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(zhǎng)幾十倍到上百倍,從而成為本領(lǐng)高強(qiáng)的“高級(jí)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(zhǎng)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(dòng)過(guò)“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(gè)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(zhǎng)出細(xì)胞壁后,一種新的微生物就誕生了。它可以同時(shí)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(guò)直接轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)DNA,制備出有超強(qiáng)能力的發(fā)酵微生物。以下是一個(gè)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(shí),可以通過(guò)發(fā)酵而產(chǎn)生VC,后來(lái)人們發(fā)現(xiàn),這兩種菌在生產(chǎn)VC的過(guò)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(guò)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(duì)所有形體________,結(jié)構(gòu)________的低等生物的統(tǒng)稱。
(2)釀酒過(guò)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(diǎn)?
(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(diǎn)?
(5)第三種方法所應(yīng)用的技術(shù)是________技術(shù)。經(jīng)過(guò)改造后的草生歐文氏菌再繁殖,其后代能夠________。
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科目:高中生物 來(lái)源:東臺(tái)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
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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:
34. (8分)【生物一生物技術(shù)實(shí)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(guò)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(qǐng)據(jù)此分析回答:
(1)為了更好地抑制其它微生物的生長(zhǎng),接種前要對(duì)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(zhǎng)所需的營(yíng)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(qǐng)寫(xiě)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(cè),酶的活性可用______的最來(lái)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(lái)源:2010-2011學(xué)年廣東省高三第一次綜合測(cè)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(jī)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(guò)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(guó)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(guò)程中,需要添加氨水,它不僅是細(xì)菌生長(zhǎng)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(lái)自于 。
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科目:高中生物 來(lái)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(zhǎng)幾十倍到幾百倍,從而成為本領(lǐng)高強(qiáng)的“高級(jí)工人”,下面是讓微生物增長(zhǎng)“功力”的三種方法,回答其中的問(wèn)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(lái)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(diǎn)? 。
(2)第二種方法是通過(guò)直接轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)DNA,制備出有超強(qiáng)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(qiáng)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(gè)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(jī)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(qǐng)分析回答問(wèn)題:
⑤培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選 ,“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源是來(lái)自培養(yǎng)基中的 ,實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng),由此推測(cè)“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(zhǎng)規(guī)律,將菌落進(jìn)行液體培養(yǎng),可采用 的方法進(jìn)行計(jì)數(shù),以時(shí)間為橫坐標(biāo),以 為縱坐標(biāo),繪制生長(zhǎng)曲線。
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