微生物发酵灭菌工-复习题.doc

微生物发酵灭菌工（复习题及参考答案）一、 简述题(每小题10分，共80分) 1. 根据微生物对温度的依赖可分类成哪几类微生物？ 微生物对温度要求不同的原理是什么？什么是发酵热？生物热的大小与哪些因素有关？ 答: 面不同微生物的生长对温度的要求不同，根据它们对温度的要求大致可分为四类：嗜冷菌适应于0260C生长，嗜温菌适应于1543oC生长，嗜热菌适应于3765oC生长，嗜高温菌适应于65OC以上生长 。（2分）微生物与温度相关性的原理：（1）、微生物对温度的要求不同与它们的膜结构物理化学性质有密切关系；（2）、蛋白质结构；（3）、蛋白质合成；（4）、合成冷休克蛋白。（4分）发酵热就是发酵过程中释放出来的净热量。（2分）生物热的大小与发酵类型密切相关，微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多。（2分）2. 什么是培养基?常用的无机氮源和有机氮源有哪些？有机氮源在发酵培养基中的作用？答: 广义上讲培养基是指一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料。同时培养基也为微生物培养提供除营养外的其它所必须的条件。（2分）常用的无机氮源：氨盐、硝酸盐和氨水（2分）；常用的有机氮源：花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、尿素、废菌丝体和酒糟等。（4分）有机氮源除提供氮源外，有些还提供大量的无机盐及生长因子。（2分）3. 什么是种子的扩大培养？种子扩大培养的目的与要求？种子扩大培养的一般步骤？答: 种子扩大培养是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处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。种子扩大培养的目的：（1）.提供大量而新鲜的、具有较高活力的菌种（接种量的需要）； （2）.让菌种从固试管、液体试管，逐步适应（菌种的驯化）： （3）.菌种经过扩大培养，可以提高生产的成功率，减少“倒罐”现象（缩短发酵时间、保证生产水平）。种子的要求：总量及浓度能满足要求；生理状况稳定，个体与群体；活力强，移种至发酵后，能够迅速生长；无杂菌污染。一般步骤：休眠孢子母斜面活化摇瓶种子或茄子瓶斜面或固体培养基孢子一级种子罐二级种子罐发酵罐4. 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选择上各有何特点？答: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。（5分）生产车间阶段，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。（5分）5. 微生物生长可分为几个阶段？次级代谢产物在什么阶段开始合成？答:微生物生长分为：迟滞期、对数生长期、稳定期和死亡期。（5分）次级代谢产物在对数生长期后期和稳定期才开始大量合成。（5分）6. 发酵过程中pH会不会发生变化？为什么？ pH对发酵的影响表现在哪些方面？发酵过程的pH控制可以采取哪些措施？答:发酵过程中pH是不断变化的。 （2分）原因：（1）糖代谢特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一（2）氮代谢当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。（3）生理酸碱性物质利用后pH会上升或下降（4）某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。（5）菌体自溶 pH上升，发酵后期，pH上升（6）杂菌的污染，pH下降 （3分）pH对发酵的影响：（1）pH影响酶的活性。（2）pH影响微生物细胞膜所带电荷。从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行。（3）pH值影响培养基某些成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用。（4）pH值影响代谢方向。（5）pH在微生物培养的不同阶段有不同的影响。（3分）pH控制可以采取哪些措施：（1）调节基础培养基的配方。C/N、碳源种类和浓度：（2）补料的控制。简单的加酸加碱；补入无机氮源；同时补入碳氮源。（2分）7. 什么是正突变？什么是负突变？什么是结构类似物？什么是诱变育种？常用的诱变剂有哪些？答:在自然突变中，有一种是我们生产上希望看到的，对生产有利，这种突变称为正突变（2分）；另一种是我们生产上所不希望看到的，表现为菌株的衰退和生产质量的下降，这种突变成为负突变。（2分）结构类似物：在化学和空间结构上和代谢的中间物（终产物）相似，因而在代谢调节方面可以代替代谢中间物（终产物）的功能，但细胞不能以其作为自身的营养物质。（2分）用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选，称为诱变育种（2分）诱变剂：物理诱变剂有紫外，X射线，射线，快中子等；化学诱变剂有硫酸二乙酯（EDS），亚硝基胍等。（2分） 8. 染菌对发酵有什么危害，对提炼有什么危害？有哪些原因会引起染菌？染菌以后应采取什么措施？答:染菌对发酵的危害: 生产不同的品种，可污染不同种类和性质的微生物。不同污染时间，不同污染途径，污染不同菌量，不同培养基和培养条件又可产生不同后果 (2.5分)染菌对提炼的危害: 染菌的发酵液一般发粘，过滤困难。染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质，比较难于进一步提炼。 (2.5分)染菌原因:设备渗漏、空气带菌、种子带菌、灭菌不彻底、技术管理不善等（2.5分）染菌以后应采取的措施: 染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。凡染菌的罐要找染菌的原因，对症下药，该罐也要彻底清洗，进行空罐消毒，才可进罐。染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒，空气用甲醛熏蒸。特别，若染噬菌体，空气必须用甲醛蒸汽消毒。 (2