《现代工业发酵调控学》试卷A及答案

1、10/10 现代工业发酵调控学 试卷（ A ） 适用专业试卷所需时间120分钟试卷总分100分考试日期开卷/闭卷闭卷成 绩一、名词解释（共5小题，每小题3分，共15分）1分化2维持能3. 反馈抑制4. 节点5. 诱导酶二、 判断题（对的打“” ，错的打“” ）（1.510=15分）1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。（ ）2微生物的培养过程中维持溶氧越高越好。（ ）3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。（ ）4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。（ ）5乳糖是青霉素发酵的良好碳源，是因为它起着前体的作用。

2、（ ）6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。（ ）7次级代谢产物的合成不具有菌株特异性。 （ ）8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。（ ） 9A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。（ ）10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。（ ）三、填空题（120=20分）1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 。2Y=0.5（g/g）表示 。 3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。

3、一般称这种现象为 。 4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。5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。 6抗生素的生物合成终止的原因是 ； ； 。7前体在抗生素生物合成中的作用是 和 。8、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。9链霉素是由 、链霉糖和N-甲基-L-氨基葡萄糖胺三部分组成。 10抗生素合成中脒基的供体一般是 。11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

4、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。12无机磷 初级代谢， 次级代谢。13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 。四、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）1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？2试述菌丝顶端生长的机制。3工业生产在培养基的选择和添加方式上，是如何克服碳源、氮源的分解代谢物对抗生素生物合成的阻遏作用的？并请举一生产实例说明。4简述初级代谢和次级代谢之间的关系。5向发酵液中添加次级代谢物的前体不一定能促进次级代谢产物的合成，其原因是什么？五、论述题（共2小题，每小题10分，共2

5、0分）1请结合微生物与工业发酵的关系论述为什么要研究微生物的生长分化规律和代谢调节机制？2现有某谷氨酸生产菌的谷氨酸发酵代谢途径如下图所示请从1.切断或减弱支路代谢2.解除自身的反馈抑制3.增加前体物的合成4.提高细胞膜的渗透性四个方面来阐述此谷氨酸生产菌的具体育种思路。（提示：-酮戊二酸是合成谷氨酸的前体；-酮戊二酸积累会反馈抑制异柠檬酸合成酶的活性；谷氨酸积累会反馈抑制和阻遏谷氨酸合成酶的活性和合成。）现代工业发酵调控学试卷（A）答案一、名词解释（共5小题，每小题3分，共15分）1分化：在生物体的生命循环过程的特定阶段，某些细胞类型在形式或功能方面发生改变的现象。微生物分化时往往形成次级代

6、谢产物。2维持能：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。3反馈抑制：末端代谢产物抑制其合成途径中参与前几步反应的酶的活性。4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。5诱导酶：是细胞为适应外来底物或底物结构类似物而临时合成的酶。如E.coli在含乳糖培养基上产生的-半乳糖苷酶和半乳糖苷渗透酶就是由乳糖存在而诱导产生的。二、 判断题（对的打“” ，错的打“” ）（110=10分）1（）2（）3（）4（）5（）6（）7（）8（） 9（）10（）三、填空题（120=20分）1在工业发酵中pH是生长和产物合成的重要状态参数是

7、因为pH影响跨膜pH梯度，从而影响膜的通透性。2Yglc=0.5（g/g）表示 消耗1 g葡萄糖生成0.5g菌体 3. 基质抑制。4. 微生物的代谢控制机制分为两种主要类型： 酶活 的调节和 酶量的调节。5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 葡萄糖 效应。6酶不克逆衰退；积累的抗生素反馈抑制；抗生素前体的耗竭。7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。8协同9链霉素是由链霉胍 、链霉糖和N-甲基-L-氨基葡萄糖胺三部分组成。 10精氨酸11 红霉素 12无机磷 促进 初级代谢， 抑制 次级代谢。13芳香族氨基酸的合成途

8、径又称为 莽草酸途径 ，此簇氨基酸合成途径为为麦角生物碱的合成提供前体 色氨酸 。四、简答题（55=25分）1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？答：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。2泡囊是一种由单层膜包裹的细胞器，可把它看作是溶酶体复合物或内膜复合物的一部分。含有多种水解酶系和细胞壁合成酶以及细胞壁的前体，在胞内起运输材料的作用。泡囊在菌丝顶端聚集，与质膜融合，释放出细胞壁合成酶，新细胞壁单元被合成。3工业生产在培养基的选择和添加方式上是如何克服碳源、氮源的分解代谢物对抗生素生物合成的阻

9、遏作用的？并请举一例说明。答：使用非阻遏性碳源或流加技术添加，选择难消化的氮源。例如：产黄青霉青霉素的生产过程中，葡萄糖采用流加技术添加，选用玉米浆和黄豆饼粉作为氮源。4答：许多次级代谢产物的基本结构是由少数几种初级代谢产物构成的，所以次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生出来的，次级代谢途径并不是独立的，而是与初级代谢途径有密切关系的。因此次级代谢必然会受到初级代谢的调节。例如青霉素的合成会受到赖氨酸的强烈抑制，而赖氨酸合成的前体 a- 氨基己二酸可以缓解赖氨酸的抑制作用，并能刺激青霉素的合成。这是因为 a- 氨基己二酸是合成青霉素和赖氨酸的共同前体。如果赖氨酸过量，它就会抑制这个反应途径中

10、的第一个酶，减少 a- 氨基己二酸的产量，从而进一步影响青霉素的合成。5答：过多的前体分解会产生有毒物质，危害菌体生长。不能代谢的前体影响产物的提取。五、论述题（共2小题，每小题10分，共20分）1答：1）微生物生长繁殖与工业生产的关系。微生物是工业发酵的灵魂。发酵过程是微生物细胞参与的生命活动过程。2）细胞的率是工业过程的重要指标。的率的提高可降低产品成本。生物量维持适当的浓度可获得最大的产物转化率。3）分化和产孢子过程与次级代谢产物合成有某种联系。4）微生物的代谢网络是受到高度调节的。只有了解微生物的生长分化规律和代谢调节机制，才能运用人为的方法对微生物的代谢调节进行遗传改造和条件的控制，以期按照人们的愿望，生产有用的微生物制品。2. 1）切断或减弱支路代谢：选育减弱-酮戊二酸进一步氧化能力的突变株 同时选育强化丙酮酸羧化支路的突变株。从谷氨酸生物合成的代谢途径可以看出，减弱-酮戊二酸脱氢酶复合体的活性，可以使代谢流向谷氨酸，从而使谷氨酸得到积累。2）解除自身的反馈抑制：选育解除谷氨酸对谷氨酸脱氢酶反馈调节的