20261022-235529-人教版高二生物选择性必修3生物技术与工程寒假作业（含答案）

历史|第四单元新民主主义革命的开始 统编版九年级上册PAGE1/SECTIONPAGES1高二生物寒假作业人教版选择性必修3《生物技术与工程》·专题一发酵工程班级：________姓名：________得分：________建议用时：60分钟满分：50分注意事项：本作业围绕人教版选择性必修3第一章《发酵工程》编写，覆盖传统发酵技术与发酵工程及其应用两部分内容。请直接在试卷上作答，选择题在题干后的括号内填写选项字母。非选择题答案要求用生物学专业术语表述，涉及反应式时须写清反应物、产物和条件。建议先独立完成，再对照文末参考答案与解析订正，把错题对应的教材页码重新读一遍。一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。1.关于传统发酵技术，下列叙述正确的是 （）A.传统发酵技术均需人工接种纯化后的菌种B.传统发酵以混合菌种的固体或半固体发酵为主C.传统发酵技术的产物成分单一，便于提纯D.传统发酵技术属于现代发酵工程的一个环节2.家庭自制腐乳时，起主要作用的微生物及其对豆腐成分的改造分别是 （）A.毛霉；蛋白质分解为小分子肽和氨基酸B.乳酸菌；葡萄糖分解为乳酸C.醋酸菌；乙醇转化为醋酸D.酵母菌；葡萄糖分解为酒精和二氧化碳3.制作泡菜时，下列操作与其目的对应错误的是 （）A.盐水煮沸后冷却使用——杀菌并去除溶解氧，同时避免高温杀死乳酸菌B.泡菜坛盖边沿水槽注满水——营造并维持无氧环境C.泡菜装至八成满——防止发酵初期产气使发酵液溢出D.向坛中加入陈泡菜水——为乳酸菌提供碳源和氮源4.乳酸菌与醋酸菌在代谢类型上的共同点是 （）A.均为异养型，且均只能在无氧条件下生活B.均为异养型，但氧气需求不同C.均为自养型，均能利用无机物合成有机物D.均为兼性厌氧型，有氧无氧均可发酵5.果酒发酵过程中，酵母菌的代谢方式和发酵液的变化是 （）A.全程进行无氧呼吸，发酵液pH持续升高B.先进行有氧呼吸大量繁殖，后进行无氧呼吸产生酒精C.全程进行有氧呼吸，发酵液中有大量醋酸积累D.先进行无氧呼吸，后进行有氧呼吸使酒精被彻底氧化6.由果酒进一步制作果醋时，需要改变的条件是 （）A.温度由18~30℃调至30~35℃，并保证氧气充足B.温度由30~35℃调至18~30℃，并保持无氧C.温度不变，只需加入大量蔗糖作为碳源D.温度不变，只需将发酵液pH调至酸性7.下列关于醋酸菌的叙述，正确的是 （）A.醋酸菌是严格厌氧细菌，发酵时须密封B.缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇直接转化为醋酸C.醋酸菌只能利用葡萄糖，不能利用乙醇D.醋酸菌与酵母菌同属真核生物8.某同学测定自制泡菜中亚硝酸盐含量，发现其变化趋势为先升高后降低。下列分析不合理的是 （）A.发酵初期杂菌活动旺盛，将硝酸盐还原为亚硝酸盐B.随乳酸积累、pH下降，多数杂菌活动受抑制C.亚硝酸盐含量降至较低水平后食用较为安全D.亚硝酸盐在人体内可被直接分解为氨基酸9.制作果酒时，下列操作正确的是 （）A.葡萄先去除枝梗再反复冲洗，以减少杂菌B.发酵瓶装满葡萄汁，以提高酒精产量C.每隔12h左右拧松瓶盖一次，排出二氧化碳D.发酵全程打开瓶盖，保证氧气供应10.发酵工程的基本环节中，被称为中心环节的是 （）A.菌种的选育B.培养基的配制与灭菌C.接种D.发酵罐内的发酵11.用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸时，下列措施合理的是 （）A.将培养液pH控制在酸性范围，以提高谷氨酸产量B.将碳氮比控制在3:1，以促进菌体大量繁殖C.将碳氮比控制在3:1，以抑制菌体繁殖、增加谷氨酸积累D.发酵过程中保持无氧条件，减少能量消耗12.下列发酵工程产品的生产与所用微生物的对应关系，错误的是 （）A.柠檬酸——黑曲霉B.味精——谷氨酸棒状杆菌C.单细胞蛋白——以淀粉水解液为原料培养的微生物菌体D.青贮饲料保鲜——醋酸菌二、非选择题：本题共3小题，共26分。13.（9分）某小组用新鲜葡萄制作果酒，并进一步制作葡萄醋。请回答：（1）制作果酒时，发酵瓶、榨汁机等器具需用体积分数为______的酒精消毒；葡萄应先用清水冲洗1~2次，再去除枝梗，这样做的目的是______。（3分）（2）葡萄汁装入发酵瓶时，要留出约______的空间，其作用是______。（3分）（3）果酒发酵的温度应控制在______℃；若要检测酒精的产生，可在酸性条件下用______溶液，颜色由橙色变为______。（3分）14.（9分）工业上利用谷氨酸棒状杆菌生产味精，其基本流程为：菌种选育→扩大培养→培养基配制与灭菌→接种→发酵罐内发酵→产品分离提纯。请回答：（1）扩大培养的目的是______，所用培养基一般为______培养基。（2分）（2）培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌，原因是______。（2分）（3）谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是______，其与有氧呼吸有关的酶主要分布在______上。（2分）（4）发酵过程中，若将碳氮比由4:1调整为3:1，菌体的繁殖速度和谷氨酸的积累量将分别发生怎样的变化？请说明原因。（3分）15.（8分）阅读材料，回答问题。发酵工程以生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境污染小且容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到广泛应用。在食品工业中，黑曲霉发酵可制得柠檬酸，谷氨酸棒状杆菌发酵可生产味精；在农牧业中，根瘤菌肥、固氮菌肥等微生物肥料能增进土壤肥力、改良土壤结构，单细胞蛋白可制成微生物饲料；在医药工业中，可将病原体的抗原基因转入微生物细胞，通过发酵大量生产疫苗。（1）材料中提到的微生物肥料，其增进土壤肥力的原理是______。（2分）（2）单细胞蛋白是指______；用其制成的饲料能使家畜、家禽增重快，原因是微生物含有丰富的______且繁殖速度快。（2分）（3）利用基因工程生产疫苗时，需将病原体的抗原基因转入适当的微生物细胞，再通过发酵技术大量生产，这一过程利用了发酵工程的哪些优势？请写出两点。（2分）（4）发酵生产排出的废气和废培养液不能直接排放，原因是______；为此应实现______生产。（2分）参考答案与解析一、选择题（每小题2分，共24分）题号123456答案BADBBA题号789101112答案BDCDCD1.B。传统发酵技术直接利用原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的微生物，以混合菌种的固体、半固体发酵为主，多为家庭式或作坊式生产，产物常为成分复杂的混合物，故A、C错误；它不属于现代发酵工程，D错误。2.A。腐乳发酵中多种微生物参与，起主要作用的是毛霉，其产生的酶将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，使腐乳味道鲜美、易于消化吸收。3.D。加入陈泡菜水相当于接种纯度较高的乳酸菌，可加快发酵、改善风味，并非提供碳源和氮源，D错误。盐水煮沸可杀菌并去除溶解氧，冷却后使用是为了不影响乳酸菌的生命活动，A正确；水槽注水、装至八成满分别用于维持无氧环境和防止发酵液溢出，B、C正确。4.B。乳酸菌是异养厌氧型细菌，醋酸菌是异养需氧型细菌，二者均为异养型但氧气需求相反。两者都不是自养型，也不都是兼性厌氧型。5.B。发酵初期瓶内留有空气，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；氧气耗尽后进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。发酵液因二氧化碳溶解和有机酸生成，pH下降而非升高。6.A。醋酸菌最适生长温度为30~35℃，且为好氧细菌，因此由果酒制果醋需升温并保证氧气充足（打开瓶盖、盖一层纱布）。7.B。醋酸菌是好氧细菌，不能密封发酵，A错误；糖源、氧气充足时可直接将糖分解为醋酸，缺少糖源时可将乙醇转化为乙醛，再变为醋酸，B正确、C错误；醋酸菌是原核生物，D错误。8.D。亚硝酸盐是强氧化剂，摄入过量会使低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白引起缺氧性中毒，在适宜pH、温度和微生物作用下可转变为致癌物亚硝胺，不能在人体内直接分解为氨基酸，D不合理。发酵初期大肠杆菌、酵母菌等活跃，将硝酸盐还原为亚硝酸盐，随后乳酸积累、pH下降使杂菌受抑制，含量下降，A、B、C合理。9.C。排气时只拧松瓶盖、不打开瓶盖，可排出二氧化碳并防止杂菌污染，C正确。葡萄应先冲洗后去梗，且不能反复冲洗以免野生酵母菌大量流失，A错误；装瓶需留约1/3空间，B错误；全程打开瓶盖会使酒精被氧化、杂菌污染，D错误。10.D。发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，需随时检测微生物数量和产物浓度，严格控制温度、pH、溶解氧等条件。11.C。谷氨酸棒状杆菌为异养需氧型，中性或弱碱性条件下积累谷氨酸，酸性条件下易生成谷氨酰胺等，A错误；碳氮比为4:1时菌体大量繁殖而谷氨酸产量较少，为3:1时菌体繁殖受抑制、谷氨酸积累较多，B错误、C正确；该菌为需氧型，D错误。12.D。青贮饲料中添加的是乳酸菌，可提高饲料品质、使饲料保鲜，D对应错误。柠檬酸由黑曲霉发酵制得，味精由谷氨酸棒状杆菌发酵生产，单细胞蛋白是以淀粉或纤维素水解液等为原料发酵获得的微生物菌体，A、B、C正确。二、非选择题（共26分）13.（9分）（1）70%（1分）；去除葡萄表面的灰尘和污物，同时避免反复冲洗使果皮表面的野生酵母菌数量减少（2分）。（2）1/3（1分）；先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵，同时防止发酵产生的二氧化碳使发酵液溢出（2分）。（3）18~30（1分）；重铬酸钾（1分）；灰绿色（1分）。14.（9分）（1）获得更多的菌种，以满足大体积发酵罐对接种量的需求（1分）；液体（1分）。（2）发酵工程所用菌种大多是单一菌种，一旦杂菌污染，可能导致产量大大下降，影响产品品质（2分）。（3）异养需氧型（1分）；细胞膜（1分）。（4）菌体繁殖速度减慢（1分），谷氨酸积累量增多（1分）。原因是碳氮比降低后，用于合成菌体的氮源相对增多而碳源相对不足，菌体繁殖受抑制，更多的碳源和能量转向谷氨酸的合成与积累（1分）。15.（8分）（1）利用微生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等增进土壤肥力、改良土壤结构，促进植株生长（2分）。（2）以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业废液等为原料，通过发酵获得的大量微生物菌体（1分）；蛋白质（1分）。（3）生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境污染小且容易处理、可大规模生产等（答出两点即可，2分）。（4）微生物及其代谢