微生物工程期末考试试题

一、选择题（多项或单项）
1．发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件
A、具有合适得生产菌种
B、具备控制微生物生长代谢得工艺
C．菌种筛选技术D、产物分离工艺E．发酵设备
2．在好氧发酵过程中，影响供氧传递得主要阻力就是（ C ）
A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力
3．微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC )
A、产物就是微生物菌体本身
B、产品就是微生物初级代谢产物
C、产品就是微生物次级代谢产物
D、产品就是微生物代谢得转化产物
E、产品就是微生物产生得色素
4．引起发酵液中pH下降得因素有：( BCDE )
A、碳源不足
B、碳、氮比例不当
C、消泡剂加得过多
D、生理酸
性物质得存在E、碳源较多
5．发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD )
A、构成菌体原生质得成分
B、作为酶得组分或维持酶活性
C、调节细胞渗透压
D、缓冲pH值
E、参与产物得生物合成6．在冷冻真空干燥保藏技术中，加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是（B ）
A 营养物
B 保护剂
C 隔绝空气
D 干燥
7．发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式，通常说得乳酸发酵属于（ A ）
A、厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵
8．通过影响微生物膜得稳定性，从而影响营养物质吸收得因素就是（ B ）
A、温度
B、pH
C、氧含量D．前三者得共同作用
9．在发酵工艺控制中，主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数，其中物理参数包括：( ABCD )
A、温度
B、罐压
C、搅拌转速与搅拌功率
D、空气流量
E、菌体接种量10．发酵过程中较常测定得参数有：( AD )
A、温度
B、罐压
C、空气流量
D、pH
E、溶氧
二、填空题
1、获得纯培养得方法有：固体培养基分离、液体培养基分离、显微操作等方法。

得目得通常就是为了_中与微生物生长过程中不断产生得酸2、液体培养基中加入CaCO
３
_。

3、发酵过程满足最低通气条件就是供氧与好氧至少必须平衡。

4、微生物工业上消除泡沫常用得方法有机械消沫与化学消沫两种。

5、按发酵工艺流程来区分，工业发酵有分批发酵、连续发酵与补料分批发酵三种类型。

按菌体生长与产物形成关系分为生长偶联型 , 部分生长偶联型 , 非生长偶联型三种类型。

6、发酵工业上常用得微生物有细菌、酵母、霉菌与放线菌四大类群。

7、生物素影响谷氨酸发酵主要就是影响谷氨酸得生物合成与氮代谢。

8、紫外线照射能使DNA 产生胸腺嘧啶二聚体，从而导致DNA 复制产生错误；用紫外线诱变微生物应在红光条件下进行，以防止光复活现象得产生。

9、在谷氨酸得生产中，培养基中碳源与氮源得比为4：1时，_菌体大量繁殖，而谷氨酸积累却很少__，当碳源与氮源比为3：1时，__产生大量得谷氨酸__，谷氨酸得合成过量时，就会抑制_谷氨酸脱氢酶_得活性；当谷氨酸合成下降时，__反馈抑制__解除。

为了使谷氨酸生产中解除产物谷氨酸对_谷氨酸脱氢酶__得抑制作用，提高谷氨酸得产量，因此采取一定得手段，改变_细胞得通透性_，使谷氨酸迅速排放到细胞外面。

10、代谢调节就是指在代谢途径水平上酶活性与酶合成得调节。

酶活性调节包括酶激活作用与酶抑制作用两方面。

酶合成调节包括酶合成得诱导作用与酶合成得阻遏两方面。

三、问答题
1.、一般情况下，典型得发酵过程可以划分为哪几个基本组成部分？
答：典型得发酵过程可以划分成六个基本组成部分：
（1）繁殖种子与发酵生产所用得培养基组份设定；
（2）培养基、发酵罐及其附属设备得灭菌；
（3）培养出有活性、适量得纯种，接种入生产得容器中；
（4）微生物在最适合于产物生长得条件下，在发酵罐中生长；
（5）产物萃取与精制；
（6）过程中排出得废弃物得处理。

2.pH对发酵得影响表现在哪些方面？发酵过程得pH控制可以采取哪些措施？
答：pH对微生物生长繁殖与代谢产物形成影响得主要表现在：
（1）影响原生质膜得性质，改变膜电荷状态；
（2）影响酶得活性，影响新陈代谢；
（3）影响营养物质与中间代谢产物得解离，从而影响对营养物得吸收及代谢物得泄漏；（4）影响代谢产物得合成途径。

发酵过程得pH控制可以采取以下措施：
（1）调整培养基得组分
（2）在发酵过程中进行控制
①添加CaCO3： CaCO3+有机酸→有机酸鈣+H2O+CO2↑；②氨水流加法；③尿素流加法（3）在补料与调pH没有矛盾时，采用补料调pH
如①调节补糖速率，调节空气流量来调节pH
②当NH2-N低，pH低时补氨水；当NH2-N低，pH高时补(NH4)2SO4
（4）当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pH
3.发酵液泡沫产生得原因及消泡得基本方法。

答：发酵液泡沫产生原因：①外界引入，在通气过程中，伴随机械搅拌、空气被分成细
能充分得小得气泡，从溶氧得角度讲，气泡越细越好，使空气中得氧与发酵液中得CO
2
进行交换，这些气泡升到发酵液面形成泡沫。

②由发酵液内部产生微生物在进行发酵活
，这些代谢气体凝结形成气泡，冒出到发酵液面，成动时，往往产生一些气体，如CO
2
为发酵泡沫，菌体代谢越旺盛，这部分泡沫得产生量越多。

消泡就是基本方法：化学消泡、机械消泡。

其中机械消泡法有多种，一种就是罐内消泡：在发酵罐内将泡沫消除；另一种就是罐外消泡：将泡沫引出发酵罐外，泡沫消除后，液体再返回发酵罐内。

4.比较分批培养与连续培养得优缺点。

答：分批培养：
优点：①操作简单；②操作引起染菌得概率低；③不会产生菌种老化与变异等问题。

缺点：①非生产时间较长、设备利用率低。

连续培养：
优点：①能维持低基质浓度；②可以提高设备利用率与单位时间得产量；③便于自动控制。

缺点：①菌种发生变异得可能性较大；②要求严格得无菌条件。

5.发酵过程温度得选择有什么依据？
答：（1）根据菌种及生长阶段来选择；微生物种类不同，所具有得酶系及其性质不同，所要求得温度范围也不同。

（2）根据培养条件选择；温度选择还要根据培养条件综合考虑，灵活选择。

（3）根据菌生长情况。

菌生长快，维持在较高温度时间要短些；菌生长慢，维持较高温度时间可长些。

培养条件适宜，如营养丰富，通气能满足，那么前期温度可髙些，以利于菌得生长。

6. 溶氧对发酵有何影响。

提出几种有效提高溶氧得方法。

答：（1）供氧与微生物呼吸代谢产物得关系；（2）微生物得临界氧浓度（C 临界）；
（3）溶氧浓度对产物合成得影响。

有效提高溶氧得方法：主要就是设法提高氧传递得推动力与液相体积氧传递系数KL α。

（1）搅拌，增加溶氧、促进微生物悬浮混合；（2）可以通过增加发酵罐罐压；或增加空气中氧得含量，进行富氧通气操作，即通过深冷分离法、吸附分离法及膜分离法制得富氧空气，然后通入培养液。

四、计算题
1、在一定培养条件下，培养大肠杆菌，测定实验数据如下：
求(1)在该培养条件下，大肠杆菌得最大比生长速率μMAX ,饱与常数K S
(2)比生长速率为μMAX 时得倍增时间τd 。

解：（1）根据莫诺方程：
max s S K S μμ=+ 由题意得：
其中，μmax=0、9976，K S =48、5394
因此，在该培养条件下，大肠杆菌得最大比生长速率μmax 为0、9976；饱与常数K S 为48、5394。

（2当比生长速率为μmax 时，倍增时间τd=0、693/0、9976=0、6947
五、名词解释
临界溶氧值：菌体进行某种生理活动时，对发酵液中溶氧浓度得最低要求。

氧传质方程：在稳定情况下，氧分子从气体主体扩散到液体主体得传递速率即为氧得传质方程。

发酵热：伴随发酵得进行而产生得净热量叫发酵热。

生理酸性物质：无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质得无机氮源叫生理酸性物质。

次级代谢：某些微生物为了避免代谢过程中，某种代谢产物得积累造成得不利作用，而产生得一类有利于生存得代谢类型。

连续培养：在培养过程中，连续地向发酵罐中加入培养基，同时以相同流速从发酵罐中排出含有产品得培养基，这种操作方式称为连续培养。

六、判断题
1、对数生长期得细胞浓度变化率与细胞浓度成正比。

（√）
2、在生产中，要保证最高产物产量，供氧时必须使溶氧浓度大于临界溶氧浓度。

（×）
3、、发酵工业中常用得消泡剂就是天然油脂与聚醚类。

( √)
4、进行紫外线诱变时，要求菌悬液浓度:细菌约为108~1010个/mL。

（×）
5、温度对发酵过程得影响就是很大得，因此整个发酵过程中应只选一个培养温度。

（×）
6、发酵过程中，影响Ka得因素主要就是通风与搅拌。

（√）。