微生物工程考试重点
微生物工程 复习要点版
微生物工程第一章微生物工程概论1发酵的概念:利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或代谢产物的过程。
2微生物工程的组成部分主要为六个部分1培养基的制备2无菌空气的制备3菌种和种子的扩大培养4发酵的培养和控制5发酵产品的加工处理过程6微生物过程废弃物的处理3初级代谢产物——是微生物代谢产生的,并是微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物,它们的生源和生物合成过程在各种微生物体内基本相同。
4次级代谢产物——是微生物在生长的稳定器合成的具有特定性生理功能的代谢产物,与菌体的生长繁殖无明确关系,它们的生物合成具有特异性,它基本上由微生物代谢产生的中间产物和初级代谢产物合成的。
5微生物微生物发酵产物的类型:菌体产品;微生物生物转化产品;微生物特殊机能的利用第二章工业微生物1工业生产对菌种的要求:工业菌种的基本特性1传性能稳定,有较高的生长速率2在发酵过程中不产生或少产生与目标产物性质相近的副产物3对原料要求不高4易于控制培养条件5非噬菌体溶源菌,具有抗噬菌体感染的能力6不是病原菌,不产生任何有害的物质2组成酶:酶的合成随菌体形成和合成,是细胞固有的酶,在菌体内含量相对稳定诱导酶:酶的合成与环境中某个物质有关,若环境中缺少这个物质,则酶合成停止。
诱导剂:有促使酶合成的物质,一般地,最有效的诱导剂是底物结构类似物3分解代谢阻遏现象:当同时存在两种可利用的C源或N源时,微生物优先利用的C源和N源会阻遏另外的利用慢的底物有关酶的合成。
(重点:葡萄糖效应)4反馈抑制——末端产物过量时会抑制该反应途径中初期步骤的酶的活性。
5工业上进行过量生产的方法:(一)遗传学方法:1,、营养缺陷型突变型的应用:使菌种发生基因突变,致使合成途径中某一步骤发生缺失,从而丧失合成某一些物质的能力,必须在培养过程中外源补加该营养物质才能生长的突变株。
1)直线代谢途径中过量几类某一中间产物,途径中某一酶缺失导致累积中间产物。
2)分支途径上,某一中间产物或另一末端产物的过量生产。
环境工程微生物学考试复习资料
环境工程微生物学考试复习资料一、引言环境工程微生物学是研究微生物在环境中的分布、生态特性、代谢和应用等方面的学科。
微生物在环境中具有重要的功能和作用,包括有机物的降解、氮循环、污水处理等。
本文将从微生物的分类、生理特性、环境工程应用等方面为大家提供环境工程微生物学的考试复习资料。
二、微生物的分类和特性1. 微生物的分类微生物可以分为原核生物和真核生物两大类。
其中,原核生物包括细菌和古菌,真核生物包括真菌、藻类和原生动物等。
2. 微生物的形态特性微生物的形态多样,细菌可以分为球菌、杆菌、弧菌等不同形态的细菌。
真菌可以分为酵母菌和菌丝菌两类。
藻类一般为单细胞或多细胞的植物类微生物。
原生动物也可以分为单细胞或多细胞的动物类微生物。
3. 微生物的生理特性微生物的生理特性包括呼吸方式、营养方式、生长条件等。
细菌可以通过厌氧或需氧的呼吸方式进行能量代谢。
微生物的营养方式包括自养和异养两种类型。
微生物的生长需要适宜的温度、pH值、营养物质等条件。
三、环境工程微生物的应用1. 污水处理微生物在污水处理中起着重要的作用。
厌氧微生物可以降解有机废水中的有机物质,产生甲烷等气体。
需氧微生物可以将有机物质降解为二氧化碳和水。
通过合理利用这些微生物的功能,可以有效地处理废水。
2. 生物脱氮和脱磷微生物在氮循环和磷循环中起着关键作用。
一些微生物可以将污水中的氨氮转化为硝酸盐,实现生物脱氮。
此外,一些微生物还可以将含磷废水中的磷转化为磷酸盐沉淀物,实现生物脱磷。
3. 生物降解有机物微生物具有降解有机物的能力,可以将许多有害物质转化为无害物质。
例如,某些细菌可以降解苯系化合物和多环芳烃等有机污染物。
四、环境工程微生物学的实验技术1. 微生物培养技术微生物培养技术是环境工程微生物学研究的基础。
通过适当的培养基、培养条件和培养方法,可以培养出目标微生物,并对其进行进一步的研究。
2. 分子生物学技术分子生物学技术在环境工程微生物学的研究中有着广泛的应用。
《微生物工程》复习题型资料
《微生物工程》复习题型资料一、名词解释:1.微生物工程:微生物工程的主体是利用微生物生长代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。
它已成为微生物学、生物化学和化学工程学等多学科密切相关的交叉性学科。
2.诱变育种:就是利用各种被称为诱变剂的物理和化学试剂处理微生物细胞,提高基因突变频率,再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。
3.酶活性调节:是以酶分子的结构为基础,在酶分子水平上的一种代谢调节。
它是通过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率,包括酶活性的激活和抑制两个方面。
酶活性调节的机制有酶的变构理论和酶分子的化学修饰。
4.末端产物阻遏:指由于某代谢途径末端产物的过量累积而引起的阻遏,如在嘌呤、嘧啶和氨基酸的生物合成。
5.分解代谢产物阻遏:当微生物在含有两种能够分解底物的培养基中生长时,利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。
6.代谢工程:系指利用基因工程技术,定向地对细胞代谢途径进行修饰、改造,以改变微生物的代谢特性,并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合,构新的代谢途径,生产新的代谢产物的工程技术领域。
7.前体:被加入培养基后,能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去,而自身的结构并未发生太大变化,却能提高产物产量的一类小分子物质。
8.促进剂:是一类刺激因子,它们并不是前体或营养,这类物质的加入或可以影响微生物的正常代谢,或促进中间代谢产物的积累,或提高次级代谢产物的产量。
9.比耗氧速度或呼吸强度(QO2):单位时间内单位重量的细胞所消耗的氧气。
10.摄氧率:单位时间内单位体积的发酵液所需要的氧量。
11.临界溶氧浓度:指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。
二、选择/填空:1.微生物工程的发展简史:传统的微生物发酵技术-天然发酵,第一代微生物发酵技术-纯培养技术的建立,第二代微生物发酵技术-深层培养技术,第三代微生物发酵技术-微生物工程。
2.微生物工程工业生产水平的三个决定要素:生产菌种的性能,发酵及提纯工艺条件和生产设备。
微生物工程考点整理
微生物工程考点整理名词解释:名词解释5道,每道4分,每道里面又细分出两个相对应的名词。
1、微生物工程:旧称发酵工程或微生物发酵工程,利用微生物的特定性状和功能,通过现代工程技术生产有用物质或把微生物直接应用于工业化生产的一种生物技术体系。
2、富集培养(增殖培养) :是在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,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,从而有效地分离到所需要的菌株。
这种方法又称为施加选择性压力分离法。
3、微生物原生质体融合:将双亲株的微生物细胞分别通过酶脱壁,使之形成原生质体,然后在高渗的溶液中混合,并加入物理的(如电融合)、化学的(如聚乙二醇)或生物的(如仙台病毒)助融条件,使双亲菌株的原生质体发生凝聚,这样通过细胞质的融合,细胞核的融合,尔后基因间的交换、重组,进而可在适宜的条件下再生出细胞壁,获得重组子的过程。
4、菌种活化:就是将保藏状态的菌种放入适宜的培养基中培养,逐级扩大培养是为了得到纯而壮的培养物,即获得活力旺盛的、接种数量足够的培养物。
5、种子扩大培养:是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
6、孢子培养基:供菌种繁殖孢子,常采用固体培养基。
对这类培养基的要求是能使菌体生长迅速,产生数量多且优质的孢子,并且不会引起菌种变异。
7、种子培养基:供孢子发芽、生长和菌体繁殖。
对于最后一级种子培养基的成分应该较接近发酵培养基,以便种子接入发酵培养基后,能迅速适应发酵环境,快速生长。
8、发酵培养基:发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。
既要有利于生长繁殖,防止菌体衰老,又要有利于产物的大量合成。
9、生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
微生物工程复习提纲
第一章——绪论一、什么微生物工程?(1)微生物工程的定义利用微生物的特定性状和机能,通过现代化工程技术,生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。
(简单来说:就是利用微生物的特殊功能,在现代化工程技术下,用于工业化生产的技术)(2)发酵的定义传统的发酵:指酒的生产过程生化和生理学意义的发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式。
工业上的发酵:指在有氧或无氧条件下利用微生物制造或生产某些产品的过程。
二、微生物的主要研究内容?借助于微生物进行产品开发或环境改造是微生物工程的基本内容和目标(1)微生物工程的上中下游上游——优良发酵菌的筛选、鉴定、保藏和育种中游——发酵工艺的控制下游——产物的提取纯化,发酵副产品的综合利用三、微生物工程的发展经历了哪几个阶段?传统的微生物发酵技术——天然发酵(特点:只知现象,不知本质)↓第一代微生物发酵技术——纯培养技术(特点:天然发酵向纯种发酵转变、主要是厌氧发酵;初级代谢产物)↓第二代微生物发酵技术——深层培养技术(特点:好氧发酵,初级、次级代谢产物)(以抗生素的生产为标志)↓第三代微生物发酵技术——代谢调控技术(特点:大规模、连续化、自动化的开始)↓第四代发酵技术——基因工程技术四、微生物工程的产品包括哪些类型?1.微生物代谢产物发酵2、微生物菌体的发酵3、微生物的生物转化(1)微生物代谢产物发酵1)初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。
通过初级代谢,能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量,因此初级代谢产物,通常都是机体生存必不可少的物质。
2)次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质,如抗生素、毒素、激素、色素等。
(2)微生物菌体的发酵SCP、药用真菌(冬虫夏草、茯苓等);生物防治制剂(如苏云金杆菌);活性乳酸菌制剂;食用和药用酵母(3)微生物的生物转化利用微生物细胞的一种或几种酶,对外源化合物的特定部位进行加工,如加入羟基、还原双键、脱氧或切断支链等。
微生物工程知识点整理
微生物工程知识点整理1.微生物基础知识:-微生物的分类和鉴定:包括原核生物和真核生物的分类,以及鉴定微生物的方法,如形态学观察、生理生化特性等。
-微生物培养方法:包括液体培养和固体培养的原理和操作方法,以及微生物的培养条件和培养基的配制。
-微生物生长动力学:包括微生物的生长曲线、最大生长速率、最佳生长温度和pH等影响微生物生长的因素。
2.微生物遗传学:-微生物基因组学:包括微生物基因组的测序技术、基因功能预测和生物信息学分析等。
-微生物基因工程:包括基因克隆、转化和表达等常用技术,以及临床应用中的基因检测和基因治疗等。
3.微生物酶工程:-微生物酶的筛选和改良:包括通过自然筛选和分子筛选等方法寻找有用的酶类,以及通过蛋白工程和亲和力改良等方法提高酶的性能。
-微生物酶的应用:包括酶催化的反应机制,如酶催化的底物选择性、催化剂活性和催化效率等,以及酶在工业生产和环境修复中的应用。
4.微生物代谢工程:-代谢途径与调控:包括微生物的代谢途径和相关酶的功能与调控机制,以及酶的合成和抑制等。
-微生物代谢工程的应用:包括微生物代谢途径的构建和功能的调控,以提高微生物对废弃物、有机化合物、药物和酿造食品等原料的利用效率。
5.微生物发酵工程:-发酵工艺的设计和优化:包括发酵产物、培养基和工艺参数等在发酵过程中的优化调整,以提高产量或降低成本。
-发酵过程的监测与控制:包括对发酵过程中微生物的生长和代谢情况进行监测,以及对发酵参数进行控制和调节,以提高产品质量和稳定性。
6.微生物资源和环境微生物工程:-微生物资源的保护和利用:包括对微生物多样性的研究和保存,以及对具有潜在应用价值的微生物资源的开发和利用。
-环境微生物工程:包括利用微生物降解有机废物和生物修复环境污染等技术,以保护环境和提高生态系统的稳定性。
以上只是微生物工程的一些重要知识点的简单整理,实际上微生物工程是一个非常广泛和深入的领域,涉及到生物技术、工程学和环境科学等多个学科的交叉融合。
(完整版)微生物工程重点
第一章微生物工程的组成部分:(1)上游工程(2)生物反应过程(3)下游工程微生物工业产品类型:(1)代谢产物初级代谢产物、次级代谢产物、基因工程外源蛋白(2)菌体活性微生物、富含有用物质的微生物(3)酶制剂α-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等(4)转化产品甾体激素、抗生素、前列腺素(5)机能利用净化环境、生态平衡、探矿、采矿等发酵工业概念:发酵工业是传统发酵技术和现代DNA重组、细胞融合等新技术相结合并发展起来的现代生物技术,并通过现代化学工程技术,生产有用物质或直接用于工业化生产的一种大工业体系。
次级代谢:是指微生物在一定的生长时期,以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。
次级代谢产物:通过次级代谢合成的产物,是微生物在生长的稳定期合成具有特定功能的代谢产物,与菌体的生长繁殖无明确关系,它们的生物合成具有特异性。
如抗生素,植物碱等。
微生物工程的特点是什么?发展趋势如何?特点:(1)原料广,价格低(2)微生物种类多,分布广,具有可变异性(3)反应条件温和(4)发酵途径多样化,产品多样化(5)生长繁殖速度快,生产周期短(6)需要控制生产环境,避免杂菌污染发展趋势:微生物工程结合了基因工程、酶工程、细胞工程技术,现代生物技术的快速发展给微生物工程提供了巨大的发展空间。
如: 1、菌种技术:菌种的筛选(极端微生物、转基因菌种)2、发酵技术:发酵培养基制备技术、发酵路线的优化和控制3、微生物工程下游分离、纯化技术。
第二章简要分析工业微生物菌种的基本要求?(1)具备高产目的代谢产物的能力(2)生长繁殖力强,较高的生长速率,发酵周期短(3)能利用低价格、来源广的农副产品原料,发酵成本低(4)培养条件要求不高,培养条件易于控制(5)无副产品或少副产品(6)有稳定的遗产性状,不易变异和退化。
以保证产品的稳定性(7)非病源微生物。
第三章工业微生物的代谢调节和代谢工程微生物的代谢:代谢是细胞内所有的生物化学过程的总称,包括物质代谢和能量代谢两个方面。
微生物工程期末复习(整理版)
1.如何进行菌种筛选?答:一般菌种分离纯化和筛选步骤如下:a.标本采集b.标本材料预处理c.富集培养分离 d.菌种初筛e.菌种复筛f.性能鉴定g.菌种保藏2.菌种的来源主要有:a.直接向有科研单位、高等院校、工厂购买;b.向菌种保藏部门索取或购买;c.从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
3.常用的生产抗生素的微生物有放线菌、霉菌等。
常用的氨基酸生产菌种有棒杆菌属、短杆菌属、节杆菌属、小杆菌属等,这些微生物共同的特点是代谢途径比较清楚、代谢途径比较简单。
符合食品安全用的α-淀粉酶可以由黑曲霉、米曲霉、米根霉等生产。
4. 优良菌种选育有哪些方法?答:(1)通过基因突变进行菌种选育方法有:a.自然选育;b.诱变选育;(2)通过基因重组进行菌种选育方法有:a.杂交育种;b.原生质体融合技术;c.基因工程技术5.优良菌种选育的目的是什么?(或者说优点有哪些)答:优良菌种选育目的如下:(1)提高生产能力;(e.g.青霉素由原来的十几个单位到几千个单位)(2)解决生产实际问题;( e.g.提高微生物的耐受温度)(3)提高产品质量;( e.g.产品纯度、原料利用率)(4)防止菌种退化;( 保持高产菌株稳定)(5)开发新产品。
6.自然选育:是指不经过人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。
7.回复突变:是指高产菌株在传代的过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降。
8.诱变育种:是指利用各种物理、化学的因素人为诱发基因突变后进行的筛选。
9.微生物原生质体融合:是指将双亲株的微生物细胞分别通过酶脱壁,使之形成原生质体,然后在高渗溶液中混合,并加入物理的(如电融合)、化学的(如聚乙二醇)或生物的(如仙台病毒)助融条件,使双亲菌株的原生质体发生凝聚,这样通过细胞质的融合,细胞核的融合,尔后基因间的交换、重组,进而可在适宜的条件下再生出细胞壁,获得重组子的过程。
10.菌种自然选择一般操作步骤:单细胞(孢子)悬液的制备→平板分离→挑选单菌落(注意形态的观察)→发酵实验(分别测定单菌落的生产能力,从中选出高水平菌种)。
微生物工程重点
一,1.微生物工程概念:微生物工程(Microbial engineering )是微生物学与工程学有机结合的产物。
是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。
2.微生物工程发展简史:1 天然发酵阶段:酿酒、酱、醋以及烘制面包等2 纯培养技术建立3 深层培养技术的建立4。
微生物工程二,1.自然界分离微生物的一般操作过程:标本采集标本材料的预处理富集培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏2.从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行目的培养:增加待分离菌的数量,使目的菌种占优势,快速分离纯化,增加分离成功率。
三,1.微生物生长的主要代谢途径:分解代谢和合成代谢。
微生物通过分解代谢将从环境中吸收的各种碳源,氮源等物质降解,为细胞的生命活动提供能源和小分子中间体。
分解代谢包括各种中心途径如TCA,EMP和HMP,以及外周途径。
微生物的合成代谢是利用分解代谢的能量和中间体合成氨基酸,核酸等单体物质,及蛋白质,核酸,多糖等多聚物。
2.诱导酶和组成酶的概念:微生物不论生长在什么培养基中,其有些酶总是适量的存在,他们是不依赖于酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶,如葡萄糖转化为丙酮酸过程中的各种酶,这些酶称为组成酶。
诱导酶又称为适应性酶,是依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶。
3.色氨酸操作子的调节机理:衰减调控机制。
①. 当有色氨酸时,完整翻译短肽核糖体停留在终止密码子处,邻近区段2位置阻碍了2,3配对使3, 4区段配对形成发夹结构终止子RNA酶在弱化子处终止,不能向前移动。
②.如缺乏色氨酸,核糖体到达色氨酸密码子时由于没有色氨酰tRNA的供应停留在该密码子位置,位于区段1 使区段2与区段3配对区段4无对应序列配对呈单链状态RNA聚合酶通过弱化子,继续向前移动,转录出完整的多顺反子序列。
微生物工程复习重点
微生物工程是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。
富集培养是在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,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,以利分离到所需的菌株。
透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法(概念)组成酶:不依赖于酶底物或类似物的存在而合成诱导酶:依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成代谢工程:利用生物学原理,系统分析细胞代谢网络,并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰,进而完成细胞特性改造的应用性学科。
节点:代谢网络分流处的代谢产物(其中对终产物合成起决定作用的少数节点称为主节点)依赖型网络:如果网络或亚网络中的每一节点都依照化学计量规则将代谢物转化为终端产物的组成部分,那么这样的网络或亚网络就是相依型网络。
独立型网络:若由主要节点流出的代谢物不能完全合成终端产物,即代谢网络的主节点不集中,就属于独立型网络。
原生质体融合:就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁,获得原生质体,将两亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇(PEG)作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞质融合,接着两亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。
生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物质。
前体:指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,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又较大的提高。
促进剂:是指那些非细胞生长所必需的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂。
抑制剂:抑制某些代谢途径的进行,同时刺激另一代谢途径,以致可以改变微生物的代谢途径。
溶解氧(DO):是指溶解于水中的氧的含量,它以每升水中氧气的毫克数表示.摄氧率(OUR):单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。
《微生物工程》重点
名词解释(每小题3 分,共18 分)搅拌功率:是指搅拌器输入搅拌液体的功率,具体是指以既定的速度旋转时,用以克服介质阻力所需用的功率,简称为轴功率(P轴)。
发酵工程:是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系。
葡萄糖效应:是指有两种碳源(氮源)分解底物同时存在时,细胞利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关的合成和积累的现象,如E.coil培养在含乳糖和葡萄糖的培养基上,会先利用葡萄糖,并在葡萄糖耗尽后才开始用乳糖,因葡萄糖分解阻遏分解乳糖酶系的合成与积累。
接种龄:是指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
高密度发酵:代谢产物的合成是靠菌体作为生产者完成的,菌体量越多,自然产量越大,但其前提条件是此时菌体生产能力应保持在最佳状态,并具有最适当的生产条件,包括足够的产物合成所需的基质、前体、诱导物等原料以及无有害代谢产物的积累。
高密度发酵就是适应了这一要求而被广泛重视。
分批发酵:是指准封闭培养,指一次性投料、接种直到发酵结束,此过程中发酵液始终留在发酵罐内,属典型的非稳态过程。
连续发酵:是指发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐内的体积维持恒定的发酵方式。
前体:指加入到发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中合成到产物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因其加入而有较大的提高的一类化合物。
代谢工程育种:是通过特定突变型的选育,达到改变代谢通路、降低支路代谢终产物的生产或切断支路代谢途径及提高细胞膜的透性,使代谢流向目的产物积累的方向进行。
生长因子:是一类调节微生物正常代谢活动的,不能由碳源、氮源自行合成的微量有机物。
(凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均成为生长因子)微生物的热阻:微生物对热的抵抗力称为热阻,即指微生物在某一特定条件(主要是温度)下的致死时间。
微生物工程复习
名词解释1.巴斯德效应: 有氧条件下, 发酵作用受克制的现象(或氧对发酵的克制现象)。
2.酵母Ⅰ型发酵: 酵母菌将葡萄糖经EMP途径降解生成2分子终端产物丙酮酸, 后丙酮酸脱羧生成乙醛, 乙醛作为氢受体使NADH氧化生成NAD+, 同时乙醛被还原生成乙醇(乙醇脱氢酶活性强, 乙醛为氢受体, 生成乙醇)。
3.酵母Ⅱ型发酵:当环境中存在亚硫酸氢钠时, 亚硫酸氢钠可与乙醛反映, 生成难溶的磺化羟基乙醛, 该化合物失去了作为受氢体使NADH脱氢氧化的性能, 而不能形成乙醇, 转而使磷酸二羟丙酮替代乙醛作为受氢体, 生成a -磷酸甘油, a -磷酸甘油进一步水解脱磷酸生成甘油。
(磷酸二羟丙酮为氢受体, 生成甘油)。
4.酵母Ⅲ型发酵: 葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸, 后脱羧生成乙醛, 如处在弱碱性环境条件下(pH 7.6), 乙醛因得不到足够的氢而积累, 2个乙醛分子间发生歧化反映, 1分子乙醛作为氧化剂被还原成乙醇, 另1个则作为还原剂被氧化为乙酸。
而磷酸二羟丙酮作为NADH的氢受体, 使NAD+再生, 产物为乙醇、乙酸和甘油(碱性条件, 歧化反映, 生成甘油、乙醇、乙酸和CO2)。
5.分批培养: 在一个密闭系统内一次性加入有限数量的营养物质进行培养的方法。
6.补料分批培养: 补料分批培养又称半连续培养或半连续发酵, 是指在分批培养过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。
7.连续培养: 又称连续发酵, 是在开放系统中进行的, 指以一定的速率向发酵罐内添加新鲜培养基, 同时以相同的速度流出培养液, 从而使发酵罐内的液量维持恒定, 使培养物再近似恒定的状态下生长的培养方法。
8.标准呼吸链: 一种氧化时能产生ATP积累, 会克制PFK的呼气链。
9.侧呼吸链:对水杨酰异羟肟酸(SHAM)敏感, 不产生ATP, 不克制PFK;缺氧导致侧呼吸链不可逆失活, 柠檬酸产率急剧下降。
10.协同反馈克制: 在分支代谢途径中, 几种末端产物同时都过量, 才对途径中的第一个酶具有克制作用。
微生物工程考试重点
考试形式:填空8道,共20分,判断10道,共10分。
名词解释5道,每道4分,每道里面又细分出两个相对应的名词。
问答题7道,共50分填空题:1.微生物工程的工业生产水平由三个要素决定,即生产菌种的性能,发酵及提纯工艺条件和生产设备。
2.谷氨酸发酵的菌种:棒杆菌属,短杆菌属、节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌,产生其他氨基酸的生产菌有大肠杆菌,枯草杆菌。
3.能产生抗生素等次级代谢产物的菌种有放线菌,真菌以及产芽孢的一些细菌。
这些微生物共同的特点是代谢途径比较清楚、代谢途径比较简单。
4.产生α-淀粉酶的菌种:黑曲霉、米曲霉、米根霉、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
5. 选择菌种遵循的原则:材料的来源越广泛,越有可能获得新的菌种。
6.微生物适宜生活的土壤深度是5-25CM7.富集菌种的方法有物理法:加热和膜过滤法和培养法:液体,固体培养。
8. 纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。
9.革兰氏阳性菌用溶菌酶去除细胞壁,革兰氏阴性菌用乙二胺四乙酸(EDTA)去除细胞壁10. 物理诱变剂:紫外线、快中子、X射线、β射线、γ射线、激光。
化学诱变剂:烷化剂(如亚硝基胍—强致癌物),碱基类似物,移码诱变剂(如丫啶类化合物),脱氨基诱变剂(如亚硝酸)。
生物诱变剂:噬菌体,转座子11. 常用的菌种保藏方法有斜面冷冻法、菌丝速冻法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法等,比较大的菌种保藏机构有美国典型菌种保藏中心(ATCC)、日本大阪发酵研究所(IFO)等。
12.真空冷冻干燥保藏法的温度是18度,液氮保藏法温度是-196度。
13.培养基按纯度分为合成培养基和天然培养基,按状态分为固体培养基,半固体培养基和液体培养基。
按用途分为孢子培养基,种子培养基和发酵培养基。
14.培养基一般的营养成分:碳源,氮源(有机氮和无机氮),生长因子,(嘧啶,嘌呤,维生素等),产物促进剂和水。
15.代谢可分为分解代谢和合成代谢16.微生物的代谢调节分为两种类型:酶活性调节,酶合成调节,酶活性调节包括两个方面:酶的激活作用和酶的抑制作用,酶活性调节的机制分为变构调节和修饰调节。
微生物工程考试重点
诱变育种:是利用物理或化学诱变剂处理微生物,提高基因突变频率,再通过筛选,获得所需优良菌种的方法。
(基因突变)杂交育种:指两个基因型不同的菌株通过接合使遗传物质重新组合的育种过程。
原生质体融合育种:通过酶解作用将两亲本的细胞壁去除,在高渗条件下放出原生质体,再将它们在高渗条件下混合,加入融合促进剂助融,通过细胞质融合,促进两套基因接触交换,遗传重组,在适宜条件下使细胞壁再生,从而获得重组体的过程。
(常用方法化学因子助融法,电场诱导法)基因工程育种基本程序1目的基因的获取2目的基因与载体连接3重组DNA导入受体细胞4外源基因在重组菌种的克隆与表达5重组体的筛选与表达产物鉴定菌种退化:指生产菌种或选育过程中筛选出来的优良菌株,由于移接传代或保藏之后,某些生理特征或形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。
原因:1.菌种保藏不当2.菌种生长要求没有得到满足培养基的配制原则:要满足微生物生长代谢所必需的营养;各种营养组分比例适当,能产生最大量的目的产物;培养基pH,渗透压,水活度条件适宜。
生产实践中,培养基原料应来源广,价格低,性质稳定,且副产品少。
常见灭菌方法:1.干热灭菌160摄氏度,1h 2.湿热灭菌121摄氏度20-30min 3.化学药剂灭菌4.射线灭菌5过滤除菌培养基的分批灭菌:实消:将培养基放入发酵设备一起灭菌的方法。
空消:发酵罐单独灭菌为空罐灭菌即空消。
分批灭菌优缺点:优点:设备投资少,灭菌后再次感染杂菌机会小,发酵罐内有搅拌,加热均匀,适合发泡性强,粘度大,固形物含量高的物质缺点:对培养基成分破坏大,升温时间长三阶段:加热升温阶段,保温阶段,冷却阶段培养基的连续灭菌:指将培养基在发酵罐外连续加热,保温,冷却,然后进入发酵罐内的过程,即连消。
优点:避免营养成分大量破坏,提高发酵设备利用率,蒸汽用量平稳,适宜自动控制,劳动强度低缺点:设备投资大,设备复杂连消塔喷淋冷却流程:培养基预热,加热灭菌,维持灭菌温度,冷却过滤除菌机理:1.惯性碰撞截留作用机理(适合气流大)2.拦截滞留作用机理3重力沉降作用机理4.布朗扩散作用机理5.静电吸附作用机理(2-5适合气流小)微生物代谢调节(酶合成调节)方式有诱导和阻遏。
微生物工程期末复习提纲及具体解答
微生物工程复习提纲及具体解答1、发酵定义:传统发酵、生化和生理学意义的发酵、工业上的发酵(名词解释)(重点)传统发酵:最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁、麦芽汁或发芽谷物产生气泡(CO2)的现象,或者是指酒的生产过程。
生化和生理学意义的发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式,或者更严格地说,发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
工业上的发酵:泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程,包括:1. 厌氧培养的生产过程,如酒精,乳酸等。
2. 通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
2、发酵工程定义:(名词解释)(重点)是指利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品。
3、微生物的生物转化发酵(名词解释)是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位(基团)的作用,使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物的生化反应。
(最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的)4、生物反应过程四个组成部分?(填空)(重点)原材料预处理生物催化剂的制备生物反应器及反应条件的选择产物的分离纯化发酵技术的核心组成部分(填空、简答)(重点)第一部分生物细胞(获得特殊反应或过程所需的最良好的生物细胞(或酶)。
)第二部分发酵设备与工艺(选择最精良设备,开发最优技术操作,创造充分发挥生物细胞(或酶)作用的最佳环境)附:目前的研究表明:用于发酵技术过程最有效、最稳定、最方便的催化剂形式是整体生物;而目前最普遍采用的整体生物是微生物细胞。
5、发酵工程要实现发酵过程并获得发酵产品,必须具备那些条件?(填空、简答)•要具有某种适宜的微生物――即必须要有好的菌种。
•要保证或控制微生物进行代谢得各种条件(培养基组成,温度,O2,PH等)――---适宜的工艺条件。
•具有进行微生物发酵的设备――必要的发酵设备•具有将菌体或代谢产物提取出来,精制成产品得方法和设备――具有完善的产品提取技术。
微生物工程重点整理二
二、问答题:• 1.微生物发酵工业的基本流程是什么?•一般流程可分为三个步骤:第一,准备阶段;第二,发酵阶段;第三,产品的分离提取阶段。
准备阶段的任务包括四个方面,即各种器具的准备,培养基的准备,优良菌种的选择或培育,器具和培养基的消毒。
(1)优良菌种是保证发酵产品质量好、产量高的基础。
优良菌种的取得,最初是通过对自然菌体进行筛选得到的。
20世纪40年代开始使用物理的或化学的诱变剂,如紫外线、芥子气等处理菌种,进行人工诱发突变,从而迅速先育出比自然菌种更优良的菌种。
后来,又运用细胞工程和遗传工程的成果来获取菌种。
例如,使用大肠杆菌生产人类的胰岛素、生长素、干扰毒等等。
菌种经诱变处理后,会产生各种各样的突变类型。
一般要经过初筛和复筛两个阶段,挑选出所需要的突变类型。
然后才进行扩大培养和接种,扩大培养可以缩短微生物生长的调整期。
下面以青霉素产生菌高产突变菌种的筛选为例说明。
将经诱变处理的菌液按一定浓度稀释后,涂布在平板培养基上。
培养后,将单个菌落挑到斜面培养基上,经培养后,再将斜面上的菌落逐个接种到摇瓶中,振荡培养后测它们的抗生素效价。
这就是初筛。
初筛中所得到的超过对照效价10%以上的菌种,再进行复筛。
复筛的过程与初筛基本相同,不同的是一般将斜面上的单个菌落接种到三个摇瓶中,得出平均效价。
复筛可进行1~3次。
由此筛选出的高产稳定菌种还要经过小型甚至中型试验,才能用到发酵生产中。
(2)培养基的配置要遵守目的要明确,营养要协调,PH要适宜的原则。
(3)发酵过程中不能有杂菌污染,不仅要对培养基进行灭菌,还要对发酵装置进行灭菌,通入的空气也要进行灭菌。
灭菌不仅要杀死杂菌细胞,还要杀死芽孢和孢子。
发酵过程是发酵的中心阶段。
在此过程中关键是要控制发酵的条件,如温度,pH,溶氧,通气量与转速等。
原因是环境条件的变化,不仅会影响菌种的生长繁殖,还会影响菌种代谢产物的形成。
分离提纯阶段是提取发酵工程产品的最后阶段,包括代谢产物和菌体自身的提取,代谢产物可采用蒸馏,萃取,离子交换等方法提取;菌体自身可采用过滤,沉淀等方法从培养液中分离出来。
微生物工程重点整理
微生物工程复习资料第一章绪论1、微生物工程:利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或把微生物直接作为生物反应器的技术体系;是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。
2、微生物工程的特点:优点(与化学工程相比):1、生产过程通常在常温常压下进行,操作条件温和,不需考虑防爆问题。
2、原料以碳水化合物为主,不含有毒物质,没有精制的必要。
3、生产过程是以生命体的自动调节方式进行的,因此多个反应就象一个反应一样,可在单一设备(发酵罐)中进行。
4、能容易地生产复杂的高分子化合物,如酶、光学活性体等。
5、能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位反应,如氧化、还原、官能团导入等。
6、生产产品的生物体本身也是发酵产物,富含维生素、蛋白质、酶等有用物质;除特殊情况外,培养液一般不会对人和动物造成危害。
7、通过微生物菌种改良,能够利用原有设备使生产飞跃上升。
例如青霉素的生产。
面临的挑战:1、化学合成工业的竞争;2、农业生物工程的冲击。
3、发酵工业对微生物菌种的要求:1、能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,并形成所需的代谢产物,产量高。
2、可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,且所需酶活力高。
3、根据代谢控制的要求,选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。
4、选育抗噬菌体能力强的菌株,使其不易感染噬菌体。
5、菌种纯粹,不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
6、菌种不是病原菌,不产生有害的生物活性物质和毒素,以保证安全。
4、发酵工程发展过程中几个标志性人物和事件:1)1680列文胡克显微镜2)1857 巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起3)1897 毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精──酶4)1905 科赫固体培养基的发明,奠定了纯培养技术。
5)1928 弗莱明发现青霉素6)1953 Watson 和Crick 双螺旋结构5、发酵工程研究内容(5点):1)微生物菌株选育——微生物菌株选育、改造与功能优化技术;2)发酵工艺——发酵过程优化、控制与反应器技术;3)单元操作——发酵工程过程工程技术;4)发酵产品分离提取工艺——发酵产品高效提取技术与装备;5)废物处理——绿色制造工艺的开发。
微生物工程知识点整理
微生物工程知识点整理1.微生物的分类和生理特性:微生物包括细菌、真菌、病毒等。
了解各类微生物的分类和生理特性,包括细胞结构、代谢途径、生长条件等,对于微生物工程的应用是至关重要的。
2.微生物培养技术:微生物培养是微生物工程的基础,掌握各种微生物培养技术对于大规模生产有用的微生物和化学品至关重要。
常见的培养技术包括批式培养、连续培养、固定化培养等。
3.微生物代谢工程:通过改造微生物的代谢途径和调控代谢网络,可以使微生物产生目标化合物。
微生物代谢工程涉及到基因调控、基因工程、酶工程等领域。
4.遗传工程技术:微生物工程中常用的遗传工程技术包括基因克隆、基因表达、基因敲除等。
这些技术可以用来改造微生物的基因组,使其具备合成目标化合物的能力,或者改变其代谢途径。
5.酶工程:酶工程是将酶用于工业生产的技术。
通过酶的改造和优化,可以提高酶的活性、稳定性和选择性,从而提高酶在工业上的应用效果。
6.发酵工艺:发酵是微生物工程中常用的生产技术,通过合理设计和控制发酵过程,可以获得高产量和高产品质量。
发酵工艺涉及到培养基的设计、发酵条件的控制、产物的分离和纯化等。
7.生物传感器:生物传感器是一种利用生物体或其中的生物系统对生物学、化学和物理信号进行检测和转换的装置。
生物传感器被广泛应用于环境监测、食品安全和医学诊断等领域。
8.生物催化:生物催化是利用酶或细胞来催化化学反应的技术。
生物催化具有高效、特异性和环境友好的特点,被广泛应用于合成药物、生物燃料和化工产品等领域。
9.污水处理和生物修复:微生物工程在污水处理和生物修复中发挥着重要作用。
通过利用微生物来降解有机物和处理废水,可以实现环境友好的废水处理和土壤修复。
10.合成生物学:合成生物学是一门集合了生物学、工程学和计算机科学的学科,旨在设计和构建新的生物系统和合成生物部件。
合成生物学在微生物工程中有广泛的应用,可以用来构建新的代谢途径和合成新的化学品。
以上是微生物工程的一些主要知识点,了解和掌握这些知识对于进行微生物工程研究和应用具有重要意义。
微生物工程复习题库
微生物工程复习题库微生物工程复习题库第一部分名词解释上面酵母:发酵时随CO2漂浮在液面上,发酵终了形成了酵母泡盖,长时放置也很少下沉。
下面酵母:发酵时酵母悬浮于发酵液内,终了很快凝结成块并沉淀。
结构性不稳定:由于重组质粒DNA发生缺失、插入或重排引起的质粒结构变化。
复膜氧电极:电极的阴极、阳极和电解质被一层聚分子膜(如聚四氟乙烯)与被测溶液隔开;该膜能透过氧分子,但不能透过溶液中的其它离子或分子。
临界氧浓度:不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度称作临界氧浓度。
比耗氧速率:也称呼吸强度,相对于单位质量的干菌体在单位时间内消耗的氧的量。
全挡板条件:在一定转数下再增加附件而轴功率仍保持不变。
维持因数:供单位重量的细胞(干重)在单位时间内进行维持代谢所消耗的基质量称作维持因数(维持系数)。
Monod模型:温度和PH恒定时,μ随培养基组分浓度变化而变化;若着眼于某一特定培养基组分的浓度S,并假设其他培养基组分浓度不变,则μ是S的函数。
渗漏缺陷型:是一种特殊的营养缺陷型,是遗传性代谢障碍不完全的突变型。
其特点是酶活力下降而不完全丧失,并能在基本培养基上少量生长。
分离性不稳定:由于在细胞分裂过程中质粒缺失分配到子细胞中而导致整个质粒丢失。
氧的满足度:指血红蛋白被氧饱和的百分比,即血红蛋白的氧含量与氧结合量之比乘以100。
得率:生长得率(菌体得率)——干细胞的生长量与基质消耗量的比值。
比生长速率:基质比消耗速率和产物比生成速率。
呼吸商:对于需氧型微生物反应,CO2的生成量与O2的消耗量之比称为呼吸商,用RQ表示。
RQ:值随微生物菌种的不同,培养基成分的不同,生长阶段的不同而不同。
测定RQ值一方面可以了解微生物代谢的状况,另一方面也可以指导补料。
摄氧率(OUR):单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。
记作r O2(mmol/L·h)抗反馈突变株:通过抗结构类似物突变的方法筛选出的菌株。
侧系呼吸链:在标准呼吸链之外的一条不产ATP的呼吸链F值:单位时间内输入或输出的培养液体积。
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考试形式:填空8道,共20分,判断10道,共10分。
名词解释5道,每道4分,每道里面又细分出两个相对应的名词。
问答题7道,共50分填空题:1.微生物工程的工业生产水平由三个要素决定,即生产菌种的性能,发酵及提纯工艺条件和生产设备。
2.谷氨酸发酵的菌种:棒杆菌属,短杆菌属、节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌,产生其他氨基酸的生产菌有大肠杆菌,枯草杆菌。
3.能产生抗生素等次级代谢产物的菌种有放线菌,真菌以及产芽孢的一些细菌。
这些微生物共同的特点是代谢途径比较清楚、代谢途径比较简单。
4.产生α-淀粉酶的菌种:黑曲霉、米曲霉、米根霉、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。
5.选择菌种遵循的原则:材料的来源越广泛,越有可能获得新的菌种。
6.微生物适宜生活的土壤深度是5-25CM7.富集菌种的方法有物理法:加热和膜过滤法和培养法:液体,固体培养。
8.纯种分离的方法有划线分离法、稀释分离法。
9.革兰氏阳性菌用溶菌酶去除细胞壁,革兰氏阴性菌用乙二胺四乙酸(EDTA)去除细胞壁10. 物理诱变剂:紫外线、快中子、X射线、β射线、γ射线、激光。
化学诱变剂:烷化剂(如亚硝基胍—强致癌物),碱基类似物,移码诱变剂(如丫啶类化合物),脱氨基诱变剂(如亚硝酸)。
生物诱变剂:噬菌体,转座子11. 常用的菌种保藏方法有斜面冷冻法、菌丝速冻法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法等,比较大的菌种保藏机构有美国典型菌种保藏中心(ATCC)、日本大阪发酵研究所(IFO)等。
12.真空冷冻干燥保藏法的温度是18度,液氮保藏法温度是-196度。
13.培养基按纯度分为合成培养基和天然培养基,按状态分为固体培养基,半固体培养基和液体培养基。
按用途分为孢子培养基,种子培养基和发酵培养基。
14.培养基一般的营养成分:碳源,氮源(有机氮和无机氮),生长因子,(嘧啶,嘌呤,维生素等),产物促进剂和水。
15.代谢可分为分解代谢和合成代谢16.微生物的代谢调节分为两种类型:酶活性调节,酶合成调节,酶活性调节包括两个方面:酶的激活作用和酶的抑制作用,酶活性调节的机制分为变构调节和修饰调节。
17酶量调节的方式包括诱导和阻遏两种类型,酶合成的阻遏分为末端产物阻遏和分解代谢产物阻遏。
酶合成调节机制有负控诱导系统,负控阻遏系统,正控诱导系统和正控阻遏系统。
18. 真核生物基因表达调控的五个水平:DNA水平调节,转录水平调节,转录后加工调节,翻译水平调节和翻译后加工的调节。
19.发酵类型分为生长产物合成偶联型,生长产物合成半偶联型,生长于产物的非偶联型20.影响发酵热热量的类型有搅拌热,蒸发热,显热,辐射热21.四环素生长阶段280C,合成期260C,后期再升温;黑曲霉生长370C,产糖化酶32~340C。
但也有的菌种产物形成比生长温度高。
如谷氨酸产生菌生长30~320C,产酸34~370C。
22.抗生素的分类方法很多,按生物来源分类青霉素属于真菌产生的抗生素,按作用对象分类属于抗G+的抗生素,按化学结构分类属于β-内酰胺类抗生素,按照抗生素的作用机制分类属于抑制细胞壁合成的抗生素。
23.一个青霉素效价单位是指能50ml肉汤培养基中,完全抑制金黄色葡萄球菌标准菌株的发育所需的最小剂量。
24.生产氨基酸的方法有抽提法,酶法,发酵法,合成法25.水污染有两类:自然污染和人为污染,根据污染杂质的不同可分为化学性污染,物理性污染和生物性污染三大类。
26.好氧生物膜法构筑物有普通滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池,还有生物转盘、接触氧化法(即浸没滤池法)等名词解释:1.富集培养(增殖培养):是在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计一种选择性培养基,创造有利的生长条件,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,从而有效地分离到所需要的菌株。
这种方法又称为施加选择性压力分离法。
2. 定向培养,就是让微生物在特定的底物中生长,或在培养基中加入某一化合物,或在不利于其它类型微生物的培养条件下生长。
3.回复突变:高产菌株在传代的过程中,由于自然突变导致高产性状的丢失,生产性能下降,叫做回复突变。
4.自然选育: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称为自然选育。
5.诱变育种:用各种物理、化学的因素人为诱发基因进行的筛选,称为诱变育种。
6.微生物原生质体融合:将双亲株的微生物细胞分别通过酶脱壁,使之形成原生质体,然后在高渗的溶液中混合,并加入物理的(如电融合)、化学的(如聚乙二醇)或生物的(如仙台病毒)助融条件,使双亲菌株的原生质体发生凝聚,这样通过细胞质的融合,细胞核的融合,尔后基因间的交换、重组,进而可在适宜的条件下再生出细胞壁,获得重组子的过程。
7.发酵培养基:既要有利于生长繁殖,防止菌体衰老,又要有利于产物的大量合成,8.生理酸性物质:无机氮源被菌体作为氮源利用后,培养液中留下了酸性物质,这种经过菌体代谢能产生酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质,如硫酸铵。
9.生理碱性物质:菌体代谢后能产生碱性物质的无机氮源,如硝酸钠。
10.生长因子:凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
11.前体指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接在生物合成过程中结合到产物物分子中去,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。
12.产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物,但加入后却能提高产量的添加剂。
13.种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
14.种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
15.斜面培养:用琼脂等固体培养基在试管中制成斜面,在此面上对细菌、霉菌等微生物进行培养称为斜面培养。
16.孢子培养:从花药中分离出小孢子进行离体培养17能荷:能荷是指细胞中ATP、ADP、AMP系统中可为代谢反应供能的高能磷酸键的量度。
18.能荷调节也称腺苷酸调节,系指细胞通过改变A TP、ADP、AMP三者比例来调节其代谢活动。
它们所含能荷依次递减。
上述三者在细胞中的含量不同,表明细胞的能量状态不同。
18.组成酶又称固有酶或结构酶,微生物不论生长在什么培养基中,其有些酶总是适量地存在,它们是不依赖于酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶。
19.诱导酶又称适应性酶(adaptive enzyme),是依赖于某种底物或底物结构类似物的存在而合成的酶。
20.发酵动力学:是研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律。
21.基质的消耗比速:单位时间内菌体消耗基质的量。
22.连续培养的最适稀释率:指细胞或产物的生产能力达最大时的稀释率23.临界稀释率:发生洗出时的稀释率称为临界稀释率,以DC表示生产率:单位发酵时间内(放罐,清洗,装料,消毒,迟滞期消耗的时间)产物的浓度,是对发酵培养过程的一个综合评价指标。
24.发酵热:发酵过程中释放出来的净热量。
黑曲霉生长温度为370C;谷氨酸产生菌棒状杆菌的生长温度为30~320C;青霉菌生长温度为300C。
25.补料的原则:控制微生物的中间代谢,使之向着有利于产物积累的方向发展,在实际的生产中对于各种补料措施都是通过设计数学模型和实验方法等确定的。
26. 发酵染菌:是指在发酵的过程中,生产菌以外的其他微生物侵入了发酵液,从而使发酵过程失去了真正意义上的纯种培养。
27.抗生素是低分子量的微生物代谢产物,能在很低的浓度下抑制其他微生物的生长。
28.效价的定义:指某一物质引起生物反应的功效单位,可用理化方法检测,也可用生物检测方法测定。
29.活性污泥法:污水通气一段时间后,形成一种由大量微生物群体构成的易于沉淀的絮凝体,经过一系列的处理过程把杂质排除的污水生理处理技术。
30.生物膜法:以生长在固体(称为载体或填料)表面上的生物薄膜进行净化处理的生物处理法。
简答题:第二章:生产菌种的来源1.微生物菌种来源的途径PPT10答:①根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;②从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
2.新菌种分离与筛选的步骤PPT12答:①定方案:先查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。
②采样:有针对性地采集样品。
③标本材料的预处理④富集培养(增殖培养):人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。
⑤分离:利用分离技术得到纯种。
⑥菌种初筛和菌种复筛⑦发酵性能测定:进行生产性能测定。
这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。
⑧产物鉴别3.菌种采样的方法答:①用取样铲,将表层5cm左右的浮土除去,取5~25cm处的土样10~25g,装入事先准备好的塑料袋内扎好。
②北方土壤干燥,可在10~30cm处取样。
给塑料袋编号并记录地点、土壤质地、植被名称、时间及其他环境条件。
一般样品取回后应马上分离,以免微生物死亡。
第三章:优良菌种选育1.菌种选育方法有哪些?答:①自然选育:在不经人工处理的条件下,利用自然环境中存在的多因素低剂量的诱变效应和互变异构效应,使菌种发生自然突变,而得到新型的菌株。
自然选育的操作步骤如下单细胞(孢子)悬液的制备→平板分离→挑选单菌落(注意形态的观察)→发酵实验(分别测定单菌落的生产能力,从中选出高水平菌种)②诱变选育:利用物理,化学和生物物质作为诱变剂处理菌株使其基因发生突变,诱变育种步骤是选择合适的出发菌株,处理菌悬液的制备,诱变处理,再到中间培养,最后是分离和筛选。
③原生质体融合技术:选择遗传性状不同的两种菌株利用酶解法去除细胞壁制备原生质体,用物理,化学,生物方法进行原生质体的融合和再生,筛选出融合的原生质体。
④杂交育种和基因工程第四章:菌种保藏的原理和方法1.常用的微生物菌种保藏的方法有哪几种?斜面保藏法和穿刺保藏法,真空冷冻干燥保藏法,液氮保藏法第五章:发酵培养基1.发酵培养基的设计的步骤PPT44答:①根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题,初步确定可能的培养基成分。
②通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分。
③当培养基成分确定后,剩下的问题就是各成分最适的浓度,由于培养基成分很多,为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。
第六章:种子的扩大培养1.种子的质量要求PPT9答:①总量及浓度能满足要求108-109个/ml,大小均匀,呈单个或八字排列②生理状态稳定,个体与群体的差异较小③活力强,移种至发酵后,能够迅速生长④无杂菌污染2.种子扩培的目的有接种量的需要,菌种的驯化和缩短发酵时间,保证生产水平。