高考生物一轮复习同步练习(名师解析)2-12知能综合练发酵工程简介(选修)

知能综合练

一、选择题(每小题4分，共60分)

1．(2009·全国Ⅰ)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是

() A．发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸

B．发酵时常采用的培养基为液体天然培养基

C．从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产

D．当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量

解析：从自然界分离的野生菌株，因其产量低而不能直接用于工业生产，故需通过诱变、基因工程、细胞工程等手段选育出生产用菌种。谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，发酵时需不断通入无菌空气，以防止谷氨酸棒状杆菌无氧呼吸产生乳酸或琥珀酸。工业生产常用液体天然培养基，当菌体生长进入稳定期，营养物质相对不足，补充营养物质可提高谷氨酸产量。

答案：C

2．(2009·重庆理综)下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是

() A．大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状DNA分子

B．在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源

C．用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子

D．处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的材料

解析：大肠杆菌以二分裂的方式进行繁殖，其拟核是一个大型环状DNA分子。对大肠杆菌来说，分解葡萄糖的酶是组成酶，分解乳糖的酶是诱导酶，在葡萄糖和乳糖共同存在时，大肠杆菌只利用葡萄糖。用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加氨基酸等生长因子。处于对数期的大肠杆菌，代谢旺盛，菌体的形态和生理特性较稳定，常作为生产用的菌种和科研材料。

答案：D

3．关于果醋制作过程中的叙述正确的是

() A．打开发酵瓶是因为全过程需要通入氧气，排出二氧化碳

B．醋酸菌在糖源和氧气充足时，能将葡萄糖分解成醋酸和二氧化碳C.当糖源不足时，醋酸菌可将酒精最终转变成醋酸

D．要使果酒变成果醋只需通入氧气，加入醋酸菌就可以了

解析：醋酸菌和酵母菌发酵的区别在于前者需氧，不产生二氧化碳，而且发酵的最适温度也不同。

答案：C

4．如图表示利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸所获得的两条曲线，下列有关叙述不正确的是

()

A．该生长曲线是微生物在连续培养条件下获得的

B．产物曲线表示的代谢产物属于初级代谢产物

C．谷氨酸棒状杆菌产生的谷氨酸属于初级代谢产物

D．产物曲线表明该产物的生成速率与菌体数量密切相关

解析：由图分析，生长曲线与产物曲线一致，但不能说明产物曲线一定是初级代谢产物的曲线，因为在谷氨酸发酵过程中由于条件的不同也可以是乙酰谷氨酰胺或乳酸、琥珀酸等。

答案：B

5．(2009·石家庄模拟)通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述，正确的是

() A．溶氧充足时，发酵液中有乳酸的积累

B．发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量

C．菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高

D．发酵液pH呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺

解析：谷氨酸棒状杆菌是好氧型的，在溶氧充足条件下，有利于谷氨酸的积累，在溶氧不足时才有乳酸或琥珀酸的积累；碳源和氮源比例为4∶1时利于该菌生长繁殖，3∶1时利于代谢产物的积累；谷氨酸的排出可降低对谷氨酸脱氢酶的抑制，利于谷氨酸的合成和产量提高；当pH呈酸性时，才有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺。

答案：C

6．用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液，通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶，下列相关叙述错误的是

() A．蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关

B．酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染

C．应选择处于对数期的乳酸菌接种

D．只有奶粉为乳酸菌发酵提供氮源

解析：发酵过程中蔗糖为乳酸菌提供碳源和能源，所以蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关。乳酸菌在发酵时的产物只有乳酸，并不产生气体，所以如果发酵时出现明显的气泡说明肯定有其他的微生物存在，已经受到污染。处于对数期的微生物形态和生理特性都是最稳定的，所以在发酵工程中，接种时应选择对数期的菌种。经蛋白酶水解后的玉米胚芽液中依然含有氮元素，也可以为乳酸菌发酵提供氮源。

答案：D

7．(2010·湘潭模拟)如图表示发酵罐中各种因素对谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸的影响，其中不正确的是

()

解析：解该题的正确分析过程为：(1)温度可以通过影响酶的活性来改变谷氨酸的产生速率，在最适温度时产生速率最大，高于或低于该温度都会使酶活性降低(甚至丧失)。同理，pH对谷氨酸产生速率的影响也是这样的。(2)谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，随着溶氧量的增加(一定范围内)，谷氨酸产生速率会随着该菌生长繁殖速率的加快而增加，但当溶氧量增大到一定值时，由于受其他条件(酶的数量与活性等)的限制不可能继续增加而达到最大产生速率。(3)谷氨酸产生速率随时间的变化在最初阶段可能不断加快，当活菌数目达到最多(稳定期)时，其产生总量会继续增加，而产生速率则不再有明显加快的现象。

答案：

8．利用发酵罐发酵时要严格控制温度，下列关于发酵罐产热和散热说法不正确的是

() A．微生物代谢过程中产生热量，改变了温度

B．机械搅拌产生热量

C．可以通过发酵罐上的装置来自动控制温度

D．通过冷却水进口向发酵罐培养基中送入冷水而降温

解析：发酵罐产热的来源有两个，一个是微生物代谢，另一个是机械搅拌产热。散热是通过发酵罐自身散热、水循环等途径进行的，从冷却水进口进入的冷水没有进入培养基而是由冷却水出口排出。

答案：D

9．温度对发酵过程的影响，不正确的是

() A．温度过高，发酵周期缩短，产量降低

B．温度不影响生物合成的途径

C．温度能影响菌种对营养物质的吸收

D．菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同

解析：发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低；温度通过影响酶的活性进而影响生物合成途径和对营养物质的吸收。菌体生长和产物合成需体内旺盛的代谢作为基础，而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同，因此所需的最适温度也不一定相同。

答案：B

10．下列关于谷氨酸发酵过程的处理，正确的是

() A．培养基的碳、氮比例为3∶1，有利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖

B．谷氨酸棒状杆菌是厌氧细菌，所以发酵过程中要保证密闭

C．提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的透性，有利于提高谷氨酸的合成速率

D．配制培养基时，需要添加谷氨酸棒状杆菌所需要的生长因子——生长素

解析：谷氨酸发酵过程中培养基的碳、氮比为3∶1时有利于谷氨酸的合成，4∶1时有利于谷氨酸棒状杆菌的繁殖；谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌，发酵过程中要不断地通入无菌空气；提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的透性，及时排出谷氨酸，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用，有利于提高谷氨酸的合成速率；谷氨酸棒状杆菌的培养基中需添加生物素作为生长因子。

答案：C

11．关于“发酵食品加工的基本方法”的叙述中，错误的是

() A．果酒制作过程中，对葡萄糖进行多次反复冲洗以防止杂菌污染

B．果酒制作过程中，若发酵条件控制不当果酒可能变酸

C．腐乳制作过程中，适量加盐以防止豆腐变软、变质

D．果醋制作过程中，应连续充入菌空气以利于醋酸发酵

解析：对葡萄进行多次反复冲洗易把表面的酵母冲掉。

答案：A

12．下表是一固定容积的发酵罐内培养酵母菌，并定时取样测定培养基的pH及菌体数量(

B．g样时次级代谢产物已有相当的积累

C．如果要扩大培养，可在c样时期选取菌种

D．d样时培养基中的养分几乎被耗尽

解析：酵母菌在培养过程中会产生CO2，使培养液的pH下降，故取样越晚，培养液的pH越小，取样的先后顺序为a→c→e→h→f→g→d→b；h→f→g段活菌数目最多，且相对稳定，故g样时期属于稳定期，该期次级代谢产物大量积累；由a→c→e期菌体数目迅速增加，故c样时期属于对数期，可进行扩大培养；g→d→b显示活菌数目急剧下降，故d样时期属

于衰亡期，原因是营养物质大量消耗、有害代谢产物积累、pH发生变化等。

答案：A

13．发酵工程中选育优良品种的方法有多种，其中能定向培育新品种的方法是

()

①人工诱变②基因移植

③细胞杂交④杂交育种

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：选育优良品种的方法有多种，人工诱变的特点是不定向的，有利的突变少，需大量处理供试材料。基因移植、细胞杂交(细胞融合)可定向改良品种，杂交育种的基本原理是基因重组，变异也是不定向的。

答案：B

14．(2010·河北五校联考)下列与生物工程相关的各项叙述中，错误的是

() A．利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸的过程中，若生成的代谢产物是乳酸或琥珀酸，其原因是pH呈酸性

B．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，驱蚊香草培育的过程中原生质体的融合常用PEG作为诱导剂，由杂种细胞→杂种植株，要进行有丝分裂和细胞分化

C．美国科学家通过向老鼠胚胎注入某种基因，培育出了长跑数小时而不知疲倦的“超级老鼠”，该注入基因在改造老鼠性状上所起的直接作用是控制有关酶的合成D．发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种，消灭杂菌，获得纯种的方法可以根据微生物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗菌素。

解析：在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌会生成乙酰谷氨酰胺；当溶氧不足时，生成的代谢产物为乳酸或琥珀酸。

答案：A

15．下列关于发酵工程的应用的说法，错误的是

() A．发酵工程具有生产条件温和、产物专一、污染小的特点

B．抗生素的生产是发酵工程的成果之一

C．重组乙肝疫苗的生产既属于基因工程也属于发酵工程

D．单细胞蛋白就是由发酵工程生产的细菌体内的一种蛋白质

解析：发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点，在许多领域得到了广泛的应用；抗生素、维生素、生长激素、重组乙肝疫苗等都是应用发酵工程大量生产的，重组乙肝疫苗还涉及基因工程；单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体。

答案：D

二、简答题(共40分)

16．(20分)(2009·宁夏理综)[生物—选修1生物技术实践]

(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑________、________和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、________、________等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。

(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养器皿进行________(消毒、灭菌)；操作者的双手需进行清洗和________；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能________。

(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的________。

(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的________。

(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是______________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及培养物必须经过________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。

解析：本题主要考查微生物培养的综合知识。消毒一般只是消灭体表的微生物，而灭菌是杀灭所有的微生物及孢子等。观察细菌等微生物的有无通常是通过培养来观察菌落的形状、颜色等。

答案：(1)温度酸碱度易培养生活周期短

(2)灭菌消毒损伤DNA 的结构

(3)比例合适

(4)鉴定(或分类)

(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生

(6)灭菌

17．(20分)为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。

广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光放的C 4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精)。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)甘蔗大规模快速繁殖技术所据的原理是________。过程是：外植体――→

脱分化________――→( )形成芽和根→试管苗(或制造人工种子，在适宜条件下萌发长成幼苗)。

(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

①步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

②步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意________和________，加琼脂后灭菌，制成固体平板。

③步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。

④步骤4：根据________筛选出突变菌。

(3)上述步骤2、3和4的依据分别是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法？(列举两种)

(5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其________。请提出解决该问题的方法。(列举两种方法)

解析：快速繁殖技术又称微繁技术，具体生产过程可通过植物组织培养技术，将植物的组织或细胞培育成试管苗或人工种子达到大规模繁殖的目的。获得优良的菌种，一般采用诱变育种的方法。微生物群体中选择具有特定表型的细胞，使之进行繁殖所用的培养基称为选择培养基。该种类型的培养基除用于分离突变株和药剂抗性菌株之外，也广泛用于选择重组型，它是微生物遗传学的一个非常重要的手段。酵母菌利用的有机物主要是葡萄糖，缺乏分解纤维素等的酶，因而不能分解利用纤维素等蔗渣成分。

答案：(1)植物细胞的全能性愈伤组织再分化

(2)②添加高浓度蔗糖(葡萄糖) 调低pH

④是否能在选择培养基上生长

(3)提供高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性

(4)①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH ，达到抑菌目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物，如特殊的抗生素，达到抑菌目的。

(5)缺乏相应的分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶) 在酵母菌中转入分解酶系相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵。

微生物发酵工程课程感受

《微生物发酵工程》课程感受《微生物发酵工程》带给我的最大收获是让我完整的经历了查找文献，筛选文献，翻译文献以及从文献中找到值得学习的地方等一系列过程。在这其中带给我了很多的启发。首先，对于大三即将结束，马上就要开始毕业设计以及毕业后读研的我们来说，如何有效快速的查找到我们所需要的文献是我们必须要掌握的技能。在平时的学习过程中这样的训练或者是锻炼机会并不多，而《微生物发酵工程》就给我们提供了一个非常好且及时的锻炼机会。我原来无论是做专业选修课还是一些E类课论文时，文献查找只局限用知网查找中文文献。现在宋老师的作业要求让我开始接触了英文文献的查找。我现在已初步学会了利用学校购买的英文文献数据库如nature、science等来查找英文文献资料，学会了通过一篇文献的摘要快速的判断文献是否是我们所需要的，适应了英文的阅读环境。这些让我获益匪浅，相信对我以后的研究生的学习生涯有很大帮助。其次，在听别的小组同学汇报时，也可以学到很多东西。比如说，我从第一个展示的同学身上学到的就是如何高效传达出一篇文献或者说是我们自己的某些想法的主要内容。原来我在做展示一篇文献时所遵循的原则是按照文章顺序用简洁的语言表达。通过比较，我才发现这种我一直以来遵循的原则的缺陷——展示的结构不太清晰或者说是展示缺乏一种内在的逻辑，容易让听者搞不清每个实验每个步骤之间的关系从而产生混乱。大四学姐的展示则是自己把文献划分为四部分：为什么做、怎么做、做了什么和实验结果。这样这个展示的结构就清晰明了，每个实验每个步骤的目的也就一清二楚，听者也很清楚。我想，学习了这一点我以后的展示效果也一定会进步一大块的。此外宋老师还建议再加上实验创新之处和我能从文章中借鉴什么。最后，在课程展示这一环节中我还发现我的一个不足。我只能做到听懂展示同学介绍的PPT内容，却无法就实验内容提出自己的疑问。这说明我平时无法锻炼，缺乏自主思考的能力。这一点应该是我在今后的学习生活中着力改善的一点。

微生物发酵工程思考题

思考题 1 了解发酵工程的发展简史 2微生物代谢调节的特点和方式 3酶合成调节的特点和机制 4酶活性调节的类型 5诱导、阻遏、分解代谢物阻遏、反馈抑制的定义 6代谢控制发酵的定义 7营养缺陷型突变株积累产物的特点。 8抗反馈调节突变株的定义 9谷氨酸、赖氨酸代谢控制发酵的应用举例 10自然界分离微生物的一般操作步骤？ 11 从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集富集？ 12 菌种选育分子改造的目的？ 13 什么叫自然选育？ 14什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？ 15代谢工程的定义和方法 16常用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？ 17什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？ 18常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？19无机盐的影响？ 20 什么是前体？前体添加的一般方式？ 21什么是生长因子？生长因子的来源？ 22 什么是产物促进剂？产物促进剂举例？ 23柠檬酸发酵的培养基条件 24物料粉碎的力学分析和粉碎原理 25气流输送的原理和方式？ 26淀粉糖的酶法制备原理与技术？ 27 高温瞬时灭菌的原理？ 28 介质过滤除菌的机理是什么 29典型的空气除菌流程（两级冷却两级分离加热流程是重点）？ 30 什么是菌体的生长比速？产物的形成比速？基质的消耗比速？维持消耗？ 31 什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？ 32什么是连续培养？什么是连续培养的稀释率？ 33连续发酵动力学的应用 34温度对微生物生长、产物形成的影响？发酵热的定义, 35 发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？ 36为何氧容易成为好氧发酵的限制性因素？ 37 影响微生物需氧的因素有哪些？ 38 发酵液中的体积氧传递方程？其中Kla的物理意义是什么？ 39如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？ 40发酵过程中生长速度和菌体浓度的控制方法？ 41 发酵中泡沫形成的原因是什么？ 42圆筒锥底啤酒发酵罐的主要特点？罐内传质和传热如何实现 43 通风发酵设备的设备要求？通风搅拌发酵罐的主要结构？ 44构建基因工程菌中常用宿主系统是什么？ 45基因不稳定性的原因？ 46工程菌发酵过程中，减少乙酸积累的措施？ 47大肠杆菌高密度发酵的策略？ 48甲醇营养酵母的主要特点？

微生物工程总复习整理

微生物工程总复习名词解释：15题共45分简答题： 7题共35分论述题： 2题共20分第一章概论微生物工程：将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。又称为发酵工程，是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。简述微生物工程发展简史（四个阶段特征） 1、天然发酵 2、纯培养技术——第一代发酵技术 3、深层培养技术——第二代发酵技术 4、微生物工程——第三代发酵技术简述微生物工程组成及研究内容 1、微生物工程组成从广义上讲，由三部分组成：上游工程发酵工程下游工程 2、微生物工程研究内容（1）无菌生长技术；（2）计算机控制技术；（3）种子培养和生产培养工艺技术；（4）小试中试动力学模型；（5）发酵工程工艺放大。第二章生产菌种的来源试述生产菌种的来源及其分离思路来源：根据资料直接向科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。分离思路：依照生产要求、产物性质、菌种特性（分类地位及生态环境），设计各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染杂菌，也必须重新进行分离纯化。筛选重点：抗生素及治疗作用的药物产生菌。试述生物物质产生菌的分离纯化和筛选步骤（1）定方案查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。（2）标本采集有针对性地采集样品。

（3）增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。（4）分离：利用分离技术得到纯种。（5）性能鉴定发酵性能测定进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适 pH值、提取工艺等。第三章微生物代谢调节及代谢工程新陈代谢（分解代谢、合成代谢）:新陈代谢（metabolism）是指发生在活细胞中的各种分解代谢（catabolism）和合成代谢（anabolism）的总和。即：新陈代谢=分解代谢+合成代谢分解代谢：指复杂的有机物分子通过分解代谢酶系的催化，产生简单分子、腺苷三磷酸（ATP）形式的能量和还原力（或称还原当量，一般用[H]来表示）的作用。合成代谢：与分解代谢正好相反，是指在合成代谢酶系的催化下，由简单小分子、ATP形式的能量和[H]形式的还原力一起合成复杂大分子的过程。分解代谢与合成代谢的含义及其间的关系可简单地表示为：酶活性调节：酶分子水平上的一种代谢调节，通过改变酶分子活性来调节新陈代谢的速率，包括：酶活性的激活和抑制两个方面。能荷：细胞 ATP、ADP、AMP可作为代谢反应功能的高能磷酸键的量度，通过 ATP、ADP、AMP三者的比例调节代谢。协同反馈抑制：指分支代谢途径中的几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式合作反馈抑制：两种末端产物同时存在时，可以起着比一种末端产物大得多的反馈抑制作用。累积反馈抑制：每一分支途径的末端产物按一定百分率单独抑制共同途径中前面的酶，所以当几种末端产物共同存在时，它们的抑制作用发生累积。顺序反馈抑制：当 E过多时，抑制 C→D，由于 C浓度过大而促使反应向 F、G方向进行，结果造成 G浓度的增高。由于 G过多抑制了 C→F，结果造成 C的浓度进一步增高。C过多又对 A→B间的酶发生抑制，从而达到反馈抑制的效果。通过逐步有顺序的方式达到的调节称为顺序反馈抑制。试述酶活性调节、合成调节的异同点酶分子水平上的一种代谢调节，通过改变酶分子活性来调节新陈代谢的速率，包括：酶活性的激活和抑制两个方面。酶活性激活系指在分解代谢途径中，后面的反应可被较前面的中间产物所促进。

微生物工程期末考试试题

一、选择题（多项或单项） 1．发酵工程得前提条件就是指具有( A )与( E C)条件 A、具有合适得生产菌种 B、具备控制微生物生长代谢得工艺 C．菌种筛选技术D、产物分离工艺E．发酵设备 2．在好氧发酵过程中，影响供氧传递得主要阻力就是（ C ） A．氧膜阻力 B．气液界面阻力 C．液膜阻力 D．液流阻力 3．微生物发酵工程发酵产物得类型主要包括: ( ABC ) A、产物就是微生物菌体本身 B、产品就是微生物初级代谢产物 C、产品就是微生物次级代谢产物 D、产品就是微生物代谢得转化产物 E、产品就是微生物产生得色素 4．引起发酵液中pH下降得因素有：( BCDE ) A、碳源不足 B、碳、氮比例不当 C、消泡剂加得过多 D、生理酸性物质得存在E、碳源较多 5．发酵培养基中营养基质无机盐与微量元素得主要作用包括: (ABCD ) A、构成菌体原生质得成分 B、作为酶得组分或维持酶活性 C、调节细胞渗透压 D、缓冲pH值 E、参与产物得生物合成6．在冷冻真空干燥保藏技术中，加入5%二甲亚砜与10%甘油得作用就是（B ） A 营养物 B 保护剂 C 隔绝空气 D 干燥 7．发酵就是利用微生物生产有用代谢产物得一种生产方式，通常说得乳酸发酵属于（ A ） A、厌氧发酵B．氨基酸发酵C．液体发酵D．需氧发酵 8．通过影响微生物膜得稳定性，从而影响营养物质吸收得因素就是（ B ） A、温度 B、pH C、氧含量D．前三者得共同作用 9．在发酵工艺控制中，主要就是控制反映发酵过程中代谢变化得工艺控制参数，其中物理参数包括：( ABCD ) A、温度 B、罐压 C、搅拌转速与搅拌功率 D、空气流量 E、菌体接种量10．发酵过程中较常测定得参数有：( AD ) A、温度 B、罐压 C、空气流量 D、pH E、溶氧二、填空题

发酵工程知识点

第一章发酵工程概述一、发酵工程：是利用微生物特定的形状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。二、发酵工程简史： 1590 荷兰人詹生制作了显微镜 1665 英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期 1864 巴斯德灭菌法 1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末 Koch 纯种分离和培养技术三、发酵工程技术的特点（1）主体微生物的特点 ①微生物种类繁多，繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株； ②微生物酶的种类很多，能催化各种生化反应 ③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源 ④可以用简易的设备来生产多种多样的产品 ⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点（2）发酵工程技术的特点 ①发酵工程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ②反应通常在常温下进行，条件温和，耗能少，设备简单

③原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物为主 ④容易生产复杂的高分子化合物 ⑤发酵过程中需要防止杂菌污染 (3)发酵工程反应过程的特点 ①在温和条件下进行的 ②原料来源广泛，通常以糖、淀粉等碳水化合物为主 ③反映以生命体的自动调节形式进行（同（2）①） ④发酵分子通常为小分子产品，但也很容易生产出复杂的高分子化合物四、发酵工程的一般特征 ①与化学工程相比，发酵工程中微生物反应具有以下特点：作为生物化学反应，通常在常温常压下进行，没有爆炸之类的危险，不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途 ②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，加入少量的各种有机或无机氮源，只要不含毒，一般无精制的必要，微生物本身就有选择的摄取所需物质 ③反应以生命体的自动调节方式进行因此数十个反应过程能够像单一反应一样，在称为发酵罐的设备内很容易进行 ④能够容易的生产复杂的高分子化合物，是发酵工业最有特色的领域 ⑤由于生命体特有的反应机制，能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反应 ⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质，因此除特殊情况外，发酵液等一般对生物体无害。 ⑦发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。进行设备的冲洗、灭菌，空气过滤

高中生物教学大纲

高中生物教学大纲生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，它与人类的生存和发展，与社会生产和个人生活，与其他自然科学和社会科学的发展，都有密切的关系。生物学在我国社会主义现代化建设中起着重要的作用。生物学将是二十一世纪领先的科学之一。一、课程目的普通高中生物课程是一门学科类基础课程。学生通过高中生物课程的学习，将在以下几个方面得到发展。 1．获得关于生命活动基本规律的基础知识，了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展方面的应用。 2．树立辩证唯物主义观点，养成科学态度，形成崇尚科学的精神，初步具备创新意识，逐步形成科学的世界观。增强爱国主义思想感情。 3．初步学会生物科学探究的一般方法，具有生物学实验的基本操作技能，发展收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力。二、课程目标通过教学过程应当实现以下课程目标，以达到本课程的目的。 1．知识方面（1）获得关于生物学基本事实、基本原理和规律等方面的基础知识，主要包括生命的物质基础和结构基础、生物的新陈代谢、生命活动的调节、生物的生殖和发育、遗传和变异、生物的进化、生物与环境等方面的内容。

（2）了解并关注生物学知识在生活、生产、科学技术发展和环境保护等方面的应用。（3）获得适应现实生活所需要的人体生理知识，促进身心健康。（4）了解现代生物科学技术的主要成就及其对社会发展的影响。 2．态度观念方面（1）通过生物学知识的学习，初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点，生物进化观点和生态学观点，树立辩证唯物主义自然观，逐步建立科学的世界观。（2）正确认识我国生物资源状况、生物科学技术的发展，增强中华民族自豪感和社会责任感。（3）爱护自然界的生物，认识保护生物多样性的重要意义，提高环境保护意识，树立人与自然和谐统一和可持续发展的观念。（4）养成实事求是的科学态度，养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。3．能力方面（1）能够正确使用显微镜等常用工具和仪器，掌握进行生物学实验的基本操作技能。（2）能够利用各种媒体收集和处理生物科学信息。（3）学会科学观察和实验的方法，初步学会提出问题，做出假设，设计并进行实验，分析和处理实验数据，作出合理的结论。（4）发展比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，初步形成创造性思维品质，能够运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题。三、课程安排

浅谈对发酵工程专业的认识

浅谈对发酵工程专业的认识当今世界是一个快速发展的时代，众所周知，科学技术的进步是经济发展的重要指标。而生物科技是其中的一个重要组成部分。通过微生物的发酵工程构成了生物科技的核心。所谓发酵工程，是以微生物通过上游（分子改造，代谢工程等）、中游（发酵优化，智能控制等）、下游（分离纯化，清洁生产等）各种生物学操作，以得到人们所需要的一系列产品（细胞，代谢产物）的综合性科学。从生物发酵工程角度来说，这一专业的发展与经济全球化存在着相辅相成的关系。即经济的快速发展，推动了发酵工程专业的交流和创新，提供了发酵工程进一步前进的良好平台。发酵工程的应用领域非常广泛，包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料、动植物、净化等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响，为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。 1. 发酵工程简介发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵不仅仅体现在食品领域，还存在于医药品、化妆品、能源、环境等领域。因此，发酵对于我们生活的方方面面都有着重要的影响，有光明的应用前景。对于发酵工程而言，是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需要的产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程与生物技术科学的重要组成部分。发酵工程也称微生物工程，该技术体系主要包括菌种选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化制备。进一步可以分为上游、中游和下游。现代发酵工程的发展，是生物科学与数学、物理学、化学等科学之间相互交叉、渗透和相互促进的结果。发酵工程与有关科学的高度的双向渗透和综合，也已经成为当代生物科学的一个显著特点和发展趋势。 2. 上游领域(分子改造，代谢工程等) 发酵工程的上游领域是整个发酵过程的基础，随着近年来分子生物学的蓬勃发展，系统代谢工程定向改造目的产品生产菌株已经成为发酵领域的发展趋势。因此，上游领域主要集中在分子改造和代谢工程等相关方面。

医学微生物学重点整理

第三章消毒灭菌与病原微生物实验室生物安全一、消毒灭菌的常用术语 ⑴灭菌：杀灭物体上所有微生物的方法。灭菌比消毒要求高，包括杀灭细菌芽胞在内的全部病原微生物和非病原微生物。 ⑵消毒：杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。用以消毒的药品称为消毒剂。⑶抑菌：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。⑷防腐：防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。⑸无菌：不存在活菌，多是灭菌的结果。⑹无菌操作：防止微生物进入人体或物体的操作技术。⑺清洁：是指通过除去尘埃和一切污秽以减少微生物数量的过程。二、热力灭菌法原理： ⑴干热灭菌法：通过脱水、干燥和大分子变性。一般细菌繁殖体在干燥状态下，80-100℃经1小时可被杀死，芽胞则需要更高温度才能被杀死。包括：焚烧、烧灼、干烤、红外线。 ⑵湿热灭菌法：最常用，在相同温度下湿热灭菌法比干热灭菌法效果更好，因为：①湿热中细菌菌体蛋白较易凝固变性；②湿热的穿透力比干热大；③湿热的蒸汽有潜热效应存在。包括：巴氏消毒法（加热至61.1-62.8℃30分钟，71.7℃经15-30秒）、煮沸法、流动蒸汽消毒法、间歇蒸汽灭菌法、高压蒸汽灭菌法（压力103.4KPa （1.05Kg/cm2）、温度121.3 ℃、时间—15-20min；效果：杀灭包括芽孢在内所有微生物；应用：所有耐高温、高压、耐湿的物品）。三、辐射杀菌法紫外线原理：波长200-300nm的紫外线具有杀菌作用。其中260~266nm波长UV与DNA吸收光谱一致。其主要作用于DNA，使一条DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，干扰DNA复制与转录，导致细菌变异和死亡，并可杀灭病毒。特点：穿透力较弱。应用：物体表面及空气消毒四、滤过除菌法用物理阻留的方法除去液体或空气中的细菌, 真菌。特点：只能除去细菌，真菌, 不能除去病毒、支原体、L型细菌。应用：用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗生素，以及空气的除菌。五、口腔黏膜消毒可用3%过氧化氢；冲洗阴道、膀胱、尿道等可用0.1%~0.5%氯已定或1g/L高锰酸钾。六、第一类、第二类病原微生物统称为高致病性病原微生物。一、二级实验室不得从事高致病性病原微生物实验活动。三级、四级实验室从事高致病性病原微生物实验活动。第四章噬菌体一、噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。基本特点★个体微小，可以通过细菌滤器；★无细胞结构，主要由衣壳（蛋白质）和核酸组成；★只能在活的微生物细胞内复制增殖，是一种专性胞内寄生的微生物。★噬菌体分布极广。二、噬菌体感染细菌有两种结果： ①毒性噬菌体：能在宿主细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，建立溶菌周期。②温和噬菌体：噬菌体基因与宿主染色体整合，成为前噬菌体，细菌变成溶原性菌，不产生子代噬菌体，但噬菌体DNA能随细菌DNA复制，并随细菌的分裂而传代，建立溶原性状态。三、溶原性细菌温和噬菌体的基因组能与宿主菌基因组整合，并随细菌分裂传至子代细菌的基因组中，不引起细菌裂解。整合在细菌基因组中的噬菌体基因组称为前噬菌体。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。第五章细菌的遗传与变异一、细菌变异的类型：表型变异与基因型变异。二、细菌变异的机理：？突变的概念，规律及分子基础。遗传性变异是细菌DNA的结构发生了改变而引起的,改变了的性状能相对稳定地遗传给子代。三、基因转移：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。细菌的基因转移和重组方式：转化、接合、转导、溶原性转换、原生质体融合。四、转化：是供体菌裂解释放的DNA被受体菌直接摄取，使受体菌获得新的性状。转导：是以温和噬菌体为载体，将供体菌的DNA转入到受体菌，使受体菌获得供菌的部分遗传性状。根据转导基因片段的范围，可将转导分为两类：普遍性转导和局限性转导。溶原性转换是指温和噬菌体感染宿主菌后，以前噬菌体形式与细菌基因组整合，成为溶原性细菌，从而获得由噬

高中化学发酵工程简介练习

发酵工程简介一、书本知识梳理 1．发酵的概念 2．谷氨酸发酵实例 3．发酵工程的概念和内容 4．发酵工程的应用 5．发酵工程的优点 6．发酵工程生产流程图 7．发酵罐的装置及作用二、思维拓展液体培养基━━按物理性质分 1．发酵工程常用培养基天然培养基━━按化学成分分目的要明确 2．培养基配制原则营养要协调 PH值要适宜温度 PH值容氧影响因素：通气和搅拌 3．影响发酵的因素安装消泡沫控板泡沫：消除方法使用消泡沫剂营养物质的浓度 4．扩大培养与发酵生产过程的培养扩大培养是将培养到对数期的菌种分开，在分别培养，以促进菌体数量快速增加，在短时间内获得大量菌种；发酵生产过程的培养是为了获得代谢产物；它们培养目的不同，条件也就可能不同：如酒精发酵过程中，在有氧条件下快速增殖，就是说酵母菌扩大培养必须有充足的氧气；酵母菌在无氧的条件下才能产生酒精，所以酒精发酵的条件必须缺氧。 5．味精的生产与使用：目前我国采用发酵法生产味精，首先要将各种粮食制成淀粉，然后将淀粉糖化，加入菌种进行发酵产生谷氨酸，再经过冷却隔离，中和除铁脱色结晶，分离干燥等工序制成纯度很高的谷氨酸钠，即味精。味精易溶于水，一般在起锅之前加入效果好，味道会更加鲜美。味精平时贮存在密闭防潮通风干燥处，可经久不变质。 6．发酵工程的人工控制

说明：条件控制至关重要，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响代谢产物的形成，例子见课本。 7单细胞蛋白本质:微生物菌体分离提纯法：过滤、沉淀石油蛋白按生产原料分甲醇蛋白甲烷蛋白分类：细菌蛋白按产生菌种类分真菌蛋白作用:作为饲料，制造“人造肉”，用作食品添加剂。生产效率高优点：生产原料来源广生产工业化缺点：安全性问题如食用过多，由于核酸含量多，可导致痛风等疾病跟踪训练 1．下列不属于单细胞蛋白作用的是（） A使家禽家畜快速增重B做饲料 C增加产奶产蛋量D做食品添加剂 2 . 在谷氨酸发酵生产中，必须不断地调整PH，原因是( ) ①谷氨酸发酵的最适PH是7.0~8.0 ②在发酵过程中，溶液的PH会发生变化 ③当PH呈酸性时，谷氨酸的产量会下降④不调整PH，培养液中生产的谷氨酸会转变成其他物质

微生物与发酵工程

微生物与发酵工程 13101002 朱梦雪发酵工程是生物工程的重要组成部分,也是现代微生物学的核心内容;任何产品的发酵生产都必须通过微生物发酵或细胞扩大培养才能实现。因此,微生物与发酵是紧紧联系在一起的。微生物发酵工程是加快发酵工程研究成果转化为生产力,取得最佳效益的重要手段。微生物科学工作者应不失时机地积极而科学地运用这种手段为社会社会主义市场经济服务。根据文献的调查，微生物的发酵工程主要应用于以下几点：首先是在农业生产上，巴西全国土壤生物研究中心的研究人员发现一种新固氮菌,即固氮醋杆菌(Aeetobaeterdiazotrophyeus)。这是人类发现的第一个有固氮能力的醋杆菌,生活在甘蔗根部,具有很强的抗酸性。由于它的高效固氮能力,可使甘蔗年产量提高2倍(由60吨/公顷提高到180吨/公顷)。在固氮菌的研究方面,我国作物茎瘤固氮根瘤菌的高效固氮活性,以及小麦、玉米、陆生水稻固氮根瘤菌研究取得重要进展;英国诺丁汉大学一个研究小组也获得田著根瘤菌进入小麦、水稻、玉米和油菜等非豆科植物侧根中形成小根瘤,且有固氮作用的类似结果。今年拟在埃及、印度、墨西哥分别进行小麦、水稻、玉米的田间试验。这些非豆科专性共生固氮菌尚处在试验研究阶段。而我国联合固氮微生物早已产业化生产,其产品推广应用于农业生产实践,获得了增产的效果。近又发现一些新的联合固氮菌如产酸克氏杆菌、植皮克氏杆菌(Klebsiellaplantieola)等,为扩大联合固

氮菌AIJ新品种的研制做出了新贡献。其次是在生物材料方面。有很多生物材料都是应用微生物发酵来生产的。我了解到的有生物可降塑料、建筑用生物材料和壳聚糖材料。生物可降解塑料:微生物合成塑料物质:加拿大蒙特利尔生物技术研究所以甲醇为原料利用从土壤中选育的嗜甲基细菌生产聚件轻基丁酸(PHB),在我国,武汉大学生物工程研究中心用圆褐固氮菌发酵生产PHB;中国科学院微生物研究所用真养产碱杆菌生产PHB,在培养基中累积的量达细胞干重的63%(W/W);山东大学微生物研究所用该菌生产PHB的研究取得类似结果。建筑用生物材料：某些微生物及其代谢产物如橡胶物质、弹力纤维、高分子多糖等作为混凝土添加剂,制造富有弹性的牢固的生物混凝土材料是有可能的,提供生物建筑材料的另一种可能性是某些微生物—蓝细菌或微型藻类,它们有分泌石灰石(碳酸钙)能力。多用途的壳聚糖材料：壳聚糖又叫脱乙酞基多糖,用途极其广泛,几乎各个行业都用得着它。从微生物发酵生产,如真菌细胞壁含几丁质成分20%一22%,毛霉细胞壁中几丁质含量高达30写一40%,利用黑曲霉或其他真菌来生产壳聚糖是完全可能的。还有就是利用微生物发酵生产两类重要有机酸这里着重介绍两类重要有机酸,都有可能通过微生物发酵途径索取。衣康酸(itaconicac记)进人规模生产:衣康酸又称甲叉丁二酸,系一种不饱和的二梭酸,用途广、需求量大,它是制造合成树脂、合成纤维、塑料、橡胶、表面活性剂、去垢剂、润滑油添加剂等的原料,

微生物工程复习重点

微生物工程是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。富集培养是在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，以利分离到所需的菌株。透明圈法、变色圈法、生长圈法、抑菌圈法（概念）组成酶：不依赖于酶底物或类似物的存在而合成诱导酶：依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成代谢工程：利用生物学原理，系统分析细胞代谢网络，并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传修饰，进而完成细胞特性改造的应用性学科。节点：代谢网络分流处的代谢产物（其中对终产物合成起决定作用的少数节点称为主节点）依赖型网络：如果网络或亚网络中的每一节点都依照化学计量规则将代谢物转化为终端产物的组成部分，那么这样的网络或亚网络就是相依型网络。独立型网络：若由主要节点流出的代谢物不能完全合成终端产物，即代谢网络的主节点不集中，就属于独立型网络。原生质体融合：就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇（PEG）作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物质。前体：指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中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前体而又较大的提高。促进剂：是指那些非细胞生长所必需的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。抑制剂：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。溶解氧(DO)：是指溶解于水中的氧的含量,它以每升水中氧气的毫克数表示. 摄氧率（OUR）：单位时间内单位体积培养液中微生物摄取氧的量。记作rO2 (mmol/L·h)。比耗氧速率：相对于单位质量的干菌体在单位时间内所消耗的氧量。也称呼吸强度；用Q O2表示(mmol O2 /g ·h) 临界溶氧浓度：当不存在其他限制性基质时，如果溶氧浓度高于某定值，细胞的比耗氧速率保持恒定；如果溶氧浓度低于该值，细胞的比耗氧速率就会大大下降；则该值即为临界溶氧浓度。[DO]cri 剪应力：单位流体面积上的切向力；F/A 最适温度：是指在该温度下最适于菌的生长或产物的生成，它是一种相对概念，是在一定条件下测得的结果。变温培养：在抗生素发酵过程中采用变温培养比用恒温培养所获得的产物有较大幅度的提高。二阶段发酵：最适温度分最适生长温度和最适产物合成温度，两者往往不同，各阶段可用不同温度。呼吸商（RQ）：指菌体呼吸过程中，CO2释放率和菌的耗氧速率之比，RQ反映菌的代谢情况。分批发酵：是指在一封闭系统内含有初始限量基质的发酵方式。在这一过程中，除了氧气、消泡剂及控制pH的酸或碱外，不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成分减少，微生物得到繁殖。

发酵工程期末考试重点整理(终极版)

●发酵工程：以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程，包括发酵工艺和发酵设备。 ●主要研究内容：菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。 ●发酵工程原理：指导发酵产品研究与开发，发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。 ●初级代谢：是许多生物都具有的生物化学反应，蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代谢。 ●初级代谢产物：指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、多糖等。 ●次级代谢：微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。 ●自然选育：不经过人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。 ●杂交育种：将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合，分离和筛选具有新性状的菌株。 ●诱变育种：利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、高效的筛选方法，从中挑选出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。 ●原生质体融合育种：两个亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞融合，接着两个亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。 ●前体：某些化合物加入发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去，而自身结构并没有明显变化，产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。 ●抑制剂：某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行，使另一种代谢途径活跃，获得人们所需产物的积累。如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠，它与代谢过程中的乙醛生成加成物。这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH2(还原型辅酶I)的受氢体，而使NADH2在细胞中积累，从而激活α－磷酸甘油脱氢酶的活性，使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH2的受氢体而还原为α－磷酸甘油，其水解后即形成甘油。 ●促进剂：指那些既不是营养物质又不是前体，但却能提高产量的添加剂，如加巴比妥盐能使利福霉素单位增加，并能使链霉菌推迟自溶，延长分泌期。 ●灭菌：用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。消毒是指杀死病原微生物的过程。 ●分批灭菌：培养基置于发酵罐中加热，达到预定温度后维持一段时间，再冷却到发酵所需温度的灭菌。 ●连续灭菌：在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却，同时把灭完菌的培养基通入已灭过菌的发酵罐的灭菌方式。 ●对数残留定律：在微生物死亡过程中的任一时刻，活菌数的减少速率与该时刻残留的活菌数成正比，这就是微生物死亡的对数残留定律。微分式为：-dN/dτ=kN；积分式为：τ=（2,303/k）log(N0/Ns) N0开始灭菌时的活菌数 Ns灭菌结束时残留菌数。 ●单种法：一个种子灌接种一只发酵罐的接种方法。 ●双种法：用两只种子灌接种一只发酵罐的接种方法。 ●倒种法：从一只发酵罐中倒出适宜的，适量的发酵液给另一个发酵罐做种子的方法。 ●生长关联型：产物生成与菌体生长之间有平行的准量关系。这样的产品或为菌体本身或初级代谢产物。 ●部分生长关联型：菌体生长出现两个高峰，第一个生长高峰与产物合成无平行的准量关系，第二个生长高峰与产物合成有平行的准量关系。 ●非生长关联型：细胞生长与产物合成无平行的准量关系，只与菌体的总量有关。大部分次级代谢产物属于这一类。 ●凝聚：是在中性盐作用下，由于双电层排斥电位的降低，而使胶体体系不稳定的现象。絮凝：在某些高分子絮凝剂存在下，基于架桥作用，使胶粒形成粗大的絮凝团的过程，是一种以物理的集合为主的过程。 ●如何从一个菌种得到另一个菌种（如从生产菌种获得缺陷型）： ①诱变剂处理：采用辐射、化学试剂等因素处理细菌。②淘汰野生型：抗生素法或菌丝过滤法。 ③检出缺陷型：用一个培养皿即可检出，有夹层培养法和限量补充培养法；在不同培养皿上分别进行对照和检出的有逐个捡出法和影印检出法。④鉴定缺陷型：可借生长谱法进行。

微生物发酵工程复习题-答案版

第一篇微生物工业菌种与培养基、选择题 2. 实验室常用的培养细菌的培养基是（A） A牛肉膏蛋白胨培养基B马铃薯培养基C高氏一号培养基D麦芽汁培养基 3?在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（ D ）培养基 A基础培养基B加富培养基C选择培养基D鉴别培养基 7?实验室常用的培养放线菌的培养基是（C） A牛肉膏蛋白胨培养基B马铃薯培养基C高氏一号培养基D麦芽汁培养基 8 ?酵母菌适宜的生长PH值为（A）4.5-5 A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5 9. 细菌适宜的生长PH值为（D） A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5 10. 培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二醇等产品。（A ）A枯草芽抱杆菌 B 醋酸杆菌 C 链霉素 D 假丝酵母二、是非题 1. 根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力（X ） 2. 凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。（X ） 3. 在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。（X ） 4. 液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源（X ）. 5. 种子的扩大培养时种子罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的生长速度、产物品种、生产规模等（√） 6. 碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的.（√ ） 7. 亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变，尤其适合于诱发营养缺陷型突变株，有超诱变剂之称.√ 9. 参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。（X）三、填空题 1. 菌种扩大培养的目的是接种量的需要、菌种的纯化、缩短发酵时间、保证牛产水平。 2. 进行紫外线诱变时，要求菌悬液浓度：细菌约为10^6个∕mL,放线菌为, 霉菌为10^6~10^7个∕mL. 3. 培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是碳源、氮源、无机盐和微量元素、前体、促进剂和抑制剂和水。

高中生物总复习课时作业40发酵工程简介人教版

一、选择题 1．在微生物发酵过程中，接种前都要进行扩大培养。下列有关扩大培养的叙述，错误的是( ) A．如果接种前不进行扩大培养，会使调整期延长 B．酿酒过程中，通入无菌空气的目的是扩大培养 C．在谷氨酸生产中，可用C、N比为4∶1的培养基对菌种进行扩大培养 D．扩大培养可提高发酵罐中营养物质的利用率，从而提高产量解析：扩大培养的目的是增加发酵罐中菌体的数量，尽快达到K值，通过缩短调整期来缩短培养周期，提高设备的利用率；如果不进行扩大培养就直接接种，发酵罐中的菌体数量很少，将使调整期延长；酿酒过程中，常采用控制溶氧的方法来进行扩大培养(通入无菌空气)和酒精发酵(隔绝空气)；在谷氨酸生产中，常采用控制C、N比来进行扩大培养(4∶1)和谷氨酸生产(3∶1)。答案：D 2．下列关于微生物发酵过程的说法，正确的是( ) A．菌种选育是发酵的中心阶段 B．只要不断地向发酵罐中通入液体培养基，就能保证发酵的正常进行 C．在发酵过程中，要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件，否则会影响菌种代谢产物的形成 D．在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸 3．利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是( ) A．酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 B．酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌 C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 D．黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌解析：本题的关键在味精的生产，味精的主要成分是谷氨酸钠；可利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产出谷氨酸，再用Na2CO3溶液中和后，再经过过滤、浓缩、离心、分离等步骤，便可制成味精。答案：C 4．关于青霉素生产的叙述，正确的是( )

四微生物与发酵工程能力测试题样本

四微生物与发酵工程能力测试题考纲要求: ( 1) 微生物的类群细菌、病毒的结构和繁殖 ( 2) 微生物的营养微生物需要的营养物质及功能; 培养基的配制原则; 培养基的种类( 3) 微生物的代谢微生物的代谢产物; 微生物代谢的调节; 微生物代谢的人工控制 ( 4) 微生物的生长微生物群体的生长规律; 影响微生物生长的环境因素 ( 5) 发酵工程简介应用发酵工程的生产实例; 发酵工程的概念和内容; 发酵工程的应用一、选择题: ( 每个小题只有一个正确选项) 1．控制细菌合成抗生素的基因、控制放线菌主要性状的基因、控制病毒抗原特异性的基因依次在( ) ①拟核大型环状DNA上②质粒上③细胞染色体上④衣壳内的核酸上 A．①③④ B．①②④ C．②①③ D．②①④2、 3月24日是世界结核病防治日。下列关于结核杆菌的描述正确的是: ( ) A．高倍镜下可观察到该菌的遗传物质分布于细胞核内 B．该菌是好氧菌, 其生命活动所需要能量主要由线粒体提供 C．该菌感染机体后能快速繁殖, 表明其可抵抗溶酶体的消化降解

D．该菌的蛋白质在核糖体合成、内质网加工后由高尔基体分泌运输到相应部位 3、下列哪项是禽流感病毒和”SARS”病毒的共同特征( ) A．基本组成物质都有蛋白质和核酸 B．体内仅有核糖体一种细胞器 C．都能独立地进行各种生命活动 D．同时具备DNA和RNA两种核酸, 变异频率高 4、下列有关微生物营养物质的叙述中, 正确的是( ) A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B．凡是碳源都能提供能量C．除水以外的无机物仅提供无机盐 D．无机氮源也可提供能量 5、要从多种细菌中分离某种细菌, 培养基要用 ( ) A.加入青霉素的培养基 B．加入高浓度食盐的培养基 C．固体培养基 D．液体培养基 6、用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液, 经过乳酸菌发酵可生产新型酸奶, 下列相关叙述错误的是( ) A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染 C.应选择处于对数期的乳酸菌接种 D.只有奶粉为乳酸菌发酵提供氮源 7、下列所述环境条件下的微生物, 能正常生长繁殖的是( ) A．在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌 B．在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌 C．在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌

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