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考点11 果酒果醋泡菜微生物
考点一 传统发酵技术的应用
（一）果酒的制作
（二）果醋的制作
（三）泡菜的制作
考点二 微生物的培养技术及应用
（一）微生物的基本培养技术
（二）微生物的选择培养和计数
考点三 发酵工程及其应用
（一）发酵工程工艺
（二）发酵工程应用
考点一 果酒的制作原理
(1)菌种是酵母菌，其代谢类型为兼性厌氧型。
(2)反应式：
①有氧条件下：C6H12O6＋
6O
2―
→
6CO
2＋
6H
2O。
②无氧条件下：C6H12O6―
→
2C
2H5OH
＋
2CO
2。
(3)条件
(4)菌种来源：自然发酵过程中，来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
（5）制作流程
可用重铬酸钾检验果汁发酵是否产生酒精，现象是呈现灰绿色。
考点二果醋的制作原理
(1)菌种是醋酸菌，其代谢类型为需氧型。
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(2)有关反应：
①当氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
②当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式为：C2H5OH
＋
O2―
→
CH
3COOH
＋
H 2O。
(3)发酵所需条件：
①最适温度为30
～
35
_℃。
②适时通气，保证充足的氧气。
（4）果酒和果醋的发酵装置
(1)各部位的作用：
①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2。
③出料口：是用来取样的。
④与瓶身相连的长而弯曲的胶管：加水后防止空气中微生物的污染。
(5)该装置的使用方法：
使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。
（6）实验结果分析与评价
(1)发酵液的变化：
①放出气体：由于发酵作用，葡萄汁中糖分大部分转变为CO2、C2H5OH 及少量的发酵副产品。CO2排
出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10 d 左右，现象最明显。
②放热：发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18～25 ℃。
③颜色变化：发酵过程中，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。
(7)要证实葡萄汁转化成葡萄酒是由于酵母菌的作用，需要设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别
装入A、B 两个发酵瓶，并各留有1/3 空间，A 组加入酵母菌，B 组不加，同时进行发酵。证明葡萄酒中有
无醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH 试纸鉴定。
(8)正常情况下，葡萄酒色泽鲜艳、爽口、醇厚、有浓郁的果实香味；果醋呈琥珀色或棕红色，具有特
有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。
考点三腐乳的制作
1．发酵菌种
(1)主要菌种：毛霉。
(2)形态特征：丝状真菌。
(3)代谢类型：异养需氧型。
2．发酵原理
(1)蛋白质――→小分子的肽和氨基酸。
(2)脂肪――→甘油和脂肪酸。
3．腐乳的制作流程
2
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（1）制作腐乳利用的是哪些生物？
提示：毛霉、青霉、曲霉等，其中主要是毛霉。
（2）腐乳味道鲜美，试说明“鲜”“香”的原因。
提示：毛霉等微生物产生的蛋白酶将豆腐中蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，其中的氨基酸与钠盐
作用形成氨基酸钠，故味道鲜美；脂肪酶将豆腐中的脂肪水解成的甘油和脂肪酸则又使其带有脂香气。
注意事项：一、用盐腌制的目的
(1)调味：适宜的食盐能给腐乳以必要的口味。
(2)防止毛霉继续生长，减少营养成分的消耗。
(3)能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶，使毛霉不能生长，而其产生的蛋白酶却仍不断发挥作用。
(4)降低豆腐的含水量，使豆腐块保持良好的形态，不易松散坍塌。
二、控制好材料的用量
(1)盐的用量
(2)酒的含量
三、防止杂菌污染
(1)所用玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒。
(2)装瓶时要迅速小心；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，以防止瓶口被污染。
(1)在整个制作过程中，有哪些防止杂菌感染的措施？
提示：玻璃瓶用沸水消毒；装瓶过程中操作要迅速小心；装瓶后用胶带密封；密封后用酒精灯消灭瓶
口杂菌；加盐腌制、卤汤中的酒精和香辛料等均有杀灭杂菌的作用。
(2)发酵温度对腐乳制作有什么影响？
提示：温度过低或过高会影响毛霉的生长和酶的作用，从而影响发酵的过程和发酵质量。
(3)发酵时间对腐乳制作有什么影响？
提示：时间过短，发酵不充分；时间过长，豆腐会软化不易成形，从而影响腐乳的口味。
考点四 泡菜的制作
1．制作原理
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(1)制作泡菜的菌种是乳酸菌。
(2)乳酸菌
2．泡菜的腌制
(1)制作流程：
(2)腌制的条件：
在腌制过程中，要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过
短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
注意事项：1．制作泡菜的坛子必须密封，因为乳酸菌为厌氧菌，发酵应在无氧条件下进行。
2．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？原因：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧
微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。
3．亚硝酸盐性质
物理性质
白色粉末，易溶于水
应用
在食品生产中常用作食品添加剂
分布
分布广泛，存在于蔬菜、咸菜和豆粉等食品中
危害
人体摄入总量达到0.3
～
0.5
_g 时会引起中毒；摄入总量达到3_g 时会引起死亡
代谢
绝大多数随尿排出，但在特定条件下，会转变为致癌物——亚硝胺
4．测定亚硝酸盐含量的原理
5．测定亚硝酸盐含量的操作流程
配制溶液―→制备标准显色液―→制备样品处理液―→比色
考点五 微生物的培养
1、微生物的基本培养技术
（一）培养基的配制
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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。
（1）碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼
等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
（2）氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO、NH 等无机氮源；蛋白质、氨基酸、
尿素、牛肉膏、蛋白胨等有机氮源。 只有固氮微生物才能利用N2。
（3）水
（4）无机盐
（5）生长因子：微生物生长繁殖所必需的，但自身不能合成或合成能力有限，如维生素，氨基酸，碱基
等。培养某些微生物时可以不用添加生长因子。
另外，培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培
养基中添加维生素，培养霉菌时，一般需将培养基的pH 调至酸性；培养细菌时，一般需要将pH 调至中性
或弱碱性；培养厌氧微生物时，则需要提供无氧的条件。
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．灭菌
（1）灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
（2）灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ；
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅 。
4．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
（三）微生物的纯培养
1．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。
2．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。
3．培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
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可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基，平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的
湿度也比较高，将平板倒置，既可以减少使培养基中的水分过快地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培
养基，造成污染。
4．划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随
着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
二、微生物的选择培养和计数
1．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。
2．稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高
时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推
测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300 的平板进行计数。
3．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。
4．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。
5．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。
6．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。
7．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。
考点六 发酵工程及其应用
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。
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。
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、
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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。
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。
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。
6．发酵罐
发酵罐示意图
7．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。
考点一 传统发酵技术的应用
1.某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下:2021 年1 月4 日下午选取
1、2、3 号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜，再分别倒入相同量的煮沸并冷却的盐
水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，后来定时测定，结果如图。
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下列对该实验的分析错误的是（ ）
A．泡菜制作过程中盐水需煮沸的目的是为了杀灭杂菌，冷却后再用是为了防止温度过高杀死所需菌种
B．在腌制过程中泡菜坛中的溶液会增加，这是由于盐水浓度大于细胞液浓度，植物细胞会通过渗透作用
失水
C．腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌是兼性厌氧菌，用水封坛的目的是为乳酸
菌提供无氧环境
D．由题图知，该小组对每个坛中的数据分别画出曲线，这是不科学的，设置三个泡菜坛目的是进行平行
重复实验，取平均值，使实验数据更真实
【答案】C
【解析】
A、泡菜制作过程中需要消毒，盐水需煮沸的目的是为了杀灭杂菌，冷却后再用是为了防止温度过高杀死
所需菌种，A 正确；
B、在腌制过程中由于加入盐水，由于盐水浓度大于细胞液浓度，植物细胞会通过渗透作用失水，泡菜坛
中的溶液会增加，B 正确；
C、腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，C 错误；
D、由题图知，每个坛亚硝酸盐含量测定间隔时间不同，该小组对每个坛中的数据分别画出曲线，这是不
科学的，设置三个泡菜坛目的是进行平行重复实验，取平均值，使实验数据更真实，D 正确。
2.“中华老字号”即墨老黄酒具有活血驱寒，通经活络的作用。即墨老黄酒常用谷物做原料，经高温糖化
（将淀粉分解）后添加酒曲发酵而成。下列叙述错误的是（ ）
A．黄酒酿造时，前期进行一段有氧呼吸，后期主要进行无氧呼吸
B．高温糖化过程，即可以杀灭杂菌又有利于酵母菌对糖类的利用
C．酒曲中含有大量的酵母菌，加酒曲过程相当于接种菌种的过程
D．酿酒过程中，随发酵时间推进，酒精的产生速率逐步上升
【答案】D
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【解析】
A、酒精酿造时前期进行有氧呼吸，有利于菌种的大量繁殖，后期无氧呼吸有利于进行发酵产生酒精，A 正
确；
B、糖化过程在高温下可以消灭谷物中的杂菌，又可以使淀粉发生分解，形成还原糖，有利于酵母菌的利
用，B 正确；
C、 酒曲中的酵母菌相当于酒精发酵的菌种，因此加酒曲过程也就是接种菌种的过程，C 正确；
D、酿酒过程中随发酵时间的推进，酒精产生的速率是先上升后下降，D 错误。
3.《齐民要术》记载：“世人云：“米过酒甜＇此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”
下列叙述错误的是（ ）
A．米过酒甜是因为米中糖类物质过量，发酵停止时仍未被完全消耗
B．酿酒过程起泡现象是微生物厌氧呼吸产生的CO2释放形成的
C．“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止
D．“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH 值升高或营养物质含量下降
【答案】D
【解析】
A、酿造米酒的原料富含糖类，米酒过甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗，A 正确；
B、起泡是由于微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的，酿酒过程主要是无氧呼吸产生，B 正确;
C、“酒冷沸止”说明酵母菌的代谢产热和释放CO2逐渐停止，由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物，会
释放能量，且释放的能量绝大多数以热能的形式散失，导致酒液温度产生变化，C 正确;
D、微生物无氧呼吸产生的CO2，导致瓮中液体pH 值降低，“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH 值降低或
酒液中酒精含量升高，D 错误。
4.某学习小组以葡萄为材料进行果酒、果醋发酵实验，下列相关叙述合理的是（ ）
A．在果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可适当延长
B．无氧条件下，醋酸菌可将乙醇转化成醋酸
C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐增大
D．果醋发酵所需醋酸菌来自果酒发酵的发酵液
【答案】A
【解析】
A、果酒发酵过程中拧松瓶盖的目的是释放二氧化碳，在果酒发酵后期，瓶内的有机物减少以及发酵条件
会发生改变等，酒精发酵产生的二氧化碳减少，所以拧松瓶盖的间隔时间可延长，A 正确；
B、在糖源、氧气充足的条件下，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，醋酸菌属于好氧菌，无氧条件下，
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醋酸菌会死亡，B 错误；
C、果酒发酵过程中，葡萄糖分解变成酒精和二氧化碳，酒精分子质量更小，因此发酵液密度会逐渐减小，
C 错误；
D、果酒发酵的发酵液中含有酵母菌，果醋发酵所需醋酸菌是接种的醋酸菌，不能来自果酒发酵的发酵液，
D 错误。
5．下列对制作果酒、果醋、腐乳和泡菜的相关叙述错误的是（ ）
A．制作果酒时，发酵液装入发酵瓶后留有约1/3 的空间
B．制作果醋时，通氧不足或温度过低可能造成发酵失败
C．制作腐乳的卤汤时，料酒加的量较多，易造成豆腐腐败变质
D．测定泡菜中的亚硝酸盐含量，每次取样后要迅速封口
【答案】C
【解析】
A、制作果酒时，将葡萄汁装入发酵瓶要留1/3 空间，以保证含有一定量氧气，目的是让酵母菌进行有氧呼
吸，快速繁殖，A 正确；
B、醋酸菌为好氧菌，最适温度生长温度为30～35℃，因此制作果醋时，通氧不足或温度过低，B 正确；
C、制作腐乳的卤汤时，料酒加的量较少，易造成豆腐腐败变质，加料酒的量多，成熟期延长，C 错误；
D、测定泡菜中的亚硝酸盐含量，每次取样后要迅速封口，防止杂菌污染，D 正确。
6．我国制作泡菜历史悠久。《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四
周内可盛水；坛口覆一盖，浸于水中，……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水， 用花椒和盐煮沸，加烧酒
少许。……。如有霉花，加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换， 勿令其干。”下列说法不正确的是（ ）
A．“坛口覆一盖，浸于水中”有利于保持坛内的无氧环境
B．“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的之一是消毒杀菌
C．“霉花”主要由酵母菌增殖形成，酵母菌往往来自蔬菜
D．“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内适宜湿度
【答案】D
【解析】
A、“坛口覆一盖，浸于水中”目的是阻止空气进入坛内，有利于保持坛内的无氧环境，A 正确；
B、泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的包括提升泡菜味道、减少水中的溶氧量和消毒杀菌防止杂菌污染，
B 正确；
C、“霉花”指的是泡菜坛内表面的白膜，主要由酵母菌繁殖形成，而酵母菌往往来自蔬菜，C 正确；
D、“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内的无氧环境，D 错误。
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7．利用如图装置进行果酒发酵实验，下列说法错误的是（ ）
A．整套装置需作灭菌处理，过滤膜应能阻止细胞通过，方能防止杂菌污染
B．通气一段时间后，b 瓶中有气泡产生
C．若继续进行果醋发酵，应接种醋酸菌，不断通气，并适当降低温度
D．向a 瓶培养液中加入菌种，在发酵过程中的产物可分别用溴麝香草酚蓝和重铬酸钾进行检验
【答案】C
【解析】
A、为保证果酒发酵的成功，应保证无杂菌污染，故整套装置需作灭菌处理，过滤膜应能阻止细胞通过，
方能防止杂菌污染，A 正确；
B、通气一段时间后，酵母菌可进行有氧呼吸产生二氧化碳，故b 瓶中有气泡产生，B 正确；
C、果醋发酵所需菌种为醋酸菌，若继续进行果醋发酵，应接种醋酸菌，不断通气，并适当升高温度，C 错
误；
D、向a 瓶培养液中加入菌种酵母菌，其发酵产物是二氧化碳和酒精，可分别用溴麝香草酚蓝和重铬酸钾
进行检验：二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，酸性重铬酸钾可与酒精反应为灰绿色，D 正
确。
8.下图是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．为提高果酒的品质，可在果汁中加入人工培养的菌种
B．挑选葡萄时，去除腐烂的籽粒和枝梗后再冲洗
C．家庭酿酒时加入的少量白砂糖，酵母菌并不能利用
D．A 过程后仅需提高一定的环境温度就能产生果醋
【答案】A
【解析】
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A、为了提高果酒的品质，可在果汁中加入人工培养的酵母菌，以提供纯净的菌种，这样可提高酒精的产
量，A 正确；
B、挑选葡萄时，应该先用清水冲洗掉污物，再去除腐烂的籽粒和枝梗，可防止杂菌污染，B 错误；
C、家庭酿酒时加入的少量白砂糖来增加糖分，供酵母菌利用，C 错误；
D、由于参与果醋制作的醋酸菌是嗜氧菌、也是嗜温菌，因此A 过程结束后要生产果醋，除了需要提高一
定的环境温度，还要通入氧气，D 错误。
9.鸭梨醋饮属于绿色健康饮品，既保存了鸭梨中的多种氨基酸、维生素、矿物质、有机酸等营养成分，又
兼具果醋醒酒护肝、助消化、降低血脂、软化血管等养生保健功能，深受广大消费者的青睐。下面为鸭梨
醋饮的制作流程图，请据图回答问题：
（1）果酒的酿造原理是先使酵母菌进行 _________________，以增加酵母菌的数量，然后再通过
_________________获得果酒。（填写呼吸类型）
（2）在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在 ________________上的野生型酵母菌。
（3）酒精发酵时一般将温度控制在18~30 ℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是
________________。
（4）果醋发酵过程中，适宜的温度为 ________________ ，较高的酒精度通常不适宜进行醋酸发酵，原
因是 ________________。
（5）酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是 _________________。
【答案】 有氧呼吸 无氧呼吸 鸭梨皮 温度过高，酶的活性降低或失
活 30~35℃ 较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，使产酸量下降 通入无菌空
气
【解析】
（1）过程①是酒精发酵，其所用的微生物是酵母菌，该过程中先使酵母菌进行有氧呼吸（此时酵母菌可
通过出芽生殖大量繁殖），以增加酵母菌的数量，然后为了获得酒精再通过密封制造无氧条件让酵母菌进
行无氧呼吸获得果酒。
（2）在果酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在 葡萄糖皮上的野生型酵母菌，因而不需要接种。
（3）酒精发酵时一般将温度控制在18~25 ℃，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，温度过高，会导
致酶的活性降低或失活，进而使酵母菌代谢减慢而死亡。
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（4）果醋发酵过程中，适宜的温度为30~35℃，因为醋酸菌适宜的生长温度是30~35℃，较高的酒精度通
常不适宜进行醋酸发酵，因为较高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢，影响醋酸发酵，进而引起产酸
量下降。
（5）酒精发酵后转入醋酸发酵前，由于酒精发酵是无氧环境，且温度条件是18~25 ℃，而醋酸菌需要需
要环境，温度条件是30~35℃，因此，除了需要改变温度外还需将无氧条件改为有氧条件，即需要通入无
菌空气。
10.利用不同微生物的发酵作用来制作果酒、果醋、腐乳和酸奶等食品的历史悠久，一般称作传统发酵技术。
根据传统发酵技术的相关知识，回答以下问题：
(1)果酒和果醋的制作：
①酵母菌是酿制葡萄酒不可缺少的微生物，如果要获得优质野生酵母菌最好在葡萄园的土壤中采样，利用
酵母菌发酵制作葡萄酒要控制的温度为________。
②果酒发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下呈现________色。
③喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是（用化学反应式表示）________________________。
(2)腐乳的制作：
①腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是________。
②豆腐发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等，通过发酵，豆腐中营养物质的种类________（填
“减少”或“增多”），且更易于消化和吸收。
(3)乳酸发酵：
①含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，原因是______________。
②测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生
______________________反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________染料。
【答案】(1) 18～25 ℃ 灰绿 C2H5OH＋O2
CH3COOH＋H2O
(2) 毛霉 增多
(3) 抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长 重氮化 玫瑰红色
【解析】
1、果酒发酵的酵母菌的适宜温度为18～25 ℃。发酵的产物酒精可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下呈
现灰绿色。
2、果醋发酵的醋酸菌在有氧气但是糖源不充足的条件下能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应
式为：C2H5OH＋O2
CH3COOH＋H2O。
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3、腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉。发酵原理是微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等，
其中蛋白酶能将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸，因此豆腐中营养
物质的种类增多，且更易于消化和吸收。
4、测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，
与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
(1)
①果酒发酵的适宜温度为18～25 ℃。
②酒精可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下呈现灰绿色。
③醋酸菌能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，其反应式为：C2H5OH＋O2
CH3COOH＋H2O。
(2)
①腐乳制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉。
②豆腐发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等，其中蛋白酶能将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，
脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸，因此豆腐中营养物质的种类增多，且更易于消化和吸收。
(3)
①抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。
②测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与
N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
考点二 微生物的培养技术及应用
1．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在
完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、
C 表示操作步骤，D、E 为菌落。下列叙述错误的是（ ）
A．图中①②④为完全培养基，③为基本培养基
B．A 操作的目的是提高突变率，增加突变株的数量
C．B 的正确操作是用涂布器蘸取菌液后均匀地涂布在②表面
D．经C 过程原位影印及培养后，可从④中挑取D 进行纯化培养
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【答案】C
【解析】
A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在
完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A 正确；
B、紫外线可以提高突变的频率，A 操作的目的是提高突变菌株的浓渡，B 正确；
C、B 操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C 错误；
D、从图中可看出，D 在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D 是氨基酸缺陷型菌落，
故经C 过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D 菌落进行纯化培养，D 正确。
2.下列关于筛选分解尿素的微生物的培养基的叙述，错误的是（ ）
A．可以将尿素作为培养基的唯一氮源
B．脲酶可以将尿素分解为NH3，然后直接被植物吸收利用
C．培养基中含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质
D．用酚红鉴定尿素分解菌的原理是pH 升高酚红试剂会变红
【答案】B
【解析】
A、用以尿素作为唯一氮源制成培养基作为选择培养基，将分解尿素的微生物选择出来，A 正确；
B、脲酶可以将尿素分解为NH3和二氧化碳，NH3溶于水后以离子的形式被吸收，B 错误；
C、培养基中基本营养成分包括水、碳源、氮源和无机盐等，C 正确；
D、要鉴定分解尿素的细菌，可以在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变
红，可确定该种细菌能够分解尿素，D 正确。
3.研究者从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1 所示。将得到的菌悬液转接
到同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2 所
示。下列说法正确的是（ ）
A．①②为稀释涂布平板法，实验使用的培养基和培养皿应采用高压蒸汽灭菌
B．从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，用血细胞计数板计数方法进行计数
C．图2 培养皿要放在高温条件下培养，周围显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌
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D．利用蛋白质工程或基因工程也可能得到产生耐高温淀粉酶的嗜热菌
【答案】D
【解析】
A、Ⅰ号培养基上菌落分布均匀，可知①②过程为稀释涂布平板法，实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭
菌，培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌，A 错误；
B、从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落进行液体培养后，可借助血细胞计数板采用显微直接计数法进行计数，B
错误；
C、图2 中周围不显蓝色的菌落，说明其产生的淀粉酶可以在在高温下分解淀粉，所以周围不显蓝色的菌落
含有所需的嗜热菌，C 错误；
D、蛋白质工程或基因工程的设计思路都是围绕人们的需要设计的，进而产生出人们需要的产品，因而利
用蛋白质工程和基因工程也可能得到产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，D 正确。
4．污水中一般都会含有亚硝酸盐，科研人员从污水中分离了亚硝酸盐降解菌，该微生物能对污水中的亚
硝酸盐进行有效的去除。从水体取样后置于含亚硝酸盐培养基中进行富集培养，取富集培养6 代后的菌液
依次等比稀释。稀释系列菌液浓度为10﹣4、10﹣5、10﹣6、10﹣7、10﹣8，分别取0．1mL 培养液涂平板，37℃倒置
培养24h，观察菌落形态并进行相关检测、纯化和保藏。下列说法错误的是（ ）
A．该富集培养基是以亚硝酸盐作为唯一氮源的培养基
B．菌液加入装有新鲜富集培养基中反复培养6 代的目的是淘汰不能利用亚硝酸盐的微生物
C．若稀释涂布平板上生长出不同形态的亚硝酸盐降解菌，可再进行平板划线检测、纯化
D．如果研究纯化后的降解菌的生长曲线，可取该菌落进行液体培养并用甲紫溶液染色后进行活菌计数
【答案】D
【解析】
A、该富集培养基是以亚硝酸盐作为唯一氮源的培养基，这样可以使利用亚硝酸盐的细菌大量繁殖，而不
能利用亚硝酸盐的细菌不能生长，A 正确；
B、菌液加入装有新鲜富集培养基中反复培养6 代的目的是使能利用亚硝酸盐的微生物大量繁殖，从而将
不能利用亚硝酸盐的微生物淘汰掉，B 正确；
C、若稀释涂布平板上生长出不同形态的亚硝酸盐降解菌，说明利用亚硝酸盐的微生物有多种，因此需要
再进行平板划线检测、纯化，C 正确；
D、如果研究纯化后的降解菌的生长曲线，可取该菌落进行液体培养并用抽样检测法结合染色进行活菌计
数，D 错误。
5.下图表示研究人员在实验室中使用的分批培养细菌的方法，下列叙述错误的是（ ）
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A．尿素分解菌可利用培养基中的尿素是因为能合成脲酶
B．短期保存的菌种，可将菌液加入甘油后放在冷冻箱中冷藏
C．液体选择培养基通常可用于选择培养，增加目标菌种的浓度
D．将三角瓶放在摇床上振荡培养能提高溶氧量和养料的利用率
【答案】B
【解析】
A、尿素分解菌可利用培养基中的尿素是因为能合成脲酶，而其他微生物不能合成脲酶故不能分解尿素，A
正确；
B、短期保存的菌种，可将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，菌落长成后，将试管放置在4℃的冰箱中
保藏，B 错误；
C、液体选择培养基通常可用于选择培养，增加目标菌种的浓度，C 正确；
D、将三角瓶放在摇床上振荡培养既能提高溶氧量，提高有氧呼吸的速率，又能提高养料的利用率，D 正确。
6.某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌种接种在1 号培养基上，
培养出菌落后，将灭菌绒布在1 号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2
号和3 号培养基上。待3 号上长出菌落后，在2 号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4 号培养
液中，培养后再接种到5 号培养基上，并重复以上步骤。实验过程如右图所示。下列相关叙述正确的是（
）
A．大肠杆菌抗链霉素的性状是由链霉素的选择作用引起的
B．1 号和5 号采用平板划线法将菌种接种在相应选择培养基上
C．4 号与8 号培养液中，大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大
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D．该实验缺乏对照实验，无法确定抗链霉素性状属于可遗传的变异
【答案】C
【解析】
A、大肠杆菌是原核生物，其可遗传变异只有基因突变，大肠杆菌抗链霉素的性状是由基因突变引起的，A
错误；
B、1 号和5 号采用稀释涂布平板法将菌种接种在相应选择培养基上，B 错误；
C、4 号与8 号培养液中，大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大，C 正确；
D、本实验有对照实验，无链霉素的培养基为对照，可以确定抗链霉素性状属于可遗传的变异，D 错误。
7.酵母中的蛋白含量高，可用作饲料蛋白，且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟
从土壤中分离该类酵母并大量培养，操作流程如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．土样、培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌
B．只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C．⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造无氧环境
D．通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株
【答案】D
【解析】
A、土样中含有要分离的酵母，如果对其灭菌会杀死酵母，无法得到该类酵母，因此不能对其灭菌，A 错误；
B、扩大培养时也需要以甲醇作为唯一的碳源，不是只有③过程，B 错误；
C、酵母是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖，酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条
件，C 错误；
D、逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得甲醇高耐受菌株，D 正确。
8.处理生活垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关
分析不正确的是（ ）
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A．图中培养基应以淀粉为唯一碳源，以上①和②两个菌落中的细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
B．菌落①与②周围透明圈的大小不同原因可能是两个菌群对淀粉分解能力不同
C．若菌落①与②分属细菌和真菌，则①与②在结构上最主要区别是无核膜包被的细胞核
D．扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好
【答案】A
【解析】
A、需要筛选高效降解淀粉菌种的培养基，是以淀粉为唯一碳源的选择培养基，①和②两个菌落在选择培
养基中，产生了透明圈，说明①和②两个菌落可以分解淀粉，A 错误；
B、菌落①与②周围透明圈的大小与菌群对淀粉分解能力有关，分解能力强的菌落，透明圈的直径会大一
些；
C、真核生物和原核生物的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核，C 正确；
D、扩大培养时用液体培养基，有利于培养基中营养物质的利用，培养效果更好，D 正确。
9.细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如下图：将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检
菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈，结果如下图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．抗生素Ⅲ的效果大于抗生素Ⅰ
B．为了获得上述结果，应使用稀释涂布平板法
C．抑菌圈中离纸片越近的菌落对抗生素Ⅳ的抗性越强
D．抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素Ⅳ的突变株
【答案】C
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【解析】
A、分析图解可知，抗生素Ⅰ的透明圈明显小于抗生素Ⅲ，因此对于该试验所用测试菌而言，抗生素I 效果
小于抗生素III，A 正确；
B、微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，据图可知，图示为稀释涂布平板法的结果，B 正确；
C、在抑菌圈中出现的菌落均是对该种抗生素具有抗性的菌株，无法通过题图信息分析判断它们之间抗性
的强弱，若要判断它们之间抗性的强弱还需进一步实验才能确定，C 错误；
D、抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素Ⅳ的突变株，能够抵抗抗生素作用，D 正确。
10.养殖水体中浓度过高的氨对养殖生物体内酶的催化作用和细胞膜的稳定性等都产生了严重影响，还破坏
了养殖生物体的排泄系统和渗透平衡。硝化细菌能转化氨，研究人员拟筛选氨转化效率高且稳定的硝化细
菌菌株，用于水产养殖水体的净化，操作流程如图所示。回答下列问题：
(1)选择培养的目的是______________________。
(2)根据平板上的菌落推测，接种时使用的接种工具是___________。将纯化的候选菌接种到试管的
___________培养基上，在合适的温度下培养，待菌落长成后，放入4℃的冰箱中，可以___________（填
“长期”或“临时”）保藏菌种。
(3)锥形瓶内的培养液中为候选菌提供氮源的是___________。利用锥形瓶培养该候选硝化细菌时需要振荡
培养，振荡培养的目的是_________________________________；如何从候选菌中选出用于后续培养的菌株？
_______________________________________________________。
(4)除图中所示的接种方法外，还可采用___________法接种；这两种方法纯化菌种的原理都是___________
【答案】(1)增加硝化细菌（目标菌）的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物
(2) 接种环 固体斜面 临时
(3) 铵盐 使硝化细菌与营养物质和氧气充分接触 可选择铵盐浓度减小得最多的一组
候选菌进行后续培养
(4) 稀释涂布平板 先充分稀释，使聚集的菌种分散开，最后在平板上形成单个菌落
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【解析】
1、选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。
具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
2、微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，
在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能
形成单个菌落。（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培
养后可形成单个菌落。
(1)
将样品用选择性培养基进行选择培养，可抑制不需要的菌体的繁殖，使目的菌大量繁殖，因此选择培养的
目的是增加硝化细菌（目标菌）的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。
(2)
根据平板上的菌落分布可知接种方法为平板划线法，接种时使用的接种工具是接种环；菌种临时保藏的方
法为：将纯化的候选菌接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养，待菌落长成后，放入4℃
的冰箱中。
(3)
锥形瓶内的培养液含铵盐，可为候选菌提供氮源；硝化细菌为需氧型，振荡培养可使硝化细菌与营养物质
和氧气充分接触，有利于硝化细菌的繁殖。对铵盐降解率越高，培养基中铵盐浓度减小得越多，故可选择
铵盐浓度减小得最多的一组候选菌进行后续培养。
(4)
微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；二者纯化菌种的原理都是先充分稀释，使聚集的菌种
分散开，最后在平板上形成单个菌落。
11.甘蔗原醋：汁液透亮、酸味浓郁、酸度高达3～5g/100mL，具有调节肠胃功能、预防高血压及高血脂症
等功效。具体生产流程如下图所示，请回答下列问题：
(1)随着技术的进步，性状优良的果酒酵母、LB 型醋酸菌人们可从自然界中获取，也可利用________（两种
育种方式）获得。获得两菌种后可用________（两种方法）对其纯化分离、选择鉴别。
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(2)经过①过程获得的甘蔗原酒可用________试剂鉴定，①②的发酵条件的区别为________。
(3)在甘蔗原醋的生产过程中产生了大量的蔗渣，在适宜条件下也会滋生多种微生物。据统计每克蔗渣中的
M 菌数量约为9×107，此数据是取10g 蔗渣加入90mL 无菌水，混匀后静置取上清液。在每个平板上涂布
0.1mL 稀释后的菌液，且计数平板上长出的菌落平均数为90 个，应将摇瓶上清液稀释________倍。在接种
前，研究员随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是________。
(4)人们在堆积的蔗渣中还发现了与LB 型醋酸菌菌落形态相似的兼性厌氧型乳酸菌，设计一个简单实验，
区分初筛平板上的 LB 型醋酸菌和厌氧型乳酸菌两种菌，请简单写出实验思路________。
【答案】(1) 诱变育种、基因工程育种 平板划线法、稀释涂布平板法
(2) 重铬酸钾 ①为厌氧发酵，温度为18—30℃，②为需氧发酵，温度为30—35℃
(3) 100000 检测平板的灭菌是否合格
(4)用无菌纱布将菌落从初筛平板转移到空白平板上，放在无氧的培养箱中培养一段时间，观察菌落生长状
况。在空白平板上重新生长的即为乳酸菌，不能生长的为醋酸菌。（其他答案合理即得分如：将两种菌落
中的菌种挑出扩大培养，之后通过平板划线法或稀释涂布平板法转移到两个成分相同的培养基上，之后在
无氧培养箱中培养一段时间，能够生长的为乳酸菌，不能生长的为醋酸菌）
【解析】
(1)
获得性状优良的果酒酵母、LB 型醋酸菌除了从自然界中获取，也可利用诱变育种和基因工程育种获得。常
用的微生物纯化分离方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
(2)
①过程获得的甘蔗原酒含有乙醇，可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，①过程利用酵母菌无氧呼吸产生酒
精的原理，所以发酵条件是厌氧发酵，温度为18—30℃，②过程利用的是醋酸菌进行原醋的制作，醋酸菌
是需氧型微生物，所以发酵条件是需氧发酵，温度为30—35℃。
(3)
根据公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M，可推测稀释倍数M=每克样品中的菌株数÷（C÷V）=9×107÷
（90÷0.1）=100000 倍。为了检测平板是否灭菌合格，需要在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培
养一段时间。
(4)
LB 型醋酸菌是需氧型微生物，而乳酸菌是厌氧型微生物，所以可改变氧气条件进行判断，实验思路是：
用无菌纱布将菌落从初筛平板转移到空白平板上，放在无氧的培养箱中培养一段时间，观察菌落生长状况。
在空白平板上重新生长的即为乳酸菌，不能生长的为醋酸菌。
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考点三 发酵工程及其应用
1.我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成，主要工艺流程如下图
所示，其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列关于啤酒发酵的叙述正确的是（
）
A．制麦时需浸泡大麦，可提高种子中结合水/自由水的比例
B．糖化后期要煮沸冷却，主要是为抑制耐高温杂菌的生长
C．在整个发酵过程中，要始终保持严格的无菌、厌氧环境
D．过滤消毒能去除啤酒中的大多数微生物，延长其保存期
【答案】D
【解析】
A、浸泡大麦，可提高种子中自由水/结合水的比例，提高细胞代谢速率，A 错误；
B、糖化后期要煮沸冷却，煮沸是为了杀菌，冷却是为了接种时保持酵母菌种的活性，B 错误；
C、为了缩短发酵时间，发酵初期应适当提供氧气，有利于酵母菌有氧呼吸快速繁殖，C 错误；
D、过滤能除去啤酒中部分微生物，消毒能杀死啤酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期，D 正确。
2.下图为利用玉米秸秆制备绿色能源——乙醇的工艺流程图，相关叙述错误的是（ ）
A．对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取
B．图中培养产酶微生物的培养基中的碳源一般为葡萄糖
C．在糖液发酵过程中，发酵装置一般应严格密封处理
D．发酵产生的酒精可与酸性重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
【答案】B
【解析】
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A、生长在腐木上的霉菌能够分解利用腐木中的纤维素，可以产生纤维素酶，玉米秸秆中富含纤维素，因
此对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取，A 正确；
B、图中培养产酶微生物主要作用是处理玉米秸秆，因此应以纤维素为碳源，B 错误；
C、酒精发酵属于无氧呼吸，因此需要在无氧环境（密封）的条件下进行，C 正确；
D、酒精可以与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，由橙色变为灰绿色，D 正确。
3.下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ）
①用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
②用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取
③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啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
⑥生产谷氨酸需将pH 调至中性或弱碱性
⑦利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长
A．2 项
B．3 项
C．4 项
D．5 项
【答案】C
【解析】
①诱变育种和基因工程等方法都属于可遗传变异，能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状
优良的菌种，并进行扩大培养，①正确；
②单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，②错误；
③发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，③正确；
④啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在
主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，因此酒精主要在主发酵阶
段的产生积累，④错误；
⑤利用高产黑曲霉生产柠檬酸，⑤正确；
⑥谷氨酸是由谷氨酸棒状杆菌生产的，而谷氨酸棒状杆菌属于细菌，通常要求在中性偏碱的环境中生长，
⑥正确；
⑦根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，⑦错误。
所以①③⑤⑥四项正确，②④⑦三项错误，ABD 错误，C 正确。
4.与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列相关表述正确的是（
）
A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
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B．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖，但不会影响微生物的代谢途径
D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】B
【解析】
A、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵，A 错误；
B、由分析可知，发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，B 正确；
C、在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性影响微生物
的代谢途径，C 错误；
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，D 错误。
5．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最大的区别是前者利用单一菌种，后者利用天然的混合菌种
B．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D．发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径
【答案】C
【解析】
A、发酵工程应用无菌技术获得纯净的微生物，利用单一菌种；传统发酵技术利用天然的混合菌种，A 正确；
B、由分析可知，发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，B 正确；
C、单细胞蛋白本生就是一种微生物，并不是一种微生物细胞的提取物，C 错误；
D、发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径，D
正确。
6.谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌，它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，
不能合成生物素的细菌细胞膜不完整。图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程，请回答下列问题：
(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求，从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种
方法主要有___________（至少答出一点）。
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(2)扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是___________（填“固体”或“液体”）培养基，从用途
来看是___________（填“鉴别”或“选择”）培养基，扩大培养的目的是___________。
(3)对谷氨酸代谢的控制，除了改变微生物的遗传特性外，还需要控制生产过程中的发酵条件，比如
_________（至少答出两点）。为了从发酵液中分离提纯谷氨酸，可将发酵液灭菌后进行萃取→过滤
→___________，然后用一定手段进行结晶，可得到纯净的谷氨酸晶体。
(4)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中，当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而
降低谷氨酸的合成，这是一种___________调节机制。在生产上一般选用___________缺陷型菌作为菌种可
以解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，从而大量生产谷氨酸。
【答案】(1)诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种
(2) 液体 选择 增大菌种浓度
(3) 温度、氧气、pH 浓缩
(4) （负）反馈 生物素（或细胞膜）
【解析】
(1)
培育优良菌种的育种方法主要有诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种。
(2)
发酵罐中的培养基属于液体培养基，这种培养基有助于所选择的细菌种类的生长，从用途来看这种培养基
是选择培养基，扩大培养的目的是增大菌种浓度。
(3)
谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的过程中，当发酵罐溶氧不足时，进行无氧呼吸，生成的代谢产物是乳酸或
琥珀酸。随着发酵的进行，培养基中营养成分的消耗和代谢产物的积累，会导致发酵罐中pH 值下降，所
以需要控制生产过程中温度、氧气、pH 等条件。为了从发酵液中分离提纯谷氨酸，可将发酵液灭菌后进行
萃取→过滤→浓缩，然后用一定手段进行结晶，可得到纯净的谷氨酸晶体。
(4)
谷氨酸脫氢酶能促进谷氨酸的生成，在谷氨酸的浓度超过一定程度时，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而
使谷氨酸维持在一定的含量 ，这种调节方式是通过调节酶活性而实现的负反馈调节机制。在生产上一般
选用生物素（或细胞膜）缺陷型菌作为菌种可以解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，从而大
量生产谷氨酸。
7．谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。目前
利用微生物发酵生产的氨基酸中，谷氨酸是产量最大的种类之一。
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（1）谷氨酸的R 基为
，其结构简式为_________________；如果在蛋白质合成过程中，
携带谷氨酸的转运RNA 如图1 所示，可知谷氨酸的密码子为__________________。
（2）我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌，下列生物中与这些菌
种在结构上存在明显区别的是( )
A．噬菌体
B．人类免疫缺陷病毒（HIV）
C．衣原体
D．肺炎链球菌
E．酵母菌
F．硝化细菌
（3）谷氨酸发酵的培养基成分，主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2 所示。可以判
断谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是_____________。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢
物中出现了大量的乳酸，从发酵条件看，其原因很可能是__________________________。
（4）谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅是细菌生长所需的_____________，而且还有调节培
养液的_________________作用，所以应该分次加入。
【答案】
GAG ABE 异养需氧型
通气量不足 氮源 pH
【解析】
（1）根据氨基酸结构通式的特点，将氨基酸的结构通式中的R 基换成
，可以写出谷
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氨酸的结构简式如下：
。如果在蛋白质合成过程中，携带谷氨酸
的转运RNA 如题中图1 所示，即CUC 是反密码子，则信使RNA 中的密码子为GAG。
（2）生产谷氨酸所用的谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌都是原核生物；题中所述生物中，噬菌体和人类免
疫缺陷病毒（HIV）都是病毒，没有细胞结构；酵母菌是真核细胞；衣原体、肺炎链球菌、硝化细菌都是原
核生物。综上所述，A、B、E 符合题意，C、D、F 不符合题意。
故选ABE。
（3）培养基成分中含有葡萄糖，发酵装置中需连续通入无菌空气，所以谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型
是异养需氧型；生产谷氨酸时，代谢物中出现了大量乳酸，应该是通气量不足，导致微生物无氧呼吸产生
了乳酸。
（4）培养基中添加氨水既能为细菌生长提供所需氮源，又可以调节培养液的pH。
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