微生物及發(fā)酵習題

1、1前體：指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，直接通過微生物的生物合成過程結合到產物分子中去，而其自身的結構并沒有多大變化，但是產物的產量卻因加入前體而有較大的提高。前體使用時普遍采用流加的方法。2種子擴大培養(yǎng)：是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態(tài)的生產菌種接入試管斜面活化后，再經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng),最終獲得一定數(shù)量和質量的純種過程。3維持消耗(m) ：指維持細胞最低活性所需消耗的能量，一般來講，單位重量的細胞在單位時間內用于維持消耗5分批培養(yǎng) ：簡單的過程，培養(yǎng)基中接入菌種以后，沒有物料的加入和取出，除了空氣的通入和排氣。整個過程中菌的濃度、營養(yǎng)成分的濃度和產物濃度等參數(shù)都隨時

2、間變化。6次級代謝產物 是指微生物在一定生長時期，以初級代謝產物為前體物質，合成一些對微生物的生命活動無明確功能的物質過程，這一過程的產物，即為次級代謝產物。7、實罐滅菌 實罐滅菌（即分批滅菌）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)基和所用設備加熱至滅菌溫度后維持一定時間，在冷卻到接種溫度，這一工藝過程稱為實罐滅菌，也叫間歇滅菌。 初級代謝產物 是指微生物從外界吸收各種營養(yǎng)物質，通過分解代謝和合成代謝，生成維持生命活動所需要的物質和能量的過程。這一過程的產物即為初級代謝產物。8、連續(xù)培養(yǎng) ： 發(fā)酵過程中一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內的體積維持恒定。達到穩(wěn)態(tài)后，

3、整個過程中菌的濃度，產物濃度，限制性基質濃度都是恒定的。9、發(fā)酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術生產有用物質或直接應用于工業(yè)化生產的技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。10、發(fā)酵生長因子 從廣義上講，凡是微生物生長不可缺少的微量的有機物質，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長因子二單選題1-5 BEBAD 6-10ADCBB 11-17 BBCDDCC三 填空題1液體 選擇 （CH2O） 無 瓊脂 伊紅-美藍 青霉素3 自然選育 誘變育種 基因工程育種 雜交育種 原生質體融合4 群體 穩(wěn)定期 調整期 衰亡期 細

4、菌死亡速率超過繁殖速率，活菌數(shù)目急劇下降，細胞出現(xiàn)多種形態(tài)，甚至畸形，釋放代謝產物。 25必需氨基酸， 蘇氨酸和賴氨酸共同積累抑制天冬氨酸激酶的活性， 菌種誘變， 不能合成高絲氨酸脫氫酶， 基因工程 細胞工程6分批 培養(yǎng)、補料分批 培養(yǎng)、連續(xù) 培養(yǎng)、半連續(xù) 7調整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期8采樣、富集、分離、目的菌的篩選9、 目的菌10好氧培養(yǎng) 厭氧培養(yǎng)11孢子 培養(yǎng)基、種子 培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基答：發(fā)酵工程是利用微生物特定性狀好功能，通過現(xiàn)代化工程技術生產有用物質或其直接應用于工業(yè)化生產的技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術結合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。也可以

5、說是滲透有工程學的微生物學，是發(fā)酵技術工程化的發(fā)展，由于主要利用的是微生物發(fā)酵過程來生產產品，因此也稱為微生物工程。 一.發(fā)酵部分:§ 1.菌種的特征和選育 § 2.培養(yǎng)基的特性，選擇及其滅菌理論§ 3發(fā)酵液的特性 § 4.發(fā)酵機理。 § 5.發(fā)酵過程動力學 § 6.空氣中懸浮細菌微粒的過濾機理§ 7.氧的傳遞。溶解。吸收。理論。§ 8.連續(xù)培養(yǎng)和連續(xù)發(fā)酵的控制 § § 1.細胞破碎，分離 § 2.液輸送，過濾. 除雜 § 3.離子交換滲析，逆滲透，超濾 § 4.凝

6、膠過濾，沉淀分離 § 5溶媒萃取，蒸發(fā)蒸餾結晶，干燥，包裝等過程和單元操作 9、現(xiàn)代發(fā)酵工程所用的發(fā)酵罐應具備那些特征？答：（1）、發(fā)酵罐應有適宜的徑高比。罐身較長，氧的利用率較高；（2）、發(fā)酵罐應能承受一定的壓力。因為發(fā)酵罐在滅菌和正常工作時，要承受一定的壓力（氣壓和液壓）和溫度；（3）、發(fā)酵罐的攪拌通風裝置能使氣液充分混合，實現(xiàn)傳質傳熱作用，保證微生物發(fā)酵過程中所需的溶解氧；（4）、發(fā)酵罐內應盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染菌；（5）、發(fā)酵罐應具有足夠的冷卻面積；（6）、攪拌器的軸封要嚴密，以減少泄露。維持消耗(m) ：指維持細胞最低活性所需消耗的能量，一般來講，

7、單位重量的細胞在單位時間內用于維持消耗必需氨基酸， 蘇氨酸和賴氨酸共同積累抑制天冬氨酸激酶的活性， 菌種誘變， 不能合成高絲氨酸脫氫酶， 基因工程 細胞工程查閱文獻資料了解淀粉酶產生菌的生長特性；采集富含淀粉酶產生菌的樣品（主要根據(jù)淀粉酶產生菌的生長特性，確定采樣的地點）；富集培養(yǎng)（以淀粉為培養(yǎng)基中的唯一碳源，使淀粉酶產生菌能夠大量的生長，同時抑制其他非目的微生物的生長）；分離篩選，將富集培養(yǎng)后的培養(yǎng)液涂布在分離培養(yǎng)基上，使其中的微生物成為單菌落；初篩，將分離出的菌株培養(yǎng)液涂布在淀粉為唯一碳源的瓊脂培養(yǎng)基上，挑選透明圈大的菌落為初篩所得菌株，并進一步做復篩試驗；復篩，將初篩所得菌株接種到發(fā)酵培

8、養(yǎng)基中，進行發(fā)酵，測定發(fā)酵液中淀粉酶的酶活力和酶蛋白量，從而選出產淀粉酶能力強的菌株；（1）初級代謝是基本的，普遍存在于各類微生物中，且代謝途徑基本相似。次級代謝是在初級代謝的基礎上進行的，途經(jīng)各種各樣，不是每種類型微生物所必需的，往往僅限于某種類型的微生物中。（2）初級代謝與次級代謝在生理上的作用不同初級代謝是生物機體必需的，如果代謝途徑中某個環(huán)節(jié)發(fā)生差錯，直接影響著機體的生長與死亡。次級代謝不是生物機體生長所必需的，途經(jīng)中某環(huán)節(jié)發(fā)生障礙，致使不能合成次級代謝產物，而不影響機體正常的生長。（3）初級代謝與次級代謝與生長的關系不同初級代謝與生長有平行關系，從一開始就存在于機體中。次級代謝一般出

9、現(xiàn)在生長的穩(wěn)定期，產物在停止分裂的細胞中合成。（4）初級代謝與次級代謝的代謝產物不同初級代謝產物單一，而次級代謝產物是一群化學結構上非常相似的各種成分的混合物。（5）催化次級代謝產物合成的酶的專一性不想初級代謝那樣強。（6）次級代謝產物的生成經(jīng)歷了兩個階段及營養(yǎng)增殖期（菌體活躍增值階段，幾乎不形成次級代謝產物）和生產期（細胞停止生長，進入恒定起，才開始活躍的合成抗生素等次級代謝產物）。（7）初級代謝和次級代謝同樣受到核內DNA的調節(jié)控制，但次級代謝受核內遺傳物控制的同時還受核外遺傳物質的控制。通常情況下次級代謝產物是以初級代謝產物為母體衍生出來的，次級代謝途徑不是獨立的而是與初級代謝途徑有密切

10、關系的。他們在調節(jié)控制上相互影響，當與次級代謝有關的初級代謝途徑受到控制時，次級代謝產物的合成必然受阻。2.發(fā)酵工業(yè)對工業(yè)微生物菌種有哪些要求？（1）能在廉價原料制成的培養(yǎng)基上生長，且生成的目的產物產量高，易于回收。（2）生長快，發(fā)酵周期短。（3）菌種不易變異退化。（4）具有較強的抗噬菌體和雜菌污染的能力。（5）菌種不是病原菌，不產任何毒素和有害的生物活性物質。實驗證明,微生物營養(yǎng)細胞的均相熱死滅動力學符合化學反應的一級反應動力學,即:N:任一時刻的活細菌濃度(個/L)t:時間(min)微生物的熱死滅動力學接近一級反應動力學,它的比熱死滅速率常數(shù)K與滅菌溫度T的關系可用阿累尼烏斯方程表征A:頻率因子(min-1)E:活化能(J/mol)R:通用氣體常數(shù)J/(mol.k)從方程(4)可以看出:(1)活化能E的大小對K值有重大影響.其它條件相同時,E越高,K越低,熱死速率越慢.(2)不同菌的孢子的熱死滅反應E可能各不相同.K是E和T的函數(shù),K的對T的變化率與有關,對方程(5)兩邊對T取導數(shù),得方程(6).由方