第一篇:藥學(xué)生物技術(shù)概論總結(jié)(電子版……可以做很多事兒哦……)
1.發(fā)酵工程主要指生物體在一定生物反應(yīng)器中,以一定發(fā)酵方式,生產(chǎn)目標產(chǎn)物的工程技術(shù)體系。菌種選育利用菌種的突變(自然的或人工的),然后采用隨機的方法和理性化的方法進行篩選,獲得目的突變的過程。
2.自發(fā)突變及特點是微生物未經(jīng)人工誘變劑處理或雜交等生物技術(shù)手段而自然發(fā)生的突變。特點:突變速度慢,時間長,突變頻率低,一般為10-7~10-9 3.誘發(fā)突變及特點是人為用化學(xué)、物理誘變劑(紫外線、亞硝酸等)去處理微生物而引起的突變。特點:突變速度快,時間短,突變頻率高,一般>10-4 4.自然選種是利用微生物在一定條件下產(chǎn)生自發(fā)突變的原理,通過分離、篩選排除衰退型菌株,從中選出維持或高出原有生產(chǎn)水平菌株的過程。又稱自然分離。
5.誘變育種是利用物理或化學(xué)誘變劑處理均勻分散的微生物細胞群體,促使其突變率大幅度提高,然后采用簡便、高效的篩選方法,從中選出少數(shù)具有優(yōu)良性狀的突變菌株。
6.培養(yǎng)基人工配制的、供微生物生長繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)的混合物。7.孢子制備是將休眠狀態(tài)的孢子經(jīng)過固體表面進行擴大繁殖再形成成熟孢子的過程。
8.種子制備是由保藏的菌種開始,經(jīng)過不斷的擴大培養(yǎng),使菌體數(shù)量達到能滿足發(fā)酵罐接種量的需要所涉及的生產(chǎn)過程。
9.分批發(fā)酵一次性投入料液,發(fā)酵過程中不補充,一直到放罐。
10.連續(xù)發(fā)酵是在特定的發(fā)酵設(shè)備中進行的,一邊連續(xù)不斷地輸入新鮮無菌料液,同時在另一邊連續(xù)不斷地放出發(fā)酵液。分為罐式連續(xù)發(fā)酵和管道式連續(xù)發(fā)酵。
11.動物組織培養(yǎng)從體內(nèi)取出組織,模擬體內(nèi)生理環(huán)境,在無菌、適當(dāng)溫度和一定營養(yǎng)條件下,使之生存和生長,并維持其結(jié)構(gòu)和功能的方法。習(xí)慣上又泛指所有體外培養(yǎng),即:器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)。
12.接觸抑制細胞從接種到長滿底物表面后,由于細胞繁殖數(shù)量增多相互接觸,不再增加。
13.細胞克隆即單細胞分離培養(yǎng),把一個單細胞從一個群體中分離出來單獨培養(yǎng),使之重新繁衍成為一個新的細胞群體的培養(yǎng)技術(shù)。
14.克隆形成率細胞群中單個細胞形成的克隆百分數(shù)稱為克隆形成率,用來表示細胞生活力和獨立生長能力。
15.克隆接種率
16.植物組織培養(yǎng)在無菌條件下,利用人工培養(yǎng)基對植物組織的培養(yǎng),包括原生質(zhì)體、懸浮細胞和植物器官等的培養(yǎng)。
17.細胞全能性任何有完整的細胞核的植物細胞擁有形成一個完整植株所必需的遺傳信息,理論上都能發(fā)育成為一顆植株。
18.外植體從活植物體上切下進行培養(yǎng)的那部分組織或器官。
19.愈傷組織在人工培養(yǎng)基上由外植體長出來的一團無序生長的薄壁細胞。
20.原生質(zhì)體植物細胞除去細胞壁后剩下的球形細胞。
21.單克隆抗體單一類型的只針對某一特定抗原決定簇的抗原分子。
22.抗體酶又稱催化抗體,結(jié)合了酶與抗體的優(yōu)點,既可以起酶促催化作用,又可以起抗體的選擇性和專一性結(jié)合抗原作用。簡答
1.育種選育目的(生產(chǎn)方面)a. 提高發(fā)酵產(chǎn)量 b. 改進菌種性能 c. 產(chǎn)生新的發(fā)酵產(chǎn)物 d. 去除多余組分
2.自然選育方法及一般過程
出發(fā)菌株——斜面培養(yǎng)——單孢子懸浮液——單菌落分離——初篩——復(fù)篩——高產(chǎn)菌株穩(wěn)定性試驗和菌種特性考察——放大生產(chǎn)——隨時留種保藏,做好菌種保藏工作
3.誘變選育方法及一般過程
出發(fā)菌株——斜面培養(yǎng)——單孢子懸浮液——誘變處理——單菌落分離(使用分離培養(yǎng)基及理性化篩選模型等)——初篩——復(fù)篩——高產(chǎn)菌株穩(wěn)定性和菌種特性考察——放大生產(chǎn)——隨時留種保藏,做好育種保藏工作
4.突變株的三種類型 a. 正變株>110% b. 負變株<90% c. 穩(wěn)定株 90-110% 5.誘變劑分類 a. 物理誘變劑 b. 化學(xué)誘變劑 c. 生物誘變劑 6.誘變主要環(huán)節(jié)a. 出發(fā)菌株的選擇b. 誘變處理 c. 突變株篩選 d. 篩選方法
7.培養(yǎng)基成分及舉例 a. 碳源 糖類 b. 氮源 蛋白質(zhì)
c. 磷源和硫源 KH2PO4K2HPO4Na2SO4MgSO4 d. 無機離子 P、S、Fe、Mg、Ca等 e. 生長因子 維生素、氨基酸 f. 前體 苯乙酸、苯氧乙酸 g. 誘導(dǎo)劑 L因子、B因子
h. 促進劑和抑制劑促進劑 巴比妥 抑制劑 溴化物 i. 水分
j. 消沫劑 動、植物油 8.培養(yǎng)基種類
(1)合成培養(yǎng)基和復(fù)合培養(yǎng)基(2)固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基
(3)孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基和補料
培養(yǎng)基
9.生產(chǎn)種子的制備那兩個過程 a. 菌種崗位的孢子制備 b. 生產(chǎn)崗位的種子制備 10.菌種保藏原理
使微生物代謝于不活躍、生長繁殖受抑制的休眠狀態(tài),以減少菌種的變異。11.菌種保藏基本方法
斜面低溫保藏法(短期保藏)甘油保藏法(短、中期保藏)大(小)米保藏法(中期保藏)麩皮保藏法(中期保藏)孢子濾紙保藏法(中期保藏)砂土管保藏法(中期保藏)液體石蠟保藏法(中期保藏)真空冷凍干燥法(中、長期保藏)液氮超低溫保藏法(中、長期保藏)12.發(fā)酵類型(3種)
分批發(fā)酵補料分批發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵 13.發(fā)酵過程控制參數(shù)分類(舉例)
物理參數(shù):溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌功率、空氣流量
化學(xué)參數(shù):pH、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度、溶解氧濃度、廢氣中氧的含量、廢氣中CO2的含量 生物參數(shù):菌體濃度、菌絲形態(tài) 14.影響孢子/種子質(zhì)量的因素
孢子:培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度和濕度、培養(yǎng)時間、冷藏時間、接種量、菌種保藏方法、定期純化、選育菌種 種子:培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、種齡、接種量 15.細胞工程主要領(lǐng)域
動物組織培養(yǎng)、植物組織培養(yǎng)、細胞融合與單克隆抗體、細胞拆合與染色體工程、轉(zhuǎn)基因生物、胚胎工程、細胞與基因治療
16.細胞類型(四種貼壁/懸浮)
貼壁:上皮細胞型、成纖維細胞型、游走細胞型、多形細胞型
懸浮:懸浮在溶液中
17.細胞培養(yǎng)中常用消毒方法
高壓蒸汽消毒、干燥高溫消毒、過濾除菌、化學(xué)方法、紫外線
18.天然動物細胞培養(yǎng)基(4種)
血清、血漿、組織浸出液、水解乳蛋白 19.常用四種細胞培養(yǎng)法
單蓋玻片懸滴培養(yǎng)法、培養(yǎng)瓶原代培養(yǎng)、旋轉(zhuǎn)管培養(yǎng)法、灌注小室培養(yǎng)法
20.提高細胞克隆形成率措施
使用適應(yīng)性培養(yǎng)基、利用飼主細胞、牛胎血清、1-10國際單位/ml營養(yǎng)液的胰島素、多用5%的濃度的CO2、底物特殊處理、適應(yīng)性底物
21.抗癌藥物細胞敏感性的實驗方法 美藍法、染料排斥法、集落形成試驗法、噻唑鹽(MTT)比色法、生長曲線測定法、放射性同位素的3H-TdR摻入法、抗癌藥物的效能比(CFU-F)測定法 22.大規(guī)模動物細胞培養(yǎng)法
氣升式深層培養(yǎng)系統(tǒng)、微載體培養(yǎng)系統(tǒng)、微囊培養(yǎng)系統(tǒng)、中空纖維培養(yǎng)系統(tǒng)
23.原生質(zhì)體制備法(酶/機)酶解法、機械法
24.植物細胞原生質(zhì)體融合后雜種細胞篩選法(4)遺傳互補篩選法、抗體互補篩選法、利用物理特性篩選法、利用生長特性篩選法
25.動物細胞原生質(zhì)體融合后雜種細胞篩選法(3)利用抗藥性篩選系統(tǒng)、營養(yǎng)互補篩選系統(tǒng)、溫度敏感突變型雜種細胞的篩選
26.單克隆抗體大規(guī)模制備法
利用微載體、微囊、旋轉(zhuǎn)瓶、中空纖維培養(yǎng)系統(tǒng)等進行培養(yǎng)。
27.基因工程(genetic engineering)就是把外源基因
通過體外重組后導(dǎo)入受體細胞內(nèi),使這個基因能在受體細胞內(nèi)復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯表達的操作。四大要素:目的基因,載體,受體細胞,工具酶 六步:分離,酶切,連接,轉(zhuǎn)化,篩選,驗證 28.限制性核酸內(nèi)切酶(restriction endonucleases,RE):凡是能識別和切割雙鏈DNA分子中特異核苷酸序列的DNA水解酶,簡稱限制性內(nèi)切酶。特性:切割特異性,在特定部位上水解雙鏈DNA中每一條鏈上的磷酸二酯鍵,從而造成雙鏈缺口,切斷DNA分子。
29.星號活力(star activity),又稱第二活力(second
activity),指酶反應(yīng)條件改變時,酶的識別特異性降低,使酶在DNA分子中的切點數(shù)增加。
造成星號活力的因素:a、甘油濃度過高,酶切反應(yīng)的體積至少要比限制性內(nèi)切酶本身體積大十倍;b、酶單位數(shù)/DNA比值過高,超過10U/mgDNA;c、低離子強度,小于25mmol/L;d、高pH值(pH)8.0);e、有機溶劑的存在;f、二價離子的改變 30.連接酶(ligase):催化在2條DNA鏈之間形成磷
酸二酯鍵的酶,最適溫度:15 31.最常用的質(zhì)粒提取方法:實驗室常用三法——堿變
性法,氯化銫密度梯度離心法,沸水浴法。
注意事項:a、新配制,為了保證NaOH沒有吸收到空氣的CO2而減弱了堿性,因裂解細胞的主要是堿,而非SDS,所以叫堿裂解法。b、操作要迅速,因在堿性條件下,基因組DNA片段會慢慢斷裂。C、顛倒時動作要輕柔,否則,基因組DNA也會斷裂。32.大腸桿菌作為受體細胞的優(yōu)點、缺點。
大腸桿菌(DNA重組實驗和基因工程的主要受體菌);優(yōu)點:a、遺傳背景清楚,載體受體系統(tǒng)完備;b、培養(yǎng)簡單,生長迅速,培養(yǎng)周期短,抗污染能力強;c、重組子穩(wěn)定,目的基因表達水平高。不足:a、不能隨重組蛋白質(zhì)進行修飾加工b、蛋白質(zhì)分泌性能不好,形成包涵體c、蛋白質(zhì)產(chǎn)物不能糖基化d、大腸桿菌細胞中含有熱原物質(zhì)
用于外源DNA的擴增和克隆、基因的高效表達、基因文庫的構(gòu)建
33.已知序列目的基因的獲得方法:PCR、化學(xué)合成法 34.PCR(Polymerase Chain Reaction)法,又稱聚合酶鏈反應(yīng)或擴增技術(shù),是一種高效快速的體外擴增技術(shù)。
35.使用PCR法克隆目的基因的前提條件是:已知待
擴增目的基因或DNA片段兩側(cè)的序列,根據(jù)該序列化學(xué)合成擴展反應(yīng)必需的引物。36.PCR步驟:95℃變形_雙鏈DNA模板在熱作用下,氫鍵斷裂,形成單鏈DNA;60℃退火_系統(tǒng)溫度降低,引物與DNA模板結(jié)合,形成局部雙鏈;72℃延伸_在DNA聚合酶的作用下,以dNTP為原料,從引物的5’端—3’端延伸,合成與模板互補的DNA鏈。
37.影響PCR的因素:熱DNA聚合酶;PCR反應(yīng)的緩沖液;引物(引物長度、G+C含量、堿基的隨機分布、引物濃度);dNTP;溫度循環(huán)參數(shù)。引物作用:引物決定著擴增的特異性和擴增的效率。
38.生物技術(shù)特點:a、目的產(chǎn)物在初始原料中的含量
較低;b、含目的產(chǎn)物的初始原料組成復(fù)雜,出來目的產(chǎn)物外,還有大量的細胞、代謝物、殘留培養(yǎng)基、無機鹽等。特別是產(chǎn)物類似物對目的產(chǎn)物的分離純化影響很大;c、目的產(chǎn)物的穩(wěn)定性差,具有生物活性的物質(zhì)對pH、溫度、金屬離子、有機溶劑、剪切刀、表面張力等十分敏感,容易使其失活、變性;d、種類繁多,包括大、中、小分子,結(jié)構(gòu)簡單或復(fù)雜的有機化合物以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜又性質(zhì)各異的生物活性物質(zhì);e、應(yīng)用面廣,對其質(zhì)量、純度要求高,甚至要求無菌、無熱源。
39.分離純化的技術(shù)要求:a、技術(shù)條件要求溫和,能保持目的產(chǎn)物的生物活性;b、選擇性要好,能從復(fù)雜的混合物中有效地將目的產(chǎn)物分離出來,達到較高純化倍數(shù);c、收率要高;d、兩個技術(shù)之間要能直接銜接,不需要對材料加以處理或調(diào)整,這樣可減少工藝步驟;e、整個分離純化過程要快,能夠滿足高生產(chǎn)率要求。
40.分離純化過程中固液分離的方法:分離細胞碎片比
較難,一般用離心和膜過濾。
41.分離純化過程中常用的層析方法是根據(jù)物質(zhì)的什
么性質(zhì)分離的:離子交換層析(ion-exchange chromatography,IEC)是以蛋白質(zhì)分子凈電荷和表面電荷分布為分離基礎(chǔ)的;凝膠過濾層析(gel filtration chromatography,GFC)又稱排阻層析或分子篩方法,主要是根據(jù)蛋白質(zhì)的大小和形狀,即蛋白質(zhì)的質(zhì)量進行分離和純化;親和層析(affinity chromatography,AC)根據(jù)生物分子間的親和力分離。
42.蛋白質(zhì)含量測定常用方法:物理性質(zhì)——UV;化
學(xué)性質(zhì)——凱氏定氮法,雙縮尿法;染色性質(zhì)——考馬斯亮染色法,銀染法;其他性質(zhì)——熒光法。43.蛋白質(zhì)的純度測定常用方法:電泳法_SDS-PAGE,IEF;化學(xué)法_N端測定,C端測定;儀器法_HPLC,質(zhì)譜,氨基酸組成分析。
44.包涵體(Inclusion Bodies,IB):在某些生長條件
下,大腸桿菌能積累某種特殊的生物大分子,它們致密地集聚在細胞內(nèi),或被膜包裹或形成無膜裸露結(jié)構(gòu),這種水不溶性的結(jié)構(gòu)就是包涵體。
以包涵體形式表達的重組蛋白喪失了原有的生物活性,必須通過有效的變性復(fù)性操作,才能回收得到具有正確空間構(gòu)象(因而具有生物活性)的目標蛋白。
45.外源基因在大腸桿菌中高效表達的影響因素:轉(zhuǎn)錄
——啟動子、終止子;翻譯——核糖體結(jié)合位點、密碼子、質(zhì)粒拷貝數(shù)。46.核糖體結(jié)合位點(RBS):mRNA翻譯的起始效率
主要是由其5’端的結(jié)構(gòu)序列所決定,這個結(jié)合位點即為核糖體結(jié)合位點。
47.瓊脂糖凝膠電泳的原理,移動方向,影響DNA在瓊脂糖中遷移的因素?
原理:瓊脂糖凝膠電泳是利用瓊脂糖融化再凝固后能形成帶有一定孔隙的固體基質(zhì)的特性,其密度取決于瓊脂糖的濃度。在電場的作用下及中性pH的緩沖條件下帶負電的核酸分子就可以向(陽極)遷移。它主要用于分離、鑒定核酸,如DNA鑒定,DNA限制性內(nèi)切酶圖譜制作等,為DNA分子及其片段分子量的測定和DNA分子構(gòu)象的分析提供了重要手段。影響DNA在瓊脂糖中遷移的因素:
1)加DNA分子:分子的大小、構(gòu)象、堿基組成2)凝膠濃度
3)電壓、電場強度、電泳緩沖液的組成及pH值 4)電泳溫度
48.感受態(tài)(competence):就是細菌能夠吸收周圍環(huán)
境中DNA分子的生理狀態(tài)
Ca2+誘導(dǎo)的完整細胞的轉(zhuǎn)化適用于革蘭氏陰性菌 49.影響轉(zhuǎn)化因素:
1)宿主細胞的限制修飾系統(tǒng)
2)宿主細胞感受態(tài)形成對轉(zhuǎn)化率有較大的影響,感受
態(tài)細胞形成率低,轉(zhuǎn)化率相應(yīng)降低。
3)重組DNA的構(gòu)型與轉(zhuǎn)化率有關(guān),因為用超螺旋閉
合環(huán)狀和開環(huán)質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌不會受細菌內(nèi)酶的破壞,所以用環(huán)狀DNA轉(zhuǎn)化率比分子量相同的線性DNA高10~100倍。轉(zhuǎn)化效率:超螺旋DNA>開環(huán)DNA>線性DNA
4)轉(zhuǎn)化體系中重組DNA的濃度和純度對轉(zhuǎn)化率有一
定影響,在一定范圍內(nèi),重組DNA的濃度越高,轉(zhuǎn)化率越高;在一定濃度下,重組DNA的純度越高,轉(zhuǎn)化率越高。5)轉(zhuǎn)化的條件:
轉(zhuǎn)化所用試劑的質(zhì)量和濃度要求很高,如CaCl2 宿主菌的培養(yǎng)時間
重組DNA和感受態(tài)混合后一定在冰浴條件下保溫 42℃熱處理時很關(guān)鍵,轉(zhuǎn)移速度要快,溫度要準確。50.遺傳學(xué)篩選和分子生物學(xué)篩選的常用方法有哪
些?
遺傳學(xué)直接篩選法:抗藥性、顯色反應(yīng)、營養(yǎng)缺陷型、噬菌斑形成能力等。
分子生物學(xué)間接方法:目的基因的大小、核苷酸序列分析(測序)、分子雜交、基因表達產(chǎn)物的放免反應(yīng)等。