微生物发酵工程复习试题-答案版

...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）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（D）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（C）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）4.5-5A5.0-6.0B3.0-4.0C8.0-9.0D7.0-7.59．细菌适宜的生长pH值为（D）A5.0-6.0B3.0-4.0C8.0-9.0D7.0-7.510.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)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(X)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。（X）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。（X）4.液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源(X).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。（X）三、填空题1.菌种扩大培养的目的是接种量的需要、菌种的纯化、缩短发酵时间、保证生产水平。2.进行紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为10^6个/mL,放线菌为,霉菌为10^6~10^7个/mL.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、无机盐和微量元素、前体、促进剂和抑制剂和水。4.碳源物对微生物的功能是为细胞提供能源和_组成细菌体细胞成分的碳架、构成代谢产物，微生物可用的碳源物质主要有糖类、脂类、有机酸、低碳醇、烃类_等。5.工业发酵常用的有机氮源主要有_黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆_、蛋白胨、_酵母粉_等。7.常用的纯种分离方法有划线分离法，稀释分离法，组织分离法三种.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选择适宜的营养物质、营养物的浓度及配比合适、_物理化学条件适宜、经济节约和_精心设计，实验比较。10.液体培养基中加入CaCO３的目的通常是为了_调节培养基的pH值__。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,以抑制气生菌丝的生长,分离酵母菌时,可在培养基中添加一定量的酸以抑制细菌的生长.14.培养基按用途分可分为孢子培养基、种子培养基、发酵培养基和四种类型。15.制备淀粉水解糖的方法有化学法酸性条件下水解、酶解法加入适当的酶物质、和生物发酵法利用微生物的发酵作用分解多糖。...五、问答题1.什么是前体？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。2.简述菌种保藏的基本原理和菌种保藏方法。答：原理：菌种保藏的方法很多，其基本原理都是根据微生物的生理生化特性，人为的创造条件，是微生物处于代谢不活跃，生长繁殖受到抑制的休眠状态，以减少菌种的变异。一般可以通过降低培养基营养成分、低温、干燥和缺氧等方法，达到防止突变、保持纯种的目的。方法：斜面保藏法沙土管干燥保藏法真空冷冻干燥保藏法液氮保藏法悬液保藏法低温保藏法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。5.在大规模发酵的种子制备过程中，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.依据不同的分类方法，培养基有哪几种类型？...答：培养基的类型有很多，按照组成成分，有合成培养基和天然培养基，按照培养基的状态，可以分为固体，液体和半固体培养基，也可以按照用途分为孢子培养基，种子培养基和发酵培养基。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。预期实习结果：由于诱变率低，诱变组中大多数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(D)A5B3C6D42、机械搅拌发酵罐中的档板宽度一般为(A)A0.1-0.12DB0.3-0.4DC1-1.2DD0.2-0.3D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(X).2.标准式发酵罐的罐高与罐体直径比为5.4.(X)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,,,等,其中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和两种,圆盘涡轮式搅拌器使用比较广泛,圆盘上的搅拌叶一般有,,三种.3.酒精发酵罐一般为形,底盖和顶盖为碟形或锥形,国内外啤酒厂使用较多的是形发酵罐,3、填写下图空气除菌设备流程图中各部分的设备名称：1，2，4，89。4、下图为标准通用式发酵罐的几何尺寸比例图，其中H/D=，d/D=W/D=,B/D=.四.名词解释机械搅拌发酵罐气升式发酵罐自吸式发酵罐五.简答题(见P85之1\4\6)1.机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？答：搅拌器作用：1.将空气打碎成小泡，增加气-液接触界面，提高氧的传质速率。2.使发酵液充分混合，液体中的固形物质保持悬浮状态。...2.机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？答：包括罐身、搅拌器、挡板、冷却装置、空气分布装置、轴封等3.判断下图分别为何种生物反应器？请简述其操作原理。4、简述好氧发酵过程所需使用哪些设备?5、简述通风机械搅拌发酵罐的基本结构有哪些？1、罐体（材料为碳钢或不锈钢）2、搅拌器和挡板3、消泡器4、联轴器及轴承5、变速装置6、空气分布装置7、轴封8、冷却装置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．营养物质的消耗们B．微生物呼出的CO２C．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（）A．aB．bC．cD．d6．在实际生产中，对数期的长短取决于（）①培养罐的大小②接种量的大小③培养基的多少④代谢产物合成的多少A.②③B．②④C．①②D．①③7．通过影响微生物膜的稳定性，从而影响营养物质吸收的因素是（）A.温度B.pHC.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μ=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__、____、___和_____四个生长时期。4.按投料方式分,发酵过程可分为,,三种类型,按菌体生长与产物形成关系分为,,三种类型.5．影响pH值变化的因素有7.连续培养与单批培养相比，其优点有__、__、__和__；而缺点主要是__，其次是__。10.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____。四、名词解释1.分批培养2.连续培养3.微生物的临界氧浓度5.发酵热...6、氧传质方程五、简答题1.影响微生物需氧的因素有哪些？如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？影响微生物摄氧率的因素:①菌种；②溶解氧浓度；③细胞浓度；④培养基成分和浓度：如：碳源，利用速度不同摄氧率不同；⑤pH；⑥温度：温度高，临界值增高；⑦有毒物积累。抑制呼吸；⑧挥发性中间物（有机酸），加强。2.泡沫对发酵有哪些有益之处，哪些有害之处？3.与分批发酵相比，连续培养有何优缺点？4.发酵过程温度的选择有什么依据？5.发酵中泡沫形成的原因是什么？常用的消泡剂有哪几类？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。7.Monod方程中，Ks的意义是什么？8.深层过滤的对数穿透定律。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。11.描述供氧与耗氧平衡方程式。12.简述温度对微生物生长和发酵的影响。13.简述pH值对菌体生长和代谢产物形成的影响。14.什么叫做发酵热，发酵热由哪几部分组成；15.简述发酵过程中pH值的调节及控制方法。六、计算题(本科)...1、在一定条件下培养大肠杆菌，得如下数据：S(mg/l)63364153221μ(h-1)0.060.240.430.660.70求在该培养条件下，求大肠杆菌的μmax，Ks和td?解：将数据整理：S/μ100137.5192.5231.8311.3S63364153221μmax，＝1.11(h-1);Ks＝97.6mg/Ltd＝ln2/μmax＝0.64h2、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8×105细胞/毫升。试问再经过多久，细胞数目会达到6.4×106细胞/毫升.(本科)3.指出下列分批发酵中的产物合成各属于哪种