二、利用发酵技术工业化生产产品 知识点题库

下列有关生物工程及产品的说法错误的是(  )

A . “生物导弹”中具导向作用的是单克隆抗体 B . 植物体细胞杂交和动物细胞培养技术中都要用到酶 C . 可以利用植物的茎尖或根尖通过植物组织培养技术得到抗毒苗 D . 发酵工程生产的食用色素、四环素、胰岛素都是微生物的次级代谢产物

有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如图所示(两种细胞呼吸速率相等),在氧浓度为a时       (    )

A . 酵母菌只进行无氧呼吸 B . 2/3的葡萄糖用于无氧呼吸 C . 1/3的葡萄糖用于无氧呼吸 D . 酵母菌停止发酵
人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。

为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。 请回答下列问题:

  1. (1) 在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (填序号)。

    ①酒精灯  ②培养皿  ③显微镜  ④无菌水

  2. (2) 在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是   。

  3. (3) 向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是

  4. (4)

    刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。 研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。 图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。 图中降解纤维素能力最强的菌株是 (填图中序号)。

  5. (5)

    研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 J1 和 J4,在不同温度和 pH 条件下进行发测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理是  。

泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的正确曲线的是(  )

A . B . C . D .
下列关于腐乳制作过程的说法,正确的是(  )

A . 制作腐乳时只有毛霉发挥作用 B . 豆腐的表面长出青色物质则标志着腐乳制作完成 C . 在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与 D . 制作腐乳时加盐是为了促进毛霉的生长
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。

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.

酸牛奶酒是在牛奶中加入乳酸菌和酵母菌混合发酵而成的一种乳饮料.回答下列有关问题:
  1. (1) 发酵所用牛奶在加入菌种前应进行(消毒、灭菌).
  2. (2) 已知“改良MC琼脂培养基”中含有碳酸钙,遇酸溶解而使培养基变得透明;“孟加拉红琼脂培养基”含氯霉素,可抑制绝大多数细菌的生长.对乳酸菌进行计数时应选择上述培养基,用方法接种,挑选出的菌落进行计数.
  3. (3) 对乳酸菌、酵母菌双菌混合培养和各自单独培养过程中的活菌数进行定时检测,结果见图.由图可知,双菌培养时两种菌的最大活菌数均高于其单独培养时,从代谢产物角度分析,其原因可能是.双菌培养过程中两种生物的种间关系是

脂肪酶广泛应用于工业生产,某科研小组以原始菌株1444粗壮假丝酵母为材料进行紫外线诱变,选育脂肪酶高产的菌株。请回答下列问题:

  1. (1) 脂肪酶在酵母菌的上合成,经过内质网和的加工和运输分泌到细胞外。
  2. (2) 原始菌株经紫外线诱变后,采用法将菌液接种在添加乳化油脂的固体培养基上进行培养获得单菌落,通过比较菌落周围,进行初步筛选。
  3. (3) 原始菌株经连续两次紫外线诱变,反复筛选,选出4株脂肪酶活性较高的变异菌株,在40℃、pH为7.5的条件下对其进行传代培养,以测定产脂肪酶能力的稳定性,结果如下表所示(酶活力单位:U/mL)。结果表明,产脂肪酶能力较稳定的两种菌株是

    菌株

    第一代

    第二代

    第三代

    第四代

    第五代

    Z1

    27.9

    25.4

    11.4

    12.1

    12.6

    Z4

    17.5

    13.7

    11.0

    6.0

    8.6

    Z6

    22.0

    22.5

    21.7

    23.0

    21.9

    Z8

    25.2

    24.5

    26.0

    25.0

    24.6

  4. (4) 科研人员测定了三种菌株在30〜55℃条件下的酶活性,以℃时的酶活性为100%,绘制相对酶活曲线如图1所示。进一步研究在50℃下三种菌株所产生的脂肪酶活性的热稳定性,结果如图2,可以得出结论:
大豆中含有大豆异黄酮,中药姜黄根茎中含有姜黄素。研究人员利用胰腺癌细胞悬液为材料进行了相应的实验探究。

备选材料和用具:姜黄素(用2%乙醇配制)、大豆异黄酮(用2%乙醇配制)、2%乙醇、0.9%NaCl溶液、胰腺癌细胞悬液、动物细胞培养液 、卡氏瓶、CO2培养箱、血细胞计数板、显微镜、流式细胞仪等。

  1. (1) 实验目的:                                                         
  2. (2) 完善实验思路:

    ①取卡氏瓶若干个,均分为4组,编号为A、B、C、D,每组设置多个重复样本;

    ②向上述各组加入适量且等量的胰腺癌细胞悬液和动物细胞培养液;

    ④在CO2培养箱中控制适宜条件培养一段时间后,用血细胞计数板测定各组总细胞数,用流式细胞仪测定凋亡的细胞数,计算胰腺癌细胞增殖率和凋亡率;

  3. (3) 实验结果:姜黄素和异黄酮都能抑制癌细胞的增殖,二者作用效果差异不大;姜黄素和异黄酮都能促进癌细胞凋亡,且姜黄素效果明显好于异黄酮;姜黄素和异黄酮合用时效果好于单独使用。请设计一个坐标系,并以柱形图的形式表示相应结果。(对照组的增殖率为100%,凋亡率为5%。)
  4. (4) 分析和讨论:

    ①姜黄素和异黄酮合用时对胰腺癌细胞增殖的抑制作用明显好于单独使用,最可能的原因是

    ②人体内癌细胞的凋亡是免疫的结果。

糖化酶,又称葡萄糖淀粉酶,它能把淀粉从非还原性末端水解ɑ-1,4-糖苷键产生葡萄糖,也能缓慢水解ɑ-1,6-糖苷键,转化为葡萄糖。多应用于酒精淀粉糖、味精、抗菌素、柠檬酸、啤酒等工业生产。糖化酶是由某菌种经深层发酵提炼而成。
  1. (1) 要获得高产糖化酶菌株,需要从含土壤中采集样品,制备成菌悬液,采用法在以为唯一碳源的培养基上对菌株进行初步筛选得到单菌落。若要选出透明圈直径与菌落直径比值大的高产菌株,还需要通过紫外线进行诱变处理,在诱变过程中要确定诱变的适当剂量,如(写出1点即可)。
  2. (2) 镇江香(陈)醋主要采用糯米为主料,精选优良菌种,经过淀粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵三个主要过程酿造而成的色、香、味俱佳的酿造陈醋。陈醋在生产中往往先进行酒精发酵的原因是。醋的风味与酿制过程中发酵的温度和时间、等有关。
发酵食品是中国传统食品中一个重要类别,承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列未经发酵的商品是(   )
A . 泡菜 B . 食醋 C . 豆腐 D . 酸奶
有同学发现生产面筋(小麦中的蛋白质)有时会产生大量的淀粉,这些淀粉可以用来生产葡萄糖、酒精和醋酸。下图是某位同学设计的利用淀粉的流程。结合所学知识回答以下问题:

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  1. (1) 酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是。为了节约成本,使酵母菌能重复使用,常采用法固定酵母细胞,不用另外两种方法的原因是
  2. (2) 固定化酵母细胞可以用海藻酸钠作为载体,在配置海藻酸钠溶液时为了防止发生焦糊,加热时要。如果实验制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,原因最可能是
  3. (3) 由酵母菌酒精发酵变成醋酸菌进行醋酸发酵,需要改变的条件是,原因是(答出两点)。
[生物-选修:生物技术实践]

工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程,利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。

回答下列问题:

  1. (1) 米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供
  2. (2) 米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖、大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和。米曲发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于(填“自养厌氧”*异养厌氧”或“异养好氧")微生物。
  3. (3) 在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于(填“真核生物“或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是(答出1点即可)。
探究土壤微生物对淀粉的分解作用

步骤一:将取自农田的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。

步骤二:另取两只烧杯,编号为甲、乙,放入等量淀粉糊。在甲烧杯中加入30mL土壤浸出液,乙烧杯中加入30mL蒸馏水。

步骤三:在室温(20℃左右)下放置7天后,分别取甲、乙烧杯中的溶液20mL,各放入两支试管中,分别编号为A1、A2 , B1、B2

步骤四:_____________________________________________________。

步骤五:观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。

请回答下列问题:

  1. (1) 在步骤四填上相应的文字。
  2. (2) 本实验的原理是
  3. (3) 如用玉米粒代替淀粉做实验材料,实验的过程就有改变。如想尽可能缩短实验时间,则对玉米粒处理的具体措施是
  4. (4) 土壤浸出液中的分解者和取样地土壤中的分解者还是有区别的,其中的推断之一主要是取样地土壤中的分解者的较多。
为了改善食品品质和色、香、味及防腐与加工工艺的需要,人们在食品中加入一些化学合成或天然物质,这类物质被称为食品添加剂,下列有关叙述错误的是(   )
A . 许多食品添加剂可以通过发酵工程生产,如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得 B . 食品工业中,常用的着色剂有 胡萝卜素,红曲黄色素等 C . 食品工业中,用来延长食品保质期的乳酸链球菌素、溶菌酶可通过发酵工程生产 D . 食品添加剂不能增加食品的营养
网传“酵素能够减肥、美颜”,某同学搜索“水果酵素”得到下面的信息:①酵素本义是酶的别称。②《酵素产品分类导则》中将酵素定义为:以动物、植物、菌类等为原料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性的产品。③把水果小块和水按比例放入容器,密封,注意容器内留下20%空间;至于阴凉处6个月后,过滤得到的滤液即为“酵素”。有关叙述不合理的是(   )
A . “酵素”中氨基酸、维生素等,是发挥功能的有效成分 B . 在酵素制作时容器内留下20%空间有防止发酵液溢出造成杂菌污染的作用 C . 由于水果酵素富含蛋白酶、脂肪酶,因此酵素被人体吸收后具有减肥功能 D . 发酵装置在阴凉处放置,需要间隔一定时间放气,后期间隔时间可适当缩短
啤酒是人类最古老的酒精饮料之一,以大麦芽、酒花、板栗花和水为主要原料发酵生产啤酒的流程如下,酒花、板栗花可以防腐并可使啤酒具有特殊风味。回答下列问题:

  1. (1) 大麦粉碎后经淀粉酶糖化会产生和葡萄糖等,经过滤后得到糖浆,后加入酒花和板栗花浸提液后进行煮沸的目的是。在主发酵过程中加入的啤酒酵母的代谢类型是
  2. (2) 酿酒的原理是(用反应式表示)。结合技术可使酵母菌重复利用、提高产物纯度。
  3. (3) 下图1和图2分别表示板栗花浸提液添加量和板栗花浸提液投入阶段对板栗花啤酒的影响,由图1可知,随着板栗花浸提液添加量的增加,酒精度变化较小,感官评分呈现的趋势。由图2可知,在麦汁煮沸阶段过早加入板栗花浸提液和在啤酒后酵阶段加入板栗花浸提液,板栗花啤酒口感和气味的协调性均主发酵前的接种阶段。

    注:图2中1~5分别为麦汁煮沸后10min,煮沸后30min、煮沸后50min,接种阶段和后发酵阶段。

  4. (4) 发酵过程中,杂菌可产生微量副产物是啤酒“上头”的原因之一,可采用法获得纯净的酿酒微生物,同时对活菌进行计数。
青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是()
A . 发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B . 可用深层通气液体发酵技术提高产量 C . 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D . 青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
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