盡管微生物發(fā)酵有各種各樣的產(chǎn)物，但通常它們的生產(chǎn)能力小而且單一，不能勝任大批量的工業(yè)生產(chǎn)，于是，科學(xué)家們想方設(shè)法使它們的“功力”增長幾十倍到上百倍，從而成為本領(lǐng)高強的“高級工人”。

　　第一種方法是用人工辦法讓微生物的DNA發(fā)生突變。比如在DNA分子的長鏈中插入或刪除堿基，或者把某一堿基換成另外一種。然后在這些動過“小手術(shù)”的菌種中篩選出符合我們要求的，能增加產(chǎn)量的個體。

　　第二種方法叫“原生質(zhì)融合法”。這是將兩種具有不同發(fā)酵本領(lǐng)的微生物細(xì)胞放在一起進(jìn)行處理，溶解掉細(xì)胞壁，讓它們的原生質(zhì)相互融合。等到重新長出細(xì)胞壁后，一種新的微生物就誕生了。它可以同時具有兩種微生物的發(fā)酵能力，也可能產(chǎn)生新的本領(lǐng)。

　　第三種方法是通過直接轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)DNA，制備出有超強能力的發(fā)酵微生物。以下是一個發(fā)酵生產(chǎn)維生素C（后稱VC）的例子：科學(xué)家找到兩種微生物——草生歐文氏菌和棒狀桿菌。當(dāng)它們共同作用時，可以通過發(fā)酵而產(chǎn)生VC，后來人們發(fā)現(xiàn)，這兩種菌在生產(chǎn)VC的過程中好像接力賽一樣，各自先后承擔(dān)一段任務(wù)：先由草生歐文氏菌將原料發(fā)酵成一種中間產(chǎn)物，隨后再由棒狀桿菌把體內(nèi)與完成后半段工作有關(guān)的遺傳物質(zhì)移入到草生歐文氏菌體內(nèi)，與它的DNA相連接。經(jīng)過這種人工改造后培育出的微生物被稱作“工程菌”，是發(fā)酵工程的主角。

（1）微生物是對所有形體________，結(jié)構(gòu)________的低等生物的統(tǒng)稱。

（2）釀酒過程中最重要的微生物是________，它的代謝類型是________。即________。因此，其繁殖必須在密封發(fā)酵________（之前、之后）進(jìn)行。

（3）發(fā)酵工程的第一種方法從遺傳學(xué)角度看，屬于哪一類型的變異？這類變異有何特點？

（4）第二種方法從遺傳學(xué)角度看屬于哪一類型的變異？所誕生的新型微生物其后代具有什么特點？

（5）第三種方法所應(yīng)用的技術(shù)是________技術(shù)。經(jīng)過改造后的草生歐文氏菌再繁殖，其后代能夠________。

答案：
解析：

　�。�1）微�。�1分）；簡單（1分）

　　（2）酵母菌（1分）；異養(yǎng)需氧兼厭氧型（1分）；有氧條件下，進(jìn)行有氧呼吸，繁殖（1分）；缺氧條件下進(jìn)行無氧呼吸（1分）；之前（1分）；

　　（3）基因突變（1分）；突變率低，不定向，能大幅度改良某些性狀（1分）；

　�。�4）基因重組（1分）；具有兩種微生物的遺傳特點（1分）；

　�。�5）轉(zhuǎn)基因（1分）；獨立完成發(fā)酵生產(chǎn)VC（1分）；


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源：東臺市富安鎮(zhèn)中學(xué)2006－2007學(xué)年度第一學(xué)期期中考試高三生物試題 題型：022

盡管微生物發(fā)酵有各種各樣的產(chǎn)物，但通常它們的生產(chǎn)能力小而且單一，不能勝任大批量的工業(yè)生產(chǎn)，于是科學(xué)家們想方設(shè)法使它們的功力增長幾十倍到上百倍。以生產(chǎn)維生素C為例：科學(xué)家找到兩種微生物－－草生歐文氏菌和棒狀桿菌，它們共同作用時，可以通過發(fā)酵產(chǎn)生VC，它們生產(chǎn)VC的過程好像接力賽一樣，先由草生歐文氏菌將原料發(fā)酵成一種中間產(chǎn)物，隨后再由棒狀桿菌完成后半斷工作，科學(xué)家將棒狀桿菌的有關(guān)遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入草生歐文氏菌體內(nèi)，與它的DNA相連接，經(jīng)過改造后的新型歐文氏菌成了發(fā)發(fā)酵工程的主角。

(1)

從變異的來源看，該種新型歐文氏菌的變異類型屬于________，該種新型歐文氏菌與原來的歐文氏菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是________，功能上的主要區(qū)別是________。

(2)

生產(chǎn)中將新型歐文氏菌接種到發(fā)酵罐內(nèi)，必須先進(jìn)行________，選取________期的新型歐文氏菌接種為最佳。

(3)

從生態(tài)學(xué)角度考慮限制對數(shù)期菌體進(jìn)一步發(fā)展的主要的生物因素為________。造成衰亡期菌體數(shù)目減少的非生物因素有________。

(4)

從發(fā)酵工程的菌種來源看，人工改造菌種的方法還有________和________。

(5)

微生物發(fā)酵工程的前景非常廣闊，是因為微生物的代謝異常旺盛，產(chǎn)物生成迅速。微生物的代謝異常旺盛的原因是________。

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科目：高中生物 來源： 題型：

34.   (8分)【生物一生物技術(shù)實踐】

脂肪酶在食品、醫(yī)藥、日化等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。工業(yè)用脂肪酶通常是通過微生物發(fā)酵生 產(chǎn)，其產(chǎn)生菌主要有霉菌、細(xì)菌和酵母菌等,生產(chǎn)流程如下圖所示。請據(jù)此分析回答：

(1)為了更好地抑制其它微生物的生長,接種前要對原料和設(shè)備進(jìn)行______處理。圖中培養(yǎng)基A、B除了提供微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)之外，還具有______作用。

(2)接種I常用的方法是__________________

(3)微生物的發(fā)酵產(chǎn)物中含有多種蛋白質(zhì)，請寫出一種純化得到脂肪酶的方法及依據(jù)。方法: ____________依據(jù): ____________。酶在應(yīng)用前要進(jìn)行活性檢測，酶的活性可用______的最來表示。

(4)為了使分離純化得到的脂肪酶能夠反復(fù)利用，可采用______技術(shù)。該技術(shù)常用的方法有______(答一種）。

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科目：高中生物 來源：2010-2011學(xué)年廣東省高三第一次綜合測試?yán)砭C）生物試題 題型：綜合題

谷氨酸是生物體內(nèi)一種重要的有機小分子，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)的氨基酸中，谷氨酸是產(chǎn)量最大的種類之一。

圖1                                     圖2

（1）谷氨酸的R基為-CH2-CH2-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tRNA如圖1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)別的是                  。

   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）谷氨酸發(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)酵裝置如圖2所示�？梢耘袛喙劝彼岚魻顥U菌的新陳代謝類型是             。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，從發(fā)酵條件看，其原因很可能是                 。

（5）谷氨酸發(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            ，而且還有調(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            。

 

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科目：高中生物 來源： 題型：閱讀理解

盡管微生物的發(fā)酵有各種各樣的產(chǎn)物，但通常它們的生產(chǎn)能力小而且單一，不能勝任大批量的生產(chǎn)，于是科學(xué)家想方設(shè)法使它們的“功力”增長幾十倍到幾百倍，從而成為本領(lǐng)高強的“高級工人”，下面是讓微生物增長“功力”的三種方法，回答其中的問題：

（1）第一種方法叫“原生質(zhì)融合法”，是將兩種不同發(fā)酵本領(lǐng)的微生物細(xì)胞放在一起進(jìn)行處理，溶解掉細(xì)胞壁，讓它們的原生質(zhì)相互融合，從而形成新的微生物。

①溶解掉細(xì)菌細(xì)胞壁可以用酶解法，選用正確的方法是             

A．溫和條件、纖維素酶和果膠酶     B．溫和條件、溶酶體酶

C．高溫條件、纖維素酶和果膠酶     D．高溫條件、溶酶體酶

②形成新微生物(細(xì)菌)，從遺傳角度來看，這是屬于哪一種變異？              ，所形成的新型微生物的后代有什么特點？                            。

（2）第二種方法是通過直接轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)DNA，制備出有超強能力的發(fā)酵微生物。

③這種方法所應(yīng)用的技術(shù)是                     ，其人工改造后培育出的微生物稱為                   。

④在由超強能力的發(fā)酵微生物產(chǎn)生的產(chǎn)品中，單細(xì)胞蛋白是指                             。

（3）第三種方法是人工辦法讓微生物的DNA發(fā)生突變，然后選出符合要求的，能增加產(chǎn)量的個體。某科學(xué)家用紫外線處理黃色短桿菌后，得到很多突變體，在其中篩選出了不能合成                   酶的菌種，從而達(dá)到了讓黃色短桿菌大量積累賴氨酸的目的。

（4）某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機化合物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，利用這第（3）步用紫外線處理黃色短桿菌后得到的5種突變體成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌（目的菌）。請分析回答問題：

⑤培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選                                         ，“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的                          ，實驗需要振蕩培養(yǎng)，由此推測“目的菌”的代謝類型是                         。

⑥培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量          （增加或減少）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        （增加或減少）。

⑦若研究“目的菌”的生長規(guī)律，將菌落進(jìn)行液體培養(yǎng)，可采用              的方法進(jìn)行計數(shù)，以時間為橫坐標(biāo)，以             為縱坐標(biāo)，繪制生長曲線。

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