【正文】 誘變劑。 葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是會引起葡萄糖效應(yīng) 糖蜜，是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液，它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物。 2培養(yǎng)基成分選擇考慮的問題？ C、 N比 2討論： 培養(yǎng)基優(yōu)化在發(fā)酵優(yōu)化控制中的作用與地位？ 發(fā)酵優(yōu)化控制分兩個(gè)階段： 第一階段控制菌體的生長，目的是使長好的菌體能處在最佳的產(chǎn)物合成狀態(tài)。倒種：一部分種子來源于種子罐，一部分來源于發(fā)酵罐。培養(yǎng)基的成分和濃度顯著影響微生物的攝氧率，碳源種類對細(xì)胞的需氧量有很大影響，一般葡萄糖的利用速度比其他的糖要快。 發(fā)酵基質(zhì)和緩沖液等。 （ 5） pH在微生物培養(yǎng)的不同階段有不同的影響。 B． T, pH 等條件能控制 ,保持穩(wěn)定 ,使動力學(xué)參數(shù)也相應(yīng)穩(wěn)定 。 ，其中也包括輻射滅菌法，常用來進(jìn)行輻射滅菌的射線有 。這些是 （ ） 的一般特點(diǎn)。 22．凡把兩個(gè)不同性狀個(gè)體細(xì)胞內(nèi)的遺傳基因轉(zhuǎn)移到一個(gè)個(gè)體細(xì)胞內(nèi)并使遺傳物質(zhì)發(fā)生重新組合的過程稱為 。這些是（ ） 的一般特點(diǎn)。 A．抗菌素 B．維生素 C．氨基酸 D．酶制劑 E．酶抑制劑 13．微生物發(fā)酵工程發(fā)酵產(chǎn)物的類型主要包括 :（ ）。能控制發(fā)酵 過程不同階段所需的溫度 第 2 頁，共 5 頁 三 . 填空題（本大題共 10 分，每空 1 分） 草 稿 區(qū) 21. AS 是一個(gè)菌種保藏中心的縮寫，它的機(jī)構(gòu)情況是 。 微生物發(fā)酵的特點(diǎn) 催化 作用由細(xì)胞完成 巨大的比表面積 原料廣、價(jià)格低廉天然 反應(yīng)過程溫和、生產(chǎn)安全 設(shè)備多能性、代謝途徑多樣化 易變異性 微生物工業(yè)對菌種的要求 不是病原菌 純凈健壯產(chǎn)量質(zhì)量穩(wěn)定 易于控制培養(yǎng)條件 、 周期短 對誘變劑敏感 抗污染力強(qiáng) 原料廉價(jià) ,生長迅速 ,目的產(chǎn)物產(chǎn)量高 產(chǎn)物分泌型 菌種退化 ：生產(chǎn)菌種或選育過程中篩選出來的較優(yōu)良的菌株，由于進(jìn)行一種傳代或保藏之后，群體中某些生理特征和形態(tài)特征逐漸減退或完全喪失的現(xiàn)象。它是利用機(jī)械攪拌器的作用使空氣和發(fā)酵液充分混合，促使氧在發(fā)酵液中 溶解，以保證供給微生物生長繁殖和代謝所需要的溶解氧。 A． D μ B． D μ C． D =μ D． D ≠μ 10．在通用式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)中為了（ ）在發(fā)酵罐內(nèi)壁需安裝擋板。 四、名詞解釋題：（每小題 3 分，本大題共 18 分） 33． 營養(yǎng)缺陷型 : 34． 同步培養(yǎng) : 35． 攝氧率 (OUR): 36． 細(xì)菌 Crabtree效應(yīng)： 37． 反饋控制補(bǔ)料操作： 38．介質(zhì)過濾： 五、簡答題：（每小題 5 分，本大題共 20 分） 39．發(fā)酵液 pH 對發(fā)酵的影響包括哪些方面？ 40． 比底物消耗速率方程？ 41． 補(bǔ)料分批發(fā)酵的適用范圍 ？ 42． 優(yōu)良的發(fā)酵裝置應(yīng)具有的基本特征包括哪些內(nèi)容 ？ 六、論述題：（每小題 10 分， 本大題共 20 分） 43．試述對微生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本要求？ 44． 大規(guī)模微生物發(fā)酵工程生產(chǎn) , 選擇菌種應(yīng)遵循的原則是什么？（微生物發(fā)酵工程對微生物菌種的要求主要包括哪些內(nèi)容） 微生物發(fā)酵工程考試試卷 3 一 、單項(xiàng)選擇題：在每小題的備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的代碼填在題干上的括號內(nèi)。為保證發(fā)酵工藝應(yīng)滿足下列條件： A． 發(fā)酵罐體拆卸方便，便于維修 B． 發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜徑高比。 c. 停產(chǎn)一段時(shí)間 。 27．使微生物在固體表面上生長的發(fā)酵方法稱為 。 A．連續(xù)發(fā)酵 B．分批發(fā)酵 C．補(bǔ)料分批發(fā)酵 D．半連續(xù)發(fā)酵 9． 厭氧發(fā)酵罐一般為立式圓柱形，裝料系數(shù)為（ ）。 （ 4） pH值影響代謝方向。通過氨基氮和氨氮的分析可控制發(fā)酵過程，適時(shí)采取補(bǔ)氨措施。在對數(shù)生長期即使發(fā)酵液中的氧濃度達(dá)到飽和，若此時(shí)終止供氧，發(fā)酵液中的溶氧可在幾分鐘內(nèi)全部耗盡，使溶氧成為控制因 素。(2) 發(fā)酵規(guī)模 .（ 3）工藝要求 .（ 4）接種量的影響 . 3什么是種齡？事宜種齡確定的依據(jù)？ 種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌體開始移入下一級種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。 1什么是生長因子？生長因子的來源？ 凡是微生物生長不可缺少而細(xì)胞自身不能合成的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長因子。 ⑦有利于提高培養(yǎng)基和產(chǎn)物的濃度，以提高單位容積發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力。 什么是正突變？什么是負(fù)突變？什么是結(jié)構(gòu)類似物？ 生產(chǎn)上所不希望看到的，表現(xiàn)為菌株的衰退和生產(chǎn)質(zhì)量的下降，這種突變成為負(fù)突變。安全性高，得到 FDA的批準(zhǔn)的菌種。特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒 ? 發(fā)酵級數(shù)確定的依據(jù)是什么？ 答： 一般由菌絲體培養(yǎng)開始計(jì)算發(fā)酵級數(shù)，但有時(shí)，工廠從第一級種子罐開始計(jì)算發(fā)酵級數(shù) 谷氨酸：三級發(fā)酵 一級種子（搖瓶）→二級種子 （小罐）→發(fā)酵 青霉素：三級發(fā)酵 一級種子 （小罐）→二級種子（中罐）→發(fā)酵 發(fā)酵級數(shù)確定的依據(jù)：級數(shù)受發(fā)酵規(guī)模、菌體生長特性、接種量的影響。 在這個(gè)時(shí)期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。在發(fā)酵前期由于菌量少，發(fā)酵目的是要盡快達(dá)到大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生長迅速；在中期菌量已達(dá)到合成產(chǎn)物的最適量，發(fā)酵需要延長中期，從而提高產(chǎn)量，因此中期溫度要稍低一些，可以推遲衰老。同樣碳源過少或氮源過少對發(fā)酵的影響也是不利的。因而維持無菌條件是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。 所以選擇合適的無機(jī)氮源有兩層意義： 滿足菌體生長 穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過程中的 pH 有機(jī)氮源 來源：工業(yè)上常用的有機(jī)氮源都是一些廉價(jià)的原料， 花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。溶解。 常用滅菌方法： 化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕 熱滅菌 常用工業(yè)微生物可分為： 細(xì)菌、 酵母菌、 霉菌、 放線菌 四大類。這各種產(chǎn)生的熱量和各種散失的熱量的代數(shù)和就叫做凈熱量。 攪拌熱 ：在機(jī) 械攪拌通氣發(fā)酵罐中，由于機(jī)械攪拌帶動發(fā)酵液作機(jī)械運(yùn)動，造成液體之間，液體與攪拌器等設(shè)備之間的摩擦，產(chǎn)生可觀的熱量。 1倒種 ：一部分種子來源于種子罐，一部分來源于發(fā)酵罐。 二、填空題 微生物發(fā)酵培養(yǎng)（過程）方法主要有 分批培養(yǎng)、補(bǔ)料分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng) 四種。 2 種子及發(fā)酵液進(jìn)行無菌狀況控制常用的方法 顯微鏡檢測法、酚紅肉湯培養(yǎng)基法、平板畫線培養(yǎng)法、發(fā)酵過程的異常觀察法。 （ 4）、無雜菌污染。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養(yǎng)。這些規(guī)律可以在很大程度上知道培養(yǎng)基的基本成分配比的選擇。 （ 3）利用不易衰退的細(xì)胞傳代：對于放線菌和霉菌，菌絲細(xì)胞常含有幾個(gè)細(xì)胞核，因此用菌絲接種就易出現(xiàn)衰退，而孢子一般是單核的，用于接種就可避免這種現(xiàn)象。總的來說，溫度的選擇根據(jù)菌種生長階段及培養(yǎng)條件綜合考慮。因此如果染菌不多，對生產(chǎn)影響不大。 發(fā)酵染菌對提煉的影響：染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)。 提高生產(chǎn)能力 。同時(shí)培養(yǎng)基也為微生物培養(yǎng)提供除營養(yǎng)外的其它所必須的條件。成分比較復(fù)雜，有直鏈淀粉和支鏈淀粉等等。 ？ 種子擴(kuò)培的目的：接種量的需要，菌種的馴化，縮短發(fā)酵時(shí)間、保證生產(chǎn)水平 種子的要求：總量及濃度能滿足要求，生理狀況穩(wěn)定，個(gè)體與群體，活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵后，能夠迅速生長，無雜菌污染 2種子擴(kuò)大培養(yǎng)的一般步驟？ 休眠孢子→母斜面活化→搖瓶種子或茄子瓶斜面或固體培養(yǎng)基孢子→一級種子罐→二級種子罐→發(fā)酵罐 2在大規(guī)模發(fā)酵的種子制備過程中，實(shí)驗(yàn)室階段和生產(chǎn)車間階段在培養(yǎng)基和培養(yǎng)物選擇上各有何特 點(diǎn)？ 實(shí)驗(yàn)室階段培養(yǎng)物選擇的原則：種子能擴(kuò)培到一定的量和質(zhì)，獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的孢子 /菌體。在這些發(fā)酵過程中，菌體的生長、基質(zhì)的消耗、產(chǎn)物的生成三個(gè)速度都有一個(gè)高峰，三高峰幾乎同時(shí)出現(xiàn)。糖缺乏， pH上升，是補(bǔ)料的標(biāo)志之一氮代謝：氨基酸被利用后產(chǎn)生 NH3 ， pH會上升；尿素被分解成 NH3， pH上升。 3）生理酸堿性物質(zhì)利用后 pH 會上升或下降 4）某些產(chǎn)物本身呈酸性或堿性，使發(fā)酵液 pH 變化。 A． 180 0C B． 170 0C C． 160 0C D． 196 0C 4．在微生物發(fā)酵工程中利用 乳酸桿菌生產(chǎn)乳酸的發(fā)酵屬于（ ）。 19．在 發(fā)酵工藝控制中，主要是控制反映 發(fā)酵過程中代謝變化的工藝控制參數(shù)，其中物理參數(shù)包括： A． 溫度 B． 罐壓 C． 攪拌轉(zhuǎn)速和攪拌功率 D． 空氣流量 E．菌體接種量 20．發(fā)酵過程中較常測定的參數(shù)有： A．溫度 B．罐壓 C．空氣流量 D． pH E．溶氧 三、填空題：（每空 1 分，本大題共 12 分） 21．殺死微生物的極限溫度稱為 __________。這類微生物是 ( )。 A．轉(zhuǎn)導(dǎo) B．轉(zhuǎn)化 C．接合 D．轉(zhuǎn)染 二、 多項(xiàng)選擇題：在每小題的備選答案中選出二個(gè)或二個(gè) 以上正確答案，并將正確答案的代碼填在題干上的括 號內(nèi)，正確答案未選全或選錯(cuò)，該小題 無分。 27．單位底物所產(chǎn)生的菌體或產(chǎn)物量即為： 。 A． B． C． D． 7．發(fā)酵過程中，出現(xiàn)了污染，工人們進(jìn)行了如下處理： (1) 嚴(yán)控發(fā)酵液流失 。A．雜菌污染造成生產(chǎn) 能力的下降； B．雜菌產(chǎn)物使目的產(chǎn)物的提取和分離變得非常困難； C． 菌種發(fā)生遺傳變異；D．改變反應(yīng)介質(zhì)的 pH 值 , 使生物反應(yīng)發(fā)生異常變化； D．改變反應(yīng)介質(zhì)的 pH 值 , 使生物反應(yīng)發(fā)生異常變化； E．雜菌可能 會分解產(chǎn)物 , 使生產(chǎn)過 程失敗。 26． 進(jìn)行酶法脫壁時(shí)使用蝸牛酶處理。 28．相對單位質(zhì)量 干菌體單位時(shí)間內(nèi)增加的干菌體質(zhì)量，稱為 （μ）。 A．溫度； B．罐壓； C．?dāng)嚢柁D(zhuǎn)速和攪拌功率； D．空氣流量； E．菌體接種量 18．基因工程菌培培養(yǎng)中施加選擇壓力常用的方法有：（ ）。 (3) 停產(chǎn)一段時(shí)間 。 29．發(fā)酵用的菌體在生長繁殖過程中，本身會產(chǎn)生大量的熱稱之為： 。 A．生產(chǎn)前無需準(zhǔn)備，不產(chǎn)生需要處理的廢物 B．生化反應(yīng)是在常溫常壓下進(jìn)行的 C． 原料需精制后使用 D． 能選擇性地進(jìn)行復(fù)雜化合物的轉(zhuǎn)化反應(yīng) E． 底物能完全轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物 . 12．采用微生物發(fā)酵工程技術(shù)可以生產(chǎn)許多與人類生活相關(guān)的物質(zhì)，如： A．紅霉素 B．味精 C．五糧液酒 D．酸奶 E．啤酒 13．下列物質(zhì)中是微生物 次級代謝產(chǎn)物的有： A． 抗生素 B． 激素 C． 生物堿 D． 氨基酸 E． 維生素 14． 培養(yǎng)基滅菌是否徹底直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的成敗 , 滅菌失敗主要不良后果包括 : A． 雜菌污染造成生產(chǎn)能力的下降 B． 雜菌產(chǎn)物使目的產(chǎn)物的提取和分離變得非常困難 C． 菌種發(fā)生遺傳變異 D． 改變反應(yīng)介質(zhì)的 pH值 , 使生物反應(yīng)發(fā)生異常變化 E． 雜菌可能會分解產(chǎn)物 , 使生產(chǎn)過程失敗 15． 微生物工業(yè)生產(chǎn)中常用原料 (培養(yǎng)基成分 )必需要滿足下列條件 : A． 可發(fā)酵性強(qiáng)對菌體無毒 B． 價(jià)格低來源豐富 C． 非發(fā)酵性物質(zhì)的含量低 D． 均對產(chǎn)物的質(zhì)量無影響 E． 不引起環(huán)境問題 16． 分批培養(yǎng)是一個(gè)封閉的系統(tǒng)。 A．鏈霉素和氯霉素 B．青霉素和鏈霉素 C．氯霉素和青霉素 D． 放線酮和制霉菌素 3． 礦油保藏法是將滅過菌的液體石蠟倒入菌體生 長斜面，高于斜面 1cm,然后置于冰箱保藏。 23． 進(jìn)行酶法脫壁時(shí)使用溶菌酶處理。這些是 （ ） 的一般特點(diǎn)。 5）菌體自溶 pH上升，發(fā)酵后期， pH上升 6）雜菌的污染， pH下降 5 pH對發(fā)酵的影響表現(xiàn)在哪些方面？ （ 1） pH影響酶的活性。糖的消耗反映產(chǎn)生菌的生長繁殖情況，反映產(chǎn)物合成的活力。它的特點(diǎn)是在發(fā)酵的第 一時(shí)期碳源大量消耗用于菌體的迅速增長而產(chǎn)物的形成很少或全無，第二時(shí)期碳源大量消耗用于產(chǎn)物的高速合成及菌體的生長。在原料方面，實(shí)驗(yàn)室種子培養(yǎng)階段，規(guī)模一般比較小，因此為了保證培養(yǎng)基的質(zhì)量，培養(yǎng)基的原料一般都比較精細(xì)。 1什么是生理性酸性物質(zhì)？什 么是生理性堿性物質(zhì)？ 經(jīng)微生物生理作用（代謝）后能形成酸性物質(zhì)的營養(yǎng)物叫生理酸性物質(zhì)，若菌體代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)的營養(yǎng)物稱為生理堿性物質(zhì) 1常用的無機(jī)氮源和有機(jī)氮源有哪些？有機(jī)氮源在發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用？ 常用的有機(jī)氮源有花生餅粉、黃豆餅粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的無機(jī)氮源有氨水、銨鹽和硝酸鹽。 ②發(fā)酵后所形成的副產(chǎn)物盡可能的少。 開發(fā)新產(chǎn)品 . 以目前的研究水平，土壤中能夠培養(yǎng)的微生物大概占總數(shù)的多少？什么是 16sRNA同源性分析？ 目前能夠培養(yǎng)的微生物不到總數(shù)的 1%。 采用直接用離子交換樹脂