绪论
1.生物技术产品的生产过程主要由哪四个部分组成？
（1）原材料的预处理；
（2）生物催化剂的制备；
（3）生化反应器及其反应条件的选择和监控；
（4）产物的分离纯化。
2.什么是生化反应工程,生化反应工程的研究的主要内容是什么?
定义：以生化反应动力学为基础，运用传递过程原理及工程学原理与方法，进行生化反应过程的工程技术分析、开发以及生化反应器的设计、放大、操作控制等综合边缘学科。
主要内容：生物反应动力学和生物反应器的设计，优化和放大
3. 生物反应过程的主要特点是什么？
1.采用生物催化剂，反应过程在常温常压下进行，可用DNA重组及原生质体融合技术制备和改造
2.采用可再生资源
3.设备简单，能耗低
4.专一性强，转化率高，制备酶成本高，发酵过程成本低，应用广，但反应机理复杂，较难控制，反应液杂质较多，给提取纯化带来困难。
4. 研究方法
经验模型法、半经验模型法、数学模型法；多尺度关联分析模型法（因次分析法）和计算流体力学研究法。
第1章
1. 酶作为生物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性？谈谈酶反应专一性的机制。
催化共性:降低反应的活化能，加快生化反应的速率；反应前后状态不变.
催化特性:高效的催化活性;高度的专一性;
酶反应需要辅因子的参与;酶的催化活性可被调控;酶易变性与失活。
机制：锁钥学说；诱导契合学说
2. 什么叫抑制剂？
某些物质，它们并不引起酶蛋白变性，但能与酶分子上的某些必需基团（主要是指活性中心上的一些基团）发生化学反应，因而引起酶活力下降，甚至丧失，致使酶反应速率降低，能引起这种抑制作用的物质称为抑制剂。
3. 简单酶催化反应动力学（重点之重点）
4．酶动力学参数的求取方法(L-B法、E-H法、H-W法和积分法)
L-B法: E-H法：H-W法：
积分法：
抑制百分数：
竞争性抑制：
非竞争性抑制：
反竞争性抑制：
kd 可称为衰变常数。kd 的倒数称为时间常数td 。t1/2称为半衰期
第2章
得率系数
对底物的细胞得率系数：消耗1g 基质生成细胞的克数称为细胞得率或称生长得率Yx/s
非结构模型：把细胞视为单组分，不考虑细胞内部结构，则环境变化对细胞组成的影响可忽略，在此基础上建立的模型。
结构模型：考虑细胞内部结构组成变化的基础上建立的模型。
3.细胞反应过程主要特征：细胞是反应过程的主体；本质是酶反应；细胞反应与酶催化有着明显的不同：复杂反应，多种途径，难以描述。
1S SI SI
S S
r r r i r r -==-
max max 11/()
(1)SI S s I
s S c mI s m s s I I
m
r C r r C C i C i C r K C K C K C K ??=-=-=
↑↓++?++
呼吸商（RQ ）： 在一定时间内放出的二氧化碳量和消耗的氧气量（量为物质的量）之比。
绝对速率和比速率
绝对速率:指单位时间，单位反应体积某一组分的变化量。
比速率:指以单位浓度细胞（或单位质量）为基准而表示的各个组分的速率。 Gaden 根据产物生成速率与细胞生长速率之间的关系，将产物形成动力学分为那三种类型？并简述之。 （1）相关模型 （2）部分相关模型 （3
）非相关模型 限制性底物：某种底物浓度的增加会影响生长速率, 而其它营养组分浓度的变化对生长速率没有影响作用，这种底物称限制性底物。
无抑制的细胞生长动力学（减速期,指数期）monod 方程：
第3章
影响固定化酶动力学的因素有：空间效应（包括构象效应和位阻效应）、分配效应（包
括亲水效应、疏水效应和静电效应）和扩散效应（包括外扩散效应和内扩散效应）。
构象效应：在固定化过程中，由于存在着酶和载体的相互作用从而引起酶的活性部位发生
某种扭曲变形，改变了酶活性部位的三维结构，减弱了酶与底物的结合能力。
分配效应（微环境效应）：当固定化酶处在反应体系的主体溶液中时，反应体系成为固液
非均相体系。由于固定化酶的亲水性、疏水性及静电作用等引起固定化酶载体内部底物或产物浓度与溶液主体浓度不同。
22/()
1
O X O OUR OUR r Y
μ===
2O X X
耗氧速率q c c
影响内扩散有效因子的主要因素有：颗粒粒度，颗粒活性，孔隙率、孔径
以及反应温度
丹克莱尔数（Da ）、梯勒模数（φ）、Biot 数：
表观梯勒模数：
对零级反应动力学:
第4章
操作模型得到的主要结果
1. 什么叫BSTR ，CSTR ，CPFR ，请根据物料衡算写出其操作模型方程，即反应时间与反应速率的关系方程。
BSTR:间歇操作反应器（分批操作的搅拌槽式反应器）
t t t r b =+()
R r b V F t t =+0
s s c S s
R S r c s
dn dc V r t dt r =-?=-?12
)0
s si
E r R =
=
速率无外扩散影响时的反应反应速率有外扩散影响时的实际ηS si
R R η=
颗粒内的实际有效反应速率
＝颗粒内部与外表面浓度相同时的反应速率2()S
P P e Si
R V S D c Φ=
CSTR ：连续操作的搅拌槽式反应器
CPFR ：连续操作管式反应器
FBC ：恒速流加与指数流加的定义及主要特征
恒速流加：以恒定的速率流加限制性底物的一种最简单的流加操作方式。 指数流加：使加料速率按指数规律增加,以使限制性底物浓度维持不变,故称为指数流加。指数流加可使生长比速率恒定。 变速流加:以反馈流加为主。
理想流动的反应器的模型方程
全混流反应器：
平推流反应器:
定义稀释率(空速)
对单级CSTR
可得 这是单级
CSTR 进行细胞反应的的主要操作特性(表示了恒化器 的主要操作特性)
对于符合Monod 模型的简单细胞反应，若以单位时间单位体积的细胞产量(细胞产率)PX 为优化目标函数，
得
当PX 为最大时，相应的稀释率称为最佳稀释率DOPt
00
()R S S S
R in S out S s m s
d V c C X V F C F C r dt F r τ=++?==
()C = S Sf sl
R R
sl S R sl sl C S
P C S
dc dV dV Fc r dV F c dc dt
d r τ=--+??
对作底物衡算,D
=μX X X X P r C DC μ===
反应器中细胞浓度为
稀释度的极限值：当CS=CS0时
当稀释度达到极限值DC 时，CSTR 出口物料中细胞浓度为
0，此时反应器处于“洗出”操作状态( CS=CS0 )。因此操作要控制D 小于DC
在一带循环的CSTR
中进行下述细胞培养过程
第5章
1. 溶氧法的优点是只需测定溶氧浓度 C L 随时间变化曲线，非常方便地求出k L a.
2. 简述影响（体积传质系数）k L a 的因素：
物系的性质（粘度，扩散系数，表面张力）； 操作条件（温度，压力，通气量，搅拌转数）；
反应器的结构（反应器的结构型式，搅拌器结构，搅拌方式）。
3. 写出三种测定体积传质系数的原理，并分析这三种方法的优缺点。
亚硫酸氧化法，动态法，物料平衡法
OTR
动态法测体积传质系数
*OL OL c c -与气相分压平衡的液相氧浓度，mol/L －培养液中的溶氧浓度，mol/L
OUR ：氧气的消耗速率，OUR=Qo2Cx 。。。qo2为氧气的比消耗速率，cx 为细胞浓度
临界溶氧浓度：
第6章
1、停留时间分布的定量描述有两种方法，分别是什么？并简述其概念和特点。 （1）停留时间分布密度E (t )
定义：在同时进入系统的N 个流体离子中，其中停留时间介于t 和t +d t 之间的流体粒子所占有的分率d N /N 定义为E （t ）d t,则 E （t ）称为停留时间分布密度 。 （2）停留时间分布函数F (t )
定义：流过系统的物料粒子中停留时间小于t （介于0到t ）的物料粒子所占的分数 2、停留时间分布的实验测定方法是什么？它又可以分为几种方法？并简述之。 方法：示踪应答法（脉冲法，阶跃法和周期输入法）
脉冲法：在设备内流体流动达到稳定后，在一极短的时间内，在系统入口处向流进系统的流体加入一定量的示踪剂，同时在出口处检测流出物料中示踪剂浓度随时间的变化。 阶跃法：将系统中做稳态流动的流体切换为流量相同的含有示踪剂的流体（升阶法），或相反（降阶法）。
3、宏观流体与微观流体
宏观流体：微团尺度上完全不混
微观流体：物料系统反应过程和微团尺度上完全混合
4、停留时间分布的统计特征值有那两个？并简述其特点。 统计特征值：数学期望和方差
5. 常用的非理想流动模型有那些？如何求得模型参数？
槽列模型(多级CSTR 串联模型)；轴向扩散模型；组合模型
6. 多级串联模型参数N
对于实际反应器，求取N 的方法如下。
1）实验测定实际反应器的F(t)～t 或E(t)～t ；
２）计算：
３）计算 计算:
４）计算N ：
求出N 后，即可按N 级串联全混流模型对实际反应器进行有关计算。
t -
第7章
1.动物细胞培养过程同微生物相比的缺点
(1)必须用复杂且成本高的培养基来培养
(2)生长速率慢，易被微生物污染。
(3)代谢产物抑制
(4)对机械冲击的抵抗能力差。
2. 理想的模型建立通常要考虑哪些方面？
（1）要明确建立模型的目的
（2）明确地给出建立模型的假定条件
（3）希望所含有的参数，能够通过实验逐个确定
（4）模型应尽可能简单。
3．生物反应器放大的方法有哪些？
答：理论方法：计算流体力学法
半理论半经验方法：基础模型法
因次分析法
缩小-放大法以及机理分析（时间常数分析法）
经验放大法：P/V L，K L a等
4. 放大准则：
反应器的几何特征
氧的体积传递系数k L a
最大剪切力
单位液体体积的功率输入（P/V L）
单位反应器有效体积的通气速率(Vg/V R或VVM）
通气表观线速度us
混合时间t m
搅拌雷诺数Re M
动量因子
5. 生物反应器放大的原理和理论基础分别是什么？简述相似原理的要点。
原则：相似性。
理论基础：相似原理
相似原理：对任何反应系统可用数学方程描述其生物化学反应过程、流体流动与动力传递、热量和质量传递，如果两个系统能用相同的微分方程来描述，并具有相同的特征，则两个系统将具有同一的行为方式。
6. 理想的反应器放大的相似条件有哪些？
几何相似；流体力学相似；热相似质量（浓度）相似；生物化学相似。
绪论 1.生物技术产品的生产过程主要由哪四个部分组成？ （1）原材料的预处理； （2）生物催化剂的制备； （3）生化反应器及其反应条件的选择和监控； （4）产物的分离纯化。 2.什么是生化反应工程,生化反应工程的研究的主要内容是什么? 定义：以生化反应动力学为基础，运用传递过程原理及工程学原理与方法，进行生化反应过程的工程技术分析、开发以及生化反应器的设计、放大、操作控制等综合边缘学科。 主要内容：生物反应动力学和生物反应器的设计，优化和放大 3. 生物反应过程的主要特点是什么？ 1.采用生物催化剂，反应过程在常温常压下进行，可用DNA重组及原生质体融合技术制备和改造 2.采用可再生资源 3.设备简单，能耗低 4.专一性强，转化率高，制备酶成本高，发酵过程成本低，应用广，但反应机理复杂，较难控制，反应液杂质较多，给提取纯化带来困难。 4. 研究方法 经验模型法、半经验模型法、数学模型法；多尺度关联分析模型法（因次分析法）和计算流体力学研究法。 第1章 1. 酶作为生物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性？谈谈酶反应专一性的机制。 催化共性:降低反应的活化能，加快生化反应的速率；反应前后状态不变. 催化特性:高效的催化活性;高度的专一性; 酶反应需要辅因子的参与;酶的催化活性可被调控;酶易变性与失活。 机制：锁钥学说；诱导契合学说 2. 什么叫抑制剂？ 某些物质，它们并不引起酶蛋白变性，但能与酶分子上的某些必需基团（主要是指活性中心上的一些基团）发生化学反应，因而引起酶活力下降，甚至丧失，致使酶反应速率降低，能引起这种抑制作用的物质称为抑制剂。 3. 简单酶催化反应动力学（重点之重点） 4．酶动力学参数的求取方法(L-B法、E-H法、H-W法和积分法) L-B法: E-H法： H-W法： 积分法： S S ) (1) S c mI s m s s I I m i K C K ↓ ?++
生物反应工程考试试卷（2004年4月） 班级姓名成绩 一、基本概念(8分) 返混： 酶的固定化技术： 能量生长偶联型： 有效电子转移： 二、写出下列概念的数学表达式(8分) 停留时间：稀释率： 转化率：Da准数： 外扩散效率因子：菌体得率： 产物生成比速：菌体得率常数： 三、判断题(8分) 1、竞争性抑制并不能改变酶促反应的最大反应速率。( ) 2、Da准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一准数，Da准数越大，外扩散效率越高。( )
3、流加培养达到拟稳态时，D=μ。( ) 4、单罐连续培养，在洗出稀释率下，稳态时罐内基质浓度为零。( ) 5、连续培养微生物X过程中，污染了杂菌Y，若μX>μY，则杂菌Y不能在系统中保留。( ) 四、图形题（12分） 图1为微生物生长动力学1/μ~1/S曲线，指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制，哪条代表无抑制情况。 图2为产物的Lueduking and Piret模型，指出曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表的产物类型。 图1 图2 曲线Ⅰ：曲线Ⅰ： 曲线Ⅱ：曲线Ⅱ： 曲线Ⅲ： 图3为连续培养的数学模型，请在图中标出临界稀释率D crit和最大生产强度下的稀释率D m。 图4为微生物生长模型，请图示说明如何判断限制性基质？ Ⅰ Ⅱ 1/μ Ⅰ Ⅱ
图3 图4 五、简答题 （24分） 1、莫诺方程与米氏方程的区别是什么？ 2、影响固定化酶促反应的主要因素有哪些？ X DX
3．举例说明连续培养的应用？ 4．CSTR、PFR代表什么含义？比较CSTR型和PFR型酶反应器的性能。 六、计算题（40分） 1．以葡萄糖为限制性基质，在稀释率D = 0.08 (1/h)条件下，连续培养Candida utilis，建立了化学平衡式，结果如下，求菌体得率Y X/S。（4分）0.314C6H12O6+0.75O2+0.19NH3CH1.82N0.19O0.47 +0.90CO2 +1.18H2O
生物技术制药期末复习 提纲 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
生物技术制药复习提纲 生物技术所含的主要技术范畴包含有哪几个工程 基因工程；细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程； 基因工程菌在传代过程中的质粒不稳定的现象主要是指哪两种不稳定质粒不稳定分为分裂不稳定性和结构不稳定性 基因工程菌的培养方式有哪几种 分批培养；补料分批培养；连续培养；透析培养和固定化培养； 从生产实际看，动物细胞的大规模培养主要可以分为哪几种 悬浮培养、贴壁培养和贴壁-悬浮培养。 动物细胞培养基分为哪三类 天然培养基合成培养基无血清培养基 植物组织和细胞培养所用培养基种类较多，但通常都含有哪几类。 无机盐碳源植物生长调节剂有机氮源维生素 在V区中，决定抗体分子与抗原分子发生特异性结合的关键部位称为互补决定区（CDR），而 c 区则决定了Ig分子的异种抗原性。 酶固定法中的包埋法可分为哪两种 网格型微囊型
发酵工业的生产水平取决于哪三个要素 生产菌种、发酵工艺和发酵设备 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为哪三类 治疗药物、预防药物、诊断药物 基因工程药物制造的主要步骤如何 目的基因的获得；构建DNA重组体；构建工程菌；目的基因的表达；产物的分离纯化；产品的检验 酶和细胞的固定化载体主要有哪三类 吸附载体包埋载体交联载体 单克隆抗体制备时对动物的免疫方法分为哪两种 体内免疫法和体外免疫法 生产用动物细胞为原代细胞、二倍体细胞系、转化细胞系以及工程细胞系。 目前工业常用的酶一般是以什么为主要来源 微生物 发酵工程产品开发的关键是筛选到高效菌株，一般优良菌种的选育方法主要有哪几种 自然选育、诱变育种和原生质体融合 .
生物反应工程原理复习资料 生物反应过程与化学反应过程的本质区别在于有生物催化剂参与反应。 生物反应工程是指将实验室的成果经放大而成为可提供工业化生产的工艺工程。 酶和酶的反应特征 酶是一种生物催化剂，具有蛋白质的一切属性；具有催化剂的所有特征；具有其特有的催化特征。 酶的来源：动物、植物和微生物 酶的分类：氧化还原酶、水解酶、裂合酶、转移酶、连接酶和异构酶 酶的性质：1）催化共性：①降低反应的活化能②加快反应速率③不能改变反应的平衡常数。 2)催化特性：①较高的催化效率 ②很强的专一性 ③温和的反应条件 易变性和失活 3）调节功能：浓度、激素、共价修饰、抑制剂、反馈调节等 固定化酶的性质 固定化酶：在一定空间呈封闭状态的酶，能够进行连续反应，反应后可以回收利用。 与游离酶的区别： 游离酶----一般一次性使用（近来借助于膜分离技术可实现反复使用） 固定化酶--能长期、连续使用（底物产物的扩散过程对反应速率有一定的影响；一般情况下稳定性有所提高；以离子键、物理吸附、疏水结合等法固定的酶在活性降低后，可添加新鲜酶溶液，使有活性的酶再次固定，“再生”活性） 固定化对酶性质的影响：底物专一性的改变 、稳定性增强 、最适pH 值和最适温度变化、动力学参数的变化 单底物均相酶反应动力学 米氏方程 快速平衡法假设：（1）CS>>CE ，中间复合物ES 的形成不会降低CS （2）不考虑 这个可逆反应（3） 为快速平衡， 为整个反应的限速阶段，因此ES 分解成产物不足以 破坏这个平衡 稳态法假设：（1）CS>>CE ，中间复合物ES 的形成不会降低CS （2）不考虑 这个可逆反应（3）中间复合物ES 一经分解，产生的游离酶立即与底物结合，使中间复合物ES 浓度保持衡定，即 P E ES S E k k k +→+?-2 1 1 P E ES +←ES S E ?+P E ES +→P E ES +←0=dt dC ES
生物反应工程考试试卷（2003年6月）班级姓名成绩 一、名词解释(10分) 流加式操作： 能量生长非偶联型： 返混： 搅拌器轴功率： 固定化酶： 二、请列出下列物理量的数学表达式(10分) 停留时间： 呼吸商： 稀释率： Da准数： 转化率：
三、判断题(10分) 1、单罐连续培养稳态下，D=μ。( ) 2、流加培养达到拟稳态时，D=μ。( ) 3、单罐连续培养，在洗出稀释率下，稳态时罐内底物浓度为零。( ) 4、Da 准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数，Da 准数越大，外扩散效率越高。( ) 5．酶经固定化后，稳定性增加，活性增大。( ) 四、图形题（15分） 图1为酶促反应1/r ~1/S 曲线，指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制，哪条代表无抑制情况。图2为流体的流变学曲线，试说出每条曲线所代表的流体类型。 图1 图2 Ⅰ Ⅱ 1/r d /d
图3为连续培养的数学模型，请在图中标出临界稀释率D crit和最大生产强度下的稀释率D m。图4为微生物生长模型，请图示说明如何判断限制性基质？ 图3 图4 五、简答题（25分） 1、莫诺方程与米氏方程的区别是什么？ X DX
2、CSTR、PFR代表什么含义？比较CSTR型和PFR型酶反应器的性能。 3、何谓恒化器，何谓恒浊器，二者有何区别？ 4、影响k L a的因素有哪些，如何提高k L a或N v？
5、如何进行流加培养的控制、优化？ 六、计算题（30分） 1、乙醇为基质，通风培养酵母，呼吸商RQ=0.6。反应方程为： C2H5OH+aO2+bNH3 c（CH1。75N0。15O0。5）+dCO2+ eH2O 求各系数a、b、c、d及菌体得率Y X/S。
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。
L-B 法: E-H法：H-W r p 1 r p 1 K m r max r max 1 C s C s C s r K m K r max r s C s 绪论 1.生物技术产品的生产过程主要由哪四个部分组成？ （1）原材料的预处理； （2）生物催化剂的制备； （3）生化反应器及其反应条件的选择和监控； （4）产物的分离纯化。 2.什么是生化反应工程 , 生化反应工程的研究的主要内容是什么 ? 定义：以生化反应动力学为基础，运用传递过程原理及工程学原理与方法，进行生化反应过程的工程技术分析、开发以及生化反应器的设计、放大、操作控制等综合边缘学科。主要内容：生物反应动力学和生物反应器的设计，优化和放大 3.生物反应过程的主要特点是什么？ 1.采用生物催化剂，反应过程在常温常压下进行，可用DNA重组及原生质体融合技术制 备和改造 2.采用可再生资源 3.设备简单，能耗低 4.专一性强，转化率高，制备酶成本高，发酵过程成本低，应用广，但反应机理复杂，较难控制，反应液杂质较多，给提取纯化带来困难。 4.研究方法经验模型法、半经验模型法、数学模型法；多尺度关联分析模型法（因次分析法）和计算流体力学研究法。 第1章 1.酶作为生物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性？谈谈酶反应专一性的机制。 催化共性: 降低反应的活化能，加快生化反应的速率；反应前后状态不变. 催化特性:高效的催化活性; 高度的专一性; 酶反应需要辅因子的参与; 酶的催化活性可被调控; 酶易变性与失活。 机制：锁钥学说；诱导契合学说 2.什么叫抑制剂？ 某些物质，它们并不引起酶蛋白变性，但能与酶分子上的某些必需基团（主要是指活性中心上的一些基团）发生化学反应，因而引起酶活力下降，甚至丧失，致使酶反应速率降低，能引起这种抑制作用的物质称为抑制剂。 3.简单酶催化反应动力学（重点之重点） 4．酶动力学参数的求取方法（L-B 法、 E-H法、 H-W法和积分法）
第四章抗体制药 1．Ig分子是由二硫键连接起来的4条（两对）条多肽链构成的。 2．单克隆抗体制备时对动物的免疫方法分为体内免疫和体外免疫。 3．一般来说PEG的相对分子质量和浓度越大，细胞的融合率越高。 1.Ig分子的抗原结合部位是由（V L和V H的CDR区）共同构成。 2.制备单克隆抗体时一般采用与（骨髓瘤细胞）供体同一品系的动物进行免疫。 3.生物药物检验要求（理化指标和生物活性指标缺一不可）。 4.下列不属于基因产品液态保存的方法是（低浓度保存） 5.前预防乙型肝炎使用的生物制品属于（疫苗）。 单克隆抗体：由单一的B淋巴细胞克隆产生的，这种抗体是针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。 双功能抗体：就是双特异性单链抗体，将抗A抗原抗体的轻链可变区基因与抗B抗原抗体的重链可变区通过短肽链接子连接构建成双链抗体的表达质粒，表达后形成双特异性抗体。多克隆抗体：病原微生物含有多种抗原决定簇的抗原物质，因此这些抗体制剂也是多种抗体的混合物，故称多克隆抗体。 抗体：是指能与相应抗原特异性结合具有免疫功能的球蛋白。 克隆化：指单个细胞通过无性繁殖而获得细胞集团的整个培养过程。 免疫球蛋白：将具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白。 类型基本结构 人-鼠嵌和抗体人IgC-小鼠IgV 改型抗体小鼠CDR替换人CDR Fab 完整L链和Fd Fv V H和V L 单链抗体（scFv） V H-或-V L 单域抗体 V H或 V L 最小识别单位（MRU）一个CDR 人-鼠嵌和抗体：由于抗体同抗原结合的功能决定于抗体分子的可变区（V），同种性免疫原决定于抗体分子的稳定区（C）,如果在基因水平上把鼠源性单克隆抗体的重链（H）和轻链（L）可变区分离出来，分别与人Ig的重链的稳定区（C）基因连接成人-鼠嵌合体的H 和L链基因，再共转染骨髓瘤细胞，就能表达出完整的人-鼠嵌合抗体。 Fab抗体：用胃蛋白可将IgG的重链在铰链区的C端处裂解，获得两个完全相同的抗原结合片段，在Fab片段之间仍保留有铰链区与二硫键，为Fab双体，具有完整的双价抗体活性，但相对分子质量减少了1/3，为10000，在人体内产生的抗鼠蛋白的排斥反应也相应降低30%，由于仍保持抗体分子的立体构型，因此在人体任然很稳定，成为小分子抗体的锥形。 单链抗体：是由一段弹性链接肽把抗体可变区重链（VH）与轻链（vl）相连而成，是具有亲代抗体全部抗原结合特异性的最小功能单位。 单域抗体：抗体的V H-或-V L是具有结合抗原特异性的小抗体片段。 改形抗体：Ig 分子中参与构成抗原结合部位的区域是H和L链V区中的互补决定区（CDR 区），而不是整个可变区。 H和L链各有三个CDR，其它部分称框架区。用鼠源单抗的CDR 序列替换人Ig 分子中CDR序列，则可使人的Ig 分子具有鼠源单抗的抗原结合特异性。可消除免疫源性。又称CDR移植抗体。 （单克隆抗体）免疫导向疗法障碍有：1，单克隆抗体均是鼠源性抗体，应用于人体内可产生人抗鼠抗体，加速了排斥反应，难以维持有效药物作用靶组织时间；2，完整的抗体分子，
生物反应工程考试试卷标准答案 一、名词解释(10分) 流加式操作：先将一定量基质加入反应器内，在适宜条件下将微生物菌种接入反应器中，反应开始，反应过程中将特定的限制性基质按照一定要求加入反应器内，以控制限制性基质浓度保持一定，当反应终止时取出反应物料的操作方式。 能量生长偶联型：当有大量合成菌体材料存在时，微生物生长取决于ATP 的供能，这种生长就是能量生长偶联型。 返混：不同停留时间的物料的混合，称为返混。 搅拌器轴功率：搅拌器输入搅拌液体的功率是指搅拌器以既定的转速回转时，用以克服介质的阻力所需用的功率，简称轴功率。它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不是电动机的轴功率。 酶的固定化技术：是指将水溶性酶分子通过一定的方式如静电吸附、共价键等与载体结合，制成固相酶的技术。 二、请列出下列物理量的数学表达式 (10分) 停留时间：f V = τ 呼吸商：22/O CO Q Q RQ = 稀释率：V F D = Da 准数： m m N r Da = 转化率：0 0S S S t -= χ 三、判断题(10分) 1、单罐连续培养稳态下，D=μ。( √ ) 2、流加培养达到拟稳态时，D=μ。( √ ) 3、单罐连续培养，在洗出稀释率下，稳态时罐内底物浓度为零。( ) 4、Da 准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数，Da 准数越大，外扩散效率越高。( ) 5．酶经固定化后，稳定性增加，活性增大。( )
四、图形题（15分） 图1为酶促反应1/r ~1/S 曲线，指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制，哪条代表无抑制情况。图2为流体的流变学曲线，试说出每条曲线所代表的流体类型。 图1 图2 图3为连续培养的数学模型，请在图中标出临界稀释率D crit 和最大生产强度下的稀释率D m 。图4为微生物生长模型，请图示说明如何判断限制性基质？ 图3 4 S crit 如图所示。 若S生物技术制药考试题复习修订稿
生物技术制药考试题复 习 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
一：选择题 1、酶的主要来源是（C） A、生物体中分离纯化 B、化学合成 C、微生物生产 D、动/植物细胞与组织培养 2、所谓“第三代生物技术”是指 (A) A、海洋生物技术 B、细胞融合技术 C、单克隆技术 D、干细胞技术 3、菌体生长所需能量与菌体有氧代谢所能提供的能量在什么情况下，菌体往往会产生代谢副产物乙酸：(A) A、大于 B、等于 C、小于 D、无关 4、促红细胞生长素（EPO）基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为：（E） A、人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用? B、人促红细胞生长素基因在大肠杆菌中极不稳定? C、大肠杆菌内毒素与人的促红细胞生长素特异性结合并使其灭活 D、人的促红细胞生长素对大肠杆菌蛋白水解酶极为敏感 E、大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化 5、目前基因治疗最常用的载体是：(B) A、腺病毒? B、反转录病毒 C、腺相关病毒 D、痘苗病毒 E、疱疹病毒 6、cDNA第一链合成所需的引物是：（D） A、Poly?A B、PolyC C、PolyG D、PolyT E、发夹结构
7、为了减轻工程菌的代谢负荷，提高外源基因的表达水平，可以采取的措施有：(A) A将宿主细胞生长和外源基因的表达分成两个阶段 B、在宿主细胞快速生长的同时诱导基因表达? C、当宿主细胞快速生长时抑制重组质粒的表达? D、当宿主细胞快速生长时诱导重组质粒的复制 8、基因工程制药在选择基因表达系统时，首先应考虑的是：(A) A、表达产物的功能 B、表达产物的产量C.表达产物的稳定性 D.表达产物分离纯化的难易? 9、疫苗出产前需进行理化鉴定、效力鉴定和（安全性鉴定）。 10、基因工程药物的化学本质属于：(C) A.糖类 B.脂类 C.蛋白质和多肽类 D.氨基酸类 11、用聚二乙醇（PEG）诱导细胞融合时，下列错误的是：(C) A、PEG的相对分子量大，促进融合率高 B、PEG的浓度高，促进融合率高 C、PEG的相对分子量小，促进融合率高 D、PEG的最佳相对分子量为4000 12、以大肠杆菌为目的基因的表达体系，下列正确的是：(C) A、表达产物为糖基化蛋白质 B、表达产物存在的部位是在菌体内 C、容易培养，产物提纯简单 D、表达产物为天然产物? 13、人类第一个基因工程药物是：(A)
生物反应工程原理复习资料 生物反应过程与化学反应过程的本质区别在于有生物催化剂参与反应。 生物反应工程是指将实验室的成果经放大而成为可提供工业化生产的工艺工程。 酶和酶的反应特征 酶是一种生物催化剂，具有蛋白质的一切属性；具有催化剂的所有特征；具有其特有的催化特征。 酶的来源：动物、植物和微生物 酶的分类：氧化还原酶、水解酶、裂合酶、转移酶、连接酶和异构酶 酶的性质：1）催化共性：①降低反应的活化能②加快反应速率③不能改变反应的平衡常 数。 2)催化特性：①较高的催化效率 ②很强的专一性 ③温和的反应条件 易变性 和失活 3）调节功能：浓度、激素、共价修饰、抑制剂、反馈调节等 固定化酶的性质 固定化酶：在一定空间呈封闭状态的酶，能够进行连续反应，反应后可以回收利用。 与游离酶的区别： 游离酶----一般一次性使用（近来借助于膜分离技术可实现反复使用） 固定化酶--能长期、连续使用（底物产物的扩散过程对反应速率有一定的影响；一般情况下稳定性有所提高；以离子键、物理吸附、疏水结合等法固定的酶在活性降低后，可添加新鲜酶溶液，使有活性的酶再次固定，“再生”活性） 固定化对酶性质的影响：底物专一性的改变 、稳定性增强 、最适pH 值和最适温度变化、动力学参数的变化 单底物均相酶反应动力学 米氏方程 快速平衡法假设：（1）CS>>CE ，中间复合物ES 的形成不会降低CS （2）不考虑 这个可逆反应（3） 为快速平衡， 为整个反应的限速阶段，因此ES 分解成产物不足以破坏这个平衡 稳态法假设：（1）CS>>CE ，中间复合物ES 的 形成不会降低CS （2）不考虑 双倒数法（Linewear Burk ）： 对米氏方程两侧取倒数 得 以 作图 得一直线，直线斜率为 ，截距为 根据直线斜率和截距可计算出Km 和rmax 抑制剂对酶反应的影响： 失活作用（不可逆抑制） 抑制作用（可逆抑制 ）：竞争抑制 、反竞争抑制 、非竞争抑制 、 混合型抑制 竞争抑制反应机理： 非竞争抑制反应机理： 可逆抑制各自的特点：P37 多底物均相酶反应动力学 (这里讨论：双底物双产物情况 ) 强制有序机制 S m C r K r r 111max max +=S C r 1~1Q P B A +→+P E ES +←ES S E ?+P E ES +→0=dt dC ES
第一章绪论 填空题 1. 生物技术制药的特征高技术、高投入、高风险、高收益、长周期。 2. 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为三类，分别是治疗药物、预防药物、诊断药物。 3. 现代生物药物已形成四大类型：一是应用DNA 重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂；二是基因药物； 三是来自动物植物和微生物的天然生物药物；四是合成与部分合成的生物药物； 4. 生物技术的发展按其技术特征来看，可分为三个不同的发展阶段，传统生物技术阶段；近代生物技术阶段；现代生物技术阶段。 5. 生物技术所含的主要技术范畴有基因工程； 细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程；选择题 1. 生物技术的核心和关键是（A ） A 细胞工程 B 蛋白质工程 C 酶工程 D 基因工程 2. 第三代生物技术（A ）的出现，大大扩大了现在生物技术的研究范围 A 基因工程技术 B 蛋白质工程技术 C 海洋生物技术 D 细胞工程技术 3. 下列哪个产品不是用生物技术生产的（D ）A 青霉素B 淀粉酶C 乙醇D 氯化钠 4. 下列哪组描述（A ）符合是生物技术制药的特征 A 高技术、高投入、高风险、高收益、长周期 B 高技术、高投入、低风险、高收益、长周期 C 高技术、低投入、高风险、高收益、长周期 D 高技术、高投入、高风险、低收益、短周期 5. 我国科学家承担了人类基因组计划（C ）的测序工作 A10% B5% C 1% D 7% 名词解释 （2）近代生物技术阶段的技术特征是微生物 发酵技术，所得产品的类型多，不但有菌体的初级代谢产物、次级代谢产物，还有生物转化和酶反应等的 产品，生产技术要求高、规模巨大，技术发展速度 快。代表产品有青霉素，链霉素，红霉素等抗生素， 氨基酸，工业酶制剂等。 （3）现代生物技术阶段的技术特征是DNA 重组技 术。所得的产品结构复杂，治疗针对性强，疗效高， 不足之处是稳定性差，分离纯化工艺更复杂。代表产 品有胰岛素，干扰素和疫苗等。 3. 生物技术在制药中有那些应用? 生物技术应用于制 药工业可大量生产廉价的防治人类重大疾病及疑难症 的新型药物，具体体现在以下几个方面： （1）基因工程制药，利用基因工程技术可生产出具 有生理活性的肽类和蛋白质类药物，基因工程疫苗和 抗体，还可建立更有效的药物筛选模型，改良现有发 酵菌种，改进生产工艺，提供更准确的诊断技术和更 有效的治疗技术等。随着基因技术的发展，应用前景 会更广阔。 （2）细胞工程和酶工程制药该技术的发展为现代制药 技术提供了更强大的技术手段，使人类可控制或干预 生物体初次生代谢产物和生物转化等过程，使动植物 能更有效的满足人类健康方面的需求。 （3）发酵工程制药发酵工程制药的发展主要体现在对 传统工艺的改进，新药的研制和高效菌株的筛选和改 造等。 第二章基因工程制药 填空题 1. 基因工程 药物制造的主要步骤是：目的 基因的获得；构建DNA 重组体；构建工程菌； 目的基因的表达；产物的分离纯化；产品的检 验。 1.生物技术制药采用现代生物技术可 以人为的创造一些条件，借助某些微 生物、植物或动物来生产所需的医 学药品，称为生物技术制药。 2.生物技术药物一般说来，采用 DNA 重组技术或其它生物新技术研 制的蛋白质或核酸来药物称为生物技 术药物。 3.生物药物生物技术药物是重组产品 概念在医药领域的扩大应用，并与 天然药物、微生物药物、海洋药物 和生物制品一起归类为生物生物药 物。 简答题 1.生物技术药物的特性是什么？ 生物技术药物的特征是：（1）分 子结构复杂（2）具有种属差异特 异性（3）治疗针对性强、疗效高 （4）稳定性差 （5）免疫原性 （6）基因稳定性 （7）体内半衰期短 （8）受体效应 （9）多效应和网络效应 （10）检验特殊性 2.简述生物技术发展的不同阶段的技 术特征和代表产品？（1）传统生物 技术的技术特征是酿造技术，所得产 品的结构较为简单，属于微生物的初 级代谢产物。代表产品如酒、醋、 乙醇，乳酸，柠檬酸等。
生物制药练习题A 一、名词解释： 1.生物技术： 2.疏水层析： 3.生物技术制药： 4.疏水层析： 5.生物反应器： 6.贴壁培养： 二、判断题： 1．细胞工程操作主要对象是细胞。（） 2．细胞工程理论基础是细胞的全能性。（） 3．细胞核移植是指将一种细胞的细胞核转移到另一种去掉了细胞核的细胞质内，然后将不同来源的细胞核和细胞质融合组成新的细胞。（） 三、填空题： 1．生物技术制药的特征包括：（1）；（2）；（3）； （4）；（5）。 2．基因工程药物主要包括: （1）；（2）；（3）；（4）。 3．细胞物理破碎包括：（1）；（2）； （3）；（4）。 4．酶在医药领域的应用：（1）； （2）；（3）
；（4）。 四、简答题： 1. 现代生物药物包括哪几类？ 2．次级代谢产物的特征。 3．B淋巴细胞杂交瘤技术中常用哪种选择性培养基和细胞融合剂？4．提高质粒稳定性的方法。 5．基因工程产品纯化前的性质。 五、问答题： 1．成纤维细胞型细胞的特点及来源。 2．正常细胞体外培养在原代培养期的特点并举例。 3. 免疫毒素可用于治疗哪些疾病？优点是什么？ 4. 发酵过程的溶氧变化。 5．固定化酶的优点。
生物制药练习题A答案 一、名词解释： 1. 生物技术： 生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用这样的新物种（或品系）进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。 2．疏水层析： 是利用蛋白质表面的疏水区域与固定相上疏水性基团相互作用力的差异，对蛋白质组分进行分离的层析方法。 3.生物技术制药： 采用现代生物技术可以人为地创造一些条件，借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品，称为生物技术制药。 4.疏水层析： 是利用蛋白质表面的疏水区域与固定相上疏水性基团相互作用力的差异，对蛋白质组分进行分离的层析方法。 5．生物反应器： 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。 6．贴壁培养：
1. 在一间歇操作的搅拌反应器中进行脲酶催化尿素分解为氨和二氧化碳的反应，要求底物的转化率为0.8。底物的初始浓度为0.1mol/L，反应器中酶浓度为 =0.0266mol/L，最大反应速0.001g/L。在等温反应条件下的动力学常数为，K m 率为1.33mol/(L·s)，相应此最大反应速率的酶浓度约为5g/L。求完成反应所需的时间。如果要求其生产过程的底物处理量为1000mol/h，每个操作周期所需的辅助时间为10min，试计算反应器的有效体积。 2.某一均相酶催化反应，其动力学方程为： 若进样流量为25L/min，反应底物s在反应器出口转化率 为95%，底物初始浓度为2mol/L时。 =？(2)若采用一个CPFR反试求:(1)若采用一个CSTR反应器时，反应器体积V R 应器时，反应器体积V =？ R
3.某一均相酶反应在CPFR 中进行，其动力学方程为： 若进料流量为25L/min ；反应底物S 在反应器出口已转化了95%，底物初始浓度为2mol/L 时，所需反应器有效体积为多大？如改用CSTR ，所有条件同上，计算所需反应器有效体积为多大？ 题解： S S S C 2C 2.0r +=） （则：L 986V min)/L (46.39)]C C (C C ln K [r 1r dC V V R S 0S S 0S m max C C S S 0R S 0S ==-+=-=? ） （则：L 5.4987V min)/L (5.199)]C C (C C C K [r 1r C C V V R S 0S S S 0S m max S S 0S 0R ==-+-=-= 4. 以相同的酶和载体做成三种体积相等而形状不同的固定化酶颗粒，一种为球形；另一种为高与直径相等的圆柱体；还有一种为高与直径相等而壁厚为直径1/3的圆环体。 催化剂颗粒体积均为0.1cm3，颗粒表观密度为1.2g/cm3，所进行的酶催化反应可作为一级不可逆反应处理。 在反应条件下,反应速率常数为50cm3/（s ·g 颗粒）,催化剂微孔内的有效扩散系数为0.01cm2/s 。在该反应体系中，单位体积液相中含有的固定化酶量为20g/L 。已知液相中底物浓度为0.1mol/L ，并且可不考虑外扩散阻力和分配效应等因素的影响。 2 231063261263dCO O cH N O H bC aNH O O H C ++→++
1. 生物技术制药分为哪些类型？生物技术制药分为四大类： （1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术、蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽， 蛋白质类治疗剂。 （2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等（3）来自动物、植物和微生物的天然生物药物（4）合成与部分合成的生物药物 2．生物技术制药具有什么特征？ （1）分子结构复杂（2）具有种属特异性 （3）治疗针对性强，疗效高（4）稳定性差（5）基因稳定性（6）免疫原性 （7）体内的半衰期短（8）受体效应（9）多效性 （10）检验的特殊性 3.生物技术制药中有哪些应用？应用主要有： （1）基因工程制药：包括基因工程药物品种的开发，基因工程疫苗，基因工程抗体， 基因诊断与基因治疗，应用基因工程技术建立新药的筛选模型，应用基因工程技术改良菌种，产生新的微生物药物，基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用，利用转基因动植物生产蛋白质类药物 （2）细胞工程制药：包括单克隆抗体，动物细胞培养，植物细胞培养生产次生代谢 产物 （3）酶工程制药（4）发酵工程制药 4.基因工程药物制造的主要程序有哪些？ 基因工程药物制造的主要步骤有：目的基因的克隆，构造DNA重组体，构造工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化产品的检验 5.影响目的的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？ （1）外源基因的计量 （2）外源基因的表达效率：a、启动子的强弱 b、核糖体的结合位点 c、SD序列和起始密码的间距 d、密码子组成（3）表达产物的稳定性（4）细胞的代谢付荷（5）工程菌的培养条件 6.质粒不稳定分为哪两类，如何解决质粒不稳定性？ 质粒不稳定分为分裂分为分裂不稳定和结构不稳定。质粒的分裂不稳定是指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒的子代菌的现象；质粒的结构不稳定是DNA从质粒上丢失或碱基重排，缺失所致工程菌性能的改变。提高质粒稳定性的方法如下：（1）选择合适的宿主细菌2）选择合适的载体（3）选择压力 （4）分阶段控制培养（5）控制培养条件（6）固定化 7.影响基因工程菌发酵的因素有哪些？如何控制发酵的各种参数？ 影响因素：（1）培养基（2）接种量（3）温度（4）溶解氧 （5）诱导时机的影响（6）诱导表达程序（7） PH值 8.什么是高密度发酵？影响高密度发酵的因素有哪些？可采取哪些方法来实现高密度发酵？ 高密度发酵：是指培养液中工程菌的菌体浓度在50gDCW/L以上，理论上的最高值可达200gDCW/L 影响因素：（1）培养基（2）溶氧浓度（3）PH (4)温度（5）代谢副产物实现高密度发酵的方法： （1）改进发酵条件：a、培养基 b、建立流加式培养基 c、提高供养能力 （2）构建出产乙酸能力低的工程菌宿主菌：a、阻断乙酸产生的主要途径 b、对碳代谢流进行分流 c、限制进入糖酵解途径的碳代谢流 d、引入血红蛋白基因 （3）构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌
生物技术制药期末复习提 纲 Jenny was compiled in January 2021
生物技术制药复习提纲 生物技术所含的主要技术范畴包含有哪几个工程？ 基因工程；细胞工程；酶工程；发酵工程；蛋白质核酸工程和生化工程； 基因工程菌在传代过程中的质粒不稳定的现象主要是指哪两种不稳定？ 质粒不稳定分为分裂不稳定性和结构不稳定性 基因工程菌的培养方式有哪几种？ 分批培养；补料分批培养；连续培养；透析培养和固定化培养； 从生产实际看，动物细胞的大规模培养主要可以分为哪几种？ 悬浮培养、贴壁培养和贴壁-悬浮培养。 动物细胞培养基分为哪三类？ 天然培养基合成培养基无血清培养基 植物组织和细胞培养所用培养基种类较多，但通常都含有哪几类。 无机盐碳源植物生长调节剂有机氮源维生素 在V区中，决定抗体分子与抗原分子发生特异性结合的关键部位称为互补决定区（CDR），而 c 区则决定了Ig分子的异种抗原性。 酶固定法中的包埋法可分为哪两种？ 网格型微囊型 发酵工业的生产水平取决于哪三个要素？ 生产菌种、发酵工艺和发酵设备 生物药物广泛应用于医学各领域，按功能用途可分为哪三类？ 治疗药物、预防药物、诊断药物
基因工程药物制造的主要步骤如何？ 目的基因的获得；构建DNA重组体；构建工程菌；目的基因的表达；产物的分离纯化；产品的检验 酶和细胞的固定化载体主要有哪三类 吸附载体包埋载体交联载体 单克隆抗体制备时对动物的免疫方法分为哪两种？ 体内免疫法和体外免疫法 生产用动物细胞为原代细胞、二倍体细胞系、转化细胞系以及工程细胞系。 目前工业常用的酶一般是以什么为主要来源？ 微生物 发酵工程产品开发的关键是筛选到高效菌株，一般优良菌种的选育方法主要有哪几种？ 自然选育、诱变育种和原生质体融合 . 在制备大量微生物菌体或其代谢产物时，可采用不同的发酵方式。微生物的发酵方式有哪几种？ 分批发酵、补料分批发酵、连续发酵 目的基因的获得方法有哪几种用反转录法获得目的基因，首先必须获得什么cDNA法获得目的基因的优点是什么将构建好载体导入动物细胞最常用的方法是什么 反转录法、反转录-聚合酶链反应法和化学合成法 目的基因的mRNA 获得的目的基因编码序列无内含子，目的基因的筛选较容易
2016-2017学年第二学期期末考试《生物制药学》 大作业 一、问答题:(每题10分,共100分) 1.成纤维细胞型细胞的特点及来源: 特点:细胞生长时胞体呈棱形或不规则的三角形,中央有圆形核,胞质向外伸出2~3个突起。细胞群常借该突起连接成网,生长时呈放射状、漩涡状或火焰状走 行。 来源:中胚层组织来源的细胞,如成纤维细胞、心肌细胞、平滑肌细胞和成骨 细胞等。 2.正常细胞体外培养在原代培养期的特点并举例: 特点:①原代培养细胞呈活跃的移动,细胞分裂不旺盛,并多呈二倍体核型;② 原代培养细胞与体内细胞在形态结构和功能活动上相似性大;③细胞群是异质的,即各细胞的遗传性状互不相同,细胞相互依存性强。 例如:鸡胚细胞、原代免或鼠肾细胞、以及血液的淋巴细胞。 3. 免疫毒素可用于治疗哪些疾病?优点是什么? 可用于治疗肿瘤、自身免疫病,并能克服组织移植排斥反应,可单独给药也可 以包裹在脂质体及其他微粒中给药。由于重组免疫毒素是在胞浆物质代谢中发挥作用,相对分子质量又小,渗透力强,故效果好。 4. 发酵过程的溶氧变化: 在发酵过程中,在已有设备和正常发酵条件下,每种产物发酵的溶氧浓度变化 有自己的规律。发酵时生产菌大量繁殖,需氧量不断增加,此时的需氧量超过供氧量,
使溶氧浓度明显下降。从发酵液中的溶解氧浓度的变化,就可以了解微生物生长代谢是否正常,工艺控制是否合理,设备供氧能力是否充足等问题,帮助查找发酵不正常的原因和控制好发酵生产。 5.固定化酶的优点。 (1)酶的稳定性提高。 (2)反应后,酶与底物和产物易于分开,产物中无残留酶,易于纯化,产品质量高。 (3)反应条件易于控制,可实现转化反应的连续和自动控制。 (4)酶的利用效率高,单位酶催化的底物量增加,用酶量减少。 (5)比水溶性酶更适合于多酶反应。 6.生物技术的主要技术范畴。 生物技术(biotechnology),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原 理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。 生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。因此,生物技术是一门新兴的,综合性的学科。现代生物技术综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。
生物反应工程期末总结 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
绪论 1.生物技术产品的生产过程主要由哪四个部分组成 （1）原材料的预处理； （2）生物催化剂的制备； （3）生化反应器及其反应条件的选择和监控； （4）产物的分离纯化。 2.什么是生化反应工程,生化反应工程的研究的主要内容是什么 定义：以生化反应动力学为基础，运用传递过程原理及工程学原理与方法，进行生化反应过程的工程技术分析、开发以及生化反应器的设计、放大、操作控制等综合边缘学科。 主要内容：生物反应动力学和生物反应器的设计，优化和放大 3. 生物反应过程的主要特点是什么 1.采用生物催化剂，反应过程在常温常压下进行，可用DNA重组及原生质体融合技术制备和改造 2.采用可再生资源 3.设备简单，能耗低 4.专一性强，转化率高，制备酶成本高，发酵过程成本低，应用广，但反应机理复杂，较难控制，反应液杂质较多，给提取纯化带来困难。 4. 研究方法 经验模型法、半经验模型法、数学模型法；多尺度关联分析模型法（因次分析法）和计算流体力学研究法。 第1章 1. 酶作为生物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性谈谈酶反应专一性的机制。 催化共性:降低反应的活化能，加快生化反应的速率；反应前后状态不变. 催化特性:高效的催化活性;高度的专一性; 酶反应需要辅因子的参与;酶的催化活性可被调控;酶易变性与失活。 机制：锁钥学说；诱导契合学说 2. 什么叫抑制剂 某些物质，它们并不引起酶蛋白变性，但能与酶分子上的某些必需基团（主要是指活性中心上的一些基团）发生化学反应，因而引起酶活力下降，甚至丧失，致使酶反应速率降低，能引起这种抑制作用的物质称为抑制剂。 3. 简单酶催化反应动力学（重点之重点） 4．酶动力学参数的求取方法(L-B法、E-H法、H-W法和积分法) L-B法: E-H法：H-W法：
南京工业大学 生物反应工程 试题（A ）卷（开） 20 05--20 06学年 第 二 学期 使用班级 生0301-02 班级 学号 姓名 1、对于简单酶反应动力学方程参数的求取，不同的方法所得的结果不同，四种方法的斜率分别为L －B 法 ；H-W 法 ；E-H 法 和积分法 。 2、一个固定化在实心球表面的葡萄糖氧化酶，其动力学参数为 311max 410min r mol L ---=?和31210m K mol L --=?，现将该固定化酶放置于葡萄糖浓度 为5mol ·L -1的反应体系中，其反应受 控制，有效因子为 。 已知葡萄糖的体积传质系数为4×10-1 min 。 3、葡萄糖为碳源，NH 3为氮源进行酵母厌氧培养。培养中分析结果表明，消耗100mol 葡萄糖和12mol NH 3生成了57mol 菌体、43mol 甘油、130mol 乙醇、154molCO 2和3.6molH 2O 。此时酵母细胞的分子式为 4、采用带有外循环的CSTR 反应器与普通CSTR 反应器相比，其临界稀释率 ；反应器的稳定性 。 5、设θ为无因次时间。当反应器为活塞流反应器、θ＝0.8时，F （θ） ，E （θ） ；当反应器为全混流反应器、θ＝0.8时，F （θ） ，E （θ） 。 二、名词解释（每题2分，共10分）： 1、抑制百分数 2、梯勒模数 3、Gaden 分类 4、反应－分离耦合过程
5、停留时间分布密度函数 三、简答题（每题5分，共30分）： 1、细胞生长的Monod方程的基本假设和适用范围是什么？什么是均衡生长？ 2、反应器内流体停留时间分布函数有那些？如何采用实验方法测定停留时间分布？实验方法中的各自缺陷是什么？停留时间分布函数的统计特征值是什么？ 3、在固定化酶反应中，若存在底物抑制采用什么样反应器较为合适？若存在产物抑制，采用何种反应器较好？为什么？ 4、什么叫做“返混”？根据返混的不同可以将理想反应器分为几种？其各自特征参数值有什么特点？ 5、一般情况下微生物的间歇培养采用什么方法考察菌体的增殖情况，发酵过程分为那些阶段？如何改变迟滞期的长短？如何计算倍增时间t d？