温州大学发酵工程原理期末复习题答案
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《发酵工程》期末考试试卷附答案一、单选题(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()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()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()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()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,()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()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()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()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()A 谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌B 链球菌、大肠杆菌C 谷氨酸棒状杆菌,黄色短杆菌D 大肠杆菌、乳酸菌10.酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而会抑制微生物的生长,原因是()A.碳源供应太充足B.细胞会发生质壁分离C.改变了酵母菌的pH值D.葡萄糖不是酵母菌的原料二、判断题(共15小题,每题2分,共计30分)1、在微生物杀虫剂中,引用最广泛的是苏云金芽孢杆菌,他用来毒杀鳞翅目和双翅目的害虫。
大学发酵工程试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 发酵工程中常用的微生物是()。
A. 细菌B. 酵母C. 霉菌D. 以上都是答案:D2. 下列哪种不是发酵工程中常用的培养基类型?()A. 液体培养基B. 固体培养基C. 半固体培养基D. 气体培养基答案:D3. 发酵过程中,控制pH值的目的是什么?()A. 提高微生物的生长速度B. 增加产物的稳定性C. 抑制微生物的生长D. 促进产物的生成答案:D4. 在发酵罐中,通入无菌空气的目的是()。
A. 增加罐内压力B. 调节温度C. 提供氧气D. 调节pH值5. 发酵工程中,常用的灭菌方法不包括()。
A. 干热灭菌B. 湿热灭菌C. 化学灭菌D. 辐射灭菌答案:C6. 下列哪种物质不是发酵产物?()A. 酒精B. 乳酸C. 抗生素D. 维生素答案:D7. 发酵过程中,温度控制的重要性在于()。
A. 影响微生物的代谢速率B. 影响产物的稳定性C. 影响微生物的生长速度D. 以上都是答案:D8. 发酵工程中,接种量的大小对发酵过程的影响是()。
A. 无影响B. 影响发酵速度C. 影响产物产量D. 影响发酵周期答案:D9. 发酵工程中,常用的发酵罐类型包括()。
B. 静态罐C. 气升式罐D. 以上都是答案:D10. 发酵过程中,微生物的代谢类型包括()。
A. 厌氧代谢B. 好氧代谢C. 兼性代谢D. 以上都是答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 发酵工程中,影响微生物生长的因素包括()。
A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 营养物质答案:ABCD2. 发酵过程中,常用的检测方法包括()。
A. 光学显微镜检测B. 电子显微镜检测C. 酶联免疫吸附测定D. 气相色谱分析答案:ABCD3. 发酵工程中,常用的控制策略包括()。
A. 温度控制B. pH值控制C. 氧气供应控制D. 营养物质供应控制答案:ABCD4. 发酵工程中,产物的提取方法包括()。
1、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2、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、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力?在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢的自动调节。
代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。
一旦特定物质的合成达到足够的量,与这些物关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。
而工业化生产要求特定表达某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求5、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 6、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。
发酵工程复习题《发酵工程》期末复习题试卷结构一、名词解释(每题2分,共6题,合计12分)二、填空题(每空0.5分,合计20分)三、单选题(每题1分,共20题,合计20分)四、多选题(每题2分,共6题,合计12分)五、判断题(对的打“√”,错的打“×”,每题1分,共10题,合计10分)六、简答题(18分,3-4题)七、分析题(8分)第一章绪论一、掌握发酵史的六个阶段和四个转折点。
答:六阶段:1、天然发酵时期;2、纯培养技术的建立;3、通气搅拌发酵技术的建立; 4、人工诱变育种与代谢控制发酵技术的建立;5、开拓新型发酵原料时期;6、基因工程阶段四转折:1、纯培养;2、通气搅拌发酵;3、代谢控制;4、化学合成与微生物发酵二、发酵工业有何特点?发酵工业的范围包括哪些?答:特点:原料广;微生物主体;反应条件温和,易控制;产物单一,纯度高;投资少,效益好范围:1)以微生物代谢产物为产品的发酵工业2)以微生物酶为产品的发酵工业 3)以微生物细胞为产物的发酵工业 4)生物转化或修饰化合物的发酵工业 5)微生物废水处理和其他3、掌握发酵工业生产流程的6个环节。
答:1) 生产用菌种的扩大培养(微生物菌种的选育及扩培技术);2) 发酵培养基的配制(发酵原料的选择及预处理);3) 培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(灭菌技术);4) 将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐中(接种技术); 5) 将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成目的产物; 6) 将产物提取精制(发酵产物的分离提取);第二章菌种及扩大培养名词解释:菌种选育:是应用微生物遗传变异的理论,用一定的方法造成微生物的变异,再经过人工筛选得到人们所需要的优良品种。
种子扩大培养:是指把保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入固体试管斜面活化后,再经过摇瓶或静置培养,以及种子罐逐级扩大培养而获得一定的数量和质量的纯种制备过程。
发酵工程期末试题及答案一、选择题1. 发酵工程是指通过什么技术手段促使微生物发酵?A. 高温加热B. 低温冷藏C. 化学合成D. 手工搅拌答案:C. 化学合成2. 下面哪个条件对于发酵过程是必需的?A. 光照条件B. 高氧浓度C. 适宜温度D. 高湿度答案:C. 适宜温度3. 发酵酵母菌在酵母发酵过程中主要产生什么?A. 二氧化碳B. 氧气C. 水D. 氮气答案:A. 二氧化碳4. 下面哪个因素对酵母发酵效果影响最大?A. 初始菌种浓度B. 发酵温度C. 发酵pH值D. 发酵时间答案:B. 发酵温度5. 发酵工程中的底物指的是什么?A. 微生物种类B. 发酵槽C. 发酵产物D. 发酵过程中的原料答案:D. 发酵过程中的原料二、填空题1. 发酵是一种通过微生物代谢作用,将底物转化为产物的过程。
2. 发酵过程中,产生的主要产物包括二氧化碳、酒精、醋酸等。
3. 发酵过程中,适宜的温度范围能够提高微生物代谢速度。
4. 发酵工程中,控制pH值是为了保持适宜的微生物活性。
5. 发酵过程中,空气中的氧气是微生物进行呼吸代谢所必需的。
三、简答题1. 请简述发酵工程的基本原理及应用范围。
答:发酵工程是利用微生物代谢活动来生产有用物质的过程。
它通过控制底物、温度、酸碱度、氧气供应等因素,促使微生物正常生长和代谢,在其代谢过程中产生所需的产品。
发酵工程广泛应用于食品工业、医药工业、化工工业等领域,生产出的产品包括酒精、乳酸、抗生素等。
2. 发酵工程中的关键影响因素有哪些?请简要说明其作用。
答:发酵工程中的关键影响因素包括温度、pH值、氧气供应等。
适宜的温度可以提高微生物代谢速度,促进产物的生成;控制适宜的pH值有利于维持微生物的正常生长和代谢;提供足够的氧气供应可以满足微生物的呼吸代谢需求,提高发酵效率。
3. 发酵过程中的菌种选择对发酵效果有何影响?答:菌种选择是发酵工程中一个关键的因素,不同的菌种对底物的利用能力不同,产物的种类和产量也会有所差异。
发酵工程_题库及答案(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--发酵工程部分题库及答案1、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2、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、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢的自动调节。
代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。
一旦特定物质的合成达到足够的量,与这些物质合成有关的酶就不再合成了。
并且,已合成的酶的活力受到许多调节机制的控制,以确保新陈代谢全面协调,、为细胞的经济运行提供保证。
因此,细胞固有的生产关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。
而工业化生产要求特定表达某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求5、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6、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。
发酵工艺原理复习题答案一、单项选择题1. 发酵过程中,微生物生长的四个阶段中,哪一个阶段的微生物代谢产物产量最高?A. 调整期B. 对数生长期C. 稳定期D. 衰减期答案:C2. 在发酵过程中,以下哪种营养物质是微生物生长所必需的?A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 所有选项答案:D3. 下列哪种发酵罐设计最适合于大规模工业生产?A. 实验室规模的发酵罐B. 搅拌式发酵罐C. 气升式发酵罐D. 固定床发酵罐答案:B二、填空题1. 发酵过程中,微生物的______是影响发酵效率的关键因素之一。
答案:代谢途径2. 在发酵过程中,通过控制______和______可以优化微生物的生长环境。
答案:温度、pH值3. 发酵工业中常用的灭菌方法包括______和______。
答案:高压蒸汽灭菌、干热灭菌三、简答题1. 描述发酵过程中的氧气供应对微生物生长和产物形成的影响。
答案:氧气供应对微生物生长和产物形成至关重要。
在好氧发酵中,充足的氧气供应可以促进微生物的呼吸作用,增强能量产生,从而支持微生物的快速生长和代谢产物的合成。
而在厌氧发酵中,氧气的存在可能会抑制某些微生物的生长,影响产物的形成。
2. 阐述发酵过程中温度控制的重要性及其对微生物生长和产物形成的影响。
答案:温度控制是发酵过程中的关键因素之一。
适宜的温度可以促进微生物的酶活性,从而加速代谢过程,提高产物的产量和质量。
温度过高或过低都可能导致酶活性下降,影响微生物的生长速率,甚至导致细胞死亡,从而影响发酵效率和产物的产量。
四、计算题1. 假设一个发酵罐的体积为100升,初始pH值为6.0,通过添加1升pH为12.0的NaOH溶液后,求发酵罐内混合溶液的最终pH值。
答案:首先计算NaOH溶液的摩尔浓度,然后根据pH值计算H+离子浓度,最后应用Henderson-Hasselbalch方程计算最终pH值。
假设NaOH 完全离解,其摩尔浓度为0.1M。
混合溶液的H+离子浓度为10^(-6.09) M,最终pH值为6.09。
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(机械消泡两种。
8.一条典型的微生物群体生长曲线可分为(()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、(10.氮源;(11.12.)有(需)氧发酵;(诱变育种;代等。
)乳酸;())自然发酵,纯培养技术的建立,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()XcQrO⋅=2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。
、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 )A谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌B链球菌、大肠杆菌C谷氨酸棒状杆菌,黄色短杆菌D大肠杆菌、乳酸菌10.酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而会抑制微生物的生长,原因是(B )A •碳源供应太充足B •细胞会发生质壁分离C •改变了酵母菌的pH值D •葡萄糖不是酵母菌的原料二、判断正误(共15小题,每题1分,共计15分)1、在微生物杀虫剂中,引用最广泛的是苏云金芽抱杆菌,他用来毒杀鳞翅目和双翅目的害虫。
发酵工程部分题库及答案1、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2、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、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力?在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代谢的自动调节。
代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间,只合成必要的酶系(参与代谢的多种酶)和刚够用的酶量。
一旦特定物质的合成达到足够的量,与这些物质合成有关的酶就不再合成了。
并且,已合成的酶的活力受到许多调节机制的控制,以确保新陈代谢全面协调,、为细胞的经济运行提供保证。
因此,细胞固有的生产关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目的产物的过量生产(生产特定的初级代谢产物)。
而工业化生产要求特定表达某种或某类物质,只有正常代谢被打破,代谢协调失常的微生物才能达到要求5、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6、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。
发酵工程部分题库及答案1、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. 氨基酸代途径比较清楚,代途径比较简单2、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、讨论:微生物(包括动、植物)可以生产我们所需的一切产品,但是涉及到工业化生产,对于某一种特定的产品,为只有特定的微生物才具有大量表达的潜力?在不同的环境条件下,微生物细胞对遗传信息作选择性的表达,实现代的自动调节。
代的协调能保证在任特定时刻、特定的细胞空间,只合成必要的酶系(参与代的多种酶)和刚够用的酶量。
一旦特定物质的合成达到足够的量,与这些物质合成有关的酶就不再合成了。
并且,已合成的酶的活力受到多调节机制的控制,以确保新代全面协调,、为细胞的经济运行提供保证。
因此,细胞固有的生产关系支持细胞自身的增殖(生产细胞),不支持(人的)目的产物的过量生产(生产特定的初级代产物)。
而工业化生产要求特定表达某种或某类物质,只有正常代被打破,代协调失常的微生物才能达到要求5、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6、从环境中分离目的微生物时,为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。
样卷1一、填空(每空1分,共30分)1,工业上的发酵产品分为菌体、代谢产物、微生物酶和生物转化产品四个类别。
2,从本质上来说,微生物代谢是通过酶量调节和酶活性调节两种方式来进行调节的。
3,根据对氧需求的不同可将发酵分为通风发酵和厌氧发酵两种类型。
4,根据产物合成途径,我们可将次级代谢分为与糖代谢有关的类型、与脂肪酸代谢有关的类型、与萜烯和甾体化合物有关的类型、与TCA环有关的类型和与氨基酸代谢有关的类型五种类型。
5,卡尔文循环由羧化、还原和再生三个阶段(部分)组成。
6,发酵厂用于原料除杂的方法有筛选、风选和磁力除铁。
7,种子的制备可分为实验室种子制备和车间种子制备两个阶段。
8,空气除菌的方法有加热、静电、射线和介质过滤。
10,常用的连续灭菌工艺有喷射加热、薄板换热器和喷淋冷却。
11,氢化酶是氢细菌进行无机化能营养方式生长的关键酶,在多数氢细菌中有两种氢化酶,它们是颗粒状氢化酶和可溶性氢化酶。
二、名词解释(每题4分,共20分)1,发酵工程应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。
2,无菌空气发酵工业应用的“无菌空气”是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数,从而能控制发酵污染至极小机会。
此种空气称为“无菌空气”。
3,种子的扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
4,酶合成的阻遏某些酶在微生物生长时可正常地产生,但当生化途径的终产物浓度增加时或向生长培养基加入这种终产物时,酶的合成就被阻遏。
这种低分子量的终产物(辅阻遏物)被认为是同胞内由调节基因编码的蛋白质(阻遏蛋白)结合,产生一种阻遏物,该阻遏物“关闭”对酶编码的结构基因。
这样的酶称为可受阻遏的酶。
阻遏酶合成的物质称为阻遏物。
《发酵工程工艺原理》复习思考题第一章复习思考题1.什么是初级代谢产物?什么是次级代谢产物?次级代谢产物主要有哪些种类?初级代谢:指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。
初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。
次级代谢:是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言,也就是说这种代谢对微生物的生长、分化和繁殖关系不大,生理功能也不十分清楚,但可能对微生物的生存有一定价值。
次级代谢过程所生成的产物就是次级代谢产物。
通常在细胞生成的后期形成。
次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等。
2.典型的发酵过程由哪几个部分组成?发酵产物包含哪几类?发酵过程组成:(1)菌种活化与扩大培养;(2)发酵与酿造原料前处理及培养基制备;(3)发酵与酿造操作方式;(4)产物分离、提取与后加工。
发酵产物:(1)菌体或菌体部分成分;(2)初级代谢产物如醇、酸、糖、蛋白质等;(3)次级代谢产物如抗生素、色素等第二章复习思考题1.发酵工业用菌种应具备哪些特点?(1)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长,并能高产和稳产所需的代谢产物。
(2)可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵,且所需的酶活性高。
(3)生长速度和反应速度快,发酵周期短。
(4)副产物尽量少,便于提纯,以保证产品纯度。
(5)菌种不易变异退化,以保证发酵生产和产品质量的稳定性。
(6)对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵,其生产所用菌种必须符合食品卫生要求。
2.什么叫自然突变和诱发突变?诱变育种的实质是什么?(1)自然状况下发生的突变称为自然突变或自发突变;人为地用物力或化学因素诱发的突变叫诱发突变。
(2)用各种物理、化学的因素人工诱变基因突变进行的筛选。
3.突变分为哪两种类型,举例说明。
(1)点突变:碱基对置换和移码;(2)染色体畸变:在染色体上发生大的变化,如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。
4.何为转化、转导、DNA体外重组技术?举例说明在发酵工业中的应用。
发酵工程的期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是发酵工程的主要目标?a) 提高产品产量和质量b) 降低生产成本c) 防止发酵过程产生有害物质d) 提高生产效率答案:c) 防止发酵过程产生有害物质2. 发酵过程中最常见的有机酸是:a) 乙酸b) 乳酸c) 柠檬酸d) 苹果酸答案:b) 乳酸3. 发酵工程中常用的微生物有:a) 大肠杆菌b) 枯草芽孢杆菌c) 酵母菌d) 病毒菌株答案:c) 酵母菌4. 发酵工程中,最常用的培养基是:a) 葡萄糖培养基b) 酵母粉培养基c) 玉米粉培养基d) 大豆粉培养基答案:a) 葡萄糖培养基5. 以下哪项不是发酵过程的主要参数?a) pH值b) 温度c) 发酵时间d) 氧浓度答案:c) 发酵时间二、问答题1. 请简要描述发酵过程的基本原理。
答:发酵是指利用微生物(比如酵母菌、乳酸菌等)在适宜的环境条件下进行代谢活动,通过产生能量、生成有机物质,实现物质的转化和变质。
发酵过程主要包括三个阶段:增殖阶段、生长阶段和稳定阶段。
在增殖阶段,微生物通过吸收培养基中的养分进行快速繁殖,细胞数量大幅增加;在生长阶段,微生物继续繁殖,同时开始产生产物,并对培养基中的养分进行代谢和转化;在稳定阶段,微生物数量趋于平衡,产物的生成速率和消耗速率达到动态平衡。
发酵过程往往受到温度、pH值、氧浓度等环境因素的影响,需要在适宜的条件下进行控制和调节。
2. 请列举三种常见的发酵产品及其应用领域。
答:常见的发酵产品及其应用领域有:- 发酵食品:比如酸奶、酱油、豆豉等,在食品加工中广泛应用。
- 抗生素:比如青霉素、链霉素等,用于临床医学中的抗菌治疗。
- 生物燃料:比如乙醇,作为可替代石化燃料的一种新型能源。
3. 发酵工程中如何控制发酵过程的温度?答:控制发酵过程的温度是非常重要的,一般有以下方法:- 使用恒温培养箱或恒温槽,通过设定恒定的温度来控制发酵系统的温度。
- 在培养基中添加适量的热源,比如加热夹子或加热棒,通过调节加热源的功率来控制发酵系统的温度。
一、填空题:1、通常将现代生物技术划分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程等五个方面,它们之间彼此密切联系,不可分割。
2、通气搅拌的大规模发酵生产技术的建立是现代发酵技术的开端。
3、利用基因工程菌生产的第一个有用物质是1977年美国试制成功的激素释放抑制因子。
4、微生物生物转化过程与化学催化过程相比具有明显的优越性,具体反映在其催化专一性强、效率高、条件温和等。
5、按微生物对氧的不同需求可将发酵类型分为需氧发酵、厌氧发酵以及兼性厌氧发酵三大类型。
6、现代工业发酵大多采用液体深层发酵,青霉素、谷氨酸、肌苷酸等大多数发酵产品均采用此法大量生产。
7、液体深层发酵的特点是容易按照生产菌种的营养要求以及在不同生理时期对通气、搅拌. 温度、及PH等的要求,选择最适发酵条件。
因此,目前几乎所有好氧性发酵都采用液体深层发酵。
8、按发酵工艺流程区分,发酵类型可分为分批发酵、连续发酵和补料分批发酵等三大类型。
9、发酵工业应用的可培养微生物通常分为四大类:细菌、放线菌、酵母菌、丝状真菌。
10、常规的菌种选育包括自然选育、诱变育种、杂交育种等技术。
分子生物学的发展,为微生物育种带来了一场技术革命,产生了一种全新的育种技术――基因工程育种。
11、通过基因工程育种,可以实现对传统发酵产业的技术改造,大大提高发酵水平,而且还可以建立新型的发酵产业,即利用基因工程菌生产微生物原来所没有的代谢产物。
12、碳源的作用包括:提供微生物菌体生长繁殖所需的能源以及合成菌体所需的碳骨架,同时提供菌体合成目的产物的原料。
13、工业发酵常用碳源有糖类、油脂、有机酸等。
14、工业发酵常用氮源包括:黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、玉米浆、蛋白胨、尿素、酒糟、酵母粉、与鱼粉等。
15、就微生物的主要类群而言,有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌之分,它们所需要的培养基组分也是不同的,培养细菌常用培养基为LB培养基;放线菌为高氏一号;酵母菌为麦芽汁培养基;霉菌为察式培养基。
发酵工程期末复习(必考)1.发酵工程:是一门以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行产品工业化生产的系统工程。
涉及范围包括发酵工艺和发酵设备两大部分。
主要研究内容有菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、生物反应过程的参数检测和计算机应用、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题。
发酵工程原理是指导发酵产品研究与开发,发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。
2.生物技术:应用自然科学及工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务”的技术。
所谓生物作用剂可以是酶、细胞或多细胞生物体。
生物技术又叫生物工程,包括基因工程、酶工程(蛋白质工程)、细胞工程(包括组织工程)、发酵工程。
3.自然选育:在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。
引起自然突变的原因有两个:多因素低剂量的诱变效应和互变异构效应。
4.诱变育种:指利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群,在促进其突变率显著提高的基础上,采用简便、快速和高效的筛选方法,从中挑选出少数符合目的的突变株,以供科学实验或生产实践使用。
5.原生质体融合:把两个亲本的细胞壁分别通过酶解作用加以瓦解,使菌体细胞在高渗环境中释放出只有原生质膜包裹着的球状体(称为原生质体)。
两个亲本的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇(PEG)作为助融剂,使它们互相凝集,发生细胞融合,接着两个亲本基因组由接触到交换,从而实现遗传重组。
在再生成细胞的菌落中就有可能获得具有理想性状的重组子。
6.培养基:培养基是人工配置的供微生物或动植物细胞生长、繁殖、代谢、和合成人们所需产物的营养物质和原料,同时,培养基为微生物等提供除营养外的其他生长所必须的环境条件。
7.前体:指某些化合物加入发酵培养基中,能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去,而自身结构并没有明显变化,产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。
一、填空题:
1、通常将现代生物技术划分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程等五个方面,它们之间彼此密切联系,不可分割。
2、通气搅拌的大规模发酵生产技术的建立是现代发酵技术的开端。
3、利用基因工程菌生产的第一个有用物质是1977年美国试制成功的激素释放抑制因子。
4、微生物生物转化过程与化学催化过程相比具有明显的优越性,具体反映在其催化专一性强、效率高、条件温和等。
5、按微生物对氧的不同需求可将发酵类型分为需氧发酵、厌氧发酵以及兼性厌氧发酵三大类型。
6、现代工业发酵大多采用液体深层发酵,青霉素、谷氨酸、肌苷酸等大多数发酵产品均采用此法大量生产。
7、液体深层发酵的特点是容易按照生产菌种的营养要求以及在不同生理时期对通气、搅拌. 温度、及PH等的要求,选择最适发酵条件。
因此,目前几乎所有好氧性发酵都采用液体深层发酵。
8、按发酵工艺流程区分,发酵类型可分为分批发酵、连续发酵和补料分批发酵等三大类型。
9、发酵工业应用的可培养微生物通常分为四大类:细菌、放线菌、酵母菌、丝状真菌。
10、常规的菌种选育包括自然选育、诱变育种、杂交育种等技术。
分子生物学的发展,为微生物育种带来了一场技术革命,产生了一种全新的育种技术――基因工程育种。
11、通过基因工程育种,可以实现对传统发酵产业的技术改造,大大提高发酵水平,而且还可以建立新型的发酵产业,即利用基因工程菌生产微生物原来所没有的代谢产物。
12、碳源的作用包括:提供微生物菌体生长繁殖所需的能源以及合成菌体所需的碳骨架,同时提供菌体合成目的产物的原料。
13、工业发酵常用碳源有糖类、油脂、有机酸等。
14、工业发酵常用氮源包括:黄豆饼粉、花生饼粉、棉子饼粉、玉米浆、蛋白胨、尿素、酒糟、酵母粉、与鱼粉等。
15、就微生物的主要类群而言,有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌之分,它们所需要的培养基组分也是不同的,培养细菌常用培养基为LB培养基;放线菌为高氏一号;酵母菌为麦芽汁培养基;霉菌为察式培养基。
16、造成发酵染菌的原因很多,比较复杂,但种子带菌、空气带菌、设备渗漏、培养基或设备灭菌不彻底、操作失误和技术管理不善是造成各个发酵厂污染杂菌的普遍原因。
17、保持发酵过程无杂菌污染,最重要的是要建立发酵工业的无菌技术,常用无菌技术和方法主要有:干热灭菌法、湿热灭菌法、射线灭菌法、化学药剂灭菌法、过滤灭菌法、火焰灭菌法等。
18、影响培养基灭菌的因素中,包括培养基中的微生物数量、泡沫、以及培养基成分与物理状态、pH等。
19、在工业发酵过程中,培养基灭菌一般采用湿热灭菌法,而无菌空气的获得是通过过滤除菌。
20、常用的菌种纯化方法很多,主要有涂布平板分离法、倾注平板分离法、平板划线分离法。
21、分批发酵过程中,微生物生长通常要经历延滞期、对数生长期、衰减期、稳定期、衰亡期五个时期。
22、在微生物发酵过程中,底物主要消耗在以下三个方面:一是用于合成新的细胞物质;二是用于合成代谢产物;三是提供细胞生命活动的能量。
23、Gaden根据发酵产物生成速率与细胞生长速率之间的动态关系,将产物合成动力学划分为生长相关型、生长部分相关型和非相关型三种。
24、描述微生物细胞生长速率与限制性底物之间关系的Monod方程为:μ=μmax S/(Ks+ S)。
25、在好氧发酵中,微生物的供氧过程是气相中的氧溶解于发酵液中,经过一系列的传递,最后到细胞内的呼吸酶位置上被利用,这一传递过程包括供氧与耗氧两个方面。
供氧方面的主要阻力是气膜传递阻力和气液界面传递阻力,所以工业上常将通入培养液的空气分散成细小的气泡,尽可能增大气液两相的接触界面和接触时间,以促进氧的溶解。
26、影响微生物发酵的环境因素很多,大多数工业发酵中最需要控制的环境因子为、、等。
27、微生物在发酵罐发酵过程中,常规的发酵工艺控制参数有温度、PH、搅拌转速、空气流量、罐压、液位、补料速率及补料量等。
28、在微生物发酵过程中,能表征发酵过程性质的直接状态参数主要有PH、DO、溶解CO2、尾气中的O2与CO2含量、基质或产物浓度、代谢中间体浓度等。
29、在发酵过程中,引起温度变化的原因是由于发酵过程中所产生的净热量,包括生物热、搅拌热、蒸发热、通气热、辐射热等。
30、在工业发酵过程中需对泡沫加以控制,以防止逃液和染菌,泡沫控制的方法包括机械消泡和消泡剂消泡。
31、发酵罐的类型多种多样,目前工业上常用发酵罐类型包括通用式发酵罐和气升式发酵罐。
34、微生物发酵结束后的培养物中含有大量的菌体细胞或细胞碎片、残余的固体培养基以及代谢产物。
35、在发酵产品的提取过程中,用于固液分离的常用方法包括过滤和离心分离。
36、有许多发酵产物都位于微生物细胞内,分离提取时需对细胞进行破碎,常用的细胞破碎方法可分为三类:物理法、化学法、生物法。
37、超临界液体萃取是目前最先进的物理萃取技术,最常用的萃取剂为CO2。
38、色谱分离技术按流动相的状态分为气相色谱法和液相色谱法两类。
39、干燥是发酵产品提取和精制过程中最后的操作单元,目前工业发酵生产较常用的干燥方法有三种:对流加热干燥法、接触干燥加热法和冷冻升华干燥法。
41、菌种保藏可通过斜面低温保藏法、砂土管保藏法、冷冻真空干燥法和液氮超低温保藏法等方法,达到防止突变、保持纯种的目的。
二、名词解释
1、发酵工程(Fermentation Engineering):利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大
量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体
系,是生物工程与生物技术学科的重要组成部分
2、培养基(Media) :用于维持微生物生长繁殖和产物形成的营养物质
3、发酵培养基:是供菌种生长、繁殖和合成产物之用
4、灭菌(sterilization) 用物理或化学方法杀死物料或设备中所用生命物质的过程
5、消毒(disinfection)用物理或化学方法杀死空气,地表以及容器和器具表面的微
生物
6、Submerged culture(深层发酵或液体发酵)微生物在液态的培养基中的发酵过程
7、Solid culture(固态发酵)微生物在固态的培养基中的发酵过程
8、生物转化指利用微生物细胞或酶对一些化合物的某一特定部位进行催化修
饰,使其转变成结构相似但具有更大经济价值的化合物
9、分批发酵(batch culture)在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入
少量的微生物菌种进行培养,使微生物生长繁殖,在特
定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法
10、种子培养指处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后,再经过摇瓶及种子。