1、第一章1、现代生物技术:也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。2、基因重组：gene recombination 造成基因型变化的核酸的交换过程。3、酶工程：enzyme engineering 酶制剂在工业上的大规模应用，主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。4、蛋白质工程：protein engineering 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。5、快速无性繁殖：7、生物工程：bioengineering 应用生命科学及工程学的原理，借助生物体作为反应器或用生物的
2、成分作工具以提供产品来为社会服务的生物技术。包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等。 8、细胞工程：cell engineering 应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。9、发酵工程：是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。10、转基因工程：转基因工程又叫重组 DNA 技术，重组是指在体外将分离到的或合成的目的基因（object gene）,通过与质粒、病毒等载体（vector）重组连接，然后将其
3、导入不含该基因的受体细胞(host cell)，使受体细胞产生新的基因产物或获得新的遗传特性。11、生物固氮：是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。12、人类基因组计划：human genome project 于 20 世纪 80 年代提出，由美、英、日、中、德、法等国参加并于 2001 年完成的针对人体 23 对染色体全部 DNA 的碱基对（3109）序列进行排序，对大约 25 000 基因进行染色体定位，构建人类基因组遗传图谱和物理图谱的国际合作研究计划。13、愈伤组织：callus;calli(复) 原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起
4、源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。现多指切取植物体的一部分，置于含有生长素和细胞分裂素的培养液中培养，诱导产生的无定形的组织团块。第二章一、名词解释1 、DNA 变性：在某些理化因素作用下，DNA 双链解开成两条单链的过程叫 DNA 的变性。DNA 的变性是 DNA 二级结构破坏、双螺旋解体的过程。DNA 的变性中以 DNA 的热变性最常见。 1.增色效应：DNA 变性时其溶液 0D260 增高的现象。 2.Tm：热变性的 DNA 是在一个相当窄的温度范围内完成。在这一范围内。医学教育网搜集整理紫外光吸收值达到最大值的 50%时的温度称为 DNA 的解链温度，又称融解温度（meltingt
5、emperature，Tm） 。其大小与 G+C 含量成正比。 2、复制子：（replicon）是 DNA 复制是从一个 DNA 复制起点开始，最终由这个起点起始的复制叉完成的片段。DNA 中发生复制的独立单位称为复制子。每个复制子使用一次，并且在每个细胞周期中只有一次。3、启动子：promoter DNA 分子上能与 RNA 聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域，在许多情况下，还包括促进这一过程的调节蛋白的结合位点。4、内含子：（introns）是真核生物细胞 DNA 中的间插序列。这些序列被转录在前体 RNA 中，经过剪接被去除，最终不存在于成熟 RNA 分子中。内含子和外显子的交替排列构
6、成了割裂基因，在前体 RNA 中的内含子常被称作“间插序列” 。5、限制性内切酶：生物体内可以识别并切割特意的双链 DNA 序列的一种内切核酸酶，简称限制酶。它们能将外来的 DNA 切断，即能够限制异源 DNA 的侵入并使之失去活力，但对自己的 DNA 却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。6、酶切位点：DNA 上一段碱基的特定序列，限制性内切酶能够识别出这个序列并在此将 DNA 序列切成两段。7、PCR：聚合酶链式反应，其英文 Polymerase Chain Reaction 是体外酶促合成特异 DNA 片段的一种方法,由高温变性、低温退火（复性）及适温延伸等几步反应组成一个周期,
7、循环进行,使目的 DNA 得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有 DNA,RNA 的地方8、基因克隆载体：在基因工程重组 DNA 技术中将 DNA 片段（目的基因）转移至受体细胞的一种能自我复制的 DNA 分子。三种最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和动植物病毒。9、质粒：细菌细胞内一种自我复制的环状双链 DNA 分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组 DNA 技术中重要的工具。10、Ti 质粒
8、：（Ti-plasmid）根瘤农杆菌染色体外的环状双链 DNA 质粒，能诱导植物产生异常氨基酸和冠瘿碱或二者之一，并诱生冠瘿瘤。11、噬菌体载体：12、基因芯片：gene chip 固定有寡核苷酸、基因组 DNA 或互补 DNA 等的生物芯片。利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交，可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。13、cDNA 文库：cDNA library：是 以 特 定 的 组 织 或 细 胞 mRNA 为 模 板 ， 逆 转 录 形 成 的 互 补 DNA（ cDNA） 与 适 当 的 载 体（ 常 用 噬 菌 体 或 质 粒 载 体 ） 连 接 后 转 化 受 体
9、菌 形 成 重 组 DNA 克 隆 群 ， 这 样 包 含 着 细 胞 全 部 mRNA 信 息 的 cDNA 克 隆 集 合称 为 该 组 织 或 细 胞 的 cDNA 文 库 。 cDNA 文 库 特 异 地 反 映 某 种 组 织 或 细 胞 中 ， 在 特 定 发 育 阶 段 表 达 的 蛋 白 质 的 编 码 基 因 ， 因此 cDNA 文 库 具 有 组 织 或 细 胞 特 异 性 。14、转化：（transformation）是某一基因型的细胞从周围介质中吸收来自另一基因型的细胞的 DNA 而使它的基因型和表型发生相应变化的现象。15、转导：（transduction）由噬菌体将
10、一个细胞的基因传递给另一细胞的过程。它是细菌之间传递遗传物质的方式之一。其具体含义是指一个细胞的 DNA 或 RNA 通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。16、克隆子：摄取外源 DNA 并令其稳定维持的受体细胞。17、报告基因：(reporter gene)是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。18、DNA 杂交：（DNA hybridization）一种用互补碱基配对的程度，来分析
11、不同生物品种来源的两条或多条 DNA 链间彼此关系密切程度的实验技术。19、southern 印迹杂交：利 用 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 分 离 经 限 制 性 内 切 酶 消 化 的 DNA 片 段 ， 将 胶 上 的 DNA 变 性 并 在 原 位 将单 链 DNA 片 段 转 移 至 尼 龙 膜 或 其 他 固 相 支 持 物 上 ， 经 干 烤 或 者 紫 外 线 照 射 固 定 ， 再 与 相 对 应 结 构 的 标 记 探 针 进 行 杂 交 ， 用放 射 自 显 影 或 酶 反 应 显 色 ， 从 而 检 测 特 定 DNA 分 子 的 含 量 。20、northern 印迹杂
12、交：一种将 RNA 从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。RNA 印迹技术正好与 DNA 相对应，故被称为 Northern 印迹杂交，与此原理相似的蛋白质印迹技术则被称为 Western blot。二、思考题1、基因工程操作流程？目的基因或 DNA 片段的获取、重组 DNA 分子的构建、重组 DNA 分子引入受体细胞、目的基因或 DNA 片段的扩增或表达。2、原核生物与真核生物基因及转录的区别？基因的区别：真核生物基因编码区有内含子与外显子的区别，内含子不能编码蛋白质；原核生物没有内含子。转录的区别：1）真核生物有由核膜包裹的细胞核，因此，基因的转录和翻译有时间和地点的差别；而原核生物没
13、有细胞核，转录和翻译可以同时同地点进行。2）真核生物基因有内含子，转录所得的前提 mRNA 需要经过修饰，除去由内含子转录得到的 mRNA 序列而得到成熟 mRNA；原核生物基因因没有内含子，转录得到的 mRNA 不需要经过修饰。3、EcoR1 的识别序列，酶切位点？EcoR1 是 从 大 肠 杆 菌 R 菌 株 中 分 离 出 来 的 第 一 个 限 制 酶 ,EcoR 表 示 是 从 大 肠 杆 菌 的 R 型 菌 株 分 离 来 的 ,“ ”表 示 是从 大 肠 杆 菌 R 菌 株 中 分 离 出 来 的 第 一 个 限 制 酶 。EcoR1 切 割 序 列 ， 切 割 位 点 在 G
14、与 A 之 间 ， 形 成 黏 性 末 端 。4、PCR 基本原理？PCR 是 一 种 体 外 DNA 扩 增 技 术 ， 是 在 模 板 DNA、 引 物 和 4 种 脱 氧 核 苷 酸 存 在 的 条 件 下 ， 依 赖 于 DNA 聚 合 酶 的 酶 促 合反 应 ， 将 待 扩 增 的 DNA 片 段 与 其 两 侧 互 补 的 寡 核 苷 酸 链 引 物 经 “高 温 变 性 低 温 退 火 引 物 延 伸 ”三 步 反 应 的多 次 循 环 ， 使 DNA 片 段 在 数 量 上 呈 指 数 增 加 ， 从 而 在 短 时 间 内 获 得 我 们 所 需 的 大 量 的 特 定 基
15、 因 片 段 。5、MCS 连杆？衔接头？6、PBR322、 噬菌体载体、cosmid 载体、YAC 载体的结构、特点、主要用途？PBR322 质粒：大小为 4362bp，含有两个抗药性基因，一个复制起始点和多个用于克隆的限制酶切点。有 7 种限制酶的识别位点位于四环素抗性基因内部， ，两种限制酶识别位点位于该基因启动区内，3 种限制酶识别位点位于氨苄青霉素抗性基因内。 噬菌体载体： 噬菌体的基因组长达 50 Kb，共 61 个基因，其中 38 个较为重要。可分为裂解周期和溶原周期。细菌处于溶原化状态时，细胞质中有一些 CI 基因的产物 CI 蛋白,这是一种阻遏蛋白，可以阻止 左、右两个早期起
16、动子的转录，使之不能产生一些复制及细胞裂解的蛋白。 的 DNA 随着宿主的染色体复制而复制。但在 UV 诱导下 Rec 蛋白可降解 CI 蛋白诱导90的细胞裂解。有时 也可自发地从宿主的染色体上游离出来，进行复制，最终导致宿主细胞的裂解，此称为治愈（curing） 。游离在细胞质中的 可以进行滚环复制，产生多个拷贝，并合成头部和尾部蛋白，包装成完整的 噬菌体，使细胞裂解，释放出 噬菌体再感染新的细胞。因为 噬菌体的 DNA 也有整合在染色体上和游离于细胞质中两种状态，所以也称做附加体。但和 F 因子不同， 噬菌体有细胞外形式，而 F 因子无细胞外形式。cosmid 载体：cosmid 是英文
17、cos site-carrying plasmid 的缩写 , 也称粘粒、柯斯载体。本意是带有粘性末端位点的质粒, 因此, 柯斯质粒是人工建造的的含有 DNA 的 cos 序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。这是一类用于克隆大片段 DNA的载体，它是由 噬菌体的 cos（cohesive）末端及质粒（plasmid）重组而成的载体。cosmid 载体带有质粒的复制起点、克隆位点、选择性标记以及 噬菌体用于包装的 cos 末端等，因此该载体在体外重组后，可利用噬菌体体外包装的特性进行体外包装，利用噬菌体感染的方式将重组 DNA 导入受体细胞。但它不会产生子代噬菌体，而是以质粒 DNA 的形式存
18、在于细胞内。 柯斯质粒的构建一般都是利用质粒的复制子、选择标记, 加上 的 cos 位点序列及与包装有关的序列，构建的科斯质粒可以很好地用于基因克隆。YAC 载体：Y AC 含 有 酵 母 染 色 体 端 粒 （ telesome） 、 着 丝 点 (centromere)及 复 制 起 点 等 功 能 序 列 ， 可 插 入 长 度 达200-500kb 的 外 源 DNA， 导 入 酵 母 细 胞 可 以 随 细 胞 分 裂 周 期 复 制 繁 殖 供 作 克 隆 ， 成 为 人 基 因 组 研 究 计 划 的 重 要7、获取目的基因的途径？基因组文库与 cDNA 基因文库中基因的区别？获
19、取目的基因的途径：从生物基因组中直接分离目的基因、人工合成目的 DNA 片段、PCR 反应合成目的 DNA、mRNA 差异显示法获得目的基因。将某种生物的 DNA 全部提取出来，选用适当的限制酶，将 DNA 切成一定范围大小的 DNA 片段，然后，将这些 DNA 片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的 DNA 片段。也就是说，这个群体包含了这种生物的所有基因，叫做生物的基因组文库。cDNA 文 库 是 以 特 定 的 组 织 或 细 胞 mRNA 为 模 板 ， 逆 转 录 形 成 的 互 补 DNA（ cDNA） 与 适 当 的 载 体 （ 常 用 噬
20、菌 体 或 质 粒载 体 ） 连 接 后 转 化 受 体 菌 形 成 重 组 DNA 克 隆 群 ， 这 样 包 含 着 细 胞 全 部 mRNA 信 息 的 cDNA 克 隆 集 合 称 为 该 组 织 或 细 胞 的cDNA 文 库 。8、常用选择标记（报告）基因及其用途？最 常 用 的 报 告 基 因 大 多 是 编 码 抗 生 素 抗 性 蛋 白 的 基 因 ， 通 过 检 查 产 物 是 否 具 有 抗 生 素 的 抗 性 来 确 定 基 因 的 表 达 情 况 。（ 1） 、 氯 霉 素 乙 酰 基 转 移 酶 (CAT)： 可 催 化 乙 酰 CoA 的 乙 酰 基 转 移 到
21、氯 霉 素 3 羟 基 ， 而 使 氯 霉 素 解 毒 。 CAT 在 哺 乳 细 胞无 内 源 性 表 达 ， 性 质 稳 定 ， 半 衰 期 较 短 ， 适 于 瞬 时 表 达 研 究 。 可 用 同 位 素 、 荧 光 素 和 酶 联 免 疫 吸 附 测 定 (enzymelinkedimmunosorbantassay， ELISA)检 测 其 活 性 ， 也 可 进 行 蛋 白 质 印 迹 (Westernblotting)和 免 疫 组 织 化 学 分 析 。 CAT与 其 他 报 告 基 因 相 比 ， 线 性 范 围 较 窄 ， 灵 敏 性 较 低 。 （ 2） 、 半 乳 糖
22、 苷 酶 ： 可 催 化 半 乳 糖 苷 水 解 。 最 大 优 势 是 易 于 用 免疫 组 织 化 学 法 观 测 其 原 位 表 达 ， 是 最 常 用 的 监 测 转 染 率 的 报 道 基 因 之 一 。 （ 3） 荧 光 素 酶 ： 将 荧 光 素 酶 报 告 基 因 载 体 转染 到 细 胞 中 ， 可 用 荧 光 素 酶 检 测 系 统 灵 敏 方 便 地 测 定 荧 光 素 酶 基 因 的 表 达 。 （ 4） 、 分 泌 型 碱 性 磷 酸 酶 (SEAP)： SEAP 可催 化 D荧 光 素 O磷 酸 盐 水 解 生 成 D荧 光 素 ， 后 者 又 可 作 为 荧 光
23、素 酶 的 底 物 ， 此 即 两 步 生 物 发 光 法 检 测 酶 活 性 的 原理 。 此 方 法 灵 敏 度 高 ， 接 近 于 荧 光 素 酶 报 告 基 因 的 检 测 。 还 可 用 一 步 化 学 发 光 法 检 测 酶 活 性 。作为报告基因，在遗传选择和筛选检测方面必须具有以下几个条件：(1)已被克隆和全序列已测定； (2)表达产物在受体细胞中本不存在，即无背景，在被转染的细胞中无相似的内源性表达产物； ( 3)其 表 达 产 物 能 进 行 定 量 测 定 。9、鉴定重组子的方法？第三章1、细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或
24、细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。2、细胞融合：细胞融合是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。3、组织培养：应用无菌操作方法培养生物的离体器官、组织或细胞，使其在人工条件下生长和发育的技术。4、次生代谢产物：次 生 代 谢 产 物 (Secondary metabolites)是 由 次 生 代 谢 (Secondary metablism)产 生 的 一 类 细 胞 生命 活 动 或 植 物 生 长 发 育 正 常 运 行 的 非 必 需 的 小 分 子 有 机 化 合 物 ， 其 产 生 和 分 布 通 常
25、有 种 属 、 器 官 、 组 织 以 及 生 长 发 育 时 期的 特 异 性 。5、原生质体：protoplast 脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞。是 一 生 物 工 程 学 的 概 念 。 动 物 细 胞 也 可 算 做 原 生 质 体 。6、不对称融合：7、抗性互补筛选：8、体细胞无性系变异：9、人工种子：通过组织培养技术，把植物组织的细胞培养成在形态及生理上与天然种子胚相似的胚状体，也叫作体细胞胚。这种体细胞胚有于叶、根、茎分生组织的结构。科学家把体细胞胚包埋在胶囊内形成球状结构，使其具备种子机能。10、单克隆抗体技术：将产生抗体的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交，获得既能产生抗体，
26、又能无限增殖的杂种细胞，并生产抗体的技术。11、原生质体培养：将细胞去除细胞壁后形成裸露的原生质体，把原生质体放在无菌的人工条件下使其生长发育的技术。（ 原 生 质 体 培 养 的 其 特 点 是 ： 比 较 容 易 摄 取 外 来 的 遗 传 物 质 ， 如 DNA； 便 于 进 行 细 胞 融 合 ， 形 成 杂 交 细 胞 ； 与完 整 细 胞 一 样 具 有 全 能 性 ， 仍 可 产 生 细 胞 壁 ， 经 诱 导 分 化 成 完 整 植 株 ） :12、分批发酵：指发酵过程中一次投料，一次接种，一次收获的间歇培养。在分批发酵中细胞、基质、产物浓度均随时间而不断变化。:13、抗生素：
27、抗生素的概念：抗生素（ antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。抗生素的作用机理：抗 生 素 等 抗 菌 剂 的 抑 菌 或 杀 菌 作 用 ， 主 要 是 针 对 “细 菌 有 而 人 （ 或 其 它 高 等 动植 物 ） 没 有 ”的 机 制 进 行 杀 伤 ， 有 4 大 类 作 用 机 理 ： 1） 、 阻 碍 细 菌 细 胞 壁 的 合 成 ， 导 致 细 菌 在 低 渗 透 压 环 境 下 膨 胀 破 裂 死 亡 ， 以 这 种 方 式 作 用 的
28、抗 生 素主 要 是 -内 酰 胺 类 抗 生 素 。 哺 乳 动 物 的 细 胞 没 有 细 胞 壁 ， 不 受 这 类 药 物 的 影 响 。 2） 、 与 细 菌 细 胞 膜 相 互 作 用 ， 增 强 细 菌 细 胞 膜 的 通 透 性 、 打 开 膜 上 的 离 子 通 道 ， 让 细 菌 内 部 的 有 用物 质 漏 出 菌 体 或 电 解 质 平 衡 失 调 而 死 。 以 这 种 方 式 作 用 的 抗 生 素 有 多 粘 菌 素 和 短 杆 菌 肽 等 。 3） 、与细菌核糖体或其反应底物（如 tRNA、mRNA）相互所用，抑制蛋白质的合成这意味着细胞存活所必需的结构蛋白和酶不能被合成。以这种方式作用的抗生素包括四环素类抗生素、大环内酯类抗生素、氨基糖苷类抗生素、氯霉素等。 4） 、 阻 碍 细 菌 DNA 的 复 制 和 转 录 ， 阻 碍 DNA 复 制 将 导 致 细 菌 细 胞 分 裂 繁 殖 受 阻 ， 阻 碍 DNA 转 录 成mRNA 则 导 致 后 续 的 mRNA 翻 译 合 成 蛋 白 的 过 程 受 阻 。 以 这 种 方 式 作 用 的 主 要 是 人 工 合 成 的 抗 菌 剂 喹 诺 酮 类（ 如 氧 氟 沙 星 ） 。
