第一篇:药学生物技术概论总结(电子版……可以做很多事儿哦……)
1.发酵工程主要指生物体在一定生物反应器中,以一定发酵方式,生产目标产物的工程技术体系。菌种选育利用菌种的突变(自然的或人工的),然后采用随机的方法和理性化的方法进行筛选,获得目的突变的过程。
2.自发突变及特点是微生物未经人工诱变剂处理或杂交等生物技术手段而自然发生的突变。特点:突变速度慢,时间长,突变频率低,一般为10-7~10-9 3.诱发突变及特点是人为用化学、物理诱变剂(紫外线、亚硝酸等)去处理微生物而引起的突变。特点:突变速度快,时间短,突变频率高,一般>10-4 4.自然选种是利用微生物在一定条件下产生自发突变的原理,通过分离、筛选排除衰退型菌株,从中选出维持或高出原有生产水平菌株的过程。又称自然分离。
5.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体,促使其突变率大幅度提高,然后采用简便、高效的筛选方法,从中选出少数具有优良性状的突变菌株。
6.培养基人工配制的、供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需的多种营养物质的混合物。7.孢子制备是将休眠状态的孢子经过固体表面进行扩大繁殖再形成成熟孢子的过程。
8.种子制备是由保藏的菌种开始,经过不断的扩大培养,使菌体数量达到能满足发酵罐接种量的需要所涉及的生产过程。
9.分批发酵一次性投入料液,发酵过程中不补充,一直到放罐。
10.连续发酵是在特定的发酵设备中进行的,一边连续不断地输入新鲜无菌料液,同时在另一边连续不断地放出发酵液。分为罐式连续发酵和管道式连续发酵。
11.动物组织培养从体内取出组织,模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下,使之生存和生长,并维持其结构和功能的方法。习惯上又泛指所有体外培养,即:器官培养、组织培养和细胞培养。
12.接触抑制细胞从接种到长满底物表面后,由于细胞繁殖数量增多相互接触,不再增加。
13.细胞克隆即单细胞分离培养,把一个单细胞从一个群体中分离出来单独培养,使之重新繁衍成为一个新的细胞群体的培养技术。
14.克隆形成率细胞群中单个细胞形成的克隆百分数称为克隆形成率,用来表示细胞生活力和独立生长能力。
15.克隆接种率
16.植物组织培养在无菌条件下,利用人工培养基对植物组织的培养,包括原生质体、悬浮细胞和植物器官等的培养。
17.细胞全能性任何有完整的细胞核的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的遗传信息,理论上都能发育成为一颗植株。
18.外植体从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官。
19.愈伤组织在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。
20.原生质体植物细胞除去细胞壁后剩下的球形细胞。
21.单克隆抗体单一类型的只针对某一特定抗原决定簇的抗原分子。
22.抗体酶又称催化抗体,结合了酶与抗体的优点,既可以起酶促催化作用,又可以起抗体的选择性和专一性结合抗原作用。简答
1.育种选育目的(生产方面)a. 提高发酵产量 b. 改进菌种性能 c. 产生新的发酵产物 d. 去除多余组分
2.自然选育方法及一般过程
出发菌株——斜面培养——单孢子悬浮液——单菌落分离——初筛——复筛——高产菌株稳定性试验和菌种特性考察——放大生产——随时留种保藏,做好菌种保藏工作
3.诱变选育方法及一般过程
出发菌株——斜面培养——单孢子悬浮液——诱变处理——单菌落分离(使用分离培养基及理性化筛选模型等)——初筛——复筛——高产菌株稳定性和菌种特性考察——放大生产——随时留种保藏,做好育种保藏工作
4.突变株的三种类型 a. 正变株>110% b. 负变株<90% c. 稳定株 90-110% 5.诱变剂分类 a. 物理诱变剂 b. 化学诱变剂 c. 生物诱变剂 6.诱变主要环节a. 出发菌株的选择b. 诱变处理 c. 突变株筛选 d. 筛选方法
7.培养基成分及举例 a. 碳源 糖类 b. 氮源 蛋白质
c. 磷源和硫源 KH2PO4K2HPO4Na2SO4MgSO4 d. 无机离子 P、S、Fe、Mg、Ca等 e. 生长因子 维生素、氨基酸 f. 前体 苯乙酸、苯氧乙酸 g. 诱导剂 L因子、B因子
h. 促进剂和抑制剂促进剂 巴比妥 抑制剂 溴化物 i. 水分
j. 消沫剂 动、植物油 8.培养基种类
(1)合成培养基和复合培养基(2)固体培养基和液体培养基
(3)孢子培养基、种子培养基、发酵培养基和补料
培养基
9.生产种子的制备那两个过程 a. 菌种岗位的孢子制备 b. 生产岗位的种子制备 10.菌种保藏原理
使微生物代谢于不活跃、生长繁殖受抑制的休眠状态,以减少菌种的变异。11.菌种保藏基本方法
斜面低温保藏法(短期保藏)甘油保藏法(短、中期保藏)大(小)米保藏法(中期保藏)麸皮保藏法(中期保藏)孢子滤纸保藏法(中期保藏)砂土管保藏法(中期保藏)液体石蜡保藏法(中期保藏)真空冷冻干燥法(中、长期保藏)液氮超低温保藏法(中、长期保藏)12.发酵类型(3种)
分批发酵补料分批发酵连续发酵 13.发酵过程控制参数分类(举例)
物理参数:温度、压力、搅拌转速、搅拌功率、空气流量
化学参数:pH、基质浓度、产物浓度、溶解氧浓度、废气中氧的含量、废气中CO2的含量 生物参数:菌体浓度、菌丝形态 14.影响孢子/种子质量的因素
孢子:培养基、培养温度和湿度、培养时间、冷藏时间、接种量、菌种保藏方法、定期纯化、选育菌种 种子:培养基、培养条件、种龄、接种量 15.细胞工程主要领域
动物组织培养、植物组织培养、细胞融合与单克隆抗体、细胞拆合与染色体工程、转基因生物、胚胎工程、细胞与基因治疗
16.细胞类型(四种贴壁/悬浮)
贴壁:上皮细胞型、成纤维细胞型、游走细胞型、多形细胞型
悬浮:悬浮在溶液中
17.细胞培养中常用消毒方法
高压蒸汽消毒、干燥高温消毒、过滤除菌、化学方法、紫外线
18.天然动物细胞培养基(4种)
血清、血浆、组织浸出液、水解乳蛋白 19.常用四种细胞培养法
单盖玻片悬滴培养法、培养瓶原代培养、旋转管培养法、灌注小室培养法
20.提高细胞克隆形成率措施
使用适应性培养基、利用饲主细胞、牛胎血清、1-10国际单位/ml营养液的胰岛素、多用5%的浓度的CO2、底物特殊处理、适应性底物
21.抗癌药物细胞敏感性的实验方法 美蓝法、染料排斥法、集落形成试验法、噻唑盐(MTT)比色法、生长曲线测定法、放射性同位素的3H-TdR掺入法、抗癌药物的效能比(CFU-F)测定法 22.大规模动物细胞培养法
气升式深层培养系统、微载体培养系统、微囊培养系统、中空纤维培养系统
23.原生质体制备法(酶/机)酶解法、机械法
24.植物细胞原生质体融合后杂种细胞筛选法(4)遗传互补筛选法、抗体互补筛选法、利用物理特性筛选法、利用生长特性筛选法
25.动物细胞原生质体融合后杂种细胞筛选法(3)利用抗药性筛选系统、营养互补筛选系统、温度敏感突变型杂种细胞的筛选
26.单克隆抗体大规模制备法
利用微载体、微囊、旋转瓶、中空纤维培养系统等进行培养。
27.基因工程(genetic engineering)就是把外源基因
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。四大要素:目的基因,载体,受体细胞,工具酶 六步:分离,酶切,连接,转化,筛选,验证 28.限制性核酸内切酶(restriction endonucleases,RE):凡是能识别和切割双链DNA分子中特异核苷酸序列的DNA水解酶,简称限制性内切酶。特性:切割特异性,在特定部位上水解双链DNA中每一条链上的磷酸二酯键,从而造成双链缺口,切断DNA分子。
29.星号活力(star activity),又称第二活力(second
activity),指酶反应条件改变时,酶的识别特异性降低,使酶在DNA分子中的切点数增加。
造成星号活力的因素:a、甘油浓度过高,酶切反应的体积至少要比限制性内切酶本身体积大十倍;b、酶单位数/DNA比值过高,超过10U/mgDNA;c、低离子强度,小于25mmol/L;d、高pH值(pH)8.0);e、有机溶剂的存在;f、二价离子的改变 30.连接酶(ligase):催化在2条DNA链之间形成磷
酸二酯键的酶,最适温度:15 31.最常用的质粒提取方法:实验室常用三法——碱变
性法,氯化铯密度梯度离心法,沸水浴法。
注意事项:a、新配制,为了保证NaOH没有吸收到空气的CO2而减弱了碱性,因裂解细胞的主要是碱,而非SDS,所以叫碱裂解法。b、操作要迅速,因在碱性条件下,基因组DNA片段会慢慢断裂。C、颠倒时动作要轻柔,否则,基因组DNA也会断裂。32.大肠杆菌作为受体细胞的优点、缺点。
大肠杆菌(DNA重组实验和基因工程的主要受体菌);优点:a、遗传背景清楚,载体受体系统完备;b、培养简单,生长迅速,培养周期短,抗污染能力强;c、重组子稳定,目的基因表达水平高。不足:a、不能随重组蛋白质进行修饰加工b、蛋白质分泌性能不好,形成包涵体c、蛋白质产物不能糖基化d、大肠杆菌细胞中含有热原物质
用于外源DNA的扩增和克隆、基因的高效表达、基因文库的构建
33.已知序列目的基因的获得方法:PCR、化学合成法 34.PCR(Polymerase Chain Reaction)法,又称聚合酶链反应或扩增技术,是一种高效快速的体外扩增技术。
35.使用PCR法克隆目的基因的前提条件是:已知待
扩增目的基因或DNA片段两侧的序列,根据该序列化学合成扩展反应必需的引物。36.PCR步骤:95℃变形_双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA;60℃退火_系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链;72℃延伸_在DNA聚合酶的作用下,以dNTP为原料,从引物的5’端—3’端延伸,合成与模板互补的DNA链。
37.影响PCR的因素:热DNA聚合酶;PCR反应的缓冲液;引物(引物长度、G+C含量、碱基的随机分布、引物浓度);dNTP;温度循环参数。引物作用:引物决定着扩增的特异性和扩增的效率。
38.生物技术特点:a、目的产物在初始原料中的含量
较低;b、含目的产物的初始原料组成复杂,出来目的产物外,还有大量的细胞、代谢物、残留培养基、无机盐等。特别是产物类似物对目的产物的分离纯化影响很大;c、目的产物的稳定性差,具有生物活性的物质对pH、温度、金属离子、有机溶剂、剪切刀、表面张力等十分敏感,容易使其失活、变性;d、种类繁多,包括大、中、小分子,结构简单或复杂的有机化合物以及结构复杂又性质各异的生物活性物质;e、应用面广,对其质量、纯度要求高,甚至要求无菌、无热源。
39.分离纯化的技术要求:a、技术条件要求温和,能保持目的产物的生物活性;b、选择性要好,能从复杂的混合物中有效地将目的产物分离出来,达到较高纯化倍数;c、收率要高;d、两个技术之间要能直接衔接,不需要对材料加以处理或调整,这样可减少工艺步骤;e、整个分离纯化过程要快,能够满足高生产率要求。
40.分离纯化过程中固液分离的方法:分离细胞碎片比
较难,一般用离心和膜过滤。
41.分离纯化过程中常用的层析方法是根据物质的什
么性质分离的:离子交换层析(ion-exchange chromatography,IEC)是以蛋白质分子净电荷和表面电荷分布为分离基础的;凝胶过滤层析(gel filtration chromatography,GFC)又称排阻层析或分子筛方法,主要是根据蛋白质的大小和形状,即蛋白质的质量进行分离和纯化;亲和层析(affinity chromatography,AC)根据生物分子间的亲和力分离。
42.蛋白质含量测定常用方法:物理性质——UV;化
学性质——凯氏定氮法,双缩尿法;染色性质——考马斯亮染色法,银染法;其他性质——荧光法。43.蛋白质的纯度测定常用方法:电泳法_SDS-PAGE,IEF;化学法_N端测定,C端测定;仪器法_HPLC,质谱,氨基酸组成分析。
44.包涵体(Inclusion Bodies,IB):在某些生长条件
下,大肠杆菌能积累某种特殊的生物大分子,它们致密地集聚在细胞内,或被膜包裹或形成无膜裸露结构,这种水不溶性的结构就是包涵体。
以包涵体形式表达的重组蛋白丧失了原有的生物活性,必须通过有效的变性复性操作,才能回收得到具有正确空间构象(因而具有生物活性)的目标蛋白。
45.外源基因在大肠杆菌中高效表达的影响因素:转录
——启动子、终止子;翻译——核糖体结合位点、密码子、质粒拷贝数。46.核糖体结合位点(RBS):mRNA翻译的起始效率
主要是由其5’端的结构序列所决定,这个结合位点即为核糖体结合位点。
47.琼脂糖凝胶电泳的原理,移动方向,影响DNA在琼脂糖中迁移的因素?
原理:琼脂糖凝胶电泳是利用琼脂糖融化再凝固后能形成带有一定孔隙的固体基质的特性,其密度取决于琼脂糖的浓度。在电场的作用下及中性pH的缓冲条件下带负电的核酸分子就可以向(阳极)迁移。它主要用于分离、鉴定核酸,如DNA鉴定,DNA限制性内切酶图谱制作等,为DNA分子及其片段分子量的测定和DNA分子构象的分析提供了重要手段。影响DNA在琼脂糖中迁移的因素:
1)加DNA分子:分子的大小、构象、碱基组成2)凝胶浓度
3)电压、电场强度、电泳缓冲液的组成及pH值 4)电泳温度
48.感受态(competence):就是细菌能够吸收周围环
境中DNA分子的生理状态
Ca2+诱导的完整细胞的转化适用于革兰氏阴性菌 49.影响转化因素:
1)宿主细胞的限制修饰系统
2)宿主细胞感受态形成对转化率有较大的影响,感受
态细胞形成率低,转化率相应降低。
3)重组DNA的构型与转化率有关,因为用超螺旋闭
合环状和开环质粒转化大肠杆菌不会受细菌内酶的破坏,所以用环状DNA转化率比分子量相同的线性DNA高10~100倍。转化效率:超螺旋DNA>开环DNA>线性DNA
4)转化体系中重组DNA的浓度和纯度对转化率有一
定影响,在一定范围内,重组DNA的浓度越高,转化率越高;在一定浓度下,重组DNA的纯度越高,转化率越高。5)转化的条件:
转化所用试剂的质量和浓度要求很高,如CaCl2 宿主菌的培养时间
重组DNA和感受态混合后一定在冰浴条件下保温 42℃热处理时很关键,转移速度要快,温度要准确。50.遗传学筛选和分子生物学筛选的常用方法有哪
些?
遗传学直接筛选法:抗药性、显色反应、营养缺陷型、噬菌斑形成能力等。
分子生物学间接方法:目的基因的大小、核苷酸序列分析(测序)、分子杂交、基因表达产物的放免反应等。