2014年发酵工程复习资料试题及参考范围

1一、概念题1、发酵工程：利用微生物特定性状好功能，通过现代化工程技术生产有用物质或其直接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。2、富集培养：在发酵菌种分离过程中通过对采样样品实施理化作用使目的菌株在种群中占优势，使筛选变得可能。3、菌株分离及筛选：将样品中混杂的各种微生物通过分离技术区分开的过程，再从多株具备一定特征菌群中选择出符合标准的菌株的过程。4、维持消耗：指维持细胞最低活性所需消耗的能量，一般来讲，单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。5、双酶法水解：利用а-淀粉酶作用成糊精及低聚糖，称“液化”；利用α-糖苷酶（糖化酶）进一步水解成为葡萄糖，称“糖化”。此法也称。6、发酵培养基：指为发酵过程设计的符合不同阶段菌种代谢要求的营养基质的组合和理化指标设置。7、前体物质：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。8、产物促进剂：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9、实罐灭菌：将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中，通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间，在冷却到接种温度，这一工艺过程称为实罐灭菌，也叫间歇灭菌。10、种子扩大培养：将处休眠状态的生产菌种活化后，再经过逐级扩大培养，最终获得一定数量和质量的纯种过程。11、菌体生长速率：指单位体积、单位时间里生长的菌体量；12、菌体比生长速率：菌体浓度除菌体的生长速率或菌体浓度除菌体的繁殖速率。13、分批培养：将发酵培养基一次性投入发酵罐，接种发酵后再一次性地将发酵液放出的一种间歇式发酵操作方式。14、补料分批培养：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。在此过程中只有料液的加入没有料液的取出，所以发酵结束时发酵液体积比发酵开始时有所增加。在工厂的实际生产中采用这种方法很多。15、连续培养：发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液，使发酵罐内的体积维持恒定。达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，限制性基质浓度都是恒定的。16、发酵热：发酵过程中释放出来的净热量。在发酵过程中产生菌分解基质产生热量，机械搅拌产生热量，而罐壁散热、水分蒸发、空气排气带走热量。发酵热引起发酵液的温度上升。发酵热大，温度上升快，发酵热小，温度上升慢。17、比耗氧速度：单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气，mmolO2•g菌-1•h-1。218、染菌率：总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。二、选择题1、发酵菌种大规模表达产物的特点之一是（）。A、无需前体物质参与合成B、同步合成C、无副产物D、通过序列反应合成2、现代发酵工艺需要过程保持纯培养条件是要求发酵过程应该在()条件下进行。A、确定性菌种要求B、生产环境要求无菌C、培养系统严格无菌D、严格的单一纯菌3、流加补料发酵要求在发酵过程中添加的营养物质（）。A、必须是碳源B、必须全程流加C、限定一定浓度D、必须成分单一4、“发酵”一词应用在发酵工程上是指()。A、生物能量代谢的一种方式B、应用生物细胞进行生物产物的生产过程C、描述微生物液体培养过程中液体冒泡翻腾的现象D、微生物合成的一种代谢产物类型5、代谢控制发酵是指发酵过程中所选用的菌种（）。A、必须是代谢受控制菌株B、必须是抗反馈突变株C、必须是组成酶突变株D、必须是营养缺陷型6、代谢控制发酵技术的产生使人们可以利用（）手段进行氨基酸、核苷酸和部分有机酸的发酵生产。A、纯培养B、诱变育种C、基因克隆D、同步培养7、次生代谢产物是很多微生物产生的一类具有重要作用的发酵产品，下列（）就是其中之一。A、糖化酶B、丙酮C、异戊醇D、链霉素8、流加补料培养并在发酵结束将部分发酵液留下作为下批发酵种子的发酵操作方式称之为（）。A、分批操作B、反复分批操作C、反复半分批操作D、连续操作9、灭菌常数K值反映了微生物在一定条件下的（）。A、耐热温度B、耐热时间C、传热能力D、比热10、一发酵罐内有100立方米的培养基，121℃实罐灭菌，设耐热芽孢杆菌为107个/毫升培养基,该菌的耐热系数为0.02303s-，则按对数残留定律tNNkt0lg303.2求灭菌失败机率为10-3时所需的灭菌时间为（）。3A、16.7分钟B、21.4分钟C、30分钟D、45分钟11、以溶氧为限制性基质，当发酵液中溶氧浓度为0.007mmoL时，该生产菌种的比生长速率为()？（Monod方程SkSsmax，μmax=0.35h-;Ｋo2=0.007mmol）A、0.175mmol/hB、0.175个/hC、0.175mmolD、0.175h-12、在发酵生产中一旦发现种子被污染，可采取（）。A、提前转入发酵罐发酵B、灭菌后重新接种生产C、加抑制剂控制培养D、灭菌后放排污管道13、下列引起发酵过程升温的因素是（）。A、蒸发B、搅拌C、通风D、罐热辐射14、谷氨酸生产菌通常是一类（）营养缺陷型菌种。A、氨基酸B、核苷酸C、α-酮戊二酸脱氢酶D、生物素15、下列（）属于发酵产品中可变成本的项目。A、原料采购费B、产品研发经费C、生产工人工资D、设备使用折旧费16、发酵工程的一个重要的特点是（）。A、必须有确定的前体物质B、原料成分确定C、发酵设备无需承压D、可在发酵过程中完成多步反应17、深层通风发酵技术的产生来源于（）的发酵生产。A、丙酮、丁醇B、乙醇C、青霉素D、氨基酸19、放线菌抗生素生产中，发酵种子扩培阶段的接种量应减小，这是为了（）。A、减少菌种变异B、使新生菌体细胞占优势C、减少营养基质消耗D、缩短种子培养时间20、实验型发酵罐操作程序最为合理的是（）。（a、加料；b、1%碱溶液浸泡；c、火焰封口接种；d、发酵培养；e、清水清洗；f、实罐灭菌；g、放罐;h、空罐消毒）A、efacdgbhB、ebeafcdgehC、hacdfgbeD、acfbdegh21、下列关于青霉素生产的叙述正确的是()。A．青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物B．发酵罐接种后必须进行灭菌处理C．在青霉菌生长的稳定期，活菌数不再增加，青霉素产量也不增加D．用紫外线、化学诱变剂处理青霉菌可以选育高产菌种22、利用发酵工程大量生产酵母菌产物时，下列（）是正确措施之一。A.菌体处于稳定期收获B.在对数期获得菌种C.隔绝空气D.过滤，沉淀进行分离23、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．pH呈酸性B．通气量过多C.溶氧不足D.温度控制不适424、棒状杆菌谷氨酸发酵生产中，叙述正确的是（）。A.溶氧充足时，发酵液中有乳酸的积累B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量C.菌体中谷氨酸的快速分泌，有利于谷氨酸的合成和产量的提高D.发酵液pH值呈偏碱性时，有利于棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺25、下图表示不同温度下酵母菌厌氧发酵时气体产生量与发酵时间的关系。由图可知（）。A．最适合pH是7B．50℃时酵母菌产量最高C．最适温度是40℃D．0℃时乙醇产量最高26、在连续发酵过程中下图表示培养基的稀释率与发酵罐中营养物质浓度、菌种代时、菌体密度的关系。下列相关叙述不正确的是（）。A．在稀释率很低的情况下，稀释率的增加会导致菌体密度增加B．稀释率超过b点后导致菌体死亡率增大，菌体密度降低C．稀释率从a到b的变化过程中，菌体生长速率不断提高D．为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在b点附近27、用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是（）。紫外线波长(nm)存活率(%)突变数(个)2606050～1002801000～1A．260nm；酵母菌存活率较低B．280nm；酵母菌突变数少C．260nm；酵母菌突变数多D．280nm；酵母菌存活率高28、有关谷氨酸棒杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是（）。A、发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺B、组成酶是维持菌体基本生活的必要条件5C、谷氨酸棒杆菌是全基因型菌体，不需要从外界补充生长因子D、细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制．29、在分批培养过程中测试菌体生长规律时，（）是适当的操作。A、保持基质浓度B、稳定pHC、及时排除产物D、定期检测菌体浓度30、用蔗糖、牛奶和酶解玉米胚芽液为原料通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶，下列相关叙述错误的是（）。A、蔗糖消耗与乳酸生成量呈正相关B、只有牛奶为乳酸菌发解提供氮源C、应选择处于对数期的乳酸菌接种D、酸奶出现气泡说明有杂菌污染31、通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在培养基中加入青霉素可能从混杂的微生物群体中分离出（）。A．大肠杆菌B．霉菌C．放线菌D．固氮细菌32、利用酵母菌酿酒时，间隙通入空气，会产生（）结果。A．酵母菌数量增多，酒精减产B．酵母菌数量不变，酒精增产C．酵母菌数量增多，不产生酒精D．酵母菌大量死亡，酒精减产三、填空1、发酵工业上常用的糖类主要有葡萄糖、蔗糖、糖蜜等。2、微生物生长一般可以分为：调整期、对数生长期、稳定期和衰亡期。3、形成发酵工业的必要条件有适宜的微生物，保证或控制微生物进行代谢的各种条件和发酵设备以及产物分离提取设备等。4、发酵工业常用菌种：谷氨酸生产常用棒杆菌、淀粉酶生产常用枯草杆菌、酒精生产常用酵母，柠檬酸生产常用黑曲霉。5、发酵操作方式主要有分批发酵、补料分批发酵、连续发酵等三种。6、为了保证纯菌种发酵过程的正常进行，发酵过程中必须注意培养基，空气，菌种纯净和设备严密等几个环节的无菌操作。7、介质过滤除菌的机理主要有惯性碰撞，拦截作用，静电吸引，布朗运动，和重力沉降等。发酵染菌原因主要有：种子带菌、无菌空气带菌、设备渗漏、灭菌不彻底、操作失误和技术管理不善等。8、发酵罐通常是由罐体、、温度探头、溶氧电极、pH电极、溶氧控制系统、温度控制系统、酸碱平衡装置、接种口、取样口、进气口、排料口、仪表口、搅拌机构等部件组成。四、简答题1、从环境中分离目的微生物时为什么要进行富集培养？答：自然界中目的微生物含量很少，非目的微生物种类繁多，进行富集培养，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境下的优势种，使筛选变得可能。2、什么是生理性酸性物质？什么是生理性碱性物质？3：出料口6答：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。3、简述发酵菌种的基本性能要求？答：（1）能在廉价原料上迅速生长；（2）生长条件易于控制；（3）菌株对设备和生产过程适应性强；（4）菌株生产性能稳定性强；（5）生成的代谢产物产量高，在发酵液中浓度高；（6）产物的回收容易；（7）抗噬菌体能力强；（8）菌体不是病原菌。4、简述搅拌对发酵过程的意义？答：增加气液接触面积；延长气泡运动路线，增加气液接触时间(使液体作涡流运动)；减少气泡周围液膜厚度，增大kLα值(使发酵液呈湍流运动)；避免菌体结团，增加菌体对氧气的吸收。改善发酵传热、传质。5、简述种子制备过程中接种量对种子质量的影响？答：过大会使溶氧消耗速率加快，造成菌体细胞过早衰退，影响种子质量。过小会使种子级数增加，种子液中旺盛细胞比例下降，影响种子质量。6、简述原料转化的目的及意义？答：大多数发酵菌种消耗的直接碳源是可发酵的还原糖，须将不同来源的淀粉质原料转化为还原糖；发酵培养基原料大多为可食用粮食，发酵工业规模与人类对粮食的需求存在矛盾；寻找和扩大发酵替代原料，节约粮食原料，减少发酵成本是发酵工业可持续发展的重要途径之一。7、简述发酵过程引起温度波动的原因？答：发酵过程中，菌体进行氧化代谢所释放的能量一部分被利用，其余则变成热能放出。一般发酵初期释放的热量较少，而中期较多