生物工艺学整合
生物工艺学 最终版
生物技术：应用自然科学及工程学的原理，依靠生化催化剂的应用，将物料进行加工以提供产品货位社会服务的技术发酵：一切依靠微生物的生命活动来获取产品培养基：提供微生物生长繁殖和生物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生理酸性盐：经过微生物生理代谢后，生成酸性物质的无机盐致死温度：杀死微生物的极限温度致死时间：致死温度下杀死所有微生物的时间灭菌：利用物理和化学的方法灭菌或除去物料及设备中一切生命物质的过程消毒：用物理或化学的方法杀死物料.容器.溶具内外的病原微生物，一般只能杀死营养细胞而不能杀死芽孢。
相对热阻：某一微生物在某些条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的致死时间的比值。
生长因子：构成细胞的组分，促成生命活动的进行的物质。
相对浓度：指空气的饱和度百分数，在一定温度，罐压和通气搅拌下，以消后培养基被100%饱和为基准，发酵液中溶解氧所占比例。
热阻：微生物在某条件下的致死时间连消灭菌：也叫连续灭菌，培养基在通入到发酵罐的过程中进行加热，保温，降温的过程共价修饰：通过酶蛋白中的残基与一些化学基团的共价解离变构效应：又称别构效应，一种小分子物质与酶分子上的相应部位非共价结合后改变酶分子构想，从而改变酶的催化活性初级代谢：微生物在生命活动前期进行的与其生长繁殖相关的活动初级产物：微生物在生命活动前期产生的与其生长繁殖密切相关的产物次级代谢：微生物在生命活动后期进行的与其生长繁殖无关的活动OD：光密度（反映条件）种子扩培级数：是指制备种子需逐级扩大培养的次数，与生产规模和菌种生长特性有关，保证种子液数量，尽量缩短级数发酵级数：菌体细胞在生产车间经历的液体培养次数种龄：种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐的培养时间接种量：接入的种液的体积和接种后培养液的体积比溶解氧浓度（DO）：在一定温度和压力下，发酵液所溶解的氧气浓度相对浓度：又称空气的饱和度百分数，指在一定温度，罐压和通气搅拌，以消后培养基被100％饱和为基准，发酵液中溶解氧所占的比例耗氧速率ro2：单位体积的发酵液在单位时间内耗氧量，反映了发酵液中对氧气的消耗量呼吸强度Qo2：单位质量的干菌体在单位时间内的耗氧量临界氧浓度C临：生长期时不影响菌体细胞呼吸所允许的最低氧浓度，生产期时不影响产物合成所允许的最低氧浓度生物工艺过程:菌种优化→发酵种子制备→发酵→提取→产品生物技术的特点：1、反应条件温和；2、原料无毒无害，生物体也如此；3、反应过程与自我调节方式进行；4、高分子化合物的转化。
(完整word版)生物工艺学知识点总结全解(word文档良心出品)
生物工艺学期末复习资料生物工艺学知识点总结第一章绪论1、生物工艺学（biotechnology）：又称为生物技术，它是应用自然科学及工程学原理，依靠生物作用剂(biological agents)的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。
特点：多学科和多技术的结合；生物作用剂（生物催化剂）的参与；应用大量高、精、尖设备；建立工业生产过程或进行社会服务，。
生物工艺学包含的四大块内容：原料预处理和培养基的制备、菌种的选育及代谢调节、生物反应过程的工艺控制、下游加工。
2、生物催化剂是游离的或固定化的细胞或酶的总称。
生物催化剂特点：优点：①常温、常压下反应②反应速率大③催化作用专一④价格低廉缺点：稳定性差控制条件严格易变异（细胞）生物反应过程实质是利用生物催化剂以从事生物技术产品的生产过程(process engineering)。
3、生物技术研究的主要内容：基因工程(DNA重组技术，gene engineering) 、细胞工程(cell engineering)、酶工程(enzyme engineering)、发酵工程(fermentation engineering)、蛋白质工程(protein engineering)、第二章菌种的来源1、工业生产常用的微生物细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、担子菌、藻类。
2. 工业生产对微生物菌种的要求培养基成分简单、廉价、来源广。
生长迅速、发酵周期较短，抗杂菌和噬菌体能力强。
目的产物产量高，产物类似物的产量低，且目的产物最好能分泌到胞外，利于产物分离。
对温度、pH、离子强度、剪切力等环境因素不敏感。
对溶氧的要求低，便于培养及降低能耗。
菌种遗传性能稳定，不易变异和退化，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。
3、分离微生物新种的过程大体可分为采样、增殖、纯化和性能测定。
含微生物材料的预处理方法：物理方法（加热）；化学方法（pH）；诱饵法。
诱饵技术：将固体基质加到待检的土壤或水中，待其菌落长成后再铺平板。
生物工艺学总结
1.微生物菌种选育，应考虑哪些因素？（简答）1）培养基：构成培养基的原材料，其产地期加工方法和用量都会对孢子产生一定影响，此外水质也不能忽略地区的不同季节的变化和水源的污染。
2）培养基的温度和湿度：培养室的相对温度和适度对孢子形成数量质量和速度有何大影响，一般来说真菌对湿度要求偏高，放线菌对湿度要求偏低。
3）培养时间和冷藏时间：培养时间：培养时间对孢子有很大影响年轻的孢子经不起冷藏。
年老的孢子会导致生产力下降，因此控制孢子量多，正常的阶段终止培养。
冷藏时间：总原则就是冷藏时间宜短不宜长。
4）接种量：接种量大小会影响培养基中孢子个体的数量多少进而影响生理状态。
2.菌种的选育方法自然育种诱变育种杂交育种基因工程育种3.对培养基的配备原则？第一原则：根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基（1）各种营养物质的浓度与配比，特别是C/N（2）将培养基的pH控制在一定范围内（3）考虑利用价廉且易于获得的原料第二原则：应考虑各营养物质的浓度，配比第三原则：调节适宜的酸碱度（PH值）第四原则；是根据我们培养微生物的目的，是为了得到它的菌体还是其代谢产物，是实验室用还是大生产用。
4.发酵结束的决定因素？（不确定）1.经济因素：要以最低的生产成本来获得最大发酵生产能力的时间为最适发酵结束时间。
2.产品质量因素：发酵时间的长短对后续工序和产品质量影响很大，故考虑发酵周期长短对产物提取工序的影响。
3.特殊因素：当出现发酵异常现象的时候如染菌，代谢异常，就根据适当情况做出合理调整。
5.糖酵解过程的三个调节点，三中激酶？己糖激酶（1步）、磷酸果糖激酶（3步）和丙酮酸激酶（10步）第一步：葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖第三步：6-磷酸果糖转变为1,6-二磷酸果糖第十步：磷酸稀醇式丙酮酸转它们是糖酵解途径中的关键酶，是糖酵解途径的三个不可逆步骤。
6.发酵异常现象（可能不全）1、种子培养异常（表现为培养的种子质量不合格）：菌体生长缓慢；菌丝结团；代谢不正常。
了解生物学中的生物工艺技术
了解生物学中的生物工艺技术生物工艺技术是一门综合性强、前沿性强的学科，它将生物学、化学、物理学和工程学等多个学科紧密结合起来，旨在利用生物体或其组成部分来进行生物制品的研发、生产和应用。
生物工艺技术在医药、农业、环境保护等领域具有广阔的应用前景，对于人类社会的可持续发展具有重要意义。
一、生物工艺技术的定义和概念生物工艺技术是指通过生物体、细胞、细胞器、酶等生物材料，运用现代生物学、化学、工程学等知识与技术手段，实现对生物制品的生产和应用的一门综合性学科。
它是人们利用生物体或其组成部分，在人工条件下进行研究和开发的过程。
生物工艺技术的研究领域包括基因工程技术、发酵技术、细胞工程技术、酶工程技术等。
二、生物工艺技术在医药领域的应用1. 基因工程技术在药物研发中的应用基因工程技术是生物工艺技术中的一个重要分支，它能够修改生物体的基因组，实现对目标物质的高效表达和产生。
在药物研发中，基因工程技术可以应用于蛋白质药物的生产，例如重组人胰岛素的生产。
2. 细胞工程技术在药物制备中的应用细胞工程技术是利用生物体的细胞进行生产的技术手段，它在药物制备中有着广泛的应用。
例如，利用细胞工程技术可以大规模培养植物细胞，从而获得生长激素、抗生素等药物。
3. 发酵技术在药物制造中的应用发酵技术是以微生物为基础，通过控制生物发酵过程来产生目标物质的技术。
在药物制造中，发酵技术可以应用于抗生素、生长因子等药物的生产。
三、生物工艺技术在农业领域的应用1. 转基因作物的研发和应用转基因技术是通过基因工程手段，将外源基因导入植物或动物细胞中，从而赋予其新的性状或功能。
在农业领域，转基因技术可以应用于抗虫、抗草、抗病等性状的改良，提高作物的产量和质量。
2. 细胞培养技术在植物育种中的应用细胞培养技术是利用植物组织或细胞的无性繁殖能力，通过体外培养方法进行大规模繁殖的技术。
在植物育种中，细胞培养技术可以应用于快速繁殖、基因保护和遗传改良等方面。
生物工艺学教案及讲
生物工艺学教案及讲一、课程简介章节：一教学时间：45分钟教学目的：使学生了解生物工艺学的概念、发展历程和应用领域。
教学内容：1. 生物工艺学的定义2. 生物工艺学的发展历程3. 生物工艺学的应用领域教学方法：1. 讲授法：讲解生物工艺学的定义、发展历程和应用领域。
2. 互动法：提问学生，了解他们对生物工艺学的了解程度。
教学资源：1. 教材：生物工艺学概述2. 投影片：生物工艺学的定义、发展历程和应用领域的图片和图表。
教学步骤：1. 引入：通过提问方式引导学生思考生物工艺学的概念。
2. 讲解：讲解生物工艺学的定义、发展历程和应用领域。
3. 讨论：分组讨论生物工艺学在实际应用中的例子。
5. 作业布置：要求学生写一篇关于生物工艺学应用领域的小短文。
二、生物技术在食品工业中的应用章节：二教学时间：45分钟教学目的：使学生了解生物技术在食品工业中的应用。
教学内容：1. 食品工业中常用的生物技术2. 生物技术在食品加工过程中的作用3. 生物技术在食品品质改良中的应用教学方法：1. 讲授法：讲解食品工业中常用的生物技术、作用和品质改良中的应用。
2. 互动法：提问学生，了解他们对生物技术在食品工业中的应用的了解程度。
教学资源：1. 教材：生物技术在食品工业中的应用2. 投影片：食品工业中常用的生物技术、作用和品质改良的例子。
教学步骤：1. 引入：通过提问方式引导学生思考生物技术在食品工业中的应用。
2. 讲解：讲解食品工业中常用的生物技术、作用和品质改良中的应用。
3. 讨论：分组讨论生物技术在食品工业中的应用的例子。
5. 作业布置：要求学生搜集生物技术在食品工业中的应用的实例，进行分享。
三、生物技术在药品生产中的应用章节：三教学时间：45分钟教学目的：使学生了解生物技术在药品生产中的应用。
教学内容：1. 药品生产中常用的生物技术2. 生物技术在药品生产过程中的作用3. 生物技术在新药研发中的应用教学方法：1. 讲授法：讲解药品生产中常用的生物技术、作用和新药研发中的应用。
生物工艺学-汇总
去复杂的从微生物细胞(指胞内酶)或培养物的滤液(指胞
外酶)中提取酶的过程。 乙醇 → 乙酸 维生素C 甾体激素的转化生产 醋酸杆菌 乙醇 → 乙酸
单细胞蛋白的生产
Single cell protein, SCP
藻类
细菌
真菌
主要产品开发情况
抗生素 农牧业的生物活性物质:乳链菌肽:牛奶和食品保鲜、放线菌酮(抗植物霉菌，
年代初在分子生物学、遗传学、细胞学、微生物学以及生 物化学工程和计算机等学科的基础上发展起来的。运用基 因工程、细胞融合、固定化酶以及细胞或组织培养和生物
传感器技术等工程技术原理，加工生物材料或定向地组建
具有特定性状的新物种或新品系为人类提供所需的各种产 品和服务，……”。
生物工程（Bioengineering)
所发明的。 原理
– 每一个B淋巴细胞(骨髓依赖淋巴细胞)的表面抗原受体仅能特异地
识别一种抗原决定簇而形成其独异性抗体的特性 – 骨髓瘤细胞能在体外大量繁殖和产生分泌性抗体的特性
– 把含有目的抗体的淋巴细胞(一般采用脾淋巴细胞)与骨髓瘤变种细
胞进行细胞融合（也称原生质体融合)后所获得的既能产生目的抗 体又能在体外连续培养的单克隆抗体(Monoclonal antibodies，
组织、细胞、体液以至分泌物以及从上述组分中提取出来的生物催化 剂(Biocatalyst)——酶或其他生物活性物质；
提供的产品可以是工业、农业、医药、食品等 被作用的“物料”可以是有关的生物机体或有关的器官、细胞、
体液或其经加工的组分以及少量必要的无机物质。
涉及的学科
自然科学：生物学、化学、物理学等以及它们的分支学科、 交叉学科，如微生物学、动物学、植物学、生物化学、分 子生物学等，以及医学、药学、农学等；
生物工艺学复习提纲终极版讲述
生物工艺学复习提纲第一章绪论1、什么叫生物工艺学？p1生物工艺学，是研究生物技术产品生产的工艺技术问题的学科，是指以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的过程技术手段，按照设计改造生物体或生物原料，为人类生产出所需要产品或达到某种目的的技术2、生物反应的一般过程？p2-3,(读图1-2，理解生物反应过程，上游加工、下游加工、酶催化反应工程、细胞反应工程、废水的生物反应工程)（1）原料的预处理（2）生物催化剂的制备（3）生化反应器及反应条件的选择与控制（4）产物的分离纯化酶催化反应过程：采用游离酶或固定化酶为催化剂时的反应过程，称为酶催化反应过程。
细胞反应过程：采用活细胞为催化剂时的反应过程。
包括微生物发酵反应过程，固定化细胞反应过程和动植物细胞培养过程。
废水的生物处理过程：它是利用微生物本身的分解能力和净化能力，除去废水中污浊物质的过程3、生物技术的应用（了解，见PPT）农业，食品工业，医药工业，化学冶金工业，能源工业，环境保护第二章工业微生物菌种选育、制备、保藏1、从自然界分离新菌种的步骤？p14采样——增值培养——纯种分离——生产性能测定采样；如何选取采样地点？例如酵母、霉菌。
对于酵母类或霉菌类微生物，由于它们对碳水化合物的需要量比较多，一般又喜欢偏酸性环境，所以酵母类，霉菌类在植物花朵，瓜果种子及腐殖质含量高的土壤等上面比较多。
增殖培养；什么是增殖培养？例如纤维素酶产生菌、脂肪酶产生菌、放线菌分离。
增值培养就是给混合菌群提供一些有利于所需菌株生长或不利于其他菌型生长的条件，以促使目标菌大量繁殖，从而有利于分离它们。
纯种培养；纯种分离的方法？划线、稀释纯种分离一般采用单菌落分离法和稀释法生产性能测定；一般采用两步法，即初筛和复筛2、诱变育种？p15,诱变育种的基本程序？营养缺陷性？营养缺陷性的筛选过程？（理解抗生素法、过滤法淘汰野生型的原理；营养缺陷性检出的方法原理，点种法、夹层检出法、限量补充培养基检出法、影印法；营养缺陷性的鉴定，理解原理）诱变育种：通过人工处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌株选育出来的过程基本程序：出发菌株的挑选，敏感期和适合对象的选择，诱变剂的选择，诱变剂量的选择，初筛，复筛营养缺陷型：指某一菌株在诱变后丧失了合成某种营养成分的能力，主要指合成维生素，氨基酸及嘌呤，嘧啶的能力，使其在基本培养基中不能生长，而必须在此培养基中加入相应物质才能生长的突变株筛选过程：中间培养，淘汰野生型，营养缺陷型检出，营养缺陷型鉴定抗生素法的基本原理是野生型细胞能在基本培养基上生长繁殖，可选用某种抗生素将生长状态的细胞杀死，而留下不能生长的缺陷型细胞。
整合生物学
整合生物学
1. 什么是整合生物学？
整合生物学（integrative biology）是一个综合性学科，涵盖了生物学的各个领域，包括分子生物学、细胞生物学、生物化学、神经生物学、生态学等方面。
整合生物学的目标是将不同生物学领域的知识整合起来，深入理解生物的生命过程和多样性。
2. 整合生物学的发展历程
整合生物学起源于20世纪中叶，当时人们意识到单一领域的研究无法全面了解生物学问题。
20世纪70年代，整合生物学更加成为研究热点，出现了大量跨学科研究的合作。
现代技术也为整合生物学提供了重要支持，如基因工程技术、蛋白质组学等。
3. 整合生物学的实践应用
整合生物学在实践中应用广泛，如：
（1）基因组学研究可帮助研究生物分类、生态学变化以及遗传疾病的发病机制。
（2）生态学中运用整合生物学的方法，可以全面考虑环境因素对生态系统的维持和稳定性的影响。
（3）研究神经系统的整合生物学方法可以深入了解神经科学和神经疾病的机制，开发新的药物治疗方案。
4. 整合生物学的未来前景
整合生物学在检测疾病和预防疾病等方面具有重要价值，同时，
整合生物学研究还可以解决环境监测、种植业、畜牧业等方面的问题。
未来，整合生物学将面临更大的挑战和机遇，需要更加紧密的跨学科
合作，积极探索多样性的生命机制，开发新的生物技术，为人类的健康、环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
新编生物工艺学知识点整理
代谢控制发酵（Metabolic Control fermentation）：用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。
临界氧浓度(critical value of dissolved oxygen concentration) ：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。
如对产物形成而言便称为产物合成的临界氧浓度。
下游技术（工程）（downstream processing）：对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术。
盐析(Salt induced precipitation)：在高浓度的中性盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。
色谱分离（Chromatographic Resolution，CR）利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲合力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中。
当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。
菌种的保藏方法：A斜面冰箱保藏法B沙土管保藏法C石蜡油封存法D真空冷冻干燥保藏法E液氮超低温保藏法微生物初级代谢调节:酶活调节、酶合成调节、遗传控制修饰初级代谢中间体的三种生化过程:生物氧化与还原、生物甲基化、生物卤化种子扩大培养造成染菌主要原因：设备渗漏、空气带菌、种子带菌、灭菌不彻底、技术管理不善整个下游加工过程应遵循四个原则：1) 时间短；2) 温度低3) pH适中4) 严格清洗消毒固液分离的方法：重力沉降、浮选、悬液分离、介质过滤、离心。
常用破碎方法：【机械法】珠磨法、高压匀浆法、超声破碎法、X-press法【非机械法】酶溶法、化学渗透法、渗透压法、冻结融化法、干燥法膜过滤法过程：微滤、超滤、纳滤和反渗透离子交换树脂的理化性能指标：1）外观2）交联度3）化学稳定性4）机械强度5）交换量白酒的四大香型：清香、酱香、浓香、米香酶制剂的生产方法：固态发酵法、深层液体培养法【菌种的衰退表观现象有哪些？】目的产物的产量下降；营养物质代谢和生长繁殖能力下降；发酵周期延长；抗不良环境的性能减弱。
生物工艺学
生物工艺学
1. 介绍
生物工艺学是一门融合了生物科学与工程学的学科，可作为独立
的学科学习。
生物工艺学根据具体的生物体的特性和规律，运用工程
学的方法，利用机械、电子、计算机技术充分发挥生物的作用和功能。
2. 学习内容
生物工艺学主要课程有：生物化学、生物物理、微生物学、发酵
工程、生物装备工程、蛋白质工程学、生物工艺等等。
这些课程涉及
了生物质处理技术、生物分离技术和生物检测技术等，其中讨论了生
物工艺学的理论基础及其本质、原理以及疗法技术。
3. 应用领域
生物工艺学的应用可以分成三大类：生物检测、制药和环境护理。
例如，在生物检测方面，可以利用生物工艺学的知识和技术来检
测病原生物和药物;在制药方面，可以利用生物应用工程学的知识和技
术来设计制造各种药物;在环境保护方面，可以应用生物工程技术实现
资源的回收和再利用，以减少资源的浪费。
4. 发展前景
随着科学技术和工程技术的发展，生物技术，尤其是生物工艺学
的发展前景非常广阔，发展速度也越来越快。
生物工艺技术的应用，
已经被广泛应用于食品、制药、日化、农业等众多的领域，把握和开
发这一研究领域，将帮助人类更好的开发利用自然资源，保护环境和改善生活质量。
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生工09级《生物工艺学》期末考试知识点（供参考）一、名词解释1．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。
（P198）2．得率系数Yx/s：对在培养过程中发生的物质的转化进行定量的描述，是生成的细胞量与消耗底物的质量比值。
（P197）3．分批培养：是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定条件下完成一个生长周期的微生物培养方法。
(P200)4．连续培养：是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，从而使培养系统内培养液量维持恒定，使微生物能在接近恒定状态下生长。
（P205）5．分批灭菌：是将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程，也称实罐灭菌。
分批灭菌是中小型发酵罐常用的一种灭菌方法。
（P122）6．连续灭菌：也叫连消，就是将将配制好的并经预热（60～75℃）的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度（126～132℃）。
然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。
其过程均包括加热、维持和冷却等灭菌操作过程。
培养基的冷却方式有喷淋冷却式、真空冷却式、薄板换热器式几种方式。
（P126）7．初级代谢：一般将微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢生成维持生命活动的物质和能量的过程。
（P72）8．次级代谢：在一定的生长时期（一般是稳定生长期），微生物以初级代谢产物为前体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。
（P72）9. 种子培养基：是供孢子发芽、生长和繁殖菌丝体，并使菌丝体长得粗壮，成为活力强的“种子”。
要求营养丰富完全，氮源和维生素的含量高些，总浓度略稀薄，以达到较高溶解氧。
（P100）10．发酵培养基：是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。
既要迅速生长、又要能迅速合成产物。
因此，除有生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需元素、前体和促进剂。
（P100）11.孢子培养基：孢子培养基是供菌种繁殖孢子的一种常用培养基，对这种培养基的要求是能使菌体迅速增长，产生较多优质的孢子，并要求这种培养基不易引起菌种发生变异，所以对孢子培养基的基本配置要求如下：①营养不要太丰富；②所以无机盐的浓度要适中；③要注意培养基的pH和湿度。
(P100)12．杂交育种：是指将两个基因型不同的菌株经吻合（或接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。
(P43)13．干热灭菌：加热主要是破坏蛋白质与核酸的氢键,导致蛋白质变性或凝固、核酸破坏，酶失活，从而使微生物死亡。
细菌的芽孢较繁殖体耐热，因此灭菌应以杀灭芽孢为标准。
干热灭菌法包括火焰灭菌法和干热空气灭菌法两种。
(P120) 14．湿热灭菌：采用高温饱和水蒸气或沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法。
由于蒸气潜热大，穿透力强，因此灭菌效率高，灭菌温度低，时间短。
(P120)15．呼吸强度：又称比耗氧速度（Qo2）指单位时间内单位重量的细胞所消耗的氧气，mmolO2.g菌-1.h-1 r=Qo2.X (酶工程P48)16．前体：指加入到发酵培养基中的某些化合物能被微生物直接结合到产物分子中去，而自身的结构无多大变化，具有促进产物合成的作用。
（P107）17．代谢工程：指通过某些特定生化反应的修饰来定向改善细胞的特性或是运用重组DNA技术来创造新的化合物。
（P93）18．溶氧系数：单位体积液体所能吸收的氧气。
19．补料---分批发酵：在分批发酵的过程中补入新鲜的料液，以克服由于养料的不足导致发酵过早结束。
（P154）20．Y P/S：产物关于碳源的得率系数。
（P197）二、填空1．代谢过程的理想截流途径为：注入途径、中心途径、发散途径、目的产物生成、产物通过膜排泄。
2．设计育种及发酵工艺控制的五字策略为进、通、节、堵、出。
（①进，促进细胞对碳源等营养物质的吸收；②通，使来自上游和各个注入分支的碳架物质能畅通地流向目的产物；③节，阻塞与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流，使碳架物质相对集中地流向目的产物；④堵，消除或削弱目的产物进一步代谢的途径；⑤出，促进目的产物向胞外空间分泌。
（书本没有，源自百度））3．诱变育种的物理方法采用的诱变剂有紫外线、快中子、X 射线、r 射线、激光等。
（P38）4．常用化学诱变剂的种类有氮芥，亚硝酸，N 一甲基一N ′硝基一N 一亚硝基弧（NTG ）等；（P40）5．菌种的保藏常用的方法有斜面冰箱保藏法，沙土管保藏法，菌丝速冻法，石蜡油封存法，真空冷冻干燥保藏法等；（P59）6．酶合成的调节包括酶合成的诱导和酶合成的阻遏。
（P65）三、简答题1.作为生产用的微生物种子需要满足哪些基本要求？(P144)答：①菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能快速生长，迟缓期短；②生理性状稳定；③菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；④无杂菌污染；⑤保持稳定的生产能力。
2.何谓阿累利乌斯定律？(P121)答：又称反应速率指数定律，是阿累利乌斯在19世纪末提出的一个表达定浓条件下元反应的速率对反应系统温度依赖关系的定律，也可说是表达速率常数对温度的依赖关系的经验公式 。
3．简述诱变育种的一般步骤？（P38,以下为概括的）答：出发菌株→斜面培养（或摇瓶培养）→单细胞或单孢子悬液→诱变剂处理→平板分离→斜面培养（或摇瓶培养）→初筛→斜面培养（或摇瓶培养）→复筛→斜面培养（或摇瓶培养）→中试→生产实践。
4．简述菌种保藏的原理和方法 ？（P58-60）答：菌种保藏的原理：主要是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异。
一般可通过保持培养基营养成分在最低水平，缺氧状态，干燥和低温，使菌种处于“休眠”状态，抑制其繁殖能A ：系数，s -1；△E ：活化能，J/mol ；R ：气体常数，8.314 J/(mol·K)； T ：绝对温度，K 。
力。
①斜面冰箱保藏法斜面保藏是一种短期、过渡的保藏方法，用新鲜斜面接种后，置最适条件下培养到菌体或孢子生长丰满后，放在4℃冰箱保存。
一般保存期为三个月到六个月。
②沙土管保藏法将沙与土洗净烘干过筛后，按沙与土的比例为l－2∶l混合均匀，分装于小试管中，装料高度约为1厘米左右，121°C间歇灭菌三次，灭菌试验合格后烘干备用。
一般沙用80目过筛，土用30－100目过筛。
其次，将斜面孢子制成孢子悬浮液接入沙土管中或将斜面孢子刮下直接与沙土混合，于干燥器中用真空泵抽干，放在冰箱内保存。
一般保存期为1年左右。
③石蜡油封存法向培养成熟的菌种斜面上，倒入一层灭过菌的石蜡油，用量要高出斜面一厘米，然后保存在冰箱中。
此法可通用于不能利用石蜡油作碳源的细菌、霉菌、酵母等微生物的保存。
保存期约一年左右。
④真空冷冻干燥保藏法其基本原理是在较低的温度下（－15℃），快速地将细胞冻结，并且保持细胞完整，然后在真空中使水分升华。
在这样的环境中，微生物的生长和代谢都暂时停止，不易发生变异。
因此，菌种可以保存很长时间，一般5年左右。
⑤液氮超低温保藏法原理：用液氮能长期保存菌种。
这是因为液氮的温度可达一196℃，远远低于其新陈代谢作用停止的温度（一130℃），所以此时菌种的代谢活动已停止，化学作用亦随之消失。
操作：（1）安瓿管要求（2）菌种准备及分装（3）冻结（4）重新培养5．简述无菌空气的制备流程？(见PPT)答：空气高空取气管除尘器（粗过滤器）空气压缩机贮气罐一级冷却器油水分离器二级分离器除雾气加热器总过滤器分过滤器无菌空气进发酵罐6．常用空气过滤的介质有哪些？（P138答：①棉花：常用（脱脂棉），有弹性，纤维长度适中，填充密度130-150kg/cm3。
②玻璃纤维：直径小，不易折断，过滤效果好,填充密度130-280kg/cm3。
③活性炭：要求质地坚硬，颗粒均匀。
常用小圆柱体的颗粒活性碳。
对0.3 μm以下颗粒的过滤效率仅为99% ，需多次过滤。
④绝对过滤介质：这是一种能控制孔径的过滤介质，孔径在0.45um以下，小于一般菌体，对微生物及0.45um以上颗粒能完全过滤，所以成为绝对过滤介质。
这种滤纸的材料有聚四氟乙烯、硝酸纤维脂类等。
⑤矿渣，金属丝纤维和合成纤维7. 选择和配制生产用培养基应依据哪些基本原则？（P108-P111答：①菌种的同化能力选用大分子原料时，应首先考虑微生物是否具有相应的水解酶。
否则，只能利用简单物质。
②代谢的阻遏与诱导在配制培养基时，应根据微生物的特性和培养目的，注意快速利用的碳(氮)源和慢速利用的碳(氮)源的相互配合，发挥各自的优势,避其所短。
③合适的C 、N 比碳氮比对微生物生长繁殖和产物合成的影响极为显著。
氮源过多，会使菌体生长过于旺盛，pH 偏高，不利于代谢产物的积累；氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量。
碳源过多，容易形成较低的pH ；若碳源不足，容易引起菌体的衰老和自溶。
另外，碳氮比不当还会引起菌体按比例吸收营养物质，从而直接影响菌体的生长和产物的合成。
④pH 的要求微生物在利用营养物质后，由于酸碱物质的积累或代谢酸碱物质的形成会造成培养体系pH 的波动。
发酵过程中调节pH 的方式一般不主张直接用酸碱来调节。
要保证发酵过程中pH 能满足工艺的要求，合理配制培养基是成功的决定因素。
8.何谓中间体？中间体与前体的区别？添加前体的策略？（P73-P78、P107） 答：①中间体：是指养分或基质进入一途径后被转化为一种或多种不同的物质，它们均被进一步代谢，最终获得该途径的终产物。
②中间体与前体的区别：在于前体的结构往往略需改变后才进入到代谢途径中去；有时他们是指同一物质。
③添加前体的策略：外源前体在发酵液中的残留量过高，会使生产菌中毒，但不足也不行。
所以，过程添加前体宜少量多次或流加，来控制发酵液中前体残留量的适当范围。
9.何谓菌种退化？（P58）答：菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种的退化。
退化的原因包括基因突变和分离现象。
10.何谓Monod 方程？（P202）答：Monod 方程：细胞的生长为均衡式生长，细胞的比生长速率与限制性基质浓度存在着关系。
其中，μ表示比生长速率，表示最大比生长速率，表示比生长速率是最大比生长速率一半时所对应的底物浓度，即饱和常数。
]S [K ]S [s max +μ=μ四、综合题1．杂菌污染的不良后果是什么？如何防止杂菌污染？（PPT上）答：不良后果：①由于杂菌的污染，使生物化学的基质或产物消耗，造成产率降低。