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生物工艺学期末复****资料
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生物工艺学知识点总结
第一章 绪论
1、生物工艺学（biotechnology）：
又称为生物技术，它是应用自然科学与工程学原理，依靠生物作用剂育种: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。
诱变育种的典型流程
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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”(cell fusion)。
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。
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：
平板点滴法、单层琼脂法、双层琼脂法。
4、 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DN***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
概念：微生物在生长过程中机体内的复杂代谢过程是相互协调和高度有序的，并对外界环境的改变能够迅速做出反应,其原则是经济合理地利用和合成所需的各种物质和能量,使细胞处于平衡生长状态。微生物代谢分为初级代谢和次级代谢。
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。
代谢速度的调控分为酶量（粗调）（酶合成的诱导和酶合成的阻遏）和酶活（细调）（酶活性的激活、酶活性的抑制）
反馈阻遏是转录水平的调节，产生效应慢；影响催化一系列反应的多个酶
反馈抑制是酶活性水平调节，产生效应快。只对是一系列反应中的第一个酶起作用
2、微生物初级代谢调节包括酶活调节、酶合成调节、遗传控制
（1）酶活性的调节（细调）：一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。酶活调节的影响因素包括：底物和产物的性质和浓度、压力、
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pH、离子强度、辅助因子以与其他酶的存在等等。特点是反应快速。
酶活性的调节包括：酶活性的激活和酶活性的抑制（反馈抑制）
（2）酶合成的调节：通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制。这类调节在基因转录水平上进行，对代谢活动的调节是间接的、缓慢的
（3）酶合成的阻遏：在某代谢途径中，当末端产物过量时，微生物的调节体系就会阻止代谢途径中包括关键酶在内的一系列酶的合成，从而彻底地控制代谢，减少末端产物生成，这种现象称为酶合成的阻遏。
末端代谢产物阻遏:由于某代谢途径末端产物的过量积累而引起酶合成的(反馈)阻遏。
分解代谢物阻遏：当细胞内同时存在两种可利用底物（碳源或氮源）时，利用快的底物会阻遏与利用慢的底物有关的酶合成。 这种阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的结果，而是由这种底物分解过程中产生的中间代谢物引起的，所以称为分解代谢物阻遏（过去被称为葡萄糖效应）。
3、改变细胞膜通透性的方法
A限制培养基中生物素浓度在1～5mg/L，控制细胞膜中脂质的合成；
B 加入青霉素，抑制细胞壁肽聚糖合成中肽链的交联；
C 加入表面活性剂如吐温80或阳离子表面活性剂(如聚氧化乙酰硬脂酰***)，将脂类从细胞壁中溶解出来，使细胞壁疏松，通透性增加；
D 控制Mn2+、Zn2+的浓度，干扰细胞膜或细胞壁的形成；
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E 可以通过诱变育种的方法，筛选细胞透性突变株。
5、人工控制微生物代谢的两种手段：
（1）生物合成途径的遗传控制
（2）发酵条件的控制
6. 生物素对谷氨酸合成的影响
（1）生物素是***酸羧化酶的辅酶，生物素在低于亚适浓度之前，增加生物素有利于***酸的羧化产生草酰乙酸，进而有利于谷氨酸的合成；
（2）生物素是催化脂肪酸生物合成的初始酶乙酰辅酶A羧化酶的辅酶，该酶催化乙酰辅酶