微生物工程工艺原理思考题
微生物工程思考题
1、什么是微生物工程?它是由哪四大技术结合发展起来?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直接应用于工业化生产的技术体系。
传统发酵DNA 重组,细胞融合,分子修饰与改造2、微生物反应过程的特点(与化学工程相比)(一)优点:(与化学工程相比)生产过程通常在常温常压下进行,操作条件温和原料以碳水化合物为主,不含有毒物质。
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。
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;通过微生物菌种改良,能够利用原有设备使生产飞跃上升。
(二)发酵过程中尚存在的问题:底物不能完全转化成目的产物,副产物的产生不可避免,因而造成提取和精制困难微生物反应是活细胞的反应,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞内因素的影响,且菌体易发生变异。
原料是农副产品,虽然价廉,但质量波动较大。
生产前准备工作量大,花费高,相对化学反应而言,反应器效率低。
发酵废水常具有较高的BOD 和COD,需处理后排放。
2、微生物工程的发展经历哪几个阶段?1、传统的微生物发酵技术——天然发酵2、第一代微生物发酵技术——纯培养技术3、第二代(近代)微生物发酵技术——深层培养技术4、第三代发酵技术——微生物工程4、微生物工程产品类型有哪些?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),活性乳制剂微生物酶发酵各种酶制剂:糖化酶、氨基酰化酶、蛋白酶、脂肪酶等5、作为发酵工业用的微生物菌种应符合哪些要求?①能在廉价原料制成的培养基上生长,且生成目的产物产量高、易于回收;②生长较快,发酵周期短;③培养条件易于控制;④抗噬菌体及杂菌污染的能力强;⑤菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定;⑥对放大设备的适应性强;⑦菌种不是病原菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
6、微生物工程工业生产水平取决于哪些因素?生产菌种的性能发酵和提取工艺条件生产设备7、微生物菌种分离与筛选工作程序分哪几步?样品采集,增殖培养,纯种分离,生产性能测定,8、微生物菌种选育的方法有哪些?自然选育,诱变育种,杂交育种(有性、准性),原生质体融合育种,基因工程育种9、菌种保藏方法中,常用于产孢子和芽孢的保藏的方法是哪一个?现逐渐被哪一种方法?沙土管保藏法,先被真空冷冻干燥保藏法取代10、微生物酶活性调节的方式有哪些?共价修饰,变(别)构效应,缔合与解离,竞争性抑制11、酶合成调节的类型有哪些?一种通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制,这是一种在基因水平上(在原核生物中主要在转录水平上)的代谢调节。
微生物发酵工程思考题
思考题1 了解发酵工程的发展简史2微生物代谢调节的特点和方式3酶合成调节的特点和机制4酶活性调节的类型5诱导、阻遏、分解代谢物阻遏、反馈抑制的定义6代谢控制发酵的定义7营养缺陷型突变株积累产物的特点。
8抗反馈调节突变株的定义9谷氨酸、赖氨酸代谢控制发酵的应用举例10自然界分离微生物的一般操作步骤?11 从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集富集?12 菌种选育分子改造的目的?13 什么叫自然选育?14什么是诱变育种?常用的诱变剂有哪些?15代谢工程的定义和方法16常用的碳源有哪些?常用的糖类有哪些,各自有何特点?17什么是生理性酸性物质?什么是生理性碱性物质?18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?19无机盐的影响?20 什么是前体?前体添加的一般方式?21什么是生长因子?生长因子的来源?22 什么是产物促进剂?产物促进剂举例?23柠檬酸发酵的培养基条件24物料粉碎的力学分析和粉碎原理25气流输送的原理和方式?26淀粉糖的酶法制备原理与技术?27 高温瞬时灭菌的原理?28 介质过滤除菌的机理是什么29典型的空气除菌流程(两级冷却两级分离加热流程是重点)?30 什么是菌体的生长比速?产物的形成比速?基质的消耗比速?维持消耗?31 什么是初级代谢产物?什么是次级代谢产物?32什么是连续培养?什么是连续培养的稀释率?33连续发酵动力学的应用34温度对微生物生长、产物形成的影响?发酵热的定义,35 发酵过程的pH控制可以采取哪些措施?36为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素?37 影响微生物需氧的因素有哪些?38 发酵液中的体积氧传递方程?其中Kla的物理意义是什么?39如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平?40发酵过程中生长速度和菌体浓度的控制方法?41 发酵中泡沫形成的原因是什么?42圆筒锥底啤酒发酵罐的主要特点?罐内传质和传热如何实现43 通风发酵设备的设备要求?通风搅拌发酵罐的主要结构?44构建基因工程菌中常用宿主系统是什么?45基因不稳定性的原因?46工程菌发酵过程中,减少乙酸积累的措施?47大肠杆菌高密度发酵的策略?48甲醇营养酵母的主要特点?。
微生物工程工艺习题
1、菌种保藏:原理:根据军中的生理生化特点,创造条件是军中的代谢活动处于不活泼状态。
要求,干燥,低温,缺氧,缺营养,添加保护剂,分为定期移植低温保藏法,液氮超低温保藏法,甘油低温保藏法,沙土保藏法,曲法(麸皮)保藏,蒸馏水保藏法,冷冻干燥
2、菌种退化;整个菌株在多次接种传代过程中逐渐造成的菌种发酵力(糖、氮的消耗)或繁殖力(包子的产生)下降或发酵产物得率降低的现象。
复壮:单细胞菌株分离(稀释平板或平板划线),改变培养条件,诱变剂处理再进行单菌落分离
3、菌种来源,样本采集,预处理,富集培养,初筛,复筛,鉴定,保藏
4、菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供相当数量的代谢旺盛的种子,微生物培养类型:静置培养和通气培养,
5、影响种子质量的因素:培养基,种龄与接种量,温度,ph,通气和搅拌,泡沫,染菌的控制,种子罐技术的确定
6、发酵培养基的选择,成分和配比是根据菌种的生理生化特性和生物合成的要求及设备的同期教版性能决定的
7,淀粉水解糖的制备有酸解法和酶解法(双酶化法a淀粉酶,糖化酶即液化和糖化)
8、糖蜜前处理:加酸通风沉淀法,加热加酸沉淀法,添加絮凝剂澄清处理法(聚丙烯酰胺)
9、连续培养:在开放的系统中进行,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,是培养物在近似恒定的状态下生长的培养方法,有均匀混合的生物反应器(恒化器和恒浊器),活塞流反应器。
微生物工程工程工艺原理
1.微生物工程?近代微生物工业的特点?微生物工程是应用微生物为工业大规模生产服务的一门工程技术,它直接建立在微生物工业基础上,随着微生物工业的发展而迅速发展,并与化学工业的新发展相结合。
特点:a:近代微生物工业已由糖分解生产简单化合物阶段转入复杂化合物的生物合成阶段,从自然发酵转入人工控制的突变型发酵、代谢控制发酵、遗传因子的人工支配发酵。
b:近代微生物工业的发展,使越来越多的化学合成产品全部或部分转化为微生物发酵生产。
c:近代微生物工业向大型发酵罐和连续化、自动化方向发展。
d:近代微生物工业由人工诱变育种和代谢控制的广泛应用,使微生物得到进一步开发利用,开发的新产品、新用途层出不穷。
e:随着近代微生物工业发展规模的日益扩大,面临自然资源匮乏问题,迫切需要开辟原料新来源,利用纤维素、石油甚至空气等。
F:利用“工程菌”发酵生产出一些临床上紧俏药品,并由此建立起技术密集型的新兴生物技术产业2.影响种子质量的主要因素?1)营养条件,2)培养条件,3)染菌的控制,4)种子罐级数,5)接种量控制a:培养基:培养基是微生物获得生存的营养来源,对微生物生长繁殖、酶的活性与产量都有直接的影响。
b:种龄与接种量:应选取对数期为宜,种龄多嫩或过老,不但延长发酵周期,而且会降低产量。
c:温度:不仅对微生物菌体表面有作用,还对菌体内部所有物质都有作用。
d:PH值:培养基中氢离子浓度对微生物的生命活动有显著影响。
e:通气和搅拌:需氧菌和兼性需氧菌的生长与合成酶,都需要氧气。
f:泡沫:菌种培养过程中产生的泡沫与微生物生长和合成酶有关。
g:染菌的控制:染菌是微生物发酵生产的大敌,一旦发现染菌,应及时处理,避免造成更大的损失h:种子罐级数的确定:级数愈少,愈有利简化工艺,便于控制。
3.淀粉水解糖的制备方法,葡萄糖的复合反应和分解反应?a:酸解法:是以酸为催化剂,在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法、b:酶解法:是用淀粉水解酶将淀粉水解转化为葡萄糖c:酸酶结合水解法:1:酸酶法:事先将淀粉酸水解成糊精或低聚糖,然后再用糖化酶将其水解为葡萄糖的工艺2:酶酸法:将淀粉乳先用α-淀粉酶液化到一定程度,然后用酸水解成葡萄糖的工艺复合反应:在淀粉的酸糖化过程中,水解生成的葡萄糖受酸和热的催化影响能通过糖苷键相聚合,失掉水分子,生成二糖、三糖和其他较高的低聚糖等的反应。
微生物工程思考题参考答案
微生物工程思考题参考答案Ricky & Bullet 2017.11、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、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3、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。
4、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5、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。
6、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。
微生物工艺试题及答案
微生物工艺试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 微生物工艺中常用的发酵罐类型是:A. 间歇式发酵罐B. 连续式发酵罐C. 分批式发酵罐D. 流化床发酵罐答案:B2. 下列哪种微生物不是通过孢子繁殖?A. 酵母菌B. 细菌C. 霉菌D. 放线菌答案:B3. 在微生物工艺中,下列哪种物质不是常用的碳源?A. 葡萄糖B. 乳糖C. 硝酸盐D. 淀粉答案:C4. 微生物生长曲线中的对数生长期也被称为:A. 迟缓期B. 指数生长期C. 稳定期D. 衰亡期答案:B5. 微生物工艺中,下列哪种设备用于控制发酵过程中的pH值?A. 搅拌器B. 温度控制器C. pH控制器D. 氧气传感器答案:C二、填空题(每空1分,共10分)1. 微生物工艺中,常用的灭菌方法包括_______、_______和_______。
答案:高压蒸汽灭菌、干热灭菌、化学灭菌2. 在微生物培养过程中,_______是影响微生物生长的重要因素之一。
答案:氧气供应3. 微生物工艺中,_______是用于控制发酵过程中微生物生长的关键参数。
答案:温度4. 微生物的_______是衡量其生长状况的重要指标。
答案:生物量5. 在微生物工艺中,_______是用于提高发酵效率的一种技术。
答案:基因工程三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述微生物工艺中发酵过程的基本步骤。
答案:发酵过程的基本步骤包括:接种、培养、发酵、收获和后处理。
2. 描述微生物工艺中常用的几种微生物筛选方法。
答案:常用的微生物筛选方法包括:选择性培养基筛选、抗性筛选、酶活性筛选和分子生物学筛选。
3. 说明微生物工艺中发酵罐的工作原理。
答案:发酵罐的工作原理是通过控制温度、pH值、氧气供应和营养物质的添加,为微生物提供适宜的生长环境,从而实现微生物的大量繁殖和代谢产物的积累。
4. 阐述微生物工艺中基因工程在提高发酵效率中的作用。
答案:基因工程在微生物工艺中通过改造微生物的遗传物质,提高其代谢效率、增加产物的产量或改善产物的质量,从而提高发酵效率。
微生物工程课后复习思考题
微生物工程课后复习思考题第一章绪论1、什么是发酵工程?定义1:发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物细胞作为产品的工业生产过程。
定义2 :发酵工程是指在最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。
2、讨论为什么能利用微生物进行发酵生产?a微生物繁殖速度快b代谢能力强c易培养d容易改造e代谢产物多样f 能利用廉价的有机物、无机物3、发酵工程的特点1 原料广泛2 生产安全、设备简单3 反应专一性强、副产物少4 代谢多样、应用广泛5 易受污染、无菌要求严格6 菌种的优劣影响较大第二章工业用微生物菌种1、工业用菌种的特点及要求1.具有稳定的遗传学特性2.能利用低价的原材料3. 生长条件易于满足4.对于细菌,具有抗Phage的能力5.发酵周期短,降低生产成本6.代谢产物无毒无害2、发酵工业常用微生物从遗传学特征上可以把菌种分为:野生型和改良型从微生物分类学的角度分为:1. 细菌类(Bacteria)2. 酵母菌(Yeast)3. 霉菌(Mould)4. 放线菌(Actinomyces)3、菌种选育的目的1、防止菌种退化2、提高生产能力3、简化生产工艺4、开发新产品4、菌种选育方法自然选育诱变育种杂交育种(原生质体融合)基因工程5、自然选育的目的、方法和步骤自然选育的目的:纯化菌种、复壮菌种、稳定生产、提高产量自然选育的步骤1. 通过表观形态来淘汰不良菌株(初筛)2. 通过目的代谢物产量考察(复筛)3. 菌种纯度试验(纯度验证)4. 传代稳定性试验(传代试验)6、什么是菌种的退化生产菌株遗传标记的丢失,导致生产能力下降,即负突变,称为菌种的退化7、防治菌种退化的措施1、从菌种选育方面考虑(单核菌、高剂量、加强分纯)2、创造良好培养条件(培养基、温度等)3、控制传代次数,合理传代4、采用不易衰退细胞传代5、采用有效的保藏方法8、菌种衰退时应采取的提纯复壮措施:(1)分离纯化(2)通过寄主体进行复壮(3)淘汰衰退的个体9、种子扩大培养指将保存的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纯种的过程。
微生物工程思考题
思考题1、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点?2、自然界分离微生物的一般操作步骤?3、从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养?4、菌种选育分子改造的目的?5、什么叫自然选育?自然选育在工艺生产中的意义?6、什么是诱变育种?常用的诱变剂有哪些?7、什么是代谢控制发酵?以黄色短杆菌合成异亮氨酸为例,解释代谢调控育种机理?8、什么是基因的重组?什么是基因的直接进化?二者有何区别?9、用的碳源有哪些?常用的糖类有哪些,各自有何特点?10、什么是生理性酸性物质?什么是生理性碱性物质?11、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?12、什么是前体?前体添加的方式?13、什么是生长因子?生长因子的来源?14、什么是产物促进剂?产物促进剂举例?15、高温瞬时灭菌的原理?16、淀粉糖的酶法制备原理与技术?17、气流输送的原理和方式?18、种子扩大培养的目的与要求?19、种子扩大培养的一般步骤?20、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?21、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?22、什么是菌体的生长比速?产物的形成比速?基质的消耗比速?维持消耗?23、什么是初级代谢产物?什么是次级代谢产物?24、什么是连续培养?什么是连续培养的稀释率?25、为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素?26、比耗氧速度和呼吸强度的感念?27、临界饱和溶氧浓度、临界溶氧浓度、氧饱和度的概念?28、微生物的临界溶氧浓度一般多少,发酵过程中的氧容易不容易满足?29、影响微生物需氧的因素有哪些?30、发酵液中的体积氧传递方程?其中Kla的物理意义是什么?31、如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平?32、微生物生长可分为几个阶段?次级代谢产物在什么阶段开始合成?33、发酵过程为什么要补料?补些什么?34、补料过多或过少对发酵有什么影响?35、发酵过程中pH会不会发生变化为什么?36、pH对发酵的影响表现在哪些方面?37、为了确定发酵的最佳pH,我们该如何实验?38、发酵过程的pH控制可以采取哪些措施?39、微生物对温度要求不同的原理是什么?40、发酵热的定义, 生物热的大小与哪些因素有关?41、泡沫对发酵有哪些有益之处,哪些有害之处?42、发酵中泡沫形成的原因是什么?43、常用的消泡剂有哪几类?44、利用基因工程菌生产有哪些特点?45、重组菌基因不稳定性的原因有哪些?46、在基因工程菌培养过程中为什么质粒会丢失?47、常规的高密度培养的措施有哪些?48、重组菌与传统微生物在产物表达上有什么区别?49、与大肠杆菌相比酵母作为宿主菌有什么优点?50、圆筒锥底啤酒发酵罐的主要特点?罐内传质和传热如何实现51、通风发酵设备的设备要求?通风搅拌发酵罐的主要结构?52、如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平?53、介质过滤除菌的机理是什么54、详述两级冷却两级分离加热流程的空气除菌流程及各种设备主要功能介绍?55、什么是葡萄糖效应?常用的糖类有哪些,各自有何特点?以谷氨酸发酵为例,以糖蜜为原料时,需要作那些预处理?为什么?56、代谢控制发酵中,常见的菌种缺陷型突变株有哪些?57、什么是代谢工程?代谢工程育种思路?58、理解青霉素发酵中利用控制葡萄糖的流加速度而控制发酵pH的工艺原理?。
微生物工程工艺原理复习题库.docx
名词解释第一篇:1.微生物工程:是应用微生物为工业大规模生产服务的一门工程技术。
2.微生物工业(发酵工业人是利用微生物的生长和代谢活动生产各种有用物质的现代工业,也称发酵工业。
3.发酵(广义):泛指利用微生物细胞在有氧或无氧条件的生命活动來制备微生物菌体或其他产物的过程。
4.发酵(狭义):微生物在无氧条件下,分解各种有机物产生能量的过程。
5.种子扩大培养:就是将保藏菌种经过斜面活化和逐级扩大培养,而获得一定数量和质量的纯种的过程。
6.菌种退化:是指整个菌体在多次接种传代过程中逐渐造成菌种发酵力或繁殖力下降或发酵产物得率降低的现象。
7.种龄:正常培养条件下,种子培养的时间。
8.0D值:是细胞浓度、细胞大小和反应液颜色深浅的综合反应指数,是用分光光度计测得的吸光值。
9.DE值:也称葡萄糖值,用于表示淀粉水解程度,指的是葡萄糖占干物质的百分率。
10.锤度:溶液中所含的可溶性物质的重量占总重量的百分比。
□・淀粉糖(淀粉水解糖):淀粉糖化过程制得的水解糖液。
12.葡萄糖分解反应:葡萄糖受酸和热的影响发生分解,生成5’ -耗甲基糠醛,再进一步分解成乙酰丙酸、蚁酸和有色物质。
13.前体:指某些化合物加入到发酵培养基屮,能直接被微生物在生物合成过程屮结合到产物分子屮去,而其自身的结构没有太大的变化,但产物产量却能因加入前体有较大提高。
14.促进剂(刺激剂):指那些既非营养物又非前体,但却能对发酵起一定促进作用的物质。
15.抑制剂:在发酵过程中会抑制某些代谢途径进行的物质。
16.生长因子(广义):凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、卩票吟、维生素等。
17.灭菌:用物理或化学方法杀死或除去环境屮所有微生物,包括营养细胞、细菌芽抱和泡子。
18•消毒:指用物理和化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。
一般只能杀死营养细胞。
19.微生物热阻:微生物对热的抵抗力。
20.致死温度:杀死微生物的极限温度。
21.致死时间:在致死温度下,杀死全部微生物所需要的时间。
四川理工学院学院微生物工程工艺期末考试复习资料
四川理工学院学院微生物工程工艺期末考试复习资料微生物工程工艺原理复习资料一、课后思考题1.★微生物工业对菌种的要求。
(6点)(1)所需培养基易得,价格低廉(2)培养和发酵条件温和(糖浓度、温度、pH、溶解氧、渗透压等)(3)生长速度和反应速度较快,发酵周期短(4)单产高(选择野生型、营养缺陷型或调节突变株)(5)抗病毒能力强(噬菌体)(6)菌种纯粹,不易变异退化,稳定性好(7)菌体不是病源菌,不产生任何有害的生物活性物质和毒素(包括抗生素、激素和毒素),保证安全.2. ★微生物菌种保存的原理及方法(至少5种)。
原理:根据菌种的生物生理、生化特点,创造条件使菌种的代谢活动处于不活泼状态。
方法:定期移植低温保藏法、液氮超低温保藏法、甘油低温保藏法、沙土干燥法、麸皮干燥法、蒸馏水保藏法、冷冻干燥保藏法。
3.★菌种衰退的原因、表现及防止菌种衰退的方法菌种退化是指整个菌体在多次接种传代过程中逐渐造成菌种的发酵能力降低、繁殖能力降低、发酵产品的得率降低的现象。
(名)菌种退化:菌种的发酵能力降低、繁殖能力降低、发酵产品的得率降低.防止菌种衰退的方法:A、从菌种选育方面考虑。
B、尽量减少传代次数。
C、创造良好的培养条件。
D、利用不易衰退的细胞传代。
E、采用有效的菌种保藏方法4.大规模工业生产常用的培养方法:A、固体培养(曲法培养):浅盘固体培养深层固体培养。
B、液体培养:浅盘液体培养液体深层培养。
C、载体培养:用天然(或人工)多孔材料代替麦麸之类固态基质作微生物生长的载体,营养成分可严格控制。
D、两步法液体深层培养:在酶制剂和氨基酸生产中应用较多。
控制菌体在不同生长期的条件。
(营养生长与代谢产物积累时条件不同)5.★影响种子质量的主要因素:①培养基②种龄与接种量③温度④pH值⑤通气和搅拌⑥泡沫⑦染菌的控制⑧种子罐级数的确定6. ★微生物发酵培养基的碳源、氮源主要包括哪些物质(7,3)碳酸气粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等碳源石油、正构石蜡、天然气醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品有机氮:黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、蛋白胨、氮源酵母粉、鱼粉、发酵菌丝体、酒糟水等无机氮:尿素、硫酸铵、氨水、硝酸盐7.★什么是消毒和灭菌,掌握培养基连续灭菌的流程消毒:指用物理和化学方法杀死物料、容器、器具内外的病源微生物。
微生物工艺原理答案
《微生物工程原理》思考题一、1.生物反应过程由几部分组成?以图示说明其典型过程。
(9-10)1) 原料的预处理及培养基的制备2)生物催化剂的制备3)生物反应器及反应条件的选择4)产品的分离与纯化3.目前,微生物工程的应用主要包括哪几个领域?(10-11)1)菌体细胞的发酵生产2)酶制剂的发酵生产3)代谢产物发酵生产(初级、次级)4)生物转化作用5)微生物特殊机能的利用(环境治理、生态平衡、金属回收)二、1.微生物工业对生产菌种有什么要求?(16)1)原料廉价、生长迅速、目标产物产量高。
2)易于控制培养条件,酶活性高,发酵周期较短。
3)抗杂菌和噬菌体的能力强。
4)菌种遗传性能稳定,不易变异和退化,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,保证安全生产。
2.目前,发酵工业常用微生物主要为哪四大类? (15-16)1)细菌——单细胞原核生物,二分分裂方式繁殖。
常用:枯草芽孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌。
用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌酸等。
2)酵母菌——单细胞真核生物,以发芽式式繁殖。
常用:啤酒酵母、假丝酵母、类酵母。
用于酿酒、制造面包、生产脂肪酶以及生产可食用、药用和饲料用酵母菌体蛋白等。
3)霉菌——生长在营养培养基上形成绒毛状、网状或絮状菌丝的真菌,以无性孢子和有性孢子进行繁殖。
常用:根霉、毛霉、红曲霉、曲霉、青霉。
用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及缁体激素等。
4)放线菌——原核生物,以无性孢子、菌丝片段繁殖。
常用:链霉菌属、小单孢菌属和诺卡菌属等。
可用来产生大量的抗生素。
其他:担子菌、藻类3.工业抗生素产生菌都是放线菌吗?试举一、二例说明。
不是,霉菌中的青霉——青霉素、灰黄霉素4.工业生产菌的菌种改良主要可采用哪些方法?(36)1)杂交育种2)原生质体融合3)DNA重组5.什么是自然选育?(21)什么是诱变育种?自然选育和诱变育种的理论基础分别是什么?(自然突变,基因突变)自然选育的目的是什么?(21)主要包括哪两条途径?(22)自然选育:在生产过程中,不经过人工诱变处理,根据菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程。
新编生物工艺学思考题讲解学习
新编生物工艺学思考题讲解学习新编生物工艺学思考题生物工艺学1.生物技术:是“应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务”的技术。
2.生物技术发展的四个时期的代表性技术和产品:①经验生物技术时期(面包啤酒酸奶麻沸散);②近代生物技术建立时期(300倍显微镜巴斯德消毒法疫苗生产乳酸酒精发酵青霉素有机溶剂);③近代生物技术全盛时期(青霉素投产抗生素氨基酸核苷酸维生素);④现代生物技术建立和发展时期(基因工程单克隆抗体动植物细胞培养技术转基因动植物)。
1.微生物选择性分离方法步骤:①含微生物材料的选择;②材料的预处理;③所需菌种的分离;④菌种的培养;⑤菌种的选择和纯化。
2.菌种的选育方法:①自然育种;②诱变育种;③抗噬菌体菌种的选育;④杂交育种;⑤原生质体融合;⑥DNA重组技术。
3.诱变选育的经典流程(包括诱变和筛选):出发菌种→斜面→单孢子悬液→诱变处理→稀释涂平板→挑取单菌落传种斜面→摇瓶初筛→挑出高产斜面→留种保藏菌种→传种斜面→摇瓶复筛→挑出高产菌株作稳定性试验和菌种特性考察→放大罐试验,中试考察→大型投产4.原生质体融合技术与其它筛选方法相比较有哪些优点:①去除了细胞壁的障碍,亲株基因组直接融合、交换,实现重组,不需要有已知的遗传系统;②原生质体融合后两亲株的基因组之间有机会发生多次交换,产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子;③重组频率特别高,因为聚乙二醇作助溶剂;④可以和其它育种方法相结合,把由其它方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中;⑤可以用温度、药物、紫外线等处理、钝化亲株的一方或双方,然后使之融合,再在再生菌落中筛选重组子。
5.DNA重组技术的基本过程:①含目的基因的DNA片段的准备;②载体;③含目的基因的DNA片段与载体相连接;④将重组分子送入受体细胞,并于其中复制、扩增;⑤筛选出带有重组DNA分子的转化细胞;⑥鉴定外源基因的表达产物。
微生物工程工艺原理试题及参考答案
微生物工程工艺原理试题及参考答案微生物工程工艺原理一、填空题(每空1分,共20分)1.发酵过程的产热途径主要有、。
2.发酵的泡沫来源主要是、。
3.工业发酵产物分为、、。
4.发酵产物的分离纯化过程一般包括:、和三步骤。
5.对发酵液的pH值进行调节的主要方法是、、。
6.消泡的方法可以分为两大类:消泡,消泡。
7.糖蜜前处理方法主要有法,法,法。
9.影响接种菌种迟滞期长短的因素是接种物的、。
二、解释概念(每小题3分,共15分)10.葡萄糖分解反应:11.灭菌:12.微生物的临界氧浓度:13.化学消泡:14.结晶:三、选择题供选答案中只有一个最符合题干要求,选出将其番号填入“()”中。
(每小题3分,共15分)15.属于发酵工艺过程控制的是()①培养基控制;②搅拌器转速控制;③发酵液体积控制;④发酵液pH值控制16.对培养基进行灭菌时,其杀灭对象是以破坏微生物的()为标准。
①营养体细胞;②孢子;③数量;④代谢物;17.抗生素属于微生物的()①营养物质;②次级代谢产物;③初级代谢产物;④结构单元;18.菌种保藏时,菌种的生理活性应该维持在()水平最合适。
①最旺盛;②旺盛;③停止;④休眠;19.在培养基连续灭菌操作中,灭菌作用是靠灭菌操作的()阶段完成的。
①预热阶段;②升温阶段;③保温阶段;④冷却降温阶段;四、简要回答题(每小题6分,共30分)20.溶氧控制的意义?21.补料的意义及内容?22. 对发酵液进行预处理的目的?23.离子交换树脂的选用原则?24. 离子交换树脂的结构?五、论述回答题(每题10分,供20分)25. 菌种保藏的目的和原理?26. 发酵过程中主要的工艺控制条件有哪些?如何控制?《微生物工程工艺原理》试题(B)参考答案一、填空题(每空1分,共20分)1.发酵、搅拌。
2.微生物活动、通气搅拌。
3.菌体、酶、代谢产物。
4.预处理、提取、精制。
5.氨水流加、尿素流加、添加碳酸钙。
微生物工程思考题
1、什么是微生物工程?它是由哪四大技术结合发展起来?2、微生物反应过程的特点(与化学工程相比)3、微生物工程的发展经历哪几个阶段?4、微生物工程产品类型有哪些?5、作为发酵工业用的微生物菌种应符合哪些要求?6、微生物工程工业生产水平取决于哪些因素?7、微生物菌种分离与筛选工作程序分哪几步?8、微生物菌种选育的方法有哪些?9、菌种保藏方法中,常用于产孢子和芽孢的保藏的方法是哪一个?现逐渐被哪一种方法取代?10、微生物酶活性调节的方式有哪些?11、酶合成调节的类型有哪些?12、了解酶合成调节的分子机制(乳糖操纵子和色氨酸操纵子)13、了解分支生物合成途径的调节类型14、克服反馈调节的方法有哪些?15、克服分解代谢阻遏的方法有哪些?16、代谢工程的定义、目的、研究对象。
17、代谢工程研究的设计思路18、代谢工程的基本过程19、按培养基物理状态来分,大规模发酵工业中,常用哪一种?20、在发酵工程中,培养基按用途分为哪三种?21、什么是前体?在发酵中常采用什么方式加入?为什么?22、什么是促进剂?什么是抑制剂?23、淀粉水解糖的制备方式有哪些?24、掌握正交实验设计的分析方法(L934)25、什么是种子扩大培养?26、工业发酵中,常用的种子应符合哪些准则?27、发酵级数是如何定义的?28、常用于种子质量判断的参数有哪些?29、通风发酵罐分为哪几种类型?30、机械搅拌通风发酵罐应符合中哪些基本条件?通常由哪些要件组成的?31、发酵过程中的参数检测中,物理参数主要检测哪些指标?32、什么是微生物的热阻?对数残留定律?33、影响培养基灭菌的主要因素有哪些?34、简述实罐灭菌的主要步骤?35、连续灭菌有何优缺点?大型发酵罐常采用哪种方式灭菌?36、空气净化的目的是什么?37、目前发酵工业中最广泛使用的无菌空气获得方法是什么?38、以两级冷却、加热除菌流程为例,说明需要哪些设备?各设备有何作用?39、介质除菌的原理是什么?影响介质过滤效率的因素有哪些?40、什么是发酵热?影响发酵温度的因素有哪些?41、温度对发酵的影响体现在哪几个方面?42、发酵罐温度的控制方法有哪些?43、发酵过程中pH的控制方法?44、基质浓度对发酵有何影响?45、什么是临界氧浓度和氧的满足度?46、合适溶解氧选择的原则?47、发酵液中的溶解氧如何控制?48、泡沫对发酵有何影响?49、发酵过程中如何控制泡沫的产生?常用的消泡剂有哪些?50、何为染菌?可造成什么后果?如何防止染菌?。
微生物工程思考题
1.对酿造大麦的质量要求。
2.发芽力和发芽率的测定方法。
3.添加甲醛的目的、添加量。
4.什么是浸四断四和浸二断六操作法?5.为什么发芽前期要用新鲜空气通风,而后期利用循环风?6.怎样评价蛋白质溶解的好坏?7.如何提高蛋白质溶解度?8.为什么降温发芽优于其它方法?9.为什么干燥前期要采用低温大风量?10.采取哪些措施可降低麦芽色度?11.麦芽的质量指标及其意义。
12.发芽后期利用循环空气的作用是什么?13.如何降低麦芽的色度?14.什么是浸麦度,控制范围是多少?15.试述降温发芽的优越性。
16.啤酒分类。
17.发芽目的。
18.麦芽过程中的凋萎和焙焦概念。
19.原料麦芽粉碎方法。
20. 什么是糖化?21.糖化方法。
22.糖化休止温度和时间确定的依据。
23.淀粉酶的作用方式及其协同作用。
24.蛋白酶的作用方式及其协同作用。
25.酒花内含物及其作用。
26.麦汁煮沸方法。
27.酒花添加量、添加方法及其依据。
28.冷凝固物和热凝固物。
29.啤酒酵母扩大培养方法。
30.啤酒(酒精)发酵机理。
31. 过滤原理32.啤酒灭菌(除菌)方法。
33.啤酒泡沫性质。
34. 啤酒装酒过程。
酒精部分:34.淀粉质发酵法酒精生产流程。
35. 原料蒸煮方法。
36. 杂醇油的生成。
37. 恒沸点。
38. 蒸馏和精馏概念。
39. 每层塔板上的传质过程。
40. 回流比。
41. 挥发系数、精馏系数42. 分离头级、尾级杂质、甲醇的理论43. BOD、COD白酒部分:44.白酒分类。
45.三大主要香型及其主体香气成分。
品评46.感官品评步骤。
47.啤酒、白酒、葡萄酒品评温度。
氨基酸部分:48. 淀粉水解糖的制备方法有哪几种?试比较优缺点。
49. 淀粉的水解、葡萄糖的分解和复合反应。
50. 谷氨酸的生物合成途径。
51. 生物素的作用。
52. 等电点提取谷氨酸。
53. 离子交换法提取谷氨酸原理及过程。
53.概念:DE值、α-结晶、β-结晶。
综合:54. 微生物工程、发酵(概念)。
微生物工程工艺原理作业习题2(精)
微生物工程工艺原理作业习题2
1.对发酵罐通风调节的意义?
2.影响发酵设备氧传递速率的主要因素。
3.发酵过程中进行温控的意义?
4.发酵液pH值变化的因素及对发酵液pH进行调控的主要方法。
5.发酵液泡沫产生的原因及消泡的基本方法。
6.补料的意义及内容。
7.怎样判断发酵罐是否染菌?
8.对发酵醪的预处理主要包括哪些内容?
9.离子交换树脂的结构。
10.离子交换树脂的选用原则。
11.影响离子交换速度的主要因素?
12.以超滤膜为例,简要说明非对称膜的结构特点。
13.电渗析器的工作原理。
14.凝胶层离法的分离原理。
15.影响萃取操作的主要因素?
16.蒸发浓缩技术中,影响蒸发速度的因素主要有哪些?
17.结晶分离技术中的结晶方法主要有哪些?
18.影响干燥速度的因素?
19.沸腾干燥及喷雾干燥的特点。
20.制备固定化酶的原则?
21.常用的污水生物处理方法主要有哪几种?。
微生物工程(生物工艺原理)问题整理
第一章总论生物技术:是以现代生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。
生物工程,是以生物学的理论和技术为基础,结合现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,定向地改造生物或其功能,再通过合适的生物反应器对这类工程菌进行大规模培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的一门新兴技术。
生物工程包括五大工程:遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。
微生物工程:又叫发酵工程(Fermentation Engineering),是大规模发酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。
它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。
发酵工程主要包括菌种的培养和选育,发酵条件的优化,发酵反应器的设计和自动控制,产品的分离纯化和精制等。
除食品工业外,化工、医药、冶金、能源开发、污水处理、防腐、防霉等开发,给发酵工程带来新的发展前景。
生物反应过程的实质:利用生物催化剂从事生物技术产品的生产过程。
工程理念:理论上的正确性(Valid Theory);技术上的可行性(Technical Feasibility);操作上的安全性(Safety Operation);经济上的合理性(Economical Rationality)。
工程学基本概念:衡算概念、速率概念、最优化概念、技术经济概念、上游生物技术工程化的概念、细胞代谢和培养工艺过程一体化的概念生物反应过程的组成:(1)原料的预处理和培养基的制备(2)生物催化剂的制备(3)生物反应器及反应条件的选择(4)产品的分离与纯化微生物产品的类型(1)菌体;(2)酶;(3)代谢产物;初级代谢产物,次级代谢产物天然发酵/传统发酵阶段产品:酒类、醋、酱油、泡菜、干酪、面包、臭豆腐、沼气发酵等。
微生物工程工艺原理
46.配置发酵培养基时要考虑:A. 尽量使用快速利用的碳氮源 B. 尽量的使用前体、抑制剂和促进剂C. 注意生理酸碱盐的搭配使用47.发酵热是指:A. 发酵过程释放的净热量 B. 细胞代谢释放的热量 C. 搅拌热蒸发热和辐射热的代数和48.底物被微生物分解释放出来的能量:A. 全部转化成生物热 B. 部分供细胞合成和代谢部分供合成产物 C. 部分供合成高能化合物,部分供合成产物,其余转变成热能49.生物热的多少与:A. 细胞的呼吸强度有对应关系 B. 通气量有对应关系 C. 搅拌度有对应关系50.关于发酵热的计算51.A. 温度不会改变生物合成的方向 B. 温度不会改变溶氧量 C. 温度会改变培养液的物理性质52.根据生长代谢和产物合成,青霉素生产温度控制:A. 分两个阶段控制 B. 分三个阶段控制 C. 分四个阶段控制53.冷却水流量控制多采用:○A.气动薄膜阀 B. 恒流泵 C. 往复泵54.次级代谢产物的特征是:○A.种类繁多、结构复杂、特殊生理作用、生长非必需物质 B. 发酵中间代谢产物、在微生物衰亡期产生 C. 在微生物达群体高峰期时产生55.糖蜜的主要成分是:A. 葡萄糖○B.蔗糖 C. 乳糖56.培养基中碳和氮的比例一般:A. 碳氮源大致相等 B. 氮源高于碳源○C.碳源高于氮源57.发酵罐冷却水流量为100kg/min,进水温度为20℃,出水温度为25℃,发酵热为:A. 500kcal/minB.2500kcal/minC.5000kcal/min58.动物细胞和植物细胞悬浮培养时比微生物细胞:A.更耐剪切○B.对剪切更敏感 C.无差别59.丙酮丁醇菌属:○A.严格厌氧菌 B.兼性厌氧菌 C.好氧菌60.氧在纯水中的溶解度比培养基中的:A.低○ B.高 C.相当61.呼吸强度指:A.单位体积培养液消耗的氧量 B.单位时间内溶氧变化量○C.单位质量的细胞在单位时间的吸氧量62.A.呼吸强度达最高时临界氧浓度不再增加○B.溶氧达临界氧浓度时呼吸强度不再增加 C.临界氧浓度和呼吸强度随溶氧浓度的升高而升高63.当培养液内实际的溶氧浓度高于临界氧浓度时:A.细胞代谢活动加快 B.细胞耗氧量增加○C.呼吸强度不再升高64.氧的传递途径中:A.气液界面阻力是主要阻力○B.液膜阻力是主要阻力 C.细胞壁阻力是主要阻力65.根据双膜理论:○A.供氧速率与氧分压成正比 B.供氧速率与氧浓度成正比 C.供氧速率与通气量成正比66.温度控制系统包括:○A.定值单元、变送单元、显示单元、调节单元 B.热敏电阻、计算机、恒流泵C.铜电阻温度计、薄膜热交换器、记录仪、水泵67.供氧和耗氧达平衡时培养液中(C*-C)=0.1 mol/L,细胞浓度为10 g/L,呼吸强度为0.05 mol/g.hr,那么Kla应为:A.5/hr B.15/hr C.25/hr68.培养过程出现溶氧低谷,则:A.细胞进入衰亡期 B.临界氧浓度降低 C.生长进入耗氧高峰69.反应器内溶氧严重降低可能因为:A.污染厌气菌 B.未加消泡剂 C.污染好气性更强的菌70.溶氧可作为:A.产物合成量的控制参数 B.pH的控制参数 C.补料量的控制参数71.供氧条件不变时培养液中糖量减少,则:A.溶氧下降 B.溶氧上升 C.溶氧系数降低72.细胞培养过程中从供养方面提高溶氧的措施有:A.提高临界氧浓度 B.降低耗氧速率 C.加大搅拌转速73.培养液液柱很高时:A.不利于氧的传递 B.不利于细胞生长 C.有利于氧的传递74.溶氧串级控制包括:A.通气量、罐压和补料 B.罐压、搅拌和补料三级控制 C.通气、搅拌和罐压三级控制75.最常用的溶氧表示法是:A.氧分压法 B.氧浓度法 C.百分饱和度表示法76.pH低于4时:A.一般病原菌难于生长 B.一般霉菌难于生长 C.乳酸菌难于生长77.培养液pH改变:A.不能影响生长速率 B.可改变代谢方向 C.不能改变代谢方向78.分批培养时:A.培养初期pH一般下降 B.培养中期pH一般下降 C.培养末期pH一般下降79.生理酸性物质物质有:A.柠檬酸 B.有机酸盐 C.铵盐80.生理酸性物质有:A.柠檬酸 B.有机酸盐 C.葡萄糖81.生理碱性物质有:A.亚硫酸氢钠 B.尿素 C.淀粉82.生理碱性物质有:A.亚硫酸氢钠 B.硝酸盐 C.淀粉83.在青霉素发酵过程中哪一种调节pH的方法最好:A.在培养液中提供足够的糖,然后在发酵过程中以氢氧化钠调pH至6.6-6.9 B.在发酵过程中均匀补糖使菌处于半饥饿状态,用硫酸和氢氧化钠调pH至6.6-6.9 C.通过改变补糖速率来调节pH至6.6-6.9之间不再加酸或碱调节84.目前生物反应器培养液pH的控制系统都使用:A.离线检测 B.在线监测 C.取样检测85.溶解的二氧化碳主要作用于:A.细胞膜的脂肪酸核心部位,使细胞处于麻醉状态 B.细胞内氧化酶位点,使细胞处于麻醉状态 C.细胞外液膜,使细胞处于麻醉状态86.呼吸商是:A.细胞呼吸的氧量与单位细胞量的比值 B.单位细胞量在单位时间内消耗的氧量 C.生物反应器尾气成分中二氧化碳浓度升高和氧浓度降低的相关程度87.RQ可以:A.反映菌的代谢情况 B.反映菌的生长快慢 C.表示湿菌体量88.生物反应器内补糖速率,二氧化碳浓度和pH之间三者有相关性,被青霉素工业用于补料控制的参数:A.pH的变化最为敏感B.补糖速率对排气二氧化碳和pH的变化影响很小C.排气二氧化碳的变化比pH 变化更为敏感89.补料速率与:A.发酵温度有关 B.Kla有关 C.发酵液体积有关90.泡沫与下列因素无关:A.氧的传递速率 B.逃液和染菌 C.培养液的pH91.泡沫产生的原因:A.通气和搅拌 B,气液两相共存,有表面活性剂 C.培养液含丰富的蛋白质和氨基酸92.机械消泡:A.可以从根本上消除泡沫 B.不能从根本上消除泡沫 C.比化学消泡的方法好93.化学消泡的机理是:A.化学剂与泡沫表面的化学反应引起泡沫破灭 B.气泡膜与化学剂接触引起膜面表面张力变化使气泡机械破裂 C.消泡剂覆盖液面是泡沫不能产生94.微生物工业常用的消泡剂有:A.天然油脂、烷烃类、硅油 B.天然油脂、硅酮类、聚醚类 C.高碳醇、聚丙烯类、天然油脂95.消泡剂的用量一般小于:A.0.1% B.1% C.0.5%96.放罐的时机应在:A.产物最终积累量达到最高时 B.反应过程达最高生产率时 C.反应过程达最高生产率的某一点,产物的积累已很缓慢时97.发酵初期染菌可能是:A.补料出问题 B.培养基灭菌不彻底 C.设备渗漏98.如果个别罐连续多批染菌一般为:A.设备问题 B.空气系统问题 C.实验室种子问题99.下列为直接控制参数:A.百分饱和度溶氧值 B.菌体生长量 C,氮源的消耗量100.下列为离线检测控制参数:A.百分饱和度溶氧值 B.菌体比生长速率 C.pH101.细胞反应过程中的操作量包括:A.无菌空气通气量 B.产物的合成量 C.底物的消耗量102.对于产物是细胞本身的可采用下列单元操作得到产品:A.浓缩、结晶、干燥 B.离子交换、浓缩、干燥 C.离心、洗涤、离心、干燥103.对于胞外产物如氨基酸可采用下列单元操作的到产品:A.细胞破碎、离心、过滤、等电沉淀、浓缩、干燥 B.离心、过滤、过滤、等电沉淀、脱色、结晶、干燥 C.吸附、洗脱、浓缩、脱色、结晶、干燥104.对于胞内产物如医用酶可采用下列单元操作得到产品:A.高压匀浆破细胞、离心过滤、亲和吸附、洗脱、沉淀、冷冻干燥 B.离心、过滤、溶剂萃取、蒸发浓缩、冷冻干燥 C.超声波破细胞、溶剂萃取、蒸发浓缩、离心、结晶、脱色、膜分离、冷冻干燥105.细菌培养实验中用滴定法来调整培养基的pH,滴入的液体是:A.HCl B.NaOH C.琼胶 D.水106.用发酵工程生产的产品,如果是菌体,则进行分离提纯可采用的方法是:A.蒸馏过滤 B.过滤沉淀C.萃取离子交换D.沉淀萃取107.用发酵工程生产单细胞蛋白,可用来调成“人造肉”供人食用,此蛋白是:A.微生物菌体 B.微生物代谢产物 C.微生物合成物质 D.发酵液108.微生物产生次级代谢产物的最佳时期是:A.对数期 B.稳定期 C.衰亡期 D.调整期109.下列对连续培养优点的叙述,不正确的是:A.能及时补充微生物所需的营养物质,提高产量 B.有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中 C.能消除不利于微生物生长的某些环境因素 D.提高了设备利用率110.微生物产生抗毒素、抗生素、色素等的形成的时期主要是在:A.调整期 B.对数期 C.稳定期 D.衰亡期111.牛奶、啤酒生产过程中所用的消毒方法是:A.冷藏法 B.干燥法 C.加防腐剂 D.巴氏消毒法112.加酶洗衣粉去除汗渍、奶渍、血渍和油污的能力较强是因为其中含:A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.淀粉酶 D.蛋白酶、脂肪酶等多种酶113.下列关于初级代谢产物和次级代谢产物的比较,其中正确的是:A.初级代谢产物只是在微生物生长初期产生,次级代谢产物在生长到一定阶段才产生 B.两者都自始至终产生 C.初级代谢产物始终产生,次级代谢产物在生长到一定阶段产生 D.两者都是微生物生长和繁殖所必需的114.谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸,培养基属于:A.液体培养法 B.半固体培养基 C.固体培养基 D.天然物质培养基115.细菌从开始生长到死亡经历了四个主要时期:A.调整期、稳定期、对数期、衰亡期 B.调整期、对数期、稳定期、衰亡期 C.稳定期、调整期、对数期、衰亡期 D.稳定期、对数期、调整期、衰亡期116.关于灭菌和消毒的不正确理解的是:A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子 B.消毒和灭菌的实质是相同的 C.接种环用灼烧法灭菌 D.常用的灭菌方法有加热发、过滤法、紫外线法、化学药品法117.分别往乳酸菌和酵母菌的培养基中通入氧气,其结果是:A.乳酸菌异化受抑制,酵母菌同化加强 B.两者呼吸都加强 C.乳酸菌合成作用加强,酵母菌分解作用加强 D.乳酸菌发酵受抑制,酵母菌有氧呼吸加强118.能产生抗生素的微生物包括:A.细菌 B.真菌 C.放线菌 D.病毒。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
菌种与种子扩大培养1.生长过程中如何保持菌种优良特性?如何判断和处理菌种过程中污染和衰退问题?通过菌种保藏。
保藏方法主要有斜面低温保藏法、石蜡油封保藏法、砂土保藏法、硅胶保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温冻结法等。
判断方法:镜检;划线分离。
防止菌种衰退的方法:(1)尽可能满足其营养条件、培养条件,避免有害因素引起菌种衰退(2)尽量减少转代次数(3)采用幼龄菌接种。
菌种复壮方法:(1)分离复壮(2)若单菌落分离不行,可改变培养条件,或两者结合进行复壮(3)诱变因素处理,再进行单菌落分离。
2.扩大培养分级要求(包括原则)种子罐级数的确定取决于菌种的性质(如菌种传代后的稳定性);孢子数、孢子发芽及菌体繁殖速度;所采用发酵罐的容积。
要求与原则:(1)种子罐级数越小越好,有利于简化工艺,便于控制,减少染菌机会;减少消毒、值班工作量和因种子罐生长异常而造成的波动。
(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)虽然种子罐级数随产物的品种及生产规模而定,但也随着工艺条件改变而适当调整,如改变种子罐的培养条件,加速了孢子发芽及菌体的繁殖,也可相应地减少种子罐的级数。
3.成熟种子一般有哪些要求和影响因素种子的要求:总量与浓度能满足要求;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。
影响因素:培养基(提高产量,组成简单,来源丰富,价格便宜,取材方便等);种龄与接种量(菌种的对数生长期为宜);温度;pH值;通气与搅拌;泡沫;染菌的控制;种子罐级数。
4.种子连续培养和分批培养主要优缺点连续培养(发酵):发酵过程中一边补入新鲜的料液,一边以相同的流速放料,维持发酵液原来的体积。
优点:(1)设备体积可减小,能合理地按照发酵阶段实行连续化(2)操作时间可缩短,总体操作管理方便(3)中间产物和最终产物稳定;生产系统化;节约生产成本(4)对微生物的生理、生态和反应机制较易分析缺点:(1)营养成分的利用较分批发酵差,产物浓度较分批发酵低(2)杂菌污染机会大(3)存在菌种变异问题(4)设备操作上须与工艺系统中其它工段保持连续一致分批培养:在一密闭系统内加入限量营养物质,接入少量菌种培养,在特定条件下只完成一个生长周期。
优点:(1)对温度的要求低,操作工艺简单(2)染菌机率较低,比较容易解决染菌和衰退问题(3)不会产生菌种老化和变异等问题,对营养物利用率较高,产物浓度较连续发酵高缺点:(1)人力、物力、动力消耗较大(2)生产周期长(3)生产效率低培养基的制备与灭菌1.生产上用的菌种培养和发酵培养基有何要求(1)单位培养基能生产最大量的目的产物,且使目的产物的合成速率最大(2)发酵副产物尽可能少(3)原料应因地制宜,价格低廉,且性能稳定,资源丰富,便于采购运输,适合大规模储藏,能保证生产的供应(4)能满足总体工艺的要求,如不应影响通气、提取、纯化及废物处理等。
2.各种成分的功能(1)碳源:用于供给菌种生命活动所需的能量,和构成菌体细胞以及代谢产物的物质基础。
(2)氮源:用于构成菌体细胞物质和代谢产物,即蛋白质及氨基酸之类的含氮代谢物。
(3)无机盐:构成菌体的成分,作为酶的组成部分或维持酶的活性,调节渗透压、pH值、氧化还原电位等,是微生物生命活动不可缺少的物质。
(4)特殊生长因子:构成辅酶的组成部分,促进生命活动进行。
(5)水:是微生物生长所必需的,微生物所需要的营养物质及代谢产物必须溶解于水中,才能通过细胞膜而被吸收或排出;体内各种生化反应必须在水溶液中才能进行。
3.淀粉水解糖的制备方法有哪几种,特点如何(1)酸解法:以酸为催化剂,在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖。
特点是a.生产方法简单b.对设备要求简单c.水解时间短d.设备生产能力大e.要求耐腐蚀、耐高温高压的设备f.对淀粉原料要求严格g.存在副反应(2)酶解法:用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖。
特点是a.糖化程度高,糖液杂质少,水解液葡萄糖纯度高b.反应条件温和,不需要耐腐蚀、耐高温高压的设备c.酶作用专一性强,淀粉水解副反应少d.可在较高淀粉浓度下水解e.可简化发酵培养基的组成f.产物糖液颜色浅,较纯净,无苦味,质量高,利于精制g.反应时间较长h.要求设备较多,需具备专门培养酶的条件,且糖液过滤困难(3)酸酶结合水解法:根据原料淀粉性质分为酸酶法和酶酸法。
酸酶法:先将淀粉酸水解成糊精或低聚糖,再用糖化酶水解为葡萄糖。
特点是a.酸液化速度快b.糖化由酶进行,对液化液要求不高,可采用较高的淀粉乳浓度c.用酸量较少,产品颜色浅,糖液质量高酶酸法:将淀粉乳先用α—淀粉酶液化到一定程度,再用酸水解成葡萄糖。
特点是 a.水解较酸法均匀,出糖高,可采用粗原料淀粉及高浓度淀粉b.副反应较少,糖液色泽较浅。
4.糖蜜原料的特点和用于发酵时要注意哪些问题糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂的一种副产物,又称桔水;特点是干物质浓度大,含糖量高,本身含相当数量的发酵性糖,无须糖化,胶体物质与灰分多,产酸细菌多。
用于发酵时应注意:由于糖蜜中干物质的浓度很大,为80~90°Bx,含糖分50%以上,含5%~12%的胶体物质以及10%~12%的灰分,如果不进行预处理则微生物无法生长和发酵,故糖蜜的发酵前处理很重要。
酒精发酵糖蜜前处理的方法:(1)加酸通风沉淀法(冷酸通沉淀风法)(2)加热加酸沉淀法(热酸通风沉淀法)(3)添加絮凝剂澄清处理法。
谷氨酸发酵糖蜜前处理:(1)一般处理法:①活性炭处理法②树脂处理法③亚硝酸处理法(2)添加化学药剂处理法:①添加青霉素法②添加表面活性剂③添加抗氧剂法(3)追加糖蜜法(先用处理的糖蜜培养菌种后再流加不处理的糖蜜)(4)营养缺陷型变异株法(选育油酸缺陷型变异株)。
5.培养基的灭菌温度和压力控制、灭菌时间长短如何控制。
(对数残留定律、高温瞬时灭菌)湿热灭菌:121℃,30min。
温度和时间的计算题。
6.灭菌方法的选择、特点干热灭菌:加热到一定温度将微生物杀死,基本原理有氧化,蛋白质变性和电解质浓缩引起的中毒等,用于灭菌后需要干燥的物料和器皿。
湿热灭菌:依靠蒸汽热和压力破坏蛋白质,酶和核酸分子内化学键(氢键),使发生不可逆转的变性而使微生物死亡,实验窒和工业生产中最常用。
但不能用于怕受潮的物料灭菌。
射线灭菌:通常用紫外线、高速电子流的阴极射线、X射线和γ射线等进行灭菌,以紫外线最常用。
主要用于空间灭菌,如超净工作台,无菌室,GMP药品生产车间等。
化学药品灭菌法:采用浸泡、添加、擦拭、喷洒、气熏等方式。
如0.1%~0.25%的高锰酸钾、漂白粉(次氯酸钠)、75%的酒精、新洁尔灭、甲醛、戊二醛、过氧乙酸等。
由于它会与被灭物质产生反应,所以不能用于培养基的灭菌。
糖嫌气性发酵产物积累机制1.如何才能有效地进行代谢调控发酵代谢控制发酵——是人为地改变微生物的代谢调控机制,使有用的中间代谢产物过量积累。
A、酶合成的调节:(1)酶的诱导负向控制(如乳糖对β-半乳糖苷酶)与正向控制。
(2)终产物阻遏作用和弱化调节。
(3)分解代谢物阻遏(如葡萄糖对β-半乳糖苷酶的阻遏)。
(4)转录后的调节。
B、酶活性的调节:酶活性的调节是指一定数量的酶,通过其分子结构的改变来调节其催化反应的速率。
(1)底物和产物的性质和浓度(2)环境因子(如浓度、压力、pH、离子强度和辅助因子等)以及其它酶的存在都有可能激活或抑制酶的活性。
C、能荷的调节:能荷是一个表示细胞能量状态的参数。
是细胞中所含腺苷酸中含有相当于ATP的数量百分比,其表示式为:能荷(EC)=([ATP]+0.5[ADP])/([ATP]+[ADP]+[AMP])×100%。
能量不仅调节生成ATP的分解代谢酶类的活性,也能调节利用ATP的生物合成酶类的活性。
糖代谢和中心代谢途径中的酶活性受能荷的调节。
当能荷降低时,激活催化糖分解;当能荷生高时,抑制糖的分解,加速糖原的合成。
D细胞膜透性的调节:由于微生物具有高度严密的自我调节能力,中间代谢产物不会大量积累而排除体外。
发酵工程的任务之一是人为地改变微生物代谢调控机制,其中包括改变代谢物的膜透性,使目的产物及时地分泌出体外,避免在体内积累而引起反馈抑制。
(1)控制脂肪酸的合成(2)控制磷酸的合成(3)利用抗生素作用来改变细胞壁结构提高细胞膜通透性2. 耗氧发酵和厌氧发酵主要区别,产物形成类型主要区别是厌氧发酵过程中,不需要供给无菌空气;此外,在好氧发酵条件过程中,丙酮酸进入TCA 环进行代谢,产生各种氧化代谢产物或完全氧化获得能量。
厌氧:(1)乙醇生成机制主产物:在酵母体内,葡萄糖经酵解途径,生成丙酮酸,在无氧条件下,在丙酮酸脱羧酶催化作用下,丙酮酸生成乙醛。
丙酮酸丙酮酸脱羧酶乙醛 + CO 2副产物:杂醇油、琥珀酸、酯类、糠醛、甲醇、甘油(2)乳酸发酵机制:分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵(6-磷酸葡萄糖酸途径、双歧途径) 耗氧:包括有机酸、氨基酸、核苷酸和抗生素的发酵。
3. 柠檬酸生物合成调控要点(有哪些酶参与控制)(1)磷酸果糖激酶(PFK)是调节酶,受ATP 和柠檬酸的抑制,而被AMP,无机磷和NH 4 +激活.这表明了 NH 4 +能有效解除柠檬酸对PFK 的抑制,而大量积累柠檬酸. (2)柠檬酸合成酶, 受ATP 抑制,而在菌种细胞中,ATP 主要以络合物ATP-Mg 的形式存在,其抑制作用较弱.而草酰乙酸可激活此酶(通过提高此酶与乙酰CoA 的亲和力实现).(3)丙酮酸羧化酶,也称线粒体酶,是组成酶,有四个亚基与四分子生物素连接。
① 生物素辅基在酶的位点上起中间载体的作用将羧基转移到丙酮酸上生成草酰乙酸 。
② K +对该酶有激活作用 (4)丙酮酸脱H 酶①受ATP 和亚砷酸的抑制。
②ADP 、Ca +使该酶激活。
4. 采用黑曲酶生长柠檬酸时,哪些条件要注意控制?为什么?(1)锰缺乏(<30mmol) →抑制蛋白质合成→NH4 +浓度上升(25mmol 左右)解除柠檬酸对磷酸果糖激酶的抑制.(2)不产ATP的侧系呼吸链→解除对磷酸果糖激酶的抑制→EMP途径顺畅(3)应降低Fe2+浓度来抑制顺乌头酸水合酶的话性.(4)降低pH值有利于积累柠檬酸.5.谷氨酸(GA)合成受TCA,DCA二环控制要点a-酮戊二酸脱氢酶在谷氨酸生物合成中时非常重要的。
该酶的活力很弱,使糖代谢流进入TCA循环后受阻在a-酮戊二酸处,在有NH+存在下,由谷氨酸脱氢酶催化还原氨基化生成谷氨酸。
DCA:DCA循环在TCA有缺陷是可以补充C4二羧酸,特别是醋酸和乙醇发酵为原料的谷氨酸发酵,它是C4的唯一补充来源。
但又DCA循环发酵GA,糖的转化率大大降低,因此,在谷氨酸生成期间DCA循环应关闭。
有机酸浓度低时,DCA运转,异柠檬酸裂解酶催化生成的乙醛酸与细胞内的草酰乙酸共同抑制异柠檬酸脱氢酶。