zhengli發(fā)酵工程課后題參考答案

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1、發(fā)酵課后題參考答案1.試述消毒和滅菌的區(qū)別。答：消毒是用物理或化學(xué)的方法殺死無聊和設(shè)備中所有生命無知的過程。滅菌是用無力或化學(xué)的方法殺死空氣，地表以及容器和器具表面的微生物。消毒和滅菌的區(qū)別一方面在于消毒僅僅殺死生物體或非生物體表面的微生物，而滅菌是殺死所有的生命體。另一方面在于消毒一般只能殺死營養(yǎng)細(xì)胞，而不能殺死細(xì)菌芽胞和真菌孢子等，適合于發(fā)酵車間的環(huán)境和發(fā)酵設(shè)備，器具的無菌處理。2簡述染菌的檢驗(yàn)方法及染菌類型的判斷。答：生產(chǎn)上要求準(zhǔn)確，迅速的方法來檢查出污染雜菌的類型及其可能的染菌途徑，目前有一下幾種常用的方法。1.顯微鏡檢查法。通常

2、用簡單的染色法或革蘭氏染色法，將菌體染色后鏡檢。對于霉菌，酵母發(fā)酵，先用低倍鏡觀察生產(chǎn)菌的特征，然后用高倍鏡觀察有無雜菌的存在。根據(jù)生產(chǎn)菌與雜菌的不同特征來判斷是否雜菌，必要時還可用芽胞染色或鞭毛染色。2.平板劃線培養(yǎng)檢查法。先將待檢樣品愛無菌平板上劃線，根據(jù)可能的染菌類型分別置于37或27攝氏度下培養(yǎng)，8個小時后可觀察到是否有雜菌污染。對于噬菌體檢查，可采用雙層平板培養(yǎng)法。3.肉湯培養(yǎng)檢查法。將待檢樣品介入無菌的肉湯培養(yǎng)基中，分別置于37或27攝氏度下進(jìn)行培養(yǎng)，隨時觀察微生物的生長情況，并取樣鏡檢，判讀是否有雜菌污染及雜菌的類型。4.發(fā)

3、酵過程的異?，F(xiàn)象觀察法。發(fā)酵過程出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象如溶解氧，PH，尾氣中二氧化碳含量，發(fā)酵液的粘度等的異常變化，都可能產(chǎn)生染菌的重要信息，也根據(jù)這些異?，F(xiàn)象來分析發(fā)酵是否染菌。3發(fā)酵工業(yè)用菌種應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？①能在廉價原料制成的培養(yǎng)基上生長，且生成的目的產(chǎn)物產(chǎn)量高、易于回收；②生長較快，發(fā)酵周期短；③培養(yǎng)條件易于控制；④抗噬菌體及雜菌污染的能力強(qiáng)；⑤菌種不易變異退化，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定；⑥對放大設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)；⑦菌種不是病原菌，不產(chǎn)生任何的生物活性物質(zhì)和毒素。4.防止菌種退化的方法有：減少傳代，創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件，用單細(xì)胞移植傳代

4、及科學(xué)保藏等措施4.如何實(shí)現(xiàn)使微生物合成比自身需求多得多的產(chǎn)物？試舉例說明。育種工作者的任務(wù)是設(shè)法在不損及微生物的基本活動的前提下，采用物理、化學(xué)或生物學(xué)以及各種工程學(xué)方法，改變微生物的遺傳結(jié)構(gòu)，打破其原有的代謝控制機(jī)制，使之成為“浪費(fèi)型”菌種。同時，按照人們的需要和設(shè)計(jì)安排，進(jìn)行目的產(chǎn)物的過量生產(chǎn)，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的目的。分為以下育種方法：常規(guī)育種，細(xì)胞工程育種，基于代謝調(diào)節(jié)的育種技術(shù)，基因工程育種，蛋白質(zhì)工程育種，代謝工程育種，組成生物合成育種，反向生物工程育種。常規(guī)育種包括誘變和篩選，其理論基礎(chǔ)是基因突變，新的誘變技術(shù)如：低能離子束誘

5、變，激光輻射誘變和微波電磁輻射誘變，原生質(zhì)體誘變等。細(xì)胞工程包括雜交育種和原生質(zhì)體融合育種。代謝工程育種是通過特定突變型的選育，達(dá)到改變代謝通路、降低支路代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)或切斷支路代謝途徑及提高細(xì)胞膜的透性，使代謝流向目的產(chǎn)物積累的方向進(jìn)行?；蚬こ棠軇?chuàng)造新的物種，能賦予微生物新的機(jī)能，使微生物生產(chǎn)出自身本來不能合成的新物質(zhì)，或者增強(qiáng)它原有的合成能力。蛋白質(zhì)工程主要是尋找新的物種，再從中分離篩選新的蛋白，或通過對天然功能蛋白進(jìn)行改造。5設(shè)計(jì)一個從自然界中篩選高溫淀粉酶產(chǎn)生菌的實(shí)驗(yàn)方案，說出主要步驟及基本原理。答：欲從自然界中篩選高溫淀粉酶產(chǎn)

6、生菌，最好在溫度較高的南方，或溫泉，火山爆發(fā)及北方堆肥中采集樣品。將采集來的樣品經(jīng)過預(yù)處理（如高溫加熱），減少雜菌量，然后進(jìn)行富集培養(yǎng)，富集培養(yǎng)以淀粉為唯一碳源，這樣形成的優(yōu)勢菌種即為以為能產(chǎn)生淀粉酶的一類菌株，然后采用平板篩選，通過初篩與復(fù)篩，最終獲得性能優(yōu)越的高溫淀粉酶產(chǎn)生菌。第三章6、什么是培養(yǎng)基？簡述發(fā)酵培養(yǎng)基的特點(diǎn)和要求。培養(yǎng)基是指用于維持微生物生長繁殖和產(chǎn)物形成的營養(yǎng)物質(zhì)。發(fā)酵培養(yǎng)基的特點(diǎn)和要求：單位培養(yǎng)基既能夠產(chǎn)生最大量的目的產(chǎn)物；能夠使目的產(chǎn)物的合成速率最大；能夠使副產(chǎn)物合成的量盡可能少；所采用的培養(yǎng)基應(yīng)該質(zhì)量穩(wěn)定、價格低

7、廉、易于長期獲得；所采用的培養(yǎng)基盡量不影響工業(yè)好氣發(fā)酵中的通氣攪拌性能以及發(fā)酵產(chǎn)物的后處理等。7簡述種子擴(kuò)大培養(yǎng)的目的與要求及一般步驟。目的：為每次工業(yè)規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)提供相當(dāng)數(shù)量的代謝旺盛的種子。要求：①菌種細(xì)胞的生活力強(qiáng)，轉(zhuǎn)種之發(fā)酵罐后能迅速生長，延遲期短②菌種生理壯大穩(wěn)定，如菌絲形態(tài)、菌絲生長速率和種子培養(yǎng)液的特性等符合要求。③菌種濃度及總量能滿足大容量發(fā)酵罐接種量的要求。④無雜菌污染，保證純種發(fā)酵。⑤菌種適應(yīng)性強(qiáng)，能保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。第六章8微生物的發(fā)酵通常分為哪幾個階段？次級代謝產(chǎn)物通常在什么階段開始合成？微生物的發(fā)酵通常分為延

8、滯期、對數(shù)生長期、衰減期、穩(wěn)定期（靜止期）和衰亡期五個時期。次級代謝產(chǎn)物通常在穩(wěn)定期開始合成。9根據(jù)無抑制細(xì)胞生長動力學(xué)（Monod方程），試述與Cs（基質(zhì)濃度）之間的關(guān)系。限制性底物的減少使