微生物工程工艺复习~(1)
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微生物制药一、名词解释1、微生物药物:微生物在生命活动过程中产生的具有生理活性(或药理活性)的次级代谢产物及其衍生物。
2、全化学合成法(化学合成法):当某些微生物药物的化学结构已经明确且结构简单时,采用全化学的方法进行合成,制取微生物药物。
世界上第一个全化学合成的微生物药物--氯霉素。
3、生物合成法(微生物发酵法):特定的微生物在一定的条件下生长繁殖,并在代谢过程中产生微生物药物。
利用微生物药物的特定理化性质,提取和精制发酵液中的微生物药物。
4、半化学合成法(半合成法):利用化学方法改进生物合成的微生物药物,获得性能更优良的微生物药物。
5、富集培养:在目的微生物含量较少时,根据微生物的生理特点,设计选择性培养基,创造有利的生长条件,使目的微生物在最适环境下快速生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的劣势种变为人工环境下的优势种。
6抗生素:微生物产生的次级代谢产物,具有抑制它种微生物的生命活动甚至杀死它种微生物的作用。
7原生质体融合:用脱壁酶处理将微生物的细胞壁除去,制成原生质体,然后在高渗溶液的条件下采用物理,化学或生物的助溶条件,促进原生质体的融合,从而获得异核体或重组子技术。
8半合成药物:对本身是天然药物的结构进行修改而生成的新药就是半合成药物。
9前体:微生物从外界吸收或在代谢途径中形成,可被进一步转变为最终产物的化合物。
10初级代谢:具有明确的生理功能,对维持生命活动不可缺少的物质代谢过程11次级代谢:微生物在一定的生长时期(稳定生长期),以初级代谢产物为前体,合成一些对微生物的生命活动没有明确功能的物质的过程。
12生源说:次级代谢产物分子中构建单位的各种原子的起源。
(构建单位=前体)13次级代谢产物的生物合成:各种构建单位在多种酶的作用下合成次级代谢产物的过程。
14致死温度:杀死微生物的极限温度。
15致死时间:在致死温度杀死全部微生物的所用时间。
16热死时间:在规定温度下杀死一定比例的微生物菌体所用时间。
微生物工程复习题三、选择题( ) 1. 利用酵母发酵生产酒精时,投放的适宜原料和在产生酒阶段要控制的必要条件分别是( )A. 玉米粉和有氧;B. 大豆粉和有氧C. 玉米粉和无氧;D. 大豆粉和无氧( ) 2. 下列关于平菇固体培养的操作程序,正确的是A. 配制牛肉膏蛋白胨培养基,接种,高压蒸气灭菌,培养B. 配制牛肉膏蛋白胨培养基,高压蒸气灭苗,接种,培养C. 配制棉予壳培养基,按种,高压蒸气灭菌,培养D. 配制棉子壳培养基,高压蒸气灭菌,接种,培养( ) 3. 由于生物技术已渗透入了现在的化学工业中,因此,现代生物化学工程技术的发展趋势是将尽可能多的工业化学反应过程用( ) 反应器来代替。
A. 动物B. 植物C. 微生物D. 生物( ) 4. 农作物的秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素三大部分组成,利用生物技术,这三大物质可以再生为通用化学品,其中半纤维素可以再生为 ( )。
A. 葡萄糖B. 木糖C. 酚、苯等物质D. 蔗糖( ) 5. 下列不需要利用发酵工程的是A. 生产单细胞蛋白饲料B. 通过生物技术培育可移植的皮肤C. 燃料乙醇D. 工厂化生产青霉素( ) 6. 生物技术中的( )是最早涉及环境保护领域的工程技术。
A.基因工程B.细胞工程C.酶工程D.发酵工程( ) 7. 酶工程和发酵工程是生物技术实现( )的关键环节。
A. 产业化B. 商品化C. 社会化D. 安全化( ) 8. 在生物技术中,我们把每单位面积上的( )总量,称为生物量。
A. 微生物B. 植物C. 动物D. 生物有机体( ) 9. 现代发酵工程是( )在培养基中繁殖后代以获得产品的过程。
A.单一菌种B.两种菌种C. 多种菌种D. 混合菌种( ) 10. 随着人类人口的增长,能源日趋紧张,利用发酵工程生产的( )有可能成为新能源,能解决能源枯竭的问题。
A. 甲醇B. 乙醇C. 丙醇D. 丁醇( ) 1. 下列物质中,不能为异养生物作碳源的是()A. 蛋白胨B. 含碳有机物无机物 D. 石油、花生饼( ) 2. 培养生产青霉素的高产青霉素菌株的方法是()A. 细胞工程B. 基因工程 . 人工诱变 D. 人工诱变和基因工程( ) 3. 由于生物技术已渗透入了现在的化学工业中,因此,现代生物化学工程技术的发展趋势是将尽可能多的工业化学反应过程用( ) 反应器来代替。
新编生物工艺学复习题21、绪论一、生物技术归纳起来可有三个特点•A生物技术是一门多学科、综合性的科学技术;•B反应中需有生物催化剂的参与;•C其最后目的是建立工业生产过程或进行社会服务,这一过程可称为生物反应过程二、生物催化剂特点1)优点:A常温、常压下反应,B反应速率大,C催化作用专一,D大幅度提高效率,成本低廉2)缺点:A稳定性差.B控制条件严格.C易变异三、近代生物技术的全盛时期(20世纪40年代初至70年代末)的核心技术和产业:•青霉素工业化生产;•微生物次级代谢产物和抗生素产业的兴盛以及新的初级代谢产物开发;•以酶为催化剂的生物转化及酶和细胞固定化技术及应用。
四、现代生物技术建立和发展时期(20世纪70年代开始)这一时期,主要是以分子生物学为基础的基因工程技术的发展和应用为特征。
2、生产菌种的来源与菌种选育1)微生物选择性分离方法大致分为五个步骤:1、含微生物材料的选择—采样2、材料的预处理3、所需菌种的分离4、菌种的培养5菌种的选择和纯化理想的工业发酵菌种-优良菌种应符合以下要求:(1)遗传性状稳定;(2)生长速度快,不易被噬菌体等污染;(3)目标产物的产量尽可能接近理论转化率; (4)目标产物最好能分泌到胞外,以降低产物抑制并利于产物分离; (5)尽可能减少产物类似物的产量,以提高目标产物的产量及利于产物分离; (6)培养基成分简单、来源广、价格低廉; (7)对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感;(8)对溶氧的要求低,便于培养及降低能耗。
2)液体富集培养,即通过给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长,或/和不利于其他菌株生长的条件(供给特殊的基质或加入抑制剂),从而增加混合菌群中所需菌株数量的培养方法。
3)菌种选育是微生物工程的关键技术,主要方法有传统的自然选育、诱变育种、杂交育种以及现代的原生质体融合与基因工程等。
4)自然选育是指在生产过程中,不经过人工处理,利用菌种的自发突变,选择合适的自发突变(spontaneous mutation)体的古老的育种方法。
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。