分子生物学试题整理

一、植物组织培养：狭义指对植物体组织或由植物器官培养产生的愈伤组织进行培养直至生成完整植株。广义：无菌操作分离植物体一部分(即外植体)接种到培养基，在人工条件下培养直至生成完整植株。生物技术中的一个基本技术。

MS：MS培养基是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，特点是无机盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，它的硝酸盐含量高，其营养丰富，养分的数量和比例合适，不需要添加更多的有机附加物，能满足植物细胞的营养和生理需要,因而适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。

愈伤组织愈伤组织callus在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在植物体切面上产生。

cDNA文库：包含细胞全部的mRNA信息的反转录所得到的cDNA的集合体。

胚状体：是指植物在离体培养条件下，非合子细胞经过胚胎发生和发育的过程形成的胚状结构，又称体细胞胚。

体细胞杂交：体细胞杂交又称体细胞融合，指将两个GT不同的体细胞融合成一个体细胞的过程。融合形成的杂种细胞，兼有两个细胞的染色体。

分子标记：是指在分子水平上DNA序列的差异所能够明确显示遗传多态性的一类遗传标记。

基因工程原称遗传工程，亦称重组DNA技术，是指采用分子生物学手段，将不同来源的基因，按照人类的愿望，在体外进行重组，然后将重组的基因导人受体细胞，使原有生物产生新的遗传特性，获得新品种，生产新产品的技术科学。

细胞培养指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。过程：①取材和除菌；②培养基的配制；③接种与培养。

生物反应器是适用于林木细胞规模化培养的装置。

生物技术biotechmlogy：也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。

外植体explant：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。

植物细胞的全能性：植物每一个具有完整细胞核的体细胞，都含有植物体的全部遗传信息，在适当条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。

再分化：脱分化的分生细胞（愈伤组织）在一定的条件下，重新分化为各种类型的细胞，并进一步发育成完整植株的过程。

器官发生organogenesis：亦称器官形成，一般指脊椎动物个体发育中，由器官原基进而演变为器官的过程。各种器官形成的时间有早有晚，通过器官发生阶段，各种器官经过形态发生和组织分化，逐渐获得了特定的形态并执行一定的生理功能

体细胞胚胎发生：单细胞或一群细胞被诱导，不断再生非合子胚，并萌发形成完整植株的过程。

PCR：聚合酶链式反应是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。Recombinant DNA重组DNA：是指采用分子生物学手段，将不同来源的基因，按照人类的愿望，在体外进行重组，然后将重组的基因导人受体细胞，使原有生物产生新的遗传特性，获得新品种，生产新产品的技术科学。

细胞融合：两个或多个细胞相互接触后，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称为细胞融合。

悬浮培养：悬浮培养是细胞培养的基本方法，不仅为研究细胞的生长和分化提供了一个

独特的实验系统，而且细胞增殖速度快，适于进行大规模培养，在植物产品工业化生产上有巨大的应用潜力。

二、1. 植物器官培养包括哪些步骤?

植物器官培养主要是指对植物的根、茎、叶等器官进行的离体培养。

2. 举例说明林木体细胞胚的诱导方法。

胚状体的产生有两种方式，一是外植体首先经诱导产生愈伤组织，由愈伤组织进一步发育成胚状体；二是直接从外植体的某个部位分化出胚状体。

胚状体诱导方式：（1）愈伤组织产生胚状体（最常见方式）；（2）在一定条件下可以直接从器官上发生胚状体，如山楂传粉后的胚珠在离体培养条件下，可由合子胚产生许多胚状体；（3）悬浮培养的单细胞发生；花药培养中，从小孢子或花粉可以发育成为成熟的胚状体

3. 分子标记的特点是什么？主要应用在哪些方面？

分子标记：在分子水平上DNA序列的差异所能够明确显示遗传多态性的一类遗传标记。DNA分子标记与其他标记相比，优点为：①它克服了形态标记数量上的有限性和同工酶标记的时空表达问题。②大多数分子标记是共显性的，基因组变异极其丰富。分子标记在数量上几乎是无限的，在植物发育的不同阶段、不同组织的DNA都可用于标记分析。

③DNA分子标记不受环境影响，其变异只是源于等位位点DNA序列的差异o④不需专门创造特殊的遗传材料。

4. 什么是菌根?茵根对宿主植物的作用有哪些? 如何发挥菌根生物技术在林业生产中的作用?

菌根是植物的根系与土壤真菌形成的一种互惠共生体系。菌根形成后菌根真菌从植物体内获取必要的碳水化合物及其他营养物质，而植物也从真菌那里得到所需的营养及水分，从而它们达到一种互利互助，互通有无的高度统一酌关系，菌根既具有一般植物根系所具有的特征，又有专性真菌所具有的特征。

菌根对宿主植物的作用(菌根生物技术与林业生物技术有何关系)：菌根能扩大宿主植物根的吸收面积；增加宿主植物对磷及其他矿质营养的吸收；菌很真菌能产生植物生长调节物质；菌根改善植物根际环境；苗根增强植物的防病、抗病能力

如何发挥菌根生物技术在林业生产中的作用：

（1）适地适树适菌：造林工作提倡“适地适树”。那么菌根技术的应用也应为特定立地条件生长的树种选择最适合的菌种，称之为“适地适树适菌”。只有这样才能最大限度地发挥菌根的有益作用。(2)林业技术的配合：菌根技术的应用必须配合于适当的生产技术措施，原则是为菌根真菌的继续生长与菌根形成创造最适合的条件。否则菌根无法发挥其应有的作用。(3)正确而灵活运用按种技术：①菌根的形成是在植物的营养根上，所以，接种时应尽量使菌剂直接与苗根接触，在短期内使其侵染形成菌根，尽早发挥菌根的有益作用。②接种以幼苗期接种为最好，以春季新的营养根生长时为最佳。②接种量也应适当，接种量的大小与菌根形成的速度有直接关系。幼苗接种量可小一些，大的苗木接种量可适当加大，一般在生产应用前适当做生产小试为更科学合理。

5. 木本植物起始培养褐化现象的产生原因和预防措施各是什么？原因：由于外植体切口表面渗出的酚类物质氧化的结果。预防措施：及时转到新鲜培养基上；先进行液体培养；加入抗氧化物，如抗坏血酸、盐酸半胱氨酸；加入吸收酚类化合物的活性炭、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；由于光能促进酚的氧化，开始时培养物置于暗处培养。

6. 简述基因工程的一般步骤:(1)提取目的基因；(2) 目的基因与运载体结合；(3) 将目的基因导入受体细胞；(4)目的基因的检测和表达

。

7. 如何对转基因生物进行安全性评价?

转基因生物安全评价是转基因生物应用和生态环境安全必须进行的程序。

1营养评价：对转基因食品营养价值的评价包括３个要素：组成成分、在膳食中的作（是否补充某种营养素）和在膳食中的应用情况，应结合人体的膳食摄入情况对其营养价值进行评价2.毒理性分析：从理论上讲，任何外源基因的转入都有可能导致遗传工程体产生不可预知或意外的变化。转基因食品的毒理学评价试验项目包括：毒物动力学和代谢试验、遗传毒性、增殖性、致病性、啮齿类动物９０ｄ亚慢性喂养试验及其它毒性试验３.过敏性分析：重点分析基因的来源、目标蛋白与已知过敏原的序列同源性，目标蛋白与已知过敏病人血清中ＩｇＥ能否发生反应，以及目标蛋白的理化特性。主要分为两种情况：①在转基因食品中含有的外源基因来自已知含有过敏原的生物，在这种情况下，新的决定树主要针对氨基酸序列的同源性和表达蛋白对过敏病人潜在的过敏性。②在转基因食品中含有外源基因来自未知含有过敏原的生物，则应该考虑与环境和食品过敏原的氨基酸同源性。

8. 生物技术包括哪些基本的内容?它对人类社会将产生怎么样的影响?

生物技术又称生物工程，即应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。

生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。

它对人类社会将产生怎么样的影响：生物技术因其具有高附加值、低能耗、低公害、高研究与开发比重等特色，对人类解决生产与健康、食品短缺、资源与能源缺乏、环境污染重大问题以及其它新型电子信息器件的研制等带来了前所未有的新希望，对农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原发挥着重要作用。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响，为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。如生物工程在医药方面有着广泛的应用：人类的许多疾病都与基因有关。在基因水平上对人类的疾病进行诊断和治疗，是科学家们正在探求的另一个重大课题。为了弄清人类约10万个基因的结构和功能，美国从1988年开始实施“人类基因组计划”，目前这项研究已经成为国际间合作的一项重大科研课题。

当然，生物科学的新进展远不止这些。除了在生物工程和生态学领域以外，生物科学在其他许多领域也取得了令人鼓舞的进展，向人们展示出美好的前景。

但是技术的发展往往具有正反两种作用，也是一把双刃剑，现代生物技术在带给人类社会新的发展的同时，也带来了潜在的负面影响。一方面，由于生物技术的对象是生命，使其因在人类、动物、植物、微生物之间进行认为的相互转移，目前人类对这种基因调整后的结果尚无十足把握，因而有一定的不确定性。

9. 影响木本植物器官发生的主要因子有哪些?

（1）基因型与外植体；（2）培养基与激素；（3）其他因素：光照、温度等培养条件对诱导木本植物器官发生再生植株起着重要调控作用

10. 用图例说明体胚的发育形式(包括被子植物和裸子植物)。

11. 生物技术有哪些方面的的风险？你如何评价这些风险?

人们对生物技术安全性的担忧(1)基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致病性的微生物，这些微生物都带有特殊的致病基因，如果它们从实验室逸出并且扩散，势必造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。(2)转基因作物及食品的生产和销售，是否对人类和环境造成长期的影响，擅自改变生物基因将会引起一些难以预料的危险。 (3)分子克隆技术在人类身上的应用将造成巨大的社会问题，并对人类自身的进化产生影响；而应用在其他生物上同样具有危险性，因为所创造出的新物种可能具有极强的破坏力而引发一场浩劫。 (4)生物技术的发展将不可避免地推动生物武器的研制与发展，使笼罩在人类头上的生存阴影越来越大。

(5)动物克隆技术的建立，如果被某些人用来制造克隆人、超人，将可能破坏整个人类的和平。应该说，这种种忧虑在理论上都是很有道理，并且都有着其现实基础的。所幸的是，人们(包括科学家与公众)从生物技术诞生那天起就一直对其加以关注并采取防御措施，因此目前为止，还没有出现大规模的灾难。

生物技术对伦理、道德、法律的影响

(1)转基因技术某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒这些团体，例如将猪的基因转入绵羊；将动物基因转入食用植物可能会引起一些素食主义者的特别关注；用含人类基因的生物体作为动物饲料而可能引发的伦理问题。

(2)动物克隆技术上面已经提到人的克隆可能对人类社会的破坏。从法律层面看，人的克隆同样给人们带来困扰，提供体细胞的人与被克隆的人从法律上看是父子、母子或兄弟? (3)人类基因组与基因诊断技术一个人的遗传信息(基因组序列)是不是一种隐私?基因诊断过程会不会侵犯个人隐私?保险公司或工厂的顾主是否有权力要求投保人或被雇佣者进行基因组检测，预测他们将来可能罹患某些疾病，再决定是否接受投保或雇佣?

12. 简述利用体胚发生再生遗传转化植株的主要途径？

13. 什么叫人工种子? 简述其制作的主要流程?

人工种子又称合成种子、无性种子，通常是指将植物离体培养中产生的胚状体(体细胞胚)、不定芽、小鳞茎、顶芽、腋芽等繁殖体包裹在能够提供养分的胶囊(人工胚乳)和具有保护功能的外膜(人工种皮)内，形成类似于天然植物种子的结构。

植物人工种子制作的程序包括以下步骤：

①体细胞胚的诱导及同步化控制：胚状体是离体培养过程中植物再生的方式之一。可从悬浮培养的单细胞、愈伤组织、花粉或胚囊而获得。胚状体一般在培养物的表面产生，其形状与合子胚类似，但胚状体却是无性繁殖的产物。胚状体和合于胚一样，其发育过程都要经历：原胚—球形胚—心形胚—鱼雷形胚—成熟胚等各个发育阶段。用于制作人工种子的胚状体应是成熟胚或接近成熟的胚，此时胚体积较大，内部物质积累也较丰富，结构也较完整。为了使人工种子发芽整齐均匀，要求体细胞胚发育成熟必须一致，因此，胚状体须经同步化处理。②胚状体的包埋:包埋剂。目前，研究和应用较多的包埋基质是水凝胶性的海藻酸钠③人工种子的储藏及萌发。

人工种子的基本制作流程:外植体的选择和消毒——愈伤组织的诱导——体细胞胚的诱导——体细胞胚的同步化——体细胞胚的分选——体细胞胚的包裹(人工胚乳)——包裹外膜——发芽成苗试验——体细胞胚变异程度与农艺研究

1、组织培养实验室必要的设备有：常规设备、灭菌设备、无菌操作设备、培养设备、细胞鉴定设备。

2、培养基成分主要包括：水、无机营养物、有机营养物、植物生长调节剂、糖类。

3、生长素/细胞分裂素的高低决定着外植体的发育方向，其比值高：有利于根的形成；低：有利于芽的形成。

4、培养基中加入活性炭的目的：吸附培养过程中外植体释放出的有害物质。

5、绝大多数培养植物再生植株时都先经过愈伤组织阶段。

1、简述植物组织培养的理论依据？植物组织培养的理论依据是植物细胞具有全能性。即植物每一个具有完整细胞核的体细胞，都含有植物体的全部遗传信息，在适当条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。

2、植物组织培养技术主要包括哪些环节？各环节的主要工作内容？(1)培养基的配置及灭菌：包括培养基的选择、母液配置、培养基配置、培养基灭菌；（2）外植体的选择和灭菌：供体植物材料的选择、外植体的选择和处理；（3）无菌接种技术：包括接种室的消毒、工作人员用工作服、口罩等的消毒、超净工作台的清洁与杀菌、操作工具的灭菌；（4）培养技术：主要是培养条件的控制，包括温度、光照、湿度等各种物理环境条件及培养基的组成、PH、渗透压等各种化学环境条件。（5）试管苗的驯化和移栽。

植物组织培养的简单过程：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。

大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。再适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。

3、器官发生形成小苗的方式：（1）愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成，即无根的芽或无芽的根；（2）先生芽，后长根，多数情况（3）先生根，再从根的基部长芽。这种情况比较难诱导芽的形成，尤其对单子叶植物（4）现在愈伤组织的临近不同部位分别生成芽和根，然后二者结合起来形成完整的植株。

4、在植物组织培养中，通过哪些途径可以得到完整的植株？

答:(1)外植体--愈伤组织--根、芽--试管苗；（2）外植体--胚状体--试管苗；（3）外植体--根、芽--试管苗。

5、胚状体发生途径与器官发生途径形成植株的区别？

答:（1）胚状体具有两极性，即有茎端和根端；（2）胚状体的维管组织与外植的维管组织无结构上的联系；（3）胚状体维管组织的分布是独立的“Y”字型。

1.生物技术也可称为生物工程（Bioengineering），它是在分子生物学、细胞生物学和生物化学等理论基础上建立起来的。通俗地说，生物技术就是利用生物（动物、植物或微生物）或其产物，来生产对人类有用的物质的技术。

2.基因工程(Gene Engineering)，又称基因操作(gene manipulation)，重组DNA (recombinant DNA)。基因工程是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因(DNA分子)，按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种，生产新产品,或是研究基因的结构和功能。

3.细胞工程(Cell Engineering)，关于细胞工程的定义和范围还没有一个统一的说法，一般认为，细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理，采用细胞培养技术，在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。

4.酶工程(Enzyme Engineering)，又称酶技术。它是围绕着酶所特有的生化催化特性，结合现代的技术手段，在体外模拟或在常温常压下生成酶反应的产品以及利用重组DNA 技术定向改变酶，进行酶的修饰，或酶的全人工合成。

5.蛋白质工程(Protein Engineering)，是更广义上的包括酶工程在内的蛋白质修饰操作，通过对蛋白质及酶的化学修饰及基因改造获得具有特殊功能的非天然蛋白质的技术。

6.发酵工程(fermentation engineering)，又称微生物工程，微生物发酵工程。利用生物,主要是微生物的某种特定功能，通过现代化工程技术手段，生产有用物质，或把微生物直接用于某种工业化生产的一种技术体系。

7.植物组织培养概念（concept）狭义概念：指对植物体组织或由植物器官培养产生的愈伤组织进行培养直至生成完整植株。广义概念：无菌操作分离植物体一部分(即外植体)接种到培养基，在人工条件下培养直至生成完整植株。

8.愈伤组织〔callus〕:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在植物体切面上产生。

9.外植体〔explant〕：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。

10.细胞全能性（totipotency）理论，植物每一个具有完整细胞核的体细胞，都含有植物体的全部遗传信息，在适当条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。

11.分化〔differentiation〕：细胞在分裂过程中发生结构和功能上的改变，从而在个体发育中形成各类组织和器官完成整个生活周期。

12.脱分化〔dedifferentiation〕：已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分生组织状态的过程。

13.再分化〔redifferentiation〕：脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程，重新形成各类组织和器官的过程。

14.原生质体（protoplast):去除全部细胞壁的细胞

15.亚原生质体（subprotoplast):只含有部分原生质的原生质体（有核或无核）

16.微原生质体（miniprotoplast):经细胞松弛素B处理得到的仅含少量胞质及核或染色体的小原生质体

17.原生质球（球状体，spheroplast):残存少量细胞壁的原生质体

18.胚状体:从体细胞或与生殖细胞有关的细胞发生的胚状结构，均称为“胚状体”。19体细胞胚胎发生：从植物体细胞获得胚状体的过程.

20.转基因植物是指利用基因工程技术，在离体条件下，对不同生物的DNA进行加工，并按照人们的意愿和适当的载体重新组合，再将重载体转入受体中，并使其在体内表达的植物。

21.重组DNA技术(DNA recombination technique)：是用酶学的方法将不同来源的DNA 在体外切割，连接组成一个杂合的DNA分子的技术。

22限制性内切酶（restriction endonuclease,restrction enzymes）是一类专门切割DNA的酶，它们能特异结合一段被称为限制酶识别顺序的特殊DNA序列。并切割dsDNA。所谓限制（restriction）=切割（clearage）=水解（hydrolysis）该部位的核苷键（磷酸二酯键）

23.载体：要把一个有用的基因（目的基因——研究或应用基因）通过基因工程手段送到生物细胞（受体细胞），需要运载工具（交通工具）携带外源基因进入受体细胞，这种运载工具就叫做载体（vector）。

24PCR：又称多聚酶链式反应，是一种体外DNA 扩增技术，是在模板DNA、引物和４种脱氧核苷酸存在的条件下，依赖于DNA聚合酶的酶促合反应，将待扩增的DNA片段与其两侧互补的寡核苷酸链引物经“高温变性——低温退火——引物延伸”三步反应的多次循环，使DNA片段在数量上呈指数增加，从而在短时间内获得我们所需的大量的特定