生物工艺学期末复习题
生物工艺学复习题
一：名词解释
1、生物技术：凡是涉及生物的应用、工艺与工程及其基础的领域均包含在生物技术范畴。生物技术涵盖生物工程、生化工程、生物系统工程、工业微生物等。现代生物技术的范畴已扩展到基因工程、代谢工程、组织工程、细胞工程、生理工程、体外进化、直接进化、分子育种等。
有时也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，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。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，以提供产品来为社会服务的技术。
2、原生质体：脱去细胞壁的细胞叫原生质体, 是一生物工程学的概念。如植物细胞和细菌(或其它有细胞壁的细胞)通过酶解使细胞壁溶解而得到的具有质膜的原生质球状体。动物细胞就相当于原生质体。
3、遗传育种：操纵和改良微生物菌种以提高他们的代谢能力的科学技术。包括传统的诱变育种和基因工程技术育种。
4、分批培养：是一种准封闭式系统，种子接种到培养基后除了气体流通以外，发酵液始终留在生物反应器内。
5、临界氧：不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度，对产物而言就是不影响产物合成所允许的最低浓度。
6、（酶）半衰期：在连续测定条件下，固定化酶（细胞）的活力下降为最初活力一半所经历
1表示。
的连续工作时间，以t
2
7、合成培养基：通过顺序加入准确称量的高纯度化学试剂与蒸馏水配制而成的，其所含的成分（包括微量元素在内）以及他们的量都是确切可知的。
8、补料——分批培养：在分批培养过程中补入新鲜料液，以克服由于养分的不足，导致发酵过早结束。
9、比生长速率：是代表生物反应器的动态特征的一个重要参数，表示每小时单位质量的菌体所增加的菌体量。它是表征微生物生长速率的一个参数，也是发酵动力学中的一个重要参数。其大小为0.693除以倍增时间td（菌体量倍增）。
10、载体：能够运载外源DNA片段进入宿主细胞，并稳定遗传的DNA分子。
11、诱变剂：凡是能诱发生物基因突变，且突变频率远远超过自发突变率的物理因子或化学物质。
12、恒浊器：是一种以光电池监控培养物的浊度，并通过调节补料速率使培养物的浓度维持恒定的培养系统。
13、耗氧速率：指生物和微生物进行有氧呼吸作用所消耗氧气的速率。
14、基因组文库：含有某种生物体全部基因的随机片段的重组DNA克隆群体。
15、工业微生物：通过微生物的代谢，把便宜的原料转化成有价值的商品。属于生物技术的范畴，但不包括动物、植物细胞。
16、限制性核酸内切酶：是一种能识别DNA特定序列，切断识别点或其周围的DNA链的内切酶，是基因工程技术中最重要的一种酶。
17、恒化器：一种微生物连续培养器。它以恒定的速度流出培养液，使容器中的微生物生长繁殖始终低于最快生长速度。这种容器反映的是培养基的化学环境恒定。而恒浊器反映的是细胞浊度（浓度）的恒定。
18、天然培养基：天然培养基也称复合培养基，是含有化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物。
19、固定化细胞：是指固定在水不溶性载体上，在一定的空间范围进行生命活动（生长、繁殖和新陈代谢等）的细胞，酶活性保持不变。
20、呼吸熵：指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值。
二：填空题
1、菌种保藏的方法有斜面保藏法、石蜡油保藏法、载体保藏法、液体保藏法、冷冻保藏法、冷冻干燥保藏法。
2、培养基的组分包括：碳源、氮源、无机盐及微量元素和前体、生长因子，促进剂和抑制剂。
3、工业生产中常用的微生物主要有细菌、酵母菌、放线菌和霉菌。
4、微生物的培养模式可分为分批培养、补料—分批培养、半连续培养和连续培养。
5、根据培养基的组分可分为：合成培养基和天然培养基。
6、基因重组操作中常用的工具酶有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、磷酸酶、核酸酶。
三：问答题
1、简述现代生物技术的主要应用领域？
答：1、生物医药2、初级代谢产物的生产3、次级代谢产物的生产4、酶的改良
5、生物转化
6、农业
7、聚合物8 、海洋生物技术9 、植物保护10、太空生物技术
1、生物医药：治疗用重组蛋白和生物分子如细胞因子、生长因子、酶、抗体
免疫治疗药物：α-干扰素用于治疗生殖器瘤、多毛细胞白血病、若干类型肿瘤与病毒感染治疗试剂
抗传染病药物：由酵母生产的乙肝病毒表面抗原疫苗
哺乳动物生长因子：G-CSF用于因化疗诱发的白细胞缺少症、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子
生物医疗药物、血制品：红细胞生成素、溶解血栓的药物、凝血剂、单克隆抗体
2、初级代谢产物的生产：乙醇（纤维素生产乙醇，用生物乙醇代替汽油
氨基酸（用重组DNA技术改良氨基酸工业生产菌，维生素、核苷酸的生产）
3、次级代谢产物的生产：将lat克隆到带小棒链霉菌中提高头霉素C的生产，置换某些基因原
有的启动子提高青霉素产量
4、酶的改良：用遗传、推理重新设计、定向进化等方法形成各种改良性质的酶，如改变其对机
体的特异性、在溶剂中的稳定性
5、生物转化：重组DNA技术被用于开发新的生物转化技术，用大肠杆菌通过两条途径从葡萄糖生产1,3-丙二醇，通过基因破坏与扩增使饱和与未饱和的碳基质进行氧化性生物转化形成末端二羧酸
6、农业：重组技术的应用形成具有耐除草剂、病毒、昆虫和致病微生物的的植物；富含铁质、类胡萝卜素的转基因谷物
7、聚合物：用过氧化物催化酚的聚合形成聚酚类树脂用于取代有毒的酚醛树脂作为粘合剂和相片显色剂
8 、海洋生物技术：生物技术具有开发海洋生物巨大生化潜力的作用，新生物药物、工业与诊断用的酶、食品与保健食品添加剂、各种辅助材料和能源
9 、植物保护：改造植物基因让植物免疫，检测植物致病菌，拮抗植物病害的微生物的培养，生物杀虫剂
10、太空生物技术：生物技术中微重力会诱导活的生物体与原生质培养物的生物变化
2、简述基因重组中载体应具备的基本性质和特征？
答：①、具有若干可供外源DNA插入的限制性内切酶位点，插入外源DNA片段后不影响其进入宿主细胞和在宿主细胞中复制；
②、能高效进入宿主细胞，并能在一定程度上稳定存在；
③、较高的自主复制能力；
④、带有显性的转化子选择标记和方便检测的识别筛选的标志；
⑤、带有实现载体功能所必需的基因序列。
3、简述微生物发酵工艺的主要四种模式及其特点？
答：四种模式为分批培养、补料—分批培养、连续培养和半连续培养。
特点：
（1）分批培养：发酵过程中发酵液的成分不断的变化，所有液体的流量等于零，分为六个时期：停滞期、加速期、对数期、减速期、静止（稳定）期、死亡期。
停滞期：μ=0，细胞数量不变，长短取决于种子的活性、接种量、培养基的可利用性和浓度加速期：μ从最小升为最大
对数期：μ最大，长短取决于培养基的可利用性和有害代谢产物的积累
减速期：μ不断下降，养分减少、有害代谢物积累、细胞形态退化，长短取决于菌对限制性机制的亲和力
静止期：μ=α即净生长速率=0，生长与死亡动态平衡，次级代谢产物大量合成，菌分化然色变浅
死亡期：μ<α，生长呈负增长，养分耗尽，有害代谢产物大量积累，开始时间取决于菌的种类和培养条件
生长关联型：初级代谢产物的形成与生长关联，次级代谢产物的形成与成长非直接关联
非生长关联性：产物的形成只与细胞的积累量有关
优点：操作简单，周期短，染菌的机会减少，生产过程、产品质量易掌握；
缺点：存在基质抑制问题，出现二次生长现象，产率较低。
（2）补料—分批培养：发酵液体积不断增加
优点：系统维持很低的基质浓度，避免阻遏作用，按设备的通气能力维持适当的发酵条件，减缓代谢有害物的不利影响；
（3）连续培养：操作简单，产品质量稳定，对发酵设备以外的外围设备利用率高，及时排除对发酵有害的物质，有效延长分批培养中的对数期，但菌种的稳定性差，易杂菌污染；
（4）半连续培养：放掉部分发酵液再补入适当料液补充养分和前提，代谢有害物被稀释，有利于产物的继续合成。
缺点：丢失未利用的养分和处于生产旺盛期的菌体；发酵液被稀释，送去提炼的发酵液体积更大；被稀释后可能产生更多的有害代谢物；经代谢产生的前提可能消失；有利于非产生菌突变株的生长。
4、简述基因工程中常用的几种工具酶？
答：（1）限制性核酸内切酶：主要用途是识别DNA特定序列，切断识别点或其周围的DNA 链，分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类酶。其中Ⅰ类限制性核酸内切酶由3中不同亚基构成，兼具有修饰酶活性和依赖于ATP的限制性内切酶活性，它能识别和结合于特定的DNA序列位点，去随机切断在识别位点以外的DNA序列；Ⅱ类酶切割DNA特异性最强，Ⅲ类酶与Ⅰ类酶相似，是多亚基蛋白，既有内切酶活性又有修饰酶活性
（2）DNA连接酶：催化DNA中相邻的5‘磷酸基与3’羟基间形成磷酸二酯键，是DNA片段之间的切口封和，主要是将不同的DNA片段连接起来
（3）DNA聚合酶：催化DNA体外合成反应，大多数需DNA模板，合成产物的序列与模板互补（4）磷酸酶：去除DNA的5‘磷酸基团的催化特性，可被用于抑制质粒DNA的自身连接和环化。
5、简述生物酶固定化工艺中常用的方法类型？
答：载体结合法，具体包括：物理吸附法、离子结合法、共价结合法、交联法、包埋法。
1、物理吸附法（氢键、疏水键）：酶被物理吸附于不溶性载体，载体有活性炭、多空玻璃、大孔型合成树脂、陶瓷
优点：酶活性中心不易被破坏和酶高级结构变化少
缺点：酶与载体相互作用力弱，酶易脱落
2、离子结合法（离子键）：酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体，载体有多糖类离子交换剂、合成高分子离子交换树脂
优点：操作简单，处理条件温和，酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被破坏，酶活回收率较高
缺点：载体与酶的结合力较弱，易受缓冲剂种类活PH的影响
3、共价结合法：将载体有关基团活化然后与酶有关基团发生偶联反应；在载体上接上一个双功能试剂，然后将酶偶联上去
优点：酶与载体结合牢固，不会因底物浓度高或存在盐类等原因而轻易脱落
缺点：反应条件苛刻，操作复杂，高级结构变化，活性中心遭到破坏，不能用于微生物固定4、交联法：双功能或多功能试剂使酶与微生物或微生物与微生物细胞之间交联的固定化方法，不使用载体
优点：固定化酶比活提高
缺点：反应条件激烈，固定化的酶活回收率比较低
5、包埋法
网格型：将酶或微生物包埋在高分子凝胶细微网格中；
微囊型：将酶或微生物包埋在高分子半透膜中
优点：颗粒小有利于底物和产物扩散，半透膜可阻止蛋白质分子渗漏和进入，注入体内可避免引起免疫过敏反应，使酶免遭蛋白水解酶的降解
缺点：反应条件要求，高制备成本高
优点：不需与酶蛋白的氨基酸残基进行结合反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率高
6、简述从自然界中分离菌种一般应遵循的原则？
答：（1）明确待分离的菌种属于哪一类型；
（2）确定采集样品地点的生态特征；
（3）将采集的样品归类，如植物部分、土壤部分、水分等；
（4）列出培养时应参考的一些参数，如PH、盐浓度、温度、土壤组分以及海拔高度等；（5）列出培养时应考虑的一些底物，如森林泥土里的木质素、纤维素，沼泽里的几丁质等；（6）综合考虑以上因素，确定培养时的添加物以及培养条件等；
（7）根据以上条件对现有的分离过程进行修改以符合特定微生物生长的需要；
（8）采用优化过的分离步骤富集感兴趣的微生物菌种。
7、简述基因工程育种的原理和方法？
答：基因工程育种是将不同生物的基因在体外人工剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行扩增，并使转入的基因在细胞内表达，产生所需要的蛋白质。
（1）原理：通过基因克隆的方法，交换或导入相关的基因，通过基因量的增加或调控基因能力的加强提高微生物的合成能力；通过阻断不需要的旁路代谢途径增加主要途径的代谢流，从而达到减少副产品，提高主要产物产量的目的。
（2）方法：建立合适的宿主载体系统，使质粒的转化率达到较高水平用适当的调控方法控制这些基因的表达，其次，也要有一个有效的方法克隆这些基因。
8、简述发酵过程中跟踪检测的主要参数及其意义？
答：发酵过程的主要参数及意义：
（1）温度：温度对产物合成的影响，影响酶的活性从而影响过程的各种反应速率，改变发酵液的物理性质，影响生物合成方向，对代谢有调节作用
（2）PH：是代谢活动的综合指标，微生物生长阶段和产物合成阶段最是PH通常不同；PH的变化会影响各种酶活、基质利用速率和细胞结构，从而影响菌的生长和产物的合成；影响菌体
细胞膜电荷状况，引起膜渗透性的变化，从而影响菌对养分的吸收和代谢产物的分泌；在培养液的缓冲能力不强的情况下，PH可反映菌的生理状况；最适PH的选择准则是获得适量的菌种和最大比生产速率
（3）溶氧DO：是需氧微生物所必须的，DO的高低不仅取决于供氧还取决于需氧状况，发酵中用空气饱和度（﹪）来表示，可以反映菌的生长生理状况，对数期明显上升，生长衰退或自溶时逐渐上升，发酵异常的指数，中间补料的判断，杂菌污染，代谢方向的控制指标；限制养分的供给提高DO，降低发酵温度提高DO
（4）CO2：是呼吸和分解代谢的终产物，重要基质，溶解在发酵液中的CO2氨基酸、抗生素等发酵有抑制或刺激作用，影响细胞膜的结构使膜的流动性等发生变化生长受到抑制，发酵罐中的CO2分压是液体深度的函数，CO2的释放速率曾被用来估算细胞量、比生长速率、控制补料分批发酵
（5）加糖、补料：糖量过多细胞生长过旺，供氧不足；补料及时供给菌合成产物的需要；确定描述菌生长、青霉素生产和基质消耗模型参数来优化不同设备供氧能力的补糖速率；以发酵液中的残糖浓度为指标；青霉素发酵作为补料系统用于次级代谢产物生产的范例
（6）比生长速率μ：反应生物反应器的动态特征
（7）菌丝生长形式：细胞的形态是菌的一种性质，受培养条件影响，是抗生素生产的重要参数
（8）氧化还原电位：研究以低DO浓度和氧是氧化剂作为条件，可用于控制微氧发酵过
（9）物理因素：超声波、微波、磁场、电流、机械搅拌
9、简述诱变育种的方法及步骤？
答：诱变育种是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质（DNA）的分子结构发生改变，引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法，主要方法是突变和筛选。
诱变条件最佳化的目标：使含有影响次级代谢物生产的一些细胞的突变频率最高，通过对发生突变的子代的分析可鉴别发生诱变的最佳水平。
主要方法有三种：
物理方法：射线（紫外线、X光线、Y射线、中子线），激光微束，离子束，微波，超声波，热力等；
化学诱变法：浸渍法，涂抹法，滴液法，注射法，施入法和熏蒸法。化学诱变剂碱基类似物、烷化剂、移码诱变剂、硫酸二乙酯（DFS）、5—溴尿嘧啶（5—BU）、氮芥（Nm）、N'广甲基、N'亚硝基胍（NTG）；
生物方法：空间条件处理诱变，病原微生物诱变，转基因诱变。
一般步骤：
诱变育种一般步骤如下：出发菌株→菌株纯化（出发菌株性能测定）→制备料面孢子→制备单孢子悬液（悬液进行活菌计数）→诱变剂处理（存货菌数的测定并计算存活率）→平板分离（测定变异率）→挑取变异菌落并移植到斜面上→初筛（初筛数据分析，生产性状的粗测）→斜面传代→复筛（复筛数据分析，精确测定生产性状）→变异菌株（菌株参数分析）→小型或中型投产试验→大型投产试验。
10、简述微生物菌种保藏的方法？
答：（1）斜面保藏法：将要保藏的微生物接种于斜面培养基上，适用于细菌、酵母、防线菌、霉菌
（2）石蜡油保藏法：霉菌、酵母菌、放线菌、需氧细胞、不易冷冻干燥的微生物，限制养的供给而削弱微生物的代谢
（3）载体保藏法：将微生物吸附在适当载体上进行干燥保藏分为：土壤保藏，沙土保藏（产孢子的微生物，对于一些对干燥敏感的细菌以及酵母不适用），硅胶保藏，磁珠保藏，纸片保藏
（4）液体保藏法：将微生物混悬于适当溶液中进行保藏分为：蒸馏水保藏法（霉菌、酵母、绝大部分放线菌），糖液（酵母），磷酸盐缓冲液（酵母、霉菌），食盐溶液（细菌）
(5)冷冻保藏法：分低温冷冻（－20 ℃）与超低温冷冻（－196 ℃）两种。适用于细菌、真菌、病毒等的保藏
(6)冷冻干燥保藏法：先在菌悬液加入保护剂然后在较低温度下使成冻结状态，最后减压抽干。对于不长孢子或长的很少孢子的真菌保藏效果不佳。
四：计算题（有关生物发酵中μ，D，Yx/s，Yp/s，Yp/x）
耐乙酸基因工程菌E.coli TF10在含葡萄糖的基本培养基中进行分批培养24小时，实验过程跟踪分析数据显示，底物葡萄糖的起始浓度为20g/l，结束时终浓度为1g/l；开始培养液中菌体的种子浓度为0.05g/l，结束时菌体浓度为2.90g/l；培养中副产物乙酸初始浓度为0，最终培养液中乙酸的浓度时0.8g/l。
试计算：
（1）菌体的比生长速率（μ）；
（2）副产物关于葡萄糖底物的得率（Yp/s）；
（3）菌体关于葡萄糖底物的得率（Yx/s）。
解：（1）由dX/dt=μX得：㏑Xt=㏑Xo+μt（Xo为菌体的初始浓度，Xt为经过培养时间t的菌体浓度，g/l）
又已知条件可得㏑2.90=㏑0.05+24μ，得μ=0.17
(2)Yp/s=△P/△S=0.0421
(3)Yx/s=△X/△S=0.1490
北化生物工艺学问答题与答案1
一．简述微生物的特点及其应用于发酵的优势。 1.种类多，分布广。目前微生物种类在10万种以上，具有多种代谢方式。在生化过程 中积累不同种类的代谢产物，用于多种发酵工业的生产，产品丰富，如（。。。。）。营养谱极广，生长要求不高，繁殖快，自然界分布极广，适宜生产研究就地区取材。 2.高面积-体积比，代谢能力强。其比表面积相当大，利于微生物与环境进行物质、能 量、信息交换，具有高代谢速率。其代谢强度高于高等动物千、万倍。 3.生长迅速，繁殖快。微生物具有最快的繁殖速度，在工业上有重要意义。适宜条件 下能达到几何级数增殖。 4.适应性强，容易培养。代谢灵活，酶系可受诱导，以适应环境变化。其诱导酶可占 蛋白的10%。故其可耐高温、低温、盐高盐，高酸碱、干燥、辐射、毒物等极端环境。 5.易变性。诱变剂容易使其遗传物质变异，改变代谢途径，产生新菌种。而次特性对 菌种保藏、发酵等过程产生不利影响。 用于发酵的优势：不需高温设备，利用原料比较粗放，主要采用低廉的农副产品，不需特殊催化剂、副产品少，无毒性。 二．常用工业微生物的种类有哪些？每种列举三个典型，并说明其主要产品。 1细菌，醋杆菌属有醋化醋杆菌（食醋），巴氏醋杆菌（食醋）。弱氧化醋杆菌（山梨糖、酒石酸等）。 乳杆菌属：德式乳杆菌（左旋乳酸） 芽孢杆菌属：枯草芽孢杆菌（α-淀粉酶，蛋白酶，诱变后生产肌苷，鸟苷） 梭菌属：丙酮丁酸梭菌（丙酮丁醇） 大肠杆菌：（天冬氨酸，缬氨酸，苏氨酸，） 产氨短杆菌：（辅酶A） 2放线菌，链霉菌属：灰色链霉菌（链霉素），金色链霉菌（金霉素），红霉素链霉菌（红霉素） 小单孢菌属：绛红小单胞菌（庆大霉素），棘孢小单孢菌（庆大霉素）。 3霉菌，曲霉属：黑曲霉（酸性蛋白酶，淀粉酶，果胶酶）米曲霉（糖化淀粉酶，蛋白酶）。黄曲霉（液化淀粉酶） 青霉属：产黄青酶（青霉素，葡萄糖氧化酶，柠檬酸，维c），桔青霉（桔霉素，脂 肪酶等），娄地青霉（干酪，天冬氨酸，谷氨酸，丝氨酸） 根酶属：黑根霉（果胶酶），米根霉（酒曲，乳酸），华根酶（液化淀粉酶） 红曲霉属：红曲霉（淀粉酶，麦芽糖酶） 4酵母菌：酵母属：啤酒酵母（啤酒，面包，饮料）。 裂殖酵母属，发酵糊精，菌粉。 假丝酵母属：产朊假丝酵母（饲料、蛋白质），解脂假丝酵母（发酵煤油。石油脱蜡） 毕赤酵母（固醇、苹果酸、） 汉逊氏酵母（乙酸乙酯） 球拟酵母属（多元醇，氧化烃类） 红酵母属（产脂肪） 三．简要说明微生物诱变育种的操作步骤： 1.出发菌株的选择：①自然界分离的野生菌株②通过生产选育，自发诱变的菌株③已 经诱变的菌株。高产菌可先进行杂交再作为出发菌株 2.菌悬液制备：使细菌同步生长，悬液经玻璃珠打散，并用脱脂棉过滤。处理细菌的
南昌大学 生物工艺学题库
名次解释： 1、下游过程：生物工程中的一个重要部分生物物质的分离，其目的是把生物反应液内的有用物质分离出来，获得所需的目的产品 2、离心分离因数 3、高压匀浆法：属于液体剪切破碎方法之一，是借助于高压匀化作用的液体剪切作用使细胞破碎。高压匀化是通过碰撞、剪切、空化和高速作用的综合效应来起作用的。 4、喷雾干燥：喷雾干燥是用雾化器将原料液分散成细小雾滴，并用热空气与雾滴直接接触的方式进行干燥而获得粉粒状产品的一种干燥过程。 5、细胞破碎率：定义为被破碎细胞的数量占原始细胞数量的百分比数，即：S=[(N0-N)/N0]*100 6、热沉淀：在较高温度下，热稳定性差的蛋白质很容易变性，变性后的蛋白质溶解度很小，容易沉淀，利用这一现象，可根据蛋白质间的热稳定性差别，进行蛋白质的选择性热沉淀，分离纯化热稳定性高的目标产物 7、透析：穿过膜的选择性扩散过程。可用于分离分子量大小不同的溶质，低于膜所截留阈值分子量的物质可扩散穿过膜，高于膜截留阈值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。 8、反渗透：当渗透过程进行达到平衡时，若在溶液的液面再施加一个大于溶液渗透压的压力时，溶剂将与原来的渗透方向相反，开始从溶液向溶剂一侧移动，这就是反渗透 9、分配系数:在一定温度、压力下，溶质分布在两个互不相容的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度之比成为分配系数。可用下式表示：K=C1/C2。K为分配系数；C1为分配平衡时在萃取相中的溶质浓度；C2为分配平衡时在萃余相中的溶质浓度。 10、双水相萃取：又称水溶液两相分配技术，双水相萃取的特点是能够保留产物的活性，整个操作可以连续化。是近年来出现的极有前途的新型分离技术。11、离子交换树脂：有机高分子离子交换剂，包括合成离子交换剂和天然有机大分子离子交换剂，通常是一种典型的凝胶，一般统称为离子交换树脂。 12、大孔树脂：孔道直径应比扩散离子大三倍以上，基本特点是在整个树脂内部，无论干、湿或收缩、溶胀都存在着比一般凝胶剂更多更大的孔道，布满树脂内部。 13、亲和层析：是将有亲和吸附作用的物质分子偶联在固体介质上作为固定相，用以分离纯化目标产物的液相层析法。 14、离子交换层析：是指带电荷物质因电荷力作用而在固定相与流动相之间分配得以相互分离的技术 二、问答 1、生物分离的三个基本特征 答：1.通常处理的发酵液或酶反应液中产品的浓度一般很低 2.生物产品很多是生化活性物质，易受环境因素如温度、PH、金属离子和微生物等的影响，甚至失活，因而也增加了分离的难度 3.对最终产品的质量往往要求极高 2、生物物质分离的四个基本步骤 答：1.细胞及不溶性物质的去除因为发酵终止时，发酵液中总是混杂有固体物，所以细胞及不溶性物质的分离是提取发酵产品的重要步骤
生物制药工艺学思考题及答案完整版
生物制药工艺学思考题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。 2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μ g/L；pH控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么
生物制药工艺学习题(含复习资料
生物制药工艺学习题集（含答案） 第一章生物药物概述 一、填空： 1、我国药物的三大药源指的是化学药物、生物药物、中药 2、现代生物药物已形成四大类型，包括基因重组多肽和蛋白质、基因药物、天然生化药物、合成与部分合成的生物药物 3、请写出下列药物英文的中文全称：（）干扰素、()白介素、（）集落刺激因子、（）促红细胞生成素、（）表皮生长因子、（）神经生长因子、（）重组人生长激素、（）胰岛素、（）人绒毛膜促性腺激素、促黄体生成素、超氧化物歧化酶、组织纤溶酶原激活物 4、常用的β-内酰胺类抗生素有青霉素、头孢菌素；氨基糖苷类抗生素有链霉素；大环内酯类抗生素有红霉素；四环类抗生素有土霉素；多肽类抗生素有杆菌肽；多烯类抗生素有两性霉B；蒽环类抗生素有阿霉素 5、嵌合抗体是指用人源抗体恒定区替换鼠源抗体恒定区，保留抗体可变区；人源化抗体是指抗体可变区中仅（决定簇互补区）为鼠源，其（骨架区）及恒定区均来自人源。 6、基因工程技术中常用的基因载体有质粒、噬菌体（）、黏粒（）、病毒载体等。 二、选择题：
1、以下能用重组技术生产的药物为 （B） A、维生素 B、生长素 C、肝素 D、链霉素 2、下面哪一种药物属于多糖类生物药物 （C） A、洛伐他汀 B、干扰素 C、肝素 D、细胞色素C 3、能用于防治血栓的酶类药物有 （D） A、 B、胰岛素 C、天冬酰胺酶 D、尿激酶 4、环孢菌素是微生物产生的 （A） A、免疫抑制剂 B、酶类药物 C、酶抑制剂 D、大环内酯类抗生素 5、下列属于多肽激素类生物药物的是 （D） A、 B、四氢叶酸 C、透明质酸 D、降钙素 6、蛋白质工程技术改造的速效胰岛素机理是 （D） A. 将猪胰岛素B30位改造为丙氨酸，使之和人胰岛素序列一致
新编生物工艺学思考题
生物工艺学 1.生物技术：是“应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务”的技术。 2.生物技术发展的四个时期的代表性技术和产品：①经验生物技术时期（面包啤酒酸奶麻沸散）；②近代生物技术建立时期（300倍显微镜巴斯德消毒法疫苗生产乳酸酒精发酵青霉素有机溶剂）； ③近代生物技术全盛时期（青霉素投产抗生素氨基酸核苷酸维生素）；④现代生物技术建立和发展时期（基因工程单克隆抗体动植物细胞培养技术转基因动植物）。 1.微生物选择性分离方法步骤：①含微生物材料的选择；②材料的预处理；③所需菌种的分离；④菌种的培养；⑤菌种的选择和纯化。 2.菌种的选育方法：①自然育种；②诱变育种；③抗噬菌体菌种的选育；④杂交育种；⑤原生质体融合；⑥DNA重组技术。 3.诱变选育的经典流程（包括诱变和筛选）：出发菌种→斜面→单孢子悬液→诱变处理→稀释涂平板→挑取单菌落传种斜面→摇瓶初筛→挑出高产斜面→留种保藏菌种→传种斜面→摇瓶复筛→挑出高产菌株作稳定性试验和菌种特性考察→放大罐试验，中试考察→大型投产 4.原生质体融合技术与其它筛选方法相比较有哪些优点：①去除了细胞壁的障碍，亲株基因组直接融合、交换，实现重组，不需要有已知的遗传系统；②原生质体融合后两亲株的基因组之间有机会发生多次交换，产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子；③重组频率特别高，因为聚乙二醇作助溶剂；④可以和其它育种方法相结合，
把由其它方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中；⑤可以用温度、药物、紫外线等处理、钝化亲株的一方或双方，然后使之融合，再在再生菌落中筛选重组子。 5.DNA重组技术的基本过程：①含目的基因的DNA片段的准备；②载体；③含目的基因的DNA片段与载体相连接；④将重组分子送入受体细胞，并于其中复制、扩增；⑤筛选出带有重组DNA分子的转化细胞； ⑥鉴定外源基因的表达产物。 6.菌种常见保存方法及其特点：①斜面冰箱保存法（短期、过渡的方法 3~6月）；②沙土管保藏法（适合于产孢子或者芽孢的微生物一年左右）；③菌丝速冻法（不产孢子或芽孢的微生物）；④石蜡油封存法（适用于不能利用石蜡油作碳源的细菌、霉菌、酵母菌等微生物的保存期一年左右）；⑤真空冷冻干燥保藏法（快速将细胞冻结，保持细胞完整，且对各种微生物都适用五年左右）；⑥液氮超低温保藏法（适用范围最广保存期最长）。 1.微生物代谢调节控制部位：养分的吸收排泄、限制基质与酶的接近，控制代谢流程。 2.微生物次级代谢特征：1.种类繁多，结构特殊，含有不常见的化合物 2.含有少见的化学键 3.一种微生物所合成的次级代谢物往往是一组结构相似的化合物 4.一种微生物的不同菌株可以产生分子结构迥异的次级代谢物 5.次级代谢产物的合成比生长对环境因素更敏感3.次级代谢物的生物合成步骤：①养料的摄入；②通过中枢代谢途径养分转化为中间体；③小分子建筑单位（次级代谢物合成的前体）的生物合成；④如有必要，改变其中的一些中间体；⑤这些前体进入次
新编生物工艺学复习题11
新编生物工艺学复习题2 1、绪论 一、生物技术归纳起来可有三个特点 ?A生物技术是一门多学科、综合性的科学技术； ?B反应中需有生物催化剂的参与； ?C其最后目的是建立工业生产过程或进行社会服务，这一过程可称为生物反应过程二、生物催化剂特点 1）优点 A常温、常压下反应,B反应速率大,C催化作用专一,D大幅度提高效率，成本低廉 2)缺点 A稳定性差.B控制条件严格.C易变异 三、近代生物技术的全盛时期（20世纪40年代初至70年代末）的核心技术和产业： ?青霉素工业化生产； ?微生物次级代谢产物和抗生素产业的兴盛以及新的初级代谢产物开发； ?以酶为催化剂的生物转化及酶和细胞固定化技术及应用。 四、现代生物技术建立和发展时期（20世纪70年代开始） 这一时期，主要是以分子生物学为基础的基因工程技术的发展和应用为特征。 2、生产菌种的来源与菌种选育 1）微生物选择性分离方法大致分为五个步骤： 1、含微生物材料的选择—采样 2、材料的预处理 3、所需菌种的分离 4、菌种的培养 5菌种的选择和纯化 理想的工业发酵菌种-优良菌种应符合以下要求： (1)遗传性状稳定； (2)生长速度快，不易被噬菌体等污染； (3)目标产物的产量尽可能接近理论转化率； (4)目标产物最好能分泌到胞外，以降低产物抑制并利于产物分离； (5)尽可能减少产物类似物的产量，以提高目标产物的产量及利于产物分离； (6)培养基成分简单、来源广、价格低廉； (7)对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感； (8)对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。 2）液体富集培养，即通过给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长，或/和不利于其他菌株生长的条件（供给特殊的基质或加入抑制剂），从而增加混合菌群中所需菌株数量的培养方法。 3）菌种选育是微生物工程的关键技术，主要方法有传统的自然选育、诱变育种、杂交育种以及现代的原生质体融合与基因工程等。 4）自然选育是指在生产过程中，不经过人工处理，利用菌种的自发突变，选择合适的自发突变（spontaneous mutation）体的古老的育种方法。 5）诱变育种是利用物理、化学或生物诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选符合育种目的的突变株的育种技术。
生物制药工艺学试题2参考答案
湖南城市学院生物工程专业 《现代生物制药工艺学》考试试卷标准答案及评分细则考核方式: 闭卷考试时量：120 分钟试卷类型：A 一、名词解释（每题2分，共16分分） 01、用于预防、治疗人类疾病，有目的的调节人体生理功能，并规定有适应症和用法、用量的物质。 02、在体外和体内对效应细胞的生长、增殖和分化起调控作用的一类物质。 03、药物从片剂或胶囊等固体口服制剂，在规定的介质中在一定条件下，溶出的速度和程度 04、在压力差的驱动下用可以阻挡不同大小分子的滤板或滤膜将液体过滤的方法。 05、一种生物制药中的温和”多阶式”分离，即将药物中的杂质一级一级分离。 06、是指发酵到一定时间，放出一部分培养物，又称带放。 07、有些抗生素如四环素，在弱酸性条件下不对称碳原子可逆的发生异构化，形成差向四环素。 08、是由诱生剂诱导有关细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。 二、选择题（每题2分，共20分） 题09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答 案 C D C D B C C B C A 三、填空题（每空1分，共15分） 09、干热灭菌 10、羟基 11、固醇类成分 12、萘醌、苯醌 13、红霉内酯 14、甘油和葡萄糖、硝酸盐、 15、对数生长期 16、苄氧羰基、叔丁氧羰基 17、糖酵解途径、单磷酸已糖支路途经 18、脱水，脱脂 四、回答题：（每题6分，共24分） 29、简述生化药物有何特点。 答：①生物原材料复杂②生化物质种类多，有效成分含量低③生物材料有种属特性④药物活性与分子空间构象有关⑤对制备技术条件要求高。 30、怎样对青霉菌的发酵液进行预处理？ 答：青霉菌发酵液菌丝较大，一般在菌丝自溶前用鼓式过滤机过滤得第一次滤液，其ph值6.2~7.2之间，用硫酸调ph至4.5~5.0，再加入0.07%的溴代十五烷吡啶和硅藻土作为助滤剂，通过板框过滤机过滤得第二次滤液。第二次滤液澄清透明，可进行提取。 31. 简述氨基酸的生产方法有哪些？ 答：①蛋白水解法，以毛发、血粉等为原料，通过酸、碱或酶水解成多种氨基酸的混合物，在进行分离纯化。②化学合成法，利用有机物合成和化学工程相结合的技术生产氨基酸的方法③酶法，利用微生物特定的酶系作为催化剂，使底物经过酶催化生成所需的产品④直接发酵法，直接按照生产菌株的特性发酵⑤微生物生物合成法，以氨基酸的中间产物为原料，用微生物将其转化为相应的氨基酸。 32.如何减少四环素成品的差向四环素和ADT的含量？ 答：首先四环素发酵液通过加入草酸除去钙离子和促使蛋白质凝固等手段进行预处理，为了使差向四环素和ADT的含量降低，此过程应在低温、短时下进行。此外，还可此外还可在母液中加尿素，使其与四环素形成复合物而纯化；也可加入丁醇：乙醇（3:1）混合溶剂，加入乙醇可降低母液四环素损失；但降低成品中的ADT含量的最有效方法是筛选不产生ADT的菌株。 五、分析综合题：（共25分）
生物制药工艺学思考题和答案解析
抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μg/L；pH 控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么？ L-谷氨酸发酵微生物的优良菌株多在棒状杆菌属、小短杆菌属、节杆菌属和短杆菌属中。具有下述共同特性：①细胞形态为短杆至棒状；②无鞭毛，不运动；③不形成芽孢；④革兰氏阳性；⑤生物素缺陷型；⑥三羧酸循环、戊糖磷酸途径突变；⑦在通气培养条件下产生大量L-谷氨酸。 3. 生物素在谷氨酸发酵过程中的作用是什么？
生物产品工艺学_复习题 2
1简述单克隆抗体的制备工艺流程，单克隆抗体的特点是什么 答：①杂交瘤细胞的选育②杂交瘤细胞的培养③单克隆抗体的分离纯化 特点：理化性状高度均一，生物活性单一，与抗原结合的特异性强，便于人为处理和质量控制，且来源容易 2基因工程抗体的特点是什么 答：基因工程抗体可以对抗体的单区抗体、最小识别单位CDR、F V 、F ab 及完整的抗体分子进行改造，大大降低了鼠单克隆抗体的异源性，同时还可以根据需要在抗体分子上连接治疗或诊断用的药物及其他分子。基因工程抗体可以在B淋巴细胞或其他哺乳动物细胞系，大肠杆菌等表达体系中表达，但基因工程抗体存在抗体亲和力相对较弱缺点。 3名词解释 1生物工程：是运用生物学、化学和工程学相结合的方法利用生物生产人类需要的产品改造生态系统和环境的应用技术体系 2生物能源：在生物学领域中，是表征生物体量的的名词。在能源资源领域，多数情况下被定义为在一定量的生物体蓄积量中，出去化石资源后的有机资源 3生物材料：一切与生物相关的应用性材料。包括应用于生物体上的和生物合成的各种材料 4生物工程产业的发展经历了哪三个阶段？现代生物工程有和特点？ 答：阶段：第一代生物工程产业、第二代生物工程产业、第三代生物工程产业。 特点：1 以基因为源头，如基因工程药物、基因工程疫苗。2 主导技术室基因工程和生物工程。3 与其他高新技术交叉整合，产生了生物信息学、生物芯片、生物纳米材料等。4 许多现代生物工程产品是自然界所没有的，但相关性能比天然的更好。5现代生物工程主要包括哪些技术？包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等技术 6基因工程的操作包括有哪些步骤？ 答：目的基因的分离、获取与制备，目的基因与载体连接构建成为重组为载体分子，重组DNA分子导入到受体细胞，外源目的基因阳性克隆的鉴定和筛选，外源目的基因的表达 7酶的生产方式有哪三种？有提取法、发酵法和化学合成法 8基因工程所用的质粒载体应符合哪些要求？ 答：1 能自主复制，2 具有一种或几种限制酶的单一切割位点，并且若在位中插入外源基因片段，不影响本身复制功能，3 在基因组中1~2个筛选标记，便于对克隆基因的检测和筛选，4 相对分子质量小，拷贝多，易导入细胞。 9动物细胞有哪几种培养方式？ 悬浮培养：细胞在生物反应器中自由悬浮生长的过程 贴壁培养：让细胞贴附于某种固体表面生长繁殖的培养方法 包埋培养：采用一定的包埋材料，铜鼓偶一定方法使之形成凝胶颗粒，酶或细胞包埋在凝胶颗粒中 10按生产工艺的操作划分，发酵有哪些方式： 分批发酵：在一个密闭系统内一次性加入营养物质和菌种进行培养，直到结束放出，中间出了空气进入和尾气排出，与外部没有其他物质交换。 补料分批发酵：在分批发酵过程中，间歇地或连续地补加新鲜的培养基 连续发酵：在发酵过程中，一边添加新鲜的培养基，一边以相同的流速放料，维持发酵液体积不变。 11固定化酶有哪些方式，各有什么优缺点? 答:载体结合法，包埋法、交联法优：①很容易将底物和固定化酶分开，可以提高酶的使用效率，降低成本。②可以在较长时间内进行反复分批反应和装住连续反应。③酶反应过程能够严格控制。④产物中没有酶的残留，简化了后续的分离纯化工艺。 ⑤比游离酶更适合多酶反应。缺：①固定化时，酶活力有损失。②只能用于可溶性的小分子底物。③胞内酶必须经过纯化才能固定化，增加了生产成本。 12简述葡萄糖发酵谷氨酸的理想途径及生物合成调节机制 答：葡萄糖首先经过酵解途径EMP和单磷酸己糖途径HMP，生成丙酮酸，然后丙酮酸一方面氧化脱羧生成乙酰辅酶A，另一方面经CO2固定作用生成草酰乙酸。乙酰辅酶A和草酰乙酸和成柠檬酸后进入三羧酸循环。最后三羧酸循环中间产物a-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶催化的还原氨基化反应下或者在转氨酶催化的转氨作用下或者在谷氨酸合成酶催化的由谷氨酰胺提供氨基的反应下合成谷氨酸调节机制：①代谢途径的反馈调节②代谢流的调节③细胞通透性的调节
生物制药工艺学复习题
《生物制药工艺学》复习思考题 生物药物概论 生物药物有哪几类？DNA重组药物与基因药物有什么区别？ 生物药物有哪些作用特点？ DNA重组药物主要有哪几类？举例说明之。 术语：药物与药品，生物药物，DNA重组药物，基因药物，反义药物，核酸疫苗，RNAi 生物制药工艺技术基础 生物活性物质的浓缩与干燥有哪些主要方法？ 简述生物活性物质分离纯化的特点和分离纯化的主要原理。 怎样保存微生物菌种？何谓菌种退化？如何检查菌种退化？ 诱变育种的总体流程是怎样的？选择出发菌需注意哪些事项？ 生物制药工艺中试放大的目的是什么？ 酶固定化的方法有哪些类别？ 术语：冷冻干燥，喷雾干燥，薄膜浓缩，自然选育，诱变育种，蛋白质工程，转基因动物，蛋白质组学，酶工程，immobilized enzyme，抗体酶，模拟酶，组合生物合成，药物基因组学，DNA Shuffling，定向进化，甘油冷冻保藏法，液氮保藏法，斜面保藏法，沙土管保藏法 生物材料的预处理 去除发酵液中杂蛋白有哪几种方法？ 去除发酵液中钙、镁、铁离子的方法有哪些？ 影响絮凝效果的主要因素有哪些？ 细胞破碎有哪些方法？各有什么特点？ 超声波破碎细胞的原理？ 术语：凝聚作用，絮凝作用，渗透压冲击法，错流过滤，超声波破壁，酶法破壁，高压匀浆法，高速珠磨法，反复冻融法，渗透压冲击法，液氮研磨法，丙酮粉 萃取法 溶剂萃取法的基本原理，其特点是什么？ 溶剂萃取法按操作方式不同，可分为哪几类？各有什么特点？ 影响有机溶剂萃取的因素有哪些？萃取剂的选择需遵循哪些原则？ 使用有机溶剂萃取时，改变pH值将如何影响酸性或碱性抗生素的分配系数？ 乳化剂为何能使乳状液稳定？ 破坏乳状液的方法有哪些？ 影响乳状液类型的因素有哪些？ 双水相萃取的优缺点有哪些？影响双水相萃取的因素有哪些？ 超临界流体萃取有哪些特点？常用的流体为哪种？影响超临界流体萃取的因素有哪些？超临界萃取的流程主要有哪几种类型？ 术语：有机溶剂萃取，反萃取，双节线，多级错流萃取，多级逆流萃取，反胶束萃取，超临界流体萃取，双水相萃取，能斯特分配定律，表观分配系数，萃取因素，萃取剂，萃余液，HLB值 沉淀和结晶 什么是“盐析沉淀”？盐析的基本原理？ 影响盐析效果的因素有哪些？
生物工艺学习题
生物工艺学习题 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
选择题 （1）绪论 1、通风搅拌技术的建立是发酵技术的（）。a．第一转折期b．第二转折期c．第三转折期 2、近代生物技术全盛时期起始标志是（）工业的开发获得成功。 a．丙酮丁醇b．青霉素 c．人工胰岛素 （2）菌种、菌种选育及保藏 1、产生抗生素的主要微生物类群是（）。 a．细菌b．放线菌 c．真菌 2、在微生物常规分离纯化中，涂布法主要适于（）。a．细菌 b．霉菌 c．放线菌 3、下面不属于诱变因子的是（）。 a．紫外线 b．噬菌体c．氯化锂 4、在诱变育种中，金属化合物的作用是（）。a．无作用 b．诱变c．增变 5、在抗噬菌体菌株的选育中，菌株抗性的来源是（）。 a．噬菌体的存在b．环境的影响c．基因突变 6、有效诱变因子的判别主要指标是（）。a．营养缺陷型的诱发率 b．死亡率c．菌型变异
7、放线菌的育种方法与（）相似。a．霉菌 b．细菌 c．酵母菌 8、一般来说，斜面孢子的冷藏时间为（）。a．10天以内 b．1个月以内c．1年以内 9、在原生质体融合中，原生质体钝化是指经钝化后其存活率（）。a．接近于零b．为零c．不受影响 （3）代谢及调控 1、下列产物中，属于次级代谢产物的是（）。a．蛋白质 b．丙酮酸c．麦角生物碱 （4）培养基 1、下列培养基成分中，只能提供碳源的是（）。a．葡萄糖 b．酵母抽提物c．甘蔗糖蜜 2、维生素、氨基酸等热敏性物质通常采用（）方法实现无菌化。a．微孔滤膜过滤 b．巴氏消毒 c．蒸汽灭菌 3、效应剂在什么时候加入才能起作用（）。 a．基础培养基中b．菌体生长期c．产物生产期p63 4、CaCO3在培养基中主要作用是（）。 a．营养成分b．缓冲剂 c．加固培养基
生物工艺学复习资料
一、名词解释 菌种的扩大培养 . 生长因子，临界氧浓度诱变育种，.培养基 .前体，. 反复补料培养.呼吸商， . 临界稀释率，空气的相对湿度补料分批培养，. 竞争性抑制，. 培养基的分批灭菌，. 发酵. Ks .空气湿含量，.合适诱变剂量，. 倒种，. 自然选育，生物反应动力 VVM 二、单项选择题 1.对于不产孢子的菌丝体来说，那种方法最为理想且保存时间长。 A 菌丝速冻法 B 沙土管保藏法 C真空冷冻干燥法 D 液氮超低温保存法 2.下面出现那种异常情况最可能是噬菌体污染了。 A pH上升 B pH下降，菌丝体畸变 C pH下降，菌丝体消解 D pH上升，菌丝体畸变 3.下面那种诱变剂在不同pH下以不同机制进行诱变，并有“超诱变剂”之称。 A NTG B 快种子 C 氮芥 D 亚硝酸 4. 进行淀粉酶生产的活动过程中，我们应当选用那种原料作为碳源。 A 乳糖 B 淀粉 C葡萄糖 D 蔗糖 5.种子罐的种子移植到发酵罐中主要采用（）法。 A 差压法 B 火焰接种法 C 微孔接入法 D 紫外无菌接种 6.下面哪个选项能够表达接种龄（）。 A 对数后期 B 对数中期 C 对数前期 D 培养12小时 7.种子的总量为50m3,发酵罐培养液消后体积为500m3请问接种量为（） A 9.9% B 10% C 91% D 50m3 8.分批培养过程中，不考虑抑制作用，减速期的长短下面那种说法正确（）。 A Ks值越大减速期越长 B Ks值越大减速期越短 C u max越大减速期越短 D u max越大减速期越长 9. 初级代谢产物或分解代谢产物的形成速率和菌体生长多为（）。 A 生长关联型 B非生长关联型 C部分生长关联型 D 和菌体浓度相关型 10.连续培养时，容易遭到那种杂菌的污染（）。 A 杂菌一次污染量太多 B比生长速率大 C 杂菌比生长速率小D 对数期的杂菌 11.对于产孢子能力强、孢子发芽快、生长繁殖旺盛的菌种主要采用（）直接作为种子罐的种子。 A 菌丝体 B 孢子 C 子实体 D 芽孢 12. 发酵罐的装料体积500m3为从一级种子罐到发酵罐的接种量都为10%，第一级种子罐装料体积为50升，请问种子罐发酵级数（）。 A 5级 B 6级 C 7级 D 4级 13. 次级代谢产物的形成速率和菌体生长多为（）。 A 生长关联型B非生长关联型 C部分生长关联型 D 和菌体浓度无关
中国药科大学《生物制药工艺学》ppt上复习题整理-1
复习整理——根据课件后的小结和复习思考题整理 第一章生物药物概述 生物药物 Biopharmaceutics：是以生物体、生物组织或其成份为原料（包括组织、细胞、细胞器、细胞成分、代谢、排泄物）综合应用生物学、物理化学与现代药学的 原理与方法加工制成的药物。 生物药物的特性 一、药理学(pharmacology)特性： 1、活性强: 体内存在的天然活性物质。 2、治疗针对性强,基于生理生化机制。 3、毒 副作用一般较少，营养价值高。4、可能具免疫原性或产生过敏反应。 二、理化特性： 1. 含量低、杂质多、工艺复杂、收率低、技术要求高； 2. 组成结构复杂，具严格空间结构，才有生物活性。对多种物理、化学、生物学因素不稳定。 3. 活性高，有效剂 量小，对制品的有效性，安全性要严格要求（包括标准品的制订）。 微生物药物：微生物药物是一类特异的天然有机化合物，包括微生物的次级代谢产物，初级代谢产物和微生物结构物质，还包括借助微生物转化（microbial transformation）产生的用化学方法难以全合成的药物或中间体。 生化药物：指从生物体（动物、植物、微生物）中获得的天然存在的生化活性物质， 其有效成分和化学本质多数比较清楚。 生物制品：一般把采用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其他生物技术制造的蛋白质、抗体或核酸类药物统称为生物技术药物(biotech drug)，在我国又统称为生物制品。 蛋白质工程(protein engineering)：利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基 因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。 RNA干涉（ RNA interference,RNAi）：是指在生物体细胞内，dsRNA(双链RNA) 引起同源mRNA的特异性降解，因而抑制相应基因表达的过程。 1.生物药物有哪几类？重组DNA药物、基因药物、天然生物药物、合成半合成生物 药物 2.DNA重组药物与基因药物有什么区别？ 3.生物药物有哪些作用特点？
生物技术概论课后习题
1.简述一下内切酶和连接酶的作用机制。 内切酶： 类型 、 ：都有甲基化，依赖于ATP，限制内切酶活性。 型酶在识别部位进行切割，很容易从底物上解离。 型酶是随机切割，识别部位不等于切割部位，能产生不同的末端。则 型和 型不同，很难形成稳定的切割末端。 类型 的特点：识别部位等于切割部位。①在DNA分子双链特异性识别部位切割产生特定的DNA序列。②两个单链断裂部位在DNA分子上的分布通常不是彼此相对的。③断裂的结果形成的DNA片段往往具有互补的单链延伸末端。 连接酶： 能够催化双链DNA片段紧靠在一起的3‘—OH末端于5’—P末端之间形成磷酸二脂键，使两末端连接。连接方法：①用DNA连接酶连接具有互补的黏性末端片段。②用T4DNA连接酶将平末端片段连接。③平末端片段加上衔接头或人工合成的连杆使之成为黏性末端后用DNA连接酶连接。 2.比较基因工程中常用的DNA聚合酶的催化活性有什么不同？ 修饰酶：
⑴DNA聚合酶：①大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ（特点：a 5‘→3‘聚合酶活性b 5’→3‘外切酶活性c 3’→5‘外切酶活性）②大肠杆菌DNA聚合酶大片段（a 5’→3‘聚合酶活性b 3’→5‘外切酶活性）③T4噬菌体DNA聚合酶④T7DNA聚合酶（催化合成的DNA链比其他的长）⑤耐热DNA聚合酶（75—80℃，耐高温，用于PCR中）⑥逆转录DNA聚合酶（依赖于RNA的DNA聚合酶）⑦末端转移DNA聚合酶（将平末端修饰为黏性末端）⑵T4噬菌体多核苷酸聚合酶⑶S1核酸酶（降解双链DNA,单链RNA）⑷Bal3核酸酶（具有高度的、特异的脱氧核苷酸内切酶活性）⑸碱性磷酸酶（细菌碱性BE（DAP）去除5‘端磷酸，提高重组效率） 3.基因工程中常用载体，具有哪些性质? (1)能在宿主细胞中进行独立和稳定的DNA自我复制。（2）易于从宿主细胞中分离并进行纯化。（3）在其DNA序列中具有适当的限制性DNA内切酶位点（最好是单一的识别位点）。（4）具有能够观察的表型特征。 4. 质粒载体的类型以及质粒DNA复制类型，他们之间的关系？ 细菌质粒载体：⑴生物特性：①定义：存在于细胞质中的一种独立于染色体外，自主复制的遗传成分，游离，在特定条件下，可逆整合到染色体内②类型：接合型（是必需遗传信息，还带有一套控制细菌细胞配对和转移基因。分子量大，低拷贝，严密型。）和非接合型（是必需遗传信息，丧失了自我转移能力。分子量小，高拷贝，松弛型。）。⑵其条件：具有复制起点；带有可选择的标记；含有若干限制酶单一的识别位点；分子量小；拷贝数较高。转移能力与分子量大小以及DNA复制类型有关。 质粒DNA复制类型：一个质粒就叫拷贝数。（1）底拷贝数质粒：DNA复制是属于严紧复制控制的。（2）高拷贝数质粒：DNA复制是属于松弛性复制控制的。 5. 简述质粒、柯斯质粒和入噬菌体等的特性
生物制药工艺学复习题
1.生物制药得工艺流程就是怎样得？ 2.初级（次级）代谢产物得定义及其特点就是什么？ 初级代谢产物（primary metabolite） 指得就是与微生物得生长繁殖有密切关系得代谢产物、 包括：氨基酸、蛋白质、核酸、维生素等。 初级代谢产物得特点包括： ①菌体生长繁殖所必需得物质； ②各种微生物所共有得产物； ③调控严格、不积累多余得初级代谢产物。 次级代谢产物（secongdary metabolite） 指得就是与微生物得生长繁殖无关得代谢产物。 包括抗生素、色素、生物碱、毒素、酶得抑制剂等。 次级代谢产物得特点： ①不同得菌种产生不同得次级代谢产物； ②同一菌种在不同生长阶段产生不同得代谢产物； ③次级代谢产物往往就是多组分得混合物。 3.菌种选育得目得就是什么？ （一）提高发酵产量； （二）改进菌种得性能； （三）产生新得发酵产物； （四）去除多余得组分。 4、常用诱变剂有哪些？应用时有哪些注意事项？ （一）物理诱变剂 紫外线、X射线、γ射线、快中子、激光、电磁波、宇宙射线等（二）化学诱变剂 烷化剂脱氨剂羟化剂移码诱变剂 （三）生物诱变剂 （四）常用诱变剂 1、紫外线 2、亚硝基胍（NTG） 3、硫酸二乙酯 4、亚硝酸
（五）新型诱变剂 激光 微波 离子注入 高能电子流 5.GMP中对无菌药品得相关规定有哪些？ 无菌药品就是指法定药品标准中列有无菌检查项目得制剂与原料药，包括无菌制剂与无菌原料药。 洁净度级别及监测 A级：高风险操作区 B级：指无菌配制与灌装等高风险操作A级洁净区所处得背景区域。 C级与D级：指无菌药品生产过程中重要程度较低操作步骤得洁净区。 100级 10,000级 100,000级 300,000级 6.培养基连续灭菌得工艺流程包括哪些？其特点就是什么？ 1.连消-喷淋冷却连续灭菌流程 ●培养基输入连消塔得速度＜0、1m/min； ●灭菌温度为132℃； ●停留时间20-30s。 ●维持时间5-7min 2.喷射加热-真空冷却连续灭菌流程 ●适合高温灭菌； ●稀释培养基； ●培养基黏度影响； ●安装使用不便。 3、板式换热器连续灭菌流程 7.常用空气过滤器有哪些类型？其适用范围就是什么？ 空气过滤器 （一）棉花活性炭过滤器 填充层厚，体积大，吸收油水能力强，一般作为空气总过滤器用 （二）平板式超细纤维过滤器 占地小，装卸方便，介质机械强度差，易破损，广泛用作分过滤器。 （三）金属烧结管过滤器 介质薄，孔径均匀稳定，机械强度高，使用寿命长，耐高热，气体阻力小，安装维修方便。易出现密封不良，易被污染。使用范围广。 （四）微孔膜过滤器 体积小，处理量大，压降小，除菌效率高，价格贵，膜易污染。一般做分过滤器。
化工工艺学考试卷
《化工工艺学》试题一 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、在合成氨烃类蒸汽转化的过程中，从热力学角度分析有三个副反应存在析炭 的可能性，这三个副反应的化学反应方程式分别为_____________________-_、______________________和______________________，而从动力学角度分析只有___________________才可能析炭。 2、按照用途的不同可将工业煤气分为四类，分别为：__________、__________、- _________和__________。 3、煤中的水分主要分为三类，其中包括：游离水、__________和__________。 4、在合成氨CO变换工序阶段低温变换催化剂主要有__________和__________ 两种类型。 5、在合成氨原料气的净化过程中脱硫的方法主要分为：__________和_________- _两种类型。 6、氨合成塔的内件主要由__________、__________和电加热器三个部分组成。 7、尿素的合成主要分两步进行分别为：___________________________________- __________（反应方程式）和________________________________________-____（反应方程式）。 8、在以硫铁矿为原料生产硫酸过程中，硫铁矿在进入沸腾焙烧炉前需要达到的 组成指标为：S>20%、__________、__________、__________、__________和H O<8%。 2 9、在沸腾炉焙烧硫铁矿时要稳定沸腾炉的炉温需要做到的三个稳定分别为：① 稳定的空气量、②__________和③_________________。 10、电解法生产烧碱的电解反应为_____________________________________（反 应方程式）。 二、简答题（本题共50分，共5小题，每题各10分） 1、简述烃类蒸汽转化过程中析炭的危害及防止析炭应采取的措施。 2、简述铁－铬系高温变换催化剂的组成（含量）及各组分的作用。 3、简述硫酸生产两转两吸工艺的优、缺点。
《生物工艺学下》复习题
生物工艺学下复习题 1 生物下游加工过程的特点是什么？ 生物产品特点： ①产物浓度低的水溶液 (原因：a 氧传递限制；b 细胞量;c 产物抑制 ②组分复杂(a 大分子;b 小分子;c 可溶物;d 不可溶物;e 化学添加物 由于起始浓度低，杂质又多，所以提取步骤多，常导致收率低，成本高。发酵液的产品浓度与价格成反比。P3图13.1. ③产物稳定性差(a 化学降解(pH , 温度);b 微生物降解（酶作用，染菌）c剪切力（影响空间结构、使分子降解） ④由于分批操作和微生物变异，发酵液每批不尽相同，提取方法要有弹性。选择提取方法要考虑放罐时间、杂菌污染、加入添加物等， ⑤质量要求高（药品或食品） 2 生物下游加工过程的一般工艺流程和阶段是什么？ ①预处理和固液分离技术: 絮凝，离心，过滤，微过滤。 ②细胞破碎技术: 球磨，高压匀浆，化学破碎技术 ③初步纯化技术（目的在于浓缩): 盐析法，萃取，有机溶剂沉淀，化学沉淀，大孔吸附树剂，膜分离技术 ④高度纯化技术(精制）: 各类层析，亲和，疏水，聚焦，离子交换 ⑤最后纯化-成品加工喷雾干燥，气流干燥，沸腾干燥，冷冻干燥，结晶 3 凝聚和絮凝是两种方法，两个概念。 凝聚：指在投加的化学物质（铝、铁的盐类）作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成１ mm 大小块状凝聚体的过程。 絮凝：指使用絮凝剂（天然的和合成的大分子量聚电解质）将胶体粒子交联成网，形成10mm大小絮凝团的过程。其中絮凝剂主要起架桥作用。 4 凝聚的机理：1）中和粒子表面电荷 2）消除双电层结构3）破坏水化膜 5 常用的凝聚剂电解质有 硫酸铝 Al2(SO4)3?18H2O（明矾）；氯化铝 AlCl3?6H2O;三氯化铁 FeCl3; 硫酸亚铁 FeSO4·7H2O ；石灰；ZnSO4；MgCO3 6 絮凝的机理——架桥作用 7 工业常用的絮凝剂分为三类： 人工合成有机高分子聚合物、天然有机高分子聚合物、无机高分子聚合物 1）目前常用的是人工合成有机高分子聚合物，如聚丙烯酰胺类衍生物、聚乙烯亚胺衍生物；聚丙烯酸类和聚苯乙烯类衍生物。 2）天然有机高分子絮凝剂天然有机高分子改性絮凝剂根据其原料来源不同可分为淀粉类、纤维素类、植物胶类和聚多糖类。其中淀粉改性絮凝剂的研究开发最引人注目。 3）无机高分子聚合物有聚合铁系和铝系两大类 8 高价无机离子的去除方法 1.Ca2+ ——草酸、草酸钠，→形成草酸钙沉淀（注意回收草酸）； 2.Mg2+——三聚磷酸钠，→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物； 3.Fe2+ ——黄血盐，→普鲁士兰沉淀 9 预处理的目的：促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率： ⑴改变发酵液的物理性质，包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸，降低液体黏度。 ⑵相对纯化，去除发酵液中的部分杂质（高价无机离子和杂蛋白质），以利于后续各步操作。 ⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）； 10 常见的固液分离方法过滤filtration离心Centrifugation 膜分离membrane separation双水相萃取 ATPS 扩张床吸附 EBA