微生物工程期末复习题目及答案
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微生物工程试题库及答案一、单项选择题1. 微生物工程中,下列哪项不是微生物发酵的基本条件?A. 营养物质B. 温度C. 氧气D. 压力答案:D2. 在微生物发酵过程中,下列哪种物质不是必需的?A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 维生素答案:D3. 下列哪种微生物不是通过发酵过程生产抗生素?A. 链霉菌B. 酵母菌C. 放线菌D. 青霉菌答案:B4. 微生物工程中,下列哪种技术不是用于微生物的筛选?A. 选择性培养基B. 抗生素敏感性测试C. 基因工程D. 显微镜观察答案:C5. 在微生物工程中,下列哪种设备不是用于发酵过程的?A. 发酵罐B. 离心机C. 干燥器D. 显微镜答案:D二、多项选择题1. 微生物工程中,下列哪些因素会影响微生物的生长和代谢?A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 光照答案:ABC2. 微生物发酵过程中,下列哪些物质可以作为碳源?A. 葡萄糖B. 蔗糖C. 乳糖D. 尿素答案:ABC3. 在微生物工程中,下列哪些微生物可以用于生产酒精?A. 酵母菌B. 乳酸菌C. 醋酸菌D. 曲霉答案:A4. 微生物工程中,下列哪些技术可以用于微生物的基因改造?A. 基因克隆B. 基因编辑C. 基因沉默D. 基因表达答案:ABC5. 微生物工程中,下列哪些因素会影响发酵产物的产量?A. 菌种的选择B. 发酵条件C. 营养物质的供应D. 污染控制答案:ABCD三、判断题1. 微生物工程中,所有的微生物发酵过程都需要氧气供应。
(错误)2. 微生物工程中,发酵罐的设计和操作对发酵过程的效率和产物质量有重要影响。
(正确)3. 微生物工程中,发酵过程的pH值对微生物的生长和代谢没有影响。
(错误)4. 微生物工程中,发酵产物的提取和纯化过程不会影响最终产品的质量。
(错误)5. 微生物工程中,基因工程技术可以用于提高微生物的发酵效率和产物产量。
(正确)四、简答题1. 简述微生物工程中发酵过程的基本步骤。
微生物工程考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 微生物工程中常用的微生物发酵设备不包括以下哪一项?A. 搅拌罐B. 空气压缩机C. 生物反应器D. 离心机答案:D2. 微生物发酵过程中,pH值的控制对发酵效果有重要影响,以下哪种微生物对pH值变化最敏感?A. 酵母菌B. 细菌C. 霉菌D. 放线菌答案:C3. 在微生物工程中,下列哪种物质不是培养基的组成部分?A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 抗生素答案:D4. 以下哪种微生物在食品工业中应用最广泛?A. 乳酸菌B. 酵母菌C. 霉菌D. 放线菌答案:B5. 微生物工程中,下列哪种技术不是用于提高发酵效率的?A. 基因工程B. 酶工程C. 细胞培养D. 抗生素筛选答案:D6. 微生物发酵过程中,以下哪种因素不是影响微生物生长的因素?A. 温度B. 氧气C. 光照D. 营养物质答案:C7. 在微生物工程中,下列哪种微生物不是通过发酵过程生产的?A. 酒精B. 抗生素C. 维生素D. 塑料答案:D8. 微生物工程中,下列哪种设备不是用于微生物分离纯化的?A. 离心机B. 过滤器C. 培养箱D. 色谱柱答案:C9. 在微生物发酵过程中,以下哪种物质不是微生物代谢产物?A. 酒精B. 乳酸C. 二氧化碳D. 纤维素答案:D10. 微生物工程中,下列哪种微生物不是通过发酵过程生产的?A. 酒精B. 抗生素C. 维生素D. 塑料答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 微生物工程中,发酵过程的控制包括对温度、pH值、________和________的控制。
答案:氧气供应、营养物质2. 微生物工程中,通过基因工程改造的微生物可以提高其生产________的效率。
答案:目标产物3. 在微生物发酵过程中,________是影响微生物生长和代谢的重要因素。
答案:环境条件4. 微生物工程中,________是微生物生长和繁殖的基本条件之一。
答案:营养物质5. 微生物工程中,通过________技术可以提高微生物的发酵效率。
(生物科技行业)微生物工程期末复习习题及全部答案绪论●1680年列文虎克制成显微镜───证明了微生物的存在。
●1857年,巴斯德(LouisPasteur)微生物之父证明了酒精是由活的酵母发酵引起的。
且提出了著名的发酵理论:壹切发酵过程都是微生物作用的结果。
1897年德国化学家毕希纳发现磨碎的酵母仍使糖发酵形成酒精───酶●1905年,柯赫建立微生物纯培养技术,为微生物学的发展奠定了基础。
科赫的固体培养基也是微生物学研究史上的壹大突破。
第壹章生产菌种的筛选1、工业化菌种的要求有哪些?①遗传性能要相对稳定,不易变异退化;②能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物;③抗病毒能力强,不易感染它种微生物或噬菌体;④产生菌及其产物的毒性必须考虑(在分类学上最好和致病菌无关,不产生任何有害的生物活性物质和毒素,包括抗生素、激素和毒素等,保证安全);⑤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;⑥生产特性要符合工艺要求(如生长速度和反应速度较快,发酵周期短等)。
⑦培养和发酵条件温和(糖浓度、温度、pH、溶解氧、渗透压等)2.在工业生产中常用的微生物主要有细菌、酵母菌、霉菌和放线菌3、自然界分离微生物的壹般操作步骤?从环境中分离目的微生物时,为何壹定要进行富集培养?样品的采集-预处理—培养—培养—菌落的选择—出筛—复筛—性能的鉴定—菌种保藏富集培养的原因: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。
4.每克土壤的含菌量大体上有壹个十倍系列的递减规律:细菌(~108)>放线菌(~107)>霉菌(~106)>酵母菌(~105)>藻类(~104)>原生动物(~103)第二章微生物的代谢调节和控制1、酶活性调节的反馈抑制类型和抑制机制。
反馈抑制——主要表当下某代谢途径的末端产物过量时可反过来直接抑制该途径中第壹个酶的活性,促使整个反应过程减慢或停止,从而避免了末端产物的过多累积。
微⽣物发酵⼯程复习试题_答案版第⼀篇微⽣物⼯业菌种与培养基⼀、选择题2.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3.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7.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8.酵母菌适宜的⽣长pH值为( A ) 4.5-5A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.59.细菌适宜的⽣长pH值为( D )A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.510.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。
( A )A 枯草芽孢杆菌 B 醋酸杆菌 C 链霉素 D 假丝酵母⼆、是⾮题1.根据透明圈的⼤⼩可以初步判断菌株利⽤底物的能⼒( X )2.凡是影响微⽣物⽣长速率的营养成分均称为⽣长限制性基质。
( X )3.在最适⽣长温度下,微⽣物⽣长繁殖速度最快,因此⽣产单细胞蛋⽩的发酵温度应选择最适⽣长温度。
( X )4.液体⽯蜡覆盖保藏菌种中的液体⽯蜡的作⽤是提供碳源( X ).5.种⼦的扩⼤培养时种⼦罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的⽣长速度、产物品种、⽣产规模等(√)6.碳源对配制任何微⽣物的培养基都是必不可少的.(√)7.亚硝基胍能使细胞发⽣⼀次或多次突变,尤其适合于诱发营养缺陷型突变株,有超诱变剂之称.√9.参与淀粉酶法⽔解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。
(X)三、填空题1.菌种扩⼤培养的⽬的是接种量的需要、菌种的纯化、缩短发酵时间、保证⽣产⽔平。
2.进⾏紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为10^6个/mL,放线菌为 ,霉菌为10^6~10^7个/mL.3.培养基应具备微⽣物⽣长所需要的六⼤营养要素是碳源、氮源、⽆机盐和微量元素、前体、促进剂和抑制剂和⽔。
微生物工程试题库试卷题型:名词解释(每小题2分,共10分);填空题 (每空1分,共30分);单项选择题(每小题1分,共20分);判断题(每小题1分,共10分);简答题(共5小题,共30分);论述题(共10分)本课程为考试课,最终成绩由平时成绩和期末考试成绩组成,平时成绩包括作业、考勤、课堂讨论和提问等,不得低于总成绩的30%;期末考核采用闭卷考试进行,但是不高于70%。
01.微生物工程的定义与内容是什么?答:微生物工程的主题是利用微生物代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。
该工程包括微生物学、生物化学、化学工程学、药学和市场营销学等有关的知识。
02.微生物工程有几个发展阶段?答:1.传统的微生物发酵技术-天然发酵2.第一代的微生物发酵技术-纯培养技术的建立3.第二代微生物发酵技术-深层发酵技术4.第三代微生物发酵技术-微生物工程03.微生物工程有那些方面的应用?答:一、微生物工程在食品中的应用二、微生物工程在医药卫生中的应用(抗生素、氨基酸、维生素、甾体激素)三、微生物工程在轻工业中的应用四、微生物工程在化工能源中的应用五、微生物工程在农业中的应用(生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌)六、微生物工程在环境保护中的应用七、微生物工程在细菌冶金中的应用八、微生物工程在高技术研究中的应用04 微生物工程的工业生产水平的要素?答:微生物工程的工业生产水平由三个要素决定,即生产菌种的性能,发酵及提纯工艺条件和生产设备。
05 工业生产菌的筛选步骤。
答:一般菌种分离纯化和筛选步骤如下:标本采集→标本材料的预处理→富集培养→菌种初筛→性能鉴定→菌种保藏06什么是施加选择压力分离法。
答:为了增加菌种分离成功率,可通过富集培养增加待分离菌的数量。
主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同,如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等,人为控制这些条件,使之利于某类或某种微生物生长,而不利于其他种类微生物的生存,以达到使目的菌种占优势,而得以快速分离纯化的目的。
微生物期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 微生物学是研究什么的科学?A. 植物B. 动物C. 微生物D. 人类答案:C2. 细菌的基本结构包括以下哪些部分?A. 细胞壁、细胞膜、核糖体B. 细胞核、线粒体、内质网C. 细胞壁、细胞膜、细胞核D. 细胞壁、细胞膜、叶绿体答案:A3. 以下哪种微生物属于真核生物?A. 病毒B. 细菌C. 酵母D. 支原体答案:C4. 微生物的分类依据主要包括哪些方面?A. 形态、生理、生态B. 颜色、大小、形状C. 重量、密度、体积D. 温度、湿度、光照答案:A5. 以下哪种微生物是引起食物腐败的主要原因?A. 细菌B. 病毒C. 真菌D. 原生动物答案:A6. 微生物的代谢类型包括哪些?A. 厌氧型和好氧型B. 光合型和异养型C. 异养型和自养型D. 所有以上选项答案:D7. 以下哪种微生物是单细胞生物?A. 病毒B. 细菌C. 真菌D. 原生动物答案:B8. 微生物的繁殖方式有哪些?A. 有丝分裂B. 无性生殖C. 孢子生殖D. 所有以上选项答案:B9. 微生物在生态系统中扮演什么角色?A. 消费者B. 生产者C. 分解者D. 寄生者答案:C10. 微生物的培养基通常由哪些成分组成?A. 营养物质、水分、pH调节剂B. 氧气、二氧化碳、氮气C. 矿物质、维生素、氨基酸D. 所有以上选项答案:A二、填空题(每空1分,共10分)11. 微生物的分类单位从大到小依次是_______、_______、_______、_______、_______。
答案:界、门、纲、目、种12. 微生物的生长曲线通常分为四个阶段,分别是_______、_______、_______和_______。
答案:滞后期、对数期、稳定期、衰亡期13. 微生物的遗传物质主要是_______。
答案:DNA14. 微生物在医学上的应用包括_______、_______和_______。
《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。
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)。
微生物期末考试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 微生物学中,最小的细胞是:A. 细菌B. 真菌C. 病毒D. 原生动物答案:C2. 以下哪种微生物不是原核生物?A. 蓝细菌B. 放线菌C. 支原体D. 酵母菌答案:D3. 微生物的细胞壁主要由哪种物质构成?A. 纤维素B. 几丁质C. 肽聚糖D. 蛋白质答案:C4. 微生物的遗传物质主要存在于:A. 细胞核B. 细胞质C. 核糖体D. 细胞膜答案:B5. 以下哪种微生物是厌氧菌?A. 大肠杆菌B. 乳酸菌C. 酵母菌D. 青霉菌答案:B6. 微生物的繁殖方式主要是:A. 有性生殖B. 无性生殖C. 孢子生殖D. 出芽生殖答案:B7. 微生物的培养基中通常需要添加:A. 抗生素B. 维生素C. 营养物质D. 色素答案:C8. 微生物的代谢类型包括:A. 异养B. 自养C. 厌氧D. 好氧答案:A、B9. 以下哪种微生物是致病菌?A. 乳酸菌B. 酵母菌C. 大肠杆菌D. 醋酸杆菌答案:C10. 微生物的分类依据主要是:A. 形态特征B. 生理特征C. 遗传特征D. 生态特征答案:C二、多选题(每题3分,共15分)1. 微生物的分类可以基于以下哪些特征?A. 细胞结构B. 代谢类型C. 遗传信息D. 生态环境答案:A、B、C、D2. 微生物在生态系统中的作用包括:A. 分解者B. 生产者C. 消费者D. 调节者答案:A、B、C3. 微生物的遗传变异可以通过以下哪些方式实现?A. 基因突变B. 基因重组C. 基因转移D. 染色体变异答案:A、B、C4. 微生物的培养条件通常包括:A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 光照答案:A、B、C5. 微生物的鉴定方法包括:A. 形态学鉴定B. 生化鉴定C. 分子生物学鉴定D. 免疫学鉴定答案:A、B、C、D三、判断题(每题1分,共10分)1. 病毒没有细胞结构。
(正确)2. 所有细菌都是原核生物。
第一篇微生物工业菌种与培养基一、选择题2.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3.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7.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8.酵母菌适宜的生长pH值为( A )4.5-5A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.59.细菌适宜的生长pH值为( D )A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.510.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。
( A )A 枯草芽孢杆菌 B 醋酸杆菌 C 链霉素 D 假丝酵母二、是非题1.根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力( X )2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。
(X )3.在最适生长温度下,微生物生长繁殖速度最快,因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。
( X )4.液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源( X ).5.种子的扩大培养时种子罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的生长速度、产物品种、生产规模等(√)6.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的.(√)7.亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变,尤其适合于诱发营养缺陷型突变株,有超诱变剂之称.√9.参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。
(X)三、填空题1.菌种扩大培养的目的是接种量的需要、菌种的纯化、缩短发酵时间、保证生产水平。
2.进行紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为10^6个/mL,放线菌为,霉菌为10^6~10^7个/mL.3.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是碳源、氮源、无机盐和微量元素、前体、促进剂和抑制剂和水。
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。
16.搅拌热:搅拌器的机械搅拌的动能以摩擦放热的方式使热量散发在发酵液中17.生理碱性物质:被微生物利用后,使PH上升的物质18.生理酸性物质:被微生物利用后,使PH下降的物质19.OTR:单位体积培养液中的氧传递速率[mol/(m3·s)]OTR=K L a(C*-C L)K L——以氧浓度为推动力的总传递系数(m/s)a——比表面积(m2/m3)K L a——容积传递系数(s-1)C*——与p平衡的液相氧浓度(mol/m3)C L——液相主体氧浓度(mol/m3)20.摄氧率:单位体积培养液,在单位时间内消耗的氧量21.临界氧浓度:在好氧发酵中,满足微生物呼吸的最低氧浓度。
22.CER(比CO2释放率):单位体积发酵液每小时产生的二氧化碳量23.呼吸熵(RQ):在代谢中所形成的二氧化碳与所消耗的氧的比率。
24.体积氧传递系数KLa:氧在气相和液相之间的质量传递效率,即“通气效率”。
25.比生长速率μ:细胞浓度的变化率与细胞浓度的之比。
26.KS(饱和常数):当比生长速率为最大比生长速率一半时的限制性营养物质浓度27.维持系数:是微生物菌株的一种特性值,对于特定的菌株、物定的基质和特定的环境因素是一个常数。
28.临界稀释率:发生洗出时的稀释率29.干热灭菌:进行干热灭菌,微生物细胞发生氧化,微生物体内蛋白质变性和电解质浓缩引起中毒等作用30.湿热灭菌:用饱和蒸汽进行灭菌的方法31.过滤除菌:用过滤的方法阻留微生物,达到除菌的目的。
32.热阻:微生物在某一物定条件下(主要是温度)的致死时间33.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留的微生物数量成正比。
34.全挡板条件:在一定转速下再增加罐内附件而轴功率保持不变。
选择1 微生物工程的工业生产水平由三个要素决定,即生产菌种的性能(最重要)、发酵及提纯工艺条件、生产设备。
2分离不同微生物时常用的抗生素或试剂欲分离菌种抗生素或试剂受抑制的微生物一般细菌放线菌酮、杀真菌素、抗滴虫霉素、嘌呤霉素霉菌、酵母革兰氏阳性菌原虫霉素、嘌呤霉素原生动物节杆菌多黏霉素B 革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌放线菌酮革兰氏阳性菌肠内细菌青霉素、硫酸化烷盐革兰氏阳性菌沙门氏菌胆汁酸大肠杆菌拟杆菌结晶紫硝化细菌,小单细胞菌属庆大霉素链霉菌属,诺卡氏菌属土霉素、竹桃霉素普通高温放线菌制霉菌素,亚胺环己酮真菌马杜拉放线菌亚胺环己酮、新生霉素、变红霉素,链霉素、棕霉素细菌、霉菌细菌3优良菌种选育:自然选育、诱变选育、抗噬菌体菌种的选育、杂交育种、原生质体融合技术、基因工种技术4 菌种保藏法:斜面保藏法、穿刺保藏法、沙土管干燥保藏法、真空冷冻干燥保藏法、液氮保藏法、悬液保藏法、低温保藏法5 培养基的类型:有合成培养基、天然培养基、孢子培养基、种子培养基、发酵培养基6 液相体积氧传递系数KLa的测定:有亚硫酸法、复膜氧电极测定7 常用的消沫剂有天然油脂、聚醚数、高级醇、硅酮类、脂肪酸、亚硫酸、磺酸盐等。
其中使用最多的是天然油脂和聚醚类。
8 聚醚类消沫剂的种类很多,应用较多的是聚氧丙烯甘油(GP)和聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE)9 微生物反应动力学模型有三种类型:生长相关型、生长部分相关型、生长不相关型10 连续培养亦称恒化培养,达到稳态时,dX/dt=0,这时μ=D (平衡条件)11可将好氧发酵罐分成三类:内部机械搅拌型、外部液体搅拌型、空气喷射提升式发酵罐。
12 除菌的方法很多,如过滤除菌、热灭菌、试剂灭菌和辐射灭菌等,其中过滤除菌是发酵工业中经济实用的空气除菌方法。
13 介质除菌的原理:通种某些改变对滤层纤维产生惯性冲击、阻拦、重力沉降、布朗扩散、静电吸引等作用。
14 空气过滤流程:①两级冷却、分离、加热的空气除菌②冷热空气直接混合式空气除菌③高效前置过滤除菌15 分离设备,根据推动力的不同,可以分为加压过滤设备、真空过滤设备、离心过滤设备16 板框过滤机可分为两种,一种为明流式,另一种是暗流式。
17 板框过滤机过滤过程:装合、过滤、洗涤、卸渣、整理18溶液形成液膜的方式很多,一般薄膜蒸发器可按膜形成的方法分类,如管式薄膜蒸发器、刮板式薄膜蒸发器、离心薄膜蒸发器。
管式薄膜蒸发器根据液膜的流动方向又可分为升膜式蒸发器、降膜式蒸发器和升降膜式蒸发器19 按照热源和供热方式不同,干燥方法有:空气干燥,加热面传热干燥、红外线干燥、冷冻干燥、微波干燥等按照工作原理不同,空气干燥又可分为:沸腾干燥、气流干燥和喷雾干燥。
其中气流干燥又分为直管式气流干燥、脉冲式气流干燥、旋风气流干燥等。
画图(271-272)12喷射加热连续灭菌流程图3薄板换热器连续灭菌流程图4.P280问答题1、一般菌种分离纯化和筛选步骤:1、调查研究(资料查阅):2、实验方案设计3、标本采集:来源广泛的天然材料;已适应苛刻条件的微生物类群;以及有待开发的更新的生态环境。
4、标本的预处理:经物理方法(加热、膜过滤、离心等)或化学方法(加碳酸钙提高pH等)或者诱饵法进行处理。
5、富集培养:分为分批式和恒化式富集培养6、菌种初筛7、菌种复筛8、性能鉴定9、菌种保藏2、常用的诱变剂物理诱变剂:紫外线、激光、X射线化学诱变剂:碱基类似物:2-氨基嘌呤、5-溴尿嘧啶、8-氨鸟嘌呤与碱基反应的物质:硫酸二乙酯、亚硝酸、羟胺在DNA分子中插入或缺失一个或几个碱基:丫啶类物质、丫啶氮芥衍生物生物诱变剂:噬菌体、转座子3、诱变育种的基本方法和步骤:1、合适的出发菌株:考虑出发菌株是否具有特定生产性状的能力或潜力;具备一些有利的性状。
2、制备待处理的菌悬液:待处理的菌悬液应考虑微生物的生理状态、悬液的均一性和环境条件。
3、诱变处理:诱变剂有物理诱变剂、化学诱变剂、生物诱变剂。
诱变处理有单一诱变和复合诱变处理。
4、筛选5、保藏和扩大试验4、原生质体融合方法和步骤:选择亲株、原生质体的制备、原生质体的融合、原生质体再生和融合子选择等步骤5、菌种保藏常用的方法:斜面低温保藏法、液体石蜡保藏法、砂土管保藏法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法、悬液保藏法、低温保藏法6、培养基的成分:碳源:提供微生物生长繁殖所需的能源和合成菌体所必需的碳成分;提供合成目的产物所必须的碳成分。
玉米淀粉、马铃薯、麦芽氮源:用于构成菌体细胞物质和含氮代谢物。
常用分为无机氮源(铵盐、硝酸盐和氨水)和有机氮源(玉米浆、蛋白胨、酵母粉)。
无机盐和微量元素:作为微生物生长繁殖和产生代谢物中酶的激活剂、生理活性物质的组成或生理活性作用的调节剂。
磷酸盐、硫酸镁、钾盐、微量元素等生长因子:微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如:氨基酸、嘌呤、嘧啶等。
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结合到产物分子中去,而其自身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,苯乙酸、肌醇、溴化物等。
促进剂: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。
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。
水:水的质量对微生物的生长繁殖和产物的合成极为重要。
能源物质:微生物的一切行为都需要消耗能源,如:光能、氢、硫等7、温度对发酵的影响及其调节控制温度对微生物生长的影响:在最适温度范围内,生长速度随温度升高而增加,发酵温度升高,生长周期就缩短。
温度对产物形成的影响:许多产物的形成速率对温度都很敏感。
温度影响发酵液的物理性质:温度可影响氧在发酵液中的溶解度,影响基质的分解速率等。
从而间接影响了微生物的生物合成。
温度影响生物合成的方向。
发酵过程的温度主要来自发酵过程释放的发酵热,常常超过微生物的最适温度,需要冷却,通常利用发酵罐的热交换装置进行降温。
8、pH对发酵的影响及控制pH影响酶的活性。
当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。
pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变,从而改变细胞膜的透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄,因此影响新陈代谢的进行。
pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离,从而影响微生物对这些物质的利用。
pH不同,往往引起菌体代谢过程不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。
pH可通过调节基础培养基的配方(碳氮比,添加缓冲剂)、补料控制(直接加酸加碱、补加碳源或氮源)。
9、溶氧对发酵的影响及控制溶氧对于菌体生长和产物合成非常重要。
供氧不足。
会抑制好氧微生物的生长代谢。
而氧对厌氧微生物是一种毒害。
对溶氧的控制从供氧和需氧两方面入手。
从供氧方面:可通过氧传递的推动力(C* - C L)和体积氧传递系数K L a的控制。
可通过改变搅拌速率,通风量、罐压、氧分压达到。
从需氧方面:调节温度和调整养料的浓度。
10、泡沫对发酵的影响和控制影响:降低发酵设备的利用率;增加了菌群的非均一性;增加了染菌的机会;导致产物的损失;消泡剂会给后面的提取工序带来困难;泡沫中的代谢气体不易被带走,改变了生活环境,使菌体代谢异常,导致菌体提前自溶控制:物理消沫法:罐内消沫法和罐外消沫法化学消沫法:天然油脂,聚醚类等减少培养基中易起泡的成分减少培养基中粘度大的成分适当减少通气量及搅拌转速11、发酵过程的参数有哪些有物理参数、化学参数和生物参数三类。