發(fā)酵工程復(fù)習(xí)資料

1、發(fā)酵工程復(fù)習(xí)題（僅供參考）第1章 緒論1.發(fā)酵：通過微生物的生長和繁殖代謝活動，產(chǎn)生和積累人們所需產(chǎn)品的生物反應(yīng)過程。2.發(fā)酵工程：主要包括菌種選育和保藏、菌種的擴(kuò)大生產(chǎn)、微生物代謝產(chǎn)物的發(fā)酵生產(chǎn)和分離純化制備，同時也包括微生物生理功能的工業(yè)化利用等。3現(xiàn)代生物技術(shù)劃分為：基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、生化工程等5個方面。4.發(fā)酵的本質(zhì)：1680年，荷蘭人列文虎克制成了顯微鏡；1897年德國人畢希納提出酶的催化理論后，對發(fā)酵的本質(zhì)才最終有了真正的認(rèn)識。5.發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展史（6個階段）：1900年以前，自然發(fā)酵階段；1900-1940年，德國人科赫在1905年因肺結(jié)核菌研究獲諾貝爾獎

2、，科赫發(fā)明了固體培養(yǎng)基，應(yīng)用固體培養(yǎng)基分離培養(yǎng)細(xì)菌，得到了細(xì)菌的純培養(yǎng)，同時改進(jìn)了細(xì)菌的染色法，純培養(yǎng)技術(shù)的建立是發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第一個轉(zhuǎn)折時期；1929年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素，它的問世使千萬生命免除了死亡的威脅，同時在發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史上開創(chuàng)了嶄新的一頁；代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)的建立，是發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第三個轉(zhuǎn)折時期；20世紀(jì)60年代，許多跨國公司決定研究生產(chǎn)微生物細(xì)胞作為飼料蛋白質(zhì)的來源，甚至研究采用石油產(chǎn)品作為發(fā)酵原料，這一時期可視為發(fā)酵工業(yè)發(fā)展的第五階段。這一時期可以采用分子生物學(xué)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)手段，構(gòu)建基因工程菌。6.發(fā)酵工業(yè)的特點：發(fā)酵過程一般都是在常溫下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)條件比較

3、溫和；可采用較廉價的原料生產(chǎn)較高價值的產(chǎn)品；發(fā)酵過程是通過生物體的自適應(yīng)調(diào)節(jié)來完成的，反應(yīng)的專一性強，因而可以得到較為單一的代謝產(chǎn)物；由于生物體本身所具有的反應(yīng)機(jī)制，能專一性地和高度選擇性地對某些較為復(fù)雜的化合物進(jìn)行特定部位的生物轉(zhuǎn)化修飾，也可以比較復(fù)雜的高分子化合物；發(fā)酵生產(chǎn)不受地理、氣候、季節(jié)等自然條件的限制，可以根據(jù)訂單安排通用發(fā)酵設(shè)備來生產(chǎn)多種多樣的發(fā)酵產(chǎn)品。7.（P6）8.工業(yè)發(fā)酵的類型：根據(jù)對氧的需求分為：需氧發(fā)酵、兼性厭氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵；根據(jù)培養(yǎng)基物理狀態(tài)分為：液體發(fā)酵和固體發(fā)酵；9.近年的一些新發(fā)展的微生物培養(yǎng)方法（兩步法液體深層培養(yǎng)）：此法在酶制劑生產(chǎn)和氨基酸生產(chǎn)方面應(yīng)用較多

4、。在酶制劑生產(chǎn)中，由于微生物生長與產(chǎn)酶的最適條件往往有很大的差異。采用兩步法培養(yǎng)，可將菌體生長條件（營養(yǎng)期）與產(chǎn)酶條件區(qū)分開來，因而更容易控制各個生理時期的最適條件。10.發(fā)酵工程應(yīng)用（了解不考）：醫(yī)藥工業(yè)；食品工業(yè)；能源工業(yè)；化學(xué)工業(yè)；冶金工業(yè)；農(nóng)業(yè)；環(huán)境保護(hù)。第2章 發(fā)酵工業(yè)菌種1.發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的可培養(yǎng)微生物通常分為4大類（重點）：細(xì)菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌。后兩種為真核生物，放線菌的最大經(jīng)濟(jì)價值在于能產(chǎn)生多種抗生素。酵母不是分類學(xué)上的名詞，指一類單細(xì)胞。2.發(fā)酵工業(yè)對菌種的要求（重點）：能在廉價原料制成的培養(yǎng)基上生長，且生成產(chǎn)物產(chǎn)量高、易于回收；生長較快，發(fā)酵周期短；培養(yǎng)條件易于控制

5、；抗噬菌體及雜菌污染能力強；菌種不易變異退化，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；對放大設(shè)備的適應(yīng)性強；菌種不是病原菌，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素。3.微生物分離篩選的一般過程：4.微生物菌種的分離篩選步驟（從自然界分離為例）（重點）：樣品采集樣品的預(yù)處理目的菌富集培養(yǎng)菌種初篩菌種發(fā)酵性能鑒定菌種保藏。5.樣品預(yù)處理的方法（非重點）：物理法（熱處理、膜過濾法和離心法等）；化學(xué)法；誘餌法（將一些固體物質(zhì)加到待分離的土壤或水中作誘餌，待其菌落長出后再進(jìn)行平板分離，可獲得某些特殊的微生物種類。）6.富集培養(yǎng)的兩種方法（重點）：控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分；控制培養(yǎng)條件。7.菌種常用的分離方法：平板劃線分

6、離法；稀釋分離法；簡單平板分離法；涂布分離法；毛細(xì)管分離法；小滴分離法（滴管前端拉成毛細(xì)管后，將欲分離樣品制成懸液，適當(dāng)稀釋，再用無菌毛細(xì)管吸取懸液，在無菌蓋玻片上以縱橫成行的方式滴數(shù)個小滴，鏡撿，發(fā)現(xiàn)單細(xì)胞或單孢子，用無菌毛細(xì)管吸取后進(jìn)行斜面培養(yǎng)。）8.經(jīng)典的分類鑒定方法：相對現(xiàn)代分類鑒定方法而言，指長期以來常采用的方法（形態(tài)、生理、生化、生態(tài)、生活史和血清學(xué)反應(yīng)等指標(biāo)。）形態(tài)學(xué)特征；生理生化指標(biāo)；血清學(xué)試驗與噬菌體分型；氨基酸順序和蛋白質(zhì)分析。9.現(xiàn)代分類鑒定方法：微生物遺傳型的鑒定（DNA的堿基組成、核酸的分子雜交、遺傳重組特性分析、rRNA序列分析）；細(xì)胞化學(xué)成分特征分類法；數(shù)值分類法

7、。10.發(fā)酵工業(yè)菌種改良目標(biāo)（重點）：提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量；提高目標(biāo)產(chǎn)物的濃度，減少副產(chǎn)品；改良菌種性狀，改善發(fā)酵過程；改變生物合成途徑，以獲得高產(chǎn)的新產(chǎn)品。11.誘導(dǎo)：根據(jù)酶的合成是否受環(huán)境中所存在的誘導(dǎo)物誘導(dǎo)作用，可把酶劃分為組成型酶和誘導(dǎo)型酶兩類。12.阻遏：在微生物代謝過程中，當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過量時，通過阻遏作用來阻礙代謝途徑中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的生物合成，從而控制代謝以減少末端產(chǎn)物的合成。13.末端產(chǎn)物阻遏：指由某代謝途徑末端產(chǎn)物過量累積而引起的阻遏。14.分解代謝阻遏：指有兩種碳源（或氮源）分解底物同時存在時，細(xì)胞利用快的那種會阻遏利用慢的底物的有關(guān)分解酶的合成和累積。1

8、5.代謝調(diào)節(jié)機(jī)制：酶的調(diào)節(jié)機(jī)制兩種（酶合成調(diào)節(jié)和酶分子催化活力調(diào)節(jié)）。16.反饋抑制：酶活性抑制主要指反饋抑制。主要表現(xiàn)在某代謝途徑末端產(chǎn)物（即終產(chǎn)物）過量時，這種產(chǎn)物可反過來直接抑制該途徑和分支途徑中第一個酶的活性，促使整個反應(yīng)過程減慢甚至停止，從而避免了末端產(chǎn)物的過多累積。17. 前體激活（非重點）：酶活性的激活指在分解代謝途徑中，后面的反應(yīng)可被前面的中間產(chǎn)物所促進(jìn)前體激活。18.菌種選育常用的誘變劑（P26，表2-1）：19.細(xì)胞工程育種：雜交育種（將兩個基因型不同的菌株經(jīng)吻合（或結(jié)合）使遺傳物質(zhì)重新組合，從中分離篩選出具有新性狀菌株）。20.（P31）21.（P19）（選擇）22.關(guān)于

9、菌種的選育不正確的是 （ ）A 自然選育菌種費時且盲目性大 B 誘變育種原理的基礎(chǔ)是基因突變C 代謝控制育種方法有轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)及雜交 D 采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌 （選擇）23.谷氨酸棒桿菌合成天冬氨酸族氨基酸時，天冬氨酸激酶受到賴氨酸和蘇氨酸的抑制屬于（ ）A、協(xié)同反饋抑制 B、累積反饋抑制C、增效反饋抑制 D、順序反饋抑制（選擇）24.通常用來作為菌種鑒定的重要依據(jù)是（  ）A.菌落 B細(xì)菌形態(tài)C.細(xì)菌體積 D.細(xì)菌結(jié)構(gòu)（選擇）25.微生物菌種的分離一般方法有（ ）A.平板劃線分離法 B.稀釋分離法C. 涂布分離法 D.離心法（選擇）26.酶活性調(diào)節(jié)速度比酶合成調(diào)節(jié)速度（ ）

10、A.快 B.慢 C.相等 D.無法比較（選擇）27.為了保證純種生產(chǎn)，穩(wěn)定生產(chǎn)和提高產(chǎn)量，通常要把在出現(xiàn)退化現(xiàn)象群體中的少量變異細(xì)胞除掉，以保持群體的純正，這種操作叫做（ ）A.菌種分離 B.菌種純化C.自然選育 D.菌種復(fù)壯（選擇）28.谷氨酸棒桿菌合成天冬氨酸族氨基酸時，天冬氨酸激酶受到賴氨酸和蘇氨酸的抑制屬于（ ）A、協(xié)同反饋抑制 B、累積反饋抑制 C、增效反饋抑制 D、順序反饋抑制（選擇）29.用葡萄糖和乳糖及其它必需營養(yǎng)在適宜環(huán)境下培養(yǎng)大腸桿菌，只有當(dāng)葡萄糖被消耗完后乳糖才能被利用。這一事實表明 （ ）A.大腸桿菌優(yōu)先利用葡萄糖，葡萄糖能抑制利用乳糖的有關(guān)酶的基因的表達(dá)B.分解乳糖的

11、酶是在乳糖誘導(dǎo)下合成的誘導(dǎo)酶C.葡萄糖既作碳源又作能源，利用葡萄糖的酶屬于誘導(dǎo)酶D.葡萄糖對利用乳糖的有關(guān)酶的活性起抑制作用30.填空題：發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的可培養(yǎng)微生物通常包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌四大類;發(fā)酵工業(yè)菌種分離篩選過程中的富集培養(yǎng)按照其培養(yǎng)方式的不同可分為分批培養(yǎng)方式、連續(xù)培養(yǎng)方式和半連續(xù)培養(yǎng)方式;發(fā)酵工業(yè)菌種改良的方法有：誘變育種、細(xì)胞工程育種、基于代謝調(diào)節(jié)技術(shù)的育種、基因工程育種、蛋白質(zhì)工程育種、代謝工程育種、組合生物合成育種、反向生物工程育種等。（寫出任4種）;細(xì)胞工程育種方法包括雜交育種和原生質(zhì)體融合育種;菌種保藏的方法有斜面低溫保藏法、沙土管干燥保藏法、冷凍真空干燥法

12、、液氮超低溫保藏法等;導(dǎo)致發(fā)酵工業(yè)菌種退化的原因主要有基因突變和連續(xù)傳代兩個方面。第3章 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設(shè)計1.培養(yǎng)基（非重點）：指用于維持供微生物生長繁殖和產(chǎn)物形成所需的一組營養(yǎng)物質(zhì)和原料。2.發(fā)酵培養(yǎng)基的作用（非重點）：滿足菌體的生長；促進(jìn)產(chǎn)物的形成。3.發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源：碳源（來源：糖類、油和脂肪、有機(jī)酸、烴和醇類）；氮源（有機(jī)氮源、無機(jī)氮源）；無機(jī)鹽及微量元素；水；生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（生長因子、前體、產(chǎn)物合成促進(jìn)劑）。4.微生物的培養(yǎng)基類型：斜面培養(yǎng)基；種子培養(yǎng)基；發(fā)酵培養(yǎng)基。5.發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計原理：（除了一些基本的要求外，還應(yīng).）菌體同化能力；培養(yǎng)基對菌體代謝的阻遏與誘導(dǎo)的影響；

13、碳氮比對菌體代謝調(diào)節(jié)的重要性；pH對不同菌體代謝的影響。6.發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方法（步驟）（重點）：根據(jù)以前的經(jīng)驗以及在培養(yǎng)基成分確定時必須考慮的一些問題，初步確定可能的培養(yǎng)基組分；通過單因子優(yōu)化實驗確定最為適合的各個培養(yǎng)基組分極其最適濃度；最后通過多因子實驗，進(jìn)一步優(yōu)化培養(yǎng)基的各種成分極其最適濃度。（選擇）7.固體培養(yǎng)基中需要加入瓊脂的目的是（ ）A為菌體提供碳源 B為菌體提供氮源 C使培養(yǎng)基保持水分 D使培養(yǎng)基凝固（選擇）8.實驗室常用的培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基是（ ）A牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 B馬鈴薯培養(yǎng)基C高氏一號培養(yǎng)基 D麥芽汁培養(yǎng)基（選擇）9.下列關(guān)于生長因子的說法，不正確的是（  ）

14、A 是微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物B 是微生物生長不可缺少的微量礦質(zhì)元素C 主要包括維生素、氨基酸和堿基等D 是微生物自身不能合成的（選擇）10.下列哪種物質(zhì)是發(fā)酵生產(chǎn)時培養(yǎng)基中的生長因子（ ）A. 淀粉 B. 維生素 C. 蛋白質(zhì) D. 糖蜜（選擇）11.苯乙酸在青霉素G發(fā)酵培養(yǎng)基中的作用是（ ）A、誘導(dǎo)劑 B、氮源 C、前體 D、消沫劑（選擇）12.下列屬于微生物不可缺少的微量有機(jī)物的是（ ）牛肉膏 蛋白胨 氨基酸 維生素 堿基 生物素A BC D（選擇）13.以下哪項不是培養(yǎng)基成分選擇的原則（ ）A、菌體的同化能力 B、代謝的阻遏和誘導(dǎo)C、溫度的要求 D、合適的C、N比（選擇）14.下

15、列不是微生物生長、繁殖所必需的物質(zhì)是 （ ）A 激素 B 核苷酸 C 維生素 D 色素 E 抗生素（填空）15.發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分主要由碳源、氮源、無機(jī)鹽及微量元素、水和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)5大部分組成。第4章 發(fā)酵工業(yè)的無菌技術(shù)1.滅菌：用物理或化學(xué)的方法殺死物料或設(shè)備中的所有生命物質(zhì)的過程。2.消毒：用物理或化學(xué)的方法殺死空氣、地表以及容器和器具表面的微生物。3.除菌：用過濾的方法除去空氣或液體中的微生物極其孢子。4.防腐：用物理或化學(xué)方法殺死或抑制微生物的生長和繁殖。5.發(fā)酵工業(yè)污染的危害：（*重點*）由于雜菌的污染，使發(fā)酵培養(yǎng)基因雜菌的消耗而損失，造成生產(chǎn)能力下降；雜菌合成一些新的代謝產(chǎn)物，

16、或雜菌污染后改變了發(fā)酵液的某些理化性質(zhì)，使發(fā)酵產(chǎn)物的提取和分離變得困難，造成產(chǎn)物收率降低或產(chǎn)品質(zhì)量下降；雜菌代謝會改變原反應(yīng)體系的pH，使發(fā)酵發(fā)生異常變化；雜菌分解產(chǎn)物，使生產(chǎn)失敗；細(xì)菌發(fā)生噬菌體污染，微生物細(xì)胞被裂解，導(dǎo)致整個發(fā)酵失敗。6.不同發(fā)酵時期對發(fā)酵的影響：種子擴(kuò)大時期染菌；發(fā)酵前期染菌；發(fā)酵中期染菌；發(fā)酵后期染菌。7.雜菌污染途徑極其預(yù)防：種子帶菌極其防治（培養(yǎng)基及器具徹底滅菌、避免菌種在移接過程中受污染、避免菌種在培養(yǎng)過程或保藏過程中受雜菌污染）；過濾空氣帶菌極其防治（正確選擇采氣口，提高采氣口的位置或安裝前置粗過濾器，提高空壓機(jī)進(jìn)口空氣的潔凈度等、根據(jù)發(fā)酵工廠所在地的氣候條件，

17、設(shè)計合理的空氣預(yù)處理流程，盡可能減少過濾空氣的含油量和濕度，適當(dāng)提高進(jìn)入過濾器的空氣溫度，境地空氣的相對濕度，保持過濾介質(zhì)的干燥狀態(tài)。此外，防止空氣冷卻器滲漏，勿使冷卻水進(jìn)去空氣處理系統(tǒng)等、設(shè)計和安裝合理的空氣冷卻器滲漏，防止過濾器失效，選用除菌效率高的過濾介質(zhì)）；設(shè)備的滲漏或“死角”造成的染菌極其防治（發(fā)酵罐的“死角”、管道安裝不當(dāng)或配置不合理形成的“死角”）；培養(yǎng)基滅菌不徹底導(dǎo)致染菌極其防治（原料性狀的影響、滅菌時溫度與壓力不對應(yīng)造成染菌、滅菌過程中產(chǎn)生泡沫造成染菌、連續(xù)滅菌時間不夠或壓力波動大而造成染菌、滅菌后期的罐壓驟變造成染菌、操作不當(dāng)造成染菌）；噬菌體染菌極其防治。8.發(fā)酵工業(yè)的無

18、菌技術(shù)（P64）：9.濕熱滅菌原理（P65-66）：10.分批滅菌（名詞）：將配制好的培養(yǎng)基放入發(fā)酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將培養(yǎng)基和所用設(shè)備一起進(jìn)行滅菌操作過程，也稱實罐滅菌。11.連續(xù)滅菌：（名詞）將配制好的培養(yǎng)基向發(fā)酵罐等培養(yǎng)裝置輸送的同時進(jìn)行加熱 、保溫和冷卻等滅菌操作過程。（優(yōu)點）（*重點*）：u 高溫短時，營養(yǎng)成分破壞少，發(fā)酵產(chǎn)率高；u 發(fā)酵罐利用率高； u 蒸汽負(fù)荷均衡； u 采用板式換熱器時，可節(jié)約大量能量；u 適宜采用自動控制，勞動強度??；u 可實現(xiàn)將耐熱性物料和不耐熱性物料在不同溫度下分開滅菌，減少營養(yǎng)成分的破壞。（缺點）（非重點）：Ø 對小型罐無優(yōu)勢，不方便，對

19、設(shè)備要求高；Ø 蒸汽波動時滅菌不徹底；Ø 當(dāng)培養(yǎng)基中含有固體顆?；蛴休^多泡沫時，以分批滅菌好，可防止滅菌不徹底。12.連續(xù)滅菌的流程：噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程噴射加熱連續(xù)滅菌流程 薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程（選擇）13.接種時用75%乙醇擦拭雙手屬于 （ ）A.濕熱滅菌 B.物理滅菌 C.化學(xué)滅菌 D.過濾滅菌（選擇）14.下列關(guān)于發(fā)酵工程的說法，錯誤的是（ ）A發(fā)酵工程的產(chǎn)品是指微生物的代謝產(chǎn)物和菌體本身B通過人工誘變選育新品種C培養(yǎng)基、發(fā)酵設(shè)備和菌種必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌D環(huán)境條件的變化，不僅影響菌體的生長，而且影響代謝產(chǎn)物的形成（選擇）15. 出于控制微生物的目的，滅菌一詞指的

20、是(    C   )A、 除去病原微生物    B、 降低微生物的數(shù)量 C、 消滅所有的生物    D、只消滅體表的微生物 （選擇）16.實驗室常規(guī)高壓蒸汽滅菌的條件是（  C ）A、 135140，515秒 B、72、15秒C、121，30分鐘  D、100，5小時（選擇）17.滅菌方法主要有 （ ）A干熱滅菌法 B濕熱滅菌法 C射線滅菌法D化學(xué)藥品滅菌法 E過濾除菌法（選擇）18. 發(fā)酵過程中污染雜菌的途徑可能有（ ）A種子帶菌 B無菌空氣帶菌 C設(shè)備滲漏 D培養(yǎng)基和設(shè)

21、備滅菌不徹底 E操作不當(dāng)（選擇）19.影響培養(yǎng)基滅菌效果的因素有（ ）A溫度 B時間 CpH值D培養(yǎng)基成分和顆粒物質(zhì) E泡沫（填空）20.發(fā)酵工業(yè)常用的無菌技術(shù)主要有干熱滅菌法、濕熱滅菌法、射線滅菌法、化學(xué)藥劑滅菌法、過濾除菌法和火焰滅菌法等。（填空）21.培養(yǎng)基連續(xù)滅菌流程主要有噴淋冷卻連續(xù)滅菌流程、噴射加熱連續(xù)滅菌流程和薄板式換熱器連續(xù)滅菌流程等。（填空）22.空氣除菌的方法有輻射殺菌、加熱殺菌、靜電除菌和過濾除菌等，其中過濾除菌是發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中最常用、最經(jīng)濟(jì)的方法。（填空）23.發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基滅菌的方式主要有分批滅菌和連續(xù)滅菌2種。第5章 發(fā)酵工業(yè)的種子制備1.優(yōu)良種子應(yīng)具備的條件（重點

22、）：菌種細(xì)胞的生長活力強，轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐后能迅速增長，延遲期短；菌種生理狀態(tài)穩(wěn)定，如絲狀形態(tài)、菌絲生長速率和種子培養(yǎng)液的特性等符合要求；菌體濃度及總量能滿足大容量發(fā)酵罐接種量的要求；無雜菌污染，保證純種發(fā)酵；菌種適應(yīng)性強，能保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。2.種子制備大體分為幾個步驟：將砂土管和冷凍干燥管中的種子接種到斜面培養(yǎng)基中進(jìn)行活化培養(yǎng)；將生長良好的斜面孢子或菌絲轉(zhuǎn)種到扁瓶固體培養(yǎng)基或搖瓶液體培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，完成實驗種子制備；將擴(kuò)大培養(yǎng)的孢子或菌絲體接種到一級種子罐，制備生產(chǎn)用種子。如果需要，可將一級種子再轉(zhuǎn)種至二級種子罐進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，完成生產(chǎn)車間種子制備；制備好的種子轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。 3.接

23、種齡（*名詞*）：種齡是指種子的培養(yǎng)時間。接種齡是指種子罐中培養(yǎng)的菌絲體轉(zhuǎn)入下一級種子罐或發(fā)酵罐時的培養(yǎng)時間。4.影響種子質(zhì)量的因素：a.原材料質(zhì)量；b.培養(yǎng)溫度；c.濕度；d.通氣與攪拌；f.斜面冷藏時間；e.培養(yǎng)基；g.pH。5.為什么細(xì)菌發(fā)酵時種子最好是在對數(shù)生長期接種？（*重點*）答：種子濃度夠；代謝活力強。6.種子制備步驟（和上面的3重復(fù)）：v 斜面培養(yǎng)基中活化；v 扁瓶固體培養(yǎng)基或搖瓶培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，完成實驗室種子制備；v 一級種子罐，制備生產(chǎn)用種子；視情況確定擴(kuò)大級數(shù)，完成生產(chǎn)車間種子制備；v 種子轉(zhuǎn)種至發(fā)酵罐（選擇）7.在種子擴(kuò)大培養(yǎng)過程中，一般采用的接種齡是以下哪個時期的（

24、 ）A、對數(shù)生長期 B、穩(wěn)定期C、衰減期 D、延滯期（選擇）8.產(chǎn)芽孢細(xì)菌在分批發(fā)酵過程中的哪個時期大量產(chǎn)生芽孢（ ）A延滯期 B對數(shù)期C穩(wěn)定期 D衰亡期第6章 發(fā)酵動力學(xué)1.發(fā)酵類型：是否需癢：好樣發(fā)酵、厭氧發(fā)酵和兼性厭氧發(fā)酵；培養(yǎng)基類型：固體發(fā)酵和液體發(fā)酵（淺層發(fā)酵和深層發(fā)酵）；.1深層發(fā)酵又分為：分批發(fā)酵、補料發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵。2.分批發(fā)酵（*重點*）：指一次性投料、接種直到發(fā)酵結(jié)束，此過程中發(fā)酵液始終留在發(fā)酵罐內(nèi)。隨著發(fā)酵初期接入微生物細(xì)胞對培養(yǎng)環(huán)境的適用性和生長，基質(zhì)將逐漸消耗，代謝產(chǎn)物不斷累積。分批發(fā)酵過程中，微生物生長通常要經(jīng)歷延滯期、對數(shù)生長期、衰減期、穩(wěn)定期（靜止期）和衰亡期。

25、3.由于限制性底物減少使微生物比生長速率下降，也可用與培養(yǎng)基中殘留的生長限制性底物St的關(guān)系（Monod方程）：=maxSt/（Ks+St），式中Ks是底物親和常數(shù)，其數(shù)值相當(dāng)于處于max一半時的底物濃度，表面微生物對底物的親和力。4.在微生物發(fā)酵過程中，底物主要消耗在以下三個方面：用于合成新的細(xì)胞物質(zhì)；用于合成代謝產(chǎn)物；提供細(xì)胞生命活動的能量。5.（P90）6.分批發(fā)酵的優(yōu)缺點（重點）：優(yōu)點：Ø 操作簡單、投資少Ø 運行周期短Ø 染菌機(jī)會減少Ø 生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量較易控制缺點：Ø 不利于測定過程動力學(xué)，存在底物限制或抑制問題，會出現(xiàn)底物分解阻

26、遏效應(yīng)及二次生長現(xiàn)象。Ø 對底物類型及初始高濃度敏感的次級代謝物如一些抗生素等就不適合用分批發(fā)酵（生長與合成條件差別大）Ø 養(yǎng)分會耗竭快，無法維持微生物繼續(xù)生長和生產(chǎn)Ø 周期短，產(chǎn)率較低 7.連續(xù)發(fā)酵：在發(fā)酵過程中，連續(xù)向發(fā)酵罐流加培養(yǎng)基，同時以相同流量從發(fā)酵罐中取出培養(yǎng)液。8.連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)缺點：優(yōu)點：添加新鮮培養(yǎng)基，克服養(yǎng)分不足所導(dǎo)致的發(fā)酵過程過早結(jié)束，延長對數(shù)生長期，增加生物量等；缺點：a.在長時間發(fā)酵中，菌種易于發(fā)生變異，并容易染上雜菌；b.如果操作不當(dāng)，新加入的培養(yǎng)基與原有培養(yǎng)基不易完全混合。9.分批補料發(fā)酵與連續(xù)發(fā)酵相比的優(yōu)點：無菌要求低；菌種變異，退化

27、少；適用范圍更廣。（選擇）10.下列對微生物連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)點敘述不正確的是 （ ）A能及時連續(xù)補充微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量B有利于微生物盡快將代謝產(chǎn)物釋放到培養(yǎng)基中C提高了設(shè)備利用率且便于自動控制與管理D能消除不利于微生物生長的某些環(huán)境因素（選擇）11.下列關(guān)于微生物群體生長出現(xiàn)穩(wěn)定期的原因，不正確的是（ ）A 有害代謝產(chǎn)物的積累 B 菌體生長速率的加快 C pH的變化 D 營養(yǎng)物質(zhì)的消耗（選擇）12.分批培養(yǎng)過程中，微生物生長階段包括（ ）A.對數(shù)期 B.延遲期 C.穩(wěn)定期 D.產(chǎn)物形成期 13.填空：液體發(fā)酵可以分為淺層發(fā)酵和深層發(fā)酵，深層發(fā)酵又可細(xì)分為分批發(fā)酵、補料分批發(fā)酵和連續(xù)發(fā)酵三

28、大類型。分批發(fā)酵過程中，微生物生長通常要經(jīng)歷延滯期、對數(shù)生長期、衰減期、穩(wěn)定期和衰亡期五個階段。在微生物發(fā)酵過程中，底物主要消耗在合成新的細(xì)胞物質(zhì)、合成代謝產(chǎn)物和提供細(xì)胞生命活動的能量三個方面。根據(jù)發(fā)酵時間過程分析，微生物生長與產(chǎn)物合成存在生長相關(guān)型、生長部分相關(guān)型和非生長相關(guān)型三種關(guān)系：14.問答題：什么是分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵及補料分批發(fā)酵？試述三種發(fā)酵的優(yōu)缺點。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，為什么連續(xù)發(fā)酵不能無期限連續(xù)下去？試簡述之。第7章 發(fā)酵工業(yè)中氧的供需1.呼吸強度（名詞）：單位質(zhì)量干菌體在單位時間內(nèi)消耗氧的量。2.影響微生物好癢的因素：微生物本身遺傳特征的影響；培養(yǎng)基的成分和濃度；菌齡；發(fā)酵條件

29、；代謝類型。3.控制溶解氧的意義（重點）：l 溶解氧濃度對細(xì)胞生長和產(chǎn)物合成的影響可能是不同的（發(fā)酵不同階段需氧要求不同）。 l 氧傳遞速率已成為許多好氣性發(fā)酵產(chǎn)量的限制因素。l 提高傳氧效率,能大大降低空氣消耗量, 降低設(shè)備費和動力消耗,以及減少泡沫形成和染菌的機(jī)會, 提高設(shè)備利用率。4.氧的傳遞途徑與傳質(zhì)阻力：n 供氧方面主要阻力是氣膜和液膜阻力 空氣分散成細(xì)小氣泡，增大接觸界面與接觸時間，促進(jìn)氧氣的溶解。n 耗氧方面主要阻力是細(xì)胞團(tuán)內(nèi)與細(xì)胞膜阻力攪拌 5.氧傳遞方程：6.影響氧傳遞的因素（重點）：溫度；溶質(zhì)（電解質(zhì)、非電解質(zhì)、混合溶液）；溶劑；氧分壓。7.發(fā)酵液性質(zhì)的影響：表面活性劑；離

30、子強度；菌體濃度。8.攪拌對KLa的影響（重點）：a. 將通入培養(yǎng)液的空氣分散成細(xì)小的氣泡，防止小氣泡的凝并，從而增大氣液相的接觸面積，即aKLa溶氧b. 攪拌產(chǎn)生渦流，延長氣泡在液體中的停留時間， KLa溶氧c. 攪拌造成湍流，減小氣泡外滯流液膜的厚度，從而減小傳遞過程的阻力，即1/KLKLKLa溶氧d. 攪拌使培養(yǎng)液成分均勻分布、菌體分散，有利于固液傳遞中接觸面積的增加，使推動力均一；同時，也減少菌體表面液膜的厚度，有利于氧的傳遞。第8章 發(fā)酵過程控制1.簡述發(fā)酵過程優(yōu)化控制的一般步驟？（重點）答：首先確定能反映過程變化的各種理化參數(shù)極其檢測方法；其次研究這些參數(shù)的變化對發(fā)酵生產(chǎn)水平的影響

31、極其機(jī)制，獲取最佳范圍和合適水平；建立數(shù)學(xué)模型定量描述各參數(shù)之間隨時間變化的量化關(guān)系；最后，通過計算機(jī)實施在線自動檢測和控制，驗證各種控制模型的可行性極其適用范圍，實現(xiàn)發(fā)酵過程的最優(yōu)控制。2.常規(guī)發(fā)酵工藝控制參數(shù)：溫度、pH、攪拌轉(zhuǎn)速、空氣流量、罐壓、液位、補料速率及補料量等。3.直接狀態(tài)參數(shù)：溫度、罐壓、空氣流量、攪拌轉(zhuǎn)速、黏度、密度、裝量、濁度、泡沫、傳氧系數(shù)KLa、加糖速度、加消泡劑速率、加中間體或前體速率。4.間接狀態(tài)參數(shù)：攝氧OUR、呼吸強度、CO2釋放率CER，比生長率、菌體濃度X、呼吸熵RQ、體積溶氧系數(shù)KLa。5.（P122-124）溫度對微生物生長的影響、溫度對基質(zhì)消耗的影響

32、、溫度對產(chǎn)物合成的影響、最適溫度的選擇。6. 發(fā)酵液pH調(diào)控方法有哪些？（重點）答：配制合適的培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基初始pH至合適范圍并使其有很好的緩沖能力；培養(yǎng)過程中加入非營養(yǎng)基質(zhì)的酸堿調(diào)節(jié)劑，如CaCO3等防止pH過度下降；培養(yǎng)過程中加入基質(zhì)性酸堿調(diào)節(jié)劑，如氨水等；加生理酸性或堿性鹽基質(zhì)，通過代謝調(diào)節(jié)pH；將pH控制與代謝調(diào)節(jié)結(jié)合起來，通過補料來控制pH。7. 簡述溶解氧在發(fā)酵過程控制中的重要作用？答：發(fā)酵異常指標(biāo)；補料控制指標(biāo)；代謝方向控制指標(biāo)；設(shè)備性能、工藝合理性指標(biāo)；8.泡沫的產(chǎn)生的原因：Ø 通氣和攪拌Ø 代謝氣體的逸出Ø 存在穩(wěn)定泡沫的表面活性物質(zhì)9.泡沫

33、產(chǎn)生的不利影響（重點）：Ø 降低了發(fā)酵罐的裝料系數(shù) Ø 增加了菌群的非均一性Ø 增加了染菌機(jī)會 Ø 大量起泡引起“逃液”，導(dǎo)致產(chǎn)物的損失 Ø 泡沫嚴(yán)重時會影響通氣攪拌的正常進(jìn)行Ø 消泡劑的加入將給提取工序帶來困難10.泡沫的控制：（1）機(jī)械消泡（2）化學(xué)消泡 （3）從微生物本身特性著手，防止泡沫形成Ø 篩選不產(chǎn)生泡沫的微生物突變株Ø 幾種微生物混合培養(yǎng)11.（P136-140）高密度發(fā)酵及過程控制、發(fā)酵終點的檢測與控制、自動控制技術(shù)在發(fā)酵過程控制中的應(yīng)用。（選擇）12.為了提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，可采用（ B ）A提高發(fā)酵溫度 B.降低發(fā)酵溫度 C.降低發(fā)酵罐壓力 D.減少通氣量（選擇）113.液態(tài)深層好氧發(fā)酵基本操作的控制點包括 （ ABCD ）A. 泡沫控制 B.溫度控制 C . pH控制 D.補料控制 （選擇）114.目前發(fā)酵過程已經(jīng)實現(xiàn)在線測量和控制的參數(shù)是 （ ）A.溫度 B.pH值 C.溶解氧濃度 D.消泡 E.流量（選擇）115.能影響發(fā)