（4）发酵工程及其应用——高二生物学人教版（2019）选择性必修三课堂速测（含解析）
文档属性
| 名称 | （4）发酵工程及其应用——高二生物学人教版（2019）选择性必修三课堂速测（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 21.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-18 19:05:42 | ||
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文档简介
（4）发酵工程及其应用
——高二生物学人教版（2019）选择性必修三课堂速测
基础检测
发酵工程的基本环节
1.发酵工程的概念：
（1）过程：利用 的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。
（2）范围：它涉及菌种的选育和培养 等方面。
2.发酵工程的基本环节
发酵工程一般包括 ，扩大培养，培养基的配制、 ，接种，发酵，产品分离、提纯等方面。
（1）选育菌种：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 获得。
（2）扩大培养：工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，因此在发酵之前还需要对菌种进行 。
（3）配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。培养基的配方要经过 才能确定。
（4）灭菌：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此， 和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
（5）接种：扩大培养的菌种和灭菌后的培养基加入发酵罐中。大型发酵罐有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
（6）发酵罐内发酵：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。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制 、pH和溶解氧等发酵条件。
（7）分离、提纯产物：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。
发酵工程的应用
1.特点：
（1） 。
（2）原料来源丰富且价格低廉。
（3）产物专一。
（4）废弃物对环境的污染小和容易处理。
2.发酵工程的应用
（1）在食品工业上的应用
①生产传统的发酵产品，如 。
②生产各种各样的食品添加剂，如通过 发酵制得的柠檬酸，由谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精。
③生产酶制剂，如α淀粉酶、β淀粉酶、脂肪酶等。
（2）在医药工业上的应用
基因工程、蛋白质工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。
（3）在农牧业上的应用
①生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。
②生产微生物农药。微生物农药是利用 或其代谢物来防治病虫害的。微生物农药作为 的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。
③生产微生物饲料。微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
（4）在其他方面的应用
发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决 等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。
小试牛刀
1.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，下列哪项不是发酵过程中要完成的操作( )
A. 随时检测培养液中的产物浓度等 B. 不断添加菌种
C. 及时添加必需的营养组分 D. 严格控制发酵条件
2.单细胞蛋白是通过下列哪种方法获得的( )
A.基因工程 B.细胞工程 C.发酵工程 D.酶工程
3.关于发酵工程中所用性状优良菌种的来源，一般不包括( )
A.杂交育种 B.诱变育种 C.基因工程育种 D.自然界中筛选
4.下列关于单细胞蛋白叙述中正确的是( )
A.是从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
5.发酵工程因其明显的优势和特点在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到了广泛的应用。下列不属于发酵工程特点的是( )
A.产物专一
B.生产条件温和
C.废弃物环境污染大，但容易处理
D.原料来源丰富，且价格低廉
6.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
7.如果发酵工程生产的产品是菌体，菌体分离采用的方法是( )
A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.离子交换
8.下列对发酵工程内容的叙述，错误的是( )
A.发酵工程的中心环节是在发酵罐内的发酵
B.通过提取、分离和纯化等措施可以获得单细胞蛋白
C.发酵过程使用的菌种可以从自然界存在的微生物中直接筛选
D.发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标
答案以及解析
1.答案：B
解析：
2.答案：C
解析：微生物含有丰富的蛋白质，而且微生物生长繁殖速度快，可通过发酵获得大量微生物菌体，这种微生物菌体就叫单细胞蛋白。
3.答案：A
解析：杂交育种一般用于进行有性生殖的高等生物，发酵工程中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。
故选A。
4.答案：B
解析：单细胞蛋白是利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体，所以不是特指微生物的某种蛋白质或抗生素；用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂。
5.答案：C
解析：发酵工程的特点为：生产条件较温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小且容易处理，ABD正确，C错误。故选C。
6.答案：B
解析：结合分析可知，发酵工程的基本操作过程为：菌种的选育→扩大培养→培养基的配制→灭菌→接种与发酵过程→产品的分离提纯。因此正确的操作过程是⑤ ⑥ ② ③ ① ④，即B正确。
7.答案：B
解析：根据分析可知，如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法，故选B。
8.答案：B
解析：发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A正确；如果发酵产品是微生物细胞本身，即单细胞蛋白，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得到产品，B错误；用于发酵的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，C正确；发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等都会影响发酵的效率，因此发酵过程中需要严格控制温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等条件，D正确
——高二生物学人教版（2019）选择性必修三课堂速测
基础检测
发酵工程的基本环节
1.发酵工程的概念：
（1）过程：利用 的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。
（2）范围：它涉及菌种的选育和培养 等方面。
2.发酵工程的基本环节
发酵工程一般包括 ，扩大培养，培养基的配制、 ，接种，发酵，产品分离、提纯等方面。
（1）选育菌种：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 获得。
（2）扩大培养：工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，因此在发酵之前还需要对菌种进行 。
（3）配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。培养基的配方要经过 才能确定。
（4）灭菌：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。因此， 和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
（5）接种：扩大培养的菌种和灭菌后的培养基加入发酵罐中。大型发酵罐有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
（6）发酵罐内发酵：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。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制 、pH和溶解氧等发酵条件。
（7）分离、提纯产物：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。
发酵工程的应用
1.特点：
（1） 。
（2）原料来源丰富且价格低廉。
（3）产物专一。
（4）废弃物对环境的污染小和容易处理。
2.发酵工程的应用
（1）在食品工业上的应用
①生产传统的发酵产品，如 。
②生产各种各样的食品添加剂，如通过 发酵制得的柠檬酸，由谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精。
③生产酶制剂，如α淀粉酶、β淀粉酶、脂肪酶等。
（2）在医药工业上的应用
基因工程、蛋白质工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。
（3）在农牧业上的应用
①生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。
②生产微生物农药。微生物农药是利用 或其代谢物来防治病虫害的。微生物农药作为 的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。
③生产微生物饲料。微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
（4）在其他方面的应用
发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决 等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。
小试牛刀
1.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，下列哪项不是发酵过程中要完成的操作( )
A. 随时检测培养液中的产物浓度等 B. 不断添加菌种
C. 及时添加必需的营养组分 D. 严格控制发酵条件
2.单细胞蛋白是通过下列哪种方法获得的( )
A.基因工程 B.细胞工程 C.发酵工程 D.酶工程
3.关于发酵工程中所用性状优良菌种的来源，一般不包括( )
A.杂交育种 B.诱变育种 C.基因工程育种 D.自然界中筛选
4.下列关于单细胞蛋白叙述中正确的是( )
A.是从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
5.发酵工程因其明显的优势和特点在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到了广泛的应用。下列不属于发酵工程特点的是( )
A.产物专一
B.生产条件温和
C.废弃物环境污染大，但容易处理
D.原料来源丰富，且价格低廉
6.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
7.如果发酵工程生产的产品是菌体，菌体分离采用的方法是( )
A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.离子交换
8.下列对发酵工程内容的叙述，错误的是( )
A.发酵工程的中心环节是在发酵罐内的发酵
B.通过提取、分离和纯化等措施可以获得单细胞蛋白
C.发酵过程使用的菌种可以从自然界存在的微生物中直接筛选
D.发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标
答案以及解析
1.答案：B
解析：
2.答案：C
解析：微生物含有丰富的蛋白质，而且微生物生长繁殖速度快，可通过发酵获得大量微生物菌体，这种微生物菌体就叫单细胞蛋白。
3.答案：A
解析：杂交育种一般用于进行有性生殖的高等生物，发酵工程中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。
故选A。
4.答案：B
解析：单细胞蛋白是利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体，所以不是特指微生物的某种蛋白质或抗生素；用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂。
5.答案：C
解析：发酵工程的特点为：生产条件较温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小且容易处理，ABD正确，C错误。故选C。
6.答案：B
解析：结合分析可知，发酵工程的基本操作过程为：菌种的选育→扩大培养→培养基的配制→灭菌→接种与发酵过程→产品的分离提纯。因此正确的操作过程是⑤ ⑥ ② ③ ① ④，即B正确。
7.答案：B
解析：根据分析可知，如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法，故选B。
8.答案：B
解析：发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A正确；如果发酵产品是微生物细胞本身，即单细胞蛋白，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得到产品，B错误；用于发酵的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，C正确；发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等都会影响发酵的效率，因此发酵过程中需要严格控制温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等条件，D正确