发酵工程_题库及答案

发酵工程部分题库及答案1、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点？A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外，能利用廉价的氮源，生长温度较高，生长速度快,纯化、分离及分析快速；安全性高，得到FDA的批准的菌种。

B.单细胞蛋白生长迅速，营养要求不高，易培养，能利用廉价的培养基或生产废物。

适合大规模工业化生产，产量高，质量好。

安全性高，得到FDA的批准的菌种。

C. 不饱和脂肪酸生长温度较低，安全性高，能利用廉价的碳源，不饱和脂肪酸含量高，D.抗生素生产性能稳定，产量高，不产色素，，能利用廉价原料F. 氨基酸代谢途径比较清楚，代谢途径比较简单2、工业化菌种的要求？A能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物B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C. 遗传性能要相对稳定D. 不易感染它种微生物或噬菌体E. 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）F. 生产特性要符合工艺要求4、讨论：微生物（包括动、植物）可以生产我们所需的一切产品，但是涉及到工业化生产，对于某一种特定的产品，为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力？在不同的环境条件下，微生物细胞对遗传信息作选择性的表达，实现代谢的自动调节。

代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间，只合成必要的酶系（参与代谢的多种酶）和刚够用的酶量。

一旦特定物质的合成达到足够的量，与这些物质合成有关的酶就不再合成了。

并且，已合成的酶的活力受到许多调节机制的控制，以确保新陈代谢全面协调，、为细胞的经济运行提供保证。

因此，细胞固有的生产关系支持细胞自身的增殖（生产细胞），不支持（人的）目的产物的过量生产（生产特定的初级代谢产物）。

而工业化生产要求特定表达某种或某类物质，只有正常代谢被打破，代谢协调失常的微生物才能达到要求5、自然界分离微生物的一般操作步骤？样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏6、从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集培养？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。

7、菌种选育分子改造的目的？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.8、以目前的研究水平，土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少？什么是16sRNA同源性分析？目前能够培养的微生物不到总数的1%。

以16sRNA为靶基因，设计引物，建立pcr 扩增体系，再通过DNA测序进行细菌同源性分析。

9、什么叫自然选育？自然选育在工艺生产中的意义？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。

10、什么是正突变？什么是负突变？什么是结构类似物？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。

《发酵工程与工艺学》试题库及答案10-202008-06-16 08:36:11 1 楼11、什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株，进而培育成新的品种或种质的育种方法。

诱变剂有两大类：物理诱变剂和化学诱变剂。

常用的物理诱变剂有紫外线、x射线、γ射线(如Co60等)、等离子、快中子、α射线、β射线、超声波等。

常用的化学诱变剂有碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等。

12、什么是基因的重组？什么是基因的直接进化？二者有何区别？基因的重组：是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程基因的直接进化：在分子水平上，对目标基因直接处理，然后通过高通量的筛选方法，提高目标蛋白的性能。

基因的直接进化，可使已有基因获得新的特性，可获得自然界中不存在的基因，可解决许多新的理论和应用问题13、什么是培养基?发酵培养基的特点和要求？培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。

同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。

①培养基能够满足产物最经济的合成。

②发酵后所形成的副产物尽可能的少。

③培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。

④/所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。

必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。

⑥有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。

⑦有利于提高培养基和产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。

⑧有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。

⑨所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能耗。

14、用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？碳源:糖类（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（动、植物油）、有机酸（琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。

葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是会引起葡萄糖效应糖蜜，是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。

主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。

一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。

除糖份外，含有较多的杂质，其中有些是有用的，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。

淀粉、糊精，缺点：难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶。

成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。

优点：来源广泛、价格低，可以解除葡萄糖效应。

15、什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？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16、常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？常用的有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的无机氮源有氨水、铵盐和硝酸盐。

有机氮源在发酵培养基中的作用有：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。

诱导某些酶的产生。

17、什么是前体？前体添加的方式？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。

18、什么是生长因子？生长因子的来源？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19、什么是产物促进剂？产物促进剂举例？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。

20、什么是理论转化率？什么是实际转化率？理论转化率是指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，所得出的转化率的大小。

实际转化率是指实际发酵过程中转化率的大小《发酵工程与工艺学》试题库及答案20-302008-06-16 08:51:03 2 楼21、培养基设计的一般步骤？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。

22、培养基成分选择考虑的问题？1.菌种的同化能力2.代谢的阻遏和诱导3.合适的C、N比4.pH的要求23、读书报告：举例说明培养基设计的方法与步骤？24、讨论：培养基优化在发酵优化控制中的作用与地位？发酵优化控制分两个阶段：第一阶段控制菌体的生长，目的是使长好的菌体能处在最佳的产物合成状态。

培养基优化应该保证菌体快速生长，有利于产物合成和分泌的酶系开启，而不利于产物合成酶系的关闭，处于最佳的产物合成状态，并且副产物合成和分泌的酶系尽可能的少开启第二阶段控控制产物的合成。

该阶段，培养基优化应使产物合成能较长时间保持在最大合成速度。

副产物的的合成速率尽可能小。

25、什么是种子的扩大培养？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。

26.种子扩大培养的目的与要求？种子扩培的目的：接种量的需要，菌种的驯化，缩短发酵时间、保证生产水平种子的要求：总量及浓度能满足要求，生理状况稳定，个体与群体，活力强，移种至发酵后，能够迅速生长，无杂菌污染27、种子扩大培养的一般步骤？休眠孢子→母斜面活化→摇瓶种子或茄子瓶斜面或固体培养基孢子→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐28、在大规模发酵的种子制备过程中，实验室阶段和生产车间阶段在培养基和培养物选择上各有何特点？实验室阶段培养物选择的原则：种子能扩培到一定的量和质，获得一定数量和质量的孢子/菌体。

培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。

在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。

生产车间阶段培养物的选择原则最终一般都是获得一定数量的菌丝体。

培养基选择首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。

在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因: 一是成本二是驯化29、什么是接种量？对于细菌、放线菌及霉菌常用的接种量是多少？接种量＝移入种子的体积/接种后培养液的体积细菌5℅、放线菌20℅霉菌10℅30 什么是发酵级数？发酵级数对发酵有何影响，影响发酵级数的因素有哪些？一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数发酵级数对发酵影响：1.种子级数少，可简化工艺和控制，减少染菌机会2.种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，降低发酵罐的生产率，增加染菌机会3.级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级。

4.在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面影响发酵级数的因素：(1)菌种生长特性,孢子发芽及菌体繁殖速度;(2) 发酵规模.（3）工艺要求.（4）接种量的影响.《发酵工程与工艺学》试题库及答案30-402008-06-16 08:52:33 3 楼31、什么是种龄？事宜种龄确定的依据？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。