段子有我更精彩
1、前体 指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产 物物分子中去, 而其自身的结构并没有多大变化, 但是产物的产量却因加入前体而有较大的 提高。
2、发酵生长因子 从广义上讲,凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、 嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子
3、 菌浓度的测定 是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化, 一般前期菌浓增长很快, 中期菌浓基本恒定。补料会引起菌浓的波动,这也是衡量补料量适合与否的一个参数。
4、搅拌热 :在机械搅拌通气发酵罐中,由于机械搅拌带动发酵液作机械运动,造成液体 之间,液体与搅拌器等设备之间的摩擦,产生可观的热量。搅拌热与搅拌轴功率有关
5、分批培养 :简单的过程,培养基中接入菌种以后,没有物料的加入和取出,除了空气 的通入和排气。整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
6、接种量 :移入种子的体积
接种量=—————————
接种后培养液的体积
7、比耗氧速度或呼吸强度 单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气, mmol O2?g 菌 -1?h -1
8、次级代谢产物 是指微生物在一定生长时期,以初级代谢产物为前体物质,合成一些对 微生物的生命活动无明确功能的物质过程,这一过程的产物,即为次级代谢产物。
9、实罐灭菌 实罐灭菌(即分批灭菌)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加热至灭菌温度后维持一定时间, 在冷却到接种温度, 这一工艺过 程称为实罐灭菌,也叫间歇灭菌。
10、种子扩大培养 :指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜 面活化后, 再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养 , 最终获得一定数量和质量的纯种过程。 这些纯种培养物称为种子。
11、初级代谢产物 是指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 成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。这一过程的产物即为初级代谢产物。
12、倒种 :一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
P 147
13、维持消耗(m ) 指维持细胞最低活性所需消耗的能量,一般来讲,单位重量的细胞在 单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。
14、产物促进剂 是指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产 量的添加剂
15、补料分批培养 :在分批培养过程中补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵过 早结束的缺点。
在此过程中只有料液的加入没有料液的取出, 所以发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所 增加。在工厂的实际生产中采用这种方法很多。
16、发酵热 :所谓发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。什么叫净热量呢?在发酵过 程中产生菌分解基质产生热量, 机械搅拌产生热量,而罐壁散热、 水分蒸发、 空气排气带走 热量。 这各种产生的热量和各种散失的热量的代数和就叫做净热量。 发酵热引起发酵液的温 度上升。发酵热大,温度上升快,发酵热小,温度上升慢。
17、染菌率 总染菌率指一年发酵染菌的批(次)数与总投料批(次)数之比的百分率。 染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌,又再次染菌的批次数在内
18、连续培养 :发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液,使发酵罐内的体 积维持恒定。
达到稳态后,整个过程中菌的浓度,产物浓度,限制性基质浓度都是恒定的。
19、临界溶氧浓度 指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度
20、回复突变 由突变型回到野生型的基因突变
21、种子 见种子扩大培养
22、培养基 广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长 繁殖所需的一组营养物质和原 料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。
23、发酵工程:利用微生物特定性状和功能,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应 用于工业化生产的技术体系,是将传统发酵于现代的 DNA 重组、细胞融合、分子修饰和改 造等新技术集合并发展起来的发酵技术。
二、填空题
1、 微生物发酵培养(过程)方法主要有 分批 培养、补料分批 培养、连续 培养、半连 续 培养四种。
2、 微生物生长一般可以分为:调整期、对数期、稳定期和衰亡期。
3、 发酵过程工艺控制的只要化学参数 溶解氧、 PH 、核酸量等 .
4、 发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。
5、 菌种分离的一般过程 采样、富集、分离、目的菌的筛选。
6、 富集培养目的就是让 目的菌 在种群中占优势,使筛选变得可能。
7、 根据工业微生物对氧气的需求不同,培养法可分为 好氧培养 和 厌氧培养 两种。
8、 微生物的培养基根据生产用途只要分为 孢子 培养基、种子 培养基和发酵培养基。
9、 常用灭菌方法:化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌
10、 常用工业微生物可分为:细菌、 酵母菌、 霉菌、 放线菌四大类。
11、 发酵过程工艺控制的代谢参数中物理参数 温度、压力、搅拌转速、功率输入、流加 数率和质量 等
12、 环境无菌的检测方法有:显微镜检查法、肉汤培养法、平板培养法、发酵过程的异常 观察法等
13、 染菌原因:发酵工艺流程中的各环节漏洞和发酵过程管理不善两个方面。
14、 实验室中进行的发酵菌液体发酵方式主要有四种:试管液体培养、浅层液体培养、摇 瓶培养、台式发酵罐
15、 发酵高产菌种选育方法包括 (自然选育)、(杂交育种)、(诱变育种)、(基因 工程育种)、(原生质体融合)。
16、 发酵产物整个分离提取路线可分为:预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化和成品 加工加工等五个主要过程。
17、 发酵过程主要分析项目如下 :pH 、排气氧、排气 CO2和呼吸熵、糖含量、氨基氮和 氨氮、磷含量、菌浓度和菌形态。
18、 微生物调节其代谢采用 酶活性、酶合成量、细胞膜的透性。
19、 工业微生物菌种可以来自 自然分离, 也可以来自从微生物 菌种保藏机构 单位获取。 20、 发酵工业上常用的糖类主要有 葡萄糖、糖蜜。
21、 工业发酵方式根据所用菌种是单一或是多种可以分为 单一纯种 发酵和 混合 发酵。 22、 种子及发酵液进行无菌状况控制常用的方法 显微镜检测法、酚红肉汤培养基法、平 板画线培养法、发酵过程的异常观察法。
23、 菌种的分离和筛选一般分为 采样、富集、分离、目的菌的筛选步骤。
24、 菌种的分离和筛选一般可分为________。
25、 常用灭菌方法有:化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌
三、问答题
1、发酵工程的概念是什么?发酵工程基本可分为那两个大部分,包括哪些内容 ?
答:发酵工程是利用微生物特定性状好功能, 通过现代化工程技术生产有用物质或其直接应 用于工业化生产的技术体系,是将传统发酵与现代的 DNA 重组、细胞融合、分子修饰和改 造等新技术结合并发展起来的发酵技术。 也可以说是渗透有工程学的微生物学, 是发酵技术 工程化的发展,由于主要利用的是微生物发酵过程来生产产品,因此也称为微生物工程。 ?一 . 发酵部分 : 1. 菌种的特征和选育
?2. 培养基的特性,选择及其灭菌理论
?3.发酵液的特性
?4. 发酵机理。
?5. 发酵过程动力学
?6. 空气中悬浮细菌微粒的过滤机理
?7. 氧的传递。溶解。吸收。理论。
?8. 连续培养和连续发酵的控制
?二 . 提纯部分
?1. 细胞破碎,分离
?2. 液输送,过滤 . 除杂
?3. 离子交换渗析,逆渗透,超滤
?4. 凝胶过滤,沉淀分离
?5溶媒萃取,蒸发蒸馏结晶,干燥,包装等过程和单元操作
2、现代发酵工程所用的发酵罐应具备那些特征?
答:(1)、发酵罐应有适宜的径高比。罐身较长,氧的利用率较高;
(2)、发酵罐应能承受一定的压力。因为发酵罐在灭菌和正常工作时,要承受一定的压力 (气压和液压)和温度;
(3)、发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合,实现传质传热作用,保证微生物发酵过 程中所需的溶解氧;
(4)、发酵罐内应尽量减少死角,避免藏污纳垢,保证灭菌彻底,防止染菌;
(5)、发酵罐应具有足够的冷却面积;
(6)、搅拌器的轴封要严密,以减少泄露。
3、微生物发酵的种子应具备那几方面条件?
答 :(1)、菌种细胞的生长活力强,移种至发酵罐后能迅速生长,迟缓期短。
(2)、生理性状稳定。
(3)、菌体总量及浓度能满足大量发酵罐的要就。
(4)、无杂菌污染。
(5)、保持稳定的生产能力。
4、发酵工业上常用的氮源有那些,起何作用?
答:氮源主要用于构成菌体细胞物质(氨基酸,蛋白质、核酸等)和含氮代谢物。常用的氮 源可分为两大类:有机氮源和无机氮源。
1、无机氮源
种类:氨盐、硝酸盐和氨水
特点:微生物对它们的吸收快, 所以也称之谓迅速利用的氮源。 但无机氮源的迅速利用常会 引起 pH 的变化如:
(NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4
NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH
无机氮源被菌体作为氮源利用后, 培养液中就留下了酸性或碱性物质, 这种经微生物生理作 用(代谢) 后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质,如硫酸胺, 若菌体代谢后能产生 碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质, 如硝酸钠。 正确使用生理酸碱性物质, 对稳 定和调节发酵过程的 pH 有积极作用。
所以选择合适的无机氮源有两层意义:
满足菌体生长
稳定和调节发酵过程中的 pH
2、有机氮源
来源:工业上常用的有机氮源都是一些廉价的原料,花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米 浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟。
成分复杂:除提供氮源外,有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。
有机氮源成分复杂可以从多个方面对发酵过程进行影响, 而另一方面有机氮源的来源具有不 稳定性。所以在有机氮源选取时和使用过程中,必须考虑原料的波动对发酵的影响
5、发酵产品的生产特点是什么,什么是种子扩大培养,其任务是什么?
答:(2)、种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接 入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养 , 最终获得一定数量和质量的 纯种过程。这些纯种培养物称为种子。
(3)、种子扩大培养的任务:现代的发酵工业生产规模越来越大,每只发酵罐的容积有 几十立方米甚至几百立方米, ? 要使小小的微生物在几十小时的较短时间内,完成如此巨大 的发酵转化任务,那就必须具备数量巨大的微生物细胞才行。
(1) 发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。 其主要特点如下: 1,发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件也比较 简单。
2,发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主,只要加入少量的有机和无机氮 源就可进行反应。 微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。 基于这 — 特性, 可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。
3,发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为 单 — 的代谢产物。
4,由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化 合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。 5,发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤 外,反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌,生产上就要遭到巨大的经济损失, 要是 感染了噬菌体,对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。
6,微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并 使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
7,工业发酵与其他工业相比,投资少,见效快,开可以取得显著的经济效益。
基于以上特点, 工业发酵日益引起人们重视。 和传统的发酵工艺相比, 现代发酵工程除了上 述的发酵特征之外更有其优越性。 除了使用微生物外, 还可以用动植物细胞和酶, 也可以用 人工构建的 “ 工程菌 ’ 来进行反应;反应设备也不只是常规的发酵罐,而是以各种各样的生物 反应器而代之,自动化连续化程度高,使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新。
发酵产品的生产特点:
①一般操作条件比较温和;
②以淀粉、糖蜜等为主,辅以少量有机、无机氮源为原料;
③过程反应以生命体的自动调节方式进行;
④能合成复杂的化合物如酶、光学活性体等;
⑤能进行一些特殊反应,如官能团导入;
⑥生产产品的生物体本身也是产物,含有多种物质;
⑦生产过程中,需要防止杂菌污染;
⑧菌种性能被改变,从而获得新的反应性能或提高生产率。
6、培养成分用量的确定有什么规律?
答:(1)、参照微生物细胞内元素的比例确定。培养基的成分配比虽然千差万别,但都 是用来培养某种微生物的, 而不同类型的微生物细胞的成分比例其实是有一定规律的。 这些 规律可以在很大程度上知道培养基的基本成分配比的选择。
不同种类的微生物内某种成分的含量其实是比较稳定的。培养基最终会被微生物吸收利用, 因此其成分比例可以参考该种微生物的成分比例, 至少可以作为一个重要依据。 另外, 尽管 不同种类的微生物的成分比例有一定的差异, 但还是有一定共性的。 所以培养基中这集中营 养成分不管由什么具体物质提供,其用量基本上也符合这种关系。
(2)参照碳氮比确定。如果培养基中碳源过多,不利产物的合成。同样碳源过少或氮源过 少对发酵的影响也是不利的。 不同种微生物碳氮比差异很大, 既是同种微生物在其不同生理 时期对碳氮比要求也有不同,所以最适碳氮比要通过试验确定,一般在 100:(1— 20)之 间。
(3)、其他因素。培养基中一些用量极少的物质一般要严格控制,不能过量。例如,维生 素、微量元素、某些生长因子、前体等。具体用量要通过试验确定。培养基中的一些成分的 比例会影响培养基的某些理化性质,这时要引起重视。
7、叙述防止发酵菌种退化的具体条件措施有那些?
答:(1) 控制传代次数:尽量避免不必要的移种和传代, 并将必要的传代降低到最低限度, 以减少细胞分裂过程中所产生的自发突变几率。
(2)创造良好的培养条件:如在赤霉素生产菌 G.fujikuroi 的培养基中,加入糖蜜、天冬酰 胺、谷氨酰胺、 5‘ -核苷酸或甘露醇等丰富营养物时,有防止衰退效果。
(3)利用不易衰退的细胞传代:对于放线菌和霉菌,菌丝细胞常含有几个细胞核,因此用 菌丝接种就易出现衰退,而孢子一般是单核的,用于接种就可避免这种现象。
(4)采用有效的菌种保藏方法
(5)合理的育种:选育菌种是所处理的细胞应使用单核的,避免使用多核细胞 ; 合理选择诱 变剂种类或增加突变位点, 以减少分离回复突变; 在诱变处理后及分离提纯化, 从而保证保 藏菌种的纯度。
(6)、选用合适的培养基 在培养基中添加某种化学物质可以防止菌种退化。或者选取营 养相对贫乏的培养基在菌种保藏培养基, 限制菌株的生长代谢减少变异反而发生从而防止菌 种的退化。
8、如何选择最适发酵温度?
答:1、根据菌种及生长阶段选择。
微生物种类不同, 所具有的酶系及其性质不同, 所要求的温度范围也不同。 在发酵前期由于 菌量少,发酵目的是要尽快达到大量的菌体, 取稍高的温度, 促使菌的呼吸与代谢,使菌生 长迅速;在中期菌量已达到合成产物的最适量,发酵需要延长中期,从而提高产量,因此中 期温度要稍低一些, 可以推迟衰老。 发酵后期, 产物合成能力降低, 延长发酵周期没有必要, 就又提高温度,刺激产物合成到放罐。
2、根据培养条件选择。
温度选择还要根据培养条件综合考虑,灵活选择。
通气条件差时可适当降低温度,使菌呼吸速率降低些,溶氧浓度也可髙些。
培养基稀薄时,温度也该低些。因为温度高营养利用快,会使菌过早自溶。
3、根据菌生长情况
菌生长快, 维持在较高温度时间要短些; 菌生长慢,维持较高温度时间可长些。培养条件适 宜,如营养丰富,通气能满足,那么前期温度可髙些,以利于菌的生长。总的来说,温度的 选择根据菌种生长阶段及培养条件综合考虑。要通过反复实践来定出最适温度。
9、不同时间染菌对发酵有什么影响,染菌如何控制?
答:(1)种子培养期染菌:由于接种量较小,生产菌生长一开始不占优势,而且培养液中 几乎没有抗生素(产物)或只有很少抗生素(产物)。因而它防御杂菌能力低,容易污染杂 菌。如在此阶段染菌,应将培养液全部废弃。
(2)发酵前期染菌:发酵前期最易染菌,且危害最大。
原因 发酵前期菌量不很多, 与杂菌没有竞争优势;且还未合成产物 (抗生素) 或产生很 少,抵御杂菌能力弱。
在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。
染菌措施 可以用降低培养温度,调整补料量,用酸碱调 pH 值,缩短培养周期等措施予 以补救。如果前期染菌,且培养基养料消耗不多,可以重新灭菌,补加一些营养,重新接种 再用。
(3)发酵中期染菌 :发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸,培养液 pH 下降;糖、氮消耗快,发酵液发粘,菌丝自溶,产物分泌减少或停止,有时甚至会使已产生 的产物分解。有时也会使发酵液发臭,产生大量泡沫。
措施 降温培养,减少补料,密切注意代谢变化情况。如果发酵单位到达一定水平可以 提前放罐,或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐,抑制杂菌。 (4) 发酵后期染菌:发酵后期发酵液内已积累大量的产物,特别是抗生素,对杂菌有一 定的抑制或杀灭能力。 因此如果染菌不多, 对生产影响不大。 如果染菌严重, 又破坏性较大, 可以提前放罐。
发酵染菌后的措施:
染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。 灭菌方法:可通蒸汽灭菌, 也可加入过氧乙酸等 化学灭菌剂搅拌半小时, 才放下水道。否则由于各罐的管道相通, 会造成其它罐的染菌,而 且直接放下水道也会造成空气的污染而导致其它罐批染菌。
λ凡染菌的罐要找染菌的原因,对症下药,该罐也要彻底清洗,进行空罐消毒,才可进罐。 λ染菌厉害时,车间环境要用石灰消毒,空气用甲醛熏蒸。特别,若染噬菌体,空气必须用 甲醛蒸汽消毒
10、发酵级数确定的依据是什么?
答:
一般由菌丝体培养开始计算发酵级数,但有时,工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数 谷氨酸:三级发酵
一级种子(摇瓶) → 二级种子 (小罐) → 发酵
青霉素:三级发酵
一级种子 (小罐) → 二级种子(中罐) → 发酵
1、发酵级数确定的依据:级数受发酵规模、菌体生长特性、接种量的影响。
2、级数大,难控制、易染菌、易变异,管理困难,一
般 2-4级。
3、 在发酵产品的放大中,反应级数的确定是非常重要
的一个方面
11、发挥菌种的最大生产潜力主要考虑那几点?
12、什么是半连续培养,说明其优缺点。
答:在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液 (带放)称为半连续培养。 某些品种采取 这种方式,如四环素发酵
优点 放掉部分发酵液,再补入部分料液,使代谢有害物得以稀释有利于产物合成,提高 了总产量。
缺点 代谢产生的前体物被稀释,提取的总体积增大
13、发酵工程主题微生物有什么特点?
答:发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌,酵母菌和霉菌
特点:(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力
(2)有极强的消化能力
(3)有极强的繁殖能力
14、什么叫染菌,对发酵有什么影响,对提炼有什么危害?
答:染菌:发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖
染菌的影响:发酵过程污染杂菌,会严重的影响生产,是发酵工业的致命伤。
λ造成大量原材料的浪费,在经济上造成巨大损失
λ扰乱生产秩序,破坏生产计划。
λ遇到连续染菌,特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性。
λ影响产品外观及内在质量
发酵染菌对提炼的影响:染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。 采用有机溶剂萃取的提炼工艺, 则极易发生乳化, 很难使水相和溶剂相分离, 影响进一步提 纯。
采用直接用离子交换树脂的提取工艺, 如链霉素、 庆大霉素, 染菌后大量杂菌黏附在离子交 换树脂表面, 或被离子交换树脂吸附, 大大降低离子交换树脂的交换容量, 而且有的杂菌很 难用水冲洗干净,洗脱时与产物一起进入洗脱液,影响进一步提纯
15、结合所学《微生物发酵工程》课程论述某个工业发酵产品的生产工艺流程(可画图说 明),越详细越好。
答:①培养基制备
②、无菌空气制备
③、菌种与种子扩大培养
④、发酵培养
⑤、通过化学工程技术分离、提取、精制。
发酵工程试题
二、判断改错题
1.人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物进行定向改造。.×
2.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的。×
3.精确定量某些成分而配制的培养基是所有成分的性质和数量已知的培养基，称为天然培养
基。×
4.环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径。√
5.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关。√
6.微生物的最适生长繁殖温度就是积累代谢产物的最适温度。×
7.通过调节基础培养基的配方和补料控制可以调控发酵醪的pH值。√
8.灭菌就是杀死一定环境中所有微生物的营养细胞、孢子和胚芽。×
9.巴斯德消毒法能杀死牛奶或奶制品中存在的所有微生物。×
10.发酵产物的提取和精制过程也就是产物浓缩和纯化过程。√
11.细菌分裂繁殖一代所需时间为代时。√
12.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制因子。√
13.在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择
最适生长温度。×
14.参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。×
15.EMP和HMP代谢途径往往同时存在于同一种微生物的糖代谢中。×
16.同功酶是行使同一功能、结构不同的一组酶 √
17.最适的生长繁殖温度就是微生物代谢的最适温度。×
18.微生物的次级代谢产物是初级代谢不畅通时，由支路代谢产生的。×
19.底物水平磷酸化和氧化磷酸化一样都是通过电子传递系统产生ATP。×
20.分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞处于代谢活动的低潮，所以细胞数
目并不明显增加。√
21.化能异养菌以有机物作为呼吸底物，以O2作为最终电子受体进行有氧呼吸作用产生能量。
√
三、单项选择题
1.下列关于发酵工程的说法，错误的是 （C ）
A 发酵工程产品主要是指微生物的代谢产物、酶和菌体本身
B 可以通过人工诱变选育新菌株
C 培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成
2.下列关于单细胞蛋白的叙述，正确的是 （B ）
A 是微生物细胞中提取的蛋白质 B 是通过发酵生产的微生物菌体
C 是微生物细胞分泌的抗生素 D 单细胞蛋白不能作为食品
3.关于菌种的选育不正确的是 （C ）
A 自然选育菌种费时且盲目性大 B 诱变育种原理的基础是基因突变
C 代谢控制育种方法有转化、转导及杂交 D 采用基因工程的方法可构建工程菌
4.当培养基pH发生变化时，应该 （C ）
A 加酸 B 加碱 C 加缓冲液 D 加无机盐
5.下列营养物质中，不同时含有碳源、氮源和生长因子的是 （C ）
A 牛肉膏 B 蛋白胨 C 生物素 D 酵母粉
6.平板划线分离法不需要下面哪个物品或设备 （D ）
A 接种环 B 琼脂培养基平板 C 超净工作台 D 电泳仪
7.在培养基的配制过程中，具有如下步骤，其正确顺序为 （B ）
①溶化 ②调pH ③加棉塞 ④包扎 ⑤培养基的分装 ⑥称量
A ①②⑥⑤③④ B ⑥①②⑤③④
C ⑥①②⑤④③ D ①②⑤④⑥③
8.甘油生物合成主要由下列哪种物质引起 （D ）
A 尿素 B 硫酸铵 C 酶 D 亚硫酸盐
9.对谷氨酸发酵的叙述正确的是 （D ）
A 菌体是异养厌氧型微生物 B 生物素对谷氨酸生成无影响
C 谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D 产物可用离子交换法提取
10.代谢中如发生还原反应时， （C ）
A 从底物分子丢失电子 B 通常获得大量的能量
C 电子加到底物分子上 D 底物分子被氧化
11.下面哪项特征不适合于三羧酸循环 （ .D ）
A C02分子以废物释放 B 循环时形成柠檬酸
C 所有的反应都要酶催化 D 反应导致葡萄糖合成
12.当一个NADH分子被代谢和它的电子通过电子传递链传递时，产生（C ）
A 6个氨基酸分子 B 1个葡萄糖分子
C 3个ATP分子 D 1个甘油三酯和2个甘油二酯
13.为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量， （B ）
A 它们必须第一步变成脂肪分子 B 它们的葡萄糖单位必须被释放
C 环境中必须有游离氧存在 D 遗传密码必须起促进作用
14.常作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳
定的。所以应选择在它的 （B ）
A 迟滞期 B 对数期 C 稳定期 D 衰亡期
15.某些放线菌产生的抗生素，是它们的 （B ）
A 初级代谢产物 B 次级代谢产物 C代谢中间产物 D 代谢废物
16.固体培养基中需要加入琼脂的目的是 （ D ）
A为菌体提供碳源 B 为菌体提供氮源
C 使培养基保持水分 D 使培养基凝固
17.微生物代谢的调节属于 （C ）
A 神经调节 B.激素调节 C．酶的调节 D.基因调节
18.关于微生物代谢产物的说法中不正确的是 （D ）
A 初级代谢产物是微生物生长和繁殖所必须的
B 次级代谢产物并非是微生物生长和繁殖所必须的
C 初级代谢产物在代谢调节下产生
D 次级代谢产物的合成无需代谢调节
19.在发酵中有关氧的利用正确的是 （B ）
A 微生物可直接利用空气中的氧
B 微生物只能利用发酵液中溶解氧
C 温度升高，发酵液中溶解氧增多
D 机械搅拌与溶氧浓度无关
20.某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀
酸，其原因可能是 （B ）
A 温度控制不适 B 通气量过多 C pH呈酸性 D 溶氧不足
21.下列可用于生产谷氨酸的菌种是 （C ）
A 谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌 B 链球菌、大肠杆菌
C 谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌 D 大肠杆菌、乳酸菌
22.发酵过程中，不会直接引起pH变化的是 （C ）
A 营养物质的消耗 B 微生物呼出的CO２
C 微生物细胞数目的增加 D 代谢产物的积累
23.关于灭菌和消毒的不正确的理解是 （B ）
A 灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B 消毒和灭菌实质上是相同的
C 接种环用烧灼法灭菌
D 常用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
24.加热灭菌时，一般营养细胞的致死温度是多少度 （B ）
A 32℃ B 60℃ C 100℃ D 120℃
25.下列反应中，消耗1摩尔葡萄糖产生ATP最多的是 （A ）
A 柠檬酸发酵 B 甘油发酵 C 乳酸发酵 D 酒精发酵
26.生物学意义上的发酵作用是在什么条件下的生物氧化作用 （D ）
A 氧气参与下 B 无机氧化物参与下
C 有外源电子最终受体 D 无外源电子最终受体
27.营养缺陷型菌株是指 （D ）
A 有营养不良症的菌株
B 在完全培养基上也不能生长良好的菌株
C 培养基中营养成分缺少时获得的菌株
D 丧失了合成某种营养成分能力的菌株
28.血糖快速测试仪上的酶传感器，使用的是 （B ）
A 复合酶 B 固定化酶 C 游离的酶 D 一般酶制剂
29.使用高压锅灭菌时，打开排汽阀的目的是 （D ）
A 防止高压锅内压力过高，使培养基成分受到破坏
B 排尽锅内有害气体
C 防止锅内压力过高，造成灭菌锅爆炸
D 排尽锅内冷空气
30.巴斯德效应是指 （D ）
A 乳酸对微生物的抑制 B 酒精对葡萄糖分解的抑制
C 氧气对呼吸作用的抑制 D 氧气对发酵作用的抑制
31.微生物群体生长状况的测定方法可以是 （B ）
①测定样品的细胞数目 ②测定次级代谢产物的总含量
③测定培养基中细菌的体积 ④测定样品的细胞重量
A．②④ B．①④ C.①③ D.②③
32.酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而会抑制微生物
的生长，原因是 （B ）
A．碳源供应太充足 B．细胞会发生质壁分离
C．改变了酵母菌的pH值 D．葡萄糖不是酵母菌的原料
33.下列微生物代谢产物中没有菌种特异性的一组是 （B ）
A．氨基酸、核苷酸、多糖、毒素、激素
B．核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸
C．多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸
D．氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素
34.通过影响微生物膜的稳定性，从而影响营养物质吸收的因素是 （B ）
A.温度 B. pH C.氧含量 D．前三者的共同作用
35.下列生理过程中，释放能量最多的是 （A ）
A.葡萄糖氧化分解为CO2和H2O
B.葡萄糖分解为酒精和CO2
C.葡萄糖分解为乳酸
D.葡萄糖分解为甘油
36.实验室常用的培养细菌的培养基是 （A ）
A 牛肉膏蛋白胨培养基 B 马铃薯培养基
C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基
37.在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种 （A）
A 基础培养基 B 富集培养基
C 选择培养基 D 鉴别培养基
38.下列物质属于生长因子的是 （D ）
A．葡萄糖 B．蛋白胨 C．NaCl D．维生素
39.1摩尔葡萄糖通EMP和TCA循环彻底氧化共产生多少摩尔ATP （C ）
A 34 B 36 C 38 D 39
40.下列抗生素作用机制中，抑制细胞壁合成的是 （D ）
A 利福霉素 B 四环素 C 氯霉素 D 青霉素
41.实验室常规高压蒸汽灭菌的条件是 （C ）
A 135℃—140℃，5—15秒 B 72℃、15秒
C 121℃，30分钟 D 100℃，5小时
42.出于控制微生物的目的，灭菌一词指的是 （C ）
A 除去病原微生物 B 降低微生物的数量
C 消灭所有的生物 D 只消灭体表的微生物
43.紫外线辐射主要作用于微生物的 （C ）
A 糖类 B 酶类 C 核酸 D 细胞壁
44.发酵工程是生物技术实现以下哪项的关键环节 (A )
A 产业化 B 商品化 C 社会化 D 安全化
45.酶活性调节速度比酶合成调节速度 （B ）
A 快 B 慢 C 相等 D 无法比较
46.受反馈调节的酶一般是 （C ）
A 同功酶 B 组成酶 C 变构酶 D 激酶
47.通气搅拌技术的建立是发酵技术进步的 （C ）
A第一个转折期 B 第二个转折期
C 第三个转折期 D 第四个转折期
48.酵母菌的Ⅲ型发酵的产物是 （B ）
A 酒精 B 甘油 C 乳酸 D 丙酸
49.目前发酵工业常用的处理菌体、固形物杂质和悬浮物等固体物质，保证处理液澄清的主
要方法为 （A ）
A 离心和过滤 B 离心和萃取
C 蒸馏和萃取 D 离子交换和过滤
50.抗生素的合成是在微生物生长的 （C ）
A 延滞期 B 对数生长期 C 稳定期 D 衰亡期
51.发酵液中含量最高的成分为 （A ）
A 水分 B 蛋白质 C 发酵产物 D 菌体
52.连续发酵中的恒浊培养所控制的对象为 （B ）
A 培养液流速 B 菌液密度 C 生长速度 D 发酵液体积
53.诱变处理时所用的出发菌细胞应处于 （B ）
A 延迟期 B 对数生长期 C 稳定期 D 衰亡期
54.实验室常用的培养放线菌的培养基是 （ C ）
A 牛肉膏蛋白胨培养基 B 马铃薯培养基
C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基
55.酵母菌适宜的生长pH值为 （A ）
A 3.8-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5
56.发酵有不同的类型，谷氨酸发酵属于 （A ）
A. 液体发酵和需氧发酵 B．液体发酵和厌氧发酵
C．固体发酵和需氧发酵 D．固体发酵和厌氧发酵
57.如果发酵工程生产的产品是菌体，菌体分离采用的方法是 （ B ）
A．蒸馏 B．过滤 C．萃取 D．离子交换
58.下列关于生长因子的说法中，不正确的一项是 （B ）
A．是微生物生长不可缺少的微量有机物
B．是微生物生长不可缺少的微量矿质元素
C．主要包括维生素、氨基酸和碱基等
D．是微生物自身不能合成的
59.下列对连续培养优点的叙述，不正确的是 （B ）
A．能及时补充微生物所需的营养物质，提高产量
B．有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中
C．能消除不利于微生物生长的某些环境因素
D．能提高发酵设备的利用率
60.谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，以下说法合理的是 （C ）
A．谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用属于酶合成的调节
B．谷氨酸与谷氨酸脱氢酶的结合可以使酶结构产生不可逆改变
C．促使谷氨酸释放到细胞外的措施可以促进谷氨酸的发酵生产
D．谷氨酸只能由α－酮戊二酸发生还原氨基化作用生成
61.发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法不包括
（C ）
A．根据微生物对碳源需求的差别，使用含不同碳源的培养基
B．根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子
C．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸
D．根据微生物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗菌素
62.谷氨酸棒杆菌合成天冬氨酸族氨基酸时，天冬氨酸激酶受赖氨酸和苏氨酸的
（A ）
A 协同反馈抑制 B 累积反馈抑制
C 顺序反馈抑制 D 协作反馈抑制
63.在微生物生长的过程中，细胞形态最多和数目最多的时期是（B ）
A.对数期、稳定期 B.衰亡期、稳定期
C.稳定期、衰亡期 D.衰亡期、对数期
64.在实际生产中，对数期的长短取决于 （ A ）
①培养罐的大小 ②接种量的大小
③培养基的多少 ④代谢产物合成的多少
A.②③ B．②④ C．①② D．①③
65.以下有关酶的固定化的叙述，正确的是 （ C ）
A.分离后的酶加填充剂 B．分离纯化后的酶加稳定剂构成
C.分离后的酶包埋在凝胶中 D．固定化酶的形状单一
66.下列属于微生物不可缺少的微量有机物是 （D ）
①牛肉膏 ②蛋白胨 ③氨基酸 ④维生素 ⑤碱基 ⑥生物素
A．①②③ B．②③④ C．②③④⑤ D．③④⑤⑥
67.下列不属于发酵工程应用的是 （C ）
A. 生产抗生素、维生素、药用氨基酸等
B．生产啤酒、果酒和食醋等
C．用于化学检测和水质监测
D．生产各种各样的食品和添加剂
68.大多数芽孢细菌形成芽孢在哪个时期 （C ）
A 调整期 B 对数期 C 稳定期 D 衰亡期
69.下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是（ B ）
A.组成酶是维持菌体基本生活的必要条件
B.菌体能合成各种生长因子，无需从外界补充
C.发酵液pH呈酸性时，不会生成乙酰谷氨酰胺
D.细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制
四、多项选择题
1.典型的发酵过程包括以下哪几个基本组成部分 （ABCDE ）
A繁殖菌种和发酵生产所用的培养基的配制
B培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌
C控制发酵罐中的菌株在最适条件下生长并形成代谢产物
D产物的提取和精制，以得到合格的产品
E回收或处理发酵过程中所产生的废物、废水
2.糖酵解途径的调节因素包括 （ABCDE ）
A 糖酵解途径的关键酶 B 能荷 C 无机磷
D 环腺苷酸 E 柠檬酸、脂肪酸、乙酰CoA
3.下列有关有氧呼吸与发酵的相同点,正确的是 （ABC ）
A 都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程
B 都有有机物的氧化分解
C 都有能量释放,并有ATP 的生成
D 分解产物中都有CO2
E 最终电子受体都是有机物
4.微生物的次级代谢产物， （BCDE ）
A 是微生物生长繁殖所必需的物质 B 对微生物无明显的生理功能
C 可以积累在细胞内 D具有菌株特异性
E 是以初级代谢产物作为前体衍生而来
5.目前发酵过程已经实现在线测量和控制的参数是 （ ABCDE ）
A 温度 B pH值 C 溶解氧浓度 D 消泡 E 流量
6.发酵过程中，补料有利于控制微生物的中间代谢， 补料的内容有（ABDE ）
A 能源和碳源 B 氮源 C 酶制剂
D 微量元素或无机盐 E诱导酶的底物
7.发酵过程中污染杂菌的途径可能有 （ABCDE ）
A 种子带菌 B 无菌空气带菌 C设备渗漏
D培养基和设备灭菌不彻底 E 操作不当
8.灭菌方法主要有 （ABCDE ）
A 干热灭菌法 B 湿热灭菌法 C 射线灭菌法
D 化学药品灭菌法 E 过滤除菌法
9.固定化酶的特点是 （ ABCD
A 稳定、寿命长 B 可以反复多次使用 C 易与产物分离
D使生产管道化、连续化及自动化 E 专一性差、催化效率低
10.近代微生物工业具有以下特点 （ABCDE ）
A 由自然发酵转为代谢控制发酵和人工支配遗传因子的发酵
B 微生物酶反应生物合成和化学合成相结合
C 向大型发酵和连续化、自动化方向发展
D 微生物工业涉及国民经济的各个领域
E 从糖质原料转到利用石油、天然气、空气及纤维素资源
11.异型乳酸发酵的产物有 （ACDE ）
A 乙醇 B 甘油 C 乳酸 D CO2 E 乙酸
12.按微生物发酵产品的性质，现代发酵工业涉及的范围包括 （ABCDE ）
A 微生物菌体发酵 B 微生物酶发酵 C 微生物代谢产物发酵
D 微生物的生物转化发酵 E 微生物特殊机能的利用
13.固定化细胞的制备方法包括 （13.BCDE）
A 层析法 B 吸附法 C 包埋法
D 交联法 E 共价法
14.液态深层好氧发酵基本操作的控制点包括 （ABCDE ）
A 泡沫控制 B 温度控制 C pH控制
D 溶氧控制 E 补料控制
15.酶合成阻遏包括 （ACD ）
A 末端代谢产物阻遏 B 底物阻遏 C 结构类似物阻遏
D 分解代谢物阻遏 E 酶量阻遏
16.分批培养过程中，细菌生长阶段包括 （ABCD ）
A 迟滞期 B 对数生长期 C 稳定期
D 衰亡期 E 孢子形成期
17.下列不是微生物生长、繁殖所必须的物质的是 （DE ）
A、激素 B、核苷酸 C、维生素
D、色素 E 抗生素
18.高温对培养基成分的有害影响，表现在 （ ABCDE）
A 形成沉淀 B 破坏营养 C 提高色泽
D 改变培养基的pH值 E 降低培养基浓度
19.目前发酵过程已经实现在线测量和控制的参数是 （ABCDE ） ）
A 温度 B pH值 C 溶解氧浓度
D 消泡 E 流量
20.能影响发酵过程中温度变化的因素是 （ABCD ）
A．微生物分解有机物释放的能量 B．机械搅拌 C．水分蒸发
D．发酵罐散热 E．菌体自溶
21.影响培养基灭菌效果的因素有 （ABCDE ）
A 温度 B 时间 C pH值
D 培养基成分和颗粒物质 E 泡沫
22.补料有利于控制微生物的中间代谢， 补料的内容有 （ABDE ）
A 能源和碳源 B 氮源 C 消泡剂
D 微量元素或无机盐 E诱导酶的底物
五、填空题
1.淀粉水解糖的制备可分为酸解法、酶解法和酸酶结合法 三种。
2.糖酵解途径中的三个重要的关键酶是己糖激酶、磷酸丙糖激酶、丙酮酸激酶。
3.甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入亚硫酸氢钠 与乙醛起加成反应和在碱性 条件下乙醛起歧化反应。
4.微生物的吸氧量常用呼吸强度；耗氧速率两种方法来表示，二者的关系是 。
5.发酵热包括生物热；搅拌热；蒸发热和辐射热等几种热。
6.发酵过程中调节pH值的方法主要有添加碳酸钙法；氨水流加法和尿素流加法。
7.微生物工业上消除泡沫常用的方法有化学消泡；机械消泡 两种。
8.谷氨酸等电点提取工艺是根据在等电点时氨基酸的溶解度最小的原理确定的。
9.固定化酶的制备方法可分物理吸附法、载体偶联法、交联法和包埋法等。
10.可比喻成细胞内流通的能量货币是 ATP。
11.一条典型的微生物群体生长曲线可分为迟滞期、对数期；稳定期；衰亡期四个生长时期。
12.常用菌种保藏方法有斜面保藏法、沙土管保藏法、液体石蜡保藏法；真空冷冻保藏法等。
13.培养基应具备微生物生长所需要的五大营养要素是碳源、氮源；无机盐；生长因子和水。
14.电子通过电子传递链传递的最终命运是和_氧（O2）分子结合。
15.提高细胞膜的谷氨酸通透性，必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损伤。
16.根据微生物与氧的关系，发酵可分为__有（需）氧发酵；厌氧发酵_两大类。
17.在三羧酸循环和糖酵解反应中，一个吸收电子的重要辅酶是_ NAD+__ __。
18.工业微生物育种的基本方法包括自然选育、诱变育种； 代谢控制育种；基因重组定向育种 等。
19.肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时，产物为 乳酸；乙醇；CO2。
20.诱导酶指存在底物时才能产生的酶，它是转录水平上调节酶浓度的一种方式。
21.谷氨酸对糖的重量理论转化率为 81.7%。
22.发酵工业的发展经历了自然发酵，纯培养技术的建立，通气搅拌的好气性发酵技术的建立，人工诱变育种代谢控制发酵技术的建立，开拓新型发酵原料时期，与基因操作技术相结合的现代发酵工程技术 等六个阶段。
23.去除代谢终产物主要是通过改变细胞的.膜的通透性来实现。
24.谷氨酸的生物合成的途径包括 EMP，HMP，TCA循环，DCA循环，CO2固定作用。
25.获得纯培养的方法有稀释法，划线法，单细胞挑选法，利用选择培养基分离法等方法。
26.生长因子主要包括维生素，氨基酸，碱基，它们对微生物所起的作用是供给微生物自身不能合成但又是其生长必需的有机物质。
27.微生物生长和培养方式，可以分为 分批培养，连续培养，补料分批培养三种类型。
28.影响种子质量的主要因素包括培养基，种龄与接种量，温度，pH值，通气和搅拌，泡沫，染菌的控制和种子罐级数的确定。
29.抗生素形成的主要代谢调节机制有分解代谢物调节，磷酸盐调节，NH4+的抑制作用，次级代谢的反馈调节和次级代谢的能荷调节等。
30.空气除菌的方法有 .加热杀菌法，静电除菌法，介质过滤除菌法。
31.发酵产物的浓缩和纯化过程一般包括发酵液预处理，提取，精制。
32.菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供数量相当的代谢旺盛的种子。
33.碳源物对微生物的功能是构成细胞物质和代谢产物、异养微生物的主要能源物质 _。
34.微生物的营养类型可分为光能自养型，光能异养型，化能自养型，化能异养型。
35.在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是__ 目的明确，营养协调，物理化学条件适宜和价廉易得。
36.液体培养基中加入CaCO3的目的通常是为了 调节pH值。
37.实验室常用的有机氮源有牛肉膏，蛋白胨_等，无机氮源有 硫酸铵，硝酸钠， 等。为节约成本，工厂中常用_尿素 等作为有机氮源。
38.呼吸作用与发酵作用的根本区别在于 电子的最终受体不同。
39.乳酸菌进行同型乳酸发酵时通过EMP途径，产物为 乳酸 ，肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时通过HMP 途径，产物为乳酸、 乙醇和 二氧化碳 。
40.操纵子是由 结构基因，操纵基因，启动子组成。
1、下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是（ D ）
A、大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状DNA分子B、在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源C、用大肠杆菌工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子D、处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的材料2、酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示：a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于产生次级代谢产物的时期是
C A、a
B、b C、c
D、d
3、下列对根瘤菌的叙述，正确的是
（ C ） A 根瘤菌在植物根外也能固氮 B 根瘤菌离开植物根系不能存活
C土壤浸水时，根瘤菌固氮量减少 D 大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌
4、发酵工程的第一个重要工作是从混杂的微生物群体中选择优良的单一纯种，获得纯种的方法不包括：（ C ）
A.根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
B.根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子
C.利用高温高压消灭不需要的杂菌
D.根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素
5、下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（ A ）
A. 微生物群体生长繁殖速度最快的温度
B. 发酵的最适温度
C. 积累某一代谢产物的最适温度
D. 无法判断
6、发酵法生产酵母菌时，正确的措施是 （ C ）
A、密闭隔绝空气 B、用萃取、离子交换获得产品
C、在稳定期获得菌种 D、使菌体生长长期处于稳定期
7
A养基
B 、培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨
C 、该培养基缺少能提供生长因子的物质
D 、该培养基PH调好后就可以接种菌
8．右图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述，错误的是C
A．丁物质既是酶③催化生成的产物，又是酶③的反馈抑制物B．戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降C．当丁物质和戊物质中任意一种过量时，酶①的活性都将受到抑制D．若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，则可消除丙物质对酶①的抑制作用
9．属于细菌细胞特殊结构的为（ A ）
A、荚膜 B、细胞壁 C、细胞膜 D、核质体
10．下列关于几种微生物的营养代谢和生长繁殖的描述，正确的是C
A．根瘤菌通过生物固氮，制造了含氮养料和含碳有机物
B．接种到培养基上的青霉菌，进入对数期能大量积累青霉素
C．培养液中溶解氧量的变化，会影响酵母菌的生长繁殖和代谢途径
D．用32P标记的噬菌体感染细菌，在新形成的噬菌体中都能检测到32P
11．下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是 C ．．
A．发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸
B．发酵时常采用的培养基为液体天然培养基 C．从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产 D．当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量12．图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是( B )
A．① B．② C．③ D．④
13．生产实践中配制微生物发酵所需要的培养基时，一般遵循“经济节约”的原则。如“以野(野生植物)代家(栽培植物)”、“以纤(秸秆)代糖(淀粉)”、“以氮(非蛋白氮)代朊(蛋白氮)”、“以烃代粮”等。下列表述不正确的是( A )
A．“以野代家”培养微生物时，需要加入更多的生长因子
B．“以纤代糖”能为某些微生物的生长提供碳源和能源
C．“以氮代朊”是因为铵盐、硝酸盐等是微生物常用的氮源
D．“以烃代粮”培养的微生物可以用于净化被石油污染的海域
14、下述那个时期细菌群体倍增时间最快 ( C )
A 稳定期 B 衰亡期 C 对数期 D 延滞期
15、下面关于连续培养的说法中，叙述不正确的是（ A ）
A.恒化连续培养的控制对象是菌体密度
B.恒浊连续培养中微生物菌体以最高生长速率生长
C.恒化连续培养的产物是不同生长速率的菌体
D.恒浊连续培养无生长限制因子
16．大肠杆菌某个品系能够合成干扰素，一制药厂引进该品系菌株后对其培养研究。在特定的培养基中，接入少量菌种后，每3 h测定一次菌体密度和 培养基的pH，并作记录。但由于一时疏忽弄乱了记录
的顺序。请根据下表的记录数据，判断以下说法中错误
的是( D )
A．该品系大肠杆菌的培育是采用了基因工程的方法
B．可以通过培养基的pH由大到小调整记录顺序
C．样本pH为6．43，菌体密度为2．2x104是培养到24 h时测量的结果
D．样本PH为6．37，菌体密度为2．0x104时，处于细菌生长的对数期
二、填空题：（每空2分，共20分）
17、在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。
18、在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________；操作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能 。
19、通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的____________。
20、若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过_______处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。
21、培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法
是 。
22、对细菌简单染色法的一般步骤是_ _ _ _ _ _ 。常用的染料有_ _ _ _ 和_ _ _ _ _ 等。
23、在混合菌样中获得纯菌株的方法主要有_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ 等。
24、在微生物培养过程中，引起培养基pH值改变的原因主要有_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ 等。
25、实验室常用的有机氮源有_ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ 等，无机氮源有_ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ 等。为节约成本，工厂中常用_ _ _ _ _ _ _ 等做有机氮源。
26、在微生物学奠基时代（生理学期）公认的代表人物为_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ 。前者的主要业绩有_ _ _ _ 等，后者的主要业绩有_ _ _ _ _ _ 等。
17、温度 酸碱度 易培养 生活周期短 18、灭菌 消毒 损伤DNA的结构
19、鉴定(或分类) 20、灭菌
21、将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生.22、涂片、干燥、固定、染色、水洗、镜检；美蓝；结晶紫
23、稀释涂布平板法；划线平板法24、营养成份的消耗；代谢物的累积
25、蛋白胨；牛肉膏；硫酸铵；硝酸钠; 豆饼粉26、巴斯德；柯赫；巴斯德消毒法；微生物纯培养法
发酵工程,试题
发酵试卷
二、名词解释（每题3分，共15分）
1、杂交育种：指两个不同基因型的菌株通过接合或原生质体融合使遗传物质重新组合，再从中分离和筛选出具有新性状的菌株。
2、培养基：是人们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。
3、灭菌：指用化学的或物理学的方法杀灭或除掉物料或设备中所有的有生命的有机体的技术或工艺过程。
4、呼吸临界氧浓度：当溶氧浓度达某一值后，呼吸强度不再随溶解氧浓度的增加而变化，此时的溶氧浓度称为呼吸临界氧浓度。
5、摄氧率和呼吸强度：摄氧率即单位体积培养液每小时消耗的氧量；呼吸强度即单位重量的干菌体每小时消耗的氧量。
三、填空题（每空1分，共15分）
1、紫外线波长在2400-3000A范围内对微生物有高度致死效应。
2、随温度的升高，会使溶液中的氧饱和浓度下降；一般说，溶质含量越高，氧的溶解度越小；气体中氧浓度增加，溶液中溶氧浓度亦随之增加。
3、次级代谢的代谢变化一般分为菌体生产阶段、产物合成阶段和菌体自溶阶段。
4、工业生产中常用的灭菌方法有化学物质灭菌、热灭菌、辐射和过滤介质灭菌。
四、简答题（每题5分，共40分）
什么叫维持因数？什么叫生长得率？什么叫产物得率？
答：（1）维持因数：单位质量干菌体在单位时间内因维持代谢消耗的基质量。（2）生长得率：菌体的生长量相对于基质消耗量的收得率。（3）产物得率：相对于基质消耗量的代谢产物收得率。
2、控制工业发酵培养基的一般要求是什么？
答：（1）营养物质的组成比较丰富，浓度恰当，能满足菌种发芽和生长繁殖成大量的有生理功能的菌丝体之需要，更重要的是能显示出产物合成的潜力。（2）在一定条件下，所采用的各种原材料彼此之间不能产生化学反应，理化性质相对稳定。（3）粘度适中，具有适当的渗透压。（4）要考虑所选用的原材料的品种和浓度的最高生产速率，不需要的产物的合成速率降至最低。（5）生产过程中，既不影响通气与搅拌的效果，又不影响或稍影响产物的分离精制和废物处理。（6）大生产中选用的原材料尽量做到因地制宜，质优价廉，成本低。
什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？
答：通过诱变剂处理就可以大大提高菌种的突变频率，扩大变异幅度，从中选出具有优良特性的变异菌株，这种方法就称为诱变育种。常用的诱变剂有：紫外线、亚硝酸、碱基类似物、亚硝基胍。
简述影响培养基质量的因素？
答：（1）原材料质量的影响。（2）水质的影响。（3）灭菌的影响。（4）其他影响因素，如培养基的pH和粘度。
什么叫自然选育？自然选育在工业生产中的意义是什么？
答：在生产过程中，不经过人工诱变处理，根据菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程叫做自然选育。经常进行自然选育，淘汰衰退的菌株，保存优良的菌株，可以达到纯化菌种、纯化菌种衰退、稳定生产和提高发酵产量的目的。【
什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？举例说明
答：（1）初级代谢产物：微生物代谢产生的，并是微生物自身生产繁殖所必需的代谢产物，如氨基酸、核苷酸、蛋白质、多糖、核酸等。（2）次级代谢产物：微生物代谢产生的，而与菌体的生长繁殖无明确关系的代谢产物，如抗生素、生物碱、色素等。
简述菌种保藏的原理？列举几种菌种保藏的方法
答：（1）菌种保藏主要是根据菌种的生理、生化特性，人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态。（2）常用的菌种保藏方法有：斜面低温保藏法、液体石蜡封存保藏法、固体曲保藏法、砂土管保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温保藏法。
影响微生物需氧量的因素有哪些？
答：（1）微生物种类和生长阶段。（2）培养基的组成。（3）培养液中溶解氧浓度的影响。（4）培养条件。（5）二氧化碳的影响。
五、问答题（每题10分，共20分）
1、在啤酒生产过程中，发酵是重要环节，生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁经过充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。
根据上述过程，回答以下问题：
(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
(2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是出芽生殖。
(3)经测定，酵母菌所消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物，其余1.5%则用于酵母菌的自身生长和繁殖。
(4)已知 的反应方程式：C12H22O11(麦芽糖)+H2O酶???2C6H12O6，
C6H12O6酶???2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，分子量为342.0)有98.5%生成了酒精(分子量为46.0)和其它的发酵产物，设有500吨麦芽糖汁，其中麦芽糖的质量分数为8.00%，计算发酵后最多能生产酒精浓度为3.20%(质量分数)的啤酒多少吨？
答：将题设的数据组成方程式可算出酒精的质量
但啤酒中酒精的质量分数仅为3.20％，因此可产啤酒
2、什么是Monod方程？其使用条件如何？写出各参数的意义与求解方法？
答：（1）Monod方程的形式为：μ=μmS/(Ks+S) 。μ为比生长率，μm为最大比生长率，S为生长限制基质浓度，Ks为饱和常数。（2）使用条件：只适用于单一基质限制及不存在抑制性物质的情况，也就是说，除了一种生长限制基质外，其他必需营养都是过量的。将Monod方程两边取倒数可改写成下列形式：1/ μ=1/ μm + Ks/ μm(1/S)
以1/ μ为纵坐标，1/S为横坐标，作图可得一直线。斜率为Ks/ μm，截距1 / μm【3分】
25、利用灭菌技术，将某种细菌接种到培养皿内，以不同的方式处理培养皿并加盖（表内阴影部分表示有细菌，白色清晰区表示无细菌）。
⑴描述表中1和2结果的不同P、Q两者都能抑制细菌生长，但抗生素Q比P杀菌能力强。
⑵根据3、4的结果判断，抗生素P和Q同时用于治疗由这种细菌引起的疾病，疗效如何？同时使用P和Q，疗效会降低
⑶说明滥用抗生素治疗细菌感染的疾病的危险性：由于药物的选择作用，滥用抗生素，导致细菌感染性增强，使原来的抗生素失去抗菌效果。
26、人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。真菌蛋白的制造过程如图所示。请根据图回答下列问题：
⑴往发酵罐内注入少量氨水的目的是满足真菌所需的氨源。
⑵制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注入空气，由此可以推知发酵罐中真菌
的异化作用类型是需氧型。
⑶往发酵罐内添加的一切物品都要经过消毒，从生态学的角度分析，其原因是防止杂菌与真菌间的竞争。
⑷添加的糖被真菌利用，转化形成真菌蛋白，必须经过的生理过程是氨基转换作用。
⑸从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。要获得较多的真菌蛋白，培育优质的真菌菌种可采用诱变育种等方法。
27、下图为细菌生长曲线，请据图回答下列问题。
⑴图中AB段为调整期，BC段为对数期，CD段为稳定期，DE段为衰亡期。
⑵大量合成细胞分裂所需的酶和ATP的时期在调整期，若扩大再生产选取
菌种最好在对数期，该期细菌的增长呈J型增长。
⑶从BC段进入CD段的原因有营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、PH的改变等。发酵工业为了获得较多的代谢产品，需延长稳定期，此时除了要适当补充营养物质外，还应严格控制的条件有Ph、溶氧、传速、______等。
⑷若在培养中灭菌不严格混入了青霉菌，那么初期出现的生态学现象是竞争，一段时间后发现细菌死亡，原因是青霉菌产生青霉素抑制细菌生长。
⑸从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈的是稳定期。
28、乙型肝炎主要通过血液传播。乙肝病毒的结构像汤勺，较厚的蛋白质外壳，中心是双链DNA。乙肝病毒感染肝细胞以后，在肝细胞内可复制出许多病毒颗粒，从而损害肝细胞的机能，严重影响人体健康。结合课本所学的知识及日常保健知识，回答有关问题：
⑴乙型肝炎的主要传播途径是（A）
A、输血、性接触、刮胡须 B、握手 C、呼吸 D、共同用餐
⑵侵入人体肝细胞的是乙肝病毒的DNA。
⑶由乙肝病毒外壳蛋白颗粒制成的乙肝疫苗注射入人体后，不会使人致病，但能诱发人体产生抗体，原因是乙肝疫苗含有病毒外壳白质，具有抗原性，无DNA故而具有致病性。
⑷直接参与效应B细胞的合成、加工、运输抗体的细胞器有4种，抗体与乙肝病毒特异性结合后，可以使乙肝病毒失去侵染和破坏肝细胞的能力。
⑸由于基因工程技术的出现，人们很快利用这一技术来生产乙肝疫苗。基因工程生产乙肝疫苗的研究成果要通过发酵工程来实现产业化。
29、艾滋病（AIDS）是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答：
⑴该病毒进入细胞后，能以RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成DNA，并整合到人的基因组中。
⑵整合后它按照碱基外配对原则进行复制，又能以DNA一条链为模板合成RNA，并进而通过翻译过程合成病毒蛋白。
⑶如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，原因是病毒本身缺乏繁殖所需的原料、能量、酶。
30、右图为谷氨酸棒状杆菌利用葡萄糖形成谷氨酸的途径意图，据图回答下列问题：
⑴当终产物谷氨酸合成过量时，往往会导致合成途径中断，原因是谷氨酸抑制了谷氨酸脱氢酶的活性，这属于酶活性的调节。
⑵假设B酶只有细胞内出现某种中间产物后才能合成，则B酶是一种诱导酶。
⑶由⑴和⑵可以说明，微生物代谢的调节包括酶合成的调节和活性的调节两种方式
⑷假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌生产α-酮戊二酸，请你利用现有知识，设计一个大量积累α-酮戊二酸的方案：对谷氨酸捧状杆菌进行诱变处理，选育不能合成谷氨酸脱氨酶的菌种。
31、为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理，有人设计了如下实验方案：
步骤1：取培养皿A若干（A1、A2、A3??），加入普通细菌培养基；取培养皿B若干（B1、B2、B3??），加入含青霉素的细菌培养基。
步骤2：将适量细菌培养液涂抹在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基的表面会出现一些菌落。
步骤3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”，在A1上轻轻盖一下，再在B1上轻轻盖一下，这样A1中的细菌就按一定的方位准确“复制”到了B1之中。将B1培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。
步骤4：根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落取出（见图示），均匀涂抹在A2的表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。 反复重复步骤3、4，在B2、B3??中保留下来的菌落越来越多。直到最后，所有“复制”到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉素的抗药性。
过实验可以知道，细菌抗药性的产生首先是细菌出现基因突变的原因。青霉素在细菌抗药性形成的过程中起选择作用。
⑵实验中所用细菌的代谢类型属于异养需氧型。
⑶如果B1中没有菌落保留下来，实验就无法进行下去。若要使实验进行下去，可以采用的方法是：对A中的细菌进行人工诱变。
32、右图是人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。请回答下列问题：
⑴黄色短杆菌中含有遗传物质的结构分别是核区和质粒。
⑵用黄色短杆菌生产赖氨酸，培养基按物理性质分属于液体培养基。
⑶含C、H、O、N的某相对大分子化合物可以为黄色短杆菌提供哪些营养要素物质？碳源、氮源、能源、生长因素。
⑷由图可知，要增加赖氨酸产量，就必须消除高丝氨酸脱氢酶。
⑸为了培育新品种，科学家通常采用的方法是诱变育种。
⑹赖氨酸是黄色短杆菌的初级代谢产物，在生产实际中，人们通过黄色短杆菌的培养，大量生产赖氨酸的过程叫发酵。
⑺在黄色短杆菌培养过程中要进行灭菌。灭菌是指杀死一定环境中所有微生物的细胞、芽孢、孢子。
⑻在黄色短杆菌培养过程中，如果培养基的pH发生变化，将影响黄色短杆菌细胞中的酶的活性、细胞膜的稳定性等，从而影响黄色短杆菌对营养物质的吸收。
33、在做细菌培养的实验时试管加棉塞的目的是防止杂菌污染，保证透气良好，在该实验过程中有两次对接种环烧灼，它们分别是挑取菌种前后接种后，该实验结束后剩余的带菌培养基处理的方法是致病菌用高压蒸气灭菌，非致病菌加热后倒掉，接种完毕后应在标签上填写所接菌种，接种日期，接种者姓名等项目。
发酵工程样卷三
一．填空题（共15分，每空1分）
1.微生物液体发酵方式有分批式发酵、补料分批式发酵、连续式发酵。
2.微生物对正烷烃的利用方式有首末端氧化、次末端氧化、两末端氧化。
3.微生物菌种选育的方法有自然选育、诱变育种、基因重组育种、代谢控制育种、基因工程育种。
4.在操纵子学说中一个完整的操纵子是由调节基因、结构基因、启动基因、操纵基因组成。
二、概念题（共18分，每小题3分）
1．代谢控制发酵：就是利用遗传学的方法或其他生物化学的方法，人为的在脱氧核糖核酸的分子水平上，改变和控制微生物的代谢，使有用的目的产物大量生成、积累的发酵。
2. 菌种退化：主要指生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。
3. 生长因子：微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。
4. 种子培养：是指经冷冻干燥管、砂土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，在经过摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量纯种的过程。
5. 发酵工程：给微生物提供最适宜的生长条件，利用微生物的某种特定功能，通过现代化技术手段生产出人类需要的产品的工程称发酵工程，又称为微生物工程。它主要包括菌种生产，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取与精制等。
6. 发酵热：是指发酵过程中释放出来的净热量，主要包括生物热和搅拌热。
三、判断改错题（共10分，每小题2分）
1．发酵工业中，通过紫外诱变选育菌种时，常采用处于稳定生长期的细胞进行处理。（2分）
错，发酵工业中，通过紫外诱变选育菌种时，常采用处于对数期的细胞进行处理。
2. 生理酸性物质是指经微生物的代谢后形成酸性物质的无机氮源。（2分）
对。
3. 通常情况下，发酵培养基中碳氮比高有利于菌体的生长；反之，则有利于代谢产物的积累。（2分）
错，通常情况下，发酵培养基中碳氮比低有利于菌体的生长；反之，则有利于代谢产物的积累。
4. 发酵中期染菌通常是由于种子染菌造成的。（2分）
错，发酵中期染菌，通常是由于补料带菌、或管道渗漏等原因造成的。
5. 在菌种分离筛选时，样品的来源越广泛，获得新菌种的可能性越大。（2分）
对。
四、简答题：
1.在发酵过程中引起温度波动的主要原因是什么？对发酵有何影响？
原因：发酵热、生物热。影响：(1)不同的微生物，其生长的最使温度不同；(2)温度的改变影响酶的活性，从而影响微生物的代谢速率。(3)温度的改变，影响代谢产物的合成方向。
2.分解代谢产物阻遏调节的机理？
乳糖操纵子中RNA聚合酶要结合到启动基因处，以转录信使RNA时必须有一种激活蛋白存在（CRP）CRP必须与cAMP结合后才能激活RNA聚合酶使之与启动基因结合。在葡萄糖和乳糖同时存在时葡萄糖的分解代谢产物抑制cAMP的进一步合成同时又促进细胞内已经存在的cAMP的分解，从而使RNA聚合酶不能结合到启动基因上，因而不能启动后续的结构基因的转录，因而不能够利用乳糖。当葡萄糖的分解代谢产物因为参与微生物机体代谢而在细胞内浓度降低后，其对cAMP的抑制和分解作用被解除后，cAMP在细胞中开始积累，使得RNA聚合酶能够顺利的结合到启动基因上，从而使得分解乳糖的酶基因可以进行转录并翻译出分解乳糖的相关酶。因此当葡萄糖被微生物消耗后，随着乳糖酶的合成，微生物可以乳糖为碳源进行再次的生长。
3. 发酵工业培养基的基本要求？
（1）必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；（2）原料价格低廉，质量稳定，取材容易；（3）有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期；（4）尽量减少副产物的形成，便于产物的分离纯化；（5）所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，提高氧的利用率。
4.在基因工程菌构建时，若选择的载体上含有Ampr?和Kanr遗传标记，并且Kanr上具有多种限制性内切酶的单一切点，问如何将含有重组DNA分子的细胞筛选出来？
通过插入失活法进行筛选。即将转化后的转化液分别涂布在含有Amp和?Kan的琼脂平板上，因为外援基因的插入使得含有重组DNA分子的细胞失去了卡那霉素抗性，因而在含有卡那霉素的琼脂培养基上不能生长，而在含有氨苄青霉素的琼脂培养基上，重组DNA分子的细胞和含有空载体的细胞均能生长，从而可将含有重组DNA分子的细胞筛选出来。
5.请写出淀粉产生菌的筛选过程？
查阅文献资料了解淀粉酶产生菌的生长特性（1分）；
采集富含淀粉酶产生菌的样品（主要根据淀粉酶产生菌的生长特性，确定采样的地点）；（1分）
富集培养（以淀粉为培养基中的唯一碳源，使淀粉酶产生菌能够大量的生长，同时抑制其他非目的微生物的生长）；（1分）
分离筛选，将富集培养后的培养液涂布在分离培养基上，使其中的微生物成为单菌落；（2分）
初筛，将分离出的菌株培养液涂布在淀粉为唯一碳源的琼脂培养基上，挑选透明圈大的菌落为初筛所得菌株，并进一步做复筛试验；（1分）
复筛，将初筛所得菌株接种到发酵培养基中，进行发酵，测定发酵液中淀粉酶的酶活力和酶蛋白量，从而选出产淀粉酶能力强的菌株；（1分）
6.菌种保藏的原理与方法？
是根据微生物的生理、生化特点，人工的创造条件，使微生物的代谢处于不活泼、生长繁殖受抑制的休眠状态。菌种的保藏方法主要有：斜面保藏法、石蜡油保藏法、砂土管保藏法、真空冷冻干躁保藏法、低温冷冻保藏。
7. 什么是聚合酶链式反应？主要包括哪些步骤？
PCR技术又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术，使根据DNA模板特异性模仿体内复制的过程，在体外适合的条件下，以单链DNA为模板，以人工设计合成的寡核苷酸为引物，利用热稳定的DNA聚合酶，从5′-3′方向渗入单核苷酸，从而特异性的扩增DNA片段的技术。PCR反应的整个过程有20-40个循环过程组成，每个PCR循环是由高温变性、低温复性、适温延伸三个步骤组成。
（1）高温时（90℃-96℃）DNA变性：双链DNA模板发生变性， 氢键断裂，形成单链DNA，作为扩增时的模板。在第一轮循环前，在94℃下变性5-10min，然后加入TaqDNA聚合酶。一般变性温度与时间为94℃,1min。
（2）低温时（25℃-65℃）退火：系统温度降低，寡核苷酸引物与DNA模板特异性的结合，形成局部双链。实际使用的退火温度为扩增引物的Tm值约低5℃。
（3）适温时（70℃-75℃）扩增：在Taq酶（在72℃左右最佳的活性）的作用下，以dNTP为原料，以单链DNA为模板，从引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补的DNA链
五、论述题（共15分）
1. 为什么原始菌株不具有大量积累某一种代谢产物的能力，而代谢拮抗物抗性突变株则具有此能力？
微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的调控系统，这套调控系统的存在使得微生物能够根据细胞内外环境条件的变化迅速准确的调整代谢反应的速率、代谢反应的方向、代谢物质的流量。既不会使代谢物因蓄积而造成浪费，也不致因为代谢物的缺乏而供不应求，从而保持各种代谢物的浓度相对稳定和动态平衡，使得细胞得以生长。
细胞中的这种调控作用主要靠两个因素：酶的活性调节（反馈抑制），酶的合成调节（反馈阻遏）。
酶的活性调节：受反馈抑制（酶活性抑制）的调节酶，一般都是变构酶，酶活力调节的实质就是变构酶的变构调节。变构酶分子中除了有与底物结合的活性中心（即催化中心）外还有一个能与最终产物结合的调节中心，当终产物过量时，多余的终产物就会与酶分子的调节中心结合，改变酶分子的空间构象，从而影响了底物与催化中心的结合；当最终产物由于参与机体代谢浓度下降时，最终产物与酶的调节中心随即解离，从而酶恢复了原有的空间构象，底物与酶的催化中心又可以结合。（4分）
酶的阻遏性调节：代谢终产物阻遏性调节，如果某一终产物生成量很多时，过量的终产物会与调节基因的产物阻遏物元结合形成全阻遏物，进而结合在操纵基因上，从而影响了RNA聚合酶的转录，因此酶的合成就中止了。当最终产物由于参与机体代谢浓度下降时，最终产物与阻遏物元随即解离，并从操纵基因上脱落下来，从而RNA聚合酶的转录能够顺利地进行，酶的合成又重新启动。（4分）
因此在通常的情况下，微生物不具备大量积累某一代谢终产物的能力；代谢拮抗物抗性突变株则是因为调节基因发生突变，使得代谢终产物不再能够与调节基因的产物（阻遏物）结合，因而酶合成的反馈阻遏作用被有效的解除了；（4分）或者是关键酶的结构基因发生突变，从而使得代谢终产物不再能够与关键酶的调节中心结合，因为酶活性的反馈抑制作用被有效的解除了，所以该菌株具有大量积累某一代谢终产物的能力（3分）。
发酵工程样卷四
一．填空题（共17分，每空1分）
1．工业微生物育种的方式主要有：自然选育、诱变育种、基因重组育种、代谢控制育种、基因工程育种。
2. 紫外诱变的有效波长范围136~390nm，其中以 260nm的诱变效果最好，但在诱变中应该注意避免 光复活效应效应。
3. 微生物细胞初级代谢的调节有两种类型，一类是 调节，另一类是酶的合成调节。在酶的合成调节中又分为酶活性调节、终产物反馈阻遏、分解代谢产物反馈阻遏、酶的诱导调节。
4. 微生物对饱和链烃的利用方式主要有首末端氧化、次末端氧化和两末端氧化
5. 脂肪酸经β-氧化途径生成乙酰CoA或乙酰CoA和丙酰CoA，生成的乙酰CoA可进入TCA和DCA循环。
二、概念题（共18分，每小题3分）
1. 引物：与待扩增的DNA片段两端的核苷酸序列特异性互补的人工合成的寡核苷酸序列，它是决定PCR扩增特异性的关键因素。
2. 富集培养：通过采用选择性培养基，使目的微生物大量繁殖，而其他微生物的生长被抑制，从而便于目的微生物的分离。
3. 操纵子学说：调节基因的产物阻遏物，通过控制操纵子中的操纵基因从而影响其邻近的结构基因的活性。
4. 生长因子：凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。
5. 连续发酵：连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液，同时又连续不断的排出等量的发酵液，从而使pH、养分、溶解氧保持恒定，使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定的状态的一种发酵方式。
6. 聚合酶链式反应：又称聚合酶链式反应、或无细胞克隆技术，使根据DNA模板特异性模仿体内复制的过程，在体外适合的条件下，以单链DNA为模板，以人工设计合成的寡核苷酸为引物，利用热稳定的DNA聚合酶，从5′-3′方向渗入单核苷酸，从而特异性的扩增DNA片段的技术。
三、判断改错题（共10分，每小题2分）
1. 在基因工程菌构建的过程中，被称为分子针线的是限制性内切酶I。（2分）
错，DNA连接酶。
2. 紫外诱变的机理主要是由于光复活现象的存在造成了微生物遗传物质结构的改变。（2分）
错，主要是由于在DNA链间或链内形成了胸腺嘧啶二聚体。
3. 菌种退化的主要原因是由于在生产过程中多次传代造成的。（2分）
错，主要是由于基因自发突变造成的。
4. 工业微生物菌种选育时，常采用处于稳定期的细胞进行处理。（2分）
错，常采用处于对数期的细胞进行处理。
5. 在发酵过程中糖缺乏，发酵液pH下降是补料得标志之一。（2分）
错，糖缺乏，pH上升，是补料的标志。
四、简答题：
1.请从基因水平解释一下乳糖不耐症的原因？及为什么少量多次的饮用牛奶，会缓解乳糖不耐症现象？
人体肠道内的微生物自人断奶后主要以食物中的葡萄糖为主要的碳源进行生长，当人类（除欧美以外）引用乳糖含量较高的牛奶时，肠道内的微生物的生长收到了影响，从而造成了腹泻。当少量多次引用牛奶后，由于乳糖钝化了调节基因的产物-阻遏物，从而使得RNA聚合酶能够顺利的沿着DNA链滑动，转录出mRNA，进而翻译成分解乳糖的相关酶；因此，肠道内的微生物能够以乳糖为碳源进行生长，维持了肠道内的菌群平衡。
2.微生物初级代谢与次级代谢的关系？
（1）初级代谢是基本的，普遍存在于各类微生物中，且代谢途径基本相似。次级代谢是在初级代谢的基础上进行的，途经各种各样，不是每种类型微生物所必需的，往往仅限于某种类型的微生物中。
（2）初级代谢与次级代谢在生理上的作用不同。初级代谢是生物机体必需的，如果代谢途径中某个环节发生差错，直接影响着机体的生长与死亡；次级代谢不是生物机体生长所必需的，途经中某环节发生障碍，致使不能合成次级代谢产物，而不影响机体正常的生长。
（3）初级代谢与次级代谢与生长的关系不同。初级代谢与生长有平行关系，从一开始就存在于机体中；次级代谢一般出现在生长的稳定期，产物在停止分裂的细胞中合成。
（4）初级代谢与次级代谢的代谢产物不同。初级代谢产物单一，而次级代谢产物是一群化学结构上非常相似的各种成分的混合物。（5）催化次级代谢产物合成的酶的专一性不想初级代谢那样强。（6）次级代谢产物的生成经历了两个阶段及营养增殖期（菌体活跃增值阶段，几乎不形成次级代谢产物）和生产期（细胞停止生长，进入恒定起，才开始活跃的合成抗生素等次级代谢产物）。（7）初级代谢和次级代谢同样受到核内DNA的调节控制，但次级代谢受核内遗传物控制的同时还受核外遗传物质的控制。通常情况下次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生出来的，次级代谢途径不是独立的而是与初级代谢途径有密切关系的。他们在调节控制上相互影响，当与次级代谢有关的初级代谢途径受到控制时，次级代谢产物的合成必然受阻。
3. 发酵工业培养基设计的基本原则？
（1）要清楚微生物的营养类型；
（2）要调整好营养物质的碳氮比；
（3）要满足微生物生长的理化条件如pH、渗透压等；
4.发酵工业对工业微生物菌种有哪些要求？
（1）能在廉价原料制成的培养基上生长，且生成的目的产物产量高，易于回收。
（2）生长快，发酵周期短。
（3）菌种不易变异退化。
（4）具有较强的抗噬菌体和杂菌污染的能力。
（5）菌种不是病原菌，不产任何毒素和有害的生物活性物质。
5.如何筛选低温蛋白酶产生菌？
（1）查阅文献资料了解低温蛋白酶产生菌的生长特性；（2）采集富含低温蛋白酶产生菌的样品（主要根据低温蛋白酶产生菌的生长特性，确定采样的地点，如深海、极地、冻土等）；（3）富集培养（以酪素为培养基中的唯一碳源，使低温蛋白酶产生菌能够大量的生长，同时抑制其他非目的微生物的生长）；（4）分离筛选，将富集培养后的培养液涂布在分离培养基上，使其中的微生物成为单菌落；（5）初筛，将分离出的菌株培养液涂布在酪素为唯一碳源的琼脂培养基上，挑选透明圈大的菌落为初筛所得菌株，并进一步做复筛试验；（6）复筛，将初筛所得菌株接种到发酵培养基中，进行发酵，测定发酵液中淀粉酶的酶活力和酶蛋白量，从而选出淀粉酶能力强的菌株；
6.基因工程构建的基本步骤？
（1）外源DNA与载体的获得
（2）外源DNA与载体的连接，形成重组分子
（3）重组体分子通过转化或感染引入受体细胞
（4）含有重组体克隆的筛选与鉴定
（5）外源基因的表达
7. 糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的关系？
答：糖原经过EMP途径、TCA循环生成了几个重要的中间体化合物磷酸二羟丙酮、丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸、乙酰辅酶A等，其中磷酸二羟丙酮是脂肪分子中甘油合成的中间体化合物；乙酰辅酶A是脂肪酸合成的前体物质；丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸可通过转氨基作用与蛋白质的代谢联系起来，同时氨基酸和通过糖的异生作用合成葡萄糖。
五、论述题（共20分）
1. 为什么原始菌株不具有大量积累某一种代谢产物的能力，而代谢拮抗物抗性突变株则具有此能力？
答：微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的调控系统，这套调控系统的存在使得微生物能够根据细胞内外环境条件的变化迅速准确的调整代谢反应的速率、代谢反应的方向、代谢物质的流量。既不会使代谢物因蓄积而造成浪费，也不致因为代谢物的缺乏而供不应求，从而保持各种代谢物的浓度相对稳定和动态平衡，使得细胞得以生长。
细胞中的这种调控作用主要靠两个因素：酶的活性调节（反馈抑制），酶的合成调节（反馈阻遏）。
酶的活性调节：受反馈抑制（酶活性抑制）的调节酶，一般都是变构酶，酶活力调节的实质就是变构酶的变构调节。变构酶分子中除了有与底物结合的活性中心（即催化中心）外还有一个能与最终产物结合的调节中心，当终产物过量时，多余的终产物就会与酶分子的调节中心结合，改变酶分子的空间构象，从而影响了底物与催化中心的结合；当最终产物由于参与机体代谢浓度下降时，最终产物与酶的调节中心随即解离，从而酶恢复了原有的空间构象，底物与酶的催化中心又可以结合。 酶的阻遏性调节：代谢终产物阻遏性调节，如果某一终产物生成量很多时，过量的终产物会与调节基因的产物阻遏物元结合形成全阻遏物，进而结合在操纵基因上，从而影响了RNA聚合酶的转录，因此酶的合成就中止了。当最终产物由于参与机体代谢浓度下降时，最终产物与阻遏物元随即解离，并从操纵基因上脱落下来，从而RNA聚合酶的转录能够顺利地进行，酶的合成又重新启动。
因此在通常的情况下，微生物不具备大量积累某一代谢终产物的能力；代谢拮抗物抗性突变株则是因为调节基因发生突变，使得代谢终产物不再能够与调节基因的产物（阻遏物）结合，因而酶合成的反馈阻遏作用被有效的解除了；或者是关键酶的结构基因发生突变，从而使得代谢终产物不再能够与关键酶的调节中心结合，因为酶活性的反馈抑制作用被有效的解除了，所以该菌株具有大量积累某一代谢终产物的能力。
2.发酵过程中pH波动的主要原因是什么？对发酵有何影响？如何加以控制？
（1）发酵过程中pH波动的原因
①基质代谢：糖代谢：特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一；氮代谢：当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降，尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时，氮源当碳源利用pH上升；生理酸碱性物质 利用后pH会上升或下降 ②产物形成：某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。 ③菌体自溶，pH上升，发酵后期，pH上升。
（2）pH的改变对发酵的影响
①pH影响酶的活性。当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。
②pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变，从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行。
③pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。
④pH影响代谢方向：pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸，在pH近中性时，则产生草酸。谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
（3）pH的控制
①调节好基础料的pH。基础料中若含有玉米浆，pH呈酸性，必须调节pH。若要控制消后pH在6.0，消前pH往往要调到6.5~6.8。②在基础料中加入维持pH的物质，如CaCO3 ，或具有缓冲能力的试剂，如磷酸缓冲液等。③通过补料调节pH：在发酵过程中根据糖、氮消耗需要进行补料。在补料与调pH没有矛盾时采用补料调pH。如调节补糖速率，调节空气流量来调节pH；当NH2-N低，pH低时补氨水；当NH2-N低，pH高时补(NH4)2SO4。④当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调pH ⑤发酵的不同阶段采取不同的pH值
发酵工程试题
专题四 微生物与发酵工程
江苏省建湖高级中学 卜正清
一、选择题
1、细菌培养过程中分别采用了高压蒸气、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法可依次用于杀灭哪些部位的杂菌
（ ）
A、接种环、手、培养基 B、高压锅、手、接种环 C、培养基、手、接种环 D、接种环、手、培养基 2、下列关于发酵工程的说法，错误的是 （ ）
A、发酵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身
B、可通过人工诱变选育新品种
C、培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D、环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成 3、下列措施中能把微生物生长的调整期缩短的是 （ ）
A、接种多种细菌 B、增加培养基的量 C、加大接种的量 D、选用孢子接种 4、下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是 （ ）
A、是碳源的物质不可能同时是氮源 B、凡是碳源都能提供能量
C、有些含氮的无机盐可以是生长因子 D、有些无机氮源也能提供能量
5、科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理，选育了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的，这种人工控制的方法实质上利用了以下哪种调节方式？
（ ） A、酶合成的调节 B、酶活性的调节 C、二者都有 D、二者都无 6、关于微生物代谢调节说法正确的是
（ ）
A、乳糖诱导大肠杆菌合成分解乳糖的酶属于酶活性的调节 B、酶活性调节是一种快速、精细的调节方式 C、酶合成调节与酶活性调节不是同时存在的 D、微生物的代谢产物与酶结合不会改变酶的结构
7、在培养酵母菌时，培养基中加入什么样的特殊物质，以保证抑制其他杂菌的繁殖（ ） A、生长因子 B、食盐 C、高浓度蔗糖溶液 D、青霉素
专题四— 1
8、分离提纯是制取发酵产品不可缺少的阶段，产品不同，分离提纯的方法不同，对产品的代谢产物常采用的提取方法是
（ ）
①蒸馏 ②萃取 ③过滤 ④离子交换 ⑤沉淀
A、①③⑤ B、①②④ C、①②③ D、③④⑤ 9、下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述中，正确的是
（ ）
A、发酵中不断通入纯氧气
B、搅拌的目的只是使空气形成细小气泡，增加培养基中的溶氧量 C、冷却水可使酶的活性下降
D、若培养条件不当就不能得到所需产品
10、发酵工程中培育优良品种的方法有多种，其中能定向培育新品种的方法是 （ ） ①人工诱变 ②基因移植 ③细胞杂交
A、① B、①② C、②③ D、①②③
11、人们常用大肠杆菌作为判断自来水是否被粪便污染的指示菌，我国规定1000mL自来水中的大肠杆菌数不得超过
（ ）
A、1个 B、3个 C、5个 D、10个
12、下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长（S、C、M为 简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质），问细菌不能合成哪一种物质？（“+”表示生长良好，
（ ）
A、U B、V C、Y D、Z
13、某一种细菌菌株需要从环境中摄取现成的亮氨酸（20种氨基酸中的一种）才能够生长，此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表中列出的细菌菌株类型。根据实验目的，选用的培养基类型是
（ ）
注：L—亮氨酸 S—链霉素 “+”示加入 “－”示不加入 例如：L—：不加入亮氨酸；S+：加入链霉素
14、在培养基的配制过程中，具有如下步骤，其正确顺序为
（ ）
①溶化 ②调pH ③加棉塞 ④包扎 ⑤培养基的分装 ⑥称量
A、①②⑥⑤③④ B、⑥①②⑤③④ C、⑥①②⑤④③ D、①②⑤④⑥③ 15、下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是 （ ）
A、氨基酸、核苷酸、多糖、毒素、激素 B、核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸 C、多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸 D、氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素
16、细菌数目增长最快时期和活菌数目的高峰期分别为 （ ）
A、对数期、稳定期 B、稳定期、稳定期 C、对数期、对数期 D、稳定期、对数期 17、单细胞蛋白是
（ ）
A、从微生物细胞中提取出来的蛋白质 B、微生物的初级代谢产物 C、微生物的次级代谢产物 D、通过发酵获得的微生物菌体
18、酵母菌培养基中，常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是
（ ）
A、细胞会发生质壁分离 B、碳源太丰富
C、改变了酵母菌的pH值 D、葡萄糖不是酵母菌的原料 19、在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序是
（ ）
①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜试管，管口并齐，使斜面向上成水平状态。②右手拧松棉塞，但不取下。③在火焰边用右手无名指和小指夹住两个棉塞，将它们取下，同时左腕转动，烧灼管口一周。④将接种环伸入管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体，立即将接种环抽出。⑤右手拿接种环，在火焰上烧灼灭菌。⑥在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部，由里向外轻轻画蛇形细线。⑦抽出接种环，再用火焰烧灼管口，并在火焰上方
专题四—
2
将棉塞塞上。
A、①②③④⑤⑥⑦ B、①②⑤③④⑥⑦ C、①③②④⑤⑥⑦ D、②③①④⑤⑦⑥
20、自然界存在着许多微生物，它们是自然界不可缺少的生物，下列有关自然界的各种微生物的叙述中，正确的是
（ ）
A、所有微生物在细胞结构上都无成形的细胞核 B、只有附着在豆科植植根部的微生物才能进行生物固氮 C、所有微生物在生态系统中均属于分解者
D、维生素是某些微生物生长和发育所必需的生长因子 二、多项选择题
21、下列关于病毒的叙述正确的是
（ ）
A、病毒的衣壳决定其抗原的特异性
B、含RNA的病毒较含DNA的病毒更易发生变异 C、病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行 D、灭活的病毒不具有抗原性
22、下列对连续培养优点的叙述，正确的是
（ ）
A、能及时补充所需的营养，提高产量
B、有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中 C、能消除不利于微生物生长的某些环境因子 D、提高了设备的利用率
23、下列有关微生物培养的实验叙述不正确的是
（ ）
A、高压蒸汽灭菌时，锅内气压为98kPa
B、培养基分装时，培养基高度约为试管高度的1/3 C、实验结束后带菌培养基应加热后倒掉
D、在培养基接种菌种时，应将菌种接入培养基内部有利于其生长 24、下列属于选择培养基的是
（ ）
A、培养金黄色葡萄菌所用的加高浓度食盐的培养基 B、分离自生固氮菌所用的无氮培养基
C、加入伊红——美蓝用于检测大肠杆菌的培养基
D、制备单克隆抗体时所用的能抑制骨髓瘤细胞和B细胞增殖而不抑制杂交瘤细胞增殖的培养基
三、非选择题
25、利用灭菌技术，将某种细菌接种到培养皿内，以不同的方式处理培养皿并加盖（表内阴影部分表示有细菌，白色清晰区表示无细菌）。
⑴描述表中1和2结果的不同__________________________________。
⑵根据3、4的结果判断，抗生素P和Q同时用于治疗由这种细菌引起的疾病，疗效如何？ ________________________________________________
⑶说明滥用抗生素治疗细菌感染的疾病的危险性：__________________________。 26、人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。真菌蛋白的制造过程如图所示。请根据图回答下列问题： ⑴往发酵罐内注入少量氨水的目的 是________________________________。 ⑵制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注 入空气，由此可以推知发酵罐中真菌 的异化作用类型是________________。
⑶往发酵罐内添加的一切物品都要经过消毒，从生态学的角度分析，其原因是________________________________________________。
⑷添加的糖被真菌利用，转化形成真菌蛋白，必须经过的生理过程是________________________________________________________________。
⑸从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。要获得较多的真菌蛋白，培育优质的真菌菌种可采用_______________________________等方法。 27、下图为细菌生长曲线，请据图回答下列问题。 ⑴图中AB段为________________期，BC 段为________________期，CD段为
专题四— 3
________________期，DE段为_________期。
⑵大量合成细胞分裂所需的酶和ATP的时期在________________期，若扩大再生产选取 菌种最好在_______________期，该期细菌的增长呈________________型增长。 ⑶从BC段进入CD段的原因有_________________________、_____________________、___________________等。发酵工业为了获得较多的代谢产品，需延长________________期，此时除了要适当补充营养物质外，还应严格控制的条件有________________、________________、________________、________________等。
⑷若在培养中灭菌不严格混入了青霉菌，那么初期出现的生态学现象是___________，一段时间后发现细菌________________，原因是__________________________。
⑸从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈的是________________期。
28、乙型肝炎主要通过血液传播。乙肝病毒的结构像汤勺，较厚的蛋白质外壳，中心是双链DNA。乙肝病毒感染肝细胞以后，在肝细胞内可复制出许多病毒颗粒，从而损害肝细胞的机能，严重影响人体健康。结合课本所学的知识及日常保健知识，回答有关问题： ⑴乙型肝炎的主要传播途径是（ ） A、输血、性接触、刮胡须 B、握手 C、呼吸
D、共同用餐
⑵侵入人体肝细胞的是乙肝病毒的________________。
⑶由乙肝病毒外壳蛋白颗粒制成的乙肝疫苗注射入人体后，不会使人致病，但能诱发人体产生抗体，原因是________________________________________________。
⑷直接参与________________细胞的合成、加工、运输抗体的细胞器有____________种，抗体与乙肝病毒特异性结合后，可以使乙肝病毒失去_____________________________能力。
⑸由于基因工程技术的出现，人们很快利用这一技术来生产乙肝疫苗。基因工程生产乙肝疫苗的研究成果要通过________________工程来实现产业化。
29、艾滋病（AIDS）是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答：
⑴该病毒进入细胞后，能以________________为模板，在________________酶的作用下合成________________，并整合到人的基因组中。
⑵整合后它按照________________原则进行复制，又能以________________为模板合成________________，并进而通过________________过程合成病毒蛋白。 ⑶如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，原因是_______________________。 30、右图为谷氨酸棒状杆菌利用葡萄糖形成谷氨酸的途径意图，据图回答下列问题： ⑴当终产物谷氨酸合成过量时，往往会导致合成途 径中断，原因是谷氨酸抑制了________________ 的活性，这属于________________的调节。
⑵假设B酶只有细胞内出现某种中间产物后才能合成， 则B酶是一种______________________________。 ⑶由⑴和⑵可以说明，微生物代谢的调节包括 ___________________的调节和________________的 调节两种方式
⑷假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌生产α-酮戊二酸，请你利用现有知识，设计一个大量积累α-酮戊二酸的方案：________________________________。 31、为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理，有人设计了如下实验方案：
步骤1：取培养皿A若干（A1、A2、A3??），加入普通细菌培养基；取培养皿B若干（B1、B2、B3??），加入含青霉素的细菌培养基。
步骤2：将适量细菌培养液涂抹在培养皿A1的培养基表 面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基的表面会 出现一些菌落。
步骤3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”， 在A1上轻轻盖一下，再在B1上轻轻盖一下，这样A1中 的细菌就按一定的方位准确“复制”到了B1之中。将B1 培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。 步骤4：根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的
菌落取出（见图示），均匀涂抹在A2的表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。
反复重复步骤3、4，在B2、B3??中保留下来的菌落越来越多。直到最后，所有“复制”到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉素的抗药性。
专题四— 4
⑴通过实验可以知道，细菌抗药性的产生首先是细菌出现______________的原因。青霉素在细菌抗药性形成的过程中起______________作用。 ⑵实验中所用细菌的代谢类型属于______________型。
⑶如果B1中没有菌落保留下来，实验就无法进行下去。若要使实验进行下去，可以采用的方法是：___________________________________________________________________。 32、右图是人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。请回答下列问题： ⑴黄色短杆菌中含有遗传物质的结构分别是 ________________和___________________。 ⑵用黄色短杆菌生产赖氨酸，培养基按物理 性质分属于___________________。 ⑶含C、H、O、N的某相对大分子化合物可 以为黄色短杆菌提供哪些营养要素物质？ ___________________________________ ____________________________________。 ⑷由图可知，要增加赖氨酸产量，就必须 _______________________________。
⑸为了培育新品种，科学家通常采用的方法是__________________________。
⑹赖氨酸是黄色短杆菌的_____________产物，在生产实际中，人们通过黄色短杆菌的培养，大量生产赖氨酸的过程叫__________________________。
⑺在黄色短杆菌培养过程中要进行灭菌。灭菌是指杀死一定环境中所有微生物的_______________________________________。
⑻在黄色短杆菌培养过程中，如果培养基的pH发生变化，将影响黄色短杆菌细胞中的_______________________________________等，从而影响黄色短杆菌对营养物质的吸收。 33、在做细菌培养的实验时试管加棉塞的目的是_______________________，在该实验过程中有两次对接种环烧灼，它们分别是_______________________，该实验结束后剩余的带菌培养基处理的方法是___________________________________，接种完毕后应在标签上填写_____________________________________等项目。
专题四参考答案
一、选择题
1、C 2、C 3、C 4、D 5、C 6、C 7、D 8、B 9、D 10、C 11、B 12、C 13、B 14、B 15、B 16、A 17、D 18、A 19、B 20、D 二、多项选择题
21、ABC 22、ACD 23、ABD 24、ABD 三、非选择题
25、⑴P、Q两者都能抑制细菌生长，但抗生素Q比P杀菌能力强
⑵同时使用P和Q，疗效会降低
⑶由于药物的选择作用，滥用抗生素，导致细菌感染性增强，使原来的抗生素失去抗菌效果
26、⑴满足真菌所需的氨源
⑵需氧型
⑶防止杂菌与真菌间的竞争
⑷氨基转换作用
⑸诱变育种
27、⑴调整，对数，稳定，衰亡
⑵调整，对数，J
⑶营养物质的消耗，有害代谢产物的积累、PH的改变，稳定，PH，溶氧，传速 ⑷竞争，死亡，青霉菌产生青霉素抑制细菌生长
⑸稳定 28、⑴A
⑵DNA
⑶乙肝疫苗含有病毒外壳白质，具有抗原性，无DNA故而具有致病性 ⑷效应B，4，侵染和破坏肝细胞的能力
⑸发酵
29、⑴RNA，逆转录 ，DNA
⑵碱基外配对，DNA一条链，RNA，翻译 ⑶病毒本身缺乏繁殖所需的原料、能量、酶
专题四— 5
30、⑴谷氨酸脱氢酶，酶活性
⑵诱导酶
⑶酶合成，活性
⑷对谷氨酸捧状杆菌进行诱变处理，选育不能合成谷氨酸脱氨酶的菌种 31、⑴基因突变，选择
⑵异养需氧
⑶对A中的细菌进行人工诱变 32、⑴核区，质粒
⑵液体培养基
⑶碳源、氮源、能源、生长因素 ⑷消除高丝氨酸脱氢酶
⑸诱变育种
⑹初级代谢，发酵 ⑺细胞、芽孢、孢子 ⑻酶的活性、细胞膜的稳定性
33、防止杂菌污染，保证透气良好；挑取菌种前后接种后；致病菌用高压蒸气灭菌，非致病菌加热后倒掉；所接菌种，接种日期，接种者姓名
发酵工程试题3
1、举出几例微生物大规模表达的产品, 及其产生菌的特点？
A.蛋白酶 表达产物一般分泌至胞外，能利用廉价的氮源，生长温度较高，生长速度快,纯化、分离及分析快速；安全性高，得到FDA的批准的菌种。
B.单细胞蛋白 生长迅速，营养要求不高，易培养，能利用廉价的培养基或生产废物。适合大规模工业化生产，产量高，质量好。安全性高，得到FDA的批准的菌种。
C. 不饱和脂肪酸 生长温度较低，安全性高，能利用廉价的碳源，不饱和脂肪酸含量高，
D.抗生素 生产性能稳定，产量高，不产色素，，能利用廉价原料
F. 氨基酸 代谢途径比较清楚，代谢途径比较简单
2、工业化菌种的要求？
A能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物
B有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作性要强
C. 遗传性能要相对稳定
D. 不易感染它种微生物或噬菌体
E. 产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好
与致病菌无关）
F. 生产特性要符合工艺要求
4、讨论：微生物（包括动、植物）可以生产我们所需的一切产品，但是涉及到工业化生产，对于某一种特定的产品，为何只有特定的微生物才具有大量表达的潜力？ 在不同的环境条件下，微生物细胞对遗传信息作选择性的表达，实现代谢的自动调节。代谢的协调能保证在任何特定时刻、特定的细胞空间，只合成必要的酶系（参与代谢的多种酶）和刚够用的酶量。一旦特定物质的合成达到足够的量，与这些物质合成有关的酶就不再合成了。并且，已合成的酶的活力受到许多调节机制的控制，以确保新陈代谢全面协调，、为细胞的经济运行提供保证。因此，细胞固有的生产关系支持细胞自身的增殖（生产细胞），不支持（人的）目的产物的过量生产（生产特定的初级代谢产物）。而工业化生产要求特定表达某种或某类物质，只有正常代谢被打破，代谢协调失常的微生物才能达到要求
5、自然界分离微生物的一般操作步骤？ 样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏
6、从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富
集培养？ 自然界中目的微生物含量很少，非目的微生物种类繁多，进行富集培养， 使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，使筛选变得可能。
7、菌种选育分子改造的目的？
防止菌种退化;
解决生产实际问题;
提高生产能力;
提高产品质量;
开发新产品.
8、以目前的研究水平，土壤中能够培养的微生物大概占总数的多少？什么是16sRNA同源性分析？ 目前能够培养的微生物不到总数的1%。以16sRNA为靶基因，设计引物，建立pcr扩增体系，再通过DNA 测序进行细菌同源性分析。
9、什么叫自然选育？自然选育在工艺生产中的意义？ 自然选育就是不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程。
自然选育在工业生产上的意义：自然选育可以有效地
用于高性能突变株的分离。然选育虽然突变率很低，但却是工厂保证稳产高产的重要措施。
10、什么是正突变？什么是负突变？什么是结构类似物？
生产上所不希望看到的，表现为菌株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为负突变。
生产上希望看到的，对生产有利，这种突变成为正突变。
结构类似物：在化学和空间结构上和代谢的中间物（终产物）相似，因而在代谢调节方面可以代替代谢中间物（终产物）的功能，但细胞不能以其作为自身的营养物质。
《发酵工程与工艺学》试题库及答案
10-202008-06-16 08:36:11 1 楼
11、什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？
诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株，进而培育成新的品种或种质的育种方法。诱变剂有两大类：物理诱变剂和化学诱变剂。
常用的物理诱变剂有紫外线、x射线、γ射线(如Co60等)、等离子、快中子、α射线、β射线、超声波等。
常用的化学诱变剂有碱基类似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等。
12、什么是基因的重组？什么是基因的直接进化？二者有何区别？
基因的重组：是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程 基因的直接进化：在分子水平上，对目标基因直接处理，然后通过高通量的筛选方法，提高目标蛋白的性能。基因的直接进化，可使已有基因获得新的特性，可获得自然界中不存在的基因，可解决许多新的理论和应用问题
13、什么是培养基?发酵培养基的特点和要求？ 培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。 ①培养基能够满足产物最经济的合成。②发酵后所形成的副产物尽可能的少。
③培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。
④/所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。必须提供合
成微生物细胞和发酵产物的基本成分。
⑥有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营养物质所合成产物数量或最大产率。
⑦有利于提高培养基和产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。⑧有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。
⑨所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提高氧的利用率，降低能耗。
14、用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？
碳源:糖类（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（动、植物油）、有机酸（琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。
葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是会引起葡萄糖效应
糖蜜，是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。除糖份外，含有较多的杂质，其中有些是有用的，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。
淀粉、糊精，缺点：难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶。成分比较复杂，有直链淀粉
和支链淀粉等等。优点：来源广泛、价格低，可以解除葡萄糖效应。
15、什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？
经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质，若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质
16、常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？
常用的有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的无机氮源有氨水、铵盐和硝酸盐。 有机氮源在发酵培养基中的作用有：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。诱导某些酶的产生。
17、什么是前体？前体添加的方式？
前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。前体使用时普遍采用流加的方法。
18、什么是生长因子？生长因子的来源？
凡是微生物生长不可缺少而细胞自身不能合成的微量
的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。
有机氮源是这些生长因子的重要来源
19、什么是产物促进剂？产物促进剂举例？
是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。
20、什么是理论转化率？什么是实际转化率？
理论转化率是指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，所得出的转化率的大小。
实际转化率是指实际发酵过程中转化率的大小 《发酵工程与工艺学》试题库及答案
20-302008-06-16 08:51:03 2 楼
21、培养基设计的一般步骤？
1.根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题，初步确定可能的培养基成分；
2.通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分；
3.当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。
22、培养基成分选择考虑的问题？
1.菌种的同化能力
2.代谢的阻遏和诱导
3.合适的C、N比
4.pH的要求
23、读书报告：举例说明培养基设计的方法与步骤？
24、讨论：培养基优化在发酵优化控制中的作用与地位？
发酵优化控制分两个阶段：
第一阶段控制菌体的生长，目的是使长好的菌体能处在最佳的产物合成状态。培养基优化应该保证菌体快速生长，有利于产物合成和分泌的酶系开启，而不利于产物合成酶系的关闭，处于最佳的产物合成状态，并且副产物合成和分泌的酶系尽可能的少开启第二阶段控控制产物的合成。该阶段，培养基优化应使产物合成能较长时间保持在最大合成速度。副产物的的合成速率尽可能小。
25、什么是种子的扩大培养？
种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
26.种子扩大培养的目的与要求？
种子扩培的目的：接种量的需要，菌种的驯化，缩短发酵时间、保证生产水平
种子的要求：总量及浓度能满足要求，生理状况稳定，个体与群体，活力强，移种至发酵后，能够迅速生长，无杂菌污染
27、种子扩大培养的一般步骤？
休眠孢子→母斜面活化→摇瓶种子或茄子瓶斜面或固体培养基孢子→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐
28、在大规模发酵的种子制备过程中，实验室阶段和生产车间阶段在培养基和培养物选择上各有何特点？
实验室阶段培养物选择的原则：种子能扩培到一定的量和质，获得一定数量和质量的孢子/菌体。培养基的选择应该是有利于菌体的生长，对孢子培养基应该是有利于孢子的生长。在原料方面，实验室种子培养阶段，规模一般比较小，因此为了保证培养基的质量，培养基的原料一般都比较精细。
生产车间阶段培养物的选择原则最终一般都是获得一定数量的菌丝体。培养基选择首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。在原料方面：不如实验室阶段那么精细，而是基本接近于发酵培养基，这有两个方面的原因: 一是成
本二是驯化
29、什么是接种量？对于细菌、放线菌及霉菌常用的接种量是多少？
接种量＝移入种子的体积/接种后培养液的体积 细菌5℅、放线菌20℅ 霉菌10℅
30 什么是发酵级数？发酵级数对发酵有何影响，影响发酵级数的因素有哪些？
一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数
发酵级数对发酵影响：1.种子级数少，可简化工艺和控制，减少染菌机会
2.种子级数太少，接种量小，发酵时间延长，降低发酵罐的生产率，增加染菌机会
3.级数大，难控制、易染菌、易变异，管理困难，一般2-4级。
4.在发酵产品的放大中，反应级数的确定是非常重要的一个方面
影响发酵级数的因素：(1)菌种生长特性,孢子发芽及菌体繁殖速度;(2) 发酵规模.（3）工艺要求.（4）接种量的影响.
《发酵工程与工艺学》试题库及答案
30-402008-06-16 08:52:33 3 楼
31、什么是种龄？事宜种龄确定的依据？
种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较大，但是最终由实验结果定。
32、读书报告：结合具体的产品理解种子质量控制的方法，以及认识种子质量对发酵的影响？
影响斜面种子质量的因素:(1)原材料质量，水质，培养基pH.(2)灭菌条件，(3)接种量，(4)温度，通风、
(5)培养时间(6)有害气体或挥发物(7) 冷藏条件 种子质量好：1. 缩短发酵时间、保证生产水平. 2. 无杂菌污染. 3移种至发酵后，能够迅速生长.4.泡末产生少. 5.产物生成速率大. 6.副产物合成少. 7.对下游分离纯化有利
33、接种、倒种、双种？
接种：接入种子罐后直接移种到发酵罐。双种：两个种子罐种子接种到一个发酵罐中。倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。
34、什么是菌体的生长比速？产物的形成比速？基质的消耗比速？维持消耗？
菌体的比生长速率：单位重量的菌体瞬时增量
μ=（dx/dt）/x；单位为1/h，其中x—菌体浓度（g/L ）
产物的形成比速：单位时间内单位菌体形成产物（菌体）的量
π=（dp/dt）/x,；单位为1/h，其中p—产物浓度（g/L ） 基质的比消耗速率:单位时间内单位菌体消耗基质的量
=（ds/dt）/x；单位为1/h，其中s—底物浓度（g/L ）
35、什么是Monod方程其使用条件如何？各参数的意义与求解？
当培养基中不存在抑制细胞生长的物质时，细胞的生长速率与基质浓度关系（Monod方程式）如下： μ=μmax S/（Ks+ S）
μ：菌体的生长比速. S：限制性基质浓度. Ks：半饱和常数. μmax: 最大比生长速度
Monod方程的参数求解(双倒数法)：将Monod方程取倒数可得：
1/μ=1/μmax+ Ks/μmax S或S/μ= S/μmax+ Ks/μmax
这样通过测定不同限制性基质浓度下，微生物的比生长速度，就可以通过回归分析计算出Monod方程的两个参数。
36、什么是初级代谢产物？什么是次级代谢产物？ 初级代谢产物是指微生物产生的，生长和繁殖所必需
的物质，如蛋白质、核酸等。
次级代谢产物是指由微生物产生的，与微生物生长、繁殖无关的一类物质。
37、什么是一类发酵？二类发酵？三类发酵？
一类发酵：产物形成与底物利用直接相关，为生长联系型，又称简单发酵型，产物直接由碳源代谢而来,产物生成速度的变化与微生物对碳源利用速度的变化是平行的，产物生成与微生物的生长也是平行的。在这些发酵过程中，菌体的生长、基质的消耗、产物的生成三个速度都有一个高峰，三高峰几乎同时出现。 二类发酵：产物形成与底物利用间接相关，为部分生长联系型，又称中间发酵型，产物不是碳源的直接氧化产物，而是菌体代谢的主流产物。它的特点是在发酵的第一时期碳源大量消耗用于菌体的迅速增长而产物的形成很少或全无，第二时期碳源大量消耗用于产物的高速合成及菌体的生长。
三类发酵：产物形成与底物利用不相关，为非生长联系型，又称复杂发酵型，产物的生成在菌体生长和基质消耗完以后才开始，与菌体生长不相关，与基质消耗无直接关系，所形成的产物为次级代谢产物。
38、什么是连续培养？什么是连续培养的稀释率？ 由于新鲜培养基不断补充，所以不会发生营养物的枯
竭，另一方面，发酵液不断取出，发酵罐内的微生物始终处于旺盛的指数生长期，罐内细胞浓度X、比生长速率μ、以及t, pH等都保持恒定。
稀释率(D):补料速度与反应器体积的比值(h-1)
39、解释连续培养富集微生物的原理？
菌的积累速率=生长速率-流出速率,调节培养基,使目的菌的流出速率生长速率,就起到富集作用
40、何氧容易成为好氧发酵的限制性因素？
氧是需氧微生物生长所必需的。氧往往容易成为控制因素，是因为氧在水中的溶解度很低，培养基因含有大量的有机和无机物质，氧的溶解度比水中还要更低。在对数生长期即使发酵液中的氧浓度达到饱和，若此时终止供氧，发酵液中的溶氧可在几分钟内全部耗尽，使溶氧成为控制因素。
41、临界溶氧浓度、氧饱和度的概念？
临界氧浓度：CCr临界氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。
氧饱和度：发酵液中氧的浓度/临界溶氧溶度
饱和溶氧浓度：在一定温度和压力下，空气中的氧在水中的溶解度。(mol/m3)
42、影响微生物需氧的因素有哪些？
细胞浓度直接影响培养液的摄氧率，在分批发酵中摄氧率变化很大，不同生长阶段需氧不同，对数生长后期达最大值。培养基的成分和浓度显著影响微生物的摄氧率，碳源种类对细胞的需氧量有很大影响，一般葡萄糖的利用速度比其他的糖要快。
43、发酵液中的体积氧传递方程？其中Kla的物理意义是什么？
以单位体积的液体中所具有的氧的传递面积为 a (m2/m3) OTR=KLα (C* –CL ） KLα以氧浓度为推动力的容积氧传递系数，反映了设备的供氧能力
44、如何调节摇瓶发酵的供氧水平？
往复，频率80-120分/次，振幅 8cm
旋转，偏心距转速250rpm
装液量，一般取1/10左右：
250ml 15-25 ml
500ml 30 ml
750ml 80 ml
45、如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？
一般认为，发酵初期较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力，对菌体的生长有时会产生不利的影响，所以有时发酵初期采用小通风，停搅拌，不但有利于降低能耗，而且在工艺上也是必须的。但是通气增大的时间一定要把握好。
46、氧的供需研究与反应器设计与放大的关系？
发酵过程放大困难的原因就在放大时不可能同时做到几何相似、流体运动学相似和流体动力学相似，当在小试研究时某一个对生产产生影响的重要因素没有被观察到，而这个因素恰恰在放大时成为关键因子时，就会造成整个发酵过程的失败(供氧、混合、剪切）。
47、发酵过程糖代谢、氮代谢有什么规律，为什么？
糖代谢：特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一氮代谢：氨基酸被利用后产生NH3 ，pH会上升；尿素被分解成NH3，pH上升。
微生物生长和产物合成与糖代谢有密切关系。糖的消耗反映产生菌的生长繁殖情况，反映产物合成的活力。菌体生长旺盛糖耗一定快，残糖也就降低得快通过糖含量的测定，可以控制菌体生长速率，可控制补糖来调节pH，促进产物合成，不致于盲目补糖，造成发酵不正常。
氮利用快慢可分析出菌体生长情况，含氮产物合成情况。但是氮源太多会促使菌体大量生长。有些产物合成受到过量铵离子的抑制，因此必须控制适量的氮。通过氨基氮和氨氮的分析可控制发酵过程，适时采取补氨措施。发酵后期氨基氮回升，这时就要放罐，否则影响提取过程。
48、发酵过程为什么要补料？补些什么？
在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在这样一种系统中可以维持低的基质浓度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件；还可以利用计算机控制合理的补料速率，稳定最佳生产工艺。 发酵基质和缓冲液等。
49、补料过多或过少对发酵有什么影响？
投料过多造成菌体细胞大量生长，无法稳定的产生发酵产物，导致菌体生产力下降，同时改变发酵液流变学性质。如果补料过少,则使菌体过早进入衰退期，引起菌体衰老和自，同样使生产力下降。
50、 发酵过程中pH会不会发生变化为什么？
发酵过程中pH是不断变化的
1）糖代谢特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一
2）氮代谢当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。
3）生理酸碱性物质利用后pH会上升或下降
4）某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。
5）菌体自溶 pH上升，发酵后期，pH上升
6）杂菌的污染，pH下降
51、 pH对发酵的影响表现在哪些方面？
（1）pH影响酶的活性。当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。
（2）pH影响微生物细胞膜所带电荷。从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行。
（3）pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。
（4）pH值影响代谢方向。pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸，在pH近中性时，则产生草酸。谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
（5）pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响。
52、温度对发酵有哪些影响？
（1）温度影响反应速率 发酵过程的反应速率实际是酶反应速率，酶反应有一个最适温度。 从阿累尼乌斯方程式可以看到 dlnKr/dt=E/RT2（平方）
