高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 回归课本之新教材的查缺补漏-12发酵工程（传统与现代、啤酒酿制）（原卷版+答案解析）

这是一份高考生物第一轮复习知识点挖空专项练习 回归课本之新教材的查缺补漏-12发酵工程（传统与现代、啤酒酿制）（原卷版+答案解析），共36页。试卷主要包含了定义，基本环节，发酵工程的基本环节，在农牧业上的应用等内容，欢迎下载使用。
1、定义：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
2、基本环节：
3、发酵工程的基本环节：
（1）选育菌种：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
（2）扩大培养：工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。
（3）配置培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中培养基的配方要经过反复试验才能确定。
（4）灭菌：发酵工程中所用的菌种大多数是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
（5）接种：这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
（6）发酵罐内发酵：现代发酵工程使用的大型发醇罐均有计算机控制系统能对发醇过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、揽拌泡沫和营养等进行监测和控制:还
可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。
（7）分离、提纯产物：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
（8）获得产品。
1．下列关于发酵工程基本环节分析的叙述，正确的有（ ）
A．选育出的菌种应具有健壮、稳定、产量高等优点
B．发酵时要对温度、pH等发酵条件进行严格调控
C．应根据不同产品的类型采取适当的分离和纯化措施
D．发酵过程中排出的气体和废液可直接排放到环境中
2．下列关于发酵工程的基本环节及应用的叙述中，正确的是（ ）
A．培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染将会导致产量下降
B．在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖，主发酵结束后可得到澄清、成熟的啤酒
C．单细胞蛋白是指从大量培养的微生物菌体中获得的蛋白质，可以作为家畜和家禽的饲料
D．微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，是化学防治的重要手段
1、特点
生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点。
2、与传统发酵技术不同
（1）传统发酵技术获得的产物一般是成分复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。
（2）在发酵工程中使用的分离和提纯产物的方法较多。在产物的初分离阶段，常采用沉淀、萃取、膜分离、吸附和离子交换等方法，在进一步纯化阶段，会采用液相层析法、结晶法等方法。发酵工程产物，无论是代谢物还是菌体本身，最后都需要进行质量检查，合格后才能成为正式产品。
3．约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料，后来又通过固体发酵法制得其他食品，如酱油、醋、豆豉、腐乳等，从而形成了中华民族特有的饮食文化。下列与传统发酵技术相关的描述，正确的是（ ）
A．传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，生产人们需要的产物
B．发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的无氧呼吸转化为人类所需产物的过程
C．谷物、水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，发酵前无需进行灭菌处理
D．与传统发酵技术相比，发酵工程要接种通过基因工程育种获得的优良菌种
4．下列关于发酵的叙述中，正确的是（ ）
A．几千年前，人类就开始利用发酵技术，并且熟知发酵的本质
B．利用传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱油、醋、泡菜、果汁等
C．微生物的发酵都是在无氧的条件下进行的
D．不同的微生物发酵的条件一般是不同的
1. 生产传统发酵产品
(1)酱油的生产
（2）各种酒类的生产
2. 生产各种各样的食品添加剂
（1）食品添加剂的作用：增加食品的营养、改善食品的口味、色泽和品质、延长食品的保存期。
（2）实例：
（3）生产酶制剂
如α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、氨基肽酶。
3、在医药工业上的应用
4、在农牧业上的应用
（1）生产微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥
作用：①利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生活活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
②利用微生物代谢物抑制土壤中病原微生物的生长，从而减少病害的发生。
（2）生产微生物农药：利用微生物或其代谢物来防治病虫害
（3）生产微生物饲料：微生物含有丰富的蛋白质，而且生长繁殖速度快。
①实例1—单细胞蛋白
单细胞蛋白生产过程：以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物。
应用：用酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂；单细胞蛋白制成微生物饲料，提高家禽增重快，产奶量或产蛋量高。
②实例2-乳酸菌：
在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力。
（4）在其他方面的应用
①解决资源短缺和环境污染问题：利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。
②对极端微生物（生活在高温、高压、高盐和低温环境）的利用：利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂、嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。
5．米曲霉菌属于黄曲霉群，但不产生黄曲霉毒素，是我国传统酿造食品酱和酱油的主要生产菌种。乳酸菌因能够将碳水化合物发酵成乳酸而得名，常被用于制造酸奶、乳酪、泡菜等发酵食品。以下说法正确的是（ ）
A．与人体肌肉细胞相比，乳酸菌和米曲霉菌不含有以核膜为界限的细胞核
B．乳酸菌有助人体肠道的健康，因此可以大量食用酸奶以获得其中含有的益生菌
C．使用米曲霉菌与乳酸菌进行食品生产时，需要合理控制温度、pH等发酵条件
D．米曲霉菌的遗传物质是DNA，乳酸菌的遗传物质是RNA
6．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．加盐的目的主要是赋予酱油一定的咸味
B．“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
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
啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如下图所示。其中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主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
啤酒的工业化流程
7．蓝莓酒工业化生产的大致流程如下：蓝莓→破碎→酶解→榨汁过滤→灭菌→主发酵→后发酵→分离提纯。下列说法错误的是（ ）
A．将蓝莓破碎后加果胶酶和纤维素酶可提高出汁率
B．对培养基和发酵设备灭菌的目的是防止杂菌污染
C．菌种繁殖在主发酵完成，而酒精生成主要在后发酵完成
D．用显微镜检测发酵过程中活菌数量，结果比实际值偏高
8．下图为啤酒生产过程的简要流程，其中糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，使种子无需发芽就能产生α−淀粉酶
B．过程②破碎有利于淀粉与α−淀粉酶充分接触，缩短糖化过程的时间
C．过程③的主发酵阶段要始终保持厌氧环境，以便完成酒精的生成
D．发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期更应缩短排气时间间隔
9．我国有历史悠久的传统发酵技术，以此为基础发展起来的发酵工程实现了发酵食品、药物等工业化生产，极大地改善了人们的生活。下列相关叙述错误的是（ ）
A．腐乳的鲜味来源于毛霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质的分解
B．利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂
C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D．发酵是指在无氧的条件下，利用微生物代谢将原料转化为人类所需要的产物的过程
10．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，不断搅动着酱缸里的酱，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”使大豆蛋白质变性，并杀灭附着在原料上的微生物
B．加盐的目的主要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，以利于黑曲霉正常生长繁殖
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
11．人工合成非营养性甜味剂如安赛蜜、甜蜜素、阿斯巴甜、纽甜等属于“代糖”，已广泛应用于人类生产生活，在合适用量下具有诸多优势。以下有关糖的说法不正确的是（ ）
A．糖尿病患者受到严格的糖类摄入限制，“代糖”的应用可以一定程度上满足糖尿病患者对于甜味物质的需求
B．“代糖”作为糖的替代产品，属于一种食品添加剂，故生产生活中要严格控制用量。
C．作为糖的替代产品，“代糖”可以充当细胞中的主要能源物质为机体供能
D．“代糖”与自然界的糖化学性质有很大的差别，可能与其组成元素和结构有关
12．由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的描述，不正确的是（ ）
A．日常生活中食用酱油的制作以大豆为主要原料，利用产蛋白酶的霉菌的作用，将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B．生产柠檬酸需要筛选产酸量高的乳酸菌
C．谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺
D．单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体
13．在发酵技术中，主要是利用优良微生物的代谢过程，获得人类需要的产品。下列叙述正确的是（ ）
A．以淀粉或纤维素的水解液为原料，可以生产微生物分泌的单细胞蛋白
B．选育优良的产酒酵母菌是发酵工程的中心环节，决定了酒的产量和口味
C．传统制作腐乳的过程是包含酵母、曲霉和毛霉等多种微生物的固体发酵
D．在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸
14．下列关于发酵工程基本环节的叙述，错误的是（ ）
A．性状优良的菌株可以从自然界中筛选，也可以来自诱变育种或基因工程育种
B．微生物的生长繁殖速度很快，不需要扩大培养就可直接接种到工业发酵罐内
C．在谷氨酸的发酵生产过程中，需要严格控制发酵罐内pH值，以保证其产量
D．如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥
15．下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A．分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节
B．利用黑曲霉水解大豆中的蛋白质，经过淋洗、调制成酱油产品
C．利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于分泌蛋白，可制成微生物饲料
D．利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病属于化学防治
16．下列有关发酵工程应用的叙述，不合理的是（ ）
A．生产酱油、味精等食品添加剂和各种酶制剂
B．某些疫苗、动物激素是利用基因改造或转基因的酵母菌发酵生产的
C．利用微生物在发酵过程中的代谢产物生产单细胞蛋白、农药、饲料等
D．嗜热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
17．微生物在食品和饮料生产中发挥了重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
18．啤酒是人类最古老的酒精饮料之一，以大麦芽、酒花、板栗花和水为主要原料发酵生产啤酒的流程如下，酒花、板栗花可以防腐并可使啤酒具有特殊风味。回答下列问题：
(1)大麦粉碎后经淀粉酶糖化会产生___________和葡萄糖等，经过滤后得到糖浆，后加入酒花和板栗花浸提液后进行煮沸的目的是___________。在主发酵过程中加入的啤酒酵母的代谢类型是___________。
(2)酿酒的原理是___________（用反应式表示）。结合___________技术可使酵母菌重复利用、提高产物纯度。
(3)下图1和图2分别表示板栗花浸提液添加量和板栗花浸提液投入阶段对板栗花啤酒的影响，由图1可知，随着板栗花浸提液添加量的增加，酒精度变化较小，感官评分呈现___________的趋势。由图2可知，在麦汁煮沸阶段过早加入板栗花浸提液和在啤酒后酵阶段加入板栗花浸提液，板栗花啤酒口感和气味的协调性均_________主发酵前的接种阶段。
注：图2中1~5分别为麦汁煮沸后10min，煮沸后30min、煮沸后50min，接种阶段和后发酵阶段。
(4)发酵过程中，杂菌可产生微量副产物是啤酒“上头”的原因之一，可采用___________法获得纯净的酿酒微生物，同时对活菌进行计数。
19．中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、__________、培养基的配制、灭菌、接种、__________、产品的分离、提纯等方面，其中的中心环节是__________。
(2)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H，可将蔗糖作为液体培养基的________，并不断提高其浓度，多代培养选择。从功能上看，所用培养基为______________。培养过程中定期取样并用___________法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。
(3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌，分析原因一是培养基的盐浓度设为60g/L，其他杂菌因___________而死亡；二是pH为10的条件下，其他杂菌__________，生长繁殖受抑制。
(4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中_____________可能是高密度培养的限制因素。
(5)若发酵产品是单细胞蛋白，则往往采用__________、__________等方法将其分离和干燥，即可获得产品。
20．近年来，纪录片《舌尖上的中国》在中央电视台热播，引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请回答下列问题：
（1）制作泡菜的原理是____________。为了缩短制作时间。有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是__________。
（2）现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵，现代化生产流程如下图。
腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种到豆腐上，这样可以____________，保证产品的质量。当豆腐上长出毛霉后，对豆腐要进行的A处理是指____________，其作用是：①___________；②抑制微生物生长，避免豆腐坯变质。
（3）若利用传统发酵制作的苹果酒继续制作苹果醋，需改变的外界条件是_______。
（4）传统发酵技术实际上是利用了微生物产生的相关酶。在工厂化生产中，需要利用一定的技术对酶或产酶的细胞进行固定，如果反应物是大分子，需要采用__________（填“固定化酶”或“固定化细胞”）技术。
21．利用发酵工程可将人类活动产生的大量废纸和玉米、麦草的秸秆等纤维废料转化为新的资源——燃料乙醇，这对解决资源短缺及环境污染均具有重要意义。下图是利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程，请回答问题：
(1)自然界中①环节所需微生物大多分布在富含纤维素的环境中。从土壤中筛选目的菌需要使用以____________________为唯一碳源的培养基，这种培养基从功能上属于________________培养基。实验室筛选微生物的基本原理是______________________。
(2)可以满足④环节的常见菌种X是____________________，为了确保获得产物乙醇，④过程要注意避免____________________________，⑤环节应注意___________________________________。
(3)大规模生产前的实验表明现有的野生菌株对废纸、秸秆等的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株。
实验步骤：
①配置固体培养基：培养基中应含有________________，等营养物质，为了能选择出高效降解纤维素的菌株，培养基中还应该加入刚果红染料；
②接种：将野生菌株接入已经用高压蒸汽灭菌法灭菌的培养基平板上；
③____________：立即用适当剂量的紫外线照射适当时间；
④观察：菌落形成后，菌落周围培养基出现________________（现象）的菌落即为初选菌落（含高效菌株的菌落）；
⑤对初选菌落分离、纯化：常用________________法将初选菌落接种到固体培养基上得到单菌落。
回归课本之新教材的查缺补漏-12发酵工程（传统与现代、啤酒酿制）
1、定义：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
2、基本环节：
3、发酵工程的基本环节：
（1）选育菌种：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
（2）扩大培养：工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。
（3）配置培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中培养基的配方要经过反复试验才能确定。
（4）灭菌：发酵工程中所用的菌种大多数是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
（5）接种：这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
（6）发酵罐内发酵：现代发酵工程使用的大型发醇罐均有计算机控制系统能对发醇过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、揽拌泡沫和营养等进行监测和控制:还
可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。
（7）分离、提纯产物：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
（8）获得产品。
1．下列关于发酵工程基本环节分析的叙述，正确的有（ ）
A．选育出的菌种应具有健壮、稳定、产量高等优点
B．发酵时要对温度、pH等发酵条件进行严格调控
C．应根据不同产品的类型采取适当的分离和纯化措施
D．发酵过程中排出的气体和废液可直接排放到环境中
2．下列关于发酵工程的基本环节及应用的叙述中，正确的是（ ）
A．培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染将会导致产量下降
B．在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖，主发酵结束后可得到澄清、成熟的啤酒
C．单细胞蛋白是指从大量培养的微生物菌体中获得的蛋白质，可以作为家畜和家禽的饲料
D．微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，是化学防治的重要手段
1、特点
生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点。
2、与传统发酵技术不同
（1）传统发酵技术获得的产物一般是成分复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。
（2）在发酵工程中使用的分离和提纯产物的方法较多。在产物的初分离阶段，常采用沉淀、萃取、膜分离、吸附和离子交换等方法，在进一步纯化阶段，会采用液相层析法、结晶法等方法。发酵工程产物，无论是代谢物还是菌体本身，最后都需要进行质量检查，合格后才能成为正式产品。
3．约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料，后来又通过固体发酵法制得其他食品，如酱油、醋、豆豉、腐乳等，从而形成了中华民族特有的饮食文化。下列与传统发酵技术相关的描述，正确的是（ ）
A．传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，生产人们需要的产物
B．发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的无氧呼吸转化为人类所需产物的过程
C．谷物、水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，发酵前无需进行灭菌处理
D．与传统发酵技术相比，发酵工程要接种通过基因工程育种获得的优良菌种
4．下列关于发酵的叙述中，正确的是（ ）
A．几千年前，人类就开始利用发酵技术，并且熟知发酵的本质
B．利用传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱油、醋、泡菜、果汁等
C．微生物的发酵都是在无氧的条件下进行的
D．不同的微生物发酵的条件一般是不同的
1. 生产传统发酵产品
(1)酱油的生产
（2）各种酒类的生产
2. 生产各种各样的食品添加剂
（1）食品添加剂的作用：增加食品的营养、改善食品的口味、色泽和品质、延长食品的保存期。
（2）实例：
（3）生产酶制剂
如α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、氨基肽酶。
3、在医药工业上的应用
4、在农牧业上的应用
（1）生产微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥
作用：①利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生活活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
②利用微生物代谢物抑制土壤中病原微生物的生长，从而减少病害的发生。
（2）生产微生物农药：利用微生物或其代谢物来防治病虫害
（3）生产微生物饲料：微生物含有丰富的蛋白质，而且生长繁殖速度快。
①实例1—单细胞蛋白
单细胞蛋白生产过程：以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物。
应用：用酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂；单细胞蛋白制成微生物饲料，提高家禽增重快，产奶量或产蛋量高。
②实例2-乳酸菌：
在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力。
（4）在其他方面的应用
①解决资源短缺和环境污染问题：利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质。
②对极端微生物（生活在高温、高压、高盐和低温环境）的利用：利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂、嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。
5．米曲霉菌属于黄曲霉群，但不产生黄曲霉毒素，是我国传统酿造食品酱和酱油的主要生产菌种。乳酸菌因能够将碳水化合物发酵成乳酸而得名，常被用于制造酸奶、乳酪、泡菜等发酵食品。以下说法正确的是（ ）
A．与人体肌肉细胞相比，乳酸菌和米曲霉菌不含有以核膜为界限的细胞核
B．乳酸菌有助人体肠道的健康，因此可以大量食用酸奶以获得其中含有的益生菌
C．使用米曲霉菌与乳酸菌进行食品生产时，需要合理控制温度、pH等发酵条件
D．米曲霉菌的遗传物质是DNA，乳酸菌的遗传物质是RNA
6．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．加盐的目的主要是赋予酱油一定的咸味
B．“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
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
啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如下图所示。其中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主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
啤酒的工业化流程
7．蓝莓酒工业化生产的大致流程如下：蓝莓→破碎→酶解→榨汁过滤→灭菌→主发酵→后发酵→分离提纯。下列说法错误的是（ ）
A．将蓝莓破碎后加果胶酶和纤维素酶可提高出汁率
B．对培养基和发酵设备灭菌的目的是防止杂菌污染
C．菌种繁殖在主发酵完成，而酒精生成主要在后发酵完成
D．用显微镜检测发酵过程中活菌数量，结果比实际值偏高
8．下图为啤酒生产过程的简要流程，其中糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，使种子无需发芽就能产生α−淀粉酶
B．过程②破碎有利于淀粉与α−淀粉酶充分接触，缩短糖化过程的时间
C．过程③的主发酵阶段要始终保持厌氧环境，以便完成酒精的生成
D．发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期更应缩短排气时间间隔
9．我国有历史悠久的传统发酵技术，以此为基础发展起来的发酵工程实现了发酵食品、药物等工业化生产，极大地改善了人们的生活。下列相关叙述错误的是（ ）
A．腐乳的鲜味来源于毛霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质的分解
B．利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂
C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D．发酵是指在无氧的条件下，利用微生物代谢将原料转化为人类所需要的产物的过程
10．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，不断搅动着酱缸里的酱，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”使大豆蛋白质变性，并杀灭附着在原料上的微生物
B．加盐的目的主要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，以利于黑曲霉正常生长繁殖
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
11．人工合成非营养性甜味剂如安赛蜜、甜蜜素、阿斯巴甜、纽甜等属于“代糖”，已广泛应用于人类生产生活，在合适用量下具有诸多优势。以下有关糖的说法不正确的是（ ）
A．糖尿病患者受到严格的糖类摄入限制，“代糖”的应用可以一定程度上满足糖尿病患者对于甜味物质的需求
B．“代糖”作为糖的替代产品，属于一种食品添加剂，故生产生活中要严格控制用量。
C．作为糖的替代产品，“代糖”可以充当细胞中的主要能源物质为机体供能
D．“代糖”与自然界的糖化学性质有很大的差别，可能与其组成元素和结构有关
12．由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的描述，不正确的是（ ）
A．日常生活中食用酱油的制作以大豆为主要原料，利用产蛋白酶的霉菌的作用，将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B．生产柠檬酸需要筛选产酸量高的乳酸菌
C．谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺
D．单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体
13．在发酵技术中，主要是利用优良微生物的代谢过程，获得人类需要的产品。下列叙述正确的是（ ）
A．以淀粉或纤维素的水解液为原料，可以生产微生物分泌的单细胞蛋白
B．选育优良的产酒酵母菌是发酵工程的中心环节，决定了酒的产量和口味
C．传统制作腐乳的过程是包含酵母、曲霉和毛霉等多种微生物的固体发酵
D．在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸
14．下列关于发酵工程基本环节的叙述，错误的是（ ）
A．性状优良的菌株可以从自然界中筛选，也可以来自诱变育种或基因工程育种
B．微生物的生长繁殖速度很快，不需要扩大培养就可直接接种到工业发酵罐内
C．在谷氨酸的发酵生产过程中，需要严格控制发酵罐内pH值，以保证其产量
D．如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥
15．下列关于发酵工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A．分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节
B．利用黑曲霉水解大豆中的蛋白质，经过淋洗、调制成酱油产品
C．利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于分泌蛋白，可制成微生物饲料
D．利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病属于化学防治
16．下列有关发酵工程应用的叙述，不合理的是（ ）
A．生产酱油、味精等食品添加剂和各种酶制剂
B．某些疫苗、动物激素是利用基因改造或转基因的酵母菌发酵生产的
C．利用微生物在发酵过程中的代谢产物生产单细胞蛋白、农药、饲料等
D．嗜热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
17．微生物在食品和饮料生产中发挥了重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
18．啤酒是人类最古老的酒精饮料之一，以大麦芽、酒花、板栗花和水为主要原料发酵生产啤酒的流程如下，酒花、板栗花可以防腐并可使啤酒具有特殊风味。回答下列问题：
(1)大麦粉碎后经淀粉酶糖化会产生___________和葡萄糖等，经过滤后得到糖浆，后加入酒花和板栗花浸提液后进行煮沸的目的是___________。在主发酵过程中加入的啤酒酵母的代谢类型是___________。
(2)酿酒的原理是___________（用反应式表示）。结合___________技术可使酵母菌重复利用、提高产物纯度。
(3)下图1和图2分别表示板栗花浸提液添加量和板栗花浸提液投入阶段对板栗花啤酒的影响，由图1可知，随着板栗花浸提液添加量的增加，酒精度变化较小，感官评分呈现___________的趋势。由图2可知，在麦汁煮沸阶段过早加入板栗花浸提液和在啤酒后酵阶段加入板栗花浸提液，板栗花啤酒口感和气味的协调性均_________主发酵前的接种阶段。
注：图2中1~5分别为麦汁煮沸后10min，煮沸后30min、煮沸后50min，接种阶段和后发酵阶段。
(4)发酵过程中，杂菌可产生微量副产物是啤酒“上头”的原因之一，可采用___________法获得纯净的酿酒微生物，同时对活菌进行计数。
19．中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)发酵工程一般包括菌种的选育、__________、培养基的配制、灭菌、接种、__________、产品的分离、提纯等方面，其中的中心环节是__________。
(2)为获得对蔗糖的耐受能力和利用效率高的菌株H，可将蔗糖作为液体培养基的________，并不断提高其浓度，多代培养选择。从功能上看，所用培养基为______________。培养过程中定期取样并用___________法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。
(3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌，分析原因一是培养基的盐浓度设为60g/L，其他杂菌因___________而死亡；二是pH为10的条件下，其他杂菌__________，生长繁殖受抑制。
(4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中_____________可能是高密度培养的限制因素。
(5)若发酵产品是单细胞蛋白，则往往采用__________、__________等方法将其分离和干燥，即可获得产品。
20．近年来，纪录片《舌尖上的中国》在中央电视台热播，引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请回答下列问题：
（1）制作泡菜的原理是____________。为了缩短制作时间。有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是__________。
（2）现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵，现代化生产流程如下图。
腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种到豆腐上，这样可以____________，保证产品的质量。当豆腐上长出毛霉后，对豆腐要进行的A处理是指____________，其作用是：①___________；②抑制微生物生长，避免豆腐坯变质。
（3）若利用传统发酵制作的苹果酒继续制作苹果醋，需改变的外界条件是_______。
（4）传统发酵技术实际上是利用了微生物产生的相关酶。在工厂化生产中，需要利用一定的技术对酶或产酶的细胞进行固定，如果反应物是大分子，需要采用__________（填“固定化酶”或“固定化细胞”）技术。
21．利用发酵工程可将人类活动产生的大量废纸和玉米、麦草的秸秆等纤维废料转化为新的资源——燃料乙醇，这对解决资源短缺及环境污染均具有重要意义。下图是利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程，请回答问题：
(1)自然界中①环节所需微生物大多分布在富含纤维素的环境中。从土壤中筛选目的菌需要使用以____________________为唯一碳源的培养基，这种培养基从功能上属于________________培养基。实验室筛选微生物的基本原理是______________________。
(2)可以满足④环节的常见菌种X是____________________，为了确保获得产物乙醇，④过程要注意避免____________________________，⑤环节应注意___________________________________。
(3)大规模生产前的实验表明现有的野生菌株对废纸、秸秆等的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株。
实验步骤：
①配置固体培养基：培养基中应含有________________，等营养物质，为了能选择出高效降解纤维素的菌株，培养基中还应该加入刚果红染料；
②接种：将野生菌株接入已经用高压蒸汽灭菌法灭菌的培养基平板上；
③____________：立即用适当剂量的紫外线照射适当时间；
④观察：菌落形成后，菌落周围培养基出现________________（现象）的菌落即为初选菌落（含高效菌株的菌落）；
⑤对初选菌落分离、纯化：常用________________法将初选菌落接种到固体培养基上得到单菌落。
选项
应用
主要菌种
发酵说明
A
味精
谷氨酸棒状杆菌
发酵得到的谷氨酸就是提味增鲜的味精
B
酱油
霉菌（黑曲霉）
将原料中的蛋白质分解成多肽和氨基酸，经淋洗调制而成
C
醋
醋酸菌
O2和糖类都充足时分解糖类产生乙酸，缺少糖源则不能产生乙酸
D
啤酒
酵母菌
主发酵阶段糖分解和代谢物生成后，需低温、通气环境进行后发酵
选项
应用
主要菌种
发酵说明
A
味精
谷氨酸棒状杆菌
发酵得到的谷氨酸就是提味增鲜的味精
B
酱油
霉菌（黑曲霉）
将原料中的蛋白质分解成多肽和氨基酸，经淋洗调制而成
C
醋
醋酸菌
O2和糖类都充足时分解糖类产生乙酸，缺少糖源则不能产生乙酸
D
啤酒
酵母菌
主发酵阶段糖分解和代谢物生成后，需低温、通气环境进行后发酵
参考答案：
1．ABC
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【详解】A、发酵工程选育出的菌种应具有健壮、稳定、产量高等优点，以满足发酵工程的需求，A正确；
B、发酵过程中菌种需要营养物质、适宜的环境，发酵过程要即时添加必需的营养组分，并严格控制温度、pH等发酵条件，B正确；
C、分离、提纯产物的方法是要根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施，C正确；
D、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，直接排放会污染环境，D错误。
故选ABC。
2．A
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染将会导致产量下降，如在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解，A正确；
B、在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖，主发酵结束后需要在无氧条件下进行后发酵产生酒精方可得到澄清、成熟的啤酒，B错误；
C、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵工程生产的微生物菌体，C错误；
D、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，微生物农药作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用，D错误。
故选A。
3．C
【分析】发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、传统发酵技术利用的微生物有原核生物（如乳酸菌），也有真核生物（如酵母菌），A错误；
B、发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需产物的过程，并非都是通过微生物的无氧呼吸，B错误；
C、谷物、水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，传统发酵技术一般利用的是原料中天然存在的微生物，因此发酵前无需进行灭菌处理，C正确；
D、发酵工程接种的优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，D错误。
故选C。
4．D
【分析】1、果酒的制作，选用的菌种为兼性厌氧型的酵母菌。果酒制作的过程中，初期先通气让酵母菌进行有氧呼吸，有利于酵母菌的繁殖，中期进行酒精发酵时需要对装置进行密封处理。
2、果醋的制作，使用的微生物是醋酸菌。醋酸菌是一种好氧菌。
3、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、几千年前，人类就开始利用发酵技术，但是未知发酵的本质，A错误；
B、利用传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱油、醋、泡菜等，不包含果汁，B错误；
C、醋酸发酵是在有氧条件下进行的，C错误；
D、醋酸发酵是在有氧条件下进行的，泡菜制作是在无氧条件下进行，所以不同的微生物发酵的条件一般时不同的，D正确。
故选D。
5．C
【分析】米曲霉菌为真菌，是由真核细胞构成的，乳酸菌为原核细胞构成的原核生物，原核细胞没有核膜包被的细胞核。
【详解】A、米曲霉菌和人体肌肉细胞均为真核细胞，均有核膜包被的细胞核，A错误；
B、乳酸菌有助人体肠道的健康，但若大量食用酸奶则会使肠道内因乳酸增多而使pH改变，B错误；
C、不同菌体发酵时需要不同的温度和pH，因此使用米曲霉菌与乳酸菌进行食品生产时，需要合理控制温度、pH等发酵条件，C正确；
D、米曲霉菌和乳酸菌都是细胞生物，遗传物质都是DNA，D错误。
故选C。
6．A
【分析】黑曲霉是一种好氧菌，因此发酵过程中需要提供氧气；发酵前要对材料进行灭菌处理，通过“蒸熟”达到目的；发酵过程中注意氧气供应，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等物质。
【详解】A、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，A错误；
B、“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，B正确；
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A。
7．C
【分析】植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，可在果汁加工过程中加入纤维素酶和果胶酶以破坏细胞壁，提高出汁率。获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，需要对培养基和发酵设备进行灭菌。果酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，菌种的繁殖、大部分糖的分解和酒精生成在主发酵阶段完成。用显微镜检测酵母菌数量时，因为无法区分活菌和死菌，会导致统计结果比实际值偏高。
【详解】A、植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，可在果汁加工过程中加入纤维素酶和果胶酶以破坏细胞壁，提高出汁率，A正确；
B、获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，需要对培养基和发酵设备进行灭菌，B正确；
C、果酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，菌种的繁殖、大部分糖的分解和酒精生成在主发酵阶段完成，C错误；
D、用显微镜检测酵母菌数量时，因为无法区分活菌和死菌，会导致统计结果比实际值偏高，D正确。
故选C。
8．CD
【分析】赤霉素可以解除休眠，促进种子的萌发；发酵初期应提供氧气，因酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，以提高菌种数量、缩短发酵时间。
【详解】A、赤霉素可以解除休眠，促进种子的萌发，所以过程①可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，无须发芽就能产生的α−淀粉酶，A正确；
B、据题意“糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质”，故过程②破碎有利于淀粉与α−淀粉酶的充分接触，缩短糖化过程所用的时间，B正确；
C、为了提高菌种数量、缩短发酵时间，过程③的主发酵初期应提供氧气，酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，C错误；
D、发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期由于糖类物质不充足，产生的气体变少，可以适当延长排气时间间隔，D错误。
故选CD。
9．D
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、腐乳制作过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉，主要是利用这些微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成 小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，A正确；
B、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用，B正确；
C、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，可以大大提高生成效率，C正确；
D、发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，不一定是无氧呼吸，D错误。
故选D。
10．B
【解析】本题考查到传统发酵技术，黑曲霉是一种好氧菌，因此发酵过程中需要提供氧气；发酵前要对材料进行灭菌处理，通过“蒸熟”达到目的；发酵过程中注意氧气供应，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等物质。
【详解】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。
11．C
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、糖尿病患者受到严格的糖类摄入限制，“代糖”的应用可以一定程度上满足糖尿病患者对于甜味物质的需求，同时也不会引起血糖浓度上升，A正确；
B、“代糖”作为糖的替代产品，属于一种食品添加剂，故生产生活中要严格控制用量，避免影响人体健康，B正确；
C、作为糖的替代产品，“代糖”不可以充当细胞中的主要能源物质为机体供能，因为其结构与细胞中生命的燃料-葡萄糖的结构有差别，因此不能作为主要的能源物质，C错误；
D、“代糖”与自然界的糖化学性质有很大的差别，根据结构与功能相适应的原理推测，代糖的这些不同于糖类的特性可能与其组成元素和结构有关，D正确。
故选C。
12．B
【分析】日常生活中食用酱油的制作以大豆为主要原料，利用霉菌产生的蛋白酶将原料中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉；谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺。
【详解】A、日常生活中食用酱油的制作以大豆为主要原料，利用霉菌产生的蛋白酶将原料中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸，A正确；
B、生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，不需要筛选乳酸菌，B错误；
C、谷氨酸发酵，在中性和微碱性条件下积累谷氨酸，在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，C正确；
D、单细胞蛋白又叫微生物蛋白，是指通过发酵获得的微生物菌体，D正确。
故选B。
13．C
【分析】酵母菌是一类单细胞真菌，能以多种糖类作为营养物质和能量的来源，因此在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
【详解】A、微生物菌体本身属于单细胞蛋白，单细胞蛋白不是微生物的分泌物，A错误；
B、发酵过程的中心环节是发酵过程，控制各种条件等，B错误；
C、传统制作腐乳的过程是包含酵母、曲霉和毛霉等多种微生物的固体发酵，利用了微生物产生的多种酶发挥作用，C正确；
D、在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将将糖分解成乙酸，糖源不充足时，直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，D错误。
故选C。
14．B
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【详解】A、发酵工程的菌种选育可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌株，A正确；
B、发酵工程的基本操作过程为：菌种的选育→培养基的配制→灭菌→扩大培养和接种→发酵过程→产品的分离提纯，B错误；
C、在谷氨酸的发酵生产过程中，中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，需要严格控制发酵罐内pH值，以保证其产量，C正确；
D、发酵产品不同，分离、提纯的方法不同，如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，D正确。
故选B。
15．B
【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢产物的形成，A错误；
B、以大豆为主要原料，利用产生黑曲霉将大豆原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，B正确；
C、单细胞蛋白即微生物菌体，不是微生物的分泌蛋白，C错误；
D、利用放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病，这种治理不会对环境造成影响，属于生物防治，D错误。
故选B。
16．C
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵工程在食品工业上可生产酱油、味精等食品添加剂和各种酶制剂，A正确；
B、利用基因改造或转基因的酵母菌产生某些疫苗、动物激素属于发酵工程的应用，B正确；
C、单细胞蛋白是指微生物的菌体不属于发酵的代谢产物，C错误；
D、极端微生物能在各种极端恶劣的环境中正常生活，利用极端条件下的微生物如嗜热菌、嗜盐菌可以生产洗涤剂属于发酵工程的应用，D正确。
故选C。
17．ACD
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
2、谷氨酸棒状杆菌为需氧菌。
【详解】A、发酵得到谷氨酸经过一系列处理制成谷氨酸钠是味精，A错误；
B、酱油由霉菌（黑曲霉）将原料中的蛋白质分解成多肽和氨基酸，经淋洗调制而成，B正确；
C、醋酸菌在缺少糖源时，可以直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，C错误；
D、主发酵阶段糖分解和代谢物生成后，需低温、密闭环境进行后发酵，D错误。
故选ACD。
18．(1) 麦芽糖 杀菌 异养兼性厌氧型
(2) C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量 固定化细胞
(3) 先升高后降低 低于
(4)稀释涂布平板
【分析】1、参与啤酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，啤酒制作的原理：（1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；（2）在无氧条件下，反应式如下：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
2、固定化细胞技术：通过各种方法将细胞与一定的载体结合，使其仍保持原有的生物活性，这一过程称为细胞固定化。
【详解】（1）大麦粉碎后，其中的淀粉经淀粉酶糖化会产生麦芽糖和葡萄糖等，经过滤后得到糖浆，后加入酒花和板栗花浸提液后进行煮沸的目的是对糖浆进行灭菌。酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，其代谢类型是异养兼性厌氧型。
（2）参与啤酒制作的微生物主要是酵母菌，酵母菌无氧呼吸能产生酒精，故酿酒的原理是C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。固定化细胞技术的优点：可以取代游离的细胞进行发酵，生产各种物质，结合固定化细胞技术可使酵母菌重复利用、提高产物纯度。
（3）由图1可知，酿酒酵母主要完成酒精发酵，随着板栗花浸提液添加量的增加，酒精度变化较小，感官评分呈现先升高后降低的趋势。由图2可知，在麦汁煮沸阶段过早加入板栗花浸提液和在啤酒后酵阶段加入板栗花浸提液，板栗花啤酒口感和气味的协调性均低于主发酵前的接种阶段。
（4）稀释涂布平板法可将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。发酵过程中，杂菌产生的微量副产物是啤酒“上头”的原因之一，可采用稀释涂布平板法获得纯净的酿酒微生物，同时对活菌进行计数。
【点睛】本题以啤酒酿制为情境，考查微生物发酵的原理、过程及微生物纯化等内容。考查考生的获取信息能力、理解能力和综合运用能力，落实生命观念、科学思维等核心素养。
19．(1) 扩大培养 发酵罐内发酵 发酵罐内发酵
(2) 唯一碳源 选择培养基 稀释涂布平板
(3) 失水过多 酶变性失活
(4)氧气（O2或溶解氧）
(5) 过滤 沉淀
【分析】1、发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
2、分析题图，图中开放式发酵系统中含有微生物生长所需的蔗糖、其他营养物质和空气，搅拌器的转动有利于微生物与营养物质接触更充分，还有利于增加溶解氧，利于微生物呼吸。
【详解】（1）发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯（生物分离工程）等方面。发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵。
（2）根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源。并不断提高其浓度，经多次传代培养可筛选出目标菌株；能进行筛选的培养基是选择培养基。稀释涂布平板法可以通过系列稀释和涂布平板最终获得由单个细胞繁殖来的菌落，因此培养过程中可定期取样并用稀释涂布平板法将菌液接种到固体培养基上，待形成菌落后进行菌落计数，评估菌株增殖状况。
（3）已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时，菌株H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。
（4）分析题意，扩大培养时，在适宜的营养物浓度、温度、pH等条件下，发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气（O2或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素。
（5）发酵结束后发酵产品如果是微生物细胞本身，则采用过滤、沉淀等方法分离、干燥即可获得。
20． 乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸（或“在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸”） 增加乳酸菌数量 避免其他杂菌的污染 加盐腌制 析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬 提高温度（至30－35℃），通入氧气（或无菌空气） 固定化酶
【分析】1、腐乳制作的原理
（1）腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型。
（2）毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
2、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
3、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解成酒精。
4、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：
当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】（1）制作泡菜的原理是乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。陈泡菜液中含有发酵留下来的乳酸菌，可以缩短泡菜的制作时间；
（2）在严格的无菌条件下接种毛霉菌，可以避免其他杂菌的污染，保证产品的质量。当豆腐上长出毛霉后，要进行加盐腌制，一方面可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬；另一方面可以抑制微生物生长，避免豆腐坯变质；
（3）果酒发酵需要无氧环境，且适宜温度是18～25℃，而参与果醋制作的微生物是醋酸菌，醋酸菌是嗜氧菌，也是嗜温菌，因此若利用苹果酒的制作方法制作苹果醋，需改变的外界条件是：提高温度（至30～35℃），改厌氧条件为需氧条件；
（4）由于大分子物质不易进入细胞，采用固定化细胞技术会使反应效率降低，因此如果反应物是大分子物质，应采用固定化酶技术。
【点睛】本题考查泡菜制作、腐乳制作、果醋的制作和固定化酶和细胞的技术，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验步骤、实验采用的条件等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
21．(1) 纤维素 选择 人为提供目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长
(2) 酵母菌 杂菌污染 发酵装置密闭（无氧条件）
(3) 碳源、氮源、无机盐、水 诱变 透明圈范围大 平板划线##稀释涂布平板
【分析】据图分析：①表示纤维素分解菌的筛选，②表示纤维素酶的活性鉴定，③表示纤维素发酵，④表示酒精发酵，⑤表示无氧发酵，X表示酵母菌。
【详解】（1）筛选纤维素分解菌时用纤维素作为唯一碳源的选择培养基中， 纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长;该类培养基起到了选择作用，故从功能上属于选择培养基。实验室筛选微生物的基本原理是人为提供目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
（2）④环节可以在糖液中发酵产生乙醇，故满足④环节的常见菌种是酵母菌；酒精发酵过程应注意无菌操作，故④过程要注意避免杂菌污染；⑤环节表示无氧发酵，即发酵装置密闭(或保证无氧条件等)。
（3）从实验目的看，是要诱变出高效降解纤维素的菌株，所以基本步骤为，先培养纤维素分解菌的野生菌株，然后进行诱变，再初筛出纤维素分解菌，最后对菌落进行分离、纯化。步骤如下：
①培养基的基本成分包含碳源、氮源、无机盐、水。
②接种；
③用紫外线对菌株进行诱变；
④在添加了刚果红染料的培养基中，出现透明圈范围大的菌落，可初步筛选出来；
⑤对初选菌落用平板划线法或稀释涂布平板法将初选菌落选种到固体培养基上，获得单菌落。