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1思考题第一章1、什么是发酵工程？答：是利用微生物的生命活动进行物质加工的工程。2、发酵工业是怎样建立起来的？是从家庭作坊似的酿造食品工业发展而来的。3、4、目前发酵工程一应用于哪些领域，主要产品有哪些？答：（1）工业方面：1、食品工业——含醇饮料、发酵乳制品、甜味剂、添加剂、食品检测；2、轻工业——糖化酶、蛋白酶、果胶酶……3、医药工业——抗生素、氨基酸、维生素、生物制品、酶制剂、基因工程药物、（2）农业方面：生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌和药用菌。（3）在环境保护中的作用（4）在冶金中的作用（5）在高技术研究中的应用。5、发酵工程发展过程中有哪几代技术？简述歌技术内容？答：纯培养技术（初期发酵技术）、深层发酵（近代发酵技术）、发酵工程（第三代发酵技术）。6、发酵工程在生物工程中的地位？答：生物技术的四大工程之一：酶工程、细胞工程。发酵工程。基因工程。7、弗莱明：第一个发现青霉素的人列文虎克：第一个发现微生物的人巴斯德：证明了不同的微生物产生不同的代谢物布雷非尔：建立了霉菌的纯培养方法汉逊：第一个用纯酵母菌发酵啤酒柯赫：发明了固体培养基比希纳：发现了酒化酶第二章1、决定发酵工程生产水平的三要素？答：生产菌种的性能（即高产菌株）、科学的生产管理（包括补料发酵等）、先进的生产设备。2、筛选一株用于发酵生产的菌种有哪些操作步骤？答：标本采集、材料预处理、富集、菌种分离初筛、性能测定、菌种运用、菌种保藏。3‘菌种分离的方法？答：选择培养分离法和随机分离法4、怎样分离抗肿瘤药物生产菌？答：生化诱导分析法（BIA），采用测定溶原性入噬菌体阻遏物支配下的启动子控制的转录和表达酶活性的方法。即将大肠杆菌的LacZ基因连接到入噬菌体的PL启动子下，当DNA损伤时，诱发入阻遏蛋白CI分解，PL启动ＬａｃＺ基因转录。测定表达的β－半乳糖甘酶活性，检测能损伤ＤＮＡ的抗肿瘤药物的存在。5、怎样分离酶制剂产生菌？答：在体外测试某种化合物抑制某一关键的人体酶，一旦成功则能在人体内起药理作用。６、怎样分离芽孢杆菌和酵母菌？2答：芽孢杆菌是抗生素生产菌，故可利用抗生素筛选法：抑菌法、稀释法、扩散法、生物自显影法。酵母菌则可利用选择培养分离法进行分离。7.抗菌谱：抗菌谱（AntibacterialSpectrum）系泛指一种或一类抗生素（或抗菌药物）所能抑制（或杀灭）微生物的类、属、种范围。广谱抗生素：广谱抗生素是指抗菌谱比较宽的药物，简单说就是能够抵抗大部分细菌的药物，窄谱抗生素：它是专门杀灭某一种或一类细菌的药物。超级细菌的出现：条件致病菌与抗药性第三章１、一个优良的发酵生产菌株应具备哪些特性？答：发酵周期短，代谢能力强；副产物少；繁殖能力强；利用原料广泛；原料转化率高；耐受前体能力强；产生泡沫少；抗病能力强；遗传特性稳定，以减少菌种的复壮次数。２、什么是自然选育？自然选育可达到哪些效果？答：自然选育是利用平板稀释法，分离出有特点的单菌落，再借助摇床或实验室生物反应器测试它的生产性能，从而选出高水平菌株。效果：纯化菌种、防止退化、稳定生产、提高产量。３、诱变育种有哪些方法？怎样操作？答：物理法、化学诱导法、生物诱导法、复合处理。４、怎样分离筛选变异株操作：出发菌（诱变处理）——选出２００株——（初筛，每株１瓶）５０——（复筛，每株３～４瓶）选出５株——（诱变处理）４０株——（初筛，每株１瓶）５０株——（复筛，每株３～４瓶）５株５、菌株发生突变有哪些类型？答：形态突变型，生理突变型６、怎样检出营养缺陷型菌株？答：可用基础培养基和补充培养基对照培养将其检出。７、原生质体融合技术有哪些优点？答：杂交频率高；受结合型或致育型的限制小；重组体种类多；遗传物质的传递更为完整；能获得性状优良的重组体；可提高育种效率；可采用产量性状高的菌株做融合亲株；提高菌株产量潜能较大；存在两株以上亲株同时参与融合形成融合子的可能。８、一个基因表达载体必须具备哪些条件？答：能够独立复制；有多克隆位点和筛选标记；很强的启动子；有抑制启动子的阻遏子；很强的终止子；所产生的ｍＲＮＡ必须有翻译起始信号，即起始密码ＡＵＧ的ＳＤ序列。９、生产基因工程菌的主要程序是什么？答：克隆目的基因－构建ＤＮＡ重组体－重组ＤＮＡ导入受体细胞－基因表达及工程菌的筛选。１０、重组ＤＮＡ的操作步骤？答：提取目的基因－将目的基因与克隆载体连接－将重组载体导入受体细胞－筛选和鉴定－大量培养，检测外源基因是否表达，获得所需产物。311.分离优良菌株的方法有哪些？分别有何优缺点？自然选育：概念：是一种非人工诱变产生的生产菌株。优点：简单易行/可以达到纯化菌种，防止退化，稳定生产，提高产量的目的缺点：效率低，因此常与诱变育种交替使用，以提高生产效率。诱变育种：概念：利用物理化学或生物制剂等因素，使微生物的遗传物质发生变异而导致微生物的遗传形状发生改变，从而得到优良菌株的方法叫做诱变育种优点：特异性强缺点：回复突变率高杂交育种：概念：通过有性生殖，准性生殖和细胞融合等方式，让两个遗传形状相差较大的菌株之间基因重组，使其优良形状组合到一起，得到更加优良的菌株，这种方法称为杂交育种。优点：缺点：第四章1、菌种退化的原因是什么？怎样防止？答：退化的原因：自发负突变、培养条件影响、传代次数。防止措施：（1）防止基因自发突变：低温保藏菌种、设置遗传障碍；（2）防止退化细胞在群体中占优势：少传代、单细胞分离纯化、选择合适的培养条件。2、怎样对退化的菌种进行复壮？答：分离强化；寄主复壮；使用诱变剂；采用遗传学方法。3、菌种保藏有哪些方法？各有何优缺点？（1）冷冻保藏——缺点：培养物运输困难，寄运时需要相应的制冷装置。：普通冷冻保藏技术、超低温冷冻保藏技术、液氮冷冻保藏技术、冻干保藏；（2）斜面保藏——简单、经济，不要求任何特殊设备，可用于实验室中若干菌种的保藏。缺点，易发生培养基干枯、菌体自溶、基因突变等生物学现象，不适用于作工业生产的长期菌种保藏。广泛应用于细菌，霉菌，放线菌，酵母菌，和食用菌的短期保藏。（3）矿物油中浸没保藏：一般可用于丝状真菌，酵母，细菌和放线菌。简便有效，不适合以石蜡为碳源的微生物。（4）砂土管保藏法：适用于保藏有孢子的菌种。（5）悬液保藏法：适合低温保藏的菌种。（6）曲法保藏：适合霉菌、放线菌。（7）麦粒保藏法：酵母、芽孢、放线菌、霉菌。4、国际国内主要有哪些菌种保藏机构？各在什么地方？答：5、怎样合理使用生产菌株？答：严格控制传代，一般保藏的菌种在移植时不超过3代为宜，生产菌种最多不超过10代。6、微生物都可以用低温保藏吗？为什么？4答：可以。低温条件下营养体、孢子处于休眠、低代谢的状态，突变率小。7、正突变负突变第五章1、微生物的代谢特点是什么？发酵工业怎么利用这些特点？答：代谢特点：（1）反应在温和条件下进行，促使反应的催化剂是酶。（2）反应有严格的先后顺序。（3）反应具有灵敏的自我调节。利用：通过供给营养物培养菌体，采用调控菌体代谢作用，转化或积累某些特定的代谢产物，然后经过提取，制备出人类需要的各种产品。2、酶有哪些组分？怎样区分辅基和辅酶？答：酶蛋白、有机物、重金属、金属离子。区分辅基和辅酶：金属离子与酶蛋白结合后，能够通过透析法将两者分开的是辅酶，不能将两者分开的是辅基。3、酶有哪些类型？各有何特性？答：酶的类型：水解酶类——催化大分子有机物水解；氧化还原酶类——催化有9机物起氧化还原；转移酶类——催化底物的基团转移到另一有机物上；异构酶类——催化同分异构分子内的基团重新排列；裂解酶类——催化较大分子有机物裂解成较小的有机物分子；合成酶类——催化底物的合成反应，并且消耗ATP获得能量。4、影响酶活力的有哪些因素？答：酶和底物的浓度、温度、PH、激活剂、抑制剂。5、什么是有氧呼吸、无氧呼吸和发酵？答：有氧呼吸：微生物氧化底物时，以分子氧作为最终电子受体的氧化作用。无氧呼吸：指无极氧化物作为最终氢受体的氧化作用。发酵：指菌体氧化过程中，其电子的供体和电子的受体都为有机化合物的氧化作用，有时最终电子的受体就是电子供体的分解产物。6、常见常用的菌和酶有哪些？分别用于哪些方面？（40页）答：枯草杆菌——液化淀粉酶——纤维脱桨、饲料加工、饴糖生产。7、微生物的代谢及其调控原理是什么？（40页）答:8、什么是初级代谢和次级代谢？答：初级代谢：指能使营养物质转变成机体的结构物质，或对机体具有生理活性作用的物质或为机体提供生长能量的一类代谢类型。次级代谢：存在于某些生物中并在他们一定的生长期内出现的一类代谢类型。9.同工酶：能催化相同的生化反应，但酶蛋白分子结构有差异的一类酶。10.发酵过程控制参数：物理：罐温，罐压，搅拌转速，空气流量，泡沫状况，，功率输入，料液流加量，培养体积或质量，发酵液黏度化学：pH,溶解氧水平，溶解二氧化碳水平，排气氧含量，排气二氧化碳含量，总糖浓度，还原糖浓度，总氮浓度，氨基氮浓度，代谢产物浓度生物：菌体浓度，菌体干重，酶活力，菌体中RNA、DNA含量。11.调控初级代谢，次级代谢措施的共性和异性（待补充）初级代谢:1.酶活性的调节52.酶合成的调节3.微生物生长速率的调节4.磷酸盐调节：磷酸盐能增加菌体负荷状态，促进初级代谢次级代谢：1.初级代谢对次级代谢的调节：但初级代谢和次级代谢有共同的合成途径时，初级代谢的终产物过量，往往会抑制次级代谢产物的合成。2.碳氮代谢产物的调节：3.磷酸盐调节：过量的磷酸盐抑制次级代谢产物的生成4.ATP的调节5.酶的诱导调节6.反馈调节7.细胞膜通透性调节：可通过改变某些次级代谢产物生成菌的膜透性来提高其产量。8.金属离子和溶解氧的调节：在多数情况下，微量的金属离子是参与次级代谢产物合成酶的活化因子。9.微生物生长速率的条件：微生物的生长速率维持稳态时，利于次级代谢产物的合成。第六章1、微生物的营养有哪些？答：水分、碳源、氮源、无机盐和微量元素、生长辅助物质（生长素）、前体。2、矿质元素和微量元素有什么区别？答：矿物元素主要有硫，磷，钾，钠，钙，镁，铁等，一般加量为0.1%~1%，而微量元素主要有钼，锌，钴，铜，硼，碘，溴等，一般加量甚微，以10^-6计。3、微生物有哪些营养类型？各有何特点？答：光能自养型：含光能色素，以光为能源，无机物作为供氢体还原二氧化碳而合成有机物，可以生长在完全无机的环境中。光能异养型：以光为能源，有机物作为供氢体还原二氧化碳生成有机物，大多需要辅助因子才能维持其生长发育。化能自养型：利用氧化无机物产生的化学能源，利用二氧化碳合成有机物。生长在无机环境中。化能异养型：以有机物作为碳源和能源。4、培养基分哪些类型？各有何用途？答：按营养来源分：合成培养基：研究育种，鉴别微生物的生理生化特性以及定量分析某些营养物质。半合成培养基：普遍使用。天然培养基：适合各类异养型微生物生长。按状态分类：液体培养基：广泛用于发酵工业和科学实验固体培养基：分离、观察。计数微生物半固体培养基：研究、观察、保种，作穿刺培养菌种用按用途分类：繁殖培养基：菌种筛选和育种。6选择性培养基：选择培养目的菌株鉴别性培养基：分类鉴定及育种工作。种子培养基：孢子发芽、生长，菌体繁殖发酵培养基;5、什么是光能自养菌、光能异养菌、华能自养菌、化能异养菌？答：光能自养菌：是含光合色素，能以光做能源，以某些无机物做供氢体还原二氧化碳而合成有机物的一类菌。光能异养型：能以光作为能源，利用有机物作为供氢体还原二氧化碳而合成有机物的一类菌。化能自养型：能利用氧化无机物产生的化学能源，利用二氧化碳合成有机物的一类菌。化能异养型：以有机物为碳源和能源的一类菌。6、什么是前体和生长辅助物质或生长素？各有何作用？答：前体：某些化合物在微生物生物合成的过程中与代谢产物结合，但是自身的结构没有大的改变，却能较大的提高目的产物的产量，这类小分子物质称为前体。生长辅助物质是指氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶等特殊有机营养物。作用：被吸收后直接参与代谢调节反应。7、生产常用的四大类型微生物是指那些？其基础培养基各为什么？答：细菌——自养菌（化学合成类培养基）异养菌（肉剂型）放线菌—