第1节微生物发酵及其应用“十校联赛”一等奖

《微生物发酵及其应用》同步练习选择题1．青霉素生产是在()A．原始发酵时期B．传统发酵时期C．现代发酵工业时期D．生物技术产业时代解析：选C发酵工业大致经历了原始发展时期→传统发酵时期→现代发酵工业时期→生物技术产业时期。青霉素生产是在现代发酵工业时期。2．用酵母菌发面做馒头时，若发面的时间过长，面里的含水量会增加。其原因是酵母菌()A．长时间的无氧呼吸产生大量的水B．无氧呼吸产生CO2和H2OC．进行有氧呼吸产生水D．使面粉中的结合水转变成自由水解析：选C发面时间过长，面里的含水量增加的主要原因是酵母菌氧化有机物产生水，其反应式为：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。3．谷氨酸生产过程中，提高其产量的途径是()A．抑制谷氨酸脱氢酶的活性B．改变细胞膜的通透性C．激活天冬氨酸激酶D．抑制苏氨酸的合成解析：选B因为谷氨酸合成过量会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，生产上采取的措施是通过诱变育种选育不能合成油酸的谷氨酸产生菌的菌株，这种菌株因不能合成油酸而使细胞膜缺损，通透性增强，将谷氨酸尽快释放出来，消除对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，不断生产谷氨酸，使产量提高。激活天冬氨酸激酶和抑制苏氨酸的合成都是在生产赖氨酸的过程中提高其产量的途径。4．下图属于细菌生长对数期的是()A．① B．②C．③ D．④解析：选B题图所示为细菌生长曲线，其中对数期的细胞分裂增殖，活细菌数量增加速率最快，故②段属于细菌生长的对数期。5．右图所示为发酵实验的装置，为了保证实验成功并能观察到良好的实验效果，应在三角瓶中装入()①氨基酸②酵母菌③碘液④葡萄糖⑤天然水⑥龙胆紫⑦凉开水⑧衣藻A．②④⑦ B．①②⑤C．①②④⑤⑦ D．①②解析：选A进行发酵实验需要微生物，此题中应选择酵母菌，因为酵母菌发酵能产生二氧化碳，使澄清的石灰水变浑浊；酵母菌利用的碳源是糖类，选择葡萄糖；实验需要的水应该是尽量无菌的，在题目的条件下只能选择凉开水。6．关于灭菌和消毒的错误的理解是()A．灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子B．消毒和灭菌实质上是相同的C．接种环用灼烧法灭菌D．常用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法解析：选B灭菌是指采用强烈的理化因素杀死一定环境中所有微生物的细胞、芽孢和孢子的措施，是彻底杀死。消毒是一种采用较温和的理化因素杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒物体基本无害的措施，是部分杀灭。常用的物理杀菌方法有：高温、辐射、超声波和激光等；常用的化学杀菌方法有：表面消毒剂和化学治疗剂，如抗生素、中草药有效成分等。7．酒厂在利用酵母菌酿酒的过程中，经检测活菌数量适宜，但却不产生酒精，应采取的措施是()A．降低温度 B．隔绝空气C．加缓冲液 D．加新鲜培养基解析：选B酒精是酵母菌无氧呼吸的产物。8．发酵罐发酵的过程，使温度升高的热量来源于()①冷却水供应不足②微生物代谢旺盛③培养基不新鲜④搅拌⑤放料口排出产物A．①②③④⑤ B．②③④C．①④ D．②④解析：选D解答该题应从如下几步入手分析：第一步，题目问的是使温度升高的热量来源，而冷却水只能带走热量，不能产生热量，故排除A和C选项；第二步，发酵过程中呼吸作用可以产生大量的热能；而搅拌除了增加溶氧、加快反应速率外，同时还通过摩擦产生了热能；第三步，培养基的新鲜程度可影响代谢速率，但与热量的产生无直接关系；放料口排出产物属同理。9．发酵工程生产的产品如果是菌体，则进行分离提纯可采用的方法是()A．蒸馏、过滤 B．过滤、沉淀C．萃取、离子交换 D．沉淀、萃取解析：选B发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。产品不同，分离提纯的方法一般不同，后者可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。10．下列对发酵工程内容的叙述，错误的是()A．用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养B．根据工程菌所需的营养精确地配制出合成培养基，并进行严格的灭菌处理C．发酵过程中必须严格地检测并控制发酵条件D．用适当的方法分离、提纯产品，并严格地进行质量检查解析：选B发酵工程分为选育菌种、配制培养基、灭菌、接种、发酵等几步，A、C、D选项中内容皆与发酵生产流程中的要求一致，B选项则不符合。发酵工业生产中，多采用天然的液体培养基，即用化学成分不明确的天然物质配制而成，如玉米粉、牛肉膏等。非选择题11．下列为发酵生产的一般过程，请完善图解中的有关内容。eq\a\vs4\al(选育菌种)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(从自然界中分离筛选,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(①,②))得高产菌种))扩大培养：用③____大量培养菌种配制培养基eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(营养物质包括④、⑤、,⑥、⑦))灭菌eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(⑧和⑨都严格灭菌，目的是⑩，,原因是⑪))接种：在无菌条件下，将菌种接入发酵罐eq\a\vs4\al(发酵,罐内,发酵)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(要随时检测培养液中⑫、⑬等以了解,⑭，及时添加必需的⑮，以满,足菌种的⑯，严格控制⑰、⑱，,⑲等发酵条件,原因是环境条件的变化，不仅会影响⑳，而且,会影响\o(○,\s\up1(21))的形成))eq\a\vs4\al(分离、,提纯,产物)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(发酵产品是微生物细胞本身，采用\o(○,\s\up1(22))、,\o(○,\s\up1(23))等方法将菌体分离、干燥即得产品,发酵产品是代谢产物，可根据产物\o(○,\s\up1(24))采,取适当的\o(○,\s\up1(25))、\o(○,\s\up1(26))和纯化措施获得产品))产品：质量检验合格即为商品答案：①诱变育种②基因工程育种③种子培养罐④碳源⑤氮源⑥生长因子⑦水和无机盐⑧培养基⑨发酵设备⑩防止杂菌污染⑪发酵产物产量降低或得不到发酵产物⑫微生物数量⑬产物浓度⑭发酵进程⑮营养组分⑯营养要求⑰温度⑱pH⑲溶解氧⑳微生物生长繁殖eq\o(○,\s\up1(21))微生物代谢产物eq\o(○,\s\up1(22))过滤eq\o(○,\s\up1(23))沉淀eq\o(○,\s\up1(24))性质eq\o(○,\s\up1(25))提取eq\o(○,\s\up1(26))分离12.在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期酵母菌迅速繁殖、糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵，最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据上述过程，回答下列问题：(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是______________________________。(3)经测定，酵母菌消耗的糖中，%形成了酒精和其他发酵产物，其余%则用于________________________________。(4)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。解析：(1)由题意可知，酵母菌接入发酵罐初期，代谢和繁殖旺盛，溶解氧渐渐耗尽，表明酵母菌进行了旺盛的有氧呼吸，而后代谢繁殖仍在进行，只是速度减慢，同时糖减少，酒精增加，表明其进行了酒精发酵，而酒精发酵为无氧呼吸的特征。由此可推出，啤酒酵母菌异化作用的特点是既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。(2)酵母菌繁殖方式包括出芽生殖、有性生殖等，但各生殖方式进行的条件是有区别的。条件适宜时主要为出芽生殖，这样可使酵母菌个体数量迅速增多。(3)环境中的糖是作为酵母菌生长繁殖的碳源和能源，除了形成酒精和其他代谢产物外，其余部分则用在了酵母菌自身的生长繁殖上。(4)麦芽糖的分子式在组成生物体的化合物中学到，麦芽糖→葡萄糖的反应方程式虽然教材上未写出，但却指出二糖是水解后能够形成2分子单糖的糖，知道反应物和产物，配平可得出方程式。答案：(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸(2)出芽生殖(3)酵母菌自身的生长和繁殖(4)C12H22O11＋H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))2C6H12O6，C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量。13.微生物发酵与我们的生产、生活密切相关，请结合自己的生活经验回答下列问题。(1)哪些食品是直接由微生物发酵生产的？______________________________________________________________。(2)哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂？______________________________________________________________。(3)工业生产中，有哪些企业与发酵有关？______________________________________________________________。答案：(1)面包、馒头、酸奶、酒、酱油、醋、酱、泡菜、酸菜、腐乳、醪糟、奶酪等是直接由微生物发酵生产的。(2)喜蛋、糖果、饼干、果冻等添加了红曲色素，以调节色泽；果汁、饼干、面包、点心、方便面等添加了黄原胶，起悬浮、稳定、增稠、改善口感、防止粘牙、延长储存期等作用；各类罐头，包括蔬菜、水果、蘑菇、鱼类、肉类、蛋类罐头，香肠、包装奶等添加了乳链杆菌肽，以保鲜、防腐，降低杀菌强度，保存营养和改