单元代谢类型微生物与发酵工程(含生物固氮).docVIP

第五单元 代谢类型、微生物与发酵工程（含生物固氮） 奉化中学 任布君 【【】2 （2004江苏卷）下列有关生物固氮的描述错误的是（ ） A．豆科植物的根瘤是发生固氮作用的部位 B．土壤中独立生活的根瘤菌也能固氮 C．不同的固氮菌只能侵入特定种类的豆科植物 D．根瘤菌通过固氮作用形成氨 解析 根瘤菌是一种固氮的主要微生物，它与特定的豆科植物共生在一起，是一种共生固氮菌，豆科植物的根瘤是发生固氮的部位，固氮产物NH3可供植物利用，而豆科植物则为根瘤菌提供光合产物糖类作养料，根瘤菌不可以离开豆科植物而自行固氮。 答案: B 例3 （2005广东卷）在利用谷氨酸捧状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是（ ） ①各个生长时期的长短是固定的，无法人为缩短生长周期 ②对数期是采样留种的最佳时期 ③在稳定期补充营养物质可以提高产量 ④调整期是收获代谢产物的最佳时期 A．① ② B．② ③ C．③ ④ D．① ④ 解析 各个生长时期的长短不是固定的，可以缩短和延长，如选择对数期的菌种，可明显缩短或消除调整期，又如进入稳定期后，这时如果适当补充新的培养液，放出旧的培养液（连续培养），可人为延长稳定期，提高产量，缩短生产周期。处于对数期的细菌，代谢旺盛，个体的形态和生理特征比较稳定，是采样留种的最佳时期。调整期的细菌不分裂繁殖、代谢活跃、体积增长较快、大量合成分裂所需酶类、ATP以及其他细胞成分，但很少释放代谢产物，故这个时期不是收获代谢产物的最佳时期B 例4 （2005年卷） 将酵母菌分为a、b、c、d四组，用不同方式培养，其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问题。 （1）a呈现＿＿＿＿型增长，该种群的生长在20h之前处于＿＿＿＿期，20h―40h处于＿＿＿＿期。 （2）d呈现＿＿＿＿型增长。在100h―120h，d的增长率趋于＿＿＿＿。若在现有条件下继续培养，其种群数量趋于＿＿＿＿（A增多 B减少） （3）随着更换培养液的时间间隔延长，酵母种群的增长率趋于＿＿＿＿，其可能的限制因素是＿＿＿＿不足和＿＿＿＿积累。 解析 a每3h换一次培养液，此时营养物质的生活空间相对来说不会成为酵母菌生长和繁殖的限制因素，酵母菌的生长呈现“J”型曲线，在20h以前酵母菌生长繁殖缓慢，处于调整期，在20-40h酵母菌数量迅速增加，此时处于对数期。 d曲线因不更换培养液而呈现“S”型增长，在100-120h，酵母菌处于环境所能容纳量的最大值，即K值，此时种群增长率接近于0。若此时继续培养，因营养物质减少和有害代谢产物积累，酵母菌的生活环境逐渐改变，而使酵母菌不能适应，造成个体大量死亡，种群数量变小。 答案（1）J，调整，对数 （2）S，0（或零），B（或减小） （3）降低（或减小），营养，有害代谢产物（或有害产物） 例5 （2004年天津卷）淀粉酶可以通过微生物发酵生产。为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。①写出主要实验步骤。＿＿＿＿②根据诱发突变率低特点和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。＿＿＿＿。 提示：生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈。 解析 本题考查酶的特性、利用诱变育种的方法对细菌进行处理，选育产生较多淀粉酶的菌株的实验设计、结果预测。 微生物的培养首先要配制培养基，对于该题则要求配制含淀粉的固体培养基，以便于观察菌落周围的透明圈。同时要注意设计对照实验，以增加实验的说服力。 利用诱变育种可以对实验组进行相应处理；对照组不处理。然后接种到培养基上，观察记录实验结果。 由于基因突变的不定向性，且突变率低，所以经处理的菌株，接种到培养基后形成的透明圈，可以与对照组进行比较分析。 答案：①主要实验步骤： 第一步：将培养好的生产菌株分成两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理作对照。 第二步：制备含淀粉的固体培养基。 第三步：把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同条件下培养。 第四步：比较两组菌株菌落周围透明圈大小，选出透明圈变大的菌株。 ②预期实验结果： Ⅰ.由于诱发率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。 Ⅱ.由于诱发突变的不定向性，诱变组中极少数菌落周围与对照组相比变大或变小。 【】A．只能接种在固体培养基上 B．测定过程中要及时补充消耗的营养物质 C．接种一种细菌 D．是测定一个细菌成为一个群体的规律 7.下列说法正确的是（ ） A．发酵罐中微生物的生长繁殖与代谢产物的形成都与温度、pH有关 B．单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的 C．谷氨酸棒状杆菌要在隔绝空气的条件下发酵才能得到谷氨酸