【正文】 （ 3 ) 降低（或減小）；營養(yǎng)；有害代謝產(chǎn)物（或有害產(chǎn)物）。注意微生物生長過程中產(chǎn)生的代謝物反饋抑制微生物的生長，對(duì)微生物的生長曲線有顯著的影響作用，讀出這當(dāng)中的內(nèi)在關(guān)系是解決此題的關(guān)鍵所在。發(fā)酵工程簡介概念和實(shí)例采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于下業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)，如：谷氨酸發(fā)酵。一般流程菌種選育 包括自然分離、人工誘變、生物工程培育等。考養(yǎng)基的制備 根據(jù)培養(yǎng)基制備的原則。滅菌 對(duì)培養(yǎng)基和所有的發(fā)酵裝置進(jìn)行滅菌，殺滅所有雜菌。擴(kuò)大培養(yǎng)和接種 大規(guī)模生產(chǎn)前擴(kuò)大菌種數(shù)量，接種要防止雜菌污染。發(fā)酵過程 〔 中心過程）嚴(yán)格控制發(fā)酵的條件，滿足營養(yǎng)需求。產(chǎn)品的分離純化 菌體采用過濾、沉淀等手段分離．代謝物采用蒸餾、萃取、離子交換等方法提取例． 12 在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接人啤酒醉母菌菌種后輸人發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降．產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧逐漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精濃度逐漸上升，泡沫不斷增多當(dāng)糖濃度下降一定程度后，結(jié)束發(fā)酵最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過程．回答以下問題：( l ）該過程表明啤酒醉母菌異化作用的特點(diǎn)是 。( 2 ）初期，酵毋菌迅速繁殖的主要方式是 。( 3 ）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中， ％形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余 15 ％則是用于 。( 4 ）請(qǐng)寫出由麥芽糖一葡萄糖～酒精的反應(yīng)方程式： ( 5 ）如果酵毋菌消耗的糖（設(shè)為麥芽糖，其分子量為 342 ）有 98。5 % （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）形成了酒精（）和其他發(fā)酵產(chǎn)物。設(shè)有500 t麥芽汁，其中麥芽糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 % ，發(fā)酵后最多能生產(chǎn)酒精濃度為 % （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的啤酒 t ?命題意圖這是一道實(shí)際應(yīng)用題。本題考查學(xué)生對(duì)微生物發(fā)酵過程的了解，對(duì)利用微生物代謝生長原理進(jìn)行應(yīng)用的理解掌握，并考查學(xué)生綜合能力和計(jì)算能力。解題過程根據(jù)題意，酵母菌是兼性厭氧型微生物，初期營養(yǎng)物質(zhì)豐富，酵母菌為出芽生殖，醉母菌為異養(yǎng)生物，消耗有機(jī)物用于自身新陳代謝，一分子麥芽糖水解成兩分子葡萄糖，葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵，一分子葡萄糖形成兩分子酒精和兩分子二氧化碳。計(jì)算如下：C2H5OH 的分子量為 46。0 ,參考答案 ( l ）既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸。 ( 2 ）出芽生殖。 ( 3 ）酵母菌自身的生長和繁殖。 ( 4 ）寫出由麥芽糖一葡萄糖一酒精的反應(yīng)方程式： ( 5 ) 662注意此題聯(lián)系代謝部分內(nèi)容較多，有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算練習(xí)較少，應(yīng)引起注意例 13 谷氨酸是生物體內(nèi)一種重要的有機(jī)小分子，谷氨酸鈉是它的鈉鹽，是味精等調(diào)味品的主要成分。目前利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的氮基酸中，谷氮酸是產(chǎn)量最大的種類之一。( 1 ）谷氮酸的 R 基為一 CH2一CH2一COOH ，其結(jié)構(gòu)式為 。 ( 2 ）如果在蛋白質(zhì)合成過程中，攜帶谷氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 如上圖 a 所示，可知谷氨酸的密碼子為 。 ( 3 〕 我國微生物發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸常用的菌種有北京棒狀桿菌、谷氨酸棒狀桿菌和黃色短桿菌，下列生物中與這些菌種在結(jié)構(gòu)上存在明顯區(qū)別的有 。A 噬菌體 B 人類免疫缺陷病毒 〔 HIV ) C 禽流感病毒 D 肺炎雙球菌 E 酵母菌 F 硝化細(xì)菌 G 乳酸菌( 4 ）谷氮酸發(fā)酵的培養(yǎng)基成分，主要有葡萄糖、氨水、磷酸鹽、生物素等，發(fā)酵裝置如上圖 b 所示。可以判斷谷氮酸棒狀桿菌的新陳代謝類型是 型。某廠用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，結(jié)果代謝產(chǎn)物中出現(xiàn)了大量的乳酸，其原因很可能是 。( 5 ）谷氮酸發(fā)酵生產(chǎn)過程中，需要添加氨水，它不僅是細(xì)菌生長所需的 ，而且起到調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的作用，所以應(yīng)該分次加入。 ( 6 ）某廠的發(fā)酵液曾不慎被噬菌體污染，菌群死亡殆盡．但人們卻僥幸從中獲得了少數(shù)可抵抗噬菌體的新菌種，細(xì)菌這種新性狀的產(chǎn)生來自于 。 ( 7 ）上圖 b 所示連續(xù)培養(yǎng)的方法，以一定的速度不斷添加新的培養(yǎng)基，同時(shí)又以同樣的速度放出舊的培養(yǎng)基，此工藝流程可以加決提高生產(chǎn)效率．試闡述其原因 。命題意圖此題綜合程度較高，與其他專題聯(lián)系多，主要考查學(xué)生全面理解發(fā)酵過程與調(diào)控利匪，也考查對(duì)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳和變異等內(nèi)容的聯(lián)系。解題過程氮基酸的通式為：用已知基團(tuán)代替 R 基即可，轉(zhuǎn)移 RNA 上的反密碼子與密碼子互補(bǔ)，所以谷氨酸的密碼子為 GAG 。噬菌體等為病毒．無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，酵母菌為真菌，有成形細(xì)胞核，與細(xì)菌這一類原核生物有明顯不同。培養(yǎng)基中有葡萄糖，故為異養(yǎng)．需通人空氣，故為需氧．乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物，大量產(chǎn)生必是通氣量不足；氨水既是氮源又能以其弱堿性調(diào)節(jié)環(huán)境酸堿度；細(xì)菌是原核生物，它的變異只可能是基因突變．沒有其他途徑；以一定速度不斷添加新的培養(yǎng)基，同時(shí)又以同樣的速度放出舊的培養(yǎng)基．既可以補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，又減少了代謝產(chǎn)物對(duì)發(fā)酵過程的抑制，保證了微生物在較長時(shí)間內(nèi)總保持快速地增長。參考答案（1）( 2 ) GAG( 3 ) A 、 B 、 C 、 E 。 ( 4 ）異養(yǎng)、需氧；通氣量不足。 ( 5 ）氮源； pH 。 ( 6 ）基因突變（或突變）。 ( 7 ) ①保證微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的需求； ② 排出部分代謝產(chǎn)物； ③ 使微生物保持較長時(shí)間的快速增長。注意充分利用題目給出的信息，抓住每問的主旨，聯(lián)系已有知識(shí)各個(gè)擊破。