家蚕生物反应器的研究进展及发展前景(1)

家蚕生物反应器的研究进展及发展前景(1)摘要：目前,家蚕生物反应器的研究和开发主要是以BmNPV为载体,在家蚕体

液中表达多种有用蛋白,其表达量比其它生化微生物高出许多倍;但是利用转基因家蚕生物反应器表达外源蛋白比家蚕BmNPV表达系统有着更大的优越性。家蚕生物反应器研究和开发已近20年历史，表达了数百种外源基因，由于表达量不高及产物分离纯化难度和成本问题，至今未能进入产业化；家蚕转基因生物反应器有过比较好的尝试，改进转基因技术提高外源基因的整合率是今后主攻方向。本文综述了家蚕BmNPV表达系统的研究现状及转基因家蚕生物反应器的研究进展及发展前景。

关键词：家蚕生物反应器BmNPV表达系统转基因家蚕发展前景

Thereearchprogreofilkwormbioreactorand

developmentpropect

Abtract：

Currently,theilkwormbioreactorofreearchanddevelopmentimainly Keyword:Bomby某moribioreactor,BmNPVe某preionytem,Trangenic ilkworm,Developmentpropect前言：

养蚕业起源于我国，是我国的传统产业，在长达5000多年的生产实践中，为我国的经济发展和中外文化交流作出了巨大贡献，在国民经济中占有重要地位。家蚕(Bomby某mori）属于鳞翅目蚕蛾科，为开放式血管系统，纤薄而强韧的表皮层包围着一个充满血淋巴及各种器官的空间。几千年来，人们利用家蚕能吐丝结茧这一生物机能，大量生产生丝。家蚕丝

因具有柔软舒适、透气保温、吸湿散湿性能好、珍珠般光泽、染色性强等

优良理化特性，被誉为“纤维皇后”，其织出的华丽丝绸深受人们喜爱。

并且随着科学技术的发展，很多新的技术和试验方法在家蚕新用途和

基础研究中得到应用和推广。家蚕除用作生产蚕茧以抽取蚕丝这一传统用

途外，作为生物反应器而生产高价值物质等新用途也不断被开发研究出来。作为真核生物，家蚕生物反应器有着原核生物不可比拟的优点：外源基因

的表达产物在家蚕体内后期加工完善，活性高，所以利用家蚕生产具特异

性或经济价值高的蛋白质，已成为研究的一个焦点。另外，由于家蚕饲养

历史悠久，遗传背景清

楚，以其为材料研究生物体基因组的精细结构、功能和基因的表达调

控比其它动植物更具优势；转基因技术还可以缩短家蚕育种周期，在短时

间内获得拥有目的性状的家蚕纯合体。家蚕易于饲养,成本低廉。家蚕1

天内可合成3.69mg外源蛋白【1】,血淋巴具有储存蛋白的能力,淋巴内含

有蛋白分解酶的抑制物,对目的蛋白起到保护作用,且外源蛋白又很容易从

家蚕体液中分离纯化出来,还可以将家蚕直接磨碎用作药物或食品添加剂【2】因此,用家蚕生物反应器生产有用蛋白具有很大的优越性。可以预见

在不远的将来家蚕生物反应器给社会带来的效益将不可估量。

1、家蚕生物反应器概述

生物反应器，是指利用酶或生物体（如微生物、动植物细胞）所具有

的特殊功能，在体外进行生物化学反应的装置系统。而“家蚕生物反应器”，主要是指将特定的重组杆状病毒（基因）植入家蚕（Bomby某mori）的蚕蛹体内进行培养，蚕蛹会主动对植入基因进行转录和翻译，自然合成

对人类有用的生物活性物质（如生物药品、生物疫苗、保健食品等），通

过高新技术(如超低温冷冻、低温干燥、高速离心等)，将生物活性成分萃取并制成相关剂型，来用于人类疾病的预防、保健和治疗。

2、家蚕生物反应器的建立方法

家蚕生物反应器主要有两种形式；转基因家蚕(trangenicilkworm)和杆状病毒表达载体系统(BaculoviruE某preionVectorSytem，BEVS)。本篇综述主要介绍了家蚕杆状病毒表达系统和转基因家蚕在近几年的研究进展及发展前景。

2.1基于杆状病毒的家蚕生物反应器

家蚕杆状病毒表达系统最早是由Maeda于1984年开发出来，由于该系统潜在的诸多优势，为生产人类急需的蛋白类药物、基因工程疫苗和基因工程杀虫剂等提供了崭新的途径，因而近年来受到广泛关注。

2.1.1杆状病毒的家蚕生物反应器简述

对于家蚕而言，其核型多角体病毒（Bomby某morinuclearpolyhedroiviru，BmNPV)是一种杆状病毒，病毒基因组为环状双链DNA，约130kb，含有100多个编码基因。这种多角体蛋白基因具有强启动子，在感染末期多角体蛋白量达到被感染细胞内全部蛋白质的20%~30%【3】。BmNPV多角体蛋白基因在感染末期有选择地进行表达，它所编码的多角体蛋白与病毒粒子的形成没有直接关系，只起到包埋病毒粒子的作用。多角体蛋白基因即使部分或全部被外源基因取代，仍能形成有感染性的病毒粒子因此，可以将外源基因通过基因操作技术替换BmNPV基因中的多角体蛋白基因，从而使重组BmNPV在蚕体细胞内大量表达外源蛋白。

家蚕杆状病毒表达系统就是家蚕BmNPV表达系统，其有较强的启动子，可同时表达两种以上的外源蛋白。外源蛋白表达水平高，产物的天然性质

好且稳定，宿主范围狭窄，安全性好；它没有哺乳类细胞培养系统外源蛋

白生产效率低、设备条件要求高等问题，也没有大肠杆菌的内毒素、表达

产物糖苷化及生物活性低等缺陷，因而被广泛应用。

2.1.2家蚕重组BmNPV载体的构建

目前，用于构建BmNPV的载体有两类，一类是单独表达外源基因（即

非融合基因）的载体，另一类是以融合基因（即部分多角体蛋白编码序列

与外源基因连接）形成的表达载体【1】【4】。

家蚕BmNPV表达系统首先利用多角体蛋白基因启动子及其他一些基因

元件构建转移载体，将外源基因插入到多角体蛋白基因启动子下游形成重

组质粒DNA，再把这一重组质粒DNA与野生型病毒基因组一起共感染家蚕

细胞系，通过细胞内同源重组，使外源基因置换多角体蛋白基因，再进一

步通过空斑筛选等方法分离、纯化出重组型病毒。其中共转染家蚕细胞的

方法主要有磷酸钙介导法、DEAE2葡萄糖介导法、polybrene介导转染法、原生质体融合法和电穿孔法等。

2.1.3家蚕细胞中外源基因的表达【5】

重组的BmNPV经过构建并进行鉴定确认后，注射到上簇后6~9天的蚕

蛹中，同时以野生型BmNPV为对照，放置于周转箱内室温（25℃）保存，

4~5天后重组病毒在蚕蛹体内得到充分繁殖，目的蛋白得到充分表达。此

时就可以收集其血淋巴，经过常规的离心、沉淀、透析或色谱纯化等手段

分离纯化外源蛋白。收集时注意将盛放蚕蛹的周转箱放置于-18℃左右的

冰柜中，或者冷冻24小时，直到蚕蛹体完全冻僵为止，然后集中放置在

冷库中冷存备用。

2.1.4家蚕核型多角体病毒作为表达载体与其它动物病毒表达系统相

比较其优越性在于【1】:

(1)家蚕核多角体病毒的基因组为超螺旋的闭环双链DNA,容易切割、

连接、重组和交换,便于加工和改造;

(2)多角体基因编码区为非必要区,易为外源基因插入,允许插入外源

基因的容量大,可同时表达两种以上的外源蛋白;

(3)在强有力的多角体蛋白启动子的调控下,外源基因的表达水平高;

(4)杆状病毒质粒既能表达原核基因又能表达各种真核基因、这些真

核基因在昆虫细胞、可利用信号肽将目的蛋白分泌到胞外,还能有效地进

行蛋白质翻译后的加工、转运、糖基化、脂酰化和磷酸化等,表达产物的

抗原性、酶活力等生物学活性与天然蛋白质相比毫不逊色;

(5)重组BmNPV不仅能在细胞培养液中表达,还能在蚕体内表达,血淋

巴中含有蛋白分解酶的抑制物,表达产物稳定;

(6)杆状病毒具有严格的宿主专一性,它对脊椎动物或植物均无致病性,也不能在非宿主细胞中繁殖或与之发生整合,是一种比较安全的表达载体。

总之,BmNPV表达系统对基因的无性繁殖和表达来说是一种快速、稳定、可靠的系统

2.2.基于转基因的家蚕生物反应器研究现状及应用前景

家蚕是研究真核生物基因表达调控的理想模式生物之一，又是一种重

要的经济昆虫．因此，开展家蚕转基因研究具有重大的理论意义和经济效益．戎锐等【6】对家蚕转基因的研究作过总结，唐恒立等与1994年

构建天蚕YAC文库，获得含天蚕丝素基因及上下游调控序列44Okb.李振

刚等在1995年将天蚕丝素基因YAC克隆显微注入家蚕卵,天蚕丝素基因整

合人家蚕基因组并在F2代中表达.

家蚕转基因研究近几年又有了新的进展．Marhall【7】直接将外源基

因置于丝心蛋白启动子的调控下，利用家蚕丝腺作为表达外源基因的生物

反应器．张峰等【8】为改进蚕丝性能，首先在IE启动子调控下的gfp基

因两端装配家蚕丝心蛋白重链基因的5＇和3＇序列，对重链基因进行打靶，希望获得不能吐丝的转基因家蚕，而后对这种转基因家蚕实施第二次

基因打靶，引人其它性能优良的丝蛋白基因．结果从5000条蚕中筛选出

3条具有荧光斑点的家蚕，Southern杂交证明对重链进行定向改良是可行的．但获得的转基因家蚕不能吐丝．赵昀等【9】改变了基因打靶的策略，人工合成一段丝心蛋白基因，使之与gfp基因融合后，装配在家蚕丝心蛋

白重链基因的5＇和3＇序列之间，重新对重链基因进行打靶，卵孵化、

发育和结茧后，用紫外灯检查，在约54O0个茧中有73个“亮茧”，茧蛋

白在ELISA反应中可以与gfp的多克隆抗体反应．“亮茧”对应的蚕蛾进

行交配、制种．对其后代进行了基因鉴定，Southern杂交的结果表明，

gfp基因和人工合成丝心蛋白样基因都存在于家蚕基因组DNA中且发生了

预期的同源重组事件．上述结果说明“亮茧”这一表型能用于筛选转基因蚕，融合基因已通过同源重组进人家蚕基因组．张峰等将线性化的含核酶

基因的重组质粒PGL2Rz用基因枪导人家蚕早期受精卵中(G0代)．检测了

G1代五龄蚕血淋巴的荧光素酶活性，并且从G2代开始通过家蚕核多角体

病毒(NPV)攻击来筛选抗性较高的家蚕进行传代．在G4代获得一区NPV抗

性强度比对照组高10倍的转基因家蚕．对该区五龄蚕基因组DNA的PCR

检测和Southern杂交证明，核酶基因多拷贝地整合在家蚕染色体上．利

用RT-PCR能检测到蛹期核酶的表达．研究结果表明已经获得了抗NPV的

核酶转基因蚕．陈秀等【10】构建含新霉素抗性基因

(neomycinreitancegene，noeR)的重组质粒pFN，经HindⅢ酶切后，用基因枪将DNA片段导人家蚕早期受精卵中(G0代)．孵化的G1、G2代蚁蚕均经含新霉素的人工饲料添食24h后，筛选出新霉素抗性的个体(能正常生长发育的)改为桑叶饲养．于G2代的5龄第2d从后部丝腺抽提总DNA，再以noeR的cDNA为探针进行Southern杂交检测．结果表明noeR基因已转人家蚕DNA中，获得了含／leo的转基因蚕．桂慕燕等【11】以含家蚕丝心蛋白重链基因同源片段的质粒pG350为出发质粒，插人增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因，构建成以EGFP为报告基因的同源重组质粒载体pMD-Fib—IE—

EGFP，通过PCR及酶切鉴定表明EGFP以正确的方式插人到原始质粒中，通过脂质体介导法转染胃癌细胞能发出很强的绿色荧光，表明该质粒能够在真核细胞中表达，为进一步建立完善的家蚕转基因系统平台提供基因材料．朱成钢等【12】认为家蚕(Bomby某mori)的丝心蛋白启动子是自然界中最强的启动子之一，若能使外源基因在丝心蛋白启动子控制下得到表达，将具有重要的意义．研究从蚕蛹中提取家蚕基因组DNA，用PCR的方法克

隆了丝心蛋白轻链基因的5kb和0．5kb两个片段．DNA序列分析表明，不同蚕品种2～7外显子范围内DNA序列同源性达95．7％．用PCR 的方法在GFP基因前端加上凝血酶的识别序列，并克隆到轻链基因的5kb 和0．5kb两个片段中间，使GFP基因具有正确的读码框，能和轻链蛋白融合表

达．将这一融合的DNA大片段克隆到pBacPAK8转移载体上，构建成一种新型的转基因家蚕打靶载体pBacFL53TG，用于家蚕丝腺生物反应器的研究．2000年，Tamura等人利用显微注射法将携带有绿色荧光蛋白

(EGFP)报告基因的pi翻妙Bac转座表达载体导入到家蚕早期胚胎1501，成功获得了表达EGFP的转基因蚕。这种以pig舒Ba。转座子介导的显微注射早期胚胎【13】的方法几经改进，已成为获得转基因家蚕的最为有效的方法之一，也标志着家蚕转基因研究步入了新的发展阶段。同时也促进了家蚕丝腺生物反应器的发展。

3.小结

通过早期BmNPV表达系统作为生物反应器的相关研究了解到家蚕BmNPV表达系统表达外源蛋白时不耽误家蚕吐丝,达到一物两用的最佳效果。但利用该系统生产有用蛋白,每一批家蚕都需接种病毒,目的蛋白需分离和纯化,而现在分离纯化目的蛋白的技术还不够完善,表达产物难以分离或分离纯化的成本较高。然而随着转基因家蚕相关技术的完善，转基因家蚕丝腺生物反应器表达外源蛋白的纯度就比较高,无须进行繁琐的下游浓缩和提纯处理，优势较明显。事实上我们也可以尝试将家蚕BmNPV表达系统和家蚕丝腺生物反应器结合起来同时表达几种外源蛋白。家蚕BmNPV表达系统表达的目的蛋白进入家蚕血淋巴系统;而家蚕丝腺生物反应器的表达产物则是经家蚕绢丝腺由其口部吐出,两个表达系统互不影响、表达产物相互隔离且其表达效率都很高。两个表达系统的同时使用必定能够充分利用桑蚕资源,进一步拓宽家蚕生物反应器的开发前景,解决其产业化困难这一瓶颈效应。家蚕饲养历史悠久,遗传背景清楚,再加上它作为模式生物的历史积累和其分子生物学研究取得的进展,随着对基因转移方法和转移载体广泛而深入的研究,用转基因方法改善蚕丝丝素性能和以家蚕生物反应器生产具高附加价值的有用蛋白及其产业化将具有广阔的开发前景。

植物生物反应器的研究进展及发展方向

植物生物反应器的研究进展及发展方向姓名（内蒙古科技大学生物技术系）摘要利用转基因植物作为生物反应器生产外源蛋白,包括抗体、疫苗、药用蛋白等较之其他生产系统具有很多优越性。本文简介了植物生物反应器的研究发展历史和现状, 并对植物生物反应器领域的发展作了一定的展望和讨论。关键词植物抗体; 口服疫苗; 药用蛋白;转基因; 生物反应器植物生物反应器是生物反应器研究领域中的一大类, 是指通过基因工程途径, 以常见的农作物作为化学工厂，通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其他一些次生代谢产物等生物制剂的方法[1]。 1 植物生物反应器研究内容 1.1植物抗体(plantibody) 抗体(antibody) 是动物体液中的一系列球蛋白,称为免疫球蛋白(Ig) 。它们可介导动物的体液免疫反应。在植物体内表达编码抗体或抗体片段(如Fab 片段和Fv 片段) ,获得的产物就称为植物抗体。植物抗体最大的优点是使生产抗体更加方便和廉价。尤其在生产单克隆抗体方面,利用植物生产要比杂交瘤细胞低廉的多。据估计,在250 m2 的温室中利用苜蓿生产IgG的成本约为500～600美元/ g ,而利用杂交瘤细胞生产抗体的成本约为5 000 美元/g 。因此,利用植物生产抗体具有广阔的市场前景。目前,利用转基因植物表达的抗体包括完整的抗体分子、分泌型抗体IgA、IgG、单链可变区片段(scFv) 、Fab 片段、双特异性scFv 片段以及嵌合型抗体等不同类型的抗体。植物不仅作为生物反应器器生产抗体用于医药产业,而且植物抗体介导的免疫调节在植物抗病育种上也很值得研究。Fecker 等将抗甜菜坏色黄脉病毒(BNYVV) 的外壳蛋白基因的scFv 转化烟草,产生的scFv 定位于细胞质中或通过末端的连接信号肽而分泌到质外体,结果发现转scFv 的植株出现症状的时间明显迟于对照。Tavladoraki 等将抗菊芋斑驳病毒(AMCV) 的外壳蛋白基因的scFv 转入烟草后,发现感病率下降50～60 % ,出现症状的时间也明显迟于对照。LeGall 等将针对僵顶病植原体主要膜蛋白的scFv 转入烟草中,并通过细菌信号肽把scFv 定位到质外体,将转基因烟草接穗嫁接到被植原体侵染的砧木上,没有表现病症,而对照的非转基因接穗却出现严重的僵顶病症状甚至死亡。另外,在植物细胞中表达具有催化或钝化酶和激素作用的抗体,从而对细胞代谢进行调节,这对于植物代谢机理的研究非常有用。Owen 等将植物光敏色素单链Fab 抗体转入烟草中,转基因烟草光敏色素下降40 % ,而且该转基因烟草种子表现出异常的依赖光敏色素萌发的能力。Shimada等在烟草内质网中高效表达了抗赤霉素前体分子A19/ 24 的scFv ,A19 和A24 分别是A1 和A4 的前体,转基因烟草中A1含量降低并表现矮化[2]。 1.2口服疫苗(edible vaccine)

课程思政案例-生物工程设备-生物反应器及其生产现状

《生物工程设备》生物反应器及其生产现状生物反应器是生化工艺过程的核心设备，本案例主要介绍生物反应器的作用、分类、发展历史和研究现状。并对目前国内生物反应器的突出问题，如检测pH、溶氧传感器性能不稳定需要长期进口等问题展开讨论，通过教师列举日常实例，引出对于核心技术及自主研发能力的思考，学生查找和总结专业产品的相关资料，从专业领域角度引导学生关注我国制造业的发展，并对其进行爱国主义教育，鼓励学生从自身做起，为我国的民族产业出一份力。一、教学目标（一）课程教学目标该章节的主题是生物反应器概述，主要讲生物反应器的作用、地位、分类、发展历史和研究现状。课程的教学目标包括： 1.掌握生物反应器的作用、地位和分类； 2.了解生物反应器的发展历史和研究现状。（二）思政育人目标 1.设计思路本课程绪论部分内容介绍国内外生物反应器产业发展概况，其中主导生物工程产业的生物反应器大多为国外（如美国、德国、日本等）研发生产。近些年，我国虽然能够研发一些生物反应器，但仍然存在很多问题。比如生物反应器的核心部件，如检测pH、溶氧传感器性能不稳定需要长期进口。核心部件的依赖必定导致整个产业的对外依赖，不利于今后提高我国生物产业的整体竞争力。因此在讲述这部分内容时，应从爱国主义和建设中国特色社会主义强国出发，鼓励学生学好专业知识，为以后掌握核心技术，强大我国民族制造业打下基础。 2.思政育人目标使学生认识到掌握核心技术对于提高我国综合国力的重要性，从提高我国制造业市场竞争力角度培养学生学习专业课程的积极性。

3.育人主题创新，发展民族产业等爱国主义教育。二、教学实施过程 1.教学理念：制造业是国民经济的主体，打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。然而，与世界先进水平相比，我国制造业仍然大而不强，在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面差距明显，转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。为此，政府提出“中国制造2025”的行动纲领，以最终实现制造强国的战略目标。 2.教学内容： 2.1课程知识： 2.1.1生物反应器的定义，作用及地位生物反应器是指以活细胞或酶为生物催化剂，为细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备。其作用是提供合适的环境条件，判断生物反应进行的情况。生物反应器是生化工艺过程的核心设备，是真正发生本质生物转化的设备，因此它是使生物技术转化为产品、生产力的关键设备。 2.1.2生物反应器的分类 1）按催化剂类型分为：细胞反应器：微生物、动物和植物反应器酶反应器：固定化酶、固定化细胞反应器 2）根据生物反应器结构、工作原理和用途不同可分为：机械搅拌式、气升式、自吸式、固态物料发酵罐和膜反应器。 2.1.3生物反应器的发展历史 1900年以前，以传统经验制造技术（天然发酵阶段，产品仅为酒类和醋）等厌氧发酵为主； 1900-1940年，随着纯种培养技术的成熟（初级代谢产物生产阶段，如酵母、甘油、柠檬酸、乳酸、丁醇、丙酮等）出现了简单的好氧设备； 1940-1970年，随着通气搅拌技术的成熟（好氧培养阶段，抗生素大规模生产）：机械通风培养设备迅速扩大，实验室规模1-50L，中试规模50-5000L，生产规模大于5000L。厂商：西德贝朗公司（B.Braun），美国N.B.S（New_Braunwick），

家蚕生物反应器的研究进展及发展前景(1)

家蚕生物反应器的研究进展及发展前景(1)摘要：目前,家蚕生物反应器的研究和开发主要是以BmNPV为载体,在家蚕体液中表达多种有用蛋白,其表达量比其它生化微生物高出许多倍;但是利用转基因家蚕生物反应器表达外源蛋白比家蚕BmNPV表达系统有着更大的优越性。家蚕生物反应器研究和开发已近20年历史，表达了数百种外源基因，由于表达量不高及产物分离纯化难度和成本问题，至今未能进入产业化；家蚕转基因生物反应器有过比较好的尝试，改进转基因技术提高外源基因的整合率是今后主攻方向。本文综述了家蚕BmNPV表达系统的研究现状及转基因家蚕生物反应器的研究进展及发展前景。关键词：家蚕生物反应器BmNPV表达系统转基因家蚕发展前景 Thereearchprogreofilkwormbioreactorand developmentpropect Abtract： Currently,theilkwormbioreactorofreearchanddevelopmentimainly Keyword:Bomby某moribioreactor,BmNPVe某preionytem,Trangenic ilkworm,Developmentpropect前言：养蚕业起源于我国，是我国的传统产业，在长达5000多年的生产实践中，为我国的经济发展和中外文化交流作出了巨大贡献，在国民经济中占有重要地位。家蚕(Bomby某mori）属于鳞翅目蚕蛾科，为开放式血管系统，纤薄而强韧的表皮层包围着一个充满血淋巴及各种器官的空间。几千年来，人们利用家蚕能吐丝结茧这一生物机能，大量生产生丝。家蚕丝

因具有柔软舒适、透气保温、吸湿散湿性能好、珍珠般光泽、染色性强等优良理化特性，被誉为“纤维皇后”，其织出的华丽丝绸深受人们喜爱。并且随着科学技术的发展，很多新的技术和试验方法在家蚕新用途和基础研究中得到应用和推广。家蚕除用作生产蚕茧以抽取蚕丝这一传统用途外，作为生物反应器而生产高价值物质等新用途也不断被开发研究出来。作为真核生物，家蚕生物反应器有着原核生物不可比拟的优点：外源基因的表达产物在家蚕体内后期加工完善，活性高，所以利用家蚕生产具特异性或经济价值高的蛋白质，已成为研究的一个焦点。另外，由于家蚕饲养历史悠久，遗传背景清楚，以其为材料研究生物体基因组的精细结构、功能和基因的表达调控比其它动植物更具优势；转基因技术还可以缩短家蚕育种周期，在短时间内获得拥有目的性状的家蚕纯合体。家蚕易于饲养,成本低廉。家蚕1 天内可合成3.69mg外源蛋白【1】,血淋巴具有储存蛋白的能力,淋巴内含有蛋白分解酶的抑制物,对目的蛋白起到保护作用,且外源蛋白又很容易从家蚕体液中分离纯化出来,还可以将家蚕直接磨碎用作药物或食品添加剂【2】因此,用家蚕生物反应器生产有用蛋白具有很大的优越性。可以预见在不远的将来家蚕生物反应器给社会带来的效益将不可估量。 1、家蚕生物反应器概述生物反应器，是指利用酶或生物体（如微生物、动植物细胞）所具有的特殊功能，在体外进行生物化学反应的装置系统。而“家蚕生物反应器”，主要是指将特定的重组杆状病毒（基因）植入家蚕（Bomby某mori）的蚕蛹体内进行培养，蚕蛹会主动对植入基因进行转录和翻译，自然合成对人类有用的生物活性物质（如生物药品、生物疫苗、保健食品等），通

应用家蚕杆状病毒生物反应器生产人类胰岛素生长因子口服药物的方法

应用家蚕杆状病毒生物反应器生产人类胰岛素生长因子口服药物的方法目录：一、实验研究背景二、实验目的及意义三、实验研究内容四、实验预期成果五、技术路线六、可行性分析七、实验应用转化前景的预测

一、实验研究背景糖尿病是一组由于胰岛素分泌缺陷和/或胰岛素作用障碍所致的以高血糖为特征的代谢性疾病。持续高血糖与长期代谢紊乱等可导致全身组织器官，特别是眼、肾、心血管及神经系统的损害及其功能障碍和衰竭。严重者可引起失水，电解质紊乱和酸碱平衡失调等急性并发症酮症酸中毒和高渗昏迷。治疗糖尿病的主要方法是补充胰岛素。胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸，B链有15种30个氨基酸，共16种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键，使A、B 两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。这个研究通过将人胰岛素基因导入家蚕中，使其表达，在家蚕体内生成大量的人类胰岛素，为治疗糖尿病提供大量的药物资源。目前, 家蚕生物反应器的研究和开发主要是以BmNPV为载体, 在家蚕体液中表达多种有用蛋白,其表达量比其它生化微生物高出许多倍; 但是家蚕绢丝腺细胞表达外源蛋白比家蚕BmNPV表达系统有着更大的优越性。家蚕核型多角体病毒(Bombyx morinuclear polyhedrosis virus , BmNPV) 是一种杆状病毒, 病毒基因组为环状双链DNA ,约130kb , 含有100多个编码基因。这种多角体蛋白基因具有强启动子, 在感染末期多角体蛋白量达被感染细胞内全部蛋白质的20 %～30 %。BmNPV多角体蛋白基因在感染末期有选择地进行表达, 它所编码的多角体蛋白与病毒粒子的形成没有直接关系, 只起到包埋病毒粒子的作用。将该基因的全部或部分基因用其它外源基因取代后, 仍能形成具有感染性的病毒粒子, 但不能形成多角体。二、实验目的及意义这个研究通过将人胰岛素基因导入家蚕中，使其表达，在家蚕体内生成大量的人类胰岛素，为治疗糖尿病提供大量的药物资源。家蚕易于饲养, 成本低廉。它1天内可合成3169mg外源蛋白, 血淋巴具有储存蛋白的能力, 淋巴内含有蛋白分解酶的抑制物, 对目的蛋白起到保护作用, 且外源蛋白又很容易从家蚕体液中分离纯化出来, 还可以将家蚕直接磨碎用作药物或食品添加剂。因此, 用家蚕生物反应器生产有用蛋白具有很大的优越性。家蚕核型多角体病毒作为表达载体, 与其它动物病毒表达系统相比较, 其优越性在于: (1)家蚕核多角体病毒的基因组为超螺旋的闭环双链DNA ,容易切割、连接、重组和交换, 便于加工和改造; (2)多角体基因编码区为非必要区, 易为外源基因插入, 允许插入外源基因的容量大, 可同时表达两种以上的外源蛋白; (3)在强有力的多角体蛋白启动子的调控下, 外源基因的表达水平; (4)杆状病毒质粒既能表达原核基因又能表达各种真核基因, 这些真核基因在昆虫细胞中可利用信号肽将目的蛋白分泌到胞外, 还能有效地进行蛋白质翻译后的加工、转运、糖基化、脂酰化和磷酸化等, 表达产物的抗原性、酶活力等生物学活性与天然蛋白质相比毫不逊色;

家蚕人工饲料研究进展

家蚕人工饲料研究进展我所开展家蚕人工饲料研究始于1978年，当时研究的主要内容是棉籽蛋白作为部分蛋白源在人工饲料中的应用、稚蚕人工饲料配方研究及农村小规模中试等。1998年以来，我们承担了省科技厅、农业部、国家茧丝办3项与人工饲料相关的项目，在学习和引进日本无菌蚕饲育技术体系及低成本人工饲料配方的基础上，人工饲料育技术体系研究与中试取得了突破性的进展。1999年以来累计中试杂交种3000多张种，日系原蚕4000多g蚁量（均为1~2龄人工饲料育），杂交率检验500多批次，生产叶面添食配合饲料80多T。除在我省较大面积中试外，浙江、江苏、上海、北京、河南、山西、安徽、广东、广西等地科研、生产单位也使用我们的人工饲料和饲育技术。通过科研创新和不断完善，已初步形成实用性强、饲育成本低、操作简便易行、适合我国国情的人工饲料育技术体系，为今后在我国大面积推广应用该项技术积累了宝贵的经验，有关科研进展情况如下：一、人工饲料配方的研究与改进家蚕人工饲料配方的研究是人工饲料育技术体系的重要组成部分，我们在引进日本低成本稚蚕人工饲料配方的基础上，通过消化吸收与创新，已研制出较适合我国现行蚕品种的低成本稚、壮蚕人工饲料，解决了人工饲料育蚕成本高的问题。在配方研究过程中，去掉了原配方中干燥豆腐渣粉，改用桑树绿枝粉，取得良好效果〔1〕，其他成分也做了较大调整，饲料成本由原来每千克13.50元，下降到4.95元（均为原料价），与原配方相比，更适合我国蚕品种〔2 〕，在疏毛率、减蚕率等调查内容上与原配方呈现极显著差异。我们研制出的稚蚕1号、2号及壮蚕用人工饲料〔3 〕〔4 〕，其中稚蚕1号配方为低成本饲料，适合条状饲料育，可采用手工切条和给饵。稚蚕2号配方是添加卡拉胶成型剂饲料，适合手工或机械切条，给饵劳动工效高，但饲料成本增加1倍，可供不同需求选择使用。在人工饲料配方的基础上，根据我省气候、土壤条件及桑园肥培管理特点，经多年试验，开发出“5龄叶面添食配合饲料”，该饲料以优质脱脂大豆蛋白粉为主体，适量添加多种营养成分和微量元素等，采用先进加工机械设备精细加工而成，能解决养蚕缺叶、桑叶老化等对产量和茧质的影响，增产增收及防治蚕病效果显著。为方便用户使用人工饲料养蚕，我们还研制出类似火腿肠包装的“即用型”稚、壮蚕人工饲料，制作中经高压灭菌，贮存期长达6个月以上，使用十分方便，打开后即可喂蚕，特别适合科研与教学等单位使用。2002年10月该项目通过农业部组织的专家验收并通过省科技厅鉴定，专家一致认为：“家蚕低成本人工饲料配方及配套饲育技术研究”项目已达到国际先进水平，建议在国内大面积推广应用。二、对现行品种的适应性进行了筛选分类不同家蚕品种（包括一代杂交种及中、日系原种）对人工饲料的适应性存在显著差异〔5 〕。群体发育整齐度的好坏及疏毛率、减蚕率的高低，是判断该品种能否适合人工饲料育的重要指标。而不同人工饲料配方对相同品种饲育结果也会有较大差异。我们采用添加桑绿枝粉的低成本人工饲料，对我省几个现行品种进行了反复试验，根据养蚕成绩初步分为适宜品种，较适宜品种，其主要技术指标是收蚁24h疏毛率、1~2龄发育整齐度、减蚕率高低及龄期经过。现已初步确定菁松×皓月、春*本项研究得到莒县丝绸公司、诸城市丝绸公司、青州桑蚕育种场、山东省蚕种管理站、沂水蚕种场、惠民县丝绸公司、烟台桑蚕原种场、烟台蚕种冷库、五莲丝绸公司、江苏省蚕种管理所、湖州市蚕桑科学研究所等单位的大力支持，在此表示感谢。蕾×镇珠、秋丰×白玉等为适宜人工饲料育品种，827鲁×8214鲁、9405×9406、鲁七×9202等为为较适宜品种。另外，对国内几十个原蚕品种及一代杂交种进行了试验调查，积累了大量资料。其

生物反应器的应用状况与前景

生物反应器的应用状况与前景 201230620207 雷智烺摘要：生物反应器是指用于生物反应过程的容器总称。包括酶反应器、固定细胞反应器、各种细胞培养器和发酵罐等。本文阐述了生物反应器的应用现状及前景。关键词：生物反应器应用前景生物反应工程学科是随着生物技术的发展逐步形成的，生物反应工程是一门以生物学，工程学，计算机与信息技术等多学科为基础研究生物反应过程中带有共性工程技术问题的交叉学科，生物反应工程以生物反应动力学为基础，将传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学方法与生物过程方面的知识相结合，进行生物反应过程的分析与开发，以及生物反应器的设计、操作和控制等。自然界中的生物现象可以说是无处不在，这些现象中的核心是生物微化反应，或者说是生物的生长、繁殖、形成产物、某些物质的减少或增加过程。一般生物反应过程可以分为三个阶段：第一阶段指原料处理和培养基制备；第二阶段是利用生物反应器通过生物反应产生目的产物的过程；第三阶段指目的产物的提取与精制。随着生物技术的发展，利用数学、化学工程学、化学工程原理和计算机技术等进行生物反应过程研究，使培养操作过程控制更为合理，新的生物反应器不断出现。现今，生物反应器在许多领域都有应用：一．动物培养用生物反应器动物细胞体外培养时，生物反应器是整个培养过程的关键设备，为细胞提供了一个适宜的生长环境，使之快速增殖并形成所需的生物组织制品。由于动物细胞在其形态结构、培养方法以及所需的力学环境等方面均不同于微生物细胞，因而传统的微生物反应器显然已不适用于动物细胞大规模培养，特别是组织工程的需要，促使新型生物反应器的研究与开发。生物反应器的分类及结构特点： 1、搅拌式生物反应器搅拌式反应器靠搅拌桨提供液相搅拌的动力，它有较大的操作范围、良好的混合性和浓度均匀性，因此在生物反应中被广泛使用。但由于动物细胞没有细胞壁的保护，因此对剪切作用十分敏感，直接的机械搅拌很容易对其造成损害，传统的用于微生物

转基因家蚕的研究进展及应用前景-副本

转基因家蚕的研究进展及应用前景摘要:转基因家蚕Bombyx mori是指利用分子生物学手段,将外源基因转移到家蚕染色体中,使之出现先前不具有的性状和产物,并且可以保持传代,在个体水平可以体现外源基因的功能,使外源基因获得大量表达。关键词:家蚕;转基因;载体;报告基因;生物反应器 Progress and application prospect of transgenic silkwormZHOU Qi—Sheng,Yu Qi,LIU Qing—Xin (Laboratory of Developmental Genetics,Shandong AgriculturalUniversity.Tai’an,Shandong 271018,China)Abstract:Transgenic silkworm,Bombyx mori was generated by transferring foreign genes to its chromosome with molecular biological techniques and creating new traits and products,which could keep the generationand reflect the function of foreign genes with high expression Key words:Bombyx mori;transgene;vector;reporter gene; bioreactor 家蚕是重要的经济昆虫,曾为中国传统政治、经济和文化作出了卓越的贡献, 新世纪随着生命科学和生物技术的发展,家蚕因具有世代周期短、繁殖率高、遗传背景清楚,后代个体数量多、能大量饲养等优点而成为经典遗传学研究的模式生物之一。转基因家蚕是指利用分子生物学手段,将外源基因转移到家蚕染色体中,使之出现先前不具有的性状和产物,并且可以保持传代,在个体水平可以体现外源基因的功能,使外源基因获得大量表达。近年来,伴随着对生命科学认识的不断深入、研究手段的创新和研究技术的进步,在转基因方面呈现了手段多样性、筛选高通量性的特点,转基因效率获得了大幅度的提升,家蚕转基因系统已被逐步建立,家蚕转基因的研究已经从细胞内外源基因的瞬时表达发展到了能获得稳定遗传的生殖系转化,转基因家蚕可以按照事先的设

厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景

厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景厌氧膜生物反应器（AnMBR）是一种集膜技术和厌氧生物反应技术于一体的污水处理技术，其在厌氧条件下通过微生物降解有机污染物和产生沼气。在厌氧膜的参与下，厌氧生物反应更加稳定和高效。目前，厌氧膜生物反应器的研究主要集中在以下几个方面： 1. 厌氧膜材料的开发和改进：厌氧膜的性能直接影响反应器的运行效果，因此研究人员致力于开发新型膜材料和改进膜的性能，以提高污水处理效果和膜的寿命。 2. 微生物群落结构与功能研究：厌氧膜生物反应器的污水处理效果与微生物群落结构和功能密切相关。研究人员通过分子生物学技术和微生物学方法，探索微生物群落的组成和功能，以优化反应器的运行条件。 3. 反应器工艺参数的优化：反应器温度、pH值、有机负荷等工艺参数对厌氧膜生物反应器的运行效果有重要影响。研究人员通过对这些参数的优化，提高厌氧膜生物反应器的稳定性和处理效率。 4. 产沼气的利用：厌氧膜生物反应器不仅能够处理污水，还能够产生沼气。研究人员正在探索如何高效利用产生的沼气，以实现能源的回收与利用。厌氧膜生物反应器技术具有很大的发展潜力和广阔的应用前景： 1. 高效处理有机废水：厌氧膜生物反应器在处理有机废水方面具有突出的优势，其处理效率可以达到90%以上，远高于传统的厌氧反应器等技术。 2. 适用范围广泛：厌氧膜生物反应器适用于处理各种有机废水，包括农村生活污水、工业废水和农业废水等。可以满足不同场景下的废水处理需求。虽然厌氧膜生物反应器技术在污水处理领域取得了一定的进展，但仍然存在一些挑战和问题需要解决： 1. 膜污染与膜损坏：由于厌氧膜生物反应器处于厌氧环境下，膜容易受到有机污染物的附着和微生物的生长，导致膜污染和膜损坏。膜抗污性和膜清洗技术的改进是解决这一问题的关键。 2. 高能耗与高成本：与传统的厌氧反应器相比，厌氧膜生物反应器需要更多的能源维持膜的运行，造成高能耗和高成本。如何提高能源利用效率和降低运行成本是亟待解决的问题。

转基因动植物生物反应器研究进展及应用现状

转基因动植物生物反应器研究进展及应用现状廖莎;李国玲;吴珍芳;李紫聪【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2018(45)11 【摘要】转基因动植物作为生物反应器,有完善的真核表达系统,可以为多种外源蛋白提供正确的翻译后修饰,表达具有生物活性的外源蛋白,可以应用于人或动物的疾病治疗及预防,因其具有成本低、产出高、产品珍贵且需求高的特点而具有广阔的商业前景.目前,转基因动植物生物反应器研究领域已经取得多项成果与突破,以此生产的蛋白制品也有部分被权威机构批准上市应用,还有许多未上市的研究成果已经进入临床试验阶段,为产业化发展做准备.动植物生物反应器已成为重组药用蛋白生产的新趋势.综述了转基因植物和转基因动物作为生物反应器生产重组蛋白的研究进展及应用现状,介绍了生物反应器类型、生产的蛋白种类、已获批应用的动植物生物反应器,讨论了利用动植物生物反应器生产外源蛋白的意义及存在的问题,对其研究及应用前景进行展望. 【总页数】11页(P126-136) 【作者】廖莎;李国玲;吴珍芳;李紫聪【作者单位】华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东广州 510642;华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东广州 510642;华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东广州 510642;华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术研究中心,广东广州 510642

【正文语种】中文【中图分类】S-1;Q-1 【相关文献】 1.piggyBac转座子介导的转基因家蚕丝腺生物反应器研究进展 [J], 钟伯雄;危浩;庄兰芳 2.转基因家蚕生物反应器研究进展 [J], 周文林;叶爱红;曹锦如 3.tPA特性及其利用转基因乳腺生物反应器生产研究进展 [J], 张会亮;王建英;何成强;李国荣 4.抗菌肽在转基因动植物中的研究进展 [J], 张鑫;苗向阳;尹逊河;马艳芳;曲朝杰;张秋婷 5.转基因动物生物反应器研究进展 [J], 李紫聪;黄晓灵;刘德武;吴珍芳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

关于生物科技论文范文2000字（2）

关于生物科技论文范文2000字(2) 关于生物科技论文范文2000字篇二当代蚕桑生物科技发展现状综述摘要：近50年来，我国蚕桑科学技术迅速发展，在分子生物学基础理论研究、蚕丝蛋白生物材料开发及应用、家蚕基因工程技术、家蚕性别控制与专养雄蚕技术、昆虫激素在蚕业上的应用、家蚕变态发育的人为调控、家蚕营养生理与人工饲料研究、蚕体作为生产重组蛋白的生物反应器、桑树栽培与遗传育种新技术开发和蚕桑生物资源综合利用等方面有了长足的进步，极大地促进了蚕业生产向深度与广度拓展。蚕桑生物科技发展与国计民生息息相关，蚕桑生物科技的发展，必将推动我国养蚕业的发展，为广大蚕农增加收益，带动丝绸业及其相关产业的发展，推进蚕桑生物科学的发展，也为生物科普教育提供丰富的资源，使传统蚕桑业焕发生机活力。回顾中国蚕业科学的发展历程，展望世界蚕业科技发展趋势，可以更加深刻地理解：蚕业科学是为蚕丝生产有关产业(栽桑、养蚕、制种、制丝)提供方法与原理的应用科学。面向未来，蚕业科学研究的重要任务是进一步提高蚕业生产中的科技含量，使养蚕业从劳动密集型迅速向知识密集型转变，而这个转变很大程度上依赖于蚕桑生物学基础研究的进展与应用技术的开发创新。 1 蚕丝分子生物学基础理论研究丝蛋白分子结构与丝蛋白基因表达调控机制的进一步阐明，将为增产蚕丝、改进丝质提供分子生物学理论基础。飘逸润滑的桑蚕丝衣服是许多人的最爱，但让人苦恼的是，桑蚕丝很娇气，不耐穿，打理起来也格外麻烦。2014年11月，我国西南大学科学家培育重组基因蚕宝宝首次吐出了人工合成蚕丝蛋白。在家蚕16 425个基因中，有一个叫做Fib-H基因，它是控制丝蛋白产生的关键基因。研究者在家蚕的生殖细胞中“剪切”掉了其中的Fib-H基因，没有Fib-H基因的家蚕丝腺，叫做“空丝腺”。研究人员将事先设计好、与Fib-H基因类似的人工丝蛋白基因，显微注射到被敲除Fib-H基因的蚕卵中，人工

生物催化的应用及前景

生物催化的应用及前景生物催化是一种利用酶作为催化剂来促进化学反应的技术。与传统的化学催化相比，生物催化不仅具有高效率、选择性和温和反应条件的优点，还可以降低催化过程中产生的废弃物和环境污染物的数量，具有很高的环境友好性。生物催化在医药、农业、食品加工、能源和化学工业等众多领域都有广泛的应用，未来的前景非常广阔。生物催化在医药领域的应用非常广泛。例如，在制药工业中，酶催化技术已广泛应用于药物的生产中，如酶制剂中的糖化酶、蛋白酶、氧化酶等在药物合成的过程中发挥着重要的作用。此外，生物催化还被用于医学领域的诊断技术中，如生物传感器和酶联免疫吸附实验，这些技术使得医学检测更加精准、快速和方便。除了医药领域，生物催化在食品加工和农业方面也有广泛的应用。在食品加工过程中，酸酶和木质素酶等酶类被广泛地应用于面包、饼干等食品的制备中。与此同时，生物催化也在粮食加工与保护中发挥巨大作用，包括酯化、酸解、糖化等多种反应，通过这些反应能够大大提高食品的质量与口感。在种植业中，酶催化技术也广泛地应用于农业生产中，如利用 RNA 干扰的技术来提高作物的抗病性、耐久性和生长速度等等。

此外，生物催化在能源领域也有很广泛的应用。生物燃料电池是利用微生物代谢活动产生的电子来驱动电流的设备，在研究改进微生物种类、优化反应系统中的酶催化活动方面有重大的作用。生物催化还可用于制备生物燃料，如生物柴油、生物酒精等，在生产环节中通摄收到了诸多的环保优势。虽然生物催化技术已取得如此广泛的应用，但是其进一步的研究与应用仍面临诸多的挑战。例如，酶催化过程中的反应产物不易纯化，因此工业化生产中大规模的制备还有待进一步解决。酶的稳定性及保护性和催化剂的寿命可以在大规模制备或者呈现为细胞失活问题时个问题。另外，酶的再生和反应过程中的副反应及不互补性对工业化的标准化大规模生产所带来的挑战亦是不小的。总之，生物催化在各个领域都有着广泛的应用和发展前景。在未来的发展过程中，我们需要不断地研究和探索，完善酶催化技术的效率、稳定性和可控性，进一步拓展其应用范围。我们可以想到，这样一种技术的发展会给众多生产与社会实践,资源节省、环境保护与能源节约带来重大的良好机遇。

家蚕的免疫应答与抗病性研究进展

家蚕的免疫应答与抗病性研究进展家蚕是我国重要的经济昆虫之一，世界各国也都十分注重家蚕的研究。家蚕作为重要的蛋白质资源，在世界范围内具有广泛的应用前景。但是，家蚕也面临着多种疾病的威胁，例如传染性单核细胞增多症病毒病、家蚕核多角体病、家蚕丝球菌病等。这些疾病不仅会对家蚕的生长和发展造成影响，也会对家蚕的产业发展造成困扰。因此，对家蚕的免疫应答和抗病性研究具有重要的理论和应用价值。一、家蚕的天然免疫系统家蚕的天然免疫系统包括先天免疫和适应性免疫。其中先天免疫是家蚕在生命早期获取的免疫能力，是一种原始的免疫方式，通过由遗传的或非特异性的机制来抵御环境中的致病微生物。适应性免疫则是只有在发生感染后才会产生的免疫效应，主要包括T细胞和B细胞的作用。家蚕的天然免疫系统中，主要包括诸如激活的蛋白酶、缺失的蛋白、自杀基因、小颗粒物和自噬损伤机制等多种反应。这些反应不仅能够有效地抵御致病微生物的入侵，还能够对损伤和组织修复产生积极的作用。二、家蚕的免疫应答研究进展在过去的几十年中，家蚕免疫学的研究取得了显著的进展，尤其是在对家蚕免疫应答的研究方面。科学家们通过对家蚕免疫系统和病毒感染过程的深入研究，发现了许多关键因子，并揭示了家蚕的免疫应答机制。例如，科学家们发现家蚕中一种名为“家蚕降钙素”的天然抗菌肽具有广谱的抗菌活性，同时具有免疫调节、炎症抑制和细胞凋亡抑制等多种功能。此外，家蚕中的一种谷氨酸蛋白酶称为"家蚕黑角质蛋白酶"，也是参与家蚕免疫应答的重要因子之一。家蚕黑角质蛋白酶通过水解异构酶抑制因子来激活免疫反应，同时还参与抗菌、清除自由基和消化碳水化合物等多种生物过程。

基于家蚕中肠RNA-seq数据的新基因发掘及初步分析

基于家蚕中肠RNA-seq数据的新基因发掘及初步分析周凯月;唐健;李玉霞;郝长富;徐安英【摘要】对前期获得的家蚕中肠组织转录组数据进行进一步生物信息学分析,利用Cufflinks软件对Mapped Reads进行组装,并与参考基因组注释信息进行比对,共发掘新基因788个.利用Blast软件将发掘的新基因与NR,Swiss-Prot数据库比对,其中746个新基因得到功能注释.这些新发掘基因在家蚕28个连锁群上都有分布,其中在第15连锁群上最多.有198个新基因注释到KEGG数据库中,分布于85条已知的通路中,将新基因与COG数据进行比对,并进行功能注释与分类,总共有258个新基因得到了注释,被分为22个COG类别,部分新基因的克隆分析,与预期结果一致,这些发现为以后进一步研究新基因的功能提供了基础信息. 【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2018(046)024 【总页数】5页(P60-64) 【关键词】转录组测序;新基因;序列比对;功能分析【作者】周凯月;唐健;李玉霞;郝长富;徐安英【作者单位】江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212018;江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212018;江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212018;江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212018;江苏科技大学生物技术学院,江苏镇江212018;中国农业科学院蚕业研究所,江苏镇江212018 【正文语种】中文

【中图分类】S881.2+6 我国是茧丝绸生产和出口大国，家蚕作为重要的吐丝昆虫，具有很高的经济价值，在生物反应器和模式生物中也显现出广阔的应用前景。随着家蚕研究的深入，越来越多的新基因被发掘出来，一些新基因往往发挥着极为重要的作用，甚至是某些疑难问题的突破点，人们对新基因功能的研究也越来越重视。转录组研究是一个发掘功能基因的重要途径，与基因组学相比，转录组学只研究被转录的基因，研究范围缩小，针对性更强[1]，越来越多地被运用到基因功能的相关研究中。转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有RNA的总和[2]，主要包括mRNA和非编码RNA(ncRNA)。转录组测序即通过第二代高通量测序技术对特定组织或细胞的转录产物(主要是全部mRNA)反转录后测序并对其进行生物信息学分析的技术[3]，是当前在全基因组水平上研究基因表达模式的主要技术[4]，目前该技术已被广泛应用于生物信息学研究的多个领域[5]。笔者拟采用RNA-seq技术对所构建的家蚕中肠的转录组进行测定，并在基因组水平上进行转录组分析，对新基因进行初步发掘，以期为新基因的功能鉴定基础。 1 材料与方法 1.1 材料试验所用家蚕品种为抗BmNPV家蚕品种QFN和常规品种QF，来源于中国农业科学院蚕业研究所蚕资源中心课题组。 1.2 方法 1.2.1 转录组测序。首先进行样品检测、构建RNA文库，文库质控合格后，采用HiSeq2500进行高通量测序， Illumina HiSeq2500高通量测序获得Reads或碱基信息，筛选除去冗余后得到Clean Reads，通过solexa QA软件对其进行质量检测可得到高质量的Clean Reads[6]。 1.2.2 转录组数据比对。对于Clean Reads需要用高效的序列比对软件TopHat2

资源昆虫学复习重点

1.昆虫资源与资源昆虫的区别昆虫资源，即指昆虫产物（分泌物、排泄物、内含物、劳动产物等）、昆虫行为或昆虫体本身，可以被食用、药用、生产、娱乐、加工等方式，可以被人类利用的资源资源昆虫：指那些虫体本身或其产物、行为直接或间接为人类所利用的昆虫（前者着重于能够为人类带来经济价值的资源，后者着重于为带来经济价值而使用的昆虫） 2.资源昆虫分级第一级资源昆虫：虫体本身或其产物满足人类的物质需要或精神需要的昆虫种类，如药用昆虫、饲用昆虫、食用昆虫、观赏昆虫第二级资源昆虫：必须通过作用于其他生物而对人类产生利益，如天敌昆虫、农作物传粉昆虫特殊资源昆虫：包括科学研究用昆虫、环境监测昆虫以及构成生态系统食物链的重要环节、今后作为生物工程重要基因库等特殊用途的昆虫种类狭义的资源昆虫主要指的是第一级资源昆虫和传粉昆虫 3.资源昆虫有哪些种类和用途（1）药用昆虫（2）工业原料昆虫（3）绢丝昆虫（4）传粉昆虫（5）食用与饲用昆虫（6）天敌昆虫（7）观赏昆虫（8）环保昆虫（9）科学研究昆虫（10）法医昆虫药用昆虫： 1.常见的药用昆虫有哪些？冬虫夏草（虫草蝙蝠蛾、蛹虫草）、斑蝥、地鳖虫、僵蚕、蚁狮、胡蜂、牛虻、蜣螂、洋虫、柞蚕、蝉脱、桑螵蛸、蟋蟀、九香虫、蚂蚁、蜜蜂 2.可以人工养殖的药用昆虫有哪些？简述养殖技术 3.谈谈冬虫夏草的“冬虫”与“夏草”的含义，简述冬虫夏草自然资源现状与现代最新开发利用技术本草备要：冬虫夏草，冬在土中，形如老蚕，有毛能动，至夏则毛出土上，连身具化为草。若不取，至冬复化为虫冬虫：僵虫菌核（幼虫尸体）夏草：冬虫夏草菌子实体狭义的冬虫夏草冬季高山草甸土中的蝙蝠蛾幼虫感染冬虫夏草菌，使幼虫僵化，夏季由僵虫

昆虫细胞的培养综述

昆虫细胞培养及其应用进展摘要：随着生命科学的迅速发展，细胞工程愈来愈受到人们的重视。以昆虫细胞为对象的细胞培养技术在现代实验生物学上具有重要的价值，已经广泛地应用于医学、农业及生物学的各个领域。本文综述了有关昆虫细胞培养的研究进展，包括昆虫细胞培养基研究开发：昆虫细胞系的建立和组织培养，利用生物反应器大规模培养昆虫细胞，昆虫细胞2杆状病毒表达系统，构建基因工程细胞系及其稳定性表达，以及昆虫细胞培养的应用前景和研究展望。关键词：昆虫细胞系；昆虫细胞培养；基因表达；培养条件昆虫的组织培养最早始于1915年，直到1962年Grace才成功建立了世界上第一个细胞系，此后昆虫细胞培养在世界范围内广泛开展，不断有新细胞系建立的报道。现在，昆虫细胞培养已在细胞生物学、分子生物学、昆虫学、病毒学、生物化学、遗传学等领域的研究工作中发挥着重要的作用。 1昆虫细胞培养基昆虫细胞培养基的发展经历了天然培养基、合成培养基和无血清培养基三个阶段.天然培养基采用取自动物体液或从组织中提取的成分作为培养液.合成培养基最大的特点是各种成分已知•无血清培养基是在已知细胞所需营养物质和贴壁因子基础上，在基础培养基中加入适宜的促细胞生长因子，能够保证细胞生长良好无须补加血清的培养基.昆虫细胞培养基的发展主要是合成培养基的发展.[1] 体外培养昆虫组织的首创者是R ichard Ben 2dict (1915),但他当

时没有合适的昆虫细胞培养基。T rager首次研究了培养基中昆虫细胞的生长条件，目的是证明单个细胞能在体外存活几天，并利用昆虫细胞培养基研究昆虫和哺乳动物病毒。1956年Silver W yatt改进了用于家蚕（B om byx m ori L innaeus）蛹的培养基，成功地使细胞存活了14d。他的培养基含有浓度与家蚕血淋巴成分相应的21种氨基酸、5种盐、3种有机酸、以及果糖、海藻糖和葡萄糖，并相应调解了pH 值和渗透压，这为昆虫细胞培养基的研究奠定了重要的基础。 1956年就在W yatt发表论文时，Grace在W yatt的培养液中增加了胆固醇、内分泌腺和卵巢组织的提取物以及含有10种B族维生素的混合物，使4龄家蚕幼虫的卵巢细胞存活了29d。从此，昆虫细胞培养基的研究便迅速发展起来。到目前为止，至少已报道了60多种昆虫细胞培养基。许多昆虫培养基配方正不断得到改进，以使之适于细胞生长。最通用的商品培养基Grace氏培养基、TC2100、IPL 241、TNM 2FH以及经改良的哺乳动物细胞培养基TC1992M K等。 TC2100适合于苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒在草地贪夜蛾细胞系（Sf9细胞系）中生长，但它仅适用于实验室而不适用于大规模培养，IPL 241提高了昆虫细胞系的生产规模，利于杆状病毒的有效生产。这些培养基是呈液体或粉剂的商品，使用时通常补充5%〜10% FBS（牛血清）和一些蛋白水解物或抽取等复杂添加剂。牛血清是细胞培养中用量最大的天然培养基，含有丰富的细胞生长所必要的营养成分即提供生长因子、脂类、蛋白及无机盐。细胞培养的关键是培养基配方的开发，已有多种培养基用于支持昆虫细胞系的生长。昆虫细

家蚕生物反应器平台-姓名

平台简介：以家蚕作为生物反应器，利用分子生物学手段，构建了系统的家蚕杆状病毒高效表达药用外源蛋白体系，建立了全方位的具有自主知识产权的生物医药产业化平台。我们在国际上首次克隆家蚕杆状病毒（BmNPV）的P10基因并证明P10启动子也是强启动子，具备作为表达载体启动子的功能特征，首次利用BmNPV P10启动子在家蚕细胞中表达了氯霉素乙酰基转移酶。成功构建重组可救活线性化家蚕核多角体病毒基因工程载体，筛选效率提高1000倍，时间缩短10倍；成功构建半胱氨酸蛋白缺失型家蚕核多角体病毒基因工程载体，表达效率提高40%。通过构建一系列的新型重组病毒和表达载体，形成全新的家蚕生物反应器技术平台。此后，以家蚕生物反应器技术平台生产口服疫苗和药物为研究特色，建立了家蚕生物反应器生物制药技术平台和家蚕功能基因组研究技术平台，主要致力于应用基因工程技术和生化下游技术制备药物及疫苗，探索基因工程药物（疫苗）口服途径及其

产业化，同时开展家蚕功能基因组学的研究，探索家蚕生长发育中的基因调控机制。在国内外学术刊物上发表研究论文170余篇，其中被SCI收录40余篇，编写专著6本；完成科研项目26项，其中国家级13项，省部级10项，在研项目4项；获得国家发明专利14项，公开国家发明专利5项；在国际学术刊物上发表研究论文37篇；申请国家发明专利17项，获得国家发明专利7项。在家蚕生物反应器生产口服药物和疫苗的研究、家蚕功能基因组学和蛋白质组学以及家蚕RNA相关研究中都取得了新的突破。平台具体内容、研究成果：一、家蚕生物反应器生产口服蛋白质药物技术平台体系的构建通过一系列的新型基因工程载体的构建，成功建立家蚕生物反应器蛋白表达技术平台。家蚕生物反应器表达的产物经证实可以直接用于口服药物的开发，目前已经证明家蚕表达生产的药物由于有蚕血淋巴本身的大量蛋白的保护作用和一些未知的机理，直接经口服给药而进入血液循环。这类药物既可以免去药物的分

《附17套高考模拟卷》上海市杨浦区市级名校2021-2022学年高考生物一模试卷含解析

上海市杨浦区市级名校2021-2022学年高考生物一模试卷注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。) 1．Ca2+内流会促进突触小泡和突触前膜融合，从而释放神经递质。图表示兴奋在神经—肌肉接头处的传递过程，其中ACh是兴奋性神经递质——乙酰胆碱。下列叙述错误的是 A．ACh受体可能位于神经元树突或胞体膜上 B．若组织液中Ca2+浓度下降，可能会影响兴奋在神经-肌肉接头处的传递 C．ACh发挥作用后，会在突触间隙不断积累 D．ACh与ACh受体结合后，肌细胞可能会发生收缩 2．有关遗传信息的表达过程，下列叙述正确的是（） A．密码子的简并性可提高转录的速率 B．肽链的合成一定以RNA为模板，但不一定发生在核糖体 C．洋葱根尖分生区细胞中的转录发生在细胞核、线粒体和叶绿体中 D．多个核糖体能依次在相同位点上和mRNA结合，完成多条肽链的合成 3．植物群落在垂直方向上常表现出分层现象。下列叙述错误．．的是（） A．这种垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源的能力 B．种植某种农作物时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植 C．在农业生产上，应充分利用这一现象，合理搭配种植的作物品种 D．从生物进化的角度来看，群落结构的形成是自然选择的结果 4．下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是（） A．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 B．淀粉、糖原、麦芽糖彻底水解后得到的产物相同 C．RNA分子彻底水解后能得到四种核糖核苷酸 D．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接