复习题
第一章 微生物工程概论 1、 微生物工程的定义？
利用微生物的特定性状和机能，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一种技术体系。 2、 微生物工程有什么特点？
一般特点：所用原料来源广泛，主要是农副产品，不需精制；生产工艺简单，多个反应可在单一设备中进行；微生物能利用简单的物质合成复杂的高分子化合物；微生物能高度专一地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团导入等转化反应；微生物在自然界中分布广、种类多、资源丰富；微生物的基因组小，调控系统简单，易于进行基因操作，改良其生产性能，提高生产效率；
与化学工程相比的特点：反应条件温和，不需考虑防暴问题；发酵过程需防止杂菌污染；发酵液成分复杂，产品分离纯化过程复杂、困难；微生物菌体本身也是发酵产品；
与酶工程相比的特点：微生物来源广泛、价格低、可再生；酶价格高、有些酶来源受限制、失活后不能再生。微生物发酵液成分复杂，产品分离纯化过程复杂、困难；酶促反应较专一，转化率高，无复产物，产品易分离纯化。
与动植物细胞培养相比的特点：
微生物生长速度快、营养要求简单，对环境条件要求低。而动植物细胞生长速度慢，营养要求高，培养较困难。可用转基因微生物生产动植物细胞产品。 3、 微生物工程的主要研究内容有哪些？
无菌空气制备、生物反应器、发酵培养及条件控制、发酵过程废物处理、发酵产品下游加工过程、菌种与种子扩大培养、培养基制备 4、微生物工程的发展经历了那几个阶段？
天然发酵→纯培养发酵技术 →深层培养发酵技术 →代谢控制发酵技术 →现代发酵技术 5、微生物工业产品的主要类型有哪些？
微生物工业产品类型：代谢产物（初级代谢产物、次级代谢产物、基因工程外源蛋白）菌体（活性微生物、富含有用物质的微生物）酶制剂（α-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等）转化产品(甾体激素、抗生素、前列腺素)机能利用(净化环境、生态平衡、探矿、采矿等)
第二章 微生物工业菌种与种子的扩大培养 1、微生物工业生产对菌种有什么要求 ？
a原料廉价、生长迅速、目的产物产量高。b易于控制培养条件，酶活性高，发酵周期较短。c抗杂菌和噬菌体的能力强。d菌种遗传性能稳定，不易变异和退化，不产生任何有害的生物活性物质和毒素，保证安全生产。
2、 什么是菌种的衰退？菌种衰退主要原因是什么？
a菌种在培养或保藏过程中，由于自发突变的存在，出现某些原有优良生产性状的劣化、遗传标记的丢失等现象，称为菌种的衰退。表现在：所需产物产量下降。营养物质代谢和生长繁殖能力下降。发酵周期延长。抗不良环境条件性能减弱。b造成菌种退化的主要原因是基因突变。
3、 如何防止菌种的衰退？
（1）选育生产性能稳定的菌株作为生产菌株（2）控制传代次数（3）创造良好的培养条件（4）利用不同类型的细胞进行接种传代（5）采用有效的菌种保藏方法（6）定期纯化菌种
4、 菌种复壮的方法主要有哪些？ （1）纯种分离法（（2）通过宿主体复壮 （3）淘汰已衰退的个体 5、菌种保藏的方法主要有哪些？
（菌种保藏基本要求：在一定时间内使菌种不死、不变、不乱）（1）斜面低温保藏法（2）液体石蜡封存保藏法（3）固体曲保藏法（4）砂土管保藏法（5）冷冻干燥保藏法（（6）液氮超低温保藏法 （7）甘油低温保藏法（8）基因工程菌保藏 6、 种子扩大培养的工艺流程？
7、 影响种子质量的因素主要有哪些？
1、培养基：有利于孢子的发育和菌体的生长 营养成分要尽可能接近发酵培养基 原材料质量的控制2、种龄：（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。）种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。3、接种量 接种量＝移入种子的体积、接种后培养液的体积4、温度 应控制在最适生长温度范围5、pH值 应控制在最适生长温度范围 6、通气与搅拌 培养液的溶解氧浓度要大于菌体生长所需的临界氧浓度。7、泡沫 影响菌体的均一性，增加染菌的机会。8、杂菌污染 8、 种子质量的控制措施主要有哪些？
a生产菌种的稳定性控制b创造良好的培养条件c严格控制杂菌污染 9、衡量种子质量的标准主要有哪些?
a菌体量：要求达到一定的菌体浓度。b菌体形态均匀、健壮，培养液外观（色素、粘度等）正常。c生化指标： C、N、P的含量及pH的变化。d产物生成量：是种子生产能力和成熟度的反映。e酶活力 ：是种子代谢活力的反映。f死亡率g杂菌率
第三章 培养基及制备 1、 培养基的配制原则：
a、根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基、b、营养成分的恰当配比、c、渗透压、 d、pH值、e、氧化还原电位
2、 发酵工业的主要原料有那几类？
a工业上常用的碳源、b工业上常用的氮源、c无机盐、d生长因子、e前体物质和促进剂、f水
3、 淀粉水解方法主要有那几种？试比较它们的优缺点。
淀粉水解方法：酸解法（又称为酸糖化法，是以酸为催化剂，在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。常用酸：盐酸、硫酸、草酸。优点：生产方便、设备简单、水解时间短、设备生产能力大。缺点：需耐腐蚀、耐高温、耐高压设备，有副反应，转化率低。）、（双）
酶解法（优点：反应条件温和，不需高温、高压、耐酸设备，副反应少，转化率高。缺点：反应时间长，需要的设备多。）、酸酶结合法（将酸法和酶法的优点结合起来的方法。） 4、 糖蜜的处理程序包括那几个过程？
糖蜜的处理程序包括稀释、酸化、灭菌、澄清和添加营养盐等过程。 1、稀释 糖蜜干物质浓度约在80～900Bx
2、酸化 ?调pH ? 抑菌和杀菌? 除去灰分和胶体，起澄清作用 3、灭菌 加热灭菌、 添加抑菌剂
4、澄清 加酸通风沉淀 500Bx左右，0.2~0.3%H2SO4，通风1h, 静止8h. 热酸处理 55~600Bx,pH 3~4,温度60~80℃,静止6~8h.
加絮凝剂 40~500Bx ,pH 3~4,温度100℃,聚丙烯酰胺8ppm,静止1h 。 5、添加营养盐 N 、P、Mg 5、名词解释：
液化:利用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加的过程称为液化。 糖化:利用糖化酶将糊精及低聚糖水解为葡萄糖的过程称为糖化。
淀粉转化率: 转化率＝糖液量(L)×糖液中葡萄糖含量(%)
投入原料量(kg) ×原料中含纯淀粉的含量(%) × 1.11 DE值 : DE值即液化液或糖化液中的还原糖（以葡萄糖计）占干物质的百分率。
第四章 灭菌与空气的净化 1、名词解释：
灭菌：采用物理和化学方法杀灭或除去物料及设备中一切生命物质的过程，称为灭菌。 消毒：采用物理和化学方法杀死物料/容器、器具内外的病原微生物的过程，称为消毒。一般只能杀死营养细胞而不能杀死芽孢。
防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止物品发生霉腐的措施，称为防腐。
致死温度：杀死微生物的极限温度。
致死时间：在致死温度下，杀死全部微生物所需的时间。 2、常用的灭菌方法有哪些？
a、干热灭菌法b火焰灭菌法c电磁波、射线灭菌法、d湿热灭菌法（①高压蒸汽灭菌法②煮沸灭菌法③间歇灭菌法④巴氏灭菌法 ）e化学药剂灭菌法f过滤除菌法 3、试比较分批灭菌与连续灭菌的优缺点。
分批灭菌(灭菌条件：121 ℃维持30 min。):
优点 ：不需要专门的灭菌设备，投资少，设备简单，灭菌效果可靠，对蒸汽要求较低。 缺点：灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于中小型发酵装置。营养成分的破坏比连续灭菌法大。
连续灭菌(灭菌条件：温度为126～132℃，处理时间为5 min。)的优点：①因采用高温瞬时灭菌，故既可杀灭微生物，又可最大限度减少营养成分的破坏，从而提高了原料的利用率，比“实罐灭菌” 提高产量5～10％；②由于总的灭菌时间较分批灭菌明显减少，故缩短了发酵罐的占用周期，从而提高了它的利用率；③由于蒸汽负荷均匀，提高了锅炉的利用率；④适宜于自动化操作；⑤降低了操作人员的劳动强度。
连续灭菌的缺点：a需要专门的灭菌设备。b操作要求较高，蒸汽压力和进料速度要求稳定。否则会容易导致灭菌不彻底。c不适合于含固体颗粒或较容易起泡的培养基灭菌。d空罐及管道的灭菌必须彻底，否则会引起二次污染。 4、连续灭菌的方法主要有那几种？
5、影响培养基灭菌的因素主要有哪些？
（1）培养基成分 （2）pH值的影响 （3）培养基中的颗粒物质 （4）泡沫 6、空气除菌的方法有哪些？工业上最常用的是那一种。
a热杀菌法 b静电除菌法c介质过滤除菌法(工业上最常用)d辐射杀菌法 7、空气过滤除菌的介质主要有那几类？
a、纸类过滤介质b、纤维状或颗粒状过滤介质c、微孔滤膜类过滤介质 8、提高过滤除菌效率的主要措施有哪些
a、设计合理的空气预处理设备，选择合适的空气净化流程，以达到除油、水和杂质的目的。 b、设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质。c、保证进口空气清洁度，如加强生产场地卫生管理，正确选择进风口，加强空气压缩前的预处理。d、降低进入空气过滤器的空气相对湿度，如使用无油润滑的空气压缩机，加强空气冷却和去油，提高进入过滤器的空气温度。
第五章 微生物的代谢及调控 1、名词解释
代谢:是微生物细胞内所进行的全部化学反应的总称.(可分为分解代谢和合成代谢两大类。) 代谢途径:营养物质的分解和代谢产物的合成都是通过一系列的生化反应按照一定的序列有序地进行的，这个生化反应的序列称为代谢途径。
初级代谢:具有明确的生理功能，对维持生命活动不可缺少的物质代谢。
次级代谢（耗能代谢）:没有明确的生理功能，不是维持生命活动所必须的物质代谢。 合成代谢:微生物利用分解代谢所产的能量、中间产物以及从外界中吸收的小分子物质，合成复杂的细胞物质和代谢产物的过程。
氨基化作用:α-酮酸（ α-酮戊二酸、丙酮酸等）与氨反应形成相应的氨基酸即为氨基化作用。（是微生物同化氨的主要途径。包括还原氨基化、直接氨基化和酰胺化）
转氨基作用:α-氨基酸的氨基通过酶的催化，转移到另一个α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸；原来的α-氨基酸则转变成相应的α-酮酸。（20种蛋白质氨基酸中只有Thr、Lys不是由转氨基得到的。转氨基作用是氨基酸合成的主要形式。）
反馈抑制: 代谢的末端产物对在此产物合成过程中某一酶（通常是代谢途径中的第一个酶，为限速酶）活性的抑制称为反馈抑制。 2、微生物代谢有哪些特点？ A 代谢速度快。 B 代谢的多样性。
C 可根据环境的变化，改变自身的代谢方式。 3、微生物将葡萄糖分解成丙酮酸有那几种途径？
微生物将葡萄糖分解成丙酮酸至少有以下5种途径：HMP途径ED途径葡萄糖直接氧化途径（PK、HK）
4、HMP途径的主要生理功能是什么？ A、为生物合成提供多种碳骨架。 B、为生物合成提供还原力。
C、 HMP途经中的5-磷酸核酮糖可以转化为1,5-二磷酸核酮糖，在羧化酶催化下固定CO2，
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