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发酵工程5复习题


发酵工程复习题库 一、填空题(常为括号后 2-4 字) 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 ( r ? QO ? c X ) 。 2 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( )化学消泡和( )机械消泡两种。 。 8. 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。 9. 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。 10. 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。 11. 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。 12. 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。 13. 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; ( ) 基因重组和定向育种 等。 14. 肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时,产物为( )乳酸; ( )乙醇;CO2。 15. ( )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。 16. 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。 17. 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。 18. 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。 19. 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。 20. 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。 21. 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。 22. 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。 23. 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。 24. 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。 25. 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。 26. 液体培养基中加入 CaCO3 的目的通常是为了调节( )pH 值。 27. 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、 ( )液氨等作为氮源。

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28. 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 。 29. 操纵子是由( )结构基因, ( )操纵基因和启动子组成。 30. 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。 31. 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。 32. 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。 33. 微生物的培养基根据生产用途主要分为( )孢子 培养基、 ( )种子培养基和 发酵培养基。 34. 常用灭菌方法: ( )化学灭菌、射线灭菌、 ( )干热灭菌、 ( )湿热灭菌 35. 常用工业微生物可分为: ( )细菌、 酵母菌、 霉菌、 ( )放线菌四大类。 36. 发酵过程工艺控制的代谢参数中物理参数有 温度、压力、 ( )搅拌转速、 ( ) 功率输入、流加数率和质量 等 37. 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 38. 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。 39. 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 40. 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) 。 41. 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等五个主要过程。 42. 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。 43. 微生物调节其代谢采用( )酶活性、 ( )酶合成量、 ( )细胞膜的透性。 44. 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与 ( )工业单位获取。 45. 发酵工业上常用的糖类主要有( )葡萄糖、 ( )糖蜜。 46. 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。 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。 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。 二、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.培养过程中不希望培养基 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 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 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℃ 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 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 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 (A ) 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 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 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 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.迟滞期、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 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 三、判断题 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。√ 四、名词解释 1. 发酵工程:是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,或直接把微生物 应用于工业生产过程,为人类生产有用产品的一种技术。 2. 代谢控制发酵:人为地改变微生物的代谢调控机制,使有用中间代谢产物过量积累,这 种发酵称为代谢控制发酵。 3. 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。 4. 营养缺陷型突变株: 指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力, 在培养基中若不外加 这种营养成分就不能正常生长的变异菌株。 5. 酶合成调节:酶合成的调节是通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制, 这类调节在基因转录水平上进行。酶合成调节主要有酶的诱导和酶的阻遏两种类型。 6. 酶活性调节: 通过改变酶分子的活性来调节代谢速度的调节方式称为酶活性的调节, 是 发生在蛋白质水平上的调节。 7. 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。 8. 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。 9. .DE 值(葡萄糖值) :表示淀粉水解程度及糖化程度,指葡萄糖(所有测定的还原糖都 当作葡萄糖来计算)占干物质的百分率。 10. 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。

11. 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。 12. 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 13. 临界氧浓度: 微生物的耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响, 各种微生物对发酵液中溶 氧浓度有一个最低要求,这一溶氧浓度叫做临界氧浓度。 14. 介质过滤除菌: 是使空气通过经高温灭菌的介质过滤层, 将空气中的微生物等颗粒阻截 15. 发酵热:引起发酵过程温度变化的原因是发酵过程所产生的热量,称为发酵热。发酵热 包括生物热、搅拌热、蒸发(汽化)热和辐射热等。 16. 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。
五、简答题 1. 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。 2. 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。 3. 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在介质层中, 而达到 除菌的目的。 4. 初级代谢产物: 微生物细胞在其对数生长期所产生的产物, 往往是细胞生长和繁殖中所 必需的物质,如糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸以及由这些化合物聚合而成的高分子化合物, 如多糖、蛋白质、脂类和核酸等,这些化合物称为初级代谢产物。 5. 培养基: 是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。 根据微 生物对营养的要求,培养基都基本包括碳源、氮源、无机盐、生长因子和水分,此外,还应 根据微生物的要求,有一定的酸碱度和渗透压。 6. 发酵:指微生物在无氧条件下,分解各种有机物质产生能量的一种方式。或者更严格地 说, 发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利 用产生酒精并放出二氧化碳,同时获得能量。 7. 酵母的第三型发酵,又称碱法甘油发酵。即在碱性条件下(pH7.6) ,2 分子乙醛发生歧 化反应,生成 1 分子乙醇和 1 分子乙酸,而磷酸二羟丙酮则还原为甘油。 总反应式:2 葡萄糖 + H2O 2 甘油 + 乙醇 + 乙酸 + 2CO2

8. 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。

9. 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。 10. 简述发酵热产生的原因:.答:微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成 ATP, 另一部分散发到培养基中时,会引起发酵温度升高(生物热) ;机械搅拌也会产生一部分热 量引起温度升高(搅拌热) 。此外,发酵罐壁散热(辐射热)、水分蒸发(蒸发热)会带走部 分热量,使发酵温度降低 11. 简述发酵过程进行中间补料的原则:.答:菌体生长代谢需要一个合适的浓度,过高的 浓度对菌体生长有抑制作用,过低,不能满足产物合成的需要。中间补料的原则是使生产菌 在分泌期有足够多而不过多的养料,使代谢活动朝着有利于合成产物的方向发展。 六、问答题 1 简述菌种保藏的基本原理及措施:答:菌种保藏的基本原理主要是根据菌种的生理生化特 点,人工地创造条件,使菌种的代谢活动处于不活泼状态,同时,使菌种避免污染、死亡和 变异。 保藏菌种时首先要挑选优良纯种,最好是它们的休眠体(孢子、芽胞等) ;其次,要创造一 个有利于休眠的环境条件,如低温、干燥、缺氧和缺乏营养物质等,即可以达到降低其代谢 活动,延长保存期的目的。 2.简述温度对发酵的影响 答: 温度对发酵的影响是多方面的, 对菌体生长和代谢产物形成的影响是由各种因素综合表 现的结果。 1) 温度升高, 酶促反应速度加大, 生长代谢加快, 产物生成提前。 但温度愈高酶失活愈快, 菌体易于衰老影响产物生成。 2) 3) 4) 5) 温度通过影响发酵液中溶解氧从而影响发酵。 温度能影响生物合成方向。 温度能影响微生物酶系的组成及酶的特性。 同一种生产菌,菌体生长和积累代谢产物的最适温度往往不同。

3.简述大规模发酵生产对菌种选择的要求 1) 2) 3) 4) 5) 6) 8 能够利用廉价的原料,简单的培养基,大量高效地合成产物 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 遗传性能要相对稳定 不易感染它种微生物或噬菌体 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) 生产特性要符合工艺要求

4.简述发酵生产中如何调节 pH 值 答:在实际发酵生产中,调节 pH 值的方法应根据具体情况加以选用。 1) 调节培养基的初始 pH 值。初始 pH 值是指发酵液配制完毕后、灭菌前的 pH 值(注意: 灭菌前与灭菌后 pH 值有所不同)。或加入缓冲剂(如磷酸盐)制成缓冲能力强、pH 值改变 不大的培养基。 2) 在发酵过程中加弱酸或弱碱进行 pH 值的调节,合理地控制发酵条件,如添加 CaCO3。 或调节通气量来控制 pH 值。 3) 进行中间补料是调节 pH 值较好的办法,既调节培养液的 pH 值,又可补充营养,如氨 水、尿素流加法等。通过补料调节 pH 值来提高发酵产率已在酶制剂发酵和抗生素发酵生产 上取得明显的效果。 5.简述发酵工业经历的几个不同阶段 答:发酵工业经历了以下几个不同阶段: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 自然(天然)发酵时期 纯培养技术的建立 通气搅拌(好气性)发酵(工程)技术的建立 人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术的建立 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阶段

6.简述发酵醪的一般特征 答:发酵醪的一般特征是:1) 3) 4) 5) 6) 发酵醪大部分是水;2) 发酵醪中发酵产物浓度较低;

发酵醪中的悬浮固体物主要含有菌体和蛋白质胶状物; 培养基残留成分中含有无机盐类、非蛋白质大分子杂质及其降解产物; 除发酵产物外,伴有一些代谢副产物; 发酵醪中含有色素、热原质、毒性物质等有机杂质。

7.简述泡沫给发酵造成的影响 答:泡沫给发酵造成的影响包括: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 泡沫过多,升到罐顶从轴封渗出,易造成染菌; 使发酵罐装填系数减少,降低了设备利用率; 影响通风搅拌正常进行,影响氧的传递,妨碍菌的呼吸; 增加菌群的非均一性,微生物随泡沫漂浮; 造成产物的损失; 加入消泡剂给下游提取工序带来困难。

8.简述实验室用压力锅进行培养基灭菌时的注意事项 答:压力锅是实验室进行培养基灭菌最常用的设备,使用时应注意以下几点: 1) 实验室常采用 1 公斤/厘米 2(约 15 磅/?英寸 2)的蒸汽压(蒸汽温度约 121℃)处理 15~30 分钟,?即可杀死各种微生物及其芽孢。 2) 在使用高压灭菌锅时, 必须将灭菌锅内的冷空气完全赶光, 否则压力表所表示的压力是 水蒸汽压力和空气压力的总和, 不是水蒸汽的实际压力, 它所相当的温度与灭菌锅内的温度 是不一致的。 3) 灭菌完毕应缓慢减压(放汽) ,若急速减压,则容器内装的液体必然会突然沸腾,将试 管或三角瓶棉塞顶出或弄温,造成污染。 应在压力下降至零后再打开灭菌锅的盖子,否则蒸汽外溢会烫伤人 9.举例说明生物化学意义上的“发酵”和工业意义上的“发酵”概念的异同。 答:生物化学意义上的“发酵” ,指微生物在无氧条件下分解各种有机物质产生能量的一种 方式。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳,同时获得能量;丙酮 酸被还原为乳酸而获得能量等。 而工业意义上的“发酵” ,它泛指利用微生物制造成生产某些产品的过程。它包括厌氧培养 的生产过程,如酒精、乳酸、丙酮丁醇等,以及通气(有氧)培养的生产过程,如抗生素、 氨基酸、酶制剂等的生产。产品既有微生物细胞代谢产物,也包括菌体细胞(如单细胞蛋白 SCP) 、酶等。 10.简述选择和配制发酵培养基应遵循哪些基本原则 答:选择和配制发酵培养基时应遵循以下几项基本原则: 1) 必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成份;

2) 所用的单位营养物质能产生最大量的微生物体或发酵产物; ③能形成最大浓度的微生物 体或产物; 3) 4) 5) 6) 能形成最大产物生成率,从而缩短发酵周期; 尽量减少副产物的形成,便于产物的他离纯化; 对生产中除发酵以外的其他方面如通气、 搅拌、 精制、 废弃物的处理等带来的困难最少; 原料价格低廉、质量稳定、取材容易。

七、考试题型 1、填空题 (40×0.5,20%) 2、选择题(20×1,20%) 3、判断题(10×1,10%)(对√错×) 4、名词解释(5×2,10%) 5、简答题(4×4,16%) 6、问答题 (4×6,24%)(五选四) 一、名词解释 1、分批发酵:在发酵中,营养物和菌种一 次加入进行培养,直到结束放出,中间 除了空气进入和尾气排出外,与外部没 有物料交换。 2、 补料分批发酵:又称半连续发酵,是指

在微生物分批发酵中,以某种方式向培 养系统不加一定物料的培养技术。 3、絮凝:在某些高分子絮凝剂的作用下, 溶液中的较小胶粒聚合形成较大絮凝团的 过程。

种。 10、 现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢 产物的发酵生产,还包括微生物机能的利 用。 11、 发酵工程的主要内容包括生产菌种的选 育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计

二、填空 1、 生物发酵工艺多种多样, 但基本上包括 菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下 游处理几个过程。 2、 根据过滤介质截留的物质颗粒大小的 不同,过滤可分为粗滤、微滤、超滤和反渗 透四大类。 3、 微生物的育种方法主要有三类:诱变 法,细胞融合法,基因工程法。 4、 发酵培养基主要由碳源, 氮源, 无机盐, 生长因子组成。 5、青霉素发酵生产中,发酵后的处理包括: 过滤、提炼,脱色,结晶。 6、利用专门的灭菌设备进行连续灭菌称为 连消,用高压蒸汽进行空罐灭菌称为空 消。 7、可用于生产酶的微生物有细菌、真菌、 酵母菌。 常用的发酵液的预处理方法有酸化、加热、 加絮凝剂。 8、根据搅拌方式的不同,好氧发酵设备可 分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵 罐两种。 9、依据培养基在生产中的用途,可将其分 成孢子培养基、种子培养基、发酵培养基三

及产物的分离、提取与精制。 12、发酵类型有微生物菌体的发酵、微生物 酶的发酵、微生物代谢产物的发酵、微生物 转化发酵、生物工程细胞的发酵。 13、 发酵工业生产上常用的微生物主要有细 菌、放线菌、酵母菌、霉菌。 14、 当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野 生菌转向变异菌, 从自然选育转向代谢调控 育种, 从诱发基因突变转向基因重组的定向 育种。 15、根据操作方式的不同,液体深层发酵主 要有分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。 16、分批发酵全过程包括空罐灭菌、加入灭 过菌的培养基、接种、发酵过程、放罐和洗 罐,所需的时间总和为一个发酵周期。 17、 分批发酵中微生物处于限制性的条件下 生长, 其生长周期分为延滞期、 对数生长期、 稳定期、衰亡期。 18、根据搅拌的方式不同,好氧发酵设备又 可分为机械搅拌式发酵罐、 通风搅拌式发酵 罐。 19、下流加工过程由许多化工单元操作组 成,通常可以分为发酵液预处理和固液分 离、提取、精制及成品加工四个阶段。 20、 当前发酵工业所用的菌种总趋势是从野 生菌转向变异菌 ,从自然选育转向代谢调

控育种, 从诱发基因突变转向基因重组的定 向育种。 21、 微生物发酵产酶步骤为先选择合适的产 酶菌株、 后采用适当的培养基和培养方式进 行发酵、微生物发酵产酶、酶的分离纯化、 制成酶制剂。

12、 在微生物菌体的对数生长期所产生的产 物如氨基酸、 核苷酸等是菌体生长繁殖所 必须的, 这些产物叫初级代谢产物。 (√) 13、 微生物转化是利用微生物细胞的一种或 多种酶, 把一种化合物转变成结构相关的 更有经济价值的产物。(√) 14、发酵过程中需要防止杂菌污染,大多数 情况下设备需要进行严格的冲洗、灭菌,

三、判断 1、 微生物发酵的最适氧浓度与临界氧浓度 的概念是完全一样的(×) 2、 从微生物中发现的抗生素,有约 90%是 由放线菌产生的。 (×) 3、在微生物杀虫剂中,引用最广泛的是苏 云金芽孢杆菌, 他用来毒杀鳞翅目和双翅 目的害虫。 (√) 4、分批发酵又称为半连续发酵。 (×) 5、青霉素是由放线菌产生的。 (×) 6、培养基的连续灭菌称为空消(×) 7、在微生物杀虫剂中,引用最广泛的是苏 云金芽孢杆菌, 他用来毒杀鳞翅目和双翅 目的害虫。 (√) 8、在分批发酵中,最好的收获期是指数生 长期。 (×) 9、奶制品的发酵主要是一种叫大肠杆菌的 微生物的作用。 (×) 10、固体垃圾进行填埋处理时,必须留有排 气孔。 (√) 11、目前,人们把利用微生物在有氧和无氧 条件下的生命活动来制备微生物菌体或 其代谢产物的过程称为发酵。(√)

但空气不需要过滤。(×) 15、酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条 件下进行厌氧性发酵积累酒精, 在有氧条 件下进行好氧发酵,大量产生菌体细胞。 (√)


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