江南大学历年研究生复试练习题

1、第一章思考题：1何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的应用及对发酵食品的影响。P7、P50初级代谢：指微生物的生长、分化和繁殖所必需的代谢活动而言的。初级代谢过程所生成的产物就是初级代谢产物。次级代谢是指非微生物生命活动所必须的代谢活动而言，也就是说这种代谢对微生物的生长、繁殖分化关系不到，生理功能也不十分清楚，但可能对微生物的生存有一定价值。进入稳定期后，有些微生物合成的化合物，在对数生长期是没有的，而且对细胞代谢也没有明显的意义，虽然生长速率很低，但代谢产物却具有明显优势，这类自发产生的化合物成为次级代谢产物。次级代谢产物有抗生素、生物碱、色素和毒素等

2、。2典型的发酵过程由哪几个部分组成？酵工程的一般过程可分为三个步骤：第一，准备阶段；第二，发酵阶段；第三，产品的分离提取阶段。 准备阶段的任务包括四个方面，即各种器具的准备，培养基的准备，优良菌种的选择或培育，器具和培养基的消毒。第二章思考题：1食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。Ø         能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。Ø         可在易于控制的培养条件下迅速

3、生长和发酵，且所需的酶活性高。 Ø         生长速度和反应速度快，发酵周期短。Ø         副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。Ø         菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。 Ø        

4、对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符 合食品卫生要求。 2什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？P17自然突变：在自然状况下发生的突变；诱发突变：在人为地用物理或化学因素诱发的突变。诱变育种：用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变进行的筛选。诱变育种实质：诱变育种实质：利用物理、化学等诱变因素，诱发基因突变，然后根据诱变育种要求、目的，从无定向的突变株中，筛选出具有优良形状的突变体。3突变分为哪两种类型，举例说明。P17Ø         基因突变少数核苷酸碱基的改

5、变（点突变）Ø         碱基对的置换和移码Ø         染色体畸形涉及一大段核苷酸或染色体的突变。在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。4何为DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。DNA体外重组技术：根据需要用人工方法取得供体DNA上的基因，在体外重组于载体DNA上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体原有的遗传性状。 5何为营养缺陷型？举例

6、说明营养缺陷型的筛选方法。P28营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种营养成分就不能正常生长的变异菌株。表示为“X ”6菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏方法？目的: 保证菌种不发生遗传变异、无污染和保持活力。 核心：人工创造条件（如低温、干燥、缺氧、和缺乏营养物质），使菌种的代谢活动处于不活动状态。          菌种保藏方法: 斜面低温保藏法、石蜡油封保藏法、砂土保藏法、冷冻干燥法、液氮超低温冻结法 霉菌：采用砂土管保藏法。此法特别适宜于产孢子或芽孢

7、的微生物。         酵母菌:定期移植斜面低温保藏法； 细菌:冻干法； 放线菌：冻干法或砂土保藏法。7造成菌种退化的原因是什么？生产中如何防止菌种的退化？菌种退化的原因:保藏方法不妥、保藏操作不当、传代不当、培养基不适、回复突变防止菌种退化的措施：Ø         从菌种选育方法上考虑1)进行充分的后培养及分离纯化2)增加突变位点，减少基因回复突变的几率Ø    

8、60;    从菌种保藏方式上考虑1)尽量减少传代次数2)选择适宜的保藏培养基 Ø         从菌种培养适宜条件上考虑 1)结构类似物抗性菌株在保藏培养基中应添加相应药物,及时淘汰回复突变细胞。2)基因工程菌添加抗生素于培养基中防止质粒的丢失Ø         从菌种管理的措施上考虑 :复壮1）定期对保藏菌种分离纯化，淘汰已退化细胞；2）定期对发酵液进行分离筛选8何为菌种的复壮？菌

9、种的复壮：从已衰退的菌种中筛选出少数尚未退化的个体，以恢复原菌株固有的优良性状。狭义：在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分析和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢复该菌种原有典型性状的措施。广义:在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常进行纯种的分离和生产性能测定工作，以期菌种的生产性能逐步提高。实际上是利用自发突变（正变）不断地从生产中选种。复壮措施：Ø         纯种分离（平板划线法，涂布法，倾注法，单细胞挑取法 ）Ø    

10、;     通过寄主体内生长进行复壮；Ø         淘汰已衰退的个体；采用比较激烈的理化条件进行处理，以杀死生命力较差的已退化的菌种Ø         采用有效的菌种保藏方法9培养基有哪些类型？各有何种用途？发酵工业上使用最广的是哪种类型？P70Ø         按状态：固体、半固

11、体和液体培养基。Ø         按纯度：天然培养基、合成培养基和半合成培养基。Ø         按生产工艺要求：孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。 10如何确定培养基的组成？生产中液体培养基的制备有哪些步骤？P70培养基的配制原则         根据不同微生物的营养需要配制    

12、0;    确定合适的碳氮比         控制pH条件         控制氧化还原电位         根据原料特点确定配比培养基的制备(液体培养基)制备：原料预处理、原料混溶、调节pH和灭菌。 （1）原料预处理： 淀粉糖的制备、 糖蜜的预处理（2）原料混溶： 缓冲物质 主要元素原料 微量元素 生长素 加底水 搅拌 搅拌均

13、匀 搅拌均匀 搅拌 搅拌均匀（3）调节酸碱度和灭菌11. 淀粉糖的制备方法？哪种方法制备的淀粉糖质量好？Ø         酸解法优点：生产简易，设备简单，水解时间短，设备生产能力大。缺点：设备需耐腐蚀，高温高压；副反应复杂。对原料要求高，颗粒不能大，浓度不能高，否则转化率低。Ø         酶解法优点：反应条件较温和，不需耐高温、耐压、耐酸设备；酶作用专一性强，淀粉水解副反应少，糖液纯度高，淀粉转化率高；可在较

14、高淀粉乳浓度下水解，可采用粗原料；糖液颜色浅，纯净，无苦味，质量高，有利于糖液的精制。缺点：反应时间较长，要求的设备较多，需专门培养酶的条件，由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。Ø         酸酶结合法酸酶法：先用酸水解成糊精或低聚糖，再用糖化酶水解为葡萄糖。 酸液化速度快，且糖化是由酶来进行，对液化要求不高，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率。酶酸法：先用淀粉酶液化到一定程度，然后用酸水解成葡萄糖。 能采用粗原料淀粉，淀粉浓度较酸法高，生产易控制，时间短，减少副反应，糖液颜色较浅。12糖蜜可

15、直接用作发酵原料吗？为什么？P203不可以。因为糖蜜中特别是甘蔗糖蜜中含有过量的生物素，会影响谷氨酸积累。故在以糖蜜为原料进行谷氨酸发酵时，常常经过预处理来降低生物素的含量。第三章复习思考题1何谓消毒、灭菌？消毒可以达到灭菌的目的吗？消毒：指用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。灭菌：指用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物。（3BPPT1）不可以。2灭菌的方法主要有哪几种？其灭菌原理何在？发酵工业中为何应用最广的是湿热灭菌？工业生产上的灭菌方法有加热灭菌、化学药剂灭菌、射线灭菌等。化学药剂灭菌、射线灭菌用于无菌间、培养室及车间空气灭菌。 加热灭菌（干热灭菌：火焰灭菌、烘箱

16、灭菌；湿热灭菌：巴氏灭菌、间歇灭菌、高压蒸汽灭菌）（1）干热灭菌法原理：通过脱水干燥和大分子变性来实现。一般细菌繁殖体在干燥状态下。80-100°c经一小时即可被杀死。（2）湿热灭菌法原理：用蒸汽灭杀液体中的病原菌或特定微生物。 温热的杀菌效果比干热好，其原因有：蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量愈大，发生凝固所需的温度愈低。湿热灭菌的菌体蛋白质吸收水分，因较大同一温度的干热空气中易于凝固。温热灭菌过程中蒸气放出大量潜热，加速提高湿度。因而湿热灭菌比干热所要温度低，如在同一温度下，则湿热灭菌所需时间比干热短。湿热的穿透力比干热大，使深部也能达到灭菌温度，故湿热比干热收效好。3

17、何谓微生物的热阻？高温短时灭菌法（HTST）的理论基础是什么？热阻：微生物对热的抵抗力。 19 世纪50 年代，法国人巴斯德(Pasteur)阐明了食品的微生物腐败机理，为灭菌技术的发展奠定了理论基础从微生物死亡动力学方程可以看出，随着温度的升高，微生物死亡速率加快，而比营养物质分解速度快得多，因此高温短时灭菌可达到相同的灭菌效果，而营养物质破坏大大减少。4在工业生产中，影响培养基灭菌的因素有哪些？为什么？1培养基成分：在培养基成分中，糖、脂肪和蛋白质的存在对微生物有一定的保护作用。特别是浓度较高的有机营养物质，当其表面受热变性后能形成一层保护膜影响热的传导，从而提高微生物的耐热性。但这种耐热

18、性同浓度(即基质中含水最)有关，相反；无机盐、碱、酸等则可以削弱微生物的耐热性，这同提高微生物细胞壁的导热性能有关系。2PH值 ：pH值高底pH6.08.0时,微生物最耐热;pH小于6.0时,氢离子易渗入细胞内,改变细胞的生理反应促使其死亡。所以培养pH值愈低,所需灭菌时间愈短。3培养基中的颗粒 4泡沫 （3BPPT10）5比较分批灭菌与连续灭菌的优缺点，两种灭菌方法各适用于何种场合？一、连续灭菌（连消）(Continuous sterilization): 是采用专一灭菌设备-连消塔，在高温下对液体培养基进行短时间加热灭菌。优点：（1）培养基受热时间短（可在2030s达到预定灭菌温度），营养

19、成分破坏少；（2）质量均匀；（3）适用于自动控制。适用条件：大规模生产，培养基中不含有固体颗粒或泡沫较少。（3BPPT11）二、 分批灭菌(实消): (Batch sterilization)指培养基在发酵罐中灭菌。优点：无需专一灭菌设备，但易发生局部过热而破坏营养成分的现象。适用条件：当培养基中含有固体颗粒或培养基有较多泡沫时，以采用分批灭菌为好。对于容积小的发酵罐，连续灭菌的优点不明显，而采用分批灭菌比较方便。三、设备灭菌 (Stearilization of fermenter)实罐灭菌时，发酵罐与培养基一起灭菌。培养基采用连续灭菌时，发酵罐需在培养基灭菌前，直接用蒸汽进行空罐灭菌，用无

20、菌空气保压，待培养基流入罐后，开始冷却。其他设备一般采用蒸汽灭菌。有些设备也可采用SO2熏蒸灭菌，如葡萄酒发酵池、罐等。 6工业上空气除菌所用过滤介质（如棉花、玻璃纤维、活性炭等）的滤孔远大于菌体，为何也能达到除菌的目的？P116空气流通过这种介质过滤层时，借助惯性碰撞、拦截滞流、静电吸附、扩散等作用，将其尘埃和微生物截留在介质层内，达到过滤除菌目的。（3APPT11）（1）惯性碰撞作用 当微生物等颗粒随空气以一定速度流动，在接近纤维时，气流碰到纤维而受阻，空气就改变运动方向绕过纤维继续前进。由于微生物等颗粒具有一定质量，因而在以一定速度运动时具有惯性，当碰到纤维时，由于惯性作用而离开气流碰在

21、纤维表面上，由于磨擦、粘附作用，被滞留在纤维表面，这叫做惯性碰撞滞留作用。 （2）拦截滞留作用 当气流速度降低时，微粒随低速气流慢慢靠近纤维，随主导气流绕过纤维前进，并在纤维周边形成一层边界滞留区，在滞留区内气流速度更慢，进入滞留区的微粒缓慢接近纤维并与之接触，由于磨擦、粘附作用而被滞留。（3）布朗扩散作用 很小的微粒（1m)在流动速度很慢的气流中能产生一种不规则直线运动，称为布朗扩散运动。其结果使较小的微粒凝集成较大微粒，增加了微粒与纤维接触滞留的机会。（4）重力沉降作用 当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就会沉降。对于小颗粒，只有当气流速度很低时才起作用。（5）静电吸附作用 许多

22、微生物和孢子都带有电荷。当具有一定速度的气流通过介质滤层时，由于磨擦作用而产生诱导电荷，特别是纤维表面和用树脂处理的纤维表面产生电荷更显著。当菌体所带的电荷与介质的电荷相反时，就发生静电吸引作用。 7过滤效率受哪些因素影响？如何提高除菌效率？过滤效率是随滤层厚度的增加而提高的。 对数穿透定律A减少进口空气的含菌数B设计和安装合理的空气过滤器，选用除菌效率高的过滤介质C设计合理的空气预处理设备，以达到除油、水和杂质的目的D降低进入空气过滤器的空气相对湿度，保证过滤介质在干燥状态下工作2008-12-31 19:42第四章复习思考题1在分批发酵中，按细胞生长和产物生成的关系可分为哪几种类型？举例说

23、明。1. 分批培养：指在一个密闭系统内一次性投入有限数量营养物进行发酵的方法。 Fin=Fout=0I型生长偶联产物生成II型生长与产物生成部分偶联III型非生长偶联产物生成2 何为补料分批发酵？该法主要适用在哪些场合？P95补料分批培养：指在分批发酵中间歇地或连续地补加（流加）新鲜培养基的方法。Fin 0（ Fout 0 ，Fout 0 ）避免投料过多，溶氧不足；有利于前提的补充；便于优化培养；实现细胞的高密集培养；控制X-型所需营养使之高效积累产物。3 什么叫连续培养？提出连续培养的根据是什么？连续培养有何缺点？连续培养指在一开放系统中，以一定的速度向发酵罐内连续供给新鲜培养基，同时以相同

24、速度将含有微生物和产物的培养液从发酵罐内放出，从而使发酵罐内液体量维持恒定，使培养物在近似恒定状态下生长和进行代谢活动的方法。Fin=Fout0优点：      恒定状态可有效地延长分批培养中的对数期，达到稳定高速培养微生物或产生大量代谢产物的目的。      避免分批培养所需的清洗、投料、灭菌、接种、放罐等各种操作，有利于提高生产率。      发酵产品质量稳定。      便于自动控制。缺点：

25、      菌种在长时间培养中易变异，且容易染菌。      若操作不当，新加入的培养基与原有的培养基不易完全混合。4在单级连续培养中，D意味着什么？在稳定状态下，比生长速率 等于稀释率D。补料分批发酵的重要特征：在准恒定状态下比生长速率与稀释率相等。5试比较连续培养生产率与分批培养生产率,说明什么情况下采用连续培养有利？P87,P796什么叫比生长速率？什么叫得率系数？细胞得率系数：菌体的生长量相对于基质消耗量的收得率。用 YX/S 表示。产物得率系数：产物生成量相对于基质消耗量的收得率。用

26、YP/S 表示。比生长速率：单位重量菌体的瞬时增量。g/(g·h)第五章复习思考题1谷氨酸产生菌利用糖质原料合成谷氨酸的代谢途径中有哪些关键环节？糖酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖激酶或葡萄糖激酶（葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖）、磷酸果糖激酶（F-6-P再磷酸化为 1,6-双磷酸果糖）、丙酮酸激酶（磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基交给ADP生成ATP）。 （5PPT11）糖酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，净生成两分子ATP。C6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD+2CH3COCOOH+2ATP+2NADH+2H+ 三个激酶是糖酵解途径的主要调节点。糖代谢的调节主要是

27、能荷的控制，即受细胞内能量水平的控制。当体系中ATP含量高时，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性受到抑制，酵解减少。当需能反应加强，ATP分解，减少，其抑制作用解除，同时ADP、AMP激活己糖激酶和磷酸果糖激酶，而这两个酶催化的产物同时又是丙酮酸激酶的激活剂，结果时糖酵解加快。2作为谷氨酸产生菌，应具备哪些生理特征？生物素缺陷型，细胞膜对谷氨酸的通透性好CO2固定酶活性强，丙酮酸脱羧酶活性不能太强-酮戊二酸脱氢酶的活性微弱或缺损谷氨酸脱氢酶活力高（此活性不被低浓度产物谷氨酸所抑制）NADPH+H+进入呼吸链能力弱异柠檬酸裂解酶活性不能太强，异柠檬酸脱氢酶活性强 （5PPT36）3简述柠檬酸的积累机

28、制，柠檬酸产生菌需具备什么特点？P255,P227第六章复习思考题1培养好氧菌和兼性需氧菌常用哪些方法？2在进行种子的扩大培养和发酵过程中，如何掌握培养基的碳氮比？P70种子扩大培养：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，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种培养物的过程。3举例说明种龄与接种量对发酵的影响。l        种龄：是指种子罐中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。通常种龄是以处于生命力极旺盛的对数生长期，菌体量还未达到最大值时的培养时

29、间较为合适。时间太长，菌种趋于老化，生产能力下降，菌体自溶；种龄太短，造成发酵前期生长缓慢。不同菌种或同一菌种工艺条件不同，种龄是不一样的，一般需经过多种实验来确定。嗜碱性芽孢杆菌生产碱性蛋白酶，12小时最好。 l        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。接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度，采用较大的接种量可以缩短发酵罐中菌体繁殖达到高峰的时间，使产物的形成提前到来，节约发酵培养的动力消耗，提高设备利用率，并可减少杂菌的生长机会。但接种量过大或者过小，均会影响发酵。过大会引起溶氧不

30、足，影响产物合成；而且会过多移入代谢废物，也不经济；过小会延长培养时间，降低发酵罐的生产率。4最佳种龄和最佳代谢产物收获期分别在生长曲线的哪个阶段？最佳种龄应选择在对数生长期。最佳代谢收获期在生长曲线的衰退期前期5什么是发酵热、生物热？生物热的产生受哪些因素的影响？P97发酵热：发酵过程中释放出来的净热量。发酵热是引起发酵过程温度变化的原因。在发酵过程中，菌体不断利用培养基中的营养物质，将其分解氧化而产生的能量，其中一部分用于合成高能化合物（如ATP）提供细胞合成和代谢产物合成需要的能量，其余一部分以热的形式散发出来，这散发出来的热就叫生物热。生物热随菌种和培养条件的不同而不同。因素：菌种、培

31、养基成分、菌体新陈代谢情况、培养时间、菌体浓度、菌体年龄6以谷氨酸发酵为例，说明发酵温度、pH、通气量等环境条件对谷氨酸产生菌的影响。P211谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺.7何谓呼吸强度、耗氧速率和临界氧浓度？发酵过程中如何根据发酵需要控制溶解氧？呼吸强度：单位重量干菌体在单位时间内所吸取的氧量，以 表示，单位 mmolO2 /（g干菌体·h），亦称氧的比消耗速率。耗氧速率：单位体积培养液在单位时间内的吸氧量，以r 表示，单位为 mmolO2 / （L·h）。临界氧浓度(C临界):各种微生物对发酵液中溶氧浓度的

32、最低要求。发酵过程中溶解氧的控制在书P1008影响氧传递速率的因素有哪些？为什么？进行摇瓶培养时，如何增加氧传递速率？P68凡是影响推动力c*-cL,比表面积和传递系数的因素都会影响氧传递速率9哪些因素会导致发酵过程中的泡沫产生？生产上如何控制泡沫的产生？P104泡沫产生的原因 1 由外界引进的气流被机械地分散形式 2 发酵过程中产生的气体聚结而成（发酵泡沫，代谢旺盛时明显）发酵工业上常用的消泡方法有两种：化学消泡和机械消泡。第七章复习思考题1发酵染菌对生产有何危害？（8PPT2）发酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是发酵工业的致命伤。造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨大损失扰乱生产秩序，破

33、坏生产计划。遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性。影响产品外观及内在质量2发酵生产中引起染菌的原因有哪些？如何进行检查和判断分析？1、设备渗漏 2、空气带菌3、种子带菌4、灭菌不彻底5、技术管理不善1、环境无菌的检查（尘埃粒子检测、无菌平板检测）2、种子及发酵液无菌状况检测（酚红肉汤培养基检测、平板划线、显微镜观察）3生产中防止杂菌污染的措施有哪些？l        防止种子带菌注意接种时的无菌操作无菌室和摇床间都要保持清洁。无菌室内要供给恒温恒湿的无菌空气，还要装紫外灯用以灭菌，或用化学药品灭菌。l &