生物工藝學(xué)試題

1、工業(yè)常用微生物的種類：細菌酵母菌霉菌放線菌擔(dān)子菌藻類病毒2、復(fù)壯：利用自發(fā)突變從生產(chǎn)中不斷進展選種的工作。方法：A、純種分別，通過純種分別，可把退化菌種中的一局部仍保持原有典型性狀的單細胞分別出來，經(jīng)過擴大培育，就可以恢復(fù)原菌株的典型性；B、通過寄主體進展復(fù)壯，對與寄生性微生物的退化菌株，可通過接種到相應(yīng)昆蟲或動物寄主體內(nèi)以提高菌種毒性；C化。3、衰退：象，常表現(xiàn)為在形態(tài)上的分子、孢子削減或顏色轉(zhuǎn)變，甚至變形，在生理上產(chǎn)量下降。緣由：A、菌種的保藏不當(dāng)；B、菌種的生產(chǎn)的條件要求沒有得到滿足，或是遇到不利的條件，或是失去某些需要的條件；C、菌種連續(xù)傳代是菌種發(fā)生退化的直接緣由，由于連續(xù)傳代使培育物常常處于旺盛的生長狀態(tài)，且每次傳代時養(yǎng)分和環(huán)境等培育條件都在不斷的變化，與處于休眠狀態(tài)的培育物相比，細胞的自發(fā)突變率要高得多；D、菌種自身突變引起的菌種衰退。盡量削減傳代次數(shù)。假設(shè)菌種已經(jīng)發(fā)生退化，產(chǎn)量下降，則要進展分別復(fù)壯。A、菌種的分別；B、菌種的復(fù)壯；C、供給良好的環(huán)境條件；D、用優(yōu)良的保藏方法；E、定期純化菌種。4、菌種的保藏：狀態(tài)。一般利用菌種的休眠體〔孢子、芽孢，制造最有利于休眠狀態(tài)的環(huán)境條件，如低溫、枯燥、隔絕空氣或氧氣、缺乏養(yǎng)分物質(zhì)等，使菌體的代謝活動處于最低狀態(tài)。方法：A、斜面低溫保藏；B、液體石蠟封存保藏法；C、甘油保藏法；D、固體曲保藏法；EFG、液氮超低溫保藏法。菌種選育：方法：1、自然選育采樣—增殖培育—純種分別〔單菌落分別法和稀釋分別法〕—生產(chǎn)性能的測定2、誘變育種3、雜交育種4、原生質(zhì)體融合技術(shù)5、DNA重組技術(shù)〔作業(yè)〕誘變劑：物理誘變劑〔紫外線，X射線，R射線，激光，快中子〕化學(xué)誘變劑〔與核酸堿基化學(xué)反響的誘變劑堿基類似物〔回復(fù)突變率高，效果不大〕移碼突變的誘變劑〕誘變育種的步驟：1、 動身菌種的選擇2、 菌懸液的制備3、 誘變處理4、 中間培育5、 分別和篩選影響種子質(zhì)量的因素有哪些？如何掌握種子質(zhì)量？影響因素有：孢子質(zhì)量培育基培育條件種齡接種量掌握種子質(zhì)量的方式：1、培育基：種子培育基的養(yǎng)分成分應(yīng)適合種子培育的需要且盡可能和發(fā)酵培育基相近，以適合發(fā)酵需要，同時要穩(wěn)定培育基的pH值。2、培育條件：種子培育應(yīng)選擇最適溫度，培育過程通氣攪拌掌握，適當(dāng)增大供氧量。3、種齡：即種子培育時間，選擇最適種齡即菌體處于生命力極旺的對數(shù)生長期且培育液中菌體量來到達最頂峰的時間段進展培育。4、接種量：移入的種子液體積和接種后培育液體積的比例，稱為接種量，大。5、種子質(zhì)量標準：通過對菌體形態(tài)、培育液外觀，生化指標、產(chǎn)物生成量、酶活子等標準推斷種子質(zhì)量，還應(yīng)保證種子無雜菌污染。6、種子特別分析：種子特別表現(xiàn)有生長發(fā)育緩慢或過快，菌絲結(jié)團，菌絲粘壁等，培育過程中對這現(xiàn)象觀看分析。4、 種子的擴大培育又叫種子的制備：包括在固體培育基上生產(chǎn)大量孢子的孢子制備過程和在液體培育基中生產(chǎn)大量菌絲的種子制備過程。種子制備：是將固體培育基上培育的孢子或菌體轉(zhuǎn)入到液體培養(yǎng)基中培育，使其生殖成大量菌絲或菌體的過程。〔搖瓶種子制備〔種子罐種子的制備〕種子罐的級數(shù)主要取決于菌種的性質(zhì)和菌體生長速率以及發(fā)酵設(shè)備的合理應(yīng)用。5、 發(fā)酵培育基選擇的依據(jù)：A、依據(jù)微生物的特點來選擇培育基；B、依據(jù)不同用途選擇培育基C、依據(jù)生產(chǎn)實踐和科學(xué)試驗的不同要求選擇培育基；D、依據(jù)經(jīng)濟效益分析選擇培育基。發(fā)酵培育基成分選擇的原則：A、菌種的同化力量B、代謝物的阻遏和誘導(dǎo)作用C、適宜的碳氮比。pH缺乏——菌體生殖量少，影響產(chǎn)量pH缺乏——菌體年輕和自溶6、前體：大的提高。糊化：淀粉受熱后，淀粉顆粒膨脹，晶體構(gòu)造消逝，相互接觸變成糊狀液體，即使停頓攪拌，淀粉也不會再沉淀的現(xiàn)象。老化：分子氫鍵已斷裂的糊化淀粉又重排列形成的氫鍵的過程，也就是復(fù)結(jié)晶過程。生長因子：通常指那些微生物生長所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量缺乏以滿足機體生長需要的有機化合物。工業(yè)碳源來源：淀粉及其水解物糖蜜纖維素麩皮米糠工業(yè)氮源來源：有機氮〔玉米漿、豆餅粉、花生餅粉等〕7、 淀粉水解糖的制備方法：A、酸解法，以酸為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法。B、酶解法，用專一性很強的淀粉酶及糖化酶將淀粉水解為葡萄糖的工藝。C、酸酶結(jié)合法，a糖的工藝。b、酶酸法，將淀粉乳先用a—淀粉酶液化到肯定程度，然后用酸水解成葡萄糖的工藝8、 滅菌：指利用物理和化學(xué)的方法殺滅或除去物料及設(shè)備中一切生命物質(zhì)的過程。消毒：指用物理或化學(xué)的方法殺死物料、容器、器具內(nèi)外的病原微生物，一般只能殺死養(yǎng)分細胞而不能殺死芽孢。滅菌的方法：A、干熱滅菌〔金屬或玻璃器皿〕B、火焰滅菌〔接種針、玻璃棒、三角瓶口〕C、電磁波、射線滅菌〔無菌室、接種箱〕D、濕熱滅菌〔生產(chǎn)設(shè)備及培育基〕E、化學(xué)藥劑〔環(huán)境、皮膚、器械的外表滅菌〕F、過濾除菌〔制備無菌空氣〕熱阻：微生物在某一特定條件〔主要是溫度和加熱方式〕下的致死時間。相對熱阻：某一微生物在某條件下的致死時間與另一微生物在一樣條件下的致死時間的比值。致死溫度：殺死微生物的極限溫度。致死時間：在致死溫度下，殺死全部微生物所需的時間。9、連續(xù)滅菌：優(yōu)點：a.高溫短時滅菌，培育基成分損失少；b．發(fā)酵罐占用時間短，利用率高。缺點：a.設(shè)備簡單，操作麻煩，染菌時機多；B．不適合含大量固體物料的滅菌；間歇滅菌：優(yōu)點：a.操作要求低，適合小批量生產(chǎn)規(guī)模；b．適合含大量固體物料的滅菌。缺點：a.培育基的養(yǎng)分物質(zhì)損失大，滅菌后培育基質(zhì)量下降；b．發(fā)酵罐利用率低；c．不適合大規(guī)模生產(chǎn)的滅菌。設(shè)計空氣凈化流程并對其進展分析：流程：吸風(fēng)塔——粗過濾器——空氣壓縮機——空氣儲罐——一級空氣冷卻器——旋風(fēng)分別器——二級冷卻器——絲網(wǎng)分別器——空氣加熱器——總空氣過濾器——無菌空氣分析：A、選擇正確的進風(fēng)口與適宜的采風(fēng)位置，用吸風(fēng)塔收集空氣；B、承受粗過濾是對空氣進展預(yù)處理，對空氣進展除雜質(zhì)；C保證過濾介質(zhì)在枯燥狀態(tài)下工作，同時對空氣提高足夠的能量。D30—35度，是大局部水，油都結(jié)成較大的霧粒，10、甲烷發(fā)酵：CO2和H2。其次階段：各類脂肪酸進展分解，生成乙酸、CO2H2；CO2H2反響生成甲烷。意義：利用厭氧菌將工廠廢水、下水污泥中等含有的有機物進展分解，有利于環(huán)境保護，同時產(chǎn)生了甲烷可以作為燃料能源，解決能源危機。11、檸檬酸發(fā)酵機制：A、由錳缺乏抑制了蛋白質(zhì)的合成，而導(dǎo)致細胞內(nèi)的銨根離子濃度上升和一條呼吸性強的側(cè)系呼吸鏈不產(chǎn)生ATP，這兩方面的因素分別解除了對磷酸果EMP途徑暢通。B、由組成型的丙酮酸羧化酶源源不斷的供給草酰乙酸。C、在掌握二價鐵離子含量的狀況下，順烏頭酸水合酶活性低，從而使檸檬酸積存。D、丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶ACO2成酶不被調(diào)整，增加了合成檸檬酸力量。E、檸檬酸積存增多，pHpH時，順烏頭酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶失活，從而進一步促進檸檬酸自身的積存。谷氨酸發(fā)酵機制：谷氨酸產(chǎn)生菌大多為生物素缺陷型，谷氨酸發(fā)酵通過掌握生物素亞適量，使谷氨酸得以積存。谷氨酸高產(chǎn)菌應(yīng)喪失或僅有微弱的a—酮戊二酸脫氫aCO2固定反響的酶系強，使四CO2固定反響供給，而不走乙醛酸循環(huán)，以提高對糖的利用率。谷氨酸脫氫酶的活力很強，并喪失谷氨酸對谷氨酸脫氫酶的反響抑NADPH2a—酮戊二酸到琥a—酮戊二酸經(jīng)氧化復(fù)原共軛的氨基化反響而生成谷氨酸，生成的谷氨酸不形成蛋白質(zhì)，而分泌泄12、微生物的發(fā)酵方式：分批式發(fā)酵、補料分批式發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵。如氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素等。明顯生理功能，或并非是該生物生長和生殖所必需的物質(zhì)。13、泡沫對發(fā)酵的影響：導(dǎo)致同期攪拌無法進展，菌體呼吸受到阻礙，導(dǎo)致代謝特別，菌體自溶。消泡方式：A、調(diào)整培育基中的成分或轉(zhuǎn)變某些物化參數(shù)，轉(zhuǎn)變發(fā)酵工藝，以削減泡沫的形成時機；B、承受機械消泡和消泡劑；C、篩選不產(chǎn)生流態(tài)泡沫的菌種；14失去了真正意義的純種培育。雜菌污染的挽救和處理：程度等進展挽救或處理，同時對有關(guān)設(shè)備進展相應(yīng)的處理。A、種子培育期染菌處理一旦發(fā)生種子受到雜菌的污染，該種子不能再接入發(fā)酵罐中進展發(fā)酵，應(yīng)經(jīng)滅菌后棄之，并對種子罐、管道等進展認真的檢查和徹底的滅菌。同時承受備用的種子，選擇生長正常無染菌的種子接入發(fā)酵罐，連續(xù)進展發(fā)酵生產(chǎn)。無備用種子，則可選擇一個適合菌齡的發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵液作為種子，進展“倒種“處理，接入穎的培育基中進展發(fā)酵，從而保證發(fā)酵生產(chǎn)的正常進展。B、發(fā)酵前期的染菌處理當(dāng)發(fā)酵前期發(fā)生染菌后，如培育基中的碳、氮源含量還比較高時，終止發(fā)酵，將培育基加熱至規(guī)定溫度，重進展滅菌處理后，再接入種子進展發(fā)酵；假設(shè)染菌易造成較大的危害，培育基中的碳、氮源消耗較多，可直接放掉料液，補充穎的培育基，重進展滅菌處理后，再接種進展發(fā)酵。C、發(fā)酵后期染菌發(fā)酵中后期的染菌可以參加適當(dāng)?shù)臍⒕鷦┗蚩股匾约罢龜嚢?、少量補糖等其他措施進展處理。假設(shè)發(fā)酵過程的產(chǎn)物已經(jīng)到達了肯定水平，此時產(chǎn)品的含量假設(shè)到達肯定值，只要明確是染菌就可放罐。對12030分鐘后才能排放。D、染菌后對設(shè)備的處理染菌后的發(fā)酵罐再重使用前，必需在放罐后進展120度以上，3012小時。15能發(fā)揮催化作用的酶制劑。為什么要利用固定化酶：由于常規(guī)酶反響隨著時間的延長，反響速率會漸漸的降低，反響后酶不能回收，另外也給產(chǎn)物的分別純化帶來了麻煩，將酶固定化后，酶仍具有催化活性，還能回收反復(fù)使用，并且生產(chǎn)可以連續(xù)化、自動化。優(yōu)點：極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開。產(chǎn)物溶液中沒有酶的殘留，提純工藝簡化；能夠在較長時間內(nèi)進展反響，便于實現(xiàn)連續(xù)化、自動化；大多數(shù)狀況下，能夠提高酶的穩(wěn)定性；酶反響過程能夠進展嚴格掌握；酶的利用率提高，生產(chǎn)本錢降低能夠進展多酶反響；可以增加產(chǎn)物的收率，提高產(chǎn)物的質(zhì)量。活性并能反復(fù)連續(xù)使用。優(yōu)點：與固定化酶相比A、保持了胞內(nèi)酶系的原始狀態(tài)和自然環(huán)境，因而更加穩(wěn)定；B、保持了胞內(nèi)原有的多酶系統(tǒng)雙乙酰合成