發(fā)酵工程復(fù)習(xí)資料

1、發(fā)酵工程復(fù)習(xí)題（僅供參考）第1章 緒論1.發(fā)酵：通過(guò)微生物的生長(zhǎng)和繁殖代謝活動(dòng)，產(chǎn)生和積累人們所需產(chǎn)品的生物反應(yīng)過(guò)程。2.發(fā)酵工程：主要包括菌種選育和保藏、菌種的擴(kuò)大生產(chǎn)、微生物代謝產(chǎn)物的發(fā)酵生產(chǎn)和分離純化制備，同時(shí)也包括微生物生理功能的工業(yè)化利用等。3現(xiàn)代生物技術(shù)劃分為：基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、生化工程等5個(gè)方面。4.發(fā)酵的本質(zhì)：1680年，荷蘭人列文虎克制成了顯微鏡；1897年德國(guó)人畢希納提出酶的催化理論后，對(duì)發(fā)酵的本質(zhì)才最終有了真正的認(rèn)識(shí)。5.發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展史（6個(gè)階段）：1900年以前，自然發(fā)酵階段；1900-1940年，德國(guó)人科赫在1905年因肺結(jié)核菌研究獲諾貝爾獎(jiǎng)

2、，科赫發(fā)明了固體培養(yǎng)基，應(yīng)用固體培養(yǎng)基分離培養(yǎng)細(xì)菌，得到了細(xì)菌的純培養(yǎng)，同時(shí)改進(jìn)了細(xì)菌的染色法，純培養(yǎng)技術(shù)的建立是發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)期；1929年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素，它的問(wèn)世使千萬(wàn)生命免除了死亡的威脅，同時(shí)在發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史上開(kāi)創(chuàng)了嶄新的一頁(yè)；代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)的建立，是發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第三個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)期；20世紀(jì)60年代，許多跨國(guó)公司決定研究生產(chǎn)微生物細(xì)胞作為飼料蛋白質(zhì)的來(lái)源，甚至研究采用石油產(chǎn)品作為發(fā)酵原料，這一時(shí)期可視為發(fā)酵工業(yè)發(fā)展的第五階段。這一時(shí)期可以采用分子生物學(xué)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)手段，構(gòu)建基因工程菌。6.發(fā)酵工業(yè)的特點(diǎn)：發(fā)酵過(guò)程一般都是在常溫下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)條件比較

3、溫和；可采用較廉價(jià)的原料生產(chǎn)較高價(jià)值的產(chǎn)品；發(fā)酵過(guò)程是通過(guò)生物體的自適應(yīng)調(diào)節(jié)來(lái)完成的，反應(yīng)的專一性強(qiáng)，因而可以得到較為單一的代謝產(chǎn)物；由于生物體本身所具有的反應(yīng)機(jī)制，能專一性地和高度選擇性地對(duì)某些較為復(fù)雜的化合物進(jìn)行特定部位的生物轉(zhuǎn)化修飾，也可以比較復(fù)雜的高分子化合物；發(fā)酵生產(chǎn)不受地理、氣候、季節(jié)等自然條件的限制，可以根據(jù)訂單安排通用發(fā)酵設(shè)備來(lái)生產(chǎn)多種多樣的發(fā)酵產(chǎn)品。7.（P6）8.工業(yè)發(fā)酵的類型：根據(jù)對(duì)氧的需求分為：需氧發(fā)酵、兼性厭氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵；根據(jù)培養(yǎng)基物理狀態(tài)分為：液體發(fā)酵和固體發(fā)酵；9.近年的一些新發(fā)展的微生物培養(yǎng)方法（兩步法液體深層培養(yǎng)）：此法在酶制劑生產(chǎn)和氨基酸生產(chǎn)方面應(yīng)用較多

4、。在酶制劑生產(chǎn)中，由于微生物生長(zhǎng)與產(chǎn)酶的最適條件往往有很大的差異。采用兩步法培養(yǎng)，可將菌體生長(zhǎng)條件（營(yíng)養(yǎng)期）與產(chǎn)酶條件區(qū)分開(kāi)來(lái)，因而更容易控制各個(gè)生理時(shí)期的最適條件。10.發(fā)酵工程應(yīng)用（了解不考）：醫(yī)藥工業(yè)；食品工業(yè)；能源工業(yè)；化學(xué)工業(yè)；冶金工業(yè)；農(nóng)業(yè)；環(huán)境保護(hù)。第2章 發(fā)酵工業(yè)菌種1.發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的可培養(yǎng)微生物通常分為4大類（重點(diǎn)）：細(xì)菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌。后兩種為真核生物，放線菌的最大經(jīng)濟(jì)價(jià)值在于能產(chǎn)生多種抗生素。酵母不是分類學(xué)上的名詞，指一類單細(xì)胞。2.發(fā)酵工業(yè)對(duì)菌種的要求（重點(diǎn)）：能在廉價(jià)原料制成的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，且生成產(chǎn)物產(chǎn)量高、易于回收；生長(zhǎng)較快，發(fā)酵周期短；培養(yǎng)條件易于控制

5、；抗噬菌體及雜菌污染能力強(qiáng)；菌種不易變異退化，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；對(duì)放大設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)；菌種不是病原菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素。3.微生物分離篩選的一般過(guò)程：4.微生物菌種的分離篩選步驟（從自然界分離為例）（重點(diǎn)）：樣品采集樣品的預(yù)處理目的菌富集培養(yǎng)菌種初篩菌種發(fā)酵性能鑒定菌種保藏。5.樣品預(yù)處理的方法（非重點(diǎn)）：物理法（熱處理、膜過(guò)濾法和離心法等）；化學(xué)法；誘餌法（將一些固體物質(zhì)加到待分離的土壤或水中作誘餌，待其菌落長(zhǎng)出后再進(jìn)行平板分離，可獲得某些特殊的微生物種類。）6.富集培養(yǎng)的兩種方法（重點(diǎn)）：控制培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分；控制培養(yǎng)條件。7.菌種常用的分離方法：平板劃線分

6、離法；稀釋分離法；簡(jiǎn)單平板分離法；涂布分離法；毛細(xì)管分離法；小滴分離法（滴管前端拉成毛細(xì)管后，將欲分離樣品制成懸液，適當(dāng)稀釋，再用無(wú)菌毛細(xì)管吸取懸液，在無(wú)菌蓋玻片上以縱橫成行的方式滴數(shù)個(gè)小滴，鏡撿，發(fā)現(xiàn)單細(xì)胞或單孢子，用無(wú)菌毛細(xì)管吸取后進(jìn)行斜面培養(yǎng)。）8.經(jīng)典的分類鑒定方法：相對(duì)現(xiàn)代分類鑒定方法而言，指長(zhǎng)期以來(lái)常采用的方法（形態(tài)、生理、生化、生態(tài)、生活史和血清學(xué)反應(yīng)等指標(biāo)。）形態(tài)學(xué)特征；生理生化指標(biāo)；血清學(xué)試驗(yàn)與噬菌體分型；氨基酸順序和蛋白質(zhì)分析。9.現(xiàn)代分類鑒定方法：微生物遺傳型的鑒定（DNA的堿基組成、核酸的分子雜交、遺傳重組特性分析、rRNA序列分析）；細(xì)胞化學(xué)成分特征分類法；數(shù)值分類法

7、。10.發(fā)酵工業(yè)菌種改良目標(biāo)（重點(diǎn)）：提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量；提高目標(biāo)產(chǎn)物的濃度，減少副產(chǎn)品；改良菌種性狀，改善發(fā)酵過(guò)程；改變生物合成途徑，以獲得高產(chǎn)的新產(chǎn)品。11.誘導(dǎo)：根據(jù)酶的合成是否受環(huán)境中所存在的誘導(dǎo)物誘導(dǎo)作用，可把酶劃分為組成型酶和誘導(dǎo)型酶兩類。12.阻遏：在微生物代謝過(guò)程中，當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過(guò)量時(shí)，通過(guò)阻遏作用來(lái)阻礙代謝途徑中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的生物合成，從而控制代謝以減少末端產(chǎn)物的合成。13.末端產(chǎn)物阻遏：指由某代謝途徑末端產(chǎn)物過(guò)量累積而引起的阻遏。14.分解代謝阻遏：指有兩種碳源（或氮源）分解底物同時(shí)存在時(shí)，細(xì)胞利用快的那種會(huì)阻遏利用慢的底物的有關(guān)分解酶的合成和累積。1

8、5.代謝調(diào)節(jié)機(jī)制：酶的調(diào)節(jié)機(jī)制兩種（酶合成調(diào)節(jié)和酶分子催化活力調(diào)節(jié)）。16.反饋抑制：酶活性抑制主要指反饋抑制。主要表現(xiàn)在某代謝途徑末端產(chǎn)物（即終產(chǎn)物）過(guò)量時(shí)，這種產(chǎn)物可反過(guò)來(lái)直接抑制該途徑和分支途徑中第一個(gè)酶的活性，促使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程減慢甚至停止，從而避免了末端產(chǎn)物的過(guò)多累積。17. 前體激活（非重點(diǎn)）：酶活性的激活指在分解代謝途徑中，后面的反應(yīng)可被前面的中間產(chǎn)物所促進(jìn)前體激活。18.菌種選育常用的誘變劑（P26，表2-1）：19.細(xì)胞工程育種：雜交育種（將兩個(gè)基因型不同的菌株經(jīng)吻合（或結(jié)合）使遺傳物質(zhì)重新組合，從中分離篩選出具有新性狀菌株）。20.（P31）21.（P19）（選擇）22.關(guān)于

9、菌種的選育不正確的是 （ ）A 自然選育菌種費(fèi)時(shí)且盲目性大 B 誘變育種原理的基礎(chǔ)是基因突變C 代謝控制育種方法有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)及雜交 D 采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌 （選擇）23.谷氨酸棒桿菌合成天冬氨酸族氨基酸時(shí)，天冬氨酸激酶受到賴氨酸和蘇氨酸的抑制屬于（ ）A、協(xié)同反饋抑制 B、累積反饋抑制C、增效反饋抑制 D、順序反饋抑制（選擇）24.通常用來(lái)作為菌種鑒定的重要依據(jù)是（  ）A.菌落 B細(xì)菌形態(tài)C.細(xì)菌體積 D.細(xì)菌結(jié)構(gòu)（選擇）25.微生物菌種的分離一般方法有（ ）A.平板劃線分離法 B.稀釋分離法C. 涂布分離法 D.離心法（選擇）26.酶活性調(diào)節(jié)速度比酶合成調(diào)節(jié)速度（ ）

10、A.快 B.慢 C.相等 D.無(wú)法比較（選擇）27.為了保證純種生產(chǎn)，穩(wěn)定生產(chǎn)和提高產(chǎn)量，通常要把在出現(xiàn)退化現(xiàn)象群體中的少量變異細(xì)胞除掉，以保持群體的純正，這種操作叫做（ ）A.菌種分離 B.菌種純化C.自然選育 D.菌種復(fù)壯（選擇）28.谷氨酸棒桿菌合成天冬氨酸族氨基酸時(shí)，天冬氨酸激酶受到賴氨酸和蘇氨酸的抑制屬于（ ）A、協(xié)同反饋抑制 B、累積反饋抑制 C、增效反饋抑制 D、順序反饋抑制（選擇）29.用葡萄糖和乳糖及其它必需營(yíng)養(yǎng)在適宜環(huán)境下培養(yǎng)大腸桿菌，只有當(dāng)葡萄糖被消耗完后乳糖才能被利用。這一事實(shí)表明 （ ）A.大腸桿菌優(yōu)先利用葡萄糖，葡萄糖能抑制利用乳糖的有關(guān)酶的基因的表達(dá)B.分解乳糖的

11、酶是在乳糖誘導(dǎo)下合成的誘導(dǎo)酶C.葡萄糖既作碳源又作能源，利用葡萄糖的酶屬于誘導(dǎo)酶D.葡萄糖對(duì)利用乳糖的有關(guān)酶的活性起抑制作用30.填空題：發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的可培養(yǎng)微生物通常包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌四大類;發(fā)酵工業(yè)菌種分離篩選過(guò)程中的富集培養(yǎng)按照其培養(yǎng)方式的不同可分為分批培養(yǎng)方式、連續(xù)培養(yǎng)方式和半連續(xù)培養(yǎng)方式;發(fā)酵工業(yè)菌種改良的方法有：誘變育種、細(xì)胞工程育種、基于代謝調(diào)節(jié)技術(shù)的育種、基因工程育種、蛋白質(zhì)工程育種、代謝工程育種、組合生物合成育種、反向生物工程育種等。（寫出任4種）;細(xì)胞工程育種方法包括雜交育種和原生質(zhì)體融合育種;菌種保藏的方法有斜面低溫保藏法、沙土管干燥保藏法、冷凍真空干燥法

12、、液氮超低溫保藏法等;導(dǎo)致發(fā)酵工業(yè)菌種退化的原因主要有基因突變和連續(xù)傳代兩個(gè)方面。第3章 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計(jì)1.培養(yǎng)基（非重點(diǎn)）：指用于維持供微生物生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物形成所需的一組營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。2.發(fā)酵培養(yǎng)基的作用（非重點(diǎn)）：滿足菌體的生長(zhǎng)；促進(jìn)產(chǎn)物的形成。3.發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來(lái)源：碳源（來(lái)源：糖類、油和脂肪、有機(jī)酸、烴和醇類）；氮源（有機(jī)氮源、無(wú)機(jī)氮源）；無(wú)機(jī)鹽及微量元素；水；生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)（生長(zhǎng)因子、前體、產(chǎn)物合成促進(jìn)劑）。4.微生物的培養(yǎng)基類型：斜面培養(yǎng)基；種子培養(yǎng)基；發(fā)酵培養(yǎng)基。5.發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計(jì)原理：（除了一些基本的要求外，還應(yīng).）菌體同化能力；培養(yǎng)基對(duì)菌體代謝的阻遏與誘導(dǎo)的影響；

13、碳氮比對(duì)菌體代謝調(diào)節(jié)的重要性；pH對(duì)不同菌體代謝的影響。6.發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方法（步驟）（重點(diǎn)）：根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)以及在培養(yǎng)基成分確定時(shí)必須考慮的一些問(wèn)題，初步確定可能的培養(yǎng)基組分；通過(guò)單因子優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定最為適合的各個(gè)培養(yǎng)基組分極其最適濃度；最后通過(guò)多因子實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化培養(yǎng)基的各種成分極其最適濃度。（選擇）7.固體培養(yǎng)基中需要加入瓊脂的目的是（ ）A為菌體提供碳源 B為菌體提供氮源 C使培養(yǎng)基保持水分 D使培養(yǎng)基凝固（選擇）8.實(shí)驗(yàn)室常用的培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基是（ ）A牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 B馬鈴薯培養(yǎng)基C高氏一號(hào)培養(yǎng)基 D麥芽汁培養(yǎng)基（選擇）9.下列關(guān)于生長(zhǎng)因子的說(shuō)法，不正確的是（  ）

14、A 是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物B 是微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量礦質(zhì)元素C 主要包括維生素、氨基酸和堿基等D 是微生物自身不能合成的（選擇）10.下列哪種物質(zhì)是發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)因子（ ）A. 淀粉 B. 維生素 C. 蛋白質(zhì) D. 糖蜜（選擇）11.苯乙酸在青霉素G發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用是（ ）A、誘導(dǎo)劑 B、氮源 C、前體 D、消沫劑（選擇）12.下列屬于微生物不可缺少的微量有機(jī)物的是（ ）牛肉膏 蛋白胨 氨基酸 維生素 堿基 生物素A BC D（選擇）13.以下哪項(xiàng)不是培養(yǎng)基成分選擇的原則（ ）A、菌體的同化能力 B、代謝的阻遏和誘導(dǎo)C、溫度的要求 D、合適的C、N比（選擇）14.下

15、列不是微生物生長(zhǎng)、繁殖所必需的物質(zhì)是 （ ）A 激素 B 核苷酸 C 維生素 D 色素 E 抗生素（填空）15.發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分主要由碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及微量元素、水和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)5大部分組成。第4章 發(fā)酵工業(yè)的無(wú)菌技術(shù)1.滅菌：用物理或化學(xué)的方法殺死物料或設(shè)備中的所有生命物質(zhì)的過(guò)程。2.消毒：用物理或化學(xué)的方法殺死空氣、地表以及容器和器具表面的微生物。3.除菌：用過(guò)濾的方法除去空氣或液體中的微生物極其孢子。4.防腐：用物理或化學(xué)方法殺死或抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖。5.發(fā)酵工業(yè)污染的危害：（*重點(diǎn)*）由于雜菌的污染，使發(fā)酵培養(yǎng)基因雜菌的消耗而損失，造成生產(chǎn)能力下降；雜菌合成一些新的代謝產(chǎn)物，

16、或雜菌污染后改變了發(fā)酵液的某些理化性質(zhì)，使發(fā)酵產(chǎn)物的提取和分離變得困難，造成產(chǎn)物收率降低或產(chǎn)品質(zhì)量下降；雜菌代謝會(huì)改變?cè)磻?yīng)體系的pH，使發(fā)酵發(fā)生異常變化；雜菌分解產(chǎn)物，使生產(chǎn)失敗；細(xì)菌發(fā)生噬菌體污染，微生物細(xì)胞被裂解，導(dǎo)致整個(gè)發(fā)酵失敗。6.不同發(fā)酵時(shí)期對(duì)發(fā)酵的影響：種子擴(kuò)大時(shí)期染菌；發(fā)酵前期染菌；發(fā)酵中期染菌；發(fā)酵后期染菌。7.雜菌污染途徑極其預(yù)防：種子帶菌極其防治（培養(yǎng)基及器具徹底滅菌、避免菌種在移接過(guò)程中受污染、避免菌種在培養(yǎng)過(guò)程或保藏過(guò)程中受雜菌污染）；過(guò)濾空氣帶菌極其防治（正確選擇采氣口，提高采氣口的位置或安裝前置粗過(guò)濾器，提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度等、根據(jù)發(fā)酵工廠所在地的氣候條件，

17、設(shè)計(jì)合理的空氣預(yù)處理流程，盡可能減少過(guò)濾空氣的含油量和濕度，適當(dāng)提高進(jìn)入過(guò)濾器的空氣溫度，境地空氣的相對(duì)濕度，保持過(guò)濾介質(zhì)的干燥狀態(tài)。此外，防止空氣冷卻器滲漏，勿使冷卻水進(jìn)去空氣處理系統(tǒng)等、設(shè)計(jì)和安裝合理的空氣冷卻器滲漏，防止過(guò)濾器失效，選用除菌效率高的過(guò)濾介質(zhì)）；設(shè)備的滲漏或“死角”造成的染菌極其防治（發(fā)酵罐的“死角”、管道安裝不當(dāng)或配置不合理形成的“死角”）；培養(yǎng)基滅菌不徹底導(dǎo)致染菌極其防治（原料性狀的影響、滅菌時(shí)溫度與壓力不對(duì)應(yīng)造成染菌、滅菌過(guò)程中產(chǎn)生泡沫造成染菌、連續(xù)滅菌時(shí)間不夠或壓力波動(dòng)大而造成染菌、滅菌后期的罐壓驟變?cè)斐扇揪⒉僮鞑划?dāng)造成染菌）；噬菌體染菌極其防治。8.發(fā)酵工業(yè)的無(wú)

18、菌技術(shù)（P64）：9.濕熱滅菌原理（P65-66）：10.分批滅菌（名詞）：將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行滅菌操作過(guò)程，也稱實(shí)罐滅菌。11.連續(xù)滅菌：（名詞）將配制好的培養(yǎng)基向發(fā)酵罐等培養(yǎng)裝置輸送的同時(shí)進(jìn)行加熱 、保溫和冷卻等滅菌操作過(guò)程。（優(yōu)點(diǎn)）（*重點(diǎn)*）：u 高溫短時(shí)，營(yíng)養(yǎng)成分破壞少，發(fā)酵產(chǎn)率高；u 發(fā)酵罐利用率高； u 蒸汽負(fù)荷均衡； u 采用板式換熱器時(shí)，可節(jié)約大量能量；u 適宜采用自動(dòng)控制，勞動(dòng)強(qiáng)度??；u 可實(shí)現(xiàn)將耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下分開(kāi)滅菌，減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。（缺點(diǎn)）（非重點(diǎn)）：Ø 對(duì)小型罐無(wú)優(yōu)勢(shì)，不方便，對(duì)

19、設(shè)備要求高；Ø 蒸汽波動(dòng)時(shí)滅菌不徹底；Ø 當(dāng)培養(yǎng)基中含有固體顆?；蛴休^多泡沫時(shí)，以分批滅菌好，可防止滅菌不徹底。12.連續(xù)滅菌的流程：噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程噴射加熱連續(xù)滅菌流程 薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程（選擇）13.接種時(shí)用75%乙醇擦拭雙手屬于 （ ）A.濕熱滅菌 B.物理滅菌 C.化學(xué)滅菌 D.過(guò)濾滅菌（選擇）14.下列關(guān)于發(fā)酵工程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ ）A發(fā)酵工程的產(chǎn)品是指微生物的代謝產(chǎn)物和菌體本身B通過(guò)人工誘變選育新品種C培養(yǎng)基、發(fā)酵設(shè)備和菌種必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌D環(huán)境條件的變化，不僅影響菌體的生長(zhǎng)，而且影響代謝產(chǎn)物的形成（選擇）15. 出于控制微生物的目的，滅菌一詞指的

20、是(    C   )A、 除去病原微生物    B、 降低微生物的數(shù)量 C、 消滅所有的生物    D、只消滅體表的微生物 （選擇）16.實(shí)驗(yàn)室常規(guī)高壓蒸汽滅菌的條件是（  C ）A、 135140，515秒 B、72、15秒C、121，30分鐘  D、100，5小時(shí)（選擇）17.滅菌方法主要有 （ ）A干熱滅菌法 B濕熱滅菌法 C射線滅菌法D化學(xué)藥品滅菌法 E過(guò)濾除菌法（選擇）18. 發(fā)酵過(guò)程中污染雜菌的途徑可能有（ ）A種子帶菌 B無(wú)菌空氣帶菌 C設(shè)備滲漏 D培養(yǎng)基和設(shè)

21、備滅菌不徹底 E操作不當(dāng)（選擇）19.影響培養(yǎng)基滅菌效果的因素有（ ）A溫度 B時(shí)間 CpH值D培養(yǎng)基成分和顆粒物質(zhì) E泡沫（填空）20.發(fā)酵工業(yè)常用的無(wú)菌技術(shù)主要有干熱滅菌法、濕熱滅菌法、射線滅菌法、化學(xué)藥劑滅菌法、過(guò)濾除菌法和火焰滅菌法等。（填空）21.培養(yǎng)基連續(xù)滅菌流程主要有噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程、噴射加熱連續(xù)滅菌流程和薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程等。（填空）22.空氣除菌的方法有輻射殺菌、加熱殺菌、靜電除菌和過(guò)濾除菌等，其中過(guò)濾除菌是發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中最常用、最經(jīng)濟(jì)的方法。（填空）23.發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基滅菌的方式主要有分批滅菌和連續(xù)滅菌2種。第5章 發(fā)酵工業(yè)的種子制備1.優(yōu)良種子應(yīng)具備的條件（重點(diǎn)

22、）：菌種細(xì)胞的生長(zhǎng)活力強(qiáng)，轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐后能迅速增長(zhǎng)，延遲期短；菌種生理狀態(tài)穩(wěn)定，如絲狀形態(tài)、菌絲生長(zhǎng)速率和種子培養(yǎng)液的特性等符合要求；菌體濃度及總量能滿足大容量發(fā)酵罐接種量的要求；無(wú)雜菌污染，保證純種發(fā)酵；菌種適應(yīng)性強(qiáng)，能保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。2.種子制備大體分為幾個(gè)步驟：將砂土管和冷凍干燥管中的種子接種到斜面培養(yǎng)基中進(jìn)行活化培養(yǎng)；將生長(zhǎng)良好的斜面孢子或菌絲轉(zhuǎn)種到扁瓶固體培養(yǎng)基或搖瓶液體培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，完成實(shí)驗(yàn)種子制備；將擴(kuò)大培養(yǎng)的孢子或菌絲體接種到一級(jí)種子罐，制備生產(chǎn)用種子。如果需要，可將一級(jí)種子再轉(zhuǎn)種至二級(jí)種子罐進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，完成生產(chǎn)車間種子制備；制備好的種子轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。 3.接

23、種齡（*名詞*）：種齡是指種子的培養(yǎng)時(shí)間。接種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌絲體轉(zhuǎn)入下一級(jí)種子罐或發(fā)酵罐時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間。4.影響種子質(zhì)量的因素：a.原材料質(zhì)量；b.培養(yǎng)溫度；c.濕度；d.通氣與攪拌；f.斜面冷藏時(shí)間；e.培養(yǎng)基；g.pH。5.為什么細(xì)菌發(fā)酵時(shí)種子最好是在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期接種？（*重點(diǎn)*）答：種子濃度夠；代謝活力強(qiáng)。6.種子制備步驟（和上面的3重復(fù)）：v 斜面培養(yǎng)基中活化；v 扁瓶固體培養(yǎng)基或搖瓶培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，完成實(shí)驗(yàn)室種子制備；v 一級(jí)種子罐，制備生產(chǎn)用種子；視情況確定擴(kuò)大級(jí)數(shù)，完成生產(chǎn)車間種子制備；v 種子轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐（選擇）7.在種子擴(kuò)大培養(yǎng)過(guò)程中，一般采用的接種齡是以下哪個(gè)時(shí)期的（

24、 ）A、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 B、穩(wěn)定期C、衰減期 D、延滯期（選擇）8.產(chǎn)芽孢細(xì)菌在分批發(fā)酵過(guò)程中的哪個(gè)時(shí)期大量產(chǎn)生芽孢（ ）A延滯期 B對(duì)數(shù)期C穩(wěn)定期 D衰亡期第6章 發(fā)酵動(dòng)力學(xué)1.發(fā)酵類型：是否需癢：好樣發(fā)酵、厭氧發(fā)酵和兼性厭氧發(fā)酵；培養(yǎng)基類型：固體發(fā)酵和液體發(fā)酵（淺層發(fā)酵和深層發(fā)酵）；.1深層發(fā)酵又分為：分批發(fā)酵、補(bǔ)料發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵。2.分批發(fā)酵（*重點(diǎn)*）：指一次性投料、接種直到發(fā)酵結(jié)束，此過(guò)程中發(fā)酵液始終留在發(fā)酵罐內(nèi)。隨著發(fā)酵初期接入微生物細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)環(huán)境的適用性和生長(zhǎng)，基質(zhì)將逐漸消耗，代謝產(chǎn)物不斷累積。分批發(fā)酵過(guò)程中，微生物生長(zhǎng)通常要經(jīng)歷延滯期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、衰減期、穩(wěn)定期（靜止期）和衰亡期。

25、3.由于限制性底物減少使微生物比生長(zhǎng)速率下降，也可用與培養(yǎng)基中殘留的生長(zhǎng)限制性底物St的關(guān)系（Monod方程）：=maxSt/（Ks+St），式中Ks是底物親和常數(shù)，其數(shù)值相當(dāng)于處于max一半時(shí)的底物濃度，表面微生物對(duì)底物的親和力。4.在微生物發(fā)酵過(guò)程中，底物主要消耗在以下三個(gè)方面：用于合成新的細(xì)胞物質(zhì)；用于合成代謝產(chǎn)物；提供細(xì)胞生命活動(dòng)的能量。5.（P90）6.分批發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)（重點(diǎn)）：優(yōu)點(diǎn)：Ø 操作簡(jiǎn)單、投資少Ø 運(yùn)行周期短Ø 染菌機(jī)會(huì)減少Ø 生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量較易控制缺點(diǎn)：Ø 不利于測(cè)定過(guò)程動(dòng)力學(xué)，存在底物限制或抑制問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)底物分解阻

26、遏效應(yīng)及二次生長(zhǎng)現(xiàn)象。Ø 對(duì)底物類型及初始高濃度敏感的次級(jí)代謝物如一些抗生素等就不適合用分批發(fā)酵（生長(zhǎng)與合成條件差別大）Ø 養(yǎng)分會(huì)耗竭快，無(wú)法維持微生物繼續(xù)生長(zhǎng)和生產(chǎn)Ø 周期短，產(chǎn)率較低 7.連續(xù)發(fā)酵：在發(fā)酵過(guò)程中，連續(xù)向發(fā)酵罐流加培養(yǎng)基，同時(shí)以相同流量從發(fā)酵罐中取出培養(yǎng)液。8.連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：添加新鮮培養(yǎng)基，克服養(yǎng)分不足所導(dǎo)致的發(fā)酵過(guò)程過(guò)早結(jié)束，延長(zhǎng)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，增加生物量等；缺點(diǎn)：a.在長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵中，菌種易于發(fā)生變異，并容易染上雜菌；b.如果操作不當(dāng)，新加入的培養(yǎng)基與原有培養(yǎng)基不易完全混合。9.分批補(bǔ)料發(fā)酵與連續(xù)發(fā)酵相比的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)菌要求低；菌種變異，退化

27、少；適用范圍更廣。（選擇）10.下列對(duì)微生物連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)敘述不正確的是 （ ）A能及時(shí)連續(xù)補(bǔ)充微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量B有利于微生物盡快將代謝產(chǎn)物釋放到培養(yǎng)基中C提高了設(shè)備利用率且便于自動(dòng)控制與管理D能消除不利于微生物生長(zhǎng)的某些環(huán)境因素（選擇）11.下列關(guān)于微生物群體生長(zhǎng)出現(xiàn)穩(wěn)定期的原因，不正確的是（ ）A 有害代謝產(chǎn)物的積累 B 菌體生長(zhǎng)速率的加快 C pH的變化 D 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗（選擇）12.分批培養(yǎng)過(guò)程中，微生物生長(zhǎng)階段包括（ ）A.對(duì)數(shù)期 B.延遲期 C.穩(wěn)定期 D.產(chǎn)物形成期 13.填空：液體發(fā)酵可以分為淺層發(fā)酵和深層發(fā)酵，深層發(fā)酵又可細(xì)分為分批發(fā)酵、補(bǔ)料分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵三

28、大類型。分批發(fā)酵過(guò)程中，微生物生長(zhǎng)通常要經(jīng)歷延滯期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、衰減期、穩(wěn)定期和衰亡期五個(gè)階段。在微生物發(fā)酵過(guò)程中，底物主要消耗在合成新的細(xì)胞物質(zhì)、合成代謝產(chǎn)物和提供細(xì)胞生命活動(dòng)的能量三個(gè)方面。根據(jù)發(fā)酵時(shí)間過(guò)程分析，微生物生長(zhǎng)與產(chǎn)物合成存在生長(zhǎng)相關(guān)型、生長(zhǎng)部分相關(guān)型和非生長(zhǎng)相關(guān)型三種關(guān)系：14.問(wèn)答題：什么是分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵及補(bǔ)料分批發(fā)酵？試述三種發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，為什么連續(xù)發(fā)酵不能無(wú)期限連續(xù)下去？試簡(jiǎn)述之。第7章 發(fā)酵工業(yè)中氧的供需1.呼吸強(qiáng)度（名詞）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量干菌體在單位時(shí)間內(nèi)消耗氧的量。2.影響微生物好癢的因素：微生物本身遺傳特征的影響；培養(yǎng)基的成分和濃度；菌齡；發(fā)酵條件

29、；代謝類型。3.控制溶解氧的意義（重點(diǎn)）：l 溶解氧濃度對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的影響可能是不同的（發(fā)酵不同階段需氧要求不同）。 l 氧傳遞速率已成為許多好氣性發(fā)酵產(chǎn)量的限制因素。l 提高傳氧效率,能大大降低空氣消耗量, 降低設(shè)備費(fèi)和動(dòng)力消耗,以及減少泡沫形成和染菌的機(jī)會(huì), 提高設(shè)備利用率。4.氧的傳遞途徑與傳質(zhì)阻力：n 供氧方面主要阻力是氣膜和液膜阻力 空氣分散成細(xì)小氣泡，增大接觸界面與接觸時(shí)間，促進(jìn)氧氣的溶解。n 耗氧方面主要阻力是細(xì)胞團(tuán)內(nèi)與細(xì)胞膜阻力攪拌 5.氧傳遞方程：6.影響氧傳遞的因素（重點(diǎn)）：溫度；溶質(zhì)（電解質(zhì)、非電解質(zhì)、混合溶液）；溶劑；氧分壓。7.發(fā)酵液性質(zhì)的影響：表面活性劑；離

30、子強(qiáng)度；菌體濃度。8.攪拌對(duì)KLa的影響（重點(diǎn)）：a. 將通入培養(yǎng)液的空氣分散成細(xì)小的氣泡，防止小氣泡的凝并，從而增大氣液相的接觸面積，即aKLa溶氧b. 攪拌產(chǎn)生渦流，延長(zhǎng)氣泡在液體中的停留時(shí)間， KLa溶氧c. 攪拌造成湍流，減小氣泡外滯流液膜的厚度，從而減小傳遞過(guò)程的阻力，即1/KLKLKLa溶氧d. 攪拌使培養(yǎng)液成分均勻分布、菌體分散，有利于固液傳遞中接觸面積的增加，使推動(dòng)力均一；同時(shí)，也減少菌體表面液膜的厚度，有利于氧的傳遞。第8章 發(fā)酵過(guò)程控制1.簡(jiǎn)述發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制的一般步驟？（重點(diǎn)）答：首先確定能反映過(guò)程變化的各種理化參數(shù)極其檢測(cè)方法；其次研究這些參數(shù)的變化對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)水平的影響

31、極其機(jī)制，獲取最佳范圍和合適水平；建立數(shù)學(xué)模型定量描述各參數(shù)之間隨時(shí)間變化的量化關(guān)系；最后，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)施在線自動(dòng)檢測(cè)和控制，驗(yàn)證各種控制模型的可行性極其適用范圍，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程的最優(yōu)控制。2.常規(guī)發(fā)酵工藝控制參數(shù)：溫度、pH、攪拌轉(zhuǎn)速、空氣流量、罐壓、液位、補(bǔ)料速率及補(bǔ)料量等。3.直接狀態(tài)參數(shù)：溫度、罐壓、空氣流量、攪拌轉(zhuǎn)速、黏度、密度、裝量、濁度、泡沫、傳氧系數(shù)KLa、加糖速度、加消泡劑速率、加中間體或前體速率。4.間接狀態(tài)參數(shù)：攝氧OUR、呼吸強(qiáng)度、CO2釋放率CER，比生長(zhǎng)率、菌體濃度X、呼吸熵RQ、體積溶氧系數(shù)KLa。5.（P122-124）溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響、溫度對(duì)基質(zhì)消耗的影響

32、、溫度對(duì)產(chǎn)物合成的影響、最適溫度的選擇。6. 發(fā)酵液pH調(diào)控方法有哪些？（重點(diǎn)）答：配制合適的培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基初始pH至合適范圍并使其有很好的緩沖能力；培養(yǎng)過(guò)程中加入非營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的酸堿調(diào)節(jié)劑，如CaCO3等防止pH過(guò)度下降；培養(yǎng)過(guò)程中加入基質(zhì)性酸堿調(diào)節(jié)劑，如氨水等；加生理酸性或堿性鹽基質(zhì)，通過(guò)代謝調(diào)節(jié)pH；將pH控制與代謝調(diào)節(jié)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)補(bǔ)料來(lái)控制pH。7. 簡(jiǎn)述溶解氧在發(fā)酵過(guò)程控制中的重要作用？答：發(fā)酵異常指標(biāo)；補(bǔ)料控制指標(biāo)；代謝方向控制指標(biāo)；設(shè)備性能、工藝合理性指標(biāo)；8.泡沫的產(chǎn)生的原因：Ø 通氣和攪拌Ø 代謝氣體的逸出Ø 存在穩(wěn)定泡沫的表面活性物質(zhì)9.泡沫

33、產(chǎn)生的不利影響（重點(diǎn)）：Ø 降低了發(fā)酵罐的裝料系數(shù) Ø 增加了菌群的非均一性Ø 增加了染菌機(jī)會(huì) Ø 大量起泡引起“逃液”，導(dǎo)致產(chǎn)物的損失 Ø 泡沫嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響通氣攪拌的正常進(jìn)行Ø 消泡劑的加入將給提取工序帶來(lái)困難10.泡沫的控制：（1）機(jī)械消泡（2）化學(xué)消泡 （3）從微生物本身特性著手，防止泡沫形成Ø 篩選不產(chǎn)生泡沫的微生物突變株Ø 幾種微生物混合培養(yǎng)11.（P136-140）高密度發(fā)酵及過(guò)程控制、發(fā)酵終點(diǎn)的檢測(cè)與控制、自動(dòng)控制技術(shù)在發(fā)酵過(guò)程控制中的應(yīng)用。（選擇）12.為了提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，可采用（ B ）A提高發(fā)酵溫度 B.降低發(fā)酵溫度 C.降低發(fā)酵罐壓力 D.減少通氣量（選擇）113.液態(tài)深層好氧發(fā)酵基本操作的控制點(diǎn)包括 （ ABCD ）A. 泡沫控制 B.溫度控制 C . pH控制 D.補(bǔ)料控制 （選擇）114.目前發(fā)酵過(guò)程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量和控制的參數(shù)是 （ ）A.溫度 B.pH值 C.溶解氧濃度 D.消泡 E.流量（選擇）115.能影響發(fā)