會服務的技術。它主要包括發(fā)酵技術和現(xiàn)代生物技術。其包括：基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程，現(xiàn)代生物技術發(fā)展到高通量組學芯片技術、基因與基因組人工設計與合成生物學等系統(tǒng)生物技術。生物技術設計人類各個的層面，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、動植物設計廣泛，在電子產品中也有運用到生物技術。3.為什么說生物技術是一門綜合性的學科，它與其他學科有什么關系？因為生物技術設計到很多個方面，

3、有醫(yī)藥、林農業(yè)、食品、環(huán)境、能源、化學品、設等等，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備，兩者必須結合才能進行研究，生物分子學也被運用到計算機的研發(fā)中去。 4.簡要說明生物技術的發(fā)展史以及現(xiàn)代生物技術與傳統(tǒng)生物技術的關系?，F(xiàn)代生物技術是通過生物化學與分子生物學的基礎研究而加快發(fā)展起來的。 兩者的差別：傳統(tǒng)生物技術的研究水平是細胞或組織水平，現(xiàn)代生物技術的研究水平是在分子水平。兩者的關系：現(xiàn)代生物技術的研究是以傳統(tǒng)生物

4、技術為基礎?，F(xiàn)代生物技術的研究能夠促進傳統(tǒng)生物技術研究。5. 生物技術的應用包括那些領域？其涉及到：農業(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基礎；基因是可以切割的；基因是可以轉移的； 多肽與基因之間存在對應關系；遺傳密碼是通用的；基因可以通過復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路線。通過基因文庫篩選、PCR 擴增或

5、人工化學合成等手段獲得目的基因；構建所需基因載體；目的基因與載體在體外重組后導入受體細胞，進行增值或表達 等。3. 簡述限制性內切酶和 DNA 連接酶的作用機制。限制性內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用，將產生一種全新的醫(yī)療技術，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，從而提高產量；連續(xù)發(fā)酵：優(yōu)點：1.維持低基質濃度：可以除去快速利用碳源的阻遏效應，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.可以提高設備利用率和單位時間的產量，節(jié)省發(fā)酵罐的非生產時間；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，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)酵過早結束。 4.下游處理過程分為哪幾個步驟？相應的分離方法有哪些？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