谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的调节控制

发酵工程复习题一、选择题：1.厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乙酰谷氨酰胺，其原因是（）A．温度控制不适 B．通气量过多 C. pH呈酸性 D.溶氧不足2.青霉素生产的叙述,正确的是（ B）B．用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种3.有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述．错误的是（ B）B．菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充4.属于生长因子的是（ D ）D 维生素5.菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而会抑制微生物的生长，原因是（A ）A．碳源供应太充足6.作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的。

所以应选择在它的（B ）B 对数期7.与调整期缩短有关的因素中，最全面的一组是(C )①用与菌种相同的培养基②营养丰富的培养基③稳定期获得的菌种④对数期获得的菌种⑤接种时间提前⑥接种量加大⑦接种量减少⑧接种种类增多C．①④⑥8.谷氨酸发酵过程中，如果环境条件控制不当，则可能使代谢产物成为乳酸，那么乳酸是下列哪种条件下的产物（ D ）D．溶氧不足9. 能影响发酵过程中温度变化的因素是（ D）A．微生物分解有机物释放的能量B．机械搅拌C．发酵罐散热及水分蒸发D．A、B、C都对10.应用发酵工程生产的产品不包括（ D）D．目的基因二、名词解释：1.发酵工程(fermentation engineering):研究发酵工业生产过程中，各个单元操作的工艺和设备的一门科学。

发酵工程具体包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等2.培养基 : 原料其化学成分明确、稳定适合于研究菌种基本代谢和过程的物质变化规律培养基营养单一，价格较高，不适合用于大规模工业生产3.培养基: 80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基。

4.生理性酸性物质；生理性碱性物质经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的营养物叫生理酸性物质，若菌体代谢后能产生碱性物质的营养物称为生理碱性物质5.连续培养指在向反应器中添加培养基的同时，从容器中放出等体积的培养液，就可以形成一个生产细胞的连续过程，即在培养器中所形成的新细胞数量与从容器中流失的细胞数目相等，反应体系达到稳态；菌的积累速率=生长速率-流出速率,6.抗生素：是生物在其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物。

1、关于菌种的选育不正确的是（C）A、自然选育细胞不经过人工处理B、诱变育种的基础是基因突变C、通过有性杂交可形成工程细胞D、可构建基因工程菌2、糖类和脂肪都可以作碳源使用，但糖类和脂肪相比，微生物在代谢时需要（B）的溶解氧。

A、较多B、较少C、相等D、不确定3、营养缺陷型菌株是发酵菌种的来源之一，这是一种（C ）。

A、营养不良症的菌株B、在完全培养基上不能生长的菌株C、不能合成部分营养因子的菌株D、营养成分缺少时获得的菌株4、淀粉在水介质中,通过用化学试剂或升温等方法使淀粉发生膨胀和胶状扩散而形成的粘性物质的过程，称之为（A ）。

A、糊化B、胶凝化C、老化D、糖化5、酵母菌发酵需要一定浓度的葡萄糖，但当培养基中葡萄糖浓度过高时反而会抑制菌体的生长，其原因是（D）。

A、分解代谢阻遏B、细胞质壁分离C、细胞通透性减少D、Crabtree效应6、关于青霉素生产的叙述，正确的是（B）。

A．青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物B．用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种C．发酵罐接种后必须进行灭菌处理后发酵D．在青霉菌生长的稳定期，活菌数不再增加，青霉菌产量也不再增加7、有关谷氨酸棒杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是（B）。

A、组成酶是维持菌体基本代谢的必要条件B、谷氨酸棒杆菌是全基因型菌体，不需要从外界补充生长因子C、发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺D、细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制8、酿酒酵母厌氧发酵产生CO2的摩尔数为N，在好氧情况下，消耗同样数量的葡萄糖可以产生的CO2量是（B）。

A、1/3N molB、3N molC、6N molD、12N mol9、灭菌常数K值反映了微生物在一定条件下的（B ）。

A、耐热温度B、耐热时间C、传热能力D、比热10、一发酵罐内有100立方米的培养基，121℃实罐灭菌，设耐热芽孢杆菌为107个/毫升培养基,该菌的耐热系数为0.02303s-，则按对数残留定律求灭菌失败机率为10-3时所需的灭菌时间为（C）。

关于《谷氨酸棒状杆菌发酵》小专题的复习作者：孙香芹来源：《内蒙古教育·理论研究版》2008年第10期“微生物与发酵工程”一章，因生物微观，知识零散而不系统，学生生活中直接感知少等因素，导致学生学习后，出现对知识的理解不全面，知识体系不完整，知识记忆不扎实等现象。

针对这一情况，在按课本顺序复习后，让学生课下通阅这一章的内容，联系与谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸有关的知识，进行整理、归纳；总结出这一专题内容，效果是既强化了学生对知识的理解记忆，又培养了学生学习的总结能力；既利于学生对微生物理论的理解，又便于学生将理论与具体实例相结合；既培养了学生的学习兴趣，又达到了良好的复习应试效果。

现将师生共同从三个不同角度总结的该专题与同行学者共享与切磋。

一、谷氨酸棒状杆菌1.种类：原核生物界，细菌（纲）2.结构：具有原核生物的结构特点（1）细胞壁主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物（即肽聚糖），区别于植物细胞、细胞壁的主要成分纤维素和果胶。

（2）细胞质中只有核糖体，质粒（小型环状DNA，有控制性状的基因，基因工程中常被用作运载体）和一些贮藏性颗粒，无其他细胞器。

（3）拟核为大型环状DNA分子折叠缠绕而成，无细胞核核膜和染色体。

3.新陈代谢类型：异养需氧型4.繁殖方式：主要以二分裂方式进行无性繁殖。

5.生长规律：在接种发酵之前，要对谷氨酸棒状杆菌的生长规律进行研究，供选种参考，谷氨酸棒状杆菌的生长曲线如下：在谷氨酸的发酵过程中，可根据需要选用对数期的杆菌做菌种，采用连续培养的方法，即在发酵过程中以一定的速度不断添加新的培养基，同时以同样速度不断发出老的培养基，这样既保证杆菌对营养物质的需求，产生最大量的谷氨酸，同时便于自动化管理，提高了发酵设备的利用率，降低了产品的成本。

6.谷氨酸棒状杆菌代谢的调节谷氨酸棒状杆菌在代谢产生谷氨酸的过程中一直受酶的合成和酶活性调节。

酶的活性调节是微生物一种快速、精细的调节方式，其机理是：当微生物代谢过程中产生某种代谢产物与某种酶结合时，会使酶的结构发生改变导致酶的活性下降，当这种代谢产物与酶脱离时，酶的结构又复原，活性得到恢复。

谷氨酸棒状杆菌氨基酸代谢
氨基酸代谢是谷氨酸棒状杆菌重要的代谢途径之一。

在谷氨酸棒状杆菌身上，氨基酸
的代谢可以根据不同的分类进行。

首先让我们来了解谷氨酸棒状杆菌的氨基酸降解途径。

在谷氨酸棒状杆菌，L-谷氨酸、L-丝氨酸、L-天冬氨酸和L-缬氨酸可通过谷氨酸-α-酮戊二酸转氨酶（GOT）降解成α-酮戊二酸和水。

另外，谷氨酸棒状杆菌还可以通过其他代谢途径来合成氨基酸。

例如，谷氨酸棒状杆
菌通过异亮氨酸途径生成异亮氨酸和丙酮酸。

该途径中包括突变酶异亮氨酸代谢酶（IlvE）、异亮氨酸氨基转移酶（IlvE）和丙酮酸脱羧酶（KDC）。

谷氨酸棒状杆菌还可以通过上丙烯酰辅酶A之后的反应途径来合成谷氨酸和丙酮酸等
氨基酸。

这条途径包含以下酶：乙酰-CoA酰化酶（AcsA）、乙酰-CoA羧化酶（Pyc）、酮
戊二酸脱羧酶（Sdh）和谷氨酸酰化酶（GOGAT）。

总之，谷氨酸棒状杆菌的氨基酸代谢是一个复杂的过程，其中有各种途径可以生成和
降解氨基酸，参与到菌体的生长和代谢过程中。

谷氨酸棒状杆菌生产流程谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）是一种重要的微生物菌株，广泛应用于食品添加剂、药品和化工等领域。

本文将介绍谷氨酸棒状杆菌的生产流程。

一、谷氨酸棒状杆菌的培养基制备1.选择适宜的碳源和氮源：谷氨酸棒状杆菌可以利用多种碳源和氮源进行生长，常用的碳源包括葡萄糖、淀粉和甘油等，常用的氮源包括硝酸盐、尿素和天然蛋白质等。

2.加入必需元素：谷氨酸棒状杆菌需要大量的镁离子、钾离子和钙离子等元素进行生长，因此在培养基中需要加入适量的这些元素。

3.调节pH值：谷氨酸棒状杆菌适宜生长的pH范围为7.0-7.5，因此在培养基中需要调节pH值。

4.灭菌处理：为了避免其它微生物污染，需要对培养基进行灭菌处理。

二、谷氨酸棒状杆菌的预培养1.选取合适的菌种：选择活力强、生长快、产量高的谷氨酸棒状杆菌菌株进行预培养。

2.制备接种液：将选取的谷氨酸棒状杆菌菌株接种到含有适宜碳源和氮源的液体培养基中进行预培养，待细胞生长到一定程度后制备接种液。

3.调节接种液浓度：通过测定细胞密度来调节接种液浓度，一般要求接种液的细胞密度为10^7-10^8 CFU/mL。

三、谷氨酸棒状杆菌的发酵过程1.接种：将调节好浓度的接种液加入到含有适宜碳源和氮源、必需元素和pH值调节好的发酵罐中进行接种。

2.控制温度：谷氨酸棒状杆菌适宜生长温度为30-35℃，因此在发酵过程中需要控制发酵罐内温度。

3.控制pH值：谷氨酸棒状杆菌生长过程中会产生大量的有机酸，会导致pH值下降，因此需要在发酵过程中定期测量pH值并进行调节。

4.控制通气量：谷氨酸棒状杆菌需要充足的氧气进行生长，因此需要在发酵过程中控制通气量。

5.添加发酵助剂：为了提高谷氨酸棒状杆菌的产量和质量，可以在发酵过程中添加适当的发酵助剂，如L-丙氨酸、亚油酸等。

四、谷氨酸棒状杆菌的分离和提纯1.分离：将发酵液离心沉淀后取上清液，通过滤纸或膜过滤等方法去除悬浮物，然后进行分离。

微生物发酵技术习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、青霉素结晶时，需加入（）A、乙醇B、甲醇C、丙醇D、丁醇正确答案：D2、关于机械消泡，错误的说法是（）A、减少杂菌污染B、对提取无任何副作用C、不能从根本上消除引起泡沫的因素D、消沫效果明显正确答案：D3、（）是发酵工业大规模使用的培养基，它有利于氧和物质的传递。

A、液体B、半固体C、固体正确答案：A4、抗生素的合成是在微生物生长的（）A、稳定期B、对数生长期C、延滞期D、衰亡期正确答案：A5、青霉是哪种类型的微生物（）A、放线菌B、霉菌C、细菌D、酵母菌正确答案：B6、青霉素萃取的常用萃取剂为（）A、乙酸丁酯B、丙酸丙酯C、乙酸乙酯D、乙酸丙酯正确答案：A7、发酵罐内维持（）可以防止外界空气中的杂菌侵入而避免污染，以保证纯种的培养。

A、正压B、负压C、平压D、常压正确答案：A8、连续灭菌与分批灭菌相比，优点不包括（）A、时间短B、灭菌效果好C、设备利用率高D、适合自动控制正确答案：B9、不是生物工程技术用于环境监测和治理的内容是（）A、DNA探针监测引用水中的病毒B、培养分解四种烃类的超级细菌C、制造单细胞蛋白.D、用酶传感器快速测定水中的酚正确答案：C10、链霉素分子结构上没有（）基团A、胍基B、醛基C、羧基D、甲氨基正确答案：C11、在实验室种子培养阶段，对于产孢子能力不强及孢子发芽慢的菌种可采用（）液体培养法制备菌丝体作为种子罐的种子。

A、摇瓶B、任意器皿C、种子罐D、扁瓶正确答案：A12、为使淀粉和纤维素进行代谢而提供能量（）A、它们必须第一步变成脂肪分子B、它们的葡萄糖单位必须被释放C、所有微生物都可以D、遗传密码必须起促进作用正确答案：B13、所有的α-氨基酸（脯氨酸除外）都能与茚三酮发生颜色反应，生成（）化合物A、蓝紫色B、黄色C、棕色D、白色正确答案：A14、草酸能将链霉素发酵液中的（）去除掉A、钙离子B、镁离子C、铵离子D、铁离子正确答案：A15、直接发酵法生产氨基酸的菌株中，抗氨基酸结构类似物突变是为了（）A、改变生物合成方向B、加速微生物的代谢C、解除产物的反馈抑制D、改变代谢支路正确答案：C16、尿素用来制备培养基，这里的尿素是做为（）A、碳源B、诱导剂C、消泡剂D、氮源正确答案：D17、（）空气除菌流程可将空气冷却至露点以上，适宜内陆和北方比较干燥的地区使用A、高效前置空气过滤除菌流程B、将空气冷却至露点以上的空气除菌流程C、利用热空气加热冷空气的空气除菌流程D、两级冷却、分离、加热的空气除菌流程正确答案：B18、由于污染的杂菌好氧性不同，产生溶氧异常的现象也是不同的。

谷氨酸发酵工艺和发展运用摘要生产味精谷氨酸之类氨基酸的发酵，区别于传统的酿酒和抗菌素发游，是一种改变微生物代谢的代谢控制发酵。

本文则就谷氨酸发酵生产过程、谷氨酸发酵机制，说明谷氨酸发酵的发展。

关键词：谷氨酸；发酵；工艺；研究；发展前言谷氨酸发酵是典型的代谢控制发酵。

谷氨酸的大量积累不是由于生物合成途径的特异，而是菌体代谢调节控制和细胞膜通透性的特异调节以及发酵条件的适合【1】。

谷氨酸产生菌主要是棒状类细菌，这类细菌中含质粒较少，而且大多数是隐蔽性质粒，难以直接作为克隆载体，而且此类菌的遗传背景、质粒稳定尚不清楚，在此类细菌这种构建合适的载体困难较多。

需要对它们进行改建将棒状类细菌质粒与已知的质粒进行重组，构建成杂合质粒。

受体菌选用短杆菌属和棒杆菌属的野生菌或变异株，特别是选用谷氨酸缺陷型变异株为受体，便于从转化后的杂交克隆中筛选产谷氨酸的个体，用谷氨酸产量高的野生菌或变异菌作为受体效果更好。

供体菌株选择短杆菌及棒杆菌属的野生菌或变异株，只要具有产谷氨酸能力都可选用, 但选择谷氨酸产量高的菌株作为供体效果最好。

这样就可以较容易地在棒状类细菌中开展各项分子生物学研究。

有了合适的载体及其转化系统后，就可通过DNA体外重组技术【2】进行谷氨酸产生菌的改造。

这对以后谷氨酸发酵的低成本、大规模、高质量有较大的发展空间。

【3】1.谷氨酸发酵的工艺流程菌种的选育，培养基配制，斜面培养，一级种子培养，二级种子培养，发酵（发酵过程参数控制通风量、pH、温度、泡沫），发酵液。

1.1 菌种棒状杆菌属谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)：生物素缺陷型、温度敏感型；北京棒杆菌、钝齿棒杆菌；短杆菌属：黄色短杆菌、天津短杆菌。

1.2培养基1.2.1.保藏斜面培养基：牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。

1.2..2活化斜面培养基：葡萄糖0.1％，牛肉膏l％，蛋白胨l％，氯化钠0.5％，琼脂2％，pH7.0。

2023-2024学年北师大版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计20小题每题3分共计60分）1.某高校采用如图所示的发酵罐进行果酒和果醋发酵过程的研究下列叙述错误的是（）A. 夏季生产果酒和果醋时常需对罐体进行降温处理B. 果醋制作可以在制成的果酒基础上进行C. 正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D. 酒精发酵需无氧条件不用搅拌转为果醋发酵才搅拌【答案】D【解析】解 A.果酒发酵温度为18~30℃果醋发酵温度为30~35℃因此夏季生产果酒和果醋时常需要对罐体进行降温处理 A正确B.果醋制作可以在制成的果酒基础上进行在缺少糖源时醋酸菌将乙醇转化为乙醛再将乙醛转化为醋酸 B正确C.无氧呼吸产生了 CO_2且没有消耗氧气因此罐内的压力不会低于大气压 C正确D.酒精发酵第一阶段是通入氧气并搅拌使酵母菌大量增殖然后密封发酵以产生酒精 D 错误故选 D2.下列关于胡萝卜素的纸层析鉴定正确的是（）①制备滤纸取18cm×30cm滤纸条于距底端2cm处划基线取A、B、C、D四个点②点样用最细注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在A、D和B、C点样吹干③层析将滤纸卷成筒状并固定放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析④观察取出滤纸条使石油醚充分挥发后观察层析带⑤注意滤纸条预先干燥处理点样时快速细致样点圆点尽量细小滤纸筒的竖直边缘不能接触石油醚易挥发注意层析容器要密封A. 全部B. 四项C. 三项D. 二项【答案】A【解析】解①胡萝卜素的纸层析鉴定实验中制备滤纸条的方法是取18cm×30cm滤纸条于距底端2cm处划基线取A、B、C、D四个点①正确②点样时用最细的注射器针头分别吸取标准样品和提取样品在A、D和B、C处点样吹干②正确③可将滤纸卷成筒状并固定放到盛有1cm深石油醚的密封容器中层析③正确④取出滤纸条使石油醚充分挥发后观察层析带④正确⑤注意事项为滤纸条要预先干燥处理以利于吸附更多的色素点样时快速细致样点圆点尽量细小滤纸筒的竖直边缘不能接触石油醚易挥发注意层析容器要密封⑤正确故选 A3.下列关于胡萝卜素以及胡萝卜素提取过程的分析正确的是（）A. 胡萝卜素可存在于叶绿体类囊体薄膜上可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病B. 在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中烘干时温度越高、干燥时间越长烘干效果越好C. 在萃取过程中在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发在浓缩干燥前没有必要进行过滤D. 胡萝卜素只能从植物中提取获得【答案】A【解析】解 A.叶绿体类囊体薄膜上含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病 A正确B.在把新鲜的胡萝卜置于烘箱中烘干时温度过高、干燥时间过长胡萝卜素会分解 B错误C.在萃取过程中在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发在浓缩干燥前需要进行过滤除去固体物质 C错误D.胡萝卜素的提取除从植物体内提取外还可以用微生物发酵的方法生产胡萝卜素 D错误故选 A4.如图是提取胡萝卜素的实验流程示意图相关说法不正确的是（）A. 图中进行干燥处理时要注意控制干燥时间和温度B. 图中甲过程表示萃取丙酮能充分溶解胡萝卜素因此能用于此过程C. 图中乙过程表示浓缩浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物D. 提取的胡萝卜素可以用纸层析法鉴定鉴定时需要与标准样品进行对比【答案】B【解析】A、图中进行干燥处理时要注意控制干燥时间和温度干燥处理时的温度不能过高否则会导致胡萝卜素分解 A正确B、图中甲过程表示萃取此过程用到的有机溶剂具有较高的沸点因此不能用丙酮 B错误C、图中乙过程表示浓缩浓缩之前进行过滤的目的是除去萃取液中的不溶物 C正确D、提取的胡萝卜素可以用纸层析法鉴定鉴定时需要与标准样品进行对比 D正确5.下列关于转基因生物安全性的叙述错误的是（）A. 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B. 转基因作物被动物食用后目的基因不会转入动物体细胞中C. 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D. 转基因植物的目的基因不会转入根际微生物【答案】D【解析】解 A、种植转基因作物以防止对不得植物产生基因污染所以与传统农业种植区隔离 A正确B、动物取食转基因作物后要经过消化吸收才进入身体目的基因不可能直接进入动物细胞 B正确C 、转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流影响野生植物的遗传多样性C正确D、目的基因被微生物摄入细胞内后可能进入这些微生物中 D错误．故选 D．6.下列有关泡菜制作及亚硝酸盐含量测定的叙述中正确的是（）A. 泡菜制作需要配制盐水其中盐与水的质量比为4:1B. 泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量但温度和食盐的用量不影响其含量C. 亚硝酸盐含量的测定步骤为重氮化→酸化→显色→比色D. 将显色后的样品与已知浓度标准液进行目测比较可估算出泡菜的亚硝酸盐含量【答案】D【解析】解 A.泡菜制作需要配制盐水其中盐与水的质量比为1:4 A错误B.腌制时间长短、腌制温度和食盐的用量都会影响亚硝酸盐的含量 B错误C.亚硝酸盐含量的测定步骤为酸化→重氮化→显色→比色 C错误D.将显色后的样品与已知浓度标准液进行目测比较可估算出泡菜的亚硝酸盐含量 D正确故选 D7.下列说法中错误的是（）A. 对胡萝卜素粗品的鉴定方法为纸层析法B. 柑橘芳香油的制备通常使用压榨法能够提高出油率C. 测定微生物数量的常用方法有活菌计数法、显微镜直接计数法D. 为了使橘皮油易与水分离需加入NaCl和\ Na_2SO_4【答案】D【解析】解 A.胡萝卜素鉴定的方法一般采用纸层析法 A正确B.因为其原料易焦糊、分解所以柑橘芳香油的制备通常使用压榨法将橘皮干燥去水并用石灰水浸泡能够提高出油率 B正确C.测定微生物数量的常用方法有活菌计数法、显微镜直接计数法 C正确D.为了使橘皮油易与水分离需加入 NaHCO_3和 NaSO_4 D错误故选 D8.在果酒、果醋和腐乳制作中都要防止微生物污染有关叙述正确的是（）A. 果酒发酵阶段应封闭充气口防止杂菌进入放完气后要迅速拧紧B. 腌制腐乳的卤汤中应含有12%左右的食盐以抑制细菌的增殖C. 利用自然菌种发酵果酒时将封有葡萄汁的发酵瓶进行高温高压灭菌D. 将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时底层和近瓶口处需加大用盐量【答案】A【解析】解 A.果酒制作需要无氧环境因此果酒发酵阶段应封闭充气口为防止杂菌进入放完气后要迅速拧紧 A正确B.腌制腐乳的卤汤中应含有12%左右的酒以调味和抑制细菌的增殖 B错误C.利用自然菌种发酵果酒时不能将封有葡萄汁的发酵瓶进行高温高压灭菌否则会杀死葡萄汁中的野生酵母菌 C错误D.将长满毛霉的豆腐放在瓶中并逐层加盐由于越接近瓶口被杂菌污染的机会越大因此接近瓶口部分的盐要铺厚一些 D错误故选 A9.家庭制作泡菜时一般需要配制泡菜盐水且在冷却的盐水中可加入少量陈泡菜液在制作初期泡菜坛的水槽中有时有气泡冒出对以上操作及现象的分析错误的是（）A. 制作初期乳酸菌无氧呼吸过强导致泡菜坛水槽中有气泡冒出B. 在冷却的盐水中加入少量陈泡菜液可缩短泡菜制作时间C. 配制的泡菜盐水中盐与水的质量比为1∶4D. 若要分离纯化泡菜滤液中的乳酸菌可用平板划线法或稀释涂布平板法【答案】A【解析】解 A.乳酸菌是厌氧菌只能进行无氧呼吸且其无氧呼吸只能产生乳酸不会产生二氧化碳导致气泡产生 A错误B.陈泡菜液含有乳酸菌为泡菜发酵提供菌种故在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液可以缩短制作时间 B正确C.泡菜制作需要配制盐水其中盐与水的质量比为1∶4 C正确D.纯化菌种时可用平板划线法或稀释涂布平板法分离得到单菌落 D正确故选 A10.山东酱豆的制作要经过两次发酵第一阶段以大豆为主要原料利用毛霉、曲霉或细菌的作用分解大豆蛋白质第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主要原料进行乳酸发酵下列叙述正确的是（）A. 第一阶段在空气中发酵时保湿有利于霉菌的菌丝生长B. 第二阶段定期通入空气有利于乳酸菌活动C. 毛霉、曲霉产生的蛋白酶能促进大豆蛋白质、脂肪分解可以丰富营养成分D. 乳酸发酵能促进蔬菜中纤维素水解损失了营养【答案】A【解析】解 A.第一阶段以大豆为主要原料利用毛霉、曲霉或细菌的作用分解大豆蛋白质在空气中发酵时保湿有利于霉菌的菌丝生长 A正确B.第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主要原料进行乳酸发酵乳酸发酵不需要氧气 B错误C.毛霉、曲霉产生的蛋白酶只能促进大豆蛋白质分解不能促进脂肪分解 C错误D.乳酸发酵能促进蔬菜中纤维素水解有利于人们食用后消化吸收不会损失营养 D错误故选 A11.腐乳制作过程中前期发酵后要将毛坯加盐腌制盐的作用是（）①抑制毛霉生长防止杂菌污染和繁殖②析出水分使毛坯变硬不易过早酥烂③调节口味使腐乳有一定咸味④浸提毛霉菌丝上的蛋白酶催化蛋白质水解A. ①③④B. ①②③④C. ②④D. ①②③【答案】B【解析】豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分使豆腐块变硬在后期制作过程中不会过早酥烂同时盐能抑制微生物的生长避免腐败变质能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶12.关于果酒的制作下列叙述中正确的是（）A. 榨汁前应先除去葡萄枝梗再将葡萄单个冲洗干净B. 发酵过程中需要一直打开瓶盖放气以防止发酵瓶破裂C. 为快速获得酒精发酵的温度一般维持在\ 30sim 35℃最好D. 果酒发酵产生的酒精能为醋酸菌生产醋酸提供原料【答案】D【解析】解 A.榨汁前应先将葡萄简单冲洗再除去枝梗以达到去除灰尘等污染物的目的A错误B.酒精发酵过程中需要适时拧松瓶盖放气而不是打开瓶盖 B错误C.酵母菌适宜的生长温度为18~25℃因此发酵的温度维持在18~25℃最好 C错误D.果酒发酵产生的酒精可为醋酸菌提供碳源为醋酸菌生产醋酸提供原料 D正确故选 D13.如图表示利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的某个阶段．下列有关叙述不正确的是（）A. 该生长曲线是微生物在连续培养条件下获得的B. 曲线中的代谢产生最可能属于初级代谢产物C. 调整培养液中C: N为4: 1可以提高该产物产量D. 曲线表明该产物的形成速率与菌体数量有关【答案】B【解析】解 A从图中生长曲线分析不存在衰亡期说明是在连续培养条件下获得的生长曲线 A正确B、初级代谢产物在微生物生长的各个时期都可以合成而曲线中产物曲线显示微生物在稳定期才合成应是次级代谢产物 B错误C 、调整培养液中C: N为4: 1可以提高该产物产量 C正确D、根据两曲线走势可以发现产物的生成速率与菌体数量相关 D正确．故选 B．14.下列关于泡菜制作的说法中正确的是（）A. 制作时间的长短对泡菜质量影响不大数月后也可以随食随取B. 泡菜发酵过程中会产生多种酸其中主要是亚硝酸C. 各种风味不同的泡菜的制作过程基本类似都是利用乳酸菌发酵D. 热水短时处理蔬菜的目的是破坏细胞膜从而使成品泡菜口感较脆【答案】C【解析】A、亚硝酸盐的含量影响泡菜的质量在泡菜腌制过程中腌制方法、时间长短和温度高低等都会影响亚硝酸盐的含量 A错误B、泡菜发酵过程中会产生多种酸其中主要是乳酸还有少量的亚硝酸 B错误C、各种风味不同的泡菜的制作过程基本类似都是利用乳酸菌发酵 C正确D、用热水短时处理可抑制某些微生物产生果胶酶从而使成品泡菜口感较脆 D错误15.生物武器是指在战争中使人、畜致病毁伤农作物的微生物及其毒素通常包括致病菌、立克次氏体、衣原体、病毒、真菌和毒素六大类根据它们的类型预测下列不属于生物武器危害性特点的是（）A. 传播不受气候影响B. 传染范围广C. 传播途径多D. 传染性强【答案】A【解析】A项生物武器易受环境条件（如温度）的影响还受地形、风向等多种条件影响 A错误B项生物武器的传染范围广 B正确C项生物武器的传播途径多 C正确D项生物武器具有传染性强的特点 D正确故选A16.《唐书》记载“葡萄酒西域有之……及破高昌……京中始识其味”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法也就是破碎葡萄果粒的方法与今日一些酒厂沿用的方法非常相似下列叙述错误的是（）A. 古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌B. “踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀C. 葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理D. 在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境【答案】D【解析】解 A.古代人们并不认识酵母菌但在酿制葡萄酒的过程中可能已经利用了酵母菌如葡萄皮上的斑点就是天然的野生酵母菌 A正确B.“踏浆”可以使酵母菌充分与葡萄汁混合接触使酵母菌快速发酵加速酒的生成 B正确C.酵母菌在氧气充足的条件下将葡萄糖彻底分解成二氧化碳和水在缺氧的条件下分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳所以酿酒利用的是酵母菌的无氧呼吸 C正确D.酵母菌缺氧时进行酒精发酵所以在发酵过程中要保证无氧环境但并不是说酿酒的整个过程需要无氧环境酿酒有多项工序只需发酵过程保证无氧环境就可以 D错误故选 D17.微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域下列叙述错误的是（）A. 根据发酵条件要求微生物发酵过程分为有氧发酵和厌氧发酵B. 谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌可用于发酵生产谷氨酸制取味精C. 当缺少糖源和氧气时醋酸菌将乙醇变为乙醛再将乙醛变为醋酸D. 乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸可用于制作酸奶和泡菜【答案】C【解析】A、根据发酵条件要求微生物发酵过程分为有氧发酵和厌氧发酵 A正确B、谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸来制取谷氨酸钠（味精） B正确C、醋酸菌是一种好氧菌当氧气充足、缺少糖源时醋酸菌先将乙醇变为乙醛再将乙醛变为醋酸 C错误D、制作酸奶和泡菜使用的菌种为乳酸菌乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸 D 正确18.绿色植物甲含有物质W 该物质易溶于极性有机溶剂难溶于水且受热、受潮易分解其提取流程为植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品下列说法正确的是（）A. 在提取物质W时最好不要选用高温烘干的原料B. 在提取物质W时最好选用新鲜含水量高的原料C. 活性炭处理提取液的目的是吸附物质WD. 尽量在温度较高的情况下操作以加快提取过程【答案】A【解析】A、由于物质W受热易分解因此在提取物质W时最好不要选用高温烘干的原料 A正确B、由于物质W受潮易分解因此在提取物质W时最好不要选用新鲜含水量高的原料 B 错误C、活性炭处理提取液的目的是去除提取液中的色素 C错误D、由于物质W受热易分解所以尽量不要在温度较高的情况下操作 D错误19.泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化如下图所示下列叙述中错误的是（）A. 发酵初期由于氧气的存在而抑制了乳酸菌的增殖B. 发酵中期乳酸含量增加的原因是乳酸菌数量增多C. 取食泡菜的时期应是发酵后期D. 泡菜发酵过程中乳酸菌和乳酸的变化趋势一致【答案】D【解析】解 A.乳酸菌为厌氧菌发酵初期由于氧气的存在而抑制了乳酸菌的增殖 A正确B.乳酸菌发酵生成乳酸发酵中期乳酸含量增加的原因是乳酸菌数量增多 B正确C.取食泡菜的时期应是发酵后期此时亚硝酸盐含量有所降低 C正确D.发酵初期和中期乳酸菌和乳酸的变化趋势一致但发酵后期变化趋势不一致 D错误故选 D20.人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长下列叙述正确的是（）A. 在葡萄酒自然发酵过程中起主要作用的是野生酵母B. 葡萄汁要装满发酵瓶营造无氧环境以利于发酵C. 在缺氧、呈酸性的发酵液中醋酸杆菌能大量生长繁殖D. 果酒发酵过程中温度控制在30℃\ 果醋发酵过程中温度控制在20℃\【答案】A【解析】解 A.葡萄酒自然发酵过程中起主要作用的是葡萄皮表面附着的野生型酵母菌A正确B.葡萄汁不能装满发酵瓶要留有大约1/3的空间有利于酵母菌通过有氧呼吸进行繁殖同时可以防止液体溢出 B错误C.醋酸菌是好氧性细菌只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动 C错误D.果酒发酵过程中温度应控制在18~25℃而果醋发酵过程中温度应控制在30~35℃ D错误故选 A二、解答题（本大题共计4小题每题10分共计40分）21.（1）A组同学制作泡菜在泡菜腌制的过程中要注意控制腌制的时间、________和食盐的用量这过程离不开乳酸菌的作用其代谢类型为________ 泡菜坛内有时会长出一层白膜这层白膜是由________繁殖而形成的21.（2）B组同学制作腐乳在制作腐乳过程中在腐乳表面往往会有一层致密的皮这层皮实际上是________的匍匐菌丝对人体无害加盐的主要作用是________ 避免豆腐块变质21.（3）C组同学制作蓝莓果酒与果醋某同学对自己的发酵装置定时通过充气口充气该同学是在制蓝莓果________ 另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气通入无菌空气的目的是______________________________________【答案】（1）温度, 异养厌氧型, 酵母菌【解析】解（1）泡菜制作过程中由于腌制的时间、温度、盐的用量等都会影响泡菜的品质因此在泡菜腌制的过程中要注意控制腌制的时间、温度、盐的用量等乳酸菌的代谢类型为异养厌氧型泡菜坛内出现白膜为酵母菌繁殖而形成的【答案】（2）毛霉, 抑制微生物生长【解析】（2）在制作腐乳过程中起主要作用的微生物是毛霉腐乳制作时加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分使其变硬防止腐乳酥烂同时抑制微生物生长避免豆腐块变质【答案】（3）醋, 在有氧条件下酵母菌大量繁殖【解析】（3）由题意知该同学对自己的发酵装置定时通过充气口充气说明菌种进行有氧呼吸因此是果醋的制作过程酵母菌是兼性厌氧型微生物利用酵母菌酿酒时先通入氧气的目的是在有氧条件下使酵母菌迅速繁殖数量增加快速形成优势种群22.（1）培养基的配置和灭菌根据目标微生物的特性配置相应的培养基熔喷布的主要成分为聚丙烯纤维（PP 组成仅含有C、H两种元素）用于筛选的固体培养基除需加入经过处理的聚丙烯粉末作为唯一的________外还应加入________________、琼脂等配置好后进行灭菌备用22.（2）目的菌的获取、选择、扩大培养目的细菌大多分布在距地表约5~10cm的潮湿土壤层因此土壤取样时一般________________ 在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂目的菌的作用可使目的菌落周围出现透明圈应当选择透明圈直径与菌落直径比值________（填“天”或“小”）的菌落作为目的菌群接种于液体培养基中再进行扩大培养22.（3）目的菌的保存在无菌操作下用接种环将获取的目的菌接种在________（填“平面培养基”或“斜面培养基”）上培养适当时间后置于 4℃冰箱中保存22.（4）工业化使用影响目的菌降解熔喷布效果的因素有温度、pH以及________________________________________等（答出两点即可）22.（5）该团队中某位研究员甲在某稀释浓度下筛选出150个菌落其他研究员在该浓度下只筛选出大约50个菌落该研究员的实验结果与其他研究员存在差异的原因可能是_____________________________________（答一项即可）【答案】（1）碳源, 氮源、无机盐、水【解析】解（1）熔喷布主要成分为聚丙烯纤维要从土壤中筛选出能高效降解一次性口罩（熔喷布）的细菌应使用已经过处理的聚丙烯为唯一碳源的固体培养基除此之外培养基中还应加入水、氮源、无机盐和琼脂等配置好后进行高压蒸汽灭菌【答案】（2）铲去表层土壤（或取相应位置）, 大【解析】（2）绝大多数细菌分布在距地表约5~10cm的土壤层因此土壤取样时一定要铲去表层土壤在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂目的菌能分解PP 使得目的菌落周围出现透明圈若透明圈直径与菌落直径比值大说明该菌落分解PP的效率高应作为目的菌群【答案】（3）斜面培养基【解析】（3）在无菌操作下用临时保藏的方法获取目的菌并接种在斜面培养基上培养适当时间后置于4°C冰箱中保存【答案】（4）目的菌降解PP的能力、目的菌的浓度、熔喷布材质、处理时间【解析】（4）影响目的菌降解熔喷布效果的因素有温度、pH以及目的菌降解PP的能力、目的菌的浓度、熔喷布材质、处理时间等【答案】（5）甲研究员用的培养基被污染或甲研究员所选土壤样品不一样【解析】（5）研究员甲在某稀释浓度下筛选出150个菌落其他研究员在该浓度下只筛选出大约50个菌落甲的实验结果与其他研究员差异的原因可能是①培养基被污染可以用甲研究员配制的同批培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照来进行验证②甲所选土壤样品不一样可以用与甲研究员一样的土壤进行重复实验来验证23.（1）过程①②均发生在酵母菌的________中．23.（2）过程④是醋酸菌在________时将酒精变成乙醛再将乙醛变成醋酸过程⑤是醋酸菌在________时将葡萄糖转变成醋酸．23.（3）果酒的制作离不开酵母菌在制作葡萄酒时菌种主要来自________．23.（4）制作果酒的条件是先通气后密封．先通入无菌空气的目的是________ 后密封的目的是________．用反应式表示出制酒过程刚开始时发生的主要化学变化________．23.（5）泡菜发酵过程中会产生多种酸其中主要是________．对亚硝酸盐的定量测定可以用________法因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色化合物．进行样品测定时还要取等量水进行同样的测定目的是________．【答案】细胞质基质【解析】解（1）过程①是细胞呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中②是无氧呼吸的第二阶段为酒精发酵发生在细胞质基质中．【答案】缺少糖源、氧气充足, 氧气、糖源充足【解析】（2）过程④醋酸发酵是醋酸菌在缺少糖源、氧气充足时将酒精变成乙醛再将乙醛变成醋酸过程⑤醋酸发酵是醋酸菌在氧气、糖源充足时将葡萄糖转变成醋酸．【答案】附着在葡萄皮上的野生型酵母菌【解析】（3）在制作葡萄酒时菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌．【答案】让酵母菌在有氧条件下大量繁殖, 让酵母菌在无氧条件下产生酒精,C_6H_12O_6+ 6H_2O+ 6O_2xrightarrow,酶6CO_2+ 12H_2O+ 能量。