Question

（2009年商丘模擬）有一種能生產(chǎn)食品香料的細(xì)菌，其生長(zhǎng)速率、代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量與培養(yǎng)液中的溫度、pH、溶氧量等關(guān)系如下圖（圖一）所示：?

在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們?cè)O(shè)計(jì)了高效、自控、產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定的兩級(jí)連續(xù)培養(yǎng)裝置（圖二），回答有關(guān)問題：?

（1）根據(jù)曲線圖與甲裝置的用途可知，甲裝置內(nèi)的溫度、pH應(yīng)分別調(diào)節(jié)為                   。?

A.33℃和4.3                  B.33℃和5.5?            C.37℃和5.5               D.37℃和4.3?

（2）發(fā)酵過程中，通氣裝置控制閥應(yīng)             。?

（3）在生產(chǎn)實(shí)踐中，當(dāng)甲裝置內(nèi)的細(xì)菌處于                    期時(shí)，可讓甲裝置中的培養(yǎng)基大量流入乙裝置，這樣有利于乙裝置中細(xì)菌較快進(jìn)入                       期，達(dá)到縮短生產(chǎn)周期的目的。?

（4）從培養(yǎng)液中提取食品香料的方法有：                                        。?

A.過濾                      B.蒸餾            ?       C.萃取                    D.沉淀?

（5）如下圖為該生產(chǎn)食品香料的代謝途徑，若要大量合成食品香料，可采取的措施是：                  。?

Answer 1

  （1）B  （2）關(guān)閉  （3）對(duì)數(shù)  穩(wěn)定  （4）BC?

（5）對(duì)該菌進(jìn)行誘變處理，選育出不能合成酶③的菌種或改變細(xì)胞膜通透性，使代謝產(chǎn)物迅速排出細(xì)胞外?

解析:

  （1）從溫度與增長(zhǎng)速率的關(guān)系上可以看出，生長(zhǎng)的最適溫度為33℃左右；從pH與增長(zhǎng)速率的關(guān)系上可以看出，生長(zhǎng)的最適pH為5.5左右。?

（2）從溶氧量與生長(zhǎng)速率的關(guān)系上可以看出，溶氧量越多，該細(xì)菌的增長(zhǎng)速率越慢，所以該細(xì)菌為厭氧微生物，在發(fā)酵過程中應(yīng)該關(guān)閉通氣裝置控制閥，禁止氧氣的通入。?

（3）在生產(chǎn)實(shí)踐中，處于對(duì)數(shù)期的細(xì)菌，代謝旺盛，個(gè)體的形態(tài)和生理特征比較穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用菌種和科研材料。所以，當(dāng)甲裝置內(nèi)的細(xì)菌處于對(duì)數(shù)期時(shí)可讓甲裝置中的培養(yǎng)基大量流入乙裝置，這樣有利于乙裝置中細(xì)菌較快進(jìn)入穩(wěn)定期，達(dá)到縮短生產(chǎn)周期的目的。微生物發(fā)酵中菌種的選育一般有三種方式：誘變育種、基因工程、細(xì)胞工程。第（5）問中的圖表示某種菌生產(chǎn)食品香料的代謝途徑，圖中反映出當(dāng)食品香料物質(zhì)和物質(zhì)G同時(shí)積累過量時(shí)，會(huì)抑制酶①的作用，這是微生物代謝過程中酶活性的調(diào)節(jié)過程，若要大量合成食品香料，必須保證讓食品香料物質(zhì)和物質(zhì)G不能同時(shí)積累過量。所以常用的措施是選育不能形成酶③的菌種，或者是對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行人工控制，改變生物膜的通透性，讓代謝產(chǎn)物及時(shí)排出細(xì)胞外。?

此題中涉及的圖形較多，要準(zhǔn)確地將曲線和圖形信息轉(zhuǎn)化為問題答案。要分清楚甲裝置和乙裝置的作用，這是一個(gè)兩級(jí)連續(xù)培養(yǎng)裝置，甲裝置的作用是進(jìn)行微生物的培養(yǎng)過程，所有的條件應(yīng)該適應(yīng)菌種的生長(zhǎng)和繁殖，所以坐標(biāo)曲線中應(yīng)該分析實(shí)線（增長(zhǎng)速率曲線）的變化情況。