發(fā)酵工程 期末試卷A卷答案

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1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料,若有不當之處,請指正。一、選擇題(共10小題,每題2分,共計20分)1.下列關于發(fā)酵工程的說法,錯誤的是 (C ) A 發(fā)酵工程產(chǎn)品主要是指微生物的代謝產(chǎn)物、酶和菌體本身 B 可以通過人工誘變選育新菌株 C 培養(yǎng)基、發(fā)酵設備和菌種必須經(jīng)過嚴格的滅菌 D 環(huán)境條件的變化既影響菌種的生長繁殖又影響菌體代謝產(chǎn)物的形成2.當培養(yǎng)基pH發(fā)生變化時,應該 (C )A 加酸 B 加堿 C 加緩沖液 D 加無機鹽3. 甘油生物合成主要由下列哪種物質(zhì)引起 (D ) A 尿素 B 硫酸銨 C 酶 D 亞硫酸鹽4. 對谷氨酸發(fā)酵的敘述正確的是 (D ) A 菌體是異養(yǎng)厭氧型微生物 B 生物

2、素對谷氨酸生成無影響 C 谷氨酸的形成與攪拌速度無關 D 產(chǎn)物可用離子交換法提取5. 為使淀粉和纖維素進行代謝而提供能量, (B ) A 它們必須第一步變成脂肪分子 B 它們的葡萄糖單位必須被釋放 C 環(huán)境中必須有游離氧存在 D 遺傳密碼必須起促進作用6. 關于微生物代謝產(chǎn)物的說法中不正確的是 (D ) A 初級代謝產(chǎn)物是微生物生長和繁殖所必須的 B 次級代謝產(chǎn)物并非是微生物生長和繁殖所必須的 C 初級代謝產(chǎn)物在代謝調(diào)節(jié)下產(chǎn)生 D 次級代謝產(chǎn)物的合成無需代謝調(diào)節(jié)7. 在發(fā)酵中有關氧的利用正確的是 (B ) A 微生物可直接利用空氣中的氧 B 微生物只能利用發(fā)酵液中溶解氧 C 溫度升高,發(fā)酵液中

3、溶解氧增多 D 機械攪拌與溶氧濃度無關 8.某藥廠用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸,結(jié)果代謝產(chǎn)物沒有谷氨酸而產(chǎn)生乳酸及琥珀酸,其原因可能是 (B ) A 溫度控制不適 B 通氣量過多 C pH呈酸性 D 溶氧不足9.下列可用于生產(chǎn)谷氨酸的菌種是 (C ) A 谷氨酸棒狀桿菌、金黃色葡萄球菌B 鏈球菌、大腸桿菌 C 谷氨酸棒狀桿菌,黃色短桿菌D 大腸桿菌、乳酸菌10.酵母菌培養(yǎng)液中常含有一定濃度的葡萄糖,但當葡萄糖濃度過高時,反而會抑制微生物的生長,原因是 (B ) A碳源供應太充足 B細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離 C改變了酵母菌的pH值 D葡萄糖不是酵母菌的原料二、判斷正誤(共15小題,每題1分,共計15

4、分)1、在微生物殺蟲劑中,引用最廣泛的是蘇云金芽孢桿菌,他用來毒殺鱗翅目和雙翅目的害蟲。()2、分批發(fā)酵又稱為半連續(xù)發(fā)酵。()3、青霉素是由放線菌產(chǎn)生的。()4、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌稱為空消()5、在分批發(fā)酵中,最好的收獲期是指數(shù)生長期。()6、在微生物菌體的對數(shù)生長期所產(chǎn)生的產(chǎn)物如氨基酸、核苷酸等是菌體生長繁殖所必須的,這些產(chǎn)物叫初級代謝產(chǎn)物。()7、發(fā)酵過程中需要防止雜菌污染,大多數(shù)情況下設備需要進行嚴格的沖洗、滅菌,但空氣不需要過濾。()8、發(fā)酵工業(yè)中常用的細菌有:枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、棒狀桿菌、短桿菌等。()9、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比由于菌種不同、設備和工藝不同等有所差異,但都

5、包括碳源、氮源、無機鹽類、生長因子等幾類。()10、發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量與成品的質(zhì)量,與菌種性能及 孢子和種子的制備情況密切相關。()11. 最適的生長繁殖溫度就是微生物代謝的最適溫度。()12、在發(fā)酵過程中要控制溫度和pH,對于需氧微生物還要進行攪拌和通氣。()13、通用式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐是機械攪拌式發(fā)酵罐。()14.通過調(diào)節(jié)基礎培養(yǎng)基的配方和補料控制可以調(diào)控發(fā)酵醪的pH值。()15.參與淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麥芽糖酶和纖維素酶等。()三、名詞解釋(共5小題,每題4分,共計20分)1、前體 答:指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中,能直接彼微生物在生物合成過程中合成到產(chǎn)物物分子中去,而其自身的

6、結(jié)構(gòu)并沒有多大變化,但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較大的提高。2、攪拌熱 答:在機械攪拌通氣發(fā)酵罐中,由于機械攪拌帶動發(fā)酵液作機械運動,造成液體之間,液體與攪拌器等設備之間的摩擦,產(chǎn)生可觀的熱量。攪拌熱與攪拌軸功率有關。3、次級代謝產(chǎn)物 答:是指微生物在一定生長時期,以初級代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì),合成一些對微生物的生命活動無明確功能的物質(zhì)過程,這一過程的產(chǎn)物,即為次級代謝產(chǎn)物。4、連續(xù)培養(yǎng)答:發(fā)酵過程中一邊補入新鮮料液一邊放出等量的發(fā)酵液,使發(fā)酵罐內(nèi)的體積維持恒定。 達到穩(wěn)態(tài)后,整個過程中菌的濃度,產(chǎn)物濃度,限制性基質(zhì)濃度都是恒定的。5、發(fā)酵工程答:利用微生物特定性狀和功能,通過現(xiàn)代化工程技術生產(chǎn)

7、有用物質(zhì)或直接應用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術體系,是將傳統(tǒng)發(fā)酵于現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術集合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。四、填空題(共6小題,每空1分,共計20分)1、微生物發(fā)酵培養(yǎng)(過程)方法主要有 分批培養(yǎng)、連續(xù)培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)四種。2、常用工業(yè)微生物可分為: 細菌、 酵母菌、 霉菌、 放線菌四大類。3、根據(jù)工業(yè)微生物對氧氣的需求不同,培養(yǎng)法可分為 好氧培養(yǎng) 和 厭氧培養(yǎng) 兩種。4、菌種分離的一般過程 采樣、富集、分離、目的菌的篩選。5、環(huán)境無菌的檢測方法有:顯微鏡檢查法、肉湯培養(yǎng)法、平板培養(yǎng)法等。6、發(fā)酵高產(chǎn)菌種選育方法包括自然選育、誘變育種、基因工程育種、原生質(zhì)體融合等。五

8、、簡答題(共5小題,每題5分,共計25分)1、分析發(fā)酵工程的一般特征?答:(1)作為生化反應,通常在常溫常壓下進行,因此沒有爆炸之類的危險,各種設備都不必考慮防爆問題,還有可能使一種設備具有多種用途;(2)原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物為主,加入少量的各種有機或無機氮源,只要不含毒物,一般無精制的必要,微生物本身就有選擇地攝取所需物質(zhì);(3)反應以生命體的自動調(diào)節(jié)方式進行,因此數(shù)十個反應過程能夠像單一反應一樣,在稱為發(fā)酵罐的單一設備內(nèi)很容易地進行;(4)能夠容易地生產(chǎn)復雜的高分子化合物,是發(fā)酵工業(yè)最有特色的領域;(5) 由于生命體特有的反應機制,能高度選擇性地進行復雜化合物在特定部位的氧化、

9、還原、官能團導入等反應;(6)生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的生物物質(zhì)菌體本身也是發(fā)酵產(chǎn)物,富含維生素、蛋白質(zhì)、酶等有用物質(zhì)。因此,除特殊情況外,發(fā)酵液等一般對生物體無害;(7)發(fā)酵生產(chǎn)在操作上最需要注意的是防止雜菌污染(8)通過微生物的菌種改良,能夠利用原有生產(chǎn)設備使生產(chǎn)飛躍上升。2、敘述防止發(fā)酵菌種退化的具體條件措施有那些?答:(1)控制傳代次數(shù):盡量避免不必要的移種和傳代,并將必要的傳代降低到最低限度,以減少細胞分裂過程中所產(chǎn)生的自發(fā)突變幾率。(2)創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件:如在赤霉素生產(chǎn)菌G.fujikuroi的培養(yǎng)基中,加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5-核苷酸或甘露醇等豐富營養(yǎng)物時,有防止衰退效果。(3)利

10、用不易衰退的細胞傳代:對于放線菌和霉菌,菌絲細胞常含有幾個細胞核,因此用菌絲接種就易出現(xiàn)衰退,而孢子一般是單核的,用于接種就可避免這種現(xiàn)象。(4)采用有效的菌種保藏方法(5)合理的育種:選育菌種是所處理的細胞應使用單核的,避免使用多核細胞;合理選擇誘變劑種類或增加突變位點,以減少分離回復突變;在誘變處理后及分離提純化,從而保證保藏菌種的純度。(6)、選用合適的培養(yǎng)基 在培養(yǎng)基中添加某種化學物質(zhì)可以防止菌種退化?;蛘哌x取營養(yǎng)相對貧乏的培養(yǎng)基在菌種保藏培養(yǎng)基,限制菌株的生長代謝減少變異反而發(fā)生從而防止菌種的退化。3、簡述檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)的工藝流程?答:(1)菌種培養(yǎng)(2)接種、發(fā)酵(3)發(fā)酵工藝條件

11、的控制(4)浸取檸檬酸(5)清液中和(6)酸解與脫色(7)濃縮、結(jié)晶4、淀粉水解一般有幾種工藝?各有何特點? 答:酸解法:是淀粉水解糖制備的傳統(tǒng)方法,它是以無機酸為催化劑,在高溫高壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。 優(yōu)點:工藝簡單、水解時間短、設備生產(chǎn)能力大。 缺點:高溫高壓以及酸的腐蝕對設備有一定的要求;副反應多,影 響水解糖液的質(zhì)量;對原料要求嚴格,淀粉顆粒必須大小均 勻,否則水解不均一不徹底。(1)酶解法:(雙酶水解法)是用專一性很強的-淀粉酶將原料淀粉水解為糊精和低聚糖(液化),再用糖化酶繼續(xù)水解為葡萄糖的制糖工藝(糖化)。 優(yōu)點:條件溫和,設備要求低;酶專一性強,副反應少;淀粉液初 始濃

12、度較高,對原料要求較低;糖液顏色淺,較純凈。 缺點:生產(chǎn)周期長,需要專門的設備(培養(yǎng)酶),過濾困難(酶是蛋 白質(zhì))。(2)酸酶法:是先將淀粉用酸水解成低聚糖和糊精,再用糖化酶將其水解成葡萄糖的工藝。 酶酸法:是先用-淀粉酶將原料淀粉水解到一定程度,過濾除去雜質(zhì)后,再用酸完全水解的工藝。糖液質(zhì)量:酶解法(酸酶法酶酸法)酸解法糖液粘度:酸解法酸酶結(jié)合法酶解法水解時間:酶解法酸酶結(jié)合法酸解法5、發(fā)酵過程中溶解氧受哪些因素的影響?答:(1)攪拌。(2)溫度 (3)發(fā)酵液濃度 (4)培養(yǎng)基 (5)氣體組成成分。發(fā)酵前期:由于微生物大量繁殖,需氧量不斷大幅度增加,此時需氧超過供氧,溶氧明顯下降;發(fā)酵中后期:溶氧濃度明顯地受工藝控制手段的影響,如補料的數(shù)量、時機和方式等;發(fā)酵后期:由于菌體衰老,呼吸減弱,溶氧濃度也會逐步上升,一旦菌體自溶,溶氧就會明顯地上升 。6 / 6

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