13發(fā)酵工程及其應(yīng)用

1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用Part1目標(biāo)任務(wù)：對(duì)接課標(biāo)，了解目標(biāo)Part1目標(biāo)任務(wù)：對(duì)接課標(biāo)，了解目標(biāo)Part2預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)：自主梳理+預(yù)習(xí)檢測，掌握基本知識(shí)點(diǎn)Part3探究提升：代入情景+典例精講，深入學(xué)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程Part4網(wǎng)絡(luò)梳理：建立知識(shí)間的聯(lián)系Part5強(qiáng)化訓(xùn)練：必刷經(jīng)典試題，能力提升內(nèi)容導(dǎo)航新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)舉例說明日常生活中的某些食品是運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品。3.舉例說明發(fā)酶工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價(jià)值表。概述發(fā)酵工程及其基本環(huán)節(jié)。2.舉例說明發(fā)酵工程在生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價(jià)值。自主梳理發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)1.選育菌種性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。2.擴(kuò)大培養(yǎng)：工業(yè)發(fā)酵罐的體積很大，接入的菌種總體積也要較大，因此在發(fā)酵之前還需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。

3.配制培養(yǎng)基：在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)才能確定。

4.滅菌：發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種。一旦有雜菌污染，可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大下降。因此，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌。

5.接種：擴(kuò)大培養(yǎng)的菌種和滅菌后的培養(yǎng)基加入發(fā)酵罐中。大型發(fā)酵罐有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能對(duì)發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進(jìn)行監(jiān)測和控制。

6.發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵：這是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。

7.分離、提純產(chǎn)物：如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛?、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品。

發(fā)酵工程的應(yīng)用1．發(fā)酵工程的特點(diǎn)：生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價(jià)格低廉、產(chǎn)物專一、廢棄物對(duì)環(huán)境污染小和容易處理等。2．在食品工業(yè)上的應(yīng)用

(1)生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如醬油、各種酒類。

(2)生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑，如通過黑曲霉發(fā)酵制得的檸檬酸，由谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)味精。

(3)生產(chǎn)酶制劑，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、脂肪酶等。

3．在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用

基因工程、蛋白質(zhì)工程等的廣泛應(yīng)用給發(fā)酵工程制藥領(lǐng)域的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。

4．在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用

(1)生產(chǎn)微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代謝過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸、生物活性物質(zhì)等來增進(jìn)土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植株生長，常見的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。

(2)生產(chǎn)微生物農(nóng)藥。微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來防治病蟲害的。微生物農(nóng)藥作為生物防治的重要手段，將在農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮越來越重要的作用。

(3)生產(chǎn)微生物飼料。微生物含有豐富的蛋白質(zhì)。以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得了大量的微生物菌體，即單細(xì)胞蛋白，用單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，能使家畜、家禽增重快，產(chǎn)奶或產(chǎn)蛋量顯著提高。

5．在其他方面的應(yīng)用

發(fā)酵工程正滲透到幾乎所有的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，在助力解決糧食、環(huán)境、健康和能源等方面的重大問題上，作出了越來越大的貢獻(xiàn)。

預(yù)習(xí)檢測（限時(shí)10分鐘）1．微生物純培養(yǎng)的操作中，不利于獲得純培養(yǎng)物的是（

）A．對(duì)培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌B．土壤樣品滅菌處理后進(jìn)行稀釋涂布分離純化C．操作過程需在酒精燈火焰旁或超凈工作臺(tái)上進(jìn)行D．如果培養(yǎng)皿中是固體培養(yǎng)基，則需倒置培養(yǎng)【答案】B【詳解】A、要獲得純凈的菌種，在培養(yǎng)細(xì)菌的整個(gè)過程中都嚴(yán)格要求無菌，所有用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等需要進(jìn)行滅菌，A正確；B、土壤樣品不能進(jìn)行滅菌，否則得不到要分離純化的菌種，B錯(cuò)誤；C、操作過程需在酒精燈火焰旁或超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，可以防止雜菌干擾，有利于獲得較純菌落，C正確；D、倒置培養(yǎng)能避免水珠滴入培養(yǎng)基中造成污染，D正確。故選B。2．亨廷頓舞蹈病是有單基因突變導(dǎo)致的神經(jīng)退行性疾病，目前尚無有效治療的藥物?？茖W(xué)家將人體突變的亨廷頓基因精確插入豬的基因中，成功建立了該疾病動(dòng)物模型，為研究該疾病的有效治療方法提供基礎(chǔ)。在此過程中運(yùn)用的生物技術(shù)是（

）A．基因編輯技術(shù) B．免疫治療技術(shù)C．生態(tài)學(xué)技術(shù) D．現(xiàn)代發(fā)酵工程【答案】A【詳解】A、基因編輯是指通過基因編輯技術(shù)對(duì)生物體基因組特定目標(biāo)進(jìn)行修飾的過程。高效而精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)基因插入、缺失或替換，從而改變其遺傳信息和表現(xiàn)型特征，A正確；B、免疫治療是一種利用人體自身免疫系統(tǒng)來消滅癌細(xì)胞的治療方式,主要包括被動(dòng)免疫治療和主動(dòng)免疫治療兩種，B錯(cuò)誤；C、生態(tài)技術(shù)是指既可滿足人們的需要，節(jié)約資源和能源，又能保護(hù)環(huán)境的一切手段和方法，與環(huán)保技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)概念比較，更具有廣泛性和普遍性，C錯(cuò)誤；D、現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)是指通過DNA的組裝，或細(xì)胞工程手段能按照人類設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，創(chuàng)造出新的“工程菌”和超級(jí)菌。然后通過微生物的發(fā)酵生產(chǎn)出對(duì)人有益的物質(zhì)產(chǎn)品，D錯(cuò)誤。故選A。3．下列有關(guān)發(fā)酵的說法錯(cuò)誤的是（

）A．家庭制作腐乳的微生物來自空氣B．制作泡菜時(shí)通過加入“陳泡菜水”可以縮短發(fā)酵時(shí)間C．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主D．家庭制作泡菜所用的菌種為空氣中的醋酸菌【答案】D【詳解】A、家庭制作腐乳的菌種一般來自空氣中的毛霉孢子，A正確；B、制作泡菜時(shí)，加入陳泡菜液是為了增加乳酸菌含量，從而可以縮短發(fā)酵時(shí)間，B正確；C、傳統(tǒng)發(fā)酵食品所用的是自然菌種，沒有進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌，以混合菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主，C正確；D、家庭制作泡菜所用的菌種為空氣中的乳酸菌，D錯(cuò)誤。故選D。4．燃料乙醇是一種綠色燃料。研究人員利用酵母菌以霉變的木薯和小麥為原料，混合發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇，流程圖如下。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．I階段是該發(fā)酵生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)B．Ⅱ階段步驟①是接種酵母菌C．Ⅱ階段需將pH調(diào)至酸性利于菌種發(fā)酵D．Ⅲ階段步驟②是產(chǎn)品的分離、提純【答案】A【詳解】A、分析題圖可知，Ⅱ階段是該發(fā)酵生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，A錯(cuò)誤；B、步驟①是接種酵母菌對(duì)淀粉分解產(chǎn)生的糖漿進(jìn)行發(fā)酵，B正確；C、對(duì)于真菌而言，適宜的pH為酸性，故Ⅱ階段需將pH調(diào)至酸性利于菌種發(fā)酵，C正確；D、Ⅲ階段步驟②是產(chǎn)品的分離、提純，最終獲得產(chǎn)品，D正確。故選A。5．關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵和發(fā)酵工程應(yīng)用的說法，錯(cuò)誤的是（

）A．制作果醋時(shí)的溫度比制作果酒時(shí)的溫度高B．制作腐乳和面包利用的主要微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似C．發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)D．發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和，原料來源豐富，但廢棄物對(duì)環(huán)境污染大，不易處理【答案】D【詳解】A、制作果酒時(shí)利用的微生物主要是酵母菌，酵母菌的最適生長溫度約為28℃,制作果醋時(shí)利用的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌的最適生長溫度為30~35℃,A正確；B、制作腐乳時(shí)利用的微生物主要是毛霉，制作面包時(shí)利用的微生物主要是酵母菌，兩者都屬于真核生物，細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似，B正確；C、發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，C正確；D、發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和，原料來源豐富，廢棄物對(duì)環(huán)境污染小，容易處理，D錯(cuò)誤。故選D。6．選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的菌種是發(fā)酵工程的前提條件，下列不屬于發(fā)酵工程選育菌種的條件的是（

）A．發(fā)酵產(chǎn)物需從菌中破碎分離B．菌種對(duì)環(huán)境應(yīng)沒有明顯或潛在的傷害C．菌種遺傳特性和生產(chǎn)能力穩(wěn)定D．能利用充足且廉價(jià)的培養(yǎng)基原料【答案】A【詳解】A、選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的菌種需要根據(jù)人們的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，而發(fā)酵產(chǎn)物需從菌中破碎分離不是選育菌種的條件，且發(fā)酵產(chǎn)物未必需要菌體破碎后獲得，符合題意，A正確；B、菌種對(duì)環(huán)境應(yīng)沒有明顯或潛在的傷害這是選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)菌種的前提條件，不符合題意，B錯(cuò)誤；C、選育出的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的菌種應(yīng)該具備遺傳特性和生產(chǎn)能力穩(wěn)定的特征，否則不能投入到生產(chǎn)中，不符合題意，C錯(cuò)誤；D、選育出的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的菌種應(yīng)該具備能利用充足且廉價(jià)的培養(yǎng)基原料的特征，這樣才能降低生產(chǎn)成本，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，不符合題意，D錯(cuò)誤。故選A。7．藍(lán)莓酒被稱為“液體黃金”“口服化妝品”等。藍(lán)莓酒工業(yè)化生產(chǎn)的大致流程如下：藍(lán)莓→破碎→酶解→榨汁過濾→滅菌→主發(fā)酵→后發(fā)酵→分離提純。下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A．藍(lán)莓：花青素等成分存在于液泡中B．滅菌：殺滅雜菌為后續(xù)接種作準(zhǔn)備C．主發(fā)酵：要隨時(shí)檢測微生物含量D．后發(fā)酵：生成酒精主要在此過程發(fā)生【答案】D【詳解】A、藍(lán)莓中的花青素屬于色素，色素存在于液泡中，A正確；B、發(fā)酵過程中為避免雜菌污染，應(yīng)注意滅菌，故殺滅雜菌為后續(xù)接種作準(zhǔn)備，B正確；C、主發(fā)酵過程中要隨時(shí)取樣檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以檢測發(fā)酵狀態(tài)，C正確；D、菌種的繁殖、大部分糖的分解和酒精生成在主發(fā)酵階段完成，D錯(cuò)誤。故選D。8．啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成，發(fā)酵工程的主要流程如圖所示，其中糖化主要是將麥芽中的淀粉等有機(jī)物水解為小分子。下列關(guān)于啤酒發(fā)酵的敘述正確的是（）A．破碎有利于淀粉進(jìn)入酵母菌，提升發(fā)酵速率B．煮沸的目的是去除溶解氧和殺滅雜菌C．優(yōu)良菌種無需擴(kuò)大培養(yǎng)可直接接種到發(fā)酵罐中D．利用真空發(fā)酵技術(shù)，可提高發(fā)酵液中酒精濃度【答案】B【詳解】A、淀粉不能進(jìn)入酵母菌細(xì)胞內(nèi)，破碎有利于增加淀粉與酶的接觸面積，促進(jìn)糖化過程，A錯(cuò)誤；B、糖化后期要煮沸冷卻，主要是終止酶的進(jìn)一步作用，同時(shí)起到去除溶解氧和殺滅雜菌的作用，B正確；C、優(yōu)良菌種需擴(kuò)大培養(yǎng)后接種到發(fā)酵罐中，這樣可以加速發(fā)酵過程，C錯(cuò)誤；D、利用真空發(fā)酵技術(shù)，不利于提高發(fā)酵液中酒精濃度，因?yàn)榘l(fā)酵過程中還需要酵母菌進(jìn)行有氧呼吸滿足增殖的需要，D錯(cuò)誤。故選B。9．黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。某黃酒釀制工藝流程如圖所示，下列分析錯(cuò)誤的是（

）A．a(chǎn)表示加入菌種酵母菌B．發(fā)酵溫度需要控制在30～35℃C．消毒的目的是殺死黃酒中的大多數(shù)微生物D．圖中“糖化”是指淀粉分解，形成糖漿【答案】B【詳解】A、制造黃酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，加入的菌種是酵母菌，A正確；B、發(fā)酵溫度需要控制在18～30℃，B錯(cuò)誤；C、消毒的目的是殺死黃酒中的大多數(shù)微生物，并延長其保存期，C正確；D、糖化主要是將麥芽中的淀粉等有機(jī)物水解為小分子的過程，即形成糖漿，以便酵母菌的利用，D正確。故選B。?環(huán)節(jié)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)【情景材料】我國是世界上啤酒的生產(chǎn)和消費(fèi)大國。啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，其工業(yè)化生產(chǎn)流程如下圖所示。其中發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母大部分糖的分解和代謝物的生成都在主發(fā)酵階段完成。主發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液還不適合飲用，要在低溫、密閉的環(huán)境下儲(chǔ)存一段時(shí)間進(jìn)行后發(fā)酵，這樣才能形成澄清、成熟的啤酒。發(fā)酵的溫度和發(fā)酵的時(shí)間隨啤酒品種和口味要求的不同而有所差異?！締栴}探究】1.酵母菌酒精發(fā)酵過程中為什么要“先通氣后密封”？2.啤酒生產(chǎn)中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)，發(fā)酵后期，如果密封不嚴(yán)，會(huì)使啤酒變酸，你知道這是發(fā)生了什么變化嗎？3.與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，在上面啤酒的發(fā)酵生產(chǎn)過程中，哪些工程手段使啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高?4.微生物菌種資源豐富，選擇發(fā)酵工程所用的菌種時(shí)需要考慮哪些因素?5.怎樣對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行調(diào)控以滿足微生物的生長需要?6.在產(chǎn)物分離和提純方面，發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比有哪些改進(jìn)之處?7.在進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)，排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等能直接排放到外界環(huán)境中嗎?為什么?【答案】1.“通氣”的目的是使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖；“密封”的目的是使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵產(chǎn)生酒精。

2.酒精在醋酸菌的作用下被氧化產(chǎn)生乙醛，最后變?yōu)榇姿帷?.菌種的選育；對(duì)原材料的處理；發(fā)酵過程的控制；產(chǎn)品的消毒等。4.需要考慮的因素包括:在低成本的培養(yǎng)基上能迅速生長繁殖；生產(chǎn)所需代謝物的產(chǎn)量高發(fā)酵條件容易控制；菌種不易變異、退化等。5.要對(duì)溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其最適合微生物的生長繁殖，同時(shí)及時(shí)添加必要的營養(yǎng)組分。6.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)獲得的產(chǎn)物一般不是單一的組分，而是成分復(fù)雜的混合物，很多時(shí)候不會(huì)再對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分離和提純處理，或者僅采用簡單的沉淀、過濾等方法來分離和提純產(chǎn)物。在發(fā)酵工程中使用的分離和提純產(chǎn)物的方法較多。在產(chǎn)物的初分離階段，常采用沉淀、萃取、膜分離吸附和離子交換等方法;在進(jìn)一步純化階段，會(huì)采用液相層析法、結(jié)晶法等方法。發(fā)酵工程產(chǎn)物無論是代謝物還是菌體本身，都需要進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格后才能成為正式產(chǎn)品。7.不能。因?yàn)樵谶M(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時(shí)，微生物及其代謝物中都可能含有危害環(huán)境的物質(zhì)。為了減少或避免污染物的產(chǎn)生和排放，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，應(yīng)該對(duì)排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液進(jìn)行二次清潔或滅菌處理。典例精講【例1】如圖為醬油的制作流程，其中米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖，大量分泌制作醬油所需的蛋白酶、脂肪酶等，該過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣。下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．發(fā)酵罐發(fā)酵類型為有氧發(fā)酵，而發(fā)酵池發(fā)酵為無氧發(fā)酵B．發(fā)酵池發(fā)酵過程中添加的食鹽可以抑制雜菌的生長繁殖C．發(fā)酵罐發(fā)酵需要將罐內(nèi)的pH控制在中性或弱堿性條件下D．發(fā)酵罐發(fā)酵與啤酒生產(chǎn)中的糖化都存在大分子降解的過程【答案】C【詳解】A、發(fā)酵罐發(fā)酵主要是米曲霉起作用，類型為有氧發(fā)酵，而發(fā)酵池發(fā)酵是乳酸菌和酵母菌起作用，為無氧發(fā)酵，A正確；B、高濃度的鹽可以使細(xì)菌失水，發(fā)酵池發(fā)酵過程中添加的食鹽可以抑制雜菌的生長繁殖，B正確；C、培養(yǎng)霉菌時(shí)，一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至酸性，C錯(cuò)誤；D、發(fā)酵罐發(fā)酵過程中，大豆、小麥、麥麩中的大分子降解，啤酒生產(chǎn)中的糖化過程，淀粉轉(zhuǎn)化為麥芽糖，都存在大分子降解的過程，D正確。故選C?！纠?】紹興是黃酒之鄉(xiāng)，“麥曲酶長，酵米復(fù)芳；白梅酒娘，伴淋寒香；壓濾瓊漿，煎煮陳藏”是對(duì)紹興黃酒精致復(fù)雜釀造工藝的描述。在黃酒的主發(fā)酵過程中，“開耙”（攪拌）是極為關(guān)鍵的一步。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．接種麥曲有利于淀粉的糖化，有利于“酒娘”菌種發(fā)酵B．煎煮的目的是除去發(fā)酵產(chǎn)品中的雜菌，利于酵母菌繁殖C．陳藏需要在低溫、密閉環(huán)境中進(jìn)行，形成更芳香的酒D．發(fā)酵過程中“開耙”可適當(dāng)提供O2，調(diào)節(jié)pH，活化酵母【答案】B【詳解】A、淀粉屬于生物大分子，淀粉糖化為小分子糖有利于發(fā)酵過程中酵母菌對(duì)糖類的利用，A正確；B、煎煮是進(jìn)行消毒，除去發(fā)酵產(chǎn)品中的酵母菌等微生物，利于儲(chǔ)藏，B錯(cuò)誤；C、“陳藏”是將榨出的酒放入罐內(nèi)存放，需要在低溫、密閉環(huán)境中進(jìn)行，可以使酒存放時(shí)間長，同時(shí)此過程有利于黃酒中醇與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，使酒更加芳香，C正確；D、“開耙”（攪拌）是為了提供O2，讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，增加酵母菌的數(shù)量，有利于活化酵母，D正確。故選B?！纠?】刺梨是云貴川的特有水果，富含超氧化物歧化酶和大量的維生素C、花青素等，是制作果酒和果醋的優(yōu)質(zhì)原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生產(chǎn)流程如圖所示。下列敘述正確的是（）A．發(fā)酵過程Ⅱ需要氧并產(chǎn)生大量CO2B．圖示發(fā)酵過程中發(fā)酵液pH先升高后降低C．發(fā)酵I過程的溫度比發(fā)酵過程Ⅱ高D．發(fā)酵I、Ⅱ是此生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié)【答案】D【詳解】A、果酒制作所用菌種是酵母菌，代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型真菌，屬于真核細(xì)胞，果酒制作的前期需氧，后期不需氧。果醋制作所用菌種是醋酸菌，屬于原核細(xì)胞，適宜溫度為30~35℃，需要持續(xù)通入氧氣。發(fā)酵過程Ⅱ是醋酸菌利用酒精生產(chǎn)醋酸的過程，醋酸菌為需氧菌，可將酒精分解為乙醛，乙醛再變?yōu)榇姿?，該過程需要氧但不產(chǎn)生CO2，A錯(cuò)誤；B、酒精生產(chǎn)過程中酵母菌無氧呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，使發(fā)酵液pH降低，醋酸發(fā)酵過程中產(chǎn)生的醋酸會(huì)使發(fā)酵液的pH再度降低，B錯(cuò)誤；C、酒精發(fā)酵的適宜溫度為28℃左右，醋酸發(fā)酵的適宜溫度為30~35°C，因此發(fā)酵過程Ⅰ（酒精發(fā)酵）的溫度比發(fā)酵過程Ⅱ（醋酸發(fā)酵）低，C錯(cuò)誤；D、酒精發(fā)酵是酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精，上述醋酸發(fā)酵是醋酸菌利用酒精生產(chǎn)醋酸，因此發(fā)酵Ⅰ、Ⅱ是此生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié)，D正確。故選D?！纠?】甘蔗榨糖后的廢棄液——糖蜜中含有較多蔗糖，為了提高甘蔗的整體利用價(jià)值，中國科學(xué)家運(yùn)用生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌，以糖蜜為原料，通過發(fā)酵工程生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料。嗜鹽單胞菌產(chǎn)生的PHA在營養(yǎng)物質(zhì)豐富時(shí)會(huì)貯存在細(xì)胞中，營養(yǎng)物質(zhì)不足則被分解以維持細(xì)胞代謝。以下說法正確的是（

）A．菌種的選育是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)B．選育好的菌種需要經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后再接種至發(fā)酵罐中C．發(fā)酵過程糖蜜濃度越高越有利于嗜鹽單胞菌的生長繁殖D．直接將培養(yǎng)液過濾即可以從濾液中獲得PHA【答案】B【詳解】A、發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵才是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，A錯(cuò)誤；B、在發(fā)酵工程中選育出優(yōu)良的菌種，要擴(kuò)大培養(yǎng)后才能接種到發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵，B正確；C、發(fā)酵過程糖蜜濃度太高會(huì)使嗜鹽單胞菌失水過多而死亡，C錯(cuò)誤；D、嗜鹽單胞菌產(chǎn)生的PHA在營養(yǎng)物質(zhì)豐富時(shí)會(huì)貯存在細(xì)胞中，因此直接將培養(yǎng)液過濾即不可以從濾液中獲得PHA，D錯(cuò)誤。故選B?！纠?】青霉素是一種常用的抗生素，其工業(yè)化生產(chǎn)流程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A．圖中的過程①、②都屬于擴(kuò)大培養(yǎng)，目的是增加菌種的數(shù)量B．過程③可以用化學(xué)藥物進(jìn)行滅菌處理，防止培養(yǎng)基中摻雜其他微生物C．青霉菌在罐內(nèi)發(fā)酵是中心環(huán)節(jié)，該發(fā)酵過程高耗氧，要嚴(yán)格監(jiān)控溶解氧D．過程④常用的方法是過濾和沉淀，分離出的菌體可再投入發(fā)酵罐使用【答案】B【詳解】A、圖中的過程①、②都屬于擴(kuò)大培養(yǎng)，進(jìn)行培養(yǎng)液的更換，有利于增加菌種的數(shù)量，A正確；B、過程③是配制培養(yǎng)基，需要利用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌，以防止培養(yǎng)基中摻雜其他微生物，B錯(cuò)誤；C、青霉菌在罐內(nèi)發(fā)酵是中心環(huán)節(jié)，發(fā)酵過程要隨時(shí)檢測培養(yǎng)液微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度、溶氧等，以保證發(fā)酵過程的順利進(jìn)行，C正確；D、過程④是獲得菌種，即微生物本身，常采用過濾和沉淀等方法將菌體分離和干燥，分離出的菌種可以再使用，D正確。故選B?！纠?】新型綠色高分子材料聚乳酸（PLA）是以植物發(fā)酵產(chǎn)物乳酸為主要原料的聚合物，在自然條件下能被生物緩慢降解。某科研機(jī)構(gòu)擬從黃粉蟲腸道中篩選PLA降解菌（需氧細(xì)菌），按照如圖流程進(jìn)行培養(yǎng)鑒定。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）

A．獲得乳酸主要利用乳酸菌進(jìn)行無氧發(fā)酵，要保持發(fā)酵罐內(nèi)嚴(yán)格無氧B．物質(zhì)X是PLA，為降解菌提供碳源并且對(duì)腸道中的其他微生物起一定選擇作用C．圖中選擇培養(yǎng)過程需同時(shí)將接種和未接種的平板在無氧環(huán)境中倒置培養(yǎng)D．工業(yè)化發(fā)酵之前需要對(duì)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、配制培養(yǎng)基并滅菌【答案】C【詳解】A、乳酸菌屬于厭氧菌，無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，在有氧的條件下乳酸菌的代謝會(huì)受到抑制，因此獲得乳酸主要利用乳酸菌進(jìn)行無氧發(fā)酵，要保持發(fā)酵罐內(nèi)嚴(yán)格無氧，A正確；B、根據(jù)題意，擬從黃粉蟲腸道中篩選PLA降解菌（需氧細(xì)菌），因此篩選過程中的選擇培養(yǎng)基需要以PLA唯一碳源，故物質(zhì)X是PLA，為降解菌提供碳源并且抑制腸道中的其他微生物的生長繁殖，起到一定的選擇作用，B正確；C、根據(jù)題意，PLA降解菌為需氧細(xì)菌，因此選擇培養(yǎng)過程中需同時(shí)將接種和未接種的平板在有氧環(huán)境中倒置培養(yǎng)，鑒定培養(yǎng)基是否滅菌合格以及防止培養(yǎng)皿蓋凝結(jié)的水分滴落到培養(yǎng)基上造成污染，C錯(cuò)誤；D、發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離、提純等，因此工業(yè)化發(fā)酵之前需要對(duì)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、配制培養(yǎng)基并滅菌，D正確。故選C?！纠?】固氮菌能固定氮?dú)?，提高土壤的氮含量，為植物生長提供充足的氮元素?？蒲腥藛T從土壤中分離篩選出具有高效固氮能力的自生固氮細(xì)菌并進(jìn)行發(fā)酵。根據(jù)發(fā)酵工程流程圖及微生物相關(guān)知識(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．高效固氮菌種的獲得，可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得B．發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件C．發(fā)酵工程的產(chǎn)品中代謝物需要過濾、沉淀獲得D．固氮菌肥是一種微生物肥料，施用微生物肥料可以增進(jìn)土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植物生長【答案】C【詳解】A、性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得，A正確；B、發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件，B正確；C、如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后采用過濾沉淀等方法將菌體分離和干燥，即得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛?、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品，C錯(cuò)誤；D、利用發(fā)酵工程可以產(chǎn)生微生物肥料來增加土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)植株生長，如根瘤菌肥、固氮菌肥等，D正確。故選C?！纠?】微生物發(fā)酵工程常利用谷氨酸棒狀桿菌大量生產(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。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．通常使用固體培養(yǎng)基分離獲得谷氨酸棒狀桿菌單菌落B．不需要監(jiān)控發(fā)酵過程的營養(yǎng)供給、氧氣、溫度及pH等變化C．在中性或弱堿性條件下，谷氨酸棒狀桿菌才能通過代謝積累谷氨酸D．發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身【答案】B【詳解】A、微生物在固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長，可以形成肉眼可見的菌落，因此通常使用固體培養(yǎng)基分離獲得谷氨酸棒狀桿菌單菌落，A正確；B、在發(fā)酵過程中，要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件，因此需要監(jiān)控發(fā)酵過程的營養(yǎng)供給、氧氣、溫度及pH等變化，B錯(cuò)誤；C、谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)：在中性和弱堿性條件下，谷氨酸棒狀桿菌才能通過代謝積累谷氨酸，在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺，C正確；D、發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身，D正確。故選B。要點(diǎn)歸納1．發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)提醒發(fā)酵工程操作中的幾個(gè)注意事項(xiàng)(1)發(fā)酵工程所用菌種分為已有的常規(guī)菌種和改造菌種。一般都是使用保存于冷凍管或冰箱中的斜面菌種，正式使用前先轉(zhuǎn)接到新鮮斜面培養(yǎng)基上活化后，再用于擴(kuò)大培養(yǎng)。(2)發(fā)酵過程監(jiān)控和發(fā)酵條件控制直接會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。一方面要隨時(shí)檢測培養(yǎng)液中微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度以了解發(fā)酵進(jìn)程；另一方面要及時(shí)添加必備的營養(yǎng)組分來延長菌體生長穩(wěn)定期的時(shí)間，以便得到更多的發(fā)酵產(chǎn)物；同時(shí)要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件，來保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。(3)發(fā)酵產(chǎn)品的分離、提純要根據(jù)產(chǎn)品類型選擇不同方法，若發(fā)酵產(chǎn)品是菌體本身，可采用過濾、沉淀等方法；若發(fā)酵產(chǎn)品是代謝物，需要根據(jù)代謝物的性質(zhì)采用蒸餾、萃取、離子交換等方法。2、發(fā)酵工程的應(yīng)用具體應(yīng)用成果在食品工業(yè)上的應(yīng)用生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品利用霉菌發(fā)酵生產(chǎn)醬油、利用釀酒酵母生產(chǎn)各種酒類生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑利用黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸、利用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸生產(chǎn)酶制劑利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶、果膠酶、脂肪酶和氨基肽酶等在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用通過工程菌生產(chǎn)藥物利用工程菌發(fā)酵生產(chǎn)生長激素釋放抑制激素通過改造菌種生產(chǎn)藥物通過誘變的青霉菌發(fā)酵生產(chǎn)青霉素在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用生產(chǎn)微生物肥料利用根瘤菌和固氮菌生產(chǎn)的根瘤菌肥、固氮菌肥生產(chǎn)微生物農(nóng)藥利用蘇云金桿菌防治多種農(nóng)林蟲害、利用白僵菌防治玉米螟和松毛蟲生產(chǎn)微生物飼料利用淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液通過發(fā)酵獲得大量微生物菌體用于飼料生產(chǎn)在其他方面的應(yīng)用解決資源短缺和環(huán)境污染問題利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯對(duì)極端微生物的利用利用嗜熱菌、嗜鹽菌生產(chǎn)洗滌劑3.（1）啤酒發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)流程及操作目的(2)啤酒發(fā)酵的過程及內(nèi)容(3)“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別1．利用發(fā)酵工程生產(chǎn)藍(lán)莓酒需經(jīng)過“清洗破碎→酶解→過濾→調(diào)整成分→接種→主發(fā)酵→倒灌過濾→后發(fā)酵→消毒→終止”等主要環(huán)節(jié)。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．酶解環(huán)節(jié)需要添加果膠酶和纖維素酶并控制酶解溫度B．調(diào)整成分時(shí)按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量C．接種前需要對(duì)基因工程獲得的高產(chǎn)菌株進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)D．主發(fā)酵和后發(fā)酵均需要密閉，且保持溫度在35℃左右【答案】D【詳解】A、在果漿中添加果膠酶和纖維素酶可以酶解細(xì)胞壁，增加細(xì)胞內(nèi)容物的釋放，酶的活性受到溫度的影響，所以酶解環(huán)節(jié)需要控制酶解溫度，A正確；B、微生物發(fā)酵過程中利用蔗糖產(chǎn)生酒精，所以調(diào)整成分時(shí)按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量，B正確；C、需要對(duì)基因工程獲得的高產(chǎn)菌株進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，增加基因工程高產(chǎn)菌株的數(shù)量，C正確；D、在生產(chǎn)過程中，一般利用酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，主發(fā)酵前的階段進(jìn)行通氣，使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，促進(jìn)微生物大量繁殖，后發(fā)酵階段需要密閉，促進(jìn)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酵母菌的適宜生長溫度是18~30℃，D錯(cuò)誤。故選D。2．醋酸菌在缺少糖源時(shí)可將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?，醋酸菌可用于制作各種風(fēng)味的醋。關(guān)于醋的工業(yè)化生產(chǎn)過程，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液不宜采用葡萄糖作為碳源B．選育得到的高產(chǎn)醋酸菌需擴(kuò)大培養(yǎng)才能接種到發(fā)酵罐C．可通過深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高醋的產(chǎn)量D．發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)液都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌【答案】A【詳解】A、醋酸菌在糖源充足的情況下能將糖分解成醋酸，故可采用葡萄糖作為發(fā)酵培養(yǎng)液的碳源，A錯(cuò)誤；B、工業(yè)發(fā)酵罐的體積一般很大，需要接入的菌種總體積也多，所以接入發(fā)酵罐前還需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大化培養(yǎng)，B正確；C、醋酸菌為需氧型生物，深層通氣液體發(fā)酵可保證氧氣供應(yīng)，使醋酸菌迅速生長繁殖，產(chǎn)生代謝產(chǎn)物醋酸，從而提高醋的產(chǎn)量，C正確；D、發(fā)酵工程所用的菌種，大多是單一菌種，一旦有雜菌污染可能導(dǎo)致產(chǎn)量大大降低，所以發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)液均需要經(jīng)過嚴(yán)格滅菌，D正確。故選A。3．下列關(guān)于微生物及其應(yīng)用的敘述，正確的是（

）A．在啤酒生產(chǎn)的主發(fā)酵階段和后發(fā)酵階段，需將溫度保持在酵母菌的最適生長溫度B．醋酸菌在O?、糖源都缺少時(shí)，可將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿酑．利用原核生物黑曲霉進(jìn)行發(fā)酵，在蛋白酶等作用下可獲得醬油和檸檬酸D．乳酸鏈球菌在無氧條件下產(chǎn)生的乳酸鏈球菌素可以作為天然的防腐劑【答案】D【詳解】A、為了防止酒精形成乙醛和醋酸，啤酒生產(chǎn)的后發(fā)酵階段要在低溫度和密閉環(huán)境下進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B、醋酸菌在O?、糖源都充足時(shí)，將糖分解成醋酸，缺少糖源、O?充足時(shí)，將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰俎D(zhuǎn)化為醋酸，B錯(cuò)誤；C、黑曲霉是真核生物，C錯(cuò)誤；D、乳酸鏈球菌在無氧條件下產(chǎn)生的乳酸鏈球菌素可以作為天然的防腐劑，D正確。故選D。4．鎮(zhèn)江陳醋具有“色、香、酸、醇、濃”之特色，其主要工藝流程如下圖。相關(guān)敘述正確的是（

）

A．作為工業(yè)生產(chǎn)，鎮(zhèn)江陳醋的釀制過程需要做到嚴(yán)格無菌B．“淋飯”有助于提高發(fā)酵原料的透氣性，有助于霉菌的糖化等過程C．接種醋酸菌后的固態(tài)發(fā)酵需要“翻缸”，主要目的是抑制雜菌D．后發(fā)酵時(shí)間越長，醋體中風(fēng)味物質(zhì)的不斷堆積導(dǎo)致醋品更佳【答案】B【詳解】A、參與果醋制作的微生物是醋酸菌，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)是通過控制某些條件抑制其他微生物的繁殖，做不到嚴(yán)格無菌，A錯(cuò)誤；B、“淋飯”有助于提高發(fā)酵原料的透氣性，為霉菌的糖化等過程提供氧氣，B正確；C、醋酸發(fā)酵過程中利用的微生物是醋酸菌，發(fā)酵需要充足的氧氣，所以“翻缸”目的是提供氧氣，C錯(cuò)誤；D、后發(fā)酵時(shí)間不能太長，需要適宜，發(fā)酵時(shí)間越長，可能會(huì)產(chǎn)生其他有害的物質(zhì)或者滋生其他雜菌，D錯(cuò)誤。故選B。5．黑啤因其營養(yǎng)成分豐富、口感純正，備受人們青睞，享有“黑牛奶”的美譽(yù)。黑啤的釀造工藝流程如下圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．不同品種的啤酒特性與酵母菌的品種密切相關(guān)B．麥汁煮沸的主要目的是殺菌和終止相關(guān)酶的作用C．發(fā)酵過程中發(fā)酵液的密度有所減小、pH有所降低D．罐裝前通常采用巴氏消毒法殺死啤酒中全部微生物【答案】D【詳解】A、不同種類的酵母具有不同的發(fā)酵能力和風(fēng)味特點(diǎn)，A正確；B、麥汁煮沸的主要目的是使淀粉酶失活，終止酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)糖漿殺菌，B正確；C、發(fā)酵程度的加深，培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成份逐漸被消耗，培養(yǎng)液中營養(yǎng)成份的濃度降低，其液體密度自然就下降了，由于發(fā)酵過程中細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生CO2，溶于發(fā)酵液會(huì)降低發(fā)酵液的pH，C正確；D、罐裝前用巴氏消毒法殺死啤酒中大多數(shù)微生物，延長它的保存期，D錯(cuò)誤。故選D。6．啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成，發(fā)酵工程的主要流程如圖所示，其中糖化主要是將麥芽中的淀粉等有機(jī)物水解為小分子。下列關(guān)于啤酒發(fā)酵的敘述正確的是（

）A．破碎有利于淀粉酶與淀粉充分接觸，提升反應(yīng)速率B．發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中酵母菌需在持續(xù)通氧條件下進(jìn)行發(fā)酵C．在大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)中，將優(yōu)良菌種直接接種到發(fā)酵罐D(zhuǎn)．當(dāng)發(fā)酵液中酒精濃度約75%方可通過真空發(fā)酵來提取酒精【答案】A【詳解】A、破碎有利于淀粉酶與淀粉充分接觸，提升反應(yīng)速率，A正確；B、在釀造啤酒過程中，酵母菌開始進(jìn)行有氧呼吸繁殖增加數(shù)量，后酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，所以不能持續(xù)通氧，B錯(cuò)誤；C、在大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)中，將優(yōu)良菌種擴(kuò)大培養(yǎng)達(dá)到一定數(shù)量后接種到發(fā)酵罐，C錯(cuò)誤；D、酵母菌在發(fā)酵液的酒精達(dá)到11．4%時(shí)不能再產(chǎn)生酒精，D錯(cuò)誤。故選A。7．在利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作發(fā)酵食品的過程中，控制發(fā)酵條件至關(guān)重要。下列相關(guān)敘述正確的是（

）①傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主②制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3③制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料④向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水，以形成內(nèi)部無菌環(huán)境⑤制作醋時(shí)經(jīng)常翻動(dòng)發(fā)酵物的主要目的是控制發(fā)酵溫度A．①②③ B．②③④ C．②③⑤ D．①②③④⑤【答案】A【詳解】①傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主，①正確；②制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，是為了發(fā)酵初期讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，同時(shí)為了防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出，②正確；③制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料，以保證乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸，③正確；④向泡萊壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無氧環(huán)境，不能創(chuàng)造無菌環(huán)境，④錯(cuò)誤；⑤醋酸發(fā)酵過程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在發(fā)酵過程中經(jīng)常翻動(dòng)發(fā)酵物，有利于散熱，但不能控制發(fā)酵溫度，⑤錯(cuò)誤；①②③正確，即A正確。故選A。8.塑料制品方便人們生活的同時(shí)，也造成了短時(shí)期難以降解的“白色污染”。塑料制品的主要成分為聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，研究人員欲比較大腸桿菌YT1和芽孢桿菌YP1兩類細(xì)菌降解PE[化學(xué)式為（C2H4）n]的能力。分組及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。培養(yǎng)基及接種菌株培養(yǎng)基1培養(yǎng)基2單獨(dú)培養(yǎng)并接種YT1單獨(dú)培養(yǎng)并接種YP1降解圈（直徑D/mm）3.51.8下列敘述正確的是（

）A．配制的培養(yǎng)基為液體，有利于細(xì)菌充分吸收營養(yǎng)物質(zhì)B．PE是培養(yǎng)基中的唯一碳源，否則無法比較兩者的降解能力C．芽孢桿菌YP1對(duì)PE的降解能力比大腸桿菌YT1強(qiáng)D．篩選得到的菌株可直接用于治理“白色污染”【答案】B【詳解】A、要在培養(yǎng)基上形成降解圈，故配制的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，A錯(cuò)誤；B、要比較兩類細(xì)菌降解PE的能力，應(yīng)以PE為培養(yǎng)基中的唯一碳源，B正確；C、大腸桿菌YT1在培養(yǎng)基上形成的降解圈明顯大于芽孢桿菌YP1的降解圈，故大腸桿菌YT1降解PE的能力更強(qiáng)，C錯(cuò)誤；D、篩選得到的菌株用來治理PE造成的污染問題時(shí)，還要考慮菌株大量繁殖是否會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的代謝產(chǎn)物、是否會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染等問題，D錯(cuò)誤。故選B。9．我國是醬油生產(chǎn)最早的國家。制曲是醬油生產(chǎn)的重要工序之一，其主要目的是給米曲霉創(chuàng)造最佳條件，使其生長繁殖并分泌和積累相應(yīng)的酶，制曲設(shè)備示意圖如下。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）

A．鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)不斷通入經(jīng)過濾的新鮮空氣B．酶及微生物的種類和數(shù)量是鑒定成曲質(zhì)量的指標(biāo)C．將曲料攤鋪在簾架上有利于控制微生物生長的溫度D．該制曲過程主要的發(fā)酵產(chǎn)物是葡萄糖、乙醇、乳酸等物質(zhì)【答案】D【詳解】A、米曲霉的代謝類型是異養(yǎng)需氧型，因此鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)不斷通入經(jīng)過濾的新鮮空氣，A正確；B、發(fā)酵的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖并分泌和積累相應(yīng)的酶，所以酶及微生物的種類和數(shù)量是鑒定成曲質(zhì)量的指標(biāo)，B正確；C、微生物的生長需要適宜的溫度，曲料攤鋪在簾架上可以及時(shí)散熱，有利于控制微生物生長的溫度，C正確；D、葡萄糖使發(fā)酵的底物，不是產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。故選D。10．利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為：先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌，發(fā)酵6天后，再接入活化的醋酸桿菌，發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)中菌體的密度檢測可用抽樣檢測的方法，并用顯微鏡直接計(jì)數(shù)B．乙醇作為醋酸發(fā)酵的底物，產(chǎn)生醋酸的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳C．酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同D．接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度【答案】B【詳解】A、酵母菌屬于單細(xì)胞真菌，實(shí)驗(yàn)中菌體的密度檢測可用抽樣檢測的方法，并用顯微鏡直接計(jì)數(shù)，A正確；B、乙醇作為醋酸發(fā)酵的底物，可與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生醋酸和水，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，B錯(cuò)誤；C、酵母菌發(fā)酵過程中先通氣使其大量繁殖，再密閉（無氧）發(fā)酵產(chǎn)乙醇；醋酸桿菌為好氧菌，需持續(xù)通入無菌氧氣，C正確；D、酵母菌最適宜生長繁殖的溫度范圍是18～30℃，而醋酸桿菌的最適生長溫度為30～35℃，酵母菌適宜溫度低于醋酸桿菌最適溫度，果酒發(fā)酵結(jié)束接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度，D正確。故選B。11．（多選）江西省渼陂古村醬油釀造歷史悠久，《光緒吉安府志》記載：“醬油……惟渼陂所出最上，諸邑不及”。渼陂醬油主要利用米曲霉，其生產(chǎn)工藝流程如下圖所示，下列敘述正確的是（

）

A．古代生產(chǎn)的渼陂醬油是發(fā)酵工程的產(chǎn)物 B．蒸熟大豆后冷卻可避免高溫殺死米曲霉C．加入食鹽水可起到抑制雜菌污染的作用 D．抽油得到的生醬油是米曲霉純培養(yǎng)的產(chǎn)物【答案】BC【詳解】A、古代生產(chǎn)的漾陂醬油屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，不是采用現(xiàn)代的發(fā)酵工程，A錯(cuò)誤；B、大豆蒸熟后冷卻到常溫再制曲，是為了防止高溫殺死米曲霉，B正確；C、發(fā)酵后期加入食鹽水，造成高滲環(huán)境，能使微生物滲透失水而死，起到抑制雜菌污染的作用，C正確；D、制作醬油的主要菌種有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等，所以抽油得到的生醬油不是米曲霉純培養(yǎng)的產(chǎn)物，故D錯(cuò)誤。故選BC。12．（多選）嗜鹽單胞菌是一類嗜鹽微生物，能夠在高pH、高鹽和高溫等極端條件下生長。聚羥基脂肪酸酯(PHA)是由微生物利用多種碳源發(fā)酵產(chǎn)生的高分子聚酯的總稱，它具有類似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具備的生物可降解性等許多優(yōu)秀性能。下圖為實(shí)驗(yàn)室利用嗜鹽單胞菌生產(chǎn)PHA的工藝流程，下列說法正確的是（

）A．使用嗜鹽單胞菌能夠節(jié)約淡水資源，還能建立抗雜菌污染的開放式發(fā)酵系統(tǒng)B．實(shí)驗(yàn)室用嗜鹽單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生PHA時(shí)，需要提供無氧等發(fā)酵條件C．發(fā)酵過程中，要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，嚴(yán)格控制溫度等發(fā)酵條件D．可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾和沉淀等方法將PHA從發(fā)酵液中分離出來【答案】AC【詳解】A、嗜鹽單胞菌是一類嗜鹽微生物，能夠在高pH、高鹽和高溫等極端條件下生長，所以使用嗜鹽單胞菌能夠節(jié)約淡水資源，即便在沒有滅菌的情況下也很難感染雜菌，A正確；B、圖示用嗜鹽單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生PHA時(shí)有提供空氣，所以提供的是有氧發(fā)酵等條件，B錯(cuò)誤；C、環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長繁殖，而且會(huì)影響微生物代謝物的形成。發(fā)酵過程中除了要了解發(fā)酵進(jìn)程外，還要及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件，C正確；D、PHA是嗜鹽單胞菌的代謝產(chǎn)物，在發(fā)酵后應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奶崛?、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品，采用過濾、沉淀等方法得到的是菌體，不符合題意，D錯(cuò)誤。故選AC。13．酵母的蛋白質(zhì)含量可達(dá)自身干重的一半，可作為飼料蛋白的來源，有些酵母可以利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進(jìn)行培養(yǎng)，這樣即可減少污染又可以降低生產(chǎn)成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母，并進(jìn)行大量培養(yǎng)。圖為操作流程，請(qǐng)回答下列問題：(1)配置培養(yǎng)基時(shí)，按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分，將其溶解，定容后分裝前，需要，分裝后對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。(2)取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標(biāo)記好的無菌培養(yǎng)皿中，在步驟③中將溫度約（選填“25°C”“50°C”或“80°C”）的培養(yǎng)基導(dǎo)入培養(yǎng)皿混勻，冷凝后培養(yǎng)。(3)挑選平板中長出的單菌落，按步驟④進(jìn)行劃線，下列敘述合理的有_________（多選）A．為保證無菌操作，接種環(huán)使用前必須滅菌B．劃線時(shí)應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常菌落。C．可以通過逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株D．挑選菌落時(shí)，應(yīng)挑選多個(gè)菌落，分別測定酵母細(xì)胞中甲醇的含量傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)大大豐富了食物的品種，充分體現(xiàn)了勞動(dòng)人們的智慧。酵母菌，醋酸菌，乳酸菌等都是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中重要的菌種。(4)下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的敘述，正確的時(shí)_____A．利用乳酸菌制作酸奶過程中，先通氣培養(yǎng)，后密封發(fā)酵B．利用酵母菌發(fā)酵制造果酒時(shí)應(yīng)將發(fā)酵瓶裝滿發(fā)酵液，可以產(chǎn)生更多果酒C．果酒發(fā)酵時(shí)要不斷通氣氧氣D．制造果醋時(shí)應(yīng)將發(fā)酵瓶的進(jìn)氣口和出氣口均打開，保證充足氧氣(5)微生物參與發(fā)酵過程的有關(guān)敘述正確的是_________（多選）A．酵母菌，醋酸菌，乳酸菌都屬于原核生物B．在糖源不充足時(shí)，醋酸菌可以利用乙醇在氧氣充足條件下生產(chǎn)醋酸C．制作果酒，果醋和酸奶所需時(shí)間基本相同D．果酒發(fā)酵瓶內(nèi)留有一定空間有利于酵母菌的繁殖(6)某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A．發(fā)酵罐中的發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)B．發(fā)酵罐在發(fā)酵前要進(jìn)行滅菌，避免雜菌污染C．正常發(fā)酵過程中需要調(diào)控發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，PH,營養(yǎng)物質(zhì)濃度等指標(biāo)D．發(fā)酵過程中要控制攪拌速度，不斷增加溶解氧濃度，提高發(fā)酵效率，獲得更多產(chǎn)物【答案】(1)調(diào)節(jié)PH高壓蒸氣(2)50°C倒置培養(yǎng)(3)ABC(4)D(5)BD(6)D【詳解】（1）配制培養(yǎng)基的操作步驟為稱量→溶化→定容→調(diào)pH→培養(yǎng)基的分裝→包扎→滅菌，因此微生物的培養(yǎng)基配制好后應(yīng)該先調(diào)節(jié)pH，再分裝。常見的滅菌方法有：干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌、灼燒滅菌。培養(yǎng)基適宜用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。（2）步驟③的平板澆注法是將滅菌后的培養(yǎng)基冷卻至45~50℃，倒入含有不同稀釋液的無菌培養(yǎng)皿中，混勻，凝固，冷凝后倒置培養(yǎng)。（3）A、在劃線過程中，接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌，以防止雜菌污染，A正確；B、劃線時(shí)應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面，否則將不能形成正常菌落，B正確；C、培養(yǎng)基中的甲醇濃度越高，此種培養(yǎng)基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越強(qiáng)，因此可以通過逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株，C正確；D、該實(shí)驗(yàn)的目的是獲得利用工業(yè)廢甲醇作為碳源的酵母菌，不需要測定酵母菌中的甲醇含量，D錯(cuò)誤。故選ABC。（4）A、乳酸菌是一種嚴(yán)格的厭氧菌，有氧氣存在時(shí)，其發(fā)酵會(huì)受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的過程中，應(yīng)一直處于密閉狀態(tài)，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵失敗，A錯(cuò)誤；B、酵母菌是兼性厭氧菌，果酒發(fā)酵瓶內(nèi)留有一定空間有利于酵母菌的繁殖，B錯(cuò)誤；C、果酒發(fā)酵時(shí)剛開始要通氧氣使酵母菌大量繁殖，后續(xù)進(jìn)行無氧發(fā)酵，C錯(cuò)誤；D、參與果醋制作的是醋酸菌，醋酸菌是一種好氧菌，只有當(dāng)氧氣充足的時(shí)候才能進(jìn)行旺盛的生理活動(dòng)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，所以制造果醋時(shí)應(yīng)將發(fā)酵瓶的進(jìn)氣口和出氣口均打開，D正確。故選D。（5）A、酵母菌是真核生物，A錯(cuò)誤；B、在糖源不充足時(shí)，醋酸菌可以利用乙醇在有氧條件下生產(chǎn)醋酸，B正確；C、制作果酒的時(shí)間一般為10～12d，制作果醋的時(shí)間一般為7～8d，而制作腐乳的時(shí)間較長，C錯(cuò)誤；D、酵母菌是兼性厭氧菌，果酒發(fā)酵瓶內(nèi)留有一定空間有利于酵母菌的繁殖，D正確。故選BD。（6）A、發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)為發(fā)酵罐中的發(fā)酵，A正確；B、發(fā)酵要避免雜菌污染，嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作，所以發(fā)酵前發(fā)酵罐要進(jìn)行滅菌，B正確；C、發(fā)酵過程中需要調(diào)控發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，PH，營養(yǎng)物質(zhì)濃度等發(fā)酵條件，C正確；D、乙醇是酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物，因此分解過程中不需要通入空氣，D錯(cuò)誤。故選D。14．啤酒是以大麥芽、啤酒花、水為主要原料，經(jīng)酵母發(fā)酵作用釀制而成的飽含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在體內(nèi)產(chǎn)生大量的熱量，被稱為“液體面包”。圖1是啤酒生產(chǎn)工藝流程簡圖。(1)圖中焙烤的目的是降低麥芽水分，并，然后去根制成成品麥芽。將粉碎的麥芽等原料用溫水分別在糊化罐、糖化罐中混合，調(diào)節(jié)溫度以制造麥汁，加水糊化之前粉碎成品麥芽的目的是。(2)發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。麥汁冷卻后再加入啤酒酵母使其發(fā)酵，冷卻的目的是。在發(fā)酵過程中，要隨時(shí)檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程；并及時(shí)添加必需的營養(yǎng)物質(zhì)組分，其目的是；還要嚴(yán)格控制等發(fā)酵條件（至少寫出3個(gè)），以獲得所需的發(fā)酵產(chǎn)物。(3)現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均具有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)，圖2為發(fā)酵罐示意簡圖。發(fā)酵過程有機(jī)物分解釋放的能量會(huì)引起發(fā)酵罐溫度升高，常用冷卻水對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，冷卻水進(jìn)入口和排出口分別是（填圖2中的標(biāo)號(hào)，下同）。酵母菌酒精發(fā)酵過程中要“先通氣后密封”，通過空氣入口