江苏专版2024-2025学年新教材高中生物第1章发酵工程第3节发酵工程及其应用分层作业新人教版选择性必修3

第1章第3节发酵工程及其应用必备学问基础练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2.下列关于啤酒发酵的说法,错误的是()A.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的B.酵母菌的大量繁殖发生在啤酒发酵的主发酵阶段C.啤酒生产的主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸D.啤酒生产的后发酵阶段是在低温、密闭环境下进行的3.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育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育C.依据工程菌所需的养分精确地配制出培育基并进行严格的消毒处理D.人工限制微生物代谢的唯一措施是限制生产过程中的各种条件4.下列关于发酵工程的基本环节及应用的叙述,正确的是()A.培育基和发酵设备都必需经过严格的灭菌,若被杂菌污染将会导致产量下降B.在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖,主发酵结束后可得到澄清、成熟的啤酒C.单细胞蛋白是指从大量培育的微生物菌体中获得的蛋白质,可以作为家畜和家禽的饲料D.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,是化学防治的重要手段5.三华李中含有丰富的矿质元素和维生素,有机酸含量和种类丰富。某同学依据“三华李果实→清洗破裂→酶解→过滤→硫处理→成分调整→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→澄清→配兑→灌装→杀菌→成品”的流程探讨三华李果酒酿造工艺。下列叙述错误的是()A.在酶解环节,须要向果浆中添加果胶酶和纤维素酶并限制酶解温度B.在成分调整环节,按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量C.主发酵时环境需密闭,后发酵时须要通气,应保持前后温度在28℃左右D.可通过探讨发酵时间、接种量、初始糖度等因素优化三华李果酒的发酵工艺6.青霉菌属于异养需氧型多细胞真菌。下列关于试验室纯化青霉菌,以及利用青霉菌发酵大规模生产青霉素过程异同的分析,错误的是()A.均须运用液体培育基B.均须在相宜温度下进行C.前者需通过平板划线法或稀释涂布平板法得到单菌落D.后者需实时检测发酵液中O2等物质的含量7.下列有关发酵工程的叙述,错误的是()A.可以通过设置生长条件选育优良的目的菌种B.菌种扩大培育过程一般运用液体培育基C.全部发酵过程中运用的菌种都是单一菌种D.发酵过程中,要随时对培育液中的微生物数量及产品浓度等进行检测8.下列关于微生物发酵过程的叙述,正确的是()A.菌种选育是发酵工程的中心环节B.只要不断地向发酵罐中通入液体培育基,就能保证发酵的正常进行C.在发酵过程中,要严格限制温度、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9.下列关于发酵工程在食品工业上应用的叙述,错误的是()A.生产传统发酵产品,如利用产生蛋白酶的霉菌酿造酱油B.生产各种各样的食品添加剂,可以改善食品的口味但不能增加食品的养分C.生产食品酸度调整剂,如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得D.生产酶制剂,少数酶制剂由动植物生产,绝大多数通过发酵工程生产10.现代工业生产中往往采纳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。(1)在啤酒生产中,运用①改造的啤酒酵母,可以加速发酵进程,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。

(3)整个过程的中心环节是发酵罐内发酵,在此环节须要随时取样、检测等,以了解发酵进程,还要刚好添加,同时严格限制

。

(4)若发酵所得产品是单细胞蛋白,则⑥往往采纳的方法进行提取。

实力素养提升练11.[2024云南昆明高二期中]青霉素是一种常用的抗生素,其工业化生产流程如下图所示。下列相关叙述错误的是()A.图中的过程①②都属于扩大培育,目的是增加菌种的数量B.过程③可以用化学药物进行灭菌处理,防止培育基中掺杂其他微生物C.过程④常用的方法是过滤和沉淀,分别出的菌种可以再运用D.发酵过程中要严格监控温度、pH、溶解氧、罐压、养分物质等发酵条件12.发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。歼灭杂菌,获得纯种的方法不包括()A.依据微生物遗传组成的差异,在培育基中加入不同比例的核酸B.依据微生物缺乏生长因子的种类,在培育基中增减不同的生长因子C.依据微生物对碳源须要的差别,运用含不同碳源的培育基D.依据微生物对抗生素敏感性的差异,在培育基中加入不同的抗生素13.[2024江苏扬州高二统考期中]发酵工程以其生产条件温柔,原料来源丰富且价格低廉,产物专一,废弃物对环境污染小和简单处理等特点,在医药工业、食品工业、环境爱护等很多领域得到了广泛的应用。下列关于发酵工程的说法错误的是()A.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身B.发酵工程相比传统发酵技术,其获得的产品产量和质量明显提升C.利用发酵工程生产的微生物农药可以作为生物防治的重要手段D.以淀粉、纤维素的水解液等为原料,通过发酵工程可以从菌体中获得单细胞蛋白14.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。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,,培育基的配制、灭菌,接种,发酵,产物的分别、提纯等。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,从而削减有机物的消耗。焙烤阶段应留意限制温度,不能使失活。

(3)发酵阶段的底物是,发酵液和发酵设备都必需经过严格的处理。

(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缘由:。

第3节发酵工程及其应用1.B发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量下降,因此,培育基和发酵设备都必需经过严格灭菌。故发酵工程的菌种不行以利用原材料中含有的菌种。发酵工程中性状优良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.C啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌无氧呼吸将糖类分解为酒精制成的,A项正确;酵母菌的大量繁殖发生在啤酒发酵的主发酵阶段,B项正确;啤酒生产的主发酵阶段酵母菌主要进行无氧呼吸,将糖类分解成酒精,C项错误;为了防止酒精形成乙醛和乙酸,啤酒生产的后发酵阶段要在低温、密闭环境下进行,D项正确。3.B单细胞蛋白是以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,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育,B项正确;依据工程菌所需的养分精确地配制出培育基并进行严格的灭菌处理,C项错误;人工限制微生物代谢的措施包括变更微生物的遗传特性、限制生产过程中的各种条件等,D项错误。4.A培育基和发酵设备都必需经过严格的灭菌,若被杂菌污染将会导致产量下降,如在青霉素生产过程中假如污染了杂菌,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解,A项正确;在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖,主发酵结束后须要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能得到澄清、成熟的啤酒,B项错误;单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体,C项错误;微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,微生物农药作为生物防治的重要手段,将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用,D项错误。5.C在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁,增加细胞内容物的释放,酶活性受到温度的影响,所以在酶解环节须要限制酶解温度,A项正确;酵母菌利用水果中的有机物进行氧化分解产生酒精,在成分调整环节,按比例添加蔗糖一方面可以为酵母菌供应碳源,促进接种后的酵母菌菌种繁殖,另一方面可以提高果酒的酒精含量,B项正确;主发酵阶段进行通气,使酵母菌进行有氧呼吸,促进酵母菌大量繁殖,后发酵阶段须要密闭,使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酿酒酵母的相宜生长温度为28℃左右,所以发酵时应保持前后温度在18~30℃,C项错误;试验时可通过探讨发酵时间、接种量、初始糖度等因素来确定最佳的发酵时间和酒精含量等,优化三华李果酒的发酵工艺,D项正确。6.A试验室纯化青霉菌应运用固体培育基,A项错误;温度是青霉菌生长和发酵的重要条件,故均须在相宜温度下进行,B项正确;试验室纯化青霉菌需通过平板划线法或稀释涂布平板法得到单菌落,C项正确;发酵过程中须要实时检测发酵液中O2等物质的含量以限制相宜的发酵条件及了解发酵状况,D项正确。7.C符合生产要求的菌种可以通过设置生长条件选择出来,从而抑制不符合条件的菌种的生长,然后从符合条件的菌种中选出目的菌种,A项正确;菌种扩大培育过程一般运用液体培育基,这样可以让菌体和培育液充分接触,便于菌体的大量繁殖,B项正确;发酵工程中所运用的菌种大多是单一菌种,C项错误;发酵过程中,要随时对培育液中的微生物数量及产品浓度等进行检测,以便确定合适的加料和出料的速度以及对发酵条件的限制,D项正确。8.C发酵工程的内容包括菌种选育,扩大培育,培育基的配制、灭菌,接种,发酵,产物的分别、提纯等方面,其中发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,A项错误。发酵过程中应随时检测培育液中的微生物数量、产物浓度等,同时应对发酵过程中的一些条件进行限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限制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件,因为环境条件的变更不仅会影响菌种的生长繁殖,而且会影响代谢物的形成,C项正确。在谷氨酸发酵的过程中,当pH呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌简单生成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺;当溶解氧不足时,生成的代谢物就会是乳酸或琥珀酸,D项错误。9.B酱油是一种传统发酵产品,一般是利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)来进行生产,A项正确;食品添加剂不仅可以改善食品的口味,还能增加食品的养分,B项错误;常见的食品添加剂柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得,C项正确;常用的酶制剂绝大多数通过发酵工程生产,少数由动植物生产,D项正确。10.答案(1)基因工程诱变育种(2)接种灭菌(3)必需的养分成分温度、pH和溶解氧等发酵条件(4)过滤、沉淀解析(1)啤酒生产中,运用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速发酵进程,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)依据发酵流程可以推断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更,因此要不断进行检测,随时向发酵液中添加必需的养分成分,同时严格限制温度、pH和溶解氧等发酵条件,以便得到较多的发酵产品。(4)单细胞蛋白就是指通过发酵获得的大量微生物菌体,往往实行过滤、沉淀的方法进行提取。11.B图中的过程①②都属于扩大培育,进行培育液的更换,有利于增加菌种的数量,A项正确;过程③灭菌所用化学药物对各种微生物均有肯定的杀灭实力,残留在培育基中的药物也会抑制接种的青霉菌的生长繁殖,B项错误;发酵完成后,假如产品是菌种,则须要采纳过滤、沉淀等方法获得细胞,分别出的菌种可以再运用,C项正确;发酵过程中必需严格限制好温度、pH、溶解氧、罐压、养分物质等发酵条件,使发酵全过程处于最佳状态,D项正确。12.A依据微生物遗传组成的差异,在培育基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA)并不会干脆影响微生物自身的遗传组成,即使其被微生物利用,也是被分解为核苷酸后才能利用,所以培育基中加入不同比例的核酸,不会对微生物起选择作用,A项符合题意。13.D依据发酵工程的概念可知,其产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,A项正确;发酵工程相比传统发酵技术,由于菌种单一,规模大,因此其获得的产品产量和质量明显提升,B项正确;生物防治中利用的手段有微生物、寄生物和天敌防治,据此可推想,利用发酵工程生产的微生物农药也可以作为生物防治的重要手段,C项正确;单细胞蛋白就是微生物菌体本身,D项错误。14.答案(1)扩大培育异养兼性厌氧型(2)赤霉素淀粉酶(3)葡萄糖灭菌(4)随时检查培育液中的酵母菌数量、产物浓度;刚好添加必需的养分成分;严格限制发酵温度、发酵时间、pH、溶解氧、罐压和搅拌速率等发酵条件(答出一条即可)(5)生产条件温柔;原料来源丰富且价格低廉;产物专一;废弃物对环境污染小、易处理(答出一条即可)解析(1)发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培育,培育基的配制、灭菌,接种,发酵,产物的分别、提纯等。酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。(2