2025年高考生物总复习专项训练：发酵工程

专练101发酵工程

1.[2023•山东卷]平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（）

A.不含氮源的平板不能用于微生物培养

B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒

C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃

D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成酥酶的微生物

答案：D

解析：不含氮源的平板可用于固氮菌的培养，A错误；平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中，然

后在火焰上灼烧灭菌，这种操作属于灭菌，不属于消毒，B错误；使用后的培养基即使未长出菌落也要在

丢弃前进行灭菌处理，不能直接丢弃，以免污染环境，C错误；腺酶可以催化尿素分解，在以尿素为唯一

氮源的平板上，能合成腺酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖，但是不能合成腺酶的微生物

因缺乏氮源而无法生长，因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成腺酶的微生物，D正确。

2.[2024・湖北卷]制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋

的发酵。下列叙述错误的是（）

A.食用醋的酸味主要来源于乙酸

B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存

C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶

D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内

答案：D

解析：醋酸菌是好氧细菌，当。2、糖源都充足时，能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸；当缺少糖

源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为乙酸。乙酸有酸味，因此，食用醋的酸味主要来源于乙酸，

A正确。醋酸菌是好氧细菌，不适宜在无氧条件下生存，B正确。当缺少糖源时，醋酸菌直接将乙醇转化为

乙醛，再将乙醛转变为乙酸，因此，醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确。醋酸菌为原核生物，

其不含有线粒体，D错误。

3.下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法，错误的是（）

A.因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离

B.测定土壤中不同微生物的数量，选用的稀释范围不同

C.若得到了3个或3个以上菌落数目在30〜300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落

的计数

D.牛肉膏蛋白陈培养基的菌落数目明显小于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌

落

答案：D

解析：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目，A正确；土壤中不同类型的微生物的数量不同，

因此在测定其数量时，选用的稀释范围也不同，B正确；实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进

行培养，以保证获得菌落数在30〜300的平板，C正确；将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白陈培养基

上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，从而说明选择培养基的筛选作用，D错误。

4.[2024•山东卷]在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决

定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内镂离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成

途径的反馈抑制。下列说法错误的是()

A.相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢

B.发酵中期添加一定量的硫酸镂可提高柠檬酸产量

C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长

D.发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品

答案：D

解析：在氧气充足的条件下，黑曲霉可以利用糖类发酵产生柠檬酸，在相同菌体密度下，菌球体越大，

越不容易获得氧气，柠檬酸产生速率越慢，A正确。由题目所给信息“菌体内核离子浓度升高时，可解除

柠檬酸对其合成途径的反馈抑制”可推出发酵中期添加一定量的硫酸铁可提高柠檬酸产量，B正确。大部

分细菌适合在中性或弱碱性环境中生存，发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长，C正确。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。柠檬酸属于代谢物，

故D错误。

5.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。下列说法错误的是

()

A.分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节

B.发酵工程可用诱变育种、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养

C.在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途

径

D.通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂，也可制成微生物饲料

答案：A

解析：发酵是发酵工程的中心环节，A错误；从诱变育种个体中筛选、通过基因工程定向改造等可以

选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养，B正确；在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响

微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径，比如厌氧菌需要提供无氧环境；有氧时酵母菌进行有氧

呼吸，无氧时酵母菌进行酒精发酵，C正确；单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量微生物菌体，例如

用酵母菌生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂；也可在青贮饲料中添加乳酸菌，提高饲料品质，D正确。

6.[2023•辽宁卷]细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样

器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/n?）。下列叙述错误的是（）

A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理

B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置

C.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值

D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高

答案：D

解析：为防止杂菌感染，接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌，对实验操作者的双

手进行消毒，A正确；纯化培养时，为防止冷凝水污染培养基和水分蒸发，平板应倒置放入恒温培养箱中

培养，B正确；微生物计数时在同一稀释度下，应至少对3个菌落数目在30〜300的平板进行计数，以确

保实验的准确性，C正确；使用稀释涂布平板法对微生物计数，数值往往偏小，原因是当两个或多个细胞

连在一起时，在平板上只能观察到一个菌落，D错误。

7.回答下列与细菌培养相关的问题。

（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是（填“蛋白膝”“葡萄糖”

或“NaNCh”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是

硝化细菌在没有碳源的培养基上（填“能够”或“不能”）生长，原因是

（2）用平板培养细菌时一般需要将平板（填'到置”或“正置”）o

（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不

同种的微生物，原因是______________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的

微生物。

答案：（1）蛋白陈不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的C02作

为碳源

（2）倒置

（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征

（4）灭菌

解析：（1）细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等，蛋白陈能同时提供碳源、氮源，葡萄糖提供碳

源，NaNCh不能提供碳源，可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同，故制备培养基时需要

根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌，可以利用空气中的C02作为碳源，故

硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。（2）为防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染，用平板培养细

菌时一般需将平板倒置。（3）在一定培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征，如特定的形状、

大小、颜色、隆起程度等，所以依据菌落的特征，可以初步区分不同种的微生物。（4）为防止污染环境，使

用后的培养基丢弃前要经过灭菌处理，以便杀死丢弃物中所有的微生物。

8.［2023•全国乙卷］某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先

将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆

堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图

所示。

浸润、接种菌T清水淋洗

粉碎

的秸秆

鲤理乙醇

回答下列问题。

（1）在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是

（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成

分，氮源的主要作用是______________________________________________

___________________________________________________________________________（答出［点即可）。

通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要

注意的事项有______________________________________________________

____________________________________________________________________________（答出2点即可）。

（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的

是=但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是-发酵液

中的乙醇可用溶液检测。

（4）本实验收集的淋洗液中的可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇

相比，本实验中乙醇生产方式的优点是

答案：（1）菌T能够分泌纤维素酶

（2）为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）①把锅内的水

加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa,

温度为121℃的条件下，维持15〜30min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对

流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10~

12min

（3）制造无氧环境排出二氧化碳酸性重铭酸钾

（4）葡萄糖节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广

解析：（1）菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种

菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。（2）培养基的主要成分：水、碳源、氮源、

无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷

脂）。高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭。

如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导

致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下，维持15〜30min；

③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；

④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10〜12min,否则锅内蒸气压力突然降低，

液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使容器破裂。（3）酒精的生产原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将

酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要

目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵

进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重铅酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。（4）

与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不

污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。

9.某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养

法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。

实验所用的培养基成分如下。

培养基I：K2HPO4，MgSO4,NH4NO3,石油。

培养基n：K2HpO4，MgSO4,石油。

操作步骤：

①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基I中培养，得到A、B菌液；

②液体培养基I、II中添加琼脂，分别制成平板I、II,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。

回答下列问题。

(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是=培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,

氮源在菌体内可以参与合成(答出2种即可)等生物大分子。

(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N)个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是

(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板I、II进行实验,结果如表所示(“+

表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“一”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是

透明圈大小

菌株

平板I平板II

A+++++

B++—

(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是

理由是。

答案：⑴石油蛋白质、核酸(2)2"No(3)将含等量A、B的菌液分别接种到平板I、II的甲、乙两

孔中，分析A、B菌株在有无NH4