Question

【题目】谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取谷氨酸钠（味精）。下图为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径，通过发酵工程可以大量生产谷氨酸。回答下列问题：

（1）与酵母菌相比，谷氨酸棒状杆菌在结构上的主要特点是_______；谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、硫酸镁、生物素等，从物理状态看，该培养基属于_______培养基。

（2）测定谷氨酸棒状杆菌数目可采用的计数方法有显微镜直接计数法和________，前者计数的结果比后者计数的结果值更______（填“大”或“小”），原因是___________。

（3）由图可知，谷氨酸棒状杆菌体内若积累了较多的谷氨酸，则会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，微生物这种对自身代谢速率的调节方式是______________。

（4）谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气，并通过搅拌使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中，当培养基中碳氮比为4:1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当碳氮比为3:1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌代谢产物是乳酸或琥珀酸。由此说明谷氨酸菌的代谢类型是______，与__________类似（填菌种名称）。

Answer 1

【答案】无核膜为界限的细胞核液体稀释涂布平板法大前者死活菌体一起计数，后者只计数活菌数，且可能有多个菌体形成同一个菌落负反馈调节异养兼性厌氧型酵母菌

【解析】

谷氨酸棒状杆菌在有氧状态下发酵产生谷氨酸，而在无氧状态下，则其代谢出变成乳酸或琥珀酸，说明谷氨酸棒状杆菌是一种异养厌氧型。图中显示谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中，当体内积累谷氨酸较多时，就会反馈抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而减少合成谷氨酸的速率，所以这是一种微生物细胞内的控制酶活性的调节过程，而且是一种负反馈调节。

（1）谷氨酸棒状杆菌属于细菌，而酵母菌属于真菌，所以谷氨酸棒状杆菌在结构上的主要特点是无核膜为界限的细胞核。从谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆等，所以从物理状态看，该培养基属于液体培养基。

（2）测定谷氨酸棒状杆菌数目可采用显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。由于显微镜直接计数法是死菌和活菌一起计数，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能有多个菌体形成一个菌落，因此显微镜直接计数法的结果比稀释涂布平板法计数的结果更大。

（3）据图分析，当谷氨酸棒状杆菌体内若积累了较多的谷氨酸时，会抑制谷氨酸脱氢酶，导致其活性下降，这种对自身代谢速率的调节方式是负反馈调节。

（4）谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中不断地通入无菌空气，谷氨酸的合成量大增；在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌代谢产物是乳酸或琥珀酸。由此说明谷氨酸菌的代谢类型是异养兼性厌氧性。这种代谢类型与酵母菌类似。