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备考2024届高考生物一轮复习讲义第十一章生物技术与工程课时1传统发酵技术与发酵工程考点2酵工程及其应用
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这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第十一章生物技术与工程课时1传统发酵技术与发酵工程考点2酵工程及其应用，共3页。
1.发酵工程的基本环节
2.发酵工程的特点
3.发酵工程的应用
4.啤酒的工业化生产流程
基础自测
1.发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。（× ）
2.在菌种确定之前首先要选择原料制备培养基。（× ）
3.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。（ √ ）
4.青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。（ √ ）
5.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关。（ √ ）
6.大量生产乙型肝炎病毒疫苗时，可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入某种微生物细胞，再通过发酵工程大量生产。（ √ ）
7.单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白。（× ）
提示 单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体。
8.利用发酵工程技术生产的微生物农药仅仅是利用其代谢物来防治病虫害的。（× ）
提示 微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。
9.啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成。（× ）
深度思考
1.微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？
提示 菌种应该对营养物质、培养条件要求较低，菌种不易变异等。
2.为什么不能用含有抗生素的牛奶发酵制作酸奶？
提示 抗生素能够杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长，因此不能用含有抗生素的牛奶发酵制作酸奶。
3.在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等不能直接排放到外界环境中的原因是什么？
提示 发酵过程中产生的气体和废弃培养液可能对人和其他生物有害或会对环境造成污染，需经过相应的净化设备处理，达到国家排放要求后才能排放到外界环境中。
研透高考 明确方向
命题点 发酵过程及其应用分析
1.[2022山东改编]青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（D ）
A.青霉菌的这种生长特点是长期自然选择的结果
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
解析 青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会分泌青霉素杀死细菌，这种生长特点是长期自然选择的结果，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养后，才可接种到发酵罐中进行发酵，C正确；为了防止细菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐应该严格灭菌，D错误。
命题变式
[设问拓展型]青霉菌在一定条件下可产生青霉素，青霉素具有杀菌的作用，有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染，你是否认同这样的观点？ 不认同 。为什么？ 因为青霉素只能杀灭部分杂菌，且某些杂菌可能会分泌青霉素酶将青霉素分解掉 。
2.[2024湖北高中名校联考]味精是以粮食等为原料经发酵制成的一种调味料，发酵中所用的谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）菌种大都从自然界筛选获得，下图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图。下列分析正确的是（C ）
A.发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种
B.发酵前调整好温度、pH等条件，发酵过程中需关闭发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌
C.基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，以获取性状优良的菌种
D.发酵结束后，可采用过滤、沉淀和纯化等方法获取单一菌体，并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
解析 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了扩大培养，获取更多菌种，A错误；谷氨酸棒状杆菌为好氧菌，因此，发酵过程中需打开发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌，B错误；基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，获取性状优良的菌种，C正确；单细胞蛋白就是微生物菌体，无需将菌体破碎后提取，D错误。领域
具体应用
食品工业
生产传统的发酵产品，如酱油、酒类等
生产各种各样的[14] 食品添加剂 ，如柠檬酸、谷氨酸钠等
生产[15] 酶制剂 ，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和氨基肽酶等
医药工业
采用基因工程的方法获得具有[16] 某种药物 生产能力的微生物
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
利用基因工程，将病原体的[17] 某个或某几个抗原 基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用
农牧业
生产微生物肥料，如根瘤菌肥、固氮菌肥等
生产微生物[18] 农药 ，如利用苏云金杆菌防治多种农林虫害，利用白僵菌防治玉米螟、松毛虫等虫害
生产微生物饲料，如单细胞蛋白等
其他方面
解决资源短缺和环境污染问题，如利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质
对极端微生物的利用，如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂
1.发酵工程的基本环节
2.发酵工程的特点
3.发酵工程的应用
4.啤酒的工业化生产流程
基础自测
1.发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。（× ）
2.在菌种确定之前首先要选择原料制备培养基。（× ）
3.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。（ √ ）
4.青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。（ √ ）
5.发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关。（ √ ）
6.大量生产乙型肝炎病毒疫苗时，可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入某种微生物细胞，再通过发酵工程大量生产。（ √ ）
7.单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白。（× ）
提示 单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体。
8.利用发酵工程技术生产的微生物农药仅仅是利用其代谢物来防治病虫害的。（× ）
提示 微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。
9.啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成。（× ）
深度思考
1.微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？
提示 菌种应该对营养物质、培养条件要求较低，菌种不易变异等。
2.为什么不能用含有抗生素的牛奶发酵制作酸奶？
提示 抗生素能够杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长，因此不能用含有抗生素的牛奶发酵制作酸奶。
3.在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等不能直接排放到外界环境中的原因是什么？
提示 发酵过程中产生的气体和废弃培养液可能对人和其他生物有害或会对环境造成污染，需经过相应的净化设备处理，达到国家排放要求后才能排放到外界环境中。
研透高考 明确方向
命题点 发酵过程及其应用分析
1.[2022山东改编]青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（D ）
A.青霉菌的这种生长特点是长期自然选择的结果
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
解析 青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会分泌青霉素杀死细菌，这种生长特点是长期自然选择的结果，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养后，才可接种到发酵罐中进行发酵，C正确；为了防止细菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐应该严格灭菌，D错误。
命题变式
[设问拓展型]青霉菌在一定条件下可产生青霉素，青霉素具有杀菌的作用，有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染，你是否认同这样的观点？ 不认同 。为什么？ 因为青霉素只能杀灭部分杂菌，且某些杂菌可能会分泌青霉素酶将青霉素分解掉 。
2.[2024湖北高中名校联考]味精是以粮食等为原料经发酵制成的一种调味料，发酵中所用的谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）菌种大都从自然界筛选获得，下图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图。下列分析正确的是（C ）
A.发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种
B.发酵前调整好温度、pH等条件，发酵过程中需关闭发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌
C.基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，以获取性状优良的菌种
D.发酵结束后，可采用过滤、沉淀和纯化等方法获取单一菌体，并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
解析 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了扩大培养，获取更多菌种，A错误；谷氨酸棒状杆菌为好氧菌，因此，发酵过程中需打开发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌，B错误；基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，获取性状优良的菌种，C正确；单细胞蛋白就是微生物菌体，无需将菌体破碎后提取，D错误。领域
具体应用
食品工业
生产传统的发酵产品，如酱油、酒类等
生产各种各样的[14] 食品添加剂 ，如柠檬酸、谷氨酸钠等
生产[15] 酶制剂 ，如淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和氨基肽酶等
医药工业
采用基因工程的方法获得具有[16] 某种药物 生产能力的微生物
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
利用基因工程，将病原体的[17] 某个或某几个抗原 基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用
农牧业
生产微生物肥料，如根瘤菌肥、固氮菌肥等
生产微生物[18] 农药 ，如利用苏云金杆菌防治多种农林虫害，利用白僵菌防治玉米螟、松毛虫等虫害
生产微生物饲料，如单细胞蛋白等
其他方面
解决资源短缺和环境污染问题，如利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质
对极端微生物的利用，如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂
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