1、发酵工程及其应用【合格考全员做】(学业水平一、二)1用发酵工程生产的产品，如果是菌体，进行分离、提纯时可采用的方法是()A蒸馏、过滤B过滤、沉淀C萃取、离子交换D沉淀、萃取2下列关于菌种选育的叙述，不正确的是()A自然选育的菌种不经过人工处理B诱变育种原理的基础是基因突变C通过有性杂交可形成工程细胞D采用基因工程的方法可构建工程菌3关于啤酒生产的流程说法错误的是()A让大麦种子发芽的目的是释放淀粉酶B焙烤发芽的大麦种子时，淀粉酶丧失活性C糖化的目的是让淀粉分解D蒸煮时终止了酶的作用，并对糖浆进行灭菌4用发酵工程生产单细胞蛋白被认为是人类新的食物来源，为解决粮食问题开辟了新途径，具有广阔的发展前
2、景。这种蛋白是()A微生物菌体B微生物代谢产物C微生物合成物质D发酵液5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，不正确的是()A发酵工程与传统发酵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在发酵工程的发酵环节中，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6酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示，a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是()AaBbCcDd7下列关于发酵工程的说法，错误的是()A发酵工程的产品是指微
3、生物的代谢物和菌体本身B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，检测培养液的微生物数目、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、pH、溶解氧等发酵条件9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/nm存活率/%突变数/个260605010028010001据表推断，在选
4、育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是()A260nm，酵母菌存活率较低B260nm，酵母菌突变数多C280nm，酵母菌存活率高D280nm，酵母菌突变数少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，如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，使用改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，是_；高产青霉素菌种是通过培育的，是_；是细胞工程。(2)表示_，表示_。(3)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_。(4)若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用_的方法进行提取。【等级考
5、选学做】(学业水平三、四)11下列有关发酵工程的叙述中，正确的是()A发酵工程采用连续培养的方法以最大限度地获得人类所需的产品B发酵所用的菌种多是通过杂交育种的方式获得C发酵工程就是利用微生物的无氧呼吸生产人类所需的产品D发酵工程与基因工程和细胞工程无关12蔗糖、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。下列相关叙述不正确的是()A蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关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13利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖，如图为生产燃料乙醇的简要流程，
6、据图分析错误的一项是()A要得到微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样B图中过程常用的微生物B是酵母菌C微生物A和微生物B可利用的碳源相同D可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用14(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、化学诱变剂处理青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15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。(1)向发酵罐中注入少量氨水的目
7、的是_。(2)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_。(3)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_。(4)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。(5)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D生长因子【素养养成练】16下图表示制造啤酒的过程，据此回答下列问题。(1)为什么要把原料放进沸水中混合？_。(2)为什么要在混合物冷却后才把酵母菌加进去？_。(3)请写出酵母菌所进行的生理过程的化学反应方程
8、式：_。(4)研究者发现温度的变化对气体产量有影响，并在不同温度下测定气体的产量(如下表)。请在方格纸上，用表中数据，设计完成曲线图。温度气体体积mm3(10min)1温度气体体积mm3(10min)120103025403550206087028011000(5)请解释这条曲线为什么是这样的形状。_。课后分层检测案4发酵工程及其应用1解析：对于发酵工程生产的产品，如果是菌体，通常采用过滤、沉淀的方法；如果是代谢物，通常采用蒸馏、过滤、萃取或离子交换等措施。答案：B2解析：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或基因工程育种获得。有性杂交不属于菌种的选育方法，C错误。答案：C
9、3解析：焙烤发芽的大麦种子是杀死大麦种子，但不能使淀粉酶丧失活性。答案：B4解析：发酵工程生产的单细胞蛋白其实就是微生物菌体，经过加工可以生产高蛋白食品。答案：A5解析：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。答案：A6解析：常作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的时期，曲线b时期菌体代谢最旺盛，生理特性比较稳定，是生产用菌种的最佳时期。答案：B7解析：发酵工程的产品是指微生物细胞本身或其代谢物，A正确；发酵工程中，选育菌种通常是指从自然界中分离出特定的微生物，再从中筛选出具有产生特定产物能力的菌种，
10、如果这样的菌种仍不能满足生产要求，就要进行诱变育种或基因工程育种等，以得到高产的菌种，B正确；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，C错误；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，而且会影响微生物代谢物的形成，D正确。答案：C8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，A正确；发酵过程中要随时取样，检测培养液的微生物数目、产物浓度等，以了解发酵进程，B正确；随着发酵的进行，必需的营养组分减少，因此在发酵过程中需要向装置中再添加必需
11、的营养组分，C错误；发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，D正确。答案：C9解析：由表格可知，紫外线波长为280 nm时，酵母菌的存活率虽然高达100%，但是01个的突变数不利于菌种的选育；紫外线波长为260 nm时，酵母菌的存活率虽然只有60%，但是50100个的突变数可以提供丰富的变异材料，有利于菌种的选育。答案：B10解析：(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；高产青霉菌菌种的产生是诱变育种的结果。(2)根据发酵流程可以判断分别是接种和灭菌。(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
12、发生变化，因此要不断进行检测，随时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。答案：(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(4)过滤、沉淀11解析：发酵工程通常可以采用连续培养的方法以最大限度地获得人类所需的产品，A正确；很多微生物是原核生物，不能通过杂交育种获得菌种，发酵所用的菌种多是通过人工诱变的方式获得，B错误；发酵工程就是利用微生物的有氧呼吸或无氧呼吸生产人类所需的产品，C错误；发酵工程与基因工程和细胞工程密切相关，D错误。答案：A12
13、解析：蔗糖是乳酸菌的碳源，乳酸菌分解蔗糖产生乳酸，所以蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关，A正确； 酸奶是乳酸发酵的产物，不应有气体产生，如果发酵时出现明显的气泡，说明肯定有其他的微生物存在，B正确；乳酸菌是异养厌氧菌，在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸，C正确；经过蛋白酶水解后的玉米胚芽液也可以提供氮源，D错误。答案：D13解析：根据图解可知，微生物A的碳源是纤维素，故要想获得微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样，A正确；图中过程表示生产乙醇的过程，常用的微生物是酵母菌，B正确；微生物A所用碳源为纤维素，微生物B所用碳源为纤维素降解物，C错误；微生物A之所以能利用纤维质原料是因为其含有纤维素酶
14、，故可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D正确。答案：C14解析：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，然后进行筛选，可选育出高产菌种，A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正确；发酵罐应该在接种前灭菌，接种后灭菌会把接种的菌株杀死，C错误；青霉菌生长达到稳定时，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错误。答案：AB15解析：(1)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就是为了提供氧气，说明发酵真菌为需氧型。(3)发酵过程中混入的杂菌会和发酵菌竞争营养物质，从
15、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，可以采用诱变育种的方法。(5)糖类物质是生物主要的能源物质。答案：(1)为真菌提供合成蛋白质所需的氮源，调节pH(2)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)B16解析：(1)把原料放进沸水中混合是为了对原料进行消毒，杀死原料中的杂菌。(2)等到混合物冷却后才加酵母菌是为了防止高温杀死酵母菌。(3)酵母菌早期进行有氧呼吸，快速繁殖，以增加酵母菌的数量，有氧呼吸的反应式：C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量；然后密闭，进行无氧呼吸产生酒精，无氧呼吸的反应式：C6H12O62C2
16、H5OH2CO2能量。(4)图中应先注明横坐标、纵坐标的含义，标注原点，曲线图的绘制以温度为横坐标，以气体体积为纵坐标。曲线先上升后下降，40 左右时达到最高点。(5)微生物代谢过程中需要酶的参与，而酶的活性受温度影响。在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而增强，由表中可看出，40 是酶作用的最适温度，当温度超过40 时，酶的活性随之下降，高温使酶失活。答案：(1)对原料进行消毒，防止杂菌污染(2)避免酵母菌受热失活(3)C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量；C6H12O62C2H5OH2CO2能量(4)(5)微生物代谢过程中需要酶的参与，酶的活性受温度的影响。在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而增强，表中40 是酶作用的最适温度，当温度超过40 ，酶的活性随之下降，高温使酶失活
