微生物工程复习指南
微生物工程 复习要点版
微生物工程第一章微生物工程概论1发酵的概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或代谢产物的过程。
2微生物工程的组成部分主要为六个部分1培养基的制备2无菌空气的制备3菌种和种子的扩大培养4发酵的培养和控制5发酵产品的加工处理过程6微生物过程废弃物的处理3初级代谢产物——是微生物代谢产生的，并是微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物，它们的生源和生物合成过程在各种微生物体内基本相同。
4次级代谢产物——是微生物在生长的稳定器合成的具有特定性生理功能的代谢产物，与菌体的生长繁殖无明确关系，它们的生物合成具有特异性，它基本上由微生物代谢产生的中间产物和初级代谢产物合成的。
5微生物微生物发酵产物的类型：菌体产品；微生物生物转化产品；微生物特殊机能的利用第二章工业微生物1工业生产对菌种的要求：工业菌种的基本特性1传性能稳定，有较高的生长速率2在发酵过程中不产生或少产生与目标产物性质相近的副产物3对原料要求不高4易于控制培养条件5非噬菌体溶源菌，具有抗噬菌体感染的能力6不是病原菌，不产生任何有害的物质2组成酶：酶的合成随菌体形成和合成，是细胞固有的酶，在菌体内含量相对稳定诱导酶：酶的合成与环境中某个物质有关，若环境中缺少这个物质，则酶合成停止。
诱导剂：有促使酶合成的物质，一般地，最有效的诱导剂是底物结构类似物3分解代谢阻遏现象：当同时存在两种可利用的C源或N源时，微生物优先利用的C源和N源会阻遏另外的利用慢的底物有关酶的合成。
（重点：葡萄糖效应）4反馈抑制——末端产物过量时会抑制该反应途径中初期步骤的酶的活性。
5工业上进行过量生产的方法：（一）遗传学方法：1,、营养缺陷型突变型的应用：使菌种发生基因突变，致使合成途径中某一步骤发生缺失，从而丧失合成某一些物质的能力，必须在培养过程中外源补加该营养物质才能生长的突变株。
1）直线代谢途径中过量几类某一中间产物，途径中某一酶缺失导致累积中间产物。
2）分支途径上，某一中间产物或另一末端产物的过量生产。
微生物工程复习资料
微⽣物⼯程复习资料微⽣物⼯程复习资料第⼀章绪论1、发酵⼯程发展过程中⼏个标志性⼈物和事件：1）1680列⽂胡克显微镜2）1857 巴斯德证明了酒精是由活的酵母发酵引起3）1897 毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精──酶4）1905 科赫固体培养基的发明，奠定了纯培养技术。
5）1928 弗莱明发现青霉素6）1953 Watson 和Crick 双螺旋结构2、发酵⼯程研究内容（5点）：1）微⽣物菌株选育——微⽣物菌株选育、改造与功能优化技术；2）发酵⼯艺——发酵过程优化、控制与反应器技术；3）单元操作——发酵⼯程过程⼯程技术；4）发酵产品分离提取⼯艺——发酵产品⾼效提取技术与装备；5）废物处理——绿⾊制造⼯艺的开发。
第⼆章⼯业微⽣物菌种的选育及扩⼤培养1、原⽣质体融合概念：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原⽣质体，将两亲本的原⽣质体在⾼渗条件下混合，由聚⼄⼆醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发⽣细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从⽽实现遗传重组。
2、原⽣质体育种技术主要有哪些：融合、转化技术、诱变技术3、原⽣质体融合的⽅法和特点。
⽅法：1）硝酸钠法；2）⾼钙离⼦法；3）PEG法；4）多聚化合物法。
特点：1）⼤幅度提⾼亲本之间重组频率；2）扩⼤重组的亲本范围；3）原⽣质体融合时亲本整套染⾊体参与交换，遗传物质转移和重组性状较多，集中双亲优良性状机会更⼤；4）可以和其它育种⽅法相结合，把由其他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）⽤微⽣物的原⽣质体进⾏诱变，可明显提⾼诱变频率。
4、原⽣质体融合的基本⼯程（步骤）：5、原⽣质体形成率和再审率（计算⽅法）：1）将⽤酶处理前的菌体经⽆菌⽔(或⾼渗溶液)系列稀释，涂布在完全培养基平板上培养，计出原菌数，该数值为A。
2）将⽤酶处理后得到的原⽣质体分别经如下两个过程处理：①⽤⽆菌⽔适当稀释，在完全培养基上培养计数。
由于原⽣质体在低渗透压下会破裂失活，所以长出的菌落数为未形成原⽣质体的原菌数，该数值为B。
微生物工程期末复习提纲及具体解答
微生物工程期末复习提纲及具体解答微生物工程复习提纲及具体解答1、发酵定义：传统发酵、生化和生理学意义的发酵、工业上的发酵（名词解释）（重点）传统发酵：最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁、麦芽汁或发芽谷物产生气泡（CO2）的现象，或者是指酒的生产过程。
生化和生理学意义的发酵：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
工业上的发酵：泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程，包括：1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。
2. 通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
2、发酵工程定义:（名词解释）（重点）是指利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品。
3、微生物的生物转化发酵（名词解释）是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物的生化反应。
（最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的）4、生物反应过程四个组成部分？（填空）（重点）原材料预处理生物催化剂的制备生物反应器及反应条件的选择产物的分离纯化发酵技术的核心组成部分（填空、简答）（重点）第一部分生物细胞（获得特殊反应或过程所需的最良好的生物细胞(或酶)。
）第二部分发酵设备与工艺（选择最精良设备,开发最优技术操作,创造充分发挥生物细胞(或酶)作用的最佳环境）附：目前的研究表明：用于发酵技术过程最有效、最稳定、最方便的催化剂形式是整体生物；而目前最普遍采用的整体生物是微生物细胞。
5、发酵工程要实现发酵过程并获得发酵产品,必须具备那些条件？（填空、简答）要具有某种适宜的微生物――即必须要有好的菌种。
要保证或控制微生物进行代谢得各种条件(培养基组成,温度,O2,PH等)――---适宜的工艺条件。
微生物工程复习提纲
第一章——绪论一、什么微生物工程？（1）微生物工程的定义利用微生物的特定性状和机能，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。
（简单来说：就是利用微生物的特殊功能，在现代化工程技术下，用于工业化生产的技术）（2）发酵的定义传统的发酵：指酒的生产过程生化和生理学意义的发酵：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式。
工业上的发酵：指在有氧或无氧条件下利用微生物制造或生产某些产品的过程。
二、微生物的主要研究内容？借助于微生物进行产品开发或环境改造是微生物工程的基本内容和目标（1）微生物工程的上中下游上游——优良发酵菌的筛选、鉴定、保藏和育种中游——发酵工艺的控制下游——产物的提取纯化，发酵副产品的综合利用三、微生物工程的发展经历了哪几个阶段？传统的微生物发酵技术——天然发酵（特点：只知现象，不知本质）↓第一代微生物发酵技术——纯培养技术（特点：天然发酵向纯种发酵转变、主要是厌氧发酵；初级代谢产物）↓第二代微生物发酵技术——深层培养技术（特点：好氧发酵，初级、次级代谢产物）（以抗生素的生产为标志）↓第三代微生物发酵技术——代谢调控技术（特点：大规模、连续化、自动化的开始）↓第四代发酵技术——基因工程技术四、微生物工程的产品包括哪些类型？1.微生物代谢产物发酵2、微生物菌体的发酵3、微生物的生物转化（1）微生物代谢产物发酵1）初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等。
通过初级代谢，能使营养物转化为结构物质、具生理活性物质或为生长提供能量，因此初级代谢产物，通常都是机体生存必不可少的物质。
2）次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。
（2）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）；活性乳酸菌制剂；食用和药用酵母（3）微生物的生物转化利用微生物细胞的一种或几种酶，对外源化合物的特定部位进行加工，如加入羟基、还原双键、脱氧或切断支链等。
微生物工程知识点整理
微生物工程知识点整理1.微生物基础知识：-微生物的分类和鉴定：包括原核生物和真核生物的分类，以及鉴定微生物的方法，如形态学观察、生理生化特性等。
-微生物培养方法：包括液体培养和固体培养的原理和操作方法，以及微生物的培养条件和培养基的配制。
-微生物生长动力学：包括微生物的生长曲线、最大生长速率、最佳生长温度和pH等影响微生物生长的因素。
2.微生物遗传学：-微生物基因组学：包括微生物基因组的测序技术、基因功能预测和生物信息学分析等。
-微生物基因工程：包括基因克隆、转化和表达等常用技术，以及临床应用中的基因检测和基因治疗等。
3.微生物酶工程：-微生物酶的筛选和改良：包括通过自然筛选和分子筛选等方法寻找有用的酶类，以及通过蛋白工程和亲和力改良等方法提高酶的性能。
-微生物酶的应用：包括酶催化的反应机制，如酶催化的底物选择性、催化剂活性和催化效率等，以及酶在工业生产和环境修复中的应用。
4.微生物代谢工程：-代谢途径与调控：包括微生物的代谢途径和相关酶的功能与调控机制，以及酶的合成和抑制等。
-微生物代谢工程的应用：包括微生物代谢途径的构建和功能的调控，以提高微生物对废弃物、有机化合物、药物和酿造食品等原料的利用效率。
5.微生物发酵工程：-发酵工艺的设计和优化：包括发酵产物、培养基和工艺参数等在发酵过程中的优化调整，以提高产量或降低成本。
-发酵过程的监测与控制：包括对发酵过程中微生物的生长和代谢情况进行监测，以及对发酵参数进行控制和调节，以提高产品质量和稳定性。
6.微生物资源和环境微生物工程：-微生物资源的保护和利用：包括对微生物多样性的研究和保存，以及对具有潜在应用价值的微生物资源的开发和利用。
-环境微生物工程：包括利用微生物降解有机废物和生物修复环境污染等技术，以保护环境和提高生态系统的稳定性。
以上只是微生物工程的一些重要知识点的简单整理，实际上微生物工程是一个非常广泛和深入的领域，涉及到生物技术、工程学和环境科学等多个学科的交叉融合。
《微生物工程》期末复习资料
《微生物工程》复习题型资料一、名词解释：1.代谢工程：代谢工程是指利用基因工程技术，定向地对细胞代谢途径进行修饰、改造，以改变微生物代谢特性，并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合，构建新的代谢途径，生产新的代谢产物的工程技术领域。
2.末端产物阻遏：指由于某代谢途径末端产物的过量累积而引起的阻遏，如在嘌呤、嘧啶和氨基酸的生物合成。
3.分解代谢产物阻遏：当微生物在含有两种能够分解底物的培养基中生长时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。
4.前体：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，却能提高产物产量的一类小分子物质。
5.促进剂：是一类刺激因子，它们并不是前体或营养，这类物质的加入或可以影响微生物的正常代谢，或促进中间代谢产物的积累，或提高次级代谢产物的产量。
6.临界氧浓度：各种微生物的呼吸强度是不同的，并且呼吸强度是随着培养液中溶解氧浓度的增加而加强，直到达到一个临界值为止。
这个临界值称为“临界氧浓度”（不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度称作临界氧浓度）7．生理酸性物质: 无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸胺.8.生理碱性物质: 无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成碱性物质的无机氮源叫生理碱性物质。
9.发酵热：发酵过程中释放出来的净热量,以J/(m 3·h )为单位,它是由产热因素和散热因素两方面所决定的. 10.分批培养：指的是一次投料，一次接种，一次收获的间歇培养方式。
11.对数残留定律：对微生物进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比，这就是对数残留定律。
-dN/d τ=κNN ——培养基中活的微生物个数；τ——时间（s ）;κ——比死亡速率（s-1）(死亡速率常数)dN/d τ——微生物的瞬间变化率，即死亡速率。
微生物工程复习提.doc
1、富集培养乂称增殖培养，指样品中n的微生物含量较少时，根据该生物的生理特点，人为创建一种培养条件，使样品中的目的微生物在最适的环境下生长繁殖，相对数量快速增加，以利于菌株分离的手段。
2、诱变育种是利用物理或化学诱变剂处理微生物，提高基因突变频率，然后再通过适当的筛选方法，获得所需要的优良菌种的育种方法。
3、原生质体融合，就是通过酶解作用将两个亲本细胞株的细胞壁去除，在高渗条件下混合，加入融合促进剂（如聚乙二醇、仙台病毒、电融合等）助融；通过细胞质融合，促进两套基因组接触、交换、遗传重组，在适宜条件下使细胞壁再生，从而获得重组体的过程。
4、所谓菌种退化，主要是指生产菌种或选育过程中筛选出来的优良菌株，由于移接传代或保藏之后，群体中某些生理特征或形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。
5、菌种复壮就是从衰退的群体中找出少数尚未衰退的个体，已达到恢复该菌原有典型性状的一种措施。
6、某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。
7、在灭曲•过程中，活笛数量逐渐减少，其减少量随残存活菌数的减少而递减，即微生物热死亡速率与任-•瞬间残存活菌数成正比（线性关系），这就是对数残留定律。
8、将配制好的培养基置于发酵罐中，通入蒸汽达到预定次菌温度后维持相应时间，再冷却至发酵温度，然后接种发酵，这种灭菌方式称为分批灭菌或实罐灭菌。
9、连续灭菌，就是将培养基在发酵罐连续加热、维持和冷却，然后进入发酵罐内的过程，实践中称为连消。
10、外周途径是由其他碳源物质或氮源物质通过分解后进入中心途径的整个反应过程组成的，它是环境中不存在葡萄糖但存在其他碳源和氮源物质时产生的-•种辅助和补充途径11、代谢流向调节，是指微生物在不同条件下，通过控制各种代谢途径中某个防促反应的速率来控制代谢物的流向，从而保持机体代谢的平衡。
同一个酶可以通过不同辅基（或辅酶）控制代谢物的流向。
微生物工程 复习资料
发酵工程复习资料第一章1发酵：利用微生物再有氧或无氧条件下的生命活动来大量生产或积累微生物细胞、酶类和代谢产物的过程2发酵工程：利用微生物的特定性状，通过现代工程技术，在发酵罐中生产有用物质的一种技术系统。
3发酵工程发展史：1天然发酵阶段，2微生物纯培养技术的建立，3微生物液态深层发酵技术的建立，4微生物酶转化及代谢调控技术的应用，5微生物发酵原料的拓宽，6微生物基因工程育种第三章1灭菌：利用物理或化学的方法杀死或除去物料及设备中所有的微生物，包括营养细胞、细菌芽孢和孢子。
无机盐及微量元素•镁、磷、钠、钾、硫、钙和氯•钴、铜、铁、锰、锌、钼•MgSO4、NaCl 、NaH2PO4、K2HPO41.工业发酵对生产菌种的一般要求★①菌种能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和繁殖，并且生成所需的代谢产物要高。
②菌种可以在要求不高、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菌株生长速度和产物生成速度应较快，发酵周期较短。
④根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变菌株、调节突变菌株或野生菌株。
⑤选择一些不易被噬菌体感染的菌株。
⑥生产菌株要纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
2菌种选育的概念？菌种选育：按照生产的要求，根据微生物遗传和变异理论，用自然或人工的方法改造成菌种变异，再经过筛选而达到菌种改良的目的3.自然选育的概念？概念：在生产过程中，不经过人工诱变处理，利用菌种的自发突变，而进行菌种筛选的过程，称为自然选育或自然分离4、自然选育的主要步骤？主要步骤：标本采样、标本材料的预处理、富集培养、纯种分离、性能鉴定、菌种保藏。
如果产物与食品制造有关，还要对菌种进行毒性鉴定1.选择培养分离法适合分离什么菌？答:适用于分离某些生理类型较特殊的微生物2.细菌与大型真菌的分离分别适合用什么方法？答：平板划线法、组织培养法。
3、如何控制营养成分，分离自养型微生物、固氮菌、纤维素酶菌、几丁质酶菌？生理生化筛选微生物平板选择分离的方法•1、变色圈法•2、透明圈法•3、生长圈法•4、抑菌圈法液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源( f).实验室常用的培养细菌的培养基是（ a） A 牛肉膏蛋白胨培养基 B 马铃薯培养基 C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（ d ）培养基A 基础培养基B 加富培养基C 选择培养基D 鉴别培养基实验室常用的培养放线菌的培养基是（c ）A 牛肉膏蛋白胨培养基B 马铃薯培养基C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基酵母菌适宜的生长pH值为（a ）A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0 D 7.0-7.5细菌适宜的生长pH值为（ d ）A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.5培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二醇等产品。
微生物工程期末复习(整理版)
1.如何进行菌种筛选？答：一般菌种分离纯化和筛选步骤如下：a.标本采集b.标本材料预处理c.富集培养分离 d.菌种初筛e.菌种复筛f.性能鉴定g.菌种保藏2.菌种的来源主要有：a.直接向有科研单位、高等院校、工厂购买；b.向菌种保藏部门索取或购买；c.从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
3.常用的生产抗生素的微生物有放线菌、霉菌等。
常用的氨基酸生产菌种有棒杆菌属、短杆菌属、节杆菌属、小杆菌属等，这些微生物共同的特点是代谢途径比较清楚、代谢途径比较简单。
符合食品安全用的α-淀粉酶可以由黑曲霉、米曲霉、米根霉等生产。
4. 优良菌种选育有哪些方法？答：（1）通过基因突变进行菌种选育方法有：a.自然选育；b.诱变选育；（2）通过基因重组进行菌种选育方法有：a.杂交育种；b.原生质体融合技术；c.基因工程技术5.优良菌种选育的目的是什么？（或者说优点有哪些）答：优良菌种选育目的如下：(1)提高生产能力；(e.g.青霉素由原来的十几个单位到几千个单位)(2)解决生产实际问题；( e.g.提高微生物的耐受温度)(3)提高产品质量；( e.g.产品纯度、原料利用率)(4)防止菌种退化；( 保持高产菌株稳定)(5)开发新产品。
6.自然选育：是指不经过人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。
7.回复突变：是指高产菌株在传代的过程中，由于自然突变导致高产性状的丢失，生产性能下降。
8.诱变育种：是指利用各种物理、化学的因素人为诱发基因突变后进行的筛选。
9.微生物原生质体融合：是指将双亲株的微生物细胞分别通过酶脱壁，使之形成原生质体，然后在高渗溶液中混合，并加入物理的（如电融合）、化学的（如聚乙二醇）或生物的（如仙台病毒）助融条件，使双亲菌株的原生质体发生凝聚，这样通过细胞质的融合，细胞核的融合，尔后基因间的交换、重组，进而可在适宜的条件下再生出细胞壁，获得重组子的过程。
10.菌种自然选择一般操作步骤：单细胞（孢子）悬液的制备→平板分离→挑选单菌落（注意形态的观察）→发酵实验（分别测定单菌落的生产能力，从中选出高水平菌种）。
微生物工程及设备复习资料
For personal use only in study and research; not for commercial use微生物工程复习提纲一、微生物工程概论微生物产品的四大类型：微生物菌体细胞、微生物细胞的代谢产物（初生和次生代谢）、通过微生物细胞转化的类型（药物、激素）、微生物分泌的蛋白和酶类。
For personal use only in study and research; not for commercial use微生物工程的发展简史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——纯培养技术的建立：1.1680年列文虎克发明显微镜，第一个通过显微镜观察到用肉眼看不见的微生物，包括细菌、酵母等。
2.1857年法国人巴斯德发现并证明了酒精发酵是由活酵母引起的，各种不同的发酵产物是由不同的微生物产生的。
3.1897年德国的毕希纳进一步证明酶对发酵的作用，为微生物工程奠定了牢固的基础。
4.十九世纪初德国人科赫首先发明固体培养基，得到了细菌的纯培养物，由此建立了细菌的纯培养技术。
3）近代微生物发酵技术—深层培养技术4）第三代微生物发酵技术—微生物工程二、微生物的代谢调节和代谢工程1. 代谢工程基本思路：根据已有的遗传和生化知识，找出限速步骤，进行遗传操作2.代谢工程的设计：改变代谢途径，扩展代谢途径，转移或构建新的代谢途径。
三、菌种的来源与选育1.微生物工程的工业生产水平的决定要素：生产菌种的性能，发酵及提纯工艺条件（发酵工艺的优化和提取工艺的优化），生产设备。
其中第一步优良的菌种是最重要的。
2.分离纯化、筛选菌种的一般步骤：调查研究（资料查阅）试验方案设计标本采集标本的预处理富集培养菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏3.标本预处理常用的方法：物理方法：加热、膜过滤、离心等。
化学方法：加碳酸钙提高pH值等。
诱饵法：将固体基质加到待检的土壤或水中，待其菌落长成后再铺平板。
微生物工程复习
名词解释1.巴斯德效应: 有氧条件下, 发酵作用受克制的现象（或氧对发酵的克制现象）。
2.酵母Ⅰ型发酵: 酵母菌将葡萄糖经EMP途径降解生成2分子终端产物丙酮酸, 后丙酮酸脱羧生成乙醛, 乙醛作为氢受体使NADH氧化生成NAD+, 同时乙醛被还原生成乙醇(乙醇脱氢酶活性强, 乙醛为氢受体, 生成乙醇)。
3.酵母Ⅱ型发酵：当环境中存在亚硫酸氢钠时, 亚硫酸氢钠可与乙醛反映, 生成难溶的磺化羟基乙醛, 该化合物失去了作为受氢体使NADH脱氢氧化的性能, 而不能形成乙醇, 转而使磷酸二羟丙酮替代乙醛作为受氢体, 生成a -磷酸甘油, a -磷酸甘油进一步水解脱磷酸生成甘油。
（磷酸二羟丙酮为氢受体, 生成甘油）。
4.酵母Ⅲ型发酵: 葡萄糖经EMP途径生成丙酮酸, 后脱羧生成乙醛, 如处在弱碱性环境条件下（pH 7.6）, 乙醛因得不到足够的氢而积累, 2个乙醛分子间发生歧化反映, 1分子乙醛作为氧化剂被还原成乙醇, 另1个则作为还原剂被氧化为乙酸。
而磷酸二羟丙酮作为NADH的氢受体, 使NAD+再生, 产物为乙醇、乙酸和甘油（碱性条件, 歧化反映, 生成甘油、乙醇、乙酸和CO2）。
5.分批培养: 在一个密闭系统内一次性加入有限数量的营养物质进行培养的方法。
6.补料分批培养: 补料分批培养又称半连续培养或半连续发酵, 是指在分批培养过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。
7.连续培养: 又称连续发酵, 是在开放系统中进行的, 指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, 使培养物再近似恒定的状态下生长的培养方法。
8.标准呼吸链: 一种氧化时能产生ATP积累, 会克制PFK的呼气链。
9.侧呼吸链：对水杨酰异羟肟酸（SHAM）敏感, 不产生ATP, 不克制PFK；缺氧导致侧呼吸链不可逆失活, 柠檬酸产率急剧下降。
10.协同反馈克制: 在分支代谢途径中, 几种末端产物同时都过量, 才对途径中的第一个酶具有克制作用。
微生物工程期末复习提纲及具体解答
微生物工程复习提纲及具体解答1、发酵定义：传统发酵、生化和生理学意义的发酵、工业上的发酵（名词解释）（重点）传统发酵：最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁、麦芽汁或发芽谷物产生气泡（CO2）的现象，或者是指酒的生产过程。
生化和生理学意义的发酵：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
工业上的发酵：泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程，包括：1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。
2. 通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
2、发酵工程定义:（名词解释）（重点）是指利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品。
3、微生物的生物转化发酵（名词解释）是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合物的生化反应。
（最终产物是由微生物细胞的酶或酶系对底物某一特定部位进行化学反应而形成的）4、生物反应过程四个组成部分？（填空）（重点）原材料预处理生物催化剂的制备生物反应器及反应条件的选择产物的分离纯化发酵技术的核心组成部分（填空、简答）（重点）第一部分生物细胞（获得特殊反应或过程所需的最良好的生物细胞(或酶)。
）第二部分发酵设备与工艺（选择最精良设备,开发最优技术操作,创造充分发挥生物细胞(或酶)作用的最佳环境）附：目前的研究表明：用于发酵技术过程最有效、最稳定、最方便的催化剂形式是整体生物；而目前最普遍采用的整体生物是微生物细胞。
5、发酵工程要实现发酵过程并获得发酵产品,必须具备那些条件？（填空、简答）•要具有某种适宜的微生物――即必须要有好的菌种。
•要保证或控制微生物进行代谢得各种条件(培养基组成,温度,O2,PH等)――---适宜的工艺条件。
•具有进行微生物发酵的设备――必要的发酵设备•具有将菌体或代谢产物提取出来,精制成产品得方法和设备――具有完善的产品提取技术。
微生物工程复习复习资料
A知道B理解C看看传统发酵：最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或是指酒的生产过程。
生化和生理学意义的发酵：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式。
在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。
工业上发酵发酵：利用微生物在有或无氧条件下的生命活动来生产微生物菌体或代谢产物的过程。
微生物工程涵义微生物工程是渗透有工程学的微生物学。
利用微生物的特定性状、功能，通过现代化工程技术，生产各种生理活性物质的技术体系是在酵母发酵生产饮料酒的基础上发展起来的，又称为发酵工程是将传统发酵技术与基因工程、细胞工程、代谢工程和计算机自动控制等新技术结合并发展起来的现代发酵技术微生物工程的发展阶段1天然发酵阶段2纯培养技术的建立：巴斯德，科赫等。
人为地控制微生物的发酵进程。
3通气搅拌发酵技术的建立4代谢控制发酵技术5开拓发酵原料时期6基因工程阶段定向地改变生物性状发酵的流程见笔记第二章国外菌种保藏中心美国典型微生物菌种保藏中心(ATCC) 英国国家典型菌种保藏所(NCTC)日本大阪发酵研究所（IFO）法国巴斯德研究所（IPL）国内菌种保藏中心1普通微生物菌种保藏管理中心(CCGMC)中科院微生物所，北京：真菌、细菌中科院武汉病毒所，武汉：病毒2农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC) 农科院土壤肥料所，北京3工业微生物菌种保藏管理中心(CICC) 中国食品发酵工业科学研究所，北京菌种筛选主要步骤和掌握一种菌的分离方法见笔记诱变育种：利用诱变剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过合适的筛选办法获得所需的高产优质菌种的方法物理诱变剂：射线如紫外线、X—射线、γ—射线，快中子等化学诱变剂：化学因子如碱基类似物、5—氟尿嘧啶、烷化剂等。
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微生物工程第一章绪论名词解释:初级代谢产物：是与菌体生长相伴随的产物，主要是构成细胞高分子物质（蛋白质、核酸、多糖、脂类、维生素）的单体物质，如氨基酸、核苷酸、有机酸、脂肪酸等，一般不能过量积累，涉及合成代谢和分解代谢次级代谢产物：以初级代谢产物或中心代谢物为原料进行合成，与生长不相伴随，在菌体生长的稳定期合成，具有特定的功能，抗生素、生物毒素、胞外多糖微生物转化：利用微生物细胞的一种或多种酶把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物的生化反应.与初级代谢和次级代谢的不同与酶工程的不同微生物转化合成甾类激素，如可的松药物、抗生素的微生物转化简述：微生物工程发展的四个阶段及其标志性事件，每一时期生产的主要产品答: 1.自然发酵时期：传统发酵技术（酿酒，酱油，醋，面包，酸奶，奶酪等）2.纯培养技术的建立：标志性的科学事件:虎克(A. Van Leeuwenhoek)发明显微镜（1680），巴斯德(L. Pasteur)发现发酵是由微生物引起的（1857），科赫(R. Koch)建立了固体培养基对微生物分离纯化的技术（1882)主要生产厌氧发酵产品:甘油,乳酸,丙酮丁醇,和表面固体发酵生产少量的好氧产品：酵母菌体,柠檬酸3.深层培养技术的建立：以青霉素的液体深层需氧发酵技术的建立为标志(1943）,大规模发酵生产需氧发酵产品:维生素,抗生素,酶制剂,柠檬酸,甾类转化4.人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术的建立，以60年代氨基酸、核苷酸微生物工业的建立为标志。
用于氨基酸、核苷酸、有机酸和部分抗生素的生产5.基因工程技术的建立（1973）及自动化控制技术的应用第二章工业微生物技术1、菌种衰退与复壮,自然选育,诱变育种菌种衰退与复壮衰退: 生产上使用的菌种，在使用和保藏过程中，经常会逐渐向不利于生产的方向发生变化，这种变化称为衰退1.引起菌种衰退的原因(1)菌种遗传特性的改变：异核现象导致微生物菌种变异，自发突变导致菌种遗传特性改变，突变所产生菌种的回复突变以及杂交重组体产生分离子。
预防措施：减少传代次数，采用合适的菌种保藏方法(2)菌种生理状况的改变：菌种的培养条件可以对菌种的生理状况产生影响，培养条件不当，可以引起菌种衰退2.防止菌种衰退的方法尽可能满足其营养条件、培养条件，避免有害因素影响；尽量减少转代次数；采用幼龄菌种。
复壮：菌种的复壮：将衰退的菌株恢复原有的生产性能．复壮方法：纯种分离法、淘汰已衰退的个体、选择合适的培养条件自然选育：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诱变育种：利用物理、化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进突变率大幅度提高，利用简便、快速、高效的方法筛选目的突变株1出发菌株的选择:有一定生产能力、生长快、产孢子多、营养要求低2诱变剂的使用方法：单独使用（对野生菌种效果较好）与联合应用（包括同一诱变剂多次处理，两种或以上诱变剂同时或多次处理效果较好eg.青霉素。
氮芥，UV）3诱变剂量的选择：用致死率作为诱变剂量的的选择依据。
一般，诱变率随诱变剂量的提高而提高，达到一定程度后再提高反而使诱变率下降，近年一般采用低剂量诱变。
有时也使用高剂量，因其可引起巨大的损伤，形成稳定突变。
4诱变菌株的筛选：初筛→复筛→发酵条件优化以确定最佳发酵条件2、主要发酵产品的生产菌种（柠檬酸，酒精，乳酸，谷氨酸，青霉素，丙酮和丁醇，淀粉酶，蛋白酶）答：柠檬酸：黑曲霉（Aspergillus niger）解脂假丝酵母（Candida lipoly）等。
酒精：ED途径的菌种：运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis）嗜糖假单胞菌(Pseudomenas Sanccharophila)；酵母乳酸：同型乳酸发酵：德氏乳杆菌（Lactobacillus delorückii）乳酸链球菌（Streptococcus lactis）异型乳酸发酵：肠膜状明串珠菌、短乳杆菌谷氨酸：谷氨酸棒状杆菌青霉素：金黄色葡萄球菌985菌株青霉菌丙酮和丁醇：羧状芽孢杆菌淀粉酶：枯草芽孢菌？蛋白酶：枯草芽孢菌3、常用育种方法及其特点，常用诱变剂及其育种原理：在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等的作用引起的突变。
②互变异构效应(自然突变) ：四种碱基第六位上的酮基或氨基的瞬间变构，会引起碱基的错配。
特点：简单、效率低，常与诱变育种交替使用以提高育种效率。
流程：常规的筛选流程：将菌种制成菌悬液，用稀释法在固体平板上分离单菌落，再分别测定单菌落的生产能力，从中选出高水平菌株。
应用:常用作菌种的复壮,以保持菌种的生产性能诱变育种：诱变育种一般步骤：出发菌株→纯化→细胞或孢子悬液的制备→致死曲线测定→活细胞计数→中间培养→突变株分离→初筛→复筛→生产测试→菌种保藏原理：基因突变（染色体畸变、点突变、碱基转换(transition)、碱基颠换(transversion) 、移码突变）特点：方法简单、快速、效果显著，是主要的育种方法之一常用诱变剂及其诱变原理杂交育种：人为利用真核微生物的有性生殖或准性生殖，或原核生物的接合、F 因子的转导、转化等过程，促使两个具有不同遗传性状的菌株发生基因重组，以获得优良的生产菌株。
步骤：异核体的形成，双倍体的检出，单倍体的检出原生质体融合技术：利用人工方法（PEG融合或电击），使遗传性状不同的两个细胞的原生质体发生融合，并产生重组子（杂合双倍体或单倍重组子）的过程，重组子可能同时具有两个亲本的优点融合子的检出方法：营养缺陷型标记、抗药性标记、双亲灭活、利用双亲对碳源利用不同、利用荧光染色法筛选融合子、生化指标分子育种：（1）代谢调控育种：代谢途径中关键酶的过量表达（插入新基因或增加基因拷贝）、失活（基因敲除、插入失活、点突变）、RNA干扰（RNA i）。
基因敲除方法：（2）转基因微生物：大肠杆菌酿酒酵母毕赤酵母优点：重组频率大（10-1）、亲本选择范围大常用诱变剂：物理诱变剂：紫外线、X射线、γ射线、激光、快中子化学诱变剂：丫啶类染料（丫啶橙丫啶黄、原黄素等）和一系列ICR类的化合物a.与核酸碱基直接作用的诱变剂：烷化剂（EMS、NTG、NMU、EDS、氮芥）、亚硝酸、羟胺b.碱基类似物：5-BU、5-FU、8-NG、2-APc.移码突变诱变剂：生物诱变剂：噬菌体，转座子各诱变剂既可单独使用,也可联合使用4、引起菌种衰退的原因，如何防治？答：1.引起菌种衰退的原因(1)菌种遗传特性的改变：异核现象导致微生物菌种变异，自发突变导致菌种遗传特性改变，突变所产生菌种的回复突变以及杂交重组体产生分离子。
预防措施：减少传代次数，采用合适的菌种保藏方法(2)菌种生理状况的改变：菌种的培养条件可以对菌种的生理状况产生影响，培养条件不当，可以引起菌种衰退2.防止菌种衰退的方法A、尽可能满足其营养条件、培养条件，避免有害因素影响；B、尽量减少转代次数；C、采用幼龄菌种5、微生物菌种保藏的原理，常见菌种保藏方法要点及其特点（斜面、穿刺、沙土管、真空冷冻干燥、液氮、低温）答：原理：人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态，减少菌种变异，达到长期保存的目的。
保藏菌种状态：孢子，芽孢．培养时间、培养温度、培养基成分保藏条件：低温，干燥、隔绝空气、缺乏营养物质常见菌种的保藏方法及其特点（P：77-80）要点是过程？6、同型乳酸发酵及异型乳酸发酵比较（菌种、产物、生化途径？）答：EMP：1、糖酵解途径（EMP）HMP：磷酸戊糖途径（HMP）7、酵母的三种发酵类型：发酵条件、发酵途径（要记？）、产物答：PPT第二章第三章培养基及原料处理1、葡萄糖效应、生长因子、前体、发酵促进剂、发酵抑制剂、大曲（具体例子要不要知道如：黄血盐？）葡萄糖效应：葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢阻遏了某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。
生长因子：微生物正常生长代谢必不可少却又不能利用简单原料自行合成的有机物前体：某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身结构没有多大变化，但产物的产量因前体的加入有较大的提高发酵促进剂：指那些既不是营养物又不是前体，但却能提高产量的添加剂发酵抑制剂：能抑制某些代谢途径的进行，同时会使另外一些代谢途径活跃的添加剂大曲：大曲类型：高温曲，中温曲。
高温曲生产工艺：2、用淀粉制备水解糖的方法有哪几种,各种方法有什么特点答：1.酸法水解:淀粉酸水解理论基础：淀粉水解成葡萄糖的反应过程中同时发生：水解反应、复合反应、分解反应；其中水解反应是主要的。
？水解反应：复合反应：葡萄糖分子间经1-6糖苷键结合成龙胆二糖（有苦味）、异麦芽糖和其他低聚糖（合称复合低聚糖）。
分解反应：葡萄糖→羟甲基糠醛→有机酸、色素等酸种类: 硫酸:用量较多,用碳酸钙中和,易产生锅垢盐酸:催化快，用量少,腐蚀性强淀粉乳浓度:10-25°Bé，淀粉颗粒均匀温度:121-133 ℃，144-151 ℃特点：速度快，设备简单，要求设备耐高温，副反应降低转化率2.双酶法：？液化:(1) α-淀粉酶:淀粉1,4-糊精酶.产物:麦芽糖,糊精来源: 微生物(枯草杆菌,黑曲霉,米曲霉,根霉),植物,动物(2)异淀粉酶糖化: (1)糖化酶:1,4-葡萄糖苷酶.产物:葡萄糖.来源：曲霉（55-60℃，pH3.5-5），根霉（50-55 ℃,pH4.5-5.5），拟内孢霉（50 ℃,pH4.5-5.0）；(2)β-淀粉酶:1,4-麦芽糖苷酶.产物:麦芽糖来源：微生物:曲霉,根霉,内孢霉;大麦芽特点:反应条件温和,副产物少,转化率高，原料浓度高,产品质量高时间长,设备要求多3、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原料:玉米,小麦(颗粒坚实,酶法液化不彻底)特点:速度快，酸用量少,原料浓度高,产品质量高4、酶酸法：将淀粉乳用α-淀粉酶液化到一定程度,然后用酸水解成葡萄糖的工艺（颗粒大小不一的淀粉原料(如碎米淀粉),酸法水解不均匀,出糖率很低,故先用酶液化）.特点:可采用粗淀粉原料，生产时间短5.曲法:大曲,小曲,麸曲（具体见PPT，要知道？）3、常用于发酵培养基的碳源和氮源分别有哪些，各自有什么特点P：82-84 87-88 答：（一）碳源1.功能：提供能量、构成菌体、代谢产物的物质基础2、常用碳源及其特点及用途：碳酸气糖类:葡萄糖(葡萄糖效应)、糖蜜、乳糖、淀粉和糊精、纤维素有机酸和醇:甲醇、乙醇、丙三醇、山梨醇、乙酸钠油和脂肪:烃:价格昂贵,但产物易提纯.3.快速利用的碳源和慢速利用碳源快速利用碳源：葡萄糖、蔗糖、氨基酸，乳酸（产酸，所以PH降得快，过低的PH不利于产物形成；碳源的迅速消耗引起菌体过早自溶。