1、1、 根據微生物對溫度的依賴可分為幾類？答：嗜冷菌：0260C生長，嗜溫菌：15430C生長，嗜熱菌：37650C生長，嗜高溫菌：650C生長 。2、 微生物對溫度要求不同的原理是什么？答：（1）微生物對溫度的要求不同與它們的膜結構物理化學性質有密切關系根據細胞膜的液體鑲嵌模型，細胞在正常生理條件下，膜中的脂質成分應保持液晶狀態，只有當細胞膜處于液晶狀態，才能維持細胞的正常生理功能，使細胞處于最佳生長狀態，微生物的生長溫度與細胞膜的液晶溫度范圍相一致。根據細胞膜脂質成分分析表明，不同最適溫度生長的微生物，其膜內磷脂組成有很大區別。嗜熱菌只含飽和脂肪酸，而嗜冷菌含有較高的不飽和脂肪酸。（2）蛋白

2、質結構：通過對嗜冷酶的蛋白質模型和x一射線衍射分析表明，嗜冷酶分子間的作用力減弱，與溶劑的作用加強，酶結構的柔韌性增加，使酶在低溫下容易被底物誘導產生催化作用（3）蛋白質合成：嗜冷菌具有在0合成蛋白質的能力。這是由于其核糖體、酶類以及細胞中的可溶性因子等對低溫的適應，蛋白質翻譯的錯誤率最低。許多中溫菌不能在O0C合成蛋白質，一方面是由于其核糖體對低溫的不適應，翻譯過程中不能形成有效的起始復合物，另一方面是由于低溫下細胞膜的破壞導致氨基酸等內容物的泄露。（4）合成冷休克蛋白：低溫微生物適應低溫的另一機制是合成冷休克蛋白將大腸桿菌從370C突然轉移到100C條件時細胞中會誘導合成一組冷休克蛋白，它

3、們對低溫的生理適應過程中發揮著重要作用，檢測嗜冷酵母的冷休克反應，發現冷刺激后冷休克蛋白在很短時間內大量產生。耐冷菌由于生活在溫度波動的環境中，它們必須忍受溫度的快速降低，這與它們產生的冷休克蛋白是密切相關的。3、 發酵過程的溫度會不會變化？為什么？答：會變化，發酵熱引起發酵液的溫度變化的原因，發酵熱就是發酵過程中釋放出來的凈熱量，什么叫凈熱量呢？在發酵過程中產生菌分解基質產生熱量、機械攪拌產生熱量、通氣熱，而罐壁散熱、水分蒸發、空氣排氣帶走熱量。這各種產生的熱量和各種散失的熱量的代數和就叫做凈熱量，發酵熱引起發酵液的溫度上升。發酵熱大，溫度上升快；發酵熱小，溫度上升慢。4、 發酵熱的定義答：

4、發酵過程中，由于菌體對培養基的利用而發生的反應及攪拌時產生的摩擦等等，都會產生一定的熱量、水分的蒸發等也帶走了一部分熱量，發酵過程中釋放出來的凈熱量稱為發酵熱。5、生物熱的大小與哪些因素有關？答：發酵類型、培養時間、菌數、呼吸作用強度。6、 溫度對發酵有哪些影響？答：（1)溫度可直接影響發酵過程中的各種反應速率；（2）通過改變發酵液的物理性質，間接影響產物的形成：（3）溫度還會影響生物合成的方向；（4）溫度對代謝有調節作用。7、 發酵過程溫度的選擇有什么依據？答：（1）根據菌種及生長階段選擇 微生物種類不同，所具有的酶系及其性質不同，所要求的溫度范圍也不同。如黑曲霉生長溫度為370C，谷氨酸產

5、生菌棒狀桿菌的生長溫度為30320C，青霉菌生長溫度為300C在發酵前期由于菌量少，發酵目的是要盡快達到大量的菌體，取稍高的溫度，促使菌的呼吸與代謝，使菌生長迅速；在中期菌量已達到合成產物的最適量，發酵需要延長中期，從而提高產量，因此中期溫度要稍低一些，可以推遲衰老。因為在稍低溫度下氨基酸合成蛋白質和核酸的正常途徑關閉得比較嚴密有利于產物合成。發酵后期，產物合成能力降低，延長發酵周期沒有必要，就又提高溫度，刺激產物合成到放罐。（2） 根據培養條件選擇 溫度選擇還要根據培養條件綜合考慮，靈活選擇。通氣條件差時可適當降低溫度，使菌呼吸速率降低些，溶氧濃度也可髙些。培養基稀薄時，溫度也該低些。因根據

6、菌生長情況（3） 菌生長快，維持在較高溫度時間要短些；菌生長慢，維持較高溫度時間可長些。培養條件適宜，如營養豐富，通氣能滿足，那么前期溫度可髙些，以利于菌的生長。總的來說，溫度的選擇根據菌種生長階段及培養條件綜合考慮。8、 發酵過程中PH會不會發生變化，為什么？答：發酵過程中pH是不斷變化的1）糖代謝:特別是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是補料的標志之一； 2）氮代謝:當氨基酸中的-NH2被利用后pH會下降；尿素被分解成NH3，pH上升，NH3利用后pH下降，當碳源不足時氮源當碳源利用pH上升； 3）生理酸堿性物質利用后pH會上升或下降； 4）某些產物本身呈酸

7、性或堿性，使發酵液pH變化。如有機酸類產生使pH下降，紅霉素、潔霉素、螺旋霉素等抗生素呈堿性，使pH上升； 5）菌體自溶 pH上升，發酵后期，pH上升； 6）雜菌的污染，pH下降9、pH對發酵的影響表現在哪些方面？答：（1）pH影響酶的活性。當pH值抑制菌體某些酶的活性時使菌的新陳代謝受阻。（2）pH影響微生物細胞膜所帶電荷。從而改變細胞膜的透性，影響微生物對營養物質的吸收及代謝物的排泄，因此影響新陳代謝的進行。（3）pH值影響培養基某些成分和中間代謝物的解離，從而影響微生物對這些物質的利用。（4）pH值影響代謝方向。pH不同，往往引起菌體代謝過程不同，使代謝產物的質量和比例發生改變。例如黑曲

8、霉在pH23時發酵產生檸檬酸，在pH近中性時，則產生草酸。谷氨酸發酵，在中性和微堿性條件下積累谷氨酸，在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。（5）pH在微生物培養的不同階段有不同的影響。10、為了確定發酵的最佳pH，我們該如何實驗？答：配制不同初始pH的培養基，搖瓶考察發酵情況 11、 發酵過程的pH控制可以采取哪些措施？答：（1）、調節好基礎料的初始pH （2）、在基礎料中加入維持pH的物質 （3）、通過補料調節pH （4）、當補料與調pH發生矛盾時，加酸堿調pH（5）、發酵的不同階段采取不同的pH值 。12、 染菌對發酵有什么危害，對提煉有什么危害？答：染菌對發酵的危害：造成大

9、量原材料的浪費，在經濟上造成巨大損失擾亂生產秩序，破壞生產計劃 遇到連續染菌，特別在找不到染菌原因往往會影響人們的情緒和生產積極性影響產品外觀及內在質量染菌對提煉的危害：染菌的發酵液一般發粘，過濾困難。染菌發酵液中含有比正常發酵液更多的水溶性蛋白和其他雜質，比較難于進一步提煉。采用有機溶劑萃取的提煉工藝，則極易發生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進一步提純。采用直接用離子交換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏附在離子交換樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，大大降低離子交換樹脂的交換容量，而且有的雜菌很難用水沖洗干凈，洗脫時與產物一起進入洗脫液，影響進一步提純。13、 有哪些原因

10、會引起染菌？答：設備滲漏、空氣帶菌、種子帶菌、滅菌不徹底、技術管理不善、操作失誤等。14、 染菌以后應采取什么措施？答：1） 染菌后的培養基必須滅菌后才可放入下水道 2） 凡染菌的罐要找染菌的原因，對癥下藥，該罐也要徹底清洗，空罐消毒，才可進罐。 3） 染菌厲害時，車間環境要用石灰消毒，空氣用甲醛熏蒸，特別，若染噬菌體，空氣必須用甲醛蒸汽消毒。 4） 前期：嚴重的重新滅菌，輕微的控制條件提高生產菌的相對生長優勢（溫度，pH，通氣） 5） 中期：危害大，營養消耗快，pH變化大，菌絲自溶厲害，產物分泌減少或停滯。重新滅菌、提前、倒灌 6） 后期：危害小，堅持或提前放罐15、為什么會感染噬菌體？感染

11、了噬菌體后應采取哪些措施？答：1生產菌株本身可能就是帶有前噬菌體的污染菌，在發酵過程，如遇到某些條件個別菌體就會自發的進入裂解性生活周期，而產生噬菌體。2發酵液中存在噬菌體，究其來源有：（1）含有噬菌體的發酵罐會通過排氣、測樣廢液、洗罐污水或偶爾的“跑液”等大量散布噬菌體，污染發酵環境和生產系統的各環節。（2）濾過裝置不良、失效或處理不確實，并在環境中有噬菌體的情況下造成污染。（3）操作人員導致的污染。通過工作人員沾有噬菌體的手、工作服及所用器具導致噬菌體污染。（4）有時因噬菌體變異，使原本抗噬菌體的菌株變成敏感菌株，導致新的污染。如已感染噬菌體可采用以下措施：1)選育抗性菌株，及時改用抗噬菌

12、體的生產菌株。2)輪換使用專一性不同的菌株。3)加化學藥物(如谷氨酸發酵可加2-4ppm氯霉素，0.1%三聚磷酸鈉，0.6%檸檬酸鈉或銨等)。4)將培養液重新滅菌再接種(噬菌體不耐熱，70-80經5分鐘即可殺死)。5）盡快提取成品16、 用于在線檢測的傳感器必須符合哪些要求？答：（1）必須經受高壓蒸汽滅菌（材料、數據）;（2)結構不存在滅菌死角（密封性好）（3） 對測量參數要敏感，且能轉換成電信號（響應快，靈敏）；（4） 性能要穩定，受氣泡影響小17、 PH電極的指示電極能測定pH值的原理是什么？答18、 pH電極的測量范圍有沒有限制？使用時應注意哪些問題？答：有，pH電極中，Na離子為干擾離

13、子，在pH超過10或Na離子較高時測定的pH會有偏差 使用注意：玻璃電極切勿倒置，也不要用手接觸電極的敏感膜；不要用手接觸需要高度絕緣的端子和接線頭19、溶氧電極能夠測定液體中溶氧濃度的原理是什么？答：20、 影響溶氧電極測定的靈敏度和準確性的因素有哪些？答：靈敏度：增加膜穿透系數P ；減少膜厚度D；增加陰極表面積；擴散速度；攪拌速度； 通氣量；培養液粘度準確性：電極靈敏度；溫度（1）.壓力和溫度的影響：溶氧電極必須經得起高壓蒸汽滅菌，如能耐130攝氏度，1小時滅菌和具有長期的穩定性，其漂移不大于1%/d，其精確度和準確度在+3%。（2）.原電池型電極電流輸出受電極表面液流的影響。（3.）用溶

14、氧電極測定呼吸臨界氧值時，過程中先加強通氣攪拌，使溶氧上升到最高值，然后中止通氣，繼續攪拌，在灌頂部空間充氮。這時溶氧會迅速直線下降，直到其直線斜率開始減少時所處的溶氧值便是呼吸臨界氧值。21、哪些儀器可以測定尾氣氧和尾氣二氧化碳？測定原理是什么？答： 尾氣CO2的測量 常用的尾氣測定儀是不分光紅外線二氧化碳測定儀（簡稱IR），其精度高，可達 0.5%，量程的線性范圍大，雖然儀器價格高，但在生物細胞培養時常被采用。 不分光紅外線CO2氣體分析原理是：除了單原子氣體（如氖、氬等）和無極性的雙原子氣體（如氧、氫、氮等）外，幾乎所有氣體都在紅外波段（即微米級）具有不同的紅外吸收光譜，CO2的紅外吸收

15、峰在2.62.9m和4.14.5m之間有兩個吸收峰，根據吸收峰值可以求出CO2的所含濃度尾氣氧氣測定 原理是氧具有高順磁性。在磁場中，氧氣的磁化率比其采用熱磁氧分析儀測定 它氣體高幾百倍，故混合氣體的磁化率幾乎完全取決于含氧氣的多少。將排氣通入熱磁氧分析儀，就可測出排氣氧的含量。22、 泡沫對發酵有哪些有益之處，哪些有害之處？答：危害：（1)降低生產能力 在發酵罐中，為了容納泡沫，防止溢出而降低裝量（2）引起原料浪費 如果設備容積不能留有容納泡沫的余地，氣泡會引起原料流失，造成浪費。（3）影響菌的呼吸 如果氣泡穩定，不破碎，那么隨著微生物的呼吸，氣泡中充滿二氧化碳，而且又不能與空氣中氧進行交換

16、，這樣就影響了菌的呼吸。 （4）引起染菌 由于泡沫增多而引起逃液，于是在排氣管中粘上培養基，就會長菌。隨著時間延長，雜菌會長入發酵罐而造成染菌。大量泡沫由罐頂進一步滲到軸封，軸封處的潤滑油可起點消泡作用，從軸封處落下的泡沫往往引起雜菌污染。有利之處：氣體分散、增加氣液接觸面積。23、 發酵中泡沫形成的原因是什么？答：(1)通氣攪拌的強烈程度 通氣大、攪拌強烈可使泡沫增多，因此在發酵前期由于培養基營養成分消耗少，培養基成分豐富，易起泡。應先開小通氣量，再逐步加大。攪拌轉速也如此。也可在基礎料中加入消泡劑。（2）培養基配比與原料組成 培養基營養豐富，黏度大，產生泡沫多而持久，前期難開攪拌。（3）菌

17、種、種子質量和接種量 菌種質量好，生長速度快，可溶性氮源較快被利用，泡沫產生幾率也就少。菌種生長慢的可以加大接種量（4）滅菌質量 培養基滅菌質量不好，糖氮被破壞，抑制微生物生長，使種子菌絲自溶，產生大量泡沫，加消泡劑也無效。24、 沒有外界作用力泡沫是否穩定？在什么條件下泡沫會穩定？答：不穩定：泡沫是熱力學不穩定體系泡沫體系的三階段變化：(1) 氣泡大小分布的變化半徑越小氣泡壓力越大(2) 氣泡液膜變薄泡沫液還比較厚，以后因蒸發排液而變薄，泡沫液會受重力的影響向下排液，泡沫液隨時間延續而變薄(3) 泡沫破滅泡沫由于排液，液量過少，表面張力降低，液膜會急劇變薄，最后液膜會變得十分脆弱，以至分子的

18、熱運動都可以引起氣泡破裂。因此只要泡沫液變薄到一定程度，泡沫即瞬間破滅在泡沫直徑小，表面張力小，具有吉布斯彈性，助泡劑濃度大，粘稠的液體中穩定25、羅氏假說對泡沫穩定的條件作了如何假釋？答：在溶液中，溶解狀態的溶質是穩泡劑；不溶狀態的溶質，當浸入系數與鋪展系數均為正值時即是消泡劑26、 植物油的消泡機理是什么？答：消泡劑作用機理有a、消泡劑可使泡沫液局部表面張力降低，因而導致泡沫破滅b、消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅 c、消泡劑能促使液膜排液，因而導致氣泡破滅 d羅氏假說消泡劑根據其作用機理的不同可以分為破泡劑和抑泡劑植物油屬于天然油脂是一種破泡劑。其破消泡機理大致有二種。第一，吸附助泡劑，

19、加入電解質，瓦解雙電層，及使助泡物被增溶等機理，這樣就破壞助泡物的穩泡作用，同時消耗掉相應的助泡物。第二，低級醇等溶解性較大的消泡劑，加到氣泡液中局部降低表面張力，發揮破泡作用，同時本身不斷破為碎塊，陸續溶解而失去破泡作用。破泡過程中，破泡劑不斷失效、消耗，而助泡劑卻不受影響。27、 對消泡劑有哪些要求？答：（1）在起泡液中不溶或難溶；（2）表面張力低于起泡液；（3）與起泡液有一定程度的親和性；（4）與起泡液不發生化學反應；（5）揮發性小，作用時間長28、 常用的消泡劑有哪幾類？答：天然油脂（酒糟榨出液/啤酒花油） 聚醚類（甘油三羥基聚醚、GP、GPE） 硅酮類（二甲基硅油） 高級醇（7C-9

20、C醇）29、 對于黏稠的發酵液應選怎樣的消泡劑，對于較稀的發酵液應選怎樣的消泡劑？答：粘稠：聚氧乙烯氧丙烯甘油（GPE、泡敵）親水性較好，溶解度大，消泡能力強較稀：聚氧丙烯甘油（GP）親水性差，在發泡介質中溶解度小，抑泡能力強30、利用基因工程菌生產有什么優勢？常用的宿主菌有哪些？答：工程菌一般都是野生菌改良過的，集合一些優良性狀，可以增加發酵的終產物。常用宿主菌：大腸桿菌；G+細菌（枯草桿菌）；低等真核生物（酵母菌）；哺乳動物細胞31、 利用基因工程菌生產有哪些特點？答：（1）基因易丟失，不穩定（2）培養分兩段：前期菌體生長，生長到某一階段，加入誘導因子，誘發產物表達；(3)基因的不穩定性。32、 重組菌基因不穩定性的原因有哪些？答：（1）分離丟失；（2）結構不穩定性；（3）宿主細胞調節突變33、 在基因工程菌培養過程中為什么質粒會丟失？答：質粒