生物工业下游技术复习题 2

生物工业下游技术复习题 2
生物工业下游技术复习题 2

什么是下游技术?

对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业过程获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术

生物工业下游技术的工作领域是什么?

物质分离、产品再加工

生物工业下游技术的原料特征是什么?

1、粗料发酵,质、悬浮物多。

2、分子量及分子结构差异大。

3、易受各种分离操作的影响。

4、原料和发酵操作不稳定,各批次间成分变化大

生物制品分离过程可以划分成那几个阶段?各阶段的任务是什么?.

1、预处理和固液分离除去发酵液中的不溶性固形物杂质和菌体细胞

2、提取(初步分离)除去与产物性质差异较大的杂质,为后到精制工序创造有利条件

3、精制(高度纯化)除去与产物物理化学性质比较接近的杂质

4、成品制备获得产品

生物制品分离过程的确定应注意哪些问题?

1、目的物是胞内物质还是胞外物质

2、原料中产物和主要杂质浓度

3、产物和主要杂质的物理化学特性差异

4、产品的用途和质量标准

5、产品的市场价格

6、废物的处理方法

2 平衡分离过程:建立在相平衡关系上的。利用相的组成差别进行混合物体系的分离。

拟平衡分离过程:混合物体系之外加一个势能场,在它的作用下,形成分离场。使被分离物在分离场的端面上浓缩,或者在分离场内形成一个稳定的浓度分布。

传递通量:流体在分离场内的传递现象可用经典流体力学中动量(通量)传递、热量(通量)传递和质量(通量)传递规律和作用于分离场的外加势能场来描述。

特异性结合:分子识别是指提取介质与目的物的关系就象钥匙和锁孔的关系。分离的准确度和精确度都大大提高,这对于低浓度、高附加值的目的物分离意义特别重要。

在下游过程中,如何利用化学过程?

生成难溶盐或沉淀物的反应

生成络合物或螯合某些金属离子的反应等

在医药、食品、化工等行业具有广泛市场的山梨醇和木糖醇可以通过葡萄糖和木糖经金属镍催化加氢工艺(高压)获得。

在某些发酵产品或天然物质中,利用有机化学反应生成有特殊用途或更有价值的衍生物等方面的研究也较活跃。

在下游过程中,生物学过程是指什么?如何利用?

生物学分离过程的主要特征是生物高分子的特异性相互作用。主要以蛋白质为代表的生物高分子,能分辩特定的物质,再与其可逆性结合

1、离子间的相互作用主要因氨基酸侧链的电荷引起的静电作用

2、氢键结合在配体含有O或N原子的场合下,能和结合部位之间形成氢键。因是原子间的相互作用,结合部位和配体间的位置关系很重要。

3、疏水性相互作用配体上有烃链或芳香环之类的非极性基团,结合部位侧面也有同样的非极性部分时,存在疏水性相互作用。

4、对金属原子配位因结合部位的一部分和配体之一部在同一金属原子

(如锌和铁)上配位,间接结合的现象。

5、弱共价键结合虽然强共价键结合的情况下,不会有可逆性的相互作用。但如醛基和羟基间形成的半缩醛形式的弱共价键的结合,存在可逆性的作用。

3 凝聚:在电解质的作用下,破坏胶体的稳定性。

絮凝:在高分子絮凝剂的作用下,胶体形成大的分子絮团。

助滤剂:是不可压缩的多孔微粒。使用助滤剂的目的是疏松滤饼,提高滤饼的抗压缩性能,提高过滤速度。

离心分离:利用转鼓高速转动所产生的离心力,来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩

过滤分离:悬浮液通过过滤介质时,固态颗粒与溶液的分离

澄清过滤:过滤介质为硅藻土等,过滤前,现有过滤介质形成滤层,再进行过滤。

切向流过滤:悬浮液流动方向与过滤面平行,使悬浮液在过滤介质表面作切向流动,利用流动的剪切作用将过滤介质的固体移走

为什么要进行发酵液的预处理?

预处理的目的是为提取和精制等后继工序的顺利进行创造条件。

通过预处理可以改善发酵液的流体性能,降低滤饼比阻,提高过滤与分离速率。

发酵液预处理的方法有那些?各有什么优缺点?

降低液体粘度(加快滤速)

优:能降低液体的粘度缺:增加悬浮液的体积,加大后继过程的处理任务调整pH值

优:可改善发酵液中某些物质的过滤特性,有利于过滤的进行

凝聚与絮凝

优:有效改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态,使其聚结成较大的颗粒,便于提高过滤速率,还能有效地除去杂蛋白质和固体杂质,提高滤液质量

缺:絮凝剂存在一定的毒性

加入反应剂

优:可消除发酵液中某些杂质对过滤的影响,从而提高过滤速率

加入助滤剂

优:使滤饼疏松,滤速增加缺:需要考虑多方面的影响因素

比较离心分离和过滤分离的异同点?

离心分离:利用转鼓高速转动所产生的离心力,来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩

过滤分离:悬浮液通过过滤介质时,固态颗粒与溶液的分离

过滤式离心,转鼓上开有小孔,有过滤介质,在离心力的作用下,液体穿过过滤介质经小孔流出而得以固液分离。

4 包含体:蛋白常常交联在一起,形成不溶性聚集物

机械破碎:就是利用机械破坏细胞壁网状结构的共价键

破碎率:破碎的程度/单位细胞释放出的内含物(mg/g)

破碎动力学方程 破碎率一般控制在80%左右,过高的破碎率有以下缺点:1)能耗高、产热高,冷却困难。2)大分子目的物失活增加。3)碎片小,分离困难。 5 萃取:指任意两相之间的传质过程 比较多级逆流萃取和多级错流萃取 多级逆流萃取:料液走向和萃取剂走向相反,只在最后一级中加入萃取剂,故和错流萃取相比,萃取剂消耗少,萃取液产物平均浓度高,产物收率最高。 多级错流萃取:每级均加新鲜溶剂,故溶剂消耗量大,得到的萃取液产物平均浓度较稀,但萃取较完全。 微分萃取:是在一个器萃取器内,分散的和连续的两相(料液和萃取剂)逆向流动,完成物质交换。 浸取:用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程 带剂:是指这样一种物质,它们能和产物形成复合物,使产物更易溶于有机溶剂相中,提高分配系数K ,该复合物在一定条件下又要容易分解。 分配定律:在一定温度一定压力的条件下溶质分配在两个互不相溶的溶剂中,达到平衡时溶质在两相中的活度之比为常数,这个现象即为分配定律,比例常数为分配系数 分离因子:在含有两个及两个以上的溶质时,用来表示萃取剂对溶质A 和B 分离能力的大小的因数 相似相溶:分子结构相似、相互作用力相似的两种物质能互相溶解 画出单级萃取设备流程,并说明。 料液F 与萃取剂S 一起加入混合器内搅拌混合萃取,达到平衡后的溶液送到分离器内分离得到萃取相L 和萃余相R ,萃取相送至回收器,萃余相R 为废液。在回收器内产物与溶剂分离,溶剂则可循环使用。 如何选用萃取剂,并解释理由 ①有很大的萃取容量,即单位体积的萃取溶剂能萃取大量的产物;②有良好的选择性,理想情况是只萃取产物而不萃取杂质;③与被萃取的液相(通常是水相)互溶度要小,且粘度低、界面张力小或适中;④溶剂的回收和再生容易;⑤化学稳定性好,不易分解,对设备腐蚀性小;⑥经济性好,价廉易得;⑦安全性好,闪点高,对人体无毒性或毒性低。 6 临界点: 物质在气液共存时的最高压力和最高温度 拖带剂:辅助溶剂以增加物质的溶解度和萃取选择性 超临界流体为什么可以成为萃取剂,请分析说明?

1)超临界流体对某些物质的溶解度随着超临界流体密度的变化而变化。

2)在临界点附近,超临界流体的温度或压力的微小变化会引起密度的很大变化,使得超临界流体的溶解度发生很大变化

3)超临界流体近气体的性质,使得超临界流体的传质速率大于普通溶剂。4)超临界流体接近液体的性质,使得超临界流体具有接近普通溶剂的溶解能力。

为何选用CO2为超临界萃取剂?

超临界CO2具有典型的超临界流体的特性,且具有以下优点:

1)无毒,无腐蚀性,不可燃烧,纯度高且价格低。

2)有优良的传质性能,扩散系数大,粘度低

3)与其它用作超临界流体的溶剂相比,CO2具有相对较低的临界压力和临界温度,适合于处理某些热敏性生物制品和天然物产品。

7 什么是双水相萃取?双水相萃取的优点是什么?

双水相萃取是利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。

易于放大双水相系统之间的传质过程和平衡过程快速 ,因此能耗较小 , 可以实现快速分离。易于进行连续化操作

双水相萃取的典型流程是什么?双水相有哪些应用?

双水相萃取的工艺流程一般包括三部分:

目的物的萃取(2)PEG的循环(3)无机盐的循环

1、双水相萃取细胞、细胞器和膜

2、双水相萃取技术在分离中应用

3、从破碎的细胞中萃取分离酶

4、双水相提取酶蛋白

9 对称膜:又称均质膜,是指备向均质的致密或多孔膜,物质在膜中各处的渗透率是相同的。

不对称膜:是由很薄的较致密的起分离作用的表层(0.1~lμm)和起机械支撑作用的多孔支撑层(100~200μm)构成

复合膜:一般是指在多孔的支撑膜上复合一层很薄的致密的、有特种功能的另一种材料的膜层。

浓差极化:当水透过膜并截留盐时,在膜表面会形成一个流速非常低的边界层,边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高,这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化

膜污染:膜在使用中,尽管操作条件保持不变,但通量仍逐渐降低的现象

截留分子量:将表观脱除率为90%~95%的溶质分子量定义为截留分子量。膜分离技术的优缺点

优点:过程简单,连续工作,费用较低,效率较高。往往没有相变,可在常温下操作,既节能又适合热敏性物料,易与其它技术结合,易放大。

缺点:存在浓差极化和膜污染,寿命有限,选择性较低,放大因子基本是线性。

膜性能如何表示?

在过滤过程中料液通过泵的加压,料液以一定流速沿着滤膜的表面流过,大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐,小于膜截留分子量的物质或分子透过膜,形成透析液。故膜系统都有两个出口,一是回流液(浓缩液)出口,另一是透析液出口。在单位时间(Hr)单位膜面积(m2)透析液流出的量(L)称为膜通量(LMH),即过滤速度。影响膜通量的因素有:温度、压力、固含量(TDS)、离子浓度、黏度等。

简单介绍膜分离的应用。

微滤(MF)又称微孔过滤,它属于精密过滤,其基本原理是筛孔分离过程

超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um 至1nm分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。

纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在80~1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤。

反渗透(RO)是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程

11 离子交换法:是应用合成的离子交换树脂作为吸着剂,将溶液中的物质,依靠库仑力吸附在树脂上,然后用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来,达到分离、浓缩、提纯的目的。

吸附树脂:是具有较大表面积,具有多孔性,吸附能力强,但交换离子能力小或无。

选择性离子交换树脂(又称螯合树脂):含有螯合能力基团,对某些离子具有特殊选择力。因为它既有生成离子链又有形成配位键的能力。

电子交换树脂:是指能与周围活性物质进行电子交换,发生氧化还原反应的一类树脂。

吸附作用:是指一种或多种物质分子附着在另一种物质(一般是固体)表面上的过程。吸附是界面现象是被吸附分子在界面上的浓聚。

吸收:当一种或多种物质的分子从一个相,大体均匀地进入(扩散)另一个相的内部

优惠吸附:凡是低压(或低浓度)时,吸附等温线是凸的(对吸附量纵坐标方向)

简述离子交换的工作过程。

(1)树脂颗粒外部主流液体中,交换离子的对流扩散运动;

(2)树脂颗粒周围滞流液膜中,交换离子的扩散运动;

(3)树脂颗粒内部(包括微孔结构中),交换离子进行的扩散运动;

(4)交换离子在树脂的固定基团上,按化学计量关系进行交换反应;

(5)被交换离子在树脂颗粒内部进行的扩散运动;

(6)被交换离子穿过滞流液膜的扩散:

(7)被交换离子在主流液体中的对流扩散运动。

生化用离子交换树脂的特点是什么?

1、亲水性及生物相溶性

2、孔结构:孔径分布更为均匀

3、电荷密度适当

4、粒度:粒径小,一般在20—30um范围内

5、纯度达到所需目的

比较离子交换、吸附两种分离方法?

离子交换法的优点:是树脂无毒性且可反复再生使用,少用或不用有机溶剂,因而具有设备简单、操作方便、劳动条件较好。

离子交换法的缺点:是亦有生产周期长、一次性投资大、产品质量有时稍差,在生产运行中,有些树脂较快破碎或衰退导致工艺效果下降。

离子交换设备的形式有哪些?工作流程有哪些?

按结构类型分,有罐式、塔式与槽式;

按操作方式分,有间歇式、周期式与连续式;

按两相接触方式分,有固定床、移动床与流化床。

流化床,有液流流化床、气流流化床与搅拌流化床。

固定床,有单床、多床、复床与混合床,正流操作型与反流操作型以及重力流动型与加压流动型。

1、树脂和料液预处理

2、吸附过程(操作核心)

3、洗脱过程(纯化、浓缩)

4、漂洗与冲洗(回收料液和洗脱液)

5、树脂再生

12 分配色谱:流动相和固定相都是液体。利用混合物中各物质在两液相中的分配系数不同而分离。

凝胶色谱:以凝胶为固定相,是一种根据各物质分子大小不同而进行分离的色谱技术

层析剂:用于色谱分离技术中的固定相或分离介质的总称

置换展开法:先将样品输入色谱柱,再用一种与固定相作用力极强的置换剂作为流动相,去替代结合在固定相表面的溶质分子。

前沿分析法:在色谱柱入口处每隔一定时间连续压入大量浓度不断递增的待测样品,对每一个浓度的样品,进样量要足够大,以保证其洗脱曲线中与进样浓度呈线性关系出现浓度平台。

分析说明色谱技术的优势和弱点

优:1、分离效率高 2、应用范围广 3、选择性强

4、高灵敏度的在线检测

5、快速分离

6、过程自动化操作

简述色谱技术中的洗脱展开法

先将样品输入色谱柱,随即加入一种不与固定相发生作用的溶剂或几种溶剂的混合物作为流动相冲洗。在洗脱过程中,各组分因与固定相的作用力不同而分离,并随溶剂向下移动,最后有顺序地全部流出色谱柱。

简述色谱装置的组成和操作要点

1、自动记录仪

2、色谱柱

3、洗脱剂加入装置

4、进样器

5、检测器

14 成核现象:溶质在溶液中生成晶核

临界粒度:颗粒成为稳定的晶核最小的粒度0

简述结晶过程,工业上应如何控制结晶过程的成核速率。

①首先是产生晶核;

②晶核在良好的环境中长大。

(1)维持稳定的过饱和度,防止结晶器在局部范围内产生过饱和度的波动;(2)限制晶体的生长速率,即不以盲目提高过饱和度的方法,达到提高产量的目的;

(3)尽可能减低晶体的机械碰撞能量及几率,长桨叶、慢搅拌是常用的方法;

(4)对溶液进行加热,过滤等预处理,以消除溶液中可能成为晶核的微粒;(5)使符合要求的晶粒得以及时排出,而不使其在器内继续参与循环;(6)将含有过量细晶的母液取出后加热或稀释,使细晶溶解(细消)然后送回结晶器;

(7)调节原料溶液的pH值或加入某些具有选择性的添加剂以改变成核速率连续结晶一般要采用哪些技术,为什么?

在连续结晶的操作中要采用

细晶消除技术:连续结晶操作中,提高晶体平均粒度,控制粒度分布,提高结晶收率的必不可少的手段

粒度分级排料技术:将结晶器中流出的产品先流过一个分级排料器,然后排出系统

母液溢流技术:调节结晶器内晶浆密度的主要手段,增加清母液溢流量无疑地可有效地提高器内晶浆的密度。从另一角度看,清母液溢流的主要作用在于液相及固相在结晶器中具有不同的停留时间

这些技术的使用使结晶设备成为所谓的复杂构型结晶器。

干燥的几种方式

答:按照热能供给湿物料的方式不同,干燥可分为以下几类:

(1)导热干燥:热能通过传热壁面以传导的方式传给湿物料,使其中的水分汽化,称为导热干燥。

(2)辐射干燥:热能以电磁波的形式由辐射器发射至湿物料表面后,被物料所吸收转化为热能,而将水分加热汽化,达到干燥的目的。

(3)介电加热干燥是将需要干燥的物料置于高频电场内,利用高频电场的交变作用将湿物料加热,水分汽化,物料被干燥。

(4)热能以对流给热的方式由热干燥介质(通常是热空气)传给湿物料,使物料中的水分汽化,再由介质带走的干燥过程称为对流干燥。

生物工程下游技术

生物工程下游技术生物工程下游技术的定义 指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物(发酵液、培养液)及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 实质:是研究如何从混合物中把一种或几种物质分离出来的科学技术。 1.生化工程分离技术 预处理 结晶干燥 离心法:离心过滤、离心沉降、超离心 萃取法:有机溶剂、双水相、液膜、反胶团、超临界 层析法:凝胶过滤层析、反相层析、亲和、疏水相互作用、聚焦、离子交换 膜分离:微滤、超滤、 反渗透、透析、电渗透 2.生物物质常用的分离技术 氨基酸:结晶和离子交换法 蛋白质和多肽:离子交换层析、电泳 糖类:吸附层析 脂质:有机溶剂萃取、超临界流体萃取和层析 抗生素:有机溶剂萃取、离子交换、结晶和吸附层析 3. 生物分离方法的选择与评价 原则: 步聚少,次序合理,产品规格(注射,非注射),生产规模,物料组成,产品形式,产品稳定性,危害性,物性:溶解度、电荷、分子大小、功能团、稳定性、挥发性,废水处理 4.浓缩率:浓缩程度一般用浓缩率(concentration factor)表达,是一个以浓缩为目的的分离过程的最重要指标。浓缩率为m,mt=mx则目标产物未得到任何程度的分离纯化。 5.分离因子:分离因子又称分离系数。产品中目标产物浓度越高,杂质浓度越低,则分离因子越大,分离效率越高。 6. 回收率:无论是以浓缩还是以分离为目的操作过程,目标产物均应以较大的比例回收, 回收率R:

生物分离操作多为间歇过程(分批操作),若原料液和产品溶液的体积分别为VC和VP。 1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同? 2 设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素? 3 分离纯化的回收率与浓缩率如何计算? 4 现代生物分离工程研究方向有哪些特点? 5 分离纯化指标有哪些? 简述pH对发酵液过滤特性的影响,并举例说明。 答:(1) pH直接影响发酵液中某些物质的电离程度和电荷性质,因此适当调节pH值可以改善发酵液的过滤特性。(2)氨基酸和蛋白质在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电,等电点时净电荷为零,两性物质在等电点下的溶解度最小,等电点沉淀法在生物工业分离中广泛使用。(3)如味精生产,利用等电点沉淀法提取谷氨酸,一般蛋白质也在酸性范围达到等电点;膜分离中可通过调整pH 值改变易吸附分子的电荷性质,减少膜堵塞和膜污染;此外,细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在特定pH下也可能趋于絮凝而成为较大颗粒,有利于过滤进行。 第二章 1.预处理的目的:促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率: ⑴改变发酵液的物理性质,包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸,降低液体黏度。 ⑵相对纯化,去除发酵液中的部分杂质(高价无机离子和杂蛋白质),以利于后续各步操作。 ⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中(多数是液相); 2.预处理的方法 凝聚和絮凝 加热法 调节悬浮液的pH值 杂蛋白的去处 高价无机离子的去处 助滤剂 反应剂 3凝聚与絮凝:.凝聚与絮凝处理过程就是将化学药剂预先投加到悬浮液中,改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,破坏其稳定性,使其聚集起来,增大体积以便固液分离。 凝聚和絮凝技术常用于菌体细小而且黏度大的发酵液的预处理中。 凝聚和絮凝是两种方法,两个概念。

农业生物技术期末试题.doc

2017 年秋唐河职专种植类基础课期末试卷《农业生物》(满分 100 分)注意:所有答案都要写在答题卡上,写在试题卷上无效 一、选择题(每小题只有一个正确答案,请将正确答案涂在答题装卡上,每小题 2 分,共 50 分。) 1.“种瓜得瓜,种豆得豆”这就是亲代与子代个体之间 号考的() A. 连锁 B.分离 C.遗传 D.都不是 2. DNA 分子具有 () A. 特异性 B.互异性 C.排斥性 D.都不是 场订 考 3.人类成熟细胞染色体数目为 A.n=21B.2n=46C.2n=30D.n=24 4.自由组合规律是发现并首次提出的。 名 姓级班 A.孟德尔B.贝特生C.达尔文D.摩尔根5.减数分裂中,联会发生在() A.姊妹染色单体之间B.非姊妹染色单体之间线 C.同源染色体之间D.非同源染色体之间 6.同一单位性状在不同个体间表现出来的相对差异称

为 A.相对性状 B .变异性状C.表现性状 D.差异性状 7. DNA 分子两条链的盘旋方向() A、同向平行 B、反向平行C 、同向交叉 D 、反 向交叉 8. 一个性母细胞经过一次完整减数分裂过程产生() 个子细胞 A、1 B、2 C、4 D、8 9.减数分裂过程中,同源染色体的配对发生在()。 A.偶线期 B .粗线期 C .双线期 D .终变期 10.减数分裂中,c实现了染色体数目减半() A.前期I B.中期I C.后期I D. 末期 I 11、水稻由高杆变为矮秆,生长在水沟边的植株比其他 的高大()。 A、两者都是可遗传的变异 B 、前者是可遗传的变 异,后者是不可遗传的变异

C、两者都是不可遗传的变异 D 、前者是不可遗传的变 异,后者是不可遗传的变异 12、下列属于相对性状的是()。 A 、大麦的高秆与小麦的矮秆B、人的身高与体重 C.玉米的黄粒与凹陷 D.甜玉米与非甜玉米 13 、已知红花豌豆与白花豌豆杂交,F1 全部是红花豌 豆,让 F1 与隐形亲本测交一代,则测交一代中红花豌 豆和白花豌豆的比例是() A、4:1 B、3:1 C、2:1 D、1:1 14、T 代表() A、胸腺嘧啶 B 、胞嘧啶C、鸟嘌呤 D 、腺嘌呤 15.普通小麦的染色体数目()。 A、24 B、20 C、42 D、46 16、杂种 YyRr 独立遗传,自交后代群体中纯合体的比 例()。 A、1/16 B、1/12 C、1/8 D、1/4 17、下面都不属于相对性状的是()。 A、红葡萄与白葡萄 B、黄菊花与白菊花

6705生物工程下游技术

省高等教育自学考试大纲 课程名称:生物工程下游技术课程代码:6705 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 生物工程下游技术这门课程适合于理工科专业生物工程专业进行学习。本课程的容更多的涉及到工业应用。下游技术是对于由生物界自然产生的生物体或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应、微生物转化等各种生物工业生产过程获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术,也称为下游工程或下游加工过程,是生物技术产品产业化的必经之路。目前所指的下游技术大多数属于“物质分离”畴。主要研究的是物质分离的方法原理及相关的仪器设备。生物工程下游技术这门课程涉及到物理,化学,生物化学,发酵工程,生物工程与设备等多门学科。 二、课程目标与基本要求 通过学习生物工程下游技术这门课程应掌握以下基本知识点: 1.生物工程下游技术的研究对象和发展历程 2.下游技术的理论基础 3.发酵液预处理,微生物细胞破碎方法和设备 4.溶剂萃取和浸取,超临界流体萃取,双水相萃取,反胶团萃取,膜分离过程,液膜分离,离子交换法,色谱法等主要分离单元操作技术及分离过程的特点,工艺设计与设备选型通过学习了解各种分离方法的原理,适用围,熟悉常用分离设备的操作,在实际应用中可以选择合适的分离方法对仪器进行操作达到分离的目的。通过学习,具备对生物产品的分离、纯化技术的应用能力,及对生物物质提纯最佳方案的设计能力。 三、与本专业其他课程的关系 本课程的容更多的涉及到工业应用。下游技术对各种生物工业生产过程获得的生物原料,经提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术。在生物工程专业课程的学习中,是一门将生物工程上游技术应用到实际生产中所需要借助的手段。 《物理学》,《无机化学》,《有机化学》,《物理化学》等基础课是这门课程的基础,《微

《农业生物技术》试题_一

《农业生物技术》试题一 班级:_________考号:_________姓名:_________ 一、名词解释(每小题4分,共20分) 1、微生物: 2、培养基: 3、菌落: 4、碳源: 5、纯化 二、填空(每小题0.5分,共25分) 1.微生物的特征为____________,____________,____________,____________。 2.微生物简单的分类主要为____________,____________,____________。 3.1969年,塔克首先提出了五界系统,后经我国学者丰富为六界,分别是____________,____________,____________,____________,____________,____________。 4.一般细菌个体的基本形态分为____________,____________,____________。 5.放线菌菌丝体分为____________,____________,____________三部分。 6.酵母菌的个体类似细菌,大多数为单细胞,一般呈 ____________,____________,____________。有些菌体能相互连接并延长成菌丝体,成为____________。 7.微生物的生长需要____________,____________, ____________,____________,____________,____________六大部分营养。 8.根据微生物所需要的营养和能源不同,将微生物分为 ____________,____________,____________,____________共4种营养类型。 9.培养基按选用营养物质的来源不同,将培养基分为 ____________,____________,____________。 10.按照培养基的形态又可将培养基分别调制成 ____________,____________,____________三种不同形式。 11.食用菌母种的制作过程中纯种的分离常用的方法有 ____________,____________,____________三种。 12.金针菇是一种____________的食用菌,有性阶段产生 ____________,每个担子产生____________个担孢子,有____________,____________,____________,____________4种交配型。 13.金针菇消毒的方式有____________和____________等方 法。 三、判断((每小题1分,共10分。) 1

生物工程下游技术习题题目练习

生物工程下游技术复习题 第一章绪论 生物下游加工过程的几个阶段 预处理和固液分离, 提取(初步分离), 精制(高度纯化), 成品制作. 评价分离效果的重要参数:纯度,回收率,浓缩率。

第二章发酵液预处理和固液分离 主要名词:凝聚、絮凝 凝聚:指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象; 絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶粒形成较大絮凝团的过程。1.改变发酵液过滤特性的方法 调酸(等电点),热处理,电解质处理,添加凝聚剂,添加表面活性物质,添加反应剂冷冻-解冻,添加助滤剂 2.发酵液的相对纯化 (1)高价无机离子的去除方法 (2)杂蛋白的去除方法 沉淀法,变性法,吸附法。 3常用的固液分离方法: 重力沉降,浮选,旋液分离,介质过滤,离心。 (1)离心 离心机种类:碟片式。管式。倾析式。 (2)过滤(澄清过滤,滤饼过滤) 过滤机种类:按推动力分为4种重力过滤,加压过滤,真空过滤,离心过滤。 板框压滤机,真空转鼓过滤机 第三章细胞破碎和包涵体复性 细胞破碎的主要方法和适用对象,了解基本机理

方法:珠磨法原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于1mm)一起快速搅拌或研磨,研磨剂、珠子与细胞之间的互相剪切、碰撞,使细胞破碎,释放出内含物。在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出从而实现连续操作。 高压匀浆法原理:利用高压使细胞悬浮液通过针形阀,由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎,细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时,每秒速度高达几百米,高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上,被迫改变方向从出口管流出。不适用范围:易造成堵塞的团状或丝状真菌,较小的革兰氏阳性菌,含有包含体的基因工程菌(因包含体坚硬,易损伤匀浆阀) 珠磨法固体剪切作用可达较高破碎率,可较大规模操作,大分子目的产物易失活,浆液分离困难 高压匀浆法液体剪切作用可达较高破碎率,可大规模操作,不适合丝状菌和革兰氏阳性菌 超声破碎法液体剪切作用对酵母菌效果较差,破碎过程升温剧烈,不适合大规模操作X-press法固体剪切作用破碎率高,活性保留率高,对冷冻敏感目的产物不适合 酶溶法酶分解作用具有高度专一性,条件温和,浆液易分离,溶酶价格高,通用性差化学渗透法改变细胞膜的渗透性具一定选择性,浆液易分离,但释放率较低,通用性差渗透压法渗透压剧烈改变破碎率较低,常与其他方法结合使用 冻结融化法反复冻结-融化破碎率较低,不适合对冷冻敏感目的产物 干燥法改变细胞膜渗透性条件变化剧烈,易引起大分子物质失活 第四章沉淀法 1.蛋白质的表面特征 蛋白质组成 20种氨基酸构成的两性高分子电解质,包括疏水性氨基酸和亲水性氨基酸 蛋白质折叠趋势 疏水性氨基酸:向内部折叠的趋势 亲水性氨基酸:分布于蛋白质外表面的趋势 结果 在蛋白质三维结构中仍会有部分疏水性氨基酸残基暴露于表面,在蛋白质表面形成一定的疏水区

2012年种植三年级《农业生物技术》第二次月考试题

2012年种植三年级《农业生物技术》第二次月考试题 姓名_____ 班级______ 分数______ 一、名词解释(每个3分,共12分) 1、同源染色体 2、自交不亲和系 3、植物组织培养 4、微生物农药 二、简答题(4小题,共28分) 1、什么是系统育种?系统育种的程序是什么?(8分) 2、品种混杂退化的原因有哪些?简述防止品种混杂退化的方法?(10分)

3、试管苗的主要特点有哪些?(5分) 4、简述菌种保藏的内容和依据?(5分) 三综合题(10分) 豌豆的紫花基因(P)对白花基因(p)为显性,紫花×白花的F1全为紫花,F2共有1653株,其中紫花1240株,白花413株,试用图解形式解释这一现象,并说明F2代的基因型? 答题卡 四、选择题(50分,答案必须填在答题卡中,否则无分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 五、判断题(20分,答案必须填在答题卡中,否则无分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

四选择题(每个2分,共30分) 1.DNA分子的基本单位是()。 A.核苷酸 B.核小体 C.核糖体 D.脱氧核苷酸 2.某DNA分子中,含胞嘧啶27.1%,则该分子中嘌呤碱占全部碱基的()。 A.54.2% B.45.8% C.27.1% D.50% 3.基因的主要载体是()。 A.线粒体 B.质体 C.核糖体 D.染色体 4.减数分裂过程中,非姊妹染色单体之间交换发生在()。 A.偶线期 B.粗线期 C.双线期 D.终变期 5.玉米的体细胞中含有2n=20条染色体,独立遗传情况下,则其减数分裂能形成()种不同染色体组合的配子。 A.10 B.20 C.8 D.210in 6、独立遗传情况下,基因型为AaBbCc的小麦自交后代中可能出现的基因型种类是()。A.4 B.8 C.9 D.27 7.杂种YyRr独立遗传,其测交后代中不会出现的基因型是()。 A. YyRr B. YYrr C. yyRr D. yyrr 8、正交反交的结果不同,杂种及其后代只表现母本性状这种遗传现象称()。 A.母性影响 B.母系遗传 C.胚乳直感 D.伴性遗传 9、“三系”中,甲×乙,杂种后代仍然表现雄性不育,则乙品种为甲品种的()。 A.不育系 B.保持系 C.恢复系 D.杂交种 10、当发芽率下降到()%时,种质资源必须种植一次。 A.10 B.20 C.40 D.50 11、把河北省的冬性小麦引到河南省,表现()。 A.抽穗提前 B.抽穗延迟 C.不能抽穗 D.不受影响 12、选择育种的实质是()。 A.差别选择 B.优中选优 C.连续选优 D.选育自交系 13、关于杂交育种亲本选配下列说法不正确的是()。 A.双亲应优点多,缺点少 B.亲本之一应对当地气候条件适应 C.亲本的配合力好 D.亲本遗传差异性小 14、液体深层培养苏云金芽孢杆菌制剂时,发酵终点是发酵液中()的菌体产生芽孢。 A.70% B.80% C.90% D.100% 15、(a×b)×(a×c)杂交组合中,A亲本的遗传成分在F1中占的比例为()。 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/3

《农业生物技术》试题四

《农业生物技术》试题四 班级:姓名:分数: 一、名词解释(每个3分,共15分) 1、农业生物技术: 2、品种的混杂: 3、母系遗传: 4、杂种优势: 5、品种: 二、填空(每空1分,共25分) 1、摩尔根发现的和孟德尔的、共称为遗 传学的三大经典定律。 2、黄果番茄与红果番茄杂交,F1表现为红果,则红果的性状称为,黄果的性状称为。 3、系统育种的程序有、、、 、。 4、杂交种子生产中的隔离方法有、、和、。 5、选择的基本方法有和两种。 6、杂交的方式一般有、和。 7、良种繁育的三级程序是、、。 8、引种的原则是、、。 三、选择(每个2分,共20分) 1、减数分裂中实现染色体数目减半的时期是() A、前期Ⅰ B、中期Ⅰ C、后期Ⅰ D、末期Ⅰ 2、独立遗传情况下,AaBb自交后代中,AaBB 占群体的() A、、1∕16 B、2∕16 C、4∕16 D、9∕16 3、引种时首要和先决的条件是() A、气候因素 B、土壤因素 C、生物因素 D、都不是 4、基因型为AaBBCc的生物体,在独立遗传条件下,它将产生的配子类型种类 有() A、2种 B、4种 C、8种 D、16种 5、下列杂交组合中,杂种优势最强的是() A、B×C B、(A×B)×C C、{(A×B)×C} D、(A×B)×(C×D) 6、玉米南种北引,表现() A、生育期延长,应引早熟种 B、生育期缩短,应引晚熟种 C、生育期延长,应引晚熟种 D、生育期缩短,应引早熟种 7、下列作物利用自交不亲和性配制杂交种的是() A、玉米 B、水稻 C、棉花 D、油菜 8、独立遗传情况下,基因型为AaBbCc的小麦自交后代中可能出现的基因型种 类是() A、4 B、8 C、9 D、27 9、“三系”中甲×乙,杂种后代仍然表现雄性不育,则乙品种为甲品种的() A、不育系 B、保持系 C、恢复系 D、杂交种 10、目前生产上普遍采用且增产效果显著的杂交类型是() A、品种间杂交种 B、自交系间杂交种 C、自交不亲和系杂交种 D、种间杂交种 四、判断(每题1分,共10分) 1、品种是植物分类的最基本单位。() 2、数量性状遗传对环境条件的影响表现敏感而质量性状不受环境条件 的影响() 3、遗传力数值越大,表明这一性状变异受环境的影响越小,遗传的能力越强 () 4、染色体在细胞中总是成双出现的。() 5、我国目前大面积推广的主要农作物新品种大部分是系统育种育成的。() 6、纬度和海拔大致相近的地区东西引种容易成功。() 7、选配亲本是杂交育种成败的关键。() 8、利用雄性不育性制种,是克服人工去雄困难最有效的途径。() 9、在规定父、母本行比时,应多种母本,少种父本,以获得更多的杂 交种子。() 10、同源染色体是指来源相同的染色体。() 1

【生物工程】下游技术实验报告

华南师范大学实验报告 学生姓名:黎嘉俊学号:008 专业:生物工程年级、班级:10工程一班课程名称:生物工程下游技术实验实验项目:黑曲霉β-D甘露聚糖 酶的纯化 实验类型:□验证□设计□综合实验时间:2013年9月17日 实验指导老师:江学文实验评分: 一.实验目的 < 1、粗酶的制备 2、硫酸铵分级沉淀 3、透析袋的处理方法和使用 二.原理 1、盐析原理:中性盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化层逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子间相互聚集并从溶液中析出。 2、透析袋脱盐:酸性β-甘露聚糖相对分子质量为39000和40000,选择MWCO(切割分子量或截留分子量)14000的透析袋,透过掉分子量小于1000的蛋白质;并借助分子扩散脱盐。 三.实验试剂和器材 纱布1卷、脱脂棉1包、琼脂条1包、透析袋MWCO(分子量)7000 [ 四.实验步骤

1、将黑曲霉菌株斜面接种三角瓶固体发酵培养基,℃恒温培养 72 h。 2、称取10克发酵麸曲,加100毫升的醋酸缓冲液,温度℃,转速135rpm,摇 床摇60 min后,用¢15㎝滤纸过滤。 3、取滤液40毫升,在不断搅拌下分步加入(NH4)2SO4 克(待加入部分溶解 后再加入剩余部分)。 4、置冰箱中5℃下静止沉淀过夜。 5、标准曲线的绘制:分别吸取%标准甘露糖溶液、、、、,分别定容至50ml。 再分别吸取上述溶液各于试管中各加,5-二硝基水杨酸显色液(DNS试剂), 煮沸5min(另作1管对照,取蒸馏水,加试剂,同样煮沸5min)。冷却后, 用721型分光光度计在530nm波长下比色,记录各管的光密度值,以光密 度作纵坐标,对应标准葡萄糖溶液含糖的毫克数为横坐标,绘制标准曲线。五.实验结果 ( 0.1%标准甘露糖溶液体积/ml0246810 OD100.0970.4150.873 1.254 1.674 OD200.0970.4160.873 1.256 1.674 OD300.0970.4150.874 1.256 1.674 OD平均值00.0970.4153330.873333 1.255333 1.674 OD标准差000.0005770.0005770.0011550

《农业生物技术》复习试卷一

2013级种植专业高二上学期《农业生物技术》复习题一 (满分100分,90分钟) 姓名_________ 分数_______ 一、解词(每题2分,共10分) 1、农业生物技术: 2、品种的混杂 3、杂种优势 4、母系遗传: 5、品种: 二、填空(每空1分,共25分) 1、摩尔根发现的和孟德尔的、共称为遗传学的三 大经典定律。 2、黄果番茄与红果番茄杂交,F1表现为红果,则红果的性状称为,黄果的性状称为。 3、系统育种的程序有、、、 、。 4、杂交种子生产中的隔离方法有、、和、。 5、选择的基本方法有和两种。 6、杂交的方式一般有、和。 7、良种繁育的三级程序是、、。 8、引种的原则是、、。 三、选择(每题2分,共20分) 1、减数分裂中实现染色体数目减半的时期是() A、前期Ⅰ B、中期Ⅰ C、后期Ⅰ D、末期Ⅰ 2、独立遗传情况下,AaBb自交后代中AaBB 占群体的() A、、1∕16 B、2∕16 C、4∕16 D、9∕16 3、引种时首要和先决的条件是() A、气候因素 B、土壤因素 C、生物因素 D、都不是 4、在独立遗传条件下,基因型为AaBBCc的生物体产生的配子类型种类有() A、2种 B、4种 C、8种 D、16种 5、下列杂交组合中,杂种优势最强的是() A、B×C B、(A×B)×C C、{(A×B)×C} D、(A×B)×(C×D) 6、玉米南种北引,表现() A、生育期延长,应引早熟种 B、生育期缩短,应引晚熟种 C、生育期延长,应引晚熟种 D、生育期缩短,应引早熟种 7、下列作物利用自交不亲和性配制杂交种的是() A、玉米 B、水稻 C、棉花 D、油菜

生物工程下游技术课后题

第一章 1.生物产品的哪些特性制约了下游技术的可选范围? 1生物物料2产品稳定性、产品性质、产品共存物性质的要求。 2.生物工程下游技术分哪几个阶段? 四个阶段:预处理;提取(初步分离);精制(纯化);成品制作。 3.生物工程下游技术的特点有哪些? 快速分离、保证纯度、高选择性、分离步骤多、需要高度浓缩。 4.生物工程纯化过程选择依据有哪些? 生产成本要低、工艺步骤要少、操作程序合理、适应产品的技术规格、生产要有规模、产品具有稳定性、环保和安全要求、生产方式。 第二章下游技术的理论基础 1下游技术中都存在哪些过程? 物理学过程;化学过程;生物学过程。 2下游技术中物理过程按物理化学原理有哪些分类? @根据相性质分为:机械分离(非均相):过滤、重大沉降、离心;传质分离(均相):均相。 @物理化学原理:平衡分离:1.气体传质:吸收2.气液传质:精馏3.液液传质:萃取4.液固传质:浸取、结晶、吸附、离子交换、色谱分析 5.气固传质:干燥、吸附、升华;速率分离(差速分离):1.膜分离:超滤、反渗透、电渗析2.均分离:电泳、磁泳、离心沉降。 3什么是对流传递扩散传递及扩散传递的重要性? 对流传递是由流体的宏观运动引起;扩散传递分为分子传递(由分子的随机热运动引起)和涡流传递(由微团的脉动引起)尽管对流传质速度要扩散传质速度大很多,但在很多情况下,扩散传递都是非常重要的,特别是存在异相界面物质传递的情况下,物质在异相界面间境界膜中的扩散速率往往成为物质传递速率的限制性因素。 4生物反应器的放大原则? 几何相似、恒定等体积功率放大、恒定传氧系数放大、恒定剪切力恒定叶端速度放大、恒定的混合时间放大。 第三章发酵液的预处理1发酵液预处理的目的? 固液分离(分离菌体及其它悬浮颗粒)、除去一些可溶性杂质、改变滤液的性质以利于后续的提取与精制。 2发酵液预处理的方法有哪些?并简述各种方法的原理特点和应用36 降低液体黏度(加水稀释法、加热法)、凝聚和絮凝法、调节PH法、加入助滤剂法、加吸附剂法或加盐法(加入反应剂)。 3发酵液进行过滤的目的是什么?影响发酵液过滤速度的因素有哪些? 目的:以压力差为推动力,依靠过滤介质将固体和液体分离 影响因素:1.从进料侧至过滤介质另一侧的压力降2.过滤面积3.滤饼阻力(厚度、颗粒大小)4.滤液黏度5.过滤介质和初始滤饼层的阻力。4发酵液过滤的方法有哪些? 并简述各种方法的类型特点和应用39 方法:常压过滤、加压过滤、真空过滤、离心过滤。 5如何进行过滤介质的选择和条件的优化? 过滤介质除具有过滤作用外,还是滤饼的支撑物,它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力。合理选择过滤介质取决于许多因素,其中过滤介质所能截留的固体粒子大小以及对滤液的透过性是过滤介质最主要的技术特性过滤介质种类1.织物介质:绵、丝、毛、麻等2.粒状介质:硅藻胶、活性炭、白土 3.多孔固体介质:多孔陶瓷、玻璃、塑料4.微孔纤维素和金属薄膜介质:醋酸纤维素 过滤条件的优化:1.改善发酵液物理性质:降低滤饼比阻、降低发酵液黏度、降低固体浓度、热处理 2.改善设备结构:扩大设备尺寸、增加过滤面积。 6发酵液的构成? 微生物(菌体)、残存的固体培养基、未被微生物完全利用的糖无机盐蛋白质以及微生物的各种代谢产物。 7发酵液特性有哪些? 1目标产物浓度普遍较低,悬浮液中大部分是水2菌体细胞等固体粒子的性质差异较大,且具有一定的可压缩性3菌体细胞等悬浮颗粒小,其相对密度和液相相近4液相黏度大,多为非牛顿型流体5性质不稳定易随时间变化,如易受空气氧化微生物污染蛋白质酶水解等作用的影响。

生物工程下游技术

1.请描述生物工程下游技术的一般工艺流程,并分析各步可采用方 法及其原理 按生产过程分,下游技术工艺过程大致可分为4个阶段,即预处理、提取(初步分离)、精制(纯化)、成品制作。 发酵液→预处理→细胞分离→细胞破壁→碎片分离→提取→精制→成品制作加热过滤匀浆法离心沉淀(重)结晶浓缩 调PH 离心研磨法双水相吸附离子交换干燥 絮凝膜分离酶解法膜分离萃取色谱分离无菌加工 超滤膜分离成型 结晶 (1)预处理和固液分离 加热法:加热可降低液体黏度,只适用于产物对热较稳定的发酵液。在适当的温度和受热时间下可使菌体或蛋白质凝聚形成较大颗粒的凝聚物,改善发酵液固液分离特性。加热是蛋白质变性凝固的有效方法。 调节PH法:PH直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质,调节PH可以改变菌体和蛋白质的带电性质,从而改变其过滤特性。蛋白质属于两性电解质,两性电解质在溶液中的PH处于等电点时分子表面净电荷为零,导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏,分子间引力增加溶解度最小。因此,调节溶液的PH,可使蛋白质溶解度下降而析出,这是除去蛋白质的有效方法。改变PH,还能使蛋白质变性凝固。 絮凝:在某些高分子絮凝剂的存在下。基于桥架的作用,使胶粒形成絮凝团的过程。 (2)提取(初步分离)

沉淀:在溶液中加入沉淀剂使溶质溶解度降低,生成无定形固体从溶液中析出的过程。原理:沉淀分离就是通过沉淀,在固-液分相后,除去留在液相或沉积在固相中的非必要成分。 吸附:吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。吸附的原理:固体内部分子所受分子间的作用力是对称的,而固体表面分子所受力是不对称的。向内的一面受内部分子的作用力较大,而表面向外一面所受的作用力较小,因而当气体分子或溶液中溶质分子在运动过程中碰到固体表面时就会被吸引而停留在固体表面上。 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技术。原理:利用各物质在不同溶剂中具有不同的溶解度的原理来达到将目标产物分离纯化的目的。 超滤:超滤是利用膜的透过性能,在静压差的推动力作用下,达到分离离子、分子及其某种微粒目的的膜分离技术。原理:超滤是一种筛分过程,在一定的压力作用下,含有大小分子溶质的溶液流过超滤膜表面时,溶剂和小分子物质(如无机盐类)透过膜,作为透过液被收集起来;而大分子溶质(如有机胶体)则被膜截留而作为浓缩液被回收。 结晶:将形成晶型物质的过程称为“结晶”。原理:通过结晶溶液中的大部分杂质会留在母液中,再通过过滤、洗涤即可得到纯度高的晶体。 (3)精制(纯化)

农业生物技术期末试题

2017年秋唐河职专种植类基础课期末试卷 《农业生物》(满分100分) 注意:所有答案都要写在答题卡上,写在试题卷上无效 一、选择题(每小题只有一个正确答案,请将正确答案涂在答题 卡上,每小题2分,共50分。) 1.“种瓜得瓜,种豆得豆”这就是亲代与子代个体之间的( ) A.连锁 B.分离 C.遗传 D.都不是 2. DNA 分子具有( ) A.特异性 B.互异性 C.排斥性 D.都不是 3.人类成熟细胞染色体数目为 A .n=21 B .2n=46 C .2n=30 D .n=24 4.自由组合规律是 发现并首次提出的。 A .孟德尔 B .贝特生 C .达尔文 D .摩尔根 5.减数分裂中,联会发生在( ) A .姊妹染色单体之间 B .非姊妹染色单体之间 C .同源染色体之间 D .非同源染色体之间 6.同一单位性状在不同个体间表现出来的相对差异称装 订 线 班级 姓名 考场 考号

为 A.相对性状 B.变异性状 C.表现性状D.差异性状 7. DNA分子两条链的盘旋方向() A、同向平行 B、反向平行 C、同向交叉 D、反向交叉 8.一个性母细胞经过一次完整减数分裂过程产生()个子细胞 A 、1 B、2 C、4 D、8 9. 减数分裂过程中,同源染色体的配对发生在()。A.偶线期 B.粗线期 C.双线期 D.终变期 10.减数分裂中, c 实现了染色体数目减半() A.前期I B.中期I C.后期I D.末期I 11、水稻由高杆变为矮秆,生长在水沟边的植株比其他的高大()。 A、两者都是可遗传的变异 B、前者是可遗传的变异,后者是不可遗传的变异

C、两者都是不可遗传的变异D 、前者是不可遗传的变异,后者是不可遗传的变异 12、下列属于相对性状的是()。 A、大麦的高秆与小麦的矮秆 B、人的身高与体重C.玉米的黄粒与凹陷 D. 甜玉米与非甜玉米 13、已知红花豌豆与白花豌豆杂交,F1全部是红花豌豆,让F1与隐形亲本测交一代,则测交一代中红花豌豆和白花豌豆的比例是() A、4:1 B、3:1 C、2:1 D、1:1 14、T代表() A、胸腺嘧啶 B、胞嘧啶 C 、鸟嘌呤 D、腺嘌呤 15. 普通小麦的染色体数目()。 A、24 B、20 C 、42 D、46 16、杂种YyRr独立遗传,自交后代群体中纯合体的比例()。 A、1/16 B、1/12 C、1/8 D、1/4 17、下面都不属于相对性状的是()。 A、红葡萄与白葡萄 B、黄菊花与白菊花

生物工业下游技术习题(附答案)

生物工业下游技术习题 第一章绪论 1、何为生化分离工程?其主要研究那些内容? 下游加工过程(下游技术): 对由生物界自然产生的或由微生物发酵过程、动植物细胞组织培养或酶反应过程等各种生物工业生产过程获得的生物原料(发酵液、培养液、反应液),经提取分离、加工精制成有关生物化工产品的过程(技术)。由不同生物化工单元操作组成。 研究内容:产品的分离纯化,从混合物(发酵液等)中用最低的投入,获得最高的产出(产物的高得率、高纯度)。 2、试述生物技术下游加工过程的特点及应遵循的原则。 特点:发酵液等为复杂多相系统,属非牛顿性液体,成分复杂多样,固液分离困难。 产物起始浓度低(发酵液起始浓度较低而杂质又较多),常需多步纯化操作; 产物(生物物质)通常很不稳定:遇热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解; 发酵或培养都是分批操作,生物变异性大,各批发酵液不尽相同,下游加工应有弹性; 发酵液不宜久存,应尽快提取。 原则:时间短;温度低;pH适中(在生物物质的稳定范围内);严格清洗消毒。基因工程产品,生物安全问题

3、生化分离工程有那些特点?其包括那几种主要分离方法? 4、简述生化分离工程的发展趋势。 操作集成化(减少步骤,提高收率); 方法集成化; 大分子与小分子分离方法的相互渗透; 亲和技术的推广使用和配基的人工合成; 优质层析介质的开发; 基因工程对下游过程的影响; 发酵与提取相耦合。 5、简述生物技术下游加工过程的一般流程。 按生产过程划分,下游技术大致分为4个阶段: a)预处理(发酵液或培养液的预处理和固液分离); b)提取(初步分离纯化); c)精制(高度纯化); d)成品加工(最后纯化); 第二章预处理与固-液分离法 1、发酵液预处理的目的是什么?主要有那几种方法? 预处理: a)预处理目的:改变发酵液的性质,利于固液分离。 b)方法:采用酸化、加热、以降低发酵液的粘度;或加入絮凝剂,使细胞 或溶解的大分子聚结成较大颗粒。

生物工程下游技术

动物生物反应器 专业:生物技术班级:093姓名:贺霞霞 一、概述 1、生物反应器:生物反应器是利用生物体所具有的生物功能,在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织器官等等。 2、内容:生物反应器听起来有些陌生,基本原理却相当简单。胃就是人体内部加工食物的一个复杂生物反应器。食物在胃里经过各种酶的消化,变成我们能吸收的营养成分。生物工程上的生物反应器是在体外模拟生物体的功能,设计出来用于生产或检测各种化学品的反应装置。或者说,生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,是一种生物功能模拟机,如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。 生物反应器(bioreactor)经历了三个发展阶段:细菌、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。转基因动物生物反应器的出现之所以受到人们极大的关注,是因为它克服了前两者的缺陷,即细胞基因工程产物往往不具备生物活性,必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后才能成为有效的药物,而细胞基因工程又因为的培养条件要求相当苛刻、成本太高而限制了规模生产。另外,转基因动物生物反应器还具有产品质量高、容易提纯的特点。一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫做动物生物反应器。几乎任何有生命的器官、组织或其中一部分都可以经过人为驯化为生物反应器。从生产的角度考虑,生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得,例如乳腺、膀胱、血液等,由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。其中,转基因动物乳腺生物反应器的研究最为引人注目。 二、动物生物反应器的介绍 1、转基因动物与生物反应器

《生物工程下游技术实验》项目一

《生物工程下游技术实验》讲义 实验项目一:“超氧化物歧化酶SOD的分离纯化技术” 实验一:植物超氧化物歧化酶(SOD)活性测量(6学时) 过程 1.每组30g绿豆,洗涤,蒸馏水浸泡过夜,倒去浸泡的水,加入300 ml蒸馏水液,匀浆 机匀浆,二层纱布过滤,离心(3000 rpm)得清液,取少量清液进行SOD活性及蛋白质含量测量,计算材料中SOD总活性单位及比活性单位(units/mg Pr)。 2.所得清液测量其总体积,缓慢加入硫酸铵至35%饱和度(查一般实验手册,约 19.4g/100ml清液),5℃冰箱中静置备用下一实验。 SOD活性的测定:(二种方法取一种,本次实验用前者,要求理解后者的原理) ●邻苯三酚自氧化法:这是最简单的一种检测方法,但干扰因素较多。 ●NBT光化还原法:比较稳定,但受酚类物质干扰。 一、利用连苯三酚自氧化测SOD活性的方法 溶液配制: 1,连苯三酚:630 mg------→100 ml 10 mmol/L HCl (0.085 ml 36%的浓HCl ,用蒸馏水配成100 ml)。共配500ml. 2,pH 8.30 50 mmol/L Tric-HCl: A) 0.1 mol/L Tris: 12.114g-----1000 ml (储备液) B) 0.1 mol/L HCL: 浓盐酸稀释得到(8.5 ml 36%的浓HCl ,用蒸馏水配成1000 ml)(储 备液) ●0.05mol/L pH 8.3: 500ml A+199ml B-------定容到1000ml.. 操作: 25?C,3 ml 50 mmol/L pH8.30 的Tric-HCL 缓冲液,加入10 μl 50 mmol/L 连苯三酚(具体加入量应每次测量前校正,加入的原则是使下面的A325变化控制在0.07 /min左右),迅速摇匀,倒入光径1 cm的比色杯(应该用石英杯)中,每30秒测一次A325值,自氧化速率的变化(?A)控制在0.07 /min左右,加入酶液后再测连苯三酚自氧化速率的变化(?A’),酶量的加入控制在使加样后的?A’在0.035/min左右。(以上?A?A’的变化值不需特别严格,?A只要控制在0.1以下0.04以上,?A’变化在?A的约一半左右即可) 一个SOD活性单位(连苯三酚单位):在以上条件下,加入酶如果在一分钟时间能抑制连苯三酚自氧化速率的一半,此时所加的酶量就为一个SOD的酶活性单位(unit,U)。

最新生物工程下游技术思考题答案

一.绪论 1、从某一动物培养的细胞中分离某一抗体(一蛋白的代表)的一般工艺过程。答:生物工程下游技术的一般工艺过程(p12) 2、分离纯化某一酶制剂的主要步骤和结果如下表: ( (2)亲和层析的原理是什么? 3、产品的分离提取工艺应考虑那些因素? 答:生物分离过纯化过程的选择准则(P16)

①步聚少,成本低②次序合理③产品规格(注射,非注射)④生产规模⑤物料组成⑥产品形式固体:适当结晶,液体:适当浓缩⑦产品稳定性⑧物性溶解度,分子电荷,分子大小,功能团,稳定性,挥发性⑨危害性⑩废水处理 第二章发酵液预处理 1.沉降速度离心的原理。(p15) 答:沉降速度法:主要用于分离沉降系数不同的物质。 2.沉降平衡离心的原理。(p15) 答:沉降平衡法:用于分离密度不同的物质。如梯度密度离心。 3.差速离心的概念。(p15) 答:采用不同的转速将沉降系数不同的物质分开的方法。 4. rpm与RCF的换算关系。 5.已知某一离心机的转子半径为25cm,转速为1200r/min,计算相对离心力为多大? 第三章细胞破碎 1除去发酵液杂蛋白质的常用方法有那些? 答:杂蛋白质的除去(p6) (1) 沉淀法:蛋白质是两性物质,在酸性溶液中,能与一些阴离子(三氯乙酸盐、水扬酸盐)形成沉淀;在碱性溶液中,能与一些阳离子(Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等)形成沉淀。 (2) 变性法:使蛋白质变性的方法很多,如:加热,调节pH,有机溶剂,表面活性剂等。其中最常用的是加热法。 (3) 吸附法:加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。 2产品的分离提取工艺应考虑那些因素? 答:(1) 是胞内产物还是胞外产物; (2) 原料中产物和主要杂质浓度; (3) 产物和主要杂质的物理化学特性及差异; (4) 产品用途和质量标准;

生物工程下游技术实验课程教学大纲

生物工程下游技术实验课程教学大纲 课程名称:生物工程下游技术(Downstream Processing of Bioengineering) 课程编码:1313083216 实验类别:专业课 总学时数:46 实验时数:16 学分:2.5 开课单位:生命科学学院生物技术教研室 适用专业:生物技术 适用对象:本科(四年) 一、课程的性质、类型、目的和任务 本课程为生物技术专业本科生必修的专业课程。是非单独设课课程,在实验中要求: 1、在本实验课程中培养和提高学生运用生物分离技术的原理的能力。 2、掌握生物分离技术的基本方法和技能,培养学生正确记录实验数据和现象、正确处理实验数据和分析实验结果的能力。 3、培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和良好的实验作风。 4、在教学中,教师要向学生讲明该实验课的性质、任务,并使学生明确实验课的地位和作用,提高学生学习的主动性。 5、学生实验前,必须预习实验内容,了解每个实验的目的、原理和方法。 6、实验过程中,要求学生操作要规范、做好实验原始记录、爱惜仪器、节约药品、遵守安全制度、使学生养成良好的实验习惯,树立良好的学风。 7、要求学生实验后按时完成实验报告。。 二、本课程与其它课程的联系与分工 本课程宜从三年级第二学期开始,以确保学生学习本课程具有所需要的数学、物理、化学、微生物学、酶工程、微生物工程、细胞工程等基础。 三、课程内容及教学基本要求 [1]表示“了解”;[2]表示“理解”或“熟悉”;[3]表示“掌握”; 实验一、大肠杆菌的超声波破碎 细菌培养和收集[3];细胞破碎[3];细胞液分离[2] 实验二、氨基酸的吸附层析 薄板制备[3];点样[3];展层[3];显色[3];测定Rf值[2] 实验三、蛋白质溶液的凝胶层析脱盐 凝胶柱制备[3];加样与洗脱[3];检测[3] 实验四、有机溶剂萃取抗生素 试剂配制[3];化学效价测定[3];标准曲线制备[3]

《农业生物技术》试题三

《农业生物技术》试题三 姓名_____ 班级______ 分数______ 一、选择题(每个2分,共30分) 1.植物组织培养中进行茎尖剥离的仪器设备是 A.显微镜B.放大镜 C.聚光镜D.解剖镜 2.下列用品中,不能采用干热灭菌法灭菌的是 A.棉塞B.剪刀C.培养皿D.解剖刀 3.下列激素中,不属于生长素的是 A.吲哚乙酸IAA B.萘乙酸NAA C.吲哚丁酸IBA D.玉米素ZT 4.大多数植物组织培养的温度为 A.15~20℃B.23~27℃C.25±2℃D.37±2℃5.采用70%~75%酒精对外植体进行消毒的时间一般为 A.3~5s B.0.2~2min C.3~5min D.5~10min 6、()是植物组织培养最常用、最普及的无菌操作装置。 A.超净工作台 B.显微镜 C.培养箱 D.天平 7.外植体的灭菌常用( )。 A.干热灭菌 B.湿热灭菌 C.浸泡灭菌 D.擦拭灭菌 8、组织培养中,如超净工作台的局部环境消毒灭菌常用()。 A.空气过滤灭菌 B.紫外线照射消毒 C.喷雾消毒 D.熏蒸消毒 9、熏蒸灭菌时,常用的熏蒸剂甲醛用量为()。 A.0.1ml/m3 B.0.2ml/m3 C.1ml/m3 D.24ml/m3 10、玻璃器皿灭菌常用( )。 A. 75%酒精消毒 B.火焰灭菌 C.高温干热灭菌 D.高压蒸汽灭菌 11、植物组织培养中污染苗的灭菌常采用()。 A.高温干热灭菌B.高压蒸汽灭菌C.紫外灯杀菌 D.70%酒精喷雾灭菌 12、下列对对胚的形成.芽的分化和幼苗转绿有促进作用的元素是()。 A.铜 B.钼 C.硼 D.铁 13、在植物组织培养中,常用的维生素浓度约在()mg/L之间。 A.0.1~0.2 B.0.1~1 C.10~100 D.50~100 14、下列不属于细胞分裂素的是()。 A.2,4-D B.6-BA C.KT D.ZT 15、高温高压易被分解破坏的植物激素是( )。 A. IBA B.GA C.肌醇 D.维生素 16、在植物组织培养中,培养基的pH一般为()。 A.低于5.0 B.5.6~6.5 C.6.0~7.0 D.7.0以上 17、适宜的外植体的大小是() A.0.2~05cm B.0.5~1cm C.1~1.5cm D1.5~2cm 18、下列植物器官哪种做外植体最合适()。 A.茎尖.茎段B.叶片.叶柄 C.一年生枝条 D.幼嫩的茎尖.茎段 19、试管苗移植后,适宜的生根温度是()。 A.10~15℃ B.15~18℃ C.18~20℃ D.20~25℃ 20、超净工作台在每次接种前先用紫外线灯照射()。 A.20min B.40min C.2h D.20~30min 21、干热灭菌的温度应控制在( ),持续120min。 A. 100℃. B. 120~150℃ C. 150~170℃ D. 121~125℃ 22、温热灭菌主要用于( )灭菌, A.培养基 B.赤霉素、玉米素、脱落酸等不耐热物质 23、组织培养中普遍采用的是对无菌操作的微环境进行( )灭菌。 A.空气过滤 B.紫外线 C.喷雾 D.熏蒸 24、组织培养中加温配制的培养基要趁热分装,低于()℃易凝固。 A.25 B.30 C.50 D.60 25、固体培养基中琼脂的用量在( )之间。 A.3~5g/L B.6~lOg/L C.12g/L D. 20g/L 二、判断题(每个2分,共20分) 1、培养基经过高压灭菌后pH一般会升高0.2~0.3个单位。() 2.铬酸洗液是强氧化剂,去污能力很强,可用来洗油脂多的器皿。()3.从植物上分离真菌采样时最好选择阴天多云的日子。() 4. 植物的任何器官包括细胞和组织都可作为外植体。() 5.新玻璃器皿可以不用洗涤。()6.杀死、消除或抑制部分微生物,使之不发生危害作用称为消毒。() 7. 培养基中添加活性炭的作用是防止褐化;促进生根,增强琼脂的凝固能力。() 8.已被霉菌等杂菌污染的器皿要用121℃高温高压蒸汽灭菌30min。()9.用于进行琼脂、蔗糖和各种药品的称量,需要用分析天平。()10.利用烘箱进行烘烤灭菌的方法,适用于各种玻璃器皿和器械的灭菌消毒。() 三、名词解释(每个3分,共12分) 1、外植体 2、植物细胞的全能性 3、接种 4、灭菌 四、简答题(4小题,共28分) 1、简述植物组织培养特点?(4分) 2、简述植物组织培养快速繁殖的程序?(8分) 3、简述外植体的表面灭菌与接种程序?(8分) 4、阐述利用高压蒸气灭菌法进行培养基灭菌的具体操作步骤?(8分) 五综合题(10分) 按照所给配方MS+KT 1mg/L+IBA0.2mg/L,如何量取6L培养基的母液? 母液如下:大量元素20倍,铁盐100倍,有机物200倍,微量元素500倍,KT 0.5mg/mL,IBA 0.5mgmL。? 1

相关文档
最新文档