2025届高考生物二轮复习【第1部分】大概念整合6限时规范训练13发酵工程(新教材)

限时规范训练(十三)发酵工程(限时：45分钟)一、选择题1．(2023·山东聊城三模)“煪(qiu)糜、糖化、发酵、压榨、陈储”是即墨老酒生产的五个环节。“煪糜”，将泡好的大黄米放入锅中不断添浆加温熬煮、搅拌而制成红棕色、铮亮、黏稠的粥；“糖化”，将煪好的糜降温到适当的温度后加入陈伏麦曲并不断搅拌，使其均匀的混合在一起；“发酵”，将糖化好的糜放上酵母发酵。下列说法错误的是()A．煪糜的主要目的是除去发酵产品中的杂菌，利于酵母菌繁殖B．糖化阶段降温的目的是防止杀死陈伏麦曲中的微生物C．发酵初期要适当提供O2，发酵过程中需调节pH并保持适宜的温度D．陈储有利于老酒中醇与酸发生反应，使酒更加芳香解析：A“煪糜”，将泡好的大黄米放入锅中不断添浆加温熬煮、搅拌而制成红棕色、铮亮、黏稠的粥，其目的是杀灭杂菌，使淀粉糊化，有利于酒曲的发酵，A错误；“煪糜”后，温度较高，通常需要进行冷却，再加入陈伏麦曲，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物，B正确；发酵初期要适当提供O2，让酵母菌进行有氧呼吸，增加酵母菌的数量，有利于活化酵母，发酵过程中需调节pH并保持适宜的温度，以免影响发酵，C正确；“陈储”是将榨出的酒放入罐内存放，有利于酒中醇与酸发生酯化反应，使酒更加芳香，D正确。2．(2023·山东威海二模)利用大豆与奶粉混合，经乳酸菌发酵后可制成酸豆奶，具体生产流程如图所示。下列说法正确的是()eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(大豆筛,选去杂)→\a\vs4\al(浸泡)→\a\vs4\al(磨浆)→\a\vs4\al(过滤)→\a\vs4\al(煮浆),全脂奶粉→溶解→过滤))混合→消毒→接种→发酵→产品A．醋酸菌能够在上述同样条件下将糖发酵生成乙酸B．消毒是指采用强烈的理化方法杀死培养基中包括芽孢和孢子在内的所有微生物C．上述发酵过程早期需要密封，后期需不断通入无菌空气D．发酵罐内发酵是该生产流程的中心环节，需随时检测培养液中微生物的数量和乳酸的浓度解析：D乳酸菌为厌氧细菌，而醋酸菌为严格的好氧细菌，因此上述同样的条件下，醋酸菌不能正常代谢，A错误；灭菌是指采用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，B错误；发酵用的菌种是乳酸菌，必须在厌氧环境下生存，故整个发酵过程中不能通入氧气，C错误；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，发酵过程中只在最初添加一次菌种，中途需要随时取样检测培养液中的微生物数量、产物浓度，以便了解发酵进程，D正确。3．(2023·广东深圳三模)利用马铃薯淀粉生产中产生的废渣为主要原料，添加麸皮、磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、硫酸镁等，以黑曲霉、白地霉和热带假丝酵母等多种真菌为发酵菌种，可生产单细胞蛋白饲料。下列说法错误的是()A．废渣能为菌种的繁殖提供碳源B．杂菌会增加单细胞蛋白的产量C．单细胞蛋白就是菌体本身D．所用培养基的pH最可能为酸性解析：B结合题干“利用马铃薯淀粉生产中产生的废渣为主要原料”，淀粉为有机物，故废渣能为菌种的繁殖提供碳源，A正确；杂菌的存在会影响目标菌种的数量，二者存在竞争关系，会导致单细胞蛋白的产量降低，B错误；许多国家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，即单细胞蛋白就是菌体本身，C正确；在培养霉菌时，需要将培养基调至酸性，结合题干“以黑曲霉、白地霉和热带假丝酵母等多种真菌为发酵菌种”可知，所用培养基的pH最可能为酸性，D正确。4．(2023·福建厦门二模)细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌(上层菌)，共同培养后，对上、下层菌计数得到如图结果。下列分析正确的是()A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理B．对上、下层菌计数时应采用稀释涂布平板法或显微镜直接计数C．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性D．野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势解析：C为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养皿、固体培养基等均需灭菌处理，A错误。对上、下层菌计数时，由于是对活菌进行计数(活菌才能分泌tcel蛋白和tcil蛋白)，故采用稀释涂布平板法，显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B错误。tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体，使野生型细菌X在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，但后者可以产生tcil蛋白，与乙组结果相比，野生型对tcel突变体基本没有竞争优势，甚至比甲组的竞争指数低，由此推测，tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确。由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。5．(2023·湖北武汉二模)野生型青霉菌能在基本培养基上生长，但其氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，在基本培养基上不能生长，只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，下列相关叙述正确的是()注：①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。A．图中①②④为完全培养基，③为基本培养基B．A操作的目的是提高野生型青霉菌的浓度C．B的操作是用接种环把菌液接种到②的表面D．经过程C培养后，可从③中挑取D进行纯化培养解析：A野生型青霉菌能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A正确；紫外线处理可以提高突变的频率，A操作紫外线照射的目的是提高突变菌株的浓度，即增加突变株的数量，B错误；B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C错误；从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落，故经过程C影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D错误。6．(2023·江苏盐城二模)如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种，已知所用培养基为“米曲汁乙醇碳酸钙培养基”——米曲汁1000mL、CaCO310g、95%乙醇30mL(灭菌后加入)，在该培养基上，醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列有关说法正确的是()A．图中器具、培养基都可用干热灭菌法灭菌B．②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型酵母菌C．①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/mLD．分离、计数的培养基需要用平板划线法至少制备3个解析：C干热灭菌法适合用于器具，培养基可用湿热灭菌法，A错误；图示过程为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种，②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型醋酸菌，B错误；根据最后三个培养皿的菌落数为75、80、88，平均数为81，可求出菌种浓度为81÷0.1×107＝8.1×109个/mL，故①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/mL，C正确；分离计数的培养基需要用稀释涂布平板法至少制备3个，平板划线法只能纯化不能计数，D错误。7．青霉素是人类发现的第一种抗生素，其工业化生产流程如图所示。下列叙述错误的是()A．青霉素具有杀菌作用，不需对发酵罐进行灭菌B．图中过程①、②都属于扩大培养，目的是增加菌种数量C．过程⑤常用的方法是过滤和沉淀，分离出的菌种可以再使用D．发酵过程中温度、pH、溶解氧可能发生变化，需及时调整或补充解析：A青霉素虽然具有杀菌作用，主要针对细菌起作用，真菌等其他类型的微生物可以继续生长，杂菌的存在会影响发酵的效果以及产品的品质，因此对发酵罐必须严格的灭菌，A错误；图中过程①、②属于扩大培养，进行培养液的更换，利于增加菌种数量，B正确；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，分离出的菌种具有生物活性，可以再使用，C正确；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，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，D正确。8．(2023·山东临沂二模)利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼，通过蒸熟、发酵、摊晒，然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中，主要利用黑曲霉发酵，经5～6个月日晒夜露，不断搅动酱缸里的酱，进行“捣缸”，待酱料完全熟化，再进行压榨过滤。下列说法正确的是()A．面粉中的淀粉和黄豆中的蛋白质均可为黑曲霉提供碳源和氮源B．“蒸熟”的目的是使原料中的蛋白质糊化，以利于黑曲霉正常生长繁殖C．发酵中添加的盐汤既可调节酱油的风味，又可抑制杂菌的生长D．黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味解析：C黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源，但淀粉的组成元素为C、H、O，故面粉中的淀粉可为黑曲霉提供碳源，但不能提供氮源，A错误；“蒸熟”使黄豆蛋白质变性，淀粉糊化，有利于后期发酵，同时起到杀灭附着在原料上的微生物的作用，B错误；发酵中添加的盐汤的目的主要是抑制杂菌的生长，同时也能调节酱油的风味，C正确；黑曲霉是一种好氧细菌，“捣缸”的目的是通风供氧，降低温度，混合均匀以利于黑曲霉进行有氧发酵，黑曲霉有复杂的酶系统，主要是蛋白水解酶等，可水解原料中的蛋白质为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味，D错误。9．常乳是母牛泌乳期一周后直到泌乳停止前一周这个时间段内分泌的乳汁。常乳中会有一定量的细菌存在。现研究小组检测常乳样品中细菌的总量(不考虑菌种)，流程如图，每个平板上接种菌液量为0.1mL。下列说法正确的是()A．制作上述平板时培养基要加入血清，细胞才能正常生长B．倒平板时将培养皿打开一条细缝，不要完全打开，防止杂菌污染C．按上述稀释涂布平板法，若三个平板上的菌落平均数为100个，则每毫升样品中细菌总数为1×107个D．食用常乳前，最佳的消毒方法是煮沸消毒解析：B制作上述平板时培养基不需要加入血清，细菌生长不需要动物血清，A错误；倒平板时将培养皿打开一条细缝，不要完全打开，防止杂菌污染，B正确；按上述稀释涂布平板法，若三个平板上的菌落平均数为100个，则每毫升样品中细菌总数为100÷0.1×105＝1×108个，C错误；食用常乳前，最佳的消毒方法是巴氏消毒，该方法不仅能杀死绝大多数微生物，而且还能避免常乳中的营养成分被破坏，D错误。10．研究小组欲从土壤中筛选某种抗生素产生菌，进行如下实验：首先将土壤样品充分稀释涂布在培养基上，待长出单菌落后，再将单菌落取出并移至涂布有S菌的培养基上，一段时间后观察结果如图所示。下列说法正确的是()A．涂布前必须使用清水对土壤样品进行充分稀释B．使用涂布器直接将菌液滴加并涂布到培养基表面C．有抑菌圈的菌落产生的抗生素能抑制S菌的生长D．抑菌圈的直径越大，说明菌落产生抗生素的能力就越强解析：C涂布前必须使用无菌水对土壤样品进行充分稀释，A错误；进行涂布平板操作前，先取0.1mL菌液滴加到培养基表面，再对涂布器进行灼烧灭菌，冷却后再用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，B错误；有抑菌圈说明该圈内S菌不生长，即有抑菌圈的菌落产生的抗生素能抑制S菌的生长，C正确；抑菌圈的直径与菌落的直径的比值越大，说明该菌落产生抗生素的能力越强，不能只看抑菌圈直径的大小，D错误。二、非选择题11．(2023·甘肃张掖二模)有机磷农药会造成严重的环境污染，并直接或间接地危害人类健康。某研究小组采取下列流程获取农药降解菌：从受农药污染严重的土壤中筛选分离具有优良性状的菌种→定向培育优良菌种→在此基础上进行诱变育种及构建工程菌。回答下列问题：(1)在采集的样品中，一般目的菌种在数量上并不占优势，为提高分离效率，可以先采用富集培养，即在培养基中加入________________，使所需要的微生物繁殖，形成数量上的优势，限制不需要的微生物的生长繁殖。磷在生物体内可以参与合成___________________(答出2种即可)等生物大分子。(2)富集培养并不能获得纯种农药降解菌，可以通过________________和________________的方法进行纯化。(3)为了进一步获得优良菌种，研究小组进行了诱变育种，诱变育种是指_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究小组进一步研究了碳源对有机磷农药降解率的影响，得到如下结果，从图中可以得出的结论有：____________________________________。解析：(1)分析题意可知，本操作目的是获取农药降解菌，故应在培养基中加入有机磷农药，以达到富集目的菌种的目的；磷在生物体内可参与合成DNA、RNA(元素组成都是C、H、O、N、P)等生物大分子。(2)富集培养并不能获得纯种农药降解菌，可以通过平板划线法和稀释涂布平板法进行农药降解菌的纯化。(3)诱变育种是指用物理或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。(4)由题图可知，与其他组别相比，蔗糖组的降解率最高，即以蔗糖为碳源时有机磷农药的降解率最高；且蔗糖浓度为1.60%时有机磷农药的降解率最高。答案：(1)有机磷农药DNA、RNA(2)平板划线稀释涂布平板(3)用物理或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种(4)以蔗糖为碳源时有机磷农药降解率最高；且蔗糖浓度约为1.60%时有机磷农药降解率最高12．2022年11月29日，第十三届中国泡菜食品国际博览会在四川眉山开幕，泡辣椒、泡萝卜和泡黄瓜等吸引了来自多个国家和地区参展商的眼球。请回答下列问题：(1)泡菜腌制的过程中，要注意控制的条件有_________________________(答出2点)等。(2)泡菜制作利用的是乳酸菌发酵，该过程发生在乳酸菌细胞的________________。在泡菜制作过程中，通常加入少量白酒，作用是___________________(答出2点)；一段时间后，泡菜坛中溶液量会增加，原因可能是___________________________________________________________。(3)已知分离纯化乳酸菌所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，某同学以新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌，分离纯化时应挑选出________________的菌落作为目的菌。研究发现，泡菜制作中添加适量的蔗糖能降低亚硝酸盐含量的峰值。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，请设计实验并写出实验思路：_____________________________________________________________。解析：(1)泡菜制作中，需注意控制食盐用量、温度、密封以及腌制的时间等，否则容易造成杂菌大量繁殖而导致亚硝酸盐增加，影响泡菜品质。(2)泡菜制作利用的是乳酸菌的无氧呼吸，其场所是细胞质基质。在制作泡菜过程中，通常加入少量白酒，可以抑制杂菌生长，同时也可调节泡菜的风味，增加泡菜的醇香感。由于泡菜制作过程中要加入一定量的食盐、白酒以及香辛料等，会导致蔬菜细胞失水，泡菜坛中溶液增加。(3)在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙，一方面可中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸，另一方面有利于对乳酸菌的识别和分离，分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为目的菌。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，自变量为蔗糖溶液的浓度，实验应遵循对照原则和单一变量原则，其主要思路为：将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组，每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液，其他条件相同且适宜，随后按照泡菜制作流程进行操作，定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量，观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值。答案：(1)腌制的时间、温度、密封和食盐的用量(2)细胞质基质抑制杂菌生长，调节泡菜的风味(增加泡菜的醇香感)外界溶液浓度高，蔬菜细胞渗透失水(3)具有透明圈将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组，每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液，其他条件相同且适宜，随后按照泡菜制作流程进行操作，定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量，观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值13．(2023·江西模拟)四环素(TCs，分子式为C22H24N2O8)是一种应用广泛的抗生素，为了减轻环境中大量残留的四环素类抗生素污染，某实验小组从生物肥料样品中分离得到一株具有降解四环素能力的菌株。回答下列问题：(1)培养基中的TCs能为TCs降解菌的生长繁殖提供________________，用于筛选鉴别TCs降解菌的培养基上还需要加入适量的琼脂，其作用是_______________________________________________________________