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1.  下图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程示意图和发酵装置示意图。回答下列问题：

(1) 过程③发酵所需的微生物是。发酵过程中充气口需要，原因是。
(2) 过程④为，该过程所需菌种属于（答出两种属性）生物。
(3) 若要对过程④的细菌进行初步分离纯化，比较便捷的操作是。
(4) 果酒进一步发酵能获得果醋，酒变醋的原理是。
【考点】
微生物的分离和培养; 微生物发酵及其应用; 果酒果醋的制作;
【答案】

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综合题 普通
能力提升
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1.  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（聚羟基脂肪酸酯）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。回答下列问题：

(1) 为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。此外，选育优良菌株的方法还有、等。
(2) 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。发酵工程的中心环节是。
(3) 菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌。
综合题 普通
2.  阅读以下材料，回答相关问题。

我国是世界上啤酒的生产和消费大国。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。发酵条件随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。

(1) 发酵工程一般包括菌种的选育、、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。啤酒酵母的新陈代谢类型是。
(2) 在酿酒过程中常加入（填某种植物激素）以缩短大麦发芽的时间，从而减少有机物的消耗。焙烤阶段应注意控制温度，不能使失活。
(3) 发酵阶段的底物是，发酵液和发酵设备都必须经过严格的处理。
(4) 请写出一条啤酒的发酵生产过程中，可以使啤酒的产量和质量得到明显提高的工程手段。
(5) 请写出一条发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到广泛应用的原因。
综合题 普通
3. 红曲色素是广泛应用于食品等行业的天然色素，主要通过红曲霉菌发酵生产。现有商业菌株生产红曲色素能力低，且会产生对动物肾脏、肝脏有毒害的桔青霉素。科研人员拟获得优质红曲霉菌。
(1) 将待选菌样品接种到含大米研磨液的液体培养基中，扩大培养2 天后进行，依次分别涂布于固体培养基上培养，通过观察特征对菌种进行初步鉴定。
(2) 以菌株为对照进行发酵指标的比较，初步筛选出3种菌株。选取4种大米为基质进行发酵，结束后检测相应物质的含量，结果如图1。

       

应选择作为目标菌株进行后续生产研究。
(3) 氮源种类及发酵温度对所选红曲霉菌代谢产物合成的影响如图2所示。

   

根据所有研究结果，依次写出红曲色素发酵罐中优选的碳源、氮源及控制的温度条件。
综合题 普通