生物工程概论期末考试题讲解.docx

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生物工程概论期末考试题讲解

发酵工程复习题

一、选择题：

1.厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乙酰谷氨酰胺，其原因是（　）

A．温度控制不适B．通气量过多　C.pH呈酸性　　D.溶氧不足

2.青霉素生产的叙述,正确的是（B）

B．用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种

3.有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述．错误的是（B）

B．菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充

4.属于生长因子的是（D）

D维生素

5.菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而会抑制微生物的生长，原因是（A）

A．碳源供应太充足

6.作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的。

所以应选择在它的（B）

B对数期

7.与调整期缩短有关的因素中，最全面的一组是（C）

①用与菌种相同的培养基②营养丰富的培养基

③稳定期获得的菌种④对数期获得的菌种

⑤接种时间提前⑥接种量加大

⑦接种量减少⑧接种种类增多

C．①④⑥

8.谷氨酸发酵过程中，如果环境条件控制不当，则可能使代谢产物成为乳酸，那么乳酸是下列哪种条件下的产物（D）

D．溶氧不足

9.能影响发酵过程中温度变化的因素是（D）

A．微生物分解有机物释放的能量

B．机械搅拌

C．发酵罐散热及水分蒸发

D．A、B、C都对

10.应用发酵工程生产的产品不包括（D）

D．目的基因

二、名词解释：

1.发酵工程（fermentationengineering）:

研究发酵工业生产过程中，各个单元操作的工艺和设备的一门科学。

发酵工程具体包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等

2.培养基:

原料其化学成分明确、稳定适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业生产

3.培养基:

80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基。

4.生理性酸性物质；生理性碱性物质

经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质，若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质

5.连续培养

指在向反应器中添加培养基的同时，从容器中放出等体积的培养液，就可以形成一个生产细胞的连续过程，即在培养器中所形成的新细胞数量与从容器中流失的细胞数目相等，反应体系达到稳态；

菌的积累速率=生长速率-流出速率,

6.抗生素：

是生物在其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物。

三、填空题：

1.发酵类型微生物菌体发酵；.微生物酶发酵；微生物代谢产物发酵；微生物转化发酵；生物工程细胞发酵

2.厌氧发酵：

发酵是在厌氧条件下进行，如酒类发酵、酒精发酵、丙酮丁醇发酵、乳酸发酵；通风发酵：

发酵是在通风条件下进行，如酵母菌生产、抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵和酶制剂生产等。

3.常用工业微生物有细菌，放线菌、酵母、霉菌四大类。

4.微生物生长所需要五大要素：

碳源、氮源、无机盐、生长因子、水

搅拌则能使新鲜氧气更好地与培养液混合，保证氧的最大限度溶解，并且搅拌有利于热交换，使培养液的温度一致，还有利于营养物质和代谢物的分散。

此外，挡板则有助于搅拌，使其效果更好。

17．发酵工程的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、产物的分离、提取与精制等。

18．发酵工程按产品性质分为微生物菌体发酵、微生物酶制剂发酵、微生物代谢产物发酵、微生物转化发酵和生物工程细胞发酵五种类型。

26．菌种筛选方法步骤：

采集、分离、产酶性能测定和复筛。

36．发酵工程在制药工业生产抗生素（√）

37．发酵工程主用于生产微生物（×）

四、问答题：

1.自然界分离微生物的一般操作步骤？

样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏

2.什么是培养基?

发酵培养基的特点和要求?

培养基：

广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。

同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。

发酵培养基的特点和要求

1培养基能够满足产物最经济的合成。

2发酵后所形成的副产物尽可能的少。

3培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。

4所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。

3.用的碳源有哪些？

常用的糖类有哪些，各自有何特点？

碳源:

糖类（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（动、植物油）、有机酸（琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。

葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是会引起葡萄糖效应

糖蜜，是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。

主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。

一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。

除糖份外，含有较多的杂质，其中有些是有用的，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。

淀粉、糊精，缺点：

难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶。

成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。

优点：

来源广泛、价格低，可以解除葡萄糖效应。

4.的无机氮源和有机氮源有哪些？

有机氮源在发酵培养基中的作用？

常用的有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的无机氮源有氨水、铵盐和硝酸盐。

有机氮源在发酵培养基中的作用有：

除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。

诱导某些酶的产生。

5.什么是前体？

前体添加的方式？

前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。

前体使用时普遍采用流加的方法。

5.什么是生长因子？

生长因子的来源？

凡是微生物生长不可缺少而细胞自身不能合成的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。

有机氮源是这些生长因子的重要来源

6.什么是产物促进剂？

产物促进剂举例？

是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。

7.发酵过程为什么要补料？

补料过多或过少对发酵有什么影响？

在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。

在这样一种系统中可以维持低的基质浓度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件；还可以利用计算机控制合理的补料速率，稳定最佳生产工艺。

投料过多造成菌体细胞大量生长，无法稳定的产生发酵产物，导致菌体生产力下降，同时改变发酵液流变学性质。

如果补料过少,则使菌体过早进入衰退期，引起菌体衰老和自，同样使生产力下降。

8.pH对发酵的影响表现在哪些方面？

（1）pH影响酶的活性。

当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。

（2）pH影响微生物细胞膜所带电荷。

从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行。

（3）pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。

（4）pH值影响代谢方向。

pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。

例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸，在pH近中性时，则产生草酸。

谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。

（5）pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响。

9.种子扩大培养的一般步骤？

休眠孢子→母斜面活化→摇瓶种子或茄子瓶斜面或固体培养基孢子→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐

10.种子质量对发酵的影响？

种子质量好：

1.缩短发酵时间、保证生产水平.2.无杂菌污染.3移种至发酵后，能够迅速生长.4.泡末产生少.5.产物生成速率大.6.副产物合成少.7.对下游分离纯化有利

8、何谓发酵工程？

目前发酵工程按产品性质分为哪五种？

答：

发酵工程是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。

目前发酵工程有按产品性质分为五种类型：

（1）微生物菌体发酵

（2）微生物酶制剂发酵

（3）微生物代谢产物发酵

（4）微生物转化发酵

（5）生物工程细胞发酵

9、发酵工程包括哪些主要内容？

简述微生物代谢产物类型。

答：

发酵工程的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、产物的分离、提取与精制等

微生物代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物两类：

初级代谢产物——是微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物，如氨基酸、核苷酸、蛋白质、多糖等；

次级代谢产物——与菌体的生长繁殖无明确关系的代谢产物，如抗生素、生物碱、色素等。

复习题2 基因重组与基因工程

一、A型题                                   

1.实验室内常用的连接外源性DNA和载体DNA的酶是：

（A）

 A．DNA连接酶 

2.用来鉴定DNA的技术是：

（B）

B．Southern印迹 

3.下列那项不是重组DNA技术中常用的工具酶：

（D）

  D．RNA聚合酶                                 

4.关于限制性核酸内切酶的叙述，下列哪项是错误的？

 （E）  

E．识别的DNA为单链   

5.关于基因工程的叙述，下列哪项是错误的？

 （B）

  B．只有质粒DNA可作为载体                             

6.有关质粒的叙述，下列哪项是错误的？

（E）

  E．只有一种限制性核酸内切酶切口    

7．下列哪项不是重组DNA的连接方式？

（C）

   C.粘性末端与平端的连接    

8．DNA克隆不包括下列哪项步骤？

（E）

E．重组体用融合法导入细胞        

9．基因重组是指DNA分子的：

（A）

 A．共价连接     

10．在分子生物学中，重组DNA又称为：

（D）

  D.基因工程   

11．基因工程中，不常用到的酶是（E）

  E．DNA解酶 

12．能识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类酶称为：

（B）

  B．限制性内切核酸酶    

13．cDNA是指：

（A）

A．在体外经反转录合成的与RNA互补的DNA  

14．质粒的分子结构是：

（A）

 A．环状双链DNA                        

15．聚合酶链式反应常常缩写为：

（E）

 E．PCR             

16．用于PCR反应的酶是：

（E）

  E．TaqDNA聚合酶                          

17．基因工程中使目的基因与载体拼接的酶是：

（C）

C．DNA连接酶

18．α互补筛选属于：

（C）

 C．标志补救筛选 

19．确切地讲，cDNA文库包含：

（E）

 E．一个生物体组织或细胞所表达mRNA信息   

20．下烈描述最能确切表达质粒DNA作为克隆载体特性的是：

  （D）                     

D．具有自我复制能力        

21.基因工程中常用限制性内切酶Ⅱ的识别序列，正确的说法是：

（E）

E具有回文结构

22．基因工程的基本过程不包含：

（E）

E.重组体的序列分析

23.有关理想质粒载体的特征，正确的是：

（B）

B.含有多种限制性内切酶的单一切点

24.下列那个物质一般不用作基因工程的载体：

（C）

C．大肠杆菌基因组

25.基因工程的操作程序可简单的概括为：

（E）

E．分、切、接、转、筛

26.基因表达的多级调控不包括：

（A）

A．DNA复制

27.下列基因工程中的目的基因的来源，最不常用的是：

（C）

C.从真核生物染色体DNA中直接分离

28.Ⅱ型限制性内切酶是：

（B）

B.仅有内切酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供

29.基因工程操作应用的许多载体质粒都有抗生素的抗性基因，这是为了便于：

（D）

 D．带有目的基因的宿主菌的筛选

30.有关目的基因与载体连接的叙述错误的是：

（E）

E．不同限制型内切酶切割不能连接

1．基因工程的单元操作顺序是（ A ）

Ａ．酶切，连接，转化，筛选，验证 

2．下列五个DNA片段中含有回文结构的是（  D、E ）  

    Ｄ．GAAACTGCAGTTTC

   Ｅ．GAAACTGCAGAAAG

3．T4-DNA连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段DNA片段连接在一起，其底物的关键基团是（ D ）

    Ｄ．3'-OH和5'-P

4．噬菌体l-DNA体外包装的上下限是天然l-DNA长度的（D ）

   Ｄ．75-105%

8．分子杂交的化学原理是形成（E ）

Ｅ．氢键

9．促红细胞生长素（EPO）基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为（ E ）

Ｅ．大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化

10．鸟枪法克隆目的基因的战略适用于（  A  ）

  Ａ．原核细菌  

11．cDNA第一链合成所需的引物是（D）

   Ｄ．PolyT 

12．cDNA法获得目的基因的优点是（  B ）

Ｂ．不含内含子

13．人工合成DNA的单元操作包括（  E   ）

I去保护 II偶联 III封端 IV氧化

  Ｅ．I+II+III+IV

二、B型题                                             

A．抗药性筛选       B．分子杂交筛选     C．RNA反转录  

D．免疫学方法       E．体外翻译   

1．用于鉴定质粒是否转化的一般方法是：

 （A）  

2．用于鉴定转化子细胞是否含有目的基因的常用方法是：

 （B）  

3．利用目的基因表达产物的特异性抗体来筛选含有目的基因的转化子细胞价方法是：

（D）

A．限制性核酸内切酶       B．DNA连接酶        C．反转录酶      

D. TaqDNA聚合酶       E．碱性磷酸酶   

4.识别DNA回文结构并对其双链进行切割的是：

（A）

5.用于PCR反应的酶是：

   （D）       

6.将目的基因与载体进行拼接的酶是：

（B）

A．转染    B．转化     C．感染      D．转导      E．转位

7．以质粒为载体，细菌为宿主的导入方式是：

 （B）                           

8．以噬菌体为载体，细菌为宿主的导入方式是：

   （D）    

9．以病毒为载体，哺乳动物细胞为宿主的导入方式是：

（C）

  A.94℃  B.85℃  C.50℃  D.72℃   E.100℃

10.PCR变性温度一般为：

（A）

11.PCR退火温度一般为：

（C）

12.PCR延伸温度一般为：

（D）

A分   B切  C接  D转   E筛

13．获取目的基因属于基因工程中的步骤是（A）

14.DNA连接酶用于基因工程中的步骤是（C）

15.DNA重组子转化宿主细胞的步骤是（D）

16.限制性内切酶切割目的基因和载体的步骤是（B）

17.对含有DNA重组体的宿主细胞进行筛选的步骤是（E）

三、C型题 

A、含有该生物的全部基因       B、含有该生物的结构基因

C、两者都是                   D、两者都不是

1、基因组文库（A）

2、cDNA文库（B）

A、需要逆转录酶               B、需要限制性内切酶

C、两者都是                   D、两者都不是

3、建立cDNA文库（C）

4、建立基因组文库（B）

A、连接酶     B、逆转录酶    C、两者都是  D、两者都不是

5、建立cDNA文库需要（C）

6、建立基因组文库需要    （A）                        

四、X型题                                                       

1.可用于基因工程载体的DNA分子有：

（BDE）

   B．病毒DNA  D．噬菌体DNA         E．质粒DNA  

2.重组DNA技术的基本过程包括：

（ACDE）

   A．目的基因的获取         C．克隆载体的构建

   D．目的基因与载体的连接  E．重组体分子导入受体菌     

3.基因克隆又称为：

（AC）

   A．重组DNA         C．DNA克隆                                    

4.组成PCR反应体系的物质包括：

（BD）

   B．TaqDNA聚合酶  D．DNA模板     

5.对于重组体的筛选，属于直接选择法的是：

（BCD）

B．原位杂交法      C．Southern印迹 D．补救标志筛选 

6.对于重组体的筛选，属于非直接选择法的是：

（AE）

 A．免疫化学法               E．酶联免疫筛选           

7.限制性核酸内切酶切割 DNA时可产生：

（ABCE）

   A．5’粘性末端     B．3’粘性末端     C．平末端   E．粘性末端   

8.基因工程中目的基因的来源有：

（ABCDE）

   A．化学合成               B．PCR合成         C．cDNA文库 

   D．基因组文库             E．组织细胞中染色体DNA直接提取  

9.基因工程中外源性基因又称为：

（ABD）

   A．目的基因         B．目的DNA D．targetDNA 

10．重组DNA技术中常用的工具酶有：

（ABCDE）

   A．限制性核酸内切酶      B．DNA聚合酶Ⅰ       C．DNA连接酶

   D．反转录酶              E．末端转移酶  

11．作为基因工程的载体必须具备的条件是：

（ABCD）

 A．能独立自主复制  B．易转化  C．易检测（含有抗药性基因等） 

  D．具有限制性内切核酸酶的位点      

五、填空题

1．基因工程的一个理想的载体必须具备的条件有__至少有一个复制起点__、__有克隆位点、具备转化的功能、遗传标记基因__、__具有较高的装载能力__。

2．基因工程常用的载体DNA分子有______、______和______。

3．一个完整的DNA克隆过程应包括______的获取、______的选择与构建、   

______与载体的拼接、重组体导入______、筛选与鉴定出______。

4．目的基因获取的途径或来源有______、______、______、______。

5．基因工程过程中重组体直接筛选法的方式有______、______、______。

6．当细胞与细胞或细菌通过菌毛相互接触时，______就可以从一个细胞（细        

菌）转移到另一细胞（细菌），这种类型的DNA转移称为______作用。

7．重组DNA技术中常用的工具酶有______、______、______、______。

8.Klenow没的活性有：

5’3’聚合酶活性；3’5’外切酶活性

9.人工化学合成DNA新形成的核苷酸的合成方向是’3’5’，合成的DNA5’末端是-OH;3’末端是-OH

10.进行PCR扩增DNA时，反应体系应加入模板DNA，Taq酶、一对引物、dNTP和缓冲液。

5.现代生物工程主要包括基因工程，酶工程，细胞工程，发酵工程。

6．使DNA的结构分析问题从根本上得到了解决的两项关键性工程技术分别是DNA分子的体外切割与连接技术和DNA分子的核酸序列分析技术。

7．基因工程的工具酶主要有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。

8．基因克隆载体主要有质粒、噬菌体、病毒三大类。

9．基因克隆载体应具备的条件是有克隆位点（外源DNA插入点），能携带外源DNA进入受体细胞，能自主复制；具有选择标记，便于重组体的筛选和鉴定；

10．将外源性重组DNA导入受体细胞的途径有转化（或转染）、杂交、转导、细胞融合、显微注射等方式。

11．目的基因导入受体细胞成功的关键是：

选用合适的克隆载体、选用合适的受体细胞、选用合适的基因转移方法。

12．基因克隆受体细胞有原核细胞和真核细胞。

13．克隆基因的进一步鉴定常采用限制性内切酶分析、分子杂交、PCR扩增、DNA侧序等方法。

18．限制性酶的发现标志着DNA重组时代的开始。

（√）

19.1982年世界上第一个基因重组药物——人胰岛素在美国问世产生了巨大的社会效益和经济效益。

（√）

20.根据基因操作的目的不同，可以将基因治疗分为基因置换治疗和基因增强治疗。

（√）

21.根据治疗对象不同可将基因治疗分为性细胞基因治疗和体细胞基因治疗。

（√）

22.1982年世界上第一个基因重组药物——人干扰素在美国问世产生了巨大的社会效益和经济效益。

（×）

23.根据基因操作的目的不同，可以将基因治疗分为性细胞基因治疗和体细胞基因治疗。

（×）

24.单克隆抗体技术是动物细胞工程技术。

（√）

25．用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA和载体DNA，产生的DNA片段的粘性末端是相同的（√）

26．用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA和载体DNA，产生不同的DNA片段的粘性末端（×）

27．基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程它们之间是相互关联和交叉渗透（√）

六、名词解释

1.回文结构（palindrome）        

2.目的DNA（targetDNA）           

3.α-互补（alphacomplementatlon）                 

4.基因组DNA文库（genomicDNAlibrary）               

5.cDNA文库（cDNAlibrary）    

6.DNA克隆（DNAcloning

七、简答题                         

1.什么叫基因克隆？

简述基因克隆的步骤。

2.限制性内切核酸酶有哪些特点？