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1、生物工艺考试题库081 .发酵的定义1、传统发酵：是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。2、生化和生理学意义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，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。3、工业上的发酵 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程包括：1.厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。2.通气(有氧)培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。2.工业发酵步骤和工艺流程(1)用作培养菌种及扩大生产的发酵罐的培养基的配制(2)培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌(3)将已培养好的有活性的纯菌株以一定量转接到发酵罐
2、中(4)将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物(5)将产物抽提并进行精制，以得到合格的产品(6)回收或处理发酵过程中产生的废物和废水3.生物工艺学课程的生物工业菌种与种子的扩大培养1.发酵工业所用菌种总趋势：1.从野生菌向变异菌；-2.自然选育向代谢育种；3.诱发基因突变向基因重组的定向育种2.工业生产常用的微生物工业生产常用的细菌有：枯草芽抱杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆菌等。用于生产淀粉酶、乳酸、醋酸、氨基酸和肌甘酸等等。工业上用的酵母菌有：啤酒酵母、假丝酵母、类酵母等。分别用于酿酒、制造面包、生产脂肪酶(lipase)以及酵母菌体蛋白等。工业上常用的霉菌有：根霉、毛霉、
3、曲霉、青霉等。它们可用于生产多种酶制剂、抗生素、有机酸及密体激素等。常用的放线菌主要来自以下几个属：链霉菌属、小单抱菌属和诺卡菌属等。从微生物中发现的抗生素，有6 0%以上是放线菌产生的，如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等。3.微生物工业对菌种的要求原料廉价、生长迅速、目的产物产量高；易于控制培养条件，酶活性高，发酵周期较短;抗杂菌和噬菌体的能力强；（4）菌种遗传性能稳定，不产生有害的生物活性物质和毒素。4、微生物菌种的衰退原因 一）菌种保藏不妥；二）菌种生长的条件不适；三）新菌株发生回复突变菌种连续传代是菌种发生衰退的宜接原因菌种的保藏目的维持最低代谢水平，尽可能保证活力和不发生变异。菌种
4、的自发突变和回复突变是引起菌种自身衰退的主要原因。5.防止菌种衰退的措施（1）菌种的分离一稀释平板法或用平板划线法 菌 种 的 复 壮 一纯种分离和生产性能的测定 减少传代次数一发酵生产上一般只用三代）A、普通冷冻保藏技术B、冷冻干燥C、液 体 石 蜡 保 藏D、液氮冷冻保臧技术2.冷冻干燥菌种保藏过程中必须使用冷冻保护剂，目前国）A、脱脂乳和蔗糖B、脱脂乳和甘油C、液体石蜡D、新鲜琼脂培养基3.对难于冷冻干燥的丝状真菌和难以在固体培养基上形成抱子的担子菌等的保藏更为有效菌种保藏方法是（）A、液氮冷冻保藏技术B、液体石蜡保藏C、传代保藏D、冷冻干燥保藏4.可用于实验室中若干菌种的保藏，不适宜作
5、工业生产菌种的长期保臧方法是（）A、液体石蜡B、冷冻干燥保藏C、传代保藏D、普通冷冻保藏技术8.菌种选育的目的是改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求提高发酵产量，促进发酵工业迅速发展。5.下列那些不是菌种选育的目的（）A、改良菌种的特性B、符合工业生产的要求C、提高发酵产量D、分离纯化菌种9.野生型菌株：从自然界分离获得菌株。下列诱变剂的种类中那种常被称为“超诱变剂”（）A、紫 外 线B、亚硝基胭C、n丫混类诱变剂D、碱基类似物和羟胺10.营养缺陷型菌株：是指通过诱变而产生的缺乏合成某些营养物质如氨基酸、维生素和碱基等的能力，必须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正常生长的变异株。1L
6、基本培养基（MM）：能满足野生型菌株正常生长的培养基。12.完全培养基（CM）：能满足各种营养缺陷型生长的称完全培养基（CM）,如牛肉膏蛋白陈培养基、麦芽汁培养基等。13.种子扩大培养：是指将处休眠状态的菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶种子逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。14.菌种扩大培养的目的。15.种子罐级数是指制各种子逐级扩大培养的次数。根据菌种生长速度快慢以及发酵罐的容积决定种子扩大培养的级数。种子罐级数是指制各种子逐级扩大培养的次数，抗生素生产中，放线菌的细胞生长繁殖较慢，常常采用（）。A、级发酵B、二级发酵C、三级发酵D、四级发酵16.接种龄是指种子罐中菌丝体移入卜一
7、级种子罐时的培养时间。通常，接种龄以菌丝处于（）期，且培养液中菌体量还未达到最高峰时较为合适。A、适应期B、对数生长期C、稳定期D、衰亡期17.种子质量的控制措施：1）保证生产菌种的稳定性-2）保证无杂菌侵入-无菌试验检查。18.无菌试验是将种子液划线培养、斜面培养和酚红肉汤培养，不应检查（）A、是否出现异常菌落B、酚纣肉汤有否变黄色C、镜检是否污染杂菌D、菌种稳定性，液体深层培养：从罐底部通气，空气分散成微小气泡溶解，称为深层培养法。第三章培养基的选择和确定1.发酵培养基是生产中最主要的培养基，发酵培养基的作用2.葡萄糖与氨基酸的氨基在高温下作用形成深褐色物质，不被微生物利用，-不宜直接配在
8、一起进行灭菌，而应采用分开灭菌后再加入发酵罐流加 的方法4.下列说法不正确的是（）A、苯乙酸及其衍生物被认为是链霉素的前体物质B、淀粉、糊精或麦芽糖是淀粉酶或糖化酶的诱导物。C、甘油发酵中加入亚硫酸钠（酶的抑制剂）提高中间代谢物产量。D、柠檬酸发酵中铁、镒和锌离子都能明显影响产量5.下列说法不正确的是（）A、添加前体物质有利于产物的合成和显著提高产量B、前体一般都没有毒性，浓度过大对菌体的生长无影响C、前体使用时普遍采用流加的方法D、添加到发酵培养基中的前体物质直接进入产物6.有些金属离子是酶的抑制剂或激活剂，下列说法不正确的是（）A、柠檬酸发酵中铁离子是酶的抑制剂；B、钙离子对细菌淀粉酶的生
9、产有促进作用C、钻离子对葡萄糖异构酶的发酵是必需的D、柠檬酸发酵中镒离子是酶的抑制剂；7.发酵培养基中碳源作用说法不正确的是（）A、提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体成分B、葡萄糖是最易利用的糖，可作为抑制微生物生长的一种有效的糖。C、油酸和亚油酸等高级脂肪酸可被放线菌和真菌作为碳源利用D、提供合成目的产物所必须的碳成分8.所有的微生物都能利用葡萄糖，但过多的葡萄糖会过分加速菌体的呼吸，以致培养基中的溶解氧不能满足需要，这种现象称为：葡萄糖效应9.下列说法不正确的是（）A、糖蜜是制糖生产时的结晶母液B、糖蜜主要含有葡萄糖，总糖可达50%75%C、糖蜜是制糖工业的副产物D、糖蜜分甘蔗糖
10、蜜和甜菜糖蜜10.下列说法不正确的是（）A、脂肪作碳源时需比糖代谢供给更少的氧B、胶体成分、钙盐是谷氨酸发酵有害物质C、加入黄血盐可去除柠檬酸发酵中铁离子含量D、淀粉作为碳源，微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类11.下列有关无机盐类的作用说法不正确的是（）A、无机盐类不是构成菌体成分B、无机盐类可作为自养菌的能源C、镁是许多能的辅酶的激活剂，影响蛋白质的合成D、调节渗透压、pH值、氧化还原电位等；生长素仅指维生素 B 族维生素（酶的活性基的组成部分）生物素-维生素H 或辅酶R。淀粉双酶水解法：以酶为催化剂，在常温常压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。包括液化和糖化两个过程，故又称双酶水解法。D E
11、 值：糖化液中还原糖含量（以葡萄糖计）占干物质的百分率，用以表示淀粉糖的糖组成。12.糖化的目的，将淀粉转化为可发酵性糖，下列说法不正确的是（）A、用无水酒精可检验淀粉糖化是否水解完全B、测定还原糖可检验淀粉糖化是否水解完全C、用碘液，是否呈兰色：可检验淀粉糖化是否水解完全D、糖化过程中所用的催化剂。包括无机酸和酶。第四章 灭菌和空气净化目的：发酵工业中为保证纯种培养，在菌种接种前，要对培养基、空气系统、设备、环境等进行灭菌，防止杂菌和噬菌体大量繁殖。灭菌：利用物理和化学方法杀灭或除去物料及设备中的一切生命物质。灭菌实质：1）杀菌一指菌体虽死，但形体尚存.2）溶菌一指菌体杀死后，其细胞发生溶化
12、、消失的现象。消毒定义：是一种采用较温和的理化因素，仅 杀 死 物体表面或）A、灭菌是利用物理和化学方法杀灭或除去物料及设备中的一切生命物质B、溶菌指菌体杀死后，其细胞发生溶化、消失的现象C、灭菌一般只能杀死营养细胞不能杀死芽抱。D、消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面对人体有害的病原菌2.湿热灭菌要比干热灭菌更有效：由于湿热易于传递热量，更易破坏蛋白质氢键结构，使其变性。3.下列说法不正确的是（）A、灼烧是一种只能用于接种环、接种针等少数对象的灭菌B、湿热灭菌要比干热灭菌更有效C、巴氏消毒法主要目的是杀死其中无芽胞的病原菌D、间歇灭菌法适用于耐热培养基的灭菌。巴氏消毒法：用于牛奶、
13、啤酒、果酒和酱油等不能进行高温灭菌的液体的一种消毒方法，其主要目的是杀死其中无芽抱的病原菌高温杀菌实质：使微生物的蛋白质和核酸等生物分子发生变性、破坏，例如使核酸发生脱氨、或降解，破坏细胞膜的类脂质成分等。控制有害微生物主要有以下几种措施4.下列消除高温有害影响的措施说法错误的（）A、对含Ca2+与磷酸盐先作分别灭菌，然后再混合；B、在大规模发酵工业中，可采用连续加压灭菌法进行培养基的灭菌C、对易破坏的含糖培养基进行灭菌时，应分别灭菌后再合并；D、对含Fe3+的培养基可采用高温瞬时灭菌5.常用于发酵工业生产环境，对细菌、噬菌体有效。（）A、2%戊二醛B、漂白粉C、75%酒精D、0.1%高镒酸钾
14、6 .酸性条件下，不具有杀死芽泡能力：碱性条件下（加碳酸钠）才有杀死芽泡能力。（）A、2%戊二醛B、漂白粉C、7 5%酒精D、0.1%高镒酸钾湿热灭菌的基本原理：蒸汽冷凝时释放大量潜热，并具有强有强大的穿透力，在高温和水存在时，微生物细胞中的蛋白质极易发生不可逆的凝固性变性，致使微生物在短时间）A、防止直接导入蒸汽时产生大量的冷凝水使培养基稀释B、防止直接导入蒸汽所造成的泡沫急剧上升而引起的物料外溢C、培养基的预热操作过程，先将排气阀关闭D、通入蒸汽（进气口、排料口、取样口），温度升到12 0 13 0,保温3 0m i n8 .下列不是连续灭菌优点是（）A、发酵罐利用率高B、可采用自动控制，
15、降低劳动强度C、可以采用高温短时灭菌D、灭菌温度比分批灭菌低9 .工业上常用过滤除菌制备无菌空气，下列说法不正确的是（）A、用于去除空气中的菌体 B、也可用去除病毒和噬菌体C、用微孔薄膜过滤 D、也可用于澄清液体的除菌。一发酵罐内装4 0m 3培养基，在 12 1 下灭菌。原污染程度为2 x 10*5 个/m l 耐热细菌芽抱,12 1 时 灭 菌 速 度 常 数 求 灭 菌 失 败 几 率 为 0.001时所需要的火菌时间？解：N 0=4 0 x l 0*6 x 2 x l 0*5=8 x l 0*12（个）N t=0.001（个），k=1.8 m i n-l 灭菌时间：t =（2.3 03
16、/k）l g（N o/N s）=（2.3 03/1.8）l g（8 x 10*15）=2 0.3 4 m i n10.发酵对空气无菌程度的要求：要 求 1000次使用周期中只允许有一个菌通过，即经过滤后空气的无菌程度为N=10-311.发酵生产中空气除菌的常用方法（）A、热 灭 菌 B、静 电 除 菌 C、介质过滤除菌 D、紫外灭菌提高过滤除菌效率的措施1）选择合适的空气净化流程，以达到除油、水和杂质的目的。2）选用除菌效率高的过滤介质。3）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。4）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
17、空气冷却和去油，提高进入过滤器的空气温度第五章厌氧发酵机制葡萄糖在厌氧条件下分解产能的途径主要有EMP途径、HMP途径、ED途径。糖代谢的调节主要是能荷的控制，就是受细胞，反馈阻遏磷酸果糖激酶的合成，抑制该酶的活性，6-磷酸果糖积累，6-磷酸葡萄糖积累，酵母反馈抑制已糖激配 抑制葡萄糖进入细胞内，导致葡萄糖利用率降低o糖的酵解速度下降乳酸发酵是指乳酸细菌将葡萄糖分解产生的丙酮酸还原成乳酸的生物学过程。分为同型乳酸发酵、异型乳酸发酵。同型乳酸发酵：产物只有乳酸异型乳酸发酵：产物除了乳酸，还有乙醇和二氧化碳。第六章有机酸发酵机制柠檬酸发酵的原理存在两个C 0 2固定系统（需 Mg2+、K+）：1）
18、丙 酮 酸（PYR）在丙酮酸竣化酶作用下，生成草酰乙酸（此作用更强）2）磷酸烯醇丙酮酸（PEP）在 PEP激酶的作用下，生成草酰乙酸TCA循环在柠檬酸积累中所起作用可归纳为：（1）大量生成草酰乙酸是积累柠檬酸的关键（2）丙酮酸竣化酶和柠檬酸合成酶基本上不受代谢调节的控制或其控制及微弱，而且这两个反应的平衡保证了草酰乙酸的提供，增加了柠檬酸的合成能力丙酮酸氧化脱竣生成乙酰CoA和 CO2固定两个反应的平衡，以及柠檬酸合成酶不被调节，增强了合成柠檬酸的能力。由于顺乌头酸水合酶在催化时建立了以下平衡：柠檬酸：顺乌头酸：异柠檬酸=90：3：7同时控制Fe2+含量时，顺乌头酸酶活力降低，使柠檬酸积累。随
19、着柠檬酸积累，p H 降低到一定程度时，使顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶失活，更有利于柠檬酸的积累及排出细胞外。第七章发酵过程动力学发酵动力学：是研究发酵过程中菌体生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律。研究内容：包括了解发酵过程中菌体生长速率、基质消耗速率和产物生成速率的相互关系,环境因素对三者的影响，以及影响其反应速度的条件。微生物发酵过程反应动力学采用群体来表示产物比生产速率（g/g 菌体-h）：系指每克菌体在一小时内合成产物的量，它表示细胞合成产物的速度或能力，可以作为判断微生物合成代谢产物的效率。生长产物合成偶联型1）微生物的生长和糖的利用与产物合成直接相关连。2）产物的形成与生
20、长是平行的。3）产物合成速度与微生物生长速度呈线性关系，而且生长与营养物的消耗成准定量关系。这种类型的产物主要是葡萄糖代谢的初级中间产物，乙醇发酵就属于此类型生产与产物合成非偶联类型多数次生代谢产物的发酵属这种类型，如各种抗生素和微生物毒素等物质的生产速率很难与生长相联系。一般产物的合成是在菌体的浓度接近或达到最高之后才开始的1.下列生长产物合成偶联型说法错误的是（）A、乙醇发酵就属于此类型B、产物的形成与生长是平行的C、葡萄糖代谢的初级中间产物不属于此类型D、产物合成速度与微生物生长速度呈线性关系2.下列生产与产物合成非偶联类型说法错误的是（）A、多数次生代谢产物的发酵属这种类型B、生产速率
21、与生长相联系。C、产物的合成是在菌体的浓度接近或达到最高之后才开始的D、抗生素和微生物毒素等物质属这种类型3.下列生长产物合成半偶联类型说法错误的是（）A、介于生长产物合成偶联型与生长产物合成非偶联之间的中间类型B、产物的合成存在着与生长相联和不相联两个部分C、动力学产物合成比速率的最高时刻要迟于比生长速率最高时刻的到来D、乳酸发酵不属于该类型4.下列根据产物形成与基质消耗关系分类说法错误的是（）A、类型I I,产物的形成间接与基质（糖类）的消耗有关，例如柠檬酸发酵等。B、类 型I,产物的形成直接与基质（糖类）的消耗有关，例如谷氨酸发酵等。C、类型川产物的形成显然与基质的消耗无关，例如青霉素发
22、酵等。D、类型H I,也叫做无生长联系的培养分批培养过程中细菌生长曲线：可分为调整期、对数生长期、平衡期和衰亡期四个阶段。在发酵工业生产中，使用的种子应处于对数生长期，把它们接种到发酵罐新鲜培养基时，几乎不出现调整期，这样可在短时间）A、研究细胞的代谢和遗传宜采用生长最旺盛的对数生长期细胞。B、在发酵工业生产中，使用的种子应处于对数生长期C、在研究和生产中，时常需要延长细胞平衡期阶段D、处于对数生长期种子，接种到新鲜培养基时，几乎不出现调整期6.下列分批补料培养技术说法错误的是（A、发酵罐内的培养基体积不再是个常数B、可避免培养基积累有毒代谢物。)C、系统不再是一个封闭的系统D、不能除去快速利
23、用碳源的阻遏效应分批补料培养特点分批补料培养技术是介于分批培养相连续培养之间的一种发酵技术。优点：维持很低的基质浓度。低基质浓度的优点为：可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当的菌体浓度，使不致于加剧供氧的矛盾。避免培养基积累有毒代谢物。适用范围：补料分批发酵广泛应用于抗生素、氨基酸、酶蛋白、核甘酸、有机酸及高聚物等的生产。7.下列连续发酵缺点说法错误的是（）A、菌种不易于退化 B、易遭杂菌污染C、不能保持长时间的无菌操作 D、对基质利用率较低8.目前可连续发酵产品的应用说法不正确的是（）A、单细胞蛋白发酵B、酒精发酵C、活性污泥废水处理D、柠檬酸发酵9.下列那种方法是最经济的连续方法（）
24、A、单罐均匀混合连续发酵B、多罐均匀混合连续发酵C、管道非均匀混合连续发酵D、塔式非均匀混合连续发酵10.下列那种连续发酵的方法主要用于厌氧发酵（）A、单罐均匀混合连续发酵B、多罐均匀混合连续发酵C、管道非均匀混合连续发酵D、塔式非均匀混合连续发酵微生物生长动力学研究微生物生长速率、营养物消耗速度、产物生成速度及其相互关系11.下列不是延滞期长短的因素（）A、接种材料的生理状态 B、培养基的组成和培养条件C、接种物的浓度 D、杂菌污染连续培养，是指以一定的速率向发酵液中添加新鲜培养基的同时，以相同的速率流出培养液，从而使发酵罐）A、细菌的比生长速率与单一限制性基质之间存在着一定模式关系B、细菌
25、的生长速率与单一限制性基质之间存在着一定模式关系C、细菌的基质消耗速率与单一限制性基质之间存在着一定模式关系D、细菌的基质比消耗速率与单一限制性基质之间存在着一定模式关系13.下列关于Monod方程临界底物浓度S crit说法不正确的是（）A、产pmax时的最低底物浓度。B、对于任一营养物质，S>S c rit,为限制性底物C、对于任一营养物质,S<S c rit,为限制性底物D、当 S>>K S,基质浓度较高时，|ipmax14.下列关于Monod方程应满足的条件说法不正确的是（）A、菌体生长为均衡型非结构生长；B、培养基中只有一种底物是生长限制性底物；C、菌体产率系
26、数不恒定；D、可能出现多种限制性基质和抑制性物质；15.下列关于Monod方程与米氏方程的区别说法正确的是（）A、Monod方程是机理方程；B、Monod方程是经验方程；C、米氏方程是经验方程；D、米氏方程是对实验现象的总结；16.下列关于基质消耗动力学方程（A）A、维持系数m 不是微生物的一种特性B、m 是单位菌体在单位时间说法不正确的是（）A、k l 与菌体生长率关联的产物合成常数，k 2 与菌体生长关联的产物合成常数B、kl>O,k 2&g t;0,部分生长偶联型，混合型C、kl=0,k 2=0,生长偶联型D、kl=0,k2>0,非生长偶联型18.下列关于分批发酵产物形成的动
27、力学说法不正确的是（）A、衣糠酸发酵属于生产连动型产物形成（I 型发酵）动力学；B、I 型发酵产物的合成速率与微生物的比生长速率以及培养基中的菌体浓度呈正比；C、部分生长连动型产物形成（II型发酵）分成两个极限：营养期和分化期在时间上是彼此分开的。D、柠檬酸、乳酸为II型发酵产物的典型代表。19.下列关于发酵过程总的运转周期说法不正确的是（）A、不包括洗罐和检修所需时间B、包括灭菌时间C、包括生长停滞期D、包括放罐时间补料分批发酵是指在分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法，又称半连续培养或半连续发酵，是介于分批培养过程与连续培养过程之间的一种过渡培养方式。目前，补料分批发酵已在发酵工业上普遍被用于氨基酸、抗生素、维生素、酶制剂、单细胞蛋白、有机酸以及有机溶剂等的生产过程。20.微生物生长过程中的碳源平衡说法错误的是（）A、碳源平衡一般不以糖为碳源考察微生物生长代谢过程；B、基质消耗的数学模型就是以碳平衡得到的方程式为依据的；C、碳平衡通过计算得到碳源对产物的最大得率；D、碳源主要用于菌体生长、生存、代谢产物积累的消耗；A、B、C、DA、C、D、A、B、C、DA、B、C、D、A、B、C、D