发酵工程复习题 联系客服

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第二时期碳源大量消耗用于产物的高速合成及菌体的生长。

三类发酵:产物形成与底物利用不相关,为非生长联系型,又称复杂发酵型,产物的生成在菌体生长和基质消耗完以后才开始,与菌体生长不相关,与基质消耗无直接关系,所形成的产物为次级代谢产物。 8.根据操作方式的不同,发酵类型主要分成哪几种? 答:(1)分批发酵 (2)连续发酵 (3)补料分批发酵 (4)固体发酵 9.简述发酵工程的类型

答:(1)微生物菌体发酵:以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。 (2)微生物酶发酵:微生物具有种类多、产酶品种多、生产容易和成本低

等特点。

(3)微生物代谢产物发酵:初级代谢产物、次级代谢产物。

(4)微生物的转化发酵微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶,把

一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。

(5)生物工程细胞的发酵:这是指利用生物工程技术所获得的细胞,如DNA

重组的“工程菌”以及细胞融合所得的“杂交”细胞等进行培养的新 型发酵,其产物多种多样。

10. 发酵工业培养基设计的基本原则? 答:(1)要清楚微生物的营养类型; (2)要调整好营养物质的碳氮比;

(3)要满足微生物生长的理化条件如pH、渗透压等;

11.简述种子质量准则(微生物发酵的种子应具备那几方面条件?发酵工业对工业微生物菌种有哪些要求?)。

答:(1)菌种细胞的生长活力强,移种至发酵罐后能 迅速生长,迟缓期短。 (2)生理性状稳定。(遗传性能要相对稳定) (3)菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求。 (4)无杂菌污染(不易感染它种微生物或噬菌体)。 (5)保持稳定的生产能力。

(6)菌种不是病原菌,不产任何毒素和有害的生物活性物质。

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即:产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好与致病菌无关) (7)能在廉价原料制成的培养基上生长,且生成的目的产物产量高,易于

回收。

(8)有关合成产物的途径尽可能地简单,或者说菌种改造的可操作性要强 (9)生产特性要符合工艺要求。 12.发酵过程主要分析项目有哪些?

答:发酵过程主要分析项目如下 :pH、排气氧、排气CO2和呼吸熵、糖含量、氨基氮和氨氮、磷含量、菌浓度和菌形态。 13.简述工业发酵产品的生产工艺流程。 答:①培养基制备 ②无菌空气制备

③菌种与种子扩大培养

④发酵培养

⑤通过化学工程技术分离、提取、精制。

14.什么是正突变?什么是负突变?什么是结构类似物?

答:生产上所不希望看到的,表现为菌株的衰退和生产质量的下降,这种突变成为负突变。

生产上希望看到的,对生产有利,这种突变成为正突变。

结构类似物:在化学和空间结构上和代谢的中间物(终产物)相似,因而在代谢调节方面可以代替代谢中间物(终产物)的功能,但细胞不能以其作为自身的营养物质。

15.简述灭菌与消毒的区别。

答:灭菌:用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物,包括营养细胞、繁殖体和芽孢。

消毒:用物理或化学方法杀死物料、容器、器皿内外的病源微生物。一般只能杀死营养细胞而不能杀死细菌芽孢。消毒不一定能达到灭菌要求,而灭菌则可达到消毒的目的。

16.简述常用的灭菌方法及使用范围?

答:常用的灭菌方法有:化学药剂灭菌;射线灭菌;干热灭菌;湿热灭菌;过滤除菌。

化学药剂灭菌:因化学药剂会与培养基的一些成分作用,而且加入培养基后不

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易去除,所以不用于培养基的灭菌。

射线灭菌:因紫外线的穿透力低,所以,仅用于表面消毒和空气的消毒。 干热灭菌:适用于一些要求保持干燥的实验器材和材料(如培养皿、接种针、牙签、吸管等)

湿热灭菌:是最基本的灭菌方法,使用范围宽泛。 过滤除菌:只适用于澄清流体的除菌。 17.简述CO2影响发酵的机理

答:CO2及HCO3-主要是影响细胞膜的结构。 CO2及HCO3-分别作用于细胞膜不同的位点。 CO2主要作用于细胞膜的脂质核心部位; HCO3-影响细胞膜的膜蛋白。 18.发酵产品的生产特点是什么, 答:发酵产品的生产特点: (1)一般操作条件比较温和;

(2)以淀粉、糖蜜等为主,辅以少量有机、无机氮源为原料; (3)过程反应以生命体的自动调节方式进行; (4)能合成复杂的化合物如酶、光学活性体等; (5)能进行一些特殊反应,如官能团导入;

(6)生产产品的生物体本身也是产物,含有多种物质; (7)生产过程中,需要防止杂菌污染;

(8)菌种性能被改变,从而获得新的反应性能或提高生产率。 19.生物转化的概念、本质及常用的转化反应。本科教材上的

答:生物催化(biocatalysis)又称生物转化(biotransformation) 是指利用酶或者生物有机体(全细胞、细胞器、组织等)作为催化剂进行化学转化的过程。

生物催化中常用的有机体主要是微生物,其本质是利用微生物细胞内的酶进行催化,促进生物转化的过程。

转化反应有:催化脱氢、氧化、缩合、脱羧、氨化、脱氨化或同分异构作用。 20.发酵工程主体微生物有什么特点?

答:发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌、霉菌和酵母菌

特点:(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。

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(2)有极强的消化能力 (3)有极强的繁殖能力

21.自然界分离微生物的一般操作步骤?工业生产菌的筛选步骤。 答:一般菌种分离纯化和筛选步骤如下:

样品(标本)采取→标本材料的预处理→培养(富集培养)→菌落的选择→菌种初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏

22.从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养?

答:自然界中目的微生物含量很少,非目的微生物种类繁多,进行富集培养, 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种,使筛选变得可能。 23.菌种选育分子改造的目的?

答:防止菌种退化;解决生产实际问题;提高生产能力;提高产品质量;开发新产品.

24.什么叫自然选育?自然选育在工业生产中有哪些意义?

答:自然选育就是不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。 自然选育在工业生产上的意义:自然选育可以有效地用于高性能突变株的分离。然选育虽然突变率很低,但却是工厂保证稳产高产的重要措施。 25.什么是生理性酸性物质?什么是生理性碱性物质?

答:经微生物生理作用(代谢)后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质,若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质 26.什么是前体?前体添加的方式?

答:前体指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。前体使用时普遍采用流加的方法。 27.什么是生长因子?生长因子的来源?

答:凡是微生物生长不可缺少而细胞自身不能合成的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。 有机氮源是这些生长因子的重要来源 28.什么是产物促进剂?

答:是指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。

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