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生物工艺学复习题纲一、名词解释 1. 菌株分离P20 菌种分离就是将一个混杂着各种微生物的样品通过分离技术区分开，并按照实际要求和菌株的特性，采取迅速、准确、有效的方法对它们进行分离、筛选，进而得到所需微生物的过程。2 分解代谢物阻遏P84 指细胞内同时有两种分解底物（碳源或氮源）存在时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶合成的现象。分解代谢物阻遏对微生物的好处是很明显的,有了这种机制微生物可以利用它们细胞中已有的酶系降解最易利用的生长底物,必要时才去合成降解另一种生长底物的酶系,当第一种生长底物很丰富的时候,去合成降解另一种生长底物的酶系显然是浪费。因此,分解代谢物阻遏也是细胞经济的一个方面。3 营养缺陷型P45 营养缺陷型是指通过诱变而产生的缺乏合成某些营养物质如氨基酸、维生素和碱基等的能力，必须在其基本培养基中加入相应的营养成分才能正常生长的变异株。 4 次级代谢P47：次级代谢：某些生物为了避免在初级代谢过程某种中间产物积累所造成的不利作用而产生的一类有利于生存的代谢类型。可以认为是某些生物在一定条件下通过突变获得的一种适应生存的方式。许多次级代谢产物的基本结构是由少数几种初级代谢产物构成的，所以次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生出来的，次级代谢途径并不是独立的，而是与初级代谢途径有密切关系的。因此次级代谢必然会受到初级代谢的调节。次级代谢物合成的特点：a、次级代谢物合成过程远较初级代谢产物复杂；b、次级代谢产物则需要复杂的营养条件；c、在分批培养条件下，次级代谢产物一般都是在菌体生长的峰值出现后才大量合成。5 组成型突变P83 借强力因素诱变引起的突变，如不是在结构基因上，而是在调节基因或操作基因上，从而导致调节基因编码合成的阻遏物无活性或操纵基因对活性阻遏物的亲和力衰退，这样，无需诱导物便能生产诱导酶。这种突变作用称为调节性或组成型突变。6 抑制剂和促进剂P113抑制剂是指在发酵过程中加入的，会抑制某些代谢途径的进行，同时会使另一代谢途径活跃，从而获得人们所需的某种产物或使正常代谢的某一代谢中间物积累起来的一种物质。7 种子扩大培养P120种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。8 补料分批培养P133 分批补料培养就是指在分批培养开始，投入较低浓度的底物，然后在发酵过程中，当微生物开始消耗底物后，再以某种方式向培养系统中补加一定的物料，使培养基中的底物浓度在较长时间内保持在一定范围内，以维持微生物的生长和产物的形成，并避免不利因素的产生，从而达到提高容积产量、产物浓度和产物得率的目的。缺点：由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生产速率的下降。由于有物料的加入增加了染菌机会。9 高密度培养P140 细胞高密度培养一般是指微生物沉没培养时其细胞密度达到100g/L以上的水平。1) 提高底物浓度可以延长微生物的指数生长期，从而提高发酵的设备利用率、容积产量和产物的积累浓度；2) 但过高的底物浓度往往会引起一系列的不利影响，如底物抑制、粘度升高引起的传质效率降低等。3) 尤为严重的是，微生物的许多次级代谢产物的产生，都受高浓度的葡萄糖、碳水化合物以及含氮化合物的降解产物的抑制。可采用搅拌罐或内循环的气升式反应器等工业上一般采用搅拌罐与补料工艺来进行细胞高密度培养。10 呼吸熵P157 呼吸商RQ是反映发酵系统中微生物细胞生理特性情况的参数，综合反映了菌体细胞对有关营养基质代谢情况的信息，它在数值上等于细胞生命活动产生的的CO2摩尔数与所消耗的氧的摩尔数之比。11 工程菌的稳定性 P181在发酵过程中，工程菌在传代过程中随外界条件改变而出现质粒不稳定的现象。通过诱变育种使工程菌具有高的代谢能力，且不易受发酵工艺的一些条件的影响，具有较高的稳定性。12 高压匀浆法P279 借助高压匀化作用的液体剪切作用使细胞破碎。细胞浆液通过止逆阀进入泵体内，在高压下迫使其在排出阀的小孔中高速冲出，并射向撞击环。由于突然减压和高速冲击，细胞受到高的液相剪切力而破碎。 常用于植物细胞与微生物细胞的大规模处理中 团状或丝状真菌以及较小的革兰氏阳性菌不适合 包涵体质地坚硬，易损伤匀浆阀，不适合用匀浆法处理二、选择题 1. 半固体培养基是在配好的液体培养基中加入少量琼脂，一般用量为（0.5%0.8%）。P113A 0.5% B 1% C 2%2. 制作霉菌孢子培养基时，大米培养基的水分控制在（21%25%）较为适宜。P114A 15% B 25% C 35%3. 青霉素发酵的临界氧浓度为（5%10%）空气饱和度。P153A 10% B 20% C 35%4. 电泳染色中灵敏度最高的是（ C ）。P204A 考马斯亮蓝染色 B 银染法 C 荧光染色5. 对基因工程菌的发酵，其分离和提纯所占费用甚至达到整个生产投资的（80%90%）。P254A 60% B 70% C 80%6. 革兰氏阳性菌细壁较厚，具有20-80 nm的肽聚糖层，约占细胞壁干重的（B）P276A 30% B 50% C 65%7 放线菌分离中可采用（A）来抑制细菌和真菌的生长。P23A 放线菌酮 B 青霉素 C 卡那霉素 8 发酵中泡敌等消泡剂的用量一般为（C）左右。P168A 3% B 0.1% C 0.03%9 单级连续培养的条件是（B）P136A D B =D C D10 在液氮冷冻保藏中，最常用的冷冻保护剂是（B）。P34A 石蜡油 B 二甲亚砜和甘油。C 蔗糖溶液11 植物愈伤组织培养周围环境的最佳相对湿度为（70%80%）。P239A 50% B 70% C 95%12 谷氨酸发酵中催化-酮戊二酸还原氨化生成谷氨酸的关键酶是（B）P92A -酮戊二酸脱氢酶 B 谷氨酸脱氢酶 C 丙酮酸脱氢酶三、填空题 1. 通常的生物反应过程包括 原材料的预处理 、 生物催化剂的制备 、生物反应器及反应条件的选择与监控 、 产品的分离纯化 四个组成部分。P42. 放线菌分离中可采用 重铬酸钾、放线菌酮 来抑制细菌和真菌的生长。P233. 用来筛选细菌的培养基应添加 50100 g/mL 的制霉菌素来抑制真菌的生长。P244. 广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量有机物质，如 氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素 等均 可称为生长因子。P1125. 在菌种液氮冷冻保藏中，最常用的冷冻保护剂使用浓度一般为 10 %的 甘油 或 5 %的 二甲亚砜 。P346. 冷冻干燥保藏中使用的冷冻保护剂常用 脱脂乳 和 蔗糖 。P347. 基因定向进化的过程包括采用 随机诱变 、 基因重组 和 高通量筛选 等革命性的设计方法。P518. 酶活性的调节可归纳为 共价修饰 、 变构效应 、 缔合与解离 、 竞争性抑制 以及酶的降解。P789. 一般采用紫外线对菌悬液诱变处理时，紫外灯的功率为 15 W，距离固定在 1530 cm 左右。P8410. 紫外线诱变的作用机制主要是形成 胸腺嘧啶二聚体 以改变DNA生物活性。P8411. 菌种保藏的方法包括 斜面保藏法 、 石蜡油保藏法 、 载体保藏法 、 真空干燥法 和液氮超低温保藏法等。P9512. 发酵培养基中常用的碳源有 糖类、油脂、有机酸和低碳醇 ，其中 糖类（葡萄糖）是最容易被利用的碳源。13. 氮源的作用是 构成菌体细胞物质（氨基酸、蛋白质、核酸等）和含氮代谢物 ，常用的氮源可分为 有机氮源 和 无机氮源 两大类。P10714. 按培养基组成物质的纯度可分为 合成培养基 和 天然培养基 。P10615. 按培养基的状态可分为 固体培养基 、 半固体培养基 和 液体培养基 。P10616. 半固体培养基即在配好的液体培养基中加入少量的琼脂，一般用量为 0.5%-0.8% 。P10617 培养基按用途可分为 孢子培养基 、 种子培养基 和 发酵培养基 。P10618. 孢子培养基的基本配制要求为 营养不要太丰富（特别是有机氮源） 、 所用无机盐的浓度要适宜 和 要注意孢子培养基的PH和温度 。P10619 泡敌的亲水性好，消泡能力强，一般用量为 0.03%-0.05% 。P10620. 作为种子的准则是： 菌种细胞生长活力强，移植至发酵罐后能迅速生长，迟滞期短 、 生理性状稳定 、 菌体质量及浓度能满足大容量发酵罐的要求、 无杂菌污染 和保持稳定的生产能力。P12021. 种子制备的工艺流程包括 实验室种子制备阶段 和 生产车间种子制备阶段 阶段。P12022. 凡是微生物生长所不可缺少的微量有机物质都称为 生长因子 ，包括 氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素 等。P11223. 接种龄是指 种子罐仲培养的菌丝体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间 ；接种量是指 移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例 。在抗生素工业生产中，大多数抗生素发酵的最适接种量为 7%-15% 。P122-12324. 酒精生产中制曲时，曲料水分含量控制在 48%-50% ，而曲房空气湿度需控制在 90%100% 。P11425. 培养基中的碳氮比例在发酵工业中尤其重要，如碳源过多会引起 微生物生长过于旺盛，而不利于产物的积累；当培养基中碳源不足时容易引起 微生物菌体衰老和自溶 ；氮源不足则 微生物菌体生长过于缓慢。P11426. 影响种子质量的因素包括 原材料影响 、 培养基成分影响 和 培养条件 等。【书上还有写到种子保藏的影响和接种方法的影响】P124 27. 用于培养基设计的统计学方法包括 正交设计法 、 均匀设计法 、中心合成设计、分级因子设计、 响应面方法 等。P11628. 种子质量的控制措施包括 种子稳定性的检查 和 无（杂）菌检查 。【书上还有写到培养基成分质量的控制和种子液黏度的控制】P11629. 在分批培养中细胞的生长阶段包括延迟期、指数生长期 、 减速期 、静止期 衰亡期等。P12030. 补料分批培养的特点为 它能维持很低的基质浓度，从而避免快速利用碳源的阻遏效应和能够按设备的通气能力去维持适当的发酵条件，并且能减缓代谢有害物的不利影响。31. 连续培养的优点为 高效、自控、产品质量较稳定、节约能源及动力。32. 连续培养存在的最主要问题是菌种易于退化，易遭杂菌污染，营养物的利用率一般亦低于单批培养33. 生产上可加大种子量以获得高产，其中双种法是指 两个种子罐接一个发酵罐 ， 倒种法是指 把合适的放酵液倒出适量给另一个发酵罐作种子 。P12334. 谷氨酸发酵中棒杆菌的接种量为 1% 。P12335. 发酵的最适温度是指 既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度，它随菌种、培养基成分、培养条件和菌体生长阶段不同而改变 。P15136. 大多数细菌生长的最适pH为 6.37.5 ；霉菌和酵母菌生长的最适pH为 3.06.5；放线菌生长最适pH为78 。P15137. 细胞高密度培养是指微生物沉没培养时其细胞密度达到 100 g/L以上的水平。P14038. 发酵中对形成泡沫的表面现象起决定性作用的是 发酵液的性质随菌的代谢活动不断变化 ，泡沫的产生有利于 氧的传递 ，但大量泡沫的产生会带来许多副作用。P16739. 表示DO浓度的单位有 氧分压或张力，以大气压或mmHg表示 、 绝对浓度，以mgO2/L纯水或ppm表示 、 空气饱和度（%）表示 三种表示方法。P15240. 泡沫控制的方法包括 机械消沫 和 消泡剂消沫 。P16841. 发酵工业常用的消泡剂分 天然油脂类 、 聚醚类 、 高级醇类 和硅树脂类。P16842. 大规模的蛋白质分析过程包括 样品制备 、 蛋白质分离 和 蛋白质分析与鉴定 。p20243. 电喷雾离子化和 基质辅助激光解吸电离等软电离技术的成熟才使质谱技术真正应用到生物大分子分析领域。P20545. 植物细胞培养基中大量元素配制浓度通常为毫摩尔数量级，微量元素的配制浓度通常为微摩尔数量级 。46. 生物物质的分离包括 细胞及不溶性物质是去除、 产品的提取和浓缩 、 产品的提纯以及 产品的最后加工 四个基本的分离阶段。P25447. 凝聚作用是指 在某些电解质作用下，使扩散双电层的排斥电位降低，破坏胶体系统的分散状态而使胶体粒子聚集的过程 。P26148. 絮凝是指 某些高分子絮凝剂存在下，悬浮粒子之间产生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程。49. 细菌细胞壁的主要成分是 肽聚糖 ；酵母菌细胞壁的主要成分是 葡聚糖 和 甘露聚糖 ；大多数霉菌细胞壁由 几丁质 和葡聚糖 构成；藻类的细胞壁主要结构成分是纤维状的 纤维状的多糖类 物质。P27750. 细胞破碎率定义为 被破碎的细胞的数量占原始细胞数量的百分数 ；不管是高压匀浆还是珠磨破碎，都不是以破碎率为基准，而是考虑 产物的收率 和 兼顾上下游过程 。P28251. 可通过减弱或破坏蛋白质周围的 水花层 和 双电层厚度 来减弱蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质的沉淀。P28852. 影响蛋白质盐析的因素包括 溶质种类的影 、蛋白质溶质等浓度的影响 、 pH 、盐析温度的影响 。P29053. 选择沉淀用的有机溶剂应考虑其介电常数小 、 对生物分子的变性作用小 、 毒性小 、 沉淀用溶剂一般需能与水无限混溶 等因素 。P29454 右图是黄色短杆菌合成赖氨酸途径示意图，请据图回答：（1）图中黄色短杆菌利用天冬氨酸合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。 （2）当 赖氨酸 和 苏氨酸 都积累过量时，就会抑制天冬氨酸激酶的活性，该过程属于 反馈 调节。 （3）赖氨酸是人和动物的 必需 氨基酸，利用黄色短杆菌大量生产赖氨酸就必须抑制 苏氨酸 形成。 （4）科学家对黄色短杆菌进行 诱变 处理，选育出不能合成 高丝氨酸 的菌种，提高了赖氨酸的产量。该过程属于 诱变育种 。 （5）黄色短杆菌合成的赖氨酸是 初级 代谢产物，它合成后存在的部位是在 细胞内 。55 根据右图回答问题： （1）当终产物合成过量时，会导致合成途径中断，原因是谷氨酸抑制了 谷氨酸脱氢酶 的活性，这属于 酶活性 的调节。 （2）假设B酶只有在细胞内出现某种中间产物后才合成，则B酶是诱导酶。（3）假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌生产a酮戊二酸，请你利用现有的知识，设计一个大量积累a酮戊二酸的方案：对谷氨酸棒壮杆菌进行诱变处理，利用选择培养基，从中选育出不能合成谷氨酸脱氢酶的菌种。四、简答题（共21分）1诱变育种的一般步骤是什么？在诱变育种工作中应当注意哪些问题？ P82传统诱变育种步骤： 出发菌株的选择 处理菌悬液的制备 诱变处理 中间培养 分离和筛选注意问题：(一)出发菌株的选择1) 自然界新分离的野生型菌株，对诱变处理较敏感，容易达到好的效果。2) 在生产中经生产选种得到的菌株与野生型较相像，也是良好的出发菌株。3) 每次诱变处理都有一定提高的菌株，往往多次诱变能积累较多的提高。4) 出发菌株开始时可以同时选23株，在处理比较后，将更适合的出发菌株留作继续诱变。5) 要尽量选择单倍体细胞、单核或核少的多细胞体来作出发诱变细胞，这是由于变异性状大部分是隐性的，特别是高产基因。6) 根据采用的诱变剂或根据细胞生理状态或诱变谱选择诱变剂，因为同一诱变剂的重复处理会使细胞产生抗性，使诱变效果下降。有的诱变剂是作用于营养细胞，就要选对数期的细胞：有的作用于休止期，就可选用孢子。(二)处理菌悬液的制备这一步骤的关键是制备单细胞和单孢子状态的、活力类似的菌悬液，为此要进行合适培养基的培养，并要离心，洗涤，过滤。(三)诱变处理大多数的诱变剂都是致癌物质，操作者在从事诱变处理时要注意个人的防护，避免直接接触诱变剂。(四)中间培养由于在发生了突变尚未表现出来之前，有一个表现延迟的过程，即细胞内原有酶量的稀释过程(生理延迟)，需3代以上的繁殖才能将突变性状表现出来(五)分离和筛选筛选分初筛和复筛。初筛以迅速筛出大量的达到初步要求的分离菌落为目的，以量为主。复筛则是精选，以质为主，也就是以精确度为主。 2. 试推导单级连续培养中比生长速率与稀释率D的关系，并说明在稳态条件下如何控制。P135连续培养达到稳定时放掉发酵液中的细胞量等于生成细胞量。流入罐内的料液会使发酵液变稀，可用D来表示稀释率（h-1）：D=F/V （1）式中，F为料液流速，L h-1；V为发酵液的体积，L。在一定时间内细胞浓度的净变化为dX/dt=X-DX （2） 式中，X为生长速率，gL-1 h-1；DX为细胞排放速率，gL-1 h-1。 在稳态条件下，dX/dt=0，即X=DX，故=D （3）即在稳态条件下可通过补料速率来控制比生长速率，因V不变。以=(maxS)/(Ks+S)代入式（2）得 dX/dt= (maxS)/(Ks+S)-DX （4）残留其基质浓度的净变化为 dS/dt=基质的输入基质的输出细胞的消耗 dS/dt=DS0-DS-XmaxS/Y(Ks+S) （5）在稳态下，dX/dt=dS/dt=0，式（4）=（3），化简得 X=Y（S0-St） （6） S=KsD/（max-D） （7）式中，X和S分别为稳态细胞浓度和稳态残留基质浓度。式（7）解释了D如何控制。细胞生长将导致基质浓度下降，直到残留基质浓度等于能维持=D的基质浓度。如基质浓度消耗到低于能支持相关生长速率的水平，细胞的丢失速率大于生成的速率，这样S将会提高，导致生长速率的增加，平衡又恢复。3. 影响微生物需氧和供氧的因素有哪些？ 如何调节摇瓶发酵的供氧水平？如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？（12分）P138影响需氧的因素发酵液中供氧和需氧始终处于一个动态的平衡中 传递： 消耗：r= QO2 .XKla（c*-c）= QO2 .Xr摄氧率(r) QO2 比耗氧速度或呼吸强度（QO2） q 菌体浓度Xq QO2 影响因素：a、遗传因素 b、菌龄 c、营养的成分与浓度 d、有害物质的积累 e、培养条件Kla的影响因素Kla反映了设备的供氧能力，发酵常用的设备为摇瓶与发酵罐。 摇瓶发酵的供氧水平的调节：摇瓶机 往复式，频率80-120分/次，振幅8 cm 旋转式，偏心距25、12，转速250 rpm 装液量，一般取1/10左右通气搅拌发酵罐的供氧水平的调节：一般认为，发酵初期较大的通风和搅拌而产生过大的剪切力，对菌体的生长有时会产生不利的影响，所以有时发酵初期采用小通风，停搅拌，不但有利于降低能耗，而且在工艺上也是必须的。但是通气增大的时间一定要把握好。4试述微生物过程放大的标准及过程放大需考虑的因素。P148标准：若设计一个新的发酵罐，常用功耗与体积氧传质系数Kla作为放大标准。现在还流行通过改变搅拌转速与搅拌器的形状，维持一定的溶氧水平作为放大的依据。过程放大需考虑的因素： 物理因素：氧传递系数、单位体积的搅拌功率、剪切应力 化学因素 过程因素：种子的级数、灭菌条件5. 试述包涵体表达的特性及对分离纯化的影响。P376 包含体表达的特性： 包含体（inclusion bodies）是无定形的蛋白质的聚集，不被任何膜所包围。 细胞破碎后，包含体呈颗粒状，致密，低速离心就可以沉淀。 包含体难溶于水中，在变性剂溶液（如盐酸胍、脲）中才能溶解。在这些溶液中，溶解的蛋白质呈变性状态，即所 有的氢键、疏水键全被破坏，疏水侧链完全暴露，但一级结构和共价键不被破坏。 因此当除去变性剂时，一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型，这一折叠过程称为蛋白质的复性。包涵体对分离纯化的影响：a、可以很容易地与胞内可溶性蛋白杂质分离，蛋白质纯化较容易完成。 b、包涵体可以从匀浆液中一低速离心出来，以促溶剂溶解。 c、包涵体的形成虽然增加了提取的步骤，但包含体重目的蛋白质的纯度较高，可达到20%80%，且重组蛋白以包涵体的形式表达能有效的抵御了蛋白酶对表达蛋白的降解。 d、对于生产那些处于天然构象时对宿主细胞有毒害的蛋白，包涵体的形成无疑是最佳选择。6. 以蛋白质纯化为例，一般在设计分离纯化技术路线时应注意哪些选择原则？P257以蛋白质为例，应注意以下原则：1) 技术路线、工艺流程尽量简单化2) 尽可能采用低成本的材料与设备3) 将完整工艺流程划分为不同的工序4) 注意时效性，应优选可缩短各工序纯化时间的加工条件5) 采用成熟技术和可靠设备 6) 以适宜的方法检测纯化过程、产物产量和活性，对纯化过程进行监控等五、论述题 （共20分）1 染菌对发酵有什么危害，对提炼有什么危害？生产过程中杂菌污染的途径及防治方法？ 染菌对发酵的危害： 干扰生产菌的正常代谢，降低产量 改变pH，降解某些产物 污染不同的微生物，不同阶段染菌危害 染菌对提炼的危害： 过滤困难而大幅度降低过滤收率 有机溶剂萃取时发生乳化防止染菌的措施u 防止种子带菌u 防止设备渗漏u 防止培养基灭菌不彻底u 防止空气引起的染菌u 发酵染菌后的措施：a. 染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。b. 凡染菌的罐要找染菌的原因c. 染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒噬菌体的防治a. 建立工厂环境清洁卫生制度b. 感染噬菌体的培养物不得带入菌种室、摇瓶间c. 发现噬菌体停搅拌、小通风，将发酵液加热到70800C杀死噬菌体，才可排放。d. 环境用漂白粉消毒e. 选育抗噬菌体的菌种f.2 试述培养基的配制原则，配制时应注意哪些问题？培养基碳氮比对菌体生长和产物的形成有何影响。培养基的配制原则：a) 根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基b) 营养成分的恰当配比c) 渗透压d) PHe) 氧化还原电位f) 营养成分的加入顺序配制时应注意问题：1) 考虑碳源、氮源时，要注意快速利用的碳（氮）源的相互配合，发挥各自的优势，避其所短。2) 选用适当的碳氮比3) 要注意生理碱、碱性盐和pH缓冲剂的加入和搭配。碳氮比对菌体生长和产物的形成影响：氮源过多，会使菌体生长过于旺盛，pH偏高，不利于代谢产物的积累，氮源不足，则菌体繁殖量少，从而影响产量。碳源过多，则容易形成较低的pH，若碳源不足，易引起菌体衰老和自溶。另外碳氮比不当还会影响菌体按比例地吸收营养物质，直接影响菌体的生长和产物的形成。菌体在不同的生长阶段，其对碳氮比的最适要求也不一样。一般碳源因为既作碳架又作能源，故用量比氮多。 3试述由葡萄糖生产谷氨酸的代谢途径是什么？如何增加细胞的通透性来使谷氨酸过量积累。P44代谢途径：葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸，再丙酮酸脱氢酶的作用下氧化成乙酰辅酶A(乙酰COA)，然后进入三羧酸循环，生成-酮戊二酸。-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化生成谷氨酸。谷氨酸棒杆菌具有丙酮酸脱氢酶，能把乙酰COA拖入TCA循环，同时拥有PEP羧化酶和丙酮酸羧化酶。要确保葡萄糖衍生的3C单元转化为草酰乙酸，就要拖过基因克隆的手段将两种羧化酶互相转换。此外，通过调节谷氨酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶获得谷氨酸的高产。增加细胞的通透性来使谷氨酸过量积累手段：a、生长在生物素限制的条件下 b、添加局部麻醉剂 c、添加青霉素 d、添加表面活性剂 e、采用油酸营养缺陷型 f、使用甘油营养缺陷型4以黄色短杆菌的代谢途径为例，说明赖氨酸产生菌的代谢调控特点，你认为在赖氨酸生产育种中可以采用哪些方法？P42特点：黄色短杆菌利用天冬氨酸合成赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。当赖氨酸和苏氨酸都积累过量时，就会抑制天冬氨酸激酶的活性，该过程属于反馈调节。利用黄色短杆菌大量生产赖氨酸就必须抑制苏氨酸形成。方法：a、通过对黄色短杆菌进行诱变处理，选育出不能合成 高丝氨酸 的菌种，提高了赖氨酸的产量。 b、利用基因工程手段，对控制合成高丝氨酸脱氢酶的基因进行改造，使其不能合成高丝氨酸。5以产氨短杆菌的代谢途径为例，说明肌苷酸产生菌的代谢调控特点，你认为在肌苷酸生产育种中可以采用哪些方法？P41特点：在嘌呤核苷酸的生物合成途径中，催化第一步反应的酶，5-磷酸核糖-1-焦磷酸(PRPP)的酰胺基转移酶，可被各种嘌呤核苷酸产物(如AMP、GMP)所抑制。例如，一定量的GMP或AMP仅能抑制5-磷酸核糖-1-焦磷酸酰胺基转移酶活力的10，而当二者混合时，则可抑制其酶活力的50。因为这些嘌呤核苷酸与5-磷酸核糖-1-焦磷酸并无结构相似性，又因该酶是一种调节酶，GMP和AMP可能分别结合在该酶的不同部位上。方法：通过诱变处理产氨短杆菌来抑制SAMP合成酶（IMP脱氢酶）的合成，从而抑制了AMP（GMP）的合成，获得GMP（AMP）的高产。6. 试写出淀粉质原料发酵法生产乙醇的工艺流程。1. 原料粉碎2. 蒸煮糊化3 大酒母的制备(一)酒母培养基的制备 a、试验室阶段培养基的制备 酵母菌在试验室培养阶段一般多采用米曲汁或麦芽汁来做培养基。b、酒母糖化醪的制备酒母扩大培养至卡氏罐和酒母罐后，采用淀粉质原料来制