2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)學(xué)生用書選擇性必修3第十單元生物技術(shù)與工程第47講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)酵工程考點(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用

考點(diǎn)二發(fā)酵工程及其應(yīng)用1．發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)2．發(fā)酵工程的應(yīng)用(1)食品工業(yè)。①生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如啤酒等。②生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑、酶制劑，如味精、α-淀粉酶等。(2)醫(yī)藥工業(yè)：如生產(chǎn)抗生素、激素、免疫調(diào)整劑等。(3)農(nóng)牧業(yè)。①生產(chǎn)微生物肥料：利用了微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的____________________________等來(lái)增進(jìn)土壤肥力，改良土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)植株生長(zhǎng)。②生產(chǎn)微生物農(nóng)藥：利用______________________來(lái)防治病蟲(chóng)害。③生產(chǎn)微生物飼料：通過(guò)發(fā)酵獲得大量的________________，即單細(xì)胞蛋白，可以作為食品添加劑，也可用于制成微生物飼料。(4)其他方面。①利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)。②____________________可以用來(lái)生產(chǎn)洗滌劑，__________________有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量。[答案自填]1.養(yǎng)分協(xié)調(diào)pH適宜碳源氮源防止雜菌污染環(huán)境條件穩(wěn)定、和順基因工程育種2.(3)①有機(jī)酸、生物活性物質(zhì)②微生物或其代謝物③微生物菌體(4)②嗜熱菌、嗜鹽菌嗜低溫菌1．(2024·佛山二模)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。發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)如下圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．若能生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的工程菌是通過(guò)①培育的，①應(yīng)為誘變育種B．菌種在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是整個(gè)過(guò)程的中心環(huán)節(jié)C．環(huán)境條件會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，也會(huì)影響微生物代謝物的形成D．⑥⑦過(guò)程中對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品分別、提純要依據(jù)產(chǎn)品類型選擇合適的方法解析：選A。若能生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的工程菌是通過(guò)①培育的，①應(yīng)為基因工程育種，A項(xiàng)錯(cuò)誤。發(fā)酵工程中菌種在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵是整個(gè)過(guò)程的中心環(huán)節(jié)，B項(xiàng)正確。在發(fā)酵過(guò)程中，要隨時(shí)檢測(cè)培育液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，還要?jiǎng)偤锰砑颖匦璧酿B(yǎng)分組分，嚴(yán)格限制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件，環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，也會(huì)影響微生物代謝物的形成，C項(xiàng)正確。假如發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，接受過(guò)濾、沉淀等方法將菌體分別和干燥，即可得到產(chǎn)品；假如產(chǎn)品是代謝物，可依據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)實(shí)行適當(dāng)?shù)奶崛　⒎謩e和純化措施來(lái)獲得產(chǎn)品，故⑥⑦過(guò)程中對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品分別、提純要依據(jù)產(chǎn)品類型選擇合適的方法，D項(xiàng)正確。2．(2024·廣東選擇考)我國(guó)科學(xué)家運(yùn)用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖)為原料，在試驗(yàn)室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整體利用價(jià)值。工藝流程如下圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)為提高菌株H對(duì)蔗糖的耐受實(shí)力和利用效率，可在液體培育基中將蔗糖作為_(kāi)_______，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培育(指培育一段時(shí)間后，將部分培育物轉(zhuǎn)入新配的培育基中接著培育)以獲得目標(biāo)菌株。培育過(guò)程中定期取樣并用________的方法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，評(píng)估菌株增殖狀況。此外，選育優(yōu)良菌株的方法還有________________________________________等(答出2種方法即可)。(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受實(shí)力強(qiáng)等特性，探討人員設(shè)計(jì)了一種不須要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng)，其培育基鹽濃度設(shè)為60g/L，pH為10，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不須要滅菌的緣由是_____________________________(答出2點(diǎn)即可)。(3)探討人員在工廠進(jìn)行擴(kuò)大培育，在適宜的養(yǎng)分物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵，結(jié)果發(fā)覺(jué)發(fā)酵液中菌株H細(xì)胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì)，說(shuō)明發(fā)酵條件中________可能是高密度培育的限制因素。(4)菌株H還能通過(guò)分解餐廚垃圾(主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等)來(lái)生產(chǎn)PHA，說(shuō)明其能分泌___________________________________________。答案：(1)碳源稀釋涂布平板(或顯微鏡計(jì)數(shù))誘變育種、基因工程育種(2)培育