酶工程原理与技术
绪论第一节酶的基本概念
酶：具有生物催化功能和特殊构象的生物大分子。
酶工程:利用酶的催化作用，在特定的酶反应器中，把相应的原料转变为产品的过程。
酶的催化作用具有：专一性、高效性，作用条件温和可控性。
第二节酶的分类与命名
酶的分类：蛋白类酶（P酶）核酸类酶（R酶）两大类别。
蛋白类酶（P酶）：氧化还原酶，转移酶，水解酶，裂合酶，异构酶，合成酶（或称连接酶）
磷酸内酶（R酶）：分子内催化磷酸内酶、分子间催化磷酸内酶。
第三节酶活力的测定
酶活力大小可用一定条件下内酶所催化的反应初速率表示。
终止酶反应的方法：
（1）加热使酶失活（2）加入适宜的酶变性剂（如三氯醋酸）；（3）调节pH值；（4）低温终止反应。
二、酶活力单位
在特定条件下，每1 min 催化1 μmol 的底物转化为产物的酶量定义为1 个酶活力单位。这个单位称为国际单位（IU）
在特定条件下，每秒催化1 mol底物转化为产物的酶量定义为1卡特（Kat） 1Kat = 6×10 7 IU 酶的比活力是指在特定条件下，单位重量（mg）蛋白质或RNA所具有的酶活力单位数。
酶比活力＝酶活力（单位）/ mg （蛋白或RNA）
第一篇酶的生产
1、提取分离法
2、生物合成法
3、化学合成法
生物合成法：经过预先设计，通过人工操作，利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动来获取所需酶的技术过程。
生物合成的过程：获得优良产酶菌株、优化培养、细胞新陈代谢、酶和其他代谢物、分离纯化。
反义链：在RNA的转录中，用作模板的DNA称为反义链。(3’---5’)
有义链：在RNA的转录中，不用作模板的DNA称为有义链。
不同的RNA的生物学功能：1.作为遗传信息的载体
2.具有生物催化活性。
3.tRNA是在蛋白质合成过程中，作为氨基酸载体。并由其中的反密码子
识别mRNA上的密码子；mRNA是蛋白质合成的模板；rRNA是蛋白质合成的场
所。sRNA是小分子核糖核酸，在分子修饰和代谢调节方面起重要作用。
操纵子:结构基因、操纵基因与启动子一起组成操纵子。
诱导型（有诱导物—引起诱导作用的物质）：乳糖操纵子
阻遏型（无阻遏物—引起反馈阻遏主要作用的物质）：色氨酸操纵子
作用：1.分解代谢物阻遏作用（葡萄糖效应）
2.酶生物合成的诱导作用
3.酶生物合成的反馈阻遏作用
葡萄糖效应：葡萄糖为大肠杆菌生长提供能量，当其过量时，乳糖操纵子中的β-半乳糖苷酶等一组酶合成受抑制的现象。
第一节细胞的选择
微生物
应用微生物开发酶：1）微生物种类多，酶种丰富。2）菌株易诱变，选育优良菌株。3）微生物生长繁殖快，酶易提取，特别是胞外酶。4）微生物生长周期短；不受季节等自然因素的影响。
酶生产的细胞必须具备的条件：
1、酶的产量高
2、容易培养和管理
3、产酶稳定性好
4、利于酶的分离纯化
5、安全无毒、无毒性。
第二节培养基的配制
培养基的基本成分：碳源、氮源、水、无机盐、能源、生长因子
第三节产酶工艺条件及其调节P45
溶氧速率与通气量、氧气分压、气液接触时间、气液接触面积以及培养液的性质等有密切关系。
第四节微生物发酵产酶
一、提高酶产量的措施
1、添加诱导物（诱导物的分类：酶作用底物型诱导物酶的反应产物酶作用底物类似物作诱导物）
2、控制阻遏物浓度
3、添加表面活性剂
4、添加产酶促进剂
二、酶发酵动力学
（一）酶生物合成的模式；同步合成型延续合成型中期合成型滞后合成型
中期合成型酶：酶的生物合成受到产物的反馈阻遏作用或分解代谢物阻遏作用，而且酶所对应的mRNA 稳定性差
滞后合成型的酶：非生长偶联型，酶的生物合成在细胞生长进入平衡期以后才开始，并大量积累。由于(1)培养基中存在阻遏物；(2)mRNA稳定性很好
（一）固定化细胞发酵产酶的特点
(1)提高产酶率(2)可以反复使用或连续使用较长时间(3)发酵稳定性好，对温度、pH的适应范围扩大，基因工程菌的质粒稳定，不易丢失：(4)缩短发酵周期，提高设备利用率(5)产品易于分离纯化(6)只适用于胞外酶等胞外产物的生产
第四章酶的分离纯化
1、机械破碎法：捣碎法、研磨法、匀浆法。（机械运动感产生剪切力破坏组织、细胞）
2、物理破碎法：温度差、压力差、超声波破碎法。（物理因素作用，细胞、组织外层结构破坏而破碎）
3、化学破碎法：添加有机溶剂、表面活性剂。
4、酶促破碎法：自溶法、外加酶制剂。
酶的提取
酶提取方法--盐溶：大多数蛋白类酶都溶于水，而且在低浓度的盐存在的条件下，酶的溶解度随盐浓度的升高而增加的现象。
二、影响酶提取的主要因素
主要影响因素是酶在所使用的溶剂中的溶解度以及酶向溶剂相中扩散的速度。
此外，还受到温度、pH值、提取液体积等提取条件的影响
第三节沉淀分离
一、盐析（硫酸铵）：在盐浓度达到某一界限后，酶的溶解度随盐浓度升高而降低，这称为盐析现象。第六节层析分离
层析分离是利用混合液中各组分的物理化学性质的不同，使各组分以不同比例分布在两相（固定相、流动相）中，随着流动相从固定相上流过，不同组分以不同速度移动而最终被分离。
分离纯化酶常采用：吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析和亲和层析等
三、离子交换层析
离子交换层析是利用离子交换剂上的活性基团对各种离子的亲和力不同而达到分离目的的一种层析分离方法。
按活性基团的性质不同，离子交换剂可以分为阳离子交换剂和阴离子交换剂
由于酶分子具有两性性质，所以可用阳离子交换剂，也可用阴离子交换剂进行酶的分离纯化。
在溶液的pH值大于酶的等电点时，酶分子带负电荷，可用阴离子交换剂（引入碱性基团）进行层析分离；
四、凝胶层析
是指以各种多孔凝胶为固定相，利用流动相中所含各种组分的相对分子质量不同而达到物质分离的一种层析技术
凝胶层析的操作一般包括装柱、上柱、洗脱等过程
五、亲和层析原理
第七章酶固定化
固定化酶：固定在载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。
酶在生产实践中的一些不足之处：
（1）酶的稳定性较差（2）酶的一次性使用（3）产物的分离纯化较困难
固定化酶和游离酶的比较。
优点：
1.极易将固定化酶与底物、产物分开；
2.可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应；
3.在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；
4.酶反应过程能够加以严格控制；
5.产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；
6.较游离酶更适合于多酶反应；
7.可以增加产物的收率，提高产物的质量；
8.酶的使用效率提高，成本降低。
缺点：
1.酶固定化过程中的活性收率损失；
2.多了固定化载体成本费用及固定化操作费用，且固定化酶颗粒的扩散阻力作用会使酶的反应速率下降;
3.比较适用于水溶性的底物和小分子底物。
第一节固定化方法
酶的固定化方法
（一）吸附法
优点：操作简单、条件温和，不会引起酶或细胞变性失活，载体廉价易得，可反复使用。
缺点：结合力较弱，酶或细胞与载体结合不牢固易脱落。
（二）包埋法：将酶、细胞或原生质体包埋在各种多孔载体中使其固定化的方法。
1、凝胶包埋法
2、半透膜包埋法
优点：操作简单，可以制得较高活力的固定化酶．固定化酶的使用面广
不足：仅可用于低分子量的底物，常有扩散限制问题。
(三)结合法：
1、离子键结合法
2、共价键结合法：
优点：结合牢固，不易脱落，可连续使用较长的时间
缺点：载体活化操作复杂，对酶的活性有影响。
活化载体方法：①重氮法②叠氮反应 3溴化氰法烷基化法
（四）交联法
优点：结合牢固，可以长时间使用。
（五）热处理法
第二节固定化酶的特性
一、稳定性二、最适温度三、最适pH值四、底物特异性
第八章酶的非水相催化
非水介质：有机溶剂介质，超临界流体介质，气相介质，离子液介质等
非水相介质中酶催化的特点
1、可以将加水分解反应转为其逆反应
2、酶的热稳定性高
3、容易回收和反复利用
4、改变酶对底物的专一性
5、提高有机化合物（尤其是非极性底物）的溶解度
6、低沸点溶剂中可容易分离纯化产物
7、能抑制依赖于水的某些不利反应
8、降低微生物的污染
9、非水系统中酶不易脱离吸附表面，易于酶的固定化
第二节水对非水相介质中酶催化的影响
刚性：生物大分子结构的精确性。
柔性：生物大分子局部区域具有一定的可运动性。
第九章酶反应器
第一节常见的酶反应器类型
一、搅拌罐式酶反应器
1、分批搅拌罐式反应器。
2、连续搅拌罐式反应器
二、填充床式反应器三、流化床反应器
四、鼓泡式反应器
通入气体的目的：1.为酶催化反应提供气体底物；2.随气体上升起到搅拌作用，使酶分子与底物充分混合。
五、膜反应器
将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器。
六、喷射式反应器
第十章酶应用的基本理论
第一节酶的催化特性
一、酶催化作用的特点：专一性强效率高
二、影响酶催化活性的因素温度、pH 、激活剂和抑制剂
4. 固体发酵概念和优点？
概念：微生物在没有或者几乎没有游离水的固态湿培养基上生长。
优点：
1.培养基含水量少，废水废渣少，环境污染少；
2．能源消耗量低，供能设备简易；
3．培养基多为农业加工副产物，广泛易得，价格低廉；
4．技术设备简单，较低投资；
5．产物浓度较高，后处理较方便。
7．酶的生物合成模式及其特点。
1．同步合成型
特征：生物合成伴随着细胞的生长而开始；在细胞进入旺盛生长期时，酶大量合成；当细胞生长进入平衡期后，酶的合成随着停止。
2．延续合成型
特征：酶的合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后酶还可以延续合成一段时间的一种酶生物合成模式,编码酶mRNA比较稳定。
3．中期合成型
特征：酶在细胞生长一段时间后才开始，而在细胞生长进入平衡期以后，酶的生物合成也随之停止。编码酶的mRNA稳定性较差。
4．滞后合成型
特征：酶在细胞生长一段时间或者进入平衡期以后才开始合成并大量积累。编码酶的mRNA稳定性很好。
影响酶生物合成模式的主要因素
1）mRNA的稳定性高：可在细胞停止生长后继续合成酶差：随着细胞停止生长而终止酶的合成 2）培养基中阻遏物的存在
不受阻遏：随着细胞的生长而开始酶的合成。受阻遏：细胞生长一段时间或平衡期后酶才开始合成。
酶工程复习题及答案(1)
《酶工程》复习 一、名词解释…………………………………………… 1 酶工程：又称酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术，包括化学酶工程和生物酶工程。 2酶的诱导：由于加进某种物质，使酶的生物合成开始或者加速进行，称为酶的生物合成的诱导作用。 3 微滤：以压力差为推动力，截留水中粒径在0.02~ 10m之间的颗粒物的膜分离技术。 4固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶固定在载体上，能使酶发挥催化作用的酶。 5酶的非水相催化：通过改变反应介质，影响酶的表面结构和活性中心，从而改变酶的催化特性。 6 原生质体：脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞。 7超滤：超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；超滤微孔小于0.01微米，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中原有的微量元素和矿物质。 8 固体发酵：固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。 二、填空题………………………………………………. 1酶的分类（氧化还原酶）、（转移酶）、（水解酶）、（裂合酶）、（异构酶）、（合成酶）。 2酶活力是（酶催化速度）的量度指标，酶的比活力是（酶纯度）的量度指标，酶转换数是（酶催化效率）的量度指标。 3微生物产酶模式可以分为同步合成型，（延续合成型），中期合成型，（滞后合成型）四种。 4动物细胞培养主要用于生产疫苗、激素、单克隆抗体、多肽因子、酶等（功能性蛋白质）。 5细胞破碎的主要方法有机械破碎法、物理破碎法、（化学破碎法）、（酶促破碎法）。 6有机溶剂的极性系数lgP越小，表明其极性（越强），对酶活性的影响（越大）。 7通常酶的固定化方法有：吸附法、包埋法、结合法、交联法、热处理法。
第八章 细胞工程基本原理
第八章细胞工程基本原理 8－1 什么是细胞工程？ 答：所谓细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。 8－2 动物细胞的主要生理特点是什么？ 答：细胞的主要生理特点表现在如下几个方面。 1. 分裂周期长——动物细胞的分裂周期相对长，一般完成一个细胞分裂周期需12－24h。 2.需贴附于基质生长，并有接触抑制现象——大多数二倍体细胞的生长都需要在一定的基质上贴附，伸展后才能生长繁殖；当细胞在基质上进行分裂增殖并逐步汇成片时（细胞与周围细胞接触），细胞就停止增殖——接触抑制现象。 3.生长寿命有限——正常二倍体细胞传代培养都是有限的，大约在50代左右，然后细胞就会逐步死亡。 4.对环境敏感——由于动物细胞没有细胞壁的保护，使得周围环境物理、化学因素的变化均会影响到动物细胞的生长。 5.对培养基要求高——动物细胞的培养不仅需要 12种必须的氨基酸、8种以上的维生素、多种无机盐、微量元素和葡萄糖外，还需要多种细胞生长因子和贴壁因子。 6.蛋白质的合成途径和修饰途径功能与细菌不同——动物细胞蛋白质的合成在游离的核糖体和粗面型内质网上都可以进行。内质网上合成的蛋白质多为糖蛋白，需要糖基化；而细菌细胞则没有糖基化过程。 8－3 植物细胞的主要培养特性是什么？ 答：植物细胞的培养特性主要表现在如下几个方面。 1.个体较大——植物细胞个体一般较微生物大，其直径通常约在10-200微米之间（微生物的体形一般只有几个微米），有纤维素细胞壁。 —76—
10生物技术蛋白质与酶工程复习题与答案.
一. 名词解释 1．生物酶工程又称高级酶工程它是酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。 2．蛋白质工程蛋白质工程就是运用蛋白质结构功能和分子遗传学知识，从改变或合成基因入手，定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质。 3.多核糖体把细胞放在极其温和的条件下处理，就能得到几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的形态 4.固定化酶水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。在催化反应中以固相状态作用于底物 5.酶反应器以酶或固定化酶为催化剂进行酶促反应的装置。 6．酶工程又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术 7.生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。 8. motif(模体指的是蛋白质分子结构中介于二级结构与三级结构之间的一个结构层次，又称超二级结构 9. domain功能域生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域,特别指蛋白质中这样的区域 10.PDB蛋白质数据库（Protein Data Bank,PDB）是一个生物大分子， 11. DNA shuffling体外同源重组技术。通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因，并赋予产物以新功能。 12.生物催化剂是指生物反指应过程中起催化作用的游离或固定化细胞各游离或固定化酶的总称 13.必需基团有的基团既在结合中起作用，又在催化中起作用，所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group 14.活性中心。酶的活性中心是酶与底物结合并发挥其催化作用的部位。 15.有性PCR dna改组 16.DNA改组通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因，并赋予产物以新功能。 17.免疫传感器偶联抗原/抗体分子的生物敏感膜与信号转换器组成的，基于抗原抗体特异性免疫反应的一种生物传感器。
酶工程复习资料
酶工程复习资料 名词解释 1、酶反应器：用于酶进行催化反应的容器和附属设备 2、pH记忆： 3、产物阻遏作用：又称酶生物合成的反馈阻遏作用，是指酶催化反应的产物或代谢途径末端的产物使该酶的生物合成受到阻遏现象。 4.1酶的延续合成型:酶的生物合成在细胞的生长阶段开始，在细胞生长进入平衡期后，酶还可以延续合成一段时间的生物合成模式。 4.2同步合成型：是指酶的生物合成与细菌生长同步进行的一种酶生物合成模式。 4.3中期合成型：酶在细胞生长一段时间后才开始合成，细胞进入生长平衡期后，酶的生物合成也随之停止。 4.4滞后合成型：酶是在细胞进入生长平衡期后才开始生物合成并大量积累， 5、固定化细胞——固定在载体上，并在一定空间范围内进行生命活动的细胞。 6、电场膜分离——是在半透膜的两侧分别装上正、负电极。在电场作用下，小分子的带电物质或离子向着与其本身所带电荷相反的电极移动，透过半透膜，而达到分离的目的。 7、催化周期：酶进行一次催化所需的时间。 8、固定化酶：固定在载体上并在一定空间范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。 9、抗体酶：抗体酶又称为催化性抗体，是一类具有催化功能的抗体 10、立体异构专一性：当酶作用的底物含有不对称碳原子时，酶只能作用于异构体的一种，这种绝对专一性称为立体异构专一性。 11、微滤：又称为孔过滤，微滤介质截留的物质颗粒直径为0.2-2um，主要用于细菌、灰尘等光学显微镜可看到的颗粒物质的分离。 12、酶的比活力：是一个纯度指标，指特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所具有的酶活。 13、膜反应器：是将酶的催化反应和半透膜的分离作用组合在一起的反应器。 14、酶电极：是由固定化酶与各种电极密切结合的传感装置。 15、氨基酸置换修饰：将酶分子上的某一个氨基酸置换成另一个氨基酸的修饰方法。 16、盐析沉淀法：是利用不同蛋白质在不同盐溶度条件下溶解度不同的特性，通过在酶液中添加一定浓度的中性盐，使酶或杂质从溶液中析出沉淀，从而使酶与杂质分离的过程。 17、对映体选择性：又称为立体选择性或立体异构专一性，是酶在对成体外消旋化合物中，识别一种异构体的能力大小指标 18、竞争性抑制：是指抑制剂和底物竞争与酶分子结合而引起的抑制作用。 19、必需水：维持酶分子完整的空间构象所需的最低含水量。 20、溶解氧：指溶解在培养基中的氧气。 21、固定化原生质体：指固定在载体上并在一定空间范围内进行生命活动的原生质体。 22、酶合成的分解代谢物阻遏：是指某些物质分解代谢的产物阻遏某些生物合成的现象。 23、酶合成的诱导：加进某些物质，使酶的合成开始或加速的进行的现象。 24、酶工程：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。 25、反胶束萃取：是利用反胶束将酶或蛋白质从混合液分离出来的一种分离纯化技术
细胞工程原理
细胞工程原理 一、名词解释 1、生物工程：是以生命科学为基础，利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的一门综合技术。 2、细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。 3、细胞全能性：是指分化细胞保留着全部的核基因组，具有生物个体生长、发育所需要的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能。 4、细胞多能性：有些细胞能分化出多种组织的潜能，却失去了发育成完整个体的潜能。 5、植物组织培养：是指在无菌的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞、胚胎、原生质体等培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱发产生愈伤、潜伏等，或者生长成新的完整植株的一种实验技术。 6、愈伤组织：脱分化后的细胞经过细胞分裂产生无组织结构、无明显极性的松散的细胞团，称之为愈伤组织。 7、继代培养：是愈伤组织在培养基上生长一段时间后，由于培养基枯竭、水分散失、并已积累了一些代谢产物，此时将组织继续转入新的培养基上培养。 8、胚状体：在培养过程中由外植体或愈伤组织产生的与正常受精卵发育的方式或类似的胚胎结构现象。 9、脱分化：已分化的细胞在一定因素作用下重新恢复分裂机能并改变原来的发展方向而沿着一条新的途径发育的过程。 10、再分化：脱分化的细胞团或组织经重新分化而变为具有未分化细胞特性的过程。 11、人工种子：又称合成种子或体细胞种子，是指将植物离体培养的胚状体或芽包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中的类似种子的颗粒。 12、看护培养：是指用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖的一种培养方法。 13、饲养层培养：是把处理过的（如X射线处理）无活性的或分裂很慢的细胞来饲养所需培养的细胞，使其分裂和生长的方法。 14、固定化培养：将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中，培养液呈流动状态进行无菌培养的一种技术。 15、两相培养技术：是在培养体系中加入有机溶剂或者具有吸附作用的多聚化合物。细胞在水相中生长，合成次级代谢物质，分泌出来后转移至有机相中。16、微细胞：又称为微核体，是指含有一条或n条染色体（即含有部分基因组），外有一薄层细胞质和一个完整质膜的核质体。 17、胚胎干细胞：是从着床前胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞。 18、细胞融合：两个或多个相同或不同细胞通过物理、化学、生物的方法使膜融合形成单个细胞的过程。 二、填空题 1、生物工程的六大组成：发酵工程、酶工程、蛋白质工程、基因工程、生物化学工程、细胞工程。 2、基因工程（DNA重组技术）的一般步骤：（1）目的基因的获得，（2）将目的
生命科学与技术
生命科学与技术 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，掌握坚实、宽厚的自然科学和生命科学基础理论，具备系统的生物高新技术和∕或生物医学工程专业知识和创新、创业技能，能在生命科学与技术领域从事科学研究、技术开发、企业管理等方面工作的，富有社会责任感的，具有国际视野和竞争力的综合型、创新型高级专业人才。 二、主干学科与相关学科 主干学科：生物学/生物医学工程 相关学科：生物工程、生物医学工程、生物信息工程、管理科学与工程。 三、专业主干课程 普通生物学、生物化学、生物物理学、遗传学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、人体解剖生理学、生物医学工程概论、计算机程序设计、电路、信号与系统、数字电子技术、模拟电子技术、电子技术实验、工程制图。 四、主要实践环节 工程训练、综合技能训练、专业实习、企业实践、野外考察实践、毕业设计、军事训练。 五、学制与学位 学制6年。工学或理学硕士学位。 首先获得学士学位。继续学习2-3年，符合硕士研究生毕业条件，可获得硕士学位。 六、毕业条件 本科阶段最低完成180学分（课内），及课外8学分；通过CET4级考试；并且军事训练考核合格；通过《国家学生体质健康标准》测试；方可获得毕业证和学士学位证。 修完硕士研究生课程，通过CET6级考试；通过硕士学位论文答辩，获得硕士学位。
七、选课说明及要求 本专业为六年制硕士学位培养。实行通识教育、专业教育、和硕士论文的分阶段连续培养模式。其中前两年主要完成通识类课程和科学基础课程的学习；第5-7学期完成专业主干课程和专业选修课程的学习，第7学期还需完成部分研究生课程的学习；第8学期进入本科毕业设计阶段。后两年进入研究生课题研究阶段，包括题目选定、开题论证、实验研究以及硕士毕业论文写作。论文工作于第12学期结束，参加所在系组织的硕士学位论文答辩。 1．课程设置表中模块选修的具体说明 （1）通识教育模块：必修27学分，选修16学分，共计43学分。其中基础通识类课程12学分，包括基础通识类核心课限选6学分，限定在《世界文明》、《社会与艺术》、《生命与环境》三种门类中各选1门课程，和基础通识类选修课任选6学分。思想政治教育与国防教育课程必修16学分。体育、英语、计算机类必修15学分。学生还可根据自己的兴趣和精力选修其它课程。 （2）学科教育模块：必修106学分，选修11学分，共计117学分。其中基础科学课程必修46.5学分；专业主干课程（包括学科基础课程和专业基础课程）必修50.5学分；专业课程必修9学分，选修至少11学分。 （3）集中实践模块：必修20学分。包括工程训练2学分（电子实习、现代控制测试系统各1学分）；综合技能训练1学分；专业实习3学分；企业实践1学分；野外考察实践1学分；毕业设计12学分。 （4）双语课程：每个学生要求必修至少两门双语课程。 （5）本专业学生第7学期确定研究生导师，与普通班推免研究生工作同步进行。在第7、8学期，修完全部研究生课程，所得学分可计入在本校继续攻读研究生学位的课程学分。所选研究生课程学分可以计入本科阶段的基础通识类选修课或专业选修课学分，但不能取代本科180学分。 2、集中实践的说明与要求 （1）工程实践 工程实践由两门课程构成：电工实习和现代控制测试系统（测控实习），分别安排在第3、4学期，通过实践，使学生初步了解工程的概念，建立大工程意识。由工程坊负责安排具体内容，并进行考核。 （2）综合技能训练 包括：生命科学数据的获得、保存、评价、解释和展示；生命科学实验预案的设计；生命科学实验仪器设备的正确使用及注意事项；团队协作和个人工作的安排技巧；资料查阅、文献综述、科技论文写作；个人展示等技能的基本训练。此外，要求每个学生至少参加一项国家或学校的大学生创新计划项目，或开放实验项目。安排在第5-7学期，由指导教师负责考核。 （3）专业实习 在三年级学习结束后，到生物技术企业/公司、医学仪器设备企业/公司、或生物制药企业/公司进行专业实习和管理实践，了解与专业有关的生产实际和管理情况。实习方式以集中实习为主，要求有完整的环节，结束后由实习单位给出评价，个人提交总结报告，通过答辩后给出最终成绩。 （4）企业实践 在5-6学期，邀请国内外相关产业的知名公司或企业以由公司或企业授课（中文或英文）+ 在企业公司实践的方式进行培训实践活动。由培训企业/公司及带队教师共同考核。 （5）野外考察实践
酶工程名词解释
1、酶（enzyme）：是具有催化功能的生物大分子。 2、端粒（telomere）：真核生物染色体的末端结构。 3、端粒酶（telomerase）：是催化端粒合成和延长的酶。 4、基因扩增（gene amplification）：是通过增加基因的数量来调节基因表达的一种方式。 5、增强子（modulator）：是一段能够高效增强或促进基因转录的DNA序列。 6、抗体酶（abzyme）：是一类具有生物催化功能的抗体分子。 7、抗体（antibody）：是由抗原诱导物产生的能与抗原特异结合的免疫球蛋白。 8、盐溶（solting in）：低浓度的盐存在的条件下，酶的溶解度随着盐浓度的升高而增加的现象。 9、盐析（solting out）：当盐浓度达到一定界限后，酶的浓度随着盐溶液的升高而降低的现象。 10、结晶（crystallize）：溶质以晶体形式从溶液中析出的过程。 11、酶分子修饰（enzyme molecular modification）：通过各种方法使酶分子的结构发生变化，从而改变酶的催化特性的技术过程。 12、金属离子置换修饰（metal ion substitute modification）：把酶分子中的金属离子换成另一种金属离子，使酶的催化特性发生改变的修饰方法。 13、大分子结合修饰（macro molecules combine modification）：采用水溶性大分子与酶的侧链基团共价结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的催化特性的方法。 14、侧链基团修饰（side residues modification）：采用一定方法使酶的侧链基团发生改变，从而改变酶的催化特性的修饰方法。 15、肽链有限水修饰（peptide chain limit hydrolysis modification）：在肽链的限定位点进行水解，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的催化特性的方法。 16、定点突变（site-specific mutagenesis）：指在DNA序列上的某一特定位点上进行碱基的改变，从而获得突变基因的操作技术。 17、物理修饰（physical modification）：通过各种物理方法使酶分子的空间构象发生某些改变，从而改变酶的催化特性的方法。 18、酶的固定化（enzyme immobilization）：采用各种方法，将固定在水不溶性的载体上，制备固定化酶的过程。 19、固定化酶（immobilized enzyme）：固定在载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。 20、酶工程（enzyme project）：酶的生产、改性与应用的技术过程。21、必需水（essential water）：维持酶分子完整空间构象所必需的最低水量。 22、对映体选择性（enantioselectivity）：是酶在对称的外消旋化合物中识别一种异构体的能力大小的指标。 23、区域选择性（regioselectivity）：即酶能够选择底物分子中某一区域的基团优先进行反应。 24、PH印记（pH-imprinting）：在有机介质反应中，酶所处的pH环境与酶在冻干或吸附到载体上之前所使用的缓冲液pH相同。 25、酶定向进化（enzyme directed evolution）：是模拟自然进化过程，在体外进行酶基因的人工随机突变，建立突变基因文库，在人工控制条件的特殊情况下，定下选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的技术过程。 26、酶反应器（enzyme reactor）：用于酶进行催化反应的容器及其附属设备。 27、水活度（water activity，Aw）：在一定温度和压力下，反应体系中水的蒸汽分压与相同条件下纯水的蒸汽压之比。 28、诱导(induction)：凡能促进酶生物合成的现象,称诱导，是转录水平调控的一种方式。 29诱导物（inducer）：能促进诱导酶产生的物质,如酶的底物、结构类似物或底物前体。 30、操纵子（operon）：原核基因组中，由几个功能相关的结构基因及其调控区组成的一个基因表达的协同单位。 31、启动子（promoter）：能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱基序列，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点。 32、操纵子（operon）：原核基因组中，由几个功能相关的结构基因及其调控区组成的一个基因表达的协同单位，这种单位称操纵子。调控区由上游的启动子和操纵基因组成。 33、启动子(promoter, P)：能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱基顺序，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点。 34、操纵基因（operator, O）:位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序能与阻遏物（一种调节蛋白）相结合，以此来决定结构基因的转录能否进行。35、结构基因(structural genes, S）：是决定某一多肽的DNA 模板，可根据其上的碱基顺序转录出相应的mRNA，然后再可通过核糖体转译出相应酶（编码蛋白质的DNA序列） 36、调节基因（regulator gene）：用于编码组成型调节蛋白的基因。 37、酶的非水相催化（enzyme non-aqueous catalysis）：酶在非水介质中的催化作用。
香料香精技术与工程学院
香料香精技术与工程学院 院长：肖作兵教授硕士生导师 香料香精技术与工程学院设有轻化工程（香料香精化妆品）、食品科学与工程、 生物工程等3个本科专业。 学院拥有一支学术水平高、教学经验丰富、结构合理的高素质师资队伍，专任教师45人，其中正副教授27名，30人具有博士学位，14人为硕士研究生导师，同时聘请行业知名兼职教授8名。多名教师获得全国、上海市优秀教师等荣誉称 号。 学院注重学科建设和专业建设，多次获得上海市优秀教育成果奖，建有国家级精品课程、上海市精品课程和上海市重点建设课程。科研成果多次获得上海市科技进步奖，每年学院教师申请专利近50项，国内外重要学术杂志发表论文100多篇。参与编写的部分教材被列为面向21世纪高等教育统编教材。 学院重视学生的创新意识和动手能力培养，积极拓展产学研领域，现设有香料香精研究技术创新中心和生物与食品工程研发中心两个科研平台，教学科研设备先进，面向学生开展的大学生科技创新项目活动丰富，学生多次在“挑战杯”等各类竞赛中获奖，毕业生的签约率在90%以上，就业率保持在99%以上。 （一）轻化工程（香料香精化妆品）专业 该专业已有近50年的发展历史，是目前国内高校唯一专门系统从事香精香料专业技术教育和研究的点，为我国香料香精行业人才培养、技术研究等方面做了大量的工作，在行业中享有一定的声誉。本专业现有3个专业方向。 1.轻化工程（日化香精方向） 培养目标 本专业培养具有轻化工程专业基础知识与香料香精专业技术能力，有较高综合素质，在日化香料香精方面具有创新意识和创新能力，能从事日化香料香精行业的技术开发、产品制备、品质分析与控制、产品应用的高级应用型技术人才，为我国日化香精行业培养“调香师、评香师和应用工程师”打好基础。 主要课程
细胞工程原理练习答案
2014学年研究生课程“细胞工程”读书指导提纲（） 1，植物组织培养的理论基础和技术支撑是什么？ 理论基础：植物细胞全能性技术支撑:细胞工程 2，植物组织培养的优点和缺点是哪些？ 优点：不携带病毒，提高植物品质与产量 培养周期短 可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物 不受生长季节限制地繁殖植物 可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品 可诱导之分化成需要的的器官，如根和芽 外植体材料来源单一，无性系遗传特性一致 缺点：（1）和常规营养体繁殖比生产成本高 （2）组培苗炼苗难、移栽成活率较低 （3）植物组织培养没有变异的过程，所以如果代数过多就会出现产量、生殖能力、生活力下降。 3，植物细胞与微生物细胞在细胞特点、培养基需求方面有什么区别？ 细胞特点： （1）植物细胞内含有叶绿体，液泡等细胞器， （2）植物细胞有细胞壁，大多数微生物也有细胞壁，但其成分与植物不同。比如说细菌，其细胞壁成分为肽聚糖。而植物细胞壁成分主要是纤维素，果胶。 （3）很多微生物细胞没有成型的细胞核即它们的细胞核无核膜，其DNA分子也不与蛋白质结合成染色体。 培养基需求方面： 微生物培养基根据不同的需要，成分变化非常之大，总的来说有：牛肉膏、蛋白胨、按需要加不同的糖类、无机盐、指示剂、选择性物质、固体培养基还得加琼脂等等。 植物养基中常常添加植物激素，微生物培养基中不需要 植物培养基中的碳源和能源是蔗糖，微生物培养基中的碳源和能源主要是葡萄糖 植物培养基中需提供植物生长必需的大量元素、微量元素、维生素 4，植物细胞分化需要的条件、再生的途径。 条件：①无菌条件；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度和湿度；④充足的养料。 再生途径：（1）器官发生途径： 外植体愈伤组织器官（根、芽）再生植株 （2 外植体愈伤组织胚状体再生植株 5， （1）外源激素种类和浓度(2)基本培养基及其PH值（3）继代培养次数及长短（4）培养条件（温度、湿度、光照强度、光周期）（5）外植体来源、大小、取材季节、生理状态、发育年龄 常见问题： ①污染问题（外植体、培养基、操作方法）、②玻璃化、③褐化、④生根难、⑤炼苗难 6，分析一些植物很难通过组织培养再生的原因。 从理论上讲，植物细胞都具有全能性，若条件适宜，都能再生成完整植株，任何组织、器官都可以作为外植体。但实际上，植物种类不同，同一植物不同器官，同一器官不同生理状态，对外界诱导反应的能力及分化再生能力是不同的。外植体来源、大小、取材季节、生理状态、发育年龄都影响植物的再生能力。 7，植物脱毒培养的步骤和应用意义（举例说明）。 马铃薯茎尖培养脱毒步骤： （1）取材和消毒 将欲脱毒的品种块茎催芽，芽长4-5cm时，剪芽并剥去外叶，自来水下冲洗20-30min，再用75%乙醇溶液今蘸一下，然后放入无菌杯内用0.1%氯化汞溶液浸泡5min，再用无菌水冲洗2-3次。 （2）剥离茎尖和接种 在无菌室内，于30-40X解剖镜下，剥取带1个叶原基的茎尖（0.1-0.3mm），接种于MS茎尖培养基的试管中，每瓶接种1个茎尖。（3）培养基和培养条件
酶工程 名词解释
名词解释： 1.基因型(genetype)：由遗传信息组成，编码微生物的所有特性。 2.表现型(phenotype)：指一些实际的、已表达的特性。 3.转录(transcription)：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA 的过程。 4.逆转录(reverse transcription)：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。 5.诱导酶(induced enzyme)：细胞为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的一类酶。 6.组成酶(constitutive enzyme)：微生物细胞中经常存在的一类酶。组成酶的合成只受细胞内遗传物质的控制，与环境中的营养物质无关. 7.翻译(translation)：以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。 8.突变：指生物体的表型突然发生的可遗传的变化。而基因突变是在细胞学上看不到遗传物质的变化。 9.碱基置换：DNA序列中一种碱基替换另一种碱基导致突变。 10.转换：由嘌呤置换嘌呤或嘧啶置换嘧啶。 11.颠换（Transversions）：指嘌呤置换嘧啶或嘧啶置换嘌呤. 12.转化（Transformation）：受体菌在自然或在人工技术作用下直接摄取来自供体菌的游离DNA片段，并把它整合到自己的基因中，而获得部分新的遗传性状的基因转移的过程。 13.转导（Transduction）：是以噬菌体为媒介将外源DNA片段携带到受体细胞中，通过交换和整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象。 14.接合（Conjugation）：在原核细胞中，细菌的接合是指细胞与细胞的相接触，遗传信息从供体细胞中转移到受体细胞中 的过程。在真核细胞中，接合是指单倍体的配子融合成双倍体合子的过程。 15.转座因子（transposable element)：位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列。 16.野生型（wild type）：从自然界分离到的任何微生物在其发生营养缺陷突变前的原始菌株，均称该微生物的野生型。 17.原养型（protoroph）：营养缺陷型突变株经回复突变或重组后产生的、其营养要求在表型上与野生型相同的菌株。 18.完全培养基（Complete Medium，CM）：含有满足某微生物的所有营养缺陷型和野生型菌株生长所需营养物质的天然或半合成培养基。 19.基本培养基（Minimal Medium，MM）：不含生长因子仅能满足某微生物的野生型菌株生长需要的最低成分合成培养基。 20.补充培养基（Supplemented Medium，SM）：补充了一种或数种生长因子，以满足某微生物的特定的营养缺陷型生长的培养基，其中的生长因子多是通过直接添加AA、碱基或维生素而提供。 21.代谢调节(regulation of metablism）：是指微生物的代谢速度和方向按照微生物的需要而改变的一种作用 22.原生质体融合（protoplast fusion）：通过人为方法，使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并产生重组子的过程。 23.杂交育种（bybridization）：只不同种群，不同基因型个体间进行杂交，并在其杂交后代中通过选择而育生纯合品种的方法。 24.有限培养基（limit medium，LM）：是专供异核体菌株生长使用的培养基。通常在基本培养基或蒸馏水中加入适量的完全培养基，加入的量只限两直接亲本菌株稍许生长，以提供相互接触、吻合的菌丝体需要。 25.末端代谢阻遏：指由某代谢途径末端产物的过量累积而引起的阻遏。对直线式反应途径来说，末端产物阻遏的情况较为简单，即产物作用于代谢途径中的各种酶，使之合成受阻遏。 26.分解代谢阻遏：指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。 27.酶活性的调节：是指一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。 - 1 -
酶工程习题及答案
酶工程试题(A) 一名词解释（每题3分，共计30分） 1. 酶工程：又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术。 2.自杀性底物：底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露，再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂，这种底物叫自杀性底物。 3.别构酶；调节物与酶分子的调节中心结合后，引起酶分子的构象发生变化，从而改变催化中心对底物的亲和力，这种影响被称为别构效应，具有别构效应的酶叫别构酶 4.诱导酶：有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶 5.Mol催化活性：表示在单位时间内，酶分子中每个活性中心转换的分子数目 6.离子交换层析：利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷，当带相反电荷的分子通过时，由于静电引力就会被载体吸附，这种分离方法叫离子交换层析。 7.固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 8.修饰酶：在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶 9.非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是酶分子结构，二是反应条件。 2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是序列机制，另一类是乒乓机制。 4.可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性； 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂和固定化酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有吸附法，包埋法，交联法， 共价键结合法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？ 解：优点（1）易将固定化酶和底物，产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺 （2）可以在较长的时间内连续使用（3）反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化（4）提高了酶的稳定性 （5）较能适于多酶反应 （6）酶的使用效率高产率高成本低 缺点 （1）固定化时酶的活力有损失 （2）比较适应于水溶性底物 （3）与完整的细胞相比，不适于多酶反应。 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 解：.方法:透析与超虑离心分离凝胶过滤盐析等电点沉淀共沉淀吸附层析电泳亲和层析热变性酸碱变性表面变性等（原理略） 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料？ 解：（1）微生物种类多，酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样 （2）微生物生长繁殖快，酶易提取，特别是胞外酶 （3）来源广泛，价格便宜 （4）微生物易得，生长周期短 （5）可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产，可进行连续化，自动化，经济效益高 （6）可以利用以基因工程为主的分子生物学技术，选育和改造菌种，增加产酶率和开发新酶种 4 下面是某人对酶测定的一些数据，据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数 [S](mol/L) V0(umol/min) 0.5?10-628 4.0?10-640 1.0?10-570 2.0?10-595 4.0?10-5112 1.0?10-4128 2.0?10-4139 1.0?10-2140 解：最大反应速度140 ，Km: 1.0?10-5 酶工程试题（B） 一名词解释 1抗体酶：是一种具有催化作用的免疫球蛋白，属于化学人工酶 2酶反应器：是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置，他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件，使底物最大限度的转化为物。 3模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 4底物抑制：在酶促反应中，高底物浓度使反应速度降低的现象。 5稳定pH：酶在一定的pH范围之内是稳定的，超过这个限度易变性失活，这样的pH范围为此酶的稳定pH 6产酶动力学：主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响，包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。 7凝胶过滤：又叫分子排阻层析，分子筛层析，在层析柱中填充分子筛，加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗，样品中的分子经过一定距离的层析柱后，按分子大小先后顺序流出的，彼此分开的层析方法。 8固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 9非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10液体发酵法：以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法，根据通风方法不同又分为液体表层发酵法和液体深层发酵法。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加，其抑制剂属于竞争性抑制剂，Km不变，其抑制剂属于非竞争性抑制剂，Km减小，其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括温度，PH ，氧气，搅拌，湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件，遗传控制，其它方法。 5.酶生物合成的模式分是同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有热变性法，酸碱变性法和表面变性法 7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法，吸附法、共价结合法 8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的过滤态，从而降低了底物分子的能障，而抗体结合的抗原只是一个基态分子，所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中，对产酶菌有何要求？ 一般必须符合下列条件： a)不应当是致病菌，在系统发育上最好是与病原菌无关 b)能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高 c)菌种不易变异退化，不易感染噬菌体 d)最好选用产胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高 在食品和医药工业上应用，安全问题更显得重要 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素？ 解：（1）被修饰酶的性质，包括酶的稳定性，酶活性中心的状况，侧链基团的性质及反应性 （2）修饰反应的条件，包括PH与离子强度，修饰反应时间和温度，反应体系中酶与修饰剂的比例等 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 解：（1）酶蛋白N端的α氨基或赖氨酸的∑氨基 （2）酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基 （3）半胱氨酸的巯基1分 （7）丝氨酸骆氨酸苏氨酸上的羟基 （8）苯丙氨酸和骆氨酸上的苯环 （9）组氨酸上的咪唑基 色氨酸上的吲哚基 4.某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化倍数。 体积（ml）活力单位（u/ml）蛋白氮（mg/ml） 初提取液120 200 2.5 硫酸铵沉淀 5 810 1.5 解：（1）起始总活力：200?120＝24000（单位） （2）起始比活力：200÷2.5＝80（单位/毫克蛋白氮） （3）纯化后总活力810?5＝4050（单位）2 （4）纯化后比活力810÷1.5＝540（单位/毫克蛋白氮） （5）产率（百分产量）：4050÷24000＝17％ （6）纯化倍数：540÷80=6.75
细胞工程知识点填空(附答案)
专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 1.理论基础（原理）： 全能性表达的难易程度： 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体 （2）用途：。（3）地位：是培育、培育植物新品种的最后一道工序。 3.植物体细胞杂交技术 （1）过程： （2）诱导融合的方法：物理法包括等。化学法一般是用 作为诱导剂。（3）意义： （二）动物细胞工程 1. 动物细胞培养 （1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后放在适宜的中，让这些细胞。 （2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用 处理分散成→制成→转入培养瓶中进行培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续培养。（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就，称为。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞就会，这种现象称为。 （4）动物细胞培养需要满足以下条件 ①：培养液应进行处理。通常还要在培养液中添加一 定量的，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防 止。 ②：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入 等天然成分。 ③：适宜温度：哺乳动物多是；pH：。 ④：95%＋5%。O2是所必需的，CO2的主要作用 是。 （5）动物细胞培养技术的应用： 2.动物体细胞核移植技术和克隆动物 （1）哺乳动物核移植可以分为核移植（比较容易）和核移植（比较难）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞； 卵(母)细胞。 （3）体细胞核移植的大致过程是：（下图） （4）体细胞核移植技术的应用： ①② ③④ ⑤ （5）体细胞核移植技术存在的问题： 克隆动物存在着问题、表现出缺陷等。 3.动物细胞融合 （1）动物细胞融合也称，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来细胞遗传信息的单核细胞，称为。（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有等。 （3）动物细胞融合的意义：克服了，成为研究 的重要手段。 （4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较： 比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用法 植物体细 胞杂交 细胞膜的流动性去除细胞壁后诱 导原生质体融合 离心、电刺激、 振动，聚乙二醇 等试剂诱导 克服了远缘杂交 的不亲和性，获得 杂种植株 动物细胞 融合 细胞膜的流动性使细胞分散后诱 导细胞融合 除应用植物细胞 杂交手段外，再加 灭活的病毒诱导 制备单克隆抗体 的技术之一 4.单克隆抗体 （1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种。从血清中分离出的抗体 。 （2）单克隆抗体的制备过程： 注入小鼠 细胞融合 分离 抗原注入小鼠体内 B淋巴细胞骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 细胞培养 选择培养细胞 培养基 体内培养体外培养 从腹水提取从培养液提取 单克隆抗体 核移植 胚胎移植
酶工程复习题(1)
酶工程复习题 一、名词解释 酶的定向固定化、 、抗体酶、 酶的抽提、 分子印迹、 离子交换层析、 生物工程酶、 膜型反应器、 酶工程、 酶活性中心、 酶的比活力、 固定化酶、 酶分子修饰、 鼓泡式反应器、 凝胶层析、 固定化增殖细胞、 别构酶、 肽酶 抗体酶、 酶反应器、 液体发酵法、 别构酶、 诱导酶、 离子交换层析 、修饰酶、 酶回收率、 酶纯化比、 酶的变性、 酶的失活 二、问答题 1、举出四例，说明酶在医学上有广阔的用途。 2、如何检查一种酶的制剂是否达到了纯的制剂？试用所学过的知识加以论述。 3.酶的催化特性1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快； 2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽； 3、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
4、活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。 5.有些酶的催化性与辅因子有关。 6.易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。 3、固定化细胞有哪些优缺点？ 4、简述生物印迹酶的种类及制备过程 5、固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？ 6、酶分子修饰的方法有哪些？酶分子修饰的目的是什么？ 7、简述酶的催化特点和催化机理。 8、举例说明固定化酶（细胞）的制备过程及原理。 9、简述抗体酶的制备方法及应用。 10、固定化方法有哪几种？并阐述各自的机理。 11、阐述酶工程的应用并分别举例说明。 12、对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素？ 14、某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化倍数。 15、写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 16、填充床反应器和流化床反应器的优缺点？ 17、酶固定化后性质会发生什么变化？ 18、酶分离纯化的技术路线 19、常用沉淀法的种类及原理。 20、比较各类酶反应器的优缺点 21、双水相萃取、超临界流体萃取、反胶团萃取的原理。 22、等电聚焦的原理与用途。亲和层析的原理是什么？ 23、电泳的基本原理是什么？电泳的种类有哪些？ 三、填空题 1、，，是酶分子修饰中分子内交联最常用的交联剂。 2、固定化对酶反应系统的影响主要有：，，， 。 3、根据酶催化的反应性质可以将酶分为：，， ，，，6大类。 4、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25o C，PH及底物浓度为 最适宜）__________,催化__________的底物转化为产物的__________为一个国际单位，即1 IU。
细胞培养的基本原理与技术
第一章细胞培养的基本原理与技术现代生物技术一般认为包括基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术和发酵工程技术，而这些技术的发展几乎都与细胞培养有密切关系，特别是在医药领域的发展，细胞培养更具有特殊的作用和价值。比如基因工程药物或疫苗在研究生产过程中很多是通过细胞培养来实现的。基因工程乙肝疫苗很多是以CHO细胞作为载体；细胞工程中更是离不细胞培养，杂交瘤单克隆抗体，完全是通过细胞培养来实现的，既使是现在飞速发展的基因工程抗体也离不开细胞培养。正在倍受重视的基因治疗、体细胞治疗也要经过细胞培养过程才能实现，发酵工程和酶工程有的也与细胞培养密切相关。总之，细胞培养在整个生物技术产业的发展中起到了很关键的核心作用。第一节体外培养的概念一、基本概念体外培养（in vitro culture），就是将活体结构成分或活的个体从体内或其寄生体内取出，放在类似于体内生存环境的体外环境中，让其生长和发育的方法。组织培养：是指从生物体内取出活的组织（多指组织块）在体外进行培养的方法。细胞培养：是指将活细胞（尤其是分散的细胞）在体外进行培养的方法。器官培养：是指从生物体内取出的器官（一般是胚胎器官）、器官的一部分或器官原基在体外进行培养的方法。 二、体内、外细胞的差异和分化
1、差异：细胞离体后，失去了神经体液的调节和细胞间的相互影响，生活在缺乏动态平衡相对稳定环境中，日久天长，易发生如下变化：分化现象减弱；形态功能趋于单一化或生存一定时间后衰退死亡；或发生转化获得不死性，变成可无限生长的连续细胞系或恶性细胞系。因此，培养中的细胞可视为一种在特定的条件下的细胞群体，它们既保持着与体内细胞相同的基本结构和功能，也有一些不同于体内细胞的性状。实际上从细胞一旦被置于体外培养后，这种差异就开始发生了。 2、分化：体外培养的细胞分化能力并未完全丧失，只是环境的改变，细胞分化的表现和在体内不同。细胞是否表现分化,关键在于是否存在使细胞分化的条件，如Friend细胞（小鼠红白血病细胞）在一定的因素作用下可以合成血红蛋白，血管内皮细胞在类似基膜物质底物上培养时能长成血管状结构，杂交瘤细胞能产生特异的单克隆抗体，这些均属于细胞分化行为。第二节细胞培养的一般过程一、准备工作准备工作对开展细胞培养异常重要，工作量也较大，应给予足够的重视，推备工作中某一环节的疏忽可导致实验失败或无法进行。准备工作的内容包括器皿的清洗、干燥与消毒，培养基与其他试剂的配制、分装及灭菌，无菌室或超净台的清洁与消毒，培养箱及其他仪器的检查与调试。 二、取材在无菌环境下从机体取出某种组织细胞（视实验目的而定），经过一定的处理（如消化分散细胞、分离等）后接入培养器血中，这一过程称为取材。如是细胞株的扩大培养则无取材这一过程。机体取出的组织细胞的首次培养称为原代培养。