發(fā)酵工程及其應(yīng)用（解析版）-高二生物寒假復(fù)習(xí)（人教版選擇性必修3）

第03講發(fā)酵工程及其應(yīng)用

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.概述發(fā)酵工程及其基本環(huán)節(jié)；舉例說明發(fā)酵工程在生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價(jià)值。

2.理解發(fā)酵工程的過程并能夠與實(shí)際相結(jié)合，發(fā)展學(xué)生的工程思維，提高系統(tǒng)分析能力。

3.學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的環(huán)節(jié)與實(shí)例，感嘆生物的神奇，科技的進(jìn)步。

循【基礎(chǔ)知識(shí)】

一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

發(fā)酵過程的監(jiān)控和發(fā)酵條件的控制會(huì)直接影響產(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)物質(zhì)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)品；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。

歸納總結(jié)：

的燦J從自然界篩選

選育困種<

,----!通過誘變育種或基因工程育種獲得

［擴(kuò)大培養(yǎng)〉在發(fā)酵前需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)

?

配制培養(yǎng)基「根據(jù)菌種，選擇原料制備培養(yǎng)基

?

滅菌~卜對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格滅菌

X___________________

?

（接種）將菌種接種到培養(yǎng)基上培養(yǎng)

「隨時(shí)檢測培養(yǎng)液中微生物數(shù)量和

產(chǎn)物濃度____

（發(fā)酵）及時(shí)添加必需的營養(yǎng)組分

.嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件

_____,微生物細(xì)胞：采用過濾、沉淀等方

分離、提純］法將菌體分離和干燥

產(chǎn)加J代謝物：據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行提取、分

|I離和純化

〔獲得產(chǎn)品:

二、發(fā)酵工程的應(yīng)用

應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例

在食品工業(yè)上的應(yīng)用生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品：如醬油、各種酒類

生產(chǎn)各種食品添加劑：如酸度調(diào)節(jié)劑、增味劑、著色劑、增稠劑、防腐劑

生產(chǎn)酶制劑：如a-淀粉酶、快淀粉酶、果膠酶、氨基肽酶、脂肪酶

在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用青霉素生產(chǎn)、其他抗生素生產(chǎn)

多種氨基酸生產(chǎn)

激素、免疫調(diào)節(jié)劑、疫苗

在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用生產(chǎn)微生物肥料，如有機(jī)酸、生物活性物質(zhì)、根瘤菌肥、固氮菌肥

生產(chǎn)微生物農(nóng)藥，如蘇云金桿菌、井岡霉素

生產(chǎn)微生物飼料，單細(xì)胞蛋白、乳酸菌

在其他方面的應(yīng)用利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等

嗜熱菌、嗜鹽菌生產(chǎn)洗滌劑，嗜低溫菌提高熱敏產(chǎn)品產(chǎn)量

發(fā)酵工程生產(chǎn)工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

特別提醒:

1.單細(xì)胞蛋白是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)酵獲得的大量的微生物菌體。

其不僅含有豐富的蛋白質(zhì)，還含有糖類、脂質(zhì)和維生素等物質(zhì)。

2.青霉素發(fā)酵是高耗氧過程，如何能夠在發(fā)酵過程中給微生物持續(xù)高效地供氧呢？可以用基因工程的方法，

將血紅蛋白基因轉(zhuǎn)入青霉素生產(chǎn)菌來提高菌體對(duì)氧的吸收和利用率。

3.在青霉素發(fā)酵過程中，總有頭抱霉素產(chǎn)生。人們通過對(duì)青霉素生產(chǎn)菌代謝途徑的研究發(fā)現(xiàn)，在青霉素與頭

抱霉素的合成過程中，它們有一個(gè)共同的前體，這個(gè)前體經(jīng)過兩種不同酶的作用分別合成兩個(gè)產(chǎn)物。如何

改造青霉素生產(chǎn)菌使其只生產(chǎn)青霉素，或者只生產(chǎn)頭抱霉素呢？可以對(duì)兩種酶的基因進(jìn)行改造或敲除其中

一種酶的基因，從而使青霉素生產(chǎn)菌只生產(chǎn)一種產(chǎn)物。

4.引起全球新冠肺炎大流行的元兇是新冠病毒，利用發(fā)酵工程相關(guān)知識(shí)，如何大量生產(chǎn)新冠病毒疫苗？可將

新冠病毒的抗原基因轉(zhuǎn)入某種微生物體內(nèi)，再通過發(fā)酵工程大量生產(chǎn)新冠病毒疫苗。

5.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、容易處理。

三、啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程

fEFi?_i〔逐作百M(fèi)l

、_____________J、_____________J

VV

法函A大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶

崔圉〉加熱殺死種子胚但不使淀粉酶失活

將干燥的麥芽碾磨成麥芽粉

H房'淀粉分解，形成糖漿

國為A產(chǎn)生風(fēng)味組分，終止酶的進(jìn)一步作用，滅菌

[W]>酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳

鬲?jiǎng)　窔⑺来蠖鄶?shù)微生物，延長保存期

叵田〉過濾、調(diào)節(jié)、分裝啤酒進(jìn)行銷售

知識(shí)拓展:

'精釀啤酒］［類型］［普通啤酒］

\_________________y\__________y\______J

不添加<（是否添加食品添加劑添加

小規(guī)模<發(fā)酵規(guī)模］>大規(guī)模

;X_________________*_________________:_/

發(fā)酵時(shí)間氐《發(fā)酵時(shí)間A發(fā)酵時(shí)間短

「jJ

產(chǎn)量低<（產(chǎn)量卜產(chǎn)量高

價(jià)格高<訴］A價(jià)格低

\__________________/

bi考點(diǎn)剖析】

考點(diǎn)一：發(fā)酵工程的本質(zhì)

在2）例i.獲取純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.獲取純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染

B.稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法

C.平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法

D.接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為純培養(yǎng)物

【答案】D

【詳解】獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是無菌技術(shù)，即防止外來雜菌的入侵，A正確；測定微生物數(shù)量的常用方

法有活菌計(jì)數(shù)法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)法，故稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法，B

正確；實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物分離和純化最常用的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，C正確；純培養(yǎng)

物是由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體，特定種類微生物的群體不一定是由單一個(gè)體繁殖而來，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二：發(fā)酵工程的實(shí)例

例2.谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵過程會(huì)生成大量的谷氨酸，經(jīng)加工可制成味精。其發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐

中碳氮比（碳元素與氮元素的比值）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。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.通過發(fā)酵工程可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白

B.分離、提純產(chǎn)物是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，有利于獲得更多的優(yōu)質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)品

C.由題干信息可推知發(fā)酵過程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營養(yǎng)成分的比例

D.在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)醇無需嚴(yán)格控制溶解氧、溫度、pH等條件

【答案】C

【解析】用單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，其中的單細(xì)胞蛋白是微生物菌體，并不是通過發(fā)酵工程從微生

物細(xì)胞中提取獲得，A錯(cuò)誤；發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵過程，B錯(cuò)誤；由題意可知“在其發(fā)酵過程中，發(fā)

酵罐中碳氮比（碳元素與氮元素的比值）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”，說明在發(fā)酵過程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營養(yǎng)成分的比例以保證

先獲得大量谷氨酸棒狀桿菌，在獲得大量發(fā)酵產(chǎn)物的目的，C正確；谷氨酸棒狀桿菌為需氧菌，其發(fā)酵過程

需要適宜的溫度和pH,所以在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵需嚴(yán)格控制溶解氧、溫度、pH等條件，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)三、發(fā)酵工程的應(yīng)用

例3.下列有關(guān)發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.分離、提純產(chǎn)物可以獲得微生物細(xì)胞本身或其代謝產(chǎn)物是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)

B.發(fā)酵工程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

C.發(fā)酵罐培養(yǎng)的環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的形成

D.利用發(fā)酵工程大規(guī)模發(fā)酵可以生產(chǎn)利用微生物或其代謝物來防治病蟲害的微生物農(nóng)藥

【答案】A

【解析】發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，發(fā)酵罐培養(yǎng)的環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)影

響微生物代謝產(chǎn)物的形成，A錯(cuò)誤，C正確；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，如生產(chǎn)檸檬酸就需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉，B正確；發(fā)酵工程應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)

的很多方面，如生產(chǎn)微生物農(nóng)藥，與傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥不同，微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來防治病

蟲害的，D正確。

【真題演練】

1.（2022?湖北?高考真題，14）廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)廢水和沼氣池廢料生產(chǎn)

蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是（）

釀酒酎母、

沼氣池廢料__』連續(xù)攪拌反應(yīng)器~~單細(xì)胞—，蛋白質(zhì)

------------------------------------—n—

果糖生產(chǎn)廢水/

A.該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成

B.微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料

C.該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸飬捬醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)

D.沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理

【答案】A

【解析】據(jù)圖可知，該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母的參與，酵母菌呼吸作用會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，故該生產(chǎn)過程中，

一定有氣體生成，A正確；糖類是主要的能源物質(zhì)，微生物生長所需的碳源主要來源于果糖生產(chǎn)廢水，B錯(cuò)

誤；分析圖示可知，該技術(shù)中有連續(xù)攪拌反應(yīng)器的過程，該操作的可以增加微生物與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積,

此外也可增大溶解氧含量，故據(jù)此推測該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸锏挠醒醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤；沼氣生

產(chǎn)利用的是厭氧微生物，在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中厭氧微生物會(huì)被抑制，因此沼氣池廢料無需滅菌，D錯(cuò)誤。

2.（2021?山東.高考真題，14）青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保

證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖

B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量

C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中

D.青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌

【答案】D

【解析】青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖

溶液單位體積中溶質(zhì)微粒較多，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水

解為半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用而維持青霉素分泌的有利條件，A

正確；青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；選育出的高產(chǎn)青霉

素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；為了防止細(xì)菌、其他真菌等微生

物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，D錯(cuò)誤。

3.（2021?重慶?高考真題，25）人類很早就能制作果酒，并用果酒進(jìn)一步發(fā)酵生產(chǎn)果醋。

（1）人們利用水果及附著在果皮上的_____菌，在18?25℃、無氧條件下釀造果酒；在利用醋酸菌在_______

條件下，將酒精轉(zhuǎn)化成醋酸釀得果醋。釀造果醋時(shí)，得到了醋酸產(chǎn)率較高的醋酸菌群，為進(jìn)一步純化獲得

優(yōu)良醋酸菌菌種，采用的接種方法是。

(2)先釀制果酒再生產(chǎn)果醋的優(yōu)勢(shì)有(填編號(hào))。

①先釀制果酒，發(fā)酵液能抑制雜菌的生長，有利于提高果醋的產(chǎn)率

②釀制果酒時(shí)形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的產(chǎn)率

③果酒有利于溶出水果中的風(fēng)味物質(zhì)并保留在果醋中

(3)果酒中的酒精含量對(duì)果醋的醋酸產(chǎn)率會(huì)產(chǎn)生一定的影響。某技術(shù)組配制發(fā)酵液研究了初始酒精濃度對(duì)醋

酸含量的影響，結(jié)果見圖。

7

i

-

E.

OM鈿

溫

置11111111

0

34678910

初始酒精濃度％

該技術(shù)組使用的發(fā)酵液中，除酒精外還包括的基本營養(yǎng)物質(zhì)有(填寫兩種)。據(jù)圖可知，

醋酸發(fā)酵的最適初始酒精濃度是：酒精濃度為10%時(shí)醋酸含量最低，此時(shí)，若要盡快提高醋酸含量,

可采取的措施有(填寫兩個(gè)方面)。

【答案】(1)酵母菌30?35℃,有氧稀釋涂布平板法和平板劃線法

⑵①③

(3)氮源、無機(jī)鹽、水6%適當(dāng)降低初始酒精濃度，增加氧氣供應(yīng)，適當(dāng)提高溫度等

【解析】(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好

氧菌，最適生長溫度為30?35℃。微生物最常用的接種方法是稀釋涂布平板法和平板劃線法。

(2)①先釀制果酒，發(fā)酵液能抑制雜菌的生長，有利于提高果醋的產(chǎn)率，①正確；

②釀制果酒時(shí)形成的醋酸菌膜會(huì)造成局部缺氧，導(dǎo)致果醋產(chǎn)率不高，②錯(cuò)誤；

③果酒有利于溶出水果中的風(fēng)味物質(zhì)并保留在果醋中，增加果醋風(fēng)味，③正確。

故選①③。

(3)微生物生長基本營養(yǎng)物質(zhì)：氮源，碳源，水，無機(jī)鹽等，題中酒精作為碳源。酒精濃度為6%時(shí)，醋

酸含量最高，是發(fā)酵的最適濃度。提高醋酸含量，可采取的措施有適當(dāng)降低初始酒精濃度，增加氧氣供應(yīng),

適當(dāng)提高溫度等。

【過關(guān)檢測】

1.某高校采用下圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒發(fā)酵過程的研究，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.夏季生產(chǎn)果酒時(shí)，常需對(duì)罐體進(jìn)行降溫處理

B.乙醇為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大

C.正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會(huì)低于大氣壓

D.可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時(shí)終止發(fā)酵

【答案】B

【解析】夏季氣溫較高，高于酵母菌生活的最適溫度時(shí)，需對(duì)罐體進(jìn)行降溫處理,A項(xiàng)正確。果酒發(fā)酵屬于厭氧

發(fā)酵,發(fā)酵過程不能進(jìn)氣,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2,罐內(nèi)的壓力不會(huì)低于大氣壓,C項(xiàng)正確?？梢?/p>

通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定終止發(fā)酵的時(shí)間,D項(xiàng)正確。

2.谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵過程會(huì)生成大量的谷氨酸，經(jīng)加工可制成味精。其發(fā)酵過程中，發(fā)酵罐中碳氮比（碳

元素與氮元素的比值）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。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.通過發(fā)酵工程可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白

B.分離、提純產(chǎn)物是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，有利于獲得更多的優(yōu)質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)品

C.由題干信息可推知發(fā)酵過程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營養(yǎng)成分的比例

D.在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)醇無需嚴(yán)格控制溶解氧、溫度、pH等條件

【答案】C

【解析】用單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，其中的單細(xì)胞蛋白是微生物菌體，并不是通過發(fā)酵工程從微生

物細(xì)胞中提取獲得，A錯(cuò)誤；發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵過程，B錯(cuò)誤；由題意可知“在其發(fā)酵過程中，發(fā)

酵罐中碳氮比（碳元素與氮元素的比值）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”，說明在發(fā)酵過程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營養(yǎng)成分的比例以保證

先獲得大量谷氨酸棒狀桿菌，在獲得大量發(fā)酵產(chǎn)物的目的，C正確；谷氨酸棒狀桿菌為需氧菌，其發(fā)酵過程

需要適宜的溫度和pH,所以在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵需嚴(yán)格控制溶解氧、溫度、pH等條件，D錯(cuò)誤。

3.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)不同，發(fā)酵工程可以利用微生物進(jìn)行發(fā)酵

B.生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過程中,pH的變化不影響谷氨酸的產(chǎn)量

C.通過發(fā)酵工程獲得大量的單細(xì)胞蛋白可以制成微生物飼料

D.利用放線菌產(chǎn)生的井岡霉素防治水稻枯紋病屬于化學(xué)防治

【答案】C

【解析】傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程都需要利用微生物進(jìn)行發(fā)酵，A錯(cuò)誤；中性和弱堿性條件下利于谷氨酸

的積累，酸性條件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，即發(fā)酵過程中應(yīng)將H維持在中性和弱堿性條件,

有利于谷復(fù)酸的生成，B錯(cuò)誤;單細(xì)胞蛋白是指利用發(fā)酵工程獲得的大量的微生物菌體，可作為食品添加劑,

也可制成微生物飼料，C正確;利用放線菌通過發(fā)酵工程產(chǎn)生的井岡霉素可以用來防治水稻枯紋病，這種治

理不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，屬于生物防治，D錯(cuò)誤。

4.下列對(duì)發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述，正確的有幾項(xiàng)（）

①生產(chǎn)谷氨酸需將pH調(diào)至中性偏堿

②發(fā)酵工程具有生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價(jià)格低廉等特點(diǎn)

③發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物及菌體本身

④利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物農(nóng)藥可以促進(jìn)植物生長

⑤啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，酒精的產(chǎn)生積累主要在后發(fā)酵階段完成

⑥日常生活中食用醬油的制作以大豆為主要原料，利用產(chǎn)蛋白酶的霉菌的作用,將原料中的蛋白質(zhì)分解成小

分子的肽和氨基酸

⑦用單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，可通過發(fā)酵工程從微生物細(xì)胞中提取

A.2項(xiàng)B.3項(xiàng)C.4項(xiàng)D.5項(xiàng)

【答案】C

【解析】①谷氨酸是由谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)的，而谷氨酸棒狀桿菌屬于細(xì)菌，通常要求在中性偏堿的環(huán)境

中生長，①正確；②發(fā)酵工程以其生產(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)境的

污染小和容易處理等特點(diǎn)，而得到廣泛應(yīng)用，②正確；③發(fā)酵工程的產(chǎn)品可以是微生物的代謝物、酶以及

菌體本身，③正確；④根瘤菌肥作為微生物肥料，可以通過根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促

進(jìn)植物生長，④錯(cuò)誤；⑤啤酒發(fā)酵的過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，但酵母菌的繁殖、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)束后在低溫、密閉環(huán)境下儲(chǔ)存一段時(shí)間屬于后發(fā)酵，因

此酒精主要在主發(fā)酵階段的產(chǎn)生積累，⑤錯(cuò)誤；⑥產(chǎn)蛋白酶的霉菌的作用，將原料中的蛋白質(zhì)分解成小分

子的肽和氨基酸，賦予醬油特有的風(fēng)味，⑥正確；⑦單細(xì)胞蛋白即微生物菌體，不需要從微生物細(xì)胞中提

取，⑦錯(cuò)誤。

5.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列相關(guān)表述正確的是（）

A.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物來進(jìn)行發(fā)酵

B.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

C.在發(fā)酵工程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中，發(fā)酵條件變化會(huì)影響微生物的生長繁殖，但不會(huì)影響微生物的代謝途徑

D.通過發(fā)酵工程可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白

【答案】B

【解析】發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都需要利用微生物來進(jìn)行發(fā)酵，A錯(cuò)誤；由分析可知，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，B正確；在發(fā)酵工程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中，發(fā)酵條件不僅影響微生物的

生長繁殖，也會(huì)通過影響酶的活性影響微生物的代謝途徑，C錯(cuò)誤；單細(xì)胞蛋白是指利用發(fā)酵工程獲得的大

量的微生物菌體，D錯(cuò)誤。

6.發(fā)酵工程技術(shù)是生物技術(shù)的關(guān)鍵分支,深入研究其在食品中的應(yīng)用可確保我國食品工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定進(jìn)行，具有

較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、發(fā)展價(jià)值及實(shí)踐價(jià)值。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.利用發(fā)酵工程可生產(chǎn)L-蘋果酸、檸檬酸和乳酸等酸度調(diào)節(jié)劑

B.利用黑曲霉將大豆原料中的蛋白質(zhì)水解，經(jīng)淋洗后可調(diào)制成醬油

C.由谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵可以得到谷氨酸,谷氨酸再經(jīng)一系列處理可制成味精

D.發(fā)酵條件變化會(huì)影響微生物的生長繁殖，但不會(huì)影響微生物的代謝途徑

【答案】D

【解析】利用發(fā)酵工程可生產(chǎn)L-蘋果酸、檸檬酸和乳酸等酸度調(diào)節(jié)劑，屬于發(fā)酵工程在食品工業(yè)上的應(yīng)用，

A正確;發(fā)酵工程可以生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑，例如利用黑曲霉將大豆原料中的蛋白質(zhì)水解，經(jīng)淋洗后

可調(diào)制成醬油，B正確;味精的生產(chǎn)是谷氨酸棒狀桿菌在有氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過一系列處

理而獲得的，C正確;發(fā)酵條件變化會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)通過影響酶的活性影響微生物的代謝途

徑，D錯(cuò)誤。

7.下列有關(guān)發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.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)，其能使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)

B.在發(fā)酵過程中，環(huán)境條件的變化不僅會(huì)影響微生物的生長繁殖，也會(huì)影響微生物的代謝物的形成

C.發(fā)酵罐中微生物的生長繁殖、代謝物的形成都與攪拌速度無關(guān)

D.確定菌種之后，才能選擇原料配制培養(yǎng)基

【答案】C

【解析】發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直

接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、種子

擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以通過負(fù)反饋機(jī)制，使發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵

全過程處于最佳狀態(tài)，A正確;發(fā)酵過程需要適宜的溫度和pH,所以環(huán)境條件的變化會(huì)對(duì)微生物的生長繁殖

和發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)生一定的影響，B正確;攪拌速度會(huì)引起發(fā)酵液中的溶氧量不同，從而影響發(fā)酵罐中微生物的生

長繁殖、代謝物的形成,C錯(cuò)誤;不同微生物對(duì)營養(yǎng)要求不-樣,所以確定菌種之后，才能選擇原料配制培養(yǎng)基,

D正確。

8.由于發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富、價(jià)格低廉等,在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等許多領(lǐng)域得

到了廣泛應(yīng)用。下列有關(guān)發(fā)酵工程在食品工業(yè)上應(yīng)用的描述，不正確的是（）

A.日常生活中食用醬油的制作以大豆為主要原料，利用產(chǎn)蛋白酶的霉菌的作用,將原料中的蛋白質(zhì)分解成小

分子的肽和氨基酸

B.啤酒發(fā)酵的過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，其中，酵母菌的繁殖在主發(fā)酵階段完成，大部分糖的分解和

代謝物的生成在后發(fā)酵階段完成

C.味精是由谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵得到的谷氨酸經(jīng)過一系列處理而獲得的

D.精釀啤酒發(fā)酵時(shí)間長、產(chǎn)量低、價(jià)格高，所以飲用更健康、保質(zhì)期更短

【答案】B

【解析】大豆是制作醬油的主要原料，利用產(chǎn)蛋白酶的霉菌的作用，將原料中的蛋白質(zhì)分解成小、分子的

肽和氨基酸，A正確；啤酒發(fā)酵的過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，但酵母菌的繁殖、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)束后在低溫、密閉環(huán)境下儲(chǔ)存一段時(shí)間屬于后發(fā)酵，B錯(cuò)誤;

味精的生產(chǎn)是谷氨酸棒狀桿菌在有氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過一系列處理而獲得的，C正確；精

釀啤酒發(fā)酵時(shí)間長（一般發(fā)酵時(shí)間能達(dá)2個(gè)月）、產(chǎn)量低、價(jià)格高，保質(zhì)期更短（在發(fā)酵工藝上，精釀啤

酒發(fā)酵完成后，不會(huì)過濾和殺菌，保質(zhì)期只有幾十天，短期賣不出去就不能要了，而工業(yè)啤酒經(jīng)過殺菌后,

可以保存1-2年，甚至更久），D正確。

9.發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中地位越來越重要。圖示發(fā)酵罐常用于工業(yè)發(fā)酵。下列說法正確的是（）

_，電動(dòng)機(jī)

UXqpH檢測及控制裝置

加料口一

攪拌器一

冷卻水出口

「一培養(yǎng)液

冷卻水進(jìn)口—=

R^=>*無用空氣

放料口

A.若發(fā)酵罐內(nèi)溫度過高，則只能通過調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)、出口的水流量來降低溫度

B.培養(yǎng)液的pH由加料口添加酸和堿進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以在培養(yǎng)基中添加pH緩沖液等

C.發(fā)酵罐溫度的變化會(huì)影響菌種的生長繁殖，不會(huì)影響菌種代謝產(chǎn)物的形成

D.發(fā)酵工程的過程依次是選育菌種-培養(yǎng)基配制一滅菌-擴(kuò)大培養(yǎng)—發(fā)酵一分離、提純產(chǎn)物

【答案】B

【解析】除調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)、出口的水流量外，增加攪拌器的攪拌速度也有利于散發(fā)微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生

的熱量，A錯(cuò)誤；由加料口添加酸和堿，或者在培養(yǎng)基中添加pH緩沖液等都能對(duì)培養(yǎng)液的pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，

B正確；環(huán)境條件的變化不僅會(huì)影響菌種的生長繁殖，而且會(huì)影響菌種代謝產(chǎn)物的形成，C錯(cuò)誤；發(fā)酵工程

菌種的選育一擴(kuò)大培養(yǎng)、

.接種一發(fā)解罐內(nèi)發(fā)酵一分離、提純產(chǎn)物

的過程依次是培養(yǎng)鑿配制一滅曲，D錯(cuò)誤。

10.下列對(duì)發(fā)酵工程及其應(yīng)用的敘述，正確的是（）

①生產(chǎn)谷氨酸需將pH調(diào)至中性偏堿

②發(fā)酵工程具有生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價(jià)格低廉等特點(diǎn)

③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

④利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥作為微生物農(nóng)藥可以促進(jìn)植物生長

⑤啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，酒精的產(chǎn)生積累主要在后發(fā)酵階段完成

⑥單細(xì)胞蛋白是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)，可作為微生物飼料等

A.①②③B.①②③C.②③④D.②③⑤⑥

【答案】A

【解析】①谷氨酸棒狀桿菌屬于好氧型細(xì)菌，故生產(chǎn)谷氨酸需將pH調(diào)至中性或弱堿性，①正確;②發(fā)酵工

程利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，具有生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價(jià)格低廉等

特點(diǎn)，②正確;③發(fā)酵工程是指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品，

主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身，③正確;④利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的根瘤菌肥能夠增進(jìn)土壤肥力，改

良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植株生長，④錯(cuò)誤;⑤啤酒發(fā)酵過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段。酵母菌的繁殖、大部

分糖的分解和代謝物的生成都是在主發(fā)酵階段完成，故啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，酒精的產(chǎn)生積累主要在

主發(fā)酵階段完成，⑤錯(cuò)誤;⑥用單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，其中的單細(xì)胞蛋白是微生物菌體，并不是通

過發(fā)酵工程從微生物細(xì)胞中提取獲得，⑥錯(cuò)誤。綜上所述，①②③正確，BCD錯(cuò)誤，A正確。

11.下列關(guān)于單細(xì)胞蛋白的敘述，正確的是（）

A.單細(xì)胞蛋白是從微生物細(xì)胞中提取出來的一類蛋白質(zhì)

B.單細(xì)胞蛋白是以淀粉或纖維素的水解液等為原料，通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物菌體

C.單細(xì)胞蛋白作為食品添加劑，能使家禽家畜增重快、產(chǎn)奶（蛋）高

D.單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，可以提高動(dòng)物的免疫力

【答案】B

【解析】單細(xì)胞蛋白是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)酵工程生產(chǎn)的微生物

菌體，A錯(cuò)誤、B正確；單細(xì)胞蛋白制成的微生物飼料，能使家禽家畜增重快、產(chǎn)奶（蛋）高，C錯(cuò)誤；在

青貯飼料中添加乳酸菌，可以提高飼料的品質(zhì)，動(dòng)物食用后能提高免疫力，D錯(cuò)誤。

12.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、提純等方面。

下列相關(guān)說法正確的是（）

A.工業(yè)發(fā)酵罐體積較大，在發(fā)酵時(shí)需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)

B.為了保證發(fā)酵產(chǎn)量，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備需要經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌

C.只有發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)結(jié)束時(shí)才需要檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)品濃度等

D.發(fā)酵時(shí)的環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長繁殖，并不影響微生物的代謝物形成

【答案】B

【解析】工業(yè)發(fā)酵罐體積較大，必須接種足量的菌種才能保證其產(chǎn)量，需要的菌種數(shù)量較多，通常在發(fā)酵

之前需要對(duì)菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；為了保證發(fā)酵產(chǎn)量和質(zhì)量，培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備需要經(jīng)過嚴(yán)格的滅

菌，以防止雜菌污染，B正確；發(fā)酵工程過程中需要隔一段時(shí)間取樣，不斷檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)

品濃度等，C錯(cuò)誤；發(fā)酵時(shí)的環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長繁殖，也影響微生物的代謝物形成，D錯(cuò)誤。

13.發(fā)酵工程有著多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.進(jìn)行發(fā)酵工程生產(chǎn)時(shí)排出廢棄物，對(duì)環(huán)境無害

B,在農(nóng)牧業(yè)上利用發(fā)酵工程可生產(chǎn)出微生物肥料、飼料和農(nóng)藥

C.在醫(yī)藥工業(yè)上利用發(fā)酵工程不僅能提高藥物產(chǎn)量，還能降低成本

D.在食品工業(yè)上利用發(fā)酵工程既能生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品,也能生產(chǎn)食品添加劑

【答案】A

【解析】進(jìn)行發(fā)酵工程生產(chǎn)時(shí)，排出的廢棄物中可能含有危害環(huán)境的物質(zhì)，A錯(cuò)誤；在農(nóng)牧業(yè)上利用發(fā)酵工程可生產(chǎn)出微生

物肥料、飼料和農(nóng)藥，如利用微生物發(fā)酵工程方法制造出的真菌蛋白，常作為家畜（如豬）的詞料添加劑，豬食用這些蛋白

添加劑可加速育肥，B正確；發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)上利用發(fā)酵工程不僅能提高藥物產(chǎn)量，還能降低成本，如利用工程菌發(fā)酵

生產(chǎn)生長激素釋放抑制激素，通過誘變的青霉菌發(fā)酵生產(chǎn)青霉素等，C正確；在食品工業(yè)上利用發(fā)酵工程既能生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵

產(chǎn)品，也能生產(chǎn)食品添加劑，如利用霉菌發(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)谷氨酸等，D正確。

14.關(guān)于發(fā)酵工程及其應(yīng)用，下列敘述正確的是（）

A.發(fā)酵工程包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配置、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離、提純等

B.發(fā)酵罐培養(yǎng)的環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長繁殖，不會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的形成

C.微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝產(chǎn)物來防治病蟲害的，如井崗霉素可以防治玉米螟

D.許多食品添加劑都能通過發(fā)酵生產(chǎn)，如檸檬酸可以通過谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵制得

【答案】A

【解析】發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配置、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品的分離、提

純，A正確；發(fā)酵罐培養(yǎng)的環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長繁殖，還會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的形成，B錯(cuò)誤;

微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝產(chǎn)物來防治病蟲害的，如井崗霉素可以防治水稻枯紋病，利用白僵菌可

以防治玉米螟，C錯(cuò)誤；許多食品添加劑都能通過發(fā)酵生產(chǎn)，如檸檬酸可以通過黑曲霉發(fā)酵制得，谷氨酸可

以通過谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵制得，D錯(cuò)誤。

15.由于發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富、價(jià)格低廉等，在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等許多領(lǐng)域

得到了廣泛的應(yīng)用，下列有關(guān)發(fā)酵工程在食品工業(yè)上應(yīng)用的描述，正確的是（）

A.日常生活中食用的醬油的制作以大麥為主要原料，利用產(chǎn)蛋白酶的霉菌的作用，將原料中的蛋白質(zhì)分解

成小分子的肽和氨基酸

B.啤酒發(fā)酵的過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，其中，酵母菌的繁殖在主發(fā)酵階段完成，大部分糖的分解

和代謝物的生成在后發(fā)酵階段完成

C.味精是谷氨酸棒狀桿菌在無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過一系列處理而制成的

D.由于酶制劑催化效率高、專一性強(qiáng)、作用條件溫和，因此在使用時(shí)要考慮酶制劑的使用量、底物的種類

以及適宜的溫度和pH

【答案】D

【解析】制作醬油的主要原料是大豆，A錯(cuò)誤；啤酒發(fā)酵的過程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，但酵母菌

的繁殖、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)束后在低溫、密閉環(huán)境下儲(chǔ)存一

段時(shí)間屬于后發(fā)酵，B錯(cuò)誤；味精的生產(chǎn)是谷氨酸棒狀桿菌在有氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過一系

列處理而獲得的，C錯(cuò)誤；D、酶制劑是從生物體內(nèi)提取出來的具有酶特性的一類化學(xué)物質(zhì)，因此使用時(shí)要

考慮酶制劑的使用量、底物的種類、適宜的溫度和pH,D正確。

16.發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農(nóng)牧業(yè)等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在發(fā)酵過程中，發(fā)酵條件的控

制至關(guān)重要，下列關(guān)于發(fā)酵條件的控制的敘述不正確的是（）

A.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，因此發(fā)酵過程要嚴(yán)格控制發(fā)

酵條件

B.發(fā)酵過程中微生物代謝產(chǎn)熱和機(jī)械攪拌產(chǎn)熱，會(huì)使發(fā)酵溫度升高，因此要及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)酵罐溫度

C.培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝物的積累，可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵液pH發(fā)生改變，如工業(yè)釀酒會(huì)導(dǎo)致pH上升

D.現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵對(duì)發(fā)酵條件的監(jiān)測和控制是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，可以使發(fā)酵過程處于最佳狀態(tài)

【答案】C

【解析】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，因此發(fā)酵過程要嚴(yán)格

控制發(fā)酵條件，A正確；發(fā)酵過程中微生物代謝產(chǎn)熱和機(jī)械攪拌產(chǎn)熱，會(huì)使發(fā)酵溫度升高，因此要及時(shí)調(diào)

節(jié)發(fā)酵罐溫度，酵母菌最適宜生長繁殖的溫度18℃-25℃,B正確；果酒制作過程中不僅會(huì)產(chǎn)生酒精，還會(huì)

產(chǎn)生大量的二氧化碳，因此利用酵母菌制作果酒的過程中，發(fā)酵液的pH會(huì)下降，C錯(cuò)誤；D、現(xiàn)代工業(yè)發(fā)

酵對(duì)發(fā)酵條件的監(jiān)測和控制是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，可以使發(fā)酵過程處于最佳狀態(tài)，D正確。

17.啤酒生產(chǎn)需經(jīng)過制麥、糖化、發(fā)酵等主要環(huán)節(jié)。主要工藝流程如下圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

「旃薪福-一1

；I

!活化

I------------------r--------------------------------------jjI

I大麥*發(fā)芽I破碎—糖化一點(diǎn)沸什?接種一發(fā)解?過濾一包裝

制麥糖化發(fā)酵

（1）大麥?zhǔn)瞧【瓢l(fā)酵的重要碳源，利用大麥實(shí)質(zhì)是利用其中的a-淀粉酶，用處理大麥，可以

使大麥種子無須發(fā)芽就可以產(chǎn)生a-淀粉酶。

（2）為探究兩種大麥種子（紅粒麥和白粒麥）所含淀粉酶活性進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)取發(fā)芽時(shí)間相同、質(zhì)量相等

的紅、白粒麥種子，分別加蒸儲(chǔ)水研磨、制成提取液（去淀粉），并在適宜條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組、

步驟及結(jié)果如下：

紅粒管白粒管對(duì)照管

?加樣0.5mL提取液0.5mL提取液C

②加緩沖液（mL）111

③加淀粉溶液（mL）111

④37℃保溫適當(dāng)時(shí)間終止酶促反應(yīng)，冷卻至常溫，加適量碘液顯色

顯色結(jié)果+++4-++++

步驟①中加入的C是o顯色結(jié)果表明：淀粉酶活性較高的品種是=

（3）啤酒酵母菌種決定著啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量，某實(shí)驗(yàn)小組從原漿啤酒底泥中分離出一株高活性的啤酒酵母。

①在對(duì)原漿啤酒泥的酵母菌進(jìn)行富集培養(yǎng)的過程中每隔4h要搖動(dòng)一次，每次l~2min,其目的是

、,以促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸和增殖。

②為了制備啤酒酵母分離培養(yǎng)基，實(shí)驗(yàn)人員將馬鈴薯去皮切塊后高壓煮沸，過濾后補(bǔ)加蒸儲(chǔ)水至1L,加入

葡萄糖和瓊脂后加熱融化。該培養(yǎng)基的碳源主要包括，培養(yǎng)基一般用法進(jìn)行滅菌

處理。

（4）敲除野生型釀酒酵母中的蛋白酶基因，減少發(fā)酵液中蛋白的水解，有助于增強(qiáng)啤酒泡沫的穩(wěn)定性。某

科研小組用酪蛋白固體培養(yǎng)基篩選突變體，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周圍形成透明圈。生產(chǎn)需要篩

選透明圈___________（填“大”或“小”）的菌落。

【答案】（1）赤霉素（2）0.5mL蒸儲(chǔ)水；白粒麥

（3）①增大溶氧量；使酵母菌營養(yǎng)物質(zhì)混合均勻或使酵母菌充分利用營養(yǎng)物質(zhì)；②淀粉和葡萄糖；高壓蒸

汽滅菌（4）小

【解析】（1）用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就可以產(chǎn)生a-淀粉酶，可以簡化工藝，降低成

本。

（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是小麥籽粒種類，紅粒管和白粒管是實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照管是起對(duì)照

作用，故步驟①中加入的C是0.5mL蒸鐳水作為對(duì)照。顯色結(jié)果表明：白粒管顯色最淺，說明淀粉被分解

的最多，白粒小麥的淀粉酶活性最高。

（3）①在對(duì)原漿啤酒泥的酵母菌進(jìn)行富集培養(yǎng)的目的是增加酵母菌的數(shù)量，酵母菌在有氧條件下能大量繁

殖。故進(jìn)行富集培養(yǎng)的過程中每隔4h要搖動(dòng)一次，每次卜2min,其目的是增大溶氧量，使酵母菌營養(yǎng)物質(zhì)

混合均勻（或使酵母菌充分利用營養(yǎng)物質(zhì)），以促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸和增殖。②培養(yǎng)基一般都含有水、

碳源、氮源、無機(jī)鹽，據(jù)題意可知，該培養(yǎng)基的碳源主要包括淀粉和葡萄糖，培養(yǎng)基的滅菌方法一般是高

壓蒸汽滅菌法。

（4）酪蛋白固體培養(yǎng)基不透明，若酪蛋白被酵母菌產(chǎn)生的蛋白酶水解，就會(huì)在菌落周圍形成透明圈，透明

圈越大，說明蛋白質(zhì)被水解得越多，酵母菌產(chǎn)生的蛋白酶就越多，反之亦然。為減少發(fā)酵液中蛋白的水解,

有助于增強(qiáng)啤酒泡沫的穩(wěn)定性，生產(chǎn)上需要選擇合成蛋白酶少的酵母菌，故需要篩選透明圈小的菌落，作

為發(fā)酵的菌種。

18.大熊貓是我國特有的珍稀野生動(dòng)物，每只成年大熊貓每日進(jìn)食竹子量可達(dá)12~38kg。大熊貓可利用竹子

中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌。回答下列問題：

（1）纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即0為篩選纖維素分解菌，將大

熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基從功能上分類

屬于培養(yǎng)基。

（2）配制的培養(yǎng)基必須進(jìn)行滅菌處理，目的是。檢測固體培養(yǎng)基滅菌效果的常

用方法是o

（3）簡要寫出測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)的實(shí)驗(yàn)思路。

（4）為高效降解農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物，研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌，在37℃條件下進(jìn)

行玉米秸稈降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表所示。在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株，理由是o

菌株秸稈總重（g）秸稈殘重（g）秸稈失重（％）纖維素降解率（％）

A2.001.5124.5016.14

B2.001.5323.5014.92

C2.001.4229.0023.32

【答案】（1）C1酶、Cx酶和葡萄糖甘酶纖維素選擇（2）高壓蒸汽為了殺死培養(yǎng)

基中的所有微生物（微生物和芽抱、抱子）不接種培養(yǎng)（或空白培養(yǎng)）（3）將大熊貓新鮮糞便樣

液稀釋適當(dāng)倍數(shù)后，取0.1mL涂布到若干個(gè)平板（每個(gè)稀釋度至少涂布三個(gè)平板），對(duì)菌落數(shù)在30?300

的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可根據(jù)公式推測大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)（4）C接種C菌株后秸

稈失重最多，纖維素降解率最大

【解析】（1）纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖昔酶，前

兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基

中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長。為篩選纖維素分解菌，將大熊貓新鮮糞便樣

品稀釋液接種至以纖維素為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)；培養(yǎng)基從功能上分類可分為選擇培養(yǎng)基和

鑒別培養(yǎng)基，故該培養(yǎng)基從功能上分類屬于選擇培養(yǎng)基。

（2）配制培養(yǎng)基的常用高壓蒸汽滅菌，即將培養(yǎng)基置于壓力100kPa、溫度121℃條件下維持15?30分鐘，

目的是為了殺死培養(yǎng)基中的所有微生物（微生物和芽抱、抱子）。為檢測滅菌效果可對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行空白培

養(yǎng)，即將未接種的培養(yǎng)基在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，若在適宜條件下培養(yǎng)無菌落出現(xiàn)，說明培養(yǎng)基滅菌

徹底，否則說明培養(yǎng)基滅菌不徹底。

（3）為測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)，常采用稀釋涂布平板法，在適宜的條件下對(duì)大熊貓新

鮮糞便中纖維素分解菌進(jìn)行純化并計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)照組應(yīng)該涂布等量的無菌水。將大熊貓新鮮糞便樣液稀釋適

當(dāng)倍數(shù)后，取0.1mL涂布到若干個(gè)平板（每個(gè)稀釋度至少涂布三個(gè)平板），對(duì)菌落數(shù)在30?300的平板進(jìn)

行計(jì)數(shù)，則可根據(jù)公式推測大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)。

（4）測定酶活力時(shí)可以用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。由表格可知，

在適宜的條件下，C菌株在相同的溫度和時(shí)間下，秸稈失重最多，纖維素降解率最大，說明該菌株的纖維素

分解菌產(chǎn)生的纖維素酶活力最大。

19.回答下列（一）、（二）小題：

（一）某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細(xì)菌菌株，制備了固定化菌株。

（1）從淤泥中分離細(xì)菌時(shí)常用劃線分離法或法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成o對(duì)

分離的菌株進(jìn)行誘變、和鑒定，從而獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在

添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。

（2）固定化菌株的制備流程如下；①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合；②用蒸儲(chǔ)水去除；③

檢驗(yàn)固定化菌株的o菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價(jià)偶聯(lián)法，可以采用的2種

方法是O

（3）對(duì)外，只提供固定化菌株有利于保護(hù)該公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，推測其原因是o

（二）三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對(duì)生長環(huán)境要求非常苛刻，以及生態(tài)環(huán)境的

破壞和過度的采挖，目前我國野生三葉青已十分珍稀。

（1）為保護(hù)三葉青的多樣性和保證藥材的品質(zhì)，科技工作者依據(jù)生態(tài)工程原理，利用技

術(shù)，實(shí)現(xiàn)了三葉青的林下種植。

（2）依據(jù)基因工程原理，利用發(fā)根農(nóng)桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產(chǎn)生酚類化合物，誘導(dǎo)發(fā)根農(nóng)桿

菌質(zhì)粒上vir系列基因表達(dá)形成和限制性核酸內(nèi)切酶等，進(jìn)而從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的

DNA片段（T-DNA）。T-DNA進(jìn)入葉片細(xì)胞并整合到染色體上，T-DNA上rol系列基因表達(dá)，產(chǎn)生相應(yīng)的

植物激素，促使葉片細(xì)胞持續(xù)不斷地分裂形成,再分化形成毛狀根。

（3）剪取毛狀根，轉(zhuǎn)入含頭抱類抗生素的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行多次培養(yǎng)，培養(yǎng)基中添加抗生素的主

要目的是。最后取毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，通過控制搖床的

和溫度，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的,獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。

【答案】（一）（1）涂布分離單菌落篩選（2）未固定的細(xì)菌降解富營養(yǎng)化污水污染物的能

力包埋法和吸附法（3）特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供X（二）（1）遺傳間種（2）DNA聚

合酶愈傷組織(3)繼代殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)速營養(yǎng)元素以及生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度

4、在植物組織培養(yǎng)時(shí)，通過調(diào)節(jié)生長素和細(xì)胞分裂素的比值能影響愈傷組織分化出根或芽。

【解析】(一)分析題意可知，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菑挠倌嘀蟹蛛x到一種高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細(xì)菌菌

株，制備固定化菌株。

(1)分離純化細(xì)菌最常用的方法是劃線分離法或涂布分離法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成單菌落。

為了獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株，還需對(duì)分離的菌株進(jìn)行誘變處理，再經(jīng)篩選和鑒定。

(2)固定化的方法有吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法等。由于菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用

交聯(lián)法和共價(jià)偶聯(lián)法，故可以采用的2種方法是包埋法和吸附法。

(3)由于該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖，可推測特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供X,故該公

司對(duì)外只提供固定化菌株，有利于保護(hù)該公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

(二)(1)生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，為保護(hù)三葉青的遺傳多樣性和保

證藥材的品質(zhì)；三葉青的林下種植，是利用間種技術(shù)。

(2)分析題意可知，從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的DNA片段(T-DNA),DNA復(fù)制需要DNA聚

合酶，故可知，酚類化合物誘導(dǎo)發(fā)根農(nóng)桿菌質(zhì)粒上vir系列基因表達(dá)，形成DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切

酶等。根據(jù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)過程可知，相應(yīng)植物激素可以促使葉片細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，再分化形

成毛狀根。

(3)剪取毛狀根，轉(zhuǎn)入含頭抱類抗生素的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行多次繼代培養(yǎng)，培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目

的是殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌。最后取毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，通過控制搖床的轉(zhuǎn)速和

溫度，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的營養(yǎng)元素以及生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。

20.工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)

品的過程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下。

(1)米曲霉發(fā)酵過程中，加入大豆、小麥和麥秋可以為米曲霉的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，大豆中的

可為米曲霉的生長提供氮源，小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供。

（2）米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖，大量分泌制作醬油過程所需的酶類，這些酶中

的、能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨(dú)特的成分，如將蛋白質(zhì)分解為

小分子的肽