发酵工程补充.doc

发酵工艺调控(注意：这不是必考题，只是我另外整理的）
题型：名词解释5·3‘、填空12·1‘、选择10·2’、判断8·1‘、简答6题共35分，综合分析1题3问共10分。
1. 酶合成调节的方式?
答：酶合成的诱导、酶合成的阻遏（分解代谢物阻遏、终产物阻遏）。
2. 酶活调节方式？
答：

3. 一定数量的酶，通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率,特点是反应快速。
4. 微生物细胞的调节机制？
答：酶合成调节（酶量调节）、酶活调节、细胞渗透性调节。
5. 分支代谢途径中的反馈抑制模式？
答：（1）同功酶调节：

特点：只有当Y和Z同时过量才能完全阻止A转变为B。
（2） 顺序反馈抑制：

特点：两个末端产物(Y,Z)，不能直接反馈调节途径中的第一个酶Ea，而是分别反馈调节分支点后的Eb和Ec，造成中间产物C的积累，高浓度的C再反馈调节Ea。
（3） 协作反馈抑制：

特点：在分支代谢途径中，任何一个终产物都不能单独抑制该途径的第一个酶，但当几个末端产物同时过量时，它们可以协同抑制第一个酶反应。
（4） 合作反馈抑制：

（5） 积累反馈抑制：

（6） 假反馈抑制（结构类似物反馈抑制）：吡哆醇的结构类似物：异烟肼；Val的结构类似物：-氨基丁酸。
6. 代谢控制育种的措施？
答：①应用营养缺陷型（渗漏缺陷型）菌株
②选育抗反馈调节的突变株。
③选育细胞膜通透性突变株。
④利用营养缺陷型回复突变株或条件突变株的方法，解除终产物对关键酶的调节。
⑤应用遗传工程技术，创造理想的超微生物。
⑥使用发酵环境。
7. 渗漏缺陷型突变是使它的某一种酶的活性下降而不是完全丧失，因此，渗漏缺陷型能够少量地合成某一种代谢最终产物，能在基本培养基上进行少量的生长。
8. 如果调节酶的基因发生突变而失活，则有两种可能性？
答：（1）催化亚基和调节亚基的基因均发生突变；
（2） 一种可能仅仅是催化亚基发生突变。
9. 催化亚基和调节亚基的基因均回复突变，则有两种可能性？
答：（1）催化亚基和调节亚基恢复到第一次突变前的活性水平（对目标产物，无现实意义）
（2） 催化亚基得以恢复，而调节亚基丧失了调节的功能。
10. 诱变剂一般可以分为物理诱变剂和化学诱变剂。
11. 亚硝基胍（NTG）诱变：磷酸缓冲液中（中性）：NTG对DNA起作用。
12. 何为表型延迟？
答：表型的改变落后于基因型改变的现象（可分为分离性延迟和生理性延迟。）
13. 何为分离性延迟、生理性延迟？
答：分离性延迟：突变的基因经DNA复制和细胞分裂后变成纯状态，表型才能表现出来。
生理性延迟： 由杂合状态变为纯合状态，突变表型仍不能表现出来。
14. 细菌常常通过前培养达到对数生长期。孢子在诱变前经过几小时的培养，诱使其达到孢子萌发前期。
15. 菌悬液的制备？
答：通常采用生理盐水。如果用化学诱变剂处理时，应采用相应的缓冲液配制，以防处理过程中pH变化而影响诱变
效果。
16. 诱变剂的复合处理常表现为协同效应。
17. 营养缺陷型菌株筛选方法？
答：抗生素法、菌丝过滤法。
18. 产量性状突变株的筛选？
答：第一轮：（1）初筛：初筛以量为主；（2）复筛：以质为主；……第二轮开始。
19. 糖酵解调节机制为能荷调节，何为能荷？
答：能荷是细胞中高能磷酸状态一种数量上的衡量，它的大小可用下式表示：
能荷=[(ATP)+1/2(ADP)]/[(ATP)+(ADP)+(AMP)]
20. 何为巴斯德效应？
答：在缺氧的同时，葡萄糖消耗减少，乳酸堆积终止的现象。（原因：在氧存在的情况下，氧化磷酸化使NADH的H+不再转给丙酮酸生成乳酸而是转给氧，并产生大量ATP。丙酮酸进入TCA循环使柠檬酸浓度增加，由于高含量的ATP和柠檬酸变构抑制磷酸果糖激酶的活性，从而减缓了糖酵解速度和TCA循环的速度。）
21. 工业生产几乎都是用黑曲 霉作为生产菌，黑曲霉产酸量高，转化率也高。且能利用多种碳源，因而是柠檬酸生产的最好菌种。
22. D-核糖发酵的代谢育种技术？
答：（1）出发菌株选择；（2）转酮酶缺陷突变株的分离（选育）；（3）其它标记；
（4） 利用基因工程技术构建D-核糖工程菌株；（5）发酵控制。
23. TCA循环的调控？
答：①ATP、ADP的影响；② 产物堆积引起抑制；③循环中后续反应中间产物变构反馈抑制前面反应中的酶；
④ 其他，如Ca2+可激活许多酶。

24. D-核糖的生物合成路径和育种思路？
答：

25.柠檬酸发酵中：发酵控制：温度35－37℃；严格控制培养基中的Mn2+、Zn 2+、Fe2+
26.脂酰CoA进入线粒体？
答：

27. 脂代谢的调节与糖代谢的相互关系？
答：（1）乙酰辅酶A转运：改变线粒体膜的通透性，使乙酰辅酶A易于透过或者强化柠檬酸合成，增加柠檬酸含量，有利于脂肪酸的合成。

（2）限速反应：
（3）能荷调节：
28.谷氨酸高产菌的两个特征？
答：（1）α-酮戊二酸继续向下氧化能力下降和乙醛酸循环弱，使能能量代谢受阻。
（2） TCA循环前一阶段的代谢减慢。
29. 强化能量代谢，补充TCA循环前一段不足的措施？
答：（1）选育呼吸抑制剂（呼吸链抑制剂）抗性突变株：丙二酸，KCN：抑制电子传递的抑制剂
（2）选育ADP磷酸化抑制剂（氧化磷酸化解偶联剂）抗性突变株：2,4-二硝基苯酚：不影响呼吸链的电子传递，但能减弱或停止ATP合成的磷酸化反应。
（3）抑制能量代谢的抗生素抗性突变株：寡霉素抗性突变株：抑制ATP的合成和分解。
30.主要有两种控制机制来实现5’-IMP的发酵？
答：（1）控制腺嘌呤亚适量和控制Mn2+盐亚适量；（丧失SAMP合成酶的腺嘌呤营养缺陷型菌株
（产氨短杆菌为例））
（2） 补救途径（分段合成）是产氨短杆菌积累IMP的主要途径。
31. 肌苷酸的育种思路？
答：（1）出发菌株的选择（常用的产氨短杆菌、谷氨酸棒状杆菌等菌株磷酸酯酶活性非常低）；
（2） 解除自身的反馈调节；
（3） 解除细胞膜渗透性障碍：限量添加锰离子、选育Mnins突变株、选育核苷酸细胞膜透过性强的菌株。
（4） 利用基因工程技术构建IMP工程菌；
31. 何为抗生素？
答：抗生素是生物包括微生物、动抗生素是生物包括微生物、 是生物包括微生物、动抗生素是生物包括微生物、动、植物在内在其生命活动过程中，所产生的或由其它方法获 动、植物在内在其生命活动过程中，所产生的或由其它方法获得的，能在低微浓度下有选择性地抑能或影响其它生物机能的 得的，能在低微浓度下有选择性地抑能或影响其它生物机能的有机物质。
32. 何为磷酸盐调节？
答：过量的磷酸盐也象葡萄糖一样抑制次级代谢产物的合成，这种抑制作用被称为磷酸盐调节。
33. 选育苏氨酸生产菌的方法？
答：（1）切断支路代谢；
（2） 解除反馈调节；
（3） 增加前体物天冬氨酸的合成：选育天冬氨酸结构类似物抗性突变株、选育丙氨酸营养缺陷型突变株、强化从丙酮酸到苏氨酸的代谢流、谷氨酸合成的优先转化、利用平衡合成、选育维生素P抗性突变株；
（4） 切断苏氨酸的进一步代谢途径；
（5） 运用现代生物技术选育苏氨酸生产菌（利用转导和原生质体转化法选育苏氨酸生产菌、利用原生质体融合技术选育苏氨酸生产菌、利用基因工程技术构建苏氨酸工程菌）。

5