生物安全學(xué)教材課后習(xí)題參考答案

1、生物安全學(xué)教材課后習(xí)題參考答案連賓 整理2014/11/10第六章習(xí)題1、什么是受體細胞？選擇受體細胞時應(yīng)重點考慮哪幾點？ 受體細胞是指用于制備基因工程生物制品的表達系統(tǒng)，具體可分為原核表達系統(tǒng)和真核表達系統(tǒng)兩大類。 P 180-181 選擇受體細胞應(yīng)重點考慮以下幾點： 安全性高，不會對外界環(huán)境造成生物污染； 便于重組DNA分子的導(dǎo)入； 便于篩選克隆子 能使重組DNA分子在其細胞內(nèi)穩(wěn)定維持； 適合于外源基因的高效表達和表達產(chǎn)物的分泌或積累； 具有較好的翻譯后加工機制，便于真核生物目的基因的高效表達； 對遺傳密碼的應(yīng)用上無明顯偏倚性； 遺傳性穩(wěn)定，易于擴大培養(yǎng)或發(fā)酵； 在理論研究或生產(chǎn)實踐上有較

2、高的應(yīng)用價值 上述9個條件中，受體細胞表達的安全性是首要考慮條件，只有證明受體細胞表達的產(chǎn)物是沒有毒性的，沒有潛在的致癌性、沒有其它病原體污染、遺傳背景較為明確，這樣才能考慮其能夠成為受體細胞的其他條件。2、對于基因操作安全性的要求是什么？ P 184-1851）基因的分子特征：從基因水平、轉(zhuǎn)錄水平和翻譯水平，考察外源基因的整合和表達情況，包括：搜集表達載體相關(guān)資料；檢測目的基因在表達系統(tǒng)中的整合情況；外源插入片段的表達情況；基因的遺傳穩(wěn)定性情況和重組載體安全性的檢測。2）基因的遺傳穩(wěn)定性：遺傳穩(wěn)定性主要涉及質(zhì)粒的不穩(wěn)定性，主要考察目的基因整合的穩(wěn)定性，目的基因表達的穩(wěn)定性和目標性狀表現(xiàn)的穩(wěn)定

3、性； 3）重組載體的安全性：檢測該載體能否向自然界中不含該類基因的微生物進行轉(zhuǎn)移。檢測原因就是質(zhì)粒具有遷移作用。3、基因重組活疫苗的分類有哪些？P 186-187 基因重組活疫苗可分為基因缺失疫苗與基因突變疫苗、復(fù)制性活載體疫苗和非復(fù)制型活載體疫苗三類。4、獸用基因工程活疫苗的安全性存在哪些問題？和下一個問題一起回答。看 P 191 獸用基因工程活疫苗的安全性問題： 對人類和動物健康的潛在危害：致病性、抗藥性、食品安全性 對生態(tài)環(huán)境的潛在危害：致病性和毒性、生存競爭力、傳播擴散能力、遺傳變異能力、遺傳轉(zhuǎn)移能力 5、獸用DNA疫苗的安全性包括哪幾點? 雖然DNA疫苗有著眾多的優(yōu)點和部分應(yīng)用，但是

4、仍有些學(xué)者對于DNA疫苗的安全性存在疑慮，他們擔心DNA會整合到宿主細胞的染色體上而造成插入突變，進而引發(fā)癌變或其他疾病。不過從目前研究數(shù)據(jù)來看DNA疫苗整合危險性相當?shù)?，但是由于沒有靈敏和有效的監(jiān)測手段，對于DNA整合危險性還不能下完全的結(jié)論，仍有一系列問題需要闡明。 注射疫苗后究竟哪些細胞會攝取DNA，哪些細胞會表達該DNA，表達持續(xù)多久。 DNA在這些細胞中的轉(zhuǎn)歸如何，DNA是否會進入細胞核，是否會復(fù)制。 外源抗原的長期表達可能導(dǎo)致不利的免疫病理反應(yīng)。 可能形成針對注射DNA的抗體出現(xiàn)不利的自身免疫反應(yīng)。 所表達的抗原節(jié)能具有生物學(xué)活性。 6、簡述獸用基因工程生物制品的安全評價的要求。看

5、 P 193-196 獸用基因工程生物制品的安全性評價要求包括以下幾點： 通過對基因工程菌株及其產(chǎn)物的危害性分類，確定基因工程工作的生物安全等級； 對獸用基因工程生物制品分類管理，確定第一、二和三類制品的安全性評價標準，對生物體分子特性，受體特性，基因特性等要有充分的了解； 環(huán)境釋放的安全性評價和進口獸用基因工程生物制品的安全性評價重點監(jiān)督； 進行復(fù)核檢驗，它是獸用基因工程生物制品安全性評價的重要環(huán)節(jié)，可以保證安全性評價的科學(xué)性、公正性和準確性。 7、簡述國內(nèi)外獸用基因工程生物制品安全管理概況?？?P 196-199 經(jīng)濟合作與發(fā)展組織、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國糧農(nóng)組織等國際組

6、織積極進行協(xié)調(diào)，試圖建立眾多國家都能接收的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一管理的標準和程序。但由于各國國情不同，因此管理辦法各異。 國內(nèi)外獸用基因工程生物制品的安全管理首先都應(yīng)該法律法規(guī)體系；美國主要由農(nóng)業(yè)部動植物檢疫局和國家環(huán)境保護局依據(jù)病毒-血清-毒素法、國家環(huán)境政策法、聯(lián)邦法規(guī)等有關(guān)法律、法規(guī)實施管理。我國主要由由農(nóng)業(yè)部依據(jù)基因工程安全管理辦法和農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法對獸用基因工程生物制品實施安全管理 歐美各國對獸用或基因工程生物制品進行分類管理，特別是對基因重組活疫苗的管理都極為嚴格，一般不輕易批準進行大規(guī)模環(huán)境釋放或商業(yè)化生產(chǎn)生物制品，從封閉實驗室研究到不受限制投放市場的注冊商品的過程分階

7、段嚴格執(zhí)行；我國也實行分安全等級、分階段審批制度，但僅將獸用生物制品當成一種特殊商品管理，對上游實驗室研制和生產(chǎn)的安全性缺乏管理辦法，同時缺乏環(huán)境釋放和商品化后的安全監(jiān)控措施。第五章習(xí)題1.分別從動物、植物用轉(zhuǎn)基因微生物兩方面簡述受體微生物的安全性評價。P138、P159受體微生物的背景資料、受體微生物的生物學(xué)特性、受體微生物所適應(yīng)的生態(tài)環(huán)境、受體微生物的遺傳變異2.簡述對動物用轉(zhuǎn)基因微生物相關(guān)基因操作進行的安全性評價。P143（1）動物用轉(zhuǎn)基因微生物中引入或修飾性狀的特性的描述 （2）實際插入或刪除序列的資料，插入序列的大小和結(jié)構(gòu)，確定其特性的分析方法；刪除區(qū)域的大小和功能；目的基因的核苷酸

8、序列和推導(dǎo)的氨基酸序列；插入序列的拷貝數(shù)。 （3）目的基因與載體構(gòu)建的圖譜，載體特性和安全性，能否向自然界中不含該類基因的微生物轉(zhuǎn)移。 （4）載體中插入?yún)^(qū)域個片段的資料，啟動子和終止子的大小、功能機供體生物的名稱；標記基因和報告基因的大小、功能及供體生物的名稱；其他調(diào)控序列的名稱及其來源。 （5）基因操作的方法 （6）目的基因表達的穩(wěn)定性，目的基因的檢測和鑒定技術(shù) （7）重組DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制特性和安全性 3. 植物用轉(zhuǎn)基因微生物的安全等級分為幾種？根據(jù)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法第十三條將植物用轉(zhuǎn)基因微生物的安全等級分為四個等級。4. 什么是基因工程亞單位疫苗？并說明其安全性評價內(nèi)容。

9、P156基因工程亞單位疫苗是指用基因工程方法構(gòu)建的在高效表達系統(tǒng)中表達出來的強病毒病原體的某種免疫相關(guān)抗原。亞單位疫苗是所有疫苗中最安全而實用的，具有如下優(yōu)點：1.亞單位疫苗避免了直接是用病原物而使接受者可能致病的危險，因此疫苗也不必做無毒測試；2.亞單位疫苗利用純化的蛋白質(zhì)作為免疫原，可以避免由于外源蛋白、核酸的混雜而造成的副作用。5. 如何對動物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品進行安全性評價。P157動物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的安全性評價主要考慮以下幾個方面： 1）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的穩(wěn)定性 2）生產(chǎn)、加工、活動對轉(zhuǎn)基因微生物安全性的影響 3）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在環(huán)境安全方面的差異 4）轉(zhuǎn)基因微生

10、物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在對人類健康影響方面的差異 6. 如何對植物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品進行安全性評價。P171植物用轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的安全性評價主要考慮以下幾個方面： 1）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品的穩(wěn)定性 2）生產(chǎn)、加工、活動對轉(zhuǎn)基因微生物安全性的影響 3）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在環(huán)境安全方面的差異 4）轉(zhuǎn)基因微生物產(chǎn)品與轉(zhuǎn)基因微生物在對人類健康影響方面的差異 第四章習(xí)題轉(zhuǎn)基因水生生物應(yīng)用包括哪些安全問題？P120-122 下面的回答不完整· 生態(tài)安全問題 目前，有關(guān)轉(zhuǎn)基因水生生物對生態(tài)環(huán)境的影響，令人擔心的焦點集中在如下兩方面：一是如何避免轉(zhuǎn)基因水生生物逃逸或釋放到外界環(huán)境后，與野生物

11、種進行交配，而導(dǎo)致外源基因的擴散，改變物種原有的基因組成，造成種質(zhì)資源的混亂；二是如何預(yù)防個體經(jīng)人工定向改造，產(chǎn)生抗逆、抗病性強的特性，一旦釋放到自然環(huán)境中，對環(huán)境具有更強的適應(yīng)性和競爭力，可能威脅現(xiàn)有的物種，破壞原有的種群生態(tài)平衡。對此，研制轉(zhuǎn)基因的不育個體將成為解決這個問題的方法之一。 · 食用安全性問題 為提高產(chǎn)出，目前轉(zhuǎn)入的基因大多數(shù)為生長激素類基因，由于其表達產(chǎn)物-生長激素對人體具有影響，因此引起全社會的普遍關(guān)注，以致對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的食用安全性評價的重要性日漸突顯出來。由于人們意識到轉(zhuǎn)基因食品存在的問題較晚，所以研究才剛起步，其他方面的研究如營養(yǎng)學(xué)評價、過敏性評價及模式蛋白的

12、建立等更是仙劍報道，因此轉(zhuǎn)基因食用安全性評價的基礎(chǔ)研究還有許多空白尚待填補 · 基因操作工程的安全性 進行基因操作之初需詳細了解目的基因的來源、結(jié)構(gòu)、功能和用途；了解克隆載體的來源、特性及安全性；了解重組DNA分子的結(jié)構(gòu)及復(fù)制特性，外源基因整合位點效應(yīng)，確保重組體在使用過程中的安全性。此外，還要選擇有效和安全的基因?qū)胪緩?，避免基因工程菌的流失和對環(huán)境的污染。 簡述水生生物轉(zhuǎn)基因的主要方法及目前存在的問題 P112-117魚基因轉(zhuǎn)移的主要方法 1. 顯微注射法；2. 電脈沖法；3. 精子攜帶法。 存在的問題 1. 基因來源；2.整合成功率；3.獲得純系個體；4.轉(zhuǎn)基因方法 蝦基因轉(zhuǎn)移

13、的主要方法 1. 顯微注射法；2. 電脈沖法；3. 基因槍法；4.病毒介導(dǎo)法；5.精子載體法 存在的問題 1. 技術(shù)問題；2.材料問題；3.安全性問題 貝類基因轉(zhuǎn)移的主要方法 1. 電脈沖介導(dǎo)的精子載體法；2.聚乙烯亞胺與精子載體法相結(jié)合 存在的問題 除上述提到的精子介導(dǎo)外源基因轉(zhuǎn)入卵子的機理較為復(fù)雜，此外在已有的貝類轉(zhuǎn)基因研究報道中，通過對報告基因的檢測發(fā)現(xiàn)外源基因在幼蟲中能夠表達，但其轉(zhuǎn)導(dǎo)率并不穩(wěn)定。所以，外源基因與貝類本身基因的整合、互作等一系列問題還需要進一步研究探討。 簡述轉(zhuǎn)基因水生生物擴散途徑及防范措施 P121-122 第7和8條擴散途徑 · 主動擴散 指轉(zhuǎn)基因水生生物

14、為了適應(yīng)生存的需要，如索餌、繁殖、洄游等，從一個生活水域轉(zhuǎn)移到另一個生活水域。· 被動擴散 主要是由人類有意或無意造成，包括：通過航運將水生生物將一個水域帶到另一個水域；開挖運河和水渠，為水域問生物的遷移提供新通道；國家或地區(qū)間的鮮水產(chǎn)品交易，不僅擴散水生生物本身，還將有關(guān)病原帶到其他水域；觀賞魚類或其他水生生物的逃逸或丟棄；人類有目的的放養(yǎng)和引種馴化。防范措施 在開展轉(zhuǎn)基因水生生物研究前，首先應(yīng)當選擇安全的飼養(yǎng)場所。例如，建立室內(nèi)水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)，采取隔離方式培育轉(zhuǎn)基因水生生物；盡可能使實驗型養(yǎng)殖場所遠離自然水域或水產(chǎn)品生產(chǎn)單位。控制進出水系統(tǒng)途徑傳播，利用物理或化學(xué)方法，在出水口殺

15、死全部逃逸的轉(zhuǎn)基因個體。例如，提高出水溫度或pH值，利用高濃度氯、溴或臭氧來處理排出水。由于不同水生生物的致死條件不同，需要針對不同對象采取不同的處理辦法。飼養(yǎng)轉(zhuǎn)基因水生生物的水源也要經(jīng)過特殊處理，杜絕引進其他水生生物。同時，要有適當?shù)臋C械設(shè)備對進出水進行過濾。控制非水源途徑傳播。水生生物的傳播不僅通過水源途徑，還有非水源途徑。某些水生生物可以在水體之外生活很長的時間。例如，當環(huán)境溫度降低時，成年雙殼貝類可以離開水體生活3天以上。另外雙殼貝類的幼蟲非常小，在孵化時幼蟲可通過空氣傳播。許多水生生物的卵黏附性強，容易隨網(wǎng)具或其他用具帶出實驗場地。必須防止轉(zhuǎn)基因個體的上述非水源性傳播。簡述轉(zhuǎn)基因水生

16、生物安全等級的劃分程序 P123-124· 轉(zhuǎn)基因水生生物安全性評價主要包括以下內(nèi)容：根據(jù)供體生物、受體生物和轉(zhuǎn)基因水生生物及其產(chǎn)品的生物學(xué)特性、基因操作過程的特點、未來用途和釋放環(huán)境等對轉(zhuǎn)基因水生生物及其產(chǎn)品對人類健康和生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生的潛在威脅與影響進行全面合理的評價，并且確定其安全等級；在全面合理的安全評價的基礎(chǔ)之上采用適當?shù)募夹g(shù)，制定對應(yīng)的檢測、監(jiān)測和控制措置。具體的安全等級劃分程序如下： 第三章習(xí)題1.P79：指利用轉(zhuǎn)基因活體動物的某種能高效表達外源蛋白的器官或組織，來進行工業(yè)化生產(chǎn)活性功能蛋白的技術(shù)，這些蛋白一般是營養(yǎng)保健蛋白或藥用蛋白。 利用乳腺反應(yīng)器不僅可以生產(chǎn)各種藥

17、用蛋白和保健蛋白，還能改變?nèi)橹煞?2. P81-82：外源基因在宿主基因中插入的隨機性；制作轉(zhuǎn)基因動物效率低；轉(zhuǎn)基因的表達水平很低；基因的整合得機制尚不清楚 3. P89：最大的不同在于動植物本身的特性。動物體內(nèi)存在內(nèi)源性病毒和病毒樣序列，以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體時可能在轉(zhuǎn)基因動物體內(nèi)合成新的感染性病毒。轉(zhuǎn)基因動物在安全性評價上有一定優(yōu)勢，可以建立一套較好的售后跟蹤系統(tǒng)。4. P89-90：顯微注射法；精子載體法；逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法；胚胎干細胞介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移；體細胞基因轉(zhuǎn)移和克隆；基因打靶法； 5. P97-98：人類對轉(zhuǎn)基因動物食品影響人類健康和生態(tài)環(huán)境的認識還缺乏知識和經(jīng)驗；轉(zhuǎn)基因食品研究與生產(chǎn)

18、迅速發(fā)展；對我國農(nóng)產(chǎn)品出口有重要意義。 第二章習(xí)題1. 抗草丁膦轉(zhuǎn)基因作物的抗性機理是什么？ (P31-32)草丁膦屬于有機磷類除草劑，是滅生型除草劑Liberty的活性成分，也被成為phosphinothricin（PPT，-羥基甲基亞膦基-酪氨酸）。L-草丁膦強烈抑制細菌和植物的氨基酸生物合成酶谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）。L-草丁膦和L-谷氨酸的結(jié)構(gòu)類似物，在植物細胞內(nèi)與L-谷氨酸競爭谷氨酰胺合成酶，導(dǎo)致 NH4+ 無法與L-谷氨酸結(jié)合形成谷氨酰胺，NH4+ 的積累最終使植物細胞的生長受到抑制或死亡。 Bar基因（Balaphos resistant gene）是吸水鏈霉菌避免自身產(chǎn)生雙丙氨膦毒害的保護基因，編碼PPT乙酰轉(zhuǎn)移酶（PAT），PAT催化乙酰輔酶A的乙酰基轉(zhuǎn)移到PPT的氨基上 ，形成乙