2023年发酵工程试题库.docx

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1、发酵工程试题库一、名词解释.代谢控制发酵:人为地改变微生物的代谢调控机制，使有用中间代谢产物过量积累,这种发 酵称为代谢控制发酵。1 .临界氧浓度:微生物的耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧 浓度有一个最低规定，这一溶氧浓度叫做临界氧浓度。3固定化酶：在酶促反映过程中，将酶定位或限制在一定的空间范围内，使其在反映后易 于与反映物和产物分开，从而达成反复使用和连续化生产的新型酶制剂。4 .营养缺陷型突变株：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这 种营养成分就不能正常生长的变异菌株。5 .巴氏消毒法:将物料加热至60维持6 Omin,以杀死不耐高温的物

2、料中的微生物营养细 胞。6 .发酵工程:是指采用现代工程技术手段，运用微生物的某些特定功能，或直接把微生物应 用于工业生产过程,为人类生产有用产品的一种技术。7 .初级代谢产物:微生物细胞在其对数生长期所产生的产物，往往是细胞生长和繁殖中所必需 的物质，如糖、氨基酸、脂肪酸、核甘酸以及由这些化合物聚合而成的高分子化合物，如多 糖、蛋白质、脂类和核酸等，这些化合物称为初级代谢产物。8 .培养基：是人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。根据微 生物对营养的规定，培养基都基本涉及碳源、氮源、无机盐、生长因子和水分，此外,还应根 据微生物的规定,有一定的酸碱度和渗透压。9 .发酵

3、：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映。如葡萄糖在无氧条件下被微生物 运用产生酒精并放出二氧化碳，同时获得能量0.酵母的第三型发酵,又称碱法甘油发酵。即在碱性条件下（pH7.6 ）,2分子乙醛发生歧化 反映，生成1分子乙醇和1分子乙酸，而磷酸二羟丙酮则还原为甘油。总反映式:2葡萄糖+ H20+ H202甘油+乙醇+乙酸+ 2C0 2A.液体发酵和需氧发酵B .液体发酵和厌氧发酵C固体发酵和需氧发酵D.固体发酵和厌氧发酵.假如发酵工程生产的产品是菌体，菌体分离采用的方法是( B )A.蒸储B.过滤C.萃取D.离子

4、互换.下列关于生长因子的说法中，不对的的一项是(B )A.是微生物生长不可缺少的微量有机物B.是微生物生长不可缺少的微量矿质元素C.重要涉及维生素、氨基酸和碱基等 D.是微生物自身不能合成的5 9.下列对连续培养优点的叙述，不对的的是(B )A.能及时补充微生物所需的营养物质，提高产量B.有助于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中C.能消除不利于微生物生长的某些环境因素D.能提高发酵设备的运用率.谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，以下说法合理的是(C )A.谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的克制作用属于酶合成的调节B.谷氨酸与谷氨酸脱氢酶的结合可以使酶结构产生不可逆改变C促使谷氨酸释放到细胞外的措施可以促进谷氨

5、酸的发酵生产D.谷氨酸只能由a 一酮戊二酸发生还原氨基化作用生成.发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法不涉及(C )A.根据微生物对碳源需求的差别，使用含不同碳源的培养基B .根据微生物缺少生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子C.根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸D.根据微生物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗菌素60 .谷氨酸棒杆菌合整天冬氨酸族氨基酸时，天冬氨酸激酶受赖氨酸和苏氨酸的 (A )A协同反馈克制B累积反馈克制A协同反馈克制B累积反馈克制A协同反馈克制B累积反馈克制C顺序反馈克制D协作反馈克制6 3.在微生物

6、生长的过程中，细胞形态最多和数目最多的时期是（B ）A.对数期、稳定期A.对数期、稳定期A.对数期、稳定期B.衰亡期、稳定期C.稳定期、衰亡期D.衰亡期、对数期64 .在实际生产中，对数期的长短取决于培养罐的大小培养罐的大小接种量的大小培养基的多少代谢产物合成的多少A. B. C.A. B. C.A. B. C.D.65 .以下有关酶的固定化的叙述，对的的是65 .以下有关酶的固定化的叙述，对的的是65 .以下有关酶的固定化的叙述，对的的是A.分离后的酶加填充剂B.分离纯化后的酶加稳定剂构成C.分离后的酶包埋在凝胶中D.固定化酶的形状单一6 6 .下列属于微生物不可缺少的微量有机物是6 6 .

7、下列属于微生物不可缺少的微量有机物是6 6 .下列属于微生物不可缺少的微量有机物是(D牛肉膏蛋白陈氨基酸维生素碱基 生物素A. B.C.A. B.C.A. B.C.D.6 7.下列不属于发酵工程应用的是(CA.生产抗生素、维生素、药用氨基酸等B.生产啤酒、果酒和食醋等C用于化学检测和水质监测D.生产各种各样的食品和添加剂6 8 .大多数芽抱细菌形成芽泡在哪个时期(C )A调整期 B对数期 C稳定期衰亡期69.下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是（B ）A.组成酶是维持菌体基本生活的必要条件B.菌体能合成各种生长因子,无需从外界补充 C.发酵液pH呈酸性时，不会生成乙酰谷氨酰

8、胺D.细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的克制四、多项选择题1 .典型的发酵过程涉及以下哪几个基本组成部分1 .典型的发酵过程涉及以下哪几个基本组成部分1 .典型的发酵过程涉及以下哪几个基本组成部分(ABCDE )A繁殖菌种和发酵生产所用的培养基的配制B培养基、发酵罐以及辅助设备的消毒灭菌C控制发酵罐中的菌株在最适条件下生长并形成代谢产物D产物的提取和精制，以得到合格的产品E回收或解决发酵过程中所产生的废物、废水2 .糖酵解途径的调节因素涉及(ABCDE )A糖酵解途径的关键能B能荷C无机磷D环腺甘酸酸、脂肪酸、乙酰CoA3.下列有关有氧呼吸与发酵的相同点，对的的是3.下列有关有氧呼

9、吸与发酵的相同点，对的的是3.下列有关有氧呼吸与发酵的相同点，对的的是(ABC )A都有从葡萄糖分解成丙酮酸的过程B都有有机物的氧化分解C都有能量释放，并有ATP的生成D分解产物中都有CO2E最终电子受体都是有机物4 .微生物的次级代谢产物,4 .微生物的次级代谢产物,4 .微生物的次级代谢产物,(B C DE)A 是微生物生长繁殖所必需的物质A 是微生物生长繁殖所必需的物质A 是微生物生长繁殖所必需的物质B对微生物无明显的生理功能C可以积累在细胞内5.目前发酵过程已经实现在线测量和控制的参数是ABCDED具有菌株特异性E是以初级代谢产物作为前体衍生而来A 温度 BpH值C溶解氧浓度 D消泡

10、E流量6.发酵过程中，补料有助于控制微生物的中间代谢,补料的内容有（ABDEA能源和碳源A能源和碳源B氮源 C酶制剂D微量元素或无机盐E诱导酶的底物7.发酵过程中污染杂菌的途径也许有7.发酵过程中污染杂菌的途径也许有7.发酵过程中污染杂菌的途径也许有(ABCDE )A种子带菌B无菌空气带菌C设备渗漏D培养基和设备灭菌不彻底E操作不妥E操作不妥E操作不妥8.灭菌方法重要有(ABCDE )A干热灭菌法A干热灭菌法A干热灭菌法B湿热灭菌法C射线灭菌法D化学药品灭菌法E过滤除菌法A BCD )A BCD )A BCD )9 ,固定化酶的特点是A稳定、寿命长 B可以反复多次使用 C 易与产物分离 D使生

11、产管道化、连续化及自动化 E专一性差、催化效率低10 .近代微生物工业具有以下特点10 .近代微生物工业具有以下特点10 .近代微生物工业具有以下特点(ABCDE)A 由自然发酵转为代谢控制发酵和人工支配遗传因子的发酵B微生物酶反映生物合成和化学合成相结合 C向大型发酵和连续化、自动化方向发展D微生物工业涉及国民经济的各个领域E从糖质原料转到运用石油、天然气、空气及纤维素资源11 .异型乳酸发酵的产物有及国民经济的各个领域E从糖质原料转到运用石油、天然气、空气及纤维素资源11 .异型乳酸发酵的产物有11 .异型乳酸发酵的产物有11 .异型乳酸发酵的产物有(AC DE )A乙醇 B甘油 C乳酸D

12、 CO2E乙酸12 .按微生物发酵产品的性质,12 .按微生物发酵产品的性质,12 .按微生物发酵产品的性质,现代发酵工业涉及的范围涉及(AB CDE ) A 微生物菌体发酵发酵发酵B微生物酸发酵C微生物代谢产物发酵D 微生物的生物转化发酵E微生物特殊机能的运用13.固定化细胞的制备方法涉及13.固定化细胞的制备方法涉及13.固定化细胞的制备方法涉及(1 3 . B CDE)A 层析法A 层析法A 层析法B 吸附法C包埋法D交联法共价法1 4 .液态深层好氧发酵基本操作的控制点涉及1 4 .液态深层好氧发酵基本操作的控制点涉及1 4 .液态深层好氧发酵基本操作的控制点涉及(ABC D E)A泡

13、沫控制温度控制C pH控制D溶氧控制E 补料控制15.酶合成阻遏涉及(ACD )末端代谢产物阻遏 B 底物阻遏末端代谢产物阻遏 B 底物阻遏末端代谢产物阻遏 B 底物阻遏结构类似物阻遏D分解代谢物阻遏酶量阻遏16 .分批培养过程中，细菌生长阶段涉及16 .分批培养过程中，细菌生长阶段涉及16 .分批培养过程中，细菌生长阶段涉及(ABCDA迟滞期B 对数生长期稳定期D衰亡期E抱子形成17 .下列不是微生物生长、繁殖所必须的物质的是A、激素A、激素A、激素B、核甘酸C、维生素色素E抗生素1 8 .高温对培养基成分的有害影响，表现在(ABCDE)A形成沉淀B破坏营养C 提高色泽D 改变培养基的pH值

14、 E减少培养基浓度1 9.目前发酵过程已经实现在线测量和控制的参数是(ABCDE )A温度BpH值C溶解氧浓度D消泡 E 流量.能影响发酵过程中温度变化的因素是(ABCD )A.微生物分解有机物释放的能量 B.机械搅拌C .水分蒸发 D .发酵罐散热E.菌体自溶.影响培养基灭菌效果的因素有(ABCDE)A温度B时间C pH值D培养基成分和颗粒物质E泡沫.补料有助于控制微生物的中间代谢，补料的内容有 (ABDE )A 能源和碳源B氮源 C消泡剂D微量元素或无机盐E诱导酶的底物五、填空题L淀粉水解糖的制备可分为酸解法、酶解法和酸酶结合法三种。2,糖酵解途径中的三个重要的关键酶是己糖激酶、磷酸丙糖激

15、酶、丙酮酸激酶。3 ,甘油的生物合成机制涉及在酵母发酵醪中加入亚硫酸氢钠与乙醛起加成反映和在碱性 条件下乙醛起歧化反映。4,微生物的吸氧量常用呼吸强度；耗氧速率两种方法来表达，两者的关系 是。5 .发酵热涉及生物热;搅拌热；蒸发热和辐射热等儿种热。6 .发酵过程中调节pH值的方法重要有添加碳酸钙法；氨水流加法和尿素流加法。7 .微生物工、加上消除泡沫常用的方法有化学消泡;机械消泡 两种。8 .谷氨酸等电点提取工艺是根据在等电点时氨基酸的溶解度最小的原理拟定的。9,固定化酶的制备方法可分物理吸附法、载体偶联法、交联法和包埋法等。1。 .可比方成细胞内流通的能量货币是ATPoL一条典型的微生物群体

16、生长曲线可分为迟滞期、对数期;稳定期；衰亡期四个生长时期。12.常用菌种保藏方法有斜面保藏法、沙土管保藏法、液体石蜡保藏法;真空冷冻保藏法 等。1 3.培养基应具有微生物生长所需要的五大营养要素是碳源、氮源；无机盐;生长因子和 水。14 .电子通过电子传递链传递的最终命运是和氧（02）分子结合。15 .提高细胞膜的谷氨酸通透性，必须从控制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损伤。16 .根据微生物与氧的关系，发酵可分为有（需）氧发酵;厌氧发酵一两大类。1 7 .在三艘酸循环和糖酵解反映中,一个吸取电子的重要辅酶是_NAD+_o1 8 .工业微生物育种的基本方法涉及自然选育、诱变育种；代谢控制育种；基因

17、重组定向育 种等。19.肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时,产物为乳酸;乙醇；CO2o2 0.诱导酶指存在底物时才干产生的酶，它是转录水平上调节酶浓度的一种方式。21.谷氨酸对糖的重量理论转化率为81.7%o2 2.发酵工业的发展经历了自然发酵，纯培养技术的建立，通气搅拌的好气性发酵技术的建 立，人工诱变育种代谢控制发酵技术的建立，开拓新型发酵原料时期，与基因操作技术相结合 的现代发酵工程技术等六个阶段。2 3 .去除代谢终产物重要是通过改变细胞的.膜的通透性来实现。24 .谷氨酸的生物合成的途径涉及EMP, HMP, TCA循环,DCA循环，C02固定作用。25 .获得纯培养的方法有稀释法，划线

18、法，单细胞挑选法，运用选择培养基分离法等方法。26 .生长因子重要涉及维生素，氨基酸,碱基，它们对微生物所起的作用是供应微生物自身不 能合成但又是其生长必需的有机物质。27彳散生物生长和培养方式，可以分为分批培养，连续培养，补料分批培养三种类型。28 .影响种子质量的重要因素涉及培养基，种龄与接种量，温度,pH值，通气和搅拌，泡沫，染 菌的控制和种子罐级数的拟定。29 .抗生素形成的重要代谢调节机制有分解代谢物调节，磷酸盐调节，NH4+的克制作用， 次级代谢的反馈调节和次级代谢的能荷调节等。3 0 .空气除菌的方法有.加热杀菌法，静电除菌法，介质过滤除菌法。31 .发酵产物的浓缩和纯化过程一般

19、涉及发酵液预解决，提取，精制。32 .菌种扩大培养的目的是为每次发酵罐的投料提供数量相称的代谢旺盛的种子。3 3 .碳源物对微生物的功能是构成细胞物质和代谢产物、异养微生物的重要能源物质O.微生物的营养类型可分为光能自养型，光能异养型，化能自养型,化能异养型。34 .在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本规定是目的明确，营养协调，物理化学条件适宜和价廉易得。3 6.液体培养基中加入CaCO 3的目的通常是为了调节pH值。37 .实验室常用的有机氮源有牛肉膏，蛋白豚等,无机氮源有硫酸镂，硝酸钠，等。为 节约成本，工厂中常用尿素等作为有机氮源。38 .呼吸作用与发酵作用的主线区别在于

20、电子的最终受体不同。39 .乳酸菌进行同型乳酸发酵时通过EMP途径,产物为 乳酸，肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时通过HMP途径，产物为乳酸、乙醇和二氧化碳。4 0.操纵子是由 结构基因，操纵基因,启动子组成。六、简答题.简述菌种保藏的基本原理及措施答:菌种保藏的基本原理重要是根据菌种的生理生化特点，人工地发明条件，使菌种的代谢 活动处在不活泼状态，同时，使菌种避免污染、死亡和变异。保藏菌种时一方面要挑选优良纯种，最佳是它们的休眠体（狗子、芽胞等）；另一方面，要发明一个有助于休眠的 环境条件，如低温、干燥、缺氧和缺少营养物质等，即可以达成减少其代谢活动，延长保存 期的目的。1 .简述温度对发酵的

21、影响答:温度对发酵的影响是多方面的，对菌体生长和代谢产物形成的影响是由各种因素综合表现 的结果。1）温度升高，酶促反映速度加大，生长代谢加快，产物生成提前。但温度愈高酶 失活愈快，菌体易于衰老影响产物生成。 2）温度通过影响发酵液中溶解氧从而影响发 酵。3）温度能影响生物合成方向。 4）温度能影响微生物酶系的组成及酶的特性。 5 ） 同一种生产菌，菌体生长和积累代谢产物的最适温度往往不同。2 .简述大规模发酵生产对菌种选择的规定答：发酵生产对菌种选择的规定涉及： 1 ）能在易得、价廉的原料制成的培养基上迅速 生长,且代谢产物产量高。目的产物最佳能分泌到胞外，以减少产物克制并利于产物分离。2）

22、发酵条件粗放、易于控制，且所需的酶活性高。3）菌种生长和发酵速度较快，发酵周期 短。发酵周期短的优点在于感染杂菌的机会减少；提高设备的运用率。4）根据代谢控制 的规定，选择单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株。5）抗杂菌、抗噬 菌体能力强。 6）菌种纯粹，遗传性状稳定，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。菌种 退化，生产性能下降是生产中常碰到的问题。7）菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物 活性物质和毒素（涉及抗生素、激素和毒素等），以保证安全。3 .简述发酵热产生的因素.答:微生物分解有机物释放的能量，一部分用于合成ATP,另一部分散发到培养基中时，会引 起发酵温度升高（生物热）

23、;机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高（搅拌热）。此外，发酵 罐壁散热（辐射热）、水分蒸发（蒸发热）会带走部分热量，使发酵温度减少.简述发酵过程进行中间补料的原则 .答:菌体生长代谢需要一个合适的浓度，过高的浓度对菌体生长有克制作用，过低，不能满 足产物合成的需要。中间补料的原则是使生产菌在分泌期有足够多而但是多的养料，使代谢 活动朝着有助于合成产物的方向发展。4 .简述发酵生产中如何调节pH值答:在实际发酵生产中，调节pH值的方法应根据具体情况加以选用。1） 调节培养基的 初始pH值初始PH值是指发酵液配制完毕后、灭菌前的pH值（注意：灭菌前与灭菌后 pH值有所不同）。或加入缓冲剂（如磷酸

24、盐）制成缓冲能力强、pH值改变不大的培养基。2） 在发酵过程中加弱酸或弱碱进行P H值的调节，合理地控制发酵条件，如添加CaCO3o或调节通气量来控制pH值。3）进行中间补料是调节pH值较好的办法，既调节培养 液的pH值,又可补充营养，如氨水、尿素流加法等。通过补料调节pH值来提高发酵产率已 在酶制剂发酵和抗生素发酵生产上取得明显的效果。7 .简述发酵工业经历的几个不同阶段答:发酵工业经历了以下几个不同阶段：1）自然（天然）发酵时期2）纯培养技术的建立 3 ）通气搅拌（好气性）发酵（工程）技术的建立4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技 术的建立5）开拓新型发酵原料时期6）与基因操作技术相结合的

25、现代发酵工程技术阶段 8 .简述反馈阻遏和反馈克制答:在微生物合成代谢过程中，反馈阻遏和反馈克制往往共同对代谢起着调节作用，它们通过 对酶的合成和酶的活性进行调节，使细胞内各种代谢物浓度保持在适当的水平。反馈阻遏 是转录水平的调节，产生效应慢，反馈克制是酶活性水平调节,产生效应快。此外，前者的 作用往往会影响催化一系列反映的多个酶，而后者往往只对是一系列反映中的第一个酶起作 用。9 .简述谷氨酸的生物合成途径答：大体是:葡萄糖经糖酵解（EMP途径）和己糖磷酸支路（HMP途径）生成丙酮酸，再氧 化成乙酰辅酶A （乙酰COA）,然后进入三竣酸循环，生成a -酮戊二酸。a-酮戊二酸在谷 氨酸脱氢酶的

26、催化及有NH+4存在的条件下，生成谷氨酸。10 .简述发酵工业对微生物菌种的规定答：发酵工业对微生物菌种的规定是：1）能在易得、价廉的原料制成的培养基上迅速生 长,且代谢产物产量高。目的产物最佳能分泌到胞外，以减少产物克制并利于产物分离。2 ） 发酵条件粗放、易于控制,且所需的酶活性高。3）菌种生长和发酵速度较快，发酵 周期短。发酵周期短的优点在于感染杂菌的机会减少；提高设备的运用率。4）根据代谢 控制的规定，选择单产高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株。5）抗杂 菌、抗噬菌体能力强。6）菌种纯粹,遗传性状稳定（不易变异退化），以保证发酵生产和产品 质量的稳定性。菌种退化，生产性能下

27、降是生产中常碰到的问题。7）菌体不是病源菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素,以保证安全。1 1.简述代谢网络假说的要点 答:代谢网络假说的要点涉及：1）代谢途径（中心、注入、发散）交织形成网络；2）分解代 谢和合成代谢具有单向性；3） ATP是通用的能量载体；4） NAD （P） H以还原当量形式 携带能量。12 .简述发酵醪的一般特性答：发酵醪的一般特性是：1）发酵醪大部分是水；2）发酵醪中发酵产物浓度较低；3） 发酵醪中的悬浮固体物重要具有菌体和蛋白质胶状物； 4）培养基残留成分中具有无机盐 类、非蛋白质大分子杂质及其降解产物；5）除发酵产物外，伴有一些代谢副产物；6） 发酵醪中具有色

28、素、热原质、毒性物质等有机杂质。13 .简述生物传感器的工作原理答:生物传感器的工作原理：将酶、细胞，甚至细胞器、组织或抗体固定于透性膜上构成生 物敏感膜。待测物质经扩散作用进入生物膜层，经分子辨认，发生特异性的生化反映,产生的 信号继而被相应的化学或物理换能器转换成可定量、可解决的电信号，再经放大输出，就 可从仪表上读取待测物的浓度。1 4 .简述泡沫给发酵导致的影响答:泡沫给发酵导致的影响涉及：1）泡沫过多，升到罐顶从轴封渗出,易导致染菌；2）使发 酵罐装填系数减少，减少了设备运用率；3）影响通风搅拌正常进行，影响氧的传递，妨碍 菌的呼吸；4）增长菌群的非均一性，微生物随泡沫漂浮；5）导致

29、产物的损失；6）加入消 泡剂给下游提取工序带来困难。15.简述实验室用压力锅进行培养基灭菌时的注意事项答：压力锅是实验室进行培养基灭菌最常用的设备，使用时应注意以下几点：6）实验室 常采用1公斤/厘米2 （约1 5磅/英寸2）的蒸汽压（蒸汽温度约1 2 1）解决1530分钟, 即可杀死各种微生物及其芽泡。7）在使用高压灭菌锅时，必须将灭菌锅内的冷空气完全赶 光，否则压力表所表达的压力是水蒸汽压力和空气压力的总和，不是水蒸汽的实际压力，它 所相称的温度与灭菌锅内的温度是不一致的。8）灭菌完毕应缓慢减压（放汽），若急速 减压,则容器内装的液体必然会忽然沸腾，将试管或三角瓶棉塞顶出或弄温，导致污染。

30、应在 压力下降至零后再打开灭菌锅的盖子，否则蒸汽外溢会烫伤人 1 1.DE值（葡萄糖值）：表达淀粉水解限度及糖化限度，指葡萄糖（所有测定的还原糖都当作 葡萄糖来计算）占干物质的百分率。1 2.发酵热:引起发酵过程温度变化的因素是发酵过程所产生的热量,称为发酵热。发酵热涉 及生物热、搅拌热、蒸发（汽化）热和辐射热等。13 .生物膜法废水解决：使微生物群体附着在固体介质（滤料）的表面形成生物膜，废水与生物 膜接触过程中，有机污染物质被吸附且氧化分解，使废水得到净化的废水解决方法。14 .耗氧速率:指单位体积培养液在单位时间内的吸氧量，单位为mmol 0 2 / L? h。15 .酶合成调节：酶合成

31、的调节是通过调节酶合成的量来控制微生物代谢速度的调节机制, 这类调节在基因转录水平上进行。酶合成调节重要有酶的诱导和酶的阻遏两种类型。1 6 .呼吸强度:指单位重量的干菌体在单位时间内所吸取的氧量，单位为mmol 0 2/g干菌 体？ ho17 .连续培养:是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同的速度流出培养液, 从而使发酵罐内的液量维持恒定，使培养物在近似恒定状态下生长的培养方法。1 8 .固定化技术：通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内，并保 持其固有的催化活性，使其活性能被反复运用的技术。19.B0D：指1L废水中的有机污染物在好氧微生物作用下进行氧化分

32、解时所消耗的溶氧 量。实际测定水样在2 0C下培养5 d的需氧量B0D5。20.碳源:凡可构成微生物细胞和代谢产物中碳素来源的营养物质，统称为碳源。2 1 .酶活性调节：通过改变酶分子的活性来调节代谢速度的调节方式称为酶活性的调节， 是发生在蛋白质水平上的调节。2 2 COD：指用强氧化剂使被测废水中有机物进行化学氧化时所消耗的氧量。常用重铭酸 钾测得的耗氧量CODCr值表达。2 3 .介质过滤除菌:是使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在 介质层中,而达成除菌的目的。二、判断改错题.简述包埋法制备固定化酶（细胞）的方法及特点 答:包埋法是将酶或细胞包埋在凝胶的微小空格

33、内或埋于半透膜的微型胶囊内。该法操作简 朴，又不会明显影响生物活性,是比较抱负的方法，目前应用最多。但其包埋材料（即载体） 会一定限度地阻碍底物和氧的扩散，影响催化效果。16 .简述氧化塘生物解决法的原理答：氧化塘法解决废水中污染物，重要是由于好氧性微生物的代谢活动而氧化降解，氧化有 机物所需的溶解氧，由塘内藻类的光合作用以及塘面的复氧作用提供。氧化塘内发生光合作 用和共生作用，即好氧微生物运用藻类光合作用所生成的氧，对BOD物质进行分解，另一方 面，藻类又运用在这一氧化分解过程中所产生的C02进行光合作用。藻类和微生物在氧和 CO 2的互相接受状态下共生，也就在此过程中，有机性污水得到净化。

34、17 .举例说明生物化学意义上的“发酵”和工业意义上的“发酵”概念的异同。答：生物化学意义上的“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。如葡萄糖在无氧条件下被微生物运用产生酒精并放出二氧化碳，同时获得能量；丙 酮酸被还原为乳酸而获得能量等。而工业意义上的“发酵”，它泛指运用微生物制导致生 产某些产品的过程。它涉及厌氧培养的生产过程，如酒精、乳酸、丙酮丁醇等，以及通气 （有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品既有微生物细胞代谢产物，也涉及菌体细胞（如单细胞蛋白SCP）、酶等。18 .简述选择和配制发酵培养基应遵循哪些基本原则答：选择和配制发酵培养基

35、时应遵循以下几项基本原则：1）必须提供合成微生物细胞和 发酵产物的基本成份；2）所用的单位营养物质能产生最大量的微生物体或发酵产物;能 形成最大浓度的微生物体或产物；3 ）能形成最大产物生成率,从而缩短发酵周期；4）尽量减少副产物的形成，便于产物的他离纯化；5）对生产中除发酵以外的其他方面如 通气、搅拌、精制、废弃物的解决等所带来的困难最少；6）原料价格低廉、质量稳定、取 材容易。2 0 .简述固定化酶的特点答:固定化酶的特点有：1）固相的酶作用于液相的底物；2）仍具有酶的高度专一性、催 化效率高及作用条件温和等特点；3）较水溶性酶稳定、使用寿命长；4）易用过滤或离 心的方法与反映液分离，可以

36、反复使用多次；5）可装成酶柱，实现生产管道化、连续化 及自动化；6）不污染反映液，产物的分离提纯简朴，收率高。缺陷:固定化过程中往往会 引起酶的七、论述题1 .分析影响谷氨酸发酵产量的因素及其调控机制答：在谷氨酸发酵过程中，影响菌种代谢途径的因素有氧、温度、pH和磷酸盐等，并且谷氨 酸产生菌需要生长因子生物素。当生物素缺少时; 菌种生长十分缓慢；当生物素过量 时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素控制在亚适量条件下,才干得到高产量的谷氨酸。 在谷氨酸发酵中，假如可以改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生 成谷氨酸。研究表白，影响细胞膜通透性的重要因素是细胞膜中的磷脂含量。因

37、此,对谷氨 酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的 选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不 能合成生物素，从而克制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之 -o因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸 的通透性。在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下:氧。谷氨酸产生菌是好氧菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的运用率，并且会影响发 酵周期和谷氨酸的合成量。特别是在发酵后期，加大通气量有助于谷氨酸的合成。温 度。菌种生长的最适温度为3032 o当

38、菌体生长到稳定期，适当提高温度有助于产酸， 因此，在发酵后期，可将温度提高到3437pH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.08.0。但在发酵过程中，随着营养物质的运用，代谢产物的积累，培养液的PH会不断变 化。如随着氮源的运用，放出氨,pH会上升；当糖被运用生成有机酸时,pH会下降。磷酸 盐。它是谷氨酸发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缴氨酸发酵。2 .分析发酵生产中杂菌污染的途径以及一旦发现染菌应采用的挽救措施答：发酵生产中杂菌污染途径涉及以下几个方面：1）种子带菌。因素重要有：培养基及用品灭菌不彻底；菌种在移接过程中受污染；菌种在培养或保藏过程中受污染等。2）无菌空气带菌。杜绝无

39、菌空气带菌，必须从空气净化流程和设备的设计、过滤介质的选用 和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。3）培养基和设备灭菌不彻底 导致染菌。因素重要有:原料性状影响灭菌效果；实罐灭菌时未能充足排出罐内空气;培养 基连续灭菌时，蒸汽压力波动大，培养基未达成灭菌温度，导致灭菌不彻底而污染；设 备、管道存在“死角”。4） 设备渗漏引起染菌。发酵设备、管道、阀门、的长期使用, 由于腐蚀、磨擦和振动等因素，往往导致渗漏。5）操作失误和技术管理不善也会引起染 菌。如移种时或发酵过程罐内压力跌零，使外界空气进入而染菌；泡沫顶盖而导致污染； 压缩空气压力忽然下降，使发酵液倒流入空气过滤器而导致污染等

40、等。发酵生产中一旦发现污染杂菌，应考虑采用以下措施：1） 一方面应尽力寻找染菌的因 素和途径，杜绝后患。2）同时，对染菌的发酵液要根据具体情况做出解决。例如:发现种子 染菌，应立即加热灭菌后废弃，绝对不能将染菌种子接入发酵罐，以免导致更大损失，假如是 发现初期染菌，则可采用适当补充营养物，重新灭菌，再接种发酵;假如在发酵中后期染 菌，而杂菌又不影响生产菌株的正常发酵或不妨碍产品的分离、提纯，则可让其“共生共 长，、“和平共处”至发酵终了，否则就应提前放罐。（3分）3）染菌后的挽救措施要根 据不同生产菌株的特点、产品性质以及各工厂的具体情况，采用可行办法。3 .分析影响谷氨酸发酵产量的因素及其调

41、控机制答：在谷氨酸发酵过程中，影响菌种代谢 途径的因素有氧、温度、pH和磷酸盐等，并且谷氨酸产生菌需要生长因子生物素。当 生物素缺少时，菌种生长十分缓慢;当生物素过量时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素 控制在亚适量条件下，才干得到高产量的谷氨酸。在谷氨酸发酵中，假如可以改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表白，影响细胞膜 通透性的重要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的 合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程 中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而克制了

42、不饱和脂肪 酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会 导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。在发酵过程中，氧、温度、pH和磷酸盐等的调节和控制如下：氧。谷氨酸产生菌是好氧 菌，通风和搅拌不仅会影响菌种对氮源和碳源的运用率，并且会影响发酵周期和谷氨酸的合 成量。特别是在发酵后期,加大通气量有助于谷氨酸的合成。温度。菌种生长的最适温度 为3 032 o当菌体生长到稳定期，适当提高温度有助于产酸，因此，在发酵后期，可将温 度提高到3437 opH。谷氨酸产生菌发酵的最适pH在7.08 .0。但在发酵过程 中，随着营养物质的运用，代谢产物的积累，培

43、养液的pH会不断变化。如随着氮源的运 用，放出氨,pH会上升；当糖被运用生成有机酸时，pH会下降。磷酸盐。它是谷氨酸 发酵过程中必需的，但浓度不能过高，否则会转向缀氨酸发酵。4 .分析菌种扩大培养过程中影响种子质量的重要因素答:菌种扩大培养的关键就是搞好种子罐的扩大培养，影响种子罐培养的重要因素涉及营养 条件、培养条件、染菌的控制、种子罐的级数和接种量控制等等。1）培养基:对于某一菌种和具体设备条件来说，最适宜的培养基成分派比完全应当进行多因 素的优选，通过对比实验去拟定，从而最大地发挥菌种的特性，提高产量。2）种龄与接种量：种子罐中培养的菌种开始移入下一级种子罐或发酵罐的培养时间称为 种龄。

44、通常以菌体处在生长旺盛期（对数生长期）为合适。移入的种子液体积与接种后培养 液体积的比例即为接种量。接种量取决于菌种在发酵罐中生长繁殖速度，接种量的大小直 接影响发酵周期。3）温度：温度直接影响微生物生长和合成酶。4） pH值：由于环境中P H值不同，微生物原生质膜（具有胶体性质）所带的电荷也不同，从 而影响微生物对营养物质的吸取、酶的合成及其活性、代谢途径和细胞膜的通透性的变 化。各种微生物都有自己生长与合成酶的最适PH值。在种子扩培过程中。控制pH值，不 仅可以保证微生物种子的很好生长，并且可以防止杂菌污染。5）通气和搅拌：通气可以供应大量的氧，而搅拌则能使通气的效果更好。6）泡沫:泡沫的

45、持久存在影响微生物对氧的吸取，妨碍二氧化碳的排出;影响设备的运用率；易招致染菌。7 ）染菌的控制：必须加强接种室的消毒管理工作，定期检查消毒效果，严格无菌操作技术。8）种子罐级数：制备种子需逐级扩大培养的次数。种子罐级数一般根据菌种生长特性， 胞子发芽及菌体繁殖速度以及采用发酵罐体积而定。5 .以谷氨酸发酵生产为例，分析在发酵过程中如何保证菌种生长和代谢的正常进行。答:一方面，培养基中的营养物质应全面，缺少营养物质,会影响菌种的生长繁殖及正常的代 谢活动。如生物素是谷氨酸棒状杆菌的生长因子，缺少生物素，谷氨酸的合成就会受到影 响。另一方面，各种营养物质的比例和浓度会影响菌种的代谢途径等。如在碳

46、源和氮源的比为 3 ： 1时,谷氨酸棒状杆菌会大量合成谷氨酸，但当碳源和氮源的比为4 ： 1时，谷氨酸棒状 杆菌只生长而不合成谷氨酸。第三，进行发酵过程中间控制，如温度、pH值、溶解氧等。 当pH下降，呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺。在发酵过程中，培养液的pH 发生变化的重要因素是培养基中营养成分的运用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌 运用糖类物质不断生成谷氨酸时，培养液的pH就会下降。而碱性物质的消耗和氨的生成 等则会导致培养液的pH上升。调节和控制培养液pH的方法有：在培养基中添加缓冲液， 在发酵过程中加酸或碱。第四,染菌的控制。在种子扩大培养和发酵过程中,要严格控制杂

47、菌的污染，通入的空气要进行严格的过滤除菌。6 .论述影响种子质量的重要因素答：菌种扩大培养的关键就是搞好种子罐的扩大培养，影响种子罐培养的重要因素涉及营 养条件、培养条件、染菌的控制、种子罐的级数和接种量控制等等。1） 培养基：重要是碳源、氮源、无机盐、生长素和水等。对于某一菌种和具体设备条件 来说,最适宜的培养基成分派比完全应当进行多因素的优选，通过对比实验去拟定，从而最 大地发挥菌种的特性，提高产量。2）种龄与接种量:种子罐中培养的菌种开始移入下一级种子罐或发酵罐的培养时间称为种 龄。通常以菌体处在生长旺盛期（对数生长期）为合适。移入的种子液体积与接种后培养液 体积的比例即为接种量。接种量取决于菌种在发酵罐中生长繁殖速度,接种量的大小直接影 响发酵周期，应依据具体的发酵类型和工艺条件而定。一般地，细菌0.51%,酵母菌1015%