Question

【題目】目前在經(jīng)濟(jì)作物栽培中使用的赤霉素（GA3）大多是來自于赤霉素（屬于真菌）進(jìn)行發(fā)酵工程的產(chǎn)品。為提高發(fā)酵過程中赤霉素的產(chǎn)量，研究人員對(duì)發(fā)酵工藝開展了優(yōu)化研究。請(qǐng)回答問題：

（1）赤霉菌屬于______（填“病毒”“原核”或“真核”）生物。下表是在不同發(fā)酵溫度下經(jīng)過190小時(shí)（h）發(fā)酵后測(cè)得的赤霉菌菌絲得絲率（每消耗1g還原糖所產(chǎn)菌絲干重）。

溫度（℃）	25	28	30	32	35
菌絲得絲率（g/lg）	0.32	0.36	0.42	0.43	0.38

圖1為不同發(fā)酵溫度條件下赤霉菌產(chǎn)生GA3的速率（每小時(shí)、每升菌液匯總的合成產(chǎn)物量）。綜合上表和圖1結(jié)果可知，菌絲得絲率和GA3合成速率的最適溫度______（填“相同”或“不同”），GA3合成速率在______條件下相對(duì)較高。

（2）研究人員采用分階段變溫調(diào)控的發(fā)酵工藝后，與恒溫發(fā)酵相比，GA3的產(chǎn)量明顯提高。發(fā)酵過程中菌絲干重、殘?zhí)菨舛燃癎A3濃度的變化如圖2．發(fā)酵過程中殘?zhí)菨舛认陆档脑�因�?/span>______。

（3）菌絲產(chǎn)量、GA3合成速率以及維持高水平GA3產(chǎn)出率的時(shí)間共同決定了GA3的最終產(chǎn)量。

要獲得較高的菌絲得絲率和GA3合成速率需要不斷調(diào)整溫度，根據(jù)圖2所示，發(fā)酵過程前、中、后期采用的溫度不同。前期采用30～32℃較高溫度，適合______；中期采用28～30℃，有利于快速提高______；而在后期則采用28℃維持較長(zhǎng)時(shí)間，有利于延長(zhǎng)赤霉菌______的時(shí)間，以達(dá)到研究人員的目的。

Answer 1

【答案】真核 不同 30℃下發(fā)酵70h 菌絲生長(zhǎng)、各種代謝產(chǎn)物（或赤霉素合成）所需的碳源及能量都主要由糖類提供 菌絲快速生長(zhǎng)，以便產(chǎn)生更多的菌絲 GA3合成速率 高水平合成GA3

【解析】

綜合表格和圖1結(jié)果可知，菌絲得絲率和GA3在32℃最高，GA3合成速率在30℃下發(fā)酵70h條件下相對(duì)較高的合成速率。根據(jù)圖2所示，發(fā)酵過程前、中、后期采用的溫度不同，前期采用30～32℃較高溫度，適合菌絲快速生長(zhǎng)，以便產(chǎn)生更多的菌絲，中期采用28～30℃，有利于快速提高GA3合成速率；而在后期則采用28℃維持較長(zhǎng)時(shí)間，有利于延長(zhǎng)赤霉菌高水平合成GA3的時(shí)間。

（1）赤霉菌屬于真核生物；根據(jù)以上分析已知，菌絲得絲率和GA3在32℃最高，GA3合成速率在30℃下發(fā)酵70h條件下相對(duì)較高的合成速率；菌絲得絲率和GA3合成速率的最適溫度不同。

（2）根據(jù)題意分析，已知與恒溫發(fā)酵相比，GA3的產(chǎn)量明顯提高，根據(jù)圖2分析可知，發(fā)酵過程中殘?zhí)菨舛认陆档脑�因是菌絲生長(zhǎng)、各種代謝產(chǎn)物（或赤霉素合成）所需的碳源及能量都主要由糖類提供。

（3）根據(jù)以上分析已知，前期采用30～32℃較高溫度，適合菌絲快速生長(zhǎng)，以便產(chǎn)生更多的菌絲；中期采用28～30℃，有利于快速提高GA3合成速率；而在后期則采用28℃維持較長(zhǎng)時(shí)間，有利于延長(zhǎng)赤霉菌高水平合成GA3的時(shí)間。