生物工程概论期末考试题

发酵工程复习题一、选择题：1.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乙酰谷氨酰胺，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2.青霉素生产的叙述,正确的是（B）B．用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种3.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）B．菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充4.属于生长因子的是（D）D维生素5.菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而会抑制微生物的生长，原因是（A）A．碳源供应太充足6.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（B）B对数期7.与调整期缩短有关的因素中，最全面的一组是(C)①用与菌种相同的培养基②营养丰富的培养基③稳定期获得的菌种④对数期获得的菌种⑤接种时间提前⑥接种量加大⑦接种量减少⑧接种种类增多C．①④⑥8.谷氨酸发酵过程中，如果环境条件控制不当，则可能使代谢产物成为乳酸，那么乳酸是下列哪种条件下的产物（D）D．溶氧不足9.能影响发酵过程中温度变化的因素是（D）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D．A、B、C都对10.应用发酵工程生产的产品不包括（D）D．目的基因二、名词解释：1.发酵工程(fermentationengineering):研究发酵工业生产过程中，各个单元操作的工艺和设备的一门科学。发酵工程具体包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等2.培养基:原料其化学成分明确、稳定适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业生产3.培养基:80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基。4.生理性酸性物质；生理性碱性物质经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质，若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质5.连续培养指在向反应器中添加培养基的同时，从容器中放出等体积的培养液，就可以形成一个生产细胞的连续过程，即在培养器中所形成的新细胞数量与从容器中流失的细胞数目相等，反应体系达到稳态；菌的积累速率=生长速率-流出速率,6.抗生素：是生物在其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物。三、填空题：1.发酵类型微生物菌体发酵；.微生物酶发酵；微生物代谢产物发酵；微生物转化发酵；生物工程细胞发酵2.厌氧发酵：发酵是在厌氧条件下进行，如酒类发酵、酒精发酵、丙酮丁醇发酵、乳酸发酵；通风发酵：发酵是在通风条件下进行，如酵母菌生产、抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵和酶制剂生产等。3.常用工业微生物有细菌，放线菌、酵母、霉菌四大类。4.微生物生长所需要五大要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水搅拌则能使新鲜氧气更好地与培养液混合，保证氧的最大限度溶解，并且搅拌有利于热交换，使培养液的温度一致，还有利于营养物质和代谢物的分散。此外，挡板则有助于搅拌，使其效果更好。17．发酵工程的主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计、产物的分离、提取与精制等。18．发酵工程按产品性质分为微生物菌体发酵、微生物酶制剂发酵、微生物代谢产物发酵、微生物转化发酵和生物工程细胞发酵五种类型。26．菌种筛选方法步骤：采集、分离、产酶性能测定和复筛。36．发酵工程在制药工业生产抗生素（√）37．发酵工程主用于生产微生物（×）四、问答题：1.自然界分离微生物的一般操作步骤？样品的采取→预处理→培养→菌落的选择→初筛→复筛→性能的鉴定→菌种保藏2.什么是培养基?发酵培养基的特点和要求?培养基：广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。发酵培养基的特点和要求①培养基能够满足产物最经济的合成。②发酵后所形成的副产物尽可能的少。③培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。④所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分。3.用的碳源有哪些？常用的糖类有哪些，各自有何特点？碳源:糖类（淀粉、葡萄糖、蔗糖等）、油脂（动、植物油）、有机酸（琥珀酸、柠檬酸、乳酸、乙酸等）和低碳醇（甲醇、乙醇等）。葡萄糖，所有的微生物都能利用葡萄糖，但是会引起葡萄糖效应糖蜜，是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。除糖份外，含有较多的杂质，其中有些是有用的，但是许多都会对发酵产生不利的影响，需要进行预处理。淀粉、糊精，缺点：难利用、发酵液比较稠、一般2.0%时加入一定的α-淀粉酶。成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。优点：来源广泛、价格低，可以解除葡萄糖效应。4.的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？常用的有机氮源有花生饼粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨等；常用的无机氮源有氨水、铵盐和硝酸盐。有机氮源在发酵培养基中的作用有：除提供氮源外，有些有机氮源还提供大量的无机盐及生长因子。诱导某些酶的产生。5.什么是前体？前体添加的方式？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。5.什么是生长因子？生长因子的来源？凡是微生物生长不可缺少而细胞自身不能合成的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。有机氮源是这些生长因子的重要来源6.什么是产物促进剂？产物促进剂举例？是指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。7.发酵过程为什么要补料？补料过多或过少对发酵有什么影响？在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在这样一种系统中可以维持低的基质浓度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件；还可以利用计算机控制合理的补料速率，稳定最佳生产工艺。投料过多造成菌体细胞大量生长，无法稳定的产生发酵产物，导致菌体生产力下降，同时改变发酵液流变学性质。如果补料过少,则使菌体过早进入衰退期，引起菌体衰老和自，同样使生产力下降。8.pH对发酵的影响表现在哪些方面？（1）pH影响酶的活性。当pH值抑制菌体某些酶的活性时使菌的新陈代谢受阻。（2）pH影响微生物细胞膜所带电荷。从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行。（3）pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。（4）pH值影响代谢方向。pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸，在pH近中性时，则产生草酸。谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。（5）pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响。9.种子扩大培养的一般步骤？休眠孢子→母斜面活化→摇瓶种子或茄子瓶斜面或固体培养基孢子→一级种子罐→二级种子罐→发酵罐10.种子质量对发酵的影响？种子质量好：1.缩短发酵时间、保证生产水平.2.无杂菌污染.3移种至发酵后，能够迅速生长.4.泡末产生少.5.产物生成速率大.6.副产物合成少.7.对下游分离纯化有利8、何谓发酵工程？目前发酵工程按产品性质分为哪五种？答：发酵工程是利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。目前发酵工程有按产品性质分为五种类型：（1）微生物菌体发酵（2）微生物酶制剂发酵（3）微生物代谢产物发酵（4）微生物转化发酵（5）生物工程细胞发酵9、发酵工程包括哪些主要内容？简述微生物代谢产物类型。答：发酵工程的主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计、产物的分离、提取与精制等微生物代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物两类：初级代谢产物——是微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物，如氨基酸、核苷酸、蛋白质、多糖等；次级代谢产物——与菌体的生长繁殖无明确关系的代谢产物，如抗生素、生物碱、色素等。复习题2基因重组与基因工程一、A型题1.实验室内常用的连接外源性DNA和载体DNA的酶是：（A）A．DNA连接酶2.用来鉴定DNA的技术是：（B）B．Southern印迹3.下列那项不是重组DNA技术中常用的工具酶：（D）D．RNA聚合酶4.关于限制性核酸内切酶的叙述，下列哪项是错误的？（E）E．识别的DNA为单链5.关于基因工程的叙述，下列哪项是错误的？（B）B．只有质粒DNA可作为载体6.有关质粒的叙述，下列哪项是错误的？（E）E．只有一种限制性核酸内切酶切口7．下列哪项不是重组DNA的连接方式？（C）C.粘性末端与平端的连接8．DNA克隆不包括下列哪项步骤？（E）E．重组体用融合法导入细胞9．基因重组是指DNA分子的：（A）A．共价连接10．在分子生物学中，重组DNA又称为：（D）D.基因工程11．基因工程中，不常用到的酶是（E）E．DNA解酶12．能识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类酶称为：（B）B．限制性内切核酸酶13．cDNA是指：（A）A．在体外经反转录合成的与RNA互补的DNA14．质粒的分子结构是：（A）A．环状双链DNA15．聚合酶链式反应常常缩写为：（E）E．PCR16．用于PCR反应的酶是：（E）E．TaqDNA聚合酶17．基因工程中使目的基因与载体拼接的酶是：（C）C．DNA连接酶18．α互补筛选属于：（C）C．标志补救筛选19．确切地讲，cDNA文库包含：（E）E．一个生物体组织或细胞所表达mRNA信息20．下烈描述最能确切表达质粒DNA作为克隆载体特性的是：（D）D．具有自我复制能力21.基因工程中常用限制性内切酶Ⅱ的识别序列，正确的说法是：（E）E具有回文结构22．基因工程的基本过程不包含：（E）E.重组体的序列分析23.有关理想质粒载体的特征，正确的是：（B）B.含有多种限制性内切酶的单一切点24.下列那个物质一般不用作基因工程的载体：（C）C．大肠杆菌基因组25.基因工程的操作程序可简单的概括为：（E）E．分、切、接、转、筛26.基因表达的多级调控不包括：（A）A．DNA复制27.下列基因工程中的目的基因的来源，最不常用的是：（C）C.从真核生物染色体DNA中直接分离28.Ⅱ型限制性内切酶是：（B）B.仅有内切酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供29.基因工程操作应用的许多载体质粒都有抗生素的抗性基因，这是为了便于：（D）D．带有目的基因的宿主菌的筛选30.有关目的基因与载体连接的叙述错误的是：（E）E．不同限制型内切酶切割不能连接1．基因工程的单元操作顺序是（A）Ａ．酶切，连接，转化，筛选，验证2．下列五个DNA片段中含有回文结构的是（D、E）Ｄ．GAAACTGCAGTTTCＥ．GAAACTGCAGAAAG3．T4-DNA连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段DNA片段连接在一起，其底物的关键基团是（D）Ｄ．3'-OH和5'-P4．噬菌体l-DNA体外包装的上下限是天然l-DNA长度的（D）Ｄ．75-105%8．分子杂交的化学原理是形成（E）Ｅ．氢键9．促红细胞生长素（EPO）基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为（E）Ｅ．大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化10．鸟枪法克隆目的基因的战略适用于（A）Ａ．原核细菌11．cDNA第一链合成所需的引物是（D）Ｄ．PolyT12．cDNA法获得目的基因的优点是（B）Ｂ．不含内含子13．人工合成DNA的单元操作包括（E）I去保护II偶联III封端IV氧化Ｅ．I+II+III+IV二