课时分层作业4 发酵工程及其应用-2021-2022学年新教材高中生物选择性必修三【名师导航】同步Word练习(人教版)

课时分层作业(四)　 (建议用时：40分钟) 题组一　发酵工程的基本环节 1．利用酵母菌酿酒时，从开始便持续向发酵罐内通入无菌空气，结果是(　　) A．酵母菌大量死亡，酒精减产 B．酵母菌数量不多，酒精产量不变 C．酵母菌数量增多，酒精减产 D．酵母菌数量增多，不产生酒精 D　[酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸产生的能量多、繁殖快，无氧呼吸产生酒精。如果从开始便持续通入无菌空气，进行有氧呼吸，会导致酵母菌大量繁殖，但不产生酒精。] 2．严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括(　　) A．温度控制　　　　　 B．溶氧控制 C．pH控制 D．酶的控制 D　[通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质，不属于发酵条件。] 3．利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，具有广阔的应用前景。但现在野生菌株对淀粉的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株。 实验步骤： (1)配制____________(填“固体”“半固体”或“液体”)培养基，该培养基的碳源应为____________________。 (2)将_____________________接入已灭菌的培养基上。 (3)立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是________________________。 (4)菌落形成后，加入碘液，观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现_______________________现象的菌落即初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。 [解析]　利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，首先一步应是配制固体培养基，其碳源是玉米淀粉；其次要将野生菌株接种到培养基上；用紫外线照射的目的是对野生菌株进行诱变处理；加碘液是为了检验淀粉有没有被分解，如果颜色变浅，说明淀粉被分解了，这种菌落即初选菌落。 [答案]　(1)固体　玉米淀粉　(2)野生菌株　(3)对野生菌株进行诱变　(4)浅色范围大 4.某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图所示。 (1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验，发酵初期，通气阀①需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于________________；实验过程中，通气阀②需要偶尔短时间打开，目的是_____________________________________。 (2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有________的浓硫酸溶液来检测酒精。 (3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、木薯淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量(＋)比预期低。他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如________，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“＋”表示酒精含量，最高含量为“＋＋＋＋＋”)。 (4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。 [解析]　(1)酵母菌为兼性厌氧微生物，在A通气口处打气可让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，从而增加酵母菌的数量。通气阀②偶尔短时间打开，是为了排出细胞代谢产生的二氧化碳。(2)橙色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色。(3)依题意“尽管酵母菌菌种合适、木薯淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜”，排除了氧气、温度、pH、营养物质含量等因素，可能是培养液的浓度影响酒精的产生量。设计一系列不同浓度梯度的淀粉酶解物培养基进行实验，其他操作、条件等都相同，最后检测酒精的含量。(4)若培养液的浓度过高，则酵母菌会失水死亡，影响酒精的产生量。 [答案]　(1)酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖　排出细胞代谢产生的二氧化碳　(2)重铬酸钾　(3)木薯淀粉酶解物浓度　见下表 锥形瓶编号 1 2 3 4 5 淀粉酶解物浓度 浓度1 浓度2 浓度3 浓度4 浓度5 酒精含量 ＋＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ (4)外界溶液浓度过高时，酵母菌会因失水过多而死亡，酒精产生量反而减少。一定范围内，随着淀粉酶解物浓度的增大，产生的酒精量增多，但超过一定范围后，随着淀粉酶解物浓度的增大，产生的酒精含量逐渐减少。 题组二　发酵工程的应用 5．下列不属于发酵工程的产品的是(　　) A．青霉素　　　　　　 B．柠檬酸 C．除草剂 D．α­淀粉酶 C　[除草剂是人工合成的植物生长素类调节剂，不是发酵工程产品。] 6．下列关于发酵工程的产品及所利用的菌种，对应错误的是(　　) A．利用酵母菌生产各种酒类 B．利用白僵菌生产酱油和柠檬酸 C．利用根瘤菌生产微生物肥料 D．利用酵母菌生产乙型肝炎疫苗 B　[酱油和柠檬酸是利用黑曲霉菌生产的。]