生物工艺学复习题综合测试题2

22.质子动势驱动质子跨微生物细胞膜运动，在称为_____过程中产生能量和合成ATP分子。 23.当微生物细胞进行呼吸时，一个单个葡萄糖分子代谢，一般总的形成_____个ATP分子。 24.为了提供代谢的能量，双糖中乳糖分解成葡萄糖分子和_____。 25.在脱氨(基)作用过程中，酶对_____作用产生了能量化合物。 26.为了获得能量，脂肪酸分解产生的二碳单位通过_____过程。 27.许多DNA和RNA的碱基能由三羧酸循环中称作_____的化合物形成。

28.诱发突变的方法分为物理方法和化学方法，物理方法主要是 _______________ ， _____________ ， ___________ 和 ____________ ；化学诱变剂包括 __________ ， ___________ 和 _____________ 。

29.消毒和灭菌的区别在于前者是杀死或除去 ，而后者则指杀死 。

30.工业发酵法生产酒精的菌种是 ，在整个代谢途径中，生成 个ATP 。 31.诱导酶指存在 或 时才能产生的酶，它是 水平上调节酶浓度的一种方式。

32.操纵子是由 、 和 基因组成。

33.紫外线照射能使 DNA 产生 ，从而导致 DNA 复制产生错误；用紫外线诱变微生物应在 条件下进行，以防止 现象的产生。

34.微生物从三羧酸循环中的 和 分别合成谷氨酸和天门冬氨酸，而丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸均是从 合成的。

35.巴斯德效应的本质是 ，表现为呼吸抑制发酵。

36. 微生物能量代谢归根结蒂是 生成和利用问题，有氧呼吸作用以 作为最终电子受体，而发酵作用的最终电子转移给 。

37.完成下列反应 :L- 谷氨酸 + 草酰乙酸→ _________ + ____________ 。

38.乳酸发酵一般要在 _____________ 条件下进行 , 它可分为 ______________ 和 ________________ 乳酸发酵。

39.大肠杆菌细胞内分解葡萄糖的酶属于 ，分解乳糖的酶属于 。

五、综合填空题

1．为下列发酵产品注明生产菌序号：

VB2（）、淀粉酶（ ）、谷氨酸（ ）、庆大霉素（ ）、柠檬酸（ ）、蛋白酶（ ） 供选菌：A 北京棒杆菌 B 阿舒氏假囊酵母 C 枯草芽孢杆菌 D 黑曲霉 E 小单孢菌 2．如下表所示为某微生物培养基的配方，请回答：

成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O

FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素

含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g 0.01 g 30 g 1 000 ml 0.1万单位

1) 依物理性质，该培养基属于 培养基。依用途划分，则属于 培养基。

2) 依培养基原料，所培养微生物的代谢类型是 ，培养的微生物可能是 。

3) 该培养基中的碳源是 ，生长因子是 。

4) 如要鉴别自来水中的大肠杆菌是否超标，至少要加入 和 ，除去 。

3．最早的抗生素——青霉素的发明人弗莱明在从事的科学研究时，发现在培养细菌的器具中发现一种青霉菌，在这种青霉菌的周围没有其他的细菌生存。产生这种现象的可能原因是

。

4．下图是人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径。请回答下列问题：

：

1) 在生产实际中，人们通过黄色短杆菌的选育培养，大量生产赖氨酸的过程叫_________________。赖氨酸是黄色短杆菌的_________________产物。

2) 为了解决生产赖氨酸遇到的问题，科学家们可采用_________________、___________________等方法，选育出不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种。

3) 在黄色短杆菌培养过程中，培养基的pH会发生变化，主要原因是_______________。 4) 。培养基的pH变化会影响黄色短杆菌种细胞中的________________，对此，可以在培养基加入___________________，调节pH的变化。

5．在锥形瓶内装入一定量液体培养基，接入N0个乳酸菌之后密封，放在25℃温箱中连续培养若干小时，其间每30min测定一次菌数，测得数量变化曲线如图。请分析并回答问题：

1)乳酸菌以 方式生殖。

2) 用N表示总菌数，N0表示初始菌数，t表示增殖世代数，乳酸菌数量增长的数学表达式为N=N02连续培养5h，总菌数可达 个。

t

（假设生长条件理想稳定）。当在理想条件下乳酸菌每30min繁殖一代，按上式计算，当N0=1000时，

3) 在实际培养条件下，乳酸菌增长速度与理想条件下乳酸菌增长速度不同，如果5h前的总菌数等于活菌数，请在右面的图中将5h后活菌数的变化趋势用曲线表示出来。(画图)造成菌群密度变化的外界因素是 。

4) 培养基中不断产生的乳酸来自乳酸菌的 作用。 5) 实验过程中，为什么要在25℃的条件下进行？ 。

6．在谷氨酸的生产中，培养基中碳源与氮源的比为4：1时，___________，当碳源与氮源比为3：1时，___________，谷氨酸的合成过量时，就会抑制______________的活性；当谷氨酸合成下降时，__________解除。为了使谷氨酸生产中解除产物谷氨酸对_________的抑制作用，提高谷氨酸的产量，因此采取一定的手段，改变____________，使谷氨酸迅速排放到细胞外面。

六、名词解释 1.发酵工程 2.巴斯德效应 3.培养基 4.菌体得率 5.临界溶氧值 6.生长因子 7.固定化酶： 8.初级代谢产物 9.次级代谢产物 10.营养缺陷型菌株 11.巴斯德消毒法 12.葡萄糖效应 13.单细胞蛋白 14.微生物生长曲线

七、问答题

1.规模较大的发酵厂为何多采用连续灭菌工艺？

2.以谷氨酸发酵为例，说明培养基的组成会对菌种产生哪些影响？

3.在发酵过程中，培养液的pH为什么会发生变化？应当怎样调节和控制培养液的pH？ 4.哪些因素会影响发酵过程中的温度？

5.在谷氨酸的发酵生产过程中，为什么人为改变细胞膜的透性，能提高谷氨酸的产量？ 6.产生诱导酶的生物学意义

7.当培养基中同时存在葡萄糖和乳糖时，大肠杆菌只能利用葡萄糖，葡萄糖完全被消耗，而培

养基中只剩下乳糖的时候，大肠杆菌才开始利用乳糖作为碳源和能源。请分析主要原因。

8.按物理性质可将培养基分为哪几类？各有何用途？ 9.按化学成分可将培养基分为哪几类？各有何用途？ 10.按用途可将培养基分为哪几类？ 11.举例说明诱导酶的合成机制。 12.酶合成的调节有何意义？ 13.酶活性发生变化的原因是什么？ 14.酶活性的调节有何特点？

15.酶合成的调节与酶活性的调节有何联系？ 16.代谢调控发酵的措施包括哪些？

17.采取何种措施使黄色短杆菌大量积累赖氨酸？ 18.如何测定细菌的数量？

19.细菌群体从开始生长到死亡分为哪四个时期？

20.哪个时期的代谢旺盛，个体形态和生理特性稳定，常作为菌种？ 21.哪个时期细菌活菌数量最多，大量积累代谢产物？ 22.在生产中，如何延长稳定期，提高代谢产物的产量？ 23.影响微生物生长的环境因素有哪些？

24.利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸时，应提供什么样的环境条件？ 25.发酵工程包括哪些内容？ 26.获得生产用菌种的方法有哪些？

27.如果发酵工程的产品是代谢产物，可以用什么方法分离提取？ 28.如果发酵工程的产品是菌体，可以采用什么方法将其分离出来？ 29.简答工业发酵所经历的几个阶段。

30.简答发酵培养基的基本营养组成及其功能。 31.简答搅拌在发酵过程中的作用。 32.简答中间补料的必要性及其原则。 33．简叙反馈阻遏和反馈抑制

答：在微生物合成代谢过程中，反馈阻遏和反馈抑制往往共同对代谢起着调节作用，它们通过对酶的合成和酶的活性进行调节，使细胞内各种代谢物浓度保持在适当的水平。反馈阻遏是转录水平的调节，产生效应慢，反馈抑制是酶活性水平调节，产生效应快(4分)。此外，前者的作用往往会影响催化一系列反应的多个酶，而后者往往只对是一系列反应中的第一个酶起作用(4分)。

34．以氨基酸代谢为例，说明为什么有些突变菌株对末端代谢产物的结构类似物具有抗性？ 10分

答：正常情况下，代谢末端产物氨基酸A是菌体蛋白的必需组成成分，它能反馈阻遏或抑制合成它的有关酶。它的结构类似物A’在空间结构上与之相似，也能象A一样与原阻遏物或调节酶的调节亚基结合，从而发生阻遏或抑制作用。但A’不能正常参与蛋白质的合成，或只能合成无活性的蛋白质。当结构类似物A’达到一定浓度后，一方面A’能起反馈控制作用，阻止A的正常合成，另一方面A’又无法代替A参与正常蛋白质的合成，从而造成正常的细胞因缺乏A而饥饿死亡。(4分)

但如果突变株解除了反馈控制，即末端产物氨基酸A无法与原阻遏物或调节亚基结合，那么A’也就无法起反馈调节作用，A’的毒害作用就表现不出来。我们说该菌株对A’有抗性而得以生存下来。根据以上原理，只要选取结构类似物抗性突变株，就有可能得到解除了反馈调节的突变株。(5分)结构类似物抗性菌株不一定都是解除反馈调节的菌株。(1分)

35．简述末端代谢产物阻遏与分解代谢产物阻遏的区别。10分

答：由于某代谢途径末端产物的过量积累而引起酶合成的(反馈)阻遏称为末端代谢产物阻遏。