1.生物技术：应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务的技术
2.自然选育：在生产过程中，不经人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程
3.诱变育种：利用基因突变的原理进行育种的过程
4.杂交育种：将两个基因型不同的菌株经吻合（或接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株
5.原生质体融合：把两个亲本的细胞壁分别通过酶解作用加以瓦解，使菌株在高渗环境中释放出只有原生质体包裹着的球状体（称为原生质体）两亲本的原生质体在高渗条件下使之混合，由聚乙二醇作为助融剂，使它们互相凝集，发生细胞融合，接着两亲本的基因组由接触到交换，从而实现基因重组。
6.DNA重组：按照人的意志，将某一生物（供体）的遗传信息在体外经人工与载体相接，构成重组DNA分子，然后转入另一生物体细胞中，使被引入的外源DNA片段在后者内部得以表达和遗传。
7.菌种保藏：根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异，一般可以通过保持培养基成分在最低水平、缺氧状态、干燥和低温，使菌种处于休眠状态，抑制其繁殖力。
8.共价修饰：蛋白质分子中的一个或多个氨基酸残基与一化学基团共价连接或解开，使其活性改变的作用
9.诱导作用：培养基中某种基质的存在会增加（诱导）细胞中相应酶的合成速率。
10.初级代谢: 一般将微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢生成维持生命活动的物质和能量的过程，称为初级代谢。
11.次级代谢: 次级代谢是在一定的生长时期（一般是稳定生长期），微生物以初级代谢产物为前体合成的对微生物本身的生命活动没有明确功能的物质的过程。
12.前体：指加入到发酵培养基中的某些化合物能被微生物直接结合到产物分子中去，而自身的结构无多大变化，具有促进产物合成的作用。
13.中间体：指养分或基质进入一途径后被转化为一种或多种不同的物质，它们均被进一步代谢，最终获得该途径的终产物
14.代谢工程：指通过某些特定生化反应的修饰来定向改善细胞的特性或是运用重组DNA技术来创造新的化合物。
15.培养基：一切可供微生物细胞生长繁殖所需的一组营养物质和原料
16.灭菌：用物理或化学方法杀灭或除去物料或设备中的一切有生命的物质的过程。
17.种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。
18.发酵：本是指在厌氧条件下葡萄糖通过酵解途径生成乳酸或乙醇的分解代谢过程，现在广义上将发酵看做是微生物把一些原料养分在合适的发酵条件下经过特定的代谢转变成所需产物的过程
19.分批发酵：是一种准封闭系统，种子接种到培养基后除了气体流通外发酵液始终在反应器内
20.补料-分批发酵：在分批发酵的过程中补入新鲜的料液，以克服由于养料的不足导致发酵过早结束
21.半连续发酵：在补料-分批发酵的基础上加上间歇放掉部分发酵液。
22.连续发酵：在发酵过程中一边补入新鲜的料液一边以相近的流速放料，维持发酵液的原来体积。
23.营养缺陷型菌株：指微生物经诱变剂处理后产生的一种生化变异体
1.基因工程或重组DNA技术的基本操作步骤：（1）目的基因的获得（2）将目的基因导入载体以获得重组DNA（3）将重组DNA导入受体细胞（4）将上述细胞进一步筛选和鉴定（5）克隆基因表达条件的确定
2.生物物质产生菌的三种筛选方法：（1）整体生物（2）完整细胞（3）亚细胞制剂
3.材料的预处理方法：物理方法（加热、过滤、离心等）、化学方法、诱饵法
4.菌种的分离效率取决于分离培养基的养分、pH和加入的选择性抑制剂
5.目前菌种选育主要采用自然选育和诱变育种
6.诱变育种几个应注意的问题：（1）选择好出发菌株（2）复合诱变因素的使用（3）剂量选择（4）变异菌株的筛选（5）高产菌种的获得需要筛选条件的配合
7.杂交育种常用的遗传标记：颜色、营养要求和抗药性
8.目的基因的获得的方法：鸟枪法、cDNA法、人工合成
9.载体的种类：质粒载体、噬菌体载体、其他载体
10.基因与载体的连接技术：粘性末端的黏结与钝段的拼接
11.菌种保藏的意义：菌种是从事微生物学和生命科学研究的基本材料，特别是利用微生物进行有关生产，所以菌种保藏是进行微生物学研究和微生物育种工作的重要组成部分
12.菌种保藏的原理：根据菌种的生理生化特点，人工创造条件，使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低，以减少其变异，一般可以使培养基营养成分在最低水平、缺氧状态、干燥和低温，是菌种处于休眠状态，
抑制其繁殖力
13.方法：斜面冰箱保藏法、砂土管保藏法、石蜡油封存法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法
14.代谢控制机制分为：酶活的调节和酶合成的调节
15.微生物的三种调节初级代谢的方式：酶活的调节和酶合成的调节以及遗传控制
16.微生物的代谢调节主要通过：养分的吸收排泄、限制基质与酶的接近、控制代谢流
17.氨基酸、嘌呤和嘧啶核苷酸生物合成的控制总是以反馈调节方式进行，其生理意义是避免物流的浪费和不需要的酶的合成。
18.代谢工程
19.培养基配制必须符合的基本条件：（1）必须含有合成细胞组成所必须的原料（2）满足一般生化反应的基本条件（3）一定的pH条件
20.生长因子：凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等，有机氮源是这些生长因子的重要来源
21.培养基的优化与设计：用生物化学、细胞生物学、微生物学等的理论，参照前人所使用的较适合某一类菌种的试验配方，再结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备按照一定的实验设计和试验方法选择出较合适的培养基
22.培养基选择的原则：（1）菌种的同化能力（2）代谢的阻遏与诱导（3）合适的C、N比（4）pH的要求
23.培养基设计应注意的一些问题：（1）原料及设备的预处理（2）原材料的质量（3）发酵特性的影响（4）灭菌
24.灭菌的应用范围：培养基灭菌、气体除菌、设备及管道灭菌
25.工程设计中常以微生物浓度10个/m作为空气的污染指标；无菌空气的洁净指标：在设计空气过滤器时，一般取失败率为10—343为指标，也可以把100级作为无菌空气的洁净指标，100级是指每立方米空气中，
3尘埃粒子数最大允许值≥0.5μm的为3500，≥5μm的为0，微生物最大允许个数为5哥浮游菌/m，一个
沉降菌/m3
26.VVM的意义是指单位时间（min）单位体积（m）培养基中通入标准情况下空气的体积（m）
27.作为种子的准则：（1）菌种细胞的生长活力强（2）生理性状稳定（3）菌体总量及浓度可以满足大容量发酵罐的要求（4）无杂菌污染（5）保持稳定的生产能力
28.种子的制备工艺：（1）实验室种子制备阶段：斜面培养、固体培养基或摇瓶液体培养（2）生产车间种子制备阶段：种子罐扩大培养
33
29.得率系数：YX/S=—ΔX/ΔS,其中ΔX表示菌种浓度的增加，ΔS表示碳源浓度的减少，YX/S的倒数反应了生成单位质量细胞所需的碳源量，生成的细胞量与消耗的碳源量之比称为细胞关于碳源的得率系数
30.比速率：dX/dt=μX，其中X为细胞浓度，t为时间，反应的速率常数μ为比生长速率
2.简述灭菌的主要方法和原理?
答：（1）干热灭菌法 ：加热主要是破坏蛋白质与核酸的氢键,导致蛋白质变性或凝固、核酸破坏，酶失活，从而使微生物死亡。细菌的芽孢较繁殖体耐热，因此灭菌应以杀灭芽孢为标准。干热灭菌法包括火焰灭菌法和干热空气灭菌法两种。
（2）湿热灭菌法：采用高温饱和水蒸气或沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法。由于蒸气潜热大，穿透力强，因此灭菌效率高，灭菌温度低，时间短。
（3）过滤灭菌法：①过滤灭菌法是指用滤过方法除去微生物的方法，是一种机械除菌法。②一般选用孔径0.22μm或0.3μm的微孔薄膜滤器或G6号垂熔玻璃漏斗③主要适用于对热不稳定的药液、气体、水等的灭菌。
（4）射线灭菌法：①紫外线灭菌法:是指用紫外线照射灭菌的方法②辐射灭菌法:辐射灭菌是指用γ射线灭菌的方法③微波灭菌法:是指用微波照射后产生的热能杀灭微生物的方法。
（5）化学灭菌法：本法是指用化学药品直接作用于微生物而将其杀死的方法。化学杀菌剂仅对细菌繁殖体有效，不能杀灭芽孢。化学杀菌剂的效果除与其本身的性质有关外，还与微生物的种类及数量、物体表面的光滑程度或多孔性有关。
3、简述前体及作用？
答：前体：是指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中区，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
作用：1、能直接结合到产物中，而自身结构没有多大变化，但是产物产量却有较大提高。有些前体2、浓度过高时对菌体有毒性。此外，菌体还能分解前体，因此常采用少量多次地加入。3、青霉素生产中，加入玉米浆，产量增加，原因是玉米浆含有苯乙胺，被优先结合到青霉素分子中去。
4、简述培养基的类型？
答：（一）按纯度：①合成培养基：成分明确、稳定。适于科研工作，在生产疫苗时，为了防止蛋白杂质混也常用。 但营养单一，价格较高。不适于大规模生产②天然培养基天然动植物产品。营养丰富，适于微生物生长。 一般不需另加微量元素、维生素等物质；来源丰富、价格低廉，适于工业生产。组分复杂，不复如对原料质量等方面不加控制会影响生产的稳定性。
（二）按形态: ①.固体培养基：比较适合菌种和孢子的培养和保存，还有实体的真菌类
②.半固体培养基： 即在配好的液体培养基中加入少量琼脂，一般用量为0.5-0.8%，培养基即呈半固体状态.主要用于：鉴定菌种，观察细菌运动特征及噬菌体的效价滴定等。
③.液体培养基： 80-90%是水，内含可溶或不溶营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基，它有利于氧和物质传递
（三）按用途:①孢子培养基:供菌种繁殖孢子用。 要求：能使菌体迅速生长，产生较多优质的孢子，不易引起菌种发生变异 ②.种子培养基：是供孢子发芽、生长、繁殖，并使菌丝体长的粗壮，成为 活力强的种子 ③.发酵培养基：是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。既要迅速生长、又要能迅速合成产物。
5、种子扩大培养的目的及影响种子质量的因素有哪些？
答:目的：得到纯而壮的培养物，即获得活力旺盛的、接种数量足够的培养物。
影响种子质量的因素：(1)原材料质量 ： 生产过程中经常出现种子质量不稳定的现象，其主要原因是材料质量波动。原材料质量的波动，起主要作用的是无机离子含量不同，如微量元素镁、铜、钡能刺激孢子的形成。磷含量太多或太少也会影响孢子的质量。
(2)培养条件①温度:对多数品种斜面孢子质量有显著的影响。②湿度:斜面培养基湿度对孢子数量和质量有较大影响。③通气量:种子罐有足够的通气量可以提高种子质量。
(3)斜面冷藏时间:斜面冷藏对孢子质量的影响与孢子成熟程度有关。冷藏时间对孢子的生产能力也有影响。
6、简述微生物选择分离的一般步骤？
答：（1）、含微生物材料的选择
（2）、材料的预处理
（3）、所需菌种的分离
（4）、菌种的培养
（5）、菌种的选择和优化
7、简述常见菌种的保藏方法？
答： 菌种保藏的方法很多，一般有下面几种：
A 斜面冰箱保藏法 ;斜面保藏是一种短期、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后，放在4℃冰箱保存。一般保存期为三个月到六个月。
B 沙土管保藏法 ；这是国内常采用的一种方法。适合于产孢子或芽孢的微生物。它的制备方法是：首先，将沙与土洗净烘干过筛后，按沙与土的比例为l－2∶l混合均匀，分装于小试管中，装料高度约为1厘米左右，121°C间歇灭菌三次，灭菌试验合格后烘干备用。一般沙用80目过筛，土用30－100目过筛。其次，将斜面孢子制成孢子悬浮液接入沙土管中或将斜面孢子刮下直接与沙土混合，于干燥器中用真空泵抽干，放在冰箱内保存。一般保存期为1年左右。
C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，用量要高出斜面一厘米，然后保存在冰箱中。此法可通用于不能利用石蜡油作碳源的细菌、霉菌、酵母等微生物的保存。保存期约一年左右。 D真空冷冻干燥保减法 ； 真空冷冻干燥保臧法是目前常用的较理想的一种方法。其基本原理是在较低的温度下（－15℃），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，微生物的生长和代谢都暂时停止，不易发生变异。
E 液氮超低温保藏法 ;液氮超低温保臧法是近几年才发展起来的，此法国外已较普遍采用，是适用范围最广的微生物保藏法。尤其是一些不产孢子的菌丝体，用其它保藏方法不理想，可用液氮保臧法。其保存期最长。
8、简述正交试验设计的一般步骤?
答：①、根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平，列出因子水平表;
②、根据因子和水平数选用合适的正交表，设计正交表头，并安排实验;
③、根据正交表给出的实验方案，进行实验;
④、对实验结果进行分析，选出较优的实验条件以及对结果有显著影响因子。
9、阐述无菌空气制备步骤及原理，如何保证无菌空气指标？
答:制备流程：空气→压缩→冷却→减湿→过滤→无菌空气
标准：（1）连续提供一定流量的压缩空气（2）空气的压强为0.2-0.4 MPa（3）进入过滤器之前，空气的相对湿度φ
10、常见的空气过滤介质有哪几种?
答：棉花、玻璃纤维、活性炭、超细玻璃纤维纸、聚四氟乙烯薄膜、金属烧结管
问答
1、怎样从土壤中筛选一株高产淀粉酶的菌株？
答：课件无，请参考教材第一章
2、原生质体融合技术有哪些优点？
答：（1）去除了细胞壁的障碍，亲株基因组直接融合、交换，实现重组，不需要有已知的遗传系统。即使是相同接合型的真菌细胞也能发生原生质体的相互融合，并可对原生质体进行转化和转染。
（2）原生质体融合后两亲株的基因组之间有机会发生多次交换，产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组子。
（3）重组频率特别高，因为有聚乙二醇作助融剂。
（4）可以和其他育种方法相结合，把由其它方法得到的优良性状通过原生质体融合再组合到一个单株中。
（5）可以用温度、药物、紫外线等处理、钝化亲株的一方或双方，然后使之融合，再在再生菌落中筛选重组子。这样往往可以提高筛选效率。
4、如何对发酵染菌的防治及处理？（教材181页）
答：（一）、防治：（1）发现杂菌的方法：常用镜检或无菌试验方法。（2）局限性：染菌初期，从镜检中发现是很难的，如能从视野中发现杂菌，染菌已很严重；无菌试验通常要十来个小时才能发现，再作处理为时已晚。（3）从发酵参数的异常变化判断杂菌污染：溶氧变化的规律可作为染菌预报的根据。污染好气性杂菌，溶氧会一反往常在较短时间内下降到接近零，且长时间不回升…杂菌本身非十分好气：溶氧反而升高
（二）、处理：前期染菌：比较麻烦，控制不当，容易倒罐。（1）原则上可适当改变生长参数，使有利于生产菌而不利于杂菌的生长，如降低发酵温度等。（2）加入某些抑制杂菌的化合物，条件是该化合物对生产影响不大和在下游精制阶段能被完全去除。中后期染菌：除噬菌体，通常后果不严重。
5、为了提高产物，如何对发酵过程进行控制?
答：发酵条件的影响及控制：（1）基质浓度对发酵的影响及其控制（2）灭菌情况（3）种子质量（4）温度对发酵的影响（5）pH的影响（6）溶解氧的影响（5）泡沫对发酵的影响及控制
6、简述微生物次级代谢的特性?
答：1、种类繁多，结构特殊，含有不常见的化合物，如抗生素，生物碱
2、含有少见化学键，如聚乙烯和多烯不饱和键
3、一种微生物所合成的次级微生物往往是一组结构相似的相似物
4、一种微生物的不同不同菌株可以产生分子结构迥异的次级微生物
5、次级代谢产次级代谢物合成的最适浓度只在0.1—10 mmol\l范围
7、阐述温度对发酵的影响？
答：（1）温度对生长和生产的影响是不同的。 温度升高，生长代谢加快，生产期提前。但酶因过热而失活，菌体易衰老，发酵周期缩短，影响产量。
（2）温度通过改变发酵液物理性质间接影响产物合成。氧的溶解度和基质的传质速率以及菌对养分的分解和吸收速率受温度影响。
（3）温度影响生物合成的方向。四环素发酵中金色链霉菌低于30℃下，合成金霉素的能力较强；合成四环素的比例随温度升高而增大，35℃只产生四环素。
（4）温度对代谢有调节作用。20℃，氨基酸合成途径的反馈抑制作用比在37℃大。故可考虑在抗生素发酵后期降低温度，让蛋白质和核酸的正常合成途径关闭得早，使发酵代谢转向产物合成。
8、阐述发酵过程中泡沫的产生及其影响，介绍常见泡沫的控制方法？
答:（一） 产生泡沫的原因：通气搅拌、发酵产生的CO2以及糖、蛋白质和代谢物等稳定泡沫的物质的存在。一般含复合氮源的通气发酵中会产生大量泡沫。泡沫的存在可以增加气液接触表面，有利于氧的传递。
（二）泡沫的副作用： ①、降低了发酵罐的装料系数：一般取0.7。充满空间的泡沫约占培养基的10％，且配比也不完全相同。
②、增加了菌群的非均一性： 微生物随泡沫漂浮，或黏附在罐壁上，有时在气相环境中生长，引起菌分化，甚至自溶。
③、增加染菌机会：发酵液溅到轴封处
④、大量起泡，控制不及时，会引起“逃液”，招致产物的流失。
⑤、消泡剂有时影响发酵或给提炼带来麻烦。
（三）泡沫的控制：控制方法分为机械和消泡剂两大类。
（1）机械消沫: 是藉机械引力起剧烈振动或压力变化起消沫作用。
优点：不需引进外界物质，如消泡剂，从而减少染菌机会，节省原材料和不会增加下游工段的负担。缺点：不能从根本上消除泡沫成因。
（2）消泡剂消沫:发酵工业常用消泡剂分天然油脂类、聚醚类、高级醇类和硅树脂类。
9、阐述发酵终点的判断指标?
答：判断指标：产物浓度、菌丝形态、氨基氮、pH、DO、发酵液的黏度和外观等
10、阐述溶氧在好氧发酵过程的控制及重要作用？
答：一、控制：①、提高氧分压：在通气中掺入纯氧或富氧；
②、提高罐压：但同时也会增加溶解C02的浓度，因它的溶解度比氧高30倍，这会影响pH和菌的生理代谢，还会增加对设备强度的要求；
③、改变通气速率：作用是增加液体中夹持气体体积的平均成分。在通气量较小的情况下增加空气流量，溶氧提高的效果显著，但在流量较大的情况下再提高空气流速，对氧溶解度的提高不明显，反而会使泡沫大量增加，引起逃液。
二、作用：（1）描述微生物需氧的物理量：比耗氧速度或呼吸强度（QO2）：单位时间内单位重量的细胞所消耗的氧气，mmol O2·g菌-1· h-1 ；摄氧率(r)：单位时间内单位体积的发酵液所需要的氧量。mmol O2·L-1·h-1 。
（2）溶解氧浓度对菌体生长和产物形成的影响：一般对于微生物 CCr: ＝1～15%饱和浓度
（3）溶氧作为发酵异常的指示①有些操作故障或事故引起的发酵异常现象能从溶氧的变化中得到反映②中间补料是否得当可以从溶氧的变化看出③污染杂菌：遇到这种情况溶氧会一反往常迅速(一般2～5 h内)跌到零，并长时间不回升④作为质量控制的指标