微生物工程试题库及答案

微生物工程试题库试卷题型：名词解释（每小题2分，共10分）；填空题（每空1分，共30分）;单项选择题（每小题1分，共20分）；判断题（每小题1分，共10分）；简答题洪5小题,共30分）；论述题洪10分）本课程为考试课，最终成绩由平时成绩和期末考试成绩组成，平时成绩包括作业、考勤、课堂讨论和提问等，不得低于总成绩的30 %;期末考核采用闭卷考试进行，但是不高于70%。

01.微生物工程的定义与内容是什么答：微生物工程的主题是利用微生物代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。

该工程包括微生物学、生物化学、化学工程学、药学和市场营销学等有关的知识。

02.微生物工程有几个发展阶段答:1.传统的微生物发酵技术-天然发酵2.第一代的微生物发酵技术-纯培养技术的建立3.第二代微生物发酵技术-深层发酵技术4.第三代微生物发酵技术-微生物工程03.微生物工程有那些方面的应用答：一、微生物工程在食品中的应用二、微生物工程在医药卫生中的应用（抗生素、氨基酸、维生素、甾体激素）三、微生物工程在轻工业中的应用四、微生物工程在化工能源中的应用五、微生物工程在农业中的应用（生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌）六、微生物工程在环境保护中的应用七、微生物工程在细菌冶金中的应用八、微生物工程在高技术研究中的应用04微生物工程的工业生产水平的要素答：微生物工程的工业生产水平由三个要素决定，即生产菌种的性能，发酵及提纯工艺条件和生产设备。

05工业生产菌的筛选步骤。

答：一般菌种分离纯化和筛选步骤如下：标本采集7标本材料的预处理7富集培养7菌种初筛7性能鉴定7菌种保藏06什么是施加选择压力分离法。

答：为了增加菌种分离成功率，可通过富集培养增加待分离菌的数量。

主要是利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养的要求不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。

这种方法又被称为施加选择性压力分离法。

07简述一些重要生物活性物质产生菌分离方法。

答：施加选择性压力分离法、随机分离法08微生物自我调节的部位有那些答：诱导调节、碳分解产物调节、氮分解产物调节、磷酸盐调节、反馈调节、生长速度调节09酶活性的调节机制有哪些答:酶的变构调节理论和变构酶分子内部的化学修饰调节理论常用的灭菌方法及使用范围10什么是组成酶、诱导酶什么是弱化作用答：在微生物细胞中不依赖于酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶称为组成酶。

依赖于某种底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶称为诱导酶，又叫适应性酶，其合成的基因以隐性状态存在于染色体中。

弱化作用是通过操纵子的引导区内类似于终止子结构的一段DNA序列实现的，这种调节方式不是使所有正在翻译中的mRNA全部都中途停止，而仅有部分中途停止转录，所有称为弱化作用。

11分支生物合成途径的调节类型答：分支生物合成途径的调节方式包括同工酶调节、顺序反馈调节、协同反馈调节、累加反馈调节、增效反馈调节、激活和抑制联合调节和酶的共价修饰等方式。

12什么是能荷调节答：能荷调节也称腺苷酸调节，系指细胞通过改变ATP、ADP、AMP三者比例来调节其代谢活动.13怎样通过发酵条件控制来提高发酵产物产量答：（1）同一种微生物在同样的培养基中进行培养时，只要控制不同的发酵条件（合适的温度，PH,通气量，生物素量等），进而影响微生物自身的代谢调节系统，改变其代谢方向，就可能获得不同的代谢产物。

（2）使用诱导物。

许多与蛋白质、糖类或其他物质降解有关的酶类都是诱导酶，在发酵过程中加入相应 的底物作为诱导物，可以有效的增加这些酶的产量。

（3）添加生物合成的前体，可以大幅度提高发酵产量。

（4）培养基成分和浓度的控制，保证微生物机体生长需要，利于代谢产物合成。

14次级代谢的调节类型答：已知抗生素等次级代谢产物生物合成的调控类型包括诱导调节、碳分解产物调节、氮分解产物调节、 磷酸盐调节、反馈调节、生长速度调节等。

15什么是代谢工程主要包括那些内容答：代谢工程是指利用基因工程技术， 定向的对细胞低些途径进行修饰、 改造，以改变微生物的代谢特性，并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合，构建新的代谢途径，生产新的代谢途径的工程技术领 域。

在代谢工程设计中主要包括：改变代谢流；扩展代谢途径；构建新的代谢途径三种16自然选育的优缺点答：1优点：是一种简单易行的选育方法，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目 的。

2缺点：自然选育的效率低，故经常与诱变育种交替使用，以提高育种效率。

17诱变育种的原理答：诱变育种的理论基础是基因突变，主要包括染色体畸变和基因突变。

诱变育种是利用各种被称为诱变 剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需要的高产 优质菌种的育种方法。

18简述诱变育种的基本方法及筛选 答：诱变育种一般包括两个部分：诱变和筛选。

诱变部分成功的关键包括出发菌株的选择、诱变剂种类和 剂量的选择，以及合理的使用方法。

筛选部分包括初筛和复筛来测定菌种的生产能力。

突变菌株的筛选： 1、营养缺陷性突变株的筛选； 2、抗反馈阻遏和抗反馈抑制突变菌株的筛选； 3、组成型突变株的筛选；抗性突变株的筛选。

19微生物杂交育种包括那些答：细菌的杂交育种、放线菌的杂交育种、霉菌的杂交育种、酵母的杂交育种20放线菌的杂交方法答：混合培养法，平板杂交法，和玻璃纸转移法三种。

21原生质体融合优越性 答：1、受接合型或治愈型的限制小，两亲株没有供体和受体之分，有利于不同种微生物的杂交。

2、重组 频率高于其他杂交方法。

3、遗传物质的传递更加充分、完善，既有核配又有质配。

4、可以采用温度、药 物、紫外线等处理纯化亲株的一方或双方。

然后使其融合，筛选再生重组子菌落，提高筛选频率。

5、用微生物的原生质体进行诱变，可明显提高诱变频率。

22 答： 23 答： 的大小。

提高质粒稳定性的方法：工程菌的培养一般采用分成两阶段培养法来提高质粒的稳定性。

在培养 的第一阶段以增加菌体的生长达到一定密度为目的，外源基因不表达，从而使工程菌与质粒丢失菌的比生 长速率的差异减小，增加了质粒的稳定性；第二阶段再诱导外源基因的表达。

可以在培养基中加入选择性 压力如抗生素等，以抑制质粒丢失菌的生长。

控制适当的培养条件也能使工程菌具有优势的比生长速率， 可调控的培养条件有温度、 PH 、培养基组分和溶解氧等。

24菌种保藏的基本原理答：菌种保藏的方法很多，其基本原理都是根据微生物的生理生化特性，人为的创造条件，是微生物处于 代谢不活跃，生长繁殖受到抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。

一般可以通过降低培养基营养成分、低 温、干燥和缺氧等方法，达到防止突变、保持纯种的目的。

25简述菌种保藏的几种方法答：斜面保藏法 沙土管干燥保藏法 真空冷冻干燥保藏法 液氮保藏法 悬液保藏法 26培养基营养成分包括那几类答：培养基的成分 ：能源物质、碳源物质、氮源物质、无机盐、微量元素、特殊生长因子、前体、促进剂和抑制剂、水分。

27简述如何调节营养物质成分提高发酵产量影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素1.外源基因的拷贝数2.外源基因的表达效率3.表达产物的稳定性4.细胞的代谢负荷质粒不稳定的原因及提高稳定性的方法其主要与两个因素有关：一是含质粒菌产生不含质粒子代菌的频率；二是这两种菌的比生长速率差异低温保藏法答：选择合适的碳源，掌握氮源利用与碳源利用的关系，调节碳氮的比例，控制前体，补料28简述培养基的类型有哪些答：培养基的类型有很多，按照组成成分，有合成培养基和天然培养基，按照培养基的状态，可以分为固体，液体和半固体培养基，也可以按照用途分为孢子培养基，种子培养基和发酵培养基。

30简述温度对发酵有哪些影响答： ⑴温度影响微生物细胞的生长⑵温度影响产物的形成（3）温度影响发酵液的物理性质 （4）温度影响生物合成的方向 31发酵热包括哪几类答：生物热、搅拌热、蒸发热、辐射热32影响发酵pH 的因素有那些调节控制 pH 的根本措施影响发酵PH 的因素主要取决与培养基的成分和微生物的代谢特性，此外，通气条件的变化，菌体自溶或 杂菌污染都可能引起发酵液 PH 的变化。

调节控制PH 的根本措施主要是考虑培养基中生理酸性物质与生理 碱性物质的配比， 然后是通过中间补料进一步加以控制， 还可在发酵过程中加弱酸或弱碱进行PH 的调节。

33氧传质方程式是什么什么是比好氧速率、摄氧率和临界氧浓度 答: OTR = KL a （ C*-CL ）式中 OTR-单位体积培养液中的氧传递速度、 a--比表面积、KL----以氧浓度为推动力的总传递系数、 CL----液相主体氧浓度、C*-----与P 平衡的液相氧浓度。

比耗氧速率（或呼吸强度）：单位质量的细胞（干重）在单位时间内消耗氧的量。

摄氧率：单位体积培养液，在单位时间内消耗的氧量。

临界氧浓度：各种微生物的呼吸强度是不同的，并且呼吸强度是随着培养液中溶解氧浓度的增加而加强， 直至达到一个临界值为止。

这个临界值就称为“临界氧浓度”34非牛顿流体类型及特点答：类型：1拟塑性流体：其粘度随着剪应速率增高而降低； 液体不发生流动，只有当剪应力超过屈服力时才发生流动； 升高；4凯松流体：发酵液的屈服应力和黏度与菌体的浓度和形态有关。

35影响供氧的因素有那些答：根据气液传递速率方程可知，凡影响推动力、比表面积和传递系数的因素都会影响氧的传递速率。

此外，发酵罐中液体体积与高度、发酵液的物理性质等也对供氧有影响。

影响传递系数的因素：1.搅拌2.空气流量3.培养液性质的影响 4.微生物生长的影响5.消泡剂的影响6.离子强度的影响 37如何对发酵过程中二氧化碳浓度进行控制答：对CO2浓度的控制主要看其对发酵的影响，如果对发酵有促进作用，应该提高其浓度；反之应设法降低其浓度。

通过提高通气量和搅拌速率，在调节溶解氧的同时，还可以调节CO2的浓度，通气使溶解氧保 持在临界值以上，CO2又可随着废气排出，使其维持在引起抑制作用的浓度之下。

降低通气量和搅拌速率， 有利于提高CO2在发酵液中的浓度。

38什么是发酵性泡沫泡沫对发酵有那些危害泡沫的消除与防止方法有那些 答：什么是发酵性泡沫泡沫对发酵有那些危害泡沫的消除与防止方法有那些 微生物细胞生长代谢和呼吸会排出气体，如氨气，二氧化碳等，这些气体使发酵液产生的气泡也称为发酵 性泡沫。

尽管泡沫是好氧发酵中正常现象，但过多的泡沫仍然给发酵带来负面影响，主要表现在由于过多的泡沫生成，如不加控制，会引起逃液，造成损失。

而泡沫过多，气体交换受阻，将影响生产菌的呼吸和代谢导致菌 体自溶；如果泡沫控制不好，还会引起大量逃液，造成浪费和污染环境；泡沫上升到罐顶，会从轴封渗出，增加了 杂菌污染的机会。