微生物工程复习题

微生物工程复习题第一章微生物工程概论1. 简述微生物工程领域国内外现状。

2. 简述微生物工程主要研究内容。

微生物菌种、菌种选育的研究微生物的代谢调节和代谢工程的研究培养基的研究发酵工艺控制研究下游加工技术的研究3. 简述微生物工程发展简史。

微生物工程的发展划分为四个阶段：①从人类开始从事酿造酒、醋的时期，是以自然发酵为主的微生物工程时期；②19世纪末到20世纪30年代，主要建立纯培养技术；③20世纪40年代到50年代，主要是建立深层培养技术为主的微生物工程时期，这个时期由于好气性发酵工程的建立，1947年诞生了生化工程；④20世纪50~60年代以来，由于DNA重组技术、细胞融合技术的发展进入现代微生物工程时期，微生物工程的发展史和微生物工程学科的建立与发展，大概是符合这一历史进程的。

4. 简述微生物工程应用。

微生物工程在食品工业中的应用微生物工程在医药工业中的应用微生物工程在酶工程中的应用微生物工程在化工和漂产品的应用微生物工程在农业中的应用微生物工程在环境保护中的应用微生物工程在金属冶炼中的应用微生物工程在高新技术研究中的应用5. 简述微生物工程的优缺点。

微生物工程工业优点如下：⑴反应条件温和：⑵生物发酵罐的通用性：⑶生产原料多数为农副产品：⑷微生物反应机理的高度选择性：⑸微生物菌种选育的优越性：（6）可以生产目前不能生产的或用化学法微生物工程缺点⑴能源消耗较大：⑵微生物菌体的生长需要消耗部分原料⑶需要消耗大量水：⑷废水、废液量大，易造成污染：6. 比较微生物工程与酶工程优缺点。

（1）发酵工程和酶工程二者之间，既有联系又有区别，因为大多数酶剂也是由发酵而产生的产物，如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等。

(2)酶制剂的研究开发涉及产酶菌种选育、生产工艺、酶反应技术的优化以及酶制剂产品的应用，酶制剂能有效带动相关领域技术水平的提高，包括微生物工程的技术的提高。

7. 比较微生物工程与动植物细胞培养优缺点。

(1)微生物培养具有生长速度快、培养要求简单、对环境条件要求较低等特点。

(2)正因为如此，利用转基因微生物生产动、植物细胞产品已经成为当前微生物工程领域的研究热点。

8.概念题：微生物工程（microbial engineering）：是研究微生物生长代谢活动规律在工业化大规模生产上应用的科学。

第二章工业微生物生产菌种1. 工业微生物菌种包括哪些？工业微生物菌种包括四大类：(1) 细菌(2) 放线菌(3) 霉菌(丝状真菌)(4) 酵母菌2. 简述噬菌体特性以及对工业微生物危害。

噬菌体虽具有遗传、变异、共生、干扰等生命现象，但不能脱离寄主细菌独立进行代谢活动。

噬菌体是病毒的一种，其特点如下：(1)形体微小，体积比细菌小得多．必须在电子显微镜下才能看到，可以通过细菌过滤器；(2)没有细胞结构，为非细胞类型。

是一种独特的分子生物，主要由核酸和蛋白质构成；(3)专一性活物寄生，由于噬菌体缺乏独立代谢的酶体系，不能脱离寄主而自行生长繁殖，因而一定要在话体细胞生长、并且对寄主细胞有严格的专一性，即只能在特异性寄主细胞中增殖。

3. 一般菌种分离纯化和筛选步骤包括哪些？一般菌种分离纯化和筛选步骤是：调查研究—→方案设计—→标本采集—→标本予处理—→品富集培养—→菌种初筛—→复筛—→性能鉴定—→菌种保藏。

4. 含微生物材料的标本如何采集？( 1)在采集菌种标本时，遵循的原则是材料的来源越广泛，越有可能获得新的菌种( 2)采样地点的确定要根据筛选的目的，微生物的分布概况及菌种的重要特性、特征及外界环境关系等，进行综合、具体地分析来决定(3)如果预选不了解某种生产菌的具体来源，一般原则是从土壤中分离。

5. 土壤标本如何采集？⑴用小铲子除去表土5~15cm.⑵取离地表5~15cm处的土样10~25克⑶盛入预先消过毒的牛皮纸或玻璃瓶中，扎好口⑷对每个土样需记录采样地点、日期与编号、环境情况、土壤质地、植被名称等，以备查考⑸采集的土样，切忌将大块土粉碎，以便到实验室处理土样时再破碎并重新取样6. 纯种分离方法有哪些？纯种分离方法很多，常用的是: 划线法稀释法组织分离法7. 简述菌种保藏的重要意义8. 简述菌种保藏的原理9. 简述菌种退化原因及防止菌种退化措施10. 简述菌种复壮的方法11.概念题：富集培养（enrichment）所谓富集培养就是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适得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，以利于分离到所需要的菌株。

菌种保藏菌种复壮第三章工业微生物优良菌种选育1.一株优良的生产菌种应该具备如下的特性①菌种的生长繁殖能力强，具较强的生长速率，产生孢子的菌种应具有较强的产孢子能力。

这样有利于缩短发酵培养周期，减少种子罐的级数，最终得以减少设备投资和运转费用。

同时，还可以减少菌种在扩大生产过程中可能发生的生产下降，或杂菌污染的可能性。

②菌种的培养基和发酵原料来源广泛、价格便宜、尤其对发酵原料成分的波动敏感性较小。

2.微生物工程菌种选育、改良的目的3. 自然选育的目的和意义⑴提高生产能力。

由于各种条件因素的影响，自然突变的经常发生，造成生产水平的波动，因此从高生产水平的批次中，分离出生产能力高菌种再用生产。

⑵纯化菌种，稳定生产，并作为诱变育种的出发菌种。

实践证明，纯的出发菌种比用遗传性能差的异核体作为出发菌效果较好。

4. 诱变育种的原理诱变育种的理论基础是基因突变，所谓突变是指由于染色体和基因本身的变化而产生的遗传性状诱变育种的理论基础是基因突变，所谓突变是指由于染色体和基因本身的变化而产生的遗传性状的变异。

5. 诱变育种的理论基础是诱变育种的理论基础是基因突变6. 物理诱变剂种类有哪些？简述物理诱变剂作用过程。

物理诱变剂种类包括紫外线、快中子、X射线、α-射线、β-射线、γ-射线、微波、超声波、电磁波、激光射线、宇宙线等各种射线，其中应用最广泛是紫外线、快中子、X射线、γ-射线。

物理辐射可分为电离辐射（ionizing radiation）和非电离辐射（nonionizing radiation），它们都是以量子为单位的可以发射能量的射线7. 紫外线的诱变机制紫外线被DNA吸收后引起突变的原因，有DNA与蛋白质的交链；胞嘧啶与尿嘧啶之间的水合作用；DNA链的断裂；形成嘧啶二聚体。

而形成嘧啶二聚体是产生突变的主要原因。

8. 化学诱变剂有哪些？简述物理诱变剂作用过程。

化学诱变剂包括四大类：碱基类似物、烷化剂、移码突变剂以及其他种类等9.诱变育种的基本方法诱变育种的操作程序步聚，整个流程包括诱变和筛选两个部分，诱变能否成功的关键是出发菌株的选择，诱变剂种类和剂量的选择、以及合理的使用方法；而筛选包括初筛和复筛测定菌种的生产能力。

因此，诱变育种是诱变和筛选过程的不断重复，直到获得高产菌株。

诱变育种的主要环节是，⑴以合适的诱变剂处理大量而均匀分散的微生物细胞悬浮液（细胞或孢子），在引起绝大多数细胞致死的同时，使存活个体中DNA结构变异频率大幅度提高；⑵用合适的方法淘汰效应变异株，选出极少数性能较优良的正变异株，以达到培育优良菌株的目的。

10. 如何选择出发菌株？出发菌株通常有五种：⑴从自然界分离得到的野生型菌株，初长系菌株；⑵通过生产选育，即由自然突变经筛选得到的菌株；⑶已经诱过变过的菌株，采用连续诱变的方法效果更佳。

即对诱变敏感的菌种；⑷采用多出发菌种；⑸菌种不同生长发育阶段和生理状态（休眠孢子或萌发孢子）等。

11. 营养缺陷型突变菌株的诱变育种筛选一般包括哪些步骤。

筛选步骤一般包括:诱变（诱发突变）→淘汰野生型→检出缺陷型→鉴别缺陷型种类12. 试设计筛选营养缺陷型突变菌株的步骤。

13. 抗噬菌体菌株的选育程序有哪些？抗噬菌体菌株的选育程序为：专一性噬菌体获得和纯化→高效价噬菌体原液制备→菌株诱发突变→分离在含有噬菌体的平皿上→挑取抗性菌落和摇瓶筛选（加人噬菌体）→分离到含噬菌体的平皿上→挑取抗性菌落→抗性菌株的特性试验14. 试设计筛选一株抗噬菌体菌株的步骤。

15. 杂交育种的目的(1)获得新的品种：将不同菌株的遗传物质进行交换、重组，通过杂交扩大变异范围、改变产品的产量和质量，使不同菌株的优良性状集中在重组体中，甚至创造出新品种。

(2)获得具有新遗传特性的重组体：克服长期诱变引起的生活力下降、代谢缓慢等缺陷，提高对诱变剂的敏感性，降低对诱变剂的“疲劳”效应。

(3) 促进遗传学理论的发展：通过分析杂交结果，总结杂交物质的转移和传递规律，促进杂交育种的发展。

16. 杂交育种的一般步骤。

选择原始亲本→→诱变筛选直接亲本→→直接亲本之间亲和力鉴定→→杂交→→分离（基本培养基MM，选择培养基）→→筛选重组体→→重组体分析鉴定。

17. 细菌杂交育种的原理细菌杂交育种的原理，通过接合、转化、转导这三种方式，把受体菌(receptor)原来不具备的遗传物质由供体菌(donor)传递到受体菌中去，经过繁殖过程，染色体交换和重组后，受体子代中出现了新的遗传信息和遗传形状。

18. 放线菌杂交育种的原理通过供体向受体转移部分染色体，经过遗传物质的交换，最终达到基因重组。

19. 霉菌杂交育种的原理利用准性生殖过程中的基因重组和分离现象，将不同菌株的优良特性集合到一个新菌株中，通过筛选出具有新遗传结构和优良特性的新菌株。

20. 原生质体融合技术在微生物育种中的应用原生质体融合技术在微生物育种中的应用已经相当广泛，应用范围主要包括以下几方面：(1)提高产量或质量，合成新物质：在抗生素的研究中，利用原生质体融合技术不但可用于提高抗生素的产量，同时还可利用重组体产生新的抗生素。

(2)改良菌种遗传特性：通过原生质体融合技术使两个亲本菌株的遗传物质得到重组，从而获得兼具两个亲本优良性状的新菌株(3)优化菌种发酵特性(4)质粒转移：为基因转移和育种提供了新的途径(5)原生质体与细胞核融合(6)进行遗传分析21. 概念题(1)自然突变（spontaneous mutation）所谓自然突变是指某些微生物在没有人工参与下所发生的某些突变现象，称它为自然突变决不意味着这种突变是没有原因的(2)自然选育（spontamtous selection）：不经人工处理，利用微生物的自然突变（spontaneous mutation）进行菌种选育的过程称为自然选育（spontamtous selection）。

(3)诱变育种：诱变育种就是利用各种被称为诱变剂的物理因素、化学试剂和生物诱变剂处理微生物细胞，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。

(4)绝对剂量和相对剂量：微生物诱变的紫外线剂量的表示方法，可分为绝对剂量相对剂量绝对剂量：单位为erg/mm2表示（1erg=10-7J），需要用一种剂量仪来测定。