一：名词解释：
1、包含体:存在于基因工程细胞中，主要由蛋白质构成，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，但在立体结构上却是错误的，因此没有生物学活性。难溶于水，只有在变性剂溶液中才能溶解。
2、浓差极化：指在分离过程中，料液中的溶剂在压力驱动下透过膜，溶质被截留，于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。在浓度梯度作用下，溶质由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致溶剂透过量下降。溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动，这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时，在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区，这一区域就称为浓度极化边界层，这一现象称为浓差极化。浓差极化是一个可逆的过程；
3、双水相萃取：利用被提取物在二相中的分配不同而实现分离的目的；由于蛋白质在有机相中容易失活，因此采用的二相均为亲水相，如PEG/葡聚糖、ＰＥＧ／无机盐等，称为双水相，两相密度不同，轻相富含一种高分子，重相可能富含另一高分子，细胞碎片和蛋白质在二相间的分配系数不同，从而实现分离的目的。
4、离子交换色谱：组分在固定相上发生的反复离子交换反应；组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存在形式等有关，随着流动相的pH值及臵换剂浓度的变化而变化。
5、连续培养反应器：不断地往反应器中加入营养物，利用罐中的菌体增殖得到产物，并不断采出。在良好的控制下，罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。
6、蛋白质的复性：包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中，呈变性状态，所有的氢键、疏水键全部被破坏，疏水侧链完全暴露，但一级结构和共价键不被破坏，当除去变性剂后，一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型，这一折叠过程称为蛋白质复性。
7、分配系数：在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数，用K 表示
8、微囊化培养：是固定化技术中的一种，是用一层亲水性的半透膜将酶、辅酶、蛋白质等生物大分子或动植物细胞包围在珠状的微囊里，从而使得酶等生物大分子和细胞不能从微囊里逸出，而小分子的物质、培养基的营养物质可以自由出入半透膜，达到催化或培养的目的。
9、切向流过滤：就是一种维持恒压下高过滤速度的技术，其原理就是：使悬浮液在过滤介质表面作切向流动，利用液体的剪切作用将介质表面的固体移走，当移走固体与固体沉积速率相同时，过滤速度就保持恒定，控制不同的切向流速度就可以得到不同的过滤速度。
10、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称为有效迁移距离。
二：填空题
1. 超声波破碎细胞的效率与声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类型等因素有关。
2. 目前用于固液分离的膜过滤法主要有以下三种: 微孔过滤(微滤)、超滤、反渗透。
3. 在生物工程下游技术领域，色谱和电泳是目前所知最好的两种分离蛋白的方法。
4. 在生物物质分离中，可以依据一次进样量多少，将色谱分为：分析色谱、半制备色谱（中等规模制备色谱）、制备色谱和工业生产规模色谱 4大类。
5. 无论是什么类型的液相或气相色谱,其色谱装臵均应包括: 流动相供给、进样、色谱柱、检测器等四大部分。
6. 评价HPLC色谱填料性能的主要表征指标包括：保留值，选择性,柱效率,填充柱的空喜和穿透性,分离度。
7. 请列举任意四种破碎细胞的方法：高压匀浆法、高速珠磨法、超声破碎、化学渗透法。
8. 常见的无机色谱填料主要包括：硅胶、可控孔径玻璃、氧化铝、氧化钛、羟基磷灰石、碳、石墨等基质。
9.指出蛋白质复性的三种方法：稀释法，透析法，液色色谱法等
10.固液分离的主要方式包括：离心法，过滤法，双水相萃取，泡沫分离法。
三：判断题
1.错作为动物细胞培养的优良微载体应该是刚性的。
2.对利用聚赖氨酸/海藻酸系统进行的细胞微囊化培养，所形成的微囊外膜的孔
径的大小主要是由聚赖氨酸的分子量所决定的。
3.错硅胶在pH1~14的范围内都很稳定，因此适合于在极端pH条件下的离子交换色谱。
4.对 HPLC填料的颗粒粒度的分布应该是越小越好的，最好是能实现颗粒的单分散。
5.对只要样品进样量足够大，色谱过程就是一种非线性色谱。错微波加热法破
碎细胞特别适合于对热(不)稳定的的产物的提取。
6.错微波加热法破碎细胞特别适合于对热(不)稳定的的产物的提取。
四：选择题
C 1．在蛋白质进取过程中进行细胞破碎的目的是：
（A）追求最大的破碎率；（B）使细胞内容物全部释放出来；
（C）使目标物质最大限度释放出来；（D）使下阶段的过滤阶段速度更快。
B 2．超声破碎细胞的原理是：
（A）固体剪切力；（B）液体剪切力；
（C）非机械剪切力；（D）声波直接作用于细胞膜使细胞破裂。
C 3．对于HPLC填料的颗粒大小，下列提法哪种是正确的：
（A）制备型HPLC填料以小颗粒为佳；
（B）HPLC填料的颗粒越大越好；
（C）HPLC填料必须具有合适的颗粒大小和较窄的颗度分布；
（D）颗粒大的HPLC填料的刚性比小颗粒HPLC填料的刚性好。
C 4．颗粒表面主要含C18、C8基团的色谱填料适合作为：
（A）离子交换色谱填料；（B）正相色谱填料；（C）反相色谱填料
A 5．分析型色谱一般是：
（A）线性色谱；（B）非线性色谱；（C）离子交换色谱
C 6．高效液相色谱设备最核心的部分是：
（A）高压输液系统；（B）高灵敏的检测系统；（C）高效的层析柱
五：综合题
1．与传统的稀释法和透析法相比，液相色谱复性的优点是：
①.在进样后可很快的除去变性剂；
②.色谱固定相对变性蛋白质的吸附可明显的减少、甚至完全消除变性蛋白质分子在脱离变性剂环境后的分子聚集，从而避免了沉淀的产生，提高蛋白质复性的质量和活性回收率；
③.在蛋白质复性的同时，可使目标蛋白质与杂蛋白分离达到纯化的目的，使复性和纯化同时进行；
④.便于回收变性剂，降低废水处理成本。
2．包含体蛋白溶解的方要方式是什么？在溶解过程中为什么要加入还原剂，为什么要在复性完成后才加入氧化剂？
答：包涵体的溶解必须用很强的变性剂，通过离子间的相互作用破坏包涵体蛋白间的氢键而增溶蛋白。去污剂，如SDS，可以破坏蛋白内的疏水键，可以增溶几乎所有的蛋白。酸，如70%甲酸，可以破坏蛋白的次级键从而增溶蛋白，这种方法只适合少数蛋白质。对于含有半胱氨酸的蛋白，在增溶时应加入还原剂（如DTT、GSH、β-ME）打开蛋白质中所有二硫键，对于没有二硫键的目标蛋白有时也应使用还原剂，因为含二硫键的杂蛋白会影响包涵体的溶解，同时还应加入金属螯合剂，如EDTA或EGTA，用来螯合Cu2+、Fe3+等金属离子以防止其与还原状态的巯基发生氧化反应。
3．试述聚赖氨酸/海藻酸（PLL/ALG）微囊化的原理和影响因素：
答：原理是：海藻酸的水溶液以钙盐形式存在是呈凝胶状态，用螯合剂去除钙离子后又恢复溶液状态，当海藻酸钙用聚赖氨酸预先处理后，就不再被螯合剂去钙而溶解。据此，先将动物细胞与海藻酸混合，滴入CaCL2溶液中成微珠，用聚赖氨酸处理表面，再用螯合剂处理，则表面还是呈凝胶状态而中间成液态。
影响聚赖氨酸/海藻酸微囊化的一些因素：
1）半透膜的孔径大小是关键，由PLL的分子量所决定；
2）海藻酸的纯度、黏度及甘露糖醛酸/古罗糖醛酸比例都会影响微囊化的形成及机械性能；
3）动物细胞的存活率与微囊化过程的时间及温度pH、渗透压等有关；
4．为什么动物细胞培养要用血清培养基？血清培养基使用有何缺点？
答：1）因为动物细胞正常生长所需要的一些必要成份均存在于血清中，而且这些成份的组成及其含量至今没有被阐明，因此只能直接采用血清进行培养，而目前寻找无血清的制品代替进行培养并没有获得广泛的成功。
2）采用血清培养基有以下缺点：
①血清是培养基成本的主要部分；血清中含有细胞生长必须的微量组分，但这
些组分的成分及其作用至今未清楚，因此无法取代；
②血清的存在是产物纯化的主要障碍；
③血清是病毒污染及其他未知因素影响的主要来源，增加了细胞培养产品潜在
的使用危险；
④血清同时也有生长抑制的作用；
⑤血清使用使实验和生产过程标准化变得困难。
5．试述化学渗透法破碎细胞的原理及其优缺点?
作用机理：某些有机溶剂，抗生素，表面活性剂，金属螯合剂，变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使内容物有选择地渗透出来，这种处理方法叫渗透法。
优点：缺陷：
A对产物释出有一定的选择性；A时间长，效率低；
B细胞保持完整，碎片少，利于进一步提取；B化学试剂有毒；
C核酸释放量少，黏度低，便于进一步分离。C通用性差
6．做为优良的HPLC填料应具备什么基本的物理化学特性?
在物理结构上的要求:
①合适的颗粒大小及较窄的粒度分布;②一定的颗粒强度;
③一定的孔径大小和孔径分布,避免复杂的微孔结构;④一定的溶胀及收缩水平;
优良的HPLC填料目前的主要发展方向:
①颗粒单分散的填料;②贯穿性超大孔结构的填料;③小颗粒的非多孔填料;
在化学结构上的要求:填料的化学结构,特别是颗粒表面和内孔表面的化学结构(如连接在基质上的官能基团或链段)是影响色谱热力学行为(保留值,选择性等)的主要因素
①特定的选择性;②良好的化学稳定性;③避免不可逆吸附;
7．试述对硅胶的硅羟基进行表面化学修饰的主要方式.
①.通过氯化反应：可以将硅羟基转化成硅氯基，硅氯基性质活泼可以与各种化合物反应而引入相应的基团。这种方法引入的基团是单分子层的，具有较好的传质能力和色谱性能，但成本较高。
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。氯硅烷包括一氯代型，二氯代型和三氯代型等。
③.通过烷氧基硅烷与硅羟基的反应：硅氧基硅烷与硅胶进行缩合反应，使硅胶表面带上环氧基或氨基等基团，在此基础上可以很方便地进一步进行反应或修饰。这一健合反应可以在水相，也可以有机介质中进行
8．试述非线性色谱的概念及其特点?
非线性色谱: 流动相中的样品浓度(Cm)与固定相中的样品浓度(Cs)不呈线性关系的色谱.分析色谱大多属于线性色谱;制备色谱大多属于非线性色谱
非线性色谱的特点
①.样品的保留值可变:非线性色谱的保留值随样品及其浓度的不同而变化;
②.峰形的不对称性:不是高斯正态分布的;
③.色谱峰的峰高与浓度不是线性关系:峰高增加的速率随浓度的增加而下降.
期末复习
一、名词解释
1、菌体比生长速率：单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率, 其值反映了培养菌体的活力, 受菌株及各种物理化学环境的影响。
2、贴壁培养: 贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.
3、膜污染：物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。
4、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，而所有溶液中的大分子、小分子有机物及无机盐全被截留。理想的反渗透膜应被认为是无孔的，它分离的原理是溶解扩散。
5、保留值：试样中,个组分在色谱柱中的滞留时间,由色谱分离过程中的热力学因素控制,作定性参数
6、排阻色谱：按组分分子大小进行分离的一种色谱。小分子可以扩散到凝胶空隙，由其中通过，出峰最慢；中等分子只能通过部分凝胶空隙，中速通过；而大分子被排斥在外，出峰最快；溶剂分子小，故在最后出峰。
7、非线性色谱: :当组分的进样量达到一定的水平时，Cm与Cs不存在线性关系的色谱，一般是制备型色谱。
8、径向色谱：采用径向流技术的色谱,即样品和流动相沿径向流动,可以从色谱柱的周围流向圆心,也可以从圆心流向柱的周围.通常采用从柱的周围流向圆心的方式.
9、泳动度(迁移率):带电质点在单位强度电场下的泳动速度即:U=V/E=(d/t)/(V/L)
10、膜分离技术：以半透膜为选择障碍层，允许某些组分透过而保留混合物中的其他组分，从而达到分离目的的技术。
11、等电聚焦电泳：利用特殊的一种缓冲液（两性电解质）在凝胶内制造一个pH梯度，电泳时每种蛋白质就将迁移到等于其等电点（pI）的pH处（此时此蛋白质不再带有净的正或负电荷），形成一个很窄的区带。
12、双向电泳：等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合，即先进行等电聚焦电泳（按照pI
分离），然后再进行SDS-PAGE（按照分子大小），经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。
二、填空题
1. 羟其磷灰石在原理上一般被认为是一种弱离子交换色谱。
2. 请列举二种测量蛋白质含量的方法考马斯亮蓝法，克氏定氮法。
3. 无机HPLC填料最常见的是以多孔硅胶为基本材料的填料；含硼的Na2O-B2O3-SiO2系玻璃经过热处理引起相分离，生成可溶于酸的Na2O-B2O3相及不溶
于酸的高硅相。将酸可溶相浸析出来后剩下的另一相就制成了可控孔径玻璃，可控孔径玻璃的主要化学成份就是二氧化硅。
4.不同分子量的蛋白质在电场中的迁移速度与其所带的静电荷数成正比，与它本身的半径及溶液的粘度成反比。
5 色谱的保留值可以用保留时间也可以用保留体积来表示。
6．色谱的峰宽可以用半峰宽、峰底宽、标准偏差表示。
7．Shepadex G25是一种凝胶排阻色谱，主要用于脱盐。
8．Shephadex G100是一种凝胶排阻色谱，主要用于蛋白质的纯化。
9．DEAE-Shaphdex A25是一种离子交换层析介质。
10．离子交换层析一般是通过梯度一般采用两种方法达到分离蛋白质的目的。一种是增加洗脱液的离子强度，一种是改变洗脱液的pH值。
11．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两种;
12．高压匀浆法的破碎率决定于：匀浆阀的结构，操作压力，破碎次数。
13．蛋白质的分子量测定：超离心法；光散射方法；凝胶过滤法；SDS-PAGE电泳法技术
14：凝胶电泳中使用最为广泛地载体是琼脂糖和聚丙烯酰胺
三、是非题
1.√只要样品进样量足够大，色谱过程就是一种非线性色谱。
2.√HPLC填料的颗粒粒度的分布应该是越小越好的，最好是能实现颗粒的单分散。
3.×所有的蛋白质电泳都是利用不同蛋白质带的电荷的差异而达到分离不同蛋白质目的的。
4.√同一蛋白质在不同种类的缓冲液中,只要缓冲液的pH值相同,则蛋白质所带的电荷数量也相同。
5 √两性的生物大分子所带电荷的性质和数量由其等电点及溶液环境(pH值)所决定;
6.√SDS-PAGE电泳的迁移率主要由分子量决定，分子量小的移动快。
四．单选题
B 1. 下列哪种色谱填料最适合做为径相色谱的填料:
(A) 凝胶排阻色谱; (B) 离子交换色谱;
(C) 疏水色谱; (D) 分配色谱;
C 2．对于HPLC填料的颗粒大小，下列提法哪种是正确的：
（A）制备型HPLC填料以小颗粒为佳；
（B）HPLC填料的颗粒越大越好；
（C）HPLC填料必须具有合适的颗粒大小和较窄的颗度分布；
（D）颗粒大的HPLC填料的刚性比小颗粒HPLC填料的刚性好。
D 3．下面哪种色谱填料是葡聚糖和琼脂糖交联的产物：
（A）Sephaadex LH-20 (B) Sepharose CL;
(C) Sephasorb HP (D) Superdax;
A 4.聚合物型基质材料中，下列哪种是应用最为广泛的：
（A）交联聚苯乙烯树脂；（B）交联聚甲基丙烯酸酯类树脂；
（C）羟基化聚醚树脂；（D）交聚聚乙烯醇树脂；
A 5．不经过化学修饰或改性的硅胶本身可以做为：
（A）正相色谱填料；（B）反相色谱填料；
（C）离子交换色谱填料；（D）亲和色谱填料；
B 6.在保证电泳结果准确性的前提下，为了降低电泳过程的温度升高，以下哪种方式是最合理的：
（A）降低电流和电压；（B）降低电流并适当提高电压；
（C）降低缓冲液的离子强度；（D）提高电流强度并适当降低电压。
五、综合题
1．什么叫吸附等温线?研究吸附等温线有什么意义?
附等温线：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它们在两相中浓度之间的关系。
研究吸附等温线可以提供得到以下方面的信息：
①. 预测代表该吸附等温线的组分在非线性色谱中色谱峰的形状；
②. 为非线性色谱分离与纯化物质选择最佳条件；
③. 反映被分离物质分子与固定相表面的作用，从而研究分子的构型及吸附状态。
④. 建立分子结构-吸附之间的定量关系，从而由分子结构预测吸附性能。
2．做为优良的凝色谱介质应该具备什么基本特点?
①. 介质本身为惰性物质，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，以减少特异性吸附，提高蛋白质的收率；
③. 介质内孔径大小要分布均匀，即孔径分布较窄。
④. 凝胶珠粒大小均匀；
⑤. 介质要有良好的物理化学稳定性及较高的机械强度，易于消毒。
3．试述羟基磷灰石做为一种有广阔发展前途的色谱填料的主要特点.
羟基磷灰石(HAP)是一种弱阳离子或弱阴离子交换层析材料.其材料本是骨骼和牙齿等生物硬组织的主要无机成分,与生物组织有特异性的亲和力和相容性.其优点是:能精确地分离,纯化结构上只有微小差别的生物大分子.
做为一种优良的色谱填料,羟基磷灰石具有以下特点:
①. 高机械强度:可以耐受15MPa以上压力,陶瓷HAP可以耐受几十MPa的压力.
②.高柱效:球形HAP颗粒大小,形状及孔隙大小均适合HPLC的要求.其颗粒及孔径小,
有比较高的柱效.
③. 化学和热稳定性:是磷酸钙盐中最稳定的,在中性和碱性不相中非常稳定,溶解度很低,热稳定性很高,可采用高温制备方法生产.
④. 低的非可逆性吸附:HAP有非常低的非可逆性吸附.
⑤. 表面修饰性:HAP表面比较容易进行各种化学修饰.
⑥. 总之HAP:高选择性,高键合容量,低的非可逆吸附,良好的化学和热稳定性.
4．试分析膜分离技术的优点：（特点）
①. 处理效率高，设备易于放大；
②. 可在室温或低温下操作，适宜于热敏感物质分离；
③. 化学与机械强度最小，减少失活；
④. 无相变，省能；
⑤. 选择性好，可在分离、浓缩的同时达到部分纯化的目的；
⑥. 选择合适膜与操作参数，可得到较高的回收率；
⑦. 系统可密闭循环，防止外来污染；
⑧.不外加化学物，透过液可循环使用，降低了成本，并减少了对环境的污染。
5简述HAP的色谱机理
是一种弱离子交换色谱,实验结果表明其对DNA,多肽,蛋白质的分离机理合乎离子交换色谱的机理.
HAP的色谱机理可能包括以下几个方面:
1. 存在两种不同的吸附晶面;
2. 两种不同晶面吸附方式不同;
3. 两种不同吸附点的起因:Ca2+离子和PO43-
4. 色谱历程为离子间的竞争过程
6试述电泳过程中存在的问题及对策
1.低离子溶液中,不同电荷的蛋白质分子间会发生相互静电作用.增加溶液离子
强度可减少这种作用,但会提高电泳时的电流,使产热更多,温度升高又促进蛋白质的扩散,使区带变宽,分辨率下降.因此电泳缓冲液的离子强度必须控制适当.
2.蛋白质分子所带净电荷主要取决于电泳缓冲液的pH值,应仔细调整和控制电泳
缓冲液的pH值,使各组分分子的净电荷数差异加大.但极端pH下蛋白质会变性失活,因此一般控制在pH4.5~9.5之间;
3.缓冲液的种类,浓度和其他电解质浓度影响蛋白质所带电荷的极性和数量,同
时还影响蛋白质分子间的相互作用,因此必须根据分离溶质的不同选择合适的缓冲系统;
4.表面活性剂(SDS等)强烈破坏蛋白质分子间的非共价作用,使蛋白质分子为表
面溶剂分子所包围,阻止了蛋白质之间的相互作用,同时也消除了不同蛋白质固有的电荷差异;
5.控制电泳介质的有效黏度,包括选择适当的凝胶孔径和添加能增加介质黏度的
物质;
6.电泳过程发热量的控制:
发热的难题:蛋白质变性;蛋白质区带扩散,分辨率下降;
对策:
○1减少发热:降低电流,提高电压;提高传热表面积;提高材质的传热系数;提高冷却系统的温差.
○2减少扩散:增加缓冲系统或介质的黏度可以减少扩散;在微重力作用下进行电泳;
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。
1.生物质原料的粉碎的设备：锤式、辊式、湿式、超细、纳米粉碎机、球磨机、切片机。 2.连续灭菌流程：加热、保温（湿）、冷却。 3.啤酒生产中麦芽汁的制备设备：糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅、糖化醪过滤槽。 4.糊化锅的作用：用于煮沸大米粉和部分麦芽粉醪液，使淀粉糊化和液化。 5.氧传递模型：双膜理论、渗透扩散、表面更新理论。 6.常用通风式（固态）生物反应器种类：填充床、流化床、转鼓式、浅盘式、搅拌生物反应器和压力脉动固态发酵生物反应器。 7.生物反应器的放大方法：经验放大法、因次分析法、时间常数法、数学模拟法。 8.经验放大法原则：几何相似放大、以单位体积液体中搅拌功率相同放大、以单位培养液体积的空气流量相同的原则进行放大、以空气线速度相同的原则进行放大、以kLa相同的原则进行放大、搅拌器叶尖速度相同的准则、混合时间相同的准则。 9.液液萃取设备：混合设备、分离设备、兼有混合和分离两种功能的设备。 10.蒸发器组成：加热室、分离器。 11.固体输送设备：带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机。 12.垂直管中气力输送设备流程：粒子向下加速运动；粒子相对静止；粒子向上加速运动。 13.生物除菌方法：辐射杀菌、化学药品杀菌、干热杀菌。 14.空气过滤除菌流程：两级冷却、加热除菌流程；高效前置过滤空气除菌流程。 15.过滤除菌效率与空气流速关系：当气流速度较大时，v↑η↑，此时惯性冲击起主要作用；当气流速度较小时，v↑η↓，此时扩散起主要作用；当气流速度中等时，可能是截留起主要作用；如果气流速度过大，除菌效率又下降，则是由于重新污染。1.GMP：药品生产质量管理规范，指在药品生产全过程中运用科学的原理和方法来保证生产出优质产品的一整套科学管理办法。 2.冷冻干燥：将物料冷冻至水的冰点以下，并置于高真空的容器中，通过供热使物料中的水分直接从固态冰升华为水汽的一种干燥方法。 3.渗透平衡：两溶液过一段时间后的分压相同，相当于进入半透膜的水与出半透膜的水相同，就会达到渗透平衡。不管是什么溶液体系给够足够时间后一定能达到渗透平衡。 4.渗透：渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到细胞内外浓度平衡（等张）为止。水分子会经由扩散方式通过细胞膜，这样的现象，称为渗透。 5.离子交换法：应用合成的离子交换剂作为吸附剂，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在交换剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物质从交换剂上洗脱下来，达到分离、浓缩、提纯的目的。 6.湿热灭菌：指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法，以高温高压水蒸气为介质，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，最终导致微生物的死亡。 7.双水相萃取：一些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统。 8.超临界流体：温度和压力均在本身的临界点以上的高密度流体，具有和液体同样的凝聚力、溶解力。 9.体积传质系数：是决定反应器结构的最相关的参数，它是质量传递的比速率，是指在单位浓度差下，单位时间、单位界面面积所吸收的气体。
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
湖北工业大学生物工程设备习题(2011.5) 一.单项选择题: 1. 空气过滤系统中旋风分离器的作用是______________。 A.分离油雾和水滴 B.分离全部杂菌 C.分离二氧化碳 D.分离部 分杂菌 2. 无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是 ____________________，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。 A.高温瞬时(133℃，15秒钟) B.同实罐灭菌一样(115℃，8-15分钟) C.高温长时(121℃，30分钟) D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次) 3. 机械轴封的动环的硬度比静环_______。动环的材料可用 ___________，静环最常用的材料是___________。 A.大，碳化钨钢，铸铁 B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯 C.小，聚四氟乙烯，不锈钢； D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。 4. 空气过滤系统中空气加热器的作用是______________。 A.对空气加热灭菌 B.升高空气温度，以降低空气的相对湿度 C.对空气加热，蒸发除去空气中的部分水份 D.升高空气温度，杀灭不耐热的杂菌 5. 机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般 ____A______搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5
米(大罐)。 A.小于一个 B.大于一个小于两个 C.等于一个 D.等于两个 6. 安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______________。 A.将空气过滤为无菌空气 B.过滤分离空气中的油雾 C.过滤分离空气中的水滴 D.减轻总空气过滤器的过滤负荷 7. 为了减轻空气过滤系统的负荷空气压缩机最好选用_________空气压缩机。 A.往复式 B.离心式 C.高压 D.无油润滑 8. 培养基连续灭菌流程中选用管道维持器，应该使培养基在管道的流速达到______，才能保证先进先出。 A.过渡流 B.层流 C.活塞流 D.湍流 9. 冷冻升华干燥主要是升华___________。 A.游离水 B.结构水 C.冷凝水 D.气态水。 10. 实现真空冷冻干燥的必要条件是___________。 A．干燥过程的压力应高于操作温度下冰的饱和蒸汽压 B．干燥过程的压力应低于操作温度下冰的饱和蒸汽压 二. 多项选择题: (每题1分) 11. 好气性发酵需要无菌空气，概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是______。 A.给培养微生物提供氧气 B.也能起一定的搅拌作用，促进菌体在培养基中不断混合，加快生长繁殖速度 C.打碎泡沫，防止逃液 D.保持发酵过程的正压操作
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
细菌总RNA快速抽提试剂盒 产品编号：SK8625/SK8626 包装规格：50次/100次 试剂盒组成 组分 SK8625，50次 SK8626，100次 Buffer Rlysis-B 50 ml 100 ml DEPC-treated ddH2O 30 ml 60 ml 操作手册1份1份 保存方法及注意事项 试剂盒于常温运输，4°C保存。有效期见包装。 产品介绍 本试剂盒是生工生物工程（上海）有限公司最新研制成功的一种细菌总RNA快速抽提试剂盒。因为细菌RNA半衰期很短，RNA很容易发生降解。针对这一难题，本试剂盒采用溶菌酶与裂解液Buffer Rlysis-B共同作用，快速裂解样品，再通过氯仿抽提、无水乙醇沉淀等步骤，可获得浓度高、完整性好的RNA。适合于从各种来源的细菌（革兰氏阳性或阴性菌等）培养液中快速提取RNA。 使用本试剂盒，从1 ml对数生长期的细菌菌液中提取5~15 μg总RNA，可直接用于RT-PCR、Northern Blot、斑点杂交等实验。 本产品具有以下特点： 1. 操作简单，全过程可在40分钟内完成。 2. 完整性好，纯化的RNA几乎不会发生降解。 3. 纯度高，OD260/280一般为2.0。 试剂准备 自备试剂：无水乙醇、75%乙醇、溶菌酶、氯仿等。 标准抽提步骤 4. 取1 ml对数生长期的细菌，8,000 rpm 4°C离心1 min，彻底弃掉培养基，加100 μl溶菌酶，振荡混匀。（G-菌使用的溶 菌酶浓度为400 μg/ml，室温酶解3~5分钟；G+菌使用的溶菌酶浓度为3 mg/ml，室温酶解5~10分钟。） ?收集菌体后可用500 μl DEPC-treated ddH2O漂洗一次，10,000 rpm离心1分钟，弃上清，进一步去除残留的培养基。 5. 立即加入900 μl Buffer Rlysis-B震荡混匀，室温放置3 min。 6. 向裂解样品中加入200 μl 氯仿，充分混匀。12,000 rpm 4°C离心5 min，取上清。 7. 向上清液中加入1/3 体积无水乙醇，混匀，室温放置3 min，12,000 rpm 4°C离心5 min，小心倒掉上清。 ?离心后，在离心管底部，可能无肉眼可见的沉淀产生，属正常现象，请继续以下操作。 8. 用700 μl的75%乙醇（请用DEPC-treated ddH2O配制）洗涤沉淀，12,000 rpm 4°C离心3 min, 小心倒掉上清。 9. 重复步骤5一次。 10. 室温倒置10 min，尽可能使离心管中残留的乙醇彻底挥发。加入30-50 μl的DEPC-treated ddH2O溶解沉淀，立即使用或 -70°C长期保存。 ?如果残留的乙醇有挂壁现象，倒掉液体后再短暂离心，将残液用移液器吸出。然后开盖室温放置5~10分钟至残留的乙
生物工程设备 教学大纲 生物科学与工程学院 生物工程教研室编2009年9月第三次修改
编写说明 生物工程设备是生物工程专业的专业核心课程之一，在我系的专业课教学中占有特别重要的地位。生物工程设备是专门研究生物工厂设备的一门学科，是生物工程专业的专业课，在学过的生物工艺，化工原理，生物化学的基础上开设的。生物技术是以基因工程为先导，结合发酵工程、酶工程和生化工程等技术，构成现代生物技术。生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体。具体内容包括：生化反应器、生化反应物料处理及产物分离纯化设备和辅助系统设备的原理和设计及计算。通过本课程的学习使学生能够了解和掌握发酵工厂常用的发酵设备、分离提取原理及设备。并为学习其他工艺学奠定基础。 为了规范教学，提高我系的生物工程专业课的教学质量，特编写此大纲。 生物工程设备教学大纲，全面系统的介绍发酵工艺的内容，结合本学科的最新成果组织编写。本大纲的内容有：教学目的与要求、教学重点与难点、教学内容、并提供了思考题、教学参考书及课时分配表等。 本大纲由李树立老师编写，教研室集体审定。 生物工程教研室 2009年9月
课时分配表
目录理论教学部分： 第一章概述 第二章物料处理和输送设备 第一节固体物料的处理与粉碎设备 第二节固体物料输送设备 第三节液体物料的输送设备 第三章空气净化除菌设备 第一节空气净化除菌的方法与原理 第二节空气过滤除菌设备及计算 第四章培养基的制备设备 第一节糖蜜原料的稀释与澄清 第二节淀粉质原料的蒸煮糖化设备 第三节啤酒生产麦芽汁的制备 第四节培养基的灭菌 第五章通风发酵设备 第一节机械搅拌通风发酵罐 第二节气升式发酵罐(ALR) 第三节自吸式发酵罐 第四节通风固相发酵设备 第五节其他类型的通风发酵反应器简介第六章嫌气发酵设备 第一节酒精发酵设备 第二节啤酒发酵设备 第三节连续发酵 第七章植物细胞(组织)和动物细胞培养反应器第一节植物细胞(组织)培养反应器 第二节动物细胞培养反应器 第三节微藻培养反应器 第八章生物反应器的比拟放大 第一节生物反应器的放大目的及方法 第二节通气发酵罐的放大设计 第九章过滤、离心与膜分离设备 第一节过滤速度的强化 第二节过滤设备 第三节离心分离设备 第四节膜分离设备 第十章离子交换分离原理及设备 第一节离子交换树脂 第二节离子交换分离原理 第三节离子交换设备 第十一章蒸发与结晶设备 第一节常压与真空蒸发设备
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
高亲和力修X-Aptame 用户手册 美国AM 生物生工生物工程上海市松电话电传 和力修饰适配体筛选 tamer 试剂盒说明书I 手册（2018年3月8日） 生物技术有限公司 中国服务部 物工程（上海）股份有限公司 海市松江区香闵路698号 : 021-5707 2012 : 021-5707 2170 S a n g o n B i o t e c h
试剂盒说明书目录 1. 筛选试剂盒产品介绍 2. 筛选试剂盒产品内容或组成 3. 存储条件 4. 自备材料 5. 试剂制备 6. 操作步骤 7. 操作步骤概要 试剂盒产品使用的局限性 A. 本试剂盒产品仅供科学研究使用。 B. 高亲和力修饰适配体筛选的成功是由多种因素共同影响的，其中最主要的是靶的性质和筛选过程中靶 （例如靶蛋白质，或小分子）与寡核苷酸的正确操作处理。 C. 本试剂盒不适用线性的，没有结构的小肽或小分子，没有功能基的小分子。蛋白靶表面大部分为负电荷 的氨基酸，如果有需求，欢迎和我们的中国和美国的科学家团队讨论沟通。 D. 小分子固定在载体上，利用我们的试剂盒进行筛选，不容易获得适配体。 E. 新用户在使用试剂盒前，希望认真阅读使用说明书，如有疑问，请和我们讨论，我们会分享我们的知识 和经验，助你成功。 S a n g o n B i o t e c h
1. 筛选试剂盒产品介绍 高亲和力修饰适配体是含有修饰过的寡异性的结合。它与传统的核酸适配体筛选有新颖的化学修饰的核苷酸。这些新颖的化学了筛选的效率。这些新颖的化学修饰涵盖了二美国AM 生物公司开发的高亲和力修饰有效工具。这一试剂盒通过一轮筛选和结合并且可以对多个靶标进行平行筛选，极大地计的生产的微球库，库容一般有为109个微球轮筛选富集的靶标适配体从微球上释放出来修饰的适配体序列通过PCR 扩增，再通过二AM 的云端智能软件导出修饰的适配体核酸序标而设计的。最多可同时平行筛选五个靶标 2. 筛选试剂盒产品内容或组成 2.1 微球库（干装）：1个4毫升玻璃瓶 微球库包括约109个微球，微球重复数为微球库可供五个靶标平行筛选。 【注】：请参照步骤6.6.1 用户必须包含2.2 正向引物（编号：K-FP ）：1个1.5 mL K-FP 序列: 5’-CAG GGG ACG CAC C 【注】：下面7个反应管的PCR 检测都用2.3 带编号的反向引物：7个1.5 mL 塑料K-RP-06, & K-RP-07） 过的寡核苷酸，能与特定的蛋白质或小分子靶标进行高亲筛选有很大的不同，它的文库是经过计算机设计的，学修饰增强了核苷酸与靶标的亲合力和适配体的盖了二硫代磷酸酯骨架修饰、正电修饰及氨基酸修饰的图一 力修饰适配体筛选试剂盒提供了一种快速筛选高亲和力修和结合就能筛选出与蛋白质或小分子靶标结合的含有修饰地提高了筛选效率。该试剂盒包括一种美国AM 生物，通过磁性粒子的磁性控制来筛选高亲力的修饰放，再通过二轮与靶标特异性结合并洗脱，来排除二代测序方法得到洗脱产物中适配体的序列及丰度核酸序列并提供给客户。这个试剂盒是专为可溶性蛋白。 复数104~105个。 须包1号管！用户最好同时包含1号和7号管。 5 mL 塑料EP 管 AC CAA GG-3 测都这一个正向引物，而反向引物与下列步骤EP 管（编号：K-RP-01, K-RP-02, K-RP-03, K-RP 行高亲和力和强特 并包含了一系列的稳定性，并增加饰的碱基等 (图一)。 和力修饰适配体的有修饰的适配体，生物公司特别设 的修饰的适配体。一“假阳性”适配体。 及丰度，并通过美国性蛋白质或小分子靶2.3序号对应 RP-04, K-RP-05, S a n g o n B i o t e c h
第七章过滤、离心与膜分离设备 1、改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些？其简要机理如何？ (1)降低液体粘度（加水、加热）:稀释后液体的粘度下降能有效提高过滤速度加热可降低粘度 (2).调整PH: （1）对于两性物质（氨基酸、蛋白质），调PH至等电点，所带净电荷为零，溶解度最小，发生等电点沉淀。（2）膜过滤中，调整PH改变易吸附分子的电荷性质，减少堵塞和污染；（3）细胞、细胞碎片及某些胶体物质等在某个PH值下有可能凝聚成较大颗粒，有利过滤。 (3)凝聚与絮凝: 加入电解质——异电离子作用下，双电原电位降低——胶体稳定下降——相互碰撞而凝聚。絮凝剂（能溶于水的高分子聚合物，相对分子质量数万—1千万，长链结构） +）、不带电的非离子型基团——链节上含有许多活性官能团，阴离子（-）或阳电子（-NH 3 ——通过静电引力、范华力、氢键等吸收在胶粒表面——当许多链节分别吸附在不同胶粒表面上——产生桥架联授——形成较大絮团。 (4)加入助滤剂: 是一种不可压缩的多孔微粒，使滤饼疏松，过滤阻力下降，滤速加快 (5)加入反应剂: 加入某些不影响目标产物的反应剂，可消除发酵液中的一些杂质对过滤的影响，从而提高过滤速度。 2、试述生物工业中常用固液分离设备的原理、特点及适用范围。 3、真空鼓式过滤机的结构，它是如何进行过滤操作的？与板框压滤机相比有哪些特点？ 4、离心机可分为哪几类？其分类依据？ 5、阐述碟片式离心机的结构与工作原理。何谓分离因素？ 6、试述硅藻土的特性及用途。 7、什么叫做膜分离? 膜分离过程有哪些特点？常用的膜分离过程有哪几种？ 8、什么叫做浓差极化现象？如何降低浓差极化效应？ 膜分离过程中，溶剂透过膜，而溶质被膜截留，因而膜表面附近溶液的浓度升高，高于料液主体的浓度，即浓差极化现象 9、分析微滤和超滤的异同点，并举例说明微滤在微生物工程中的应用。 10、分析说明板式膜过滤器的结构与工作原理。 第八章萃取与色普分离设备 1、溶剂萃取分离物质的机理是什么？分配常数K在什么条件下才适用，为什么？ 答：（1）溶剂萃取操作是将一种溶剂加到料液中，使溶液与料液充分混合，则欲分离的物质能够较好的溶解在溶剂中，并与剩余的料液分层，从而达到分离的目的。 （2） 2、溶剂萃取的主要应用领域有那些？ 答：应用于抗生素，有机酸，激素等生产领域以及生物制品的提取与精制。 3、多级错流萃取和多级逆流萃取的工艺流程的特点是什么，其萃余分率各如何计算？ 答：多级错流萃取：多个单级萃取串联过程，多级萃取流程长，萃取剂用量大，得到的萃取液浓度低。 多级逆流萃取：连续逆流操作，混合物可分离程度高，成本降低
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。
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）
生物工程设备重点总结 1、生物反应器（Bioreactor）——为适应生物反应的特点而设计的反应装置 2、生物反应器与化学反应器在使用中的主要不同点是： 书本上答案： （1）生物（酶除外）反应都以“自催化”方式进行，即在目的产物生成的过程中生物自身生长繁育。 （2）生物反应速率较慢，生物反应器的体积反应速率不高，与其他相当生产规模的加工过程相比，所需反应器体积大。 PPT上答案： ①生物反应中存在活细胞，在反应中可将他们视为催化剂 ②由于细胞是生长着的，它对营养有一定的要求，使参与反应的成分很多 ③生物反应的途径通常不是单一的，反应过程往往也伴随着生成代谢产物的反应，它受许多环境因素的影响 3、生物反应器的作用： 为生物体代谢提供一个优化的物理及化学环境，是生物体能更好地生长，得到更多所需的生物量或代谢产物。 4、生物反应器的目的可归纳为： ①生产细胞 ②收集细胞的代谢产物 ③直接用酶催化得到所要的产物 5、生物反应器的种类 ①厌气生物的反应器 ②通气生物的反应器 ③光照生物的反应器 ④膜生物反应器 6、生物反应器设计的主要目的： （1）最大限度地降低成本 （2）用最少的投资最大限度地增加单位体积产率 7、生物反应器的设计原理是基于： （1）强化传质、传热等操作 （2）将生物体活性控制在最佳状态 （3）降低总的操作费用 （4）稳定生物反应器部状态（原文是生物反应器部状态也是不可忽视的影响因素） 8、厌氧生物反应器中加入惰性气体的原因： （1）保持罐的正压 （2）防止染菌 （3）以及提高厌氧控制水平 9、一个优良的培养装置应具有： PPT （1）严密的结构 （2）良好的液体混合性能 （3）高的传质和传热速率
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》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）。
公司名称 1生物谷集团 2北京毕特博生物技术有限责任公司 3生工生物工程（上海）有限公司 4上海锐赛生物技术有限公司 5北京百泰克生物技术有限公司 6威格拉斯生物技术（北京）有限公司 7博世生物技术有限公司 8上海百维生物科技有限公司 9上海鑫乐生物科技有限公司 10广州聚能生物科技有限公司 11上海仪方生物技术有限公司 12香港友诚生物科技有限公司 13北京博欧实德生物技术有限公司 14上海史瑞可生物科技有限公司 15上海圣屹贸易有限公司 16上海翔升生物科技有限公司 17广州帝杰生物科技有限公司 18博励阳（北京）生物医学技术发展有限公司19上海默悉生物科技有限公司 20上海欧易生物医学科技有限公司 21先进通量（上海）生物技术有限公司 22上海玉博生物科技有限公司 23上海骞亿生物科技有限公司 24上海联硕生物科技有限公司 25上海思洳生物科技有限公司 26上海捷兰生物技术有限公司 27北京爱思益普生物科技有限责任公司 28广州莱德尔生物科技有限公司 29北京四正柏生物科技有限公司 30上海迪奥生物科技有限公司 31杭州百通生物技术有限公司 32上海西唐生物科技有限公司 33广州蕊特生物科技有限公司 34北京普博斯生物科技有限公司 35北京贝瑞和康生物技术有限公司 36美科美(北京)生物医学科技有限公司 37武汉禾元生物科技有限公司 38基尔顿生物科技（上海）有限公司 39北京北方同正生物技术发展有限公司
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