1.3发酵工程及其应用练习题2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

**基本信息** 以基础认知-情境应用-综合探究三层设计，覆盖发酵工程核心知识点，通过生产实例与流程分析，强化生命观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|发酵条件、菌种代谢等单一知识点|选择题直接考查谷氨酸发酵、醋酸菌结构等基础概念| |情境应用|老醋、啤酒等生产实例分析|结合福建永春老醋、蓝莓酒酿造等情境，考查发酵过程调控| |综合探究|发酵全流程及跨知识点联系|填空题整合果酒果醋制作、青霉素发酵工程，强化流程分析与科学探究能力|

2026-2027学年高中生物人教版选择性必修三 1.3发酵工程及其应用 模拟练习题 一、选择题 1 . 下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是（        ） A．发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸 B．发酵时常采用的培养基为液体天然培养基 C．从自然界分离的野生菌株可直接用于生产 D．当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量 2 . 产朊假丝酵母菌利用淀粉水解液、制糖废液等廉价原料发酵生产的单细胞蛋白，可作为优质微生物饲料。下列叙述错误的是（        ） A．工业发酵罐体积较大，发酵前要对菌种进行扩大培养 B．发酵培养基中除碳源外，还需添加氮源、无机盐和特殊营养物质等 C．及时添加营养成分并严格控制发酵条件，可提高单细胞蛋白的生产效率 D．采用适当的提取、分离和纯化措施收集产品，干燥后即可获得单细胞蛋白 3 . 福建永春老醋是中国四大名醋之一，其酿造工艺传承千年，以糯米、红曲、芝麻等为原料，利用醋酸菌发酵而成。醋酸菌属于好氧型原核生物，下列关于永春老醋发酵的叙述，错误的是（        ） A．永春老醋的酸味主要来源于醋酸菌发酵产生的乙酸 B．醋酸菌为好氧菌，发酵过程中若密封缺氧，会导致发酵失败 C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，因此永春老醋可由酒醅进一步发酵制成 D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 4 . 继全人工合成淀粉之后，我国科学家再获突破，通过电催化将CO2高效还原合成高浓度乙酸，进一步利用改造的酿酒酵母合成葡萄糖和油脂。下列有关说法错误的是（        ） A．该体系所用的酿酒酵母属于生产者 B．更换发酵使用的微生物能合成油脂、制造色素、生产药物等 C．该体系生产葡萄糖和油脂效率的高低受温度和pH等影响 D．该体系不受季节、地域、气候的影响，还可推进“碳中和” 5 . 发酵工程一般包括菌种选育、培养基配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程控制以及产品的分离提纯等方面。下图为发酵工程生产产品的流程图，下列叙述错误的是（        ） A．减少生产用菌种的传代次数，有助于降低菌种发生自发突变或衰退的概率 B．①过程通常采用“斜面活化→摇瓶培养→进一步扩大培养”的策略 C．培养基中氮源的浓度越高，越有利于微生物的生长繁殖 D．③过程可以采用过滤、沉淀等方法获得微生物菌体 6 . 啤酒酿造产生大量废酵母，工厂利用图示流程将其加工为单细胞蛋白，下列相关叙述正确的是（        ） A．啤酒废酵母扩大培养过程中不需要添加有机碳源 B．扩大培养时选用液体培养基 C．发酵条件变化会影响微生物生长繁殖，但不影响其代谢途径 D．单细胞蛋白是指从酵母菌细胞内提取分离出的各类蛋白质 7 .  每年的6月是怀宁县蓝莓的收获季节，蓝莓酒、醋也相继上市。蓝莓富含花青素等成分，具有保护视力、软化血管等功能。酿制蓝莓酒、醋的基本流程如下：挑选蓝莓→冲洗→榨汁→果酒发酵→果醋发酵。下列叙述正确的是（        ） A．从蓝莓汁中提取的花青素属于蓝莓的初生代谢物 B．利用酒精生产乙酸时，酒精可为醋酸菌提供碳源和能源 C．用蓝莓汁与果酒分别进行果醋发酵的区别是糖源和氧气是否充足 D．向果酒接种陈醋表面的菌膜可以缩短果醋发酵时间，属于发酵工程 8 . 我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉菌通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。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。下列关于柠檬酸的生产流程相关叙述错误的是（        ） A．淀粉水解糖为黑曲霉菌发酵提供碳源 B．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 C．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越快 D．可通过过滤、沉淀等方法分离发酵罐中的黑曲霉菌 二、填空题 9. 某研究小组欲制作桑葚果酒和果醋，基本流程如图所示。回答下列问题： (1)制作桑葚果酒和果醋的菌种分别是________________，二者在代谢类型上的主要区别是________________。 (2)冲洗桑葚时，不能反复冲洗的原因是________________，桑葚果酒经发酵而得，呈现宝石红色，其中红色素存在于桑葚果实细胞的________（细胞器）中。 (3)进行酒精发酵时，桑葚汁不能装满发酵装置的原因是________________________。酒精发酵完成后，可用________________（填试剂名称）检测酒精。进一步发酵制作果醋，若氧气充足、缺乏糖源时，醋酸菌将乙醇转化为________________之后再氧化为乙酸，其反应简式为________________________________。 (4)传统发酵食品的制作过程中，由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往造成发酵食品的品质不一，工业上大规模生产时，通常会先通过________________技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为________________。 10. 石河子燕京啤酒厂生产的燕京啤酒色泽纯正、风味独特，深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，工业化生产流程如图所示。回答下列问题： (1)用于生产啤酒的酵母菌属于_________（填代谢类型）菌，在无氧条件下能够分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。 (2)在啤酒的工业化生产过程中，所用的原料一般为大麦，让大麦发芽的目的是_________，对大麦进行烘焙的目的是_________。 (3)啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖及酒精的生成分别发生在_________阶段和_________阶段。（填“主发酵”或“后发酵”） (4)不同品牌的啤酒生产工艺、所选材料基本一致，但啤酒的风味却有差别，其原因可能是_________（答出两点）。 11. 发酵工程在医药上的应用非常广泛，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。回答下列相关问题： (1)在制备发酵罐中的培养液时，除了添加________、________、水和无机盐等主要的营养成分外，还需要将pH调至________性。 (2)整个发酵过程的中心环节是________。为保证产品质量，需要随时检测培养液中的________、________等，以了解发酵进程。过程④可采用________方法将菌体分离干燥。 (3)支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物。支原体可能是最小、最简单的单细胞生物，没有细胞壁，遗传物质是DNA。临床发现，大环内酯类药物如罗红霉素、阿奇霉素对支原体有很好的疗效，而青霉素类药物能有效抑制其他细菌生长繁殖而对支原体并不起作用。尝试从细胞结构方面解释，青霉素药物对支原体引起的肺炎治疗无效的原因可能是____________。 答案 一、选择题 1 答案：C A：谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，缺氧进行无氧呼吸产乳酸，正确 B：工业发酵多用液体天然培养基，利于菌体充分接触营养，正确 C：野生菌株产量低，需诱变育种改良后才能投入生产，不能直接使用，错误 D：稳定期补充营养可延长菌体代谢，提升谷氨酸产量，正确 2 答案：D A：工业发酵罐容积大，需先斜面、摇瓶扩大培养增加菌种数量，正确 B：完整培养基含碳源、氮源、无机盐、生长因子，正确 C：定时补料、控温控氧能提高菌体增殖速率，提升单细胞蛋白产量，正确 D：单细胞蛋白是微生物菌体整体，不是仅提取蛋白，无需分离纯化蛋白，错误 3 答案：D A：醋酸菌发酵产生乙酸，是食醋酸味来源，正确 B：醋酸菌严格好氧，密封缺氧代谢停止，发酵失败，正确 C：醋酸菌可将乙醇氧化为乙酸，酒醅能进一步酿醋，正确 D：醋酸菌是原核生物，无线粒体，有氧呼吸在细胞膜、细胞质基质进行，错误 4 答案：A A：改造酵母利用乙酸合成有机物，不能固定 CO₂制造有机物，属于异养型消费者，不是生产者，错误 B：更换发酵菌种可生产油脂、色素、抗生素等多种产物，正确 C：温度、pH 影响酶活性，直接制约合成效率，正确 D：依托电催化 CO₂，不受自然环境限制，消耗 CO₂助力碳中和，正确 5 答案：C A：菌种传代次数越少，自发突变、菌种衰退概率越低，正确 B：扩大培养流程：斜面活化→摇瓶液体培养→发酵罐扩大，正确 C：氮源浓度过高会造成渗透压胁迫，抑制微生物生长，并非越高越好，错误 D：菌体类产品可用过滤、离心沉淀分离收集，正确 6 答案：B A：酵母异养，扩大培养必须添加有机碳源，错误 B：液体培养基能充分接触营养，适合扩大培养，正确 C：温度、pH、溶氧改变会改变酶活性，进而改变代谢途径，错误 D：单细胞蛋白指酵母菌完整菌体，不是胞内提取蛋白质，错误 7 答案：B A：花青素属于次生代谢产物，不是初生代谢物，错误 B：乙醇含碳、可作为碳源与能源供醋酸菌利用，正确 C：果醋以果汁为原料是糖充足有氧；以果酒为原料是缺糖有氧，区别仅糖源，氧气都需要，错误 D：直接取用菌膜自然发酵属于传统发酵，无纯种选育、标准化流程，不属于发酵工程，错误 8 答案：C A：淀粉水解产物葡萄糖为黑曲霉提供碳源，正确 B：搅拌通气提升溶氧，利于有氧发酵积累柠檬酸，正确 C：菌球体过大，内部菌体缺氧、营养不足，产酸速率下降，错误 D：黑曲霉菌体为固体，可过滤、沉淀分离，正确 二、填空题 9 (1) 酵母菌、醋酸菌；酵母菌兼性厌氧，醋酸菌严格好氧 (2) 避免洗掉果皮上野生酵母菌；液泡 (3) 预留空气，前期酵母菌有氧呼吸大量增殖；酸性重铬酸钾；乙醛； (4) 平板划线（稀释涂布平板）；纯培养物（菌落） 10 (1) 异养兼性厌氧 (2) 产生淀粉酶，分解淀粉为还原糖；终止发芽，控制麦芽风味 (3) 主发酵；后发酵 (4) 菌种存在差异；发酵温度、时间、溶氧控制不同 11 (1) 碳源；氮源；酸 (2) 发酵过程；pH；溶氧量；过滤、离心 (3) 青霉素作用于细菌细胞壁抑制合成，支原体无细胞壁，青霉素无法发挥作用 学科网（北京）股份有限公司 $