(141228)发酵工程复习参考题及答案讲课稿
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次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？发酵产物包含哪几类？
发酵过程组成：（1）菌种活化与扩大培养；（2）发酵与酿造原料前处理及培养基制备；（3） 发酵与酿造操作方式；（4）产物分离、提取与后加工。
发酵产物：（1）菌体或菌体部分成分；（2）初级代谢产物如醇、酸、糖、蛋白质等；（3）次 级代谢产物如抗生素、色素等
4．何为转化、转导、DNA 体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
转化育种：从供体细胞中取出遗传物质，通过对受体细胞的培养处理，使供体的 DNA 片段进 入受体细胞内，与受体细胞的 DNA 重新组合而获得变种的一种育种方法。
仅供学习与参考
学习资料
转导育种：由噬菌体作为媒介，将一个细胞的遗传物质传递给另一个细胞，从而获得高产变 种的一种育种方法。
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《发酵工程工艺原理》复习思考题
第一章复习思考题
1．什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？
初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。初级代谢过程所生成的 产物就是初级代谢产物。
次级代谢：是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生 长、分化和繁殖关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。次级代 谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。通常在细胞生成的后期形成。
DNA 体外重组技术：根据需要用人工方法取得供体 DNA 上的基因，在体外重组于载体 DNA 上， 再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译表达出供体原有的遗传性状。
5．什么是选择性培养基？它在菌种筛选中有何应用价值？举例说明。
选择性培养基是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。根据不 同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学物质的敏感性不同，在培养基中加入相应的特殊营养 物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长，提高所需微生物的分 离效率。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？
（1）自然状况下发生的突变称为自然突变或自发突变； 人为地用物力或化学因素诱发的突变叫诱发突变。
（2）用各种物理、化学的因素人工诱变基因突变进行的筛选。
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
（1）点突变：碱基对置换和移码； （2）染色体畸变：在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变 化等结构变化 。
9．菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏方法？
（1）目的：保证菌种不发生遗传变异、无污染和保持活力。 核心：人工创造条件（如低温、干燥、缺氧、和缺乏营养物质），使菌种的代谢活动处于不 活动状态。 （2）适宜用砂土保藏法。 附：菌种保藏方法：斜面低温保藏法、石蜡油封保藏法、砂土保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温冻 结法 1．酵母菌：一般采用定期移植斜面低温保藏法，将酵母接种于麦芽汁琼脂斜面上，放置低 温处，每隔几个月移植一次。也可采用石蜡油封藏法。 2．霉菌：采用砂土管保藏法。此法特别适宜于产孢子或芽孢的微生物。 3．细菌和放线菌：一般细菌采用冻干法为佳，放线菌可采用冻干法和砂土管法保藏。
现代基因克隆技术中也常用选择培养基，在筛选含有重组质粒的基因工程菌株过程中，利用 质粒上具有的对某种（些）抗生素的抗性选择标记，在培养基中加入相应抗生素，就能比较方便 地淘汰非重组菌株，以减少筛选目标菌株的工作量。
6．何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。
（1）营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种 营养成分就不能正常生长的变异菌株。表示为“X-”。
一种类型选择培养基是依据某些微生物的特殊营养需求Biblioteka Baidu计的，也可以称为富集培养基。例 如，利用以纤维素或石蜡油作为唯一碳源的选择培养基；利用以蛋白质作为唯一氮源的选择培养 基；缺乏氮源的选择培养基等。
另一种类型选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，这种化学物质没有营养作用，对所 需分离的微生物无害，但可以抑制或杀死其他微生物。例如，在培养基中加入数滴 10％酚可以 抑制细菌和霉菌的生长，从而从混杂的微生物群体中分离出放线菌；在培养基中加入亚硫酸铋， 可以抑制革兰氏阳性细菌和绝大多数革兰氏阴性细菌的生长，而革兰氏阴性的伤寒沙门氏菌可以 在这种培养基上生长；在培养基中加入染料亮绿或结晶紫，可以抑制革兰氏阳性细菌的生长，从 而达到分离革兰氏阴性细菌的目的。
第二章复习思考题
1．发酵工业用菌种应具备哪些特点？
（1）能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。 （2）可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。 （3）生长速度和反应速度快，发酵周期短。 （4）副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。 （5）菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 （6）对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品卫 生要求。
欲从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌，最好在温度较高的南方，或温泉，火山爆发及北方堆 肥中采集样品。将采集来的样品经过预处理（如高温加热），减少杂菌量，然后进行富集培养，
仅供学习与参考
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富集培养以淀粉为唯一碳源，这样形成的优势菌种即为以为能产生淀粉酶的一类菌株，然后采用 平板筛选，通过初筛与复筛，最终获得性能优越的高温淀粉酶产生菌。
7．如何筛选抗性突变株？
抗生素抗性突变：将菌种诱变处理，用含有某种药物的培养基挑选抗性突变体，野生的敏感 菌不能在这种培养基上生长。用梯度平板法。
抗噬菌体菌株选育：诱变后用高浓度噬菌体平板筛选抗性菌株。 条件抗性突变：温度敏感突变。
8．设计一个从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌的实验方案，并说明主要步骤。
（2）营养缺陷型的检出（影印法）：是将经处理的细菌涂在完全培养基的表面，待出现菌落 后，用灭菌丝绒将菌落影印接种到基本培养基上，经过培养出现菌落后比较两个培养皿，凡在完 全培养基上出现菌落而在基本培养基上的同一位置上不出现菌落者，这一菌落便可初步断定是一 个缺陷型，然后将在完全培养基上的菌落接种至完全培养基斜面培养保存作进一步的鉴定。
2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？发酵产物包含哪几类？
发酵过程组成：（1）菌种活化与扩大培养；（2）发酵与酿造原料前处理及培养基制备；（3） 发酵与酿造操作方式；（4）产物分离、提取与后加工。
发酵产物：（1）菌体或菌体部分成分；（2）初级代谢产物如醇、酸、糖、蛋白质等；（3）次 级代谢产物如抗生素、色素等
4．何为转化、转导、DNA 体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。
转化育种：从供体细胞中取出遗传物质，通过对受体细胞的培养处理，使供体的 DNA 片段进 入受体细胞内，与受体细胞的 DNA 重新组合而获得变种的一种育种方法。
仅供学习与参考
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转导育种：由噬菌体作为媒介，将一个细胞的遗传物质传递给另一个细胞，从而获得高产变 种的一种育种方法。
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《发酵工程工艺原理》复习思考题
第一章复习思考题
1．什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？
初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。初级代谢过程所生成的 产物就是初级代谢产物。
次级代谢：是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生 长、分化和繁殖关系不大，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。次级代 谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。通常在细胞生成的后期形成。
DNA 体外重组技术：根据需要用人工方法取得供体 DNA 上的基因，在体外重组于载体 DNA 上， 再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译表达出供体原有的遗传性状。
5．什么是选择性培养基？它在菌种筛选中有何应用价值？举例说明。
选择性培养基是用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。根据不 同种类微生物的特殊营养需求或对某种化学物质的敏感性不同，在培养基中加入相应的特殊营养 物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长，提高所需微生物的分 离效率。
2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？
（1）自然状况下发生的突变称为自然突变或自发突变； 人为地用物力或化学因素诱发的突变叫诱发突变。
（2）用各种物理、化学的因素人工诱变基因突变进行的筛选。
3．突变分为哪两种类型，举例说明。
（1）点突变：碱基对置换和移码； （2）染色体畸变：在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变 化等结构变化 。
9．菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏方法？
（1）目的：保证菌种不发生遗传变异、无污染和保持活力。 核心：人工创造条件（如低温、干燥、缺氧、和缺乏营养物质），使菌种的代谢活动处于不 活动状态。 （2）适宜用砂土保藏法。 附：菌种保藏方法：斜面低温保藏法、石蜡油封保藏法、砂土保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温冻 结法 1．酵母菌：一般采用定期移植斜面低温保藏法，将酵母接种于麦芽汁琼脂斜面上，放置低 温处，每隔几个月移植一次。也可采用石蜡油封藏法。 2．霉菌：采用砂土管保藏法。此法特别适宜于产孢子或芽孢的微生物。 3．细菌和放线菌：一般细菌采用冻干法为佳，放线菌可采用冻干法和砂土管法保藏。
现代基因克隆技术中也常用选择培养基，在筛选含有重组质粒的基因工程菌株过程中，利用 质粒上具有的对某种（些）抗生素的抗性选择标记，在培养基中加入相应抗生素，就能比较方便 地淘汰非重组菌株，以减少筛选目标菌株的工作量。
6．何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。
（1）营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种 营养成分就不能正常生长的变异菌株。表示为“X-”。
一种类型选择培养基是依据某些微生物的特殊营养需求Biblioteka Baidu计的，也可以称为富集培养基。例 如，利用以纤维素或石蜡油作为唯一碳源的选择培养基；利用以蛋白质作为唯一氮源的选择培养 基；缺乏氮源的选择培养基等。
另一种类型选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，这种化学物质没有营养作用，对所 需分离的微生物无害，但可以抑制或杀死其他微生物。例如，在培养基中加入数滴 10％酚可以 抑制细菌和霉菌的生长，从而从混杂的微生物群体中分离出放线菌；在培养基中加入亚硫酸铋， 可以抑制革兰氏阳性细菌和绝大多数革兰氏阴性细菌的生长，而革兰氏阴性的伤寒沙门氏菌可以 在这种培养基上生长；在培养基中加入染料亮绿或结晶紫，可以抑制革兰氏阳性细菌的生长，从 而达到分离革兰氏阴性细菌的目的。
第二章复习思考题
1．发酵工业用菌种应具备哪些特点？
（1）能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。 （2）可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。 （3）生长速度和反应速度快，发酵周期短。 （4）副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。 （5）菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 （6）对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品卫 生要求。
欲从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌，最好在温度较高的南方，或温泉，火山爆发及北方堆 肥中采集样品。将采集来的样品经过预处理（如高温加热），减少杂菌量，然后进行富集培养，
仅供学习与参考
学习资料
富集培养以淀粉为唯一碳源，这样形成的优势菌种即为以为能产生淀粉酶的一类菌株，然后采用 平板筛选，通过初筛与复筛，最终获得性能优越的高温淀粉酶产生菌。
7．如何筛选抗性突变株？
抗生素抗性突变：将菌种诱变处理，用含有某种药物的培养基挑选抗性突变体，野生的敏感 菌不能在这种培养基上生长。用梯度平板法。
抗噬菌体菌株选育：诱变后用高浓度噬菌体平板筛选抗性菌株。 条件抗性突变：温度敏感突变。
8．设计一个从自然界中筛选高温淀粉酶产生菌的实验方案，并说明主要步骤。
（2）营养缺陷型的检出（影印法）：是将经处理的细菌涂在完全培养基的表面，待出现菌落 后，用灭菌丝绒将菌落影印接种到基本培养基上，经过培养出现菌落后比较两个培养皿，凡在完 全培养基上出现菌落而在基本培养基上的同一位置上不出现菌落者，这一菌落便可初步断定是一 个缺陷型，然后将在完全培养基上的菌落接种至完全培养基斜面培养保存作进一步的鉴定。