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尽管微生物发酵有各种各样的产物,但通常它们的生产能力小而且单一,不能胜任大批量的工业生产,于是,科学家们想方设法使它们的“功力”增长几十倍到上百倍,从而成为本领高强的“高级工人”。

  第一种方法是用人工办法让微生物的DNA发生突变。比如在DNA分子的长链中插入或删除碱基,或者把某一碱基换成另外一种。然后在这些动过“小手术”的菌种中筛选出符合我们要求的,能增加产量的个体。

  第二种方法叫“原生质融合法”。这是将两种具有不同发酵本领的微生物细胞放在一起进行处理,溶解掉细胞壁,让它们的原生质相互融合。等到重新长出细胞壁后,一种新的微生物就诞生了。它可以同时具有两种微生物的发酵能力,也可能产生新的本领。

  第三种方法是通过直接转移遗传物质DNA,制备出有超强能力的发酵微生物。以下是一个发酵生产维生素C(后称VC)的例子:科学家找到两种微生物——草生欧文氏菌和棒状杆菌。当它们共同作用时,可以通过发酵而产生VC,后来人们发现,这两种菌在生产VC的过程中好像接力赛一样,各自先后承担一段任务:先由草生欧文氏菌将原料发酵成一种中间产物,随后再由棒状杆菌把体内与完成后半段工作有关的遗传物质移入到草生欧文氏菌体内,与它的DNA相连接。经过这种人工改造后培育出的微生物被称作“工程菌”,是发酵工程的主角。

(1)微生物是对所有形体________,结构________的低等生物的统称。

(2)酿酒过程中最重要的微生物是________,它的代谢类型是________。即________。因此,其繁殖必须在密封发酵________(之前、之后)进行。

(3)发酵工程的第一种方法从遗传学角度看,属于哪一类型的变异?这类变异有何特点?

(4)第二种方法从遗传学角度看属于哪一类型的变异?所诞生的新型微生物其后代具有什么特点?

(5)第三种方法所应用的技术是________技术。经过改造后的草生欧文氏菌再繁殖,其后代能够________

答案:
解析:

  (1)微小(1分);简单(1分)

  (2)酵母菌(1分);异养需氧兼厌氧型(1分);有氧条件下,进行有氧呼吸,繁殖(1分);缺氧条件下进行无氧呼吸(1分);之前(1分);

  (3)基因突变(1分);突变率低,不定向,能大幅度改良某些性状(1分);

  (4)基因重组(1分);具有两种微生物的遗传特点(1分);

  (5)转基因(1分);独立完成发酵生产VC(1分);


练习册系列答案
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科目:高中生物 来源:东台市富安镇中学2006-2007学年度第一学期期中考试高三生物试题 题型:022

尽管微生物发酵有各种各样的产物,但通常它们的生产能力小而且单一,不能胜任大批量的工业生产,于是科学家们想方设法使它们的功力增长几十倍到上百倍。以生产维生素C为例:科学家找到两种微生物--草生欧文氏菌和棒状杆菌,它们共同作用时,可以通过发酵产生VC,它们生产VC的过程好像接力赛一样,先由草生欧文氏菌将原料发酵成一种中间产物,随后再由棒状杆菌完成后半断工作,科学家将棒状杆菌的有关遗传物质转入草生欧文氏菌体内,与它的DNA相连接,经过改造后的新型欧文氏菌成了发发酵工程的主角。

(1)

从变异的来源看,该种新型欧文氏菌的变异类型属于________,该种新型欧文氏菌与原来的欧文氏菌在结构上的主要区别是________,功能上的主要区别是________

(2)

生产中将新型欧文氏菌接种到发酵罐内,必须先进行________,选取________期的新型欧文氏菌接种为最佳。

(3)

从生态学角度考虑限制对数期菌体进一步发展的主要的生物因素为________。造成衰亡期菌体数目减少的非生物因素有________

(4)

从发酵工程的菌种来源看,人工改造菌种的方法还有________________

(5)

微生物发酵工程的前景非常广阔,是因为微生物的代谢异常旺盛,产物生成迅速。微生物的代谢异常旺盛的原因是________

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科目:高中生物 来源: 题型:

34.   (8分)【生物一生物技术实践】

脂肪酶在食品、医药、日化等领域具有广泛应用。工业用脂肪酶通常是通过微生物发酵生 产,其产生菌主要有霉菌、细菌和酵母菌等,生产流程如下图所示。请据此分析回答:

(1)为了更好地抑制其它微生物的生长,接种前要对原料和设备进行______处理。图中培养基A、B除了提供微生物生长所需的营养物质之外,还具有______作用。

(2)接种I常用的方法是__________________

(3)微生物的发酵产物中含有多种蛋白质,请写出一种纯化得到脂肪酶的方法及依据。方法: ____________依据: ____________。酶在应用前要进行活性检测,酶的活性可用______的最来表示。

(4)为了使分离纯化得到的脂肪酶能够反复利用,可采用______技术。该技术常用的方法有______(答一种)。

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科目:高中生物 来源:2010-2011学年广东省高三第一次综合测试理综)生物试题 题型:综合题

谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子,谷氨酸钠是它的钠盐,是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中,谷氨酸是产量最大的种类之一。

图1                                     图2

(1)谷氨酸的R基为-CH2-CH2-COOH,其结构式为                        

(2)如果在蛋白质合成过程中,携带谷氨酸的tRNA如图1所示,可知谷氨酸的密码子为         

(3)我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌,下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的是                 

   A.噬菌体          B.人类免疫缺陷病毒(HIV)    C. 禽流感病毒

   D.肺炎双球菌   E.酵母菌      F.硝化细菌        G.乳酸菌

(4)谷氨酸发酵的培养基成分,主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等,发酵装置如图2所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是             。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物中出现了大量的乳酸,从发酵条件看,其原因很可能是                

(5)谷氨酸发酵生产过程中,需要添加氨水,它不仅是细菌生长所需的            ,而且还有调节培养液            的作用,所以应该分次加入。

(6)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染,菌群死亡殆尽,但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种,细菌这种新性状的产生来自于           

 

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科目:高中生物 来源: 题型:阅读理解

尽管微生物的发酵有各种各样的产物,但通常它们的生产能力小而且单一,不能胜任大批量的生产,于是科学家想方设法使它们的“功力”增长几十倍到几百倍,从而成为本领高强的“高级工人”,下面是让微生物增长“功力”的三种方法,回答其中的问题:

(1)第一种方法叫“原生质融合法”,是将两种不同发酵本领的微生物细胞放在一起进行处理,溶解掉细胞壁,让它们的原生质相互融合,从而形成新的微生物。

①溶解掉细菌细胞壁可以用酶解法,选用正确的方法是             

A.温和条件、纤维素酶和果胶酶     B.温和条件、溶酶体酶

C.高温条件、纤维素酶和果胶酶     D.高温条件、溶酶体酶

②形成新微生物(细菌),从遗传角度来看,这是属于哪一种变异?              ,所形成的新型微生物的后代有什么特点?                            

(2)第二种方法是通过直接转移遗传物质DNA,制备出有超强能力的发酵微生物。

③这种方法所应用的技术是                     ,其人工改造后培育出的微生物称为                  

④在由超强能力的发酵微生物产生的产品中,单细胞蛋白是指                             

(3)第三种方法是人工办法让微生物的DNA发生突变,然后选出符合要求的,能增加产量的个体。某科学家用紫外线处理黄色短杆菌后,得到很多突变体,在其中筛选出了不能合成                   酶的菌种,从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的。

(4)某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,利用这第(3)步用紫外线处理黄色短杆菌后得到的5种突变体成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。请分析回答问题:

⑤培养基中加入化合物A的目的是筛选                                         ,“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的                          ,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是                        

⑥培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量          (增加或减少)的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量        (增加或减少)。

⑦若研究“目的菌”的生长规律,将菌落进行液体培养,可采用              的方法进行计数,以时间为横坐标,以             为纵坐标,绘制生长曲线。

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