酶工程练习题
一、是非题（每题1分，共10分）
1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。（）
2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。（）
3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。（）
4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。（）
5、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。（）
6、膜分离过程中，膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过，而把大于其孔径的颗粒截留。（）
7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。（）
8、角叉菜胶也是一种凝胶，在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。（）
9、α－淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。（）
10、酶法产生饴糖使用α－淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。（）
11、共价结合法既可以用于酶的固定化又可以用于微生物细胞的固定化。（╳）
12、在用PEG做酶分子修饰剂时，为了避免多蛋白聚集，较少产物不均一性，多用单甲氧基PEG（mPEG）进行修饰。（√）
13、恒流搅拌罐反应器（CSTR）能使内含物充分混合，对催化剂的牢固性不高，故而可以使用于大部分固定化酶的生产。（╳）14、流化床反应器具有固体、流体混合好的优点，应用前景广泛，但目前仅有很少的固定化酶细胞工艺用流化床反应器。（√）二、填空题（每空1分，共28分）
1、日本称为“酵素”的东西，中文称为__________,英文则为__________,是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的__________与__________。
2、1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得__________酶结晶，并指出__________是蛋白质。他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为__________,高产液化酶优良菌株菌号为___________。在微生物分类上，前者属于__________菌，后者属于__________菌。
4、1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基因有四种，即操纵基因、调节基因、__________基因和__________基因。
5、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25oC，PH及底物浓度为
最适宜）__________,催化__________的底物转化为产物的__________为一个国际单位，即1IU。
6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即提高酶的__________、减少__________，增加__________。
7、酶的生产方法有___________，___________和____________。
8、借助__________使__________发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。
9、酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有__________法，__________法和__________法三种。
10、由于各种分子形成结晶条件的不同，也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶，因此酶结晶既是__________，也是__________。
11、咪唑基最常用的修饰试剂是__________，在接近中性条件下表现好的专一性，并且在__________nm处有光吸收的增加，可用分光光度法监测反应进程。
三、名词术语的解释与区别（每组6分，共30分）
1、酶生物合成中的转录与翻译
2、诱导与阻遏
3、酶回收率与酶纯化比（纯度提高比）
4、酶的变性与酶的失活
5、α－淀粉酶与β－淀粉酶
四、问答题（每组8分，共32分）
1、举出四例，说明酶在医学上有广阔的用途。
2、试述采用双酶法生产固体麦芽糊精的工艺过程及主要工艺条件。
3、如何检查一种酶的制剂是否达到了纯的制剂？试用所学过的知识加以论述。
4、今欲生产糖化酶结晶产品，试拟出合理的工艺步骤，并说明下游工程的主要工艺条件。
五、不定项选择题
1、以下以代号表示的试剂中哪种不能用于巯基的化学修饰的（）。A．DTNB B. DTT C. PMB D. NEM
2、以下不是用于酶分子修饰的大分子修饰剂的是（）。
A．聚乙二醇 B.戊二醛 C. 肝素 D. 右旋糖苷 E. 肼
3、以下分离提纯酶的方法中属于依据酶分子带电性质差异分离的有（）。A．亲和层析 B. 凝胶过滤层析 C. 离子交换层析 D. 疏水层析
4、以下几种固定化方法中不能用于细胞固定化的有（）。
A．物理吸附法 B.戊二醛交联法 C. 包埋法 D. 共价结合法
5、以下凝胶中常用于分子筛的有（）。
A．琼脂糖 B.葡聚糖 C. 角叉菜胶 D. 聚丙烯酰胺凝胶
6、以下酶的固定化方法中，与酶分子结合力最弱的是（）。
A．物理吸附法 B.交联法 C.离子结合法 D. 共价结合法
7、以下以代号表示的试剂中哪种能用于氨基的化学修饰的（）。
A．DTNB B. DNFB C. TNBS D. NEM
8、以下以代号表示的试剂中哪种能用于组氨酸咪唑基的化学修饰的（）。A．DNFB B.DNS C. DPC D. DTNB
9、以下酶反应器哪种比较适宜用于固定化酶的连续发酵生产工艺（）。A．BSTR B. CPBR C. CSTR D. FBR
10、在微水有机溶剂体系中影响酶催化反应关键的控制因素是（）。
A．温度 B. pH C. 水 D. 有机溶剂
答案：1、B 2、B、E 3、C 4、D 5、A、B、D 6、A 7、B、C 8、C、9、B、D 一、是非题（每题1分，共10分）
1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。（╳）
2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。（√）
3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。（√）
4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。（√）
5、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。（╳）
6、膜分离过程中，膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过，而把大于其孔径的颗粒截留。（√）
7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。（√）
8、角叉菜胶也是一种凝胶，在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。（╳）
9、α－淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。（╳）
10、酶法产生饴糖使用α－淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。（╳）
11、由于各种分子形成结晶条件的不同，也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶，因此酶结晶既是纯化手段，也是纯化标志。（√）二、填空题（每空1分）
1、日本称为“酵素”的东西，中文称为酶,英文则为Enzyme,是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的细胞内与细胞外。
2、1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得脲酶结晶，并指出酶的本质是蛋白质。他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为As3.4309,高产液化酶优良菌株菌号为BF7.658。在微生物分类上，前者属于霉菌，后者属于细菌。
4、1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基因有四种，即操纵基因、调节基因、启动基因和结构基因。
5、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25o C，PH及底物浓度为最适宜）每1分钟内,催化1μmol的底物转化为产物的酶量为一个国际单位，即1IU。
6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即提高酶的活力、减少抗原性，增加稳定性。
7、酶的生产方法有提取法，发酵法和化学合成法。
8、借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。
9、酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有凝胶过滤法，超滤法和超离心法三种。
11、评价酶分离提纯方法好坏的指标有两个：一是总活力的回收率；二是比活力提高的倍数。
12、酶的常见发酵生产方式有两种：一种是深层液体发酵产酶；一种是固体培养发酵产酶
13、酶非水相催化中，必需水是维持酶分子完整的空间构象所必需的的最低水量。
14、载体对固定化酶的影响主要体现在______分配效应、_____扩散限制效应_、_______空间障碍效应_________。
15、1969年，首个应用于工业生产的固定化酶氨基酰化酶，它是使用多糖类阴离子交换剂DEAE-葡聚糖凝胶固定化的。
16、常用的酶或细胞固定化的方法分载体结合法、交联法、包埋法等三类。
17、载体结合法固定化酶，根据结合形式不同，可分为物理吸附法、离子结合法、共价结合法等三种。
18、共价结合固定酶时活化载体的方法有重氮法、叠氮法、烷化法、硅烷化法、溴化氢法。
19、通常体系中的水分广泛用卡尔-费休法进行测定，以刚出现微弱的黄棕色为滴定终点。
20、利用大分子修饰剂聚乙二醇修饰超氧化物歧化酶（SOD），多用单甲氧基PEG（mPEG）进行修饰以减少分离产物的难度，降低成本。
三、名词术语的解释与区别（每组6分，共30分）
1、融合酶：将两个或多个酶分子的结构单元或酶分子进行组合或交换，有机地组合在一起
所组成的分子水平上存在“杂种优势”的酶蛋白。
2、酶基因的遗传修饰：人为地修饰或更换酶基因中个别核苷酸，改变酶蛋白分子一个或几个氨基酸，使酶变得更利于人类利用的过程。
3、酶的化学修饰：通过化学手段将某些基团共价连接到酶分子上或者去除酶分子上的某些基团所进行的对酶分子的结构改造。
4、固定化酶（细胞）的半衰期：在连续测定的条件下，固定化酶（细胞）活力下降为最初活力一半所经历的连续工作时间，以t1/2表示。
5、固定化细胞：将细胞自然固定或定位于一定的有限空间，保持固有的催化活性，并能连续地重复使用。
1、酶生物合成中的转录与翻译
酶合成中的转录是指以核苷三磷酸为底物，以DNA链为模板，在RNA聚合酶的作用下合成RNA分子。酶合成中的翻译是指以氨基酸为底物，以mRNA为模板，在酶和辅助因子的共同作用下合成蛋白质的多肽链。
2、诱导与阻遏
酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程；酶合成的阻遏作用则是指加入某种物质使酶的合成中止或减缓进行的过程。这些物质分别称为诱导物及阻遏物。3、酶回收率与酶纯化比（纯度提高比）
酶的回收率是指某纯化步骤后酶的总活力与该步骤前的总活力之比。酶的纯化比是之某纯化步骤后的酶的比活力与该步骤前的比活力之比。
4、酶的变性与酶的失活
酶的变性是指酶分子结构中的氢键、二硫键及范德华力被破坏，酶的空间结构也受到破坏，原来有序、完整的结构变成了无序，松散的结构，失去了原有的生理功能。酶的失活则是指酶的自身活性受损（包括辅酶、金属离子受损），失去了与底物结合的能力。
5、α－淀粉酶与β－淀粉酶
二者的区别在于α－淀粉酶是一种内酶，可以跨越淀粉分子的α－1，6键到分子内部进行随机切割，所得的产物为α型的麦芽糖和环糊精，它使碘色消失的速度较快，但还原糖较慢；β－淀粉酶则是一种外酶，不能跨越α－1，6键，只能从淀粉的非还原末端2个2个地进行切割，所得的产物为β型的麦芽糖和界限糊精，它使碘色消失较慢，但还原糖较快，二者的共同点在于都能水解α－1，4键和都不能水解α－1，6键。
6、生物酶工程：酶学原理和现代分子生物学技术相结合，采用基因工程和蛋白质工程手段研究基因的克隆和表达、（1分）酶蛋白的结构与功能的关系（1分）以及对酶进行再设计和定向加工，以发展更优良的新酶或新功能酶。答出克隆酶、突变酶、新酶可给2分。
四、问答题（每组8分，共32分）
1、举出五例，说明酶在医学上有广阔的用途。（1）医药用酶：a.消化用酶：α、β－淀粉酶、胰酶、胰蛋白酶
b.消炎用酶：木瓜蛋白酶、菠萝酶
c.溶纤维酶：尿酸酶、链激酶、溶栓酶
d.肿瘤用酶：L－天冬酰胺酶、谷氨酰胺酶
（2）诊断用酶：a.尿酸酶：用于检测血液和尿液中的尿酸含量
b.甘油激酶：由于检测血液中甘油三酯的含量
（3）检测用酶：a.脱羧酶：由于检测L－赖氨酸和L－谷氨酸
b.虫荧光素酶：用于检测ATP（每答对1种酶给1分，其他合理答案也可给分）
2、试述采用双酶法生产固体麦芽糊精的工艺过程及主要工艺条件。
应用双酶法生产固体麦芽糊精的工艺流程及主要工艺条件如下：
淀粉调浆（淀粉与水）→ 配料罐→ 除渣剂→ 喷射液化器→ 90oC液化维持罐30－40min → 气液混合灭酶（加入蒸汽）→ 灭酶维持罐→ 气液分离罐→ 板式冷却器→ 糖化罐→ 气液混合灭酶器→ 中和脱色罐→ 板框过滤机→ 滤清糖液贮罐→ 采用凝胶层析除杂→ 进一步精制，干燥的固体麦芽糊精
3、如何检查一种酶的制剂是否达到了纯的制剂？试用所学过的知识加以论述。
要检测酶的制剂是否达到纯的制剂（即不含杂质及杂质酶），可以有以下几种方法：
（1）层析法：包括纸层析、凝胶层析、柱层析及亲和层析
（2）电泳法：包括SDS凝胶电泳法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法
（3）超离心法：不同的酶分子大小不同，在重力场中具有不同的沉降系数，从而可以通过超离心方法分离目的酶与杂质酶。
（4）免疫反应法：由于酶分子可作为一种抗原物质，而抗原与抗体之间具有专一的亲和力，故可选用目的酶的抗体与酶制剂进行免疫扩散或免疫电泳，从而判断酶的制剂是否纯净。（5）氨基酸序列分析法：采用特定的化学物质从酶的N末端将氨基酸残基逐个水解下来，最终可获知该酶的氨基酸序列，从而也可以判断出酶制剂是否纯净。
4、今欲生产糖化酶结晶产品，试拟出合理的工艺步骤，并说明下游工程的主要工艺条件。生产糖化酶的结晶产品，可采用盐析结晶法。得到糖化酶粗酶液后，须进行分离纯化，使其达到一定的浓度和纯度（﹥50％），向浓酶液中缓慢加入饱和中性盐溶液（（NH4）2SO4），至出现稍浑浊，于低温下（0－4o C）静置，待溶液中有晶体析出，可向溶液中补充少量饱和盐溶液。（操作过程中保证PH≈4.5），也可采用有机溶剂法结晶。向浓酶液中缓慢加入有机溶剂，混合均匀，于低温下静置一段时间，离心去除沉淀物，取上清液静置于低温下，可析出晶体。
发酵生产糖化酶工艺流程：
斜面菌种 → 小三角瓶 → 孢子悬浮液 → 种子罐 → 发酵罐 → 糖化酶粗酶液
5、简述包埋法制备固定化黑曲霉细胞的流程。（5分）
（1）、称取一定量的海藻酸钠，溶于水，配制成一定浓度的溶液，杀菌冷却。（2分）
（2）、与一定体积的黑曲霉包子悬浮液混合均匀 （1分）
（3）、用注射器或滴管将冷凝悬液滴到一定浓度氯化钙溶液中，形成固定化胶粒。（2分）
6、结合固定化酶（细胞）原理，论述如何利用枯草杆菌细胞连续生产α—淀粉酶。（6分）
（1）枯草杆菌细胞可以利用角叉菜胶包埋法进行固定。 （1分）
（2）将一定量的角叉菜胶悬浮在水中，加热溶解， （1分）
灭菌后，冷却至35℃至55℃。 （1分）
（3）将上述溶液与一定量的枯草杆菌细胞悬浮液混匀 ， （ 1分）
趁热滴到预冷的氯化钾溶液（铵离子或钙离子）中。制成细胞胶粒 （1分）
（4）为了增加连续生产时固定化酶的稳定性，可以用戊二醛进行双重固定化。（1分）
7、简述融合酶的应用价值。（7分）
（1）融合蛋白与酶表达和纯化 （1分）
（2）构建人工酶系统或具有双催化活性的功能酶 （1分）
（3）构建多功能细胞因子 （1分）
（4）改变酶的非催化特性 （1分）
（5）创造新催化活性酶 （1分）
（6）控制酶固定的空间取向 （1分）
（7）研究酶及其他蛋白质的定位及移动 （1分）
8、一种固定化糖化酶，在反应的最初2小时酶活性由2000IU 下降为1800IU ，请推算此种
固定化酶的半衰期。（6分）
衰减常数K d =t 303
.2lg E
E 0 (2分) =0.0530 （1分）
t 1/2=d
K 0.693 (1分) =13.1（h ） (2分，数值和单位各1分)
9、何谓酶的定向进化？其策略都分哪些步骤？ （5分）
借鉴实验室手段在体外模拟自然进化的过程，使基因发生大量变异，并只针对特定蛋白质
（酶）的特定性质进行筛选，称为定向进化。 （2分）
酶定向进化通常分3步：①通过随机突变和基因体外重组创造基因多样性；（1分）
②导入适当载体后构建突变文库；（1分）
③通过灵敏的筛选方法，选择阳性突变子（1分）
10、论述固定化酶（细胞）常用的评价指标。（8分）
（1）固定化酶（细胞）的活性（1分）活性单位定义为每毫克干重固定化酶（细胞）每分钟转化底物（或生产产物）的量。或以单位面积的反应初速度来表示。这一指标反应的是催化某一特定化学反应的能力。（2分）（2）偶联率及相对活性（1分）偶联率=(加入蛋白质活性-上清液蛋白质活性)/加入蛋白质活性×100% （1分）活力回收=固定化酶总活性/（加入酶的总活力-上清液中未偶联酶活性）×100% （1分）相对酶活力=具有相同酶蛋白（或RNA）量的固定化酶活力/游离酶活力（1分）（3）固定化酶（细胞）的半衰期（1分）这一指标反应固定化酶操作稳定性。
11、简述叠氮法活化载体的流程。（4分）
（1）酯化：载体与甲醛和稀盐酸反应生成酯类物质（1分）
（2）肼解：NH2-NH2对载体进行肼解（1分）
（3）叠氮化：在NaNO2和稀盐酸作用下生成叠氮化合物（1分）
（4）偶联：结合酶分子进行固定。（1分）
11、论述蛋白质分子水化的过程。（8分）
（1）水与蛋白质分子表面带电基团结合（离子化基团的水化）（1分）结合水量为0-0.07g（水）/g蛋白质（1分）（2）水与蛋白质分子表面极性基团的结合（极性部分水簇的生长过程）（1分）结合水量为0.07-0.25g（水）/g蛋白质（1分）
（3）水吸附到蛋白质分子表面相互作用较弱的部位（1分）结合水量025-0.38g（水）/g蛋白质（1分）
（4）蛋白质分子表面完全水化，被单层水分子所覆盖。（1分）
一般需水0.38g（水）/g蛋白质，每个蛋白分子约结合300个水分子。（1分）
12、试举出5个例子说明酶在食品工业上的应用。（5分其他正确实例答案也可给分）（1）葡萄糖氧化酶用于食品的除氧保鲜（1分）（2）溶菌酶用于食品灭菌保鲜（1分）（3）α—淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖（1分）（4）葡萄糖异构酶生产果葡糖浆（1分）（5）木瓜蛋白酶用于肉制品的嫩化（1分）13、案例：青霉素酰基转移酶水解青霉素G的反应器选择：反应特点：产物1为氨基青霉
烷酸（6APA，非竞争性抑制剂）；产物2为苯乙酸（竞争性抑制剂）。1为弱酸，2为强酸，随反应进行，生成大量质子。此酶对pH比较敏感，最佳反应pH是8.0。
根据以上信息从CSTR、CPBR、BSTR、RBR等反应器选择合适的类型并加以说明。
1、CSTR：从动力学考虑，不合适，因为两个产物都是抑制剂；但是也可以通过pH控制来操作。（2分）
2、CPBR：从动力学观点比较合适，产物可以及时流出，但也不合适，因为固定床进行pH 控制比较困难。（2分）
3、BSTR：比较好的选择，动力学考察接近CPBR，pH控制接近CSTR；但大部分是非生产时间，生产力下降。（2分）
4、RBR：更好的选择，外部引入循环装置后，促进酶催化反应或除去有害物质。pH控制放在不同单元，不会影响酶活力。（2分）
专题2细胞工程 一、选择题 1.运用下列各种细胞工程技术培育生物新品种,操作过程中能形成愈伤组织的是( )。 ①植物组织培养②植物体细胞杂交③动物细胞培养 ④转基因植物的培育 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④ 2.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成功“复生”野驴的方法是( )。 A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体 B.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体 C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,经孕育培育成新个体 D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体 3.下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )。 A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合 B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理 C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体 D.某种植物甲、乙两品种的体细胞杂种与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同 4.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是( )。 A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 5.名为“我的皮肤”的生物活性绷带自从在英国诞生后,给皮肤烧伤病人带来了福音。该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本,再让其在特殊的膜片上增殖。5~7天后,将膜片敷在患者的伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口,并促进新生皮肤层生长,达到加速伤口愈合的目的。下列有关叙述中,不正确的是( )。 A.“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞工程 B.人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降 C.种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人 D.膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口,加速患者自身皮肤愈合与细胞膜上的糖蛋白有关 6.既可用于DNA重组技术又可用于细胞融合技术的是( )。 A.病毒 B.纤维素酶 C.聚乙二醇 D.质粒 7.培育农作物新品种的过程中,常利用植物组织培养技术。下列叙述正确的是( )。 A.培育转基因的外植体得到的新个体属于基因突变个体 B.在植物组织培养过程中用理化因素诱导可获得大量有益突变体 C.单倍体育种中经减数分裂和组织培养两个过程能获得纯合二倍体 D.植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 8.下列与细胞工程技术相关的表述中,不正确的是( )。 A.植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍 B.动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本相同 C.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 D.植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 9.经植物组织培养技术培养出来的植物一般很少有植物病毒危害,其原因在于( )。 A.在组织培养过程中经过了脱分化和再分化,进行的是快速分裂和分化
共三套 《酶工程》试题一： 一、是非题（每题1分，共10分） 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。（） 2、酶的分类与命名的基础是酶的专一性。（） 3、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。（） 4、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。（） 5、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。（） 6、膜分离过程中，膜的作用是选择性地让小于其孔径的物质颗粒成分或分子通过，而把大于其孔径的颗粒截留。（） 7、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。（） 8、角叉菜胶也是一种凝胶，在酶工程中常用于凝胶层析分离纯化酶。（） 9、α－淀粉酶在一定条件下可使淀粉液化，但不称为糊精化酶。（） 10、酶法产生饴糖使用α－淀粉酶和葡萄糖异构酶协同作用。（） 二、填空题（每空1分，共28分） 1、日本称为“酵素”的东西，中文称为__________,英文则为__________,是库尼（Kuhne）于1878年首先使用的。其实它存在于生物体的__________与__________。 2、1926年，萨姆纳（Sumner）首先制得__________酶结晶，并指出__________是蛋白质。他因这一杰出贡献，获1947年度诺贝尔化学奖。
3、目前我国广泛使用的高产糖比酶优良菌株菌号为__________,高产液化酶优良菌株菌号为___________。在微生物分类上，前者属于__________菌，后者属于__________菌。 4、1960年，查柯柏（Jacob）和莫洛德（Monod）提出了操纵子学说，认为DNA分子中，与酶生物合成有关的基因有四种，即操纵基因、调节基因、__________基因和__________基因。 5、1961年，国际酶委会规定的酶活力单位为：在特定的条件下（25oC，PH及底物浓度为最适宜）__________,催化__________的底物转化为产物的__________为一个国际单位，即1IU。 6、酶分子修饰的主要目的是改进酶的性能，即提高酶的__________、减少__________，增加__________。 7、酶的生产方法有___________，___________和____________。 8、借助__________使__________发生交联作用，制成网状结构的固定化酶的方法称为交联法。 9、酶的分离纯化方法中，根据目的酶与杂质分子大小差别有__________法，__________法和__________法三种。 10、由于各种分子形成结晶条件的不同，也由于变性的蛋白质和酶不能形成结晶，因此酶结晶既是__________，也是__________。 三、名词术语的解释与区别（每组6分，共30分） 1、酶生物合成中的转录与翻译 2、诱导与阻遏 3、酶回收率与酶纯化比（纯度提高比） 4、酶的变性与酶的失活
高中生物《细胞工程》练习题 题号一二三四总分 得分 一、单选题（本大题共19小题，共19.0分） 1.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（） A. 为了提供营养和调节渗透压，培养基中应添加蔗糖 B. 培养基中的生长素和细胞分裂素会影响愈伤组织的生长和分化 C. 器官、组织的细胞在离体的情况下通过再分化形成愈伤组织 D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的植株的基因型可能不同 2.如图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程，下列相关叙述正确的是（） A. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 B. ①阶段体现了细胞的全能性，②阶段需要细胞分裂素 C. ①阶段有细胞增殖，但无细胞分化 D. ②过程为脱分化，③过程为再分化 3.利用植物体细胞杂交技术将白菜和甘蓝(均为二倍体)培育成“白菜—甘蓝”杂种植株(如下图所 示)。下列说法正确的是（） A. 图示“白菜—甘蓝”植株不能结子 B. 植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞 C. 上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程 D. “白菜—甘蓝”杂种植株所具有的性状是基因选择性表达的结果 4.某植物的基因型为AaBB,通过下列技术可以分别将其转变为以下基因型的植物:①AABB ②aB ③AaBBC ④AAaaBBBB。则以下排列正确的是( )
A. 诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合 B. 杂交育种、单倍体育种、基因拼接技术、多倍体育种 C. 花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基国技术 D. 单倍体育种、花药离体培养、基因工程育种、多倍体育种 5.下面为利用玉米(2N=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列有关分析不 正确的是( ) A. 基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期 B. 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成，着丝点不能分裂 C. 植株a为二倍体，植株c属于单倍体，其发育起点为配子 D. 利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株b纯合的概率为100% 6.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是（） A. 纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性 B. 植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性 C. 植物体细胞杂交和动物细胞融合——生物膜的流动性 D. 紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂 7.下列关于植物组织培养和动物克隆的说法不正确的是（） A. 植物组织培养获得的试管苗，可能为杂合子，也可能为纯合子；可能为单倍体，也可能为二 倍体 B. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的愈伤组织基因型一定相同 C. 动物克隆的技术基础是动物细胞培养 D. 为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素 8.芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为 两种培育雄株的技术路线。有关叙述正确的是（）
年级2001 专业生物技术 一名词解释（每题3分，共计30分） 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.模拟酶 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是，二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是，另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为，，， 。 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是，二是能够利用廉价原料，发酵周期，产酶量，三是菌种不易，四是最好选用能产生酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂，酶制剂，酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比，有何优缺点 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料 4.下面是某人对酶测定的一些数据，据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数。
10-6 10-6 10-5 10-5 10-5 10-4 10-4 10-2 酶工程试题（B） 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 值增加，其抑制剂属于抑制剂，Km不变，其抑制剂属于抑制剂，Km 减小，其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括，，，， 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有，，。 5.酶生物合成的模式分是，，， 。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有法，法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的，从而降低了底物分子的，而抗体结合的抗原只是一个态分子，所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中，对产酶菌有何要求 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 4.某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化 倍数。
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酶工程考试复习题及答案 一、名词解释题 1.酶活力: 是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小可用在一定条件下，酶催化 某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高，反之活力愈低。2.酶的专一性:是指一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用，对其他底物无催化 作用的性质，一般又可分为绝对专一性和相对专一性。 3.酶的转换数:是指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数，即是每摩尔酶每分钟催化 底物转变为产物的摩尔数，是酶的一个指标。 4.酶的发酵生产:是指通过对某些特定微生物进行发酵培养后，利用微生物生长发酵过程 中特定的代谢反应生成生产所需要的酶，最后通过提取纯化过程得到酶制剂的过程称为酶的发酵生产。 5.酶的反馈阻遏: 6.细胞破碎:是指利用机械、物理、化学、酶解等方法，使目标细胞的细胞膜或细胞壁得 以破坏，细胞中的目标产物得以选择性或全部释放便于后续收集和分离的过程称为细胞破碎。 7.酶的提取: 是指在一定的条件下，用适当的溶剂处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂 中的过程，也称作酶的抽提，是酶分离纯化过程常用的手段之一。 8.沉淀分离:是通过改变某些条件，使溶液中某种溶质的溶解度降低，从溶液中沉淀析 出，而与其他溶质分离的方法，常用语酶的初步提取与分离。
9.层析分离: 亦称色谱分离，是一种利用混合物中各组分的物理化学性质的差别，使各 组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相为固定的(称为固定相)，另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分由于与固定相和流动相作用力的不同以不同速度移动，从而达到分离的物理分离方法。 10.凝胶层析: 又称为凝胶过滤，分子排阻层析，分子筛层析等。是指以各种多孔凝胶为 固定相，在流动相冲洗过程中混合物中所含各种组分的相对分子质量和分子大小不同，在固定相凝胶微孔中移动的距离不同，从而依次从层析柱中分离出来，达到物质分离的一种层析技术。 11.亲和层析: 是利用生物分子与配基之间所具有的专一而又可逆的亲和力，将混合物装 入层析柱中利用流动相的冲洗作用和目标分子与固定相配基亲和作用力不同而使生物分子分离纯化的技术。 12.离心分离: 借助于离心机旋转所产生的离心力，使不同大小、不同密度的物质分离的 技术过程。 13.电泳:带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。利 用不同的物质其带电性质及其颗粒大小和形状不同，在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，故此可使它们分离，电泳技术是常用的分离技术之一。 14.萃取:是利用物质在两相中的溶解度不同而使其分离的技术。 15.双水相萃取:双水相是指某些高聚物之间或者高聚物与无机盐之间在水中以一定的浓度 混合而形各种不相溶的两水溶液相。由于溶质在这两相的分配系数的差异进行萃取的方法称为双水相萃取。
细胞工程练习题 一．选择题 1. 在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件 是不需要的 A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素 2. (08江苏生物)下列关于植物组织培养的叙述中，错误 ．．的是 A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同3．下列选项中能正确说明生物工程技术的是（） A．植物组织培养是指离体的植物器官或细胞进行脱分化形成新个体 B．动物克隆的技术的基础是动物的细胞培养 C．人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物进行定向改造 D．动物细胞融合技术目前的用途是培养具有双亲优良性状的经济动物 4．下图是“白菜 —甘蓝”杂种植 株的培育过程。 下列说法正确的 是 A．所得到的“白菜—甘蓝”植株不能结籽 B．愈伤组织是已高度分化的细胞 C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程 D．诱导原生质体融合时可用聚乙二醇 5．下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，相关叙述中正确的是 A．②阶段会发生减数分裂过程B．①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素C．此过程体现植物细胞具有全能性D．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体6．右图为将胡萝卜的离体组织在一定条 件下培育形成试管苗的过程示意图。 有关叙述正确的是 A. 利用此过程获得的试管苗可能为杂合子 B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化 C. 多倍体植株的培育需经过如图所示过程 D．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性 7. 各项培育植物新品种的过程中，不经过愈伤组织阶段的是 A．通过植物体细胞杂交培育白菜——甘蓝杂种植株 B．通过多倍体育种培育无子西瓜 C．通过单倍体育种培育优质小麦 D．通过基因工程培育转基因抗虫水稻 8. （09浙江卷）用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是 A．都需用CO2培养箱B．都须用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性D．植物体细胞杂交过程中，需用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种体细胞 9. 动物细胞培养必需条件的是 A.无菌、无毒的环境 B.适宜的温度和pH C.O2等气体环境 D.适宜的光照条件 10. 物的肝肿瘤细胞进行细胞培养。下列说法错误的是 A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 B．细胞培养应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸 C．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素D．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分 11. (08上海生物)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括 ①细胞培养②细胞融合③胚胎移植④细胞核移植 A．①②B．①③C．②③D．③④12. 能有效打破物种界限，定向改造生物的遗传性状，培育新的优良品种的生物技术是A.基因工程技术B．诱变育种技术C．杂交育种技术D．组织培养技术13. 某小鼠生活过程中被多种病原体感染过，科学家却能够以该小鼠为实验材料， 通过细胞工程技术获得抗某种病原体的高纯度单克隆抗体，这是因为 A．小鼠体内只有一种抗体B．小鼠体内只有一种B淋巴细胞 C．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后只产生一种杂交瘤细胞 D．可以通过克隆培养法和抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞14. (08理综Ⅰ)下列关于细胞工程的叙述，错误 ．．的是 A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合 B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理 ③ ② ① 四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体植株
酶工程习题集 第一章绪论 1、发展史： 1903年Henri中间络合物学说；1913年Leonor Michaelis和Maud Menten 米氏方程；Daniel E. Koshland提出了诱导契合学说。1926年，萨母纳（Sumner）提出酶的本质是蛋白质的观点。1960年．雅各（Jacob）和莫若德（Monod）提出操纵子学说，1982年，切克（Cech）等人发现四膜虫（Tetrahynena）细胞的26s rRNA前体具有自我剪接功能(self-splicing)。核酶（Ribozyme，也称核糖核酸酶，以区别于蛋白质酶）；1983年阿尔彻曼（Sidney. Altman）发现核糖核酸酶P （RNAase P） 2、核酸类酶（ribozyme)：具有生物催化剂所有特性，是一类由RNA组成的酶。 底物有哪些？ 3、酶的新概念？分类？ 4、人工酶、模拟酶、化学修饰酶、克隆酶、突变酶、新酶、抗体酶 第二章酶学基础 1、酶促反应的特点？优缺点？ 2、按酶促反应性质将生物体所有的酶分为哪六大类？如何编号？ 3、终止一个酶促反应的方法有哪些？ 4、全酶的组成？按酶蛋白结构不同分类？ 5、别构酶、别构效应、配体 6、活性部位（结合部位与催化部位），必需基团，活性中心的亲核性基团：酸碱 性基团： 7、参与蛋白类酶活性中心频率最高的氨基酸7 种？ 8、酶活力单位（U）；比活力；同族酶；丝氨酸蛋白酶与巯基蛋白酶各有哪些？ 9、酶活性中心基团的检测方法有哪三种？ 10、酶的pH稳定性与温度稳定性如何测定？ 第三章酶的催化机制 1、酶高效率催化的五种机制 2、何谓邻近与定向效应？何谓构象变化效应？何谓共价催化？何谓酸碱催化？ 何谓微环境效应？如何理解？ 第四章酶的催化动力学 1、绘制底物浓度对酶促反应速度影响的双曲线（标明各参数），并简述其影响。 2、米-曼氏方程（Michaelis-Menten equation）；中间产物学说 3、稳态的含义，中心内容。
酶工程试题(A) 年级2001 专业生物技术 一名词解释（每题3分，共计30分） 1.酶工程 2.自杀性底物 3.别构酶 4.诱导酶 5.Mol催化活性 6.离子交换层析 7.固定化酶 8.修饰酶 9.非水酶学 10.模拟酶 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是，二是 。 2.求Km最常用的方法是。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是，另一类是 。 4.可逆抑制作用可分为，，， 。 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是，二是能够利用廉价原料，发酵周期，产酶量，三是菌种不易，四是最好选用能产生酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用反应法和反应法。 7.酶制剂有四种类型即酶制剂，酶制剂，酶制剂和 酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 9.酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 10.模拟酶的两种类型是酶和酶。 11.抗体酶的制备方法有法和法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？ 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料？ 4.
酶工程试题（B） 一名词解释 1.抗体酶 2.酶反应器 3.模拟酶 4.产物抑制 5.稳定pH 6.产酶动力学 7.凝胶过滤 8.固定化酶 9.非水酶学 10.液体发酵法 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加，其抑制剂属于抑制剂，Km不变，其抑制剂属于抑制剂，Km减小，其抑制剂属于抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有培养法和培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括，，，， 和等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有，，。 5.酶生物合成的模式分是，，， 。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有法，法和 法 7. 通常酶的固定化方法有法，法，法， 法。 8. 酶分子的体外改造包括酶的修饰和修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的，从而降低了底物分子的，而抗体结合的抗原只是一个态分子，所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中，对产酶菌有何要求？ 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素？ 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 4.某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化 倍数。 （A）答案及评分细则 一 1. 酶工程：又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术。
酶工程试题(A) 一名词解释（每题3分，共计30分） 1. 酶工程：又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术。 2.自杀性底物：底物经过酶的催化后其潜在的反应基团暴露，再作用于酶而成为酶的不可逆抑制剂，这种底物叫自杀性底物。 3.别构酶；调节物与酶分子的调节中心结合后，引起酶分子的构象发生变化，从而改变催化中心对底物的亲和力，这种影响被称为别构效应，具有别构效应的酶叫别构酶 4.诱导酶：有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶 5.Mol催化活性：表示在单位时间内，酶分子中每个活性中心转换的分子数目 6.离子交换层析：利用离子交换剂作为载体这些载体在一定条件下带有一定的电荷，当带相反电荷的分子通过时，由于静电引力就会被载体吸附，这种分离方法叫离子交换层析。 7.固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 8.修饰酶：在体外用一定的化学方法将酶和一些试剂进行共价连接后而形成的酶 9.非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.决定酶催化活性的因素有两个方面，一是酶分子结构，二是反应条件。 2.求Km最常用的方法是双倒数作图法。 3.多底物酶促反应的动力学机制可分为两大类，一类是序列机制，另一类是乒乓机制。 4.可逆抑制作用可分为竞争性，反竞争性，非竞争性，混合性； 5.对生产酶的菌种来说，我们必须要考虑的条件有，一是看它是不是致病菌，二是能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高，三是菌种不易退化，四是最好选用能产生胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高。 6.酶活力的测定方法可用终止反应法和连续反应法。 7.酶制剂有四种类型即液体酶制剂，固体酶制剂，纯酶制剂和固定化酶制剂。 8.通常酶的固定化方法有吸附法，包埋法，交联法， 共价键结合法。 9.酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 10.模拟酶的两种类型是半合成酶和全合成酶。 11.抗体酶的制备方法有拷贝法和引入法。 三问答题(每题10分,共计40分) 1.固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？ 解：优点（1）易将固定化酶和底物，产物分开产物溶液中没有酶的残留简化了提纯工艺 （2）可以在较长的时间内连续使用（3）反应过程可以严格控制，有利于工艺自动化（4）提高了酶的稳定性 （5）较能适于多酶反应 （6）酶的使用效率高产率高成本低 缺点 （1）固定化时酶的活力有损失 （2）比较适应于水溶性底物 （3）与完整的细胞相比，不适于多酶反应。 2.写出三种分离纯化酶蛋白的方法，并简述其原理。 解：.方法:透析与超虑离心分离凝胶过滤盐析等电点沉淀共沉淀吸附层析电泳亲和层析热变性酸碱变性表面变性等（原理略） 3.为什么酶制剂的生产主要以微生物为材料？ 解：（1）微生物种类多，酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样 （2）微生物生长繁殖快，酶易提取，特别是胞外酶 （3）来源广泛，价格便宜 （4）微生物易得，生长周期短 （5）可以利用微电脑技术控制酶的发酵生产，可进行连续化，自动化，经济效益高 （6）可以利用以基因工程为主的分子生物学技术，选育和改造菌种，增加产酶率和开发新酶种 4 下面是某人对酶测定的一些数据，据此求出该酶的最大反应速度和米氏常数 [S](mol/L) V0(umol/min) 0.5?10-628 4.0?10-640 1.0?10-570 2.0?10-595 4.0?10-5112 1.0?10-4128 2.0?10-4139 1.0?10-2140 解：最大反应速度140 ，Km: 1.0?10-5 酶工程试题（B） 一名词解释 1抗体酶：是一种具有催化作用的免疫球蛋白，属于化学人工酶 2酶反应器：是利用生物化学原理使酶完成催化作用的装置，他为酶促反应提供合适的场所和最佳的反应条件，使底物最大限度的转化为物。 3模拟酶：利用有机化学合成的方法合成的比酶结构简单的具有催化作用的非蛋白质分子叫模拟酶。 4底物抑制：在酶促反应中，高底物浓度使反应速度降低的现象。 5稳定pH：酶在一定的pH范围之内是稳定的，超过这个限度易变性失活，这样的pH范围为此酶的稳定pH 6产酶动力学：主要研究细胞产酶速率及各种因素对产酶速率的影响，包括宏观产酶动力学和微观产酶动力学。 7凝胶过滤：又叫分子排阻层析，分子筛层析，在层析柱中填充分子筛，加入待纯化样品再用适当缓冲液淋洗，样品中的分子经过一定距离的层析柱后，按分子大小先后顺序流出的，彼此分开的层析方法。 8固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 9非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学 10液体发酵法：以液体培养基为原料进行微生物的繁殖和产酶的方法，根据通风方法不同又分为液体表层发酵法和液体深层发酵法。 二填空题(每空1分,共计30分) 1.Km值增加，其抑制剂属于竞争性抑制剂，Km不变，其抑制剂属于非竞争性抑制剂，Km减小，其抑制剂属于反竞争性抑制剂。 2.菌种培养一般采用的方法有固体培养法和液体培养法。 3.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括温度，PH ，氧气，搅拌，湿度和泡沫等。 4.打破酶合成调节机制限制的方有控制条件，遗传控制，其它方法。 5.酶生物合成的模式分是同步合成型，延续合成型，中期合成型，滞后合成型。 6.根据酶和蛋白质在稳定性上的差异而建立的纯化方法有热变性法，酸碱变性法和表面变性法 7. 通常酶的固定化方法有交联法、包埋法，吸附法、共价结合法 8. 酶分子的体外改造包括酶的表面修饰和内部修饰。 9.酶与抗体的重要区别在于酶能够结合并稳定化学反应的过滤态，从而降低了底物分子的能障，而抗体结合的抗原只是一个基态分子，所以没有催化能力 三问答题(每题10分,共计40分) 1.在生产实践中，对产酶菌有何要求？ 一般必须符合下列条件： a)不应当是致病菌，在系统发育上最好是与病原菌无关 b)能够利用廉价原料，发酵周期短，产酶量高 c)菌种不易变异退化，不易感染噬菌体 d)最好选用产胞外酶的菌种，有利于酶的分离纯化，回收率高 在食品和医药工业上应用，安全问题更显得重要 2.对酶进行化学修饰时，应考虑哪些因素？ 解：（1）被修饰酶的性质，包括酶的稳定性，酶活性中心的状况，侧链基团的性质及反应性 （2）修饰反应的条件，包括PH与离子强度，修饰反应时间和温度，反应体系中酶与修饰剂的比例等 3.列出用共价结合法对酶进行固定化时酶蛋白上可和载体结合的功能团 解：（1）酶蛋白N端的α氨基或赖氨酸的∑氨基 （2）酶蛋白C端的羧基及天冬氨酸的β羧基或谷氨酸的γ羧基 （3）半胱氨酸的巯基1分 （7）丝氨酸骆氨酸苏氨酸上的羟基 （8）苯丙氨酸和骆氨酸上的苯环 （9）组氨酸上的咪唑基 色氨酸上的吲哚基 4.某酶的初提取液经过一次纯化后，经测定得到下列数据，试计算比活力，回收率及纯化倍数。 体积（ml）活力单位（u/ml）蛋白氮（mg/ml） 初提取液120 200 2.5 硫酸铵沉淀 5 810 1.5 解：（1）起始总活力：200?120＝24000（单位） （2）起始比活力：200÷2.5＝80（单位/毫克蛋白氮） （3）纯化后总活力810?5＝4050（单位）2 （4）纯化后比活力810÷1.5＝540（单位/毫克蛋白氮） （5）产率（百分产量）：4050÷24000＝17％ （6）纯化倍数：540÷80=6.75
1. 举例说明酶催化的绝对专一性和相对专一性。 绝对专一性：具有绝对专一性的酶仅作用于一种底物，催化一种反应。 例如脲酶只能催化脲（又称尿素）水解成氨和二氧化碳，而对尿素的氯或甲基取代物都无作用。 相对专一性：有些酶的专一性较低，它们能作用于一类化合物或一类化学键。这种专一性称为相对专一性。其又可分为族类专一性（或称基团专一性）和键专一性，前者对底物化学键两端的基团有要求。 例如α-D-葡糖苷酶作用于α-糖苷键，并要求α-糖苷键的一端必须有葡糖基团。因此，它可催化蔗糖和麦芽糖水解。键专一性只作用于一定的化学键，而对键两端的基团无严格要求，如酯酶可使任何酯键水解。 例子不唯一，尽量不要相同 第二版：P3-P5 第三版：P3-P4 2. 酶的生产方法有哪些？用于酶生产的微生物应具有什么特点？ 酶的生产方法主要有提取分离法，生物合成法和化学合成法等。 产酶微生物应具有的特点有： 1.酶的产量高:通过筛选获得高产菌株，妥善保存并定期复壮 2.容易培养和管理:对培养基成分和工艺条件没有苛刻的要求，适应能力强 3.产酶稳定性好:能稳定生长并表达所需的酶，菌种不易退化 4.有利于酶的分离纯化:酶的分离提纯要比较容易，能获得较高纯度 5.安全可靠:菌种对环境及对操作人员安全，不产生不良影响 第二版：P22-P25 第三版：P20-P22 3. 固定化细胞发酵产酶具有哪些特点？ 固定化细胞发酵产酶的特点有： 1.提高酶的产率：细胞固定化滞后，单位空间内细胞密度增大，因此加速了生化反应； 2.可以反复使用，可以在高稀释率下连续发酵； 3.提高基因工程菌质粒的稳定性； 4.固定化细胞对pH值、温度等外界条件的适应范围增宽，对抑制剂的耐受能力增强，因此发酵稳定性好； 5.可先经预培养再转入发酵生产，缩短发酵周期，提高设备利用率 6.固定化发酵是非均相体系，产品容易分离纯化 7.一般只适用于胞外酶的生产 第二版：P68-P70
一、名词解释（本题共8个小题，每小题2分，共16分）。 1、固定化酶： 2、原生质体： 3、超滤： 4、酶的催化特性： 5、生物酶工程： 6、酶的必需基团和活性中心： 7、诱导与阻遏： 8、酶反应器： 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共24分）. 1、酶的分类（）（）（）。（三种即可） 2、酶活力是（）的量度指标，酶的比活力是（）的量度指标，酶转换数是（）的量度指标。 3、微生物产酶模式可以分为同步合成型，（）中期合成型，（）四种。 4、酶的生产方法有（），生物合成法和化学合成法。 5、优良的产酶微生物所具备的条件：（1）（）（2）（）（3）（）（写出三种即可）。 三、判断题（本题共10个小题，每空1.5分，共15分）。 1、酶是具有生物催化特性的特殊蛋白质。 2、酶活力是指在一定条件下酶所催化的反应速度，反应速度越大，意味着酶活力越高。 3、液体深层发酵是目前酶发酵生产的主要方式。 4、培养基中的碳源，其唯一作用是能够向细胞提供碳素化合物的营养物质。 5、在酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶之间都是互配的分子对，在酶的亲和层析分离中，可把分子对中的任何一方作为固定相。 6、补料是指在发酵过程中补充添加一定量的营养物质，补料的时间一般以发酵前期为好。 7、酶固定化过程中，固定化的载体应是疏水的。 8、在酶的抽提过程，抽提液的 pH 应接近酶蛋白的等电点。 9、青霉素酰化酶不但能催化青霉素侧链的水解作用，而且也能催化逆反应。 10、亲和试剂又称活性部位指示试剂,这类修饰剂的结构类似于底物结构。 四、问答题（本题共5个小题，共45分）。 1、试述提高酶发酵产量的措施。（8 分，答出四点即可） 2、酶失活的因素？（8分） 3、酶的提取方法有哪些？（8分） 4、酶分子修饰的意义有哪些？（6分） 5、试简述酶分子的定向进化。（5分） 6、固定化酶和游离酶相比，有何优缺点？（10分，优缺点答五点即可） 答案 一、1、固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶固定在载体上，能使酶发挥催化作用的酶；2、原生质体：脱去细胞壁的植物、真菌或细菌细胞；3、超滤：超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；4、酶的催化特性：①极高的催化效率②高度的专一性③酶活性的可调节性④酶的不稳定性5、生物酶工程：是指在基因水平上，对酶蛋白分子进行修饰、改造，改进酶蛋白的催化特性或酶蛋白的蛋白质特性等；6、酶的必需基团：指酶分子中与酶的活性密切相关的基团；活性中心：是与底物结合并催化反应的场所；7、酶合成的诱导是指加入某种物质使酶的合成开始或加速进行的过程；酶合成
第一章 习题： 1、根据分子中起催化作用的主要组分的不同，酶可以分为_______和_______两大类别。 2、核酸类酶分子中起催化作用的主要组分是________，蛋白类酶分子中起催化作用的主要组分是___________。 3、进行分子内催化的核酸类酶可以分为_______，_______。 4、酶活力是_____的量度指标；酶的比活力是__________的量度指标；酶转换数是________的量度指标。 5、某酶的分类编号是EC2.2.1.10，其中EC是指_______。此酶属于_______类型。 6、醇脱氢酶参与的反应表明无氧气参与（） 7、酶工程是_____________的技术过程。 8、酶的转换数是指（） A、酶催化底物转化为产物的数量 B、每个酶分子催化底物转化为产物的分子数 C、每个酶分子每分钟催化底物转化为产物的分子数 D、每摩尔酶催化底物转化为产物的分子数 9、酶的改性是指____________________________. 第二章 1、名词解释 转录、组成型酶、酶的反馈阻遏、分解代谢物阻遏、生长偶联型
2、微生物产酶模式可以分为同步合成型________、中期合成型、________。 3、可以通过添加（）使分解代谢物阻遏作用解除。 A、诱导物 B 激活剂 C、cAMP D、ATP 4、在酶发酵过程中添加表面活性剂可以 A、诱导酶的生物合成 B、阻遏酶的生物合成 C、提高酶活力 D、提高细胞通透性 5、为什么滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成？ 6、操纵子是由_________、_______和启动基因组成的。 7______________和______是影响酶生物合成模式的主要因素。 8、RNA前体的加工是指____________ 6、从如下实验方法和结果分析酶生物合成的调节作用。 实验方法：将大肠杆菌细胞接种于营养肉汤培养基中，于37°C振荡培养，当OD550为0.3时，经培养液分装到4个小三角瓶中，每瓶17ml培养液。于4个三角瓶分别添加 （A）3ml无菌水 （B）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）和2ml无菌水 （C）1ml乳糖溶液（0.1mol/L）、1ml葡萄糖溶液（0.1mol/L）和1ml无菌水 （D） 1ml乳糖溶液（0.1mol/L）、1ml葡萄糖溶液（0.1mol/L）和1mlcAMP 钠盐溶液 然后在相同的条件下于37°C振荡培养2h，分别取样测定β-
2018年高考生物专题练习 基因工程与细胞工程 1．(2017东北三省三校一联,38)马铃薯是重要的经济作物,人类在(马铃薯的)基因育种方面取得丰硕成果。（1）马铃薯是双子叶植物,常用__________法将目的基因导入马铃薯体细胞中。构建好的基因表达载体包括目的基因、__________、__________、__________、复制原点五部分。 （2）马铃薯得病会导致产量下降。基因工程中常用的抗病基因为__________(写一种即可)。 （3）科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯,主要从两个方面进行设计： ①修饰除草剂作用的靶蛋白,使其对除草剂__________,或使靶蛋白过量表达,植物吸收除草剂后仍能正常代谢。 ②引入酶或酶系统,在除草剂发生作用前__________。 （4）将目的基因导入受体细胞后,还需对转基因植物进行__________。 2．(2017湖北武汉一模,38)基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下： 第一步,从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(ES),在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”;第二步,构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neo R(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对,所以能像“准星”一样,将表达载体准确地带到靶基因的位置; 第三步,将表达载体导入胚胎干细胞,并与其内靶基因同源重组,完成胚胎干细胞的基因改造; 第四步,基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如图所示。 请根据上述资料,回答下列问题。 （1）实施基因工程的核心步骤是__________,基因表达载体中的__________是位于基因首端的有特殊结构的DNA片段;在构建的过程中所需要的工具酶是__________。 （2）如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常是__________,原因是__________。 （3）上述资料中neo R基因的作用最可能是__________。为了鉴定目的基因是否成功表达,有时进行抗原—抗体杂交,目的蛋白相当于__________。 （4）该项技术具有广阔的应用前景,请试举一例：__________。 3．(2017河北衡水中学一模,38)科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。下图是转基因抗盐烟草的培育过程,含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答下列问题。
酶工程思考题汇总 第一章P25 1．何谓酶工程?试述其主要内容和任务. 酶的生产，改性与应用的技术过程称为酶工程。 主要内容：微生物细胞发酵产酶，动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶、细胞、原生质体固定化，酶非水相催化，酶定向进化，酶反应器和酶的应用等。 主要任务：经过预先设计，通过人工操作获得人们所需的酶，并通过各种方法使酶的催化特性得以改进，充分发挥其催化功能。 2．酶有哪些显著的催化特性？ 专一性强（绝对专一性——钥匙学说、相对专一性——诱导契合学说）、催化效率高、作用条件温和 3．简述影响酶催化作用的主要因素. 底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂浓度、抑制剂浓度等诸多因素 第二章P63 5．酶的生物合成有哪几种模式？ 生长偶联型（同步合成型、中期合成型）、 部分生长偶联型（延续合成型） 非生长偶联型（滞后合成型） 7．提高酶产量的措施主要有哪些？ a.添加诱导物（酶的作用底物、酶的催化反应物、作用底物的类似物） b.控制阻遏物的浓度 c.添加表面活性剂 d.添加产酶促进剂 11．固定化微生物原生质体发酵产酶有何特点？ 1.提高产酶率 2.可以反复使用或连续使用较长时间 3.基因工程菌的质粒稳定，不易丢失 4.发酵稳定性好 5.缩短发酵周期，提高设备利用率 6.产品容易分离纯化 7.适用于胞外酶等细胞产物的生产 第三章P84 3．植物细胞培养产酶有何特点？ 1.提高产率 2.缩短周期 3.易于管理，减轻劳动强度 4.提高产品质量 5.其他 4．简述植物细胞培养产酶的工艺过程。 外植体细胞的获取细胞培养分离纯化产物 6．动物细胞培养过程中要注意控制哪些工艺条件？ 1.培养基的组成成分 2.培养基的配制 3.温度的控制 4.ph的控制 5.渗透压的控制 6.溶解氧的控制
第一章酶工程基础 1.名词解释：酶工程、比活力、酶活力、酶活国际单位、酶反应动力学 ①酶工程：由酶学与化学工程技术、基因工程技术、微生物学技术相结合而产生的一门新技术，是工业上有目的地设计一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在常温常压下催化化学反应，生产人类所需产品或服务于其它目的地一门应用技术。 ②比活力：指在特定条件下，单位质量的蛋白质或RNA所拥有的酶活力单位数。 ③酶活力：也称为酶活性，是指酶催化某一化学反应的能力。其大小可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的速度来表示，酶催化反应速度愈大，酶活力愈高。 ④酶活国际单位: 1961年国际酶学会议规定：在特定条件(25℃，其它为最适条件)下，每分钟内能转化1μmol底物或催化1μmol产物形成所需要的酶量为1个酶活力单位，即为国际单位（IU）。 ⑤酶反应动力学:指主要研究酶反应速度规律及各种因素对酶反应速度影响的科学。 2.说说酶的研究简史 酶的研究简史如下： (1)不清楚的应用：酿酒、造酱、制饴、治病等。 (2)酶学的产生：1777年，意大利物理学家 Spallanzani 的山鹰实验；1822年，美国外科医生 Beaumont 研究食物在胃里的消化；19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）；1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶；1878年，德国科学家K?hne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。 (3)酶学的迅速发展（理论研究）：1926年,美国康乃尔大学的”独臂学者”萨姆纳博士从刀豆中提取出脲酶结晶，并证明具有蛋白质的性质;1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶结晶，确立了酶的化学本质。 3.说说酶工程的发展概况 I.酶工程发展如下： ①1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备淀粉酶，酶技术走向商业化： ②1908年，德国的Rohm用动物胰脏制得胰蛋白酶，皮革软化及洗涤； ③1911年，Wallerstein从木瓜中获得木瓜蛋白酶，用于啤酒的澄清； ④1949年，用微生物液体深层培养法进行 －淀粉酶的发酵生产，揭开了近代酶工业的序幕；⑤1960年，法国科学家Jacob和Monod提出的操纵子学说，阐明了酶生物合成的调节机制，通过酶的诱导和解除阻遏，可显著提高酶的产量； ⑥1971年各国科学家开始使用“酶工程”这一名词。 II.在酶的应用过程中，人们注意到酶的一些不足之处，如：稳定性差，对强酸碱敏感，只能使用一次，分离纯化困难等，解决的方法之一是固定化。 固定化技术的发展经历如下历程： ①1916年，Nelson和Griffin发现蔗糖酶吸附到骨炭上仍具催化活性； ②1969年，日本千佃一郎首次在工业规模上用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸生产L－氨基酸； ③1971年，第一届国际酶工程会议在美国召开，会议的主题是固定化酶。 4. 酶的催化特点 酶催化作用特性有：