专题8 生物技术与工程 发酵工程-【金版教程】2025年高考生物大二轮刷题首选卷课件PPT（不定项版）

　　　　　　　　　　　　　 第一部分　专题训练 专题8　生物技术与工程 发酵工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ 对点 泡菜 发酵 老醋 发酵 微生物 培养 微生物分离纯化 微生物分离纯化 古法酿酒过程分析 微生物纯化 谷氨酸发酵 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 对点 酱油 酿造 微生物 分离 微生物分离纯化 微生物分离纯化 微生物分离纯化 酸豆奶发酵 酿酒 泡菜制作及菌种选育 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 1．(2023·山东，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　) A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3 解析：①煮沸盐水是为了杀灭盐水中的微生物，去除水中的溶解氧，冷却主要是为了防止杀死菜料表面的乳酸菌，A错误；②的主要目的是创造无氧环境，B错误；③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入，给泡菜坛内创造无氧环境，C正确；④检测到的亚硝酸盐含量变化是先增后减，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4 2．(2024·海口模拟)某品牌老醋的生产工艺流程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．图示的整个生产过程均需在有氧条件下进行 B．糖化过程中淀粉酶为淀粉的水解反应提供能量 C．该制作过程所利用的微生物主要有酵母菌和醋酸菌 D．为保证成品醋的品质，生产过程中需保持温度等条件不变 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 5 解析：图示生产过程，只有酒精发酵时需要无氧环境，而不是均需在有氧条件下进行，A错误；糖化过程，淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖的过程中，淀粉酶起催化作用，不提供能量，B错误；图示制醋过程中，酒精发酵用到酵母菌，醋酸发酵用到醋酸菌，C正确；酒精发酵最适温度为18～30 ℃，醋酸发酵最适温度为30～35 ℃，所以生产过程中需调节温度，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 6 3．(2023·山东，15)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脲酶的微生物 解析：不含氮源的平板可以用于固氮微生物的培养，A错误；平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌，B错误；接种后未长出菌落的培养基需要灭菌后再丢弃，以防污染环境，C错误；能合成脲酶(能催化尿素分解产生NH3，NH3可作为某些细菌生长的氮源)的微生物可以以尿素为氮源，其他微生物因缺乏氮源而无法生长繁殖，D正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 7 4．(2024·湖北黄冈模拟)如图是研究人员从土壤中筛选高效分解石油的细菌的过程示意图，有关叙述错误的是(　　) A．在配制步骤②、③的培养基时，应先调pH后高压蒸汽灭菌 B．步骤③的培养基是在牛肉膏蛋白胨培养基的基础上加入石油配制而成 C．步骤③纯化分解石油细菌的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞分裂形成的菌落 D．若要验证②培养基有选择作用，可在牛肉膏蛋白胨培养基中加入2 mL①中上清液作为对照 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8 解析：在配制培养基时，为防止杂菌污染，应先调pH后高压蒸汽灭菌，A正确；步骤③的培养基是以石油为唯一碳源配制而成的，B错误；步骤③纯化分解石油细菌的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞分裂形成的菌落，C正确；若要验证②培养基有选择作用，可在牛肉膏蛋白胨培养基中加入2 mL①中上清液作为对照，并比较菌落数目的多少，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 9 5．(不定项)(2024·湖北模拟预测)工业污水中含有的多环芳烃类化合物(仅含C、H元素)会造成农田土壤污染。研究人员按照如图所示的流程从受污染的农田土壤中分离得到能高效降解多环芳烃类化合物的细菌菌株。下列叙述正确的是(　　) A．甲、乙培养基中应以多环芳烃类化合物为唯一碳源 B．步骤①接种操作需要在酒精灯火焰附近进行 C．步骤②中应用涂布器从甲中蘸取菌液均匀涂布于培养基乙表面 D．步骤③中应从降解圈直径与菌落直径比值最大的菌落进行挑选 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10 解析：该研究的目的是从被多环芳烃类化合物污染的土壤中分离出高效降解多环芳烃类化合物的菌株，所以甲、乙培养基中应以多环芳烃类化合物为唯一碳源，A正确；为了能筛选出高效降解多环芳烃类化合物的菌株、防止杂菌污染，在进行步骤①培养的接种操作时，需要在酒精灯火焰附近进行，B正确；步骤②是采用涂布平板法接种并分离高效降解多环芳烃类化合物的菌株(目的菌)，应先用微量移液器从甲中取0.1 mL菌液滴加到培养基乙的表面，再用涂布器将菌液均匀涂布于培养基乙的表面，C错误；透明圈直径与菌落直径比值越大，说明目的菌降解多环芳烃类化合物的效果越好，因此步骤③应从降解圈直径与菌落直径比值最大的菌落进行挑选，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 11 6．(不定项)“古遗六法”中对黄酒酿造做了如下描述：黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得。下列叙述正确的是(　　) A．“黍米必齐”是指发酵原料需优良，为酵母菌发酵提供物质和能量 B．“曲蘖必时”是指制曲时应选择适宜的节气，确保酵母菌繁殖所需的温度等条件 C．“陶器必良”“火剂必得”均指需控制发酵过程的环境条件 D．通过上述过程酿出的鲜酒成分复杂，需经过滤、消毒等才可以罐装为成品销售 答案 解析：“黍米必齐”是指发酵原材料需优良，可为酵母菌发酵提供物质和能量，保证酵母菌正常的生命活动，A正确；“曲蘖必时”是指制曲时应选择适宜的节气，确保酵母菌繁殖所需的温度等条件，大多数酵母菌适宜的发酵温度为18～30 ℃，B正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12 7．(2024·云南三校实用性联考)微生物肥料是一类含有特定微生物经过工业化生产扩繁后加工制成的活菌制剂，应用于农业生产中能获得特定的肥料效应。回答下列相关问题： (1)微生物肥料中的有益微生物可分泌生长素、细胞分裂素等调节植物的生长发育。在植物体中，生长素主要合成部位是芽、________________________，合成原料是________。 (2)微生物肥料中的有益微生物还可以通过产生抗 生素等，提高植物抗病性。细黄链霉菌是我国用于生产 抗生素常见菌种，主要分布于土壤中。右图为研究人员 拟从土壤样品中分离该菌，并进行大量培养的操作流程。 (注：重铬酸钾能抑制其他细菌、真菌的生长，但不影响细黄链霉菌的生长。) 答案 幼嫩的叶、发育中的种子 色氨酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 13 a．要从土壤样品中分离出细黄链霉菌，除按照培养基配方配制培养基外，还需要添加_________________；培养基配制完成后需进行灭菌，灭菌是指_________________________________________________________________。 b．按步骤④进行划线纯化时，接种环在第二次及以后划线，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是________________________________________。 c．步骤⑤扩大培养的目的是____________________，之后接种到发酵罐内发酵，这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检查培养液中的________________________等(写出1点即可)，以了解发酵进程。 答案 重铬酸钾 使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 将聚集的菌种逐步稀释，以便获得单菌落 (快速)增加菌种数量 微生物数量、产物浓度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 14 8．图1为谷氨酸发酵装置示意图，所用培养基 中有豆饼水解液、玉米浆等，图2为谷氨酸产生机 理图。下列有关谷氨酸发酵的叙述，错误的是(　　) A．4为充气口，发酵过程需不断通入无菌空 气，说明谷氨酸发酵的菌体为异养需氧型微生物 B．培养基中包含多种天然物质，化学成分不确定 C．谷氨酸的发酵生产中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸 D．提高产物产量的关键是抑制菌体膜的通透性 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 15 解析： 4为充气口，发酵过程需不断通入无 菌空气，说明谷氨酸发酵的菌体需要在有氧条件 下才能发酵，是异养需氧型微生物，A正确；分 析题意可知，谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水 解液等，该培养基中包含多种天然物质，化学成 分不确定，B正确；谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要严格控制发酵液的pH：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N­乙酰谷氨酰胺，C正确；当谷氨酸过量时，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，导致谷氨酸的合成量减少，若细胞膜的通透性好，有利于代谢物分泌出来，避免了谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，会提高产物产量，故不能抑制菌体膜的通透性，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 9．酱油的酿造起源于我国，已有3000多年的历史。利用自然发酵法酿造酱油的流程如下：煮黄豆→冷却后在黄豆表面抹上一层面粉→制曲→加盐水制成酱醅→在烈日下曝晒、定期翻酱，进一步发酵。下列说法错误的是(　　) A．制曲就是利用大豆和面粉选择培养微生物，为制作酱油提供菌种 B．加盐水的主要目的是抑制产蛋白酶和淀粉酶的微生物的生长 C．定期翻酱能使酱醅和空气充分接触，同时抑制厌氧微生物的生长 D．豆瓣酱、腐乳等发酵食品和调味品的制作也能利用自然发酵法 答案 解析：产蛋白酶和淀粉酶的微生物是酿造酱油的主要菌种，加盐水的目的是抑制除这些微生物外的其他微生物的生长，B错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10．(2024·厦门模拟)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图为以野生型菌株为材料，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程图，数字代表培养基，A、B、C表示操作步骤。下列有关说法正确的是(　　) A．野生型大肠杆菌能够合成所需的全部氨基酸，因此培养基中无须提供氮源 B．①②④培养基中需添加赖氨酸，而③培养基中不能添加赖氨酸 C．需将①中的菌液适当稀释后，用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种 D．从④培养基中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需突变株 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 解析：野生型大肠杆菌菌株虽然能合成所需的全部氨基酸，但培养基中仍需提供氮源，A错误；题图中①②④中突变株也能生长，需添加赖氨酸，③中只有野生型菌株能生长，不能添加赖氨酸，B正确；需将①中的菌液适当稀释后，用微量移液器取0.1 mL菌液加入平板，再用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面，C错误；甲在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明甲是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程原位影印及培养后，可从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 19 11．(2024·广东联考模拟)土壤中重金属铬 (Cr6＋)污染对植物的影响较大，并可通过食物 链富集进入人和动物体内，危害人畜健康。科 研人员期望通过实验筛选出对重金属Cr6＋污染 具有耐受性和修复能力的细菌，实验流程如图 所示。下列分析错误的是(　　) A．处理A、培养基甲和培养基乙需要添加重铬酸钠等使Cr6＋达到一定浓度 B．培养Ⅰ能筛选耐受Cr6＋的菌株，培养Ⅱ能筛选修复Cr6＋污染能力强的菌株 C．固体培养基和液体培养基在成分上的主要差异是前者添加了琼脂 D．接种工具、培养基和培养皿等工具与材料都需要进行湿热灭菌 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 20 解析：进行处理A之前为无重金属污染的 土壤，需要向土壤中添加重铬酸钠使Cr6＋达到 一定离子浓度，来创造有利于该微生物生长的 环境，培养基甲、乙要用于筛选或研究对重金 属Cr6＋具有耐受性和修复能力的细菌，也需 要添加重铬酸钠使Cr6＋达到一定离子浓度，A 正确；培养Ⅱ用于进一步筛选耐铬菌株中对土壤中Cr6＋的污染修复能力强的菌株，B正确；固体培养基和液体培养基在成分上的主要差异是前者添加了琼脂作为凝固剂，C正确；接种工具一般用灼烧灭菌，培养基需要高压蒸汽灭菌，培养皿等一般用干热灭菌，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 21 12．(不定项)酿酒酵母菌种的性能是决定果酒品质的重要因素。如图表示从土壤中筛选酿酒酵母的过程。下列叙述不正确的是(　　) A．图示接种方法为稀释涂布平板法，据结 果推测1 g土壤中实际酵母菌数最多为1.6×106个 B．分离、纯化酵母菌时，还可采用平板划 线法且该方法也需要进行③步骤操作 C．获得酿酒酵母纯培养物的关键是防止杂菌污染，故应对土壤、培养基及用具进行灭菌 D．进行步骤⑤时，应用液体培养基培养④中的酵母菌，并检测酵母菌的数量和酒精含量 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 22 解析：图示接种方法为稀释涂布平板法，涂布平板的稀释度为104，据结果(④中有16个黑点)推测1 g土壤中酵母菌数＝16÷0.1×104＝1.6×106，该方法估算值低于真实数值，故1 g土壤中实际酵母菌数最少为1.6×106，A错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 23 13．(2023·北京，16)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供_______________和维生素等。 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊(如图)，表明_______________________________________________。 答案 碳源、氮源 A菌通过增殖长成菌落均匀分布在培养基表面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 24 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证。 主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。 稀释 答案 溶菌圈 答案：假设P菌通过分泌溶菌物质破坏A菌。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 25 解析： (1)蛋白胨可以为细菌生长提供碳源、氮源和维生素等物质。 (2)固体培养基接种A菌后，A菌增殖长成菌落，使培养基表面变浑浊。 (3)分离具有溶菌作用的细菌可采用稀释涂布平板法，接种之前要先将湖泊水样稀释，接种后才能长成单菌落便于分离。能溶解A菌的菌落周围会生成溶菌圈。 (4)可用离心机将含P菌的菌液离心，若P菌能分泌溶菌物质，溶菌物质应在上清液中。用圆形滤纸小片蘸取上清液，放在接种了A菌的培养基上，若滤纸片周围出现抑菌圈，说明假设成立。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 26 14．(2024·北京东城模拟)近年来发酵酸豆奶的营养价值和独特风味已得到消费者的认可。下图是酸豆奶的生产工艺流程，利用大豆与奶粉混合，经乳酸菌发酵制成的酸豆奶，不但具有动、植物蛋白的双重营养，还能有效缓解牛奶资源的匮乏。下列相关分析不合理的是(　　) A．在两者混合液中加入适量的葡萄糖有利于发酵的进行 B．巴氏消毒在杀死大部分微生物的同时不破坏营养成分 C．发酵过程早期需密封，后期需不断地通入无菌空气 D．一定范围内，随着发酵时间的增加，酸度会逐渐增加 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 27 解析：在两者混合液中加入适量的葡萄糖(碳源)有利于乳酸菌的繁殖，从而利于发酵的进行，A正确；巴氏消毒在杀死大部分微生物的同时不破坏营养成分，常用于牛奶的消毒，B正确；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；一定范围内，随着发酵时间的增加，乳酸的含量会不断增加，故发酵液的酸度会逐渐增加，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 28 15．(不定项)(2024·河北，18，改编)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是(　　) A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌 C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行 D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 29 解析：酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等，传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的，A正确；发酵池是泥质老窖，多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物，窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌，B正确；从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在有氧环境中进行，因为酵母菌在有氧条件下可大量繁殖，C错误；谷物中含有大量淀粉，用谷物原料发酵形成酒糟的过程中，有淀粉分解形成糖浆的过程，因此，从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 30 16．泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程 中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣 小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到右图。 (1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的 是________________。乳酸菌发酵第一阶段的产物 有____________________。 (2)据图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者____________________________；pH呈下降趋势，原因是____________。 创造无氧环境 答案 丙酮酸、[H]、ATP 亚硝酸盐含量已接近最低水平 乳酸积累 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 31 (3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(5%～20%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 32 答案：结果记录表 亚硝酸盐含量(单位：mg/kg) 注：其他合理答案也可。 推测实验结论： ①用“优选”乳酸菌制作泡菜，亚硝酸盐含量更低。 ②最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间。 答案 食盐浓度(%) 乳酸菌 发酵时间(d) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 普通 优选 10 普通 优选 15 普通 优选 20 普通 优选 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 33 解析：(1)由于乳酸菌是厌氧细菌，制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是隔绝空气，创造无氧环境。乳酸菌发酵第一阶段的产物是丙酮酸、[H]和ATP。 (2)据图可知，8天后的泡菜中亚硝酸盐含量低，更适于食用。制作泡菜过程中，由于乳酸的积累，pH呈下降趋势。 (3)该实验的目的是比较“优选”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定最适条件，自变量为菌种类型、食盐浓度、发酵时间，故表格的设计要体现不同时间不同食盐浓度下两种乳酸菌的亚硝酸盐含量的差异。实验结论应是“优选”乳酸菌制作的泡菜中亚硝酸盐含量更低，并确定亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 34 　　　　　　　　　　　　　 R eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(大豆筛选去杂→浸泡→磨浆→过滤→煮浆,　　　　　　全脂奶粉→溶解→过滤))→混合→巴氏消毒→接种→发酵 $$