Question

【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(diǎn)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(cè)定谷氨酸棒狀桿菌數(shù)目可采用的計(jì)數(shù)方法有顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和________，前者計(jì)數(shù)的結(jié)果比后者計(jì)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(huì)抑制谷氨酸脫氫酶的活性，微生物這種對(duì)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(xì)小的氣泡，迅速溶解在培養(yǎng)液中，當(dāng)培養(yǎng)基中碳氮比為4:1時(shí)，菌體大量繁殖而產(chǎn)生的谷氨酸少；當(dāng)碳氮比為3:1時(shí)，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）。

Answer 1

【答案】無核膜為界限的細(xì)胞核液體稀釋涂布平板法大前者死活菌體一起計(jì)數(shù)，后者只計(jì)數(shù)活菌數(shù)，且可能有多個(gè)菌體形成同一個(gè)菌落負(fù)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(dāng)體內(nèi)積累谷氨酸較多時(shí)，就會(huì)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(xì)胞內(nèi)的控制酶活性的調(diào)節(jié)過程，而且是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)。

（1）谷氨酸棒狀桿菌屬于細(xì)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(diǎn)是無核膜為界限的細(xì)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(cè)定谷氨酸棒狀桿菌數(shù)目可采用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法。由于顯微鏡直接計(jì)數(shù)法是死菌和活菌一起計(jì)數(shù)，而稀釋涂布平板法只計(jì)數(shù)活菌，且可能有多個(gè)菌體形成一個(gè)菌落，因此顯微鏡直接計(jì)數(shù)法的結(jié)果比稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)的結(jié)果更大。

（3）據(jù)圖分析，當(dāng)谷氨酸棒狀桿菌體內(nèi)若積累了較多的谷氨酸時(shí)，會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶，導(dǎo)致其活性下降，這種對(duì)自身代謝速率的調(diào)節(jié)方式是負(fù)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。