（5）从基因文库中筛选：首先建立基因组或cDNA文库，利用探针从文库中筛选目的克隆。 8、cDNA文库和基因组文库的主要差别有哪些？

（1）基因组文库克隆的是任何基因，包括未知功能的DNA序列；cDNA文库克隆的是具有蛋白质产物的结构基因，包括调节基因。

（2）基因组文库克隆的是全部遗传信息，不受时空影响；cDNA文库克隆的是不完全的编码DNA序列，因它受发育和调控因子的影响。

（3）基因组文库中的编码基因是真实基因，含有内含子和外显子，而cDNA文库克隆的是不含内含子的功能基因。

9、简述一项可以授予专利的生物技术发明必须满足的条件。 （1）具有新颖性（2）具有创造性（3）具有应用价值

（4）在申请专利说明书对发明做详尽的描述，使在同一领域的其他人能够了解执行。 10、重组DNA 导入受体细胞方法

（1）化合物诱导法（2）电穿孔法（3）农杆菌介导基因转化法 （叶盘法）（4）微弹轰击法（5）超声波处理法 （6）脂质体介导法 （7）体内注射转化法 （8）精子介导法 11、简述现代生物技术在人类生产生活中的作用 （1）改善农业生产、解决食品短缺

①提高农作物产量及其品质（培育抗逆的作物优良品系、植物种苗的工厂化生产 、提高粮食品质、生物固氮，减少化肥使用量 、生物农药，生产绿色食品 ） ②发展畜牧业生产（动物的大量快速无性繁殖 、培育动物的优良品系 ） （2）食品生产、食品加工、食品检测

（3）提高生命质量、延长人类寿命（开发制造奇特而又贵重的新型药品 、疾病的预防和

诊断、基因治疗 ）

（4）解决能源危机、治理环境污染（解决能源危机 、环境保护 ）

（5）制造工业原料、生产贵重金属 （制造工业原料 、生产贵重金属 ）

12、科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成了完整的新植株。过程图解如下，请回答与之有关的问题：

（1）科学家所用的这种生物技术叫做 植物组织培养 ，这个实验表明 高度分化的植物细拔仍然具有发育成完整植物的能力 。

（2）通过B过程产生的愈伤组织的细胞与根的韧皮部细胞在染色体的数目上是否相同？ 相同 ；染色体上所含的遗传信息是否相同？ 相同 ；细胞的形态结构是否相同？ 不同 。

13、工业化菌种的要求？

(1)原料廉价、生长迅速、繁殖能力强、目的产物产量高。

(2)发酵中产生的泡沫少，易于控制培养条件，酶活性高，发酵周期短。 (3)抗杂菌和噬菌体的能力强。

(4)不产生或少产生与目标产物相近的幅产物。 (5) 菌种遗传性稳定，不易变异和退化

(6)不产生任何有害的生物活性物质和毒素，保证安全生产。

14、什么是种子的扩大培养？

种子扩大培养是发酵生产的第一道工序。就是将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接种到试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。

15、什么是一类发酵？二类发酵？三类发酵？

一类发酵：产物形成与底物利用直接相关，为生长联系型，又称简单发酵型，产物直接由碳源代谢而来，产物生成速度的变化与微生物对碳源利用速度的变化是平行的，产物生成与微生物的生长也是平行的。在这些发酵过程中，菌体的生长、基质的消耗、产物的生成三个速度都有一个高峰，三高峰几乎同时出现。

二类发酵：产物形成与底物利用间接相关，为部分生长联系型，又称中间发酵型，产物不是碳源的直接氧化产物，而是菌体代谢的主流产物。它的特点是在发酵的第一时期碳源大量消耗用于菌体的迅速增长而产物的形成很少或全无，第二时期碳源大量消耗用于产物的高速合成及菌体的生长。

三类发酵：产物形成与底物利用不相关，为非生长联系型，又称复杂发酵型，产物的生成在菌体生长和基质消耗完以后才开始，与菌体生长不相关，与基质消耗无直接关系，所形成的产物为次级代谢产物。

16、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。如：链霉素生产加巴比妥，赖氨酸生产加红霉素等。如加入微量的“九二O”可以促进某些放线菌的生长，缩短发酵周期，提高抗生素的产量，因此起到生长因素的作用。还有在四环素发酵中加入硫氰化苄，菌体呼吸强，糖代谢快，而抗生素合成受阻，所以降低菌体呼吸，产量就会提高。

17、为什么属于滞后合成型的酶要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期以后才开始合成？ 答：属于滞后合成型的酶，之所以要在细胞生长一段时间甚至进入平衡期后才开始合成，主要有两个原因：一是由于酶的生物合成受到培养基中阻遏作用，只有随着细胞的生长，阻遏物几乎被细胞用完而解除阻遏以后，酶才开始大量合成；二是由于该类型酶对所对应的mRNA稳定性好，可以在细胞生长进入平衡期后的相当长的一段时间内，继续进行酶的生物合成。

18、何谓抗体酶？试述获得抗体酶的主要方法。

答：抗体酶（abzyme）又称为催化性抗体（catalytic antibody）,是一类具有生物催化功能的抗体分子。

抗体酶的制备方法主要有诱导法，修饰法等。

修饰法是对抗体进行分子修饰，在抗体与抗原的结合部位引进催化基因，而成为抗体酶的方法。

诱导法是利用特定的抗原诱导抗体酶合成的方法，根据所采用的抗原不同，诱导法有半抗原诱导法和酶蛋白抗原诱导法。

半抗原诱导法是以预先设计的过渡态类似物作为半抗原，与载体蛋白（如牛血清蛋白等）

偶联制成抗原，然后免疫动物，再经过单克隆抗体制备技术制备、分离、筛选得到所需的抗体酶。

酶蛋白抗原诱导抗体酶的生成是以某种外源酶蛋白作为抗原诱导抗体酶产生的方法。首先选定一种酶蛋白作为抗原免疫动物，在酶蛋白抗原的诱导下，动物体内产生与酶分子特异结合的抗体，再将获得的酶抗体免疫动物，并采用单克隆抗体技术制备得到与酶抗体特异结合的抗抗体。那么，抗抗体结合部位的构象与用作抗原的酶分子的结合中心的构象相同，对抗抗体进行筛选，就有可能获得具有催化活性的抗体酶。

19、简述定点突变技术的主要技术过程及其在酶分子修饰中的应用

答：定点突变是在DNA序列中的某一特定位点上进行碱基的改变从而获得突变基因的操作技术。

定位突变技术用于酶分子修饰的主要过程如下： （1）、新的酶分子结构的设计

根据已知的酶RNA或酶蛋白的化学结构和空间结构及其特性，特别是根据酶在催化活性、稳定性、抗原性和底物专一性等方面存在的问题，合理设计新的酶RNA的核苷酸排列次序或酶蛋白的氨基酸排列次序，确定欲置换的核苷酸或氨基酸及其位置。

（2）、突变基因碱基序列的确定

对于核酸类酶，根据欲获得的酶RNA的核苷酸排列次序，依照互补原则，确定其对应的突变基因上的碱基序列，确定需要置换的碱基及其位置。

对于蛋白类酶，首先根据欲获得的酶蛋白的氨基酸排列次序，对照遗传密码，确定其对应的mRAN上的核苷酸序列，再依据碱基互补原则，确定突变基因上的碱基序列，并确定需要置换的碱基及其位置。

（3）、突变基因的获得

根据欲获得的突变基因的碱基序列及其需要置换的碱基位置，首先用DNA合成仪合成含有被置换了碱基的寡核苷酶，再用此寡核苷酶为引物通过聚合酶链反应（PCR）等技术获得所需的大量突变基因。

（4）、新酶的获得

将上述定位突变获得的突变基因进行体外重组，插入到适宜的基因载体中，然后通过转化、转导、介导、基因枪、显微注射等技术，转入到适宜的宿主细胞，再在适宜的条件下进行表达，就可获得经过修饰的新酶。

定点突变技术在酶分子修饰中试一种行之有效的常用方法，定点突变技术为氨基酸置换修饰和核苷酸置换修饰提供了先进、可靠的手段。

20、何谓固定化酶？固定化酶的特性与游离酶的比较有哪些改变？

答：固定化酶是指固定在不溶性载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。

固定化酶既保持了酶的催化功能，又克服了游离酶的不足之处，具有提高酶的催化效率，增强稳定性，可反复或连续使用以及易于和反应产物分开等显著优点。

固定化酶与游离酶比较，其催化特性主要有下列变化：

（1）固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好，主要表现在：对热稳定性提高，可以耐受较高的温度；保存稳定性好，可以在一定条件下保存较长时间；对蛋白酶的抵抗性增强，不易被蛋白酶水解；对变性剂耐受性提高，在尿素、有机溶剂和盐酸胍等蛋白质变性剂 的作用下，仍可保留较高的酶活力等。

（2）固定化酶的最适作用温度一般与游离酶差不多，活化能也变化不大，但也有些固定化酶的最适温度与游离酶比较会有较明显的变化。

（3）酶经过固定化后，其作用的最适pH往往会发生一些变化。

（4）固定化酶的底物特异性与游离酶比较可能有些不同，其变化与底物相对分子质量

的大小有一定关系。对于那些作用于低分子底物的酶，固定化前后的底物特异性没有明显改变。而对于那些可作用于大分子底物，又可作用于小分子底物的酶而言，固定化酶的底物特异性往往会发生变化。

21、选择酶反应器的主要依据有哪些？ 答：酶反应器的选择是在了解酶反应器的各种类型和特点的基础上，主要依据酶的应个形式、酶的反应动力学性质、底物和产物的理化性质等几个方面进行。

（1）依据酶的应用形式选择反应器：酶的应用形式主要有游离酶和固定化酶，酶的应用形式不同，其所使用的反应器亦有所不同。在应用游离酶进行催化反应时，酶与底物均溶解在反应溶液中，通过互相作用，进行催化反应，可以选用搅拌罐式反应器、鼓泡式反应器、喷射式反应器、膜反应器等。固定化酶具有稳定性较好，可以反复或连续使用的特点，应用固定化酶进行催化反应，可以选择填充床式反应器、流化床式反应器、鼓泡式反应器、膜反应器、搅拌器式反应器等。

（2）依据酶反应动力学性质选择反应器：在考虑酶反应动力学性质对反应器选择的影响方面，主要因素有酶与底物的混合程度、底物浓度对酶反应速度的影响、反应产物对酶的反馈抑制作用以及酶催化作用的温度条件等。

（3）依据底物或产物的理化性质选择反应器：酶的催化反应是在酶的催化作用下，将底物转化为产物的过程。在催化过程中，底物和产物的理化性质直接影响酶催化反应的速率，底物或产物的相对分子质量、溶解性、黏度等性质也对反应器的选择有重要影响。 22、简述现代生物技术在人类生产生活中的作用 （1）改善农业生产、解决食品短缺

①提高农作物产量及其品质（培育抗逆的作物优良品系、植物种苗的工厂化生产 、提高粮食品质、生物固氮，减少化肥使用量 、生物农药，生产绿色食品 ） ②发展畜牧业生产（动物的大量快速无性繁殖 、培育动物的优良品系 ） （2）食品生产、食品加工、食品检测

（3）提高生命质量、延长人类寿命（开发制造奇特而又贵重的新型药品 、疾病的预防和

诊断、基因治疗 ）

（4）解决能源危机、治理环境污染（解决能源危机 、环境保护 ）

（5）制造工业原料、生产贵重金属 （制造工业原料 、生产贵重金属 ）

23、什么是酶工程？它的研究内容是什么？酶的催化特性有哪几点？酶的专一性分几类？ 答：酶工程是研究酶生产与应用的技术；

研究酶制剂制备，酶的固定化，酶的修饰与改造，酶反应器。 反应条件温和，催化效率高，专一性。 专一性分：结构专一性，立体异构专一性。

24、发酵工程指什么，它的一般过程包括那些步骤？常用的工业微生物有哪些？ 答：利用微生物生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。 40-50年代青霉素的大规模发酵生产标志着，现代发酵工程的建立。 步骤：种子培养，培养基的配制，产物发酵，产物分离，产物精制。 微生物：细菌（乳酸杆菌，大肠杆菌），霉菌，放线菌，酵母菌。

25、简述如何可以筛选获得一株高效生产酒精的酵母菌株，请分步骤描述。