生物技术概论期末复习资料
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生物技术概论的期末复习总结范文第一章生物技术总论1.生物技术的应用包含哪些领域?答:生物技术现已广泛应用于化工、农业、食品、医药、环境、能源等众多领域,主要的应用有:(1)农业方面:改善农业生产、解决食品短缺,主要有:A.提高农作物产量及其品质①培育抗逆的作物优良品系;②植物种苗的工厂化生产;③提高粮食品质;④生物固氮,减少化肥使用量。
B.发展畜牧业生产①动物的大量快速无性繁殖;②培育动物的优良品系:采用基因打靶技术培育转基因克隆羊;利用乳腺生产药用蛋白的转基因羊;用于人体器官移植的转基因猪.(2)提高生命质量,延长人类寿命A.开发制造奇特而又贵重的新型药品:1977年,美国首先采用大肠杆菌生产了人类第一个基因工程药物--人生长激素释放抑制激素。
B疾病的预防和诊断:1998年初,美国食品和药物管理局(FDA)批准了首个艾滋病疫苗进入人体试验。
DNA探针,主要用来诊断遗传性疾病和传染性疾病。
C基因治疗:1990年9月,美国FAD批准了用AIJA(腺昔脱氨酶)基因治疗严重联合型免疫缺陷病(一种单基因遗传病),并取得了较满意的结果。
标志着人类疾病基因治疗的开始。
D.人类基因组计划(HGP):1986年美国生物学家诺贝尔奖获得者Dulbecco首先倡议,全世界的科学家联合起来从整体上研究人类的基因组,分析人类基因组的全部序列以获得人类基因所携带的全部遗传信息。
该项工作的完成,将使人们深入认识许多困扰人类的重大疾病的发病机理;阐明种族和民族的起源与演进;进一步揭示生命的奥秘。
1990启动,2003年完成,美、英、日、法、德、中六国共同参加。
这些领域的广泛应用必然带来经济上的巨大利益。
第二章基因工程1.基因工程的研究理论依据是什么?(1)不同基因具有相同的物质基础:地球上几乎所有的生物的基因都是具有一个遗传信息的DNA片段,而所有生物的DNA的组成和基本结构都是一样的。
因此,不同生物的基因原则是可以重组互换的。
《生物技术概论》复习重点一、名词解释1.生物技术(biotechnology)生物技术(biotechnology),也称生物工程(bioengineering),是指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,利用生物体或其体系或他们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的综合性的学科。
2.细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术。
3.载体分子克隆载体是一类可供外源DNA插入并携带重组DNA分子进入适当宿主细胞的DNA分子。
4.培养基培养基是提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的、按一定比例配制的多种营养物质的混合物。
5.基因文库将大分子量的染色体组DNA分子经酶切形成大小合适的DNA片段群,或是经过反转录合成不同大小适合于基因克隆的cDNA分子群体,连接到载体分子上,转入受体细胞后得到的克隆的集合体,叫基因文库。
6. DNA 变性与复性变性:在高温及强碱条件下,双链DNA分子氢键断裂,两条链完全分离,形成单链DNA分子复性:降低温度、pH及增加盐浓度可使变性的DNA分子重新形成天然的DNA7.重叠基因随着DNA核苷酸序列测定技术的发展,人们已经在一些噬菌体和动物病毒中发现,不同核苷酸序列是彼此重叠的,称这样的两个基因为重叠基因(overlapping genes),或嵌套基因(nest gene)8.植物组织培养是指从有机体内取出组织或细胞,在体外进行培养,使之生存或生长成组织。
9.限制性内切酶限制性内切酶是一类能够识别双链DNA分子中的某种核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。
10.断裂基因在基因编码序列中有与氨基酸编码无关的DNA间隔序列,使一个基因分隔成不连续的若干区段11.多克隆位点DNA载体序列上人工合成的一段序列,含有多个限制内切酶识别位点。
现代生物技术概论复习题一、名词解释1、生物技术:也称生物工程,是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科学的科学原理,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的一门新兴的、综合性的学科。
2、基因组DNA文库:将某一种基因DNA用适当的限制酶切断后,与载体DNA重组,再全部转化宿主细胞,得到含全部基因组DNA的种群,称为基因组DNA文库。
3、蛋白质工程是指:利用基因工程的手段,在目标蛋白的氨基酸序列上引入突变,从而改变目标蛋白的空间结构,最终达到改善其功能的目的。
4、基因工程:在体外将外源基因进行切割并与一定的载体连接,构成重组DNA分子并导入相应受体细胞,使外源基因在受体细胞中进行复制、表达,使目的基因大量扩增或得到相应基因的表达产物或进行定向改造生物性状。
简单概括,就是将外源目的基因与载体重组后再进入宿主细胞的过程。
5、发酵工程:是发酵原理与工程学的结合,是研究由生物细胞(包括动植物、微生物)参与的工艺过程的原理和科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。
6、基因和基因组DNA分子中具有特定生物学功能的片段称为基因(gene)。
一个生物体的全部DNA序列称为基因组(genome)}5、载体:把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖或表达的工具称为载体。
6、cDNA文库:即由mRNA经过反转录成cDNA,然后来构建文库,构建的文库不包含内含子。
7、转化:外源DNA导入宿主细胞的过程称之为转化。
8、重叠基因:一个基因序列中,含有另一基因的部分或全部序列。
9、基因组文库:把某种生物基因组的全部遗传信息通过载体贮存在一个受体菌克隆子群体中,这个群体即为这种生物的基因组文库。
10、细胞工程:以生物细胞、组织或器官为研究对象,运用工程学原理,按照预定目标,改变生物性状,生产生物产品,为人类生产或生活服务的科学。
生物技术概论复习题一、名词解释1、细胞融合:两个或多个细胞相互接触后,其细胞膜发生分子重排,导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程。
P552、干细胞:动物胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞,是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的理想种子细胞。
P813、原生质体:脱去细胞壁的细胞叫原生质体P604、目的基因:在基因工程设计和操作中,被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因。
P375、固定化酶技术:将酶素服在特殊的相上,让它既保持酶的特有活性,又能长期稳定反复使用,同时又可以实现生产工艺的连续化和自动化。
方法大致可以分为三类,即载体结合法、共价交联法和包埋法。
P1266、工程菌:用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。
P1147、转化:通过生物学、物理学和化学等方法使外源裸露DNA进入受体细胞,并在受体细胞内稳定维持和表达的过程。
P438、胚胎分割;借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜,从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。
1739、限制性内切核酸酶:是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并在合适的反应条件下使每条链一定位点上的磷酸二脂键断开,产生具有5’-磷酸基(-P)和3’-羧酸(-OH)的DNA片段的内切脱氧核糖核酸酶。
P2110、SCP :单细胞蛋白,生产蛋白质的生物大都是单细胞或丝状微生物个体,而不是多细胞复杂结构的生物。
P18411、外植体:即能被诱发产生无性增殖系的器官或组织切段。
P5612、生物传感器:用生物活性物质做敏感器件,配以适当的换能器所构成的分析工具。
P13613、基因芯片:利用反相杂交原理,使用固定化的的探针阵列样品杂交,通过荧光扫描和计算机分析,获得样品中大量基因及表达信息的一种高通量生物信息分析技术。
又称为DNA 芯片P49 14、脱毒植物:用脱毒剂除去寄生病毒的植物。
1、生物技术:生物技术有时也称生物工程,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命体或加工生物原料,为人类生产出所需的产品或达到某种目的。
2、基因工程:(DNA体外重组技术)应用人工的方法把生物的遗传物质(通常是DNA)分离出来,在体外进行切割、拼接和重组,然后将重组DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传品性,有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达已获得基因产物。
3、细胞工程:是指以细胞为基本单位,在体外进行培养、繁殖,或人为地使细胞的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或创造新品种;或加速繁育动植物个体;或获得某些有用的物质的过程。
(包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术和干细技术等)4、发酵工程:利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在适合的条件下,通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品。
5、酶工程:(包括酶的固定化技术、酶反应器的设计及应用、酶制剂的制备)是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造,并借助生物反应器来生产人类所需产品的一项技术。
6、蛋白质工程:是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等的学科基础知识,通过对基因的人工定向改造等手段,对蛋白质进行修饰、改造和拼接以生产能满足人类需要的新型蛋白质的技术。
7、连接酶:能够催化双链DNA片段3’、5’末端形成磷酸二酯键的酶。
8、目的基因:在基因工程设计和操作中,被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因成为目的基因。
9、细菌质粒载体:是存在于细菌细胞质中的一类独立位于染色体外的能够进行自主复制的遗传成分。
10、噬菌体载体:把专门感染了细菌的病毒称为噬菌体载体,由DNA(头部)和蛋白质(尾部)组成。
现代生物技术概论复习题一、名词解释1、生物技术:也称生物工程,是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科学的科学原理,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的一门新兴的、综合性的学科。
2、基因组DNA文库:将某一种基因DNA用适当的限制酶切断后,与载体DNA重组,再全部转化宿主细胞,得到含全部基因组DNA的种群,称为基因组DNA文库。
3、选择标记基因:是指该基因的表达产物对选择剂产生抗性,致使转化细胞不受选择剂影响,能正常生长、发育、分化,从而把转化体选择出来的一类基因。
4、基因和基因组 DNA分子中具有特定生物学功能的片段称为基因(gene)。
一个生物体的全部DNA序列称为基因组(genome)5、载体:把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖或表达的工具称为载体。
6、cDNA文库:即由mRNA经过反转录成cDNA,然后来构建文库,构建的文库不包含内含子。
7、转化:外源DNA导入宿主细胞的过程称之为转化。
8、重叠基因:一个基因序列中,含有另一基因的部分或全部序列。
9、基因组文库:把某种生物基因组的全部遗传信息通过载体贮存在一个受体菌克隆子群体中,这个群体即为这种生物的基因组文库。
10、细胞工程:以生物细胞、组织或器官为研究对象,运用工程学原理,按照预定目标,改变生物性状,生产生物产品,为人类生产或生活服务的科学。
11、外植体:指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。
12、愈伤组织:在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞,多在外植体切面上产生。
13、体细胞杂交:(原生质体融合)指在人工控制条件下不经过有性过程,两种体细胞原生质体相互融合产生杂种的方法。
14、悬浮培养:是将植物游离细胞或细小的细胞团,在液体培养基中进行培养的方法。
15、原生质体:指除去细胞壁的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露细胞。
生物技术概论复习题及答案一、名词解释1、生物技术:是指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,利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。
2、基因工程:是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。
即按照人们的需要,用类似工程设计的方法将不同来源的基因(DNA分子)在体外构建成杂种DNA分子,然后导入受体细胞,并在受体细胞内复制、转录和表达的操作,也称DNA重组技术。
3、细胞工程:是指在细胞为基本单位,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。
4、食品添加剂:是指为改善食品的品质(色、香、味)以及有防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物或天然物质。
5、湖泊的富营养化:由于环境的污染,象农业上的化肥、工业废水等大量排放使水中含有大量的营养元素象氮磷钾等非常丰富,使微生物生长迅速,造成富营养化。
6、生物反应器(bioreactor):主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器,动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器,转基因动物生物反应器等。
7、转基因植物:是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织,从而获得新遗传特性的再生植物。
8、细胞融合:是指促融因子的作用下,将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程。
9、抗原:凡能刺激机体免疫系统发生免疫应答的物质均称为抗原。
10、组织培养:指在无菌和人为控制外因(营养成分、光、温、湿)的条件下,培养研究植物组织、器官,甚至进而从中分化发育出整个植株的技术。
11、原生质体培养:是关于原生质体分离,原生质体纯化、原生质体培养、原生质体胞壁再生,细胞团形成和器官发生,等技术。
12、有益微生物:指对人类有帮助,能满足人们需求的某些微生物。
生物技术概论复习资料第二章基因工程1、基因工程 按照人们的愿望,进行严密的设计,通过体外DNA重组,和转基因技术,有目的地改造生物种性,使现有的物种在较短的时间内趋于完善,创造出符合人们意愿的产品。
是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。
是将外源基因(通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作)2. 基因工程研究的理论依据(1)不同基因具有相同的物质基础。
(2)基因是可以切割的。
(3)基因是可以转移的。
(4)多肽与基因之间存在对应关系。
(5)遗传密码是通用的。
(6)基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。
3.基因工程基本操作路线p164.DNA变性 当溶解在溶液中的双链DNA处于较高温度时,,氢键断开而解链成单链DNA,此过程称为DNA变性。
5.DNA的复性在高温变性的DNA逐渐冷却时,分开的两条单链DNA有重新组合成双链DNA的过程6.获得目的DNA片段的主要途径(1)限制性内切核酸酶酶切法。
(2)PCR扩增法。
(3)DNA片段的化学合成。
7.限制性内切核酸酶是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并在合适的反应条件下使每条链一定位点上的磷酸二酯键断开,产生具有5‘-磷酸基(-P)和3'-羧基(-OH)片段的内切脱氧核糖核酸酶8.识别序列;限制性内切核酸酶早双链DNA上能识别的核苷酸序列一般由4-6个核苷酸对组成9. PCR的基本原理PCR反应是模仿细胞内发生的DNA复制过程进行的 以DNA互补链聚合反应为基础 通过靶DNA变性、引物与模板DNA一侧的互补序列复性杂交、耐热性DNA聚合酶催化引物延伸等过程的多次循环 产生待扩增的特异性DNA 片段。
10.DNA连接酶催化双链DNA 或RNA中并列的5′-磷酸和3′-羟基之间形成磷酸二酯键的酶。
11. DNA连接酶化学合成(1)合成引物(2)合成DNA寡核苷酸连杆(3)合成基因片段12.基因克隆载体 能够承载外源基因 并将其带入受体细胞得以稳定维持的DNA分子。
生物技术概论试题及答案一、选择题1. 生物技术是指利用生物体或生物体的组成部分,通过生物过程或技术手段,生产产品或提供服务的科学。
以下哪项不属于生物技术的应用领域?A. 基因工程B. 细胞工程C. 信息技术D. 酶工程答案:C2. 以下哪个术语描述的是通过改变生物体的遗传组成来获得新特性的技术?A. 克隆B. 基因编辑C. 细胞培养D. 蛋白质工程答案:B3. 以下哪个选项是生物技术在医学领域的应用?A. 生物农药B. 基因治疗C. 酶制剂D. 生物燃料答案:B二、填空题4. 生物技术可以通过_________技术生产出具有特定功能的微生物,用于污水处理。
答案:基因工程5. 利用生物技术,科学家可以通过_________技术培育出抗病虫害的作物。
答案:转基因三、简答题6. 简述生物技术在食品工业中的应用。
答案:生物技术在食品工业中的应用包括生产发酵食品如酸奶、啤酒、面包等;通过酶技术改进食品加工过程,提高食品质量和营养价值;利用基因编辑技术培育出具有特定风味或营养价值的作物品种等。
7. 阐述基因治疗的基本原理及其潜在风险。
答案:基因治疗的基本原理是将正常或修复后的基因导入患者的细胞中,以修复或替换有缺陷的基因,从而治疗遗传性疾病。
潜在风险包括免疫反应、基因整合的不确定性、以及可能的基因表达调控问题等。
四、论述题8. 论述生物技术在环境保护中的应用,并举例说明。
答案:生物技术在环境保护中的应用包括利用微生物降解污染物、生物修复土壤和水体、以及利用转基因植物吸收和转化有害物质等。
例如,利用微生物降解石油污染物,通过筛选和培养能够分解石油成分的微生物,将其应用于受污染的土壤或水体中,加速污染物的分解过程,恢复生态环境。
结束语:生物技术作为一门跨学科的科学,其应用范围广泛,对人类社会的发展具有深远的影响。
通过本试题的学习和思考,希望能加深对生物技术基本原理和应用的理解,为未来的学习和研究打下坚实的基础。
生物技术概论复习资料
第二章基因工程
1、基因工程按照人们的愿望,进行严密的设计,通过体外DNA重组,和转基因技术,有目的地改造生物种性,使现有的物种在较短的时间内趋于完善,创造出符合人们意愿的产品。
是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。
是将外源基因(通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作)
2. 基因工程研究的理论依据
(1)不同基因具有相同的物质基础。
(2)基因是可以切割的。
(3)基因是可以转移的。
(4)多肽与基因之间存在对应关系。
(5)遗传密码是通用的。
(6)基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。
3.基因工程基本操作路线p16
4.DNA变性当溶解在溶液中的双链DNA处于较高温度时,,氢键断开而解链成单链DNA,此过程称为DNA变性。
5.DNA的复性在高温变性的DNA逐渐冷却时,分开的两条单链DNA有重新组合成双链DNA的过程
6.获得目的DNA片段的主要途径
(1)限制性内切核酸酶酶切法。
(2)PCR扩增法。
(3)DNA片段的化学合成。
7.限制性内切核酸酶是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列,并在合适的反应条件下使每条链一定位点上的磷酸二酯键断开,产生具有5‘-磷酸基(-P)和3'-羧基(-OH)片段的内切脱氧核糖核酸酶
8.识别序列;限制性内切核酸酶早双链DNA上能识别的核苷酸序列一般由4-6个核苷酸对组成
9. PCR的基本原理
PCR反应是模仿细胞内发生的DNA复制过程进行的以DNA互补链聚
合反应为基础通过靶DNA变性、引物与模板DNA一侧的互补序列复性杂交、耐热性DNA聚合酶催化引物延伸等过程的多次循环产生待扩增的特异性DNA 片段。
10.DNA连接酶催化双链DNA 或RNA中并列的5′-磷酸和3′-羟基之间形成磷酸二酯键的酶。
11. DNA连接酶化学合成
(1)合成引物(2)合成DNA寡核苷酸连杆(3)合成基因片段
12.基因克隆载体能够承载外源基因并将其带入受体细胞得以稳定
维持的DNA分子。
13.基因克隆载体应具备的条件
(1)在克隆载体合适的位置必须含有允许外源DNA分子片段组入的克隆
位点并且这样的克隆位点尽可能地多即要有克隆位点。
(2)克隆载体一般能携带外源DNA片段基因进入受体细胞或停留在细胞质中进行复制既要有复制子。
(3)克隆载体必须含有供选择转化子的标记基因。
既具有选择性标记基因。
(4)克隆载体必须是安全的。
14.克隆子通常将摄取外源DNA分子并在其中稳定维持的受体细胞称为克隆子。
把采用转化方法获得的克隆子叫做转化子
15.转化子把采用转化方法获得的克隆子叫做转化子
16.克隆子的筛选:
(1)根据载体标记基因筛选克隆子。
(2)根据报道基因筛选克隆子。
筛选的主要步骤抗性筛选和蓝白斑筛选、滞后质粒筛选、酶切鉴定和PCR鉴定、测序。
第三章细胞工程
17.细胞工程应用细胞生物学和分子生物学的方法,借助工程学的试验方法或技术在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性以获得,特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的科学。
18.细胞工程基本技术
1.无菌操作技术
2.细胞培养技术
3.细胞融合技术(制备原生质体、诱导细胞融合、筛选细胞融合)
19.植物组织培养是在无菌和人为控制外因营养成分、光、温、湿的条件下培养和研究植物组织、器官,甚至进而从中分化、发育出整体的植株的技术。
20.植物组织培养的阶段
(1)预备阶段包括选择合适的外植体除去病原菌及杂菌配制适宜的培养基。
(2)诱导去分化阶段。
(3)继代增值阶段。
(4)生根发芽阶段。
(5)移栽成活阶段。
21.原生质体是指那些已去除全部细胞壁的细胞。
细胞外仅由细胞膜包裹,呈圆形要在高渗溶液中才能维持细胞的相对稳定
22.原生质体融合:指通过人为的方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体进行融合,借以获得兼有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。
方式:化学(聚乙二醇PEG)、物理(电刺激)、病毒(纺锤体毒素)
23.人工种子的组成人工种子即为人为制造的种子,它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
它由人工种皮、人工胚乳、胚状体三部分组成。
24.淋巴细胞杂交瘤细胞产生单克隆抗体示意图P74
25.淋巴细胞杂交瘤细胞技术原理P74
26.克隆羊多莉示意图:P78
27.干细胞及其种类:是动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞,是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的理想种子细胞。
按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为三种类型:1、全能性干细胞,2、多能性干细胞3、专一性干细胞
第四章发酵工程
28.发酵工程是一门将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地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。
29.发酵工程主要内容包括生产菌种的选育,发酵条件的优化与控制,反应器的设计及产物的分离、提纯和精制等
30.初级代谢产物初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等
31.次级代谢产物次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。
可能在细胞内也可能排除体外
32.发酵技术特点(1)数十个反应可在设备中一次完成(2)反应需求条件温和,能耗低,设备简单(3)原料常以以糖蜜、淀粉等糖水化合物为主(4)易生产复杂高分子化合物,可高度的选择在复杂部位的反应位置的反应类型(5)发酵中需防杂菌污染,需严格对设备的处理和对空气灭菌
33.发酵的种类:1.好氧性2.厌氧性3.兼性厌氧,根据培养基的不同:固体/液体培养基,发酵设备:敞口/密闭/浅盘/深层发酵
34.发酵的一般过程
(1)菌种制备包括菌种的分离、纯化、选育、改造
(2)种子扩大培养
(3)发酵在无菌条件下对微生物进行无菌培养本阶段微生物合成大量产物是整个发酵工程的中心环节
(4)下游处理通过离心沉降的物理方法或层析的化学方法得到纯产品。
35.发酵方式
(1)分批发酵优点:除了控制温度和PH及通气以外,不进行任何其他控制,操作简单缺点:从细胞所处的环境来看,则有明显改变。
发酵初期营养物过多,可能抑制微生物的生长,而发酵的中后期又可能因为营养物质减少而降低培养效率,从细胞增殖来看,初期细胞浓度低,增长慢,后期细胞浓度高,但营养物浓度过低也生长不快总的生产能力不是很高。
(2)连续发酵优点:可维持稳定操作条件,利于生物新陈代谢,稳定产品质量、产率;机械化操作,减少对工作人员伤害;减少设备清洗率;延长仪器探头使用寿命;易于操作过程优化缺点:开放系统,易致杂菌污染;微生物易变异;对硬件要求高;粘性丝状菌易附着器壁,操作不便
(3)补料分批发酵两种类型:单一补料分批发酵和反复补料分批发酵
优点:解除营养物质的抑制、产物反馈抑制、葡萄糖分解阻遏效应;避免投糖过多苦恼;减少某些菌种生成,提高产物转化率。