生物工艺学复习提纲详细版

生物工艺学复习提纲

第一章绪论

什么叫生物工艺学？p1

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。

第二章工业微生物菌种选育、制备、保藏

纯种培养；纯种分离的方法？划线、稀释

常选用单菌落分离法。把菌种制备成单孢子或单细胞悬浮液，经过适当的稀释后，在琼脂平板上进行划线分离。(即是将含菌样品在固体培养基表面做有规则的划线,有扇形划线法、方格划线法及平板划线法等)

也可以采用稀释法，该法是通过不断地稀释，使被分离的样品分散到最低限度，然后吸取一定量注入平板，使每一微生物都远离其他微生物而单独生长成为菌落，从而得到纯种。

2、什么叫诱变育种及方法分类？p15,

诱变育种是通过人工处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的伏良菌株选育出来的过程。

方法分类：物理诱变，化学诱变，生物诱变

3、什么叫原生质体融合？见PPT

原生质体融合就是将双亲株的微生物细胞分别通过酶解去壁，使之形成原生质体，然后在高渗条件下混合，并加入物理的、化学的或生物的助融条件，使双亲株的原生质体间发生相互凝集和融合的过程。

4、菌种的退化（原因）、复壮措施？p29及PPT

造成菌种退化的原因主要有：

(1)自然突变:微生物高速繁殖过程中，DNA要进行大量快速复制，会出现某些基因的差错从而导致突变发生，故繁殖代数越多，突变体的出现也越多。(一是菌种保藏不妥,自然突变)

(2)环境条件:环境条件对菌种退化有影响，如营养条件，环境温度也是重要的作用因素。例如，温度高，基因突变率也高，温度低则突变率也低，因此菌种保藏的重要措施就是低温。其他环境因子，如紫外线等诱变剂也可加速菌种退化。(二是菌种生长的条件要求没有得到满足，或是遇到不利的条件，或是失去某些需要的条件。)

复壮措施：常用方法是单细胞分离、纯化、扩大培养。也可用高剂量紫外线和低剂量化学诱变剂如NTG等联合处理，或用低温处理等，通过淘汰衰退个体而达到复壮的目的。(1)纯种分离法(2)淘汰已衰退的个体（3）通过寄主体进行复壮

6、菌种保藏的常用方法？p30及PPT

常用方法：(1)冷冻干燥保藏法(2)液氮保藏法(3)斜面保藏法(4)液体石蜡覆盖保藏法(5)载体保藏法(6)悬液保藏法

7、工业生产常用微生物菌种有哪些？写出至少5种

细菌（醋酸菌、假单胞菌、乳酸菌、大肠杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌、产氨短杆菌、甲烷产生菌）、放线菌、酵母菌（啤酒酵母、葡萄汁酵母、毕赤酵母）、霉菌（毛霉、根霉、曲霉、）担子菌和藻类。

8、菌种进入种子罐有两种方法：孢子进罐法，摇瓶菌丝进罐法。种子罐的级数及发酵的级数之间的关系。种子罐种子制备一般可分为一级种子、二级种子和三级种子的制备。种子罐的级数主要决定于菌种的性质和菌体生长速度及发酵设备的合理应用。种子罐级数减少，有利于生产过程的简化及发酵过程的控制，可以减少因种子生长异常而造成发酵的波动。

9、了解菌种选育的概况

第三章工业培养基及其设计

1、制备培养基的基本原则？p36

①目标明确②营养协调③条件适宜（pH，渗透压及其他条件）④经济合理

2、培养基的分类？p38-39（根据微生物类群、对培养基成分的了解程度、物理状态、功能分类，了解伊红美蓝培养基鉴别大肠杆菌与致病的沙门氏菌、志贺氏菌）

按培养微生物与营养类型区分：细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、霉菌培养基、自养微生物培养基、异养微生物培养基

按对培养基成分的了解程度区分：天然培养基（化学成分不确定），合成培养基（化学成分确定），半合成培养基（化学成分部分确定）

按制备后培养基的物理状态区分：固体培养基，半固体培养基，液体培养基

按培养基的功能区分：选择培养基，鉴别培养基，选择压力培养基

伊红美蓝培养基中的伊红和美蓝的作用：

★鉴别染色，伊红是一种红色酸性染料，美蓝是一种蓝色碱性染料。大肠杆菌能强烈分解乳糖产生大量有机酸，结果与两种染料结合形成深紫色菌落。由于伊红还发出略呈绿色的荧光，因此在反射光下可以看到深紫色菌落表面有绿色金属闪光。而肠道内的沙门氏菌和志贺氏菌不发酵乳糖，所以形成无色菌落。这样就可以将无害的大肠杆菌与致病的沙门氏菌和志贺氏菌区别开来。

4、理解有机氮和无机氮源与速效氮源、迟效氮源的关系。

①速效氮源：无机氮（有利于机体生长），即可直接利用的碳水化合物。

②迟效氮源：有机氮（有利于代谢产物形成），即需经过菌体进一步降解方可利用。

③无机氮源的迅速利用会引起pH的变化。生理酸性物质：硫酸铵↓，生理碱性物质：如硝酸钠↑。

5、常用的孢子培养基有哪些？

①麸皮培养基②小米培养基③大米培养基④玉米碎屑培养基

⑤用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制的琼脂斜面培养基

大米和小米常用作霉菌孢子培养基，因为它们含氮量少、疏松、表面积大，是良好的孢子培养基。

6、种子培养基和发酵培养基对氮源、碳源和碳氮比的要求？碳源

①种子培养基:供孢子发芽、生长和菌体繁殖的培养基。

a.营养要求比较丰富和完全，氮源和维生素的含量也要高些，但总浓度以略稀薄为好，这样可达较高的溶解氧，供大量菌体生长和繁殖。

b.一般种子培养基都用营养丰富而完全的天然有机氮源，因为有些氨基酸能刺激孢子发芽。但无机氮源容易利用，有利菌体的迅速生长，所以在种子培养基中常包括有机氮源和无机氮源。

②发酵培养基:供菌体生长、繁殖和合成大量代谢产物用的培养基。

a.用于培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳氮比低）；

b.用于大量生产代谢产物的培养基其氮源一般应比种子培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基的氮源含量）；若代谢产物是次级代谢产物时要考虑是否加入特殊元素或特定的代谢产物。第四章生物工艺过程中的无菌技术

1、工业常用的无菌技术有哪些？p44，PPT

干热灭菌，湿热灭菌，射线灭菌，化学药剂灭菌，过滤除菌

2、什么是致死温度？微生物热阻？p45

致死温度：杀死微生物的极限温度。

热阻：微生物对热的抵抗力，即指微生物在某一特定条件下(主要是温度)的致死时间。

3、分批灭菌包括升温、维持、冷却三个阶段

分批灭菌过程包括升温、维持和冷却三个阶段，通常100℃以下的温度对灭菌没有太多贡献，在实际过程中是忽略的，升温是指从100℃升到121℃的情况，而冷却是指121℃冷却到100℃时的情况，在这两个温度段，加热升温和冷却对灭菌是有贡献的。

4、发酵过程染菌的主要原因有哪些？

种子带菌，无菌空气带菌，设备渗漏，灭菌不彻底，操作失误，技术管理不善