【解析】高中生物人教版（2023）選擇性必修三1.3 發(fā)酵工程及其應(yīng)用 同步練習(xí)

第第頁【解析】高中生物人教版（2023）選擇性必修三1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用同步練習(xí)登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂

高中生物人教版（2023）選擇性必修三1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用同步練習(xí)

一、選擇題

1．用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果是菌體，進(jìn)行分離、提純時可采用的方法是()

A．蒸餾、過濾B．過濾、沉淀

C．萃取、離子交換D．沉淀、萃取

【答案】B

【知識點】滅菌技術(shù)

【解析】【解答】對于發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果是菌體，通常采用過濾、沉淀的方法；如果是代謝物，通常采用蒸餾、過濾、萃取或離子交換等措施。

【分析】發(fā)酵過程之中，需要足夠數(shù)量的活的菌體，進(jìn)行細(xì)菌細(xì)胞代謝，產(chǎn)生人民可以利用的物質(zhì)。不要破壞細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和傷害到細(xì)菌生命。于是，通常采用過濾、沉淀的方法進(jìn)行活的菌體。

2．嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵。通常所指的發(fā)酵條件不包括()

A．溫度控制B．溶解氧控制C．pH控制D．酶濃度控制

【答案】D

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】通常所指的發(fā)酵條件包括溫度、pH和溶解氧等。酶是催化反應(yīng)的物質(zhì)，不屬于發(fā)酵條件。

【分析】發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度。實驗條件由溫度、pH、酶、碳源等。

3．下列關(guān)于菌種選育的敘述，不正確的是()

A．自然選育的菌種不經(jīng)過人工處理

B．誘變育種原理的基礎(chǔ)是基因突變

C．通過有性雜交可形成工程細(xì)胞

D．采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌

【答案】C

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。有性雜交不屬于菌種的選育方法，C項錯誤。

【分析】1、人工選擇優(yōu)良菌種，挺高發(fā)酵工程的效率；

2、誘變育種利用基因突變的原理進(jìn)行育種，目的提升突變率；

3、有性雜交不可以產(chǎn)生新的基因，不適合作用獲得工程細(xì)胞的方式；

4、基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。

4．用發(fā)酵工程生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白被認(rèn)為是人類新的食物來源，為解決糧食問題開辟了新途徑，具有廣闊的發(fā)展前景。這種蛋白是()

A．微生物菌體B．微生物代謝產(chǎn)物

C．微生物合成物質(zhì)D．發(fā)酵液

【答案】A

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵工程生產(chǎn)的單細(xì)胞蛋白其實就是微生物菌體，經(jīng)過加工可以生產(chǎn)高蛋白食品。

【分析】題目涉及到的人類新的食物來源，應(yīng)該含有營養(yǎng)物質(zhì)。細(xì)菌本質(zhì)含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等，為人類解決糧食問題開辟了新途徑。微生物代謝產(chǎn)物或合成以及發(fā)酵液，可能含有有好或有壞的產(chǎn)物。

5．與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列相關(guān)表述，不正確的是()

A．發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物來進(jìn)行發(fā)酵

B．發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物及菌體本身

C．在發(fā)酵工程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中，發(fā)酵條件變化不僅會影響微生物的生長繁殖，也會影響微生物的代謝途徑

D．通過發(fā)酵工程可以利用微生物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白

【答案】A

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】不論是發(fā)酵工程還是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，都可以利用微生物進(jìn)行發(fā)酵，只不過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)利用的是自然菌種。

【分析】1、現(xiàn)代發(fā)酵工程有別于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，原因有菌種來源不同；

2、發(fā)酵工程的產(chǎn)品包括菌體及代謝產(chǎn)物等；

3、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度。實驗條件由溫度、pH、酶、碳源等；

4、細(xì)菌代謝產(chǎn)物包括蛋白質(zhì)、激素和生物堿等。

6．酵母菌培養(yǎng)過程中的生長曲線如圖所示，a、b、c、d分別表示不同的生長時期，其中適于作為生產(chǎn)用菌種的時期是()

A．a(chǎn)B．bC．cD．d

【答案】B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】常作為生產(chǎn)菌種和科研材料的細(xì)菌群體，應(yīng)該是代謝旺盛、個體形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定的時期，曲線b時期菌體代謝最旺盛，生理特性比較穩(wěn)定，是生產(chǎn)用菌種的最佳時期。

【分析】圖中，b時期菌體群落增長率最大，競爭壓力不大，細(xì)菌新陳代謝最強(qiáng)，是生產(chǎn)用菌種的最佳時期。其余的不適宜選種。a點時，菌種密度較低，c點時菌種數(shù)量開始減少，推測此時菌種將會死亡一部分，不適合選種；d點種群數(shù)量下降，可能是衰老菌種逐漸死亡，此點不適合選種。

7．下列關(guān)于發(fā)酵工程的說法，錯誤的是()

A．發(fā)酵工程的產(chǎn)品是指微生物的代謝物和菌體本身

B．通過人工誘變選育新品種

C．培養(yǎng)基、發(fā)酵設(shè)備和菌種必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌

D．環(huán)境條件的變化，不僅會影響菌種的生長繁殖，而且會影響菌體代謝物的形成

【答案】C

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】常作為生產(chǎn)菌種和科研材料的細(xì)菌群體，應(yīng)該是代謝旺盛、個體形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定的時期，曲線b時期菌體代謝最旺盛，生理特性比較穩(wěn)定，是生產(chǎn)用菌種的最佳時期。

【分析】1、發(fā)酵工程是利用菌種進(jìn)行代謝，產(chǎn)生符合人民醫(yī)院的代謝產(chǎn)物；

2、發(fā)酵工程的產(chǎn)品包括菌體及代謝產(chǎn)物等；

3、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度，實驗條件由溫度、pH、酶、碳源、無菌環(huán)境等。

8．發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中的地位越來越重要。下列有關(guān)發(fā)酵過程的敘述，錯誤的是()

A．首先要對發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)基嚴(yán)格滅菌

B．要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程

C．在發(fā)酵過程中不需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分

D．要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)醇條件

【答案】C

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵前，要對發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)基嚴(yán)格滅菌，防止雜菌的污染，A項正確；發(fā)酵過程中要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程，B項正確；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，必需的營養(yǎng)組分減少，因此在發(fā)酵過程中需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分，C項錯誤；發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件，D項正確。

【分析】1、發(fā)酵設(shè)備保證無菌，可以為微生物的提取、分離打下無菌環(huán)境基礎(chǔ)；

2、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌；故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度，實驗條件由溫度、pH、酶、碳源、無菌環(huán)境等；

3、培養(yǎng)基化學(xué)成分：包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源；培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對PH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。

9．紫外線具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長的紫外線處理兩組等量的酵母菌，結(jié)果見下表。

紫外線波長/nm存活率/%突變數(shù)/個

2606050~100

2801000~1

據(jù)表推斷，在選育優(yōu)良菌種時，應(yīng)采用的紫外線波長及依據(jù)是()

A．260nm，酵母菌存活率較低B．260nm，酵母菌突變數(shù)多

C．280nm，酵母菌存活率高D．280nm，酵母菌突變數(shù)少

【答案】B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】由表格可知，紫外線波長為280nm時，酵母菌的存活率雖然高達(dá)100%，但是0~1個的突變數(shù)不利于菌種的選育；紫外線波長為260nm時，酵母菌的存活率雖然只有60%，但是50~100個的突變數(shù)可以提供豐富的變異材料，有利于菌種的選育。

【分析】由題意可知，選育優(yōu)良品種，需要細(xì)菌具有優(yōu)良的性狀，需要從本質(zhì)上解決問題。例如，射線觸發(fā)基因突變產(chǎn)生高產(chǎn)的個體。突變數(shù)越多，產(chǎn)生有利個體可能隨著上升。

10．下列有關(guān)發(fā)酵工程的敘述中，正確的是()

A．發(fā)酵工程采用連續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產(chǎn)品

B．發(fā)酵所用的菌種多是通過雜交育種的方式獲得

C．發(fā)酵工程就是利用微生物的無氧呼吸生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品

D．發(fā)酵工程與基因工程和細(xì)胞工程無關(guān)

【答案】A

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵工程通?？梢圆捎眠B續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產(chǎn)品，A項正確；很多微生物是原核生物，不能通過雜交育種獲得菌種，發(fā)酵所用的菌種多是通過人工誘變的方式獲得，B項錯誤；發(fā)酵工程就是利用微生物的有氧呼吸或無氧呼吸生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品，C項錯誤；發(fā)酵工程與基因工程和細(xì)胞工程密切相關(guān)，D項錯誤。

【分析】1、發(fā)酵工程采取連續(xù)培養(yǎng)，盡大限度獲取菌體及代謝產(chǎn)物；

2、人工誘變提升突變的概率，是常用選菌種的方式；

3、微生物進(jìn)行代謝時，可以進(jìn)行兩種呼吸；

4、發(fā)酵工程、基因工程和蛋白質(zhì)功能密切相關(guān)。

11．蔗糖、奶粉和經(jīng)蛋白酶水解后的玉米胚芽液按一定比例混合，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵可生產(chǎn)新型酸奶。下列相關(guān)敘述不正確的是()

A．蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)

B．酸奶出現(xiàn)明顯氣泡說明有雜菌污染

C．乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌

D．只有奶粉為乳酸發(fā)酵提供氮源

【答案】D

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】蔗糖是乳酸菌的碳源，乳酸菌分解蔗糖產(chǎn)生乳酸，所以蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)，A項正確；酸奶是乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物，不應(yīng)有氣體產(chǎn)生，如果發(fā)酵時出現(xiàn)明顯的氣泡，說明肯定有其他的微生物存在，B項正確；乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌，在無氧條件下將葡萄糖分解成乳酸，C項正確；經(jīng)過蛋白酶水解后的玉米胚芽液也可以提供氮源，D項錯誤。

【分析】1、蔗糖消耗需要消耗能量；乳酸屬于代謝產(chǎn)物，這兩種菌種與乳酸含量息息相關(guān)；

2、發(fā)酵時出現(xiàn)明顯的氣泡，說明肯定有其他的微生物存在；

3、乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌，在無氧條件下把葡萄糖消耗殆盡。

12．現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中往往采用規(guī)范的流程進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)以提高生產(chǎn)效率,如圖是發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖。據(jù)圖回答下列問題。

（1）在啤酒生產(chǎn)中,使用①改造的啤酒酵母,可以加速發(fā)酵過程,縮短生產(chǎn)周期,①是;高產(chǎn)青霉素菌種是通過②培育的,②是;③是細(xì)胞工程。

（2）④表示,⑤表示。

（3）整個過程的中心階段是發(fā)酵,在此階段需要隨時取樣、檢測等,以了解發(fā)酵進(jìn)程,還要及時添加,同時嚴(yán)格控制。

（4）若發(fā)酵所得產(chǎn)品是單細(xì)胞蛋白,則⑥是往往采用的方法進(jìn)行提取。

【答案】（1）基因工程；誘變育種

（2）接種；滅菌

（3）必需的營養(yǎng)組分；溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件

（4）過濾、沉淀

【知識點】微生物的分離和培養(yǎng)；測定某種微生物的數(shù)量；滅菌技術(shù)

【解析】【解答】(1)啤酒生產(chǎn)中,使用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速發(fā)酵過程,縮短生產(chǎn)周期;高產(chǎn)青霉菌菌種的產(chǎn)生是誘變育種的結(jié)果。(2)根據(jù)發(fā)酵流程可以判斷④⑤分別是接種和滅菌。(3)在發(fā)酵過程中隨微生物的代謝過程的進(jìn)行,微生物、發(fā)酵產(chǎn)物的量以及發(fā)酵液的各種理化性質(zhì)隨時都在發(fā)生變化,因此要不斷進(jìn)行檢測,隨時添加必需的營養(yǎng)組分,同時嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件,以便得到較多的發(fā)酵產(chǎn)品。(4)單細(xì)胞蛋白就是指微生物菌體,往往采取過濾、沉淀的方法提取。

【分析】1、基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品；

2、誘變育種是利用物理、化學(xué)等方法，提升種群突變率而進(jìn)行的育種方式；

3、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度，實驗條件由溫度、pH、酶、碳源、無菌環(huán)境等。

13．以下屬于發(fā)酵的是()

A．利用青霉菌生產(chǎn)青霉素B．缺氧時人的組織細(xì)胞產(chǎn)生乳酸

C．利用酵母菌獲得酒精D．利用乳酸菌生產(chǎn)乳酸

【答案】A,C,D

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵是微生物進(jìn)行的代謝活動，如青霉菌、酵母菌、乳酸菌等微生物。人不屬于微生物，人的無氧呼吸不屬于發(fā)酵。

【分析】幾種常用發(fā)酵菌種的比較

發(fā)酵釀酒釀醋制作腐乳制作泡菜

菌種酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌

生物

分類真核生物原核生物真核生物原核生物

代謝

類型異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)厭氧

繁殖

方式適宜條件下出芽生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂生殖

菌種

來源附著在皮上的野生型酵母菌接種或空氣空氣中毛霉孢子蔬菜

發(fā)酵

條件前期需氧，后期不需氧一直需氧前期需氧，后期密封不需氧

最適

溫度18℃～25℃30℃～35℃15℃～18℃常溫

14．下列關(guān)于青霉素生產(chǎn)的敘述，正確的是()

A．用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌再經(jīng)篩選的方法可選育高產(chǎn)菌種

B．青霉素是青霉菌生長過程中產(chǎn)生抑制其他微生物生長的代謝物

C．發(fā)酵罐接種后必須進(jìn)行滅菌處理

D．青霉菌生長達(dá)到穩(wěn)定時，活菌數(shù)不再增加，青霉菌產(chǎn)量下降

【答案】A,B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】培育高產(chǎn)菌種可以采用誘變育種的方法，即用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌，然后進(jìn)行篩選，可選育出高產(chǎn)菌種，A項正確；青霉素是青霉菌生長過程中產(chǎn)生的代謝物，能抑制其他微生物的生長，B項正確；發(fā)酵罐應(yīng)該在接種前滅菌，接種后滅菌會把接種的菌株殺死，C項錯誤；青霉菌生長達(dá)到穩(wěn)定時，活菌數(shù)不再增加，這時若適時補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，可以提高代謝物產(chǎn)量，D項錯誤。

【分析】1、用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌，導(dǎo)致基因突變，產(chǎn)生新的基因型，然后進(jìn)行篩選，可選育出高產(chǎn)菌種；

2、青霉素由某些細(xì)菌，是細(xì)菌的代謝產(chǎn)物；

3、發(fā)酵罐應(yīng)該在接種前滅菌，接種后滅菌會把接種的菌株殺死。

15．人造蛋白食品的生產(chǎn)可利用現(xiàn)代微生物發(fā)酵工程技術(shù)，食用真菌蛋白是人造蛋白的一種。下面為真菌蛋白的制造過程的圖解，請據(jù)圖回答下列問題。

（1）向發(fā)酵罐中注入少量氨水的目的是。

（2）制造真菌蛋白時，要向發(fā)酵罐中通入空氣，由此可知，發(fā)酵罐中的真菌的異化作用類型是。

（3）向發(fā)酵罐中加入的一切物品都需要消毒，從生態(tài)學(xué)的角度進(jìn)行分析，其原因是。

（4）從自然界中分離的真菌菌種，當(dāng)用于制造真菌蛋白時，蛋白質(zhì)的產(chǎn)量很低。要獲得更多的真菌蛋白，培育優(yōu)良的真菌菌種可采用的方法。

（5）在下列4種物質(zhì)中，可以用來作為青霉菌培養(yǎng)的主要能源物質(zhì)的是()

A．脂肪

B．葡萄糖

C．蛋白質(zhì)

D．生長因子

【答案】（1）為真菌提供合成蛋白質(zhì)所需的氮源，調(diào)節(jié)pH

（2）需氧型

（3）避免雜菌與真菌競爭而降低真菌蛋白的產(chǎn)量

（4）誘變育種

（5）B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用；培養(yǎng)基概述及其分類

【解析】【解答】(1)氨水呈堿性，既能調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH，也能為真菌提供氮源。(2)向發(fā)酵罐內(nèi)通入空氣就是為了提供氧氣，說明發(fā)酵真菌為需氧型。(3)發(fā)酵過程中混入的雜菌會和發(fā)酵菌競爭營養(yǎng)物質(zhì)，從而影響發(fā)酵的進(jìn)行。(4)菌體本身能產(chǎn)生蛋白質(zhì)，要想得到產(chǎn)生蛋白質(zhì)更多的菌種，可以采用誘變育種的方法。(5)糖類物質(zhì)是生物主要的能源物質(zhì)。

【分析】1、氨水含有C、H和O元素，呈堿性，既能調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH，也能為真菌提供氮源；

2、需氧型：生物體在異化作用的過程中，必須不斷從外界環(huán)境中攝取氧來氧化分解自身的組成物質(zhì)，以釋放能量，并排出二氧化碳，這種新陳代謝類型叫做需氧型。在現(xiàn)在的自然界中，需氧型生物主要是真核生物，并且這些生物的種類十分豐富，它包括哺乳動物、鳥類、爬行類、魚類等多細(xì)胞真核動物，被子植物、裸子植物等多細(xì)胞真核植物和單細(xì)胞動植物、部分細(xì)菌和真菌；3、誘變育種的顯著特點是產(chǎn)生新的基因，從而改造細(xì)菌性狀。

16．下圖表示制造啤酒的過程,據(jù)此回答下列問題。

（1）為什么要把原料放進(jìn)沸水中混合。

（2）為什么要在混合物冷卻后才把酵母菌加進(jìn)去。

（3）請寫出酵母菌所進(jìn)行的生理過程的化學(xué)反應(yīng)方程式:。

（4）研究者發(fā)現(xiàn)溫度的變化對氣體產(chǎn)量有影響,并在不同溫度下測定氣體的產(chǎn)量(如下表)。請在方格紙上,用表中數(shù)據(jù),設(shè)計完成曲線圖。

（5）請解釋這條曲線為什么是這樣的形狀。。

【答案】（1）對原料進(jìn)行消毒,防止雜菌污染

（2）避免酵母菌受熱失活

（3）C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量

（4）縱坐標(biāo)標(biāo)注氣體體積及其數(shù)值,作下圖:

（5）微生物代謝過程中需要酶的參與,酶的活性受溫度的影響。在一定溫度范圍內(nèi),酶的活性隨溫度的升高而增強(qiáng),表中40℃是酶作用的最適溫度,當(dāng)溫度超過40℃,酶的活性隨之下降,高溫使酶失活

【知識點】果酒果醋的制作

【解析】【解答】(1)把原料放進(jìn)沸水中混合是為了對原料進(jìn)行消毒,殺死原料中的雜菌。(2)等到混合物冷卻后才加酵母菌是為了防止高溫殺死酵母菌。(3)酵母菌早期進(jìn)行有氧呼吸,快速繁殖,以增加酵母菌的數(shù)量,有氧呼吸的反應(yīng)式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;然后密閉,進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,無氧呼吸的反應(yīng)式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。(4)圖中應(yīng)先注明橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義,標(biāo)注原點,曲線圖的繪制以溫度為橫坐標(biāo),以氣體體積為縱坐標(biāo)。曲線先上升后下降,40℃左右時達(dá)到最高點。(5)微生物代謝過程中需要酶的參與,而酶的活性受溫度影響。在一定溫度范圍內(nèi),酶的活性隨溫度的升高而增強(qiáng),由表中可看出,40℃是酶作用的最適溫度,當(dāng)溫度超過40℃時,酶的活性隨之下降,高溫使酶失活。

【分析】果酒的制作：

酒精發(fā)酵

菌種酵母菌（單細(xì)胞、真核生物）

代謝、生殖異養(yǎng)兼性厭氧，出芽（主要）、孢子生殖

菌種來源附著在葡萄皮上的野生型酵母菌

原理先在有氧條件下大量繁殖；

C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O+能量

再在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵

C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量

氧氣前期需氧，后期不需氧

最適溫度18～25℃，20℃左右最適宜繁殖

PH酸性

發(fā)酵時間10——12d

二一教育在線組卷平臺（）自動生成1/1登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂

高中生物人教版（2023）選擇性必修三1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用同步練習(xí)

一、選擇題

1．用發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果是菌體，進(jìn)行分離、提純時可采用的方法是()

A．蒸餾、過濾B．過濾、沉淀

C．萃取、離子交換D．沉淀、萃取

2．嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵。通常所指的發(fā)酵條件不包括()

A．溫度控制B．溶解氧控制C．pH控制D．酶濃度控制

3．下列關(guān)于菌種選育的敘述，不正確的是()

A．自然選育的菌種不經(jīng)過人工處理

B．誘變育種原理的基礎(chǔ)是基因突變

C．通過有性雜交可形成工程細(xì)胞

D．采用基因工程的方法可構(gòu)建工程菌

4．用發(fā)酵工程生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白被認(rèn)為是人類新的食物來源，為解決糧食問題開辟了新途徑，具有廣闊的發(fā)展前景。這種蛋白是()

A．微生物菌體B．微生物代謝產(chǎn)物

C．微生物合成物質(zhì)D．發(fā)酵液

5．與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列相關(guān)表述，不正確的是()

A．發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物來進(jìn)行發(fā)酵

B．發(fā)酵工程的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物及菌體本身

C．在發(fā)酵工程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中，發(fā)酵條件變化不僅會影響微生物的生長繁殖，也會影響微生物的代謝途徑

D．通過發(fā)酵工程可以利用微生物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白

6．酵母菌培養(yǎng)過程中的生長曲線如圖所示，a、b、c、d分別表示不同的生長時期，其中適于作為生產(chǎn)用菌種的時期是()

A．a(chǎn)B．bC．cD．d

7．下列關(guān)于發(fā)酵工程的說法，錯誤的是()

A．發(fā)酵工程的產(chǎn)品是指微生物的代謝物和菌體本身

B．通過人工誘變選育新品種

C．培養(yǎng)基、發(fā)酵設(shè)備和菌種必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌

D．環(huán)境條件的變化，不僅會影響菌種的生長繁殖，而且會影響菌體代謝物的形成

8．發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中的地位越來越重要。下列有關(guān)發(fā)酵過程的敘述，錯誤的是()

A．首先要對發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)基嚴(yán)格滅菌

B．要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程

C．在發(fā)酵過程中不需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分

D．要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)醇條件

9．紫外線具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長的紫外線處理兩組等量的酵母菌，結(jié)果見下表。

紫外線波長/nm存活率/%突變數(shù)/個

2606050~100

2801000~1

據(jù)表推斷，在選育優(yōu)良菌種時，應(yīng)采用的紫外線波長及依據(jù)是()

A．260nm，酵母菌存活率較低B．260nm，酵母菌突變數(shù)多

C．280nm，酵母菌存活率高D．280nm，酵母菌突變數(shù)少

10．下列有關(guān)發(fā)酵工程的敘述中，正確的是()

A．發(fā)酵工程采用連續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產(chǎn)品

B．發(fā)酵所用的菌種多是通過雜交育種的方式獲得

C．發(fā)酵工程就是利用微生物的無氧呼吸生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品

D．發(fā)酵工程與基因工程和細(xì)胞工程無關(guān)

11．蔗糖、奶粉和經(jīng)蛋白酶水解后的玉米胚芽液按一定比例混合，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵可生產(chǎn)新型酸奶。下列相關(guān)敘述不正確的是()

A．蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)

B．酸奶出現(xiàn)明顯氣泡說明有雜菌污染

C．乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌

D．只有奶粉為乳酸發(fā)酵提供氮源

12．現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中往往采用規(guī)范的流程進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)以提高生產(chǎn)效率,如圖是發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖。據(jù)圖回答下列問題。

（1）在啤酒生產(chǎn)中,使用①改造的啤酒酵母,可以加速發(fā)酵過程,縮短生產(chǎn)周期,①是;高產(chǎn)青霉素菌種是通過②培育的,②是;③是細(xì)胞工程。

（2）④表示,⑤表示。

（3）整個過程的中心階段是發(fā)酵,在此階段需要隨時取樣、檢測等,以了解發(fā)酵進(jìn)程,還要及時添加,同時嚴(yán)格控制。

（4）若發(fā)酵所得產(chǎn)品是單細(xì)胞蛋白,則⑥是往往采用的方法進(jìn)行提取。

13．以下屬于發(fā)酵的是()

A．利用青霉菌生產(chǎn)青霉素B．缺氧時人的組織細(xì)胞產(chǎn)生乳酸

C．利用酵母菌獲得酒精D．利用乳酸菌生產(chǎn)乳酸

14．下列關(guān)于青霉素生產(chǎn)的敘述，正確的是()

A．用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌再經(jīng)篩選的方法可選育高產(chǎn)菌種

B．青霉素是青霉菌生長過程中產(chǎn)生抑制其他微生物生長的代謝物

C．發(fā)酵罐接種后必須進(jìn)行滅菌處理

D．青霉菌生長達(dá)到穩(wěn)定時，活菌數(shù)不再增加，青霉菌產(chǎn)量下降

15．人造蛋白食品的生產(chǎn)可利用現(xiàn)代微生物發(fā)酵工程技術(shù)，食用真菌蛋白是人造蛋白的一種。下面為真菌蛋白的制造過程的圖解，請據(jù)圖回答下列問題。

（1）向發(fā)酵罐中注入少量氨水的目的是。

（2）制造真菌蛋白時，要向發(fā)酵罐中通入空氣，由此可知，發(fā)酵罐中的真菌的異化作用類型是。

（3）向發(fā)酵罐中加入的一切物品都需要消毒，從生態(tài)學(xué)的角度進(jìn)行分析，其原因是。

（4）從自然界中分離的真菌菌種，當(dāng)用于制造真菌蛋白時，蛋白質(zhì)的產(chǎn)量很低。要獲得更多的真菌蛋白，培育優(yōu)良的真菌菌種可采用的方法。

（5）在下列4種物質(zhì)中，可以用來作為青霉菌培養(yǎng)的主要能源物質(zhì)的是()

A．脂肪

B．葡萄糖

C．蛋白質(zhì)

D．生長因子

16．下圖表示制造啤酒的過程,據(jù)此回答下列問題。

（1）為什么要把原料放進(jìn)沸水中混合。

（2）為什么要在混合物冷卻后才把酵母菌加進(jìn)去。

（3）請寫出酵母菌所進(jìn)行的生理過程的化學(xué)反應(yīng)方程式:。

（4）研究者發(fā)現(xiàn)溫度的變化對氣體產(chǎn)量有影響,并在不同溫度下測定氣體的產(chǎn)量(如下表)。請在方格紙上,用表中數(shù)據(jù),設(shè)計完成曲線圖。

（5）請解釋這條曲線為什么是這樣的形狀。。

答案解析部分

1．【答案】B

【知識點】滅菌技術(shù)

【解析】【解答】對于發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，如果是菌體，通常采用過濾、沉淀的方法；如果是代謝物，通常采用蒸餾、過濾、萃取或離子交換等措施。

【分析】發(fā)酵過程之中，需要足夠數(shù)量的活的菌體，進(jìn)行細(xì)菌細(xì)胞代謝，產(chǎn)生人民可以利用的物質(zhì)。不要破壞細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和傷害到細(xì)菌生命。于是，通常采用過濾、沉淀的方法進(jìn)行活的菌體。

2．【答案】D

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】通常所指的發(fā)酵條件包括溫度、pH和溶解氧等。酶是催化反應(yīng)的物質(zhì)，不屬于發(fā)酵條件。

【分析】發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度。實驗條件由溫度、pH、酶、碳源等。

3．【答案】C

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。有性雜交不屬于菌種的選育方法，C項錯誤。

【分析】1、人工選擇優(yōu)良菌種，挺高發(fā)酵工程的效率；

2、誘變育種利用基因突變的原理進(jìn)行育種，目的提升突變率；

3、有性雜交不可以產(chǎn)生新的基因，不適合作用獲得工程細(xì)胞的方式；

4、基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?；蚬こ淌窃贒NA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。

4．【答案】A

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵工程生產(chǎn)的單細(xì)胞蛋白其實就是微生物菌體，經(jīng)過加工可以生產(chǎn)高蛋白食品。

【分析】題目涉及到的人類新的食物來源，應(yīng)該含有營養(yǎng)物質(zhì)。細(xì)菌本質(zhì)含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等，為人類解決糧食問題開辟了新途徑。微生物代謝產(chǎn)物或合成以及發(fā)酵液，可能含有有好或有壞的產(chǎn)物。

5．【答案】A

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】不論是發(fā)酵工程還是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，都可以利用微生物進(jìn)行發(fā)酵，只不過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)利用的是自然菌種。

【分析】1、現(xiàn)代發(fā)酵工程有別于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，原因有菌種來源不同；

2、發(fā)酵工程的產(chǎn)品包括菌體及代謝產(chǎn)物等；

3、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度。實驗條件由溫度、pH、酶、碳源等；

4、細(xì)菌代謝產(chǎn)物包括蛋白質(zhì)、激素和生物堿等。

6．【答案】B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】常作為生產(chǎn)菌種和科研材料的細(xì)菌群體，應(yīng)該是代謝旺盛、個體形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定的時期，曲線b時期菌體代謝最旺盛，生理特性比較穩(wěn)定，是生產(chǎn)用菌種的最佳時期。

【分析】圖中，b時期菌體群落增長率最大，競爭壓力不大，細(xì)菌新陳代謝最強(qiáng)，是生產(chǎn)用菌種的最佳時期。其余的不適宜選種。a點時，菌種密度較低，c點時菌種數(shù)量開始減少，推測此時菌種將會死亡一部分，不適合選種；d點種群數(shù)量下降，可能是衰老菌種逐漸死亡，此點不適合選種。

7．【答案】C

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】常作為生產(chǎn)菌種和科研材料的細(xì)菌群體，應(yīng)該是代謝旺盛、個體形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定的時期，曲線b時期菌體代謝最旺盛，生理特性比較穩(wěn)定，是生產(chǎn)用菌種的最佳時期。

【分析】1、發(fā)酵工程是利用菌種進(jìn)行代謝，產(chǎn)生符合人民醫(yī)院的代謝產(chǎn)物；

2、發(fā)酵工程的產(chǎn)品包括菌體及代謝產(chǎn)物等；

3、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度，實驗條件由溫度、pH、酶、碳源、無菌環(huán)境等。

8．【答案】C

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵前，要對發(fā)酵設(shè)備和培養(yǎng)基嚴(yán)格滅菌，防止雜菌的污染，A項正確；發(fā)酵過程中要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的微生物數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程，B項正確；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，必需的營養(yǎng)組分減少，因此在發(fā)酵過程中需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分，C項錯誤；發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件，D項正確。

【分析】1、發(fā)酵設(shè)備保證無菌，可以為微生物的提取、分離打下無菌環(huán)境基礎(chǔ)；

2、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌；故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度，實驗條件由溫度、pH、酶、碳源、無菌環(huán)境等；

3、培養(yǎng)基化學(xué)成分：包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源；培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對PH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。

9．【答案】B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】由表格可知，紫外線波長為280nm時，酵母菌的存活率雖然高達(dá)100%，但是0~1個的突變數(shù)不利于菌種的選育；紫外線波長為260nm時，酵母菌的存活率雖然只有60%，但是50~100個的突變數(shù)可以提供豐富的變異材料，有利于菌種的選育。

【分析】由題意可知，選育優(yōu)良品種，需要細(xì)菌具有優(yōu)良的性狀，需要從本質(zhì)上解決問題。例如，射線觸發(fā)基因突變產(chǎn)生高產(chǎn)的個體。突變數(shù)越多，產(chǎn)生有利個體可能隨著上升。

10．【答案】A

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵工程通?？梢圆捎眠B續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產(chǎn)品，A項正確；很多微生物是原核生物，不能通過雜交育種獲得菌種，發(fā)酵所用的菌種多是通過人工誘變的方式獲得，B項錯誤；發(fā)酵工程就是利用微生物的有氧呼吸或無氧呼吸生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品，C項錯誤；發(fā)酵工程與基因工程和細(xì)胞工程密切相關(guān)，D項錯誤。

【分析】1、發(fā)酵工程采取連續(xù)培養(yǎng)，盡大限度獲取菌體及代謝產(chǎn)物；

2、人工誘變提升突變的概率，是常用選菌種的方式；

3、微生物進(jìn)行代謝時，可以進(jìn)行兩種呼吸；

4、發(fā)酵工程、基因工程和蛋白質(zhì)功能密切相關(guān)。

11．【答案】D

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】蔗糖是乳酸菌的碳源，乳酸菌分解蔗糖產(chǎn)生乳酸，所以蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)，A項正確；酸奶是乳酸發(fā)酵的產(chǎn)物，不應(yīng)有氣體產(chǎn)生，如果發(fā)酵時出現(xiàn)明顯的氣泡，說明肯定有其他的微生物存在，B項正確；乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌，在無氧條件下將葡萄糖分解成乳酸，C項正確；經(jīng)過蛋白酶水解后的玉米胚芽液也可以提供氮源，D項錯誤。

【分析】1、蔗糖消耗需要消耗能量；乳酸屬于代謝產(chǎn)物，這兩種菌種與乳酸含量息息相關(guān)；

2、發(fā)酵時出現(xiàn)明顯的氣泡，說明肯定有其他的微生物存在；

3、乳酸菌是異養(yǎng)厭氧菌，在無氧條件下把葡萄糖消耗殆盡。

12．【答案】（1）基因工程；誘變育種

（2）接種；滅菌

（3）必需的營養(yǎng)組分；溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件

（4）過濾、沉淀

【知識點】微生物的分離和培養(yǎng)；測定某種微生物的數(shù)量；滅菌技術(shù)

【解析】【解答】(1)啤酒生產(chǎn)中,使用基因工程改造的啤酒酵母,可以加速發(fā)酵過程,縮短生產(chǎn)周期;高產(chǎn)青霉菌菌種的產(chǎn)生是誘變育種的結(jié)果。(2)根據(jù)發(fā)酵流程可以判斷④⑤分別是接種和滅菌。(3)在發(fā)酵過程中隨微生物的代謝過程的進(jìn)行,微生物、發(fā)酵產(chǎn)物的量以及發(fā)酵液的各種理化性質(zhì)隨時都在發(fā)生變化,因此要不斷進(jìn)行檢測,隨時添加必需的營養(yǎng)組分,同時嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件,以便得到較多的發(fā)酵產(chǎn)品。(4)單細(xì)胞蛋白就是指微生物菌體,往往采取過濾、沉淀的方法提取。

【分析】1、基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品；

2、誘變育種是利用物理、化學(xué)等方法，提升種群突變率而進(jìn)行的育種方式；

3、發(fā)酵條件影響菌種的代謝方式、數(shù)量以及可能引入雜菌。故實驗過程控制嚴(yán)格的實驗條件，保證菌種的純度，實驗條件由溫度、pH、酶、碳源、無菌環(huán)境等。

13．【答案】A,C,D

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】發(fā)酵是微生物進(jìn)行的代謝活動，如青霉菌、酵母菌、乳酸菌等微生物。人不屬于微生物，人的無氧呼吸不屬于發(fā)酵。

【分析】幾種常用發(fā)酵菌種的比較

發(fā)酵釀酒釀醋制作腐乳制作泡菜

菌種酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌

生物

分類真核生物原核生物真核生物原核生物

代謝

類型異養(yǎng)兼性厭氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)厭氧

繁殖

方式適宜條件下出芽生殖二分裂生殖孢子生殖二分裂生殖

菌種

來源附著在皮上的野生型酵母菌接種或空氣空氣中毛霉孢子蔬菜

發(fā)酵

條件前期需氧，后期不需氧一直需氧前期需氧，后期密封不需氧

最適

溫度18℃～25℃30℃～35℃15℃～18℃常溫

14．【答案】A,B

【知識點】微生物發(fā)酵及其應(yīng)用

【解析】【解答】培育高產(chǎn)菌種可以采用誘變育種的方法，即用紫外線、激光、化學(xué)誘變劑處理青霉菌，然后進(jìn)行篩選，可選育出高產(chǎn)菌種，A項正確；青霉