现代工业发酵调控学真题精选.docx

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现代工业发酵调控学真题精选

　　[判断题]

　　1、除少数例外，各种微生物合成同一化合物的生物合成途径从生化观点看都是一样的；但同一途径在不同微生物中可能受到代谢调节作用方式有明显不同。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　2、孢子的萌发是在非极性生长过后才出现的。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　3、发酵过程中碳源的氧化程度越高所需氧气越多。

　　参考答案：

错

　　[填空题]4各种微生物对环境中渗透压变化的耐受能力是不同的。

耐渗透性是指微生物能在其内部和外界渗透压差别很大的情况下调节其内部渗透压。

耐盐菌的（）积累在渗透压的调节中起主要作用，酿酒酵母的主要渗透压调节剂为（）。

　　参考答案：

K+；甘油

　　[填空题]5无机磷（）初级代谢，（）次级代谢。

　　参考答案：

促进；抑制

　　[填空题]6赖氨酸生产菌种（如谷氨酸棒杆菌）合成赖氨酸的途径中只有单一的天冬氨酸激酶，这种酶是通过苏氨酸加赖氨酸的（）作用调节的。

　　参考答案：

协同反馈调节

　　[填空题]7为什么生物素浓度对谷氨酸发酵的成败至关重要？

　　参考答案：

谷氨酸发酵菌为生物素缺陷型菌株，而生物素是合成细胞膜的必要成分，必须由外界添加。

只要控制生物素的亚适量，就能增加细胞膜的通透性，使谷氨酸分泌到细胞外，减少谷氨酸对谷氨酸合成酶的反馈抑制作用。

　　[填空题]8生长速率对细胞大小与胞内RNA含量有何影响？

为什么？

　　参考答案：

一般来说，细菌生长越快，其个体越大，含RNA越多，其中大部分是核糖体。

生长速率随核糖体含量线性地增加，这是因为核糖体是蛋白质合成的限制步骤。

短时间内合成大量的蛋白质，必须增加核糖体数目。

　　[填空题]9抗生素的生物合成是如何启动和终止的？

　　参考答案：

启动：

　　1.次级代谢产物一般在菌体生长后期合成。

次级代谢中的关键酶都在合成阶段被合成。

一般认为是由于碳分解产物产生阻遏作用的结果，阻遏解除后，合成阶段才能开始。

　　2.次级代谢产物合成酶是初级代谢物诱导产生的，初级代谢物可诱导合成酶的产生从而增加最终产物的产量。

　　终止：

　　1.酶不克逆衰退。

　　2.积累的抗生素反馈抑制。

　　3.抗生素前体的耗竭。

　　[填空题]10为什么优化菌浓是工艺控制的一个重要环节？

　　参考答案：

1.细胞得率是工业过程的重要指标。

得率的提高可降低产品成本。

　　2.生物量维持适当的浓度可获得最大的产物转化率。

　　3.缩短生产周期。

　　[填空题]11（）是链霉菌产生的一种生理代谢自调节物质，γ-丁酮内酯的一种，能促进链霉素的合成。

　　参考答案：

A因子

　　[填空题]12微生物在低温下生长时必然会伴随脂肪酸不饱和程度的（）。

　　参考答案：

增加

　　[填空题]13分子得率系数Yglc=45（g/mol）表示（）。

　　参考答案：

消耗1mol葡萄糖生成45g菌体

　　[判断题]

　　14、微生物所有已知的代谢调节机制都是变构蛋白在其中起作用。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　15、碳源相同的条件下，用硝酸盐作氮源的生物量得率比用NH4+高。

　　参考答案：

错

　　[填空题]16维持能是微生物分解代谢产生的用于（）的那部分能量。

些活动包括（），（），和维持细胞体内的。

与菌体个体及（）有关。

　　参考答案：

非生长活动；大分子的周转；无效循环；平衡；环境因素

　　[判断题]

　　17、一种碳源起分解代谢物阻遏作用的效能取决于它的化学结构。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　18、在生物量形成的能量需求中，DNA的含量在很大程度上决定了细胞形成的ATP需求。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　19、菌在低于最适宜生长温度的范围内比在高温度范围内有更强的适应力。

　　参考答案：

对

　　[填空题]20芳香族氨基酸的合成途径又称为（），此簇氨基酸合成途径为麦角生物碱的合成提供前体（）。

　　参考答案：

莽草酸途径；色氨酸

　　[填空题]21赖氨酸生产菌种（如谷氨酸棒杆菌）合成赖氨酸的途径中只有单一的天冬氨酸激酶，这种酶是通过苏氨酸加赖氨酸的（）反馈抑制作用调节的。

　　参考答案：

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　　[填空题]22在发酵过程中所有养分均有最高的限制，超过此限制会使生长速率下降。

一般称这种现象为（）。

　　参考答案：

基质抑制

　　[填空题]23微生物生长停滞期的长短由哪些因素决定？

如何缩短停滞期？

　　参考答案：

停滞期的长短由接种量、种龄和培养基成分决定。

加大接种量、选择对数生长期的种龄和较能满足菌体营养要求的培养基可缩短停滞期。

　　[填空题]24在工业发酵中pH是生长和产物合成的重要状态参数是因为pH影响（）从而影响膜的（）。

　　参考答案：

跨膜pH梯度；通透性

　　[填空题]25Yglc=

　　0.5（g/g）表示（）。

　　参考答案：

消耗1g葡萄糖生成

　　0.5g菌体

　　[填空题]26微生物的代谢控制机制分为两种主要类型：

　　（）的调节和（）的调节。

　　参考答案：

酶活；酶量

　　[填空题]27酵母生产中由于葡萄糖浓度过高而在有氧条件下产生乙醇的现象，被称为酵母的（）效应。

　　参考答案：

葡萄糖

　　[填空题]28抗生素的生物合成终止的原因是（）、（）、（）。

　　参考答案：

酶不克逆衰退；积累的抗生素反馈抑制；抗生素前体的耗竭

　　[填空题]29抗生素合成中脒基的供体一般是（）。

　　参考答案：

精氨酸

　　[填空题]30从生物合成的角度由短链脂肪酸缩合而成的具有长碳链结构的化合物，称为聚酮类化合物（包括大环内酯类、安莎类、聚醚类、蒽醌类等抗生素和一些真菌毒素）。

其中抗生素的典型代表有（）、雷帕霉素、利福霉素、柔红菌素等。

　　参考答案：

红霉素

　　[判断题]

　　31、丁二胺又称腐胺，它可以调节细胞的渗透压，保证细菌内部的离子强度大致不变。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　32、微生物的培养过程中维持溶氧越高越好。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　33、变构调节的特征之一是：

变构酶的典型动力学曲线是典型的双曲线型。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　34、乳糖是青霉素发酵的良好碳源，是因为它起着前体的作用。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　35、同工酶是指在不同细胞中催化同一生化反应，结构稍有不同，可分别被相应的末端产物抑制的一类酶。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　36、A因子是链霉菌产生的一种生理代谢自调节物质，能促进链霉素的合成

　　参考答案：

对[判断题]

　　37、在快速生长的细胞中，每个细胞的DNA也随生长速率的提高而增加，但程度低一些。

因此，以细胞重量衡量，DNA含量是减少的。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　38、碳源相同的条件下，用硝酸盐作氮源的生物量得率比用NH4+高

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　39、起反馈调节作用的反馈抑制剂和酶作用的基质不需要在大小、形状或所带电荷方面相似。

　　参考答案：

对

　　[填空题]40四种葡萄糖分解途径有许多共同的中间体和酶，但有些酶是该途径专有的关键酶，EMP途径的关键酶是（），在这些途径中EMP途径提供的ATP最多，但不产生重要的（）和（）生物合成所需要的前体。

因此仅有EMP途径的微生物还需补充生长因子。

　　参考答案：

6-磷酸果糖激酶；嘌呤；嘧啶

　　[填空题]41微生物代谢网络中的途径的交叉点（代谢流的集散处）叫做（）。

　　参考答案：

节点

　　[判断题]

　　42、细菌生长在进入静止期时所有的生化活动都会停止。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　43、在需氧条件下糖运输的能量需求对细胞得率的影响比在厌氧条件下小一些。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　44、生长速率有可能是分解代谢产物阻遏的胞内作用因子，而与营养限制的种类无关。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　45、在生物量形成的能量需求中，蛋白质的含量在很大程度上决定了细胞形成的ATP需求。

　　参考答案：

对

　　[填空题]46细菌的生长方式为（）；酵母的生长方式为（）；霉菌和放线菌的生长方式为（）。

　　参考答案：

裂殖；出芽生殖；菌丝末端伸长、分枝、交错成网

　　[填空题]47丁二胺又称（），它可以调节细胞的渗透压，保证细菌内部的离子强度大致不变。

　　参考答案：

腐胺

　　[填空题]48微生物代谢网络中的途径的交叉点（代谢流的集散处）叫做节点。

形如下图

　　的是（）节点。

　　参考答案：

柔性

　　[填空题]49氧抑制酵母糖发酵生成乙醇的作用称为（）效应，而酵母的葡萄糖效应（crabtree效应）可归纳为：

葡萄糖浓度过高抑制（）的合成，使呼吸降低，抑制丙酮酸脱氢酶系统，诱导出丙酮酸脱羧酶，使丙酮酸脱羧成为乙醇。

　　参考答案：

巴斯德；细胞色素氧化酶a

　　[填空题]50能过量生产谷氨酸的生产菌种有两个共同特征（）酶的缺乏和对（）的需求。

　　参考答案：

α‐酮戊二酸脱氢酶；生物素

　　[填空题]51前体与诱导物的区别：

一般可把那些能在（）期内促进抗生素生物合成的化合物看作诱导物，而前体往往只在（）期内起作用，甚至蛋白质合成受阻的情况下也行。

诱导物应能被非前体的结构类似物取代。

诱导物的另一个特征是其（）。

　　参考答案：

生长期；生产；诱导系数特别高

　　[填空题]52链霉素是由（）、链霉糖和N-甲基-L-氨基葡萄糖胺三部分组成。

　　参考答案：

链霉胍

　　[填空题]53青霉素的母核部分是以（）和（）为前体合成的，侧链是由α-氨基己二酸构成。

　　参考答案：

半胱氨酸；缬氨酸

　　[填空题]54维持能是什么？

与哪些因素有关？

　　参考答案：

维持能是分解代谢产生的用于非生长活动的那部分能量。

　　这些活动包括大分子的周转，无效循环，和维持细胞体内的平衡。

与菌体个体及环境因素有关：

PH、温度、培养基渗透压、氧和二氧化碳分压。

　　[填空题]55前体在抗生素生物合成中的作用是什么？

如何添加？

　　参考答案：

1.前体在抗生素生物合成中的作用：

起抗生素建筑材料的作用；诱导抗生素生物合成的作用。

　　2.外源前体在发酵液中的残留浓度过高，会使生产菌中毒，不利于抗生素的合成。

但前体不足也不行。

因此可在基础料中添加，过程添加前体时宜少量多次或流加，控制发酵液中前体残留浓度在适当范围。

　　[填空题]56简述抗生素生物合成中磷酸盐的调节作用。

　　参考答案：

（1）无机磷促进初级代谢，抑制次级代谢；

（2）初磷浓度决定比生长速率与比生产速率成反比（在一定范围内）；

　　（3）磷促进糖酵解作用，抑制磷酸戊糖途径。

　　（4）磷限制次级代谢产物合成的诱导物的合成；

　　（5）过量的磷抑制次级代谢产物前体的合成；

　　（6）磷抑制或阻遏次级代谢产物合成所必需的磷酸酯酶。

　　[填空题]57阐述你对代谢能支撑假说、代谢网络假说和细胞经济假说的理解并请提出你的工业发酵菌种选育和工艺控制的思路。

　　参考答案：

1.微生物生命活动的三个基本假说：

①代谢能支撑假说：

微生物细胞生命活动的驱动原理（微生物能学）②代谢网络假说：

代谢网络与代谢物流图（微生物第二解剖学）③细胞经济假说：

细胞经济运行与生存保障原理（细胞经济学）。

　　2.代谢能支撑假设挑明了微生物生命活动的前提，即微生物细胞代谢能的持续供应问题；代谢网络假设梳理了微生物生命活动的内容，具体化了微生物细胞的能量、物质的转化关系；细胞经济假设揭示微生物生命活动的经济管理原则，这些原则是人和微生物合作成功的基础。

　　3.三个基本假说是反映微生物生命运动客观规律的基本假说，分别认定了发酵工程的生物学属性，论证了生物产品与其有机原料在代谢网络上联网的可能性和现实性，理出了可用来解决微生物生存利益与人类的经济利益之间矛盾的基本思路。

　　4.人们在代谢网络假说、微生物细胞机器的工作模式和微生物代谢的五段式的基础上提出工业发酵菌种选育和工艺控制的思路：

①进：

促进细胞对碳源等营养物质的吸收；②通：

使来自上游和各个注入分支的碳架物质能畅通地流向目的产物；③节：

阻塞与目的产物的形成无关或关系不大的代谢支流，使碳架物质相对集中地流向目的产物；④堵：

消除或削弱目的产物进一步代谢的途径；⑤出：

促进目的产物向胞外空间分泌。

　　[填空题]58为什么在工业发酵中维持生长和产物的所需最适pH是生产成败的关键之一？

　　参考答案：

1.pH是生长和产物合成的重要状态参数，pH影响跨膜pH梯度，从而影响膜的通透性。

　　2.发酵过程中pH是变化的。

　　3.pH可反映菌的生理状况。

　　[填空题]59cAMP在分解代谢物阻遏作用中起什么作用？

　　参考答案：

cAMP与一特殊的蛋白质结合成为cAMP-CRP受体蛋白复合物，此复合物与启动基因结合，能增强该基因对RNA聚合酶的亲和力，结果增加转录的频率。

　　[填空题]60简述用结构类似物筛选耐末端代谢产物调节的突变株的原理。

　　参考答案：

在正常情况下，细胞中过量末端代谢产物会抑制或阻遏参与生物合成途径的酶。

氨基酸A可用于蛋白质的合成，氨基酸类似物A1具有与A一样的调节作用，但不能用于蛋白质的合成。

菌株在含有A1培养基上培养时，只有对A1不敏感的抗性突变株才能合成A，方能形成菌落。