1、第第 3 3 节节 发酵工程及其应用发酵工程及其应用 A 组 基础对点练 题组一 发酵工程的基本环节 1以下物质或设备不需要灭菌的是( ) A培养基 B发酵设备 C发酵液 D菌种 答案 D 2 现代发酵工程使用的大型发酵罐有计算机控制系统， 能对发酵过程的一些指标进行监测和控制，下列指标无法监测的是( ) A菌体大小 BpH C溶解氧 D温度 答案 A 3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
2、D生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉 答案 B 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。 4发酵工程的正确操作过程是( ) 发酵 培养基的配制 灭菌 产品的分离与提纯 菌种的选育 接种 扩大培养 A B C D 答案 B 5 传统发酵技术和现代发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产的， 下列微生物在发酵生产产品过程中需要提供空气或氧气的是( ) 酵母菌 醋酸菌 乳酸菌 毛霉 谷氨酸棒状杆菌 A B C D 答案 D 解析 酿酒是利用酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵的原理，发酵过程不需提供氧气；醋酸菌是好氧细菌，在氧气
3、充足条件下才能进行醋酸发酵，故需提供氧气；乳酸菌为厌氧菌，无氧条件下生成乳酸，不需氧气；毛霉为需氧型真核生物，发酵过程需要提供空气或氧气；谷氨酸棒状杆菌为需氧菌，在生产谷氨酸过程中要不断充入无菌空气。故 D 正确。 题组二 发酵工程的应用 6单细胞蛋白是指( ) A单个植物细胞培养得到的高纯度蛋白质 B通过发酵获得的大量微生物菌体 C单个细菌细胞分泌的蛋白质 D单个动物细胞培养得到的高纯度蛋白质 答案 B 7目前发酵工程在医药工业上的应用还没有实现的是( ) A生产抗生素 B生产免疫调节剂 C生产激素 D生产紫杉醇 答案 D 解析 紫杉醇、 青蒿素前体等化合物目前只能从植物体中分离提取， 还不
4、能用微生物来生产。 8以下属于酶制剂的应用的是( ) 改进生产工艺 简化生产过程 改善产品品质和口味 延长食品储存期 提高产品产量 增加动物免疫力 A B C D 答案 C 9下列关于发酵工程在食品工业上应用的叙述，错误的是( ) A生产传统发酵产品，如利用产生蛋白酶的霉菌酿造酱油 B生产各种各样的食品添加剂，可以改善食品的口味但不能增加食品的营养 C生产食品酸度调节剂，如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得 D生产酶制剂，少数酶制剂由动植物生产，绝大多数通过发酵工程生产 答案 B 10青霉素作为治疗细菌感染的药物，是 20 世纪医学上的重大发现，是抗生素工业的首要产品。(注：冷冻干燥孢子：在极低温
5、度(70 左右)、真空干燥状态下保藏的菌种。米孢子：生长在小米或大米培养基上的孢子) 据图回答下列问题： (1)目前发酵生产中常用的高产青霉素菌种是通过_方法选育的。据图可以判断青霉菌的代谢类型是_，生殖方式为_。 (2)配制培养基时需要将其调节至_(填“酸性”“碱性”或“中性”)。种子罐 2 又叫繁殖罐，可推测属于发酵工程中的_阶段。发酵罐接种_(填“前”或“后”)，必须进行灭菌处理。 答案 (1)诱变育种(人工诱变) 异养需氧型 孢子生殖 (2)酸性 扩大培养 前 解析 (1)青霉素高产菌株是通过诱变育种获得的，原理是基因突变。青霉菌是需氧型生物，不能自己制造有机物， 故代谢类型为异养需氧
6、型。 由图可知， 青霉菌的生殖方式为孢子生殖。(2)培养霉菌时需要将培养基调至酸性。发酵工程包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵、产品的分离和提纯等，种子罐又叫繁殖罐，推测属于发酵工程中的扩大培养阶段。为了避免杂菌污染，发酵罐接种前需要进行灭菌处理。 B 组 综合强化练 11下列关于发酵工程的说法不正确的是( ) A发酵过程中要随时检测培养液的微生物数量 B发酵过程中要随时检测培养液的产物浓度 C发酵过程中不需要再添加营养组分 D发酵过程中要严格控制温度、pH 和溶解氧等 答案 C 解析 发酵过程中需要及时添加必需的营养组分。 12发酵工程中菌种扩大培养的目的是( ) A提
7、供优良菌种 B生产代谢物 C提供足够菌种 D接种的必经程序 答案 C 13发酵工程的一项关键措施是灭菌，下列关于灭菌的叙述正确的是( ) A培养基和发酵设备均需要严格灭菌 B灭菌是杀死培养基中的一切细菌和真菌 C通入无菌空气可以达到灭菌的目的 DpH 调到 7 左右灭菌效果最好 答案 A 解析 培养基的灭菌是杀死培养基中的一切微生物，故 B 错误；为防止杂菌污染，通入的空气也要是无菌的，但不是通入无菌空气就可以达到灭菌的目的，故 C 错误；灭菌效果与 pH无直接关系，故 D 错误。 14以下不属于发酵工程应用的是( ) A生产抗生素、维生素、动物激素、胰岛素、重组乙型肝炎疫苗等 B生产防腐剂、
8、增味剂、着色剂、增稠剂等食品添加剂 C生产用作饲料或食品添加剂的单细胞蛋白 D获取用于产生抗体的动物细胞 答案 D 15如图所示为面包霉体内合成氨基酸的途径。若在发酵工程中利用面包霉来大量合成氨基酸 A，应采取的最佳措施是( ) A改变面包霉的细胞膜通透性 B在高温高压下进行发酵 C对面包霉进行诱变处理，选育出不能合成酶的菌种 D对面包霉进行诱变处理，选育出不能合成酶的菌种 答案 C 16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
9、以抑制病原微生物的生长，减少病害的发生 答案 D 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。 17下列关于发酵工程在其他方面的应用，叙述错误的是( ) A利用纤维蛋白废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功 B发酵原料的改变对解决资源短缺与环境污染问题具有重要意义 C嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂 D嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量 答案 A 解析 利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功。 18谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中，谷氨酸是产量
10、最大的种类之一。回答下列问题： (1)我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌，下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的是_(填字母)。 A噬菌体 B人类免疫缺陷病毒(HIV) C禽流感病毒 D肺炎链球菌 E酵母菌 F硝化细菌 G乳酸菌 (2)谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图所示。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢物中出现了大量的乳酸，从发酵条件看，其原因很可能是_。 (3)谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅是细菌生长所需的_，而且还有调节培养液_的作用，所以应该分次加入。 (4)谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气，并通过搅拌使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中，当培养基中碳氮比为 41 时，菌体大量繁殖而产 生的谷氨酸少；当碳氮比为 31 时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌代谢物是乳酸或琥珀酸。由此说明谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是_， 由上述探究可知， 通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路是_ _。 答案 (1)ABCE (2)通气量不足 (3)氮源 pH (4)异养兼性厌氧型 不断向发酵液中通入无菌空气，发酵液中碳氮比为 41 培养一段时间使菌种大量繁殖，后将培养液的碳氮比改为 31(改变细胞膜的通透性，使谷氨酸迅速排放到细胞外)