專接本自考生物工程導論考試重點-絕對的

1、生物工程導論1、生物工程的研究對象包括活的生物體或它們的一部分。2、基因工程中一般都使用松弛型質粒載體。兩種常用的質粒載體為pBR322和pUC19.3、用于原核生物宿主的載體：質粒載體。噬菌體載體?？滤官|粒：用于真核生物宿 主的人工載體大多具有大腸桿菌質粒的耐藥性或噬菌體的強感染力，同時還應滿足攜帶真核生物目的基因大片段 DNA的要求。4、質粒載體：質粒載體 pBR322 （原核質粒常見） pUC195、用于真核生物宿主的載體： YIP載體。YRP載體。YAC體。其他質粒：BAC是 以細菌F因子為基礎組建的細菌克隆體系。6、用于植物宿主的載體： Ti質粒。7、基因組文庫的篩選： DNA雜交法

2、。雙鏈 DNA分子可以通過熱處理或堿變性的方法變性 成單鏈DNA子。加熱后緩慢冷卻的過程稱為退火。退火后有的DN6子的兩條鏈分別來自于不同的DNA子，即形成了雜合 DN酚子。免疫反應法：若一個目的基因 DNA序列可以 轉錄和翻譯成蛋白質、那么只要出現這種蛋白質， 甚至只需要該蛋白質的一部分，就可以用免疫的方法檢測。酶活性法：如果目的基因編碼一種酶，而這種酶又是宿主細胞所不能編碼的，那么就可以通過檢查酶活性來篩選目的基因的重組子。8、將外源重組分子導入受體細胞的方法很多，其中轉化（轉染）和轉導主要適用于原核的 細菌細胞和低等的真核細胞（酵母）,而顯微注射和電穿孔則主要應用于高等動植物的真核細胞。

3、轉化過程包括制備感受態(tài)細胞和轉化處理。9、1982年，第一基因工程藥物人胰島素就在美國的Eli Lilly公司研究成功并投放市場。第一類基因工程藥物主要針對因缺乏天然內源性蛋白所引起的疾病。第二類基因生物工程藥物屬于酶類。第三類基因工程藥物屬于疫苗。第四類產物單克隆抗體既能用于疾病診斷，又能用于治療。10、1989年我國第一個基因工程藥物干擾素 -alb上市，標志著我國基因工程制藥實現了零 的突破。11、在基因組工程研究中，采用的載體是人工染色體。12、產物檢測還需用高通量的研究手段（如生物芯片，包括核酸芯片、蛋白/酶芯片、抗體芯片、底物芯片等）來檢測基因群體、表達圖譜及產物群。）13、胃蛋白

4、酶是酸性酶。P10414、由于只有L一型氨基酸才具有生理活性，外消旋氨基酸必須轉化為L一型氨基酸，主要的拆分方法有物理化學法、化學法和酶法等三種。酶拆分化學合成DL-氨基酸生產L一氨基 酸的反應式如圖（P110）15、極端酶的研究和應用。P11816、催化抗體制備的方法很多，通常有單克隆技術、拷貝法、天然來源分離法、基因工程、 蛋白質工程和化學修飾等方法。17、放線菌是最主要的抗生素產生菌， 目前已經發(fā)現的約 6000種抗生素中，有4000多種是 由放線菌產生的。放線菌也是原核生物， 細胞構造和細胞壁的化學組成都與細菌類似，因其菌落呈放射狀而得名。18、酵母的生長特性：絕大多數酵母菌都是單細胞

5、，但是體積比細菌要大得多，一般呈球形、卵形或檸檬行。出芽生殖是酵母菌中常見的生殖方式之一。有些酵母細胞也能以與細菌類似的裂殖方式來產生后代。這兩種生殖方式都是無性繁殖。很多酵母還能通過產生囊抱子的形 式進行有性繁殖。酵母在自然界中分布很廣，尤其喜歡在偏酸性且含糖較多的環(huán)境中生長。酵母與我們的生活密切相關，很多人幾乎天天都在享受著酵母的勞動成果。每天吃的面包或饅頭，常喝的啤酒、葡萄酒等各種酒類飲料，都是由酵母菌參與制造的。酵母還可以用來生產維生素、甘油和酶制劑。19生物反應器的類型：攪拌罐。鼓泡塔。氣升式反應器。流化床反應器和填充床 反應器。20、發(fā)酵過程的檢測和控制：環(huán)境參數方面，PH值、溫度

6、、溶氧值、出口CO2濃度和部分底物或產物的在線測量技術也已基本成熟，有望在短期內應用。操作變量方面，攪拌速度、通氣量、冷卻水流量、罐壓、酸堿泵流速、流加速率等的測定和控制也已經不存在技術問題。可以說，發(fā)酵控制的硬件已經基本具備。21、溫室氣體主要成分為 CO222、生化需氧量（BOD指在氧的存在下，微生物將有機物降解并達穩(wěn)定化所消耗的氧量。23、微生物間各種相互作用的類型：種間共處。共棲現象?；セ莼ド?。競爭作用。偏害共生。寄生關系。捕食關系。24、微生物洗滌法的特點是利用污水處理廠剩余的活性污泥配置混合液，作為吸收劑處理廢氣。一：名詞解釋：1、蛋白質工程：通過定位突變的方法使所表達的蛋白質產物

7、的結構和功能發(fā)生變化，根據 需要設計新的氨基酸序列，已經發(fā)展成為一門新的交叉學科。2、DNA 一個DNA分子可以通過半保留復制機制精確的復制成兩個完全相同的DNA分子，DNA復制從特定的位點開始，半保留復制，DNAM制具有高度的忠實性，DNA復制是多種酶和蛋白因子協(xié)同有序工作的結果，DNAB旋酶的功能是在復制叉處使雙螺旋DNAB旋。3、逆轉錄酶：是從mRN砸轉錄形成互補 DNA（cDNA的酶，亦稱為依賴于 RNA的DN咪合 酶。4、質粒：是能自主復制的雙鏈閉合環(huán)狀DNA分子，它們在細菌中以獨立于染色體外的方式存在。5、基因庫：也叫基因組文庫，是指用克隆的方法將一種生物的全部基因組長期以重組體方

8、 式保持在適當的宿主中。6、基因文庫：也叫cDNA文庫。首先獲得 mRNA反轉錄得cDNA經克隆后形成文庫。 cDNA 文庫和基因庫的不同之處在于，cDNA文庫在mRNA接過程中已經除去了內含子等成分，便于DNAM組時直接使用。7、干細胞：是一類極特殊的來自胚胎或成體的未分化細胞，同時具有不斷增長繁殖的功能 以及向多種功能細胞分化的潛能。8、原代細胞：是直接從組織器官中分離得到的，原代細胞培養(yǎng)一般由組織器官解剖分離、 解聚和離體細胞培養(yǎng)三個步驟組成。9、酶法分離：是目前應用最廣的動物細胞分離法，最常使用的酶有胰蛋白酶、膠原酶、彈性蛋白酶等，它們可以單獨使用或混合使用。10、細胞系：一旦原代細胞

9、進行了傳代培養(yǎng)（亦稱轉種），便被稱為細胞系。11、細胞株：細胞系中往往存在若干表型相似或相異的細胞世系，若其中一世系，經過選殖 克隆、物理性細胞分離，或其他選擇技術，而培養(yǎng)的細胞群體中辨識出其特殊表型性質，該 細胞系便稱為細胞株。12、植物細胞具有“全能性”，即單一的離體細胞在一定環(huán)境下能分化成不同的細胞組織乃 至整個植株。13、干細胞：即未分化的細胞，是一類具有自我更新和分化發(fā)育潛能的原始細胞。機體的各種細胞、組織和器官、甚至完整的生物都是通過干細胞分化發(fā)育而成的。干細胞分胚胎干細H和組織干細胞兩類。14、胚胎干細胞：具有形成所有組織和器官的能力，具有“全能性”。胚胎干細胞逐漸定向分化，朝著

10、特定的組織器官發(fā)展，失去全能性而變得比較專一，它們只能發(fā)育分化成一個系統(tǒng)中的幾種細胞，但不能生成其他系統(tǒng)的細胞，因為這些干細胞稱為“多能”干細胞?！岸嗄堋备杉毎^續(xù)分化發(fā)育，將生成更加專門化的細胞，即“專能”干細胞，它們只能再增殖 分化為一種類型的“終端”細胞，如紅細胞、肌細胞、神經細胞等。終端細胞失去了分裂增 殖能力，只能完成專門的生理機能，如輸送氧氣、肌肉收縮、傳遞信息等。15、組織再生工程：采用自體細胞，借助人工細胞外基質，在各種生長因子的促進下使細胞分裂、增殖、分化，以重新構筑患者自己的組織。16、酶的活力：是指酶催化特定底物轉化成產物的速率，酶活力還常常是制訂酶制劑價格的最重要的參考

11、指標。（國際上對酶的活力單位尚未制訂統(tǒng)一的單位，主要原因是影響酶催化 活性的因素太多。）17、酶活力是在規(guī)定的環(huán)境條件下、化學因素和生物因素下，根據酶所催化反應的初速度而 測定的。酶活力的單位一般是： 單位時間、單位質量酶蛋白所催化的底物反應或產物生成的 物質的量（或質量）。18、WI :每一種酶都有一些特定的抑制劑，通常將這種酶稱為該抑制劑的靶酶。19、人工酶或模擬酶：根據酶的作用原理， 用人工方法合成具有活性中心和催化作用的非蛋 白質結構的化合物稱為人工合成酶或人工模擬酶。20、分子印跡技術：是指制備對某一特定分子具有選擇性的聚合物的過程，該特定分子通常稱為印跡分子或模板。21、核酸酶：具

12、有催化功能的核酸就是核酸酶。22、抗體酶：是指通過一系列化學與生物方法制備的具有催化活性的抗體。23、代謝工程：又稱代謝途徑工程或途徑工程，是基于代謝流分析和基因重組技術改善菌株遺傳性狀的一種先進的工程技術。24、一般將為微生物提供碳元素的營養(yǎng)物質稱為碳遮，而將微生物提供氮元素的營養(yǎng)物質稱為氮源。25、生物修復就是利用生物的吸收、富集、代謝等功能作用將污染物轉化或降解為無害物質 甚至有用物質，從而加速消除環(huán)境污染物、恢復生態(tài)系統(tǒng)的一種生物技術。26、原位微生物修復技術：是在不破壞土壤或地下水基本結構的情況下利用微生物就地修復 受污染土壤或地下水的一類技術。二、填空：1、幾乎所有的酶都是蛋白質，

13、酶又具有催化劑的功能，即能夠降低化學反應的活化能、加 快反應的速率，在反應中不消耗，反應結束時恢復到原來的狀態(tài)。2、發(fā)酵工程已經泛指所有細胞（動物、植物、微生物及基因工程細胞）的大規(guī)模培養(yǎng)并獲 得目標產物的過程。3、動物細胞的懸浮培養(yǎng)操作方式有間歇培養(yǎng)、補料一分批培養(yǎng)和灌流培養(yǎng)等。4、植物體受到切割等傷害后會產生 愈傷組織，愈傷組織的形成實際上是一種創(chuàng)傷反應，是 植物脫分化的結果，產生愈傷組織的植物器官可以是種子、根、莖、葉等。5、酶的三級結構是在二級結構的基礎上，借助于各種次級鍵 （非共價鍵）盤繞成具有 特定 肽鏈走向的緊密球狀構想。6、寡聚酶是由兩個或兩個以上亞基組成的酶。7、（選）生物傳

14、感器是用生物活性物質做敏感器件、配以適當的換能器所構成的分析工具，大致可分為酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器和場效應晶體管生物傳感器等四大類。其中利用酶的催化作用制成的酶傳感器是問世最早、成熟度最高的一類生物傳感器。8、目前已知的核酸酶大致上可以分為剪切型核酸酶和剪接型核酸酶。9、荷蘭的業(yè)余顯微鏡制造者列文虎克利用自己制造的顯微鏡首先發(fā)現了肉不可見的微生物。10、（選）最早確定發(fā)酵與微生物關系的是著名的微生物學家巴斯德。巴斯德早期從事化學 研究。11、弗萊明發(fā)現了青霉素。12、氫元素主要來自水和各種有機物，有些微生物也能吸收和利用氫氣。其他的主要元素或微量元素則大多來自無機鹽。13、只有當固

15、氮細菌和某些藍細菌將空氣中的氮轉變?yōu)橄跛猁}時，才能被高等植物利用。 在自然界里大氣中氮的固定有四種主要途徑：生物固氮、工業(yè)固氮、大氣固氮和巖漿固氮。三、選擇題：1、1970年Baltimore 等人和Temin等人同時在各自的實驗室發(fā)現了逆轉錄酶，打破了中心 法則，使真核基因的制備成為可能。2、基因工程也稱為基因克隆或DNA分子克隆。3、1953年Watson和Crick提出了 DNA勺雙螺旋結構模型，闡明了DNA分子的二級結構。4、決定DNA雙螺旋結構因素有：氫鍵的形成、堿基的堆積力、磷酸基之間的靜電斥力，堿 基分子內能的作用力。5、翻譯過程：是非常復雜的生物反應過程，需要大約200多種以上

16、的生物大分子參與，包括核糖體mRNAtRNA氨酰tRNA合成酶、各種可溶性的蛋白因子等參加并協(xié)同作用，從而 完成蛋白質的生物合成，體現了生物體的功能基因性狀。6、質粒廣泛存在于細菌中，某些藍藻、綠藻和真菌細胞中也存在質粒。7、減少乙酸等抑制性副產物的形成：降低比生產速率。降低培養(yǎng)溫度。限制性流加葡萄糖?；蚬こ叹囵B(yǎng)和乙酸分離耦合過程。（P45）8、效仿體內營養(yǎng)供給模式，動物細胞的離體培養(yǎng)最初采用天然體液培養(yǎng)基，如小雞胚胎萃 取液、血清、淋巴液等。9、旋轉瓶和中空纖維反應器是比較常見的動物細胞大規(guī)模貼壁培養(yǎng)的反應器。10、聚苯乙烯、葡聚糖 和膠原等都是通用的 微載體材料，通過加工而成為珠狀顆粒

17、。11、（P103）E+S ES - E+P E代表游離酶；ES為酶與底物的復合物； S為底物；P為產 物；為相應各步反應的反應速率常數。12、酶的固定化方法或技術： 按所用載體和操作方法的差異，可分為 載體結合法、包埋法和 交聯(lián)法等三類。載體結合法包括了物理吸附法、離子結合法、螯合法和共價結合法等，包埋 也又包括了聚合物包埋法、疏水相互作用法、微膠囊包埋法、脂質體包埋法等。13、自20世紀80年代初Cech和Altman各自獨立地發(fā)現了 RNAM有生物催化功能后， 人們 發(fā)現除蛋白質具有酶的催化功能以外，某些RN用口 DNA分子也具有催化功能。14、細菌是單細胞原核生物，個體極小，沒有成型的

18、細胞核，一般以典型的“一分為二”的繁殖方式繁殖。細菌根據外形可以分為球菌、桿菌和螺旋菌三個大類。球菌按其細胞排列方 式又可進一步分為單球菌、雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、葡萄球菌和鏈球菌等。15、有些細菌除了具有一般的細胞結構和細胞質內含物外，還具有一些特殊的結構，如莢膜、芽抱、鞭毛、線毛等。芽抱是細菌的休眠體。有些桿菌和弧菌還能長出細長的絲狀物，稱為 鞭毛，主要成分是蛋白質。鞭毛是細菌的運動器官。球菌通常沒有鞭毛，桿菌中有的有，有 的沒有?；【吐菪话愣加斜廾?。除了染色體DNA#,很多細菌細胞內還存在染色體外 的遺傳物質，稱為質粒。16、霉菌有菌絲。霉菌的無性抱子直接由生殖菌絲分化而形成，

19、常見的有節(jié)抱子、厚垣抱子、抱囊抱子和分生抱子。最后形成一些厚壁的休眠池子，稱為厚垣池子。17、霉菌有性抱子是指經過兩性細胞結合而形成的抱子。霉菌有性抱子的產生不及無性抱子那么頻繁和豐富。常見的有卵抱子、接合抱子、子囊抱子和擔抱子，分別由鞭毛菌亞門、接 合菌亞門和擔子菌亞門的霉菌產生。18、腐乳是在豆腐塊上接種了魯氏毛霉而制成的，制造四川豆用的則是另一種毛霉一一總狀毛霉。19、在微生物體內，這些能量主要儲存在一種叫三磷酸腺昔的高能化合物中。而另一些微生物則需要比較復雜的營養(yǎng)成分， 除了需要各種有機物作為碳源和氮源外， 甚至還需要一些生 長因子，如某些維生素、氨基酸、喋吟和喀咤類化合物等。17、人

20、們對細胞內代謝調節(jié)和控制的很多認識就是從氨基酸發(fā)酵菌種選育時獲得的。18、第一個實際應用的生物殺蟲劑是蘇云金桿菌。19、微生物發(fā)酵生產的多糖主要有黃原膠、右旋糖酊、結冷膠、小核菌葡聚糖、短梗霉多糖 和熱凝多糖等。20、固定床：生物濾池，生物轉盤，淹沒式生物濾池，膜一生物膜生物反應器。流動床：生物流化床，氣提式生物膜反應器，機械攪動床，厭氧生物膜膨脹床，移動 床生物膜反應器。（P208）21、 P20922、用于生物脫硫的生物反應器有：攪拌釜反應器、氣升式反應器、流化床反應器、固定床 反應器和膜反應器。23、生物修復包含微生物修復、植物修復以及水生生物修復等方法。24、影響微生物修復的因素：有機

21、污染物和土壤的物化性質。營養(yǎng)物質。電子受體。環(huán)境因素。25、植物修復利用植物具有萃取、吸收、積累、揮發(fā)等特性進行土壤中金屬元素去除。 四：解答：1、基因工程載體的必備條件：能夠進入宿主細胞。載體可以在宿主細胞中獨立復制， 即本身是一個復制子，或者能夠整合到宿主細胞的染色體。要有篩選標志。對多種 限制酶有單一或者較少的切點，最好是單一切點。DN底:組使用的載體可以分為三大類：克隆載體：是以繁殖DNA片段為目的的載體。穿梭載體：用于真核生物DNA片段在原核生物中增殖，然后再轉入真核細胞宿主表達。 表達載體：用于目的基因的表達。2、真核生物目的基因的獲得： cDNA方法。DNA勺化學合成法。PCRt

22、。 1983年美國 Cetus公司的Mullis等人建立起了一套大量快速地擴增特異DNA片段的系統(tǒng)，即聚合酶反應系統(tǒng)。PCR法要求反應體系具有以下條件。要有與被分離的目的基因兩條鏈各一 端序列互補DNA引物。具有熱穩(wěn)定性的酶，如TaqDNA聚合酶。dNTP作為模板的目的DN際列。PC阪應過程包括以下三個方面：變性，將模板DNA置于95 c的高溫下，使雙鏈 DNA的雙鏈解開變成單鏈 DNA退火，將反應體系的溫度降低到55 c左右，使得一對引物能分別與變性后的兩條模板鏈相配對。延伸，將反應體系溫度調整到TaqDNA聚合酶作用的最適溫度72 C,以目的基因為模板，合成新的DNA連。3、重組體的篩選：

23、重組體篩選的方法很多，在核酸水平或蛋白質水平上篩選。從核酸水平 篩選克隆子可以通過核酸交雜的方法。這類方法根據DNA-DNA DNA-RNAg基配對的原理，以使用基因探針技術為核心，發(fā)展了原位交雜、Southern交雜、Northern交雜等方法。從蛋白質水平上篩選克隆子的方法主要有：檢測抗生素抗性及營養(yǎng)缺陷型、觀測 噬菌斑的形成、檢測目標酶的活性、目標蛋白的免疫特性和生物活性等。 利用抗生素抗性基因。營養(yǎng)缺陷互補法。核酸雜交法。通過免疫反應篩選。 通過酶活性篩選。4、目的基因的高效表達：影響目的基因表達的基本基因：從基因表達系統(tǒng)構建和目的基因表達過程這兩個方面分析，目的基因的表達效率不僅取決

24、于宿主菌體特性和表達載體的構建，而且還取決于重組菌的培養(yǎng)工程。從表達系統(tǒng)來看，主要表 現在轉錄和翻譯兩個水平上。目的基因的不溶性高效表達。對于不需要翻譯后修 飾的蛋白質產物，利用生長速度快、培養(yǎng)基簡單的大腸桿菌為宿主細胞，采用不溶 性融合蛋白表達策略仍是一種提高目的基因表達效率的很好選擇。（通過采用目的蛋白與帶純化標簽的細菌蛋白融合的新策略，所得到的融合蛋白不僅能夠抵抗蛋白酶的進攻，而且可以利用帶純化標簽的蛋白與相應的抗體之間的親和反應，實現目 的蛋白的高效親和分離。）目的基因的高效可溶性表達。對于不少目的蛋白，可 通過降低啟動子強度和減少培養(yǎng)溫度的手段成功的實現高水平的可溶性表達。目的基因的

25、高效分泌型表達。當采用大腸桿菌作為表達系統(tǒng)時，如果在質粒設計時就 加上一段信號肽基因，就有可能實現目的蛋白質的分泌型表達。構建分泌型、特別 是胞外分泌型的表達載體是實現目的基因高效表達的重要發(fā)展方向之一。4、細胞的生理特性有哪些？（植物細胞培養(yǎng)的細胞生理特性）：植物細胞尺寸較大。植物細胞對剪切力非常敏感。易沉降。植物細胞生長緩慢。植物細胞生長與次級 代謝產物的合成無顯著關聯(lián)。易染菌。5、常用的建立轉基因動物方法：顯微注射法。逆轉錄病毒感染法。胚胎干細胞。 精子載體法。體細胞移植法。6、干細胞的研究進展：胚胎干細胞。造血干細胞。造血干細胞分布于骨髓、外周血和臍血中。尤其臍血中含有豐富的造血干細胞

26、。造血干細胞是造血細胞的“種子”，體內所有血細胞，包括紅細胞、白細胞、血小板等，都由它分化發(fā)育而來，也是人們認識最 早的干細胞之一。間充質干細胞。間充質干細胞是分化發(fā)展成為骨細胞、成軟骨細胞、脂肪細胞、成肌肉細胞和骨髓基質細胞的干細胞，在成年后主要存在于骨髓下和骨髓腔 中，也分布于肌肉、胸腺和皮膚中。神經及其他干細胞。神經干細胞存在于成體神經 組織中，具有再生神經元、星形膠質細胞和少突狀細胞的潛在能力。7、組織工程的研究幾乎遍及人體所有的器官和組織。一些組織工程產品如生物人工肝等已進入三期臨床試驗。組織工程以組織為核心，借助工程學方法由細胞重新構筑人體組織。 組織工程按組織器官構筑方式可分為兩

27、個部分：組織再生工程和組織替代工程。8、組織工程的三種基本要素：細胞、支架材料與調節(jié)因子。對于任何一種細胞支架材料，都需要考慮以下幾個指標：有良好的生物相容性和細胞親 和性、能阻擋外來組織的侵襲、通暢的營養(yǎng)物質補給、可以控制釋放生長因子、能滅菌 消毒、有利于細胞大量分泌各種蛋白質等，還應該具有良好的力學性能。用于組織工程 細胞支架的生物材料主要有無機材料、天然高分子材料和合成高分子材料三大類。天然 無機材料有羥基磷灰石、珊瑚礁和磷酸鈣；天然高分子材料有殼聚糖、海藻酸鹽、膠原 蛋白、葡聚糖、透明質酸、明膠和瓊脂等；合成高分子材料有脂肪族聚酯、聚酸酊、聚 原酸酯和聚醛等。9、反應溫度、PH值、離子

28、強度、表面活性劑、剪切力及混合等環(huán)境條件；底物濃度、產物 濃度、輔酶及輔助因子、酶催化反應的抑制物及激活劑等化學因素；酶的來源、存在形式、 酶的失活速率及酶的純度等生物因素都將影響酶催化反應的速率等。10、酶的來源和生產：酶作為生物催化劑普遍存在于動物、植物和微生物細胞中。早期酶的生產多以動植物為主要來源。直接從生物體組織經過分離、純化而獲得。微生物發(fā)酵生產酶，主要有兩種方式：固體發(fā)酵和液體深層發(fā)酵。固體發(fā)酵技術也稱為表面培養(yǎng)或曲式培 養(yǎng)。11、酶催化反應的特點：反應條件溫和。極高的催化效率。高度專一性。底物專一 性。反應專一性。立體化學專一性。 輔酶和輔酶因子。 許多酶只有在某些非蛋白質成

29、分存在時才表現出催化作用， 人們將這些非蛋白成分稱為輔助因子。其中能通過透析除去的稱為輔酶，而不能通過透析除去的叫做輔基或輔因子，如等金屬離子。酶催化活性的調控機制。 12、為什么要進行酶的固定化？為了適應工業(yè)化生產的需要，人們模仿生物體中酶的作用方式，通過固定化技術將酶加以改造固定，使固定化酶具有酶的催化性能，又具有一般化學催化劑能回收、反復使用的優(yōu)點，并在生產過程中可以實現連續(xù)化和自動化。 、固定化酶具有以下優(yōu)點：可以重復多次使用，而且在大多數情況下，酶的穩(wěn)定性也有明顯改善。催化反應后，酶與底物以及產物容易分開， 產物中沒有殘留酶，易于分離純化， 使產品的質量有大的提高。反應條件易于控制，

30、可實現生物催化反應的連續(xù)化和自動化控 制。酶的利用效率高， 單位酶量催化的底物量增加，而用酶量則大為減少。比水溶性酶 更適合于多酶催化反應。 固定化酶也帶來了一些問題和缺點：在固定化過程中， 總是有一部分酶會失活，其中以共價鍵法固定時造成的酶活損失最為嚴重。酶的固定化將消耗固定化材料，增加酶的成本。酶被固定到載體后將增加底物和產物的傳質阻力。13、酶的修飾方法有哪些？通過酶分子的改造或修飾就有可能克服酶在應用中的缺點，使酶能發(fā)揮最大的催化效能。分子水平上對酶進行化學修飾，如金屬離子置換修飾、大分子結合修飾、肽鏈有限水解修飾、酶蛋白側鏈基團修飾、氨基酸置換修飾以及物理修飾等。 金屬離子置換修飾是

31、通過改變酶分子所含的金屬離子，使酶的特性和功能發(fā)生改變的方 法，簡稱離子置換法。大分子結合修飾利用水溶性大分子與酶結合，使酶的空間結構發(fā)生某些精細的改變，從而改變酶的特性與功能，簡稱為大分子結合法。通常使用的水溶性大分子修飾劑有：左旋糖酎、聚乙二醇、肝素、蔗糖聚合物、聚氨基酸等。這些大分子在使用前一般需要經過活化，然后 再一定條件下與酶分子以共價鍵結合，對酶分子進行修飾。蛋白質側鏈基團修飾可以改變蛋白質表面電荷和疏水性，從而影響其催化活性和穩(wěn)定性。 經過修飾的酶可顯著提高酶活力、增加穩(wěn)定性或降低抗原性、顯著提高酶的使用范圍和應用價值?；瘜W修飾法是改造酶分子的有效方法，化學修飾法并不適用于所有的

32、酶，同時也不是經過化學修飾后，酶所有性質都有改善。14、隨著人類基因組計劃完成及對疾病引發(fā)機理的深入研究，人們發(fā)現許多疾病的發(fā)生都是由于基因突變引起的酶蛋白表達水平的變化引起的。這樣一來，只要對這些酶蛋白的活性水平進行調節(jié)，就可能治愈疾病。這種對疾病具有關鍵作用的酶就是靶酶，篩選得到的能影響和調節(jié)靶酶活性并能治療疾病的藥物就稱為酶標藥物。15、非水系統(tǒng)中的酶催化有以下一些特點： 絕大多數有機化合物在非水系統(tǒng)中進行。 根 據熱力學原理，一些在水中不可能進行的反應，有可能在非水系統(tǒng)中進行。與水相比，酶在非水系統(tǒng)中的穩(wěn)定性比較高。 從非水系統(tǒng)中回收反應產物比從水相中容易。 在非水系 統(tǒng)中酶很容易回收

33、和反復使用。16、微生物工程的發(fā)展史：大約在9000年前就已經開始了原始的啤酒生產。公元前 6000年左右，在黑海與里海間的外高加索地區(qū)，就已經開始種植葡萄和釀制葡糖酒。在公元前 2400年左右，在埃及第五王朝的墓葬壁畫上，就有烤制面包和釀酒的大幅浮雕。從19世紀末一20世紀30年代，相繼出現了乳酸。乙醇、丙酮/丁醇、甘油、面包酵母等工業(yè)化生 產的發(fā)酵產品，特別是丙酮/丁醇發(fā)酵和甘油發(fā)酵的出現。近30年來，隨著人類在基因水平上改造微生物技術一一基因工程、代謝工程、組合生物合成等技術的突飛猛進，發(fā)酵工業(yè)的應用領域迅速擴展，發(fā)酵工程的研究內容也日益豐富。17、微生物純種培養(yǎng)技術： 在自然環(huán)境中，一

34、種微生物常常和其他微生物相互混雜在一起生 活。不同微生物的發(fā)酵或引起的疾病是不同的。所以，要研究某種疾病或者某種發(fā)酵過程， 必須把混雜在一起生活的微生物按種類分開，并分別進行培養(yǎng)，即純種培養(yǎng)。我們今天的所 有基礎和應用微生物學研究，都離不開培養(yǎng)基、無菌和純種培養(yǎng)技術。德國醫(yī)生和微生物學家科赫發(fā)明了固體培養(yǎng)基。采用科赫的劃線分離方法， 很容易就能把一個個單獨的菌落挑出來，得到純種微生物。18、常見的工業(yè)微生物： 它們的個體雖然微小，但由于其群體數量驚人地龐大，因而具有極 強的代謝能力。物體的表面積與體積之比稱為比表面積。個體越小，則比表面積越大，也就是說單位體積物體與環(huán)境的接觸面積越大。比表面積

35、大非常有利于微生物通過它們的身體表面吸收營養(yǎng)和排泄廢物，這就使它們的代謝能力特別強。由于微生物個體小、繁殖快、數量多，使微生物具有分布廣、種類多、容易變異、適應能力 強等特點。微生物代謝能力強、生長繁殖快的特點使其非常適合于工業(yè)和其他領域。19、什么是誘變育種？誘變育種是最常見的微生物育種技術，在發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展過程中做出了重大的貢獻，而且至今仍被廣泛使用。 誘變育種 的基本原理 是利用一些物理或化學的因素 處理微生物細胞，使其遺傳性狀發(fā)生隨機的突變，得到大量性狀各異的突變株，然后再從眾多突變株中以一定的方法篩選出生產性能改善的個體。用于處理微生物以使其發(fā)生突變的物理或化學因素稱為 誘變劑。常用的誘變劑可以分為 物理誘變劑和化學誘變劑兩大類。（物理誘變劑：紫外輻射。電離輻射。化學誘變劑：堿基類似物。羥化劑。脫氨 劑。烷化劑。誘發(fā)移碼突變的誘變劑。P141）紫外線是最常用的，也是最安全的誘變劑之一。需要特別強調的是，可以引起微生物DN儂生突變的誘變劑往往也能造成人和動物的 DN儂生變異。經過誘變處理后，變異細胞一般只占存活細胞的百分之幾甚至更低。20、（名）DNA重排的基本原理是首先將同源基因（單一基因或基因家族）切成隨機DNA片段，然后進行 PCR重聚。那些帶有同源性但核甘酸序