精品資料（2021-2022年收藏的）生物技術(shù)制藥第二版課后習(xí)題全..

1、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）治療針對性強，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）檢驗的特殊性3.生物技術(shù)制藥中有哪些應(yīng)用？應(yīng)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

2、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)在改進藥物生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用，利用轉(zhuǎn)基因動植物生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物（2） 細胞工程制藥：包括單克隆抗體，動物細胞培養(yǎng)，植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物（3） 抗體工程制藥（4） 酶工程制藥（5） 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，外源基因表達產(chǎn)物的分離純化產(chǎn)品的檢驗5.影響目的的基因在大腸桿菌中表達的因素有哪些？（1）外源基因的計量（2）外源基因的表達效率：a、啟動子的強弱

3、 b、核糖體的結(jié)合位點 c、SD序列和起始密碼的間距 d、密碼子組成（3）表達產(chǎn)物的穩(wěn)定性（4）細胞的代謝付荷（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.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

4、種量（3） 溫度（4） 溶解氧（5） 誘導(dǎo)時機的影響（6） 誘導(dǎo)表達程序（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)物實現(xiàn)高密度發(fā)酵的方法：（1） 改進發(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、對碳代謝流進行分流 c、限制進入糖酵解途徑的碳代謝流 d、引入血紅蛋白基因（3） 構(gòu)

5、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)流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結(jié)合力大小的差別而進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相互作用力的差異，對蛋白質(zhì)組進行分離的層析方法。（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行吸附，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

6、：以多孔性凝膠填料為固定相，按分子大小對溶液中各組分進行分離的液相層析方法。10.對由基因重組技術(shù)所獲得的蛋白質(zhì)藥物進行鑒定時，常做哪些項目分析？基因工程藥物質(zhì)量控制主要包括以下幾點：產(chǎn)品的鑒別，純度，活性，安全性，穩(wěn)定性和一致性項目分析主要有：（1） 生物活性測定（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（6） 穩(wěn)定性考察（7） 產(chǎn)品一致性的保證11.離體培養(yǎng)的動物細胞分為哪些類型?分為三類：（1） 貼壁細胞：細胞生長必須有可以貼附的支持物表面，細胞依靠自身分泌的培養(yǎng)基中提供的貼附因子才能在該表面上生長增殖。（2） 懸浮細胞：細胞的生長不依賴支持物表面，

7、可在培養(yǎng)液中懸浮狀態(tài)生長（3） 兼性貼壁細胞：既可 貼附于支持物表面生長，又在懸浮生長。12.生產(chǎn)用的動物細胞有哪些種類？它們各有什么特點？答：（1）生產(chǎn)用的動物細胞的種類：原代細胞系、二倍體細胞系、轉(zhuǎn)化細胞、融合細胞系、重組工程細胞系（2）它們各自的特點：（A）二倍體細胞系的特點：染色體組型仍然是2n的核型具有明顯的貼壁依賴和接觸抑制的特性只有有限的增值能力，一般可連續(xù)傳代培養(yǎng)50代物致瘤性（B）轉(zhuǎn)化細胞系的特點：具有無限生命力倍增時間較短對培養(yǎng)條件和生長因子等要求較低（C）融合細胞系的特點：可使不同的動物和動物細胞融合可是動物和植物細胞融合13.常用的培養(yǎng)動物細胞的培養(yǎng)基的種類有哪些？（1

8、）天然培養(yǎng)基（2）合成培養(yǎng)基（3）無血清培養(yǎng)基14.如何進行動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)？大規(guī)模培養(yǎng)的方法：（1） 懸浮細胞（2） 貼壁細胞（3） 貼壁懸浮細胞：a、微載體培養(yǎng) b、包埋和微囊培養(yǎng) c、結(jié)團培養(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.動物細胞生物反應(yīng)器必須具備哪些基本要求？有哪些類型？特定是什么？動物細胞反應(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，細胞直接接觸的材料，對細胞必須是無毒性的。（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）

9、 對培養(yǎng)基環(huán)境中多種物理化學(xué)參數(shù)能自動檢測和調(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） 可長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，這對于培養(yǎng)動物細胞的生物反應(yīng)器顯得尤其重要。（6） 容器加工制造時要求內(nèi)面光滑，無死角，以減少細胞或微生物的沉積。（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)器類型及特點：（1） 攪拌罐式生物反應(yīng)器：主要用于是懸浮細胞培養(yǎng)，微載體培養(yǎng)，微囊和巨載體培養(yǎng)以及結(jié)團培養(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

10、、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。（4） 透析袋或膜式生物反應(yīng)器：可使細胞達到高密度 ，又可隨意組合進行操作，對產(chǎn)品進行濃縮純化。（5） 固定床或流化床生物反應(yīng)器：結(jié)構(gòu)簡單，裝填材料易得。16.動物細胞制藥有哪些新進展？ 答：改進表達載體，提高表達水平和產(chǎn)量利用代謝工程改進培養(yǎng)工藝抑制細胞凋亡，延長培養(yǎng)周期采用糖基化工程，提高產(chǎn)品質(zhì)量轉(zhuǎn)基因動物的研究組織工程研究17.什么是單克隆抗體？單克隆抗體有哪些不足？單克隆抗體：是針對一個抗原決定簇的抗體，又是單一的B淋巴細胞克隆產(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

11、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間。（2） 完整的抗體分子，即Ig的相對分子質(zhì)量過大，難以穿透實體腫瘤組織，達不到有效治療濃度。18單克隆抗體的制備過程：制備抗原用抗原免疫動物得到抗體提取小鼠B淋巴細胞核骨髓腫瘤細胞細胞融合雜交瘤細胞的選擇培養(yǎng)雜交瘤細胞的篩選雜交瘤細胞的克隆化單克隆抗體的鑒定單克隆抗體的純化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？答：基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（ chimeric atibody ）是最早制備成功的基因工程

12、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。（4）單鏈抗體是將 Ig 的 H 鏈和 L 鏈的 V 區(qū)基因相連，轉(zhuǎn)染大腸桿菌表達的抗體分子，又稱單鏈 FV （ single chai

13、n fragment of variable region,sFv ）。 SFv 穿透力強，易于進入局部組織發(fā)揮作用。（5）雙特異性抗體 將識別效應(yīng)細胞的抗體和識別靶細胞的抗體聯(lián)結(jié)在一起，制成雙功能性抗體，稱為雙特異性抗體。如由識別腫瘤抗原的抗體和識別細胞毒性免疫效應(yīng)細胞（ CTL 細胞、 NK 細胞、 LAK 細胞）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）放射性同位素標記的抗體治療藥物（2）抗癌藥物偶聯(lián)的抗體藥物（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

14、）免疫標記用的抗體試劑（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？答：原理：B淋巴細胞在抗原的刺激下，能夠分化、增殖形成具有針對這種抗原分泌特異性抗體的能力。B細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細胞與非分泌型的骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞，再進一步克隆化，這種克隆化的雜交瘤細胞是既具有瘤的無限生長的能力，又具有產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細胞的能力，將這種克隆化的雜交瘤細胞進行培養(yǎng)或注入小鼠體內(nèi)即可獲得大量的高效價、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）免疫脾細胞的

15、制備：制備單克隆抗體的動物多采用純系 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）骨髓瘤細胞的培養(yǎng)與篩選：在融合前，骨髓瘤細胞應(yīng)經(jīng)過含8-AG的培養(yǎng)基篩選，防止細胞發(fā)生突變恢復(fù)HGPRT的活性（恢復(fù)HGPRT的活性的細胞不能在含8-AG的培養(yǎng)基中存活）。骨髓瘤細胞用10%小牛血清的培養(yǎng)液在細胞培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，融合前24h換液一次，使骨髓瘤細胞處于對數(shù)生長期。3）細胞融合的關(guān)鍵： 1、技術(shù)上的誤差常常導(dǎo)致融合的失敗。例如，供者淋巴細胞沒有查到免疫應(yīng)答。這必然要失敗的。 2、融合試驗最大的失敗原因是污染，融合成功的關(guān)鍵是提供一個干凈的環(huán)境，

16、以及適宜的無菌操作技術(shù)。4）陽性克隆的篩選：應(yīng)盡早進行。通常在融合后10天作第一次檢測，過早容易出現(xiàn)假陽性。檢測方法應(yīng)靈敏、準確、而且簡便快速。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法最簡便，RIA法最準確。陽性克隆的篩選應(yīng)進行多次，均陽性時才確定為陽性克隆進行擴增。5）克隆化：克隆化的目的是為了獲得單一細胞系的群體?？寺』瘧?yīng)盡早進行并反復(fù)篩選。這是因為初期的雜交瘤細胞是不穩(wěn)定的，有丟失染色體的傾向。反復(fù)克隆化后可獲得穩(wěn)定的雜交瘤細胞株。克隆化的方法很多，而最常用的是有限稀釋法。顯微操作法：在顯微鏡

17、下取單細胞，然后進行單細胞培養(yǎng)。這種方法操作復(fù)雜，效率低，故不常用。有限稀釋法：將對數(shù)生長期的雜交瘤細胞用培養(yǎng)液作一定的稀釋后，按每孔1個細胞接種在培養(yǎng)皿中，細胞增值后成為單克隆細胞系。第一次克隆化時加一定量的飼養(yǎng)細胞。由于第一次克隆化生長的細胞不能保證單克隆化，所以為獲得穩(wěn)定的單克隆細胞株需經(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胞都應(yīng)冷凍保存，以便重復(fù)檢查，避免丟失有意義的細胞。軟瓊脂法：將雜交瘤細胞稀釋到一定密度，然后與瓊脂混懸。在瓊脂中的細胞不能自由移動，彼此互不相混，從而達到單細胞培養(yǎng)的目的。但此法不如有限稀釋法好。熒光激光細胞分類法：用抗原包被的熒光乳膠微

18、球標記雜交瘤細胞，然后根據(jù)抗原與雜交瘤細胞結(jié)合的特異性選出細胞，并進行單細胞培養(yǎng)。6）細胞的凍存與復(fù)蘇7）大規(guī)模單克隆抗體的制備：選出的陽性細胞株應(yīng)及早進行抗體制備，因為融合細胞隨培養(yǎng)時間延長，發(fā)生污染、染包體丟失和細胞死亡的機率增加?？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腹腔注射，一周后將雜交瘤細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

19、腹水，有時甚至超過40ml。該法制備的腹水抗體含量高，每毫升可達數(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)實驗并具有醫(yī)用價值（1）沉淀反應(yīng)：Precipitation reaction（2）凝集實驗：haemaglutination （3）放射免疫學(xué)方法檢測免疫復(fù)合物（4） 流式細胞儀：用于細胞的分型和細胞分離。（5）ELISA 等免疫學(xué)檢測（6）BIAcore biosensor:檢測Ab-Ag或與蛋白的親和力 。 (7) 免疫印記（western blotting)（8） 免疫沉淀：（9） 親和層析：分離蛋白質(zhì)（10） 磁珠分離細胞（11

20、）臨床疾病的診斷和治療；23.植物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基由哪些主要成分組成？（1）無機鹽（2）碳源（3）植物生長調(diào)節(jié)劑（4）有機氮源（5）維生素24.植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的主要方法及其特點是什么？（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)一定時間后收獲細胞的操作方式。特點：操作強度低，設(shè)備簡單，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)一段時間后，將部分培養(yǎng)液和 新鮮培養(yǎng)液進行交換的培養(yǎng)方法。（3）連續(xù)培養(yǎng)法：是利用連續(xù)培養(yǎng)反應(yīng)器，在投料和接種培養(yǎng)一段時間后，以一定速度采集細胞和培養(yǎng)液，并以同樣速度供給誒新鮮培養(yǎng)基以使細胞生長環(huán)境長期恒定的方法。（4）固定化

21、培養(yǎng)法：將細胞固定于尼龍網(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)液中進行培養(yǎng)，或連續(xù)流入新鮮培養(yǎng)液 ，進行連續(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.影響植物細胞積累次級代謝產(chǎn)物的因素有哪些？（1）生物條件 （2）物理條件（3）化學(xué)條件（4）工業(yè)培養(yǎng)條件26.各種植物細胞培養(yǎng)的生物反應(yīng)器的特點是什么？（1）機械攪拌式生物反應(yīng)器：有較大的操作范圍，混合程度高，適應(yīng)性廣，剪切力大，容易損傷細胞。（2）鼓泡式生物反應(yīng)器：優(yōu)于機械攪拌式反應(yīng)器。但由于鼓泡式反應(yīng)器對氧的利用率較低，如果用較大通氣量，則產(chǎn)生的剪切力會損傷細胞。（3）氣升式生物反應(yīng)器：廣泛應(yīng)用于

22、植物細胞培養(yǎng)的研究和生產(chǎn)，最高細胞濃度和最短倍增時間可從氣升罐中得到。（4）轉(zhuǎn)鼓式生物反應(yīng)器：生長速率高，其氧的傳遞及剪切力對細胞的傷害水平方面均優(yōu)于氣升式反應(yīng)器。（5）固定化細胞反應(yīng)器：可保護細胞免受剪切，可長時間重復(fù)使用，易于實現(xiàn) 細胞的高密度培養(yǎng)，細胞接觸良好，易于分化，有利于次級代謝產(chǎn)物的合成，減少細胞的遺傳不穩(wěn)定 性，易于實現(xiàn)連續(xù)化操作。27.植物細胞培養(yǎng)有哪些新進展？（1）誘導(dǎo)了在植物細胞工程研究中的應(yīng)用（2）前體飼喂（3）兩相法培養(yǎng)（4）轉(zhuǎn)基因技術(shù)在次級代謝產(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.酶工程主要研究內(nèi)容是什么？（1）酶的分離、純化、大批量生產(chǎn)及應(yīng)用。（2

23、）酶和細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、合成的研究。29.固定化酶回合固定化細胞的特點和優(yōu)點各是什么？怎樣制備？答：固定化酶的特點和優(yōu)點: 同一批固定化酶能在工藝流程中重復(fù)多次地使用； 固定化后，和反應(yīng)物分開，有利于控制生產(chǎn)過程，同時也省去了熱處 理使酶失活的步驟； 穩(wěn)定性顯著提高； 可長期使用，并可預(yù)測衰變的速度； 提供了研究酶動力學(xué)的良好模型。

24、固定化細胞的特點和優(yōu)點： 使用固定化細胞省去了酶的分離過程，顯著降低了成本。 固定化細胞為多酶系統(tǒng)，不需要輔助因子 增加了細胞對不利環(huán)境的耐逆性，可重復(fù)使用。 增加了酶的穩(wěn)定性。 固定化酶制備： 吸附法：過載體表面和酶分子表面間的次級鍵相互作用而達到固定目的的方法，是固定化中最簡單的方法。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。包埋發(fā)：將酶包埋在高聚物的細微凝膠網(wǎng)格中或高分子半透膜內(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。共價鍵結(jié)合法：將酶與聚合物載體以共價鍵結(jié)合的固定化方法。交聯(lián)法：使用雙功能或多功能試劑使酶分子

25、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，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)時間將有利于固定化酶活力的提高。固定化細胞的制備：一種固定化細胞的制備方法，包括以下步驟： 選用甲烷利用細菌Methylomonas spGYJ3，在可供給微生物能量的甲烷和空氣的混合氣體中，輔以無機培養(yǎng)基進行培養(yǎng)；培養(yǎng)好的菌體細胞離心后用無機培養(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，就制得了包埋的細胞，將包埋細胞置于低溫環(huán)境中以增加包埋強度； 用磷酸鹽緩沖液洗去包埋細胞的雜質(zhì)，充入

26、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。30.為什么要對酶進行化學(xué)修飾？（1）.更好的熱穩(wěn)定性以及抗核酸酶性對于臨床應(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？答：分子印跡：是指制備對某一特定化合物具有選擇性的聚合物的過程。應(yīng)用范圍：用于化學(xué)仿生傳感器色譜分離固相萃取天然杭體模擬模擬酶催化控緩釋藥物32.有機相酶反應(yīng)的定義及其優(yōu)點是什么？答：有機相酶反應(yīng)：是指酶在具有有機溶劑存在的介質(zhì)中所進行對的催化反應(yīng)。優(yōu)點是：增加疏水性底物或產(chǎn)物的溶解度。熱力學(xué)平衡向合成方向移

27、動?？梢种朴兴畡┲蟹蛛x純化產(chǎn)物。酶不溶于有機介質(zhì)，易于回收再利用。容易從低沸點的溶劑中分離純化產(chǎn)物。酶的熱穩(wěn)定性提高，PH的適應(yīng)性擴大。無微生物污染。能測定某介質(zhì)中反應(yīng)時，通過改變?nèi)軇軌蚩刂频孜锏奶禺愋?、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行的反應(yīng)。33.何謂人工模擬酶？答：人工模擬酶：是指根據(jù)酶的作用機理，用各種方法人為制造的具有酶性質(zhì)的催化劑。34.發(fā)酵工程的研究內(nèi)容包括哪些？ 發(fā)酵工程研究內(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)與動力學(xué)、發(fā)酵反應(yīng)器的設(shè)計和自動控制、產(chǎn)品的分離純化和精制等。

28、0;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、生長刺激素、抗生素及高分子化合物、殺菌劑、染料等。 誘變機制：1、堿基的類似物誘發(fā)突變 2、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？ （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

29、若干時間的發(fā)酵后再將發(fā)酵液一次放出的操作方式。 特點： （1）對溫度的要求低，工藝操作簡單； （2）比較容易解決雜菌污染和菌種退化等問題； （3）對營養(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、動力消耗較大； （5）生產(chǎn)周期較長 （6）生產(chǎn)效率低 （二）補料分批發(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)中補加一定物料，但并不連續(xù)地向外放出發(fā)酵液的發(fā)酵技術(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： (1) 可以解除底物的抑制、產(chǎn)物的反饋抑制和分解

30、代謝物阻遏作用。 (2) 可以減少菌體生長量，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： （1） 設(shè)備的體積可以減??；v （2） 操作時間短，總的操作管理方便，便于自動化控制；（3） 產(chǎn)物穩(wěn)定，人力物力節(jié)省，生產(chǎn)費用低 （4） 對設(shè)備的合理性和加料設(shè)備的精確

31、性要求甚高； （5） 營養(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） 雜菌污染的機會較多，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？如何對發(fā)酵過程進行控制？ （1）溫度 溫度對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，合成金霉素的能力較強，但當(dāng)溫度超過35時，則只合成四環(huán)素而不合

32、成金霉素。此外，溫度還會影響發(fā)酵液的物理性質(zhì)，以及菌種對營養(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，必須通過實驗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）pH pH能夠影響酶的活性，以及細胞膜的帶電荷狀況。細胞膜的帶電荷狀況如果發(fā)生變化，膜的透性也會改變，從而有可能影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代謝產(chǎn)物的分泌。此外，pH還會影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的分解等。因此，應(yīng)控制發(fā)酵液的pH。但不同菌種生長階段和合成產(chǎn)物階段的最適pH往

33、往不同，需要分別加以控制。 在發(fā)酵過程中，隨著菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的積累，發(fā)酵液的pH必然發(fā)生變化。如當(dāng)尿素被分解時，發(fā)酵液中的NH+4濃度就會上升，pH也隨之上升。在工業(yè)生產(chǎn)上，常采用在發(fā)酵液中添加維持pH的緩沖系統(tǒng)，或通過中間補加氨水、尿素、碳酸銨或碳酸鈣來控制pH。目前，國內(nèi)已研制出檢測發(fā)酵過程的pH電極，用于連續(xù)測定和記錄pH變化，并由pH控制器調(diào)節(jié)酸、堿的加入量。 （3）溶解氧 氧的供應(yīng)對需氧發(fā)酵來說，是一個關(guān)鍵因素。從葡萄糖氧化的需氧量來看，1 mol的葡萄糖徹底氧化分解，需6 mol的氧；當(dāng)糖用于合成代謝產(chǎn)物時，1

34、60;mol葡萄糖約需1.9 mol的氧。因此，好氧型微生物對氧的需要量是很大的，但在發(fā)酵過程中菌種只能利用發(fā)酵液中的溶解氧，然而氧很難溶于水。在101.32 kPa、25時，氧在水中的溶解度為0.26 mmol/L。在同樣條件下，氧在發(fā)酵液中的溶解度僅為0.20 mmol/L。而且隨著溫度的升高，溶解度還會下降。因此，必須向發(fā)酵液中連續(xù)補充大量的氧，經(jīng)攪拌，可以提高氧在發(fā)酵液中的溶解度。 （4）泡沫 在發(fā)酵過程中，通氣攪拌、微生物的代謝過程及培養(yǎng)基中某些成分的分解等，都有可能產(chǎn)生泡沫。發(fā)酵過程中產(chǎn)生一定數(shù)量的泡沫是正?，F(xiàn)象，但過多的

35、持久性泡沫對發(fā)酵是不利的。因為泡沫會占據(jù)發(fā)酵罐的容積，影響通氣和攪拌的正常進行，甚至導(dǎo)致代謝異常，因而必須消除泡沫。常用的消泡沫措施有兩類：一類是安裝消泡沫擋板，通過強烈的機械振蕩，促使泡沫破裂；另一類是使用消泡沫劑。 （5）營養(yǎng)物質(zhì)的濃度 發(fā)酵液中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，特別是碳氮比、無機鹽和維生素的濃度，會直接影響菌體的生長和代謝產(chǎn)物的積累。如在谷氨酸發(fā)酵中，NH+4濃度的變化，會影響代謝途徑(見谷氨酸發(fā)酵)。因此，在發(fā)酵過程中，也應(yīng)根據(jù)具體情況進行控制。 38.如何克隆抗生素生物合成基因？ 在分子水平上提供一種純化和擴增特定DNA片段的方法。常含有目的基因，用體外重組方法將它們插入克隆載體，形成重組克隆載體，通過轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式，引入適合的寄主體內(nèi)得到復(fù)制與擴增，然后再從篩選的寄主細胞內(nèi)分離提純所需的克隆載體，可以得到插入DNA的許多拷貝，從而獲得目的基因的擴增。 39基因工程在抗生素生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用？  提高抗生素的產(chǎn)量  增加參與生物合成限速階段基因的拷貝數(shù) 增加生物合成中限速階段酶