發(fā)酵工藝學(xué)試卷

1、.7得分評卷人一、填空題（每空 0.5 分，共 20 分）1，微生物發(fā)酵過程中釋放的凈熱量叫發(fā)酵熱，其中產(chǎn)熱的因素有：生物熱、 攪拌熱；散熱的因素有：蒸發(fā)熱、輻射熱、顯熱。2，發(fā)酵過程中與微生物發(fā)酵有關(guān)的生物參數(shù)包括菌體濃度、菌體形態(tài)。3，生產(chǎn)菌種制備過程中影響孢子質(zhì)量的因素有培養(yǎng)基（原材料和水質(zhì)）、 培養(yǎng)溫度和濕度、培養(yǎng)時間和冷藏時間、接種量。4，發(fā)酵過程中，微生物對氧的需求量可用攝氧氯和呼吸強度兩個物理量來表示。5，發(fā)酵中產(chǎn)生大量泡沫的危害有降低生產(chǎn)能力、 引起原料浪費 （逃液）、 影響菌體呼吸、引起染菌。6，攝氧率測定的方法包括停氣測定法和 不停氣測定法。7，微生物的 DNA 損傷的修復(fù)

2、方式主要有 光復(fù)活作用 、 切補修復(fù) DNA 聚合酶的矯正作用 。其中引起真正突變的有： 重組修復(fù) 、光復(fù)活作用 、 切補修復(fù) 、 DNA 聚合酶的矯正作用 。、 重組修復(fù)、 SOS 修復(fù)、SOS 修復(fù)；不發(fā)生突變的有：8，實罐滅菌以及發(fā)酵設(shè)備的滅菌中，滅菌要點主要包括有設(shè)備的嚴(yán)密性、溫度與壓力相對應(yīng)、無滅菌死角等。9，霉菌的雜交育種的一般過程主要有選擇直接親本、 異核體的形成、 雜合雙倍體的形成、體細(xì)胞重組。10，培養(yǎng)基質(zhì)量的影響因素主要有原材料、水質(zhì)、滅菌質(zhì)量等。得分評卷人二、名詞解釋 （每小題 3 分，共 30 分）1， 菌種衰退：菌種衰退是指菌種經(jīng)過長期人工培養(yǎng)或保藏， 由于自發(fā)突變的

3、作用而引起某些優(yōu)良特性變?nèi)趸蛳У默F(xiàn)象。2，分批發(fā)酵：.分批發(fā)酵是指在一個密閉系統(tǒng)內(nèi)投入有限數(shù)量的營養(yǎng)物質(zhì)后，接入少量的微生物菌種進(jìn)行培養(yǎng)，使微生物生長繁殖，在特定的條件下只完成一個生長周期的微生物培養(yǎng)方法。期間只進(jìn)行一次投料，一次接種，一次收獲，也叫間歇培養(yǎng)。3，攝氧率：攝氧率是指單位體積發(fā)酵液每小時消耗氧的量，單位為mmol/(L ·h) 。4，臨界菌體濃度：臨界菌體濃度是指菌體呼吸不受抑制的最大菌體濃度，通常指攝氧氯（OUR）與氧傳遞速率（ OTR）相等時的菌體濃度。5，流態(tài)泡沫：流態(tài)泡沫是指存在于發(fā)酵液中的泡沫, 能夠穩(wěn)定的分散在發(fā)酵液中, 與液體之間無明顯的界限。6，營養(yǎng)缺

4、陷型突變株:營養(yǎng)缺陷型突變株是指野生型菌株通過誘變處理，導(dǎo)致合成某些營養(yǎng)物質(zhì)的能力缺失，必須在基本培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的營養(yǎng)成分后，才能正常生長的變異株。7，理性化篩選：理性化篩選是指運用遺傳學(xué)、生物化學(xué)的原理，根據(jù)產(chǎn)物已知的或可能的生物合成途徑、代謝調(diào)控機制和產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計和采用一些篩選方法，以打破微生物原有的代謝調(diào)控機制，獲得能大量形成產(chǎn)物的高產(chǎn)突變株。8，現(xiàn)代發(fā)酵定義利用培養(yǎng)微生物來制得生物產(chǎn)品的任何需氧和厭氧的過程。9，表型延遲 :表型延遲是指微生物通過自發(fā)突變或人工誘變而產(chǎn)生新的基因型個體所表現(xiàn)出來的遺傳特性不能在當(dāng)代出現(xiàn)，其表型的出現(xiàn)必須經(jīng)過兩代以上的繁殖復(fù)制。10，多價反饋抑

5、制:多價反饋抑制是指分支代謝途徑中的多個終產(chǎn)物每一個單獨過量時對共同途徑中較早的一個酶不產(chǎn)生抑制作用，因而并不影響整個代謝進(jìn)度，只有多個終產(chǎn)物同時過量才會對關(guān)鍵酶產(chǎn)生抑制作用。得分評卷人三、問答（共 50 分）.1，簡述菌種保藏的目的、原理及主要保藏方法。（5 分）菌種保藏的目的是保證其生產(chǎn)性能穩(wěn)定，不污染雜菌，不死亡。（1 分）其原理是要挑選典型菌種的優(yōu)良純種，最好采用它們的休眠體( 如分生孢子、 芽孢等 ) ，同時還要創(chuàng)造一個最有利休眠的環(huán)境條件。（2 分）常用的保藏方法有斜面或穿刺低溫保藏法，液體石蠟封存法， 固體曲保藏法， 沙土管保藏法，超低溫液氮保藏法, 冷凍干燥保藏法。（2 分）2

6、， 影響微生物需氧量的因素有哪些？這些因素對微生物需氧量又會產(chǎn)生怎樣的影響？（5 分）影響微生物需氧量的因素有：(1) 微生物種類和生長階段：不同種類的微生物的需氧量不同，細(xì)胞結(jié)構(gòu)越簡單，單位時間消耗的氧越多； 不同生長階段的微生物的需氧量也不同， 對數(shù)生長期需氧量最高， 衰亡期需氧量明顯下降。(2) 培養(yǎng)基的組成： 微生物對不同營養(yǎng)物質(zhì)的利用情況不同， 因而培養(yǎng)基的組成對生產(chǎn)菌種的代謝及需氧量有顯著的影響。碳源的種類和濃度對微生物的需氧量的影響尤為顯著。(3) 培養(yǎng)液中溶解氧濃度 CL 的影響：溶解氧濃度 CL 高于菌體的 C 長臨 時，菌體的呼吸就不受影響。(4) 培養(yǎng)條件：最適培養(yǎng)條件下

7、微生物需氧量會增加。(5) CO 2 的影響：發(fā)酵液中 CO2 含量會影響菌體的呼吸情況，進(jìn)而影響微生物的需氧量。（各點 1 分）3， 發(fā)酵過程中的代謝參數(shù)主要有哪幾類？每類有哪些參數(shù)及其主要作用和影響。（8 分）發(fā)酵過程中的代謝參數(shù)主要有物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)及生物參數(shù)三類。（1 分）物理參數(shù)包括溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速、空氣流量和表觀黏度。（1 分）溫度會影響發(fā)酵液溶氧、物理性質(zhì)及菌體酶活、生長等；壓力影響溶氧同時防止染菌；攪拌轉(zhuǎn)速和空氣流量影響溶氧及泡沫產(chǎn)生等。（3 分）化學(xué)參數(shù)包括pH 值、基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度、溶氧濃度和廢氣中的氧氣和二氧化碳濃度。（1分）生物參數(shù)包括菌體濃度和菌絲形態(tài)。（1

8、分）菌體濃度會影響發(fā)酵液的表觀黏度和溶解氧濃度及產(chǎn)物的產(chǎn)量。（1 分）4， pH 對發(fā)酵有何影響？發(fā)酵過程中pH 有哪些控制措施？（6 分）.pH 值在發(fā)酵過程中會影響微生物的酶活、細(xì)胞膜的滲透性、培養(yǎng)基組分的解離狀態(tài)和代謝產(chǎn)物的種類及比例。（3 分）發(fā)酵過程中pH 值可以通過基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配方、補料和補加酸堿、培養(yǎng)基加入非營養(yǎng)的酸堿調(diào)節(jié)劑和改變發(fā)酵條件來調(diào)節(jié)。（3 分）5，簡述微生物的原生質(zhì)體制備過程中主要有哪些影響因素？（6分）菌體的預(yù)處理（甘氨酸、 EDTA、青霉素等） ，菌體的培養(yǎng)時間（對數(shù)期、 對數(shù)期到平穩(wěn)期） ，酶濃度，酶解溫度和pH，酶解時間及滲透壓穩(wěn)定劑。（各1 分）6，生物反應(yīng)過程的特點主要包括哪些?（ 6 分）反應(yīng)條件溫和、原材料豐富價廉、反應(yīng)設(shè)備簡單、酶反應(yīng)過程和發(fā)酵過程各具特色。（每點各1分）7，試述抗生素發(fā)酵工業(yè)上染菌的危害以及分析在發(fā)酵過程中染菌的主要原因有哪些？（8分）發(fā)酵生產(chǎn)過程中染菌的危害主要有雜菌消耗營養(yǎng)物質(zhì)、影響產(chǎn)品的產(chǎn)量質(zhì)量、影響發(fā)酵液的理化性質(zhì)、影響產(chǎn)物的分離純化。（各點1 分）發(fā)酵過程中染菌的主要原因種子帶菌、 空氣帶菌、 操作失誤及設(shè)備滲漏或存在“死角”。 （各點1分）8，試述微生物的初級代謝和次級代謝主要有哪些關(guān)系。（6 分）答：兩者對產(chǎn)生菌的生長繁殖作用不同，但生