第第頁專題20發酵工程考點3發酵工程及其應用(2024山東，14，2分)在發酵過程中，多個黑曲霉菌體常聚集成團形成菌球體，菌球體大小僅由菌體數量決定。黑曲霉利用糖類發酵產生檸檬酸時需要充足的氧。菌體內銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制。下列說法錯誤的是()A.相同菌體密度下，菌球體越大檸檬酸產生速率越慢B.發酵中期添加一定量的硫酸銨可提高檸檬酸產量C.發酵過程中pH下降可抑制大部分細菌的生長D.發酵結束后，將過濾所得的固體物質進行干燥即可獲得檸檬酸產品【答案】D相同菌體密度下，菌球體越大，單個黑曲霉菌體越不容易獲得營養物質及氧氣，檸檬酸產生速率越慢，A正確；由題意可知，黑曲霉菌體內銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制，因此，發酵中期可通過添加一定量的銨離子以維持較高的檸檬酸生產速率，B正確；發酵過程中產生的檸檬酸使發酵液pH下降，可抑制大部分細菌的生長，C正確；發酵結束后，過濾得到的固體物質是菌體(為單細胞蛋白)，其代謝物需通過提取、分離和純化等措施獲得，D錯誤。(2024貴州，14，3分)酵母菌W是一種產果膠酶工程菌。為探究酵母菌W的果膠酶產量與甲醇濃度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的關系。將酵母菌W以相同的初始接種量接種到發酵罐，在適宜條件下培養，結果如圖所示。下列敘述正確的是()A.發酵罐中接種量越高，酵母菌W的K值越大B.甲醇濃度為Ⅲ時，酵母菌W的果膠酶合成量最高C.72h前，三組實驗中，甲醇濃度為Ⅱ時，產果膠酶速率最高D.96h后，是酵母菌W用于工業生產中收集果膠酶的最佳時期【答案】C酵母菌W的K值由發酵罐中營養物質的量、發酵罐的體積等因素決定，與接種量無關，A錯誤；由圖可知，甲醇濃度為Ⅱ時，酵母菌W的果膠酶合成量最高，B錯誤；72h前，三組實驗中，果膠酶產量均升高，且曲線Ⅱ的斜率最大，故甲醇濃度為Ⅱ時，產果膠酶速率最高，C正確；96h后，果膠酶的產量呈下降趨勢，不是收集果膠酶的最佳時期，D錯誤。(2024江西，11，2分)井岡霉素是我國科學家發現的一種氨基寡糖類抗生素，它由吸水鏈霉菌井岡變種(JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長)發酵而來，在水稻病害防治等領域中得到廣泛應用。下列關于JGs發酵生產井岡霉素的敘述，正確的是()A.JGs可發酵生產井岡霉素，因為它含有能夠編碼井岡霉素的基因B.JGs接入發酵罐前需要擴大培養，該過程不影響井岡霉素的產量C.提高JGs發酵培養基中營養物質的濃度，會提高井岡霉素的產量D.稀釋涂布平板法不宜用于監控JGs發酵過程中活細胞數量的變化【答案】D據題可知，井岡霉素是氨基寡糖類物質，并非蛋白質，因而其不是基因表達的直接產物，JGs體內沒有編碼井岡霉素的基因，基因通過控制相關酶的合成來控制代謝過程，進而控制JGs發酵生產井岡霉素，A錯誤。擴大培養可以增加菌種數量，一定范圍內菌種數越多，代謝產物也會越多，B錯誤。營養物質濃度過高會促進放線菌的生長、增殖，反而會抑制井岡霉合成，而適當增加營養物質濃度，有利于JGs的生長繁殖和代謝活動，同時提高了反應物濃度，因而會提高井岡霉素的產量，C錯誤。稀釋涂布平板法不可以用來對絲狀菌進行計數，會發生纏繞，D正確。(2023重慶，9，3分)垃圾分類有利于變廢為寶，減少環境污染。如圖為分類后餐廚垃圾資源化處理的流程設計。下列敘述錯誤的是()A.壓榨出的油水混合物可再加工，生產出多種產品B.添加的木屑有利于堆肥體通氣，還可作為某些微生物的碳源C.X中需要添加合適的菌種，才能產生沼氣D.為保證堆肥體中微生物的活性，不宜對堆肥體進行翻動【答案】D壓榨出的油水混合物中有多種物質，可進一步分離純化得到多種產品，A正確；疏松的木屑有利于通氣，木屑成分中含碳元素，可作為某些微生物的碳源，B正確；據圖，沉渣形成X需經過滅菌，故X中需重新添加合適的菌種才能產生沼氣，C正確；圖中堆肥體使用的是好氧菌，翻動堆肥體可增加O2，對好氧菌有利，D錯誤。閱讀下列材料，回答第1、2題。小曲白酒清香純正，以大米、大麥、小麥等為原料，以小曲為發酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厭氧型微生物酵母菌，還有乳酸菌、醋酸菌等細菌。釀酒的原理主要是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發酵產生酒精。傳統釀造工藝流程如圖所示。(2023浙江6月選考，11，2分)小曲白酒的釀造過程中，酵母菌進行了有氧呼吸和無氧呼吸。關于酵母菌的呼吸作用，下列敘述正確的是()A.有氧呼吸產生的[H]與O2結合，無氧呼吸產生的[H]不與O2結合B.有氧呼吸在線粒體中進行，無氧呼吸在細胞質基質中進行C.有氧呼吸有熱能的釋放，無氧呼吸沒有熱能的釋放D.有氧呼吸需要酶催化，無氧呼吸不需要酶催化【答案】A因為無氧呼吸沒有O2參與，第一階段產生的[H]不與O2結合，A正確；有氧呼吸在細胞質基質和線粒體中進行，B錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸都有能量以熱能的形式散失，都需要酶的催化，C、D錯誤。(2023浙江6月選考，12，2分)關于小曲白酒的釀造過程，下列敘述錯誤的是()A.糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖B.發酵液樣品的蒸餾產物有無酒精，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測C.若釀造過程中酒變酸，則發酵壇密封不嚴D.蒸熟并攤晾的原料加入糟醅，立即密封可高效進行酒精發酵【答案】D霉菌通過代謝將淀粉水解為葡萄糖屬于糖化，A正確；橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精反應，變成灰綠色，因此可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精的有無，B正確；發酵壇密封不嚴，則醋酸菌(好氧細菌)會把糖類分解成醋酸(或把乙醇氧化為醋酸)，C正確；蒸熟并攤晾的原料需冷卻后再加入糟醅，以免殺死菌種，且需在有氧條件下培養一段時間，讓酵母菌大量繁殖，此后再密封發酵，D錯誤。(2023河北，18，3分)(多選)乳酸鏈球菌素(Nisin)是乳酸鏈球菌分泌的一種抗菌肽。研究者對Nisin發酵生產過程相關指標進行了檢測，結果如圖。下列敘述正確的是()A.適度提高乳酸鏈球菌接種量可縮短Nisin發酵生產周期B.發酵的中后期適量補加蔗糖溶液可促進菌體生長C.向發酵罐內適時適量添加堿溶液可提高Nisin產量D.發酵結束后主要通過收獲并破碎菌體以分離獲得Nisin產品【答案】ABC適量提高乳酸鏈球菌的接種量，可以使菌體數量增加較快，進而使Nisin濃度更快提高，因此可以縮短Nisin發酵生產周期，在較短時間收獲產品，A正確；蔗糖是乳酸鏈球菌的營養物質，隨著發酵的進行，發酵液中蔗糖含量逐漸降低，因此中后期補加一定量的蔗糖溶液利于菌體生長，B正確；乳酸菌生長過程中產生的乳酸會使發酵罐內pH下降，因此在發酵過程中向發酵罐內適時適量添加堿液，可以創造適于Nisin生產的pH條件，進而提高Nisin產量，C正確；Nisin為乳酸鏈球菌的分泌產物，主要存在于發酵液，不需要破碎菌體，D錯誤。(2023遼寧，13，2分)利用某種微生物發酵生產DHA油脂，可獲取DHA(一種不飽和脂肪酸)。如圖為發酵過程中物質含量變化曲線。下列敘述錯誤的是()A.DHA油脂的產量與生物量呈正相關B.溫度和溶解氧的變化能影響DHA油脂的產量C.葡萄糖代謝可為DHA油脂的合成提供能量D.12~60h，DHA油脂的合成對氮源的需求比碳源高【答案】D從圖可知，一定范圍內，生物量與DHA油脂的產量均隨發酵時間延長而逐漸上升，二者呈正相關，A正確；溫度可影響酶活性，溶解氧可影響呼吸產能，二者的變化都能影響DHA油脂的產量，B正確；葡萄糖氧化分解可釋放能量，為DHA油脂的合成供能，C正確；圖中12~60h，可作為氮源的蛋白胨含量基本不變，而作為碳源的葡萄糖含量大幅下降，說明該時間段DHA油脂的合成對碳源的需求比氮源高，D錯誤。(2023江蘇，16，3分)(多選)某醋廠和啤酒廠的工藝流程如圖所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解過程。下列相關敘述正確的有()A.糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”的目的是利于糖化和滅菌B.發酵原理是利用真菌的無氧呼吸與細菌的有氧呼吸C.醋酸發酵過程中經常翻動發酵物，可控制發酵溫度和改善通氣狀況D.啤酒釀造流程中適當增加溶解氧可縮短發酵時間【答案】ACD糯米“蒸熟”與大米“蒸煮”時的高溫環境有利于滅菌，并且高溫會破壞淀粉分子的結構，有利于糖化過程，A正確；題中發酵的菌種中，霉菌和酵母菌屬于真菌，乳酸菌和醋酸菌屬于細菌，霉菌為需氧型生物，酵母菌無氧呼吸產生乙醇，醋酸菌有氧呼吸產生醋酸，乳酸菌無氧呼吸產生乳酸，B錯誤；醋酸發酵過程中經常翻動發酵物，可提高發酵物內部氧氣含量，改善通氣狀況，并且有利于散熱和控制發酵溫度，C正確；酒曲中的酵母菌屬于兼性厭氧菌，若適當增加溶解氧，有利于酵母菌自身的增殖，從而縮短發酵時間，D正確。(2022山東，14，2分)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環境中時，會通過分泌青霉素殺死細菌，以保證自身生存所需的能量供應。目前已實現青霉素的工業化生產，關于該生產過程，下列說法錯誤的是()A.發酵液中的碳源不宜使用葡萄糖B.可用深層通氣液體發酵技術提高產量C.選育出的高產菌株經擴大培養后才可接種到發酵罐中D.青霉素具有殺菌作用，因此發酵罐不需嚴格滅菌【答案】D由題意可知，當葡萄糖濃度不足時，青霉菌會分泌青霉素，故工業化生產青霉素時，發酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，A正確；青霉菌為異養需氧型真菌，深層通氣液體發酵技術可為發酵提供充足的氧氣，可提高產量，B正確；工業發酵罐體積較大，需要接種的菌株較多，故選育出的高產青霉素菌株經擴大培養后，才可用于工業化生產，C正確；青霉素可抑制細菌生長，但不抑制真菌生長，且污染發酵罐的雜菌種類多，某些雜菌會分泌青霉素酶將青霉素分解，故發酵罐需嚴格滅菌，D錯誤。(2022山東，20，3分)(不定項)啤酒的工業化生產中，大麥經發芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發酵、消毒等工序后，最終過濾、調節、分裝。下列說法正確的是()A.用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發芽就能產生α-淀粉酶B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進行滅菌C.糖漿經蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進行發酵D.通過轉基因技術可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發酵周期【答案】ACD赤霉素可誘導大麥中與α-淀粉酶相關的基因的表達，促進α-淀粉酶的合成，使大麥種子無須發芽就能產生α-淀粉酶，A正確；焙烤的目的是殺死大麥種子胚，但不使α-淀粉酶失活，且沒有起到滅菌作用，B錯誤；蒸煮糖漿是為了終止酶的進一步作用并滅菌，為防止高溫殺死酵母菌，糖漿需經冷卻后才可接種酵母菌進行發酵，C正確；利用轉基因技術改造酵母菌，可減少發酵過程中啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發酵周期，D正確。(2018江蘇單科，16，2分)某高校采用如圖所示的發酵罐進行葡萄酒主發酵過程的研究，下列敘述錯誤的是()A.夏季生產果酒時，常需對罐體進行降溫處理B.乙醇為揮發性物質，故發酵過程中空氣的進氣量不宜