高考生物經(jīng)典易錯(cuò)題會(huì)診與命題角度預(yù)測(cè)角度系列-發(fā)酵工程簡(jiǎn)介

1、高考生物經(jīng)典易錯(cuò)題會(huì)診與命題角度預(yù)測(cè)角度系列-發(fā)酵工程簡(jiǎn)介 高考生物經(jīng)典易錯(cuò)題會(huì)診與命題角度預(yù)測(cè)角度系列-發(fā)酵工程簡(jiǎn) 介 ?發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容與應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實(shí)例 ?發(fā)酵工程的應(yīng)用 ?發(fā)酵工程與微生物營(yíng)養(yǎng)、代謝、生長(zhǎng)等知識(shí)的綜合應(yīng)用 ?發(fā)酵工程與生物新陳代謝、生態(tài)學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用 經(jīng)典易錯(cuò)題會(huì)診 命題角度1發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容與應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實(shí)例 1、用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的，過(guò)程中，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的長(zhǎng)短是固定的，無(wú)法人為縮短生長(zhǎng)周期對(duì)數(shù)期是采樣留種的最正確時(shí)期在穩(wěn)定期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠提高產(chǎn)量調(diào)整期是收獲代謝產(chǎn)物的最正確時(shí)期 a、bc、d、 考場(chǎng)錯(cuò)解a或c

2、專家把脈對(duì)谷氨酸發(fā)酵過(guò)程理解不透徹，不能將所學(xué)知識(shí)靈活地應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。連續(xù)培養(yǎng)可縮短培養(yǎng)周期，在穩(wěn)定期，活菌數(shù)目達(dá)到最高峰，細(xì)胞內(nèi)大量積存代謝產(chǎn)物，如今是收獲代謝產(chǎn)物的最正確時(shí)期。對(duì)數(shù)期的細(xì)菌代謝旺盛，常作為生產(chǎn)用的菌種。 對(duì)癥下藥b專家會(huì)診 結(jié)合課本中發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖，理解發(fā)酵工程的實(shí)例谷氨酸發(fā)酵，在此基礎(chǔ)上總結(jié)動(dòng)身酵工程的一般概念，掌握發(fā)酵工程的具體內(nèi)容，包括培養(yǎng)基的選育、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過(guò)程、產(chǎn)品的分離與提純等步驟。 考場(chǎng)思維訓(xùn)練 1有三個(gè)盛放葡萄糖液的密封玻璃瓶，一瓶混有酵母菌，一瓶混有乳酸菌。一瓶只有葡萄糖，以下表達(dá)正確的足 a、有氣泡的瓶子確信混有酵母菌 b發(fā)熱的瓶子

3、確信混有乳酸菌 c、只盛放葡萄糖液的瓶子能量會(huì)增加 d、混有乳酸菌的瓶子物質(zhì)種類會(huì)減少 答案：a解析：酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和co2，乳酸菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。 2在用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)味精的過(guò)程中，要對(duì)發(fā)酵罐 a、嚴(yán)格密封 b、不斷通人二氧化碳 c、先通風(fēng)，后密封 d、不斷通入無(wú)菌空氣 答案：d解析：谷氨酸棒狀桿菌為好氧菌。 命題角度2發(fā)酵工程的應(yīng)用 1、下圖表示制造啤酒的過(guò)程，據(jù)此回答以下問(wèn)題： (1)什么原因要把原料放進(jìn)沸水中混合? (2)什么原因要在混合物冷卻后才把酵母菌加進(jìn)去? (3)請(qǐng)寫出酵母菌所進(jìn)行的生理過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)方程式： (4)研究者發(fā)明溫度的變化對(duì)氣體產(chǎn)量有妨礙，并在

4、不同溫度下測(cè)定氣體的產(chǎn)量(如下表)。請(qǐng)?jiān)诜礁窦埳?，用表中?shù)據(jù)，設(shè)計(jì)完成曲線圖。 溫度氣體體積 溫度氣體體積 () () mm3(10min)?1 3?1(10min) 20 40 60 80 10 35 8 1 30 50 70 100 25 20 2 0 (5)請(qǐng)解釋這條曲線什么原因是如此的形狀?。 考場(chǎng)錯(cuò)解(1)除原料中的細(xì)菌(2)幸免高溫妨礙酶的活性 酶2c2h5oh?2co2(4)圖中未注明橫坐標(biāo)、(3)c6h12c6?縱坐標(biāo)的含義，曲線一直上 升或一直下降(5)微生物代謝過(guò)程中需要酶的參與，而酶受溫度妨礙 專家把脈對(duì)發(fā)酵工程中涉及的微生物營(yíng)養(yǎng)、代謝、種群特點(diǎn)掌握不清晰，或者不能將所學(xué)

5、知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。 酵母菌發(fā)酵形成酒精和二氧化碳，原料放入沸水中混合是殺滅細(xì)菌、消毒；等到混合物冷卻后才加酵母菌是幸免酵母菌失活；發(fā)酵罐加蓋子、是為了滿足無(wú)氧呼吸的條件；曲線圖的繪制以溫度為橫坐標(biāo)，以氣體體積為縱坐標(biāo)。 對(duì)癥下藥(1)殺滅細(xì)菌、消毒(2)幸免酵母菌受熱失活 酶6co2?12h2o?能量 (3)c6h12o6?6h2o?6o2?酶c6h12o6?2c2h5oh?2co2?能量(4)縱坐標(biāo)標(biāo)注氣體體積及其數(shù)值，作下圖； (5)該酶的催化作用受溫度的妨礙。在一定溫度范圍內(nèi)。酶活性隨溫度的升 高而增強(qiáng)、40是酶作用的最適溫度，當(dāng)溫度超過(guò)40，酶的活性隨之下降，高溫使酶失活 考場(chǎng)思維訓(xùn)

6、訓(xùn)練 1下圖是發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程簡(jiǎn)圖，據(jù)圖回答： (1)能生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的工程菌是通過(guò)培養(yǎng)的，是；高產(chǎn)青毒素菌種是通過(guò)培育的，是。是。 (2)表示；表示。 (3)整個(gè)過(guò)程的中心階段是發(fā)酵，在此階段需隨時(shí)取樣，檢測(cè) 等。以了解發(fā)酵過(guò)程，還要及時(shí)添加，同時(shí)嚴(yán)格操縱 。 (4)假設(shè)是單細(xì)胞蛋白的話。是。氨基酸、維生素屬的產(chǎn)物。 答案：(1)基因工程誘變育種細(xì)胞工程(2)接種滅菌(3)細(xì)菌數(shù)目和產(chǎn)物濃度培養(yǎng)基發(fā)酵條件(溶氧、溫度、ph、通氣量、轉(zhuǎn)速)(4)微生物菌體初級(jí)代謝。 探究開放題預(yù)測(cè) 預(yù)測(cè)角度1發(fā)酵工程與微生物營(yíng)養(yǎng)、代謝、生長(zhǎng)等知識(shí)的綜合應(yīng)用 1、目前微生物差不多在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，形

7、成了大規(guī)模的發(fā)酵工程，為人類創(chuàng)造出了巨大的財(cái)富。 (1)自然界細(xì)菌變異的要緊有。圖甲表示利用某種好氧細(xì)菌生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的發(fā)酵工程流程圖，欲獲得該菌種首先要通過(guò)方法獲得目的基因，通過(guò)技術(shù)獲得工程菌。 (2)選擇好的菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)后，應(yīng)選用期的菌種接種到發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液中，緣故是 。 (3)該發(fā)酵過(guò)程的產(chǎn)物屬于代謝產(chǎn)物，一般在期大量合成，為了盡可能多地提取人的生長(zhǎng)激素，采納圖乙的方法。圖中1、2所表示的物質(zhì)分別是、，圖中3表示流出物，其中包括的物質(zhì)有： 。 (4)在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵罐需要冷卻系統(tǒng)冷卻的緣故是：。 解題思路細(xì)菌因?yàn)闆](méi)有染色體，不能進(jìn)行有性生殖，變異要緊有基因突變，能夠通過(guò)基因工程的方

8、法使細(xì)菌獲得特定的基因，從而獲得特定的產(chǎn)物。菌種擴(kuò)大培養(yǎng)是采納對(duì)數(shù)期的細(xì)菌作菌種，而獲得的發(fā)酵產(chǎn)物屬于次級(jí)代謝產(chǎn)物。 解答(1)基因突變?nèi)斯ず铣苫蚧蚬こ?(2)對(duì)數(shù)細(xì)菌代謝旺盛，形態(tài)和生理特征穩(wěn)定 (3)次級(jí)穩(wěn)定新奇培養(yǎng)液無(wú)菌空氣人的生長(zhǎng)激素(代謝產(chǎn)物，老的培養(yǎng)基，菌體等均可) (4)微生物代謝旺盛，產(chǎn)生大量熱量 預(yù)測(cè)角度2發(fā)酵工程與生物新陳代謝、生態(tài)學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用 1、人造蛋白食品的生產(chǎn)可利用現(xiàn)代微生物發(fā)酵工程技術(shù)，食用真菌蛋白是人造蛋白的一種。下面為真菌蛋白的制造過(guò)程的圖解，請(qǐng)據(jù)下圖回答以下問(wèn)題： (1)以下關(guān)于“單細(xì)胞蛋白”的表達(dá)正確的選項(xiàng)是 a、是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì) b

9、、通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)的微生物菌體 c、單細(xì)胞蛋白不能作為人類食品 d、是微生物細(xì)胞分泌的抗生素 (2)由圖中向發(fā)酵罐里加入的物質(zhì)看，真菌的代謝方式為型。發(fā)酵過(guò)程中活菌數(shù)目達(dá)到最多的時(shí)期是在期。 (3)向發(fā)酵罐里添加少量氨水的目的是。 (4)添加的糖可被真菌利用、轉(zhuǎn)化形成真菌蛋白必須通過(guò)的生理過(guò)程是。真菌蛋白常作為家畜(豬)的飼料添加劑，豬在食用這些添加劑后能被加速育肥的緣故是。 (5)以下關(guān)于對(duì)“微生物連續(xù)培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)”的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是 a、及時(shí)補(bǔ)充微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量 b、有利于微生物盡快將代謝產(chǎn)物釋放到培養(yǎng)基中 c、能消除不利于微生物生長(zhǎng)的一些環(huán)境因素 d、提高了設(shè)備的利用率 (6)

10、下面關(guān)于“溫度對(duì)發(fā)酵過(guò)程的妨礙”不正確的表達(dá)是 a、溫度過(guò)高，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量下降 b、溫度可不能妨礙生物合成的途徑 c、溫度能妨礙菌種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收 d、菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成所需的最適溫度不一定相同 (7)通常所說(shuō)的“微生物”，包括病毒、放線菌和細(xì)菌還包括真菌，如等。 解題思路從圖中看，發(fā)酵罐需加入糖和滅菌空氣可知真菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型。發(fā)酵過(guò)程中加氨水，一方面是調(diào)節(jié)ph使環(huán)境符合真菌的生存環(huán)境，另一方面提供氮源滿足真菌營(yíng)養(yǎng)的需要。由糖類轉(zhuǎn)化為氨基酸，必須與含氮部分結(jié)合，即氨基轉(zhuǎn)換作用過(guò)程。而蛋白質(zhì)飼料育肥，是蛋白質(zhì)經(jīng)動(dòng)物消化吸收后，經(jīng)脫氨基作用，其不含氮部分轉(zhuǎn)化為脂肪。 解答(1)b

11、 (2)異養(yǎng)需氧、穩(wěn)定 (3)調(diào)節(jié)ph、提供氮源防止雜菌與真菌間的競(jìng)爭(zhēng) (4)氨基轉(zhuǎn)換作用蛋白質(zhì)(消化吸收后、經(jīng)脫氨基不含氮部分)可轉(zhuǎn)化為脂肪 (5)b (6)b (7)霉菌(青霉、根霉、曲霉)、酵母菌(答一項(xiàng)即可) 考點(diǎn)高分解題綜合訓(xùn)練 1發(fā)酵工程的第一個(gè)重要工作是選擇優(yōu)良的單一純種、消滅雜種。獲得純種的方法不包括 a、依照微生物對(duì)碳源需要的差別，使用含不同碳源的培養(yǎng)基 b、依照微生物遺傳組成的差異，在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸 c、依照微生物缺乏生長(zhǎng)因子的種類，在培養(yǎng)基中增減不同的生長(zhǎng)因子 d、依照微生物對(duì)抗菌素敏感性的差異，在培養(yǎng)基中加入不同的抗菌素 答案：b解析：每種生物的遺傳物質(zhì)在正

12、常條件下是穩(wěn)定的，培養(yǎng)基中核酸不能改變生物原有的遺傳組成。 2谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，操縱好發(fā)酵條件是十分重要的，以下關(guān)于谷氨酸發(fā)酵過(guò)程中的處理正確的選項(xiàng)是 a、從操縱磷脂合成或使細(xì)胞膜受損人手，提高谷氨酸棒狀桿菌細(xì)胞膜的通透性，有利于捉高谷氨酸的合成速度 b、谷氨酸發(fā)酵屬于無(wú)氧發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中不需要通氣和攪拌 c、操縱碳、氮比例為3：1，既有利于谷氨酸棒狀桿菌的大量繁殖，又有利于谷氨酸的大量合成 d、在發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)保持ph在5、06、0的恒定范圍，以利于谷氨酸高效持久的大量合成 答案：a解析：在谷氨酸生產(chǎn)過(guò)程中，能夠采取一定的手段改變細(xì)胞膜的透性，使谷氨酸能迅速排放到細(xì)胞膜外面，解除谷氨酸對(duì)谷

13、氨酸脫氫酶的抑制作用，提高谷氨酸的產(chǎn)量。谷氨酸發(fā)酵是需氧發(fā)酵，應(yīng)采取措施提高溶氧量。c：n為3： 1時(shí)，谷氨酸合成量增大，菌體繁殖受抑制。真菌的適宜ph為5、06、0，細(xì)菌發(fā)酵的適宜ph為78。 3家庭制作泡菜并無(wú)刻意的滅菌環(huán)節(jié)，在發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能夠抑制其他微生物的生長(zhǎng)。當(dāng)環(huán)境中的乳酸積存到一定濃度時(shí)，又會(huì)抑制乳酸菌自身的增殖。下面對(duì)這些現(xiàn)象的描述不正確的選項(xiàng)是 a、在乳酸菌的調(diào)整期和對(duì)數(shù)期，種內(nèi)關(guān)系要緊表現(xiàn)為互助 b、進(jìn)入乳酸菌增長(zhǎng)的穩(wěn)定期，由于次級(jí)代謝產(chǎn)物的積存，種內(nèi)斗爭(zhēng)趨于激烈 c、密閉的發(fā)酵環(huán)境使乳酸菌在調(diào)整期和對(duì)數(shù)期的種間斗爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì) d、進(jìn)入穩(wěn)定期，泡菜壇內(nèi)各種生物

14、的抵抗力穩(wěn)定性維持在較高的水平 答案：d解析：乳酸菌在發(fā)酵初期共同抑制其他微生物的生長(zhǎng)，表現(xiàn)為種內(nèi)互助；同時(shí)在種間斗爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)；當(dāng)它們大量繁殖后，因空間等條件的限制，表現(xiàn)為種內(nèi)斗爭(zhēng)。 4在一一般的錐形瓶中，加入含有酵母菌和葡萄糖的溶液，然后將瓶口封閉，在下圖有關(guān)坐標(biāo)圖中，正確的選項(xiàng)是 a、b、c、d、 答案：b解析：在有限的培養(yǎng)基環(huán)境小，酵母菌可不能呈“j”形增長(zhǎng)。 5谷氨酸棒狀桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基應(yīng)該 a、c：n為4：1b、c：n為3：1 c、隔絕空氣d、加大氮源，碳源的比例 答案：a解析：關(guān)于谷氨酸棒狀桿菌來(lái)說(shuō)。繁殖速度快慢的妨礙因素是碳氮化。當(dāng)碳氮比為3：1時(shí)，菌體繁殖速度受到抑制，大量產(chǎn)生谷氨酸；當(dāng)碳氮比為4：1時(shí)，菌體大量繁殖，合成谷氨酸減少，谷氨酸棒狀桿菌是需氧型微生物，不能隔絕空氣。 6發(fā)酵罐發(fā)酵的過(guò)程中，使溫度升高的熱量于 冷卻水供應(yīng)不足微生物代謝旺盛 培養(yǎng)基不新奇攪拌放料口排出產(chǎn)物 a、b、 c、d、 答案：d解析：冷卻水帶走熱量可不能使溫度升高，排除a、c；微生物代謝旺盛呼吸作用產(chǎn)生了大量能量，且大部分轉(zhuǎn)變成了熱能；攪拌通過(guò)摩擦產(chǎn)生了熱能；培養(yǎng)基的新奇程度及放料口排出產(chǎn)物妨礙代謝速度，但與熱量的產(chǎn)生無(wú)直截