命题角度2发酵工程的应用
1．下图表示制造啤酒的过程，据此回答下列问题：
(1)为什么要把原料放进沸水中混合?
(2)为什么要在混合物冷却后才把酵母菌加进去?
(3)请写出酵母菌所进行的生理过程的化学反应方程式：
(4)研究者发现温度的变化对气体产量有影响，并在不同温度下测定气体的产量(如下表)。请在方格纸上，用表中数据，设计完成曲线图。
温度(℃)
气体体积
[㎜·(10min)]
温度(℃)
气体体积
[·(10min)]
20
10
30
25
40
35
50
20
60
8
70
2
80
1
100
0
(5)请解释这条曲线为什么是这样的形状? 。
[考场错解] (1)除原料中的细菌 (2)避免高温影响酶 的活性 (3) (4)图中未注明横坐标、纵坐标的含义，曲线一直上升或一直下降 (5)微生物代谢过程中需要酶的参与，而酶受温度影响
[高考资源网专家把脉] 对发酵工程中涉及的微生物营养、代谢、种群特点掌握不清楚，或者不能将所学知识应用于生产实际。
酵母菌发酵形成酒精和二氧化碳，原料放入沸水中混合是杀灭细菌、消毒；等到混合物冷却后才加酵母菌是避免酵母菌失活；发酵罐加盖子．是为了满足无氧呼吸的条件；曲线图的绘制以温度为横坐标，以气体体积为纵坐标。
[对症下药] (1)杀灭细菌、消毒 (2)避免酵母菌受热 失活 (3)
(4)纵坐标标注气体体积及其数值，作下图；
(5)该酶的催化作用受温度的影响。在一定温度范围内。酶活性随温度的升高而增强．40℃是酶作用的最适温度，当温度超过40℃，酶的活性随之下降，高温使酶失活
考场思维训训练
1 下图是发酵工程生产产品的流程简图，据图回答：
(1)能生产人生长激素的工程菌是通过①培养的，①是 ；高产青毒素菌种是通过②培育的，②是 。③是 。
(2)④表示 ；⑤表示 。
(3)整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需随时取样，检测 等。以了解发酵过程，还要及时添加 ，同时严格控制
。
(4)若⑥是单细胞蛋白的话。⑥是 。氨基酸、维生素属⑦的 产物。
答案：(1)基因工程 诱变育种 细胞工程 (2)接种 灭菌 (3)细菌数目和产物浓度 培养基 发酵条件(溶氧、温度、pH、通气量、转速) (4)微生物菌体 初级代谢。
探究开放题预测
预测角度1发酵工程与微生物营养、代谢、生长等知识的综合应用
1．目前微生物已经在许多领域得到广泛应用，形成了大规模的发酵工程，为人类创造出了巨大的财富。
(1)自然界细菌变异的主要来源有 。图甲表示利用某种好氧细菌生产人生长激素的发酵工程流程图，欲获得该菌种首先要通过 方法获得目的基因，通过 技术获得工程菌。
(2)选择好的菌种进行扩大培养后，应选用 期的菌种接种到发酵罐内的培养液中，原因是
。
(3)该发酵过程的产物属于 代谢产物，一般在 期大量合成，为了尽可能多地提取人的生长激素，采用图乙的方法。图中1、2所表示的物质分别是 、 ，图中3表示流出物，其中包括的物质有：
。
(4)在发酵过程中发酵罐需要冷却系统冷却的原因是： 。
[解题思路] 细菌因为没有染色体，不能进行有性生殖，变异来源主要有基因突变，可以通过基因工程的方法使细菌获得特定的基因，从而获得特定的产物。菌种扩大培养是采用对数期的细菌作菌种，而获得的发酵产物属于次级代谢产物。
[解答] (1)基因突变 人工合成基因 基因工程
(2)对数 细菌代谢旺盛，形态和生理特征稳定
(3)次级 稳定 新鲜培养液 无菌空气 人的生长激素(代谢产物，老的培养基，菌体等均可)
(4)微生物代谢旺盛，产生大量热量
预测角度2 发酵工程与生物新陈代谢、生态学等知识的综合应用
1．人造蛋白食品的生产可利用现代微生物发酵工程技术，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。下面为真菌蛋白的制造过程的图解，请据下图回答问题：
(1)下列关于“单细胞蛋白”的叙述正确的是
A．是从微生物细胞中提取的蛋白质
B．通过发酵生产的微生物菌体
C．单细胞蛋白不能作为人类食品
D．是微生物细胞分泌的抗生素
(2)由图中向发酵罐里加入的物质看，真菌的代谢方式为 型。发酵过程中活菌数目达到最多的时期是在 期。
(3)向发酵罐里添加少量氨水的目的是 。
(4)添加的糖可被真菌利用、转化形成真菌蛋白必须 经过的生理过程是 。真菌蛋白常作为家畜(猪)的饲料添加剂，猪在食用这些添加剂后能被加速育肥的原因是 。
(5)下列关于对“微生物连续培养优点”的叙述，不正确的是
A．及时补充微生物所需的营养物质，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一些环境因素
D．提高了设备的利用率
(6)下面关于“温度对发酵过程的影响”不正确的叙述是
A．温度过高，发酵周期缩短，产量下降
B．温度不会影响生物合成的途径
C．温度能影响菌种对营养物质的吸收
D．菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同
(7)通常所说的“微生物”，包括病毒、放线菌和细菌还包括真菌，如 等。
[解题思路] 从图中看，发酵罐需加入糖和灭菌空气可知真菌的代谢类型为异养需氧型。发酵过程中加氨水，一方面是调节pH使环境符合真菌的生存环境，另一方面提供氮源满足真菌营养的需要。由糖类转化为氨基酸，必须与含氮部分结合，即氨基转换作用过程。而蛋白质饲料育肥，是蛋白质经动物消化吸收后，经脱氨基作用，其不含氮部分转化为脂肪。
[解答] (1)B
(2)异养需氧、稳定
(3)调节pH、提供氮源 防止杂菌与真菌间的竞争
(4)氨基转换作用 蛋白质(消化吸收后、经脱氨基不含氮部分)可转化为脂肪
(5)B
(6)B
(7)霉菌(青霉、根霉、曲霉)、酵母菌(答一项即可)
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