《现代工业发酵调控学》试卷B及答案

1、11/11 现代工业发酵调控学 试卷（ B ） 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能荷2. 代谢网络3协同反馈抑制4. 组成酶5外源前体二、 判断题（对的打“” ，错的打“” ）（1.510=15分）1细菌生长在进入静止期时所有的生化活动都会停止。（ ）2在快速生长的细胞中，每个细胞的DNA也随生长速率的提高而增加，但程度低一些。因此，以细胞重量衡量，DNA含量是减少的。（ ）3一种碳源起分解代谢物阻遏作用的效能取决于它的化学结构。（ ）4某些肽类抗生素，如短杆菌肽也是像一般的蛋白质一样，在核糖体-mRNA

2、模板系统中合成。（ ） 5在需氧条件下糖运输的能量需求对细胞得率的影响比在厌氧条件下小一些。（ ）6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。（ ）7碳源相同的条件下，用硝酸盐作氮源的生物量得率比用NH4+高。 （ ）8抗生素合成过程中，外加前体越多越好。（ ） 9起反馈调节作用的反馈抑制剂和酶作用的基质不需要在大小、形状或所带电荷方面相似。（ ）10在生物量形成的能量需求中，蛋白质的含量在很大程度上决定了细胞形成的ATP需求。（ ） 三、填空题（120=20分）1维持能是微生物分解代谢产生的用于非生长活动的那部分能量。些活动包括大分子的周转，无效循环，和维持细胞

3、体内的平衡。与菌体个体及环境因素有关。2四种葡萄糖分解途径有许多共同的中间体和酶，但有些酶是该途径专有的关键酶，EMP途径的关键酶是 ，在这些途径中EMP途径提供的ATP最多，但不产生重要的 和 生物合成所需要的前体。因此仅有EMP途径的微生物还需补充生长因子。3各种微生物对环境中渗透压变化的耐受能力是不同的。耐渗透性是指微生物能在其内部和外界渗透压差别很大的情况下调节其内部渗透压。耐盐菌 的积累在渗透压的调节中起主要作用，酿酒酵母的主要渗透压调节剂为 。4芳香族氨基酸的合成途径又称为 ，此簇氨基酸合成途径为为麦角生物碱的合成提供前体 。5 乙醇的副作用实际上是由乙醇降低 水活度 和乙醇的毒性

4、所致。6 是链霉菌产生的一种生理代谢自调节物质，-丁酮内酯的一种，能促进链霉素的合成。7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。 8合成四环素的起始化合物是 ，它同 重复缩合、脱羧，形成一个直链化合物-多酮次甲基链，然后经过重复闭环等反应，形成四环类抗生素。 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。 14抗生素合成中脒基的供体一般是 。四、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）1有哪些因素会影响微生物的生长？2、以大肠杆菌-半乳糖苷酶的诱导合成为例说明如何获得-半乳糖苷酶

5、的组成型表达。3cAMP在分解代谢物阻遏作用中起什么作用？4简述抗生素生物合成中磷酸盐的调节作用。5抗生素的生物合成是如何启动和终止的？五、论述题（共2小题，每小题10分，共20分）1怎样理解人类与微生物的合作？2. 下图是谷氨酸棒杆菌合成核苷酸的途径。IMP是高效调味品，如何通过遗传技术对该菌种进行改造使其作为IMP生产菌种过量生产IMP？ 现代工业发酵调控学课程试卷B答案一、名词解释（共5小题，每小题4分，共20分）1能荷：（Energy charge）表示细胞中的能量状态。能荷（EC）可用下式来表示： 系统中只有ATP时，EC值为1；只有AMP时，EC值等于0。 2.代谢网络：由分解与组

6、成代谢途径以及膜运输系统有机组成的，包括物质与能量代谢。3协同反馈抑制：只有一种酶受分支途径中的多种末端产物的反馈调节控制，抑制或阻遏这种酶需要所有末端产物都过量存在。4. 组成酶：酶的合成速率受基质浓度的变化很小，这种酶称为组成型的。5外源前体：加入到发酵培养基中的某些化合物，它能被微生物直接结合到产物分子中去，而自身的结构无多大变化，有些还具有促进产物合成的作用。二、 判断题（对的打“” ，错的打“” ）（1.510=15分）1（）2（）3（）4（）5（）6（）7（）8（）9（）10（)三、填空题（120=20分）1四种葡萄糖分解途径有许多共同的中间体和酶，但有些酶是该途径专有的关键酶，E

7、MP途径的关键酶是 6-磷酸果糖激酶 ，在这些途径中EMP途径提供的ATP最多，但不产生重要的 嘌呤 和 嘧啶 生物合成所需要的前体。因此仅有EMP途径的微生物还需补充生长因子。2四种葡萄糖分解途径有许多共同的中间体和酶，但有些酶是该途径专有的关键酶，EMP途径的关键酶是 ，在这些途径中EMP途径提供的ATP最多，但不产生重要的 和 生物合成所需要的前体。因此仅有EMP途径的微生物还需补充生长因子。3各种微生物对环境中渗透压变化的耐受能力是不同的。耐渗透性是指微生物能在其内部和外界渗透压差别很大的情况下调节其内部渗透压。耐盐菌 K+ 的积累在渗透压的调节中起主要作用，酿酒酵母的主要渗透压调节剂

8、为 甘油 。4芳香族氨基酸的合成途径又称为 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 。5乙醇的副作用实际上是由乙醇降低 水活度 和乙醇的毒性所致。6 A因子 是链霉菌产生的一种生理代谢自调节物质，-丁酮内酯的一种，能促进链霉素的合成。7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。8合成四环素的起始化合物是丙二酰胺辅酶A，它同8个丙二酰辅酶A分子重复缩合、脱羧，形成一个直链化合物-多酮次甲基链，然后经过重复闭环等反应，形成四环类抗生素。 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。1010酵母生产中由于葡萄糖浓度过高而在有氧条件

9、下产生乙醇的现象，被称为酵母的 葡萄糖 效应。11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 协同反馈调节 作用调节的。12抗生素合成中脒基的供体一般是 精氨酸 。四、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）2以大肠杆菌-半乳糖苷酶的诱导合成为例说明如何获得-半乳糖苷酶的组成型表达。答：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。在没有诱导物存在时，调节基因R编码的阻遏蛋白与操纵基因O相结合，使附着于启动基因P上的RNA聚合酶不能通过，从而阻止了RNA聚合酶对结构基因S的转录；当诱导物存在

10、时，阻遏蛋白因受诱导物作用而构型发生变化，失去与操纵基因的结合能力，从操纵基因上解脱下来，使RNA聚合酶能对结构基因进行转录，进而翻译成酶蛋白。使调节基因R或操纵基因O发生突变。不能产生有活性的阻遏蛋白或使操纵基3cAMP在分解代谢物阻遏作用中起什么作用？答：cAMP与一特殊的蛋白质结合成为cAMP-CRP受体蛋白复合物，此复合物与启动基因结合，能增强该基因对RNA聚合酶的亲和力，结果增加转录的频率。4. 简述抗生素生物合成中磷酸盐的调节作用。答：1）无机磷促进初级代谢，抑制次级代谢；2）初磷浓度决定比生长速率与比生产速率成反比（在一定范围内）；（3）磷促进糖酵解作用，抑制磷酸戊糖途径。（4）

11、磷限制次级代谢产物合成的诱导物的合成；（5）过量的磷抑制次级代谢产物前体的合成；（6）磷抑制或阻遏次级代谢产物合成所必需的磷酸酯酶。5答：启动： 1）次级代谢产物一般在菌体生长后期合成。次级代谢中的关键酶都在合成阶段被合成。一般认为是由于碳分解产物产生阻遏作用的结果，阻遏解除后，合成阶段才能开始。2）次级代谢产物合成酶是初级代谢物诱导产生的，初级代谢物可诱导合成酶的产生从而增加最终产物的产量。终止：1）酶不克逆衰退。2）积累的抗生素反馈抑制。3）抗生素前体的耗竭。五、论述题（共2小题，每小题10分，共20分）1怎样理解人类与微生物的合作？答：1）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）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. 下图是谷氨酸棒杆菌合成核苷酸的途径。IMP是高效调味品，如何通过遗传技术对该菌种进行改造使其作为IMP生产菌种过量生产IMP？答：末端产物AMP和G