第03講發(fā)酵工程及其應(yīng)用

解【學(xué)習(xí)R標(biāo)】

1.概述發(fā)酵工程及其基本環(huán)節(jié)；舉例說(shuō)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(guò)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。

口1g【基礎(chǔ)知識(shí)】

一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

發(fā)醉過(guò)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(cè)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)延長(zhǎng)菌體生長(zhǎng)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、溶解氯等發(fā)酵條件，來(lái)保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

歸納總結(jié)：

曲從自然界篩選

Il通過(guò)誘變育種或基因工程育種獲得

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

?

I配制西寇卜根據(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

接種1將菌種接種到培養(yǎng)基上培養(yǎng)

（隨時(shí)檢測(cè)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(yíng)養(yǎng)組分

.嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)醉?xiàng)l件

____［微生物細(xì)胞：采用過(guò)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(lèi)

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、p淀粉酷、果膠酶、氨基肽的、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(guò)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(lèi)、脂質(zhì)和維生素等物質(zhì)。

2.青霉素發(fā)醉是高耗氧過(guò)程，如何能夠在發(fā)酵過(guò)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(lái)提高菌體對(duì)氧的吸收和利用率。

3.在青霉素發(fā)酵過(guò)程中，總有頭范霉素產(chǎn)生。人們通過(guò)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(guò)程中，它們有一個(gè)共同的前體，這個(gè)前體經(jīng)過(guò)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)青卷素，或者只生產(chǎn)頭預(yù)霉素呢？可以對(duì)兩種前的基因進(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區(qū)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(guò)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(lái)源豐富且價(jià)格低廉，產(chǎn)物專(zhuān)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

知識(shí)拓展:

⑥荽考點(diǎn)剖析】

考點(diǎn)一：發(fā)酵工程的本質(zhì)

由例

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(cè)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(lèi)微生物的群體稱(chēng)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(wú)菌技術(shù)，即防止外來(lái)雜菌的入侵，A正確；測(cè)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(cè)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王確；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(lèi)微生物的群體不一定是由單一個(gè)體繁殖而來(lái)，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二：發(fā)酵工程的實(shí)例

F例

2.谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵過(guò)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(guò)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

體繁殖受抑制但谷基酸的合成量大增。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.通過(guò)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(guò)程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分的比例

D.在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)醇無(wú)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(guò)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(guò)程，B錯(cuò)誤；由題意可.知”在其發(fā)酵過(guò)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(shuō)明在發(fā)酵過(guò)程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營(yíng)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(guò)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

為例

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(lái)，也可以通過(guò)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(zhǎng)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(lái)防治病蟲(chóng)害的微生物農(nóng)藥

（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(zhǎng)，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(jiàn)圖。

-

Z

I

E

0

0

一

E.

BM

如

淄

尚

該技術(shù)組使用的發(fā)酵液中，除酒精外還包括的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有（填寫(xiě)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(xiě)兩個(gè)方面）。

【過(guò)關(guān)檢測(cè)】

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(guò)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.乙晦為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過(guò)程中空氣的進(jìn)氣量不宜太人

C.E常發(fā)酵過(guò)程中罐內(nèi)的壓力不會(huì)低于大氣壓

D.可以通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)醉過(guò)程中殘余糖的濃度來(lái)決定何時(shí)終止發(fā)酵

2.谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中需調(diào)整發(fā)酵罐內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分的比例

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

3.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)景明顯提高。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(guò)程中,pH的變化不影響谷氨酸的產(chǎn)量

C通過(guò)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

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(lái)源豐富且價(jià)格低廉等特點(diǎn)

③發(fā)醉工程的產(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(zhǎng)

⑤啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)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(guò)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)

5.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類(lèi)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(lái)進(jìn)行發(fā)酵

B.發(fā)醉工程的產(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(zhǎng)繁殖，但不會(huì)影響微生物的代謝途徑

D.通過(guò)發(fā)酵工程可以從微生物細(xì)胞中提取單細(xì)胞蛋白

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(guó)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(píng)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(zhǎng)繁殖，但不會(huì)影響微生物的代謝途徑

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)酵燧均具有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其能使發(fā)酵全過(guò)程處于最佳狀態(tài)

B.在發(fā)酵過(guò)程中，環(huán)境條件的變化不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)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(zhǎng)繁殖、代謝物的形成都與攪拌速度無(wú)關(guān)

D.確定菌種之后，才能選擇原料配制培養(yǎng)基

8.由于發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和、原料來(lái)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)蛋白前的霉菌的作用,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(guò)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(guò)一系列處理而獲得的

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

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

放料口

A.若發(fā)酵罐內(nèi)溫度過(guò)高，則只能道過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)、出口的水流量來(lái)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(zhǎng)繁殖，不會(huì)影響菌種代諛產(chǎn)物的形成

D.發(fā)酵工程的過(guò)程依次是選育菌種一＞培養(yǎng)基配制-＞滅菌-擴(kuò)大培養(yǎng)-發(fā)酵一分離、提純產(chǎn)物

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(lái)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(zhǎng)

⑤啤酒的工業(yè)化牛?產(chǎn)過(guò)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.①@③B.①②③C.@??D.②?⑤⑥

11.下列關(guān)于單細(xì)胞蛋白的敘述，正確的是（）

A.亞細(xì)胞蛋白是從微生物細(xì)胞中提取出來(lái)的一類(lèi)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(guò)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（街）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

12.發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，獷大培養(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(shuō)法正確的是（）

A.工業(yè)發(fā)酵罐體枳較大，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(guò)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(cè)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(zhǎng)繁殖，并不影響微生物的代謝物形成

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(shuō)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(wú)害

B.在農(nóng)牧業(yè)上利用發(fā)酵工程可生立出微生物肥料、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)醉產(chǎn)品,也能生產(chǎn)食品添加劑

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)影響微生物的牛.長(zhǎng)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(lái)防治病蟲(chóng)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(guò)發(fā)酵生產(chǎn)，如檸檬酸可以通過(guò)谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵制得

15.由于發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和、原料來(lái)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)醉工程在食品工業(yè)上應(yīng)用的描述，正確的是（）

A.口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(guò)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(wú)氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過(guò)一系列處理而制成的

D.由于酶制劑催化效率高、專(zhuān)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(lèi)

以及適宜的溫度和pH

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(guò)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(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響微生物代謝物的形成，因此發(fā)酵過(guò)程要嚴(yán)格控制發(fā)

酵條件

B.發(fā)酵過(guò)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(yíng)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(cè)和控制是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，可以使發(fā)醉過(guò)程處于最佳狀態(tài)

17.啤酒生產(chǎn)需經(jīng)過(guò)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(wèn)題：

!

!I

!活化

I-----------[r--------------------i!i

作麥*發(fā)芽十±破碎f糖化，點(diǎn)沸把4接種，發(fā)解產(chǎn)過(guò)濾，包裝

一加9---%石J--兵禍一

（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(wú)須發(fā)芽就可以產(chǎn)生a淀粉酶。

（2）為探究?jī)煞N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（大淀粉），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

①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

④37c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++++++++

步驟①中加入的C是。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泗的風(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(guò)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(guò)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)啤泗泡沫的穩(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?chē)纬赏该魅?。生產(chǎn)需要篩

選透明圈（填“大”或“小”）的菌落C

18.大熊貓是我國(guó)特有的珍稀野生動(dòng)物，每只成年大熊貓每口進(jìn)食竹子鼠可達(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?；卮鹣铝袉?wèn)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。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涪養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基從功能上分類(lèi)

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(cè)固體培養(yǎng)基滅菌效果的常

用方法是o

（3）簡(jiǎn)要寫(xiě)出測(cè)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37c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。

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

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(yíng)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菖營(yíng)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用蒸偏水去除；③

檢驗(yàn)固定化菌株的。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)，準(zhǔn)測(cè)其原因是o

（二）三葉青為蔓生的膝本植物，以根入藥。由于野生三葉青對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求非?？量?，以及生態(tài)環(huán)境的

破壞和過(guò)度的采挖，目前我國(guó)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(lèi)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（TDNA）。TDNA進(jìn)入葉片細(xì)胞并整合到染色體上，TDNA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)入含頭泡類(lèi)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o最后取毛狀杈轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床二進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，通過(guò)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.

20.工業(yè)上所說(shuō)的發(fā)酵是指微生物在有氧或無(wú)氧條件下通過(guò)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(guò)程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國(guó)具有悠久的歷史。某企業(yè)通過(guò)發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下。

回答下列問(wèn)題：

（1）米曲零發(fā)酵過(guò)程中，加入大豆、小麥和麥秋可以為米曲霉的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，大豆中的

可為米曲霉的生長(zhǎng)提供氮源，小麥中的淀粉可為