2022高中生物第1章发酵工程第3节发酵工程及其应用课后练习新人教版选择性必修3

第3节发酵工程及其应用

级

A必备知识基础练

1.下列关于发酵工程的菌种的叙述,错误的是（）

A.发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来

B.发酵工程可以利用原材料中含有的菌种

C.发酵工程的菌种可以来自基因工程

D.发酵工程的菌种可以来自诱变育种

ggB

庭近|发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降,因此,培养

基和发酵设备都必须经过严格灭菌。故发酵工程的菌种不可以利用原材料中含有的菌种。发酵工

程的优良性状的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种和基因工程育种获得。

2.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关表述,错误

的是（）

A.发酵工程与传统发酹技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵

B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身

C.在发酵工程的发醉环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢

途径

D.通过发酵工程可以利用微生物生产单细胞蛋白

庭困不论是发酵工程还是传统发酵技术,都可以利用微生物进行发酵,只不过传统发酵技术利用的

是自然菌种。

3.（2021山东泰安一中高二月考）下列对发酵工程内容的叙述，正确的是（）

A.单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质

B.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

C.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

D.人_£控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件

ggB

函单细胞蛋白就是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液为原料,通过发酵获得的微生物菌

体,A项错误;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

项正确；根据工程菌所需的营养精确地配制出天然培养基并进行严格的灭菌处理,C项错误;人工控

制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性、控制生产过程中的各种条件等,D项错误。

4.下列关于温度对发酵过程的影响的叙述,错误的是（）

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

画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,发酹周期就会缩短,产量也会

降低,A项正确;温度能影响生物合成的途径,这是因为生物合成过程需要的,酶的活性受温度影响,B

项错误;菌种通过主动运输或胞吞吸收营养物质时,需要呼吸作用提供能量,与呼吸作用相关的酶受

温度影响,C项正确；菌体生长和产物合成需以体内旺盛的代谢作为基础,而用于生长繁殖和代谢物

牛成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同,D项正确。

5.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物质

或天然物质,这类物质被称为食品添加剂。下列有关叙述错误的是（）

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B-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

|fgD

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，1）

项错误；B-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E确。

6.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.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

丽单细胞蛋白是利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得的大量的

微生物菌体，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。

7.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、DH、溶解氧等发酵条件

丽|发酵前,要对发酵设备和培养基严格灭菌，防止杂菌污染,A项正确;发酵过程中要随时取样,检

测培养液的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,B项正确;随着发酵的进行・,必需的营养组分

逐渐减少，因此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;发酵过程中要严格控

制温度、pH、溶解氧等发酵条件,D项正确。

8.紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下

表。

紫外线波长存活率突变数/

/nm/%个

2606050^100

280100

据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是（）

A.260nm,酵母菌存活率较低

B.260nm,酵母菌突变数多

C.280nm,酵母菌存活率高

1）.280nm,酵母菌突变数少

ggB

画由表格可知，紫外线波长为280nm时,酵母菌的存活率虽然高达100%,但是0~1个的突变数不利

于菌种的选育；紫外线波长为260nm时，酵母菌的存活率虽然只有60%但是50^100个的突变数可以

提供丰富的变异材料,有利于菌种的选育。

9.（2021天津三中高二期中）下列关于微生物发酵过程的叙述，正确的是（）

A.菌种选育是发酵的中心阶段

B.只要不断地向发酵罐中通入液体培养基,就能保证发酵的正常进行

C.在发酵过程中，要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢

产物的形成

D.在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时,生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸

画发酵工程的内容包括菌种选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯

等方面，其中发酵过程是发酵的中心阶段,A项错误;发酵过程中应随时检测培养液中的微生物数量、

产物浓度等，同时应对发酵过程中的一些条件进行控制才能保证发酵的正常进行,B项错误;微生物

发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件,因为环境条件的变化不仅会

影响菌种的生长繁殖,而旦会影响代谢产物的形成,C项正确;谷氨酸棒状杆菌是一种异养兼性厌氧

细菌,在谷氨酸发酵的过程中，当pH呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌容易生成谷氨酰胺和“乙酰谷氨酰

胺；当溶解氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸,D项错误。

10.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率,下图是发酵工程生产产品

的流程图。据图回答下列问题。

|从自然界分离向丽

①②③

生产用菌种原料

II

扩大培养培养基配制

鼠|发酵,

内发酵

♦叫提或

⑥

⑴在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①

是；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是:③是细胞工程。

（2）④表示,⑤表示，

⑶整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需要随时取样、检测等，以了解发酵进程，还要及时添

加,同时严格控制

O

⑷若发酵所得产品是单细胞蛋白，则⑥是往往采用的方法进行提取。

函|（1）基因工程诱变育种（2）接种灭菌（3）必需的营养组分温度、pH和溶解氧等发酵条

件

⑷过滤、沉淀

丽（1）啤酒生产中,使用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速发酵过程,缩短生产周期;高产青霉素

菌种的产生是诱变育种的结果。（2）根据发酵流程可以判断④⑤分别是接种和灭菌。（3）在发酵过

程中随微生物的代谢过程的进行,微生物、发酵产物的量以及发酵液的各种理化性质随时都在发生

变化,因此要不断进行检测,随时向发酵液中添加必需的营养组分，同时严格控制温度、pH和溶解氧

等发酵条件，以便得到较多的发酵产品。（4）单细胞蛋白就是指微生物菌体，往往采取过滤、沉淀的

方法提取。

B级

___________________关键能力提升练

11.（多选）下列关于青霉素生产的叙述，正确的是（）

A.用紫外线、激光、化学诱变剂处理育霉菌再经筛选的方法可选育高产菌种

B.青霉素是青霉菌生长过程中产生抑制其他微生物生长的代谢物

C.发酵罐接种后必须进行灭菌处理

D.青霉菌生长达到稳定时,活菌数不再增加,青霉菌产量下降

ggAB

画培育高产菌种可以采用诱变育种的方法，即用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌后进行筛

选,可选育出高产菌种,A项正确;青霉素是青霉菌生长过程中产生的代谢物,能抑制其他微生物的生

长,B项正确;发酵罐应该在接种前灭南,接种后灭菌会把接种的菌株杀死,C项错误;青霉菌生长达

到稔定时，活菌数不再增加，这时若适时补充营养物质，可以提高代谢物产量,D项错误。

12.人造蛋白食品的生产可利用现代微生物发酵工程技术，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。下面

为真菌蛋白的制造过程的图解,请据图回答下列问题。

发解罐

（真菌在罐内生长）加热器

（核酸从加

热器抽出）

一传送带过滤器

f=n（真菌在过滤器

u上干燥）

消髓箍*

消过毒的氨水♦

真菌蛋白收集器

⑴向发酵罐中注入少量氨水的n的是一

⑵制造真菌蛋白时,要向发酵罐中通入空气，由此可知,发酵罐中的真菌的异化作用类型

是o

⑶向发酵罐中加入的一切物品都需要消毒,从生态学的角度进行分析,其原因

是o

⑷从自然界中分离的真菌菌种，当用于制造真菌蛋白时,蛋白质的产量很低。要获得更多的真菌蛋

白,培育优良的真菌菌种可采用的方法。

⑸在下列4种物质中，可以用来作为青霉菌培养的主要能源物质的是。

A.脂肪B.葡萄糖

C.蛋白质I）.生长因子

匿困⑴为真菌提供合成蛋白质所需的氮源,调节pH

⑵需氧型（3）避免杂菌与真菌竞争而降低真菌蛋白的产量（4）诱变育种（5）B

丽⑴氨水呈碱性,既能调节发酵液的pH,也能为真菌提供氮源。（2）向发酵罐内通入空气是为了

提供氧气，说明发酵真菌为需氧型微生物。（3）发酵过程中混入的杂菌会和发酵菌竞争营养物质，从

而影响发酵的进行。（4）菌体本身能产生蛋白质，要想得到产生蛋白质更多的菌种，可以采用诱变育

科的方法。（5）糖类物质是生物主要的能源物质。

13.啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。主要工艺流程如下图所示，请回答下列问题。

:酵母菌种：

：I

!活化

r-------------1I

;大麦A发芽才碾磨，糖化A蒸煮冲接种A发酵十

制麦糖化发酵

⑴大麦是啤酒发酵的重要碳源,利用大麦实质是利用其中的a-淀粉酶,用处理大麦,

可以使大麦种子无须发芽就产生a-淀粉酶。

⑵为探究两种大麦种子（红粒麦和白粒麦）所含淀粉能活性进行了如下实验。

取发芽时间相同、质量相等的红、白粒麦种子,分别加蒸储水研磨、制成提取液（去淀粉），并在适

宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下:

分组步骤红粒管白粒管对照管

0.5mL0.5mL

加样C

提取液提取液

加缓冲液/矶111

加淀粉溶液/mL111

37℃保温适当时间终止酶促J反应,冷却至常温，

加适量碘液显色

++

显色结果++++

++

步骤①中加入的C是。显色结果表明:淀粉随活性较高的品种

是。

⑶啤酒酵母菌种决定着啤酒的风味和质量，某实验小组从原浆啤酒底泥中分离出一株高活性的啤

酒酵母。

①在对原浆啤酒泥的酵母菌进行富集培养的过程中，每隔4h要摇动一次,每次广2min,其目的

是、________________________________________________________________

—,以促进酵母菌的有氧呼吸和繁殖。

②为了制备啤酒酵母分离培养基，实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸，过滤后补加蒸馈水至1L,

加入葡萄糖和琼脂后加热溶化。该培养基的碳源主要包括，培养基一般用—

法进行灭菌处理。

⑷敲除野生型酿酒酵