1．(1)基因工程 诱变育种 细胞工程 (2)接种 灭菌(3)细菌数目和产物浓度培养基发酵条件(溶氧、温度、pH、通气量、转速) (4)微生物菌体初级代谢
2 谷氨酸是味精的主要成分。最初人们是以蛋白质为原料，用加酸水解法制取，现在主要采用微生物发酵法制取。请分析回答下列问题：
(1)谷氨酸生产中常用的菌种是 等。
(2)下表所示为某味精厂原料的主要成分，请分析填表。
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成分 |
玉米浆 |
尿素 |
磷酸氢二钾 |
硫酸镁 |
生物素 |
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作用 |
碳源 |
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(3)从上表所示原料成分可知谷氨酸产生菌属于 型，原因是 。
(4)为提高谷氨酸产量，玉米浆和尿素的比例最好为 。
(5)发酵常在发酵罐中进行，发酵罐中的搅拌器除了使菌种与培养液充分接触外，还有一个重要的作用是 ，由此可想到发酵罐中要有 装置，因为 C。
(6)发酵时，如不加以人工控制，培养液的pH常发生变化，因为 可使pH上升， 可使pH下降。如果pH下降到一定程度，产物就成了 。生产上为了控制pH，常采用在培养液中 的办法。
(7)在适宜的条件下，培养液中的谷氨酸产生菌就会生成大量的谷氨酸，此时若不及时排放到细胞外，就会影响进一步生产，这是因为 ，为了能迅速排放到细胞外，常用 。
(8)谷氨酸属于 类产品，常用的分离提纯方法是 等。
(9)20世纪40年代，微生物学家常用 方法选育菌种。80年代后，随着生物技术的发展，开始用 等方法选育菌种，取得很大成效。
1． 下图表示制造啤酒的过程，据此回答下列问题：
(1)为什么要把原料放进沸水中混合？ 。
(2)为什么要在混合物冷却后才把酵母菌加进去? 。
(3)请写出酵母菌所进行的生理过程化学反应方程式： 。
(4)研究者发现温度的变化对气体产量有影响，并在不同温度下测定气体的产量(如下表)。请在方格纸上，用表中数据，设计完成曲线图。
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温度 (℃) |
气体体积 [mm3·(10rain)-1] |
温度 (℃) |
气体体积 [mm3·(10min)-1] |
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20 |
10 |
30 |
25 |
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40 |
35 |
50 |
20 |
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60 |
8 |
70 |
2 |
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80 |
1 |
100 |
0 |
(5)请解释这条曲线为什么是这样的形状？
[考场错解] (1)除去原料中的细菌 (2)避免高温影响酶的活性(3)
(4)图中未注明横坐标、纵坐标的含义，曲线一直上升或一直下降(5)微生物代谢过程中需要酶的参与，而酶受温度影响
[专家把脉]对发酵工程中涉及的微生物营养、代谢和种群特点掌握不清楚，或者不能将所学知识应用于生产实际。酵母菌发酵形成酒精和二氧化碳，原料放入沸水中混合是杀灭细菌、消毒；等到混合物冷却后才加酵母菌是避免酵母菌失活；发酵罐加盖子，是为了满足无氧呼吸的条件；曲线图的绘制以温度为横坐标，以气体体积为纵坐标。
[对症下药] (1)杀灭细菌、消毒(2)避免酵母菌受热失活 (3)
能量
(4)纵坐标
标注气体体积及其数值，作下图：
(5)该酶的催化作用受温度的影响。在一定温度范围内，酶活性随温度的升高而增强，40℃是酶作用的最适温度，当温度超过40℃，酶的活性随之下降，高温使酶失活。
专家会诊
发酵工程的应用主要体现在酿酒、酸奶的生产及抗生素的制造几个方面。上述考点经常会涉及基因工程、酶工程和发酵工程的交叉与渗透，答题时需引起足够的重视。
考场思维训练
1下图是发酵工程生产产品的流程简图，据图回答：
(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，
①是 ；高产青霉素菌种是通过②培育的，
②是 ，③是 。
(2)④表示 ；⑤表示 。
(3)整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需随时取样，检测 等，以了解发酵过程，还要及时添加 ，同时严格控制 。
(4)若⑥是单细胞蛋白的话，⑥是 。氨基酸、维生素属⑦的 产物。
