高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之十
【內(nèi)容】
第五：微生物與發(fā)酵工程（二）
【重點與難點】
重點：發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容；酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用；生物工程各分支之間的密切關(guān)系。
難點：在發(fā)酵過程中，如何保證菌種生長和代謝的正常進(jìn)行；生產(chǎn)酶制劑的基本原理。
【延伸與拓展】
第五：微生物與發(fā)酵工程（二）

第三節(jié)　發(fā)酵工程簡介

一、應(yīng)用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實例?－谷氨酸發(fā)酵
　　常用菌種：谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌。

二、一般流程：
　
三、應(yīng)用
1．醫(yī)藥工業(yè)：(1)直接生產(chǎn)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(xì)胞工程結(jié)合生產(chǎn)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(xì)胞介素-2、抗血友病因子等。
2.食品工業(yè)： (1)使傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量得到提高
(2)生產(chǎn)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(chǎn)單細(xì)胞蛋白。

第四節(jié) 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(xué)的手段，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門科學(xué)技術(shù)。酶工程由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩方面組成。
壹、酶制劑的生產(chǎn)
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(shù)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(wěn)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(yīng)結(jié)束后能將酶回收。

貳、酶制劑的應(yīng)用
1.治療疾�。喝缛芫�酶因其能分解病原菌的細(xì)胞壁，具有抗菌和消炎作用。
2.加工生產(chǎn)產(chǎn)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(chǎn)上，生產(chǎn)出氨芐青霉素。
3.化驗診斷和水質(zhì)監(jiān)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(zhì)監(jiān)測)
4.生物工程其他分支領(lǐng)域
如：限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶。

叁、生物工程各分支領(lǐng)域的關(guān)系

實驗三 學(xué)習(xí)細(xì)菌培養(yǎng)的技術(shù)

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(rèn)為，用固定化酶技術(shù)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(jī)磷農(nóng)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(yǎng)
解析：本題主要考查酶工程的有關(guān)知識。
　　　酶催化活性的發(fā)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(yǎng)的供給。
因此，本題的答案是：D。
例二：發(fā)酵罐發(fā)酵的過程中，使溫度升高的措施或原因是( )
①冷卻水供應(yīng)不足 ②微生物代謝旺盛 ③培養(yǎng)基不新鮮 ④攪拌 ⑤放料口排出產(chǎn)物
A．①②③④⑤ B．②③④ C．①④ D．②④
　　　　　解析：本題主要考查發(fā)酵工程的有關(guān)知識。
冷卻水只能帶走熱量，故A、C排除，發(fā)酵過程中呼吸作用產(chǎn)生大量的化學(xué)能，大部分轉(zhuǎn)變成了熱能，攪拌可以增加溶氧，加快反應(yīng)速度，同時摩擦產(chǎn)生熱量。
因此，本題的答案是：D。
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【同步練習(xí)】
壹、選擇題
1．谷氨酸發(fā)酵常用的培養(yǎng)基為（　�。�
A．液體培養(yǎng)基　　　　　　B．固體培養(yǎng)基　　
C．選擇培養(yǎng)基　　　　　　D．鑒別培養(yǎng)基
2．谷氨酸棒狀桿菌的代謝類型屬于（　　）
A．異養(yǎng)、厭氧型　　　　　B．異養(yǎng)、需氧型　
C．異養(yǎng)、兼氧型　　　　　D．自養(yǎng)、需氧型
　　3．應(yīng)用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品不包括（　　）
A．初級代謝產(chǎn)品　　　　　B．次級代謝產(chǎn)品
C．單細(xì)胞蛋白　　　　　　D．目的基因
4．發(fā)酵工程的代謝產(chǎn)品分離提純的方法包括（　�。�
①過濾�、诔恋怼、壅麴s　④萃取�、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(dāng)前生產(chǎn)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(xì)胞壁　　　　B．溶解細(xì)菌的細(xì)胞膜
C．溶解病原菌的所有構(gòu)成物質(zhì)　D．多種疾病
　　8．制備原生質(zhì)體是，需要利用纖維素酶將細(xì)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(xì)胞工程必需的工具酶
C．植物細(xì)胞工程必需的工具酶　D．細(xì)菌細(xì)胞工程必需的工具酶
9．通過酶工程生產(chǎn)的酶制劑中的酶的化學(xué)本質(zhì)是
A．蛋白質(zhì)　　　B．有機(jī)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(xí)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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