發(fā)酵工程期末試卷A卷答案.doc

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一、選擇題（共10小題，每題2分，共計(jì)20分）1.下列關(guān)于發(fā)酵工程的說法，錯(cuò)誤的是 （C ） A 發(fā)酵工程產(chǎn)品主要是指微生物的代謝產(chǎn)物、酶和菌體本身 B 可以通過人工誘變選育新菌株 C 培養(yǎng)基、發(fā)酵設(shè)備和菌種必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌 D 環(huán)境條件的變化既影響菌種的生長(zhǎng)繁殖又影響菌體代謝產(chǎn)物的形成2.當(dāng)培養(yǎng)基pH發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)該 （C ）A 加酸 B 加堿 C 加緩沖液 D 加無機(jī)鹽3. 甘油生物合成主要由下列哪種物質(zhì)引起 （D ） A 尿素 B 硫酸銨 C 酶 D 亞硫酸鹽4. 對(duì)谷氨酸發(fā)酵的敘述正確的是 （D ） A 菌體是異養(yǎng)厭氧型微生物 B 生物素對(duì)谷氨酸生成無影響 C 谷氨酸的形成與攪拌速度無關(guān) D 產(chǎn)物可用離子交換法提取5. 為使淀粉和纖維素進(jìn)行代謝而提供能量， （B ） A 它們必須第一步變成脂肪分子 B 它們的葡萄糖單位必須被釋放 C 環(huán)境中必須有游離氧存在 D 遺傳密碼必須起促進(jìn)作用6. 關(guān)于微生物代謝產(chǎn)物的說法中不正確的是 （D ） A 初級(jí)代謝產(chǎn)物是微生物生長(zhǎng)和繁殖所必須的 B 次級(jí)代謝產(chǎn)物并非是微生物生長(zhǎng)和繁殖所必須的 C 初級(jí)代謝產(chǎn)物在代謝調(diào)節(jié)下產(chǎn)生 D 次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成無需代謝調(diào)節(jié)7. 在發(fā)酵中有關(guān)氧的利用正確的是 （B ） A 微生物可直接利用空氣中的氧 B 微生物只能利用發(fā)酵液中溶解氧 C 溫度升高，發(fā)酵液中溶解氧增多 D 機(jī)械攪拌與溶氧濃度無關(guān) 8.某藥廠用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，結(jié)果代謝產(chǎn)物沒有谷氨酸而產(chǎn)生乳酸及琥珀酸，其原因可能是 （B ） A 溫度控制不適 B 通氣量過多 C pH呈酸性 D 溶氧不足9.下列可用于生產(chǎn)谷氨酸的菌種是 （C ） A 谷氨酸棒狀桿菌、金黃色葡萄球菌B 鏈球菌、大腸桿菌 C 谷氨酸棒狀桿菌，黃色短桿菌D 大腸桿菌、乳酸菌10.酵母菌培養(yǎng)液中常含有一定濃度的葡萄糖，但當(dāng)葡萄糖濃度過高時(shí)，反而會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)，原因是 （B ） A碳源供應(yīng)太充足 B細(xì)胞會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離 C改變了酵母菌的pH值 D葡萄糖不是酵母菌的原料二、判斷正誤（共15小題，每題1分，共計(jì)15分）1、在微生物殺蟲劑中，引用最廣泛的是蘇云金芽孢桿菌，他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。（）2、分批發(fā)酵又稱為半連續(xù)發(fā)酵。（）3、青霉素是由放線菌產(chǎn)生的。（）4、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌稱為空消（）5、在分批發(fā)酵中，最好的收獲期是指數(shù)生長(zhǎng)期。（）6、在微生物菌體的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期所產(chǎn)生的產(chǎn)物如氨基酸、核苷酸等是菌體生長(zhǎng)繁殖所必須的，這些產(chǎn)物叫初級(jí)代謝產(chǎn)物。（）7、發(fā)酵過程中需要防止雜菌污染，大多數(shù)情況下設(shè)備需要進(jìn)行嚴(yán)格的沖洗、滅菌，但空氣不需要過濾。（）8、發(fā)酵工業(yè)中常用的細(xì)菌有：枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。（）9、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比由于菌種不同、設(shè)備和工藝不同等有所差異，但都包括碳源、氮源、無機(jī)鹽類、生長(zhǎng)因子等幾類。（）10、發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量與成品的質(zhì)量，與菌種性能及 孢子和種子的制備情況密切相關(guān)。（）11. 最適的生長(zhǎng)繁殖溫度就是微生物代謝的最適溫度。（）12、在發(fā)酵過程中要控制溫度和pH，對(duì)于需氧微生物還要進(jìn)行攪拌和通氣。（）13、通用式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐是機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐。（）14.通過調(diào)節(jié)基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配方和補(bǔ)料控制可以調(diào)控發(fā)酵醪的pH值。（）15.參與淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麥芽糖酶和纖維素酶等。（）三、名詞解釋（共5小題，每題4分，共計(jì)20分）1、前體 答：指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中，能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產(chǎn)物物分子中去，而其自身的結(jié)構(gòu)并沒有多大變化，但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。2、攪拌熱 答：在機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐中，由于機(jī)械攪拌帶動(dòng)發(fā)酵液作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，造成液體之間，液體與攪拌器等設(shè)備之間的摩擦，產(chǎn)生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關(guān)。3、次級(jí)代謝產(chǎn)物 答：是指微生物在一定生長(zhǎng)時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，合成一些對(duì)微生物的生命活動(dòng)無明確功能的物質(zhì)過程，這一過程的產(chǎn)物，即為次級(jí)代謝產(chǎn)物。4、連續(xù)培養(yǎng)答：發(fā)酵過程中一邊補(bǔ)入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液，使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持恒定。 達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，整個(gè)過程中菌的濃度，產(chǎn)物濃度，限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。5、發(fā)酵工程答：利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細(xì)胞融合、分子修飾和改造等新技術(shù)集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術(shù)。四、填空題（共6小題，每空1分，共計(jì)20分）1、微生物發(fā)酵培養(yǎng)（過程）方法主要有 分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)四種。2、常用工業(yè)微生物可分為： 細(xì)菌、 酵母菌、 霉菌、 放線菌四大類。3、根據(jù)工業(yè)微生物對(duì)氧氣的需求不同，培養(yǎng)法可分為 好氧培養(yǎng) 和 厭氧培養(yǎng) 兩種。4、菌種分離的一般過程 采樣、富集、分離、目的菌的篩選。5、環(huán)境無菌的檢測(cè)方法有：顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法等。6、發(fā)酵高產(chǎn)菌種選育方法包括自然選育、誘變育種、基因工程育種、原生質(zhì)體融合等。五、簡(jiǎn)答題（共5小題，每題5分，共計(jì)25分）1、分析發(fā)酵工程的一般特征？答：（1）作為生化反應(yīng)，通常在常溫常壓下進(jìn)行，因此沒有爆炸之類的危險(xiǎn)，各種設(shè)備都不必考慮防爆問題，還有可能使一種設(shè)備具有多種用途；（2）原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物為主，加入少量的各種有機(jī)或無機(jī)氮源，只要不含毒物，一般無精制的必要，微生物本身就有選擇地?cái)z取所需物質(zhì)；（3）反應(yīng)以生命體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行，因此數(shù)十個(gè)反應(yīng)過程能夠像單一反應(yīng)一樣，在稱為發(fā)酵罐的單一設(shè)備內(nèi)很容易地進(jìn)行；（4）能夠容易地生產(chǎn)復(fù)雜的高分子化合物，是發(fā)酵工業(yè)最有特色的領(lǐng)域；（5） 由于生命體特有的反應(yīng)機(jī)制，能高度選擇性地進(jìn)行復(fù)雜化合物在特定部位的氧化、還原、官能團(tuán)導(dǎo)入等反應(yīng)；（6）生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的生物物質(zhì)菌體本身也是發(fā)酵產(chǎn)物，富含維生素、蛋白質(zhì)、酶等有用物質(zhì)。因此，除特殊情況外，發(fā)酵液等一般對(duì)生物體無害；（7）發(fā)酵生產(chǎn)在操作上最需要注意的是防止雜菌污染（8）通過微生物的菌種改良，能夠利用原有生產(chǎn)設(shè)備使生產(chǎn)飛躍上升。2、敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些？答：（1）控制傳代次數(shù)：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(xì)胞分裂過程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率。（2）創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件：如在赤霉素生產(chǎn)菌G.fujikuroi的培養(yǎng)基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5-核苷酸或甘露醇等豐富營(yíng)養(yǎng)物時(shí)，有防止衰退效果。（3）利用不易衰退的細(xì)胞傳代：對(duì)于放線菌和霉菌，菌絲細(xì)胞常含有幾個(gè)細(xì)胞核，因此用菌絲接種就易出現(xiàn)衰退，而孢子一般是單核的，用于接種就可避免這種現(xiàn)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(xì)胞應(yīng)使用單核的，避免使用多核細(xì)胞;合理選擇誘變劑種類或增加突變位點(diǎn)，以減少分離回復(fù)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(yǎng)基 在培養(yǎng)基中添加某種化學(xué)物質(zhì)可以防止菌種退化。或者選取營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的培養(yǎng)基在菌種保藏培養(yǎng)基，限制菌株的生長(zhǎng)代謝減少變異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。3、簡(jiǎn)述檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)的工藝流程？答：（1）菌種培養(yǎng)（2）接種、發(fā)酵（3）發(fā)酵工藝條件的控制（4）浸取檸檬酸（5）清液中和（6）酸解與脫色（7）濃縮、結(jié)晶4、淀粉水解一般有幾種工藝？各有何特點(diǎn)？ 答：酸解法：是淀粉水解糖制備的傳統(tǒng)方法，它是以無機(jī)酸為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。 優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、水解時(shí)間短、設(shè)備生產(chǎn)能力大。 缺點(diǎn)：高溫高壓以及酸的腐蝕對(duì)設(shè)備有一定的要求；副反應(yīng)多，影 響水解糖液的質(zhì)量；對(duì)原料要求嚴(yán)格，淀粉顆粒必須大小均 勻，否則水解不均一不徹底。（1）酶解法：（雙酶水解法）是用專一性很強(qiáng)的-淀粉酶將原料淀粉水解為糊精和低聚糖（液化），再用糖化酶繼續(xù)水解為葡萄糖的制糖工藝（糖化）。 優(yōu)點(diǎn)：條件溫和，設(shè)備要求低；酶專一性強(qiáng)，副反應(yīng)少；淀粉液初 始濃度較高，對(duì)原料要求較低；糖液顏色淺，較純凈。 缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，需要專門的設(shè)備（培養(yǎng)酶），過濾困難（酶是蛋 白質(zhì)）。（2）酸酶法：是先將淀粉用酸水解成低聚糖和糊精，再用糖化酶將其水解成葡萄糖的工藝。 酶酸法：是先用-淀粉酶將原料淀粉水解到一定程度，過濾除去雜質(zhì)后，再用酸完全水解的工藝。糖液質(zhì)量：酶解法（酸酶法酶酸法）酸解法糖液粘度：酸解法酸酶結(jié)合法酶解法水解時(shí)間：酶解法酸酶結(jié)合法酸解法5、發(fā)酵過程中溶解氧受哪些因素的影響？答：（1）攪拌。（2）溫度 （3）發(fā)酵液濃度 （4）培養(yǎng)基 （5）氣體組成成分。發(fā)酵前期：由于微生物大量繁殖，需氧量不斷大幅度增加，此時(shí)需氧超過供氧，溶氧明顯下降；發(fā)酵中后期：溶氧濃度明顯地受工藝控制手段的影響，如補(bǔ)料的數(shù)量、時(shí)機(jī)和方式等；發(fā)酵后期：由于菌體衰老，呼吸減弱，溶氧濃度也會(huì)逐步上升，一旦菌體自溶，溶氧就會(huì)明顯地上升 。