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福大生物工程专业考研复习资料

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贝荷花 发表于 2011-5-10 09:56:52 |显示全部楼层
1.细胞生物学
细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。
2.细胞生物学的主要研究内容
细胞核、染色体以及基因表达的研究、生物膜与细胞器的研究、细胞骨架体系的研究、细胞增殖及其调控、细胞分化及其调控、细胞的衰老与凋亡、细胞的起源与进化、细胞工程
3.细胞是生命活动的基本单位
一切有机体都由细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位、细胞具有独立的、有序的自控代谢体系、细胞是代谢与功能的基本单位、细胞是有机体生长与发育的基础、细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性、没有细胞就没有完整的生命
4.原核细胞的基本特点:
遗传的信息量小,遗传信息载体仅由一个环状DNA构成
细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。
5.真核细胞的基本结构体系
以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系;
以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统;
由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
6.分辨率是指区分开两个质点间的最小距离
7.差速离心:分离密度不同的细胞组分
8.密度梯度离心:精细组分或生物大分子的分离
9.质膜的流动镶嵌模型
1).细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成。
2).磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成生物膜骨架;
3).蛋白质或嵌在双脂层表面,或嵌在其内部,或横跨整个双脂层,表现出分布的不对称性
10.简单扩散也叫自由扩散(free diffusion):
①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;②不需要提供能量;③没有膜蛋白协助
11.协助扩散也称促进扩散(facilitated diffusion):
特点: ①转运速率高; ②运输速率同物质浓度成非线性关系; ③特异性;④饱和性。 载体:离子载体、通道蛋白。
12.主动运输:①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;②需要能量;③都有载体蛋白。
13.协同运输:靠间接提供能量完成主动运输。所需能量来自膜两侧离子的浓度梯度。分为:同向协同(symport)和反向协同(antiport)
14.吞噬作用:细胞内吞较大的固体颗粒物质,如细菌、细胞碎片等。
15.胞饮作用:细胞吞入液体或极小的颗粒物质。
第一章
1现代生物技术的含义
生物工程也叫生物技术,就是以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他自然科学原理,按照预先的设计改造生物体,或利用微生物、动物体、植物体或其组成部分(包括器官、组织、细胞等)作为反应器对原料进行加工,为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的技术
2现代生物技术的目的
对生物体进行改造,培育出具有优良品质的动物、植物、微生物新品系;利用微生物、动物、植物为反应器对原料进行加工,生产出人类所需要的产品;进行疾病的防治、诊断和治疗;环境污染的检测。
3现代与传统生物技术的区别
现代生物技术通过操作基因来改变自然生命物质的原有结构和成分。显然,现代生物技术与传统生物技术已经有了区别,即它不再是在原有物种水平上和沿袭自然的途径,而是超越物种的界限,实现的是创造崭新的品种和有目的的改造和控制自然界已有的生化过程。
4现代生物技术研究的主要内容
主要由以下5个分支组成:基因工程(核心所在)、蛋白质工程(第二代基因工程)、酶工程、发酵工程、细胞工程.
5蛋白质工程
也称“第二代基因工程”,其主要内容和基本目的可以概括为:以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系为基础,通过有控制的基因修饰和基因合成,对现有蛋白质加以定向改造,设计、构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更加符合人类社会需要的新型蛋白质
6.细胞工程   是利用细胞的全能性,在体外条件下,采用组织与细胞培养技术对动、植物进行修饰,从而改良和创造新品种,生产人类所需要的新的生物类型.
细胞融合技术   是指两个不同种类的细胞,加上融合剂,在一定条件下,彼此融合成杂交细胞,使来自两个亲本细胞的基因有可能都被表达,从而打破了远缘生物不能杂交的屏障,提供了创造新物种的可能.
细胞核移植    对动物优良杂交种的无性繁殖具有重要的意义。它的典型应用就是用于动物无性繁殖的“克隆”。
7克隆技术
克隆也就是细胞核移植,即将一个细胞中的核经显微手术和细胞融合的方法移植到去核的另一个细胞中,重组胚胎发育至产仔的过程。
8 DNA双螺旋结构
1953年James D. Watson和Francis H. C. Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。
1970年H.O. Smith等分离出第一种限制性核酸内切酶。
1975年F. Sanger、A. Maxam和W. Gilbert发明了DNA快速测序技术
9重组DNA技术的基本定义
重组DNA技术是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。(供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件)
10基因工程的基本定义
基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
11基因工程的特征
a. 跨物种性:外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖
b. 无性扩增:外源DNA在寄主细胞内可大量扩增,和高水平表达
12基因工程的主要操作内容
a. 目的基因的获取b. 重组体的制备c. 重组体的转化d. 克隆鉴定e. 目的基因表达
1.限制性核酸内切酶(Restriction endonuclease)是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列(4-8bp),并由此处切割DNA双链的核酸内切酶。
2.同裂酶 (Isoschizomers) 识别位点的序列相同的限制性内切酶。
3.同尾酶 (Isocaudamers) 识别的序列不同,但能切出相同的粘性末端。如BamH I、Bgl Ⅱ、Bcl I、Xho Ⅱ等 .
4.限制性内切酶的命名(掌握)a.用属名的第一个字母和种名的头两个字母组成3个字母的略语表示寄主菌的物种名。大肠杆菌(Escherichia coli)用Eco表示; 流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)用Hin表示。b.用一个右下标的大写字母表示菌株或型。如Ecok, EcoR(现在都写成平行,如EcoRI)。c.如果一种特殊的寄主菌内有几种不同的限制与修复系统,用罗马字母表示。如EcoR I,EcoR V  d  限制酶前面要带上R(Restriction), 修饰酶前面要带上M(Modification)。(现已省略)。
5.Kenos fragment的性质:具有5’®3’聚合酶活性和3’®5’外切酶活性。(失去了5’®3’外切酶活性)。
6.逆转录酶:依赖RNA的DNA聚合酶(RNA指导的DNA聚合酶)。
7.核酸外切酶( Exonucleases):是一类从多核苷酸链的一头开始催化降解核苷酸的酶。
1. 载体 (Vectors):在基因工程操作中,把能携带外源DNA进入受体细胞的DNA分子叫载体
2质粒(plasmid) :是独立于染色体以外的能自主复制的双链闭合环状DNA分子
3质粒载体必须具备的基本条件:
1) 具有复制起点(ORI)、2)具有抗菌素抗性基因、3)若干限制性内切酶的单一位点、4)具有较小的分子量和较高的拷贝数
4噬菌体的生活周期:(1)溶菌周期(2溶原周期
5.基因工程队载体的要求:1、在宿主细胞内能独立复制2、有选择性标记3、有一段多克隆位点4、分子量小,拷贝数多5、容易从宿主细胞内分离纯化6、安全性
1 PCR扩增检测法原理  PCR能在模板序列上扩增出预期DNA片断
2 .Northern blotting:用DNA(或RNA)探针检测RNA样品  主要检测插入片断是否被转录  从宿主细胞中提取RNA,再用探针杂交
Southern blotting用DNA(或RNA)探针检测DNA样品。从宿主细胞中提取DNA(或质粒载体),再用探针杂交。只有带有插入片断的重组载体才能与探针杂交,在底片上曝光显示。
3 酶切电泳筛选法  原理:根据已知的外源DNA序列的限制性酶切图谱,选择一两种内切酶切割质粒,电泳后比较电泳结果(DNA带数和长度)。或用合适的内切酶切下插入片断,再用其它酶切这个片断,电泳后比较结果是否符合预计的结果。
4.目的基因:准备要分离、改造、扩增或表达的基因。
5.基因文库:将某种生物细胞的整个基因DNA切割成大小合适的片段,并将所有这些片段都与适当的载体连接,引入相应的宿主细胞中保存和扩增。理论上讲,这些重组载体上带有了该生物体的全部基因,称为基因文库。   
6. cDNA文库特点:(1)不含内含子序列(2)可以在细胞中直接表达(3)包含了所有编码蛋白质的基因(4)比DNA文库小得多,容易构建
8. PCR 扩增:应用聚合酶链式反应技术,在体外特异性的扩增整个基因。
9.琼脂糖凝胶的分辨率:空隙大小决定其分辨分子大小的能力。空隙大,分辨率高,小分子能通过,大分子难通过;空隙大,分辨率低,大小分子几乎以同等速率通过。
10.溴化乙锭:(EB)能插入DNA分子中,紫外光照射能发红色荧光。
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