高中生物（人教版）同步习题：3-1微生物发酵及其应用（选修2）

高中生物（人教版）同步习题：3-1微生物发酵及其应用（选修2）

第3章 生物科学与工业 第1节 微生物发酵及其应用 ‎(时间：30分钟　满分：50分)‎ 考查知识点及角度 难度及题号 基础 中档 稍难 发酵生产过程及条件控制 ‎3、8‎ ‎1、4、7‎ ‎2‎ 发酵与食品生产 ‎5、6‎ 一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分)‎ ‎1．下图中的曲线表示在发酵罐中培养酵母菌时相关因素对酵母菌生殖的影响，其中不正确的是 (　　)。‎ 解析　根据影响微生物生长的主要环境因素分析：温度在低于最适生长温度之前，随着温度的升高，酶活性增强，微生物的生长速率加快；超过最适生长温度后，造成细胞内的蛋白质和核酸发生不可逆的破坏，而使微生物的生长速率急剧下降，因此A图正确。酵母菌是兼性厌氧型微生物，在氧浓度相对较低时，酵母菌只进行无氧呼吸产生酒精，基本不繁殖。氧浓度逐渐升高，条件适宜下，酵母菌以出芽的方式大量繁殖，菌体数大量增加。氧浓度继续升高，由于受空气或营养物质的限制，菌数不再增加，因此B图正确。在发酵罐中培养酵母菌时，随时间的延长，酵母菌数目变化应经调整期，到对数期菌数呈指数式增加，再到稳定期菌数达到最大值，最后到衰亡期菌数减少，而不应该是一直增加的，因此C图错误。pH超过微生物最适pH范围，会影响酶的活性和细胞膜的稳定性，从而影响微生物对营养物质的吸收，影响酵母菌的生长速率，因此D图正确。‎ 答案　C ‎2．发酵罐发酵的过程中，使温度升高的热量来源于 (　　)。‎ ‎①冷却水供应不足　②微生物代谢旺盛　③培养基不新鲜　④搅拌　⑤放料口排出产物 A．①②③④⑤ B．②③④‎ C．①④ D．②④‎ 解析　解答该题应从如下几步入手分析：第一步题目问的是使温度升高的热量来源，而冷却水只能带走热量，不能产生热量，故排除A项；第二步，发酵过程中呼吸作用可以产生大量的化学能，且大部分转变成了热能；而搅拌除了增加溶氧、加快反应速率外，同时还通过摩擦产生热能；第三步，培养基的新鲜程度可影响代谢速率，但与热量的产生无直接关系；放料口排出产物亦与热量的产生无直接关系。‎ 答案　D ‎3．扩大培养的目的是 (　　)。‎ A．提供优良菌种 B．生产代谢的产物 C．提供足够的菌种 D．接种的必经程序 解析　扩大培养是为了使菌种数量增多，以提供足够的菌种。‎ 答案　C ‎4．酒厂在利用酵母菌酿酒的过程中，经检测活菌数量适宜，但却不产生酒精，应采取的措施是 (　　)。‎ A．降低温度 B．隔绝空气 C．加缓冲液 D．加新鲜培养基 解析　酒精是酵母菌无氧呼吸的产物。‎ 答案　B ‎5．下列发酵工业获得的产物中，需要在无氧条件下才能获得的是 (　　)。‎ ‎①青霉菌生产青霉素　②酵母菌生产酒精　③谷氨酸棒状杆菌生产味精　④乳酸菌生产乳酸　⑤黄色短杆菌生产赖氨酸 A．②④ B．①② C．②③ D．④⑤‎ 解析　酵母菌无氧呼吸才能产生酒精，乳酸发酵需无氧环境。青霉菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌生长则需有氧环境。‎ 答案　A ‎6．“人造肉”实质是单细胞蛋白，这种蛋白是 (　　)。‎ A．微生物的代谢产物 B．发酵液 C．微生物菌体 D．微生物的合成物 解析　发酵工程在食品工业中的应用包括生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等；‎ 生产食品添加剂，如酸味剂、色素、甜味剂等；发酵工程为解决粮食问题开辟了新途径，如生产单细胞蛋白可以作为食品添加剂、高蛋白低脂肪的食品。‎ 答案　C 二、非选择题(共2小题，共26分)‎ ‎7．(10分)某酒厂以大米为主要原料，用酵母菌生产酒精度数不低于12°的米酒，其主要工艺流程为：糖化―→发酵―→后加工(勾兑、储运)。发酵过程主要是在5 m3的发酵罐中进行，其主要工艺为：原料―→接种菌种―→通气培养―→密封发酵。请分析回答下列问题。‎ ‎(1)糖化阶段主要包括蒸煮大米和加入“糖化酶”等。“糖化酶”使(大米中)淀粉发生的主要变化是_____________________________________________。‎ ‎(2)在发酵工艺中，接种菌种时常加尿素或其他肥料，其目的是_________________________________________________________________。‎ ‎(3)如图所示中的左图的横坐标代表氧分压，纵坐标代表相对值，图中能够表示酵母菌无氧呼吸产生CO2变化的曲线和酵母菌呼吸消耗糖的速度变化的曲线依次是______________。‎ ‎(4)右上图中，用曲线表示在发酵阶段酵母菌种群数量变化的情况。‎ ‎(5)在培养过程中，酵母菌所进行的细胞呼吸的反应式为 ‎_________________________________________________________________。‎ 解析　本题主要考查酵母菌的生长，繁殖及呼吸作用。酵母菌属兼性厌氧真菌，既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸。‎ 答案　(1)淀粉麦芽糖葡萄糖　(2)供给酵母菌进行生长、发育和繁殖等生命活动所必需的氮源或无机盐　(3)a、c　(4)如下图所示 ‎(5)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；‎ C6H12O62C5H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 ‎8．(16分)下面为发酵生产的一般过程，据图解分析回答下面的问题。‎ ‎(1)生产用的菌种主要通过两个方法获得：一是来源于自然界，经过一系列的____________、____________和____________得到的；二是通过____________、____________和__________等生物技术方法培育。‎ ‎(2)现代发酵工业大多采用的是____________，所以所用的培养基和____________均需要严格地灭菌，并且进行____________。‎ ‎(3)在发酵中还要进行____________、____________、____________等各种参数的控制和检测。‎ ‎(4)不同产物提取精制的方法不同。一般通过________、____________、____________、____________等方法得到产品。‎ 解析　主要考查微生物发酵生产的生产流程，包括选育菌种、扩大培养、配制培养基、灭菌、接种、发酵、分离提纯产物、产品这几个步骤。‎ 答案　(1)分离　纯化　选育　诱变育种　基因工程　细胞工程　(2)纯种发酵　设备　无菌接种　(3)pH　发酵温度　产物浓度　(4)固液分离　沉淀　结晶　干燥