第3节 发酵工程及其应用 知识点题库

用发酵工程生产的产品,如果是菌体,则进行分离提纯时可采用的方法是

A . 蒸馏、过滤 B . 过滤、沉淀 C . 萃取、离子交换 D . 沉淀、萃取
下列关于果醋的制作,错误的是(  )

A . 果醋的制作需用醋酸菌,醋酸菌是一种好氧菌,所以在制作过程中需通氧气 B . 醋酸菌是一种嗜温菌,温度要求较高,一般在50 ℃左右 C . 醋酸菌能将果酒变成果醋 D . 当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸
为了实现燃料供应来源多样化,如今,发展长期替代化石燃料的产品,如燃料酒精、生物柴油、沼等的计划已经被列入我国未来10年的发展规划之中. 广东省是我国甘蔗主产区之一.甘蔗是一种高光效的植物,单位面积产量很高,种植面积日益扩大,目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料.利用甘蔗生产燃 料酒精的一般工艺流程为:甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母发酵→蒸馏→成品(燃料酒精).

请根据上述材料,回答下列问题:

  1. (1) 若要用甘蔗外植体为材料进行甘蔗大规模快速繁殖,请在下表中填出操作步骤第三步的名称.


    第一步

    第二步

    第三步

    第四步

    第五步

    第六步

    主要操作步骤

    配置

    培养基

    外植体

    消毒

     

    培养

    移栽

    栽培

  2. (2) 若上述过程是在中学生物组培实验室里进行的,则第三步需要使用酒精(包括酒精灯).酒精(及酒精灯)在此的两个主要用途是:

  3. (3) 具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后,通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:

    步骤1:将野生菌液体培养一段时间后,接受紫外线照射诱变处理.

    步骤2:制备 培养基.在配置基本培养基的基础上,额外添加  , 并将pH值  , 然后添加琼脂,在进行  处理后,制成固体平板.

    步骤3:将经过紫外线照射后的菌液稀释,并涂布平板.

    步骤4:筛选突变菌:挑选在此培养基上生长 菌落,即为耐高糖、耐酸特性的酵母菌.

  4. (4) 当第四步结束后,获得了大量幼苗.在此过程中,外植体通过脱分化产生 ,然后通过调整植物激素比例,进行  , 形成具有芽和根的幼苗.此过程中使用的激素主要是

  5. (5) 甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物,主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌无法直接利用,原因是它们 .

    请提出解决该问题的方法.(列举两种生物分解方法)

     、

     

分析有关科学探究的资料,回答下列问题

甘蔗是一种高光效的植物,目前已成为燃料酒精生产的重要原料.利用甘蔗生产燃料酒精的 一般工艺流程为:甘蔗﹣榨汁(蔗糖)﹣酵母发酵﹣蒸馏﹣成品(燃料酒精)﹣蔗渣由微生物分解再利用.具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种, 对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,某同学设计了诱变及筛选过程如下:

步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理.

步骤2:根据筛选要求制备以蔗糖为碳源的选择培养基,加琼脂后制成固体培养基.为防止培养皿混入其他菌影响菌落生长,将培养皿倒置.

步骤3:将紫外线照射后的菌液涂布在固定培养基的表面.

步骤4:根据菌落的生长情况筛选出突变菌.


  1. (1) 上述实验步骤的2和3中有不合理的地方,请指出并加以改正.

    步骤2: 

    步骤3:

  2. (2) 筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比,具有 的特点.利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验,除了将培养基灭菌、保持空间洁净外,发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有(列举一种)

      

  3. (3) 酵母菌不能分解蔗渣,因其不含有能够分解蔗渣的  酶.若从土壤中分离具有这种酶的微生物,所需要培养基中的碳源为 ,如果要生产这种酶,那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵,然后将其产生的这种酶进行 .为了使酶回收和再利用,可以采取 技术.

生物技术实践与人们的生产生活密切相关.回答下列问题:
  1. (1) 制作葡萄酒温度控制在℃,生产酸奶常用的菌种是,鲜牛奶消毒常用法。
  2. (2) 从土壤中分离能够分解尿素的细菌,一般从的土壤表层取样,采用以尿素为唯一氮源的培养基进行培养,并加入指示剂进行鉴别.利用稀释涂布平板法统计样品中活菌数目,设置对照的主要目的是排除实验组中对实验结果的影响,提高实验的可信度。
  3. (3) 胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,还广泛地用作食品、饮料等的添加剂.根据胡萝卜素的特点,可以用萃取法来提取胡萝卜素.萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度等条件的影响。
猪场污水中的氮素是一类主要的水体污染物。B2菌株能有效地去除氨氮进行脱氮,关于B2菌株的分离与鉴定,回答下列问题:
  1. (1) 进行脱氮微生物初步筛选时,通常采用法和法进行接种。
  2. (2) 在制备培养基倒平板时,待平板冷凝后倒置,倒置的目的是。平板应放在培养箱里空白培养1-2d,观察是否有菌落生成,其目的是。对分离得到的菌株B2可通过观察菌落的进行形态学鉴定。
  3. (3) 某科研小组研究了不同温度对B2菌株氨氮降解率的影响,结果如下表:

    不同温度对B2菌株脱氮能力的影响

    温度(℃)

    氨氮浓度(mg/L)

    0h

    12h

    24h

    36h

    20

    50

    48

    15

    11

    30

    50

    30

    10

    6

    35

    50

    25

    7

    2

    40

    50

    45

    16

    11

    本实验的自变量为,因变量是 ,结论是

酸奶由牛奶经过发酵制成,口味酸甜细滑,营养丰富,深受人们喜爱,利用酸奶机可居家自制酸奶。分析并回答下列问题:
  1. (1) 为检测某品牌酸奶中乳酸菌的数量,检验人员进行了下图所示的实验。

    图片_x0020_100011

    ①配制图示中的培养基不能加抗生素,原因是抗生素不能发酵成酸奶。为防止杂菌污染,需要对培养基进行

    ②接种微生物的方法有很多,图中过程③所示的方法为,用该方法统计样本菌落数时,需要同时做A、B、C 三个培养皿,目的是。实验时检测时,若各取0.1mL已稀释105倍酸奶分别接种到图示A、B、C培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每毫升酸奶样品中的乳酸杆菌数为个。

  2. (2) 酸奶机相当于恒温培养箱,能够将其内容物加热至42℃并保持恒温。有位同学周末用酸奶机按如下步骤自制酸奶:   

    图片_x0020_100012

    从微生物培养角度看,鲜奶相当于培养基,鲜奶中加入酸奶相当于。上述步骤该同学能否成功制得酸奶?试述理由。

微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。下列叙述错误的是(   )
A . 根据发酵条件要求,微生物发酵过程分为有氧发酵和厌氧发酵 B . 谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌,可用于发酵生产谷氨酸制取味精 C . 当缺少糖源和氧气时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸 D . 乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸,可用于制作酸奶和泡菜
海藻糖是由两个葡萄糖(G)结合而成的非还原性二糖,其结构稳定、耐高温,能帮助酵母菌克服极端环境。在无压力状态下,葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制海藻糖合成酶基因(TPS复合体)的表达,胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖,分解膜外海藻糖的水解酶(Ath1)处于小液泡中(如下图所示)。在有压力状态下,TPS复合体激活,Nth1失活,转运蛋白(Agt1)将细胞内海藻糖运至膜外,结合在磷脂上形成隔离保护,酵母菌进入休眠状态以度过恶劣的环境。回答下列相关问题。

  1. (1) 与大肠杆菌细胞相比,酵母菌细胞最主要的结构特征是。在无压力状态下,细胞内海藻糖含量低的原因是。 
  2. (2) 在有压力状态下,TPS复合体激活,胞内产生大量海藻糖,此时磨碎酵母菌制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下,(填“出现”或“不出现”)砖红色沉淀,原因是。 
  3. (3) 发面时所用的干酵母因海藻糖的保护而表现为代谢,对其活化的过程中,酵母菌的变化有,由于海藻糖被分解为葡萄糖,葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG抑制TPS复合体基因的活性,在这种调节机制下,酵母菌迅速活化,从而适应环境。 
蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液按一定比例混合,经乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列相关叙述不正确的是(  )
A . 蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B . 酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染 C . 乳酸菌是异养厌氧菌 D . 只有奶粉为乳酸发酵提供氮源
人造蛋白食品的生产可利用现代微生物发酵工程技术,食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。下面为真菌蛋白的制造过程的图解,请据图回答下列问题。

  1. (1) 向发酵罐中注入少量氨水的目的是                  。 
  2. (2) 制造真菌蛋白时,要向发酵罐中通入空气,由此可知,发酵罐中的真菌的异化作用类型是。 
  3. (3) 向发酵罐中加入的一切物品都需要消毒,从生态学的角度进行分析,其原因是。 
  4. (4) 从自然界中分离的真菌菌种,当用于制造真菌蛋白时,蛋白质的产量很低。要获得更多的真菌蛋白,培育优良的真菌菌种可采用的方法。 
  5. (5) 在下列4种物质中,可以用来作为青霉菌培养的主要能源物质的是(  )
    A . 脂肪                      B . 葡萄糖 C . 蛋白质                   D . 生长因子
[生物-选修:生物技术实践]

工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程,利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。

回答下列问题:

  1. (1) 米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供
  2. (2) 米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖、大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和。米曲发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于(填“自养厌氧”*异养厌氧”或“异养好氧")微生物。
  3. (3) 在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于(填“真核生物“或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是(答出1点即可)。
下列关于传统发酵技术的说法,错误的是(   )
A . 果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌属于兼性厌氧型生物,在有氧的条件下可以大量繁殖 B . 制作果醋需要醋酸菌,它是一种严格需氧的微生物,可将葡萄中的糖分解为醋酸 C . 多种微生物参与了腐乳的发酵,如酵母、毛霉、曲霉等 D . 乳酸菌是一种厌氧型微生物,可通过无氧呼吸产生乳酸和CO2 , 从而用于制作酸奶和泡菜
发酵工程在现代生物工程中地位越来越重要。下列有关发酵过程叙述错误的是(   )
A . 发酵设备和培养基不需要严格灭菌 B . 要随时取样,检测培养液的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵过程 C . 在发酵过程中不需要向装置中再添加必需的营养组分 D . 要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
下列关于单细胞蛋白的叙述,正确的是(   )
A . 是微生物细胞中提取的蛋白质 B . 是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
发酵工程的正确操作过程是(   )

①接种与发酵     ②培养基的配制     ③灭菌     ④产品的分离与提纯     ⑤菌种的选育     ⑥扩大培养

A . ①③④⑤②⑥ B . ⑤⑥②③①④ C . ②⑤③①⑥④ D . ⑥⑤②④③①
下列关于发酵工程的说法中,不正确的是(   )
A . 在菌种选育过程中,可以利用人工诱变、基因工程等手段 B . 虽然青霉素是抗生素,但在青霉素生产过程中仍然需要严格灭菌 C . 在谷氨酸发酵过程中,pH呈酸性时产生乳酸或琥珀酸,pH呈碱性时产生谷氨酸 D . 发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀、蒸馏、萃取、离子交换等方法提取
下列有关发酵工程及其应用表述正确的是(   )
A . 发酵工程的菌种,可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种和基因工程育种获得 B . 发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖,不会影响微生物代谢产物的形成 C . 分离、提纯产物可以获得微生物细胞本身或者其代谢产物,这是发酵工程的中心环节 D . 发酵工程生产的各种各样的食品添加剂可以增加食品营养,改善食品口味、色泽和品质
废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是(  )

A . 该生产过程中,一定有气体生成 B . 微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C . 该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D . 沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
下列关于发酵工程的叙述,正确的是(  )
A . 酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧,保证乳酸菌的有氧呼吸 B . 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,可生产乙型肝炎疫苗 C . 单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质,可作为食品添加剂 D . 为避免杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
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