微生物代謝和發(fā)酵工程課件

1、 學(xué) 案 微生物代謝與發(fā)酵工程核心術(shù)語（記準、寫準、理解透，把握內(nèi)涵和外延） 1.營養(yǎng)要素（碳源、氮源、生長因子、無機鹽、水） 2.培養(yǎng)基（液體、固體和半固體培養(yǎng)基；合成和天 然培養(yǎng)基；選擇和鑒別培養(yǎng)基） 3.代謝產(chǎn)物（初級代謝產(chǎn)物、次級代謝產(chǎn)物） 4.代謝的調(diào)節(jié)（酶合成的調(diào)節(jié)、酶活性的調(diào)節(jié)、組 成酶、誘導(dǎo)酶） 5.生物固氮（共生固氮微生物、自生固氮微生物） 6.生長曲線（調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期） 7.發(fā)酵工程（菌種選育、培養(yǎng)基配制、滅菌、擴大 培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程、產(chǎn)品分離和提純）微生物的特點 列舉細菌和病毒的特征并分析微生物代謝異?；钴S的原因。答案 1.細菌特征（1）轉(zhuǎn)錄和翻譯同時

2、同地（細胞質(zhì)中）進行。（2）基因結(jié)構(gòu)包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)，編碼區(qū)是連續(xù)的，不間斷的。（3）細菌細胞中只有核糖體這種細胞器，無線粒體、葉綠體等有膜細胞器，但有些細菌能進行有氧呼吸（場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞膜）和光合作用。2.病毒特征專性活細胞內(nèi)的寄生生物，形體極其微小，必須在電子顯微鏡下才能觀察，無產(chǎn)能系統(tǒng)、酶系統(tǒng)和蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，單獨存在時不表現(xiàn)生命現(xiàn)象，只能借助宿主細胞的合成代謝體系為其復(fù)制核酸和蛋白質(zhì)，最后裝配成結(jié)構(gòu)完整的病毒粒子。不存在個體的生長和二分裂等細胞的增殖方式，在離體條件下，能以無生命的化學(xué)大分子存在，并保持侵染力，對一般抗生素不敏感。3.微生物代謝異?；钴S的原因（1）表面積與體

3、積比很大，能夠迅速與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換。（2）具有復(fù)雜而精細的代謝調(diào)節(jié)方式酶合成調(diào)節(jié)：保證代謝需要，避免細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費，增強了微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力；酶活性調(diào)節(jié)：通過酶分子結(jié)構(gòu)的可逆改變達到快速、精細、可逆地調(diào)節(jié)微生物的代謝。 （09重慶卷）下列有關(guān)大腸桿菌的敘述，正確的是 （ ）A.大腸桿菌以復(fù)制方式進行繁殖，其擬核是一個環(huán) 狀DNA分子B.在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基上，大腸桿菌首先利 用乳糖作碳源C.用大腸桿菌工程菌生產(chǎn)干擾素時，應(yīng)及時添加核 酸等生長因子D.處于對數(shù)期的大腸桿菌，常作為生產(chǎn)用的菌種和 科研的材料D完整分析 大腸桿菌是一種細菌，以二分裂的方式進行繁殖；在含葡萄糖和乳

4、糖的培養(yǎng)基上，大腸桿菌首先利用葡萄糖作能源，然后再利用乳糖；利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)干擾素時，不需要添加外源生長因子；處于對數(shù)期的大腸桿菌細胞代謝最旺盛，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研的材料。生物固氮與氮循環(huán) 分析生物固氮的原理和方式并比較參與氮循環(huán)的微生物。答案 （1）生物固氮固氮原理直接原因：具有固氮酶根本原因：在固氮微生物“質(zhì)粒DNA分子”中含有特殊的固氮基因，其表達過程為：固氮基因 mRNA 固氮酶轉(zhuǎn)錄 翻譯固氮方式共生固氮特點：固氮時必須與相應(yīng)植物共生 時方可固氮本類固氮微生 物不可在缺乏氮源的培養(yǎng)基中 獨立生存舉例：根瘤菌須與相應(yīng)的豆科植物 共生方可固氮自生固氮特點：可自行獨立固氮，對

5、其他 生物無依存關(guān)系本類固 氮微生物可通過缺乏氮源的 選擇培養(yǎng)基予以分離出來舉例：圓褐固氮菌在固氮的同時 可產(chǎn)生特殊物質(zhì)生長 素，可促進植物生長和果實 發(fā)育（2）氮循環(huán)中的幾種微生物比較項目在氮循環(huán)中的作用代謝類型生態(tài)系統(tǒng)中的地位根瘤菌固氮作用：把N2轉(zhuǎn)變?yōu)榘碑愷B(yǎng)需氮消費者異養(yǎng)需氮分解者圓褐固氮菌固氮藍藻自養(yǎng)需氧生產(chǎn)者細菌、真菌氨化作用：將生物遺體中的含氮化合物轉(zhuǎn)化為氨異養(yǎng)需氧分解者硝化細菌硝化作用：將氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽自養(yǎng)需氧生產(chǎn)者反硝化細菌反硝化作用：將土壤中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2異養(yǎng)厭氧分解者 下圖表示幾種含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列有關(guān)表述中不正確的是 （ ）A.能完成過程的微生物按同化方式分

6、為共生和自 生兩類B.能完成過程的微生物代謝類型與水綿相同C.參與氮循環(huán)的微生物都能完成過程D.發(fā)生在植物體內(nèi)的過程，是氮循環(huán)中十分重要 的環(huán)節(jié)答案 A完整分析 過程分為共生固氮和自生固氮兩類的依據(jù)是根據(jù)相關(guān)的微生物能否獨立自行固氮，是否對其他微生物有依存關(guān)系，而并非根據(jù)同化作用的方式。微生物營養(yǎng)及培養(yǎng)基 比較分析培養(yǎng)基類型，并思考下列問題。（1）配制異養(yǎng)型微生物和自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基時，有什么不同？（2）配制自生固氮微生物和非固氮微生物的培養(yǎng)基時，有什么不同？分類標準培養(yǎng)基種類培養(yǎng)基特點作用舉例物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基固態(tài)用于微生物的分離、計數(shù)等選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基容器放倒不致流出，

7、劇烈震動則破散觀察微生物的運動、鑒定菌種等液體培養(yǎng)基液態(tài)常用于工作生產(chǎn)谷氨酸發(fā)酵的培養(yǎng)基答案 培養(yǎng)基的比較化學(xué)性質(zhì)天然培養(yǎng)基由天然物質(zhì)配制而成，化學(xué)成分不明確工業(yè)生產(chǎn)蛋白胨、牛肉膏合成培養(yǎng)基由化學(xué)物質(zhì)配制而成，化學(xué)成分明確分類、鑒定等鑒別培養(yǎng)基用途選擇培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入了某種化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要的微生物的生長，促進所需微生物的生長分離菌種加入了青霉素的培養(yǎng)基、無氮培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入指示劑或化學(xué)藥品，以鑒別不同種類的微生物鑒別菌種伊紅美藍培養(yǎng)基（1）異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基應(yīng)加入有機碳源，自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基應(yīng)加入無機碳源。（2）自生固氮微生物的培養(yǎng)基中可以不加入氮源，而非固氮微生物中

8、必須加入氮源。 （08全國理綜）下列關(guān)于細菌的敘述，錯誤的是 （ ）A.硝化細菌能以NH3作為氮源和能源物質(zhì)B.某些細菌可以利用光能固定CO2合成有機物C.生長因子是某些細菌生長過程中需要額外補充的 營養(yǎng)物質(zhì)D.含伊紅和美藍試劑的培養(yǎng)基不能用來鑒別牛奶中 的大腸桿菌D完整分析 有些微生物可以自身合成生長因子，不需加入生長因子；伊紅、美藍均是染色劑，兩者在酸性環(huán)境中易結(jié)合形成深紫色的復(fù)合物，伊紅美藍培養(yǎng)基是在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加乳糖、伊紅和美藍，由于大腸桿菌可以利用乳糖作為能源并代謝產(chǎn)生乳酸構(gòu)成酸性環(huán)境，進而與伊紅、美藍結(jié)合，使得整個菌落呈現(xiàn)深紫色，故該培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基，可鑒別大腸桿菌的存在。 （

9、1）比較并分析微生物代謝的調(diào)節(jié)類型。（2）繪制微生物生長曲線和增長率曲線并比較分析各時期。答案 （1）微生物代謝的調(diào)節(jié)微生物的代謝與生長項目酶合成的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)區(qū)別調(diào)節(jié)對象誘導(dǎo)酶的合成已有酶（組成酶和誘導(dǎo)酶）的活性調(diào)節(jié)機制基因水平調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)酶的合成代謝水平調(diào)節(jié)，代謝產(chǎn)物與酶可逆性結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆性改變區(qū)別調(diào)節(jié)結(jié)果細胞內(nèi)酶的數(shù)量、種類增多細胞內(nèi)酶的活性發(fā)生變化調(diào)節(jié)特點間接、緩慢快速、精細調(diào)節(jié)意義既保證代謝的需要，又避免物質(zhì)和能量的浪費，增強適應(yīng)能力避免代謝產(chǎn)物積累過多聯(lián)系兩種調(diào)節(jié)方式同時存在，密切配合、協(xié)調(diào)起作用，高效、準確地控制代謝的正常進行（2）微生物生長曲線微生物增長速率曲線各

10、時期比較比較項目調(diào)整期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期形成原因適應(yīng)新環(huán)境條件適宜生存條件惡化生存條件極度惡化增殖特點不立即繁殖繁殖死亡，迅速增殖，指數(shù)增長繁殖=死亡，活菌數(shù)量最多，接近K值繁殖死亡，活菌數(shù)目急劇下降形態(tài)生理特征代謝活躍，體積增長較快代謝旺盛，個體形態(tài)、生理特性穩(wěn)定大量積累代謝產(chǎn)物，特別是次級代謝產(chǎn)物，有些種類出現(xiàn)芽孢細胞出現(xiàn)多種形態(tài)、畸變、自溶、釋放代謝產(chǎn)物說明幾乎不存在種內(nèi)斗爭的階段種內(nèi)斗爭越來越激烈種內(nèi)斗爭最激烈的階段與無機環(huán)境斗爭最激烈的階段生產(chǎn)應(yīng)用與控制通過菌種、接種量、培養(yǎng)基等，縮短調(diào)整期作為生產(chǎn)用的菌種和科研材料以一定速率添加新培養(yǎng)基，放出老培養(yǎng)基和控制其他生產(chǎn)條件，延長穩(wěn)定期菌

11、體裂解釋放代謝產(chǎn)物，便于分離提純產(chǎn)品 （09全國卷）下圖是某種微生物體內(nèi)某一物質(zhì)代謝過程的示意圖。下列有關(guān)酶活性調(diào)節(jié)的敘述中，錯誤的是 （ ）A.丁物質(zhì)既是酶催化生成的產(chǎn)物，又是酶的反 饋抑制物B.戊物質(zhì)通過與酶結(jié)合導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)變化而使其 活性下降C.當丁物質(zhì)和戊物質(zhì)中任意一種過量時，酶的活 性都將受到抑制D.若此代謝途徑的終產(chǎn)物不斷排出菌體外，可消除 丙物質(zhì)對酶的抑制作用答案 C完整分析 仔細分析題圖可以得出，丙物質(zhì)分別在酶和酶的催化下生成丁物質(zhì)和戊物質(zhì)，且丁物質(zhì)對酶起抑制作用，戊物質(zhì)對酶起抑制作用，若此代謝的終產(chǎn)物丁、戊不斷排出菌體外，則丙可以通過酶和酶代謝而不會對酶起抑制作用，A、B、D選

12、項均正確；丁物質(zhì)或戊物質(zhì)只有一種過量時，丙物質(zhì)可以通過不過量的途徑代謝而不會對酶起抑制作用，C選項錯誤。發(fā)酵工程 繪出發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程簡圖。答案 （09全國卷）下列關(guān)于通過發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸的敘述中，錯誤的是 （ ）A.發(fā)酵時需不斷通入無菌空氣，否則會積累乳酸B.發(fā)酵時常采用的培養(yǎng)基為液體天然培養(yǎng)基C.從自然界分離的野生型菌株可直接用于生產(chǎn)D.當菌體生長進入穩(wěn)定期時，補充營養(yǎng)物可提高谷 氨酸產(chǎn)量完整分析 通過發(fā)酵工程利用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸，谷氨酸棒狀桿菌為好氧型細菌，所以要不斷通入無菌空氣，A選項正確；其培養(yǎng)基通常用豆餅的水解液、玉米漿、尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、生物素C等配制而成

13、的液體天然培養(yǎng)基，B選項正確；當菌體生長進入穩(wěn)定期時，補充營養(yǎng)有助于延長穩(wěn)定期，可提高谷氨酸的產(chǎn)量，D選項正確；從自然界分離的野生型菌株產(chǎn)量一般都比較低，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)上的要求，C選項錯誤。1.生物的營養(yǎng)物質(zhì) 營養(yǎng)物質(zhì)是指維持機體生命活動、保證生殖發(fā)育等 所需的外源物質(zhì)。人和動物的營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素六類；植物的營養(yǎng)物質(zhì)包括礦質(zhì)元素、水、CO2等三類；微生物的營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子五類。微生物所需的無機鹽與植物所需的礦質(zhì)元素有差別。比如NH ，對微生物是氮源，對植物是礦質(zhì)元素；CO 對植物是礦質(zhì)元素，對異養(yǎng)微生物是無機鹽，對自養(yǎng)微生物是碳源

14、。人及動物所需的無機鹽中沒有氮，他們所需的氮來自蛋白質(zhì)等。 維生素是人及動物需要的微量有機物，生長因子是 微生物需要的微量有機物。維生素是人體內(nèi)維持新 陳代謝和某些生理功能的必不可少的物質(zhì)，大多是 酶的組成部分。生長因子是微生物中酶的組成成 分，如氨基酸和維生素，有些還是核酸的組成成 分，如堿基。2.發(fā)酵工程的一般過程分析 （1）從自然界分離菌種：用固體培養(yǎng)基進行篩選。 （2）培育菌種：通過誘變育種、基因工程、細胞 工程定向改變菌種，目的是獲得優(yōu)良菌種。 （3）培養(yǎng)基制備：根據(jù)培養(yǎng)基制備原則進行。 （4）滅菌：一般用高壓蒸氣滅菌。（5）擴大培養(yǎng)：增加接種時菌種的量，以縮短調(diào) 整期。（6）接種：

15、在無菌條件下進行。（7）發(fā)酵過程：隨時檢測培養(yǎng)情況，使培養(yǎng)保持在穩(wěn)定期。（8）分離提純：菌體用過濾、沉淀的方法；代謝產(chǎn)物用蒸餾、萃取、離子交換等方法。一、選擇題1.（09上海卷）甲型H1N1流感病毒能在宿主細胞 內(nèi)繁殖，其主要原因是該病毒 （ ） A.基因組變異過快 B.基因復(fù)制和表達過程過于簡單 C.基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與宿主的相似性很高 D.利用宿主細胞的酶完成基因復(fù)制和表達 解析 病毒的生命活動離不開細胞，原因是由于病毒的結(jié)構(gòu)簡單，絕大多數(shù)病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸構(gòu)成的，在進行代謝活動時必須依靠宿主細胞提供必要的場所、條件和原料才能進行自身的代謝活動。D2.（09石家莊模擬）不同的微生物對

16、營養(yǎng)物質(zhì)的需要各不相同。下列有關(guān)一種以CO2為唯一碳源的自養(yǎng)微生物營養(yǎng)的描述中，不正確的是 （ ） A.氮源物質(zhì)為該微生物提供必要的氮素 B.碳源物質(zhì)也是該微生物的能源物質(zhì) C.無機鹽是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì) D.水是該微生物的營養(yǎng)要素之一 解析 無機碳源CO2、NaHCO3等并不是微生物的 能源，有機碳源才可充當能源。B3.（09四川理綜）下列關(guān)于幾種微生物的營養(yǎng)代謝和生長繁殖的描述，正確的是 （ ） A.根瘤菌通過生物固氮，制造了含氮養(yǎng)料和含碳 有機物 B.接種到培養(yǎng)基上的青霉菌，進入對數(shù)期能大量 積累青霉素 C.培養(yǎng)液中溶氧量的變化，會影響酵母菌的生長 繁殖和代謝途徑 D.用32P標

17、記的噬菌體感染細菌，在新形成的噬 菌體中都能檢測到32P解析 根瘤菌營異養(yǎng)生活，不能合成含碳有機物，A選項錯誤；處于對數(shù)期的青霉菌是菌種數(shù)目大量增加的時期，處于穩(wěn)定期時才能積累大量青霉素，B選項錯誤；酵母菌的繁殖需要在有氧條件下進行，酵母菌在有氧和無氧條件下分別進行有氧呼吸和無氧吸吸，C選項正確；用32P標記噬菌體感染細菌時，其子代遺傳物質(zhì)的合成是以被32P標記噬菌體的DNA為模板，以細菌的核苷酸為原料，所以子代噬菌體中只有少數(shù)含32P，D選項錯誤。答案 C4.（09成都二檢）下列關(guān)于微生物的說法，不正確的是 （ ） A.微生物產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物有物種特異性，但不 是自身生長繁殖所必需的 B.

18、組成酶的合成只受遺傳物質(zhì)控制，誘導(dǎo)酶合成時 環(huán)境會影響其基因的表達 C.能將N2轉(zhuǎn)化為NH3的微生物可以是生態(tài)系統(tǒng)中 的生產(chǎn)者、消費者或分解者 D.釀膿鏈球菌侵入心臟瓣膜細胞使心臟功能受損 是導(dǎo)致風(fēng)濕性心臟病的原因 解析 釀膿鏈球菌侵入機體引起自身免疫病是導(dǎo)致風(fēng)濕性心臟病的原因。D5.下列關(guān)于微生物代謝及其調(diào)節(jié)的表述，不正確的 是 （ ） A.微生物的代謝調(diào)節(jié)，是通過對酶的合成和活性 的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的 B.微生物的次級代謝產(chǎn)物并非生長發(fā)育所必需的， 因而對于微生物本身沒有意義 C.人工控制微生物的代謝過程，可以更好地滿足 人類對微生物代謝產(chǎn)物的需求 D.通過誘變育種改變微生物的遺傳特性，是人工

19、控制微生物代謝的重要途徑之一 解析 次級代謝產(chǎn)物是指對微生物無明顯的生理功 能，或并非是微生物生長繁殖所必需的。次級代謝 產(chǎn)物也可能對微生物生存有影響，如青霉菌產(chǎn)生的 青霉素能提高其在環(huán)境中生活的競爭力。 答案 B6.下列關(guān)于微生物代謝產(chǎn)物的敘述，正確的是（ ） A.次級代謝產(chǎn)物在細胞內(nèi)、外都可能存在 B.抗生素、維生素、激素是微生物生長到一定階 段才產(chǎn)生的 C.初級代謝產(chǎn)物的種類在不同微生物細胞中一般 不同 D.微生物的代謝產(chǎn)物是自身生長、繁殖所必需的 解析 微生物的初級代謝產(chǎn)物是自身生長、繁殖所必需的，是在整個生長發(fā)育階段一直產(chǎn)生的，在不同種類的微生物體內(nèi)均相同，即沒有種類的特異性；而抗生

20、素、毒素、色素、激素這些次級代謝產(chǎn)物是微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的，可分布在細胞內(nèi)，也可分布在細胞外；維生素屬于初級代謝產(chǎn)物。 答案 A7.下列關(guān)于微生物生長的敘述，正確的是 （ ） A.調(diào)整期合成的酶都是誘導(dǎo)酶 B.穩(wěn)定期有害產(chǎn)物積累最多，細胞死亡率最大 C.對數(shù)期產(chǎn)生抗生素的速率最高 D.生長期各階段的細胞內(nèi)都會發(fā)生酶活性的調(diào)節(jié) 解析 調(diào)整期合成的酶既有組成酶，又有誘導(dǎo)酶；衰亡期有害產(chǎn)物積累最多，細胞死亡率最大，穩(wěn)定期時細胞死亡率等于出生率；抗生素屬于次級代謝產(chǎn)物，在穩(wěn)定期時產(chǎn)生的速率最高；酶活性的調(diào)節(jié)存在于細胞生長的各個階段。D8.（09桂林一調(diào)）用某種培養(yǎng)基培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌，測得其生

21、長曲線如圖A所示。谷氨酸是谷氨酸棒狀桿菌的代謝產(chǎn)物之一，其合成途徑如圖B所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是 （ ）A.該培養(yǎng)基是恒定容積的液體培養(yǎng)基，含有五大類營 養(yǎng)要素物質(zhì)B.谷氨酸脫氫酶是組成酶，谷氨酸在圖A中的各個時 期都能合成C.在圖A中的時期，谷氨酸棒狀桿菌代謝旺盛，種 內(nèi)斗爭最劇烈D.在圖B中，谷氨酸脫氫酶活性被抑制的主要原因是 其結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆性改變解析 在圖A中的時期是對數(shù)期，谷氨酸棒狀桿菌代謝旺盛，時期是穩(wěn)定期，活菌數(shù)達到最高峰，種內(nèi)斗爭最劇烈。答案 C9.（09唐山一模）下圖為某細菌的代謝及調(diào)節(jié)途徑，相關(guān)敘述不正確的是 （ ）A.從微生物代謝的調(diào)節(jié)來看，酶屬于組成酶B.若要大量合成氨

22、基酸A，可改變該菌細胞膜的通 透性C.若要大量合成氨基酸A，可選育不能合成酶V的 菌種D.利用不能合成酶V的菌種生產(chǎn)氨基酸A時，還應(yīng) 限量加入氨基酸B解析 酶是在甲的誘導(dǎo)下產(chǎn)生的，屬于誘導(dǎo)酶。答案 A10.發(fā)酵工程的第一個重要工作是選取優(yōu)良的單一菌種。消滅雜菌獲得純種的方法不包括 （ ） A.根據(jù)微生物對碳源需要的差別，使用含不同碳 源的培養(yǎng)基 B.根據(jù)微生物缺乏生長因子的種類，在培養(yǎng)基中 增減不同的生長因子 C.根據(jù)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 D.根據(jù)微生物對抗菌素敏感性的差異，在培養(yǎng)基 中加入不同的抗菌素解析 消滅雜菌，獲得單一菌種，可使用選擇培養(yǎng)基，即依據(jù)不同微

23、生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求差異，及對抗菌素的敏感性等差異，從而有目的地選出所需要的微生物類型，淘汰不需要的微生物類型，但加入核酸不能起到選擇作用，因為微生物細胞不能直接利用核酸，只有先將核酸水解為核苷酸，然后再按照堿基互補配對原則，合成微生物的核酸。答案 C11.下圖為某細菌的生長曲線及A、B兩種代謝產(chǎn)物 積累曲線。下列敘述中，正確的是 （ ） A.A產(chǎn)物是初級代謝產(chǎn)物 B.B產(chǎn)物是初級代謝產(chǎn)物 C.A產(chǎn)物在調(diào)整期開始合成 D.B產(chǎn)物的積累量在穩(wěn)定期最大 解析 由圖可看出A、B產(chǎn)物均在微生物生長到一定時期才開始合成，故為次級代謝產(chǎn)物；A產(chǎn)物的開始合成應(yīng)在對數(shù)期；B產(chǎn)物的大量積累應(yīng)在穩(wěn)定期最多。 答案

24、 D12.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)過滅菌處理的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌繁殖速率上升，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧逐漸耗盡；隨后，酵母菌繁殖速率下降，糖濃度加速降低，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當糖濃度下降到一定程度后，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，判斷下列說法中錯誤的是（ ）A.該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點是既能進 行有氧呼吸又能進行無氧呼吸B.初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是出芽生殖C.酒精主要是啤酒酵母菌穩(wěn)定期產(chǎn)生的初級代謝產(chǎn)物D.如果經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，則其余

25、1.5%用于酵母菌自身的生長和繁殖 解析 本題主要考查微生物生長的有關(guān)知識，同時考查了有關(guān)代謝類型，出芽生殖，初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物的概念。由題意可知，酵母菌接入的初期，酵母菌進行了旺盛的有氧呼吸，繁殖及代謝旺盛，而隨后代謝及繁殖仍在進行，只是繁殖速度下降，由于氧氣的消耗，酵母菌開始進行無氧呼吸；在條件適宜時其繁殖方式為出芽生殖。酒精屬于次級代謝產(chǎn)物，不是初級代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生于微生物生長一段時間后的穩(wěn)定期，而環(huán)境中的糖是作為酵母菌繁殖的生命活動的碳源和能源，除了形成酒精和其他代謝產(chǎn)物以外，其余部分則用于自身的生長繁殖上。 答案 C二、非選擇題13.如圖A為細菌的生長曲線圖，圖B為發(fā)酵罐結(jié)構(gòu) 示意圖，請據(jù)圖回答：（1）生物學(xué)家采用的方法可定向獲得高產(chǎn)菌種。（2）在生產(chǎn)谷氨酸過程中，從放料口取樣得知細菌形態(tài)各異，pH由7.5降到6.0。此時谷氨酸棒狀桿菌正處于圖A中 期；pH降低的原因是。（3）酒精發(fā)酵需要大量的菌種，應(yīng)選用 期的活菌，為了培養(yǎng)大量的菌種，給予的條件除了充足的養(yǎng)料和適宜的溫度外，還應(yīng)給予 ?；蚬こ毯图毎こ?衰亡堿性營養(yǎng)物質(zhì)的消耗或（和）酸性代謝產(chǎn)物的積累2對數(shù)無菌空氣（4）圖B若用于谷氨酸發(fā)酵，則谷氨酸產(chǎn)生于時期，谷氨酸屬于 級代謝產(chǎn)物。因環(huán)境條件的變化，不僅會影響菌體的生長，而且會