江南大学历年研究生复试练习题

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．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

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。霉菌：采用砂土管保藏法。此法特别适宜于产孢子或芽孢的微生物。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

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。Ø

按状态：固体、半固体和液体培养基。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。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→搅拌均匀→搅拌均匀→搅拌→搅拌均匀（3）调节酸碱度和灭菌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。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。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。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、烘箱灭菌；湿热灭菌：巴氏灭菌、间歇灭菌、高压蒸汽灭菌）2008-12-3119:421.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=02．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）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=Fout＞0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：

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。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。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YP/S表示。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。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α-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凡是影响推动力c*-cL,比表面积α和传递系数的因素都会影响氧传递速率泡沫产生的原因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）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

2、防止设备渗漏发酵设备及附件由于化学腐蚀、电化学腐蚀，物料与设备摩擦造成机械磨损以及加工制作不良等原因会导致设备及附件渗漏。l

3、防止培养基灭菌不彻底培养基灭菌方法——高压蒸汽灭菌分批灭菌1210C，30分钟连续灭菌罐温125－1300C，30－45分钟l

4、防止空气引起的染菌空气冷却器的列管穿孔泄露，冷却水会渗入到空气中，造成染菌。棉花-活性炭过滤器长期使用会造成过滤器失效。过滤器用蒸汽灭菌时，若被蒸汽冷凝水润湿就会降低或丧失过滤效能，灭菌完毕应立即缓慢通入压缩空气，将水分吹干。l

5、发酵染菌后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。有无染噬菌体，根本的要做噬菌斑检验l

1.必须建立工厂环境清洁卫生制度，定期检查、定期清扫，车间四周有严重污染噬菌体的地方应及时撒石灰或漂白粉。l

2、车间地面和通往车间