人教版 (2019)选择性必修3第3节 发酵工程及其应用课后练习题

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后练习题，共6页。

1.发酵工程的正确操作过程是 ( )
①发酵 ②培养基的配制 ③灭菌 ④产物的分离与提纯 ⑤菌种的选育 ⑥扩大培养 ⑦接种
A.①③④⑤②⑦⑥
B.⑤⑥②③⑦①④
C.②⑤③①⑥④⑦
D.⑥⑤②⑦④③①
解析:发酵工程一般包括菌种的选育,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。
答案:B
2.一般情况下,用于发酵工程的菌种不会来自 ( )
A.自然界中筛选
B.杂交育种
C.基因工程育种
D.诱变育种
解析:微生物一般是单细胞生物,不能进行杂交育种。
答案:B
3.发酵工程的一项关键措施是灭菌,下列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
解析:灭菌就是杀灭微生物,以排除其对生产、实验的干扰,关键是要对培养基和发酵设备灭菌;培养基的灭菌是杀死培养基中的一切微生物;为防止杂菌污染,通入的空气也要是无菌的,但通入无菌空气不可以达到灭菌的效果;灭菌效果与pH无直接关系。
答案:A
4.传统发酵技术和现代发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产的。下列微生物在发酵生产产品的过程中,需要提供空气或氧气的是 ( )
①酵母菌 ②醋酸菌 ③乳酸菌 ④毛霉 ⑤谷氨酸棒状杆菌
A.③④⑤ B.①②④⑤
C.①②③ D.②④⑤
解析:酿酒是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵的原理,发酵过程不需要提供氧气。醋酸菌在氧气充足的条件下进行乙酸发酵,故需要提供氧气。乳酸菌为厌氧菌,无氧条件下生成乳酸,不需要氧气。毛霉为需氧型真核生物,发酵过程需要提供空气或氧气。谷氨酸棒状杆菌为需氧菌,在生产谷氨酸过程中要不断充入空气。
答案:D
5.发酵工程几乎渗透到所有的工农业领域,下列不属于发酵工程产品的是 ( )
A.酱油 B.味精
C.豆腐 D.青霉素
解析:豆腐的制作不需要微生物的发酵过程。
答案:C
6.下列关于发酵工程在农牧业及食品工业上的应用,叙述错误的是 ( )
A.发酵工程生产的某些活菌或其代谢物可以用于现代农牧业生产中
B.有些微生物肥料可减少农作物病虫害的发生
C.微生物农药防治害虫属于化学防治
D.某些单细胞蛋白可作为食品添加剂
解析:发酵工程生产的某些活菌或其代谢产物可以用于现代农牧业中;有些微生物肥料可抑制土壤中病原微生物的生长,减少农作物病虫害的发生;微生物农药防治害虫属于生物防治;某些单细胞蛋白可作为食品添加剂,如用酵母菌生产的单细胞蛋白等。
答案:C
7.下列关于发酵工程的叙述,错误的是 ( )
A.发酵工程的产品是指微生物的代谢物和菌体本身
B.可通过人工诱变选育新品种
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,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
解析:发酵工程的产品是指微生物细胞本身或其代谢物;发酵工程中,选育菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得;发酵工程中所用菌种大多是单一菌种,因此,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,但菌种不能灭菌,否则整个发酵过程将无法进行;发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,这是因为环境条件的变化不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物的代谢物形成。
答案:C
8.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,检测培养液中的微生物数量、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成分
D.要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
解析:发酵前,要对发酵设备和培养基严格灭菌,防止杂菌的污染;发酵过程中要随时取样,检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程;随着发酵的进行,必需的营养成分减少,在发酵过程中要向装置中再添加必需的营养成分;发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件。
答案:C
9.葡萄糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液按一定比例混合,经乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列相关叙述错误的是 ( )
A.葡萄糖消耗量与乳酸生成量正相关
B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.乳酸菌是异养厌氧菌
D.只有奶粉为乳酸发酵提供氮源
解析:葡萄糖是乳酸菌的碳源,乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸,所以葡萄糖消耗量与乳酸生成量正相关;乳酸是乳酸菌发酵的产物,不应有气体产生,如果发酵时出现明显的气泡,说明有其他的微生物存在;乳酸菌是异养厌氧菌,在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸;经过蛋白酶水解后的玉米胚芽液也可以提供氮源。
答案:D
10.发酵工程的内容包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵和产物的分离、提纯等方面。下列对发酵工程的认识不科学的是( )
A.发酵工程具有条件温和、产物专一、污染小等特点
B.发酵工程的产品包括微生物的代谢物和菌体本身
C.通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH等
D.发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵
解析:发酵工程具有条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点;发酵工程的产品包括微生物的代谢物和菌体本身,应用于食品工业、医药工业和农牧业等领域;通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶解氧,环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成;传统发酵技术和现代发酵工程最大的相同之处是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产。
答案:D
11.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。在生产上,用于微生物发酵的设备(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简式为 。
(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 。
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 。
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,酒精发酵的反应简式是C6H12O62C2H5OH+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,适合用于生产果醋。果酒、泡菜需要无氧条件,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。从某热泉获得的耐高温菌种生长在高温条件下,适应高温环境,因此在实验室培养时,也需要提供相应的高温条件。
答案:(1)密闭 C6H12O62C2H5OH+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
[拓展应用]
12.下列关于发酵工程的叙述,错误的是 ( )
A.在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、细胞工程和基因工程等手段
B.虽然青霉素是抗生素,但在青霉素生产过程中仍然需要严格灭菌
C.在谷氨酸发酵过程中,在酸性条件下产生乳酸或琥珀酸,在中性和弱碱性条件下产生谷氨酸
D.发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀等方法提取
解析:在谷氨酸发酵过程中,在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
答案:C
13.某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐,接种酵母菌后,酒精产量增长不明显,检测发现发酵罐密闭不严,试分析该情况的其他结果是 ( )
A.酵母菌数量减少
B.糖化淀粉的消耗量减少
C.CO2的释放量较少
D.酵母菌数量、CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加
解析:发酵罐密闭不严会导致氧气进入发酵罐,促进酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖,同时CO2的释放量、糖化淀粉的消耗量都增加。
答案:D
14.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、医药工业和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叙述,正确的是 ( )
A.日常生活中食用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,酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
C.味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的
D.精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高,所以饮用更健康、保质期更长
解析:制作酱油的主要原料是大豆;啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、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;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;精酿啤酒发酵时间长(一般发酵时间能达2个月)、产量低、价格高,但保质期更短(在发酵工艺上,精酿啤酒发酵完成后,不会过滤和杀毒,保质期只有几十天,而工业啤酒经过消毒后,可以保存1~2年,甚至更久)。
答案:C
15.(2022·抚顺)发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。下列相关叙述正确的是 ( )
A.传统发酵技术不需防止杂菌污染,发酵工程需要进行严格灭菌
B.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质,可作为食品添加剂、微生物饲料等
C.发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用提取、分离、纯化等措施来获得产品
D.啤酒生产的后发酵阶段需要在低温和密闭环境下进行
解析:发酵工程需要进行严格灭菌,在利用传统发酵技术制作发酵食品的过程中,为保证产品质量,操作中也要特别注意防止杂菌污染和对发酵条件的控制;单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工厂的废液等为原料,通过发酵工程生产的微生物菌体;发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品;啤酒生产的后发酵阶段,酵母菌主要进行无氧呼吸,需要在低温和密闭环境下进行。
答案:D
16.(2021·厦门)下图所示为发酵工程生产产品的流程图,据图回答下列问题。
(1)若能生产人生长激素的工程菌是通过①培育的,①应该是 技术;若高产青霉素菌种是通过②培育的,②应该是 。
(2)根据培养基的用途,可以将它们分为 培养基和 培养基。各种培养基的具体配方不同,但一般都含有 等营养成分。培养基在使用之前要用 法进行灭菌。
(3)整个过程的中心环节是 , 在该时期要随时取样检测培养基中的 等。同时,要严格控制 (至少两个)等发酵条件,因为环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物 的形成。
(4)在发酵过程中要不断搅拌的目的是:
① ;
② 。
(5)发酵产物分离、提纯时要根据产品的类型不同选择合适的方法。发酵产品是菌体本身,常常采用 等方法分离、提纯;发酵产品是微生物的代谢物,还要根据 采取适当的方法分离、提纯。
答案:(1)基因工程 诱变育种 (2)选择 鉴别 碳源、氮源、水、无机盐 高压蒸汽灭菌 (3)发酵罐内发酵 微生物数量、产物浓度 溶氧量、pH和温度 代谢物 (4)①增加溶氧量 ②使菌种与培养液充分接触,提高原料的利用率 (5)过滤、沉淀 产物的性质