微生物与发酵工程.doc

微生物与发酵工程1、细菌的细胞壁能否被维生素酶水解？答：不能。细胞的细胞壁成分是肽聚糖，而酶具有专一性，纤维素酶只能催化水解纤维素。2、细胞的细胞内有染色体吗？答：没有。细菌是原核生物，其细胞内无染色体。3、细菌(原核)的二分裂增殖属于有丝分裂或无丝分裂吗？ 答：不是。是一种特殊的细胞分裂方式，既不是有丝分裂也不是无丝分裂。1微生物类群包括了哪些？病毒、原核生物、真菌和原生生物2细菌的荚膜与病毒的囊膜化学组成是否相同？不同。荚膜的化学组成主要是多糖；病毒的囊膜的化学组成是蛋白质、多糖和脂类。3人工培养细菌和病毒的培养基是否相同？不同。细菌可以在人工配置的培养基上生长。而病毒只能在发育的鸡蛋或动物体内的肝脏等活体培养基上培养。4细菌是否通过芽孢来繁殖的？不是。芽孢是一些细菌在细胞内形成的对不良环境具有较强抗性的休眠体。一个细菌形成一个芽孢，一个芽孢将形成一个细菌。5病毒能否单独完成各种生命活动？其增殖的原料和能量来自哪里？病毒不能单独完成生命活动。增殖时所需原料和能量均由宿主细胞提供。6人和动物、植物和微生物的营养物质分别是什么？人和动物的营养包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类；植物的营养包括水、矿质元素和二氧化碳三类物质；微生物的营养为水、无机盐、碳源、氮源、生长因子五类。7微生物、植物、动物及人所需的无机盐有没有差别，有什么差别？微生物所需的无机盐与植物所需的矿质元素有差别，比如NH4+，在微生物是氮源，在植物是矿质元素；CO32对异养微生物是无机盐，对自养型微生物可以是碳源。人和动物所需的无机盐中无氮，他们所需的氮来自蛋白质等。8氮源能否为微生物提供能源？对于一些微生物氮源可以作为能源。如硝化细菌。9如果培养能消除石油污染的微生物来消除石油污染，应如何分离这种这种微生物？培养基中石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能利用石油的微生物生存，达到分离出能消除石油污染的微生物的目的。10为什么培养基中营养物质浓度过高会抑制微生物的生长？高浓度的营养物质会使微生物失水而影响正常的生命活动。11在大肠杆菌、放线菌、根霉的混合培养液中，如何分离出根霉？在培养基中加入青霉素可抑制细菌和放线菌的生长，但对酵母菌、霉菌没有影响。12检测自来水是否被粪便污染的指示菌是什么？用什么培养基来鉴别？大肠杆菌，在固体培养基中加入伊红-美蓝。13微生物代谢的突出特点是什么？为什么会有此特点？微生物代谢异常旺盛。由于微生物的表面积与体积比很大，能迅速与外界进行物质交换。14试区分青霉素、链霉素、赤霉素、四环素、维生素中哪一种不是抗生素？赤霉素是植物激素；维生素是某些微生物的生长因子，也是某些微生物的初级代谢产物。是动物体的一种营养成分。15组成酶和诱导酶的合成控制条件分别是什么？组成酶的合成只受基因控制；诱导酶的合成受基因与诱导物的控制。16微生物代谢的人工控制的措施包括了那些？的目的是什么？包括了改变微生物的遗传特性、控制发酵条件。目的是最大限度积累对人类有利的代谢产物。17酶合成的调节有什么优点？既保证了代谢的需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。18在基因工程中通过什么方法改变细胞壁的通透性？在谷氨酸发酵生产过程中采取什么手段改变细胞膜的透性？加入CaCl2可增大细胞壁的透性。调节 pH可改变细胞膜的透性。19微生物群体生长规律以细菌为例是在什么条件下培养测定出来的？少量的某种细菌接种到恒定容积的液体培养基中，在适宜条件下培养。20调整期大量合成的酶是什么酶？诱导酶。21如何缩短调整期？利用对数期的细菌做菌种；菌种接种到相同的或某些营养成分相同的培养基中；加大接种量。22连续培养的优点是什么？缩短培养周期、提高设备的利用率、便于自动化管理。23对数期和稳定期的产物主要是哪一类？对数期代谢产物主要是初级代谢产物；稳定期的代谢产物主要是次级代谢产物。24从生态的角度考虑，种内斗争、微生物与环境的斗争最激烈的时期分别是哪些时期？稳定期和衰亡期26谷氨酸生产用的培养基通常用豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氯化钾、硫酸镁、生物素等配成。从物理性质和化学成分看应为什么培养基？有什么优点？液体培养基和天然培养基；优点是：营养物质能充分利用，为微生物提供更大的生存空间，有利于生产过程中培养条件的控制和产物的提取。28哪些因素会影响发酵过程中的温度？微生物分解有机物释放的能量会引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起温度升高。发酵罐壁的散热；冷却水的冷却会使发酵温度降低。29菌种选育过程中能定向育种的方法有哪些？基因工程、细胞工程30单细胞蛋白是蛋白质吗？不是，它是微生物菌体本身。31发酵工程生产的产品用什么方法分离提纯？如果是菌体本身，则用过滤、沉淀的方法；如果是代谢产物，则用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。1、某同学设想将乳酸菌与水稻的叶肉细胞杂交。请问，首先要对细胞作怎样的处理？答：酶解法去壁。用纤维素酶和果胶酶处理叶肉细胞；用溶菌酶（作用的靶物质是肽聚糖，从而导致细菌细胞壁解体）处理乳酸菌。2、判断：质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器。答：错。质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。细菌细胞中只有一种细胞器核糖体。3、判断：固氮基因的编码区是间隔的，不连续的。答：错。固氮基因存在于固氮微生物细胞中，而固氮微生物（固氮细菌、某些放线菌和蓝藻）均为原核生物，因此，固氮基因（原核生物的基因）编码区是连续的、不间隔的。4、判断：根瘤菌核区的大型环状DNA控制固氮酶的合成。答：错。控制固氮酶合成的基因位于质粒上，质粒控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等性状。5、细菌的荚膜与细菌的何种特性有关？答：毒性。肺炎双球菌的转化实验中：S型细菌有多糖类荚膜，是有毒性的；R型细菌没有多糖类荚膜，是无毒性的。6、如何通过肉眼鉴定菌种？答：当单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，便会形成一个肉眼可见、具有一定形态结构的子细胞群体即菌落。而每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可作为菌种鉴定的重要依据。7、病毒在宿主活细胞中的增殖过程需宿主细胞提供哪些物质？答：ATP、酶、氨基酸、核苷酸、核糖体、tRNA等。8、氨基酸或蛋白胨可为微生物提供何种营养要素？答：碳源、氮源、生长因子，还是异养微生物的能源物质。9、如何分离混杂在一起的硝化细菌和圆褐固氮菌？答：用不含（有机）碳源的固体培养基可分离出硝化细菌；用没有氮源的固体培养基可分离出圆褐固氮菌。10、用人工培养基来培养硝化细菌，比较两种条件下其合成的有机物量的多少和菌落的大小：向无菌培养箱中只通入NH3和CO2；充入含NH3的无菌空气。答：条件下合成的有机物少，菌落小。因为硝化细菌为化能自养型细菌：利用氧化NH3过程中释放出的化学能将CO2和H2O合成自身所需要的有机物。11、实验室用于分离出与大肠杆菌混杂的酵母菌，对培养基有哪些要求？答：添加琼脂（固体培养基）；添加青霉素（选择培养基）；pH值调节到5.06.0（真菌的最适pH）。12、判断：圆褐固氮菌合成的生长素为次级代谢产物。答：对。圆褐固氮菌合成的生长素具有菌种特异性，属于次级代谢产物中的激素类。13、判断：发酵工程利用谷氨酸棒状杆菌生产的谷氨酸为次级代谢产物。答：错。谷氨酸棒状杆菌合成的谷氨酸不具有菌种特异性（如发酵工程还利用黄色短杆菌来生产谷氨酸），属于初级代谢产物中的氨基酸。14、判断：诱导酶只受酶合成的调节，不受酶活性的调节。答：诱导酶既受酶合成的调节，又受酶活性的调节。两种调节方式同时存在，密切配合，协调作用。通过对代谢的调节，微生物细胞内一般不会积累大量的代谢产物。但组成酶的合成只受遗传物质的控制，不受酶合成的调节，但受酶活性的调节。15、如何让黄色短杆菌大量生产赖氨酸？答：通过诱变育种，选育出不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种；在赖氨酸生产过程中，采取一定的手段改变细胞膜的透性，使赖氨酸迅速排放到细胞外。16、判断：给对数期微生物提供与先前营养不同的培养基，繁殖速度将加快。答：错。提供与先前营养不同的培养基，使得对数期微生物回到调整期，以适应新的环境。调整期菌体一般不分裂。17、判断：处于衰亡期的微生物仍具有繁殖现象。答：对。衰亡期菌体的死亡速率超过繁殖速率，最终导致了培养基中活菌数目急剧下降。18、在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，当葡萄糖被消耗完毕后，大肠杆菌才开始合成半乳糖苷酶。此时的菌体处于生长曲线的哪个时期？答：调整期。因为调整期是菌体对新环境的适应过程，这时菌体的代谢活跃，体积增长较快，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP以及其他细胞成分。19、发酵工程中能缩短生产周期的方法有哪些？答：连续培养；接种对数期菌体；增大接种量。20、发酵工程的第一个主要工作是选择优良的单一纯种。获得纯种的常用方法有哪些？答：根据微生物对碳源的需要差别，使用含不同碳源的培养基；根据微生物对氮源的需要差别，使用含不同氮源的培养基；根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子；根据微生物对抗生素敏感性差别，在培养基中加入不同的抗生素；此外，在选种过程中还应该考虑温度、pH、氧等因素的影响。21、中学课本中常用的灭菌方法有哪些？答：高压蒸气灭菌（对象：培养基等）；火焰烧灼灭菌（对象：接种环、接种钩等）；体积分数为75%酒精灭菌（对象：我们的双手等）；石炭酸溶液喷雾灭菌（对象：接种室等）。1抗原决定簇位于病毒的什么位置？答：衣壳。2谷氨酸发酵过程中，需要添加氨水，其目的是什么？答：为细菌生长提供所需氮源；调节培养液的PH。3发酵过程中，培养液的PH发生变化的原因是什么？答：营养物质被利用；代谢产物积累。4谷氨酸发酵过程中，在通入无菌空气后，要不断地搅拌，其作用是什么？答：使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中；使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率。5无氮培养基能筛选出根瘤菌吗？为什么？无氮培养基能筛选出圆褐固氮菌吗？加青霉素的培养基能筛选出哪些菌？含较高浓度的NaCl的培养基能筛选出什么菌？无有机碳源的培养基能筛选出哪些菌？在无氧条件下的培养基能筛选出哪些菌？答：不能。因为根瘤菌只有侵入到豆科植物的根内才能够固氮。能。霉菌和酵母菌。金黄色葡萄球菌。硝化细菌、光合细菌等。乳酸菌、反硝化细菌和酵母菌等。6控制细菌主要遗传性状的结构是什么？除此之外，还有什么结构能控制细菌的性状？答：拟核。质粒。7天然物质蛋白胨可以为微生物生长提供什么？答：碳源、氮源、生长因子和能源。8NH3在硝化细菌代谢中的作用？答：既是氮源，又是能源。9细菌的特殊结构有哪些？其中，什么结构与细菌的致病力有关？什么结构与细菌度过不良环境有关？答：荚膜、鞭毛和芽孢。荚膜。芽孢。10某些细菌芽孢的形成在什么时期？形成的原因是什么？答：稳定期。有害代谢产物的积累。11细菌生长过程中，在什么时期增长率最高？什么时期种内斗争最激烈？什么时期细菌与无机环境的斗争最激烈？细胞畸形分化在什么时期？细菌代谢最旺盛在什么时期？大量产生抗生素在什么时期？细菌数目变化较大在什么时期？什么时期的细菌可用作生产和科研用的菌种？答：对数期。稳定期。衰亡期。衰亡期。对数期。稳定期。对数期和衰亡期。对数期。12微生物刚接种到一个新的培养基上，为何会出现调整期？答：为适应新的环境。13对数期的长短取决于什么？答：接种量的大小；培养基的多少；代谢产物合成量的多少。14如何缩短调整期？如何延长稳定期？答：增加接种量。采用连续培养的方法。15某有机物既是微生物的初级代谢产物，又是植物组织培养基的成分，还是动物细胞培养液的成分，该有机物是什么？答：维生素。16鉴别大肠杆菌的培养基的非营养物质有哪些？答：琼脂、伊红美蓝。17合成噬菌体衣壳的场所是什么？合成噬菌体核酸的场所是什么？答：细菌的核糖体。细菌的体内。18微生物代谢异常旺盛的原因是什么？答：表面积与体积的比很大。（或相对表面积很大。）19在谷氨酸发酵过程中，提取大量谷氨酸的方法有哪些？提取大量谷氨酸杆菌的方法有哪些？答：蒸馏、萃取和离子交换。过滤和沉淀。20利用发酵工程生产氨基酸的过程中，都涉及到与蛋白质代谢有关的什么作用？答：氨基转换作用。21当谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，若发现产物中出现了乙酰谷氨酰胺，则应采取什么措施？若发现产物中出现了琥珀酸，则应采取什么措施？后者具体该如何操作？答：在培养液中加入碱性物质，如NaH CO3等。增加溶氧。加大无菌空气的通入量和加快发酵罐中搅拌器的转速。22在将鲜牛奶制成酸奶的过程中，盛奶的容器必须满足的条件是什么？其原因是什么？答：密封。防止空气进入到容器中，抑制乳酸菌的生长繁殖和代谢活动。24微生物包括哪几类生物？答：包括原核生物、原生生物、真菌和病毒四类生物。25从噬菌体增殖的过程可以得到什么结论？答：DNA是遗传物质；DNA能控制蛋白质的合成。26微生物培养过程中，在试管口为何要加上棉塞？答：防止杂菌污染；保证通气良好。27生产谷氨酸的菌种有哪些？其新陈代谢类型是什么？答：谷氨酸棒状杆菌和