1.培养基的一般要求培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产物所需的各种元素，并能提供生物合成和细胞维持活力所需要的能量。
培养基中的营养物质及其浓度、配比，pH合适，因此培养基含碳源和能源，氮源，无机盐和微量元素，生长因子，维生素，缓冲剂和水，发酵培养基还含有前体，产物促进剂，抑制剂。
2.简述发酵培养基的设计原则和影响因素培养基设计的基本原则：培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产物所需的元素，并能提供生物合成和细胞维持活力所需要的能量，具体四大原则:1.目的明确：明确配制该培养基的目的；2．营养协调：了解所培养的微生物对不同营养物质的需求，确定培养基中各种营养要素的数量和比例；3．物理化学条件适宜：pH、渗透压、氧化还原势等适宜，考虑不同微生物生长特点及代谢过程生存条件的改变；4．经济节约如何进行培养基的设计（1）作出细胞生长和产物形成的化学计算平衡：碳源+氮源+氧→菌体+产物+CO2+H2O通过计算可以获得生产一定数量的细胞时所需的营养物的最低数量。
在了解一定数量的生物体所能产生的产物数量后；就有可能计算出形成产物时所需的底物数量。
（2）组成微生物的元素包括C、H、O、N、S、P、Mg和K，这些元素都要在方程式中予以平衡。
（3）有些微生物无力的合成特定营养物，如氨基酸、维生素或核苷酸。
一旦测出其中一种是生长因子，就要在培养基中加入适量的纯净的化合物或含有该物质的混合物。
（4）碳源具有生物合成的底物和能源的双重作用，在需氧条件下，对碳源的需要量可以从菌体对底物的产率系数(Yx/s)推算而得。
发酵培养基组成成分:水、碳氮源、无机盐、生长因子、缓冲剂、前体、调节剂和消沫剂影响选择碳源的因素：原料成本占生产总成本的比例；在某些发酵过程中，必须除去碳源中的杂质；对碳源的选择，往往还受到政府政策的影响；当地的法律条例指定了许多饮料业所使用的底物；培养基的配制方法，特别是灭菌方法。
控制pH时对获得最佳生产能力十分重要。
在培养基中加入一种化合物作为缓冲剂或同时可作为营养源。
许多种培养基多加入碳酸钙作为缓冲剂，以达到pH7．0左右。
如果pH下降，则碳酸钙分解，如果是pH上升，可以自然地校正微生物的产酸量。
在许多培养基中，也用磷酸盐作为重要的缓冲剂。
碳源和氮源的平衡，也是控制pH的一种方式。
在玉米浆中的蛋白质、肽、氨基酸等也具有缓冲容量。
滴加氨，氢氧化钠和硫酸，可以严格地控制pH值。
3.工业微生物菌种的选育方法自然选育：不经过人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育诱变选育：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选育方法。
杂交育种：将不同植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，克服长期诱变引起的生活力下降等缺陷，包括接合，转导，转化，有性生殖，准性生殖。
原生质体融合：用酶分别酶解两个两个出发菌株的细胞壁，在高渗环境中释放出原生质，将他们混合，在助溶剂或电场作用下使他们互相凝聚，发生细胞融合，实现遗传重组基因工程育种：使用人为的方法将所需的某一供体生物的遗传物质DNA分子提取出来，在离体条件下进行切割，获得代表某一性状的目的基因，把该目的基因与作为载体的DNA 分子连接起来，然后导入某一受体细胞中，让外来的目的基因在受体细胞中进行正常的复制和表达，从而获得目的产物。
4为何前体物质，抑制剂促进剂对物质生成有利发酵培养基中某些成分的加入不促进微生物的生长，只是有助于调节产物的形成，这些添加的物质包括前体，抑制剂和促进剂。
前体物质：指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，其自身结构并无多大变化，但产量却因前体的加入有较大提高。
抑制剂：加入后会抑制某些代谢途径的进行，使另一途径活跃，改变微生物的代谢途径，从而获得人们所需要的某种代谢产物，或使正常代谢的某一代谢中间物积累。
促进剂：指一类刺激因子，既不是营养物又不是前体，但这类物质的加入或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产量，如酶生产中的诱导物或表面活性剂等。
诱导剂能增加细胞的产酶速度，提高产酶量，但不能从根本上改变细胞原有的蛋白质模板，包括酶的底物，底物类似物，及被转化为诱导物的前替物质。
表面活性剂（洗涤剂，吐温等）：可以增加酶的产量，机理不十分清楚，一般认为是因为：改变了细胞膜的通透性，同时增强了氧的传递速度，改变了菌体对氧的有效利用5常用的培养基灭菌方法及高温短时灭菌原理：方法：化学药品灭菌法，干热灭菌法，湿热灭菌法，射线灭菌法，火焰灭菌法。
过滤除菌法原理：每一种微生物都有一定的最适生长温度范围。
当微生物处于最低温度以下时，代谢作用几乎停止而处于休眠状态。
当温度超过最高限度时，微生物细胞中原生质胶体和酶发生不可逆的凝固变性，使微生物在很短时间内死亡，加热灭菌即是根据微生物这一特性而进行的。
湿热灭菌法的原理是由于蒸汽冷凝释放的大量热能，并具有强大的穿透能力，在高温及存在水分情况下，使微生物细胞中的蛋白质，酶，核酸分子内的化学键，特别是氢键受到破坏，引起不可逆的变性，使微生物死亡。
在有水分存在的情况下，蛋白质更易受热而凝固变性。
杀死微生物的极限温度称为致死温度。
在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间称为致死时间；在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。
微生物的热阻：是指微生物在某一特定条件（主要是温度和加热方式）下的致死时间。
相对热阻是指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间的比值湿热灭菌的优点:蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒；蒸汽有强的穿透力，灭菌易于彻底；蒸汽有很大的潜热；操作方便，易管理。
6,固态发酵:一般发酵工艺过程按照培养基物理性状不同，将发酵方式分为两大类：固态发酵和液态发酵。
而对于固态发酵来讲，是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。
特点：固态发酵是气体作为生物反应过程中的O2、CO2、热量、营养和产物的传递介质，表现为O2、CO2扩散比较容易，热量传递困难，存在明显的营养梯度，并且无大量有机废水产生。
7有机酸发酵过程中，其产物改变培养液的PH和抑制发酵，如何处理？调节基础培养基的配方；调节碳氮比（C/N）；添加缓冲剂；补料控制；直接加酸加碱；补加碳源或氮源8动植物细胞培养与微生物细胞培养的过程区别动物细胞无细胞壁，且大多数哺乳动物细胞附着在固体或半固体的表面才能生长；对营养要求严格，除氨基酸、维生素、盐类、葡萄糖或半乳糖外，还需有血清。
动物细胞对环境敏感，包括pH、溶氧、温度、剪切应力都比微生物有更严的要求，一般须严格的监测和控制。
植物细胞对营养要求较动物细胞简单。
但由于植物细胞培养一般要求在高密度下才能得到一定浓度的培养产物，以及植物细胞生长较微生物要缓慢，长时间的培养对无菌要求及反应器的设计也提出特殊的要求。
9与自然细胞相比，工程菌细胞的培养有何特点工程菌工业化培养中，产物的产率往往比实验室培养规模为低。
为提高工程菌体表达效率，需采取适当措施，提高重组DNA在受体细胞内的拷贝数及促进表达产物自细胞内向细胞外分泌。
工程菌体的原宿主通常是某些培养物质(如某种氨基酸或维生素等)的缺陷型，有些基因工程细胞生产过程亦产生某些抑制细胞生长的代谢物。
在培养过程中应考虑控制培养液营养成分及其浓度，同时采取措施，消除抑制细胞生长的代谢物，以保证细胞正常生长。
10发酵的工业范围答：1. 酿酒工业(啤酒、葡萄酒、白酒等)2.食品工业(酱、酱油、醋、腐乳、面包、酸乳等)3.有机溶剂发酵工业(酒精、丙酮、丁醇等)4.抗生素发酵工业(青霉素、链霉素、土霉素等)5.有机酸发酵工业(柠檬酸、葡萄糖酸等)6.酶制剂发酵工业(淀粉酶、蛋白酶等)7.氨基酸发酵工业(谷氨酸，赖氨酸等)8.核苷酸类物质发酵工业(肌苷酸、肌苷等)9.维生素发酵工业(维生素C、维生素B等)10.生理活性物质发酵工业(激素、赤霉素等)11.微生物菌体蛋白发酵工业(酵母、单细胞蛋白等)12.微生物环境净化工业(利用微生物处理废水、污水等)13.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)14.微生物冶金工业(利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等) 11泡沫的成形成的原因危害措施原因：发酵液的理化性质对形成泡沫的表面现象起决定性作用。
通气搅拌；培养基配比与原料组成；发酵产生的CO2；发酵液中的糖、蛋白质和代谢物等稳定泡沫的物质的存在，使发酵液中含有一定数量的泡沫；菌种、种子质量和接种量；染菌。
由外界引进的气流被机械地分散形成（通风、搅拌）；发酵过程中产生的气体聚结生成（发泡性物质）。
危害：A降低了发酵罐的装料系数，降低生产能力和设备利用率B增加了菌群的非专一性 C 增加了污染杂菌的机会 D大量起泡，控制不及时，会引起逃液，招致产物的流失，引起原料浪费E消泡剂的加入有时会影响发酵或给提炼工序带来麻烦F 影响菌的呼吸影响泡沫稳定的因素：通气与搅拌的强度，培养基的配比及原材料组成，培养基的破坏程度接种量的大小，培养液本身性质的变化，培养基灭菌的方法和操作，染菌措施：物理消沫法：靠机械力引起强烈振动或者压力变化，促使泡沫破裂，或借机械力将排出气体中的液体加以分离回收。
不需要引进外界物质、节省原材料、减少污染机会。
不能从根本众消除引起稳定泡沫的因素。
化学消沫法：当泡沫的表层存在着由极性的表面活性物质形成双电层时，可以加入另一种具有相反电荷的表面活性剂，以降低泡沫的机械强曲或加入某些具有强极性的物质与发泡剂争夺液膜上的空间，降低液膜强度，使泡沫破裂。
当泡沫的液膜具有较大的表面粘度时，可以加入某些分子内聚力较小的物质，以降低液膜的表面粘度，使液膜的液体流失，导致泡沫破裂。
选择消泡剂的依据•对发酵过程无毒，对人、畜无害和不影响酶的生物合成。
•消泡作用迅速，效果高和持久性能好•能耐高压蒸气灭菌而不变性，在灭菌温库下对设备无腐蚀性或不形成腐蚀性产物。
•不影响以后的提取过程。
•消沫剂的来源多，价格低，添加装置简单。
•不干扰分析系统，如溶解氧、pH测定仪的探头。
•最好还能做到不影响氧的传递。
12酶法液化糖化过程中所用到的酶以及这些酶是如何反应的。
α-淀粉酶：其作用是将淀粉迅速水解为糊精及少量麦芽糖，对淀粉的作用，可将长链从内部分裂成若干短链的糊精，所以也称内切淀粉酶。
淀粉受到α-淀粉酶的作用后，遇碘呈色很快反应，如下表现：蓝→紫→红→浅红→不显色(即碘原色)糖化酶：作用于淀粉的l，4键结合，能从葡萄糖键的非还原性末端起将葡萄糖单位一个一个的切断，因为是从链的一端逐渐地一个个地切断为葡萄糖，所以称为外切淀粉酶。
