细胞的增殖练习
一．选择题
1．高等动物器官的大小主要决定于( )
A．细胞体积的大小，B．细胞数量的多少
C．细胞体积的大小和数量的多少D．细胞大小一般无明显差别
2．下列叙述正确的是( )
A．细胞只能适度增大，不能无限增大B．细胞越小越好
C．生物细胞的大小可以各种各样D．细胞越大越好
3．在一个细胞周期中( )
A、分裂间期占有的时间长
B、分裂间期占有的时间短
C、分裂期占有的时间长
D、分裂间期和分裂期占有的时间相当
4．关于植物细胞有丝分裂中期叙述不正确的是( )
A．染色体的形态较稳定，数目较清晰
B．每条染色体都有两条染色单体
C．每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板位置上
D．每条染色体中只有一个ＤＮＡ分子
5．细胞核中每条染色体着丝点分裂为两个，一条染色体的两条染色单体彼此分开的时期是A．前期 B，中期 C，后期 D．末期( )
6．植物有丝分裂期中，不具有姐妹染色体的是( ) A．前期 B．中期 C．后期 D．末期
7．动物细胞中心粒倍增的时期是( ) A．分裂间期 B．分裂前期 C．中期 D．后期
8．生物有丝分裂使细胞的亲代和子代保持遗传性状的稳定，这是因为 ( ) A．子代细胞和亲代细胞的染色体上的遗传物质DNA不变
B．分裂间期染色体和DNA自我复制一次
C．分裂后期染色体和DNA分子平均分配了一次
D．分裂期细胞平均分裂了一次
9．动物细胞的无丝分裂中( ) A．一般是细胞核先延长，中部凹陷缢裂为两个细胞核
B．一般是整个细胞先延长，中部凹陷缢裂为两个细胞
C．有纺锤丝的出现
D．也有染色体的出现
10．人体皮肤受伤后，伤口处细胞分裂促使伤口愈合，这种细胞分裂是( )
A．无丝分裂B．有丝分裂C．减数分裂D．分裂生殖11．在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的过程中，你观察时，处于哪一个时期的细胞最多A．分裂中期B．分裂后期C．分裂前期或分裂末期D．分裂间期( ) 12．洋葱根尖细胞染色用龙胆紫溶液或醋酸洋红液，主要是因为
A．易使细胞染色 B．细胞质着色( ) C．细胞壁着色 D．染色体着色
13．有丝分裂中“丝”指的是( ) A．染色质丝 B．染色体 C．姐妹染色体 D．纺锤丝
14．细胞既不能无限长大，也不能无限小，细胞最小的限度是由什么决定的( ) A．生物的种类所决定
B．细胞的表面积与体积的比
C．细胞的核质比例
D．细胞完成细胞功能所必须的基本结构和物质所需要的一定空间而决定的
15、一个细胞周期的持续时间是 ( )
A. 一次分裂开始至下次分裂开始
B. 一次分裂开始至下次分裂结束
C. 一次分裂结束至下次分裂开始
D. 一次分裂结束至下次分裂结束
16、间期是分裂期的准备阶段,这是因为分裂间期 ( )
A. 细胞体积迅速增大
B. 染色质进行一次复制
C. 细胞代谢活动旺盛
D. 占全周期持续时间的90%以上
17、下列有关高等植物细胞有丝分裂前期特征的叙述中,错误的是 ( )
A. 染色质螺旋化成为染色体
B. 核膜消失,核仁结构逐渐消失解体
C. 中心体复制
D. 形成纺锤体
18、有丝分裂后期细胞的主要特征是 ( )
A. 着丝点分裂分裂，染色单体分开
B. 子染色体分别向细胞两极移动
C. 细胞内染色体数目加倍
D. 纺锤体形成
19、在细胞周期内，要辨认染色体的形态和数目，应选择 ( )
A. 间期
B. 前期
C. 中期
D. 后期
20、同一细胞有丝分裂前期和后期的染色体数之比和DNA分子数之比为 ( )
A. 1：2 和！：2
B. 1：1和1：1
C. 1：2 和1：1
D. 1：1和1：2
21、与有丝分裂前期的细胞相比，分裂后期的细胞内 ( )
A. DNA数目增加一倍、染色体数目不变
B. DNA数目和染色体数目增加一倍
C. DNA数目不变染色体数目增加一倍
D. DNA数目和染色体数目都不变
21、一个细胞核中有20个染色体的细胞，在连续进行两次分裂后，产生的子细胞
A. 10个
B. 20个
C. 30个
D. 40个( )
22、水稻的体细胞内有24个染色体，在有丝分裂中期的染色体、染色单体和DNA数目依次是( )
A. 24 、24、24
B. 24、48、96
C. 24、48、48
D. 24、24、96
23、在有丝分裂前期，动物细胞与植物细胞的主要区别在于 ( )
A. 染色体形态不同
B. 核仁不发生解体
C. 纺锤体形成方式不同
D. 核膜消失时间不同
24、在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，对根尖染色的目的是使 ( )
A.核仁着色
B.核膜着色
C.染色体着色
D. 核孔着色
25、在人体细胞有丝分裂前期，可以看到的中心粒数目是 ( )
A.2
B.4
C. 8
D. 1
26、与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器是 ( )
①高尔基体②染色体③叶绿体④线粒体⑤核糖体⑥中心体
A ．①②④⑥
B ．①④⑤⑥
C ．②④⑤⑥
D ．①②④⑤
27、玉米体细胞中含有20条染色体，当姐妹染色单体为40条时，此时细胞可能处于有丝
分裂的 ( )
A ．后期、末期、间期
B ．间期、前期、中期
C ．间期
D ．间期、末期
28、下列各项叙述足以表明动物细胞正在进行有丝分裂的是 ( )
A ．核糖体活动加强
B ．线粒体产生大量能量
C ．中心体周围发出星射线
D ．高尔基体数目显著增加
29、在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的
二、非选择题
1、下图是连续分裂的细胞在各个不同时期DNA 含量的测定结果，请据图回答：
（1）
完整的细胞周期从 开始到 为止。
（2）细胞核膜开始解体，核仁逐渐消失，纺
锤体形成在 段。
（3）着丝点数目加倍，两条染色单体分离
在 段。
(4)观察和研究染色体形态和数目最好在 段。
(5)从图中可以发现，母细胞与子细胞的细胞核中DNA 分子的数量是稳定的，其意义在
于 。
2、下表为水稻体细胞有丝分裂时，其染色体、染色单体、DNA 分子各
个时期的变化数据，请回答： （1）______组为DNA 变化数据。 （2）_______组为染色体变化数据。 （3）______组为染色单体变化数据。 3、根据某细胞有丝分裂某时期示
意图（图6—3），回答下列问题：
（1）该细胞是动物细胞还是植物细胞？______。理由是：
____________________。
（2）此细胞处于有丝分裂的______期，有______条染色体。
（3）该生物体细胞应有______条染色体。细胞核中有______个
DNA 分子。
（4）该细胞上一时期有姐妹染色单体______个，绘出上一时期图（画在圆圈内）。
（5）细胞有丝分裂的结果是产生______个子细胞，子细胞与母细胞染色体数目
是__________________。
4、以下是几位同学在进行细胞分裂实验操作的情况，请分析：
实验中甲同学从解离液取出材料，立即染色，结果实验效果很差。乙同学将染色的材
间 前 中 后 末 甲 24 24 24 48 24
乙 0→48 48 48 0 0 丙 24→48 48 48 48 24 时 期 项 目
料立即放在载玻片上观察，也看不清细胞，丙同学将制好的装片直接放在高倍镜下，花了
很多时间找不到细胞，丁同学在正确地进行了一系列操作后，镜检时在呈长方形的细胞中
无法找到分裂的细胞乙
(1)甲操作上的错误是，实验效果差的原因是。
(2)乙操作上的错误是，看不清细胞的原因是。
(3)丙操作上的错误是。
(4)丁找不到分裂的细胞的原因是。
5、根据右图回答有关问题
（1）该曲线表示细胞有丝分裂的变化曲线。
（2）染色体加倍在区域
（3）染色单体分离发生在区域。
（4）DNA加倍在区域。
（5）细胞板出现是在区域。
（6）绘出染色体和染色单体的变化曲线
6、一般动植物的细胞直径只有几十微米，但卵细胞常常例外，卵细胞比较大（鸡卵细胞2～
3cm，人卵细胞200um）．你说说卵细胞比较大的理由？
。
7、说说限制细胞无限长大的因素。
。1．B 2．A 3．A 4．D 5．C 6．C 7．A 8．A 9．A
10．A 11．D 12．D 13．D 14．D
15．卵细胞内部储存了大量的营养物质，不是靠细胞外物质的运输，原则上不受细胞表面积和体积比限制细胞的运输．
16．要保持正常的细胞表面积与体积之比及正常细胞的核质之比
1 A
2 D
3 B
4 C
5 A
6 C
7 C
8 C
9 B 10 C 11 C 12 C 13
D 14 B 15 A
16.(1)DNA (2) de (3)de (4) ob (5)ef
1.解析：考查低等植物细胞结构及细胞器的功能。在低等植物细胞有丝分裂过程中中心体参与纺锤体的形成，高尔基体与细胞壁的形成有关，线粒体提供能量，核糖体是合成蛋白质的场所。而染色体是细胞有丝分裂的主要结构，但不是细胞器。答案：B
2．解析：体细胞数目的增多主要是通过有丝分裂完成，答案：B
3．解析：玉米体细胞有20条染色体，在细胞分裂间期复制后每个染色体上含2个单体，一直到分裂后期染色单体分离，变成染色体。所以在间期、前期、中期染色单体数都为40条。答案：B
4．解析：动物细胞有丝分裂的重要特征之一就是中心体参与纺锤体的形成。答案：C
5．解析：有丝分裂前期完成了染色体的复制，但姐妹染色单体并没有分离，故染色体数应当是DNA分子数的2倍。答案：C
6．解析：有丝分裂与有丝分裂都要进行遗传物质的复制，但由于有丝分裂出现了纺锤体和染色体，使得姐妹染色单体分离时能够保证平均分配。答案：A 7．解析：图象转换能力是本题考查的核心，几何思维能力是解答本题的基础。从平面角度分析，中期时染色体排列于细胞中央，是最容易观察的。但现在从细胞的一极观察，排列在细胞中央的染色体应当是一个平面投影，占满了整个细胞中央，首先排除了A，B、C图象则应为减数分裂的图象，因为它们有明显的染色体配对行为。答案： D
8．解析：此题考查有丝分裂过程中DNA的变化情况。对于连续分裂的细胞，完整的细胞周期是指从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。在这个细胞周期中，分裂期又分为四个时期：前期、中期、后期和末期，这四个时期的特点是：前期核膜解体、核仁消失，染色体出现，纺锤体形成；中期染色体着丝点排列在赤道极上，染色体形态固定，数目清晰；后期染色体的着丝点分裂，两个姐妹染色单体分开变成染色体；末期核膜、核仁重新出现，染色体变成染色质，纺锤体消失。新形成的子细胞与母细胞相比，染色体数目没变。
答案： (1)e，k (2)bc(或gh) (3)de(或ik) (4)cd(或hi) (5)使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传有十分重要的意义。
9．解析：DNA的复制在间期进行，进入分裂期后，直到末期才被均等分配到两个细胞中去，故前期、中期、后期DNA含量是相等的，复制后，两个单体由着丝点相连，仍称为一个染色体，到了后期，随着丝点的分裂，两个单体分开成两条子染色体，染色体数目加倍，单体数目为零。故甲组为染色数目变化，乙组为单体数目变化。
答案：（1）丙（2）甲（3）乙
10．答案：（1）动物细胞有中心体而无细胞壁
（2）后 12
（3）66
（4）12 如右图
（5）2 相等
11.解析：有丝分裂过程的观察必须掌握材料的选择和处理。
答案：（1）没有经过漂洗盐酸持续解离，染色差（2）没有经过压片细胞重叠（3）应先操作低倍镜（4）观察的不是分生区细胞
思考题 第二章细胞的概念与分子基础 1. 名词解释： 细胞(cell）、细胞内膜、生物膜（biomembrane）、单位膜(unit membrane) 2. 试述原核细胞的结构特点。 3. 试述真核细胞的结构特点。 4．原核细胞与真核细胞有何区别？ 细胞（cell）一切生命有机体的形态结构和生命活动的基本单位。 细胞膜（cell membrane）主要由膜脂和膜蛋白组成的，包围在细胞表面的一层极薄的膜，又称细胞质膜。 生物膜（biomembrane）细胞内膜和质膜的总称。具有界膜的功能，还参与全部的生命活动。单位膜（unit membrane）电镜下生物膜呈现的2层电子密度大的深色带夹1层电子密度小的浅色带 原核细胞有何结构特点？ 原核细胞没有典型的核结构，有拟核、核物质和少数简单的细胞器（核糖体、中间体），没有内膜结构和核膜，除支原体外都有细胞壁，有些还有荚膜、纤毛、鞭毛、质粒等。 真核细胞有何结构特点？ 光学显微镜下，真核细胞可区分为细胞膜、细胞质和细胞核，在细胞核中可看到核仁结构。电镜下，在细胞质中可看到由单位膜组成的膜性细胞器，如内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体，以及微丝、微管、中间纤维等骨架系统。在细胞核中可看到一些微细结构，如染色体、核骨架。 试述原核细胞与真核细胞的主要区别。 ①大小：原核细胞1~10μm，真核细胞10~100μm②细胞壁：原核细胞中主要成分为肽聚糖或磷壁酸，真核细胞中主要成分为纤维素③细胞质：原核细胞只有核糖体这一种细胞器，无胞质环流；真核细胞有各种细胞器，有胞质环流④核糖体：原核细胞70S，真核细胞80S⑤细胞骨架和内膜系统：原核细胞没有，真核细胞有⑥细胞核：原核细胞为没有核膜核仁的拟核，真核细胞有完整细胞核⑦染色体：原核细胞为一组，由非组蛋白和单个双链环状DNA 组成；真核细胞为多组，由组蛋白、非组蛋白、多个DNA分子注册⑧细胞分裂：原核细胞为无丝分裂，真核细胞为有丝分裂、减数分裂。 第四章细胞膜与物质的传膜运输 1．名词解释： 细胞膜（cell membrane）、外在蛋白、内在蛋白、载体蛋白、通道蛋白、脂锚定蛋白、受体介导的胞吞（receptor-mediated endocytosis）、被动运输（passive transport）、主动运输（active transport）、连续性分泌、受调分泌、简单扩散（simple diffusion）、易化扩散（facilitated diffusion） 2. 细胞膜的化学组成与特性。 3. 膜蛋白介导的穿膜运输有哪些？ 4. 简单扩散、易化扩散和通道扩散各有何特点？ 5. 主动运输有哪些方式？请举例说明其中的一种。
一、细胞内膜泡运输的概况、类型及其主要功能 膜泡运输是蛋白质分选的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装，还涉及多种不同的膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。主要分为一下三种类型： COPⅠ包被小泡：负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 COPⅡ衣被小泡：介导内质网到高尔基体的物质运输。 网格蛋白衣被小泡：介导质膜→胞内体、高尔基体→胞内体、高尔基体→溶酶体、植物液泡的物质运输 二、试述物质跨膜的种类及其特点 主要有三种途径： （一）被动运输： 指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。 1、简单扩散：也叫自由扩散（free diffusion）。特点：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。 2、促进扩散：特点：①比自由扩散转运速率高；②运输速率同物质浓度成非线性关系； ③特异性；④饱和性。 （二）主动运输: 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输的特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量；③都有载体蛋白。（三）吞排作用 真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 三、试述Na+—K+泵的工作原理 Na+—K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶被磷酸化，构象发生变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧；这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低，对K+的亲和力高，因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化，酶的构象恢复原状，于是与K+结合的部位转向膜内侧，K+与酶的亲和力降低，使K+在膜内被释放，而又与Na+结合。总的结果是每一循环消耗一个ATP；转运出3个Na+，转进2个K+。 四、试述胞间通信的主要类型 1）、细胞间隙连接 细胞间隙连接：是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。 2）、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，即细胞识别。 3）、化学通讯 细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，这种通讯方式称为化学通讯。根据化学信号分子可以作用的距离范围，可分为以下3类：内分泌、旁分泌、自分泌
1生物工艺学：应用自然科学和工程学原理，依靠生物作用剂的作用将原料加工以提供产品或用以为社会服务的技术 2 发酵工程：生物学和工程学的结合，生物方面的各种工程的总称，技术的开发产业化。3，自然选育：利用微生物在一定的条件下自发变异的原理，通过分离筛选等方法，排除衰变型菌株，从中选择维持原菌落生产水的菌落，并获得纯种 4 随机筛选：将人工诱变或自然突变的菌株凭经验进行筛选，以从中挑选出目的菌株的过程 5 理性化筛选根据遗传学原理，设计选择性筛子，从将目的菌种筛出来 6目的筛选在理性化筛选的基础上，每一次摇瓶筛选都采用不同的技术指导，使变株的选出频率进一步提高以达到筛选的目的 7 杂交育种将两个基因型不同的菌株以吻合后使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株 8 原生质体融合: 把两个亲本的细胞壁分别通过酶解作用加以瓦解，使菌体细胞在高渗环境中释放出只有原生质包裹的球状体，两亲本的原生质体在高渗条件下使之融合，由PEG作为助融剂，使期发生细胞融合，使两亲本基因由接触到交换，从而实现基因组合 9 简述传统生物技术与现在生物技术的区别： 传统生物技术：利用现有生物、宏观水平、传统技术、注重产量的提高；现代生物技术：利用改造的生物、微观水平、以基因工程为代表的新技术、注重产量和质量的提高 10 简述发酵工艺的历史和特征、 历史：天然发酵时期，对微生物本生与缺乏的认识；纯培养技术的建立，发酵技术的建立是第一个转折期，人为控制微生物的时代；通气搅拌技术的发展发酵工业第转折期，发酵工程的开端，青霉素发酵的开始；代谢控制发酵技术的建立，第三转折期，氨基酸，核苷酸的发酵；发酵原料的转换，糖质原料到非糖质原料；基因工程的运用；，广泛的生物产业，固定代细胞技术，单棵隆抗体。特征：常压常温下进行反应，反应条件温和，生产材料多价格低，以碳水化合物为主要的原料，不需要精制反应自动调节反应途径高度专一和选择性，对环境污染少，生产过程无害，可以不增加设备而增加产量，投资少见效快。11发酵工程的发展方向：1菌种的筛选及新的活性物质的筛选，2对微生物的生理代谢进行的研究，3使用新的发酵工艺和新的控制程序 12微生物来源的途径：传统生态途径：土壤筛选；现代遗传途径：对现有菌种进行改造；基因突变：诱发突变；基因重组：基因克隆，原生质体融合 14 获得菌种的方法步骤有哪些？1样品收集，2采集后处理，3菌种培养4纯化 15 纯种的常规分离方法有哪些？理平板划线法，倾倒平板法，涂布培养，毛细管法，小滴分离法，显微操作 16 富集培养的选择压力有哪些？温度，渗透压，氧气，光，PH与氧化还原电位，培养基抗生素 17 工业微生物分离的注意事项：培养基的来源，丰富，价格低；温度选择常温或偏高；不需要特殊的生产设备;菌种遗传稳定性好；发酵的浓度高，产物收率高；产物容易提取 18 菌种选育的含义基本原理及主要方法有哪些 含义：把菌种进行诱变处理，用随机或理性方法获得目的变体。基本原理：根据微生物遗传变异的特性，利用自然选育，诱变育种，代谢控制，杂交育种，分子育种等方法，将菌种进一步纯化改变，以获得优良的品种。主要方法：自然选育，诱变育种，代谢控制，杂交育种，分子育种 19 摇瓶复筛的目的是什么？考查菌种生产的自然波动范围；考察菌种的稳定性；更接近生产工艺; 获得更的种子量
生物制药工艺学思考题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。 2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μ g/L；pH控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么
课后思考题 1．请描述细胞的发现与“细胞学说”的主要内容 1604年荷兰眼镜商詹森发明了第一台显微镜 1665年英国物理学家虎克最早观察到细胞 1675年荷兰生物学家列文虎克发现活细胞 细胞学说：施来登和施旺 1、一切生物都是由细胞组成的 2、细胞是生物体形态结构和功能活动的基本单位 3、“细胞来源”：一切细胞只来源于原来的细胞，一切病理现象都基于细胞的损伤 2. 如何理解细胞生物学说在医学科学中的作用地位 细胞生物学是现代医学的重要基础理论。细胞生物学的研究有助于医学重大课题的解决，治病机理的阐明、诊断、治疗、预防都依赖于（分子）细胞生物学的发展 4.简述DNA的结构特点和功能 结构特点： （1）两条脱氧核苷酸组成双链，为右手螺旋。两条单链走向相反，一条由5'-3'，另一条由3'-5' （2）亲水的脱氧核糖——磷酸位于螺旋的外侧。 （3）双螺旋内侧碱基互补配对：A=T；C≡T；A+G=C+T（嘌呤数等于嘧啶数） （4）碱基平面垂直螺旋中心轴，每10对碱基螺旋一周，螺距 功能： （1）携带和传递遗传信息——遗传信息的载体； （2）表达：产生生物的遗传性状——作为模版转录RNA，从而控制蛋白质的合成 （3）突变：产生变异，引导进化
6.试比较DND和RNA的异同 相同点： （1）其基本单位都由一分子五碳糖，一分子磷酸和一分子碱基构成 （2）都含有磷酸二酯键 不同点： （1）两者基本单位的五碳糖不同，DNA的是脱氧核糖，RNA的是核糖 （2）DNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶；RNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 （3）DNA为双链，RNA为单链 7.试描述蛋白质的各级结构特征 （1）蛋白质的一级结构：组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序 （2）蛋白质的二级结构：局部或某一段肽链的空间结构，由氢键维持。有以下几种构象单元： 1.α－螺旋：右手螺旋，每一周有3.6个氨基酸，螺距0.54nm 2.β-折叠：锯齿状，不同肽链间由氢键维系 3.其余有β-转角、无规则卷曲、π螺旋等 （3）蛋白质的三级结构：在二级结构的基础上，整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，主要依靠R基团（侧链）间的相互作用维持 （4）蛋白质的四级结构：两条或两条以上的多肽链所组成的蛋白质中各亚基的空间排列和相互接触的布局 8.简述膜脂和膜蛋白的类型以及各自的特点 膜脂： （1）磷脂：是细胞膜中最重要的脂类，通常大于膜脂总量的50%，磷脂酰碱基+甘油基团（鞘氨醇）+脂肪酸，前二者为极性头部（亲水），后者为非极性尾部（疏水） A 甘油磷脂：以甘油为骨架的磷脂类，因丙三醇柔性好，故甘油磷脂分子较柔软; B 鞘磷脂：以鞘氨醇为骨架的磷脂类。鞘氨醇分子刚性强，故鞘磷脂分子较硬（2）.胆固醇，有极性头部（羟基）、非极性的固醇环和烃链。散布于磷脂分子间，其功能是增加膜的稳定性，调节膜的流动性 （3）.糖脂：寡糖+鞘氨醇+脂肪酸 由糖基和脂类组成，占膜脂总量的5%以下。在神经细胞膜上糖脂含量较高，约占5-10%，糖脂也是两性分子。其结构与SM相似，只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合 膜蛋白： 1.内在蛋白（整合蛋白）：占膜蛋白的70-80%，是膜功能的主要承担者（运输蛋白、酶、受体等）。不同程度地镶嵌在类脂双分子层中，有的为跨膜蛋白。以疏水键和共价键镶嵌在膜内，与膜结合紧密
细胞生物学课后练习参考答案 作业一 ●一切活细胞都从一个共同的祖先细胞进化而来，证据是什么想像地球上生命进化的很早时期。可否假设那个原始的祖先细胞是所形成的第一个仅有的细胞 1、关于一个共同祖先的假说有许多方面的证据。对活细胞的分析显示出其基本组分有着令人惊异的相似程度，例如，各种细胞的许多新陈代谢途径是保守的，在一切活细胞中组成核酸与蛋白质的化合物是一样的。同样，在原核与真核细胞中发现的一些重要蛋白质有很相似的精细结构。最重要的过程仅被“发明”了一次，然后在进化中加以精细调整去配合特化细胞的特定需要。●人脑质量约1kg并约含1011个细胞。试计算一个脑细胞的平均大小(虽然我们知道它们的大小变化很大)，假定每个细胞完全充满着水(1cm3的水的质量为1g)。如果脑细胞是简单的正方体，那么这个平均大小的脑细胞每边长度为多少 2、一个典型脑细胞重10-8g (1000g/1011)。因为1g水体积为1 cm3，一个细胞的体积为10-14m3。开立方得每个细胞边长2.1 × 10-5m即21 μm。 ●假定有一个边长为100μm，近似立方体的细胞 (1)计算它的表面积/体积比； (2)假设一个细胞的表面积/体积比至少为3才能生存。那么将边长为100μm，总体积为1 000 000μm3的细胞能在分割成125个细胞后生存吗 3、(1) 如图1所示，该细胞的表面积(SA)为每一面的面积(长×宽)乘以细胞的面数，即SA=100 μm ×100 μm ×6 = 60 000 μm2。细胞的体积是长×宽×高，即(100 μm)3=1 000 000 μm3因而SA/体积的比率=SA/体积=60 000μm/ 1 000 000μm= 0. 06 μm-1。 (2) 分割后的细胞将不能存活。125个立方体细胞应有表面积300 000μm2, SA/体积的比率为0.3。如果要使总表面积/体积达到3，可以假设将立方体边长分割成n份，每个小方块的表面积为SA l，总面积为SA t则有： 分割后的小方块表面积为SA l = 6 × (100/n) 2(1) 总面积为SA t = 6 × (100/n) 2 × n3(2) 根据细胞存活要求SA t/V = 3 (3) 即： 6 × (100/n) 2 × n3 / 1003 = 3 (4) 由(4)可知n=50，即细胞若要存活必须将其分割成125000个小方块。 ●构成细胞最基本的要素是________、________ 和完整的代谢系统。 4、基因组，细胞质膜和完整的代谢系统 图1 边长为100μm的立方体与分割成125块后的立方体
生物工艺学 1.生物技术：是“应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务”的技术。 2.生物技术发展的四个时期的代表性技术和产品：①经验生物技术时期（面包啤酒酸奶麻沸散）；②近代生物技术建立时期（300倍显微镜巴斯德消毒法疫苗生产乳酸酒精发酵青霉素有机溶剂）； ③近代生物技术全盛时期（青霉素投产抗生素氨基酸核苷酸维生素）；④现代生物技术建立和发展时期（基因工程单克隆抗体动植物细胞培养技术转基因动植物）。 1.微生物选择性分离方法步骤：①含微生物材料的选择；②材料的预处理；③所需菌种的分离；④菌种的培养；⑤菌种的选择和纯化。 2.菌种的选育方法：①自然育种；②诱变育种；③抗噬菌体菌种的选育；④杂交育种；⑤原生质体融合；⑥DNA重组技术。 3.诱变选育的经典流程（包括诱变和筛选）：出发菌种→斜面→单孢子悬液→诱变处理→稀释涂平板→挑取单菌落传种斜面→摇瓶初筛→挑出高产斜面→留种保藏菌种→传种斜面→摇瓶复筛→挑出高产菌株作稳定性试验和菌种特性考察→放大罐试验，中试考察→大型投产 4.原生质体融合技术与其它筛选方法相比较有哪些优点：①去除了细胞壁的障碍，亲株基因组直接融合、交换，实现重组，不需要有已知的遗传系统；②原生质体融合后两亲株的基因组之间有机会发生多次交换，产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子；③重组频率特别高，因为聚乙二醇作助溶剂；④可以和其它育种方法相结合，
把由其它方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中；⑤可以用温度、药物、紫外线等处理、钝化亲株的一方或双方，然后使之融合，再在再生菌落中筛选重组子。 5.DNA重组技术的基本过程：①含目的基因的DNA片段的准备；②载体；③含目的基因的DNA片段与载体相连接；④将重组分子送入受体细胞，并于其中复制、扩增；⑤筛选出带有重组DNA分子的转化细胞； ⑥鉴定外源基因的表达产物。 6.菌种常见保存方法及其特点：①斜面冰箱保存法（短期、过渡的方法 3~6月）；②沙土管保藏法（适合于产孢子或者芽孢的微生物一年左右）；③菌丝速冻法（不产孢子或芽孢的微生物）；④石蜡油封存法（适用于不能利用石蜡油作碳源的细菌、霉菌、酵母菌等微生物的保存期一年左右）；⑤真空冷冻干燥保藏法（快速将细胞冻结，保持细胞完整，且对各种微生物都适用五年左右）；⑥液氮超低温保藏法（适用范围最广保存期最长）。 1.微生物代谢调节控制部位：养分的吸收排泄、限制基质与酶的接近，控制代谢流程。 2.微生物次级代谢特征：1.种类繁多，结构特殊，含有不常见的化合物 2.含有少见的化学键 3.一种微生物所合成的次级代谢物往往是一组结构相似的化合物 4.一种微生物的不同菌株可以产生分子结构迥异的次级代谢物 5.次级代谢产物的合成比生长对环境因素更敏感3.次级代谢物的生物合成步骤：①养料的摄入；②通过中枢代谢途径养分转化为中间体；③小分子建筑单位（次级代谢物合成的前体）的生物合成；④如有必要，改变其中的一些中间体；⑤这些前体进入次
第八章细胞信号转导 1、名词解释 细胞通讯:指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与其受体相互作用，产生特异性生物学效应的过程。 受体:指能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子。多数为糖蛋白，少数为糖脂或二者复合物。 第一信使:由信息细胞释放的，经细胞外液影响和作用其它信息接收细胞的细胞外信号分子 第二信使:第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子称为第二信使。 2、细胞信号分子分为哪两类？受体分为哪两类？ 细胞信号分子：亲脂性信号分子和亲水性信号分子； 受体：细胞内受体：位于细胞质基质或核基质，主要识别和结合脂溶性信号分子; 细胞表面受体：主要识别和结合亲水性信号分子（三大家族;G蛋白耦联受体，酶联受体，离子通道耦联受体） 3、两类分子开关蛋白的开关机制。 GTPase开关蛋白:结合GTP活化,结合GDP失活。鸟苷酸交换因子GEF引起GDP从开关蛋白释放，继而结合GTP并引起G蛋白构象改变使其活化；随着结合GTP水解形成GDP和Pi，开关蛋白又恢复成失活的关闭状态。GTP水解速率被GTPase促进蛋白GAP和G蛋白信号调节子RGS所促进，被鸟苷酸解离抑制物GDI所抑制。 普遍的分子开关蛋白:通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化和蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化活性调节蛋白质活性。 4、三类细胞表面受体介导的信号通路各有何特点？ （1）离子通道耦联受体介导的信号通路特点：自身为离子通道的受体，有组织分布特异性，主要存在与神经、肌肉 等可兴奋细胞，对配体具有特异性选择，其跨膜信号转导无需中间步骤，其信号分子是神经递质。 （2）G蛋白耦联受体介导的信号通路特点：信号需与G蛋白偶联，其受体在膜上具有相同的取向，G蛋白耦联受体一 般为7次跨膜蛋白，会产生第二信使，G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。 （3）酶连受体信号转导特点：a.不需G蛋白，而是通过受体自身的蛋白酶的活性来完成信号跨膜转换；b.对信号的 反应较慢，且需要许多细胞内的转换步骤；c.通常与细胞生长、分裂、分化、生存相关。 5、试述cAMP信号通路。 信号分子→G蛋白耦联受体(Rs)→G蛋白(Gs)→腺苷酸环化酶(C)→ cAMP →cAMP依赖的蛋白激酶A（PKA）→细胞质中靶蛋白→细胞反应 →基因调控蛋白→基因表达 6、试述磷脂酰肌醇信号通路。 胞外信号分子→G蛋白耦联受体→Gq蛋白→磷脂酶C(PLC )→PIP2 →IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(如钙调蛋白CaM)→靶酶（如CaM蛋白激酶）→细胞反应 →靶蛋白→细胞反应 →DAG→激活PKC →抑制蛋白（磷酸化）→基因调控蛋白→调控基因表达 →MAPK（磷酸化）→基因调控蛋白→调控基因表达 7、试述RTK-Ras信号通路及其主要功能。 细胞外信号→RTK二聚体化和自身磷酸化→接头蛋白（如GRB2）→GEF（如Sos）→Ras与GTP结合并活化→ MAPKKK（即Raf）活化→MAPKK(即MEK)磷酸化并活化→MAPK（即ERK）磷酸化并活化，进入细胞核→其他激酶或转录因子磷酸化修饰→基因表达→细胞应答和效应 8、比较cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路的异同点。 相同点：都由G蛋白耦联受体，G蛋白和效应器三部分构成 不同点：产生的第二信使不同，CAMP信号通路主要通过蛋白激酶A激活靶酶和开启基因表达；磷脂酰肌醇信号通路是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两种胞内信使，分别启动IP3/Ca2+和DAG/PKC两个信号传递途径。 第九章细胞骨架 1.名词解释 细胞骨架：是细胞内以蛋白纤维为主要成分的网架结构包括微丝、微管和中间丝。 分子发动机：是一类利用ATP供能产生推动力，进行细胞内物质运输或运动的蛋白。 2.细胞质骨架由哪几种结构组成？各结构分别具有哪些功能？ 微管主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散；支架作用、细胞内物质运输的轨道、鞭毛和纤毛的运动、参与细 胞分裂
第1讲绪论 教学内容：1. 绪论 §1-1 生物技术的定义和性质 §1-2 生物技术的发展及应用概况 §1-3 生物技术的发展趋势 目的要求：1. 掌握生物工艺学的定义，特点，生物技术概念的范畴 2. 了解生物技术的发展及应用概况 3. 了解生物技术在各个领域的应用及发展趋势 教学重点和难点：1、生物技术的定义，内涵 2、生物技术的发展及应用概况 教学方法：课堂讲授为主，自学结合 内容提要及课时分配：1、生物技术的定义和性质（20′） 2、生物技术的发展及应用概况（60′） 3、生物技术的发展趋势（20′） 作业： 1. 由国际经济与发展组织（IECDO）提出的有关生物技术的定义有何特点？ 2. 教材中把生物技术的发展分为四个时期，它们各有哪些主要代表性技术和产品？ 主讲教师：授课班级：授课日期：2010.9.7 导入新课： 介绍生物工艺学的内涵，教材包括得主要内容，重点要学习的章节和内容，强调学习生物工艺学的重要意义。 1 绪论 1.1 生物技术的定义 ⑴1919年匈牙利艾里基提出：“凡是以生物机体为原料，无论其用何种生产方法进行产品生产的生物技术”都属于生物技术； ⑵20世纪70年代末，80年代初提出的定义倾向于：必须采用基因工程等一类具有现代生物技术内涵或以分子生物学为基础的技术； ⑶国际经济合作与发展组织（IECDO）在1982年提出定义：应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用，将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务的技术； 在国际经济合作与发展组织（IECDO）提出生物技术定义的特点： 生物作用剂：指从活的或死的微生物、动物或植物的机体、组织、细胞、体液以致分泌物以及上组分中提取出来的生物催化剂——酶或其他生物活性物质； 提供的产品：可以是工业、农业、医药、食品等产品； 被作用的物料：可以是有关的生物机体或其中的有关器官，如细胞、体液以及极少量必须的无机物质； 应用的自然科学：可以是生物学、化学、物理学等以及相关的分支学科，交叉学科； 应用的工程学：可以是化学工程、机械工程、电气工程、电子工程； 1.2 生物技术的发展及应用概况 生物技术的发展分为四个时期：经验生物技术时期；近代生物技术的形成和发展时期；近代生物技术的全盛时期，现代生物技术的建立和发展时期； 1.2.1 经验生物技术时期（人类出现到19世纪中期） 生物技术的发展和利用可以追溯到1000多年（甚至4000多年）以前如酒类的酿造，豆粮
抗生素发酵生产工艺 1. 青霉素发酵工艺的建立对抗生素工业有何意义？ 青霉素是发现最早，最卓越的一种B-内酰胺类抗生素，它是抗生素工业的首要产品，青霉素是各种半合成抗生素的原料。青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。青霉素经过扩环后，形成头孢菌素母核，成为半合成头孢菌素的原料。2. 如何根据青霉素生产菌特性进行发酵过程控制？ 青霉素在深层培养条件下，经历7个不同的时期，每个时期有其菌体形态特性，在规定时间取样，通过显镜检查这些形态变化，用于工程控制。 第一期：分生孢子萌发，形成芽管，原生质未分化，具有小泡。 第二期：菌丝繁殖，原生质体具有嗜碱性，类脂肪小颗粒。 第三期：形成脂肪包含体，积累储蓄物，没有空洞，嗜碱性很强。 第四期：脂肪包含体形成小滴并减少，中小空泡，原生质体嗜碱性减弱，开始产生抗生素。 第五期：形成大空泡，有中性染色大颗粒，菌丝呈桶状。脂肪包含体消失，青霉素产量提高。 第六期：出现个别自溶细胞，细胞内无颗粒，仍然桶状，释放游离氨，pH上升。 第七期：菌丝完全自溶，仅有空细胞壁。一到四期为菌丝生长期，三期的菌体适宜为种子。 四到五期为生产期，生产能力最强，通过工艺措施，延长此期，获得高产。在第六期到来之前发束发酵。 3. 青霉素发酵工程的控制原理及其关键点是什么？ 控制原理：发酵过程需连续流加葡萄糖，硫酸铵以及前提物质苯乙酸盐，补糖率是最关键的控制指标，不同时期分段控制。在青霉素的生产中，及时调节各个因素减少对产量的影响，如培养基，补充碳源，氮源，无机盐流加控制，添加前体等；控制适宜的温度和ph，菌体浓度。最后要注意消沫，影响呼吸代谢。 4. 青霉素提炼工艺中采用了哪些单元操作？ 青霉素不稳定，发酵液预处理、提取和精制过程要条件温和、快速，防止降解。提炼工艺包括如下单元操作： ①预处理与过滤：在于浓缩青霉素，除去大部分杂质，改变发酵液的流变学特征，便于后续的分离纯化过程。 ②萃取：其原理是青霉素游离酸易溶于有机溶剂，而青霉素易溶于水。 ③脱色：萃取液中添加活性炭，除去色素，热源，过滤，除去活性炭。 ④结晶：青霉素钾盐在乙酸丁酯中溶解度很小，在乙酸丁酯萃取液中加入乙酸钾-乙醇溶液，青霉素钾盐可直接结晶析出。 氨基酸发酵工艺 1. 如何对谷氨酸发酵工艺过程进行调控？ 发酵过程流加铵盐、尿素、氨水等氮源，补充NH4+；生物素适量控制在2-5μg/L；pH 控制在中性或微碱性；供氧充足；磷酸盐适量。 2. 氨基酸生产菌有什么特性，为什么？ L-谷氨酸发酵微生物的优良菌株多在棒状杆菌属、小短杆菌属、节杆菌属和短杆菌属中。具有下述共同特性：①细胞形态为短杆至棒状；②无鞭毛，不运动；③不形成芽孢；④革兰氏阳性；⑤生物素缺陷型；⑥三羧酸循环、戊糖磷酸途径突变；⑦在通气培养条件下产生大量L-谷氨酸。 3. 生物素在谷氨酸发酵过程中的作用是什么？
1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。 A、Robert Hooke B、Leeuwen Hoek C、Grew D、Virchow 2、细胞学说是由（）提出来的。 A、Robert Hooke和Leeuwen Hoek B、Crick和Watson C、Schleiden和Schwann D、Sichold和Virchow 1、大肠杆菌的核糖体的沉降系数为（） A、80S B、70S C、 60S D、50S 2、下列没有细胞壁的细胞是（） A、支原体 B、细菌 C、蓝藻 D、植物细胞 3、植物细胞特有的细胞器是（） A、线粒体 B、叶绿体 C、高尔基体 D、核糖体 4、蓝藻的遗传物质相当于细菌的核区称为（） A、中心体 B、中心质 C、中体 D、中心球 5、在病毒与细胞起源的关系上，下面的（）观战越来越有说服力。 A、生物大分子→病毒→细胞 B、生物大分子→细胞和病毒 C、生物大分子→细胞→病毒 D、都不对 6、动物细胞特有的细胞器是（） A、细胞核 B、线粒体 C、中心粒 D、质体 7、目前认为支原体是最小的细胞，其直径约为（） A、0.01μm B、0.1~0.3μm C、1~3μm D、10μm 8、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（） A、中心粒 B、叶绿体 C、溶酶体 D、核糖体 9、SARS病毒是（）。 A、DNA病毒 B、RNA病毒 C、类病毒 D、朊病毒 10、原核细胞的呼吸酶定位在（）。 A、细胞质中 B、质膜上 C、线粒体内膜上 D、类核区内 11、在英国引起疯牛病的病原体是（）。 A、朊病毒（prion） B、病毒（Virus） C、立克次体 D、支原体 12、逆转录病毒是一种（）。 A、双链DNA病毒 B、单链DNA病毒 C、双链RNA病毒 D、单链RNA病毒 1、由小鼠骨髓瘤细胞与某一B细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称（）。 A、单克隆抗体 B、多克隆抗体 C、单链抗体 D、嵌合抗体 2、要观察肝组织中的细胞类型及排列，应先制备该组织的（） A、滴片 B、切片 C、涂片 D、印片 3、提高普通光学显微镜的分辨能力，常用的方法有（） A、利用高折射率的介质（如香柏油） B、调节聚光镜，加红色滤光片 C、用荧光抗体示踪 D、将标本染色 4、适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是（） A、荧光显微镜 B、相差显微镜 C、倒置显微镜 D、扫描电镜 5、观察血细胞的种类和形态一般制备成血液（） A、滴片 B、切片 C、涂片 D、印片
第一章 1、生物工艺学定义: A 国际经济合作及发展组织定义: 生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠生物作用剂（一般称为生物催化剂，是游离或固定化细胞、酶的总称）的作用将物料进行加工以提供产品和为社会服务的技术。 B生物工艺学，也称生物技术，是指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，按照设计改造生物体或生物原料，为人类生产出所需要产品或达到某种目的的技术。 2、先进的工程技术手段：是指基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程、（生化工程）新技术。 3、发酵工程：是将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机的结合起来，利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术，是生物技术产业化的重要环节。 发酵(广义):任何通过大规模培养微生物来生产产品的过程。 4、酶工程：它是从应用的角度出发研究酶，是在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质进行生物转化的技术。其内容包括酶的生产、酶的分离纯化、酶分子修饰、酶固定化、酶反应动力学、酶反应器、酶的应用。 5、生物工艺学特点：(1)是一门综合性学科；(2)采用生物催化剂；(3)采用可再生资源为主要原料，原料来源丰富，价格低廉，过程中废物的危害性小，但由于原料成分难以控制，会给产品质量带来一定的影响。 6、生物反应的一般过程： 7、生物反应过程的工业生产主要有以下三种：酶催化反应过程；细胞反应过程；废水的生物处理过程。 第二章 1、醋酸杆菌AS 1.41：是我国酿醋工业常用菌种之一。产醋酸量6%～8%，可将醋酸进一步氧化为CO2和H2O。最适生长温度28～30℃，耐酒精浓度8%。 2、酵母菌：兼性厌氧 有氧条件下，将可发性糖类通过有氧呼吸作用彻底氧化为CO2和H2O，释放大量能量供菌体繁殖； 无氧条件下，使可发酵性糖类通过发酵作用（EMP途径）生成酒精和CO2，释放较少能量供细胞繁殖。 3、工业微生物菌种选育：通过各种手段获得代谢调控机制不完善的菌株，以改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求。 4、诱变育种：是通过人工处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的伏良菌株选育出来的过程。 5、理性筛选：是指运用遗传学、生物化学的原理，根据产物已知的或可能的生物合成途径、代谢调控机制和产物分子结构来进行设计和采用一些筛选方法，以打破原有的代谢调控机制，来获得高产突
课后思考题 1请描述细胞的发现与“细胞学说”的主要内容 1604年荷兰眼镜商詹森发明了第一台显微镜 1665年英国物理学家虎克最早观察到细胞 1675年荷兰生物学家列文虎克发现活细胞细胞学说：施来登和施旺 1、一切生物都是由细胞组成的 2、细胞是生物体形态结构和功能活动的基本单位 3、“细胞来源”：一切细胞只来源于原来的细胞，一切病理现象都基于细胞的损伤 2. 如何理解细胞生物学说在医学科学中的作用地位 细胞生物学是现代医学的重要基础理论。细胞生物学的研究有助于医学重大课题的解决, 病机理的阐明、诊断、治疗、预防都依赖于（分子）细胞生物学的发展 4. 简述DNA的结构特点和功能 结构特点： （1）两条脱氧核苷酸组成双链，为右手螺旋。两条单链走向相反，一条由5'-3'，另一条由3'-5' （2 ）亲水的脱氧核糖一一磷酸位于螺旋的外侧。 （3）双螺旋内侧碱基互补配对：A=T; g T; A+G=C+T （嘌呤数等于嘧啶数） （4）碱基平面垂直螺旋中心轴，每10对碱基螺旋一周，螺距 功能： （1）携带和传递遗传信息一一遗传信息的载体； （2）表达：产生生物的遗传性状一一作为模版转录RNA,从而控制蛋白质的合成 （3 ）突变：产生变异，引导进化
6. 试比较DND和RNA的异同 相同点： （1 ）其基本单位都由一分子五碳糖，一分子磷酸和一分子碱基构成 （2）都含有磷酸二酯键不同点： （1 ）两者基本单位的五碳糖不同，DNA的是脱氧核糖，RNA的是核糖 （2）DNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶；RNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 （3）DNA为双链，RNA为单链 7. 试描述蛋白质的各级结构特征 （1）蛋白质的一级结构：组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序 （2 ）蛋白质的二级结构：局部或某一段肽链的空间结构，由氢键维持。有以下几种构象单元： 1. a —螺旋：右手螺旋，每一周有 3.6个氨基酸，螺距0.54nm 2. 3 -折叠：锯齿状，不同肽链间由氢键维系 3. 其余有3 -转角、无规则卷曲、n螺旋等 （3）蛋白质的三级结构：在二级结构的基础上，整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，主要依靠R 基团（侧链）间的相互作用维持 （4 ）蛋白质的四级结构：两条或两条以上的多肽链所组成的蛋白质中各亚基的空间排列和相互接触的布局 8. 简述膜脂和膜蛋白的类型以及各自的特点 膜脂： （1）磷脂：是细胞膜中最重要的脂类，通常大于膜脂总量的50%,磷脂酰碱基+甘油基团（鞘氨醇）+脂肪酸，前二者为极性头部（亲水），后者为非极性尾部（疏水） A甘油磷脂：以甘油为骨架的磷脂类，因丙三醇柔性好，故甘油磷脂分子较柔软； B鞘磷脂：以鞘氨醇为骨架的磷脂类。鞘氨醇分子刚性强，故鞘磷脂分子较硬 （2）.胆固醇，有极性头部（羟基）、非极性的固醇环和烃链。散布于磷脂分子间，其功能是增加膜的稳定性，调节膜的流动性 （3）.糖脂：寡糖+鞘氨醇+脂肪酸 由糖基和脂类组成，占膜脂总量的5%以下。在神经细胞膜上糖脂含量较高，约占5-10%, 糖脂也是两性分子。其结构与SM相似，只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合 膜蛋白： 1. 内在蛋白（整合蛋白）：占膜蛋白的70-80%，是膜功能的主要承担者（运输蛋白、酶、受体等）。不同程度地镶嵌在类脂双分子层中，有的为跨膜蛋白。以疏水键和共价键镶嵌在膜内，与膜结合紧密 2. 周边蛋白（外周蛋白）：占膜蛋白总量的20-30%。水溶性，以非共价键结合在膜的内外表面（内表面较多），与膜结合疏松 3. 脂锚定蛋白（脂连接蛋白）：通过共价键方式同脂分子结合。两种类型：直接与脂肪酸结合；通过寡糖链间接和磷脂结合
一、名词解释 菌种的扩大培养 . 生长因子，临界氧浓度诱变育种，.培养基 .前体，. 反复补料培养.呼吸商， . 临界稀释率，空气的相对湿度补料分批培养，. 竞争性抑制，. 培养基的分批灭菌，. 发酵. Ks .空气湿含量，.合适诱变剂量，. 倒种，. 自然选育，生物反应动力 VVM 二、单项选择题 1.对于不产孢子的菌丝体来说，那种方法最为理想且保存时间长。 A 菌丝速冻法 B 沙土管保藏法 C真空冷冻干燥法 D 液氮超低温保存法 2.下面出现那种异常情况最可能是噬菌体污染了。 A pH上升 B pH下降，菌丝体畸变 C pH下降，菌丝体消解 D pH上升，菌丝体畸变 3.下面那种诱变剂在不同pH下以不同机制进行诱变，并有“超诱变剂”之称。 A NTG B 快种子 C 氮芥 D 亚硝酸 4. 进行淀粉酶生产的活动过程中，我们应当选用那种原料作为碳源。 A 乳糖 B 淀粉 C葡萄糖 D 蔗糖 5.种子罐的种子移植到发酵罐中主要采用（）法。 A 差压法 B 火焰接种法 C 微孔接入法 D 紫外无菌接种 6.下面哪个选项能够表达接种龄（）。 A 对数后期 B 对数中期 C 对数前期 D 培养12小时 7.种子的总量为50m3,发酵罐培养液消后体积为500m3请问接种量为（） A 9.9% B 10% C 91% D 50m3 8.分批培养过程中，不考虑抑制作用，减速期的长短下面那种说法正确（）。 A Ks值越大减速期越长 B Ks值越大减速期越短 C u max越大减速期越短 D u max越大减速期越长 9. 初级代谢产物或分解代谢产物的形成速率和菌体生长多为（）。 A 生长关联型 B非生长关联型 C部分生长关联型 D 和菌体浓度相关型 10.连续培养时，容易遭到那种杂菌的污染（）。 A 杂菌一次污染量太多 B比生长速率大 C 杂菌比生长速率小D 对数期的杂菌 11.对于产孢子能力强、孢子发芽快、生长繁殖旺盛的菌种主要采用（）直接作为种子罐的种子。 A 菌丝体 B 孢子 C 子实体 D 芽孢 12. 发酵罐的装料体积500m3为从一级种子罐到发酵罐的接种量都为10%，第一级种子罐装料体积为50升，请问种子罐发酵级数（）。 A 5级 B 6级 C 7级 D 4级 13. 次级代谢产物的形成速率和菌体生长多为（）。 A 生长关联型B非生长关联型 C部分生长关联型 D 和菌体浓度无关
1.简述一下内切酶和连接酶的作用机制。 内切酶： 类型 、 ：都有甲基化，依赖于ATP，限制内切酶活性。 型酶在识别部位进行切割，很容易从底物上解离。 型酶是随机切割，识别部位不等于切割部位，能产生不同的末端。则 型和 型不同，很难形成稳定的切割末端。 类型 的特点：识别部位等于切割部位。①在DNA分子双链特异性识别部位切割产生特定的DNA序列。②两个单链断裂部位在DNA分子上的分布通常不是彼此相对的。③断裂的结果形成的DNA片段往往具有互补的单链延伸末端。 连接酶： 能够催化双链DNA片段紧靠在一起的3‘—OH末端于5’—P末端之间形成磷酸二脂键，使两末端连接。连接方法：①用DNA连接酶连接具有互补的黏性末端片段。②用T4DNA连接酶将平末端片段连接。③平末端片段加上衔接头或人工合成的连杆使之成为黏性末端后用DNA连接酶连接。 2.比较基因工程中常用的DNA聚合酶的催化活性有什么不同？ 修饰酶：
⑴DNA聚合酶：①大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ（特点：a 5‘→3‘聚合酶活性b 5’→3‘外切酶活性c 3’→5‘外切酶活性）②大肠杆菌DNA聚合酶大片段（a 5’→3‘聚合酶活性b 3’→5‘外切酶活性）③T4噬菌体DNA聚合酶④T7DNA聚合酶（催化合成的DNA链比其他的长）⑤耐热DNA聚合酶（75—80℃，耐高温，用于PCR中）⑥逆转录DNA聚合酶（依赖于RNA的DNA聚合酶）⑦末端转移DNA聚合酶（将平末端修饰为黏性末端）⑵T4噬菌体多核苷酸聚合酶⑶S1核酸酶（降解双链DNA,单链RNA）⑷Bal3核酸酶（具有高度的、特异的脱氧核苷酸内切酶活性）⑸碱性磷酸酶（细菌碱性BE（DAP）去除5‘端磷酸，提高重组效率） 3.基因工程中常用载体，具有哪些性质? (1)能在宿主细胞中进行独立和稳定的DNA自我复制。（2）易于从宿主细胞中分离并进行纯化。（3）在其DNA序列中具有适当的限制性DNA内切酶位点（最好是单一的识别位点）。（4）具有能够观察的表型特征。 4. 质粒载体的类型以及质粒DNA复制类型，他们之间的关系？ 细菌质粒载体：⑴生物特性：①定义：存在于细胞质中的一种独立于染色体外，自主复制的遗传成分，游离，在特定条件下，可逆整合到染色体内②类型：接合型（是必需遗传信息，还带有一套控制细菌细胞配对和转移基因。分子量大，低拷贝，严密型。）和非接合型（是必需遗传信息，丧失了自我转移能力。分子量小，高拷贝，松弛型。）。⑵其条件：具有复制起点；带有可选择的标记；含有若干限制酶单一的识别位点；分子量小；拷贝数较高。转移能力与分子量大小以及DNA复制类型有关。 质粒DNA复制类型：一个质粒就叫拷贝数。（1）底拷贝数质粒：DNA复制是属于严紧复制控制的。（2）高拷贝数质粒：DNA复制是属于松弛性复制控制的。 5. 简述质粒、柯斯质粒和入噬菌体等的特性