典例剖析（第一部分专题七微生物与发酵工程）.doc

典例剖析（第一部分 专题七　微生物与发酵工程） 【例1】 2010北京西城模拟，6) 与高等动植物相比，微生物的代谢速率较高，下列解释正确的是（　　） ①微生物个体体积小，表面积与体积比值大，与外界物质交换迅速　②微生物的异化作用始终大于同化作用，释放出的能量较多　③微生物的代谢类型多，其代谢受环境影响比较小　④微生物体内的酶合成与酶活性的调节，减少了代谢产物的积累，加速了物质的交换 A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 解析：微生物代谢速率高的原因从细胞大小与物质运输速率的关系看，是体积小，表面积与体积比值大，与外界物质交换迅速；从酶活性的调节看，微生物体内的酶合成与酶活性的调节，减少了代谢产物的积累，加速了物质的交换。 答案：D 【例2】 (2009江苏高考，23) 下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是（　　） A.组成酶是维持菌体基本生活的必要条件 B.菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充 C.发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺 D.细胞膜透性的改变，可以解除代谢产物对有关酶活性的抑制 解析：组成酶在微生物体内一直存在，它们的合成只受遗传物质的控制；谷氨酸棒状杆菌的培养液中含有生物素，生物素就是生长因子，说明菌体不能合成所有的生长因子，需外界补充；当发酵呈酸性或溶氧不足时，产物分别是乙酰谷氨酰胺和乳酸(或琥珀酸)；当菌体内大量积累代谢产物时，就会抑制相应酶的活性，从而使合成途径中断，在谷氨酸生产过程中可采用一定的手段改变细胞膜透性，使谷氨酸能迅速地排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对相应酶的抑制作用，提高谷氨酸的产量。 答案：B 点评：本题是对影响谷氨酸棒状杆菌发酵生产因素的综合考查，要着重理解在培养过程中环境条件发生变化后，谷氨酸棒状杆菌自身的调节变化。 深化·拓展 　　（1）能够影响发酵液pH的因素主要有：代谢产物的积累、营养物质的不均等消耗、呼吸产生的二氧化碳等。 （2）调节发酵液pH的方法有：加缓冲液，加酸或加碱性物质。 （3）发酵液pH的变化对微生物生长的影响主要表现在影响酶的活性、细胞膜的稳定性等，从而影响微生物对营养物质的吸收。 【例3】 (2009江西新建模拟，5) 下图所示为某种培养基的配方，根据表格可以判断出（　　） 成分 含量 成分 含量 K2HPO4 2 g (NH4)2SO4 1.4 g MgSO4·7H2O 0.3 g CaCl2 0.3 g 纤维素粉 20 g 琼脂 20 g 水 1 000 mL pH 5.5 A.此培养基可以用来筛选生产纤维素酶的菌种 B.此培养基因原料来源广泛，可用于工业生产 C.此培养基可以用来筛选自生固氮菌 D.此培养基中含有微生物所必需的五大营养要素 解析：此培养基中以纤维素粉为唯一碳源，所以可以用来筛选生产纤维素酶的菌种；含有铵盐，不能用来筛选自生固氮菌；培养基中含有水、无机盐、碳源、氮源四类营养要素。工业生产一般用天然培养基。 答案：A 【例4】谷氨酸发酵生产过程中，控制好发酵的条件是十分重要的，下列关于谷氨酸发酵过程中的处理正确的是（　　） A.从控制磷脂合成或使细胞膜受损入手，降低谷氨酸棒状杆菌细胞膜的通透性，有利于提高谷氨酸的合成速度 B.谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，发酵过程中应进行通气和搅拌，以提高培养液中的溶氧量 C.控制碳、氮比例为3∶1，既有利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖，又有利于谷氨酸的大量合成 D.在发酵过程中应保持温度的恒定，有利于谷氨酸高效持久的大量合成 解析：从控制磷脂合成或使细胞膜受损入手，提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的通透性，使谷氨酸能迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶的抑制作用，有利于提高谷氨酸的合成速度。控制碳、氮比例为3∶1，不利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖，有利于谷氨酸的大量合成。 答案：B 点评：谷氨酸发酵是本专题的考查重点，要掌握好谷氨酸发酵过程中各种因素的影响以及发酵条件的控制。 【例5】 (2009北京西城模拟，14) 在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌，在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出的微生物是（　　） A.乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌 B.固氮细菌、大肠杆菌、放线菌 C.固氮细菌、霉菌、放线菌 D.固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌 解析：在缺乏氮源的选择性培养基上只有固氮微生物能够正常生长；青霉素可以抑制细菌和放线菌生长，而在此培养基上真菌可以正常生长；在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌，而放线菌可以正常生长。 答案：C 【例6】 (经典回放)酵母菌培养过程中的生长曲线如下图所示，a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是（