Контрольная работа по "Биологии"

Задача №18.

Культуры клеток и тканей для  массового размножения растений и оздоровления посадочного материала, в том числе лекарственных  растений, нашли широкое применение в растениеводстве.

1. Какой метод позволяет от  одной меристемы получить (регенерировать) достаточно большое количество  новых растений, в том числе  и в культуре in vitro? Для осуществления  данного метода более подходят  слабодифференцированные или высоко  дифференцированные ткани растения?

2. Каллусная ткань, определение,  биологическая роль.

 

3. В качестве чего при культивировании  растительных клеток используют 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту  (2,4-Д), aльфа-нафтилуксусную кислоту  (НУК) ?

4. Какими в зависимости от  происхождения и условий выращивания  каллусные ткани бывают по  степени плотности? 9

Задача №19.

Суспензионные культуры широко используются в качестве модельных систем для  изучения путей вторичного метаболизма, индукции ферментов и экспрессии генов, деградации чужеродных соединений, цитологических исследований и др.

1. Дайте определение суспензионной  культуры.

2. Сравните каллусные и суспензионные  культуры, указав достоинства и  недостатки для биотехнологии. 

3. Способ получения суспензионной  культуры из каллусной ткани. 

4. Культивирование суспензионной  культуры в биореакторах. Виды  биореакторов по типу перемешивания.  Режимы культивирования растительных  клеток в промышленности.

5. Предназначение фитогормонов, механизм  действия.

 

Задача №20.

Определите лекарственную субстанцию по описанию технологического процесса: «Штамм сконструирован методом генной инженерии. Отбор высокопродуктивных клонов проведен по устойчивости к  аналогу целевого продукта. В качестве аналога использован розеофлавин. Сверхпродуцент культивируют на питательной среде с мелассой и дрожжевым экстрактом в течение 25-35 ч. при температуре 370 С в условиях аэрации. Целевой продукт секретируется в культуральную жидкость в количестве 3,4-4,0 г/л целевого продукта. Лекарственную субстанцию выделяют из культуральной жидкости по растворимости в щелочах и кислотах и низкой растворимости в органичных жидкостях.

1. Составьте технологическую схему  получения данного соединения.

2. Метод совершенствования выбранного  продуцента и отбора сверхпродуцента 

3. Какие еще продуценты данного  вещества вам известны, их достоинства  и недостатки.

 

Задача №21

Данный витамин является активным гемопоэтическим фактором млекопитающих  и ростовым фактором многих микроорганизмов, состоит из двух циклических структур и линейного участка. В молекуле данного витамина металл кобальт  связан с первым макроциклом (корриновое ядро). Вторая кольцевая структура - 5,6-диметилбензимидазол (5,6-ДМБ), связанная  с первой кольцевой структурой гетерогенной боковой цепью, состоящей из изопропанола, связанного с основанием 5.6- ДМБ М-гликозидной связью.

1. О каком витамине идет речь?

2. Используются ли в производстве  данного витамина дрожжи и  мицелярные грибы? 

3. Какие продуценты данного витамина  вам известны?

4. Метод совершенствования биообъекта  и метод отбора сверхпродуцента  для получения данного витамина  с помощью Propionibacterium freudenreichii и  Propionibacterium shermanii

10

 

5. Методы экстракции и очистки  целевого продукта при получении  данного витамина с помощью  Propionibacterium freudenreichii и Propionibacterium shermanii

 

Задача №22.

В клетках микроорганизмов рода Согуnebacterium и Brevibacterium в процессе микробиологического синтеза из аспарагиновой кислоты в синтезируется три аминокислоты, в том числе лизин, имеющий промышленное значение.

1. Биообъект для данного процесса.

2. Какие еще аминокислоты образуются  в клетках микроорганизмов рода  Согуnebacterium и Brevibacterium из аспарагиновой кислоты наряду с лизином?

3. Какой фермент открывает данный  метаболический путь, особенности  данного фермента. Понятие «совместное  ингибирование».

4. Метод совершенствования биообъекта, применяемый при синтезе лизина. Понятия мутанты первого и  второго типов, их предназначение  и использование их особенностей.

 

Задача №23.

В процессе микробиологического синтеза  с применением кишечной палочки  получают аминокислоту треонин.

1. Биообъект, его особенности  при регуляции биосинтеза аминокислот.  Строение регуляторной области. 

2. Методы совершенствования биообъекта.

3. Метод отбора сверхпродуцента. 

 

Задача №24.

При взаимоотношениях аэробных бактерий и фотосинтезирующих водорослей наблюдаем следующее - бактерии утилизируют  О2 и углеводы, выделяя СО2 и факторы роста; водоросли используя квант света превращают СО2 в О2 и углеводы.

1. Определите вид данного взаимоотношения.  Определение данного вида взаимодействия  между микроорганизмами.

2. Как называют такое взаимодействие, когда ни один из штаммов  не может быть без взаимодействия  с другим?

3. Что понимают под комменсализмом?

4. Сущность амменсализма.

 

Задача №25

Создание и производство рекомбинантных человеческих инсулинов существенно  повысило эффективность лечения  сахарного диабета и обеспечило повышение качество жизни больных.

1. Методы очистки полученных  рекомбинантных белков- предшественников  цепей А и В в биотехнологическом производстве инсулина по технологии фирмы «Eli lilly»?

2. Процесс выделения А и В цепей, их соединение в молекулу инсулина.

11

 

3. Недостатки метода и продуцента  при производстве инсулина по  технологии фирмы «Eli lilly». 

4. Технологические приемы, используемые  для защиты персонала, производственного  процесса, отходов и окружающей  среды от контаминации клетками Escherichia coli.

5. Перечислите препараты рекомбинантного  инсулина, выпускаемого по технологии  фирмы «Eli lilly». 

 

Задача №26

Культуры клеток и тканей для  массового размножения растений и оздоровления посадочного материала, в том числе лекарственных  растений, нашли широкое применение в растениеводстве.

1. С какой целью при выращивании  каллусной ткани проводят пассирование  или субкультивирование?

2. Понятие и сущность дифференциации  меристематической клетки.

3. Может ли у растений процесс  дифференциации быть обратимым,  при каких условиях 

 

Задача №27

Определите лекарственную субстанцию по описанию технологического процесса, выделите биотехнологические и химические этапы производства, назовите биообъекты биотехнологических этапов:

« … продуцент Nocardia mediterranea обработан  многократно ренгеновскими и  ультрафиолетовыми лучами, а также  азотсодержащими веществами с селекцией  на каждом этапе. Сверхпродуцент помещен  в ферментатор на жидкую питательную  среду, содержащую крахмал, соевую муку, кукурузный экстракт, хлорид натрия и  карбонат кальция. После завершения процесса культивирования целевой  продукт извлечен из культуральной  жидкости органическим растворителем, реэктрагирован в водную фазу и подвергнут распылительной сушке. Полупродукт  передан в цех химической трансформации....»

Задача №28

Определите лекарственную субстанцию по описанию технологического процесса, назовите продуцент и метод его  совершенствования, методы выделения  и очистки, способ сушки лекарственной  субстанции:

« … продуцент Bacillus polimyxa обработан  многократно рентгеновскими и ультрафиолетовыми  лучами,а также азотсодержащими веществами с селекцией на каждом этапе. Сверхпродуцент помещен в ферментатор на жидкую питательную среду, содержащую крахмал, соевую муку, кукурузный экстракт, минеральные соли. После завершения процесса культивирования целевой продукт извлечен из культуральной жидкости и очищен методом ионообменной хроматографии. Целевой продукт высушен распылительной сушкой. Выпускается в таблетках по 500 000 ЕД..»

1. Для чего стремятся получить  сверхпродуцент?

2. Их своиства, особенности хранения.

3. Необходимо ли учитывать требования GMP при биосинтезе антибиотиков? 12

Задача №29

В общем виде система биотехнологического  производства продуктов микробного синтеза представлена на схеме:

1. Сколько стадий биотехнологического  производства Вы знаете? Назовите  их и охарактеризуйте происходящие  в них процессы.

2. Расскажите о технологии приготовления  питательных сред для микробиологического  синтеза вещества. Что входит  в состав питательной среды?  Особенности введения в среду  источников углерода.

3. Асептика при приготовлении  питательной среды в процессе  микробиологического синтез. Стерилизация газовых и жидкостных потоков. Требования к химическим антисептикам.

4. Требует ли стерилизации среда,  в которой субстратами служат  метанол, этанол или концентрированная  уксусная кислота? Почему? Как  достигается соблюдение асептики  в данном случае?

13

 

5. Поддержание чистой культуры  и получение засевной дозы. Отделение  чистой культуры. Особенности при  периодическом процессе культивирования  и при непрерывном. 

 

Задача №30.

Продукты микробного синтеза поступают  из биореактора в виде водных суспензий  или растворов, при этом характерно невысокое содержание основного  компонента и наличие многих примесных  веществ. В большинстве промышленных производств на первом этапе переработки  культуральной жидкости производят отделение массы продуцента от жидкой фазы – сепарацию.

1. Как технологические приемы, используемые  для отделения клеток от среды,  зависят от природы продуцента? Поясните на примере сравнении  выделения продуцента у сахаромицетов  и дрожжей рода Candida.

2. Роль фильтрации и центрифугирования  при отделении твердой фазы.

3. Какие способы обработки культуральной  жидкости вам известны?

 

Задача №31.

Глубинный метод культивирования  продуцентов ферментов.

1. При глубинном методе культура  растет на поверхности твердой  или в жидкой питательной среде? 

2. Какой из методов технически  более совершенен - поверхностный  или глубинный, почему?

3. Для чего при глубинном методе  осуществляют концентрирование  фильтрата перед его выделением?

4. Этапы при глубинном культивировании  продуцентов ферментов. Сущность  каждого этапа. 

 

Задача №32.

Какие два основных метода иммобилизации  ферментов Вы знаете?

1. Что представляет физическая  иммобилизация ферментов? Типы  связывания ферментов. 

2. Удерживание адсорбированной  молекулы фермента на поверхности  носителя может обеспечиваться  за счет …? 

3. Преимущества и недостатки  метода адсорбционной иммобилизации. 

4. Суть этого метода иммобилизации  путем включения в гели.

 

Задача №33.

Какие два основных метода иммобилизации  ферментов Вы знаете?

1. Какие два основных способа  для иммобилизации ферментов  в геле вам известны?

14

 

2. В чем заключается принцип  иммобилизации ферментов с использованием  мембран? Микрокапсулирование. Включение  в волокна и включение в  липосомы.

3. Метод иммобилизации ферментов  с использование систем двухфазного  типа.

4. Методы химической иммобилизации,  отличия от физической иммобилизации. 

 

Задача №34.

Продукты микробного синтеза поступают  из биореактора в виде водных суспензий  или растворов, при этом характерно невысокое содержание основного  компонента и наличие многих примесных  веществ. В большинстве промышленных производств на первом этапе переработки  культуральной жидкости производят отделение массы продуцента от жидкой фазы – сепарацию.

1. Как называют способ выделения  и очистки продуктов, находящихся  внутри клеток продуцента?

2. Какие способы освобождение  от растворимых веществ вам  известны?

3. Перечислите известные вам  методы тонкой очистки и разделения  препаратов.

 

Задача №35.

Создание и производство рекомбинантных человеческих инсулинов существенно  повысило эффективность лечения  сахарного диабета и обеспечило повышение качество жизни больных.

1. Методы очистки полученных  рекомбинантных белков- предшественников  цепей А и В в биотехнологическом производстве инсулина по технологии фирмы «Eli lilly»?

2. Процесс выделения А и В цепей, их соединение в молекулу инсулина.

3. Недостатки метода и продуцента  при производстве инсулина по  технологии фирмы «Eli lilly». 

4. Технологические приемы, используемые  для защиты персонала, производственного  процесса, отходов и окружающей  среды от контаминации клетками Escherichia coli.

5. Перечислите препараты рекомбинантного  инсулина, выпускаемого по технологии  фирмы «Eli lilly». 

 

Задача №36.

В качестве продуцента рекомбинантного  человеческого инсулина используют также пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae, так как они обладают рядом  преимуществ перед другими изученными и культивируемыми в промышленном масштабе микроорганизмами.

1. Достоинства пекарских дрожжей  как продуцента рекомбинантных  белков.

15

 

2. Какая фирма применяет пекарские  дрожжи Saccharomyces cerevisiae в качестве  продуцента рекомбинантного человеческого  инсулина?

3. Препараты инсулина, полученного  благодаря методам генетической  инженерии с использованием Saccharomyces cerevisiae, на фармацевтическом рынке  России.

 

Задача №37.

В качестве продуцента рекомбинантного  человеческого инсулина используют также пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae, так как они обладают рядом  преимуществ перед другими изученными и культивируемыми в промышленном масштабе микроорганизмами.