发布时间 : 星期三 文章生化生产工艺学简答题与论述题更新完毕开始阅读ac110225bd64783e09122bba
产物的分离； 4使用范围广。
连续培养的特点：是微生物细胞的生长速度、产物的代谢均处于恒定状态，可达到稳定、高速增微生物细胞或产生大量代谢产物的目的。优点 ：1、提供了一个微生物在恒定状态下高速生长的环境，便于进行微生物的代谢、生理、生化和遗传特性的研究；2、在工业生产上可减少分批培养中每次清洗、装料、消毒、接种、放罐等操作时间，提高生产效率；3、产物质量比较稳定；4、所需的设备和投资较少，便于实现自动化。 缺点; 1、在长时间的培养过程中，微生物菌种容易发生变异，发酵过程易染菌；2、新加入的培养基与原有的培养基不易完全混合，影响培养和营养物质的利用，利用率不高。3、设备、仪器控制元件的技术要求较高。 温度对发酵生产的影响有哪些 ？答：①温度对微生物生长的影响②温度影响微生物细胞内的酶反应
③温度可以改变培养液的物理性质④温度还会影响到微生物细胞的生物合成方向⑤对同一微生物细胞， 细胞生长和代谢产物积累的最适温度也往往是不同的
说说温度和微生物生长的关系 ？答：温度和微生物生长的关系，一方面在其最适温度范围内，微生物的生长速度随温度的升高而增加，发酵温度越高，培养的周期就越短；另一方面，处于不同生长阶段的微生物对温度的反应是不同的
搅拌热是如何产生的？答：对于机械搅拌通气式发酵罐，由于机械搅拌带动培养液作相应的比较剧烈的运动，造成液体之间、液体与搅拌器等设备之间的摩擦，会产生比较可观的热量。
培养耐高温的微生物菌种有何义 ？答：减少污染杂菌的机会和减少夏季培养所需的降温的辅助设备。
pH值是如何影响微生物的生长繁殖和代谢产物形成的 ？答：①PH值影响微生物细胞原生质膜的电荷②影响微生物细胞内酶的的活性③影响到培养基中某些重要营养物质和中间代谢产物的离解。 引起发酵液的PH 下降的主要原因：①培养基中碳/氮比例不当，碳源过多，特别是葡萄糖过量或中间补糖过多或溶解氧不足，致使糖等物质氧化不完全，培养液中有机酸会有大量积累，使PH下降；②消泡油加的过多；③微生物生理酸性物质的存在使③PH下降。 引起发酵液的PH 上升的主要原因：培养基中碳/氮比例不当，氮源过多，氨基氮释放会使PH上升；②生理碱物质的存在；③中间补料液中氨水或尿素等碱性物质的加入过多，使PH上升。 pH值调节和控制的方法有哪些 ？答：1、调节培养基的原始pH值，或加缓冲溶液（如磷酸盐）制成缓冲能力强、pH值变化不大的培养基，或使盐类和碳源的配比平衡。2、可在发酵过程中加入弱酸或弱碱进行pH值的调节；也可通过调整通风量控制pH值。3、采用生理酸性铵盐作为氮源时，由于NH4+被微生物细胞利用后，剩下的酸根会引起发酵液pH值的下降，在培养液中可加入碳酸钙来调节pH值。4、在发酵过程中根据pH值的变化可用流加氨水的方法来调节，同时又可把氨水作为氮源供给。5、以尿素作为氮源进行流加调节pH值6如果仅用酸或碱调节pH值不能改善发酵情况时，进行补料是一个较好的办法
发酵过程中泡沫产生的原因是什么？答：①由外界引进的气流被机械地分散形成；②由发酵过程产生的气体聚结生成的发酵泡沫 过多的持久性泡沫会给发酵带来哪些不利影响？答：①使发酵罐的装填系数减少；②造成大量逃液，导致产物的损失；③泡沫“顶罐”有可能使培养基从搅拌的轴封渗出，增加了染菌的机会；④由于泡沫的液位变动，以及不同生长周期微生物随泡沫漂浮或粘附在
罐盖或罐壁上，命使微生物生长的环境发生了改变，影响了微生物群体的效果，增加微生物群体的非均一性；⑤影响通气搅拌的正常进行，妨碍了微生物的呼吸，造成发酵异常，导致最终产物产量下降；⑥使微生物菌体提早自溶，这一过程的发展又会促使更多的泡沫生成；⑦为了将泡沫控制在一定范围内，就需加入消泡剂，将会对发酵工艺和产物的提取带来困难。
泡沫的组成及存在型：一类是存在于发酵液的液面上，这类气泡所占的比例特别大，这种气泡与下面的液体之间有能分辨的界线；另一种泡沫是出现在黏稠的菌丝发酵液当中，这种气泡分散很细，而且很均匀，也较稳定，泡沫与液体之间没有明显的液体界限，在鼓泡的发酵液中气体分散相占的比例由上而下逐渐增加。
化学消泡的原理①化学消泡剂是表面活性剂，当把化学消泡剂加入到发酵体系中，由于消泡剂本身的表面张力相对于发酵液来说是比较低的，一旦接触到气泡的表面，将会使气泡膜局部的表面张力降低，力的平衡受到破坏，因而使气泡破裂或合并，最后导致泡沫破裂。②对于那些泡沫的表面层存在着极性的表面活性物质而形成双电层时，加入带相反电荷的表面活性剂，可以降低膜的弹性（机械强度），或加入某些具有强极性的物质与起泡剂争夺液膜上的空间，并使液膜的机械强度降低，进而促使泡沫破裂。③而当泡沫的液膜具有较大的表面黏度时，加入某些分子内聚力较弱的物质，可降低膜的表面黏度，从而促使液膜的液体流失而使泡沫破裂。 化学消泡剂的特点：①化学消泡剂必须是表面活性剂，具有较低的表面张力，消泡作用迅速有效；②具有一定的亲水性，以使消泡剂对气—液界面的分散系数足够大，从而迅速发挥消泡活性；③在水中的溶解度必须较少，以保持持久的消泡或抑泡性能；④对人、畜及微生物细胞无毒性，从而不影响发酵过程中的微生物生长和代谢，不影响产物的提取分离和产品的质量 ⑤应不影响氧在培养液的溶解和传递；⑥必须来源方便、广泛，价格便宜
机械有泡的原理：靠机械强烈振动和压力的变化，促使气泡破裂，或借助于机械力将排出气体中的液体加以分离回收，从而达到消泡的作用 优点：不需在发酵液中加入其他物质，减少了由于加入消泡剂所引起的染菌机会和对后继分离工艺的影响。缺点：机械消泡的效果不如化学消泡迅速、可靠，不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素，同时它还需要一定的设备和消耗一定的动力。 流加补料的内容包括：碳源、氮源、微量元素、或无机盐及诱导底物
流加补料的原则是：控制微生物中间代谢，使之向着有利于产物积累的方向发展。
化学消泡剂的特点和类别：是表面活性剂、有亲水性、无毒性、不影响氧在培养液中的溶解和传递、来源方便广泛价格便宜。 天然油脂类、高级醇类、聚醚类、硅酮类、氟化烃类。
影响动物细胞生长、繁殖的环境因素 答:温度、PH、营养成分、溶氧、气体环境、渗透压及其他因素。
溶氧浓度过高过低对细胞生长的影响？答：过低时细胞处于缺氧状态，生长代谢将受到阻碍；而过高又对细胞产生毒害作用，是细胞代谢受到抑制。
细胞代谢产物CO2对细胞生长的作用？答：CO2既是细胞的代谢产物，也是细胞需要的营养成分，同时还是调节培养基PH的重要物质。
天然培养基有哪些？优缺点？答：①生物性液体如血清、组织浸出液如胚胎浸出液、凝固剂如血浆。②优：营养成分丰富、培养
效果良好；缺：成分复杂、个体差异大、来源有限。
血清和血浆分别如何取得？答：①血液组成：红细胞、白细胞、血小板和血浆。高速离心，分三层：上层为血浆40%多。②血浆冷冻到-30度，离心，分层：上层为血清，下层为杂蛋白（少）。 广泛使用的血清是什么动物血清？它有何营养成分？答（1）小牛血清和胎牛血清 （2）大分子蛋白质和核酸
合成培养基中一般都有哪些营养成分？答：有氨基酸、维生素、糖类、无机离子和其他辅助成分。
为什么在要求较高的基础性研究中要用无血清培养液？答：因为血清中含有一定的毒性物质和抑制物质，对细胞有去分化的作用，影响某些细胞功能的表达。
在贴壁培养依赖性细胞中，请比较滚瓶培养系统和微载体培养系统？答：①滚瓶系统结构简单、投资少、技术成熟、重复性好，但劳动强度大、单位体积提供细胞生长的表面积小和细胞产量低、占用空间大、检测和控制环境条件受到限制。②而微载系统比表面积大、容易控制和检测细胞生长情况、培养基利用率高、收获过程简单、放大容易、劳动强度小、占用空间小。
细胞固定化的方法主要有吸附、共价贴附、离子/共价交联、包埋和微囊化等。
气升式生物反应器优点 与搅拌式生长反应器相比，气升式生物反应器产生的湍流温和而均匀，剪切力相当小，反应器内没有机械运动部件，因而细胞损伤率比较低；同时由于采用直接喷射空气供氧，氧传递速率高；液体循环量大，能使细胞和营养成分均匀地分布于培养基中。
气升式反应器溶氧浓度和PH值是如何控制的？答①通过自动调节进入空气的速率控制溶氧 。②通过在进气中加入CO2或加入NaOH来控制PH。
为什么说采用分批式培养细胞效果不佳？答因为环境随时间变化很大，在培养后期出现营养成分缺乏或抑制性代谢物的积累使细胞难以生存，不能使细胞始终处于最优条件下生长、代谢。
流加式培养（补料分批式）特点：①能够调节培养环境中营养物质的浓度；②由于新鲜培养液的加入，整个过程的体积是变化的。 根据流加控制方式不同，有两种流加式培养方式：无反馈控制流加和有反馈控制流加。
动物细胞的连续培养一般是采用灌注培养。 灌注培养优点：采用灌注培养的优越性不仅在于大大提高了细胞生长密度，而且有助于产物的表达和纯化。
植物细胞培养基组成包括:无机盐、碳源和能源、维生素、植物生长激素、有机氮源、有机酸、复合物质
植物生长素、细胞激动素、赤霉素对植物细胞培养上有何作用？答：植物生长素具有促进细胞分裂的作用并可促进根的形成和生长；细胞激动素对芽的诱导具有重要作用；赤霉素用于细胞形成后的植株在生
植物细胞培养基制备时对水有哪些严格要求？答：严格采用蒸馏水或高纯度的去离子水
植物细胞培养方法主要有：单倍体细胞培养、原生质体培养、固体培养、液体培养、悬浮培养、固定化培养
植物细胞以细胞团形式存在存在原因？答：在间歇培养过程中细胞处于对数生长后期时，开始分泌多糖和蛋白质，或以其他方式形成粘性表面，从而形成细胞团。
说说过高的通气速率对植物细胞的生长不利原因？答：过高的通
气速率导致反应器内流体动力学胁迫增加，或是溶氧水平较高以至于代谢活力受阻。因而导致生物量减少。
植物细胞培养时为什么有时要通入一定量的CO2气体？答：植物细胞能非光合地固定一定浓度的CO2 ，如在空气中混以2%-4%的CO2能够消除高通气速率对长春花细胞生长和次级代谢物产率的影响。因此，对植物细胞培养来说，在要求培养液充分混合的同时， CO2和氧气的浓度只有达到某一平衡时，才会很好地生长，所以植物细胞培养有时间需要通入一定量的CO2等气体。
植物悬浮培养三个基本优点：①增加培养细胞与培养液的接触面，改善营养供应；②可带走培养物产生的有害代谢产物，避免有害代谢产物局部浓度过高等问题；③保证氧的充分供给
植物细胞固定化的常用方法有哪些？答海藻酸盐固定化、卡拉胶固定化、琼脂糖固定化、琼脂固定化。
为什么说植物细胞固定化培养更有利于次生生物的生成？答：细胞固定化后的密集而缓慢的生长有利细胞的分化和组织化，从而有利于次生物质的合成。此外，细胞固定化后不仅便于对环境因子的参数进行调控，而且有利于在细胞团间形成各种化学物质和物理因素的梯度，这可能是调控高产次生物质的关键。
用卡拉胶固定化植物细胞方法：滴入法、模铸法、两相法
琼脂糖固定化和琼脂固定化的最大优点是：不需要其他离子来保持胶的稳定性
在进行植物细胞的培养时，为什么先弄清楚产物的合成部位？答：因为某些组织部为所具有的的高含量次生代谢产物并不一定就是该部位合成的。而有可能是在其他部位合成后通过运输在该部位上累积的。有的植物在某一部位合成某一产物的直接前体而运转到另一部位，通过该部位上的酶或其他因子来转化。
影响植物细胞培养的环境条件有哪些？答：温度、PH、营养成分、光、搅拌和通气、生长调节剂、前体
在植物细胞培养中，生长调节剂有何作用？答：影响培养细胞的生长和分化，也影响次生代谢。
植物细胞大规模培养可划分为哪两个阶段？答：第一阶段是利用生长培养基，尽可能快地使细胞的生物量得到增长；第二阶段是通过生产培养基来诱发和保持次生代谢作用。
植物细胞培养用的反应器主要有机械式搅拌生物反应器、鼓泡塔与气升式生物反应器、填充床式生物反应器、流化床生物反应器和膜式生物反应器等。
分离纯化路线都包括了两个基本阶段：产物的初级分离阶段；产物的纯化精制阶段。
生物产品的后处理过程:发酵液的预处理;提取;精制三个步骤 培养液的预处理的目的是什么？答：①分离细胞、菌体、和其他悬浮颗粒；②除去培养液中的部分可溶性杂质，并改变培养液的过滤性质，以利于产物的分离纯化，为纯化、精制做准备。
培养液的预处理包括哪些步骤？答：菌体细胞的分离；固体悬浮物的去除；蛋白质的去除；重金属离子的去除；色素、热原质、毒性物质等有机物质的去除；改善培养液的处理性能；调节适宜的PH和温度 。
固液分离方法：①絮凝：利用电荷中和及大分子桥联作用形成更大的粒子；②离心：在离心产生的策略场作用下，加快颗粒的沉降速度；③过滤：依据过滤介质的空隙大小进行分离；④
细胞破碎的方法的具体有哪些？答：压力破碎法、珠磨破碎法、超声波破碎法、渗透压法、有机溶剂和表面活性剂法、碱和酶处理
法
发酵液的预处理：在提取前还必须使菌体、悬浮固形物、固体发酵液开，即进行过滤或离心分离，并加入一些物质或采取一些措施，以改变发酵液的性质，便于以后的提取的过程。