高考生物第一輪總復習講座之十
【內容】
第五：微生物與發酵工程（二）
【重點與難點】
重點：發酵工程的概念和內容；酶制劑的生產和應用；生物工程各分支之間的密切關系。
難點：在發酵過程中，如何保證菌種生長和代謝的正常進行；生產酶制劑的基本原理。
【延伸與拓展】
第五：微生物與發酵工程（二）
第三節 發酵工程簡介
一、應用發酵工程的生產實例?－谷氨酸發酵
常用菌種：谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌。
二、一般流程：
三、應用
1．醫藥工業：(1)直接生產多種藥品，如抗生素、維生素、動物激素、藥用氨基酸
(2)與基因工程和細胞工程結合生產藥品，如：人生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素-2、抗血友病因子等。
2.食品工業： (1)使傳統的發酵產品質量和產量得到提高
(2)生產各種食品添加劑，如：酸味劑(L-蘋果酸、檸檬酸、乳酸)、鮮味劑(肌苷酸、谷氨酸)、色素(紅曲素、β-胡蘿卜素)、甜味劑(高果糖漿、甜菜糖)。
(3)解決糧食問題的重要途徑，如生產單細胞蛋白。
第四節 酶工程簡介
酶工程是指將酶所具有的生物催化功能，借助工程學的手段，應用于生產、生活、醫療診斷和環境保護等方面的一門科學技術。酶工程由酶制劑的生產和應用兩方面組成。
壹、酶制劑的生產
1.概念：酶制劑是指含有酶的制品，可以分為兩類。
固體：如胃蛋白酶液(治療某些胃病)。
液體：如加酶洗衣粉中的蛋白酶和脂肪酶。
2.酶的提�。�
早期：從動植物組織和器官中提取(如從胰臟中提取蛋白酶，從麥芽中提取淀粉酶)。
目前：大多數自微生物。
3.分離和純化分：采用透析和離心的方法。
4.制成酶制劑：在純化后的酶中加入適量的穩定劑和填充劑。
5.固定化酶：將酶固定到一定載體上，以便以催化反應結束后能將酶回收。
貳、酶制劑的應用
1.治療疾�。喝缛芫敢蚱淠芊纸獠≡募毎�，具有抗菌和消炎作用。
2.加工生產產品：
如：食品加工上，利用果膠酶澄清果酒和果汁；木瓜酶制成嫩肉粉。
藥品生產上，生產出氨芐青霉素。
3.化驗診斷和水質監測
如：尿糖試紙、血糖快速測試儀、多酚氧化酶傳感器(用于水質監測)
4.生物工程其他分支領域
如：限制性內切酶、DNA連接酶。
叁、生物工程各分支領域的關系
實驗三 學習細菌培養的技術
壹、實驗原理(略)
貳、目的要求(略)
叁、材料用具(略)
肆、方法步驟
【例題精講】
例一： 研究認為，用固定化酶技術處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龍膜上制成制劑，可用于降解殘留在土壤中的有機磷農藥，與用微生物降解相比，其作用不需要適宜的( )
A．溫度 B．PH值 C．水分 D．營養
解析：本題主要考查酶工程的有關知識。
酶催化活性的發揮需要適宜的溫度、PH和水分，由于酶不能生長繁殖，無生命活性，故不需營養的供給。
因此，本題的答案是：D。
例二：發酵罐發酵的過程中，使溫度升高的措施或原因是( )
①冷卻水供應不足 ②微生物代謝旺盛 ③培養基不新鮮 ④攪拌 ⑤放料口排出產物
A．①②③④⑤ B．②③④ C．①④ D．②④
解析：本題主要考查發酵工程的有關知識。
冷卻水只能帶走熱量，故A、C排除，發酵過程中呼吸作用產生大量的化學能，大部分轉變成了熱能，攪拌可以增加溶氧，加快反應速度，同時摩擦產生熱量。
因此，本題的答案是：D。
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【同步練習】
壹、選擇題
1．谷氨酸發酵常用的培養基為（ ）
A．液體培養基 B．固體培養基
C．選擇培養基 D．鑒別培養基
2．谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型屬于（ �。�
A．異養、厭氧型 B．異養、需氧型
C．異養、兼氧型 D．自養、需氧型
3．應用發酵工程生產的產品不包括（ ）
A．初級代謝產品 B．次級代謝產品
C．單細胞蛋白 D．目的基因
4．發酵工程的代謝產品分離提純的方法包括（ �。�
①過濾�、诔恋怼、壅麴s�、茌腿 、蓦x子交換
A．①③⑤ B．②④⑤ C．③④⑤ D．②③④
5．酶的固定化常用的固定方式不包括（ ）
A．吸附 B．包埋 C．連接 D．將酶加工成固體
6．當前生產酶制劑所需的酶主要自（ �。�
A．動物組織和器官 B．植物組織和器官
C．微生物 D．基因工程
7．溶菌酶的主要作用是（ �。�
A．溶解病原物的細胞壁 B．溶解細菌的細胞膜
C．溶解病原菌的所有構成物質 D．多種疾病
8．制備原生質體是，需要利用纖維素酶將細胞壁去掉，纖維素酶屬于（ ）
A．基因工程必要的工具酶 B．動物細胞工程必需的工具酶
C．植物細胞工程必需的工具酶 D．細菌細胞工程必需的工具酶
9．通過酶工程生產的酶制劑中的酶的化學本質是
A．蛋白質 B．有機物 C．RNA D．核酸
10．具有幫助消化功能的多酶片屬于（ ）
A．液體酶制劑 B．固體酶制劑
C．固定化酶 D．固定化酶膜
【練習答案】
1.A 2.B 3.D 4.C 5.D
6.C 7.A 8.C 9.B 10.B
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