高中生物【分层作业】1.4 发酵工程及其应用（苏教2019版选择性必修3）

第1章发酵工程第4节发酵工程及其应用必备知识基础练1.发酵工程利用微生物的特定功能，为我们生产了多种多样的产品。下列叙述错误的是()A.微生物生长旺盛，代谢快，从而保证了在短时间内可以获得大量的发酵产品B.微生物适应性强且不易变异，从而保障了菌种稳定的生产性能C，微生物种类多，分布广，其具有的耐酸、耐碱、耐高温等功能可被人们加以利用D.微生物代谢类型多样，选择不同代谢类型的微生物可以获得人类需要的产品2.下列与发酵工程有关的叙述，不正确的是()A.发酵罐中必须通入无菌空气B.不经处理排放的废弃培养液是一种污染物C.对数期的微生物在生产上常作为“种子”D.发酵工程在医药工业、食品工业和环境保护等方面均有广泛应用3.下列与发酵工程有关的叙述，错误的是()A.选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件B.将菌种扩大培养，达到一定数量再接种，有利于缩短发酵时间C.发酵工程具有生产条件温和、原料丰富、废弃物对环境影响小等特点D.发酵产品分离与提纯时，可通过蒸馏法除去固体杂质，然后再离心进一步纯化目标产品4.发酵工程在现代生物工程中的地位越来越重要。下列有关发酵工程的叙述，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，检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵过程C.在连续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5.根据发酵过程的操作方式不同，可将工业发酵分为分批发酵和连续发酵等。下列叙述错误的是()A.分批发酵是一次投料、一次接种、一次收获的间歇发酵方式B.分批发酵过程中，发酵罐中微生物的数量先增多，最终保持稳定C.连续发酵过程中，不断向发酵罐中添加新的培养基可以保证菌种所需的营养条件D.连续发酵可以缩短发酵周期，提高设备的利用率和单位时间产量6.连续培养法广泛应用于酒精、丙酮等产品的发酵生产过程中。下列对连续培养法的优点的叙述，不正确的是()A.能及时补充微生物所需的营养物质B.能改变细胞质膜的通透性，有利于代谢产物的释放C.有利于延长稳定期，提高代谢产物的产量D.有利于排出有害的代谢产物7.下列关于发酵工程应用的说法，错误的是()A.发酵工程利用了微生物的特定功能B.通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶C.分批发酵缩短了发酵周期D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体8.下列有关微生物发酵的叙述，错误的是()A.延滞期内微生物一般不增殖B.发酵过程中的环境条件只影响微生物的生长繁殖，不会影响微生物代谢产物的形成C.酿制白酒时，常用蒸馏的方法提取发酵产品D.通常在微生物生长的稳定期，从放出的老培养基中分离发酵产品关键能力提升练9.[多选][2023江苏无锡锡山高级中学高三期末]下列关于发酵工程的基本环节的分析，正确的是()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10.下列有关发酵工程应用的说法，不正确的是()A.发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品B.红曲色素等食品添加剂可以通过发酵工程生产C.发酵工程可以生产多种药物，但是不能生产疫苗D.发酵工程可以用于生产各种单细胞蛋白11.[多选][2023江苏宿迁泗洪中学高二阶段测试]下列关于发酵工程及其应用的叙述，不正确的是()A.发酵工程利用了微生物繁殖快、适应性强、吸收多、转化快等特定功能B.发酵工程中使用的发酵罐需要在发酵罐夹层通入冷却水进行冷却C.无氧发酵制作酸奶时，可先通氧气促进乳酸菌增殖，后密闭发酵D.发酵工程可用于食品加工，如可从培养的微生物细胞中分离出单细胞蛋白12.[多选][2023江苏徐州高二调研]下列有关生产谷氨酸的工业发酵过程的说法，错误的是()A.大规模生产过程中，菌种必须先经过扩大培养，然后再接种以提高生产效率B.发酵产品主要产生于微生物生长代谢旺盛的对数期C.生产过程中排出的废弃物可直接作为农用肥料，实现物质循环利用，无废料生产D.分离代谢产物时，常用到过滤、蒸馏等方法13.[2022江苏常州高二期中]啤酒生产需经过制麦、糖化(主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子)、发酵等主要环节，主要工艺流程如下图所示。下列相关叙述正确的是()A.大麦萌发时会产生大量的淀粉酶，但几乎不会产生蛋白酶B.淀粉不能直接被酵母利用，需淀粉酶等将其转化为可利用的糖C.糖化过程中，淀粉水解速度与采用的温度呈正相关的关系D.糖化过程中，煮沸的目的是灭活酵母菌的同时对糖浆灭菌14.黑曲霉发酵可以产生木聚糖酶，该酶可以将木聚糖(植物细胞壁中的主要成分之一)降解为木糖。木聚糖酶是一种很有应用价值的发酵产品。下图表示生产该酶的连续发酵装置。回答下列问题：(1)根据物理性质，该发酵过程使用的培养基属于。根据工艺流程可知，黑曲霉的新陈代谢类型属于型。

(2)从加料口输入的培养基必须经过严格的处理。根据图示可知，发酵过程需要严格控制与搅拌速度等条件。

(3)在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次的，当达到一定数量后再接种。

(4)此工艺流程(连续培养)以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率，道理在于。

学科素养创新练15.[2023江苏扬州中学高二月考]某高校采用如图所示的发酵罐进行果酒和果醋发酵过程的研究。下列叙述错误的是()A.夏季生产果酒和果醋时，常需对罐体进行降温处理B.果醋制作可以在制成的果酒基础上进行C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D.酒精发酵需无氧条件，不用搅拌，转为果醋发酵才搅拌第四节发酵工程及其应用参考答案1.【答案】B【解析】微生物适应性强，易变异，根据这一特性，人们可以通过育种大幅度提高菌种的生产性能，B项错误。2.【答案】A【解析】发酵罐中的微生物若是需氧型微生物，则必须通入无菌空气；若是厌氧型微生物，则不能通入无菌空气，B项错误。3.【答案】D【解析】发酵产品分离与提纯时，可通过过滤发酵液，离心除去固体杂质，采用蒸馏法等进一步纯化目标产品，D项错误。4.【答案】C【解析】在连续发酵过程中需要向装置中不断添加必需的营养组分，C项错误。5.【答案】B【解析】分批发酵过程中，发酵罐中微生物的数量先增多后保持稳定，最后微生物进入衰亡期，数量不断减少，B项错误。6.【答案】B【解析】连续培养法就是在一个流动装置中，以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度不断放出老的培养基，这样保证了及时补充微生物所需的营养物质，延长稳定期，能提高产量，同时又有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中，提高了设备的利用率，A、C、D项正确；但连续培养法不能改变细胞质膜的通透性，若细胞质膜的通透性改变，说明菌体的活性降低，不利于生产，B项错误。7.【答案】C【解析】发酵工程利用了微生物的特定功能，A项正确；通过发酵工程可以从微生物中提取相应的酶，B项正确；连续发酵缩短了发酵周期，C项错误；发酵工程的产品可以是微生物的菌体，D项正确。8.【答案】B【解析】发酵过程中的环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，还会影响微生物代谢产物的形成，B项错误。9.【答案】ABC【解析】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项正确；发酵过程中菌种需要营养物质、适宜的环境，发酵过程要及时添加必需的营养组分，并严格控制温度、pH等发酵条件，B项正确；分离、提纯产物的方法是要根据产物的性质来采取适当的提取、分离和纯化措施，C项正确；在进行发酵生产时，排出的气体和废弃的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项错误。10.【答案】C【解析】发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品，A项正确；红曲色素等食品添加剂可以通过发酵工程生产，B项正确；乙肝疫苗可用发酵工程的方法生产，这种方法生产乙肝疫苗的优点是酵母菌繁殖快、代谢旺盛，乙肝疫苗单位时间内的产量高，C项错误；发酵工程可以用于生产各种单细胞蛋白，D项正确。11.【答案】CD【解析】乳酸菌为厌氧型微生物，发酵时应保持无氧环境，故不能通入氧气，C项错误；单细胞蛋白不是从微生物细胞中分离的物质，D项错误。12.【答案】BC【解析】菌种数量的多少将影响发酵的速率，因此大规模生产过程中，菌种必须先经过扩大培养，然后再接种以提高生产效率，A项正确；稳定期的菌体生长代谢旺盛，产生的代谢产物多，因此发酵产品主要产生于微生物生长代谢旺盛的稳定期，B项错误；生产过程中排出的废弃物不能直接作为农用肥料，还需经过灭菌等处理，C项错误；谷氨酸的工业发酵过程生产的谷氨酸是细胞的代谢产物，因此分离代谢产物时，常用到过滤、蒸馏等方法，D项正确。13.【答案】B【解析】大麦萌发时会产生大量的淀粉酶，也会产生蛋白酶，A项错误；酵母细胞呼吸的底物为葡萄糖，不能直接利用淀粉，需要淀粉酶等将淀粉转化成酵母可利用的糖，B项正确；酶的催化需要适宜温度，若糖化采用的温度过高，淀粉的水解速度会变慢，C项错误；煮沸的目的不是灭活酵母菌，D项错误。14.【答案】(1)液体培养基异养需氧(2)灭菌温度、pH、溶氧量、通气量(3)扩大培养(4)保证微生物对营养物质的需求；排出部分代谢产物；使微生物保持较长时间的快速生长【解析】(1)据图分析：黑曲霉发酵产生木聚糖酶在培养液中进行，属于液体发酵，黑曲霉发酵需要通入空气，所以黑曲霉属于异养需氧型微生物。(2)微生物发酵的培养基必须进行严格的灭菌处