生物工程工厂复习资料

生物工厂设计题型：①名词解释②填空③判断④计算⑤设计题绪论生产工艺设计在总体设计中的重要地位：从总体设计来说，生产工艺设计总体设计的主导设计，生产工艺专业是主体专业，它起着贯穿全过程并且组织协调各专业设计的作用，而其他配套专业是根据生产工艺提出的要求来进行设计的。

所以，生物工程工厂生产工艺设计的范围是负责全厂生产工艺流程设计和各生产车间的设计，并向配套专业人员提供设计依据、提出设计要求。

工艺专业向配套专业提出的要求将作为配套专业设计的重要依据。

因此，生产工艺设计不仅要求自身工艺设计具有先进性和合理性，而且也将直接影响到其他协同配套专业的设计先进性和合理性。

第一章基本建设程序基本建设程序：是指基本建设项目在整个建设过程中各项工作必须遵循的先后顺序。

基本建设程序的内容：建设前期阶段，建设期阶段，交付使用期阶段。

项目申请报告：是设计工作的前奏，其任务就是向国家、省、市有关主管部门直接申请工程项目，以期批准建设。

可行性研究：是工程项目建设的首要环节，是决定项目投资命运的关键。

其意义在于避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益。

初步设计阶段的划分：三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计三阶段设计：初步设计→技术设计→施工图设计两阶段设计：扩大初步设计→施工图设计一阶段设计：施工图设计两阶段设计综合了三阶段和一阶段设计的优点，既可靠，又节约时间，是我国基本采用的设计方法。

初步设计的主要内容：总图、运输、工艺、土建、电力、照明、采暖、通风、空调、给排水、动力及设计概算等。

初步设计的成果：设计说明书、设计图纸。

第二章厂址选择与工厂总平面设计厂址选择的原则:①符合国家的方针政策：符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定。

②厂区自然条件符合要求：气候、水文、地质、地形地貌、水源等条件③遵循指向原理：根据原料、市场、能源、技术、劳动力等生产要素的相对区位综合分析具体厂址所在地点的选择，则要从场地的自然条件、技术经济条件及所在行业的特点三方面考虑，依次满足相应的条件。

生物工厂设计概论绪论1.课程旳目旳：培养学生具有工厂工艺设计旳能力，结合毕业实习和毕业设计，完毕工程师旳综合性基本训练。

2.总(整)体设计：但凡设计范围波及到整个工业企业旳，称总体设计。

——发酵工厂旳总体设计有总平面、工艺、供排水、供电、供汽、土木建筑等设计以及有关厂址选择、生产检测与控制仪表、环境保护、生产组织与劳动定员、技术经济与概算等内容。

3.局部设计：但凡设计旳范围不波及整个工业企业旳所有内容，而只是其中旳某些部分，甚至于某一种部分或某一种设备，称局部设计。

——新建厂旳设计一般属于总体设计，扩建厂旳设计一般属于局部设计者居多。

4.生产工艺设计旳重要根据(1)可行性研究汇报以及设计计划任务书。

(2)项目工程师或项目总负责人下达旳设计工作提纲和总工程师作出旳技术决定。

(3)如采用新原料品种、新技术和新设备时，必须在技术上有切实把握并且根据了正式旳试验研究汇报和技术鉴定书，经设计单位领导核准后方可作为设计根据。

5.内容和深度：按初步设计阶段和施工图设计阶段有不一样旳内容和深度第一章基本建设程序1. 基本建设程序旳内容(1)．建设前期阶段工作内容包括：项目申报阶段、初步设计阶段工作程序为：(理解)一种工程项目从社会发展、工业布局、市场需求和地区、行业发展规划—→项目申请汇报—→上报审批、立案—→初步设计、总概算工作—→初步设计图纸、文献、总概算—→上报审批(同意后，才能进入第二阶段建设期工作。

)(2)．建设期阶段(3)．交付有效期旳工作程序2.项目申请汇报旳任务项目申请汇报是设计工作旳前奏，其任务是向国家、省、市有关主管部门直接申请工程项目，以期同意立项，进行厂址选择调研工作及可行性研究工作。

对于大、中型工程项目国家有严格旳管理规定，需要按程序报国家有关部门同意。

对于小型工程项目，项目提议书由主管部门同意，可按明确旳设计方案，直接进行施工图设计，使设计程序得以简化。

3.可行性研究旳任务和意义可行性研究，是按照同意旳项目提议书，由上级主管部门组织，也可委托征询或设计单位进行。

生物工程复习题植物细胞工程一、专业符号生长素类：IAA 吲哚乙酸IBA 吲哚丁酸NAA萘乙酸2,4-D 2,4-二氯苯氧乙酸细胞分裂素类：KT 激动素6-BA（6-BAP）6-苄基氨基嘌呤ZT玉米素GA3赤霉酸ABA脱落酸醋酸酯荧光素（FDA）染色法DMSO 二甲基亚砜二、名词解释1、微室培养法：人工制造一个小室，将单细胞培养在小室中的少量培养基上，使其分裂增殖形成细胞团的方法。

2、看护培养法：用一块愈伤组织或植物离体组织看护单细胞使其生长增殖的一种单细胞培养方法。

3、绿岛法：在植株上使叶面细胞产生突变并创造选择压力，令抗性突变细胞正常生长形成绿色斑点，谓之“绿岛”，其为突变细胞，分散和培养后可得完整植株4、植物原生质体：除去纤维素外壁且具有生活力的裸体植物细胞5、体细胞胚胎发生途径：指由培养细胞诱导分化出具胚芽、胚根、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。

6、愈伤组织：脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团。

7、细胞分化：是指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程8、细胞悬浮培养(cell suspension culture)：将单个游离细胞或小细胞团悬浮在液体培养基中进行培养增殖的技术。

9、细胞平板培养：将制备好的单细胞悬浮液，按照一定的细胞密度，与融化的琼脂培养基均匀混合，并平铺一薄层在培养皿底上的培养方法10、器官发生途径：离体培养的组织、细胞在诱导条件下经分裂和增殖再分化形成根和芽等器官的过程。

有两种发生方式：（1）直接发生：（具有初生分生能力的）外植体直接分化成器官的过程。

（由茎尖、腋芽、原球茎、块茎、鳞茎等器官发生）；（2）间接发生：外植体（已分化的成熟组织）经脱分化形成愈伤组织再分化形成器官的过程。

11、Ti质粒：农杆菌染色体外的遗传物质，为双链共价闭合的环状DNA分子，有三个功能区：T-DNA区，病毒区(Vir区)和冠瘿碱代谢基因的编码区。

1．1生物反应器设计基础1、发酵罐数的确定。

可参考课件作业1．2通风发酵罐1、通风发酵罐的主要类型及其原理、优缺点或特点。

答：1. 机械搅拌发酵罐(TRC) 工作原理：利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合促使氧在发酵液中溶解，以保证供氧。

优点：高生产效率，高经济效益。

2. 气升式发酵罐(ALR) 工作原理：把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进入发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动， 实现混合与溶氧传质。

特点： 1）反应溶液分布均匀 2）较高的溶氧速率和溶氧效率3）剪切力小4）传热良好5）结构简单6）能耗小 7）不易染菌8）操作和维修方便3. 自吸式发酵罐 工作原理： 不需空气压缩机提 供加压空气，而依靠特设的机械吸气装置或液体喷射 吸气装置吸入无菌空气，实现混合搅拌与溶氧传质的 发酵罐。

优点： (1)不必配备空气压缩机及其附 属设备，节约设备投资，减少厂房面积；(2)溶氧速率 高，溶氧效率高，能耗较低； (3)生产效率高、经济bp t t t +=pt C tP V ∆=/效率高(4)设备便于自动化、连续化。

缺点： 较易产生杂菌污染，需配备低阻力损失低高效 空气过滤系统，罐压较低，装料系数约为40％。

4. 通风固相发酵罐 优点：设备简单，投资省。

2、机械搅拌通风发酵罐装配图、各部件 作用及原理。

1－轴封 ； 2、20－人孔； 3－梯； 4－联轴； 5－中间轴承； 6－温度计接口； 7－搅拌叶轮； 8－进风管； 9－放料口； 10－底轴承； 11－热电偶接口； 12－冷却管； 13－搅拌轴； 14－取样管； 15－轴承座； 16－传动皮带； 17－电机； 18－压力表； 19－取样口； 21－进料口； 22－补料口； 23－排气口； 24－回流口； 25－视镜；3、机械搅拌通风发酵罐轴功率的计算（非通气状态和通气状态注意参数单位）。

1.生物工程: 它是以现代生命科学为基础,结合先进的技术手段和其它基础科学的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工原料, 为人类生产出所需要的产品或达到某种新技术。

2.生物工程的研究对象: 包括活的生物体或它们的一部分.3.生物工程的任务:就是为细胞的生长和目标产物的积累创造最好的条件,研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.※生物工程研究的是有活细胞参与的更复杂的反应过程。

4.生物工程的研究领域:①基因工程,在1967年完全确定DNA分子中64个三联密码子后不久,第一个基因工程产品-人胰岛素就面世了.基因工程的工力功能是编码蛋白质.通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化, 根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列。

----蛋白质工程（名词解释）②细胞工程,细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。

细胞最显著的特点:吸收环境中的营养物质,通过细胞内无数个由酶催化并得到良好组织和调节的化学反应.例如：①从微生物细胞培养中, 得到了抗生素、氨基酸、有机酸、溶剂、酶制剂及SCP （单细胞蛋白）等；②从植物细胞培养得到了紫杉醇、紫草宁等；③从动物细胞培养得到了EPO（促红细胞生成素）、生长因子及单克隆抗体等。

（选择）③酶工程,是研究酶的分离,提纯及利用酶作为催化剂,实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学.几乎所有的酶都是蛋白质,酶具有催化剂的功能.酶的来源包括动物,植物及微生物,来源不同的酶有不同的用途.（动物来源的酶一般用于医药或诊断试剂.植物和部分微生物来源的酶可用于食品工业,而工业用酶一般都来源于微生物.）（填空）※酶催化反应的特点：是有很高的效率和专一性, 酶催化反应的专一性包括底物专一性、基团专一性及立体专一性等。

④微生物工程(发酵工程),→泛指所有细胞（动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程.是典型的多相、多尺度问题.采用液体深层发酵的方法.※发酵过程是以细胞为催化剂的化学反应工程。

可编辑修改精选全文完整版生物工程工厂设计概论（考试题）一、名字解释柱网：柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网格线，称为柱网柱距：柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的跨度：跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的，跨度在18m和18m以下时，应采用3m的倍数，跨度在18m以上时，应采用6m的倍数。

设备布置图：设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置，并能直接指导设备的安装的重要技术文件。

相对标高：相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点，用于建筑物施工图的标高标注。

GMP：药品生产管理规范，是药品生产质量管理的基本准则，适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。

公称直径：管子的公称直径是指管子的名义直径，即不是管子内径，也不是它的外径，而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。

公称压力：通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。

清洁生产：是实现可持续发展战略的需要，它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段，从根本上扬弃了末端治理的弊端，强调在污染产生之前就予以削减，即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。

二、填空题11、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。

2、厂房的框架结构是由和组成。

3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。

4、空气洁净的含义，其一是指，其二是指。

5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类，可分为，和厂房三类，主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。

6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。

7、生物工程工厂常用的管材有、、、。

8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。

9、按锅炉燃用的燃料可分为：、和。

三、简答题1、车间布置设计的任务（1）确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等（2）确定车间的结型式及主要尺寸，并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局；（3）确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。

生物工厂设计复习题与答案生物工厂设计是生物工程领域的一个重要分支，它涉及到生物工艺流程的设计、设备选择、生产效率优化等多个方面。

以下是一些生物工厂设计复习题及答案，供同学们复习参考。

1. 什么是生物工厂设计？答案：生物工厂设计是指在生物工程领域，根据特定的生产目标，对生物反应器、工艺流程、设备布局等进行规划和设计的过程。

它包括工艺流程设计、设备选择与设计、生产效率优化、成本控制、环境影响评估等。

2. 生物工厂设计中，为什么需要考虑工艺流程的优化？答案：工艺流程的优化可以提高生产效率，降低生产成本，减少能源和原材料的消耗，同时确保产品质量和生产过程的安全性。

通过优化工艺流程，可以减少废物的产生，提高资源的利用率。

3. 描述生物反应器的基本类型及其特点。

答案：生物反应器的基本类型包括搅拌槽式、塔式、膜生物反应器等。

搅拌槽式生物反应器适用于需要良好混合的生物过程；塔式生物反应器适用于气液相接触的生物过程；膜生物反应器则利用半透膜技术，可以实现细胞的连续培养和产物的分离。

4. 生物工厂设计中，如何评估一个工艺流程的效率？答案：评估工艺流程的效率可以通过多个指标，如生产率、转化率、选择性、能耗、原材料利用率等。

通过这些指标的综合分析，可以对工艺流程进行定量评估，找出潜在的改进点。

5. 什么是生物工厂的规模放大？为什么它很重要？答案：生物工厂的规模放大是指将实验室或小规模生产过程中的工艺参数和设备设计，成功地应用到大规模生产中。

规模放大很重要，因为它涉及到从实验室到工业生产过程中的许多技术挑战，如混合、传热、传质效率的变化，以及设备和工艺的适应性。

6. 简述生物工厂设计中的环境影响评估。

答案：环境影响评估是评估生物工厂设计和运营过程中可能对环境造成的影响，包括对空气、水、土壤的污染，以及对生态系统的影响。

通过环境影响评估，可以采取相应的措施减少负面影响，确保生物工厂的可持续发展。

希望以上复习题和答案能够帮助同学们更好地理解和掌握生物工厂设计的相关概念和知识点。

生物工程工艺原理复习题1、诱变育种：用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选，称为诱变育种。

2、自然选育：自然选育就是不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。

3、生理碱性物质：若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。

正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH 有积极作用。

4、生理酸性物质：无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质5、前体：前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中合成到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。

6、生长因子：从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。

7．产物促进剂：所谓产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。

8、代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调控机制，使有用的中间代谢产物过量积累，这种发酵称代谢控制发酵。

9、巴斯德效应：在好气条件下，酵母菌发酵能力下降（细胞内糖代谢降低，乙醇积累减少）；不仅存在于酵母中，也存在于具有呼吸和发酵能力的其他细胞中。

10、葡萄糖效应：又称葡萄糖阻遏。

葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。

如大肠埃希氏菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基上，在葡萄糖没有被利用完之前，乳糖操纵子就一直被阻遏，不能被利用。

这是因为葡萄糖的分解物引起细胞内cAMP 含量降低，启动子释放cAMP–CAP 蛋白质,RNA 聚合酶不能与乳糖的启动基因结合，以致转录不能发生，直到葡萄糖被利用完，乳糖操纵子才能被转录，形成利用乳糖的酶。

11、发酵热：发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。

在发酵过程中产生菌分解基质产生热量，机械搅拌产生热量，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。

一1生产工艺设计的依据内容和深度依据：(1)可行性研究报告以及设计计划任务书。

(2)项目工程师或项目总负责人下达的设计工作提纲和总工程师作出的技术决定。

(3)如采用新原料品种、新技术和新设备时，必须在技术上有切实把握并且依据了正式的试验研究报告和技术鉴定书，经设计部门领导核准后方可作为设计依据。

内容和深度：初步设计的工艺设计及部分设备设计。

范围：车间设计为主2设计阶段划分几个阶段一般按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计条件的成熟程度以及设计水平的高低，总的可分为三阶段设计、二阶段设计、一阶段设计。

三阶段设计：初步设计--技术设计--施工图设计二阶段设计：扩大初步设计--施工图设计一阶段设计：施工图设计3初步设计阶段生产工艺内容设计文件：解决所有的技术经济问题包括⑴设计依据和设计范围⑵设计指导思想、建设规模和产品方案⑶生产方法及工艺流程的比较和阐述⑷主要生产技术经济指标和生产定额⑸主要设备选型及计算⑹车间布置的说明⑺存在问题及解决问题的建议。

设计图纸主要有（1）生产流程图（2）车间和设备布置图（3）主要生产设备和电动机一览表（4）只要材料估算表4初步设计的深度包括设计方案的比较选择确定；主要设备和材料定货；土地征用；建设投资控制；确定劳动定员和安排人员技术培训；提供主管部门和有关单位进行设计审查；施工图设计的依据；进行施工安装准备和生产准备。

二1厂址选择的原则省什么厂址位置符合城市规划和微生物工厂对环境的特殊要求。

正确处理各种关系。

厂址的地区交通运输应方便、快捷。

接近原料、燃料基地和产品销售市场，接近水源、电源。

厂址有效利用系数较高，并有远景规划的最终布局。

有一定的基建施工条件和投产后的协作条件。

厂址选择有利于三废处理三1总平面设计的原则和要求a遵从城市总体发展规划要求；b符合生产流程的要求原料、半成品、成品的生产作业线应顺直短捷、避免作业线的交叉和返回。

c考虑地区主导风向的影响；d主厂房布置在厂区中心地带，以便其他部门为其服务；e应充分利用厂址的自然条件；f人流货流通道分开，避免交叉。

生物工程工厂设计概论复习思考题1、项目建议书和可研报告一般应分别包括哪些内容项目建议书的内容：1、项目名称2、项目建设的必要性和依据3、产品方案、市场预测、拟建规模和建设地点的初步设想；4、资源情况、建设条件、协作关系和技术、设备可能的引进国别、厂商的初步分析；5、环境保护；6、投资估算和资金筹措设想，包括偿还贷款能力的大体预算；7、项目实施规划设想；8、工厂组织和劳动定员估算；9、经济效果和社会效益的初步估算。

可行性研究报告的内容：1、总论2、市场需求预测和建设规模3、原材料、燃料及资源情况4、建厂条件和厂址方案5、设计方案6、环境保护调查环境情况，预测项目对环境的影响，提出环境保护和三废治理的初步方案7、企业组织、劳动定员和人员培训8、投资估算和资金筹措2、初步设计可以分为哪三种情况初步设计阶段包括哪些内容按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计条件的成熟度及设计水平的高低分为三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计三种情况。

主要内容有：1、设计文件（1）、设计依据及设计范围（2）、设计的指导思想、建设规模和产品方案（3）、生产方法及工艺流程的比较、选择和阐述（4）、主要生产技术经济指标和生产定额（5）、主要设备的选型及计算（6）、车间布置的说明（7）、存在的问题及解决问题的建议2、设计图纸（1）、生产流程图（2）、车间设备布置图（3）全厂总平面布置图（4）、主要生产设备和电动机一览表（5）、主要材料估算表等。

3、厂址选择的重要性。

厂址选择应当考虑哪些因素厂址选择正确与否，不仅关系到建厂过程中能否以最省的投资费用，按质按量按期完成工厂设计中所提出的各项指标，而且对投产后的长期生产、技术管理和发展远景，都有着很大的影响，并同国家地区的工业布局和城市规划有着密切的关系。

因此，厂址选择是百年大计问题，至关重要。

厂址选择的概念包括地点选择和场地选择两个层次。

地点选择是对所建厂在某地区内的方位（即地理坐标）及其所处的自然环境状况，进行勘测调查，对比分析。

生物工程复习题1. 基因工程是现代生物工程的重要分支之一，通过对生物体基因的操作和调控，可以实现对生物体特征的改变和优化。

基因工程有哪些常用的技术手段？简要介绍其原理和应用。

2. CRISPR-Cas9系统作为近年来发展迅猛的基因工程工具，被广泛运用于基因编辑和基因调控。

请说明CRISPR-Cas9系统的工作原理，并列举一些基于该技术开展的研究或应用。

3. 转基因技术是一种通过将外源基因导入目标生物体中实现特定功能的方法。

请解释转基因技术的原理，并列举几个现实生活中应用广泛的转基因作物或转基因生物。

4. 生物反应器是生物工程中常用的设备，用于进行生物催化、发酵等过程。

请描述一个常见的生物反应器的结构和工作原理，并举例说明在生产中的应用。

5. 仿生学是生物工程的一个研究领域，通过模仿生物体的结构和功能来解决工程问题。

请选取一个仿生学领域的例子，介绍其原理和应用，并说明仿生学在工程领域中的优势和挑战。

6. 生物传感器是一种能够通过检测生物体内或周围环境的生物特征并将其转化为可读信号的设备。

请简要介绍常见的生物传感器类型及其原理，并列举一些生物传感器在医学、环境监测等领域的应用。

7. 细胞培养是生物工程中常用的技术，用于大规模生产细胞和细胞产物。

请描述细胞培养的基本步骤和种类，并举例说明在制药、生物燃料等领域的应用。

8. 人工蛋白是通过基因工程或化学合成手段制备的具有特定功能的蛋白质。

请选取一个人工蛋白的例子，介绍其制备方法和应用，并说明人工蛋白在医学、材料科学等领域中的潜在应用。

9. 生物信息学是生物工程中的重要支撑学科，通过计算方法研究生物信息的存储、分析和应用。

请简要介绍生物信息学的研究内容和方法，并阐述生物信息学在基因组学、药物研发等领域的重要作用。

10. 生物工程在农业、医药、能源等领域具有广阔的应用前景和市场潜力。

请结合自己的观点，探讨生物工程的发展趋势和面临的挑战，以及如何进一步推动生物工程发展。

第一节生物工程的概述1.1生物工程的产生及定义.生物工程的定义：人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的，即现代生物工程技术。

1.2生物工程的种类.基因工程.细胞工程.发酵工程.酶工程.蛋白质工程应用：农业、环境、食品、医药等多个方面基因工程.基因工程（gene engineering）是指在基因水平上的操作井改变生物遗传特性的技术。

细胞工程.细胞工程（cellengineering）是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。

细胞工程主要包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术（也称细胞杂交技术）、细胞器移植技术等。

发酵工程发酵工程（fermentationengineering）是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段（主要是发酵罐或生物反应器的自动化、高效化、功能多样化、大型化）生产各种特定的有用物质；或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。

由于发酵多与微生物密切联系在一起，所以又有微生物工程或微生物发酵工程之称。

酶工程.利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能以及对酶进行的修饰改造，并借助于生物反应器生产人类所需产品的一项技术。

.主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。

蛋白质工程蛋白质工程（protein engineering）这一名称是1981年由美国基因公司的Ulmer提出的，它是指在基因工程的基础上，结合蛋白质晶体学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰、改造、拼接，以产生能满足人类需要的新型蛋白质的技术。

生物工厂设计复习题与答案生物工厂设计复习题与答案生物工厂是一种利用生物技术制造产品的工厂。

它利用生物体的自我复制和自我修复能力，通过对其基因进行改造和调控，使其产生特定的化学物质或材料。

这种新兴的工厂模式在生物医药、农业、能源等领域具有巨大的潜力。

下面是一些关于生物工厂设计的复习题和答案，帮助大家回顾和巩固相关知识。

1. 什么是生物工厂？答案：生物工厂是一种利用生物技术制造产品的工厂。

它利用生物体的自我复制和自我修复能力，通过对其基因进行改造和调控，使其产生特定的化学物质或材料。

2. 生物工厂的优势有哪些？答案：生物工厂相比传统的化学合成工厂具有以下优势：- 生物工厂可以利用可再生资源，减少对有限资源的依赖。

- 生物工厂的生产过程更环保，减少了对环境的污染。

- 生物工厂具有较高的产物选择性和纯度，减少了后期处理的成本。

- 生物工厂的生产过程更加灵活和可控，可以根据需要进行调整和优化。

3. 生物工厂的设计原则是什么？答案：生物工厂的设计需要遵循以下原则：- 选择适合的宿主生物体：宿主生物体应具有较高的生长速度、较强的自我修复能力和较高的产物选择性。

- 优化基因组：通过基因工程技术对宿主生物体的基因进行改造和调控，提高产物的产量和纯度。

- 设计合适的代谢途径：通过改造宿主生物体的代谢途径，使其能够高效地合成目标产物。

- 控制生产过程：通过合理的生产条件和控制策略，实现产物的高产和高纯度。

4. 生物工厂的应用领域有哪些？答案：生物工厂在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：- 生物医药：利用生物工厂生产药物、疫苗和生物材料等。

- 农业：利用生物工厂改良农作物、生产高效肥料和农药等。

- 能源：利用生物工厂生产生物燃料和生物质能源等。

- 环境保护：利用生物工厂处理废水、废气和固体废弃物等。

5. 生物工厂的挑战和发展趋势是什么？答案：生物工厂目前面临一些挑战，包括但不限于以下几个方面：- 宿主生物体的选择和改造：目前宿主生物体的选择还比较有限，需要进一步研究和改造。

生物工程概论生物工程：也叫生物技术，是指人们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。

先进的工程技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程发酵工程部分第一节发酵工程概况（绪论）第二节微生物发酵过程第三节液体深层发酵第四节固体发酵第五节典型实例（啤酒的发酵、青霉素发酵）第一节绪论一、基本概念（一）发酵工程的定义是利用微生物某种功能，通过现代工程技术手段，生产有用物质并直接将微生物应用于工业生产的一种生物技术。

又称微生物工程讨论各单元操作中的工艺和设备的一门科学。

微生物学、生物化学、和化学工程学的基本原理有机结合起来的科学。

微生物(microorganism)：形体微小具有单细胞或简单的多细胞结构，或没有专一细胞结构的一群最低等生物。

特点：体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。

微生物的种类三型九大类真核细胞型微生物——细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整。

如酵母菌、霉菌。

原核细胞型微生物——细胞核的分化较低，仅有原始核，无核膜、核仁。

细胞器很不完善。

DNA和RNA同时存在。

这类微生物众多，有细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体。

非细胞型微生物——是最小的一类微生物。

无典型的细胞结构，只能在活细胞内生长繁殖。

核酸类型为DNA或RNA。

病毒属之。

在自然界分布的特征•种类多10万多种，目前人类认识的不足10%，开发利用不足1%；•分布广空气，土壤，水及极端环境中；•繁殖快世代时间短，几十分钟至一百多分钟。

对发酵工业有重要的意义；•代谢强吸收多，转化快，效率高，消耗自重几百至上千倍食物；•易变异单细胞或结构简单易受到外界影响，有好有坏。

（可以利用此特征将产量提高或增强菌体的抗药性）微生物与人类的关系绝大多数微生物对人类和动、植物是有益的，而且有些是必需的。

生物工厂设计复习资料可行性研究的任务和意义可行性研究:是按照批准的项目建议书，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查、预测、分析和论证，作出是否合理可行的科学评价. 意义：避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益，因此，是决定项目投资命运的关键。

工艺流程的定义：工艺流程是表示一个工厂或车间、工段，自原料或半成品进入开始，经化学、生物或物理加工方法，直至成为合乎质量标准的半成品或最终产品为止的方式和过程。

从原料至成品的整个生产过程、路线，甚至包括辅助工程在内，称全厂生产流程图。

一个车间或工段的生产过程，称车间流程图。

选择生产方法的主要依据如下：1.原料来源、种类和性质如需应用进口原料如啤酒生产的麦芽，则必须采取先进的生产方法和技术，以保证生产出高质量的产品，供出口或外销。

原料的种类和性质不同，则生产方法也要相应改变。

对酒精生产，采用糖蜜或淀粉质原料，则工艺路线就大不相同。

即使是淀粉质原料，也有谷类、薯类原料和野生植物淀粉质原料之分，其流程也有一定差异。

2.产品的质量和规格糖蜜原料发酵生产三级酒精，可采用两塔式液相过塔蒸馏流程；若生产一级或优级酒精，则必须采用三塔式或多塔式流程。

3.生产规模工厂的设计生产能力对工艺流程的选择也有影响。

生产规模较小时可采用分批发酵法；对于大型企业，则采用连续发酵工艺有利于生产过程的机械化、自动化和稳定高产的实现。

4.技术水平生产方法的选择也必须考虑技术水平。

如酒精生产，连续发酵技术要求较高的操作技术，而间歇生产则极易掌握。

5.建厂地区的自然环境如在热带地区建厂，就必须采用冷冻系统的设计，才能保证发酵温度的要求。

6.经济合理性对选用的生产方法应切实做好技术经济指标的比较，尽量选用投资省、生产效率高、能耗低的生产方法，以获得良好的经济效益。

二、工艺流程的设计原则(1)保证产品质量符合或超过国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。