1、11、生物技术:也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预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。2、转基因安全性:是指防范由转基因生物技术的开发和应用对人类、动植物、微生物以及生态环境构成的危险或潜在风险。3、细胞培养技术:是指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。虽然这些细胞培养在营养要求等方面有许多差异,但作为细胞培养它们也有共同之处。4、植物细胞的全能性: 指植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗 传 信 息 ,从而具备发育成完整植株的遗传能力。在适宜条件下,任何一个细胞都可以发育成一个新
2、个体。5、生物安全:指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生的潜在的不利影响。6.根据起源的不同划分:器官型:直接从外植体的细胞形成器官原基,继而发育成器官;器官发生型:从外植体先形成愈伤组织,再由愈伤组织产生不同的器官原基。7、限制性内切酶:是指一类能识别双链 DNA 中特殊核苷酸序列,并在合适反应条件下使每一条链一定位点上的磷酸二酯键断开,产生具有 3-OH 基团和 5-P 基团的 DNA 片段,有型酶、型酶和型酶,它们各具特性。基因工程操作中真正有用的是型酶.8.体细胞胚:离体培养条件下,没有经过受精过程,但经历了胚胎发育过程所
3、形成的合子胚的类似物,统称为体细胞胚或胚状体。9.广义的植物生物技术:是指提高和改良农作物产量、品质的所有技术;10. 狭义的植物生物技术 :是指利用植物器官、组织、细胞和通过分子水平的操作,促进植物繁殖、有用物质生产和植物品种遗传改良的技术。 11、人工种子:是指植物离体培养中产生的胚状体或胚状芽,被包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮,从而形成能发芽出苗的颗粒体。12、酶工程:将酶所具有的生物催化功能,借助工程学的手段,应用于生活、医疗和环境保护等方面的技术13、蛋白质工程:是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一
4、种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。14、植物金属硫蛋白:是一种低分子量、高巯基含量,能大量结合重金属离子,简称 MT。15.植物凝集素:是一类具有至少一个非催化结构域,是自然界广泛存在的一类能凝集细胞、多糖或糖复合物的非源于免疫反应的糖蛋白。填空1 植物基因工程的核心是:DNA 重组技术,T-DNA 转化原理和植物细胞全能性。 .细胞工程:指在细胞水平上的遗传操作,利用细胞的全能性,采用组织与细胞培养技术对动、植物进行改良,为人类提供优良品种、产品和保存珍贵物种。专利权:独占性、地域性、时间性2、一项可以授予专利的发明必须满足的条件:3.(1)发明必须具有实用性;(2)创造性; (3
5、)新颖性; (4)申请专利说明书中对发明做详尽的描述。液体深层发酵的类型.根据操作方式的不同,液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵和补料分批发酵三种类型。4.培养基构成要素:有机营养、无机营养、天然物质凝固剂、植物生长调节物质、水和 PH。5.酶反应器?用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。6.基因工程是生物技术的生长点;细胞工程是生物技术基础;酶工程是生物技术核心;发酵工程是生物技术工业化必由之路。大题1、基因工程及其应用按照人们的愿望,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2的物种在较短时间内趋于完善,创造出更符合人们需求的新的生物类
6、型。又称为 DNA 重组技术。(1) 基因工程医药获得了细菌、病毒和寄生虫的系列无毒副作用的新疫苗;在制备 DNA 药物、单克隆抗体和小分子抗体方面也取得了一定成果;基因治疗开始成为治疗基因缺陷引起的疾病.(2)转基因植物方面取得的成果应用基因工程技术在抗病毒病、抗细菌和真菌病、抗虫、抗寒、抗旱、抗高温、抗盐以及改善植物品质、雄性不育、延缓果实成熟、改变花色和表达药用蛋白或多肽等方面选育出了一批转基因植物。(3)能源植物(4)利用基因工程技术提高植物总的生物量2.基因工程与蛋白质工程的关系?基因工程是把外源基因转入生物体内,并表达,它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则根据分子
7、设计的方案,通过对天然蛋白质的基因进行改造,来实现对其所编码的蛋白质的改造,它的产品已不是天然的蛋白质,而是经过改造的。 3.#基因工程与细胞工程的关系?(重要)(1)按照自己的愿望改造物种,往往要采用基因工程或细胞工程的方法。(2)基因工程和细胞工程的研究成果,要通过发酵工程和酶工程来实现产业化。(3)基因工程和细胞工程被看作生物工程的上游处理技术4.在离体培养中,通过根芽发生而形成再生植株的方式大致有三种(1)在芽产生之后,在芽形成的茎的基部长根而形成小植株(2)先形成根,再在根上长出芽来(3)在愈伤组织不同部位分别形成根和芽,再形成维管组织把两者连接起来形成植株 5 体细胞胚胎发生:(1
8、)体细胞胚:离体培养条件下,没有经过受精过程,但经历了胚胎发育过程所形成的合子胚的类似物,统称为体细胞胚或胚状体。(2)体胚的结构和发育特点:与合子胚相比:体胚一般没有真正的胚柄,而只有类似胚柄的结构。体胚的子叶常不规范,有时具有两片以上的子叶。体胚的体积明显小于合子胚。体胚不经过休眠可直接形成植株(3)影响体胚发生的因素外源激素:生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸。 培养基及培养条件:培养基类型、温度、光照等基因型:不同品种,不同种类之间诱导体胚的成功率有差异。6.人工种子优点:(1)不受环境因素制约,一年四季进行工厂化生产 (2)有利于保存该种系的优良性状 (3)人工种子成本更低,更适合于
9、机械化田间播种(4)可根据需要在人工胚乳中添加适量的营养物、激素等,以利于胚状体的健康生长。 分类:1.裸露或休眠繁殖体 2. 种皮包裹的繁3.水凝胶包裹的胚状体、不定芽等繁殖体 4. 液胶包埋系统7 人工种子特点:(1)可以使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖:如同源或异源多倍体品种、.名贵的突变材料、生长周期长的多年生木本植物等能在短期内提供足够的种源。(2)固定杂种优势:人工种子在本质上属于无性繁殖,一旦获得优良基因,可保持杂种优势,多年使用而不需三系配套等复杂的育种过程。与常规育种和良种繁育技术结合,可大大缩短育种及良种推广的年限。(3)快捷高效的繁殖方式:体细胞胚可常年在实验
10、室获得,并可用生物反应器大规模生产。机械化播种,生产效率较高。(4)连接遗传工程与农业的生产的桥梁在植物抗虫、抗病、抗除草剂和改变植物成分方面,都得到了不少转基因植株,有的甚至已经创建了品系,如抗病毒的烟草和番茄,抗除草剂的玉米和棉花等。(5)可人为控制植物的生长发育与抗逆性含有供胚状体发育成植株所必需的营养物质外,还可在其中加入对植物生长有益的细菌等,使其具备3抗逆性和耐贮性等优良特性,也可添加激素类物质以调节植物的生长发育。6、有机营养成分和作用糖类物质:重要的有机营养成分。它在做碳源和能源,调节培养基渗透压。常用有蔗糖、葡萄糖和麦芽糖等。维生素类:对植物组织的生长和分化有促进作用。常用的
11、有 VB1、VB6、V B12、VC 、烟酸和生物素等。氨基酸类:提供有机氮源,同时也对外植体的生长以及不定芽、不定胚的分化起促进作用。常用的有甘氨酸、谷氨酰胺、天门冬酰胺等。9、植物细胞工程技术的应用(1)试管苗快速繁殖:可以通过茎尖、侧芽、种子和愈伤组织再生苗以及脱毒苗等进行。(2)花药、胚胎培养:花药或小孢子和未成熟胚珠培养是获得纯合杂种的主要途径。 (3)次生代谢产物:长春花细胞生产吲哚碱,烟草生产烟碱, (4)突变细胞的诱导和筛选:进行生物化学诱变并筛选出烟草突变体(5)原生质体培养和融合:马铃薯和番茄的属间体细胞杂种(6)无病毒苗木的培育:茎尖脱毒培养已成为植物脱毒育苗的主要方法(
12、7)种质资源保存:保存方法有限制生长保存和超低温保存10 发酵类型:(1)微生物菌体发酵:包括单细胞的酵母和藻类,生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的疫苗等。(2)微生物酶发酵:易于工业化生产,便于改善工艺提高产量。(3)微生物代谢产物发酵:初级或中间代谢产物:氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等。次级代谢产物:抗生素、生物碱、植物生长因子等。(4)微生物的生物转化:利用生物细胞对一些化合物某一特定部位(基团)的作用,使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物。(5)微生物特殊机能的应用:微生物污水处理、消除环境污染、保持生态平衡、开拓发酵工程新领域。11.微生物发酵的应用。 (重要
13、) 发酵工程是生物技术工业化必由之路。(1)农业:生物固氮、生物杀虫剂的应用和微生物饲料的生产,为农业和畜牧业的增产发挥了巨大作用。(2)环境保护:可用微生物来净化有毒的高分子化合物,降解海上浮油,清除有毒气体和恶臭物质及处理有机废水、废渣等. (3)冶金工业:微生物可用于黄金开采和铜、钢等金属的浸提。(4)化学工业:用于生产可降解的生物塑料、化工原料(乙醇等)和一些生物表面活性剂及生物凝集剂。(5)能源工业:通过微生物发酵,可将绿色植物的秸杆、木屑等转化为液体或气体燃料(酒精或沼气) 。还可利用微生物采油、产石油以及制成微生物电池。(6)食品工业:用于微生物蛋白、氨基酸、饮料、酒类和一些食品
14、添加剂(柠檬酸、天然色素等)的生产。(7)医药工业:用于生产抗生素、维生素等常用药物和人胰岛素、乙肝疫苗、干扰素等新药。3.根据 R 侧链基团的不同,可以将 20 种氨基酸分为三种类型:(1)非极性氨基酸:这类氨基酸具有非极性的侧链基团,共 10 种,除甘氨酸外属于疏水氨基酸,包括:甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、色氨酸。(2)极性氨基酸:这类氨基酸具有极性的侧链基团,属于亲水性氨基酸,共 5 种,包括:天冬酰胺、谷氨4酰胺,酪氨酸。 (3)带电荷的氨基酸:这类氨基酸具有可以解离的侧链基团,属于亲水氨基酸,共 5 种,包括:天冬氨酸、谷氨酸;赖氨酸、精氨酸、组氨酸。3、植物生物技术应用领域(一)植物生
15、物技术与种植业:如组织培养、细胞融合和基因工程等在改善农业生产、解决食品短缺将发挥越来越重要的作用。 (1)转基因植物的应用:产生突变体的频率较高,提高选择效率,打破了种属的界限。包括:植物雄性不育及杂种优势利用、抗虫作物等。例如:基因木瓜、转基因抗虫棉、抗病毒作物:烟草花叶病毒。(2)植物细胞工程的应用:植物次生代谢产品、植物再生技术。如:长春花碱-治疗白血病;紫杉醇- 用于治疗非小细胞肺癌等十几种癌症;通过植物离体快繁获得整齐一致的蝴蝶兰。(3)分子育种技术的应用:提高作物环境适应性,提高产量、提高作物收获后的贮藏能力。研究主要是玉米、马铃薯等作物的基因转化技术,获得高产优质、抗病虫害和抗
16、逆、抗旱、耐寒等农作物新品种。(4)水稻基因组计划:水稻基因组序列的发表具有重要的意义,将对人类的健康与生存产生全球性的影响(二)植物生物技术与食品的应用包括:对食品资源的改造与改良、将农副原材料加工成商品、对产品进行二次开发,此外与食品生产相关领域。如酒类、调味品、酸奶类等发酵制品三)植物生物技术与医药、能源、环境(1)生物药品主要有各种疫苗、菌苗、抗生素、生物活性物质、抗体等(2)植物“石油”的生产:产“石油”的灌木,油料植物,藻类产油 (3)与环境污染的生物修复:水污染、土壤污染、3、加强生物技术知识产权保护意识(1)在全社会普及有关生物技术知识,提高国人的知识产保护意识。(2)在知识产
17、权的保护与提高、专利知识的普及上不但要有量的要求,更要有质的提高。(3)完善我国基因技术保护的法律法规(4)强化知识产权保护意识加快科技成果转化(5)我国生物技术企业应建立完善的知识产权管理机构(6)转变政府职能对生物技术知识产权实行宏观管理12 酶工程在茶叶上的应用?(重要)(1)利用酶的高效生物催化功能,促进茶叶内不利及无效成分的有益转化,改善茶叶的色香味形及营养价值等综合品质。*多酚氧化酶:催化茶叶中多酚类氧化生成茶黄素和茶红素;产生各种香气成分,形成红茶基本风味。*多糖水解酶:提高多酚氧化酶活性,促使茶黄素形成及叶绿素降解。增加红碎茶水浸出物、茶色素等品质成分含量,改善外形色泽和颗粒,
18、从而较全面地改善红茶内外品质。*单宁酶:用于处理在速溶茶和液体茶饮料生产中出现的“冷后浑”现象。*蛋白酶:改善茶叶的香气和鲜爽度,汤色变亮;夏季绿茶加工过程中添加木瓜蛋白酶(Papain) 能明显提高茶汤中氨基酸的含量,有效降低夏茶的苦涩味。*-葡萄糖苷酶:从茶叶中提取的 - 葡萄糖苷酶粗品可使夏季烘青绿茶中香叶醇的含量提高 1-3 倍,改善夏季绿茶香气。(2)用于茶氨酸的合成和茶色素的生产。目前合成茶氨酸最有效的方法是建立在化学合成法和微生物发酵法基础上的酶转化法.53.酶传感器的应用,为茶多酚含量的测定建立了一种生物传感新方法。4.酶的固定化技术:屠幼英等探讨了固定化多酚氧化酶酶膜催化儿茶素生产茶黄素的最佳反应条件,确定了酶膜法生产高纯度茶黄素的 5 个重要因素及最佳组合。