微生物工程思考题.doc

微生物工程指导 1、什么是微生物工程？它是由哪四大技术结合发展起来？ (1)微生物工程：利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。 (2)传统发酵，DNA重组，细胞融合，分子修饰与改造 2、微生物反应过程的特点（与化学工程相比） (1)优点：（与化学工程相比） = 1 \* GB3 ①生产过程通常在常温常压下进行，操作条件温和 = 2 \* GB3 ②原料以碳水化合物为主，不含有毒物质。 = 3 \* GB3 ③能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位反应，如氧化、还原、官能团导入等。 = 4 \* GB3 ④生产产品的生物体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质； = 5 \* GB3 ⑤通过微生物菌种改良，能够利用原有设备使生产飞跃上升。 (2)发酵过程中尚存在的问题： = 1 \* GB3 ①底物不能完全转化成目的产物，副产物的产生不可避免，因而造成提取和精制困难 = 2 \* GB3 ②微生物反应是活细胞的反应，产物的获得除受环境因素影响外，也受细胞内因素的影响，且菌体易发生变异。 = 3 \* GB3 ③原料是农副产品，虽然价廉，但质量波动较大。 = 4 \* GB3 ④生产前准备工作量大，花费高，相对化学反应而言，反应器效率低。 = 5 \* GB3 ⑤发酵废水常具有较高的BOD 和COD，需处理后排放。 3、微生物工程的发展经历哪几个阶段？ (1)传统的微生物发酵技术——天然发酵 (2)第一代微生物发酵技术——纯培养技术 (3)第二代（近代）微生物发酵技术——深层培养技术 (4)第三代发酵技术——微生物工程 4、微生物工程产品类型有哪些？ (1)微生物菌体的发酵 (2)微生物酶发酵 (3)微生物代谢产物发酵 (4)微生物的生物转化 (5)微生物特殊机能的利用 5、作为发酵工业用的微生物菌种应符合哪些要求？ (1)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并形成所需的代谢产物，产量高。 (2)可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需酶活力高。 (3)根据代谢控制的要求，选择单产高的营养缺陷型突变株或调节突变株或野生菌株。 (4)选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体 (5)菌种纯，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性 (6)菌种不是病原菌，不产生有害的生物活性物质和毒素，以保证安全 6、微生物工程工业生产水平取决于哪些因素？ (1)生产菌种的性能 (2)发酵和提取工艺条件 (3)生产设备 7、微生物菌种分离与筛选工作程序分哪几步？ 样品采集→增殖培养→纯种分离→生产性能测定 8、微生物菌种选育的方法有哪些？ (1)自然选育 (2)诱变育种 (3)杂交育种(有性、准性) (4)原生质体融合育种 (5)基因工程育种 9、菌种保藏方法中，常用于产孢子和芽孢的保藏的方法是哪一个？现逐渐被哪一种方法取代？ 沙土管保藏法，现被真空冷冻干燥法取代 10、微生物酶活性调节的方式有哪些？ (1)共价修饰 (2)变(别)构效应 (3)缔合与解离 (4)竞争性抑制 11、酶合成调节的类型有哪些？ (1)诱导 （2）阻遏末端产物阻遏，分解代谢产物阻遏 12、了解酶合成调节的分子机制（乳糖操纵子和色氨酸操纵子） 13、了解分支生物合成途径的调节类型 (1)同工酶调节：某一分支途径中的第一步反应可由多种酶催化，但这些酶受不同 的终产物的反馈调节. (2)协同反馈调节: 需有一种以上终产物的过量存在方有明显的效果。单个终产物过量，不产生或只产生很小的影响 (3)累加反馈调节:每一种末端产物过量只能部分抑制或阻遏，总的效果是累加的 (4)增效反馈调节:代谢途径中任一末端产物过量时，仅部分抑制共同反应中第一个酶的活性，但两个末端产物同时过量时，其抑制作用可超过各末端产物产生的抑制作用的总和 (5)顺序反馈调节:分支途径中几个末端产物抑制分支点后面第一个酶，使分支点产物积累，结果分支点产物又反馈抑制共同途径中的第一个酶，最后使整个代谢途径停止 14、克服反馈调节的方法有哪些？ (1)降低末端产物浓度 (2)应用抗反馈突变株 15、克服分解代谢阻遏的方法有哪些？ (1)避免使用有阻遏作用的碳源和氮源 (2)流加碳源或氮源 (3)利用抗分解代谢阻遏的突变体 16、代谢工程的定义、目的、研究对象。 (1)代谢工程：利用生物学原理，系统分析细胞代谢网络，并通过DNA重组技术合理设计细胞代谢途径及遗传