阳东区2022-2023学年高二下学期第4次测试生物学试题
1.下列对发酵工程的叙述,正确的是( )
A.在谷氨酸的发酵生产中,发酵液的pH应控制为酸性
B.不能从自然界中筛选用于发酵工程的性状优良的菌种
C.利用发酵工程生产的井冈霉素可作为微生物农药用于生物防治
D.啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
2.黄瓜乳酸菌酵素饮料是一种以黄瓜汁为原料,以植物乳酸杆菌为生产菌种,采用一定的发酵工艺所制得的新型饮料,以下相关叙述错误的是( )
A.发酵前要对黄瓜进行清洗和榨汁处理
B.发酵设备要进行相应的消毒或灭菌处理
C.发酵过程要严格控制无氧的环境
D.利用乳酸菌发酵还可生产泡菜腐乳等食品
3.下列关于菌种的选育的叙述,不正确的是( )
A.自然选育菌种费时且盲目性大
B.诱变育种原理的基础是基因突变
C.采用基因工程的方法可构建工程菌
D.传统发酵技术和现代工业发酵都需要选育菌种
4.下列关于温度对发酵过程的影响的叙述,不正确的是( )
A.温度过高,发酵周期缩短,产量降低
B.温度不影响生物合成的途径
C.温度能影响菌种对营养物质的吸收
D.菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同
5.下列关于发酵工程的应用,叙述正确的是( )
A.谷氨酸是味精的原料,可以通过黑曲霉发酵制得
B.使用基因工程改造的啤酒酵母,可以提高啤酒的质量和产量
C.利用发酵工程生产的白僵菌特异性强,只能用来防治一种农林害虫
D.一种真菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病
6.下列关于发酵工程基本环节的叙述,错误的是( )
A.性状优良的菌种不能从自然界中筛选出来,需要经过人为改造
B.将菌种接入发酵罐之前,需要对菌种进行扩大培养
C.在生产实践中,培养基的成分需要经过反复实验才能确定
D.如果发酵产物是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤,沉淀等方法获得产物
7.由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等,在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用,下列有关发酵工程在食品工业上应用的描述,正确的是( )
A.日常生活中食用的酱油的制作以大麦为主要原料,利用产蛋白酶的霉菌的作用,将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B.啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,其中,酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
C.味精是谷氨酸棒状杆菌在无氧条件下发酵产生谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理而制成的
D.由于酶制剂催化效率高、专一性强、作用条件温和,因此在使用时要考虑酶制剂的使用量、底物的种类以及适宜的温度和pH
8.白酒是蒸馏酒的一种,蒸馏酒的一般制备过程如图所示。下列叙述错误的是( )
蒸煮锅的原料(高粱、稻米)葡萄糖等含乙醇的发酵物蒸馏酒
A.对原料进行蒸煮的目的之一是利用高温杀死杂菌
B.曲霉与酵母在结构上的主要区别是有无成形的细胞核
C.原料经糖化作用后可为酵母提供碳源、氮源等营养成分
D.发酵作用会先后经历有氧条件和无氧条件两个阶段
9.唐代苏敬的《新修本草》云:凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。下列叙述错误的是( )
A.装置密闭发酵过程中,酒精度的变化是先增加后趋于稳定
B.“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物
C.酿酒中期起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO2释放形成的
D.工业发酵中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
10.下列关于发酵过程的叙述中,不正确的是( )
A. 对培养基灭菌是发酵生产中的一个很重要的环节
B. 随时检测影响发酵过程的各种环境条件,并予以控制,才能保证发酵的正常进行
C. 在发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢物的形成
D. 发酵产品的分离方法是相同的
11.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列叙述错误的是( )
A.传统发酵技术多是混合菌种发酵,发酵工程一般为纯种发酵
B.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D.在发酵工程中,发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
12.利用传统发酵技术和发酵工程生产产品,下列说法正确的是( )
A.传统发酵技术都是直接利用天然原料中的微生物
B.传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同
C.发酵工程利用微生物进行发酵,传统发酵技术不是利用微生物
D.传统发酵技术通常在自然条件下进行,发酵工程可人为控制发酵条件
13.我国是啤酒的生产和消费大国。大麦经发芽、培烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序生产出啤酒。下列说法错误的是( )
A.发芽是为了让大麦种子产生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.发酵过程要随时检测培养液中微生物数量和产物浓度
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
14.油炸臭豆腐是一种风味小吃,制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌和芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵,相关叙述错误的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌存在竞争关系
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳,需定期排气
C.微生物发酵产生不同的代谢物使得臭豆腐具有独特的味道
D.制作臭豆腐时,豆腐相当于微生物生长的培养基
15.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(含厌氧菌)和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
16.甜瓣子是豆瓣酱的重要成分,风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响,也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺(盐度15%,温度37℃,发酵30天)进行了改良,改良后甜瓣子风味得以提升。
两种工艺的结果比较如下图。
下列关于本研究的描述,错误的是( )
A.蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源
B.温度与盐度都影响微生物的生长繁殖
C.定期取样,使用平板划线法统计活细菌总数
D.新工艺中甜瓣子风味提升,与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关
17.太源井晒醋是自贡市的名优土特产品,该产品面市已有150多年的历史。中草药制曲和天然发酵是太源井晒醋与其他食醋的区别。下表表示太源井晒醋不同陈酿方法下的一些理化指标。据表回答下列问题:
项目 自然陈酿 恒温陈酿
总酸(以乙酸计),(g/100 mL)N 6.50 4.20
可溶性无盐固形物,(g/100 mL)N 20.00 5.00
不挥发酸(以乳酸计),(g/100 mL)N 3.50 2.00
还原糖(以葡萄糖计),(g/100 mL)N 3.00 2.00
(1)醋的制作需要以_____作为菌种,请写出表示缺少糖源时制醋原理的反应式_____。从生态系统的成分看,该微生物属于生态系统中的_____。
(2)传统酿醋工艺中,主要是依靠自然界中的菌种,其生产性能不稳定且出醋率低,因而要对菌种进行纯化培养。纯化菌种可用_____法或稀释涂布平板法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间,其目的是_____。
(3)恒温陈酿时,需将温度控制在_____范围内;由表中数据可知_____法可提高晒醋质量。
(4)用一定的方法进行脱色处理后,食醋中的还原糖可用_____试剂检测,在水浴加热的条件下,该试剂与还原糖发生反应产生的现象是_____。
18.发酵工程生产产品的流程如图所示。回答下列问题:
(1)性状优良的菌种可以从 ______中获取,随着技术的发展,也可以通过 ______或 ______等途径获得。
(2)发酵过程是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中的 ______、______等,以了解发酵进程。除了了解发酵进程外,还要及时添加必需的营养组分,要严格控制 ______(答出2点即可)等发酵条件。
(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 ______等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的 ______措施来获得产品。
(4)青霉菌在一定条件下可产生青霉素,青霉素具有杀菌的作用,有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染,你是否认同这样的观点?______。为什么?______。
答案以及解析
1.答案:C
解析:在谷氨酸的发酵生产中,在中性和弱碱性条件下,会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,A错误;用于发酵工程的性状优良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错误;利用发酵工程生产的微生物农药可用于生物防治,如一种放线菌产生的抗生素——井冈霉素可以用于防治水稻枯纹病,C正确;啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,D错误。
2.答案:D
解析:A、由题干信息可知,该饮料是以黄瓜汁为原料制备的,故发酵前要对黄瓜进行清洗和榨汁处理,A正确;
B、在发酵过程中,为防止其他微生物的干扰,需要事先对发酵设备进行相应的消毒或灭菌处理,B正确;
C、黄瓜乳酸菌酵素饮料以植物乳酸杆菌为生产菌种,乳酸菌是厌氧型微生物,故发酵过程要严格控制无氧环境,C正确;
D、泡菜制作利用的菌种是乳酸菌,制作腐乳利用的主要是霉菌,D错误。
故选D。
3.答案:D
解析:A、自然选育菌种要到相应的环境从众多的微生物中进行筛选所以费时且盲目性大,A正确;B、菌种的选育可以采用诱变育种的方法,其原理是基因突变,B正确;C、可以采用基因工程定向构建工程菌的方法获得,C正确;D、现代工业发酵需要选育菌种,传统发酵技术一般利用自然界中的菌种,不需要选育菌种,D错误。故选D。
4.答案:B
解析:A、发酵过程需要适宜的温度,如果温度过高,酶很快失活,菌体衰老,发酵周期就会缩短,产量也会降低,A正确;
B、温度能影响生物合成的途径,这是因为生物合成过程需要酶,酶的活性受温度影响,B错误;
C、菌种通过主动运输或胞吞吸收营养物质时,需要呼吸作用提供能量,呼吸作用受温度影响,C正确;
D、菌体生长和产物合成需以体内旺盛的代谢作为基础,而用于生长繁殖和代谢物生成的酶不同,因此所需的最适宜的温度也不一定相同,D正确。
故选B。
5.答案:B
解析:谷氨酸是通过谷氨酸棒状杆菌发酵制得的,A错误;利用基因工程改造的啤酒酵母,可以提高啤酒的产量和质量,B正确;利用发酵工程生产的白僵菌可以用来防治玉米螟、松毛虫等农林害虫,C错误;一种放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病,D错误。
6.答案:A
解析:A、自然界中存在着一些性状优良的菌种,可以进行筛选,A错误;
B、将菌种接入发酵罐之前,需要对菌种进行扩大培养,已获得足够的数量,B正确;
C、在生产实践中,培养基的成分需要经过反复实验才能确定,C正确;
D、如果发酵产物是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤,沉淀等方法获得产物,D正确。
故选A。
7.答案:D
解析:A、制作酱油的主要原料是大豆,A错误;B、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,B错误;C、味精的生产是谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下发酵产生谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理而获得的,C错误;D、酶制剂是从生物体内提取出来的具有酶特性的一类化学物质,因此使用时要考虑酶制剂的使用量、底物的种类、适宜的温度和pH,D正确。故选D。
8.答案:B
解析:A、高温可以破坏微生物的细胞结构,利用高温可将原料中的杂菌杀死,A正确;
B、曲霉与酵母都是真菌,都具有由核膜包被的成形细胞核,B错误;
C、原料中含有氮源(能为酵母菌提供氮元素)、碳源(能为酵母菌提供碳元素),C正确;
D、开始氧气充足,进行有氧呼吸,后来氧气逐渐减少,进行无氧呼吸,D正确。故选:B。
9.答案:B
解析:A、装置密闭发酵过程中,酵母菌的无氧呼吸使酒精度先增加,当葡萄糖消耗到一定程度时无氧呼吸停止,酒精度趋于稳定,A正确;
B、果酒制作利用了果皮表面附着的酵母菌,不需要额外添加微生物,B错误;
C、酿酒中期起泡现象是酵母菌无氧呼吸产生的CO2释放形成的,C正确;
D、工业发酵中发酵前需要对器具、原料等进行灭菌,以降低杂菌污染,D正确。
故选B。
10.答案:D
解析:A、发酵过程中一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降,因此对培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,A正确;
B、发酵过程中,由于微生物代谢过程中产生热量和代谢产物的积累,发酵环境不断变化,需随时检测影响发酵过程的各种环境条件,并予以控制,保证发酵的正常进行,B正确;
C、环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,还会影响微生物代谢物的形成,需随时检测影响发酵过程的各种环境条件(温度、pH、溶氧、通气量与转速等)并予以控制,C正确;
D、不同的发酵产品其分离方法各不相同,如果发酵的产品是微生物本身,在发酵之后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,而如果发酵产品是代谢物则需通过蒸馏、萃取或离子交换等措施来提取、分离和纯化,D错误。
故选D。
11.答案:B
解析:A、传统发酵技术大都用的是天然混合菌种发酵,发酵工程一般为纯种发酵,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降,A正确;B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,而并非微生物的代谢产物,B错误;C、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,C正确;D、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,D正确。故选D。
12.答案:D
解析:A、传统发酵技术利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物,A错误;
B、传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理相同,都是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,B错误;
C、两者都是利用微生物,C错误;
D、传统发酵技术通常在自然条件下进行,发酵工程可人为控制发酵条件,D正确。
故选D。
13.答案:B
解析:A、大麦的胚在发芽时会产生α-淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;
C、在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,C正确;
D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双Z酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,D正确。
故选B。
14.答案:B
解析:A、乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等,故卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌存在竞争关系,A正确; B、乳酸菌发酵产物是乳酸,不会产生二氧化碳,B错误; C、微生物发酵产生的蛋白酶将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸,使得臭豆腐具有独特的味道,C正确; D、制作臭豆腐时,豆腐相当于微生物生长的培养基,能够给微生物提供其生长所需的营养,D正确。故选:B。
15.答案:A
解析:A、据图可知,该生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有气体生成,A正确; B、糖类是主要的能源物质,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,B错误; C、分析图示可知,该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质,C错误; D、沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。
故选:A。
16.答案:C
解析:A、蚕豆瓣中有很多有机物,可以提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源,A正确; B、观察新工艺各个时期的活霉菌总数和活细菌总数的变化,从前期到中期,盐度不变温度升高,活霉菌总数下降,说明温度影响微生物的生长繁殖;从中期到后期,盐度升高温度不变,活细菌总数下降,说明盐度影响微生物的生长繁殖,B正确; C、平板划线法不能用来计数,统计活细菌总数要用稀释涂布平板法,C错误; D、比较两种工艺的结果,新工艺前、中期活微生物总数和氨基酸终产量都比传统工艺高,因此,新工艺中甜瓣子风味有所提升,D正确。故选:C。
17.答案:(1)醋酸菌分解者
(2)平板划线检测培养基平板是否已彻底灭菌
(3)30~35℃自然陈酿
(4)斐林出现砖红色沉淀
解析:(1)醋的制作需要以醋酸菌作为菌种,制醋原理的反应式:
C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O(糖源不足、氧气充足)或(CH2O)+O2→CH3COOH(糖源和氧气都充足)·从生态系统的成分看,醋酸菌属于生态系统中的分解者
(2)纯化菌种可用平板划线法或稀释涂布平板法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。接种前需随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间,其目的是检测培养基平板是否已彻底灭菌。
(3)由于醋酸菌适宜生存的温度为30~35℃,因此恒温陈酿时,需将温度控制在30~35℃范围内;由表中数据可知,自然陈酿法可提高晒醋质量
(4)用一定的方法进行脱色处理后,食醋中的还原糖可用斐林试剂检测,往水浴煮沸的条件下,该试剂与还原糖发生反应产生砖红色沉淀。
18.答案:(1)自然界 诱变育种 基因工程育种
(2)微生物数量 产物浓度 温度、pH和溶解氧
(3)过滤、沉淀 提取、分离和纯化
(4)不认同 因为青霉素只能杀灭部分杂菌,且某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉,因此生产青霉素的过程中也要防止杂菌污染
发酵工程的基本环节:(1)菌种的选育;(2)扩大培养;(3)培养基的配制;(4)灭菌;(5)接种;(6)发酵;(7)产品的分离、提纯。
解析:(1)性状优良的菌种可以从自然界获取,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。在发酵之前,还需要对菌种进行扩大培养,该过程中要严格保证无菌条件。
(2)检测培养液中微生物数量的方法有稀释涂布平板法、显微镜直接计数法;发酵过程中除了要了解发酵进程外,还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧与转速等发酵条件。
(3)如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
(4)青霉素只能杀灭部分杂菌,在青霉素生产过程中如果污染了杂菌,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉,因此生产青霉素的过程中也要防止杂菌污染。