發(fā)酵工程試題及答案

1、發(fā)酵工程一、名詞解釋1、分批發(fā)酵：在發(fā)酵中，營(yíng)養(yǎng)物和菌種一次加入進(jìn)行培養(yǎng)，直到結(jié)束放岀，中間除了空氣進(jìn)入和尾氣排岀外，與外部沒有物料交換。2、 補(bǔ)料分批發(fā)酵：又稱半連續(xù)發(fā)酵，是指在微生物分批發(fā)酵中，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)不加 一定物料的培養(yǎng)技術(shù)。3、絮凝：在某些高分子絮凝劑的作用下，溶液中的較小膠粒聚合形成較人絮凝團(tuán)的過程。二、填空1、 生物發(fā)酵工藝多種多樣，但基本上包括菌種制備、種子培養(yǎng)、發(fā)酵和提取精制等下游處理 幾個(gè)過程。2、根據(jù)過濾介質(zhì)截留的物質(zhì)顆粒人小的不同，過濾可分為粗濾、微濾、超濾和反滲透四人類。3、 微生物的育種方法主要有三類：誘變 ,細(xì)胞融合法,基因工程法。4、發(fā)酵培養(yǎng)基主要由碳

2、源，氮源,無機(jī)鹽,生長(zhǎng)因子組成。5、青霉素發(fā)酵生產(chǎn)中，發(fā)酵后的處理包括：過濾、提煉，脫色，結(jié)晶。6、利用專門的滅菌設(shè)備進(jìn)行連續(xù)滅菌稱為連逍，用高壓蒸汽進(jìn)行空罐滅菌稱為空逍。7、可用于牛產(chǎn)酶的微牛物有細(xì)菌、真菌、酵母 常用的發(fā)酵液的預(yù)處理方法有酸化、泌、加絮凝劑。8、根據(jù)攪拌方式的不同，好氧發(fā)酵設(shè)備可分為機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐和通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐兩種。9、依據(jù)培養(yǎng)基在生產(chǎn)中的用途，可將其分成鞄子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基、發(fā)酵培養(yǎng)基三種。10、 現(xiàn)代發(fā)酵工程不僅包括菌體生產(chǎn)和代謝產(chǎn)物的發(fā)酵生產(chǎn),還包括微生物機(jī)能的利用。11、 發(fā)酵工程的主要內(nèi)容包括牛產(chǎn)菌種的選育、發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及產(chǎn)物 的分離

3、、提取與精制。12、 發(fā)酵類型有微生物菌體的發(fā)酵、微牛物酶的發(fā)酵、微牛物代謝產(chǎn)物的發(fā)酵、微生物轉(zhuǎn) 化發(fā) 酵、生物工程細(xì)胞的發(fā)酵。13、發(fā)酵工業(yè)牛產(chǎn)上常用的微牛物主要有細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌。 14、 當(dāng)前發(fā)酵工業(yè)所用的菌種總趨勢(shì)是從野生菌轉(zhuǎn)向變異菌,從自然選育轉(zhuǎn)向代,從誘發(fā)基因突變轉(zhuǎn)向基因重組的定向育種。15、根據(jù)操作方式的不同，液體深層發(fā)酵主要有分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵、補(bǔ)料分批 16、 分批發(fā)酵全過稈包括空罐滅菌、加入滅過菌的培養(yǎng)基、接種、發(fā)酵過稈、放罐和洗 ,所 需的時(shí)間總和為一個(gè)發(fā)酵周期。17、 分批發(fā)酵屮微生物處于限制性的條件下生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)周期分為延滯期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、穩(wěn)定期、衰亡期。1

4、8、 根據(jù)攪拌的方式不同，好氧發(fā)酵設(shè)備又可分為機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐、通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐。19、 下流加工過程由許多化工單元操作組成，通?？梢苑譃榘l(fā)酵液預(yù)處理和固液分離、提 取、精制及成品加工四個(gè)階段。20、 當(dāng)前發(fā)酵工業(yè)所用的菌種總趨勢(shì)是從野生菌轉(zhuǎn)向變縣菌，從自然選育轉(zhuǎn)向代謝 調(diào)控育獨(dú)，從誘發(fā)基因突變轉(zhuǎn)向基 因重組的定向育種。21、 微生物發(fā)酵產(chǎn)酶步驟為先選擇合適的產(chǎn)酶菌株、后采用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基和培養(yǎng)方式進(jìn)行發(fā) 酵、微生物發(fā)酵產(chǎn)酶、酶的分離純化、制成酶制劑。三、判斷1、 微生物發(fā)酵的最適氧濃度與臨界氧濃度的概念是完全一樣的（X）2、 從微生物中發(fā)現(xiàn)的抗生素，有約90%是由放線菌產(chǎn)生的。（X）3、在微生

5、物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽砲桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。（J）4、 分批發(fā)酵又稱為半連續(xù)發(fā)酵。（X）5、青霉素是由放線菌產(chǎn)生的。（ X）6、 培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌稱為空消（X）7、在微生物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽抱桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。（J）8、在分批發(fā)酵中，最好的收獲期是指數(shù)生長(zhǎng)期。（ X）9、奶制品的發(fā)酵主要是一種叫大腸桿菌的微生物的作用。（X）10、 固體垃圾進(jìn)行填埋處理時(shí)，必須留有排氣孔。（J）11、 目前，人們把利用微生物在有氧和無氧條件下的生命活動(dòng)來制備微生物菌體或其代謝產(chǎn)物 的過程稱為發(fā)酵。（J）12、在微生物菌體的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期所產(chǎn)生的產(chǎn)物如氨

6、基酸、核昔酸等是菌體生長(zhǎng)繁殖所必須的，這些產(chǎn)物叫初級(jí)代謝產(chǎn)物。（ V）13、 微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物細(xì)胞的一種或多種酶，把一種化合物轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)相關(guān)的更有經(jīng)濟(jì) 價(jià)值的產(chǎn)物。（V）14、發(fā)酵過程中需要防止雜菌污染，大多數(shù)情況下設(shè)備需要進(jìn)行嚴(yán)格的沖洗、滅菌，但空氣不需要過濾。（X）15、酵母菌是兼性厭氧微生物，它在缺氧條件下進(jìn)行厭氧性發(fā)酵積累酒精，在有氧天津下進(jìn)16、發(fā)酵工業(yè)屮常用的細(xì)菌有：枯草芽抱桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。(V)17、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比由于菌種不同、設(shè)備和工藝不同等有所差異，但都包括碳源、氮源、無機(jī)鹽類、生長(zhǎng)因子等幾類。 (J)18、發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量與成品的質(zhì)

7、量，與菌種性能及抱子和種子的制備情況密切相關(guān)。(V)19、 在發(fā)酵過程中要控制溫度和pH,對(duì)于需氧微生物還要進(jìn)行攪拌和通氣。(J)20、通用式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐是機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐。(V )%1.簡(jiǎn)答1 、工業(yè)上常用的菌種保藏方法？%1斜面冰箱保藏法；%1沙土管保藏法；%1石蠟油封保藏法；%1真空干燥冷凍保藏法；%1液氮超低溫保藏法2 、 發(fā)酵培養(yǎng)基由哪些成份組成？(1)碳源 構(gòu)成菌體和產(chǎn)物的碳架及能量來源(2)氮源構(gòu)成微生物細(xì)胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中氮素來源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(3)無機(jī)鹽和微量元素(4)生長(zhǎng)因子(5)水、產(chǎn)物形成的誘導(dǎo)物、前體和促進(jìn)劑3、 根據(jù)操作方式的不同，發(fā)酵類型主要分成哪幾種？(1)

8、分批發(fā)酵(2)連續(xù)發(fā)酵(3)補(bǔ)料分批發(fā)酵(4)固體發(fā)酵4、 簡(jiǎn)述發(fā)酵工程的類型(1)微生物菌體發(fā)酵：以獲得具有某種用途的菌體為目的的發(fā)酵。(2)微生物酶發(fā)酵：微生物具有種類多、產(chǎn)酶品種多、生產(chǎn)容易和成本低等特點(diǎn)。(3) 微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵：初級(jí)代謝產(chǎn)物、次級(jí)代謝產(chǎn)物。(4) 微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵微生物轉(zhuǎn)化是利用微生物細(xì)胞的一種或多種酶，把一種化合物轉(zhuǎn)變 成結(jié)構(gòu)相關(guān)的更有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)物。(5) 生物工程細(xì)胞的發(fā)酵：這是指利用生物工程技術(shù)所獲得的細(xì)胞，如 DNA 重組的“工程 菌”以及細(xì)胞融合所得的“雜交”細(xì)胞等進(jìn)行培養(yǎng)的新型發(fā)酵，其產(chǎn)物多種多樣。5、簡(jiǎn)述發(fā)酵技術(shù)特點(diǎn)%1 發(fā)酵過程以生命體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方

9、式進(jìn)行，數(shù)十個(gè)反應(yīng)過程能夠在發(fā)酵設(shè)備中一次完成；%1 在常溫常壓下進(jìn)行，條件溫和，能耗少，設(shè)備較簡(jiǎn)單；%1 原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物為主，可以是農(nóng)副產(chǎn)品、工業(yè)廢水或可再生資源， 微 生物本身能有選擇地?cái)z取所需物質(zhì)；%1 容易生產(chǎn)復(fù)雜的高分子化合物，能高度選擇地在復(fù)雜化合物的特定部位進(jìn)行氧化、還原、 官能團(tuán)引入或去除等反應(yīng)；%1 發(fā)酵過程中需要防止雜菌污染，大多情況下設(shè)備需要進(jìn)行嚴(yán)格的沖洗、滅菌，空氣需要 過 濾等。五、論述1. 論述液體深層發(fā)酵有哪些優(yōu)點(diǎn)？發(fā)酵方式分為幾類？?jī)?yōu)點(diǎn)：%1 是很多微生物的最適生長(zhǎng)環(huán)境；%1 菌體及營(yíng)養(yǎng)物、產(chǎn)物易于擴(kuò)散，使在均質(zhì)或擬均質(zhì)條件下進(jìn)行，便于控制，易

10、于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模；%1 液體輸送方便，易于機(jī)械化操作；%1 廠房面積小，生產(chǎn)效率高，易自動(dòng)化控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；%1 產(chǎn)品易于提取、精制等。方式：(1) 分批發(fā)酵：營(yíng)養(yǎng)物和菌種一次加入進(jìn)行培養(yǎng)，直到結(jié)束放罐，中間除了空氣進(jìn)入和尾 氣 排出，與外部沒有物料交換。(2) 連續(xù)發(fā)酵是指以一定的速度向發(fā)酵罐內(nèi)添加新鮮培養(yǎng)基，同時(shí)以相同的速度流出培養(yǎng) 液，從而使發(fā)酵罐內(nèi)的液量維持恒定，微生物在穩(wěn)定狀態(tài)下生長(zhǎng)?？梢杂行У匮娱L(zhǎng)分批培養(yǎng) 中 的對(duì)數(shù)期(3) 補(bǔ)料分批發(fā)酵又稱半連續(xù)發(fā)酵，是介于分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術(shù)，是 在微生物分批發(fā)酵屮，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)補(bǔ)加一定物料的培養(yǎng)技術(shù)?？梢允古囵B(yǎng)液 養(yǎng)

11、物濃度較長(zhǎng)時(shí)間地保持在一定范圍內(nèi)，既保證微生物的生長(zhǎng)需要，又不造成不利影 達(dá)到提高產(chǎn)率的目的。第二套一、名稱解釋1 、 前體 指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產(chǎn) 分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的2、發(fā)酵生長(zhǎng)因子從廣義 上講，凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、 吟、咳碇、維生素等均稱生長(zhǎng)因子3、菌濃度的測(cè)定 是衡量產(chǎn)生菌在整個(gè)培養(yǎng)過程中菌體量的變化，一般前期菌濃增長(zhǎng)很快 期菌濃基本恒定。補(bǔ)料會(huì)引起菌濃的波動(dòng)，這也是衡量補(bǔ)料量適合與否的一個(gè)參數(shù)。4、攪拌熱 : 在機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐中，由于機(jī)械攪拌帶動(dòng)發(fā)

12、酵液作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，造成液體 間，液體與攪拌器等設(shè)備之間的摩擦，產(chǎn)生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關(guān)5 、 分批培養(yǎng) ：簡(jiǎn)單的過程，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒有物料的加入和取出，除了空氣 入和排氣。整個(gè)過程中菌的濃度、營(yíng)養(yǎng)成分的濃度和產(chǎn)物濃度等參數(shù)都隨時(shí)間變化。6 、 接種量： 移入種子的體積 接種量 =- 接種后培養(yǎng)液的體積7、 比耗氧速度或呼吸強(qiáng)度 單位時(shí)間內(nèi)單位體積重量的細(xì)胞所消耗的氧氣， mmol 1?h-1&次級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物在一定生長(zhǎng)時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，合成一些對(duì) 的生命活動(dòng)無明確功能的物質(zhì)過程，這一過程的產(chǎn)物，即為次級(jí)代謝產(chǎn)物。9、實(shí)罐滅菌 實(shí)罐滅菌(即分批滅菌)將

13、配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其他裝置中，通入 將培養(yǎng)基和所用設(shè)備加熱至滅菌溫度后維持一定時(shí)間，在冷卻到接種溫度，這一工藝過 實(shí)罐滅菌，也叫間歇滅菌。指中的營(yíng)響，從而物物提咼。瞟, 中之的通O2?g 菌 -微生物蒸汽程稱為面活這些10、種子擴(kuò)大培養(yǎng) : 指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜 化后，再經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。 純種培養(yǎng)物稱為種子。11、初級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過分解代謝和合成代謝，生 成維 持生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)和能量的過程。這一過程的產(chǎn)物即為初級(jí)代謝產(chǎn)物。12、倒種 ：一部分種子來源于種

14、子罐，一部分來源于發(fā)酵罐。P 14713、 維持消耗（m）指維持細(xì)胞最低活性所需消耗的能量，一般來講，單位重量的細(xì)胞在單位 時(shí)間內(nèi)用于維持消耗所需的基質(zhì)的量是一個(gè)常數(shù)。14、 產(chǎn)物促進(jìn)劑 是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物，又非前體，但加入后卻能提高產(chǎn)量的 添加劑15、 補(bǔ)料分批培養(yǎng)：在分批培養(yǎng)過程中補(bǔ)入新鮮的料液，以克服營(yíng)養(yǎng)不足而導(dǎo)致的發(fā)酵過早 結(jié)束的缺點(diǎn)。在此過程中只有料液的加入沒有料液的取出，所以發(fā)酵結(jié)束時(shí)發(fā)酵液體積比發(fā)酵開始時(shí)有所增加。在工廠的實(shí)際生產(chǎn)中采用這種方法很多。16、發(fā)酵熱：所謂發(fā)酵熱就是發(fā)酵過程中釋放出來的凈熱量。什么叫凈熱量呢？在發(fā)酵過程中產(chǎn)生菌分解基質(zhì)產(chǎn)生熱量，機(jī)械攪拌產(chǎn)

15、生熱量，而罐壁散熱、水分蒸發(fā)、空氣排氣帶走熱量。這各種產(chǎn)生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù)和就叫做凈熱量。發(fā)酵熱引起發(fā)酵液的溫度上升。發(fā)酵熱大，溫度上升快，發(fā)酵熱小，溫度上升慢。17、 染菌率 總?cè)揪手敢荒臧l(fā)酵染菌的批（次）數(shù)與總投料批（次）數(shù)之比的百分率。染菌 批次數(shù)應(yīng)包括染菌后培養(yǎng)基經(jīng)重新滅菌，又再次染菌的批次數(shù)在內(nèi)18、 連續(xù)培養(yǎng)：發(fā)酵過程中一邊補(bǔ)入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維 持恒定。達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，整個(gè)過程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。19、臨界溶氧濃度指不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度20、回復(fù)突變由突變型回到野生型的基因突變21 、 種子見種子擴(kuò)大培

16、養(yǎng)22、 培養(yǎng)基 廣義上講培養(yǎng)基是指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。 同時(shí)培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營(yíng)養(yǎng)外的其它所必須的條件。23、 發(fā)酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA 重組、細(xì)胞融合、分子修飾和改 造等新技術(shù)集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術(shù)。二、填空題1 、 微生物發(fā)酵培養(yǎng)（過程）方法主要有 分批 培養(yǎng)、補(bǔ)料分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、半連 續(xù)培養(yǎng)四種。2、微生物生長(zhǎng)一般可以分為：調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。3、發(fā)酵過程工藝控制的只要化學(xué)參數(shù)溶解氧、PH 、核酸量等 .4、發(fā)酵過程控制的目的就

17、是得到最大的比生產(chǎn)率和最大的得率。5 、 菌種分離的一般過程采樣、富集、分離、目的菌的篩選。6、 富集培養(yǎng)目的就是讓 目的菌 在種群中占優(yōu)勢(shì)，使篩選變得可能。7 、 根據(jù)工業(yè)微生物對(duì)氧氣的需求不同，培養(yǎng)法可分為好氧培養(yǎng)和厭氧培養(yǎng)兩種。8 、 微生物的培養(yǎng)基根據(jù)生產(chǎn)用途只要分為抱子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基。9 、 常用滅菌方法：化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌10、 常用工業(yè)微生物可分為：細(xì)菌、酵母菌、霉菌、放線菌四大類。1K 發(fā)酵過程工藝控制的代謝參數(shù)中物理參數(shù)溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速、功率輸入、流加數(shù)率和質(zhì)量等12、環(huán)境無菌的檢測(cè)方法有：顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法、發(fā)酵過程

18、的異常 觀 察法等13、染菌原因：發(fā)酵工藝流程中的各環(huán)節(jié)漏洞和發(fā)酵過程管理不善兩個(gè)方面。14、實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的發(fā)酵菌液體發(fā)酵方式主要有四種：試管液體培養(yǎng)、淺層液體培養(yǎng)、搖瓶培養(yǎng)、臺(tái)式發(fā)酵罐15、發(fā)酵高產(chǎn)菌種選育方法包括（自然選育）、（雜交育種）、（誘變育種）、（基因工程育種）、（原生質(zhì)體融合）。16、發(fā)酵產(chǎn)物整個(gè)分離提取路線可分為：預(yù)處理、固液分離、初步純化、精細(xì)純化和成品 加 工加工等五個(gè)主要過程。17、發(fā)酵過程主要分析項(xiàng)目如下：pH 、排氣氧、排氣 CO2 和呼吸爛、糖含量、氨基氮和 氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態(tài)。18、微生物調(diào)節(jié)其代謝采用酶活性、酶合成量、細(xì)胞膜的透性。19、工業(yè)微生物菌種

19、可以來自自然分離，也可以來自從微生物菌種保藏機(jī)構(gòu)單位獲取。20、發(fā)酵工業(yè)上常用的糖類主要有葡萄糖、糖蜜。21、工業(yè)發(fā)酵方式根據(jù)所用菌種是單一或是多種可以分為單一純種發(fā)酵和混合發(fā)酵。22、種子及發(fā)酵液進(jìn)行無菌狀況控制常用的方法顯微鏡檢測(cè)法、酚紅肉湯培養(yǎng)基法、平板畫線培養(yǎng)法、發(fā)酵過程的異常觀察法。23、菌種的分離和篩選一般分為采樣、富集、分離、目的菌的篩選步驟。24、菌種的分離和篩選一般可分為 o25、常用滅菌方法有：化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌三、問答題1、發(fā)酵工程的概念是什么？發(fā)酵工程基本可分為那兩個(gè)大部分，包括哪些內(nèi)容？ 答：發(fā)酵工程是利用微生物特定性狀好功能，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)生

20、產(chǎn)有用物質(zhì)或其直接應(yīng) 用 于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代的 DNA 重組、細(xì)胞融合、分子修飾和改 造等 新技術(shù)結(jié)合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術(shù)。也可以說是滲透有工程學(xué)的微生物學(xué)，是發(fā)酵技術(shù)工程化的發(fā)展，由于主要利用的是微生物發(fā)酵過程來生產(chǎn)產(chǎn)品，因此也稱為微生物工程。一. 發(fā)酵部分 :*1. 菌種的特征和選育*2. 培養(yǎng)基的特性，選擇及其滅菌理論*3. 發(fā)酵液的特性*4. 發(fā)酵機(jī)理。*5. 發(fā)酵過程動(dòng)力學(xué)*6. 空氣中懸浮細(xì)菌微粒的過濾機(jī)理*7. 氧的傳遞。溶解。吸收。理論。*8. 連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)發(fā)酵的控制二 . 提純部分 *1. 細(xì)胞破碎，分離*2. 液輸送，過濾 . 除雜*3. 離子交換

21、滲析，逆滲透，超濾*4. 凝膠過濾，沉淀分離*5 溶媒萃取，蒸發(fā)蒸憾結(jié)晶，干燥，包裝等過程和單兀操作2、現(xiàn)代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應(yīng)具備那些特征？答：( 1)、發(fā)酵罐應(yīng)有適宜的徑高比。罐身較長(zhǎng)，氧的利用率較高；(2) 、發(fā)酵罐應(yīng)能承受一定的壓力。因?yàn)榘l(fā)酵罐在滅菌和正常工作時(shí)，要承受一定的壓力 壓和液壓 ) 和溫度；(3) 、發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)傳熱作用，保證微生物發(fā)酵過 中所需的溶解氧；(4) 、發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染菌；(5) 、發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積；(6) 、攪拌器的軸封要嚴(yán)密，以減少泄露。3、微生物發(fā)酵的種子應(yīng)具備那幾方面

22、條件？答：( 1)、菌種細(xì)胞的生長(zhǎng)活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長(zhǎng)，遲緩期短。(2) 、牛理性狀穩(wěn)定。(3) 、菌體總量及濃度能滿足大量發(fā)酵罐的要就。(4) 、無雜菌污染。(5) 、保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。4、發(fā)酵工業(yè)上常用的氮源有那些，起何作用？ 答：氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì) ( 氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等 ) 和含氮代謝物。常用的氮 分為兩大類：有機(jī)氮源和無機(jī)氮源。1、無機(jī)氮源 種類：氨鹽、硝酸鹽和氨水 特點(diǎn)：微生物對(duì)它們的吸收快，所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無機(jī)氮源的迅速利用常會(huì) 起 pH 的變化如：(NH4)2SO4 2NH3 + 2H2SO4(氣程源可引用 堿性物 定和調(diào)節(jié)NaN03

23、+ 4H2 NH3 + 2H2O + NaOH 無機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后，培養(yǎng)液中就留下了酸性或堿性物質(zhì)，這種經(jīng)微生物生理作 ( 代謝 ) 后能形成酸性物質(zhì)的無機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)，如硫酸胺，若菌體代謝后能產(chǎn)生 質(zhì)的則此種無機(jī)氮源稱為生理堿性物質(zhì)，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)發(fā)酵過程的 pH 有積極作用。所以選擇合適的無機(jī)氮源有兩層意義：滿足菌體生長(zhǎng)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過程中的 pH2、有機(jī)氮源 來源：工業(yè)上常用的有機(jī)氮源都是一些廉價(jià)的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米 漿、玉米蛋白粉、蛋白月東、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。 成分復(fù)雜：除提供氮源外，有些有機(jī)氮源還

24、提供大量的無機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子。有機(jī)氮源成分復(fù)雜可以從多個(gè)方面對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行影響，而另一方面有機(jī)氮源的來源具有不 穩(wěn) 定性。所以在有機(jī)氮源選取時(shí)和使用過程中，必須考慮原料的波動(dòng)對(duì)發(fā)酵的影響5、發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)是什么，什么是種子擴(kuò)大培養(yǎng)，其任務(wù)是什么？答：( 2)、種子擴(kuò)大培養(yǎng)是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，最終獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。(3) 、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的任務(wù)：現(xiàn)代的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，每只發(fā)酵罐的容積有幾十立方米甚至幾百立方米， ?要使小小的微生物在幾十小時(shí)的較短時(shí)間內(nèi)，完成如此

25、巨大的發(fā)酵轉(zhuǎn)化任務(wù)，那就必須具備數(shù)量巨大的微生物細(xì)胞才行。(1) 發(fā)酵和其他化學(xué)工業(yè)的最大區(qū)別在于它是生物體所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。其主要特點(diǎn)如下：1, 發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)安全，要求條件也比較 簡(jiǎn) 單。2, 發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農(nóng)副產(chǎn)品為主，只要加入少量的有機(jī)和無機(jī)氮就可進(jìn)行反應(yīng)。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營(yíng)養(yǎng)?；谶@一特性 以利用廢水和廢物等作為發(fā)酵的原料進(jìn)行生物資源的改造和更新3, 發(fā)酵過程是通過生物體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來完成的，反應(yīng)的專一性強(qiáng)，因而可以得到較為 一的代謝產(chǎn)物。4, 由于生物體本身所具有的反應(yīng)機(jī)制，能夠?qū)Ｒ恍缘?/p>

26、和高度選擇性地對(duì)某些較為復(fù)雜的化 物進(jìn)行特定部位地氧化、還原等化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，也可以產(chǎn)生比較復(fù)雜的高分子化合物。5, 發(fā)酵過程中對(duì)雜菌污染的防治至關(guān)重要。除了必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒處理和空氣過濾 外，反應(yīng)必須在無菌條件下進(jìn)行。如果污染了雜菌，生產(chǎn)上就要遭到巨大的經(jīng)濟(jì)損失，要是 染了噬菌體，對(duì)發(fā)酵就會(huì)造成更大的危害。因而維持無菌條件是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。6, 微生物菌種是進(jìn)行發(fā)酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產(chǎn)的優(yōu)良菌株并 生產(chǎn)設(shè)備得到充分利用，也可以因此獲得按常規(guī)方法難以生產(chǎn)的產(chǎn)品。人工反應(yīng)7, 工業(yè)發(fā)酵與其他工業(yè)相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 基于以上特點(diǎn)，工業(yè)發(fā)酵日

27、益引起人們重視。和傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝相比，現(xiàn)代發(fā)酵工程除了上 的發(fā)酵特征之外更有其優(yōu)越性。除了使用微生物外，還可以用動(dòng)植物細(xì)胞和酶，也可以用 構(gòu)建的“工程菌 來進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)設(shè)備也不只是常規(guī)的發(fā)酵罐，而是以各種各樣的生物 器而代之，自動(dòng)化連續(xù)化程度高，使發(fā)酵水平在原有基礎(chǔ)上有所提高和和創(chuàng)新。 發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)：%1 一般操作條件比較溫和；%1 以淀粉、糖蜜等為主，輔以少量有機(jī)、無機(jī)氮源為原料；%1 過程反應(yīng)以生命體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行；%1 能合成復(fù)雜的化合物如酶、光學(xué)活性體等；%1 能進(jìn)行一些特殊反應(yīng)，如官能團(tuán)導(dǎo)入；%1 生產(chǎn)產(chǎn)品的生物體本身也是產(chǎn)物，含有多種物質(zhì)；%1 生產(chǎn)過程中，需要防止雜菌

28、污染；%1 菌種性能被改變，從而獲得新的反應(yīng)性能或提高生產(chǎn)率。6 、 培養(yǎng)成分用量的確定有什么規(guī)律？答：( 1)、參照微生物細(xì)胞內(nèi)元素的比例確定。培養(yǎng)基的成分配比雖然千差萬別，但都是用來培養(yǎng)某種微生物的，而不同類型的微生物細(xì)胞的成分比例其實(shí)是有一定規(guī)律的。這些 規(guī)律可以在 很大程度上知道培養(yǎng)基的基本成分配比的選擇。不同種類的微生物內(nèi)某種成分的含量其實(shí)是比較穩(wěn)定的。培養(yǎng)基最終會(huì)被微生物吸收利用，因此其成分比例可以參考該種微生物的成分比例，至少可以作為一個(gè)重要依據(jù)。另外，盡管不同種類的微生物的成分比例有一定的差異，但還是有一定共性的。所以培養(yǎng)基中這集中營(yíng)養(yǎng)成分不管由什么具體物質(zhì)提供，其用量基本上也

29、符合這種關(guān)系。(2) 參照碳氮比確定。如果培養(yǎng)基中碳源過多，不利產(chǎn)物的合成。同樣碳源過少或氮源過少對(duì)發(fā)酵的影響也是不利的。不同種微生物碳氮比差異很大，既是同種微生物在其不同生理時(shí)期對(duì)碳氮比要求也有不同，所以最適碳氮比要通過試驗(yàn)確定，一般在100： (1 20)之 間。(3) 、其他因素。培養(yǎng)基中一些用量極少的物質(zhì)一般要嚴(yán)格控制，不能過量。例如，維生 素、微量元素、某些生長(zhǎng)因子、前體等。具體用量要通過試驗(yàn)確定。培養(yǎng)基中的一些成分的 比 例會(huì)影響培養(yǎng)基的某些理化性質(zhì)，這時(shí)要引起重視。7 、 敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些？答( 1)控制傳代次數(shù)：盡量避免不必要的移種和傳代，并將必要的傳代

30、降低到最低限度, 以減少細(xì)胞分裂過程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率。(2) 創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件：如在赤霉素生產(chǎn)菌 G.fujikuroi 的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天冬酰 胺、谷氨酰胺、 5-核昔酸或甘露醇等豐富營(yíng)養(yǎng)物時(shí)，有防止衰退效果。(3) 利用不易衰退的細(xì)胞傳代：對(duì)于放線菌和霉菌，菌絲細(xì)胞常含有幾個(gè)細(xì)胞核，因此用 菌 絲接種就易出現(xiàn)衰退，而抱子一般是單核的，用于接種就可避免這種現(xiàn)象。(4) 采用有效的菌種保藏方法(5) 合理的育種：選育菌種是所處理的細(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核細(xì)胞 ; 合理選擇誘 變劑種類或增加突變位點(diǎn)，以減少分離回復(fù)突變；在誘變處理后及分離提純化，從而保證保藏菌種的純度。(6)

31、 、選用合適的培養(yǎng)基 在培養(yǎng)基中添加某種化學(xué)物質(zhì)可以防止菌種退化?；蛘哌x取營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的培養(yǎng)基在菌種保藏培養(yǎng)基，限制菌株的生長(zhǎng)代謝減少變異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。8、如何選擇最適發(fā)酵溫度？微生物種類不同，所具有的酶系及其性質(zhì)不同，所要求的答： 1、根據(jù)菌種及生長(zhǎng)階段選擇溫度范圍也不同。在發(fā)酵前期由于 度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生 長(zhǎng)中期，從而提高產(chǎn)量，因此中 降低，延長(zhǎng)發(fā)酵周期沒有必要，菌量少，發(fā)酵目的是要盡快達(dá)到大量的菌體，取稍高的溫長(zhǎng)迅速；在中期菌量已達(dá)到合成產(chǎn)物的最適量，發(fā)酵需要延 期溫度要稍低一些，可以推遲衰老。發(fā)酵后期，產(chǎn)物合成能力 就又提高溫度，刺激產(chǎn)物合成到放罐。2 、 根

32、據(jù)培養(yǎng)條件選擇。溫度選擇還要根據(jù)培養(yǎng)條件綜合考慮，靈活選擇。 通氣條件差時(shí)可適當(dāng)降低溫度，使菌呼吸速率降低些，溶氧濃度也可髙些。 培養(yǎng)基稀薄時(shí)，溫度也該低些。因?yàn)闇囟雀郀I(yíng)養(yǎng)利用快，會(huì)使菌過早自溶。3、根據(jù)菌生長(zhǎng)情況 菌生長(zhǎng)快，維持在較高溫度時(shí)間要短些；菌生長(zhǎng)慢，維持較高溫度時(shí)間可長(zhǎng)些。培養(yǎng)條件適 宜，如營(yíng)養(yǎng)豐富，通氣能滿足，那么前期溫度可髙些，以利于菌的生長(zhǎng)?？偟膩碚f，溫度的 選 擇根據(jù)菌種生長(zhǎng)階段及培養(yǎng)條件綜合考慮。要通過反復(fù)實(shí)踐來定出最適溫度。9、不同時(shí)間染菌對(duì)發(fā)酵有什么影響，染菌如何控制？答：（ 1）種子培養(yǎng)期染菌：由于接種量較小，生產(chǎn)菌生長(zhǎng)一開始不占優(yōu)勢(shì)，而且培養(yǎng)液中 幾 乎沒有抗生素

33、（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)物）。因而它防御雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)將培養(yǎng)液全部廢棄。（ 2） 發(fā)酵前期染菌：發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。原因 發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很 少，抵御雜菌能力弱。在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。染菌措施 可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào) pH 值，縮短培養(yǎng)周期等措施予 以補(bǔ) 救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營(yíng)養(yǎng)，重新接種再用。（ 3） 發(fā)酵中期染菌：發(fā)酵中期染菌會(huì)嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)酸，培養(yǎng)液 pH 下 降；糖、氮消耗快，發(fā)酵液發(fā)粘，菌絲自溶

34、，產(chǎn)物分泌減少或停止，有時(shí)甚至?xí)挂旬a(chǎn)生 的產(chǎn) 物分解。有時(shí)也會(huì)使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。措施 降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以 提前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。（ 4） 發(fā)酵后期染菌：發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對(duì)雜菌有一定的抑制或殺滅能力。因此如果染菌不多，對(duì)生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性較大，可以提前放罐。發(fā)酵染菌后的措施： 染菌后的培養(yǎng)基必須滅菌后才可放下水道。滅菌方法：可通蒸汽滅菌，也可加入過氧乙酸等化學(xué)滅菌劑攪拌半小時(shí)，才放下水道。否則由于各罐的管道相通，會(huì)造成其它罐的染菌

35、，而且直接放下水道也會(huì)造成空氣的污染而導(dǎo)致其它罐批染菌。凡染菌的罐要找染菌的原因，對(duì)癥下藥，該罐也要徹底清洗，進(jìn)行空罐消毒，才可進(jìn)罐。入染菌厲害時(shí)，車間環(huán)境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒九10、發(fā)酵級(jí)數(shù)確定的依據(jù)是什么？答：一般由菌絲體培養(yǎng)開始計(jì)算發(fā)酵級(jí)數(shù)，但有時(shí)，工廠從第一級(jí)種子罐開始計(jì)算發(fā)酵級(jí)數(shù) 谷氨 酸：三級(jí)發(fā)酵一級(jí)種子（搖瓶） - 二級(jí)種子（小罐） - 發(fā)酵 青霉素：三級(jí)發(fā)酵一級(jí)種子（小罐） - 二級(jí)種子（中罐） - 發(fā)酵 仁發(fā)酵級(jí)數(shù)確定的依據(jù)：級(jí)數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長(zhǎng)特性、接種量的影響2、 級(jí)數(shù)大，難控制、易染菌、易變異，管理困難，一般 2-4

36、 級(jí)。3、 在發(fā)酵產(chǎn)品的放大中，反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定是非常重要的一個(gè)方面1K 發(fā)揮菌種的最大生產(chǎn)潛力主要考慮那幾點(diǎn)？12、什么是半連續(xù)培養(yǎng)，說明其優(yōu)缺點(diǎn)。 答：在補(bǔ)料分批培養(yǎng)的基礎(chǔ)上間歇放掉部分發(fā)酵液（帶放）稱為半連續(xù)培養(yǎng)。某些品種采取 種方式，如四環(huán)素發(fā)酵優(yōu)點(diǎn) 放掉部分發(fā)酵液，再補(bǔ)入部分料液，使代謝有害物得以稀釋有利于產(chǎn)物合成，提高 缺點(diǎn)代謝產(chǎn)生的前體物被稀釋，提取的總體積增大13、發(fā)酵工程主題微牛物有什么特點(diǎn)？答：發(fā)酵工程所利用的微生物主要是細(xì)菌、放線菌，酵母菌和霉菌特點(diǎn)：（ 1 ）對(duì)周圍環(huán)境的溫度、壓強(qiáng)、滲透壓、酸堿度等條件有極大的適應(yīng)能力（ 2）有極強(qiáng)的消化能力（ 3）有極強(qiáng)的繁殖能力這了總

37、影響產(chǎn)品外觀采用純。換難用14、什么叫染菌，對(duì)發(fā)酵有什么影響，對(duì)提煉有什么危害？ 答：染菌：發(fā)酵過程中除了生產(chǎn)菌以外，還有其它菌生長(zhǎng)繁殖 染菌的影響：發(fā)酵過程污染雜菌，會(huì)嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，是發(fā)酵工業(yè)的致命傷。 造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失入 擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。入 遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會(huì)影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。入 及內(nèi)在質(zhì)量入 發(fā)酵染菌對(duì)提煉的影響：染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)。 有機(jī)溶劑萃取的提煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進(jìn)一步提 采用直接用離子交換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏

38、附在離子交 樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，大大降低離子交換樹脂的交換容量，而且有的雜菌很 水沖洗干凈，洗脫時(shí)與產(chǎn)物一起進(jìn)入洗脫液，影響進(jìn)一步提純15、結(jié)合所學(xué)微生物發(fā)酵工程課程論述某個(gè)工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程（可畫圖說 明），越詳細(xì)越好。答：培養(yǎng)基制備%1、無菌空氣制備%1、菌種與種子擴(kuò)大培養(yǎng)%1 、發(fā)酵培養(yǎng)%1 、通過化學(xué)工程技術(shù)分離、提取、精制第三套、選擇題： （每小題2分，共32 分）1、下列有關(guān)大腸桿菌的敘述，正確的是（ D）A、 大腸桿菌以復(fù)制方式進(jìn)行繁殖，其擬核是一個(gè)環(huán)狀DNA分子B、在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基上，大腸桿菌首先利用乳糖作碳源C、用大腸桿菌工程菌生產(chǎn)干擾素時(shí)，應(yīng)及時(shí)

39、添加核酸等生長(zhǎng)因子D、處于對(duì)數(shù)期的大腸桿菌，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研的材料2、 酵母菌培養(yǎng)過程中的生長(zhǎng)曲線如圖所示：a、b、c、d分別表示不同的生長(zhǎng)時(shí)期，其中適A根瘤菌在植物根外也能固氮B根瘤菌離開植物根系不能存活C 土壤浸水時(shí)，根瘤菌固氮量減少D大豆植株生長(zhǎng)所需的氮都來自根瘤菌4、發(fā)酵工程的第一個(gè)重要工作是從混雜的微生物群體中選擇優(yōu)良的單一純種，獲得純種的 法不包括：（C）A. 根據(jù)微生物對(duì)碳源需要的差別，使用含不同碳源的培養(yǎng)基B. 根據(jù)微生物缺乏生長(zhǎng)因子的種類，在培養(yǎng)基中增減不同的生長(zhǎng)因子C. 利用高溫高壓消滅不需要的雜菌D. 根據(jù)微生物對(duì)抗生素敏感性的差異，在培養(yǎng)基中加入不同的抗生素5、

40、下面關(guān)于微生物最適生長(zhǎng)溫度判斷，正確的是（ A）A. 微生物群體生長(zhǎng)繁殖速度最快的溫度B. 發(fā)酵的最適溫度C. 積累某一代謝產(chǎn)物的最適溫度D. 無法判斷6、 發(fā)酵法生產(chǎn)酵母菌時(shí)，正確的措施是（C）A、密閉隔絕空氣B、用萃取、離子交換獲得產(chǎn)品C、在穩(wěn)定期獲得菌種D、使菌體生長(zhǎng)長(zhǎng)期處于穩(wěn)定期7、下表為某培養(yǎng)基的配方，有關(guān)敘述正確的是（ B ）成分蛋白月 東葡萄糖K2HPO4伊紅美藍(lán)蒸憾水人曰- 含量東loglog2g0.4g0.065glOOOmA、從化學(xué)成分看該培養(yǎng)基屬于合成培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基B、培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白月東C、該培養(yǎng)基缺少能提

41、供生長(zhǎng)因子的物質(zhì)D、該培養(yǎng)基PH調(diào)好后就可以接種菌8. 右圖是某種微生物體內(nèi)某一物質(zhì)代謝過程的示意圖。下列有關(guān)酶活性調(diào)節(jié)的敘述，錯(cuò)誤 的是c+抑刪+抑制存一乙_丙cd?A. 丁物質(zhì)既是酶催化生成的產(chǎn)物，又是酶的反饋抑制物B. 戊物質(zhì)通過與酶結(jié)合導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)變化而使其活性下降C. 當(dāng)丁物質(zhì)和戊物質(zhì)中任意一種過量時(shí)，酶的活性都將受到抑制D. 若此代謝途徑的終產(chǎn)物不斷排岀菌體外，則可消除丙物質(zhì)對(duì)酶的抑制作用9. 屬于細(xì)菌細(xì)胞特殊結(jié)構(gòu)的為（A ）A、莢膜B、細(xì)胞壁 C、細(xì)胞膜 D、核質(zhì)體10. 下列關(guān)于幾種微生物的營(yíng)養(yǎng)代謝和生長(zhǎng)繁殖的描述，正確的是CA. 根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮養(yǎng)料和含碳有機(jī)物B

42、. 接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進(jìn)入對(duì)數(shù)期能大量積累青霉素C. 培養(yǎng)液中溶解氧量的變化，會(huì)影響酵母菌的生長(zhǎng)繁殖和代謝途徑D. 用32p標(biāo)記的噬菌體感染細(xì)菌，在新形成的噬菌體中都能檢測(cè)到32p11. 下列關(guān)于通過發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸的敘述，鎮(zhèn)謖的是CA. 發(fā)酵時(shí)需不斷通入無菌空氣，否則會(huì)積累乳酸B. 發(fā)酵時(shí)常采用的培養(yǎng)基為液體天然培養(yǎng)基C. 從自然界分離的野生型菌株可直接用于生產(chǎn)D. 當(dāng)菌體生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期時(shí)，補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物可提高谷氨酸產(chǎn)量pH12. 圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期 接種醋酸菌，適當(dāng)升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個(gè)發(fā)酵過程培養(yǎng)液

43、 變化的曲線是（B）13、生產(chǎn)實(shí)踐中配制微生物發(fā)酵所需要的培養(yǎng)基時(shí)，一般遵循“經(jīng)濟(jì)節(jié)約”的原則。如“以野（野生植物）代家（栽培植物）”、以纖（秸稈）代糖（淀粉）”、 “E氮（非蛋白氮）代反（蛋白氮）”、“以桂代糧”等。下列表述不正確的是（A）A. “以野代家”培養(yǎng)微生物時(shí)，需要加入更多的生長(zhǎng)因子B. “以纖代糖”能為某些微生物的生長(zhǎng)提供碳源和能源C. “以氮代阮”是因?yàn)殄X鹽、硝酸鹽等是微生物常用的氮源D. “以坯代糧”培養(yǎng)的微生物可以用于凈化被石油污染的海域14、 下述那個(gè)時(shí)期細(xì)菌群體倍增時(shí)間最快（C）A穩(wěn)定期B衰亡期C對(duì)數(shù)期D延滯期15、下面關(guān)于連續(xù)培養(yǎng)的說法中，敘述不正確的是（ A）A.

44、恒化連續(xù)培養(yǎng)的控制對(duì)象是菌體密度B. 恒濁連續(xù)培養(yǎng)中微生物菌體以最高生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)C. 恒化連續(xù)培養(yǎng)的產(chǎn)物是不同生長(zhǎng)速率的菌體D. 恒濁連續(xù)培養(yǎng)無生長(zhǎng)限制因子16. 大腸桿菌某個(gè)品系能夠合成干擾素，一制藥廠引進(jìn)該品系菌株后對(duì)其培養(yǎng)研究。在特定的培養(yǎng)基中，接入少量菌種后，每3h測(cè)定一次菌體密度和培養(yǎng)基的pH,并作記錄。但由于一時(shí)疏忽弄亂了記錄的惦體帶度萬個(gè)/mLPH0. 177.47順序。請(qǐng)根據(jù)下表的記錄數(shù)據(jù)，判斷以下說法中錯(cuò)誤的4.9 x 1O6. 7221.8 x1027.14是（D）2.0 x 1O*6. 372.2 x 1046.430.057.49A.該品系大腸桿菌的培育是采用了基因工程

45、的方法1.4 x I055.820.0377.50B.可以通過培養(yǎng)基的 pH由大到小調(diào)整記錄順序2. 1 x1046.561 1.67. 36C. 樣本pH為6. 43,菌體密度為2. 2x10 4是培養(yǎng)到24 h時(shí)測(cè)量的結(jié)果D. 樣本PH為6. 37,菌體密度為2. 0x10時(shí)，處于細(xì)菌生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期二、填空題：（每空2分，共20分）17、 在大腸桿菌培養(yǎng)過程中，除考慮營(yíng)養(yǎng)條件外，還要考慮溫度_、_酸堿度和滲透壓等條件。由于該細(xì)菌具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變異類型容易選擇、一易培養(yǎng)一、生活周期短一等優(yōu)點(diǎn)，因此常作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。18、 在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對(duì)培養(yǎng)基和培

46、養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌 : 操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和消毒靜止空氣中的細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能。19、 通常，對(duì)獲得的純菌種還可以依據(jù)菌落的形狀、大小等菌落特征對(duì)細(xì)菌進(jìn)行初步的_鑒定（或分類）。20、 若用大腸桿菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過滅菌_處理后才能丟 棄，以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。21、 培養(yǎng)大腸桿菌時(shí)，在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測(cè)方法是將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時(shí)間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生.一 o22、 對(duì)細(xì)菌簡(jiǎn)單染色法的一般步驟是涂片、干燥、固定、染色、水洗、鏡檢。常用的染料有美藍(lán)和結(jié)晶紫等023、 在

47、混合菌樣中獲得純菌株的方法主要有稀釋涂布平板法和劃線平板法等。24、 在微牛物培養(yǎng)過程中，引起培養(yǎng)基pH值改變的原因主要有營(yíng)養(yǎng)成份的消耗和代謝物的累積等。25、 實(shí)驗(yàn)室常用的有機(jī)氮源有蛋白豚和 牛肉膏等,無機(jī)氮源有硫酸鞍和硝酸鈉 等。為節(jié)約成本，工廠中常用等做有機(jī)氮源。26、 在微生物學(xué)奠基時(shí)代（生理學(xué)期）公認(rèn)的代表人物為巴斯德和 柯赫。前者的主要業(yè)績(jī)有巴斯德消毒法等,后者的主要業(yè)績(jī)有微生物純培養(yǎng)法等。二、名詞解釋（每題4分，共16分）27、 發(fā)酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細(xì)胞融合、分子修飾和

48、改造等新技術(shù)集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術(shù)。28、 次級(jí)代謝產(chǎn)物 是指微生物在一定生長(zhǎng)時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，合成一些對(duì)微 生物的生命活動(dòng)無明確功能的物質(zhì)過程，這一過程的產(chǎn)物，即為次級(jí)代謝產(chǎn)物。29、 連續(xù)培養(yǎng)：發(fā)酵過程中一邊補(bǔ)入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持 恒定。達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，整個(gè)過程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。30、 BOD :生化需氧量，又稱生物需氧量，是水中有機(jī)物含量的一個(gè)間接指標(biāo)。一般指在1L的污水或待測(cè)水樣中所含的一部分易氧化的有機(jī)物，當(dāng)微生物對(duì)其氧化、分解時(shí)，所消耗的水中溶解氧的毫克數(shù)。2、防止菌種衰退的措施有哪些？答：控制菌種傳代次數(shù)；

49、創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件；利用不易衰退的細(xì)胞移種傳代；采用有效的菌種保藏方法；講究菌種選育技術(shù)；定期進(jìn)行分離純化。3、發(fā)酵過程主要分析項(xiàng)目有哪些？答：發(fā)酵過程主要分析項(xiàng)目如下：pH、排氣氧、排氣CO2和呼吸炳、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌濃度和菌形態(tài)。4、簡(jiǎn)述工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。答：培養(yǎng)基制備%1 、無菌空氣制備%1 、菌種與種子擴(kuò)大培養(yǎng)%1 、發(fā)酵培養(yǎng)%1 、通過化學(xué)工程技術(shù)分離、提取、精制。論述題 2?簡(jiǎn)述溫度對(duì)發(fā)酵的影響 答：溫度對(duì)發(fā)酵的影響是多方面的，對(duì)菌體生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物形成的影響是由各種因素綜合表現(xiàn)的結(jié)果。1）溫度升高，酶促反應(yīng)速度加大，生長(zhǎng)代謝加快，產(chǎn)物生成提前。但溫度愈高酶

50、失活愈快,菌體易于衰老影響產(chǎn)物生成。2）溫度通過影響發(fā)酵液中溶解氧從而影響發(fā)酵。3 ） 溫度能影響生物合成方向。4）溫度能影響微生物酶系的組成及酶的特性。5）同一種生產(chǎn)菌，菌體生長(zhǎng)和積累代謝產(chǎn)物的最適溫度往往不同。3. 簡(jiǎn)述大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)菌種選擇的要求 答：發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)菌種選擇的要求包括：1） 能在易得、價(jià)廉的原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長(zhǎng)，且代謝產(chǎn)物產(chǎn)量高。目標(biāo)產(chǎn)物最好能分 泌到胞外，以降低產(chǎn)物抑制并利于產(chǎn)物分離。2）發(fā)酵條件粗放、易于控制，且所需的酶活性高。3） 菌種生長(zhǎng)和發(fā)酵速度較快，發(fā)酵周期短。發(fā)酵周期短的優(yōu)點(diǎn)在于感染雜菌的機(jī)會(huì)減少；提 高設(shè)備的利用率。4）根據(jù)代謝控制的要求，選擇單產(chǎn)高的

51、營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變菌株或調(diào)節(jié)突變菌株或野生菌株。5 ） 抗雜菌、抗噬菌體能力強(qiáng)。6 ） 菌種純粹，遺傳性狀穩(wěn)定，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。菌種退化，生產(chǎn)性能下降是生產(chǎn)中常碰到的問題。7） 菌體不是病源菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素（包括抗生素、激素和毒素等）,以保證安全。4?簡(jiǎn)述發(fā)酵熱產(chǎn)生的原因. 答：微生物分解有機(jī)物釋放的能量，一部分用于合成ATP, 另一部分散發(fā)到培養(yǎng)基屮時(shí)， 會(huì)引起發(fā)酵溫度升高（生物熱）；機(jī)械攪拌也會(huì)產(chǎn)生一部分熱量引起溫度升高（攪拌熱）。此 外， 發(fā)酵罐壁散熱（輻射熱）、水分蒸發(fā)（蒸發(fā)熱）會(huì)帶走部分熱量，使發(fā)酵溫度降低 5?簡(jiǎn)述發(fā)酵過程進(jìn)行中間補(bǔ)料的原則. 答

52、：菌休牛長(zhǎng)代謝需要一個(gè)合適的濃度，過高的濃度對(duì)菌體牛長(zhǎng)有抑制作用，過低，不能滿足產(chǎn)物合成的需要。中間補(bǔ)料的原則是使生產(chǎn)菌在分泌期有足夠多而不過多的養(yǎng)料，使代謝活動(dòng)朝著有利于合成產(chǎn)物的方向發(fā)展。6. 簡(jiǎn)述發(fā)酵生產(chǎn)中如何調(diào)節(jié) pH 值 答：在實(shí)際發(fā)酵生產(chǎn)中，調(diào)節(jié) pH 值的方法應(yīng)根據(jù)具體情況加以選用。1）調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的初始 pH 值。初始 pH 值是指發(fā)酵液配制完畢后、滅菌前的 pH 值（注意： 滅 菌前與滅菌后 pH 值有所不同）?；蚣尤刖彌_劑（如磷酸鹽）制成緩沖能力強(qiáng)、pH 值改變 不大 的培養(yǎng)基。2) 在發(fā)酵過程中加弱酸或弱堿進(jìn)行 pH 值的調(diào)節(jié)，合理地控制發(fā)酵條件，如添加 CaCO3o 或調(diào)

53、 節(jié)通氣量來控制 pH 值。3 ) 進(jìn)行中間補(bǔ)料是調(diào)節(jié) pH 值較好的辦法，既調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的 pH 值，又可補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，如氨 水、尿素流加法等。通過補(bǔ)料調(diào)節(jié)pH 值來提高發(fā)酵產(chǎn)率已在酶制劑發(fā)酵和抗生素發(fā)酵生產(chǎn)上取得明顯的效果。7. 簡(jiǎn)述發(fā)酵工業(yè)經(jīng)歷的幾個(gè)不同階段 答：發(fā)酵工業(yè)經(jīng)歷了以下幾個(gè)不同階段：1) 自然(天然)發(fā)酵時(shí)期2 ) 純培養(yǎng)技術(shù)的建立3 ) 通氣攪拌(好氣性)發(fā)酵(工程)技術(shù)的建立4 ) 人工誘變育種與代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)的建立5) 開拓新型發(fā)酵原料時(shí)期6) 與基因操作技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)階段 &簡(jiǎn)述反饋?zhàn)瓒艉头答佉种拼穑涸谖⑸锖铣纱x過程中，反饋?zhàn)瓒艉头答佉种仆餐瑢?duì)代

54、謝起著調(diào)節(jié)作用，它們通過對(duì)酶的合成和酶的活性進(jìn)行調(diào)節(jié)，使細(xì)胞內(nèi)各種代謝物濃度保持在適當(dāng)?shù)乃健７答佔(zhàn)瓒羰寝D(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生效應(yīng)慢，反饋抑制是酶活性水平調(diào)節(jié)，產(chǎn)生效應(yīng)快。此外，前者的作用往往會(huì)影響催化一系列反應(yīng)的多個(gè)酶，而后者往往只對(duì)是一系列反應(yīng)中的第一個(gè)酶起作用。10.簡(jiǎn)述發(fā)酵工業(yè)對(duì)微生物菌種的要求答：發(fā)酵工業(yè)對(duì)微牛物菌種的要求是：1) 能在易得、價(jià)廉的原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長(zhǎng)，且代謝產(chǎn)物產(chǎn)量高。目標(biāo)產(chǎn)物最好能 分 泌到胞外，以降低產(chǎn)物抑制并利于產(chǎn)物分離。2) 發(fā)酵條件粗放、易于控制，且所需的酶活性高。3) 菌種生長(zhǎng)和發(fā)酵速度較快，發(fā)酵周期短。發(fā)酵周期短的優(yōu)點(diǎn)在于感染雜菌的機(jī)會(huì)減少； 提

55、高設(shè)備的利用率。4 ) 根據(jù)代謝控制的要求，選擇單產(chǎn)高的營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變菌株或調(diào)節(jié)突變菌株或野生菌株。5 ) 抗雜菌、抗噬菌體能力強(qiáng)。6) 菌種純粹，遺傳性狀穩(wěn)定(不易變異退化)，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。菌 種 退化，生產(chǎn)性能下降是生產(chǎn)中常碰到的問題。7) 菌休不是病源菌，不產(chǎn)牛任何有害的牛物活性物質(zhì)和毒素，以保證安全 lo14. 簡(jiǎn)述泡沫給發(fā)酵造成的影響答：泡沫給發(fā)酵造成的影響包括：1) 泡沫過多，升到罐頂從軸封滲出，易造成染菌；2) 使發(fā)酵罐裝填系數(shù)減少，降低了設(shè)備利用率；3) 影響通風(fēng)攪拌正常進(jìn)行，影響氧的傳遞，妨礙菌的呼吸；4) 增加菌群的非均一性，微牛物隨泡沫漂浮；5 ) 造成產(chǎn)物的損失；6 ) 加入消泡劑給下游提取工序帶來困難。1&舉例說明生物化學(xué)意義上的“發(fā)酵”和工業(yè)意義上的“發(fā)酵”概念的