生物技术概论期末重点
生物技术概论复习资料

一、名词解释1.代换系:是指受体材料的染色体被外源染色体取代后形成的个体。
2.基因工程:是根据预先设计要求,借助实验室技术,将某种生物的基因转移到另一个体中,使后者定向获得新的遗传性状或者生产某种产品。
3.遗传标记:是指可遗传的、特定的、易于识别的生物体特性。
4.细胞全能性:是指生物体的每个细胞都具有该物种的全部遗传信息,离体细胞在一定的培养条件下具有发育成完整个体的能力。
5.不对称杂交:在原生质体融合前,利用X 射线等处理其中的一个亲本,使其核基因组失活,然后用这种失活的原生质体与正常或者经过化学处理的原生质体进行融合。
这种原生体融合方式叫不对称杂交。
6.异附加系:是指添加了外源染色体的个体。
7.遗传工程:是根据预先设计要求,借助实验技术,将某种生物的基因或者基因组转移到另一个体中,使后者定向获得新的遗传性状或者生产某种产品。
8.细胞学标记:是指某个体或者物种特有的染色体数目、核型、带型特性。
9.外植体:是指从特定生物体上切取下来、用于组织培养的离体材料。
10.不对称杂种:在不对称杂交交时,供体原生质体只给受体原生质体提供其基因组中的少量染色体或染色体片段,并与受体原生质体的完整基因组染色体共存。
这种不对称杂交所产生的融合细胞,叫不对称杂种。
11.共抑制:当受体被导入一个与受体内某基因同源的基因时,导入的基因及受体中与外源同源的基因的表达都可能减弱的现象。
12.遗传累赘:当一条载有目的基因的外源染色体导入受体后,受体往往表现出供体亲本的某些不良特性的现象。
13. 愈伤组织:是指在培养或自然条件下植物细胞经脱分化不断增值形成的由薄壁细胞组成的不定组织。
14.染色体组:维持某一物种生命活动所需的最低数目的一套染色体,也是该物种发生数目变异时所所需的最低数的一套染色体。
15.原生质体:是指去掉纤维素外壁的具有生活力的裸露细胞。
二、简答题1. 请你说明互补选择(杂种体细胞选择方法)的原理。
互补选择法是利用天然或者人工诱发的营养缺陷型及抗性突变细胞对异核体进行选择。
《生物技术概论》课程总复习

固定化酶 (细胞)的优点、固定化方法
酶分子的改造技术
酶反应器基本类型、生物传感器
酶工程的概念和基本过程(酶的分类)
*
第一节 酶的发酵生产
1
提高酶产量的措施 诱导物 阻遏物 表面活性剂 产酶促进剂
2
第三节 酶分子的改造
4
酶分子的修饰方法
5
第二节 酶的分离纯化
1
酶的制备技术(破碎细胞、溶剂抽提、离心分离、过滤 、浓缩、干燥);
杂合体的鉴别与ห้องสมุดไป่ตู้选
完全杂合、核质异源 酶解(纤维素酶)、分离、洗涤、鉴定
*
2.3 人工种子 用人工种皮包被植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子
解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题
*
制作过程
胚乳与褐藻酸钠混合后,加入胚状体,滴入到硝酸钙或CaCl2中, 20分钟后,表面聚合,形成人工种子
03
*
重组子的筛选
筛选方法: 根据载体选择标记基因筛选
抗性筛选、蓝白斑筛选 gus 基因、荧光素酶基因luc、绿色荧光蛋白基因gfp, 根据报告基因筛选转化子 根据形成噬菌斑筛选转化子
*
重组子的鉴定
根据重组DNA分子特征鉴定重组子 根据重组DNA分子大小鉴定重组子、根据重组DNA分子酶切图谱鉴定、PCR法、DNA杂交、应用DNA芯片鉴定重组子、根据DNA核苷酸序列鉴定重组子
基因进行定点诱变并分离其突变体,引入表达载体生产并纯化大量突变性蛋白质,分析其性质指导进一步分子设计,以最终获得所预期性质的分子
1
2
蛋白质组学(Proteomics)
“Proteome”最终概念是指:一个基因组,一种生物或一种细胞或组织所表达的全套蛋白质。
生物技术概论重点

1.什么是生物技术也称生物工程,是人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理,按照预先的设计,改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。
我:广泛地定义为通过一些技术利用生物体的组织或细胞来制造或改良生物产品、改良植物或动物、为特殊的用途开发微生物。
生物系统微生物结构和功能的材料开发也包括其中。
2.什么是克隆克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。
通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。
3.克隆的一般步骤"分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。
我:提取目的基因,目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和表达4.诺贝尔奖得主的主要贡献格里菲思:转换因子Beetle:一个基因一个酶Chase and Hershey:DNA的主要遗传载体,DNA是主要遗传物质沃森和克里克:DNA双螺旋Kornberg:DNA复制Jacob-Monod 乳糖操纵子尼伦伯格:遗传密码史密斯:DNA的限制酶贝尔格&科恩:1stcloning案例桑格和吉尔伯特:DNA测序罗伯特:英国。
Interupted基因5.遗传材料双链DNA:折叠成染色体,多态性,拓扑的(线形、圆形、超螺旋形)单链DNA:通常在病毒中单链RNA:在细胞中不同分子有不同功能,也许是一些病毒的基因组双链RNA:某些病毒的基因组6.附加型DNA:非染色体DNA,质粒体(线粒体DNA,叶绿体DNA,微体细胞DNA,质粒)7.DNA是双链的碱基ATCG RNA单链AUCG8.什么是质粒质粒是独立于染色体之外能自我复制的环状双链DNA分子。
生物技术概论基因工程部分复习重点

1、PCR:一种模拟DNA体内复制过程的体外DNA复制过程,在一个离心管的缓冲液体系中,加入DNA模板,d-NTPs、引物和DNA聚合酶,通过变性、退火、延伸三个温度的不断循环,使目标DNA得到快速大量的复制,需要两条合成的寡核苷酸片断和耐热的DNA聚合酶。
2、启动子:在基因序列中,标志着转录起始的可以被RNA聚合酶识别的位点(DNA区段),一般位于基因的上游。
3、终止子:位于基因的编码序列之外(一般在下游)的一段标志着转录停止的RNA聚合酶识别位点。
4、Ti质粒:根癌农杆菌核外的一种环状双链DNA分子,约200kb,Ti质粒的结构上可分为毒性区、T-DNA区、结合转移区、复制起始区。
5、SD序列:位于起始密码子上游的一段保守序列,为细菌核糖体有效结合和翻译起始所必须,一般长约3-9bp,位于起始密码子上游3-11碱基的位置,它与16S核糖体RNA的3端互补,控制翻译的起始。
6、反义链:下链或模板链,在基因的DNA双链中,转录时作为mRNA合成模板的那条单链。
7、基因文库:是指汇集了某一生物基因组DNA全部序列的重组体DNA群体(转化子群)。
具体来说,构建基因文库时,首先将代表某一生物类型的全部DNA片段分别插入到特定载体上,然后将重组载体导入到宿主细胞并获得大量的含有重组载体的克隆(一般为单菌落或噬菌斑)。
8、DNA探针:经放射性或非放射性物质标记已知的特定的DNA序列。
9、载体构建:用限制性酶切取目的基因,再用同一种限制酶切开质粒,用连接酶把目的基因和质粒连接起来的过程。
10、转化:将普通的质粒分子导入受体细胞的过程。
11、感受态细胞:经过处理后处于容易接受外源DNA状态的细胞。
12、多克隆位点:克隆载体中的一段用于插入外源DNA片段的特定区域,由一系列的紧密相连的限制性内切酶位点组成,而且每个限制性内切酶位点应该在整个载体中是唯一的。
13、选择标记基因:在基因工程中的一类用于选择转化细胞(菌)的抗性基因,通常是一些抗生素抗性基因,比如对氨苄青霉素、四环素氯霉素、卡那霉素以及潮霉素等具有抗性的基因,这样,通过在培养基中加入特定的抗生素就可以选择得到转化的细胞(菌)。
生物技术概论重点总结

生物技术概念:•生物技术(biotechnology),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术的种类•生物技术不完全是一门新兴学科,它包括传统生物技术和现代生物技术两部分。
•传统生物技术:指旧有的制造酱、酒、面包、奶酪、酸奶及其它食品的传统工艺。
•现代生物技术:包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程基因工程•基因工程是20世纪70年代随着DNA重组技术的发展应运而生的一门新技术。
是指在基因水平上操作并改变生物遗传特性的技术,也称为DNA重组技术。
细胞工程•是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种和创造新品种的目的,加速繁育动植物个体,或获得某种有用物质的技术。
酶工程•酶工程是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。
发酵工程•是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动植物细胞及其特定功能,通过现代工程技术手段生产各种特定的有用物质,或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。
蛋白质工程•是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础,通过有控制的修饰和合成,对现有蛋白质加以定向改造和设计,构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更符合人类需要的新型蛋白质。
细胞中的主要物质•遗传物质(即基因,编码蛋白质)•蛋白质(催化生化反应、构成细胞骨架、运输物质等)•碳水化合物(提供能量)•微量元素(激活或抑制蛋白)•水(溶剂)微生物工程菌发酵工程基因工程蛋白质或酶蛋白质工程或酶工程产品动、植物个体或细胞细胞工程优良动、植物品系现代生物技术的理论背景:现代生物技术是以20世纪70年代DNA 重组技术的建立为标志的。
生物技术概论复习题

生物技术概论复习题一、名词解释1、细胞融合:两个或多个细胞相互接触后,其细胞膜发生分子重排,导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程。
P552、干细胞:动物胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞,是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的理想种子细胞。
P813、原生质体:脱去细胞壁的细胞叫原生质体P604、目的基因:在基因工程设计和操作中,被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因。
P375、固定化酶技术:将酶素服在特殊的相上,让它既保持酶的特有活性,又能长期稳定反复使用,同时又可以实现生产工艺的连续化和自动化。
方法大致可以分为三类,即载体结合法、共价交联法和包埋法。
P1266、工程菌:用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。
P1147、转化:通过生物学、物理学和化学等方法使外源裸露DNA进入受体细胞,并在受体细胞内稳定维持和表达的过程。
P438、胚胎分割;借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜,从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。
1739、限制性内切核酸酶:是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并在合适的反应条件下使每条链一定位点上的磷酸二脂键断开,产生具有5’-磷酸基(-P)和3’-羧酸(-OH)的DNA片段的内切脱氧核糖核酸酶。
P2110、SCP :单细胞蛋白,生产蛋白质的生物大都是单细胞或丝状微生物个体,而不是多细胞复杂结构的生物。
P18411、外植体:即能被诱发产生无性增殖系的器官或组织切段。
P5612、生物传感器:用生物活性物质做敏感器件,配以适当的换能器所构成的分析工具。
P13613、基因芯片:利用反相杂交原理,使用固定化的的探针阵列样品杂交,通过荧光扫描和计算机分析,获得样品中大量基因及表达信息的一种高通量生物信息分析技术。
又称为DNA 芯片P49 14、脱毒植物:用脱毒剂除去寄生病毒的植物。
生物技术概论复习重点

1、生物技术:生物技术有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造生命体或加工生物原料,为人类生产出所需的产品或达到某种目的。
2、基因工程:(DNA体外重组技术)应用人工的方法把生物的遗传物质(通常是DNA)分离出来,在体外进行切割、拼接和重组,然后将重组DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传品性,有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达已获得基因产物。
3、细胞工程:是指以细胞为基本单位,在体外进行培养、繁殖,或人为地使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种或创造新品种;或加速繁育动植物个体;或获得某些有用的物质的过程。
(包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术和干细技术等)4、发酵工程:利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在适合的条件下,通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品。
5、酶工程:(包括酶的固定化技术、酶反应器的设计及应用、酶制剂的制备)是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造,并借助生物反应器来生产人类所需产品的一项技术。
6、蛋白质工程:是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等的学科基础知识,通过对基因的人工定向改造等手段,对蛋白质进行修饰、改造和拼接以生产能满足人类需要的新型蛋白质的技术。
7、连接酶:能够催化双链DNA片段3’、5’末端形成磷酸二酯键的酶。
8、目的基因:在基因工程设计和操作中,被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因成为目的基因。
9、细菌质粒载体:是存在于细菌细胞质中的一类独立位于染色体外的能够进行自主复制的遗传成分。
10、噬菌体载体:把专门感染了细菌的病毒称为噬菌体载体,由DNA(头部)和蛋白质(尾部)组成。
现代生物技术概论复习题

现代生物技术概论复习题一、名词解释1、生物技术:也称生物工程,是人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理,按照预先的设计,改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。
2、基因组DNA文库:将某一种基因DNA用适当的限制酶切断后,与载体DNA重组,再全部转化宿主细胞,得到含全部基因组DNA的种群,称为基因组DNA文库。
3、选择标记基因:是指该基因的表达产物对选择剂产生抗性,致使转化细胞不受选择剂影响,能正常生长、发育、分化,从而把转化体选择出来的一类基因。
4、基因和基因组 DNA分子中具有特定生物学功能的片段称为基因(gene)。
一个生物体的全部DNA序列称为基因组(genome)5、载体:把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖或表达的工具称为载体。
6、cDNA文库:即由mRNA经过反转录成cDNA,然后来构建文库,构建的文库不包含内含子。
7、转化:外源DNA导入宿主细胞的过程称之为转化。
8、重叠基因:一个基因序列中,含有另一基因的部分或全部序列。
9、基因组文库:把某种生物基因组的全部遗传信息通过载体贮存在一个受体菌克隆子群体中,这个群体即为这种生物的基因组文库。
10、细胞工程:以生物细胞、组织或器官为研究对象,运用工程学原理,按照预定目标,改变生物性状,生产生物产品,为人类生产或生活服务的科学。
11、外植体:指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。
12、愈伤组织:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞,多在外植体切面上产生。
13、体细胞杂交:(原生质体融合)指在人工控制条件下不经过有性过程,两种体细胞原生质体相互融合产生杂种的方法。
14、悬浮培养:是将植物游离细胞或细小的细胞团,在液体培养基中进行培养的方法。
15、原生质体:指除去细胞壁的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露细胞。
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一、生物技术总论1、生物技术定义:生物技术(biotechnology),也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
2、范畴:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程3、简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。
现代生物技术是通过生物化学与分子生物学的基础研究而加快发展起来的。
两者的差别:传统生物技术的研究水平是细胞或组织水平,现代生物技术的研究水平是在分子水平。
两者的关系:现代生物技术的研究是以传统生物技术为基础。
现代生物技术的研究能够促进传统生物技术研究。
4、“六高”特征:高效益;高智力;高投入;高竞争;高风险;高势能。
二、基因工程1、基因工程:按照人们的愿望,进行严密的设计,通过体外DNA重组和转基因等技术,有目的地改造生物特性,在较短时间内使现有物种的性能得到改善,创造出符合人们需求的新生物类型,或者利用这种技术对人类疾病进行基因治疗。
2、基因工程研究的理论依据:(1)不同基因具有相同的物质基础;(2)基因是可以切割的;(3)基因是可以转移的;(4)多肽与基因之间存在对应关系;(5)遗传密码是通用的;(6)基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。
3、基因工程操作步骤p17①获取目的基因;②构建基因的表达载体;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定.4、PCR概念:PCR是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方。
PCR又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。
5、目的基因导入受体细胞的常用方法:①化合物诱导转化法;②农杆菌转化法;③电穿孔转化法;④花粉管通道法;⑤基因枪法;⑥超声波处理转化法;⑦脂质体介导转化法;⑧体内注射转化法;⑨精子介导法;⑩病毒(噬菌体)颗粒转导法等6、基因文库定义:把某种生物基因组的全部遗传物质信息通过克隆载体储存在一个受体菌克隆子群体中,这个群体即这种生物的基因组文库。
7、克隆载体定义:把能够承载外源基因,并将其带入受体细胞得以稳定维持的DNA分子。
分类:质粒载体、病毒克隆载体、人工染色体载体、基因表达载体。
8、人类基因组计划概论人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。
美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。
按照这个计划的设想,在2005年,要把人体内约2.5万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。
换句话说,就是要揭开组成人体2.5万个基因的30亿个碱基对的秘密。
人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。
被誉为生命科学的“登月计划”。
人类基因组计划(英语:Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索工程。
其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。
基因组计划是人类为了探索自身的奥秘所迈出的重要一步,是继曼哈顿计划和阿波罗登月计划之后,人类科学史上的又一个伟大工程。
截止到2005年,人类基因组计划的测序工作已经完成。
其中,2001年人类基因组工作草图的发表(由公共基金资助的国际人类基因组计划和私人企业塞雷拉基因组公司各自独立完成,并分别公开发表)被认为是人类基因组计划成功的里程碑。
三、细胞工程1、克隆羊的主要内容:(1)取绵阳A的乳腺细胞核;(2)将绵羊B卵中的细胞核去除,植入绵羊A乳腺细胞核,电激融合;(3)异核卵在体外进行早期胚胎发育;(4)胚胎植入绵羊C子宫中发育;(5)绵羊C产下遗传性状与绵羊A完全相同的“多莉”羊。
2、单克隆抗体:由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。
3、外植体:能被诱发产生无性增殖系的器官或组织切段,如一个芽,一节茎。
4、干细胞研究“三步曲”:(1)获得干细胞系;(2)建立干细胞诱导分化模型;(3)将上述干细胞或干细胞培育体系植入动物或人的相应器官或组织,考察其效果。
干细胞治疗的优点:①低毒性(或无毒性),一次治疗有效;②不需要完全了解疾病发病的确切机理;③用自身干细胞移植,可避免产生免疫排斥反应。
5、动物细胞培养需要满足以下条件:(1)充足的营养供给——微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2。
O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH6、体外培养:将活体结构成分(如活体组织、活体细胞、活体器官等)甚至活的个体从体内或其寄生体内取出,置于类似于体内生存环境的体外环境中生长和发育的方法。
7、细胞融合:两个或多个细胞相互接触后,其细胞膜发生分子重排,导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程。
步骤:①制备原生质体;②诱导原生质体融合:病毒诱导融合;化学诱导融合;电激诱导融合;③筛选杂合细胞。
8、核移植:将供体细胞核移入除去核的卵母细胞中,使后者不经过精子穿透等有性过程即无性繁殖即可被激活、分裂并发育成新个体,使得核供体的基因得到完全复制。
以供体核的来源不同可分为胚细胞核移植与体细胞核移植两种。
细胞核的制备:显微操作法;细胞松弛素B处理法四、发酵工程1、发酵工程定义:采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
2、分批发酵:又称为分批培养,是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入少量的微生物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
也指在发酵过程中,除了不断进行通气(好氧发酵)和为调节发酵液的 pH 而加入酸碱溶液外,与外界没有其它物料交换的一种发酵方式。
培养基的量一次性加入,产品一次性收获,是目前广泛采用的一种发酵方式。
优点:①对温度的要求低,工艺操作简单;②比较容易解决杂菌污染和菌种退化等问题;③对营养物的利用效率较高,产物浓度也比连续发酵要高。
缺点:①人力、物力、动力消耗较大,每批发酵都要经菌种扩大发酵、设备冲洗、灭菌等阶段;②生产周期较短,发酵菌体不能达到最佳状态;③生产效率低。
3、工业发酵的一般过程: ①菌种制备:斜面活化,使菌种从休眠状态转为正常代谢状态。
活化后的菌种再进行扩大,将其接人摇瓶(茄子瓶等)中进行培养。
②种子培养:摇瓶种子进一步扩大,接入种子罐进行培养。
种子罐培养基比较接近发酵罐所用培养基成分,目的是让菌种进一步适应发酵培养基的环境。
种子罐种子培养好以后可适时进行大罐(通风曲室)接种。
③原料处理:发酵原料来源丰富,成分粗放,状态不一,通常不能直接为微生物所利用,因而要进行预处理,才能作为微生物发酵用的培养基的成分。
发酵原料一般要经过筛选、粉碎、蒸煮或水解后,再加上其他有关物质配制成发酵培养基。
④接种培养:发酵培养基配制好以后,进行灭菌。
待其冷却后,适时进行接种。
接种要保证在无菌条件下进行,以防污染。
无菌接种是发酵成败的关键。
⑤发酵控制:菌种接好后,提供必要的生长条件,菌体开始生长繁殖,进行新陈代谢,发酵累积代谢产物。
必要的生产条件包括培养温度、氧气需求、pH 指标、营养成分补充和泡沫消除等。
⑥提取精制:发酵过程一旦完成,及时进行产品提取。
根据不同的产品,采取不同的方法进行分离纯化,以求获得最高的产量和最好的质量。
提取的方法一般有物理法(如过滤、离心、干燥等)、化学法(吸附、蒸馏、层析、离子交换等)和生物法等。
五、酶工程1、固定化酶技术:酶分子通过吸附、交联、包埋、共价键等方法束缚于特定的支持物上而发挥作用。
被限制在一定的空间但仍具有催化活性的酶叫固定化酶。
2、固定化酶的活力:每(毫克)干重固定化酶每分钟转化底物(或生成产物)的量,μmol ·min -1·mg -1 单位面积(cm 2)的反应初速度表示,μmol ·min-1·cm -2(酶膜、酶管、酶板) 操作半衰期:衡量稳定性的指标;连续测活条件下固定化酶活力下降为最初活力一半所需要的时间(t 1/2):t 1/2 = 0.693 / KD 六、蛋白质工程(选择题)概况、进展蛋白质工程:以蛋白质结构和功能为基础,通过化学和物理手段,对目标基因按预期射出机进行修饰和改造,合成新的蛋白质;对现有蛋白质加以定向改造、设计和构建,最终生产出比自然存在的蛋白质更优良、更符合人类需求的功能蛋白质。
蛋白质工程的基本任务:①研究蛋白质分子结构规律与生物学功能的关系;②对现有的蛋白质加以修饰改造、设计与剪切、或设计全新的蛋白质;③构建生物学功能比天然蛋白质更加优良的新型蛋白质。
蛋白质全新设计的方法:模板组装合成法,序列最简化法。
(目标:功能设计,结构设计)七、生物技术与农业单细胞蛋自(SCP) :亦称微生物蛋白或菌体蛋白,主要是指酵母、细菌、真茵和某些低等藻类等微生物,在其生长过程中利用各种基质在适宜各件下培养单细胞或丝状微生物的个体而获得的菌体蛋白。
优点:1.营养价值高;2.原料来源广泛;3.培育时间短;4.收率高;5.不受季节和气候等条件影响100⨯固定化酶总活力活力回收率=%加入酶的总活力100⨯固定化酶总活力相对活力=%加入酶的总活力-上清液中未结合酶活力八、生物技术与食品1、甜味剂:主要甜味剂:甜菜糖、蔗糖、阿斯巴甜。
目前已知最甜的化合物:索马甜(蛋白质)2、生物传感器:是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。
3、生物芯片概念:将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA或其他样品分子(例如蛋白,因子或小分子)进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。
九、生物技术与人类健康疫苗概念:是指为了预防、控制传染病的发生、流行,用于人体预防接种的疫苗类预防性生物制品。