生物技术原理

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1、生物技术原理一：生物工艺学概论1：生物技术定义及特点定义：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。特点：(1)生物技术是一门多学科、综合性的科学技术（边缘学科、交叉学科），包括生物学、化学、工程学。（2）反应中需要有生物催化剂参与（3）其最后目的是建立工业生产过程或进行社会服务。2：生物催化剂的优缺点优点：（1）在常温、常压下反应（2）反应速率大（3）催化作用专一（4）价格低廉（成本）缺点：（1）易受热、受某些化学物质及杂菌的破坏而失活（2）稳定性差，对温度、pH等参数反应敏感。3：

2、生化反应过程包括哪些过程？（1）发酵过程：采用游离的或固定的整体微生物活细胞为生物催化剂时，一般称为发酵过程。（2）酶反应过程：当生物催化剂为游离或固定化酶时，此过程称酶反应过程。（3）动植物细胞组织培养过程一般生物反应过程如下图：检测控制仪表酶细胞生物催化剂（游离或固定）底物除菌副产品产品提纯、纯化空气生物反应器产品废物热能机械能灭菌原料废物处理预处理营养物培养基4：生物反应过程的组成部分A：原料预处理：包括原料选择、必要的物理化学加工、培养基和底物的配制和灭菌等。B：生物催化剂的制备：包括菌种选育、扩大培养、酶制备等。 C：生物反应器及反应条件

3、的选择13D：产物的分离纯化5：现代生物技术包括哪些工程及其定义（1）基因工程：应用人工的方法把生物的遗传物质DNA在体外进行切割、拼接和重组，然后将重组的DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变它的遗传特性；（2）细胞工程：是以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育动植物个体，以获得某种有用的物质的过程。（3）酶工程：是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项技术。（4）发酵过程：由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品的过程称

4、为发酵工程。（5）蛋白质工程：通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以生产能满足人类需要的蛋白质二：菌种选育1：与发酵有关的微生物：细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、噬菌体2：获得微生物菌种的途径：（1）从菌种保藏中心购买(详细的描述)（2）从自然界中筛选（主要从土壤中筛选）3：菌种保藏方法及原理方法：（1）斜面冰箱保藏法（2）沙土管保藏法（3）石蜡油封存法（4）真空冷冻干燥保藏法（5）液氮超低温保藏法原理：根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。4：大规模工业化生产对微生物菌

5、种的要求（考判断题）1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并生成所需代谢产物，产量高。2、可以在易于控制的培养条件下（糖浓度、温度、pH值、溶解氧、渗透压等）迅速生长和发酵。3、生长速度和产物合成速度较快，发酵周期短。4、根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株。5、选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体。6、菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性（即菌种具有稳定的遗传性。）7、菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素（包括抗生素、激素、毒素等），以保证安全。8、菌种应在短时间内

6、（最好3天或更短时间）产生出目的产物。9、菌种应尽可能地自我保护，以预防污染，包括降低pH、高温下生产以及加入某些抑菌剂（如抗生素）。5：菌种分离与筛选步骤（要知道每步具体的内容）（1）采样（2）增殖养殖（3）分离（4）筛选136：营养缺陷型微生物：经过诱变处理，使某一菌株丧失合成某些必需的营养物质的能力，从而必须在培养基中加入相应的营养成分才能正常生长的变异菌株。三：微生物代谢调节1:初级代谢产物：在细胞对数生长期形成的，往往是细胞生长所必需的物质。次级代谢产物：微生物细胞在生长稳定期合成的，在细胞代谢中没有任何显著功能的物质。2：微生物代谢调节

7、机制的分类（1）在基因水平下控制酶的合成a:酶的诱导合成：当有诱导物存在时，酶的生成量可以几倍乃至几百倍地增加。b:酶的阻遏合成：这是停止或抑制酶合成的效应，根据阻遏物的不同，而有三种类型：A、终产物反馈阻遏——阻遏物为合成途径的终产物。B、分解代谢物阻遏——阻遏物为另一分解产物。C、代谢互锁——阻遏物与被阻遏的酶是几乎不相关的合成途经的产物。（2）酶活性的控制：这是通过改变已存在的酶的催化活性来控制的，包括以下三种类型：a:终产物的抑制或激活b:酶原的激活c:通过辅酶水平的活性调节(3)通过细胞膜通透性的调节3:变构蛋白质：当蛋白质与某一种特殊的

8、小分子结合后，蛋白质构象发生改变从而使蛋白质的生物学性质改变，这种蛋白质称变构蛋白质。4：组成酶：微生物细胞所固有的，以恒