專題四 微生物與發(fā)酵工程

1、專題四微生物與發(fā)酵工程浠水二中高三生物備課組一、主干知識(shí)概述1微生物需要的營(yíng)養(yǎng)及功能營(yíng)養(yǎng)要素來(lái)源最適來(lái)源功能碳源自養(yǎng)型微生物無(wú)機(jī)碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳無(wú)機(jī)物)異養(yǎng)型微生物有機(jī)碳源：即含碳有機(jī)物糖、脂、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸等和天然含碳物質(zhì)（石油、花生、面粉等）糖類（尤其是單糖），其次是醇類、有機(jī)酸、脂類(1)由于構(gòu)成微生物的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物(2)既是碳源,又是能源,是一種雙功能的營(yíng)養(yǎng)物氮源氨基酸自養(yǎng)型(將非氨基酸類的簡(jiǎn)單氮源合成所需的一切氨基酸,如固氮微生物)無(wú)機(jī)氮：NH3、銨鹽、硝酸鹽、N2銨鹽、硝酸鹽將無(wú)機(jī)氮合成菌體蛋白或含氮的代謝產(chǎn)物（如氨基酸等）氨基酸異養(yǎng)型(從外界

2、吸收現(xiàn)成的氮基酸,包括大量異養(yǎng)型微生物)有機(jī)氮：復(fù)雜蛋白質(zhì)(如牛肉膏、蛋白胨)、核酸、尿素、一般氨基酸復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸合成微生物的蛋白質(zhì)、核酸及含氮的代謝產(chǎn)物(如氨基酸等)生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型(不需要外界提供生長(zhǎng)因子)自行合成所需的生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型(需要外界提供某種生長(zhǎng)因子)維生素、氨基酸、堿基酶和核酸的組成成分，參與代謝過(guò)程中的酶促反應(yīng)生長(zhǎng)因子過(guò)量合成微生物能夠合成大量維生素作為維生素的生產(chǎn)菌（如假單胞菌生產(chǎn)維生素B12）擴(kuò)展：(1)微生物和動(dòng)物、植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比較生物營(yíng) 類養(yǎng) 型要素 動(dòng)物(異養(yǎng))微生物綠色植物（自養(yǎng)）異養(yǎng)自養(yǎng)碳源糖類、脂肪糖、醇、有機(jī)酸等二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳

3、、碳酸鹽氮源蛋白質(zhì)或其降解產(chǎn)物蛋白質(zhì)或其降解產(chǎn)物、有機(jī)氮化物、無(wú)機(jī)氮化物、氮無(wú)機(jī)氮化物無(wú)機(jī)氮化物能源與碳源同與碳源同氧化無(wú)機(jī)物或利用日光能利用日光能生長(zhǎng)因子維生素一部分需要維生素等生長(zhǎng)因子不需要不需要無(wú)機(jī)元素?zé)o機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽水分水水水水（2）自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物類型的劃分：主要依據(jù)是能否以二氧化碳作為生長(zhǎng)的主要或惟一碳源，而不決定于氮源，例如異養(yǎng)微生物最常用的蛋白質(zhì)無(wú)機(jī)氮源中的銨鹽和硝酸鹽。（3）對(duì)生長(zhǎng)因子概念的理解：生長(zhǎng)因子的本質(zhì)是維生素、氨基酸和堿基；微量；是微生物生長(zhǎng)不可缺少的；作用；核酸和酶的組成成分。2培養(yǎng)基的種類（1）按照物理性質(zhì)時(shí)分種類是否含凝固劑主要用途固體培養(yǎng)基是主

4、要用于微生物的分離、計(jì)數(shù)等半固體培養(yǎng)基是主要用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、鑒定菌種等液體培養(yǎng)基否主要用于工業(yè)生產(chǎn)（2）按照化學(xué)成分時(shí)分種類化學(xué)成份是否明確主要用途天然培養(yǎng)基否主要用于工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基是主要用于微生物的分類和鑒定（3）按照培養(yǎng)基的用途分種類制備方法原理主要用途實(shí)例選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)的抗性而設(shè)計(jì)從眾多微生物中分離所需的微生物加入青霉素分離得到酵母菌鑒別培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征而設(shè)計(jì)鑒別不同種類的微生物伊紅和美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌擴(kuò)展：（1）固體、半固體培養(yǎng)

5、基的凝固劑一般不是微生物的營(yíng)養(yǎng)成分，只是起固化作用。常用的凝固劑是瓊脂，它的主要成分是硫酸半乳聚糖，不會(huì)被絕大多數(shù)微生物分解，熔點(diǎn)為96，凝固點(diǎn)為40，因此，在一般的培養(yǎng)條件下都呈固體狀態(tài)，而且透明度強(qiáng)。（2）液體培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分布均勻，與菌體充分接觸，有利于微生物快速吸收營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)行菌體繁殖，積累產(chǎn)物，因而適于大規(guī)模生產(chǎn)。3微生物的代謝產(chǎn)物內(nèi)容初級(jí)代謝產(chǎn)物次級(jí)代謝產(chǎn)物不同點(diǎn)生長(zhǎng)繁殖是否必需是否產(chǎn)生階段一直產(chǎn)生生長(zhǎng)到一定階段產(chǎn)生是否具有種的特異性否是分布細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)或外界環(huán)境中產(chǎn)物氨基酸、核苷酸、多糖、脂質(zhì)、維生素等抗生素、毒素、激素、色素等相同點(diǎn)均在微生物細(xì)胞的調(diào)節(jié)下，有步驟地產(chǎn)生4酶合成的調(diào)

6、節(jié)和酶活性的調(diào)節(jié)比較：酶合成的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的對(duì)象誘導(dǎo)酶酶(誘導(dǎo)酶和組成酶)的催化能力調(diào)節(jié)的結(jié)果使細(xì)胞內(nèi)酶的種類增多使酶的活性發(fā)生改變調(diào)節(jié)的機(jī)制本質(zhì)是基因表達(dá)的調(diào)控,它調(diào)節(jié)酶的合成代謝調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)酶的活性意義既保證代謝的需求,又避免細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi),增強(qiáng)適應(yīng)性避免代謝產(chǎn)物大量積累5微生物生長(zhǎng)的測(cè)定及群體生長(zhǎng)的規(guī)律(1)微生物生長(zhǎng)的測(cè)定任何一種微生物的生長(zhǎng)規(guī)律，都遵循種群數(shù)量變化規(guī)律，因此對(duì)于微生物的研究通常以微生物的群體為單位進(jìn)行。微生物生長(zhǎng)的測(cè)定常用方法測(cè)生長(zhǎng)量常用的測(cè)生長(zhǎng)量的方法有：a.濕重法。將一定量的菌液離心或過(guò)濾，得到菌體，反復(fù)洗滌后稱濕重。b.干重法。將離心后得到的菌體置

7、于100°C105°C的烘箱中烘干，再稱重。測(cè)細(xì)胞數(shù)目常用的測(cè)細(xì)胞數(shù)的方法有：血球計(jì)數(shù)法。將菌置于血球計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)室內(nèi)，在顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù)。（2）微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線，如下圖1調(diào)整期2對(duì)數(shù)期3穩(wěn)定期4衰亡期微生物群體生長(zhǎng)分期根據(jù)微生物的生長(zhǎng)速率不同，可以將生長(zhǎng)曲線粗分為4個(gè)時(shí)期：調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期。a調(diào)整期形成原因：剛剛接種到培養(yǎng)液中的細(xì)菌，由于新舊環(huán)境差異，在細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)就要重新合成相應(yīng)的誘導(dǎo)酶，以適應(yīng)新環(huán)境。誘導(dǎo)酶合成的調(diào)節(jié)是一種緩慢的粗調(diào)節(jié)，必須消耗一定的時(shí)間，因此出現(xiàn)短暫的調(diào)整期。細(xì)胞特點(diǎn)：細(xì)胞不分裂，體積增大。除合成誘導(dǎo)酶外還大量合成細(xì)胞

8、分裂所需的其他各種酶和ATP等成分。生產(chǎn)應(yīng)用與控制：通過(guò)選擇菌種、加大接種量，調(diào)整培養(yǎng)基，縮短調(diào)整期。b對(duì)數(shù)期形成原因：一方面，調(diào)整期為細(xì)胞分裂做了充分準(zhǔn)備。另一方面，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，空間寬裕，pH、溫度、O2均適宜，即細(xì)胞處于無(wú)任何環(huán)境阻力的理想條件下；細(xì)菌個(gè)體間無(wú)種內(nèi)斗爭(zhēng)，種群年齡組成為增長(zhǎng)型，絕大多數(shù)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成代謝遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分解代謝。因此出生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于死亡率，導(dǎo)致細(xì)菌種群密度上升。此階段生長(zhǎng)曲線表現(xiàn)為種群數(shù)量呈對(duì)數(shù)上升（以等比數(shù)列的形式增加），即“J”型生長(zhǎng)曲線。細(xì)胞特點(diǎn)：細(xì)胞代謝旺盛，生長(zhǎng)繁殖速率快，由于無(wú)種內(nèi)斗爭(zhēng)現(xiàn)象，所以細(xì)菌個(gè)體的形態(tài)和生理特性穩(wěn)定。生產(chǎn)應(yīng)用：獲取菌種和科研材料。c

9、穩(wěn)定期形成原因：隨著種群密度增大，培養(yǎng)環(huán)境發(fā)生變化，營(yíng)養(yǎng)物的耗盡、營(yíng)養(yǎng)物的比例失調(diào)、有害代謝產(chǎn)物的積累、pH變化，進(jìn)而使細(xì)菌種群進(jìn)入穩(wěn)定期，在穩(wěn)定期，環(huán)境阻力明顯加大，種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇。此時(shí)，年齡組成為穩(wěn)定型，合成代謝=分解代謝，出生率=死亡率，活菌數(shù)目達(dá)到最高。此時(shí)種群密度是環(huán)境所能負(fù)擔(dān)的最高值（K值），即環(huán)境容量。此階段生長(zhǎng)曲線已不符合“J”型增長(zhǎng)，變得較為平緩，整個(gè)生長(zhǎng)曲線呈“S”型。細(xì)胞特點(diǎn)：活菌數(shù)目達(dá)到最高峰，細(xì)胞內(nèi)大量積累代謝產(chǎn)物，特別是次級(jí)代謝產(chǎn)物，某些細(xì)菌的芽孢也是這個(gè)時(shí)期形成的。生產(chǎn)應(yīng)用與控制：此時(shí)是發(fā)酵產(chǎn)物的最佳收獲期，可通過(guò)添加新培養(yǎng)基、放出老培養(yǎng)基和控制其他生產(chǎn)條件即連續(xù)培

10、養(yǎng)來(lái)延長(zhǎng)穩(wěn)定期。d衰亡期形成原因：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)度消耗，有害代謝產(chǎn)物大量積累、pH劇烈變化，外界環(huán)境對(duì)繼續(xù)生長(zhǎng)越來(lái)越不利，阻力進(jìn)一步加大，細(xì)菌與無(wú)機(jī)環(huán)境的斗爭(zhēng)劇烈。分解代謝遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于合成代謝，繼而導(dǎo)致菌體死亡、出生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于死亡率、（呈負(fù)增長(zhǎng)）、種群密度顯著下降。此階段生長(zhǎng)曲線迅速下降。細(xì)胞特點(diǎn)：劇烈的種內(nèi)斗爭(zhēng)使得細(xì)胞出現(xiàn)多種形態(tài)，甚至畸形。有些細(xì)胞的水解酶活力增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞自溶，并釋放出次級(jí)代謝產(chǎn)物如抗生素，產(chǎn)生芽孢。6發(fā)酵過(guò)程中pH的變化及調(diào)整微生物在其生命活動(dòng)過(guò)程中，會(huì)改變外界環(huán)境的pH值，即培養(yǎng)基的原始pH在培養(yǎng)微生物的過(guò)程中會(huì)發(fā)生改變糖類有機(jī)酸變酸有機(jī)物脂肪培養(yǎng)基內(nèi)中性成分蛋白質(zhì) 胺類無(wú)機(jī)

11、鹽(NH4)2SO4 H2SO4變堿NaNO3 NaOH培養(yǎng)基中的成分與pH變化有關(guān)，C：N高的培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)后pH常會(huì)下降，C：N低的培養(yǎng)基經(jīng)培養(yǎng)后，pH會(huì)明顯上升。培養(yǎng)基內(nèi)的pH在培養(yǎng)微生物的過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化，對(duì)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，往往不利，因此要及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)基中的pH。pH治標(biāo)（直接快速不持久）過(guò)酸時(shí)：加NaOH、Na2CO2等堿性物質(zhì)中和過(guò)堿時(shí)：加H2SO4、HCl等酸中和調(diào)加適當(dāng)?shù)牡矗喝缒蛩?，NaNO3,整過(guò)酸時(shí)(NH4)2SO4或蛋白質(zhì)措治本（間接緩提高通氣量施效較持久）過(guò)堿時(shí)加適當(dāng)碳源：糖、乳酸、油脂等降低通氣量二、典型例題分析【例1】發(fā)酵條件對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響：谷氨酸除用于制造味精外，還

12、可以用來(lái)治療神經(jīng)衰弱及配制營(yíng)養(yǎng)注射液。某制醋廠轉(zhuǎn)產(chǎn)用北京（谷氨酸）棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，結(jié)果卻生產(chǎn)出乳酸，其可能的是（ ）A溫度控制不適BpH為通氣量不足D通氣量適中【解析】明確發(fā)酵的條件是解決此題的關(guān)鍵，谷氨酸棒狀桿菌是需氧生物，而在缺氧條件下乳酸菌大量繁殖。本題考查發(fā)酵及控制，可綜合評(píng)價(jià)學(xué)生解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。谷氨酸棒狀桿菌是好氧菌，當(dāng)通氣量不足供氧過(guò)少時(shí)其代謝產(chǎn)物是乳酸或琥珀酸。B和D是谷氨酸發(fā)酵正常的調(diào)控條件，A溫度不適只會(huì)降低谷氨酸產(chǎn)量，不會(huì)改變其代謝途徑?！敬鸢浮緾【例2】（2005年江蘇卷）下列有關(guān)谷氨酸棒狀桿菌的生長(zhǎng)和谷氨酸發(fā)酵的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A組成酶是維持菌體基本

13、生活的必要條件B菌體能合成各種生長(zhǎng)因子，不需要從外界補(bǔ)充C發(fā)酵液pH呈酸性時(shí)，就會(huì)生成乙酰谷氨酰胺D細(xì)胞膜透性的改變，可解除代謝產(chǎn)物對(duì)有關(guān)酶活性的抑制【解析】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是微生物的營(yíng)養(yǎng)、代謝和生長(zhǎng)的相關(guān)知識(shí)。菌體并不是能合成各種生長(zhǎng)因子，如果缺乏合成生長(zhǎng)因子所需的酶或合成能力有限，則需要補(bǔ)充生長(zhǎng)因子?！敬鸢浮緽【例3】（2005年廣東卷）在利用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的過(guò)程中，下列敘述正確的是（ ）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)期是采樣留種的最佳時(shí)期在穩(wěn)定期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以提高產(chǎn)量調(diào)整期是收獲代謝的最佳時(shí)期ABCD【解析】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是發(fā)酵工程的知識(shí)利用谷氨酸棒狀

14、桿菌生產(chǎn)谷氨酸的過(guò)程中，微生物生長(zhǎng)過(guò)程中各生長(zhǎng)時(shí)期的長(zhǎng)短是不同的，在生產(chǎn)上可以用連續(xù)培養(yǎng)法等縮短培養(yǎng)周期。各時(shí)期特點(diǎn)也不同，如對(duì)數(shù)期菌種形態(tài)、特性穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種，在穩(wěn)定期補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出有害代謝產(chǎn)物，可保持微生物較長(zhǎng)時(shí)間的高速生長(zhǎng)，可以提高產(chǎn)量，也是獲得代謝產(chǎn)物的最佳時(shí)期?！敬鸢浮緽【例4】（2005年江蘇卷）抗生素作為治療細(xì)菌感染的藥物，其高效性和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值使抗生素工業(yè)經(jīng)久不衰。其中青霉素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用具有劃時(shí)代的意義。（1）青霉菌發(fā)酵產(chǎn)生青霉素。青霉菌的新陳代謝類型是 ，青霉素是青霉菌的 代謝產(chǎn)物。（2）在生產(chǎn)和科研中，常選用處于 期的青霉菌作為菌種或研究材料，因?yàn)榇藭r(shí)的青霉

15、菌代謝旺盛， 和 比較穩(wěn)定。（3）對(duì)青霉菌菌體生長(zhǎng)情況的測(cè)定：取一定體積的發(fā)酵液，經(jīng)離心分離、反復(fù)洗滌后， ，再計(jì)算發(fā)酵罐中菌體的總重量。【解析】本題考查的知識(shí)點(diǎn)是微生物營(yíng)養(yǎng)、代謝與生長(zhǎng)的知識(shí)。微生物的生長(zhǎng)情況是以群體為單位研究，測(cè)定不是根據(jù)細(xì)胞個(gè)體大小，而是根據(jù)群體的增加量，方法有：一是測(cè)細(xì)菌的細(xì)胞數(shù)目；二是測(cè)重量，稱菌體的濕重或干重。由此計(jì)算出其中細(xì)胞的總重量。細(xì)菌生長(zhǎng)有生長(zhǎng)曲線，處于對(duì)數(shù)期的細(xì)菌，代謝旺盛，個(gè)體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研的材料。不同種類的細(xì)菌的代謝類型不同。青霉菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型，青霉素是青霉菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物。【答案】（1）異養(yǎng)需氧型次級(jí)

16、（2）對(duì)數(shù)個(gè)體的形態(tài)生理特性（3）稱菌體的濕重（稱烘干后的重量）?！纠?】（2005年北京卷）某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機(jī)化合物A，研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌（目的菌）。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如右圖所示，請(qǐng)分析回答問(wèn)題：（1）培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選 ，這種培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。（2）“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源是來(lái)自培養(yǎng)基中的 ，實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，由此推測(cè)“目的菌”的代謝類型是 。（3）培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量 的培養(yǎng)液，接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，使“目的菌”的數(shù)量 。（4）轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)

17、時(shí)，常采用 的方法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。（5）若研究“目的菌”的生長(zhǎng)規(guī)律，將單個(gè)菌落進(jìn)行液體培養(yǎng)，可采用 的訪求進(jìn)行計(jì)數(shù)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)，繪制生長(zhǎng)曲線。（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行 處理后，才能倒掉?！窘馕觥勘绢}綜合考查了學(xué)生對(duì)微生物的營(yíng)養(yǎng)、代謝、生長(zhǎng)及微生物培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)和技能的掌握情況。根據(jù)題干所提供的信息，第（1）小題提出加入化合物A的目的，顯然就是為了能得到對(duì)該化合物具有降解能力的微生物。所以這種培養(yǎng)基就是選擇培養(yǎng)基。第（2）小題：從所提供的培養(yǎng)基組成分析，微生物所需的氮源和碳源只能來(lái)自化合物A。實(shí)驗(yàn)時(shí)振蕩培養(yǎng)是為了給液體培養(yǎng)基溶入空氣，同時(shí)該微生物具有

18、分解有機(jī)物A的作用，所以其代謝類型必為異養(yǎng)需氧型。第（3）小題：所選擇的培養(yǎng)瓶中，應(yīng)是含“目的菌”多的，則此瓶必是分解化合物A多因而A含量少的瓶。第（6）小題：應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基中的微生物作滅菌處理以免蔓延傳播而污染環(huán)境。【答案】（1）目的菌選擇（2）化合物A異養(yǎng)需氧型（3）減少增加（4）劃線（5）定期取樣細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)（6）滅菌三、同步訓(xùn)練1下列有關(guān)四個(gè)框圖內(nèi)所包括生物的共同特征的敘述，正確的是（ ）A框圖內(nèi)都是原核生物，且都能發(fā)生突變B框圖內(nèi)的生物都不含葉綠素，且都是分解者C框圖內(nèi)的生物都具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，且都有細(xì)胞壁D框圖內(nèi)都是異養(yǎng)生物，且都能分裂生殖2下表是有關(guān)4種生物的能源、碳源、氮源和代謝類型

19、的概述，其中正確的是（ ）生物硝化細(xì)菌根瘤菌酵母菌谷氨酸棒狀桿菌能源氧化NH3N2的固定分解糖類等有機(jī)物光能碳源CO2糖類糖類糖類氮源NH3N2NH、NO等尿素代謝類型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型自養(yǎng)需氧型A根瘤菌、谷氨酸棒狀桿菌B硝化細(xì)菌、酵母菌C酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌D硝化細(xì)菌、根瘤菌3關(guān)于微生物酶的敘述中，正確的是（ ）A組成酶是胞內(nèi)酶，誘導(dǎo)酶是胞外酶B大腸桿菌分解乳糖和葡萄糖的酶都是組成酶C酶合成的調(diào)節(jié)與酶活性的調(diào)節(jié)不能共存于同一種微生物體內(nèi)D酶合成的調(diào)節(jié)增強(qiáng)了微生物的適應(yīng)能力4下列微生物的產(chǎn)物中沒(méi)有菌種特異性的一組是（ ）A氨基酸、維生素、多糖、脂質(zhì)、核苷酸B氨基酸、維生素、多

20、糖、核苷酸、毒素C氨基酸、維生素、多糖、脂質(zhì)、抗生素D氨基酸、維生素、多糖、色素、抗體5初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物的比較中正確的是（ ）A初級(jí)代謝產(chǎn)物與次級(jí)代謝產(chǎn)物合成的起始時(shí)間不同B初級(jí)代謝產(chǎn)物具有菌種特異性C次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)微生物的生命活動(dòng)有重要作用D初級(jí)代謝產(chǎn)物與次級(jí)代謝產(chǎn)物不能同時(shí)合成6細(xì)菌培養(yǎng)基常在121壓力鍋中滅菌。如果只是在100下將細(xì)菌培養(yǎng)基滅菌，以下哪一種生物仍會(huì)存活（ ）A大腸桿菌B一種青霉C枯草芽孢桿菌D沙氏菌7下列關(guān)于發(fā)酵工程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ ）A通過(guò)人工誘變、基因工程、細(xì)胞工程都可選育新品種B環(huán)境條件的變化，不僅會(huì)影響菌種的生長(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響菌種代謝產(chǎn)物的形成C發(fā)酵

21、工程的產(chǎn)品是指微生物的代謝產(chǎn)物D培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的滅菌8發(fā)酵工程中選育優(yōu)良品種的方法有多種，其中能定向培育新品種的方法是（ ）人工誘導(dǎo)基因移植細(xì)胞雜交雜交育種ABCD9對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的調(diào)整期敘述不正確的是（ ）A細(xì)菌很少分裂B有很多誘導(dǎo)酶形成C對(duì)不良環(huán)境敏感，抗性較弱易死亡D調(diào)整期長(zhǎng)短與培養(yǎng)條件有關(guān)，與菌種無(wú)關(guān)10下圖表示在某細(xì)菌的生長(zhǎng)過(guò)程中，在X點(diǎn)將其移入與先前營(yíng)養(yǎng)條件不同的環(huán)境后，細(xì)胞數(shù)，RNA、DNA和蛋白質(zhì)的相對(duì)數(shù)量的變化情況。據(jù)圖分析回答：（1）圖中X點(diǎn)前，細(xì)菌生長(zhǎng)處于 期，判斷依據(jù)是 。（2）XY之間相當(dāng)于細(xì)菌生長(zhǎng)的 期，該時(shí)期細(xì)菌大量合成 代謝產(chǎn)物。（3）若C曲線表示DN

22、A的數(shù)量變化情況，則細(xì)胞數(shù)、RNA、蛋白質(zhì)分別對(duì)應(yīng)圖中的 曲線（填字母）。11下圖為黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑示意圖，請(qǐng)據(jù)圖作答：（1）圖中表示黃色短桿菌可以利用 合成賴氨酸、蘇氨酸和 。（2）賴氨酸是人和動(dòng)物的 氨基酸，在人體內(nèi) （填“能”或“不能”）合成。為此，我們需要每天進(jìn)食一定量蛋白質(zhì)。（3）當(dāng)賴氨酸單獨(dú)過(guò)量時(shí)不會(huì)抑制天冬氨酸激酶的活性，而當(dāng)賴氨酸與 都過(guò)量時(shí)則發(fā)生抑制。為提高賴氨酸的產(chǎn)量，應(yīng)考慮不讓其產(chǎn)生 ，理論上不讓黃色短桿菌合成 酶即可?？茖W(xué)家通過(guò)對(duì)黃色短桿菌進(jìn)行 處理，已選育出理想菌種。（4）對(duì)黃色短桿菌來(lái)講賴氨酸是 代謝產(chǎn)物，因而它合成后一般存在于黃色短桿菌的 。（5）黃色短

23、桿菌中含有遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分別是 和 。（6）用黃色短桿菌生產(chǎn)賴氨酸，培養(yǎng)基按物理性質(zhì)分，屬于 。（7）含C、H、O、N的某相對(duì)大分子物質(zhì)可以為黃色短桿菌提供哪些營(yíng)養(yǎng)要素物質(zhì)？ 。12下表是某微生物培養(yǎng)成分，請(qǐng)根據(jù)表回答。編號(hào)成分含量編號(hào)成分含量粉狀硫10g(NH4)2SO4K2HPO44gMgSO4FeSO4CaCl2H2O100mL（1）此類培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是 。（2）若不慎將過(guò)量NaCl加入培養(yǎng)基中，如不想浪費(fèi)此培養(yǎng)基，可加入 ，用于培養(yǎng) 。（3）若除去成分，加入（CH2O），該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng) 。（4）表中營(yíng)養(yǎng)成分共有 類。（5）不論何種培養(yǎng)基，在各種成分都融化后分裝前，要進(jìn)行的

24、是 。（6）表中各成分重量確定原則是 。（7）若表中培養(yǎng)基用于菌種鑒定，應(yīng)增加的成分是 。13某同學(xué)在做微生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，不小心把圓褐固氮菌和酵母菌混在一起，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模悍蛛x得到純度較高的圓褐固氮菌和酵母菌。（1）實(shí)驗(yàn)原理： 。（提示：請(qǐng)根據(jù)方法步驟寫(xiě)實(shí)驗(yàn)原理）（2）材料用具：略（3）方法步驟：配制A、B兩種培養(yǎng)基：用于培養(yǎng)圓褐固氮菌的A培養(yǎng)基特點(diǎn)是 ，用于培養(yǎng)酵母菌的B培養(yǎng)基特點(diǎn)是添加了 。調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH：A培養(yǎng)基的pH為 ；B培養(yǎng)基的pH為 。滅菌：在高壓蒸氣滅菌開(kāi)始以前，必須要將滅菌鍋中 。擱置斜面：擱置的長(zhǎng)度不超過(guò)試管的 。接種：分別向A、B培養(yǎng)基中接種混合菌。培養(yǎng)。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：略（5）生產(chǎn)上常用圓褐固氮菌制成菌種，施到土壤中，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，這是由于： 。 14（2005年北京春季）將酵母分為a、b、c、d四組，用不同的方式培養(yǎng)，其種群增長(zhǎng)曲線如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。（1）a呈現(xiàn) 型增長(zhǎng)，