2024-2025學年人教版高二生物選擇性必修3同步練習：發(fā)酵工程及其應用

第3節(jié)發(fā)酵工程及其應用

課標內容（1）概述發(fā)酵工程及其基本環(huán)節(jié)。

⑵說明發(fā)酵工程在生產上有重要的應用價值。

一?自主梳理?

知識點1發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

1.發(fā)酵罐

電動機

排氣管

培養(yǎng)物或營整

物質的加入u-'

觀察孔-------

取樣管冷卻水

排出u

冷卻夾層

溫度傳感一發(fā)酵液

器和控制-攪拌葉輪

裝置生物傳感

冷卻水_器裝置

進入廣

入口

放料管

發(fā)酵罐示意圖

2.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

卜先音謂種「①從自然界中篩選；

月困和廠②通過誘變育種或基因工程育種獲得

［擴大培養(yǎng)］.▼普加苗

配制培一在菌種確定后選擇原料，反復試驗

養(yǎng)基廠確定培養(yǎng)基配方

［滅菌卜培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須嚴格滅菌

CTTn無菌操作

|接種J…-，..,7發(fā)爵工短的中心環(huán)f

扇或，了亍廨發(fā)酵進程：隨時檢測培養(yǎng)液中的

慧I微生物數(shù)量、產物濃度等；

魯②及時添加必需的營養(yǎng)組分

目㈣③嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件

發(fā)解產品是代謝物：根據(jù)產物的性質采取

適當?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施來獲得產品

提純發(fā)酵產品是微生物細胞本身：在發(fā)酵結束

I產物卜

之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離

和干燥

［獲得產品］

B現(xiàn)學現(xiàn)用

發(fā)酵工程所用的菌種大多是單一菌種，整個發(fā)酵過程中不能混入雜菌，這是為什

么？那如何防止雜菌的污染？

提示：在發(fā)酵過程中如果混入其他微生物，將與菌種形成競爭關系，對發(fā)酵過程

造成不良影響；要在發(fā)酵前對培養(yǎng)基和發(fā)酵設施進行嚴格的滅菌處理。

知識點2發(fā)酵工程的應用

1.在食品工業(yè)上的應用

(1)生產傳統(tǒng)的發(fā)酵產品，如醬油、各種酒類。

(2)生產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)酵生產味精。

⑶生產酶制劑，如a-淀粉酶、供淀粉酶、脂肪酶等。

2.在醫(yī)藥工業(yè)上的應用

基因工程、蛋白質工程等的廣泛應用給發(fā)酵工程制藥領域的發(fā)展注入了強勁動力。

3.在農牧業(yè)上的應用

(1)生產微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代謝過程中產生的有機酸、生物

活性物質等來增進土壤肥力,改良土壤結構，促進植株生長，常見的有根瘤菌肥、

固氮菌肥等。

(2)生產微生物農藥。微生物農藥是利用微生物或其代謝物來防治病蟲害的。微生

物農藥作為生物防治的重要手段,將在農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮越來越重要的

作用。

(3)生產微生物飼料。微生物含有豐富的蛋白質。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,即單細胞蛋白。用單

細胞蛋白制成的微生物飼料，能使家畜、家禽增重快，產奶或產蛋量顯著提高。

4.在其他方面的應用

發(fā)酵工程正滲透到幾乎所有的工農業(yè)領域，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。

[1自查自糾,

⑴發(fā)酵工程利用的菌種都是從自然界中篩選出來的。(X)

提示：發(fā)酵工程的菌種也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。

(2)發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是選育菌種。(X)

提示：發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵罐內發(fā)酵的過程。

(3)發(fā)酵工程中要對培養(yǎng)基進行滅菌，發(fā)酵設備不用滅菌。(X)

提示：培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須經過嚴格的滅菌。

(4)利用微生物農藥防治農林蟲害屬于化學防治。(X)

提示：利用微生物農藥防治農林蟲害屬于生物防治。

(5)微生物飼料主要是利用發(fā)酵工程生產的微生物的菌體。(V)

(6)單細胞蛋白是通過發(fā)酵產生的大量的微生物分泌蛋白。(X)

提示：單細胞蛋白是通過發(fā)酵獲得的大量微生物菌體。

-?合作探究?

、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

【情境探疑】

發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產

產品。常用谷氨酸棒狀桿菌(好氧細菌)在如圖所示的發(fā)酵罐中發(fā)酵來大量生產味

精?；卮鹣铝袉栴}：

電動機一DpH檢測及

控制裝置

I冷卻水

出U

-培養(yǎng)基

冷卻水

無菌

進口

空氣

(1)微生物菌種資源豐富，選擇發(fā)酵工程所用的菌種時需要考慮哪些因素？

提示：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；生產所需代

謝物的產量高；發(fā)酵條件容易控制；菌種不易變異、退化等。

(2)怎樣對發(fā)酵條件進行調控以滿足微生物的生長需要？

提示：要對溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件進行嚴格控制，使其最適合微生物的生

長繁殖，同時及時添加必需的營養(yǎng)組分。

(3)在進行發(fā)酵生產時，排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液能直接排放到外界環(huán)境中嗎？為

什么？

提示：不能。發(fā)酵過程中產生的氣體和廢棄培養(yǎng)液需經過相應的凈化設備，達到

國家排放要求后才能排放到外界環(huán)境中。因為發(fā)酵過程中產生的某些氣體和廢棄

培養(yǎng)液可能對人及其他生物或環(huán)境有害。

(4)在產物分離和提純方面，發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術相比有哪些改進之處？

提示：如果發(fā)酵產品是微生物細胞本身，可在發(fā)酵結束之后，采用過濾、沉淀等

方法將菌體分離和干燥。如果產品是代謝物，可根據(jù)產物的性質采取適當?shù)奶崛　?/p>

分離和純化措施來獲得產品。

【典例應用】

例1關于發(fā)酵工程的說法，錯誤的是()

A.發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心階段，隨時檢測影響發(fā)酵過程的各種環(huán)境條件并予以控

制，才能保證發(fā)酵正常進行

B.采用連續(xù)培養(yǎng)的方法可延長發(fā)酵時間，從而提高代謝產物的產量

C.用谷氨酸棒狀桿菌合成的谷氨酸是初級代謝產物，其代謝既受酶合成的調節(jié)，

又受酶活性的調節(jié)

D.人工誘變、細胞工程、基因工程等都能對微生物進行定向的改造

答案D

解析人工誘變的原理是基因突變，基因突變是不定向的，D錯誤。

例2(2023?天津靜海區(qū)高二檢測)下列關于微生物發(fā)酵過程的說法，正確的是

()

A.菌種選育是發(fā)酵的中心階段

B.只要不斷地向發(fā)酵罐中通入液體培養(yǎng)基，就能保證發(fā)酵的正常進行

C.在發(fā)酵過程中，要嚴格控制溫度、pH、溶解氧與轉速等發(fā)酵條件，否則會影響

菌種代謝產物的形成

D.在谷氨酸發(fā)酵過程中，當pH呈酸性時，生成的代謝產物就會是乳酸或琥珀酸

答案C

解析發(fā)酵工程的內容包括菌種選育、擴大培養(yǎng)、培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、

發(fā)酵和產品的分離與提純等方面，其中發(fā)酵過程是發(fā)酵的中心階段，A錯誤；發(fā)

酵過程中應隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)目、產物濃度等，同時應對發(fā)酵過程中

的一些條件進行控制才能保證發(fā)酵的正常進行，B錯誤；微生物發(fā)酵過程中要嚴

格控制溫度、pH、溶解氧與轉速等發(fā)酵條件，因為環(huán)境條件的變化不僅會影響菌

種的生長和繁殖，還會影響代謝產物的形成，C正確；谷氨酸棒狀桿菌在谷氨酸

發(fā)酵的過程中，當pH呈酸性時，會生成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，D錯誤。

二、發(fā)酵工程的應用

【情境探疑】

發(fā)酵工程以其生產條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產物專一、廢棄物對環(huán)

境的污染小和容易處理等特點，在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農牧業(yè)等許多領域得到

了廣泛的應用，形成了規(guī)模龐大的發(fā)酵工業(yè)。思考回答下列問題：

單細胞蛋白不僅含有豐富

的蛋白質，還含有糖類、脂

質和維生素等物質,以后我

老牛是不是吃點微生物菌

體就可以健康地活下去呢？

。

O

(1)分析下列產品需要利用發(fā)酵工程技術進行生產的有哪些？

①生產單細胞蛋白飼料②利用工程菌生產胰島素③工廠化生產青霉素

提示：①②③。生產單細胞蛋白飼料、利用工程菌生產胰島素、工廠化生產青霉

素均需要利用發(fā)酵工程技術。

(2)醬油、各種酒類、檸檬酸和谷氨酸的生產分別利用了哪種微生物的發(fā)酵？

提示：醬油、各種酒類、檸檬酸和谷氨酸的發(fā)酵生產利用的微生物分別是霉菌(如

黑曲霉)、釀酒酵母、黑曲霉和谷氨酸棒狀桿菌。

(3)利用微生物進行纖維素發(fā)酵生產乙醇，然后和汽油按一定比例混合，可形成乙

醇汽油。請結合乙醇的性質，分析乙醇汽油有哪些優(yōu)點？

提示：乙醇可通過糧食發(fā)酵制得，是可再生能源，推廣使用乙醇汽油可以節(jié)省石

油資源；乙醇燃燒生成二氧化碳和水，能減少汽車尾氣的污染等。

(4)分析與傳統(tǒng)的手工發(fā)酵相比，啤酒發(fā)酵生產過程中的哪些措施使得啤酒的產量

和質量明顯提高？

提示：接種單一高質量菌種、嚴格的消毒和滅菌措施、培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質協(xié)調、

嚴格的發(fā)酵條件控制等，都使啤酒的產量和質量明顯提高。

【典例應用】

例3下列關于發(fā)酵工程的應用的說法，正確的是（）

A.食品添加劑由于可以增加食品營養(yǎng)，改善食品的色、香、味，還可延長保存期，

使用時應盡量多添加

B.加酶洗衣粉使用時用沸水洗滌效果最好

C.在青貯飼料中添加乳酸菌，可以提高飼料的品質，使飼料保鮮，同時提高動物

免疫力

D.與使用化學農藥相比，使用微生物農藥具有成本高、見效快、無污染的特點

答案C

解析過量使用食品添加劑會對人體健康造成影響，甚至危及生命，所以不能過

量使用，A錯誤；加酶洗衣粉中酶制劑在最適溫度下活性最高，沸水條件會使酶

失活，洗滌效果變差，B錯誤；在青貯飼料中添加乳酸菌，通過乳酸菌的發(fā)酵，

可以提高飼料品質，使飼料保鮮，同時提高動物免疫力，C正確；與使用化學農

藥相比，使用微生物農藥具有成本低、無污染的特點，D錯誤。

例4（2023?山東師范大學附中高二檢測）下列有關發(fā)酵工程應用的說法，錯誤的

（）

A.發(fā)酵工程可以生產醬油、泡菜等傳統(tǒng)發(fā)酵食品

B.檸檬酸、乳酸等食品添加劑可以通過發(fā)酵工程生產

C.發(fā)酵工程可以生產多種藥物，但是不能生產疫苗

D.發(fā)酵工程生產的單細胞蛋白可以制成微生物飼料

答案C

解析乙型肝炎疫苗可用發(fā)酵工程的方法生產，這種方法生產乙型肝炎疫苗的優(yōu)

點是酵母菌繁殖快，代謝旺盛，單位時間內的產量高，C錯誤。

?課堂小結?

思維導圖晨讀必背

1.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。

菌種的選育2.發(fā)酵工程所用的菌種大多是單一菌種。

/擴大培養(yǎng)

—/培養(yǎng)基的配制

即1用3.發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵罐內發(fā)酵。

蠹［'發(fā)酵4.如果發(fā)酵產品是微生物細胞本身，可采用過濾、沉淀等

產品的分離、提純等方法將菌體分離和干燥得到產品；如果發(fā)酵產品是微生物

;不住食品「業(yè)已的"用

^\尋在醫(yī)藥工業(yè)匕的應用的代謝物，可根據(jù)產物的性質采取適當?shù)奶崛?、分離和純

一在農牧業(yè)上的應用

'在其他方面的應用

化措施來獲得產品。

5.發(fā)酵工程的產品主要包括微生物的代謝產物、酶及微生

物的菌體。

隨堂檢測

L下列有關發(fā)酵工程的敘述，正確的是（）

A.單細胞蛋白就是從人工培養(yǎng)的微生物菌體中提取的蛋白質

B.可通過誘變育種、基因工程等方法選育出性狀優(yōu)良的菌種進行擴大培養(yǎng)

C.發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術最大的區(qū)別是前者可以用微生物進行發(fā)酵

D.通常所指的發(fā)酵條件包括溫度、溶解氧、pH和酶的控制等

答案B

解析單細胞蛋白是指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，A錯誤；工程菌多為原核生物，可通過誘變育

種、基因工程等方法，選育出性狀優(yōu)良的工程菌并進行擴大培養(yǎng)，B正確；傳統(tǒng)

發(fā)酵技術和現(xiàn)代發(fā)酵工程都是利用微生物的發(fā)酵來實現(xiàn)相關產品的生產，C錯誤;

通常所指的發(fā)酵條件包括溫度、溶解氧、pH等的控制，D錯誤。

2.（2023?湖北武漢高二期末）青霉素是青霉菌分泌的一種抗生素。隨著高產菌種的

選育，發(fā)酵技術的發(fā)展，青霉素已經步入產業(yè)化生產的道路。下列敘述錯誤的是

（）

A.經過不斷誘變、篩選獲得生產用高產青霉菌株

B.發(fā)酵工程所用培養(yǎng)基和設備必須嚴格控制無菌

C.發(fā)酵過程要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產物濃度、溶解氧等

D.用過濾、沉淀等方法將青霉菌體分離、干燥即可獲得青霉素

答案D

解析高產青霉菌株是通過誘變育種獲得的，A正確；發(fā)酵工程所用培養(yǎng)基和設

備必須嚴格控制無菌，避免雜菌污染，B正確；發(fā)酵過程要隨時檢測培養(yǎng)液中的

微生物數(shù)量、產物濃度、溶解氧等，以保證發(fā)酵過程的順利進行，C正確；僅通

過過濾、沉淀等方法將青霉菌體分離、干燥，不能獲得青霉素，還需經過萃取、

脫色等，D錯誤。

3.（多選）（2022.山東泰安高二檢測）下列對發(fā)酵工程內容的敘述，正確的是（）

A.單細胞蛋白就是從人工培養(yǎng)的微生物菌體中提取的蛋白質

B.用誘變育種、細胞工程、基因工程等方法選育出性狀優(yōu)良的工程菌并進行擴大

培養(yǎng)

C.發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種

D.人工控制微生物代謝的唯一措施是控制生產過程中的各種條件

答案BC

解析單細胞蛋白就是人工培養(yǎng)的微生物菌體，A錯誤；用誘變育種、細胞工程、

基因工程等方法選育出性狀優(yōu)良的工程菌并進行擴大培養(yǎng)，B正確；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，可能導致產量大大下降，C正確；

人工控制微生物代謝的措施包括改變微生物的遺傳特性、控制生產過程中的各種

條件等，D錯誤。

4.下圖為發(fā)酵裝置，據(jù)圖回答下列問題。

放A口

⑴若該培養(yǎng)裝置的pH檢測及控制裝置出現(xiàn)故障，可采取的應急措施是

-pH發(fā)生變化的原因是_____________________________________

(2)冷卻水的進入口是,無菌空氣的進入口是o

(3)若將此裝置用于酒精發(fā)酵或谷氨酸發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，技術上的關鍵區(qū)別是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)若培養(yǎng)過程中進料和放料的速度未變，但有效產物減少，如果是酒精發(fā)酵應該

檢查,如果是谷氨酸發(fā)酵可能的原因是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(5)圖中5的作用是_____________________________________________________

若此裝置損壞，對于無氧發(fā)酵，產量將。

答案(1)添加緩沖液代謝產物的積累或酸堿物質的消耗不均等(2)43

(3)是否通入無菌空氣

(4)通氣量溶氧量降低或pH降低(5)把無菌空氣打成細小的氣泡，增加溶氧量;

使菌種與培養(yǎng)液充分接觸不受大的影響

課時精練

(時間：30分鐘)

【基礎對點】

知識點1發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)

1.(2023?河南洛陽高二階段練習)下列關于發(fā)酵工程的敘述，錯誤的是()

A.發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵罐內發(fā)酵

B.發(fā)酵過程中應對發(fā)酵條件進行控制

C.發(fā)酵工程的原料來源豐富、價格低廉，產物專一，在許多領域得到了廣泛應用

D.發(fā)酵工程大多使用單一菌種進行發(fā)酵，所以生產過程不需要進行無菌操作

答案D

解析發(fā)酵過程中應對發(fā)酵條件進行控制，使發(fā)酵過程處于最佳狀態(tài)，B正確；

發(fā)酵工程的原料來源豐富、價格低廉，產物專一，廢棄物對環(huán)境污染小，在食品

工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和農牧業(yè)等許多領域得到了廣泛應用，C正確；發(fā)酵工程大多使

用單一菌種進行發(fā)酵，但是生產過程也需要進行無菌操作，D錯誤。

2.發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中的地位越來越重要。下列有關發(fā)酵過程的敘述，錯

誤的是（）

A.可以從自然界中選育出所需要的菌種

B.要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的微生物數(shù)目、產物濃度等，以了解發(fā)酵進程

C.在發(fā)酵過程中不需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分

D.要嚴格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件

答案C

解析隨著發(fā)酵的進行，培養(yǎng)液中必需的營養(yǎng)組分減少，因此在發(fā)酵過程中需要

及時向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分，C錯誤。

3.下列關于發(fā)酵工程的說法，錯誤的是（）

A.發(fā)酵工程的產品是指微生物的代謝物和菌體本身

B.可以通過人工誘變選育新品種

C.培養(yǎng)基、發(fā)酵設備和菌種必須經過嚴格的滅菌

D.環(huán)境條件的變化，不僅會影響菌種的生長和繁殖，而且會影響菌體代謝物的形

成

答案C

解析發(fā)酵工程中所用菌種大多是單一菌種，因此，培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須經

過嚴格的滅菌，但菌種不能滅菌，否則整個發(fā)酵過程將無法進行，C錯誤。

4.某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進行葡萄酒發(fā)酵過程的研究。下列敘述正確的是

（）

A.為加快發(fā)酵速度，應使發(fā)酵液保持35℃的恒溫

B.給發(fā)酵罐適時排氣，后期可縮短排氣間隔時間

C.環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，還會影響微生物代謝物的形成

D.若定期對培養(yǎng)液中酵母菌進行計數(shù)，只能采用稀釋涂布平板法

答案c

解析酵母菌發(fā)酵的適宜溫度為18~30℃,A錯誤;在發(fā)酵過程中需要給發(fā)酵罐

適時排氣，隨著發(fā)酵過程的進行，產生的二氧化碳越來越少，后期可延長排氣間

隔時間，B錯誤；若定期對培養(yǎng)液中酵母菌進行計數(shù)，除采用稀釋涂布平板法，

還可以采用顯微鏡直接計數(shù)法，D錯誤。

知識點2發(fā)酵工程的應用

5.下列有關傳統(tǒng)發(fā)酵技術與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵的描述，正確的是（）

A.傳統(tǒng)發(fā)酵技術與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵都需要進行嚴格的無菌操作，防止雜菌的污染，

如都要進行培養(yǎng)液的滅菌

B.傳統(tǒng)發(fā)酵技術對發(fā)酵條件的控制主要通過人工控制，而現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵對發(fā)酵條

件的控制是通過計算機控制系統(tǒng)進行全面的監(jiān)測和控制

C.制作泡菜的菌種是人工接種的純的乳酸菌菌種

D.果酒制作、果醋制作以及腐乳的制作等都屬于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵

答案B

解析傳統(tǒng)發(fā)酵技術與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵都要進行無菌操作，但傳統(tǒng)發(fā)酵技術防止發(fā)

酵液污染的措施主要是進行有關發(fā)酵裝置的消毒，滅菌不是很嚴格，傳統(tǒng)發(fā)酵技

術利用的是原料中存在的微生物，培養(yǎng)液一般不需要滅菌，A錯誤；傳統(tǒng)發(fā)酵技

術對發(fā)酵條件的控制主要是通過人工控制的，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵對發(fā)酵條件的控制是

通過計算機控制系統(tǒng)自動進行監(jiān)測和控制的，B正確；制作泡菜屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技

術的應用，菌種來源于附著在原材料上的天然的乳酸菌，不需要人工接種，C錯

誤；果酒制作、果醋制作以及腐乳制作屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用，D錯誤。

6.（2023?湖北荊門高二期末）與傳統(tǒng)發(fā)酵技術相比，發(fā)酵工程的產品種類更加豐富，

產量和質量明顯提高。下列敘述錯誤的是（）

A.傳統(tǒng)發(fā)酵技術多是混合菌種發(fā)酵，發(fā)酵工程一般為純種發(fā)酵

B.通過發(fā)酵工程可以從微生物細胞中提取單細胞蛋白

C.發(fā)酵工程的產品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身

D.發(fā)酵工程通?？梢圆捎眠B續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產品

答案B

解析單細胞蛋白是指以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢料等為原料，通

過發(fā)酵獲得的大量的微生物菌體，B錯誤。

7.下列關于發(fā)酵工程在食品工業(yè)上的應用的敘述，錯誤的是（）

A.生產傳統(tǒng)發(fā)酵產品，如利用產生蛋白酶的霉菌釀造醬油

B.生產各種各樣的食品添加劑，可以改善食品的口味但不能增加食品的營養(yǎng)

C.生產食品酸度調節(jié)劑，如檸檬酸可以通過黑曲霉的發(fā)酵制得

D.生產酶制劑，少數(shù)酶制劑由動植物生產，絕大多數(shù)通過發(fā)酵工程生產

答案B

解析食品添加劑不僅可以增加食品的營養(yǎng)，改善食品的口味、色澤和品質，有

時還可以延長食品的保存期，B錯誤。

8.（2022.江蘇如皋模擬）紅酸湯是苗族人民的傳統(tǒng)食品，它顏色鮮紅、氣味清香、

味道酸爽。以番茄和辣椒為原料的紅酸湯制作流程如下。下列相關敘述中正確的

是（）

A.紅酸湯制作過程中用到的微生物主要是醋酸菌

B.裝壇時加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量

C.裝壇時不裝滿的原因是為了促進微生物繁殖

D.紅酸湯的制作中發(fā)酵時間越長，口味越純正

答案B

解析紅酸湯制作過程中要密封發(fā)酵，利用的微生物主要是厭氧菌，而醋酸菌是

好氧菌，A錯誤；裝壇時加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量，B正確；

裝壇時壇口留有一點空間而不裝滿的目的是防止發(fā)酵后液體外溢，C錯誤；如果

發(fā)酵時間過長，會影響口感，D錯誤。

9.（2022.湖北卷，H）關于白酒、啤酒和果酒的生產，下列敘述錯誤的是（）

A.在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣

B.白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程

C.葡萄糖轉化為乙醇所需的酶既存在于細胞質基質，也存在于線粒體

D.生產白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌

答案C

解析在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖，

再進行酒精發(fā)酵，A正確；白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的

過程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；酒精發(fā)酵利用的菌種是酵母菌，葡

萄糖轉化為乙醇所需的酶存在于細胞質基質，不存在于線粒體中，C錯誤，D正

確。

【綜合提升】

10.利用農作物秸稈等纖維質原料生產的乙醇，經加工可制成燃料乙醇，從而減少

了對石油資源的依賴。下圖為生產燃料乙醇的簡要流程，據(jù)圖分析錯誤的一項是

（）

A.要得到微生物A,最好選擇富含纖維素的土壤采集土樣

B.圖中②過程常用的微生物B是酵母菌

C.微生物A和微生物B可利用的碳源相同

D.可用纖維素酶制劑代替微生物A起作用

答案C

解析根據(jù)圖解可知，微生物A的碳源是纖維素，故要想獲得微生物A,最好選

擇富含纖維素的土壤采集土樣，A正確；圖中②過程表示生產乙醇的過程，常用

的微生物是酵母菌，B正確；微生物A所用碳源為纖維素，微生物B所用碳源為

纖維素降解物，C錯誤；微生物A之所以能利用纖維質原料是因為其含有纖維素

酶，故可用纖維素酶制劑代替微生物A起作用，D正確。

11.（多選）（2023?山東師范大學附中高二期中）下列關于發(fā)酵工程及其應用的說法，

正確的是（）

A.黑曲霉可以用于醬油、檸檬酸、凝乳酶的工業(yè)生產

B.接種是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)

C.用于發(fā)酵工程的菌種，可以從自然界中篩選，也可以通過基因工程育種或誘變

育種獲得

D.可以通過蒸儲、萃取等方法對單細胞蛋白進行分離、提純

答案AC

解析黑曲霉廣泛分布于世界各地的糧食、植物性產品和土壤中，是重要的發(fā)酵

工業(yè)菌種，黑曲霉可以用于醬油、檸檬酸、凝乳酶的工業(yè)生產，A正確；發(fā)酵罐

內發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，B錯誤；發(fā)酵工程中使用的優(yōu)良性狀的菌種可以

從自然界中篩選，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得，C正確；單細胞蛋

白是微生物菌體，可采用沉淀、過濾等方法分離，而代謝產物則采用提取、分離

和純化等辦法獲得，D錯誤。

12.（多選）人類利用微生物發(fā)酵制作食品或將微生物發(fā)酵應用于醫(yī)藥、農牧業(yè)、工

業(yè)已經有幾千年的歷史。下列關于微生物培養(yǎng)及利用的敘述，正確的是（）

A.利用以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基可選擇培養(yǎng)纖維素分解菌

B.為獲得純化的酵母菌菌落，可使用平板劃線法接種

C.制作果醋時需要將醋酸菌保持在無氧條件下才能產生乙酸

D.某些細菌產生的胭酶可分解土壤中的尿素，有助于植物對氮的吸收

答案ABD

解析纖維素分解菌在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上能生長和繁殖，而其他微

生物不能生長和繁殖，故能選擇培養(yǎng)纖維素分解菌，A正確；為獲得純化的酵母

菌菌落，可使用平板劃線法接種，B正確；醋酸菌是一種好氧細菌，在氧氣充足

時可產生乙酸，C錯誤；某些細菌產生的腺酶可催化尿素的分解，有助于植物對

氮的吸收，D正確。

13.（多選）（2023?山東日照一中高二期末）下圖表示啤酒工業(yè)化生產的簡要流程。下

列說法正確的是（）

酵母菌種

活化

:大發(fā)1，破糖接一發(fā)；過包

，麥一芽寸碎一化一煮沸種酵：裝

制麥糖化發(fā)酵

A.利用赤霉素處理大麥可省略制麥環(huán)節(jié)

B.發(fā)酵開始前，對于發(fā)酵罐以及各種連接管道都需要進行徹底滅菌

C.主發(fā)酵結束后，發(fā)酵液還要在低溫、密閉的環(huán)境下儲存一段時間進行后發(fā)酵

D.糖化后期要煮沸并冷卻，均是為了抑制雜菌的生長

答案ABC

解析酵母菌不能直接利用淀粉，需要淀粉酶等將淀粉轉化成可利用的糖類，而

制麥過程就是讓大麥發(fā)芽產生淀粉酶，赤霉素能促進淀粉酶的合成，進而促進淀

粉分解成葡萄糖，利用赤霉素處理大麥可省略制麥環(huán)節(jié)，A正確；發(fā)酵開始前，

對于發(fā)酵罐以及各種連接管道都需要進行徹底滅菌，這樣能夠更好地防止雜菌污

染，B正確；主發(fā)酵結束后，發(fā)酵液還要在低溫、密閉的環(huán)境下儲存一段時間進

行后發(fā)酵，這樣才能形成澄清、成熟的啤酒，C正確；糖化后期要煮沸并冷卻，

煮沸是為了殺菌，冷卻是為了接種時保持酵母菌菌種的活性，D錯誤。

14.下圖為發(fā)酵工程生產產品的流程圖，據(jù)圖回答下列問題：

|從自然界中分離的菌種|

tI*

@_____睪_______@原料

生產？菌種培養(yǎng)3配制

擴大培養(yǎng)/Z

?發(fā)酵貓內發(fā)酵］

分離?提純

~?

(1)若能生產人生長激素的工程菌是通過①培養(yǎng)的，①應該是；若高產青

霉素菌種是通過②培育的，②應該是。

(2)根據(jù)培養(yǎng)基的用途，可以將它們分為培養(yǎng)基和培養(yǎng)基。各種

培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有等營養(yǎng)成分。

培養(yǎng)基在使用之前要用法進行滅菌。

(3)整個過程的中心環(huán)節(jié)是,在該時期要隨時取樣檢測培養(yǎng)基中的

等。同時。要嚴格控制等發(fā)酵條件，因為環(huán)

境條件不僅會影響微生物的生長、繁殖，還會影響微生物的形成。

(4)在發(fā)酵過程中要不斷攪拌的目的是：

①__________________________________________________________________________

②

(5)發(fā)酵產品分離、提純時要根據(jù)產品的類型選擇合適的方法。如果發(fā)酵產品是菌

體本身，常常采用^____________等方法分離、提純；如果發(fā)酵產品是微生物的代

謝物，還要根據(jù)采取適當?shù)奶崛?、分離和純化措施獲得產品。

答案（1）基因工程誘變育種（2）選擇鑒別碳源、氮源、水、無機鹽高壓

蒸汽滅菌（3）發(fā)酵罐內發(fā)酵微生物數(shù)量、產物濃度溶解氧、pH和溫度代

謝物（4）增加溶氧量使菌種與培養(yǎng)液充分接觸，提高原料的利用率（5）過濾、

沉淀產物的性質

15.某地葡萄滯銷，運輸困難。為了減少損失，果農們在技術人員的指導下，開始

制作果汁、果酒、果醋等產品。下圖是某果農設計的葡萄酒和葡萄醋的工藝流程。

回答下列問題。

果酒、果醋的收集與貯藏一1

⑴將葡萄破碎、除梗之前，通常利用對葡萄進行消毒。為了提高

,在葡萄壓榨前可加入一定濃度的纖維素酶和果膠酶。

（2）甲發(fā)酵罐一般會在頂部采用進行密封，目的是防止空氣進入，排

出發(fā)酵罐中C02。發(fā)酵一段時間后，觀察甲發(fā)酵罐不再有,說明發(fā)

酵完畢。待甲發(fā)酵罐中發(fā)酵結束后，若要直接轉入果醋發(fā)酵，除了要接種醋酸菌，

還要改變發(fā)酵條件，具體的方案為___________________________________________

（3）將葡萄酒稀釋后加入醋酸菌也可進行果醋發(fā)酵。果醋發(fā)酵過程中需要對發(fā)酵液

進行不斷地攪拌，目的是___________________________________________________

（答出2點）。在果酒和果醋制作的過程中，培養(yǎng)液pH的變化趨勢分別為

答案（1）高鎰酸鉀溶液出汁率（2）加水的方式氣泡冒出將發(fā)酵溫度提高

至30?35℃,通入無菌空氣（3）溶解更多的氧氣，同時有利于醋酸菌與營養(yǎng)物

質充分接觸下降、下降

解析(1)在制作葡萄酒和葡萄醋的過程中，為避免雜菌污染，將葡萄破碎、除梗

之前，通常利用高鎰酸鉀溶液對葡萄進行消毒，葡萄細胞的細胞壁主要成分是纖

維素和果膠，為了提高出汁率，可以用一定濃度的纖維素酶和果膠酶進行處理。

(2)由題圖分析可知，甲發(fā)酵罐是進行葡萄酒發(fā)酵的場所，利用的是酵母菌的無氧

呼吸，為了營造無氧環(huán)境，甲發(fā)酵罐一般會在頂部采用加水方式進行密封，目的

是防止空氣進入，排出發(fā)酵罐中C02。發(fā)酵過程中酵母菌進行無氧呼吸，其產物

有C02,故發(fā)酵一段時間后，觀察甲發(fā)酵罐不再有氣泡冒出，說明發(fā)酵完畢。待

甲發(fā)酵罐中發(fā)酵結束后，若要直接轉入果醋發(fā)酵，除了要接種醋酸菌，還要改變

發(fā)酵條件，具體的方案為將發(fā)酵溫度提高至30?