污染物控制微生物工程复习知识点
1.微生物的共性：个体小，形体简；分布广，种类多；繁殖快，数量大；比值大，代谢强。
2.生物降解性测定方法：测B/C、测定生物氧化率、测呼吸线、测定相对耗氧速率曲线
3.测定生物氧化率：用训化好的活性污泥作为测定用的微生物，将一定量单一的被测有
机物作为底物，也就是作为活性污泥中微生物的唯一营养源，在瓦氏呼吸仪上检测其耗氧量，与该底物完全氧化的理论需养量之比，即为被测有机物的生物氧化率（%）。
4.测呼吸线：以单一的有机物为基质、营养物，在活性污泥中微生物的作用于该有机物
的过程中，测其耗氧量与时间的变化曲线，可以得到的一条特征曲线，即生化呼吸线。
5.测定相对耗氧速率曲线：耗氧速率，就是单位生物量在单位时间内的耗氧量。在提供相
同的活性污泥量，也就是微生物种类、数量一定，比较不同浓度下有机物作基质、营养物的条件下，微生物在单位时间内的耗氧量，这样可作出相对耗氧速率曲线。
6.硝化作用进行的条件：氧气、氨气、碱性物质、不需要有机物存在
7.反硝化作用进行的条件：硝酸根、有机物质存在、氧气小于0.5mg/L
8.细胞壁的作用：保持细胞的形状，保障在不同渗透压条件下生长；鞭毛的支点；分子筛
的作用。
9.细胞膜的作用：选择性吸收养料、运输物质；参与细胞壁生物合成；能量代谢的中心
10.荚膜的功能：1.对细菌的保护作用，使细菌免受干燥的影响，防止微小动物的吞噬，增
强对外界不良环境的抵抗力；2.有助于细菌的侵染力；3.细胞外贮藏物，外界营养缺乏时可以作为碳源物质能源物质利用；4.许多细菌可以形通过荚膜相互粘结，形成体积和密度大的菌胶团。
11.菌胶团的特点：菌胶团是活性污泥的重要组成部分，它除了具有荚膜的功能外还具有以
下功能：具有较强的吸附、氧化有机物的能力；具有较好的沉降性能；是活性污泥的重要组成部分。
12.区分新老菌胶团：新菌胶团：颜色较浅，无色透明，有旺盛的生命力，氧化分解有机物
的能力强。老化的菌胶团：吸附了很多杂质，颜色较深，看不到细菌单体，生命力较弱
13.球衣菌在溶解氧小于0.1mg/L的微氧环境可生长，分解有机物能力强，适宜生长温度30
度，15度下不生长；对碳素要求高、反应灵敏，对杀虫剂抵抗力不好，容易引起污泥膨胀。
14.哪些原因可以导致丝状菌过量繁殖呢？采取什么解决措施？
溶解氧过低，进水有机物含量过高，进水营养条件变化，一般细菌在营养为BOD5：N：P＝100：5：1的条件下生长，但若磷含量不足，C／N升高，这种营养情况适宜丝状菌生活。pH过低，温度高于35度易引起丝状菌生长。
解决办法：降低进水碳水化合物浓度或者增加N、P比例；增加DO；适当改变PH与温度，回流污泥中添加漂白粉或者CL2.。
15.水体富营养化；发黑DO低，水中亚铁离子，三价铁离子与硫化合生成难溶解沉淀物；
发臭：DO低，厌氧微生物大量繁殖代谢生成氨气、硫化氢，硫醇等恶臭气体
16.原生动物在污水处理中的作用？
1.原生动物对废水净化的影响：鞭毛虫、肉足虫、纤毛虫可以直接利用水中有机物，
对水中有机物的净化有一定积极作用；在活性污泥中，纤毛虫能分泌糖类、粘朊促
进生物絮凝作用、使废水能在二沉池中很好的沉淀，改善出水水质。纤毛虫吞食游
离细菌，改善生物处理出水水质。
2.作为指示生物。
17.指示生物及其确定（见PPT）
18.互生关系举例：氧化塘中的藻类和细菌。共生关系举例：地衣。拮抗作用举例：原生动
物与细菌。寄生关系举例：噬菌体寄生于细菌。
19.微生物营养类型及各自实例：自养型，光能无机营养型（蓝藻）；化能无机营养型（菌
胶团细菌），异养型，光能有机营养型（红螺菌光照条件）化能有机营养型（红螺菌暗培养）
20.微生物生长的四个时期：适应期，对数期，稳定期，衰亡期
21.大多数活性污泥处理系统都处于生长率下降的阶段
22.米门常数，亦称半速度常数。他第一次理论上说明酶促反应速度与底物浓度之间的关系，
酶促反应的最大速度与底物浓度无关。底物浓度较小时，酶促反应速度与底物浓度成正比，呈一级反应；底物浓度较大时，超过一个限值，酶促反应以最大速度降解，呈零级反应。
23.三阶段四类群理论（PPT）
24.废水厌氧生物处理特点
优点：处理高浓度有机废水，抗冲击负荷；运行费用低；可回收CH4，剩余污泥少；无需供氧，能量低
缺点：厌氧生物反应速度较慢，需较大容积反应器；反应产生NH3、CH4、H2S、硫醇等恶臭的气体，影响周边环境；由于产生CH4较多，剩余污泥量少，调试时间较长，即适应期较长；反应温度需要在30—40度进行。
25.厌氧微生物群体间的关系（PPT）
26.推流式工艺特点：鱼贯而入，纵向混合；推流前进，前后不返。工作区间相当于微生物
曲线的一段。可用于废水的深度处理。可适用于各种水量。抗冲击的能力差。在曝气池各段ds/dt、dO2/dt都不为常数。
27.完全混合式工艺特点：曝气池内混合液可彻底混合，曝气池中各处状态相同→搅拌分散
能力很强，废水在池中处理时间不同，曝气池出水浓度就是曝气池中浓度，抗冲击力强，很难进行深度处理，难处理大流量废水。
28.氨化反应：微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用
29.硝化反应：是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。
30.反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原
为氮气的过程。
31.硝化过程的影响因素
好氧环境条件，并保持一定的碱度；混合液中有机物含量不应过高；硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停止；硝化菌在反应器内的停留时间即生物固体平均停留时间（污泥龄）SRTn，必须大于其最小的世代时间，否则将使硝化菌从系统中流失殆尽；除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4-N、高浓度的NO x-N、高浓度的有机基质、部分有机物以及络合阳离子等。
32.反硝化过程的影响因素
碳源，PH，溶解氧浓度，温度
33.为什么先脱碳、后脱氮？
硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物；有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速，硝化菌氧利用不足，生长缓慢；
34.硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaOH)?
硝化作用消耗碱（NH4+、CO32-），水pH下降；补充碳源、升高pH
35.硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？
挂生物膜或投加悬浮填料，定期投菌
36.某城市生活污水处理厂采用传统的活性污泥法处理。其运行记录表明：当出水水质特别
好的时候，往往不久在二沉池就发现污泥上翻的现象。为什么，请解释。（现象解释）污泥上浮：污泥腐化上浮，污泥脱氮上浮，污泥膨胀污水水质好，说明出水COD较低，为硝化作用提供良好的环境，水中NO3浓度升高，在底部有反硝化反应，体系中有氮气生成，污泥出现脱氮上浮
37.生物除磷机理：厌氧释P，好氧吸P厌氧环境中，聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，
好氧环境中，剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。
38.A2/O工艺的特点
1.具有同步脱氮除磷效果；
2.厌氧单元第一阶段，可以处理高浓度有机废水，抗有机负
荷3.厌氧、缺氧、好氧交替进行，使丝状菌不易在活性污泥中大量繁殖，不会发生污泥膨胀现象4.剩余污泥中，含磷浓度高
39.如何设计SBR工艺及设备，使其具备脱氮功能或者除磷功能？
SBR工艺：进水—曝气—静置—排除上清液
脱氮改进：进水—曝气（0.5h）—搅拌，进行硝化反应—加废水或者甲醇补充碳源进行反硝化反应—搅拌除N2—静止排水
除磷改进1。进水—曝气（好氧吸P）—静置（厌氧释P）—出水—化学沉淀
2．进水—静置—曝气—排泥（磷酸盐）—排水
40.固化微生物的意义：微生物固着生长，有利于提高微生物的数量，利于固液分离，利于
去除氮、高浓度有机物或难以生物降解物质，提高系统的处理能力和适应性。
41.固定化的方法：吸附法，包埋法，交联法，共价键结合法
42.固定化载体的选择：对微生物无毒，价格低廉使用寿命长，性质稳定不易降解，机械强
度高、传质性能好。
43.固定化微生物的反应特性：微生物稳定化：微生物和载体之间发生共价键或是范德华力
作用，不易流失，不易破坏，耐冲击；微生物活性：由于官能团稳定性的变化生物活性减弱，但载体内微生物密度大大提高弥补活性减弱的负面影响；传质速率：载体内氧传质受阻碍，好氧系统内限制高密度微生物活性；厌氧则得到充分发挥
44.适宜处理的污染气体应具有的特点：
1.水溶性强；兼具有蒸汽压低、亨利定律常数低的特点，向介质表面微生物膜扩散速率
高；2. 易降解；分子被吸附在生物膜上必需被降解，否则将导致污染物浓度增高，毒害生物膜或影响传质，降低生物滤器效率，或使处理完全失败。
45.常见的恶臭物质：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、二硫化碳、苯
乙烯。
46.固废物的三化：资源化、无害化和减量化
47.堆置处理及其特点：堆制处理是利用多种微生物人为地促进生物来源的有机废物好氧分
解和稳定化的过程。特点：堆制处理后，产物中含丰富的氮、磷营养物质和有机物质，故称为堆肥。
48.四个时期：根据温度变化和微生物生长情况，分为潜育期、中温期、高温期、腐熟期。
49.堆置工艺的六个影响因素：影响堆制过程的因素有物料的有机质含量、营养平衡、通气
量、水分、温度和粒径等。
50.卫生填埋(sanitary landfill)始于20世纪60年代，是在传统堆制的基础上，避免环境免受
二次污染而发展起来的一种较好的固体废物处理法
51.厌氧填埋的特点：操作简单，施工费用低，可回收甲烷气体，目前广泛采用。
《环境工程微生物学》期末考试试卷（A卷） （2002-2003年度上学期） 姓名班级学号成绩 一、选择题（单选或多选，20×2=40） 1、对微生物的概念，以下最正确、最完整的叙述是。 A、微生物是一类个体微小、结构简单，必须借助显微镜才能观察清楚的生物。 B、微生物是一类结构简单，具有单细胞结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的生物。 C、微生物是一类个体微小、结构简单，具有单细胞结构，必须借助显微镜才能 观察清楚其结构的最低等生物。 D、微生物是一类个体微小、结构简单，具有单细胞、简单多细胞结构或非细胞 结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的最低等的生物 2、生物五界分类系统包括。 A、原核生物界、原生生物界、真菌界、动物界、植物界。 B、病毒界、原核生物界、真核生物界、动物界、植物界。 C、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界、植物界。 D、病毒界、原核生物界、真核生物界、动物界、植物界。 3、以下微生物属于环境工程微生物范畴的是。 A、病毒、蓝细菌、真细菌、粘细菌。 B、原生动物、蓝细菌、真核藻类、放线菌、粘细菌。 C、微型后生动物、酵母菌、霉菌、真细菌。 D、病毒、螺旋体、细菌、放线菌、 真菌、原生动物、微型后生动物。
4、关于细菌的形态和大小的描述，以下正确的是。 A、细菌的形态包括球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌。 B、杆菌有长杆菌、短杆菌、弧杆菌、链杆菌和芽孢杆菌之分。 C、在任何情况下，细菌的形态都是稳定的。 D、多数球菌的直径为0.5~2.0μm。 5、以下物质属于细胞质内含物的是。 A、细胞膜 B、核糖体 C、荚膜 D、异染粒 E、气泡 6、荚膜具有的功能包括。 A、荚膜可以维持细菌的细胞形态。 B、荚膜为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。 C、荚膜是细菌在其表面分泌的一种粘性物质，它可以保护细菌免受干燥的影响； 当营养缺乏时可以作为碳源和氮源被利用。 D、细菌的荚膜有生物吸附的作用，将废水中有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上。 7、细菌在固体培养基上的菌落特征是细菌分类鉴定的重要依据，描述菌落特征应包括。 A、菌落的形态 B、菌落的大小 C、菌落的光泽 D、菌落的颜色 E、菌落的质地及透明度 F、菌落的边缘特征 8、古菌具有的特点有。 A、古菌有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态的细胞； B、古菌的细胞膜组分大多数是脂蛋白，蛋白质是酸性的；
发酵工程重点总结
第一章 发酵：通过微生物的生长繁殖和代谢活动，产生和积累人们所需产品的生物反应过程发酵工程：利用微生物（或动植物细胞）的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的技术体系。该技术体系主要包括菌种选育与保藏、菌种扩大生产、代谢产物的生物合成与分离纯化制备等技术。 发酵工业的特点？（7点） 1.发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应，反应安全，要求条件较简单。 2.可用较廉价原料生产较高价值产品。 3.反应专一性强。 4.能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰。 5.发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 6.菌种是关键。 7.发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。 工业发酵的类型？ 厌氧发酵 1. 按微生物对氧的不同需求需氧发酵 兼性厌氧发酵 液体发酵（包括液体深层发酵） 2.按培养基的物理性状浅盘固体发酵 深层固体发酵（机械通风制曲） 分批发酵 按发酵工艺流程补料分批发酵 单级恒化器连续发酵 连续发酵多级恒化器连续发酵 带有细胞再循环的单级恒化器连续发酵 发酵生产的基本工业流程？ 1. 用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制； 2. 培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌； 3. 扩大培养出有活性的适量纯种，以一定比例接种入发酵罐中； 4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物； 5. 将产物提取并精制，以得到合格的产品； 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。
工业发酵的过程的工艺流程图？ 第二章 1、发酵工业菌种分离筛选的一般流程? 调查研究（包括资料查阅） 试验方案设计 含微生物样品的采集（如何使样品中所含微生物的可能性大？） 样品预处理（如何在后续的操作中使这种可能性实现） 菌种分离 根据目的菌株及其产物特点分 选择性分离方法随机分离方法 (定向筛选←选择压力) (用筛选方案- 检测系统进行间接分离） 富集液体培养固体培养基条件培养 (初筛) 菌种纯化 复筛 菌种纯化 初步工艺条件摸索再复筛生产性能测试 较优菌株1-3株 保藏及进一步做生产试验某些必要试验和 或作为育种的出发菌株毒性试验等 2、菌种选育改良的具体目标。(4点)？ 1.提高目标产物的产量
专题能力训练十五发酵工程 1.(2018全国Ⅲ理综)回答下列与酵母菌有关的问题。 (1)分离培养酵母菌通常使用(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是。 (2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进(填“菌体快速增 殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。 (3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是。 答案:(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 (2)菌体快速增殖乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软 解析:(1)牛肉膏蛋白胨一般用于培养细菌,MS培养基用于植物组织培养,因此,分离培养酵母菌可用麦芽汁琼脂培养基。培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。菌落通常是由一个细胞繁殖而来的一个肉眼可见的子细胞群体。 (2)在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,繁殖速度快;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,产生乙醇和CO2。 (3)制作面包时,加入酵母菌,酵母菌先进行有氧呼吸,后期再进行无氧呼吸,都有CO2产生,CO2受热后膨胀使面包松软。 2.图1是果酒和果醋制作实验流程图,图2为某学生设计的发酵装置图。请据图分析并回答下列问题。 (1)在发酵初期不通气,溶液中有气泡产生,可闻到酒香;后期接种,适当升高温度并通气,使转化为。 (2)发酵前需要将发酵瓶清洗干净,并用体积分数为的酒精消毒;冲洗葡萄的次数不宜过多,以免洗掉葡萄上的菌。 (3)图2中的排气口弯曲的作用是;若在发酵过程中检测培养液的pH变化,可知在酒精发酵过程中,pH(填“增大”“不变”或“减小”),在醋酸发酵过程中,pH(填“增大”“不变”或“减小”)。 答案:(1)醋酸菌乙醇(酒精) 醋酸 (2)70% (野生)酵母 (3)避免培养液被空气中的杂菌污染减小减小 解析:(1)由图1可知,发酵前期,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,即发酵初期保证无氧环境(不通气),后期接种醋酸菌,使酒精转化为醋酸。(2)用体积分数为70%的酒精对发酵瓶进行消毒;用清水冲洗葡萄时,次数不宜过多,以免洗掉葡萄皮表面上的野生酵母菌。(3)图2中的排气口
微生物工程总复习 名词解释：15题共45分 简答题： 7题共35分 论述题： 2题共20分 第一章概论 微生物工程：将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合 起来，是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。又称为发酵工程，是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。 简述微生物工程发展简史（四个阶段特征） 1、天然发酵 2、纯培养技术——第一代发酵技术 3、深层培养技术——第二代发酵技术 4、微生物工程——第三代发酵技术 简述微生物工程组成及研究内容 1、微生物工程组成 从广义上讲，由三部分组成： 上游工程 发酵工程 下游工程 2、微生物工程研究内容 （1）无菌生长技术； （2）计算机控制技术； （3）种子培养和生产培养工艺技术； （4）小试中试动力学模型； （5）发酵工程工艺放大。 第二章生产菌种的来源 试述生产菌种的来源及其分离思路 来源：根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路：依照生产要求、产物性质、菌种特性（分类地位及生态环境），设计各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。 实验室或生产用菌种若不慎污染杂菌，也必须重新进行分离纯化。 筛选重点：抗生素及治疗作用的药物产生菌。 试述生物物质产生菌的分离纯化和筛选步骤（1）定方案 查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。 （2）标本采集 有针对性地采集样品。
（3）增殖： 人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。（4）分离：利用分离技术得到纯种。 （5）性能鉴定发酵性能测定 进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、 产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适 pH值、提取工艺等。 第三章微生物代谢调节及代谢工程 新陈代谢（分解代谢、合成代谢）:新陈代谢（metabolism） 是指发生在活细胞中的各种分解代谢（catabolism）和合成代谢（anabolism）的总和。即：新陈代谢=分解代谢+合成代谢 分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ATP）形式的能量和还原力（或称还原当量，一般用[H]来表示）的作用。合成代谢：与分解代谢正好相反，是指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂大分子的过程。 分解代谢与合成代谢的含义及其间的关系可简单地表示为： 酶活性调节：酶分子水平上的一种代谢调节，通过改变酶分子活性来调 节新陈代谢的速率，包括：酶活性的激活和抑制两个方面。 能荷：细胞 ATP、ADP、AMP可作为代谢反应功能的高能磷酸键的量度，通 过 ATP、ADP、AMP三者的比例调节代谢。 协同反馈抑制：指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制 共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式 合作反馈抑制：两种末端产物同时存在时，可以起着比一种末端产物大 得多的反馈抑制作用。 累积反馈抑制：每一分支途径的末端产物按一定百分率单独抑制共同途 径中前面的酶，所以当几种末端产物共同存在时，它们的抑制作用发生累积。 顺序反馈抑制：当 E过多时，抑制 C→D，由于 C浓度过大而促使反 应向 F、G方向进行，结果造成 G浓度的增高。由于 G过多抑制了 C→F，结果造成 C的浓度进一步增高。C过多又对 A→B间的酶发生抑制，从而达到反馈抑制的效果。通过逐步有顺序的方式达到的调节称为顺序反馈抑制。 试述酶活性调节、合成调节的异同点 酶分子水平上的一种代谢调节，通过改变酶分子活性来调节新陈代谢的速率，包括：酶活性的激活和抑制两个方面。 酶活性激活系指在分解代谢途径中，后面的反应可被较前面的中间产物所促进。
一、选择题（共10小题，每题2分，共计20分） 1.下列关于发酵工程的说法，错误的是（C ） A 发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身 B 可以通过人工诱变选育新菌株 C 培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌 D 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成 2.当培养基pH发生变化时，应该（C ） A 加酸 B 加碱 C 加缓冲液 D 加无机盐 3. 甘油生物合成主要由下列哪种物质引起（D ） A 尿素 B 硫酸铵 C 酶 D 亚硫酸盐 4. 对谷氨酸发酵的叙述正确的是（D ） A 菌体是异养厌氧型微生物 B 生物素对谷氨酸生成无影响 C 谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D 产物可用离子交换法提取 5. 为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量，（B ） A 它们必须第一步变成脂肪分子 B 它们的葡萄糖单位必须被释放 C 环境中必须有游离氧存在 D 遗传密码必须起促进作用 6. 关于微生物代谢产物的说法中不正确的是（D ） A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的 B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的 C 初级代谢产物在代谢调节下产生 D 次级代谢产物的合成无需代谢调节 7. 在发酵中有关氧的利用正确的是（B ） A 微生物可直接利用空气中的氧 B 微生物只能利用发酵液中溶解氧 C 温度升高，发酵液中溶解氧增多 D 机械搅拌与溶氧浓度无关 8.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因可能是（B ） A 温度控制不适 B 通气量过多 C pH呈酸性 D 溶氧不足 9.下列可用于生产谷氨酸的菌种是（C ）
1、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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 2、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点？ A.蛋白酶表达产物一般分泌至胞外，能利用廉价的氮源，生长温度较高，生长速度快,纯化、分离及分析快速；安全性高，得到FDA的批准的菌种。 B.单细胞蛋白生长迅速，营养要求不高，易培养，能利用廉价的培养基或生产废物。适合大规模工业化生产，产量高，质量好。安全性高，得到FDA的批准的菌种。 C. 不饱和脂肪酸生长温度较低，安全性高，能利用廉价的碳源，不饱和脂肪酸含量高， D.抗生素生产性能稳定，产量高，不产色素，，能利用廉价原料 F. 氨基酸代谢途径比较清楚，代谢途径比较简单 3、工业化菌种的要求？ A能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物 B有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作性要强 C. 遗传性能要相对稳定 D. 不易感染它种微生物或噬菌体 E. 产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关） F. 生产特性要符合工艺要求 4、自然界分离微生物的一般操作步骤？ 样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏 5、从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集培养？ 自然界中目的微生物含量很少，非目的微生物种类繁多，进行富集培养， 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，使筛选变得可能。 6、菌种选育分子改造的目的？ 防止菌种退化; 解决生产实际问题; 提高生产能力; 提高产品质量; 开发新产品. 7、什么叫自然选育？自然选育在工艺生产中的意义？ 自然选育就是不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。 自然选育在工业生产上的意义：自然选育可以有效地用于高性能突变株的分离。然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的重要措施。 8、什么是正突变？什么是负突变？什么是结构类似物？ 生产上所不希望看到的，表现为菌株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为负突变。 生产上希望看到的，对生产有利，这种突变成为正突变。 结构类似物：在化学和空间结构上和代谢的中间物（终产物）相似，因而在代谢调节方面可以代替代谢中间物（终产物）的功能，但细胞不能以其作为自身的营养物质。
发酵工程复习题库 一、填空题（常为括号后2－4字） 1. 淀粉水解糖的制备可分为（ ）酸解法、（ ）酶解法和酸酶结合法 三种。 2. 糖酵解途径中的三个重要的关键酶是（ ）己糖激酶、磷酸丙糖激酶、（ ）丙 酮酸激酶。 3. 甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入（ ）亚硫酸氢钠 与乙醛起加成反应 和在（ ）碱性 条件下乙醛起歧化反应。 4. 微生物的吸氧量常用呼吸强度；耗氧速率两种方法来表示，二者的关系是 （ ） 。 5. 发酵热包括（ ）生物热；搅拌热；蒸发热和（ ）辐射热等几种热。 6. 发酵过程中调节pH 值的方法主要有添加（ ）碳酸钙法；氨水流加法和尿素流加 法。 7. 微生物工业上消除泡沫常用的方法有（ ）化学消泡和（ ）机械消泡两种。。 8. 一条典型的微生物群体生长曲线可分为（ ）迟滞期、对数期；（ ）稳定期； 衰亡期四个生长时期。 9. 常用菌种保藏方法有（ ）斜面保藏法、（ ）沙土管保藏法、液体石蜡保藏法； 真空冷冻保藏法等。 10. 培养基应具备微生物生长所需要的五大营养要素是（ ）碳源、氮源；（ ）无 机盐；（ ）生长因子和水。 11. 提高细胞膜的（ ）谷氨酸通透性，必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损 伤。 12. 根据微生物与氧的关系，发酵可分为（ ）有（需）氧发酵；（ ）厌氧发酵两 大类。 13. 工业微生物育种的基本方法包括（ ）自然选育、诱变育种； 代谢控制育种；（ ） 基因重组和定向育种 等。 14. 肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时，产物为（ ）乳酸；（ ）乙醇；CO2。 15. （ ）诱导酶指存在底物时才能产生的酶，它是转录水平上调节（ ）酶浓度的 一种方式。 16. 发酵工业的发展经历了（ ）自然发酵，纯培养技术的建立，（ ）通气搅拌的 好气性发酵技术的建立，人工诱变育种（ ）代谢控制发酵技术的建立，开拓新型 发酵原料时期，与（ ）基因操作技术相结合的现代发酵工程技术 等六个阶段。 17. 去除代谢终产物主要是通过改变细胞的膜的（ ）通透性来实现。 18. 获得纯培养的方法有（ ）稀释法，（ ）划线法，单细胞挑选法，利用选择培 养基分离法等方法。 19. 生长因子主要包括（ ）维生素，（ ）氨基酸，（ ）碱基，它们对微生物 所起的作用是供给微生物自身不能合成但又是其生长必需的有机物质。 20. 微生物生长和培养方式，可以分为（ ）分批培养，（ ）连续培养，补料分批 培养三种类型。 21. 影响种子质量的主要因素包括培养基，（ ）种龄与（ ）接种量，温度，pH 值， 通气和搅拌，泡沫，染菌的控制和（ ）种子罐级数的确定。 22. 空气除菌的方法有加热杀菌法，静电除菌法，（ ）介质过滤除菌法。 23. 发酵产物的浓缩和纯化过程一般包括发酵液（ ）预处理，提取，精制。 24. 菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供（ ）数量相当的（ ）代谢旺 盛的种子。 25. 在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是（ ） 目的明确， （ ）营养协调，物理化学条件适宜和（ ）价廉易得。 26. 液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了调节（ ）pH 值。 27. 实验室常用的有机氮源有（ ）牛肉膏，蛋白胨等，无机氮源有 硫酸铵，硝酸钠， 等。为节约成本，工厂中常用尿素、（ ）液氨等作为氮源。 () X c Q r O ?=2
第一章发酵工程概述 一、发酵工程：是利用微生物特定的形状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。 二、发酵工程简史： 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期 1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末 Koch 纯种分离和培养技术 三、发酵工程技术的特点 （1）主体微生物的特点 ①微生物种类繁多，繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株； ②微生物酶的种类很多，能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点 （2）发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行，条件温和，耗能少，设备简单
③原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛，通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行（同（2）①） ④发酵分子通常为小分子产品，但也很容易生产出复杂的高分子化合物 四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比，发酵工程中微生物反应具有以下特点： 作为生物化学反应，通常在常温常压下进行，没有爆炸之类的危险，不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，加入少量的各种有机或无机氮源，只要不含毒，一般无精制的必要，微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样，在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物，是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制，能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应 ⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质，因此除特殊情况外，发酵液等一般对生物体无害。 ⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。进行设备的冲洗、灭菌，空气过滤
名词解释 1.富集培养：分为分批式富集培养和恒化式富集培养。分批式富集培养指将富 集培养物转接到新的同一种培养基中，重新建立选择性压力，如此重复转种几次后，再取此富集培养物接种到固体培养基上，以获得单菌落。恒化式富集培养是通过改变限制性基质的浓度，来控制两类不同菌株的比生长速率 2.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。 3.诱变选育：用各种物理、化学因素人工诱发的基因突变 4.杂交育种：将不同菌株的遗传物质进行交换、重组，使不同菌株的优良性状 集中在重组体中，得到具有新性状的菌株。 5.原生质体融合技术：将遗传性状不同的两种菌(包括种间、种内及属间)融合 为一个新细胞的技术 6.前体：某些化合物加入到发酵培养基后，能直接被微生物在生物合成过程结 合到产物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入而有较大的提高。 7.促进剂：那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产 量的添加剂。 8.抑制剂：在发酵过程中加入抑制剂会抑制某些代谢途径的进行，同时刺激另 一代谢途径，以致可以改变微生物的代谢途径。 9.合成培养基：用化学成分和数量完全了解的物质配制而成，成分精确，重复 性强，可减少不能控制因素。 10.天然培养基：采用化学成分不清楚或化学成分不恒定的各种动植物或微生物 的浸出物、水解液等物质制成的。 11.孢子培养基：制备孢子用的培养基，营养不太丰富。 12.种子培养基：满足菌种生长用的。营养丰富，氮源、维生素比例较高。 13.发酵培养基：满足大生产中大量菌体生长和繁殖以及代谢产物积累的营养物 质。 14.发酵热：发酵过程中释放出来的净热量。 15.生物热：微生物在生长繁殖过程中，本身产生的大量热。
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
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
第三章消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全 一、消毒灭菌的常用术语 ⑴灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微 生物。 ⑵消毒：杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用以消毒的药品称为消毒 剂。⑶抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。⑷防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。⑸无菌：不存在活菌，多是灭菌的结果。⑹无菌操作：防止微生物进入人体或物体的操作技术。⑺清洁：是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。 二、热力灭菌法原理： ⑴干热灭菌法：通过脱水、干燥和大分子变性。一般细菌繁殖体在干燥状态下，80-100℃经1小时可被杀死，芽 胞则需要更高温度才能被杀死。包括：焚烧、烧灼、干烤、红外线。 ⑵湿热灭菌法：最常用，在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好，因为：①湿热中细菌菌体蛋白较易凝 固变性；②湿热的穿透力比干热大；③湿热的蒸汽有潜热效应存在。包括：巴氏消毒法（加热至61.1-62.8℃30分钟，71.7℃经15-30秒）、煮沸法、流动蒸汽消毒法、间歇蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法（压力103.4KPa （1.05Kg/cm2）、温度121.3 ℃、时间—15-20min；效果：杀灭包括芽孢在内所有微生物；应用：所有耐高温、高压、耐湿的物品）。 三、辐射杀菌法紫外线 原理：波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。其中260~266nm波长UV与DNA吸收光谱一致。其主要作用于DNA，使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，干扰DNA复制与转录，导致细菌变异和死亡，并可杀灭病毒。特点：穿透力较弱。应用：物体表面及空气消毒 四、滤过除菌法 用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌, 真菌。特点：只能除去细菌，真菌, 不能除去病毒、支原体、L型细菌。应用：用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素，以及空气的除菌。 五、口腔黏膜消毒可用3%过氧化氢；冲洗阴道、膀胱、尿道等可用0.1%~0.5%氯已定或1g/L高锰酸钾。 六、第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。 三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。 第四章噬菌体 一、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。基本特点★个体微小，可以通过细菌滤器；★无细 胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成；★只能在活的微生物细胞内复制增殖，是一种专性胞内寄生的微生物。★噬菌体分布极广。 二、噬菌体感染细菌有两种结果： ①毒性噬菌体：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，建立溶菌周期。②温和噬菌 体：噬菌体基因与宿主染色体整合，成为前噬菌体，细菌变成溶原性菌，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代，建立溶原性状态。 三、溶原性细菌温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂 解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。 第五章细菌的遗传与变异 一、细菌变异的类型：表型变异与基因型变异。 二、细菌变异的机理：？突变的概念，规律及分子基础。遗传性变异是细菌DNA的结构发生了改变而引起的,改变了 的性状能相对稳定地遗传给子代。 三、基因转移：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。 基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。 细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合。 四、转化：是供体菌裂解释放的DNA被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。 转导：是以温和噬菌体为载体，将供体菌的DNA转入到受体菌，使受体菌获得供菌的部分遗传性状。根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导和局限性转导。 溶原性转换是指温和噬菌体感染宿主菌后，以前噬菌体形式与细菌基因组整合，成为溶原性细菌，从而获得由噬
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。
微生物工程复习题 第一章微生物工程概论 1. 简述微生物工程领域国内外现状。 2. 简述微生物工程主要研究内容。 微生物菌种、菌种选育的研究 微生物的代谢调节和代谢工程的研究 培养基的研究 发酵工艺控制研究 下游加工技术的研究 3. 简述微生物工程发展简史。 微生物工程的发展划分为四个阶段： ①从人类开始从事酿造酒、醋的时期，是以自然发酵为主的微生物工 程时期； ②19世纪末到20世纪30年代，主要建立纯培养技术； ③20世纪40年代到50年代，主要是建立深层培养技术为主的微生物 工程时期，这个时期由于好气性发酵工程的建立，1947年诞生了生化工程； ④20世纪50~60年代以来，由于DNA重组技术、细胞融合技术的发 展进入现代微生物工程时期，微生物工程的发展史和微生物工程学科的建立与发展，大概是符合这一历史进程的。 4. 简述微生物工程应用。 微生物工程在食品工业中的应用 微生物工程在医药工业中的应用 微生物工程在酶工程中的应用 微生物工程在化工和漂产品的应用 微生物工程在农业中的应用 微生物工程在环境保护中的应用 微生物工程在金属冶炼中的应用 微生物工程在高新技术研究中的应用 5. 简述微生物工程的优缺点。 微生物工程工业优点如下： ⑴反应条件温和： ⑵生物发酵罐的通用性： ⑶生产原料多数为农副产品： ⑷微生物反应机理的高度选择性： ⑸微生物菌种选育的优越性： （6）可以生产目前不能生产的或用化学法 微生物工程缺点 ⑴能源消耗较大： ⑵微生物菌体的生长需要消耗部分原料 ⑶需要消耗大量水： ⑷废水、废液量大，易造成污染：
6. 比较微生物工程与酶工程优缺点。 （1）发酵工程和酶工程二者之间，既有联系又有区别，因为大多数酶剂也是由发酵而产生的产物，如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等。 (2)酶制剂的研究开发涉及产酶菌种选育、生产工艺、酶反应技术的优化以及酶制剂产品的应用，酶制剂能有效带动相关领域技术水平的提高，包括微生物工程的技术的提高。 7. 比较微生物工程与动植物细胞培养优缺点。 (1)微生物培养具有生长速度快、培养要求简单、对环境条件要求较低等特点。 (2)正因为如此，利用转基因微生物生产动、植物细胞产品已经成为当前微生 物工程领域的研究热点。 8.概念题： 微生物工程（microbial engineering）：是研究微生物生长代谢活动规律在工业化大规模生产上应用的科学。 第二章工业微生物生产菌种 1. 工业微生物菌种包括哪些？ 工业微生物菌种包括四大类：(1) 细菌(2) 放线菌(3) 霉菌(丝状真菌)(4) 酵母菌 2. 简述噬菌体特性以及对工业微生物危害。 噬菌体虽具有遗传、变异、共生、干扰等生命现象，但不能脱离寄主细菌独立进行代谢活动。 噬菌体是病毒的一种，其特点如下：(1)形体微小，体积比细菌小得多．必须在电子显微镜下才能看到，可以通过细菌过滤器；(2)没有细胞结构，为非细胞类型。是一种独特的分子生物，主要由核酸和蛋白质构成；(3)专一性活物寄生，由于噬菌体缺乏独立代谢的酶体系，不能脱离寄主而自行生长繁殖，因而一定要在话体细胞生长、并且对寄主细胞有严格的专一性，即只能在特异性寄主细胞中增殖。 3. 一般菌种分离纯化和筛选步骤包括哪些？ 一般菌种分离纯化和筛选步骤是： 调查研究—→方案设计—→标本采集—→标本予处理—→品富集培养—→菌种初筛—→复筛—→性能鉴定—→菌种保藏。 4. 含微生物材料的标本如何采集？ ( 1)在采集菌种标本时，遵循的原则是材料的来源越广泛，越有可能获得新的菌种 ( 2)采样地点的确定要根据筛选的目的，微生物的分布概况及菌种的重要特性、特征及外界环境关系等，进行综合、具体地分析来决定 (3)如果预选不了解某种生产菌的具体来源，一般原则是从土壤中分离。 5. 土壤标本如何采集？ ⑴用小铲子除去表土5~15cm. ⑵取离地表5~15cm处的土样10~25克 ⑶盛入预先消过毒的牛皮纸或玻璃瓶中，扎好口 ⑷对每个土样需记录采样地点、日期与编号、环境情况、土壤质地、植被名 称等，以备查考 ⑸采集的土样，切忌将大块土粉碎，以便到实验室处理土样时再破碎并重新 取样
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