課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四）發(fā)酵工程及其應(yīng)用

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四）發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、選擇題1．單細(xì)胞蛋白是通過下列哪種方法獲得的()A．基因工程 B．細(xì)胞工程C．發(fā)酵工程 D．酶工程解析：選C微生物含有豐富的蛋白質(zhì)，而且微生物生長(zhǎng)繁殖速度快，可通過發(fā)酵獲得大量微生物菌體，這種微生物菌體就叫單細(xì)胞蛋白。2．基因工程培育的“工程菌”通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品，不包括()A．生長(zhǎng)激素釋放抑制激素B．干擾素C．聚乙二醇D．重組乙肝疫苗解析：選C“工程菌”通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品包括生長(zhǎng)激素釋放抑制激素、干擾素、重組乙肝疫苗等，聚乙二醇是誘導(dǎo)細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，不是通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品。3．下列關(guān)于發(fā)酵的敘述，正確的是()A．發(fā)酵就是無氧呼吸B．發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程C．發(fā)酵就是只獲得微生物的代謝產(chǎn)物D．發(fā)酵就是發(fā)酵工程解析：選B發(fā)酵包括有氧發(fā)酵和無氧發(fā)酵，A錯(cuò)誤；發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程，B正確，可通過發(fā)酵獲得大量的微生物菌體，即單細(xì)胞蛋白，用于生產(chǎn)微生物飼料，C錯(cuò)誤；發(fā)酵有自然發(fā)酵和工業(yè)發(fā)酵，發(fā)酵工程指工業(yè)發(fā)酵，D錯(cuò)誤。4．下列有關(guān)微生物的敘述，錯(cuò)誤的是()A．酶合成的調(diào)節(jié)增強(qiáng)了微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力B．在發(fā)酵工程中，可通過誘變育種、基因工程和細(xì)胞工程定向選育出性狀優(yōu)良的生產(chǎn)用菌種C．細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中可作為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者D．在基因工程中可用大腸桿菌作受體細(xì)胞，通過發(fā)酵工程來大量生產(chǎn)人的胰島素解析：選B酶合成的調(diào)節(jié)增強(qiáng)了微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，A正確；誘變育種的原理是基因突變，突變具有不定向性，故不能通過誘變育種定向選育出性狀優(yōu)良的生產(chǎn)用菌種，B錯(cuò)誤；細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中可作為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，如硝化細(xì)菌可作為生產(chǎn)者，某些致病菌可作為消費(fèi)者，腐生細(xì)菌可作為分解者，C正確；基因工程中可用大腸桿菌作受體細(xì)胞，通過發(fā)酵工程來大量生產(chǎn)人的胰島素，D正確。5．下列有關(guān)發(fā)酵工程的敘述，正確的是()A．發(fā)酵工程常采用連續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產(chǎn)品B．發(fā)酵所用的菌種多是通過雜交育種的方式獲得C．發(fā)酵工程就是利用微生物的無氧呼吸生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品D．發(fā)酵工程與基因工程和細(xì)胞工程無關(guān)解析：選A發(fā)酵工程通?？梢圆捎眠B續(xù)培養(yǎng)的方法以最大限度地獲得人類所需的產(chǎn)品，A正確；很多微生物是原核生物，不能進(jìn)行雜交育種，發(fā)酵所用的菌種多是通過人工誘變的方式獲得，B錯(cuò)誤；發(fā)酵工程就是利用微生物的有氧呼吸或無氧呼吸生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品，C錯(cuò)誤；發(fā)酵工程與基因工程和細(xì)胞工程密切相關(guān)，D錯(cuò)誤。6．發(fā)酵工程的第一個(gè)重要工作是選育性狀優(yōu)良的純種微生物。消滅雜菌、獲得純種的方法不包括()A．根據(jù)微生物對(duì)碳源需要的差別，使用含不同碳源的培養(yǎng)基B．根據(jù)微生物所需生長(zhǎng)因子的種類，在培養(yǎng)基中增減不同的生長(zhǎng)因子C．根據(jù)微生物遺傳組成的差異，在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸D．根據(jù)微生物對(duì)抗生素敏感性的差異，在培養(yǎng)基中加入不同的抗生素解析：選C選育性狀優(yōu)良的純種微生物，就是在許多種微生物中，殺死其他微生物，使某種特定的微生物存活下來。根據(jù)微生物遺傳組成的差異，在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA)，微生物利用核酸時(shí)，需將其分解為核苷酸后才能吸收到細(xì)胞內(nèi)，所以培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸，不會(huì)對(duì)微生物起選擇作用，而A、B、D三項(xiàng)所述均能起到選擇特定微生物的作用。7．發(fā)酵工程的一項(xiàng)關(guān)鍵措施是滅菌，下列關(guān)于滅菌的敘述正確的是()A．培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備均需要嚴(yán)格滅菌B．滅菌是殺死培養(yǎng)基中的一切細(xì)菌和真菌C．通入無菌空氣可以達(dá)到滅菌的目的D．pH調(diào)到7左右滅菌效果最好解析：選A滅菌就是殺滅所有微生物，以排除對(duì)生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)的干擾，關(guān)鍵是要對(duì)培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備滅菌，A正確；培養(yǎng)基的滅菌是殺死培養(yǎng)基中的一切微生物，B錯(cuò)誤；為防止雜菌污染，通入的空氣也要是無菌的，通入無菌空氣不能達(dá)到滅菌的目的，C錯(cuò)誤；滅菌效果與pH無直接關(guān)系，D錯(cuò)誤。8．下列有關(guān)發(fā)酵過程的做法中，符合生產(chǎn)實(shí)際的是()A．通過人工誘變、雜交、基因工程和細(xì)胞工程選育菌種B．生產(chǎn)過程中排出的廢棄物可直接排入附近農(nóng)田作肥料C．分離單細(xì)胞蛋白時(shí)，通常采用萃取、離子交換等方法D．在連續(xù)培養(yǎng)過程中補(bǔ)充的同種培養(yǎng)液和空氣須先滅菌解析：選D一般通過人工誘變和基因工程的方法選育菌種，而雜交育種進(jìn)行的是有性生殖，不適用于微生物，細(xì)胞工程一般應(yīng)用于動(dòng)物和植物；生產(chǎn)過程中排出的廢棄物，可能含有有毒重金屬等有害物質(zhì)，需要通過生物凈化才能排放；分離單細(xì)胞蛋白時(shí)，通常采用過濾、沉淀等方法；由于連續(xù)培養(yǎng)的是同種微生物，因此在培養(yǎng)過程中為防止雜菌污染，補(bǔ)充的同種培養(yǎng)液和空氣須先滅菌。9．在發(fā)酵工程中必須除去雜菌等，原因是()①雜菌嚴(yán)重腐蝕發(fā)酵設(shè)備②雜菌易與生產(chǎn)菌種構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，使發(fā)酵產(chǎn)品減少③有的病毒與生產(chǎn)菌種形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)品減少④有的雜菌能分解利用發(fā)酵產(chǎn)物，導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)品減少A．①② B．②③C．③④ D．②④解析：選D雜菌污染一般不會(huì)嚴(yán)重腐蝕發(fā)酵設(shè)備，①不符合題意；雜菌可能釋放有害于發(fā)酵菌種的物質(zhì)，與發(fā)酵菌種爭(zhēng)奪營養(yǎng)物質(zhì)等，從而大大降低發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量，②④符合題意；病毒與生產(chǎn)菌種之間只能形成寄生關(guān)系，③不符合題意。10．下列說法錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞工程、基因工程都可對(duì)微生物進(jìn)行定向改造B．環(huán)境條件的變化不僅影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，也會(huì)影響微生物的代謝途徑C．發(fā)酵罐中微生物的生長(zhǎng)繁殖、代謝產(chǎn)物的形成速度都與攪拌速率有關(guān)D．單細(xì)胞蛋白是從微生物細(xì)胞中提取出來的解析：選D細(xì)胞工程、基因工程是具有目的性的，能對(duì)微生物進(jìn)行定向改造，A正確；環(huán)境條件的變化不僅影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，也會(huì)影響微生物的代謝途徑，B正確；攪拌可增加培養(yǎng)液中溶解氧的量，因此發(fā)酵罐中微生物的生長(zhǎng)繁殖、代謝產(chǎn)物的形成速率都與攪拌速度有關(guān)，C正確；單細(xì)胞蛋白是指通過發(fā)酵獲得的大量微生物菌體，D錯(cuò)誤。11．下列關(guān)于通過發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸的敘述，錯(cuò)誤的是()A．發(fā)酵時(shí)采用的培養(yǎng)基通常為液體天然培養(yǎng)基B．從自然界分離的野生型菌株不能直接用于生產(chǎn)C．當(dāng)菌體生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期時(shí)，補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)可提高谷氨酸的產(chǎn)量D．酵母菌和谷氨酸棒狀桿菌在發(fā)酵產(chǎn)生產(chǎn)品時(shí)需提供空氣或氧氣解析：選D通過發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸時(shí)所用的培養(yǎng)基通常由豆餅的水解液、玉米漿、尿素、磷酸氫二鉀、氧化鉀、硫酸鎂、生物素等配制而成，呈液體狀態(tài)，因此是液體天然培養(yǎng)基，A正確；從自然界分離的野生型菌株產(chǎn)量一般都比較低，不能滿足工業(yè)上的需要，通常要用人工誘變的方法處理菌種，使其產(chǎn)生突變，再從中篩選出符合要求的優(yōu)良菌種才能用于生產(chǎn)，B正確；當(dāng)菌體生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)以滿足菌體的營養(yǎng)需求，提高谷氨酸的產(chǎn)量，C正確；酵母菌在發(fā)酵產(chǎn)生酒精時(shí)為無氧條件，D錯(cuò)誤。二、非選擇題12．賴氨酸是人體的必需氨基酸。人們利用黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑如圖所示，通常利用發(fā)酵工程進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)黃色短桿菌中含有遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是________________________________________。(2)用黃色短桿菌生產(chǎn)賴氨酸的培養(yǎng)基按物理性質(zhì)分屬于____________。在培養(yǎng)基中要添加含C、H、O、N等元素的某相應(yīng)有機(jī)化合物，從微生物的營養(yǎng)物質(zhì)種類看，該化合物可以為黃色短桿菌提供哪些營養(yǎng)物質(zhì)？__________________。(3)根據(jù)細(xì)菌的繁殖特點(diǎn)，科學(xué)家常采用________的方法培育新菌種。由圖可知，在篩選過程中要增加賴氨酸產(chǎn)量，就必須選育____________________的菌種。(4)環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的積累。所以，在微生物培養(yǎng)過程中要嚴(yán)格控制____________________等發(fā)酵條件。解析：(1)黃色短桿菌屬于原核生物，細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核，所以含有遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是擬核和質(zhì)粒。(2)此發(fā)酵工程是為了獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物賴氨酸，應(yīng)用液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)；在培養(yǎng)基中要添加含C、H、O、N等元素的某相應(yīng)有機(jī)化合物，該化合物可以為黃色短桿菌提供碳源、氮源、生長(zhǎng)因子。(3)細(xì)菌為原核生物，進(jìn)行無性繁殖，細(xì)胞內(nèi)沒有染色體，所以能發(fā)生的變異只有基因突變，故科學(xué)家常采用誘變育種的方法培育新菌種。由圖可知，在篩選過程中要增加賴氨酸產(chǎn)量，就必須選育不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種，原因是代謝產(chǎn)物甲硫氨酸和蘇氨酸會(huì)抑制賴氨酸的合成。(4)環(huán)境條件不僅會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且會(huì)影響微生物代謝產(chǎn)物的積累。所以，培養(yǎng)過程中要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。答案：(1)擬核和質(zhì)粒(2)液體培養(yǎng)基碳源、氮源、生長(zhǎng)因子(3)誘變育種不能合成高絲氨酸脫氫酶(4)溫度、pH和溶解氧13．人造蛋白食品是現(xiàn)代微生物工程的杰作之一，食用真菌蛋白是人造蛋白的一種。如圖是真菌蛋白的制造過程圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)從保持發(fā)酵罐內(nèi)反應(yīng)條件來看，注入少量氨水的目的是__________________________。制造真菌蛋白時(shí)，需向發(fā)酵罐內(nèi)注入空氣，由此可以推知發(fā)酵罐中的真菌的異化作用類型是________型。為保證發(fā)酵罐中真菌蛋白高產(chǎn)，還要控制________條件。(2)往發(fā)酵罐內(nèi)添加的一切物品都要經(jīng)過消毒，從生態(tài)學(xué)的角度分析，其原因是________________________________________________________________________。(3)添加的糖被真菌利用，轉(zhuǎn)變形成真菌蛋白，必經(jīng)的生理過程是____________。(4)利用微生物發(fā)酵工程方法制造出的真菌蛋白，常作為家畜(如豬)的飼料添加劑。豬食用這些蛋白添加劑可加速育肥，其轉(zhuǎn)化的原理是_________________________________________________________。(5)根據(jù)圖中所示生產(chǎn)流程推測(cè)，發(fā)酵罐中真菌的數(shù)量變化曲線可能是________(填選項(xiàng))。(6)從自然界中分離出的真菌菌種，用于制造真菌蛋白時(shí)，產(chǎn)量較低。為獲得較多的真菌蛋白，選育優(yōu)良的菌種可采用______________的方法。解析：(1)氨水含氮，且呈堿性，因此既可作為氮源又可調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH；制造真菌蛋白時(shí)向發(fā)酵罐內(nèi)注入空氣，說明發(fā)酵罐內(nèi)真菌的異化作用類型為需氧型；為保證發(fā)酵罐中真菌蛋白高產(chǎn)，抑制其過度呼吸，還要控制溫度條件。(2)發(fā)酵罐及添加物需經(jīng)過消毒或滅菌，都是為了避免雜菌與真菌的競(jìng)爭(zhēng)。(3)糖轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，必須先經(jīng)過呼吸作用形成中間產(chǎn)物，然后經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成氨基酸，再經(jīng)縮合形成蛋白質(zhì)。(4)蛋白質(zhì)用于家畜育肥，是將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂