代謝控制發(fā)酵試題庫

1、代謝控制發(fā)酵試題庫名詞解釋1.代謝工程指應(yīng)用重組DNA技術(shù)和應(yīng)用分析生物學(xué)相關(guān)的遺傳學(xué)手段進(jìn)行有精確目標(biāo)的遺傳操作，改變酶的功能或輸送體系的功能，甚至產(chǎn)能系統(tǒng)的功能，以改進(jìn)細(xì)胞某些方面的代謝活性的整套操作工作（包括代謝分析、代謝設(shè)計(jì)、遺傳操作、目的代謝活性的實(shí)現(xiàn)）。2.積累反饋抑制指每個(gè)分支途徑的末端產(chǎn)物都獨(dú)立于其他末端產(chǎn)物，以一定百分比控制該途徑第一個(gè)共同的酶所催化的反應(yīng)。當(dāng)幾個(gè)末端產(chǎn)物同時(shí)存在時(shí)，它們對(duì)酶反應(yīng)的抑制是累積的。各末端產(chǎn)物之間既無協(xié)同效應(yīng)，也無拮抗作用。3.代謝互鎖指從生物合成途徑來看，酶受一種與此代謝途徑完全無關(guān)的終產(chǎn)物的控制，它只是在較高濃度下才發(fā)生，而且這種抑制(阻遏)作

2、用是部分性的，不完全的。4.原生質(zhì)融合指是一個(gè)人工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是將遺傳性狀不同的兩個(gè)細(xì)胞融合，通過基因重組，形成具有新的、優(yōu)良性狀的新細(xì)胞的過程。5.轉(zhuǎn)導(dǎo)指利用轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體為媒介而將供體菌的部分DNA導(dǎo)入受體菌中，從而使受體菌獲得部分遺傳性狀的現(xiàn)象。6.代謝控制發(fā)酵：是指利用遺傳學(xué)方法或其它生物化學(xué)方法，人為地在脫氧核苷酸（DNA）的分子水平上，改變和控制微生物的代謝，使有用目的產(chǎn)物大量生成、積累的發(fā)酵。7.營養(yǎng)缺陷型：指原菌株由于發(fā)生基因突變，致使合成途徑中某一步驟發(fā)生缺陷，從而喪失了合成某些物質(zhì)的能力，必須在培養(yǎng)基中外源補(bǔ)加該營養(yǎng)物質(zhì)才能生長的突變型菌株。8.基因工程：基因工程是指重組DNA技

3、術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建（即重組DNA技術(shù)）；而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過程。9.誘變：指利用物理或化學(xué)因素處理微生物細(xì)胞群體，促使其中少數(shù)細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)(主要是DNA)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起微生物的遺傳性狀發(fā)生變化，然后通過目的選擇標(biāo)記設(shè)法從群體中篩選出少數(shù)性狀優(yōu)良的突變菌株的過程。10.轉(zhuǎn)化：指相當(dāng)大的游離的供體細(xì)胞的DNA片段被直接吸收到受體細(xì)胞內(nèi)，并整合于受體細(xì)胞的基因組中，從而使受體細(xì)胞獲得供體細(xì)胞部分遺傳性狀的現(xiàn)象。11.合作反饋抑制：指當(dāng)任何一種終產(chǎn)物單獨(dú)

4、過剩時(shí)，只部分的反饋抑制第一個(gè)酶的活性，只有當(dāng)終產(chǎn)物同時(shí)過剩存在時(shí)，才能引起強(qiáng)烈抑制，其抑制程度大于各自單獨(dú)存在的和。12.分子克?。褐笇?duì)目的DNA分子進(jìn)行切割，并連接到合適的載體上進(jìn)行體外重組。判斷1.轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)都是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法，只是受體存在差異。×，轉(zhuǎn)導(dǎo)需要載體，而轉(zhuǎn)化不需要載體。2.紫外線照射后的菌懸液，不能移至可見光下進(jìn)行篩選和檢出。，由于光復(fù)活作用，不能移至可見光下3.酶的誘導(dǎo)和酶的阻遏都是指終產(chǎn)物對(duì)酶合成過程的促進(jìn)或阻礙。×，酶誘導(dǎo)是底物對(duì)酶合成的促進(jìn)，酶阻遏是產(chǎn)物對(duì)酶合成的抑制4.一個(gè)操縱子中的結(jié)構(gòu)基因通過轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯控制蛋白質(zhì)的合成，而操縱基因

5、和啟動(dòng)基因通過轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)譯控制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。×，操縱基因和啟動(dòng)基因只起調(diào)節(jié)作用，本身不表達(dá)。5.誘變處理的菌液進(jìn)行中間培養(yǎng)主要是為了克服表型延遲。，解釋表型延遲。6.轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)都是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法，只是供體存在差異。×，轉(zhuǎn)化是外源基因直接導(dǎo)入，轉(zhuǎn)導(dǎo)是以噬菌體為載體導(dǎo)入。7.為了克服表型延遲，必須將誘變處理的菌液進(jìn)行中間培養(yǎng)，即將一定量的菌液接入基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)過夜。×，誘變處理的菌液必須接入完全培養(yǎng)基培養(yǎng)過夜。8.限制性內(nèi)切酶有三類，在基因工程操作中常用型限制性核酸內(nèi)切酶。×，基因工程操作中常用型限制性內(nèi)切酶。9.反饋抑制作用的酶一定是變構(gòu)酶

6、，而反饋?zhàn)瓒糇饔玫拿覆灰欢ㄊ亲儤?gòu)酶。，分析反饋抑制和反饋?zhàn)瓒舻母拍钊?、單?xiàng)選擇題1.酶合成調(diào)節(jié)速度比酶活力調(diào)節(jié)速度（B ） A 快 B 慢 C 相等 D 無法比較2.受反饋調(diào)節(jié)的酶一般是（C ） A 同功酶 B 組成酶 C 變構(gòu)酶 D 激酶3.變構(gòu)酶的動(dòng)力學(xué)曲線為（B ） A 雙S形 B S形 C 直線形 D 拋物線4.在支鏈代謝途徑中，任何一個(gè)終產(chǎn)物都不能單獨(dú)抑制途徑第一個(gè)共同酶地反應(yīng)，但當(dāng)兩者同時(shí)過剩時(shí)，它們協(xié)同抑制第一個(gè)酶反應(yīng)，這種調(diào)節(jié)類型稱為（A ） A 多價(jià)反饋抑制 B 合作反饋抑制 C 積累反饋抑制 D 順序反饋抑制5.在支鏈代謝途徑中，當(dāng)任何一個(gè)終產(chǎn)物單獨(dú)過剩時(shí)，只部分地反饋抑制

7、第一個(gè)酶活性，只有終產(chǎn)物同時(shí)過剩時(shí)，才能引起強(qiáng)烈抑制，其抑制程度大于各自單獨(dú)存在的和，這種調(diào)節(jié)類型稱為（B ） A 多價(jià)反饋抑制 B 合作反饋抑制 C 積累反饋抑制 D 順序反饋抑制6.下列氨基酸中，其合成途徑屬于非支路代謝途徑的為（B ） A 賴氨酸 B 精氨酸 C 蘇氨酸 D 亮氨酸7.利用酶特性進(jìn)行代謝控制時(shí)，利用酶的（D ）特性A 專一性強(qiáng) B 變性 C 變構(gòu) D 專一性差8.在誘變處理后，能使DNA鏈中胸腺嘧啶形成二聚體的誘變劑為（A ） A 紫外線 B 亞硝酸 C 烷化劑 D 激光9.在誘變處理后，能使堿基氧化脫氨的誘變劑為（B ） A 紫外線 B 亞硝酸 C 烷化劑 D 激光10

8、.誘變處理時(shí)所用的出發(fā)菌細(xì)胞應(yīng)處于（B ） A 延遲期 B 對(duì)數(shù)生長期 C 穩(wěn)定期 D 衰亡期四、填空題1.在代謝工程中，改變代謝流的措施有構(gòu)建代謝旁路 改變分叉代謝途徑的流向 改變能量代謝途徑 加速速度限制反應(yīng)。2.切斷支路代謝的措施為 營養(yǎng)缺陷型突變，滲漏缺陷型突變。3.去除終產(chǎn)物主要是通過改變細(xì)胞的細(xì)胞膜透性 來實(shí)現(xiàn)。4.誘變劑可分為殺菌，誘變 。5.營養(yǎng)缺陷型檢出的方法有逐個(gè)檢出法，夾層培養(yǎng)法，限量補(bǔ)充培養(yǎng)法，影印接種法。6.原生質(zhì)融合育種的步驟為標(biāo)記菌株的篩選，原生質(zhì)體的制備，原生質(zhì)體的再生，原生質(zhì)體的融合，融合子的選擇，實(shí)用性菌株的篩選。7.轉(zhuǎn)化過程包括供體DNA的制備，受體細(xì)胞對(duì)

9、DNA的吸收，轉(zhuǎn)化子的選擇。8.基因工程技術(shù)誕生技術(shù)上的三大發(fā)明DNA的體外切割與連接技術(shù)；基因工程載體的使用；DNA的核酸序列分析技術(shù)、瓊脂糖凝膠電泳和Southern轉(zhuǎn)移雜交等技術(shù)。9.脫敏作用是指變構(gòu)酶經(jīng)特定處理后，不喪失酶活性而失去對(duì)變構(gòu)效應(yīng)物的敏感性。10.設(shè)計(jì)育種及發(fā)酵工藝控制的“五字策略”為進(jìn)、通、節(jié)、堵、出。11.酶合成的調(diào)節(jié)包括酶的誘導(dǎo)，酶的阻遏。12.影響原生質(zhì)體制備的因素主要有菌體的前處理，菌體的培養(yǎng)時(shí)間，酶濃度，酶解溫度，酶解時(shí)間，滲透壓穩(wěn)定劑。13.基因工程五大單元操作為切，接，轉(zhuǎn)，增，檢 。14.轉(zhuǎn)導(dǎo)必須有供體、轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體和受體3個(gè)組成部分。15.表型延遲包括 生理

10、性延遲，分離性延遲兩種。16.酶合成的阻遏包括 末端代謝產(chǎn)物阻遏，分解代謝產(chǎn)物阻遏。17.解除菌體自身反饋抑制的措施有 抗類似物突變，酶特性的利用，營養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變 。18.誘變劑都具有殺菌，誘變 雙重效應(yīng)。19.營養(yǎng)缺陷型濃縮常用的方法有青霉素法，D-環(huán)絲氨酸，五氯酚法，亞硫酸法，制霉菌素法，脫氧葡萄糖法，過濾法，差別殺菌法。20.基因工程技術(shù)誕生理論上的三大發(fā)現(xiàn)確定DNA是遺傳物質(zhì)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)理，提出了“中心法則”和操縱子學(xué)說，并成功破譯了遺傳密碼 。五、簡答題1.簡述營養(yǎng)缺陷型菌株的濃縮方法。營養(yǎng)缺陷型菌株的濃縮方法有青霉素法，D-環(huán)絲氨酸，五氯酚法，亞硫酸法，

11、制霉菌素法，脫氧葡萄糖法，過濾法，差別殺菌法。2.簡述夾層培養(yǎng)法進(jìn)行營養(yǎng)缺陷型菌株檢出的原理和步驟。融化分裝在試管中的l0ml基本培養(yǎng)基，冷卻至4550，加入適當(dāng)稀釋的經(jīng)濃縮處理的菌液(每皿50100個(gè)菌落)，混勻，立即傾于預(yù)先準(zhǔn)備好的基本培養(yǎng)基甲板上，待凝固后培養(yǎng)12天。長出菌落后，從培養(yǎng)皿的背面用記號(hào)筆將長出菌落的地方作好標(biāo)記。然后在其上加入融化并冷卻至4550的10mi完全培養(yǎng)基，凝固后，培養(yǎng)23天，將會(huì)在前次沒有菌落的地方，生出菌落。這些新生出的菌落(第2次生長菌落)可能是營養(yǎng)缺陷型。將其轉(zhuǎn)入完全培養(yǎng)基斜面中保存待測。3.簡述轉(zhuǎn)化的概念及步驟。設(shè)計(jì)育種及發(fā)酵工藝控制的“五字策略”為進(jìn)、

12、通、節(jié)、堵、出。4.簡述基因工程誕生理論上的三大發(fā)現(xiàn)。.基因工程理論上的三大發(fā)現(xiàn)：確定DNA是遺傳物質(zhì)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)理，提出了“中心法則”和操縱子學(xué)說，并成功破譯了遺傳密碼。5.簡述營養(yǎng)缺陷型菌株的濃縮方法及其機(jī)理。.營養(yǎng)缺陷型濃縮的方法有：青霉素法，D-環(huán)絲氨酸，五氯酚法，亞硫酸法，制霉菌素法，脫氧葡萄糖法，過濾法，差別殺菌法。前6種化學(xué)藥物能選擇性地除去經(jīng)中間培養(yǎng)后群體細(xì)胞中的野生型(原養(yǎng)型)細(xì)胞，從而提高缺陷型細(xì)胞的分離和檢出效率，因?yàn)橐吧L速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于缺陷型。過濾法的原理為在基本培養(yǎng)基中，野生型孢子能萌發(fā)形成菌絲，而營養(yǎng)缺陷型孢子不能萌發(fā)。將經(jīng)誘變處理后的孢子，

13、在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一定時(shí)間后，濾去菌絲，即可淘汰野生型，達(dá)到濃縮缺陷型的目的。差別殺菌法的原理細(xì)菌的芽孢較營養(yǎng)細(xì)胞耐熱。將經(jīng)誘變處理的細(xì)菌芽孢接種在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一定時(shí)間，野生型芽孢發(fā)育成營養(yǎng)體，此時(shí)加熱至80，保溫15min，即可被殺死；缺陷型孢子因?yàn)槿匀槐３譃檠挎郀顟B(tài)而保留下來得以濃縮。6.簡述反饋抑制和反饋?zhàn)瓒舻膮^(qū)別。.反饋抑制和反饋?zhàn)瓒舻谋容^項(xiàng)目反饋?zhàn)瓒舴答佉种瓶刂茖?duì)象酶的生物合成酶的活性控制量終產(chǎn)物濃度終產(chǎn)物濃度控制水平DNAmRNA蛋白質(zhì)酶蛋白的構(gòu)象變化控制裝置終產(chǎn)物與阻遏蛋白親和力終產(chǎn)物與變構(gòu)部位親和力控制裝置動(dòng)作阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合，不能合成mRNA通過變構(gòu)效應(yīng)，酶的結(jié)構(gòu)變

14、化形成的控制開、關(guān)控制控制酶活性大小反應(yīng)遲緩、粗的控制迅速、精確的控制代謝途徑無定向代謝途徑和合成代謝途徑分支點(diǎn)等無定向代謝途徑和合成代謝途徑分支點(diǎn)等細(xì)胞經(jīng)濟(jì)高分子化合物（酶蛋白）低分子化合物（酶反應(yīng)生成物）7.簡述基因工程誕生理論上的三大發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的三大發(fā)明。基因工程理論上的三大發(fā)現(xiàn)：確定DNA是遺傳物質(zhì)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)理，提出了“中心法則”和操縱子學(xué)說，并成功破譯了遺傳密碼；基因工程技術(shù)上的三大發(fā)明：DNA的體外切割與連接技術(shù)；基因工程載體的使用；DNA的核酸序列分析技術(shù)、瓊脂糖凝膠電泳和Southern轉(zhuǎn)移雜交等技術(shù)。8.簡述微生物誘變育種的一般程序。出發(fā)菌純化細(xì)胞

15、或孢子懸浮液的制備誘變劑處理中間培養(yǎng) 目的突變菌株分離初篩復(fù)篩生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)。9.簡述轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念及步驟。轉(zhuǎn)導(dǎo)就是利用轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體為媒介而將供體菌的部分DNA導(dǎo)入受體菌中，從而使受體菌獲得部分遺傳性狀的現(xiàn)象。步驟：供體目的DNA的提取、分離和純化；噬菌體的分離及與目的基因的連接；轉(zhuǎn)導(dǎo)。10.簡述基因工程誕生技術(shù)上的三大發(fā)明?；蚬こ碳夹g(shù)上的三大發(fā)明：DNA的體外切割與連接技術(shù)；基因工程載體的使用；DNA的核酸序列分析技術(shù)、瓊脂糖凝膠電泳和Southern轉(zhuǎn)移雜交等技術(shù)。六、論述題1.谷氨酸合成的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制和育種思路。1谷氨酸合成的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制 （1）優(yōu)先合成，谷氨酸比天冬氨酸優(yōu)先合成；（2）谷氨酸脫

16、氫酶的調(diào)節(jié)；（3）檸檬酸合成酶的調(diào)節(jié)；（4）異檸檬酸脫氫酶的調(diào)節(jié)；（5）-酮戊二酸脫氫酶的先天性喪失；（6）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶調(diào)節(jié)；（7）能荷調(diào)節(jié)；（8）生物素調(diào)節(jié)；（9）氮代謝調(diào)節(jié)。2谷氨酸合成育種思路（1）切斷或減弱支路代謝；（2）解除反饋調(diào)節(jié)；（3）增加前體物合成；（4）提高細(xì)胞膜透性；（5）選育強(qiáng)化能荷代謝的突變株；（6）基因工程菌株的構(gòu)建；（7）其他。（需要詳細(xì)論述）2.以紫外線誘變?yōu)槔?，論述工業(yè)微生物誘變育種的一般程序及操作要點(diǎn)。.從三方面進(jìn)行論述：1、微生物誘變育種的一般程序（5分）出發(fā)菌純化細(xì)胞或孢子懸浮液的制備誘變劑處理中間培養(yǎng)目的突變菌株分離初篩復(fù)篩生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)。2、操作要點(diǎn)（3分）(1) 出發(fā)菌株的選擇；（2）細(xì)胞懸浮液的制備；(3)誘變劑的選擇及處理方法的選擇；(4)中間培養(yǎng)；（5）突變型菌株的分離3、紫外線誘變育種應(yīng)注意事項(xiàng)（2分）(1)為了避免光復(fù)活作用，紫外線照射及照射后菌懸液的處理操作，必須在暗處或紅光下進(jìn)行。(2)紫外線誘變不受溫度影響，可在室溫下進(jìn)行。(3)為使紫外線燈工作穩(wěn)定，最好安裝電源穩(wěn)壓器。(4)紫外線對(duì)皮膚和角膜有損傷作用，操作時(shí)應(yīng)注意防護(hù)。3.利用基因工程技