我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产的简要流程如图1所示,图2为啤酒发酵所用的发酵罐结构示意图。回答下列问题:
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(1)制麦过程中常利用发芽的大麦种子产生的淀粉酶完成糖化过程,形成糖浆,淀粉糖化后啤酒酵母才能充分发酵的原因是_____ 。
(2)大麦发芽会消耗部分有机物,影响产量,利用_________ (填植物激素)处理大麦可省略制麦环节,原因是________ 。
(3)整个过程的中心阶段是_________ ,在该时期要随时取样检测培养基中的____________ 等,同时,要严格控制____________ 等发酵条件。
(4)图2所示的发酵罐常常利用__________ 对发酵过程中的各种指标进行检测和控制,发酵过程中,由于微生物代谢产生的热量和搅拌叶轮搅拌产生的热量达到一定的数值时,可以通过_______________ 感受并控制冷却水从进水口进入。
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(1)制麦过程中常利用发芽的大麦种子产生的淀粉酶完成糖化过程,形成糖浆,淀粉糖化后啤酒酵母才能充分发酵的原因是
(2)大麦发芽会消耗部分有机物,影响产量,利用
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更新时间:2023-05-12 20:59:10
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【推荐1】根据发酵工程流程图及微生物相关知识,回答下列问题:
(1)根瘤菌之所以能进行固氮作用,是因为其体内具有高等植物不具有的固氨酶,固氮基因表达的途径是____________________ 。除根瘤菌外,人们应用最多的另一类固氮微生物是圆褐固氮菌。某同学在做微生物实验时,不小心将圆褐固氮菌和酵母菌混在一起,如果要把它们分开,所用的培养基从用途上划分属于_______ 培养基,依据的原理是圆褐固氮菌能够在________ 的培养条件下生长繁殖,而酵母菌则不能。
(2)在题图所示发酵工程的流程中,生产人胰岛素的工程菌是由①技术获得的,则①是_____ 技术;高产青霉素菌种是通过②获得的,则②技术是______ ;操作④表示______ 。发酵工程的产品有两类,若a代表菌体本身,则b代表的另一类是________ 。
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(1)根瘤菌之所以能进行固氮作用,是因为其体内具有高等植物不具有的固氨酶,固氮基因表达的途径是
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【推荐2】青霉素能够破坏细菌的细胞壁,从而杀死细菌,对革兰氏阳性菌有效,而对革兰氏阴性菌无效。工业上常用产黄青霉菌来生产青霉素,图a为生产流程图,请回答下列问题:
(1)在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至___ 性,接种之前的过程①、②都属于___ 。
(2)发酵罐中发酵时要及时添加必要的营养成分,还要严格控制___ 等发酵条件。
(3)青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用,有同学认为无需对培养液进行严格灭菌,你是否同意这样的观点?___ 。为什么___ 。
(4)青霉素发酵是高耗氧过程,发酵过程中持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力,将其引入青霉菌,是提高青霉素产能的思路之一、血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中,也存在于某些植物细胞中(如豆血红蛋白),还存在于某些细菌细胞中(如透明颤菌)。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌,设计了图b所示的方案:
溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,蜗牛酶是从以植物和真菌为食的蜗牛消化道中提取的酶。处理①、②所用的酶分别是上述两种酶中的___ ,请简述处理④从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路:___ 。
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(3)青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用,有同学认为无需对培养液进行严格灭菌,你是否同意这样的观点?
(4)青霉素发酵是高耗氧过程,发酵过程中持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力,将其引入青霉菌,是提高青霉素产能的思路之一、血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中,也存在于某些植物细胞中(如豆血红蛋白),还存在于某些细菌细胞中(如透明颤菌)。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌,设计了图b所示的方案:
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溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,蜗牛酶是从以植物和真菌为食的蜗牛消化道中提取的酶。处理①、②所用的酶分别是上述两种酶中的
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【推荐3】“酵母曲蛋”是指覆着于谷物、果实上和自然界中的多种真菌,也称“天然酵母”。某项目式学习小组以制作高品质“酵母曲蛋”为项目目标,探究“酵母曲蛋”制作的主要影响因素,并分析“酵母曲蛋”中酵母菌的繁殖速度及含量。以下为“酵母曲蛋”的制作流程。请根据材料回答下列问题:______ 性,再进行______ 灭菌,用于后续“酵母曲蛋”的培养,培养过程中还需确保适宜的温度。最终,可利用______ 培养基快速繁殖目的菌种,也常常利用______ 培养基保存目的菌种。
(2)酵母菌的繁殖速度及含量是高品质“酵母曲蛋”的判定标准之一。故该小组决定将“酵母曲蛋”上的酵母菌转移接种,确定以下实验方案:首先,制备马铃薯蔗糖固体培养基,配制培养基时还需加入______ 以抑制细菌。接着,在超净工作台运用______ 方法将酵母菌进行接种。最后,将接种好的培养皿倒置于______ 内培养。培养后,分前后两次计数即可计算其繁殖速度。
(3)学习小组中有同学认为可直接对“酵母曲蛋”取样溶解,借助______ 在显微镜下定量检测酵母菌含量,该方法的计数结果通常______ (填“偏多”或“偏少”)。
(4)倘若将某种“酵母曲蛋”应用于现代发酵工业,可采用______ 方法将酵母菌进行分离提纯,进而用于大规模的面包、果酒等生产线。
(2)酵母菌的繁殖速度及含量是高品质“酵母曲蛋”的判定标准之一。故该小组决定将“酵母曲蛋”上的酵母菌转移接种,确定以下实验方案:首先,制备马铃薯蔗糖固体培养基,配制培养基时还需加入
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解题方法
【推荐1】丝状真菌会感染农作物的根茎部,影响农作物的正常生长。研究发现萝卜中的抗真菌蛋白(R)具有抗丝状真菌的作用且对人体没有影响。研究人员用基因工程的方法开发出含R基因的微生物农药(以微生物活体为有效成分,防治有害生物的生物源农药)。图是微生物发酵时的数量增长曲线。
(1)选择导入R基因的微生物时需考虑的因素有___(多选)。
(2)为了使发酵罐中的微生物种群保持最大增长速率,下列措施合理的有___ (编号选填)。
①适时添加营养物质
②实时监测发酵罐的温度变化
③添加消泡剂
④适时排出发酵罐中的气体
⑤适时添加抗生素
⑥及时排出代谢产物
⑦持续快速搅拌
⑧微生物种群数量维持在K/2附近
(3)在如何使用微生物农药的问题上,小古同学提出可以直接喷洒蛋白R基因的表达产物;小月同学提出可以直接喷洒含蛋白R基因的微生物。你同意谁的观点,并说明理由___ 。
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(1)选择导入R基因的微生物时需考虑的因素有___(多选)。
A.该微生物能高效表达出蛋白R |
B.蛋白R不影响该微生物正常生长 |
C.该微生物不影响农作物的生长 |
D.无需考虑该微生物对人体的影响 |
(2)为了使发酵罐中的微生物种群保持最大增长速率,下列措施合理的有
①适时添加营养物质
②实时监测发酵罐的温度变化
③添加消泡剂
④适时排出发酵罐中的气体
⑤适时添加抗生素
⑥及时排出代谢产物
⑦持续快速搅拌
⑧微生物种群数量维持在K/2附近
(3)在如何使用微生物农药的问题上,小古同学提出可以直接喷洒蛋白R基因的表达产物;小月同学提出可以直接喷洒含蛋白R基因的微生物。你同意谁的观点,并说明理由
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【推荐2】人们对富含纤维素的木材废料、废纸、农作物残渣等进行焚烧,不仅浪费资源而且污染环境。研究人员从土壤中分离获得能降解纤维素的细菌(A菌),从A菌中提取一种纤维素酶基因导入大肠杆菌,构建并筛选纤维素降解能力更强的工程菌(B菌)。B菌可通过发酵工程工业化生产纤维素酶。回答下列问题:
(1)为了筛选A菌,可在富含枯枝落叶的土壤中取样,并选用以________ 为唯一碳源的培养基进行分离、纯化,再接种到筛选鉴定培养基上,培养观察、测量并记录菌落和降解圈直径。
(2)为构建高效降解纤维素菌种,进行以下实验操作:
①从目标菌株中获取目的基因并经过PCR扩增,PCR反应中每次循环可分为变性、复性、_____ ,其中复性的结果是_______________ 。
(3)构建并筛选高效降解纤维素的工程菌后,可通过发酵工程工业化生产纤维素酶。发酵过程中,要随时检测培养液中_____________ 等,以了解发酵进程。
(4)试举一实例预期该高效降解纤维素的工程菌在处理废弃物和环境保护方面的应用。
(1)为了筛选A菌,可在富含枯枝落叶的土壤中取样,并选用以
(2)为构建高效降解纤维素菌种,进行以下实验操作:
①从目标菌株中获取目的基因并经过PCR扩增,PCR反应中每次循环可分为变性、复性、
(3)构建并筛选高效降解纤维素的工程菌后,可通过发酵工程工业化生产纤维素酶。发酵过程中,要随时检测培养液中
(4)试举一实例预期该高效降解纤维素的工程菌在处理废弃物和环境保护方面的应用。
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【推荐3】中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值,工艺流程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/2/6/3169066091986944/3169121037361152/STEM/ac890e8edb804992b0098c2f0ae4052e.png?resizew=320)
回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、__________ 、培养基的配制、灭菌、接种、__________ 、产品的分离、提纯等方面,其中的中心环节是__________ 。
(2)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的________ ,并不断提高其浓度,多代培养选择。从功能上看,所用培养基为______________ 。培养过程中定期取样并用___________ 法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。
(3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析原因一是培养基的盐浓度设为60g/L,其他杂菌因___________ 而死亡;二是pH为10的条件下,其他杂菌__________ ,生长繁殖受抑制。
(4)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中_____________ 可能是高密度培养的限制因素。
(5)若发酵产品是单细胞蛋白,则往往采用__________ 、__________ 等方法将其分离和干燥,即可获得产品。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/2/6/3169066091986944/3169121037361152/STEM/ac890e8edb804992b0098c2f0ae4052e.png?resizew=320)
回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、
(2)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的
(3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌,分析原因一是培养基的盐浓度设为60g/L,其他杂菌因
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