第1章发酵工程单元测试-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

发酵工程一、选择题1.防止外来杂菌的入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是()A.实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒B.接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌C.在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染D.玻璃器皿和金属用具等可以采用干热灭菌2.下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是()A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用C．发酵过程需要有氧环境D．发酵过程中要经常补充水槽中的水3.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分离出()①大肠杆菌②霉菌③放线菌④固氮细菌A．①②③ B．④②③ C．①③ D．①②④4.下图简单表示了葡萄酒的酿制过程，下列叙述错误的是()A．甲装置一天搅拌2～3次主要是为了释放产生的气体B．白糖为甲装置中酵母菌提供能源物质C．甲装置与乙装置中放出的气体主要是二氧化碳D．夏季，打开丙装置中的塞子，可能会有醋酸产生5.我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是()A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡6.下列关于发酵工程的说法不正确的是()A．发酵产品是微生物细胞本身时，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥B．谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下容易形成谷氨酰胺C．发酵产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品D．生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉7.将大肠杆菌接种到适宜的细菌培养基上，加盖后，以不同的方式处理，并放置在不同的温度环境中，培养24小时后，所得结果如表：编号abcdef处理方法接种大肠杆菌接种大肠杆菌，并覆盖一吸有抗生素X的圆纸片接种大肠杆菌，并覆盖一吸有抗生素Y的圆纸片接种大肠杆菌，表面全被醋覆盖接种大肠杆菌无接种菌温度40℃40℃40℃40℃0℃40℃观察结果全表面呈浑浊纸片周围呈现一片清晰区，其余表面呈浑浊全表面呈浑浊全表面清晰全表面清晰全表面清晰根据上述实验结果所作出的判断，错误的是()A.编号a和f比较可知，有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊B.根据编号b和c的观察结果，可知抗生素Y比抗生素X的杀菌能力强C.将编号e和a的结果比较可知，0℃的环境不适合大肠杆菌生长D.若揭开编号f的盖子，24小时后培养基表面会出现浑浊8.以下关于微生物饲料的叙述不正确的是()A．酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂B．用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快C．青贮饲料中添加乳酸菌可以提高饲料的品质，使饲料保鲜D．微生物饲料可以抑制病原微生物的生长，减少病害的发生9.紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。紫外线波长/nm存活率/%突变数/个2606050~1002801000~1据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是()A.260nm，酵母菌存活率较低B.260nm，酵母菌突变数多C.280nm，酵母菌存活率高D.280nm，酵母菌突变数少10.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是()A．3号试管中样品液的稀释倍数为104倍B．对4号试管中的稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能恰为5号试管的10倍C．5号试管的结果表明每克土壤中的活菌数为1.7×108D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低11.甲、乙、丙为三种微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是()培养基粉状硫10gK2HPO44gFeSO40.5g蔗糖10g(NH4)2SO40.4gH2O100mLMgSO49.25gCaCl20.5gⅠ＋＋＋＋－＋＋＋Ⅱ＋＋＋－＋＋＋＋Ⅲ＋＋＋＋＋＋＋＋注“＋”表示培养基中加入了这种物质，“－”表示培养基中没有加入这种物质。A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物，丙是异养微生物C.甲是异养微生物，乙是固氮微生物，丙是自养微生物D.甲是固氮微生物，乙是自养微生物，丙是异养微生物12.如图所示为制作果酒和果醋的流程，下列相关叙述中错误的是()A．①为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多B．②为果酒，酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度C．③为果醋，醋酸发酵过程中要间断通气D．②的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸二、综合题13.葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是______________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①②③依次表示____________、____________、____________含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于________生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于________(填“自养”或“异养”)生物。乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养14．有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是________________________________________________________________________。(2)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有____________________________________________________________________________________________________________________。(3)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是___________________________________，该实验设计是否合理？为什么？________________________________________________________________________。15.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率，如图是发酵工程生产产品的流程图。据图回答下列问题。(1)在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①是；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是;③是细胞工程。

(2)④表示⑤表示。

(3)整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需要随时取样、检测等，以了解发酵进程，还要及时添加，同时严格控制。

(4)若发酵所得产品是单细胞蛋白，则⑥是往往采用的方法进行提取。

发酵工程一、选择题1.防止外来杂菌的入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是()A.实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒B.接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌C.在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染D.玻璃器皿和金属用具等可以采用干热灭菌【解析】实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒，也可以用煮沸消毒法或巴氏消毒法，A正确；灼烧灭菌应该在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，B错误；实验室是经过特殊处理的场所，为防止被微生物感染，切不可在实验室中吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，C正确；能耐高温且需保持干燥的玻璃器皿和金属用具等可以采用干热灭菌，D正确。2.下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是()A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用C．发酵过程需要有氧环境D．发酵过程中要经常补充水槽中的水【解析】随着泡菜发酵过程的进行，亚硝酸盐的含量先增加后减少；发酵过程中起主要作用的是乳酸菌，此外，还有酵母菌的发酵作用，酵母菌的发酵可改善产品风味。乳酸菌是厌氧菌，乳酸发酵需要无氧环境；发酵过程中要经常补充水槽中的水，以保持坛内无氧的环境。3.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分离出()①大肠杆菌②霉菌③放线菌④固氮细菌A．①②③ B．④②③ C．①③ D．①②④【解析】在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，但固氮细菌能生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌生长，从而分离出霉菌；10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长，从而分离出放线菌。4.下图简单表示了葡萄酒的酿制过程，下列叙述错误的是()A．甲装置一天搅拌2～3次主要是为了释放产生的气体B．白糖为甲装置中酵母菌提供能源物质C．甲装置与乙装置中放出的气体主要是二氧化碳D．夏季，打开丙装置中的塞子，可能会有醋酸产生【解析】甲装置一天搅拌2～3次主要是为了增加溶氧量，添加白糖主要是为酵母菌提供能源物质，因此，甲装置主要是让酵母菌进行有氧呼吸从而大量繁殖，A错误、B正确；甲装置中酵母菌主要进行有氧呼吸，乙装置中酵母菌进行无氧呼吸，两个装置中放出的气体主要是二氧化碳，C正确；夏季，打开丙装置中的塞子，空气中的醋酸菌可能进入容器中，在有氧条件下，将酒精发酵为醋酸，D正确。5.我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是()A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡【解析】由题意可知，“浸曲发”是将酒曲浸泡活化，在活化的过程中微生物代谢加快，A正确；“鱼眼汤”是指冒出鱼眼大小的气泡，气泡是微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的，B正确；酿酒过程中酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精会抑制其他微生物的生长，而“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质，C错误；由题意可知，“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透，其目的是防止蒸熟的米温度过高使酒曲中的微生物死亡，D正确。6.下列关于发酵工程的说法不正确的是()A．发酵产品是微生物细胞本身时，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥B．谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下容易形成谷氨酰胺C．发酵产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品D．生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉【解析】谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下会容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。7.将大肠杆菌接种到适宜的细菌培养基上，加盖后，以不同的方式处理，并放置在不同的温度环境中，培养24小时后，所得结果如表：编号abcdef处理方法接种大肠杆菌接种大肠杆菌，并覆盖一吸有抗生素X的圆纸片接种大肠杆菌，并覆盖一吸有抗生素Y的圆纸片接种大肠杆菌，表面全被醋覆盖接种大肠杆菌无接种菌温度40℃40℃40℃40℃0℃40℃观察结果全表面呈浑浊纸片周围呈现一片清晰区，其余表面呈浑浊全表面呈浑浊全表面清晰全表面清晰全表面清晰根据上述实验结果所作出的判断，错误的是()A.编号a和f比较可知，有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊B.根据编号b和c的观察结果，可知抗生素Y比抗生素X的杀菌能力强C.将编号e和a的结果比较可知，0℃的环境不适合大肠杆菌生长D.若揭开编号f的盖子，24小时后培养基表面会出现浑浊【解析】a、f的区别在于是否接种了大肠杆菌，有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊，A正确；将含有抗生素的纸片覆盖在大肠杆菌的培养基上，可根据培养基表面的浑浊程度判定此种抗生素对大肠杆菌的杀菌能力，可知抗生素X的杀菌能力强于抗生素Y的杀菌能力，B错误；e、a形成对照，其变量是温度，可知0℃不适合大肠杆菌生长，C正确；f暴露在空气中后，会自然接种菌种，形成菌落，使培养基表面出现浑浊，D正确。8.以下关于微生物饲料的叙述不正确的是()A．酵母菌生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂B．用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快C．青贮饲料中添加乳酸菌可以提高饲料的品质，使饲料保鲜D．微生物饲料可以抑制病原微生物的生长，减少病害的发生【解析】有些微生物肥料可以抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生，微生物饲料没有这方面的作用。9.紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。紫外线波长/nm存活率/%突变数/个2606050~1002801000~1据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是()A.260nm，酵母菌存活率较低B.260nm，酵母菌突变数多C.280nm，酵母菌存活率高D.280nm，酵母菌突变数少【解析】由表格可知，紫外线波长为280nm时，酵母菌的存活率虽然高达100%，但是0~1个的突变数不利于菌种的选育；紫外线波长为260nm时，酵母菌的存活率虽然只有60%，但是50~100个的突变数可以提供丰富的变异材料，有利于菌种的选育。10.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是()A．3号试管中样品液的稀释倍数为104倍B．对4号试管中的稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能恰为5号试管的10倍C．5号试管的结果表明每克土壤中的活菌数为1.7×108D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低【解析】5号试管的结果表明每克土壤中菌株数为(168＋175＋167)÷3÷0.1×106＝1.7×109，C错误；用这种计数方法得到的结果往往比活菌的实际数目低，因为有可能多个细菌形成一个菌落，D正确。11.甲、乙、丙为三种微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是()培养基粉状硫10gK2HPO44gFeSO40.5g蔗糖10g(NH4)2SO40.4gH2O100mLMgSO49.25gCaCl20.5gⅠ＋＋＋＋－＋＋＋Ⅱ＋＋＋－＋＋＋＋Ⅲ＋＋＋＋＋＋＋＋注“＋”表示培养基中加入了这种物质，“－”表示培养基中没有加入这种物质。A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物，丙是异养微生物C.甲是异养微生物，乙是固氮微生物，丙是自养微生物D.甲是固氮微生物，乙是自养微生物，丙是异养微生物【解析】Ⅰ是无氮培养基，只有能固氮的微生物才能在其上繁殖；Ⅱ是不含有机碳源的培养基，只有自养微生物才能在其上繁殖。12.如图所示为制作果酒和果醋的流程，下列相关叙述中错误的是()A．①为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多B．②为果酒，酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度C．③为果醋，醋酸发酵过程中要间断通气D．②的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸【解析】①为冲洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能冲洗次数过多，否则会冲洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌，A正确；酒精发酵的产物是果酒，氧气和温度是影响果酒制作的两个重要因素，需要在发酵过程中严格控制，B正确；③为果醋，果醋制作所用微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，在发酵过程中如果中断氧气供应会抑制醋酸菌的代谢，甚至引起醋酸菌的死亡，所以应持续通入无菌空气，C错误；果酒制作前期需要酵母菌的有氧呼吸以大量繁殖，后期需要通过无氧呼吸产生酒精，D正确。二、综合题13.葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是______________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线①②③依次表示____________、____________、____________含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于________生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于________(填“自养”或“异养”)生物。【答案】(1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养14．有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主