微生物发酵动力学精简版

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微生物发酵系列文档

学点:发酵动力学常用名词解释和公式(一)

比生长速率(μ)每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。它是表征微生物生长速率的一个参数,也是发酵动力学中

的一个重要参数。

生长速率:单位时间内菌体是增值量,单位以g/h或者L/h。

代时(G):又称世代时间。当微生物处于生长曲线的指数期(对数期)时,细胞分裂一次所需平均时间,也等于群体中的个体数或其生物量增加一倍所需的平均时间。原创:粮油小兵 2月19日微生物发酵 微生物发酵系列文档

微生物发酵工艺

第六章微生物发酵制药工艺 6.1 微生物发酵与制药 6.2 微生物生长与生产的关系 6.3 微生物生产菌种建立6.4 发酵培养基制备 6.4 发酵培养基制备 ? 概念(medium)供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要 的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 ? 培养基的组成和比例是否恰当,直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量。 6.4.1 培养基的成分 碳源 氮源无机盐水生长因子 前体与促进剂 消泡剂 1、碳源(carbon sources) 概念: 构成微生物细胞和代谢产物中碳素的营养物质。作用:为正常生理活动和过程提供能量来源,为细胞物质和代谢产物的合成提供碳骨架。 碳源种类 糖类:葡萄糖、淀粉、糊精和糖蜜 脂肪:豆油、棉籽油和猪油醇类:甘油、乙醇、甘露醇、山梨醇、肌醇蛋白类:蛋白胨、酵母膏速效碳源:糖类、有机酸 迟效碳源:酪蛋白水解产生的脂肪酸 2、氮源(nitrogen sources) 概念:构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。 作用:为生长和代谢主要提供氮素来源。种类:无机氮源、有机氮源 有机氮源 几乎所有微生物都能利用有机氮源 黄豆饼粉、花生饼粉 棉籽饼粉、玉米浆、蛋白\胨、酵母粉、尿素 无机氮源 氨水、铵盐和硝酸盐等。氨盐比硝酸盐更快被利用。 工业应用:主要氮源或辅助氮源;调节pH值生理酸性物质:代谢后能产生酸性残留物质。(NH4)2SO4利用后,产生硫酸 生理碱性物质:代谢后能产生碱性残留物质。硝酸钠利用后,产生氢氧化钠。 3、无机盐和微量元素 ? 概念:组成生理活性物质或具有生理调节作用矿物质 ? 作用方式:低浓度起促进作用,高浓度起抑制作用。? 种类:盐离子 磷、硫、钾、钠、镁、钙,常常添加 铁、锌、铜、钼、钴、锰、氯,一般不加。 4、水 菌体细胞的主要成分。 营养传递的介质。良好导体,调节细胞生长环境温度。培养基的主要成分之一。 5、生长因子(growth factor)

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,

工业微生物发酵技术汇总

发酵技术指标 沃蒙特发酵技术服务平台 NO 项目英文技术名称名称指标 1他克莫司Tacrolimus 发酵单位:大于 1.0g/L, 发酵周期: 240 小时 , 提取收 率: 60-70% 2西罗莫司Sirolimus\Rapamyci 发酵单位: 1000±200 mg/L,发酵周期: 192hrs ,收率:35- 40% n产品含量:≥ 98% 3乳酸链球菌素Nisin 发酵水平 : 12-15g /L ,发酵时间:16-20小时,收率 :65% 以上。 4霉酚酸mycophenolate 发酵单位: 12g/L 以上,发酵时 间:160 小时,提取得率:mofetil, MMF 75% 5去甲金霉素DMCT,Demethylchlor 发酵单位: 10± 2g/L ,发酵时间: 200 小时,产品收率: 75% tetracycline 6雄烯二酮Androstenedione 发酵时间 96 ± 24 hrs ,每 3- 3.3 公斤植物甾醇可获 得 1 公斤雄烯二酮。 7利福霉素Rifamycin 发酵周期 220 小时,发酵单位大于 20g/L ,收率 65% 86- 羟基烟酸6-Hydroxynicotinic 纯度:≥ 98%,用途说明:用于合成维 生素 A Acid 9L- 缬氨酸Valine 发酵产酸: 60±5 克 /L ,发酵周 期: 60 ± 5 小时,提取 收 率: 65%(医药级) 10 L- 异亮氨酸Isoleucine 发酵产酸: 25-30 克 / 升,发酵周期 : 60-72 小时, 提取收 率: 80% 发酵单位 :35 ± 3g/L ,发酵时间 :33-35 小时,产品 得率 : 饲 11 L- 色氨酸Tryptophan 料级≥ 85%,药品级 ≥ 70%,产品质量 :>98.0%( 纯度 ) , 糖转化率: 18% 12 糖化酶Glucoamylase 发酵周期: 6~7 天,酶 活: 8 万- 10 万 U 13 耐高温淀粉酶Amylase 发酵周期: 140h,酶活: 17 万单位 14 纤维素酶Cellulase 发酵周期: 6~7 天,酶活: 80-100IU 15 超级泰乐菌素Super tylosin 发酵单位: 14000- 16000U/ml 发酵时间: 130-150 小时提 取 收率: 70-75%

2017人教版高中生物选修二3.1微生物发酵及其应用

《微生物发酵及其应用》教学设计与案例 目标的确定 与本节对应的课程标准具体内容是“举例说出发酵与食品生产”,而本节标题定为《微生物发酵及其应用》。事实上,微生物发酵在现实生活中远远超出了食品工业的范畴。因此,本节内容一开始时并没有局限于食品生产,而是从比较大的视角──发酵工程史话引入,然后探秘发酵过程,再举例说出发酵与食品生产的关系。为此,本节主要教学目标确定为:通过了解发酵工程发展的历史,体验科学、技术、社会三者间的关系;说出微生物发酵生产的基本过程;举例说出微生物发酵与食品生产的关系;关注与微生物发酵有关的社会问题等。教学设计思路 教学实施的程序 教学 内容 教学活动教学手段和方法预期目标 1.复习提问,引入新课。 师:同学们在初中时学习过微生物发酵与食品, 我们的日常生活中也接触到许多发酵食品,请同学们思 考这样一个问题:哪些食品是由微生物发酵生产的?相 应的发酵种类是什么? 生:酸奶、泡菜,它们都是乳酸发酵。 学生很可能 回答不全,教师可提 示。 投影或板书: 第一节微生物发酵 联系日常生活 的实例,在回忆旧知识 的基础上,引入新课, 以激发学生的学习兴 趣,强化从社会中来的 意识。

师:很好!还有其他食品吗?想一想,我们每天 吃的主食有通过发酵制作的吗? 生:馒头、面包。 师:对,实际上,我们经常食用的许多食品,以 及使用的一些药品,它们的生产过程都离不开微生物发 酵。那么,微生物发酵是如何发展起来的?其生产过程 怎样?它还可应用在哪些方面?现在我们就一起来解 答这些问题。 及其应用 2.新课──发酵工程史话的学习。 师:现在人们能够利用微生物发酵来大规模地生 产食品、药品等许多产品,那么,人们今天的成绩是如 何一步步取得的呢?下面我们先来学习第一个问题:发 酵工程史话。 首先,请大家阅读教材发酵工程史话标题下的第 一自然段。 从这段文字的叙述中,能够看出,人类的祖先很 早就会在不知微生物发酵原理的情况下,利用微生物发 酵技术来生产多种产品,这个方面还有我们中华民族的 贡献。由此可见,发酵技术是从生产实践中一步步产生 的。 师:下面请同学们继续阅读第二自然段。 第二自然段的核心内容是,随着两位科学家研究 出发酵现象的本质和人们对微生物的认识不断深入后, 诞生了传统的发酵工业。这充分说明了发酵技术需要基 础科学研究的指导,即科学研究促进了技术的发展。 师:好,请大家继续阅读后四个自然段的内容。 从中能够看出,发酵技术随着时代的发展而不断向前 发展,从传统的发酵工业到现代发酵工业,再到微生 物工程,它不仅成为生物技术产业的重要支柱,而且 和基因工程技术的结合使它如虎添翼。由此看来,生 物技术产业的核心是技术,同时科学技术又是一个不断 发展的过程。 投影或板书: 一、发酵工程 史话 学生先阅读教 材相应的段落,教师 就此段落提炼出有 关科学价值观的教 育素材 自然过渡到发酵 工程史话。 让学生体验科学 技术是从生产实践中 产生的。 让学生体验技术 需要以基础科学研究 作指导,科学、技术间 存在相互作用。 让学生认同生物 技术产业的核心是技 术,以及科学技术是 一个不断发展的过程。 3.新课──发酵生产过程探秘。 师:在很多家庭的日常生活中,味精是不可缺少 的调味品,那么,你知道它的化学成分是什么吗? 生:谷氨酸钠。 师:对!有人认为食用味精对人体有毒害作用, 投影或板书: 二、发酵生产 过程探秘──以味 精生产为例 让学生了解发 酵生产的基本过程。

(医院感染护理学)医院感染的微生物学原理

(医院感染护理学)医院感染的微生物学原理考纲: 人体正常菌群的分布与作用 一、人体正常菌群的分布 正常菌群:在人体的皮肤、黏膜与外界相通的各种腔道(如口腔、鼻咽腔、肠道、生殖泌尿道)等部位,均存在着对人体无害的庞大的微生物群,它们在发生、发展过程中,无论是群体内部或它们与人体之间,均形成一种自然生态体系,互相依存、互相制约,经常保持着生态平衡。 正常菌群的定义归纳 1.部位:人体的皮肤、黏膜与外界相通的各种腔道(如口腔、鼻咽腔、肠道、生殖泌尿道)等。 2.菌群: -常居菌(正常菌群)和暂居菌(过路菌); -对人体无害。 3.正常菌群绝大部分是厌氧菌,在人体特定部位定植,密度极高。 二、人体正常菌群的生理作用 1.营养作用—降解未消化的食物残渣,合成维生素B2、维生素K、叶酸、泛酸等。 2.免疫调节作用—刺激机体免疫应答。 3.定植抵抗力作用—代谢产物杀伤侵入有害细菌。例如口腔中的唾液链球菌—产生过氧化氢,杀死白喉杆菌和脑膜炎球菌;皮肤上的痤疮丙酸杆菌—产生抗菌性脂类,抑制金黄色葡萄球菌和溶血性链球菌的生长。 4.生物屏障作用—通过黏附和繁殖形成一层自然菌膜,是一种非特异的保护膜,抵抗致病微生物的侵袭及定植。正常菌群被视为机体防止外来菌侵入的生物屏障。 5.其他作用—肠道中的双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌等还有降低胆固醇、降血氨、抗衰老等作用。 微生态的平衡与失衡 一、微生态平衡 定义:在长期进化过程中形成的正常微生物群与其宿主在不同发育阶段动态的生理性组合,达到定位、定性、定量三个方面的平衡。 微生态平衡对人体的健康十分重要,但许多因素如疾病状态、有创诊疗措施及大量广谱抗菌药物使用等,都会影响人体微生态的平衡。

高三生物选修2微生物发酵及其应用同步测试题-教育文档

高三生物选修2微生物发酵及其应用同步测试 题2019 生物学科因初中结业考试的形式与高考的差异而形成了一系列衔接问题。以下是查字典生物网为大家整理的高三生物选修2微生物发酵及其应用同步测试题,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,查字典生物网一直陪伴您。 一、填空题 1、生物发酵工艺多种多样,但基本上包括、、和等下游处理几个过程。 2、根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同,过滤可分为、、和四大类。 3、微生物的育种方法主要有三类:,,。 4、发酵培养基主要由,,,,,组成。 5、青霉素发酵生产中,发酵后的处理包括:、,,。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为,用高压蒸汽进行空罐灭菌称为。 7、可用于生产酶的微生物有、、。 常用的发酵液的预处理方法有、、。 8、根据搅拌方式的不同,好氧发酵设备可分为和两种。 9、依据培养基在生产中的用途,可将其分成、、三种。 10、现代发酵工程不仅包括和,还包括。 11、发酵工程的主要内容包括、、。

12、发酵类型有、、、、。 13、发酵工业生产上常用的微生物主要有、、、。 14、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向,从自然选育转向,从诱发基因突变转向。 15、根据操作方式的不同,液体深层发酵主要有、、。 16、分批发酵全过程包括、、、、,所需的时间总和为一个。 17、分批发酵中微生物处于限制性的条件下生长,其生长周期分为,、。 18、根据搅拌的方式不同,好氧发酵设备又可分为、 19、下流加工过程由许多化工单元操作组成,通常可以分为和、四个阶段。 20、当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野生菌转向,从自然选育转向,从诱发基因突变转向。 21、微生物发酵产酶步骤为、、、、。 二、判断 1、微生物发酵的最适氧浓度与临界氧浓度的概念是完全一样的( ) 2、从微生物中发现的抗生素,有约90%是由放线菌产生的。( ) 3、在微生物杀虫剂中,引用最广泛的是苏云金芽孢杆菌,他用来毒杀鳞翅目和双翅目的害虫。( )

2018年高三生物微生物发酵及其应用知识点汇总-优秀word范文 (3页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除! == 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! == 高三生物微生物发酵及其应用知识点汇总 发酵工程的概念和内容 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。 (1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。 (2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。 (3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。 (4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。 (5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。 (6)发酵工程有三个发展阶段。 现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。 发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工),后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程),最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产(现代发酵工程),跨入生物工程的行列。

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

第三章 微生物反应动力学习题答案

第三章 微生物反应动力学习题答案 1. 微生物反应的特点,其与化学反应的主要区别有那些? 答:微生物反应与化学反应相比,具有以下特点: 1)微生物反应属于生化反应,通常是在常温常压下进行;2)反应原料来源相对丰富;3)易于生产复杂的高分子化合物和光学活性物质;4)通过菌种改良,可大大提高设备的生产能力;5)副产物多,提取有一定难度;6)生产微生物受外界环境影响比较大;7)开发成本较大;8)废水BOD较大 2.简要回答微生物反应与酶促反应的最主要区别? 答:微生物反应与酶促反应的最主要区别在于,微生物反应是自催化反应,而酶促反应不是。此外,二者还有以下区别: (1)酶促反应由于其专一性,没有或少有副产物,有利于提取操作,对于微生物反应而言,基质不可能全部转化为目的产物,副产物的产生不可避免,给后期的提取和精制带来困难,这正是造成目前发酵行业下游操作复杂的原因之一。 (2)对于微生物反应,除产生产物外,菌体自身也可是一种产物,如果其富含维生素或蛋白质或酶等有用产物时,可用于提取这些物质。 (3)与微生物反应相比,酶促反应体系较简单,反应过程的最适条件易于控制。 微生物反应是利用活的生物体进行目的产物的生产,因此,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞因素的影响,并且微生物会发生遗传变异,因此,实际控制有一定难度。 (4)酶促反应多限于一步或几步较简单的生化反应过程,与微生物反应相比,在经济上有时并不理想。 4. 答:Monod 方程建立的基本假设:微生物生长中,生长培养基中只有一种物质的浓度(其他组分过量)会影响其生长速率,这种物质被称为限制性基质,并且认为微生物为均衡生长且为简单的单一反应。Monod 方程与米氏方程的主要区别如下表所示: Monod 方程:S K S S += max μμ 米氏方程:S K S r r m += max 方程中各项含义: μ:生长比速 μmax :最大生长比速 S: 单一限制性基质浓度 K S : 半饱和常数 方程中各项含义: r:反应速率 r max :最大反应速率 S:底物浓度 K m :米氏常数 微生物生长动力学方程 酶促反应动力学方程

专题四微生物与发酵工程

专题四微生物与发酵工程 一、选择题 1、细菌培养过程中分别采用了高压蒸气、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法,这些方法可依次用于杀灭哪些部位的杂菌 () A、接种环、手、培养基 B、高压锅、手、接种环 C、培养基、手、接种环 D、接种环、手、培养基 2、下列关于发酵工程的说法,错误的是 () A、发酵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身 B、可通过人工诱变选育新品种 C、培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌 D、环境条件的变化,不仅会影响菌种的生长繁殖,而且会影响菌体代谢产物的形 成 3、下列措施中能把微生物生长的调整期缩短的是 () A、接种多种细菌 B、增加培养基的量 C、加大接种的量 D、选用孢子接种 4、下列有关微生物营养物质的叙述中,正确的是 () A、是碳源的物质不可能同时是氮源 B、凡是碳源都能提供能量 C、有些含氮的无机盐可以是生长因子 D、有些无机氮源也能提供能量 5、科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理,选育了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种, 从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的,这种人工控制的方法实质上利用了以下哪种调节方式? () A、酶合成的调节 B、酶活性的调节 C、二者都有 D、二者都无 6、关于微生物代谢调节说法正确的是 () A、乳糖诱导大肠杆菌合成分解乳糖的酶属于酶活性的调节 B、酶活性调节是一种快速、精细的调节方式

C、酶合成调节与酶活性调节不是同时存在的 D、微生物的代谢产物与酶结合不会改变酶的结构 7、在培养酵母菌时,培养基中加入什么样的特殊物质,以保证抑制其他杂菌的繁殖() A、生长因子 B、食盐 C、高浓度蔗糖溶液 D、青霉素 8、分离提纯是制取发酵产品不可缺少的阶段,产品不同,分离提纯的方法不同,对 产品的代谢产物常采用的提取方法是 () ①蒸馏②萃取③过滤④离子交换⑤沉淀 A、①③⑤ B、①②④ C、①②③ D、③④⑤ 9、下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述中,正确的是 () A、发酵中不断通入纯氧气 B、搅拌的目的只是使空气形成细小气泡,增加培养基中的溶氧量 C、冷却水可使酶的活性下降 D、若培养条件不当就不能得到所需产品 10、发酵工程中培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 A、① B、①② C、②③ D、①②③ 11、人们常用大肠杆菌作为判断自来水是否被粪便污染的指示菌,我国规定1000mL 自来水中的大肠杆菌数不得超过 () A、1个 B、3个 C、5个 D、10个 12、下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长(S、C、M为简单培养基,U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质),问细菌不能合成哪一种物质?(“+”表示生长良好,“-”表示生长不好)

微生物发酵制药-总体工艺过程流程

微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。 微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容: 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、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。 1.分离思路:新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,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了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样:有针对性地采集样品。 4.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。

高三生物微生物与发酵工程专题复习

高三生物微生物与发酵工程专题复习【知识框架】 【经典例题】 【例题1】为了检测饮用水中是否含有某种细菌,配制如下培养基 (1)该培养基所含的碳源有,其功能是。 (2)该培养基所含的氮源有,其功能是。 (3)该培养基除含碳源、氮源外,还有微生物需要的营养物质是。(4)该细菌在同化作用上的代谢类型是。

(5)该培养基可用来鉴别哪种细菌() A.霉菌 B.酵母菌 C.大肠杆菌 D.乳酸菌 【思路分析】对异养微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源,因此蛋白胨既作碳 源又可作氮源。该培养基不需补充生长因子。各类微生物繁殖的最适pH是不同的,大多数细菌、放线菌 适宜在中性至微碱性(pH为7~7.5)中生长,而酵母菌和霉菌则适宜在偏酸性(pH为4.5~6.0)中生 长,在配制培养基时应注意这条原则。 【规范解答】(1)乳糖、蔗糖、蛋白胨,主要用于构成微生物的细胞物质和代谢产物。 (2)蛋白胨主要用于合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物。(3)水、无机盐(或K2HPO4) (4)异养(5)C 【反思点拨】该题主要考查了微生物需要的营养及功能、培养基的种类、配制原则。解此题时要注 意自养和异养微生物在新陈代谢类型上的异同、在营养物质需求上的异同。配制培养基时要综合考虑这 些因素。 【例题2】下面是最早发现抗生素——青霉素的弗莱明先生所进行的探索过程。 提出问题:培养细菌的培养基中,偶然生出青霉菌,在其周围的细菌生长就会受到抑制,为什么会 出现这种现象? 进行实验:把青霉菌放在培养液中培养后,观察这些培养液对细菌生长的影响。 结果:培养液阻止了细菌的生长和繁殖。 结论:青霉素可产生一种阻止细菌繁殖的物质。 弗莱明在持续的研究中分离出了一种物质,分析出它的特征并将之命名为青霉素。 根据上述探索过程,请回答下列问题: (1)作为这一实验的假设,下列最为恰当的是() A.青霉素能产生有利于人类的物质 B.青霉菌污染了细菌生长的培养基 C.青霉菌可能产生了有利于细菌繁殖的物质 D.青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质 (2)青霉菌和细菌的关系是( ) A.共生 B.竞争 C.捕食 D.寄生 (3)为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是培养液和培养基中产生的,则应进一步设计 实验,其实验方法是:。若实验结果为:, 则能充分证明青霉菌确实能产生可阻止细菌繁殖的青霉素。 【思路分析】本题在认真分析实验过程的基础上结合生态学的知识解题是不难的。 (1)青霉菌可产生青霉素,青霉素是抗生素可杀菌。 (2)在同一培养基中青霉菌和细菌为了营养和空间将发生竞争。 (3)在设计实验时为了使结果真实可靠必须只有一个变量,同时应设计对照组。 【规范解答】(1)D (2)B (3)对照配制成分相同的培养基,不加入青霉菌,观察细菌的生长和 繁殖情况细菌正常生长 【反思点拨】本题重点考查的是与实验有关的知识。正确解答此题要复习与对照实验有关的知识: 如何提出假设、如何设计实验、如何设计对照组等。

微生物发酵工程

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。 发酵工程的内容 它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。 1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。 (2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。 (3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。 (4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。 (5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。 已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外,根据不同的需要,发酵工艺上还分类批量发酵:即一次投料发酵;流加批量发酵:即在一次投料发酵的基础上,流加一定量的营养,使细胞进一步的生长,或得到更多的代谢产物;连续发酵:不断地流加营养,并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前,必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验,得到产物形成的动力学模型,并根据这个模型设计中试的发酵要求,最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性,在从实验室到中试,从中试到大规模生产过程中会出现许多问题,这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术:包括固液分离技术(离心分离,过滤分离,沉淀分离等工艺),

考点18 微生物与发酵工程

温馨提示: 此题库为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,点击右上角的关闭按钮可返回目录。 考点18 微生物与发酵工程 一、选择题 1.(2011·四川高考)下列关于微生物生长曲线的叙述,不正确的是( ) A.在相同培养条件下接种对数期的菌种,调整期将缩短 B.进入对数期的微生物代谢旺盛,形态和生理特性比较稳定 C.进入稳定期后不再产生新细胞,活细胞数目维持相对恒定 D.进入衰亡期后部分细胞解体,可释放出抗生素等代谢产物 【解析】选C。A项,对数期的菌种细胞代谢能力最强,分裂能力强,增长速度快,此时接种,调整期将缩短;B项,对数期的微生物菌体以等比数列形式增加,增长速度快,细胞代谢能力最强,细菌很少死亡或不死亡,微生物内部各成分最为均匀,形态和生理特性比较稳定;C项,进入稳定期后生长速率下降,死亡率上升,细胞数目达到最大值,新生的细胞数和死亡的细胞数相当;D项,进入衰亡期后部分细胞解体,可释放一些对人类有用的抗生素等次级代谢产物。 2.(2011·重庆高考)下列有关细菌培养的叙述,正确的是( ) A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长 C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长 D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动 【解析】选D。A项,在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一种细菌增殖而

来的;B项,青霉素能破坏细菌等原核生物的细胞壁而抑制细菌的增殖,对真菌没有明显作用;C项,破伤风杆菌是厌氧菌,通入氧气会抑制其生长;D项,半固体培养基中可以观察细菌的运动。 二、非选择题 3.(2011·全国卷) 某同学从温度为55℃~65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题: (1)测定脂肪酶活性时,应选择作为该酶作用的物质,反应液中应加入溶液以维持其酸碱度稳定。 (2)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为。 (3)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。【解析】本题考查酶催化反应的特点和颜色反应的应用以及依据对照和单因子变量原则进行实验设计的能力。(1)测定脂肪酶的活性,应该让脂肪酶去催化脂肪水解,通过测定反应速率的快慢表示酶活性的高低;为了防止外界因素(如pH)的变化对实验结果的影响,应该在反应液中加入含有缓冲对的缓冲溶液。(2)蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色。(3)本实验的自变量是温度,围绕着该细菌的生活环境的温度(55℃~65℃)设置一系列的温度梯度(如50℃、55℃、60℃、65℃、70℃等),分别测定酶活性。酶活性最高时所对应的温度是最适温度。答案:(1)脂肪缓冲 (2)蛋白质 (3)在一定的温度范围(包括55℃~65℃)内设置温度梯度,分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值,则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则,扩大温度范围继续实验,直至出现峰值为止。

微生物学复习题和参考答案.doc

微生物学复习题和参考答案(农学类) 涂国全编写 2010年05月 第一章绪论 一、复习题(30题) 1.什么是微生物?简述其3大特点和所属类群。 2.什么是马铃薯晚疫病?试述其在历史上对人类的一次严重危害。 3.如何理解“在近代科学中,对人类福利最大的一门科学要算是微生物学了”? 4.人类认识微生物世界的主要障碍是什么?在微生物学发展早期,学者们是如何逐一克服的? 5.微生物学的发展经历了哪5个时期?各期的代表人物是谁? 6.试简介列文虎克(A.vanLeeuwenhoek,1632~1723),并说明他对微生物学的贡献。 7.巴斯德学派在微生物学发展中有何重大贡献? 8.科赫学派在微生物学发展中有何重大贡献? 9.由巴斯德设计的著名曲颈瓶试验,有何重大的理论与实际意义? 10.巴斯德、科赫等微生物学研究成果的“横向扩散”,产生了哪些分支学科?各学科的代表人物是谁? 11.微生物学史上的“成熟期”始于何时、何人?试简述本期的特点。 12.在医疗保健事业的发展史中,与微生物学有关的“六大战役”是什么?它们对人类的进步起了什么作用? 13.在发酵工业和生物工程产业中有哪些关键性的工艺技术?试述青霉素的大规模生产对当代发酵工业和生物工程所产生的巨大影响。 14.什么是生物工程(学)?它由哪5大具体工程组成?它们间的相互关系是怎样的? 15.简述微生物在生态平衡和环境保护中的作用。 16.微生物学对生物学基础理论的研究有何重大贡献?为什么微生物可以发挥这种作用? 17.为什么说微生物是基因工程的支柱?

18.在经典遗传学发展为分子遗传学的过程中,微生物起了什么作用?为什么能起这种作用? 19.微生物学有哪6类分科?试简述分类依据并各举数例。 20.试列举10项起源微生物学研究的特有操作技术。 21.试列举微生物学中3项最重要的独特技术,并分别说出其创始人、基本原理及其对发展微生物学的贡献。 22.何谓科赫法则(Koch¢s Postulates)? 23.微生物的“生长旺、繁殖快”特性对发酵生产有何实际意义?试举例说明之。 24.为什么说在微生物的5大共性中,“体积小、面积大”这一条是最根本的? 25.微生物的“生长旺、繁殖快”特性对生物学基础理论的研究有何意义?试举例说明之。 26.微生物界有哪几项特点可称得上是“生物界之最”?(应答10项) 27.当前人类正面临哪5大危机?解决危机的关键是什么?为什么说在解决这些危机中微生物可以发挥其不可替代的作用? 28简述现代微生物学发展的6大趋势。 29.为什么说“21世纪是生物学世纪”? 30.简述微生物学在那几方面的突出贡献使人类的平均寿命延长了几十年。为什么? 二、参考答案(54小题) 1.答案定义:一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。 特点:个体微小(<0.1 mm);构造简单;进化地位低。 类群:原核类:细菌,放线菌,蓝细菌;立克次氏体,支原体,衣原体。 真核类:真菌(酵母菌,霉菌),原生动物,显微藻类。 非细胞类:病毒,类病毒,朊病毒。(注:也可用表解法解答) 2.答案一种由病原性真菌引起的严重植物病害。19世纪中叶,在欧洲发生了一场马铃薯晚疫病大流行,毁灭了5/6的马铃薯,个别地方甚至颗粒无收,并引起爱尔兰等地大量居民饿死或逃往北美。 起因:当地过分强调种植单一高产粮食作物~马铃薯;当时连年气候异常,长期阴雨,温湿度过高,十分有利于病原真菌的生长繁殖和传播。 3.答案不同的人群或个人有其不同的幸福观或福利观。 一般都集中在追求钱、权、利、名、业、健(健康长寿)等几个方面。 健康在幸福观上应居首位;在近代多门科学中,对人类健康的关系最为密切、已作出了重要贡献并将进一步作出更大贡献的科学就是微生物学。 4.答案主要障碍有以下几点: 个体微小:列文虎克利用其自制的显微镜,克服了肉眼的局限性,首次观察到多种微生物的个体形态; 外貌不显:主要由科赫学派克服的,他们创立了许多显微镜技术,染色技术、悬滴培养技术和显微摄影技术,使人们对细菌等的外貌能清楚地观察到了;

最新微生物与发酵工程

第五章微生物与发酵工程●知识网络

●范题精讲 【例1】利用酵母菌发酵生产酒精时,投放的最适原料和产生酒精的阶段要控制的必要条件是 A.玉米粉和有氧 B.大豆粉和有氧 C.玉米粉和无氧 D.大豆粉和无氧 解析:解答此题需从三个方面入手分析。首先,酵母菌的代谢类型是兼性厌氧异养型,发酵生产酒精要在无氧的条件下进行。第二,酒精是葡萄糖无氧发酵形成的,玉米粉与大豆粉相比较,玉米粉含有丰富的糖类,而大豆粉含蛋白质较多,因此玉米粉作原料适于酒精的

产生。第三,酵母菌的酒精发酵是工业生产中常用到的,在整个生产中酵母菌的代谢方式有两种:初始阶段,需扩大酵母菌的数量,应加快繁殖速度,这时需要通入氧气,使酵母菌进行有氧呼吸;而后的阶段需要在无氧条件下进行发酵,以生产出所需要的产物,即酒精。 答案:C 【例2】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:解答此题需从如下四方面入手分析:首先,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;第二,温度能影响生物合成的途径,这是因为生物合成过程需要酶,不同酶的活性与温度有关;第三,菌种吸收营养物质时多数是主动运输,需呼吸作用提供能量,这与温度有关;第四,菌体生长和产物合成,需体内旺盛的代谢作基础,而用于生长繁殖和代谢产物生成的酶不同,因此所需的最适宜的温度也不一定相同。 答案:B ●试题详解 高中同步测控优化训练(九) 第五章微生物与发酵工程(A卷) 说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题共32分) 一、单选题(每小题1分,共32分) 1.微生物的代谢速度与高等动植物相比快得多,下列哪一项不是这一生命现象的原因 A.表面积与体积的比很大 B.与外界环境物质交换迅速 C.适宜条件下微生物的繁殖速度非常快 D.微生物体内酶的种类比其他生物多 解析:考查微生物的代谢特点。微生物的代谢是指微生物体内所发生的全部化学反应。与高等动植物相比,微生物的代谢异常旺盛,其主要原因有以下几点:一是微生物的表面积与体积之比很大,约是同等重量的成年人的30倍,扩大了同外界环境的接触面积,有利于迅速与外界环境进行物质交换。二是体内物质转化快,对物质利用快。三是在适宜条件下其繁殖速度快,原因是其繁殖过程较简单,周期短。 答案:D 2.细菌、放线菌属于原核生物的主要依据是 A.单细胞 B.无核膜 C.二分裂生殖 D.对抗生素敏感 解析:生物界按生物体细胞结构可分为非细胞生物和细胞生物。非细胞生物主要指病毒。细胞生物按细胞的结构又分为原核生物和真核生物两大类。原核生物由原核细胞组成。原核细胞的主要特点是无核膜、无成形的细胞核,没有成套的细胞器。常见的原核生物有细菌、放线菌、支原体、衣原体、蓝藻等。原核生物如细菌的分裂方式为二分裂,都是单细胞生物体。细菌的细胞质中存在着小型环状DNA,这种小型环状DNA分子上有许多基因控制着细菌的某些性状,如对抗生素的抗性基因。 答案:B

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