专题01 发酵工程 （考题猜想，4大命题点）-2024-2025学年高二生物下学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题01 发酵工程 命题猜想 命题点01 果酒果醋的制作 命题点02 微生物的基本培养技术 命题点03 微生物的选择培养与计数 命题点04 发酵工程及应用 考题清单 命题点01 果酒果醋的制作 【例】1：（改编题）“葡萄美酿令人痴，一醉方休谁晓知。何日与君同畅饮，凝眸了却苦相思。”表达了诗人对葡萄美酒的喜爱以及对与友人共饮的美好期待。下列有关葡萄酒制作的叙述，错误的是（    ） A．发酵时加入适量的葡萄糖能提高葡萄酒的酒精浓度 B．密封不严导致的葡萄酒变酸主要和醋酸菌繁殖有关 C．酵母菌的繁殖和代谢产物的生成都主要在主发酵阶段完成 D．酒精发酵过程中维持适宜的温度有利于酵母菌的有氧呼吸 【答案】D 【解析】发酵时加入适量葡萄糖能为酵母菌提供更多可发酵的原料，从而在一定程度上提高酒精浓度，A正确；密封不严导致葡萄酒变酸主要是因为醋酸菌在有氧条件下将酒精氧化为醋酸引起的，B正确；酵母菌在主发酵阶段进行大量繁殖和代谢产物生成，C正确；酒精发酵过程中维持适宜温度，是为了促进酵母菌无氧呼吸产生酒精，D错误。 【例】2：（经典题）鸭梨醋是以鸭梨为主要原料，利用发酵技术酿制而成的一种新型果醋，具有开胃、调节肠道有益菌群等功能。鸭梨醋的发酵流程如图所示，下列叙述正确的是（  ） 材料准备→酒精发酵→醋酸发酵→过滤与澄清→陈酿→成品 A．准备材料时，发酵瓶、榨汁机需要用70%的酒精灭菌，而鸭梨不需要 B．酒精发酵和醋酸发酵所需要的菌种的细胞结构的主要区别是有无以核膜包被的细胞核 C．酒精发酵结束后，打开瓶盖，将培养温度升高到28℃才能进行醋酸发酵 D．醋酸发酵阶段是通过检测醋酸菌产生二氧化碳的情况来推测发酵程度的 【答案】B 【解析】准备材料时，发酵瓶、榨汁机等需用 70% 的酒精消毒，鸭梨也需要进行清洗、消毒等处理，防止杂菌污染，A 错误；酒精发酵利用的是酵母菌，属于真核生物；醋酸发酵利用的是醋酸菌，属于原核生物。真核细胞和原核细胞结构的主要区别是有无以核膜包被的细胞核 ，B正确；酒精发酵结束后，进行醋酸发酵时，不仅要将温度升高到 30 - 35°C（醋酸菌的最适生长温度 ），还需要通入无菌空气，C 错误；醋酸发酵阶段主要是通过检测醋酸的含量来推测发酵程度，而不是检测二氧化碳，因为糖源不足时的醋酸发酵不产生二氧化碳 ，D 错误。 命题点02 微生物的基本培养技术 【例】1．（新考法）某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解A．研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0．1mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2．4x108个。相关叙述正确的是（    ） A．实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B．乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 C．③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 D．若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 【答案】D 【解析】实验时，要从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株，则图①为淤泥取样进行稀释，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，淤泥中有菌种，因此不能进行灭菌处理；盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误；识图分析可知，③是稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上，因此乙为固体培养基，需要加琼脂和物质A等，为了提高准确度，实验需设平行重复实验，且需要另外设置空白对照，检测培养基配制是否合格，B错误；③接种方法为稀释涂布平板法，接种工具是涂布器，但是不能用涂布器蘸取菌液，应该将菌液用微量移液管加入到培养基中，用涂布器进行均匀涂抹，C错误；若乙平板上长出的菌落数平均为240个，假设稀释倍数为a，根据摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个，在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，则有240×a÷0.1=2.4×108，则稀释倍数a=105，D正确。 【例】2．在“酵母菌纯培养”的实验课中，学生进行平板划线的实践操作。下列叙述错误的是（  ） A．开始接种前和划线完毕后都要将接种环进行灼烧 B．棉塞拔出后和塞上前装有培养液的试管口都要通过火焰 C．在酒精灯火焰附近用接种环蘸取一环菌液 D．将皿盖完全打开后用接种环在培养基表面连续划线 【答案】D 【解析】接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧灭菌，并需要在酒精灯火焰旁冷却才能接种，划线完毕后要将接种环进行灼烧，以防止杂菌污染，A正确；接种环蘸取菌液前，需将试管口通过火焰，蘸取菌液后，需将试管口通过火焰并塞上棉塞，通过灼烧防止杂菌污染，B正确；酒精灯火焰旁存在无菌区域，在酒精灯火焰附近用接种环蘸取一环菌液，C正确；划线操作时，为了防止杂菌污染，培养皿盖不能完全打开，操作时需要在酒精灯火焰旁进行，酒精灯火焰旁存在无菌区域，D错误。 命题点03 微生物的选择培养与计数 【例】1．（新情境）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m³）。下列叙述错误的是（  ） A．采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理 B．细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置 C．同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值 D．稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高 【答案】D 【解析】为防止杂菌感染，接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌，对实验操作者的双手进行消毒，A正确；纯化培养时，为防止污染培养基和水分蒸发，培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养，B正确；微生物计数时在同一稀释度下，应至少需要对3个菌落数目在30～300的平板进行计数，以确保实验的准确性，C正确；使用稀释涂布平板法对微生物计数，数值往往偏小，原因是两个或多个细胞连在一起时，在平板上只能观察到一个菌落，D错误。 【例】2．从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为：采集样品→富集培养（使菌体数量增多）→纯种分离→性能测定，如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述正确的是（    ） A．可使用液体培养基进行富集培养 B．为获得纯种的目的菌种，需对采集的样品进行灭菌 C．获得图a所示结果的接种过程中，接种环需灼烧灭菌3次 D．利用图b计算出样品中菌体浓度为5．85×108个/ml，则接种稀释液的稀释倍数为107倍 【答案】A 【解析】与使用固体培养基相比，使用液体培养基培养菌种时，菌体可以分布在整个培养基中，可充分利用其中的营养物质，提高培养液中氧气含量，菌体数量增加的更快，A正确；需从采集的样品分离得到目的菌种，不能对样品进行灭菌，B错误；图a所示结果的接种次数为3次，接种环需灭菌4次，C错误；利用稀释涂布平板法计算菌体浓度的方法为菌落数÷接种液体积×稀释倍数，而用于计数的平板的菌落数应在30-300之间，因此58.5个÷0.1ml×稀释倍数=5.85×108个/ml，计算得出稀释倍数为106倍，D错误。 命题点04 发酵工程及应用 【例】1．（改编题）下图为啤酒生产的主要流程，下列相关叙述错误的是（    ） A．粉碎的目的是有利于麦芽中的淀粉与a-淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间 B．麦汁煮沸的主要目的是抑制糖化过程后残留酶的活性同时杀死麦汁中微生物 C．加入酒花的主要目的是提供酵母菌菌种有利于主发酵进行并产生大量酒精 D．主发酵结束后发酵液还要在低温密闭的环境下储存一段时间才能形成成熟啤酒 【答案】C 【解析】“糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质”，故过程破碎有利于淀粉与α−淀粉酶的充分接触，缩短糖化过程所用的时间，A正确；麦汁煮沸的主要目的是使淀粉酶失活，终止酶的进一步作用，并对糖浆杀菌，B正确；加入酒花的主要目的是赋予啤酒特殊的香味，赋予啤酒爽快的苦味，增加防腐能力，提高啤酒的非生物稳定性，防止煮沸时窜味，C错误；主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒，D正确。 【例】2．下列关于发酵工程及其应用的说法，错误的是（    ） A．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制发酵条件 B．啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成 C．微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害，是生物防治的重要手段 D．通过发酵获得大量微生物菌体，从菌体中提取的单细胞蛋白可作为动物饲料 【答案】D 【解析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中 的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，A正确；啤酒的工业化生产过程中，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成，B正确；微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，微生物农药作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用，C正确；单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量微生物菌体，可作为食品添加剂，也可制成微生物饲料，D错误。 考题测试 限时：45分钟 一、选择题 1．中国传统发酵技术是中华文化的重要组成部分，具有丰富的历史背景和独特的工艺特色。这些技术在食品制作中发挥着关键作用，不仅增强了食品的风味，还有助于食品的保存和营养成分的转化。下列说法正确的是（    ） A．传统发酵以单一菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 B．制作果酒的发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖打开一次，排出酵母菌呼吸产生的 C．制作泡菜时，发酵液表面的白膜可能是乳酸菌大量繁殖引起的 D．果酒发酵完成后进行果醋的发酵时，应适当升高温度 【答案】D 【解析】传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主，A错误；制作果酒的发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次，不能打开，排出酵母菌呼吸产生的 CO2，B错误；作泡菜时，发酵液表面的白膜可能由于产膜酵母的繁殖形成的，C错误；利用醋酸菌制作果醋比酵母菌制作果酒温度高，所以果酒发酵完成后进行果醋的发酵时，应适当升高温度，D正确。 2．永叔公豆腐乳、泰和酸萝卜、吉水高粱酒和高粱醋都属于吉安传统的发酵食品。下列关于这些传统发酵食品的制作，叙述错误的是（　　） A．永叔公豆腐乳的制作利用了毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶 B．制作泰和酸萝卜时需要对密封坛进行定期放气处理 C．酿造吉水高粱酒时，需将温度控制在18~30℃进行发酵 D．高粱酒转化为高粱醋是醋酸杆菌在有氧条件下进行的 【答案】B 【解析】毛霉等产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子多肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸，A正确；制作泰和酸萝卜利用的是乳酸菌发酵产生乳酸，没有气体产生，不用放气处理，B错误； 酵母菌酒精发酵的适宜温度是18~30℃，C正确； 醋酸杆菌是需氧型细菌，当缺少糖源时，在有氧条件下能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，D正确。 3．泡菜是通过发酵处理后的蔬菜，具有独特的风味和较长的保存期。下列叙述错误的是（　　） A．泡菜制作过程中，主要发酵菌种是乳酸菌，还有酵母菌等 B．泡菜发酵前期有氧利于菌种大量繁殖，后期无氧利于菌种发酵 C．泡菜咸而不酸的原因可能是食盐浓度过高，抑制了乳酸菌的发酵 D．加入食盐可延长泡菜的保存期，在发酵过程中，要定期检查泡菜的状态 【答案】B 【解析】泡菜制作过程中，主要发酵菌种是乳酸菌，还有酵母菌等，乳酸菌是厌氧菌，需在无氧条件下进行繁殖和发酵，A正确，B错误；泡菜咸而不酸的原因可能是食盐浓度过高，抑制了乳酸菌的发酵，导致发酵受到抑制，C正确；加入食盐可抑制杂菌的繁殖，延长泡菜的保存期，在发酵过程中，要定期检查泡菜的状态，D正确。 4．通过微生物发酵，可以将粮食及各种植物纤维加工成燃料乙醇，与普通汽油按一定比例混配后形成乙醇汽油。某研究小组利用作物秸秆生产燃料乙醇的实验流程如图所示，相关叙述错误的是（    ） A．菌T能分泌纤维素酶将秸秆中的纤维素大量分解 B．以淋洗液为原料制备酵母菌培养液时还需要加入氮源等营养成分 C．接种酵母菌后需拧紧瓶盖制造无氧环境直至发酵结束 D．本实验生产乙醇的方式具有原料来源广、节约粮食和清洁环保等优点 【答案】C 【解析】菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，A正确；培养基的基本成分是碳源、氮源、水和无机盐，以淋洗液为原料的营养物质主要是碳源、水，少量的无机盐，还需要加入氮源等营养成分，氮源可为合成微生物细胞结构提供原料，B正确；酵母菌无氧呼吸产生CO2，在进行发酵产酒精过程中还需要不间断拧松瓶盖，C错误；与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点，D正确。 5．用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香，又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，再结合酒精发酵制作而成。下列叙述正确的是（   ） A．前期利用醋酸菌和乳酸菌在同一容器中同时进行醋酸和乳酸发酵 B．达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种抗酸性高的酵母菌 C．后期发酵产生酒精时，应将发酵罐中温度控制在30~35℃范围内 D．为延长啤酒的保存期，常用高压蒸汽灭菌法杀死啤酒中的微生物 【答案】B 【解析】醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活，所以醋酸菌与乳酸菌在同一容器中发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，A错误；抗酸性高的酵母菌适应于酸性环境，所以达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种，B正确；酒精发酵需要酵母菌，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，所以后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在18～30℃范围内，C错误；为延长啤酒的保存期，常用过滤消毒法杀死啤酒中的微生物，D错误。 6．兴趣小组为比较A、B两款洗手液的消毒效果，检测了用洗手液洗手前、后手部细菌的含量。用洗手液洗手前的检测流程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．该实验中洗手前的实验为对照组，用两款洗手液洗手后的实验为实验组 B．配制平板培养基时要加入水、无机盐、氮源、碳源和琼脂等成分 C．使用A款洗手液后要彻底洗手，再使用B款洗手液进行上述实验 D．用稀释涂布平板法统计洗手前、后的手部细菌数量 【答案】C 【解析】在该实验中，目的是比较A、B两款洗手液的消毒效果，洗手前的手部细菌含量情况作为参照标准，属于对照组，而使用两款洗手液洗手后的实验就是为了探究洗手液对细菌数量的影响，属于实验组，A正确；平板培养基需要为微生物生长提供必要的营养物质，水是细胞代谢的重要溶剂，无机盐参与维持细胞的渗透压等多种生理功能，氮源是合成蛋白质等含氮物质的原料，碳源是提供能量和合成细胞物质的碳骨架，琼脂是凝固剂，使培养基呈固体状态，方便微生物的培养和观察，所以配制平板培养基时要加入水、无机盐、氮源、碳源和琼脂等成分，B正确；若要比较A、B两款洗手液的消毒效果，应该将洗手的对象分为两组，一组使用A款洗手液，另一组使用B款洗手液，然后分别检测洗手前后的细菌含量，而不是先使用A款洗手液后彻底洗手再使用B款洗手液，这样会导致实验结果不准确，无法准确比较两款洗手液各自的消毒效果，C错误；稀释涂布平板法可以将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面，经过培养后，统计平板上的菌落数，从而推算出样品中的活菌数，所以可以用稀释涂布平板法统计洗手前、后的手部细菌数量，D正确。 7．如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作流程，下列说法正确的是（    ） A．实验中选择培养基含有无机盐、葡萄糖、尿素、蛋白胨、琼脂、水等物质 B．培养基用高压蒸汽灭菌后，将pH调至中性或弱碱性 C．平均每克土壤中分解尿素的细菌数约为个 D．为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 【答案】C 【解析】培养基的营养成分应该包括碳源、氮源、水和无机盐等，实验目的是分离尿素分解菌，应该以尿素为唯一氮源，不应该含有其他氮源，A错误；将培养基的pH调至中性或弱碱性后，再高压蒸汽灭菌，B错误；将10g土壤先稀释10倍，再进行梯度稀释10000倍，然后取0.1mL进行涂布平板，若步骤④平板上统计的菌落数平均为（212+230+218）÷3=220个，则每克土壤含固氮菌约220÷0.1×10×10000=2.2×108个，C正确；为判断培养基的选择作用，需设置接种的完全培养基作对照，菌落数明显小于完全培养基上的菌落数，说明选择培养基起到了选择作用，D错误。 8．厨房垃圾富含淀粉等有机物，处理不当会滋生病原菌，严重污染环境。某研究小组按照如图所示的流程从土壤中分离得到能高效降解淀粉的细菌菌株，将厨余垃圾发酵变成“黑金土”，实现垃圾无害化处理和资源化高效利用。下列分析正确的是（　　） A．培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B．培养基中除要加入淀粉外，还要加入牛肉膏等物质 C．图中③所用的接种方法是平板划线法 D．菌落甲分解淀粉的能力比菌落乙强 【答案】A 【解析】灭菌方法有干热灭菌法和湿热灭菌法，培养基常采用湿热灭菌法中的高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A正确；实验的目的是从土壤中分离得到能高效降解淀粉的细菌菌株，则培养基应以淀粉为唯一碳源，不能有其它可提供碳源的物质，B错误；据图可知，接种培养后获得菌落，则可知图中③所用的接种方法是稀释涂布平板法，C错误；据图可知，菌落乙的透明圈比甲的大，说明菌落乙分解淀粉的能力比菌落甲强，D错误。 9．下列关于微生物培养技术的叙述，正确的是（    ） A．培养基中一定不能缺少碳源、氮源、水和无机盐 B．为了统计活菌数和死菌数的总和，可采用稀释涂布平板法 C．分离分解尿素的细菌时，需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素 D．用平板培养细菌时一般需要将平板倒置 【答案】D 【解析】培养自养微生物时，培养基中可不添加碳源，微生物可以利用空气中的二氧化碳，A错误；稀释涂布平板法用于统计活菌数目，B错误；分离分解尿素的细菌时，所选用的培养基要以尿素为唯一氮源，但牛肉膏蛋白胨培养基中含有氮源，C错误；用平板培养细菌时一般需要将平板倒置，这样做的目的是防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染，D正确。 10．塑料污染是全球面临的环境问题，在寻找高效降解塑料的微生物的过程中，科学家从土壤中取样，按照下图所示过程进行培养并计数，下列叙述错误的是（    ）    A．对微生物进行培养、计数应该采用稀释涂布平板法 B．通常采用干热灭菌法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌 C．从富含塑料颗粒的土壤中取样，成功的可能性较大 D．图示方法统计得到的菌落数一般比实际活菌数偏大 【答案】D 【解析】稀释涂布平板法可用于分离和计数，对微生物进行培养、计数应该采用稀释涂布平板法，A正确；培养皿等玻璃器皿可以采用干热灭菌法，B正确；能降解塑料的微生物在富含塑料颗粒的土壤中含量较多，若要筛选高效降解塑料的微生物，因此在富含塑料颗粒的土壤中取样，成功的可能性比较大，C正确；由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以采用稀释涂布平板法得到的菌落数一般比实际活菌数偏小，D错误。 11．发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是（    ） A．在发酵之前需要利用固体培养基对菌种进行扩大培养 B．在酸性条件下可以利用谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸 C．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物细胞本身 D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白，用来生产微生物饲料 【答案】C 【解析】在发酵之前需要利用液体培养基对菌种进行扩大培养，A错误；谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸需要在中性或弱碱性条件下，而不是酸性条件下，B错误；如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品，C正确；单细胞蛋白本身就是微生物菌体，而不是从微生物细胞中提取的，可直接作为微生物饲料，D错误。 12．啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成。下列说法错误的是（    ） A．大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成 B．焙烤处理杀死种子胚的同时需保持淀粉酶的活性 C．糖浆蒸煮可起到灭菌并终止酶进一步作用的效果 D．分装啤酒前还需经灭菌处理以延长啤酒的保存期 【答案】D 【解析】酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，A正确；啤酒的生产过程中，焙烤的目的是杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，B正确；酶活性的发挥需要适宜的温度，而蒸煮过程中淀粉酶活性因高温丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；多数精酿啤酒不进行过滤和杀菌处理，因此精酿啤酒不太耐保存，保质期较短，有些保质期仅为几十天，D错误。 13．柠檬酸的工业化生产中主要以玉米为原料通过黑曲霉发酵制得。下列叙述错误的是（　　） A．发酵罐内发酵是通过发酵工程制备柠檬酸的中心环节 B．工业化生产柠檬酸所用的菌种是以黑曲霉为主的混合菌种 C．发酵过程中需随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等 D．发酵后可以采用适当的提取、分离和纯化等措施获取柠檬酸 【答案】B 【解析】发酵工程中，发酵罐内发酵过程是整个柠檬酸制备过程的中心环节，A正确；柠檬酸的工业化生产中主要以玉米为原料通过黑曲霉发酵制得，说明工业化生产柠檬酸所用的菌种仅为黑曲霉，而非混合菌种，B错误；发酵过程中，随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，有利于及时了解发酵进程，对发酵条件进行调控，以保证发酵的顺利进行和目标产物的高效生产，C正确；发酵完成后，发酵液中除了目标产物柠檬酸外，还有一些其他成分，所以需要采用适当的提取、分离和纯化等措施获取柠檬酸，D正确。 14．发酵工程在农牧业、食品工业、医药工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述，错误的是（    ） A．发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一 B．检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时，可采用平板划线法 C．可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来 D．酒精发酵过程中，发酵罐应先通气，后密闭 【答案】B 【解析】发酵工程一般是利用单一菌种进行发酵，传统发酵技术利用的微生物往往不是单一菌种，比如酿酒过程中除了酵母菌，可能还有其他微生物参与，所以发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一，A正确；平板划线法主要用于分离、纯化菌种，不能用于对活体酵母菌密度的检测，检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度常用的是稀释涂布平板法或血细胞计数板计数法等，B错误；酵母菌是单细胞微生物，可采用过滤、沉淀等方法将酵母菌从培养液中分离出来，C正确；酒精发酵过程中，发酵罐先通气，目的是让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，增加菌种数量，之后密闭，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，D正确。 15．下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是（    ） A．过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶 B．过程②焙烤是利用高温杀死种子胚但不使淀粉酶失活 C．过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用 D．过程④的发酵阶段要始终保持无氧环境以保障发酵效果 【答案】D 【解析】过程①需要适宜的温度、水等条件下大麦种子发芽，以便于产生淀粉酶，A正确； 焙烤可以去除种子的水分和停止酶的分解作用，它的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活，B正确；糖化可以将麦芽和非麦芽谷物原料中的不溶性固形物(淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等)通过麦芽中的各种水解酶作用，转化为可溶性的，并可以浸出一定组成比例的浸出物，使淀粉分解形成糖浆，C正确；为了提高菌种数量、缩短发酵时间，过程④的主发酵初期应提供氧气，酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，D错误。 二、综合题 16．发酵能让食物改头换面，拥有全新的模样和味道。利用不同微生物的发酵作用制作食品历史悠久，遍布民间，称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答下列问题： (1)在发酵过程中，微生物的参与是关键，人类已经发现了多种用于食品发酵的细菌和真菌。在上述几种饮品及食品加工过程中，利用真菌进行发酵的是 。 (2)人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，酵母菌繁殖的最适温度是20℃左右。葡萄酒呈现深红色的原因是 。将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是 和 。 (3)做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的，参与该发酵过程的主要微生物是 。出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是 （填微生物名称）繁殖引起的。 (4)腐乳是经微生物发酵后制成的食品，多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是 ，其产生的蛋白酶可以使腐中的蛋白质被分解为 。 【答案】(1)果酒和腐乳 (2) 红葡萄皮的色素进入发酵液 通入无菌空气 将温度提高到30～35℃ (3) 乳酸菌 酵母菌 (4) 毛霉 小分子肽和氨基酸 【分析】果酒制作的菌种是酵母菌，起初为有氧条件，之后无氧进行酒精发酵；果醋制作的菌种是醋酸菌，要求氧气充足；腐乳制作的菌种多种微生物，起主要作用的是毛霉；泡菜制作的菌种是乳酸菌，条件是无氧、室温。 【解析】（1）制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌，制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都属于细菌。 （2）葡萄酒呈现深红色是因为红葡萄皮细胞液含有色素，这些色素在发酵过程中进入发酵液；将葡萄酒制作成果醋时，需要将条件控制为醋酸菌（需氧菌，所需温度较高）的最适生长条件，因此需要改变的环境条件是通入充足无菌空气和将温度提高到30～35℃。 （3）做酸菜鱼的“酸汤’是通过天然发酵而成的，该过程产生了乳酸，参与该发酵过程的主要微生物是乳酸菌；出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是产膜酵母菌大量繁殖形成的。 （4）腐乳是经微生物发酵后制成的食品，多种微生物参与了该发酵过程，制作腐乳时，主要利用了毛霉等微生物生产的蛋白酶和脂肪酶，将大分子物质分解为易吸收的小分子物质，其中蛋白酶可以使腐乳的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸。 17．辽宁省十分重视对环境污染的治理，随着生物技术的发展，利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染。请围绕污染土壤修复的微生物筛选，回答下列问题。 (1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株，配制的培养基中 是唯一碳源；培养基配制好后常用 法对培养基进行灭菌；在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基。原因是 。 (2)在分离纯化过程中，如果分离纯化菌株不是纯培养物，除平板划线法之外，还可以采用 法进一步分离纯化。该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数 ，这是因为 。为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率，可采用物理、化学（如紫外线、亚硝酸钠等）等诱变方法进行微生物育种，其原理是 。 (3)3位同学对农田同一土壤样品中的细菌数量进行了测定。在对应稀释倍数为1×106的培养基中，取0.2mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是266；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是212、246和256，取平均值238：丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是24、212和259，取平均值165。在3位同学的统计中， 同学的统计结果是相对准确可信的。按照该同学的结果，每毫升原液中的菌体数是 。 (4)为了获得更高效的能降解多环芳烃化合物的菌株，我国某大学的科研人员从实验室保存的一株能高效降解多环芳烃的多食鞘氨醇杆菌SWH-2中克隆出环羟基化双加氧酶大亚基的编码基因（目的基因），并进行测序。将获得的基因通过基因工程技术，完成对SWH-2的遗传改造，得到一株新菌株SWH-21。降解实验表明SWH-21对多环芳烃的降解能力高于SWH-2。该实验室采用PCR的方法对目的基因进行克隆，PCR依据的原理是 。PCR完成后，常采用 来鉴定PCR的产物。 【答案】(1) 多环芳烃化合物 高压蒸汽灭菌/湿热灭菌 只有在固体培养基上才能形成单菌落，而液体培养基不能 (2) 稀释涂布平板 少 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 基因突变 (3) 乙 1.19×109 (4) DNA半保留复制 琼脂糖凝胶电泳 【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。筛选分离能够利用原油中的多环芳烃为碳源的细菌需要以原油（多环芳烃）为唯一碳源的选择培养基，用稀释涂布平板法或平板划线法接种分离。 【解析】（1）为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株，配制的培养基中多环芳烃化合物是唯一碳源，培养基配制好后须立即灭菌，目的是防止杂菌污染，灭菌的方法通常为高压蒸汽灭菌法；在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基，原因是只有在固体培养基上才能形成单菌落，而液体培养基不能。 （2）在分离纯化过程中，如果分离纯化菌株不是纯培养物，除平板划线法之外，还可以采用稀释涂布平板法进一步分离纯化。由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以采用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数偏少。为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率，可采用物理化学（如紫外线、亚硝酸钠等）等诱变方法进行微生物育种，诱变育种的原理是基因突变，通过诱变和筛选可以获得所需要的微生物类型，另外也可采用基因工程等技术定向改造菌株。 （3）3位同学对农田同一土壤样品中的细菌数量进行了测定。在对应稀释倍数为1×106的培养基中，取0.2mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是266；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是212、246和256，取平均值238：丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是24、212和259，取平均值165．在3位同学的统计中，乙同学的统计结果是相对准确可信的，甲同学涂布一个平板，存在偶然性，说服力差，丙同学涂布的结果中有一个平板中的菌落数没有在30~300之间。按照乙同学的结果，每毫升原液中的菌体数是238÷0.2×106=1.19×109个/毫升。 （4）PCR技术依据的原理DNA半保留复制。PCR完成后，通常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。 18．中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。 (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用 法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为 个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是 。 (2)发酵装置中搅拌器的作用是 。（答出2点） (3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是 。 (4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中 可能是高密度培养的限制因素。 【答案】(1) 唯一碳源 稀释涂布平板 2.2×1011 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 (2)增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀 (3)杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活 (4)氧气 【分析】分析题图，图中开放式发酵系统中含有微生物生长所需的蔗糖、其他营养物质和空气，搅拌器的转动有利于微生物与营养物质接触更充分，还有利于增加溶解氧，利于微生物呼吸。 【解析】（1）根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 ；稀释涂布平板法可以通过系列稀释和涂布平板最终获得由单个细胞繁殖来的菌落，因此培养过程中可定期取样并用稀释涂布平板法将菌液接种到固体培养基上，待形成菌落后进行菌落计数，评估菌株增殖状况；菌液中H菌的细胞数为220/0.1×105×1000=2.2×1011个/L。为防止因培养时间不足而导致菌落数目遗漏，菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。 （2）该装置是一个开放式发酵系统，说明该菌种为好氧菌，此时搅拌器的作用是增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀。 （3）已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时， 菌株H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；酶的活性需要适宜的环境，pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。 （4）分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件下适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 发酵工程 命题猜想 命题点01 果酒果醋的制作 命题点02 微生物的基本培养技术 命题点03 微生物的选择培养与计数 命题点04 发酵工程及应用 考题清单 命题点01 果酒果醋的制作 【例】1：（改编题）“葡萄美酿令人痴，一醉方休谁晓知。何日与君同畅饮，凝眸了却苦相思。”表达了诗人对葡萄美酒的喜爱以及对与友人共饮的美好期待。下列有关葡萄酒制作的叙述，错误的是（    ） A．发酵时加入适量的葡萄糖能提高葡萄酒的酒精浓度 B．密封不严导致的葡萄酒变酸主要和醋酸菌繁殖有关 C．酵母菌的繁殖和代谢产物的生成都主要在主发酵阶段完成 D．酒精发酵过程中维持适宜的温度有利于酵母菌的有氧呼吸 【例】2：（经典题）鸭梨醋是以鸭梨为主要原料，利用发酵技术酿制而成的一种新型果醋，具有开胃、调节肠道有益菌群等功能。鸭梨醋的发酵流程如图所示，下列叙述正确的是（  ） 材料准备→酒精发酵→醋酸发酵→过滤与澄清→陈酿→成品 A．准备材料时，发酵瓶、榨汁机需要用70%的酒精灭菌，而鸭梨不需要 B．酒精发酵和醋酸发酵所需要的菌种的细胞结构的主要区别是有无以核膜包被的细胞核 C．酒精发酵结束后，打开瓶盖，将培养温度升高到28℃才能进行醋酸发酵 D．醋酸发酵阶段是通过检测醋酸菌产生二氧化碳的情况来推测发酵程度的 命题点02 微生物的基本培养技术 【例】1．（新考法）某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解A．研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0．1mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2．4x108个。相关叙述正确的是（    ） A．实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B．乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 C．③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 D．若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 【例】2．在“酵母菌纯培养”的实验课中，学生进行平板划线的实践操作。下列叙述错误的是（  ） A．开始接种前和划线完毕后都要将接种环进行灼烧 B．棉塞拔出后和塞上前装有培养液的试管口都要通过火焰 C．在酒精灯火焰附近用接种环蘸取一环菌液 D．将皿盖完全打开后用接种环在培养基表面连续划线 命题点03 微生物的选择培养与计数 【例】1．（新情境）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m³）。下列叙述错误的是（  ） A．采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理 B．细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置 C．同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值 D．稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高 【例】2．从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为：采集样品→富集培养（使菌体数量增多）→纯种分离→性能测定，如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述正确的是（    ） A．可使用液体培养基进行富集培养 B．为获得纯种的目的菌种，需对采集的样品进行灭菌 C．获得图a所示结果的接种过程中，接种环需灼烧灭菌3次 D．利用图b计算出样品中菌体浓度为5．85×108个/ml，则接种稀释液的稀释倍数为107倍 命题点04 发酵工程及应用 【例】1．（改编题）下图为啤酒生产的主要流程，下列相关叙述错误的是（    ） A．粉碎的目的是有利于麦芽中的淀粉与a-淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间 B．麦汁煮沸的主要目的是抑制糖化过程后残留酶的活性同时杀死麦汁中微生物 C．加入酒花的主要目的是提供酵母菌菌种有利于主发酵进行并产生大量酒精 D．主发酵结束后发酵液还要在低温密闭的环境下储存一段时间才能形成成熟啤酒 【例】2．下列关于发酵工程及其应用的说法，错误的是（    ） A．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制发酵条件 B．啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生和积累主要在主发酵阶段完成 C．微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害，是生物防治的重要手段 D．通过发酵获得大量微生物菌体，从菌体中提取的单细胞蛋白可作为动物饲料 考题测试 限时：45分钟 一、选择题 1．中国传统发酵技术是中华文化的重要组成部分，具有丰富的历史背景和独特的工艺特色。这些技术在食品制作中发挥着关键作用，不仅增强了食品的风味，还有助于食品的保存和营养成分的转化。下列说法正确的是（    ） A．传统发酵以单一菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 B．制作果酒的发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖打开一次，排出酵母菌呼吸产生的 C．制作泡菜时，发酵液表面的白膜可能是乳酸菌大量繁殖引起的 D．果酒发酵完成后进行果醋的发酵时，应适当升高温度 2．永叔公豆腐乳、泰和酸萝卜、吉水高粱酒和高粱醋都属于吉安传统的发酵食品。下列关于这些传统发酵食品的制作，叙述错误的是（　　） A．永叔公豆腐乳的制作利用了毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶 B．制作泰和酸萝卜时需要对密封坛进行定期放气处理 C．酿造吉水高粱酒时，需将温度控制在18~30℃进行发酵 D．高粱酒转化为高粱醋是醋酸杆菌在有氧条件下进行的 3．泡菜是通过发酵处理后的蔬菜，具有独特的风味和较长的保存期。下列叙述错误的是（　　） A．泡菜制作过程中，主要发酵菌种是乳酸菌，还有酵母菌等 B．泡菜发酵前期有氧利于菌种大量繁殖，后期无氧利于菌种发酵 C．泡菜咸而不酸的原因可能是食盐浓度过高，抑制了乳酸菌的发酵 D．加入食盐可延长泡菜的保存期，在发酵过程中，要定期检查泡菜的状态 4．通过微生物发酵，可以将粮食及各种植物纤维加工成燃料乙醇，与普通汽油按一定比例混配后形成乙醇汽油。某研究小组利用作物秸秆生产燃料乙醇的实验流程如图所示，相关叙述错误的是（    ） A．菌T能分泌纤维素酶将秸秆中的纤维素大量分解 B．以淋洗液为原料制备酵母菌培养液时还需要加入氮源等营养成分 C．接种酵母菌后需拧紧瓶盖制造无氧环境直至发酵结束 D．本实验生产乙醇的方式具有原料来源广、节约粮食和清洁环保等优点 5．用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香，又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，再结合酒精发酵制作而成。下列叙述正确的是（   ） A．前期利用醋酸菌和乳酸菌在同一容器中同时进行醋酸和乳酸发酵 B．达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种抗酸性高的酵母菌 C．后期发酵产生酒精时，应将发酵罐中温度控制在30~35℃范围内 D．为延长啤酒的保存期，常用高压蒸汽灭菌法杀死啤酒中的微生物 6．兴趣小组为比较A、B两款洗手液的消毒效果，检测了用洗手液洗手前、后手部细菌的含量。用洗手液洗手前的检测流程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．该实验中洗手前的实验为对照组，用两款洗手液洗手后的实验为实验组 B．配制平板培养基时要加入水、无机盐、氮源、碳源和琼脂等成分 C．使用A款洗手液后要彻底洗手，再使用B款洗手液进行上述实验 D．用稀释涂布平板法统计洗手前、后的手部细菌数量 7．如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作流程，下列说法正确的是（    ） A．实验中选择培养基含有无机盐、葡萄糖、尿素、蛋白胨、琼脂、水等物质 B．培养基用高压蒸汽灭菌后，将pH调至中性或弱碱性 C．平均每克土壤中分解尿素的细菌数约为个 D．为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 8．厨房垃圾富含淀粉等有机物，处理不当会滋生病原菌，严重污染环境。某研究小组按照如图所示的流程从土壤中分离得到能高效降解淀粉的细菌菌株，将厨余垃圾发酵变成“黑金土”，实现垃圾无害化处理和资源化高效利用。下列分析正确的是（　　） A．培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B．培养基中除要加入淀粉外，还要加入牛肉膏等物质 C．图中③所用的接种方法是平板划线法 D．菌落甲分解淀粉的能力比菌落乙强 9．下列关于微生物培养技术的叙述，正确的是（    ） A．培养基中一定不能缺少碳源、氮源、水和无机盐 B．为了统计活菌数和死菌数的总和，可采用稀释涂布平板法 C．分离分解尿素的细菌时，需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素 D．用平板培养细菌时一般需要将平板倒置 10．塑料污染是全球面临的环境问题，在寻找高效降解塑料的微生物的过程中，科学家从土壤中取样，按照下图所示过程进行培养并计数，下列叙述错误的是（    ）    A．对微生物进行培养、计数应该采用稀释涂布平板法 B．通常采用干热灭菌法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌 C．从富含塑料颗粒的土壤中取样，成功的可能性较大 D．图示方法统计得到的菌落数一般比实际活菌数偏大 11．发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是（    ） A．在发酵之前需要利用固体培养基对菌种进行扩大培养 B．在酸性条件下可以利用谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸 C．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物细胞本身 D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白，用来生产微生物饲料 12．啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成。下列说法错误的是（    ） A．大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成 B．焙烤处理杀死种子胚的同时需保持淀粉酶的活性 C．糖浆蒸煮可起到灭菌并终止酶进一步作用的效果 D．分装啤酒前还需经灭菌处理以延长啤酒的保存期 13．柠檬酸的工业化生产中主要以玉米为原料通过黑曲霉发酵制得。下列叙述错误的是（　　） A．发酵罐内发酵是通过发酵工程制备柠檬酸的中心环节 B．工业化生产柠檬酸所用的菌种是以黑曲霉为主的混合菌种 C．发酵过程中需随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等 D．发酵后可以采用适当的提取、分离和纯化等措施获取柠檬酸 14．发酵工程在农牧业、食品工业、医药工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述，错误的是（    ） A．发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一 B．检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时，可采用平板划线法 C．可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来 D．酒精发酵过程中，发酵罐应先通气，后密闭 15．下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是（    ） A．过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶 B．过程②焙烤是利用高温杀死种子胚但不使淀粉酶失活 C．过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用 D．过程④的发酵阶段要始终保持无氧环境以保障发酵效果 二、综合题 16．发酵能让食物改头换面，拥有全新的模样和味道。利用不同微生物的发酵作用制作食品历史悠久，遍布民间，称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答下列问题： (1)在发酵过程中，微生物的参与是关键，人类已经发现了多种用于食品发酵的细菌和真菌。在上述几种饮品及食品加工过程中，利用真菌进行发酵的是 。 (2)人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，酵母菌繁殖的最适温度是20℃左右。葡萄酒呈现深红色的原因是 。将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是 和 。 (3)做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的，参与该发酵过程的主要微生物是 。出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是 （填微生物名称）繁殖引起的。 (4)腐乳是经微生物发酵后制成的食品，多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是 ，其产生的蛋白酶可以使腐中的蛋白质被分解为 。 17．辽宁省十分重视对环境污染的治理，随着生物技术的发展，利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染。请围绕污染土壤修复的微生物筛选，回答下列问题。 (1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株，配制的培养基中 是唯一碳源；培养基配制好后常用 法对培养基进行灭菌；在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基。原因是 。 (2)在分离纯化过程中，如果分离纯化菌株不是纯培养物，除平板划线法之外，还可以采用 法进一步分离纯化。该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数 ，这是因为 。为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率，可采用物理、化学（如紫外线、亚硝酸钠等）等诱变方法进行微生物育种，其原理是 。 (3)3位同学对农田同一土壤样品中的细菌数量进行了测定。在对应稀释倍数为1×106的培养基中，取0.2mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是266；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是212、246和256，取平均值238：丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是24、212和259，取平均值165。在3位同学的统计中， 同学的统计结果是相对准确可信的。按照该同学的结果，每毫升原液中的菌体数是 。 (4)为了获得更高效的能降解多环芳烃化合物的菌株，我国某大学的科研人员从实验室保存的一株能高效降解多环芳烃的多食鞘氨醇杆菌SWH-2中克隆出环羟基化双加氧酶大亚基的编码基因（目的基因），并进行测序。将获得的基因通过基因工程技术，完成对SWH-2的遗传改造，得到一株新菌株SWH-21。降解实验表明SWH-21对多环芳烃的降解能力高于SWH-2。该实验室采用PCR的方法对目的基因进行克隆，PCR依据的原理是 。PCR完成后，常采用 来鉴定PCR的产物。 18．中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。 (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用 法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为 个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是 。 (2)发酵装置中搅拌器的作用是 。（答出2点） (3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是 。 (4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中 可能是高密度培养的限制因素。 学科网（北京）股份有限公司 $$