生物技術(shù)制藥課后習(xí)題

1、生物技術(shù)制藥課后習(xí)題 by Yuan 1、 生物技術(shù)制藥分為哪些類型？ 生物技術(shù)制藥分為四大類： （1） 應(yīng)用重組DNA技術(shù)(包 括基因工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù))制造的基因重組多肽，蛋白質(zhì)類治療劑。 （2） 基因藥物，如基因治療劑，基因疫苗，反義藥物和核酶等 （3） 來自動(dòng)物、植物和微生物的天然生物藥物 （4） 合成與部分合成的生物藥物 2、生物技術(shù)制藥具有什么特征？ （1）分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜 （2）具有種屬特異性 （3）治療針對(duì)性強(qiáng)，療效高 （4）穩(wěn)定性差 （5）基因穩(wěn)定性 （6）免疫原性 （7）體內(nèi)的半衰期短 （8）受體效應(yīng) （9）多效性 （10）檢驗(yàn)的特殊性3、 生物技術(shù)制藥中有哪些應(yīng)用？ 應(yīng)

2、用主要有： （1） 基因工程制藥：包括基因工程藥物品種的開發(fā)，基因工程疫苗，基因工程抗體， 基因診斷與基因治療，應(yīng)用基因工程技術(shù)建立新藥的篩選模型，應(yīng)用基因工程技術(shù)改良菌種，產(chǎn)生新的微生物藥物，基因工程技術(shù)在改進(jìn)藥物生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用，利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物 （2） 細(xì)胞工程制藥：包括單克隆抗體，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝 產(chǎn)物 （3） 酶工程制藥 （4） 發(fā)酵工程制藥 4、基因工程藥物制造的主要程序有哪些？ 基因工程藥物制造的主要步驟有： 目的基因的克隆，構(gòu)造DNA重組體，構(gòu)造工程菌，目的基因的表達(dá)，外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化產(chǎn)品的檢驗(yàn)5、 影響目的的基因在大腸桿菌中表達(dá)

3、的因素有哪些？ （1）外源基因的計(jì)量 （2）外源基因的表達(dá)效率： a、啟動(dòng)子的強(qiáng)弱 b、核糖體的結(jié)合位點(diǎn) c、SD序列和起始密碼的間距 d、密碼子組成 （3）表達(dá)產(chǎn)物的穩(wěn)定性 （4）細(xì)胞的代謝付荷 （5）工程菌的培養(yǎng)條件6、質(zhì)粒不穩(wěn)定分為哪兩類，如何解決質(zhì)粒不穩(wěn)定性？質(zhì)粒不穩(wěn)定分為分裂分為分裂不穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。質(zhì)粒的分裂不穩(wěn)定是指工程菌分裂時(shí)出現(xiàn)一定比例不含質(zhì)粒的子代菌的現(xiàn)象；質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定是DNA從質(zhì)粒上丟失或堿基重排，缺失所致工程菌性能的改變。提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的方法如下：（1） 選擇合適的宿主細(xì)菌 （2）選擇合適的載體（3）選擇壓力（4）分階段控制培養(yǎng)（5）控制培養(yǎng)條件（6）固定化7、

4、影響基因工程菌發(fā)酵的因素有哪些？如何控制發(fā)酵的各種參數(shù)？ 影響因素： （1）培養(yǎng)基 （2）接種量 （3）溫度 （4）溶解氧 （5）誘導(dǎo)時(shí)機(jī)的影響 （6）誘導(dǎo)表達(dá)程序 （7）PH值8、什么是高密度發(fā)酵？影響高密度發(fā)酵的因素有哪些？可采取哪些方法來實(shí)現(xiàn)高密度發(fā)酵？ 高密度發(fā)酵：是指培養(yǎng)液中工程菌的菌體濃度在50gDCW/L以上，理論上的最高值可達(dá)200gDCW/L 影響因素：（1）培養(yǎng)基（2）溶氧濃度（3）PH（4）溫度（5）代謝副產(chǎn)物 實(shí)現(xiàn)高密度發(fā)酵的方法： （1）改進(jìn)發(fā)酵條件：a、培養(yǎng)基b、建立流加式培養(yǎng)基c、提高供養(yǎng)能力 （2）構(gòu)建出產(chǎn)乙酸能力低的工程菌宿主菌：a、阻斷乙酸產(chǎn)生的主要途徑b、

5、對(duì)碳代謝流進(jìn)行分流c、限制進(jìn)入糖酵解途徑的碳代謝流d、引入血紅蛋白基因 （3）構(gòu)建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌9、分離純化常用的色譜分離方法有哪些?它們的原理是什么? 方法有離子交換色譜、疏水色譜、反相色譜、親和色譜、凝膠過濾色譜及高壓液相色譜。 （1）離子交換色譜IEC：是以離子交換劑為固定相，依據(jù)流動(dòng)相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進(jìn)行可逆交換時(shí)的結(jié)合力大小的差別而進(jìn)行分離的一種層析方法。 （2）疏水層析HIC：是利用蛋白質(zhì)表面的疏水區(qū)與固定相上疏水性基團(tuán)相互作用力的差異，對(duì)蛋白質(zhì)組進(jìn)行分離的層析方法。 （3）親和層析AC：是利用固定化配體與目的蛋白質(zhì)之間的非常特異的生物親和力進(jìn)行吸附

6、，這種結(jié)合既是特異的，又是可逆的，改變條件可以使這種結(jié)合解除。 （4）凝膠過濾層析：以多孔性凝膠填料為固定相，按分子大小對(duì)溶液中各組分進(jìn)行分離的液相層析方法。10、對(duì)由基因重組技術(shù)所獲得的蛋白質(zhì)藥物進(jìn)行鑒定時(shí)，常做哪些項(xiàng)目分析？ 基因工程藥物質(zhì)量控制主要包括以下幾點(diǎn)：產(chǎn)品的鑒別，純度，活性，安全性，穩(wěn)定性和一致性 項(xiàng)目分析主要有：（1）生物活性測(cè)定（2）理化性質(zhì)鑒定（3）蛋白質(zhì)含量鑒定（4）蛋白質(zhì)純度分析（5）雜志檢測(cè)（6）穩(wěn)定性考察（7）產(chǎn)品一致性的保證11、 離體培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞分為哪些類型? 分為三類： （1）貼壁細(xì)胞：細(xì)胞生長(zhǎng)必須有可以貼附的支持物表面，細(xì)胞依靠自身分泌的培養(yǎng)基中提供的貼

7、附因子才能在該表面上生長(zhǎng)增殖。 （2）懸浮細(xì)胞：細(xì)胞的生長(zhǎng)不依賴支持物表面，可在培養(yǎng)液中懸浮狀態(tài)生長(zhǎng)（3）兼性貼壁細(xì)胞：既可貼附于支持物表面生長(zhǎng)，又在懸浮生長(zhǎng)。12、 生產(chǎn)用的動(dòng)物細(xì)胞有哪些種類？它們各有什么特點(diǎn)？13、 常用的培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基的種類有哪些？ （1）天然培養(yǎng)基 （2）合成培養(yǎng)基 （3）無血清培養(yǎng)基14、 如何進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)？大規(guī)模培養(yǎng)的方法：（1）懸浮細(xì)胞（2）貼壁細(xì)胞 （3）貼壁懸浮細(xì)胞：a、微載體培養(yǎng)b、包埋和微囊培養(yǎng)c、結(jié)團(tuán)培養(yǎng)大規(guī)模培養(yǎng)的操作方式：（1） 分批式操作（2） 半連續(xù)式操作（3） 灌流式操作15、 動(dòng)物細(xì)胞生物反應(yīng)器必須具備哪些基本要求？有哪些類

8、型？特定是什么？ 動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器具備的基本要求： （1）制造生物反應(yīng)器所采用的一切材料，尤其是與培養(yǎng)基，細(xì)胞直接接觸的材料，對(duì)細(xì)胞必須是無毒性的。 （2）生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)必須使之具有良好的傳質(zhì)、傳熱和混合的性能 （3）密封性良好，可避免一切外采的不需要的微生物污染。 （4）對(duì)培養(yǎng)基環(huán)境中多種物理化學(xué)參數(shù)能自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié)控制，控制的精度高，而且能保持環(huán)境質(zhì)量的均一。 （5）可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)于培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的生物反應(yīng)器顯得尤其重要。 （6）容器加工制造時(shí)要求內(nèi)面光滑，無死角，以減少細(xì)胞或微生物的沉積。 （7）拆裝，連結(jié)和清潔方便，能耐高壓蒸汽消毒，便于操作維修 （8）設(shè)備成本盡可能低。 反應(yīng)器類

9、型及特點(diǎn)： （1）攪拌罐式生物反應(yīng)器：主要用于是懸浮細(xì)胞培養(yǎng)，微載體培養(yǎng)，微囊和巨載體培養(yǎng)以及結(jié)團(tuán)培養(yǎng) （2）氣升式生物反應(yīng)器：氣體通過裝在罐底的噴管進(jìn)入反應(yīng)器的導(dǎo)流管，致使該部液體的密度小于導(dǎo)流管外部的液體形成循環(huán)流。 （3）中空纖維式生物反應(yīng)器：占地空間小，產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量高，生產(chǎn)成本低，不能重復(fù)使用，不能耐高壓蒸汽滅菌，需用環(huán)氧乙烷或其它消毒劑滅菌，難以取樣檢測(cè)。 （4）透析袋或膜式生物反應(yīng)器：可使細(xì)胞達(dá)到高密度，又可隨意組合進(jìn)行操作，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行濃縮純化。 （5）固定床或流化床生物反應(yīng)器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝填材料易得。16、動(dòng)物細(xì)胞制藥有哪些新進(jìn)展？17、什么是單克隆抗體？單克隆抗體有哪些不足？

10、單克隆抗體：是針對(duì)一個(gè)抗原決定簇的抗體，又是單一的B淋巴細(xì)胞克隆產(chǎn)生的抗體。不足： （1）單克隆抗體均是鼠源性抗體，應(yīng)用于人體內(nèi)可產(chǎn)生人抗鼠抗體，加速了排斥反應(yīng)，在人體內(nèi)半衰期只有5-6h，難以維持有效藥物作用靶組織時(shí)間。 （2）完整的抗體分子，即Ig的相對(duì)分子質(zhì)量過大，難以穿透實(shí)體腫瘤組織，達(dá)不到有效治療濃度。18、如何制備雜交瘤細(xì)胞？ 將兩個(gè)細(xì)胞（例如B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞）通過誘導(dǎo)融合形成雜交細(xì)胞，具體操作時(shí)為了提高成功率會(huì)用多個(gè)細(xì)胞同時(shí)雜交，然后篩選出目的細(xì)胞，再進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)使其有絲分裂而增值，得到大量目的細(xì)胞（雜交瘤細(xì)胞）。19、基因工程抗體有哪些類型？其特性和制備方法有什么不同？基

11、因工程抗體主要包括嵌合抗體、人源化抗體、完全人源抗體、單鏈抗體、雙特異性抗體等。 （1）嵌合抗體嵌合抗體（chimericatibody）是最早制備成功的基因工程抗體。它是由鼠源性抗體的V區(qū)基因與人抗體的C區(qū)基因拼接為嵌合基因，然后插入載體，轉(zhuǎn)染骨髓瘤組織表達(dá)的抗體分子。因其減少了鼠源成分，從而降低了鼠源性抗體引起的不良反應(yīng)，并有助于提高療效。 （2）人源性抗體是將人抗體的CDR代之以鼠源性單克隆抗體的CDR，由此形成的抗體，鼠源性只占極少，稱為人源化抗體。 （3）完全人源化抗體采用基因敲除術(shù)將小鼠Ig基因敲除，代之以人Ig基因，然后用Ag免疫小鼠，再經(jīng)雜交瘤技術(shù)即可產(chǎn)生大量完全人源化抗體。

12、（4）單鏈抗體是將Ig的H鏈和L鏈的V區(qū)基因相連，轉(zhuǎn)染大腸桿菌表達(dá)的抗體分子，又稱單鏈FV（singlechainfragmentofvariableregion,sFv）。SFv穿透力強(qiáng)，易于進(jìn)入局部組織發(fā)揮作用。 （5）雙特異性抗體將識(shí)別效應(yīng)細(xì)胞的抗體和識(shí)別靶細(xì)胞的抗體聯(lián)結(jié)在一起，制成雙功能性抗體，稱為雙特異性抗體。如由識(shí)別腫瘤抗原的抗體和識(shí)別細(xì)胞毒性免疫效應(yīng)細(xì)胞（CTL細(xì)胞、NK細(xì)胞、LAK細(xì)胞）表面分子的抗體（CD3抗體或CD16抗體）制成的雙特異性抗體，有利于免疫效應(yīng)細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤作用。20、抗體治療藥物有哪些？ （1）放射性同位素標(biāo)記的抗體治療藥物 （2）抗癌藥物偶聯(lián)的抗體藥物 （

13、3）毒素偶聯(lián)的抗體藥物21、 抗體診斷試劑有哪些類型？ （1）血清學(xué)鑒定用的抗體試劑 （2）免疫標(biāo)記用的抗體試劑 （3）導(dǎo)向診斷藥物 （4）CD單克隆抗體系列22、單克隆抗體制備的基本原理與過程？有什么意義？ 原理：B淋巴細(xì)胞在抗原的刺激下，能夠分化、增殖形成具有針對(duì)這種抗原分泌特異性抗體的能力。B細(xì)胞的這種能力和量是有限的，不可能持續(xù)分化增殖下去，因此產(chǎn)生免疫球蛋白的能力也是極其微小的。將這種B細(xì)胞與非分泌型的骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞，再進(jìn)一步克隆化，這種克隆化的雜交瘤細(xì)胞是既具有瘤的無限生長(zhǎng)的能力，又具有產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細(xì)胞的能力，將這種克隆化的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)或注入小鼠體內(nèi)即

14、可獲得大量的高效價(jià)、單一的特異性抗體。這種技術(shù)即稱為單克隆抗體技術(shù)。過程 1）免疫脾細(xì)胞的制備制備單克隆抗體的動(dòng)物多采用純系Balb/c小鼠。免疫的方法取決于所用抗原的性質(zhì)。免疫方法同一般血清的制備，也可采用脾內(nèi)直接免疫法。 2）骨髓瘤細(xì)胞的培養(yǎng)與篩選在融合前，骨髓瘤細(xì)胞應(yīng)經(jīng)過含8-AG的培養(yǎng)基篩選，防止細(xì)胞發(fā)生突變恢復(fù)HGPRT的活性（恢復(fù)HGPRT的活性的細(xì)胞不能在含8-AG的培養(yǎng)基中存活）。骨髓瘤細(xì)胞用10%小牛血清的培養(yǎng)液在細(xì)胞培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，融合前24h換液一次，使骨髓瘤細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。 3）細(xì)胞融合的關(guān)鍵: 1技術(shù)上的誤差常常導(dǎo)致融合的失敗。例如，供者淋巴細(xì)胞沒有查到免疫應(yīng)答。這

15、必然要失敗的。 2融合試驗(yàn)最大的失敗原因是污染，融合成功的關(guān)鍵是提供一個(gè)干凈的環(huán)境，以及適宜的無菌操作技術(shù)。4）陽性克隆的篩選應(yīng)盡早進(jìn)行。通常在融合后10天作第一次檢測(cè)，過早容易出現(xiàn)假陽性。檢測(cè)方法應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確、而且簡(jiǎn)便快速。具體應(yīng)用的方法應(yīng)根據(jù)抗原的性質(zhì)，以及所需單克隆抗體的功能進(jìn)行選擇。常用的方法有RIA法、ELISA法和免疫熒光法等。其中ELISA法最簡(jiǎn)便，RIA法最準(zhǔn)確。陽性克隆的篩選應(yīng)進(jìn)行多次，均陽性時(shí)才確定為陽性克隆進(jìn)行擴(kuò)增。5）克隆化克隆化的目的是為了獲得單一細(xì)胞系的群體。克隆化應(yīng)盡早進(jìn)行并反復(fù)篩選。這是因?yàn)槌跗诘碾s交瘤細(xì)胞是不穩(wěn)定的，有丟失染色體的傾向。反復(fù)克隆化后可獲得穩(wěn)定的

16、雜交瘤細(xì)胞株。克隆化的方法很多，而最常用的是有限稀釋法。 （1）顯微操作法：在顯微鏡下取單細(xì)胞，然后進(jìn)行單細(xì)胞培養(yǎng)。這種方法操作復(fù)雜，效率低，故不常用。 （2）有限稀釋法：將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的雜交瘤細(xì)胞用培養(yǎng)液作一定的稀釋后，按每孔1個(gè)細(xì)胞接種在培養(yǎng)皿中，細(xì)胞增值后成為單克隆細(xì)胞系。第一次克隆化時(shí)加一定量的飼養(yǎng)細(xì)胞。由于第一次克隆化生長(zhǎng)的細(xì)胞不能保證單克隆化，所以為獲得穩(wěn)定的單克隆細(xì)胞株需經(jīng)23次的再克隆才成。應(yīng)該注意的是，每次克隆化過程中所有有意義的細(xì)胞都應(yīng)冷凍保存，以便重復(fù)檢查，避免丟失有意義的細(xì)胞。 （3）軟瓊脂法：將雜交瘤細(xì)胞稀釋到一定密度，然后與瓊脂混懸。在瓊脂中的細(xì)胞不能自由移動(dòng)，彼此互

17、不相混，從而達(dá)到單細(xì)胞培養(yǎng)的目的。但此法不如有限稀釋法好。 （4）熒光激光細(xì)胞分類法：用抗原包被的熒光乳膠微球標(biāo)記雜交瘤細(xì)胞，然后根據(jù)抗原與雜交瘤細(xì)胞結(jié)合的特異性選出細(xì)胞，并進(jìn)行單細(xì)胞培養(yǎng)。 6）細(xì)胞的凍存與復(fù)蘇 7）大規(guī)模單克隆抗體的制備選出的陽性細(xì)胞株應(yīng)及早進(jìn)行抗體制備，因?yàn)槿诤霞?xì)胞隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，發(fā)生污染、染包體丟失和細(xì)胞死亡的機(jī)率增加?？贵w制備有兩種方法。一是增量培養(yǎng)法，即將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)液中分離單克隆抗體。該法需用特殊的儀器設(shè)備，一般應(yīng)用無血清培養(yǎng)基，以利于單克隆抗體的濃縮和純化。最普遍采用的是小鼠腹腔接種法。選用BALB/c小鼠或其親代小鼠，先用降植烷或液體石蠟行小鼠

18、腹腔注射，一周后將雜交瘤細(xì)胞接種到小鼠腹腔中去。通常在接種一周后即有明顯的腹水產(chǎn)生，每只小鼠可收集510ml的腹水，有時(shí)甚至超過40ml。該法制備的腹水抗體含量高，每毫升可達(dá)數(shù)毫克甚至數(shù)十毫克水平。此外，腹水中的雜蛋白也較少，便于抗體的純化。 意義： 用于以下各種生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)并具有醫(yī)用價(jià)值 （1）沉淀反應(yīng)：Precipitationreaction （2）凝集實(shí)驗(yàn)：haemaglutination （3）放射免疫學(xué)方法檢測(cè)免疫復(fù)合物 （4）流式細(xì)胞儀：用于細(xì)胞的分型和細(xì)胞分離。 （5）ELISA等免疫學(xué)檢測(cè) （6）BIAcorebiosensor:檢測(cè)Ab-Ag或與蛋白的親和力。 （7）免疫印

19、記（westernblotting) （8）免疫沉淀： （9）親和層析：分離蛋白質(zhì) （10）磁珠分離細(xì)胞 （11）臨床疾病的診斷和治療；23、 植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基由哪些主要成分組成？ （1）無機(jī)鹽（2）碳源（3）植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（4）有機(jī)氮源（5）維生素24、植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的主要方法及其特點(diǎn)是什么？ （1）成批培養(yǎng)法：將培養(yǎng)基一次性地加入反應(yīng)器中，接種，培養(yǎng)一定時(shí)間后收獲細(xì)胞的操作方式。特點(diǎn)：操作強(qiáng)度低，設(shè)備簡(jiǎn)單，容易發(fā)生污染，通氣受限制。 （2）半連續(xù)培養(yǎng)法：在反應(yīng)器中投料和接種培養(yǎng)一段時(shí)間后，將部分培養(yǎng)液和新鮮培養(yǎng)液進(jìn)行交換的培養(yǎng)方法。 （3）連續(xù)培養(yǎng)法：是利用連續(xù)培養(yǎng)反應(yīng)器，在投料和

20、接種培養(yǎng)一段時(shí)間后，以一定速度采集細(xì)胞和培養(yǎng)液，并以同樣速度供給誒新鮮培養(yǎng)基以使細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境長(zhǎng)期恒定的方法。 （4）固定化培養(yǎng)法：將細(xì)胞固定于尼龍網(wǎng)套內(nèi)，或固定于中空纖維有網(wǎng)狀多孔板，尼龍?zhí)缀椭锌绽w維膜上，放入培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，或連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液，進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)及連續(xù)收集培養(yǎng)產(chǎn)物，也可通入凈化空氣以代替攪拌。25、 影響植物細(xì)胞積累次級(jí)代謝產(chǎn)物的因素有哪些？ （1）生物條件（2）物理?xiàng)l件（3）化學(xué)條件（4）工業(yè)培養(yǎng)條件26、各種植物細(xì)胞培養(yǎng)的生物反應(yīng)器的特點(diǎn)是什么？ （1）機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器：有較大的操作范圍，混合程度高，適應(yīng)性廣，剪切力大，容易損傷細(xì)胞。 （2）鼓泡式生物反應(yīng)器：優(yōu)于機(jī)械攪

21、拌式反應(yīng)器。但由于鼓泡式反應(yīng)器對(duì)氧的利用率較低，如果用較大通氣量，則產(chǎn)生的剪切力會(huì)損傷細(xì)胞。 （3）氣升式生物反應(yīng)器：廣泛應(yīng)用于植物細(xì)胞培養(yǎng)的研究和生產(chǎn)，最高細(xì)胞濃度和最短倍增時(shí)間可從氣升罐中得到。 （4）轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器：生長(zhǎng)速率高，其氧的傳遞及剪切力對(duì)細(xì)胞的傷害水平方面均優(yōu)于氣升式反應(yīng)器。 （5）固定化細(xì)胞反應(yīng)器：可保護(hù)細(xì)胞免受剪切，可長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)使用，易于實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的高密度培養(yǎng)，細(xì)胞接觸良好，易于分化，有利于次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成，減少細(xì)胞的遺傳不穩(wěn)定性，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作。27、植物細(xì)胞培養(yǎng)有哪些新進(jìn)展？ （1）誘導(dǎo)了在植物細(xì)胞工程研究中的應(yīng)用 （2）前體飼喂 （3）兩相法培養(yǎng) （4）轉(zhuǎn)基因技

22、術(shù)在次級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)中的應(yīng)用 （5）植物身為轉(zhuǎn)化技術(shù)與生物制藥28、酶工程主要研究?jī)?nèi)容是什么？ （1）酶的分離、純化、大批量生產(chǎn)及應(yīng)用。 （2）酶和細(xì)胞的固定化及酶反應(yīng)器的研究。 （3）酶生產(chǎn)中基因工程技術(shù)的應(yīng)用及遺傳修飾酶研究。 （4）酶的分子改造與化學(xué)修飾以及酶的結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系的研究。 （5）有機(jī)相中酶反應(yīng)的研究。 （6）酶的抑制劑，激活劑的開發(fā)及應(yīng)用與研究。 （7）抗體酶，核酸酶的研究。 （8）模擬酶，合成酶及酶分子的人工設(shè)計(jì)、合成的研究。29、固定化酶回合固定化細(xì)胞的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)各是什么？怎樣制備？ 固定化酶的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):（1）同一批固定化酶能在工藝流程中重復(fù)多次地使用；（2）固定化

23、后，和反應(yīng)物分開，有利于控制生產(chǎn)過程，同時(shí)也省去了熱處理使酶失活的步驟； （3）穩(wěn)定性顯著提高；（4）可長(zhǎng)期使用，并可預(yù)測(cè)衰變的速度；（5）提供了研究酶動(dòng)力學(xué)的良好模型。固定化細(xì)胞的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)： 1.使用固定化細(xì)胞省去了酶的分離過程，顯著降低了成本。 2.固定化細(xì)胞為多酶系統(tǒng)，不需要輔助因子 3.增加了細(xì)胞對(duì)不利環(huán)境的耐逆性，可重復(fù)使用。 4.增加了酶的穩(wěn)定性。 固定化酶制備： （1）吸附法： 過載體表面和酶分子表面間的次級(jí)鍵相互作用而達(dá)到固定目的的方法，是固定化中最簡(jiǎn)單的方法。酶與載體之間的親和力是范德華力、疏水相互作用、離子鍵和氫鍵等。 （2）包埋發(fā)： 將酶包埋在高聚物的細(xì)微凝膠網(wǎng)格中或高

24、分子半透膜內(nèi)的固定化方法。前者又稱為凝膠包埋法，酶被包埋成網(wǎng)格型；后者又稱為微膠囊包埋法，酶被包埋成微膠囊型。 （3）共價(jià)鍵結(jié)合法： 將酶與聚合物載體以共價(jià)鍵結(jié)合的固定化方法。 （4）交聯(lián)法 使用雙功能或多功能試劑使酶分子之間相互交聯(lián)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化方法。由于酶蛋白的功能團(tuán)，如氨基、酚基、巰基和咪唑基，參與此反應(yīng)，所以酶的活性中心構(gòu)造可能受到影響，而使酶失活明顯。但是盡可能地降低交聯(lián)劑濃度和縮短反應(yīng)時(shí)間將有利于固定化酶活力的提高。固定化細(xì)胞的制備：一種固定化細(xì)胞的制備方法，包括以下步驟：a選用甲烷利用細(xì)菌MethylomonasspGYJ3，在可供給微生物能量的甲烷和空氣的混合氣體中，輔以無

25、機(jī)培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)； b培養(yǎng)好的菌體細(xì)胞離心后用無機(jī)培養(yǎng)基懸浮，加入到硅酸鈉溶液和鹽酸溶液制成的溶膠中，待溶膠凝固變成凝膠后，就制得了包埋的細(xì)胞，將包埋細(xì)胞置于低溫環(huán)境中以增加包埋強(qiáng)度； c用磷酸鹽緩沖液洗去包埋細(xì)胞的雜質(zhì)，充入可給微生物提供能量的相應(yīng)的甲烷與空氣的混合氣體，在搖床上培養(yǎng)48120小時(shí)。30、為什么要對(duì)酶進(jìn)行化學(xué)修飾？ （1）.更好的熱穩(wěn)定性以及抗核酸酶性對(duì)于臨床應(yīng)用很重要； （2）提高酶蛋白在體內(nèi)的半衰期； （3）提高酶蛋白的靶向性； （4）提高酶蛋白效力。31、何謂分子印跡？分子印跡的應(yīng)用范圍有哪些？分子印跡：是指制備對(duì)某一特定化合物具有選擇性的聚合物的過程。應(yīng)用范圍： （1

26、）用于化學(xué)仿生傳感器 （2）色譜分離 （3）固相萃取 （4）天然杭體模擬 （5）模擬酶催化 （6）控緩釋藥物32、有機(jī)相酶反應(yīng)的定義及其優(yōu)點(diǎn)是什么？有機(jī)相酶反應(yīng)：是指酶在具有有機(jī)溶劑存在的介質(zhì)中所進(jìn)行對(duì)的催化反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)是：（1） 增加疏水性底物或產(chǎn)物的溶解度。 （2）熱力學(xué)平衡向合成方向移動(dòng)。 （3）可抑制有水劑中分離純化產(chǎn)物。（4）酶不溶于有機(jī)介質(zhì)，易于回收再利用。（5）容易從低沸點(diǎn)的溶劑中分離純化產(chǎn)物。（6）酶的熱穩(wěn)定性提高，PH的適應(yīng)性擴(kuò)大。（7）無微生物污染。 （8）能測(cè)定某介質(zhì)中反應(yīng)時(shí)，通過改變?nèi)軇?，能夠控制底物的特異性、區(qū)域選擇性和立體選擇性，并可以催化某些在水中不能進(jìn)行的反應(yīng)。3

27、3、何謂人工模擬酶？人工模擬酶：是指根據(jù)酶的作用機(jī)理，用各種方法人為制造的具有酶性質(zhì)的催化劑。34、發(fā)酵工程的研究?jī)?nèi)容包括哪些？發(fā)酵工程研究?jī)?nèi)容涉及：菌種的培養(yǎng)和選育、菌的代謝與調(diào)節(jié)、培養(yǎng)基滅菌、通氣攪拌、溶氧、發(fā)酵條件的優(yōu)化、發(fā)酵過程各種參數(shù)與動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制、產(chǎn)品的分離純化和精制等。35、微生物菌種誘變使用的主要誘變劑有哪些？它們的誘變機(jī)制是什么？ （1）物理誘變劑：主要有紫外線、X射線、射線、快中子、射線、射線和超聲波等。 （2）化學(xué)誘變劑：金屬離子、一般化學(xué)試劑、生物堿、抗代謝物、生長(zhǎng)刺激素、抗生素及高分子化合物、殺菌劑、染料等。誘變機(jī)制：1、 堿基的類似物誘發(fā)突變2

28、、 改變DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)3、 結(jié)合到DNA分子上誘發(fā)移碼突變4、 紫外線及其他射線引起的DNA分子的變化36、微生物發(fā)酵主要有哪些方式？各具有什么特點(diǎn)？ （一）分批發(fā)酵：是將全部物料一次投入到反應(yīng)器中，經(jīng)滅菌，接種，經(jīng)過若干時(shí)間的發(fā)酵后再將發(fā)酵液一次放出的操作方式。特點(diǎn)： （1）對(duì)溫度的要求低，工藝操作簡(jiǎn)單； （2）比較容易解決雜菌污染和菌種退化等問題； （3）對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的利用效率較高，產(chǎn)物濃度也比連續(xù)發(fā)酵要高 （4）人力、物力、動(dòng)力消耗較大； （5）生產(chǎn)周期較長(zhǎng) （6）生產(chǎn)效率低 （二）補(bǔ)料分批發(fā)酵：指在微生物分批發(fā)酵過程中，以某種方式向發(fā)酵系統(tǒng)中補(bǔ)加一定物料，但并不連續(xù)地向外放出發(fā)酵液的發(fā)酵

29、技術(shù)，是介于分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術(shù)。 特點(diǎn)：(1)可以解除底物的抑制、產(chǎn)物的反饋抑制和分解代謝物阻遏作用。(2)可以減少菌體生長(zhǎng)量，提高有用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率；(3)菌種的變異及雜菌污染問題易控制；(4)便于自動(dòng)化控制 (三)連續(xù)發(fā)酵：是指以一定的速度向發(fā)酵罐內(nèi)添加新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)以相同速度流出培養(yǎng)液，從而使發(fā)酵罐內(nèi)的液量維持恒定的發(fā)酵過程。 特點(diǎn)： （1）設(shè)備的體積可以減??；v （2）操作時(shí)間短，總的操作管理方便，便于自動(dòng)化控制； （3）產(chǎn)物穩(wěn)定，人力物力節(jié)省，生產(chǎn)費(fèi)用低 （4）對(duì)設(shè)備的合理性和加料設(shè)備的精確性要求甚高； （5）營(yíng)養(yǎng)成分的利用較分批發(fā)酵差，產(chǎn)物濃度比分批發(fā)酵低 （6）

30、雜菌污染的機(jī)會(huì)較多，菌種易因變異而發(fā)生退化。37、影響發(fā)酵的主要因素有哪些？如何對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行控制？ （1）溫度溫度對(duì)微生物的影響是多方面的。首先，溫度影響酶的活性。在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，菌體生長(zhǎng)和代謝加快，發(fā)酵反應(yīng)的速率加快。當(dāng)超過最適溫度范圍以后，隨著溫度的升高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低。溫度也能影響生物合成的途徑。例如，金色鏈霉菌在30以下時(shí)，合成金霉素的能力較強(qiáng)，但當(dāng)溫度超過35時(shí)，則只合成四環(huán)素而不合成金霉素。此外，溫度還會(huì)影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)，以及菌種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解吸收等。因此，要保證正常的發(fā)酵過程，就需維持最適溫度。但菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成所需的最適溫度不一定相同。如灰色鏈霉菌的最適生長(zhǎng)溫度是37，但產(chǎn)生抗生素的最適溫度是28。通常，必須通過實(shí)驗(yàn)來確定不同菌種各發(fā)酵階段的最適溫度，采取分段控制。 （2）pHpH能夠影響酶的活性，以及細(xì)胞膜的帶電荷狀況。細(xì)胞膜的帶電荷狀況如果發(fā)生變化，膜的透性也會(huì)改變，從而有可能影響