1. （選擇）生物材料包括來自自然界的微生物、基因重組微生物，各種來源的動植物細胞。
2. （概念）初級代謝產物：是指微生物產生的，生長和繁殖所必需的物質。如蛋白質、核酸等。
3. （判斷/選擇/概念）次級代謝產物：是指微生物產生的，與微生物生長和繁殖無關的一類物質。其生物合成至少有一部分是和初級代謝產物無關的遺傳物質（包括核內和核外的遺傳物質）有關，同時也與這類遺傳信息產生的酶所控制的代謝途徑有關。抗生素是從糖代謝和胺基酸合成代謝途徑中分支出來形成的（許多抗生素的基本結構是由少數幾種初級代謝產物構成的，所以次級代謝產物是以初級代謝產物為母本衍生出來的，次級代謝途徑並不是獨立的，而是與初級代謝途徑有密切關係的）。
4. 工藝類型：分批發酵/間歇發酵；連續發酵；半連續發酵/半分批發酵/流加發酵；反覆分批發酵；反覆半分批發酵/反覆半連續發酵。
5. （概念）分批發酵/間歇發酵法：基質一次性裝入罐內，在適宜條件下接種進行反應，經過一定時間後，將全部反應物取出的方法。
6. （概念）連續發酵法：反應開始後，一方面把基質連續地供給到反應器中，同時又把反應液連續不斷地取出，使反應過程處於動態穩定狀態，反應條件不隨時間變化。
7. （概念）半連續發酵法/半分批發酵法/補料分批發酵法/流加發酵法：是指在分批培養過程中，間歇或連續地補加新鮮培養基。即先將一定量的基質裝入罐內，在適宜條件下接種使反應開始，反應過程中，將限制性基質送入反應器，以將罐內限制性基質濃度控制在一定範圍。反應終止將全部反應物取出。
8. （概念）反覆分批發酵法：分批操作完成後取出部分反應系，剩餘部分再加入基質，按分批式操作進行。
9. （概念）反覆半分批發酵法/反覆半連續發酵法： 流加操作完成以後，取出部分反應系，剩餘部分重新加入一定量的基質，再按流加式的操作進行的方法。
10. （概念）代謝控制發酵技術：是利用遺傳學或其他生物化學的方法，人為地在脫氧核糖核酸（DNA）的分子水平上，改變和控制微生物的代謝，使有用的代謝產物大量生成、積累的發酵技術。
11. （論述）發酵工程技術的發展趨勢：現代發酵工程技術是基因工程、酶工程、細胞工程技術等實現產業化的橋梁，具有巨大的發展空間，體現在：
① 利用基因工程等先進技術，人工選育和改良菌種，實現發酵產品產量和質量的提升；
② 採用發酵技術進行高等動植物細胞培養，具有誘人的前景；
③ 隨著酶工程的發展，固定化（酶和細胞）技術被廣泛應用；
④ 不斷開發和採用大型節能高效的發酵裝置，計算機自動控制將成為發酵生產控制的主要手段；
⑤ 發酵法產生單細胞蛋白，將是產量最大、最具廣闊前景的產業，寄希望於解決人類未來糧食問題。
⑥ 應用代謝控制技術，發酵生產胺基酸、核苷酸；
⑦ 將生物技術更廣泛地用於環境工程。
12. （概念）生物催化劑（biocatalyst）：指傳統發酵所利用的微生物外，還包括現在生物技術所利用的動植物細胞或細胞中的酶。
13. （選擇/判斷） 游離
細胞（微生物、動物或植物細胞） 活細胞（增殖細胞）
生物催化劑 固定化
游離 滅活細胞（休止細胞）
酶
固定化
14. （判斷/選擇）轉化（Transformation）：是指質粒DNA或以它為載體構建的重組DNA導入細菌的過程。轉化只適合原核生物，是裸DNA本身，不是通過其他媒介（如病毒）轉移到原核生物裡面。在自然情況下，某些細菌溶解以後釋放的DNA被其他細菌吸收而發生轉化，這種自然發生的轉化雖然是微生物遺傳學的一個重大發現，但是實際意義可能並不太大。現在我們說到轉化，一般都是指實驗室內從細菌裡面純化的DNA分子直接導入遺傳性狀相異的細菌，比如質粒轉化，我們用的是純化的質粒DNA本身，沒有任何媒介幫助。從這個概念的內涵來說，只要DNA進入細菌，就完成了轉化過程，所以這裡不涉及轉化的DNA是否複製，是否改變細菌的遺傳性狀以及蛋白是否表達等等。（在真核生物中，與原核生物轉化完全相同的過程被稱為轉染。）
15. （判斷/選擇）轉導（Transduction）：是指通過病毒將一個宿主的DNA轉移到另一個宿主的細胞中而引起的基因重組現象。如果供體DNA未與受體DNA發生重組則稱此轉導過程為流產轉導。獲得新遺傳性狀的受體細胞，稱轉導子。轉導這個概念有三個關鍵詞：病毒、宿主DNA、整合（integrate）。首先，轉導一般用於描述通過病毒而發生的基因轉移；其次，轉移的必須是宿主的DNA，病毒感染的時候，不少病毒DNA都可能整合到受體基因組，如果沒有病毒以外的宿主DNA，這個過程就不能叫做轉導。自然情況下，一些病毒與宿主DNA發生重組，形成新的病毒基因組，包裝以後感染其他細胞，就產生轉導。實驗研究中，常用基因重組的辦法把目的DNA插入病毒基因組，實現目的基因的轉導。最後，這個DNA必須整合到新宿主細胞基因組才算實現轉導。（區別轉化和轉導）
16. （概念/其他）前體：有些化合物被加入培養基後，能夠直接在生物合成過程中結合到產物分子中去，而自身的結構並未發生太大變化，卻能提高產物的產量，這類小分子物質被稱為前體。（前體物質有的是菌體本身能夠合成的，如合成青黴素分子所需的纈氨酸和半胱氨酸，合成鏈黴素的肌醇等。有的是菌體不能合成或合成的很少，需從外界加入的。如合成青黴素V的苯氧乙酸等，因此這些物質就必須是培養基的成分之一。前體的使用濃度要適當，因此許多前體物質濃度大對菌體有毒害作用，一般採用流加的方式，減少一次加入量。）
17. （概念/其他）生長因子：是一類對微生物正常代謝必不可少且不能用簡單的碳源或氮源自行合成的，需要量一般很少的有機物。（狹義的生長因子一般僅指維生素，廣義的生長因子除了維生素外，還包括鹼基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4-C6的分支或直鏈脂肪酸、以及需要量較大的胺基酸。）生長因子異養型、生長因子自養型、生長因子過量合成型。
18. 誘變：
(1) 誘變的關鍵包括出發菌株的選擇，誘變劑種類和劑量的選擇以及合理的使用。
(2) 出發菌株的選擇：出發菌株要有一定的目標產物的生產能力。其它最好能：生長繁殖快，營養要求低，產孢子多而早，對誘變劑敏感，變異幅度大等。（考點）可以選擇已經誘變處理的菌株，因為其對誘變劑的敏感性會有所提高。
(3) 一般突變率隨誘變劑劑量的增加而提高，但達到一定的程度以後，再提高劑量反使突變率下降。
19. 營養缺陷型
(1) 定義：某些菌株發生突變（自然突變或人工誘變）後，失去合成某種（或某些）對該菌株生長必不可少的物質（通常是生長因子如胺基酸，維生素）的能力，必須從外界環境獲得該物質才能生長繁殖，這種突變型菌株稱為營養缺陷型。
(2) 篩選：
① 首先：淘汰野生型，濃縮缺陷型。（經誘變處理後，缺陷型還是相當少的，必須設法淘汰野生型細胞，提高營養缺陷型細胞所佔比例，以達到濃縮缺陷型的目的。）
1) （簡答題）抗生素法：有青黴素法和制黴菌素法等數種。青黴素法適用於細菌，青黴素能抑制細菌細胞壁的生物合成，殺死正在繁殖的野生型細菌，但無法殺死正處於休止狀態的營養缺陷型細菌。制黴菌素法則適合於真菌，制黴菌素可與真菌細胞膜上的甾醇作用，從而引起膜的損傷，也是只能殺死生長繁殖著的酵母菌或黴菌。在基本培養基中加入抗生素，野生型生長被殺死，營養缺陷型不能在基本培養基中生長而被保留下來得以濃縮。
② 然後：檢出缺陷性。
1) （簡答題）夾層培養法：先在培養皿底部倒一薄層不含菌的基本培養基，待凝，添加一層混有經誘變劑處理菌液的基本培養基，其上再澆一薄層不含菌的基本培養基，經培養後，對首次出現的菌落用記號筆一一標在皿底。然後再加一層完全培養基，培養後新出現的小菌落多數都是營養缺陷型突變株。
20. （概念）組成型突變株：如果調節基因發生突變，以致產生無效的阻遏物而不能和操縱基因結合；或操縱基因突變，不能和阻遏物結合，從而造成結構基因不受控制的轉錄，酶的生成將不再需要誘導劑或不再被末端產物或分解代謝物阻遏，這樣的突變株稱為組成型突變株。
21. （概念）條件抗性突變：條件致死突變株指菌株突變後在特定條件（許可條件）下能生長，而在原來條件下（非許可條件）不能生長或微弱生長的突變。
22. （簡答題）砂土管保藏法：選取過40目篩的黃砂，酸洗，再水洗至中性，烘乾備用；過120目篩子的黃土備用；按一份土加四份砂的比例均勻混合後，裝入小試管，裝量1cm左右。120℃蒸汽滅菌1～1.5h，間歇滅菌3次。50℃烘乾後經檢查無誤後備用。將待保藏的菌株製成菌懸液或孢子懸液（3ml），取0.1ml滴入砂土管中，放線菌和黴菌也可直接刮下孢子與載體混勻，而後真空乾燥約2～4h，用火焰熔封管口（或用石蠟封住棉花塞），置於乾燥器中，在室溫或4℃冰箱內保藏。
23. 菌種保藏的方法：斜面低溫保藏法、液體石蠟封存保藏法、固體曲保藏法、沙土管保藏法、冷凍乾燥法、液氮超低溫保藏法。
24. 實驗室常用長期保存法：甘油保存、液氮保存。
25. （概念）微孔接種法：利用注射器在罐的接種口橡皮膜上注入罐內進行接種。
26. 單種法：一個種子罐接種一隻發酵罐的接種方法。
27. 雙種法：用兩隻種子罐接種一隻發酵罐的接種方法。
28. （概念）倒種法：從一支發酵罐中倒出適宜的，適量的發酵液給另一發酵罐做種子的方法。
29. pH變化與碳氮比直接有關。
30. 酸水解的原理：澱粉在高溫加酸作用下，首先是顆粒結晶結構被破壞，然後酸作用於α-1，4糖苷鍵及α-1，6糖苷鍵，使之斷裂，水解前者的速度要快於後者。
31. 酶水解法/雙酶水解法：第一步是利用液化酶使糊化澱粉水解成糊精和低聚糖等，使黏度大為降低，流動性增高，所以工業上稱為液化。第二步是利用糖化酶將糊精或低聚糖進一步水解為葡萄糖，在生產上稱為糖化。
32. 葡糖糖複合反應：pH是3時，分解反應最少，葡萄糖最穩定。
33. 葡萄糖的複合反應：在澱粉的糖化水解中，生成的一部分葡萄糖受酸和熱的催化作用，能通過糖苷鍵相聚合失掉水分子，生成二糖、三糖和其他低聚糖。
34. （選擇）葡萄糖複合反應影響條件：
①葡萄糖濃度。
②澱粉乳化程度。
③酸度和酸的種類。
35. 對葡萄糖的複合反應的催化作用：HCl最強，其次H2SO4，草酸，且隨酸度濃度的增加，複合糖的量不斷增加。
36. α-澱粉酶/液化酶/糊精化酶：內切型澱粉酶，從澱粉分子內部任意切開α-1，4糖苷鍵，不能水解α-1，6糖苷鍵。水解速度受底物分子大小和結構的影響，分子越小越難水解，分枝越多越難水解，離α-1，6糖苷鍵越近的鍵越難水解。α-澱粉酶分為耐熱型（最適溫度92℃）、非耐熱型（最適溫度50～55℃）。一般α-澱粉酶不耐酸，當pH低於4.5時迅速失活。
37. 澱粉葡萄糖苷酶/糖化酶/糖化型澱粉酶：它是外切型澱粉酶，從底物的非還原性末端依次水解α-1,4糖苷鍵，切下葡萄糖單位，產生β-葡萄糖。糖化酶也能水解麥芽糖和支鏈澱粉分支的α-1,6糖苷鍵，其中水解α-1,4鍵比水解α-1,6鍵快，水解前者的速率10倍於後者。糖化酶對澱粉水解速率也同樣受到底物分子大小的影響。當水解聚合度10到20的糊精時速率最快，而水解澱粉、低聚糖時速率較慢。
38. 澱粉糊化：澱粉顆粒由於受熱吸水膨脹，晶體結構消失，變成糊狀液體。
39. 澱粉的老化
(1) 定義：分子間氫鍵斷裂的糊化澱粉重新排列形成新氫鍵的過程。也就是一個復結晶的過程。
(2) 老化的影響因素：
① 直鏈澱粉易老化，支鏈澱粉不易老化。
② DE值越小越易老化。
③ 酸鹼條件可以抑制澱粉老化（pH4以下也不易老化）。
④ 高溫條件下不易老化，一般高於60℃不老化，2～4℃極易老化。
⑤ 快速升溫或快速降溫不易老化。
40. 澱粉糖化終點的控制：把無水乙醇滴入糖化液中，無白色沉澱則達到糖化終點，加熱到80℃保溫20min滅酶。
41. 澱粉液化終點的控制：碘反應呈紅棕色。
42. 滅菌方法主要有：乾熱滅菌法、溼熱滅菌法、射線滅菌法、化學藥品滅菌法、過濾 除菌法
43. 培養基的滅菌法：
（1）分批滅菌/實罐滅菌：培養基和發酵設備同時滅菌。將配製好的培養基輸入發酵罐內，直接蒸汽加熱，達到滅菌要求的溫度和壓力後維持一段時間，再冷卻至發酵要求的溫度。
（2）連續滅菌：高溫短時滅菌操作，培養基在發酵罐外經過一套滅菌設備連續加熱滅菌，冷卻後送入已滅菌的發酵罐內的工藝過程。
（3）空消：指清除空間內不好的或不需要的雜質，使之達到無害化的潔淨程度。
44. 化學藥劑滅菌法：高錳酸鉀、漂白粉、75%酒精、過氧乙酸、新潔爾滅、甲醛、戊二醛、焦碳酸二乙酯
45. 戊二醛是廣譜、高效的化學滅菌法，使用範圍逐漸擴大，在酸性條件下，不具有殺死芽孢的能力，只有在鹼性條件下才具有殺死芽孢的能力。
46. 焦炭酸二乙酯：在pH8的水溶液中，殺死細菌和真菌的濃度是0.01%～0.1%（化學藥劑滅菌法）。
47. （填空）空氣過濾除菌的原理：
(1) 布朗擴散截留作用
(2) 慣性撞擊截留作用
(3) 攔截截留作用
(4) 重力沉降作用
(5) 靜電吸附吸引作用
48. （填空）空氣預處理的目的：提高壓縮前空氣的潔淨度；去除壓縮後空氣中所帶的油和水。
49. （填空）反應器設計目標：獲得高質量、低成本（增效節能）的產品。
50. 冷卻的作用：有利於酵母沉降和保存，防止自溶和退化。
51. 露天式錐底發酵罐（啤酒發酵）：發酵罐的冷卻裝置一般分為2-4段，根據罐體高度而定，錐底部分最好也能冷卻。
52. 錐形罐可單獨用於發酵前發酵和後發酵，也可合併在一個罐裡進行。
53. （填空）朝日罐的特點：利用離心機回收酵母，利用薄板換熱器控制發酵溫度，利用循環泵把發酵液抽出又送回去。
54. （概念）全擋板條件：是指在發酵罐內在增加擋板或其他附件時，攪拌功率保持不變，而漩渦基本消失。
55. （簡答題）擋板的作用：
(1) 防止液面中心產生漩渦。
(2) 促使液體激烈翻動，增加溶解氧。
(3) 改變液流的方向，由徑向流改為軸向流。
56. （選擇）氣升式發酵罐的特點：
(1) 反應溶液混合均勻
(2) 較高的溶氧速率和溶氧效率（比機械攪拌高）
(3) 剪切力小，對生物細胞損傷小
(4) 能耗低
(5) 傳熱良好
(6) 結構簡單，易於加工製造，操作和維修方便
57. 工業上常用的酵母菌有：啤酒酵母、假絲酵母、類酵母等。
58. 如果外界不能及時地供給氧，這些溶解氧只能維持微生物菌體15~20秒的正常呼吸，隨之就會被耗盡，微生物的呼吸就會受到抑制。
59. 發酵過程中形成的泡沫，按發酵液的性質的不同有兩種類型：
（1）一種是發酵液液面上的泡沫，氣相所佔比例特別大，與它下面的液體有較明顯的界限
（2）另一種是出現在粘稠的菌絲髮酵液當中的泡沫，又稱液態泡沫，這種泡沫分散很細，而且很均勻，也較穩定，泡沫與液體間沒有明顯的液面界限，在鼓泡的發酵液中氣體分散相佔比例由下而上地逐漸增加。
60. 泡沫的生成原因有兩種：一種是由外界引進的氣流被機械地分散形成；另一種是由發酵過程中產生的氣體聚結生成。後一種方式生成的泡沫被稱為發酵泡沫(概念），它只有在代謝旺盛時才比較明顯。
61. 泡沫的穩定性與高的表面黏度和低的表面張力有關。細菌本身具有穩定泡沫的作用，可溶性蛋白質增加，利於泡沫的產生。
62. 大多數細菌最適pH6.3-7.5，黴菌pH4.0-5.8，酵母菌pH3.8-6.0，放線菌pH6.5-8.0。
63. 發酵過程中pH的變化：生長階段：上升或下降；生產階段：比較平穩；自溶階段：上升。
64. 菌體自溶前的跡象：氨基氮升高、pH升高、菌絲碎片增多、粘度增大、過濾速度降低
65. 發酵汙染噬菌體後的症狀：pH逐漸上升，溫度停止上升然後逐漸下降，排除CO2量急劇下降；代謝異常，糖耗、氨耗緩慢或停止，產物合成停止；發酵液產生大量泡沫，顏色發紅、發灰，有時發酵液呈現黏膠狀，可拔絲。（烈性噬菌體）
66. （選擇）經驗放大法（舉例發酵情形，選擇方法）：
(1) 幾何相似放大（優先犧牲）
(2) 以單位體積液體中攪拌功率相同放大（針對連續發酵和需要補料的分批發酵，不通氣的發酵罐）
(3) 以單位體積培養液的通氣攪拌功率相等的原則放大（通氣）
(4) 按攪拌器末端線速度相等放大（不能改變末端線速度，剪切力末端最大，剪切力敏感）
(5) 空氣量的放大
67. （簡答題）生物反應器的放大，到底以什麼為基準？
答：首先要從大量實驗材料中把握和找出影響生產過程的主要矛盾，在著重解決主要矛盾的同時，不要使次要矛盾激化。
68. 顯微鏡檢查不易檢出早期染菌。
69. 檢測染菌方法：
① 顯微鏡檢查
② 肉湯培養檢查法（只能檢出細菌、雜菌）
③ 平板劃線培養或斜面培養檢查法
④ 雙層平板培養法（噬菌體檢查）
70. 種子培養期染菌滅菌後丟棄。
71. 各種酸的效能
α為催化活性，HCl是一種良好的催化劑，其催化動力比H2SO4大一倍（因為HCl中的H+可全部游離，而H2SO4的H+只游離一半）。HBr、HI的H+也是全部游離且游離後Br-、I-也能發生催化作用，故比HCl高1-2倍，但其價格昂貴。
72. 癢傳遞係數隨離子強度增大而增大，在鹽溶液中，氣泡細小且難以聚合成大氣泡。
73. 表面活性劑增大了癢傳遞的阻力。
74. 通常一種好的化學消泡劑應同時具有降低液膜的機械強度和表面黏度的雙重性能。
75. 培養方法可分為分批式富集培養（搖瓶培養）和恆化式富集培養。
①分批式富集培養：將富集培養物轉接到新的同一培養基中，重複建立選擇性壓力，如此重複轉種幾次後，再取此富集培養物接種到固體培養基上，以獲得單菌落。
②恆化式富集培養：通過改變限制性基質的濃度，來控制兩類不同菌株的比生長速率。
76. 載體具有的共同點：
①本身是一個單獨的複製子。
②對某些限制酶來說只有一個切口，並在酶作用後不影響其自主繁殖能力。
③從細菌核酸中分離與純化容易。
④在宿主中能從多拷貝形式存在。
77. 微生物分為：光能無機自養型，化能無機自養型，光能有機異養型，化能有機異養型。
78. 培養基的類型：
①天然培養基：是利用動、植物或微生物或其提取物製成的一種培養基，其化學成分不清楚。（牛肉膏蛋白腖）
②合成培養基：化學成分明確的物質配置而成。（細菌——葡萄糖銨鹽、放線菌——高氏一號、真菌——聚式培養基）
③半合成培養基：既含有天然成分又含有純化學試劑。
79. 磷酸鹽在培養基中有緩衝作用，磷是某些蛋白質和核酸的組成成分，ATP、ADP是重要的能量傳遞物質。
80. 隨著溫度增高，殺死微生物速率提高超過培養基成分破壞速率增加，因此高溫短時滅菌效果好。
81. 穀氨酸發酵的菌種為細菌：穀氨酸棒狀桿菌，黃色短桿菌。
82. （判斷）接合是原生動物纖毛蟲類的有性生殖方法。
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