微生物工程期末復習提綱及具體解答(共34頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上微生物工程復習提綱及具體解答1、發(fā)酵定義：傳統(tǒng)發(fā)酵、生化和生理學意義的發(fā)酵、工業(yè)上的發(fā)酵（名詞解釋）（重點）傳統(tǒng)發(fā)酵：最初發(fā)酵是用來描述酵母菌作用于果汁、麥芽汁或發(fā)芽谷物產(chǎn)生氣泡（CO2）的現(xiàn)象，或者是指酒的生產(chǎn)過程。生化和生理學意義的發(fā)酵：指微生物在無氧條件下，分解各種有機物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式，或者更嚴格地說，發(fā)酵是以有機物作為電子受體的氧化還原產(chǎn)能反應。 工業(yè)上的發(fā)酵：泛指利用微生物制造或生產(chǎn)某些產(chǎn)品的過程， 包括：1. 厭氧培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如酒精，乳酸等。2. 通氣（有氧）培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如抗生素、氨基酸、酶制劑等。2、發(fā)酵工程定義:（名詞解釋）（重點）是指利

2、用微生物生長速度快、生長條件簡單以及代謝過程特殊等特點,在合適條件下通過現(xiàn)代化工程技術(shù)手段,由微生物的某種特定功能生產(chǎn)出人類需要的產(chǎn)品。 3、 微生物的生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵（名詞解釋）是利用生物細胞對一些化合物某一特定部位（基團）的作用，使它轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)相類似但具有更在經(jīng)濟價值的化合物的生化反應。（最終產(chǎn)物是由微生物細胞的酶或酶系對底物某一特定部位進行化學反應而形成的）4、生物反應過程四個組成部分？（填空）（重點）原材料預處理 生物催化劑的制備 生物反應器及反應條件的選擇 產(chǎn)物的分離純化發(fā)酵技術(shù)的核心組成部分（填空、簡答）（重點）第一部分 生物細胞 （獲得特殊反應或過程所需的最良好的生物細胞(或酶)。）

3、第二部分 發(fā)酵設(shè)備與工藝 （選擇最精良設(shè)備,開發(fā)最優(yōu)技術(shù)操作,創(chuàng)造充分發(fā)揮生物細胞(或酶)作用的最佳環(huán)境）附：目前的研究表明：用于發(fā)酵技術(shù)過程最有效、最穩(wěn)定、最方便的催化劑形式是整體生物；而目前最普遍采用的整體生物是微生物細胞。 5、發(fā)酵工程要實現(xiàn)發(fā)酵過程并獲得發(fā)酵產(chǎn)品,必須具備那些條件？（填空、簡答） 要具有某種適宜的微生物即必須要有好的菌種。 要保證或控制微生物進行代謝得各種條件(培養(yǎng)基組成,溫度,O2,PH等)-適宜的工藝條件。 具有進行微生物發(fā)酵的設(shè)備必要的發(fā)酵設(shè)備 具有將菌體或代謝產(chǎn)物提取出來,精制成產(chǎn)品得方法和設(shè)備具有完善的產(chǎn)品提取技術(shù)。6、微生物工程與化學工程相比，微生物反應過程

4、具有那些化學工程無法比擬的特點？（簡答、論述） 作為生物化學反應，通常在常溫常壓下進行，所以無爆炸危險，各種設(shè)備無需考慮防爆問題。同時還有可能使一種設(shè)備具有多種用途。 原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物為主，加入少量有機即或無機氮源，只要不含毒物，一般無精制必要，微生物本身能有選擇地攝取所需物質(zhì)。 反應以生命體的自動調(diào)節(jié)方式進行，因此數(shù)十個反應過程能象單一反應一樣，在單一設(shè)備（發(fā)酵罐）內(nèi)很容易進行。 能容易生產(chǎn)復雜的高分子化合物，酶類的生產(chǎn)和光學活性體的有選擇性生產(chǎn)等，是發(fā)酵工業(yè)最有特色的領(lǐng)域。 由于生命體的特有反應機制，能高度選擇性地進行復雜化合物在特定部位的氧化，還原，官能團導入等反應。 生

5、產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的微生物菌體本身也是發(fā)酵產(chǎn)物，富含 維生素，蛋白質(zhì)，酶等有用物質(zhì)。因此，除特殊情況外，發(fā)酵液通常對生物體無害。7、微生物工程的發(fā)展簡史主要經(jīng)歷了那幾個階段及特點？（填空、簡答）(1)傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵技術(shù)-天然發(fā)酵 天然發(fā)酵技術(shù)有著很悠久的歷史,從史前到19世紀,人類在不了解發(fā)酵本質(zhì)之前,就利用自然發(fā)酵現(xiàn)象制成各種飲料和其它食品.幾千年前人類就已經(jīng)有利用微生物的代謝產(chǎn)物的作為。在早期原始社會幾乎所有氏族都在食品富余的情況下,因含糖果實和含淀粉谷類儲存時的發(fā)酵,而學會了釀酒。例如我國在夏禹時代就有釀酒的記載，尚書有云“昔者儀狄作酒，禹飲而甘之?！敝芏Y中有關(guān)于醬油的記載。一般認為我國的釀酒

6、起源于5000多年前的龍山文化時期。到商代(公元前1711·公元前1066),由于種植農(nóng)業(yè)的發(fā)展,谷物釀酒盛行.除了釀酒外,古代勞動人民還掌握了醬、醋的釀造技術(shù)。古巴比倫在6000年前，就有釀造啤酒的記載，在公元前3世紀就有了經(jīng)驗豐富的專門從事釀酒的工人,甚至在法典中為酒店主人和旅館商人列出精確的釀造規(guī)章和法律;在法國巴黎盧浮宮保存的“藍色紀念碑”上記載公元前3世紀古巴比倫居民釀造啤酒品種達20多種。此外,還有葡萄酒、面包、干酪、奶酒、泡菜、飴糖等。這些釀造活動雖然有悠久的歷史，并積累了精湛的技術(shù)，但由于受當時社會制度和科學進展的限制，長期以來處于手工操作的落后狀態(tài)，人們并不知道微生

7、物與發(fā)酵的關(guān)系,因而很難人為控制發(fā)酵過程,生產(chǎn)也只能憑經(jīng)驗,口傳心授。所以這一時期稱為天然發(fā)酵時期。(2)第一代微生物發(fā)酵技術(shù)-純培養(yǎng)技術(shù)的建立1680年,大約300多年以前，荷蘭人安東尼.列文虎克(Anthony Leeuwenhoek)(1632-1723)用自制的顯微鏡(放大率為40-150倍)發(fā)現(xiàn)了微生物(包括細菌、酵母)的存在，人類首次認識到微生物。當時由于顯微技術(shù)技術(shù)的局限,對微生物認識及其膚淺，研究也較少。直到19世紀中葉,隨著科技的進步,發(fā)酵工程研究隨微生物學研究活躍而活躍起來。被譽為發(fā)酵學之父的巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895 )(1857年)首次證明酒

8、精發(fā)酵是酵母菌所引起的,認識到發(fā)酵現(xiàn)象就是微生物進行的生物化學反應,不同的發(fā)酵與不同的微生物有關(guān)系。也就是說,各個不同微生物在發(fā)酵過程中具有的不同生化反應。19世紀末(1897年),德國的畢希納(Eduard Buchner,1860-1917 )用磨碎的酵母細胞制成酵母汁,加入大量蔗糖后,也發(fā)現(xiàn)有C02和乙醇的生成,證明了酒精發(fā)酵是由酶催化的一系列化學反應。此后,德國人柯赫(Robert Koch ,1843-1910)首先發(fā)明了固體培養(yǎng)基,得到細菌純培養(yǎng)物,由此建立了微生物的純培養(yǎng)技術(shù)，這就開創(chuàng)了人為控制微生物的時代.以后在19OO-1940年間,為解決面包酵母生長溶氧問題建立了補料分批培

9、養(yǎng)方法,同時為解決丙酮丁醇發(fā)酵的厭氧問題和防止雜菌污染,建立了簡單密封式發(fā)酵罐、加壓蒸汽滅菌和無菌接種技術(shù)，發(fā)明了簡便的、封閉式發(fā)酵罐。由此，酒精發(fā)酵和丙酮丁酸發(fā)酵技術(shù)就發(fā)展起來，發(fā)酵工業(yè)就逐漸加入了近代化學工業(yè)行列。因此，可以認為，微生物純分離培養(yǎng)技術(shù)的建立，是發(fā)酵工程（工業(yè)微生物學）發(fā)展的第一個轉(zhuǎn)折時期。這段時期的發(fā)酵產(chǎn)品主要有酵母、酒精、丙酮丁醇、有機酸、酶制劑等,產(chǎn)品大多是厭氧發(fā)酵產(chǎn)物,生產(chǎn)過程比較簡單,對生產(chǎn)設(shè)備的要求也不高,規(guī)模不大,產(chǎn)物的化學結(jié)構(gòu)比原料簡單,是初級代謝分解產(chǎn)物。(3)第二代(近代)微生物發(fā)酵技術(shù)一-深層培養(yǎng)技術(shù)（通氣攪拌技術(shù)）的建立近代微生物發(fā)酵技術(shù)開始于20世紀

10、40年代,隨著青霉素的發(fā)現(xiàn)和青霉素大量生產(chǎn)的成功，對發(fā)酵工業(yè)帶來了很大的影響，即開創(chuàng)了抗生素工業(yè)?？股毓I(yè)的興起,標志著工業(yè)微生物生產(chǎn)進入一個新的階段。1928年英國細菌學家弗萊明發(fā)現(xiàn)能夠抑制葡萄球菌的點青霉(Penicillium notatum),其產(chǎn)物為青霉素。20世紀40年代初,第二次世界大戰(zhàn)中對抗細菌感染藥物的極大需求，促使人們重新研究青霉素，并在1945年大規(guī)模投入生產(chǎn).由于青霉素的生產(chǎn)是需氧發(fā)酵,很容易受到雜菌污染,所以借鑒了丙酮丁醇的純種厭氧發(fā)酵技術(shù),成功建立了深層通氣培養(yǎng)法和一整套的培養(yǎng)技術(shù),包括向發(fā)酵罐中通入無菌空氣、通過攪拌使空氣均勻分布、培養(yǎng)基的滅菌和無菌接種等,使微

11、生物在培養(yǎng)過程中的溫度、pH、通氣量、營養(yǎng)物的供給都得到嚴格控制。這些技術(shù)都為后來的微生物工業(yè)提供了新的概念和模式,成為當代微生物工業(yè)迅速發(fā)展的開端,推動了抗生素工業(yè)乃至整個發(fā)酵工業(yè)的快速發(fā)展。隨后鏈霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四環(huán)素等多種抗生素好氧發(fā)酵相繼投產(chǎn)?？股毓I(yè)的發(fā)展促進了其他發(fā)酵產(chǎn)品的出現(xiàn)。上個世紀50年代氨基酸發(fā)酵工業(yè),在引進了"代謝控制發(fā)酵技術(shù)"后,得以快速發(fā)展。通過微生物的人工誘變,獲得代謝發(fā)生改變的突變菌株，在條件控制下，選擇性的大量生產(chǎn)某種所需產(chǎn)品.此項技術(shù)也應用于核苷酸、有機酸和抗生素的生產(chǎn)中。60年代出現(xiàn)了以石油或石油產(chǎn)品代替糖質(zhì)原料進行發(fā)酵,

12、從而出現(xiàn)了石油發(fā)酵。這段時期的微生物工程產(chǎn)品類型多,不僅有初級代謝產(chǎn)物也有次級代謝產(chǎn)物、還有生物轉(zhuǎn)化、酶反應等產(chǎn)品;技術(shù)要求較高,多數(shù)生產(chǎn)過程要求純種或無菌條件下的好氣發(fā)酵,規(guī)模大;新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新設(shè)備不斷出現(xiàn)；應用范圍不斷擴大,廣泛應用于能源開發(fā)、環(huán)境保護、細菌冶金和石油勘探等,這是一個近代發(fā)酵工業(yè)的鼎盛時代?？偟膩碚f，深層發(fā)酵技術(shù)的建立，是發(fā)酵工程（工業(yè)微生物學）發(fā)展的第二個轉(zhuǎn)折時期。 (4)第三代微生物發(fā)酵技術(shù)-微生物工程上世紀七十年代發(fā)展起來的基因工程技術(shù)推動著發(fā)酵工業(yè)朝著嶄新的方向微生物工程發(fā)展。1953年, DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出,奠定了分子生物學的基礎(chǔ);1973年,Ca

13、lifornia 舊金山分校的Herber Boyer和StarIford大學的Stanley Cohen將兩個質(zhì)粒進行（用EcoR I酶）酶切后,在連接酶存在的條件下連接起來,獲得具有兩個復制起始位點的雜合質(zhì)粒,并轉(zhuǎn)化大腸桿菌.為基因工程的理論和實際應用奠定了基礎(chǔ);1977年,Cohen首先用基因操作手段克隆獲得了生長激素抑制因子;1978年,Gilbert克隆獲得鼠胰島素,幾年后,第一個基因工程產(chǎn)品-重組微生物的胰島素問世了。在過去的三十多年的時間里,世界各國的研究人員分離、鑒定、克隆了大量的不同生物的基因。利用現(xiàn)代分子生物學技術(shù),通過遺傳物質(zhì)水平的改造,構(gòu)建了高效表達的工程菌;通過細胞融

14、合和DNA重組技術(shù),獲得能夠表達外源蛋白的工程菌等等，使發(fā)酵工程發(fā)展進入了微生物工程的階段。同時在發(fā)酵工藝上也取得了突飛猛進的發(fā)展，可以直接通過動植物細胞培養(yǎng)獲得發(fā)酵產(chǎn)品;采用計算機控制的全自動發(fā)酵;采用固定化細胞進行連續(xù)發(fā)酵;生物反應器和傳感器的開發(fā)應用。不斷有新的發(fā)酵工程的產(chǎn)品問世,如胰島素、生長激素、干擾素、疫苗等藥物。8、發(fā)酵工程涉及到廣泛的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,按微生物發(fā)酵產(chǎn)品的性質(zhì)分為哪幾方面？（簡答、論述）（重點）1.微生物菌體發(fā)酵這是以獲得具有多種用途的微生物菌體細胞為目的的產(chǎn)品的發(fā)酵過程.包括單細胞的酵母和藻類,食用菌以及人,畜防治疾病的疫苗和微生物殺蟲劑等.細胞物質(zhì)的發(fā)酵生產(chǎn)特點是細胞

15、生長與產(chǎn)物積累呈平行關(guān)系,生長速率最大時期也是產(chǎn)物合成速率最高階段,生長穩(wěn)定期細胞物質(zhì)濃度最大,同時也是產(chǎn)量最高的收獲時期.應用方面: 在食品工業(yè)上,用于面包工業(yè)的酵母發(fā)酵和微生物菌體蛋白(單細胞蛋白)發(fā)酵,包括細菌（螺旋蘭細菌屬、假單胞桿菌、鏈絲菌、筮甲烷或筮甲醇細菌等），酵母（產(chǎn)朊酵母、假絲酵母、畢卡酵母等），真菌（曲霉、地霉、內(nèi)孢霉、鐮刀霉、木霉等），藻類（螺旋藻、杜氏鹽藻等）。生產(chǎn)活性乳酸菌制劑(系在干燥菌體中混合活性保護物質(zhì),用以提高人體整腸作用效率.)食用菌和藥用菌(蘑菇、香菇、草菇、木耳、銀耳,冬蟲夏草,靈芝,茯苓等)的發(fā)酵,生產(chǎn)珍稀名貴的食用菌和藥用菌.在農(nóng)業(yè)中的應用:生物農(nóng)藥

16、(微生物殺蟲劑、防治植物病害微生物)、生物除草劑、生物增產(chǎn)劑(蘇云金芽孢桿菌,臘狀芽孢桿菌,球狀芽孢桿菌,白僵菌,綠僵菌等)(1)無性快速繁殖(2)脫毒植株的獲得(頂端分生組織)(3)單倍體育種(花粉細月胞色培養(yǎng)-秋水仙素處理-純種二倍體)(4)原生質(zhì)體融合(5)人工種子(6) 植物品種改良醫(yī)藥衛(wèi)生上: 疫苗、單克隆抗體, 胚胎移植、胚胎分割等2.微生物酶發(fā)酵酶普遍存在于動植物和微生物細胞中,最早人們都是從動植物組織中提取酶.1894年日本高峰最早利用米曲霉制造了高峰淀粉酶(Take-dia-stase),現(xiàn)在利用發(fā)酵法制備生產(chǎn)并提取微生物產(chǎn)生的各種酶已成為當今發(fā)酵工程的重要組成部分.與動植物

17、來源的酶相比,微生物發(fā)酵獲得的酶既易于進行大規(guī)模生產(chǎn),又便于改善工藝,提高產(chǎn)量.目前工業(yè)上應用的酶大部分來自微生物發(fā)酵.如:糖酶: -淀粉酶, -淀粉酶,葡萄糖苷酶(即糖化酶)支鏈(異)淀粉酶,轉(zhuǎn)化酶,異構(gòu)酶,纖維素酶.蛋白酶:酸性蛋白酶,堿性蛋白酶,中性蛋白酶.脂肪酶;凝乳酶;過氧化氫酶;還有部分藥用酶:包括青霉素?；?膽固醇氧化酶,葡萄糖氧化酶,氨基酰化酶.白酒,黃酒及醬油等生產(chǎn)用的各種曲也屬培養(yǎng)多種微生物并使其分泌多種酶,用以體現(xiàn)分解原料淀粉和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的酶的作用.應用方面: 在食品工業(yè)中的應用:以糖類物質(zhì)（水果汁、樹汁、蜂蜜等）和淀粉物質(zhì)（谷物或根類等）微主要原料造或加工含酒精的各

18、種飲料(白酒、葡萄酒、果酒、黃酒、啤酒、香檳酒等)、發(fā)酵乳制品(奶酪、酸奶、奶酒等)、傳統(tǒng)調(diào)味品(醬、醬油、味精、醋、豆豆支、核苷酸等)、發(fā)酵食品(豆腐乳、飴糖、泡菜等)、。在輕工業(yè)中的應用:糖酶、蛋白酶、果膠酶、脂肪酶、凝乳酶、氨基?；?、過氧化氫酶、甘露聚糖酶。3.微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵以微生物代謝產(chǎn)物為產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)是發(fā)酵工業(yè)中數(shù)量最多,產(chǎn)量最大,也是最為重要的部分;包括初級代謝產(chǎn)物,中間代謝產(chǎn)物,次級代謝產(chǎn)物.目前已知的微生物代謝產(chǎn)物上萬種.應用方面:在食品工業(yè)上,生產(chǎn)食品添加劑(面包酵母、檸檬酸、賴氨酸、色素、右旋糖酐葡聚糖、茁酶多糖（增稠劑）、葡萄糖氧化酶、維生素C（食品保鮮劑）匹馬霉

19、素（食品防護劑）等)。在醫(yī)藥工業(yè)中的應用:各種抗生素（上萬種）、氨基酸、維生素、甾體激素、治療用酶、酶抑制劑、核苷酸類藥物等;在農(nóng)業(yè)上生產(chǎn)農(nóng)用抗生素等4.微生物的生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵微生物的生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵是指利用微生物細胞的一種或多種酶,作用于一些化合物的特定部位(基因),使其轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)相類似但經(jīng)濟價值更大的化合物的生化反應.生物轉(zhuǎn)化的最終產(chǎn)物并不是微生物細胞利用營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)代謝而產(chǎn)生的,而是微生物細胞的酶或酶系作用于底物某一特定部位,進行化學反應而形成的.在轉(zhuǎn)化反應里微生物細胞的作用僅僅相當于一種特殊的生物催化劑,引起特定部位發(fā)生反應.可進行的轉(zhuǎn)化反應包括脫氫,氧化,脫水,縮合,脫羧,羥化,氨化,脫氨,

20、異構(gòu)化反應.應用于食品工業(yè)和化工能源產(chǎn)品中（醇及有機溶劑、有機酸、多糖、藻類石油等）5.微生物特殊機能的利用發(fā)酵工程除涉及上述四方面發(fā)酵生產(chǎn)外,還涉及下列幾個領(lǐng)域:(1)利用微生物消除環(huán)境污染環(huán)境惡化包括環(huán)境污染合生態(tài)破壞,是人類面臨的重大問題之一.可以直接用來消除環(huán)境污染,如廢氣和廢渣污染的生物凈化,廢棄物的生物綜合利用,污染的生物監(jiān)測等.(2)利用微生物發(fā)酵保持生態(tài)平衡利用生物技術(shù)開創(chuàng)新的綠色革命新紀元,體現(xiàn)在:用生物固氮代替化學肥料用生物殺蟲劑代替化學農(nóng)藥培育和創(chuàng)造能夠在惡劣條件下生長,并能抗病蟲害,雜草的農(nóng)作物新品種為人類提供高蛋白含量,高單位面積產(chǎn)量的農(nóng)作物和豐富的動物蛋白質(zhì)(3)微

21、生物濕法冶金利用微生物對某些金屬氧化物的氧化還原反應,使低品位礦中的某些金屬成為可溶性的化合物而得以冶煉,如細菌煉銅.目前,世界上有20多個國家利用細菌進行采礦,已發(fā)現(xiàn)的可幫助采礦的細菌有20多種,可提煉銅,鐵,鋅,鎳,鈷,鈦,鋁,鈾,金,鍺,鎵,銦等金屬.其中最常見的細菌是硫化細菌.(4)利用基因工程菌株開拓發(fā)展發(fā)酵工程新領(lǐng)域這是指建立在利用細胞融合和DNA重組等生物技術(shù)所獲得的基因工程菌株或雜交細胞,以及動植物細胞或固定化活細胞等基礎(chǔ)上的新型發(fā)酵,其產(chǎn)物可以是各種各樣的.其所用的發(fā)酵設(shè)備是各種類型的新型生物反應器.9、微生物工程特點？（填空、簡答）（重點） （有嚴格的無菌生長環(huán)境 在發(fā)酵過

22、程中根據(jù)細胞生長要求控制加料速 度的計算機控制技術(shù) 種子培養(yǎng)和生產(chǎn)培養(yǎng)的不同的工藝技術(shù) 構(gòu)建動力學模型 發(fā)酵工程工藝放大問題） 有嚴格的無菌生長環(huán)境： 包括發(fā)酵開始前采用高溫高壓對發(fā)酵原料和發(fā)酵罐以及各種連接管道進行滅菌的技術(shù)； 在發(fā)酵過程中不斷向發(fā)酵罐中通入干燥無菌空氣的空氣過濾技術(shù)； 在發(fā)酵過程中根據(jù)細胞生長要求控制加料速 度的計算機控制技術(shù)； 種子培養(yǎng)和生產(chǎn)培養(yǎng)的不同的工藝技術(shù)。在進行任何大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵前，必須在實驗 室規(guī)模的小發(fā)酵罐進行大量的實驗，得到產(chǎn)物形成的動力學模型，并根據(jù)這個模型設(shè)計中試的發(fā)酵要求，最后從中試數(shù)據(jù)再設(shè)計更大規(guī)模生產(chǎn)的動力學模型。 由于生物反應的復雜性，在從實驗室

23、到中試，從中試到大規(guī)模生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)許多問題，這就是發(fā)酵工程工藝放大問題。 10、微生物特殊機能的利用（簡答）（重點） 利用微生物消除環(huán)境污染 利用微生物發(fā)酵保持生態(tài)平衡 微生物濕法冶金 利用基因工程菌株開拓發(fā)酵工程新領(lǐng)域11微生物工程的發(fā)展趨勢是什么？（簡答、論述）（重點） 微生物工程面臨的形勢,過去受到石油化工的競爭,現(xiàn)在又有植物生物技術(shù)的威脅,微生物技術(shù)該如何發(fā)展是值得深思的.今后微生物工程應從下列幾方面去努力發(fā)展。 提高現(xiàn)有微生物發(fā)酵工業(yè)水平 利用重組DNA技術(shù)，人工選育和改良菌種 開拓極端酶 采用發(fā)酵技術(shù)進行高等動植物細胞培養(yǎng) 固定化（酶和細胞）技術(shù)被廣泛應用12、微生物工程（發(fā)酵

24、工程）的工業(yè)生產(chǎn)水平主要取決于那三個要素？（填空、簡答）（重點）生產(chǎn)菌種的性能、發(fā)酵及提純工藝條件、生產(chǎn)設(shè)備.13、工業(yè)上常用微生物主要類群（填空）（重點） 細菌、放線菌、酵母、霉菌、噬菌體。14、枯草芽孢桿菌、酵母、根霉、毛霉的主要用途（填空）（重點）枯草芽孢桿菌：能產(chǎn)生大量淀粉酶和蛋白酶酵母：類酵母+真酵母酵母除了廣泛應用面包及酒精制造外，還應用于石油脫蠟，單細胞蛋白制造，酶制劑生產(chǎn)以及糖化飼料、豬血飼料發(fā)酵等方面根霉：根霉在生命活動中分泌的淀粉酶，能將淀粉轉(zhuǎn)化為糖。因此，根霉可作為常用的糖化菌種。我國民間釀制甜酒用的小曲主要含有根霉。由于根霉能分泌豐富的淀粉酶，而且又含有酒化酶，所以在生

25、產(chǎn)中可以邊糖化邊發(fā)酵。毛霉：毛霉的用途很廣，常出現(xiàn)在酒藥中，能糖化淀粉并能生成少量乙醇，產(chǎn)生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，我國多用來做豆腐乳、豆豉。許多毛霉能產(chǎn)生草酸、乳酸、琥珀酸及甘油等，有的毛霉能產(chǎn)生脂肪酶、果膠酶、凝乳酶等。15、菌種選育、選種、育種的定義（名詞解釋）（重點） 1是指應用微生物遺傳和變異的理論，用人工方法造成變異，再經(jīng)過篩選以得到人們所需的菌種的過程。 2就是經(jīng)過比較鑒定自然界的微生物，從中分離和篩選出某種性能較強的，符合生產(chǎn)要求的菌種，選種僅是育種工作的第一步。 3就是不斷改造菌種的性能，培養(yǎng)新菌株。16、菌種選育的方向：（填空） （重點） 就是選育出能吃“粗糧”、耐高

26、溫、生長快、代謝旺、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、無毒性的優(yōu)良菌株。17、菌種選育工作的重點（填空）（重點） 是從常溫菌到高溫菌，慢生菌到速生菌，野生菌到變異菌等方向進展。18、新種分離與篩選的步驟（簡答） 定方案：首先要查閱資料，了解所需菌種的生長培養(yǎng)特性。 采樣：有針對性地采集樣品。 增殖：人為地通過控制養(yǎng)分或培條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數(shù)量上占優(yōu)勢。 分離：利用分離技術(shù)得到純種。 發(fā)酵性能測定：進行生產(chǎn)性能測定。這些特性包括形態(tài)、培養(yǎng)特征、營養(yǎng)要求、生理生化特性、發(fā)酵周期、產(chǎn)品品種和產(chǎn)量、耐受最高溫度、生長和發(fā)酵最適溫度、最適pH值、提取工藝等。19、培養(yǎng)分離中要解決的必須考慮的問題有那些？（簡答

27、） 1、“分離什么和從哪里分離出?” 2、必須充分考慮所分離微生物的生產(chǎn)能力、生長速度、生物群體培養(yǎng)和產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及其提純的難易和費用，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵罐中穩(wěn)定性及遺傳操作的難易程度等-菌株指標。 3、選擇適宜的培養(yǎng)分離方法和檢測方法。20、篩選目的菌株時必須考慮的重要指標有那些？（簡答） （1）菌的特征，在發(fā)酵過程中，一般要求采用廉價的培養(yǎng)基或使用來源豐富的原料（如用甲醇作能源）。用含有這種成分的分離培養(yǎng)基可篩選出能適應這種養(yǎng)分的菌種。 （2）菌的生長溫度應選擇高于40的菌種，這可大大降低大規(guī)模發(fā)酵冷卻的成本。因此用這一溫度來分離培養(yǎng)高溫生產(chǎn)菌在經(jīng)濟上是有利的。 （3）菌對所采用的設(shè)備和生產(chǎn)過程

28、的適應性。 （4）菌的穩(wěn)定性。 （5）菌的產(chǎn)物得率和產(chǎn)物在培養(yǎng)液中得濃度。 （6）容易從培養(yǎng)液中回收 （3）（6）是用來衡量分離得到得菌種得生產(chǎn)性能，如能滿足以上幾條便有希望成為效益高得生產(chǎn)菌種。但對篩選出得高效菌種在投入生產(chǎn)之前必須對其產(chǎn)物得毒性和菌種得生產(chǎn)性能作出評價。21、什么是富集培養(yǎng)? （名詞解釋）（重點）富集培養(yǎng):是指能增加混合菌群中所需菌株數(shù)量得一種方法。其要領(lǐng)是提供一些有利與所需菌株生長或不利于其它菌型生長條件。22、富集培養(yǎng)的具體方法？（重點） 就是根據(jù)不同種類微生物的生長對環(huán)境和營養(yǎng)的要求不同,如溫度、pH、滲透壓、氧氣、碳源、氮源等,通過人為控制這些條件,使之特別有利于某

29、種微生物的生長,而抑制其他種類微生物的生長,使目的菌株成為優(yōu)勢菌,達到快速分離純化的目的。23、什么是分批式富集培養(yǎng)？（名詞解釋） (搖瓶培養(yǎng))：是將富集培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到新的同一種培養(yǎng)基中,重新建立選擇性壓力,如此重復轉(zhuǎn)種幾次后,再取此富集培養(yǎng)物接種到固體培養(yǎng)基上以獲得遺傳背景一致的單菌落。24、什么是恒化式富集培養(yǎng)(連續(xù)培養(yǎng))？（名詞解釋）（重點）是通過改變限制性基質(zhì)的濃度,來控制兩類不同菌株的比生長速率,25、在微生物工程的菌種選育工程中，分離新菌株時，若采樣應注意那些事項？（簡答） 1、采樣時應盡可能保持相對無菌； 2、所采集的樣本必須具有某種代表性； 3、采好的樣必須完整地標上樣本的種類及

30、采集日期、地點以及采集地點的地理、生態(tài)參數(shù)等； 4、應充分考慮采樣的季節(jié)性和時間因素，因為真正的原地菌群的出現(xiàn)可能是短暫的； 5、采好的樣應及時處理，暫不能處理的也應貯存于4下，但貯存時間不宜過長。這是因為一旦采樣結(jié)束，試樣中的微生物群體就脫離了原來的生態(tài)環(huán)境，其內(nèi)部生態(tài)環(huán)境就會發(fā)生變化，微生物群體之間就會出現(xiàn)消長。26、優(yōu)良的生產(chǎn)菌種應具備那些基本特性？（簡答）（重點） (1)生產(chǎn)菌種應具有在較短的發(fā)酵周期內(nèi)產(chǎn)生大量發(fā)酵產(chǎn)物的能力。高產(chǎn)菌株的應用,可以在不增加投入成本的情況下,大幅度提高企業(yè)的產(chǎn)生能力。 (2)在發(fā)酵過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標產(chǎn)品性質(zhì)相近的副產(chǎn)品或其他產(chǎn)物。這樣不僅能提高營養(yǎng)

31、物質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化率,同時也減少了分離純化的難度,降低成本,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 (3)生長繁殖能力強,有較強的生長速率,產(chǎn)生孢子的菌種具有較強的產(chǎn)孢能力。這樣有利與縮短發(fā)酵周期,減少種子罐的級數(shù),最終減少設(shè)備投資和運轉(zhuǎn)費用。同時,還可以減少在擴大生產(chǎn)過程中發(fā)生菌種生產(chǎn)性能下降或雜菌污染的可能性。 (4)能夠高效地將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,降低生產(chǎn)成本。 (5)可以利用廣泛來源原材料,并且菌種對發(fā)酵原料成分的波動敏感性小。 (6)對需要添加的前體物質(zhì)有耐受能力,不會將這些前體物質(zhì)作為一般的碳源來利用。 (7)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫要少,這對提高裝料系數(shù)、單罐產(chǎn)量,降低成本有重要意義。 (8)具有抗噬菌體感染的能

32、力. (9)遺傳特性穩(wěn)定,保證發(fā)酵過程能夠長期、穩(wěn)定地進行,同時有利于使用最佳的工藝控制。27、目前發(fā)酵工業(yè)的菌種選育方法主要有：（填空）（重點） 自然選育 誘變選育 雜交選育 原生質(zhì)體融合 基因工程28、發(fā)酵工業(yè)菌種的改良方法主要有哪些？（簡答）（重點） (1)解除或繞過代謝途徑中的限速步驟：通過增加特定基因的拷貝數(shù)或增加相應基因的表達能力來提高限速酶的含量；在代謝途徑中引伸出新的代謝步驟，由此提供一個旁路代謝途徑。 (2)增加前體物的濃度。 (3)改變代謝途徑，減少無用副產(chǎn)品的生成以及提高菌種對高濃度的有潛在毒性的底物、前體或產(chǎn)品的耐受力。 (4)抑制或消除產(chǎn)品分解酶。 (5)改進菌種外泌

33、產(chǎn)品的能力。 (6)消除代謝產(chǎn)品的反饋抑制。如誘導代謝產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)類似物抗性。選擇發(fā)酵工業(yè)的菌種育種方法時應該綜合考慮的因素有哪些？（簡答）（重點） (1)待改良性狀的本質(zhì)及與發(fā)酵工藝的關(guān)系(如批式或連續(xù)發(fā)酵試驗)； (2)對這一特定菌種的遺傳和生物化學方面認識的明了程度； (3)經(jīng)濟費用。 如果對特定菌種的基本性狀及其工藝知曉甚少，則多半采用隨機誘變、篩選及選育等技術(shù)： 如果對其遺傳及生物化學方面的性狀已有較深的認識，則可選擇基因重組等手段進行定向育種29、自然選育的一般程序？（簡答）（重點） 是將菌種制成菌體懸液,用稀釋法在固體平板上分離單菌落,再分別測定單菌落的產(chǎn)生能力,從中選出高產(chǎn)量的菌

34、種。30、什么是出發(fā)菌株？（名詞解釋）用來進行誘變試驗的菌株叫做出發(fā)菌株。選好出發(fā)菌株應對提高誘變效果和育種效率具有極其重要意義，是誘導育種的兩大部分之一。31、誘變育種對出發(fā)菌株有何要求？（簡答） 1自然界新分離的野生型菌株，對誘變處理較敏感，容易達到好的效果。 2在生產(chǎn)中經(jīng)生產(chǎn)選種得到的菌株與野生型較相像，也是良好的出發(fā)菌株。 3每次誘變處理都有一定提高的菌株，往往多次誘變能積累較多的提高。 4出發(fā)菌株開始時可以同時選23株，在處理比較后，將更適合的出發(fā)菌株留作繼續(xù)誘變。 5要盡量選擇單倍體細胞、單核或核少的多細胞體來作出發(fā)誘變細胞，這是由于變異性狀大部分是隱性的，特別是高產(chǎn)基因。 6根據(jù)

35、采用的誘變劑或根據(jù)細胞生理狀態(tài)或誘變譜選擇誘變劑，因為同一誘變劑的重復處理會使細胞產(chǎn)生抗性，使誘變效果下降。有的誘變劑是作用于營養(yǎng)細胞，就要選對數(shù)期的細胞：有的作用于休止期，就可選用孢子。選擇出發(fā)株時必須注意的事項（簡答） A 選擇對誘變劑敏感性強、變異幅度大的菌株作出發(fā)株。 B 最好選擇已經(jīng)過生產(chǎn)選育的自發(fā)突變菌株 C 采用具有有利性狀（如生長速度快、營養(yǎng)要求低，產(chǎn)孢子早而多）的菌株作為親本。 D 由于有些菌株在發(fā)生某一變異后會對其他誘變因素的敏感性提高，因此有時可考慮選擇已發(fā)生其它變異的菌株作為出發(fā)株。 E 在選擇核苷酸或氨基酸的出發(fā)菌株時，最好考慮至少能積累少量所需產(chǎn)品或其前體的菌株。

36、F 在選擇抗生素出發(fā)菌株時，最好選擇已通過幾次誘變，并發(fā)現(xiàn)每次誘變后效價都有一定程度提高的菌株作為出發(fā)菌株。32、微生物工程的誘變育種步驟：（填空）（重點） 出發(fā)菌株的選擇 處理菌懸液的制備 誘變處理 中間培養(yǎng) 分離和篩選33、選好出發(fā)菌株應注意的事項是什么？（簡答）（重點）A選擇對誘變劑敏感性強、變異幅度大的菌株作出發(fā)株。B最好選擇已經(jīng)過生產(chǎn)選育的自發(fā)突變菌株C采用具有有利性狀（如生長速度快、營養(yǎng)要求低，產(chǎn)孢子早而多）的菌株作為親本。D由于有些菌株在發(fā)生某一變異后會對其他誘變因素的敏感性提高，因此有時可考慮選擇已發(fā)生其它變異的居住作為出發(fā)株。E在選擇核苷酸或氨基酸的出發(fā)菌株時，最好考慮至少能

37、積累少量所需產(chǎn)品或其前體的菌株。F在選擇抗生素出發(fā)菌株時，最好選擇已通過幾次誘變，并發(fā)現(xiàn)每次誘變后效價豆有一定程度提高的菌株作為出發(fā)菌株。34、在誘變育種中為什么要采用應單細胞（或單孢子）？如何制備它們懸浮液？這是由于變異性狀大部分是隱性的，特別是高產(chǎn)基因。單孢子懸液制備 取斜面，加入6ml 0.1molL pH6.o的磷酸緩沖液，用接種環(huán)刮下孢子，振蕩試管，立即通過帶濾紙漏斗過濾，由此制得單孢子懸液，若孢子液渾濁狀，其孢子濃度可達l06個ml，此為待處理孢子懸液。35、什么是同步培養(yǎng)法？（名詞解釋）培養(yǎng)細胞達到生理活性一致的方法，稱為同步培養(yǎng)法?？梢酝ㄟ^調(diào)整生理條件和用機械或物理手段分離細胞

38、的方法，使細胞生長同步。誘變處理一般要求：細胞菌齡在對數(shù)期，孢子處于活躍狀態(tài)。36、營養(yǎng)缺陷型的用途 （填空） 營養(yǎng)缺陷型在生產(chǎn)上和科學研究上用途很大。目前生產(chǎn)氨基酸、核苷酸的菌種都是各種類型的缺陷型。要研究代謝途徑，育種技術(shù)都必須有營養(yǎng)缺陷型的菌株為材料。 37、營養(yǎng)缺陷型的選育過程中，檢出缺陷型的具體方法有幾種（填空） 具體方法：影印法、點種法、夾層法 38、微生物菌種保藏的主要方法和原理和優(yōu)缺點: （簡答）39、什么是培養(yǎng)基？（名詞解釋）（重點）人工自己制造的供微生物或動植物細胞生長、繁殖、代謝和合成人們所需要產(chǎn)物的營養(yǎng)物質(zhì)和原料。同時培養(yǎng)基也為微生物等提供除營養(yǎng)外的其他生長所必須的環(huán)境

39、條件基本培養(yǎng)基(MM) （名詞解釋）能滿足野生型菌株正常生長的培養(yǎng)基稱基本培養(yǎng)基(MM)補充培養(yǎng)基(SM) （名詞解釋）在基本培養(yǎng)基中加入相應的營養(yǎng)成分的稱補充培養(yǎng)基完全培養(yǎng)基(CM) （名詞解釋）能滿足各種營養(yǎng)缺陷型生長的稱完全培養(yǎng)基(CM)，如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基等40、培養(yǎng)基的基本要求？（簡答）（重點） 1.含有供細胞生長繁殖和代謝的原料。 2.滿足產(chǎn)物生成的需要。 3.維持一定的pH值。 4.來源豐富,價格低廉,質(zhì)量穩(wěn)定。 41、微生物工程中培養(yǎng)基的用途有哪些（填空）篩選菌種（重點） 保藏菌種 檢驗雜菌 培養(yǎng)種子 發(fā)酵生產(chǎn)42、什么是前體 ？（名詞解釋）加入培養(yǎng)基,能夠直接

40、在生物合成過程中結(jié)合到產(chǎn)物分子中,而自身的結(jié)構(gòu)變化不大,并能提高產(chǎn)物的產(chǎn)量,這類小分子化合物稱為前體。43、種子培養(yǎng)基有那些特點？（簡答）（重點）1. 必須有較完全和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，特別需要充足的氮源和生長因子。 2. 種子培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度不必太高。供孢子發(fā)芽生長用的種子培養(yǎng)基，可添加一些易被吸收利用的碳源和氮源。 3. 種子培養(yǎng)基成分還應考慮與發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分相近。44、發(fā)酵培養(yǎng)基的特點？（簡答）發(fā)酵培養(yǎng)基:發(fā)酵培養(yǎng)基是發(fā)酵生產(chǎn)中最主要的培養(yǎng)基，它不僅耗用大量的原材料，而且也是決定發(fā)酵生產(chǎn)成功與否的重要因素。發(fā)酵培養(yǎng)基的要求：（1）根據(jù)產(chǎn)物合成的特點來設(shè)計培養(yǎng)基：對菌體生長與產(chǎn)

41、物相偶聯(lián)的發(fā)酵類型，充分滿足細胞生長繁殖的培養(yǎng)基就能獲得最大的產(chǎn)物。對于生產(chǎn)氨基酸等含氮的化合物時，它的發(fā)酵培養(yǎng)基除供給充足的碳源物質(zhì)外，還應該添加足夠的銨鹽或尿素等氮素化合物。（2）發(fā)酵培養(yǎng)基的各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度應盡可能高些，這樣在同等或相近的轉(zhuǎn)化率條件下有利于提高單位容積發(fā)酵罐的利用率，增加經(jīng)濟效益。（3）發(fā)酵培養(yǎng)基需耗用大量原料，因此，原料來源、原材料的質(zhì)量以及價格等必須予以重視。45、發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇有那些要求？ （簡答）（重點）(1)必須提供合成微生物細胞和發(fā)酵產(chǎn)物的基本成分。(2)有利于減少培養(yǎng)基原料的單耗，即提高單位營養(yǎng)物質(zhì)所合成產(chǎn)物數(shù)量或最大產(chǎn)率。(3)有利于提高培養(yǎng)基和產(chǎn)物的

42、濃度，以提高單位容積發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。(4)有利于提高產(chǎn)物的合成速度，縮短發(fā)酵周期。(5)盡量減少副產(chǎn)物的形成，便于產(chǎn)物的分離純化。(6)原料價格低廉，質(zhì)量穩(wěn)定，取材容易。(7)所用原料盡可能減少對發(fā)酵過程中通氣攪拌的影響，利于提高氧的利用率，降低能耗。(8)有利于產(chǎn)品的分離純化，并盡可能減少產(chǎn)生“三廢”的物質(zhì)。46、發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計和注意事項（簡答）（重點）1提供必要的營養(yǎng)成分：培養(yǎng)基成分必須滿足細胞生長，代謝活動和合成產(chǎn)物所需的基本要求。 2配制合適的濃度：可以從發(fā)酵動力學有關(guān)生長、產(chǎn)物合成和基質(zhì)利用物料平衡的關(guān)系中大致推算所需原料或大致計算出所需主要原料的需要量。 3. 主成分與其他成分

43、的配比。 4控制合適的pH：微生物的生長繁殖或產(chǎn)物的合成往往需要定的pH環(huán)境，在最適pH值下有利于加快各種酶的反應。因此在整個發(fā)酵過程中應使培養(yǎng)基的pH適合于微生物生長或產(chǎn)物合成所需。47、發(fā)酵培養(yǎng)基中pH的具體控制方法（簡答）（重點） 1. 可以在微生物培養(yǎng)過程中加入酸或堿或流加某些營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，但更應在配制培養(yǎng)基時考慮所用營養(yǎng)物質(zhì)的組成成分，使其pH值適合該微生物生長或合成代謝產(chǎn)物的需要。 2. 還要注意有些營養(yǎng)物質(zhì)被利用后培養(yǎng)基的pH變化情況. 3. 控制pH最常用的方法是在培養(yǎng)基中添加具有一定緩沖能力的物質(zhì)作為營養(yǎng)物，如以磷酸鹽作為磷的成分；或者避免使用容易產(chǎn)生生理酸性或堿

44、性使培養(yǎng)基pH波動太大的物質(zhì)。 4避免產(chǎn)生微生物不能利用的物質(zhì)或形成沉淀 葡萄糖與銨鹽或氨基酸的氨基在滅菌高溫下作用形成深褐色物質(zhì)。這種物質(zhì)不被微生物利用。因此這兩類營養(yǎng)物不宜直接配在一起進行滅菌，而應采用分開滅菌后再加入發(fā)酵罐內(nèi)。 硫酸銨中的SO42-與鈣鹽易形成難溶的硫酸鈣，因此二者也不宜直接配成培養(yǎng)基。48、中間補料的重要作用（簡答）（重點）中間補料的方法可以解決這些問題。中間補料的重要作用有:豐富培養(yǎng)基,避免菌體過早衰老,延長產(chǎn)物合成期;控制pH值和代謝方向;改善通氣效果,避免菌體生長受限制;補充發(fā)酵液的體積(由于發(fā)酵中的通氣和蒸發(fā),發(fā)酵液體和、減小)。補料的物質(zhì)包括碳、氮、水和其他物

45、質(zhì)。正確的補料關(guān)鍵在控制補料的時間、速率和配比,目的是不使菌體生長繁殖過快,僅維持呼吸,處于半饑餓的狀態(tài),但仍能合成產(chǎn)物。49、微生物代謝調(diào)節(jié)方式有呢些（填空）（簡答）反饋抑制 反饋阻遏 酶的誘導調(diào)節(jié) 酶的共價修飾50微生物細胞的代謝調(diào)節(jié)方式（填空）（重點）(1)細胞膜的屏障作用:細胞膜系統(tǒng)對物質(zhì)運輸?shù)倪x擇性,如:離子通道、是否需要ATP能量、膜受體等。細胞膜既是大多數(shù)親水分子的屏障，又是某些物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ馈?膜的脂質(zhì)(磷脂及其他脂類)的分子結(jié)構(gòu)，以及環(huán)境條件(如離子強度、溫度、pH)等對膜脂質(zhì)理化性質(zhì)的影響。膜蛋白質(zhì)(如酶、載體蛋白、電子傳遞鏈的成員及其他蛋白質(zhì))的絕對數(shù)量及其活性的調(diào)節(jié)?？?/p>

46、膜的電化學以及ATP、ADP、AMP體系及無機磷濃度對溶質(zhì)輸送的調(diào)節(jié)。 細胞壁結(jié)構(gòu)(特別是骨架結(jié)構(gòu))的部分破壞或變形，間接影響到膜對溶質(zhì)的通透性。(2)酶活性和數(shù)量的調(diào)節(jié)(原核):改變細胞表達酶的數(shù)量或是改變酶的活性。(3)限制基質(zhì)的有形接近(真核):真核生物的細胞內(nèi)含有各種不同的細胞器,在空間上分隔了各個代謝庫?；|(zhì)存在于各個代謝庫中。51、什么是酶合成的阻遏，阻遏的類型主要那兩種？（填空）是阻礙代謝過程中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的合成的現(xiàn)象，從而更徹底地控制和減少末端產(chǎn)物的合成。（1）未端產(chǎn)物阻遏: 由于終產(chǎn)物的過量積累而導致生物合成途徑中酶合成的阻遏的現(xiàn)象，常常發(fā)生在氨基酸、嘌呤和嘧啶等

47、這些重要結(jié)構(gòu)元件生物合成的時候。例如過量的精氨酸阻遏了參與合成精氨酸的許多酶的合成。（2）分解代謝產(chǎn)物阻遏:當微生物在含有兩種能夠分解底物的培養(yǎng)基中生長時，利用快的那種分解底物會阻遏利用慢的底物的有關(guān)酶的合成的現(xiàn)象。最早發(fā)現(xiàn)于大腸桿菌生長在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基時,故又稱葡萄糖效應。52、代謝工程定義（名詞解釋）（重點）定義:利用基因工程技術(shù),定向地對細胞代謝途徑進行修飾、改造,以改變微生物的代謝特性,并與微生物基因調(diào)控、代謝調(diào)控以及生化工程相結(jié)合,構(gòu)建新的代謝途徑,生產(chǎn)新的代謝產(chǎn)物。53、次級代謝產(chǎn)物及特征（簡答）（重點）次級代謝產(chǎn)物是指生長到一定階段才產(chǎn)生的化學結(jié)構(gòu)十分復雜、對該生物無明顯

48、生理功能，或并非是微生物和所必需的物質(zhì)，如、等。不同種類的微生物所產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物不相同，他們可能積累在細胞內(nèi)，也可能排到外環(huán)境中。54、發(fā)酵工程中雜菌污染會造成怎樣的不良后果？(1)由于雜菌的存在,消耗基質(zhì)或產(chǎn)物,造成生產(chǎn)能力下降;(2)雜菌產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物,改變發(fā)酵液的某些物化性質(zhì),造成產(chǎn)物提取更困難,從而回收率下降或產(chǎn)品質(zhì)量下降;(3)雜菌造成產(chǎn)物分解,導致生產(chǎn)失敗;(4)雜菌的大量繁殖,改變反應介質(zhì)的pH,從而使生化反應發(fā)生異常變化;(5)噬菌體污染造成菌體裂解,導致生產(chǎn)失敗。55、嚴格純種培養(yǎng)應采取哪些必要的措施？1.使用的培養(yǎng)基和設(shè)備須滅菌;2.好氣培養(yǎng)過程中使用的空氣應經(jīng)過除

49、菌處理;3.設(shè)備應嚴密,生物反應器中要維持高于環(huán)境的壓力;4.培養(yǎng)過程中加入的物料須滅菌;5.使用無污染的純種。51、滅菌的定義: （名詞解釋）（重點）使用物理或化學方法殺滅或去除物料或設(shè)備中一切有生命物質(zhì)的過程。52、發(fā)酵對無菌空氣的要求包括（填空）（重點） ：無菌，無灰塵，無雜質(zhì)，無水，無油，正壓等幾項指標；53、分批滅菌(實罐滅菌) （名詞解釋）（重點）將自己制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐中,直接通入蒸汽進行加熱,在達到滅菌要求的溫度和壓力后維持一定的時間,再冷卻到發(fā)酵要求溫度的工藝過程。54、連續(xù)滅菌 （名詞解釋）優(yōu)缺點和注意事項？（簡答）連續(xù)滅菌 定義:培養(yǎng)基在罐外經(jīng)過一套滅菌設(shè)備的連續(xù)加熱

50、滅菌（短時間2030內(nèi)使培養(yǎng)基達到滅菌溫度130140,維持515分鐘），冷卻再送入已滅菌的發(fā)酵罐內(nèi)的工藝過程。優(yōu)點:可以采用高溫快速的滅菌工藝,物料受熱時間短，減少營養(yǎng)成分的破壞，有利于提高得率；發(fā)酵罐非生產(chǎn)占用時間少,容積利用率高；均衡使用蒸汽，熱能利用合理,減少鍋爐負載不均現(xiàn)象；適合自動化控制和降低勞動強度。缺點:增加一套連續(xù)滅菌設(shè)備,增加了投資，同時增加操作環(huán)節(jié);不適用黏度大的培養(yǎng)基滅菌。注意：連續(xù)滅菌時,發(fā)酵罐滅菌在培養(yǎng)基滅菌前,前用蒸汽直接進行空罐滅菌。滅菌后,不立即冷卻,用無菌空氣保壓,待滅菌的培養(yǎng)基灌入后再進行冷卻。55、空氣除菌的方法主要有哪幾種？（填空）（重點）熱殺菌 輻射

51、殺菌 靜電除菌 過濾除菌55、發(fā)酵過程出現(xiàn)雜菌污染應如何處理？（簡答）(1)種子罐染菌:發(fā)現(xiàn)后不進行后面的移菌工作,及時采用高壓蒸汽直接滅菌。(2)發(fā)酵罐染菌發(fā)酵前期:雜菌對生產(chǎn)菌危害大,蒸汽滅菌后放掉;雜菌對生產(chǎn)菌危害不大,直接滅菌后重新接菌;雜菌量少且生長緩慢,則繼續(xù)運轉(zhuǎn),但要注意雜菌的數(shù)量和代謝的變化。發(fā)酵中后期:加入適量的殺菌劑或抗生素抑制雜菌生長;降低培養(yǎng)溫度或控制補料抑制雜菌的生長;考慮提前放罐。(3)染菌后的設(shè)備處理a.染菌后的罐體用甲醛等化學物質(zhì)滅菌處理。b.用蒸汽滅菌(包括各種附屬設(shè)備)。c.再次投料前,徹底清洗滅菌罐體和附件。d.進行發(fā)酵罐嚴密性檢查,防止?jié)B漏。56、發(fā)酵過

52、程中噬菌體污染的原因和處理方法？（簡答）（重點）來源:生產(chǎn)菌種本身是溶原菌;存在引起噬菌體感染的條件。a.環(huán)境中有噬菌體。b.環(huán)境中的活菌感染。危害:個體小,隨氣體到處飄散;過濾性病毒可通過細菌過濾器和過濾介質(zhì);繁殖快,使生產(chǎn)菌種大量快速裂解;引起惡性循環(huán),從單罐擴大到整個生產(chǎn)。噬菌體污染現(xiàn)象的判斷一一烈性噬茵體a.發(fā)酵液突然變稀,泡沫增多;b.早期鏡檢發(fā)現(xiàn):茵體染色不均勻,較短時間內(nèi)茵體大量自溶,最后僅殘留茵絲的斷片;c.平板培養(yǎng)出現(xiàn)典型的噬菌斑;d.溶氧濃度回升提前,營養(yǎng)成分消耗少,產(chǎn)物合成停止等。處理方法：a.發(fā)酵液高壓蒸汽滅菌后放掉,防止發(fā)酵液的任意流失。b.全部停產(chǎn),對環(huán)境和設(shè)備進行

53、全面的清洗消毒,杜絕噬菌體寄生的環(huán)境基礎(chǔ)。c.更換生產(chǎn)菌種,不斷篩選抗噬菌體的菌種,防止噬菌體的重復污染。57、如何判斷發(fā)酵過程的噬菌體污染？ （簡答）58、發(fā)酵過程的噬菌體污染處理方法：（簡答）處理方法：a.發(fā)酵液高壓蒸汽滅菌后放掉,防止發(fā)酵液的任意流失。b.全部停產(chǎn),對環(huán)境和設(shè)備進行全面的清洗消毒,杜絕噬菌體寄生的環(huán)境基礎(chǔ)。c.更換生產(chǎn)菌種,不斷篩選抗噬菌體的菌種,防止噬菌體的重復污染。59、發(fā)酵罐的定義（名詞解釋）（重點） 是為一個特定生物化學過程的操作提供良好而滿意的環(huán)境的容器。60、一個優(yōu)良的發(fā)酵罐裝置和組成（填空）（簡答） （1）應具有嚴密的結(jié)構(gòu) （2）良好的液體混合特性 （3）好

54、的傳質(zhì)相傳熱速率 （4）具有配套而又可靠的檢測、控制儀表61、發(fā)酵罐的種類 （填空），發(fā)酵罐的特點（簡答），典型發(fā)酵設(shè)備包括：（填空）（重點）1-發(fā)酵工業(yè)上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發(fā)酵罐外，其它型式的發(fā)酵罐如：氣提式發(fā)酵罐、壓力循環(huán)發(fā)酵罐、帶超濾膜的發(fā)酵罐等 。 2-（1）發(fā)酵罐與其他工業(yè)設(shè)備的突出差別是對純種培養(yǎng)的要求之高，幾乎達到十分苛刻的程度。因此，發(fā)酵罐的嚴密性，運行的高度可靠性是發(fā)酵工業(yè)的顯著特點。 （2）現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)為了獲取更大的經(jīng)濟利益，發(fā)酵罐更加趨向大型化和自動化發(fā)展。 在發(fā)酵罐的自動化方面，作為參數(shù)檢測的眼睛如pH電極、溶解氧電極、溶解二氧化碳電極等的在線檢測在國外

55、巳相當成熟。國內(nèi)目前尚處于起步階段，發(fā)酵檢測參數(shù)還只限于溫度、壓力、空氣流量等一些最常規(guī)的參數(shù)。 3-種子制備設(shè)備、主發(fā)酵設(shè)備、輔助設(shè)備(無菌空氣和培養(yǎng)基的制備)，發(fā)酵液預處理設(shè)備，粗產(chǎn)品的提取設(shè)備、產(chǎn)品精制與干燥設(shè)備、流出物回收、利用和處理設(shè)備等。62、密閉厭氧發(fā)酵罐的要求是（填空）（重點） 能封閉、能承受一定壓力、有冷卻設(shè)備、罐內(nèi)盡量減少裝置、消滅死角、便于清洗滅菌。63、圓筒體錐底發(fā)酵罐的特點和優(yōu)點（簡答）（重點） 這種設(shè)備一般置于室外。 已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內(nèi)； 發(fā)酵最旺盛時，使用全部冷卻夾套，維持適宜的發(fā)酵溫度。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液，也可使用氨(直接蒸發(fā))作冷媒；

56、 CO 2氣體由罐頂排出。 罐身和罐蓋上均裝有人孔，罐頂裝有壓力表、安全閥和玻璃視鏡。 在罐底裝有凈化的CO2充氣管。 罐身裝有取樣管和溫度計接管。 設(shè)備外部包扎良好的保溫層，以減少冷量損耗。 優(yōu)點： （1）是能耗低，采用的管徑小，生產(chǎn)費用可以降低。 （2）最終沉積在錐底的酵母，可打開錐底閥門，把酵母排出罐外，部分酵母留作下次待用。 朝日罐的特點和優(yōu)點（簡答）朝日罐與錐形罐具有相同的功能，但生產(chǎn)工藝不同。 （1）利用離心機回收酵母 （2）利用薄板換熱器控制發(fā)酵溫度 （3）利用循環(huán)泵把發(fā)酵液抽出又送回去。 優(yōu)點： 三種設(shè)備互相組合，解決了前、后發(fā)酵溫度控制和酵母濃度的控制問題，加速了酵母的成熟。 使用酵母離心機分離發(fā)酵液的酵母，可以解決酵母沉淀慢的缺點 利用凝聚性弱的酵母進行發(fā)酵，增加酵母與發(fā)酵液接觸時間，促進發(fā)酵液中乙醛和雙乙酰的還原，減少其含量。64、機械攪拌發(fā)酵罐的基本條件（簡答）