代谢控制发酵知识点

15、抗生素法：有青霉素法和制霉菌素法等素种。青霉素法适用于细菌，青霉素的抑制细菌细胞壁的生物合成，杀死正在繁殖的野生型细菌，但无法杀死正处于休止状态的营养缺陷型细菌。制霉菌素法则适用于真菌，制霉菌素可与真菌细胞膜上的甾醇作用，从而引起膜的损伤，也是只能杀死生长繁殖着的酵母菌或霉菌。在基本培养基中加入抗生素，野生型生长被杀死，营养缺陷型不能再基本培养基中生长而被保留下来得以浓缩。
41、磷酸盐的作用：①提供某些蛋白质、核酸、ADP、ATP所需磷元素；②缓冲作用。
42、复合反应是可逆的，影响复合反应的条件有：①葡萄糖浓度；②淀粉乳浓度（生产中一般采用10~12°Be18~21％ 这时糖化液纯度90~92％，复合糖7％左右）③酸度和酸的种类。
43、无机酸的选择和用量：目前国内普遍采用催化效能最高的盐酸进行淀粉水解。
4、代谢控制发酵技术：是指应用动态生物化学的知识和遗传学的理论选育微生物突变株，从DNA分子水平上，控制微生物的代谢途径，进行最合理的代谢，积累大量有用发酵产物的技术。
5、发酵工程技术的发展趋势：①利用基因工程等先进技术，人工选育和改良菌种，实现发酵产品产量和质量的提升；②采用发酵技术进行高等动植物细胞培养，具有诱人的的前景；③随着酶工程的发展，固定化技术被广泛应用；④不断开发和采用大型节能高效的发酵装置，计算机自动控制将成为发酵生产控制的主要手段；⑤发酵法生产单细胞蛋白，将是产量最大、最具广阔前景的产业，寄希望于解决人类未来粮食问题；⑥应用代谢控制技术，发酵生产氨基酸、核苷酸；⑦将生物技术更广泛的用于环境工程。
1、生物材料：包括来自自然界的微生物，基因重组微生物，各种来源的动植物细胞，因此，发酵工程是生物工程的主要基础和支柱。
2、初级代谢产物：是指微生物产生的，生长和繁殖所必须的物质。如蛋白质，核酸等。
3、次级代谢产物：是指微生物产生的，与微生物生长和繁殖无关的一类物质。其生物合成至少有一部分是和与初级代谢产物无关的遗传物质有关，同时也与这类遗传信息产生的酶所控制的代谢途径有关。
28、培养湿度：一般相对湿度在40％~45％时孢子数量最多。
29、培养基pH变化与碳氮比直接有关，比值高于某一值培养基倾向于向酸性转移，低于那一值倾向于向碱性转移。
30、泡沫危害：a、影响微生物对氧的吸收；b、妨碍二氧化碳的排除；c、降低装料系数，影响设备利用率；d、发生跑料，招致染菌。
16、组成型突变株定义：如果调节基因发生突变以致产生无效的阻遏物而不能和操纵基因结合；或操纵基因突变，不能和阻碍物结合从而造成结构基因不受控制的转录，酶的生长将不再需要诱导剂或不再被末端产物分解代谢物阻遏，这样的突变株称为组成型突变株。
17、条件抗性突变的定义：条件致死突变菌指菌株突变后在特定条件下能生长，而在原来条件下不能生长而被致死的突变。如适宜在中温条件下生长的细菌，经过诱变后获得的温度敏感突变株只能在低于37度条件下生成。
48、淀粉老化的影响因素：①直链淀粉易老化，支链淀粉不易老化；②DE值越小越易老化；③碱性条件可以抑制淀粉老化；④高温条件下不易老化，2~4℃极易老化；⑤快速升温或快速降温不易老化；⑥淀粉糊浓度过高易发生老化。
49、检验液化终点的方法是：将碘溶液滴入液化液中，如显棕红色或橙黄色则达到液化终点。
34、生长因子：生长因子是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的氮源或氮源自行合成的，需要量一般很少的有机物。狭义的生长因子一般仅指维生素。。广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4-C6的分枝或直链脂肪酸、以及需要量较大的氨基酸。
35、培养基：根据原料分为天然、合成和半合成培养基。天然培养基的优点是取材方便，营养丰富，种类多样，配置方便，成本低廉；缺点：成分不稳定。常用的有牛肉浸膏、蛋白胨、酵母浸膏、豆芽汁、玉米浆、麸皮水解液、牛奶、血清、胡萝卜汁、椰子汁等。合成培养基的优点是成分精确，重演性高；缺点：价格较贵，配置繁琐。
23、微孔接种法：利用注射器在罐的接种口橡皮膜上注入罐内进行接种。
24、一级种子罐扩大培养：也称二级发酵；二级种子罐扩大培养：也称三级发酵。
25、双种法：用两只种子罐接种一只发酵罐的接种方法。
26、倒种法：从一只发酵罐中倒出适宜的，适量的发酵液给另一发酵罐做种子的方法。
27、培养基：种子罐是培养菌体的，培养基的糖分要少，对微生物生长起主导作用的氮源要多。
13、出发菌株的选择：可选择已经过诱变剂处理的菌株，因为这样的菌株对诱变剂的敏感性会有所提高。
14、诱变剂的剂量选择：诱变剂的剂量与致死率有关，而致死率又与突变率有一定的关系，因此可用致死率作为诱变剂剂量选择依据。一般突变率随诱变剂剂量的增加而提高，但达到一定程度以后，再提高剂量反使突变率下降。
18、溶源性转化：当温和噬菌体感染宿主而使其发生溶源化石因噬菌体的基因整合到宿主的核基因组上，而使后者获得了除免疫性以外的新性状的现象称为溶源性转化。
19、接合：结合是原核微生物的有性繁殖方式。结合的两菌株分属不同的交配型，遗传信息总是从供体转移到受体。当两种不同的交配型的菌株相互识别和结合以后，雄性细胞的致育因子，通过细胞的表面结构传递到雌性细胞，这种致育因子后来称为F因子。结合定义的关键是细胞间的直接接触。细菌在结合的时候，两个细胞直接接触处形成接合管，单链DNA可以直接通过这个通道转移。通常情况下接合转移的是带有接必须基因的质粒，但是少数情况下这种质粒整合到细菌染色体，就可能发生染色体转移，单链转移完毕，供体和受体细胞分别合成互补链，完成接合。
50、淀粉糖化的温度和pH：根据酶的特性，尽量选用较高的温度和较低的pH糖化。
51、辐射灭菌法常用的射线：紫外线、X射线和γ射线、高速电子流的阴极射线。
52、化学药剂灭菌法常用化学药剂：高锰酸钾溶液、漂白粉、过氧乙酸、新洁尔灭和杜灭芬、甲醛、戊二醛、酚类、焦炭酸二乙脂、抗生素、环氧乙烷。
22、载体应具备的特点：a、载体本身是一个单独的复制子，在共价连接了外源DNA后仍能自我复制。b、对某些限制酶只有一个切口，并在酶作用后不影响其自主繁殖能力。c、从细菌核酸中分离纯化很容易。d、在宿主中能以多拷贝的形式存在，有利于插入的外源基因的表达，能在宿主中稳定的遗传。砂土管保藏法：选取过40目筛的黄砂，酸洗，再水洗至中性，烘干备用；过120目筛子的黄土备用；按一份土加4份砂的比例均匀混合后，装入小试管，装量1厘米左右。121摄氏度蒸汽灭菌1~1.5h，间歇灭菌3次。50摄氏度烘干后经检查无误后备用。将待保藏的菌株制成菌悬液或孢子悬液，取0.1ml滴入砂土管中，放线菌和霉菌也可直接刮下孢子与载体混匀，而后真空干燥约2~4h，用火焰熔封管口，置于干燥器中，在室温或4摄氏度冰箱内保藏。
53、过滤除菌是用0.01~0.45μm孔径滤膜对压缩空气、酶溶液、啤酒及其他不耐热化合物溶液除菌。
54、空气过滤除菌的原理：布朗扩散截留作用、惯性截留作用、拦截截留作用、重力沉降作用、静电吸引作用。
46、淀粉葡萄糖苷酶、糖化型淀粉酶、糖化酶：是外切型淀粉酶，从底物非还原性末端依次水解α-1，4糖苷键，也能水解α-1，6糖苷键，但较慢，速度仅是前者的十分之一。水解速度也受底物分子大小的影响，水解聚合度10~20的糊精时速度最快，水解淀粉和低聚糖速度较慢。水解能力随不同微生物来源而异。
47、糊化过程分为三个阶段：预糊化、糊化、溶解。
31、①菌丝结团：危害：影响菌的呼吸和对营养物质的吸收。原因：搅拌效果差，接种量小。②菌丝粘壁：原因：搅拌效果不好，泡沫过多，种子装料系数过小。危害：培养液菌丝浓度减少，可能形成菌丝团。
32、氮源：通常无机氮源和有机氮源联合使用，既保证了营养丰富也保证了可被菌体迅速吸收使用。
33、无机盐类的主要功能：①提供合成细胞结构物质所需元素；②作为酶的组成部分或维持酶的活性；③调节渗透压、PH、的优越性：
a、受接合型和致育型的限制小，两亲株没有供体和受体之分，有利于不同种属微生物的杂交。b、重组频率高于其他杂交方法。c、遗传物质的传递更加充分、完善，既有核配又有质配。d、可以用温度、药物、紫外线等处理纯化的一方或双方，然后使其融合，筛选再生重组子菌落，提高筛选效率。e、用微生物的原生质体进行诱变，可明显提高诱变频率。
39、无机氮源：氨水、氨液、尿素、硝酸盐和铵盐等。
40、前体：有些化合物被加入培养基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身的结构并未发生太大变化，却能提高产物的产量，这类小分子物质被称为前体。
前体物质有的是菌体本身能够合成的，如合成青霉素分子所需的缬氨酸和半胱氨酸，合成链霉素的肌醇等。有的是菌体不能合成或合成的很少，需从外界加入的。如合成青霉素V的苯氧乙酸等，因此这些物质就必须是培养基的成分之一。前体的使用浓度要适当，因为许多前体物质浓度大对菌体有毒副作用，一般采用流加的方式，减少一次加入量。
44、活性碳吸附法：①温度一般控制在65摄氏度；②pH控制在5.0以下；③时间25~30分钟为好；④活性碳用量控制在淀粉量的0.6％~0.8％。
45、α-淀粉酶、液化酶、糊精化酶：是内切型淀粉酶，从淀粉分子在内部任意切开α-1，4糖苷键，不能水解α-1，6糖苷键。水解速度受底物分子大小和结构的影响，分子越小越难水解，分枝越多越难水解，离α-1，6糖苷键越近的键越难水解。
36、种子培养基要求：营养相对丰富、完全，并要考虑能够维持稳定的PH，尤其是氮源的含量应该较高即C/N比值低。
37、发酵培养基的氮源：多为淀粉、淀粉水解酶、糖蜜、有机酸、低碳醇、脂质、烃类等。
38、有机氮源：黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、玉米浆、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、发酵菌丝体和酒精等。
6、转化：是指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。
7、转导：是指通过病毒将一个宿主的DNA转移到另一个宿主细胞中，而引起的基因重组现象。如果共组DNA与受体DNA发生重组则称此转导过程为流产转导。获得新遗传性状的受体细胞，称转导子。