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1;第六单元;【考纲搜索】 (1)应用发酵工程的生产实例； (2)发酵工程的概念和内容； (3)发酵工程的应用。;【分析预测】 微生物与发酵工程和人类生产、生活特别是人体健康密切联系，尤其是基因工程与细胞工程实现产业化，生产人类所需的现代生物技术产品必须应用发酵工程，因此本讲内容是高考的热点。在近几年高考中考查频率呈上升趋势，常以选择题形式出现，非选择题主要与遗传变异和免疫知识进行综合考查，多集中微生物的增殖、遗传信息的表达、真原核细胞的结构、基因结构、突变与代谢的关系以及发酵工程中的条件控制等。本讲知识中的实验与探究类试题在高考中逐年增多，应引起高度重视。;一、知识概述;内容： 应用： 【医药】生产药品，生产基因工程药品 【食品】生产传统发酵产品，生产食品添加剂，解决粮食短缺(单细胞蛋白);二、要点归纳 　　发酵工程的概念和内容 1.概念：是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产的一种技术。 2.内容：包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离、提纯等方面。;3.与发酵的区别：发酵是个过程，是通过微生物的大量培养生产各种代谢产物或菌体的过程，而发酵工程是一种生物技术，采用现代工程技术手段，人工控制环境条件，进行大规模发酵生产。;　影响发酵过程的因素分析 1.温度→影响 ①酶活性 ②生物合成的途径，如金色链霉菌在30℃以下时，合成金霉素能力强，在35℃以上时，则只合成四环素 ③发酵液的物理性质以及菌种对营养物质的分解和吸收;2.pH→影响①酶活性 ②细胞膜的带电荷状况膜的通透性营养物质吸收与代谢产物分泌 ③培养基中营养物质的分解 ④产物的生成，如pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺，而不是谷氨酸 pH改变的原因：发酵工程中营养物质的利用，代谢产物的积累。 调整措施：添加缓冲系统，或中间补加氨水、尿素、CaCO3、(NH4)2CO3等。;3.溶氧→影响①不同异养微生物的生长、繁殖与代谢 ②产物合成，如当溶解氧不足时，谷氨酸棒状杆??生成的代谢产物是乳酸或琥珀酸，而不是谷氨酸 4.营养物质的浓度 C/N、无机盐、维生素：影响菌体生长和代谢产物的积累，如C/N=3时，谷氨酸棒状杆菌大量合成谷氨酸；但当C/N=4时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少。;　　发酵工程中菌种选育常用方法的比较;生物工程的比较与联系; (2007·全国Ⅰ)通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述，正确的是( ) A.溶氧充足时，发酵液中有乳酸的积累 B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量 C.菌体中谷氨酸的排出，有利于谷氨酸的合成和产量的提高 D.发酵液pH呈碱性时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺;(2009·全国卷Ⅰ)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是( ) A.发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸 B.发酵时常采用的培养基为液体天然培养基 C.从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产 D.当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量; (2008·北京)水华可因蓝藻爆发所致。科研人员尝试利用某种细菌限制蓝藻数量，相关实验的示意图如下图所示。图中①～⑥表示实验步骤。 请回答问题：;(1)从细胞结构的特点与复杂程度上看，蓝藻属于　　细胞；从生态系统的营养结构上看，蓝藻处于　　　　　；蓝藻的代谢类型通常是　　　　　。;(2)引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素；蓝藻毒素　　(填“是”或“不是”)蓝藻生长、繁殖所必需的物质。蓝藻毒素对人是一种致癌因子，可使原癌基因　　　　　　　　　　　，导致正常细胞发生癌变。;(3)图中②、⑤通常使用的是①、④中已培养至　　期的蓝藻和溶藻细菌。 (4)图中⑤实验组在每个培养皿中，如果做三个重复实验，可采取的做法是 　　　　　　　　　　　　　　　 　。为完善实验设计方案，应增设对照组，可采取的做法是 　　　　　　 　　　　　　　　 　。;(5)蓝藻通常呈蓝绿色，观察实验结果，发现培养皿中出现褪色空斑，说明蓝藻 　　　　　　　　　　　。;21