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文檔簡介
1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用
一、單選題
1.發(fā)酵工程的正確操作過程是()
①發(fā)酵②培養(yǎng)基的配制③滅菌④產(chǎn)品的分離與提純⑤菌種的選育和擴大培養(yǎng)⑥接種
A.①③④⑤②⑥B.⑤②③⑥①④C.②③①⑥④D.⑥⑤②④③①
【答案】B
【分析】發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或
直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù);發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、
擴大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純等方面。
【詳解】發(fā)酵工程的基本操作過程為:菌種的選育-培養(yǎng)基的配制一滅菌一擴大培養(yǎng)和接種一發(fā)酵過程一
產(chǎn)品的分離提純。因此正確的操作過程是⑤②③⑥①④,B正確,ACD錯誤。
2.如果發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品是菌體,菌體分離采用的方法是()
A.蒸偏B.過濾C.萃取D.離子交換
【答案】B
【分析】發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有兩類:一類是代謝產(chǎn)物,另一類是菌體本身,產(chǎn)品不同,分離提純的方法
一般不同。如果產(chǎn)品是菌體,可采用過濾,沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來;如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物,
可用萃取、蒸儲、離子交換等方法進行提取。
【詳解】根據(jù)分析可知,如果產(chǎn)品是菌體,可采用過濾,沉淀等方法,故選B。
3.下列生活用品的生產(chǎn),與發(fā)酵工程無直接關(guān)系的是()
A.沼氣B.天然氣C.味精D.啤酒
【答案】B
【分析】微生物的發(fā)酵技術(shù)在食品、藥品的制作中具有重要意義,如制饅頭、面包和釀酒要用到酵母菌,
制酸奶和泡菜要用到乳酸菌,制醋要用到醋酸桿菌,利用青霉發(fā)酵可以提取出青霉素等。
【詳解】微生物的發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,如制饅頭或面包和釀酒要用到酵母菌,制酸奶和泡菜要用到
乳酸菌,制醋要用到醋酸桿菌,制醬要用到曲霉,制味精要用到棒狀桿菌,利用青霉可以提取出青霉素等,
利用甲烷菌可以制作沼氣等。天然氣是指自然界中存在的一類可燃性氣體,是一種化石燃料,與發(fā)酵無關(guān),
B正確,ACD錯誤。
4.發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品。常用好氧
菌谷氨酸棒狀桿菌利用圖1的發(fā)酵罐來大量生產(chǎn)味精,發(fā)酵流程如圖2所示。下列敘述正確的是()
A.發(fā)酵中所使用的谷氨酸棒狀桿菌菌種可從自然界篩選也可通過誘變育種、雜交育種或者基因工程育種獲
得
B.為了保證發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),圖中發(fā)酵配料及發(fā)酵罐需經(jīng)過嚴格的滅菌
C.在發(fā)酵過程中,通過加料口取樣,隨時監(jiān)測產(chǎn)物濃度和微生物數(shù)量
D.圖中發(fā)酵過程需通入無菌空氣,并通過攪拌使培養(yǎng)液與菌種充分接觸后關(guān)閉通氣口
【答案】B
【分析】發(fā)酵工程一般包括菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制、滅菌,接種,發(fā)酵,產(chǎn)品的分離、提
純等方面。
【詳解】A、谷氨酸棒狀桿菌屬于原核生物,不能進行有性生殖,無法通過雜交育種獲得,A錯誤;
B、嚴格滅菌可以殺死發(fā)酵配料及發(fā)酵罐中的所有微生物,防止雜菌污染,從而保證發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),
B正確;
C、在發(fā)酵過程中,應(yīng)通過放料口取樣,隨時監(jiān)測產(chǎn)物濃度和微生物數(shù)量,C錯誤;
D、谷氨酸棒狀桿菌屬于好氧菌,在發(fā)酵過程中要不斷地通入無菌空氣,不能關(guān)閉通氣口,D錯誤。
5.下列關(guān)于單細胞蛋白的敘述,正確的是()
A.單細胞蛋白是從微生物細胞中提取出來的一類蛋白質(zhì)
B.單細胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液等為原料,通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物菌體
C.單細胞蛋白作為食品添加劑,能使家禽家畜增重快、產(chǎn)奶(蛋)高
D.單細胞蛋白制成的微生物飼料,可以提高動物的免疫力
【答案】B
【分析】1、發(fā)酵技術(shù)是指利用微生物的發(fā)酵作用,運用一些技術(shù)手段控制發(fā)酵過程,大規(guī)模的生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)
品的技術(shù)?,F(xiàn)代的發(fā)酵技術(shù)能夠按照人們的意愿創(chuàng)造出具有特殊性能的微生物,以生產(chǎn)人類需要的發(fā)酵產(chǎn)
品o
2、單細胞蛋白是指利用淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液、石化產(chǎn)品等為原料,通過發(fā)酵獲得的大
量的微生物菌體。
【詳解】AB、單細胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料,通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的微
生物菌體,A錯誤、B正確;
C、單細胞蛋白制成的微生物飼料,能使家禽家畜增重快、產(chǎn)奶(蛋)高,C錯誤;
D、在青貯飼料中添加乳酸菌,可以提高飼料的品質(zhì),動物食用后能提高免疫力,D錯誤。
6.發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制、滅菌,接種,發(fā)酵和產(chǎn)品的分離、提純等
方面。下列關(guān)于發(fā)酵工程的認識不科學的是()
A.發(fā)酵工程具有條件溫和、產(chǎn)物專一、污染小等特點
B.發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝產(chǎn)物、酶和菌體本身
C.通常所指的發(fā)酵條件包括溫度控制、溶解氧控制、pH控制等
D.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別是前者可以用微生物進行發(fā)酵
【答案】D
【分析】1、發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有兩類:一類是代謝產(chǎn)物,另一類是菌體本身。
2、產(chǎn)品不同,分離提純的方法一般不同。①如果產(chǎn)品是菌體,可采用過濾,沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中
分離出來;②如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物,可用萃取、蒸餌、離子交換等方法進行提取。
3、發(fā)酵過程中要嚴格控制溫度、pH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件。
4、發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行,條件溫和、反應(yīng)安全,原料簡單、污染小,反應(yīng)專一性強,
因而可以得到較為專一的產(chǎn)物。
【詳解】A、發(fā)酵工程具有條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產(chǎn)物單一、廢棄物對環(huán)境的污染小和容易
處理的特點,A不符合題意;
B、發(fā)酵工程的產(chǎn)品包括微生物的代謝產(chǎn)物、酶和菌體本身,應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域,
B不符合題意;
C、通常所指的發(fā)酵條件包括溫度控制、溶解氧控制、pH控制,環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖,
而且會影響微生物代謝物的形成,C不符合題意;
D、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程的相同之處都是利用各種微生物的代謝來實現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn),但發(fā)酵工
程是應(yīng)用無菌技術(shù)獲得純凈的微生物,利用的是單一菌種;而傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)利用的是天然的混合菌種,D
符合題意。
7.甲胺磷是一種有機磷化合物,可有效殺死害蟲,但對環(huán)境的危害大。某興趣小組打算通過微生物降解的
方法來解除甲胺磷的危害。下列有關(guān)敘述錯誤的是()
A.可從被甲胺磷污染的農(nóng)田土壤中篩選所需菌株
B.配制以甲胺磷作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基進行篩選
C.利用平板劃線法可以對初步篩選出的目的菌進行純化
D.將土壤稀釋液滅菌后接種到選擇性培養(yǎng)基上
【答案】D
【分析】由于生物與生活環(huán)境相適應(yīng),故應(yīng)從被甲胺磷污染的農(nóng)田中篩選出高效降解甲胺磷的菌株,可采
用逐步提高甲胺磷濃度逐步篩選,培養(yǎng)出的目的菌經(jīng)稀釋涂布分離后得到單一菌落為純化的細菌,可用做
鑒定。測定菌株降解甲胺磷能力時,可用將分離得到的菌株接種到經(jīng)滅菌后的含甲胺磷液體培養(yǎng)基中,培
養(yǎng)一定時間后,測定殘余甲胺磷的濃度。
【詳解】A、能降解甲胺磷微生物應(yīng)生活在被甲胺磷污染的環(huán)境周圍,故可從被甲胺磷污染的農(nóng)田土壤中篩
選所需菌株,A正確;
B、培養(yǎng)基中應(yīng)用甲胺磷為唯一的碳源,作為選擇培養(yǎng)基,分離出降解甲胺磷的菌株,B正確;
C、平板劃線法可以用來分離和純化微生物,利用平板劃線法可以對目的菌進行純化,C正確;
D、在無菌環(huán)境下,將土壤稀釋液接種到選擇培養(yǎng)上,將土壤稀釋液滅菌后會殺死原有菌種,D錯誤。
8.細菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素進行治療。當細菌出現(xiàn)耐藥性時,療效下降。金黃色葡萄球菌
(SAU)是細菌性肺炎的病原體之一。A、B、C、D四種抗生素均可治療SAU引起的肺炎。為選出最佳療
效的抗生素,研究者分別將含等劑量抗生素A、B、C、D四張大小相同的濾紙片a、b、c、d置于SAU均
勻分布的平板培養(yǎng)基上,在適宜條件下培養(yǎng)48h,結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述不正確的是()
A.對實驗使用的培養(yǎng)皿進行滅菌,可以采用干熱滅菌的方法
B.用一定稀釋倍數(shù)的菌液涂布在不含抗生素的培養(yǎng)基上可獲得SAU均勻分布的平板
C.該實驗表明,臨床上療效最佳的是抗生素D
D.濾紙片b周圍抑菌圈中出現(xiàn)一菌落,可能是形成該菌落的SAU發(fā)生了基因突變
【答案】C
【分析】分析題圖:圖示表示分別將含等劑量抗生素A、B、C、D四張大小相同的濾紙片a、b、c、d置于
SAU均勻分布的平板培養(yǎng)基上,抑菌圈越大,說明該抗生素的抑菌效果越好。
【詳解】A、對培養(yǎng)皿等玻璃器皿進行滅菌可采用干熱滅菌的方法,A正確;
B、抗生素會抑制細菌生長,用一定稀釋倍數(shù)的菌液涂布在不含抗生素的培養(yǎng)基上可獲得SAU均勻分布的
平板,B正確;
C、抑菌圈越大,說明抗生素的抑菌效果越好,因此A、B、C、D四種抗生素,抑菌效果最佳的是抗生素A,
C錯誤;
D、濾紙片b周圍抑菌圈中出現(xiàn)一菌落,可能是該菌落的SAU發(fā)生了基因突變,產(chǎn)生抗性,D正確。
9.為了研究抗生素X對四種不同細菌(1、2、3、4)的作用效果,有人做了下圖所示的抗菌實驗,菌落形
態(tài)如灰霧狀。下列有關(guān)分析錯誤的是()
展方許浸透抗生素X的紙條
\ttW--瓊脂板■——TROM
弋鏟》線上涂上不同細菌74^
在實驗初苗整帶
A.培養(yǎng)細菌過程中,培養(yǎng)皿不能倒置
B.實驗的結(jié)果可以說明耐藥菌是普遍存在的
C.抗生素X對細菌2的抑制效果比對細菌3的抑制效果好
D.實驗結(jié)束后應(yīng)將細菌、紙條、瓊脂板等進行滅菌處理
【答案】A
【分析】題圖分析,如果抗生素X對細菌沒有抑制作用,則細菌能夠在濾紙上形成菌落;如果抗生素X對
細菌有抑制作用,則細菌的菌落越小說明抗生素X對細菌的抑制作用越大,圖形中細菌1不受抗生素X的
影響,細菌2、3、4都受抗生素X的影響,并且抑制作用由小到大為:3<4<2o
【詳解】A、培養(yǎng)細菌過程中,培養(yǎng)皿通常倒置,這樣可以避免冷凝水倒流到培養(yǎng)基表面,A錯誤;
B、實驗的結(jié)果能說明耐藥菌是普遍存在的,如細菌1、2、3、4都具有不同程度的耐藥性,B正確;
C、結(jié)合圖示可以看出用抗生素X對細菌2的抑制比對細菌3的抑制效果好,C正確;
D、實驗結(jié)束后應(yīng)將細菌、紙條、瓊脂板等進行滅菌處理,以免對環(huán)境造成污染,D正確。
10.下列對發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述,正確的有幾項()
①生產(chǎn)谷氨酸需將pH調(diào)至酸性
②生產(chǎn)檸檬酸需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉
③發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身
④利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物農(nóng)藥可以促進植物生長
⑤啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,酒精的產(chǎn)生積累主要在后發(fā)酵階段完成
⑥用誘變育種或基因工程等方法選育出性狀優(yōu)良的菌種并進行擴大培養(yǎng)
⑦用單細胞蛋白制成的微生物飼料,可通過發(fā)酵工程從微生物細胞中提取
A.2項B.3項C.4項D.5項
【答案】B
【分析】發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能,通過現(xiàn)代工程技術(shù),規(guī)?;a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品,主要
包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。發(fā)酵工程一般包括菌種的選育,擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制、滅菌,
接種,發(fā)酵、產(chǎn)品的分離、提純等步驟。
【詳解】①谷氨酸棒狀桿菌屬于好氧型細菌,生產(chǎn)谷氨酸需將pH調(diào)至中性或弱堿性,①錯誤;
②生產(chǎn)檸檬酸需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉,從而提高檸檬酸的產(chǎn)量,②正確;
③發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能,通過現(xiàn)代工程技術(shù),規(guī)?;a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品,主要包括微
生物的代謝物、酶及菌體本身,③正確;
④根瘤菌肥作為微生物肥料,可以通過根瘤菌的固氮作用,增加土壤中的氮肥量,促進植物生長,不是作
為微生物農(nóng)藥,④錯誤;
⑤啤酒發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都是在主
發(fā)酵階段完成,故啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,酒精的產(chǎn)生積累主要在主發(fā)酵階段完成,⑤錯誤;
⑥用誘變育種或基因工程等方法都屬于可遺傳變異,改變了微生物的遺傳性狀,可選育出性狀優(yōu)良的目標
菌種并進行擴大培養(yǎng),而后用于發(fā)酵工程,⑥正確;
⑦用單細胞蛋白制成的微生物飼料,其中的單細胞蛋白是微生物菌體,并不是通過發(fā)酵工程從微生物細胞
中提取獲得,⑦錯誤。
綜上分析,B正確,ACD錯誤。
11.做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時,下列敘述正確的是()
A.高壓滅菌加熱結(jié)束時,打開放氣閥使壓力表指針回到零后,開啟鍋蓋
B.倒平板時,應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上
C.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)立即去挑取菌落
D.用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時,應(yīng)標記在皿底上
【答案】D
【分析】1、高壓滅菌的操作步驟:
(1)首先將內(nèi)層滅菌桶取出,再向外層鍋內(nèi)加入適量的水,使水面與三角擱架相平為宜。
(2)放回滅菌桶,并裝入待滅菌物品。注意不要裝得太擠,以免防礙蒸汽流通而影響滅菌效果。三角燒瓶
與試管口端均不要與桶壁接觸,以免冷凝水淋濕包口的紙而透入棉塞。
(3)加蓋,并將蓋上的排氣軟管插入內(nèi)層滅菌桶的排氣槽內(nèi)。再以兩兩對稱的方式同時旋緊相對的兩個螺
栓,使螺栓松緊一致,勿使漏氣。
(4)用電爐或煤氣加熱,并同時打開排氣閥,使水沸騰以排除鍋內(nèi)的冷空氣。待冷空氣完全排盡后,關(guān)上
排氣閥,讓鍋內(nèi)的溫度隨蒸汽壓力增加而逐漸上升。當鍋內(nèi)壓力升到所需壓力時,控制熱源,維持壓力至
所需時間。本實驗用1.05kg/cm2,121.3℃,20分鐘滅菌。
(5)滅菌所需時間到后,切斷電源或關(guān)閉煤氣,讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降,當壓力表的壓力降至0時,打
開排氣閥,旋松螺栓,打開蓋子,取出滅菌物品。如果壓力未降到0時,打開排氣閥,就會因鍋內(nèi)壓力突
然下降,使容器內(nèi)的培養(yǎng)基由于內(nèi)外壓力不平衡而沖出燒瓶口或試管口,造成棉塞沾染培養(yǎng)基而發(fā)生污染。
(6)將取出的滅菌培養(yǎng)基放入37℃溫箱培養(yǎng)24小時,經(jīng)檢查若無雜菌生長,即可待用。
2、平板劃線操作:①挑取含菌樣品:選用平整、圓滑的接種環(huán),按無菌操作法挑取少量菌種。②劃A區(qū):
將平板倒置于煤氣(酒精)燈旁,左手拿出皿底并盡量使平板垂直于桌面,有培養(yǎng)基一面向著煤氣燈(這
時皿蓋朝上,仍留在煤氣燈旁),右手拿接種環(huán)先在A區(qū)劃3-4條連續(xù)的平行線。劃完A區(qū)后應(yīng)立即燒掉
環(huán)上的殘菌,以免因菌過多而影響后面各區(qū)的分離效果。在燒接種環(huán)時,左手持皿底并將其覆蓋在皿蓋上
方(不要放入皿蓋內(nèi)),以防止雜菌的污染。③劃其他區(qū):將燒去殘菌后的接種環(huán)在平板培養(yǎng)基邊緣冷卻
一下,并使B區(qū)轉(zhuǎn)到上方,接種環(huán)通過A區(qū)(菌源區(qū))將菌帶到B區(qū),隨即劃數(shù)條致密的平行線。再從B
區(qū)作C區(qū)的劃線。最后經(jīng)C區(qū)作D區(qū)的劃線,D區(qū)的線條應(yīng)與A區(qū)平行,但劃D區(qū)時切勿重新接觸A、B
區(qū),以免將兩區(qū)中濃密的菌液帶到D區(qū),影響單菌落的形成。隨即將皿底放入皿蓋中。燒去接種環(huán)上的殘
菌。④將平板倒置培養(yǎng)。
【詳解】A、高壓蒸汽滅菌加熱結(jié)束時,應(yīng)等壓力表的壓力降到零時,再打開排氣閥,旋松螺栓,打開鍋蓋,
A錯誤;
B、倒平板時,將打開的皿蓋放在一邊,容易污染培養(yǎng)皿,B錯誤;
C、經(jīng)火焰滅菌后的接種環(huán)溫度很高,若此時趁熱挑起待純化菌落會使其中的微生物死亡,C錯誤;
D、用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時,由于培養(yǎng)菌落時需倒置培養(yǎng),為了方便查看,應(yīng)標記在皿底上,D正確。
12.將大腸桿菌接種到適宜的細菌培養(yǎng)基上,加蓋后,以不同的方式處理,并放置在不同的溫度環(huán)境中,
培養(yǎng)24小時后,觀察所得結(jié)果列表如下。
編處理方法溫度結(jié)果
號
A接種大腸桿菌40℃全表面呈渾濁
B接種大腸桿菌并覆蓋一吸有抗生素X的圓紙片40℃紙片周圍呈現(xiàn)一片清晰區(qū),其余表面呈渾濁
C接種大腸桿菌并覆蓋一吸有抗生素Y的圓紙片40℃全表面呈渾濁
D接種大腸桿菌,表面全被醋覆蓋40℃全表面清晰
E接種大腸桿菌0℃全表面清晰
F未接菌種40℃全表面清晰
根據(jù)上述實驗結(jié)果所作出的下列判斷中,錯誤的是()A.編號A和F比較可知,有大腸桿菌的培養(yǎng)基
表面會變渾濁
B.根據(jù)編號B和C的觀察結(jié)果,可知抗生素Y比抗生素X的殺菌能力強
C.將編號E和A的結(jié)果比較可知,0℃的環(huán)境不適合大腸桿菌生長
D.若揭開編號F的蓋子,24小時后可觀察到培養(yǎng)基表面會出現(xiàn)渾濁
【答案】B
【分析】分析表格:表中表示將大腸桿菌接種到適宜的細菌培養(yǎng)基上,加蓋后,以不同的方式處理,并放
置在不同的溫度環(huán)境中,培養(yǎng)24小時后,觀察所得的結(jié)果。比較A和F可知有大腸桿菌培養(yǎng)基的表面會變
渾濁;比較B和C可知抗生素X比抗生素Y的殺菌能力強;比較E和A可知0℃不適合大腸桿菌生長。
【詳解】A、根據(jù)對照原則,A、F的區(qū)別在于是否接種了大腸桿菌,比較A、F的觀察結(jié)果,有大腸桿菌
培養(yǎng)基的表面會變渾濁,A正確;
B、含有抗生素的紙片覆蓋在大腸桿菌的培養(yǎng)基上,可根據(jù)培養(yǎng)基表面的渾濁程度判定此種抗生素對大腸桿
菌的殺菌能力,即抗生素X比抗生素Y的殺菌能力強,B錯誤;
C、E、A形成對照,其自變量是溫度,可知0℃不適合大腸桿菌生長,C正確;
D、F暴露在空氣中后,會自然接種菌種,形成菌落,使培養(yǎng)基表面出現(xiàn)渾濁,D正確。
13.味精是谷氨酸的鈉鹽,利用谷氨酸棒狀桿菌經(jīng)過發(fā)酵可以生產(chǎn)谷氨酸,進而獲得味精。在利用發(fā)酵罐
生產(chǎn)味精的過程中,需要不停地進行攪拌,并嚴格控制發(fā)酵條件,以提高谷氨酸的產(chǎn)量和品質(zhì)。下列關(guān)于
谷氨酸生產(chǎn)的說法,正確的是()
A.性狀優(yōu)良的谷氨酸棒狀桿菌只能通過誘變育種獲得
B.發(fā)酵過程中的攪拌可滿足菌體對氧氣和養(yǎng)分的需求
C.發(fā)酵過程中應(yīng)控制pH,酸性條件下利于谷氨酸的生產(chǎn)
D.發(fā)酵過程中添加新的營養(yǎng)液會改變培養(yǎng)條件,不利于增產(chǎn)
【答案】B
【分析】生產(chǎn)味精常用的菌種是谷氨酸棒狀桿菌,在一定條件下,利用淀粉、谷氨酸棒狀桿菌以及發(fā)酵罐,
可以生產(chǎn)味精。谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型是異養(yǎng)需氧型。
【詳解】A、性狀優(yōu)良的谷氨酸棒狀桿菌可以通過基因工程育種或誘變育種獲得,A錯誤;
B、發(fā)酵過程中的攪拌會使營養(yǎng)物質(zhì)和菌種充分接觸且能增加溶解氧的量,故可滿足菌體對氧氣和養(yǎng)分的需
求,B正確;
C、中性和弱堿性條件下利于谷氨酸的積累,酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,C錯誤;
D、發(fā)酵過程中添加新的營養(yǎng)液利于持續(xù)高效地獲得發(fā)酵產(chǎn)品,D錯誤。
14.土壤中的解磷細菌能分泌磷酸酶或有機酸,溶解并吸收利川磷酸鈣,某企業(yè)從土壤中分離純化并發(fā)酵
生產(chǎn)解磷細菌菌肥,發(fā)酵液中解磷細菌濃度達到2x108個"也時發(fā)酵結(jié)束,分裝入庫。投放市場前應(yīng)抽檢活
菌濃度,下列敘述正確的是()
A.從土壤中分離解磷細菌的培養(yǎng)基以磷酸鈣為唯一的磷源
B.可挑取發(fā)酵液中單菌落進行進一步純化培養(yǎng)
C.解磷菌菌肥發(fā)酵生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)是接種及分離提純產(chǎn)物
D.抽檢活菌濃度時,取0.1mL發(fā)酵液稀釋104倍后用涂布平板法計數(shù)
【答案】A
【分析】微生物常見的接種的方法①平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種,劃線,
在恒溫箱里培養(yǎng),在線的開始部分,微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能
形成單個菌落;②稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后
可形成單個菌落。
【詳解】A、解磷細菌能分泌磷酸酶或有機酸,浴解并吸收利用磚酸鈣,故可在培養(yǎng)基加入磷酸鈣為唯一磷
源,以達到從土壤中分離出解磷細菌的目的,A正確;
B、單菌落是由單個細胞在固休培養(yǎng)基上形成的菌落,液體培養(yǎng)基上無法形成菌落,B錯誤;
C、發(fā)酵生產(chǎn)包含菌種的選育、擴大培養(yǎng),培養(yǎng)基的配制,滅菌,接種,發(fā)醇,產(chǎn)品的分離、提純等環(huán)節(jié)。
其中中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵,C錯誤;
D、投放市場前需抽檢發(fā)酵液中活菌濃度、而發(fā)酵結(jié)束時,發(fā)酶液中解磷細菌濃度達到2x108個/mL,若
取0.1mL發(fā)醇液稀釋104倍,則稀釋液中解磷細菌的濃度為0.2x104個/mL,用涂布平板法汁數(shù)時會由于稀
釋倍數(shù)不夠、導致解磷菌不夠分散、影響菌落數(shù)的統(tǒng)汁,D錯誤。
二、綜合題
15.在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用
(1)生產(chǎn)微生物肥料。利用了微生物在代謝過程中產(chǎn)生的、等來增進土壤肥力,改
良土壤結(jié)構(gòu),促進植物生長,常見的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。有的微生物肥料還可以土壤中病原微
生物的生長,從而減少病害的發(fā)生。
(2)生產(chǎn)微生物農(nóng)藥。與傳統(tǒng)的化學農(nóng)藥不同,微生物農(nóng)藥是利用或其來防治病蟲害的。微生
物農(nóng)藥作為防治的重要手段。
實例:______________菌一防治80多種農(nóng)林蟲害。______菌-防治玉米螟、松毛蟲等蟲害。素
(一種放線菌產(chǎn)生的抗生素)->防治水稻枯紋病。
(3)生產(chǎn)微生物飼料。微生物含有豐富的,且生長繁殖速度o
實例:①單細胞蛋白:以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料,通過發(fā)酵獲得了大量的
o單細胞蛋白的應(yīng)用:、微生物飼料等。②乳酸菌:在青貯飼料中添加乳酸菌,
可以提高飼料的品質(zhì),使飼料,動物食用后還能提高。
【答案】(1)有機酸生物活性物質(zhì)抑制
(2)微生物代謝物生物蘇云金桿白僵井岡霉
(3)蛋白質(zhì)很快微生物菌體食品添加劑保鮮免疫力
16.發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程如圖所示。回答下列問題:
I培養(yǎng)基配制
—罐內(nèi)醬佐I
I分離、鹿純產(chǎn)物I
I
I,(,
微生物菌體II代向物I
I「嘉~|
(1)性狀優(yōu)良的菌種可以從中獲取,隨著技術(shù)的發(fā)展,也可以通過或等途徑獲得。
(2)發(fā)酵過程是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過程中,要隨時檢測培養(yǎng)液中的、等,以了解發(fā)
酵進程。除了了解發(fā)酵進程外,還要及時添加必需的營養(yǎng)組分,要嚴格控制(答出2點即可)等發(fā)
酵條件。
(3)如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身,可在發(fā)酵結(jié)束之后,采用等方法將菌體分離和干燥,即可得到
產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物,可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)拇胧﹣慝@得產(chǎn)品。
(4)青霉菌在一定條件下可產(chǎn)生青霉素,青霉素具有殺菌的作用,有同學認為利用青霉菌發(fā)酵生產(chǎn)青霉素的
過程中不必擔心雜菌的污染,你是否認同這樣的觀點?。為什么?。
【答案】(1)自然界誘變育種基因工程育種
(2)微生物數(shù)量產(chǎn)物濃度溫度、pH和溶解氧
(3)過濾、沉淀提取、分離和純化
(4)不認同因為青霉素只能殺滅部分雜菌,且某些雜菌會分泌青霉素酶將青霉素分解掉,因此生產(chǎn)青
霉素的過程中也要防止雜菌污染
【分析】發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié):(1)菌種的選育:性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來,也可以通過誘
變育種或基因工程育種獲得。(2)擴大培養(yǎng):在發(fā)酵之前還需要對菌種進行擴大培養(yǎng)。(3)培養(yǎng)基的配制:在
菌種確定之后,要選擇原料制備培養(yǎng)基。在生產(chǎn)實踐中,培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過反復試驗才能確定。(4)滅菌:
培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴格的滅菌。(5)接種:將菌種接種到發(fā)酵罐培養(yǎng)液中。(6)發(fā)酵:這是發(fā)酵工
程的環(huán)節(jié)。①在發(fā)酵過程中,要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等,以了解發(fā)酵進程。②要及
時添加必需的營養(yǎng)組分,要嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。(7)產(chǎn)品的分離、提純:①如果發(fā)酵產(chǎn)
品是微生物細胞本身,可在發(fā)酵結(jié)束之后采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥,即得到產(chǎn)品。②如果
產(chǎn)品是代謝物,可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)奶崛 ⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品。
(1)根據(jù)分析可知,性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來,也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。
(2)根據(jù)分析可知,在發(fā)酵過程中,要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量(檢測培養(yǎng)液中微生物數(shù)量的方法
有稀釋涂布平板法、顯微鏡直接計數(shù)法)、產(chǎn)物濃度等,以了解發(fā)酵進程。發(fā)酵過程中除了要了解發(fā)酵進
程外,還要及時添加必需的營養(yǎng)組分,要嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。
(3)不同微生物產(chǎn)品分離、提純方法不同,如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身,可在發(fā)酵結(jié)束之后,采用過
濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥,即可得到產(chǎn)品;如果產(chǎn)品是代謝物,可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)奶?/p>
取、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品。
(4)青霉素只能殺滅部分雜菌,在青霉素生產(chǎn)過程中如果污染了雜菌,某些雜菌可能會分泌青霉素酶將青
霉素分解掉,因此生產(chǎn)青霉素的過程中也要防止雜菌污染。
【點睛】本題考查發(fā)酵工程,要求考生熟知發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié),意在考查考生的識記能力、運用所學知
識進行分析判斷的能力,難度較小。
17.某種農(nóng)藥使用量大、毒性強、難降解,進入環(huán)境后,對人的健康和農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡有很多不利影響。利
用微生物降解該農(nóng)藥是解決這類問題的主要途徑?;卮鹣铝袉栴}:
(1)利用微生物修復被該農(nóng)藥污染的土壤的原理是o
(2)篩選高效降解菌的樣品主要來自的土壤。
(3)篩選降解該農(nóng)藥微生物的培養(yǎng)基成分除了有蛋白膝、氯化鈉、磷酸二氫鉀、水、葡萄糖外,還應(yīng)添加一
定濃度的該農(nóng)藥。蛋白膝的作
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