2017-2018学年高中生物 第2章 胚胎工程 第2节 胚胎工程实验技术 第1课时 人工授精、胚胎
第1课时人工授精、胚胎体外培养和胚胎移植
[目标导读] 1.结合教材P31～33图文，简述哺乳动物人工授精技术的主要步骤。2.通过教材P33第3、4段内容，简述哺乳动物胚胎体外培养的方法。3.阅读教材P33～35内容，阐明胚胎移植前的准备。4.结合教材P36图2－16，理解胚胎移植的实施和胚胎移植技术的应用。[重难点击] 1.人工授精技术的主要步骤。2.哺乳动物胚胎体外培养的方法。3.胚胎移植的准备、实施及应用。
“超时空女婴”
1986年白血病患者克里斯在16岁时(接受放疗前)冷冻了部分自己的精子。2008年，克里斯与妻子梅洛迪决定用22年前保存的冷冻精子接受试管受精手术。2008年6月，医生从梅洛迪的卵巢中提取出15枚卵细胞。最后共有7枚卵细胞受精发育成胚胎，医生将两枚胚胎植入到梅洛迪的子宫中。2009年2月25日，梅洛迪在一家医院中顺利生下了3.37千克重的女婴斯特拉。
美国医学专家称，冷藏了22年的精子依然能够孕育生命，创下了一项世界医学史纪录，斯特拉也被称作是“来自1986年的超时空女婴”。这个奇迹的诞生离不开体外授精及胚胎的早期培养等胚胎工程的实验技术，让我们一起来学习这些知识吧。
一、人工授精和胚胎体外培养
1．精子的获取
(1)采精方法：胚胎工程中通常使用射出精子，有时也使用附睾精子。常用人工采集的方式采集精液。
(2)精液的保存：采集的精液，通常需要加入特殊的稀释液，并在低温下保存，如果需要长时间保存，则须将精液保存在液氮(－196 ℃)环境中。
2．卵细胞的获取
(1)采集部位：卵巢、输卵管、子宫内。
(2)采集方法
①超数排卵：注射外源促性腺激素(垂体产生的促卵泡激素和促黄体生成激素)，促使卵巢排出更多的成熟卵细胞。
②采卵技术
a．手术采卵：冲洗输卵管采卵，针对一些家兔、绵羊等中小型家畜。
b．非手术采卵：从子宫冲卵，针对于牛这样的大型家畜。
3．人工授精
(1)体外受精
①精子获能：取成熟的附睾精子，在CO2培养箱中培养，利用化学药物(如咖啡因、肝素)等使精子达到获能状态。
②采集成熟的卵细胞，放入含有精子的培养液中。
③检查受精情况，如果看到第二极体和雌雄原核形成，则已经受精。
(2)显微授精
又称辅助授精，将完整精子或精核用显微操作仪注入卵周隙或卵胞质，激活卵母细胞并完成受精作用。优点是不受精子的数量、活力等因素的影响。
4．胚胎的体外培养
(1)概念：应用人工创造的环境，对获取的早期胚胎进行体外培养。
(2)培养液：由于胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同，进行胚胎体外培养时，必须配制一系列含有不同成分的培养液，培养不同发育时期的胚胎。
(3)发展现状：由于哺乳动物胚胎发育条件异常复杂，胚胎培养比组织培养和细胞培养困难得多。目前，只能对少数物种不同阶段的胚胎进行培养，尚无从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。
下图是某种家畜体外受精的示意图，请分析：
1．要想获得较多的卵细胞，应对雌性动物作何处理？
答案注射促性腺激素进行超数排卵处理。
2．为什么采集到的卵母细胞要进行培养？
答案采集到的卵母细胞发育时期可能不一样，需要培养到减数分裂Ⅱ的中期，才能进行体外授精。
3．受精前要对精子进行处理的目的是什么？
答案利用化学药物使精子达到获能状态，获得受精的能力。
4．怎样判断体外授精的卵细胞已经受精了？
答案 在卵细胞膜和透明带间观察到2个极体或者雌雄原核形成。
5．如果要对获得的胚胎进行早期培养，能否只用一种培养液完成？
答案 不能。要用不同成分的培养液培养不同发育阶段的胚胎。
1．可以与获能精子进行体外授精的卵母细胞需要培养到什么时期( )
A ．减数分裂Ⅰ期
B ．减数分裂Ⅱ中期
C ．桑椹胚期
D ．囊胚期
答案 B
解析 卵母细胞培养到减数分裂Ⅱ中期时才能受精，因为减数分裂Ⅱ中期卵母细胞的细胞核、细胞质已经成熟，而减数分裂Ⅰ期卵母细胞的细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。
2．下图是通过体外授精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题：
(1)①所用的方法是用____________处理，从__________中采集卵细胞。
(2)②是________过程，因此小鼠是________生殖方式，其常见的可遗传变异类型有__________________________________。
(3)③过程是___________________________________________________________。
答案 (1)促性腺激素 输卵管 (2)受精 有性 基因突变、染色体变异、基因重组 (3)早期胚胎体外培养 题后归纳 体外培养过程
检查筛选——获得可移植的早期胚胎(或受精卵)
↓
培养——受精卵移入发育培养液
↓
可移植阶段——????? 人胚胎达到8～16个细胞牛羊：桑椹胚或囊胚
↓
早期胚胎移植或冷冻保存
二、胚胎移植技术
1．胚胎移植的概念
从经济价值较高、遗传性状优秀的母畜体内获取经过激素处理超数排卵受精发育的胚胎，移植到同期发情的代孕母的子宫内，经过妊娠产仔的技术。
2．胚胎移植前的准备
(1)胚胎的采集 ①来源：超数排卵技术、体外授精技术培育的胚胎。
②采集方法????? 手术采集法，如小鼠、兔、羊和猪非手术采集法，如马、牛等大型动物 ③检查胚胎：只有完整的胚胎才能移植或保存。整个过程必须保持无菌条件，快速移植。
(2)供体、受体动物的准备 ①供体动物的选择：应从那些遗传性能优良而稳定的健康母畜中选择。
②受体动物的选择：选择那些生产性能较低、数量较多、健康无病、发情周期正常的适龄母畜作为移植受体。
③同期发情处理
a ．方法：除了对自然发情家畜进行选择外，还通常采用孕激素(黄体酮)使受体家畜发情同步。
b ．目的：让供给胚胎的母牛和接受胚胎的母牛的生殖器官处于相同的生理状态下，移植的胚胎才能存活。
c ．注意：不同的供体和受体动物使用超数排卵的激素和诱导发情的激素不同，处理的方法也不同。
(3)胚胎的保存 ①概念：在一定条件下使胚胎停止发育并保持重新恢复发育活性的一种方法。
②方法：短期保存，放在0_℃～5_℃的培养液中；长期保存，冷冻在液氮(－196_℃)中。
3．胚胎移植的实施
(1)方法????? 手术法：中小型动物常用方法非手术法：大家畜采用的方法
(2)移植部位????? 输卵管：胚胎发育在8个细胞以内子宫角：胚胎发育多于8个细胞
4．胚胎移植技术的应用
(1)充分发挥优良母畜的繁殖潜力，迅速扩大优良种群。
(2)保存品种资源，建立优良种质资源基因库。
(3)代替优良种畜的引进。
如图为胚胎移植过程示意图，请探究以下问题：
1．图中A、B、C分别是哪种处理？其中A、B过程常用的激素是哪种？
答案A：同期发情处理，一般用孕激素；B：超数排卵处理，一般用促性腺激素；C：胚胎移植。
2．为什么同种动物之间进行胚胎移植易于成功？
答案这里的“同种”是指“同一物种”，同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。3．为什么应对供体和受体母畜进行同期发情处理？
答案同期发情处理使供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎提供相同的生理环境。4．胚胎移植的后代具有供体和受体共同的遗传性状吗？
答案不具有，后代的遗传性状是由供体决定的，受体只是提供了胚胎发育的场所，不影响后代的遗传特性。
3．下列对于优良种畜的胚胎移植的说法，不正确的是( )
A．供体母牛必须是同一物种的良种
B．受体母牛必须是同一物种的良种
C．供体公牛必须是同一物种的良种
D．受体母牛可以是同一物种的一般健康牛
答案 B
解析胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，提供精子和卵细胞的供体必须是同一物种的良
种，而受体只要求同种的健康牛即可。
4．进行动物胚胎移植时，必须要考虑的事项是( )
A．供体动物与受体动物生理状态的一致性
B．受体动物对供体胚胎的免疫排斥反应
C．受体动物的子宫与供体胚胎建立组织上和生理上的联系
D．早期胚胎能否从供体子宫内完整地分离出来
答案 A
知识拓展(1)胚胎移植的生理学基础
(2)胚胎移植成功与否要有两个条件
①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。
②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。供、受体母畜的发情时间要一致，移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。
1．体外授精常用的采卵方式有( )
①用促性腺激素处理后，从输卵管冲取卵细胞②化学诱导法③电刺激法④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
答案 D
解析采用注射激素的方法，使母畜产生更多的卵细胞；利用超声波引导法，从母畜体内采集卵母细胞或直接从屠宰母畜的卵巢内获取卵母细胞。
2．我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园”诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵细胞经“体外授精”而产生，完成这一过程需要解决的问题( )
A．精子在体外用获能物质处理
B．用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子进入
C．抽取精子、卵细胞的细胞核进行融合
D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
答案 A
解析体外授精是让获能的精子和卵细胞在体外结合，然后转移至母体内发育，它依据的是体内受精的原理，故精子必须获能，其他方法操作易损伤细胞。
3．将雌性动物的早期胚胎或者通过体外授精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，以下说法不正确的是( )
A．这里说的同“种”是指同一“物种”
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，证明移植成功
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的
答案 D
解析雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生殖器官的生理变化是一样的。
4．不同动物胚胎移植的时间不同，但一般不会在下列哪个时期移植( )
A．卵裂期B．桑椹胚期
C．囊胚期D．原肠胚期
答案 D
解析一般来说胚胎分化程度越低，越有利于移植，按照哺乳动物胚胎发育的顺序：受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚。在原肠胚期细胞出现了三胚层的分化，故不宜在此时期移植。
5．培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题：
(1)甲过程为_____________，其过程中可通过给母山羊注射________________使其超数排卵。
(2)乙过程的目的之一是________________处理。
(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为____________或专用的受精溶液，丙过程的培养液为________________。
(4)丁过程是________，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。答案(1)卵母细胞的采集促性腺激素(2)对精子进行获能(3)获能溶液发育培养液(4)胚胎移植
解析分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。丁过程为胚胎移植，是
指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同(而不是性状相同)的其他雌性动物子宫内使之继续发育为新个体。
课时作业
[基础过关]
1．采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是( )
A．卵细胞从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B．动物排出的卵细胞成熟程度不同
C．体外人工培养至减数分裂Ⅱ中期时，才算成熟
D．冲出的卵细胞还需要培养一段时间才能由小变大
答案 D
解析冲出的卵细胞还不成熟，只有培养至减数分裂Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。在此之前，也要经历类似精子获能的处理。
2．下列关于体外授精技术的说法中，错误的是( )
A．进行体外授精技术前需对精子进行获能处理
B．体外授精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C．体外授精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
D．体外授精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
答案 B
3．下列关于胚胎早期培养的说法，不正确的是( )
A．精子和卵细胞可以在精子获能液中完成体外授精
B．受精卵可以在受精溶液中进行早期胚胎发育
C．精子和卵细胞在专用受精溶液中受精
D．受精后受精卵应移入发育培养液中培养
答案 B
解析精子和卵细胞一般情况下可以在精子获能液或专用受精溶液中完成受精。而受精后则需要将受精卵移入发育培养液中继续培养。
4．下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是( )
A．在发情后的最初一段时期，母牛即使没有受精其生殖系统也处于受精后的生理状态B．早期胚胎在相当一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系
C．一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎几乎没有免疫排斥现象D．移植的胚胎依靠自身储存的营养物质，继续完成胚胎发育
答案 D
解析移植的胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以
后的正常发育所需要的营养条件。
5．下列关于胚胎移植优点的叙述，错误的是( )
A．优良种畜群迅速扩大，加速育种工作和品种改良
B．克服了时间与地域的限制，大量节省购买种畜的费用
C．一次给受体移入多个胚胎，可增加双胎和多胎的比例
D．建立常温胚胎库，保存品种资源和濒危物种
答案 D
解析胚胎库必须进行冷冻保存，常温下无法长期保存胚胎。
6．胚胎移植技术目前主要应用于( )
A．培育试管婴儿
B．治疗某些遗传病
C．提高良种家畜的繁殖力
D．提高动物的抗病力
答案 C
解析胚胎移植的意义就是充分发挥了优良母畜的繁殖潜力，另外还有保存品种资源等。
[能力提升]
7．下列有关体外授精和早期胚胎培养的说法，错误的是( )
A．在体外授精前，要对精子进行获能处理
B．获能精子与减数分裂Ⅱ期卵母细胞体外授精
C．精子和卵细胞一般要放在培养液内共同培养一段时间才能完成受精作用
D．超数排卵处理的做法是给供体注射雌激素
答案 D
解析超数排卵处理的做法是给供体注射促性腺激素，使一头母畜一次排出比自然情况下多几倍到十几倍的卵细胞，用于体外授精和早期胚胎培养。
8．良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛多排卵，然后让卵细胞在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基上培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( )
A．精卵结合前都需进行培养
B．“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C．甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同
D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
答案 B
解析对于大型动物采集的是卵母细胞，都需经体外人工培养成熟后，才具备受精能力，精子也需要进行培养使其获能；促进动物多排卵的激素是促性腺激素；试管牛的核遗传物质一
半来自甲牛的卵细胞，一半来自乙牛的精子；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加快优良种畜的繁殖。
9．下图表示通过体外受精培育试管牛的过程，下列叙述错误的是( )
A．获取的精子经获能后才能进行体外授精
B．②过程只与细胞膜的流动性有关
C．③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植过程
答案 B
解析获取的精子必须要经过获能后才能进行体外授精，A正确；②表示受精作用，精子释放顶体酶后，穿越放射冠和透明带，精子入卵后，形成雌雄原核，最后雌雄原核融合形成合子核，因此受精过程不仅仅与细胞膜的流动性有关，B错误；③表示受精卵的卵裂，其方式为有丝分裂，C正确；④表示将发育成的早期胚胎移植入母体，D正确。
10．软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是( ) A．首先经超数排卵处理后进行体外授精
B．从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型
C．根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎
D．将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫
答案 D
解析胚胎移植的时期是桑椹胚或囊胚，D错误。
11．下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答下列问题：
(1)牛胚胎移植过程中，①通常是采用________进行同期发情处理，然后②用________激素使供体母牛超数排卵。
(2)③质量检查、培养时，胚胎应发育到________或________阶段。
(3)④胚胎移植过程一般有________和________两种方法。
(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？________，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)进行胚胎移植的优势是_______________________________________________。
(6)冲胚的生理基础是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)孕激素促性腺(2)桑椹胚囊胚(3)手术法非手术法(4)不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力(6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系
12．牛胚胎移植的基本程序如图所示，请据图回答下列问题：
(1)图中a、b、c过程分别是指__________、__________、__________。
(2)供体母牛的主要职能是______________________________________________；
受体母牛必须具备_____________________________________________________。
(3)对牛来讲，一般选择______________期的早期胚胎进行胚胎移植。
答案(1)超数排卵冲胚胚胎移植(2)只产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和正常的繁殖能力(3)桑椹胚或囊胚
解析(1)a过程是良种母畜在相关激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法冲胚的过程。c 是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。
(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和正常的繁殖能力。
(3)一般选择桑椹胚或囊胚期的早期胚胎进行胚胎移植。
13．“试管婴儿”技术是将不孕夫妇的精子和卵细胞取出，在试管中完成受精作用，并在试管中培养使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。请据此回答下列问题：
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是( )
A．有性生殖B．组织培养
C．克隆技术D．基因工程
(2)上图所示时期是胚胎发育的________期。
(3)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？________。(填序号)
①体外培养②人工授精③胚胎移植④核移植
答案(1)A (2)囊胚(3)①②③
[真题体验]
14．(2016·江苏，11)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割
B．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D．步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
答案 B
解析步骤甲、乙分别指体外授精、胚胎移植，A错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，B正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自卵细胞，C错误；受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，与早期胚胎培养液不同，D错误。
生物分离工程实验
PART B 生物分离工程实验 实验十二香菇多糖的分离提取 一、实验目的 让学生了解香菇多糖的理化性质及提取工艺流程，掌握真空浓缩技术。 二、实验原理 香菇是一种药食两用真菌，具有提高免疫力、抗癌、降糖等多种生理功能。水溶性多糖作为香菇主要活性成分之一，主要以β-1,3-葡聚糖的形式，分子量从几万到几十万不等。通过有机溶剂提取，真空浓缩技术进行分离提取。 三、实验材料与试剂 原料：干香菇500g 试剂：氯仿、正丁醇、医用纱布、浓硫酸、重蒸酚、工业酒精 四、实验仪器 组织捣碎机、水浴锅、旋转蒸发器、1cm比色皿、751分光光度计、电子天平、台式离心机、试管、量筒、烧杯、玻璃棒 五、提取工艺流程 1. 1kg干香菇切成小块，以1：10（重量比）加入水，用组织捣碎机进行均质； 2. 取200mL均质液放入1L烧杯中，再加入300mL蒸馏水，加热至沸后，温 火煮沸1小时，（注意：煮沸过程中用玻璃棒不断搅拌，以免烧杯底部发生糊结；并间歇加入少量水，使杯内液体体积保持在500mL左右； 3. 加热完毕后，将杯内液体用8层纱布过滤，除去残渣，上清液转入另一烧杯 中； 4. 将上清液倒入圆底烧瓶中，在旋转浓缩仪上进行浓缩，浓缩条件为-0.1MPa 、 60℃，浓缩液体积至100mL左右停止； 5. 将浓缩液在1×10000g离心10min，将上清液转入另一烧杯，除去残渣； 6. 上清液中加入等体积的氯仿正丁醇浓液（体积比为4：1），搅拌5min，静置 30分钟； 7. 将混合液体在1×5000g下离心20min,分离水相；
8. 在水相中加入终浓度为80%的酒精，搅拌均匀，静置20min，1×5000g下离 心10min； 9. 取出沉淀物，放入已称重的干燥表面皿中，在真空干燥箱中80℃下真空干燥； 10. 干燥后，称重，计算多糖的产率； 11. 准确称取干燥后多糖20mg于500ml容量瓶中，加水定容； 12. 取定容液2ml加入6%苯酚1ml，混匀，再加入浓硫酸5ml，混匀，放置20min 后，于490nm测吸光度； 13. 葡萄糖标准曲线的制定：准确称取葡萄糖20mg定容于500ml容量瓶中，分 别取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6及1.8ml，补水至2ml，依12步骤反应液，并分别测吸光度，根据葡萄糖浓度和吸光度绘制标准曲线； 14. 根据香菇多糖吸光度和葡萄糖标准曲线，计算多糖纯度。 六、思考题 1. 根据以上实验步骤，表达多糖产率及纯度的计算公式； 2. 利用所学生物化学知识，分析多糖沉淀原理。
生物分离工程期末考试试卷B
试卷编号： 一、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，总计9分） 1.Bioseparation Engineering：回收生物产品分离过程原理与方法。 2.双水相萃取：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相， 并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统(two aqueous phase system)。 利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于50年代 后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction)，又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。 3.电渗：在电场作用下，带电颗粒在溶液中的运动。 二、辨别正误题并改正，对的打√，错的打×（本大题共15小题，每小题2分，总计30分） 1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。错（不确定） 2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。错 3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关，常用于蛋白质的纯化。错 4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体，可用于热敏性生物物质的分离。 对 5.膜分离时，当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。错 6.生产味精时，过饱和度仅对晶体生长有贡献。对 7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。对 8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉 素。 9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。错 10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。对 11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。对 12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行，干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保 护剂。对 13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团，可用来分离生物物质。错 14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度，高比表面积 的特点。错（不确定） 15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。错 三、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.对于反胶束萃取蛋白质，下面说法正确的是：A A 在有机相中，蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂，可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度，双电层变薄，可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是：C A 超滤 B 微滤
机械工程测试技术试卷与答案
《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。 2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。 7．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定
2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?
胚胎工程论文打印
人胚胎干细胞研究现状及其应用前景 印生艺 （联系地址：河北科技大学生物科学与工程学院石家庄050018） 摘要:胚胎干细胞的研究自上世纪80 年代初期始, 经历了由低等动物、灵长类动物至人类胚胎干细胞研究的过程。从干细胞生物学特性、培养条件到干细胞建系的成功; 从科研服务于人类到由此引发的伦理之争;从人类干细胞研究给医疗领域带来的广泛应用前景到目前研究尚存在的困难, 比较全面的反映了 人类干细胞研究的现状和应用前景。由于胚胎干细胞在揭示生命的奥秘、攻克各种疑难杂症等方面具有极为诱人的前景, 尽管目前还有许多困难, 还存在争议, 如果能够正确引导, 建立相应完善的监管机制, 人胚胎干细胞研究领域的每个进步都将对人类自身发展做出重大贡献。[1] 关键词:干细胞; 特性; 胚胎;经历; 应用及展望;伦理 Situation of human embryonic stem cell research and its application prospects Abstract:Embryonic stem cell research since the beginning of the last century, the early 80s, experienced by the lower animals, primates to human embryonic stem cell research process. From Stem Cell, stem cell culture conditions to the success of the Department; from research services to the consequent human ethics dispute; from human stem cell research to the medical field to bring a wide range of application prospects difficulties still exist in the current study, reflect a more comprehensive status of human stem cell research and application. Because embryonic stem cells to reveal the secret of life, overcome all kinds of incurable diseases, and so has a very attractive prospect, although there are still many difficulties, is still controversial, if we can correctly guide, a comprehensive monitoring mechanism to establish the corresponding human embryonic stem cells .Each advance in the research field will make a significant contribution to the development of human beings. Keywords:Stem cell; properties; embryos; experience; applications and prospects; Ethics 胚胎干细胞是从囊胚的内细胞群和早期胚胎的生殖腺分离的多潜能细胞。人胚胎干细胞的研究上世纪末至今, 一直是生物医学领域的热点和焦点。它的研究既给医学领域在许多疑难疾病的治疗上带来希望, 同时就其研究是否有悖现有的伦理观念在社会界引发了激烈的争论, 且研究还处于基础阶段, 面临着许 多的困难, 离临床应用还有相当长的路要走。 一胚胎干细胞的生物学特性 胚胎干细胞是从哺乳动物的囊胚内细胞团和原始生殖细胞分离, 经体外培养获得的多潜能的细胞。胚胎干细胞的生物学特性有①全能性。在体外培养的条件下, 胚胎干细胞可以诱导分化为机体的任何组织细胞。全能性的标志是细胞表面有胚胎抗原和Oct4 蛋白[2]。②无限增殖性。胚胎干细胞在体外适宜条件下, 能在未分化状态下无限增殖。③胚胎干细胞具有种系传递的功能。④胚胎干细胞易于进行基因改造操作。 ⑤细胚胎干胞保留了正常二倍体的性质且核型正常。 二人胚胎干细胞研究经历 1981 年美国科学家Evans 和Kanfman 从小鼠胚胎分离出细胚胎干细胞并成功建系, 从此开辟了哺乳动物细胚胎干胞研究的新纪元[3]。1998 年Thomsn 和Gearhrt 利用内细胞团和原始生殖细胞分别建立了人的胚胎干细胞系[4], 这一结果的宣布将胚胎干细胞的研究又掀开了新的一页。1999 年12 月, 美国《科学》
生物分离工程实验
生物分离工程实验 实验一茶多酚标准曲线的测定 仪器：紫外分光光度计，比色皿，天平，容量瓶，移液管，pH计、试管 药品：没食子酸丙酯或茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾。 方法： A溶液配制 没食子酸丙酯标准溶液配制 准确称取25mg没食子酸丙酯，蒸馏水溶液，移入25mL容量瓶并稀释至刻度，摇匀，配制成1mg/mL的标准溶液 酒石酸亚铁溶液配制 准确称取0.1g硫酸亚铁，和0.5g酒石酸钾钠，混合，蒸馏水溶解后移入100mL容量瓶，稀释至刻度，摇匀。 pH7.5磷酸盐缓冲液配制 磷酸氢二钠：准确称取分析纯磷酸氢二钠2.969g，蒸馏水稀释溶解，移入250mL容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀，为a液 磷酸二氢钾：准确称取分析纯磷酸二氢钾，、2.2695g，蒸馏水溶解，移入250mL容量瓶，定容，B。 取A液体85mL，B液体15mL混合均匀，即成。 B．标准曲线绘制 分别吸取0、0.25、0.50、0.75、1.0、1.25mL的没食子酸丙酯标准液于25mL容量瓶中，加入蒸馏水4mL，再加入酒石酸亚铁溶液5mL，用pH7.5的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，摇匀，分光光度计在540nm处，1cm比色皿，分别测定吸光度。空白参比操作同上，不加没食子酸丙酯。以容量瓶中没食子酸丙酯的绝对含量mg为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，做线性回归。 C 样品测定 取适量样品加入容量瓶，操作同上，没食子酸丙酯含量乘以换算系数1.5，求得茶多酚。
实验二超声法和回流法提取茶多酚的比较 实验仪器： 超声提取器、布氏漏斗、抽滤瓶、真空泵、烧瓶、量筒、分光光度计、比色皿、容量瓶等、实验试剂 茶叶、纯净水、茶多酚（没食子酸丙酯）、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等 操作方法 1、材料准备 称取一定量的茶叶，研钵粉碎。备用 2、提取 A、超声提取法 称取5g粉碎后茶叶末，放入烧瓶（塑料袋密封），加入100mL水，于超声提取器，50℃提取20min，抽滤，定容至100mL，待测。 B、回流提取法 称取10g粉碎后茶叶末，放入圆底烧瓶，加入100mL水，80℃提取40min，分别在1、3、5、7、10、15、20、30、40min取3mL样品，小漏斗过滤后，待测。测得茶多酚含量（mg/mL）以茶多酚含量为纵坐标，时间为横坐标绘制曲线。 3. 含量测定 按照标准曲线的方法测定含量。 所需试剂及仪器 试剂： 没食子酸丙酯或者茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾， 仪器： 紫外分光光度计，水浴锅，电子天平，pH计，超声提取器，量筒（100mL*1），容量瓶（25mL*8，100mL*4, 250mL*2），比色皿*5，移液管（1.0mL*2, 0.5mL*2, 2mL*2, 5mL*4） 三角瓶250mL*2，小漏斗*2，试管架
生物分离工程期末复习
生物分离工程复习题 第一章绪论 简答题： 1、简述生物分离技术的基本涵义及内容。 答：基本涵义：生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 内容主要包括：离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀（析）分离、膜分离、层析（色谱）分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。 2、物质分离的本质是有效识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质和扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。请从物质的理化性质和生物学性质几个方面简述生物活性物质分离纯化的主要原理。 答：生物大分子分离纯化的主要原理是： 1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等； 2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如离子交换法、电泳法、等电聚焦法； 3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等； 4）根据物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等； 5）根据配体特异性进行分离，如亲和层析法等。 填空题： 1.为了提高最终产品的回收率：一是提高每一级的回收率，二是减少操作 步骤。 2、评价一个分离过程效率的三个主要标准是：①浓缩程度②分离纯化程
度③回收率。 判断并改错： 原料目标产物的浓度越高，所需的能耗越高，回收成本越大。(×)改：原料目标产物的浓度越低。 选择题： 1. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率2．分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用（ A ） A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 第二章细胞分离与破碎 概念题： 过滤：是在某一支撑物上放多孔性过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒被截留，是固液分离的常用方法之一。 离心过滤：使悬浮液在离心力作用下产生离心压力，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高。 填空题： 1.在细胞分离中，细胞的密度ρ S 越大，细胞培养液的密度ρ L 越小，则细 胞沉降速率越大。 2.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作 用。 3.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，摩擦阻力的作用，当 固体匀速下降时，三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 4.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。
《工程测试技术》实验指导书14页
《工程测试技术》实验指导书 目 录 实验一 电阻应变 片 的 原 理 及 应 用………………………………………………………………3 实 验 二 电 容 式 传 感 器 的 原 理 及 应 用……………………………………………………………8 实 验 三 光 纤 传 感 器 原 理 及 应 用…………………………………………………………………11 实 验 四 光 电 和 磁 电 传 感 器 原 理 及 应 用 (14) 实验一 电阻应变片的原理及应用 一、实验目的： 1. 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 2. 比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 3. 了解全桥测量电路的优点。 二、实验设备： 双杆式悬臂梁应变传感器、托盘、砝码、数显电压表、±5V 电源、差动放大器、电压放大器、万用表（自备）。 三、实验原理： ㈠ 单臂电桥实验 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为 ε?=?k R R （1-1）
式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?=ε为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示，将四个金属箔应变片（R1、R2、R3、R4）分别贴在双杆式悬臂梁弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随悬臂梁形变被拉伸或被压缩。 图1-1 双杆式悬臂梁称重传感器结构图 通过这些应变片转换悬臂梁被测部位受力状态变化，可将应变片串联或并联组成电桥。电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图 1-2 所示 R6=R7=R8=R 为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压 R R R R E U ??+?? = 211/4 0 （1-2） E 为电桥电源电压； 式 1-2表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021??? -=R R L 图 1-2 单臂电桥面板接线图 ㈡ 半桥性能实验 不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，如图1-3所示。电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值相同、应变数也相同时，半桥的输出电压为 R R E k E U ??=??= 220ε （1-3） 式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； l l ?= ε为电阻丝长度相对变化。 E 为电桥电源电压。 式 1-3表明，半桥输出与应变片阻值变化率呈线性关系。 图1-3 半桥面板接线图 ㈢全桥测量电路 全桥测量电路中，将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边，不同的接入邻
生物分离工程期末复习题
填空题 1. .根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附； 2. 比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数。 3. 层析操作必须具有固定相和流动相。 4. 溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率大，随流动相的移动速度 小。 5. 层析柱的理论板数越多，则溶质的分离度越大。 6. 两种溶质的分配系数相差越小，需要的越多的理论板数才能获得较大的 分离度。 7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质，温度，溶液pH值，盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量； 8. 离子交换树脂由网络骨架（载体），联结骨架上的功能基团（活性基）和可交换离子组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引发剂（提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链）；TEMED的作用是增速剂（催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合）； 10. 影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度，pH 和温度； 11. 在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶法，刺激起晶法和晶种起晶法； 12. 简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、部扩散和化学交换反应三步；
13. 在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14. 反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的； 15. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 等电点 的不同； 16. 离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有 静态洗脱 和 动态洗脱 ； 17. 晶体质量主要指 晶体大小 ， 形状 和 纯度 三个方面； 18. 亲和吸附原理包括 配基固定化 ， 吸附样品 和 样品解析 三步； 19. 根据分离机理的不同，色谱法可分为 吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱 20. 蛋白质分离常用的色谱法有 免疫亲和色谱法， 疏水作用色谱法 ， 金属螯合色谱法 和 共价作用色谱法 ； 21. SDS-PAGE 电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS ）的目的是消除各种待分离蛋白的 分子形状 和 电荷 差异，而将 分子量 作为分离的依据；加入二硫叔糖醇的目的是 强还原剂，破坏半胱氨酸间的二硫键 ； 22. 影响亲和吸附的因素有 配基浓度 、 空间位阻 、 配基与载体的结合位点 、 微环境 和 载体孔径 ； 23. 阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为 强酸性阳离子交换树脂 、 弱酸性 和 中强酸性 ；其典型的活性基团分别有 3 、 COOH - 、2)(OH PO -； 24. 阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强碱性、 弱碱性 和 中强碱 性 ；其典型的活性基团分别有-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团； 25. 影响离子交换选择性的因素有 离子水合半径 、 离子价 、 离子强度 、 溶液pH ，温度 、溶液浓度 、 搅拌速率 、和 交联度、膨胀度、颗粒大小 ；
生物分离工程题库+答案
《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 等型式； 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 中空纤维式 ； 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 ， 温度 ， 溶液pH 值 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 和 温度 ； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 ， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ； 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类；
生物分离工程期末复习资料
第一章 1．生物分离工程的一般过程P4 答：①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相，液相分离，提高过滤速度。过滤、离心是其最基本的单元操作。 ②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。 ③产物的精制常采用色谱分离技术，有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。 ④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥 第二章 一、概念： 1.发酵液的预处理：指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离，提高过滤速度。 2.凝集（凝聚）：指在投加的化学物质（如水解的凝聚剂，铝、铁的盐类或石灰等）作用下，发酵液中的 胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。 3.絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。 4.离心分离：指在离心场的作用下，将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。主要用于颗粒较细的悬 浮液和乳浊液的分离。（分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。） 5.等电点沉淀法：利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低，易产生沉淀的性质，用酸化剂或碱化 剂调节发酵液的pH，使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。 二、填空： 1、按过滤时料液流动方向的不同，分为常规过滤和错流过滤。 2、可溶性杂蛋白的去除法包括：等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法 三、问答 1、发酵液的一般特征？ ①组成大部分为水； ②发酵产物的浓度较低； ③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物； ④含有培养基中的残留成分，如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物； ⑤含有其他少量代谢副产物；
⑥含有色素、毒性物质。热原质等有机杂质。 2、常用的絮凝剂有什么？ 无极絮凝剂：Al2(SO4)3·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。 有机絮凝剂：壳多糖及其衍生物、明胶、丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚丙烯酰类聚乙烯亚胺类。 3、影响絮凝效果的因素？ 答：①絮凝剂的种类； ②絮凝剂浓度； ③ pH; 最关键因素，影响絮凝剂活性基团的解离度。 ④搅拌转速和时间。 4、发酵液预处理的方法？ 答：①凝聚和絮凝方法 ②加热法 ③调节PH法 ④加水稀释法 ⑤加入助滤剂法 ⑥加吸附剂法或加盐法 ⑦高价态无机离子去除法 Ca2+——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀 Mg2+——三聚磷酸钠(Na5P3P10)→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物 Fe3+——黄血盐(K4Fe(CN)6) →普鲁士蓝淀 ⑧可溶性杂蛋白的去除法 3、VB12发酵液絮凝预处理的研究 答：由正交试验确定影响絮凝的主要因素，结果表明，最佳絮凝条件：絮凝剂为聚合氯化铝、加入体积分数7%，pH6、搅拌速度14r/min、搅拌时间45s。通过加压过滤实验，得到絮凝后
生物分离工程期末复习题
填空题 1. 为了提高最终产品的回收率一是（提高每步分离效率），二是（减少分离步骤）。 2. 评价一个分离过程效率的三个主要标准是：（浓缩率），（分离系数）和（产品回收程度） 3?生物产品的分离过程包括发酵液的预处理和（液固分离），（产品的提取），（产品的精制） 和（产品的加工处理）。 4?生化反应所起的作用是产生目的产物，指标是（产率）和（转化率），而生物分离解决的 是如何从反应液中获取这些物质，涉及的是（收率）和（纯度）。 5?生物分离的主要任务：从发酵液和细胞培养液中以（最高的效率），（理想的纯度）和（最小的能耗）把目的产物分离出来。 6?生物分离过程的特点包括：（生物分离过程的体系特殊），（生物分离过程的工艺流程特殊），（生物分离过程的成本特殊）。 7. 物质分离的本质是识别混合物中不同溶质间（物理），（化学）和（生物）性质的差别利用 能识别这些差别的（分离介质）和扩大这些差别的（分离设备） 8. 性质不同的溶质在分离操作中具有不同的（传质速率）和或（平衡状态） 9. 平衡分离是根据溶质在两相间（分配平衡）的差异实现分离；溶质达到分配。平衡为扩散 传质过程，推动力仅取决于系统的（热力学性质）。 10. 差速分离是利用外力驱动溶质迁移产生的（速度差）进行分离的方法。 1. 在细胞分离中，细胞的密度越（大），细胞培养液的密度越（小），则细胞沉降 2. 区带离心包括（差速）区带离心和（等密度）区带离心。
3. 为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。 4. 发酵液常用的固液分离方法有（离心）和（过滤）等。 5?常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤）两大类； 6?常用的工业絮凝剂有（无机絮凝剂）和（有机絮凝剂）两大类。 7. 工业生产中常用的助滤剂有（硅藻土）和（珍珠岩粉）。 8. 重力沉降过程中，固体颗粒受到（重力），（浮力），（摩擦阻力）的作用， 固体匀速下降时，三个力的关系（重力=浮力+摩擦阻力）。 9. 发酵液预处理的方法包括：（凝集），（絮凝），（加热法）；（调节pH法），（加水稀释法），加入（助滤剂）和（吸附剂）。 10. 发酵液中胶粒保持稳定的原因：（双电层）和（蛋白质周围水化层）结构。 11. 发酵液预处理过程中的相对纯化主要包括去除（高价态无机离子），（可溶性杂蛋白质），（色素）和（多糖类物质）。 12. 发酵液中杂蛋白的去除方法主要有（等电点沉淀法），（热处理法）和（化学变性沉淀法）。 13. 差速区带离心用于分离（大小）不同的颗粒，与颗粒（密度）无关。等密度区带离心包 括（预形成梯度密度离心）和（自形成梯度密度离心）两种方式。离心达到平衡后，样品颗粒的区带形状和平衡位置（不再发生变化）。 1?单从细胞直径的角度，细胞（直径越小），所需的压力或剪切力越大，细胞越 2. 常用的化学细胞破碎方法有（.酸碱法），（盐法），（表面活性剂处理），（有机溶剂法）和（螯合剂）。 3. 包涵体的溶解需要打断蛋白质分子和分子间的（共价键），（离子键），疏水作用及静电 作用等，使多肽链伸展。因此，包涵体的溶解需要强的变性剂，如（8mol/L尿素）和（6mol/L 盐
机械工程测试技术实验指导书
实验一 用“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率 1． 实验目的 一、 了解“双踪示波比较法”测试未知信号频率的原理； 二、 学习“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率； 三、 学习用 DASP 软件的频率计功能测试简谐振动的频率。 2． 实验原理 双踪示波比较法是采用双踪示波，同时看两个信号波形，其中一通道是已知频率的参考信号，另一通道是待测信号，通过对波形进行比较来确定简谐振动信号的频率。 双通道并行同步示波或采样信号，采用相同的采样频率f s, 所以，时间分辨率 1/S t f ?=相同，不同频率的正弦信号反映到波形上就是一个周期内的采样点数N 不同, 信号的频率为： 1f N t = ? 用光标读取已知频率为f 0参考信号的一个周期内的点数N1再读取待测信号的一个周期内的点数N2, 则被测信号的频率为： 1 02 x N f f N = 根据所测频率可以计算当前电机的转速：60x n f = (转/分钟) 3. 实验步骤 一） 、用双踪示波比较法测试简谐振动的频率 1、 开机进入 INV1601 型 DASP 软件的主界面，选择“双通道” 。进入双通道示波状态进行波形示 波。 2、 安装偏心激振电机，偏心激振电机的电源线接到调压器的输出端，把调速电机安装在简支梁中部，对简支梁产生一个频率未知的激振力，电机转速（强迫振动频率）可用调压器来改变，把调压器放在“60”档左右，具体调节以信号方便观察为准，注意调压器电压不可调的过高，以免烧坏电机。调好后在实验的过程中不要再改变电机转速。 3、 将 INV1601B 实验仪的内部信号源输出接到采集仪的第一通道（速度） 。将速度传感器布置在激振电机附近，速度传感器测得的信号接到 INV1601B 实验仪的第二通道速度传感器输入口上。 4、 INV1601B 实验仪功能选择设置旋钮置第二通道速度输入“速度”档。 5、 软件中“纵坐标尺度调整”选择“自动”档，以便观察波形；“两通道光标移动”选择“自动” ，可以分别对两路波形进行相关操作。 6、 采样频率可以使用“虚拟仪器库”内的“自动 SF 装置”设置。 7、 调节 INV1601B 实验仪信号源频率，振动稳定后，按鼠标左键，停下来读数，把光标移到第一通道一个波峰处，读取最大值所对应的点号 NC 值，记作' 1N ，向右移到相邻的峰值处读取相应的点号 NC 值，记作 ''1N ，第一通道正弦信号的一个周期内的点数 '''111N N N =-（移动过程中可使用“移动光标”悬浮窗中的图标来选取波峰点） 。
生物分离工程期末总复习
第一章绪论 一、生物分离工程在生物技术中的地位？ 二、生物分离工程的特点是什么？ 1．产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性 2．绝大多数生物分离方法来源于化学分离 3．生物分离一般比化工分离难度大 3.生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？ 三、生物分离过程一般分四步： 1.固-液分离（不溶物的去除） 离心、过滤、细胞破碎 目的是提高产物浓度和质量 2.浓缩（杂质粗分） 离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取 以上分离过程不具备特异性，只是进行初分，可提高产物浓度和质量。 3．纯化 色谱、电泳、沉淀 以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。 4．精制结晶、干燥 四、在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？ （1）产品价值 （2）产品质量 （3）产物在生产过程中出现的位置 （4）杂质在生产过程中出现的位置 （5）主要杂质独特的物化性质是什么？ （6）不同分离方法的技术经济比较 上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。 五、.生物分离效率有哪些评价指标？ 1.目标产品的浓缩程度——浓缩率m 2．系数α回收率REC 第二章细胞分离与破碎
1．简述细胞破碎的意义 一、细胞破碎的目的 由于有许多生化物质存在于细胞内部，必须在纯化以前将细胞破碎，使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏（增大通透性）或破碎，释放其中的目标产物，然后方可进行提取。 二、细胞破碎方法的大致分类 破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类，非机械破碎法又可分为化学（和生物化学）破碎法和物理破碎法。 1．机械破碎 处理量大、破碎效率高速度快，是工业规模细胞破碎的主要手段。 细胞的机械破碎主要有高压匀浆、研磨、珠磨、喷雾撞击破碎和超声波破碎等。 2．化学（和生物化学）渗透破碎法 （1）渗透压冲击法（休克法）（2）酶溶（酶消化）法 3．物理破碎法 1）冻结－融化法（亦称冻融法）（2）干燥法 空气干燥法真空干燥法冷冻干燥法喷雾干燥法 三、化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点？ 化学渗透破碎法与机械破碎法相比优点：化学渗透破碎法比机械破碎法的选择性高，胞内产物的总释放率低，特别是可有效地抑制核酸的释放，料液的粘度小，有利于后处理过程。 化学渗透破碎法与机械破碎法相比缺点：化学渗透破碎法比机械破碎法速度低，效率差，并且化学或生化试剂的添加形成新的污染，给进一步的分离纯化增添麻烦。 第三章初级分离 一、常用的蛋白质沉淀方法有哪些？ 盐析沉淀,等电点沉淀,有机溶剂沉淀,热沉淀 二、影响盐析的主要因素有哪些？ （1）离子强度：Ks和β值, 强度越大,蛋白质溶解度越小； （2）蛋白质的性质:因相对分子质量和立体结构而异,结构不对称、相对分子质量大的蛋白质易于盐析； （3）蛋白质的浓度：蛋白质浓度大，盐的用量小，共沉作用明显，分辨率低；蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；2.5%～3.0% 时最适合； （4）pH值：通常调整到pI附近，盐浓度较大会对等电点产生较大影响，pH对不同蛋白质的共沉影响；
2017-2018学年高中生物 第2章 胚胎工程 第2节 胚胎工程实验技术 第2课时 胚胎分割技术和
第2课时胚胎分割技术和胚胎干细胞核 移植技术 [目标导读] 1.分析教材P37～39内容，阐明胚胎分割的程序和应用。2.结合教材P41图2－24和P42图2－25，理解胚胎干细胞核移植和胚胎干细胞的应用。 [重难点击] 1.胚胎分割。2.胚胎干细胞及应用。 2008年9月9日17时，世界首例胚胎分割—性别鉴定试管水牛小公犊“明明”在广西水牛研究所顺利诞生，这意味着中国水牛性别人为控制又找到了一条具有实用价值的新途径。下面我们学习有关胚胎分割技术及胚胎干细胞核移植技术。 一、胚胎分割技术 1．概念 把一个胚胎的细胞分成两组或多组，经过短暂培养使其修复、发育后，再一同或分别移植到不同的代孕母中妊娠并产生多胎的技术，这种技术又称做人工同卵多胎技术，可以成倍增加胚胎数量，是一种快速繁殖种畜法。
2．胚胎分割的程序 (1)切割器具的准备：体视显微镜、倒置显微镜、显微操作仪、胚胎固定管、切割针(玻璃针、微刀)。 (2)胚胎的预处理：一般用链霉蛋白酶进行短时间处理，使透明带软化并变薄或去除透明带。 (3)胚胎的分割 ①2～6个细胞期的胚胎：可以用链霉蛋白酶消化除去外层透明带或用微针切开透明带，用微管吸取单个或部分卵裂球，放入另一空透明带中。 ②桑椹期的胚胎：通常采用直接切割法使其切割成半胚或四分胚，放入空透明带中，或直接移植给受体。 (4)分割胚的培养 ①体内培养：将半胚放入空透明带中，或用琼脂包埋移入中间受体(绵羊、家兔等动物)的输卵管内，结扎以防胚胎丢失。琼脂包埋的作用是固定胚胎、便于回收，但不影响胚胎的发育。 ②体外培养：直接在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段。 (5)分割胚的移植：按照胚胎移植的无菌操作程序，将发育良好的胚胎移植到受体后，受体受孕产仔。 3．胚胎分割技术的应用 (1)应用 ①畜牧业生产上：通过胚胎分割来扩大优良家畜数量。 ②生物研究上：用来培育遗传特性相同的动物群，为生物学、医学、药学和畜牧学的研究提供实验动物。 ③用于胚胎的性别鉴定。 (2)存在的问题 ①早期胚胎细胞的分化和定位的发育机理有待深入研究。 ②对不同阶段胚胎细胞的分化时间和发育潜力了解很少。 胚胎分割技术不仅可以对卵裂球和桑椹胚进行，也可以对囊胚进行切割，下图是对囊胚进行胚胎分割和性别鉴定的示意图，请分析：
生物分离工程实验.
PART B 生物分离工程实验 实验九硅胶色谱法分离甘油三酯 一、实验目的 通过从粗油中分离甘油三酯，学习运用凝胶色谱法分离油脂中各个成分的方法。 二、实验原理 吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。硅胶色谱频繁使用在脂质中的单一脂质，糖脂质以及磷脂质的分离。各种脂质被硅胶吸附，随着洗脱溶液的极性增加，各种极性不同的化合物被分离出来。 三、实验仪器 1. 层析柱(1.5×75cm) 2. 250mL 三角容量瓶 3. 分析天平（0.001g） 4. 真空浓缩装置 5. 搜集瓶 6. 氮气 四、实验材料与试剂 1. 正己烷 200mL 2. 乙醚15mL 3. 蒸馏水 1.3mL 4. 硅胶（100目左右） 25g 五、实验步骤 1. 活化硅胶（110度，6小时干燥）25g中加入5%蒸馏水使其部分钝化并充分混 匀放置30分钟。加入正己烷至刚好淹没硅胶为止并用超声波脱气3分钟。2. 层析柱底部放入脱脂棉少许（防止硅胶泄漏），将硅胶放入到层析柱中正己烷 溶液要没过硅胶层表面。
3. 准确称取食用油1±0.001 g加入到硅胶层析柱中用150mL正己烷/乙醚 （87∶13，v/v）洗脱，洗脱速度为2-3滴/min。洗脱时表面不能干和。 4. 收集的洗脱液用真空浓缩装置浓缩至无有机溶剂气味为止。 5. 准确称取浓缩物质量。 六、回收率计算 回收率= Ws/W×100% Ws：回收的甘油三酯质量（g） W：食用油质量（g） 七、思考题 1. 实验中加水的目的是什么？ 2. 怎样验证洗脱液中收集的甘油三酯的纯度。
ZXM生物分离工程期末复习
概念题： 萃取： 利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法称为萃取。 亲和吸附：亲和吸附是吸附单元操作的一种，它是利用亲和吸附剂与目标物之间的特殊的化学作用实现的高效分离手段。亲和吸附剂的组成包括：惰性载体、手臂链、特异性亲和配基。 超临界流体萃取：是利用超临界流体具有的类似气体的扩散系数，以及类似液体的密度（溶解能力强）的特点，利用超临界流体为萃取剂进行的萃取单元操作。 等电点沉淀法：蛋白质在等电点下的溶解度最低，根据这一性质，在溶液中加入一定比例的有机溶剂，破坏蛋白质表面的水化层和双电层，降低分子间斥力，加强了蛋白质分子间的疏水相互作用，使得蛋白质分子得以聚集成团沉淀下来。 反渗透：在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧，形成大于渗透压的压力差，就可以使溶剂发生倒流，使溶液达到浓缩的效果，这种操作成为反渗透。 流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等，都称为流动相。 离子交换平衡：当正反应、逆反应速率相等时，溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态，即称为离子交换平衡。 凝聚：在电解质作用下，破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度为一常数叫分配系数。 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程。 过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒留下，是固液分离的常用方法之一。 吸附：是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。 离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高。 有机溶剂沉淀：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。 膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。