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现代生物技术重点整理--最终版本

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现代生物技术重点整理--最终版本

现代生物技术的组成:

生物技术、基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程、分子进化工程、酶的定向进化、生物工程下游技术

生物技术:是利用生物体系,应用先进的生物学和工程学技术,加工或不加工底物原料,以提供所需的各种产品,或达到某种目的的一门新型跨学科技术

基因工程:用人工的方法把不同生物的遗传物质分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组,通过载体将目标基因导入到宿主细胞或个体,从而改变宿主遗传特性或获得基因表达产物的技术

细胞工程:是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养,繁殖,或按人们的需求设计改变细胞的某些生物学特征,从而获得某些有用的物质,或改良生物品种和创造新品的技术

发酵工程:利用生物细胞的某种特性,通过现代化工程技术手段进行工业规模化生产人类所需产品的技术

蛋白质工程:是以蛋白质结构,功能研究为基础,运用生物化学,分子生物学,遗传工程的方法,借助计算机信息处理技术的支持,从改变或合成编码蛋白质的基因入手,定向的改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质分子,使之具有特定的结构性质和功能,能更好的为人类服务的一种生物技术

分子进化工程:是在试管或实验室中模拟生物分子的进化,使长期的自然进化在实验中短期能实现

酶的定向进化:是在试管中模拟自然进化过程的人工进化策略,利用酶基因的突变或同类酶基因片段的重组,构建某个酶的随机基因突变库,通过基因操作的方法使这些基因在微生物在表达,人工控制条件筛选出人们所需的酶生物工程下游技术:指从基因工程中获得的动,植物和微生物的有机体或器官上,从细胞工程,发酵工程和酶工程产物中把目标化合物分离纯化出来,使之达到商业应用的目的的过程

酶工程:是利用酶,细胞器或细胞所具有的特异催化功能,或通过对酶的分子结构修饰或改造以改善酶的特性,借助于生物反应器和工艺优化,有效的发挥酶的催化特性生产人类所需产品的技术

①获得目的基因②将目的基因与载体连接形成重组DNA

③将重组DNA导入受体细胞④筛选出能表达目的基因的受体细胞

基因工程的工具酶:

基因工程操作中,作为工具对基因进行切割和拼接等操作的酶,到目前为止,常用工具酶共300多种工具酶的分类:限制性内切酶、连接酶、聚合酶、碱性磷酸酶、逆转录酶

限制性内切酶:内切核酸酶中能够识别DNA分子上某些特定的核苷酸序列并且将其切开的酶,称为限制性内切酶有三种:Ⅰ型限制性内切酶Ⅱ型限制性内切酶Ⅲ型限制性内切酶

I型限制性内切酶:是多聚体蛋白,具有切割DNA的功能,作用时需要ATP、Mg2+和S-腺苷蛋氨酸的存在

II型限制性内切酶:是一类分子量较小的单体蛋白,作用时仅需要Mg2+存在即可维持活性,它可在特殊位点切割DNA,产生具有黏性末端或其他形式的DNA分子片段。EcoRI是最早发现的II型限制性内切酶III型限制性内切酶:识别一定的位点,但切割位点通常在识别位点一侧24bp-26bp处

I型限制性内切酶和III型限制性内切酶的切点不固定,不能产生可利用的DNA片段。II型限制性内切酶具有控制和预测的位点特异性切割的性质,并且产生固定的DNA片段。基因工程所用的限制性内切酶都是II型限制性内切酶II型限制性内切酶的识别特点和切割特性:①II型限制性内切酶识别序列的长度,一般为4-8个碱基,最常见的为6个碱基;②其识别位点一般都是回文结构;③产生不同的末端:黏性末端、平齐末端

黏性末端:限制性内切酶错位切割DNA双链而形成的互补的单链末端(双链DNA中没有配对的碱基末端)

平齐末端:有些限制性内切酶在同一位点平齐切割DNA两条链,而形成两端平整的DNA分子

同裂酶:是指来自不同有机体但识别和切割相同DNA序列的酶

同尾酶:来源不同,识别序列不同,但切割DNA分子后产生的黏性末端相同

杂种位点:由一对同尾酶分别产生的黏性末端共价结合形成的位点。一般不能被原来的任何一种同尾酶识别

限制性内切酶的主要用途:

①在特异性位点上切割DNA,产生特意新限制性内切酶切割的DNA片段②建立DNA分子的限制性内切酶物理图谱

③用限制性内切酶切出相同的黏性末端,以便重组DNA ④构建基因图库

DNA聚合酶:以DNA为模板,将DNA由5’端点开始复制到3’端的酶。

常用:大肠杆菌DNA聚合酶I大片段(Klenow片段)、耐热DNA聚合酶、逆转录酶(依赖于RNA的DNA聚合酶)、T4噬菌体DNA聚合酶、 T7噬菌体DNA聚合酶及其改造的测序酶

Klenow片段作用:①补平限制性内切酶切割DNA所产生的3’凹端②以(32P)标记的dNTP补平3’凹端,可对DNA分子进行末端标记③对DNA分子的3’突出尾进行末端标记④在cDNA克隆中,用于

合成cDNA第二链⑤应用双脱氧链末端终止法进行DNA测序

耐热DNA聚合酶的作用:①DNA测序②通过聚合酶链式反应对DNA分子的特定序列进行体外扩增

DNA连接酶:能够将两段DNA拼接起来的酶叫做DNA连接酶

连接酶分类:①大肠杆菌连接酶(需要NAD+,只能连接黏性末端DNA片段)

②T4噬菌体DNA连接酶(需要ATP,能连接黏性末端,也能连接平齐末端)

影响连接反应的因素:①温度②DNA末端特性③DNA末端的浓度和分子量

碱性磷酸酯酶:是催化从单链或双链DNA和RNA分子中除去5’磷酸基,即脱磷酸作用

S1核酸酶:来源:是从米曲霉中提取的

活性:特异性单链核苷酸外切酶,能降解单链DNA和单链RNA,不能降解其双链DNA和RNA的杂合子

DNA分子

理想载体的特征:

①插入外源基因前后均能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制

②有适当的限制性内切酶单一酶切位点,且位于DNA复制的非必需区

③具有能够直接观察的表型特征,作为重组DNA选择的标志。

④易于从宿主细胞中分离,并进行纯化

载体的分类:①按照介导的作用目的(克隆载体、表达载体)②按照导入的受体生物(原核生物大肠杆菌载体、酵母载体、植物载体、动物载体)③根据赋予宿主的形状(F质粒、R质粒、降解质粒)原核生物载体:细菌质粒载体、λ噬菌体载体、M13噬菌体载体、柯斯质粒载体

蓝白斑筛选重组子的原理:lacZ编码β半乳糖苷酶的α肽,在异丙基硫代-β-D-半乳糖苷的诱导下,使呈色底物5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷被分解为半乳糖和深蓝色的物质5-溴-4-靛蓝。因此携带空载体的大肠杆菌呈蓝色菌落。外源基因的插入使α肽失活,因此携带外源基因的重组子菌落呈白色

λ噬菌体DNA:λ噬菌体颗粒中的DNA是一线性双链DNA分子,长48502bp。两端各有12个碱基的5’凸出,黏性末端是互补的,进入细胞的λDNA通过两端的黏性末端环化。

包含3个部分:①左臂(构成头部和尾部外壳蛋白基因)②中臂(非必需区,可用于改造)③右臂(λDNA 复制和溶菌有关的蛋白质编码基因)

柯斯质粒载体:一类由人工构建的含有λDNA的cos位点和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。也叫黏性质粒或黏粒基因组组成:①1个质粒复制起始区域复制子②1个λ噬菌体黏性末端片段cos位点

③至少1个限制酶的单一识别切割位点④至少1个抗药性选择标记基因

特点:①具有质粒载体的特性②具有λ噬菌体载体的特性

③具有高容量的克隆能力。可插入30-45kb的外源DNA

基因工程的受体:基因工程的受体是指在转化、转导、杂交中接受外源基因,并能支持质粒、病毒进行复制扩增和表达的细胞或生物体,受体也叫宿主

受体应具备的性能:①具有接受外源基因的能力,并利于表达②能表达由导入的重组体分子提供的某些表型特征,以利于转化子细胞的选择和鉴定③不适合于在人体体内或非培养条件下生存,有利于安全

:①目的基因的制备②目的基因与载体的重组

③重组体DNA导入受体细胞④克隆子和筛选与表达产物的检测

目的基因:是指根据基因工程的目的和设计所需要的某些DNA分子的片段,它含有一种或几种遗传信息的全套密码制备方法:

①目的基因的直接分离法(限制性内切酶法、物理化学法、酶促逆转录合成法)

②基因文库筛选法(鸟枪法、基因组文库法、cDNA文库法)

③聚合酶链式反应法④基因的化学合成法

酶促逆转录合成法:利用逆转录酶以mRNA为模板合成相应的DNA方法。主要用于合成分子量大而又不知其序列的基因基因组文库:指汇集某一基因组所有DNA序列的重组DNA群体。通常是以λ噬菌体作为载体构建的

cDNA文库:以某种生物成熟的mRNA为模板逆转录而成的cDNA序列的重组DNA群体。常以λ噬菌体和质粒作为载体构建

聚合酶链式反应法(PCR):当知道目的基因的序列或其两侧的序列时,可以通过合成一对与模板DNA互补的引物,十分有效的扩增出含有目的基因的DNA片段

反应体系:①作为模板的目的DNA序列②与目的基因两条链的各自3’端序列互补的DNA引物

③TaqDNA聚合酶④4种核苷酸4×dNTP ⑤反应buffer:Mg2+

基本过程:①变性(高温90-96℃下使DNA分子解链)②退火(降温25-65℃使DNA分子重新配对,引物与模板结合)③延伸(72℃下,Taq酶作用,合成DNA分子)

目的基因与载体的重组:(基因重组):利用限制性内切核酸酶和其他一些酶类,切割和修饰载体DNA和目的基因,并将两者连接起来。这种连接主要靠T4DNA连接酶。

包括:亚克隆、黏性末端连接、平端连接、人工接头连接、同聚物加尾连接

亚克隆:把DNA片段从某一类型的载体无性繁殖到另一类型的载体的过程称为亚克隆。

黏性末端连接:①同一限制酶切位点连接②不同限制酶切位点连接

平端连接:具有平末端的酶切载体只能与平末端的目的基因连接

人工接头连接:是人工合成具有特定限制性内切核酸酶识别和切割序列的双股平端DNA短序列。将人工接头接在目的基因片段和载体DNA上,使它们具有新的内切核酸酶位点,应有相应的内切核酸酶切割,就可以得到互补的黏性末端重组体DNA导入受体细胞:在目的基因与载体连接成重组DNA分子后,下面的重要工作主要是将重组DNA导入受体细胞进行扩增和筛选,获得大量的重组DNA分子么这就是外源基因的无性繁殖,即克隆根据受体生物,将重组体导入受体细胞分为:大肠杆菌转化法、酵母转化法、植物细胞转化法、动物细胞转化法大肠杆菌转化法:①氯化钙转化法②电穿孔法③转导

氯化钙转化法(是将重组体通过与膜蛋白结合进入受体细胞,并在受体细胞内稳定维持和表达的过程),通常采用的是大肠杆菌的感受态细胞

操作方法:将对数长期的大肠杆菌细胞悬浮于用冰预冷的低渗CaCl2溶液中,使细胞通透性增加;将重组DNA 加入感受态细胞悬浮液,使DNA与Ca2+形成复合物,吸附于细胞表面,经42℃短暂热处理,促使外源

DNA进入感受态细胞

电穿孔法(利用高压脉冲使细胞膜形成小孔而导入外源DNA的技术)

酵母转化法:①完整细胞转化法②原生质体转化法植物细胞转化法:①载体转化法②基因直接转化法

基因直接转化法:是指不需要载体,而利用物理、化学的方法将外源基因导入受体植物细胞的技术。

克隆子的筛选与表达产物的检测:将重组DNA导入受体后的下一个工作是:从转化细菌菌落中筛选出含有阳性重组DNA 分子的菌落,或检测转化后的受体能否表达目标产物。

克隆子的筛选鉴定方法:①利用抗生素抗性基因筛选

②核酸分子杂交(点杂交、Southern blot—DNA、Northern blot—DN菌落杂交技术)

③报告基因检测方法④利用噬菌斑的形成进行筛选⑤利用遗传互补作用进行筛选⑥重组DNA电泳

1、基因工程与食品原料改良①对食品原料品质的直接改良②培育抗性动植物新品种③改良微生物的菌种特性

2、基因工程与食品贮藏保鲜①PG基因工程②ACC合成酶基因工程

3、基因工程与食品加工

4、基因工程与食品新资源的开发

5、基因工程与食用疫苗

对食品原料的直接改良:①改良植物蛋白品质②通过基因工程改良脂肪酸的组成③通过基因工程增加果实的甜度

④提高果实可溶性固形物的含量⑤提供维生素、微量矿物元素的含量⑥改良植物淀粉⑦提高动物源食品

的生成效率及品质

转基因食品:是指用转基因生物制造、生产的食品原料、食品及食品添加剂等,简称GMF

实质等同性:是如果某种转基因食品成分与和已经存在的某一食品或成分在实质上相同,那么在安全性方面,前者可以与后者等同处理。

发酵工业生产上常用的微生物主要是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、其他微生物(藻类、病毒)

原生质体育种:细胞壁是微生物细胞间进行物质交换的主要障碍之一,将细胞壁除去后,在原生质体融合时又加入融合促进剂可导致原生质体间高频率的杂交

①原生质体制备②原生质体融合③原生质体再生④融合子的选择

发酵培养基:人工制备的、适合不同微生物生长繁殖以及积累代谢产物的营养物

培养基应满足的条件:①来源丰富、供应充足、价廉物美②单位质量的底物产生最大的菌体和产物得率

③产物合成速率高④副产物的生成少⑤减小通风搅拌、后期产物的提取、纯化难度低按培养基外观的物理状态分类:

①固体培养基:比较适合于菌种的分离和保存以及曲霉和真菌的生产。主要成分有、麸皮、大米、小米、小米、木

屑、稻糠和琼脂等

②半固体培养基:即配好的液体培养基中加入琼脂,一般用量为0.5%-0.8%,主要用于鉴定菌种,观察细菌运动特征,

及噬菌体的效价测定

③液体培养基:80%-90%是水,其中配有可溶性的或不溶性的营养成分,它流动性好、输送方便,由于氧气、营养物

质和能量的传递,有利于发酵参数的控制,是摇瓶发酵和大规模工业发酵最常用的培养基

发酵工业中常用的原料:

①工业上常用碳源(碳源是合成菌体和目的产物的碳成分,为微生物菌种的生长繁殖提供能源)

②工业上常用氮源(氮源分为无机氮源和有机氮源,有机氮源有利于微生物生长)

③无机盐(根据微生物对无机盐的需求量,将无机盐分为主要元素和微量元素两类)

④水(天然水含有不同类型和不同量的矿物质,具有一定的硬度和碱度,水的质量对微生物的生长和发酵产物的

形成具有一定影响,通常利用絮凝法、离子交换法、电渗析法、反渗析法进行处理)

⑤生长因子(生长因子是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。需要量

不大,但却是有些微生物代谢所必需的)

⑥前体(指在产物合成过程中,被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质)

⑦产物促进剂

发酵培养基加热灭菌的应用:①实罐灭菌法(分批式灭菌)②连续灭菌法

发酵过程的优化与控制:

生物培养基与发酵同时受到细胞内部遗传特性和外部发酵条件两个方面的制约。

1、温度对发酵的影响及其控制

①发酵热:包括生物热、搅拌热、蒸发热、辐射热

生物热:发酵初期,呼吸作用缓慢,产生热量少;对数生长期菌体繁殖快,代谢旺盛。产生热量多;平衡期菌体浓度大,代谢旺盛,产生热量最多;发酵后期产热不多

搅拌热:机械搅拌带动发酵液运动,造成液体之间、液体与设备之间的摩擦作用,产生热量,称为搅拌热

蒸发热:通风时,引起发酵液部分热量通过罐体向外辐射。

②温度对发酵的影响和控制措施

低于最低生长温度,微生物不生长,一定温度内,菌体随温度上升而生长代谢加快,温度上升,酶失活速度加快。同一种微生物的不同生长阶段对温度的敏感性不同,延迟期对温度十分敏感,稳定生长期对温度不敏感。同一株生产菌在不同的发酵温度下会产生不同的代谢产物;同一菌株,其细胞生长和代谢产物积累的最适温度往往不同

2、溶解氧对发酵过程的影响

①溶解氧浓度对发酵的影响及监控

发酵前期:需氧量不断大幅度增加,此时需氧超过供氧,溶氧明显下降;;发酵中后期:呼吸强度变化不大,溶解氧浓度变化较小;;发酵后期:菌体衰老,呼吸减弱,溶氧浓度也逐渐上升

②影响氧传递的因素

溶氧的控制措施:a提高饱和溶解氧浓度 b降低发酵液中氧浓度 c提高液相体积氧传递系数

3、pH对发酵的影响及其控制

①微生物对pH的需求(大多数细菌的最适pH值为6.5-7.5,霉菌最适pH为4.0-5.8,酵母菌的最适pH为3.8-6.0)

②生长和发酵产物最适pH值(往往是不同的)

③酶的激活或抑制(pH的改变通过引起某些酶的激活或抑制,使菌体代谢途径发生改变,代谢产物发生变化)

④引起发酵液pH下降的因素(碳源比高)⑤引起发酵液pH上升的因素(氮源比例失衡)

⑥发酵过程中pH的控制(根据不同微生物特性、根据发酵过程中的pH要求,控制适当的pH)

⑦发酵过程pH值调节和控制(调节原始pH值,选用不同代谢速度的碳源和氮源,补料,加入弱酸或弱碱)

4、二氧化碳对发酵的影响和控制

二氧化碳既是微生物的代谢产物,也是某些微生物代谢的基质,对生长具有直接影响。常用通风搅拌的方法控制5、发酵过程的中间补料措施

发酵过程可以分为分批发酵、分批补料发酵、连续发酵

补料:是指发酵过程中补某些维持微生物的生长和代谢产物积累所需要的营养物质

(补充碳源、补充氮源、补充微量元素/无机盐、补充前体)

6、泡沫控制

发酵过程中产生大量泡沫的原因:

①外界引进的气流被机械地分散形成泡沫②发酵过程中产生的气体聚结形成的发酵泡沫

产生泡沫的不利影响:①引起发酵液溢出排气口,造成逃液,导致产物损失②泡沫上升到罐顶,使培养基从搅拌轴处渗出,造成菌体污染③泡沫会减少装料系数,降低设备利用率④影响通风搅拌效果及氧传递,造成发酵异常⑤影响菌体正常呼吸作用⑥使微生物群体的非均一性增加⑦是微生物菌体提早自溶泡沫的消除:机械法(机械力打碎泡沫,促使气泡破裂)化学法(使用化学消泡剂)

7、杂菌与噬菌体污染的控制

1、传统发酵食品生产

①传统发酵粮食食品——黄酒的生产②传统发酵豆类食品——酱油的生产

③传统发酵蔬菜食品——泡菜的生产④传统发酵乳制品——酸乳的生产

⑤传统发酵肉制品——火腿的生产

2、发酵法生产功能性食品

①真菌多糖②生物活性肽—谷胱甘肽③功能性微生态制剂④功能性微量元素⑤功能性不饱和脂肪酸

3、发酵法生产食品添加剂

①黄原胶②有机酸—乳酸③色素—红曲色素④防腐剂

4、发酵工程与食品废弃物的处理——食品工业废水的处理方法(物理法、化学法、生物法)

曝气活性污泥工艺:向食品加工废水中不断地充入空气,使水中有足够的溶解氧,为好氧微生物生长繁殖创造良好的条件,经过一定时间后,就会产生一种褐色絮状泥粒,其中含有大量的微生物,这种充满微生物的絮状泥粒,叫做活性污泥。活性污泥结构松散,表面积很大,具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力酶:是由活细胞产生的,对其特异底物具有高效催化作用的生物大分子

根据酶分子的组成分类:单纯酶(有些酶分子仅由氨基酸组成,没有辅助因子,如脲酶、淀粉酶)

结合酶(是除了在其组成中含有氨基酸组成的蛋白质部分外,还含有非蛋白成分)

酶的活性中心:指必需基团在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物

饰或改造以改善酶的特性,借助于生物反应器和工艺优化,有效的发挥酶的催化特性生产人类所需产品的技术

酶的生产方式:化学合成法、从生物体内直接提取分离、微生物发酵生产制取特定的酶(主要方式)从生物体内直接提取分离:采用各种技术,直接从动植物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来

微生物发酵生产制取特定的酶

发酵方法与控制:根据微生物培养方式不同,可分为固体培养发酵、液体培养发酵

固体培养发酵:以麸皮、米糠为基本原料,加无机盐和适量水分进行微生物培养的方法

液体培养发酵:利用合成的液体培养基在发酵罐内进行搅拌通气培养,是目前主要方式

提高酶产量的方法:通过酶的合成调节机制提高酶的产量(诱导酶合成调节、酶合成的反馈阻遏、分解代谢对酶合成的阻遏作用)、通过基因突变提高酶产量、通过基因重组提高酶产量、通过发酵条件控制提高酶产量、添加诱导物、添加表面活性剂、添加产酶促进剂

分解代谢对酶合成的阻遏作用:又叫葡萄糖阻遏。葡萄糖利用某些容易利用的碳源,其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象

酶工程的研究内容:化学酶工程、生物酶工程

化学酶工程:也称为初级酶工程,是指自然酶、修饰酶、固定化酶及化学人工酶(模拟酶)的研究与应用

生物酶工程:是酶学和以DNA重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物,因而也叫高级酶工程

化学酶工程:①自然酶的开发

②固定化酶(指经过一定改造后被限制在一定的空间内,能模拟体内酶的作用方式,并可反复连续的进行有效

催化反应的酶)

③化学修饰酶(通过对酶分子的化学修饰,以改变酶的结构、改善酶的性能。常采用酶分子功能基团修饰和交

联反应、酶与高分子结合等方法)

④人工合成酶(化学合成的具有与天然酶相似功能的催化物质。在深入了解酶的结构和功能及催化作用机理的

基础上,模拟酶的功能,用化学方法合成的催化剂。可以是蛋白质,也可以是较简单的大分子物质)酶的固定化技术:可大致分为四类,即吸附法、包埋法、共价结合法、交联法

酶分子的化学修饰:指在体外利用修饰剂所具有的各类化学基团的特性,直接或经一定的活化步骤后与酶分子上的某种氨基酸残基产生化学反应,使某些化学物质或基团结合到酶分子上,或将酶分子的某部分删除或置换,从而改造酶分子的结构与功能

方法:金属离子置换修饰、大分子结合修饰、肽链有限水解修饰、交联修饰、酶分子侧链基团修饰

金属离子置换修饰:有些酶分子中含有金属离子,而且往往是活性中心的组成部分,对酶的催化功能起重要作用。酶分子中的金属取代可以改变某些酶的专一性、稳定性及抑制作用

过程:酶的分离纯化、除去原有的金属离子、加入置换离子

大分子结合修饰:利用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合,使酶的空间构象发生改变,从而改变酶的特性与功能

肽链有限水解修饰:通过肽链的有限水解,使酶的构象发生变化,从而改变酶的特性和功能的方法

交联修饰:应用双功能基团试剂使酶分子内或分子间肽链发生交联反应的修饰

酶分子侧链基团修饰:通过基团专一性试剂与酶分子侧链上特定的功能团发生化学反应,引起酶分子的空间构想发生改变,从而改变酶分子特性和功能的修饰方法。(可用于研究各种基团在酶分子中的作用和影响)

化学人工酶:用有机化学和生物学方法合成的具有特定催化功能的酶的模拟物。

人工酶的制作:①半合成酶(与金属或金属有机物的结合)

②全合成酶(小分子有机物全合成酶、抗体酶、印记酶)

抗体酶:在免疫球蛋白的易变区引入催化基团形成的人工合成酶(拷贝法、引入法、诱导法)

印记酶:分子印迹是指以天然生物材料为骨架,通过模板产生特异性识别空腔的技术。印记酶是用分子印迹技术制备的人工酶,又称人工聚合物酶

制备生物印记酶的过程:①使蛋白质变性,扰乱其天然构象,使其构象柔曲更有可塑性

②加入模板分子,使模板分子与变性蛋白质充分混合

③代模板分子与蛋白质相互作用后,用交联剂交联蛋白质,固定其与模板分子相结合的构象

④待透析或其他方法除去模板分子,产生具有新的活性中心的蛋白质空穴

酶的定向进化:是在试管中模拟自然进化过程的人工进化策略,利用酶基因的突变或在同类酶基因片段的重组,构建某个酶的随机基因突变库,通过基因操作的方法使这些基因在微生物中表达,人工控制条件筛选出人们所需的酶(基本策略:构建基因突变库途径:点突变、体外重组)

典型酶分子定向进化步骤:①选择目的基因②构建基因变异库③变异基因与表达载体连接④克隆基因向宿主的转导

⑤筛选进化的基因⑥分离改良的基因⑦多次反复循环上述进化,积累改良结果,最后得到所需酶基因点突变的方法:易错PCR、化学诱变剂介导的随机突变

易错PCR:是通过使用特定条件的PCR对基因进行体外扩增,使扩增的基因出现少量碱基误配,引起突变,构建突变库,然后选择或筛选获得突变体(关键是控制突变率)

易错PCR是通过采用提高镁离子浓度、加入锰离子、改变体系中四种dNTP的浓度、使用低保真的Taq酶创造随机突变体外重组:DNA序列改组、体外随机引导重组、交错延伸技术、基因家族改组

DNA序列改组:又称有性PCR,即从正突变基因库中分离出的DNA用DNA酶活限制性内切酶随机切成片段,随机片段经过不加引物的多次PCR循环,在PCR循环过程中随机片段之间互为模板和引物进行扩增,直到获得全长的基因

交错延伸技术:选择两个亲本基因,使它们变性成单链,在PCR反应中,把常规的退火和延伸合并为一步,并大大缩短其反应时间,引物在DNA聚合酶催化下只能合成出非常短的新生链,经变性的新生链再作为引物与体系内同时存在的不同模板退火并进一步延伸,重复这一过程直到全长序列形成

酶反应器:以酶活固定化酶作为催化剂进行酶促反应的装置

根据几何形状或结构分类:罐型、管型、膜型

按进料和出料方式:分批性、半分批性、连续式反应器

按其功能结构:膜反应器、液固反应器、气液固三相反应器

按照结构的不同:搅拌罐式反应器、填充床反应器、流化床式反应器、鼓泡式反应器、模式反应器、喷射式反应器固定床式反应器:将颗粒状、板状或纤维状的固定化酶填充在固定床中,底物按一定方向通过固定进行反应的装置酶传感器:以固定化酶作为感受器,以基础电极作为换能器的生物传感器

根据感受器与基础电极结合方式不同分为:电极紧接型、液流系统型

酶传感器的制备:①选择酶(选择能专一性催化目的物质发生化学反应的酶)

②酶与固相载体结合成固定化酶③选择基础电极

1、酶工程在食品加工

①淀粉糖加工②乳制品加工③果蔬加工④鱼肉制品加工⑤油脂改良⑥啤酒酿造⑦烘烤食物

2、酶工程与食品添加剂

①高甜度甜味剂:阿斯巴甜②5'-鸟苷酸和5'-肌苷酸③单甘脂④β-环糊精的酶法生产

3、酶工程与功能性食品配料①低聚糖②果葡糖浆③水解动植物蛋白④酵母提取物

4、酶工程提高食品资源利用效率①提高植物原料的淀粉提取率②酿酒工业与出酒率的提高

5、新型酶制剂及其应用

①微生物原果胶酶的研究进展②氨肽酶和羧肽酶及其在蛋白水解物脱苦中的应用

③植酸酶的研究进展④漆酶的研究进展⑤极端酶研究进展

是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养,繁殖,或按人们的需求设计改变细胞的某些生物学特征,从而获得某些有用的物质,或改良生物品种和创造新品的技术。

进行体外培养细胞,需要从外部调节、内部调控两方面着手

细胞群体的生长,一般分为滞后期、对数生长期、稳定器、衰亡期

细胞全能性:一个与合子具有相同遗传内容的体细胞具有产生完整生物个体的潜在能力

细胞工程主要内容:①大规模的细胞培养(包括单个细胞培养、组织培养、器官培养)

②细胞融合(又称体细胞杂交,是利用自然或人工的方法使两个或几个不同的细胞融合为一个细胞)

③细胞拆分(又称细胞质工程,是通过物理或化学方法将细胞质与细胞核分开,再进行不同细胞间核质

的重新组合,重建成新细胞。也包括各种细胞器的分离和重新组合)

④繁殖生物学技术(主要包括体外受精技术、胚胎移植技术、动物克隆)

⑤染色体工程(是按照人们的需要来添加或减少一种生物的染色体,或用别的生物的染色体来替换)

⑥染色体组工程(是改变染色体组数的技术)

细胞工程的主要技术:①无菌操作计数②细胞培养技术③细胞融合技术④细胞拆分技术细胞培养技术:①要取材和除菌②配置培养基、灭菌、接种

细胞培养(是指在动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长)

细胞融合技术:是指不同的细胞在离体条件下接触,其细胞膜发生分子重排,导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程。又称原生质体融合

细胞融合的操作程序:原生质体的制备、诱导细胞使之发生融合、筛选杂种细胞、杂种细胞的培养

诱导细胞融合的主要方法:①生物学法②化学因子诱导细胞融合③电诱导细胞融合

化学因子诱导细胞融合:采用化学融合剂促进细胞融合(主要化学融合剂有聚乙二醇PEG、二甲基亚砜DMSO、高级脂肪酸衍生物、脂质体、钙离子)(PEG的优点:通用性好,能诱发植物细胞融合,促使动物细胞融合……)电诱导细胞融合:在电场中使细胞极化成偶极子,并沿电力线排列成串,然后用高强度、短时间的电脉冲击穿细胞膜,使其产生小孔,从而使两个或几个相互靠近的细胞融合在一起(对原生质体损害小、效率高、具有普遍性)原生质体的再生:原生质体重新生长出细胞壁,回复到完整细胞形态的过程

影响再生因素:①菌体生长状态②酶浓度及作用时间③再生培养基④残存菌体的分离⑤原生质体的密度融合子:原生质体融合后,来自两个亲本的遗传物质经过交换并发生重组而形成的子代

杂合子筛选手段:

①直接法:对于营养互补型的亲本,可以不补充两亲本生长所需营养物的再生基本培养基上直接筛选;对于以抗

药性作为选择标记的融合,可从含药物的平板培养基上分离鉴定;对形态特征或色素方法的标记,其融合子可根据色素、形态特征来分析鉴定

②间接法:将融合液涂布于营养丰富的再生培养基上,使未融合的和融合的都生长出来,然后用影印法接种在对

应的基础培养基或选择培养基上,经过对照选出杂合子

动物细胞培养:将动物细胞或组织从机体中取出,分散成单个细胞,给予必要的生长条件,模拟体内生长环境,在无菌、适温、丰富的营养条件下,使细胞在体外继续生长和增殖。整个过程细胞不出现分化,不形成组织根据是否能贴附于支持物上生长的特性,分为:

悬浮型细胞:是指生长时呈悬浮状态的细胞

贴附型细胞:是指贴附于支持物上生长的细胞。多数细胞为贴附型,生长时能贴附在支持物上

原代培养:以直接取自生物体细胞、组织或器官开始的培养

传代:将细胞从一个培养容器转移或移植到另一个培养容器,即传代或传代培养

细胞接触抑制:细胞在贴壁生长过程中,随着细胞分裂,数量不断增加,最后形成一个单层,此时细胞间相互接触,细胞分裂和生长停止,数量不再增加

动物细胞培养基:根据培养基的来源及成分的明确程度划分为:

①天然培养基阶段:直接采用某些组织的凝块、生物性液体和组织提取液等作为细胞额培养基

优点:营养成分丰富、培养效果好缺点:成分复杂、来源受限

②合成培养基阶段(在合成培养基中都或多或少加入一定比例的天然培养基,比例由百分之几到百分之几十不等,

实际操作中,这种培养基应成为半合成培养基)

③无血清培养基:为深入研究细胞生长发育、分裂繁殖以及衰老分化的生物学机制而研制的,主要是由基础培养

基和替代血清的补充因子组成(补充因子:用来替代血清中含有的动物细胞培养时所需要的各种因子)

无血清培养基作用:避免了血清的批次、质量、成分等对细胞培养造成的污染、毒性作用和不利于产品纯化等不良影响。可使不同细胞在最有利于细胞生长和表达目的产物的环境中维持高密度培养

动物细胞培养方式:灌注悬浮培养、贴壁细胞培养、固定化细胞培养、微载体培养

悬浮培养(非贴壁依赖性细胞培养):是指利用旋转、振摇或搅拌的方法使细胞始终处于悬浮状态,并在此状态下生长繁殖的方法。主要用于悬浮生长的细胞培养。如来源于血液、淋巴组织的细胞核肿瘤细胞优点:对设备要求简单、并可借鉴微生物发酵的部分经验和放大规律

缺点:培养的细胞密度低且容易发生变异,有潜在的致癌危险

贴壁依赖性细胞培养:是指必需贴附于固体介质表面上才能生长的细胞培养,主要用于非淋巴细胞等贴壁依赖性细胞的培养。大多数动物细胞都属于这一类型

细胞贴壁步骤:贴壁因子吸附于培养基表面、细胞与表面接触、细胞贴附于培养基表面、贴壁细胞在培养基表面扩展微载体系统:所用微载体是由天然葡萄糖聚合物或其他聚合物制成的固体小珠。细胞可贴附于微载体表面上,并悬浮于培养基中,逐渐生长成细胞单层。该方法将贴壁培养和悬浮培养融为一体

优点:具有比表面积大,由于微载体的比表面积大,单位体积培养基细胞产率高。微载体悬浮于培养基中,细胞生长环境均一,简化了这些环境因素的监测和控制。收获过程简单,劳动强度小,占用空间小

细胞移植技术:指将不同发育时期的胚胎或成体动物的细胞核,利用显微手术和细胞融合方法移植到去核卵母细胞中,重新组成胚胎并使之发育成熟的过程

1、动物细胞培养技术

2、细胞核移植技术

3、动物细胞融合技术

4、动物细胞的冻存,复苏和运输

性发生改变,达到改良品种或生产生物产品的目的

外植体:植物组织培养中作为离体培养材料的器官或组织的片段统称为外植体

愈伤组织:是由母体外植体组织的增长细胞产生的一团不定型的疏松排列的薄壁细胞

植物细胞培养的类型和方法:

1、按培养对象①单细胞培养②原生质体培养

2、按培养基分①固体培养②液体培养

3、按培养方式①摇瓶悬浮培养②固定化细胞培养

原生质体的分离:植物体的幼嫩部分、疏松易碎的愈伤组织或悬浮培养的细胞是制备原生质体的理想材料

①酶解材料的准备②材料的预处理③酶解④原生质体的纯化⑤原生质体活力的测定

原生质体活力的测定:

①目测法②二乙酸荧光素(FDA)法③酚藏红花染色法

1、植物细胞培养

2、植物原生质体培养和细胞融合

3、植物细胞染色体工程

4、其他植物细胞技术工程

5、植物细胞工程在食品工业的应用

理技术的支持,从改变或合成编码蛋白的基因入手,定向地改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质分子,使之具有特定的结构、性质和功能,能更好地为人类服务的一种生物技术。

蛋白质工程的基本研究内容:①从预期的蛋白质功能出发②设计预期的蛋白质结构

③推测应用的氨基酸序列④找到相应的脱氧核苷酸序列

蛋白质的研究内容:是以蛋白质结构和功能关系的知识为基础,通过周密的分子设计把蛋白质改造为有预期的新特征的突变蛋白质,在基因水平上对蛋白质进行改造

按改造的规模和程度可以分为:初级改造、高级改造、从头设计合成新型蛋白质。

初级改造:个别氨基酸的改变和一整段氨基酸序列的删除、置换或插入。

蛋白质工程研究中主要采用的基因突变方法包括:基因定位突变、盒式突变

含有单一或少数几个突变位点的基因定向改变可以采用:

①M13-DNA寡聚核苷酸介导诱变技术②寡核苷酸介导的PCR诱变技术③随机诱变技术④盒式突变技术

高级改造:蛋白质分子的剪裁,如结构域的拼接

1、提高蛋白质和酶的热稳定性

2、改良蛋白质或酶的pH稳定性

3、改良蛋白质的氧化稳定性

4、提高酶的催化活性

5、修饰酶的催化特异性

6、修饰Nisin的生物防腐效应

最新现代交换技术习题答案

1. 引入交换设备后,用户之间的点对点通信就可由交换式通信网来提供。交换 机最早用于电话通信。 2.从交换机完成用户之间通信的不同情况来看,交换机需要控制的基本接续类型主要有4种:本局接续,出局接续,入局接续和转接接续。 3. 根据交换机对分组的不同处理方式,分组交换有两种工作模式:数据报和虚电路。 4. 从服务范围看,计算机网络分为局域网,城域网和广域网。 5. 虚拟局域网是指在交换式局域网的基础上,通过网管配置构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。 6. 电路交换技术的发展经历了从机电式电话交换,到模拟程控交换,再到数字程控交换的过程。 7. 1969年12月,美国国防部高级研究计划局研制的分组交换网ARPANet投入运行,标志着以分组交换为特色的计算机网络的发展进入了崭新的纪元。 8. 国际标准化组织于1984年提出了开放系统互连参考模型,该模型依层级结构分为7层,其中第5层为会话层。对等层间通信产生和处理的对象称为协议数据单元。 9. 无阻塞网络可分为以下三类:严格无阻塞、广义无阻塞和再配置无阻塞。其中,严格无阻塞网络又称为CLOS网络。 10. 交换单元根据入线和出线的数量关系可以分为三类:集中型、扩散型和分配型。 11. 三级C(m,n,r)CLOS网络严格无阻塞的条件是:m>=2n-1。 12. 一天中电话负载最大的1小时称为最忙小时(忙时)。 13. 程控数字交换机中,用户电路的主要功能有七种,即馈电、过压保护、振铃控制、监视、编译码与滤波、混合电路和测试。 14. ITU-T将ISDN业务划分为三类:承载业务,用户终端业务和附加业务。 15. 按照信令传送通路与话路之间的关系来划分,信令可分为随路信令和共路信令两大类。 16. 1条中继线连续使用1小时,则该中继线的话务量为1 Erlang。 17. 共路信令是指在电话网中各交换局的处理机之间用一条专门的数据通路来传送通话接续所需的信令信息的一种信令方式。 18. 呼叫处理程序负责整个交换机所有呼叫的建立与释放,以及交换机各种新服务性能的建立与释放。 19. NO.7信令属于共路信令系统。

现代生物技术与应用

染色体工程技术 在小麦品质改良中的应用及社会意义 摘要:本文报告了染色体工程在小麦品质改良中的方法,在理论研究与育种实践上的应用。论述了染色体工程在小麦品质改良和生产实践中所体现出来的社会意义。 关键词:染色体工程,小麦,类型变化,实践 正文: 染色体操作(chromosome manipulation)是按设计有计划削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术。也称为染色体操作。染色体工程一词,虽然在20世纪70年代初才提出。其实早在30年代,美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究,但当时局限于小麦,定义为:在小麦中利用缺体或单体材料,对个别染色体或染色体片断进行替代或转移的工程谓之“染色体工程”。 植物染色体工程从50年代的兴起迄今约30余年的历史,但运用这一技术在改造 植物的遗传性方面却显示了它强大的力量,表现在创造崭新的遗传资源,培育突破性新 品种和合成新物种等方面取得的重大进展。 目前对基因操作的主要方法有:有性杂交、染色体代换、易位、添加、染色体显微切割和微克隆、PCR扩增等。 现代小麦育种十分注意栽培品种的类型变化,期望它们优质、高产、抗病、矮秆。我们知道,在小麦近缘种属中,存在着小麦栽培品种所没有的优质、抗病基因。在常规的杂交程序中,栽培品种与野生种之间,因染色体组不同,在多数情况下染色体不能配对,其基因很难进行重。细胞遗传学家已经研究出一套方法,将异种变异性应用于小麦育种实践。这些方法包括染色体附加、染色体代换、染色体易位等。用这些方法实现了小麦染色体附加、代换、易位和部分同源染色体间的重组。 (一)麦外源染色体的添加 普通小麦附加系的系统研究工作开始于1940年,07mara把3个不同的黑麦染色体分别附加到小麦中。1960年Evans~Jenkins得到了所有7个黑麦染色体的双体附加系。之后,Sears把小伞山羊草的染色体附加到小麦中;Joppa等(1978)用一种新方法得到了具有15对染色俸的硬粒小麦双单体(3D,4D,5D)附加系;Islam(1978)把6个大麦染色体分烈跗加到小麦中。有人还把顶芒山羊草和冰草的一些种的染色体附加到小麦中。

(已整理)武汉理工大学现代交换技术复习资料

交换技术复习题 题型:选择题、简答题、计算画图题。 第一章交换概论 1、交换技术经历了哪几个发展阶段? 最早的“自动交换机”是在1892 年11月3 日投入使用的,那是美国人史端乔发明的步进制自动电话交换机。 电话的发明家是英国人亚历山大·贝尔。 2、构成通信网的三个必不可少的要素是什么? 通信网是由用户终端设备、传输设备和交换设备组成。它由交换设备完成接续,使网内任一用户可与其他用户通信。 3、请阐述交换机在通信网中完成的功能有哪些?答:(1)接入功能:完成用户业务的集中和接入,通常由各类用户接口和中继接口完成; (2)交换功能:指信息从通信设备的一个端口进入,从另一个端口输出。这一功能通常由交换模块或交换网络完成; (3)信令功能:负责呼叫控制及连接的建立、监视、释放等; (4)其它控制功能:包括路由信息的更新和维护、计费、话务统计、维护管理等。 4、电路传送模式、分组传送模式和ATM 传送模式的特点是什么? 电路交换(Circuit Switching ,CS)是指固定分配带宽(传送通路),连接建立后,即使无信息传送也占用电路的一种交换方式。电路交换的最小单位是时隙。PSTN 中采用电路交换。 5、比较电路交换、分组交换的主要特点。 答:(1)电路交换:独占时隙,同步时分,位置化信道,面向连接; (2)分组交换:采用包交换方式,分组包长度可变,异步时分,标志化信道; 6、电路交换系统有哪些特点? 答:1)电路交换是面向连接的交换技术。2)电路交换采用静态复用、预分配带宽并独占通信资源的方式。3)电路交换是一种实时交换,适用于对实时性要求高的通信业务。 7、分组交换的主要优点是:第一,为用户提供了在不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的终端之间能够相互通信的灵活的通信环境;第二,采用逐段链路的差错控制和流量控制,出现差错可以重发,提高了传送质量和可靠性;第三,利用线路动态分配,使得在一条物理线对可以同时提供多条信息通路。 8、分组交换可提供虚电路(Virtual Circuit ,VC )和数据报(Datagram,DG )两种服务方式。数据报方式的每个分组头要包含详细的目的地址,而虚电路方式由于预先已建立逻辑连接,分组头中只要含有对应于所建立的虚电路的逻辑信道标识即可。 9、比较电路交换、分组交换和ATM 交换方式的主要特点。 答:①电路交换:信息传送的最小单位是时隙;面向连接的工作方式(物理连接);同步时分复用(固定分配带宽);信息传送无差错控制;信息具有透明性;基于呼叫损失制的流量控制。 ②分组交换:信息传送的最小单位是分组;面向连接(逻辑连接)和无连接两种工作方式;统计时分复用(动态分配带宽);信息传送有差错控制;信息传送具有不透明性;基于呼叫延迟制的流量控制③ ATM 交换:采用包交换方式,分组包长度定长为48+5 字节,异步时分,标志化信道,面向连接。 10、PCM帧结构。某用户占用PCM30/32路系统的TS12 路,则其信令位出现在一复帧的第(F12)帧的第(TS16)时隙的(前)四位。 11、同步时分复用和异步时分复用的特点是什么?两者的区别是什么?同步时分多路复用技术: (STDM ,Synchronization Time-Division Multiplexing )这种技术按照信号的路数划分时间片,每一路信号具有相同大小的时间片。时间片轮流分配给每路信号,该路信号在时间片使用完毕以后要停止通信,并把物理信道让给下一路信号使用。当其他各路信号把分配到的时间片都使用完以后,该路信号再次取得时间片进行数据传输。这种方法叫做同步时分多路复用技术。

现代生物学技术

现代生物学技术 1:2010年诺贝尔生理学或医学奖:试管婴儿 2:人造生命“人造儿”菌落图 细胞工程与胚胎移植 一:细胞工程概述 1:细胞工程:以细胞为对象,应用生命理论科学理论,借助工程学原理和技术。 研究对象:动植物细胞(原生质体)。细胞器、染色体、细胞核、胚胎 2:生物工程:以生命科学为基础,用生物体系和工程学原理。生产生物制品和制造新物种的一种综合技术。 第一代生物工程:4000多年前—20世纪30年代 第二代生物工程:30年代—二战期间 微生物工程→生物化学工程→酶工程→基因工程→细胞工程→蛋白质工程(第二代基因工程)→组织工程→代谢工程 3:细胞工程发展历史 ①探索期:19世纪末—20世纪中期 动物:1885年卢克斯“组织培养”1907【美】哈林森 植物:1937年【荷兰】温特植物组织培养 ②诞生期:20世纪70年代 1956—1959年斯沃尔三倍体:三棘刺鱼 1959年张明觉试管兔 1962年仓鼠肾细胞悬浮培养 1965年哈里斯·沃特金斯灭活病毒诱导动物细胞融合 20世纪70年代高国楠聚乙二醇促使植物原生质体融合 1960年兰花无性繁殖 1972年【美】卡尔森NaNO3诱导烟草原生质体融合 4:快速发展时期:20世纪70年代——至今 1973年古各树里。植物活性物质生产新途径 1975年科勒·米尔斯坦单克隆抗体 1977年首例试管婴儿 1981年埃文斯·科夫曼分离小鼠胚胎干细胞 A:动植物人工繁殖技术:植物组织培养,人工育种,试管动物,克隆动物 B:细胞充足与新品种培育技术{细胞水平、细胞器水平} C:生物制品生产技术 D:细胞组织工程技术 二、动物细胞工程 1.动物细胞和组织培养 正常哺乳动物细胞四大生物学特征:锚地依赖性 血清依赖性生长因子 接触依赖性 形态依赖性细胞扁平状 2.细胞融合

现代交换原理 知识点整理

现代交换原理知识点整理

填空26分 简答31分 简述14分 计算17分通信网性能的参数及计算,CH9 有计算题 看图12分应该有,脉冲识别原理图,位间隔识别原理图 目前常用的多址接入方式有:频分多址接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、码分多址接入(CDMA)、随机多址接入等 通信网的分类 从功能的角度看,一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分:业务网、传送网、支撑网 帧中继特点 帧中继技术主要用于局域网高速互连业务。(1)

将逐段差错控制功能和流量控制功能删除,网络只进行差错的检测,发现差错就简单地丢弃分组,纠错工作和流量控制由终端来完成,使网络节点专注于高速的数据交换和传输,通过简化网络功能来提高网络的传输速度。(2) 保留X.25中统计复用和面向连接的思想,但将虚电路的复用和交换从原来的第三层移至第二层来完成,通过减少协议的处理层数,来提高网络的传输速率。 评价通信网性能的参数及计算 ⑴失效率 λ,⑵平均故障间隔时间(MTBF) MTBF=1/λ,⑶平均修复时间(MTTR) μ表示修复率MTTR=1/μ ,⑷系统不可利用度(U) 通常我们假设系统在稳定运行时,μ和λ都接近于常数, MTTR MTBF MTTR U=λ/(λ+μ)=

CH2 传输介质的特点 分两类有线介质(双绞线、同轴电缆和光纤)无线介质(无线电、微波、红外线等), 简述几种主要传输介质的特点及应用场合. 双绞线:双线扭绞的形式主要是为减少线间的低频干扰,扭绞得越紧密抗干扰能力越好。便宜易安装,串音会随频率的升高而增加,抗干扰能力差,复用度不高,带宽窄(局域网范围内传输速率可达100 Mb/s)。非屏蔽和屏蔽双绞线。应用场合:电话用户线,局域网中。同轴电缆:抗干扰强于双绞线,适合高频宽带传输(同轴电缆通常能提供500~750 MHz的带宽),成本高,不易安装埋设。应用场合:CATV,光纤同轴混合接入网。光纤:(利用光的全反射可以使光信号在纤芯中传输,多模光纤纤芯直径较大,主要用于短距低速传输,比如接入网和局域网,一般传输距离应小于2 km)大容量,体积小,重量轻,低衰减,抗 干扰能力强,安全保密性好。应用场合:接入网,局域网,城域网,广域网。无线介质:1.无线电:(工作频率范围在几十兆赫兹到200兆赫兹左右)长距离传输,能穿越建筑物,其传输特性与频率有关。应用场合:公众无线广播,电视发射,无线专用网。2.微波:(频段范围在300 MHz~30 GHz的电磁波,低频信号穿越障碍能力强,但传输衰耗大;高频信号趋向于沿直线传输,但容易在障碍物处形成反射,易受外界电磁场的干扰,频段使用的分配管理)在空间沿直线传输。应用场合:卫星通信,陆地蜂窝,无线接入网,专用网络等.3.红外线:(1012~1014Hz范围的电磁波信号)不能穿越同体,短距离,小范围内通信。应用场合:家电产品,通信接口等。 WDM 波分复用传输系统,WDM本质上是光域上的频分复用(FDM)技术,为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源, WDM将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,每一信道占用不同的光波频率(或波长),在发送端采用波分复用器(合波器)将不同波长的光载波信号合并起来送入一根光纤进行传输。分类:粗波分复用(Coarse WDM)和密集波分复用(Dense WDM) 时分数字传输体制:准同步数字体系PDH和同步

第十六章 基因表达的调节控制以及现代生物学技术

第十六章基因表达的调节控制以及现代生物学技术 一:填空题 1.正调控和负调控是基因表达的两种最基本的调节形式,其中原核细胞常用________________调控,而真核细胞常用________________调控模式。 2.操纵子由________________、________________和________________三种成分组成。 3.与阻遏蛋白结合的DNA序列通常被称为________________。 4.β-半乳糖甘酶基因的表达受到________________和________________两种机制的调节。 5.葡萄糖效应是指________________。 6.ticRNA是指________________;micRNA是指________________。 7.大肠杆菌细胞内参与His合成有关酶的基因表达受到________________和________________两种机制的调节。 8.________________或________________可诱导原核细胞出现严谨反应。 9.________________和________________被称为魔斑分子,它作为________________酶的别构效应物调节此酶的活性。 10.鼠伤寒沙门氏菌两种鞭毛蛋白表达之间的转换是通过________________机制实现的。 11.哺乳动物细胞对氨基蝶呤产生抗性,是因为细胞内的DHFR基因经历了________________。 12.在胚系细胞之中,抗体重链的基因可分为________________、________________、________________和 ________________四个区域。 13.在基因表达的调控之中,________________和________________与________________和________________之间的相互作用十分重要。 14.女性两条X染色体只有一条X染色体具有转录的活性是因为________________和________________。 15.乳糖操纵子的天然诱导物是________________,实验室里常用________________作为乳糖操纵子的安慰诱导物诱导β-半乳糖苷酶的产生。 16.基因扩增或基因放大是指________________,它是通过局部DNA的来实现,________________扩增可导致细胞癌变。 17.SPO1噬菌体通过________________级联调节早、中和晚期基因在不同时间内的表达。 18.存在于反式作用因子上负责激活基因转录的结构花色通常有________________、________________和 ________________三种形式。 19.真核细胞核基质的主要成分是________________。 20.组蛋白可经历________________、________________和________________修饰而调节基因的表达。 21.原核细胞DNA的甲基化位点主要是在________________序列上,真核细胞核DNA的甲基化位点则主要是在________________序列上。 22.反式作用因子通常通过________________、________________和________________键与相应的顺式作用因子结合。 23.PCR即是________________。 24.人类基因组计划的主要内容是________________。 25.Southern blotting、Northern blotting和Western blotting分别被用来检测________________、________________和________________。 26.________________是应用于蛋白质工程中的最主要的手段。 27.RFLP即是________________。 28.噬菌体展示(Phage display)技术中常用的噬菌体是________________。 29.基因工程需要的最常用的工具酶包括________________、________________和________________等。 30.基因克隆的载体通常是由________________、________________和________________改造而来。 31.可使用________________和________________方法获得原核细胞的启动子序列。 32.体外转录通常需要使用________________、________________或________________RNA聚合酶。 33.脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis)被用来分离________________。 34.第一个使用体细胞克隆出来的哺乳动物是________________。 35.一种基因的启动子序列与启动子的一致序列越相近,该基因的转录效率就越________________。 36.基因敲除(Gene knockout)即是________________,它是研究________________的好方法。 二:是非题 1.[ ]原核细胞与真核细胞的基因表达调节的主要发生在转录水平上。 2.[ ]衰减子这种调控模式不可能出现在真核细胞。 3.[ ]操纵子结构是原核细胞特有的。 4.[ ]某些蛋白质既可以作为阻遏蛋白又可以作为激活蛋白参与基因表达的调控。 5.[ ]转录因子都具有负责与DNA结合的结构花色。 6.[ ]某些反式作用因子通过亮氨酸拉链这种结构花色与DNA结合。 7.[ ]真核细胞的基因转录也具有抗终止作用。 8.[ ]真核细胞核的三类基因的转录都受到增强子的调节。 9.[ ]某一个基因的转录活性越强,则该基因所处的DNA序列对Ⅰ就越敏感。

现代交换技术与通信网复习要点完整版

现代交换技术与通信网 复习要点 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

信息工程专业《现代交换技术与通信网》复习要点 1、通信网的三要素 通信网的三要素——交换设备(交换节点),传输设备(传输线路)和用户终端。 2、电路交换,分组交换的原理,特点: 电路交换原理: 当用户需要通信时,交换机就在收、发终端之间建立一条临时的电路连接,该连接在通信期间始终保持接通,直至通信结束才被释放。通信中交换机不需要对信息进行差错检验和纠正,但要求交换机处理时延要小。交换机所要做的就是将入线和指定出线的开关闭合或断开。电路交换的三个阶段:呼叫建立、传送信息、呼叫拆除。 电路交换的特点: (1)信息传送的最小单位是时隙 (2)面向连接的工作方式(物理连接) (3)同步时分复用(帧的概念) 注意:不同帧中编号相同的时隙组成一个恒定速率的数字信道。 (4)信息传送无差错控制 (5)信息具有透明性 (6)基于呼叫损失制的流量控制 分组交换原理: 分组交换把一份要发送的数据报文分成若干个较短的、按一定格式组成的分组,将这些分组传送到一个交换节点。交换节点采用存储—转发技术。分组具有统一格式并且长度比报文短得多,在交换机的主存储器中停留很短时间,一旦确定了新的路由,就很快被转发到下一个节点机。 分组交换的特点: (1)信息传送的最小单位是分组 (2)面向连接(逻辑)无连接两种工作方式 (3)统计时分复用(动态分配带宽) 基本原理是把时间划分为不等长的时间片,按照某次通信的分组多少来分配,分组多,占用的时间片的个数就多,反之; (4)信息传送具有差错控制 (5)信息传送不具备透明性 (6)基于呼叫延迟的流量控制 3、交换网络的设计包含几个方面 (1)在给定用户条件(如用户个数,电话使用的频繁程度等)和希望达到的服务质量后,如何确定交换网络的容量(入、出线的数量); (2)在已知网络的容量后,如何设计网络的结构; (3)对于已知结构,如何实现数字接续(即将任意指定入线上的数字信号传递到任意指定的出线)。 4、分组交换的两种方式,原理,特点 分组交换的两种方式: (1)面向连接的分组网络(提供虚电路VC服务)

现代生物科学技术专题复习题(细胞工程)

现代生物科学技术专题复习题(细胞工程)2012、7 1、(2011 A .②和③过程会发生减数分裂过程 B .①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素 C .①阶段有细胞增殖但无细胞分化 D .此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 2、(2011西城)19.下列关于克隆的说法不正确的是 A .由一个受精卵发育为一个完整的个体叫做克隆 B .基因克隆是指某目的基因复制的过程 C .动物体细胞克隆要通过细胞核移植形成重组细胞 D .动物克隆的技术基础是动物细胞的培养 3、(2011海淀)26.下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是 A .若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特性 B .若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种 C .若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量 D .若①是具有杂种优势的农作物细胞,则利用③进行繁育会发生性状分离 4、(2011海淀)27.下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是 A .转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术 B .植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性 C .原生质体融合和动物细胞融合都利用了细胞膜的选择透过性 D .植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关 5、(2011朝阳期末)26.下列各项不属于细胞工程在实际中应用的是: A .培育工程菌使之能产生人生长激素 B .将甲植物细胞内的叶绿体移入乙植物细胞内 C .将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,培育出“番茄—马铃薯” D .能够产生抗体的B 细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合制备单克隆抗体 6、(2011朝阳期末)39.下列有关克隆的叙述,错误的是 A .动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整 B .细胞克隆可用于从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系 C .“多利”绵羊的性状与供核绵羊不完全相同 D .克隆动物的核心技术手段是核移植,属于无性生殖 7、(20XX 年江苏卷)14.关于现代生物技术应用的叙述,错误的是 A .蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B .体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C .植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D .动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 8、(2011石景山期末)40.利用细胞工程方法,以SARS 病毒蛋白质外壳为抗原制备出单克隆抗体。下列叙述正确的是 A .用纯化的蛋白质外壳反复注射到小鼠体内,即可获得单克隆抗体 B .体外培养单个效应B 细胞,即可获得针对SARS 病毒的单克隆抗体 C .将等量效应B 细胞和骨髓瘤细胞混合,诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D .给小鼠注射抗原,是为了获得能产生相应抗体的效应B 细胞 9、(2011丰台期末)49.下列关于单克隆抗体的叙述,不正确的是 A .小鼠骨髓瘤细胞和经免疫的 B 淋巴细胞融合可制备单克隆抗体 B .动物细胞融合不同于原生质体融合的诱导因素是灭活病毒 C .单克隆抗体比血清抗体的特异性强、纯度高 D .单克隆抗体技术的原理是细胞全能性 10、(20XX 年石景山期末)我国西北一些地区年降雨量小于450mm ,只适宜种植灌木和草,但却被硬性规定种植属于乔木的杨树,结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了 A .物种多样性原理 B .协调与平衡原理 C .系统整体性原理 D .物质循环再生原理 11、(20XX 年崇文区期末)城市生活垃圾要做到分类、回收、利用,实现废物资源化利用所遵循的生态工程原理是 A .物种多样性原理 B .整体性原理 C .物质循环再生原理 D .协调与平衡原理

现代生物技术的应用与展望

现代生物技术的应用与展望 姓名:班级:学号: 摘要:参阅大量文献资料对近年来生物技术在农业、医药业、社会科学等中的应用进展进行了综述。从改革传统农业结构,解决食品短缺问题的应用、深入基因研究,解决健康长寿问题、运用现代生物技术,解决环境污染问题等内容出发,指明了生物技术现代科学发展中的应用前景。 关键词:生物技术基因医学健康农业 Abstract: a large number of literature on recent biotechnology in agriculture, medicine and industry, social science and application were reviewed in this paper. From the reform of traditional agriculture structure, to solve food shortage problem, in-depth application of genetic research, solve the longevity and health problems, use of modern biological technology, solve the problem of environmental pollution and other content, pointed out the biological technology of modern science and application prospects. 现代生物技术也可称之为生物工程,是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础,利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理相结合进行加工生产,为社会提供商品和服务的—个综合性技术体系。其内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。现代生物技术的诞生以2O世纪7O年代初DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志,迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明现代生物技术对解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景,受到了各国政府和企业界的广泛关注,与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,是2l世纪高新技术产业的先导。可以预测,生物技术的应用与发展将导致生产体系与经济结构的飞跃变化,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。 1 改革传统农业结构,解决食品短缺问题 现代生物技术在农业中最突出的应用是利用转基因技术,将目的基因导入动、植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率,降低生产成本的目的。经过长期不断的努力,现代农业生物技术已取得重大突破,不仅从根本上改变了传统农作物的培育和种植,也为农业生产带来了新一轮的革命,并将在解决目前人类所面临的粮食危机、环境恶化、资源匮乏、效益衰减等方面发挥巨大作用。 1.1 提高农产品的产量与质量农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一,因而利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中,使之可避免或减少病虫害。近年来,抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场,提高了产量,增加了效益;根据人类的需要,还可把特定基因导入植物体,可达到改良农产品品质的目的,如高含量必需氨基酸的马铃薯,高蛋白质含量的大豆等;此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶,保证猕猴桃、桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度,便于水果的运输。从1996年到2o02年,转基因农作物在全球的种植面积从170万ha扩大到5810万ha,即增加35倍,显示了现代农业生物技术强大的生命

现代生物医学技术前沿

生物分子间相互作用分析系统(BIAcore) 1.Biomolecular Interaction Analysis core 生物分子相互作用分析系统 BIA技术是基于表面等离子共振(SPR)的物理光学现象的新型生物传感分析技术。 不必使用荧光标记和同位素标记,从而保持了生物分子的天然活性 2.工作原理: 实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面,将与之相互作用的分子溶于溶液中,流过芯片表面。检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。 传感器芯片:传感器芯片是实时信号传导的载体芯片,是在玻璃片上覆盖了一层金膜,在金膜的表面连有不同的多聚物用于固定不同性质的生物分子。每个芯片表面有4个通道(FC),可以独立做4个不同的实验,为了满足分析各种生物体系的要求,专门设计了多种传感器芯片。每一种芯片都具有良好的品质能提供:稳定的基线,高灵敏度,广泛的再生方法,反复使用性和特别好的重现性。 液体传送系统:微液流盘是一个液体传送系统,通过软件的控制自动地传送一定体积的样品至传感器芯片表面。通过对管道内微型气阀的控制,形成各种液体流动回路,将样品或缓冲液送到传感片表面的不同通道。甚至自动进行样品的回收。 SPR光学原理:当入射光以临界角入射到两种不同介质的界面时将产生全反射,由于在介质表面镀上一层金属薄膜后,入射光可引起金属中自由电子的共振,(从而导致反射光角度减弱,使反射光完全消失的角度称作共振角)。共振角会随金属薄膜表面通过的液相的折射率的改变而改变,折射率的变化(RU)与金属表面的生物大分子质量成正比 3.应用:测定分子复合物的生成和解离的速度 共聚焦激光显微镜的原理与应用 理论: 共聚焦激光扫描荧光显微镜:是以激光作为光源、采用逐点扫描及共轭聚焦技术,能对样本进行断层扫描,以获得高分辨率焦平面光学图像的荧光显微镜系统. 基本原理:高压汞灯(滤镜分光),紫外、蓝、绿(激发),被荧光探针染色的生物样本(光学成像),被标记结构的荧光图像。 优势: 1、由于采用了逐点扫描及共轭聚焦技术,激光扫描共聚焦荧光显微镜采集的样本焦平面荧光图像远比普通荧光显微镜获得的样本全层图像分辨率高 2、由于激光的穿透性强,共聚焦荧光显微镜可对样本进行连续断层扫描而获得序列光学切片,可实现样本结构的三维重建 3、由于激光的单色性好,对于多重标记的样本,激光扫描共聚焦荧光显微镜区分不同颜色标记物的能力较普通荧光显微镜强 4、由于激光扫描共聚焦荧光显微镜可对厚样本进行光学切片,可用振荡切片机直接对新鲜或固定样本切厚片(50~100 m),避免了石蜡包埋、冰冻等传统切片方法对细胞结构和抗原性的破坏,并可实现活组织检测。 实验: 固定的目的是使构成组织细胞成分的蛋白等物质不溶于水和有机溶剂,并迅速使组织细胞中各种酶降解、失活,防止组织自溶和抗原弥散,保持组织细胞的完整性和所要检测物质的抗原性。 固定方法:侵入法,灌注法 切片方法:冰冻切片,石蜡切片,振动切片

现代交换技术整理答案

1.交换节点控制的四种接续类型 本局接续、出局接续、入局接续、转接接续 2.交换方式按传送模式分类 电路交换、异步传送模式(ATM)、快速分组交换(帧中继)、分组交换 3.电路交换包括三个过程 呼叫建立、信息传送、连接释放 4.分组交换的两种工作模式 数据报(Datagram)、虚电路(Virtual Circuit) 5.通信网络三个基本要素 终端、交换、传输 6.三网融合是哪三网 电信网、有线电视网、计算机通信网 第二章 2.1电信交换的基本技术有哪些 接口技术、信令技术、控制技术、互连技术 2.2国内N-ISDN交换提供的两种速率接口 2B+D基本速率接口、30B+D基群速率接口 2.3交换单元的基本功能 在任意的入线和出线之间建立(或拆除)连接 2.4交换单元的分类 集中型,入线大于出线数、扩散型,小于、分配型,等于 2.5交换网络的三大要素 交换单元、不同交换单元间的拓扑连接、控制方式 2.6T接线器的基本功能,工作方式有哪几种 完成一条PCM复用线上各时隙之间信息的交换。顺序写入,控制读出。控制写入,顺序读出。 2.7接线器的基本功能,工作方式有哪几种 完成不同PCM复用线之间同一时隙的信码交换。输入控制方式。输出控制方式。 2.8话务量的概念 在时间T内发生的呼叫次数和平均占用时长的乘积 2.9接通率的概念 流入话务量=完成话务量+损失话务量 接通率=完成话务量/(完成话务量+损失话务量) 在时间T内发生的呼叫次数和平均占用时长的乘积 2.10最大忙时呼叫(busy hour call attempts)概念 在保证规定的服务质量标准前提下,处理机在最忙单位时间内处理的最大呼叫次数 2.11电话交换系统处理话务的两种方法 呼损工作制、待接工作制 2.12电话交换系统中,接续质量通过什么衡量。包括哪两个方面 通过服务等级。呼损率、接续时延 2.13呼叫处理能力的因素有哪些 系统结构的合理性、处理机本身处理能力、操作系统的效率、软件设计水平、数据结构的设计、编程语言的选用

现代生物技术在环境保护方面的应用

现代生物技术在环境保护方面的应用 地质学院勘查技术与工程申玉龙201101171223 摘要:应用现代生物技术进行环境保护拥有许多优点,人们已意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。 正文:现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性,为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。1 .生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2. 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。. 3.生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采

现代交换技术课后答案

第一章 1.全互连式网络有何特点?为什么通信网不直接采用这种方式? 全互连式网络把所有终端两两相连;这种方式的缺点是:1)所需线路数量大且效率低。所需线路对数与通话用户数间的关系是:N(N-1)/2。2)选择困难。每一个用户和N-1个用户之间用线路连接,由电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。3)安装维护困难。每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线,困难。 2.在通信网中引入交换机的目的是什么? 完成需要通信的用户间的信息转接,克服全互连式连接存在的问题。 3.无连接网络和面向连接网络各有何特点? a)面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段;无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。b)面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路,节点中需要有维持连接的状态表;无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路,节点中不需要维持连接的状态表。c)用户信息较长时,采用面向连接的通信方式的效率高;反之,使用无连接的方式要好一些。4.OSI参考模型分为几层?各层的功能是什么? 分为7层:物理层:提供用于建立、保持和断开物理接口的条件,以保证比特流的透明传输。数据链路层:数据链路的建立、维持和拆除;分组信息成帧;差错控制功能;流量控制功能。网络层:寻址、路由选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。运输层:1)建立、拆除和管理端系统的会话连接2)进行端到端的差错纠正和流量控制。会

话层:1)会话连接的建立与拆除;2)确定会话类型(两个方向同时进行,交替进行,或单向进行)3)差错恢复控制。表示层:数据转换:编码、字符集和加密转换;格式转换:数据格式修改及文本压缩;语法选择:语法的定义及不同语言之间的翻译。应用层:提供网络完整透明性,用户资源的配置,应用管理和系统管理,分布式信息服务及分布式数据库管理等。 5.网络分层模型的意义是什么?各层设计对交换机有什么益处? 意义是为异种计算机互联提供一个共同的基础和标准框架,并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考连。 6.已出现的交换方式有哪些?各有何特点? 电路交换、分组交换、ATM交换。电路交换基于同步时分复接,其要点是面向连接。分组交换是数据通信的一种交换方式。它利用存储—转发的方式进行交换。基于异步时分复接。ATM即异步传送模式,ATM 基于异步时分复接。其要点是面向连接且分组长度固定(信元)。 7.交换方式的选择应考虑哪些因素? 业务信息相关程度不同,时延要求不同,信息突发率不同 9.交换机应具有哪些基本功能?实现交换的基本成分是什么? 基本功能: (1) 接入功能:完成用户业务的集中和接入,通常由各类用户接口和中继接口完成。(2) 交换功能:指信息从通信设备的一个端口进入,从另一个端口输出。这一功能通常由交换模块或交换网络完成。(3) 信令功能:负责呼叫控制及连接的建立、监视、释放等。 (4) 其它控制功能:包括路由信息的更新和维护、计费、话务统计、

现代交换技术期末复习及答案

一填空 1.按照工作区域划分,信令可分为(用户线信令)和(局间信令)。 2.电话通信网的进本组成设备包括(终端设备),(传输设备)和(交换设备)。 3.现代通信网中采用的交换方式主要有(电路交换)(分组交换)(ATM交换)和(IP交换)。 4.30/32路pcm系统的帧结构中,一个复帧由(16)帧组成,每帧分为(32)个时隙,每个时隙包括(8)bit。 5.电话机的基本组成部分有(通信设备),(信令设备),(转换设备)。 6.按信令信道与话音信道大关系划分,信令可分为(随路信令)和(公共信道信令)。 7.NO.7信令网的基本组成部件为(信令点sp),(信令转接点stp)和(信令链路)。 8.T接线器的功能是完成(在同一条复用线上),不同时隙的交换,输出控制方式的T接线器,其话音存储器的工作方式是(控制)写入,(顺序)写出。 9.SCCP程序主要由(附加的寻址选路功能),(地址翻译功能),(无连接服务)和(面向连接服务)四个功能块组成。 10.数据驱动程序,就是根据(一些参数)查表来决定需要启动的程序。这种程序结构的最大优点是,在(规范)发生变化时,控制程序的(结构)不变,只需修改表格中的(数据)就可适应规范的变化。 11.进程是由(数据)和(有关的程序序列)组成。 12.系统的有限状态机描述是指能将(系统(或进程))的状态定义为(有限个状态),然后描述在每个状态下受到(某个外部信号)激励时系统作出的响应及(状态转移)的情况。13.事务处理能力TC由(成分子层)和(事务处理子层)组成。 二简答 1.简要说明SCCP提供了哪几类业务? 四类,基本的无连接类,有序的无连接类,基本的面向连接类,流量控制面向连接类。 2.简要说明TC的基本结构及各部分的基本功能。 事务处理能力(TC)由成分子层和事务处理子层组成。成分子层的基本功能是:处理成分和作为任选的对话部分信息单元,事务处理子层TC-用户之间包含成分及任选的对话信息部分的消息转换。 3.简述ISUP的主要功能。 ISUP是在电话用户部分TUP的基础上扩展而成的。ISUP除了能完成TUP的全部功能外还能对不同承载业务选择电路提供信令支持,与用户-网络接口的D信道信令配合工作,支持端到端信令,ISUP必须为补充业务的实现提供信令支持。 4.简要说明交换机应该具有哪些功能。 接入功能,交换功能,信令功能,其它控制功能。 5.简述正常的呼叫处理信令过程。 在呼叫建立时,发端市话局首先发出IAM或IAI消息,当末话交换局为终端市话局并收全了被叫用户的地址信号和其他必须的呼叫处理信息后,一旦确定被叫用户的状态为空闲,应后向发送地址全信息ACM,通告呼叫接续成功,在被叫用户摘机后,终端市话局发送后应答计费消息ANC,发端市话局收到ANC后,启动计费程序,进入通话阶段,通话完毕||若主叫先挂机,发端市话局发送前向拆线消息CLF,收到CLF的交换局应立即释放电路,并回送释放监护消息RLG,若交换局是转接局,还负责向下一交换局转发CLF消息||若被叫先挂电话,终端通话局用发送后向挂机消息CBK。 6.简要说明防止发生双向同抢的两种措施。 ①双向电路群两端的交换局采用相反的顺序选择器 ②双向电路群分为两部分,各由一端交换局控制

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