第四节 发酵工程及其应用 知识点题库

下列关于果酒和果醋制作的叙述,不正确的是(  )

A . 参与发酵的微生物都含有线粒体 B . 发酵过程中培养液pH都会下降 C . 制果酒时瓶口需密闭,而制果醋时需要通入氧气 D . 果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制果醋
术的广泛应用,给社会带来了较大的经济效益,受到社会广泛重视。请回答下列有关问题:
  1. (1) 制作泡菜需要测定亚硝酸盐含量,其方法是;其原理是:在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成,将显色反应后的样品与已知浓度的标准液目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

  2. (2) 1995年,美国科学家Mulis因发明了PCR技术获得了诺贝尔化学奖。PCR和生物体内DNA的复制都必需的条件包括DNA聚合酶、模板DNA、能量、游离脱氧核苷酸和;在生物体内DNA复制所必需的,而在PCR技术中不需要的成分是

  3. (3) 在香料工业提取的“液体黄金”玫瑰油中,要求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方法主要是;玫瑰精油的提取需大量原料,通常采用技术实现玫瑰的快速繁殖。

发酵过程中,不会直接引起pH变化的是( )

A . 营养物质的消耗 B . 微生物呼出的CO2 C . 微生物细胞数目的增加 D . 次级代谢产物的积累
有人把酵母菌放在含有葡萄糖的培养液中进行培养,测定单位时间内的吸氧量(气体体积)和二氧化碳的发生量(气体体积).请回答下列有关问题:


  1. (1) 在酵母菌只进行有氧呼吸时,其吸氧量和二氧化碳的发生量 

  2. (2) 与酵母菌相比,乳酸菌细胞结构的主要差别是 .

  3. (3) 用酵母菌酿酒的开始阶段即充分供氧的情况下,酵母菌大量繁殖的方式是 

  4. (4) 密封发酵阶段,酵母菌的新陈代谢的方式是 .

  5. (5) 发酵时酵母菌若分解360g葡萄糖,则可生成 mol的乙醇.

  6. (6) 当这一密闭的培养液中的乙醇达到一定量后,CO2不再增加的原因可能是 .

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、沼气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(C4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:制备选择培养基.在配置基本培养基的基础上,还要额外添加  , 并将pH值  , 然后添加琼脂,在进行灭菌处理后,制成固体平板.

    步骤3:将经过紫外线照射后的菌液稀释,并涂布平板划线.

    步骤4:筛选突变菌:挑选 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.

  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)  、  .

  6. (6) 突变菌往往带有一些特殊的基因.在获得这些基因的过程中,PCR技术相当重要.PCR扩增反应中加入DNA聚合酶的作用是:从引物的3,端开始催化 .

  7. (7) PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比,主要有两点不同,分别是: 和  .

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.

有一种能生产食品香料的细菌,其生长速率、代谢产物的产量与培养液中的温度、pH、溶氧量等关系如图1.在生产实践中,人们设计了高效、自控、产品质量较稳定的两级连续培养装置,据图2回答有关问题:

  1. (1) 根据曲线图1与图2甲装置的用途可知,甲装置内的温度、pH应分别调节为       
    A . 33℃和4.3 B . 33℃和5.5 C . 37℃和5.5 D . 37℃和4.3
  2. (2) 发酵过程中,通气装置控制阀应
  3. (3) 在生产实践中,当甲装置内的细菌处于期时,可让甲装置中的培养基大量流入乙装置,这样有利于乙装置中细菌较快进入期,达到缩短生产周期的目的.
  4. (4) 图3表解为该菌生产食品香料的代谢途径,

    若要大量合成食品香料,可采取的措施是:

    Ⅰ.

    Ⅱ.

  5. (5) (多选)从培养液中提取食品香料的方法       
    A . 过滤 B . 蒸馏 C . 萃取 D . 沉淀.
酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌的异化作用类型依次是(      )

①需氧型 ②厌氧型 ③兼性厌氧型

A . ①②①③ B . ③②①① C . ③②①② D . ②②③①
在适宜的温度条件,在下列装置中都放入干酵母(内有活酵母),如下图所示的四个装置中,其中适于产生酒精的装置是(  )
A . 图片_x0020_1874895153 B . 图片_x0020_401362876 C . 图片_x0020_100003 D . 图片_x0020_100004
通过生物技术提取胡萝卜素的流程图如下:

  1. (1) 培养酵母菌D时,培养液中的葡萄糖为酵母菌D的生长提供。提取胡萝卜素所使用的玻璃器皿灭菌方法是
  2. (2) 从胡萝卜中提取胡萝卜素时需要尽量除去其内的水分,干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用方式加热,以防止温度过高;萃取剂宜选用(填“石油醚”“乙醇”或“乙酸乙酯”),主要原因是(答出两点即可),萃取的效率主要取决于
  3. (3) 胡萝卜素粗品的鉴定方法是
制作果酒、果醋、腐乳和泡菜的菌种都是(   )
A . 异养生物 B . 需氧型生物 C . 原核生物. D . 真核生物
用发酵工程生产单细胞蛋白被认为是人类新的食物来源,为解决粮食问题开辟了新途径,具有广阔的发展前景。这种蛋白是(  )
A . 微生物菌体 B . 微生物代谢产物 C . 微生物合成物质 D . 发酵液
下图为谷氨酸发酵装置图。

  1. (1) 图中3、6处是发酵罐夹层中水的进出口,水在发酵罐夹层流动的作用是
  2. (2) 谷氨酸发酵过程中,当培养液呈时,会积累谷氨酸。当培养液呈时,会生成
  3. (3) 如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用(填“过滤、沉淀”或“提取、分离和纯化”)等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。
  4. (4) 图中5的作用是
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
《齐民要术》早有记载可用酒酿醋,具体做法为“粟米饭掸冷如人体投之(米酒醅),杷搅,绵幕瓮口,每日再度搅之。”意思是将煮好的粟米饭摊开降至人体温度,与米酒醅混合,搅拌均匀,用棉纱布盖住罐口,每天重复搅拌几次。下列说法错误的是(  )
A . “粟米饭”与“米酒”的混合物可以作为酿醋的原材料 B . “粟米饭掸冷如人体”避免了高温影响发酵微生物活性 C . “绵幕赛口”是为了更好地让发酵微生物进行无氧发酵 D . “每日再度搅之”让底层发酵更充分以增加发酵产物量
下列不属于发酵工程的应用的是(   )
A . 生产抗生素、维生素、药用氨基酸等 B . 生产啤酒、果酒和食醋等 C . 化学检测和水质监测 D . 生产各种各样的食品添加剂
下列有关利用谷氨酸棒状杆菌通过发酵工程生产谷氨酸的叙述,错误的是()
A . 发酵时只需一次性接种足量菌种,过程中无需随时检测培养液中的细菌数目和产物浓度 B . 发酵过程要随时监控pH,并及时添加碱性物质或氨水以利于谷氨酸的积累 C . 在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能最终确定 D . 可根据代谢产物的性质采取适当的提取分离和纯化措施来获得产品
啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是()
A . 用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶 B . 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C . 糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵 D . 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,错误的是(   )
A . 优良性状的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得 B . 发酵过程要即时添加必需的营养组分,并严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件 C . 为保证发酵过程无杂菌污染,在添加菌种后需对发酵设备进行严格的灭菌处理 D . 发酵所得谷氨酸经过一系列处理可以制成味精
Ⅰ.秋季的苹果园中,苹果树下的腐殖土壤中有酵母菌,兴趣小组的同学在树下的腐殖土壤中选取土样,分离、筛选纯净的酵母菌来生产苹果酒。回答下列问题:
  1. (1) 应将土壤样品稀释液接种于添加了苹果汁而不添加其他碳源的(填“液体”或“固体”)培养基中培养,以增加酵母菌的浓度。培养过程中还需要严格控制(答出两点)等条件。
  2. (2) 培养一段时间后将培养液进行梯度稀释,再接种到固体培养基上,稀释的目的是将聚集在一起的微生物分散成,便于在平板上形成单个菌落。将接种后的平板培养一段时间后,可以根据(答出两点)等菌落特征挑取单菌落,再将挑取的单菌落扩大培养后进行分离纯化并保存。
  3. (3) 筛选出纯净的酵母菌后便可用于苹果酒的生产了,酒精是在酵母菌细胞的中产生的;可以用检测苹果酒中的酒精。
  4. (4) 在酒精发酵前调整苹果汁成分时,为了提高发酵后的酒精含量,可向苹果汁中添加适量的蔗糖,但不能加入过多的蔗糖,不能过多加入的原因是
  5. (5) Ⅱ.青蒿素是一种无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发,主要从黄花蒿中提取。回答下列问题:
    提取青蒿素宜使用萃取的方法,原因是
  6. (6) 萃取前要将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥,以提高萃取效率,干燥过程应控制好和时间,以防止青蒿素分解。
  7. (7) 为了促进黄花蒿细胞释放青蒿素,可以使用果胶酶处理黄花蒿,原因是果胶酶能,从而促进青蒿素的释放。
  8. (8) 萃取青蒿素时,除了萃取剂的性质和使用量外,还有(答出两点)等因素会明显影响萃取效率。
  9. (9) 萃取过程应该避免明火加热,采用水浴加热,原因是。萃取液的浓缩可直接使用装置。
  10. (10) 最后需要对所提取物质进行,以确定是否提取到青蒿素。
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