Question

【题目】目前在经济作物栽培中使用的赤霉素（GA3）大多是来自于赤霉素（属于真菌）进行发酵工程的产品。为提高发酵过程中赤霉素的产量，研究人员对发酵工艺开展了优化研究。请回答问题：

（1）赤霉菌属于______（填“病毒”“原核”或“真核”）生物。下表是在不同发酵温度下经过190小时（h）发酵后测得的赤霉菌菌丝得丝率（每消耗1g还原糖所产菌丝干重）。

温度（℃）	25	28	30	32	35
菌丝得丝率（g/lg）	0.32	0.36	0.42	0.43	0.38

图1为不同发酵温度条件下赤霉菌产生GA3的速率（每小时、每升菌液汇总的合成产物量）。综合上表和图1结果可知，菌丝得丝率和GA3合成速率的最适温度______（填“相同”或“不同”），GA3合成速率在______条件下相对较高。

（2）研究人员采用分阶段变温调控的发酵工艺后，与恒温发酵相比，GA3的产量明显提高。发酵过程中菌丝干重、残糖浓度及GA3浓度的变化如图2．发酵过程中残糖浓度下降的原因是______。

（3）菌丝产量、GA3合成速率以及维持高水平GA3产出率的时间共同决定了GA3的最终产量。

要获得较高的菌丝得丝率和GA3合成速率需要不断调整温度，根据图2所示，发酵过程前、中、后期采用的温度不同。前期采用30～32℃较高温度，适合______；中期采用28～30℃，有利于快速提高______；而在后期则采用28℃维持较长时间，有利于延长赤霉菌______的时间，以达到研究人员的目的。

Answer 1

【答案】真核 不同 30℃下发酵70h 菌丝生长、各种代谢产物（或赤霉素合成）所需的碳源及能量都主要由糖类提供 菌丝快速生长，以便产生更多的菌丝 GA3合成速率 高水平合成GA3

【解析】

综合表格和图1结果可知，菌丝得丝率和GA3在32℃最高，GA3合成速率在30℃下发酵70h条件下相对较高的合成速率。根据图2所示，发酵过程前、中、后期采用的温度不同，前期采用30～32℃较高温度，适合菌丝快速生长，以便产生更多的菌丝，中期采用28～30℃，有利于快速提高GA3合成速率；而在后期则采用28℃维持较长时间，有利于延长赤霉菌高水平合成GA3的时间。

（1）赤霉菌属于真核生物；根据以上分析已知，菌丝得丝率和GA3在32℃最高，GA3合成速率在30℃下发酵70h条件下相对较高的合成速率；菌丝得丝率和GA3合成速率的最适温度不同。

（2）根据题意分析，已知与恒温发酵相比，GA3的产量明显提高，根据图2分析可知，发酵过程中残糖浓度下降的原因是菌丝生长、各种代谢产物（或赤霉素合成）所需的碳源及能量都主要由糖类提供。

（3）根据以上分析已知，前期采用30～32℃较高温度，适合菌丝快速生长，以便产生更多的菌丝；中期采用28～30℃，有利于快速提高GA3合成速率；而在后期则采用28℃维持较长时间，有利于延长赤霉菌高水平合成GA3的时间。