微生物工程期末復(fù)習(xí)習(xí)題及全部答案

1、緒論?1680年列文虎克制成顯微鏡───證明了微生物的存在。?1857年，巴斯德（LouisPasteur）微生物之父證明了酒精是由活的酵母發(fā)酵引起的。并提出了著名的發(fā)酵理論：一切發(fā)酵過程都是微生物作用的結(jié)果。1897年德國化學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn)磨碎的酵母仍使糖發(fā)酵形成酒精───酶?1905年，柯赫建立微生物純培養(yǎng)技術(shù)，為微生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?？坪盏墓腆w培養(yǎng)基也是微生物學(xué)研究史上的一大突破。第一章生產(chǎn)菌種的篩選1、工業(yè)化菌種的要求有哪些？

2、①遺傳性能要相對穩(wěn)定，不易變異退化；②能夠利用廉價的原料，簡單的培養(yǎng)基，大量高效地合成產(chǎn)物；③抗病毒能力強(qiáng)，不易感染它種微生物或噬菌體；④產(chǎn)生菌及其產(chǎn)物的毒性必須考慮（在分類學(xué)上最好與致病菌無關(guān)，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素，包括抗生素、激素和毒素等，保證安全）；⑤有關(guān)合成產(chǎn)物的途徑盡可能地簡單，或者說菌種改造的可操作性要強(qiáng)；⑥生產(chǎn)特性要符合工藝要求（如生長速度和反應(yīng)速度較快，發(fā)酵周期短等）。⑦培養(yǎng)和發(fā)酵條件溫和（糖濃度、溫度、p

3、H、溶解氧、滲透壓等）2.在工業(yè)生產(chǎn)中常用的微生物主要有細(xì)菌、酵母菌、霉菌和放線菌3、自然界分離微生物的一般操作步驟？從環(huán)境中分離目的微生物時，為何一定要進(jìn)行富集培養(yǎng)？樣品的采集預(yù)處理—培養(yǎng)—培養(yǎng)—菌落的選擇—出篩—復(fù)篩—性能的鑒定—菌種保藏富集培養(yǎng)的原因：自然界中目的微生物含量很少，非目的微生物種類繁多，進(jìn)行富集培養(yǎng)，使目的微生物在最適的環(huán)境下迅速地生長繁殖，數(shù)量增加，由原來自然條件下的劣勢種變成人工環(huán)境下的優(yōu)勢種，使篩選變得可能。4

4、.每克土壤的含菌量大體上有一個十倍系列的遞減規(guī)律：細(xì)菌（～108）＞放線菌（～107）＞霉菌（～106）＞酵母菌（～105）＞藻類（～104）＞原生動物（～103）第二章微生物的代謝調(diào)節(jié)和控制1、酶活性調(diào)節(jié)的反饋抑制類型和抑制機(jī)制。反饋抑制——主要表現(xiàn)在某代謝途徑的末端產(chǎn)物過量時可反過來直接抑制該途徑中第一個酶的活性，促使整個反應(yīng)過程減慢或停止，從而避免了末端產(chǎn)物的過多累積。主要表現(xiàn)在氨基酸、核苷酸合成途徑中。特點：作用直接、效果快速、

5、末端產(chǎn)物濃度降低時又可解除5、酶的誘導(dǎo)和阻遏誘導(dǎo)(induction)：是酶促分解底物或產(chǎn)物誘使微生物細(xì)胞合成分解代謝途徑中有關(guān)酶的過程。根據(jù)酶的生成與環(huán)境中是否存在酶的底物或其有關(guān)物，可把酶劃分成組成酶和誘導(dǎo)酶兩類。組成酶：不依賴酶底物而合成的酶，如：EMP途徑的一些酶。微生物細(xì)胞內(nèi)一直存在，合成是受遺傳物質(zhì)控制。誘導(dǎo)酶：是細(xì)胞為適應(yīng)外來底物或其結(jié)構(gòu)類似物通過誘導(dǎo)作用而臨時合成的一類酶。如E.coli在含乳糖的培養(yǎng)基中合成β半乳糖苷酶

6、和半乳糖苷滲透酶能促進(jìn)誘導(dǎo)酶產(chǎn)生的物質(zhì)稱為誘導(dǎo)物，它可以是該酶的底物，也可以是難以代謝的底物類似物或是底物的前體物質(zhì)。酶的誘導(dǎo)合成類型同時誘導(dǎo)：即當(dāng)誘導(dǎo)物加入后，微生物能同時或幾乎同時誘導(dǎo)幾種酶的合成，它主要存在于短的代謝途徑中。例如，將乳糖加入到Ecoli培養(yǎng)基中后，即可同時誘導(dǎo)出β半乳糖苷透性酶、β半乳糖苷酶和半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶的合成；順序誘導(dǎo)：即先合成能分解底物的酶，再依次合成分解各中間代謝物的酶，以達(dá)到對較復(fù)雜代謝途徑的分段調(diào)節(jié)。

7、（二）酶合成的阻遏阻遏（repression）：在微生物的代謝過程中，當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過量時，除可用前述的反饋抑制的方式來抑制該途徑中關(guān)鍵酶的活性以減少末端產(chǎn)物的生成外，還可通過阻遏作用來阻礙代謝途徑中包括關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的生物合成，從而更徹底地控制代謝和減少末端產(chǎn)物的合成。阻遏作用有利于生物體節(jié)省有限的養(yǎng)料和能量。阻遏的兩種類型：1、末端產(chǎn)物阻遏末端產(chǎn)物阻遏（endproductrepression）指由某代謝途徑末端產(chǎn)物的

8、過量累積而引起的阻遏。對直線式反應(yīng)途徑來說，末端產(chǎn)物阻遏的情況較為簡單，即產(chǎn)物作用于代謝途徑中的各種酶，使之合成受阻遏，例如過量的精氨酸阻遏了參與合成精氨酸的許多酶的合成。2、分解代謝物阻遏分解代謝物阻遏（cataboliterepression）：指細(xì)胞內(nèi)同時有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時，利用快的那種分解底物會阻遏利用慢的底物的有關(guān)酶合成的現(xiàn)象。最早發(fā)現(xiàn)于大腸桿菌生長在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基時葡萄糖分解代謝物阻遏乳糖分解酶而出現(xiàn)

9、“二次生長（diauxicgrowth）”。分解代謝物的阻遏作用，并非由于快速利用的甲碳源本身直接作用的結(jié)果，而是通過甲碳源（或氮源等）在其分解過程中所產(chǎn)生的中間代謝物所引起的阻遏作用。因此，分解代謝物的阻遏作用，就是指代謝反應(yīng)鏈中，某些中間代謝物或末端代謝物的過量累積而阻遏代謝途徑中一些酶合成的現(xiàn)象。第三章優(yōu)良菌種的選育1、經(jīng)常用于菌種的初篩的方法有哪些？各有什么特點？菌種選育中常用的三種培養(yǎng)基①初篩常用的方法：平皿快速檢測法a.是利

10、用菌體在特定固體培養(yǎng)基平板上的生理生化反應(yīng)，將肉眼觀察不到的產(chǎn)量性狀轉(zhuǎn)化成可見的“形態(tài)”變化。具體的有紙片培養(yǎng)顯色法、變色圈法、透明圈法、生長圈法和抑制圈法等。b.這些方法簡單，快速，可大大提高篩選的效率。但缺點是較粗放，一般只能定性或半定量用；而且由于培養(yǎng)平皿上的條件與搖瓶培養(yǎng)，尤其是發(fā)酵罐深層液體培養(yǎng)的條件差別很大，有時會造成兩者結(jié)果不一致。c.平皿快速檢測法操作時應(yīng)注意將培養(yǎng)的菌體充分分散，以形成單菌落，避免多菌株混雜一起，引起“