1、第一篇 微生物工业菌种与培养基一、选择题2实验室常用的培养细菌的培养基是（ ）A 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 B 马 铃 薯 培 养 基 C 高 氏 一 号 培 养 基 D 麦 芽 汁 培 养 基3在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（ ）培养基A 基础培养基 B 加富培养基 C 选择培养基 D 鉴别培养基7实验室常用的培养放线菌的培养基是（ ）A 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 B 马 铃 薯 培 养 基 C 高 氏 一 号 培 养 基 D 麦 芽 汁 培 养 基8酵母菌适宜的生长 pH 值为（ ）A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5
2、9细菌适宜的生长 pH 值为（ ）A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.510.培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二醇等产品。A 枯草芽孢杆菌 B 醋酸杆菌 C 链霉素 D 假丝酵母二、是非题1.根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力( )2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。（ ）3.在 最 适 生 长 温 度 下 ， 微 生 物 生 长 繁 殖 速 度 最 快 ， 因 此 生 产 单 细 胞 蛋 白 的 发 酵 温 度 应 选 择 最 适 生 长 温 度 。 （ ）4.液 体
3、石 蜡 覆 盖 保 藏 菌 种 中 的 液 体 石 蜡 的 作 用 是 提 供 碳 源 ( ).5.种 子 的 扩 大 培 养 时 种 子 罐 的 级 数 主 要 取 决 于 菌 种 的 性 质 、 菌 体 的 生 长 速 度 、 产 物 品 种 、 生 产 规 模 等 （ ）6.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的（ ）7.亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变,尤其适合于诱发营养缺陷型突变株,有”超诱变剂”之称.9.参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。（ ）三、填空题1.菌种扩大培养的目的是 提高菌种使用率，降低生产成本 。2.进行紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为
4、 106个ml,放线菌为 ,霉菌和酵母为 10610 7个ml. 紫外线(波长 240-250nm)的作用机制主要是形成胸腺嘧啶二聚体以改变 DNA 生物活性，造成菌体死亡和变异。3.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_ 碳源_、_氮源_、_能源_、_水_、_无机盐 _和_生长因子 _。4.碳源物对微生物的功能是_ 提供能源 _和_ 组成菌体细胞成分的碳架 ，微生物可用的碳源物质主要有_葡萄糖_ _、_蔗糖 _、_ 麦芽糖 _、_乳糖 _、_ 淀粉 _等。5.工业发酵常用的有机氮源主要有_ 蛋白胨 _、_ 黄豆饼粉 _、_ 尿素_、_酵母粉 _、_玉米浆 _等。7.常用的纯种分离方法
5、有平板划线, 平板稀释, 施加选择性压力分离法 三种.9.在微生物研究和生长实践中，选用和设计培养基的最基本要求是_目的明确 _、_营养协调 _、 物理条件适宜 _、_ 价廉易得 _和_ 化学条件适宜 _。10.液体培养基中加入 CaCO 的目的通常是为了_ 中和微生物生长过程中不断产生的酸 _。11.在利用平板的生化反应进行分离时,生长圈法所用的工具菌是一些 营养缺陷型菌株 ,抑菌圈法所用的工具菌是一些 抗生素 的敏感菌.13.分离放线菌时,可以在样品的菌悬液中加几滴 10%的酚,以抑制 细菌 的生长,分离酵母菌时,可在培养基中添加一定量的 抗生素 以抑制细菌的生长.14.培养基按用途分可分
6、为 孢子培养基 、 种子培养基 、 发酵培养基 和 补料培养 四种类型。15.制备淀粉水解糖的方法有 化学法 、 酶解法 、和 生物发酵法 。四、名词解释1.培养基：是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。3.次级代谢产物：是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质五、问答题1. 什么是前体？前体添加的方式？答：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，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产
7、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。2.简述菌种保藏的基本原理和菌种保藏方法。答：基本原理：根据微生物的生理生化特性，人为地创造条件，使微生物处于代谢不活泼，生长繁殖受到抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。保藏方法：1 斜面保藏法。2 穿刺保藏法。3 沙土管干燥保藏法。4真空冷冻干燥保藏法。5 液氮保藏法。6 悬液保藏法。7 低温保藏法。3. 微生物工业用的菌种有哪几大类，能否举出各类中常用的工业微生物名称和其反应产物。答：类型：1 细菌，乳酸杆菌，产生乳酸。2 放线菌，红霉素链霉菌，产生红霉素。3 霉菌，青霉，产生青霉素。酵母，啤酒酵母，产生啤酒。5. 在大规模发酵的种
8、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？答：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。6.依据不同的分类方
9、法，培养基有哪几种类型？答：按组成成分：1 合成培养基，2 天然培养基； 按状态分：固体，半固体，液体；按用途分：孢子，种子，发酵。7、淀粉酶可以通过微生物发酵生产，为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株，（1）写出主要实验步骤。（2）根据诱发突变率和诱变不定向性的特点预期实验结果。答案：（1）主要实验步骤：将培养好的菌株分两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理作对照。配制含淀粉的培养基。把诱变组的菌株接种于多个含淀粉的培养基上，同时接种对照组，相同条件培养。比较两种菌株菌落大小，选出透明大的菌株。（2）预期实习结果：由于诱变率低，诱变组中大多数
10、菌落周围的透明圈大小与对照组相同。由于诱变不定向性，诱变组中极少数菌落透明圈与对照组相比变大或变小。第二篇 发酵设备一选择题1.当内径为 500mm 的发酵罐中的挡板宽度为 50mm 时,则满足全挡板条件的挡板块数为A 5 B 3 C 6 D 42、机械搅拌发酵罐中的档板宽度一般为A 0.1-0.12D B 0.3-0.4D C 1-1.2D D 0.2-0.3D二.是非题1.对生物进行液体深层培养的反应器称为发酵罐( ).2.标准式发酵罐的罐高与罐体直径比为 5.4.( )3.嫌气发酵罐在结构上比需氧发酵罐简单得多,但一般须安装水力喷射洗涤装置( )三.填空题1.常用的需氧发酵罐有 机械搅拌
11、通风式发酵罐 、 空气带升环流式发酵罐 、 高位塔式发酵罐 、 自吸式发酵罐 等,其中 机械搅拌通风式发酵罐 作为通用式发酵罐而占据主导地位。2.发酵罐中的搅拌器按液流形式可分为 轴向流 和 径向流 两种,圆盘涡轮式搅拌器使用比较广泛,圆盘上的搅拌叶一般有 箭叶式 、 平叶式 、 弯叶式 三种。3.酒精发酵罐一般为 圆筒 形,底盖和顶盖为碟形或锥形 ,国内外啤酒厂使用较多的是 圆筒体锥底 形发酵罐。4、填写下图空气除菌设备流程图中各部分的设备名称：1 粗过滤器 ，2 空气压缩机 ，4 冷却器 ，8 加热器 9 空气过滤器 。5、下图为标准通用式发酵罐的几何尺寸比例图，其中 H/D= 1.7-4
12、 ， d/D= 1/2-1/3 W/D= 1/8-1/12 , B/D= 0.8-1.0 .四.名词解释1、机械搅拌发酵罐：也称标准式或通用式发酵罐，它是利用机械搅拌器的作用，湿空气和发酵液充分混合，并溶解在发酵液中，以保证微生物的生长繁殖所需要的氧气。2、气升式发酵罐：是应用最广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点。 有多种类型，常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。3、自吸式发酵罐：是一种不需要空气压缩机，在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐。五.简答题(见 P85 之 146)1. 机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？答：将空气打碎成小气泡，增
13、加气液接触界面，提高氧的传质速率，同时使发酵液充分混合，液体中的固体物质保持悬浮状态。2. 机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？答：罐体，搅拌器，挡板，轴封，冷却装置，消泡器，变速装置，空气分布装置3. 判断下图分别为何种生物反应器？请简述其操作原理。外循环帯升式发酵罐：操作原理：利用空气喷嘴射出的高速空气，将空气泡分割成细泡，与上升管的发酵液密切接触，由于上升管的发酵液轻，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环。自吸式：利用带有固定导轮的三棱空心叶轮的搅拌器，利用其叶轮向前旋转时，叶片与三棱形平板内空间的液体被甩出去而形成局部真空，于是将罐
14、外空气通过搅拌器中心的吸入管而被吸入罐内，并与高速流动的液体密切接触，形成细小的气泡分散在液体之中，气液混合流体通过导轮即转子流到发酵液主体。4、简述好氧发酵过程所需使用哪些设备?答：5、简述通风机械搅拌发酵罐的基本结构有哪些？答：罐体，搅拌器，挡板，冷却装置，空气分布装置，轴封，变速装置，消泡器第三篇 发酵工艺过程的控制一、选择题1微生物分批培养时，在延迟期（ ）A 微 生 物 的 代 谢 机 能 非 常 不 活 跃 B 菌 体 体 积 增 大 C 菌 体 体 积 不 变 D 菌 体 体 积 减 小2. )一般情况下，利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在产生酒精阶段需要的必要条件分别
15、是 (A) 玉米粉和有氧 (B) 大豆粉和有氧 (C) 玉米粉和无氧 (D) 大豆粉和无氧3发酵过程中，不会直接引起 pH 变化的是（ ）A营养物质的消耗 B微生物呼出的 COC微生物细胞数目的增加 D次级代谢产物的积累4、在好氧发酵过程中，影响供氧传递的主要阻力是（ ）A氧膜阻力 B气液界面阻力 C液膜阻力 D液流阻力5. 酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示：a、b、c、d 分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是（ ）Aa Bb Cc Dd6在实际生产中，对数期的长短取决于（ ）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 D7通过影响微生物膜的稳
16、定性，从而影响营养物质吸收的因素是（ ）A.温度 B. pH C.氧含量 D前三者的共同作用8. 工业上利用谷氨酸棒壮杆菌大量积累谷氨酸，应采用（ ） 。A加入葡萄糖的投放量 B加大菌种的密度C改变菌种细胞膜通透性 D改变培养基碳源很氮源的比例9、温度对发酵的影响,不正确的是A.温度过高,发酵周期缩短 ,产量降低. B 温度不影响生物合成的途径C 温度能影响菌种对营养物质的吸收 . D 菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同10、下列关于微生物对氧的需求叙述正确的是( )A 产甲烷杆菌属于厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存。B 链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气C 黄色短杆菌在空气充足时才能产
17、生谷氨酸D 谷氨酸棒状杆菌是厌氧呼吸二、是非题1. 分 批 培 养 时 ， 细 菌 首 先 经 历 一 个 适 应 期 ， 此 期 间 细 胞 处 于 代 谢 活 动 的 低 潮 ， 所 以 细 胞 数 目 并 不 增 加。（ ）2. 最适的生长繁殖温度就是微生物代谢的最适温度。（ ）3. 最低温度是指微生物能生长的温度下限。最高温度是指微生物能生长的温度上限。（ ）4、连续培养达到恒定时，比生长速率等于稀释率，即 =D。( )5. 发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关。( )6、机械搅拌是提高溶氧系数行之有效的普遍采用的方法三、填空题1.一条典型的生长曲线至少可分为_ 延
18、迟期 _、_对数期_、_稳定期 _和_ 死亡期 _四个生长时期。2. 按投料方式分,发酵过程可分为 分批发酵 ，分批发酵 , 连续发酵 三种类型,按菌体生长与产物形成关系分为 生长相关型 , 部分相关型 , 生长不关型 三种类型.3影响pH值变化的因素有 培养基的成分和微生物的代谢 。4.连续培养与单批培养相比，其优点有 提高设备利用率 、 提高产量 _、 便于自动控制 、 便于分期控制 ；而缺点主要是_菌种退化_，其次是_ 易遭杂菌污染 。5.通常，放线菌最适 pH 值的范围为_ _，酵母菌的最适 pH 范围为_ _，霉菌的最适 pH范围是_ _。 五、简答题1. 影响微生物需氧的因素有哪些
19、？如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？答：因素：细胞浓度直接影响培养液的摄氧率，在分批发酵中摄氧率变化很大，不同生长阶段需氧不同，对数生长后期达最大值。培养基的成分和浓度显著影响微生物的摄氧率，碳源种类对细胞的需氧量有很大影响，一般葡萄糖的利用速度比其他的糖要快。如何调节：一般认为，发酵初期较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力，对菌体的生长有时会产生不利的影响，所以有时发酵初期采用小通风，停搅拌，不但有利于降低能耗，而且在工艺上也是必须的。但是通气增大的时间一定要把握好。2. 泡沫对发酵有哪些有益之处，哪些有害之处？答：益处：气体分散，增加气液接触面积。 坏处：引起逃液，造成损失；发酵液体积减少影
20、响收率；增加杂菌污染机会；使菌体量减少；妨碍菌体呼吸，造成代谢异常，导致菌体提前自溶。3. 发酵过程温度的选择有什么依据？答：（1）根据菌种种类和生长阶段选择；（2）根据培养条件选择；（3）菌生长快，维持在较高温时间要短些，菌生长慢，维持在较高温时间可以长些。5. 发酵中泡沫形成的原因是什么？常用的消泡剂有哪几类？答：原因：（1）由外界引起的气流被机械地分散形式；（2）发酵过程中微生物代谢及培养基的成分产生的气体集结而成的。分类：天然油脂，高级醇类，脂肪酸和脂类，聚醚类，硅酮类。6. 发酵操作方式可分为分批、流加和连续三种，试述三种方法的优缺点。答：一、分批发酵优点：操作简单，周期短，染菌机会
21、减少和生产过程，产品质量易于控制。缺点：产率低，存在基质抑制问题，出现二次生长现象，对基质敏感的产物，或者次级代谢产物，抗生素，不适宜用分批发酵。二、流加发酵优点：1 能维持适当的发酵条件 2 减缓代谢有害物的不利影响 3 避免快速利用碳源的阻遏效应。缺点：没有物料取出，产物的积累最终导致比生长率的下降，有物料的加入，增加了染菌的机会。三、连续发酵优点：设备利用率高，单位时间产量高，容易控制，可及时排除发酵过程中的有害物质。缺点：由于长时间不断向发酵系统加入物料，增加染菌几率，连续发酵时间长，容易产生菌种突变。7. Monod 方程中，K s的意义是什么？ 答：Ks 为称作饱和常数的系统常数（
22、g 基质/L） ，其值为此系统可达到的最大比生长速率值的半数（即 1/2max 值） 。8. 深层过滤的对数穿透定律。答：进入滤层的微粒数与穿透层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数。9. 某菌株的比生长速率为 0.15h-1，试求该微生物的倍增时间。10. 氧从气相传递到细胞内要克服哪些阻力，其中最大阻力是哪一个。答：气膜传递阻力；气液界面传递阻力；气液界面通过液膜的传递阻力；液相主体的传递阻力；细胞表面的传递阻力；固液界面的传递阻力；细胞内的传递阻力；细胞壁的阻力；反应阻力。其中最大最大阻力是气液界面的传递阻力。11. 描述供氧与耗氧平衡方程式。答：CcQo2=KLa（C*-CL）12.简述
23、温度对微生物生长和发酵的影响。答：任何微生物的生长温度均在一定范围内，可用最高温度,最适温度和最低生长温度进行描述。温度影响微生物生长的机理：(1)影响酶活性；(2)影响细胞膜的流动性；(3)影响物质的溶解度。温度对发酵的影响：(1)影响产物生成速度；(2)影响发酵液性质；(3)影响产物种类：a.改变体内酶系中间产物种类产物种类；b.使代谢比例失调。13.简述 pH 值对菌体生长和代谢产物形成的影响。答：pH 表示溶液氢离子浓度的负对数，纯水的 H+浓度是 10-7mol/L，因此 pH 为 7；pH7 呈碱性，pH=5.0时，易染细菌；pH=7.5 时，稳定性下降，半衰期缩短，发酵单位也下降
24、。青霉素在碱性条件下发酵单位低，也与青霉素的稳定性有关。14. 什么叫做发酵热，发酵热由哪几部分组成。答：发酵过程中释放出来的净热量，它是由产热因素和散热因素两方面决定的。由生物热，搅拌热，蒸发热和辐射热组成。15.简述发酵过程中 pH 值的调节及控制方法。答：基础培养基调节 pH； 在基础料中加入维持 pH 的物质； 通过补料调节 pH；当补料与调 pH 发生矛盾时，加酸碱调 pH； 选择合适的 pH 调节剂；发酵的不同阶段采取不同的 pH 值。六、计算题2、某细菌培养至对数生长期。当细胞数目为 105细胞/毫升时，开始计时。一个半小时后细胞数目为8105细胞/毫升。试问再经过多久，细胞数目
25、会达到 6.4106细胞/毫升.3. 指出下列分批发酵中的产物合成各属于哪种动力学模型，并简述之。Atr Btr Ctr生物量 代谢物生长相关型：菌体生长，碳源利用和产物形成几乎都在相同时间出现高峰。生长不相关型：产物形成一般在菌体生长接近或达到最高生长时期，即稳定期。部分生长相关型：这类生长类型，产物不是碳源的直接氧化，而是菌体代谢的主流产物，所以一般产量较高呈部分相关。第四篇 灭菌一、选择题1. 实验室常规高压蒸汽灭菌的条件是（ ）A 135140 ， 515 秒 B 72 、 15 秒 C 121 ， 30 分 钟 D 100 ， 5 小 时2.化学消毒剂（ ）是能损伤细菌外膜的阳离子表
26、面活性剂 A 福尔马林 B 结晶紫 C 漂白粉 D 新洁而灭 3.出于控制微生物的目的，灭菌一词指的是( )。A 除去病原微生物 B 降低微生物的数量 C 消灭所有的生物 D 只消灭体表的微生物 5. 10.紫外线辐射主要作用于微生物的( )。 A 糖类 B 酶类 C 核酸 D 细胞壁 11、培养基灭菌时间的计算可根据（）计算。A.对数残留定律 B阿累尼乌斯方程 C莫诺方程 D气体传质方程12、高压蒸汽灭菌的原理是 A 高压使微生物 DNA 变性，B 高压使微生物蛋白质凝固变性C 高温可烫死微生物 D 高温使微生物 DNA 变性14.青霉素族的抗生素主要用于抗( )。 A 病毒 B 真菌 C
27、革兰氏阴性菌 D 革兰氏阳性菌 15.利用冷藏进行保存的一个缺点是( )。 A 冷藏不能杀死微生物 B 冷藏不能降低微生物的代谢 C 冷藏能杀死可能存在的芽孢 D 冷藏降低微生物酶的活性二、是非题1.谷氨酸发酵最怕染噬菌体( )2.消毒指的是消除所有生物包括微生物的孢子。（ ） 5.干热较湿热灭菌效果好，因为干热适用于灭菌的物质如粉料物质、玻璃制品、设备和油料物质。（ ）7.巴斯德消毒法是一种防腐的方法，如牛奶、啤酒和果汁，但没有灭菌效果。（ ） 14.巴斯德消毒法能杀死牛奶或奶制品中存在的所有微生物。（ ）15.将食品在沸水中浸 3060 分钟，芽孢通常被破坏。（ ）16.热致死时间是在给定
28、温度下破坏微生物所需的时间。（ ）三、填空题1.按照发酵全过程来分,染菌分为 前 期染菌， 中 期染菌， 期染菌， 后 期染菌，期中 中期 后果最严重。2.煮沸法是一种抑制微生物的方法，但细菌的_ 芽孢 _能在煮沸的水中存活 2 小时以上。3.进行湿热灭菌的方法有_ _流通蒸气灭菌法 _、_ 间歇蒸汽灭菌法 _、_ 高压蒸汽灭菌法 _、_ 煮沸灭菌法 _和_ 巴氏消毒法 _。5.试列出几种常用的消毒剂如 _ 甲醛 _、_ 次氯酸钠 _、_高锰酸钾 _和_ 环氧乙烷 _等。13.在 100煮沸 3060 分钟能破坏细菌的_ 营养_细胞，但对芽孢没有影响。15.按过滤除菌机制不同，可分为 绝对过滤
29、 和 深层过滤 两种类型。16.空气介质过滤除菌的作用机制包括 惯性冲击滞留作用 、 拦截滞留作用 、 布朗扩散作用 、 重力沉降作用 、 静电吸引作用 。四、名词解释 5. 分批培养：一次投料，一次接种，一次收获的间歇培养方式。6.热致死时间：即在一定温度下杀死所有某一浓度微生物所需要的时间。7.致死温度：杀死微生物的极限温度。8.对数残留定律：在灭菌过程中,微生物的受热死亡遵循分子反应速度的理论。微生物数量由于受到温度的影响而随着时间的增加逐渐减少。也即菌的减少速率( 即微生物的受热死亡速率 )与任何一瞬间残存的菌数成正比,这就是对数残留定律。9. 抗生素：由微生物（包括细菌、真菌、放线菌
30、属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。五、问答题1. 简述工业发酵染菌的危害。答：1 产生菌和杂菌同时在培养基中生长，结果丧失了生产能力。2 在连续发酵过程中，杂菌的生长速度有时比产生菌更快，结果发酵罐以杂菌为主了。32. 空气除菌的主要方法有哪些？答：加热除菌，静电除菌，介质过滤除菌3.常用灭菌方法有哪些？各有何特点？答：化学试剂除菌，一些化学药剂能与微生物发生反应而具有杀菌作用；射线除菌，利用紫外线，高能电磁波或放射性物质产生的高能粒子进行灭菌；干热除菌，常利用火焰或者热空气进行灭菌；湿热除菌，利用饱和蒸汽进行灭
31、菌；过滤除菌，利用过滤方法阻留微生物，达到除菌的目的。六、计算题有一发酵罐内装 40m3 培养基，在 121 温度下进行实罐灭菌。原污染程度为每 1mL 有 2*105 个耐热细菌芽孢，121 度时灭菌速度常数为 1.8min-1。求灭菌失败机率为 0.001 时所需要的灭菌时间。第五篇 发酵工程应用实例一、选择题1青霉素生产菌主要是（ ）A 产黄青霉 B 毕赤酵母 C 短杆菌 D 黑曲霉二、是非题1.青霉素发酵的最适 PH 是 7.5( )2.谷氨酸发酵是厌氧发酵（ ）三、填空题1.a-淀粉酶的生产菌种主要是 某些细菌 和 曲霉 ， 酵母 是我国产量最大用途最广的液化型淀粉酶菌种。2.酒精生
32、产的碳源原料主要有 、 、 三大类。3.与酒精发酵有关的微生物有 糖化菌 和 酒精发酵 微生物两大类，其中属于前者的微生物有 曲霉，根霉，毛霉 .属于后者的微生物是 酵母 4.洒精发酵工艺一般有 间歇式发酵 ,和 半连续发酵 两种方法.。五、问答题1.简述抗生素的分类和青霉素生产的一般工艺2.简述谷氨酸发酵生产的工艺控制要点.答：合理控制通风和搅拌速度；合理控制温度；合理控制 PH；合理控制磷酸盐浓度。3.酒精发酵有何特点？第六章 微生物的代谢调节和代谢工程一、名词解释代谢工程：通过基因工程的方法改变细胞的代谢途径的工程。诱导酶：又称适应性酶，是依赖于某种底物或底物的结构类似的存在而合成的酶。
33、组成酶：不依赖于酶底物或底物的结构类似物的存在而合成的酶。二、简答题1简述微生物自我调节部位从哪三方面进行？答：细胞膜对大多数亲水分子起一种屏障作用，但又存在某些输送系统即通道；在原核生物有两种控制通量的方法，即调节现有酶量和改变酶分子活性；限制基质的有形接近。2、根据代谢理论，人们可以从哪些方面进行代谢调控，以达到过量产生所需产物的目的？答：（1）发酵条件的控制；（2）.改变细胞透性；（3）菌种遗传特性的改变。三、填空题1、代谢调节是指在代谢途径水平上 酶活性 和 酶的合成 的调节。酶活性调节包括 酶的激活 和 酶的抑制 两方面。酶合成调节包括 酶的诱导合成 和 酶的阻遏作用 两方面。2、普
34、遍被接受的酶活性调节机制理论有 变构调节理论 和 化学修饰调节 理论。第十章 发酵工业与环境保护一、名词解释1.生物需氧量（BOD）：指表示水中有机化合物等需氧物质含量的一个综合指标2.活性污泥法：利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中有机污染物的一种废水处理方法。3.生物膜法：使废水接触生长在固定支撑物表面上的生物膜，利用生物降解或转化废水中有机污染物的一种废水处理方法。4.厌氧生物处理法：在无氧条件下，利用兼性和专性厌氧这两类微生物的来进行废水处理的方法二、简答题5. 简述废水生物处理的优点。答：成本低：省却了大量的原料，如化学净化需要耗电、耗大量试剂；净化彻
35、底，能明显降低 COD 含量，使出水标准明显高；环保无污染，不会像化学治理那样会引入新的化学物质；操作简单，多种方法可行，例如氧化塘法、转盘法、活性污泥法等等。6. 废水的重要指标包括哪几项，各有何含义？答：化学需氧量 COD 指用强氧化剂氧化水中的污染物时所消耗的氧量；生物需氧量 BOD 指表示水中有机化合物等需氧物质含量的一个综合指标；PH 值；悬浮物；7. 常用的废水生物处理方法主要有哪几种？ 答：甲烷消化法，活性污泥法，生物膜法，氧化塘法，污水灌溉。8. 简述活性污泥法污水处理的原理及影响处理效果的因素。 答：原理：在连续通气并搅拌的槽中，将废物废水与混合微生物菌群接触，混合微生物菌群
36、是以一种絮凝悬浮液的形式存在。影响因素：温度，ph 值，氧浓度，有害物质浓度，磷浓度综合测试题（一）一、选择题1用发酵工程生产的产品，如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是（ ）A蒸馏过滤 C过滤沉淀 C萃取离子 D沉淀萃取4以下发酵产品中不属于微生物代谢产物的是（ ） A味精 B啤酒 C “人造肉” D人生长激素5利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精阶段要控制的必要条件是（ ）A玉米粉和有氧 B大豆粉和有氧 C玉米粉和无氧 D大豆粉和无氧7对谷氨酸发酵的叙述正确的是（ ） A菌体是异养厌氧型微生物 B培养基属于液态的合成培养基 C谷氨酸的形成与搅拌速度无关 D产物可用离子交换
37、法提取8用于谷氨酸发酵的培养基需添加的生长因子是（ ）A氨基酸 B碱基 C核苷酸 D生物素9关于菌种的选育不正确的是（ ） A自然选育的菌种不经过人工处理 B诱变育种原理的基础是基因突变 C通过有性杂交可形成工程细胞 D采用基因工程的方法可构建工程菌 10谷氨酸棒状杆菌扩大培养时，培养基应该是（ ）AC：N 为 4：1 BC：N 为 3：1 C隔绝空气 D加大氮源、碳源的比例 11灭菌的目的是（ ）A杀灭细菌 B杀灭杂菌 C杀灭所有微生物 D杀灭芽孢12能影响发酵过程中温度变化的因素是（ ）A微生物分解有机物释放的能量 B机械搅拌 C发酵罐散热及水分蒸发 DB、C 都对 13在发酵中有关氧的利
38、用正确的是（ ） A微生物可直接利用空气中的氧 B微生物只能利用发酵液中溶解氧 C温度升高，发酵液中溶解氧增多 D需向发酵液中连续补充空气并不断地搅拌 14当培养基 pH 发生变化时，应该（ ）A加酸 B加碱 C加缓冲液 D加培养基15大量生产酵母菌时，不正确的措施是（ ） A隔绝空气 B在对数期获得菌种 C过滤沉淀进行分离 D使菌体生长长期处于稳定期19不能作为异养微生物碳源的是（ ）A牛肉膏 B含碳有机物 C石油 D含碳无机物29可用于微生物分离鉴定的培养基是（ ）A固体、天然、选择培养基 B固体、化学、鉴别培养基C半固体、天然、鉴别培养基 D半固体、天然、选择培养基30下列营养物质中，不
39、是同时含有碳源、氮源和生长因子的是（ ）A牛肉膏 B蛋白胨 C生物素 D酵母粉31鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成，这些物质是（ ）A指示剂或化学药品 B青霉素或琼脂 C高浓度食盐 D维生素或指示剂50.常作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的。所以应选择在它的（ ）A 迟滞期 B 对数期 C 稳定期 D 衰亡期51.某些放线菌产生的抗生素，是它们的（ ）A 初级代谢产物 B 次级代谢产物 C 代谢中间产物 D 代谢废物53.下列关于发酵工程的说法，错误的是（ ）A发酵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身B通过人工诱变选
40、育新品种C培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌D环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成57发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸发酵属于（ ）A.厌氧发酵 B氨基酸发酵 C液体发酵 D需氧发酵59某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸，其原因是A温度控制不适 B通气量过多 C. pH 呈酸性 D.溶氧不足60下列可用于生产谷氨酸的菌种是（ ）A.谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌 B链球菌、大肠杆菌C.谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌 D大肠杆菌、乳酸菌61发酵过程中，不会直接引起 pH 变化的是（ ）A营
41、养物质的消耗 B微生物呼出的 COC微生物细胞数目的增加 D次级代谢产物的积累62关于灭菌和消毒的不正确的理解是（ ）A灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子B消毒和灭菌实质上是相同的C接种环用烧灼法灭菌D常用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法69在发酵工程中，( ) 是发酵成功与否的关键。A 无目标微生物 B 无目标微生物以外的微生物 C 无菌 D 无氧70( )是生物技术产业化，发展大规模生产的最关键环节。A 细胞工程和基因工程 B 细胞工程和酶工程 C 基因工程和酶工程 D 酶工程和发酵工程三、判断题3.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关。(
42、)5.消毒就是把被处理物表面和内部的全部微生物杀死。( )7.精确定量某些成分而配制的培养基是所有成分的性质和数量已知的培养基，称为天然培养基。( )8.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制基质。（ ）9. 碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的（ ）四、填空题1.发酵工程的主要内容包括 发酵条件的优化与控制 、 反应器的设计及产物的分离 、提取与精制2.根据微生物与氧的关系，发酵可分为_需氧发酵_和_厌氧发酵_两大类。3.在无氧条件下能将丙酮酸分子转变成乙醇分子的微生物是_酵母_。 4.诱发突变的方法分为物理方法和化学方法，物理方法主要是 _紫外线_ ， _x 射线_ ， _B
43、 射线_ 和_激光_ ；化学诱变剂包括_碱基类似物_ ， _烷化剂_ 和 _吖啶色素_ 。 5.消毒和灭菌的区别在于前者是杀死或除去 病原微生物营养体细胞 ，而后者则指杀死 包括芽孢在内的所有微生物 。 6.紫外线照射能使 DNA 产生 胸腺嘧啶二聚体 ，从而导致 DNA 复制产生错误；用紫外线诱变微生物应在 红灯 条件下进行，以防止 光复活效应 现象的产生。 7.巴斯德效应的本质是 能荷调节 ，表现为呼吸抑制发酵。 8.乳酸发酵一般要在 _无氧_ 条件下进行 , 它可分为_同型乳酸发酵_ 和_异型乳酸发酵_乳酸发酵。五、综合填空题2如下表所示为某微生物培养基的配方，请回答：1) 依物理性质，
44、该培养基属于 液体 培养基。依用途划分，则属于 选择 培养基。2) 依培养基原料，所培养微生物的代谢类型是 异样型 ，培养的微生物可能是 酵母或霉菌 。3) 该培养基中的碳源是（CH 2O） ，生长因子是 无 。六、名词解释巴斯德效应：有氧氧化抑制糖的无氧酵解的作用。是有氧氧化产生了较多的 ATP 抑制了糖酵解的一些酶所致，有利于能源物质的经济利用。七、问答题1.在发酵过程中，培养液的 pH 为什么会发生变化？应当怎样调节和控制培养液的 pH？答：由于微生物自身的代谢特性，培养基的成分，通气条件的变化，菌体自溶或杂菌污染，所以引起 pH 发生变化。2.哪些因素会影响发酵过程中的温度？答：发酵热
45、，包括：生物热，搅拌热，蒸发热和辐射热。3.按物理性质可将培养基分为哪几类？各有何用途？答：固体培养基：用于菌种的培养和保存，广泛用于产生子实体真菌的生产；半固体培养基：用于菌种鉴定，细菌运动性鉴定和噬菌体效价鉴定；液体培养基：利于大规模工业生产，因为它有利于氧和物质的传递。4.按化学成分可将培养基分为哪几类？各有何用途？答：合成培养基：多用于研究和育种；天然培养基：适于工业生产。5.按用途可将培养基分为哪几类？答：孢子培养基，种子培养基和发酵培养基。6.细菌群体从开始生长到死亡分为哪四个时期？答：延迟期，对数期，稳定期和衰亡期。7简述发酵热产生的原因答：提示：微生物分解有机物释放的能量，一部
46、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；机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高。此外，发酵罐壁散热，水分蒸发会带走部分热量，使发酵温度降低。八、分析应用题1.在发酵过程中，如何保证菌种生长和代谢的正常进行。成分 含量NaNO3 3 gK2HPO4 1 gKCl 0.5 gMgSO47H2O 0.5 gFeSO4 0.01 g(CH2O) 30 gH2O 1 000 ml青霉素 0.1 万单位答：培养基中的营养物质应全面，缺乏营养物质，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，缺乏生物素，谷氨酸的合成就会受到影响。各种营养物质的比例和浓度
47、会影响菌种的代谢途径等。如在碳源和氮源的比为 31 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 41 时，谷氨酸棒状杆菌只生长而不合成谷氨酸。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 发生变化的主要原因是培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。如当谷氨酸棒状杆菌利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。综合测试题（二）一、选择题 5作为生产用和科研材料用的菌种，常选（ ）A.稳定期 B衰亡期 C对数期 D.调整期16下列可用于生产谷氨酸的菌种是（ ）A.谷氨酸棒状杆菌、金黄色葡萄球菌 B链球菌、大肠杆菌C.谷氨酸棒状杆菌，黄色短杆菌 D大肠杆菌、乳酸菌23.初级代谢产物产生的最佳时期是 ( )A、对数期 B、稳定期 C、调整期 D、衰亡期24.根据培养基的物理状态，划分的发酵种类是
