《微生物工程》期末复习资料

1、微生物工程复习题型资料一、名词解释：代谢工程：代谢工程是指利用基因工程技术，定向地对细胞代谢途径进展修饰、改 造，以转变微生物代谢特性，并与微生物基因调控、代谢调控及生化工程相结合代谢途径，生产的代谢产物的工程技术领域。末端产物阻遏：指由于某代谢途径末端产物的过量累积而引起的阻遏，如在嘌呤、嘧啶和氨基酸的生物合成。分解代谢产物阻遏：当微生物在含有两种能够分解底物的培育基中生长时，利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。前体：被参加培育基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身的构造并未发生太大变化，却能提高产物产量的一类小分子物质。促进剂：是一类刺激因子，它们

2、并不是前体或养分，这类物质的参加或可以影响微生物的正常代谢，或促进中间代谢产物的积存，或提高次级代谢产物的产量。的增加而加强，直到到达一个临界值为止。这个临界值称为“临界氧浓度不影响菌的呼吸所允许的最低氧浓度称作临界氧浓度生理酸性物质: 无机氮源被菌体作为氮源利用后，培育液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用代谢 8种经微生物生理作用代谢后能形成碱性物质的无机氮源叫生理碱性物质。发酵热：发酵过程中释放出来的净热量,以 J/(m3h)为单位,它是由产热因素和散热因素两方面所打算的.Q发酵 Q生物 Q搅拌 Q蒸发 QQ辐射分批培育：指的是一次投料，一次接种，一次收获的间歇培育方式。对数残

3、留定律：对微生物进展湿热灭菌时，培育基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比，这就是对数残留定律。-dN/d=NN培育基中活的微生物个数；时间s;比死亡速率s-1(死亡速率常数) dN/d微生物的瞬间变化率，即死亡速率。弱化调整：当细胞内有色氨酸存在时，可使翻译过程在未到达终点之前，便有 80%90%的翻译终止的调整方式。原生质体融合: 就是把两个亲本的细胞分别去掉细胞壁，获得原生质体，将两亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇PEG作为助融剂，使它们相互凝集，发生细胞质融合，接着两亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。连续培育：又称连续发酵，是在开放系统中进展的，指以肯定的

4、速率向发酵罐内添加颖 似恒定的状态下生长的培育方法。灭菌:就是使用物理或化学方法杀灭或去除物料或设备中一切有生命物质的过程。热阻：微生物在某一特定条件下(主要是温度)的致死时间。相对热阻：指某一微生物在某一条件下的致死时间与另一微生物在一样条件下的致死时间之比。连续灭菌：是将配制好的培育基在高温快速的状况下，向发酵罐输送的同时经过加温、保温、冷却的过程，进展灭菌的.惯性碰撞的临界速度: 气流速度下降到微粒的惯性力缺乏以使微粒脱离主导气流对纤维产生的碰撞，这时的气流速速称为惯性碰撞的临界速度。拦截滞留作用：气流速度降到临界速度以下，微粒不能因惯性碰撞而滞留于纤维上，捕 起作用的机制称为拦截滞留作

5、用。 应。二、选择/填空：微生物工程的进展简史1传统的微生物发酵技术自然发酵2术纯培育技术的建立 3.其次代微生物发酵技术深层培育技术4.第三代微生物发酵技术4.5.基因工程阶段酶活性包括两个方面，即酶的激活作用和酶的抑制作用 。微生物菌种分别纯化和筛选的步骤：标本采集标本材料的预处理富集培育菌种初筛菌种复筛性能鉴定菌种保藏。4.1928原生质体融合的一般步骤：制备原生质体、原生质体融合、原生质体的再生、筛选优良性状的融合重组子。常用的菌种保藏方法：斜面保藏法、穿刺保藏法、液体石蜡法、沙土管枯燥保藏法、真空冷冻枯燥保藏法、液氮保藏法、悬液保藏法、低温保藏法。代谢调整的方式:主要有反响抑制、反响

6、阻遏、酶的诱导调整、酶的共价修饰等。阻遏作用:有利于生物体节约有限的养料和能量，阻遏的类型主要有末端代谢产物阻遏和分解代谢产物阻遏两种。酶合成调整的机制依据操纵子的调整方式不同可分为:单一效应物调整、两种效应物的共同调整和弱化调整三种类型。分支生物合成途径的调整:调整、增效反响调整、激活和抑制联合调整和酶的共价修饰等。影响发酵温度的因素:有生物热、搅拌热、蒸发热、显热和辐射热等4 种发酵热。选择最适PH 泡沬的消退和把握分为：机械消泡和消沬剂消沬。下游加工过程可分为 4 个阶段：1.发酵液的预处理和固液分别；2.提取；3.精制；4.成品加工。常用的消泡试剂有哪些:自然油脂；高碳醇、脂肪酸和酯类

7、；聚醚类；硅酮类；亚硫酸,磺酸盐. 使用最多的是自然油脂和聚醚类C:N=4:1;C:N=3:1谷氨酸，菌体生殖受抑制。培育基依据其用途可分为孢子培育基；种子培育基；发酵培育基灭菌的常用方法有化学试剂灭菌射线灭菌干热灭菌湿热灭菌过滤除菌依据能量输入的方式，可将好氧发酵罐分成三类：内部机械搅拌型、外部液体搅拌型和空气喷射提升式发酵罐抗生素按化学构造可分为:内酰胺类抗生素青霉素、头孢霉素氨基糖苷类抗生素(链霉素、庆大霉素)大环内酯类抗生素红霉素四环类抗生素多肽类抗生素三、简答题简述PH 与u Qp之间关系的四种模式图的所表达的含义及其在工业发酵中的指导意义第一种状况是菌体的比生长速率u和产物的比生产

8、速率Q都有一个相像的并且较宽p的最适PH 范围；其次种是Qp 的最适PH 范围很窄，而u 的的范围较宽；第三种是u Qp有一样的最适PH 范围，但范围很窄，即对PH 值的变化敏感；第四种，u Qp 有各自的最适PH 范围。属于第一种状况的发酵过程比较易于把握，其次、三模式的发酵PH 必要严格把握，最终一种状况应当分别严格把握各自的最适PH.产黄青霉的生长发育六个阶段 (1)分生孢子的期(2)菌丝生殖，原生质嗜碱性很强，有类脂肪小颗粒发生期(3) (4)原生质嗜碱性很弱，脂肪粒很少，形成中、小空泡为期5脂肪粒消逝，形成大空泡为期6细胞内看不到颗粒，并有个别自溶细胞消灭为期。泡沬的消长规律：首先泡

9、沫的产生与通气、搅拌的猛烈程度有关。泡沫随着通气量 力量原生质体融合的优越性：受接合型和致育型的限制小，两亲株没有供体和受体之 充分、完善，既有核配又有质配。可以承受温度、药物、紫外线等处理纯化亲株的一方或 变，可明显提高诱变频率。两种效应物的共同调整活化蛋白的参与调整。如乳糖操纵子的调整与大肠杆菌胞内cAMP 的浓度有关。cAMP 与cAMP 的受体蛋白CRP结合成复合物，然后起调整作用。CRP 不能单独与启动基因结合，只有在与cAMP 结合后发生自身构型变化，才能结合到启动基因上，促使RNA 聚合酶cAMP 不存在或CRP 不存在时，即使效应物存在，RNA聚合酶也不能结合到启动基因上，不能

10、使构造基因转录和表达。不需要的负产物的途径阻断目标产物降解的途径限制L-谷氨酸的直接前体羰基戊二酸 转化为三羧酸循环中下一个中间产物琥珀酸CoA的力量料应经过灭菌使用无污染的纯粹种子等菌可能会分解产物，而使生产失败污染的杂菌大量生殖，会转变反响介质的PH，从而使生物反响发生特别变化发生噬菌体污染，微生物细胞被裂解，而使生产失败等。四论述题简述色氨酸调整机制色氨酸操纵子色氨酸操纵子(tryptophane operon)这个操纵子自动关闭，缺乏色氨酸时操纵子被翻开，trp 基因表达，色氨酸或与其代谢有关的某种物质在阻遏过程而不是诱导过程中起作用。由于trp 体系参与生物合成而不是降解，它不受葡萄

11、糖或cAMP-CAP 的调控。5 步完成。每个环节需要一种酶，编码这5被转录在一条多顺反子mRNAtrpE、trpD、trpC、trpB、trpA 甘油-3-磷酶合成酶。色氨酸操纵元的构造与阻遏蛋白的负性调控：合成色氨酸所需要酶类的基因E、D、C、B、A 等头尾相接串连排列组成构造基因群，受其上游的启动子Ptrp 和操纵子o因 trpR 的位置远离P-o-构造基因群，在其自身的启动子作用下，以组成性方式低水平表达47000 的调控蛋白R，R 并没有与o色氨酸时，R 与色氨酸结合后构象变化而活化，就能够与o的转录。因此这是属于一种负性调控的、可阻遏的操纵元repressible operon，即这色氨酸为阻遏剂 生物合成系统的操纵元都属于这种类型，其调控可使细菌处在生存生殖最经济最节约的状 态。R 使其起阻遏作用的程度时，产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低，而且产生的酶量与色氨酸浓度呈负相关在 trp的作用啤酒酿造加工的四个阶段制麦：麦粒发芽粗选精选 浸麦发芽 绿麦芽 烘干、除根 成品麦芽58h.子培育物。接种后的麦芽进展酒精发酵，产生乙醇、CO2和一些供给风味和香味的次级代谢产物，发酵依据生产啤酒的类型，一般经受 2 7 天。3.柠檬酸发酵积存机制Mn2+缺乏Mn2+缺乏抑制蛋白质的