微生物学[第十章微生物与基因工程]山东大学期末考试知识点复习

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山东大学网络教育期末考试试题及答案-卫生微生物学2

山东大学网络教育期末考试试题及答案-卫生微生物学2

卫生微生物(二)一、名词解释1.灭菌2.失能性生物战剂3.疫源地消毒4.互利共生5.生境6.平板沉降法7.食品变质二、填空1.微生物与环境相互作用的基本规律有、、。

2.微生物分型鉴定的方法除生化分型、血清学分型、噬菌体分型外还有(任填三种):、、。

3.细菌定量计数最常用的方法是。

4.紫外线消毒主要用于和的消毒,其工作原理是。

5.对不耐热的液体物品进行杀菌通常可采用(任填二种):、。

6.食品变质的类型包括、和7.食品细菌总数测定的培养基、培养温度和时间为、和8.用于粮食霉菌分离与鉴定的培养基是、和9.用于药品无菌检查的培养基是和三、简答题1. 简述指示微生物的选择标准。

2.鲜牛奶在常温下保存的变质过程。

四、问答1.试述微生物与生物环境间相互作用的生态规律2.根据微生物气溶胶在疾病传播中的作用和危害,探讨如何预防气溶胶在疾病传播中的危害。

参考答案:1. 试述微生物与生物环境间相互作用的生态规律(1)互生关系:是指两种可以单独生活的生物在一起时,通过各自的代谢活动而有利于对方,或偏利于一方的生活方式。

根据其“获利”程度可人为分为三种方式:1)偏利共生:是指两种种群共同存在于一个生境中,一种微生物能产生某种物质或改变环境促使另一种微生物生长,而对前者无影响。

例如兼性厌氧菌利用环境中氧从而降低氧分压,创造了专性厌氧菌生长的条件,而对兼性厌氧菌则无影响。

2)互利共生:指生活在同一生境的两种微生物互换产物,相互依赖,共同有利,在生理上形成一个整体。

在自然环境中蓝藻与细菌常表现出互利共生现象。

3)互惠共生:有时两个种群的共同生存可以互相受益,但不是一种固定的关系,解除关系后双方都能独立存在。

如人体肠道正常菌群与宿主间的关系。

(2)寄生关系:是指一种生物侵入到另一种生物体,从宿主体内获得自己所需要的营养物质并生长繁殖,使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。

前者称为寄生体或寄生物,后者称为寄主或宿主。

微生物是生物界中主要的寄生物,包括病毒、噬菌体、立克次体、细菌、真菌和原生动物。

微生物期末考试重点

微生物期末考试重点

医学微生物学名词解释:1.质粒:质粒是染色体外的遗传物质,存在于细胞质中,为闭合环状的双链,带有遗传信息,控制细菌某些特定的遗传性状。

质粒能独立自行复制,随细菌分裂转移到子代细胞中。

2.热原质:或称致热原。

是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热的反应的物质,称为热原质。

3.灭菌:杀灭物体上所有微生物的方法,包括杀灭细菌芽胞、病毒和霉菌在内的全部病原微生物和非病原微生物。

4.转导:由噬菌体介导,将供菌的片段转入受菌,使受菌获得供菌的部分遗传性状。

转导可分为普遍性转导和局限性转导。

5.侵袭力:致病菌能突破宿主皮肤、黏膜生理屏障,进入机体并在体内定植、繁殖扩散的能力。

包括黏附素、荚膜、侵袭性物质和细菌生物被膜等。

6.菌血症:致病菌由局部侵入血流,但未在血流中生长繁殖,只是短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病。

7.脓毒血症:化脓性病菌侵入血流后,在其中大量繁殖,并通过血流扩散至宿主体内的其他组织或器官,产生新的化脓性病灶。

8.支原体:是一类缺乏细胞壁、呈高度多形性、能通过滤菌器、在无生命培养基中能生长繁殖的最小原核细胞性微生物。

9.衣原体:是一类严格真核细胞内寄生,具有独特发育周期,并能通过细菌滤器的原核细胞型微生物,归属于细菌学范畴10.包膜:是某些病毒在成熟过程中穿过宿主细胞,以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的,含有宿主细胞膜或核膜成分,包括脂质和少量的糖类。

11.病毒吸附蛋白():能与宿主细胞表面受体结合的蛋白称为病毒吸附蛋白(),与受体的相互作用决定了病毒感染的组织亲嗜性。

12.复制周期:从病毒进入宿主细胞开始,经过基因组复制,到最后释放出子代病毒,称为一个复制周期。

13.细胞病变作用:在体外实验中,通过细胞培养和接种杀细胞性病毒,经一定时间后,可用显微镜观察到细胞变圆、坏死,从瓶壁脱落等现象,称之细胞病变作用。

14.干扰素:是病毒或其他干扰素诱生剂刺激人或动物细胞所产生的一种糖蛋白,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种生物学活性。

2022年山东大学生物科学专业《微生物学》期末试卷A(有答案)

2022年山东大学生物科学专业《微生物学》期末试卷A(有答案)

2022年山东大学生物科学专业《微生物学》期末试卷A(有答案)一、填空题1、球衣菌属外观上呈丝状,其多个细菌个体呈______状,排列于管状的______内。

2、昆虫病毒的种类主要有______、______和______。

3、次级代谢是微生物生长至______或______,以______为前体,合成一些对微生物自身生命活动无明确生理功能的物质的过程。

次级代谢产物大多是分子结构比较复杂的化合物,如______、______、______、______、______及______等多种类别。

4、化能异养菌以______获得能量,以______作为碳源,并将其还原为新的有机物。

5、真核生物是一大类______、______、细胞质中存在______或同时存在______等多种细胞器的生物。

6、微生物包括的主要类群有______、______和______。

7、在生产实践中,为缩短微生物生长的延滞期,所采用的主要措施为______和______。

8、清水中营养物浓度很低,所以清水中的微生物具有许多共同特征来适应环境,比如______、______和______等。

9、遗传物质在微生物细胞内存在的部位和方式可分七个水平,即______,______,______,______,______,______和______。

10、人体的白细胞种类很多,它们在免疫防御中具有重要作用,例如,具有吞噬功能的如______、______、______和______;无吞噬功能但在特异性免疫中作用极其重要的有两种,即______与______。

二、判断题11、革兰氏染色法是细胞质染色,而不是细胞壁染色。

()12、生物界所需的一切能源,都是直接或间接地来自太阳能。

()13、混合发酵的多种菌种,增加了发酵中许多基因的功能,可以代替某些基因重组工程菌来进行复杂的多种代谢反应,或促进生长代谢,提高生产效率。

()14、嗜肝DNA病毒和逆转录病毒的基因组复制均存在逆转录过程。

2022年山东大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)

2022年山东大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)

2022年山东大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、衣原体的特点是:______、______、______、______、______和______等。

2、亚病毒包括______、______、______和______。

3、化能自养菌产能的途径主要是借助于经过呼吸链的氧化磷酸化反应,因此,化能自养菌一般都是______。

4、一般情况下,培养微生物的器具,在使用前必须先进行______,使容器中不含______。

5、我国自古以来就利用曲霉做发酵食品,如利用______的蛋白分解能力作酱,利用______的糖化能力制米酒。

6、采用筛选抗生素相类似的程序,筛选非抗生素的生理活性物质,发展非常迅速,______、______、______、抗氧化剂和植物生长调节剂等,从微生物中纷纷筛选到,正逐渐形成了一个新的研究领域——微生物药物学。

7、获得微生物同步生长的方法主要有两类:① ______,如______等;② ______,如______等。

8、微生物生态学是生态学的一个分支,它的研究对象是______与其周围的______和______环境条件间的相互作用规律。

9、基因突变的自发性和不对应性曾有三个著名实验予以证明,它们是______等人的______,______的______,以及______等的______。

10、免疫球蛋白分为______、______、______、______、______5类,按照其存在形式又分为______和______两种。

二、判断题11、核糖核蛋白体是核酸和蛋白质合成的场所。

()12、用涂抹法测微生物活菌数时,每个平皿中的菌液加入量是0.1ml。

()13、按米切尔的化学渗透学说来看,一切生物都可利用的通用能源就是ATP一种形式。

()14、当前在人类的传染病中,病毒性病原体已占70%~80%,故它是人类健康的重大敌人。

()15、Mucor和Rhizopus所形成的孢囊孢子无鞭毛,不能游动,通常为圆形。

微生物工程知识点整理

微生物工程知识点整理

微生物工程知识点整理1.微生物基础知识:-微生物的分类和鉴定:包括原核生物和真核生物的分类,以及鉴定微生物的方法,如形态学观察、生理生化特性等。

-微生物培养方法:包括液体培养和固体培养的原理和操作方法,以及微生物的培养条件和培养基的配制。

-微生物生长动力学:包括微生物的生长曲线、最大生长速率、最佳生长温度和pH等影响微生物生长的因素。

2.微生物遗传学:-微生物基因组学:包括微生物基因组的测序技术、基因功能预测和生物信息学分析等。

-微生物基因工程:包括基因克隆、转化和表达等常用技术,以及临床应用中的基因检测和基因治疗等。

3.微生物酶工程:-微生物酶的筛选和改良:包括通过自然筛选和分子筛选等方法寻找有用的酶类,以及通过蛋白工程和亲和力改良等方法提高酶的性能。

-微生物酶的应用:包括酶催化的反应机制,如酶催化的底物选择性、催化剂活性和催化效率等,以及酶在工业生产和环境修复中的应用。

4.微生物代谢工程:-代谢途径与调控:包括微生物的代谢途径和相关酶的功能与调控机制,以及酶的合成和抑制等。

-微生物代谢工程的应用:包括微生物代谢途径的构建和功能的调控,以提高微生物对废弃物、有机化合物、药物和酿造食品等原料的利用效率。

5.微生物发酵工程:-发酵工艺的设计和优化:包括发酵产物、培养基和工艺参数等在发酵过程中的优化调整,以提高产量或降低成本。

-发酵过程的监测与控制:包括对发酵过程中微生物的生长和代谢情况进行监测,以及对发酵参数进行控制和调节,以提高产品质量和稳定性。

6.微生物资源和环境微生物工程:-微生物资源的保护和利用:包括对微生物多样性的研究和保存,以及对具有潜在应用价值的微生物资源的开发和利用。

-环境微生物工程:包括利用微生物降解有机废物和生物修复环境污染等技术,以保护环境和提高生态系统的稳定性。

以上只是微生物工程的一些重要知识点的简单整理,实际上微生物工程是一个非常广泛和深入的领域,涉及到生物技术、工程学和环境科学等多个学科的交叉融合。

(整理)微生物学期末考试知识点汇总

(整理)微生物学期末考试知识点汇总

一.绪论1.微生物:肉眼难以看清、需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。

分类:无细胞结构:病毒、亚病毒因子有细胞结构:原核生物、真核生物六界系统:占4界,病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界三域学说:古菌域、细菌域、真核生物域2.列文虎克:微生物学的开拓者、世界上第一个观察到微生物的人——1676巴斯德:微生物学的奠基人、否定“自然发生”学、说证明微生物引起发酵、制备疫苗预防疾病、发明巴斯德消毒法科赫:细菌学的奠基人、发明固体培养基、分离出病原菌、提出“科赫法则”、创立显微镜技术布赫纳:用酵母菌无细胞压榨汁将葡萄糖进行酒精发酵取得成功,发现了微生物酶的重要作用、从此将微生物学推到了生化研究的阶段。

3.微生物的特点:(1)形态微小结构简单(2)代谢旺盛繁殖快速(3)适应性强容易变异(4)种类繁多分布广泛(5)食谱广、易培养、起源早、休眠长二.原核微生物第一节:细菌1.细菌的基本形态:杆状、球状、螺旋状2.细菌的大小:度量细菌细胞大小常用的单位是微米 um。

1m=103mm=106um=109nm.大肠杆菌可作为典型的细菌细胞大小的代表,平均长度约为2um,宽0.5um。

最小到最大:50nm~0.75mm,相差一万倍。

3.细胞壁的功能:(几乎所有细菌(除支原体外)都有细胞壁)(1)保护细菌免受机械性或其他外力的破坏。

(2)维持细胞特有的形状(3)屏障保护功能(4)提供细胞的生长、分裂和鞭毛的着生、运动所必需的结构(5)赋予细胞特定的抗原性、致病性和对抗生素及噬菌体的敏感性。

4.革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构比较5.细菌的革兰氏染色机制阳性:肽聚糖的含量与交联程度都比较高,肽聚糖层多,所以细胞壁较厚,壁上的间隙较小,媒染后形成的结晶紫—碘复合物就不易被洗脱出细胞壁,加上它本来就不含脂质,乙醇洗脱时细胞壁非但没有出现缝隙,反而使肽聚糖层的网孔因脱水而变得通透性更小,结果蓝紫色的结晶紫—碘复合物就留在细胞而使细胞呈蓝紫色。

基因工程期末考试重点知识整理

基因工程期末考试重点知识整理

基因工程第一章基因工程概述1、基因工程的概念(基因工程基本技术路线PPT)基因工程(Gene Engineering),是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将大分子(DNA)提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术.2、基因工程的历史基因工程准备阶段:1972,第一个重组DNA分子的构建,构建人:Paul Berg及其同事PPT 基因工程诞生:1973,Cohen & Boyer首次完成重组质粒DNA对大肠杆菌的转化基因工程发展阶段的几个重要事件:一系列新的基因工程操作技术的出现;各种表达克隆载体的成功构建;一系列转基因菌株、转基因植物、转基因动物等的出现3、基因工程的内容(P9)4、基因克隆的通用策略(P12)(基因组文库(鸟枪法)+分子杂交筛选)第二章分子克隆工具酶5、限制性核酸内切酶的概念、特点、命名、分类(问答)概念:一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶,主要存在于细菌体内特点(参加PPT)命名:依次取宿主属名第一字母,种名头两个字母,菌株号,然后加上序号。

如:从Haemophilus influenze Rd中提取到的第三种限制型核酸内切酶被命名为Hind Ⅲ,Hin指来源于流感嗜血杆菌,d表示来菌株Rd,Ⅲ表示序号。

分类:依据酶的亚单位组成、识别序列的种类以及是否需要辅助因子可分为:Ⅰ型酶、Ⅱ型(Ⅱs型)酶和Ⅲ型酶。

真核细胞中有4中DNA聚合酶:α,β,γ,线粒体DNA聚合酶原核生物中3中DNA聚合酶:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ6、几个基本概念粘性末端:两条多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开的位置是交错的,对称地分布在识别序列中心位置两侧,这样形成的DNA片段末端称为~。

2022年山东大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案)

2022年山东大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案)

2022年山东大学生物技术专业《微生物学》期末试卷B(有答案)一、填空题1、支原体因缺乏细胞壁,故出现一系列其他特征,包括______、______、______和______等。

2、病毒的非增殖性感染有______、______和______3种类型。

3、在豆血红蛋白分子中,其蛋白质部分由______所触发,再由______ 的基因进行编码和合成;而血红素部分则由______所触发,再由______ 基因进行编码和合成。

4、化能有机营养型微生物的能源是______,氢供体是______,基本碳源是______,其代表性微生物是______和______等。

5、霉菌产有性孢子、结构复杂的子实体称为______,其外形有______、______和______三种。

6、人类对微生物的发现和认识,比对动、植物晚得多,其原因是微生物具有______、______、______和______四个特点。

7、为获得微生物的高密度生长,常可采用以下几个措施:① ______,② ______,③______,④ ______等。

8、在自然界中存在许多极端环境,并进化出与这类环境相适应的各种极端微生物,如______、______、______、______、______、______和______等。

9、Avery和他的合作者分别用降解DNA、RNA和蛋白质的酶作用于有毒的S型细胞抽提物,然后分别与______混合,结果发现,只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化活性,说明DNA是转化所必须的转化因子。

10、巨噬细胞在非特异性和特异性免疫中主要有以下四个作用: ______,______,______和______。

二、判断题11、革兰氏染色法是细胞质染色,而不是细胞壁染色。

()12、氨基酸在碳源缺乏时可被微生物用作碳源物质,但不能提供能源。

()13、在微生物代谢调控中存在着两种主要的机制,其一为“粗调”,借以调节现成酶分子的催化能力,另一为“细调”,借以调节酶合成量的多寡。

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第十章微生物与基因工程一、要点提示1.基因工程,又称基因操作或重组DNA技术,是体外对DNA分子进行加工、剪切、操作及施工,把不同来源的DNA分子重新组合构建载体后,导入宿主细胞内,使其扩增和表达,获得大量基因产物,或者使生物体表现出新的形状。

基因工程是在分子生物学、微生物学基础上结合有关现代科学和工程学原理和方法而开拓的技术领域。

它的出现改变了生物科学的面貌,促使现代生物技术迅猛发展,并带动了现代生物技术产业的兴起。

2.基因工程的基本过程是目的基因的获得→重组载体的构建→重组载体导入宿主细胞→阳性重组子的筛选→基因的测序和鉴定→基因的控制表达。

基因工程的每一个环节都离不开微生物的参与。

3.基因工程给人类带来的正面影响是十分巨大的,基因工程产品及其技术在医学、工业、农业及其他领域的应用愈来愈广泛,并已经带来了令人可喜的结果。

但是基因工程潜在的危害性也不容忽视,任何滥用和非和平的开发(生物战争)都会给人类带来毁灭性的灾难。

二、重点、难点剖析1.微生物和微生物学在基因工程的产生和发展中占据了十分重要的地位,可以说一切基因工程操作都离不开微生物。

从以下6个方面可以说明。

(1)微生物的多样性,尤其是抗高温、高盐、高碱、低温等基因,为基因工程提供了极其丰富而独特的基因资源;目的基因的获得可以是通过构建基因文库或cDNA文库来筛选目的基因片段;或通过PCR技术进行基因的体外扩增,包括对活的不可培养微生物基因的体外扩增,并对基因进行定点诱变和分子定向进化。

(2)基因工程所用克隆载体主要是用病毒、噬菌体和质粒改造而成。

(3)基因工程所用千余种工具酶绝大多数是从微生物中分离纯化得到的。

(4)微生物细胞是基因克隆的宿主,基因工程中最重要、最广泛应用的克隆载体宿主是原核生物的大肠杆菌及真核生物的酿酒酵母。

即使植物基因工程和动物基因工程也要先构建穿梭载体,使外源基因或重组体DNA在大肠杆菌中得到克隆并进行拼接和改造,才能再转移到植物和动物细胞中。

(5)大规模表达各种基因产物,从事商品化生产,通常都是将外源基因表达载体导人大肠杆菌、酵母菌或哺乳动物细胞中,构建成工程菌,然后利用微生物发酵工程来实现。

(6)有关基因结构、性质和表达调控的理论主要也是来自对微生物的研究,或者是将动、植物基因转移到微生物中后进行研究而取得的,因此,微生物学不仅为基因工程提供了操作技术,同时也提供了理论指导。

2.微生物与基因克隆载体。

(1)克隆载体的基本要求。

①载体在细胞中必须能够独立自主地复制。

②载体必须具有若干限制酶的单一切割位点,即多克隆位点,位于载体复制的非必需区,便于外源DNA的插入。

③载体必须具有可供选择的遗传标记,例如:具有抗生素的抗性基因,便于对阳性克隆的鉴别和筛选。

④载体DNA须易于生长和操作。

(2)基因工程中使用的载体。

到目前为止,基因工程中使用的载体基本上均来自微生物,主要包括6大类:质粒载体,λ噬菌体载体,柯斯质粒载体,M13噬菌体载体,真核细胞的克隆载体,人工染色体等。

原核生物大肠杆菌的克隆载体比较见表10-1。

真核生物的克隆载体主要是酵母质粒载体(穿梭载体)、真核生物病毒载体和人工染色体。

酵母质粒载体都是利用其2μm质粒与细菌质粒pBR322构建而成的,主要有附加体质粒(较高拷贝数)、复制质粒(中等拷贝数)和整合质粒(整合到酵母染色体上)3种。

人工染色体是一类目前能容纳最大外源DNA片段(1 000 kb)人工构建的载体,目前有酵母人工染色体(YAC)和细菌人工染色体(BAC)。

3.微生物与基因工程操作基本的工具酶。

如基因与载体的切割和连接要用各种限制性内切酶和T4连接酶,DNA的体外合成、测序要用Taq酶、pfuDNA 高保真聚合酶,RNA反转录要用反转录酶等。

必须提出的是,基因工程所用到的绝大多数工具酶都是从不同微生物中分离和纯化而获得的。

表10-2列出了部分常用限制性内切酶及其微生物来源。

限制性内切酶的命名是根据分离出此酶的微生物学名而定的。

即取微生物属名的第一个字母和种名的头两个字母组成3个斜体字母加以表示,遇有株名,再加在后面。

如果同一菌株先后发现几个不同的酶,则用罗马数字加以表示。

4.克隆载体宿主是外源基因能够在细胞中大量扩增和表达的基本条件。

目前有大量的改造后的大肠杆菌和酿酒酵母菌株可以作为基因克隆宿主。

理想宿主的基本要求是:①能够高效吸收外源DNA。

②具有使外源DNA进行高效复制的酶系统。

③不具有限制修饰系统,不降解导入的未经修饰的外源DNA。

④不具有DNA重组系统,常用重组缺陷型(RecA-)菌株,使克隆载体DNA 与宿主染色体DNA之间不发生同源重组。

⑤便于进行基因操作和筛选。

⑥具有安全性。

宿主细胞应该对人、畜、农作物无害或无致病性等。

5.外源DNA导入宿主细胞。

不同的宿主细胞,外源DNA导入的方式不同。

(1)外源DNA导入原核细胞。

转化:重组质粒载体+感受态细胞,效率较低;转染:重组噬菌体DNA或重组噬菌质粒+感受态细胞,效率较低;感染:外源DNA被包装成λ噬菌体颗粒+宿主细胞,效率高。

(2)外源DNA导入真核细胞。

①酵母细胞。

一般利用蜗牛酶除去酵母细胞壁形成原生质体,再用CaCl2和聚乙二醇处理,重组DNA以转化方式导入酵母细胞的原生质体,最后将转化后的原生质体置于再生培养基的平板中培养,使原生质体再生出细胞壁形成完整酵母细胞。

或者采用电转化法(电穿孔法)。

电穿孔(electroporation)法是把宿主细胞与外源DNA混合并置于电击槽中。

在高压电脉冲作用下,使细胞膜瞬时击穿出现微孔,外源DNA通过微孔进入细胞。

②哺乳动物细胞。

最简便的是微量注射法和电转化法。

由于有些动物细胞体积较大,如受精卵用微量注射器可将外源DNA注入细胞内。

电穿孔法十分成功用于哺乳动物细胞和植物细胞,而且也可用于通常不能进行转化的细菌。

大肠杆菌应用电穿孔法也可提高转化率。

③植物细胞。

最简便的是微量注射法及电穿孔法。

还有两种方法,一种是将含有重组Ti质粒的土壤农杆菌与植物原生质体共培养(即共培养法)或与植物叶片共培养(即叶片培养法),多数双子叶植物转化常用此法;另一种是基因枪法或称微弹枪(particle guan)法,利用微弹把表面吸附有外源DNA的金属微粒高速射进植物的细胞或组织,可直接将外源基因导入幼苗,此法简便、有效。

6.重组体的筛选与鉴定。

(1)重组体表型特征的鉴定。

①抗生素平板法。

如果外源DNA片段插入载体的位点位于抗生素抗性基因之外,则重组体细胞具有抗性。

此外,还有一些自身环化的载体和未被酶解的载体,他们的转化细胞也能在含该抗生素平板上生长并形成菌落,而只有作为对照的受体细胞不能生长。

此法缺点是假阳性率高。

②插入失活法。

外源DNA片段插入载体的位点位于抗生素抗性基因或酶基因之内,则重组体细胞失去抗性或失去酶的活性。

③插入表达法。

在某些载体的标记基因(如抗生素抗性)前面连接一段负控制序列,当外源DNA片段插入该负控制序列中,使负控制序列失活,因而位于下游的抗性基因因解除阻遏而得到表达,重组体细胞具有抗性。

④β-半乳糖苷酶显色反应法。

利用α-互补作用,若将外源DNA插入到载体上lacZ'序列中,使α-肽基因失活,重组体细胞失去α-互补作用,培养在含有χ-gal-IPTG平板上,菌落无色。

(2)重组DNA分子结构特征的鉴定。

①菌落(或噬菌斑)原位杂交。

用硝酸纤维滤膜或尼龙膜转印菌落或噬菌斑后培养,滤膜上长出的菌落或噬菌斑释放DNA后,变性固定,与核酸探针进行分子杂交,筛选阳性克隆。

通常影印的滤膜必须有双份,在一张滤膜上找到阳性克隆后,可在另一张滤膜的相应位置上找到活的细菌或噬菌体克隆。

此法优点可在短时间内从成千上万克隆中快速筛选到阳性克隆。

②内切酶图谱鉴定。

将初步筛选的阳性克隆小量培养后,提取重组质粒或重组噬菌体DNA,用1~2种内切酶酶切,然后进行凝胶电泳,检测插入DNA片段的大小。

③PCR鉴定。

通过与插入片段两侧互补的引物,以重组质粒DNA作为模板进行PCR分析,可快速测出插入DNA片段大小及鉴定其序列特异性。

④DNA序列测定。

最后为了确证目的基因序列的正确性,必须对重组体的DNA进行序列测定。

(3)外源基因表达产物的鉴定。

①表达产物免疫活性测定。

如果表达产物是一种蛋白质或蛋白质的一部分,可用抗原一抗体的免疫反应快速检测转移到滤膜上的克隆。

②表达产物生物活性检查。

可根据表达产物不同情况采用不同方法检测其生物活性。

若表达产物是一种酶,则可测定其酶活性;若所表达蛋白质是一种酶的抑制剂,则可测定其抑制酶活性能力的大小等。

③表达产物氨基酸序列测定。

测定表达产物“N”端氨基酸序列,对表达产物的鉴定具有特别重要意义。

7.基因工程的应用及展望。

基因工程开始并已经进入人类生活活动的各个领域,并即将使人们的某些梦想和希望变为现实。

(1)基因工程药物。

基因工程药物包括一些在生物体内含量甚微但却具有重要生理功能的蛋白质,如激素、酶和抑制剂、细胞因子、抗原和抗体、反义核酸和疫苗等。

此外,还可利用重组DNA技术改造蛋白质,设计和生产出自然界不存在的新型蛋白质药物。

目前基因工程药物在多种生物体细胞中得到重组表达:大肠杆菌表达系统、酵母菌表达系统和哺乳动物细胞表达系统都是采用重组细胞通过微生物发酵罐的方式大量生产药物蛋白。

转基因动物和转基因植物,则以活的动、植物整体代替发酵罐生产活性肽。

(2)基因治疗。

向靶细胞中引入具有正常功能的基因,以纠正或补偿基因的缺陷,从而达到治疗的目的。

如用正常基因去弥补有缺陷的基因可以治疗遗传性疾病;通过转移基因以刺激免疫力用于肿瘤和艾滋病的治疗;用转移基因配合细胞或药物治疗,以增强特异性或增强疗效等。

(3)改造传统工业发酵菌种。

对人类做出巨大贡献的抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂及维生素等传统发酵工业菌种都经过了长期的筛选和诱变育种,菌种的生产性能很难会大幅度的提高。

基因工程技术为该领域打开了一个新的局面,并已经取得了成功。

(4)动植物特性的基因工程改良。

近年来,除了可用转基因植物生产药物(如人的干扰素)、抗体、疫苗等,将重组DNA导入植物细胞,成功培育了许多具有新的优良性状的转基因植物。

主要包括抗病虫害、抗逆(抗盐、碱等)、耐除草剂、延长水果蔬菜的贮存期等。

将重组DNA导入受精卵,开辟了动物育种新途径。

转基因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛、快速生长的家畜和鱼类等已进入实用阶段。

(5)基因工程菌在环境保护中的应用。

微生物在自然界中的分布具有超乎想象的多样性,几乎所有的自然界和人工合成物质都可以为不同种类的微生物所分解,其降解基因也表现出多样性来,为生物修复污染环境提供了大量的基因资源。

通过把多种降解基因“合并”在同一种微生物细胞中,在污染物治理方面潜力巨大。

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