生物技术复习
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文档简介
《现代生物学技术》参考资料
名词解释
1、Formvar膜：用于电镜铜网样品的支持膜，有一定的支持强度，耐电子束的轰击，电镜下无结构，不与样品发生化学反应，厚度在15~20nm已被电子束穿透。
2、负染色：电子染色的一种方法，背景是高电子密度区，样品是低电子密度区，在电镜下形成负的反差，主要用于病毒等生物大分子的观察方法。
3、冷冻断裂—蚀刻—复型：在低温高真空的条件下使样品断裂并使样品表面的冰升华暴露出结构称为蚀刻，在其表面制备复型膜，是TEM样品制备的一种方法。
4、标记抗体：抗体经过酶标记、铁蛋白标记或通过胶体金标记获得标记抗体，是免疫电镜样品制备的一种方法，用于观察抗原抗体免疫复合物方面研究的手段。
5、临界点干燥：是含水生物样品干燥的一种方法，当液体处于临界状态时，消除了物相界面，表面张力等于零，在此条件下使样品干燥，能够保此样品的结构不产生变形。 3分
6、连续发酵：是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
7、蛋白质工程：是指通过蛋白质化学、晶体学和动力学的研究，获取关于蛋白质物理化学等各方面的信息，在此基础上对编码该蛋白质的基因进行有目的的设计改造，用于生产。
8、 DNA芯片：是将大量的DNA片段按预先设计的排列方式固化在载体表面，并以此作为探针，在一定的条件下与样品中待测的靶基因片段杂交，通过杂交信号达到检测目的。
9、胚胎干细胞：是从早期胚胎内层细胞团分离培养具有可分化能力的细胞，用于转基因动物的载体，可形成嵌合体动物，经杂交可获得纯合体。
10、杂交瘤细胞系：骨髓瘤细胞与产生抗体的B细胞融合而构成的细胞，可在培养液中生长繁殖的细胞系，用于单克隆抗体的制备等方面的研究。
11、冷冻干燥：含水的生物样品，经过冷冻固定，在低温高真空的条件下使样品中的水分由冰直接升华达到干燥的目的，在干燥的过程中不受表面张力的作用，样品不变形。
12、核移植：利用显微注射的方法，将共体细胞的细胞核移入到去核的卵细胞中再植入到待孕的动物子宫，发育成个体。
13、单克隆抗体：由杂交瘤细胞系产生的针对某一特定抗原决定簇的单一类型的抗体。
14、DNA芯片：在很小的载体上布满成千上万甚至数十万个DNA探针，用于DNA的检测。
15、单细胞蛋白：一种富含蛋白质的微生物制成的纯的干物质，可以作为人和动物的食物。
16、标记基因：转入细胞中的对某种抗生素或除草剂有抗性的基因，该基因的存在可以表明外源基因转入了受体细胞。
17、二次电子：入射电子与样品核外电子碰撞，使样品表面的核外电子被激发出来的电子，是作为SEM的成像信号，代表样品表面的结构特点。
18、蛋白质单分子展层：碱性蛋白在低浓度盐或水中可以形成单分子层，DNA与之混合后，可以借助蛋白质的分子展层被拉开伸展成为弯曲的二级结构，以便于TEM观察。
19、免疫胶体金：用胶体状态的金颗粒3~30nm作为抗体的标记物，制成免疫胶体金来研究抗原抗体的关系。
20、电子染色：是利用某些重金属盐（铀、铅等）能与细胞的某些结构和成分结合，以提高电子密度来增强结构的反差。
填 空
1 、 入射电子与样品相互作用后,将产生如下几种电子信息（ 散射电子 ）、（俄歇电子 ）、（透射电子）、（二次电子）、（X射线 ）,其中（俄歇电子）、和（ X射线）,可用于元素分析, 用于 SEM 成象的是 （ 二次电子 ）。
2、在电子染色中铀染色主要是以提高（细胞核 ）的反差为主,铅染色尤以提高（细胞的膜系统）的反差为主,磷钨酸常用于（病毒的负染色）的染色。
3、酶细胞化学是以（酶与特异性的低物 ）作为基础,用于ATP酶的定位方法是（铅沉淀法）,二氨基联苯胺(DAB)法是用于（氧化还原）酶类的研究。
4、标记抗体的方法有:（ 铁蛋白标记 ）、（ 酶标记 ）、（胶体金标记 ）,未标记抗体与抗原的直接作用的主要方法有：（吸附法）、（修饰法 ）、 （ 吸附修饰法）、（凝集法）。
5、传统生物技术主要是通过生物发酵来生产商品它主要包括3个主要步骤 （ 上游处理过程 ）、 （ 发酵和转化 ）、（下游处理过程）；现代生物技术是以（DNA重组技术）的建立为标志的，主要包括（ 基因工程）、（蛋白质工程 ）、（细胞工程）、（发酵工程）、（酶工程 ）等项工程。
6、发酵产品的下游处理通常包括（发酵液的预处理）、（ 微生物细胞的收集）、（ 精制 ）、（成品加工 ）四个阶段。
7、蛋白质工程研究的方法中，随机突变是指（基因发生突变的部位是随机的）。用于随机突变的方法有（ 限制性内切酶法）和（核苷酸随机取代法）。
8、DNA芯片按照目前的制备工艺主要分为两种，高密度芯片通常采用（原位合成法），低密度芯片通常是采用（直接点样法 ）。
9、细胞融合常用的化学方法是（PEG ），物理方法是（电穿孔 ）；细胞融合的随机性包括（同种）细胞间的融合，（异种）细胞间的融合及（一方的核与另一方的胞质融合）。
10、蛋白质工程一般需要经过以下步骤（分离纯化目的蛋白）、（氨基酸顺序的测定）、
（设计核酸引物或探针）、（设计改造方案）、（对基因序列进行改造）、
（对表达的产物进行检测）。
11.电子显微镜是以（ 电子束 ）作为光源,以（电磁场 ）作为透镜的一种显微镜,较光学显微镜具有更高的（ 分辨率 ）及（ 放大倍数 ）。
12.一个有效放大倍数为40万倍的电镜,其分辨率必须小于（ 5 ）埃( 人眼的分辨率为 0.2mm),分辨率为20埃的电镜其有效放大倍数应为（ 10万 ）倍。
13.在（ 1000 ）埃以下的切片称为超薄切片,生物样品一般要求在（ 500~700 ）埃,其颜色
是（ 银白~浅黄 ）。超薄切片的制备,最为常用的两种固定剂是（戊二醛 ）和（锇酸 ）,由于它们的（ 浸透 ）能力较弱,所以取材时样品的大小一般要求不超过1mm3。固定液通常是由固定剂加缓冲液配制而成,缓冲液的主要作用是（提供适宜的pH ），（ 维持渗透压 ），（ 离子强度）。
14.冷冻样品制备过程中主要应克服（ 冰晶 ）的产生,影响其产生的因素有（ 冷冻的温度 ）、（ 冷冻的速度 ）、（ 冷冻点与再结晶点的温差 ）。
15.标记抗体的方法有（铁蛋白标记 ）、（ 酶标记 ）、（ 胶体金标记 ）, 每种方法中电镜下所见到的高电子密度物质分别是 （ 铁核心 ）、（ 标记酶 ）、（ 胶体金颗粒 ）。未标记抗体与抗原的直接作用 , 吸附法是（ 抗体-抗原-染色 ）, 修饰法是（ 抗原-抗体-染色 ）, 吸附修饰法是（ 抗体-抗原-抗体-染色 ），凝集法是（ 抗体+抗原-染色 ）。
1
6、动物细胞培养有以下几方面的特征：
(生长缓慢易污染)、(适应环境能力差)、(不耐受强力通风和搅拌)、(具有群体效应、描地生长接触抑制)、(培养产物分布细胞内外)、(原代培养细胞一般繁殖50代即退化)。
17、微生物发酵按类型上可划分为（ 菌体发酵 ）、（ 酶发酵 ）、
（ 代谢产物发酵 ）、（ 转化发酵 ）。
18、酶的固定化方法主要有（载体结合法 ）、（ 交联法 ）、（ 包埋法 ），目前对酶分子的改造主要是两方面的内容，一是（分子修饰对天然酶的改造），二是（生物工程改造编码酶分子的基因 ）。
19、疫苗是医学上最具潜力的防御手段，发展至今已有三代疫苗产生，第一代称为（灭活减毒疫苗 ）、第二代称为（ 基因工程疫苗 ）、第三代称为（ DNA疫苗 ）。
20、基因芯片的制备目前主要有两种方法，分别是（ 原位合成法 ）和（ 合成点样法 ），如果用含有9个碱基DNA微阵芯片，测定含有20个bp的靶序列，可能出现的杂交点数是（ 12 ）。
三、简 答
1．超薄切片制备的基本实验过程？
1)取材-固定-脱水-浸透-包埋-制备成包埋块
2)包埋块的修整-修成梯形断面
3)铜网膜的制备
4)切片用刀的制备
5)电子染色
2．用于DNA分子观察的蛋白质单分子展层的原理与方法？
碱性球蛋白在低浓度盐或水中可以展开形成单分子层,与DNA混合蛋白上的氨基酸碱性基团与核酸分子链上的酸性基团以水合键结合,核酸分子相对稳定地固着在蛋白质分子上.在展层时随着蛋白质分子在溶液表面展开,核酸分子也就被拉开伸展成为弯曲的二维结构。
利用蛋白质展层的原理，配制出上相液和下相液上相液包含DNA样品和碱性球蛋白，下相液低浓度盐或水，当样品展开后利用带有碳膜的载网粘取DNA样品，再经过旋转镀膜即可以上镜观察。
3．发酵工程的基本类型？
1)微生物菌体发酵
2)微生物酶发酵
3)微生物代谢产物发酵
4)微生物的转化发酵
5)生物工程细胞的发酵
4、动物细胞组织培养的特点？
1)细胞生长缓慢易污染
2)培养过程需氧量少不耐受强力通风和搅拌
3)具有群体效应锚地生长，接触抑制
4）培养产物分布细胞内外，成本高
5）原代培养细胞经过数代繁殖后易产生退化死亡
5．入射电子与生物样品相互作用将产生哪些信息？各电子信息的主要作用是什么？
弹性与非弹性散射电子，TEM成像信号
二次电子，SEM成像信号
特征X射线，元素成分分析
俄歇电子，元素成分分析
背散射电子，背散射电子像
6．ATP酶细胞化学的反应机制？并指出下面酶反应液中各主要成分的作用？
铅离子沉淀法，ATP酶与底物作用后，生成的初级产物无机磷酸根，被捕获剂铅离子捕获生成磷酸铅沉淀，在酶的反应部位形成高的电子密度，代表ATP酶的存在部位。
ATP钠盐：酶反应底物。
Tris-HCI：缓冲液，提供适宜的酶反应条件。
MgSO4 ：
柠檬酸铅：捕获剂
7、根据酶的不同性质举出4种以上分离纯化的方法？并简述各种方法的主要依据？
离心分离：根据酶分子的大小可以采用差速和密度梯度离心的方法进行分离纯化。
凝胶过滤：葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶
透析与超滤：使小分子强行通过滤膜起到浓缩的目的
层析：通过固定相与液相进行分离，依据酶分子电荷性质的分离方法
电泳：根据不同颗粒带电荷不同，在电场下迁移率不同的性质进行分离
8、蛋白质工程主要的研究方法有些？说明定点突变的基本过程？
随机突变：基因发生突变的部位是随机的，常用的方法有限制性内切酶法、核苷酸随机取代法。
定点突变：是体外特异性的改变某个碱基的技术，主要有寡核苷酸诱导的定点突变方法
图示：分离单链环状DNA—合成突变引物---制备异源双链DNA分子---转化---筛选突变株。
名词解释
1、Formvar膜：用于电镜铜网样品的支持膜，有一定的支持强度，耐电子束的轰击，电镜下无结构，不与样品发生化学反应，厚度在15~20nm已被电子束穿透。
2、负染色：电子染色的一种方法，背景是高电子密度区，样品是低电子密度区，在电镜下形成负的反差，主要用于病毒等生物大分子的观察方法。
3、冷冻断裂—蚀刻—复型：在低温高真空的条件下使样品断裂并使样品表面的冰升华暴露出结构称为蚀刻，在其表面制备复型膜，是TEM样品制备的一种方法。
4、标记抗体：抗体经过酶标记、铁蛋白标记或通过胶体金标记获得标记抗体，是免疫电镜样品制备的一种方法，用于观察抗原抗体免疫复合物方面研究的手段。
5、临界点干燥：是含水生物样品干燥的一种方法，当液体处于临界状态时，消除了物相界面，表面张力等于零，在此条件下使样品干燥，能够保此样品的结构不产生变形。 3分
6、连续发酵：是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
7、蛋白质工程：是指通过蛋白质化学、晶体学和动力学的研究，获取关于蛋白质物理化学等各方面的信息，在此基础上对编码该蛋白质的基因进行有目的的设计改造，用于生产。
8、 DNA芯片：是将大量的DNA片段按预先设计的排列方式固化在载体表面，并以此作为探针，在一定的条件下与样品中待测的靶基因片段杂交，通过杂交信号达到检测目的。
9、胚胎干细胞：是从早期胚胎内层细胞团分离培养具有可分化能力的细胞，用于转基因动物的载体，可形成嵌合体动物，经杂交可获得纯合体。
10、杂交瘤细胞系：骨髓瘤细胞与产生抗体的B细胞融合而构成的细胞，可在培养液中生长繁殖的细胞系，用于单克隆抗体的制备等方面的研究。
11、冷冻干燥：含水的生物样品，经过冷冻固定，在低温高真空的条件下使样品中的水分由冰直接升华达到干燥的目的，在干燥的过程中不受表面张力的作用，样品不变形。
12、核移植：利用显微注射的方法，将共体细胞的细胞核移入到去核的卵细胞中再植入到待孕的动物子宫，发育成个体。
13、单克隆抗体：由杂交瘤细胞系产生的针对某一特定抗原决定簇的单一类型的抗体。
14、DNA芯片：在很小的载体上布满成千上万甚至数十万个DNA探针，用于DNA的检测。
15、单细胞蛋白：一种富含蛋白质的微生物制成的纯的干物质，可以作为人和动物的食物。
16、标记基因：转入细胞中的对某种抗生素或除草剂有抗性的基因，该基因的存在可以表明外源基因转入了受体细胞。
17、二次电子：入射电子与样品核外电子碰撞，使样品表面的核外电子被激发出来的电子，是作为SEM的成像信号，代表样品表面的结构特点。
18、蛋白质单分子展层：碱性蛋白在低浓度盐或水中可以形成单分子层，DNA与之混合后，可以借助蛋白质的分子展层被拉开伸展成为弯曲的二级结构，以便于TEM观察。
19、免疫胶体金：用胶体状态的金颗粒3~30nm作为抗体的标记物，制成免疫胶体金来研究抗原抗体的关系。
20、电子染色：是利用某些重金属盐（铀、铅等）能与细胞的某些结构和成分结合，以提高电子密度来增强结构的反差。
填 空
1 、 入射电子与样品相互作用后,将产生如下几种电子信息（ 散射电子 ）、（俄歇电子 ）、（透射电子）、（二次电子）、（X射线 ）,其中（俄歇电子）、和（ X射线）,可用于元素分析, 用于 SEM 成象的是 （ 二次电子 ）。
2、在电子染色中铀染色主要是以提高（细胞核 ）的反差为主,铅染色尤以提高（细胞的膜系统）的反差为主,磷钨酸常用于（病毒的负染色）的染色。
3、酶细胞化学是以（酶与特异性的低物 ）作为基础,用于ATP酶的定位方法是（铅沉淀法）,二氨基联苯胺(DAB)法是用于（氧化还原）酶类的研究。
4、标记抗体的方法有:（ 铁蛋白标记 ）、（ 酶标记 ）、（胶体金标记 ）,未标记抗体与抗原的直接作用的主要方法有：（吸附法）、（修饰法 ）、 （ 吸附修饰法）、（凝集法）。
5、传统生物技术主要是通过生物发酵来生产商品它主要包括3个主要步骤 （ 上游处理过程 ）、 （ 发酵和转化 ）、（下游处理过程）；现代生物技术是以（DNA重组技术）的建立为标志的，主要包括（ 基因工程）、（蛋白质工程 ）、（细胞工程）、（发酵工程）、（酶工程 ）等项工程。
6、发酵产品的下游处理通常包括（发酵液的预处理）、（ 微生物细胞的收集）、（ 精制 ）、（成品加工 ）四个阶段。
7、蛋白质工程研究的方法中，随机突变是指（基因发生突变的部位是随机的）。用于随机突变的方法有（ 限制性内切酶法）和（核苷酸随机取代法）。
8、DNA芯片按照目前的制备工艺主要分为两种，高密度芯片通常采用（原位合成法），低密度芯片通常是采用（直接点样法 ）。
9、细胞融合常用的化学方法是（PEG ），物理方法是（电穿孔 ）；细胞融合的随机性包括（同种）细胞间的融合，（异种）细胞间的融合及（一方的核与另一方的胞质融合）。
10、蛋白质工程一般需要经过以下步骤（分离纯化目的蛋白）、（氨基酸顺序的测定）、
（设计核酸引物或探针）、（设计改造方案）、（对基因序列进行改造）、
（对表达的产物进行检测）。
11.电子显微镜是以（ 电子束 ）作为光源,以（电磁场 ）作为透镜的一种显微镜,较光学显微镜具有更高的（ 分辨率 ）及（ 放大倍数 ）。
12.一个有效放大倍数为40万倍的电镜,其分辨率必须小于（ 5 ）埃( 人眼的分辨率为 0.2mm),分辨率为20埃的电镜其有效放大倍数应为（ 10万 ）倍。
13.在（ 1000 ）埃以下的切片称为超薄切片,生物样品一般要求在（ 500~700 ）埃,其颜色
是（ 银白~浅黄 ）。超薄切片的制备,最为常用的两种固定剂是（戊二醛 ）和（锇酸 ）,由于它们的（ 浸透 ）能力较弱,所以取材时样品的大小一般要求不超过1mm3。固定液通常是由固定剂加缓冲液配制而成,缓冲液的主要作用是（提供适宜的pH ），（ 维持渗透压 ），（ 离子强度）。
14.冷冻样品制备过程中主要应克服（ 冰晶 ）的产生,影响其产生的因素有（ 冷冻的温度 ）、（ 冷冻的速度 ）、（ 冷冻点与再结晶点的温差 ）。
15.标记抗体的方法有（铁蛋白标记 ）、（ 酶标记 ）、（ 胶体金标记 ）, 每种方法中电镜下所见到的高电子密度物质分别是 （ 铁核心 ）、（ 标记酶 ）、（ 胶体金颗粒 ）。未标记抗体与抗原的直接作用 , 吸附法是（ 抗体-抗原-染色 ）, 修饰法是（ 抗原-抗体-染色 ）, 吸附修饰法是（ 抗体-抗原-抗体-染色 ），凝集法是（ 抗体+抗原-染色 ）。
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6、动物细胞培养有以下几方面的特征：
(生长缓慢易污染)、(适应环境能力差)、(不耐受强力通风和搅拌)、(具有群体效应、描地生长接触抑制)、(培养产物分布细胞内外)、(原代培养细胞一般繁殖50代即退化)。
17、微生物发酵按类型上可划分为（ 菌体发酵 ）、（ 酶发酵 ）、
（ 代谢产物发酵 ）、（ 转化发酵 ）。
18、酶的固定化方法主要有（载体结合法 ）、（ 交联法 ）、（ 包埋法 ），目前对酶分子的改造主要是两方面的内容，一是（分子修饰对天然酶的改造），二是（生物工程改造编码酶分子的基因 ）。
19、疫苗是医学上最具潜力的防御手段，发展至今已有三代疫苗产生，第一代称为（灭活减毒疫苗 ）、第二代称为（ 基因工程疫苗 ）、第三代称为（ DNA疫苗 ）。
20、基因芯片的制备目前主要有两种方法，分别是（ 原位合成法 ）和（ 合成点样法 ），如果用含有9个碱基DNA微阵芯片，测定含有20个bp的靶序列，可能出现的杂交点数是（ 12 ）。
三、简 答
1．超薄切片制备的基本实验过程？
1)取材-固定-脱水-浸透-包埋-制备成包埋块
2)包埋块的修整-修成梯形断面
3)铜网膜的制备
4)切片用刀的制备
5)电子染色
2．用于DNA分子观察的蛋白质单分子展层的原理与方法？
碱性球蛋白在低浓度盐或水中可以展开形成单分子层,与DNA混合蛋白上的氨基酸碱性基团与核酸分子链上的酸性基团以水合键结合,核酸分子相对稳定地固着在蛋白质分子上.在展层时随着蛋白质分子在溶液表面展开,核酸分子也就被拉开伸展成为弯曲的二维结构。
利用蛋白质展层的原理，配制出上相液和下相液上相液包含DNA样品和碱性球蛋白，下相液低浓度盐或水，当样品展开后利用带有碳膜的载网粘取DNA样品，再经过旋转镀膜即可以上镜观察。
3．发酵工程的基本类型？
1)微生物菌体发酵
2)微生物酶发酵
3)微生物代谢产物发酵
4)微生物的转化发酵
5)生物工程细胞的发酵
4、动物细胞组织培养的特点？
1)细胞生长缓慢易污染
2)培养过程需氧量少不耐受强力通风和搅拌
3)具有群体效应锚地生长，接触抑制
4）培养产物分布细胞内外，成本高
5）原代培养细胞经过数代繁殖后易产生退化死亡
5．入射电子与生物样品相互作用将产生哪些信息？各电子信息的主要作用是什么？
弹性与非弹性散射电子，TEM成像信号
二次电子，SEM成像信号
特征X射线，元素成分分析
俄歇电子，元素成分分析
背散射电子，背散射电子像
6．ATP酶细胞化学的反应机制？并指出下面酶反应液中各主要成分的作用？
铅离子沉淀法，ATP酶与底物作用后，生成的初级产物无机磷酸根，被捕获剂铅离子捕获生成磷酸铅沉淀，在酶的反应部位形成高的电子密度，代表ATP酶的存在部位。
ATP钠盐：酶反应底物。
Tris-HCI：缓冲液，提供适宜的酶反应条件。
MgSO4 ：
柠檬酸铅：捕获剂
7、根据酶的不同性质举出4种以上分离纯化的方法？并简述各种方法的主要依据？
离心分离：根据酶分子的大小可以采用差速和密度梯度离心的方法进行分离纯化。
凝胶过滤：葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶
透析与超滤：使小分子强行通过滤膜起到浓缩的目的
层析：通过固定相与液相进行分离，依据酶分子电荷性质的分离方法
电泳：根据不同颗粒带电荷不同，在电场下迁移率不同的性质进行分离
8、蛋白质工程主要的研究方法有些？说明定点突变的基本过程？
随机突变：基因发生突变的部位是随机的，常用的方法有限制性内切酶法、核苷酸随机取代法。
定点突变：是体外特异性的改变某个碱基的技术，主要有寡核苷酸诱导的定点突变方法
图示：分离单链环状DNA—合成突变引物---制备异源双链DNA分子---转化---筛选突变株。