發酵工程

一、名詞解釋

1、分批發酵：在發酵中，營養物和菌種一次加入進行培養，直到結束放出，中間除了空氣進入和

尾氣排出外，與外部沒有物料交換。

2、補料分批發酵：又稱半連續發酵，是指在微生物分批發酵中，以某種方式向培養系統不加一定

物料的培養技術。

3、絮凝：在某些高分子絮凝劑的作用下，溶液中的較小膠粒聚合形成較大絮凝團的過程。

二、填空

1、生物發酵工藝多種多樣，但基本上包括菌種制備、種子培養、發酵和提取精制等下游處理幾

個過程。

2、根據過濾介質截留的物質顆粒大小的不同，過濾可分為粗濾、微速、超濾和反滲透四大類。

3、微生物的育種方法主要有三類：誘變法,細胞融合法,基因工程法。

4、發酵培養基主要由碳遮，氮遮，無機鹽,生長因子組成。

5、青霉素發酵生產中，發酵后的處理包括：過濾、提煉，脫魚，結晶。

6、利用專門的滅菌設備進行連續滅菌稱為連澧，用高壓蒸汽進行空罐滅菌稱為土消.

7、可用于生產前的微生物有細菌、真菌、酵母菌。

常用的發醉液的預處理方法有酸化、加熱、加絮凝劑。

8、根據攪拌方式的不同，好氧發酵設備可分為機械攪拌式發酵罐和通風攪拌式發酵罐兩種。

9、依據培養基在生產中的用途，可將其分成范子培養基、種子培養基、發酵培養基二種。

10、現代發酵工程不僅包括菌體生產和代謝產物的發酵生產,還包括微生物機能的利用。

11、發酵工程的主要內容包括生產菌種的選育、發酵條件的優化與控制、反應器的設計及產物的

分離、提取與精制。

12、發酵類型有微生物菌體的發酵、微生物酶的發酵、微生物代謝產物的發酵、微生物轉化發

骼生物工程細胞的發酵。

13、發酵工業生產上常用的微生物主要有細菌、放線菌、酵母菌、霉菌。

14、當前發酵工業所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向變顯菌，從自然選育轉向代謝調控育種,從

誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。

15、根據操作方式的不同，液體深層發酵主要有分批發酵、連續發酵、補料分批發酵。

16、分批發酵全過程包括空罐滅菌、加入滅過菌的培養基、接種、發酵過程、放罐和洗罐,所需

的時間總和為一個發酵周期。

17、分批發酵中微生物處于限制性的條件下生長，其生長周期分為延滯期、對數生長期、穩定

期、衰亡期。

18、根據攪拌的方式不同，好氧發酵設備又可分為機械攪拌式發酵罐、通風攪拌式發酵罐。

19、下流加工過程由許多化工單元操作組成，通常可以分為發酵液預處理和固液分離、提取、a

制及成品加工四個階段。

20、當前發酵工業所用的菌種總趨勢是從野生菌轉向變異菌，從自然選育轉向代謝調控育種,從

誘發基因突變轉向基因重組的定向育種。

21、微生物發酵產酶步驟為先選擇合適的產酶菌株、后采用適當的培養基和培養方式進行發的、

微生物發酵產酶、酶的分離純化、制成酶制劑。

三、判斷

1、微生物發酵的最適氧濃度與臨界氧濃度的概念是完全一樣的（X）

2、從微生物中發現的抗生素，有約90%是由放線菌產生的。（X）

3、在微生物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽狗桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。

（V）

4、分批發酵又稱為半連續發酵。（X）

5、青霉素是由放線菌產生的。（X）

6、培養基的連續滅菌稱為空消（X）

7、在微生物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽泡桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。

（V）

8、在分批發酵中，最好的收獲期是指數生長期。（X）

9、奶制品的發酵主要是一種叫大腸桿菌的微生物的作用。（X）

10、固體垃圾進行填埋處理時，必須留有排氣孔。（J）

11、日前，人們把利用微生物在有氧和無氟條件下的生命活動來制備微生物菌體或其代謝產物的

過程稱為發酵。（J）

12、在微生物菌體的對數生長期所產生的產物如氨基酸、核甘酸等是菌體生長繁殖所必須的，這

些產物叫初級代謝產物。（V）

13、微生物轉化是利用微生物細胞的一種或多種酶，把一種化合物轉變成結構相關的更有經濟價

值的產物。（J）

14、發酵過程中需要防止雜菌污染，大多數情況下設備需要進行嚴格的汨洗、滅菌，但空氣不需

要過濾。（X）

15、酵母菌是兼性厭氧微生物，它在塊氧條件下進行厭氧性發酵積累酒精，在有氧天津下進行好

氧發酵，大量產生菌體細胞。（J）

16、發酵工業中常用的細菌有：枯草芽抱桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。

（V）

17、發酵培養基的組成和配比由于菌種不同、設備和工藝不同等有所差異，但都包括碳源、氮

源、無機鹽類、生長因子等幾類。（J）

18、發酵產物的產量與成品的質量，與菌種性能及把子和種子的制備情況密切相關。（J）

19、在發酵過程中要控制溫度和pH,對于需氧微生物還要進行攪拌和通氣。（V）

20、通用式發酵罐和自吸式發酵罐是機械攪拌式發酵罐。（

四.簡答

1、工業上常用的菌種保藏方法？

①斜面冰箱保藏法；②沙土管保藏法；③石蠟油封保藏法；④真空干燥冷凍保藏法；⑤液氮超

低溫保藏法

2、發酵培養基由哪些成份組成？

（1）碳源構成菌體和產物的碳架及能量來源（2）氮源構成微生物細胞物質或代謝產物中氮素

來源的營養物質（3）無機鹽和微量元素（4）生長因子（5）水、產物形成的誘導物、前體和促進

劑

3、根據操作方式的不同，發酵類型主要分成哪幾種？

（1）分批發酵（2）連續發酵（3）補料分批發酵（4）固體發酵

4、簡述發酵工程的類型

（1）微生物菌體發酵：以獲得具有某種用途的菌體為目的的發酵。

（2）微生物酶發酵：微生物具有種類多、產酶品種多、生產容易和成本低等特點。

（3）微生物代謝產物發酵：初級代謝產物、次級代謝產物。

（4）微生物的轉化發酵微生物轉化是利用微生物細胞的一種或多種酶，把一種化合物轉變成結構

相關的更有經濟價值的產物。

（5）生物工程細胞的發酵：這是指利用生物工程技術所獲得的細胞，如DNA重組的“工程菌”以

及細胞融合所得的“雜交”細胞等進行培養的新型發酵，其產物多種多樣。

5、簡述發酵技術特點

①發酵過程以生命體的自動調節方式進行，數十個反應過程能夠在發酵設備中一次完成；

②在常溫常壓下進行，條件溫和，能耗少，設備較簡單；

③原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物為主，可以是農副產品、工業廢水或可再生資源，微生物

本身能有選擇地攝取所需物質：

④容易生產復雜的高分子化合物，能高度選擇地在復雜化合物的特定部位進行氧化、還原、官能

團引入或去除等反應；

⑤發酵過程中需要防止雜菌污染，大多情況下設備需要進行嚴格的沖洗、滅菌，空氣需要過謔

等。

五、論述

1.論述液體深層發酵有哪些優點？發酵方式分為幾類？

優點：

①是很多微生物的最適生長環境；

②菌體及營養物、產物易于擴散，使在均質或擬均質條件下進行，便于挖制，易于擴大生產規

模；

③液體輸送方便，易于機械化操作；

④廠房面積小，生產效率高，易自動化控制，產品質量穩定；

⑤產品易于提取、精制等。

方式：

（1）分批發酵：營養物和菌種一次加入進行培養，直到結束放罐，中間除了空氣進入和尾氣排

出，與外部沒有物料交換。

（2）連續發酵是指以一定的速度向發酵罐內添加新鮮培養基，同時以相同的速度流出培養液，從

而使發酵罐內的液量維持恒定，微生物在穩定狀態下生長。可以有效地延長分批培養中的對數

期。

（3）補料分批發酵又稱半連續發酵，是介于分批發酵和連續發酵之間的一種發酵技術，是指在微

生物分批發酵中，以某種方式向培養系統補加一定物料的培養技術。可以使培養液中的營養物濃

度較長時間地保持在一定范圍內，既保證微生物的生長需要，又不造成不利影響，從而達到提高

產率的目的。

2、論述發酵下游加工過程

（1）預處理方法：

加熱：適當加熱之后，發酵液中的蛋白由于變性而凝聚，形成較大的顆粒，發酵液的粘度就會降

低。此法僅適用于對非熱敏感性產品發酵液的預處理。

調節PII值：適當的PH值可以提高產物的穩定性，減少其在隨后的分離純化過程中的損失。此外，

發酵液PH值的改變會影響發酵液中某些成分的電離程度，從而降低發酵液的粘度。注意選擇比較

溫和的酸和堿，以防止局部過酸或過減。草酸較常用。

加入絮凝劑：通常情況下，細菌的表面都帶有負電荷，可以在發醉液中加入帶正電荷的絮凝劑，

從而使菌體細胞與絮凝劑結合形成絮狀沉淀，降低發酵液的上粘度，利于菌體的收獲。

（2）固液分離方法：常用到過濾、離心等方法。如果欲提取的產物存在于細胞內，還需先對細胞

遂行破碎。沉淀提取法、色譜分離法、萃取法、膜分離技術

（3）精制：初步純化中的某些操作，如沉淀、超濾等也可應用于精制。大分子（蛋白質）精制依賴

于層析分離，小分子物質的精制則可利用結晶操作

（4）成品加工：經提取和精制后，根據產品應用要求，有時還需要濃縮、無菌過濾和去熱原、干

燥、加穩定劑等加工步驟。

第二套

一、名稱解釋

1、前體指某些化合物加入到發酵培養基中，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產物物分

子中去，而其自身的結構并沒有多大變化，但是產物的產量卻因加入前體而有較大的提高。

2、發酵生長因子從廣義上講，凡是微生物生長不可缺少的微量的有機物質，如氨基酸、喋吟、

喘咤、維生素等均稱生長因子

3、菌濃度的測定是衡量產生菌在整個培養過程中菌體量的變化，一般前期菌濃增長很快，中期

菌濃基本恒定。補料會引起菌濃的波動，這也是衡量補料量適合與否的一個參數。

4、攪拌熱：在機械攪拌通氣發酵罐中，由于機械攪拌帶動發酵液作機械運動，造成液體之間，

液體與攪拌器等設備之間的摩擦，產生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關

5、分批培養：簡單的過程，培養基中接入菌種以后，沒有物料的加入和取出，除了空氣的通入

和排氣。整個過程中菌的濃度、營養成分的濃度和產物濃度等參數都隨時間變化。

6、接種量：移入種子的體積

接種量=------------------

接種后培養液的體積

7、比耗氧速度或呼吸強度單位時間內單位體積重量的細胞所消耗的氧氣，mmolO2?g菌

8、次級代謝產物是指微生物在一定生長時期，以初級代謝產物為前體物質，合成一些對微生物

的生命活動無明確功能的物質過程，這一過程的產物，即為次級代謝產物。

9、實罐滅菌實罐滅菌（即分批滅菌）將配制好的培養基放入發酵罐或其他裝置中，通入蒸汽將

培養基和所用設備加熱至滅菌溫度后維持一定時間，在冷卻到接種溫度，這一工藝過程稱為實罐

滅菌，也叫間歇滅菌。

10、種子擴大培養：指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態的生產菌種接入試管斜面活化

后，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養，最終獲得一定數量和質量的純種過程。這些純種培

養物稱為種子。

11、初級代謝產物是指微生物從外界吸收各種營養物質，通過分解代謝和合成代謝，生成維持

生命活動所需要的物質和能量的過程，這一過程的產物即為初級代謝產物。

12、倒種：一部分種子來源于種子罐，一部分來源于發酵罐。

13、維持消耗（m）指維持細胞最低活性所需消耗的能量，一般來講，單位重量的細胞在單位時

間內用于維持消耗所需的基質的量是一個常數。

14、產物促進劑是指那些非細胞生長所必須的營養物，又非前體，但加入后卻能提高產量的添

加劑

15、補料分批培養：在分批培養過程中補入新鮮的料液，以克服營養不足而導致的發酵過早結束

的缺點。

在此過程中只有料液的加入沒有料液的取出，所以發酵結束時發酵液體積比發酵開始時有所增

加。在工廠的實際生產中采用這種方法很多。

16、發酵熱：所謂發酵熱就是發酵過程中釋放出來的凈熱量。什么叫凈熱最呢？在發酵過程中產

生菌分解基質產生熱量，機械攪拌產生熱量，而罐壁散熱、水分蒸發、空氣排氣帶走熱量。這各

種產生的熱量和各種散失的熱量的代數和就叫做凈熱量。發醉熱引起發醉液的溫度上升。發酵熱

大，溫度上升快，發酵熱小，溫度上升慢。

17、染菌率總染菌率指一年發酵染菌的批（次）數與總投料批（次）數之比的百分率。染菌批次

數應包括染菌后培養基經重新滅菌，又再次染菌的批次數在內

18、連續培養：發酵過程中一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發酵液，使發酵罐內的體積維持

恒定。

達到穩態后，整個過程中菌的濃度，產物濃度，限制性基質濃度都是恒定的。

19、臨界溶氧濃度指不影響呼吸所允許的最低溶氧濃度

20、回復突變由突變型回到野生型的基因突變

21、種子見種子擴大培養

22、培養基廣義上講培養基是指一切可供微生物細胞生長繁殖所需的一組營養物質和原料。同

時培養基也為微生物培養提供除營養外的其它所必須的條件。

23、發酵工程：利用微生物特定性狀和功能，通過現代化工程技術生產有用物質或直接應用于工

業化生產的技術體系，是將傳統發酵于現代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術集

合并發展起來的發酵技術。

二、填空題

1、微生物發酵培養（過程）方法主要有分批培養、補料分批培養、連續培養、半連續培養

四種.

2、微生物生長一般可以分為：調整期、對數期、穩定期和衰亡期。

3、發酵過程工藝控制的只要化學參數溶解氧、PH、核酸量等.

4、發酵過程控制的目的就是得到最大的比生產率和最大的得率。

5、菌種分離的一般過程采樣、富集、分離、目的菌的篩選。

6、富集培養目的就是讓目的菌在種群中占優勢，使篩選變得可能。

7、根據工業微生物對氧氣的需求不同，培養法可分為好氧培養和厭氧培養兩種。

8、微生物的培養基根據生產用途只要分為抱子培養基、種子培養基和發酵培養基。

9、常用滅菌方法：化學滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌

10、常用工業微生物可分為：細菌、酵母菌、霉菌、放線菌四大類。

11、發酵過程工藝控制的代謝參數中物理參數溫度、壓力、攪拌轉速、功率輸入、流加數率和

質量等

12、環境無菌的檢測方法有：顯微鏡檢查法、肉湯培養法、平板培養法、發酵過程的異常觀察法

等

13、染菌原因：發酵工藝流程中的各環節漏洞和發酵過程管理不善兩個方面。

14、實驗室中進行的發酵菌液體發酵方式主要有四種：試管液體培養、淺層液體培養、搖瓶培

養、臺式發酵罐

15、發酵高產菌種選育方法包括（自然選育）、（雜交育種）、（誘變育種）、（基因工程育種）、

（原生質體融合）。

16、發酵產物整個分離提取路線可分為：預處理、固液分離、初步純化、精細純化和成品加工加

工等五個主要過程。

17、發酵過程主要分析項目如下：pH、排氣氧、排氣C02和呼吸燃、糖含量、氨基氮和氨氮、

磷含量、菌濃度和菌形態。

18、微生物調節其代謝采用酶活性、能合成量、細胞膜的透性。

19、工業微生物菌種可以來自自然分離，也可以來自從微生物菌種保藏機構單位獲取。

20、發酵工業上常用的糖類主要有福萄糖、糖蜜。

21、工業發酵方式根據所用菌種是單一或是多種可以分為單一純種發酵和混合發酵。

22、種子及發酵液進行無菌狀況控制常用的方法顯微鏡檢測法、酚紅肉湯培養基法、平板畫線

培養法、發酵過程的異常觀察法。

23、菌種的分離和篩選一般分為采樣、富集、分離、目的菌的篩選步驟。

24、菌種的分離和篩選一般可分為。

25、常用滅菌方法有：化學滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌

三、問答題

1、發酵工程的概念是什么？發酵工程基本可分為那兩個大部分，包括哪些內容？

答：發酵工程是利用微生物特定性狀好功能，通過現代化工程技術生產有用物質或其直接應用于

工業化生產的技術體系，是將傳統發酵與現代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術

結合并發展起來的發醉技術。也可以說是滲透有工程學的微生物學，是發酵技術工程化的發展，

由于主要利用的是微生物發酵過程來生產產品，因此也稱為微生物工程。

一.發酵部分:？1.菌種的特征和選育2.培養基的特性，選擇及其滅菌理論3.發酵液的特性

4,發酵機理。5.發酵過程動力學6.空氣中懸浮細菌微粒的過漉機理7.氧的傳遞。溶解。吸

收。理論。8.連續培養和連續發酵的控制

二.提純部分1.細胞破碎，分離2.液輸送，過濾.除雜3.離子交換滲析，逆滲透，超濾

4.凝膠過濾，沉淀分離5溶媒萃取，蒸發蒸儲結晶，干燥，包裝等過程和單元操作

2、現代發酵工程所用的發酵罐應具備那些特征？

答：（1）、發酵罐應有適宜的徑高比。罐身較長，氧的利用率較高；

（2）、發酵罐應能承受一定的壓力。因為發酵罐在滅菌和正常工作時，要承受一定的壓力（氣壓

和液壓）和溫度；

（3）、發酵罐的攪拌通風裝置能使氣液充分混合，實現傳質傳熱作用，保證微生物發酵過程中所

需的溶解氧；

（4）、發酵罐內應盡量減少死角，避免藏污納垢，保證滅菌徹底，防止染菌；

（5）、發酵罐應具有足夠的冷卻面積；

（6）、攪拌器的軸封要嚴密，以減少泄露。

3、微生物發酵的種子應具備那幾方面條件？

答：（1）、菌種細胞的生長活力強，移種至發酵罐后能迅速生長，遲緩期短。

（2）、生理性狀穩定。

（3）、菌體總量及濃度能滿足大量發酵罐的要就。

(4)、無雜菌污染。

(5)、保持穩定的生產能力。

4、發酵工業上常用的氮源有那些，起何作用？

答：氮源主要用于構成菌體細胞物質(氨基酸，蛋白質、核酸等)和含氮代謝物。常用的氮源可分

為兩大類：有機氮源和無機氮源。

1、無機氮源

種類：氨鹽、硝酸鹽和氨水

特點：微生物對它們的吸收快，所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無機氮源的迅速利用常會引起

pH的變化如：

(NH4)2SO42NH3+2H2SO4

NaN03+4H2-NH3+2H2O+NaOH

無機氮源被菌體作為氮源利用后，培養液中就留下了酸性或堿性物質，這種經微生物生理作用(代

謝)后能形成酸性物質的無機氮源叫生理酸性物質，如硫酸胺，若菌體代謝后能產生堿性物質的則

此種無機氮源稱為生理堿性物質，如硝酸鈉。正確使用生理酸堿性物質，對穩定和調節發酵過程

的pH有積極作用。

所以選擇合適的無機氮源有兩層意義：滿足菌體生長；穩定和調節發醉過程中的pH

2、有機氮源

來源：工業上常用的有機氮源都是一些廉價的原料，花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、

玉米蛋白粉、蛋白月東、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒糟。

成分復雜：除提供氮源外，有些有機氮源還提供大量的無機鹽及生長因子。

有機氮源成分復雜可以從多個方面對發酵過程進行影響，而另一方面有機氮源的來源具有不穩定

性。所以在有機氮源選取時和使用過程中，必須考慮原料的波動對發酵的影響

5、發酵產品的生產特點是什么，什么是種子擴大培養，其任務是什么？

答：(2)、種子擴大培養是指將保存在砂土管、冷凍干燥管中處休眠狀態的生產菌種接入試管斜

面活化后，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養，最終獲得一定數量和質量的純種過程。這些

純種培養物稱為種子。

(3)、種子擴大培養的任務：現代的發酵工業生產規模越來越大，每只發酵罐的容積有幾十立方

米甚至幾百立方米，？要使小小的微生物在幾十小時的較短時間內，完成如此巨大的發酵轉化任

務，那就必須具備數量巨大的微生物細胞才行.

(1)發酵和其他化學工業的最大區別在于它是生物體所進行的化學反應。其主要特點如下：

1.發酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應，反應安全，要求條件也比較簡單。

2,發酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農副產品為主，只要加入少量的有機和無機氮源就可

進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養。基于這一特性，可以利用

廢水和廢物等作為發酵的原料進行生物資源的改造和更新。

3.發酵過程是通過生物體的自動調節方式來完成的，反應的專一性強，因而可以得到較為單一的

代謝產物。

4,由于生物體本身所具有的反應機制，能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進

行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應，也可以產生比較復雜的高分子化合物。

5,發酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外，反

應必須在無菌條件下進行。如果污染了雜菌，生產上就要遭到巨大的經濟損失，要是感染了噬菌

體，對發酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發酵成敗的關鍵。

6.微生物菌種是進行發酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產的優良菌株并使生產

設備得到充分利用，也可以因此獲得按常規方法難以生產的產品。

7.工業發酵與其他工業相比，投資少，見效快，開可以取得顯著的經濟效益。

基于以上特點，工業發酵日益引起人們重視。和傳統的發酵工藝相比，現代發酵工程除了上述的

發酵特征之外更有其優越性。除了使用微生物外，還可以用動植物細胞和酶，也可以用人工構建

的“工程菌'來進行反應；反應設備也不只是常規的發酵罐，而是以各種各樣的生物反應器而代之，

自動化連續化程度高，使發酵水平在原有基礎上有所提高和和創新。

發酵產品的生產特點：

①一般操作條件比較溫和；

②以淀粉、糖蜜等為主，輔以少量有機、無機氮源為原料；

③過程反應以生命體的自動調節方式進行；

④能合成復雜的化合物如酶、光學活性體等；

⑤能進行一些特殊反應，如官能團導入；

⑥生產產品的生物體本身也是產物，含有多種物質：

⑦生產過程中，需要防止雜菌污染；

⑧菌種性能被改變，從而獲得新的反應性能或提高生產率。

6、培養成分用量的確定有什么規律？

答：(1)、參照微生物細胞內元素的比例確定。培養基的成分配比雖然千差萬別，但都是用來培

養某種微生物的，而不同類型的微生物細胞的成分比例其實是有一定規律的。這些規律可以在很

大程度上知道培養基的基本成分配比的選擇。

不同種類的微生物內某種成分的含量其實是比較穩定的。培養基最終會被微生物吸收利用，因此

其成分比例可以參考該種微生物的成分比例，至少可以作為一個重要依據。另外，盡管不同種類

的微生物的成分比例有一定的差異，但還是有一定共性的。所以培養基中這集中營養成分不管由

什么具體物質提供，其用量基本上也符合這種關系。

(2)參照碳氮比確定。如果培養基中碳源過多，不利產物的合成。同樣碳源過少或氮源過少對發

醉的影響也是不利的。不同種微生物碳氮比差異很大，既是同種微生物在其不同生理時期對碳氮

比要求也有不同，所以最適碳氮比要通過試驗確定，一般在100：(1-20)之間。

(3)、其他因素。培養基中一些用量極少的物質一般要嚴格控制，不能過量。例如，維生素、微

量元素、某些生長因子、前體等.具體用量要通過試驗確定.培養基中的一些成分的比例會影響

培養基的某些理化性質，這時要引起重視。

7、敘述防止發酵菌種退化的具體條件措施有那些？

答：(1)控制傳代次數：盡量避免不必要的移種和傳代，并將必要的傳代降低到最低限度，以減

少細胞分裂過程中所產生的自發突變幾率。

(2)創造良好的培養條件：如在赤霉素生產菌的培養基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5-

核甘酸或甘露醇等豐富營養物時，有防止衰退效果。

(3)利用不易衰退的細胞傳代：對于放線菌和霉菌，菌絲細胞常含有幾個細胞核，因此用菌絲接

種就易出現衰退，而泡子一般是單核的，用于接種就可避免這種現象。

(4)采用有效的菌種保藏方法

(5)合理的育種：選育菌種是所處理的細胞應使用單核的，避免使用多核細胞;合理選擇誘變劑種

類或增加突變位點，以減少分離回復突變；在誘變處理后及分離提純化，從而保證保藏菌種的純

度。

（6）、選用合適的培養基在培養基中添加某種化學物質可以防止菌種退化。或者選取營養相對

貧乏的培養基在菌種保藏培養基，限制菌株的生長代謝減少變異反而發生從而防止菌種的退化。

8、如何選擇最適發酵溫度？

答：1、根據菌種及生長階段選擇。

微生物種類不同，所具有的酶系及其性質不同，所要求的溫度范圍也不同。在發酵前期由于菌量

少，發酵目的是要盡快達到大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生長迅速；

在中期菌量已達到合成產物的最適量，發酵需要延長中期，從而提高產量，因此中期溫度要稍低

一些，可以推遲衰老。發酵后期，產物合成能力降低，延長發酵周期沒有必要，就又提高溫度，

刺激產物合成到放罐。

2、根據培養條件選擇。

溫度選擇還要根據培養條件綜合考慮，靈活選擇。

通氣條件差時可適當降低溫度，使菌呼吸速率降低些，溶氧濃度也可高些。

培養基稀薄時，溫度也該低些。因為溫度高營養利用快，會使菌過早自溶。

3、根據菌生長情況

菌生長快，維持在較高溫度時間要短些；菌生長慢，維持較高溫度時間可長些。培養條件適宜，

如營養豐富，通氣能滿足，那么前期溫度可高些，以利于菌的生長。總的來說，溫度的選擇根據

菌種生長階段及培養條件綜合考慮。要通過反復實踐來定出最適溫度。

10、發酵級數確定的依據是什么？

一般由菌絲體培養開始計算發酵級數，但有時，工廠從第一級種子罐開始計算發酵級數

谷氨酸：三級發酵

一級種子（搖瓶）一二級種子（小罐）一發酵

青霉素：三級發酵

一級種子（小罐）一二級種子（中罐）一發酵

1、發酵級數確定的依據：級數受發酵規模、菌體生長特性、接種量的影響。

2、級數大，難控制、易染菌、易變異，管理困難，一

般2-4級。

3、在發酵產品的放大中，反應級數的確定是非常重要

的一個方面

12、什么是半連續培養，說明其優缺點.

答：在補料分批培養的基礎上間歇放掉部分發酵液（帶放）稱為半連續培養。某些品種采取這種方

式，如四環素發酵

優點放掉部分發酵液，再補入部分料液，使代謝有害物得以稀釋有利于產物合成，提高了總產

量。

缺點代謝產生的前體物被稀釋，提取的總體積增大

13、發酵工程主題微生物有什么特點？

答：發酵工程所利用的微生物主要是細菌、放線菌，酵母菌和霉菌

特點：（1）對周圍環境的溫度、壓強、滲透壓、酸堿度等條件有極大的適應能力

（2）有極強的消化能力

（3）有極強的繁殖能力

第三套

一、選擇題：（每小題2分，共32分）

1、下列有關大腸桿菌的敘述，正確的是（）

A、大腸桿菌以復制方式進行繁殖，其擬核是一個環狀DNA分子

B、在含葡萄糖和乳糖的培養基上，大腸桿菌首先利用乳糖作碳源

C、用大腸桿菌_L程菌生產干擾素時，應及時添加核酸等生長因子

D、處于對數期的大腸桿菌，常作為生產用的菌種和科研的材料

2、酵母菌培養過程中的生長曲線如圖所示:a、b、c、d分別表示不同的生長時期，其中適于產生

次級代謝產物的時期是

A、a

B、b

C^c

D、d

3、下列對根瘤菌的敘述，正確的是（

A根瘤菌在植物根外也能固氮

B根瘤菌離開植物根系不能存活

C土壤浸水時，根瘤菌固氮量減少

D大豆植株生長所需的氮都來自根瘤菌

4、發酵工程的第一個重要工作是從混雜的微生物群體中選擇優良的單一純種，獲得純種的方法不

包括：（）

A.根據微生物對碳源需要的差別，使用含不同碳源的培養基

B.根據微生物缺乏生長因子的種類，在培養基中增減不同的生長因子

C.利用高溫高壓消滅不需要的雜菌

D.根據微生物對抗生素敏感性的差異，在培養基中加入不同的抗生素

5、下面關于微生物最適生長溫度判斷，正確的是（？）

A.微生物群體生長繁殖速度最快的溫度

B.?發酵的最適溫度

C.積累某一代謝產物的最適溫度

D.無法判斷

6、發薛法生產酵母菌時，正確的措施是（）

A、密閉隔絕空氣B、用萃取、離子交換獲得產品

C、在穩定期獲得菌種D、使菌體生長長期處于穩定期

7,下表為某培養基的配方，有關敘述正確的是（）

成分蛋臼陳葡萄糖K2HPO4伊紅美藍蒸儲水

含量10g10g2g1000mL

A、從化學成分看該培養基屬于合成培養基，從用途看該培養基屬于鑒別培養基

B、培養基中屬于碳源的物質主要是葡萄糖，屬于氮源的物質是蛋白陳

C、該培養基缺少能提供生長因子的物質

D、該培養基PH調好后就可以接種菌

8.右圖是某種微生物體內某一物質代謝過程的示意圖。下列有關酶活性調節的敘述，錯誤的是

麗3

A.丁物質既是酶③催化生成的產物，又蕈溺艮饋抑制物

戊物質通過與酶④結合導致酶④結構變金湎祕制活性下降

B.

C.當丁物質和戊物質中任意一種過量時，酶①的活性都將受到抑制

D.若此代謝途徑的終產物不斷排出菌體外，則可消除丙物質對酶①的抑制作用

9.屬于細菌細胞特殊結構的為（）

A、莢膜B、細胞壁C、細胞膜D、核質體

10.下列關于幾種微生物的營養代謝和生長繁殖的描述，正確的是

A.根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮喬料和含碳有機物

B.接種到培養基上的青霉菌，進入對數期能大量積累青霉素

C.培養液中溶解氧量的變化，會影響酵母菌的生長繁殖和代謝途徑

D.用32P標記的噬菌體感染細菌.在新形成的噬菌體中都能檢測到32P

11.下列關于通過發酵工程生產谷氨酸的敘述，曲誼的是

A.發酵時需不斷通入無菌空氣，否則會積累乳酸

B.發酵時常采用的培養基為液體天然培養基

C.從自然界分離的野生型菌株可直接用于生產

D.當菌體生長進入穩定期時，補充營養物可提高谷氨酸產量

12.圖甲是果醋發酵裝置。發酵初期不通氣，溶液中有氣泡產生；中期可以聞到酒香；后期接種

醋酸菌，適當升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個發酵過程培養液pH變化的

曲線是（）

A.①B.②C.③D.④

13.生產實踐中配制微生物發酵所需要的培養基時，一般遵循“經濟節約”的原則。如“以野（野

生植物）代家（栽培植物）”、“以纖（秸稈）代糖（淀粉）”、“以氮（非蛋白氮）代胱（蛋白氮）”、“以炫

代糧”等。下列表述不正確的是（）

A.“以野代家”培養微生物時，需要加入更多的生長因子

B.“以纖代糖”能為某些微生物的生長提供碳源和能源

C.“以氮代骯”是因為錢鹽、硝酸鹽等是微生物常用的氮源

D.“以燃代糧”培養的微生物可以用于凈化被石油污染的海域

14、下述那個時期細菌群體倍增時間最快（？?）

A穩定期？??B衰亡期??？C對數期????？D延滯期

15、下面關于連續培養的說法中，敘述不正確的是（?？）

A.恒化連續培養的控制對象是菌體密度

B.恒濁連續培養中微生物菌體以最高生長速率生長

C.恒化連續培養的產物是不同生長速率的菌體

D.恒濁連續培養無生長限制因子

16.大腸桿菌某個品系能夠合成干擾素，一制藥廠引進該品系菌株后對其培養研究。在特定的培

養基中，接入少量菌種后，每3h測定一次菌體密度和

培養基的pH,并作記錄。但由于一時疏忽弄亂了記錄雨體幅度萬個/mLpH

0.177.47

的順序。請根據下表的記錄數據，判斷以下說法中錯誤4.9x10-6.72

1.8x1O27.14

的是（）2.0x1O46.37

46.43

A.該品系大腸桿菌的培育是采用了基因工程的方法2.2x10

0.057.49

B.可以通過培養基的pH由大到小調整記錄順序1.4x10%5.82

0.0377.50

C.樣本pH為6.43,菌體密度為2.2x104是培養到24h時測量的結果6.56

1.67.36

D.樣本PH為6.37,菌體密度為2.0x10^4,處于細菌牛.長的對數期

二、填空題：（每空2分，共20分）

17、在大腸桿菌培養過程中，除考慮營養條件外，還要考慮、和滲透壓等條件。

由于該細菌具右體積小、結構簡單、變異類型容易選擇、、等優點，因此常作為遺

傳學研究的實驗材料。

18、在微生物培養操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養基和培養皿進行：操作者

的雙手需要進行清洗和；靜止空氣中的細菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質

變性，還能o

19、通常，對獲得的純菌種還可以依據菌落的形狀、大小等菌落特征對細菌進行初步的

20、若用大腸桿菌進行實驗，使用過的培養基及其培養物必須經過處理后才能丟棄，以

防止培養物的擴散.

21、培養大腸桿菌時，在接種前需要檢測培養基是否被污染。對于固體培養基應采用的檢測方

法是O

22、對細菌簡單染色法的一般步驟是？？？？？？。常用的染料有

???和？？？？？等。?

23、在混合菌樣中獲得純菌株的方法主要有？？？？？？和？？？？等。

24、在微生物培養過程中，引起培養基DH值改變的原因主要有？？？？？？和？？？？？

等。？

25、實驗室常用的有機氮源有？？？？和？？？？？？等,無機氮源有？？？？？和？？？

。？等。為節約成本，工廠中常用？？？？？？？等做有機氮源。??

26、在微生物學奠基時代（生理學期）公認的代表人物為？？？？？？和？？？？？？。前

者的主要業績有？？？？等,后者的主要業績有？？？？？？等。

三、名