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微生物学与发酵工程的关系微生物学是研究微生物的科学，而发酵工程是利用微生物进行工业生产的一门学科。
微生物学与发酵工程之间存在着紧密的联系和互相促进的关系。
微生物学为发酵工程提供了理论基础和实验依据，而发酵工程则是微生物学研究成果的应用和发展。
微生物学为发酵工程提供了丰富的微生物资源。
微生物是发酵工程的基础和关键。
通过对各种微生物的研究和分离，可以得到适合发酵生产的菌种。
微生物学家通过对微生物的形态、生理、遗传等方面的研究，为发酵工程提供了合适的菌种选择和培养条件的优化。
微生物学的发展也推动了发酵工程的进步，新的微生物资源的发现使得发酵工程的应用范围更加广泛。
微生物学为发酵工程提供了发酵过程的理论基础。
微生物学研究了微生物的代谢途径、生长规律、产物合成等方面的原理，为发酵工程的设计和优化提供了重要的依据。
通过对微生物代谢途径的研究，可以了解微生物在不同条件下的生长和代谢特点，从而调节发酵条件以提高产物的合成效率。
微生物学还研究了微生物的基因工程和代谢工程，通过改造微生物的基因组和代谢途径，可以实现对发酵过程的精确控制和产物的改良。
发酵工程的实践应用也促进了微生物学的发展。
发酵工程的需求推动了微生物学技术的创新和改进。
在大规模发酵生产中，微生物的培养、发酵条件的控制、产物的提取纯化等都需要微生物学的技术支持。
同时，发酵工程中的问题和挑战也促使微生物学家进行更深入的研究，以提供更好的解决方案和技术支持。
微生物学与发酵工程的关系可以用一个相互促进的循环来描述。
微生物学为发酵工程提供了理论和实验基础，为发酵工程的发展提供了支持；而发酵工程的应用和需求则推动了微生物学的研究和创新。
两者相互依赖、相互促进，共同推动了微生物学和发酵工程的发展。
总的来说，微生物学与发酵工程之间存在着紧密的关系。
微生物学为发酵工程提供了微生物资源和理论基础，而发酵工程则是微生物学研究成果的应用和发展。
微生物学与发酵工程的合作促进了两个领域的发展，为工业生产和科学研究提供了重要的支持和推动。
《微生物与发酵工程专题》重点难点知识梳理及典例分析本专题包括微生物与生物固氮；微生物的类群、营养、代谢和生长；发酵工程。
考点一、生物固氮是固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。
1、固氮微生物的种类：2、氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位：3、氮循环：2．下列有关根瘤菌及其生物固氮方面的叙述，正确的是（）A．制备根瘤菌DNA时需用纤维素酶处理细胞壁B．根瘤菌的固氮基因编码区含有内含子和外显子C．大豆种子用其破碎的根瘤拌种，不能提高固氮量D．根瘤菌固氮量与侵入植物的生长状况有关解析：根瘤菌属于细菌，细胞壁的成分是糖类与蛋白质结合成的化合物，不是纤维素，不能用纤维素酶处理细胞壁；根瘤菌属于原核生物，原核生物的基因的编码区是连续的，不分内含子和外显子；大豆种子用其破碎的根瘤拌种，有利于根瘤菌与植物的共生，能提高固氮量，ABC选项错误。
根瘤菌与侵入植物之间是互利共生关系，植物通过光合作用制造的有机物一部分供给根瘤菌，所以，D选项正确。
考点二、微生物的类群（1）微生物的概念及类群微生物是指形体微小、结构简单，通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。
它包括有非细胞生物，如病毒、类病毒、朊病毒；细胞生物，又可分为原核生物，如细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌（蓝藻）；真核生物，又可分为真菌，如酵母菌、霉菌、大型真菌(蘑菇、灵芝等)，原生生物(变形虫、草履虫)。
（2）细菌、放线菌、病毒的结构和增殖①细菌细胞壁主要成分是糖类和蛋白质结合成的化合物。
②质粒基因，控制细菌的抗药性、固氮和抗生素的形成。
③光合作用、有氧呼吸作用、生物固氮作用的酶分布在细菌细胞膜上，这些生理活动都是在细胞膜上进行。
④病毒可分为真病毒（DNA或RNA＋衣壳）、类病毒（仅RNA）、朊病毒（Prions，蛋白致病因子）。
⑤菌落是由同种单个或少数细菌繁殖而成的肉眼可见的子细胞群体；⑥细菌、放线菌、病毒繁殖方式分别是二分裂繁殖方式、孢子生殖和增殖（吸附→注入→合成和复制→组装→释放）。
微生物工程与发酵工程微生物工程与发酵工程是一门涵盖微生物学、生物工程学和化学工程学等多个学科知识的综合性学科。
本文将从微生物工程与发酵工程的基本概念、应用领域以及发展前景等方面进行探讨。
微生物工程与发酵工程是利用微生物生长、代谢和功能特性，通过工程手段加工产品的一门学科。
微生物是一类生命活动较为简单的生物体，但却在自然界中发挥着不可或缺的作用。
微生物工程利用这些微生物可控地合成有用的物质，如酶、抗生素、有机酸等。
而发酵工程则是在具体产品的生产过程中，通过对微生物生长环境、培养基和发酵条件的控制，达到最佳生产效果。
微生物工程与发酵工程的应用领域非常广泛。
在食品工业中，微生物工程与发酵工程被广泛应用于酿造、发酵、酸奶、酵素等食品的生产过程中，提高了产品的质量和产量。
在制药工业中，利用微生物工程生产抗生素和其他药物，为人类的健康提供了重要保障。
在环境保护领域，微生物工程与发酵工程可以用来处理废水、废气等环境问题，起到净化环境、保护生态的作用。
随着科学技术的不断发展，微生物工程与发酵工程的前景非常广阔。
在新药开发领域，微生物工程可以利用基因重组技术合成更多更有效的药物，为医疗健康领域带来更多新的突破。
在能源领域，微生物工程可以研发利用微生物生产生物燃料的技术，为替代传统石油能源提供新的途径。
在环境领域，微生物工程可以利用微生物降解有害物质、净化环境等技术，为环境保护和生态建设贡献力量。
总而言之，微生物工程与发酵工程作为一门前沿交叉学科，将继续在多个领域发挥重要作用，为人类的生产生活、医疗健康、环境保护等方面提供更多更好的解决方案。
未来，随着科学技术的不断进步和创新，微生物工程与发酵工程必将迎来更加美好的发展前景。
微生物工程与发酵工程微生物工程与发酵工程是现代生物技术领域中的重要分支，通过对微生物及其代谢产物的研究与应用，为人类社会的发展做出了巨大的贡献。
本文将从微生物工程和发酵工程的基本概念、应用领域、发展历程以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、微生物工程的基本概念微生物工程是一门综合性的学科，它以微生物为研究对象，通过对微生物的生理特性、代谢途径以及遗传信息进行研究，运用工程技术手段来改良微生物的性质或开发利用微生物，以满足人类社会对于产品、能源、环境等方面的需求。
微生物工程广泛应用于医药、食品、农业、能源等领域，其中最具代表性的就是微生物的工业发酵。
微生物工程通过对微生物的培养、菌种筛选、代谢工程等方式，实现了大规模的微生物生产，如生物药物、生物肥料、酿造工艺中的酒精、乳酸、醋酸等。
此外，微生物工程还可以应用于环境修复、废弃物处理、能源生产等领域。
二、发酵工程的基本概念发酵工程是微生物工程领域中一个重要的分支，它以微生物的代谢过程为基础，运用工程技术手段进行发酵过程的优化、控制和扩大规模生产，以提高产品的产量和质量。
发酵工程广泛应用于食品、医药、化学等领域。
在食品行业中，发酵工程被用于酿造传统的食品和调味品，如酱油、酱菜、味精等。
在医药行业中，通过发酵工程可以生产多种生物药物，如抗生素、乙肝疫苗等。
在化学行业中，发酵工程被用于生产有机酸和有机溶剂，如乳酸、醋酸、甘油等。
三、微生物工程与发酵工程的发展历程微生物工程与发酵工程的发展历程与人类社会对于资源利用和生产方式的需求密切相关。
随着工业革命的爆发，人类对于能源和化工产品的需求日益增长，推动了微生物工程与发酵工程的发展。
19世纪末，发酵工艺的研究进入了现代化阶段，由此标志着微生物工程与发酵工程的发展有了较大的突破。
20世纪初，发酵工程开始应用于工业生产，如酒精、醋酸等的大规模生产。
在此后的几十年间，发酵工程经历了从衰退到复兴的过程，由于人造合成有机化合物的发展和应用，导致了对于发酵工艺的冷落。
四发酵工程及其应用(30分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题10分,共40分)1.下列关于发酵过程的叙述中,不正确的是( )A.对培养基灭菌是发酵生产中的一个很重要的环节B.随时检测影响发酵过程的各种环境条件,并予以控制,才能保证发酵的正常进行C.在发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢物的形成D.发酵产品的分离方法是相同的【解析】选D。
发酵过程中一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降,因此对培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,A正确;发酵过程中,由于微生物代谢过程中产生热量和代谢产物的积累,发酵环境不断变化,需随时检测影响发酵过程的各种环境条件,并予以控制,保证发酵的正常进行,B正确;环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,还会影响微生物代谢物的形成,需随时检测影响发酵过程的各种环境条件(温度、pH、溶解氧、通气量与转速等)并予以控制,C 正确;不同的发酵产品其分离方法各不相同,如果发酵的产品是微生物本身,在发酵之后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,而如果发酵产品是代谢物则需通过蒸馏、萃取或离子交换等措施来提取、分离和纯化,D错误。
2.(2021·济南高二检测)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【解析】选B。
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;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;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;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。
热点四：微生物代谢与发酵工程、酶工程●考点提示本章内容较零散，但与生物工程、环境问题联系最紧密，应用最广泛。
在高考考查能力方面，可将本节内容与本学科前沿和新发展领域，结合生产生活实际创设一些新的问题情境来出题。
本章热点关注的问题有：微生物与环境污染的净化；发酵工程与工业化生产；发酵工程与生物工程之间的联系；微生物种群生长曲线与生态学等内容。
本章的命题趋势：一方面，环境问题在本章较易结合微生物的结构、代谢特点创设新情境，考查学生对微生物在环保方面的应用；另一方面，本章的发酵工程和酶工程是生物工程的下游处理技术，基因工程、细胞工程的研究成果，大多需要通过它们来实现产业化，将整个生物工程综合起来，可以创设新的问题情境，并能更多的将环保、生产、医药等方面融合起来。
●试题点拨理清本章与其他章节的联系。
基因工程所需的供体、受体及工具酶等大都需要由微生物来承担或生产。
因此，本章有关细菌、病毒的结构和繁殖的内容，与第三章的内容有密切联系。
第三章《遗传与基因工程》中有关原核生物基因表达的调控，是学习酶合成的调节的知识基础。
一方面，菌种遗传特性的定向改造，必须要用细胞工程的方法，另一方面，细胞工程和基因工程的研究成果，大多要通过发酵工程和酶工程，才能发挥出社会效益和经济效益。
因此，四大生物工程的内容是相互交叉、密切相关的。
微生物类群和生物代谢的知识点较零乱，但在复习时应联系必修教材的生物体的结构和生物体新陈代谢相关的知识融会贯通。
对微生物类群可列表归类。
发酵工程建立在微生物类群和微生物代谢相关知识上。
复习过程中应将理论知识应用在分析发酵工程的应用这部分内容上。
●试题全解第Ⅰ卷（选择题共70分）一、单项选择题（本大题共26小题，每小题2分，共52分。
每小题只有一个选项符合题意）1．下列生物属于微生物的是（）①细菌②高等动物③放线菌④高等植物⑤病毒A．①②③B．①③④C．②③⑤D．①③⑤【解析】微生物所包含的类群十分庞杂，在目前已经知道的大约10万种微生物中，既包括没有细胞结构的病毒等，又包括原核生物界、真菌界以及原生生物界的生物。
专题四微生物与发酵工程一、选择题1、细菌培养过程中分别采用了高压蒸气、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法可依次用于杀灭哪些部位的杂菌（）A、接种环、手、培养基B、高压锅、手、接种环C、培养基、手、接种环D、接种环、手、培养基2、下列关于发酵工程的说法，错误的是（）A、发酵工程的产品是指微生物的代谢产物和菌体本身B、可通过人工诱变选育新品种C、培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌D、环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成3、下列措施中能把微生物生长的调整期缩短的是（）A、接种多种细菌B、增加培养基的量C、加大接种的量D、选用孢子接种4、下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（）A、是碳源的物质不可能同时是氮源B、凡是碳源都能提供能量C、有些含氮的无机盐可以是生长因子D、有些无机氮源也能提供能量5、科学家通过对黄色短杆菌进行诱变处理，选育了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，从而达到了让黄色短杆菌大量积累赖氨酸的目的，这种人工控制的方法实质上利用了以下哪种调节方式？（）A、酶合成的调节B、酶活性的调节C、二者都有D、二者都无6、关于微生物代谢调节说法正确的是（）A、乳糖诱导大肠杆菌合成分解乳糖的酶属于酶活性的调节B、酶活性调节是一种快速、精细的调节方式C、酶合成调节与酶活性调节不是同时存在的D、微生物的代谢产物与酶结合不会改变酶的结构7、在培养酵母菌时，培养基中加入什么样的特殊物质，以保证抑制其他杂菌的繁殖（）A、生长因子B、食盐C、高浓度蔗糖溶液D、青霉素8、分离提纯是制取发酵产品不可缺少的阶段，产品不同，分离提纯的方法不同，对产品的代谢产物常采用的提取方法是（）①蒸馏②萃取③过滤④离子交换⑤沉淀A、①③⑤B、①②④C、①②③D、③④⑤9、下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述中，正确的是（）A、发酵中不断通入纯氧气B、搅拌的目的只是使空气形成细小气泡，增加培养基中的溶氧量C、冷却水可使酶的活性下降D、若培养条件不当就不能得到所需产品10、发酵工程中培育优良品种的方法有多种，其中能定向培育新品种的方法是（）①人工诱变②基因移植③细胞杂交A、①B、①②C、②③D、①②③11、人们常用大肠杆菌作为判断自来水是否被粪便污染的指示菌，我国规定1000mL自来水中的大肠杆菌数不得超过（）A、1个B、3个C、5个D、10个12、下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长（S、C、M为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质），问细菌不能合成哪一种物质？（“+”表示生长良好，“－”表示生长不好）A、UB、VC、YD、Z13、某一种细菌菌株需要从环境中摄取现成的亮氨酸（20种氨基酸中的一种）才能够生长，此菌株对链霉素敏感。
实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表中列出的细菌菌株类型。
根据实验目的，选用的培养基类型是（）注：L—亮氨酸S—链霉素“+”示加入“－”示不加入例如：L—：不加入亮氨酸；S+：加入链霉素14、在培养基的配制过程中，具有如下步骤，其正确顺序为（）①溶化②调pH ③加棉塞④包扎⑤培养基的分装⑥称量A、①②⑥⑤③④B、⑥①②⑤③④C、⑥①②⑤④③D、①②⑤④⑥③15、下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是（）A、氨基酸、核苷酸、多糖、毒素、激素B、核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸C、多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸D、氨基酸、多糖、维生素、色素、抗生素16、细菌数目增长最快时期和活菌数目的高峰期分别为（）A、对数期、稳定期B、稳定期、稳定期C、对数期、对数期D、稳定期、对数期17、单细胞蛋白是（）A、从微生物细胞中提取出来的蛋白质B、微生物的初级代谢产物C、微生物的次级代谢产物D、通过发酵获得的微生物菌体18、酵母菌培养基中，常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是（）A、细胞会发生质壁分离B、碳源太丰富C、改变了酵母菌的pH值D、葡萄糖不是酵母菌的原料19、在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序是（）①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜试管，管口并齐，使斜面向上成水平状态。
②右手拧松棉塞，但不取下。
③在火焰边用右手无名指和小指夹住两个棉塞，将它们取下，同时左腕转动，烧灼管口一周。
④将接种环伸入管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体，立即将接种环抽出。
⑤右手拿接种环，在火焰上烧灼灭菌。
⑥在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部，由里向外轻轻画蛇形细线。
⑦抽出接种环，再用火焰烧灼管口，并在火焰上方将棉塞塞上。
A、①②③④⑤⑥⑦B、①②⑤③④⑥⑦C、①③②④⑤⑥⑦D、②③①④⑤⑦⑥20、自然界存在着许多微生物，它们是自然界不可缺少的生物，下列有关自然界的各种微生物的叙述中，正确的是（）A、所有微生物在细胞结构上都无成形的细胞核B、只有附着在豆科植植根部的微生物才能进行生物固氮C、所有微生物在生态系统中均属于分解者D、维生素是某些微生物生长和发育所必需的生长因子二、多项选择题21、下列关于病毒的叙述正确的是（）A、病毒的衣壳决定其抗原的特异性B、含RNA的病毒较含DNA的病毒更易发生变异C、病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行D、灭活的病毒不具有抗原性22、下列对连续培养优点的叙述，正确的是（）A、能及时补充所需的营养，提高产量B、有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中C、能消除不利于微生物生长的某些环境因子D、提高了设备的利用率23、下列有关微生物培养的实验叙述不正确的是（）A、高压蒸汽灭菌时，锅内气压为98kPaB、培养基分装时，培养基高度约为试管高度的1/3C、实验结束后带菌培养基应加热后倒掉D、在培养基接种菌种时，应将菌种接入培养基内部有利于其生长24、下列属于选择培养基的是（）A、培养金黄色葡萄菌所用的加高浓度食盐的培养基B、分离自生固氮菌所用的无氮培养基C、加入伊红——美蓝用于检测大肠杆菌的培养基D、制备单克隆抗体时所用的能抑制骨髓瘤细胞和B细胞增殖而不抑制杂交瘤细胞增殖的培养基三、非选择题25、利用灭菌技术，将某种细菌接种到培养皿内，以不同的方式处理培养皿并加盖（表内阴影部分表示有细菌，白色清晰区表示无细菌）。
⑴描述表中1和2结果的不同__________________________________。
⑵根据3、4的结果判断，抗生素P和Q同时用于治疗由这种细菌引起的疾病，疗效如何？________________________________________________⑶说明滥用抗生素治疗细菌感染的疾病的危险性：__________________________。
26、人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。
真菌蛋白的制造过程如图所示。
请根据图回答下列问题：⑴往发酵罐内注入少量氨水的目的是________________________________。
⑵制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注入空气，由此可以推知发酵罐中真菌的异化作用类型是________________。
⑶往发酵罐内添加的一切物品都要经过消毒，从生态学的角度分析，其原因是________________________________________________。
⑷添加的糖被真菌利用，转化形成真菌蛋白，必须经过的生理过程是________________________________________________________________。
⑸从自然界分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。
要获得较多的真菌蛋白，培育优质的真菌菌种可采用_______________________________等方法。
27、下图为细菌生长曲线，请据图回答下列问题。
⑴图中AB段为________________期，BC段为________________期，CD段为________________期，DE段为_________期。
⑵大量合成细胞分裂所需的酶和A TP的时期在________________期，若扩大再生产选取菌种最好在_______________期，该期细菌的增长呈________________型增长。
⑶从BC段进入CD段的原因有_________________________、_____________________、___________________等。
发酵工业为了获得较多的代谢产品，需延长________________期，此时除了要适当补充营养物质外，还应严格控制的条件有________________、________________、________________、________________等。
⑷若在培养中灭菌不严格混入了青霉菌，那么初期出现的生态学现象是___________，一段时间后发现细菌________________，原因是__________________________。
⑸从生存斗争角度考虑，种内斗争最激烈的是________________期。
28、乙型肝炎主要通过血液传播。
乙肝病毒的结构像汤勺，较厚的蛋白质外壳，中心是双链DNA。
乙肝病毒感染肝细胞以后，在肝细胞内可复制出许多病毒颗粒，从而损害肝细胞的机能，严重影响人体健康。
结合课本所学的知识及日常保健知识，回答有关问题：⑴乙型肝炎的主要传播途径是（）A、输血、性接触、刮胡须B、握手C、呼吸D、共同用餐⑵侵入人体肝细胞的是乙肝病毒的________________。
⑶由乙肝病毒外壳蛋白颗粒制成的乙肝疫苗注射入人体后，不会使人致病，但能诱发人体产生抗体，原因是________________________________________________。
⑷直接参与________________细胞的合成、加工、运输抗体的细胞器有____________种，抗体与乙肝病毒特异性结合后，可以使乙肝病毒失去_____________________________能力。
⑸由于基因工程技术的出现，人们很快利用这一技术来生产乙肝疫苗。
基因工程生产乙肝疫苗的研究成果要通过________________工程来实现产业化。
29、艾滋病（AIDS）是目前威胁人类生命的重要疾病之一。
能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。
它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。
请回答：⑴该病毒进入细胞后，能以________________为模板，在________________酶的作用下合成________________，并整合到人的基因组中。
⑵整合后它按照________________原则进行复制，又能以________________为模板合成________________，并进而通过________________过程合成病毒蛋白。
