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1、发酵工程复习计划题发酵工程复习题第一章绪论发酵工程：利用微生物特定性状和功能，经过现代化工程技术生产实用物质或直接应用于工业化生产的技术系统，是将传统发酵于现代的DNA重组、细胞交融、分子修饰和改造等新技术会合并发展起来的发酵技术。二简答题简述发酵工业的特色简述发酵的一般工艺流程（菌种制备、培养基的制备、灭菌、接种、控制发酵条件、产物的提取与精制、回收办理三废物质)。3上游技术：优异种株的选育和收藏（包含菌种挑选、改造，菌种代谢路径改造等）。基因工程和细胞工程（上游生物技术）中游技术：发酵过程控制，主要包含发酵条件的调控，无菌环境的控制，过程解析和控制等下游技术：分别和纯化产品。包含固液分别技
2、术、细胞破壁技术、产物纯化技术，以及产品检验和包装技术等4发酵工程的发展1900年前，自然发酵阶段。1900-1940年，纯培养技术的建立第一转折点1940年后，深层液体通气搅拌纯种培养第二转折点代谢控制发酵工程技术的建立第三转折点开辟发酵原料,发展发酵放大技术采纳基因工程菌生产新产物5发酵工业的研究范围：发酵食品，微生物菌体，酶制剂，微生物特别机能利用，代谢产物，生物转变。6工业发酵的种类对氧的需求：需氧发酵，厌氧发酵，兼性厌氧发酵培养基物理性状：液体发酵，固体发酵（浅盘固体发酵和深层固体发酵）发酵的工艺流程：分批发酵，连续发酵，补料分批连续发酵第二章发酵工业菌种要求一名词解说菌落，芽孢，荚
3、膜，鞭毛，富集培养，比生长速率，连续培养，诱变育种，菌种退化，菌种的复壮。二简答题简述酵母菌的形态结构及生殖方式；2.菌种分别挑选步骤。名词解说菌落芽孢荚膜鞭毛富集培养比生长速率：单位菌体在单位时间内生长所增加的菌体量。连续培养诱变育种菌种退化菌种的复壮：在菌种的生产性能未衰落前，有意识的进行纯种的分别和性能的测定，以期菌种的性能逐渐提升；方法：1、纯种分别；2、在宿主体内生进步行复壮；3、裁减衰落的个体。营养菌丝：生擅长培养基内，拥有汲取营养功能的放线菌或真菌气生菌丝：放线菌或真菌的营养菌丝长到必定程度长出培养基，向空气中伸展。孢子丝（生殖菌丝）：放线菌或真菌气生菌丝发育到必定程度，上端分化
4、成产生孢子的菌丝。野生型菌株：直接从自然界的样品中分别获取的拥有必定生产性能的菌株.二简答题简述酵母菌的形态结构及生殖方式菌种的分别和挑选一般步骤答：菌种的分别和挑选一般步骤分为采样、富集、分别、目的菌的挑选四个步骤。发酵工业的主题微生物的各自特色（细菌，放线菌，霉菌，酵母菌）答：发酵工程所利用的微生物主若是细菌、放线菌，酵母菌和霉菌，其共同特色：(1)对四周环境的温度、压强、浸透压、酸碱度等条件有极大的适应能力；(2)有极强的消化能力；(3)有极强的生殖能力。4.发酵工业对菌种的要求1、在廉价原料制成培养基上生长，目的产物产量高，易回收2、生长速度快，发酵期短3、培养条件易控制4、抗噬菌体和
5、杂菌污染能力强5、菌种质量稳固，不易变异退化6、对放大设备的适应性强7、菌种不是病原菌，无有害的生物活性物质和毒素产生5.富集培养看法及方法答：看法使混杂微生物集体中某特定微生物比率激增的培养方法。方法：一可用促使某特定微生物生长生殖的选择性培养基或培养条件；二可用克制其余微生物生长生殖的选择性培养基或培养条件。用于增殖好氧性自生固氮菌的Ashby无氮培养基；增殖土壤真菌用的Martin培养基等。其三可用连续培养法，在必定稀释率下，使比生长速率小的细胞溢出培养器，而比生长速率大的细胞留在培养器中。诱变育种的看法、长处及基本环节答：看法：诱变育种是指用物理、化学要素引诱植物的遗传特征发生变异，再
6、从变异集体中选择吻合人们某种要求的单株，从而培养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、超声波等。常用的化学诱变剂有碱基近似物、烷化剂、羟胺、吖定类化合物等。长处：提升代谢产物的产量，改进产品质量、扩大品种和简化生产工艺；简单易行、工作进度快、见效明显基本环节：出发菌株诱变办理挑选优异性状菌株防范菌种退化的措施答：1、控制传代次数：防范不用要的移种和传代，将必需的传代降低到最低限度。2、常常纯化3、创立优异的培养条件4、利用单细胞移植传代5、采纳有效的菌种收藏方法发酵工业菌种收藏原理
7、：依据微生物的生理生化特色，创立条件，使其处于休眠态方法：斜面低温收藏；矿油封藏；冷冻真空干燥；液氮超低温收藏第三章发酵工业培养基设计要求一名词解说培养基，基础培养基，选择培养基，加富培养基，鉴别培养基，斜面培养基，种子培养基，发酵培养基。二简答题培养基设计的基本源则名词解说培养基：人工配制的，可以保持微生物生长生殖和产物形成的营养物质。工业培养基：供应工业微生物生长生殖和生物合成各种代谢产物所需要的，依照必定比率配制而成的多种营养物质的混杂物生长因子：微生物生长不行缺乏的微量有机物质前体：某些化合物加入到发酵培养基，能被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，其自己结构并没有多大变化，产量
8、却因前体的加入有较大提升。大多数前体对微生物的生长有毒性，少许多次加入产物合成促使剂：既不是营养物，又不是前体，是提升产量的增加剂，如酶生产中的引诱物或表面活性剂等。基础培养基选择培养基加富培养基:也称营养培养基，即在培养基中加入有益于某种微生物生长生殖所需的营养物质，使这种微生物的增殖速度比其余微生物快，从而使这种微生物可以在混有多种微生物的状况下占优势地位的培养基。鉴别培养基;在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而差别不一样种类的微生物斜面培养基:固体培养基的一种形式；制作时应趁热定量分装于试管内，并凝固成斜面的称为斜面培养基，用于菌种扩大转管及菌种收藏。种子培养基
9、:供孢子萌芽、生长和大批生殖菌丝体，并使菌体长得粗壮，成为活力强的“种子”发酵培养基:供菌种生长、生殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长，达到必定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成需产物。二简答题培养基设计的基本源则答：目的明确、营养协调、经济节约、物理化学条件适适合合于大规模工业微生物发酵的培养基应拥有以下几点共性：单位培养基可以产生最大批的目的产物。可以是目的产物的合成速率最大。可以使副产物的合成量最少所采纳的培养基应该质量稳固、价格便宜、易于长远获取所采纳的培养基尽量不影响工业好气发酵中的通气搅拌性能以及发酵常务的后期办理一般设计适合于工业大规模发酵的培养基应依照以下原则：
10、一定供应适合微生物细胞和发酵产物的基本成分有益于减少培养基原料的单耗有益于提升产物的浓度，以及提升单位容积发酵罐的生产能力有益于提升产物的合成速度，缩短发酵周期尽量减少副产物的形成，便于产物的分别纯化，并尽可能减少产生“三废”物质原料价格便宜，质量稳固，取材简单所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提升氧的利用率，降低能耗。发酵工业培养基的基本要求答：1、供应合成微生物细胞和发酵产物的基本成分2、有益于提升产物的浓度3、提升产物的合成速度4、减少副产物的生成5、提升单位营养物质的转变率6、原料价格廉价7、有益于提升对氧的利用率8、有益于产品的分别纯化，减少三废物质水答：1、比热大（
11、1千克每度：103焦耳），汲取代谢过程中产生的热量，防范细胞的温度突然高升；热的良导体，有益于调理菌体温度。2、微生物机体的重要构成成分3、直接参加代谢4、代谢的内部介质,为微生物的生长生殖和目的产物的合成供应必需的生理环境完好培养基：构成物能满足一般微生物生长生殖所需要的营养物，可供培养一般微生物，一般由牛肉膏、蛋白胨、琼脂等选择培养基：培养基中加入某些化学药品，克制不需要的微生物生长，促使需要微生物的生长。一般指含有抑菌剂或杀菌剂的培养基，加入的物质没有营养作用。加富培养基：依照某种微生物营养要求，配制适合这种微生物生长而不适合其余微生物生长的培养基，达到分别这种微生物的目的。培养出来的是
12、营养要求相同的一类微生物鉴别培养基：依据微生物能否利用培养基中的某些成分，依赖指示剂的颜色变化来鉴别不一样种类微生物的培养基第四章发酵工业的无菌技术要求一名词解说灭菌，消毒，除菌，防腐，分批灭菌，连续灭菌。二简答题发酵过程污染的危害；2.发酵过程染菌的检查方法；3.发酵工业常用的无菌技术；湿热灭菌的原理及优弊端。一名词解说灭菌：用物理或化学方法杀死或除掉环境中所有微生物，包含营养细胞、细菌芽孢和孢子。消毒：用物理或化学方法杀死物料、容器、器皿内外微生物。环境和设备用具等除菌：用过滤方法除掉空气或液体中的微生物及其孢子防腐：用物理或方法杀死或克制微生物的生长和生殖分批灭菌:将配置好的培养基放入发
13、酵罐或其余装置中，经过蒸汽将培养基和所用设备仪器进行灭菌的操作过程，也称实罐灭菌连续灭菌:将配置好的培养基向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保平和冷却等灭菌操作过程空罐灭菌：给空置的发酵罐中通入蒸汽，将其和所用设备加热至灭菌温度后保持一准时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为空罐灭菌。实罐灭菌：将配制好的培养基放入发酵罐或其余装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后保持一准时间，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。二简答题发酵过程污染的危害；答：使发酵培养基因杂菌的耗费而损失，造成生产能力的降落杂菌合成一些新的代谢产物，或杂菌污染后改变了发酵液的某些理化性
14、质，使发酵产物的提取和分别变得困难，造成产物收率降低后产质量量降落杂菌代谢会改变原反响系统的pH，使发酵发生异常杂菌分解产物，使生产失败细菌发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解，以致整个发酵失败发酵工业常用的无菌技术；答：干热灭菌法湿热灭菌法射线灭菌法化学药剂灭菌法过滤除菌法火焰灭菌法湿热灭菌的原理及优弊端。答：湿热灭菌的原理是使微生物的蛋白质及核酸变形以致其死亡。这种变形第一是分子中的氢键分裂，当氢键断裂时，蛋白质及核酸内部结构被破坏，从而丧失了原有功能。蛋白质及核酸的这种变形可以使可逆的，也可以是不行逆的。固然无所谓动能行结构被破坏，若氢键破碎的数目未达到微生物死亡的临界值，则其分子很可能恢复
15、到它原有的形式，微生物就没有被杀死。为有效地使蛋白质变形，如采纳高压蒸汽灭菌时，就需要水蒸气有足够的温度和连续时间，这对灭菌成效十分重要。高饱温暖水蒸气可迅速使蛋白质变形，在规定操作条件下，蛋白质发生变形的过程即微生物死亡的过程，是可预示和重复的。微生物的灭活吻合一级动力学方程，微生物死亡速率是微生物耐热参数D和杀灭时间的函数。即在给定的时间下被灭活的微生物与依旧存活数成正比。LgNt=lgNo-F(T,Z)/DTNt：t分钟后微生物计数值；No：初始微生物计数值；DT：在T温度下的微生物降低一个对数单位所需要的时间，分钟；F（T，Z）：灭菌程序在确立温度系数Z的T温度的等效灭菌时间。湿热灭菌
16、原理及优弊端蒸汽本源简单，操作花费低，自己无毒；蒸汽有强的穿透力，灭菌易于完全；蒸汽有很大的潜热；操作方便，易管理。分批灭菌及优弊端配制好的培养基放入发酵罐和其余装置中，通入蒸汽将培养基和设备一起灭菌的过程。分批灭菌的特色长处:1、设备投资较少2、染菌的危险性较小3、人工操作较方便4、对培养基中固体物质含量许多时更适合弊端:1、灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷颠簸大，一般只限于中小型发酵装置。2、冷却水用量大第五章发酵工业的种子制备一名词解说接种龄，接种量二简答题1.种子制备过程。一名词解说种子扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级放大培养而获取必定数目和质量的纯种过程。接种龄:指种子罐中培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。平时接种龄是以处于生命力极旺盛的对数生长远，菌体量还未达到最大值时的培养时间较为适合。时间太长，菌种趋于老化，生产能力降落，菌体自溶；种龄很短，造成发酵先期生长缓慢。不一样
