现代生化技术习题及答案

第一章 生物大分子的提取与沉淀分离技术一、名词解释1.生化技术：是在生物化学及其相关学科应用的各种技术。主要是指生物体内物质及其代谢产物，特别是生物大分子的分离、检测、制备与改造技术。 2.提取（萃取）：是在一定的条件下，用一定的溶剂处理样品，使欲分离的物质充分释放到溶剂中的过程。又称“抽提”或“萃取”。 3.沉淀分离技术：是通过改变某些条件或加入某种物质，使溶液中某种溶质的溶解度降低，从而从溶液中沉淀析出的技术。 4.盐溶：低盐浓度下蛋白质的溶解度随着盐浓度的升高而增加的现象。 5.盐析作用：盐浓度升高到一定程度后，蛋白质的溶解度随着盐浓度的升高而降低，结果使蛋白质沉淀析出，这种现象即为盐析作用。 6.等电点沉淀法：是利用蛋白质在pI时溶解度最低，以及不同的蛋白质有不同的pI这一特性，对蛋白质进行分离纯化的方法。 7.有机溶剂沉淀法：利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度不同而使蛋白质分离的方法称为有机溶剂沉淀法。二、填空1. 现代生化技术的显著特点：是以三高所著称，即：高技术、高投入、及高利润。2. 生物大分子主要包括： 蛋白质 、 酶 、 核酸 、 多糖 和 脂类 ，它们是生物体内存在的具有特殊生物学功能的高分子化合物。3. 生化分离技术主要有沉淀分离技术分离、层析分离技术分离、电泳分离技术分离和超离心分离技术分离技术。4. 蛋白质和酶的种类繁多，在提取时应根据其存在的部位、分子结构及溶解性质的不同选择不同的提取方法。5. 影响提取的因素主要有 溶剂 、 溶解度 、 温度 、 pH 和 浓度差 等。6. 水溶液法提取酶和蛋白质时，要注意控制好盐浓度、温度、pH值等因素。7. 沉淀分离技术包括盐析 沉淀、等电点沉淀和有机溶剂沉淀等技术。8. 在分段盐析中，在一定的pH和温度条件下，改变离子强度称为 Ks分段 盐析，而在一定的盐和离子强度条件下，改变温度或pH值称为 分段 盐析。9. 实验室进行蛋白质盐析沉淀时应用最多、最广的盐是 硫酸铵 。10. 在核蛋白提取时，应选用0.14mol/L的氯化钠溶液提取 核糖 核蛋白，而选用1mol/L的氯化钠溶液提取 脱氧核糖 核蛋白。11. 核酸分离时从pH5沉淀中可分离得到 tRNA 。12. RNA的提取方法主要有 稀盐溶液 提取和 苯酚水溶液 提取。13. 苯酚水溶液提取核酸时， 蛋白质 和 DNA 沉淀于 苯酚 层中，而 RNA和 多糖 溶解于 水层 中。14. 核酸沉淀分离主要有 有机溶剂沉淀法 、 等电点沉淀法 、 钙盐沉淀法 和 选择性溶剂沉淀法 四种方法。15. 能够选择性地沉淀DNA的试剂是 异丙醇 。三、问答题1进行细胞破碎的方法有哪些：机械破碎法：是通过机械运动所产生的剪切力的作用使细胞破碎的方法。物理破碎法：用各种物理因素(温度、压力、超声波)的作用使细胞破碎的方法。化学破碎法：用化学试剂可使细胞膜结构改变或破坏，改变细胞膜的通透性。酶学破碎法：通过加入酶或利用细胞本身的酶的作用，使细胞破碎的方法。 2蛋白质和酶提取、分离的一般原则：提取、分离方法条件要温和使目的蛋白质和酶的活性和功能不受损害尽量尽早除去各种杂质、脂类、核酸及毒素。设法除去变性的和不需要的蛋白质。设法提高目的蛋白质的含量或生物活性。分离纯化要在缓冲溶液中进行。建立灵敏、特异、精确的检测方法。根据其存在的部位、分子结构及溶解性质的不同选择不同的提取方法。3实验室进行蛋白质盐析沉淀时应用最多、最广的是硫酸铵，它的优缺点是什么：优点：它在水中溶解度大；其溶解度受温度的影响较小；价廉易得；不易引起蛋白质变性；分离效果比其它盐好。缺点：缓冲能力差；NH4+离子会干扰蛋白氮的测定。4核酸提取要注意的原则：防止核酸酶的降解: 在提取分离核酸时要降低核酸酶的活性，通常加入抑制剂和去激活剂。防止化学因素的降解: 避免强酸强碱。防止物理因素的降解: 核酸大分子、高温、机械作用等均可以破坏核酸分子的完整性，因此核酸提取适于在低温及避免剧烈搅拌等条件下进行。第二章 层析分离技术一、名词解释1.层析分离技术：是利用混合物中各组分的物理、化学性质（分子的形状和大小、分子的极性、吸附力、分子的亲和力、分子的分配系数等）的不同，使各组分以不同程度分布在两相中，当流动相流过固定相时，各组分以不同的速度移动，而达到分离的技术。 2.吸附层析：是利用吸附剂对不同物质的吸附力不同而使混合物中的各组分分离的技术。 3.解吸作用：在一定条件下，被吸附物离开吸附剂 表面的现象称为解吸作用4.洗脱：加入解吸附剂，使物质从固定相上分离下来的方法。 5.分配层析：是利用各组分的分配系数不同而予以分离的方法。 6.分配系数：是一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解达到平衡时，该溶质在两相溶剂中的浓度比值。 7. 薄层层析：是将固定相的支持剂均匀地铺在支持板上，成为薄层，把样品点在薄层上，用适当的溶剂展开，从而使样品中各组分达到分离的一种层析技术。8. 气相层析：是一种以气体为流动相的一种高效、快速的层析分离技术。 9. 担体：是固定相的“载体”或“固体支持物”，大多为多孔性固体颗粒。 10. 死时间：从进样到出现空气峰最高峰的时间。 11.保留时间：从进样到出现色谱峰最高点所需的时间。 12.校正保留时间：指样品组分的保留时间与进样到出现空气峰最高值的时间之差。 13. 死体积 ：指从进样到出现空气峰最高值时所通过的载气体积 14.保留体积：指从进样到出现组分浓度最高峰时所通过的载气体积 15.校正保留体积：指保留体积与死体积之差 16.定量校正因子：是单位峰面积中某物质的量 17.离子交换层析：是利用离子交换剂上可解离基团(活性基团)对各种离子的亲和力不同而达到物质分离的一种层析分离技术 18.凝胶层析：又称之凝胶过滤，分子筛层析或排阻层析。是用高交联度的固体凝胶按照物质分子量大小进行分离的技术。 19.洗脱体积：某一组分物质从加样到层析最高峰出现时所需的洗脱液总体积。20.亲和层析：是利用生物分子间所具有的专一而又可逆的亲和力而使生物分子分离纯化的技术。 21.配基：又称为“配体”。指亲和层析中作为固定相的一方。二、填空1. 层析分离技术按流动相状态可分为 液相 层析和 气相 层析；按分离过程所主要依据的物理化学性质分为 吸附层析、分配层析、离子交换 层析、 分子排阻(凝胶过滤) 层析、 亲和 层析等。2. 洗脱方法根据所用洗脱剂不同分为 溶剂洗脱法 、 置换法(取代法) 、 前缘分析法(前缘洗脱法) 。3. .聚酰胺薄膜层析只适用于 极性分子 的分离。4. 纸上层析是以滤纸纤维 的 结合水 为固定相，以 有机溶剂 作为流动相，展开时样品中各物质在两相之间不断地进行分配，由于各物质有不同的 分配系数 、 移动的速率 也就不同，从而达到分离的目的。5. 溶质在滤纸上移动的速度可用Rf值表示，Rf = 溶质斑点中心移动的距离溶剂前沿移动的距离 ，Rf值决定于 分配 系数，不同的物质在两相间的 分配系数 不同，Rf值也不同，由此可根据Rf值的大小对物质进行定性分析。6. 薄层层析中用的薄层板有 硬板(湿板) 与 软板(干板) 之分，常用的薄层板制作方法有浸涂 法、 喷涂 法、 倾斜涂布法 法和推铺法 法。7. 气相层析根据其固定相的不同可分为 气固 层析和 气液 层析两种。8. 气相层析具有 分辨率高 、 分析速度快 、 灵敏度高 和 应用范围广 等特点。9. 气固层析的固定相为 固体 ，其分离的主要依据是 吸附剂 对 被吸附物 的 吸附力 不同，所以又称为 气相吸附 层析；气液层析的固定相为 液体 ，其分离的主要依据是 分配系数 的不同，又称为 气相分配 层析。10. 气相层析的流动相是 气体 ，称为 载气 ，常用的有 氢气 、 氮气 、 氦气 、 氩气 等。载气的选择主要根据所使用的 检测器 和 载体气流 决定。11. 红色担体用于分离 非极性 和 弱极性 物质；白色担体用于分离 极性 物质12. 气相层析时，样品在进柱前必须变为气体，有些物质难于气化必须先将其转变为 易挥发 的衍生物再进行气相层析。13. 进行气相层析时，应注意控制好 气体流量 、 进样温度 、 进样时间 和进样量。14. 热导池检测器属于 浓度型检测器 。氢焰检测器属于 质量型检测器 ，其灵敏度比热导池检测器高 倍左右，是目前应用最广泛的检测器之一。15. 离子交换层析的操作过程包括上柱(加样) 、 洗脱 和 收集 、树脂再生三大步骤。16. 凝胶装柱时必须注意柱中不能有 气泡 或 裂纹 存在三、问答题： 1. 选择吸附剂时应注意的问题：吸附剂应有适当的吸附力和尽量大的表面积；对被分离物有足够的分辨率，对不同物质的吸附力不同；对被吸附物的吸附应是可逆的，一定条件下可解吸、洗脱；不溶于所用的溶剂中，不引起被吸附物化学变化；颗粒均匀，操作时稳定，不会破裂。 2. 选择洗脱剂时应注意的问题：不与吸附剂起化学反应，且不使吸附剂溶解；对样品的各组分溶解度大、粘度小、流动性好；不与各组分起化学反应，且易与被洗脱组分分开；纯度高，无杂质影响。3. 纸层析时对滤纸的选择有何要求：滤纸的厚薄程度、纤维的松紧度不同，使与滤纸纤维结合的水量不一样，两相的体积比也不同。得到的Rf 值也不相同。滤纸中的杂质也会影响Rf 值。因此，层析时对滤纸的要求较高：由高纯度的棉花制成，质地均一、厚薄一致、纤维松紧度适中、有一定的机械强度。 4. 在纸层析前，滤纸和层析装置为什么要先用层析溶剂平衡：层析前滤纸与层析装置用溶剂系统的蒸气饱和。不平衡时滤纸会从溶剂中吸收水分，溶剂也会从滤纸表面挥发，使溶剂系统的组成发生改变，导致溶剂前沿不齐，影响层析效果和R值。5. 担体应具备哪些条件：表面积大；孔径分布较均匀；表面无催化或吸附性能；与固定液或被分析的物质不起化学反应；热稳定性好；有较好的机械强度。 6. 离子交换剂选择时应考虑哪些因素：样品离子带何种电荷 阴离子只能被阴离子交换剂吸附，阳离子只能被阳离子交换剂吸附；离子的浓度 浓度大时，选择交换容量大的交换剂型号被分离物质相对分子量的大小 分子量大时要求交联度低，分子量小时选择较高交联度更好；离子与交换剂亲和力的大小 选择不同型号的交换剂，既要考虑吸附，还要考虑便于洗脱；样品物质及交换树脂的物理化学特性 根据其对酸、碱、温度的敏感情况，控制好环境条件。7. 试述凝胶层析的基本原理： 凝胶是一种多微孔的多孔径网状支持物组成进行分子过滤的分子筛；物质分子在层析柱中的运动有重力的垂直方向运动和无定向扩散的布郎运动；大分子物质不能进入微孔在凝胶空隙间快速流出层析柱；小分子能够进入微孔，因而在凝胶中许多孔中穿行，因通过的距离长，后流出层析柱；分子直径越小能够进入的孔越多，流出层析柱越慢；根据分子筛这一原理可依据物质分子直径的大小按照由大到小的顺序流出层析柱而得到分离。因此，它是一个反筛。第三章 电泳技术一、名词解释：1. 电泳：是带电粒子在电场中向着与本身所带电荷相反的电极移动的现象。 2. 泳动度：泳动度()带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度3. 薄层电泳：是将支持物与缓冲液调制成适当厚度的薄层而进行电泳的技术 4. 凝胶电泳：是以各种具有网状结构的多孔凝胶作为支持物的电泳技术。 5. 等电聚集电泳：是在电泳系统中，加进两性电解质载体。当通以直流电时，两性电解质载体即形成一个由阳极到阴极连续增高的pH梯度。当不同等电点的分子进入这个体系时，各自聚集到与其等电点相当的pH位置上，从而使不同等电点的分子得以分离的电泳技术。二、填空1. 按所使用的支持体的不同分为 纸 电泳、 薄层 电泳、 薄膜 电泳、 凝胶 电泳和 等电聚焦 电泳。按支持介质的形状分为 平板 电泳和 柱状 电泳。2. 分子在电场中移动的方向决定于所带 电荷 的种类，带正电荷的向的 负极 移动；带负电荷的向 正极 移动； 静电荷为零 的分子在电场中不移动。分子在电场中移动的速度主要决定于于颗粒所带 净电荷的量 ，同时受分子的 大小 和 形状 的影响。3. 影响电泳的外界因素有电场强度 、 溶液的pH值 、 溶液的离子强度 、 电渗 以及缓冲液的粘度和温度。4. 凝胶电泳与其他电泳的主要区别，在于凝胶电泳同时具有电荷效应 和 分子筛效应的双重作用，具有很高的 筛选效率 。5. 聚丙烯酰胺凝胶电泳按其凝胶系统的组成可分成 连续 凝胶电泳 、 不连续 凝胶电泳、 梯度 凝胶电泳和 SDS 凝胶电泳。6. 不连续电泳的凝胶由上至下可分为 样品胶 、 浓缩胶 、 分离胶 。7. 蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中，其迁移率主要取决于它 所带的电荷 以及分子的大小和形状 。在聚丙烯酰胺系统中加入SDS，则蛋白质分子的迁移率主要取决于其 相对分质量 ，而与它的 所带的电荷 及 分子的形状无关。8. 在聚丙烯酰胺凝胶不连续电泳系统中不仅具有 电荷效应 效应和分子筛效应 效应，而且还具有 浓缩效应 效应，因此比连续电泳系统具有更高的分辨率和区带清晰度。三、问答题1. 试述聚丙烯酰胺凝胶具有哪些的优点：（）在一定浓度时，凝胶透明，有弹性，机械性能好；(2)化学性能稳定，与被分离物不起化学反应，在很多溶剂中不溶；(3)对pH和温度变化较稳定；(4)几乎无吸附和电渗作用，只要Acr纯度高，操作条件一致，则样品分离重复性好；(5)样品不易扩散，且用量少，其灵敏度可达10-6g；(6)凝胶孔径可调节，根据被分离物的分子量选择合适的浓度,通过改变单体及交联剂的浓度调节凝胶的孔径；(7)分辨率高,尤其在不连续凝胶电泳中，集浓缩、分子筛和电荷效应为一体。因而较醋酸纤维薄膜电泳、琼脂糖电泳等有更高的分辨率。 2. 等电聚集电泳具有哪些优缺点：优点： 分辨率高；随电泳时间增加区带越来越窄；样品加在任何部位都可以聚焦到等电点pH位置；很稀的样品都可分离，且重现性好；可用于测定多肽或蛋白质的等电点。缺点：要求使用无盐溶液，但某些蛋白质在无盐溶液中溶解度低，易产生沉淀。对一些在pI不溶解或发生变性的蛋白质不适用。 3. 对载体两性电解质有什么要求：在pI处必须有足够的缓冲能力，以便控制pH梯度。在pI处必须有足够的电导，以便使一定电流通过。而且，各不同pI值的载体有相同的电导系数，使整个体系中电导均匀，获得均匀的电场。相对分子质量要小，以便在聚焦后能容易地和蛋白质组分分开。化学组分不同于被分离物质，以免干扰测定。不与被分离物质起化学反应，也不会引起被分离物质变化。 第四章 离心分离技术一、名词解释1. 离心分离技术：是借助于离心机旋转所产生的离心力，根据物质颗粒的沉降系数、质量、密度、浮力等因素的不同而使物质分离的技术。 2. 沉降系数：指在单位离心作用下，粒子的沉降速度。单位：S ( Sverdberg ), 1S = 11013cm/s 3. 差速离心：采用不同的离心速度和离心时间，使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法。 4. 密度梯度离心：是样品在密度梯度介质中进行离心，使沉降系数比较接近的物质得以分离的一种区带分离方法。 5. 等密度梯度离心：是不同的颗粒在离心力的作用下，不同浮力密度的物质颗粒向下沉降或向上漂浮，一起移动到它们各自浮力密度恰好相等的位置(等密度点)，形成区带的方法。(又称为平衡等密度离心)。 6. 相对离心力 ( RCF )：指颗粒所受的离心力(c)与地心引力(重力Fg )之比二、填空1. 通常按离心机转速的不同，将其分为 常速 离心机 、 高速 离心机和 超速 离心机三种。P812. 常速离心机的转速通常在 8000 r/min以内，高速离心机的转速在 10000-25000 r/min，转速大于 25000 r/min的离心机称为超速离心机。3. 在超速离心中，离心方法可分为 差速离心 、 密度梯度离心 和 等密度梯度离心 。P824. 物质颗粒在离心场中所受离心力( Fc )的大小，决定于颗粒的 质量（m） 和离心加速度 离心加速度（c） 。三、问答题 1.根据离心方法的不同，离心时间所表达的含义有什么区别：离心时间是影响离心效果的主要因素之一，其概念按离心方法不同有所差别。差速离心的离心时间：指某种颗粒完全沉降到离心管底的时间。又称澄清时间、沉降时间。密度梯度离心的离心时间：指形成界限分明的区带的时间。等密度梯度离心的离心时间：指颗粒完全到达等密度点的平衡时间。第五章 化学检测技术一、名词解释1. 化学检测技术：是根据物质的化学性质而对物质进行定性、定量测定的方法 2. 蛋白质的免疫化学检测：利用抗原与抗体之间特异的结合而对蛋白质进行定性定量分析的技术称为蛋白质的免疫化学检测技术。 3. 抗原：能刺激动物机体产生抗体，并能特异地与这种抗体结合的物质。 4. 抗体：是在动物体内对于抗原的反应而产生的能特异性地与这种抗原结合的一类免疫球蛋白。 5. 抗原决定簇：蛋白质的抗原特性是由蛋白质的化学结构决定的，蛋白质多肽链的一部分或某些特定的基团可与抗体结合，称为抗原决定簇或抗原的决定基。 6. 凝集反应：细胞性抗原与相应的抗体相混合时，就会凝集成团，这种抗原-抗体反应称为凝集反应。 7. 抗血清的效价：免疫血清在一定量抗原存在下，能显现明确的沉淀反应的最大稀释度的倒数。 8. 抗体的沉淀反应：将可溶性抗原(蛋白质)与相应抗体混合，当两者的比例适当，并有适当的盐类存在时，可形成沉淀，这种现象叫抗体的沉淀反应。9. 免疫扩散：是利用蛋白质在半固体基质上的扩散作用，使抗原和抗体在浓度比例合适的部位产生沉淀带或沉淀环，从而检测蛋白质的方法。10. 免疫电泳：将免疫扩散和电泳技术结合起来检测蛋白质的技术。 二、填空1. 糖类的化学检测主要是利用游离羰基的还原性与试剂进行氧化还原反应而进行测定的。2. 糖类的化学检测中，最常用的试剂是 斐林 试剂，其基本组成是由A液和B液两液组成，A液的主要成分是 CuSO4 ，B液主要由 酒石酸钾钠 和 NaOH 组成。3. 糖液滴入斐林试剂中时，酒石酸钾钠铜是一种 氧化 剂，可与还原糖的游离 羰基 发生 氧化还原 反应，生成 红 色的 氧化亚铜 沉淀。4. 蛋白质的含氮量几乎是恒定的，平均含氮量为16%，只要测出蛋白质含氮量，乘以 6.25 ，即为蛋白质的含量。5. 在蛋白质是由多种 氨基酸 以 肽键 相互联接而成的，在一级结构中可发现，它的主链中， 肽 键占 1/3 ，没有任何一种物质含 肽 键量如此丰富。因此，可用一些该键所能发生的反应，对蛋白质进行测定。6. 凯氏定氮的主要步骤有： 消化 、 蒸馏 、 滴定 与 计算 。7. 双缩脲反应是指蛋白质在 碱性 溶液中与Cu2+ 结合，生成 紫红色 络合物的反应。8. 一般氨基酸与茚三酮反应生成 紫色 化合物，而亚氨基酸反应后生成 黄色 化合物。9. 抗体是一类 免疫球蛋白 ，由两条 重链 和两条 轻链 通过多个 二硫键 连接成 Y 型，抗体分子的 N 端是抗体与抗原决定簇的结合部位，它决定了抗体的 特异性 ，当抗原决定簇与抗体的 N 端结合时，产生变构效应，使 C 端的某些部位结构改变，而产生一系列的 免疫效应 。10. 利用免疫化学检测蛋白质的方法主要有 凝集 反应和 沉淀 反应。11. 根据核酸中所含的磷及戊糖的化学性质可用 定磷法 、二苯胺法 和 地衣酚法等进行检测。12. DNA中脱氧核糖在酸性环境中与二苯胺试剂一起加热，产生蓝色 反应。在595nm处有最大吸收峰，通过测定光密度、光吸收值，从标准曲线上可查出DNA含量。13. RNA中的核糖在浓盐酸和三氯化铁存在下，与 地衣酚 在100共热，产生 绿色 物质，它在 670 nm处有吸收高峰，因此，该反应检测和定量RNA。第六章 光学检测技术一、名词解释 1. 光学检测技术：是利用物质所具有的各种光学性质，对物质进行定性、定量及结构分析的技术 2. 旋光检测技术：利用旋光计测量出旋光物质(光学活性物质)对偏振光放置角度的方向和大小。从而进行定性与定量分析的技术。 3. 分光光度检测：又称分子吸收光谱检测。是利用物质分子所特有的吸收光谱而对物质进行定性、定量测定的检测技术。二、填空1. 光学检测技术多种多样，生化领域常用的有 旋光检测 技术 、 荧光检测 技术和 分光光度检测 技术。2. 分子中具有不对称碳原子的物质能够使偏振光的偏振面产生 旋转 作用，即旋光作用。3. 根据物质吸收光谱的频率范围不同分光光度检测可分为：紫外分光光度检测 、 可见光分光光度检测 和 红外光分光光度检测 。4. 核酸分子由于含有 共轭双键 ，所以有强烈的紫外光吸收性质，其最大吸收高峰为 260 nm；蛋白质由于含有 苯环 等紫外吸收基团，故也有紫外光吸收性质，但其吸收高峰在 280 nm处。三、问答题 1. 在生化领域中，应用荧光检测的方法在哪些：在生化领域中，应用荧光检测的方法分三类：直接用荧光性物质检测利用非荧光性物质与荧光试剂反应，生成荧光性物质在荧光性物质溶液中加入消光物质第七章 气体检测技术一、名词解释： 气体检测技术：是利用物质在生化反应或化学反应中放出或吸收的气体的性质，通过测定气体量的变化而对物质进行定性、定量分析的技术。二、填空：应用于气体检测技术的仪器主要有两种：华勃氏(Warbury)呼吸仪和范斯莱克(Van Slyke)检测仪。前者主要用于测O2的吸收量或CO2的放出量；后者主要用于检测-氨基酸与亚硝酸反应产生的N2，从而计算氨基酸含量。第八章 放射性同位素检测技术一、名词解释1. 放射性同位素检测技术：是利用放射性同位素研究物质的运动和变化的技术。 2. 同位素：凡是原子序数相同，而质量数不同的元素称为同位素。即原子核内质子数相同，而中子数不同的元素。 3. 衰变：放射性同位素的原子核自发地按一定规律变化，同时放出各种射线的过程称为衰变或蜕变。 4. 放射性半衰期：指放射性元素的原子核数目因衰变而减少一半所需的时间。5. 放射性强度：指单位时间内原子核衰变的数目。单位：居里(Curie，Ci)6. 比放射性：指单位质量(克)或体积(ml)样品在单位时间内原子核衰变的数目。 7. 放射自显影技术 ( autoradiography )：是利用样品中放射性物质放出的射线，作用于核子乳胶片，而在胶片上显影，从而探测放射性物质的位置和分布情况的技术。 8. 本底值：指未加样品前空白测量所得 (来自仪器本身、宇宙射线或其它放射线引起) 的计数。 9. 熄灭(猝死)：是液体闪烁测量系统内使射线探测效率下降的现象。二、填空1. 同位素分为两种：一种是原子核结构稳定，不会自行发生变化的称 稳定 同位素；另一种其原子核结构不稳定，会自行地发生变化，不断地放出各种射线，最后衰变为另一种元素，这种同位素是 不稳定 同位素，通常称为放射性同位素。2. 放射性同位素衰变过程中放射出的射线主要有三种： 射线即粒子 ，带正电荷； 射线即 粒子 ，带负电荷； 射线，即不带电荷的 光子 。3. 生化领域使用的放射性同位素，多数是发射射线或射线，或同时发射射线和射线的同位素。4. 放射性同位素危害人体的途径有 内照射 和 外照射 两种。5. 检测放射性的方法很多，常用的有： 放射自显影 技术、 盖革计数管 探测和 闪烁计数器 探测。三、问答题简单说明放射性同位素掺入及其方法：放射性同位素的掺入是指放射性同位素通过一定方法与物质分子结合，成为分子结构的一部分的过程。掺入方法：主要有三种 化学合成法 用化学方法将其引入到物质分子中。生物合成法 在生物体内，经新陈代谢引入到物质分子中。如，加入培养基中；酶促合成法 利用酶的催化作用，引入到物质分子中。第九章 生物检测技术一、名词解释1. 生物检测技术：是利用生物体对被检测物质的特有反应而鉴定被检物质的质量和功效的方法。2. 半致死量(LD50)：指被试验动物中死亡率达50%时的药物剂量。 3. 局部刺激性试验：是将被检药物注射进生物体内，观察在注射部位是否出现炎症或产生过敏反应等局部刺激现象。 4. 溶血试验：是指检测药物是否引起红血细胞膜破裂而释放出血红蛋白。 5. 热原试验：指检测药物中有没有使动物体温升高的致热物质存在。 6. 过敏性试验：指检测药物中有无引起过敏反应的物质存在的一种方法。 7. 变异原试验：是检验药物或食物中有无引起生物产生变异的物质存在的试验。 8. 变异原：引起生物明显地产生变异的物质。 9. 生长促进物质是对生物的生长繁殖有促进作用或不可欠缺的物质。如，维生素、氨基酸、激素等。：二、填空1生物检测的范围主要是：生物效价 测定和 安全性 试验。2.效价是指某一物质引起 生物反应 的 功效 单位。 生物反应 是指生物体对一物质的特有反应。3安全性试验主要包括 毒性试验 、 局部刺激性实验 、 溶血实验 、 热原实验 、 过敏试验 和 变异原实验 。4过敏反应是一种 变态 反应。指动物非经口注入异种蛋白质后所表现的一种 反应性 增高现象。引起过敏反应的物质称为 致敏原 。5抗生素可用 化学 检测法、 光学 检测法和 生物 检测法。6抗生素的生物检测法是利用抗生素对特定 微生物 的生长起 抑制作用而进行检测的技术。7抗生素的生物检测方法主要有 稀释法 和 扩散法 两种。8生长促进物质的生物检测，一般以 微生物 作为试验材料。第十章 核磁共振检测技术一、名词解释1核磁共振：具有磁距的原子核在高强度磁场作用下，可吸收适宜频率的电磁辐射，由低能态跃迁到高能态的现象。不同分子中原子核的化学环境不同， 将会有不同的共振频率，产生不同的共振谱。 2齐曼效应：具有核自旋性质的原子核在磁场的作用下，这些原子核的自旋状态可分为不同的能级的现象。 3化学位移：当相同的原子核处在分子中的不同基团时，其所吸收的电磁波频率稍有不同的现象。 4自旋偶合：不同原子自旋之间产生的互相干扰现象，也称为自旋-自旋偶合。 5自旋分裂( spin-spin splitting )：由于自旋偶合的结果，使共振图谱由单峰变为多重峰的现象。 6自旋偶合强度：即原子核自旋的相互干扰的强度。自旋偶合常数(J )表示。 7自旋解偶合( spin decoupling 即 自旋去偶 )：指核A的自旋偶合对核B的波谱的影响，由于对核A进行共振频率的辐射而被消除。 8弛豫现象：指高能级的核，回到低能级而放出能量的过程。二、填空1磁共振技术主要包括 核磁共振 和 电子自旋共振。2核磁共振的基本原理主要包括 変曼效应 、 化学移位 、自旋偶合和 弛豫现象 。3弛豫过程有两种：放出的能量以热的形式散发在固体晶格或液体溶剂之中，称为 自旋-晶格 弛豫。放出的能量转移到另一个自旋的原子核中，称为 自旋-自旋 弛豫。三、问答题： 1如何进行共振图谱的解析：共振图谱的解析主要抓住四个方面：根据磁场强度和照射电磁波的频率，确定是否含有某种元素。一定强度的外加磁场中，不同原子核共振吸收的电磁波频率各不相同，容易做出判断；根据化学位移（值）判断该元素在哪一个基团中 因不同基因中所受屏蔽作用不同，使共振吸收的电磁波频率稍有不同。可将图谱位置与文献中记载的各基因的化学位移（值）作比较而确定基团名称；根据图谱的自旋分裂情况以及自旋偶合常数（J）的值，得知邻近的基团结构；测定图谱的峰面积，通过面积比得知元素的数目或确定化合物的含量。第十一章 酶技术一、名词解释1.操纵子：在DNA分子中按一定的次序排列的调节基因、起动基因、操纵基因和受它控制的若干个结构基因一起被称为操纵子。 2.产物阻遏作用：指酶的反应产物或代谢途径的末端产物对酶合成的阻遏作用。 3.固定化酶：指固定在载体上，在一定的空间范围内进行催化反应的酶。 4.固定化细胞：固定在载体上，在一定的空间范围内进行生命的活动称为固定化细胞。又称为固定化活细胞、固定化增殖细胞或固定化完整细胞。 5.固定化原生质体：是固定在载体上，在一定的空间范围内进行新陈代谢的原生质体。 6.交联固定化技术：借助双功能团试剂使酶蛋白分子之间发生交联，可制成网状结构的固定化酶。此固定化法称为交联固定化技术。 7.酶分子修饰：通过各种方法使酶分子结构发生某些改变。从而改变酶的某些特性和功能的过程，称为酶分子修饰。 8.大分子结合修饰法：利用水溶性大分子与酶结合，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性与功能的方法称为大分子结合修饰法。简称为大分子结合法。 9.肽链有限水解修饰：是利用肽链的有限水解，使酶的空间结构发生某些精细的改变，从而改变酶的特性和功能的方法。 10.氨基酸置换修饰：将肽链上的某一个氨基酸换成另一个氨基酸，则会引起酶蛋白空间构象的某些改变，从而改变酶的某些特性和功能。这种修饰方法称为氨基酸置换修饰。 11.蛋白质工程：蛋白质工程又被称为第二代遗传工程。是指通过改造与蛋白质相对应的基因中的碱基排列次序，或设计合成新的基因，将它克隆到寄主细胞中，通过基因表达而获得具有新的特性的蛋白质的技术过程。 二、填空1生物工程主要包括： 基因工程 、 细胞工程 、 酶工程 和 发酵工程 。2生物工程领域广泛应用的基本操作技术主要包括 酶 技术、 克隆 技术以及 细胞和原生质体融合 技术。3酶技术主要包括： 酶生物合成的调节 技术、 酶的分离纯化 技术、酶反应动力学研究 技术、 酶分子修饰 技术和 酶、细胞和原生质体固化技术。4许多酶的生物合成都是通过诱导物的 诱导 作用而进行的。在适当的时候添加适当的诱导物，可以大大提高酶的产量。诱导物可分为 酶的作用底物 、 酶的反应产物 和 酶的底物类似物 三大类。5.酶生物合成的阻遏作用有 产物阻遏 作用和 分解代谢物阻遏 作用。6.分解代谢物阻遏作用与 环腺苷酸(cAMP) 的浓度有关。在容易利用的碳源充足时， cAMP 浓度低， 受体蛋白(CRP) 不能与cAMP形成复合物，就不能与启动基因结合，RNA聚合酶亦无法结合，酶就无法合成，即呈现分解代谢物阻遏遏作用。在容易利用的碳源不存在或缺乏时， cAMP 浓度增高，易与 cAMP受体蛋白(CRP) 形成复合物。此复合物与启动基因结合，RNA聚合酶才能结合到启动基因位点上，分解代谢物阻遏作用解除，通过 转录 和 翻译 ，进行酶的合成。7.酶的可逆抑制作用有 竞争性抑制 作用、 非竞争性抑制 作用和 反竞争性抑制 作用三类。8.随着抑制剂浓度I的增加 Km 增加， Vmax 不变，属于竞争性抑制；Km不变， Vmax 值减小。属于非竞争性抑制； Km 和Vmax 值都减小， Km/ Vmax 不变，属于反竞争性抑制。9.酶、细胞或原生质的固定化方法有 吸附法、 包埋法 、结合法 和 交联法 。10. 双倒数作图法是以 1/v 对 1/S 作图，其纵轴截距是 1/ Vmax ，横轴截距是 -1/Km ，斜率为 Km/ Vmax 。三、问答题1.酶的诱导合成需要哪些条件: 酶的诱导合成不是任何情况下都可进行的，而是有条件的。主要有下列三点： 基因必须完整：酶的合成是在基因的控制下进行的，若基因受到破坏或变异，酶的合成将受影响。因为： 若酶所对应的结构基因改变，该酶将无法合成。 若同一操纵子中，第一位的结构基因受破坏，则第二位及其以后的各个结构基因即使完好，也无法合成相应的酶。 若操纵基因变异，将出现二种相反的情况：一是操纵基因变异后阻抑蛋白不能与之结合，那么将不受诱导物或阻遏物的影响，酶都可以合成；二是操纵基因变异后，与阻抑蛋白牢固结合，那么，就无论是否有诱导物，酶均无法合成相应的酶。 若调节基因变异，不能合成相应的阻抑蛋白。酶的合成也不受诱导物或阻遏物的影响。只有各有关基因完整，才能在添加诱导物时，有可能使酶诱导合成。 阻抑蛋白活性 当添加诱导物时，诱导物与阻抑蛋白结合，使其与操纵基因分离，才能进行酶的合成。 阻遏物 在添加诱导物时，细胞所处环境中，不能有高浓度的分解代谢阻遏物或其它强阻遏剂存在，否则将无法诱导。因此，只有阻遏解除后，酶才能诱导合成。 2.酶动力学的研究主要包括哪些内容: 酶动力学研究主要包括：酶反应初速度的测定；底物浓度对酶反应速度的影响；米氏常数Km和最大反应速度vmax的测定；温度对酶反应速度的影响；酶反应活化能的测定；pH对酶反应速度的影响；激活剂的作用；抑制剂对反应速度的影响；抑制类型的确定3.酶分子修饰技术不断发展，主要的修饰方法有哪些: 酶分子修饰技术不断发展，修饰方法多种多样。主要的有：金属离子置换修饰；大分子结合修饰；肽链有限水解修饰；酶蛋白侧链基团修饰；氨基酸置换修饰；物理修饰。4.试述蛋白质工程的主要步骤:新蛋白质结构的设计根据已知蛋白质或酶的化学结构、空间结构及其特性，确定欲得到的新蛋白质或酶的氨基酸排列次序，确定欲置换的氨基酸及位置。突变基因的核苷酸序列的确定根据欲得到的蛋白质的氨基酸序列，确定其对应的mRNA上的核苷酸序列。再根据互补原则，从mRNA核苷酸序列确定其所对应的突变基因上的核苷酸序列。根据欲置换的氨基酸确定需要置换的核苷酸及其位置。突变基因的获得根据欲得到的突变基因的核苷酸序列以及需要置换的核苷酸位置，首先用DNA合成仪合成有一个或几个核苷酸被置换了的寡核苷酸。再用此寡核苷酸为引物，通过定点突变(Site directed mutagenesis)技术，而获得所需的突变基因。这称之为寡核苷酸诱导的定位突变，是蛋白质工程中常用的技术。新蛋白质的产生将上述获得的突变基因插入到合适的基因载体中，转化或转导到宿主细胞之中，在适宜的条件下进行表达，就可产生出经过氨基酸置换的新的蛋白质或酶。第十二章 克隆技术一、名词解释1.克隆技术: 是在分子的水平上，通过人工方法将外源基因引入细胞，而获得具有新的遗传特性的细胞技术，又称重组DNA技术。 2.基因: 是载有遗传信息的DNA(有的是RNA)片段，是遗传性状在分子水平上的物质基础。 3.聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction): 简称PCR，是由穆利斯(K. B. Mullis)于1988年首创的一种在体外模拟发生于细胞内的DNA快速扩增特定基因或DNA序列的复制过程的技术。 4.质粒: 质粒是染色体外的遗传因子，是一种双链环状的DNA分子。质粒本身含有复制基因，能在细胞质中独立自主地进行自我复制。 5.限制性内切酶: 是生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种专一性很强的核酸内切酶，是目前克隆技术不可缺少的工具酶。 6.基因重组: 是通过酶的作用，使特异的基因(外源DNA)和载体DNA在试管中进行重新组合，而得到杂种DNA分子的方法。 二、填空1.获得特异基因的主要方法有： 分离 法、 反转录合成 法、 化学合成 法和 聚合酶链式反应(PCR) 技术。2.真核细胞的mRNA一般在3-末端含有多聚腺嘌呤核苷酸(Poly A) 的尾巴，可以用接上 寡聚脱氧胸腺嘧啶核苷酸 的纤维素柱进行 亲和 层析，而从RNA复合物中分离得到 mRNA 。3.双链DNA在加热或碱性条件下，双链之间的 氢键 断开，解离为单链DNA，这称为DNA的 变性 。4.单链DNA在温度逐渐 降低 时，会重新与其互补的引物或另一条单链结合，形成双链，这叫 退火 。5.在PCR扩增过程中，是以目标 DNA 为模板，以 引物 为固定起点，以 为底物，在 四种脱氧核苷三磷酸(dNTP) 的作用下，由 DNA聚合酶5-端 向 3-端 的方向进行DNA复制。6.在PCR扩增过程中，反应液中加入 50mmol/L的KCl 有利于退火，但过高则对 Taq DNA聚合酶 有抑制作用。明胶和牛血清蛋白等蛋白质，以及吐温20等非离子型表面活性剂对 Taq DNA聚合酶 有稳定作用，必要时可适量添加。7.Ti质粒是 根瘤农杆菌 的质粒，在 植物基因工程方面是一种常用的基因载体。8.选择质粒作为基因载体时，要考虑两个条件：首先是经限制性内切酶 作用后，仍保留 复制起始区 。此外是仍要有 抗药标记 ，以利于重组体的筛选