生物工藝學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、第一章 第一章1.生物工藝學(xué)定義：生物工藝學(xué)，也稱生物技術(shù)，是指以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的過程技術(shù)手段，按照設(shè)計(jì)改造生物體或生物原料，為人類生產(chǎn)出所需要產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的技術(shù)。 2.研究?jī)?nèi)容：在生物反應(yīng)過程中具有普遍意義的工藝技術(shù)問題。以探討生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程中共性為目的，從工藝角度闡明細(xì)胞生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物與細(xì)胞的培養(yǎng)條件之間的相互關(guān)系，為生產(chǎn)過程的優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。3.生物技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史： （1）.傳

2、統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)制造技術(shù)——天然發(fā)酵階段特點(diǎn)：自然發(fā)酵、歷史悠久、工藝獨(dú)特、經(jīng)驗(yàn)豐富（2）.純種培養(yǎng)技術(shù)的成功——初級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)階段標(biāo)志：了解微生物在發(fā)酵過程中的作用 特點(diǎn)是：大多數(shù)為厭氧發(fā)酵過程的產(chǎn)物；產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，初級(jí)代謝產(chǎn)物；其生產(chǎn)通常是在敞開環(huán)境中進(jìn)行；生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)設(shè)備相對(duì)要求不高，規(guī)模一般不大。 （3）.攪拌技術(shù)成熟——好氧培養(yǎng)階段標(biāo)志：抗生素工業(yè)的通風(fēng)機(jī)械攪拌罐的應(yīng)用 特點(diǎn)：產(chǎn)品類型多，不但有初級(jí)代謝產(chǎn)物，也

3、出現(xiàn)了次級(jí)代謝產(chǎn)物，還有生物轉(zhuǎn)化及酶反應(yīng)等產(chǎn)品；技術(shù)要求高，主要使用純種發(fā)酵，在發(fā)酵過程中通入無菌空氣；規(guī)模巨大；技術(shù)發(fā)展快。（4）.基因重組技術(shù)的成熟——現(xiàn)代生物技術(shù)階段標(biāo)志： DNA 是遺傳物質(zhì)。4.生物技術(shù)的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)，食品工業(yè)，醫(yī)藥工業(yè)，化學(xué)冶金工業(yè)，能源工業(yè)，環(huán)境保護(hù)第二章 第二章5.常用工業(yè)生產(chǎn)微生物菌種：工業(yè)常用細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌6.誘變育種的一般步驟：出發(fā)菌株-自然分離純化-制備單孢子懸液-誘變劑處理-稀釋涂平板

4、-培養(yǎng)，計(jì)數(shù)-突變株分離-初篩-復(fù)篩-突變性能檢測(cè)-篩選出高產(chǎn)菌株-保存7.初篩，復(fù)篩概念與篩選方法初篩：目的是刪去明確不符合要求的大部分菌株，把生產(chǎn)性狀類似的菌株盡量保留下來，使優(yōu)良菌種不致于漏網(wǎng)。初篩工作以量為主，測(cè)定的精確性還在其次。初篩的手段應(yīng)盡可能快速、簡(jiǎn)單。復(fù)篩的目的是確認(rèn)符合生產(chǎn)要求的菌株，所以，復(fù)篩步驟以質(zhì)為主，應(yīng)精確測(cè)定每個(gè)菌株的生產(chǎn)指標(biāo)。初篩選方法 平皿快速檢測(cè)法：紙片培養(yǎng)顯色法，變色圈法，透明圈法，生長(zhǎng)圈法，抑制圈

5、法等復(fù)篩方法：（1）微生物初篩鑒定（——何屬？何種？ 目的：預(yù)知微生物對(duì)人、動(dòng)物或植物是否有致病性。但分類復(fù)雜。 ）（2）發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇（3） 培養(yǎng)與發(fā)酵（4） 抽提試驗(yàn)8.微生物雜交育種基本程序:選擇原始親本-誘變篩選直接親本-親和力鑒定-雜交-分離到基本培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)-篩選重組體-鑒定9.什么是原始親本，直接親本？原始親本是微生物雜交育種中具有不同遺傳背景的優(yōu)質(zhì)出發(fā)菌株,主要根據(jù)雜交的目的來選擇.從育種角度出發(fā)。通常選

6、擇具有優(yōu)良性狀如產(chǎn)量高,代謝快,產(chǎn)孢子能力強(qiáng),無色素,泡沫少,粘性小等發(fā)酵性能好的菌株為原始親本。直接親本 微生物雜交育種所使用的配對(duì)菌株稱為直接親本。特點(diǎn)：經(jīng)原始親本菌株誘變而來；具有營(yíng)養(yǎng)缺陷型標(biāo)記或其他標(biāo)記。10.孢子制備分為放線菌孢子制備，霉菌孢子制備，細(xì)菌培養(yǎng)物制備 各自特點(diǎn)？(1)放線菌孢子制備 瓊脂斜面培養(yǎng)基、不豐富碳源和氮源，溫度多數(shù) 28°C，少數(shù) 37°C，培養(yǎng)時(shí)間 5-14 天。反應(yīng) 1：

7、酶催化，淀粉水解成葡萄糖——主要反應(yīng)反應(yīng) 2：酸、熱作用發(fā)生的復(fù)合反應(yīng)——次要反應(yīng)反應(yīng) 3：分解反應(yīng)——次要反應(yīng)19.酸水解條件選擇及其控制：1）淀粉的質(zhì)量 ：酸水解法以酸為催化劑，無專一性 2）淀粉乳濃度的選擇 淀粉乳濃度下降，DE 值上升，副反應(yīng)減少；濃度過低，設(shè)備利用率低。3）酸的種類和用量 4）糖化溫度、壓力和時(shí)間 5）淀粉中含蛋白質(zhì)等雜質(zhì)對(duì)糖液質(zhì)量的影響 6）糖化終點(diǎn)的控制和檢查20.淀粉酶水解的的兩個(gè)

8、步驟：液化和糖化酶 水解位置 水解次序 水解產(chǎn)物液化 淀粉酶 1,4 糖苷鍵 無先后次序葡萄糖、麥芽糖、麥芽三塘、異麥芽糖、低聚糖糖化 糖化酶 1,4 和 1,6 糖苷鍵 從非還原性末端開始 葡萄糖21.糊化和老化的概念：1）淀粉的糊化：指淀粉受熱后，淀粉顆粒膨脹，晶體結(jié)構(gòu)消失，互相接觸變成糊狀液體，即使停止攪拌，淀粉也不會(huì)再沉淀的現(xiàn)象。2）淀粉的老化：分子間氫鍵已斷裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氫鍵的過程，也就是復(fù)結(jié)晶過程。22.糖化

9、的概念：利用糖化酶（也稱葡萄糖淀粉酶）將淀粉液化產(chǎn)物糊精及低聚糖進(jìn)一步水解成葡萄糖的過程。第四章 第四章23.培養(yǎng)基的概念，作用，要求？培養(yǎng)基：指一切可供微生物細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖和生物合成各種代謝產(chǎn)物所需的，按一定比例配制的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的混合物。作用：滿足微生物生長(zhǎng)、促進(jìn)產(chǎn)物生成?；疽螅海?）滿足微生物生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)成分：碳源、氮源、生長(zhǎng)因子等；（2）針對(duì)不同發(fā)酵規(guī)模的生產(chǎn)，有不同成分的培養(yǎng)基。24.微生物營(yíng)養(yǎng)的五大要素：碳源，氮源，

10、無機(jī)鹽及微量元素，生長(zhǎng)因子、前體、產(chǎn)物促進(jìn)劑，水25.葡萄糖效應(yīng)：又稱葡萄糖阻遏或分解代謝產(chǎn)生阻遏作用。葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代謝產(chǎn)物阻遏某些誘導(dǎo)酶體系編碼的基因轉(zhuǎn)錄的現(xiàn)象。26.碳源的作用：提供微生物菌種的生長(zhǎng)繁殖所需的能源和合成菌體所必需的碳成分 ；提供合成目的產(chǎn)物所必須的碳成分。27.氮源的定義，作用，類型？定義：指構(gòu)成微生物細(xì)胞和代謝產(chǎn)物中的氮素來源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。作用：用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸，蛋白質(zhì)、核酸等）和

11、含氮代謝物。類型：分為無機(jī)氮源和有機(jī)氮源兩種。28.生長(zhǎng)因子定義：微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量的有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等。 只對(duì)于無法合成這些成分的微生物必不可少。29.培養(yǎng)基按純度分為哪 3 種？按用途分為哪 3 種？按純度分為合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基按用途分為孢子、種子和發(fā)酵培養(yǎng)基30.培養(yǎng)基成分選擇的原則：（1）菌體的同化能力（2）代謝的阻遏與誘導(dǎo)（3）合適的碳氮比（4）Ph 的要求31.正交試驗(yàn)的實(shí)質(zhì)和步