微生物工业菌种与培养基
菌种与种子扩大培养
菌种：实现从原料→目的产物的关键
生产效率、产品成本、产品质量
※
※
★从自然界分离：目前土壤中已分离的微生物不到总数的1%，微生物的多样性仍然是以后若干年的研究重点；
★诱变育种：诱变是工业发酵稳产高产的重要保证；
★基因重组：基因定向改造技术大大加快了生物产品开发的进程。
※从自然界中分离菌种的一般过程
采样预处理
→培养
→菌落的选择
→产品的鉴定
※选择育种方法时综合考虑的因素
(1) 待改良性状的本质及与发酵工艺的关系
(2) 对这一特定菌种的遗传生化的认识程度
(3) 经济费用
★如，对特定菌种的基本性状及其工艺知晓甚少，
则多半采用随机诱变、筛选及选育等技术；
★如，对其遗传及生物化学方面的性状已有较深的认识，则可选择基因重组等手段进行定向育种。
※一些常用工业微生物
★抗生素生产有关的微生物
放线菌（链霉素真菌（青霉素、头孢等）四环素；红霉素等）
一些产芽孢的细菌
植物或动物来源
※氨基酸生产有关的微生物
★氨基酸生产菌的要求：代谢途径比较清楚，代谢途径比较简单；
★谷氨酸发酵的菌种：棒杆菌属，短杆菌属、节杆菌属或小杆菌属的棒型细菌；
★其它氨基酸生产菌：常规菌种一般也是以谷氨酸生产菌选育而成；工程菌，大肠杆菌，枯草芽孢杆菌。
※食品工业微生物包括：酿造业，酶制剂等
★食品用的微生物需经过严格的毒理试验，目前已同意使用的仅仅少数微生物能用于生产食品用酶。
★α—淀粉酶：黑曲霉、米曲霉、米根酶、枯草牙孢杆菌和地衣牙孢杆菌。
2、工业微生物(菌种)的要求
1）能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和大量合成目的产物----价值高
2）能在要求不高、易控制的培养条件下迅速生长和发酵，发酵周期短。----可操作性强
3）根据代谢调控要求选择高产菌株，如营养缺陷型菌株或调节突变型菌株
4）菌种抗噬菌体能力强，以防止感染噬菌体而造成“倒罐”现象的发生。
5）菌种纯粹，不易退化，可保证发酵生产和产品质量的稳
定性。----遗传稳定性强
6）菌种非病原菌，不产生任何有害的物质和毒素，以保证产品的安全。----安全性强
3、工业微生物菌种保藏技术
（1）斜面保藏：3-6个月；
（2）沙土管干燥保藏：2年；
（3）液氮保藏：2-3年；
（4）悬液保藏：常温或低温；
（5）超低温保藏：1年以上；
（6）冷冻干燥保藏：5-10年。
※菌种保藏
目的：保证菌种在长时间内尽可能保持原有菌株优良的生产性能。
基本原理：根据菌种的生理生化特点，创造条件使菌种的代谢活动处于不活泼的状态。
基本原则：选用优良纯种和创造一个最有利于菌种休眠的环境。
休眠环境：微生物生长繁殖和代谢受抑，不易突变的环境，一般要求低温、缺氧、缺营养、添加保护剂、干燥等。
保藏要求：保持菌种优良特性，经济方便保藏后需再次检测和确定保藏菌种的形态学和生化特征(如代谢产物的产生、酶活力、遗传特征及生化指标)。
方法温度保护剂保藏时间适用菌种
定期移植低4℃低温无数月，短期各种微生物细胞
温保藏法
液氮超低-196~-150℃甘油或长期适用范围最广，
温保藏法DMSO 微生物、动物细胞
甘油低温-80~-70℃甘油1年以上特别适用于基因
保藏法（-18℃）工程菌
沙土保藏法室温或低温数年芽孢杆菌、放线菌、
曲霉菌等
麸皮保藏法20℃长期放线菌、霉菌等
蒸馏水保藏法4~10℃较长时间酵母、真菌
冷冻干燥保干燥后，4℃脱脂乳、蔗糖数年各种微生物细胞
藏法左右低温
避光处
※最有效，适用范围最广，多数国家级菌种保藏单位常用★原则：慢冻快溶
★原理：利用微生物在-130℃以下新陈代谢趋于停止而有效地保藏微生物。
1.将10%甘油或DMSO作为保护剂分装与安培瓶（or冻干管）中；
2.将长有菌落的琼脂（or培养液）悬浮于已灭菌的保护剂中；
3.熔封安培瓶口（or盖上冻干管的盖子）。
☆以1min下降1℃的速度降至-35 ℃，使瓶内悬浮液体冻结，然后将安培瓶置液氮罐（or液氮冰箱）中，于-130 ℃以下储藏；
☆恢复培养时，从液氮中取出安培瓶（or冻干管），立即于38~40 ℃水浴中摇动，至瓶内冰全部融化，按常法进行培养。
※在超低温冷藏柜（-70~-80 ℃）中保藏菌种的一般方法是：1．离心收获对数生长中期至后期的微生物细胞
2．用新鲜培养基重新悬浮所收获的细胞；
3．加入等体积的20％甘油或10％二甲亚砜；
4．混匀后分装入冷冻指管或安瓿中，于-70-80℃超低温冰箱中保藏。
超低温冰箱的冷冻速度一般控制在1-2℃／min。一些细菌和真菌菌种可保藏5年而活力不受影响。
低温冰箱超
※冻干保藏：是通过在减压条件下使冻结的细胞悬液中的水分升华，使培养物干燥。此法是微生物菌种长期保藏的非常有效的方法之一。
※冷冻干燥步骤：
☆冻干样品的准备：准备菌种，与保护剂混合均匀，分装至安瓿管；
☆预冻：2小时以上，温度达到-20℃到-35℃左右；
☆冷冻干燥：8-20小时；
☆真空封口及真空检验：安瓿管颈部用强火焰拉细熔封。氯化钴溶液检测真空度；
☆低温避光保藏：4℃。
※冻干保藏特点：
★冻干状态下一般可保藏10年不丧失活力；
★冻干后的菌株可常温保存；便于运输；
★必须使用冷冻保护剂，常用脱脂乳、蔗糖等。
※保藏机构
国外：
1. ATCC American Type Culture Collection. Rockville．Maryland. U.S.A
美国标准菌种收藏所，美国，马里兰洲，罗克维尔市。
2. CSH（Cold Spring Harbor Laboratory），U.S.A
冷泉港研究室，美国。
3. IAM (Institute of Applied Microbiology), University of Tokyo, Japan
日本东京大学应用微生物研究所，日本东京。
4. IFO (Institute for Fermentation), Osaka, Japan
发酵研究所，日本大阪。
5. KCC (Kaken Chemical Company Ltd, Tokyo, Japan
科研化学有限公司，日本东京。
6. NCTC (National Collection of Type Culture), London United Kingdom，
国立标准菌种收藏所，英国伦敦。
7. NIH (National Institutes of Health), Bethesda, Maryland, U.S.A
国立卫生研究所，美国，马里兰洲，贝塞斯达。
8. NRRL (Northern Utilization Research and Development Division), U.S. Department of Agriculture, Peoria, U.S.A
美国农业部、北方开发利用研究部，美国皮奥里亚市。
中国，1970年7月，中国微生物菌种保藏管理委员会（CCCMS），中国科学院负责，下设六个菌种保藏管理中心。l）CCGMC 普通微生物菌种保臧管理中心；北京、武汉
2）ACCC 农业微生物菌种保藏管理中心；北京
3）CICC 工业微生物菌种保藏管理中心；北京
4）CMCC 医学微生物菌种保藏管理中心；南京、北京
5）CACC 抗生素菌种保藏管理中心；北京、成都、石家庄
6）CVCC 兽医微生物菌种保藏管理中心；北京
※
★衰退的表现：生长、代谢（产品）；
★衰退的原因：保藏不妥，菌种生长的要求没有得到满足（不利环境，回复突变等）；
■防止衰退的方法：
1. 分离复壮
2. 合理改变培养条件
3. 减少传代次数
4. 诱变剂处理后重新分离单菌落
■复壮：分离单细胞，抗性筛选，苛刻条件
※将保存在沙土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子。
★菌种扩培的目的
□提供相当数量代谢旺盛的种子
----量、状态的需要；
★菌种扩培的任务
□得到纯、壮、多的培养物
---- 菌种的驯化；
----缩短发酵时间、保证生产水平。
※种子扩培的两个阶段
■实验室阶段：不用种子罐，所用的设备为培养箱、摇床等实验室常见设备，在工厂这些培养过程一般都在菌种室完成，因此将其称为实验室阶段的种子培养。
培养基：保证培养基的质量，有利于菌体的生长；
减少传代次数
孢子培养时注意湿度，子斜面使用一般不超过1个月。
■生产车间阶段：种子培养在种子罐里面进行，一般在工厂归发酵车间管理，因此形象地称这些培养过程为生产车间阶段。
培养基：控制成本，驯化；营养比发酵培养基丰富。
※三级发酵流程：
斜面→一级种子→二级种子罐→三级种子罐→发酵罐
※静置培养法：嫌气发酵
液体培养法
通气培养法表面培养法
固态培养法
回转式往复式
解释特点适用范围
固态培养即曲法培养，源酶活力高酿造业
于传统制曲技术可调温湿度
液体深层液体培养，可调节各种环境几乎所有好气发培养深层通风因素：营养物浓度，酵：如有机酸、
温湿度等；无菌操氨基酸等
作要求高
载体培养可重复使用的多孔兼具固体培养法与可培养霉菌、酵材料，严格控制营液体培养法的优点母、放线菌等
养条件，结束后挤
压培养液抽提产物
两步法液将营养生长期与生工艺可达到最优氨基酸生产
体深层培产期分开，分别控过程繁琐
养制不同条件
※种子的要求：
□总量及浓度能满足要求；
□生理状况稳定，个体与群体；
□活力强，移种至发酵后，能够迅速生长；
□无杂菌污染。
※种子的质量控制：
△一定的浓度；
△形态（生长）处于某个阶段、均匀等等；
△理化指标：C、N、P的含量，pH，酶活等；
△无污染；
△通气与搅拌；
△泡沫；
△染菌的控制；
△种子罐级数。
※种龄
◇种龄是指种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
◇种龄短：菌体太少；种龄长：易老化。
◇原则：对数生长期末，细胞活力强，菌体浓度相对较大，但是最终由实验结果定。
※接种量的确定：
移入种子的体积
接种量＝—————————
接种后培养液的体积
★过大过小都不好，最终以实践定，如大多数抗生素为7-15%。但是一般认为大一点好。
★双种：两个种子罐接种到一个发酵罐中。
★倒种：一部分种子来源于种子罐，一部分来源于发酵罐。
※发酵级数的确定：
●一般由菌丝体培养开始计算发酵级数，但有时，工厂从第一级种子罐开始计算发酵级数
※确定依据：
●发酵规模、菌体生长特性、接种量级数大，难控制、易染菌、易变异，难管理，一般2-4级；
●谷氨酸的三级发酵：
一级种子（摇瓶）→二级种子（小罐）→发酵
●青霉素的三级发酵：
一级种子（小罐）→二级种子（中罐）→发酵
2.3 种子扩大培养举例
★例一、谷氨酸生产的种子制备：
斜面菌种→一级种子培养→二级种子培养→发酵
1、斜面(AS1.299)
▲培养基：蛋白胨1%，牛肉膏1%，氯化钠0.5，琼脂2%，pH 7.0-7.2 ▲培养条件：32℃，生长18-24小时
▲培养基特点：有利于菌体的生长，原料比较精细
▲生长斜面要求：生长良好，所使用斜面连续传代不超过3次
2.、一级种子（摇瓶）
△培养基：葡萄糖2%，尿素0.5%，玉米浆 2.5%，K2HPO4 0.1%
△培养条件：于1000ml三角瓶中，装液200-250ml,32℃培养12小时。
△培养基特点：有利于菌体的生长，所使用的原料已经基本接近于发酵培养基。
3.二级种子(种子罐)
◆培养基：和一级种子相似，其中葡萄糖用水解糖代替，浓度为2.5%
▲培养条件：在种子罐中培养（容积为发酵罐的1%），
32℃培养7-10个小时
▲培养基的特点：长菌体，更接近于发酵培养基。
※种子的质量要求：
△108-109个/ml、大小均匀，呈单个或八字排列，pH 7.0-7.2时结束，6.8→8→7.0-7.2，活力旺盛。
★例二、青霉素生产的种子制备
安瓿管→斜面孢子→大米孢子→一级种子
→二级种子→发酵
1.斜面孢子
☆培养基：甘油、葡萄糖、蛋白胨等
☆培养条件：25℃、7天, 注意湿度50%左右
☆培养基特点：有利于长孢子，用量少而精细
2.大米孢子
○培养基：大米及氮源（玉米浆）
○培养条件：25℃、7天，控制湿度
○培养基的特点：成本低、米粒之间结构疏松提高比表面积和氧的传质，营养适当（要求大米的白点小）有利于孢子的生长。
○大米孢子的要求：1粒米含1.4×106个孢子。
3、一级种子
▲培养基：（葡萄糖、乳糖、蔗糖）、玉米浆
▲培养条件：27℃，40小时
▲接种量：200亿孢子/吨
▲目的：长菌体；
4、二级种子
◆培养基：同上
◆培养条件：27℃、10-14小时
◆接种量：10%；
※种子的质量要求
◆菌丝长稠呈丝状、菌丝团很少，有中小空孢，处于Ⅲ—Ⅳ期
◆青霉素发酵菌丝体的生长共分为6个期，1-4为年青期，4-6期合成青霉素的能力最强。
※小节：
☆常见工业微生物的种类和用途
☆生产菌种的来源与保护
☆控制种子质量的基本方法和手段。
※思考题：
▲在生产过程中如何控制种子质量？
完
工业微生物菌种的选育、保藏与培养 自然环境中的微生物是混杂生长的，要想得到生产某一目的产物的野生菌株，就需要采取一定的方法将它们分离出来。菌株分离（separation）就是将混杂着各种微生物的样品按照实际需要和菌株的特性采取迅速、准确、有效的方法对它们进行分离、筛选，进而得到所需微生物的过程。菌株分离和筛选是获得目的菌种的两个重要环节。菌株的分离要根据生产实际需要、目的代谢产物的性质、可能产生所需目的产物的微生物种类、微生物的分布、理化特性及生活环境等，设计选择性高的分离方法，才能快速地从环境或混杂了多种微生物样品中获得所需菌种。筛选方法也很重要，在设计筛选方案时有两点必须注意，即所采用方法的选择性和灵敏度。微生物细胞内含物及其周围的培养基成分非常复杂，目标产物往往又含量极低。因此，需要建立灵敏度高、快速、专一性强的检测方法。 菌种收集和筛选途径： （1）向菌种保藏机构索取有关的菌株，从中筛选所需菌株。 （2）由自然界采集样品，如土壤、水、动植物体等，从中进行分离筛选。 （3）从一些发酵制品中分离目的菌株，如从酱油中分离蛋白酶产生菌，从酒醪中分离淀粉酶或糖化酶的产生菌等。该类发酵制品经过长期的自然选择，具有悠久的历史，从这些传统产品中容易筛选到理想的菌株。 发酵工业对菌种的要求如下：①能在廉价原料制成的培养基上生长，且生成目的产物产量高、易于回收；②生长较快，发酵周期短；③培养条件易于控制；④抗噬菌体及杂菌污染的能力强；⑤菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定；⑥对放大设备的适应性强；⑦菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素。 菌种筛选主要步骤： 调查研究及查阅充分的资料筛选 ↓↓ 设计实验方案初筛（1株1瓶）↓确定采集样品的生态环境↓ 采样复筛（1株3～5瓶） ↓确定特定的增殖条件↓结合初步工艺条件摸索增殖培养再复筛（1株3～5瓶）↓确定特殊的选择培养基及可能的↓ ↓定性或半定量快速检出法3～5株平板分离↓ ↓单株纯种分离原种斜面↓生产性能试验及毒性试验↓确定发酵培养基础条件菌种鉴定 一、菌种的分离筛选 一）样品采集与预处理 总的原则是：样品的来源越广泛，获得新菌种的可能性越大。特别是在一些极端的环境中，如高温、高压、高盐等极端环境中，可找到能适应苛刻环境压力的微生物类群。 1、从土壤中采样 土壤由于具备了微生物所需的营养、空气和水分，是微生物最集中的地方。从土壤中几乎可以分离到任何所需的菌株，空气、水中的微生物也都来源于土壤，所以土壤样品往往是首选的采集目标。一般情况下，土壤中含细菌数量最多，且每克土壤的含菌量大体有如下的递减规律：细菌（108）>放线菌（107）>霉菌（106）>酵母菌（105）>藻类（104）>原生动物（103），其中放线菌和霉菌指其孢子数。但各种微生物由于生理特性不同，在土壤中的分布也随着地理条件、养分、水分、土质、季节而有很大的变化。因此，在分离菌株前要根据分离筛选的目的，到相应的环境和地区去采集样品。
微生物菌种保藏及复壮 5.1. 微生物菌种保藏 在发酵工业中，具有良好性状的生产菌种的获得十分不容易，如何利用优良的微生物菌种保藏技术，使菌种经长期保藏后不但存活健在，而且保证高产突变株不改变表型和基因型，特别是不改变初级代谢产物和次级代谢产物生产的高产能力，即很少发生突变，这对于菌种极为重 要。 微生物菌种保藏技术很多，但原理基本一致，即采用低温、干燥、缺氧、缺乏营养、添加保护剂或酸度中和剂等方法，挑选优良纯种，最好是它们的休眠体，使微生物生长在代谢不活泼，生长受抑制的环境中。具体常用的方法有：蒸馏水悬浮或斜面传代保藏；干燥-载体保藏或冷冻干燥保藏；超低温或在液氮中冷冻保藏等方法。 5.1.1. 蒸馏水悬浮法 这是一种最简单的菌种保藏方法，只要将菌种悬浮于无菌蒸馏水中，将容器封好口，于10℃保藏即可达到目的。好气性细菌和酵母等可 用此法保存。 5.1.2. 斜面传代保藏 斜面传代保藏方法是将菌种定期在新鲜琼脂斜面培养基上、液体培养基中或穿刺培养，然后在低温条件下保存。它可用于实验室中各类微生物的保藏，此法简单易行，且不要求任何特殊的设备。但此方法易发生培养基干枯、菌体自溶、基因突变、菌种退化、菌株污染等不良现象。
因此要求最好在基本培养基上传代，目的是能淘汰突变株，同时转接菌量应保持较低水平。斜面培养物应在密闭容器中于5℃保藏，以防止培养基脱水并降低代谢活性。此方法一般不适宜作工业生产菌种的长期保藏，一般保存时间为3~6个月。如放线菌于4~6℃保存，每3个月移接一次；酵母菌于4~6℃保存，每4~6个月移接一次；霉菌于4~6℃保存，每6个月移接一次。 5.1.3. 矿物油中浸没保藏 此方法简便有效，可用于丝状真菌、酵母、细菌和放线菌的保藏。特别对难于冷冻干燥的丝状真菌和难以在固体培养基上形成孢子的担子菌等的保藏更为有效。是将琼脂斜面或液体培养物或穿刺培养物浸入矿物油中于室温下或冰箱中保藏，操作要点是首先让待保藏菌种在适宜的培养基上生长，然后注入经160℃干热灭菌1~2h或湿热灭菌后120℃烘去水分的矿物油，矿物油的用量以高出培养物1cm为宜，并以橡皮塞代替棉塞封口，这样可使菌种保藏时间延长至1~2年。以液体石蜡作为保藏方法时，应对需保藏的菌株预先作试验，因为某些菌株如酵母、霉菌、细菌等能利用石蜡为碳源，还有些菌株对液体石蜡保藏敏感。所有这些菌株都不能用液体石蜡保藏，为了预防不测，一般保藏菌株 2~3 年也应做一次存活试验。 5.1.4. 干燥-载体保藏 此法适用于产孢子或芽孢的微生物的保藏。是将菌种接种于适当的载体上，如河砂、土壤、硅胶、滤纸及麸皮等，以保藏菌种。以沙土保藏用得较多，制备方法为：将河砂经24目过筛后用10%~20%盐酸浸泡
1.工业分析所用的分析方法,按其在生产上的应用及完成时间不同可分为标准分析法和快速分析法. 2.快速分析法的特点是分析速度快,分析误差往往比较大. 3.自然界的水称为天然水. 4.天然水可分为降水,地面水和地下水三大类. 5.用采样器从一个采样单元中一次采得的一定是物料叫子样. 6.含并所有采样的子样称为原始平均式样. 7.含有所有采取的子样称为原始平均式样. 8.应采取一个原始平均式样的物料的总量称为分析化学子样单位. 9.工业物料按其特性值的变异性类型可以分为两类即均匀物料和不均匀物料. 10.在一个采样对象中应布采集样品较好的个数称为子样数目. 11.在运输工具上斜线发布点.置,末个子择点至少距车角1cm. 12.在物料堆中采样,应将表层0.1m厚的部分用铲子锄去. 13.通过机械是人工发将大块的物料粉碎成一定细度物料的过程称为破碎. 14.将最大颗粒的物料分散至25cm左右,称为粗碎 15.将最大颗粒的物料分散至25cm左右,称为粗碎 16.将25cm左右的物料分散至5cm左右的称为中碎 17.将25cm左右的物料分散至5cm左右的称为中碎 18.将5cm左右的物料分散至0.15cm左右的称为细碎 19.将5cm左右的物料分散至0.15cm左右的称为细碎 20.将0.15cm左右的物料分散至0.074cm以下的称为粉碎 21.将0.15cm左右的物料分散至0.0745cm以下的称为粉碎 22.试样的制备一般经过破碎,过筛.混匀,缩分,四个工序 23.粉碎后的物料需经过筛分.使物料达到要求的粒度. 24.混匀的方法有人工混匀和机械混匀两种 25.在不改变物料平均组成的情况下,通过步骤,逐步减少试样的过程称为缩分. 26.常用的缩分的分析方法有分样器缩分法和四分法. 27.将试样与酸性熔剂混合,置于适当的容器中,早高温下进行分解,生成易溶于水的产物,称为熔融分解法. 28.常用的碱性熔剂有Na2NO2,K2CO3,NaOH等. 29.在硅酸盐系统分析中,常用采用Na2CO3,而不是K2CO3. 30.艾士卡试剂法测矿石中全硫量属于烧结分析法. 31.在用Na2CO3熔融时,应才采用铂坩埚 32.在用Na2CO3熔融时,应采用镍坩埚. 33.水质指标按其性质可分物理指标,化学指标和微生物指标三类.
微生物复习思考题（三） 1.什么是定向育种，如何在生产中应用？ 定向育种是指在某一特定条件下，长期培养某一微生物菌群，通过不断转接传代以积累其自发突变，并最终获得优良菌株的过程。 2.什么是诱变育种，结合微生物试验课的内容，物理诱变的原理及注意事项。 3. 诱变育种是通过人工方法处理微生物，使之发生突变，并运用合理的筛选程序和方法，把适合人类需要的优良菌株选育出来的过程。 4. 物理诱变的原理：通过紫外线，x射线和γ射线，快中子，激光和热的处理，使突变加速产生。 5.注意事项： 1.选择起始菌株时注意选取具有有利性状的菌株，以及对诱变剂的敏感性 2.敏感期和合适对象的选择 3.诱变剂要选取有效诱变剂，通常两种交替使用，诱变剂多致癌，使用小心 4.诱变剂使用量要注意，高剂量可能负突变率高，偏低的剂量中正突变率高 3.诱变育种的原则和营养型缺陷的筛选？ 原则：出发菌株的挑选；敏感期和合适对象的选择；诱变剂的选择；诱变剂量的选择；初筛；复筛。 营养缺陷型：指某一菌株在诱变后丧失了合成某种营养成分的能力，主要是合成维生素，氨基酸及嘌呤，嘧啶的能力，使其在基本培养基中不能正常生长，
而必须在此培养基中加入相应物质才能生长的突变体。 筛选方法：中间培养，淘汰野生型，营养缺陷型检出（点种法，夹层检出法，限量补充培养基检出法，影印法），营养缺陷型鉴定（缺陷营养类别的确定，缺陷营养因子的确定）。 4.什么是基因工程，基因工程中的酶学及简要操作过程？ 基因工程：指用人工合的方法，通过体外基因重组和载体的作用，使新构建的遗传物质组合进入新个体，并在新个体中得以稳定地遗传和表达的过程。 基因工程中的酶：限制性核酸内切酶，限制性核酸外切酶，反转录酶和连接酶。 操作过程：获目的基因；体外重组；载体传递；选择或筛选。（250页） 5.什么是合成生物学，什么是菌种退化和复壮及菌种保藏的原来喝方法？ 合成生物学：通过设计和构建自然界中不存在的人工生物系统，以解决人类社会的重要问题。包括：一，设计和构建新的生物零件，组件和系统；二，对现有的，天然存在的生物系统进行重新设计和改造，以供人类利用。 退化：指群体中退化细胞在数量上占一定数值后，表现出菌种生产性能下降的现象。 复壮：因为在退化的菌种中仍有一些保持原有菌种特性的细胞，故有可能采取一些相应措施，使这些细胞生长、繁殖，以更新退化的菌株，称之为菌种的复壮。
闪点：在规定条件下，易燃性物质受热后所产生的油蒸汽与周围空气形成的混合气体，在遇到明火时发生瞬间着火的最低温度。 苯胺点：是指石油产品与等体积的苯胺互相溶解成为单一溶液所需要的最低温度。 有效磷：在磷肥分析中，水溶性磷化合物和柠檬酸溶性化合物中的磷。 工业分析的任务是测定大宗工业物料的平均组成 简述题 1. 什么是工业分析? 其任务和作用是什么? 答：工业分析是分析化学在工业生产上的具体应用。 工业分析的任务是研究工业生产的原料、辅助材料、中间产品、最终产品、副产品以及生产过程中各种废物的组成的分析检验方法。 工业分析起着指导和促进生产的作用，例如，通过工业分析能评定原料和产品的质量，检查工艺过程是否正常。从而能够及时地、正确地指导生产，并能量经济合理的使用原料、燃料，及时发现、消除生产的缺陷，减少废品。提高产品质量。工业分析是国民经济的许多生产部门（如化工，冶金、环保、建材等等）中不可缺少的生产检验手段。 2.工业分析的特点是什么? 工业分析的方法是什么? 什么是允许差? 答：工业分析的特点是：○ 1 工业生产中原料、产品等的量是很大的，往往以千、万吨计，而其组成又很不均匀，但在进行分析时却只能测定其中很小的一部分，因此，正确采取能够代表全部物料的平均组成的少量样品，是工业分析中的重要环节，是获得准确分析结果的先决条件。 ○2 对所采取的样品，要处理成适合分析测定的试样。多数分析操作是在溶液中进行的；因此，在工业分析中，应根据测定样品的性质，选择适当的方法来分解试样。 ○ 3 工业物料的组成是比较复杂的，共存的物质对待测组份可能会产主干扰，因此，在研究和选择工业分析方法时，必须考虑共存组份的影响，并且采取相应的措施消除其干扰。 ○ 4 工业分析的一个重要作用，是用来指导和控制主产的正常进行，因此，必须快速、准确地得到分析结果，在符合生产所要求的准确度的前提下，提高分析速度也是很重要的，有时不一定要达到分析方法所能达到的最高准确度。 工业分析方法，按其在生产上完成分析的时间和所起的作用可以分为快速分析法和标准分析法。○ 1 快速分析法：主要用以控制生产工艺过程中最关键的阶段，要求能迅速得到分析结果，而对准确度则允许在符合生产要求的限度内适当降低，此法多用于车间生产控制分析。○2 标准分析法：标准分析法是用来测定生产原料及其产品的化学组成，并以此作工艺计算、财务核算和评定产品质量的依据，所以此法必须准确度高，完成分析的时间可适当长些。此项工作通常在中心试验室进行。该类方法也可用于验证分析和仲裁分析。 允许差：即允许误差又称公差，允许误差是指某一分析方法所允许的平行测定值间的绝对偏差。或者说，是指按此方法进行多次测定所得的一系列数据中最大值与最小值的允许界限即极差。 3、工业分析样品进行取样的基本原则是什么? 采样的基本原则就是使采得的样品具有充分的代表性。对于均匀物料的采样，原则上可以在物料任意部位进行，采样过程不应带进任何杂质，且尽量避免物料的变化（吸水、氧化等）。对于非均匀物料，应随机采样，对所得样品分别测定，汇总检测结果,得到总体物料的特性平均值和变异性的估计量。 5．简述氟硅酸钾容量法测定SiO2方法原理，写出反应方程式；计算式。 答：试样经NaOH熔融SiO2转为NaSiO3在强酸介质中过量的K+，F-的存在下生成K2SiF6 2K++H2SiO4+F-+4H+=K2SiF6+3H2O 用沸水将K2SiF6水解 K2SiF6+3H2O（沸水）=2KF+H2SiO3+4HF 用NaOH标定产生的HF W（SiO2）= [(CV)NaOH M SiO2]/(4M样)*100% 1、矿石试样通常需要分解制成溶液然后再进行分析，请简述试样分析的方法。 答:常用的分解方法大致可分为溶解和熔触两种:溶解就是将试样溶解于水、酸、碱或其它溶液 中，熔融就是将试样与固体溶剂混合，在高温下加热，使欲测组分转变为可溶于水或酸的化合物. 简述钢和生铁的主要区别。 答：钢和生铁因含碳量的不同，性质也有明显差异。钢是指含碳量低于2%的由铁、碳等元素组成的形变合金。除了碳、硅、锰、磷、硫五大元素外，为了使钢具有某些特殊性能，常加入铬、镍、铝、钨、铜、铌、钒等元素； 同时，锰和硅的含量也较高。生铁是含碳量高于2%的铁碳合金，其他的元素含量也与钢有所不同。常用的钢铁
《工业分析》考试试卷（A 卷） 一、单项选择（在备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干后的括号内。每题2分，共20分） 01．标准的有效期是 年。 （ ） A 、 三年 B 、四年 C 、 五年 D 、六年 02．分光光度法与 有关。 （ ） A 、入射光的波长 B 、液层的高度 C 、溶液的浓度 D 、溶液的多少 03． 对工业气体进行分析时，一般测量气体的（ ）。 A 、重量 B 、体积 C 、物理性质 D 、化学性质 04. 不能用于分析气体的的仪器是 。 （ ） A 、折光仪 B 、奥氏仪 C 、电导仪 D 、色谱仪 05. 在国家、行业标准的代号与编号GB 18883－2002中GB 是指（ ）。 A 、强制性国家标准 B 、推荐性国家标准 C 、推荐性化工部标准 D 、强制性化工部标准 06. 测定水样化学需氧量，取水样100mL ，空白滴定和反滴定时耗用的硫酸亚铁铵标准溶液分别为和,其浓度为L ，该水样的化学需氧量为（ ） A 40mg/L ； B 160mg/L ； C 80mg/L ； D 8mg/L 07、分析纯化学试剂标签颜色为： （ ） A 、绿色 B 、棕色 C 、红色 D 、蓝色 08、液态物质的粘度与温度的关系（ ）。 A 、温度越高，粘度越大 B 、温度越高、粘度越小 C 、温度下降，粘度增大 D 、没有关系 09、直接法配制标准溶液必须使用 （ ） A 、基准试剂 B 、化学纯试剂 C 、分析纯试剂 D 、优级纯试剂 10、使用碳酸钠和碳酸钾的混合熔剂熔融试样宜在______坩锅进行。 A 、银； B 、瓷； C 、铂； D 、金 二、填空（每空1分，共32分） 01．《中华人民共和国标准化法》将我国标准分为 、 、 、 。 02．煤的工业分析是指包括 、 、 、 四个分析项目的 总称。 03. 试样的制备过程大体分为 、 、 、 四个步骤。 04. 肥料三要素是指 、 、 。 05. 煤其中主要含有C n H m ，CO 2，O 2，CO ，CH 4，H 2，N 2等气体，根据吸收剂的性质，分析煤气时，吸收顺序应该为 吸收 ， 吸收 ， 吸收 ， 吸收 后再用燃烧法测定 和 ，最后剩余的气体是 。 06. 煤的发热量的表示方法有三种，即 、 、 。 07. 对于钢铁中碳的分析，通常都是采用转化为 的方式进行分离富集的。 08. 试样的分解方法一般有 和 。 三、简答题（每题6分，共24分） 01. 艾士卡－BaSO 4重量法测定煤中全硫所采取的艾士卡试剂的组成是什么？各个试剂的作用是什么？ 02. 彼得曼试剂的组成是什么？03. 用氯化铵重量法测定二氧化硅时，使用氯化铵的目的是什么？
《工业微生物育种》课后思考复习题 第一章 1．工业微生物育种在发酵工业中的作用如何？其目的是什么？ 2．工业微生物发展经历了哪几个阶段？ 3．用于工业微生物育种的菌种有哪些特点？ 第二章第三章 1．革兰氏阳性和阴性菌的细胞壁结构有何差异？它们对溶菌酶和青霉素的敏感有何不同？2．缺壁细菌有哪些类型和异同？制备缺壁细菌主要有哪些途径？ 3．在原生质体制备时，为什么不同微生物要选择不同的酶？举例说明。 4． F质粒。 5．准性生殖。 6．基因组、基因、密码子、简并、同义密码子的概念是什么？ 7．起始密码子和终止密码子有哪些？ 8．什么是可读框？密码子阅读的方向是沿着mRNA的什么方向进行？ 第四章 1、什么是基因突变、突变体、表型、基因型、野生型？ 2、突变可分为哪两大类？突变的分子机制是什么？ 3、基因突变（点突变）有哪些类型？它们有何不同？ 4、突变引起遗传性状改变包括那几个类型？它们如何定义？ 5、突变型的种类有哪些？ 6、微生物抗性的来源主要有哪三个方面？ 7、什么是选择性突变和非选择性突变？ 8、简单描述突变体形成的过程及其影响因素。 9、突变体修复有哪几种主要类型？它们如何定义？ 10、什么是表型延迟？为什么诱变后要进行后培养（中间培养）再分离？ 11、诱变剂主要有哪三类？ 12、简述紫外线照射诱变育种的原理、方法和基本步骤。 13、化学诱变剂主要有哪四类？ 14、烷化剂的作用机制是什么？ 15、简述亚硝基胍诱变育种的原理、过程和安全注意事项。 16、生物诱变剂按照诱变方式主要分为哪三类? 第六章 1、什么是菌株分离和筛选？ 2、分离筛选的基本步骤有哪些？ 3、抑制不需要菌类的常用方法有哪些？ 4、好气微生物分离的常用方法有哪些？它们的原理如何？ 5、平皿生化反应分离有哪些主要方法？原理如何？ 6、如何用焦性没食子酸法分离厌气菌？ 7、初筛和复筛的要求有什么不同？ 2、第七章 3、1、育种的准备工作有哪些？ 2、诱变育种的基本路线是怎样的？ 3、试设计诱变选育营养缺陷型菌株、产蛋白酶细菌、产有机酸霉菌的整个方案，并做出说明。 4、什么是增变菌株？ 5、诱变剂的最适剂量如何选择？ 6、诱变剂对产量性状的诱变趋势是怎样的？ 7、影响突变率有哪几个因素？ 8、一般筛选程序是怎样的？ 9、简述琼脂块大通量筛选方法的过程和特点。 10、什么是营养缺陷型？原养型？野生型？ 11、什么是完全培养基？基本培养基？补充培养基？限量补充培养基？ 12、试述营养缺陷型选育、分离、筛选、鉴定的过程。 13、营养缺陷型检出有哪几种常用方法？原理如何? 14、营养缺陷型缺陷类型测定和生长谱测定的基本原理是什么？ 15、什么是温敏突变株？ 4、第八章 1、什么是初级代谢和次级代谢？ 2、初级代谢调节最有效的手段是什么？ 3、酶合成调节与酶活性调节的区别。 4、反馈阻遏和反馈抑制的区别。 5、什么是诱导和阻遏？ 6、什么是末端产物阻遏和分解代谢物阻遏？ 7、反馈抑制有哪6种基本类型？ 8、什么是代谢调节控制育种？其常用方法有哪些？ 9、组成型突变株和抗分解调节突变株选育的基本方法有哪些？ 10、抗反馈调节突变株选育有哪三种常用方法？ 11、真正的回复突变和基因抑制突变有何不同？ 12、代谢控制育种的常用手段有哪些？ 第九章 1、什么是杂交？杂交育种主要包括哪三类方法？微生物杂交的本质是什么？ 2、霉菌的杂交主要是通过什么途径来实现？酵母的杂交主要通过什么途径？
实验一 细菌的简单染色和细菌形态的观察 一、实验原理 简单染色采用一种染料对菌体进行染色，常用结晶紫、美蓝、碳酸复红等碱性染料。染色后，菌体与 背景形成鲜明对比，在显微镜下很容易被识别。通过简单染色方法可以观察细菌的菌体形态特征和菌 体的排列方式。 观察菌体形态 简单染色 （只用一种染料） 观察菌体排列方式 染色方法 革兰氏染色 鉴别 鉴别染色 抗酸性染色 （利用两种染料） 芽孢染色 观察特殊结构 荚膜染色 鞭毛染色 二、实验步骤： 涂片 干燥 固定 染色 水洗 干燥 镜检 三、思考题 1、制备细菌染色标本时，应该注意哪些环节？ 答；（1）涂片：开始所加无菌水液滴不要太大，否则不易干燥； 取菌量要适宜且要涂抹均匀，避免过大造成堆积，而难以看清细 胞个体形态 同时也应避免取菌量太少而难以在显微镜视野中找到细胞。 （2）无菌操作取菌：一定要等接种换冷却后再取菌，以免高温使菌体变形； （3）干燥固定：否则细胞会破裂或变形； （4太长，否则菌体形态则会发生改变。 （5）水洗：倾去染色液后，用水沿着菌膜四周冲洗，注意勿使水流直接冲洗菌膜 部位，水流不宜过急，过大，至流出水无色为止； 2、为什么要求制片完全干燥才能用油镜观察？ 答：使用油镜时，物镜与标本间的介质为香柏油（N=1.515），不仅增加了透明度，
而且会提高了分辨率。 若制片不完全干燥后，就用油镜观察，则N会减小，分辨率D也会变小。而且还会造成油水两相不互溶，所以制片要求完全干燥后才能用油镜观察。 3、如果涂片未经加热固定，将会出现什么问题？如果加热温度过高，时间太长，又会怎样呢？ 答：加热固定的作用是使细胞质凝固，使细胞固定在载玻片上，这种加热处理还可以杀死大多数细菌而且不破坏细胞形态，而且还可增加细胞对染料亲和力。（1）如果图涂片未经加热固定，则细胞无法固定在载玻片上，在染色水洗后会被水流冲走。 （2）如果加热温度过高，时间太长，则会使细菌形态发生变化甚至破裂。 4、为什么细菌染色常用碱性染料？什么情况下用酸性染料？ 答：（1）细菌染色常用碱性染料，原因在于微生物细胞在碱性、中性及弱酸性溶液中通常带负电荷，而碱性染料电离后染色部分带正电荷，很容易与细胞结合使其着色。 （2）当细胞处于酸性条件下（如细菌分解糖类产酸）所带正电荷增加时，可采用酸性染料染色。 实验二细菌的革兰氏染色法 一、实验原理 革兰氏染色是细菌染色中重要的鉴别染色方法之一。通过革兰氏染色法可将细菌分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌(G-)。 G+和G-主要是由于细胞壁结构和化学成分的差异引起脱色能力的不同。 ①结晶紫初染和碘液媒染:在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的化合物。 ②乙醇脱色：细胞壁较厚结晶紫与碘液复合物留在细 G+ 肽聚网层次多和交联致密且不含类脂 细胞壁较薄结晶紫与碘复合物溶出，细 G- 胞壁退成无色 肽聚网层薄和交联差，外膜层类脂含量高
工业分析思考题答案 第一章绪论 1.什么是工业分析? 其任务和作用是什么? 工业分析就是分析化学在工业生产中的应用。 其任务是：对工业生产中的原料，辅料，中间产品，副产品以及“三废”进行测定，从而达到评定原料，产品的质量，对生产工艺进行控制，指导和促进生产，改善环境。 作用：通过工业分析，可以评定其材料或产品的质量，判断工艺生产过程是否正常，从而正确地组织生产，如原料的合理利用，新配方的研制，工艺条件的调整，产品质量的严格定级等。具体表现在指导作用，监督作用，仲裁作用，参谋作用 2.工业分析的特点是什么? 1）分析对象的物料量大，组成不均匀。 （2）分析对象的组成复杂。 （3）分析任务广 （4）分析试样的处理复杂 （5）分析方法的实践性强 （6）与其他课程关系密切 3.工业分析方法按照完成时间和所起作用是如何分类的？其各自特点是什么？ 标准分析法和快速分析法。前者分析方法的准确度高，后者分析方法简便，快速，但是对其准确度要求较低 4.什么是允许差? 分析结果可以允许的误差值，它是分析方法所允许的平行测定间的绝对偏差。 5.标准物质有何特点？其作用是什么？ 特点：组成均匀，性质稳定，化学成分已经被准确确定，附有标准物质证书，在国家主管部门授权的情况下，可按规定精度成批生产，并有足够的产量。 作用： 作为参照物质 用于定标仪器或标定标准滴定溶液 作为已知试样用以发展新的测量技术和新的仪器 在仲裁分析和进行实验室考查审核中，经常采用标准物质 采用标准试剂消除基体效应 选择分析方法时应注意哪些方面的问题？ 6.用艾氏卡法测定煤中总硫含量，当硫含量为1%-4%时，允许误差为±0.1%，实验测得的数据，第一组为2.56%，2.80%，第二组为2.56%，2.74%，请用允差来判断哪一组为有效数据。 第一组的数据之差为0.24 %，第二组为0.18 %，按照规定，结果不能大于0.2%，故第二组为有效数据。
A. 6. 40 mg/L B. 160 mg/L 分析纯化学试剂标签颜色为 C . 80 mg/L D. 8 mg/L A. 绿色 B.兰色 C.棕色 D.红色 7. 直接法配制标准溶液必须使用 试剂。 A. 基准 B .化学纯 C .分析纯 D.工业纯 8. 使用碳酸钠和碳酸钾的混合溶剂熔融试样宜在 均垠中进行。（ A. B.银 D.金 9. 试样的采取和制备必须保证所取试样具有充分的 A. 代表性 B.唯一性 C.针对性 D. 正确性 A.硫 B.铁 D. A.氮 B.磷 C.硫 D. A. Na 2CO 3 B. NaOH C. EDTA D. HC1 A.玻璃器皿 B. 一种带盖瓷均垠 C.灰1IIL D. 称量瓶 总复习思考题 一、选择题 1. 国家标准的有效期是 年。（ ） A.三年 B.四年 C.五年 D.六年 2. 在标准代号与编号GB/T176-2008水泥化学分析方法中“GBfT'是指（）。 A.强制性国家标准 B.推荐性国家标准 C.强制性化工部标准 D.推荐性建材部标准 3. 硫在钢铁中是 元素。（ ） A.有益 B.有害 C.无作用 D.少量有益、大量有害 4. 普钙磷肥的主要有效成分为。（ ） A.磷酸钙 B.磷酸一氢钙 C.磷酸二氢钙 D.游离磷酸 5. 测定水样化学需氧量，取水样100mL,空白滴定和反滴定时耗用的硫酸亚铁铉标准溶液分 别为15.0mL 和5.0mL,其浓度为0.10mol/L,该水样的化学需氧量为（ ）。 10. 不属于钢铁检测中五大元素的是 11. 下列元素中，哪个不是肥料的主要元素（ 12. 氟硅酸钾法测二氧化硅所用标准溶液是（ 13. 煤的挥发分测定时，盛装试样的器皿是（ 14. 容量法测定硅酸盐中钙、镁离了时所用标准溶液是（
普通微生物复习思考题 绪论 1．什么是微生物的概念？包括哪些类群？ 2．简述微生物的五大共性。 3．微生物学发展各时期代表人物有哪些？他们的主要贡献是什么？ 第一章思考题 1．细菌的一般构造和特殊构造是什么，扼要说明各部分的生理功能。 2．什么是革兰氏染色法？主要步骤是什么？其中哪一步是关键？ 3．革兰氏阳性细菌与阴性细菌细胞壁构造特点及成分区别。 4．什么是荚膜？说明其化学成分及生理功能。 5．什么是磷壁酸？说明其构造和功能。 6．芽孢的定义、结构，它的极强抗逆性是由那些结构决定的。 7. 糖被分几种类型？其化学组成和功能怎样？ 8．比较放线菌的构造特点、繁殖方式、菌落与细菌的菌落差别。 第二章思考题 1.比较真核微生物与原核微生物细胞结构的异同，主要有哪些种类？ 2.简述酵母菌的形态特征、菌落特点、繁殖方式。 3.简述霉菌的形态特征，菌丝的特化结构、菌落特点、繁殖方式。 第三章思考题 1．试述病毒的主要化学组成与结构，病毒有何特点？ 2．壳粒在壳体上不同排列有何对称机制，各自的形态是什么？ 3．简述噬菌体的形态特征。 4．烈性噬菌体的繁殖过程分几个阶段，有何特点？ 5. 温和噬菌体有哪几种存在方式？溶源性细菌有哪些特点？ 6．名词：烈性噬菌体、温和性噬菌体、溶源菌、前噬菌体、一步生长曲线 第四章思考题： 1. 简述微生物所需要的营养物质及其功能。 2. 简述微生物的四种营养类型，并举例说明之。 3. 简述微生物吸收营养的主要吸收方式，并比较它们的异同点。 4．什么是选择性培养基？试举例并说明其原理。 5．什么是鉴别性培养基？试举例说明其原理。 6．什么是碳源和氮源？实验室和发酵工业常用那些物质提供碳源和氮源？ 7．名词解释：(1) 生长因子；(2)培养基；(3)同型乳酸发酵； (4)异型乳酸发酵
总复习思考题 一、选择题 1．国家标准的有效期是年。（ C ） A．三年B．四年C．五年D．六年 2．在标准代号与编号GB/T176-2008 水泥化学分析方法中“GB/T”是指（B ）。 A．强制性国家标准B．推荐性国家标准C．强制性化工部标准D．推荐性建材部标准3．硫在钢铁中是元素。（ B ） A．有益B．有害C．无作用D．少量有益、大量有害 4．普钙磷肥的主要有效成分为。（ C ） A．磷酸钙B．磷酸一氢钙C．磷酸二氢钙D．游离磷酸 5．测定水样化学需氧量，取水样100mL，空白滴定和反滴定时耗用的硫酸亚铁铵标准溶液分别为15.0 mL和5.0 mL，其浓度为0.10mol/L，该水样的化学需氧量为（ B ）。 A．40 mg/L B．160 mg/L C．80 mg/L D．8 mg/L 6．分析纯化学试剂标签颜色为。（ D ） A．绿色B．兰色C．棕色D．红色 7．直接法配制标准溶液必须使用试剂。（ A ） A．基准B．化学纯C．分析纯D．工业纯 8．使用碳酸钠和碳酸钾的混合溶剂熔融试样宜在坩埚中进行。（B ） A．瓷B．银C．铂D．金 9．试样的采取和制备必须保证所取试样具有充分的。（ A ） A．代表性B．唯一性C．针对性D．正确性 10．不属于钢铁检测中五大元素的是。（ B ） A．硫B．铁C．锰D．磷 11．下列元素中，哪个不是肥料的主要元素（ C ）。 A．氮B．磷C．硫D．钾 12．氟硅酸钾法测二氧化硅所用标准溶液是（ B ）。 A．Na2CO3B．NaOH C．EDTA D．HCl 13．煤的挥发分测定时，盛装试样的器皿是（ B ）。 A．玻璃器皿B．一种带盖瓷坩埚C．灰皿D．称量瓶 14．容量法测定硅酸盐中钙、镁离子时所用标准溶液是（ C ）。
发酵工程习题及思考题
发酵工程习题及思考题库 一、填空题 (2) 二、单项选择题 (8) 三、判断题 (21) 四、名词解释 (23) 五、简答题 (28) 六、问答题 (30) 一、考试题型 (38) 一、填空题 （常为括号后2－4字）说明： 1. 淀粉水解糖的制备可分为（酸解法）、（酶解法）和(酸酶结合法) 三种。 2. 糖酵解途径中的三个重要的关键酶是(己糖激酶)、(磷酸丙糖激酶)、（丙酮酸激酶）。 3. 甘油的生物合成机制包括在酵母发酵醪中加入（亚硫酸氢钠）与乙醛起加成反应和在（碱 性）条件下乙醛起歧化反应。 4. 微生物的吸氧量常用呼吸强度；耗氧速率两种方法来表示，二者的关系是 （ ） 。 5. 发酵热包括（生物热）；搅拌热；蒸发热和（辐 ()X c Q r O ?=2
射热）等几种热。 6.发酵过程中调节pH值的方法主要有添加（碳 酸钙法）；氨水流加法和尿素流加法。 7.微生物工业上消除泡沫常用的方法有（化学消 泡）和（机械消泡）两种。。 8.一条典型的微生物群体生长曲线可分为（迟滞 期）、对数期；（稳定期）；衰亡期四个生长时期。 9.常用菌种保藏方法有（斜面保藏法）、（沙土管 保藏法）、液体石蜡保藏法；真空冷冻保藏法等。 10.培养基应具备微生物生长所需要的五大营 养要素是（碳源）、氮源；（无机盐）；（生长因子）和水。 11.提高细胞膜的（谷氨酸通透性），必须从控 制磷脂的合成着手或者使细胞膜受损伤。12.根据微生物与氧的关系，发酵可分为（有 （需）氧发酵）；（厌氧发酵）两大类。 13.工业微生物育种的基本方法包括（自然选 育）、诱变育种；代谢控制育种；（基因重组）和定向育种等。 14.肠膜明串珠菌进行异型乳酸发酵时，产物为
第一章绪论答案 1. 什么是工业分析? 其任务和作用是什么? 答：工业分析是分析化学在工业生产上的具体应用。 工业分析的任务是研究工业生产的原料、辅助材料、中间产品、最终产品、副产品以及生产过程中各种废物的组成的分析检验方法。 工业分析起着指导和促进生产的作用，例如，通过工业分析能评定原料和产品的质量，检查工艺过程是否正常。从而能够及时地、正确地指导生产，并能量经济合理的使用原料、燃料，及时发现、消除生产的缺陷，减少废品。提高产品质量。工业分析是国民经济的许多生产部门（如化学、化工，冶金、煤炭、石油、环保、建材等等）中不可缺少的生产检验手段。 2. 工业分析的特点是什么? 工业分析的方法是什么? 什么是允许差? 答：工业分析的特点是： ○1工业生产中原料、产品等的量是很大的，往往以千、万吨计，而其组成又很不均匀，但在进行分析时却只能测定其中很小的一部分，因此，正确采取能够代表全部物料的平均组成的少量样品，是工业分析中的重要环节，是获得准确分析结果的先决条件。 ○2对所采取的样品，要处理成适合分析测定的试样。多数分析操作是在溶液中进行的；因此，在工业分析中，应根据测定样品的性质，选择适当的方法来分解试样。 ○3工业物料的组成是比较复杂的，共存的物质对待测组份可能会产主干扰，因此，在研究和选择工业分析方法时，必须考虑共存组份的影响，并且采取相应的措施消除其干扰。 ○4工业分析的一个重要作用，是用来指导和控制主产的正常进行，因此，必须快速、准确地得到分析结果，在符合生产所要求的准确度的前提下，提高分析速度也是很重要的，有时不一定要达到分析方法所能达到的最高准确度。 工业分析方法，按其在生产上完成分析的时间和所起的作用可以分为快速分析法和标准分析法。 ○1快速分析法：主要用以控制生产工艺过程中最关键的阶段，要求能迅速得到分析结果，而对准确度则允许在符合生产要求的限度内适当降低，此法多用于车间生产控制分析。 ○2标准分析法：标准分析法是用来测定生产原料及其产品的化学组成，并以此作工艺计算、财务核算和评定产品质量的依据，所以此法必须准确度高，完成分析的时间可适当长些。此项工作通常在中心试验室进行。该类方法也可用于验证分析和仲裁分析。 允许差：即允许误差又称公差，允许误差是指某一分析方法所允许的平行测定值间的绝对偏差。或者说，是指按此方法进行多次测定所得的一系列数据中最大值与最小值的允许界限即极差。 3. 什么是标准物质？工业分析中常用的标准物质指哪些？当基体效应显著时，应注意什么问题。 答：所谓标准物质是具有一种或多种充分证实了的特性，用来校正测量器具、评定测量方法或给材料定值的物质或材料。
第五节菌种的衰退、复壮和保藏 性状稳定的菌种是微生物学工作最重要的基本要求，否则生产或科研都无法正常进行。影响微生物菌种稳定性的因素有变异、污染、死亡。 由于微生物的多样性，不同的微生物往往对不同的保藏方法有不同的适应性，迄今为止尚没有一种方法能被证明对所有的微生物均适宜。因此，在具体选择保藏方法时必须对被保藏菌株的特性、保藏物的使用特点及现有条件等进行综合考虑。对于一些比较重要的微生物菌株，则要尽可能多的采用各种不同的手段进行保藏，以免因某种方法的失败而导致菌种的丧失。 一、斜面冰箱保藏法 一种短期、过渡的保藏方法，用新鲜斜面接种后，置最适条件下培养到菌体或孢子生长丰满于4℃冰箱保存。保存期3月到6月。 二、沙土管保藏法
适合于产孢子或芽孢的微生物。 首先，将沙与土洗净、烘干、过筛，按沙与土的比例为1—2：1混合均匀，分装于小试管中，料高1厘米左右，121C间歇灭菌三次，烘干备用。一般沙80目，土80一100目。 其次，将孢子制成悬浮液，接入沙土管。或将斜面孢子刮下直接与沙土混合，置干燥器中用真空泵抽干，冰箱内保存。 保存期1年左右。 三、菌丝速冻法 不产孢子或芽孢的M可用甘油菌丝速冻法。该法保藏温度为-20℃，为避免M受损伤致死，需甘油作保护剂。甘油最终浓度为25％。 操作：①、配制浓度为50％的甘油溶液，121℃灭菌后备用；②、制备菌悬液，一般浓度为108～1010个/mL；③、菌悬液和甘油溶液等体积混合均匀，置-20℃保藏。 四、石蜡油封存法 向培养成熟的菌种斜面上，倒入一层灭过菌的石蜡油，量高出斜面1cm，然后保存在冰箱中。此法适于不能利用石蜡油作碳源的细菌、霉菌、酵母等M的保存。保存期约1年 五、真空冷冻干燥保藏法 是目前国内外较理想的常用方法。其基本原理是在较低温度下(-18℃)，快速地将细胞冻结，并且保持细胞完整，然后在真空中使水分升华。在这样的环境中，M的生长和代谢暂时停止，不易发生变异。菌种可保存5年左右。这种保藏方法虽然需要一定的设备，要求亦比较严格，但由于该方法保藏效果好，对各种M 都适用。所以，都已较普遍地应用。 基本操作：将M制成悬浮液，再与保护剂混合，然后放在特制的安瓿管内，用低温酒精或干冰，使其迅速冻结，低温下用真空泵抽干，最后将安瓿管真空熔封。低温保藏。 保护剂一般采用脱脂牛奶或血清等。保护剂的作用可能是在冷冻干燥的脱水过程中代替结合水而稳定细胞成分(细胞膜)的构型，防止细胞膜因为冻结而破坏。保护剂还可以起支持作用，使M疏松地固定在上面。牛奶可用离心或加热的方法脱脂。
工业微生物菌种的选育——诱变选育（1） 工业微生物菌种的选育——诱变选育（1） 诱变选育 诱变育种是指利用各种诱变剂的物理因素和化学因素处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需的高产优质菌种的育种方法。诱变育种具有速度快、方法简便等优点，是当前菌种选育的一种主要方法，使用普遍。诱变育种的理论基础是基因突变，所谓突变是指由于染色体和基因本身的变化而产生的遗传性状的变异。 诱变育种的步骤与方法 （一）、工业育种的一般步骤（图） （二）、诱变育种方案设计 诱变育种方案包括突变的诱发、突变株的筛选和突变高产基因的表现。 1、出发菌株的选择 工业上用来进行诱变处理的菌株，称为出发菌株。出发菌株
选择目前主要依据实际经验，总结如下：①以单倍体纯种为出发菌株；②采用具有优良性状的菌株；③选择对诱变剂敏感的菌株；④许多高产突变往往要经过逐步累积的过程，才变得明显，所以有必要多挑选一些已经过诱变的菌株为出发菌株，进行多步育种，确保高产菌株的获得。 2、出发菌株的纯化 为什么要对出发菌株进行纯化呢？这是因为微生物容易发生变异和染菌，同时一般丝状菌的野生菌株多为异核体。生产菌在不断移代过程中，菌丝间接触、吻合后，易产生异核体、部分结合子、杂合二倍体及自然突变株等。这些都会造成细胞内遗传物质的异质化，使遗传性状不稳定。通过纯种分离，从中挑选所需的优良菌株。常用划线分离和稀释分离法，并结合显微镜操纵器分离单孢子。 3、单孢子悬液的制备 诱变育种要求所处理的细胞必须是处于对数生长期同步生长的细胞，并且是均匀状态的单细胞悬液。 首先是细胞的生理状态对诱变处理也会产生很大的影响，如细菌在对数期诱变处理效果较好；霉菌或放线菌的分生孢子一般都处于休眠状态，所以培养时间的长短对孢子影响不大，但稍加萌发后的孢子则可提高诱变效率。
《微生物遗传育种》复习思考题 01 绪论 1、工业微生物菌种应具有哪些基本特征？ 非致病性；适合大规模培养工艺要求；利于规模化产品加工工艺；具有相对稳定的遗传性能和生产性状；形成具有商业价值的产品或具有商业应用价值。 2、简述工业微生物遗传育种的分类。 天然菌种（native strain）：通过自然筛选和分离获得的工业菌种；诱变菌种（mutagenized strain）：通过物理、化学等诱变剂在实验室人工诱变自然筛选与分离的菌株所获得产量或/和性状改善的工业菌种；重组菌种（recombinant strain）是通过遗传重组技术对菌种进行定向遗传改良获得的工业菌种；遗传修饰生物体（genetic modification organisms, GMOs）：经外源基因导入并因此发生遗传整合和性状改变的生物体。 3、试从微生物遗传学的不同角度阐述你对微生物多样性的认识。 一、微生物物种的多样性; 二、微生物遗传的多样性;三、微生物代谢的多样性 ;四、微生物的生态多样性;五、微生物利用的广泛性 02 第四章工业微生物育种诱变剂 1、什么是诱变剂？可分为哪几种类型？ 诱变剂：凡能诱发生物基因突变，并且突变频率远远超过自发突变率的物理因子或化学物质.可以分为三类：物理诱变剂；化学诱变剂：一类能对DNA起作用，改变DNA结构，并引起遗传变异的化学物质；生物诱变剂：采用某些噬菌体来筛选抗噬菌体突变菌株时，常常发现伴随着出现抗生素产量明显提高的抗性突变株。因此，可以认为这些溶源性噬菌体是一种生物诱变剂。 2、什么是突变？突变的表现型有哪些？基因突变的特点有哪些？ 突变，从广义上讲，除了转化、转导、接合等遗传物质的传递和重组引起生物变异以外，任何表型上可遗传的突变都属突变范围，如染色体整倍性和非整倍性的变化及染色体结构上的畸变等都包括在内。 1、形态突变型，是一种可见突变，它包括微生物菌落形态变化，如菌落形状大小、颜色、表面结构等； 2、生化突变型，； 3、条件致死突变型； 4、致死突变型； 5、抗性突变型； 6、营养缺陷型； 普遍性；随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。）；突变率低；多数有害；不定向性（一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。 3、突变后其基因型是否会很快表现？为什么？ 变基因的出现并不意味着突变表型的出现，表型的改变落后于基因型的改变，即表型延迟，微生物通过自发突变或人工诱变而产生新的基因型个体所表现出来的遗传特性不能在当代出现，其表型的出现必须经过2代以上的繁殖复制。表现延迟的原因有：1、与诱变剂性质和细胞壁结构组成有关；2、当突变发生在多核细胞中的某一个核，该细胞就成为杂核细胞了；3、原有基因产物的影响。（产生原因：①分离性迟延现象②生理性迟延现象） 4、物理诱变剂主要有哪几类？请举例？ 物理诱变剂包括：紫外线，X射线，γ射线，快中子，α射线，β射线，微波，超声波，电磁波，激光射线和宇宙射线等 5、化学诱变剂主要有几大类？ 碱基类似物；烷化剂；脱氨剂；移码诱变剂；羟化剂；金属盐类；其他化学诱变剂