2012高考专题复习专题二 第五讲 微生物与发酵工程（含生物固氮）.ppt

(2)图示表解 种群数量增长曲线 微生物群体 生长曲线 区别 研究 内容 只研究种群数量增长阶段的变化规律 研究微生物从生长到死亡整个生命周期的数量变化规律 纵轴 含义 种群的实际数量 微生物数目的对数，不代表实际数量 种群数量增长曲线 微生物群体 生长曲线 联系 ①“J”型曲线无K值但也有调整期和对数期，微生物群体生长曲线的调整期和对数期符合“J”型曲线 ②“S”型曲线也可分为三个阶段：对环境的适应期、快速增长期、数目稳定期，曲线总体趋势与微生物生长曲线的调整期、对数期和稳定期相一致 1．如图为某细菌培养过程中的增长 率曲线，a、b、c代表不同的时 刻，下列有关叙述中不正确的是 (　　) A．组成酶在每个时期都相同 B．0～a段可以看做是“J”型增长 C．b时刻细胞内可能大量积累次级代谢产物 D．连续培养的目的主要是为了延长a～b段时间 . 解析：组成酶是细菌中固有的，只受遗传物质控制，与环境中物质无关；0～a段是细菌刚刚接种到培养基中，空间、资源等生活条件充裕，所以会出现近似“J”型的增长；图中b时刻细菌死亡率和繁殖率相等，代表进入稳定期，此时活菌数目达到最大，细胞内积累大量代谢产物，尤其是次级代谢产物；a～b段代表稳定期前的时期，而连续培养有助于延长稳定期。 答案： D 热点二 发酵工程及其应用 热点指数 ★★★★ 命题点 本热点内容包括发酵工程的内涵，发酵工程几个重要环节，发酵条件的控制及发酵工程应用实例 命题 角度 近年高考多以选择题形式考查发酵工程重要环节、发酵条件的控制等，也可通过与微生物代谢与调节相结合的模式考查发酵工程的应用及产品的分离与提纯 [例2] 　用某种培养基培养谷氨酸棒状杆菌，测得其生长曲线如图A所示；谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物之一，其合成途径如图B所示；图C为生产谷氨酸的发酵罐的结构示意图。请据此回答下列相关问题： (1)要得到图A所示生长曲线，该培养基应是____________， 含有水、无机盐、碳源、________、________五大类营养要素物质。 (2)图A中①是________期，为了缩短该期，可采取的措施是 ________________________。 (3)谷氨酸在图A中的________(填标号)时期都有合成。 (4)由图B可知，当谷氨酸的合成过量时，就会抑制谷氨酸脱 氢酶的活性，酶活性发生改变的原因是________________________________。 (5)图C中④⑥处是发酵罐夹层中水的进出口，水在发酵罐夹 层流动的作用是________________________。 (6)谷氨酸发酵液的pH应控制在7～8范围内，随着代谢产物 的积累，发酵液的pH变化趋势是________________，控制的办法是________________________。 [解析]　首先要识别不同图形所代表的生物学含义和过程。微生物生长曲线是在容积恒定的液体培养基中培养微生物时得到的，即微生物生长繁殖所需的营养物质、生存空间是有限的。生长曲线包括①调整期、②对数期、③稳定期、④衰亡期，通常采用加大接种量和使用对数期菌种的方法缩短调整期，在发酵工程中通常采用连续培养的方法，缩短培养周期。谷氨酸属于初级代谢产物，在微生物的一生中都必须不停地合成，否则就会影响微生物的正常生命活动。冷却水的作用是降低发酵罐和培养液的温度，使其维持在微生物代谢适宜的温度范围之内。由于谷氨酸棒状杆菌的呼吸作用会产生CO2，使培养液pH下降，可向培养液中添加氨水，既可作为氮源，又能调节pH。 [答案]　 (1)容积恒定的液体培养基　氮源　生长因子　(2)调整　加大接种量和使用对数期菌种　(3)①②③④　(4)代谢产物与酶结合，导致酶结构发生变化　(5)冷却或降温　(6)下降　加碱(氨水) 发酵工程流程简图 2．发酵工程在工业生产上得到广泛应用，其生产流程如下 图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际，相关叙述不正确的是 (　　) . A．人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物的遗传 特性和控制发酵条件等 B．目前采用①诱变育种已经选育出不能合成高丝氨酸 脱氢酶的黄色短杆菌新菌种 C．在发酵过程中，产物源源不断地产生，这说明赖氨 酸或谷氨酸的生产采用了连续培养的发酵方式 D．图中②所示的提取方法包括过滤、沉淀等方法 解析：微生物代谢的人工控制包括改变微生物遗传特性和控制生产过程中的各种条件等方法，目前