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(guò)程都是微生物作用的結(jié)果。1897年德國(guó)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(duì)穩(wěn)定，不易變異退化；②能夠利用廉價(jià)的原料，簡(jiǎn)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(lèi)學(xué)上最好與致病菌無(wú)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(jiǎn)單，或者說(shuō)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(zhǎng)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(shí)，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(lèi)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(zhǎng)繁殖，數(shù)量增加，由原來(lái)自然條件下的劣勢(shì)種變成人工環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)種，使篩選變得可能。4

4、.每克土壤的含菌量大體上有一個(gè)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(lèi)（～104）＞原生動(dòng)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(lèi)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(guò)量時(shí)可反過(guò)來(lái)直接抑制該途徑中第一個(gè)酶的活性，促使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程減慢或停止，從而避免了末端產(chǎn)物的過(guò)多累積。主要表現(xiàn)在氨基酸、核苷酸合成途徑中。特點(diǎn)：作用直接、效果快速、

5、末端產(chǎn)物濃度降低時(shí)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(guò)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(lèi)。組成酶：不依賴(lài)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(lái)底物或其結(jié)構(gòu)類(lèi)似物通過(guò)誘導(dǎo)作用而臨時(shí)合成的一類(lèi)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(chēng)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(lèi)似物或是底物的前體物質(zhì)。酶的誘導(dǎo)合成類(lèi)型同時(shí)誘導(dǎo)：即當(dāng)誘導(dǎo)物加入后，微生物能同時(shí)或幾乎同時(shí)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(shí)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(duì)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(guò)程中，當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過(guò)量時(shí)，除可用前述的反饋抑制的方式來(lái)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(guò)阻遏作用來(lái)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(lèi)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(guò)量累積而引起的阻遏。對(duì)直線式反應(yīng)途徑來(lái)說(shuō)，末端產(chǎn)物阻遏的情況較為簡(jiǎn)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(guò)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(shí)有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時(shí)，利用快的那種分解底物會(huì)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(zhǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基時(shí)葡萄糖分解代謝物阻遏乳糖分解酶而出現(xiàn)

9、“二次生長(zhǎng)（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(guò)甲碳源（或氮源等）在其分解過(guò)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(guò)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(diǎn)？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(cè)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(jiàn)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(zhǎng)圈法和抑制圈法等。b.這些方法簡(jiǎn)單，快速，可大大提高篩選的效率。但缺點(diǎn)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(shí)會(huì)造成兩者結(jié)果不一致。c.平皿快速檢測(cè)法操作時(shí)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“