生物工艺学复习重点

生物工艺学复习重点

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第一章

１.生物工艺学定义：生物工艺学，也称生物技术，是指以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的过程技术手段,按照设计改造生物体或生物原料,为人类生产出所需要产品或达到某种目的的技术。

2.研究内容：在生物反应过程中具有普遍意义的工艺技术问题。

以探讨生物产品生产过程中共性为目的,从工艺角度阐明细胞生长和代谢产物与细胞的培养条件之间的相互关系,为生产过程的优化提供理论基础。

3．生物技术的发展简史：（1）.传统经验制造技术——天然发酵阶段特点:自然发酵、历史悠久、工艺独特、经验丰富(2）.纯种培养技术的成功——初级代谢产物生产阶段

标志：了解微生物在发酵过程中的作用特点是：大多数为厌氧发酵过程的产物；产物的化学结构简单,初级代谢产物;其生产通常是在敞开环境中进行；生产过程简单，生产设备相对要求不高，规模一般不大。(３）．搅拌技术成熟——好氧培养阶段

标志:抗生素工业的通风机械搅拌罐的应用特点:产品类型多，不但有初级代谢产物,也出现了次级代谢产物,还有生物转化及酶反应等产品；技术要求高，主要使用纯种发酵，在发酵过程中通入无菌空气；规模巨大;技术发展快。

(４).基因重组技术的成熟——现代生物技术阶段标志: DNＡ是遗传物质。

４.生物技术的应用:农业，食品工业，医药工业,化学冶金工业，能源工业,环境保护

第二章

5．常用工业生产微生物菌种：工业常用细菌、放线菌、酵母菌、霉菌

６．诱变育种的一般步骤:出发菌株－自然分离纯化-制备单孢子悬液－诱变剂处理-稀释涂平板－培养,计数－突变株分离-初筛-复筛-突变性能检测-筛选出高产菌株－保存

７.初筛，复筛概念与筛选方法

初筛:目的是删去明确不符合要求的大部分菌株,把生产性状类似的菌株尽量保留下来,使优良菌种不致于漏网。初筛工作以量为主，测定的精确性还在其次。初筛的手段应尽可能快速、简单。

复筛的目的是确认符合生产要求的菌株，所以，复筛步骤以质为主，应精确测定每个菌株的生产指标。

初筛选方法平皿快速检测法：纸片培养显色法，变色圈法,透明圈法,生长圈法，抑制圈法等复筛方法:（1）微生物初筛鉴定(——何属？何种? 目的：预知微生物对人、动物或植物是否有致病性。但分类复杂。)

(2)发酵培养基的选择（3) 培养与发酵(4）抽提试验

８．微生物杂交育种基本程序:

选择原始亲本－诱变筛选直接亲本-亲和力鉴定-杂交－分离到基本培养基和选择培养基上培养-筛选重组体-鉴定

９．什么是原始亲本,直接亲本?

原始亲本是微生物杂交育种中具有不同遗传背景的优质出发菌株,主要根据杂交的目的来选择.从育种角度出发。通常选择具有优良性状如产量高,代谢快,产孢子能力强,无色素,泡沫少,粘性小等发酵性能好的菌株为原始亲本。

直接亲本微生物杂交育种所使用的配对菌株称为直接亲本。

特点:经原始亲本菌株诱变而来;具有营养缺陷型标记或其他标记。

1０.孢子制备分为放线菌孢子制备，霉菌孢子制备,细菌培养物制备各自特点？

(1)放线菌孢子制备琼脂斜面培养基、不丰富碳源和氮源,温度多数2８°C，少数37°C,培养时间5-１4天。

（2）霉菌孢子制备以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。培养温度

为２５~28℃，培养时间为4~1４天。

(3)细菌培养物制备斜面培养基、碳源限量而氮源丰富，牛肉膏、蛋白胨常用作有机氮源。温度大多数为37℃，少数２８℃,培养时间１~2天，产芽孢的细菌则需培养5～10天。11.影响孢子制备的因素及其控制。

(１)培养基: 构成孢子培养基原材料,其产地、品种、加工方法和用量。

（2)培养温度和湿度: 斜面孢子培养时,培养室的相对湿度对孢子形成的速度、数量和质量有很大影响。真菌对湿度要求偏高,放线菌对湿度要求偏低。最适培养温度和湿度是相对的，培养温度、培养基组分不同也会影响到微生物培养的最适相对湿度。

(3)培养时间和冷藏时间：孢子的培养时间及冷藏时间对孢子质量有重要影响，过于年轻的孢子经不起冷藏，孢子的培养时间应控制在孢子量多、孢子成熟、发酵产量正常的阶段终止培养。冷藏总原则是冷藏时间宜短不宜长。

(4)接种量：制备孢子时的接种量要适中。因为接种量的大小影响到在一定量培养基中孢子的个体数量的多少,进而影响到菌体的生理状态。

１2.影响种子质量的主要因素（1）培养基（2)培养条件（３）种龄,种子培养时间（4）接种量

13．菌种退化的概念及其原因：

菌种退化，群体中退化细胞在数量上占一定数值后,表现出菌种生产性能下降的现象。

常表现为，在形态上的分生孢子减少或颜色改变，甚至变形，在生理上常指产量的下降。菌种退化原因(１)自然突变: 较高的代谢繁殖能力导致大量基因突变,多数为负突变。（２）环境条件：如营养条件,环境温度也是重要的作用因素。

14.菌种保藏的原理:根据菌种的生物、生理、生化特点,人工地创造条件，使菌种的代谢活动处于不活泼状态,生长繁殖处于休眠状态。

第三章

15.为什么要进行淀粉制糖？

（１)许多微生物并不能直接利用淀粉;

（２）有些微生物能够直接利用淀粉作原料，但必须在微生物分解出胞外淀粉酶类以后才能进行，过程缓慢,发酵过程周期过长,实际生产上无法被采用。

(３)若直接利用淀粉会由于灭菌中高温导致淀粉变糊、结块，发酵液粘度增加，无法进行发酵

16．DE值，DX值指什么?

葡萄糖值--－DE值工业上用DE值(也称葡萄糖值）表示淀粉糖的糖组成。糖化液中的还原糖含量（以葡萄糖计算）占干物质的百分率称为DE值。

糖化液中的葡萄糖含量占干物质的百分率称为DX值。

1７.淀粉水解糖的制备方法有哪几类，其概念是什么?

(1)酸解法又称酸糖化法，它是以酸为催化剂在高温下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。(2）酶解法利用专一性很强的淀粉酶、糖化酶将淀粉水解为葡萄糖，又称为双酶法或多酶法。

(3)酸酶结合法

酸酶法:先将淀粉酸水解成糊精或低聚糖，然后利用糖化酶水解其为葡萄糖。

酶酸法：将淀粉乳先用淀粉酶液化到一定程度，再用酸水解成葡萄糖。

1８.淀粉水解中酸水解有3个反应，是什么？

反应１：酶催化,淀粉水解成葡萄糖——主要反应

反应2:酸、热作用发生的复合反应——次要反应

反应３：分解反应——次要反应