微生物发酵简答题

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1、简答题 1、请简述发酵工程发展史上的四个转折点。 答：第一个转折点：非食品工业；第二个转折点：青霉素→抗菌素发酵工业； 第三个转折点：切断支路代谢:酶的活力调控,酶的合成调控(反馈控制和反馈阻遏),解除菌体自身的反馈调节, 突变株的应用,前体、终产物、副产物等； 近代转折点：基因、动物、海洋2、请简述20世纪70年代现代生物技术取得的标志性进展有哪些？ 答：细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展，打破了生物种间障碍，能定向地制造出新的有用的微生物；基因组与基因组功能；细胞大规模培养──微生物、动

2、植物细胞、藻类细胞等。3、请简述工业化生产对菌种的要求有哪些？    答：能够利用廉价的原料，简单的培养基，大量高效地合成产物；有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可操作性要强；遗传性能要相对稳定；不易感染它种微生物或噬菌体；生产菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病菌无关）；生产特性要符合工艺要求。 4、请简述菌种选育与分子改造的目的与方法。    答：目的：防止菌种退化；解决生产实际问题；提高生产能力；提高产品质量；开发新产品。   方法： 基因突变：自然选育、诱变育种； 

3、       基因重组：杂交、原生质体融合、基因工程；        基因的直接进化：点突变、易错PCR、同序法DNA Shuffling等. 5、请简述工业生产对发酵培养基的要求。    答：1.培养基能够满足产物最经济的合成。        2.发酵后所形成的副产物尽可能的少。   3.培养基的原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运输，适合大规模储藏，能保证生产上的供应。   4. 所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。 6、请解释

4、在发酵培养基中添加产物促进剂为什么能够提高产量？    答：促进剂提高产量的机制还不完全清楚，其原因是多方面的。 有些促进剂本身是酶的诱导物；有些促进剂是表面活性剂，可改善细胞的透性，改善细胞与氧的接触从而促进酶的分泌与生产；也有人认为表面活性剂对酶的表面失活有保护作用；有些促进剂的作用是沉淀或螯合有害的重金属离子。 7、请简述培养基设计的步骤。 答：① 根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题，初步确定可能的培养基成分；  ② 通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分； ③ 当培养

5、基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适； 的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。    ④ 所选用的培养基应能满足总体工艺的要求，如不应该影响通气、提取、纯化及废物处理等。9、请简述生产车间种子制备阶段培养基选择的原则。    答：目的：获得一定数量和质量的菌体，因此培养基的选择应首先考虑的是有利于孢子的发育和菌体的生长，所以营养要比发酵培养基丰富。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. 10、请简

6、述发酵过程自动控制过程对传感器有何特殊要求？     答：由于微生物培养过程是纯培养过程，无菌要求高，因此对传感器有特殊要求： 插入罐内的传感器必须能经受高压蒸汽灭菌（材料、数据）     传感器结构不能存在灭菌不透的死角，以防染菌（密封性好）     传感器对测量参数要敏感，且能转换成电信号。（响应快、灵敏） 传感器性能要稳定，受气泡影响小。 11、请简述pH对林可霉素发酵的影响。 答：林可霉素发酵开始，葡萄糖转化为有机酸类中间产物，发酵液pH下降，待有机酸被生产菌利用，pH上升。若不及时补糖、

7、(NH4)2SO4或酸，发酵液pH可迅速升到8.0以上，阻碍或抑制某些酶系，使林可霉素增长缓慢，甚至停止。对照罐发酵66小时pH达7.93，以后维持在8.0以上至115小时，菌丝浓度降低，NH2-N升高，发酵不再继续。 发酵15小时左右，pH值可以从消后的6.5左右下降到5.3，调节这一段的pH值至7.0左右，以后自控pH，可提高发酵单位。 12、请简述发酵过程中污染不同种类和性质的微生物的影响。 答：（1）污染噬菌体：噬菌体的感染力很强，传播蔓延迅速，也较防治，故危害极大。污染噬菌体后，可使发酵

8、产量大幅度下降，严重的造成断种，被迫停产。   （2）污染其它杂菌：有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫，即使添加消泡剂也无法控制逃液，影响发酵过程的通气搅拌。有的杂菌会使发酵液发臭、发酸，致使pH下降，使不耐酸的产品破坏。特别是染芽孢杆菌，由于芽孢耐热，不易杀死，往往一次染菌后会反复染菌。 13、为什么蒸汽灭菌时会产生大量泡沫呢？ 答：培养基和水的传热系数比空气的传热系数大，如果灭菌时升温太快，培养基急剧膨胀，发酵罐内的空气排出较慢，就会产生大量泡沫，泡沫上升到发酵罐顶，泡沫中的耐