4/47發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規(guī)模化生產(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品結(jié)合生活或生產(chǎn)實(shí)例，舉例說出發(fā)酵工程的基本原理，嘗試運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作發(fā)酵食品，認(rèn)同它促進(jìn)了飲食文化的形成。理清發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)內(nèi)在聯(lián)系，并掌握發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)。1．(2021·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市高三調(diào)研)生活中我們經(jīng)常會(huì)接觸到發(fā)酵食品，如果酒、果醋、泡菜等。下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作的敘述，正確的是()A．家庭制作果酒和泡菜時(shí)，主要是利用植物體表面天然的菌種B．制作果酒和泡菜時(shí)，為利于無氧發(fā)酵，發(fā)酵裝置需裝滿溶液C．泡菜壇內(nèi)的白色菌膜、變酸的果酒表面的菌膜所含菌種完全相同D．制成的果醋和泡菜都需要經(jīng)高壓蒸汽滅菌，目的是延長產(chǎn)品保質(zhì)期A[果酒發(fā)酵時(shí)前期需氧后期不需氧，所以發(fā)酵裝置需要留有大約1/3的空間，有利于前期酵母菌有氧呼吸大量繁殖，另外，發(fā)酵裝置需要留有大約1/3的空間可以防止發(fā)酵旺盛時(shí)汁液溢出，B錯(cuò)誤；泡菜壇內(nèi)出現(xiàn)白色菌膜的主體為酵母菌，而變酸的果酒表面菌膜的主體為醋酸菌，故所含菌種不同，C錯(cuò)誤；制成的果醋和泡菜不能使用高壓蒸汽滅菌，會(huì)影響產(chǎn)品的口感和品質(zhì)，D錯(cuò)誤。]2．(2021·廣州高三模擬)20世紀(jì)40年代，利用發(fā)酵工程大規(guī)模生產(chǎn)青霉素成為研究的主攻方向。由于青霉素產(chǎn)生菌是需氧型的，科學(xué)家在厭氧發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)使青霉素的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，下列關(guān)于青霉素生產(chǎn)的敘述，正確的是()A．青霉素是青霉菌生長代謝中產(chǎn)生的生命活動(dòng)所必需的重要的代謝產(chǎn)物B．用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌再經(jīng)篩選的方法可以選育高產(chǎn)菌種C．發(fā)酵罐接種后必須進(jìn)行滅菌處理D．在青霉菌生長的穩(wěn)定期，活菌數(shù)不再增加，青霉素產(chǎn)量也不再增加B[青霉素是青霉菌生長代謝中產(chǎn)生的但不是生命活動(dòng)必需的代謝產(chǎn)物，屬于青霉菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌再經(jīng)篩選的方法可以選育高產(chǎn)菌種，這是誘變育種的方法，B正確；發(fā)酵罐接種前必須進(jìn)行滅菌處理，接種后滅菌會(huì)殺死菌種，C錯(cuò)誤；在青霉菌生長的穩(wěn)定期，活菌數(shù)不再增加，由于青霉菌的代謝活動(dòng)，青霉素產(chǎn)量還在增加，D錯(cuò)誤。]3．(2021·石景山區(qū)高三模擬)土壤中的磷大部分以難被植物吸收利用的無效態(tài)(如磷酸鈣等難溶態(tài)，在水中呈白色沉淀)存在，溶磷菌能夠把無效態(tài)的磷轉(zhuǎn)化為可被直接利用的可溶性磷。(1)磷是植物生長發(fā)育的必需元素，可組成________(填出2種即可)等化合物。(2)從土壤中篩選溶磷菌的一般步驟如下：溶磷菌的分離：依次配備濃度為10－3、10－4、10－5的土壤稀釋液，分別取0.1mL均勻涂布于含難溶磷的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)2d。待菌落長出后挑取________的菌落，于基礎(chǔ)培養(yǎng)基上采用________法進(jìn)行多次純化。溶磷菌的篩選：將分離獲得的溶磷菌分別配制成菌懸液，接入已滅菌的含難溶磷液體培養(yǎng)基中，對(duì)照組的培養(yǎng)基接入________菌懸液，5d后測(cè)定培養(yǎng)液中可溶性磷含量。若接菌培養(yǎng)液可溶性磷含量為a，對(duì)照組可溶性磷含量為b，則菌株溶磷量為________。選擇溶磷量最大的菌種為目的菌。(3)將適量目的菌接入已滅菌的含難溶磷的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每天取樣測(cè)定溶磷量和pH變化情況，結(jié)果如下圖所示。①結(jié)果表明目的菌分解難溶磷的能力呈現(xiàn)__________________的趨勢(shì)。②根據(jù)培養(yǎng)液的pH變化情況，可對(duì)目的菌的解磷原理作出的推測(cè)是___________________________________________________________________。(4)請(qǐng)預(yù)期該溶磷菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面可能的應(yīng)用：___________________________________________________________________________________。[解析](1)土壤中的磷元素被植物直接吸收后，可用于組成核酸、磷脂、ATP、NADPH等化合物。(2)溶磷菌的分離：土壤中的磷大部分以磷酸鈣等難溶態(tài)存在，在水中呈白色沉淀，故加入含難溶磷的固體培養(yǎng)基渾濁不透明，而溶磷菌能夠把無效態(tài)的磷轉(zhuǎn)化為可被直接利用的可溶性磷，故一段時(shí)間后，可挑選平板上形成透明溶磷圈的菌落，即為篩選出的溶磷菌。純化常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，如平板劃線法將挑選出的菌落于基礎(chǔ)培養(yǎng)基上采用連續(xù)劃線法進(jìn)行多次純化。溶磷菌的篩選：對(duì)照組的培養(yǎng)基接入等量滅活的菌懸液，以作比較。若5d后接菌培養(yǎng)液可溶性磷含量為a，對(duì)照組可溶性磷含量為b，則菌株溶磷量為a－b。差值越大，說明菌體溶磷量越大，選擇溶磷量最大的菌種為目的菌。(3)①在1～4天內(nèi)溶磷量隨時(shí)間增加而增多，即分解能力升高，第4天后，溶磷量開始減少，即分解能力降低，但比最開始仍更強(qiáng)。②在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量開始增加，隨著pH回升，溶磷量就開始降低，據(jù)此推測(cè)溶磷菌可能通過產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物分解難溶性磷。(4)土壤中的磷大部分以難被植物吸收利用的無效態(tài)如磷酸鈣等難溶態(tài)存在，而溶磷菌可將難溶態(tài)磷分解為可被植物直接利用的可溶性磷，故可將其制成微生物菌肥促進(jìn)植物對(duì)磷元素的吸收。