课时作业(4) 发酵工程及其应用（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程同步学案（人教版）

课时作业(四) 一、选择题 1．下列不需要利用发酵工程的是(　　) A．生产单细胞蛋白饲料 B．通过生物技术培育可移植的皮肤 C．利用工程菌生产胰岛素 D．工业化生产青霉素 解析：选B　培育可移植皮肤利用的是细胞培养技术。单细胞蛋白质是指通过发酵获得的微生物菌体。胰岛素、青霉素的生产都是通过发酵工程来获得微生物产物。 2．环境条件的变化会影响微生物的(　　) ①生长繁殖　②代谢途径　③代谢产物种类　④代谢产物的含量 A．①②③　　　　　　　 B．①④　 C．③④ D．①②③④ 解析：选D　环境条件如温度、pH等会影响微生物生长繁殖，代谢途径及代谢产物的种类及含量。 3．扩大培养的目的正确的是(　　) A．提供足量菌种 B．提供优良菌种 C．接种程序之一 D．生产初级代谢产物 解析：选A　扩大培养的目的是提供足量菌种。 4．发酵工程中培育优良品种的方法有多种，其中能定向培育新品种的方法是(　　) ①人工诱变　②基因工程　③细胞杂交 A．① B．①② C．②③ D．①②③ 解析：选C　基因工程和细胞杂交能定向培育新品种。 5．发酵罐发酵的过程中，使温度升高的热量来源于(　　) ①冷却水供应不足　②微生物代谢旺盛　③培养基不新鲜　④搅拌　⑤放料口排出产物 A．①②③④⑤ B．②③④ C．①④ D．②④ 解析：选D　微生物代谢旺盛及搅拌都能产生热量。 6．下列说法正确的是(　　) A．发酵罐中微生物的生长繁殖和代谢产物的形成都与pH有关 B．单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的 C．黄色短杆菌要在隔绝空气的条件下发酵才能得到谷氨酸 D．人工诱变、细胞工程、基因工程等都对微生物进行定向改造 解析：选A　微生物生产繁殖和产生代谢产物都影响pH。 7．在将鲜牛奶制成酸奶的实验中，盛鲜奶的容器必须密封的主要原因是防止(　　) A．空气进入容器 B．产生的乳酸分解 C．水分过度蒸发 D．灰尘掉入容器 解析：选A　酸奶的形成，必须在乳酸菌的作用下，产生乳酸，才能使牛奶变酸。乳酸菌的代谢方式是异养厌氧型，所以只有在无氧的条件下，生长繁殖才能更快更好，产生较多的乳酸；在有氧的条件下，反而受到抑制。 8. 在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是(　　) ①各个生长时期的长短是固定的，无法人为缩短生长周期　②对数期是采样留种的最佳时期　③在稳定期补充营养物质可以提高产量　④调整期是收获代谢产物的最佳时期 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：选B　对数期是留种的最佳时期，获得次级代谢产物的最佳时期是稳定期，适当补充营养物质可提高产量。 9．利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的最适原料和产生酒精的阶段要控制的必要条件是(　　) A．玉米粉和有氧 B．大豆粉和有氧 C．玉米粉和无氧 D．大豆粉和无氧 解析：选C　解答此题需从如下两方面入手分析：首先，酵母菌的代谢类型是兼性厌氧异养型，发酵生产酒精要在无氧的条件下进行；第二，酒精是葡萄糖无氧发酵形成的，玉米粉与大豆粉相比较，玉米粉含有丰富的糖类，而大豆粉含蛋白质较多，因此玉米粉作原料适于酒精的产生。 10．下列有关谷氨酸棒状杆菌的生长和谷氨酸发酵的叙述，错误的是(　　) A．组成酶是维持菌体基本生活的必要条件 B．菌体能合成各种生长因子，不需要从外界补充 C．发酵液pH呈酸性时，就会生成乙酰谷氨酰胺 D．细胞膜透性的改变，可解除代谢产物对有关酶活性的抑制 解析：选B　生物体内的化学反应都需要酶的催化。组成酶是维持菌体基本生活的必要条件。谷氨酸棒状杆菌发酵过程中，需要不断地补充生长因子。当pH呈酸性时，会产生乙酰谷氨酰胺；当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸，细胞膜透性改变可解除代谢产物对有关酶活性的抑制。 11．(不定项)有关谷氨酸发酵的叙述中不正确的是(　　) A．发酵中要不断地通入空气 B．培养条件不当将不能得到产品 C．搅拌的唯一目的是使空气成为小泡 D．冷却水可使酶活性下降 解析：选ACD　进行谷氨酸发酵的菌种谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等是异养需氧型微生物，所以要在培养过程中不断通入空气，但必须通入的是无菌空气，否则易造成杂菌污染。搅拌不但使空气成为小气泡以增加培养基中的溶氧量，还能使培养基与菌种充分接触，提高原料的利用率。在培养过程中，由于微生物的代谢产热和机械摩擦生热会使培养基的温度升高，达到一定程度，酶和核酸的结构遭到破坏，培养会因此受到影响，在此降低温度是保证酶正常活性的条件之一，而不会使酶活性下降。 12．(不定项)下列关于发酵工程的叙述，正确的是(　　) A．谷氨酸发酵时不断通入无菌空气可促进乳酸或琥珀酸的积累 B．从自然界分离的野生菌株只能通过诱变选育才能用于生产 C．发酵液的pH为7～8时，有利于谷氨酸棒状杆菌生成谷氨酸 D．通常采用液体天然培养基，更换培养基有利于代谢产物释放到培养基中 解析：选C　发酵液呈酸性时，有利于乙酰谷氨酰胺生成；pH7～8时，有利于谷氨酸合成。 二、非选择题 13．发酵法生产酒精后的废液(pH为4.3)含有大量有机物，可用于培养、获得白地霉菌体，生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下： 请据图分析回答问题： (1)实验过程中培养白地霉菌的培养基是________。培养基定量分装前，先调节________，分装后用棉塞封瓶口，最后________处理。 (2)图中①过程称为________，从甲到丁的培养过程是为了________。白地霉菌的代谢类型为________。 (3)为确定菌体产量，图中②操作之前，应先称量____________的质量。过滤后需反复烘干称量，直到____________。所得菌体干重等于_________________________________。 解析：本题考查了微生物的代谢类型、发酵工程中的培养基的制备、灭菌、扩大培养与接种、发酵过程、产品的分离提纯等基础知识与基本技能，是一个比较基础的题。 答案：(1)废液上清液　pH　灭菌　(2)接种　扩大培养　异养需氧型　(3)滤纸　恒重(质量基本不变)　恒重时的质量与滤纸质量之差(合理答案均可) 14．人造蛋白食品是现代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。真菌蛋白的制造过程的图解如图所示，请根据图解回答下列问题： (1)往发酵罐内注入少量氨水的目的是________________。 (2)制造真菌蛋白时，要向发酵罐内注入空气，由此可以推知发酵罐中的真菌代谢类型是________型。 (3)往发酵罐内添加的一切物品都要经过消毒，从生态学的角度进行分析，其原因是__________________________。 (4)从自然界中分离出的真菌菌种，用于制造真菌蛋白时，真菌蛋白的产量较低。要获得较多的真菌蛋白，培育优良的真菌菌种的方法可采用________的方法。 (5)利用微生物工程方法制造出的真菌蛋白，常作为家畜(如猪)的饲料添加剂。猪食用这些添加剂后，可加速育肥的原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________， 这些添加剂在猪体内的代谢产物有________________。 解析：往发酵罐中加入氨水的目的是满足真菌所需的氮源，并且还能调节pH，注入氧气说明真菌代谢类型是异养需氧型；消毒的目的从生态学角度分析，是防止真菌与杂菌竞争；提高产量可以诱变育种。 答案：(1)满足真菌所需氮源，调节pH　(2)异养需氧　(3)防止杂菌与真菌之间的竞争　(4)诱变育种　(5)真菌蛋白被分解形成的氨基酸，经脱氨基作用形成的不含氮部分可转变成脂肪　CO2、H2O、尿素 15．如图为谷氨酸发酵装置图： (1)图中3、6处是发酵罐夹层中水的进出口，水在发酵罐夹层流动的作用是________。 (2)谷氨酸发酵液的pH应控制在7～8范围内，随着代谢产物的积累，发酵液pH变化趋势是________，控制办法是________。发酵过程中，若谷氨酸积累过量，会抑制________的活性，导致合成途径中断，这种代谢调节方式称为________调节。 (3)如果在4处通入空气，谷氨酸产量会________，原因是_________________________。 解析：发酵过程中由于微生物发酵产热及其搅拌也会产热，为使微生物始终处于适宜的温度，要用水来降温。谷氨酸发酵产生谷氨酸会使pH变小，可采用加碱的办法调节。谷氨酸积累过量，则会直接抑制催化产生谷氨酸的谷氨酸脱氢酶的活性，导致合成途径中断，这属于酶活性的调节，具有快速、精细的特点。发酵时通入的必须是无菌空气否则易混入杂菌，产生竞争，分解或吸收谷氨酸，使产量下降。 答案：(1)冷却(或降温或使温度控制在30～37 ℃)　(2)下降　加碱(或氨水)　谷氨酸脱氢酶　酶活性(或反馈或负反馈)　(3)下降　混入杂菌产生竞争，分解或吸收谷氨酸 学科网（北京）股份有限公司 $