酶工程习题(答案全)
第一章绪论
一、名词解释
1、酶：是具有生物催化功能的生物大分子
2、酶工程：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。它是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将酶学理论与化工技术、微生物技术结合而形成的新技术，是借助工程学手段利用酶或细胞、细胞器的特定功能提供产品的一门科学
3、核酸类酶：为一类具有生物催化功能的核糖核酸分子。它可以催化本身RNA 剪切或剪接作用，还可以催化其他RNA，DNA多糖，酯类等分子进行反应
4、蛋白类酶：为一类具有生物催化功能的蛋白质分子，它只能催化其他分子进行反应。
5、酶的生产：是指通过人工操作获得所需酶的技术过程。主要包括微生物发酵产酶，动植物培养产酶，酶提取和分离纯化等
6、酶的改性是通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程，主要包括酶分子的修饰，酶固定化，酶非水相催化等
7、酶的应用：是通过酶的催化作用获得人们所需要的物质或者不良物质的技术过程，主要包括酶反应器的选择和设计以及酶在各领域的应用等。
8、酶的专一性：又称为特异性，是指酶在催化生化反应时对底物的选择性，即在一定条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。亦即酶只能催化某一类或某一种化学反应。
9、酶的转换数：酶的转换数Kp。又称为摩尔催化活性，是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数
二、填空题
1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_________和____________两大类。
2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是__________，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是________________。
3、进行分子内催化作用的核酸类酶可以分为________________，_________________。
4、酶活力是_______________的量度指标，酶的比活力是_______________的量度指标，酶的转换数的主要组分是________________的度量指标。
5、非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm__________________，米氏常数Km______________。
三、选择题
1、酶工程是（）的技术过程。
A、利用酶的催化作用将底物转化为产物
B、通过发酵生产和分离纯化获得所需酶
C、酶的生产与应用
D、酶在工业上大规模应用
2、核酸类酶是（）。
A、催化RNA进行水解反应的一类酶
B、催化RNA进行剪接反应的一类酶
C、由RNA组成的一类酶
D、分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶
3、RNA剪切酶是（）。
A、催化其他RNA分子进行反应的酶
B、催化其他RNA分子进行剪切反应的R酶
C、催化本身RNA分子进行剪切反应的R酶
D、催化本身RNA分子进行剪接反应的R酶
4、酶的改性是指通过各种方法（）的技术过程。
A、改进酶的催化特性
B、改变酶的催化特性
C、提高酶的催化效率
D、提高酶的稳定性
5、酶的转换数是指（）。
A、酶催化底物转化成产物的数量
B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数
C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数
D、每摩尔酶催化底物转化为产物的摩尔数
四、判断题
（）1、相同的酶在不同的pH条件下进行测定时，酶活力不同。
（）2、竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm不变，米氏常数Km 增大。（）3、催化两个化合物缩成一个化合物的酶称为合成酶。
（）4、RNA剪切酶是催化RNA分子进行剪切反应的核酸类酶。
（）5、水解酶在水溶液中不能催化其逆反应。
五、简答题
1、何谓酶工程，其主要内容有哪些？
2、试述酶活力测定的基本步骤。
3、简述影响酶催化作用的主要因素。
参考答案
第一章
一、填空题
1、蛋白类酶，核酸类酶。
2、蛋白质，核糖核酸。
3、自我剪切酶，自我剪接酶。
4、酶量，酶纯度，酶催化效率。
5、减小，不变。
二、选择题
1、C
2、D
3、B
4、A
5、C
四、判断题
1、（X）
2、（√）
3、（X）
4、（X）
5、（√）
五、简答题
1、答：酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。
酶工程的主要内容包括：微生物细胞发酵产酶，动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶、细胞、原生质体固定化、酶定向进化、酶反应器和酶的应用等。
2、答：酶活力测定通常包括两个阶段。首先在一定条件下，酶与底物反应一段时间，然后再测定反应液中底物或产物的变化量。一般经过如下几个步骤：
（1）根据酶催化的专一性，选择适宜的底物，并配制成一定浓度的底物溶液。。（2）根据酶的动力学性质，确定酶催化反应的温度、pH、底物浓度、激活剂浓度等反应条件。温度可以选择在室温（25℃）、体温(37℃)、酶反应最适温度或其他选用的温度；pH应是酶催化反应的最适pH；底物浓度应大于5Km等。（3）在一定的条件下，将一定量的酶液和底物溶液混合均匀，适时记下反应开始的时间。
（4）反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量。
3、答：酶的催化作用受到底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素的影响。
（1）底物浓度：在底物浓度较低的情况下，酶催化反应速度与底物浓度成正比，反应速度随着底物浓度的增加而加快。当底物浓度达到一定的数值时，反应速度的上升不再与底物浓度成正比，而是逐步趋向平衡。
（2）酶浓度：在底物浓度足够高的条件下，酶催化反应速度与酶浓度成正比。（3）温度的影响：每一种酶的催化反应都有其适宜的温度范围和最适温度。在适宜温度范围内，酶才能进行催化反应；在最高温度条件下，酶的催化反应速度达到最大。
（4）pH的影响：酶的催化作用与反应液的pH有很大关系。每一种酶都有各自的适宜pH范围和最适pH。只有在适宜pH范围内，酶才能显示其催化活性在最适pH条件下，酶催化反应速度达到最大。
（5）抑制剂的影响：在抑制剂的条件下，酶的催化活性降低甚至丧失，从而影响酶的催化功能。抑制剂有可逆性抑制剂和不可逆性抑制剂之分。不可逆性抑制剂与酶分子结合后，抑制剂难以除去，酶活性难以恢复。可逆性抑制剂与酶的结合是可逆的，只要将抑制剂除去，酶活性即可恢复。
（6）激活剂的影响：在激活剂的影响下，酶的催化活性提高或者由无性得酶原生成有催化活性的酶。
第二章微生物发酵产酶
一、名词解释
1、酶的发酵生产：经过预先设计，通过人工操作，利用为生物的生命活动获得所需酶的技术过程
2、转录：是在DNA的指导下的RNA聚合酶的催化下，按照硷基配对的原则，以四种核苷酸为原料合成一条与模板DNA互补的RNA 的过程
3、翻译：以mRNA为模板，以各种氨基酸为底物，在核糖体蛋白体上通过各种tRNA，酶和辅助因子的作用，合成多肽链的过程。
4、酶的诱导：加入某些物质使酶的生物合成或加速进行的现象。
5、酶的反馈阻遏：是指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成收到阻遏。
6、分解代谢物阻遏：
7、发酵动力学：主要研究在发酵过程中细胞生长速度，产物形成速度、基质消耗速度以及环境因素对速度的影响；在酶的发酵生产中,研究酶发酵动力学对于了解酶生物合成模式；发酵条件的优化控制,提高酶产量具有重要的理论
指导意义
二、填空题
1、转录是以为模板，以为底物，在的作用下生成的过程。
2、微生物产酶方式可以分为同步合成型，中期合成型，四种。
3、生长因素是所必需的。
4、莫诺德常数Ks是指生长速率达到时的。
5、发酵动力学是研究发酵过程中细胞生长速率，，基质消耗速率及其影响因素的学科。
三、选择题
1、可以通过添加（）使分解代谢物阻遏作用解除。
A、诱导物
B、激活剂
C、cAMP
D、ATP
2、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以（D ）。
A、诱导酶的生物合成
B、阻遏酶的生物合成
C、提高酶活力
D、提高细胞透过性
3、有些酶在细胞进入平衡期以后还可以继续合成较长的一段时间，这是由于（）。
A、该酶所对应的mRNA稳定性好
B、该酶所对应的DNA稳定性好
C、细胞自溶后使酶分泌出来
D、培养基中还有充足的营养成分
4、莫诺德常数是指（）
A、反应速度达到最大反应速度一半时的底物浓度。
B、比生长速率达到最大比生长速率一半时的限制性基质浓度。
C、产酶速率达到最大产酶速率一半时的限制性基质浓度。
D、细胞生长速率达到最大细胞生长速率一半时的限制性基质浓度。
四、判断题
（）1、固定化细胞在一定的空间范围内生长繁殖，由于细胞密度增大，使生化反应加速，所以能够提高酶活力。
（）2、某些酶的催化反应产物可以诱导该酶的生物合成。
（）3、在酶的发酵生产中，为了提高产酶率和缩短发酵周期，最理想的酶合成方式是延续合成型。
（）4、氨酰-tRNA合成酶具有识别mRNA和tRNA的功能。
（）5、固定化原生质体与固定化细胞一样可以进行生长繁殖和新陈代谢。
五、简答题
1、为什么属于滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成？
2、简述微生物发酵产酶培养基的主要组分及其作用。
3、简述微生物发酵产酶过程中工艺条件的限制性。
4、固定化细胞发酵产酶有哪些特点？
5、固定化微生物原生质体发酵产酶有哪些特点？
6、试述酵发酵动力学的主要内容。
六、综合分析题
1、在酵发酵生产过程中，为了提高酶的产率，可以采取哪些措施？
第二章参考答案
二填空题
1 DNA,核苷三磷酸，依赖DNA的RNA聚合酶，RNA
2 延续合成型，滞后合成型
3 细胞生长繁殖，微量有机化合物
4 最大比生长速率一半，限制性基质浓度
5 产物生成速率
三选择题
1C 2D 3A 4B
四判断题
1错 2 对 3 对 4 错 5错
五简答题
1 答：属于滞后合成型的酶，之所以要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期后才开始合成，主要有两个原因：一是由于酶的生物合成受到培养基中阻遏作用，只有随着细胞的生长，阻遏物几乎被细胞用完而解除阻遏以后，酶才开始大量合成；二是由于该类型酶对所对应的mRNA稳定性好，可以在细胞生长进入平衡期后的相当长的一段时间内，继续进行酶的生物合成。
2 答：培养基的主要组成包括：碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
碳源是指能够为细胞提供碳素化合物的营养物质。在一般情况下，碳源也是为细胞提供能量的能源。碳是构成细胞的主要元素之一，也是所有酶的重要组成元素。所以碳源是酶的生物合成法生产中必不可少的营养物质。
氮源是指能向细胞提供氮元素的营养物质。氮元素是各种细胞中蛋白质。核酸等组分的重要组成元素之一，也是各种酶分子的组成元素。氮源是细胞生长、繁殖和酶的生产的必不可少的营养物质。
无机盐的主要作用是提供细胞生命活动所必不可缺的各种无机元素，并对细胞内外的PH、氧化还原电位和渗透压起调节作用。
生长素是指细胞生长繁殖所必需的微量有机化合物。主要包括各种氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等。氨基酸是蛋白质的组分；嘌呤和嘧啶是核酸和某些辅助酶或辅基的组分；维生素主要是起辅酶作用。
3 答：微生物发酵产酶的过程中，必须根据需要和变化情况，适时进行PH、温度、溶解氧等发酵工艺条件的控制。
（1）PH的调节控制
（2）温度的调节控制
（3）溶解氧的调节控制
4答：固定化细胞发酵产酶与游离细胞发酵产酶相比，具有下列显著特点：（1）提高酶产率
（2）可以反复使用或连续使用较长时间。
（3）基因工程菌的质粒稳定，不易丢失
（4）发酵稳定性好
（5）缩短发酵周期，提高设备利用率产品容易分离纯化：固定化细胞不溶于水，发酵完成后，容易与发酵液分离，而且发酵液中所含的游离细胞很少，这就有利于产品的分离纯化，从而提高产品的纯度和质量。
（6）适用于胞外酶等胞外产物的生产。
5答：固定化原生质体发酵产酶具有如下显著特点：
（1）变胞内产物为胞外产物
（2）提高酶产率
（3）稳定性好
（4）易于分离纯化。
6答：发酵动力学的主要内容包括细胞生长动力学，产物生成动力学和基质消耗动力学。
细胞生长动力学主要研究发酵过程中细胞生长速率以及各种因素对细胞生长速率的影响规律；产物生成动力学主要研究发酵过程中产物生成速率以及各种因素对产物生成速率的影响规律；基质消耗动力学主要研究发酵过程中基质消耗速率以及各种因素对基质消耗速率的影响规律。
六综合分析题
1答：在酶的发酵生产过程中，要使酶的产率提高，必须采取一系列的措施，主要的有：
（1）使用优良的产酶细胞：通过筛选、诱变、原生质体融合、基因重组、定向进化等手段，获得生长快、产率高、稳定性好的产酶细胞。
（2）使用优良的发酵生产设备：通过精心设计或者选择使用高产、低耗的发酵罐等发酵生产设备。
（3）采用先进的跟李纯化技术和设备：采用操作简便、收得率高的分离化技术设备，以达到高产丰收的效果。
（4）控制好工艺条件：在发酵过程中，要根据菌种特性，确定培养基和发酵工艺条件，进行工艺优化，并根据需要和变化的情况及时加以
调节控制。
（5）此外还可以采取某些行之有效地措施，诸如添加诱导物、控制阻遏物浓度、添加表面活性剂等。
第三章动植物细胞培养产酶
一、名词解释
1、动物细胞培养产酶：
2、植物细胞培养产酶
3、抗体酶：又称为催化性抗体，是一类具有生物催化功能的抗体分子
4、纤维酶原激活剂
二、填空题
1、植物细胞培养主要用于生产色素、香精、药物、酶、等次级代谢产物。
2、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。
3、抗体酶的主要获得方法有修饰法、引入法、酶蛋白抗原诱导法。
4、植物细胞和微生物细胞的特性差异主要有细胞体积大，生长倍增时间长，营养要求较简单，大多数需要光照，对剪切力敏感等显著特点。
5、动物细胞培养方法主要有悬浮培养，贴壁培养，固定化细胞培养。
三、选择题
1、半抗原（）可以不做
A、可以诱导抗体生成，但不能与抗体特异结合
B、可以与抗体特异结合，但不能诱导抗体生成
C、可以诱导抗体产生，也可以与抗原特异结合
D、不能与抗体特异结合，也不能与抗体特异结合
2、端粒酶是（C）
A、催化端粒水解的酶
B、存在于端粒中的酶
C、催化端粒生成和延长的酶
D、催化RNA生成和延长的酶
3、抗体酶是（A）
A、具有催化活性的抗体分子
B、具有催化活性的RNA分子
C、催化抗体水解的酶
D、催化抗体生成的酶
4、纤溶酶原激活剂是（D）
A、催化纤溶酶水解反应的酶
B、催化纤维蛋白水解反应酶
C、催化纤维蛋白原水解反应酶
D、催化纤溶酶原水解反应的酶
四、简答题与计算题
2、何谓抗体酶？试述获得抗体酶的主要方法。
抗体酶又称为催化性抗体，是一类具有生物催化功能的抗体分子。要使抗体成为具有催化功能的抗体酶，只要在抗体的可变区赋予酶的催化特性，就可能成为抗体酶。抗体酶的制备方法有诱导法、修饰法，诱导法是抗体酶制备的主要方法，根据所采用的抗原不同，诱导法有半抗原诱导法和酶蛋白诱导法。
3、植物细胞培养有何特点？
植物细胞培养特点（与直接提取分离相比较而言）：
（1）提高产率；
（2）缩短周期；
（3）易于管理、减轻劳动强度；
（4）提高产品质量。
4、举例说明植物细胞培养产酶的工艺流程。（Page76）
工艺流程：1、外植体的选择2、植物细胞的获取3、细胞培养4、分离纯化5、得到产物
以大蒜细胞培养生产超氧化物歧化酶（SOD）为例
(1)大蒜愈伤组织的诱导：选取结实、饱满、无病虫害的大蒜蒜瓣，去除外皮，先用70%乙醇消毒20s，再用0.1%升汞消毒10min，然后无菌水漂洗3次。
在无菌条件下，切成0.5cm3的小块，植入含有3mg/L 2,4-D和1.2mg/L 6-BA 的半固体MS培养基中，在25℃，600lux，12h/d光照条件下培养18d，诱导得到愈伤组织，每18天继代一次。
(2)大蒜悬浮细胞培养：将上述在半固体MS培养基上培养18d的愈伤组织，在无菌条件下转入含有3mg/L 2,4-D和 1.2mg/L 6-BA （苄基腺嘌呤）的液体MS 培养基中，加入灭菌的玻璃珠，25℃，600lux，12h/d光照条件下震荡培养18d，使愈伤组织分散成为小细胞团或单细胞。
然后在无菌条件下，经过筛网将小细胞团或单细胞转入含有3mg/L 2,4-D和
1.2mg/L 6-BA 的液体MS培养基中，25℃,600lux，12h/d光照条件下震荡培养18d。
(3)酶的分离纯化：细胞培养完成后，收集细胞，经过细胞破碎、提取、分离得到超氧化物歧化酶。
5、试述植物细胞培养产酶的工艺条件及其控制。
（2）植物细胞生长和发酵所使用的培养基：大量无机盐、维生素和植物生长激素、无机氮源、碳源（蔗糖）、MS培养基和B5培养基
（3）温度和pH值
（4）溶解氧的调节（通风与搅拌）
（5）光照
（6）前体的添加
（7）刺激剂的应用
6、试述动物细胞培养的特点。
1、生长缓慢
2、培养中需防止微生物的污染
3、根据细胞的来源选择适当的培养方式
4、培养基成份复杂，成本较高
5、原代细胞培养50代后会退化死亡
6、动物细胞没有细胞壁，显得十分脆弱，必须小心地控制温度、pH值、渗透压以及溶解氧等外界条件。
7、动物细胞培养过程中要注意控制哪些工艺条件？
1、培养基中必须添加氨基酸
2、温度要求严格，一般控制在36.5℃，允许波动为0.25 ℃
3、pH调节的缓冲体系：CO2与NaHCO3系统HEPES系统
4、渗透压的调节
第四章酶的提取与分离纯化
一、名词解释
1、细胞破碎:许多酶存在于细胞内。为了提取这些胞内酶，首先需要对细胞进行破碎处理。包括机械破碎,物理破碎：化学破碎：酶促破碎
2、酶的提取：是指将酶或其他含酶原料中提取出来，再与杂质分开，而获得所需求的酶制品过程
3、沉淀分离：使溶液中的溶质由液相转变为固相析出，古老、实用、简单的初步分离方法
4、层析分离：层析技术，亦称色谱技术，是一种物理的分离方法。它是利用混合物中各组分的物理化学性质的差别，使各组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相为固定的(称为固定相)，另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分以不同速度移动，从而达到分离的目的。
5、凝胶层析：利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。
6、亲和层析：由吸附层析发展起来的，是从复杂混和物中纯化蛋白质的最好方法。又称：功能层析. 生物专一吸附，选择层析，利用生物大分子间特异的亲和力来纯化生物大分子，如：抗原和抗体；酶和底物或辅酶或抑制剂；激素和受体；RNA和其互补的DNA等。
7、离心分离：离心是借助于离心机旋转所产生的离心力，使不同大小和不同密度的物质分开的技术。是最常用的一种方法。
8、电泳：指带电粒子在电场中向着与其所带电荷性质相反的电极方向移动的过程。
9、萃取：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
10、双水相萃取：又称水溶液两相分配技术，用两种不相溶的亲水性高分子聚合物水溶液，如聚乙二醇（PEG）和葡聚糖（Dextran）进行萃取。由于形成的两相均有很高的含水量（达70%?90%），故称“双水相”系统。
11、超临界萃取：利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，超临界流体具有很好的流动性和渗透性，将超临界流体与待分离的物质分开
12、过滤：借助于过滤解质将不同大小、不同形状的物质分离的技术过程。包括膜过滤和非膜过滤。
13、膜分离技术：大部分微滤以及超滤，反渗透，透析，电渗析等采用各种高分子膜为过滤介质，称为膜过滤，又称为膜分离技术。
14、结晶：是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。结晶既是酶是否纯净的标志（只有同类分子才能形成晶体），也是一种酶和杂蛋白分离的方法。
二、填空题
1、细胞破碎的主要方法有机械破碎，物理破碎，化学，酶促。
2、酶的提取方法主要有盐溶液提取，酸溶液提取，碱溶液提取，。
3、结晶的方法主要有盐析结晶，有机溶剂结晶法，透析平衡结晶法，等电点结晶法。
4、离心方法主要有差速离心，密度梯度离心，等密度梯度离心。
5、加压膜分离可以分为微滤，超滤，反渗透。
6、常用的萃取方法有有机溶剂萃取，双水相萃取，超临界萃取，反胶束萃取。
7、按照凝胶的组成系统不同，聚丙烯酰胺凝胶电泳可以分为连续凝胶电泳，不连续凝胶电泳，浓度梯度凝胶电泳，SDS-凝胶电泳。
8、在CO2超临界萃取中，目标产物的分离方法主要有等压分离，等温分离，吸附分离。
三、选择题
1、酶的提取是（C）的技术过程。
A、从含酶物料中分离获得所需酶
B、从含酶溶液中分离获得所需酶
C、使胞内酶从含酶物料中充分溶解到溶剂或者溶液中
D、使酶从含酶物料中充分溶解到溶剂或者溶液中
2、在凝胶层析的洗脱过程中，（A）
A、分子质量最大的分子最先流出
B、分子质量最小的分子最先流出
C、蛋白质分子最先流出
D、盐分子最先流出
3、超临界流体能够用于物质分离的主要原因在于（C）
A、超临界流体的密度接近于液体
B、超临界流体的黏度接近于液体
C、在超临界流体中不同物质的溶解度不同
D、超临界流体的扩散系数接近于气体，是通常液体的近百倍
4、在等电点聚集电泳系统中，形成pH梯度的主要原因是（B）
A、系统中有pH梯度支持介质
B、系统中有两性电解质载体
C、系统中有不同等电点的蛋白质
D、系统中阳极槽装酸液，阴极槽装碱液
四、简答题
1、简述酶沉淀分离的主要方法及其原理。
沉淀分离方法分离原理
盐析沉淀法利用不同蛋白质在不同的盐浓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
等电点沉淀法利用两性电解质在等电点时溶解度最低，以及不同的两性电解质有不同的等电点这一特性，通过调节溶液的pH值，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离
有机溶剂沉淀法利用酶与其它杂质在有机溶剂中的溶解度不同，通过添加一定量的某种有机溶剂，使酶或杂质沉淀析出，从而使酶与杂质分离
复合沉淀法在酶液中加入某些物质，使它与酶形成复合物而沉淀下来，从而使酶与杂质分离
选择性变性沉淀法选择一定的条件使酶液中存在的某些杂质变性沉淀，而不影响所需的酶，从而使酶与杂质分离
2、何谓膜分离技术？在酶的生产中有何应用？
膜分离技术：大部分微滤以及超滤，反渗透，透析，电渗析等采用各种高分子膜为过滤介质，称为膜过滤，又称为膜分离技术。应用，除菌，分离病毒及生物大分子，纯水制备，透析
应用：脱盐，海水淡化，纯水制备，从发酵液中分离柠檬酸、谷氨酸及凝胶电洗脱。
3、简述双水相萃取的概念与特点。
双水相萃取：又称水溶液两相分配技术，用两种不相溶的亲水性高分子聚合物水溶液，如聚乙二醇（PEG）和葡聚糖（Dextran）进行萃取。由于形成的两相均有很高的含水量（达70%?90%），故称“双水相”系统。
优点：
①每一水相中均有很高的含水量，为酶等生物物质提供了一个良好的环境；
②PEG、Dextran和无机盐对酶等无毒害作用，不会引起变性。
4、简述超临界萃取的概念与特点。
超临界萃取：利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，超临界流体具有很好的流动性和渗透性，将超临界流体与待分离的物质分开。1）在超临界流体(SCF)中，溶解度大的物质溶于其中，与不溶解或溶解度小的物质分开。
2）降低压力，使SCF变为气态（密度降低），溶解物质能力下降，萃取物与溶
剂分离。
常用超临界液态CO2作为萃取剂，其主要特点是：
①由于一般采用CO2作为超临界流，它无毒、无味、不燃、价廉，对环境和产品不会产生任何污染；
②由于CO2的临界温度为31℃，萃取操作可以在接近常温的条件下进行，超临界流体萃取技术特别适用于对温度敏感，在高温下品质易发生变化的产品的加工；
③由于CO2对产品不产生污染，且极易与产品完全分离，故可省去复杂的脱除溶剂工艺，缩短工艺流程，降低投资和操作费用；
④选择性好,且产品中没有溶剂残留，提高产品的收率、浓度和纯度。
5、试述凝胶层析的原理与操作要点。
凝胶过滤（gel filtration）又称分子筛层析（molecular sieve chromatography）、排阻层析（exclusion chromatography），是以各种多孔凝胶为固定相，利用溶液中各组分的分子量不同而进行分离的技术。
大分子物质不能进入凝胶孔内，在凝胶颗粒之间的空隙向下移动，并最先被洗脱出来；
小分子物质可自由出入凝胶孔，流程长而后流出层析柱。
凝胶层析操作⑴凝胶的选择和处理⑵柱的选择⑶加样⑷洗脱及酶活检测⑸胶的保存
第五章酶分子修饰
一、名词解释
1、酶分子修饰：通过各种方法使酶分子的的结构发生某些改变，从而改变酶催化特性的技术过程。
2、金属离子置换修饰：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。
3、大分子结合修饰：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。
4、肽链有限水解修饰：在肽链的限定为点进行水解，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。
5、核苷酸链剪切修饰：在核苷酸链的限定为点进行剪切，使酶的结构发生改变，从而改变酶的催化特性的方法。
6、酶的侧链基团修饰：采用一定的方法（一般为化学法）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。
7、氨基酸置换修饰：将酶分子肽链上的某一个氨基酸换成另一个氨基酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
8、定点突变：是指在DNA序列中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。
9、核苷酸置换修饰：将酶分子核苷酸链上的某一个核苷酸置换成另一个核苷酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
10、酶的物理修饰：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修饰方法。
二、填空题
1、定点突变是在DNA序列的特定位点进行碱基的改变，从而获得突变基因的操作技术。
2、锤头型核酸类酶含有13 个保守核苷酸残基和 3 个螺旋结构域。
3、酶分子的物理修饰是通过物理方法改变酶分子的空间构象，从而改变酶的特性和功能。
4、通过人工方法获得的具有催化RNA水解的单链DNA分子，称为脱氧核酸类酶。
三、选择题
1、氨基酸置换修饰通常采用（ A）技术进行
A、定点突变
B、定向进化
C、化学诱变
D、物理诱变
2、金属离子置换修饰是将（ D）中的金属离子用另一种金属离子置换
A、酶液
B、反应介质
C、反应体系
D、酶分子
3、酶分子的物理修饰是通过物理方法改变酶分子的（ C）而改变酶的催化特性
A、组成单位
B、侧链基团
C、空间构象
D、空间构型
4、氨基酸修饰（ B ）的分子修饰
A、只能用于核酸类酶
B、只能用于蛋白类酶
C、可以用于蛋白类酶和核酸类酶
D、不能用于蛋白类酶和核酸类酶
四、判断题
（ ）1、只有以金属离子为激活剂的酶，才可以进行金属离子置换修饰。（ ）2、通过改变酶分子的空间构象而改变酶的催化特性的修饰方法称为物理修饰法。
（ ）3、定点突变技术是氨基酸置换修饰和核苷酸置换修饰的主要方法。（ ）4、某些RNA分子，经过核苷酸剪切修饰，可以成为核酸类酶。
五、简答题
1、试述酶分子修饰的概念和作用。
答：酶分子修饰：通过各种方法使酶分子的的结构发生某些改变，从而改变酶催化特性的技术过程。
作用：通过酶分子修饰，可以使酶分子结构发生某些合理的改变，就可能提高酶的催化效率，增强酶的稳定性，降低或消除酶的抗原性，改变酶的底物专一性等。同时通过酶分子修饰，研究和了解酶分子种主链，侧链，组成单位，金属离子和各种物理因素对酶分子空间构象的影响，可以进一步探索其结构和催化特性之间
的关系，所以，酶分子修饰在酶学和酶工程研究方面具有重要的意义。
2、何谓金属离子置换修饰？简述其主要修饰过程和作用。
金属离子置换修饰：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。
主要修饰过程：
（1）酶的分离纯化：首先将欲进行修饰的酶分离纯化，除去杂质，获得具有一定纯度的每液。
（2）除去原有的金属离子：在经过纯化的酶液中加入一定量的金属螯合剂，如乙二胺四乙酸（EDTA）等，是酶分子中的金属离子与EDTA等
形成螯合物。通过透析，超滤分子筛层析等方法，将EDTA-金属螯合
物从酶液中除去。此时，酶往往成无活性状态。
（3）加入置换离子：于去离子的酶液中加入一定量的另一种金属离子，酶蛋白与新加入的金属离子结合，除去多余的置换离子，就可以得到进
过金属离子置换后的酶。
作用：（1）阐明金属离子对酶催化作用的影响
（2）提高没的催化效率
（3）增强酶的稳定性
（4）改变酶的动力学特性
3、何谓大分子结合修饰？有何作用？
大分子结合修饰：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。
作用：（1）通过修饰提高酶的催化效率。
（2）通过修饰可以增强没的稳定性
（3）通过修饰降低或消除酶的抗原性
5、何谓氨基酸置换修饰？有何作用？
氨基酸置换修饰：将酶分子肽链上的某一个氨基酸换成另一个氨基酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
作用：（1）通过修饰可以提高没的催化效率。
（2）通过修饰可以增强酶的稳定性
（3）通过修饰可以使酶的专一性发生改变
6、何谓核苷酸置换修饰？有何作用？
核苷酸置换修饰：将酶分子核苷酸链上的某一个核苷酸置换成另一个核苷酸，从而改变酶的催化特性的修饰方法。
作用：（1）可以使酶的底物专一性改变
（2）获得各种不同的人造核酸类酶。
@@7、简述定点突变技术的主要技术过程及其在酶分子修饰中的应用。
答：定点突变是在DNA序列中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。定位突变技术用于酶分子修饰的主要过程如下：
（1）新的酶分子结构的设计
（2）突变基因碱基序列的确定
（3）突变基因的获得
（4）新酶的获得
定点突变技术在酶分子修饰中试一种行之有效的常用方法，定点突变技术为氨基酸置换修饰和核苷酸置换修饰提供了先进、可靠的手段。
8、酶分子的物理修饰有何特点？
第六章酶、细胞、原生质体固定化
一、名词解释
1、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。
2、固定化细胞：固定在载体上的细胞称为固定化细胞。
3、固定化原生质体：固定在载体上并在一定空间范围内进行新城代谢的原生质体。
4、吸附法：利用各种固体吸附剂，将细胞吸附在其表面而使细胞固定化的方法。
5、包埋法：将细胞包埋在多空载体内而制成固定化细胞的方法。
6、结合法：选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法。
7、交联法：借助双功能试剂是酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶。
二、填空题
1、固定化酶是固定在载体上并在一定的空间范围内进行的催化反应的酶。
2、固定化细胞是固定在载体上并在一定的空间范围内进行的生命活动的细胞。
3、固定化原生质体是固定在载体上并在一定的空间范围内进行的生命活动原生质体。
4、用带负电荷的载体制备的固定化酶，其最适pH比游离酶的最适pH 偏碱，用带正电荷的载体制备的固定化酶，其最适pH比游离酶的最适pH 偏酸，用不带电荷的载体制备的固定化酶，其最适pH与游离酶的最适pH 不变。
5、酶催化反应的产物为酸性时，固定化酶最适pH比游离酶的最适pH 高，产物为碱性时，固定化酶的最适pH比游离酶的最适pH 低，产物为中性时，最适pH 不变。
6、酶电极是由固定化酶与能量转换器密切结合的传感装置。
三、选择题
1、用带负电荷的载体制备的固定化酶后，酶的最适pH（ A）。
A、向碱性一侧移动
B、向酸性一侧移动
C、不改变
D、不确定
2、氨基酰化酶可以催化（ B）。
A、D，L-氨基酸生成D-氨基酸和L-氨基酸
B、D,L-乙酰氨基酸水解生成D,L-氨基酸
C、L-乙酰氨基酸水解生成L-氨基酸
D、D-乙酰氨基酸水解生成D-氨基酸
3、酶催化反应的产物为碱性时，固定化酶的最适pH（ B）
A、比游离酶的最适pH高一些
B、比游离酶的最适pH低一些
C、与游离酶的最适pH相同
D、随机变化
4、制备酵母原生质体时主要采用（ D）
A、溶菌酶
B、果胶酶
C、B-1，4葡聚糖酶
D、B-1，3葡聚糖酶
四、判断题
（ ）1、包埋法可以用于酶、细胞和原生质体的固定化。
（ ）2、固定化原生质体由于细胞内的结构完整，可以保持细胞原有的生命活动能力。
（ ）3、延胡索酸酶催化延胡索酸水合反应的酶。
（ ）4、采用共价结合法制备得到的固定化细胞具有很好的稳定性。
五、简答题
1、简述常用的固定方法及其应用范围。
答：（1）、吸附法：利用各种固体吸附剂，将细胞吸附在其表面而使细胞固定化的方法。由于靠物理吸附作用，结合力较弱，酶与载体结合不牢固容易脱落，所以使用受到一定的限制。
（2）包埋法：将细胞包埋在多空载体内而制成固定化细胞的方法。包括a凝胶包埋法不适用于那些底物或产物分子很大的酶类的固定化。广泛用于细胞固定化中。b半透膜包埋法，适用于底物或产物都是小分子物质的酶的固定，如脲酶，天冬酰胺酶，尿酸酶，过氧化氢酶等。
（3）、结合法：选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键与酶结合在一起的固定化方法。分为a离子结合法由于通过离子键结合，结合力较弱，酶与载体结合不牢固，在PH和离子强度等条件改变时，酶容易脱落。所以使用时一定要严格控制好PH，离子强度和温度等操作条件。b 共价结合法使用此法制备的固定化酶，结合很牢固，不会脱落，可以连续使用较长时间。但载体活化的操作复杂比较麻烦，同时由于共价结合时可能因影响酶的空间构象而影响酶的催化活性。
（4）交联法：借助双功能试剂是酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶。交联法制备的固定化酶或固定化菌体结合牢固，可以长时间使用，但由于交联反应条件激烈，酶分子的多个基团被交联，致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶颗粒较小，给使用带来不便。
（5）热处理法：是将含酶细胞在一定温度下加热处理一段时间，使酶固定在菌体内，而制备得到固定化菌体的方法。只适用于那些热稳定性较好的酶的固定化。
2、何谓固定化酶？固定化酶的特性与游离酶的比较有哪些改变？
答：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。
1）固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好，主要表现如下：
（1）对热的稳定性提高，可以耐受较高的温度。
（2）保存稳定性好，可以在一定条件下保存较长时间.
(3)对蛋白酶的抵抗性增强，不易被蛋白酶水解。
（4）对变性剂的耐受性提高，在尿素，有机溶剂和盐酸胍等蛋白质变性剂作用下，仍可保留较高的酶活力等。
2）固定化酶的最适温度一般与游离酶差不多，活化能也变化不大。但有些固定化酶会有较明显的改变。
3）酶过固定化后。其作用的最适PH往往会发生一些改变。一般来说催化反应的产物为酸性时，固定化酶的最适PH比游离酶的最适PH高一些。一般来说催化反应的产物为碱性时，固定化酶的最适PH比游离酶的最适PH低一些。
4）底物特异性两者的底物特异性可能有些不同，其变化与底物分子质量的大小有一定关系。对于那作用于小分子底物的酶，固定化前后的特异性没有明显变化，而对于那些既可以作用于小分子底物，又可以作用于大分子底物的酶来说，固定化酶的底物特异性往往会发生变化。
4、何为固定化细胞？固定化细胞有何特点及应用？
答：固定化细胞：固定在载体上的细胞称为固定化细胞。
1）微生物细胞固定化
特点：（1）固定化微生物细胞保持了细胞的完整结构和天然构象，可以进行正常的生长繁殖。
（2）固定化微生物细胞保持了细胞内原有的酶系，辅酶体系和代谢调控体系，可以按照原来的代谢途径进行新陈代谢，并进行有限的代谢调节控制。
（3）发酵稳定性好，可以反复使用或者连续使用较长时间。
（4）固定化微生物细胞密度的提高，可以提高产率。
（5）由于有载体的保护作用，可以提高基因工程菌的质粒稳定性。
应用：一方面是利用固定化微生物细胞发酵生产各种胞外，另一方面是利用固定化微生物细胞与各种电极合制成微生物电极（生物传感器）
2）植物细胞固定化
特点：（1）植物细胞经固定化后，由于有载体的保护作用，可减轻剪切力和其他外界因素对植物细胞的影响。
（2）细胞经固定化后，被束缚在一定的空间范围内进行生命活动，不容易聚集成团。
（3）固定化植物细胞发酵可以在不同的培养阶段简便地更换不同的培养液，即首先在生长培养基上生长增值，在达到一定的细胞密度后，改换成发酵培养基，以利于生产各种所需的次级代谢物。
（4）固定化植物细胞可反复使用或连续使用较长的一段时间，大大缩短生产周期，提高产率。
（5）固定化植物细胞易于与培养液分离利于产品的分离纯化，提高产品质量。应用：对种质保存具有重要意义，还可以用于生产各种色素，香精，药物，酶等次级代谢物，一般仅适用于可以分泌到细胞外的产物的生产。对于细胞内产物，则要想办法增加细胞的透过性，使胞内产物分泌到保外。
3）动物细胞固定化
特点：（1）提高细胞存活率
（2）提高产率
（3）固定化动物细胞可反复使用或连续使用较长的一段时间。
（4）固定化植物细胞易于与培养液分离利于产品的分离纯化，提高产品质量
应用：在动物细胞中大部分为贴细胞，需要贴附在载体表面才能正常生长，所以固定化动物细胞得到广发应用。特别是采用微载体对动物细胞进行吸附固定化，主要用于生产小儿麻痹症疫苗，风疹疫苗，狂犬病疫苗，痳疹疫苗，黄热病疫苗，肝炎疫苗，生长激素，干扰素，胰岛素，前列腺素，以及皮肤，心脏等各种组织器官。
5、简述固定化原生质体的制备方法与特点。
答：制备方法：（1）琼脂-多孔醋酸纤维素固定化法
（2）海藻酸钙凝胶固定化法
（3）角叉菜胶固定化法
（4）光交联树脂固定化法
特点：（1）固定化原生质体由于没有细胞壁，细胞结构不完整，失去增值能力，但由于细胞膜内的结构没有受到影响保持了细胞原有的新陈代谢能力。
（2）固定化原生质体由于解除了细胞壁这一扩散屏障，可增加细胞膜的通透性，有利于氧气和营养物质传递和吸收，也有利于胞物质的分泌，可显著提高产率。
（3）固定化原生质体由于有载体的保护作用，具有较好的操作稳定性和保存稳定性，可反复使用和连续使用较长时间，利于连续化生产。在冰箱保存较长时间后仍能保持其生产能力。
（4）固定化原生质体易于与发酵产物分开，有利于产物的分离纯化，提高产品质量。
(5)在固定化原生质体发酵的培养基中需要添加渗透压稳定剂，以保持原生质体的稳定性。这些渗透压稳定剂在发酵结束后，可以用层析或膜分离技术等方法与产物分离。
六、综合分析题
1、试分析固定化酶与固定原生质体有哪些异同点？
第七章酶非水相催化
一、名词解释
1、酶非水相催化：酶在非水介质中进行的催化作用，酶的非水相催化是通过改
变反应介质，影响酶的表面结构和活性中心，从而改进酶的催化特性。
2、有机介质中的酶催化：酶在含有一定量水的有机溶剂中进行的催化反应，适
用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。
3、微水介质体系：是由有机溶剂和微量的水组成的反应体系，是在有机介质酶
催化中广泛应用的一种反应体系。
4、水活度：是指体系中水的逸度与纯水逸度之比，通常可用体系中水的蒸汽压
与相同条件下纯水的蒸汽压之比表示。
二、填空题
1、与在水介质中相比，酶在有机介质中的稳定性增加，催化活性不变。
2、非水介质主要包括有机介质，气相介质，超临界流体介质，离子液介质。
3、有机溶剂的极性系数lgP越小，表明其极性越大，对酶活性的影响越大。
4、化学组成相同，立体结构互为对映体的两种异构体化合物称为外消旋化合物。
5、脂肪酶可以催化油脂与甲醇进行油脂反应，生成生物柴油。
三、选择题
1、必需水是指（ D）
A、维持酶催化反应速度所必需的水量
B、酶催化反应速度达到最大时所需的水量
C、与酶分子紧密结合的水量
D、维持酶分子完整的空间构象所必需的最低水量
2、有机介质中酶催化的最适水含量是（ C）
A、酶溶解度达到最大时的含水量
B、底物溶解度最大时的含水量
C、酶催化反应速度达到最大时的含水量
D、酶活力到最大时的含水量
3、有机溶剂极性的强弱可以用极性系数lgP表示，极性系数越大，（ D）。
A、表明其极性越强，对酶活性的影响就越大
B、表明其极性越强，对酶活性的影响就越小
C、表明其极性越弱，对酶活性的影响就越大
D、表明其极性越弱，对酶活性的影响就越小
4、天苯肽是由（ A）缩合而成。
A、L-天冬氨酸的a-羧基与L-苯丙氨酸甲酯的氨基
B、L-天冬氨酸的B-羧基与L-苯丙氨酸甲酯的氨基
C、L-天冬氨酸的氨基与L-苯丙氨酸的a-羧基
D、L-天冬氨酸的a-羧基与L-苯丙氨酸的氨基
四、判断题
（ ）1、有机溶剂的极性系数是指某种溶剂在正辛烷与水两相中的分配系数（ ）2、在有机介质反应体系中，水活度越大，酶催化反应速度也越大。（ ）3、酶在水溶液中催化的立体选择性通常比在有机介质中催化的立体选择性强。
（ ）4、酶在有机介质中催化的最适pH与在水溶液中催化的最适pH有较大差别。
五、简答题
1、酶在非水相中有哪些特点？
1)热力学稳定性
2)底物特异性
3)对映体选择性：
4)位置选择性
5)化学键选择性
6)pH记忆
2、酶在有机介质中与在水溶液中的特性有何改变？
1）在水溶液中，对疏水性较强的底物，酶的底物专一性较强，而在有机介质中，底物专一性较弱。
2）酶在水溶液中催化的立体选择性较强，而在疏水性强的有机介质中，酶的立体选择性较差。
3）热稳定性增强
4）区域选择性与溶剂的疏水性相关
5）键选择性也有所改变
3、什么是必需水和水活度？它们对非水相中酶的催化有何影响？
水活度：是指体系中水的逸度与纯水逸度之比，通常可用体系中水的蒸汽压与相同条件下纯水的蒸汽压之比表示。
必需水：维持分子完整的空间构象所必须的最低水量。
4、简述有机介质中酶催化反应的影响因素及其控制。
影响因素：酶的种类和浓度、底物的种类和浓度、有机溶剂的种类、水含量、pH 和离子强度等。
控制：
水含量：最适含水量水活度控制在0.5-0.6
有机溶剂：是影响酶在有机介质中催化的关键因素之一。
应选择2≤lgP ≤5的溶剂
最适温度：酶的稳定性增强，最适温度高于水溶液中的催化温度
但是温度过高，其立体选择性降低
酶：选择好使用的酶，注意酶的稳定性
底物：根据底物的极性，结合有机溶剂的选择控制好酶的溶解，使底物持续维持在一定的浓度范围内
第八章酶定向进化
一、名词解释
定向进化：是模拟自然进化的过程，进行人工随机突变，并在特定的环境条件下进行选择，使进化朝着人们所需方向发展的技术过程。
酶定向进化：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环境下，定向选择得到具有优良催化特性的酶的突变体的过程。
易错PCR技术：是从酶的单一基因出发，在改变反应条件的情况下进行聚合酶链式反应，是扩增得到的基因出现碱基配对错误，从而引起基因突变的技术过程。
DNA重排技术：又称DNA改组技术，是从正突变基因文库中分离得到的同源DNA，用酶切割成随机片段，经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变的技术过程。
二、填空题
1、定向进化按照进化对象的不同，可以分为分子定向进化，细胞定向进化。
2、酶定向进化是在体外进行酶基因的随机突变，然后在人工控制条件的
特殊环境下进行选择，而得到具有优良催化特性的酶的突变体。
3、易错PCR技术是从酶的单一基因出发，在特定的反应条件下的情况下进行的聚合酶链反应，使扩增得到的基因出现剪辑配对错误，而引起基因突变的技术过程。
4、DNA重排技术将2种以上同源基因中的正突变结合在一起，通过DNA的碱基序列的重新排布，形成新的突变基因。
5、要从突变基因文库中筛选得到人们所需的正突变基因，筛选工作量很大，必需采用各种高通量的筛选技术。
6、插入B-半乳糖苷酶基因片段的噬菌体DNA，转染大肠杆菌细胞后，在含有诱导酶IPTG 和底物X-gal的平板培养基上可以形成白色细菌斑。
三、选择题
1、在获得酶的单一基因以后，可以采用（ A ）技术获得两种以上同源正突变基因。
A、易错PCR
B、交错延伸PCR
C、DNA重排
D、基因组重排
2、在进行易错PCR时，提高镁离子浓度的作用是（ B ）。
A、稳定互补的碱基对
B、稳定非互补的碱基对
C、增强酶的稳定性
D、减弱酶的稳定性
3、在进行易错PCR时，添加一定浓度的锰离子，其作用是（ A ）。
A、降低DNA聚合酶对模板的特异性
B、提高DNA聚合酶对模板的特异性
C、增强DNA聚合酶的稳定性
提高DNA聚合酶的活力
四、判断题
( )1、外源蛋白基因可以与噬菌体的外膜结构蛋白基因形成融合蛋白基因，在噬菌体表面展示
（ ）2、重组质粒载体可以通过细胞转化方法将重组DNA转入受体细胞（ ）3、通过DNA重排技术进行酶基因的体外随机突变，可以获得大量的正突变基因。
（ ）4、基因家族重排技术需要经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列重新排布而引起基因突变。
五、简答题
@@1、何谓酶定向进化？有何特点？
特点：1）适应面广
2）目的性强
3）效果显著
2、简述易错PCR技术与常规PCR技术的异同点。
相同点：过程相同1.变性：85-95度解链；2.退火：50-70度，引物与模板互补配对；3.70-75度引物延伸一般30个循环。
酶工程 试题及答案
共三套 《酶工程》试题一： 一、是非题（每题1分，共10分） 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。（） 2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。（） 3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。（） 4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。（） 5、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。（） 6、膜分离过程中，膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过，而把大于其孔径的颗粒截留。（） 7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。（） 8、角叉菜胶也是一种凝胶，在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。（） 9、α－淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。（） 10、酶法产生饴糖使用α－淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。（） 二、填空题（每空1分，共28分） 1、日本称为“酵素”的东西，中文称为__________,英文则为__________,是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的__________与__________。 2、1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得__________酶结晶，并指出__________是蛋白质。他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为__________,高产液化酶优良菌株菌号为___________。在微生物分类上，前者属于__________菌，后者属于__________菌。 4、1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基因有四种，即操纵基因、调节基因、__________基因和__________基因。 5、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25oC，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1IU。 6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即提高酶的__________、减少__________，增加__________。 7、酶的生产方法有___________，___________和____________。 8、借助__________使__________发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。 9、酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有__________法，__________法和__________法三种。 10、由于各种分子形成结晶条件的不同，也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶，因此酶结晶既是__________，也是__________。 三、名词术语的解释与区别（每组6分，共30分） 1、酶生物合成中的转录与翻译 2、诱导与阻遏 3、酶回收率与酶纯化比（纯度提高比） 4、酶的变性与酶的失活
《酶工程》期末复习题整理#(精选.)
第一章 1.酶工程：是生物工程的重要组成部分，是随着酶学研究迅速发展，特别是酶的推广应用，使酶学和工程学相互渗透、结合、发展而成的一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术。 2.化学酶工程：指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及化学人工酶的研究和应用 3.生物酶工程：是酶学和以基因重组技术为主的现代分子生物学技术结合的产物，亦称高级酶工程。 4.酶工程的组成部分？ 答：酶工程主要指自然酶和工程酶（经化学修饰、基因工程、蛋白质工程改造的酶）在国民经济各个领域中的应用。内容包括：酶的产生；酶的分离纯化；酶的改造；生物反应器。5.酶的结构特点？ 答：虽然少数有催化活性的RNA分子已经鉴定，但几乎所有的酶都是蛋白质，因而酶必然具有蛋白质四级结构形式。其中一级结构是指具有一定氨基酸顺序的多肽链的共价骨架；二级结构为在一级结构中相近的氨基酸残基间由氢键的相互作用而形成的带有螺旋、折叠、转角、卷曲等细微结构；三级结构系在二级结构基础上进一步进行分子盘区以形成包括主侧链的专一性三维排列；四级结构是指低聚蛋白中各折叠多肽链在空间的专一性三维排列。具有低聚蛋白结构的酶（寡聚酶）必须具有正确的四级结构才有活性。具有活性的酶都是球蛋白，即被广泛折叠、结构紧密的多肽链，其氨基酸亲水基团在外表，而疏水基团向内。 6.酶活性中心：是酶结合底物和将底物转化为产物的区域，通常是整个酶分子中相当小的一部分，它是由在线性多肽链中可能相隔很远的氨基酸残基形成的三维实体。 7.酶作用机制有哪几种学说？ 答：锁和钥匙模型、诱导契合模型 8.酶催化活力的影响因素？ 答：底物浓度、酶浓度、温度、pH等。 9.酶的分离纯化的初步分离纯化的步骤？ 答：（一）材料的选择和细胞抽提液的制备 1.材料的选择：目的蛋白含量要高，而且容易获得 2.细胞破碎方法及细胞抽提液的制备。为了确保可溶性细胞成分全部抽提出来，应当使用类似于生理条件下的缓冲液。动物组织和器官要尽可能除去结缔组织和脂肪、切碎后放人捣碎机中。完全破碎酵母和细菌细胞。 3.膜蛋白的释放:膜蛋白存在于细胞膜或有关细胞器的膜上。按其所在位置大体可分为外周 蛋白和固有蛋白两种类型 4.胞外酶的分离:胞外酶是在微生物发酵时分泌到发酵液中的。发酵后可通过离心或过滤将菌体从发酵液中分离弃去，所得发酵清液通常要适当浓缩，然后再作进一步纯化。目前常用的浓缩方法是超滤法。 （二）蛋白质的浓缩和脱盐 浓缩方法主要有：沉淀法、吸附法、干胶吸附法、渗透浓缩法、超滤浓缩法
哈工大酶工程试题答案
年级2001 专业生物技术 一名词解释（每题3分，共计30分） 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.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，二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是，另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为，，， 。 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，二是能够利用廉价原料，发酵周期，产酶量，三是菌种不易，四是最好选用能产生酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂，酶制剂，酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 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 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料 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。
10-6 10-6 10-5 10-5 10-5 10-4 10-4 10-2 酶工程试题（B） 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 值增加，其抑制剂属于抑制剂，Km不变，其抑制剂属于抑制剂，Km 减小，其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 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，，，， 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有，，。 5.酶生物合成的模式分是，，， 。 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法，法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 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，从而降低了底物分子的，而抗体结合的抗原只是一个态分子，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 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素 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 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。
酶工程考试复习题及答案定稿版
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酶工程考试复习题及答案 一、名词解释题 1.酶活力: 是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可用在一定条件下，酶催化 某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高，反之活力愈低。2.酶的专一性:是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无催化 作用的性质，一般又可分为绝对专一性和相对专一性。 3.酶的转换数:是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数，即是每摩尔酶每分钟催化 底物转变为产物的摩尔数，是酶的一个指标。 4.酶的发酵生产:是指通过对某些特定微生物进行发酵培养后，利用微生物生长发酵过程 中特定的代谢反应生成生产所需要的酶，最后通过提取纯化过程得到酶制剂的过程称为酶的发酵生产。 5.酶的反馈阻遏: 6.细胞破碎:是指利用机械、物理、化学、酶解等方法，使目标细胞的细胞膜或细胞壁得 以破坏，细胞中的目标产物得以选择性或全部释放便于后续收集和分离的过程称为细胞破碎。 7.酶的提取: 是指在一定的条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂 中的过程，也称作酶的抽提，是酶分离纯化过程常用的手段之一。 8.沉淀分离:是通过改变某些条件，使溶液中某种溶质的溶解度降低，从溶液中沉淀析 出，而与其他溶质分离的方法，常用语酶的初步提取与分离。
9.层析分离: 亦称色谱分离，是一种利用混合物中各组分的物理化学性质的差别，使各 组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相为固定的(称为固定相)，另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分由于与固定相和流动相作用力的不同以不同速度移动，从而达到分离的物理分离方法。 10.凝胶层析: 又称为凝胶过滤，分子排阻层析，分子筛层析等。是指以各种多孔凝胶为 固定相，在流动相冲洗过程中混合物中所含各种组分的相对分子质量和分子大小不同，在固定相凝胶微孔中移动的距离不同，从而依次从层析柱中分离出来，达到物质分离的一种层析技术。 11.亲和层析: 是利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，将混合物装 入层析柱中利用流动相的冲洗作用和目标分子与固定相配基亲和作用力不同而使生物分子分离纯化的技术。 12.离心分离: 借助于离心机旋转所产生的离心力，使不同大小、不同密度的物质分离的 技术过程。 13.电泳:带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。利 用不同的物质其带电性质及其颗粒大小和形状不同，在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，故此可使它们分离，电泳技术是常用的分离技术之一。 14.萃取:是利用物质在两相中的溶解度不同而使其分离的技术。 15.双水相萃取:双水相是指某些高聚物之间或者高聚物与无机盐之间在水中以一定的浓度 混合而形各种不相溶的两水溶液相。由于溶质在这两相的分配系数的差异进行萃取的方法称为双水相萃取。
哈工大酶工程试题(A)答案
酶工程试题(A) 年级2001 专业生物技术 一名词解释（每题3分，共计30分） 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.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，二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是，另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为，，， 。 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，二是能够利用廉价原料，发酵周期，产酶量，三是菌种不易，四是最好选用能产生酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂，酶制剂，酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 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？ 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料？ 4.
酶工程试题（B） 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加，其抑制剂属于抑制剂，Km不变，其抑制剂属于抑制剂，Km减小，其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 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，，，， 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有，，。 5.酶生物合成的模式分是，，， 。 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法，法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 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，从而降低了底物分子的，而抗体结合的抗原只是一个态分子，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？ 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素？ 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 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。 （A）答案及评分细则 一 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。
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
酶工程试题及答案
一、名词解释（本题共8个小题，每小题2分，共16分）。 1、固定化酶： 2、原生质体： 3、超滤： 4、酶的催化特性： 5、生物酶工程： 6、酶的必需基团和活性中心： 7、诱导与阻遏： 8、酶反应器： 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共24分）. 1、酶的分类（）（）（）。（三种即可） 2、酶活力是（）的量度指标，酶的比活力是（）的量度指标，酶转换数是（）的量度指标。 3、微生物产酶模式可以分为同步合成型，（）中期合成型，（）四种。 4、酶的生产方法有（），生物合成法和化学合成法。 5、优良的产酶微生物所具备的条件：（1）（）（2）（）（3）（）（写出三种即可）。 三、判断题（本题共10个小题，每空1.5分，共15分）。 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。 2、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。 3、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。 4、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。 5、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。 6、补料是指在发酵过程中补充添加一定量的营养物质，补料的时间一般以发酵前期为好。 7、酶固定化过程中，固定化的载体应是疏水的。 8、在酶的抽提过程，抽提液的 pH 应接近酶蛋白的等电点。 9、青霉素酰化酶不但能催化青霉素侧链的水解作用，而且也能催化逆反应。 10、亲和试剂又称活性部位指示试剂,这类修饰剂的结构类似于底物结构。 四、问答题（本题共5个小题，共45分）。 1、试述提高酶发酵产量的措施。（8 分，答出四点即可） 2、酶失活的因素？（8分） 3、酶的提取方法有哪些？（8分） 4、酶分子修饰的意义有哪些？（6分） 5、试简述酶分子的定向进化。（5分） 6、固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？（10分，优缺点答五点即可） 答案 一、1、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；2、原生质体：脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞；3、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；4、酶的催化特性：①极高的催化效率②高度的专一性③酶活性的可调节性④酶的不稳定性5、生物酶工程：是指在基因水平上，对酶蛋白分子进行修饰、改造，改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等；6、酶的必需基团：指酶分子中与酶的活性密切相关的基团；活性中心：是与底物结合并催化反应的场所；7、酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程；酶合成
酶工程习题96567
第一章 习题： 1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_______和_______两大类别。 2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是________，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是___________。 3、进行分子内催化的核酸类酶可以分为_______，_______。 4、酶活力是_____的量度指标；酶的比活力是__________的量度指标；酶转换数是________的量度指标。 5、某酶的分类编号是EC2.2.1.10，其中EC是指_______。此酶属于_______类型。 6、醇脱氢酶参与的反应表明无氧气参与（） 7、酶工程是_____________的技术过程。 8、酶的转换数是指（） A、酶催化底物转化为产物的数量 B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数 C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数 D、每摩尔酶催化底物转化为产物的分子数 9、酶的改性是指____________________________. 第二章 1、名词解释 转录、组成型酶、酶的反馈阻遏、分解代谢物阻遏、生长偶联型
2、微生物产酶模式可以分为同步合成型________、中期合成型、________。 3、可以通过添加（）使分解代谢物阻遏作用解除。 A、诱导物 B 激活剂 C、cAMP D、ATP 4、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以 A、诱导酶的生物合成 B、阻遏酶的生物合成 C、提高酶活力 D、提高细胞通透性 5、为什么滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成？ 6、操纵子是由_________、_______和启动基因组成的。 7______________和______是影响酶生物合成模式的主要因素。 8、RNA前体的加工是指____________ 6、从如下实验方法和结果分析酶生物合成的调节作用。 实验方法：将大肠杆菌细胞接种于营养肉汤培养基中，于37°C振荡培养，当OD550为0.3时，经培养液分装到4个小三角瓶中，每瓶17ml培养液。于4个三角瓶分别添加 （A）3ml无菌水 （B）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）和2ml无菌水 （C）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）、1ml葡萄糖溶液（0.1mol/L）和1ml无菌水 （D） 1ml乳糖溶液（0.1mol/L）、1ml葡萄糖溶液（0.1mol/L）和1mlcAMP 钠盐溶液 然后在相同的条件下于37°C振荡培养2h，分别取样测定β-
酶工程期末复习题演示教学
第一章绪论 问题：试述木瓜蛋白酶的生产方法？ 答：木瓜蛋白酶可以采用提取分离法、基因工程菌发酵法、植物细胞培养法等多种方法进行生产。 (1)提取分离法：从木瓜的果皮中获得木瓜乳汁，通过各种分离纯化技术获得木瓜蛋白酶。 (2)发酵法：通过DNA重组技术将木瓜蛋白酶的基因克隆到大肠杆菌等微生物中，获得基因工程菌，在通过基因工程菌发酵获得木瓜蛋白酶。 (3)植物细胞培养法：通过愈伤组织诱导获得木瓜细胞，在通过植物细胞培养获得木瓜蛋白酶。 第二章微生物发酵产酶 1、解释酶的发酵生产、酶的诱导、酶的反馈阻遏(产物阻遏)、分解代谢物阻遏。诱导物的种类？ 答：酶的发酵生产：利用微生物的生命活动获得所需的酶的技术过程； 酶的诱导：加进某些物质，使酶的生物合成开始或加速的现象，称为诱导作用； 产物阻遏（反馈阻遏）：指酶催化反应的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受到阻遏的现象。 分解代谢物阻遏（营养源阻遏）：是指某些物质经过分解代谢产生的物质阻遏其他酶合成的现象。 诱导物的种类：诱导物一般是酶催化作用的底物或其底物类似物，有的也是反应产物。2、微生物产酶模式几种？特点？最理想的合成模式是什么？ 答：（1）同步合成型特点： a.发酵开始，细胞生长，酶也开始合成，说明不受分解代谢物和终产物阻遏。 b.生长至平衡期后，酶浓度不再增长，说明mRNA很不稳定。 （2）延续合成型特点： a.该类酶一般不受分解代谢产物阻遏和终产物阻遏。 b.该酶对应的mRNA是相当稳定的。 （3）中期合成型特点： a.该类酶的合成受分解代谢物阻遏和终产物阻遏。 b.该酶对应的mRNA不稳定。 （4）滞后合成型特点： a.该类酶受分解代谢物阻遏和终产物阻遏作用的影响，阻遏解除后，酶才大量合成。 b.该酶对应的mRNA稳定性高。 选择：在酶的工业生产中，为了提高酶产率和缩短发酵周期，最理想的合成模式是延续合成型。 3、可以添加什么解除分解代谢物阻遏？表面活性剂的作用？ 答：（1）一些酶的发酵生产时要控制容易降解物质的量或添加一定量的cAMP，均可减少或解除分解代谢物阻遏作用。 （2）表面活性剂的作用：增溶、乳化作用、润湿作用、助悬作用、起泡和消泡作用、消毒和杀菌剂。 4、根据微生物培养方式不同，酶的发酵生产有几种类型？哪种是目前酶发酵生产的主要方式？按酶生物合成的速度把细胞中的酶分几类？酶的生物合成在转录水平的调节主要有哪三种模式？微生物细胞生长过程一般分为几个阶段？
《酶工程》课后习题答案
第一章酶工程基础 1.名词解释：酶工程、比活力、酶活力、酶活国际单位、酶反应动力学 ①酶工程：由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术，是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在常温常压下催化化学反应，生产人类所需产品或服务于其它目的地一门应用技术。 ②比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数。 ③酶活力：也称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。其大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高。 ④酶活国际单位: 1961年国际酶学会议规定：在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，每分钟内能转化1μmol底物或催化1μmol产物形成所需要的酶量为1个酶活力单位，即为国际单位（IU）。 ⑤酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。 2.说说酶的研究简史 酶的研究简史如下： (1)不清楚的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。 (2)酶学的产生：1777年，意大利物理学家 Spallanzani 的山鹰实验；1822年，美国外科医生 Beaumont 研究食物在胃里的消化；19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）；1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶；1878年，德国科学家K?hne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。 (3)酶学的迅速发展（理论研究）：1926年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质;1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化学本质。 3.说说酶工程的发展概况 I.酶工程发展如下： ①1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化： ②1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤； ③1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清； ④1949年，用微生物液体深层培养法进行 －淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕；⑤1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量； ⑥1971年各国科学家开始使用“酶工程”这一名词。 II.在酶的应用过程中，人们注意到酶的一些不足之处，如：稳定性差，对强酸碱敏感，只能使用一次，分离纯化困难等，解决的方法之一是固定化。 固定化技术的发展经历如下历程： ①1916年，Nelson和Griffin发现蔗糖酶吸附到骨炭上仍具催化活性； ②1969年，日本千佃一郎首次在工业规模上用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L－氨基酸； ③1971年，第一届国际酶工程会议在美国召开，会议的主题是固定化酶。 4. 酶的催化特点 酶催化作用特性有：
酶工程复习题
酶工程复习题 一、选择题： 1.下面关于酶的描述，哪一项不正确( ) （A）（答案）所有的蛋白质都是酶 （B）酶是在细胞内合成的，但也可以在细胞外发挥催化功能 （C）酶具有专一性 （D）酶是生物催化剂 2.下列哪一项不是辅酶的功能( ) （A）转移基团 （B）传递氢 （C）传递电子 （D）（答案）决定酶的专一性 3.下列对酶活力的测定的描述哪项是错误的( ) （A）酶的反应速度可通过测定产物的生成量或测定底物的减少量来完成 （B）需在最适pH条件下进行 （C）（答案）按国际酶学会统一标准温度都采用25℃ （D）要求[S]远远小于[E] 4.下列关于酶活性部位的描述，哪一项是错误的 （A）活性部位是酶分子中直接与底物结合，并发挥催化功能的部位 （B）活性部位的基因按功能可分为两大类：一类是结合基团，一类是催化基团（C）酶活性部位的集团可以是同一条肽链但在一级结构上相距很远的集团（D）（答案）不同肽链上的有关基团不能构成该酶的活性部位 5.酶的高效率在于 （A）增加活化能 （B）降低反应物的能量水平 （C）增加反应物的能量水平 （D）（答案）降低活化能
6.作为催化剂的酶分子，具有下列哪一种能量效应 （A）增高反应活化能 （B）（答案）降低反应活化能 （C）增高产物能量水平 （D）降低产物能量水平 二、填空题 1.酶和菌体固定化的方法很多。主要可分为吸附法、结合法、交联法和热处理法 2.系统命名法根据酶所催化的反应类型，将酶分为6大类。即1、氧化还原酶；2、转移酶； 3、水解酶； 4、裂合酶； 5、异构酶； 6、合成酶（或称连接酶）。 3.酶分子修饰中，经过修饰的酶的特性会改变，即可提高酶活力，增加稳定性或降低抗原性。 4.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。 5.酶的特点酶是生物催化剂；其反应条件温和、催化效率高；酶具有高的作用专一性；其化学本质具有蛋白质性质。 6.常用产酶菌有细菌（大肠杆菌）；霉菌（黑曲酶；青酶；木酶；根酶）；放线菌（链酶菌）；酵母等。 7.通常酶的固定化方法有吸附法共价键结合法交联法包埋法 8.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。 9. 酶的生产方法有提取法，发酵法和化学合成法。 10. 借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。 11. 酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有凝胶过滤法，超滤法和超离心法三种。 12.酶的特点酶是生物催化剂；其反应条件温和、催化效率高；酶具有高的作用专一性；其化学本质具有蛋白质性质。 13.在酶的发酵生产中，培养基要从营养的角度考虑碳源、氮源、无机盐、生长因素的调
酶工程-期末试题
酶工程期末考试试题(A) 一名词解释：( 每小题3分共30分) 1 酶催化的专一性：绝对专一性和相对专一性； 2 酶催化的邻近效应、定向效应：底物彼此靠近、活性中心浓度增大、底物与结合部位按有利于催化反应的方向定位； 3 Kcat：催化常数，即在最适条件下，没摩尔酶每分钟所转化的底物摩尔数； 4 酶活力：酶催化活力，用酶催化反应速度表示； 5 酶催化周期：每mole酶蛋白催化每mole底物所需要的时间； 6 Ks盐析和β盐析 Ks盐析：即蛋白质溶液的pH值和温度固定不变，改变溶液的盐浓度（离子强度），以达到沉淀蛋白的作用；此法常用的盐是硫酸铵。 β盐析法：是在一定的离子强度下，改变溶液的pH值和温度，以达到蛋白沉淀的目的。 7 离子交换剂：离子交换剂是借酯化、氧化或醚化等化学反应，在琼脂糖、纤维素或凝胶分子上某些极性基团，通过极性基团的静电吸附作用，对极性大分子进行分离。按离子交换剂上的活性基团的性质不同，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两种。 8 生物酶工程：是指在基因水平上，对酶蛋白分子进行修饰、改造，改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等。 本章主要介绍核酶、进化酶、杂合酶和抗体酶的有关基本概念和基本知识。 9 酶分子的定向进化： 是指在分子水平上，人为地创造特殊的进化条件，模拟自然进化机制（随机突变、基因重组和自然选择），对酶基因进行改造，并进行定向选择，筛选出所需性质的酶蛋白。10 核酶：化学本质是核酸的酶，包括核酶和脱氧核酶 二填空题：（每空1分共 20分） ⑴按催化反应类型分，将酶分成6个大类，它们的名称及其代码分别是氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、连接酶； ⑵根据葡聚糖凝胶的交联度不同，软胶包括 G75 、 G100 、 G150 、 G200 ； ⑶酶固定化方法有吸附法、交联法、吸附交联法、共价结合法、微胶囊法； ⑷酶蛋白化学修饰的方法包括金属离子置换、大分子结合、肽链有限水解、 氨基酸置换、侧链基团修饰；
酶工程习题样本
第一章 习题： 1、依照分子中起催化作用重要组分不同，酶可以分为_______和_______两大类别。 2、核酸类酶分子中起催化作用重要组分是________，蛋白类酶分子中起催化作用重要组分是___________。 3、进行分子内催化核酸类酶可以分为_______，_______。 4、酶活力是_____量度指标；酶比活力是__________量度指标；酶转换数是________量度指标。 5、某酶分类编号是EC2.2.1.10，其中EC是指_______。此酶属于_______类型。 6、醇脱氢酶参加反映表白无氧气参加（） 7、酶工程是_____________技术过程。 8、酶转换数是指（） A、酶催化底物转化为产物数量 B、每个酶分子催化底物转化为产物分子数 C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物分子数 D、每摩尔酶催化底物转化为产物分子数 9、酶改性是指____________________________. 第二章 1、名词解释 转录、构成型酶、酶反馈阻遏、分解代谢物阻遏、生长偶联型 2、微生物产酶模式可以分为同步合成型________、中期合成型、________。 3、可以通过添加（）使分解代谢物阻遏作用解除。 A、诱导物 B 激活剂C、cAMP D、ATP 4、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以
A、诱导酶生物合成 B、阻遏酶生物合成 C、提高酶活力 D、提高细胞通透性 5、为什么滞后合成型酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期后来才开始合成？ 6、操纵子是由_________、_______和启动基因构成。 7______________和______是影响酶生物合成模式重要因素。 8、RNA前体加工是指____________ ?6、从如下实验办法和成果分析酶生物合成调节作用。 实验办法：将大肠杆菌细胞接种于营养肉汤培养基中，于37°C振荡培养，当OD550为0.3时，经培养液分装到4个小三角瓶中，每瓶17ml培养液。于4个三角瓶分别添加 （A）3ml无菌水 （B）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）和2ml无菌水 （C）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）、1ml葡萄糖溶液（0.1mol/L）和1ml无菌水（D）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）、1ml葡萄糖溶液（0.1mol/L）和1mlcAMP钠盐溶液 ?然后在相似条件下于37°C振荡培养2h，分别取样测定β-半乳糖苷酶活力。 ?实验成果（A）和（C）瓶β-半乳糖苷酶活力为0，（B）瓶和（D）瓶β-半乳糖苷酶活力为1000U/ml左右 第三章 1、名词解释：抗体酶、端粒、端粒酶、半抗原 2、半抗原（） A、可以诱导抗体生成，但不能与抗体特异结合 B、可以与抗体特异结合，但不能诱导抗体生成
酶工程试题
酶工程试题 一、名词解释 1.固定化酶 采用各种方法，将酶固定在水不溶性的载体上，制备成固定化酶的过程称为酶的固定化。固定在载体上，并在一定的范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。 2.酶反应器 用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。 3.模拟酶 利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单，但具有催化作用的非蛋白质分子叫做模拟酶 4.抗体酶 又叫做催化抗体，是抗体的高度选择性和酶的高效催化能力巧妙结合的产物，是一类具有催化活力的免疫球蛋白，其可变区赋予了酶的属性 5.印迹酶 以一种分子充当模板，其周围用聚合物交联，当模板分子除去后，聚合物就留下了与此分子相匹配的空穴，若构建合适，这种聚合物就像锁一样，对钥匙具有选择性识别作用。这种技术称为分子印迹，该技术的酶产物称为印迹酶。 6.融合酶 将两个或者多个酶分子组合在一起形成的融合蛋白 7.定点突变 只在基因的特定位点引入突变，通过取代、插入或者删除已知DNA序列中特定的核苷酸序列来改变酶蛋白结构中某个或某些特定的氨基酸，以此来提高酶对底物的亲和力，增强酶的专一性等。
8.必需水 在有机介质中，酶分子需要一层水化层以维持其完整的空间构象，将对于维持酶活性所必需的最低水量为必需水，由于其与酶分子的结合十分紧密，又称结合水。 9.酶传感器 以酶作为分子识别元件上的敏感材料，同各种不同的转换器结合所构成的一类生物传感器。 10.酶的必需基团和活性中心 酶的必需基团是指酶分子中与酶的活性密切相关的基团，酶的活性中心是指与底物结合并催化反应的场所。 二、填空题 1.酶根据主要组分的不同可以分为：蛋白类酶和核酸类酶两大类，根据酶的作用的底 物和催化反应的类型进行分类可以分为：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶（连接酶）。（写出4种即可） 2.酶的活力是酶催化速度的度量指标，酶的比活力是酶纯度的度量指标，酶转换数是 酶催化效率的度量指标。 3.酶的生产方法有：提取分离法生产，发酵法生产，化学合成法生产，生物合成 法生产。 4.酶反应器类型有：搅拌罐式反应器，填充床式反应器，流化床反应器，鼓泡式 反应器，膜反应器，喷射式反应器。（写出3种即可） 5.可逆抑制作用可分为＿竞争性抑制作用、＿非竞争性抑制作用＿和＿反竞争性抑制作 用。 6.非竞争性抑制的特点是最大反应速度Vm降低，米氏常数Km不变。 7.细胞破碎的主要方法有：机械破碎，物理破碎，＿化学破碎＿和＿酶促破碎＿。
酶工程复习题
酶工程复习题 《酶工程》复习题 名词解释： Enzyme production酶的生产（enzyme production）：通过各种方法获得人们所需的酶的技术过程，主要包括微生物发酵产酶、动植物发酵产酶和酶的提取与分离纯化等。 Enzyme improving酶的改性(enzyme improving)：通过各种方法改进酶的催化特性的技术过程，主要包括酶分子修饰、酶固定化、酶非水相催化和酶定向进化等。 Enzyme application酶的应用(enzyme application)：通过酶的催化作用获得人们所需的物质或者除去不良物质的技术过程，主要包括偶酶反应器的选择与设计以及酶在各个领域的应用等 cellular activation细胞活化保藏的菌种在用于发酵生产之前，必须接种于新鲜的固体培养基上，在一定的条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复的过程。 immobilized cell固定化细胞固定化细胞又称为固定化活细胞或固定化增殖细胞，是指采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范围进行生长、繁殖和新陈代谢的细胞。 immobilized enzyme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 site directed mutagenesis定点突变技术（site directed mutagenesis）：在DNA序列中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。 enzyme directed evolution酶的定向化进化：是模拟自然进化的过程，进行人工随即突变，并在特定的环境条件下进行选择，使进化朝着人们所需方向发展的技术过程。 error-prone PCR易错PCR技术从酶的单一基因出发，在特定的反应条件下进行PCR扩增，使碱基配对出现错误而引起基因突变 DNA shuffling基因重排技术从两条以上的正突变基因出发，经过酶切，不加引物的PCR扩增，使碱基序列重新排布而引起基因突变 gen family shuffling基因家族重排技术从基因家族的若干同源基因出发，经过酶切和不加入引物的PCR扩增，使碱基序列重新排布而引起基因突变 microaqueous media微水介质体系 肽链有限水解修饰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