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第一章绪论选择题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。
（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。
发酵种子制备的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 种子筛选。
挑选饱满、无病害、无杂质的种子。
菌种选育发酵菌种的自然选育发酵菌种的自然选育一、实验目的1. 学习从自然环境中分离工业微生物菌株的方法。
2. 熟悉无菌操作技术。
二、实验原理土壤是微生物是微生物生长的大本营，水体是微生物生长的第二场所。
自然界中微生物种类繁多，而且都是混在一起的，要获得发酵菌株，首先必须把它们从混杂的微生物群体中分离出来。
分离微生物菌株最基本的方法就是稀释法。
将样品放于无菌水中，通过振荡，使微生物悬浮于液体中，然后静止一段时间，由于样品沉降较快，而微生物细胞体积小沉降慢，会较长时间悬浮在液体中。
通过对微生物细胞悬浮液的进一步稀释和选择性培养，就可以分离出我们需要的目的菌株。
基本特征：⑴能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能生成较多的发酵产物。
⑵培养条件如温度、渗透压等易控制⑶抗杂菌和抗噬菌体能力较强。
⑷遗传稳定性高、不易退化。
⑸不产生有害的生理活性物质或毒素（食品或医药微生物菌株）。
本实验以土壤或淡水微生物的分离为例，介绍发酵菌株的自然选育方法，若要筛选海洋微生物，在配制培养基及无菌水时应用陈海水代替蒸馏水和生理盐水，其他操作都一样。
三、实验器材与试剂1. 样品土壤、水、苹果2. 培养基⑴Zobell 2216E 琼脂培养基：蛋白胨5g，酵母膏1g，FePO40.01g，NaCl 10g，琼脂20g，加水至1000mL，pH 7.2~7.4。
⑵营养琼脂培养基:蛋白胨10g，牛肉膏3g，NaCl 5g，琼脂20g，加水至1000mL，pH7.2~7.4。
⑶高氏一号培养基：可溶性淀粉20g，KNO3 1g，K2HPO40.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，琼脂20g，加水至1000mL，pH 7.2~7.4。
⑷苹果培养基:马铃薯（去皮）200g，煮沸20 min后过滤，滤液中加蔗糖20 g和琼脂20 g，补水至1000mL，pH自然。
若要筛选海洋微生物，上述培养基用陈海水（或2%海盐）配制。
菌种配方和制作过程一、引言菌种配方和制作过程是指在菌种培养过程中，选择合适的菌种组合和制作方法，以获得高效、规模化的菌种生产。
本文将介绍菌种配方的基本原则和制作过程，旨在为读者提供一份详尽的指南。
二、菌种配方的基本原则1. 菌种选择：根据所需的菌株特性，选择具有良好生长特性和产量的菌株。
考虑到不同菌株的适应性和生长条件，可以选择单一菌株或多菌株混合培养。
2. 培养基成分：根据菌株的营养需求和生长特点，确定培养基的配方。
培养基通常包括碳源、氮源、矿质盐和其他辅助物质。
不同菌株对培养基成分的需求有所不同，因此需要根据具体情况调整配方。
3. pH值控制：菌株的生长受pH值的影响较大，因此在制作菌种培养基时，要控制好pH值。
一般来说，大多数菌株的适宜pH范围在6-8之间，可以通过添加缓冲剂或调节培养基成分来控制pH值。
4. 温度和气氛：菌株的生长需要适宜的温度和气氛条件。
一般来说，常温下培养的菌株适宜的温度范围在25-30摄氏度之间。
气氛方面，一些菌株需要氧气，而另一些则需要厌氧条件，因此需要根据菌株的需求提供适宜的气氛条件。
三、菌种制作过程1. 培养基配制：按照菌种配方的要求，将所需的培养基成分按比例配制好。
首先将所需的矿质盐和其他辅助物质溶解在适量的蒸馏水中，然后加入适量的碳源和氮源，最后用蒸馏水调节到所需的体积。
搅拌均匀后，用高温高压灭菌器进行灭菌处理。
2. 菌种接种：将选好的菌株接种到配制好的培养基中。
接种时要注意无菌操作，避免外界微生物的污染。
可以通过无菌的吸管或注射器将菌株接种到培养基中，并轻轻摇晃培养瓶使菌株均匀分布。
3. 培养条件控制：将接种好的培养基置于恰当的温度和气氛条件下进行培养。
根据菌株的需要，可以选择静态培养或摇床培养。
在培养过程中，要定期观察菌株的生长情况，并根据需要调整培养条件，如温度、气氛和培养时间等。
4. 菌种分离和保存：菌株生长到一定程度后，可以进行分离和保存。
通过无菌操作，将菌株分离到新的培养基中，并进行单菌株的鉴定和筛选。
菌种选育和发酵培养基如何配制如何选育菌种?自然界中微生物资源异常丰富,土壤、水、空气、腐败的动植物残骸,都是微生物的主要集居和生长繁衍的场所.其种类之多,至今仍然是一个难于估测的未知数.以其集居环境(包括特殊和极端环境)、营养类型、生存方式、生理类型、代谢途径、合成能力等比较,均居生物界之冠.因此,微生物资源的开发和应用是当今世界瞩目的重大课题.菌种的分离,不仅是把混杂的各类微生物有效地分开,得到纯种,更重要的是依着生产实际的要求,有的放矢、快速、准确地将能产生所需产物,或具有某种生化反应性能的菌种,从大量的微生物中挑选出来.有时是设计一种在分离阶段便能识别所需菌种的方法,更多的是利用特定的方法分离,获得所需菌种后,再进行识别.为了使获得的菌种能满足工业生产的需要,须考虑各种性能指标.因此,菌种分离和筛选的方法和策略就十分重要.一般的菌种分离纯化和筛选步骤可分为采样、增殖与分离、发酵与性能测定等几个步骤.步骤和方法如下图所示:发酵培养基如何配制?首先需了解微生物需要的营养物质.(1)微生物需要的营养物质营养物质应满足微生物的生长、繁殖和完成各种生理活动的需要.它们的作用可概括为形成结构(参与细胞组成)、提供能量和调节作用(构成酶的活性和物质运输系统).微生物的营养物质有六大类要素,即水、碳源、氮源、无机盐、生长因子和能源.①水水是微生物的重要组成部分,在代谢中占有重要地位.水在细胞中有两种存在形式:结合水和游离水.结合水与溶质或其他分子结合在一起,很难加以利用.游离水(或称为非结合水)则可以被微生物利用.②碳源碳在细胞的干物质中约占50%,所以微生物对碳的需求最大.凡是作为微生物细胞结构或代谢产物中碳架来源的营养物质,称为碳源.作为微生物营养的碳源物质种类很多,从简单的无机物(CO2、碳酸盐)到复杂的有机含碳化合物(糖、糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸、芳香化合物及各种含碳化合物等).但不同微生物利用碳源的能力不同,假单孢菌属可利用90种以上的碳源,甲烷氧化菌仅利用两种有机物:甲烷和甲醇,某些纤维素分解菌只能利用纤维素. 大多数微生物是异养型,以有机化合物为碳源.能够利用的碳源种类很多,其中糖类是最好的碳源.异养微生物将碳源在体内经一系列复杂的化学反应,最终用于构成细胞物质,或为机体提供生理活动所需的能量.所以,碳源往往也是能源物质.自养菌以CO2、碳酸盐为唯一或主要的碳源.CO2是被彻底氧化的物质,其转化成细胞成分是一个还原过程.因此,这类微生物同时需要从光或其他无机物氧化获得能量.这类微生物的碳源和能源分别属于不同物质. ③氮源凡是构成微生物细胞的物质或代谢产物中氮元素来源的营养物质,称为氮源.细胞干物质中氮的含量仅次于碳和氧.氮是组成核酸和蛋白质的重要元素,氮对微生物的生长发育有着重要作用.从分子态的N2到复杂的含氮化合物都能够被不同微生物所利用,而不同类型的微生物能够利用的氮源差异较大.固氮微生物能利用分子态N2合成自己需要的氨基酸和蛋白质,也能利用无机氮和有机氮化物,但在这种情况下,它们便失去了固氮能力.此外,有些光合细菌、蓝藻和真菌也有固氮作用.许多腐生细菌和动植物的病原菌不能固氮,一般利用铵盐或其他含氮盐作氮源.硝酸盐必须先还原为NH+4后,才能用于生物合成.以无机氮化物为唯一氮源的微生物都能利用铵盐,但它们并不都能利用硝酸盐.有机氮源有蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、玉米浆等,工业上能够用黄豆饼粉、花生饼粉和鱼粉等作为氮源.有机氮源中的氮往往是蛋白质或其降解产物.氮源一般只提供合成细胞质和细胞中其他结构的原料,不作为能源.只有少数细菌,如硝化细菌利用铵盐、硝酸盐作氮源和能源.④无机盐无机盐也是微生物生长所不可缺少的营养物质.其主要功能是:①构成细胞的组成成分;②作为酶的组成成分;③维持酶的活性;④调节细胞的渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位;⑤作为某些自氧菌的能源.磷、硫、钾、钠、钙、镁等盐参与细胞结构组成,并与能量转移、细胞透性调节功能有关.微生物对它们的需求量较大(10-4~10-3 mol/L),称为"宏量元素".没有它们,微生物就无法生长.铁、锰、铜、钴、锌、钼等盐一般是酶的辅因子,需求量不大(10-8~10-6 mol/L),所以,称为"微量元素".不同微生物对以上各种元素的需求量各不相同.铁元素介于宏量和微量元素之间.在配制培养基时,可通过添加有关化学试剂来补充宏量元素,其中首选是K2HPO4和MgSO4,它们可提供需要量很大的元素:K、P、S和Mg.微量元素在一些化学试剂、天然水和天然培养基组分中都以杂质等状态存在,在玻璃器皿等实验用品上也有少量存在,所以,不必另行加入.⑤生长因子一些异养型微生物在一般碳源、氮源和无机盐的培养基中培养不能生长或生长较差.当在培养基中加入某些组织(或细胞)提取液时,这些微生物就生长良好,说明这些组织或细胞中含有这些微生物生长所必须的营养因子,这些因子称为生长因子.生长因子可定义为:某些微生物本身不能从普通的碳源、氮源合成,需要额外少量加入才能满足需要的有机物质,包括氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物,有时也包括一些脂肪酸及其他膜成分.各种微生物所需的生长因子不同,有的需要多种,有的仅需要一种,有的则不需要.一种微生物所需的生长因子也会随培养条件的变化而变化,如在培养基中是否有前体物质、通气条件、pH和温度等条件,都会影响微生物对生长因子的需求.从自然界直接分离的任何微生物,在其发生营养缺陷突变前的菌株,均称为该微生物的野生型.绝大多数野生型菌株只需简单的碳源和氮源等就能生长,不需要添加生长因子;经人工诱变后,常会丧失合成某种营养物质的能力,在这些菌株生长的培养基中,必须添加某种氨基酸、嘌呤、嘧啶或维生素等生长因子.⑥能源能源是指为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能.微生物的能源谱如下:化能异养型微生物的能源即碳源;化能自养型微生物的能源都是还原态的无机物,如NH4+、NO2-、S、H2S、H2、Fe2+等,它们分别属于硝化细菌、亚硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等.一种营养物常有一种以上营养要素的功能,即除单功能营养物外,还有双功能,甚至三功能营养物.辐射能是单功能;还原态无机养分常是双功能的(NH4+既是硝化细菌的能源,又是它的氮源)甚至是三功能的(能源、氮源和碳源);有机物常有双功能或三功能作用.(2)配制培养基必须遵循的原则微生物的培养基通常指人工配制的适合微生物生长繁殖,或积累代谢产物的营养基质.广义上说,凡是支持微生物生长繁殖的介质或材料,均可作为微生物的培养基.一个适当的培养基配方,对发酵产品的产量和质量有着极大的影响.针对不同微生物,不同的营养要求,可以有不同的培养基.但它们的配制必须遵循一定原则.①营养物质应满足微生物的需要.不同营养类型的微生物对营养的需求差异很大,应根据菌种对各营养要素的不同要求进行配制.②营养物的浓度及配比应恰当.营养物浓度太低,不能满足微生物生长的需要;浓度太高,又会抑制微生物生长.糖和盐浓度高有抑菌作用.碳氮比(C∶N,以还原糖含量与粗蛋白含量的比值表示):一般培养基为C∶N=100∶0.5~2.在设计培养基配比时,还应考虑避免培养基中各成分之间的相互作用,如蛋白胨、酵母膏中含有磷酸盐时,会与培养基中钙或镁离子在加热时发生沉淀作用;在高温下,还原糖也会与蛋白质或氨基酸相互作用而产生褐色物质.③物理、化学条件适宜.pH:各种微生物均有其生长繁殖的最适pH,细菌为7.0~8.0,放线菌为7.5~8.5,酵母为3.8~6.0,霉菌为4.0~5.8.对于具体的微生物菌种,都有各自的特定的最适pH范围,有时会大大突破上述界限.在微生物生长繁殖过程中,会产生能够引起培养基的pH改变的代谢产物,尤其是不少微生物有很强的产酸能力,如不适当地加以调节,就会抑制甚至于杀死其自身.在设计培养基时,要考虑培养基的pH调节能力.一般应加入缓冲液或CaCO3,使培养基的pH稳定.其他:培养基的其他理化指标,如水活度、渗透压也会影响微生物的培养.在配制培养基时,通常不必测定这些指标,因为培养基中各种成分及其浓度等指标的优化,已间接地确定了培养基的水活度和渗透压.此外,各种微生物培养基的氧化还原电位等也有不同的要求.④培养目的:培养基的成分直接影响培养目标.在设计培养基时,必须考虑是要培养菌体,还是要积累菌体代谢产物;是实验室培养,还是大规模发酵等问题.用于培养菌体的种子培养基营养成分应丰富,氮源含量宜高,即碳氮比值应低;相反,用于大量积累代谢产物的发酵培养基,氮源应比种子培养基稍低;当然,若目的产物是含氮化合物时,有时还应该提高培养基的氮源含量.在设计培养基时,还应该特别考虑到代谢产物是初级代谢产物,还是次级代谢产物.如果是次级代谢产物,还要考虑是否需加入特殊元素(如维生素B12中Co)或特殊的前体物质(如生产青霉素G时,应加入苯乙酸).在设计培养基,尤其是大规模发酵生产用的培养基时,还应该重视培养基组分的来源和价格,应该优先选择来源广、价格低廉的培养基.(3)几种培养基的配制原则①种子培养基:适用于微生物菌体生长的培养基,目的是为下一步发酵提供数量较多,强壮而整齐的种子细胞.一般要求氮源、维生素丰富,原料要精.②发酵培养基:用于生产预定发酵产物的培养基,一般的发酵产物以碳源为主要元素.发酵培养基中的碳源含量往往高于种子培养基.如果产物的含氮量高,应增加氮源.在大规模生产时,原料应该价廉易得,还应有利于下游的分离提取工作.③繁殖和保藏培养基:主要用于菌种保藏,大部分是斜面培养基.对营养缺陷型或结构类似物抗性菌株或抗生素抗性菌株来说,可适当加入特定的对应成分,提供压力.④基本培养基:又称最低限度培养基,指能够满足某菌种的野生型菌株最低营养要求的合成培养基.不同微生物的基本培养基很不相同,有的极为简单(大肠杆菌),有的极为复杂(乳酸菌、酵母或梭菌),需加生长因子和特殊营养.⑤加富培养基:是在普通培养基中加入血、血清、动(植)物组织液或其他营养物(如生长因子)的一类营养丰富的培养基.主要用于某种或某类营养要求苛刻的异氧型微生物,或者用来选择性培养(分离、富集)某种微生物.具有助长某种微生物的生长,抑制其他微生物生长的功能.广义上讲,保藏和鉴别培养基也属于加富培养基.⑥选择性培养基:根据某种或某类微生物的特殊营养要求,或对某些物理、化学条件的抗性而设计的培养基.目的是利用这种培养基把某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来.一是根据某些微生物对碳源、氮源的需求而设计,二是根据某些微生物的物理和化学抗性而设计.如嗜酸、嗜碱、嗜盐、抗性微生物富集等.为了获得适合大规模工业生产所需的优良生产菌种,一般首先是从自然界分离筛选具有产生目标产物能力的菌种,但这样获得的菌种的生产能力往往较低,生理生化特性不一定能满足生产要求,还需要进行大量的诱变选育,进一步提高其生产能力,改善性能;也可以对现有的生产菌种进行改造,即经诱变育种,选育出符合实际生产需要的菌株.。
发酵的制备操作规程以20桶为例：一、菌种制备20桶（200kg/桶）需要乳酸菌液100L、枯草杆菌液50L、酵母菌液20L。
培养100L乳酸菌液需要4000ml乳酸菌菌种，50L枯草杆菌液需要2000ml枯草杆菌菌种；20L酵母菌液需要1000ml酵母菌菌种。
保存菌种时以斜面保存。
使用时先活化，将斜面接种至液体培养基，首先将接种环灭菌，挑取1~2环接种至500ml液体培养基中，乳酸菌为厌氧菌静置培养即可，枯草杆菌与酵母菌为需氧菌，无摇床情况下，培养过程中间隔一段时间应进行轻轻有规律的摇晃，培养1~2天后，可以作为菌种进行下一步扩大培养。
保存菌种时应用斜面置冰箱内保存，一个月左右进行一次菌种复壮，视菌种保存情况采用直接斜面划线或稀释涂布平板后，挑取生长较好菌株进行划线保存。
二、配制培养基1、（培养枯草杆菌）营养肉汤培养基：牛肉膏：0.3%蛋白胨：1%氯化钠：0.5%葡萄糖：0.5%2、（乳酸菌）MRS培养基：牛肉膏：1%蛋白胨：1%酵母膏：0.5%柠檬酸：0.2%葡萄糖：2%硫酸镁：0.058%硫酸锰：0.028%磷酸二氢钾：0.3%乙酸钠：0.5%吐温-80：0.01%3、（酵母菌）土豆培养基：取新鲜去皮土豆200g切碎，加热煮沸20min，四层纱布过滤后，加葡萄糖20g，加水定容至1000ml,既得。
配制固体培养基，配制方法与液体培养基相同，只需在培养基内按 1.5%左右加入琼脂粉，加热溶解，即可。
三、按各培养基要求，准备相应的试剂，准备好电子天平，以及装量用的烧杯、试管等。
1、称量按培养基配方比例依次准确地称取各种药品，放在称量纸上称量，蛋白胨等易吸潮，在称取时动作迅速。
另外，称药品时严防药品混杂，称取一种药品后，药匙应洗净、擦干，再称取另一药品，瓶盖也不要盖错。
2、溶化在上述烧杯中可先加入少于所需要的水量，用玻棒搅拌均匀，然后，在石棉网上加热使其溶解。
待药品完全溶解后，补充水分到所需的总体积。
