人教版 (2019)选择性必修3第3节 发酵工程及其应用课时练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第3节 发酵工程及其应用课时练习，共9页。

【基础练·积基树本】
1．下列不属于发酵工程产物的是( )
A．胰岛素基因 B．青霉素
C．激素 D．色素
答案 A
解析 胰岛素基因是动物体内含有的基因，不能通过发酵工程生产。
2．下列关于温度对发酵过程的影响的叙述，不正确的是( )
A．温度过高，发酵周期缩短，产量降低
B．温度不影响生物合成的途径
C．温度能影响菌种对营养物质的吸收
D．菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同
答案 B
解析 发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低；温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，酶的活性与温度有关；菌种吸收营养物质时，多数是主动运输，需要呼吸作用提供能量，这与温度有关；菌体生长和产物合成需体内旺盛的代谢作基础，而用于生长繁殖和代谢需要的酶不一定相同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同。
3．下列关于单细胞蛋白的叙述，正确的是( )
A．是从微生物细胞中提取的蛋白质
B．是通过发酵生产的微生物菌体
C．是微生物细胞分泌的抗生素
D．单细胞蛋白不能作为食品
答案 B
解析 许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，所以不是特指微生物的某种蛋白质或抗生素；单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，如真菌蛋白可作为食品。
4．利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是( )
A．酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
B．酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌
C．酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌
D．黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌
答案 C
5．下列有关发酵罐中谷氨酸发酵的叙述，正确的是( )
A．发酵中不断通入空气
B．搅拌的目的只是使空气形成细小气泡，增加培养液中的溶解氧
C．冷却水可使酶活性下降
D．若培养条件不当就不能得到所需产品
答案 D
解析 发酵中应通入无菌空气。搅拌的目的有：增加培养液中的溶解氧；使菌种与培养液充分接触；散热。发酵过程产生热量使温度升高，不利于发酵，冷却水的目的是使温度降低，使发酵顺利进行。培养条件不当得不到所需产品。
6．(多选)下列叙述错误的是( )
A．环境条件中只有温度、pH的变化影响微生物的代谢途径
B．发酵罐中代谢产物的形成与搅拌速度有关
C．培养液中溶解氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径
D．菌种扩大培养的目的是使菌种优化
答案 AD
解析 温度、pH和溶解氧等因素都可以影响发酵过程，A项错误；搅拌可以使菌种与培养液接触更充分、增加培养液溶解氧的含量，进而影响发酵的进程，B项正确；酵母菌是兼性厌氧菌，所以培养液中溶解氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径，C项正确；菌种扩大培养的目的是获得更多的菌种，D项错误。
7．发酵工程的一项关键措施是灭菌，关于灭菌的叙述正确的是( )
A．培养基和发酵设备均需要严格灭菌
B．灭菌是杀死培养基中的一切细菌和真菌
C．通入无菌空气可以达到灭菌的目的
D．pH调到7左右灭菌效果最好
答案 A
解析 灭菌就是杀灭所有的微生物，以排除杂菌对生产、实验的干扰，发酵工程中要对培养基和发酵设备灭菌，A项正确；培养基的灭菌是杀死培养基中的一切微生物，B项错误；为防止杂菌污染，通入的空气也要是无菌的，但不是通入无菌空气就可以达到灭菌的目的，C项错误；灭菌效果与pH无直接关系，D项错误。
8．(多选)为了改善食品品质和色、香、味及防腐与加工工艺的需要，人们在食品中加入一些化学合成或天然物质，这类物质被称为食品添加剂，下列有关叙述正确的是( )
A．许多食品添加剂可以通过发酵工程生产，如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得
B．食品工业中，常用的着色剂有β－胡萝卜素、红曲黄色素等
C．食品工业中，用来延长食品保质期的乳酸链球菌素、溶菌酶可通过发酵工程生产
D．食品添加剂不能增加食品的营养
答案 ABC
解析 食品添加剂不仅可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期，许多食品添加剂都能通过发酵工程生产，如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得，A项正确、D项错误。β－胡萝卜素、红曲黄色素等在食品工业中常用来增加食品的色泽，B项正确。食品工业中，用来延长食品保质期的乳酸链球菌素、溶菌酶可通过发酵工程生产，C项正确。
9．下列关于发酵工程的说法，错误的是( )
A．发酵工程产品主要是指微生物的代谢物和菌体本身
B．可以通过人工诱变选育新菌株
C．培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D．环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢物的形成
答案 C
解析 发酵工程产品可以是微生物本身，也可以是其代谢物，A项正确；可以从自然界中筛选优良菌种，也可以通过人工诱变或基因工程选育新菌株，B项正确；培养基、发酵设备必须经过严格的灭菌，菌种是经选育而获得的，灭菌会杀死菌种，C项错误；环境条件如培养温度、pH改变，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢物的形成，D项正确。
10．发酵工程在现代生物工程中的地位越来越重要。下列有关发酵过程叙述错误的是( )
A．首先要对发酵设备和培养基严格灭菌
B．要随时取样，检测培养液的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程
C．在发酵过程中不需要向装置中再添加必需的营养组分
D．要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
答案 C
解析 为防止杂菌污染，发酵时首先要对发酵设备和培养基严格灭菌，A项正确；为了解发酵进程，要随时取样，检测培养液的微生物数量、产物浓度等，B项正确；在发酵过程中需要向装置中再添加必需的营养组分，C项错误；为保证发酵过程的正常进行，要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，D项正确。
11．(多选)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，正确的是( )
A．日常生活中食用的酱油的制作以大麦为主要原料，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．啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中，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
C．味精是谷氨酸棒状杆菌在无氧条件下发酵产生谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理而获得的
D．由于酶制剂催化效率高、专一性强、作用条件温和，因此在使用时要考虑酶制剂的使用量、底物的种类以及适宜的温度和pH
答案 BD
解析 制作酱油的主要原料是大豆，A项错误；啤酒发酵的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，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，B项正确；味精的生产是谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下发酵产生谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理而获得的，C项错误；酶制剂是从生物体内提取出来的具有酶特性的一类化学物质，因此使用时要考虑酶制剂的使用量、底物的种类、适宜的温度和pH，D项正确。
【拔高练·竿头直上】
12．青霉素作为治疗细菌感染的药物，是20世纪医学上的重大发现，是抗生素工业的首要产品。(注：冷冻干燥孢子：在极低温度(－70 ℃左右)、真空干燥状态下保藏的菌种。米孢子：生长在小米或大米培养基上的孢子)
据图回答下列问题：
(1)目前发酵生产中常用的高产青霉素菌种是通过________方法选育的。据图可以判断青霉菌的代谢类型是__________，生殖方式为________。
(2)配制培养基时需要将其调节至________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。种子罐2又叫繁殖罐，可推测②属于发酵工程中的________阶段。发酵罐接种________(填“前”或“后”)，必须进行灭菌处理。
答案 (1)诱变育种(人工诱变) 异养需氧型 孢子生殖
(2)酸性 扩大培养 前
解析 (1)青霉素高产菌株是通过诱变育种获得的，原理是基因突变。青霉菌是需氧型生物，不能自己制造有机物，故代谢类型为异养需氧型。由图可知，青霉菌的生殖方式为孢子生殖。(2)培养霉菌时需要将培养基调至酸性。发酵工程包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵、产品的分离和提纯等，种子罐2又叫繁殖罐，推测②属于发酵工程中的扩大培养阶段。为了避免杂菌污染，发酵罐接种前需要进行灭菌处理。
13．发酵工业是围绕着微生物的生命活动进行的，因此，菌种(微生物)是发酵成败的关键。生产上，用于微生物发酵存放设备(如发酵罐)可分为深层发酵、浅层发酵、敞口发酵以及密闭发酵等，下图为微生物发酵的基本过程。请回答下列有关问题。
(1)用于酒精发酵的应是________(填“密闭”或“敞口”)发酵设备，在此条件下酒精发酵的反应式为__________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)深层发酵设备中具有机械搅拌器，能使________空气由吸风管吸入并扩散到发酵液中。此种发酵设备适合用于生产的微生物产品是________(填字母)。
A．果酒 B．果醋
C．泡菜 D．腐乳
(3)欲分离获得生产用的优良菌种，需要将微生物接种在培养基上分离培养，可采用的接种方法主要有___________________________
_________________________________________________________。
(4)有人从某热泉获得了一种耐高温菌种，若要获得该微生物产品，与培养大肠杆菌的条件相比，其显著差异是________。
答案 (1)密闭 C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量
(2)无菌 B
(3)稀释涂布平板法和平板划线法
(4)温度较高
解析 (1)酒精发酵是酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程，所以用于酒精发酵的设备应该是密闭的，酒精发酵的反应式是C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量。(2)深层发酵设备适合液体发酵，但容易导致缺氧，而其中的机械搅拌器，能使经过过滤的无菌空气由吸风管吸入并扩散到发酵液中，使发酵液中含有充足的氧气，有利于液体培养的微生物进行有氧呼吸，适用于生产果醋。果酒、泡菜的制作需要无氧条件，而泡菜、腐乳是固体发酵，都不能采用深层发酵的方法。(3)稀释涂布平板法和平板划线法是分离纯化微生物的常用方法。(4)大肠杆菌一般生活在常温条件下。从热泉获得的耐高温菌种生长在高温条件下，适应高温环境，在实验室培养时，也需要提供相应的高温条件。