课时跟踪检测(4) 发酵工程与应用-【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（浙科版）

课时跟踪检测(四)　发酵工程与应用 一、选择题 1.下列不属于发酵工程的应用的是 (　　) A.生产抗生素、维生素、药用氨基酸等 B.生产啤酒、果酒和食醋等 C.化学检测和水质监测 D.生产各种各样的食品添加剂 2.发酵工程的内容包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵和产品的分离、提纯等方面。下列关于发酵工程的认识不科学的是 (　　) A.发酵工程具有条件温和、产物单一、污染小的特点 B.发酵工程的产品包括微生物的代谢产物、酶和菌体本身 C.通常所指的发酵条件包括温度控制、溶氧量控制、pH控制 D.发酵工程生产中，使用的原料相同，产物一定相同 3.下列有关发酵工程及其应用的叙述，正确的是 (　　) A.发酵工程生产用的菌种是对自然界分离的菌种进行定向改造后获得的 B.发酵工程生产的单细胞蛋白是从微生物菌体细胞中提取出来的微生物代谢产物 C.利用发酵工程可以生产微生物肥料来增加土壤肥力、改善土壤结构、促进植株生长，如根瘤菌肥、固氮菌肥等 D.利用发酵工程生产微生物的代谢物可以用蒸馏、过滤、沉淀等方法提取 4.常在发酵罐中利用好氧菌谷氨酸棒杆菌来大量生产味精。下列叙述正确的是 (　　) A.发酵中所使用的谷氨酸棒杆菌菌种可从自然界筛选也可通过诱变育种、杂交育种或者基因工程育种获得 B.为了保证发酵产品的产量和品质，发酵配料及发酵罐需经过严格的灭菌 C.在发酵过程中，通过加料口取样，随时监测产物浓度和微生物数量 D.发酵过程需通入无菌空气，并通过搅拌使培养液与菌种充分接触后关闭通气口 5.下列关于发酵工程的说法，错误的是 (　　) A.发酵工程所使用的菌种应选用遗传特征和生产能力稳定的类型 B.可以通过人工诱变选育新菌株 C.培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌 D.环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢产物的形成 6.(2025·丽水质检)果啤以浓郁突出的啤酒醇香和水果风味，倍受广大消费者青睐。以下是以库尔勒香梨为主要原料，利用啤酒酵母，结合啤酒工艺工业生产果啤的基本工艺流程图。下列叙述正确的是 (　　) A.图中两种原料的预处理方式不同，按比例混合后可直接作为发酵培养基 B.保存在斜面培养基中的菌种，可以直接接种于发酵培养基中进行发酵 C.为了让CO2更易排出，发酵过程中空气的进气量不宜太大 D.影响果啤风味的因素除了菌种外，还有原料、pH、温度等 7.(2025·宁海中学检测)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是 (　　) A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B.可用深层通气液体发酵技术提高产量 C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌 8.如图是酱油发酵过程中主要微生物的数量变化。下列说法错误的是 (　　) A.米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子多肽及氨基酸 B.在发酵初期乳酸菌含量较高，能抑制部分有害微生物的生长 C.在酱油发酵过程中，乳酸菌和酵母菌的关系表现为相互促进 D.某些代谢产物的抑制作用是后期酵母菌数量下降的原因之一 二、非选择题 9.黑曲霉发酵可以产生木聚糖酶，该酶可以将木聚糖(植物细胞壁中的主要成分之一)降解为木糖。木聚糖酶是一种很有应用价值的发酵产品，如图表示生产该酶的连续发酵设置。 (1)根据物理性质，该发酵过程使用的培养基属于　　　　　　　　　。根据工艺流程可知，黑曲霉的新陈代谢类型属于　　　　　型。  (2)从加料口输入的培养基必须经过严格的　　　处理。根据图示可知，发酵过程需要严格控制　　　　　　　　　　　　与搅拌速度等条件。  (3)在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次的　　　　　，当达到一定数量后再接种。接种的菌种最好处于生长的转折期。  (4)此工艺流程(连续培养)以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率，道理在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出3点)。  10.(2025·湖丽衢质检)苹果醋是一种酸性发酵健身饮料，含有丰富的维生素、无机盐、氨基酸和有机酸类，风味独特，深受广大消费者欢迎。在苹果醋生产中，醋酸菌的性能对产品质量、发酵效率有很大影响。研究者为了从醋酸菌中选出优势高产的菌种，做了相关实验，部分实验结果如下表所示。醋酸菌因产生醋酸溶解了培养基中的碳酸钙，而使菌落周围产生透明圈。回答下列问题。 菌株编号 透明圈直径/mm 菌落直径/mm A1 3.5 1.5 A2 1.5 0.9 A3 7.0 1.8 A4 6.5 3.2 (1)菌株培养过程中需要对各种用具进行灭菌，置于超净工作台上的用具可利用　　　　　灭菌30分钟。  (2)依据菌落的　　　　　　　　　　　　　　(答出2点)等特征筛选出四株可能是优势高产的菌株(A1、A2、A3和A4)，并采用　　　　　　　　　　　　法来进一步纯化这些菌株。筛选的菌株接种于斜面培养基后，置于　　　　　　中临时保存。根据表中实验结果，可以选取　　　　菌株用于生产。  (3)用筛选出的高产醋酸菌制作苹果醋，当苹果酸和醋酸等总酸浓度不再增加时，其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点)。  (4)在苹果醋工业生产过程中，除考虑上述条件外，还需考虑温度、pH和　　　　　等外界因素。  课时跟踪检测(四) 1.选C　生产抗生素、维生素、药用氨基酸等为发酵工程在医药工业上的应用，A不符合题意；生产啤酒、果酒和食醋等，生产各种各样的食品添加剂，都是发酵工程在食品工业上的应用，B、D不符合题意；化学检测和水质监测不属于发酵工程的应用，C符合题意。 2.选D　发酵工程具有条件温和、原料丰富且价格低廉、产物单一、污染小和容易处理的特点，A不符合题意；发酵工程的产品包括微生物的代谢产物、酶和菌体本身，应用于食品工业、医药工业和农牧业等领域，B不符合题意；通常所指的发酵条件包括温度控制、溶氧量控制、pH控制等，环境条件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，C不符合题意；发酵工程生产中，发酵产品是由多种因素决定的，除了原料还有微生物种类、环境条件等，故使用的原料相同，产物不一定相同，D符合题意。 3.选C　发酵工程生产用的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种、基因工程育种获得，A错误；发酵工程生产的单细胞蛋白是蛋白质含量高的微生物菌体，B错误；发酵工程在农牧业上的应用有生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料等，微生物肥料可以增加土壤肥力、改善土壤结构、促进植株生长，C正确；微生物代谢物的提取，采用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法进行，D错误。 4.选B　谷氨酸棒杆菌属于原核生物，其繁殖方式是无性繁殖，故无法通过杂交育种获得，A错误；无菌技术是微生物发酵成功的关键，为了保证发酵产品的产量和品质，发酵配料及发酵罐需经过严格的灭菌，防止杂菌污染，B正确；在发酵过程中，应通过放料口取样，随时监测产物浓度和微生物数量，而不能通过加料口取样，否则可能会导致杂菌污染，C错误；谷氨酸棒杆菌属于好氧菌，在发酵过程中需要不断地通入无菌空气，不能关闭通气口，D错误。 5.选C　优质的菌种是发酵工业的前提条件，而遗传特性和生产能力稳定是优质菌种具备的条件之一，A正确；发酵工程可以从自然界中筛选优良菌种，也可以通过诱变育种或基因工程选育新菌株，B正确；培养基、发酵设备必须经过严格的灭菌，菌种是经选育而获得的，灭菌会杀死菌种，C错误；环境条件如培养温度、pH改变，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成，D正确。 6.选D　图中两种原料的预处理方式不同，按比例混合后不可直接作为发酵培养基，混合物需要进行蒸煮以终止酶的进一步作用，并对果汁灭菌，A错误；保存在斜面培养基中的菌种，需要经过活化后才应用于生产，B错误；发酵利用的是酵母菌的厌(无)氧呼吸，不需要通入空气，C错误；影响果啤风味的因素除了不同的菌种外，还有不同的原料、pH、温度、氧气等环境因素，D正确。 7.选D　青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌，所以发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；青霉素具有杀菌作用，但不能杀死所有类型的微生物，因此为获得纯净的青霉素，发酵罐需严格灭菌，D错误。 8.选C　制作酱油时，米曲霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子多肽和氨基酸，A正确；由题图可知，在发酵初期乳酸菌含量较高，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长，B正确；分析题图可知，发酵过程中，乳酸菌含量减少时，酵母菌的数量增加，由此可知乳酸菌和酵母菌的关系不为相互促进，C错误；随着发酵的进行，由于营养物质的消耗和代谢产物的积累，某些代谢产物会抑制酵母菌的生长繁殖，D正确。 9.解析：(1)据图分析：发酵过程需要搅拌器搅拌说明黑曲霉发酵产生木聚糖酶属于液体发酵，其培养基为液体培养基，有无菌空气通入说明黑曲霉属于异养需氧型微生物。(2)微生物发酵的培养基必须进行严格的灭菌处理，发酵过程需要严格控制温度、pH、溶解氧与搅拌速度等无关变量条件。(3)优良菌种经过多次扩大培养可以应用于大规模的发酵生产中，转折期的菌种生长速率最快，是菌种接种的最好时期。(4)连续培养的主要原理是保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长。 答案：(1)液体培养基　异养需氧　(2)灭菌　温度、pH、溶解氧 (3)扩大培养　(4)①保证微生物对营养物质的需求；②排出部分代谢产物；③使微生物保持较长时间的快速生长 10.解析：(1)菌株培养过程中需要对各种用具进行灭菌，置于超净工作台上的用具可打开紫外灯并开启过滤风，灭菌30分钟。 (2)每一种细菌在一定条件下都会形成固定的菌落特征，可依据菌落的大小、形状、颜色、边缘与表面光滑与否等特征筛选出四株可能是优势高产的菌株(A1、A2、A3和A4)，并采用平板划线法或稀释涂布平板法来进一步纯化这些菌株。筛选的菌株接种于斜面培养基后，置于4 ℃的冰箱中临时保存。根据表中实验结果，表格中透明圈直径与菌落直径比值最大的菌株是A3，故可以选取A3菌株用于生产。 (3)用筛选出的高产醋酸菌制作苹果醋，当苹果酸和醋酸等总酸浓度不再增加时，其原因可能是乙醇消耗完毕或酸度过高抑制醋酸菌的代谢活动。 (4)醋酸菌是好氧菌，在苹果醋工业生产过程中，除考虑上述条件外，还需考虑温度、pH和溶解氧等外界因素。 答案：(1)紫外灯和过滤风　(2)大小、形状、颜色、边缘与表面光滑与否　平板划线法或稀释涂布平板　4 ℃的冰箱　A3　(3)乙醇消耗完毕；酸度过高抑制醋酸菌的代谢活动　(4)溶解氧 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $