天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：微生物工程 课程代码：0777
第一部分 课程性质与目标
一、 课程性质与特点
微生物工程是现代生物技术的重要组成和基础，是生物技术产业化的重要环节。它将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机地结合起来，广泛而深刻地揭示了发酵过程的本质，其生命力在于在促进产业化发展的基础上不断实行技术改造、更新、创新，使其向高度自动化控制和高效合成代谢的发酵生产转移，在较短时间内获得更多高质量的产品。由于它是渗透有工程学的微生物学，是发酵技术工程化的发展，所以又称"发酵工程"。
本课程是高等教育自学考试应用生物技术专业本科所设专业课之一，它是一门理论联系实际、应用性较强的课程。本课主要介绍微生物工程的基本内容、原理和各单元操作的工艺及设备等。
二、课程设置的目的和要求
微生物工程是应用生物技术专业的主要课程之一，是微生物学和工程技术相交叉的学科。微生物产品的研究开发及生产过程需要本学科为支撑条件，应用生物技术专业的学生应该了解和掌握微生物工程的基本原理、工艺操作及设备，尤其是有关微生物产品产业化的基础知识和关键技术。
三、与本专业其它课程的关系
微生物工程是生物技术专业大学本科学生必修的专业技术基础课程，它涉及到微生物学、生物化学、遗传学及分子生物学等多种学科。该专业的学生应在学好上述基础课程的基础上学习本课程。
第二部分 课程内容与考核目标
第一章 绪论
一、学习目的与要求
本章是该课程的概述。要求学生在领会基本概念的基础上，重点掌握微生物工程的主要内容、特点及发展方向。
二、考核知识点与考核目标
（一）微生物工程的基本概念（重点）
识记：微生物工程、发酵、发酵方式、发酵产品类型
（二）微生物反应过程的特点（重点）
理解：微生物反应的特点及其与化工反应的区别。
应用：与化工生产相比，叙述微生物工程的优缺点。
（三）微生物工程所涉及的主要内容及应用领域（次重点）
理解：微生物工程的重点内容及应用领域。
（四）微生物工程的进展及发展方向（一般）
理解：微生物工程的发展历史及发展趋势。
第二章 生产菌种的选育
一、学习目的与要求
通过本章学习，了解并掌握生产菌种选育的基础知识与一般方法；掌握菌种保藏的基本原理和常用方法；了解菌种退化的原因与复壮方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）菌种的分离筛选（重点）
理解：分离与筛选的工作程序、设计要求及一般分离方法
应用：如何从自然界获得野生型菌种
（二）自然选育（次重点）
识记：自然选育的含义、优缺点及一般程序。
理解：自然突变及其原因；定向培育。
应用：在生产活动中用自然选育法获得高产菌株。
（三）诱变育种（重点）
识记：诱变育种的含义及其优缺点；诱变、复合诱变及诱变剂的种类。
理解：诱变育种的基本原理及一般步骤；营养缺陷型的检出与鉴定。
应用：通过诱变育种筛选某种营养缺陷型高产菌株。
（四）基因重组育种（次重点）
识记：基因重组、杂交育种的含义及二者关系；杂交育种的优缺点；原生质体融合及其优点；基因工程技术的核心内容。
理解：原生质体融合的一般步骤；基因工程的一般步骤。
应用：利用原生质体融合法改良生产菌种。
（五）菌种的保藏（次重点）
识记：菌种衰退及其主要原因；防止菌种衰退的方法。
理解：菌种保藏原理；主要保藏方法。
应用：对不同菌种选择适宜的保藏方法及复壮方法。
第三章 代谢产物的过量生产
一、学习目的与要求
了解微生物反应过程中的代谢调控理论，掌握代谢控制发酵的基本方法，在实践中实现代谢产物的过量生产。
二、考核知识点与考核目标
（一）微生物的代谢调控（重点）
识记：诱导、分解代谢阻遏和反馈等调节机制；代谢控制发酵技术。
理解：实现代谢调控一般方法；克服反馈抑制和反馈阻遏的调控；克服分解代谢阻遏的调控；对诱导调节的控制。
应用：在生产中实施代谢调控手段提高产量。
（二）提高初级代谢产物产量的方法（次重点）
识记：初级代谢与初级代谢产物。
理解：提高初级代谢产物产量的11种手段。
应用：在某初级代谢产物发酵生产中选择提高产量的适宜手段。
（三）提高次级代谢产物产量的方法（次重点）
识记：次级代谢产物与次级代谢的区别及二者关系。
理解：常用的提高次级代谢产物的方法。
应用：选择适宜的手段提高某次级代谢发酵产品的产量。
（四）高浓度微生物的培养（重点）
识记：高细胞浓度培养技术的原理和优点。
理解：流加培养、高细胞浓度连续培养和菌体循环利用等培养技术及其存在的问题；提高高产菌株的稳定性；改进发酵产品的品质。
应用：选用某些手段实现某产物发酵的高密度培养。
第四章 微生物反应的质能平衡
一、学习目的与要求
质能平衡理论可预测发酵过程各基质的需要量，从而更经济有效地使用它们，减少无效消耗。该理论是解除发酵过程中某种基质限制或抑制，达到过程优化的重要手段。学习并掌握本章的基本知识有利于在实践中灵活运用。
二、考核知识点与考核目标
（一）微生物反应的化学计量（一般）
识记：质能平衡；化学计量。
理解：列出微生物生长化学计量式的前提；产物合成的化学计量式。
应用：写出某菌体生长或某产物合成的化学计量式。
（二）得率因数（重点）
识记：维持因数；生长得率；产物得率。
理解：含维持的微生物生长与纯生长的关系式；纯生长得率与毛生长得率；产物得率（过程得率与理论得率）。
（三）微生物反应的质能平衡（重点）
识记：质量平衡；能量平衡。
理解：元素平衡关系式；能量平衡关系式；质量平衡与能量平衡的联系。
应用：质能平衡理论在微生物工程中的应用。
第五章 微生物发酵过程
一、学习目的与要求
了解发酵过程的类型、一般过程和操作方式；掌握种子扩大培养、发酵培养基的特点、组成设计和优化；熟悉发酵过程的中间分析及发酵终点控制。
二、考核知识点与考核目的
（一）微生物发酵的类型（重点）
识记：微生物发酵的不同形式及其优缺点；发酵的一般过程及操作方式；主要技术经济指标。
理解：发酵工程发展的新趋向；分批发酵、补料分批发酵和连续发酵的代谢特征。 应用：某菌在特定条件下为获得某种产品应采取的发酵类型及操作方式。
（二）种子扩大培养（重点）
识记：发酵工业对生产用菌种及其培养基的基本要求。
理解：生产菌种逐级扩大培养的各个环节；种龄及其活力；种子罐级数与接种量的确定；种子质量优劣的判断及其影响因素；种子质量控制措施。
应用：设计从菌种斜面开始，逐级扩大到满足某特定发酵罐的接种量。
（三）发酵培养基（重点）
识记：发酵培养基及其一般特点；发酵培养基的组成。
理解：发酵培养基设计的基本程序及原则；培养基的最优化。
应用：设计某菌发酵生产的培养基。
（四）发酵过程的中间分析（次重点）
识记：发酵过程中主要的五项中间分析项目。
理解：判断发酵终点的依据；放罐前的工艺控制。
应用：某发酵过程中起码要进行的中间检测项目。
第六章 分批发酵动力学
一、 学习目的与要求
发酵动力学是现代发酵工业实现自动控制的理论基础。通过学习可以认识微生物反应过程中各种物质运动的本质及规律；了解过程中菌体生长、底物消耗和产物合成等速率以及影响反应速率的因素，并尽可能地将各种因素进行归纳，从而将动力学理论应用于生产管理。
二、 考核知识点与考核目标
（一）关于数学模型（一般）
识记：建立数学模型的一般原则。
理解：微生物反应动力学模型的分类；数学模拟的难点。
（二）微生物的生长速率（重点）
识记：菌体细胞的生长；同步培养；均衡生长与非均衡生长；生长速率与比生长速率；Monod生长动力学模型。
理解：Monod方程中各变量的含义及它们之间的相互关系；Monod方程是典型的均相非结构模型，它基于三个假设条件而建立；推广的Monod方程的几个主要形式；细胞死亡动力学方程。
应用：将Monod方程推广应用到某特定微生物生长过程；比生长速率的计算。（三）底物消耗速率（重点）
识记：底物消耗速率与比底物消耗速率的概念及方程。
理解：含维持代谢的底物消耗速率模型；氮源的消耗及C/N比；氧消耗速率。（四）代谢产物生长速率（重点）
识记：代谢产物生成速率与比速率；产物合成动力学类型。
理解：三种合成动力学类型的方程式；推广的几种合成动力学模型及其条件。
应用：产物合成速率及比速率的计算。
（五）发酵工程模拟与优化（一般）
理解：生长模型的选择；优化生长过程的一般原理；产物合成模拟方法的选择。第六章 分批发酵和补料分批技术
一、学习目的与要求
分批发酵和补料分批技术是现代发酵工业的主要操作方法，深入了解它们的操作方法、规律及在发酵过程中各变量之间的关系有助于提高生产效率。
二、考核知识点与考核目标
（一）分批发酵（次重点）
识记：分批操作工艺及主要特征；分批发酵的生产率。
理解：分批操作过程中菌体生长规律、代谢变化及其过程的最优化。
应用：利用发酵过程最优化理论，优化处理某产品分批发酵过程。
（二）补料分批技术（重点）
识记：补料分批技术的含义、优点及其类型和适用范围。
理解：流加物料的方式及其控制；补料分批发酵动力学及微机控制。
应用：设计某发酵过程流加物料的方式及控制手段。
第八章 连续发酵
一、学习目的与要求
连续发酵是发酵工业重要操作技术之一，深入了解连续发酵方法、特点、动力学原理以及发酵系统中各参数之间的关系，有助于研究和设计特定微生物连续发酵流程。
二、考核知识点与考核目标
（一）连续发酵的方法和特点（次重点）
识记：连续发酵的优点及存在问题；连续发酵对设备的要求。
理解：连续发酵的各种方法及其动力学理论基础。
（二）罐式连续发酵（重点）
识记：单罐连续发酵流程；稀释速率；临界稀释度。
理解：稀释速率与菌体比生长速率的关系；稀释速率对菌体和限制性基质浓度的影响。
应用：若要连续发酵平稳进行，需使D=μ,如果D不等于μ，则会出现不同后果。（三）多罐串联连续发酵（重点）
识记：多罐连续发酵的优点及其串联方式。
理解：二级连续培养系统中各罐中的变量及其关系式；产物连续形成的动力学。 应用：在二级连续培养系统中，第一罐与第二罐的本质区别。
（四）连续发酵的实际应用（次重点）
识记：连续发酵的研究趋势；分批培养的细胞生产率PCB与连续培养的细胞生产率PCC的比较。
理解：连续发酵的时间和理论罐数的确定；连续发酵在工业中的应用。
应用：设计某特定菌的连续培养流程。
第九章 发酵工艺控制
一、学习目的与要求
微生物产品的发酵生产是由微生物的生化活动和环境条件相互作用来完成的。工艺条件的控制就是要为生产菌创造一个最适环境，使目的产物得以充分表达。了解发酵工艺控制对发酵生产的重要性及各种环境因素对发酵的影响，学习有关发酵调控的基本知识，为生产菌创造一个最适环境，达到最优控制目的。
二、考核知识点与考核目标
（一）温度对发酵的影响及其控制（重点）
识记：温度与发酵的关系及其对发酵的影响；活化能；发酵热；最适温度。
理解：发酵热的测定；最适温度的选择与控制。
应用：某特定发酵过程中发酵热的计算；最适温度的调控；测定某发酵过程的发酵热。
（二）pH值对发酵的影响及其控制（重点）
识记：pH值对菌体生长和产物合成的影响；发酵过程中pH的变化规律；引起发酵液中pH变化的因素。
理解：微生物生长和产物合成的最适pH；最适pH的选择与调控。
应用：对某发酵过程中的pH实施优化控制。
（三）溶解氧对发酵的影响及其控制（重点）
识记：临界氧浓度；发酵过程中控制氧浓度的变化对发酵的影响；通风比；KLa；摄氧率。
理解：发酵异常时的溶氧变化；供氧能力的变化对溶解氧的影响；提高供氧能力和控制需氧的方法。
应用：在一定供氧能力的发酵过程中控制需氧≦供氧能力，使供需平衡。
（四）基质浓度对发酵的影响及补料控制（重点）
识记：基质浓度对发酵的各种影响；优化补料速率。
理解：发酵过程中补料对细胞量、生长速率和产率的影响；连续补料和分批补料发酵的比较；适合采用补料控制的发酵情况。
应用：对特定的发酵（例如，受异化代谢物阻遏的系统）选择适宜的补料方法。（五）泡沫的控制（一般）
识记：发酵过程中泡沫的成因与消长规律；机械消泡的方法和优缺点；化学消泡机理；化学消泡剂的种类与性质。
理解：选择化学消泡剂应注意的事项；泡沫控制措施。
应用：发酵过程中泡沫过大影响搅拌、通风和发酵生产正常进行，应如何控制泡沫。
（六）杂菌与噬菌体的污染与防治（次重点）
识记：杂菌；染菌；染菌的原因及其所造成的后果；噬菌体的污染源。
理解：防止染菌要点；无菌检查与染菌的处理；噬菌体污染与发酵异常现象；噬菌体污染的防治。
应用：判断某发酵异常现象是杂菌污染还是噬菌体污染及相应处理手段。
第十章 基因重组菌的培育
一、学习目的与要求
基因重组技术已由实验室走向实用和工业生产，它不仅提供了改良菌种的手段，也为攻克医学上的疑难病症提供了可能，为深入探索生命的奥秘提供了有效手段。基因工程菌在保藏和发酵生产中的不稳定性已成为该技术转化为生产力的关键之一。因此，了解其培养特点及控制、培养动力学、培养装置与产物的提取等知识极有必要。
二、考核知识点与考核目标
（一）重组DNA实验准则（一般）
理解：准则的重要性及其主要内容。
（二）基因重组菌的培养特点及控制（重点）
识记：重组菌培养的主要特点；产物分泌与宿主菌的选择。
理解：实现重组菌高浓度培养首先需控制营养源浓度；质粒不稳定的类型及影响因素；使质粒稳定的措施；细胞的质粒数、质粒的稳定性及转录与翻译阶段的效率之间的关系；变温培养法可能增加拷贝数而提高产量。
应用：设计使质粒稳定的重组菌培养方案。
（三）培养装置与产物的提取（重点）
识记：重组菌对培养罐的要求及培养罐的特点与类型。
理解：重组菌外漏的防范措施；重组菌产物提取与传统发酵产品提取的区别和应注意事项。
应用：设计某工程菌产物提取路线。
第十一章 气液质量传递
一、学习目的与要求
满足菌对氧的需要是微生物反应工程的一个重大课题，供氧不足可能引起菌种的不可弥补的损失或导致代谢方向的改变。了解发酵过程中气液质量传递原理、处理好供氧和需氧之间的关系是保证生产最佳化的重要方面。
二、考核知识点与考核目标
（一）氧的溶解与微生物的耗氧（重点）
识记：供氧；耗氧；溶解氧[DO]及其制约条件；Henry定律；摄氧率ro2及其影响因素；比耗氧速率（Qo2）;临界溶氧浓度。
理解：影响微生物需氧量的因素；控制溶解氧的供需平衡。
应用：在供氧能力一定条件下控制溶解氧的供需平衡。
（二）培养液中氧的传递（重点）
识记：氧的饱和浓度及其影响因素；体积氧传递系数（KLa）。
理解：氧在培养液中的传递原理及氧传递方程式；通风搅拌和机械搅拌通风发酵罐的溶氧系数。
应用：求某种发酵罐中的溶氧系数。
（三）影响供氧的因素（重点）
识记：影响供氧的主要因素。
理解：影响氧传递推动力的因素；影响体积氧传递系数KLa的因素及影响溶解氧的其它因素。
应用：提出某发酵中提高溶解氧的方法。
（四）溶解氧、摄氧率及溶氧系数的测定（次重点）
识记：溶解氧浓度测定；摄氧率的测定。
理解：溶氧系数的测定与计算；Kd和 KLa的区别。
应用：用两种方法测定某发酵液中的溶氧系数值。
第十二章 灭菌工程
一、 学习目的与要求
现代发酵工业多为纯种培养，培养基及培养设备的彻底灭菌是防止杂菌污染确保正常生产的关键之一。了解发酵生产中通常使用的湿热灭菌原理、方法及其设备至关重要。
二、考核知识点与考核目标
（一）湿热灭菌原理（重点）
识记：发酵培养基及设备灭菌的主要方法；微生物的热阻；对数残留定律。
理解：灭菌温度与菌死亡反应速度常数的关系及影响培养基灭菌的因素。
应用：分析某发酵批次灭菌失败的原因。
（二）分批灭菌的设备与计算（重点）
识记：分批灭菌时间的计算。
理解：分批灭菌的传热计算；分批灭菌操作要点。
应用：计算某发酵罐彻底灭菌所需时间。
（三）连续灭菌的设备与计算（次重点）
识记：连续灭菌的优点及灭菌时间的计算。
理解：连续灭菌的流程及设备类型。
应用：根据某发酵的特点设计一种连续发酵流程。
第十三章 空气除菌
一、学习目的与要求
现代发酵工业中绝大多数是好气性纯种培养，空气是菌体生长和代谢必不可少的条件，无菌空气的制备成为微生物工程中的重要环节，了解生产中空气除菌的基本方法、原理、流程及设备极有必要。
二、考核知识点与考核目标
（一）空气除菌的方法（重点）
识记：生产中空气除菌的主要方法；空气过滤效率及其影响因素。
理解：通风发酵对无菌空气的要求；过滤除菌的机理；对数穿透定律；介质层厚度的计算。
应用：计算某特定发酵中过滤器介质的厚度。
（二）过滤除菌的流程与设备（重点）
识记：空气过滤的一般流程；过滤器类型及结构；过滤介质。
理解：空气净化的工艺要求；空气过滤器的操作要点。
应用：根据某发酵对净化空气的要求设计一种空气净化流程；计算过滤介质的厚度。
第十四章 发酵设备
一、学习目的与要求
工业发酵在反应器中完成，发酵罐是发酵工业的主要设备，了解发酵反应器的基本类型、结构、性能、特点及其发展趋势尤为重要。
二、考核知识点与考核目标
（一）发酵设备的发展趋势（次重点）
识记：生物反应器的基本类型。
理解：反应器的设计要求及发展趋势。
（二）厌氧发酵设备（一般）
识记：厌氧发酵设备的一般特点。
理解：酒精、啤酒等发酵设备的基本结构特点。
应用：试设计某种厌氧发酵（例如乳酸发酵）反应器的基本构型。
（三）通风发酵设备（重点）
识记：生产上对机械搅拌发酵罐的基本要求及其优缺点；公称容积及发酵罐装料系数。
理解：通用式、自吸式及通风搅拌发酵罐的结构特点。
应用：通风量的控制与计算；公称容积和装液量的计算。
（四）机械搅拌与搅拌功率（重点）
识记：发酵罐搅拌桨的主要类型及特点；搅拌流型的决定因素；搅拌功率、搅拌功率准数之间的关系。
理解：搅拌流型与混合效果的关系；计算搅拌功率的区别及影响因素；搅拌间距对流型的影响；多组搅拌功率的计算；通风情况下搅拌功率的计算（密氏公式）。
应用：计算通风状态下的搅拌功率。
（五）发酵罐的放大（一般）
识记：通风搅拌发酵罐放大的内容和依据。
理解：几种放大方法的比较。
应用：论证以KLa值相同的原则放大是最佳放大方法。
第十五章 发酵过程的检测与自动控制
一、学习目的与要求
发酵工程实现在线分析并自控，只有通过各种参数检测，对过程进行定性定量的描述，才能对过程进行控制。本科学生应了解并掌握发酵过程的检测项目及直接、间接参数检测调控方法，应用计算机对过程进行管理。
二、考核知识点与考核目标（重点）
（一）发酵工艺参数及其检测（重点）
识记：主要检测参数及其检测方法；生物传感器。
理解：对发酵用传感器的要求；在线检测的优点与存在的问题。
应用：论述直接参数和间接参数的关系；生物传感器的现状与发展趋势。
（二）发酵过程的自动控制（次重点）
识记：直接参数的自控装置（培养基灭菌、罐压、罐温、pH、DO和泡沫）。
理解：直接参数的自控原理。
应用：试设计某项直接参数的简易自控装置。
（三）计算机的应用（一般）
识记：用于发酵控制的模拟计算机、数学计算机、混合计算机的区别；计算机在发酵控制中的作用。
理解：计算机在线和离线控制的区别；针对发酵过程，计算机可以从哪几方面为生产服务。
应用：论述计算机在生产过程中的最佳化控制（或自适应控制）。
第十六章 下游加工概述
一、学习目的与要求
发酵产物的提取和精制是微生物工程的重要组成部分。其工艺是否先进合理直接关系到产品的质量、收率及经济效益。从菌种培养到发酵，再到提炼出高收率的合格产品才算整个发酵工程的完成。应充分认识到下游加工的重要性，使生产达到既丰产又丰收。二、考核知识点与考核目标
（一）下游加工的一般流程及单元操作（重点）
识记：下游加工的一般工艺流程与常用的单元操作。
理解：各主要单元操作的理论基础与方法。
应用：设计某发酵产物的后处理流程。
（二）下游加工方法的选择与发展趋向（重点）
识记：提取与精致；选择后处理工艺时应注意的几点。
理解：下游加工过程的特点；选择具体分离方法的依据；下游加工的发展方向。 应用：对某发酵产物的分离选出合适方法。
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照"识记"、"理解"、"应用"等三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是： 识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记（了解）的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解（领会、掌握）的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。"应用"一般分为"简单应用"和"综合应用"，其中"简单应用"指在理解（领会、掌握）的基础上能用学过的一两个知识点分析和解决简单的问题；"综合应用"指在简单应用的基础上能用学过的多个知识点综合分析和解决比较复杂的问题，是最高层次的要求。
二、教材
指定教材：《微生物工程概论》， 刘如林， 南开大学出版社， 1995.10
参考教材：《发酵工艺原理》， 熊宗贵， 中国医药科技出版社， 2000.1
《微生物工程工艺原理》， 华南理工大学出版社， 姚汝华， 2000.3
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次
中会存在着不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：
章次内容学时1绪论22生产菌种的选育53代谢产物的过量生产64微生物反应的质能平衡
65微生物的发酵过程36分批发酵动力学37分批发酵和补料分批技术38连续发酵39发酵工艺控制810基因重组菌的培养511气液质量平衡612灭菌工程413空气除菌414发酵设备315发酵过程的检测与自动控制316下游工程概述4机动4合计72
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是："识记"为30%、"理解"为50%、"应用"为20%。
3、 试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为 2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为：概念题、选择题、填空题、简答题、应用题（简单应用、综合应用）、计算题等。
6、 考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。
五、 题型示例
* 概念题：
1、发酵工程
* 填空题：
1、根据微生物与氧的关系，发酵可分为 和 两大类。
* 选择题：
1、为下列发酵产品注明生产菌序号：
VB2（ ）、淀粉酶（ ）、谷氨酸（ ）、庆大霉素（ ）、柠檬酸（ ）、蛋白酶（）
供选菌：
a.北京棒杆菌
b.阿舒氏假囊酵母
c.枯草芽孢杆菌
d.黑曲霉
e.小单孢菌* 简答题：
1、规模较大的发酵厂为何多采用连续灭菌工艺？
* 综述及应用题：
1、次级代谢产物发酵过程中的代谢变化。
2、某厂有一台10m3发酵罐，装料系数为70%，通风比为1：0.5（VVM）。在运行中发现空气流量计指示为21 m3/h，试问这种风量控制是否合适，如不合适，如何改进？
* 计算题
1、某发酵罐内装培养液10m3，121℃实罐灭菌。假设每毫升培养基中含108个芽孢，灭菌速度常数为0.0287/秒。求灭菌失败几率为1/1000所需灭菌时间（分）。
天津市高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：微生物工程 2002年9月版 课程代码：0777
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环境工程微生物学讲义 本课程是环境学院各专业学生的专业基础课；与另一门课《环境微生物学实验》相结合，构成一个完 整的体系；本课程强调每个学生要动手，通过实验，加深对讲课内容的理解和记忆；本课程内容分两大部分：一是微生物学的基础知识；二是微生物学在环境领域中的应用。 绪论 主要内容： 环境微生物学的研究对象和任务研究对象研究任务微生物学概述微生物的定义微生物的特点原核微生物与真核微生物微生物的命名与分类第一节环境工程微生物学的研究对象和任务一、环境微生物学的研究对象定义：环境微生物学是研究与环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动 规律。?其内容包括：微生物个体形态、群体形态；细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异 等；微生物与环境的关系（尤其是微生物与污染环境之间的关系）；微生物对物质的转化分解作用（特 别是应用微生物来处理各种污染物质，如废水、废气和固体废弃物）。二、环境工程微生物学的研究任务 总的归纳起来有两大方面的任务： （1）防止或消除有害微生物 （2）充分利用有益的微生物资源 三、微生物在环境污染治理（水处理）中的应用
１）在环境监测方面（水污染的监测） 利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征，来判断环境状况的好坏。这些生物称为指示生 物。 生物监测的优缺点： 生物监测的主要优越性： (a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况，可以反映 当地的环境变化； (b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果； (c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来； (d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性，有助于提早发现环境 污染。生物监测的主要缺点： (a)定量化程度不够； (b)需要一定的专业知识和经验。 ２）在环境治理方面 包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面，有着大量成功应用的例子。 第二节微生物概述一、微生物的定义 微生物是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的 多细胞，或无细胞结构的低等生物的统称。 Too small to be seen with naked eyes 二、微生物的特点
微生物与发酵工程 13101002 朱梦雪发酵工程是生物工程的重要组成部分,也是现代微生物学的核心内容;任何产品的发酵生产都必须通过微生物发酵或细胞扩大培养才能实现。因此,微生物与发酵是紧紧联系在一起的。微生物发酵工程是加快发酵工程研究成果转化为生产力,取得最佳效益的重要手段。微生物科学工作者应不失时机地积极而科学地运用这种手段为社会社会主义市场经济服务。 根据文献的调查，微生物的发酵工程主要应用于以下几点： 首先是在农业生产上，巴西全国土壤生物研究中心的研究人员发现一种新固氮菌,即固氮醋杆菌(Aeetobaeterdiazotrophyeus)。这是人类发现的第一个有固氮能力的醋杆菌,生活在甘蔗根部,具有很强的抗酸性。由于它的高效固氮能力,可使甘蔗年产量提高2倍(由60吨/公顷提高到180吨/公顷)。在固氮菌的研究方面,我国作物茎瘤固氮根瘤菌的高效固氮活性,以及小麦、玉米、陆生水稻固氮根瘤菌研究取得重要进展;英国诺丁汉大学一个研究小组也获得田著根瘤菌进入小麦、水稻、玉米和油菜等非豆科植物侧根中形成小根瘤,且有固氮作用的类似结果。今年拟在埃及、印度、墨西哥分别进行小麦、水稻、玉米的田间试验。这些非豆科专性共生固氮菌尚处在试验研究阶段。而我国联合固氮微生物早已产业化生产,其产品推广应用于农业生产实践,获得了增产的效果。近又发现一些新的联合固氮菌如产酸克氏杆菌、植皮克氏杆菌(Klebsiellaplantieola)等,为扩大联合固
氮菌AIJ新品种的研制做出了新贡献。 其次是在生物材料方面。有很多生物材料都是应用微生物发酵来生产的。我了解到的有生物可降塑料、建筑用生物材料和壳聚糖材料。 生物可降解塑料:微生物合成塑料物质:加拿大蒙特利尔生物技 术研究所以甲醇为原料利用从土壤中选育的嗜甲基细菌生产聚件轻 基丁酸(PHB),在我国,武汉大学生物工程研究中心用圆褐固氮菌发酵生产PHB;中国科学院微生物研究所用真养产碱杆菌生产PHB,在培养基中累积的量达细胞干重的63%(W/W);山东大学微生物研究所用该菌生产PHB的研究取得类似结果。 建筑用生物材料：某些微生物及其代谢产物如橡胶物质、弹力纤维、高分子多糖等作为混凝土添加剂,制造富有弹性的牢固的生物混凝土材料是有可能的,提供生物建筑材料的另一种可能性是某些微生物—蓝细菌或微型藻类,它们有分泌石灰石(碳酸钙)能力。 多用途的壳聚糖材料：壳聚糖又叫脱乙酞基多糖,用途极其广泛,几乎各个行业都用得着它。从微生物发酵生产,如真菌细胞壁含几丁质成分20%一22%,毛霉细胞壁中几丁质含量高达30写一40%,利用黑曲霉或其他真菌来生产壳聚糖是完全可能的。 还有就是利用微生物发酵生产两类重要有机酸这里着重介绍两 类重要有机酸,都有可能通过微生物发酵途径索取。 衣康酸(itaconicac记)进人规模生产:衣康酸又称甲叉丁二酸,系一种不饱和的二梭酸,用途广、需求量大,它是制造合成树脂、合成纤维、塑料、橡胶、表面活性剂、去垢剂、润滑油添加剂等的原料,
一、选择题（多项或单项） 1．发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件 A、具有合适得生产菌种 B、具备控制微生物生长代谢得工艺 C．菌种筛选技术D、产物分离工艺E．发酵设备 2．在好氧发酵过程中，影响供氧传递得主要阻力就是（ C ） A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力 3．微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC ) A、产物就是微生物菌体本身 B、产品就是微生物初级代谢产物 C、产品就是微生物次级代谢产物 D、产品就是微生物代谢得转化产物 E、产品就是微生物产生得色素 4．引起发酵液中pH下降得因素有：( BCDE ) A、碳源不足 B、碳、氮比例不当 C、消泡剂加得过多 D、生理酸 性物质得存在E、碳源较多 5．发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD ) A、构成菌体原生质得成分 B、作为酶得组分或维持酶活性 C、调节细胞渗透压 D、缓冲pH值 E、参与产物得生物合成6．在冷冻真空干燥保藏技术中，加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是（B ） A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7．发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式，通常说得乳酸发酵属于（ A ） A、厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵 8．通过影响微生物膜得稳定性，从而影响营养物质吸收得因素就是（ B ） A、温度 B、pH C、氧含量D．前三者得共同作用 9．在发酵工艺控制中，主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数，其中物理参数包括：( ABCD ) A、温度 B、罐压 C、搅拌转速与搅拌功率 D、空气流量 E、菌体接种量10．发酵过程中较常测定得参数有：( AD ) A、温度 B、罐压 C、空气流量 D、pH E、溶氧 二、填空题
第一章，绪论 一、填空： 微生物工程可分为发酵和提纯两部分，其中以发酵为主。 化学工程与发酵工程的本质区别在于化学工程利用非生物催化剂，发酵工程利用生物催化剂---酶。 二、判断： 发酵产品是经微生物厌氧生物氧化过程获得的。错 三、课后思考题： 1、发酵的定义：利用微生物的新陈代谢作用，把底物（有机物）转化成中间产物，从而获得某种工业产品。（工业上定义、广义、有氧无氧均可） 2、发酵流程： 3、比拟放大的基本过程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产 4、发酵工程的发展经历了哪几个阶段？ 1.）自然发酵时期 2）纯培养技术建立(第一个转折期) 3）通气搅拌的好气性发酵工程技术建立(第二个转折期) 4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期) 5）发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期) 6）生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期) 5、微生物工业发展趋势 1）、几个转变 分解代谢→合成代谢 自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵（如工程菌） 2）、化学合成与生物合成相结合 3）、大型、连续化、自动化发酵 发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。 4）、人工诱变育种和代谢控制发酵
微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。 5）、原料范围不断扩大 石油、植物淀粉、天然气、空气、纤维素、木质素等 6、举例说明微生物工业的范围 酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒） 食品工业（酱、酱油、食醋、腐乳、面包、酸乳） 有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇） 抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等） 有机酸发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等） 酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等） 氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等） 核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等） 维生素发酵工业（维生素B12、维生素B2等） 生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等） 名贵医药产品发酵工业（干扰素、白介素等） 微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白） 微生物环境净化工业（利用微生物处理废水等） 生物能工业（沼气、纤维素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等能源物质） 微生物治金工业（微生物探矿、治金、石油脱硫等） 第二章发酵基础知识 1、写出生产以下产品的主要菌种： 啤酒（啤酒酵母）、黄酒（霉菌（根霉、曲霉）、酵母菌、细菌）、味精（谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌）、柠檬酸（黑曲霉）、食醋（霉菌、酵母菌、醋酸菌）、酸奶（乳酸菌（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸链球菌）） 2、发酵工艺控制中，主要应监控温度、pH值、溶解氧、 泡沫、氧化还原电位等。 3、概念：单菌发酵: 现代发酵工业中最常见，传统发酵工业中很难实现。 混合菌发酵: 自然发酵和人工接种发酵 液态发酵: 发酵基质呈流动状态，如啤酒发酵、柠檬酸发酵等。 固态发酵: 发酵基质呈不流动状态。如固态酱油发酵、米醋发酵、大曲酒（白酒）发酵等。半固态发酵: 发酵基质呈半流动状态，如黄酒发酵、传统稀醪酱油发酵等。 4、发酵产品主要类型 微生物菌体、代谢产物、酶 5、如何理解：传统工艺，原料决定菌种；现代工艺，菌种决定原料？ 传统工艺，原料决定菌种：传统工艺中，发酵原料是一种选择培养基。 传统工艺就是利用这种选择作用，把自然界带入的各种野生菌，在发酵基质上进行选择富集培养，这些微生物生长和代谢的结果可生产出有特殊风味的食品。 现代工艺，菌种决定原料：在使用纯种发酵剂前，我们必须对原料进行灭菌，以防止其他杂菌对发酵的干扰。 6、发酵产品主要有哪些附加值 1）发酵有利于食品保藏食品发酵后，改变了食品的渗透压、酸度、水的活性等，从而抑制了腐败微生物的生长，有利于食品保藏。 2）发酵产品有保健作用有些食品经过微生物发酵后，不仅能产生酸类和醇类等，还能产生某些抗菌素可抑制致病菌和肠内腐败菌。
一 一、单项选择题：在每小题的备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的代码填在题干上的括号内。（每小题1分，本大题共10分） 1．一类单细胞有分枝的丝状微生物，以孢子繁殖，分布广泛大多是腐生菌，少数是动植物寄生菌，是抗生素的主要产生菌，2/3以上抗生素由该类菌产生。这类微生物是：A．细菌B．霉菌 C．放线菌D．酵母菌 3．用液氮长期保藏菌种是因为液氮温度可达（），远远低于微生物新陈代谢作用停止的温度。 A．-180 0C B．-170 0C C．-160 0C D．-196 0C 4．在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于（）。 A．好气性发酵B．厌气性发酵 C．兼性发酵D．好厌间歇发酵 5．配料较粗，营养丰富，完全，C/N合适，原料来源充足，质优价廉，成本低，有利于大量积累产物。这些是（）的一般特点。 A．选择培养基B．保藏培养基 C．种子培养基D．发酵培养基 6．( ) 是一类微生物维持正常生长不可缺少的，但自身不能合成的微量有机化合物。 A．生长因素B．碳源 C．氮源D．微量元素 7．生物反应器间歇操作, 在发酵过程中,不断进行通气(好氧发酵)和为调节发酵液的pH而加入酸碱溶液外, 与外界没有其它物料交换。这种培养方式操作简单, 是一种最为广泛使用的方式, 称之为（）。 A．连续发酵B．半连续发酵 C．补料分批发酵D．分批发酵 8．要求发酵设备现代化程度高、体系内营养物浓度和产物浓度始终一致、菌种容易发生变异的问题无法解决这种发酵方式是（）。 A．连续发酵B．分批发酵 C．补料分批发酵D．半连续发酵 10．菌体的倍增时间是（）增加一倍所需要的时间。 A．细胞质量B．菌体浓度 C．菌体种类D．呼吸强度 二、多项选择题：在每小题的备选答案中选出二个或二个以上正确答案，并将正确答案的代码填在题干上的括号内，正确答案未选全或选错，该小题无分。（每小题2分，本大题共20分） 11．发酵工程的前提条件是指具有（）和（）条件 A．具有合适的生产菌种B．具备控制微生物生长代谢的工艺 C．菌种筛选技术D．产物分离工艺 E．发酵设备
发酵工程 名词解释： 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，直至达到一个临界值为止。这个临界值就称为“临界氧浓度”。 前体：某些化合物被加入培养基后，能够直接在生物合成过程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。 生物热：微生物在生长繁殖过程中，本身产生的大量热称为生物热。 喷雾干燥：利用各种不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大面积的分散微粒，与热空气发生强烈的热交换，迅速派出自身的水分，在几秒到几十秒内获得干燥。气泛：气泛现象是气液混合设备的一个特征属性，往往发生在通气速率较大，搅拌速率不高的情况下。 补料：在微生物分批发酵过程中，以某种方式向发酵系统中补加一定物料，但不连续地向外放出发酵液。 发酵热：发酵过程中释放出来的净热量。 定向培养：是根据菌种的分类地位选择培养基,选择培养条件,获得所需菌种的培养。 单细胞蛋白：也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。 1、诱变育种的原理 答：诱变育种的理论基础是基因突变，主要包括染色体畸变和基因突变。诱变育种是利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。 2、简述诱变育种的基本方法及筛选 答：诱变育种一般包括两个部分：诱变和筛选。诱变部分成功的关键包括出发菌株的选择、诱变剂种类和剂量的选择，以及合理的使用方法。筛选部分包括初筛和复筛来测定菌种的生产能力。突变菌株的筛选：1、营养缺陷性突变株的筛选；2、抗反馈阻遏和抗反馈抑制突变菌株的筛选；3、组成型突变株的筛选；4、抗性突变株的筛选 3、影响发酵pH的因素有那些调节控制pH的根本措施 影响发酵PH的因素主要取决与培养基的成分和微生物的代谢特性，此外，通气条件的变化，菌体自溶或杂菌污染都可能引起发酵液PH的变化。调节控制PH的根本措施主要是考虑培养基中生理酸性物质与生理碱性物质的配比，然后是通过中间补料进一步加以控制，还可在发酵过程中加弱酸或弱碱进行PH的调节 4、发酵热包括哪几类 答：生物热、搅拌热、蒸发热、辐射热 5、发酵罐的基本条件包括那些 答：1发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长，氧的利用率极高。2发酵罐应能承受一定的压力。因为发酵罐在灭菌和正常工作时，要承受一定的压力和温度。3发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混匀，实现传质传热作用，保证微生物发酵过程中所需的溶解氧。4发酵罐应具有足够的冷却面积。5发酵罐内应尽量减少死角，避免藏污积垢，保证灭菌彻底，防止染菌。6搅拌器的轴封要严密，以减少泄露。
第一部分微生物工程原理 第一、二章微生物工程概论、生产菌种的来源 SOS生色检测法：利用DNA损伤时，可活化yecA蛋白，进而分解噬菌体的阻遏蛋白，再引起sifA(sulA)基因启动子启动LacZ基因的表达，从而达到检测能损伤DNA的抗肿瘤药物的目的。 生化诱导分析法(BIA)：采用测定溶原性λ噬菌体阻遏物支配下的启动子控制的转录和表达的酶活性的方法。 1、微生物工程的应用领域有？ （1）在食品工业的应用 微生物技术最早开发应用的领域，至今产量和产值仍占微生物工程的首位。食品加工、含醇饮料、发酵乳制品、调味品等 （2）在医药卫生中的应用 抗生素、氨基酸、维生素、生物制品、酶抑制剂 （3）在轻工业中的应用 糖酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶、凝乳酶、氨基酰化酶、甘露聚糖酶等 （4）在化工能源中的应用 醇及溶剂、有机酸、多糖、清洁能源等 （5）在农业中的应用 生物农药、生物除草剂、生物增产剂等
（6）在环境保护中的作用 污水处理（厌气法、好气法） （7）在高技术领域中的应用 基因工程的各种工具酶等 2、抗肿瘤药物产生菌的分离原理 临床上有效的抗肿瘤药物大多是直接作用于核酸或抑制核酸生物合成的物质，大部分具有抗菌或抗真菌的活性，现发展出利用微生物筛选作用于DNA 的抗肿瘤药物的方法，如生化诱导分析法、SOS生色检测法 生化诱导分析法（BIA）：采用测定溶原性λ噬菌体阻遏物支配下的启动子控制的转录和表达的酶活性的方法。将E.coli lacZ 连接在λ噬菌体的PL启动子下，当DNA损伤时，诱发λ阻遏蛋白CI分解，PL启动子启动lacZ 基因转录，表达出β-半乳糖苷酶。测定β-半乳糖苷酶活性，可检测能损伤DNA的抗肿瘤药物的存在X-Gal。作显色底物；反应后呈蓝色 SOS生色检测法：利用DNA损伤时，可活化yecA蛋白，进而分解噬菌体的阻遏蛋白，再引起sifA(sulA)基因启动子启动LacZ基因的表达，从而达到检测能损伤DNA的抗肿瘤药物的目的 3、利用DNA修复能力突变株进行抗肿瘤药物的筛选原理 生物--两个以上的DNA修复基因，一个DNA修复基因损伤或变异，仍能存活，但对能引起DNA损伤的化合物十分敏感，易发生死亡
发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 发酵工程的内容 它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。 1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。 （2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。 （3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。 （4）微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。 （5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。 发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。 已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术（离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺），
绪论环境工程微生物学 一、名词解释： 1. 微生物：微生物是是一类形态微小，结构简单，单细胞或多细胞的低等生物的通称。 2. 原核微生物：原核微生物的核很原始，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露与细胞质没有明显的界限，称为拟核或似核，也没有细胞器，不进行有丝分裂。 3. 真核微生物：真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质．有核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限．有高度分化的细胞器，进行有丝分裂。 4. 环境工程微生物学：是讲述微生物的形态、细胞结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传、与变异等的基础知识；讲述栖息在水体、土壤、空气、城市生活污水、工业废水和城市有机固体废物生物处理，以及废气生物处理中的微生物及其生态；饮用水卫生细菌学；自然环境物质循环与转化；水体和土壤的自净作用，污染土壤的治理与修复等环境工程净化的原理。 二、简答题： 1. 微生物的种类；微生物类群十分庞杂，包括：无细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等，属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等，属于真核生物的酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等。 2. 微生物的特点； ①个体极小；C2分布广，种类繁多；O 3繁殖快；G4易变异。 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 一、名词解释： 1. 病毒：没有细胞结构，专性活细胞寄生的一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物。 2. 噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。 3. 溶原性：病毒感染细菌后，其基因组整合到宿主的染色体中，在宿主内进行复制并且引起细菌细胞的裂解。这个过程称为溶原性。 4. 亚病毒：是一类结构和组成比真病毒小，简单，仅有核酸或蛋白质组成，可以侵染动物和植物的病原体。 5. 类病毒：是比病毒更加小的致病感染因子。只含具侵染性的RNA组分。 6. 拟病毒：又称类类病毒、壳内类病毒或病毒卫星，是一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。只含有不具侵染性的RNA组分。 7. 阮病毒：是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。又称蛋白质侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。 二、简答题： 1. 病毒的特点； ①形体极其微小，一般能通过细菌滤器，只有在电子显微镜下才能观察到；用nm表示；G2无细胞构造，主要是核酸与蛋白质；又称分子生物；O 3只含一种核酸，DNA或RNA迢缺乏独立代谢能力；只能在活细胞内利用宿主细胞的代谢机器，合成核酸和蛋白质。 2. 病毒的复制过程； 病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制。 第二章原核微生物的形态、结构和功能 一、名词解释： 1. 细菌：一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。 2. 质粒：是核以外的遗传物质，能自我复制, 把所携带的生物形状传给子代。 3. 鞭毛：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛，其数目为一至数十条，具有运动功能。 4. 芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体。 5. 荚膜：许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为荚膜。 6. 菌落：将细菌接种在固体培养基上, 在合适的条件下进行培养, 细菌就迅速地开始生长,形成一个由无数细菌组成的子细胞群体。 7. 菌苔：细菌在固体培养基接种线上由母细胞繁殖长成的一片密集的、具有一定形态结构特征的细菌群落，一般为大批菌落聚集而成。 8. 放线菌：主要呈丝状生长、以孢子进行繁殖、革兰氏染色阳性的一类原核微生物，属于真细菌范畴。 9. 气生菌丝：基内菌丝长到一定时期，长出培养基外，伸向空间的菌丝，直径1－1.4um, 长短不一，形状不一，颜色较深。 10. 赤潮：赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色、变质的一种有害生态现象。 11. 水华：水华是淡水中的一种自然生态现象。绝大多数的水华是仅由藻类引起的，也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。“水华”发生时，水一股呈蓝色或绿色。 12. 支原体：支原体是自由生活的最小的原核微生物，没有细胞壁，只具有细胞质膜，细胞无固定形态，为多行性体态。 13. 衣原体：介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞内寄生的一类原核微生物。 14. 立克次氏体：是大小介于通常的细菌与病毒之间，在许多方面类似细菌，专性活细胞内寄生的原核微生物。 二、简答题
发酵工程在食品领域的应用 摘要：传统的发酵工程是以非纯种微生物进行的自然发酵，或以纯种微生物进行的工业化发酵。现代发酵工程作为现代生物技术的重要组成部分，具有广阔应用前景。本文以下将介绍微生物发酵在新食品的配料、食品添加剂、功能性食品的开发等相关的食品领域中的应用以及对发酵工程在食品领域的应用做了展望。 关键词：发酵工程；食品领域；应用 发酵工程在食品领域的应用广泛。如啤酒是用大麦芽和酒花经啤酒酵母发酵而成。酒类饮料生产中常以谷物或水果味原料经不同的微生物（酵母菌、曲霉等）发酵，加工制成不同的酒。酸奶是在鲜奶里加入了乳酸菌经发酵而成。醋是利用米、麦、高粱等淀粉原料或直接用酒精接入醋酸杆菌发酵加工而成。酱是利用麦、麸皮、大豆等原料经多种微生物（曲霉、酵母菌和细菌）的协同作用制成。现代发酵工程包括微生物资源开发利用；微生物菌种的选育、培养；固定化细胞技术；生物反应器设计；发酵条件的利用及自动化控制；产品的分离提纯等技术。 1、生产传统的发酵产品 传统的发酵产品是指传统食品发展中一直存在的应用发酵技术的食品，如料酒、酱油、酒精等。在传统食品的生产中，发酵技术是生产过程中的核心部分。发酵技术的是否成熟，时刻关系到产品的好坏[1]。 1.1酒类酿造 酒类主要是酿造酒和蒸馏酒。原料经发酵后，不需再蒸馏而可直接饮用的酒称为酿造酒，如啤酒、葡萄酒、黄酒、日本清酒、果酒等。将发酵液或酒酿经过蒸馏得到蒸馏酒，如白酒、白兰地、威士忌、朗姆、伏特加等。传统的发酵方法在时间上较长，无法有效地满足啤酒厂家在现阶段啤酒生产的实际需求。但利用固定化酵母的连续发酵工艺，可有效地减少啤酒所需要发酵的实际时间。 1.2调味品生产 运用发酵工艺可以生产酱油、酱品、豆腐乳、豆豉、醋等调味品[2]。现阶段，发酵工艺也有很大提高，发酵工程在我国的酱油、酱类、豆腐乳等传统的制造行业中得到广泛应用。发酵工程最大的一个优点是可有效地缩短发酵的周期，大大地提升原料的利用率，并在一定程度上提高相关产品的品质[3]。 2、食品添加剂的生产 发酵工程在食品的发酵过程中能生产出天然色素和天然香味型剂，这些天然色素和天然香味型剂可以取代人工合成色素与味精，是未来食品添加剂发展的方向。现在市面上常见的各种食用色素以及香料等都是通过发酵工程技术而生产的食品添加剂[4]。江苏化工学院全易等[5]自制得选择性优良且价廉的糖化酶和异淀粉酶,生产出低甜度、低热量、高粘度、不被微生物发酵的甜味麦芽糖醇。食品防腐剂枯草芽孢杆菌是一种非致病型细菌，在生产代谢过程中产生的抗菌肽，可抑制食品中真菌、细菌、酵母菌的生长，且无毒、无残留、抑菌效果显著、无耐药性[6]。 3、功能性食品的开发 我们不仅需要将药用的天然真菌直接作用至功能性食品的开发上，而且还需要批量的生
课题22：第五章微生物与发酵工程第三节发酵工程简介 一、【自主学习】 (一)应用发酵工程的生产实例------谷氨酸发酵： 1、常用的谷氨酸产生菌：、等。 2、培养基：（1）按物理性质属培养基；（2）按化学成分属培养基； （3）培养基中除水、无机盐外，碳源由提供，氮源来自，生长因子为。（4）培养液配制完成后，投放到发酵罐中，通入的蒸汽进行灭菌，冷却后，在条件下加入菌种，即为接种。 3、发酵过程： （1）氧气供应：谷氨酸棒状杆菌是菌，因此发酵过程中要不断通入，并搅拌。搅拌的意义是及 。 （2）温度：℃；（3）pH：；（4）时间：h。（二）发酵工程的概念和内容： 1、概念：采用现代工程技术手段，利用为人生产有用的产品或 直接把应用于工业生产的一种新技术。 2、内容： （1）菌种的选育：方法为、及，其中的方法获得的微生物可生产出一般微生物不能生产的产品。 （2）培养基的配制：要根据选择原料配制培养基且配方要经过 后才能确定。 （3）灭菌：发酵过程中一旦污染杂菌将会导致甚至，因此及均需经过严格灭菌。 （4）扩大培养和接种：要将选育出的优良菌种经过达一定数量后再进行接种。 （5）发酵过程：这是发酵的中心阶段，此过程中除需随时取样检测外，还要及时 以满足菌种的，同时要严格控制 与转速等发酵条件，这是因为环境条件的变化，不仅会 而且会。如谷氨酸发酵中当时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺；当时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。其中对溶氧的控制可通过及调节；对pH的控制可通过 及在培养基中加调节。 （6）分离提纯：发酵工程产品有两类，即和。如果产品是，可采用过滤、沉淀等方法分离；如果产品是，可采用等方法提取，分离提纯后的产品，还要经过才能成为正式产品。 （三）发酵工程的应用：
微生物（microorganism，microbe）是一类体积微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须用光学显微镜或者电子显微镜放大后才能看得见的微小生物的总称。微生物形态结构、新陈代谢、生长繁殖及遗传变异等具有多样性，因此微生物种类繁多，在自然界中广泛分布，存在于土壤、空气、江河、湖泊，存在于动物与人的体表及其与外界相通的腔道内，如消化道、呼吸道等。 根据微生物的结构特点、遗传特性及分化组成可分为三大类。 原核细胞型微生物（prokaryote）此类微生物细胞分化低，仅有染色质组成的拟核，无核仁和核膜。细胞质内除有核糖体外，无其它细胞器。这类微生物按伯杰（Bergey）分类包括真细菌（eubacterium）和古细菌（archaebacterium）。古细菌至今未发现有致病性的，因此与医学有关的原核细胞型微生物均属真细菌，包括细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体和放线菌。 真核细胞型微生物（eukaryote）这类微生物细胞核分化程度高，有核仁、核膜和染色体，胞浆内有多种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，可行有丝分裂。包括真菌、藻类及原生动物，与医学有关的是真菌（fungus）。 非细胞型微生物这类微生物无细胞结构，仅由一种核酸和蛋白质组成。缺乏产生能量的酶系统，必须在活细胞内增殖。病毒（virus）属此类微生物。 自然界中绝大多数微生物对人类和动植物的生存是有益的，它们在自然界的氮、碳、硫等循环和构成生物生态环境中是必需的，对生物的繁衍及食物链的形成，微生物均起着重要作用。 微生物在人类生活和生产活动中已被广泛应用。在农业方面，利用微生物生产细菌肥料、转基因农作物及生物杀虫剂等。在工业方面，利用微生物发酵工程进行食品加工、酒类食醋和酱油等的酿造、抗生素生产，以及在制革、石油勘探、废物处理等生产过程中无不应用微生物。另外，在近年发展的基因工程领域微生物也是必不可少的，例如在基因重组中，细菌的质粒、噬菌体、病毒均作为载体被广泛使用；大肠埃希菌、酵母菌等是最常用的基因工程菌。人和动物体内存在着大量的微生物群，称其为正常菌群（normal flora）。在正常情况下，这些正常菌群对机体有着生理、营养、免疫和生物屏障作用。据此，利用正常菌群菌株及其产物生产生态制剂治疗菌群失调症等已得到广泛应用。 自然界仅有少数微生物对人和动、植物是有害的，它们可引起这些生物体的病害，这些能致病的微生物被称为病原微生物（pathogenic microbes）。
微生物在食品中的应用 摘要：微生物千姿百态，人类对它的应用也涉及各个领域，我们主要讨论下它在食品方面的应用。主要来说有两个方面，一方面是利用有益微生物的作用制造发酵食品，现代发酵工程在食品领域应用非常广泛；另一方面是防止有害微生物污染食品，保证食品安全。在人们对食品卫生要求越来越高的今天，食品的保鲜技术正悄然发生着一场革命性的变化。传统的食品保鲜技术将逐步被一种全新、无毒、高效的保鲜技术—微生物保鲜技术所取代。 关键词：微生物发酵工程食品保鲜 1、微生物发酵在食品方面的应用 微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。它在食品方面应用非常广泛，日常生活中常见的奶酪、面包、一些食品添加剂和各种酒类等都是微生物发酵的产品。微生物发酵的应用古已有之，酒在古代就已经是生活中不可或缺的，受到社会各个阶层的喜爱。现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面。 1.1酵母在食品制作中的应用 酵母是一种单细胞生物，有着天然丰富的营养体系。酵母细胞中含有大量地有机物、矿物质和水分。有几位占细胞干重的90%-94%，其中蛋白质的含量占细胞干重的35%-60%，碳水化合物的含量在35%-60%，脂类物质的含量在1%-5%。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类，能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质，如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A等。酵母由于具有很高非营养成分，不仅直接被开发为营养食品，还可进一步制成各种营养活性物质，作为营养食品的载体，进一步深加工则成为更具有营养和保健价值的食品。制作面包时酵母是必不可少的生物松软剂，面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名啤酒酵母。面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态。以椭圆形的用于生
（生物科技行业）微生物工 程
微生物工程 壹.名词解释 微生物工程：指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的壹种技术。 拮抗作用：当多种物质联合作用时，其中的壹种物质会通过壹定渠道降低另壹种物质的作用（通常是有害作用），使机体维持平衡状态。例如当人体血糖含量较高时，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少，俩种激素桔抗作用使血糖的含量降低。当血糖含量较低时，胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌增加，结果是使血糖的含量升高。 生物测定：利用某些生物对某些物质(如维生素、氨基酸)的特殊需要，或对某些物质(如激素、抗生素、药物等)的特殊反应来定性、定量测定这些物质的方法。载体：能够插入核酸片段、能携带外源核酸进入宿主细胞，且在其中进行独立和稳定的自我复制的核酸分子。 质粒：细胞中独立于染色体之外，能够独立复制的共价闭合环状DNA. 菌落原位杂交：是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上，然后将滤膜上的菌落裂菌以释出DNA。将DNA烘干固定于膜上和放射性同位素标记过的探针杂交，放射自显影检测菌落杂交信号，且和平板上的菌落对位。 效价：抗生素的计量单位，是抗生素等生物制品有效成分含量高低的指标，能够通过仪器的方法测得。 复制起始位点：指在DNA转录时RNA聚合酶和之结合，起始转录的特定核苷酸序列，决定转录起始位点和转录频率。 BOD（生物需氧量）：通常表示水中有机物等需氧污染物质含量的壹个综合指示。水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所
消耗水中溶解氧的总数量。 半连续发酵：指在发酵过程的后期周期性地放出部分含有产物的发酵液，然后再补加相同体积的新鲜培养基的发酵方法。这种发酵能够重复多次。 半连续发酵semi-continuousfermentation：是指在补料－分批发酵的基础上，间歇地放掉部分发酵液的培养方法。 补充发酵：指在发酵过程中以壹定的速率排出成熟的发酵液，同时以相同的速率加入新鲜培养基，使整个发酵过程基本维持在稳定期的发酵方法。 抗生素：是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的壹类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。 下游处理：特指生物工程产品生产程序中的后期加工。指的是生物产品特别是发酵液的分离、纯化、加工、剂型制备等，直至达到产品质量要求的整个处理过程。 二.简答题 1.基因工程在微生物工程的应用表当下哪些方面？每壹方面举例1-2个说明。答：①生产药物疫苗中的引用：这类基因工程药物的生产是当前基因工程最重要的应用领域，发展迅速。例如：有抗肿瘤.抗病毒功能干扰素.白细胞等；用于生理调节的胰岛素和其他生长激素等。 ②改造传统工业发酵菌种：例如生产抗生素.氨基酸.有机酸.酶制剂等，这类菌种基本上都要经过长期的诱变或重组育种，生产性能很难再大幅度的提高。要打破这壹局面，必须使用基因工程的手段才能解决。目前在氨基酸.酶制剂等领域已有大量成功的例子。 ③环境保护：在环境保护方面，利用基因工程可培育同时能分解多种有毒物质
发酵工程 一、名词解释 1、分批发酵：在发酵中，营养物和菌种一次加入进行培养，直到结束放出，中间除了空气 进入和尾气排出外，与外部没有物料交换。 2、补料分批发酵：又称半连续发酵，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统不 加一定物料的培养技术。 3、絮凝：在某些高分子絮凝剂的作用下，溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的过程。 二、填空 1、生物发酵工艺多种多样，但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。 2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同，过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗透四大类。 3、微生物的育种方法主要有三类：诱变法，细胞融合法，基因工程法。 4、发酵培养基主要由碳源，氮源，无机盐，生长因子组成。 5、青霉素发酵生产中，发酵后的处理包括：过滤、提炼，脱色，结晶。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为连消，用高压蒸汽进行空罐灭菌称为空消。 7、可用于生产酶的微生物有细菌、真菌、酵母菌。 常用的发酵液的预处理方法有酸化、加热、加絮凝剂。 8、根据搅拌方式的不同，好氧发酵设备可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐两种。 9、依据培养基在生产中的用途，可将其分成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三种。 10、现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。 11、发酵工程的主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制。 12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物转化发酵、生物工程细胞的发酵。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向变异菌，从自然选育转向代谢调控育种，从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。 15、根据操作方式的不同，液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。 16、分批发酵全过程包括空罐灭菌、加入灭过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗罐，所需的时间总和为一个发酵周期。
环境工程微生物学完整复习资料 绪论 一、名词解释：原核微生物、真核微生物、微生物学、环境工程微生物学 1.微生物：微生物是肉眼看不见的、必须在电子显微镜或光学显微镜下才能看见的微笑生物的统称。（或一类形态微小，结构简单，单细胞或多细胞的低等生物的通称。） 2. 3.分类地位：五界系统：1969年魏泰克(Whittaker)提出微生物五界分类系统：（1）原核生物界：细菌、放线菌、蓝绿细菌（2）原生生物界：蓝藻以外的藻类及原生动物（3）真菌界（酸性土壤中真菌较多）：酵母菌、霉菌（4）动物界（5）植物界。根据16SrRNA及18SrRNA核苷酸顺序的同源性测定，Woese等提出三域系统：（1）古菌域（Archaea）：“三菌”产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌（2）细菌域（Bacteria）（包括蓝细菌和各种除古细菌以外的其他原核生物）：细菌（化）、蓝细菌（光）、放线菌（化）、立克次氏体（寄生）、支原体（人工培养基，最小）、衣原体（寄生）、螺旋体（原核，是细菌与原虫的过度）“三体”支原体、立克次氏体、衣原体（3）真核生物域（Eukarya）：真菌、原生生物、动物、植物。 4.分类单位：界,门,纲,目,科,属,种。分类依据：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系分类。 二、简答题： 1.微生物的特点；微生物的种类、生物体的基本特征 ○1个体极小，（体积小，比表面积大）：直径由几纳米到几微米，通过光学显微镜才能看见，病毒还需通过电子显微镜看见；○2分布广，种类繁多：小而轻，分布在世界各处，总计约100万种以上；○3繁殖快（生长旺，繁殖速）：多数微生物以裂殖方式繁殖后代，在适宜条件下十几分钟至二十分钟就可繁殖一代；○4易变异（适应性强）：表现为对营养物质的利用上以及对环境条件尤其是恶劣的“极端环境”的适应性，遗传物质DNA易受环境因素影响而变异；⑤吸收多，转化快：相对于自身个体重量来说，吸收、转化营养物质多且快。 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 一、名词解释：双名法, 溶菌性 1.病毒：没有细胞结构，专性活细胞寄生的一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物。 2.噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。 3.溶原性：病毒感染细菌后，其基因组整合到宿主的染色体中，在宿主内进行复制并且引起细菌细胞的裂解。这个过程称为溶原性。 4.亚病毒：是一类结构和组成比真病毒小，简单，仅有核酸或蛋白质组成，可以侵染动物和植物的病原体。 5.类病毒：是比病毒更加小的致病感染因子。只含具侵染性的RNA组分。 6.拟病毒：又称类类病毒、壳内类病毒或病毒卫星，是一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒，被称为拟病毒。只含有不具侵染性的RNA 组分。 7.阮病毒：是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。又称蛋白质侵染因子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子。 二、简答题：溶菌性噬菌体的增殖过程 1.病毒的特点； ○1形体极其微小，一般能通过细菌滤器，只有在电子显微镜下才能观察到；用nm表示；○2无细胞构造，主要是核酸与蛋白质；又称分子生物；○3只含一种核酸，DNA或RNA；○4缺乏独立代谢能力；只能在活细胞内利用宿主细胞的代谢机器，合成核酸和蛋白质。 2.病毒的复制过程； 病毒感染敏感宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，通过其复制与表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质，然后由这些新合成的病毒组分装配成子代毒粒，并以一定方式释放到细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制。 第二章原核微生物的形态、结构和功能 一、名词解释：菌毛、性菌毛 1.细菌：一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物。 2.质粒：是核以外的遗传物质，能自我复制,把所携带的生物形状传给子代。