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** 本练习以“基础概念-情境应用-工程实践”分层，通过选择与填空结合，覆盖发酵工程核心知识，强化从生命观念到科学思维的素养进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|发酵定义、传统发酵技术（酿酒等）|选择题1-4考查单一知识点，填空题9填概念，强化结构与功能观| |综合应用层|现代发酵工程（菌种选育、发酵罐控制等）|选择题5-8结合基因工程案例，填空题10-12分析工业流程，培养科学思维与探究实践能力|

2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修三 1.3发酵工程及其应用 练习题 一、选择题 1 . 工业化酿造的啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵形成的，其生产流程包括发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵等。下列叙述正确的是（        ） A．发芽时，种子会释放淀粉酶 B．焙烤时，淀粉酶会完全失活 C．糖化时，酵母菌会大量繁殖 D．发酵时，淀粉直接变为酒精 2 . 棘白菌素是一类新型抗真菌药物。科研人员在构巢曲霉中导入ecd基因后获得棘白菌素的高产菌株，并用发酵罐分时段控制搅拌转速进行发酵生产。下列叙述正确的是（        ） A．获取上述高产菌株采用了微生物菌种选育的自然育种技术 B．该高产菌株在发酵过程中的不同阶段对溶解氧的需求不同 C．从平板上挑取单菌落直接接种到发酵罐的灭菌培养基中 D．为防止杂菌污染，不能在发酵过程中向发酵罐添加物质 3 . 研究人员培育出优良的谷氨酸棒状杆菌菌种，用于发酵生产谷氨酰胺，相关叙述正确的是（        ） A．选育出的优良菌种在加入发酵罐前应在固体培养基中扩大培养 B．中性或弱碱性条件下形成谷氨酸，酸性条件下易形成谷氨酰胺 C．向发酵液中添加适量的抗生素，可避免发酵过程受到杂菌污染 D．发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法即可获得产物谷氨酰胺 4 .  酿酒、酿醋、腌制泡菜是典型的传统发酵技术。下列叙述正确的是（　　） A．三种发酵技术都利用了微生物的厌氧发酵 B．三种发酵技术都利用了单一发酵菌种 C．三种发酵技术的最适温度相同 D．三种发酵产物的积累都会影响发酵菌种的活性 5 . 我国科学家利用发酵工程将酿酒废水中的有机物转化为高价值的风味物质己酸。该技术通过筛选高效产酸菌株并优化发酵工艺，使每吨废水处理成本降低30元的同时，产出价值超3000元的己酸，实现了从“环境负债”到“绿色资产”的转变。下列叙述正确的是（        ） A．微生物可以将酿酒废水中有机物转化成己酸，根本原因是具有相关的酶 B．该案例体现了发酵工程在食品工业废料处理和环境保护中的作用 C．在发酵过程中持续补加新的菌种是为了获得高产己酸的微生物 D．该发酵过程中，为防止杂菌污染，需向发酵罐中添加抗生素 6 .  棘白菌素是一类新型抗真菌药物。科研人员在构巢曲霉中导入ecd基因后获得棘白菌素的高产菌株，并用发酵罐分时段控制搅拌转速进行发酵生产。下列叙述正确的是（        ） A．获取上述高产菌株采用了微生物菌种选育的自然育种技术 B．该高产菌株在发酵过程中的不同阶段对溶解氧的需求不同 C．从平板上挑取单菌落直接接种到发酵罐的灭菌培养基中 D．为防止杂菌污染，不能在发酵过程中向发酵罐添加物质 7 .  研究人员培育出优良的谷氨酸棒状杆菌菌种，用于发酵生产谷氨酰胺，相关叙述正确的是（        ） A．选育出的优良菌种在加入发酵罐前应在固体培养基中扩大培养 B．中性或弱碱性条件下形成谷氨酸，酸性条件下易形成谷氨酰胺 C．向发酵液中添加适量的抗生素，可避免发酵过程受到杂菌污染 D．发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法即可获得产物谷氨酰胺 8 . 我国科学家利用发酵工程将酿酒废水中的有机物转化为高价值的风味物质己酸。该技术通过筛选高效产酸菌株并优化发酵工艺，使每吨废水处理成本降低30元的同时，产出价值超3000元的己酸，实现了从“环境负债”到“绿色资产”的转变。下列叙述正确的是（        ） A．微生物可以将酿酒废水中有机物转化成己酸，根本原因是具有相关的酶 B．该案例体现了发酵工程在食品工业废料处理和环境保护中的作用 C．在发酵过程中持续补加新的菌种是为了获得高产己酸的微生物 D．该发酵过程中，为防止杂菌污染，需向发酵罐中添加抗生素 二、填空题 9. 发酵与传统发酵技术 (1)发酵 ①___________；②___________；③___________。 (2)传统发酵技术 ①___________；②___________；③___________。 10. （一）吉安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，让大麦发芽的目的主要是_______；酒精的生成发生在_______阶段。（填"主发酵"或"后发酵"） （二）约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒的饮料。现在人们又利用工业化的生产方式，生产啤酒、味精乃至胰岛素等药物，可以说微生物发酵与人们的生活息息相关。发酵不仅仅丰富了我们的餐桌，在医药工业、农牧业以及其他方面也有广泛的应用。请根据所学知识回答下列问题: (2)在制作果酒时，有时候酒会变酸，其反应简式为_______。 (3)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，发酵工程的中心环节是_______；由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为_______。 11. 下图1为工业化生产啤酒的部分流程图，图2是利用“电子舌”对不同啤酒发酵液L1、L2、L3进行检测的结果。回答下列问题： (1)啤酒发酵的主要菌种是_______。发酵工程中使用的性状优良的菌种，其来源有_______（答两点）。 (2)大麦发芽时会产生_______，其发挥作用的阶段和终止其作用的操作分别是______。 (3)在发酵过程中，要随时检测培养液中的______（答一点）等，以了解发酵进程，便于及时添加必需的营养组分；为了提高发酵效率，还需要严格控制温度、pH和______（答一点）等发酵条件。 (4)图2中，风味相近的两种啤酒发酵液是______，余下一种啤酒发酵液的风味特点是__________（答两点）。 12. 如图所示为发酵工程生产产品的流程图，请回答下列问题： (1)发酵工程中，选育优良性状的菌种，至关重要。高产青霉素菌种是通过_____育种获得的，啤酒酵母菌是通过_____改造的。 (2)现代发酵工程过程的中心阶段是_________，要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控制____________（写出两项）和通气量、转速等发酵条件。 (3)若⑤是单细胞蛋白，可采用____________等方法将菌体从培养液中分离出来。 (4)在发酵过程中要不断搅拌的目的，除了增加溶氧量，还有_____________________。 答案 一、选择题 1 答案：A A 解析：大麦发芽会合成淀粉酶，分解淀粉，正确。 B 解析：焙烤只是适度加热，淀粉酶不会完全失活，若完全失活无法糖化，错误。 C 解析：糖化阶段是酶分解淀粉，酵母菌尚未大量增殖，主发酵阶段酵母菌才大量繁殖，错误。 D 解析：淀粉先经淀粉酶水解为葡萄糖，酵母菌再分解葡萄糖生成酒精，淀粉不能直接转化酒精，错误。 2 答案：B A 解析：导入 ecd 基因属于基因工程育种，不是自然育种，错误。 B 解析：菌株繁殖期需高溶氧，产物合成期溶氧需求不同，不同阶段溶氧需求存在差异，正确。 C 解析：单菌落需经过扩大培养后再接入发酵罐，不能直接接种，错误。 D 解析：发酵过程可无菌补加营养物质，不会造成污染，错误。 3 答案：B A 解析：优良菌种先液体培养基扩大培养，固体培养基仅用于纯化保藏，错误。 B 解析：谷氨酸棒状杆菌中性 / 弱碱产谷氨酸，酸性环境易生成谷氨酰胺，教材知识点，正确。 C 解析：抗生素会杀死谷氨酸棒状杆菌，不能添加，错误。 D 解析：谷氨酰胺溶解在发酵液中，过滤沉淀只能分离菌体，还需萃取、层析等提纯步骤，错误。 4 答案：D A 解析：酿醋醋酸菌是需氧微生物，全程需要通气，并非全部厌氧，错误。 B 解析：传统发酵多为多种微生物混合发酵，不是单一菌种，错误。 C 解析：果酒 18~30℃、果醋 30~35℃、泡菜常温，最适温度不同，错误。 D 解析：发酵产物（酒精、醋酸、乳酸）积累会改变 pH，抑制菌种代谢，影响活性，正确。 5 答案：B A 解析：根本原因是微生物含有对应基因，酶只是基因表达产物，错误。 B 解析：利用发酵处理酿酒废水、产出高价值产物，兼顾环保与资源利用，正确。 C 解析：发酵前一次性接入足量菌种即可，无需持续补加，持续补加无意义，错误。 D 解析：抗生素会杀死产酸目标菌株，不可添加，错误。 6 答案：B A 解析：导入外源基因为基因工程育种，不属于自然选育，错误。 B 解析：菌体增殖、次级代谢产物合成阶段耗氧量不同，搅拌调节溶氧适配需求，正确。 C 解析：单菌落需液体扩大培养，不能直接接入发酵罐，菌体浓度过低，错误。 D 解析：无菌条件下可补充无菌营养液，不会引入杂菌，错误。 7 答案：B A 解析：扩大培养使用液体培养基，固体培养基用于分离纯化，错误。 B 解析：中性弱碱生成谷氨酸，酸性条件生成谷氨酰胺，正确。 C 解析：抗生素抑制、杀灭目标谷氨酸棒状杆菌，不能添加，错误。 D 解析：谷氨酰胺溶于液体，过滤仅分离菌体，还需萃取、浓缩提纯，错误。 8 答案：B A 解析：根本原因是微生物含有控制合成相关酶的基因，酶只是表达产物，错误。 B 解析：发酵处理酿酒废水，资源化回收产物，兼具污染治理与资源利用，正确。 C 解析：发酵初期一次性接种足量菌种即可，不需要持续补加，错误。 D 解析：抗生素会杀死产酸菌株，严禁添加，错误。 二、填空题 9 (1) 微生物的无氧呼吸；微生物的有氧呼吸；利用微生物生产各种代谢产物 (2) 有氧；无氧；微生物 10 (1) 异养兼性厌氧；产生淀粉酶分解大麦中的淀粉；主发酵 (2) C₂H₅OH+O₂\(\xrightarrow{酶}\)CH₃COOH+H₂O (3) 发酵罐内发酵；纯培养物 11 (1) 酵母菌；从自然界分离、诱变育种、基因工程改造（任写两点） (2) 淀粉酶；糖化阶段，焙烤操作终止淀粉酶作用 (3) 细菌数量、产物浓度（任写一点）；溶氧量（转速） (4) L₁与 L₂；酸味、涩味突出，丰富度低 12 (1) 诱变；基因工程 (2) 发酵罐内发酵；温度、pH (3) 过滤、离心 (4) 使菌体与营养物质充分接触，提高原料利用率 学科网（北京）股份有限公司 $