【題目】谷氨酸棒狀桿菌可用于微生物發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸,從而制取谷氨酸鈉(味精)。下圖為谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑,通過發(fā)酵工程可以大量生產(chǎn)谷氨酸;卮鹣铝袉栴}:

(1)與酵母菌相比,谷氨酸棒狀桿菌在結(jié)構(gòu)上的主要特點是_______;谷氨酸發(fā)酵的培養(yǎng)基成分有豆餅水解液、玉米漿、尿素、磷酸氫二鉀、硫酸鎂、生物素等,從物理狀態(tài)看,該培養(yǎng)基屬于_______培養(yǎng)基。

(2)測定谷氨酸棒狀桿菌數(shù)目可采用的計數(shù)方法有顯微鏡直接計數(shù)法和________,前者計數(shù)的結(jié)果比后者計數(shù)的結(jié)果值更______(填“大”或“小”),原因是___________。

(3)由圖可知,谷氨酸棒狀桿菌體內(nèi)若積累了較多的谷氨酸,則會抑制谷氨酸脫氫酶的活性,微生物這種對自身代謝速率的調(diào)節(jié)方式是______________。

(4)谷氨酸棒狀桿菌在發(fā)酵過程中要不斷地通入無菌空氣,并通過攪拌使空氣形成細小的氣泡,迅速溶解在培養(yǎng)液中,當培養(yǎng)基中碳氮比為4:1時,菌體大量繁殖而產(chǎn)生的谷氨酸少;當碳氮比為3:1時,菌體繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大增。在無氧條件下,谷氨酸棒狀桿菌代謝產(chǎn)物是乳酸或琥珀酸。由此說明谷氨酸菌的代謝類型是______,與__________類似(填菌種名稱)。

【答案】無核膜為界限的細胞核液體稀釋涂布平板法大前者死活菌體一起計數(shù),后者只計數(shù)活菌數(shù),且可能有多個菌體形成同一個菌落負反饋調(diào)節(jié)異養(yǎng)兼性厭氧型酵母菌

【解析】

谷氨酸棒狀桿菌在有氧狀態(tài)下發(fā)酵產(chǎn)生谷氨酸,而在無氧狀態(tài)下,則其代謝出變成乳酸或琥珀酸,說明谷氨酸棒狀桿菌是一種異養(yǎng)厭氧型。圖中顯示谷氨酸棒狀桿菌在合成谷氨酸的過程中,當體內(nèi)積累谷氨酸較多時,就會反饋抑制谷氨酸脫氫酶的活性,從而減少合成谷氨酸的速率,所以這是一種微生物細胞內(nèi)的控制酶活性的調(diào)節(jié)過程,而且是一種負反饋調(diào)節(jié)。

(1)谷氨酸棒狀桿菌屬于細菌,而酵母菌屬于真菌,所以谷氨酸棒狀桿菌在結(jié)構(gòu)上的主要特點是無核膜為界限的細胞核。從谷氨酸發(fā)酵的培養(yǎng)基成分有豆餅水解液、玉米漿等,所以從物理狀態(tài)看,該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基。

(2)測定谷氨酸棒狀桿菌數(shù)目可采用顯微鏡直接計數(shù)法和稀釋涂布平板法。由于顯微鏡直接計數(shù)法是死菌和活菌一起計數(shù),而稀釋涂布平板法只計數(shù)活菌,且可能有多個菌體形成一個菌落,因此顯微鏡直接計數(shù)法的結(jié)果比稀釋涂布平板法計數(shù)的結(jié)果更大。

(3)據(jù)圖分析,當谷氨酸棒狀桿菌體內(nèi)若積累了較多的谷氨酸時,會抑制谷氨酸脫氫酶,導致其活性下降,這種對自身代謝速率的調(diào)節(jié)方式是負反饋調(diào)節(jié)。

(4)谷氨酸棒狀桿菌在發(fā)酵過程中不斷地通入無菌空氣,谷氨酸的合成量大增;在無氧條件下,谷氨酸棒狀桿菌代謝產(chǎn)物是乳酸或琥珀酸。由此說明谷氨酸菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧性。這種代謝類型與酵母菌類似。

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A. 過程①、②需要 RNA 依賴性 RNA 聚合酶和核糖核苷酸

B. RNA 依賴性 RNA 聚合酶是在埃博拉病毒內(nèi)合成的

C. (+)RNA 為 mRNA,能指導 EBV 蛋白質(zhì)的合成

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(1)人體在寒冷環(huán)境下,圖1中激素__________(填字母)的分泌量明顯增加,以增加產(chǎn)熱量,同時機體還可以通過皮膚血管收縮,減少皮膚的血流量等變化以減少散熱。

(2)血糖升高,一方面可以直接刺激胰島B細胞,引起________分泌增加;另一方面也可以通過丙模式調(diào)節(jié)分泌量,此時胰島B細胞屬于反射弧結(jié)構(gòu)中的_________。

(3)若甲模式中,靶腺為卵巢,則女性排卵前性激素的含量逐漸升高,進而影響下丘腦和垂體中某些激素的分泌,這種調(diào)節(jié)機制稱為_______________。

(4)人在劇烈運動時,交感神經(jīng)的作用加強,使心跳和血液循環(huán)加快,以適應人體對物質(zhì)和能量的需求。在此過程中,交感神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素,與胰島A細胞膜上的________結(jié)合,促進胰島A細胞分泌胰高血糖素,去甲腎上腺素屬于___________(填“神經(jīng)遞質(zhì)”或“激素”)。

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