生物工程導(dǎo)論復(fù)習(xí)資料全

下載可編輯.專業(yè).整理.生物工程:它是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)手段和其它基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理,按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工原料，為人類生產(chǎn)出所需要的產(chǎn)品或達(dá)到某種新技術(shù)。生物工程的研究對象:包括活的生物體或它們的一部分.生物工程的任務(wù):就是為細(xì)胞的生長和目標(biāo)產(chǎn)物的積累創(chuàng)造最好的條件,研究開發(fā)最適合的工藝路線和設(shè)備,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以滿足社會(huì)需要.※生物工程研究的是有活細(xì)胞參與的更復(fù)雜的反應(yīng)過程。4.生物工程的研究領(lǐng)域:①基因工程,在1967年完全確定DNA分子中64個(gè)三聯(lián)密碼子后不久,第一個(gè)基因工程產(chǎn)品-人胰島素就面世了.基因工程的工力功能是編碼蛋白質(zhì).通過定位突變的方法使所表達(dá)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，根據(jù)需要設(shè)計(jì)新的蛋白質(zhì)氨基酸序列。----蛋白質(zhì)工程（名詞解釋）②細(xì)胞工程,細(xì)胞是構(gòu)成包括人類、動(dòng)物、植物和微生物在內(nèi)的幾乎所有生物的基本單元。細(xì)胞最顯著的特點(diǎn):吸收環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì),通過細(xì)胞內(nèi)無數(shù)個(gè)由酶催化并得到良好組織和調(diào)節(jié)的化學(xué)反應(yīng).例如：①從微生物細(xì)胞培養(yǎng)中，得到了抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、溶劑、酶制劑及SCP（單細(xì)胞蛋白）等；②從植物細(xì)胞培養(yǎng)得到了紫杉醇、紫草寧等；③從動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)得到了EPO（促紅細(xì)胞生成素）、生長因子及單克隆抗體等。（選擇）③酶工程,是研究酶的分離,提純及利用酶作為催化劑,實(shí)現(xiàn)化學(xué)轉(zhuǎn)化,合成各種產(chǎn)物或達(dá)到人類所需社會(huì)目標(biāo)的工程科學(xué).幾乎所有的酶都是蛋白質(zhì),酶具有催化劑的功能.酶的來源包括動(dòng)物,植物及微生物,來源不同的酶有不同的用途.（動(dòng)物來源的酶一般用于醫(yī)藥或診斷試劑.植物和部分微生物來源的酶可用于食品工業(yè),而工業(yè)用酶一般都來源于微生物.）（填空）※酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)：是有很高的效率和專一性，酶催化反應(yīng)的專一性包括底物專一性、基團(tuán)專一性及立體專一性等。④微生物工程(發(fā)酵工程),→泛指所有細(xì)胞（動(dòng)物、植物、微生物及基因工程細(xì)胞）的大規(guī)模培養(yǎng)并獲得目標(biāo)產(chǎn)物的過程.是典型的多相、多尺度問題.采用液體深層發(fā)酵的方法.※發(fā)酵過程是以細(xì)胞為催化劑的化學(xué)反應(yīng)工程。⑤生物分離工程.特殊性:A.目標(biāo)產(chǎn)物的濃度低.B.目標(biāo)產(chǎn)生與雜質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)十分接近,而且成分非常復(fù)雜.C.目標(biāo)產(chǎn)物往往具有生物活性.D.在許多應(yīng)用領(lǐng)域,生物技術(shù)產(chǎn)品有很高的純度和安全性要求.5.酶催化反應(yīng)的特點(diǎn):有很高的效率和專一性,酶催化反應(yīng)的專一性包括底物專一性,基團(tuán)專一性及立體專一性等.6.生物工程的服務(wù)領(lǐng)域:人類健康,農(nóng)業(yè),資源和能源,環(huán)境保護(hù).7.基因工程的誕生和發(fā)現(xiàn):基因工程誕生于1973年.三大發(fā)現(xiàn):①20世紀(jì)40年代發(fā)現(xiàn)了生物的遺傳物質(zhì)是DNA②20世紀(jì)50年代提出了DNA是雙螺結(jié)構(gòu)③20世紀(jì)60年代確定了遺傳信息的傳遞方式.8.基因工程技術(shù)上的三大發(fā)明:①工具酶；②載體；③逆轉(zhuǎn)錄酶9.基因工程:也稱基因克隆或DNA分子克隆.指將外源基因通過體外重組后導(dǎo)入受體內(nèi),使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)自制,轉(zhuǎn)錄,翻譯表達(dá)的操作過程.10.基因工程的實(shí)施至少要四個(gè)條件:①工具酶；②基因；③載體；④受體細(xì)胞。11.基因工程區(qū)別于其他遺傳育種方法的顯著特點(diǎn)：①跨越天然物種屏障的能力；②克服了固有的生物種間的限制；③引入了定向創(chuàng)造新物種的可能性。11.遺傳工程,基因工程,DNA重組之間的差別:①遺傳工程是發(fā)生在遺傳過程中的自然界原本存在的導(dǎo)致變異的一種現(xiàn)象,即自然出現(xiàn)的不同DNA鏈斷裂并連接成新的DNA分子,新的DNA分子含有不同于親體的DNA片段；②DNA重組是人們根據(jù)遺傳工程原理利用限制性內(nèi)切酶在體外對DNA進(jìn)行的人工操作（即采用酶法）；③基因工程是遺傳重組和DNA重組的目的和結(jié)果,無論是利用自然的（遺傳重組）還是人工的（DNA重組）方法,最終目的都是要實(shí)現(xiàn)基因重組.12.克隆:(名詞)指從同一個(gè)祖先通過無性繁殖方式產(chǎn)生的后代,或具有相同遺傳性狀的DNA分子,細(xì)胞或個(gè)體所組成的特殊的生命群體.(動(dòng)詞)指從同一祖先生產(chǎn)這類同一的DNA分子群或細(xì)胞過程.13.基因工程的主要內(nèi)容:①帶有目的基因的DNA片段的分離或人工合成；②在體外,將帶有目的基因的DNA片段連接到載體上,形成重組DNA分子；③重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞(也稱宿主細(xì)胞或寄主細(xì)胞)；④帶有重組DNA分子的細(xì)胞培養(yǎng),獲得大量的細(xì)胞繁殖群體；⑤重組體的篩選；⑥重組體中目的基因的功能表達(dá)。14.基因工程工程的理論基礎(chǔ):是分子生物學(xué).一方面,分子生物學(xué)的快速發(fā)展促成了基因工程的建立和發(fā)展完善；另一方面,基因工程的誕生和發(fā)展不僅帶動(dòng)了現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,而且也使整個(gè)生命科學(xué)的研究產(chǎn)生了革命性的變化,使得生命科學(xué)成為當(dāng)今發(fā)展最快的學(xué)科之一.15.DNA的組成:DNA是由大量的脫氧核糖核苷酸組成的極長的線狀或環(huán)狀大分子.DNA分子的基本單位是脫氧核糖核苷酸,它由堿基,脫氧核糖和磷酸基三部分組成.在核苷酸分子中有4種不同的堿基,即腺嘌噙(A),鳥嘌呤(G),胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C).※DNA中的嘌呤核和嘧啶堿基攜帶遺傳信息，其中的糖和磷酸基則起了結(jié)構(gòu)作用。16.1953年Watson和Crick提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型→闡明了DNA分子的二級(jí)結(jié)構(gòu).這一理論的核心是:堿基配對互補(bǔ).堿基配對是DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特性.決定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的因素有:①氫鍵的形成；②堿基的堆積力；③磷酸基之間的靜電斥力；④堿基分子內(nèi)能的作用等.18.DNA的復(fù)制:一個(gè)DNA分子可以通過半保留復(fù)制機(jī)制精確地復(fù)制成兩個(gè)完全相同的DNA分子,并分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,從而將親代細(xì)胞所含的遺傳信息原原本本地傳到子代細(xì)胞.19.DNA復(fù)制的特點(diǎn):①DNA的復(fù)制從特定的位點(diǎn)開始,這個(gè)特定的位點(diǎn)稱為復(fù)制起始點(diǎn),有復(fù)制起始點(diǎn)雙鏈DNA解旋,形成復(fù)制叉；②半保留復(fù)制；③DNA復(fù)制具有高度的忠實(shí)性,其復(fù)制的忠實(shí)性同DNA聚合酶所具有的自我校正功能密不可分.④雖然DNA聚合酶是是DNA復(fù)制的主酶,然而DNA復(fù)制是多種酶和蛋白因子協(xié)同有序工作的結(jié)果.20.DNA作為遺傳物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn):①信息量大,可以微縮.②表面互補(bǔ),電荷互補(bǔ),雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了精確復(fù)制的機(jī)制.③核糖的2′位脫氧,在水溶液中穩(wěn)定性好.④可以突變,以求進(jìn)化.⑤有T無U,基因組得以增大.21.DNA的變性:在加熱或某些試劑的作用下,DNA配對堿基之間的氫鍵結(jié)構(gòu)受到破壞,雙鏈DNA的多核苷酸鏈能完全分離的過程,也稱熔解.（雙鏈→單鏈（變性））22.復(fù)性的過程:當(dāng)兩條鏈互相碰撞,一條鏈的某個(gè)區(qū)域遇到了互補(bǔ)的另一條鏈的配對時(shí),便在這個(gè)區(qū)段形成雙鏈核心,然后從核心向兩側(cè)對應(yīng)互補(bǔ)鏈擴(kuò)大互補(bǔ)配對,最后完成復(fù)性過程.（復(fù)性:變形后的DNA在一定條件下能夠復(fù)性，由單鏈形成雙鏈。）23.發(fā)生復(fù)性必須滿足的兩個(gè)條件:①鹽濃度必須高到足以消除兩條鏈中的磷酸基團(tuán)的靜電斥力；通常用0.15～0.5mol/LNaCl；②溫度必須升高到足以破壞其隨機(jī)形成的鏈內(nèi)氫鍵,但溫度又不能太高,否則不能形成和維持穩(wěn)定的鏈間堿基配對。24.雜交:當(dāng)復(fù)性的DNA分子由不同的兩條單鏈分子形成時(shí),稱為雜交.25.遺傳信息的傳遞方向-中心法則:1958年,Crick提出.DNA通過以自身為模板進(jìn)行復(fù)制而使遺傳信息代代相傳,并通過RNA最終將遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)分子,最后蛋白質(zhì)分子表現(xiàn)出各種性狀,即DNA(基因)→RNA→蛋白質(zhì)(性狀).26.轉(zhuǎn)錄:利用DNA為模板合成RNA的過程.轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的關(guān)鍵一步.翻譯:以RNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程.就是將以核苷酸形式編碼在mRNA中的信息轉(zhuǎn)變成多肽鏈中特定的氨基酸順序.mRNA的合成過程:RNA合成以四種核糖核苷三磷酸為底物,即ATP,GTP,CTP,UTP.①RNA聚合酶結(jié)合于DNA分子上的特定位置；②使DNA雙鏈解旋,起始RNA合成；③RNA鏈的延伸；④RNA合成的終止和釋放.28.基因的表達(dá):DNA分子把它所承載的遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ò被犴樞驑?gòu)成的多肽或蛋白質(zhì)分子的過程.29.基因的分類:基因根據(jù)功能的不同可分為:結(jié)構(gòu)基因,調(diào)節(jié)基因和操縱基因.作為一個(gè)能轉(zhuǎn)錄和翻譯的基因必須包括轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子,基因編碼區(qū)和轉(zhuǎn)錄終止子.30.原核生物中基因轉(zhuǎn)錄有兩種情況:一種是組成型的,另一種是基因的轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的.原核生物中最早開始研究的基因調(diào)控體系是大腸桿菌乳糖操縱子.31.真核生物翻譯后修飾主要體現(xiàn)在:①形成正確的二硫鍵；②切割前體；③蛋白質(zhì)糖基化；④對氨基酸的修飾。32.工具酶:一般把切割DNA分子,進(jìn)行DNA片段修飾和DNA片段連接等所需的酶稱為工具酶.（名詞解釋）33.工具酶按用途分類:①限制性內(nèi)切酶：指識(shí)別和切割雙鏈DNA分子內(nèi)特殊核苷酸順序的酶的統(tǒng)稱.②連接酶,指將兩段乃至數(shù)段DNA片段拼接起來的酶.※最常用的連接酶是T4DNA連接酶。③修飾酶.其它基因工程的工具酶:DNA聚合酶,逆轉(zhuǎn)錄酶,T4多核苷酸酶和堿性磷酸酶等.逆轉(zhuǎn)錄酶：是從mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成互補(bǔ)DNA（cDNA）的酶，亦稱為依賴于RNA的DNA聚合酶。34.基因工程載體:外源基因必須先同某種傳遞者結(jié)合后才能進(jìn)入細(xì)菌和動(dòng)植物受體細(xì)胞,這種能承載外源DNA片段并帶入受體細(xì)胞的傳遞者稱為基因工程載體.目前已構(gòu)建應(yīng)用的基因工程載體有:質(zhì)粒載體,噬菌體載體,病毒載體以及由它們互相組合或與其他基因級(jí)DNA組合成的載體.這些載體可分為克隆載體和表達(dá)載體.35.用于原核生物宿主的載體:①質(zhì)粒載體：質(zhì)?！悄茏灾鲝?fù)制的雙鏈閉合環(huán)狀DNA分子,它們在細(xì)菌中以獨(dú)立于染色體外的方式存在.質(zhì)粒廣泛存在于細(xì)菌中，某些藍(lán)藻、綠藻和真菌細(xì)胞中也存在質(zhì)?！x擇。兩種常用的質(zhì)粒載體：A質(zhì)粒載體pBR322（原核質(zhì)粒常見）B.pUC19（實(shí)驗(yàn)較常用）.√常用的細(xì)菌質(zhì)粒有F因子、R因子、大腸桿菌素因子等。（填空）②噬菌體載體③柯斯質(zhì)?！糜谡婧松锼拗鞯娜斯ぽd體大多具有大腸桿菌質(zhì)粒的耐藥性或噬菌體的強(qiáng)感染力，同時(shí)還應(yīng)滿足攜帶真核生物目的基因大片段DNA的要求。用于真核生物宿主的載體:（真核載體大多是所謂的穿梭載體--填空）①YIP載體；②YRP載體；③YAC載體是酵母人工染色體的縮寫④其他載體.BAC是以細(xì)菌F因子為基礎(chǔ)組建的細(xì)菌克隆體系。①②都是由大腸桿菌質(zhì)粒和酵母的DNA片段組成.用于植物宿主的載體:①Ti質(zhì)粒.（最常用）--Ti質(zhì)粒是誘發(fā)植物腫瘤的質(zhì)粒。A.整合型法B.雙載體系統(tǒng)法。②植物DNA病毒和植物轉(zhuǎn)座子.38.用于動(dòng)物宿主的載體:①用于昆蟲細(xì)胞的載體②用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞的載體.39.基因工程載體的必備條件和簡單分類:條件:①能夠進(jìn)入宿主細(xì)胞；②載體可以在宿主細(xì)胞中獨(dú)立復(fù)制；③要有篩選標(biāo)記；④對多種限制酶有單一的切點(diǎn),一定是單一切點(diǎn).分類:①克隆載體.是以繁殖DNA片段為目的的載體。②穿梭載體.用于真核生物DNA片段在原核生物中增殖，然后再轉(zhuǎn)入真核細(xì)胞宿主表達(dá)。③表達(dá)載體.用于目的基因的表達(dá)?；颍菏蔷哂羞z傳功能的DNA分子上的片段。41、基因庫：也叫基因組文庫，是指用克隆的方法將一種生物的全部基因組長期以重組體方式保持在適當(dāng)?shù)乃拗髦小?2、基因文庫：也叫cDNA文庫。首先獲得mRNA，反轉(zhuǎn)錄得cDNA，經(jīng)克隆后形成文庫。cDNA文庫和基因庫的不同之處在于，cDNA文庫在mRNA拼接過程中已經(jīng)除去了內(nèi)含子等成分，便于DNA重組時(shí)直接使用。43、基因組文庫的篩選：⑴DNA雜交法。雙鏈DNA分子可以通過熱處理或堿變性的方法變性成單鏈DNA分子。加熱后緩慢冷卻的過程稱為退火。退火后有的DNA分子的兩條鏈分別來自于不同的DNA分子，即形成了雜合DNA分子。⑵免疫反應(yīng)法：若一個(gè)目的基因DNA序列可以轉(zhuǎn)錄和翻譯成蛋白質(zhì)、那么只要出現(xiàn)這種蛋白質(zhì)，甚至只需要該蛋白質(zhì)的一部分，就可以用免疫的方法檢測。⑶酶活性法：如果目的基因編碼一種酶，而這種酶又是宿主細(xì)胞所不能編碼的，那么就可以通過檢查酶活性來篩選目的基因的重組子。44.基因工程中一般都使用松弛型質(zhì)粒載體。兩種常用的質(zhì)粒載體為pBR322和pUC19.在基因組工程研究中，采用的載體是人工染色體。45.1982年，第一基因工程藥物人胰島素就在美國的Eli-Lilly公司研究成功并投放市場。第一類基因工程藥物主要針對因缺乏天然內(nèi)源性蛋白所引起的疾病。第二類基因生物工程藥物屬于酶類。第三類基因工程藥物屬于疫苗。第四類產(chǎn)物單克隆抗體既能用于疾病診斷，又能用于治療。46、1989年我國第一個(gè)基因工程藥物干擾素-alb上市，標(biāo)志著我國基因工程制藥實(shí)現(xiàn)了零的突破。47、1970年Baltimore等人和Temin等人同時(shí)在各自的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，打破了中心法則，使真核基因的制備成為可能。48、1953年Watson和Crick提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明了DNA分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)。49、決定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)因素有：氫鍵的形成、堿基的堆積力、磷酸基之間的靜電斥力，堿基分子內(nèi)能的作用力。50.真核生物目的基因的獲得：①cDNA方法。②DNA的化學(xué)合成法。③PCR法。1983年美國Cetus公司的Mullis等人建立起了一套大量快速地?cái)U(kuò)增特異DNA片段的系統(tǒng)，即聚合酶反應(yīng)系統(tǒng)。PCR法要求反應(yīng)體系具有以下條件:①要有與被分離的目的基因兩條鏈各一端序列互補(bǔ)DNA引物。②具有熱穩(wěn)定性的酶，如TaqDNA聚合酶。③dNTP。④作為模板的目的DNA序列。PCR反應(yīng)過程包括以下三個(gè)方面：①變性，將模板DNA置于95℃的高溫下，使雙鏈DNA的雙鏈解開變成單鏈DNA。②退火，將反應(yīng)體系的溫度降低到55℃左右，使得一對引物能分別與變性后的兩條模板鏈相配對。③延伸，將反應(yīng)體系溫度調(diào)整到TaqDNA聚合酶作用的最適溫度72℃，以目的基因?yàn)槟０?，合成新的DNA鏈。51.（名）DNA重排的基本原理：是首先將同源基因（單一基因或基因家族）切成隨機(jī)DNA片段，然后進(jìn)行PCR重聚。那些帶有同源性但核苷酸序列有差異的隨機(jī)DNA片段，在每一輪PCR循環(huán)中互為引物和模板，經(jīng)多次PCR循環(huán)后能迅速產(chǎn)生大量的重組DNA，創(chuàng)造出新基因?；蚪M重排技術(shù)可以用來改造細(xì)菌的基因組，實(shí)現(xiàn)表型的改良。經(jīng)典雜交育種在每一代只有兩個(gè)親本進(jìn)行重組，而重排技術(shù)則具有多親本雜交的優(yōu)勢。對細(xì)菌群體進(jìn)行重復(fù)的基因組重排可以有效構(gòu)建新菌株的組合文庫。52.基因組文庫篩選的鑒定方法:一是標(biāo)記的DNA探針進(jìn)行DNA雜交,二是用抗體對蛋白質(zhì)進(jìn)行免疫雜交.三是對蛋白質(zhì)的活性進(jìn)行鑒定.53.PCR技術(shù)具有的特點(diǎn):①能夠指導(dǎo)DNA序列的合成,因?yàn)樾潞铣傻腄NA鏈的起點(diǎn),是由加入在反應(yīng)混合物中一對寡核苷酸引物,在模板DNA鏈兩端的退火位點(diǎn)決定.②能夠使特定的DNA區(qū)段得到迅速大量的擴(kuò)增.54.目的基因與載體DNA的連接分類:按是否形成黏性末端可分為:①黏性末端DNA片段的連接.方法:插入法(單酶切)和取代式(雙酶切)②非互補(bǔ)黏性末端或平端DNA片段的連接(方法:同聚物加尾法,銜接物連接法及接頭連接法).55.提高連接反應(yīng)的效率的方法:①采用堿性磷酸酶處理,同聚物加尾連接技術(shù)或采用柯斯質(zhì)粒等手段防止未重組載體的再環(huán)化減少非重組體克隆的出現(xiàn)②合理正確地配比DNA的總濃度以及載體DNA和外源DNA之間的比例③根據(jù)不同的反應(yīng)類型控制合理的反應(yīng)溫度和時(shí)間.可以大幅度提高轉(zhuǎn)化子數(shù)量.56.受體細(xì)胞,DNA重組使用的受體細(xì)胞,也稱宿主細(xì)胞或基因表達(dá)系統(tǒng).受體細(xì)胞為基因的復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,后加工及分泌等提供了條件,以便實(shí)現(xiàn)目的基因的表達(dá).目前用做基因克隆受體的原核生物主要是大腸桿菌和枯草桿菌.酵母和霉菌等也已經(jīng)廣泛用做基因工程的宿主細(xì)胞.57.受體細(xì)胞選擇的一般原則:根據(jù)所用的載體體系及各種受體細(xì)胞的基因型進(jìn)行選擇,使重組體的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染效率高,能穩(wěn)定傳代,受體細(xì)胞基因型與載體所含的選擇標(biāo)記匹配,易于篩選重組體及外源基因可以高效表達(dá)和穩(wěn)定積累等.58.重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法:①轉(zhuǎn)化,就是一個(gè)攜帶基因的外源DNA分子通過與膜結(jié)合進(jìn)入受體細(xì)胞,并在胞內(nèi)復(fù)制和表達(dá)的過程.√轉(zhuǎn)化過程包括制備感受態(tài)細(xì)胞和轉(zhuǎn)化過程。（填空題）大腸桿菌是用得最廣泛的基因克隆受體。②轉(zhuǎn)導(dǎo),指通過噬菌體（病毒）顆粒感染宿主細(xì)胞的途徑將外源DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)的過程.③顯微注射；④高壓電穿孔法；⑤多聚物介導(dǎo)法；⑥磷酸鈣或DEAE-葡聚糖介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染法；⑦脂質(zhì)體介導(dǎo)法；⑧粒子轟擊法.重組體的篩選的方法:重組體篩選的方法很多，在核酸水平或蛋白質(zhì)水平上篩選。從核酸水平篩選克隆子可以通過核酸交雜的方法。這類方法根據(jù)DNA-DNA、DNA-RNA堿基配對的原理，以使用基因探針技術(shù)為核心，發(fā)展了原位交雜、Southern交雜、Northern交雜等方法。從蛋白質(zhì)水平上篩選克隆子的方法主要有：檢測抗生素抗性及營養(yǎng)缺陷型、觀測噬菌斑的形成、檢測目標(biāo)酶的活性、目標(biāo)蛋白的免疫特性和生物活性等。①利用抗生素抗性基因②營養(yǎng)缺陷互補(bǔ)法③核酸雜交法④通過免疫反應(yīng)篩選⑤通過酶活性篩選.目的基因的高效表達(dá)：⑴影響目的基因表達(dá)的基本基因：從基因表達(dá)系統(tǒng)構(gòu)建和目的基因表達(dá)過程這兩個(gè)方面分析，目的基因的表達(dá)效率不僅取決于宿主菌體特性和表達(dá)載體的構(gòu)建，而且還取決于重組菌的培養(yǎng)工程。從表達(dá)系統(tǒng)來看，主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)水平上。⑵目的基因的不溶性高效表達(dá)。對于不需要翻譯后修飾的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，利用生長速度快、培養(yǎng)基簡單的大腸桿菌為宿主細(xì)胞，采用不溶性融合蛋白表達(dá)策略仍是一種提高目的基因表達(dá)效率的很好選擇。（通過采用目的蛋白與帶純化標(biāo)簽的細(xì)菌蛋白融合的新策略，所得到的融合蛋白不僅能夠抵抗蛋白酶的進(jìn)攻，而且可以利用帶純化標(biāo)簽的蛋白與相應(yīng)的抗體之間的親和反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)目的蛋白的高效親和分離。）⑶目的基因的高效可溶性表達(dá)。對于不少目的蛋白，可通過降低啟動(dòng)子強(qiáng)度和減少培養(yǎng)溫度的手段成功的實(shí)現(xiàn)高水平的可溶性表達(dá)。⑷目的基因的高效分泌型表達(dá)。當(dāng)采用大腸桿菌作為表達(dá)系統(tǒng)時(shí)，如果在質(zhì)粒設(shè)計(jì)時(shí)就加上一段信號(hào)肽基因，就有可能實(shí)現(xiàn)目的蛋白質(zhì)的分泌型表達(dá)。構(gòu)建分泌型、特別是胞外分泌型的表達(dá)載體是實(shí)現(xiàn)目的基因高效表達(dá)的重要發(fā)展方向之一。如何減少乙酸等抑制性副產(chǎn)物的形成:①降低比生長速率②降低培養(yǎng)溫度③限制性流加葡萄糖④基因工程菌培養(yǎng)和乙酸分離耦合過程.62.基因工程制藥的基本內(nèi)容:第一類基因工程藥物主要針對因缺乏天然內(nèi)源性蛋白所引起的疾病.這類蛋白主要以激素類為代表.第二類基因工程藥物屬于酶類,第三類基因工程藥物屬于疫苗,用于防治病毒引起的人或動(dòng)物的傳染性疾病.第四類產(chǎn)物單克隆抗體既能用于疾病診斷,又能用于治療,單克隆抗體已成為研究和開發(fā)的新熱點(diǎn).63.基因工程與基因組工程的對比:①操作的基因和載體.兩者都是對基因進(jìn)行工程性的遺傳操作.但基因工程常用的載體是質(zhì)粒和病毒載體,克隆基因的容量有限.面基因組工程研究中,采用的載體是人工染色體,容納的基因?qū)儆诨蛞蛉后w的表達(dá),②克隆和擴(kuò)增的宿主.用于基因工程的研究的克隆和擴(kuò)增的宿主有細(xì)菌,真菌,動(dòng)植物細(xì)胞,但大多是以大腸桿菌為主.用于基因組工程研究的克隆和擴(kuò)增的宿主也可以是細(xì)菌,真菌,動(dòng)植物細(xì)胞,但主要以酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞為主.③工程操作手段.重組DNA技術(shù)是基因工程研究的基礎(chǔ),它依賴于質(zhì)?；虿《据d體,限制性內(nèi)切酶,DNA連接酶和大腸桿菌宿主等,基因?qū)胨拗鞯氖侄瓮ǔＳ修D(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)導(dǎo),轉(zhuǎn)染和顯微注射等,基因組工程在重組DNA技術(shù)應(yīng)用上,發(fā)展人工染色體作為載體,建立遺傳同源重組技術(shù)作為Mb級(jí)的DNA大片段切割和整合的基礎(chǔ),需要完善酵母和培養(yǎng)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和融合技術(shù),開拓干細(xì)胞和體細(xì)胞克隆個(gè)體的方法.④產(chǎn)物檢測.在基因工程研究中,利用限制性內(nèi)切酶圖譜,Southern印跡,Northern印跡,PCR,序列分析等手段分析基因表達(dá),對表達(dá)產(chǎn)物可以用蛋白質(zhì)分析,酶學(xué)分析,抗體或底物結(jié)合等手段來研究.在基因組工程研究中,操作的基因數(shù)量大,產(chǎn)物非常復(fù)雜,除了用深遠(yuǎn)手段檢測基因表達(dá)之外,還需用高通量的研究手段來檢測基因群體,表達(dá)圖譜及產(chǎn)物群.64.基因組工程學(xué)的研究展望:①遺傳語文—遺傳,發(fā)育,分化的操作指令和程序②細(xì)胞生命活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)(整合生物學(xué))③人類社會(huì)21世紀(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的希望之星—基因組工程產(chǎn)業(yè).65.提高工程菌的質(zhì)粒穩(wěn)定性:要從質(zhì)粒構(gòu)建和培養(yǎng)方法改進(jìn)兩條途徑進(jìn)行研究.①在質(zhì)粒構(gòu)建時(shí),一般都插入了抗生素抗性基因,可以抑制不含質(zhì)粒細(xì)胞的生長,另外加入稱為par和cer的位點(diǎn),能從源頭上提高質(zhì)粒穩(wěn)定性.②在工程菌的培養(yǎng)過程中,適當(dāng)降低菌體的生長速率,采用細(xì)胞生長期和誘導(dǎo)表達(dá)時(shí)期分開的分段培養(yǎng)策略,也有人提出采用培養(yǎng)條件循環(huán)控制策略,還可以受用固定化細(xì)胞培養(yǎng)也有利于提高質(zhì)粒的穩(wěn)定性.66.重組菌的高密度培養(yǎng):不僅取決于上游重組系統(tǒng)的構(gòu)建,而且還取決于重組菌的培養(yǎng)工程策略.①宿主菌和培養(yǎng)菌.②流加發(fā)酵實(shí)現(xiàn)高密度重組菌培養(yǎng).67.目的蛋白表達(dá)的質(zhì)量:在重組細(xì)胞的產(chǎn)物表達(dá)后,目的蛋白常常會(huì)受到各種修飾,而且經(jīng)過修飾的蛋白質(zhì)與目的蛋白質(zhì)的性質(zhì)十分接近,所以宿主細(xì)胞選擇是一個(gè)很重要的因素.在培養(yǎng)方法上,通過將菌體生長與蛋白表達(dá)時(shí)期分開,可以降低目的蛋白的暴露時(shí)間,從而減少目的蛋白被修飾的機(jī)會(huì).另外,降低培養(yǎng)溫度可以降低修飾酶活性,也有利于提高目的蛋白的質(zhì)量.68、干細(xì)胞及其特點(diǎn)：干細(xì)胞：即未分化的細(xì)胞，是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細(xì)胞。機(jī)體的各種細(xì)胞、組織和器官、甚至完整的生物都是通過干細(xì)胞分化發(fā)育而成的。干細(xì)胞分胚胎干細(xì)胞和組織干細(xì)胞兩類。特點(diǎn):是一類極特殊的來自胚胎或成體的未分化細(xì)胞，同時(shí)具有不斷增長繁殖的功能以及向多種功能細(xì)胞分化的潛能。(脫分化增殖和定向分化)69、原代細(xì)胞：是直接從組織器官中分離得到的，原代細(xì)胞培養(yǎng)一般由組織器官解剖分離、解聚和離體細(xì)胞培養(yǎng)三個(gè)步驟組成。70、細(xì)胞系：一旦原代細(xì)胞進(jìn)行了傳代培養(yǎng)（亦稱轉(zhuǎn)種），便被稱為細(xì)胞系。71、細(xì)胞株：細(xì)胞系中往往存在若干表型相似或相異的細(xì)胞世系，若其中一世系，經(jīng)過選殖克隆、物理性細(xì)胞分離，或其他選擇技術(shù)，而培養(yǎng)的細(xì)胞群體中辨識(shí)出其特殊表型性質(zhì)，該細(xì)胞系便稱為細(xì)胞株。72、植物細(xì)胞具有“全能性”，即單一的離體細(xì)胞在一定環(huán)境下能分化成不同的細(xì)胞組織乃至整個(gè)植株。73.植物細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞生理特性：①植物細(xì)胞尺寸較大。②植物細(xì)胞對剪切力非常敏感。③易沉降。④植物細(xì)胞生長緩慢。⑤植物細(xì)胞生長與次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成無顯著關(guān)聯(lián)。⑥易染菌。74.干細(xì)胞的研究進(jìn)展：①胚胎干細(xì)胞②造血干細(xì)胞。造血干細(xì)胞分布于骨髓、外周血和臍血中。尤其臍血中含有豐富的造血干細(xì)胞。造血干細(xì)胞是造血細(xì)胞的“種子”，體內(nèi)所有血細(xì)胞，包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等，都由它分化發(fā)育而來，也是人們認(rèn)識(shí)最早的干細(xì)胞之一。③間充質(zhì)干細(xì)胞。間充質(zhì)干細(xì)胞是分化發(fā)展成為骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、成肌肉細(xì)胞和骨髓基質(zhì)細(xì)胞的干細(xì)胞，在成年后主要存在于骨髓下和骨髓腔中，也分布于肌肉、胸腺和皮膚中。④神經(jīng)及其他干細(xì)胞。神經(jīng)干細(xì)胞存在于成體神經(jīng)組織中，具有再生神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突狀細(xì)胞的潛在能力。75、胚胎干細(xì)胞：具有形成所有組織和器官的能力，具有“全能性”。胚胎干細(xì)胞逐漸定向分化，朝著特定的組織器官發(fā)展，失去全能性而變得比較專一，它們只能發(fā)育分化成一個(gè)系統(tǒng)中的幾種細(xì)胞，但不能生成其他系統(tǒng)的細(xì)胞，因?yàn)檫@些干細(xì)胞稱為“多能”干細(xì)胞?！岸嗄堋备杉?xì)胞繼續(xù)分化發(fā)育，將生成更加專門化的細(xì)胞，即“專能”干細(xì)胞，它們只能再增殖分化為一種類型的“終端”細(xì)胞，如紅細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等。終端細(xì)胞失去了分裂增殖能力，只能完成專門的生理機(jī)能，如輸送氧氣、肌肉收縮、傳遞信息等。76.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng):離體培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞主要有哺乳動(dòng)物和昆蟲細(xì)胞兩種.離體培養(yǎng)環(huán)境可分為貼壁(絕大部分動(dòng)物細(xì)胞)和懸浮生長兩種方式.通氣攪拌罐懸浮培養(yǎng)是目前最為理想的培養(yǎng)方式.動(dòng)物細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)方法主要有間歇培養(yǎng),流加培養(yǎng)和灌注培養(yǎng)等.動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,對剪切力非常敏感,因此動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不僅要求氧氣的及時(shí)供給,還要求攪拌適宜,避免引起的流體剪切力造成對細(xì)胞的破壞,因此動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的生物反應(yīng)器需要滿足特殊的要求.(旋轉(zhuǎn)瓶和中空纖維反應(yīng)器是比較常見的動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模貼壁培養(yǎng)的反應(yīng)器)77.哺乳動(dòng)物細(xì)胞種類:從具有特定功能的組織器官中分離得到的,可分為非致死和致死的兩大類.78.原代細(xì)胞:一般,將從特定功能組織器官中分離后無法增殖或處于未穩(wěn)定傳代培養(yǎng)前的動(dòng)物細(xì)胞.是直接從組織器官中分離得到的,原代細(xì)胞培養(yǎng)一般由組織器官解剖分離,解聚和離體細(xì)胞培養(yǎng)三個(gè)步驟組成.79、酶法分離：是目前應(yīng)用最廣的動(dòng)物細(xì)胞分離法，最常使用的酶有胰蛋白酶、膠原酶、彈性蛋白酶等，它們可以單獨(dú)使用或混合使用。屬被淋濾到地下水或通過空氣擴(kuò)散到環(huán)境的植物固化。80.連續(xù)化細(xì)胞:將能穩(wěn)定傳代培養(yǎng)并能連續(xù)生長系列的細(xì)胞.81.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的生物特性:動(dòng)物細(xì)胞一般呈圓形,直徑為7~20m,與微生物細(xì)胞不同,動(dòng)物細(xì)胞非常復(fù)雜,具有許多精密分工,職能專一的各種細(xì)胞,保證其生命活動(dòng)的高度程序化與高度自控性.82.哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的營養(yǎng)要求:通過血液或其他體液循環(huán)來吸收血液基其他體液中的營養(yǎng).仿效體內(nèi)營養(yǎng)供給模式,動(dòng)物細(xì)胞的離體培養(yǎng)最初采用天然體液培養(yǎng)基,由于細(xì)胞繁殖對投師穩(wěn)定的培養(yǎng)基的大量需求,逐漸形成仿照天然體液的化學(xué)成分明確的培養(yǎng)基配方.同時(shí)還需要不同程度地少量補(bǔ)充血清,蛋白質(zhì)水解物或胚胎萃取物后,這此培養(yǎng)基就能滿足絕大多數(shù)連續(xù)細(xì)胞株的營養(yǎng)需要.83.血清的添加造成下述致命缺陷:①生理變異性②難于控制的保存期限和質(zhì)量③血清不能采用加熱方法滅菌,只能應(yīng)用過濾方法,使含血清培養(yǎng)基很容易被雜菌污染④昂貴的下游處理成本⑤動(dòng)物血清可能存在各種病毒,使動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的產(chǎn)物有潛在的病毒交叉感染危險(xiǎn)⑥血清的價(jià)格昂貴.84.天然產(chǎn)物(次生代謝物):從植物中提取得到的植物性藥物,信用香料或化妝品都是植物體內(nèi)細(xì)胞積累的上些中間代謝物,與植物的生長無關(guān)85.植物細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器:攪拌罐是最早用于植物細(xì)胞培養(yǎng)的生物反應(yīng)器.目前,鼓泡床反應(yīng)器和氣升式反應(yīng)器最常用于植物細(xì)胞培養(yǎng).86.植物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用:①生產(chǎn)有用物質(zhì)(次級(jí)代謝產(chǎn)物),②快速繁殖植物無性系以及深入研究植物細(xì)胞遺傳,生理,生化③病毒感染等.87.利用植物細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行藥物生產(chǎn):①太平洋紫杉細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)抗癌藥物—紫杉醇②人參細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)人參皂苷和人參多糖③毛地黃細(xì)胞培養(yǎng)轉(zhuǎn)化毛地黃毒苷.88.目前最為成功的應(yīng)用植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)色素的是利用紫草細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫草寧.89.植物細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展趨勢:①建立和選擇高產(chǎn)植物細(xì)胞系②植物組織化培養(yǎng)③固定化細(xì)胞技術(shù)④產(chǎn)物促進(jìn)釋放技術(shù)⑤產(chǎn)物合成與分離耦合過程.90.常用的建立轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方法:①顯微注射法②逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法③胚胎干細(xì)胞④精子載體法⑤體細(xì)胞核移植法.91.轉(zhuǎn)基因植物的構(gòu)建方法:①農(nóng)桿菌導(dǎo)入法②基因槍法③花粉管通道法④原生質(zhì)體融合法.92.轉(zhuǎn)基因植物疫苗的優(yōu)點(diǎn):①易于形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模②價(jià)格便宜,易于栽培和管理,生產(chǎn)成本很低③安全,植物病毒不會(huì)感染人類和家畜④使用方便.93.造血干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞前者分布于骨骼,外周血和臍血中.后者是分化發(fā)展為成骨細(xì)胞,成軟骨細(xì)胞,脂肪細(xì)胞,成肌肉細(xì)胞和骨骼基質(zhì)細(xì)胞的干細(xì)胞.成年后主要存在于骨膜下和骨髓腔中,也分布于肌肉,胸腺和皮膚中.94.組織工程的研究幾乎遍及人體所有的器官和組織。一些組織工程產(chǎn)品如生物人工肝等已進(jìn)入三期臨床試驗(yàn)。組織工程以組織為核心，借助工程學(xué)方法由細(xì)胞重新構(gòu)筑人體組織。組織工程按組織器官構(gòu)筑方式可分為兩個(gè)部分：組織再生工程和組織替代工程。組織再生工程：采用自體細(xì)胞，借助人工細(xì)胞外基質(zhì)，在各種生長因子的促進(jìn)下使細(xì)胞分裂、增殖、分化，以重新構(gòu)筑患者自己的組織。95.組織工程的三種基本要素：細(xì)胞、支架材料與調(diào)節(jié)因子。理想的種子細(xì)胞應(yīng)具備的特點(diǎn):以取材容易而且對肌體損傷小,體外培養(yǎng)增殖能力強(qiáng),易穩(wěn)定表達(dá)原有功能特性,植入體內(nèi)后能耐受肌體免疫,無致瘤性等.細(xì)胞支架材料需要考慮的指標(biāo)：有良好的生物相容性和細(xì)胞親和性、能阻擋外來組織的侵襲、通暢的營養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)給、可以控制釋放生長因子、能滅菌消毒、有利于細(xì)胞大量分泌各種蛋白質(zhì)等，還應(yīng)該具有良好的力學(xué)性能。用于組織工程細(xì)胞支架的生物材料主要有無機(jī)材料、天然高分子材料和合成高分子材料三大類.96、酶的修飾方法:通過酶分子的改造或修飾就有可能克服酶在應(yīng)用中的缺點(diǎn)，使酶能發(fā)揮最大的催化效能。分子水平上對酶進(jìn)行化學(xué)修飾，如金屬離子置換修飾、大分子結(jié)合修飾、肽鏈有限水解修飾、酶蛋白側(cè)鏈基團(tuán)修飾、氨基酸置換修飾以及物理修飾等。⑴金屬離子置換修飾是通過改變酶分子所含的金屬離子，使酶的特性和功能發(fā)生改變的方法，簡稱離子置換法。⑵大分子結(jié)合修飾利用水溶性大分子與酶結(jié)合，使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某些精細(xì)的改變，從而改變酶的特性與功能，簡稱為大分子結(jié)合法。⑶蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團(tuán)修飾可以改變蛋白質(zhì)表面電荷和疏水性，從而影響其催化活性和穩(wěn)定性。經(jīng)過修飾的酶可顯著提高酶活力、增加穩(wěn)定性或降低抗原性、顯著提高酶的使用范圍和應(yīng)用價(jià)值。⑷化學(xué)修飾法是改造酶分子的有效方法，化學(xué)修飾法并不適用于所有的酶，同時(shí)也不是經(jīng)過化學(xué)修飾后，酶所有性質(zhì)都有改善。97.非水系統(tǒng)中的酶催化特點(diǎn)：①絕大多數(shù)有機(jī)化合物在非水系統(tǒng)中進(jìn)行。②根據(jù)熱力學(xué)原理，一些在水中不可能進(jìn)行的反應(yīng)，有可能在非水系統(tǒng)中進(jìn)行。③與水相比，酶在非水系統(tǒng)中的穩(wěn)定性比較高。④從非水系統(tǒng)中回收反應(yīng)產(chǎn)物比從水相中容易。⑤在非水系統(tǒng)中酶很容易回收和反復(fù)使用。98.影響酶催化反應(yīng)速率的因素:底物濃度、PH值、酶濃度、溫度,激活劑和抑制劑等.99.酶的來源和生產(chǎn)：酶作為生物催化劑普遍存在于動(dòng)物、植物和微生物細(xì)胞中。早期酶的生產(chǎn)多以動(dòng)植物為主要來源。①直接從生物體組織經(jīng)過分離、純化而獲得。②微生物發(fā)酵生產(chǎn)酶，主要有兩種方式：固體發(fā)酵和液體深層發(fā)酵。固體發(fā)酵技術(shù)也稱為表面培養(yǎng)或曲式培養(yǎng)。100.酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)：⑴反應(yīng)條件溫和⑵極高的催化效率⑶高度專一性(①底物專一性。②反應(yīng)專一性。③立體化學(xué)專一性)。⑷輔酶和輔酶因子。許多酶只有在某些非蛋白質(zhì)成分存在時(shí)才表現(xiàn)出催化作用，人們將這些非蛋白成分稱為輔助因子。其中能通過透析除去的稱為輔酶，而不能通過透析除去的叫做輔基或輔因子。⑸酶催化活性的調(diào)控機(jī)制。101.為什么要進(jìn)行酶的固定化？為了適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的需要，人們模仿生物體中酶的作用方式，通過固定化技術(shù)將酶加以改造固定，使固定化酶具有酶的催化性能，又具有一般化學(xué)催化劑能回收、反復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)，并在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化。102.固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn):酶固定化的最大特點(diǎn)是既具有生物催化劑的功能,又具有結(jié)合在菌體或細(xì)胞碎片上的酶或酶片.固定化酶具有以下優(yōu)點(diǎn)：①可以重復(fù)多次使用，而且在大多數(shù)情況下，酶的穩(wěn)定性也有明顯改善。②催化反應(yīng)后，酶與底物以及產(chǎn)物容易分開，產(chǎn)物中沒有殘留酶，易于分離純化，使產(chǎn)品的質(zhì)量有大的提高。③反應(yīng)條件易于控制，可實(shí)現(xiàn)生物催化反應(yīng)的連續(xù)化和自動(dòng)化控制。④酶的利用效率高，單位酶量催化的底物量增加，而用酶量則大為減少。⑤比水溶性酶更適合于多酶催化反應(yīng)。固定化酶也帶來了一些問題和缺點(diǎn)：①在固定化過程中，總是有一部分酶會(huì)失活，其中以共價(jià)鍵法固定時(shí)造成的酶活損失最為嚴(yán)重。②酶的固定化將消耗固定化材料，增加酶的成本。③酶被固定到載體后將增加底物和產(chǎn)物的傳質(zhì)阻力。103.抗體酶：是指通過一系列化學(xué)與生物方法制備的具有催化活性的抗體。104.酶的活力：是指酶催化特定底物轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的速率，酶活力還常常是制訂酶制劑價(jià)格的最重要的參考指標(biāo)。酶活力是在規(guī)定的環(huán)境條件下、化學(xué)因素和生物因素下，根據(jù)酶所催化反應(yīng)的初速度而測定的。酶活力的單位一般是：單位時(shí)間、單位質(zhì)量酶蛋白所催化的底物反應(yīng)或產(chǎn)物生成的物質(zhì)的量（或質(zhì)量）。105.靶酶：每一種酶都有一些特定的抑制劑，通常將這種酶稱為該抑制劑的靶酶。106.人工合成酶或模擬酶：根據(jù)酶的作用原理，用人工方法合成具有活性中心和催化作用的非蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的化合物稱為人工合成酶或人工模擬酶。107.核酸酶：具有催化功能的核酸就是核酸酶?？煞譃?①剪切型核酸酶(異體催化剪切型和自身催化剪切)②剪接型核酸酶.108.酶工程主要研究內(nèi)容:①酶的大量生產(chǎn)和分離純化及它們在細(xì)胞外的應(yīng)用②新穎酶的發(fā)現(xiàn),研究和應(yīng)用③酶的固定化技術(shù)和固定化酶反應(yīng)器④基因工程技術(shù)應(yīng)用于酶制劑的生產(chǎn)及遺傳修飾酶的研究⑤酶分子改造與化學(xué)修飾以及酶的結(jié)構(gòu)功能之間的研究⑥有機(jī)介質(zhì)中酶反應(yīng)的研究⑦酶的抵制劑,激活劑的開發(fā)和研究⑧抗體酶,核酸酶的研究⑨模擬酶,合成酶以及酶分子的人工設(shè)計(jì),合成的研究.109.酶的分類:①氧化還原酶類②轉(zhuǎn)移酶類③水解酶類④裂合酶類⑤異構(gòu)酶類⑥合成酶或連接酶.110.酶的存在類型:酶是具有催化功能的蛋白質(zhì).以單體酶,寡聚酶,多酶復(fù)合體,多酶整合體等.全酶:指包含輔基的酶.單體酶:一般由一條肽鏈組成,分子質(zhì)量通常在35KD以下,不含四級(jí)結(jié)構(gòu).多酶復(fù)合體:由兩個(gè)或兩個(gè)以上的酶靠共價(jià)鍵連接而成.多酶融合體:是指一條多肽鏈上含有兩種或兩種以上催化活性的酶.寡聚酶是由兩個(gè)或兩個(gè)以上亞基組成的酶。111.利用微生物生產(chǎn)酶制劑的突出優(yōu)點(diǎn):①微生物種類繁多,制備出的酶種類齊全②微生物繁殖快,生產(chǎn)周期短,培養(yǎng)簡便③微生物具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和應(yīng)變能力.微生物細(xì)胞產(chǎn)生的酶可分為:結(jié)構(gòu)酶和誘導(dǎo)酶.112.一個(gè)優(yōu)良的產(chǎn)酶菌種應(yīng)具備的要求:①繁殖快,產(chǎn)酶量高,酶的性質(zhì)應(yīng)符合使用要求②菌種不易變異退化,產(chǎn)酶性能穩(wěn)定,不易受噬菌體感染侵襲③易于培養(yǎng),能夠利用廉價(jià)的原料進(jìn)行酶的生產(chǎn),且發(fā)酵周期短④菌種不是致病菌⑤除了目標(biāo)產(chǎn)物是蛋白酶外,生產(chǎn)其他酶的微生物應(yīng)不產(chǎn)或盡量少產(chǎn)蛋白酶.113.酶的分離提純:①酶的濃度往往很低②細(xì)胞破碎或發(fā)酵液的組成都非常復(fù)雜③酶是具有生物活性的蛋白質(zhì),對環(huán)境條件非常敏感.因此,酶的分離提純一般都在低溫,緩沖中進(jìn)行,無疑將增加分離成本.114對酶催化反應(yīng)速率做出貢獻(xiàn)的主要因素:①鄰近和定向效應(yīng)②酸堿催化③張變和扭曲效應(yīng)④共價(jià)催化⑤多元催化與協(xié)同效應(yīng).115.固定化酶反應(yīng)器:根據(jù)進(jìn)料和出料的方式不同,可分為間歇式和連續(xù)式.在研究和生產(chǎn)中必須根據(jù)固定化酶的形狀,底物的物理和化學(xué)性質(zhì),固定化酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué),固定化酶的穩(wěn)定性,操作要求,反應(yīng)器的費(fèi)用等因素為選擇具體的固定化酶反應(yīng)器形式.116.酶工程的應(yīng)用:①酶法生產(chǎn)高果糖漿②酶法合成丙烯酰胺③酶法生產(chǎn)L-氨基酸和有機(jī)酸④酶法合成半合成抗生素生產(chǎn)的重要中間體⑤酶用于光學(xué)活性化合物的制備⑥酶用于疾病診斷和治療⑦生物傳感器和蛋白質(zhì)芯片⑧酶在基因工程中的應(yīng)用.117.酶的固定化方法或技術(shù)：按所用載體和操作方法的差異，可分為載體結(jié)合法、包埋法和交聯(lián)法等三類。載體結(jié)合法包括了物理吸附法、離子結(jié)合法、螯合法和共價(jià)結(jié)合法等，包埋法又包括了聚合物包埋法、疏水相互作用法、微膠囊包埋法、脂質(zhì)體包埋法等。118.生物傳感器:是用生物活性物質(zhì)做敏感器件、配以適當(dāng)?shù)膿Q能器所構(gòu)成的分析工具，大致可分為酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器和場效應(yīng)晶體管生物傳感器等四大類。其中利用酶的催化作用制成的酶傳感器是問世最早、成熟度最高的一類生物傳感器。119.微生物工程的發(fā)展史：①大約在9000年前就已經(jīng)開始了原始的啤酒生產(chǎn)。公元前6000年左右，在黑海與里海間的外高加索地區(qū)，就已經(jīng)開始種植葡萄和釀制葡糖酒。在公元前2400年左右，在埃及第五王朝的墓葬壁畫上，就有烤制面包和釀酒的大幅浮雕。②從19世紀(jì)末—20世紀(jì)30年代，相繼出現(xiàn)了乳酸。乙醇、丙酮∕丁醇、甘油、面包酵母等工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)酵產(chǎn)品，特別是丙酮∕丁醇發(fā)酵和甘油發(fā)酵的出現(xiàn)。③近30年來，隨著人類在基因水平上改造微生物技術(shù)——基因工程、代謝工程、組合生物合成等技術(shù)的突飛猛進(jìn)，發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，發(fā)酵工程的研究內(nèi)容也日益豐富。120.微生物純種培養(yǎng)技術(shù)：在自然環(huán)境中，一種微生物常常和其他微生物相互混雜在一起生活。不同微生物的發(fā)酵或引起的疾病是不同的。所以，要研究某種疾病或者某種發(fā)酵過程，必須把混雜在一起生活的微生物按種類分開，并分別進(jìn)行培養(yǎng)，即純種培養(yǎng)。我們今天的所有基礎(chǔ)和應(yīng)用微生物學(xué)研究，都離不開培養(yǎng)基、無菌和純種培養(yǎng)技術(shù)。德國醫(yī)生和微生物學(xué)家科赫發(fā)明了固體培養(yǎng)基。采用科赫的劃線分離方法，很容易就能把一個(gè)個(gè)單獨(dú)的菌落挑出來，得到純種微生物。英國醫(yī)生李斯特是第一個(gè)成功地分離出純種細(xì)菌的科學(xué)家.最早確定發(fā)酵與微生物關(guān)系的著名的微生物學(xué)家巴斯德.121.常見的工業(yè)微生物：它們的個(gè)體雖然微小，但由于其群體數(shù)量驚人地龐大，因而具有極強(qiáng)的代謝能力。物體的表面積與體積之比稱為比表面積。個(gè)體越小，則比表面積越大，也就是說單位體積物體與環(huán)境的接觸面積越大。比表面積大非常有利于微生物通過它們的身體表面吸收營養(yǎng)和排泄廢物，這就使它們的代謝能力特別強(qiáng)。由于微生物個(gè)體小、繁殖快、數(shù)量多，使微生物具有分布廣、種類多、容易變異、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。微生物代謝能力強(qiáng)、生長繁殖快的特點(diǎn)使其非常適合于工業(yè)和其他領(lǐng)域。122.隨著人類基因組計(jì)劃完成及對疾病引發(fā)機(jī)理的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)許多疾病的發(fā)生都是由于基因突變引起的酶蛋白表達(dá)水平的變化引起的。這樣一來，只要對這些酶蛋白的活性水平進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可能治愈疾病。這種對疾病具有關(guān)鍵作用的酶就是靶酶，篩選得到的能影響和調(diào)節(jié)靶酶活性并能治療疾病的藥物就稱為酶標(biāo)藥物。123.細(xì)菌是單細(xì)胞原核生物，個(gè)體極小，沒有成型的細(xì)胞核，一般以典型的“一分為二”的繁殖方式繁殖。細(xì)菌根據(jù)外形可以分為球菌、桿菌和螺旋菌(主要是致病菌)三個(gè)大類。球菌按其細(xì)胞排列方式又可進(jìn)一步分為單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌和鏈球菌等。124.有些細(xì)菌除了具有一般的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含物外，還具有一些特殊的結(jié)構(gòu)，如莢膜、芽孢、鞭毛、線毛等。芽孢是細(xì)菌的休眠體。有些桿菌和弧菌還能長出細(xì)長的絲狀物，稱為鞭毛，主要成分是蛋白質(zhì)。鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官。球菌通常沒有鞭毛，桿菌中有的有，有的沒有?；【吐菪话愣加斜廾?。除了染色體DNA外，很多細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)還存在染色體外的遺傳物質(zhì)，稱為質(zhì)粒。125.霉菌,比酵母更高級(jí)更復(fù)雜的小型絲狀真菌.有菌絲。霉菌的無性孢子直接由生殖菌絲分化而形成，常見的有節(jié)孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢子。最后形成一些厚壁的休眠孢子，稱為厚垣孢子。126.霉菌有性孢子是指經(jīng)過兩性細(xì)胞結(jié)合而形成的孢子。霉菌有性孢子的產(chǎn)生不及無性孢子那么頻繁和豐富。常見的有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和擔(dān)孢子，分別由鞭毛菌亞門、接合菌亞門和擔(dān)子菌亞門的霉菌產(chǎn)生。127.放線菌是最主要的抗生素產(chǎn)生菌，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的約6000種抗生素中，有4000多種是由放線菌產(chǎn)生的。放線菌也是原核生物，細(xì)胞構(gòu)造和細(xì)胞壁的化學(xué)組成都與細(xì)菌類似，因其菌落呈放射狀而得名。128.酵母的生長特性：絕大多數(shù)酵母菌都是單細(xì)胞，但是體積比細(xì)菌要大得多，一般呈球形、卵形或檸檬行。出芽生殖是酵母菌中常見的生殖方式之一。有些酵母細(xì)胞也能以與細(xì)菌類似的裂殖方式來產(chǎn)生后代。這兩種生殖方式都是無性繁殖。很多酵母還能通過產(chǎn)生囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖。酵母在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環(huán)境中生長。酵母與我們的生活密切相關(guān)，很多人幾乎天天都在享受著酵母的勞動(dòng)成果。每天吃的面包或饅頭，常喝的啤酒、葡萄酒等各種酒類飲料，都是由酵母菌參與制造的。酵母還可以用來生產(chǎn)維生素、甘油和酶制劑。129.真菌和細(xì)菌,放線菌最根本的區(qū)別,是真菌已經(jīng)有了真正的細(xì)胞核.因此人們把真菌的細(xì)胞叫真核細(xì)胞.130.誘變育種誘變育種是最常見的微生物育種技術(shù)，在發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展過程中做出了重大的貢獻(xiàn)，而且至今仍被廣泛使用。誘變育種的基本原理是利用一些物理或化學(xué)的因素處理微生物細(xì)胞，使其遺傳性狀發(fā)生隨機(jī)的突變，得到大量性狀各異的突變株，然后再從眾多突變株中以一定的方法篩選出生產(chǎn)性能改善的個(gè)體。用于處理微生物以使其發(fā)生突變的物理或化學(xué)因素稱為誘變劑。常用的誘變劑可以分為物理誘變劑和化學(xué)誘變劑兩大類。紫外線是最常用的,最安全的誘變劑之一.（物理誘變劑:①紫外輻射。②電離輻射。化學(xué)誘變劑：①堿基類似物。②羥化劑。③脫氨劑。④烷化劑。⑤誘發(fā)移碼突變的誘變劑。P141）紫外線是最常用的，也是最安全的誘變劑之一。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，可以引起微生物DNA發(fā)生突變的誘變劑往往也能造成人和動(dòng)物的DNA發(fā)生變異。經(jīng)過誘變處理后，變異細(xì)胞一般只占存活細(xì)胞的百分之幾甚至更低。131.代謝工程：又稱代謝途徑工程或途徑工程，是基于代謝流分析和基因重組技術(shù)改善菌株遺傳性狀的一種先進(jìn)的工程技術(shù)。132.DNA重排:是20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的一種體外定向進(jìn)化技術(shù).基本原理:是首先將同源基因切成隨機(jī)DNA片段,然后進(jìn)行PCR重聚.133.基因組重排育種在DNA重排的基礎(chǔ)上,21世紀(jì)初又出現(xiàn)了基因組重排技術(shù).基因組重排技術(shù)可以用來改造細(xì)菌的基因組,實(shí)現(xiàn)表型的改良.經(jīng)典雜交育種在每一代只有兩個(gè)親本進(jìn)行重組,而重排技術(shù)則具有多親本雜交的優(yōu)勢.134.工業(yè)發(fā)酵過程:①原料預(yù)處理②培養(yǎng)基配制③發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)基的滅菌④無菌空氣的制備⑤菌種的制備和擴(kuò)大培養(yǎng)⑥發(fā)酵⑦發(fā)酵產(chǎn)品的分離和純化.135.發(fā)酵過程的操作方式可以將工業(yè)發(fā)酵分為三種模式，即間歇發(fā)酵(也稱分批發(fā)酵或批式發(fā)酵)、連續(xù)發(fā)酵和流加發(fā)酵。間歇發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)：操作簡單、不容易染菌、投資低。缺點(diǎn):是生產(chǎn)能力和效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且每批發(fā)酵的結(jié)果都不完全一樣,對后續(xù)的產(chǎn)物分離將造成一定的困難.微生物細(xì)胞的生長曲線:遲滯期,指數(shù)特長期,過渡期,穩(wěn)定期,死亡期.當(dāng)微生物從種子罐接種到發(fā)酵罐后，位了適應(yīng)新的環(huán)境需要一段緩沖期，稱為遲滯期.連續(xù)發(fā)酵:指在發(fā)酵過程中向生物反應(yīng)器連續(xù)地提供新鮮培養(yǎng)基并排出發(fā)酵液的操作方式.優(yōu)點(diǎn):可以長期連續(xù)運(yùn)行,生產(chǎn)能力可以達(dá)到間歇發(fā)酵的數(shù)倍.缺點(diǎn):長期連續(xù)操作時(shí)雜菌污染的控制和微生物菌種的變異.流加發(fā)酵是介于間歇發(fā)酵與連續(xù)發(fā)酵之間的一種操作方式。流加發(fā)酵的特點(diǎn)：在流加階段按一定的規(guī)律向發(fā)酵罐中連續(xù)地補(bǔ)加營養(yǎng)物和∕或前體，由于發(fā)酵罐不向外排放產(chǎn)物，罐中的發(fā)酵液體積將不斷增加，直到規(guī)定體積后放罐。流加發(fā)酵適合于細(xì)胞高密度培養(yǎng)。136.發(fā)酵產(chǎn)品的特點(diǎn):分類:能量代謝或初級(jí)代謝產(chǎn)物及次級(jí)代謝產(chǎn)物.特點(diǎn):產(chǎn)物濃度低,組成復(fù)雜,許多具有生物活性的產(chǎn)物對溫度,PH值,離子強(qiáng)度及剪切力等敏感,對最終產(chǎn)物的純度和安全性要求高,特別是用于醫(yī)藥及食品的產(chǎn)品.137.生物反應(yīng)器:指用以進(jìn)行生物催化反應(yīng)的反應(yīng)器.按生物催化劑的不同,分為細(xì)胞反應(yīng)器和酶反應(yīng)器.細(xì)胞作為生物催化劑的最大特點(diǎn)是細(xì)胞能夠不斷生長,處于不同生長階段的細(xì)胞具有不同的性質(zhì)和功能.138.發(fā)酵工業(yè)用的生物反應(yīng)器滿足的基本要求:反應(yīng)器內(nèi)混合均勻,流體剪切適宜;為了給細(xì)胞生長和目標(biāo)產(chǎn)物合成提供最佳的環(huán)境條件,需要能夠?qū)Πl(fā)酵罐中的PH值,溫度,溶氧,氧化還原勢,攪拌槳轉(zhuǎn)速及液位等參數(shù)進(jìn)行測量和控制;必須防止雜菌污染發(fā)酵液,維持純種培養(yǎng);能夠適應(yīng)市場變化的需要,適合于多種發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn);盡能提高機(jī)械化和自動(dòng)化水平,減輕按勞動(dòng)強(qiáng)度.139.生物反應(yīng)器的類型：①攪拌罐②鼓泡塔③氣升式反應(yīng)器④流化床反應(yīng)器和填充床反應(yīng)器。140.發(fā)酵過程的檢測和控制：①過程參數(shù)的測量與操作變量的調(diào)節(jié).②過程的模型化與控制策略.環(huán)境參數(shù)方面，PH值、溫度、溶氧值、出口CO2濃度和部分底物或產(chǎn)物的在線測量技術(shù)也已基本成熟，有望在短期內(nèi)應(yīng)用。操作變量方面，攪拌速度、通氣量、冷卻水流量、罐壓、酸堿泵流速、流加速率等的測定和控制也已經(jīng)不存在技術(shù)問題?？梢哉f，發(fā)酵控制的硬件已經(jīng)基本具備。141.生物反應(yīng)復(fù)雜性的表現(xiàn):①生物反應(yīng)是一個(gè)多相體系②是一個(gè)多組分體系③是典型的多尺度問題④是一個(gè)動(dòng)態(tài)問題.142.微生物發(fā)酵產(chǎn)品:大宗及精細(xì)化學(xué)產(chǎn)品;有機(jī)酸,氨基酸及其他食品添加劑;酶制劑;醫(yī)藥及檢測試劑;農(nóng)用及獸用生物產(chǎn)品;由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的多糖和聚羥基鏈烷酸等.143.資源和能源領(lǐng)域中的微生物工程:微生物冶金;磷礦的微生物處理;微生物與石油資源的開采和利用;從生物量到能源.144腐乳是在豆腐塊上接種了魯氏毛霉而制成的，制造四川豆用的則是另一種毛霉——總狀毛霉。145.在微生物體內(nèi)，這些能量主要儲(chǔ)存在一種叫三磷酸腺苷的高能化合物中。而另一些微生物則需要比較復(fù)雜的營養(yǎng)成分，除了需要各種有機(jī)物作為碳源和氮源外，甚至還需要一些生長因子，如某些維生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶類化合物等。147.第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的生物殺蟲劑是蘇云金桿菌。148.微生物發(fā)酵生產(chǎn)的多糖:主要有黃原膠、右旋糖酐、結(jié)冷膠、小核菌葡聚糖、短梗霉多糖和熱凝多糖等。149.發(fā)酵工程已經(jīng)泛指所有細(xì)胞（動(dòng)物、植物、微生物及基因工程細(xì)胞）的大規(guī)模培養(yǎng)并獲得目標(biāo)產(chǎn)物的過程。150.微生物種子的制備：許多工業(yè)發(fā)酵罐規(guī)模龐大，單個(gè)發(fā)酵罐體積達(dá)到幾個(gè)甚至幾百立方米。為了保證合格的接種量，種子培養(yǎng)需要一個(gè)逐級(jí)擴(kuò)大的過程，包括從斜面接種到搖瓶，再從搖瓶接入種子罐，通過若干級(jí)種子罐培養(yǎng)后再接種到發(fā)酵罐。一般根據(jù)種子罐從小到大的順序?qū)⒆钚〉姆Q為一級(jí)種子罐，次小的稱為二級(jí)種子罐，依次類推。151.環(huán)境:是指“存在的土壤,水,空氣”,包括建筑物內(nèi)的空氣和其他地面或地下的自然或人工結(jié)構(gòu)中的空氣及其組成要素。污染:任何對環(huán)境中生存的人和其他生命有機(jī)體產(chǎn)生危害的物質(zhì)釋放到環(huán)境中的行為。環(huán)境污染:是由于自然或人為的活動(dòng)引起某些物理、化學(xué)和生物等有毒或有害因素進(jìn)入環(huán)境,使環(huán)境和它的組成要素（如大氣、水體、土壤等）發(fā)生改變,破壞環(huán)境生態(tài)平衡,使環(huán)境系統(tǒng)狀態(tài)與功能變差,最終影響人類及其他生物正常生存和發(fā)展的環(huán)境不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。大氣污染:指有害、有毒氣體和懸浮物質(zhì)進(jìn)入大氣中,其濃度超過了大氣環(huán)境的容許量,致使大氣質(zhì)量惡化,對人類及動(dòng)植物產(chǎn)生直接或間接危害的現(xiàn)象。主要來源:人類活動(dòng)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)、廠礦、交通運(yùn)輸、火山爆發(fā)和核爆炸等排出的有害有毒廢氣等.分類:根據(jù)污染源的性質(zhì)和能源結(jié)構(gòu)不同,分為：①以煙氣、灰塵、硫化物、氮氧化物等排放的煤炭型；②以汽車尾氣排放為主要污染源的石油型；③由燃燒煤炭和石油加工過程中產(chǎn)生的廢氣組成的混合型；④以易揮發(fā)有機(jī)物（VOC)、氯氣、酸霧、硫化氫、汞及其他金屬蒸氣等的特殊型等。153.形成溫室效應(yīng)的氣體:CO2（碳氮化物）、氟利昂、甲烷及氧化氮等多原子氣體,它們對溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)的比率分別為57%,25%,12%及6%。154.水體污染:分類：生理性污染、物理性污染、化學(xué)性污染、生物性污染等。155土壤污染:指污染物在土壤中累積的濃度超過了土壤環(huán)境容量,引進(jìn)土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。來源:主要來自化肥與農(nóng)藥的使用、污水灌溉、廢渣侵蝕以及大氣、水質(zhì)污染的間接影響等.156.環(huán)境污染的特征:①污染的廣泛性,②危害的長期性,③作用的復(fù)雜性,④影響的多樣性和⑤治理的困難性等.且污染形式可以轉(zhuǎn)換,污染物濃度能夠積累。傳播途徑:通過大氣、水和土壤傳播擴(kuò)散.157.環(huán)境污染的危害:嚴(yán)重的環(huán)境污染稱之為公害。由此誘發(fā)和引起的疾病為公害病。由于環(huán)境污染,造成短期內(nèi)大量人群發(fā)病和死亡的事件,稱為公害事件。158環(huán)境污染源:進(jìn)入環(huán)境并引起環(huán)境污染或環(huán)境破壞的物質(zhì)，稱為環(huán)境污染物。按污染物種類可分為廢氣、廢水、廢渣等三大類。按污染物的形態(tài)可分為氣體、液體、固體廢棄物、噪聲、放射性和熱污染等。按污染源分為生產(chǎn)性污染、生活性污染、交通性污染及其他類污染等.159.優(yōu)先污染源:指的是在眾多的污染物中篩選出的潛在危險(xiǎn)大,需要作為優(yōu)先研究與控制對象的污染物?！绹亲钤玳_展優(yōu)先污染物監(jiān)測的國家。160.持久性污染物:→（不能降解）對有機(jī)氯、有機(jī)汞等很難生物降解或不能降解的毒物,會(huì)長期存在于環(huán)境中,這類有機(jī)毒物被稱為持久性有機(jī)污染物（POPs）.POPs是最危險(xiǎn)的高毒污染物?！鶕?jù)對人體的危害程度,有機(jī)毒物分為可生物降解和難生物降解兩大類。大氣污染的種類:現(xiàn)已知大氣污染物有1500種以上。主要有①顆粒物(總懸浮顆粒物（TSP)和可吸入顆粒物（PM10）/PM2.5兩種)、②二氧化硫→造成酸雨的主要成分、③碳氧化合物（CO2）←溫室氣體、④揮發(fā)性有機(jī)物、⑤氮氧化物、⑥土壤污染、⑦固體廢棄物污染。水質(zhì):指水和其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)則表示水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量,是判斷水質(zhì)好壞的衡量標(biāo)準(zhǔn)。表示廢水水質(zhì)污染情況的重要指標(biāo)有：有毒物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、固體物質(zhì)、PH值、色度、溫度等。生化需氧量（BOD):指在氧的存在下，微生物將有機(jī)物降解并達(dá)穩(wěn)定化所消耗的氧量。163.硝化過程:①形成亞硝酸鹽②亞硝酸鹽繼續(xù)氧化生成硝酸鹽.164.同化:生物利用SO42-和H2S組成自身細(xì)胞物質(zhì)的過程.165.硫有機(jī)物的分解作用:是指利用微生物將動(dòng)植物和微生物機(jī)體中含硫有機(jī)物分解生成硫化氫的過程.166.硫化作用:還原態(tài)無機(jī)硫化物如H2S,S或FeS2等在微生物作用下進(jìn)行氧化,最后生成硫酸及其鹽類的過程.167.環(huán)境保護(hù)中常見的微生物包括:好氧微生物群:①好氧的有機(jī)化能異養(yǎng)型微生物:無色桿菌屬,產(chǎn)堿桿菌屬,芽阿富汗菌屬,假單胞菌屬,黃桿菌屬及動(dòng)膠桿菌屬②原生動(dòng)物,在廢物處理系統(tǒng)中,常見的原生動(dòng)物有:肉足亞門,纖毛門和鞭毛亞門③生成污泥發(fā)生膨脹的微生物主要有:球衣菌,貝日阿托菌和芽孢桿菌等.厭氧微生物群:包括專性厭氧和兼性厭氧.水解發(fā)酵細(xì)菌;產(chǎn)氫,產(chǎn)乙酸細(xì)菌;產(chǎn)甲烷細(xì)菌.168.厭氧消化過程:①水解和發(fā)酵細(xì)菌②產(chǎn)氫,產(chǎn)乙酸細(xì)菌③同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌④產(chǎn)甲烷細(xì)菌.169.NSDH2:的氧化途徑:一是脫氫酶的作用上NSDH2直接脫氫形成H2逸出系統(tǒng);二是以部分代謝中間產(chǎn)物作為氫受體,在NSDH2:氧化的同進(jìn)使中國代謝產(chǎn)物本身轉(zhuǎn)化為還原發(fā)酵產(chǎn)物.170.微生物間各種相互作用的類型：①種間共處。②共棲現(xiàn)象。③互惠互生。④競爭作用。⑤偏害共生。⑥寄生關(guān)系。⑦捕食關(guān)系。171.影響污染物的生物可降解性的因素:①微生物的共代謝作用②微生物的解毒作用③微生物的激活作用④微生物的吸著和富集作用.172.影響生物降解的因素:①污染物種類和分子結(jié)構(gòu)對生物降解性影響:A取代基種種類對生物降解的影響B(tài)取代基位置的影響C取代基數(shù)目的影響D烷基分支的影響E其他因素的影響.②環(huán)境條件對生物降解的影響173.鹵代有機(jī)物具有較強(qiáng)的毒性,有些能致癌和致畸變,屬于較難生物降解的污染物.174.鹵代脂肪烴的碳-鹵鍵斷裂機(jī)理可分為:①水解脫鹵②分子內(nèi)取代③疏解脫鹵④脫鹵化氫⑤還原脫鹵(鹵代脂肪烴氧降解過程)⑥水合.用于鹵代脂肪烴降解的微生物一般都屬于革蘭陰性菌.175.木質(zhì)素是地球上僅次于纖維素的第二大可再生的有機(jī)物質(zhì).主要存在于高等植物中.木質(zhì)素是主要由芥子醇,松柏醇和香豆酮三種基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的.不能通過水解方式進(jìn)行分解.176.被污染環(huán)境的自凈:指通過生態(tài)系統(tǒng)中物理,化學(xué)及生物作用,逐步消除污染物達(dá)到自然凈化的過程.分為水體,大氣和土壤的自凈.177.水體的自凈:指被污染水體中污染物通過水體中發(fā)生的物理,化學(xué)和生物等方面的作用降解,使水體經(jīng)一段時(shí)間后恢復(fù)到受污染前狀態(tài)的過程.178.在污水好氧處理過程中,一般采用活性污泥法.活性污泥法的核心是各種形成的曝氣池.179.活性污泥指標(biāo)及參數(shù):①污泥濃度,指1L混合液內(nèi)所含的懸浮固體量.②污泥沉降比,指一定量的曝氣池廢水靜置30后,沉淀污泥與廢水的體積比③污泥容積指數(shù)④污泥負(fù)荷⑤泥齡.180.活性污泥處理廢水中有機(jī)物一般分為兩個(gè)階段:即生物污泥吸附階段與生物氧化階段.181.影響活性污泥活性的主要因素:包括：溶解氧、營養(yǎng)物、PH值和溫度。①溶解氧。氧是好氧微生物生存和代謝的必要條件，供氧不足會(huì)妨礙微生物代謝過程，造成絲狀菌等耐低溶解氧的微生物滋長，使污泥不易沉淀，這種現(xiàn)象稱為污泥膨脹。②營養(yǎng)物。微生物生長繁殖需要一定的營養(yǎng)物。碳元素的需要量以BOD5負(fù)荷率表示，它直接影響到污泥增長、有機(jī)物降解速率、需氧量和沉淀性能。③PH值和溫度。為維持活性污泥法處理設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)，混合液的PH值應(yīng)控制在6.5—9.0范圍內(nèi)，溫度以20—30℃為宜。182.污水好氧生物處理的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):污水處理量大,有機(jī)污染物的去除率高,對廢水中有機(jī)物種類和濃度變化及環(huán)境條件有一定的適應(yīng)性,設(shè)備及操作比較簡單等.缺點(diǎn):能耗比較高,剩余污泥量大,不適于高濃度廢水的處理,能降解有機(jī)化合物的范圍不夠廣等.183.污水厭氧生物處理是利用厭氧微生物將水中的有機(jī)物分解降解的方法.不需要氧氣,能耗比好氧處理方法低得多.優(yōu)點(diǎn):不但使污染物降解,而且有機(jī)物的部分能量能夠得到回收利用,且菌體的產(chǎn)量也比較低,從而對外加營養(yǎng)物的要求低,剩余污泥量少.還具有降解一般好氧生物很難代謝的有機(jī)化合物或有毒物質(zhì),因此厭氧處理對廢水的適應(yīng)能力更強(qiáng).此外,還可以處理污染濃度很高的廢水.缺點(diǎn):處理后的永COD或BOD值仍比較高,不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),一般還需要進(jìn)一步的好氧處理,.速率比較低,對環(huán)境條件的要求高,設(shè)備投資也比較大.裝置:厭氧生物反應(yīng)器和沼氣的收集和凈化裝置.184.影響厭氧生物處理的主要因素:PH值;碳氮比;溫度;氧化還原電位;有機(jī)負(fù)荷;厭氧活性污泥;混合和攪拌;生物抑制物質(zhì).185.厭氧生物處理工藝:可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法.消化池,厭氧接觸工藝和上流式厭氧污泥床等都屬于厭氧活性污泥法.厭氧生物濾池,厭氧生物轉(zhuǎn)盤,厭氧流化床等.186.生物脫氮脫磷:氮和磷是造成水體富營養(yǎng)化的元兇.普通的好氧和厭氧處理污水時(shí),除了剩余污泥帶走少量的氮和磷外,只能將氮和磷分別轉(zhuǎn)化為銨鹽及磷酸鹽,并不能降低它們在出水中的含量.生物脫氮一般采用異養(yǎng)型微生物將水中的含氮有機(jī)物氧化分解為銨氮.然后通過自養(yǎng)型硝化細(xì)菌將其轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,再經(jīng)反硝化細(xì)菌將硝態(tài)氮還原為氮?dú)忉尫诺酱髿庵械纳锾幚磉^程.生物脫磷則是利用聚磷菌大量積累磷從而將磷脫除的過程.187.固定床：生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤，淹沒式生物濾池，膜—生物膜生物反應(yīng)器。流動(dòng)床：生物流化床，氣提式生物膜反應(yīng)器，機(jī)械攪動(dòng)床，厭氧生物膜膨脹床，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器。（P208）188.A/O脫氮工藝(P209)189.生物除磷:是在活性污泥或生物膜法處理廢水之后進(jìn)一步利用微生物去除水體中磷的技術(shù).該技術(shù)主要利用聚磷菌等一類細(xì)菌,過量地,走出其生理需要地從廢水中攝取磷,并將其以聚合態(tài)儲(chǔ)藏在體內(nèi),形成高磷污泥而排出系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)廢水除磷的目的.兩個(gè)反應(yīng)器:厭氧放磷和好氧吸磷.5種途徑:生物過量除磷,正常磷的同化作用,正常液相深沉,加速液相深沉以及生物膜沉淀.190.除磷A/O工藝:由活性污泥反應(yīng)池和二沉池構(gòu)成.反應(yīng)池分為厭氧區(qū)和好氧區(qū).A/O工藝流程簡單,不需加化學(xué)藥品,基建和運(yùn)行費(fèi)用低.高負(fù)荷運(yùn)行,泥齡和停留時(shí)間短.但A/O廢水除磷工藝的除磷效率較低.191.廢氣生物凈化:與常規(guī)的廢氣處理方法相比,生物處理具有效果好,設(shè)備簡單,投資及運(yùn)行費(fèi)用低,安全性好,無二次污染,易于管理等優(yōu)點(diǎn),特別適合低濃度有機(jī)廢氣的處理,不受處理量大小的影響.適合于微生物處理的廢氣污染組分主要有:各種有機(jī)溶劑蒸氣,有異味的含硫有機(jī)化全物,脂肪及脂肪酸蒸氣等.應(yīng)用領(lǐng)域包括:禽畜養(yǎng)殖業(yè),煙草業(yè).化工廠有機(jī)溶劑蒸氣,油漆,餐飲業(yè)及制鞋等行業(yè)產(chǎn)生的含有機(jī)污染物尾氣的處理.尾氣的微生物處理方法:生物吸收法,生物洗滌法和生物過濾法等.生物凈化處理含有機(jī)污染物尾氣的機(jī)理:尾氣中的有機(jī)污染物首先與水接觸溶解到水中,進(jìn)而被微生物捕獲或吸收,通過微生物對有機(jī)物進(jìn)行氧化分解和同化合成,使污染物降解.192.微生物吸收法:是利用由微生物,營養(yǎng)物和水組成的微生物吸收液處理尾氣中可溶性的氣態(tài)污染物.微生物洗滌法的特點(diǎn):是利用污水處理廠剩余的活性污泥配置混合液,作為吸收劑處理廢水.對脫除復(fù)合型臭氣效果很好.微生物過濾法:是用含有微生物的固體顆粒吸收廢氣中的污染物,然后微生物再將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì).常用的固體顆粒主要有木片,土壤和堆肥.微生物滴濾池法:是一種較新的處理有機(jī)廢氣工藝.一般使用塑料球,塑料蜂窩狀填料,塑料波紋板填料,粗碎石或木片等.污染物的吸收和降解在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行,設(shè)備和操作簡單,效率高.193.脫硫的生物反應(yīng)器有：攪拌釜反應(yīng)器、氣升式反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器和膜反應(yīng)器。194.生物脫硫分類:燃燒尾氣中SO2和生物脫除,煤,原油及其加工產(chǎn)品中有機(jī)硫化物的脫除.(紅球菌DBT-脫硫酶)優(yōu)點(diǎn):,條件溫和,能耗低,無污染,操作費(fèi)用省等.195.生物脫硫反應(yīng)器在工業(yè)