《發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)》習(xí)題

一、名詞解釋題1.發(fā)酵2.發(fā)酵工程3.分批發(fā)酵4.補(bǔ)料分批發(fā)酵5.連續(xù)發(fā)酵6.前體物質(zhì)7.生長(zhǎng)因子8.營(yíng)養(yǎng)缺陷型9.巴斯德效應(yīng)10.種子擴(kuò)大培養(yǎng)11.臨界氧濃度12.比生長(zhǎng)速率13.初級(jí)代謝產(chǎn)物14.次級(jí)代謝產(chǎn)物15.生理酸性物質(zhì)16.生理堿性物質(zhì)17.單細(xì)胞蛋白18.出發(fā)菌株19.誘變育種20.液體深層發(fā)酵二、簡(jiǎn)答題1、舉出幾例微生物大規(guī)模表達(dá)的產(chǎn)品,及其產(chǎn)生菌的特點(diǎn)？2、工業(yè)化菌種應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？3、什么是培養(yǎng)基?發(fā)酵培養(yǎng)基的特點(diǎn)和要求？4、什么是前體？前體添加的方式？5、什么是生長(zhǎng)因子？生長(zhǎng)因子的來(lái)源？6、培養(yǎng)基設(shè)計(jì)的一般步驟？7、簡(jiǎn)述種子擴(kuò)大培養(yǎng)的一般流程？8、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求及一般步驟？9、在大規(guī)模發(fā)酵的種子制備過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室階段和生產(chǎn)車間階段在培養(yǎng)基和培養(yǎng)物選擇上各有何特點(diǎn)？10、什么是接種量？對(duì)于細(xì)菌、放線菌及霉菌常用的接種量是多少？11、什么是發(fā)酵級(jí)數(shù)？發(fā)酵級(jí)數(shù)對(duì)發(fā)酵有何影響，影響發(fā)酵級(jí)數(shù)的因素有哪些？12.pH對(duì)發(fā)酵的影響表現(xiàn)在哪些方面？發(fā)酵過(guò)程的pH控制可以采取哪些措施？13、發(fā)酵過(guò)程溫度的選擇有什么依據(jù)？14、染菌對(duì)發(fā)酵有什么危害，對(duì)提煉有什么危害？有哪些原因會(huì)引起染菌？染菌以后應(yīng)采取什么措施？15、為什么會(huì)感染噬菌體？感染了噬菌體后應(yīng)采取哪些措施？16、泡沫對(duì)發(fā)酵有哪些有益之處，哪些有害之處？17、發(fā)酵中泡沫形成的原因是什么？常用的消泡劑有哪幾類？對(duì)于黏稠的發(fā)酵液應(yīng)選怎樣的消泡劑，對(duì)于較稀的發(fā)酵液應(yīng)選怎樣的消泡劑？18、用于在線檢測(cè)的傳感器必須符合哪些要求？19.試回答什么是生物反應(yīng)過(guò)程中的直接參數(shù)和間接參數(shù)，并各舉5個(gè)實(shí)例。20、連續(xù)發(fā)酵技術(shù)與分批培養(yǎng)技術(shù)相比，有哪些優(yōu)越性？為什么連續(xù)培養(yǎng)不能無(wú)限期地連續(xù)下去，請(qǐng)簡(jiǎn)述之？21、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中，攪拌器的攪拌作用是什么？攪拌轉(zhuǎn)速的高低對(duì)不同種類微生物的生長(zhǎng)、代謝有何影響？22、什么是間歇培養(yǎng)？間歇培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中包括哪幾個(gè)階段？23、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的基本結(jié)構(gòu)包括哪些部件？24.獲得所培養(yǎng)細(xì)胞的生物量，可采用什么方法進(jìn)行測(cè)定，試舉2~3例？25.影響分批發(fā)酵過(guò)程總的體積產(chǎn)率的因素有哪些？你認(rèn)為生產(chǎn)上提高發(fā)酵產(chǎn)率可采用哪些可行性措施？26.判斷下圖為何種生物反應(yīng)器？請(qǐng)簡(jiǎn)述其操作原理。27.按圖所繪填寫出發(fā)酵罐各部分名稱，并注明該發(fā)酵罐類型。28、指出下列分批發(fā)酵中的產(chǎn)物合成各屬于哪種動(dòng)力學(xué)模型，并簡(jiǎn)述之。——生物量┄┄┄代謝物29.谷氨酸生產(chǎn)菌合成谷氨酸的途徑如何（用簡(jiǎn)圖示意）？為什么它能夠在體外積累大量的谷氨酸？30.繪出空氣過(guò)濾除菌的一般工藝流程并簡(jiǎn)要說(shuō)明之。31.某酒廠以大米為原料，利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精度不低于12°的米酒。其生產(chǎn)工藝流程如下：在發(fā)酵階段的主要工藝為：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）糖化階段主要包括蒸煮大米及加入“糖化酶”等。蒸煮大米的目的是?！疤腔浮睉?yīng)包括的主要酶類有，“糖化酶”使（大米中）淀粉發(fā)生的主要變化是。（2）發(fā)酵階段接種后通氣培養(yǎng)的目的是，此時(shí)酵母菌主要以的方式迅速繁殖。在接種時(shí)常加入尿素或其他氮肥，其目的是?！懊芊狻钡哪康氖?，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。（3）酵母菌利用葡萄糖分解成丙酮酸，最終還原成酒精，而乳酸菌能將丙酮酸直接還原成乳酸，其根本原因是酵母菌體內(nèi)有—類“脫羧酶”能催化如下反應(yīng)：RCOCOOHRCHO＋CO2試根據(jù)以上信息寫出酵母菌體內(nèi)發(fā)生的“丙酮酸→酒精＋CO2”的反應(yīng)方程式a，b。（4）俗話說(shuō)：“酒是陳的香?！碑a(chǎn)生酒香的化學(xué)機(jī)理是。32．下面是家庭里做酒釀的具體操作過(guò)程：先將米煮熟，待冷卻至35℃左右時(shí)，加少許水和一定量的酒藥（實(shí)際是酵母菌種）與米飯混勻后置于一瓷壇內(nèi)（其他容器也可）。在中間要挖一個(gè)小洞（深及底部），加蓋后置于適當(dāng)?shù)牡胤奖兀?8℃最佳），一般（1）在中間挖—個(gè)小洞（深及底部）的目的是。（2）酵母菌在大量繁殖時(shí)的呼吸方式是。（3）發(fā)酵壇沒(méi)有密封，壇內(nèi)發(fā)酵的環(huán)境是怎么形成的?。（4）請(qǐng)你在右邊的坐標(biāo)上畫出在發(fā)酵壇內(nèi)種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線。（5）請(qǐng)你用文字或坐標(biāo)曲線的形式來(lái)說(shuō)明在發(fā)酵壇內(nèi)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸此消彼長(zhǎng)的過(guò)程。（6）在做酒釀的過(guò)程中，酒藥要按一定的比例加入。如把握不準(zhǔn)寧多勿少，為什么?如加少了將會(huì)有什么后果?三、探究性課題1.大麥種子結(jié)構(gòu)如圖1（a）發(fā)芽時(shí)，胚產(chǎn)生赤霉素。有人推測(cè)赤霉素?cái)U(kuò)散到糊粉層，誘導(dǎo)合成淀粉酶，淀粉酶再分泌到胚乳中，使儲(chǔ)藏的淀粉分解，為胚生長(zhǎng)發(fā)育提供物質(zhì)和能量。有同學(xué)對(duì)此開(kāi)展課題研究，假設(shè)你是其中一員，請(qǐng)根據(jù)課題研究要求，回答有關(guān)問(wèn)題：課題一：赤霉素能否誘導(dǎo)淀粉酶合成。假設(shè)：赤霉素能誘導(dǎo)淀粉酶合成實(shí)驗(yàn)：供先材料——表面消毒的干燥大麥種子若干粒，將種子橫切成兩部分（X部分無(wú)胚，Y部分有胚），如圖1（b）所示。供選試劑——①蒸餾水②適當(dāng)濃度的赤霉素溶液方法——請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭駜?nèi)填入適當(dāng)?shù)牟牧稀⒃噭┖陀糜诙繙y(cè)定的物質(zhì)名稱使用材料加入試劑測(cè)定物名稱實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組結(jié)果：若假設(shè)成立，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的結(jié)果將如圖2中的________和________。課題二：赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶合成機(jī)理是否與基因表達(dá)有關(guān)假設(shè)：赤霉素誘導(dǎo)淀粉酶合成與基因表達(dá)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)：材料——同課題一試劑——①適當(dāng)濃度的赤霉素溶液②放線菌素D（mRNA合成抑制劑）③亞銨環(huán)已酮（蛋白質(zhì)合成抑制劑）。方法——設(shè)置三組，每組所有材料和加入試劑同課題一的實(shí)驗(yàn)組，定量測(cè)定生成物。16小時(shí)后，其中兩組分別和人亞銨環(huán)已酬和放線菌素D，另一組作為對(duì)。結(jié)果：三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總于圖3討論：①曲線b和c分別表示加入________和________后生成物量的變化。②加入放線菌素D，最終和加入亞胺環(huán)已酮一樣，都能抑制生成物形成，說(shuō)明在種子萌發(fā)時(shí)的淀粉酶合成過(guò)程中，赤霉素的作用是影響基因表達(dá)的________過(guò)程。③曲線b和c不同的原因是________。2.下面是最早發(fā)現(xiàn)青霉素的弗萊明先生所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程。觀察及對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)：培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基中，偶然生出青霉菌，在其周圍的細(xì)菌沒(méi)有生長(zhǎng)。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象?假設(shè)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：把青霉菌放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，觀察這些培養(yǎng)液對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的影響。結(jié)果：培養(yǎng)液阻止了細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。結(jié)論：弗萊明在持續(xù)的研究中分離出了一種物質(zhì)，分析其特征并將之命名為青霉素。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）作為這一實(shí)驗(yàn)的假設(shè)，下列最為恰當(dāng)?shù)氖茿青霉菌能產(chǎn)生有利于人類的物質(zhì)B青霉菌污染了細(xì)菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)基C青霉菌可能產(chǎn)生了有利于細(xì)菌繁殖的物質(zhì)D青霉菌可能產(chǎn)生了不利于細(xì)菌繁殖的物質(zhì)（2）下列各圖能正確表示青霉菌和細(xì)胞（以金色葡萄球菌為例）之間關(guān)系的是A圖①，h表示青霉菌B圖②，a表示青霉菌C圖③，a表示青霉菌D圖④，b表示青霉菌（3）為了證明青霉素確實(shí)是由青霉菌產(chǎn)生的而不是由培養(yǎng)液和培養(yǎng)基產(chǎn)生的，則應(yīng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)方法是。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為，則能充分證明青霉菌確實(shí)能產(chǎn)生可阻止細(xì)菌繁殖的青霉素。（4）最初使用較少的青霉素有較好的殺菌效果，現(xiàn)在青霉素使用量常達(dá)到800萬(wàn)單位，說(shuō)明細(xì)菌的抗藥性增強(qiáng)了，