03-09年江南大学发酵复试题

1、03年江大发酵复试题一，如何从一直微生物基因组中分离和鉴定未知功能的基因？二，选择一种工业上常用的丝状真菌，说明相关基因在其形态发生和次生代谢产物形成中的 作用和意义？三，实验室中一盛麦芽汁的三角瓶，未杀菌开口放置数日，结果长出许多微生物。如何初步 确定存在哪几大类微生物？四，如何从一个新分离的微生物菌株中克隆编码某一酶的新基因？05年试题名词解释DE初级代谢产物次级代谢产物 生理酸（碱）性物质问答培养基的一般要求培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产物所需的元素，并能提供生物合成和细胞维持活 力所需要的能量培养基的设计（1）作出细胞生长和产物形成的化学计算的平衡碳源和能源+氮源+其他需要f细

2、胞+产物+CO2+H2O+热量通过计算可以获得生产一定数量的细胞时所需的营养物的最低数量。在了解一定数量的 生物体所能产生的产物数量后；就有可能计算出形成产物时所需的底物数量。-这些培养基的组份的数量仅仅是供给细胞形成产物，而不包括生成细胞所需的营养。所 有上述各项数量，是不易获得其精确的数字。（2）组成微生物的元素包括C、H、0、N、S、P、Mg和K （见下表），这些元素都要在方程 式中予以平衡-在培养基中有些元素的含量往往超过需要量，如P和K。而其它元素含量则接近最低值 （如Zn，Cu等）。在许多培养基中增加磷酸盐浓度，其用意是增加培养基的缓冲容量，这一 点，在设计培养基时要引起注意。-发

3、酵培养基的组成成分-水碳源氮源无机盐维生素-缓冲剂-前体和代谢调节剂-消沫剂-工业微生物菌种的选育方法发酵强度以及提高方法原理固液分离方式特点 生物技术如何发挥其在能源可持续发展的作用以任意发酵产品为例说明清洁生产实现过程06年名词解释发酵工程：应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶 促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。固定化细胞：固定化细胞就是被限制自由移动的细胞，既细胞受到物理化学等因素约束或 限制在一定的空间界限内，但细胞仍保留催化活性并具备能被反复或连续使用的活力。是在 酶固定化基础上发展起来的一项技术。初级代谢产物超临界萃取临界氧浓度问

4、答1为何前体物质，抑制剂促进剂对物质生成有利 .发酵培养基中某些成分的加入不促进微生物的生长，只是有助于调节产物的形成，这些添加的物质包括前体，抑制剂和促进剂。一、生物合成的前体物质 指某些化合物加入到发酵培养基中，能被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去，其自身结构并无多大变化，但产量却因前体的加入有较大提高。二、抑制剂. 一加入后会抑制某些代谢途径的进行，使另一途径活跃，从而获得人们所需要的某种代谢产物，或使正常代谢的某一代谢中间物积累。最初应用于甘油发酵，抗生素工业应用最多。三、促进剂. . 指那些既不是营养物，又不是前体，但能提高产量的添加剂，如酶生产中的诱导物或表 面活性剂等。-

5、诱导剂能增加细胞的产酶速度，提高产酶量，但不能从根本上改变细胞原有的蛋白质模板，包括酶的底物，底物类似物，及被转化为诱导物的前替物质。,表面活性剂（洗涤剂，吐温等）：可以增加酶的产量，机理不十分清楚，一般认为是因为:-改变了细胞膜的通透性-同时增强了氧的传递速度，改变了菌体对氧的有效利用2高温短时灭菌原理：每一种微生物都有一定的最适生长温度范围。当微生物处于最低温度以下时，代谢作用几乎 停止而处于休眠状态。当温度超过最高限度时，微生物细胞中的原生质胶体和酶起了不可逆 的凝固变性，使微生物在很短时间内死亡，加热灭菌即是根据微生物这一特性而进行的。杀死微生物的极限温度称为致死温度。在致死温度下，杀

6、死全部微生物所需的时间 称为致死时间；在致死温度以上，温度愈高，致死时间愈短。微生物的热阻：是指微生物在某一特定条件（主要是温度和加热方式）下的致死时 间。相对热阻是指某一微生物在某条件下的致死时间与另一微生物在相同条件下的 致死时间的比值湿热灭菌的优点-蒸汽来源容易，操作费用低，本身无毒；-蒸汽有强的穿透力，灭菌易于彻底；蒸汽有很大的潜热；操作方便，易管理。3动植物细胞培养与微生物细胞培养的过程区别动物细胞无细胞壁，且大多数哺乳动物细胞附着在固体或半固体的表面才能生长； 对营养要求严格，除氨基酸、维生素、盐类、葡萄糖或半乳糖外，还需有血清。动 物细胞对环境敏感，包括pH、溶氧、温度、剪切应力

7、都比微生物有更严的要求，一 般须严格的监测和控制。植物细胞对营养要求较动物细胞简单。但由于植物细胞培养一般要求在高密度下才 能得到一定浓度的培养产物，以及植物细胞生长较微生物要缓慢，长时间的培养对 无菌要求及反应器的设计也提出特殊的要求。4与自然细胞相比工程菌细胞的培养有何特点答：工程菌工业化培养中，产物的产率往往比实验室培养规模为低。为提高工程菌体表达效率，需采取适当措施，提高重组DNA在受体细胞内的拷贝数 及促进表达产物自细胞内向细胞外分泌。工程菌体的原宿主通常是某些培养物质（如某种氨基酸或维生素等）的缺陷型，有些基 因工程细胞生产过程亦产生某些抑制细胞生长的代谢物。在培养过程中应考虑控制

8、 培养液营养成分及其浓度，同时采取措施，消除抑制细胞生长的代谢物，以保证细 胞正常生长。5发酵的工业范围答：1.酿酒工业（啤酒、葡萄酒、白酒等）食品工业（酱、酱油、醋、腐乳、面包、酸乳等）有机溶剂发酵工业（酒精、丙酮、丁醇等）抗生素发酵工业（青霉素、链霉素、土霉素等）有机酸发酵工业（柠檬酸、葡萄糖酸等）酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等）氨基酸发酵工业（谷氨酸，赖氨酸等）核苷酸类物质发酵工业（肌苷酸、肌苷等）维生素发酵工业（维生素C、维生素B等）生理活性物质发酵工业（激素、赤霉素等）微生物菌体蛋白发酵工业（酵母、单细胞蛋白等）微生物环境净化工业（利用微生物处理废水、污水等）生物能工业（沼气、纤维

9、素等天然原料发酵生产酒精、乙烯等，能源物质）微生物冶金工业（利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等）6泡沫的成形成的原因危害措施7酶法液化糖化过程中所用到的酶以及这些酶是如何反应的。（1）酶解法液化、糖化淀粉常用的酶% -淀粉酶：其作用是将淀粉迅速水解为糊精及少量麦芽糖，对淀粉的作用，可将长链从内部分裂成若干短链的糊精，所以也称内切淀粉酶。淀粉受到a -淀粉酶的作用后，遇碘呈色 很快反应，如下表现：蓝一紫一红一浅红一不显色（即碘原色）糖化酶：作用于淀粉的1，4键结合，能从葡萄糖键的非还原性末端起将葡萄糖单位一个一个的切断，因为是从链的一端逐渐地一个个地切断为葡萄糖，所以称为外切淀粉酶。P -淀粉酶：

10、p -淀粉酶能水解a -1，4糖苷键，不能水解a - 1，6糖苷键，遇此键水解停止，也不能越过继续水解。水解由淀粉分子的非还原末端开始，水解相隔的a - 1，4键麦芽糖， 届于p -构型。故叫p -淀粉酶，p -淀粉酶届于外切酶，水解产物只有麦芽糖。异淀粉酶：异淀粉酶能水解支链淀粉和糖原分子中支叉地位的a - 1，6糖苷键，使支叉结 构断裂。但对于直链结构中的a - 1，6糖苷键却不能水解。 . . .普鲁蓝酶能水解支叉结构和直链结构的。-1，6糖苷键、支链淀粉、糖原和其3 -极限糊 精及普鲁蓝分子中的p - 1，6键。异淀粉酶或普鲁蓝酶与p -淀粉酶合并水解，能使支叉开 裂，使P -淀粉酶继

11、续水解，大大提高麦芽糖的产率。首先,介绍下复试专业课试题题型.一，名词解释（5个）；二,填空；三,简答；四，计算07年一，名词解释：分批发酵:是指在一封闭系统内含有初始限量基质的发酵方式。在这一过程中，除了氧气、消泡 剂及控制pH的酸或碱外，不再加入任何其它物质。发酵过程中培养基成分减少，微生物得到繁 殖。全挡板条件:是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满（股）？=（0.10.12）刀式中D8的直径（毫米）挡板数足下式要求:盼挡板宽度（毫米）足下式要求:固态发酵: Solid-State Fermentation is the cultivation of m

12、icro-organisms on moist solid raw materials, such as grains, beans or wheat bran. This is an alternative to the cultivation of micro-organisms in liquid nutrient broths （submerged fermentation）, which is the work horse of the fermentation industry in the West.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。DE值：=还原糖/干物质X

13、100%，表示纯度。填空题（丢失）简答题固定化细胞的方法及其比较固定化细胞就是被限制自由移动的细胞，既细胞受到物理化学等因素约束或限制在一定的空 间界限内，但细胞仍保留催化活性并具备能被反复或连续使用的活力。是在酶固定化基础上 发展起来的一项技术。1与游离细胞相比固定化细胞可以将微生物发酵改为连续酶反应可以获得更高的细胞浓度；细胞可以重复使用；在高稀释率时，不会产生洗脱现象；单位容积的产率高；提高遗传稳定性；细胞不会受到剪切效应的影响。发酵液中菌体含量少，有利与产品的分离纯化。与固定化酶相比免去了破碎细胞提取酶的手续酶在细胞内的稳定性较高，完整细胞固定化后酶活性损失少 固定化细胞制备的成本比固

14、定化酶低 无需辅酶再生培养基原料选择原则原料的定义：从工艺角度来看，凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料，都可作为发酵 工业生产的原料。原料选择的原则原料价格低廉；因地制宜，就地取材；原料资源要丰富，容易收集；原料要容易贮藏；对人体无害，影响发酵过程的杂质含量因应当极少，或者几乎不含；适合微生物的需要和吸收利用。对生产中除发酵以外的其他方面，如通气、搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少。发酵工程中,pH的影响及其控制pH影响酶的活性，当pH抑制菌体中某些酶的活性时，使菌体的新陈代谢受阻；pH影响微生物细胞膜所带电荷的状态，从而改变细胞膜的渗透性，影响微生物对营养物质的吸

15、收及代谢产物的排泄，因此影响代谢的正常进行；pH影响培养基某些组分和中间代谢产物的离解；从而影响微生物对这些物质的利用；pH不同，往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变发酵过程中pH的控制方式:调节基础培养基的配方，调节碳氮比(C/N)，添加缓冲剂，补 料控制，直接加酸加碱，补加碳源或氮源。菌种衰退的原因及防止衰退的措施菌种衰退：菌种经过长期人工培养或保藏，由于自发突变的作用而引起某些优良特性变弱或消失的现象菌种退化的原因：基因突变；变异菌株性状分离；诱变的单菌落是由一个以上抱子或细胞形成菌落由一个抱子或单个细胞形成，但它是多核细胞单核抱子发生突变时，双链DNA上仅一条链上

16、某个位点发生变化连续传代其它因素菌种保藏不当生长条件不满足(培养基组成、培养条件)防止菌种退化的措施控制传代次数选择合适的培养条件选择合适的保藏方法菌种稳定性检查分离复壮按照产物合成与菌体生长是否同步，可将产物形成区分成哪两种?这对实践有什么指导意义.通风发酵罐的结构及各部分的功能什么是Np,推导其计算公式.见课件50-56P0N 3 D 5是一个无因次数，可定义为功率准数NP。该准数表征着机械搅拌所施与单位体积被搅拌液体的外力与单位体积被搅拌液体的惯性之比。N =单位体积液体所受外力 =尸0/kP单位体积液体的惯性力ma / V8,论述”二十一世纪是工业生物技术的世纪四,计算题（丢失）08年

17、复试题1名词解释连续发酵（英语）KLa死角细胞浓度（英语）菌种衰退代谢工程7.简答1补料分批发酵的内容，原则。泡沫产生的原因，影响因素，控制方法发酵强度是什么，如何提高？有机酸发酵过程中，其产物改变培养液的PH和抑制发酵，如何处理？发酵液的预处理一般要求。3.论述染菌的分类，原因及控制反渗透的机理及应用燃料酒精的原料及研究现状？相关资料1、燃料乙醇谷物类原料应立足于陈化粮。近年来我国耕地减少数量大、速度快，年均减少1000万亩以上，随着城镇发展、道路与厂 矿建设，灾毁耕地，以及生态建设的退耕等多方面原因，我国耕地减少局面还将持续；另一 方面，近年来我国粮食播种面积连年下降，随着市场经济的发展和

18、农业结构调整的深化，以 及粮食生产直补政策的实施，在各种因素综合作用下粮食占总播比例反弹的空间也有限，于 是，粮食产量的回升幅度也很有限，粮食产销缺口将长期持续存在。据预测，2005年、2010 年我国粮食产销缺口量分别为3000万吨、3500万吨左右。我国人多地少，耕地的粮食生产 和供给任务异常艰巨。因此，燃料乙醇谷物类原料应立足于陈化粮，不宜占用非陈化粮。2、原料多元化势在必行。十五”期间我国燃料乙醇已在北方地区建设了一定规模的以玉米为原料的示范项目，但玉米 供需状况吃紧，生产压力也很大。据农业部畜牧业十五”计划和2015远景目标规划、国 家粮油信息中心、FAPRI （美国食品和农业政策研

19、究协会）等三个部门（单位）的分析和预 测，共同趋势性结果表明：中国对玉米的需求呈增长趋势，平均年增量约300万吨。换言之， 34年我国对玉米的需求量就要增加约1000万吨。2003年全国玉米产量11583万吨，目 前，产需基本持平，根据玉米单产提高的幅度、耕地资源状况、农业结构调整和粮食直补政 策等多种因素的综合分析和预测，我国玉米生产在近年内仍可获得一定幅度的恢复性增产， 但增长空间很不大，上世纪九十年代末玉米生产过剩和积压的局面很难出现。为此，单一以 玉米为原料的燃料乙醇发展空间受到极大牵制，恐难长久支撑我国燃料乙醇产业的持续发展， 原料多元化在所难免，势在必行。3、通过改变甘蔗糖厂的生产

20、工艺制取燃料乙醇。2003年我国甘蔗产量9024万吨，产糖940多万吨。近年，甘蔗产糖量占我国食糖总产量 88%左右（砂糖），是我国食糖的根本原料。人均食糖消费量8kg，相当于世界食糖人均消 费量的40%，随着社会的发展和生活水平的提高，我国食糖人均消费量与消费总量都将继 续提高，对食糖原料甘蔗的需求量也将随之增加。广西，2003年种植面积和产量分别占全 国50. 3%、53. 9%，是全国最重要的蔗糖生产基地。然而，受农业生产形势、投入产出 效益等因素影响，广西提出压甘蔗扩木薯的农业产业化发展规划，为此，甘蔗种植形势不容 乐观。通过改变糖厂现有煮糖生产工艺，以糖厂废蜜或乙蜜为原料发酵制取乙醇，不失为可行的生 产方案。据测算，如果广西一半的糖厂采用上述生产工艺，乙糖蜜即可满足一个年产30万 吨/年乙醇厂的原料需求。4、重视木薯作为燃料乙醇原料的开发潜力。研究结果表明，木薯作为燃料乙醇原料的综合效益比较居第二位，应予以重视。木薯，具有 适应性强、耐旱、耐贫瘠等特点，与其他作物相比，具有投入少，省工、省肥，可以间作套 种等优势。我国木薯主要分布在广西和广东，其中又以广西为根本，2002年全国木薯种植 面积43. 7万公顷，鲜木薯总量591万吨，广西占全国的三分之二，单产17. 8吨/公顷， 高于全国平均水平。目