发酵工程期末考试重点整理(终极版).doc

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1、●发酵工程：以微生物、动植物细胞为生物作用剂进行工业化生产的工程，包括发酵工艺和发酵设备。●主要研究内容：菌种选育与构建、大规模培养基和空气的灭菌、大规模细胞培养过程、细胞生长和产物形成动力学、生物反应器的优化设计和操作、发酵产品的分离纯化过程中的技术问题等。●发酵工程原理：指导发酵产品研究与开发，发酵工厂设计与建设以及发酵生产实践的理论。●初级代谢：是许多生物都具有的生物化学反应，蛋白质、核酸的合成等，均称为初级代谢。●初级代谢产物：指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，如氨基酸、多糖等。●次级代谢：微生物以初级代谢产物为前提合成的对微生物本

2、身的生命活动没有明确功能的物质的过程。●自然选育：不经过人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程。●杂交育种：将两个基因型不同的菌株经吻合使遗传物质重新组合，分离和筛选具有新性状的菌株。●诱变育种：利用物理、化学等诱变剂处理均匀而分散的微生物细胞群，在促进其突变率显著提高的基础上，采用简便、高效的筛选方法，从中挑选出少数符合目的的突变株，以供科学实验或生产实践使用。●原生质体融合育种：两个亲本的原生质体在高渗条件下混合，由聚乙二醇作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞融合，接着两个亲本基因组由接触到交换，从而实现遗传重组。●前体：某些化合物加入发酵培养基中，

3、能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物中去，而自身结构并没有明显变化，产物的产量却因前体的加入而有较大的提高。●抑制剂：某些化合物可以抑制特定代谢途径的进行，使另一种代谢途径活跃，获得人们所需产物的积累。如生产甘油加抑制剂亚硫酸钠，它与代谢过程中的乙醛生成加成物。这样使乙醇代谢途径中的乙醛不能成为NADH2(还原型辅酶I)的受氢体，而使NADH2在细胞中积累，从而激活α－磷酸甘油脱氢酶的活性，使磷酸二羟基丙酮取代乙醛作为NADH2的受氢体而还原为α－磷酸甘油，其水解后即形成甘油。●促进剂：指那些既不是营养物质又不是前体，但却能提高产量的添加剂，如加巴比妥盐能使利

4、福霉素单位增加，并能使链霉菌推迟自溶，延长分泌期。●灭菌：用化学或物理的方法杀灭或除掉物料及其器皿中所有的生命体。消毒是指杀死病原微生物的过程。●分批灭菌：培养基置于发酵罐中加热，达到预定温度后维持一段时间，再冷却到发酵所需温度的灭菌。●连续灭菌：在发酵罐外连续不断地进行加热、维持和冷却，同时把灭完菌的培养基通入已灭过菌的发酵罐的灭菌方式。●对数残留定律：在微生物死亡过程中的任一时刻，活菌数的减少速率与该时刻残留的活菌数成正比，这就是微生物死亡的对数残留定律。微分式为：-dN/dτ=kN；积分式为：τ=（2,303/k）log(N0/Ns)N0开始灭菌时的活菌数N

5、s灭菌结束时残留菌数。●单种法：一个种子灌接种一只发酵罐的接种方法。●双种法：用两只种子灌接种一只发酵罐的接种方法。●倒种法：从一只发酵罐中倒出适宜的，适量的发酵液给另一个发酵罐做种子的方法。●生长关联型：产物生成与菌体生长之间有平行的准量关系。这样的产品或为菌体本身或初级代谢产物。●部分生长关联型：菌体生长出现两个高峰，第一个生长高峰与产物合成无平行的准量关系，第二个生长高峰与产物合成有平行的准量关系。●非生长关联型：细胞生长与产物合成无平行的准量关系，只与菌体的总量有关。大部分次级代谢产物属于这一类。●凝聚：是在中性盐作用下，由于双电层排斥电位的降低，而使胶体

6、体系不稳定的现象。絮凝：在某些高分子絮凝剂存在下，基于架桥作用，使胶粒形成粗大的絮凝团的过程，是一种以物理的集合为主的过程。●如何从一个菌种得到另一个菌种（如从生产菌种获得缺陷型）：①诱变剂处理：采用辐射、化学试剂等因素处理细菌。②淘汰野生型：抗生素法或菌丝过滤法。③检出缺陷型：用一个培养皿即可检出，有夹层培养法和限量补充培养法；在不同培养皿上分别进行对照和检出的有逐个捡出法和影印检出法。④鉴定缺陷型：可借生长谱法进行。●如何从土壤中筛选芽孢杆菌（微生物）？采样---预处理---增殖培养---纯种分离---菌落选择---初筛---复筛---野生菌株---性能鉴定（

7、生产性能试验、毒性试验、菌种鉴定）---菌种保藏采样用取样铲，将表层5cm左右的浮土除去，取5-25cm处的土样10～25 g，装入事先准准备好的塑料袋内扎好、编号并记录地点、土壤土质、植被名称、时间及其他环境条件。悬液稀释预处理从土壤中分离芽孢杆菌时,由于芽孢具有耐高温特性,100℃很难杀死,要在121℃才能彻底死亡。分离：培养基营养成分、PH、选择性抑制剂；培养：注意温度、PH、氧气需求及培养时间；菌落选择：铺菌法、复印法；复筛：生长速率、底物消耗、产物合成的测定。●菌种保藏原理、常用方法原理：菌种保藏主要是根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的

8、生长代谢活