生物工艺学知识点 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/21 5:11:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

生物工艺学知识点 第一章绪论

1、生物工艺学(biotechnology):

又称为生物技术,它是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作用剂(biologicalagents)的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。 特点:多学科和多技术的结合、生物作用剂(生物催化剂)的参与、应用大量高、精、尖设备。。

2、生物催化剂是游离的或固定化的细胞或酶的总称。 生物催化剂特点:

优点:①常温、常压下反应②反应速率大③催化作用专一④价格低廉 缺点:稳定性差控制条件严格易变异(细胞)

生物反应过程实质是利用生物催化剂以从事生物技术产品的生产过程(processengineering)。 3、生物技术研究的主要内容:

基因工程(DNA重组技术,geneengineering)、细胞工程(cellengineering)、酶工程(enzymeengineering)、发酵工程(fermentationengineering)、蛋白质工程(proteinengineering)、

第二章菌种的来源

1、工业生产常用的微生物

细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、担子菌、藻类。

2、分离微生物新种的过程大体可分为采样、增殖、纯化和性能测定。 含微生物材料的预处理方法:物理方法(加热);化学方法(pH);诱饵法。 诱饵技术:将固体基质加到待检的土壤或水中,待其菌落长成后再铺平板。 分离的效率影响因素:1)培养基的养分;2)pH;3)加入的选择性抑制剂。 3、高产培养基成分的选择准则:

制备一系列的培养基,其中有各种类型的养分成为生长限制因素(C、N、P、O);

使用一聚合或复合形式的生长限制养分;

避免使用容易同化的碳(葡萄糖)或氮(NH4+),它们可能引起分解代谢物阻遏;

确定含有所需的辅因子(Co2+,Mg2+,Mn2+,Fe2+) 加入缓冲溶液以减小pH变化。

4、代谢控制发酵(MetabolicControlfermentation):用人工诱变的方法,有意识地改变微生物的代谢途径,最大限度地积累产物,这种发酵形象地称为代谢控制发酵,最早在氨基酸发酵中得到成功应用。 5、菌种的衰退表观现象有哪些? 目的产物的产量下降

营养物质代谢和生长繁殖能力下降 发酵周期延长

抗不良环境的性能减弱 6、菌种的衰退的原因 菌种保藏不当

提供不了当的条件或不利的条件 经诱变得到的新菌株发生回复突变 7、菌种的复壮方法: 纯种分离

通过寄主体进行复壮 淘汰已衰退的个体 8、菌种的保藏的原理

根据菌种的生理生化特点,人工创造条件,使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低,以减少其变异。一般可通过保持培养基营养成分在最低水平,缺氧状态,干燥和低温,使菌种处于“休眠”状态,抑制其繁殖能力。 9、菌种的保藏方法: A斜面冰箱保藏法 B沙土管保藏法 C石蜡油封存法 D真空冷冻干燥保藏法 E液氮超低温保藏法

第三章菌种选育

1、常用菌种选育方法

(1)自然选育:是指在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自发突变(spontaneousmutation)而进行菌种筛选的过程。

特点:自发突变的频率较低,变异程度不大。所以该法培育新菌种的过程十分缓慢。

(2)诱变育种:是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群,促进其突变率大幅度提高,然后采用简便、快速和高效的筛选方法,从中挑选少数符合育种目的的突变株,以供生产实践或科学研究使用。诱变育种的理论基础是基因突变。

常用诱变剂:物理诱变剂、化学诱变剂(碱基类似物、与碱基反应的物质、在DNA分子中插入或缺失一个或几个碱基物质)、生物诱变剂

(3)分子育种(DNA重组、基因工程):用人为的方法将所需的某一供体生物的遗传物质DNA分子提取出来,在离体条件下切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后导入某一受体细胞中,让外来的遗传物质在其中进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 (4)杂交育种(Hybridization):

常规杂交育种(Hybridization):一般是指人为利用真核微生物的有性生殖或准性生殖或原核微生物的接合、F因子转移、转导和转化等过程,促使两个具有不同遗传性状的菌株发生基因重组,以获得性能优良的生产菌株。

原生质体融合技术:通过人工方法,使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合,并产生重组子的过程,亦称为“细胞融合”(cellfusion)。

原生质体融合的基本过程:原生质体形成、原生质体融合、原生质体的再生。

3、工程菌的不稳定性表现

质粒的不稳定(质粒的丢失、重组质粒的DNA片段脱落)、表达产物的不稳定

第三章微生物的代谢调节

1、微生物代谢调节方式

代谢流向的调控分为代谢物的合成和代谢物的降解;通过快速启动蛋白质的合成和有关的代谢途径,平衡各代谢物流和反应速率来适应外界环境的变化。