课时跟踪检测(5) 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（苏教版）

课时跟踪检测(五)　发酵工程及其应用 一、选择题 1.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。下列相关说法正确的是 (　　) A.工业发酵的菌种都直接从环境筛选而来,使用时需进行扩大培养 B.传统发酵技术与发酵工程相比,前者发酵过程中通常有多种微生物起作用 C.只有发酵工程的中心环节结束时才需要检测培养液中的微生物数量、产品浓度等 D.发酵工程是一种利用微生物代谢活动进行生产的简单工艺 2.(2025·南通月考)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.直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。下列制作食品的技术属于传统发酵技术的是 (　　) A.用酵母菌生产单细胞蛋白 B.接种优良毛霉菌种制作腐乳 C.利用植物体表面天然的乳酸菌制作泡菜 D.利用黑曲霉借助发酵工程生产酱油产品 4.果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有 (　　) A.都利用了酵母菌有氧呼吸产生酒精的原理 B.都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖 C.发酵前都需要对原料进行灭菌 D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 5.(2025·徐州高二阶段练)通过发酵工程制作酱油的流程如下图所示。下列有关叙述错误的是 (　　) A.大豆、小麦和麦麸等原料需要经蒸煮和适当配比处理 B.阶段Ⅰ米曲霉产生的胞外蛋白酶分解原料中的蛋白质 C.阶段Ⅱ只能利用稀释涂布平板法来及时监测微生物的数量 D.阶段Ⅲ酱油中的风味物质来自微生物代谢产物及其化学反应产物 6.(2024·山东高考)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是 (　　) A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 7.黑茶是一种后发酵茶,通常用采摘的鲜茶经过数道工序制成,富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气,滑润甘甜,保存时间越久的老茶,茶香味越浓厚。下列叙述错误的是 (　　) A.黑茶制作过程利用了酵母菌等多种微生物进行发酵 B.发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径 C.黑茶发酵可以将蛋白质等大分子转化成小分子有机物 D.新茶发酵完成后要进行灭菌并密封,有利于茶的长期保存 8.(2025·连云港期中)高酒精度啤酒(酒精浓度≥7.5% vol),由于其高酒精度、高发酵度、低残糖等特点,受到越来越多消费者的青睐,其酿造工艺如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　) A.生产啤酒用的发酵罐和糖浆等原料都需要经过灭菌 B.多次分批补加葡萄糖可以减少发酵初期的高渗透压对酵母细胞代谢的影响 C.主发酵过程中还原糖主要用于有氧呼吸,其产生的CO2会使pH下降 D.发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期可以延长排气时间间隔 9.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更丰富,产量和质量明显提高。下列叙述错误的是 (　　) A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可利用微生物发酵来生产 B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物或菌体 C.发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径,而发酵工程能有效控制发酵条件 D.通过发酵工程可大量获得单细胞蛋白(微生物菌体) 10.[多选]苹果是我国北方地区常见的水果,为对其进行深加工,某厂进行了苹果酒和苹果醋的研制,其基本工艺流程如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.甲罐中的微生物发酵所需的最适温度高于乙罐中微生物发酵的最适温度 B.甲罐顶上管道弯曲及加水的目的是防止空气、杂菌进入,以及排气减压等 C.乙罐中刨木花既有利于发酵菌的附着,又能为其提供一定的碳源 D.甲、乙罐的发酵开始时间不同,甲罐的发酵时间早于乙罐 11.(2025·苏州月考)[多选]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。下列叙述正确的是 (　　) 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 二、非选择题 12.发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产品的过程。发酵工程则是通过现代工程技术,利用微生物的特定功能,规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。请据此回答与发酵及发酵工程相关的问题。 (1)在传统发酵生产葡萄酒和腐乳的过程中,所利用的主要的微生物分别来自葡萄皮上的　　　　和空气中的　　　　。酿酒时,会因操作不当使酒变酸,此时在酒的表面会观察到一层膜,产生膜的原因是　　　　。  (2)现代发酵工程中所利用的微生物需要使用选择培养基进行严格筛选,在微生物学中,能将　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的培养基称为选择培养基。在筛选微生物时,可使用接种环在选择培养基上进行接种,这种接种方法称为　　　　　　。  (3)利用发酵工程可以大量生产产品,在发酵过程中,需要随时检测培养液中微生物的数量以及　　　　　等,以了解发酵进程。  (4)产黄青霉在一定条件下可产生青霉素,青霉素具有杀菌的作用,有同学认为利用产黄青霉发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染,你是否认同这样的观点,为什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)为了研究某土壤的微生物组成,某同学测得每克土壤样品中有纤维素分解菌1.7×106个,在4个培养基上分别接种的土壤样液0.1 mL,培养后菌落数分别为170、155、176、179个,则土壤样品的稀释倍数为　　　　,测定的活菌数比实际活菌数　　　(填“低”“高”或“基本一致”)。  课时跟踪检测(五) 1．选B　工业发酵的菌种可直接从环境筛选而来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，工业发酵罐体积较大，必须接种足量的菌种才能保证其产量，通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，A错误；传统发酵技术和发酵工程相比，前者利用的是天然的混合菌种，发酵过程中通常有多种微生物起作用，B正确；发酵工程在发酵过程中需要不断检测培养液中的微生物数量、产品浓度等，C错误；发酵工程不是仅仅利用微生物代谢活动进行生产的简单工艺，而是一种多学科综合工程，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C　用酵母菌生产单细胞蛋白属于发酵工程，不属于传统发酵技术；接种优良毛霉菌种制作腐乳，不属于原材料中天然存在的微生物，不属于传统发酵技术；利用植物体表面天然的乳酸菌制作泡菜，属于传统发酵技术；以大豆为主要原料，利用黑曲霉借助发酵工程生产酱油产品，不属于传统发酵技术。 4．选B　果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理，A错误；发酵前期，二者均需要一定的有氧环境，使酵母菌大量繁殖，B正确；果酒的家庭制作利用的是附着在原料上的野生酵母菌，发酵前不需要对原料进行灭菌，C错误；果酒的家庭制作发酵结束后不需要对得到的果酒进行消毒，D错误。 5．选C　大豆、小麦和麦麸等原料中含有蛋白质、糖类和脂肪等营养物质，相当于培养基，在制作酱油时需要经蒸煮和适当配比处理，其目的是灭菌和调整营养配比从而满足微生物对营养物质的需求，A正确；阶段Ⅰ米曲霉发酵过程是为了让米曲霉充分生长繁殖，其产生的胞外蛋白酶可以分解原料中的蛋白质，B正确；阶段Ⅱ可以利用显微镜直接计数法及时监测微生物的数量，稀释涂布平板法也可以进行微生物的计数，但不能达到及时计数的目的，因为还需要对微生物进行培养形成菌落才能计数，C错误；阶段Ⅲ酱油中的风味物质主要是蛋白酶将蛋白质分解为氨基酸和肽产生的，故这些风味物质来自微生物代谢产物及其化学反应产物，D正确。 6．选D　黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，在相同菌体密度下，菌球体越大，越不容易获得氧气，柠檬酸产生速率越慢，A正确。由“菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制”可知，发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量，B正确。大部分细菌适合在中性或弱碱性环境中生存，发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长，C正确。柠檬酸属于代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 7．选D　老茶保存过程中仍在发酵，因此新茶发酵完成后进行灭菌并密封不利于进一步发酵，D错误。 8．选C　生产啤酒用的发酵罐和糖浆等原料都需要经过灭菌，防止原料自带的杂菌污染发酵，A正确；多次分批补加葡萄糖可以减少发酵初期的高渗透压对酵母细胞代谢的影响，B正确；主发酵过程中还原糖主要用于无氧呼吸产生酒精，同时无氧呼吸也会产生CO2会使pH下降，C错误；发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期由于糖类物质不充足，产生的气体较少，可以延长排气时间间隔，D正确。 9．选A　发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵，只是两者菌种来源不同，A错误；发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物或菌体，B正确；在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径，发酵工程能有效控制发酵条件以降低发酵条件对微生物的影响，C正确；单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，D正确。 10．选BD　甲罐是果酒发酵，果酒发酵的适宜温度是18～25 ℃；乙罐是果醋发酵，果醋发酵的适宜温度是30～35 ℃，故乙罐微生物发酵所需的最适温度高于甲罐，A错误。甲罐是果酒发酵，需要在无氧环境中进行，因此甲罐顶上弯管中加水的主要目的是防止空气、杂菌进入；果酒发酵过程中除了产生酒精，还产生二氧化碳，故还需要排气减压，B正确。乙罐中的刨木花有利于发酵菌的附着，但不能为其提供碳源，提供碳源的是酒精，C错误。该装置中，果醋发酵是在果酒发酵的基础上进行的，故甲、乙罐的发酵开始时间不同，甲罐的发酵时间早于乙罐，D正确。 11．选ABC　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。 12．解析：(1)在传统发酵生产葡萄酒和腐乳的过程中，所利用的主要的微生物分别来自葡萄皮上附着的野生酵母菌和空气中的毛霉。酿酒时，若因操作不当使酒变酸，应该是醋酸菌活动的结果，此时在酒的表面会观察到一层膜，该膜是醋酸菌在酒的表面大量繁殖形成的。 (2)现代发酵工程中所利用的微生物需要使用选择培养基进行严格筛选，选择培养基是指能将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。在筛选微生物时，可使用平板划线法在选择培养基上进行接种，这样通过逐步划线可获得单菌落，该接种方法用到的接种工具是接种环。 (3)利用发酵工程可以大量生产产品，在发酵过程中，需要随时检测培养液中微生物的数量以及产物浓度等，以了解发酵进程，同时也可对发酵的条件进行适当的调整。 (4)有同学认为利用产黄青霉发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染，这种观点是错误的，产黄青霉产生的青霉素只能抑制某些细菌和放线菌的生长和繁殖，杂菌污染可能会影响青霉素的产量，因此用产黄青霉发酵生产青霉素的过程中依然需要防止杂菌的污染。 (5)为了研究某土壤的微生物组成，某同学测得每克土壤样品中有纤维素分解菌1.7×106个，在4个培养基上分别接种的土壤样液0.1 mL，培养后菌落数分别为170、155、176、179个，设稀释倍数是x，则(170＋155＋176＋179)÷4÷0.1×x＝1.7×106，解得x＝103，即土壤样品的稀释倍数为103，该方法测定的活菌数比实际活菌数低，这是因为当两个或两个以上的菌体聚集在一起时，我们通常记作一个菌落。 答案：(1)酵母菌　毛霉　醋酸菌在酒的表面大量繁殖　(2)某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来　平板划线法　(3)产物浓度　(4)不认同，因为青霉素只能杀灭部分杂菌，在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，可能会影响青霉素产量　(5)103　低 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $