生物工程导论(中英文+考试重点)
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生物工程导论1、生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
2、基因工程中一般都使用松弛型质粒载体。
两种常用的质粒载体为pBR322和pUC19.3、用于原核生物宿主的载体:①质粒载体。
②噬菌体载体。
③柯斯质粒:用于真核生物宿主的人工载体大多具有大肠杆菌质粒的耐药性或噬菌体的强感染力,同时还应满足携带真核生物目的基因大片段DNA的要求。
4、质粒载体:①质粒载体pBR322(原核质粒常见)②pUC195、用于真核生物宿主的载体:①YIP载体。
②YRP载体。
③YAC载体。
④其他质粒:BAC是以细菌F因子为基础组建的细菌克隆体系。
6、用于植物宿主的载体:①Ti质粒。
7、基因组文库的筛选:⑴DNA杂交法。
双链DNA分子可以通过热处理或碱变性的方法变性成单链DNA分子。
加热后缓慢冷却的过程称为退火。
退火后有的DNA分子的两条链分别来自于不同的DNA分子,即形成了杂合DNA分子。
⑵免疫反应法:若一个目的基因DNA序列可以转录和翻译成蛋白质、那么只要出现这种蛋白质,甚至只需要该蛋白质的一部分,就可以用免疫的方法检测。
⑶酶活性法:如果目的基因编码一种酶,而这种酶又是宿主细胞所不能编码的,那么就可以通过检查酶活性来筛选目的基因的重组子。
8、将外源重组分子导入受体细胞的方法很多,其中转化(转染)和转导主要适用于原核的细菌细胞和低等的真核细胞(酵母),而显微注射和电穿孔则主要应用于高等动植物的真核细胞。
转化过程包括制备感受态细胞和转化处理。
9、1982年,第一基因工程药物人胰岛素就在美国的EliLilly公司研究成功并投放市场。
第一类基因工程药物主要针对因缺乏天然内源性蛋白所引起的疾病。
第二类基因生物工程药物属于酶类。
第三类基因工程药物属于疫苗。
第四类产物单克隆抗体既能用于疾病诊断,又能用于治疗。
10、1989年我国第一个基因工程药物干扰素-alb上市,标志着我国基因工程制药实现了零的突破。
11、在基因组工程研究中,采用的载体是人工染色体。
第一章绪论生物工程是生命科学和工程科学的交叉科学。
生物工程学科的任务是促进和实现生命科学的实验室研究成果向应用领域的转化。
1.1生物工程的学科基础以生物科学和生物技术为基础,结合化学工程、机械工程、控制工程、环境工程等工程学科,研究和发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程工程科学。
生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
生物工程的任务就是为细胞的生长和目标产物积累创造最好的条件,研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.1。
2生物工程的研究领域生物工程的研究领域包括:基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程(发酵工程)及生物分离工程。
1.2.1基因工程DNA是遗传的物质基础,1967年第一个基因工程产品—-人胰岛素通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化,根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列,已经发展成为一门新的交叉学科-—蛋白质工程。
1.2.2细胞工程细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
哺乳动物的干细胞(即未分化的细胞)也具有全能性和无限繁殖的能力。
发酵工程和生物分离技术的进步则是提高细胞培养工程和目标产物回收过程效率的可靠保障。
1。
2。
3酶工程几乎所有的酶都是蛋白质,酶又具有催化剂的功能,即能够降低化学反应的活化能、加快反应速率,在反应中不消耗,反应结束时恢复到原来的状态.酶工程是研究酶的分离、提纯及利用酶作为生物催化剂,实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学。
酶催化反应的特点是很高的效率和专一性1.2。
4发酵工程发酵工程已经泛指所有细胞(动物、植物、微生物及基因工程细胞)的大规模培养并获得目标产物的过程。
1.2。
5生物分离工程与其他分离过程类似,生物技术产品的分离方法也是根据被分离对象及主要杂质的物理化学性质设计分离提纯流程,但是生物技术产品的分离也具有其特殊性,主要表现:(1)目标产物的浓度低(2)目标产物和杂质的物理和化学性质十分接近,而且成分非常复杂(3)目标产物往往具有生物活性(4)在许多应用领域,生物技术产品有很高的纯度和安全性要求。
Chapter OneFundamentals of MedicinePassage 1Anatomy of Mouse and Human Heart单词:Anatomy 解剖学anatomical 解剖的,解剖学的atria 心房atria chamber 心房腔cardiovascular 心血管系统genetical 遗传的conception 受孕diaphragm 横膈,横膈膜fetus 胎儿,胎gestational 妊娠的,妊娠期的morphological 形态学的murine 鼠类,鼠性的neonatal 新生的,新生期的,新生儿的,新生婴儿pericardial cavity 心包腔prenatal 产前的,出生前的pulmonary 肺的septation 分隔,中隔,隔膜thoracic cavity 胸腔句子:A fast-increasing number of genetically modified mouse models with structural and functional abnormalities in the cardiovascular system undoubtedly will contribute to an improved understanding of molecular and morphological mechanisms that regulate human heart development in health and disease.(5分)小鼠基因修饰模型是通过改变小鼠基因因而使其心血管系统结构和功能异常得到改变的一种动物模型。
这类模型的大量增加,无疑会促进我们理解人的心脏在健康及病理状态下的分子和形态学机制。
Developmentally, it is interesting to note that the gestational window during which the heart develops is quite different in the mouse and human. In the human it takes about 2 mo (from conception) for the heart to complete septation, followed by another 7 mo to further mature until the baby is born and the pulmonary circulation kicks in. In the mouse, however, it takes only 2 wk from the time of conception for cardiac septation to complete. After that, the mouse fetus has less than 1 wk of prenatal life before birth.Without going into any detail, it suffices to say that some of the developmental events that in the human are more or less completed at birth are still in progress in the neonatal mouse.人们有趣地发现小鼠与人的心脏在孕育其中的发育有很大不同。
Chapter 41. The fluid mosaic model states that AA) The cell membrane is a phospholipid bilayer withembedded proteins and that it is in constantmotion.B) Water is repelled from both surfaces of the cell membrane.C) There is a liquid portion between the parts of thecell membrane that facilitates the passage ofmolecules through the membrane.D) All of the above.2. The endoplasmic reticulum is responsible for DA) Increasing the surface area where chemical reactions can occur.B) Transporting substances throughout the cell.C) Metabolizing fat and degrading toxic substances.D) All of the above.3. Long cellular organelles of movement are: CA) cilia.B) microfilaments inside cell.C) flagella.D) endoplasmic reticulum.4. White blood cells (leukocytes) engulf invading bacteria and viruses by DA) pinocytosis.B) budding.C) active transport.D) phagocytosis5. The site of protein synthesis is the AA) ribosome.B) golgi apparatus.C) nucleus.D) mitochondria.Chapter 71. The "Central Dogma" of protein synthesis can be summed up as follows: AA) DNA --> transcription --> RNA --> translation.B) DNA --> translation --> RNA --> transcription.C) DNA --> RNA --> transcription --> translation.D) DNA --> RNA --> translation --> transcription.2. Which is the correct genetic sequence? AA) Promotor, initiation code, gene, terminator code, terminator region.第四章1. 流动镶嵌模型指的是?A 细胞膜磷脂双分子层内含嵌入式的蛋白质,它是在不断地运动的B 细胞膜两面都有亲水性C 细胞膜上有一个液体部分用来促使分子通过细胞膜D 以上都是2. 内质网负责:A 增加化学反应发生地的表面积B 把物质运输出细胞C 代谢脂肪和降解有毒物质D 以上都是3. 长细胞的运动细胞器是?A 纤毛B 细胞微丝C 鞭毛D 内质网4. 白细胞通过什么吞噬细菌和病毒?A 胞吞作用B 发芽C 主动运输D 吞噬作用5. 蛋白质的合成地点是?A 核糖体B 高尔基体C 细胞核D 线粒体第七章1.“中心法则”在蛋白质合成过程中可概括如下?A DNA ->转录-> RNA->翻译B DNA-> 翻译->RNA->转录C DNA ->RNA->转录->翻译D DNA-> RNA->翻译->转录2.那个是正确的基因序列?A 起始子,起始密码,基因,终止密码,终止区域B) Promotor, initiation code, gene, terminator region, terminator code.C) Initiation code, promotor, gene, terminator code, terminator region.D) Initiation code, promotor, gene, terminator region, terminator code.3. One way to introduce new DNA into an organism is AA) gene splicing.B) replication.C) removing introns.D) transcription.4. A DNA gene strand with the base sequence CCA - TAT - TCG will be transcribed into RNA with the base sequence: BA) CCA - TAT - TCG.B) GGU - AUA - AGCC) CCA - UAU - UCG.D) GGT - ATA - AGC.5. In eukaryotic cells, mature RNA is formed by the AA) removal of introns.B) removal of exons.C) addition of introns.D) addition of exons.Chapter 81. Which statement is true? AA) Technically, mitosis is a nuclear event and doesnot involve cytokinesis, which is a cytoplasmicevent.B) Cytokinesis is a part of mitosisC) The terms cytokinesis and mitosis can be used synonymously.D) None of the above.2.During which phase of mitosis do the C chromosomes begin their migration to their respective poles?A) ProphaseB) MetaphaseC) AnaphaseD) Telophase3. A benign tumor BA) Tends to spread beyond its original area ofgrowth, but spreads more slowly that amalignant tumor.B) Can cause damage by interfering with normal B 起始子,起始密码,基因,终止区域,终止密码C 起始密码,起始子,基因,终止密码,终止区域D 起始密码,起始子,基因,终止区域,终止密码3.将新的DNA导入一个有机体的方法是?A 基因剪接B 复制C 删除插入D 转录4.碱基顺序为CCA-TAT-TCG的DNA基因链转录为RNA时的碱基顺序是?A CCA - TAT - TCG.B GGU - AUA - AGC.C CCA - UAU - UCG.D GGT - ATA - AGC.5. 真核细胞中,成熟RNA是由什么构成的?A 内含子的去除B 外显子的去除C 内含子的添加D 外显子的添加第八章1.哪个陈述是真实的?A 从技术上讲,有丝分裂是一个核事件,不涉及属于胞质事件的胞质分裂。
单词:metabolic 新陈代谢的,fossil fuel 化石燃料,degrade 降解,fiber 纤维,cotton 棉花,wool 羊毛,hygienic 卫生的detergent 清洁剂,antibiotics 抗生素,component 组分,biodegradability 生物可降解性,intrinsic 固有的,perturb 扰动,thermochemistry 热化学,Biocatalysis 生物催化,enzyme 酶,genetics 遗传学,methodology 方法学,cellular 细胞的,extracellular 胞外的,isotope 同位素,Biotin 生物素,antibiotic 抗生素,penicillin 青霉素,2-oxoglutarate a酮戊二酸,trigger 引发,Flux 通量,transformant 转化株,plasmid 质粒,homologous 同源的,heterologous 异源的deficient 缺陷的,strain 菌株,sensitivity 灵敏度,steady state 稳态,infinitesimal 无穷小的,activity 活力,,mechanism 机制,attenuation 衰减,perturbation紊乱,kinetic 动力学的,glutamate 谷氨酸,composition 组分,medium培养基,perculture 预培养,deionize 去除离子,vitamin 维生素,soybean大豆,protein蛋白质,hydrolysate 水解产物,cholramphenicol 氯霉素,Kanamaycin 卡那霉素,batch 间歇式,fermentor发酵罐,dissolve溶解,oxygen 氧,concerntration浓度,agitation搅拌,revolution 旋转,aeration通气,buffer缓冲液,Sonication 超声波破碎法,supernatant上层液,absorption光吸收值,Branch point 分支点,glucose 葡萄糖,normalize 规格化,consumption 消耗,growth phas 生长期,specific activity 比活力,coefficient 系数,upstream 上游的,lysine 赖氨酸,inoculate 接种,agar 琼脂,bacteriophage 噬菌体,facultative兼性的,assimilate 吸收,saccharide糖类,fructose 果糖,ethanol乙醇,methanol甲醇,glycerol甘油,urea尿素,peptone蛋白胨,copper铜,aqueous水的,eluent 洗脱液,Phosphate 磷酸盐,redox 氧化还原,,modification修饰,host寄主,intermediate 中间体,respiration呼吸,consumption消耗,kinase激酶,isomerase异构酶,bisphophate 二磷酸盐,mass balance质量平衡,genome基因组,genomic基因组的,glycolysis糖消解,high throughput高通量,sequence测序仪,evolutionary进化的,tag标记,transcription转录,transduction传导,array阵列,proteomice蛋白组学,affinity亲和力,counterpart 对照物,amino acid氨基酸,promoter启动子,ligate链接,vector载体,plasmid质粒,base pair碱基对,homology同源性,codon密码子,excise切割下,primer引物,region区段,amplificatio 扩增,transform转化,template模板,strand链,SDS-PAGE十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳,ORF coding 开放阅读框架编码,polymer聚合物,sterilize消毒,inoculate接种,batch fermentation间歇式发酵,continuous fermentation连续是发酵,recombinant重组子,secretion分泌,variant变体,in situ 原地,in vivo体内,ribosome核糖体,interface界面,crosslinking交联,entrapment包埋,encapsulation胶囊化,residue残基,cationic阳离子的,culture broth培养液,stabilization 稳定,hydrolytic水解的,actone丙酮,aromatic芳香族的,sediment沉淀,chiral 手性,pesticide 杀虫剂,aseptic无菌的,impair削弱,atringent严厉,shelf life贮存期,continuous stirred tank reactor连续搅拌釜式反应器,vessel容器,foam breaker 消泡器,condensate冷凝水,cascade control级联控制,ratio control 比率控制,feed forward control 前馈控制,parameter参数,carbon dioxide二氧化碳,hydrophilic polymers亲水聚合物,aqueous水质的,tissue组织,carbohydrate碳水化合物,density 密度,solubility溶解度,extraction萃取,centrifugation离心,filtration过滤,solvent溶剂,solute溶质,membrane 膜,adsorption吸附,evaporation 蒸发,sublimation 升华,vaporisation气化,dehydration 脱水,distillation蒸馏,latent heat潜热,streamlined层流的,turbulent湍流的,hyperfiltration 超滤,dialysis透析,electrophoresis电泳,flocculation絮凝,flotation浮选,milling碾碎,lysis细胞裂解,lipophilic亲脂的,crystallization结晶,chromatographic层析法的,heterotrophic 异养的,lag phase迟滞期,exponential growth phase指数期,stationary phase稳定期,deathphase衰亡期,specific growth rate比生长速率课后习题:1.以间歇式操作方式培养大肠杆菌XN-1。
第五章、酶和固定化细胞技术微生物,特别是酵母菌,已使用了几千年生产啤酒,葡萄酒和其他发酵产品。
然而,这是不到1878的实际组成部分的酵母细胞负责发酵为酶(来源于希腊语意味着它在年)。
不到二十年后非生命的性质的酶是清楚地表明与无细胞提取物对酵母,能促进葡萄糖转化为乙醇。
最后验证了酶是蛋白质仅在1926的纯化和结晶尿酶。
在接下来的几年里,与演化的新的学科生物化学,酶被证明是在所有活的生物体,并利用活细胞催化特定的化学反应。
随后,酶已被证明是非常具体的作用,运作的高转换率,和温和的生理条件下运作低压力和温度,在水溶液中。
虽然正常的酶的作用位点是细胞能排泄到环境中的酶来打破大的有机分子(蛋白质,脂肪,淀粉)(分泌)(胞外酶)有无数的例子,在活细胞的内部否则不能进入细胞,一些微生物的胞外酶生产的正常生长非常重要的是,它是从这个源酶首次投入商业利用。
5.1、商业作用的酶所有产品的商业发酵过程的最终结果是酶活性在生产者有机体。
可以孤立的酶替代生产生物在特定发酵?这是个常见的问题,但令人满意的成果很少被意识到实践。
使用整个生物体造成一定的缺点在发酵过程:1、最佳条件可能不同的增长和产品的形成。
2.一个高比例的基板可以转化为生物量。
3.副反应可以发生;4.转化率所需的产品可能是缓慢的;5.所需的产品从发酵可能是困难的。
因此,使用分离和纯化酶最,如果不是全部,这些限制可以减少或克服的。
最明显的优点是简单的处理,更大的可预测性的活动和改善特异性催化作用。
然而,大多数发酵使用传统的整个生物体有可能持续到未来。
虽然超过2000酶已被分离出的微生物,植物和动物,少于20的使用规模上可以被视为重要的,无论是商品生产者或用户在行业或服务。
目前主要的输出商业生产者关注的是相对简单的酶用于天然的形式主要是在食品及相关行业和洗涤剂制造(图.5.1)。
大多数的水解酶,如淀粉酶,蛋白酶,纤维素酶,果胶酶,等等,和功能主要是作为添加剂或过程助剂中烘烤,乳制品,啤酒和果汁行业。
生物工程专外名词解释词及汇英汉互译名词解释发酵(fermentation):通过微生物或动植物细胞生长培养和化学变化大量产生和积累专门的代谢产物的过程。
生物固定化(immobilized):将具有一定生理更能的生物细胞,如微生物细胞、植物细胞、动物细胞等,用一定方法将其固定,作为固体催化剂加以利用的一门技术,固定化细胞与固定化酶技术共同组成了现代化的生物催化技术固体培养(solid culture):微生物生长在潮湿不溶于水的基质发酵,在固体发酵过程中几乎不含自由水。
腺病毒(adenovirus):一类DNA病毒主要引起呼吸系统急性感染,经改造的的腺病毒基因组可作为基因载体用于转染,也可用于基因治疗,潜在危险性较小。
在作为基因载体转染的过程中外源基因并整合到宿主靶细胞基因组中,并且表达一定时间自然降解。
佐剂(adjuvant):能非特异性的增强机体对抗原免疫应答的物质,其本身无抗原性,但与抗原结合后可以促进机体产生抗体,或延长抗体产生的时间,还能产生炎症反应,使抗体在组织局部聚集。
胰岛素(insulin):胰腺中的胰岛β细胞分泌的一种蛋白质激素含51个氨基酸其生物学作用包括参与糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢的调节。
单克隆抗体(monoclonal antibody):抗体主要由B细胞合成,每个B细胞有合成一种抗体的遗传基因,动物脾脏有上百万种B细胞系,含遗传基因不同的B细胞合成不同的抗体,当机体受到抗原刺激时,抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞,被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子代细胞,有许多个被激活B细胞的分裂增殖,形成该细胞的子代细胞,有许多个被激活的B细胞的分裂增殖形成多克隆,并合成多种抗体,若能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分裂增殖而形成的细胞群即单克隆、单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体称为Ig。
单克隆抗体技术:要制备单克隆抗体须首先获得能合成转移抗体的单克隆B细胞。
4.1 发酵技术的特点发酵技术的起源主要来自生产食品和饮料对微生物的利用,这些食品和饮料包括奶酪、酸奶酪、含醇饮料、醋、泡菜、发酵腌菜、腊肠、酱油和一些东方风味食品(表4.1)。
现在这些产品的大规模生产过程基本上都是由以前的国内工艺放大而来。
随者生产发酵过程的发展,微生物的作用也慢慢被发现。
它们可被用于废弃物处理,这就导致了大量的世界范围的服务性行业的产生,其中包括废水处理、废气治理以及废物治理。
发酵技术的新领域利用微生物的能力(1)大量生产特定的初级代谢产物如甘油、醋酸、乳酸、丙酮、丁醇、丁二醇、有机酸、氨基酸、维生素;(2)生产有用的次级代谢产物(一些微生物产生的对自身没有多大作用的代谢产物)如青霉素、链霉素、土霉素、生物碱、放线霉素;(3)生产酶,作为人们需要的工业产品如胞外淀粉酶、蛋白酶、果胶酶或胞内酶如天冬酰胺酶、磷酸氧化酶、限制性内切酶和DNA连接酶。
最近,发酵技术开始利用通过细胞或组织培养从高等植物和动物分离出来的细胞。
植物细胞培养主要用于生产次级发酵产品如生物碱、香水和调味品,而动物细胞培养主要用于生产蛋白质分子如干扰素、单克隆抗体和其他蛋白质。
发酵工程将在未来市场中起主导作用。
毫无疑问,其他任何化学方法都不可能更经济的生产这些发酵产品。
另外,利用工程菌生产的产品将会很独特或者产率很高。
发酵技术产品的贸易市场是不受限制的,但是最终还是要考虑经济性和安全性问题。
无论是选用哪种工程菌,无论是使用什么样的培养基也不管产物是什么,工业化发酵过程在本质上都是相同的。
所有情况下,具有相同特性的大量细胞都是在给定的可控条件下生长的,对相同设备做少量的修改可以用来生产酶、抗生素、有机化工品或者单细胞蛋白。
最简单的发酵过程允许发酵液中有多种微生物存在,使化合物发生反应。
较先进的发酵过程需要对整个环境进行控制,由此发酵过程可以高效的进行。
更重要的是可以精确地利用等量的原材料、发酵液和菌种生产等量的产品。
生物高考必考知识点英语Biology is a subject that plays a vital role in the high school curriculum, especially for students preparing for their college entrance examinations. In this article, we will explore some essential biology concepts that are sure to be covered in the English section of these exams. Although it may seem challenging to discuss scientific topics in English, understanding these key points will undoubtedly help students excel in their biology exams.1. The Cell: The Fundamental Unit of LifeOne of the fundamental concepts in biology is the cell theory, which states that all living organisms are composed of cells. It is essential to have a good grasp of the basic structure and functions of cells, such as the cell membrane, nucleus, and mitochondria. Furthermore, understanding the differences between prokaryotic and eukaryotic cells is crucial.2. DNA: The Blueprint of LifeDeoxyribonucleic acid (DNA) carries the genetic information in all living things. It is essential to comprehend the structure of DNA, including its double helix shape and the base pairs (adenine, thymine,cytosine, and guanine) that make up its genetic code. DNA replication, transcription, and translation are also key processes to study.3. Genetics: The Study of InheritanceGenetics explores how traits are passed from one generation to another. Students should familiarize themselves with Mendelian genetics, including concepts like dominant and recessive alleles, Punnett squares, and the laws of segregation and independent assortment. Additionally, understanding genetic disorders and genetic engineering techniques like gene therapy are also critical.4. Evolution: The Theory That Has Shaped BiologyThe theory of evolution by natural selection is a cornerstone of biology. It is crucial to comprehend the concept of natural selection and how it leads to adaptation and the formation of new species over time. Additionally, learning about the fossil record, comparative anatomy, and embryology can help solidify understanding of evolutionary concepts.5. Ecology: The Interactions of Organisms and Their EnvironmentEcology is the study of how organisms interact with each other and their environment. Topics like food chains and webs, energy flow inecosystems, and the importance of biodiversity should be well understood. Familiarity with ecological concepts can help students grasp the impact of human activities on the environment and the importance of conservation.6. Physiology: The Study of How Organisms FunctionPhysiology focuses on the functioning of different organ systems in living organisms. Students should have a solid understanding of concepts like photosynthesis, respiration, digestion, and circulation. Furthermore, knowledge of how the nervous and endocrine systems work is also crucial.7. Biotechnology: The Intersection of Biology and TechnologyThe field of biotechnology has revolutionized the way we study and manipulate living organisms. Understanding techniques like polymerase chain reaction (PCR), genetic modification, and cloning is vital. Additionally, students should be aware of the ethical concerns surrounding biotechnology.In conclusion, acquiring a thorough understanding of these essential biology concepts is paramount for success in the English section of high school biology exams. By familiarizing themselves with the cell, DNA, genetics, evolution, ecology, physiology, and biotechnology,students will be well-equipped to tackle any biology question that comes their way. So, let's dive into the fascinating world of biology and uncover the secrets of life!。
生物工程:基因工程、细胞工程、发酵(微生物)工程、蛋白质工程、生化工程、酶工程名词解释、填空b胞质杂种:去掉核后的细胞与另外一个完整的细胞融合形成的杂种。
b病毒在植物体内传播:维管系统和胞间连丝b玻璃化:水分过多,原因:培养基太软,培养瓶不透气,金属离子含量少,木质化程度低。
b不对称融合:用X射线或Y射线处理亲本之一的原生质体,杀死细胞核,然后再同另外野花一方亲本的原生质体融合,这部分与全部染色体结合的细胞融合。
d蛋白质工程:利用微生物技术手段对蛋白质DNA编码序列进行有目的的改造并分离纯化野花蛋白质,从而获取自然界没有的,具有优良性状或适用于工业生产条件的全新的蛋白质野花或对已有的蛋白质结构进行改变、组成、修饰的过程。
d单细胞备制:⑴机械法⑵酶解法⑶愈伤组织诱导法d单细胞培养:⑴平板培养法①悬浮液制备②调节细胞密度③培养基选择和凝固剂选择④接野花种培养⑵看护培养和饲养层培养法(指用活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞,使其持野花续分裂和增殖的一种培养方法,这块愈伤组织被称为看护组织。
将单细胞接种于滤纸上,野花置于愈伤组织上f发酵:利用微生物的新陈代谢作用,把底物(有机物)转化为中间产物,从而获得工业产野花品的过程。
f发酵工艺流程:原料选择→原料预处理→灭菌→冷却→接种→主发酵→后发酵→后处理f发酵工程:利用微生物的特定性状,通过现代化工程技术,在生物反应器中生产有用物质野花的一种技术;研究利用微生物发酵作为工业大规模生产服务是一门工程技术学科。
f发酵工程研究内容:菌种选育(自然、诱变、杂交、原生质体融合、基因工程)、菌体生野花生产(菌体及产物的收获)、代谢产物的发酵(细胞大规模培养发酵过程)、微生物机能野花的利用(生产活性产物诱导)。
g固定化培养:将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中,培养液呈流野花动状态进行无菌培养的一种技术。
g干细胞:即未分化的细胞,是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。
基因工程基因工程,也被称为重组DNA技术,是指在改变生物体的基因产生的转基因生物体(GMO)的一个新的基因型。
各种基因改造是可能的:插入到另一个从一个物种的外源基因,形成了转基因生物,改变现有的基因,使自己的产品改变;或改变基因的表达,以便它被翻译更经常或根本没有。
理论研究成果:遗传物质是DNA ;DNA分子的双螺旋结构; 遗传信息的传递三项发明的技术:工具酶; 载体; 逆转录酶Basic steps in genetic engineering在基因工程的基本步骤1隔离的基因另一种方法(使用逆转录酶)2插入基因的载体(载体- DNA的,用于在宿主细胞携带外源基因的分子)3它插入主机使用载体4在宿主细胞通过克隆繁殖(通过克隆大型发酵罐因为所有的基因完全相同的无性繁殖)5分离纯化的基因产物基因载体1质粒载体(质粒载体是双股,循环,自我复制,染色体外的DNA分子。
)优点:小,易处理;直接的选择策略;有用的小DNA片段进行克隆“(<10kbp)缺点:那么有用的DNA片段进行克隆大(“10kbp)2噬菌体载体优点:有用的DNA片段进行克隆大(10 - 23 kbp的);大尺寸选择插入的内在缺点:不容易处理3粘粒优点:有用的非常大的DNA片断的克隆(32 - 47 kbp的);大尺寸选择插入的内在;处理类似质粒缺点:不容易处理非常大的质粒(〜50 kbp的)4 BACs and Y ACs优点:非常有用的用于克隆大DNA片段(100 - 2000 KBP)的;这是非常重要的基因组测序计划缺点:不容易处理非常大的DNA分子What determines the choice vector?载体的选择是什么决定?插入大小;载体大小;酶切位点;拷贝数Sources of DNA for Cloning DNA的来源1)染色体的DNA(基因库)2)RNA的转换基因(基因库)3)化学合成4)PCR扩增的DNAMethods for Recombinant DNA into a host cell转换;转导;显微注射;电穿孔;聚合物介导法;粒子轰击细胞工程Introduction of Cells介绍细胞细胞是生命的基本单位; 细胞是生命物质的最小结构单元,它是能够进行基本的生活过程;所有细胞的细胞核;所有细胞都来自已经存在的细胞产品类别:动物细胞; 植物细胞; 应用微生物细胞细胞培养介绍细胞培养是其中原核,真核或植物细胞是在受控条件下发展的过程。
但实际上它指的是从动物细胞源性细胞培养。
细胞培养成功进行首次于1907年由Ross哈里森;在1885年首次鲁维持在鸡胚细胞培养细胞细胞培养意义:基因操作; 癌症研究哺乳动物细胞培养; 通过组织培养产生新的植物哺乳动物细胞培养的情况下1细胞材料的来源: 新鲜; 股份制细胞系2合适的容器中:简单的瓶; 先进的发酵罐电脑控制的监测3生长介质:葡萄糖水氨基酸盐4气体交换的机会:氧;二氧化碳5动物血清:牛胎儿血清;至关重要的动物细胞增殖;5%- 10%的生长介质6指标:废旧产品pH值变化的原因;利用指标如酚红从红色到黄色的变化7控制温度和pH值37.5 0C pH 7.58测量细胞生长方法在文化计数细胞数(血球);分光光度计测量光密度9灭菌抗生素灭菌安克雷奇- 依赖:相关细胞与体液;血细胞;悬浮液中生长;最终将需要传代安克雷奇- 独立:大部分动物源性细胞;坚持一个瓶底,形成单层;最终覆盖基质(合流)的整个表面;然后停止扩散;继代培养细胞需要在这一点上(转移到新鲜培养基)扩散可以重新开始原代培养:取自新鲜组织;使用寿命有限;用蛋白水解酶(胰蛋白酶)分割成单个细胞;上皮细胞,成纤维细胞连续细胞系:源自人类;被改造;敏感性相关因素与生长控制;永生细胞株产生肿瘤细胞株;通常失去锚地依赖;相关模式与改变:更轻松地培养转基因植物和动物意义:研究基因的功能和调节; 制作的其他研究领域的新机体的工具; 固化遗传病; 改善农业和相关原料; 生物工程药物的新来源(而不是动物或细菌利用植物)Genetic Engineering of Plants植物基因工程必须得到的DNA到细胞;整合到基因组(除非使用瞬时表达分析); 表达(到处或控制)主要途径:农杆菌介导的基因转移; 直接基因转移; 使用启动,将直接体现在何时何地想可能也需要拆除或更换为其他修改内含子等。
How to get the transgenic animals如何获得转基因动物逆转录病毒载体; 显微注射;胚胎干细胞Stem cell technology干细胞技术定义:一个细胞,有能力不断分裂和分化成各种其他种类的细胞/组织(s)Isolation/Identification of Stem Cells分离/鉴定干细胞签署细胞表面标志物; 附着性能’;转录因子Challenges to StemCell/Cloning Research干细胞面临的挑战/克隆研究干细胞的发展或扩散必须控制在一次放入病人。
外国的组织干细胞移植排斥反应的可能性非常高。
污染由病毒,细菌,真菌和支原体可能。
该鼠标“饲养”细胞用于种植人事编制小组委员会可能会导致问题,是由于异种器官移植(复杂FDA的临床使用要求)。
酶工程Definitions of Enzymes酶的定义(功能性蛋白):生化反应的催化剂;降低活化能增加(自发的108〜1020);加快生化反应速率;一种酶是一种蛋白质,作为催化剂的行为它工作在温和的温度和中性pH值需酶原因:反应太慢不能维持生活;不能增加温度/在细胞压力(致命)Structure of enzyme酶的结构;精确的三维形状:AA的线性阵列(一级结构)倍和曲折到一个特定的配置(第二及第三结构)可能是一个简单酶(蛋白质只)或标记的酶其他有需要的非共轭酶蛋白激活,即分子(辅辅因子)的功能,包括蛋白质+酶分子非蛋白分子)酶蛋白(酶蛋白酶蛋白)+辅全酶全酶完全功能酶许多酶需要非蛋白质酶的活性成分金属离子和(通常是从B族维生素派生)有机辅因子辅助因子是主要群体。
Enzyme classification酶的分类1胞内酶:细胞内,对大多数酶的代谢途径。
2胞外酶:细胞外;下来(水解)大型食品分子或有害化学物质打破。
例如:纤维素酶,淀粉酶,青霉素酶。
3组成酶:由细胞合成的酶缺乏任何具体的刺激,始终在细胞中不管衬底金额;酶,总是存在和活跃。
4诱导酶:酶的合成是一种化学(底物)或物理刺激(热,光)的存在刺激,不存在于细胞不断产生刺激时,才存在,这是激活酶的合成或当需要。
防止浪费,将不会作出立即使用酶细胞能量1。
氧化还原酶氧化还原酶:氧化还原反应;传输电子或H +从一个到另一个化合物。
2。
转移酶:从一个基板转移到另一个功能组别。
3。
酶水解酶:与加水分子裂解债券。
4。
裂合酶:添加或删除双保税基板功能组别。
5。
酶异构酶:其同分异构体的形式转变为衬底。
6。
连接酶:债券的形成使基板可以结合在一起,也被称为合成;需要输入的A TP和水去除。
General Properties of Enzymes酶的一般性质较高的反应率(催化能力);反应条件温和;大反应的特异性;监管能力酶影响因素;温度;PH;酶浓度;底物浓度;酶激活剂;酶抑制剂Sources of Enzymes酶的来源生物活性酶,可提取任何活生物体:被用于工业,有一半以上来自真菌,有超过三分之一来自动物之间(8%)和植物(4%),其余的来源分为细菌。
微生物酶的来源作为首选因为:他们普遍制造成本更低。
他们的酶含量更可预见和可控性。
恒定组成的原材料的可靠供应更容易安排;植物和动物组织中含有较多的潜在的有害物质比微生物包括(厂)酚类化合物Immobilized enzymes固定化酶实现这一最简单的方法是通过分离酶和在使用两相体系反应产物,一个阶段含有酶和其他阶段包含产品。
这种酶被囚禁在其允许其重新使用或连续使用,但防止污染的产品之前阶段,其他分子,包括反应物,可以分两个阶段之间移动自由。
有四种主要方法可固定酶:吸附共价结合诱捕隔离膜微生物工程工业微生物史:无知期间(1800年);一个探索发现的时期(1800-1900);工业发展时期(1900后)What is fermentation?什么是发酵?一个新陈代谢的形式,最终产品可进一步氧化;所有微生物需要水,氧气,能源,碳源,氮源和微量元素的成长。
碳和氮源能源+氧气→其他要求副产品量+产品+ 二氧化碳+水+热Steps in fermentation发酵步骤:发酵罐的选择;微生物菌种选育;发酵媒体选择;发酵过程;上游处理;下游加工;质量控制和保证;产品回收;包装Medium composition培养基成分常量营养元素:(碳,氢,氮,硫,磷,镁的来源 水,糖,脂肪,氨基酸,盐类矿物); 微量营养素(微量元素/金属,维生素); 其他因素:生长因子,附着蛋白,转运蛋白等); 氧(好氧生物)生物工程导论1、生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
2、基因工程中一般都使用松弛型质粒载体。
两种常用的质粒载体为pBR322和pUC19.3、用于原核生物宿主的载体:①质粒载体。
②噬菌体载体。
③柯斯质粒:用于真核生物宿主的人工载体大多具有大肠杆菌质粒的耐药性或噬菌体的强感染力,同时还应满足携带真核生物目的基因大片段DNA的要求。
4、质粒载体:①质粒载体pBR322(原核质粒常见)②pUC195、用于真核生物宿主的载体:①YIP载体。
②YRP载体。
③Y AC载体。
④其他质粒:BAC是以细菌F因子为基础组建的细菌克隆体系。
6、用于植物宿主的载体:①Ti质粒。
7、基因组文库的筛选:⑴DNA杂交法。
双链DNA分子可以通过热处理或碱变性的方法变性成单链DNA分子。
加热后缓慢冷却的过程称为退火。
退火后有的DNA分子的两条链分别来自于不同的DNA分子,即形成了杂合DNA分子。
⑵免疫反应法:若一个目的基因DNA 序列可以转录和翻译成蛋白质、那么只要出现这种蛋白质,甚至只需要该蛋白质的一部分,就可以用免疫的方法检测。
⑶酶活性法:如果目的基因编码一种酶,而这种酶又是宿主细胞所不能编码的,那么就可以通过检查酶活性来筛选目的基因的重组子。
8、将外源重组分子导入受体细胞的方法很多,其中转化(转染)和转导主要适用于原核的细菌细胞和低等的真核细胞(酵母),而显微注射和电穿孔则主要应用于高等动植物的真核细胞。
转化过程包括制备感受态细胞和转化处理。
9、1982年,第一基因工程药物人胰岛素就在美国的Eli Lilly公司研究成功并投放市场。
第一类基因工程药物主要针对因缺乏天然内源性蛋白所引起的疾病。
第二类基因生物工程药物属于酶类。
第三类基因工程药物属于疫苗。