生物选择性必修3第3节 发酵工程及其应用精品课堂检测

《第1章  发酵工程》

第3节  发酵工程及其应用

必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示

必会知识一  发酵工程的基本环节

1．发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。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．选育菌种

(1)常用菌种：主要是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌等。

(2)菌种特点：①对周围环境的温度、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。②有极强的消化能力。③有极强的繁殖能力。

(3)菌种来源：①从自然界中筛选出优良菌种。②利用诱变育种筛选出符合生产要求的优良菌种。③利用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造，构建出能生产相应产品的菌种。

3．扩大培养：工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，在进行接种前，要对菌种进行扩大培养。

(1)目的：增加菌种的数量，缩短生产周期。

(2)方法：将培养到生长速度最快时期的菌体分开，再进行培养。

4．配制培养基

(1)类型：发酵工程一般使用液体培养基。

(2)要求：①根据菌种的代谢类型，选择不同的材料配制培养基。

②培养基应满足微生物在碳源、氮源、生长因子、水、无机盐等方面的营养要求，并为微生物提供适宜的pH，以利于产物的合成。

③应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。

5．灭菌和接种：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此，培养基和发酵设备必须经过严格的灭菌，接种过程中要注意防止杂菌污染。

6．发酵罐内发酵—发酵工程的中心环节

7．分离、提纯产物，获得发酵产品

必会知识二  发酵工程的应用

1．在食品工业上的应用

(1)生产传统的发酵产品

①以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制成的酱油产品：

②以谷物或水果等为原料，利用酿酒酵母发酵生产的各种酒类。

(2)生产各种各样的食品添加剂：柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，它可以通过黑曲霉的发酵制得；由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。

(3)生产酶制剂：目前，已有50多种酶制剂成功用于食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、延长食品储存期和提高产品产量等方面。这些酶制剂除少数由动植物生产外，绝大多数也是通过发酵工程生产的。

2．在医药工业上的应用

基于发酵工程技术，目前已经开发了种类繁多的药品，如人类生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素，抗血友病因子等。

人们可以采用基因工程的方法，将植物或动物的基因转移到微生物中获得具有某种药物生产能力的微生物；或者直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品，如生长激素释放抑制激素的发酵生产。

此外，科学家还利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转人适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。例如，一种生产乙型肝炎疫苗的方法就是将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产。

3．在农牧业上的应用

4．在其他方面的应用

随着对纤维素水解研究的不断深入，利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功。自然界中还存在着一定数量的极端微生物，它们能在各种极端恶劣的环境(如高温、高压、高盐和低温等环境)中正常生活，对它们的研究已成为国际热点，其中一些极端微生物已应用于生产实践。例如，嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。

必会知识三  啤酒的工业化生产流程

1．啤酒的工业化生产流程

2．啤酒的工业化生产的五点提醒

(1)啤酒酵母菌：通过微生物培养技术筛选出的优良菌种，在接种前进行扩大培养，缩短生产周期。

(2)焙烤温度不能过高，防止淀粉酶失活。

(3)蒸煮后的糖浆一定要冷却后才能接种，防止高温杀死酵母菌。

(4)发酵过程中注意控制好温度、pH、通气、发酵时间等。

(5)接种前要对发酵罐进行灭菌，接种时要进行无菌操作，防止杂菌污染。

必备技能 典例精讲模型秒杀巧思妙解

必备技能一  发酵工程的概念和基本环节

[例1](2022春·四川自贡·高二自贡市蜀光中学校考阶段练习)如下图为研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图，有关叙述不正确的是(    )

A．配制步骤②、③的培养基都要进行严格灭菌

B．步骤③采用涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素

C．步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力

D．步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单细胞形成的菌落

[答案]B．[解析]A、在配制步骤②、③的培养基时，均需要进行高压蒸汽灭菌，A正确；B、要筛选出能高效分解尿素的细菌，所选用的培养基要以尿素为唯一氮源，但牛肉膏和蛋白胨中都含有氮源，因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏、蛋白胨，B错误；C、步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，形成相互对照实验，比较细菌分解尿素的能力，C正确；D、步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，以获得单细胞菌落，D正确。故选B。

必备技能二  发酵工程的概念发

[例2](2022春·浙江·高二校联考期中)以下关于传统发酵与现代发酵工程的说法中，错误的是(    )

A．影响传统发酵食品风味的因素包括菌种差异、代谢特点以及种间关系

B．现代发酵工业大多采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方式组合进行

C．选育优质、高产的菌种是发酵工业的前提条件

D．如果发酵产品是微生物菌体，则可以采用吸附发酵进行产品的分离与提纯

[答案]D．[解析]A、菌种差异、代谢特点会影响发酵产品的风味，不同菌种之间的种间关系会影响发酵食品的营养成分，主要取决于优势菌种，A正确；B、现代发酵工业大多采用好氧、液体、深层、分批及单一纯种发酵的方式组合进行，这样是发酵产物实现产业化，B正确；C、为获得优质的发酵产物，选育优质、高产的菌种是发酵工业的前提条件，C正确；D、如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来，D错误；故选D。

必备技能三  发酵工程的基本环节

[例3](2022春·江苏南通·高二统考期末)下图为酱油制作流程，其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等，该过程需提供营养物质、通入空气，下列说法错误的是(    )

A．米曲霉发酵过程中，添加小麦主要是为米曲霉的生长提供氮源

B．米曲霉分泌的酶可将大分子有机物水解为小分子有机物

C．发酵池发酵阶段，添加的乳酸菌和酵母菌在细胞结构上存在明显不同

D．发酵池发酵阶段，添加食盐是防止发酵过程杂菌污染的重要措施

[答案]A．[解析]A、小麦种子中富含淀粉等多糖，添加小麦主要是为米曲霉的生长提供碳源，A错误；B、米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的蛋白酶、脂肪酶能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，B正确；C、乳酸菌为原核生物，酵母菌为真核生物，原核生物与真核生物在细胞结构上存在明显不同：原核生物无以核膜为界限的细胞核，C正确；D、发酵池发酵阶段，添加食盐是抑制发酵过程杂菌污染和繁殖重要措施，食盐可增大环境的渗透压，使微生物发生渗透失水而死亡，D正确。故选A。

[例4](2022·江苏连云港·统考三模)臭鳜(guì)鱼是利用新鲜鳜鱼为原料，配以食盐、香辛料等在25℃―28℃条件下由乳杆菌等多种微生物共同发酵制得。相关叙述错误的是(    )

A．新鲜鳜鱼应先宰杀冲洗干净，再用高度白酒进行灭菌

B．食盐、香辛料等不仅能调味，而且具有防腐功能

C．腌制时，要将鱼体整齐叠放并进行压实处理

D．发酵环境控制不严，可能会存在食品安全隐患

[答案]A．[解析]A、高度白酒只能杀灭物体表面的菌体，不包括芽孢和孢子，所以属于消毒，不是灭菌，A错误；B、食盐、香辛料等不仅能调味，而且可以防止杂菌污染，所以具有防腐功能，B正确；C、由于乳酸杆菌是厌氧型微生物，所以腌制时，要将鱼体整齐叠放并进行压实处理，营造无氧环境，有利于乳酸杆菌发酵，C正确；D、发酵环境控制不严，可能会有杂菌污染，存在食品安全隐患，D正确。故选A。

必备技能四  发酵工程的应用

[例5](2022春·辽宁·高二辽中第一高级中学校联考期中)下列关于发酵工程在食品工业上应用的叙述，错误的是(    )

A．生产传统发酵产品，如利用产生蛋白酶的霉菌酿造酱油

B．生产各种各样的食品添加剂，可以改善食品的口味但不能增加食品的营养

C．生产食品酸度调节剂，如柠檬酸可以通过曲霉的发酵制得

D．生产酶制剂，少数酶制剂由动植物生产，绝大多数通过发酵工程生产

[答案]B．[解析]A、酱油是一种传统发酵产品，一般是利用米曲霉这样的霉菌，产生的蛋白酶等酶来进行生产，A正确；B、食品添加剂，不仅可以改善食品的口味，还能增加食品的营养，B错误；C、常见的食品添加剂柠檬酸可以通过曲霉的发酵制得，C正确；D、常用的酶制剂绝大多数通过发酵工程生产，少数由动植物生产，D正确。故选B。

必备技能五  啤酒的工业化生产流程

[例6](2022秋·江苏南通·高三济南市历城第二中学统考阶段练习)传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25～30cm厚的泡盖(气泡层)，然后停止通气，进入静止发酵阶段。一段时间后可得啤酒。下列说法正确的是(    )

A．静止发酵阶段酵母菌可直接将淀粉转化为酒精和CO2

B．用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量

C．泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2，能将麦芽汁与空气隔绝

D．现代发酵工程选育出性状优良的菌种后，即可进行发酵罐内的发酵

[答案]C．[解析]A、酵母菌一般不能直接将淀粉转化为酒精，酿酒的原理是酵母菌可以将葡萄糖转化为酒精和CO2，A错误；B、脱落酸抑制细胞分裂、抑制植物的生长、也能抑制种子萌发，故用脱落酸溶液浸泡大麦种子不能促进α-淀粉酶的合成，用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量，B错误；C、泡盖的形成是由于向发酵池中通入无菌空气后，酵母菌有氧呼吸产生大量的CO2，形成的25～30cm厚气泡层，能将麦芽汁与空气隔绝，C正确；D、现代发酵工程选育出性状优良的菌种后，为满足发酵过程的需要，还要对菌种进行扩大培养，才能进行发酵罐内的发酵，D错误。故选C。

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1．(2022春·吉林长春·高二长春市第六中学校考期末)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是(　　)

A．乙菌的运动能力比甲菌强

B．为不影响菌的运动需选用液体培养基

C．该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量

D．获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌的污染

[答案]B．[解析]A、从图中可知看出乙图的黑色沉淀比甲图更多，说明乙菌的运动能力比甲菌强，A正确；B、为了更好地观察菌的运动范围应该选择固体培养基，B错误；C、黑色范围只能代表菌的运动能力，不能代表两种菌产生硫化氢的量，C正确；D、获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌的污染，D正确。故选B。

2．(2022春·云南保山·高二校考期中)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。下列说法错误的是(    )

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．通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂，也可制成微生物饲料

[答案]A．[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正确；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，可作为食品添加剂，例如用酵母菌生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”工人们直接使用；也可制成微生物饲料，例如在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，动物食用后能提高免疫力，D正确。故选A。

3．(2022春·山西晋中·高二祁县中学校考阶段练习)传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼，通过蒸熟、发酵、摊晒，然后将酱饼捣碎和盐汤盛入缸中，主要利用黑曲霉发酵，经5～6个月日晒夜露，不断搅动酱缸里的酱，进行“捣缸”，待酱料完全熟化，再进行压榨过滤。下列说法错误的是(　　)

A．“蒸熟”使大豆蛋白质适度变性，淀粉蒸熟糊化，并杀灭附着在原料上的微生物

B．加盐的目的只是赋予酱油一定的咸味

C．“捣缸”的目的是通风降温，混合均匀，以利于曲霉正常生长繁殖

D．黑曲霉产生的蛋白水解酶等多种酶可水解原料中的蛋白质，增加酱油的鲜味

[答案]B．[解析]A、“蒸熟”使大豆蛋白质变性，有利于后期发酵，同时起到杀灭附着在原料上的微生物的作用，A正确；B、加盐起到抑制某些腐生微生物的活动，同时赋予酱油一定的咸味的作用，B错误；C、黑曲霉是一种好氧菌，“捣缸”的目的是通风供氧，降低温度，混合均匀，以利于黑曲霉正常生长繁殖，C正确；D、黑曲霉有复杂的酶系统，主要是蛋白水解酶等，多种酶可水解原料中的蛋白质，增加酱油的鲜味，D正确。故选B。

4．(2022春·福建福州·高二福建省福州第一中学校考期中)奶酪是人类最古老的食品之一，其种类繁多。如图是天然奶酪的简要制作过程，其中凝乳是指凝固的牛奶，酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固，小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。下列有关叙述错误的是(　　)

A．为了保证奶酪的营养成分，牛奶在乳酸发酵之前应该煮沸消毒处理

B．乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固

C．加热压缩过程可以去除凝乳中多余的水分，有利于奶酪的硬化和保存

D．由奶酪制作过程可推测，儿童食用天然奶酪比牛奶更容易消化吸收

[答案]A．[解析]A、煮沸消毒法是在 100℃煮沸 5～6分钟可以杀死微生物细胞和一部分芽孢，但对于牛奶这些不耐高温的液体，使用巴氏消毒法，在70～75℃煮钟或 80℃煮钟，不仅可以杀死牛奶中的微生物，还可以使牛奶的营养成分不被破坏，A错误；B、由题干信息可知酸性物质和凝乳酶都可以促使牛奶凝固形成凝乳，而图中经过了乳酸发酵，牛奶形成了凝乳，因此乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固， B 正确；C、加热压缩过程去除水分，水分减少，奶酪的硬度加大，不利于微生物生长，有利于储存， C 正确；D、由制作过程可知，奶酪制作过程中经过了微生物发酵，将牛奶中蛋白质分解或变性处理，都有利于蛋白质的消化和吸收，D 正确。故选A。

5．(2022秋·浙江·高三校联考阶段练习)青霉素是一种常用的抗生素，是青霉菌发酵的产物，其工业化生产流程如图所示。下列相关叙述错误的是(    )

A．过程①、②和③都使用了液体培养基

B．过程④可以用青霉素进行灭菌处理，防止杂菌污染

C．过程⑤常用的方法是过滤和沉淀，分离出的菌种可以再使用

D．微生物工业还可以生产疫苗、菌苗、诊断试剂等产品

[答案]B．[解析]A、过程①、②为扩大菌种，③是发酵过程，都使用了液体培养基，有助于目的菌的生长，A正确；B、对培养基灭菌应采用高压蒸汽灭菌，B错误；C、过程⑤是获得菌种，即微生物本身，常采用过滤和沉淀将菌体分离和干燥，分离出的菌种可以再使用，C正确；D、微生物工业在医药工业上的应用包括生产疫苗、菌苗、诊断试剂等产品，D正确。故选B。

6．(2022春·天津·高二校联考期末)用两次微生物发酵的方法，使Vc的生产步骤更加简单。下列有关利用两次微生物发酵法进行工业化生产Vc的叙述，错误的是(    )

A．可用稀释涂布平板法分离纯化生产所需的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆苗

B．生产过程中不能用显微镜直接计数法检测单位体积的培养液中的两种活菌数目

C．生产过程中需要对发酵设备和培养基进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染

D．只能用诱变方法培育更加高产的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌菌种

[答案]D．[解析]A、可用稀释涂布平板法和平板划线法均可获得单菌落，因而可用于分离纯化生产所需的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌，A正确；B、统计菌落数目的方法通常采用显微镜直接计数法和稀释平板涂布法，而显微镜直接计数法不能区分死菌和活菌，因此，生产过程中不能用显微镜直接计数法检测单位体积的培养液中的两种活菌数目，B正确；C、生产过程中需要对发酵设备和培养基进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染，从而导致生产失败，C正确；D、诱变育种是利用物理或化学因素，诱发生物产生基因突变，从中选择优良变异；基因工程是将外源目的基因导入受体细胞，按照人意愿改造生物的性状，故可用诱变方法或基因工程方法培育更加高产的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌菌种，D错误。故选D。

7．(2022春·湖北武汉·高二统考期末)谷氨酸棒状杆菌发酵过程会生成大量的谷氨酸，经加工可制成味精。其发酵过程中，发酵罐中碳氮比(碳元素与氮元素的比值)为4:1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当碳氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制但谷氨酸的合成量大增。下列相关叙述正确的是(    )

A．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白

B．分离、提纯产物是发酵工程的中心环节，有利于获得更多的优质发酵产品

C．由题干信息可推知发酵过程中需调整发酵罐内营养成分的比例

D．在发酵罐内发醇无需严格控制溶解氧、温度、pH等条件

[答案]C．[解析]A、用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得，A错误；B、发酵工程的中心环节是发酵过程，B错误；C、由题意可知“在其发酵过程中，发酵罐中碳氮比(碳元素与氮元素的比值)为4∶1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当碳氮比为3∶1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增”，说明在发酵过程中需调整发酵罐内营养成分的比例以保证先获得大量谷氨酸棒状杆菌，在获得大量发酵产物的目的，C正确；D、谷氨酸棒状杆菌为需氧菌，其发酵过程需要适宜的温度和pH，所以在发酵罐内发酵需严格控制溶解氧、温度、pH等条件，D错误。故选C。

8．(2022春·吉林白城·高二校考周测)黑曲霉可产生蛋白酶、脂肪酶等多种酶。在工业生产中，可利用黑曲酶以豆饼为原料发酵生产酱油。生产酱油的工艺有固态无盐发酵和固态低盐发酵，前者发酵周期短但酱油风味不足，后者发酵周期长而酱油风味好。下列相关叙述错误的是(    )

A．蛋白酶能将蛋白质水解为多肽和氨基酸，增加酱油的风味

B．选用的菌种及生产工艺不同，发酵所得酱油的品质及风味不同

C．固态低盐发酵时食盐抑制黑曲霉的生长而使发酵周期延长

D．常温条件下，黑曲霉含水量较高时有利于菌种保存

[答案]D．[解析]A、蛋白酶能将蛋白质水解为多肽和氨基酸，可增加酱油的风味，A正确；B、选用的菌种及生产工艺不同，酿造产生的酱油的品质及风味不同，B正确；C、固态低盐发酵时，食盐可以抑制黑曲霉的生长从而导致发酵周期延长，C正确；D、常温条件下，黑曲霉含水量较低时有利于菌种保存，D错误。故选D。

9．(2022春·安徽滁州·高二校考周测)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。如图是真菌蛋白的制造过程图解，请据图回答下列问题：

(1)从保持发酵罐内反应条件来看，注入少量氨水的目的是__________。制造真菌蛋白时，需向发酵罐内注入空气，由此可以推知发酵罐中的真菌的异化作用类型是______型。为保证发酵罐中真菌蛋白高产，还要控制________条件。

(2)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______________________________________。

(3)添加的糖被真菌利用，转变形成真菌蛋白，必经的生理过程是_______。

(4)利用微生物发酵工程方法制造出的真菌蛋白，常作为家畜(如猪)的饲料添加剂。猪食用这些蛋白添加剂可加速育肥，其转化的原理是_________________。

(5)根据图中所示生产流程推测，发酵罐中真菌的数量变化曲线可能是_____(填选项)。

(6)从自然界中分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，产量较低。为获得较多的真菌蛋白，选育优良的菌种可采用______________的方法。

[答案](1)     提供氮源，调节pH     需氧     温度

(2)防止杂菌与真菌之间竞争

(3)转氨基作用

(4)氨基酸在猪体内脱氨基，不含氮部分转变为脂肪

(5)C

(6)诱变育种

[解析](1)氨水含氮，且呈碱性，因此既可作为氮源又可调节培养基的pH；制造真菌蛋白时向发酵罐内注入空气，说明发酵罐内真菌的异化作用类型为需氧型；为保证发酵罐中真菌蛋白高产，抑制其过度呼吸，还要控制温度条件；

(2)发酵罐及添加物需经过消毒灭菌，都是为了避免杂菌与真菌的竞争；

(3)糖转化为蛋白质，必须先经过呼吸形成中间产物，然后经转氨基作用形成氨基酸，再经缩合形成蛋白质；

(4)蛋白质用于家畜育肥，是将蛋白质转化为脂肪，须经脱氨基作用，不含氮部分转变为脂肪；

(5)曲线表明该种群数量增加并且达到最高值，随后营养物质等不足数量减少；由于外界变化，如增加营养、空间等，环境条件更加优良，数量继续增加，故选C；

(6)真菌育种常用诱变育种方法，可以提高真菌蛋白产量。

10．(2022春·黑龙江哈尔滨·高二哈师大附中校考期中)如图所示为发酵工程生产产品的流程图：

(1)人们可以通过多种手段获得发酵工程的菌种，例如生产人生长激素的工程菌是通过①基因工程技术培养的，而高产青霉素菌种是通过②培育的，②是_________________。

(2)整个过程的中心阶段是________，要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控制_________________________(写出两项)和通气量、转速等发酵条件。

(3)若⑤是单细胞蛋白，则⑤的本质是_____________________，可采用________等方法将菌体从培养液中分离出来；若通过⑥以氨基酸、维生素、抗生素等为代谢产物，可采用_________________等方法进行提取。

(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的有两个：

①___________________________________；

②____________________________________。

[答案](1)诱变育种

(2)     发酵     溶氧量、温度、pH

(3)     微生物菌体     过滤、沉淀     蒸馏、萃取、离子交换

(4)     增加溶氧量     使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率

[解析](1)能生产人生长激素的工程菌是通过基因工程，将人的生长激素基因导入细菌体内培养的，高产青霉素菌种是通过诱变育种培育的。因此②是诱变育种。

(2)发酵工程的中心阶段是发酵过程。发酵阶段需要随时取样、检测细菌数目和产物浓度等，以了解发酵进程，发酵过程中培养基不断消耗，所以还要及时添加培养基，不同的发酵条件可能无法得到发酵产物，所以还要严格控制发酵条件，如溶氧、温度、pH、通气量、转速等。

(3)单细胞蛋白是微生物菌体本身。从培养液中分离菌体可采用过滤、沉淀的方法。若通过⑥以氨基酸、维生素、抗生素等为代谢产物，常用的分离方法有蒸馏、萃取、离子交换等。

(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的一是增加溶氧量，促进菌体的有氧呼吸，二是使菌种与培养液充分接触，提高原料的利用率。