2018版高中生物 第3章 生物科學(xué)與工業(yè) 3.1 微生物發(fā)酵及其應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 新人教版選修2.doc

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3.1 微生物發(fā)酵及其應(yīng)用 [課時(shí)作業(yè)]達(dá)標(biāo) 一、選擇題 1.下列不能用于菌種選育的是(　　) A.人工誘變 B.自然選育 C.基因工程育種 D.雜交育種 解析　菌種選育包括人工誘變、自然選育、基因工程育種等，雜交育種適用于有性生殖的生物。 答案　D 2.發(fā)酵工程的中心階段是(　　) A.菌種的選育 B.擴(kuò)大培養(yǎng)的接種 C.發(fā)酵過程 D.分離提純 答案　C 3.下列不屬于發(fā)酵工程產(chǎn)物的是(　　) A.目的基因 B.青霉素 C.激素 D.色素 答案　A 4.下列關(guān)于溫度對(duì)發(fā)酵過程的影響的敘述，不正確的是(　　) A.溫度過高，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低 B.溫度不影響生物合成的途徑 C.溫度能影響菌種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收 D.菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成所需的最適溫度不一定相同 解析　發(fā)酵過程需要適宜的溫度，如果溫度過高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期就會(huì)縮短，產(chǎn)量也會(huì)降低；溫度能影響生物合成的途徑，這是因?yàn)樯锖铣蛇^程需要酶，不同酶的活性與溫度有關(guān)；菌種吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，多數(shù)是主動(dòng)運(yùn)輸，需要呼吸作用提供能量，這與溫度有關(guān)；菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成需體內(nèi)旺盛的代謝作基礎(chǔ)，而用于生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物生成的酶不同，因此所需的最適宜的溫度也不一定相同。 答案　B 5.下列關(guān)于單細(xì)胞蛋白敘述，正確的是(　　) A.是從微生物細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì) B.是通過發(fā)酵生產(chǎn)的微生物菌體 C.是微生物細(xì)胞分泌的抗生素 D.單細(xì)胞蛋白不能作為食品 解析　單細(xì)胞蛋白是利用淀粉或維生素的水解液、制糖工業(yè)的廢液、石化產(chǎn)品等為原料，通過發(fā)酵獲得大量的微生物菌體，所以不是特指微生物的某種蛋白質(zhì)或抗生素；單細(xì)胞蛋白含有豐富的蛋白質(zhì)，如真菌蛋白可作為食品。 答案　B 6.利用生物工程生產(chǎn)啤酒、味精、胰島素、酸奶的常用菌種分別是(　　) A.酵母菌、枯草桿菌、大腸桿菌、乳酸菌 B.酵母菌、大腸桿菌、青霉菌、乳酸菌 C.酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌、大腸桿菌、乳酸菌 D.黃色短桿菌、酵母菌、大腸桿菌、乳酸菌 答案　C 7.在發(fā)酵過程中，可以通過下列哪一組方法實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧的控制(　　) ①添加酸或堿　②調(diào)節(jié)通氣量?、壅{(diào)節(jié)攪拌速度?、芴砑泳彌_劑 A.①② B.①④ C.②③ D.①②④ 答案　C 8.下列有關(guān)發(fā)酵罐中谷氨酸發(fā)酵的敘述，正確的是(　　) A.發(fā)酵中不斷通入空氣 B.攪拌的目的只是使空氣形成細(xì)小氣泡，增加培養(yǎng)液中的溶氧量 C.冷卻水可使酶活性下降 D.若培養(yǎng)條件不當(dāng)就不能得到所需產(chǎn)品 解析　發(fā)酵中應(yīng)通入無菌空氣。攪拌的目的有兩個(gè)：一是增加培養(yǎng)液中的溶解氧；二是使菌種與培養(yǎng)液充分接觸。發(fā)酵過程產(chǎn)生熱使溫度升高，不利于發(fā)酵。冷卻水的目的是使溫度降低，使發(fā)酵順利進(jìn)行。培養(yǎng)條件不當(dāng)?shù)貌坏剿璁a(chǎn)品。 答案　D 9.生物學(xué)家將大腸桿菌的質(zhì)粒取出，連接上人生長(zhǎng)激素的基因以后，重新置于大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，然后用這種帶有人生長(zhǎng)激素基因的大腸桿菌進(jìn)行發(fā)酵，該處理過程在發(fā)酵中屬于(　　) A.菌種選育 B.擴(kuò)大培養(yǎng) C.接種 D.誘變育種 解析　發(fā)酵生產(chǎn)過程包括菌種選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵和產(chǎn)品的分離、提純等。題中所述將大腸桿菌質(zhì)粒取出連接上人生長(zhǎng)激素基因再重新置于大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，然后用該菌進(jìn)行發(fā)酵，整個(gè)過程應(yīng)屬于利用基因工程手段培育發(fā)酵新菌種，即菌種選育過程。 答案　A 10.圖甲是果醋發(fā)酵裝置。發(fā)酵初期不通氣，溶液中有氣泡產(chǎn)生；中期可以聞到酒香；后期接種醋酸菌，適當(dāng)升高溫度并通氣，酒香逐漸變成醋香。圖乙中能表示整個(gè)發(fā)酵過程培養(yǎng)液pH變化的曲線是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 解析　初期和中期酵母菌在無氧的條件下無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，所以有酒香，氣泡是二氧化碳。后期通氣接種醋酸菌，醋酸菌利用產(chǎn)生的酒精生產(chǎn)醋酸，所以酒香變成了醋香，pH下降。 答案　B 11.用蔗糖、奶粉和經(jīng)蛋白酶水解后的玉米胚芽液通過乳酸菌發(fā)酵可生產(chǎn)新型酸奶，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 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.應(yīng)選擇處于對(duì)數(shù)期的乳酸菌接種 D.只有奶粉為乳酸菌發(fā)酵提供氮源 答案　D 12.在微生物培養(yǎng)過程中分別采用了高壓蒸汽滅菌、酒精擦拭、火焰灼燒等幾種不同的消毒或滅菌方法，這些方法可依次用于殺滅哪些地方的雜菌(　　) A.接種環(huán)、手、培養(yǎng)基 B.培養(yǎng)基、手、接種環(huán) C.手、培養(yǎng)基、接種環(huán) D.接種環(huán)、培養(yǎng)基、手 答案　B 13.下列關(guān)于發(fā)酵工程經(jīng)歷階段的描述，正確的是(　　) A.早期積累階段→中期發(fā)酵工業(yè)階段→現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段→創(chuàng)新發(fā)酵工業(yè)階段 B.原始發(fā)展階段→現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段→創(chuàng)新發(fā)酵工業(yè)階段→生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段 C.原始發(fā)展階段→傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)階段→現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段→生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段 D.原始發(fā)展階段→傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)階段→現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段→基因技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段 解析　發(fā)酵工程經(jīng)歷了原始發(fā)展階段→傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)階段→現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)階段→生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)階段四個(gè)階段。 答案　C 二、非選擇題 14.下圖是發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)能生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的工程菌是通過①培養(yǎng)的，①是________；高產(chǎn)青霉素菌種是通過②培育的，②是________；③表示________。 (2)整個(gè)過程的中心階段是發(fā)酵，在此階段需隨時(shí)取樣檢測(cè)________等，以了解發(fā)酵進(jìn)程，還要及時(shí)添加必需的________，同時(shí)嚴(yán)格控制___________ _______________________________________。 (3)若④是單細(xì)胞蛋白，則④是________。氨基酸、維生素屬于⑤中的________產(chǎn)物。 答案　(1)基因工程　誘變育種　接種　(2)細(xì)菌數(shù)目和產(chǎn)物濃度　培養(yǎng)基組分　溶氧量、溫度、pH、通氣量及轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件　(3)微生物菌體　初級(jí)代謝 15.下圖是發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)影響發(fā)酵過程中溫度變化的因素是_____________________ _________________________________________________。 (2)發(fā)酵過程中pH變化的原因是______________________ __________________________________________________。 (3)攪拌器攪拌的作用是______________________________ __________________________________________________。 (4)若此裝置用于酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，則通入無菌空氣進(jìn)口________(填圖中數(shù)字)的空氣關(guān)鍵要________。 (5)經(jīng)檢測(cè)若發(fā)現(xiàn)放料口排出的舊培養(yǎng)基中微生物細(xì)胞形態(tài)多樣，甚至出現(xiàn)畸形，則此時(shí)微生物的生長(zhǎng)處于________期，加料口________(填圖中數(shù)字)添加新培養(yǎng)基的速度應(yīng)該適當(dāng)________。 (6)若該裝置現(xiàn)階段發(fā)酵的目的是擴(kuò)大培養(yǎng)生產(chǎn)酵母菌菌種，則應(yīng)盡可能延長(zhǎng)________期，采取的主要措施為：加料和放料的速度都________，通入的無菌空氣成分中應(yīng)________，攪拌的速度適當(dāng)________。 答案　(1)微生物代射、機(jī)械攪拌、罐壁散熱、水分蒸發(fā)、冷卻水循環(huán)等　(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗、代謝產(chǎn)物的積累　(3)增加溶氧，使菌種與培養(yǎng)基充分接觸，提高原料利用率　(4)④　除去氧氣　(5)衰亡　①　加快 (6)對(duì)數(shù)　加快　有充足的氧氣　加快 16.葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，請(qǐng)利用相關(guān)的知識(shí)回答問題。 注：各發(fā)酵瓶的左側(cè)管為充氣管，右側(cè)管為排氣管。 (1)利用葡萄制作葡萄酒的過程中，發(fā)揮作用的微生物是________。 (2)該微生物通過無氧呼吸可分解________，產(chǎn)生的終產(chǎn)物是________和________。 (3)甲、乙、丙三位同學(xué)將葡萄榨成汁后分別裝入相應(yīng)的發(fā)酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵，如上圖所示。發(fā)酵過程中，每隔一段時(shí)間均需排氣一次。據(jù)圖分析，甲和丙同學(xué)的操作有誤，其中甲同學(xué)的錯(cuò)誤是________，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是________________。丙同學(xué)的錯(cuò)誤是___________ ___________，導(dǎo)致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是______________________。上述發(fā)酵過程結(jié)束后，甲、乙、丙同學(xué)實(shí)際得到的發(fā)酵產(chǎn)品依次是________、________、________。 (4)在上述制作葡萄酒的過程中，假設(shè)乙同學(xué)的某一步驟操作錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，該操作錯(cuò)誤是________。 解析　(1)在制作果酒的時(shí)候，常用酵母菌作菌種。(2)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸時(shí)將葡萄糖分解為酒精和CO2。(3)甲同學(xué)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管，發(fā)酵液會(huì)從充氣管流出，由于氧氣進(jìn)入，有氧條件下醋酸菌繁殖產(chǎn)生葡萄醋，使發(fā)酵液變酸。丙同學(xué)發(fā)酵液過多淹沒了排氣管口，排氣時(shí)發(fā)酵液會(huì)從排氣口沖出。由于乙、丙均為無氧環(huán)境，所以發(fā)酵產(chǎn)物為葡萄酒。(4)由于發(fā)酵產(chǎn)生的CO2會(huì)使瓶?jī)?nèi)壓力升高，所以應(yīng)定期排氣。 答案　(1)酵母菌　(2)葡萄糖　乙醇　CO2　(3)未夾住發(fā)酵瓶的充氣管　發(fā)酵液從充氣管流出，發(fā)酵液變酸　瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶?jī)?nèi)的管口　排氣時(shí)發(fā)酵液從排氣管流出　葡萄醋　葡萄酒　葡萄酒　(4)未及時(shí)排氣