(高考生物)生物工程下游技术期末复习题
（生物科技行业）生物工程下游技术期末复
习题
生物工程下游技术复习题
一、基本知识点
1、经典的蛋白质测定方法有凯氏定氮法、TCA比浊法、福林-酚法和紫外法。
2、蛋白质分子是含有可带正电荷的氨基、亚氨基、酰氨基等和可带负电荷的羧基、苯酚基、巯基等的两性生物大分子。
3、色谱柱是进行色谱分离的主要场所。
4、色谱，从基质材料的角度来看，可以分为有机基质和无机基质。
5、目前常见的液相色谱填料，按其物理形态，一般分为多孔型、非多孔型和薄壳型三中结构类型。
6、等电聚焦法可以测定蛋白质的等电点，同时又能鉴定蛋白质的纯度。
7、天然人白细胞介素-2（IL-2）由133个氨基酸组成，其中有一个游离半胱氨酸（位于第125位），而第58位和第105位的半胱氨酸形成二硫键，此二硫键为活性所必须，而二硫键的错配对，可降低其生物活性和形成抗原性。
8、带有正电荷的蛋白质分子在电场作用下，向阴极移动。
9、径向色谱应用于生化分离，具有快速、压降低两个明显的优势。
10、羟基磷灰石晶体是骨骼和牙齿等生物体硬组织的主要无机成分，它与生物体组织有特异的亲和力和相容性。
11、肽谱技术是指蛋白质被酶解或化学降解后肽段的分离分析和制备。
12、高速珠磨法中，影响珠磨破碎的操作参数有转速、进料速度、珠子直径与用量、细胞浓度、冷却温度等。
13、超声破碎的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及菌种类型等因素有关。
14、空化现象是在强声波作用下，让气泡形成，胀大和破碎的现象。
15、切向流过滤又称错流过滤、交叉流过滤、十字流过滤，
（cross-flowfiltration）就是一种维持恒压下高过滤速度的技术。
16、离子交换法按照其操作方式可以分为间隙式分批操作及柱式洗脱两种。
17、在膜分离过程中，浓差极化与膜污染是经常发生存在的两种现象，也是影响膜分离技术在某些方面应用的拦路虎。
18、泡沫分离技术是一种基于溶液中溶质（或颗粒）间表面活性的差异进行分离的一种方法，表面活性强的物质优先吸附于分散相（气体）与连续相（液面）的界面处，被气泡带出连续相而达到浓缩。
19、膜分离技术具有设备简单、操作方便、无相变、无化学变化、处理效率高和节省能量等优点，已作为一种单元操作日益受到人们极大重视。
20、可依在分离时一次进样量的多少，将色谱分为分析色谱（10mg）、中等规模制备色谱亦即半制备色谱（10-50mg）、制备色谱（0.1-1g）和工业生产规模色谱（大于20g/d）4大类。21、离子交换色谱，按所使用的离子交换剂可分为，强阴离子、强阳离子、弱阴离子、弱阳离子交换方式。
22、在色谱单元纯化条件的最优化中，首先解决的问题是要对所用的色谱柱的种类进行选择，这取决于试样和目标产物的性质。一般来说，期望目标产品尽可能多的保留，而杂蛋白不保留，因此需选择目标产品与固定相作用力强、廉价的色谱柱。
23、色谱和电泳是目前所知最好的两种分离方法。其理论塔板数可达百万数量级。
24、基质材料（或称载体）是色谱填料的支撑骨架，它直接决定了填料的颗粒大小与分布、颗粒强度、孔径大小与分布、孔结构形态、颗粒内部的化学结构与其稳定性等，也直接影响到对颗粒表面（包括内孔表面）化学修饰方法的实施。
25、基质包括细胞生长所需各种营养成分，其消耗主要有三个方面：
一是细胞的生长，合成新的细胞；二是细胞维持生命要消耗能源物质；三是合成次级代谢产物。
26、径向色谱：是采用了径向流动技术，样品和流动相沿径向流动，而不是如传统色谱柱（既轴向色谱）样品和流动相是从柱的一段流向另一端。流动相和样品可以从色谱柱的周围流向柱圆心，也可以是从色谱柱圆心流向柱的周围的一种色谱技术。
27、全交换容量：指每克干介质或每毫升湿介质具有的功能基的含量。
28、工作容量：也称有效容量，是指每克干介质或每毫升湿介质在一定操作条件下交换吸附蛋白质的实际容量。
29、有效柱长：溶质从开始迁移至其迁移速度等于流动相速度时，溶质在色谱柱上迁移的距离成为有效迁移距离，也成为有效柱长。
30、最短柱长：混合溶质中使一对最难分离的溶质1和溶质2的分离度Rs=1时所需的最短长度。
31、氨基酸分析可以分为柱后反应法和柱前衍生法两大类。
32、柱的填充目前主要采用干法和湿法两种
33、生物反应器变量的控制除了设备值要由工艺及动力学优化确定以外，具体实施要靠3个部分：测量装置、控制器和执行器。34、在动物细胞培养系统中有许多因素限制了细胞生长。限制细胞密度的主要因素是培养条件和最优控制。两个关键是细胞代谢物（乳酸、氨等）毒害和营养物质的耗竭。
35、无论是贴壁细胞还是悬浮细胞，就操作方式而言，深层培养可分为分批式、流加式、半连续式、连续式、和灌注式5种方式。
36、目前，径向色谱柱使用的填料主要有离子交换树脂和亲和色谱型两种。
37、蛋白质的生物活性与其长链的结构有很大关系，外界条件的变化（如温度、溶液离子强度、pH值、有机溶剂等）都会影响它的三维空间结构，严重时使三维结构破坏而发生“变性”，有事就复
活不了。
38、吸附过程主要分为两大类：化学吸附和物理吸附
39、蛋白质的化学分析技术主要有色谱、电泳、质谱技术等。
40、贴壁依赖型动物细胞在微载体表面增殖，可分为贴壁、生长和扩展成单层3个阶段。
41、测定蛋白质的以及结构的主要方法有：蛋白质化学方法（主要是Edman降解法测定N端和用羧肽酶或化学法从C端测起）和从cDNA演绎的方法。其它方法有质谱法和二维核磁共振法。42、电泳系统中影响冷却的有以下三个因素：冷却面积、热传递系数、热传递的推动力-温差。
43、凝胶过滤的骨架主要分为天然多糖类及合成大分子两大类。
44、通气系统的基本形式有浸没式鼓泡器、表面通气装置和膜反应器。
45、流体流动性质依其切变速率与剪切力之间的关系可分为牛顿型流体和非牛顿型流体。
46、目前常用的鉴定蛋白质纯度方法有聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS-PAGE、毛细管电泳、等电聚焦、HPLC等。
47、径向色谱柱填料的形态可以分为颗粒、膜和连续床层3种。
48、制备羟基磷灰石的方法通常有干法、水热法和湿法。
49、空间排阻色谱（SEC）方法按其淋洗体系通常分为两大类，既水相SEC和有机相SEC。
50、凝胶过滤是利用凝胶的网状结构根据分子大小进行分离的一种方法。
51、双向凝胶电泳的分辨力很高，比如细胞中的蛋白质能用双向电泳分辨成2000-3000个点，而在色谱和毛细管电泳中，一般只能分辨上百个峰。
52、带有负电荷的蛋白质分子在电场作用下向阳极移动。
53、任何两种不同的物质，只要它们存在有不同的物理、化学或生
物学性质上的差异，且这些差异还可表现于在不同物相上分配系数的差异，他们便可以在色谱分离中得到分离、分析或测定。
54、生物反应器常用的控制方法是反馈调节
55、高压均浆法所用设备是高压匀浆器，它基本上由高压泵和匀浆阀组成。
56、正向色谱：色谱技术中，当固定相极性大于流动相极性时，称之为“正向”色谱。
反向色谱：色谱技术中，当固定相极性小于流动相极性时，称之为“反向”色谱。
57、离子交换法：是通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离纯化的方法。
58、线性色谱：在色谱学中，如果流动相中样品的浓度与固定相中样品的浓度之间呈线性关系，那么在这种情况下的色谱分配过程就称为线性色谱。
59、非线性色谱：在色谱学中，如果流动相中样品的浓度与固定相中样品的浓度之间不存在线性关系，而是出现其他的函数关系，那么相应的色谱分离过程就称为非线性色谱。
60、吸附等温线：是指在一定温度下物质分子在两相界面上进行的吸附过程，达到平衡时他们在两相中浓度之间的关系。61、文献上常见的发酵罐比拟放大法仍以近似法则与因次分析
的结合为主。
二、综合知识点
1、硅胶的化学修饰和改性
硅胶本身只能充作正向色谱填料，它必须经过种种化学修饰或改性，才能改变其表面的化学性质，成为适用于不同分离模式的色谱填料。
1、表面硅羟基的化学修饰
硅可以与诸多元素形成稳定的共价键，这是形成品种繁多的含
硅化合物已经硅胶进行化学修饰的基础。硅羟基的化学修饰通常采取以下三种途径：
①通过氯化反应：除去了物理吸附水的硅胶，可以将硅羟基转化为活泼的表面硅氯基。
②通过氯硅烷与硅羟基的反应
通过氯硅烷可以将各种烷基链引入硅胶表面，特别是引入长链正烷基链或芳香基以制备反向固定相。
③通过烷氧基硅烷与硅羟基的反应
烷氧基硅烷与硅胶额可以进行缩合反应，使硅胶表面带上环氧基或氨基等官能团，在此基础上可以很方便的进一步进行反应或修饰。
2、包敷与涂层
可以通过不同的途径以制备稳定的聚合物涂层，也可以将含双键的聚合物涂于硅胶表面，使其表面带上双键。令其与随后涂敷上去的第二单体进行共聚，便可在硅胶表面上形成致密的聚合物膜。
3、整体修饰
所谓整体修饰，指的是利用不同官能团的卤代硅烷或烷氧基硅烷的水解、缩聚反应，以直接制出空间交联型、含不同R基的硅胶。
4、硅烷化试剂
硅胶的化学修饰方法中，表面硅羟基的修饰仍然是主要的途径，所使用的组要试剂是各种取代硅烷，既硅烷化试剂。氯硅烷是常用的硅烷化试剂，但它有一些很明显的缺点。相比之下烷氧基硅烷对环境和人体的危害性要小的多。
2、蛋白质工程中，常用的蛋白质复性方法
蛋白质工程中常会遇到包含体问题，包含体基本是由蛋白质组成，其中大部分是克隆表达的产物，这些产物在一级结构上是正确的，但在立体构型上却是错误的，因此没有生物学活性。因此要涉及到蛋白质复性问题。蛋白质的复性主要有以下几种方法：
1、稀释复性与透析复性
使蛋白质最常用的有两种方法。一种方法是将溶液稀释，导致变性剂浓度降低，蛋白质开始复性。
另一种方法是用透析、超滤或电渗析除去变性剂。
2、色谱复性
色谱复性的方法很多，且原理各不相同，依据其抑制凝聚的特点，将其分为两大类。一类是以凝胶过滤为代表的非吸附型色谱复性。另一类是吸附型色谱复性，其中常用的吸附色谱复性包括金属螯合色谱复性、亲和色谱复性、离子交换色谱复性、疏水相互作用色谱复性等。
①凝胶过滤是通过分子筛效应将变性蛋白质与变性剂分离，从而使变性蛋白质进入复性溶液进行复性。
②金属螯合色谱复性主要是针对Histinetag（组氨酸标签）的基因工程蛋白质。将含有带组氨酸标签蛋白质的裂解液流过含有镍的亲和层析柱，组氨酸就可以与镍螯合从而结合在柱子上，而裂解液中其他蛋白质由于没有组氨酸标签而直接流出柱子，从而达到分离目的。
③亲和色谱复性是利用抗原抗体相互作用、酶与底物相互作用或其他特异性相互作用帮助蛋白质复性。
④其它吸附色谱复性方法。离子交换色谱、疏水作用色谱等色谱技术，通过选择合适的条件，溶解了的包含体可以通过各种作用达到复性。
3、微囊化动物细胞及其应用
目前微囊化细胞可以在两方面应用，意识培养微囊化动物细胞以生产一些药物；二是作为药物直接用于治疗或作为筛选药物之用。
一、生产药物上的应用
1、单克隆抗体的生产
微囊化哺乳动物的主要应用是单克隆抗体的生产。微囊工艺已生产以克计的单克隆抗体。
2、高值生化药物的生产
一些生化药物的生产，总生产率可达培养瓶生产的5被以上。而且，产物在电泳上显示纯度明显高。
3、干扰素的生产
通过对一些培养生产干扰素发现，细胞在微囊中生长比悬浮胖或单层培养更旺盛。
二、在治疗及药物筛选上的应用
1、人工器官
微囊化动物细胞在排除免疫反应上可能有普遍意义。人们已将某些器官的细胞微囊化并植入体内以期待能代替这些器官的功能。
2、抗癌药物的筛选
微囊化的肿瘤细胞用于估价抗癌药物对活体的作用。人的肿瘤细胞经微囊化后注入小鼠腹腔中，服用受检的抗癌药，检测微囊化的肿瘤细胞对药物的反应，结果发现抗癌药能穿透微囊的膜作用于微囊中的肿瘤细胞，抑制和杀灭的水平与其他体外和体内测定的药效一致。
4、同无机基质的填料相比较，有机高分子类型填料的普遍特征
同无机基质的填料相比，有机高分子类型填料普遍具有如下特征：
①它们的基质微球可以广泛选择各种天然的多糖为原料来制备，也可以广泛使用各种的单体和交联剂来制备。这些高分子材料一般都容易进行化学改性处理，所得到的填料普遍具有良好的色谱选择性。
②它们对于被分离样品有较强的负载能力，有较高的色谱容量。这对于不哦他能够规模的制备色谱来说是尤为适宜的。
③他们具有良好的耐酸、耐碱和耐溶剂处理的化学稳定性，可以在广泛的pH值范围内使用，并且有较长的柱寿命和较好的再生能力。
④它们不易产生不可逆的非特异性吸附作用，特别对于生物大分子的分离有较好的相容性，能有效地保持样品的生物活性。
诸多优点，决定了有机高分子类型填料广阔应用发展前景，尤其是对于分离纯化生化物质所表现出的良好性能，已越来越受到研究者和应用者的重视。
当然，需要指出的是，有机高分子类型填料的颗粒刚性还普遍不如无机基质填料那样好，孔结构也往往比较复杂，在淋洗体系的变化过程中可能或多或少的会产生膨胀或收缩现象，所有这些影响色谱性能的因素，仍然有待于研究解决。
5、常用的膜分离技术的分离原理以及常见的膜材料和种类。
膜分离技术是用半透明作为选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，从而达到分离目的的技术。
常用的膜分离技术的分离原理主要有：
1、微滤
利用筛分原理分离、截留直径为0.05-10μm大小的粒子的膜分离技术，既微滤。膜的孔径为0.05-10μm，采用压力为0.05-0.5MPa.
2、超滤
超滤的分离原理也可基本理解为筛分原理，但在有些情况下受到粒子荷电性及其与荷电膜相互作用的影响。它可分离分子量从3000到1000000Da的可溶性大分子物质，对应孔径为0.001-0.05μm。采用压力为0.1-1MPa。
3、反渗透
在高于溶液渗透压的压力作用下，只有溶液中的水透过膜，而所有溶液中大分子、小分子有机物及无机盐全被截留住。
4、电渗析
它是通过在点位差下用荷电膜从水溶液中分离离子的过程。
5、渗透蒸发
它的基本原理是利用膜与被分离有机溶液混合物中各组分的亲和力不同而有选择地优先吸附溶液某一组分及各组分在膜中的扩散速度不同来达到分离的目的。
膜的分类上，分离膜按照膜的荷电性可分为中性膜，荷电膜两种，荷电膜又分为荷正电膜与荷负电膜。按膜材料亲疏水性可分为亲水膜与疏水膜。
膜材料上，目前国内研究与生产设计的微滤和超滤膜材料有二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、氰乙基纤维素。聚砜、磺化聚砜等。
反渗透膜以芳香聚酰胺和聚呱嗪类复合膜为主，也有二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等不对称反渗透膜生产。
电渗析用离子交换膜有异相膜和均相膜之分，材料有聚烯烃、聚偏氯乙烯等。
渗透蒸发膜主要是亲水性聚合物与硅橡胶类等。
6、HPLC柱对介质的要求和羟基磷灰石填料的性能。
HPLC柱对于介质的要求和羟基磷灰石作为色谱填充介质的性能主要表现在以下几个方面：
1、高机械强度
在HPLC柱中流动相一般在高压下通过柱，因而要求填充介质具有高的机械强度。现在使用的羟基磷灰石，尤其是球型颗粒可以在15MPa压力下使用，通过强化方法制备的羟基磷灰石既所谓陶瓷羟基磷灰石可在几十兆帕以上的压力下使用。
2、粒子大小、形状和孔隙
填充介质的粒子大小、形状以及表面结构与HPLC柱的理论塔板数直接相关，通常要求有高的理论塔板数。球型羟基磷灰石颗粒大小、性质和孔隙可满足HPLC柱的要求。
3、化学和热稳定性
色谱过程是流动相与固定相既填充介质之间频繁强烈接触中完成的，因此要求填充介质在流动相中有很好的化学稳定性。
羟基磷灰石是磷酸钙盐中最稳定的相，在中性或碱性水相中非常稳定。羟基磷灰石在1400℃才发生相变，热稳定性好。
4、非可逆吸附
为有稳定的柱效和足够长的使用周期，HPLC柱要求填充介质具有低的非可逆吸附。羟基磷灰石的非可逆吸附非常低，满足这一要求。
5、表面化学修饰
为用于高效亲和色谱，要求在填充介质表面配接相应的功能基团。羟基磷灰石表面较易进行各种化学修饰。
总之，羟基磷灰石作为色谱柱填充介质能提供专一的选择性、高的键和容量、低的非可逆吸附以及化学稳定性和热稳定性好，完全满足HPLC柱的要求。
7、细胞破碎技术研究的发展方向
细胞破碎技术的目的是释放内含物，其方法很多，按照是否存在外力可分为机械法和非机械法两大类。在实际使用中，不管是机械法还是非机械法，各种方法都有自身的局限性，机械法因高效、价廉、简单而得以工业化应用，但敏感性物质的失活问题，碎片去除以及杂蛋白太多等问题有待解决，因此细胞破碎技术远未完善。总体上看，细胞破碎技术研究的发展方向体现在一下几个方面：
1、多种破碎方法相结合
化学法与酶法取决于细胞壁的化学组成，机械法取决于细胞结构的机械强度，而化学组成又决定了结构的机械强度，组成的变化必然影响到强度的差异，在实际使用中，化学法或酶法与机械法相结合可以大大提高破碎效果。
2、与上游过程相结合
在发酵培养中，培养基、生长期、操作参数（如pH、温度、通气量、稀释率）等因素对细胞破碎都有影响，因此细胞破碎与上游培养有关。
另外一方面，用基因工程的方法对菌种进行改造也是非常重要的。这方面的工作包括以下内容。
①克隆噬菌体溶解基因：在细胞内引入噬菌体基因，控制一定条件（如温度等），细胞自内向外溶解，释放出内含物。
②耐高温产品的基因表达在破碎和分离过程中，为防止产品失活而消耗的制冷费时相当可观的。如果产品能表达成耐高温型，杂蛋白仍然保持原特性，那么在较高的温度下就可以将产品与杂质分开，这样既可以节省了冷却费用，又简化了分离步骤。
3、与下游过程相结合
细胞破碎与固-液分离紧密相关，对于可溶性产品来讲，碎片必须除净，否则将造成层析柱和超滤膜的堵塞，缩短设备的寿命。因此，在破碎细胞的同时，要考虑所造成的细胞碎片对后分离的影响。
8、微囊化方法适用于动物细胞必须具备的条件及聚赖氨酸/海藻酸微囊化方法的原理。
自20世纪60年代固定化酶技术问世以来，用微囊化方法包埋生物大分子及细胞的方法很多，但并不是所有的方法都能适合于动物细胞，用于动物细胞的微囊话方法必须具备以下一些条件：
1、微囊化的过程要温和，快速，不损伤细胞，尽可能在液体状态和生理条件下制备。
2、微囊化所用的试剂和膜材料必须对细胞无毒害作用。
3、微囊化所形成的膜必须能使营养物和代谢产物自由通过，膜的孔径可以控制。
4、膜应具有足够的机械强度以抵抗培养过程中的搅拌，不至使微囊破裂。
总观目前的方法用得最多的是聚赖氨酸/海藻酸法，其原理如下：
海藻酸是以1，4键连接的聚醛酸，其主要成分是甘露糖醛酸和古罗糖醛酸。当它的水溶液以钙盐的形式存在时，则成凝胶状态。而用螯合剂将钙离子去除后，则海藻酸又回复到溶液状态。当海藻酸钙凝胶用聚赖氨酸处理后，其接触部分不再被螯合剂去钙而溶解。据此，先将动物细胞与海藻酸钙混合，经过微囊发生器滴入CaCl2溶液中形成凝胶微珠，然后用聚赖氨酸溶液处理微球表面，最后再用柠檬酸去除微珠的钙离子，这样，微珠内的海藻酸层液态，动物细胞悬浮其中，而微珠表面由于受到聚赖氨酸的处理而不再溶解，形成一层薄膜，动物细胞就被这层膜包在微囊里了，如此就可以制成细胞微囊。
9、凝胶介质应具备的条件
凝胶过滤是生物化学中应用最广泛的分离纯化技术之一，它具有设备简单、易于操作、活性物质回收率高、重现性好等优点。凝胶过滤介质的性能是获取上述优点的基本保证，凝胶介质应具备以下条件。
1、介质本身为惰性物质，在应用过程中它不与溶质、溶剂分子发生任何作用。
2、应尽量减少介质内含的带电离子基团，以减少非特异性吸附，提高蛋白质的收率。但是由于绝大部分的多糖类骨架中都或多或少的含有一些带电基团（如羧基）等，这些基团在低离子强度时，对带电荷的溶质发生作用，将带正电的物质滞留，产生非特异吸附作用。对大多数分子而言，采用离子强度大于0.02mol/L的缓冲液即可消除这种效应。
3、介质内孔径大小要分布均匀，既孔径分布较窄，在分级分离中这点尤为重要。
4、凝胶珠粒大小均匀，既粒径的均一性好，均一系数越接
近1越好。为提高柱效，根据实验目的及条件选用适合的粒径。细粒径分辨率高，但流速慢，压力降大，粗粒径适用于高流速低压色谱及间隙操作。
5、介质要具有优良的物理化学稳定性及较高的机械强度，易于消毒，以增加使用寿命。
凝胶过滤介质在各种分离介质中占有特殊的地位。由于它有上述优点，能满足生化分离的基本要求，将其进行化学改性可衍生出种类繁多的层析介质，可以制备各种离子交换剂及缓冲离子交换剂；可以制备疏水色谱介质及螯合介质；可以作为亲和层析吸附剂的载体。
10、在物质的分离纯化中，和其它方法相比，色谱法基本特点
色谱学是一门以物理化学为基础的分离与纯化科学，与其他分离纯化法相比，它具有以下几个基本特点。
1、分离效率高
色谱分离的效率之高是其他分离技术所无法相比的，尤其是细颗粒多孔球型的高效填料问世后，使色谱柱的柱效有更大的提高。每米可达几十万的理论塔板数。
2、应用范围广
HPLC的应用范围之广也是其他分离技术无法相比的，从极性到非极性，离子型到非离子型，小分子到大分子，无机到有机及生物活性物质，以及其他热稳定性或热不稳定性的化合物，可以说无所不包。尤其是对生物样品的分离分析，是其他方法无法代替的。
3、操作参数多
色谱的可变操作参数之多也是其他分离技术无法相比的。流动相可用气体、液体或超临界流体。在气、液、流体中又有许多不同的物质可选用。固定相可用液、固两大类。在加上流动相的pH值、离子强度、有机溶剂的含量、分离温度等参数的变化，使整个分离过程随着上述各种参数的变化适应于各种不同的样品分离的需要，
应用于各种困难复杂的场合。
4、高灵敏度在线检测
与其他分离手段相比，色谱具有高灵敏度在线检测的特性。根据不同的物理与化学的原理，HPLC具有不同的高灵敏度的检测器，适用于多种千差万别样品的需要。这些检测器不但稳定性好，信噪比高，同时都能进行连续的在线检测，及时掌握分离与纯化过程中的情况，保证在要求的纯度下得到最高的产率。
5、快速分离
HPLC由于采用了高压溶剂传输系统，即使采用高效细颗粒填料，也能保证分离过程在一定的线速下进行，而且由于单位柱长的柱效提高，柱长可以大大缩短，更加快了分离的速度，从而可以提高单位时间的产量。
6、连续自动化操作
电脑用于色谱分离过程以后，从最初的简单数据处理发展到目前作为控制操作的中心，使大量的样品可以按照事先设置好的程序进行完全自动连续的操作。
色谱法正是由于上述这些特点，在生物技术蓬勃发展、迫切需要有效的分离纯化方法的今天，人们还是认为色谱是最理想的也是最有发展前景的一种分离与纯化生物大分子的方法。
11、动物细胞培养的生物反应器及培养方式。
各种细胞及其代谢产物的生产过程都要通过细胞的培养，而细胞培养所用的装置就是反应器。在实验室培养用的方瓶、锥形瓶是反应器，扩大所用的各种发酵装置也是反应器，就连菌种保存用的琼脂斜面在培养阶段也是反应器。
动物细胞培养所用的生物反应器，由于细胞比较娇嫩，对培养条件要求更高一些，因而在选用及设计是要特别考虑以下几点：
1、避免或减低由于机械搅拌而产生的剪切力对细胞的损伤。
2、气泡的表面张力可对细胞造成伤害，在通气时要防止气泡
与细胞接触。
3、在进行pH调节或补料时要严格防止化学环境的急剧变化对细胞的伤害。
根据这样一些考虑已有悬浮培养或中空纤维细胞培养等不同类型的反应器。
动物细胞体外培养的有两种类型。一种是非贴壁依赖型细胞，来源于血液、淋巴组织的细胞。另一种是贴壁依赖型细胞，大多数动物细胞，包括非淋巴组织的细胞和许多异倍体细胞属于这一类型，他们需要附着于带适量正电荷的固体或半固体表面上生长。
动物细胞的培养方式大体可以分为三种
1、贴壁培养：成纤维细胞和上皮细胞等贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上，原来是圆形的细胞一经贴壁就迅速铺展，然后开始有丝分裂，并很快进入对数生长期。一般在数天后铺满生长表面，形成致密的细胞单层。大多数动物细胞属于贴壁依赖性细胞，如hela,Vero等。
2、悬浮培养：所谓悬浮培养，是指细胞在培养器中自由悬浮生长的过程。主要用于非贴壁依赖性细胞培养，如杂交瘤细胞等。
3、固化培养：悬浮培养适用于非贴壁依赖性细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖性细胞。除此之外，还可以采取固定化培养。包括包埋、微囊化等培养方式。
12、微载体培养的优点以及优良微载体须具备的特征
所谓微载体培养是指直径在60-250μm、能够适用于贴壁细胞生长的微球。
采用微载体培养动物细胞有以下优点：
1、表面积/体积（S/V）大，如1.0gCytodex1微载体能提供5000-6000cm2
表面积。
2、由于采用均匀悬浮培养，把悬浮培养和贴壁培养融合在一起，
具有两种培养优点，简化了细胞生长各种环境因素的检测和控制，培养系统重新性好。
3、用简便的显微镜即能够监测出细胞在微珠上的生长情况。
4、培养基利用率高。
5、收获细胞过程不复杂。
6、放大容易，国外已经发展到1000L规模培养生产β-干扰素用的人体二倍体细胞。
7、劳动强度小。
8、培养系统占有空间小。
根据微载体悬浮培养的特点，概括来说，一种优良的微载体须具备以下特性。
1、微载体须不含有毒细胞的成分。
2、微载体须与细胞有良好的相容性，使细胞容易贴壁。
3、微载体密度应略大于培养基，一般要求在1.03-1.05之间，最大不宜超过1.1。
4、微载体粒径在40-120μm（干态），经生理颜色溶胀后增大到60-250μm，粒度分布均匀，径差不大于20-25μm，表面光滑以利于细胞铺展。
5、微载体须具有良好的光学透明性，便于显微镜观察细胞生长情况。
6、能在PBS中耐120-125℃、20-30min热压灭菌。
7、基质应是非刚性材料，避免在培养过程中相互碰撞而损伤细胞。
8、不吸附培养基中的一样成分，特别是血清。
9、收获细胞或细胞制品容易，不影响蛋白制品分离纯化。
10、价廉，能重复使用。
生物科学,生物技术,生物工程的区别与联系
生物科学 业务培养目标：本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能，能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。 业务培养要求：本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； 2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能； 3.了解相近专业的一般原理和知识； 4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规； 5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态； 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 主干学科：生物学 主要课程：动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等 主要实践性教学环节：包括野外实习、毕业论文等，一般安排10周～20周。 主要专业实验：动物生物学实验、植物生物学实验、微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验等 修业年限：四年 授予学位：理学学士 生物技术
业务培养目标：本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。 业务培养要求：本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识，受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； 2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法； 3.了解相近专业的一般原理和知识； 4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规； 5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及生物技术产业发展状况； 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 主干学科：生物学 主要课程：微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等 主要实践性教学环节：包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计)等，一般安排10周～20周。 主要专业实验：微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验、生物技术大实验等 修业年限：四年 授予学位：理学学士
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。
生物技术制药试卷A-答案
生物技术制药试卷A 一、名词解释：（本题共10小题，每小题5分，共计50分） 1、生物药物：是指利用各种生物材料，综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、抗生素：由微生物产生，在低浓度下能杀灭和抑制病原体，但对宿主不会产生严重的副作用的物质，或使用化学方法半合成的衍生物和全合成的仿制品。广义的抗生素还包括一些抗肿瘤药、杀虫剂和除草剂。 3、补料分批发酵：是指将种子接入发酵反应器进行培养，经过一段时间之后，间歇式地、或者连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的方法。 4、限制性内切酶：生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它是可以将外来的DNA切断的酶，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA 分子内部进行的，故名限制性内切酶。 5、载体：将外源目的DNA导入受体细胞，并能自我复制和增殖的工具。 6、转化细胞系：正常细胞经过某个转化过程，失去正常细胞的特点而获得无限增殖能力的细胞系。 7、微载体培养：将细胞吸附于微载体表面，再在培养液中进行悬浮培养，使细胞在微载体表面生长成单层的方法称为微载体培养法。 8、毛状根：受到发根农杆菌感染后形成的根组织，易于培养，改变了植物的次生代谢。毛状根生长快速和次级代谢产物含量高，特别适用于从木本植物和难于培养的植物中得到较高含量的次级代谢产物。
9、气升式反应器：没有搅拌，气体通过喷管进入剪切力更小，主要用于悬浮细胞的分批式培养，近年开发用于贴壁细胞的微载体培养，并进行半连续、连续和灌流式培养。 10. 酶固定化：指经物理或化学方法处理，使酶（细胞）限制或固定于特定空间位置，使之不但能连续发挥催化作用，而且反应后酶又可以反复利用的技术。 二、简答题（本题共5小题，每小题8分，共40分） 1. 简述生物药物新药的研发流程。 答：新药研究和开发的主要过程： (1)确定研究计划； (2) 准备候选菌株； (3) 选择合适药理模型初筛（摇瓶）、复筛（小型发酵）体外试验、细胞试验； (4) 提纯有效成分进行化学分析； (5) 精制样品（中型发酵）； (6) 临床前Ⅱ期(Preclinical Ⅱ) ； (7) Ⅰ期临床(Preclinical I)； (8) Ⅱ期临床(Preclinical Ⅱ)； (9) Ⅲ期临床(Preclinical Ⅲ)； (10) 注册申请上市、试生产； (11) 售后监测(Post－marketing surveillance)。 2.简述生物药物的优点和缺点。 答：生物药物是指利用各种生物材料，综合采用各种生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 优点：
生物技术工程实验室建设
2007-2010年中央与地方共建高等学校共建专项资金项目 生物技术工程实验室建设 可行性论证报告 重庆科技学院 生物系 二○○七年六月二十日
一、总论 1、学科基本情况 原化学与生物工程学院是一个多学科及交叉学科并存的综合性学院，有化学与化学工程、生物技术、环境科学三个一级学科，以及交叉学科覆盖了全院八个专业：化学工程与工艺、应用化学、精细化工、工业分析、商品质量检测、生物制药、制药工程、环境工程，其中已有化学工程与工艺、应用化学两个本科专业。07年3月学校完成了学科专业结构布局调整，进行资源重组，由原来的化学与生物工程学院，新组建成立了化学化工学院和生物系。生物系现有15人，副教授1人，讲师7人，助教4人，全部具有硕士学位，其中博士5人。现有生物制药、制药工程两个专业，2001年以来形成了以能力培养为主线，以基础知识的传授和学习能力的培养、工程观念和创新能力的培养为两个教学重心。全面体现“厚基础、宽口径、重实践、高素质、创造性”整体思路，突出本专业在新药研究与开发方面所形成的特色。 2、实验室现状 化学化工实验室始建于1950年，经过五十六年的发展与建设，特别是经过2004、2005年中央与地方共建基础化学实验室及化工原理实验室的建设，生物系和化学化工学院现共有：制药工程实验室、微生物实验室、生化技术实验室、化工原理实验室、化工仿真实验室、基础化学实验室、化学工程与工艺实验室等实验室，拥有包括高效液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收仪、紫外分光光度仪、红外光谱仪、元素分析仪、发射光谱仪等贵重精密仪器，设备总价值505多万元设备。 3、建设概况 （1）概况 项目名称：生物技术工程实验室建设 项目类型：仪器设备购置 项目需要的投入总额：1200万元。其中对中央财政专项资金的最低需求960万元。 （2）预期目标： 为了全面贯彻落实教育部、财政部《关于实施高等学校本科教学教学质量与教学改革工程的意见》文件精神，集中力量有效提升专业实验室的水平，保证本科教学质量，对2千多平方米的教学实验设备进行整体建设，推进实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新。 ①该项目建设完成后，“生物技术工程实验室”的设备档次、规模、台套数满足“质量工程”的要求，增加了设计性、综合性、创新性实验内容，使实验开出率达到100%、设备利用率90%以上，全面提高本科实验教学质量，使学生的综合素质和实践能力得到培养和锻炼；该项目建设完成后，可进一步加强产学研密切合作，与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地，培养出一大批社会需要的适用人才。
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
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
【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
《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）。
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]
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）
生物工程下游技术知识要点(总复习)
第三章 发酵液预处理与固液分离 1.加水稀释法 （稀释后要过滤速率提高的百分比要大于加水量） 1.降低液体黏度 2.加热法 2.调整PH （如利用蛋白质的等电点） 3.凝聚：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。 过滤特性改变 凝聚值越小，凝聚能力就越强 絮凝：在有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。 混凝：包括上述两种方法。 4.加入助滤剂 （最常见的是硅藻土） 5.加入反应剂 1. Ca 2+ : 加草酸钠 除杂 Mg 2+ :加三聚磷酸钠 C a 2+ ：加黄血盐 1.沉淀法 2.杂蛋白的除去： 2.变性法 （有加热法，调PH ，加酒精， 丙酮等有机溶剂或表面活性剂 等。） 3.吸附法 (加入某些吸附剂或沉淀剂吸附 杂蛋白而除去) 1.离心 公式：Q=v ω2Z g d v L S ?-=μ ρρ18)(2 固液分离手段 θπctg r r g n Z )(323132-= 2.过滤 （1）板框过滤机 （适合固体含量在１％—１０％的悬浮液 的分离） （２）真空转鼓过滤机 （适合固体含量大于１０％） （３）硅藻土过滤机 （适合固体含量小于０．１％）
第五章细胞破壁 细胞破壁１．破壁方法：（１）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。 （2 ）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。 是大规模细胞破碎的常用方法。 （3）超声破碎法（适合实验室用） （4 ）酶溶法 1 .外加酶法 2. 自溶法（1）加热法 （2）干燥法 （5）化学渗透法 2.破碎率的测定（1）直接测定法破碎前利用显微镜计数器直接计数 破碎后用染色的方法把破碎的细胞与未受损 的细胞分开。即可直接计算破碎率。 （2）目的产物测定法通过测定破碎液中目的产物的释放量 来估算破碎率。 （3）导电率测定法根据导电率随着破碎率的增加而呈线性 增加 第五章．溶剂萃取与浸取 一、溶剂萃取过程的理论基础： ——是把目标物质从第一个液相中依靠更强大的溶解力抽提到第二个液相中。如把水相中的醋酸抽提到醋乙酯中。 1．萃取溶剂的选择 根据萃取目标产物的介电常数，寻找极性相接近的溶剂为萃取溶剂。好的溶剂应满足以下要求： ①萃取容量大，单位体积萃取溶剂能萃取大量产物； ②选择性好，只萃取产物而不萃取杂物； ③有利于相的分散和两相分离，与被萃取相互溶度小，且粘度小，界面传力小 ④易回收和再生； ⑤化学致定性好，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，对人体无毒或低毒。
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
生物的制药工程的下游技术
一、概念 1、生物制药：是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，利 用生物技术的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。 2、基因工程：是指在体外按既定的目的和方案，将一目的基因片段，与载体结合，构成DNA重组体，随即引入受体细 胞中，随细胞繁殖而扩增，同时也可进行基因表达，产生特定的基因产物或新性状的遗传物质的技术。 3、载体：是携带外源DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具，载体本质是DNA 。 4、质粒：是染色体外能自主复制的双链闭环DNA分子。 5、沉淀：是溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。 6、盐析：是一种根据蛋白质在高浓度盐溶液中的溶解度低的特点来分离蛋白质的方法。 7、等电点沉淀法：是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。 8、凝胶过滤层析：是以多孔性凝胶填料为固定相，按分子大小顺序分离样品中各个组分的液相色谱方法。 9、离子交换层析：带有不同电荷的物质，对层析柱中的离子交换剂亲和力不同，通达改变冲洗液的离子强度和pH值， 将物质依次从层析柱中洗脱分离出来的方法。 10、亲和层析：就是根据生物大分特异性的分子识别建立的一种纯化方法 11、膜分离：在压力、电场或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同 组分，或混和气体的不同组分被分离,这种分子级的分离称为膜分离。 12、电泳：在直流电场中，带电粒子向带符号相反的电极移动的现象称为电泳。 13、分光光度技术：利用紫外光、可见光、红外光和激光等测定物质的吸收光谱，利用此吸收光谱对物质进行定性定 量分析和物质结构分析的方法 二、简答题 1、现代生物制药下游技术包括哪些内容 1.生物反应器及大规模细胞培养 2.生物细胞破碎技术 3.生物分子的分离纯化技术 4.生物分子含量检测技术 5.生物分子鉴定技术 6.生物分子活性检测技术 2、基因工程基本操作过程 包括目的基因的制备、基因载体的选择、DNA重组、DNA重组体的转化、重组体的筛选和鉴定、外源基因的表达 3、生物化学样品制备特点 ⑴生物材料的组成极其复杂，常常包含有数百种乃至几千种化合物。 ⑵许多生物大分子在生物材料中的含量极微，分离纯化的步骤繁多，流程长。 ⑶许多生物大分子一旦离开了生物体内的环境时就极易失活，因此分离过程中如何防止其失活就是生物大分子提取 制备最困难之处。 ⑷生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的，温度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响， 很难准确估计和判断。 ⑸为保护所提取物质的生理活性及结构上的完整性，生化分离方法多采取温和的“多阶式”进行（常说逐层剥皮式）。 常常少至几个多至几十个步骤，并不断变换各种分离方法，才能达到纯化目的 4、生化分离制备实验设计基本思路 ⑴确定要制备的生物大分子的目的和要求，是进行科研、开发还是要发现新的物质。 ⑵建立相应的可靠的分析测定方法，这是制备生物大分子的关键。 ⑶通过文献调研和预备性实验，掌握生物大分子目的产物的物理化学性质。 ⑷生物材料的破碎和预处理。 ⑸分离纯化方案的选择和探索，这是最困难的过程。 ⑹生物大分子制备物的均一性（即纯度）的鉴定，要求达到一维电泳一条带，二维电泳一个点，或HPLC和毛细管电 泳都是一个峰。 ⑺产物的浓缩，干燥和保存。 5、蛋白质盐析的原理及优缺点 原理：蛋白质是由疏水性氨基酸和亲水性氨基酸组成的，在水中蛋白质折叠后，由亲水性氨基酸与周围的水分子形成水化膜，因此，蛋白质在水溶液中的溶解度是由它周围亲水基团与水形成水化膜的程度，以及蛋白质
生物工程下游技术闭卷考试题库
生物工程下游技术期末闭卷考试题库 一、选择题（每题1分，共20分） 1、在发酵液中常加入 B ，以除去发酵液中的钙离子。 A. 硫酸 B. 草酸 C. 盐酸 D. 硝酸 2、在发酵液中加入草酸，其作用是ABCD 。 A. 去除钙离子 B. 去除部分镁离子 C. 改善发酵液的过滤性能 D. 有助于目标产物转入液相。 3、在发酵液中加入三聚磷酸钠，它和 B 形成可溶性络合物，可消除对离子交换的影响。 A. Ca2+ B. Mg2+ C.Zn2+ D. Fe3+ 4、环丝氨酸的发酵液中，加入磷酸盐的主要目的是去除AD 。 A. Ca2+ B. Fe3+ C. Zn2+ D. Mg2+ 5、在发酵液中加入黄血盐，可去除 C ，使其形成普鲁士蓝沉淀。 A. Ca2+ B. Zn2+ C. Fe3+ D. Mg2+ 6、发酵液中，细胞絮凝机理是 A 。 A. 胶体理论 B. 高聚物架桥理论 C. 双电层理论 D. 盐析理论 7、在生物产品分离中， C 技术可代替或改善离心和过滤方法，富集或除去发酵液中的细胞或细胞碎片。 A. 凝聚 B. 双水相萃取 C. 絮凝 D. 色谱 8、高压匀浆法提高细胞破碎率的方法有 ABC 。 A. 适当地增加压力 B. 增加通过匀浆器的次数 C. 适当地增加温度 D. 提高搅拌器的转速 9、下列 AB 可采用高压匀浆法进行细胞破碎。 A. 大多数细菌 B. 酵母 C. 放线菌和霉菌 D.包涵体 10、珠磨法提高细胞破碎率的方法有 BCD 。 A. 适当的增加压力 B. 增加装珠量 C. 延长破碎时间 D. 提高转速 11、下列 ABCD 可采用珠磨法进行细胞破碎。 A. 大多数细菌 B. 酵母菌 C. 放线菌和霉菌 D. 含有亚细胞器（如包涵体）的微生物细胞 12、下列 AC 可采用渗透压冲击法进行破碎。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 13、下列 AC 可采用冷冻－融化法进行破碎。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 14、下列 C 可采用EDTA法进行破壁。 A. 动物细胞 B. 酵母菌 C. 革兰氏阴性细菌 D. 革兰阳性细菌 15、关于用化学渗透法破壁的优点，下列说法正确的是 ABC 。
生物工程下游技术教学大纲
生物工程下游技术教学大纲(生物技术及应用专业适用) 辽宁农业职业技术学院 2007年2月
第一部分生物工程下游技术教学基本要求 一、课程的性质、地位及任务 生物工程下游技术是在生物工程的基础上建立起来的，酶工程、基因工程、细胞工程等技术在社会生活中已经发挥了巨大的作用，生物产品的种类及应用也得到了前所未有的发展，如何进一步使这些生物制品更好的服务于社会，主要取决于生产的规模和提取技术的深化。该课程以细胞的扩大、目标产物的分离纯化、目标产物的分析检测为主线。让学生了解细胞的扩大和目标产物的分离纯化的方法和手段，掌握基本的操作方法。提高学生独立思考问题、分析问题的能力，为全面提高学生的素质服务。 二、课程教学的基本要求 1、初步掌握生物反应器的特点及分类，掌握生物反应器优化的原则。 2、初步掌握动植物细胞大规模培养的方法和专用的生物反应器类型 3、掌握细胞破碎、蛋白质复性和固液分离的原理和方法。 4、掌握膜分离技术的原理，掌握膜分离技术。 5、掌握线性色谱与非线性色谱分离和纯化理论与技术。 6、掌握凝聚过滤与离子交换层析介质的主要品种。 7、掌握有机高分子基质与无机基质高效液相色谱填料结构特征与类型。 8、掌握电泳分离技术的原理与应用。 9、掌握蛋白质分析检测技术与质量控制方法。
说明 本大纲是根据2005级三年制生物技术及应用专业教学计划而制订的。 生物工程下游技术为生物技术及应用专业的主干课之一，是生化工程、微生物工程、细胞工程、生物工程的延续，在教学内容上要求注重理论知识的实用性、针对性、体现前沿性。本课程的教学任务在于使学生掌握细胞大规模培养的方法，目标产物的分离与纯化技术原理与相关操作，同时适当介绍当前生物工程发展的最新概况与应用前景。为从事相关工作奠定基础。 本课程以课堂理论教学和实验、两种形式进行教学，其中理论教学34学时，实验46学时，共计80学时，理论与实验分别安排在第二、三学期进行。 执行本大纲时应注意的若干问题如下： 1、根据高职教育的特点，课堂讲授注意少而精，强调理论的应用性，并做到学以 致用。 2、本课程涉及植物学、动物学、微生物学、植物组织培养学、动、植物生理生化、生物工程学等多门科学，实践性强，教学难度较大。这样在理论讲授时应注意采用启发式、讨论式、案例教学、问题情境法等多种有效的教学方法，并充分有效利用现代教育技术手段，做到深入浅出，直观易懂，以加深学生对教学内容的理解和消化，对于前沿性问题开设专题讨论，使学生融入教学中调动积极性，提高认识，加强理解。 3.采用多媒体教学注意课件与教学内容的适合性，并注意与传统教学方法的协调运用，以提高教学效果。 4.突出学生的主体地位，加强教学互动，加强课堂理论教学与学生素质培养相结合，做到既教书又育人。 5.采取灵活多样的考核方法，加强过程考核，注重教学信息反馈、教研与教改，保证教学质量。 6.建议本课程在植物学、动物学、微生物学、植物生理生化之后开设。并有优质的实验条件作保障。