高中生物 第二章 生物科学与工业 第一节 微生物发酵与食品生产课后自我小测 浙科版选修2.doc

第一节 微生物发酵与食品生产自我小测1下列不属于微生物范畴的是()A原核生物 B原生生物C真菌 D微小生物2控制细菌合成抗生素性状的基因，控制放线菌主要遗传性状的基因，控制病毒抗原特异性的基因依次位于 ()核区大型环状DNA上质粒上细胞核染色体上衣壳内核酸上A BC D3谷氨酸棒状杆菌异化作用的方式是需氧型，它的有氧呼吸的酶主要存在于()A线粒体中 B核糖体中C细胞质基质中 D内质网中4测定三种细菌类型对氧的需要，让它们在三支不同的试管中生长，下图显示了细菌的生长层。哪个是细菌类型的正确分类()只能在需氧培养基中繁殖只能在无氧培养基中繁殖在每种培养基中均能繁殖ABCD5质粒是细菌中的一种特殊结构，它属于细菌的()A染色体 B细胞器C主要遗传物质载体 D某些基因的载体6抗生素是制药工业利润最高的产品，抗生素的生产常采用的方法是()A生物的提取 B化学合成C发酵工程 D基因控制合成7发酵工程的代谢产品分离提纯的方法包括()过滤沉淀蒸馏萃取离子交换A BC D8关于单细胞蛋白的叙述正确的是()A是从微生物细胞中提取的蛋白质B通过发酵生产的微生物菌体C是微生物细胞分泌的抗生素D单细胞蛋白不能作为食品9自养型微生物所需的碳源和能源为不同的物质，而异养型微生物作为碳源和能源的是()ACO2 B. NaHCO3C碳酸盐 D含碳有机物10下列不需要利用发酵工程的是()A生产单细胞蛋白饲料B通过生物技术培育可移植的皮肤C利用工程菌生产胰岛素D工厂化生产青霉素11下面是家庭酿造甜米酒的具体操作过程。先将米加热煮至七成熟，待冷却至30 ，加少许的水和一定量的“酒药”(实际是酵母菌菌种)与米饭混合后置于一瓷坛内(其他容器也可)，在米饭中央挖一个小洞，加盖后置于适当地方保温(28 ),12小时后即可。请从以下几个方面对发酵过程作一简单的分析。(1)先将米煮一煮的目的是_。(2)为什么要冷却到30 后才能加入“酒药”？_。(3)在中央挖一个小洞的原因是_。(4)发酵坛并没有完全密封，坛内无氧发酵的环境是如何形成的？_。(5)家庭酿酒的关键是保温和放“酒药”，如果米的量很多而放的“酒药”太少，常常导致甜米酒因变质而失败。其主要原因是_。12下图为发酵装置，请据图回答：(1)若该装置的pH检测及控制装置出现故障，可以采取的应急措施是_，pH发生变化的原因是_。(2)冷却水的进口是_，无菌空气的进口是_。(3)若此装置用于酒精发酵和谷氨酸发酵，在发酵过程中，技术上的关键区别是_。(4)若培养过程中进料和放料速度未变，但有效产物减少。如果是酒精发酵应该检查_，如果是谷氨酸发酵可能的原因是_。(5)图中5的作用是_。若此装置损坏，对于无氧发酵，产量将_。13在下列发酵工程的实例中，需要在培养过程中通气的是()用牛奶生产酸奶用粮食酿酒用粮食生产味精生产青霉素A BC D14下列对微生物连续培养优点的叙述中，不正确的是 ()A能及时补充微生物所需要的营养物质，提高产量B有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中C只有利于初级代谢产物的获得D提高了设备的利用率15下列属于微生物不可缺少的微量有机物是()牛肉膏蛋白胨氨基酸维生素碱基生物素A BC D16黄色短杆菌合成赖氨酸的途径如下图所示，试分析要增加赖氨酸的产量，需要()A增加天冬氨酸B增加天冬氨酸激酶C降低(消除)高丝氨酸脱氢酶D减少苏氨酸17下图所示是发酵工程生产产品的流程图，据图回答下列问题：(1)能生产人生长激素的工程菌是通过培养的，是_；高产青霉素菌种是通过培育的，是_，是_。(2)表示_，表示_。(3)整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需随时取样、检测_等，以了解发酵进程，还要及时添加_，同时严格控制_。(4)若是单细胞蛋白的话，是_。18在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，加入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖浓度下降，产生白色泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖浓度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据上述过程回答以下问题：(1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是_。(2)初期酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他发酵产物，其余1.5%则是用于_。(3)经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他发酵产物，其余1.5%则是用于_。(4)请写出麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式。(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其相对分子质量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物，设有500 t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8.00%，发酵后最多能生产酒精浓度为3.2%(质量分数)的啤酒多少吨？参考答案我夯基，我达标1D解析：微生物包括原核微生物(细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体)；真核微生物(酵母菌、丝状真菌霉菌)和非细胞型生物(病毒、亚病毒)。2D解析：细菌质粒上的基因控制着细菌固氮、抗药性、抗生素生成等性状。放线菌是原核生物，核区大型环状DNA分子控制其主要遗传性状。病毒的遗传物质是衣壳内核酸，病毒的抗原特异性是由病毒的衣壳体现出来的，由核酸控制合成衣壳。3C解析：对于真核细胞来说有氧呼吸的酶主要在线粒体的内膜和基质中，谷氨酸棒状杆菌是原核细胞没有线粒体，有氧呼吸的酶主要存在于细胞质基质中。4A解析：从各试管中细菌生长层可看出：试管中细菌在培养液下层生长，属厌氧型细菌；试管中细菌均匀地分布于培养液中，说明该菌既可在有氧环境中生长，也可在无氧环境中生长；试管中细菌只在表层生长，说明是需氧型细菌。5D解析：细菌是原核生物，它没有染色体和除核糖体外的细胞器。主要遗传物质是存在于核区内的环状DNA分子，存在于核区外的质粒控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素生成等。6C解析：抗生素是利用微生物通过发酵工程来生产的。7C解析：发酵工程的代谢产品分离提纯的方法是蒸馏、萃取、离子交换等，发酵工程的菌体提纯的方法是过滤、沉淀等。8B解析：解答此题需从如下几个方面入手：首先单细胞蛋白是利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体，所以不是特指微生物的某种蛋白质或抗生素；第二，单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，如真菌蛋白可作为食品。9D解析：碳源主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物，有些碳源还是异养微生物的主要能源物质，而异养微生物不能自己制造有机物，通常只能够利用现成的含碳有机物作碳源。10B解析：移植的皮肤是通过细胞工程技术培育的，不需要利用发酵工程。而A、C、D都需要发酵工程来生产。11解析：家庭酿造甜米酒实际上是利用酵母菌进行发酵，在无氧的条件下产生酒精的过程。为达到良好效果，先将米煮一煮杀灭其他杂菌。大多数微生物的最适生长温度为2537 ，若温度过高，会抑制酵母菌的生命活动或杀死酵母菌。因此，要将米饭冷却至30 时方可加入菌种。发酵坛中央挖一个洞，可以让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，当酵母菌增殖到一定数目时，有氧呼吸产生的水等就会淹没了米饭，形成无氧环境，酵母菌进行发酵，酒精产物多，米酒质量高。高浓度的酒精(临床上用70%酒精进行消毒)可以抑制(杀死)微生物，再者容器封闭不严，有氧集中抑制了酵母菌的无氧呼吸，所以家庭自制的米酒，其酒精的含量不会太高。答案：(1)为了杀死其他杂菌，防止其分解淀粉，以利于酵母菌的利用(2)过高的温度会抑制或杀死酵母菌(3)有利于透气，可保证酵母菌在开始生长时有足够的氧气，在短时间内迅速增殖(4)有氧呼吸消耗大量的氧气，同时产生一部分水，容器中发酵液增多淹没了米饭，形成无氧环境(5)加的“药酒”少，造成酵母菌起始密度过低，不能迅速增殖形成优势种群，往往导致杂菌感染而变质。家用容器封闭不严，有氧条件抑制无氧呼吸产生酒精12解析：图中15分别是指加料口、排气口、无菌空气口、冷却水进口和搅拌器。其中搅拌器的作用是把无菌空气打成细小气泡，增加溶解氧，并能使菌种与培养液充分接触，以利于发酵更好地进行。答案：(1)添加缓冲液代谢产物的积累或酸碱物质的消耗不均等(2)43(3)无菌空气是否通入(4)通气量溶氧降低或pH降低(5)把无菌空气打成细小气泡，增加溶解氧，并能使菌种与培养液充分接触不受大的影响我综合，我发展13C解析：在发酵过程中通气与否取决于菌种的代谢类型和产物类型。菌种按异养类型分为厌氧型、好氧型、兼气型。厌氧型不通气，如生产酸奶的乳酸菌；好氧型需通气，如产味精的谷氨酸棒状杆菌和青霉菌。兼性厌氧的酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。14C解析：所谓连续培养就是在一个流动装置中，以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度不断放出老的培养基，这样保证了及时补充微生物所需的营养物质，延长稳定期，能提高产量，同时有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中，提高了设备的利用率。15D解析：微生物生长不可缺少的微量有机物叫做生长因子，主要包括维生素、氨基酸、碱基和生物素等，它们一般是酶和核酸的组成成分。16C解析：从黄色短杆菌合成赖氨酸的途径可以看出，苏氨酸和赖氨酸都积累，就抑制天冬氨酸激酶的活性，使细胞内难以积累赖氨酸，而赖氨酸单独积累时就不会出现此现象。因此，要提高赖氨酸产量就必须阻止苏氨酸的生成，而消除高丝氨酸脱氢酶可以实现这一目的。17解析：在发酵工程中，要想通过发酵工程得到在种类、产量和质量等方面符合人们要求的产品，首先要有性状优良的菌种，选育菌种的方法有三种：基因工程、诱变育种和细胞工程。发酵工程的第二步是配制培养基。第三步是灭菌，要对培养基和发酵设备进行严格的灭菌，才能获取人类需要的发酵产品。第四步是扩大培养和接种。所谓扩大培养就是对选育的菌种进行多次培养，让它们达到一定数量以后，再进行接种。第五步是发酵过程，是发酵的中心阶段，在这个阶段除了要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等以了解发酵进程外，还要及时添加必需的培养基成分，以满足菌种的营养需要，同时要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等。因为环境条件的变化，不仅会影响菌种的生长繁殖，还会影响菌种代谢产物的形成。所谓单细胞蛋白就是通过发酵获得的大量微生物菌体。答案：(1)基因工程诱变育种细胞工程(2)接种灭菌(3)细菌数目和产物浓度培养基发酵条件(温度、pH、溶解氧、转速)(4)微生物菌体18解析：酵母菌是一种真菌，在生态系统中属于分解者，其同化作用方式为异养型，异化作用方式在有氧条件下可进行有氧呼吸，在无氧条件下可进行无氧呼吸。在有氧条件下酵母菌通过有氧呼吸获得的能量多，能够进行繁殖，繁殖的主要方式是出芽生殖。在无氧条件下酵母菌通过无氧呼吸获得的能量少，繁殖慢。酵母菌在有氧条件下通过有氧呼吸只需分解少量的葡萄糖即能获得足够的能量用于生长、发育和繁殖。但在无氧条件下，通过无氧呼吸获得的能量很少，只有通过分解大量的葡萄糖才能获得生命活动所需的最低能量。第(4)小题酵母菌以麦芽糖为基质进行发酵的化学反应方程式为：第一步将麦芽糖分解为葡萄糖：C12H22O11H2O2C6H12O6；第二步将葡萄糖分解为酒精和CO2：C6H12O62C2H5OH2CO2能量。第(5)小题的计算是在生产实际中的一种知识的应用。由于题目中提供的数量都是质量分数，所以计算时均以质量为标准进行计算。计算的思路是：先计算500 t麦芽汁中含有的麦芽糖的实际质量为：500 t8.0%40 t；其中用于发酵的麦芽糖的质量为40 t98.5%39.4 t；按1个麦芽糖分子经酵母菌的发酵产生4分子酒精计算，39.4 t麦芽糖经酵母菌完全发酵最多可产生的酒精质量为：设产生的酒精为x。1C12H22O114C2H5OH34244639.4 txx39.4 t446/34221.197 661 t由于啤酒的酒精浓度为3.2%，所以可生产啤酒的量为：21.197 661 t3.2%662.43 t总算式为：500 t8.0%98.5%(46.04)/342(1/3.2%)662.43 t。答案：(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸(2)出芽生殖(3)酵母菌自身的生长和繁殖(4)C12H22O11H2O2C6H12O6；C6H12O62C2H5OH2CO2能量(5)662 t。