课时跟踪检测(4) 发酵工程及其应用-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（人教版 单选版）

课时跟踪检测(四)　发酵工程及其应用 (标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件。选择题请在后面答题栏内作答) 一、选择题 1.下列关于发酵工程的叙述,错误的是 (　　) A.发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵 B.发酵过程中应对发酵条件进行控制 C.发酵工程的原料来源丰富、价格低廉,产物专一,在许多领域得到了广泛应用 D.发酵工程大多使用单一菌种进行发酵,所以生产过程不需要进行无菌操作 2.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.可以从自然界中选育出所需要的菌种 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成分 D.要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件 3.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.⑤②⑥⑦①③④ B.⑤⑥②③⑦①④ C.②⑤③⑦①⑥④ D.⑦⑥⑤②③①④ 4.某工厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢物没有谷氨酸而产生谷氨酰胺和N⁃乙酰谷氨酰胺,其原因是 (　　) A.温度控制不适 B.通气量过多 C.pH呈酸性 D.溶解氧不足 5.下列有关发酵工程及其应用的叙述,正确的是 (　　) A.用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取 B.菌种的选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可从自然界筛选出来 C.酱油制作中利用黑曲霉将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 D.啤酒发酵过程中糖的分解和代谢物的生成主要在后发酵阶段完成 6.某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是 (　　) A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理 B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大 C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压 D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵 7.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,利用发酵工程生产啤酒的主要流程如图所示,其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列关于啤酒发酵的叙述,正确的是 (　　) A.破碎有利于淀粉酶与淀粉充分接触,提升反应速率 B.发酵工业生产中酵母菌需在持续通氧条件下进行发酵 C.在大规模的发酵生产中,将优良菌种直接接种到发酵罐 D.与“工业”啤酒不同,“精酿”啤酒一般需添加食品添加剂以改善口味 8.利用某种微生物发酵生产DHA油脂,可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是 (　　) A.DHA油脂的产量与生物量呈正相关 B.温度的变化能影响DHA油脂的产量 C.葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量 D.12~60 h,DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高 9.科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料,以粮食加工副产品为辅料,通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油,下图是其生产工艺流程,相关叙述错误的是 (　　) A.裙带菜茎、麸皮、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源 B.蒸料可以杀死原料中的杂菌,蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种 C.通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶 D.盐浓度过低容易引起酸醅腐败,浓度过高会抑制蛋白酶活性 10.为保障粮食安全,我国科研人员以富含纤维素的农业残渣(秸秆)为原料,利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶,可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图,下列叙述错误的是 (　　) 注:面包酵母增殖的适宜温度为28~32 ℃,适宜pH为4.0~5.0;面包酵母发酵的适宜温度为24~35 ℃,适宜pH为5.0~5.8。 A.面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成 B.生产单细胞蛋白时可选择30 ℃、pH 4.5的条件 C.本生产过程最宜在不加通气和搅拌的啤酒发酵罐中进行 D.生产前培养基高压蒸汽灭菌的条件可为100 kPa、121 ℃、20 min 二、非选择题 11.发酵工程在医药工业上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题: (1)对产黄青霉菌进行分离、纯化并计数采用了稀释涂布平板法,其可以用来计数的原理为_____________ __________________________________________________________________________________________。 在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至　　　　　　性。  (2)接种之前的过程①②都属于　　　　　　　。整个发酵过程的中心环节是　　　　　　　　。  (3)过程③需要严格的灭菌,否则由于　　　　　　　　　　　　　　　　　,可能会导致青霉素产量下降。过程④可采用　　　　　　　方法将菌体分离干燥。  (4)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下: 组别 维生素组合 1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12 2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺 3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙 4 对氨基 苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇 5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇 实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(见图2),则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是　　　　　　　　。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是　　　　　　　。 课时跟踪检测(四) 1．选D　发酵工程大多使用单一菌种进行发酵，但是生产过程也需要进行无菌操作，D错误。 2．选C　随着发酵的进行，培养液中必需的营养成分减少，因此在发酵过程中需要及时向装置中再添加必需的营养成分，C错误。 3．选B　发酵工程的基本操作过程为菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵和产物的分离、提纯。 4．选C　谷氨酸的发酵生产：当pH呈中性和弱碱性时，会积累谷氨酸；当pH呈酸性时，生成的代谢物就会是谷氨酰胺和N­乙酰谷氨酰胺。 5．选C　单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得的，A错误；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，B错误；酱油制作中利用黑曲霉将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，C正确；啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，D错误。 6．选B　果酒发酵的适宜温度为18～30 ℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此发酵过程中不需要通入空气，B错误；酵母菌无氧呼吸产生了二氧化碳，但是没有消耗氧气，因此正常发酵过程中发酵罐中的气压不会低于大气压，C正确；发酵生产葡萄酒的原料是糖类，因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。 7．选A　破碎有利于淀粉酶与淀粉充分接触，提升反应速率，A正确；在酿造啤酒过程中，酵母菌开始进行有氧呼吸繁殖增加数量，然后酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，所以不能持续通氧，B错误；在大规模的发酵生产中，将优良菌种扩大培养达到一定数量后接种到发酵罐，C错误；“精酿”啤酒一般不添加食品添加剂，D错误。 8．选D　由图像分析可知，DHA油脂的产量和生物量均随着发酵的进行先逐渐增加后相对稳定，二者的变化呈正相关，A正确；温度的变化会影响微生物的生长繁殖，进而影响DHA油脂的产量，B正确；葡萄糖可用于微生物的呼吸作用，葡萄糖分解释放能量，可为DHA油脂的合成提供能量，C正确；由图可知，12～60 h间，发酵液中葡萄糖的减少量明显大于蛋白胨的减少量，由此推断，在此段时间，DHA油脂的合成对碳源的需求比氮源高，D错误。 9．选A　淀粉只含C、H、O，不能提供氮源，A错误。蒸料在高温下进行，可以杀死杂菌；由题图可知，蒸料后要接种菌种，因此蒸料后要先冷却，防止高温杀死菌种，B正确。黑曲霉和米曲霉是好氧微生物，通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶，C正确。适宜浓度食盐有抑制微生物繁殖的作用，盐浓度过低抑制作用弱，容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性，D正确。 10．选C　面包酵母表面携带促进纤维二糖水解的酶和促进淀粉合成的酶，因此其增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成，A正确；生产单细胞蛋白需要令酵母菌增殖，适宜温度为28～32 ℃，适宜pH为4.0～5.0，B正确；本生产过程要使面包酵母增殖，应当在有氧环境下进行，C错误；生产前培养基高压蒸汽灭菌的操作为121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，D正确。 11．解析：(1)稀释涂布平板法可以用来计数的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。在培养霉菌时，除了添加必要的营养成分外，一般还需要将培养基调至酸性。 (2)在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，图中过程①②都属于扩大培养过程。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。 (3)过程③配制的培养基需要严格的灭菌，在青霉素生产过程中如果存在杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉，导致青霉素的产量大大下降。过程④获得的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。 (4)实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸，只有5组含有生物素，所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。 答案：(1)当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌　酸　(2)扩大培养　发酵罐内发酵　(3)某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉　过滤、沉淀　(4)维生素B1　3与5的交界处 学科网（北京）股份有限公司 $