微生物工程總復習整理

1、微生物工程總復習名詞解釋:簡答題：論述題：15題7題2題共45分共35分共20分第一章概論微生物工程：將微生物學、生物化學和化學工程學的基本原理有機地結(jié)合起來，是一門利用微生物的生長和代謝活動來生產(chǎn)各種有用物質(zhì)的工程技術(shù)。又稱為發(fā)酵工程，是生物技術(shù)的重要組成部分，是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。簡述微生物工程發(fā)展簡史(四個階段特征)1、天然發(fā)酵2-純培養(yǎng)技術(shù)一一第一代發(fā)酵技術(shù)3-深層培養(yǎng)技術(shù)一一第二代發(fā)酵技術(shù)4-微生物工程一一第三代發(fā)酵技術(shù)簡述微生物工程組成及研究內(nèi)容1、微生物工程組成從廣義上講，由三部分組成：上游工程發(fā)酵工程下游工程2、微生物工程研究內(nèi)容(1)無菌生長技術(shù)；(2)計算機控制技術(shù)；

2、(3)種子培養(yǎng)和生產(chǎn)培養(yǎng)工藝技術(shù);(4)小試中試動力學模型；(5)發(fā)酵工程工藝放大。第二章生產(chǎn)菌種的來源試述生產(chǎn)菌種的來源及其分離思路來源：根據(jù)資料直接向科研單位、高等院校、工廠或菌種保藏部門索取或購買；從大自然中分離篩選新的微生物菌種。分離思路：依照生產(chǎn)要求、產(chǎn)物性質(zhì)、菌種特性(分類地位及生態(tài)環(huán)境)，設(shè)計各種篩選方法，快速、準確地把所需要的菌種挑選出來。實驗室或生產(chǎn)用菌種若不慎污染雜菌，也必須重新進行分離純化。篩選重點：抗生素及治療作用的藥物產(chǎn)生菌。試述生物物質(zhì)產(chǎn)生菌的分離純化和篩選步驟(1)定方案查閱資料，了解所需菌種的生長培養(yǎng)特性。(2)標本采集有針對性地采集樣品。(3)增殖：人為地通過

3、控制養(yǎng)分或培條件，使所需菌種增殖培養(yǎng)后，在數(shù)量上占優(yōu)勢。(4)分離：利用分離技術(shù)得到純種。(5)性能鑒定發(fā)酵性能測定進行生產(chǎn)性能測定。這些特性包括形態(tài)、培養(yǎng)特征、營養(yǎng)要求、生理生化特性、發(fā)酵周期、產(chǎn)品品種和產(chǎn)量、耐受最高溫度、生長和發(fā)酵最適溫度、最適pH值、提取工藝等。第三章微生物代謝調(diào)節(jié)及代謝工程新陳代謝(分解代謝、合成代謝)：新陳代謝(metabolism)是指發(fā)生在活細胞中的各種分解代謝(catabolism)和合成代謝(anabolism)的總和。即：新陳代謝=分解代謝+合成代謝分解代謝：指復雜的有機物分子通過分解代謝酶系的催化，產(chǎn)生簡單分子、腺昔三磷酸(ATP形式的能量和還原力(或稱

4、還原當量，一般用H來表示)的作用。合成代謝：與分解代謝正好相反，是指在合成代謝酶系的催化下，由簡單小分子、ATP形式的能量和H形式的還原力一起合成復雜大分子的過程。分解代謝與合成代謝的含義及其間的關(guān)系可簡單地表示為：幅活性調(diào)節(jié)：酶分子水平上的一種代謝調(diào)節(jié)，通過改變酶分子活性來調(diào)節(jié)新陳代謝的速率，包括：酶活性的激活和抑制兩個方面。能荷：細胞ATP、ADPAM時作為代謝反應(yīng)功能的高能磷酸鍵的量度，通過ATP、ADPAMPE者的比例調(diào)節(jié)代謝。協(xié)同反饋抑制：指分支代謝途徑中的幾個末端產(chǎn)物同時過量時才能抑制共同途徑中的第一個酶的一種反饋調(diào)節(jié)方式合作反饋抑制：兩種末端產(chǎn)物同時存在時，可以起著比一種末端產(chǎn)物

5、大得多的反饋抑制作用。累積反饋抑制：每一分支途徑的末端產(chǎn)物按一定百分率單獨抑制共同途徑中前面的酶，所以當幾種末端產(chǎn)物共同存在時，它們的抑制作用發(fā)生累積。順序反饋抑制：當E過多時，抑制C-D,由于C濃度過大而促使反應(yīng)向F、G方向進行，結(jié)果造成G濃度的增高。由于G過多抑制了C-F,結(jié)果造成C的濃度進一步增高。C過多又對A-B間的酶發(fā)生抑制，從而達到反饋抑制的效果。通過逐步有順序的方式達到的調(diào)節(jié)稱為順序反饋抑制。試述幅活性調(diào)節(jié)、合成調(diào)節(jié)的異同點酶分子水平上的一種代謝調(diào)節(jié)，通過改變酶分子活性來調(diào)節(jié)新陳代謝的速率，包括：酶活性的激活和抑制兩個方面。酶活性激活系指在分解代謝途徑中，后面的反應(yīng)可被較前面的中

6、間產(chǎn)物所促進。酶活性的抑制主要是反饋抑制，它主要表現(xiàn)在某代謝途徑的末端產(chǎn)物(即終產(chǎn)物)過量時，這個產(chǎn)物可反過來直接抑制該途徑中第一個酶的活性，促使整個反應(yīng)過程減慢或停止，從而避免末端產(chǎn)物過多累積。通過調(diào)節(jié)酶的合成量進而調(diào)節(jié)代謝速率的調(diào)節(jié)機制，是一種在基因水平上(在原核生物中主要在轉(zhuǎn)錄水平上)的代謝調(diào)節(jié)。與上述調(diào)節(jié)酶活性的反饋抑制等相比，調(diào)節(jié)酶的合成(即產(chǎn)酶量)而實現(xiàn)代謝調(diào)節(jié)方式是一類較間接而緩慢的調(diào)節(jié)方式。在正常代謝途徑中，酶活性調(diào)節(jié)和酶合成調(diào)節(jié)兩者同時存在密切配合、協(xié)調(diào)進行。第四章優(yōu)良菌種選育原生質(zhì)體融合技術(shù)：原生質(zhì)體育種技術(shù)主要有原生質(zhì)體融合、原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化技術(shù)，此外尚有原生質(zhì)體誘變育種等。

7、原生質(zhì)休融合育種是基因重組的一種重要方法。原生質(zhì)體融合作為一種新的基因重組手段，在動植物細胞融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，從而打破種屬的問的界限，提高重組頻率，擴大重組幅度。誘變劑：能提高生物體突變頻率的物質(zhì)稱為誘變劑。試述優(yōu)良菌種應(yīng)具備的條件1、產(chǎn)生大量發(fā)酵產(chǎn)物，投資減少，生產(chǎn)能力提高；2、副產(chǎn)物及其他產(chǎn)物不產(chǎn)生或少產(chǎn)生，轉(zhuǎn)化率提高，分離純化難度、成本降低，品質(zhì)提高；3、生長繁殖快，生長速率強，縮短發(fā)酵周期，設(shè)備投資運轉(zhuǎn)費用減少，減少菌種退化及污染幾率；4、高效轉(zhuǎn)化產(chǎn)品，降低成本，競爭力提高5、能利用廉價原料，對原料成分敏感性??；6、對添加的前提物質(zhì)有耐受力；7、泡沫少，提高裝料系數(shù)、提高單罐產(chǎn)量及

8、降低成本8、具有抗噬菌體感染的能力；9、遺傳特性穩(wěn)定。試述基因工程技術(shù)育種步驟(1)獲得待克隆的DNA片段(基因)；(2)目的基因與載體在體外連接；(3)重組DNA分子導入宿主細胞；(4)篩選、鑒定陽性重組子；(5)重組子的擴增與表達。何為醉母載體？可攜帶外源基因在酵母細胞內(nèi)保存和復制，并隨酵母分裂傳遞到子代細胞的DNA或RNA。有哪些類型？A、Yep類(Yeastepisomalplasmid)一酵母附加體質(zhì)粒復制序列為酵母2仙序列，長度6.3kb,自我復制特點：較穩(wěn)定，5-50拷貝數(shù)；10-10個/igDNAB、YRp類(YeastReplicationplasmid)一酵母復制質(zhì)粒復制序

9、列為非2n序列，是自主復制序列(AutoReplicationSequence,ARS。特性：穩(wěn)定性差，拷貝數(shù)5-10,轉(zhuǎn)化頻率10-10個/gDNAC、YCp類(YeastCentromericplasmid)一酵母中心粒質(zhì)粒復制序列為ARS,含有酵母染色體中心粒、端粒成分特性：參與有絲分裂及減數(shù)分裂，精確分配；穩(wěn)定性好，但拷貝數(shù)只有一個，轉(zhuǎn)化頻率10-104/gDNAD>YIp(YeastIntegrativeplasmid)一酵母整合型質(zhì)粒含有可與酵母染色體重組的序列，可以完全整合到染色體中，因此它依靠酵母染色體進行復制。特性：穩(wěn)定性很好；拷貝數(shù)只一個；轉(zhuǎn)化頻率1-100/gDNA

10、質(zhì)粒不穩(wěn)定產(chǎn)生的原因有哪些？如何提高穩(wěn)定性？分裂不穩(wěn)定：工程菌分裂時出現(xiàn)一定比例不含質(zhì)粒子代菌的現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定：外源基因從質(zhì)粒上丟失或堿基重排、缺失所致工程菌性能的改變A、選擇合適的宿主菌一一比生長速率、重組系統(tǒng)的特性、外源基因與染色體序列同源B、合適的載體一一拷貝數(shù)C、選擇壓力一一抗生素的量D分階段培養(yǎng)控制兩階段培養(yǎng)法：第一階段使菌體生長至一定密度，第二階段誘導外源基因的表達。在培養(yǎng)基中加入選擇性壓力如抗生素等，以抑制質(zhì)粒丟失菌的生長。溫度、pH、培E、通過控制環(huán)境參數(shù)和溶解氧濃度，調(diào)節(jié)比生長速率，使工程菌生長具有優(yōu)勢。有些含質(zhì)粒的菌對發(fā)酵環(huán)境的改變比不含質(zhì)粒的菌反應(yīng)慢，因而間歇改變培養(yǎng)條

11、件以改變這兩種菌的比生長速率，可以改善質(zhì)粒的穩(wěn)定性。第五章菌種保藏原理和方法冷凍干燥保法：在減壓條件下使凍結(jié)細胞懸液中的水分升華，使培養(yǎng)物干燥。長期保藏最為有效的方法之一。液氮冷凍法：菌種以甘油等作為保護劑，在液氮超低溫下保存的方法。第六章培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基培養(yǎng)種子的目的：擴大培養(yǎng)，增加細胞數(shù)量；同時也必須培養(yǎng)出強壯、健康、活性高的細胞。為了使細胞迅速進行分裂或菌絲快速生長。特點：必須有較完全和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，特別需要充足的氮源和生長因子。各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度不必太高。供抱子發(fā)芽生長用的種子培養(yǎng)基，可添加一些易被吸收利用的碳源和氮源。成分與發(fā)酵培養(yǎng)基的主要成分相近。發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)最主要的培養(yǎng)基

12、，耗用大量的原材料，決定發(fā)酵生產(chǎn)成功與否的重要因素。(1)根據(jù)產(chǎn)物合成的特點來設(shè)計培養(yǎng)基對菌體生長與產(chǎn)物相偶聯(lián)的發(fā)酵類型，充分滿足細胞生長繁殖的培養(yǎng)基就能獲得最大的產(chǎn)物。對于生產(chǎn)氨基酸等含氮化合物時，發(fā)酵培養(yǎng)基除供給充足的碳素，還應(yīng)添加足夠的錢鹽或尿素等氮素。(2)各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度應(yīng)盡可能高些，這樣在同等或相近的轉(zhuǎn)化率條件下有利于提高單位容積發(fā)酵罐的利用率，增加經(jīng)濟效益。(3)發(fā)酵培養(yǎng)基需耗用大量原料，因此，原料來源、質(zhì)量以及價格等必須予以重視。第七章發(fā)醉工藝控制補料分批培養(yǎng)只有料液的加入沒有料液的取出，發(fā)酵結(jié)束時發(fā)酵液體積比發(fā)酵開始時有所增加。在分批培養(yǎng)過程中補入新鮮的料液，以克服營養(yǎng)不足

13、而導致的發(fā)酵過早結(jié)束的缺點。連續(xù)培養(yǎng)一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持恒定。達到穩(wěn)態(tài)后，整個過程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。比耗氧速度或呼吸強度(Q)單位時間內(nèi)單位體積重量的細胞所消耗的氧氣。攝氧率(r)單位時間內(nèi)單位體積的發(fā)酵液所需要的氧量。溶解氧濃度(CL)單位體積發(fā)酵液所含的氧氣量臨界溶氧濃度(CCr)指不影響菌體呼吸所允許的最低氧濃度，或微生物對發(fā)酵液中溶解氧濃度的最低要求。溫度對發(fā)醉的影響體現(xiàn)在哪些方面？1、對微生物生長的影響2、溫度影響反應(yīng)速率3、溫度影響呼吸強度、生長速率及產(chǎn)率4;溫度影響發(fā)酵方向發(fā)醉過程pH變化的原因有哪些？如何確定最

14、佳pH?(D基質(zhì)代謝代謝糖快速利用，分解成小分子酸、醇，使pH下降；糖缺乏，pH上升，是補料的標志之一。氮代謝當氨基酸中的-NH被利用后pH會下降；尿素被分解成NH,pH上升，NH利用后pH下降，當碳源不足時，氮源當碳源利用，pH上升；生理酸、堿性物質(zhì)，利用后pH會上升或下降。(2)產(chǎn)物形成某些產(chǎn)物本身呈酸性或堿性，使發(fā)酵液pH變化。如有機酸類產(chǎn)生使pH下降，紅霉素、潔霉素、螺旋霉素等抗生素呈堿性，使pH上升。(3)菌體自溶，pH上升，發(fā)酵后期，pH上升(4)發(fā)酵液中pH下降的因素C/N比例不當(過高)；消泡油加得過多；生理酸性物質(zhì)的存在，氨被利用。(5)發(fā)酵液中pH上升的因素C/N比例不當(

15、過低)；生理堿性物質(zhì)存在；中間補料加入的氨水或尿素過多。最佳PH的確定：配制不同初始pH的培養(yǎng)基，搖瓶考察發(fā)酵情況，通過數(shù)據(jù)繪圖得出結(jié)論。試述影響供氧的因素根據(jù)氣液傳遞速率方程式：OTR=K(C*-CL)可知，推動力、比表面積及傳遞系數(shù)影響供氧；此外，發(fā)酵罐液體體積、高度、理化性狀也會影響供氧。(1)影響Ka的因素攪拌空氣流量培養(yǎng)液性質(zhì)微生物生長消泡劑離子強度氧載體(2)影響推動力的因素提供推動力可增加氧的飽和度；溶解度隨溫度的升高而下降；在電解質(zhì)溶液中，因鹽析作用而降低；隨溶質(zhì)濃度的增大而下降；有機溶液中，比水中高。發(fā)酵過程中溶氧濃度監(jiān)控有何意義？1 .察工藝控制是否滿足要求；2 .其它異常

16、情況的表征；如染菌、噬菌體、設(shè)備和操作故障。3 .間接控制的措施；何為泡沫？產(chǎn)生的原因及危害是什么？泡沫的定義：一般來說：泡沫是氣體在液體中的粗分散體，屬于氣液非均相體系。美國道康寧公司對泡沫定義：體積密度接近氣體，而不接近液體的“氣/液”分散體。泡沫形成的原因(1)氣液接觸泡沫是氣體在液體中的粗分散體，產(chǎn)生泡沫的首要條件是氣體和液體發(fā)生接觸。而且只有氣體與液體連續(xù)、充分地接觸才會產(chǎn)生過量的泡沫。氣體從液體內(nèi)部產(chǎn)生時，形成的泡沫一般氣泡較小、較穩(wěn)定。(2)含助泡劑未加助泡劑，并不純凈的水中產(chǎn)生的泡沫，其壽命在0.5秒之內(nèi)，只能瞬間存在。搖蕩純?nèi)軇┎黄鹋?，如蒸儲水，只有搖蕩某種溶液才會起泡。(3

17、)起泡速度高于破泡速度起泡的難易，取決于液體的成分及所經(jīng)受的條件；即氣泡和泡破滅后形成的液滴在表面自由能上的差別；同時還取決于泡沫破裂速度等因素。起泡的危害(1)降低生產(chǎn)能力在發(fā)酵罐中為了容納泡沫，防止溢出而降低裝量。(2)引起原料浪費如果設(shè)備容積不能留有容納泡沫的余地，氣泡會引起原料流失，造成浪費。(3)影響菌的呼吸如果氣泡穩(wěn)定，不破碎，那么隨著微生物的呼吸，氣泡中充滿二氧化碳，而且又不能與空氣中氧進行交換，這樣就影響了菌的呼吸。(4)引起染菌泡沫增多而引起逃液，在排氣管中粘上培養(yǎng)基，就會長菌。隨著時間延長，雜菌會進入發(fā)酵罐而造成染菌。第八章參數(shù)檢測和自動控制物理參數(shù)及化學參數(shù)檢測的指標有哪

18、些？物理參數(shù)檢測：溫度、生物熱、攪拌速度、攪拌功率、通氣量、罐壓、發(fā)酵液粘度等化學參數(shù)檢測：pHDOCO細胞濃度、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度等。發(fā)酵工業(yè)用的傳感器應(yīng)滿足的要求是什么？1、傳感器能經(jīng)受高壓蒸汽滅菌；2、傳感器及其二次儀表具有長期穩(wěn)定性；3、最好能在過程中隨時校正；4、探頭材料不易老化，使用壽命長；5、探頭安裝使用和維修方便；6、解決探頭敏感部位被物料(反應(yīng)液)粘住、堵塞問題；7、價格合理，便于推廣應(yīng)用。第九章微生物反應(yīng)動力學生長速率：單位體積單位時間內(nèi)菌體細胞生長量比生長速率：菌體細胞的瞬時生長速率稀釋度(D):流量與培養(yǎng)液體積之比，稱為稀釋度。臨界稀釋率(Dc):穩(wěn)態(tài)下的比生長速率可通

19、過改變培養(yǎng)基的流加速度加以改變，但是，稀釋率的大小有一定的限制，即為臨界稀釋率。發(fā)醉類型1、第I型生長與產(chǎn)物合成偶聯(lián)型，生長相關(guān)型。特點：(D微生物的生長和糖的利用與產(chǎn)物合成直接相關(guān)聯(lián)；(2)產(chǎn)物形成與生長同步；(3)產(chǎn)物合成速度與微生物生長速度呈線性關(guān)系，且生長與營養(yǎng)物的消耗成準定量關(guān)系。2、第II型生長與產(chǎn)物合成部分相關(guān)型。特點：(1)第一時期，細胞迅速生長，產(chǎn)物的生成很少或全無；(2)第二時期，產(chǎn)物高速形成，生長可能出現(xiàn)第二個高峰，碳源利用很高。3、第m型生長與產(chǎn)物合成非偶聯(lián)類型，生長不相關(guān)型。特點：(1)產(chǎn)物生成與細胞生長無直接聯(lián)系，產(chǎn)物合成與碳源利用無準量關(guān)系；(2)細胞處于生長階段

20、時，無產(chǎn)物積累，細胞停止生長后，產(chǎn)物大量生成。何為Monod方程？有何意義？Mono昉程：描述菌體生長比速(小)與限制性基質(zhì)(S)關(guān)系方程意義：此式可反映某一微生物在限制性基質(zhì)濃度變化時的比生長速率的變化規(guī)律。試述連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)點及存在的問題連續(xù)發(fā)酵優(yōu)點(1)有利于縮短發(fā)酵周期，提高勞動生產(chǎn)率；減少清洗、投料、消毒時間，縮短發(fā)酵周期和提高設(shè)備利用率。細胞生長處于最高生長繁殖狀態(tài)，明顯提高生產(chǎn)效率，特別是對生產(chǎn)周期短的產(chǎn)品，效果更為顯著。(2)生產(chǎn)過程比較穩(wěn)定、均衡，各項參數(shù)也較恒定，便于自動化控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；(3)采用管道化和自動化生產(chǎn)，明顯降低勞動強度。連續(xù)發(fā)酵存在的問題(1)菌種易于退化

21、；(2)易遭雜菌污染；對發(fā)酵設(shè)備和空氣凈化系統(tǒng)的無菌要求更高。所謂“連續(xù)”有時間限制，一般可達數(shù)月至1、2年。(3)對于某些原材料價格昂貴的產(chǎn)品，由于連續(xù)發(fā)酵對基質(zhì)利用率較低，往往造成生產(chǎn)成本的增加。第十章雜菌的防治染菌危害，對提煉有什么影響？1 .含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)；2 .采用有機溶劑萃取的提煉工藝，易乳化，很難使水相和溶劑相分離；3 .采用離子交換樹脂提取工藝，雜菌黏附在離子交換樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，降低交換容量，而有的雜菌很難用水沖洗干凈，洗脫時與產(chǎn)物一起進入洗脫液，影響進一步提純；發(fā)酵終點判斷的依據(jù)是什么？(1)比生產(chǎn)率隨著發(fā)酵的進行比生產(chǎn)率由上升到平

22、緩，最后下降，生產(chǎn)率下降明顯表示菌體衰老，應(yīng)結(jié)束發(fā)酵。(2)產(chǎn)物濃度要求在產(chǎn)物最高時結(jié)束。(3)氨基氮和pH發(fā)酵后期由于菌體自溶，氨基氮和pH上升。所以綜合地看，可從：產(chǎn)物、基質(zhì)、菌體、pH來判斷一個發(fā)酵過程是否應(yīng)該結(jié)束。第H一章下游概論下游加工工程的一般程序1、預(yù)處理和固液分離：加速固液相分離2、細胞破碎分離胞內(nèi)產(chǎn)物3、初步純化（提取）除去與目的產(chǎn)物性質(zhì)差異很大的雜質(zhì)。4、高度純化（精致）除去與產(chǎn)物性質(zhì)相似的雜質(zhì)。5、產(chǎn)品加工第十二章產(chǎn)物的純化比阻值：衡量過濾特性的指標是濾餅的質(zhì)量比阻r,表示單位濾餅厚度的阻力系數(shù)，與濾餅結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。CohL方程:描述蛋白質(zhì)的溶解度與鹽濃度之間的關(guān)系。單級

23、萃取:只包括一個混合器和一個分離器的萃取流程。和多級萃?。ㄥe流和逆流）多級錯流萃取萃取后的萃余液與新鮮的萃取劑混合，再進行下一次萃取，第一級的萃余液作為第二級的料液，與新鮮的萃取劑混合，第二級的萃余液再作為第三級的料液。多級逆流萃取第一級加入料液，逐級向下級移動，從最后一級排出；萃取劑從最后一級進入，逐級向上級移動，從第一級排出。料液移動的方向與萃取劑移動的方向相反，稱為多級逆流萃取本目圖：兩水相形成的條件和定量關(guān)系可用相圖來表示，對于由兩種聚合物和水組成的系統(tǒng)。臨界點：系線向下移動，長度逐漸減小，兩相差別減小，當達到C點時，系線長度為零，兩相間差別消失，點C稱為臨界點。雙節(jié)線：曲線把均勻區(qū)域

24、和兩相區(qū)域分隔開來，稱為雙節(jié)線。系線：MT、B三點在一直線上，T和B代表成平衡的兩相，其相連直線稱為系線。交聯(lián)度：合成樹脂時單體中交聯(lián)劑（如二乙烯苯）的含量百分數(shù)稱為交聯(lián)度。表征高分子鏈的交聯(lián)程度。孚L化：一種液體分散到另一種本不相溶液體的現(xiàn)象。去乳化：去除可溶性雜蛋白的方法蛋白質(zhì)等電點沉淀酸性溶液中與陰離子物質(zhì)結(jié)合形成沉淀堿性溶液中與陽離子形成沉淀鹽析熱變性加入絮凝劑有機溶劑沉淀原理及優(yōu)缺點(1)原理有機溶劑能降低水溶液的介電常數(shù)，介電常數(shù)減少，靜電吸引力增大，溶質(zhì)分子異性電荷庫侖引力的增加而使離子之間不斷接近，帶電基團距離隨之減少，溶質(zhì)相互吸引凝聚。有機溶劑能使分子表面水層厚度減少，脫水而

25、凝聚析出。(2)優(yōu)缺點1)分辨能力比鹽析法高，有機溶劑濃度窄的范圍內(nèi)沉淀不用脫鹽；2)有機溶劑密度低，與沉淀物密度差大，固液分離容易；3)易蒸發(fā)，無殘留，適于食品、藥品制備；4)易引起蛋白質(zhì)變性失活，操作需低溫；5)有機溶劑易燃、易爆、安全要求較高。簡述萃取原理利用物質(zhì)在兩種成相溶劑中溶解度的不同，目標物質(zhì)從一種溶劑中轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而達到分離純化的目的。以分配定律為基礎(chǔ)。何為親水親油平衡值(HLB,有何意義？根據(jù)表面活性劑的親水親油平衡值(HydrophilicLipophilicbalance,HLB)選擇，表示親水與親脂的相對強弱。HLB數(shù)越大，親水性越強，形成O/W型；HLB數(shù)越

26、小，親脂性越強，形成W/O型；常用的去乳化劑有哪些？有何危害？澳代十六烷基口比咤：陽離子表面活性劑，用于W/O型乳濁液的破乳化；十二烷基磺酸鈉(SD9：陰離子表面活性劑，微溶于有機溶劑，用于W/O型乳濁液的破乳化；雙水相萃取影響因素生物物質(zhì)在雙水相中的分配系數(shù)主要由電化學位、疏水作用、生物親和力、粒子大小和蛋白質(zhì)的構(gòu)象效應(yīng)所決定，這些因素分為環(huán)境因素和結(jié)構(gòu)因素兩方面環(huán)境因素：成相高聚物的種類與濃度、高聚物的親和基團、鹽的種類和濃度、成相采用的重力以及溫度等；結(jié)構(gòu)因素：親水性的大小和電荷的影響。(1)成相高聚物濃度(2)成相高聚物分子量(3)鹽(4)pH(5)溶質(zhì)分子(6)溫度離子交換樹脂的分類

27、1 .強酸性陽離子交換樹脂2 .弱酸性陽離子交換樹脂3 .強堿性陰離子交換樹脂4 .弱堿性陰離子交換樹脂膜分離技術(shù)的優(yōu)點(1)適用范圍廣；(2)物理過程，不需加入化學藥劑、品質(zhì)穩(wěn)定性好；(3)分離裝置簡單，占地面積小，系統(tǒng)集成容易；(4)過程系統(tǒng)簡單、操作容易，連續(xù)化操作，便于維修，有利于生產(chǎn)自動化的推廣與普及;(1) 靈活性強，環(huán)保，無污染，投資少；(6)低能耗。第十三章培養(yǎng)基滅菌及滅菌設(shè)備熱阻：溫度超過微生物最適生長溫度的上限時，細胞中的蛋白會發(fā)生不可逆的凝固變性，引起微生物死亡。實罐滅菌：將配制好的培養(yǎng)基放在發(fā)酵罐中，通入蒸氣將培養(yǎng)基和設(shè)備一起進行滅菌的過程。也叫間歇滅菌、分批滅菌影響培

28、養(yǎng)基滅菌的因素(1)培養(yǎng)基成分油脂糖類蛋白：增加微生物耐熱性；高濃度鹽類色素：削弱微生物耐熱性；濃度較高，相對需要較高溫度和較長時間滅菌。pHpH6-8時，微生物最不易死亡；pH<6,氫離子易滲入細胞；pH越低，滅菌時間越短。(3)泡沫泡沫形成隔熱層，對滅菌極為不利。(4)顆粒物質(zhì)顆粒>1mm,需過濾除去；顆粒物質(zhì)大，火菌困難，反之，火菌容易。顆粒對培養(yǎng)基火菌影響不大。第十四章發(fā)醉設(shè)備好氧發(fā)醉罐的分類按照發(fā)酵罐設(shè)備特點分(1)機械攪拌通風發(fā)酵罐包括循環(huán)式，如伍式發(fā)酵罐、文氏管發(fā)酵罐以及非循環(huán)式的通風式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐等。(2)非機械攪拌通風發(fā)酵罐包括循環(huán)式的氣提式、液提式發(fā)酵罐

29、以及非循環(huán)式的排管式和噴射式發(fā)酵罐。3、按照能量輸入方式分(1)內(nèi)部機械攪拌伍式發(fā)酵罐、自吸式發(fā)酵罐。(2)外部液體攪拌依靠液體的高速流動，吸入空氣，氣液混合。(3)空氣噴射提升式，壓縮空氣使氣液混合。發(fā)醉罐的基本要求(1)適宜的徑高比。罐身越高，氧的利用率較高；(2)能承受一定的壓力；(3)要保證發(fā)酵液必需的溶解氧；(4)應(yīng)具有足夠的冷卻面積；(5)減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，避免染菌；(6)軸封應(yīng)嚴密，防病量減少泄漏。十五章空氣除菌設(shè)備過濾效率：介質(zhì)層濾去的微粒數(shù)與空氣中原有的微粒數(shù)之比。慣性沖擊滯留作用微生物、顆粒由于具有一定的質(zhì)量，運動時具有慣性，碰到纖維時，由于慣性作用而離開

30、氣流碰在纖維表面上，由于摩擦、粘附作用而被滯留在纖維表面上一一慣性沖擊滯留作用。當氣流速度達到一定時，慣性沖擊滯留作用是介質(zhì)過濾除菌的主要作用。影響介質(zhì)過濾效率因素(1)介質(zhì)種類不同過濾介質(zhì)過濾效率不同。(2)纖維直徑在其他條件相同時，介質(zhì)纖維直徑越小，過濾效率越高。介質(zhì)濾層厚度(4)介質(zhì)填充密度(5)空氣速度空氣流速很低時，過濾效率隨氣流速度增加而降低；氣流速度大于臨界值時，過濾效率隨氣流速度增加而增加。第十六章典型培養(yǎng)過程常用的宿主菌有哪些？大腸桿菌、G細菌、低等真核細胞、哺乳動物細胞何為高密度發(fā)酵，高密度培養(yǎng)的措施有哪些？指培養(yǎng)液中工程菌濃度在50DCW/L以上時的發(fā)酵狀態(tài)。單個菌體表達

31、水平基本不變，通過單位體積菌體數(shù)量的成倍增加實現(xiàn)總表達量的提高。即高密度發(fā)酵。分批補料培養(yǎng)具有連續(xù)培養(yǎng)的優(yōu)點，消除高濃度底物對細胞生長的抑制作用，彌補低濃度底物限制細胞生長的缺陷，有效控制了菌體的生長過程。因此，要實現(xiàn)重組大腸桿菌的高密度培養(yǎng)，最常用和最有效的方法就是分批補料流加培養(yǎng)法?，F(xiàn)在常用的是反饋補料培養(yǎng)。有幾種反饋控制：控制基質(zhì)濃度流加恒pH流加恒溶氧流加控制比生長速率的葡萄糖流加乙酸的產(chǎn)生及控制措施葡萄糖加入量超過菌體生長和二氧化碳產(chǎn)生所需要量或在缺氧的條件下便會產(chǎn)生大量的乙酸，高密度發(fā)酵過程中，問題嚴重。2、減少乙酸積累的對策(1)培養(yǎng)基碳源的含量影響最大。用甘油取代葡萄糖可以降低

32、乙酸的生成，加入某些氨基酸(甘氨酸、甲硫氨酸)減輕了乙酸的抑制作用，提高了重組菌的生長速率和重組蛋白的產(chǎn)率。(2)降低比生長速率生長速率超過某個臨界值便產(chǎn)生乙酸。較低的比生長速率雖然產(chǎn)酸少，但同時對產(chǎn)物表達不利，因此選取合適的比生長速率才能達到高密度、高表達發(fā)酵。(3)降低培養(yǎng)溫度將溫度從37c降低到26-30C可以降低菌體對營養(yǎng)物的吸收率，從而減少有機酸的形成。(4)限制性流加葡萄糖利用葡萄糖為碳源培養(yǎng)重組大腸桿菌時要控制其濃度在較低的范圍內(nèi)，減少乙酸生成。(5)透析培養(yǎng)重組菌的培養(yǎng)過程中可以利用透析技術(shù)除去發(fā)酵液有害物質(zhì)，降低乙酸含量可實現(xiàn)重組菌高密度發(fā)酵。Lee等用中空纖維膜過濾裝置除去