生物工程原理习题集2014

《生物工程原理习题集2014》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物工程原理习题集2014（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、生物工程工艺原理一、名词解释（共 5 题，每题 3 分，共 15 分）1、诱变选育：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。 2、自然选育: 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。 3、生理碱性物质：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 4、生理酸性物质：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5、前体：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

2、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。 6、生长因子：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 7、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。常用的促进剂有各种表面活性剂（洗净剂、吐温 80、植酸、洗衣粉等） 、二乙胺四乙酸、大豆精油抽提物、黄血盐、甲醇等8、代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调控机制，使有用的中间代谢产物过量积累，这种发酵称为代谢控制发酵。9、P55 巴斯德效应：在好气条件下，酵母菌

3、发酵能力下降（细胞内糖代谢降低，乙醇积累减少） ；不仅存在于酵母中，也存在于具有呼吸和发酵能力的其他细胞中。10、葡萄糖效应：又称葡萄糖阻遏。葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻 遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。 如大肠埃希氏菌培养在含葡萄糖和乳糖的培 养基上，在葡萄糖没有被利用完之前，乳糖操纵子就一直被阻遏，不能被利用。这是因 为葡萄糖的分解物引起细胞内 cAMP 含量降低， 启动子释放 cAMPCAP 蛋白质,RNA 聚 合酶不能与乳糖的启动基因结合，以致转录不能发生，直到葡萄糖被利用完，乳糖操纵 子才能被转录，形成利用乳糖的酶。 11、初级代谢产物：初级代谢产物是指微生物产

4、生的，生长和繁殖所必需的物质，如蛋白质、核酸等。 12、次级代谢产物：次级代谢产物是指由微生物产生的，与微生物生长、繁殖无关的一类质。13、P164 临界溶氧浓度：CCr 临界氧浓度：指不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度。 14、发酵热： 发酵过程中释放出来的净热量二、填空题（，共 20 空，每空 0.5 分，共 10 分）1 自然界分离微生物的一般操作是 土样的采取、预处理、培养、菌落的选择及鉴定。2 环境中分离目的微生物时，进行富集的目的是_使目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。3 菌种选育分子改造的目的是_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.4 培

5、养基成分选择的原则是. .菌种的同化能力、代谢的阻遏和诱导、合适的 C、N 比、.pH 的要求。5 种子扩大培养的目的是_、_、_与要求_、_、_、_。6 种子扩大培养的一般步骤_、_、_、_。7 P57 在酿酒过程中影响杂醇油生成的原因是_、_、_。8 P81 谷氨酸发酵的三个关键点是_、_、_。9 发酵过程温度选择的依据有_、_、_、_。10. _、_、_、_、_是引起杂菌污染的原因。11. 发酵中泡沫生成的原因是_、_、_和_。12. 采用_、_、_和_进行空气除菌。13. 发酵醪中获得产物分为_、_和_三大类。三、问答题（共 5 题，每题 12 分，共 60 分）第二章 菌种的来源1.

6、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

7、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3.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4. 从环境中分离目的微生物时，为何一定要进行富集富集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。5. 菌种选育分子改造的目的？防止菌种退化;解决生产实

8、际问题;提高生产能力;提高产品质量;开发新产品6.什么叫自然选育？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。7. 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、 射线(如 Co60 等)、等离子、快中子、 射线、 射线、超

9、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。第三章 发酵培养基 8. 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。培养基能够满足产物最经济的合成。发酵后所形成的副产物尽可能的少。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。/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。有利于减少培养基原料的单耗，即提高单位营

10、养物质所合成产物数量或最大产率。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。有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期。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9. 常用的碳源有哪些？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） 。常用糖类 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

11、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 -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. 10、什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？11. 什么是前体？前体添加的方式？12. 什么是生长因子？生长因子的来源？13. 什么是产物促进剂？产物促进剂举例？14. 培养基成分选择的原则是什么？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 的要求第四章培养基及设备的灭菌15. 加热灭菌的原理每一种微生物都有一定的最适生长

12、温度范围。 （当微生物处于最低温度以下时，代谢作用几乎停止而处于休眠状态。 ）当温度超过最高限度时，微生物细胞中的原生质体和酶起了不可逆的凝固变性，使微生物在很短时间内死亡， （加热灭菌即是根据微生物这一特性而进行的）第五章 种子的扩大培养16. 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。17. 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

13、至发 酵后，能够迅速生长，无杂菌污染 18. 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19. 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: 一是成本二是驯化第六章 糖兼气性发酵产物积累机制20. P51 什么是代谢控制发酵？代谢控制发酵的研究内容是什么？人为地改变微生物的代谢调控机制，使有用的中间代谢产物过量积累，这种发酵称为代