微专题52 传统发酵技术与发酵工程-【高考领航】2025年高考生物一轮复习微专题速练

第九单元　生物技术与工程 微专题52　传统发酵技术与发酵工程 1．我国有历史悠久的传统发酵技术，以此为基础发展起来的发酵工程实现了发酵食品、药物等工业化生产，极大地改善了人们的生活。下列相关叙述错误的是(　　) A．腐乳的鲜味来源于毛霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质的分解 B．利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂 C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗 D．发酵是指在无氧的条件下，利用微生物代谢将原料转化为人类所需要的产物的过程 2．传统发酵食品的制作在我国具有悠久的历史，下列关于制作传统泡菜的说法正确的是(　　) A．制作泡菜利用了乳酸菌发酵产生的乳酸和CO2 B．制作泡菜时加入“陈泡菜水”可以缩短发酵时间 C．为保证泡菜坛内的无氧环境，腌制时应尽量将泡菜坛装满 D．为防止杂菌污染，腌制时要多放盐并将盐水与食材一同煮沸 3．《书经》中的“若作酒醴，尔惟曲糵”提到酿酒必须要用酒曲。酒曲是以谷物为原料，破碎加水压制而成的。酒曲富含酵母菌和霉菌等多种微生物，经水浸泡活化后投入蒸熟的米即可用于酿酒。下列相关说法错误的是(　　) A．谷物为酒曲中的微生物提供了多种营养物质 B．酿酒过程中，米蒸熟后要冷却后才能加入酒曲 C．酿酒过程中，发酵液中的pH保持稳定不变 D．酒曲中的酵母菌通过无氧呼吸将原料中的糖转化为酒精 4．我国是世界啤酒生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，如图是“精酿”啤酒生产流程示意图。下列说法错误的是(　　) A．大麦发芽释放的淀粉酶可参与糖化过程 B．碾磨有利于淀粉酶与淀粉充分接触，提升反应速率 C．蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 D．当发酵液中的糖分消耗完全后，酵母菌的发酵才会终止 5．某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是(　　) A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理 B．酒精为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大 C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压 D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵 6．(不定项)有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关(如图)，下列有关叙述正确的是(　　) A．食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成越快，亚硝酸盐含量峰值出现得越早 B．取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入 C．臭味的产生可能与取食过程中带入坛内杂质类物质有关 D．所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌 7．(不定项)图甲是传统发酵技术的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述中，错误的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 A．甲装置既可用于果醋的制作，也可用于果酒的制作 B．使用甲装置制作果醋时，要打开阀a，关闭阀b C．制作果酒和果醋的过程中，发酵液的pH都会降低 D．过程③和④都需要氧气的参与，但反应场所不同 8．中国对杏树的栽培已有两千年以上的历史，但对杏果的利用一直停留在鲜食果肉或杏仁上。研究人员不断创新开发，成功酿制出杏果酒，其色泽淡黄、果香浓郁、营养丰富；检测发现果酒中黄酮达20%，是目前天然可食植物制品黄酮含量最高的饮品，有抗癌防衰老的性能，突出的功能型饮品。回答下列问题： (1)杏果酒酿制利用的微生物是____________。发酵生产果酒的过程中，每隔一段时间要进行放气操作，其主要目的是________________________________。在制作杏果酒中绝大多数其他微生物生长受到抑制的原因是__________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)酿制杏果酒时，需要将温度控制在18～30 ℃，温度过高和氧气逸入会导致杏果酒容易变酸，原因是___________________________________。 (3)在葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣)。为了解皮渣中微生物的数量，取10 g皮渣加入90 mL无菌水，混匀，用________(填一种实验仪器)将0.1 mL稀释液均匀接种于培养基表面。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为66、75和72，则每克皮渣中微生物数量为________个。 (4)某同学在制作杏醋时，加入醋酸菌液过程中有可能混入乳酸菌(不考虑其他杂菌)。从培养条件的角度分析，请用稀释涂布平板法设计实验，检测是否混入了乳酸菌(注：乳酸菌和醋酸菌的菌落形态相似)。写出大体实验思路并预测实验结果：______________________________________________。 9．Ⅰ.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。 (1)如图所示，在米曲霉发酵之前挑选的大豆的标准是________________。 发酵池发酵阶段加入食盐的目的是_______________________________。 (2)发酵池的底部随着时间的延长，酒味愈浓，产生酒精的反应式为________。 (3)米曲霉发酵过程需要通入空气，提供营养物质并搅拌，由此判断米曲霉属于________微生物。 Ⅱ.由于某种原因，人类消耗了大量的一次性口罩，这些口罩不及时处理会对环境造成一定的污染。某科研人员欲筛选出能高效降解一次性口罩(主要成分是由C、H两种元素组成的聚丙烯纤维)的细菌，设计了如图所示的流程。回答下列问题： →→→→ (4)分离纯化聚丙烯纤维降解菌时，为了使培养皿上出现的菌落尽可能都是单菌落，应采用的接种方法是_________________________________________。 (5)将分离纯化得到的不同菌种分别接种到鉴别培养基上，鉴别培养基以____________________为唯一碳源，并加入了能与之结合的显色染色剂。设不同菌种的菌落面积为s，菌落周围透明圈的面积为S，那么，选择S/s的比值__________的菌落，就是能高效降解一次性口罩的目的菌群。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第九单元　生物技术与工程 微专题52　传统发酵技术与发酵工程 1．D　腐乳制作过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉，主要是利用这些微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，A正确；用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用，B正确；一种生产乙型肝炎疫苗的方法就是将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产，可以大大提高生成效率，C正确；发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，不一定是无氧呼吸，D错误。 2．B　泡菜发酵时的菌种是乳酸菌，乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳，A错误；在泡菜制作时加入“陈泡菜水”相当于增加了泡菜中乳酸菌的含量，因此，可以缩短发酵时间，B正确；泡菜腌制时装至八成满，再注入配置好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境，C错误；腌制时温度和食盐用量应适宜，且盐水需要煮沸，防止杂菌污染，食材一般不需煮沸，D错误。 3．C　谷物为酒曲中的微生物提供了糖类等多种营养物质，A正确；酿酒过程中，米蒸熟后要冷却后才能加入酒曲，避免因温度过高使酵母菌死亡，B正确；由于呼吸作用产生的二氧化碳溶于发酵液，酿酒过程中，发酵液中的pH逐渐减小，C错误；酒曲中的酵母菌通过无氧呼吸将原料中的糖转化为丙酮酸，再将丙酮酸转化为酒精和二氧化碳，D正确。 4．D　糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子的过程，因此大麦发芽释放的淀粉酶可参与糖化过程，A正确；碾磨过程有利于大麦中淀粉酶的释放，从而使淀粉酶与淀粉充分接触，促进淀粉分解，提升反应速率，B正确；蒸煮过程中淀粉酶的活性丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；在缺氧、酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，但随着无氧呼吸过程中酒精含量的增多，酵母菌的生长受到抑制，因此酵母菌发酵过程未必待糖分消耗完全后才会终止，D错误。 5．B　利用酵母菌进行酒精发酵时，一般将温度控制在18～30 ℃，因此夏季生产果酒时，需要对罐体进行降温处理，A正确；发酵过程中，进气口阀门应该关闭，以保证发酵罐的无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B错误；正常发酵过程中，由于酵母菌进行无氧呼吸产生CO2，所以发酵罐内的压力增大，高于大气压，C正确；葡萄酒的发酵过程消耗葡萄糖，所以可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。 6．BCD　从图中可以看出，亚硝酸盐含量上升最快的是食盐浓度为5%时，其峰值出现最早，当食盐浓度上升到7%时，亚硝酸盐含量上升相对较慢，A错误。 7．B　甲装置中，阀a控制进气，阀b控制排气，该装置既可用于果醋的制作，也可用于果酒的制作，A正确；醋酸菌是好氧细菌，其进行乙酸发酵时也会产生二氧化碳，因此使用甲装置制作果醋时，要打开阀a和阀b，B错误；制作果酒过程中产生的二氧化碳和制作果醋过程中产生的乙酸都会使发酵液的pH下降，C正确；过程③和④都需要氧气的参与，但反应场所不同，前者在线粒体中进行，后者在细胞质基质中进行，D正确。 8．解析：(1)酵母菌无氧呼吸产生酒精，所以杏果酒酿制利用的微生物是酵母菌。放气操作是为了排出发酵过程中产生的二氧化碳。在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数其他微生物都无法适应这一环境而受到抑制，所以在制作杏果酒中绝大多数其他微生物生长受到抑制。(2)较高温度的有氧环境有利于产酸的杂菌生长，所以酿制杏果酒时，需要将温度控制在18～30 ℃，无氧环境。(3)稀释涂布平板法需要用涂布器接种微生物。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为66、75和72，则三个平板中平均菌落数为(66＋75＋72)÷3＝71，每克皮渣中微生物数量为71÷0.1×104＝7.1×106(个)。(4)由于乳酸菌是厌氧菌，醋酸菌是好氧菌，所以检测是否混入了乳酸菌的实验思路及预期实验结果为：用稀释涂布平板法制备该醋酸菌液的若干平板，将平板置于无氧环境下继续培养，观察平板上的菌落情况，若平板上有菌落形成则说明混入乳酸菌；反之，则没有混入乳酸菌。 答案：(1)酵母菌　排出发酵过程中产生的二氧化碳　在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数其他微生物都无法适应这一环境而受到抑制　(2)较高温度的有氧环境有利于产酸的杂菌生长 (3)涂布器　7.1×106　(4)实验思路用稀释涂布平板法制备该醋酸菌液的若干平板，将平板置于无氧环境下继续培养，观察平板上的菌落情况，预期实验结果，若平板上有菌落形成则说明混入乳酸菌；反之，则没有混入乳酸菌 9．解析：(1)选用颗粒饱满、无霉变、无虫蛀、无伤痕的大豆，淘洗后用清水浸泡至豆粒表面刚呈涨满状、液面不出现泡沫。捞起，沥干水分，用水反复冲洗，除净泥沙；加入食盐可以杀菌，也可以调味。(2)无氧呼吸产生酒精，反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2。(3)需要通入空气，说明米曲霉为好氧(需氧)微生物。(4)稀释涂布平板法将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内，容易得到单菌落。(5)欲筛选出能高效降解一次性口罩的细菌，口罩主要成分是由C、H两种元素组成的聚丙烯纤维，因此培养基应以聚丙烯纤维为唯一碳源；菌落周围透明圈是聚丙烯纤维被降解而形成的，S/s的比值越大，说明细菌降解效果越好，符合要求。 答案：(1)颗粒饱满、无霉变、无虫蛀、无伤痕　调味、杀菌 (2)C6H12O62C2H5OH＋2CO2　(3)好氧(需氧)　(4)稀释涂布平板法　(5)聚丙烯纤维　较大 学科网（北京）股份有限公司 $$