第1節(jié)微生物發(fā)酵及其應(yīng)用“十校聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

《微生物發(fā)酵及其應(yīng)用》同步練習(xí)選擇題1．青霉素生產(chǎn)是在()A．原始發(fā)酵時(shí)期B．傳統(tǒng)發(fā)酵時(shí)期C．現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)時(shí)期D．生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)時(shí)代解析：選C發(fā)酵工業(yè)大致經(jīng)歷了原始發(fā)展時(shí)期→傳統(tǒng)發(fā)酵時(shí)期→現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)時(shí)期→生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)時(shí)期。青霉素生產(chǎn)是在現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)時(shí)期。2．用酵母菌發(fā)面做饅頭時(shí)，若發(fā)面的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，面里的含水量會(huì)增加。其原因是酵母菌()A．長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量的水B．無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2和H2OC．進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水D．使面粉中的結(jié)合水轉(zhuǎn)變成自由水解析：選C發(fā)面時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，面里的含水量增加的主要原因是酵母菌氧化有機(jī)物產(chǎn)生水，其反應(yīng)式為：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。3．谷氨酸生產(chǎn)過(guò)程中，提高其產(chǎn)量的途徑是()A．抑制谷氨酸脫氫酶的活性B．改變細(xì)胞膜的通透性C．激活天冬氨酸激酶D．抑制蘇氨酸的合成解析：選B因?yàn)楣劝彼岷铣蛇^(guò)量會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶的活性，生產(chǎn)上采取的措施是通過(guò)誘變育種選育不能合成油酸的谷氨酸產(chǎn)生菌的菌株，這種菌株因不能合成油酸而使細(xì)胞膜缺損，通透性增強(qiáng)，將谷氨酸盡快釋放出來(lái)，消除對(duì)谷氨酸脫氫酶活性的抑制，不斷生產(chǎn)谷氨酸，使產(chǎn)量提高。激活天冬氨酸激酶和抑制蘇氨酸的合成都是在生產(chǎn)賴(lài)氨酸的過(guò)程中提高其產(chǎn)量的途徑。4．下圖屬于細(xì)菌生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的是()A．① B．②C．③ D．④解析：選B題圖所示為細(xì)菌生長(zhǎng)曲線，其中對(duì)數(shù)期的細(xì)胞分裂增殖，活細(xì)菌數(shù)量增加速率最快，故②段屬于細(xì)菌生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期。5．右圖所示為發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的裝置，為了保證實(shí)驗(yàn)成功并能觀察到良好的實(shí)驗(yàn)效果，應(yīng)在三角瓶中裝入()①氨基酸②酵母菌③碘液④葡萄糖⑤天然水⑥龍膽紫⑦涼開(kāi)水⑧衣藻A．②④⑦ B．①②⑤C．①②④⑤⑦ D．①②解析：選A進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)需要微生物，此題中應(yīng)選擇酵母菌，因?yàn)榻湍妇l(fā)酵能產(chǎn)生二氧化碳，使澄清的石灰水變渾濁；酵母菌利用的碳源是糖類(lèi)，選擇葡萄糖；實(shí)驗(yàn)需要的水應(yīng)該是盡量無(wú)菌的，在題目的條件下只能選擇涼開(kāi)水。6．關(guān)于滅菌和消毒的錯(cuò)誤的理解是()A．滅菌是指殺滅環(huán)境中一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子B．消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是相同的C．接種環(huán)用灼燒法滅菌D．常用滅菌方法有加熱法、過(guò)濾法、紫外線法、化學(xué)藥品法解析：選B滅菌是指采用強(qiáng)烈的理化因素殺死一定環(huán)境中所有微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子的措施，是徹底殺死。消毒是一種采用較溫和的理化因素殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的病原菌，而對(duì)被消毒物體基本無(wú)害的措施，是部分殺滅。常用的物理殺菌方法有：高溫、輻射、超聲波和激光等；常用的化學(xué)殺菌方法有：表面消毒劑和化學(xué)治療劑，如抗生素、中草藥有效成分等。7．酒廠在利用酵母菌釀酒的過(guò)程中，經(jīng)檢測(cè)活菌數(shù)量適宜，但卻不產(chǎn)生酒精，應(yīng)采取的措施是()A．降低溫度 B．隔絕空氣C．加緩沖液 D．加新鮮培養(yǎng)基解析：選B酒精是酵母菌無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物。8．發(fā)酵罐發(fā)酵的過(guò)程，使溫度升高的熱量來(lái)源于()①冷卻水供應(yīng)不足②微生物代謝旺盛③培養(yǎng)基不新鮮④攪拌⑤放料口排出產(chǎn)物A．①②③④⑤ B．②③④C．①④ D．②④解析：選D解答該題應(yīng)從如下幾步入手分析：第一步，題目問(wèn)的是使溫度升高的熱量來(lái)源，而冷卻水只能帶走熱量，不能產(chǎn)生熱量，故排除A和C選項(xiàng)；第二步，發(fā)酵過(guò)程中呼吸作用可以產(chǎn)生大量的熱能；而攪拌除了增加溶氧、加快反應(yīng)速率外，同時(shí)還通過(guò)摩擦產(chǎn)生了熱能；第三步，培養(yǎng)基的新鮮程度可影響代謝速率，但與熱量的產(chǎn)生無(wú)直接關(guān)系；放料口排出產(chǎn)物屬同理。9．發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品如果是菌體，則進(jìn)行分離提純可采用的方法是()A．蒸餾、過(guò)濾 B．過(guò)濾、沉淀C．萃取、離子交換 D．沉淀、萃取解析：選B發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品有兩類(lèi)：一類(lèi)是代謝產(chǎn)物，另一類(lèi)是菌體本身。產(chǎn)品不同，分離提純的方法一般不同，后者可采用過(guò)濾、沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來(lái)。10．下列對(duì)發(fā)酵工程內(nèi)容的敘述，錯(cuò)誤的是()A．用誘變育種、細(xì)胞工程、基因工程等方法選育出性狀優(yōu)良的工程菌并進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)B．根據(jù)工程菌所需的營(yíng)養(yǎng)精確地配制出合成培養(yǎng)基，并進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理C．發(fā)酵過(guò)程中必須嚴(yán)格地檢測(cè)并控制發(fā)酵條件D．用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ蛛x、提純產(chǎn)品，并嚴(yán)格地進(jìn)行質(zhì)量檢查解析：選B發(fā)酵工程分為選育菌種、配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、發(fā)酵等幾步，A、C、D選項(xiàng)中內(nèi)容皆與發(fā)酵生產(chǎn)流程中的要求一致，B選項(xiàng)則不符合。發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中，多采用天然的液體培養(yǎng)基，即用化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)配制而成，如玉米粉、牛肉膏等。非選擇題11．下列為發(fā)酵生產(chǎn)的一般過(guò)程，請(qǐng)完善圖解中的有關(guān)內(nèi)容。eq\a\vs4\al(選育菌種)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(從自然界中分離篩選,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(①,②))得高產(chǎn)菌種))擴(kuò)大培養(yǎng)：用③____大量培養(yǎng)菌種配制培養(yǎng)基eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括④、⑤、,⑥、⑦))滅菌eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(⑧和⑨都嚴(yán)格滅菌，目的是⑩，,原因是?))接種：在無(wú)菌條件下，將菌種接入發(fā)酵罐eq\a\vs4\al(發(fā)酵,罐內(nèi),發(fā)酵)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(要隨時(shí)檢測(cè)培養(yǎng)液中?、?等以了解,?，及時(shí)添加必需的?，以滿(mǎn),足菌種的?，嚴(yán)格控制?、?，,?等發(fā)酵條件,原因是環(huán)境條件的變化，不僅會(huì)影響?，而且,會(huì)影響\o(○,\s\up1(21))的形成))eq\a\vs4\al(分離、,提純,產(chǎn)物)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細(xì)胞本身，采用\o(○,\s\up1(22))、,\o(○,\s\up1(23))等方法將菌體分離、干燥即得產(chǎn)品,發(fā)酵產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物，可根據(jù)產(chǎn)物\o(○,\s\up1(24))采,取適當(dāng)?shù)腬o(○,\s\up1(25))、\o(○,\s\up1(26))和純化措施獲得產(chǎn)品))產(chǎn)品：質(zhì)量檢驗(yàn)合格即為商品答案：①誘變育種②基因工程育種③種子培養(yǎng)罐④碳源⑤氮源⑥生長(zhǎng)因子⑦水和無(wú)機(jī)鹽⑧培養(yǎng)基⑨發(fā)酵設(shè)備⑩防止雜菌污染?發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量降低或得不到發(fā)酵產(chǎn)物?微生物數(shù)量?產(chǎn)物濃度?發(fā)酵進(jìn)程?營(yíng)養(yǎng)組分?營(yíng)養(yǎng)要求?溫度?pH?溶解氧?微生物生長(zhǎng)繁殖eq\o(○,\s\up1(21))微生物代謝產(chǎn)物eq\o(○,\s\up1(22))過(guò)濾eq\o(○,\s\up1(23))沉淀eq\o(○,\s\up1(24))性質(zhì)eq\o(○,\s\up1(25))提取eq\o(○,\s\up1(26))分離12.在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過(guò)程大致如下：將經(jīng)過(guò)滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期酵母菌迅速繁殖、糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧漸漸耗盡。隨后酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵，最后分別輸出有形物質(zhì)和鮮啤酒。根據(jù)上述過(guò)程，回答下列問(wèn)題：(1)該過(guò)程表明啤酒酵母菌異化作用的特點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是______________________________。(3)經(jīng)測(cè)定，酵母菌消耗的糖中，%形成了酒精和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余%則用于________________________________。(4)請(qǐng)寫(xiě)出由麥芽糖→葡萄糖→酒精的反應(yīng)方程式。解析：(1)由題意可知，酵母菌接入發(fā)酵罐初期，代謝和繁殖旺盛，溶解氧漸漸耗盡，表明酵母菌進(jìn)行了旺盛的有氧呼吸，而后代謝繁殖仍在進(jìn)行，只是速度減慢，同時(shí)糖減少，酒精增加，表明其進(jìn)行了酒精發(fā)酵，而酒精發(fā)酵為無(wú)氧呼吸的特征。由此可推出，啤酒酵母菌異化作用的特點(diǎn)是既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)酵母菌繁殖方式包括出芽生殖、有性生殖等，但各生殖方式進(jìn)行的條件是有區(qū)別的。條件適宜時(shí)主要為出芽生殖，這樣可使酵母菌個(gè)體數(shù)量迅速增多。(3)環(huán)境中的糖是作為酵母菌生長(zhǎng)繁殖的碳源和能源，除了形成酒精和其他代謝產(chǎn)物外，其余部分則用在了酵母菌自身的生長(zhǎng)繁殖上。(4)麥芽糖的分子式在組成生物體的化合物中學(xué)到，麥芽糖→葡萄糖的反應(yīng)方程式雖然教材上未寫(xiě)出，但卻指出二糖是水解后能夠形成2分子單糖的糖，知道反應(yīng)物和產(chǎn)物，配平可得出方程式。答案：(1)既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸(2)出芽生殖(3)酵母菌自身的生長(zhǎng)和繁殖(4)C12H22O11＋H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))2C6H12O6，C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋能量。13.微生物發(fā)酵與我們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，請(qǐng)結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)回答下列問(wèn)題。(1)哪些食品是直接由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的？______________________________________________________________。(2)哪些食品中添加了經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)的食品添加劑？______________________________________________________________。(3)工業(yè)生產(chǎn)中，有哪些企業(yè)與發(fā)酵有關(guān)？______________________________________________________________。答案：(1)面包、饅頭、酸奶、酒、醬油、醋、醬、泡菜、酸菜、腐乳、醪糟、奶酪等是直接由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的。(2)喜蛋、糖果、餅干、果凍等添加了紅曲色素，以調(diào)節(jié)色澤；果汁、餅干、面包、點(diǎn)心、方便面等添加了黃原膠，起懸浮、穩(wěn)定、增稠、改善口感、防止粘牙、延長(zhǎng)儲(chǔ)存期等作用；各類(lèi)罐頭，包括蔬菜、水果、蘑菇、魚(yú)類(lèi)、肉類(lèi)、蛋類(lèi)罐頭，香腸、包裝奶等添加了乳鏈桿菌肽，以保鮮、防腐，降低殺菌強(qiáng)度，保存營(yíng)養(yǎng)和改