现代生物技术内容复习

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1、现 代 生 物 技 术 内 容 的 复 习 合 肥 九 中 王 艳 艳 植 物 细 胞 工 程理 论 基 础 ？ 细 胞 全 能 性 ：概 念 ? 原 因 （ 物 质 基 础 ） ? 各 种 细 胞 全 能 性 大 小 比 较 ? 是 不 是 所 有 的 细 胞 具 有 ? 理 论 上 ， 什 么 样 的 细 胞 具 有 ， 而 实 际 上 ? 细 胞 的 全 能 性植 物 细 胞 表 现 出 全 能 性 的 必 要 条 件 是 什么 ？ （ 离 体 状 态 ， 一 定 的 营 养 物 质 ？ 激素 ？ 和 其 他 一 些 外 界 条 件 ？ ）生 物 体 内 已 经 分 化 的 细 胞 为

2、何 不 能 表 达出 全 能 性 ？植 物 组 织 培 养 的 成 功 证 明 了 ? 植 物 组 织 培 养 的 基 本 过 程 离 体 的 植 物 器 官 、 组 织或 细 胞 （ 外 植 体 ） 脱 分 化 愈 伤 组 织 再 分 化 根 、 芽 植 物 体 植 物 体 的 什 么 部 位 适 合做 外 植 体 ?是 不 是 一 定 要用 体 细 胞 ？离 体 的 植 物 器 官 、 组 织或 细 胞 能 不 能 直 接 拿 来做 植 物 组 织 培 养 ？在 植 物 组 织 培 养 过 程 中 ，为 什 么 要 进 行 一 系 列 的消 毒 ， 灭 菌 ， 并 且 要 求无 菌 操 作

3、 ？ 植 物 组 织 培 养 的 基 本 过 程 离 体 的 植 物 器 官 、 组 织或 细 胞 （ 外 植 体 ） 脱 分 化 愈 伤 组 织 再 分 化 根 、 芽 植 物 体 需 要 什 么 条 件 才 能 发生 脱 分 化 ？脱 分 化 的 概 念 ?愈 伤 组 织 的 特 点 ?离 体 的 器 官 、 组 织 或细 胞 如 果 不 进 行 脱 分化 处 理 ， 能 否 培 养 成完 整 植 物 体 ？ 植 物 组 织 培 养 的 基 本 过 程离 体 的 植 物 器 官 、 组 织或 细 胞 （ 外 植 体 ） 脱 分 化 愈 伤 组 织 再 分 化 根 、 芽 植 物 体 再 分

4、 化 的 概 念 ?决 定 植 物 细 胞 脱 分 化 、再 分 化 的 关 键 因 素 是什 么 ？ 植 物 组 织 培 养 有 哪 些 应 用 ？离 体 的 植 物 器 官 、 组 织或 细 胞 （ 外 植 体 ） 脱 分 化愈 伤 组 织 再 分 化根 、 芽 植 物 体 培 育 无 病 毒 植 物（ 怎 样 获 得 无 病 毒 植 株 ？ ）单 倍 体 育 种 （ 花 药 离 体培 养 阶 段 ）大 规 模 的 植 物 细 胞 培 养 生 产 药 物 、 食 品 添加 剂 、 香 料 、 色 素 和 杀虫 剂 等 植 物 组 织 培 养 有 哪 些 应 用 ？ 离 体 的 植 物 器

5、官 、 组 织或 细 胞 （ 外 植 体 ） 脱 分 化 愈 伤 组 织 再 分 化 根 、 芽 植 物 体 制 造 人 工 种 子 ； （ ？什 么 是 人 工 种 子 ？ 人工 种 子 应 由 哪 几 部 分构 成 ？ 有 哪 些 优 点 ？ ） 快 速 繁 殖 （ 哪 些 植 物需 要 ？ ） 植 物 体 细 胞 杂 交 基 本 过 程 什 么 是 原 生 质 体 ？为 何 要 制 备 原 生 质 体 ？如 何 制 备 ？如 果 将 去 除 细 胞 壁 的植 物 细 胞 放 在 等 渗 溶液 中 ， 细 胞 呈 现 什 么形 状 ？ 理 由 是 什 么 ？人 工 诱 导 原 生 质 体

6、融合 的 方 法 ？ 植 物 体 细 胞 杂 交 基 本 过 程原 生 质 体 融 合 后 就 形成 杂 种 细 胞 ？ 植 物 体 细 胞 杂 交 和 植物 组 织 培 养 有 何 区 别和 联 系 ？ 动 物 细 胞 培 养 基 本 过 程多 细 胞 动 物 和 人 体 的细 胞 都 生 活 在 ？ 内 环境 可 以 为 细 胞 提 供 ?体 外 培 养 的 细 胞 需 要什 么 样 的 环 境 条 件 ？动 物 细 胞 培 养 所 用 的培 养 液 的 成 分 是 ？ 动 物 细 胞 培 养 基 本 过 程取 材 ？为 什 么 动 物 细 胞 要 分散 成 单 个 细 胞 培 养 ？ 如

7、 何 分 散 ？ 动 物 细 胞 培 养 基 本 过 程进 行 动 物 细 胞 传 代 培养 时 用 胰 蛋 白 酶 分 散细 胞 ， 说 明 细 胞 间 的物 质 主 要 是 什 么 成 分 ？用 胃 蛋 白 酶 行 吗 ？ 胰 蛋 白 酶 真 的 不 会把 细 胞 消 化 掉 吗 ？ 动 物 细 胞 培 养 基 本 过 程为 什 么 要 定 期 用 胰 蛋白 酶 把 培 养 细 胞 从 瓶壁 上 脱 离 ？原 代 培 养 与 传 代 培 养的 概 念 ？细 胞 株 和 细 胞 系 的 概念 ？ 动 物 细 胞 培 养 的 应 用从 动 物 细 胞 培 养 的 目 的 看 其 应 用 ：用

8、于 检 测 有 毒 物 质 检 测 原 理 ？优 点 ？大 规 模 地 生 产 蛋 白 质 生 物 制 品 ， 如 病 毒疫 苗 、 干 扰 素 、 单 克 隆 抗 体 等 ；为 皮 肤 大 面 积 烧 伤 的 病 人 提 供 移 植 用 的皮 肤 优 点 ？ 动 物 细 胞 融 合 人 工 诱 导 动 物 细 胞 融合 的 方 法 有 ？动 物 细 胞 融 合 与 精 子和 卵 细 胞 的 融 合 有 什么 不 同 ？诱 导 融 合 后 的 细 胞 是不 是 就 是 杂 种 细 胞 ？融 合 后 的 细 胞 会 表 现出 什 么 样 的 表 型 特 征 ？ 单 克 隆 抗 体 的 制 备 运

9、 用 了 动 物 细 胞 工 程的 什 么 技 术 手 段 ？制 备 单 克 隆 抗 体 时 ，为 什 么 要 选 用 B淋 巴细 胞 和 骨 髓 瘤 细 胞 融合 形 成 杂 交 瘤 细 胞 ？关 键 环 节 ？ 单 克 隆 抗 体 单 克 隆 抗 体 的 概 念 及 特 点 ？ （ 化 学性 质 单 一 、 特 异 性 强 、 灵 敏 度 高 ， 产 量也 大 大 高 于 血 清 抗 体 ） 单 克 隆 抗 体 的 应 用 ？ 体 细 胞 核 移 植 技 术例 ： 1997年 ， 美 国 威 斯 康 星 州 的 一 个 奶 牛 场 有 一头 名 叫 卢 辛 达 （ Lucinda） 的 奶

10、 牛 ， 年 产 奶 量为 30.8 t， 创 造 了 世 界 奶 牛 产 奶 量 最 高 新 纪 录 。目 前 世 界 各 国 高 产 奶 牛 场 奶 牛 ， 年 平 均 产 奶 量一 般 为 十 几 吨 ， 而 我 国 奶 牛 产 奶 量 年 平 均 水 平仅 为 3 4 t。（ 1） 能 利 用 体 细 胞 核 移 植 技 术 克 隆 高 产 奶 牛卢 辛 达 吗 ？ （ 2） 如 果 将 克 隆 高 产 奶 牛 卢 辛 达 的 任 务 交 给你 ， 你 将 如 何 对 它 进 行 克 隆 ？ 体 细 胞 核 移 植 技 术在 体 细 胞 的 细 胞 核 移 植 到 受 体 卵 母 细

11、胞之 前 ， 为 什 么 必 须 先 去 掉 受 体 卵 母 细 胞的 核 ？ 用 于 核 移 植 的 供 体 细 胞 一 般 都 选 用 传 代10代 以 内 的 细 胞 ， 想 一 想 ， 这 是 为 什 么 ？ 你 认 为 用 上 述 体 细 胞 核 移 植 方 法 生 产 的克 隆 动 物 ， 是 对 体 细 胞 供 体 动 物 进 行 了100%的 复 制 吗 ？ 为 什 么 ？ 哺 乳 动 物 的 克 隆 用 到 哪 些 现 代 生 物 技术 ？为 什 么 用 去 核 卵 细 胞或 卵 母 细 胞 ？克 隆 动 物 的 成 功 证 明了 ？克 隆 动 物 的 意 义 ？ 植 物 组

12、 织 培 养 动 物 细 胞 培 养 主 要 原 理 细 胞 的 全 能 性 细 胞 增 殖 培 养 基 的 物 理 质 固 体 液 体 培 养 基 的 成 分 少 量 水 、 矿 质 元 素 、 蔗糖 维 生 素 、 植 物 激 素 、有 机 添 加 剂 如 甘 氨 酸 和琼 脂 等 较 多 水 、 无 机 盐 、 葡 萄 糖 、 维 生 素 、 氨 基 酸 及 动 物 血清 培 养 结 果 一 般 是 培 育 成 植 株 也 可只 培 育 成 胚 状 体 用 于 制人 工 种 子 培 育 成 细 胞 株 或 细 胞 系 培 养 目 的 （ 用 途 ） 快 速 繁 殖 、 培 养 无 病 毒

13、植 株 制 成 人 工 种 子 、 大规 模 培 育 转 基 因 植 物 ，生 产 生 物 制 品 获 得 细 胞 或 细 胞 产 品 ， 如生 产 单 抗 ， 用 于 皮 肤 移 植 ，检 测 有 毒 物 质 等都 需 要 适 宜 的 温 度 、 酸 碱 度 和 无 菌 条 件 也 有 植 物 细 胞 培 养 植 物 体 细 胞 杂 交 技 术 动 物 细 胞 融 合 技 术 （ 基 本 相 同 ） 原 理 细 胞 膜 的 流 动 性 培 养 基 的 物 理 性 质 固 体 液 体 方 法 去 掉 细 胞 壁 后 诱 导 原 生 质 体 融 合 使 体 细 胞 分 散 后 直 接 诱 导 细

14、 胞融 合 诱 导 融 合 的 手 段 物 理 法 ： 离 心 、 振 动 、 电 刺 激化 学 法 ： 常 用 的 如 诱 导 剂 聚 乙 二醇 （ PEG） ( 同 ( 同 前 )还 可 用 灭 活的 病 毒 诱 导 融 合 过 程 包 括 膜 融 合 、 质 融 合 和 核 融 合 ， 其 中 膜 融 合 是 细 胞 融 合 的 关 键 ， 核融 合 是 在 杂 种 细 胞 的 第 一 次 有 丝 分 裂 时 进 行 的 ， 植 物 体 细 胞 融 合 完成 的 标 志 是 杂 种 细 胞 产 生 出 新 的 细 胞 壁 筛 选 都 需 要 目 的 再 通 过 植 物 组 织 培 养 过

15、 程 获 得 杂 种植 株 再 通 过 动 物 细 胞 培 养 过 程 制备 单 抗 发 酵 工 程 的 内 容 1 菌 种 的 选 育 ：为 何 要 选 育 ?如 何 从 自 然 界 分 离 菌种 ？如 何 选 育 ？谷 氨 酸 发 酵 中 选 择 什么 样 的 菌 种 来 进 行 谷氨 酸 的 发 酵 生 产 ？ 为什 么 ？ 如 何 获 得 这 样的 菌 种 ？ 发 酵 工 程 的 内 容 2.培 养 基 的 配 制需 注 意 什 么 问 题 ？ （ 培养 基 配 制 的 三 个 基 本 原则 ； 尽 量 降 低 成 本 ）谷 氨 酸 发 酵 生 产 的 培 养基 的 原 料 和 分 类

16、 ？ 该 培 养 基 从 化 学 成 分 和物 理 性 质 上 属 于 何 种 类型 的 培 养 基 ？ （ 天 然 、液 体 培 养 基 ）这 种 培 养 基 在 工 业 生 产上 有 何 好 处 ？ 发 酵 工 程 的 内 容 3 灭 菌 ：灭 菌 的 目 的 ？杂 菌 指 什 么 ？什 么 东 西 需 灭 菌 ？灭 菌 方 法 ？ 发 酵 工 程 的 内 容 4.扩 大 培 养 和 接 种 ：为 何 要 进 行 扩 大 培 养 ?怎 样 进 行 ？ 和 发 酵 过程 所 需 的 条 件 是 否 一致 ？接 种 时 应 注 意 什 么 ？ 发 酵 工 程 的 内 容 5 发 酵 过 程 ：

17、为 什 么 说 发 酵 过 程 是 发酵 的 中 心 环 节 ？ 需 检 测 哪 些 项 目 ？需 控 制 哪 些 发 酵 条 件 ？控 制 的 原 因 ？ 这 些 条 件为 何 会 变 化 ？ 怎 样 控 制 ？实 际 生 产 中 为 何 常 用 连续 培 养 的 方 法 ? 发 酵 工 程 的 内 容 谷 氨 酸 发 酵 过 程 的 条件 控 制 ？谷 氨 酸 发 酵 过 程 的 前期 处 理 ?发 酵 、 发 酵 工 程 及 发酵 过 程 概 念 的 差 异 ？ 发 酵 工 程 的 内 容 6 分 离 提 纯 ：分 离 提 纯 的 方 法 ？如 何 制 成 味 精 ？ （ 从发 酵 工

18、程 的 两 大 类 产品 联 系 其 应 用 ） 发 酵 工 程 的 应 用 1.在 医 药 方 面 ： （ 1） 发 酵 工 程 能 生 产 人 们 所 需 的 药 品 。例 如 ： 通 过 青 霉 发 酵 能 生 产 青 霉 素 。 （ 2） 通 过 发 酵 工 程 能 生 产 基 因 药 品 。例 如 ： 将 合 成 的 人 的 胰 岛 素 基 因 转 移 到大 肠 杆 菌 细 胞 内 构 建 成 “ 工 程 菌 ” ， 再通 过 培 养 “ 工 程 菌 ” 即 可 获 得 人 的 胰 岛素 。 2在 食 品 工 业 方 面 ： （ 1） 发 酵 工 程 能 为 人 们 提 供 丰 富

19、优 质的 传 统 发 酵 产 品 。 如 ： 生 产 呻 酒 ， 果 酒 等 。 （ 2） 发 酵 工 程 能 生 产 各 种 食 品 添 加 剂 ： 酸 味 剂 ： 柠 檬 酸 、 乳 酸 等 。 鲜 味 剂 ： 谷 氨 酸 等 。 色 素 ： -胡 萝 卜 素 等 。 甜 味 剂 ： 高 果 糖 浆 等 。 3 发 酵 工 程 能 为 解 决 人 类 粮 食 短 缺 问 题开 辟 新 途 径 。 例 如 ： 通 过 发 酵 可 获 得 大 量 的 微 生物 菌 体 单 细 胞 蛋 白 。 20世 纪 80年 代中 期 全 世 界 的 单 细 胞 蛋 白 年 产 量 已 达2.0 x107t

20、， 广 泛 用 于 食 品 加 工 和 饲 料 中 。生 产 一 些 营 养 物 质 如 维 生 素 、 氨 基 酸 等 基 因 工 程 的 概 念基 因 工 程 的 别 名 基 因 拼 接 技 术 或 DNA重 组 技 术 /遗传 工 程操 作 环 境 生 物 体 外操 作 对 象 基 因操 作 水 平 DNA分 子 水 平基 本 过 程 剪 切 拼 接 导 入 表 达结 果 人 类 需 要 的 基 因 产 物 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 ：1 提 取 目 的 基 因 ： 什 么 是 目 的 基 因 ？ 获 取 目 的 基 因 的 方 法有 哪 些 ？图 中 所 示 的 方 法 为

21、？ 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 ：2 目 的 基 因 与 运 载 体结 合 ：运 载 体 的 作 用 ? 运 载 体 必 须 具 备 的 条件 是 什 么 ？ 运 载 体 的 种 类 ？ 最 常 用 的 运 载 体 是 什么 ？ 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 ：为 何 要 使 用 同 一 种 限制 酶 来 分 别 切 割 目 的基 因 和 质 粒 ？ （ 作 用特 点 ？ 这 体 现 了 酶 的 ？专 一 性 ） 也 决 定 了 限 制 酶 具 有 ？（ 多 样 性 ） 结 果 ？ 为 什 么 要 使 用 DNA连接 酶 ？ 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 ：要 想 将 某

22、个 特 定 基 因与 质 粒 相 连 ， 需 要 用几 种 DNA限 制 性 内 切酶 和 几 种 DNA连 接 酶处 理 ？ 为 什 么 细 菌 中 限 制 酶不 剪 切 细 菌 本 身 的DNA？ 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 ：3 将 目 的 基 因 导 入 受体 细 胞 ：将 目 的 基 因 导 入 受 体细 胞 的 途 径 ？将 含 目 的 基 因 的 重 组质 粒 导 入 细 菌 受 体 细胞 的 过 程 中 常 用 到 哪种 化 学 试 剂 ？ 其 作 用是 什 么 ？常 用 的 受 体 细 胞 有 哪些 ？ 基 因 工 程 的 基 本 步 骤 ：4 目 的 基 因 的 检

23、 测 和表 达 ：在 目 的 基 因 的 检 测 过程 中 ， 检 测 的 对 象 是什 么 ？为 何 要 进 行 检 测 ？ 举例 说 明 如 何 检 测 ? 转 基 因 生 物 形 成 的 标志 ？ 生 物 工 程 各 分 支 领 域 之 间 的 关 系 人 们 通 常 将 基 因 工 程 和 细 胞 工 程 看 做 生物 工 程 的 上 游 处 理 技 术 ， 将 发 酵 工 程 和酶 工 程 看 做 生 物 工 程 的 下 游 处 理 技 术 。基 因 工 程 和 细 胞 工 程 可 以 为 发 酵 工 程 和酶 工 程 提 供 菌 种 。无 论 从 微 生 物 得 到 酶 或 用 遗

24、 传 工 程 菌 获得 产 品 ， 都 必 须 依 赖 发 酵 工 程 技 术 。 生 物 工 程 各 分 支 领 域 之 间 的 关 系酶 工 程 可 以 为 基 因 工 程 、 细 胞 工 程 和 发酵 工 程 提 供 所 需 的 工 具 酶 。酶 工 程 中 酶 的 生 产 一 般 要 通 过 发 酵 工 程来 进 行 。 细 胞 工 程 最 主 要 和 基 础 的 技 术 是 动 植 物细 胞 的 培 养 技 术 ， 而 基 因 工 程 中 受 体 细胞 的 培 养 和 筛 选 ， 胚 胎 工 程 中 动 物 细 胞的 培 养 都 需 要 细 胞 培 养 的 技 术 。 现 代 生 物

25、 技 术 内 容 与 生 命 的 物质 基 础 和 结 构 基 础 组 成 细 胞 的 元 素 和 化 合 物 植 物 组 织 培 养 、 动 物 细 胞 培 养 、 基 因 工程 和 发 酵 工 程 中 微 生 物 的 培 养 都 需 要 提供 一 定 的 营 养 物 质 ： 培 养 基 比 较 (植 物 组织 培 养 的 ,动 物 细 胞 培 养 的 ,发 酵 工 程 的 ，基 因 工 程 的 )且 都 需 要 灭 菌 （ 或 消 毒 ） 和无 菌 操 作 细 胞 的 显 微 结 构 与 亚 显 微 结 构 细 胞 工 程 中 就 要 在 细 胞 整 体 水 平 或 细 胞 器 水 平上

26、按 照 人 们 的 意 愿 来 改 变 细 胞 内 的 遗 传 物 质 或获 得 细 胞 产 品 ： 植 物 体 细 胞 杂 交 要 去 除 细 胞 壁 ，要 诱 导 融 合 的 原 生 质 体 再 生 出 细 胞 壁 ； 细 胞 融合 证 明 细 胞 膜 具 有 流 动 性 ； 细 胞 器 移 植 ； 核 移植 等基 因 工 程 中 的 质 粒 ；发 酵 工 程 中 更 是 离 不 开 微 生 物 细 胞 细 胞 的 增 殖 基 因 工 程 ， 发 酵 工 程 中 微 生 物 的 培 养 要涉 及 微 生 物 的 分 裂植 物 组 织 培 养 和 动 物 细 胞 培 养 都 要 发 生真 核

27、 细 胞 的 有 丝 分 裂 ； 细 胞 的 分 化 与 细 胞 的 全 能 性 植 物 组 织 培 养 ， 植 物 体 细 胞 杂 交 ， 胚 胎 分割 ， 克 隆 动 物 ， 试 管 婴 儿 细 胞 的 癌 变 单 克 隆 抗 体 的 制 备 ， “ 生 物 导 弹 ” ， 动 物细 胞 培 养 中 的 细 胞 系细 胞 的 衰 老 动 物 细 胞 培 养 中 的 取 材 ，细 胞 代 数 问 题 ， 细 胞 株 、 细 胞 系 等 现 代 生 物 技 术 与 生 物 的 新 陈 代谢 1 酶 与 现 代 生 物 技 术 ：（ 1） 生 物 工 程 本 身 需 要 酶 ： 如 基 因 工

28、程中 需 限 制 酶 、 DNA连 接 酶 等 ； 细 胞 工 程中 需 纤 维 素 酶 、 果 胶 酶 ， 胰 蛋 白 酶 等 ；发 酵 工 程 酶 工 程 更 是 离 不 开 酶（ 2） 生 物 工 程 生 产 酶 ： 基 因 工 程 为 一 些特 定 酶 的 生 产 提 供 菌 种 ， 通 过 发 酵 工 程可 以 获 得 特 定 的 酶 （ 3） 酶 的 专 一 性 与 多 样 性 在 生 物 工 程 中有 体 现 如 限 制 酶 的 作 用 特 点 及 种 类 ， DNA连 接 酶 的 特 定 作 用 ， 去 除 植 物 细 胞 壁 的 酶 解 法 ，动 物 细 胞 工 程 中 胰

29、蛋 白 酶 的 运 用 ， 微 生 物 代 谢旺 盛 和 其 体 内 酶 的 种 类 繁 多 密 切 相 关（ 4） 酶 的 催 化 作 用 需 要 适 宜 的 条 件 植 物 组 织 培 养 、 动 物 细 胞 培 养 、 基 因 工 程 和 发酵 工 程 的 微 生 物 培 养 中 都 需 要 提 供 合 适 的 温 度和 酸 碱 度 2 细 胞 的 代 谢 产 物 ：细 胞 的 代 谢 废 物 有 害 代 谢 废 物 的 积 累 是 细 胞 培 养 、 发 酵工 程 中 需 要 注 意 的 问 题微 生 物 （ 包 括 转 基 因 菌 种 ） 、 植 物 细 胞 、动 物 细 胞 的 一

30、 些 特 定 的 代 谢 产 物 是现 代 生 物 技 术 的 产 品 3 新 陈 代 谢 的 类 型 ：（ 1） 植 物 组 织 培 养 的 培 养 基 中 有 蔗 糖 ，且 培 养 的 一 段 时 间 内 要 求 无 光 异 养 ；（ 2） 动 物 细 胞 培 养 说 明 其 代 谢 类 型 ？（ 3） 发 酵 工 程 中 培 养 的 微 生 物 多 为 异养 需 氧 型 ， 也 有 异 养 厌 氧 型 ， 要 根 据 所培 养 的 微 生 物 的 不 同 代 谢 类 型 提 供 培 养条 件 现 代 生 物 技 术 与 生 命 活 动 的 调节 1植 物 的 激 素 调 节 植 物 组

31、织 培 养 中 要 用 到生 长 素 、 细 胞 分 裂 素2 动 物 的 激 素 调 节 动 物 细 胞 培 养 所 用 的培 养 基 中 要 含 有 动 物 血 清3 微 生 物 代 谢 的 调 节 运 用 于 微 生 物 菌 种的 选 育 （ 如 诱 变 选 育 出 不 能 合 成 高 丝 氨 酸 脱 氢酶 的 黄 色 短 杆 菌 用 于 生 产 赖 氨 酸 ； 通 过 一 定 的手 段 使 谷 氨 酸 棒 状 杆 菌 的 细 胞 膜 通 透 性 增 大 利于 谷 氨 酸 的 生 产 ） ； 发 酵 过 程 中 温 度 和 酸 碱 度的 人 工 调 控 生 物 工 程 与 生 殖 （ 1

32、） 核 移 植 、 体 外 受 精 、 胚 胎 移 植 、 胚 胎 分割 、 胚 胎 干 细 胞 的 培 养 等 技 术 对 动 物 的 生 殖 提供 了 帮 助 ， 动 物 胚 胎 移 植 能 够 提 高 动 物 的 繁 殖率 ： (可 属 于 细 胞 工 程 ?)如 试 管 婴 儿 、 试 管 牛 有 性 生 殖 ； 克 隆 羊 无 性 生 殖 （ 2） 植 物 组 织 培 养 技 术 可 用 于 快 速 繁 殖 试 管苗 ， 培 养 无 病 毒 植 株 ， 制 人 工 种 子 等 ， 植 物 组织 培 养 的 优 势 能 够 提 高 自 然 繁 殖 率 比 较 低 的 名贵 花 卉 、

33、濒 危 物 种 等 的 无 性 繁 殖 率 。一 般 情 况 是 无 性 生 殖 ， 但 外 植 体 是 花 药 对 话 ，即 进 行 的 是 花 药 离 体 培 养 就 属 于 有 性 生 殖 （ 3） 基 因 工 程 和 细 胞 融 合 能 够 克 服 远 缘杂 交 的 不 亲 和 性 ， 实 现 亲 缘 关 系 较 远 的种 间 杂 交 。 细 胞 工 程 不 仅 可 以 在 植 物 与植 物 之 间 、 动 物 与 动 物 之 间 、 微 生 物 与微 生 物 之 间 进 行 杂 交 ， 甚 至 可 以 在 动 物与 植 物 与 微 生 物 之 间 进 行 融 合 ， 形 成 前所 未

34、 有 的 杂 交 物 种 。 （ 4） 微 生 物 的 生 殖 ：一 般 利 用 其 无 性 生 殖 及 繁 殖 速 度 快 ：发 酵 工 程 中 的 扩 大 培 养 及 发 酵 过 程 中 的 微 生 物（ 包 括 工 程 菌 ） 繁 殖 ： 发 酵 工 程 正 是 利 用 了 微生 物 繁 殖 速 度 快 这 一 特 点 ， 通 过 人 工 培 养 在 短时 间 内 快 速 繁 殖 产 生 大 量 后 代 ， 从 而 获 得 大 量的 代 谢 产 物 或 单 细 胞 菌 体 本 身 。 如 培 养 酵 母 菌时 根 据 不 同 需 要 控 制 条 件 使 它 进 行 不 同 的 生 殖方

35、式 。基 因 工 程 中 利 用 微 生 物 本 身 的 快 速 繁 殖 在 短 时间 内 获 得 大 量 的 目 的 基 因 。 （ 5） 病 毒 增 殖 借 用 病 毒 增 殖 过 程 中 的 侵 染 细 胞 的 途 径可 以 将 目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞 ；利 用 灭 活 的 病 毒 诱 导 动 物 细 胞 融 合 ；而 在 发 酵 工 程 中 及 细 胞 工 程 中 要 防 止 病毒 的 增 殖 ， 所 以 需 要 灭 菌 或 消 毒 ,及 取 用 不 含 病 毒 等 外 植 体 进 行 植 物 组 织 培 养 来获 取 无 病 毒 植 株 现 代 生 物 技 术 与 遗

36、 传 和 变 异 1 遗 传 的 物 质 基 础 ：基 因 是 有 遗 传 效 应 的 DNA片 段 ， 生 物 的 体 细 胞中 含 有 全 套 的 遗 传 信 息 ， 基 因 通 过 一 定 的 路 径表 达 来 体 现 生 物 的 性 状 ， 细 胞 中 含 有 一 定 的 基因 就 有 可 能 表 现 一 定 的 性 状 ， 所 有 的 生 物 共 用一 套 遗 传 密 码 子 ， 所 以 某 种 真 核 生 物 的 基 因 不仅 可 以 在 其 他 真 核 生 物 细 胞 中 表 达 ， 也 可 以 在原 核 生 物 细 胞 中 表 达 细 胞 的 全 能 性 ； 基 因工 程 ，

37、细 胞 融 合 有 价 值 的 基 础 ； 原 核 生 物 的 基 因 与 真 核 生 物 的 基 因 结 构上 有 差 异 ， 真 核 生 物 的 基 因 含 有 不 表 达的 DNA片 段 ， 不 能 直 接 用 于 基 因 的 扩 增和 表 达 ， 因 此 在 获 取 真 核 细 胞 中 的 目 的基 因 时 一 般 不 用 人 工 合 成 基 因 的 方 法 。 可 遗 传 的 变 异 的 来 源 与 现 代 生物 技 术 中 的 育 种 问 题 （ 1） 生 物 工 程 与 育 种 的 关 系 ：增 加 育 种 方 式 ， 可 以 做 到 定 向 育 种 ， 培育 出 传 统 的 育

38、 种 方 式 不 可 能 培 育 出 的 品种 ， 大 大 提 高 育 种 速 度 。 生 物 工 程 本 身 需 通 过 育 种 获 得 菌 种 （ 2） 基 因 突 变 诱 变 育 种 的 原 理 ， 可 获 取 发酵 工 程 中 所 需 的 菌 种 ， 另 外 基 因 工 程 中 也 需 要一 些 特 定 的 菌 种基 因 重 组 基 因 工 程 ， 细 胞 工 程 中 进 行 了人 工 的 基 因 重 组 ， 可 以 造 就 定 向 的 变 异 ， 可 以根 据 人 们 的 意 愿 改 造 生 物 的 遗 传 特 性 ,甚 至 创造 新 的 生 命 类 型 。 能 够 克 服 远 缘

39、杂 交 不 亲 和 的障 碍 ， 不 受 物 种 生 殖 隔 离 的 限 制 ， 可 以 使 人 、动 物 、 植 物 、 微 生 物 的 基 因 进 行 人 为 地 相 互 转移 。 染 色 体 数 目 的 变 异 单 倍 体 育 种 ：先 进 行 花 药 离 体 培 养 获 得 单 倍 体 植 株 ，再 利 用 秋 水 仙 素 使 其 染 色 体 加 倍 获 得 纯合 体 。 大 大 缩 短 育 种 年 限 。 使 育 种 质 量与 进 程 大 大 提 高 。（ 3） 植 物 组 织 培 养 ： 可 以 获 得 无 病 毒 品 种 现 代 生 物 技 术 与 生 态 问 题 1 生 态 因

40、 素 ：非 生 物 因 素 光 、 温 度 、 氧 和 水 等 是 细 胞工 程 、 发 酵 工 程 中 需 考 虑 的 和 调 控 的 。生 物 因 素 种 间 关 系 中 的 竞 争 、 寄 生 关 系是 细 胞 工 程 、 发 酵 工 程 中 消 毒 和 灭 菌 的 原 因 ；种 内 关 系 中 的 种 内 斗 争 是 影 响 到 发 酵 过 程 中 微生 物 数 量 变 化 的 因 素 之 一 2.种 群 数 量 的 变 化 根 据 影 响 微 生 物群 体 生 长 的 相 关 因 素 ， 在 发 酵 工 程 中 注意 营 养 物 质 的 供 给 ， 有 害 代 谢 产 物 的 积累

41、， 发 酵 条 件 的 控 制 。 如 连 续 培 养 方 法的 运 用 可 以 有 助 于 延 长 稳 定 期 、 提 高 代谢 产 物 的 产 量 。 有 利 于 生 态 环 境 的 方 面 ：（1） 开 发 生 物 技 术 杀 虫 新 方 法:防 治 效 率 高 ， 专一 性 强 ， 不 污 染 环 境 ，转 基 因 生 物 天 敌 ： 微 生 物 杀 虫 剂 农 用 抗 生 素 （ 2） 治 理 环 境 污 染 ： 利 用 基 因 工 程 、 细 胞 工 程可 获 得 同 时 能 分 解 多 种 有 毒 物 质 的 新 型 菌 种 ，如 “ 超 级 细 菌 ” 可 用 于 治 理 石

42、油 污 染 有 利 于 生 态 环 境 的 方 面（ 3） 培 育 转 基 因 固 氮 生 物 进 行 生 物 固 氮 ， 减少 化 肥 使 用 量.避 免 带 来 了 土 地 板 结 ， 肥 力 下降 ； 本 身 化 肥 的 生 产 和 使 用 还 会 导 致 环 境 污 染 ，因 此 减 少 了 环 境 污 染 。（ 4) 环 境 监 测 ： 如 利 用 DNA探 针 可 以 检 测 水 中病 毒 含 量 ； 利 用 动 物 细 胞 培 养 技 术 对 影 响 有 毒有 害 物 质 检 测（ 5） 保 护 濒 危 物 种 ， 保 护 生 物 多 样 性 ： 植 物组 织 培 养 ， 克 隆

43、 动 物 ， 试 管 动 物（ 6） 利 于 物 质 循 环 ： 例 如 发 酵 工 程 中 常 利 用一 些 工 农 业 的 废 弃 物 做 培 养 基 的 原 料 不 利 于 生 态 环 境 的 方 面 1.转 基 因 作 物 的 高 额 利 润 会 促 使 种 植 者 放 弃 那 些经 济 价 值 较 低 但 对 农 业 生 态 系 统 具 有 特 别 重 要意 义 的 其 他 作 物 。2.转 基 因 作 物 的 环 境 安 全 性 问 题 基 因 污 染 ： 转 基 因 作 物 本 身 成 为 杂 草 的 可 能性 ； 具 有 除 草 剂 耐 性 因 子 的 转 基 因 作 物 的

44、遗 传因 子 可 能 通 过 授 粉 和 种 子 迁 移 传 播 给 野 生 植 物 。获 得 这 些 耐 性 后 的 野 生 植 物 有 可 能 会 变 成 对 一般 除 草 剂 有 耐 性 的 “ 超 级 ” 杂 草 。 为 了 清 除 这些 杂 草 ， 将 不 得 不 使 用 更 强 大 的 ， 浓 度 更 大 的除 草 剂 ， 这 必 然 会 引 起 土 壤 板 结 、 土 质 变 坏 、药 物 残 留 等 ， 从 而 对 生 态 环 境 造 成 破 坏 。 v转 基 因 作 物 可 能 产 生 新 的 病 毒 或 疾 病 ；v转 基 因 作 物 对 非 目 标 生 物 的 危 害v转

45、 基 因 作 物 作 为 外 来 种 对 新 环 境 的 入 侵 ，使 生 物 多 样 性 受 到 威 胁 ；v转 基 因 作 物 对 生 态 系 统 及 生 态 过 程 的 影响 ；v其 他 一 些 不 可 预 计 的 风 险 。 现 代 生 物 技 术 与 人 体 健 康 （ 一 ） 有 利 方 面制 备 基 因 工 程 疫 苗 ： 疾 病 快 速 诊 断 技 术 ： 可 利 用 单 克 隆 抗 体 诊 断药 箱 、 DNA探 针 、 酶 传 感 器 等 快 速 准 确 诊 断 各种 疾 病 ， 如 血 糖 快 速 测 试 仪 化 验 血 糖 灵 敏 度 高 、速 度 快 疾 病 治 疗

46、： 药 物 的 生 产 ， 基 因 治 疗提 供 营 养 物 质 ： 如 氨 基 酸 ， 维 生 素 等 ； 转 基 因食 物水 质 监 测 ： 如 多 酚 氧 化 酶 传 感 器 ， DNA探 针 检测 水 中 病 毒 （ 二 ） 转 基 因 食 物 的 食 用 安 全 性 问 题 ： 1 标 记 基 因 的 传 递 可 能 引 起 的 抗 生 素 耐性2 转 基 因 食 品 引 起 食 物 过 敏 的 可 能 性3 毒 性 方 面4 因 为 交 换 遗 传 物 质 ， 可 能 产 生 新 的 有害 生 物 或 增 强 有 害 生 物 的 危 害 性 ， 甚 至引 起 疾 病 的 流 行 5

47、 伦 理 方 面6 有 些 影 响 ， 还 需 要 经 过 很 长 时 间 才 能表 现 和 监 测 出 来 。 科 学 是 把 双 刃 剑生 物 安 全 是 指 对 由 现 代 生 物 技 术 的 开 发和 应 用 可 能 产 生 的 负 面 影 响 即 对 生 物 多样 性 保 护 和 持 续 利 用 、 生 态 环 境 保 护 和人 体 健 康 产 生 潜 在 有 害 影 响 所 采 取 的 有效 预 防 和 控 制 措 施 ， 从 而 达 到 保 护 生 物多 样 性 、 生 态 环 境 和 人 体 健 康 的 目 的 。因 此 ， 生 物 安 全 日 益 引 起 人 们 的 重 视

48、。 微 生 物 的 五 大 共 性体 积 小 ， 面 积 大 ；吸 收 多 ， 转 化 快 ；生 长 旺 ， 繁 殖 快 ；适 应 强 ， 易 变 异 ；分 布 广 ， 种 类 多 微 生 物 与 现 代 生 物 技 术 微 生 物 与 基 因 工 程 ： 充 当 基 因 工 程 运 载 体 ： 微 生 物 本 身 （ 如 病 毒和 噬 菌 体 ） ， 微 生 物 细 胞 中 的 质 粒 ； 基 因 工 程 中 的 工 具 酶 ， 几 乎 均 来 自 各 种 微 生物 ； 作 为 基 因 工 程 中 的 受 体 ， 至 今 用 得 最 多 的 都是 具 有 优 越 体 制 、 培 养 容 易

49、和 能 高 效 表 达 供 体性 状 的 各 种 微 生 物 细 胞 ； 目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞 也 是 借 鉴 微 生 物 侵 染 细胞 的 方 式 基 因 工 程 的 直 接 成 果 往 往 可 以 获 得 “ 工 程 菌 ” 尽 管 基 因 工 程 中 的 供 体 可 以 是 其 他 任 何 生 物对 象 ， 但 是 ， 微 生 物 却 是 一 种 常 用 的 独 特 基 因供 体 ， 而 且 整 个 微 生 物 界 将 是 一 个 最 为 富 饶 的供 体 基 因 库 。 如 微 生 物 可 以 提 供 抗 虫 、 抗 病 毒 、抗 干 旱 、 抗 盐 碱 、 抗 高

50、温 等 多 种 抗 性 基 因 微 生 物 与 细 胞 工 程 ：灭 活 的 病 毒 可 以 诱 导 动 物 细 胞 融 合 ；微 生 物 自 身 的 细 胞 工 程 可 以 诱 导 不同 的 亲 菌 体 融 合 ， 筛 选 后 获 得 “ 工 程 细胞 ”微 生 物 为 细 胞 工 程 提 供 工 具 酶细 胞 工 程 中 的 灭 菌 和 消 毒 微 生 物 与 发 酵 工 程 ：发 酵 工 程 的 主 角 就 是 各 种 具 有 特 定 基 因 （ 可 以是 天 然 具 有 的 ， 也 可 能 是 通 过 诱 变 或 转 基 因 技术 、 细 胞 工 程 技 术 获 得 的 ） 的 微 生 物 菌 种 ， 通过 发 酵 工 程 ， 微 生 物 可 以 为 人 类 提 供 各 种 各 样的 产 品 ， 包 括 各 种 特 殊 的 代 谢 产 物 及 微 生 物 菌体 本 身 ；在 发 酵 工 程 中 需 注 意 消 灭 除 菌 种 以 外 的 其 他 微生 物 ， 灭 菌 和 无 菌 接 种 是 其 中 非 常 重 要 的 步 骤 请 指 教谢 谢 大 家