【2017年整理】发酵工程摘要

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1、1名词解释：【1】发酵工程是应用生物学、化学和工程技术学的原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞，产生物量或产物的科学。P10【2】诱变育种是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，使其突变率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株，以供生产实践和科学研究用。P18【3】杂交育种是指两个基因型不同的菌株通过接合，使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。一般指认为利用真核微生物的有性生殖或准性生殖，或原核生物的接合、F 因子转导、转化等过程，促使两个具有不同遗传性状的菌株发生基因重组，获得优良的生产菌株。P19【4】基因工程是指按

2、人们的愿望将某一生物体的遗传信息在细胞外与载体相连接，构建成一个新的重组 DNA 分子，然后将转入另一些生物体细胞中，使其在受体细胞中复制，转录，翻译，从而使生物体的遗传性状发生定向变异，以最大限度的满足人类活动的需要 P20【5】斜面保藏法这是一种短期的保藏方法，广泛适用于细菌、放线菌、酵母、丝状真菌等的短期保藏。将微生物在适宜的斜面培养基和温度条件下培养并长势良好，放入 45冰箱中保藏，一般保存期为 36 个月，到后期须重新传种再进行保藏 P39【6】穿刺保藏法是低温保藏法的一种改进，常用于各种好气性细菌的保藏。其方法是将含 0.6%0.8%琼脂的培养基装试管，灭菌直立放置冷凝后，用接种针

3、挑取少量菌体，直接刺入琼脂培养基中心，经培养后，微生物在穿刺处和培养基表面均可生长，然后覆盖 23mm 的无菌液体石蜡，放入冰箱保藏，可保藏 612 个月。P40【7】沙土保藏法此法适于芽孢杆菌、放线菌、曲霉等的保藏。沙土保藏法方法简单，主要过程：土壤经风干，过 24 目筛，分装入安瓿瓶中，灭菌后加入10 滴制备好的细胞或包子悬液，然后在干燥器中吸干水分，在密封管口，在室温或低温下可保藏数年。P40【8】冷冻保藏法是非常有效的菌种保藏法，采用干燥、低温、缺氧的条件保藏菌种。但此法需要冷冻干燥机等设备，操作复杂，菌种存活率的影响因素2很多，故其应用受限，主要在专业菌种保存单位采用 P40【9】悬

4、液保藏法悬液保藏法的基本原理是寡营养保藏，即微生物悬浮在不含养分的溶液中，如蒸馏水、0.25mol/L 磷酸缓冲液（pH6.5）或生理盐水中保藏。此法适用于丝状真菌、酵母菌及肠道科细菌，在 10或室温（1820）比在低温保藏更好。大部分能保藏一年或更长。在保藏时试管应密封好，以防止水分蒸发。P40【10】菌种退化是指整个菌体在多次接种传代过程中逐渐造成菌种发酵力（如糖、氮的消耗）或繁殖力（如孢子的产生）下降或发酵产物得率降低的现象P42【11】菌种的提纯即从已衰退的菌种中，通过分离纯化，将尚未退化的个体分离出来，以恢复和建立具有原来生产性状的群体，继续供科研及生产使用。P42【12】比拟放大是

5、指增加发酵生产的规模，如从实验室规模到中试规模，或者从中试规模到生产规模。P189【13】比拟缩小是指模拟工业生产条件进行实验室或中试试验。P192填图填表题：1、 P10 图 1-3 典型的发酵过程示意图2、 P43 图 2-19 种子扩大培养流程图3、 P155 图 6-12 带升式发酵罐（填写代号名称）4、 P159 图 6-15 机械搅拌自吸式发酵罐（填写代号名称）5、 P194 表 8-1 发酵过程主要控制参数（填参数名称）6、 P231 图 9-13 张紧装置简图（填图名称）7、 P235 图 9-19 斗式提升机的卸料方式（a、b、c 三图名称）8、 P236 图 9-20 料斗

6、形状（a、b、c 名称）9、 P242 图 9-27 吸引式气流输送流程（图名称+代号名称）图 9-28 压送式气流输送流程（图名称+代号名称）图 9-29 综合式气流输送流程（图名称+代号名称）3填空题：1、 发 酵 工 业 生 产 水 平 是 由 （ 生 产 菌 种 的 性 能 ） （ 发 酵 及 提 纯 工 艺 ） （ 生 产 设备 ） 3 个 要 素 所 决 定 的 。 P122、 常 用 诱 变 剂 包 括 （ 物 理 ） （ 化 学 ） 和 （ 生 物 ） 三 大 类 。 P193、 种 子 培 养 异 常 的 表 现 主 要 有 （ 菌 体 生 长 缓 慢 ） （ 菌 丝 结 团

7、 ） （ 菌 体 老 化 ）（ 培 养 液 的 理 化 参 数 改 变 ） 等 。 P444、 过 滤 除 菌 机 理 包 括 （ 惯 性 作 用 ） （ 扩 散 作 用 ） （ 静 电 作 用 ） 和 （ 拦 截 作 用 ） 。P885、 一 般 地 ， 发 酵 生 产 对 空 气 无 菌 度 的 要 去 是 （ 染 菌 概 率 为 10-3 ） ， 即1000 次 发 酵 周 期 所 用 的 无 菌 空 气 中 只 允 许 通 过 1 个 杂 菌 为 准 。 P916、 空 气 除 菌 方 法 除 过 滤 除 菌 外 ， 还 有 辐 射 灭 菌 、 热 灭 菌 、 静 电 除 菌 等 。P

8、927、 常 用 的 过 滤 介 质 有 【 棉 花 （ 未 脱 脂 ） 】 、 （ 活 性 炭 ） 、 （ 玻 璃 纤 维 ） 、 （ 化 学纤 维 ） 、 （ 超 细 玻 璃 纤 维 ） 、 （ 纤 维 板 ） 等 。 P998、 新 型 过 滤 介 质 有 （ 烧 结 材 料 过 滤 介 质 （ 烧 结 金 属 板 ） ） 、 （ 微 孔 滤 膜 ） 、（ 多 孔 陶 瓷 过 滤 器 、 超 细 玻 璃 纤 维 ） 等 。 P1009、 发 酵 罐 的 生 产 目 前 大 多 由 专 业 公 司 系 列 化 生 产 ， 起 容 积 范 围 ， 实 验 室 一 般 为（ 150L） ， 中

9、 试 工 厂 则 是 （ 505000L） ， 生 产 工 厂 是 （ 5000L 以 上 ） 。P14210、 发 酵 罐 中 有 许 多 因 素 影 响 其 KLa 值 ， 包 括 （ 空 气 流 速 ） 、 （ 搅 拌 程 度 ） 、（ 发 酵 液 的 流 变 特 性 ） 、 （ 消 泡 剂 ） 等 。 P18011、 粉 碎 设 备 向 物 料 施 以 （ 冲 击 力 ） （ 挤 压 力 ） 、 （ 研 磨 力 ） 、 （ 剪 切 力 ） 等 ，将 物 料 粉 碎 。 物 料 粉 碎 前 后 平 均 粒 径 之 比 称 为 （ 粉 碎 度 ） 或 （ 粉 碎 比 ） 。P22512、

10、带 式 输 送 机 是 工 厂 中 广 泛 采 用 的 （ 连 续 ） 输 送 机 械 ， 它 常 用 来 输 送 密 度 为（ 0.51032.5103kg/m3） 的 各 种 （ 块 状 ） 、 （ 颗 粒 状 ） 、 （ 粉 状 ） 物 料 ，也 可 输 送 成 件 物 品 ， 还 可 以 作 为 （ 清 洗 ） 、 （ 选 择 ） 、 （ 处 理 ） 、 （ 检 查 物 料 ）的 操 作 台 。 P22813、 斗 式 提 升 机 按 输 送 物 料 的 方 向 可 分 为 （ 倾 斜 式 ） 和 （ 垂 直 式 ） 两 种 ；按 牵 引 机 构 的 不 同 ， 又 可 分 为 （ 皮

11、 带 斗 式 ） 和 （ 链 条 斗 式 ） 两 种 ；按 输 送 速 度 来 分 有 （ 高 速 ） 和 （ 低 速 ） 两 种 。 P23314、 根 据 螺 旋 叶 片 形 式 不 同 ， 可 以 将 螺 旋 输 送 机 分 为 【 满 面 式 】 （ 又 称 实 体 面型 ） 、 【 带 式 】 （ 带 式 面 型 ） 、 【 皮 型 式 】 （ 齿 型 ） 和 【 桨 式 】 （ 叶 片 面 型 ） 4 种 。P237415、 根 据 改 变 溶 液 浓 度 的 方 法 可 将 结 晶 设 备 分 为 （ 浓 缩 结 晶 设 备 ） 、 （ 冷 却 结晶 设 备 ） 、 （ 其 他

12、结 晶 设 备 ） 。问答题：一 、 重 要 的 工 业 化 发 酵 过 程 可 归 纳 为 五 个 类 别 ： P21/生 产 微 生 物 细 胞 （ 或 生 物 量 ）2/生 产 微 生 物 的 酶3/生 产 微 生 物 的 代 谢 产 物4/生 产 基 因 重 组 产 物5/将 一 个 化 合 物 经 过 发 酵 改 造 其 化 学 结 构 生 物 转 化二 、 作 为 大 规 模 生 产 的 优 良 菌 种 ， 应 尽 可 能 满 足 下 列 要 求 ： P121/菌 种 能 在 较 短 的 发 酵 周 期 内 产 生 大 量 有 价 值 发 酵 产 品 的 能 力2/菌 种 能 在

13、廉 价 原 料 制 作 的 培 养 基 上 迅 速 声 场 并 大 量 合 成 目 的 产 物3/种 对 生 长 条 件 要 求 不 高 ， 能 在 易 控 制 的 培 养 条 件 下 迅 速 生 长 和 发 酵 ， 以 缩短 发 酵 周 期4/易 于 从 发 酵 液 中 提 取 产 物5/菌 种 生 长 速 度 快 ， 不 易 被 噬 菌 体 等 异 种 微 生 物 污 染 而 造 成 倒 灌 现 象6/菌 种 对 人 、 动 物 、 植 物 和 环 境 不 应 该 造 成 危 害7/菌 种 遗 传 特 性 稳 定 ， 不 易 退 化 ， 而 且 易 于 进 行 基 因 操 作三 、 菌 种

14、 保 藏 的 基 本 原 理 是 ： P39根 据 微 生 物 的 生 理 生 化 特 征 ， 认 为 的 创 造 条 件 ， 使 微 生 物 处 于 代 谢 不 活 跃 、 生长 繁 殖 受 到 抑 制 的 休 眠 状 态 ， 以 减 少 菌 种 的 变 异 。四 、 菌 种 退 化 的 原 因 ： P42菌 种 退 化 的 原 因 有 两 个 方 面 ， 一 是 菌 种 保 藏 不 妥 ，二 是 菌 种 生 长 的 要 求 没 有 得 到 满 足 。五 、 菌 种 提 纯 的 常 用 两 类 做 法 ： P42一 是 只 要 求 达 到 菌 落 纯 化 水 的 水 平 ， 可 以 通 过

15、稀 释 平 板 法 、 划 线 法 、 表 面 涂 布 法等 常 规 操 作 法 。 这 种 方 法 较 为 粗 放 ， 适 用 于 菌 种 退 化 不 太 严 重 的 情 况 ；二 是 ， 可 达 到 “细 胞 纯 ”的 水 平 ， 即 采 用 单 胞 分 离 法 。六 、 影 响 种 子 质 量 的 主 要 因 素 P451、 培 养 基 2、 接 种 龄 和 接 种 量 3、 温 度 4、 pH 55、 通 气 与 搅 拌 6、 泡 沫 7、 染 菌 的 控 制 6、 种 子 罐 级 数 的 确 定七 、 泡 沫 的 解 决 方 法 P641/改 用 合 成 培 养 基 和 改 进 某

16、些 物 理 参 数 （ 如 PH、 温 度 、 通 风 和 搅 拌 ） 。这 个 方 法 适 用 于 泡 沫 的 产 生 和 培 养 基 有 关 而 与 微 生 物 代 谢 无 关 的 情 形 。2/泡 沫 不 可 避 免 ， 可 利 用 消 泡 剂 。 这 是 最 常 用 的 方 法 。3/利 用 机 械 消 泡 器八 、 理 想 消 泡 剂 的 特 性 ： P641)易 于 分 散 ， 作 用 迅 速 6)对 人 和 动 物 无 毒2)用 量 少 7)对 产 物 的 提 取 和 纯 化 没 有 任 何 影 响3)作 用 时 间 长 ， 能 防 止 新 泡 沫 的 产 生 8)对 操 作 不 产 生 任 何 危 害4)不 被 微 生 物 代 谢 利 用 9)价 格 便 宜5)对 微 生 物 无 毒