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通关卷 35 发酵工程
(必备知识填空+优选试题精练)
考点01 传统发酵技术的应用
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时:5分钟
1.千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子
的肽和氨基 酸 ,味道鲜美,易于消化吸收,而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵
母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。(P5)
2.像这种直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的
微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合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。(P5)
3.乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸(反应简式①),可用于乳制品的发酵、
泡菜的腌制等。乳酸菌种类很多,在自然界中分布广泛,空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有
乳酸菌分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
①C H O――→2C HO(乳酸)+能量(P5)
6 12 6 3 6 3
4.酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵(反应简式②),可用于酿酒、制作馒头和
面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素,酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
②C H O――→2C HOH(酒精)+2CO+能量(P6)
6 12 6 2 5 2
5.泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但如果人体摄入过
量,会发生中毒,甚至死亡。(P6“探究·实践”)
6.醋酸菌是好氧细菌,当O 、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸(反应简式③);当
2
缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸(反应简式④)。醋酸菌可用于制作各种风味的
醋。多数醋酸菌的最适生长温度为 30 ~ 35 ℃。
③C H O+2O――→2CHCOOH(乙酸)+2HO+2CO+能量
6 12 6 2 3 2 2
④C HOH+O――→CHCOOH(乙酸)+HO+能量(P7)
2 5 2 3 2
7.果酒自然发酵时,利用葡萄皮上的野生酵母菌;工业生产时,人工接种纯化的酵母菌,以提高发酵效
率。(P7“探究·实践”)
8.果酒变果醋发酵改变两个条件:一、通氧,因为醋酸菌是好氧细菌;二、升高温度,因为果酒的发酵
温度在18~30 ℃,而果醋的发酵温度在30~35 ℃。(P7“探究·实践”)9.果酒与果醋发酵流程:挑选葡萄→冲洗(再去梗)→榨汁→酒精发酵――→乙酸发酵。(P7)
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值:50分 建议用时:25分钟
一、单选题
1.早在《诗经·邯风·谷风)中就有“我有旨蓄,亦以御冬”的记载。“旨蓄”就是储藏的美味食品,也就
是腌制的酸菜、泡菜。下列叙述错误的是( )
A.条件适宜时乳酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乳酸
B.常通过比色法对泡菜中的亚硝酸盐进行大致的估算
C.制作泡菜时腌制时间过长会引起细菌大量繁殖
D.腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境
2.下列关于果酒、果醋和腐乳制作的叙述,正确的是( )
A.为了防止发酵液受污染,应将选取的葡萄先去枝梗,再反复冲洗
B.醋酸发酵前,必须先将葡萄汁进行酒精发酵
C.当缺少糖源和氧气时,醋酸菌将乙醇转变为乙酸
D.腐乳制作过程中,有机物种类增加,但有机物的干重减少
3.腐乳、泡菜、乳制品等传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物,其制作可直接利用原材料中天
然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵。下列相关叙述错误的是(
)
A.制作腐乳过程中多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉
B.酵母菌是兼性厌氧微生物,可用于酿酒、制作馒头和面包等
C.泡菜制作时,加入“陈泡菜水”降低了发酵速度
D.醋酸菌是好氧细菌,可用于制作各种风味的醋
4.蓝莓鲜果肉质细腻,富含多种维生素及微量元素等营养物质,被誉为“浆果之王”。除生食外,蓝莓
也可加工为蓝莓酒和蓝莓醋等。下列有关叙述正确的是( )
A.蓝莓酒和蓝莓醋的制作都必须在无菌条件下进行
B.用带盖的瓶子制作蓝莓酒时,拧松瓶盖的间隔时间一定要相同
C.当缺少糖源和O 时,醋酸菌能直接将乙醇转化为乙醛,再转化为乙酸
2
D.在蓝莓醋发酵完成时,在发酵液的液面上通常会出现一层醋酸菌膜
5.中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.泡菜制作过程中,乳酸菌将葡萄糖分解生成HO和CO
2 2
B.馒头制作过程中,先用开水将酵母粉充分溶解,添加至面粉中
C.米酒制作过程中,将容器密封有利于酵母菌繁殖D.酸奶制作过程中,制作后期乳酸菌会大量死亡
6.蓝莓酒以蓝莓为原料酿造,富含花青素、蛋白质、脂肪、维生素、微量元素,被称为“液体黄金”,
适量饮用能够养颜瘦身、延缓衰老、提高智力等;在蓝莓酒酿造过程中由于操作不慎,有的蓝莓酒转化成
蓝莓醋,而蓝莓醋也具有养颜护肤、降压降脂以及改善记忆力等功效。下面关于蓝莓酒和蓝莓醋的叙述错
误的是( )
A.参与蓝莓酒和蓝莓醋发酵的微生物来自蓝莓果实表面上的酵母菌和醋酸菌
B.蓝莓酒酿制的原理是蓝莓中的糖类通过酵母菌的无氧呼吸生成了酒精
C.蓝莓酒转化成蓝莓醋是因为醋酸菌在无氧的条件下将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸
D.酿制的蓝莓酒和蓝莓醋由于含有蓝莓果皮细胞中的花青素等而呈现不同颜色
7.约9000年前,我们的祖先就会利用传统发酵技术生产果酒、果醋、泡菜和腐乳等发酵产品,后来又发
展了发酵工程。下列有关叙述错误的是( )
A.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,发酵工程则以单一菌种的液体发酵为主
B.果酒、腐乳发酵利用的主要菌种均是真核生物,果醋、泡菜发酵利用的主要菌种均是原核生物
C.果酒发酵的最适温度为18~30℃,果醋发酵的最适温度为30~35℃
D.进行泡菜发酵时,原材料只能装至八成满,是为了防止乳酸菌产生的CO 导致发酵液溢出
2
8.图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述正确的是( )
A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B.集气管中的气体都是酵母菌无氧呼吸产生的 CO
2
C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D.如果发酵瓶漏气,发酵液表面可能会出现菌膜
二、实验题
9.啤酒是人类最古老的酒精饮料之一,以大麦芽、酒花、板栗花和水为主要原料发酵生产啤酒的流程如
下,酒花、板栗花可以防腐并可使啤酒具有特殊风味。回答下列问题:(1)大麦粉碎后经淀粉酶糖化会产生 和葡萄糖等,经过滤后得到糖浆,后加入酒花和板栗花
浸提液后进行煮沸的目的是 。在主发酵过程中加入的啤酒酵母的代谢类型是
。
(2)酿酒的原理是 (用反应式表示)。
(3)下图1和图2分别表示板栗花浸提液添加量和板栗花浸提液投入阶段对板栗花啤酒的影响,由图1可知,
随着板栗花浸提液添加量的增加,酒精度变化较小,感官评分呈现 的趋势。由图2可知,在麦
汁煮沸阶段过早加入板栗花浸提液和在啤酒后发酵阶段加入板栗花浸提液,板栗花啤酒口感和气味的协调
性均 后发酵前的接种阶段。
注:图2中1—5分别为麦汁煮沸后10min,煮沸后30min、煮沸后50min,接种阶段和后发酵阶段。
三、综合题
10.郫县豆瓣有着300多年的生产历史,它酱香醇厚浓郁,无需任何香精、香料,是川味食谱中常用的调
味佳品,有着“川菜之魂”的称号,结合所学知识,回答下列问题:
(1)在豆瓣生产初期,要将蚕豆用水泡发后裹上酵母菌种与面粉放入无需密封的大缸中,一段时间后,在发
酵液表面出现一定的气泡和泡沫,这些气泡主要是 (填气体名称)。
(2)发酵缸的底部随着时间的延长,酒味愈浓,产生酒精的反应式为 。
(3)完成上述步骤后,工人们将大缸中初步发酵的蚕豆放进曲坊,该工序称为“制曲”,曲霉发酵过程需要
提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断曲霉属于 (填“自养厌氧型”“异
养厌氧型”或“异养需氧型”)微生物。(4)将上述制得的霉瓣子与食盐、辣椒按照一定比例混合均匀,完成后期发酵,加入食盐的目的是
(写出两点);后期发酵过程中,通过霉菌分泌的蛋白酶将蛋白质水解成小分子的 和氨基
酸,同时分泌的脂肪酶能将脂肪分解成甘油和 ,从而使豆瓣口感细腻醇香。
考点02 微生物的培养技术及应用
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时:10分钟
1.培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 (基本成分)和生长因子等。
2.培养基的种类及用途:
(1)按物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基应用于工业或生活生产,
固体培养基应用于微生物的分离和鉴定,半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
(2)按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。
3.比较消毒和灭菌
比较项 理化因素的作用强度 消灭微生物的数量 芽孢和孢子能否被消灭
消毒 较为温和 部分生活状态的微生物 不能
灭菌 强烈 全部微生物 能
4.微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。(P11)
5.分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群
体,这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得
到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。(P12“探究·实践”)
6.在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为
选择培养基。(P16)
7.样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中,通常选用一定稀释范围的样品液进行培
养,以保证获得菌落数为 30 ~ 300 、适于计数的平板。在同一稀释度下,应至少对 3 个 平板进行重复计数,
然后求出平均值。(P18)
8.值得注意的是,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为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。因此,统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。(P18)
9.除上述的活菌计数外,利用显微镜进行直接计数,也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方
法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品
中微生物的数得,统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。(P18)
10.细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚,常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。(P18“相关信
息”)
11.绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一
氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。(P18“探究·实践”)
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值:50分 建议用时:25分钟
一、单选题
1.下列关于无菌操作的叙述,正确的是( )
A.煮沸消毒不能杀死微生物的细胞
B.应尽量选择脱脂棉塞住试管口,否则容易造成吸水污染
C.配置培养基时应该先灭菌再调节pH
D.对于接种间应采用紫外线或药物熏蒸的方法进行杀菌或消毒
2.下列关于测定土壤中微生物数量的叙述,不正确的是( )
A.显微镜直接计数计算的结果比实际值偏大
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C.采用稀释涂布平板计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D.统计菌落数目时,只要菌落数目在30~300的平板都可以计数,并以它们的平均值作为统计结果
3.实验室常用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌,下列相关叙述正确的是( )
A.放入待灭菌物品后,关闭排气阀,即可打开电源加热
B.一般在压力为100kPa、温度121℃的条件下灭菌10min
C.高压蒸汽灭菌法可以杀灭物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子
D.若压力达到设定要求时,锅内没有达到相应温度,说明灭菌锅的温度计测量有误
4.灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A.为了防止杂菌污染,应将配制好的选择培养基分装到培养皿中再进行高压蒸汽灭菌
B.配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
C.为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用干热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
5.下表是培养某种微生物的培养基配方,以下说法正确的是( )
成
NH NO KH PO CaCl FeSO 维生素 蒸馏水
分 4 3 2 4 2 4
含 0.5g 3.0g 0.5g 0.5g 少许 定容至1000ml量
A.该培养基中含有碳源、氮源、水和无机盐四类物质
B.该培养基可用来培养硝化细菌,不能用来培养酵母菌
C.该培养基在培养硝化细菌时,需要密封
D.要用该培养基培养酵母菌,需要加入葡萄糖作为氮源
6.在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙
述中不正确的是( )
A.纤维素分解菌能够将淀粉分解为葡萄糖
B.尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红
C.在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D.在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
7.某同学用下表所示的培养基培养纤维素分解菌。下列叙述正确的是( )(青霉素会抑制细菌生
长)
成
NaNO KHPO KCl MgSO ·7H O FeSO 葡萄糖 HO 青霉素
分 3 2 4 4 2 4 2
含
3g 1g 0.5g 0.5g 0.01g 30g 1L 0.1万单位
量
A.根据物理性质,该培养基属于固体培养基
B.该培养基可用来筛选抗青霉素的微生物
C.该微生物的培养基适合新冠病毒的培养
D.该培养基用于培养纤维素分解菌,应除去葡萄糖,添加纤维素
8.原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃,土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃作为碳源,在
培养基中形成分解圈。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污,某小组同学设计了相关实验。下列有
关实验的叙述,不正确的是( )
A.应配制来源于被原油污染土壤的土壤稀释液备用
B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基
C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上
D.在选择培养基上能形成分解圈的可能为所需菌种
二、综合题
9.饲养动物常用的植物饲料中含有难溶解的植物钙,很难被动物吸收利用,如在饲料中添加植酸酶,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从土壤中分离产植酸酶细菌菌株的过程示意
图。
(1)在实验室培养微生物, 是研究和应用微生物的前提。
(2)为了解土壤中产植酸酶的细菌数量,取1g土壤加入99mL无菌水,制备成细菌悬液,经 后,获得
细胞密度不同的细菌悬液。若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布到三个培养基。一段时间后,
菌落数分别是168、175、167个,则1g土壤中含有此菌的菌体数 个。该方法计数结果往往比实
际值偏低,原因是 。
(3)制备产植酸酶的细菌菌株初筛平板是,需要将培养基的pH调至 性。该培养基可采用
法进行灭菌,灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌植酸钙粉末,充分混合后到平板,加入植酸钙的目的
是 ,达到检测菌种分泌植酸酶的能力。
(4)实验结果显示A~E五种菌株中, 是产植酸酶最理想的菌株。
10.市政污泥堆肥过程中大量释放的含硫臭气不仅会污染周围环境,也会降低堆肥质量。研究人员按下图
所示流程从污泥堆肥物料中筛选纯化出一株耐高温硫氧化菌LYH-1。
(1)实验中用到的培养基常用 法进行灭菌,该方法灭菌的原理是 。
(2)③过程配置一系列不同浓度的菌液,若将不同浓度的菌液分别涂布到平板上培养,从中选择出菌落数为
的平板可用于进行计数。
(3)涂布平板后每隔24小时统计一次菌落数目,选取菌落数目 时的记录作为结果。
(4)⑤过程发现以葡萄糖为碳源时,LYH-1菌株硫氧化产物硫酸盐产量最高,葡萄糖在LYH-1菌株生长代
谢过程中的作用是 (答出两点即可)。
(5)将筛选出的LYH-1菌株连续培养多代,将每一代都接种在适宜培养基上,在55℃高温条件下培养,比较硫酸盐的生产量。若每代硫酸盐产量 ,说明其能稳定遗传。
考点03 发酵工程及其应用
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时:10分钟
1.发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等
方面。(P22)
2.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。(P22)
3.现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统,能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、
通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制;还可以进行反馈控制,使发酵全过程处于最佳状态。
(P23)
4.环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。如谷氨酸的发酵生产:在
中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸;在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。(P23)
5.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,即
可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
(P23)
6.在我们的日常生活中,利用发酵工程生产的食品以及与食品有关的产品比比皆是,主要包括以下三个
方面。第一,生产传统的发酵产品。第二,生产各种各样的食品添加剂。第三,生产酶制剂。(P24~
26)
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一、单选题
1.啤酒发酵依赖于发酵工程,产品质检可应用“电子舌”,“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现
的响应值对啤酒风味进行评价。右图为用“电子舌”对发酵液 L、L、L 的检测结果,相关叙述错误的是
1 2 3
( )A.大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
B.装置密闭发酵过程中,酒精浓度会持续上升
C.不同的啤酒风味不同,受发酵的温度和时间影响
D.发酵液 L 和L 风味相近,而 L 涩味较重
1 2 3
2.下图是奶酪的简要制作过程,其中凝乳即凝固的牛奶。下列叙述正确的是( )
A.发酵前应使用煮沸消毒法处理牛奶
B.参与乳酸发酵的主要微生物具核膜
C.加热、压缩可去除凝乳中多余的水分
D.浓盐水中含O 少,故有利于奶酪的保存
2
3.微生物发酵工程常利用谷氨酸棒状杆菌大量生产谷氨酸,从而制取谷氨酸钠(味精)。下图为谷氨酸
棒状杆菌合成谷氨酸的途径。下列叙述错误的是( )
A.通常使用固体培养基分离获得谷氨酸棒状杆菌单菌落
B.不需要监控发酵过程的营养供给、氧气、温度及pH等变化
C.在中性或弱碱性条件下,谷氨酸棒状杆菌才能通过代谢积累谷氨酸
D.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身4.下列有关微生物培养与应用的叙述,正确的是( )
A.培养基中均需要加入碳源,氮源,无机盐
B.在培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性
C.要判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置未接种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
D.要从多种细菌中分离出某种细菌,培养基要用液体培养基
5.下列关于微生物培养的叙述,错误的是( )
A.获得纯培养物的关键是防止外来杂菌入侵
B.划线分离可在培养基上获得均匀分布的单菌落
C.高温灭菌的目的是杀死微生物的细胞、孢子和芽孢
D.培养时应把接种微生物的培养皿和未接种的培养皿一起培养,作为对照
6.细菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素进行治疗。当细菌出现耐药性时,疗效下降。金黄色葡萄球菌
(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一。A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎。为选出最佳疗
效的抗生素,研究者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均
匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48h,结果如图。下列相关叙述不正确的是( )
A.可选择牛肉膏蛋白胨培养基,对SAU菌种进行扩增培养
B.SAU细胞内含由一种核酸和蛋白质构成的结构
C.A、B、C、D四种抗生素,抑菌效果最佳的是抗生素A
D.滤纸片b周围透明圈中出现一菌落,可能是该菌落在抗生素B的作用下发生了基因突变
7.野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基
上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,
均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培
养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落
出现。下列对该同学实验过程及结果的分析,不合理的是( )A.操作过程中可能出现了杂菌污染
B.M、N菌株能互为对方提供所缺失的氨基酸
C.混合培养过程中,菌株中已突变的基因可能再次发生突变
D.观察菌落的颜色、形状和大小等可对菌种进行初步鉴定
8.酿酒和酿醋技术在我国有相当悠久的历史,古诗有记载“风吹柳花满店香,吴姬压酒唤客尝”“酒顷
一斗鸢肩客,醋设三杯羊鼻公”。下列关于果酒和果醋酿制的叙述,错误的是( )
A.果酒发酵中酒精浓度过高不利于酵母菌的生长繁殖
B.果酒发酵转变为果醋发酵需要改变氧气含量和温度等条件
C.与野生菌种相比,在果汁中加入人工培养的酵母菌可加快发酵进程
D.若利用发酵罐进行发酵,在发酵彻底结束后对发酵液进行监测即可
二、综合题
9.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
程如图所示。
回答下列问题:
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、 、培养基的配制、灭菌、接种、 、产品的分离、
提纯等方面。
(2)三位同学用稀释涂布平板法测定某一时间段内嗜盐单胞菌H的数量,在对应稀释倍数为106的稀释液中
各取0.1mL涂布平板,得到以下统计结果:甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是236和260,取平均值248;
乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是209、240和250,取平均值233;
丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是21、212和256,取平均值163。
在三位同学的统计中, 同学的统计是正确的。据此计算,每克土壤样品中含该细菌
个。稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是 。
(3)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H,可将蔗糖作为液体培养基的 ,并不断提
高其浓度,多代培养选择。从功能上看,所用培养基为 。
(4)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。该系统不需要灭菌,分析原因一是培养基的盐
浓度设为60g/L,其他杂菌因 而死亡:二是pH为10的条件下,其他杂菌 ,生长
繁殖受抑制。
(5)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。
10.如图是利用发酵技术获得产品的过程图,①、②都表示这一过程中的步骤或者操作,根据该图以及学
过的相关知识回答问题:
(1)写出数字标号处的操作:① 。其中②的目的是防止发酵过程中混入 ,进而影响生产的效
率,甚至导致发酵失败。
(2)配制培养基时,一般要保证培养基中具有几类基本成分,分别是碳源、氮源、水、 。
(3)在发酵过程中,我们要不间断地监测发酵罐中的情况,了解发酵进程,必要时要添加营养物质,同时要
严格控制发酵条件,如温度、PH、 等,因为环境条件的改变,不仅影响菌种的生长繁殖,而且可
能会影响 的形成。
(4)为了进一步保持发酵液的无菌环境,我们在培养基中加入了青霉素,则该培养基不能用来培养
(填“细菌”或“真菌”)类微生物,而且要注意在最后处理发酵液的时候,不能将发酵液直接排到自然
水体,其原因是:①发酵液中富含 ,可能会导致水体富营养化而出现水华等;②发酵液中加入的
青霉素可能会导致自然界的细菌出现 种群,对人类的健康不利。