发酵工艺学试卷

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一、填空题（每空0.5分，共20分）
1，生产菌种的制备一般包括两个过程，一是在固体培养基上生产孢子的孢子制备过程，二是在
液体培养基中生产大量菌丝的种子制备过程。

2，影响孢子质量的因素有培养基、培养温度和湿度、培养时间和冷藏时间、接种量，影响种子质量的因素有培养基、培养条件、种龄、接种量。

3，影响液相体积氧传递系数KLa的因素有搅拌功率、空气流速、发酵液理化性质、泡沫、空气分布器与发酵罐结构。

4，菌种衰退的原因有基因突变、连续传代、不适宜的培养和保藏条件。

5，影响溶解氧饱和浓度的主要因素有温度、溶液性质及氧分压。

6，微生物发酵工业的范畴主要包括微生物菌体发酵、基因工程菌发酵、微生物转化、微生物酶制剂发酵、微生物代谢产物发酵。

7，发酵生产过程中染菌的危害主要有杂菌消耗营养物质、影响产品的产量质量、影响发酵液的理化性质、影响产物的分离纯化。

8，连续灭菌的一般单元过程包括预热、加热升温、灭菌（保温）、冷却。

9，培养基按其在发酵生产中的不同用途来分类可分为孢子培养基、种子培养基、发酵培养基。

10，微生物的原生质体制备的影响因素主要包括有酶浓度、菌液预处理、酶解温度、渗透压等。

二、名词解释（每小题3分，共30分）
1，呼吸强度：
单位重量的干菌体每小时消耗氧的量，单位为mmol/(g·h)
2，连续发酵：
连续培养或连续发酵是指以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基，同时以相同的速度
流出培养液，使培养系统内培养液的液量维持恒定的微生物培养方式。

3，摄氧率：
摄氧率是指单位体积发酵液每小时消耗氧的量，单位为mmol/(L·h)。

4，气泛点：
在特定条件下，通入发酵罐内的空气流速达某一值时，使搅拌功率下降，当空气流速再增加时，搅拌功率不再下降，此时的空气流速称为气泛点。

5，呼吸临界氧浓度：
当溶氧浓度低时，呼吸强度随溶解氧浓度的增加而增加，当溶氧浓度达某一值后，呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化，此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。

6,前突变：
诱变剂所造成的DNA分子的某一位置的结构改变。

7,葡萄糖效应:
又称葡萄糖阻遏或分解代谢产生阻遏作用。

葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。

8,生理性延迟:
突变基因由杂合状态变为纯合状态时，还不一定出现突变表型，新的表型必须等到原有基因的产物稀释到某一程度后才能表现出来。

9,接种量：
指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。

10,对数残留定律
在一定温度下，微生物受热致死遵循分子反应速度理论，微生物受热死亡的速度-dN/dT与任何瞬间残留的活菌数N成正比。

三、问答（共50分）
1，发酵过程中引起溶氧异常下降及异常升高的原因分别有哪些？（6分）
引起发酵液pH值下降的原因:1）培养基中碳氮比例不当,碳源过多,导致有机酸大量积累；2）消泡油加得过多；3）微生物生理酸性物质的存在；（3分）
引起发酵液pH值上升的原因:1）培养基中碳氮比例不当,氮源过多,氨基氮释放；2）微生物生理碱性物质的存在，中间补料时氨水或尿素等碱性物质加入过多。

3）污染烈性噬菌体。

（3分）
2，搅拌在发酵中的作用及使用时应注意的事项。

（6分）
1）使发酵罐内的温度和营养物质浓度达到均一，使组成发酵液的三相系统充分混合；
2）把引入发酵液中的空气分散成小气泡，增加了气-液间的传质面积“a”，提高KLa 值；
3）增强发酵液的湍流程度，从而提高氧的传递速率；
4）减少菌丝结团；
5）可延长空气气泡在发酵罐中的停留时间，增加氧的溶解量。

但是，如果搅拌速度过快，由于剪切力增大，会损伤菌丝体，影响菌丝体的正常代谢，同时还会浪费能源和促进泡沫形成。

（各点1分）
3，菌种衰退后有哪些复壮的方法？（6分）
菌种衰退的原因包括：1)、基因突变；2)、连续传代；3)、不适宜的培养和保藏条件。

（各1分）
复壮的方法有：纯种分离；淘汰衰退的个体；选择合适的培养条件。

（各1分）
4，补料分批发酵与分批发酵、连续发酵相比较的特点有哪些？（8分）
补料分批发酵与分批发酵有以下特点：
1）可以解除培养过程中的底物抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖的分解阻遏效应；2）对于耗氧过程，可以避免在分批培养过程中因一次性投糖过多造成的细胞大量生长、耗氧过多以至通风搅拌设备不能匹配的状况；3）在某种程度上可减少微生物细胞的生成量、提高目的产物的转化率；4）微生物细胞可以被控制在一系列连续的过渡态阶段。

（各1分）
补料分批发酵与分批发酵有以下特点：
1）不需要严格的无菌条件2）不会产生微生物菌种的老化和变异；3）最终产物浓度较高，有利于产物的分离；4）使用范围广。

（各1分）
5，分析微生物细胞中对DNA 损伤的几种修复方式中的结果。

（8分）
微生物细胞中对DNA 损伤的几种修复方式包括： 1）DNA聚合酶的校正；2）光复活；3）切除修复；4）重组修复；5）SOS修复。

（4分）其中具有修复作用的：1）DNA聚合酶的校正；2）光复活；3）切除修复；（2分）具有引发突变造成更大错误的：1）重组修复；2）SOS修复。

（2分）
6,简述微生物发酵工业上培养基质量的影响因素有哪些？（6分）
微生物发酵工业上培养基质量的影响因素有：原材料质量；（2分）水质的影响；（1分）灭菌的影响；（2分）其他影响。

（1分）
7，诱变育种工作中需要注意哪几个主要环节?（10分）
答：1出发菌株的选择：纯种、性状优良、诱变剂敏感；（4分）2诱变剂的选择（3分）3筛选优良菌株（3分）。