2012届高三生物总复习同步练习：2-第十二讲发酵工程简介

第2单元 第12讲一、选择题(每小题3分，共36分)1(2010·河南南阳五校联考)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是()A发酵时需不断通入无菌空气，否则会积累乳酸B发酵时常采用的培养基为液体天然培养基C从自然界分离的野生型菌株可直接用于生产D当菌体生长进入稳定期时，补充营养物可提高谷氨酸产量答案：C2(2010·南昌一模)有关微生物和发酵工程的叙述中，正确的是()酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力影响微生物生长的环境因素主要有：光、温度、水、空气、pH在基因工程中可用大肠杆菌作受体细胞，通过发酵工程可用来大量生产人的胰岛素微生物的初级代谢产物具有物种的特异性为了验证谷氨酸脱氢酶的化学本质，可以用双缩脲试剂在发酵工程中要对培养基、发酵设备等进行严格灭菌A其中是正确的 B是错的C是正确的 D是错的解析：酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力。影响微生物生长的环境因素主要有：温度、空气、pH。在基因工程中可用大肠杆菌作受体细胞，导入人的胰岛素基因，通过发酵工程可用来大量生产人的胰岛素。微生物的初级代谢产物是微生物生长繁殖必需的，不具有物种的特异性。为了验证谷氨酸脱氢酶的化学本质可以用双缩脲试剂，谷氨酸脱氢酶与双缩脲试剂反应呈紫色。在发酶工程中要对培养基、发酵设备等进行严格灭菌，防止感染杂菌得不到发酵产物。答案：C3(2010·河南三门峡高三摸底考试)下列关于通过发酵工程生产谷氨酸的叙述，错误的是()A发酵时需要不断通入空气，否则会积累乳酸B发酵时常采用的培养基为液体天然培养基C从自然界分离的野生型菌株不可直接用于生产D当菌体生长进入稳定期时，补充营养物质可提高谷氨酸产量答案：A4(2010·河南三门峡高三摸底考试)下图是某细菌体内生产食品香料的代谢途径，下列相关叙述，不正确的是()A当物质G和食品香料物质任意一种过量时，酶的活性不会受到抑制B若要大量合成食品香料，可对该菌进行诱变处理，选育出不能合成酶的菌种C若此代谢途径的终产物不断排出菌体外，不能消除对酶的抑制作用D图中三种酶都具有专一性答案：C5(2010·北京海淀期末测试)在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的过程中，下列叙述正确的是()各个生长时期的长短是固定的，无法人为缩短生长周期对数期是采样留种的最佳时期在稳定期补充营养物质可以提高产量调整期是收获代谢产物的最佳时期ABCD答案：B6(2010·北京海淀期末测试)用某种培养基培养谷氨酸棒状杆菌，测得其生长曲线如图A所示。谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物之一，其合成途径如图B所示。下列有关叙述，不正确的是()A该培养基是恒定容积的液体培养基，含有五大类营养物质B谷氨酸脱氢酶是组成酶，谷氨酸在图A中的各个时期都有合成C在图A中的时期，谷氨酸棒状杆菌代谢旺盛，种内斗争剧烈D在图B中，谷氨酸脱氢酶被抑制的直接原因是其结构发生改变答案：C7(2010·北京海淀期末测试)关于青霉素生产的叙述，正确的是()A青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物B用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种C发酵罐接种后必须进行灭菌处理D在青霉菌生长的稳定期，活菌数不再增加，青霉素产量也不再增加答案：B8(2010·湖北孝感综合测试)下列不需要利用发酵工程的是()A生产单细胞蛋白饲料B通过生物技术培育可移植的皮肤C利用工程菌生产胰岛素D工厂化生产青霉素答案：B9(2010·湖北省武汉市高中毕业生二月调研测试)连续培养法广泛应用于酒精、丙酮等产品的发酵生产过程中。下列对连续培养优点的叙述中，不正确是()A能及时补充微生物所需的营养物质B能改变膜的通透性，利于代谢产物的释放C有利于延长稳定期、提高代谢产物的产量D有利于排出有害的代谢产物答案：B10(2010·哈尔滨质检)下列关于生物工程的叙述中正确的是()人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物进行定向改造环境条件的变化不仅影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢产物的形成都与搅拌速度有关单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的蛋白质ABCD解析：人工诱变是一个不定向的过程；单细胞蛋白指的是微生物菌体本身，而非从菌体中提取出来的蛋白质。因此正确的选项为。答案：B11(2011·桂林中学高三暑期考试)谷氨酸发酵生产过程中，控制好发酵的条件是十分重要的，下列关于谷氨酸发酵过程中的处理不正确的是()A提高谷氨酸棒状杆菌细胞膜的通透性，有利于提高谷氨酸的合成速度B谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，发酵过程中应进行通气(无菌空气)和搅拌，以提高培养液中的溶氧量C控制碳、氮比例为31，有利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖，抑制谷氨酸的大量合成D在发酵过程中应保持适宜的温度，有利于谷氨酸高效持久的大量合成答案：C12(2011·唐山一中期中考试)谷氨酸棒状杆菌除用于制造味精外还可以用于治疗神经衰弱及配制营养注射液，应用前景广泛。光明制醋厂转产用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸以及琥珀酸，其原因是()A温度控制不适 B通气量过多CpH呈酸性 D溶氧不足答案：D二、简答题(共36分)13(2010·河南开封高三调研)(18分)谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中，谷氨酸是产量最大的种类之一。(1)谷氨酸的R基为CH2CH2COOH，其结构式为_。(2)如果在蛋白质合成过程中，携带谷氨酸的转移RNA如图1所示，可知谷氨酸的密码子为_。(3)我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌，下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的是_。A噬菌体 B人类免疫缺陷病毒(HIV)C禽流感病毒 D肺炎双球菌E酵母菌 F硝化细菌G乳酸菌(4)谷氨酸发酵的培养基成分，主要有葡萄糖氨水磷酸盐生物素等，发酵装置如图2所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是_。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物中出现了大量的乳酸，从发酵条件看，其原因很可能是_。(5)谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅是细菌生长所需的_，而且还有调节培养液_的作用，所以应该分次加入。(6)某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染，菌群死亡殆尽，但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种，细菌这种新性状的产生来自于_。(7)图2所示连续培养的方法，以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养液，此工艺流程可以大大提高生产效率，试阐述其原因_。(至少说出两种)答案：(1)(2)GAG(3)ABCE(4)异养需氧型通气量不足(5)氮源pH(6)基因突变(或突变)(7)保证微生物对营养物质的需求；排出部分代谢产物；使微生物保持较长时间的快速生长。14(2010·北京房山区期末考试)(18分)某同学尝试在适宜的条件下制作果酒和果醋，发酵装置如图中甲图所示，在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口，进行自然发酵。发酵初期将温度控制在1825，可见溶液中有大量气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸杆菌，适当升高温度到3035并通气，酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题：(1)发酵开始时封闭通气口的原因是_。(2)接种醋酸杆菌，适当升高温度到3035并通气，可以说明醋酸杆菌_。(3)图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是_。(4)工业生产中可通过重离子束辐照啤酒酵母获得呼吸缺陷型酵母菌菌种来提高果酒的产量。经过重离子束辐照后的酵母菌可以接种到TTC(一种显色剂)培养基中快速筛选，在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色，呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色，选育此菌种的方法称为_。呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精，说明其细胞代谢过程中_被阻断。因此在啤酒工业生产中具有潜在的经济价值。(5)小麦脱粒以后还有大量的麦秆，主要成分为纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是_。请提出解决该问题的方法：_。答案：(1)酵母菌在无氧的条件下进行酒精发酵(厌氧呼吸产生酒精)(2)醋酸菌的最适生长温度为 3035，且为好氧性细菌(3)(4)诱变育种(人工诱变)需氧呼吸的第二、三阶段(柠檬酸循环、电子传递链)(5)缺乏纤维素酶方法一：在酵母菌中转入纤维素酶基因方法二：利用酶或微生物分解麦秆方法三：利用物理和化学方法分解麦秆方法四：将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵。(答对一项即可)