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2019-2020年高三生物基礎(chǔ)知識過關(guān)練習(xí) 微生物及發(fā)酵工程（二） 1、微生物代謝異常旺盛的主要原因是________________________很大．使它們能________，所以微生物具有重要的生產(chǎn)使用價值。 2、根據(jù)代謝產(chǎn)物與微生物的生長和繁殖的關(guān)系，可以分為________和________，前者包括________等，且無種的特異性：能不斷地合成，對微生物的生命活動有很大的影響。后者往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是一定階段的產(chǎn)物，如________________________等“四素”，它具有種的特異性，可積累在細胞內(nèi)，也可以排到體外。 3、微生物的代謝產(chǎn)物有序地產(chǎn)生，主要是由于它們有完善的調(diào)節(jié)機制，包括________和________兩種方式。前者主要指在原有基礎(chǔ)上，在外界某誘導(dǎo)物的作用下，合成了________酶來調(diào)節(jié)代謝活動，這種調(diào)節(jié)的意義是________________，________________，_________ _______________。后者通過改變________來調(diào)節(jié)代謝的速率，這種改變是________，與前者相比，主要特點是________________，與前者的關(guān)系是___________________________。這樣細胞內(nèi)不會積累過多的代謝產(chǎn)物。 4、在實際生產(chǎn)中，人們總希望微生物能生產(chǎn)更多的代謝產(chǎn)物，這就需要人工進行調(diào)節(jié)，其主要措施有________________、控制________________等。前者可以通過________、________、________方法進行。在實際生產(chǎn)中，人們把通過微生物的培養(yǎng)來生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程叫做________。 5、在實際工作中，常常以微生物的________為單位來研究其生長規(guī)律，而研究其生長規(guī)律往往是在人工條件下進行。以細菌為例，就是把________的某種細菌接種到________的________中，并置于 培養(yǎng)，然后，定期取樣測定培養(yǎng)基里的細菌的生長情況。測定的方法常有兩種：一是測 ；一是測 。根據(jù)測定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)細菌的生長規(guī)律，即隨時間變化生長速率有規(guī)律地變化。在微生物生長的四個主要時期中，代謝最活躍的是________期，它的長短與________、________等因素有關(guān)；生產(chǎn)上常常用________期的菌種，是因為處于該期的細菌________________________________，以縮短生產(chǎn)周期；活菌數(shù)量最多，且大量積累代謝產(chǎn)物的時期是________；細胞形態(tài)多樣性最大時期是________。生產(chǎn)上用________________方法可以延長穩(wěn)定期，以提高代謝產(chǎn)物的量，也就是以________________________________，同時又____________________________ ____，以保證微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要，并排除部分代謝有害產(chǎn)物。 6、影響微生物生長的環(huán)境因素很多，主要的是________、________和________。絕大數(shù)微生物生長最適溫度是________，超過最適溫度后生長速率急劇下降，這是由于_____________ ___________________________________。超過最適PH后，就會影響________________，________________等，從而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。多數(shù)微生物屬于________型微生物，所以只能生活在有氧條件下。 7、發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、________、________、________、________和________等方面。菌種選育的方法有________、________和________。發(fā)酵工程的中心階段是_____ ，在此過程中，需要注意以下事項：（1） ；（2） ；（3）要不斷通入________，并不斷攪拌，這樣做可以____ ____________、________________________，提高原料利用率，還要控制好其它條件如溫度和PH等。在谷氨酸生產(chǎn)中，適宜溫度是________。PH是________，當(dāng)PH較低時，或________不足時，代謝產(chǎn)物不是谷氨酸。 微生物及發(fā)酵工程（二） 1. 表面積與體積比 迅速與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換 2. 初級代謝產(chǎn)物 次級代謝產(chǎn)物 氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素 抗生素、毒素、激素、色素 3. 酶合成調(diào)節(jié) 酶活性調(diào)節(jié) 在環(huán)境中存在某種物質(zhì)的情況下才能夠合成的 既保證了代謝需要 避免了細胞內(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 可逆的 快速、精細 同時存在，密切配合，協(xié)調(diào)起作用 4. 改變微生物的遺傳特性 產(chǎn)生過程中的多種條件 細胞工程 基因工程 誘變育種 發(fā)酵 5. 群體 少量 恒定 液體培養(yǎng)基 適宜條件下 細菌的細胞數(shù)目 重量 調(diào)整期 菌種 培養(yǎng)條件 對數(shù) 代謝旺盛，個體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定 衰亡期 連續(xù)培養(yǎng) 一定的速度不斷添加新的培養(yǎng)基 以同樣的速度不斷的放出老的培養(yǎng)基 6. 溫度 PH 氧 25～37℃ 細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸等發(fā)生了不可逆的破壞 酶的活性 細胞膜的穩(wěn)定性 好氧 7. 培養(yǎng)基的配制 滅菌 擴大培養(yǎng)和接種 發(fā)酵過程 分離提純 誘變育種 基因工程 細胞工程 發(fā)酵過程 隨時取樣檢測培養(yǎng)液中的細菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度以及發(fā)酵條件 嚴(yán)格控制溫度、PH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件 無菌空氣 使空氣形成細小的氣泡，迅速融解在培養(yǎng)液中 使菌種與培養(yǎng)液充分接觸 30～37℃ 7～8 溶氧不足