第37讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用（专项训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第37讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用 目录 01 课标达标练 【题型一】 传统发酵技术的应用 【题型二】 发酵工程的基本环节 02 能力突破练（新情境+新考法+新角度） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 传统发酵技术的应用 1．（2025·北京朝阳·二模）应用传统发酵技术可制作多种食品。下表相关叙述中，错误的是（　　） 选项 食品名称 操作 目的 A 馒头 加入前一次发酵保存的面团 接种酵母菌 B 果醋 将发酵液置于30～35℃环境中 为醋酸菌提供适宜的生长温度 C 果酒 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 为酵母菌的有氧呼吸提供氧气 D 泡菜 使用的盐水需煮沸处理过 减少杂菌污染 A．A B．B C．C D．D 2．（24-25高三上·北京西城·期末）酵母菌是高中生物学实验常用的材料，下列实验中，需要使用显微镜的是（    ） A．探究培养液中酵母菌种群数量的变化 B．利用天然酵母菌制作葡萄酒 C．探究酵母菌细胞的呼吸方式 D．用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养 3．（24-25高三上·北京顺义·期末）中国是酿酒历史最古老的国家之一，家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程均需要（    ） A．利用醋酸菌无氧呼吸的原理 B．接种人工选育的单一菌种 C．为发酵过程提供适宜的温度 D．对发酵产物进行分离和提纯 4．（24-25高三上·北京朝阳·期中）酿酒酵母常用于果酒制作。关于酿酒酵母的表述，错误的是（    ） A．含有蛋白质和磷脂 B．核糖体的形成与核仁有关 C．可以进行有丝分裂 D．在线粒体基质中产生酒精 5．酱豆的制作要经过两次发酵。第一阶段以大豆为主要原料，利用毛霉和曲霉等的作用分解大豆蛋白。第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主，进行乳酸发酵。下列叙述错误的是（    ） A．毛霉产生的蛋白酶能催化分解大豆蛋白，产生易消化的小分子肽和氨基酸 B．第一阶段在无氧条件下发酵时适度保湿，有利于霉菌的菌丝生长 C．加入一定量的食盐、生姜、蒜瓣和其他香辛料能防腐杀菌、调制风味 D．第二阶段会产生乳酸和亚硝酸盐，乳酸积累会导致发酵体系的pH降低 6．（2024·北京丰台·二模）原浆苹果醋的简要工艺流程为：苹果采摘→挑选清洗→破碎榨汁→酵母发酵→醋酸发酵→陈酿2年左右。下列有关叙述正确的是（　　） A．酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵 B．工艺流程中的“酵母发酵”发生在苹果细胞的细胞质基质中 C．酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低，与酿酒制作过程中相反 D．醋酸发酵阶段中释放的CO2是由醋酸菌的线粒体基质释放的 7．（2024·北京朝阳·一模）酵母菌作为模式生物被广泛地用于科学研究。下列中学生物学实验中，酵母菌作为实验材料使用正确的是（　　） A．利用酵母菌进行无氧发酵制作酸奶或泡菜 B．固体培养基培养酵母菌研究种群数量变化 C．利用酵母菌探究细胞呼吸是否都需要氧气 D．观察酵母菌细胞内叶绿体和细胞质的流动 8．（2024·北京西城·一模）科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（    ） A．可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B．可通过稀释涂布平板法纯化菌株 C．根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D．有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力 9．（2024·北京丰台·一模）以下实验操作能达成所述目标的是（    ） A．用淀粉、淀粉酶、碘液探究pH对酶活性的影响 B．用平板划线法对培养的微生物进行分离和计数 C．用次氯酸对外植体进行消毒可杜绝微生物污染 D．制作腐乳时向豆腐接种毛霉可以加快发酵进程 10．（23-24高三上·北京朝阳·期末）在食醋酿造的酒精发酵阶段，除了酒精含量显著增加外，乳酸、乙酸等有机酸含量也略有增加。检测不同阶段发酵醪液（加入了酒曲的原料和水）中细菌的相对丰度（数量占比），结果如图。 相关说法错误的是（    ） A．酒曲可为发酵提供产生酒精的微生物 B．食醋酒精发酵阶段需提供无菌空气 C．解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受力 D．细菌的丰度变化会影响食醋的风味 题型二 发酵工程的基本环节 1．（2025·北京通州·模拟预测）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉索杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。关于青霉索的工业化生产过程叙述错误的是（　　） A．青霉素有杀菌作用发酵罐不需灭菌 B．深层通气液体发酵技术可提高产量 C．高产菌株扩大培养后接种到发酵罐中 D．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 2．（24-25高三上·北京西城·期末）单细胞蛋白即微生物菌体，是一种新型的蛋白质来源，利用发酵工程能提高其产量和品质。下列工艺流程中不合理的是（    ） A．可通过诱变育种等手段获得优良菌种 B．培养基和发酵设备均需高温消毒 C．发酵过程需控制合适的温度和pH D．采用过滤、沉淀、干燥等方法获得菌体 3．（24-25高三上·北京顺义·期末）中国是酿酒历史最古老的国家之一，家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程均需要（    ） A．利用醋酸菌无氧呼吸的原理 B．接种人工选育的单一菌种 C．为发酵过程提供适宜的温度 D．对发酵产物进行分离和提纯 4．（2024·北京海淀·二模）乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是（　　） A．乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者 B．利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值 C．以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率 D．使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染 5．（2024·北京朝阳·二模）糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。 注：20h后根据发酵状态进行陆续补料 以下叙述错误的是（    ） A．前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖 B．仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长 C．20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关 D．可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高 6．（2024·北京房山·一模）透明质酸（HA）是关节滑液的主要成分，若HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌获得几种工程菌生产HA，几种工程菌所产生的HA产量和分子量如下图，相关说法不正确的是（    ） A．应选择工程菌株3进行扩大培养 B．工程菌接种前需要扩大培养 C．接种工程菌前培养基需要灭菌 D．发酵过程需要及时检测温度和pH 7．（2023·北京平谷·一模）木质纤维素水解产物为葡萄糖和木糖。研究者筛选出能利用木糖发酵的酿酒酵母菌株YB，YB能利用可再生木质纤维素生产乙醇，在木质纤维素酶解液的培养基中接种YB进行发酵，得到如下结果： 以下分析错误的是（    ） A．生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖 B．0-24h之间，木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖 C．可以采用平板划线法统计YB菌株的数量 D．发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气 8．（23-24高三上·北京海淀·期末）嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌 B．高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长 C．培养液上清循环利用，有利于节约物质和能量 D．发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA 9．（23-24高三上·北京东城·期末）我国利用微生物发酵制作酱油的历史悠久，如图是通过发酵制作酱油的流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源 B．为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟后趁热立即加入米曲霉 C．米曲霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸 D．发酵过程中加盐不仅可以调味还可以抑制杂菌的生长 10．（2025·北京房山·一模）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。下列叙述错误的是（    ） A．大豆中的蛋白质可为菌种生长提供碳源、氮源 B．该过程利用乳酸菌、酵母菌等微生物的有氧呼吸 C．发酵罐和原料需要灭菌，加盐可调味并防止杂菌滋生 D．米曲霉分泌蛋白酶、淀粉酶等利于原料中有机物的分解 1．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。下列选项不正确的是（　　） A．菌T可能产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解 B．淋洗液中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物质 C．可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，在使用该方法时需要注意必须将冷空气充分排除再开始加压 D．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。发酵过程中，要始终保持密封状态 2．青霉素发酵是高耗氧过程，在发酵过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述错误的是（    ） A．工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养和扩大培养后才能接种到发酵罐中发酵 B．青霉素属于抗生素，因此在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染 C．通过敲除其中一种酶的基因，从而使青霉菌只产生一种产物 D．将血红蛋白基因导入青霉菌是一种保证发酵过程中高效供氧的思路 3．L-谷氨酰胺（氨基酸）可通过谷氨酸棒状杆菌生产。谷氨酸棒状杆菌（生长的最适pH为7.0）可通过一系列代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是（　　） A．可用血细胞计数板检测谷氨酸棒状杆菌密度 B．谷氨酸棒状杆菌可接种在斜面培养基上，并在室温下临时保存 C．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 D．在发酵初期控制pH为7.0，后期调pH为酸性，有利于提高L-谷氨酰胺产量 4．《齐民要术》对古代劳动人民的制醋实践工艺有如下记载：春酒压讫而动不中饮者，皆可作酢。大率酒一斗，用水三斗……七日后当臭，衣生……每日再度搅之，冷水浇瓮外，引去热气。数十日，醋成，衣沉，反更香美。下列叙述正确的是（　　） A．“衣生”“醋成”指产生醋酸菌菌膜后将糖分解成乙酸 B．“用水三斗”是为加水降低醋酸浓度，避免抑制醋酸菌生长 C．发酵过程中应搅拌促进菌种繁殖，发酵后应静置促进菌体下沉分离 D．传统醋的制作中缺乏菌种的选育和对发酵过程条件的控制 5．桦树液可增强机体免疫力，沙棘主要分布在我国东北等地区，其果实具有抗衰老等作用。桦树液沙棘复合酒发酵工艺加工流程及优化结果如图所示，下列叙述不正确的是（　　） A．桦树液沙棘汁为菌种的生长提供了碳源等营养物质 B．可利用液体培养基对酵母菌进行扩大培养后接入发酵罐 C．生产时应选用酵母EC1118，接种量为0.06% D．本工艺最终还可从酵母菌中提取单细胞蛋白 6．（22-23高三上·北京·阶段练习）酿酒酵母大量应用于酿酒、人重组蛋白合成等领域，研究人员通过基因改造制备生产效率高、可适应工业发酵条件的酵母。 (1)酿酒酵母被接种至 培养基中用于酿酒和人重组蛋白的大量生产。 (2)在酿酒酵母的基因组内插入若干具有特定碱基排列顺序的识别序列。C酶识别该序列并切割识别序列间的DNA分子，从而造成酵母菌基因突变，并从中 包含有利变异的酵母菌株。 (3)研究人员经上述过程得到A菌株。 ①将等量的野生型酵母菌和A菌株接种于等量的培养基中。经过一段时间的有氧发酵后，调整发酵条件至厌氧发酵，该过程需要调整发酵罐中的 （填写选项前字母）。 a．温度   b．pH   c．溶解氧     d．搅拌速度 ②将野生型酵母菌和 A菌株分别接种于发酵条件相同的两个发酵罐中。发酵一段时间后，检测发酵罐中酵母菌的数量（图1）。结果表明，与野生型酵母菌相比，A菌株 。 ③木糖广泛分布于植物中，野生型酵母菌不能有效利用。将两种菌株分别接种在以木糖或葡萄糖为唯一碳源的培养基中，检测两种酵母菌数目，结果如图2所示。综合以上实验结果，在以植物源性营养物质为发酵底物的条件下，发酵后期（图1中阴影所示部分）野生型酵母菌数量显著下降而A菌株能够维持相对稳定的原因是 。 (4)A菌株是否可用于酿酒的工业化生产？请说明理由 。 7．（2022·北京西城·二模）乳酸在食品、化工等行业用途广泛。与乳酸菌相比，重组大肠杆菌生产乳酸效率更高。 (1)大肠杆菌以培养基中的葡萄糖为 ，通过图1所示细胞呼吸的第一阶段将其分解为[A] （填A的名称），进而发酵产生乳酸，同时还有乙酸、琥珀酸等副产物。 (2)研究人员从野生型大肠杆菌中筛选到菌株甲，利用重组片段和特定技术敲除甲拟核上的F酶基因，进一步获得菌株乙，过程如图2所示（图中只显示与基因敲除有关的片段）。 重组片段上庆大霉素抗性基因（Gmr）的作用是 。实际发酵使用的菌株乙要将引入的Gmr去除，试分析原因 。 (3)用相同方法获得F酶、T酶双基因敲除菌株丙。将等量乙、丙分别接种于7L的发酵罐中，当菌体浓度在600nm的吸光度达到30时，调整发酵条件，使体系从好氧生长阶段进入厌氧发酵阶段。 ①两阶段发酵过程需调整发酵罐的 （填选项前字母）。 A．通气量            B．搅拌叶轮的转速            C．pH            D．温度 ②当发酵罐葡萄糖耗尽时结束发酵，乙、丙菌株两阶段发酵过程各产物的变化如图3所示。实践生产中进入厌氧发酵阶段后，随时监测并及时添加营养物质保证连续发酵。综合图3结果和生产实践，你认为哪种菌株更适合做生产菌种并阐述理由。 1．（2025·云南·高考真题）黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（　　） A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 2．（2024·广西·高考真题）“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产，该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是（　　） A．煮豆可使蛋白质适度变性，易于被微生物利用 B．制曲目的是促使有益微生物生长繁殖，并分泌多种酶 C．调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖 D．发酵过程中，微生物将原料转化为特定代谢产物，使豆豉风味独特 3．（2024·福建·高考真题）虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是（    ） A．虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 B．传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作 C．原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D．虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味 4．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO2。有氧培养时，酵母菌增殖速度明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。 (2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。 (3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。 (4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第37讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用 目录 01 课标达标练 【题型一】 传统发酵技术的应用 【题型二】 发酵工程的基本环节 02 能力突破练（新情境+新考法+新角度） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 传统发酵技术的应用 1．（2025·北京朝阳·二模）应用传统发酵技术可制作多种食品。下表相关叙述中，错误的是（　　） 选项 食品名称 操作 目的 A 馒头 加入前一次发酵保存的面团 接种酵母菌 B 果醋 将发酵液置于30～35℃环境中 为醋酸菌提供适宜的生长温度 C 果酒 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 为酵母菌的有氧呼吸提供氧气 D 泡菜 使用的盐水需煮沸处理过 减少杂菌污染 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、传统制作馒头时，加入前一次发酵的面团（老面）是为了接种酵母菌。酵母菌在发酵过程中产生CO₂，使面团膨胀松软，A正确； B、醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，制作果醋时需保持此温度以促进其代谢活动，B正确； C、果酒发酵的主阶段需无氧环境（酵母菌无氧呼吸产酒精），每隔12小时拧松瓶盖的主要目的是排出CO₂（防止容器压力过大），而非提供氧气，C错误； D、泡菜制作中，煮沸盐水可杀菌并减少杂菌污染，同时高浓度盐水抑制多数微生物生长，而乳酸菌可在此环境中繁殖，D正确。 故选C。 2．（24-25高三上·北京西城·期末）酵母菌是高中生物学实验常用的材料，下列实验中，需要使用显微镜的是（    ） A．探究培养液中酵母菌种群数量的变化 B．利用天然酵母菌制作葡萄酒 C．探究酵母菌细胞的呼吸方式 D．用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养 【答案】A 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 【详解】A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验采用了抽样检测法，需要用到显微镜进行观察，A正确； B、利用天然酵母菌制作葡萄酒主要是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精，不需要使用显微镜，B错误； C、探究酵母菌细胞的呼吸方式是营造有氧和无氧条件实现的，不需要使用显微镜，C错误； D、用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养属于微生物的培养，无需用到显微镜，D错误。 故选A。 3．（24-25高三上·北京顺义·期末）中国是酿酒历史最古老的国家之一，家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程均需要（    ） A．利用醋酸菌无氧呼吸的原理 B．接种人工选育的单一菌种 C．为发酵过程提供适宜的温度 D．对发酵产物进行分离和提纯 【答案】C 【分析】发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。 【详解】A、家酿葡萄酒和工业化生产啤酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，A错误； B、家酿葡萄酒不需要接种人工选育的单一菌种，B错误； C、酵母菌的发酵需要适宜的温度，所以家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程需要为发酵过程提供适宜的温度，C正确； D、家酿葡萄酒一般不会再对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离，D错误。 故选C。 4．（24-25高三上·北京朝阳·期中）酿酒酵母常用于果酒制作。关于酿酒酵母的表述，错误的是（    ） A．含有蛋白质和磷脂 B．核糖体的形成与核仁有关 C．可以进行有丝分裂 D．在线粒体基质中产生酒精 【答案】D 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。 【详解】A、细胞膜的主要成分是脂质（主要是磷脂）和蛋白质，故酵母菌含有蛋白质和磷脂，A正确； B、酵母菌属于真核生物，有核仁，核糖体的形成与核仁有关，B正确； C、酵母菌属于真核生物，能够进行有丝分裂，C正确； D、酵母菌产生酒精是无氧呼吸过程，场所是细胞质基质，D错误。 故选D。 5．酱豆的制作要经过两次发酵。第一阶段以大豆为主要原料，利用毛霉和曲霉等的作用分解大豆蛋白。第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主，进行乳酸发酵。下列叙述错误的是（    ） A．毛霉产生的蛋白酶能催化分解大豆蛋白，产生易消化的小分子肽和氨基酸 B．第一阶段在无氧条件下发酵时适度保湿，有利于霉菌的菌丝生长 C．加入一定量的食盐、生姜、蒜瓣和其他香辛料能防腐杀菌、调制风味 D．第二阶段会产生乳酸和亚硝酸盐，乳酸积累会导致发酵体系的pH降低 【答案】B 【分析】毛霉，是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型，毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将大豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A、毛霉产生的蛋白酶能催化分解大豆蛋白，将蛋白质分解为易消化的小分子肽和氨基酸，A正确 B、毛霉是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型，因此第一阶段在有氧条件下发酵，B错误； C、加入一定量的食盐、生姜、蒜瓣和其他香辛料不仅能防腐杀菌还能调制风味，C正确； D、第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主，进行乳酸发酵，产生乳酸和亚硝酸盐，乳酸积累会导致发酵体系的pH降低，D正确。 故选B。 6．（2024·北京丰台·二模）原浆苹果醋的简要工艺流程为：苹果采摘→挑选清洗→破碎榨汁→酵母发酵→醋酸发酵→陈酿2年左右。下列有关叙述正确的是（　　） A．酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵 B．工艺流程中的“酵母发酵”发生在苹果细胞的细胞质基质中 C．酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低，与酿酒制作过程中相反 D．醋酸发酵阶段中释放的CO2是由醋酸菌的线粒体基质释放的 【答案】A 【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。 【详解】A、醋酸发酵需要通入氧气，且温度比果酒发酵温度高，所以酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵，A正确； B、果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，其场所是细胞质基质，因此工艺流程中的“酵母发酵”发生在酵母菌的细胞质基质中，B错误； C、果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中产生二氧化碳，发酵液pH也逐渐降低，C错误； D、醋酸菌属于原核细胞，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体，D错误。 故选A。 7．（2024·北京朝阳·一模）酵母菌作为模式生物被广泛地用于科学研究。下列中学生物学实验中，酵母菌作为实验材料使用正确的是（　　） A．利用酵母菌进行无氧发酵制作酸奶或泡菜 B．固体培养基培养酵母菌研究种群数量变化 C．利用酵母菌探究细胞呼吸是否都需要氧气 D．观察酵母菌细胞内叶绿体和细胞质的流动 【答案】C 【分析】酵母菌是兼性厌氧型真菌，有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精。 【详解】A、制作酸奶和泡菜用的菌种是乳酸菌，A错误； B、常用液体培养基培养酵母菌研究种群数量变化，B错误； C、酵母菌是兼性厌氧型真菌，可利用酵母菌探究细胞呼吸是否都需要氧气，C正确； D、酵母菌无叶绿体，D错误。 故选C。 8．（2024·北京西城·一模）科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（    ） A．可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B．可通过稀释涂布平板法纯化菌株 C．根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D．有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力 【答案】D 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳； 2、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。 【详解】A、新鲜葡萄表面会有酵母菌附着，因此可从新鲜葡萄表面获得天然酵母，A正确； B、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养，可以得到纯化菌株，B正确； C、观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、形态，根据菌落的形态等特征初步筛选酵母，C正确。 D、酵母菌在有氧和无氧条件都能产生CO2，因此不能根据菌株产气速率鉴定其发酵能力，D错误。 故选D。 9．（2024·北京丰台·一模）以下实验操作能达成所述目标的是（    ） A．用淀粉、淀粉酶、碘液探究pH对酶活性的影响 B．用平板划线法对培养的微生物进行分离和计数 C．用次氯酸对外植体进行消毒可杜绝微生物污染 D．制作腐乳时向豆腐接种毛霉可以加快发酵进程 【答案】D 【分析】1、20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。 2、接种、分离、纯化微生物的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。微生物数量测定方法：稀释涂布平板法和显微镜直接计数。 3、外植体的消毒方法：先用流水冲洗，酒精消毒30s，无菌水冲洗2到3次，次氯酸钠溶液处理30min，无菌水冲洗2到3次。 4、多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。传统发酵计数中，毛霉主要来自空气中的毛霉孢子。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。 【详解】A、酸能催化淀粉水解，所以不能用淀粉、淀粉酶探究pH对酶活性的影响，A不符合题意； B、平板划线法不能用为微生物计数，B不符合题意； C、外植体的消毒方法：先用流水冲洗，酒精消毒30s，无菌水冲洗2到3次，次氯酸钠溶液处理30min，无菌水冲洗2到3次，用次氯酸对外植体进行消毒可能不能杜绝微生物污染，C不符合题意； D、为了缩短发酵时间，确保品质稳定，制作腐乳时向豆腐接种毛霉，D符合题意。 故选D。 10．（23-24高三上·北京朝阳·期末）在食醋酿造的酒精发酵阶段，除了酒精含量显著增加外，乳酸、乙酸等有机酸含量也略有增加。检测不同阶段发酵醪液（加入了酒曲的原料和水）中细菌的相对丰度（数量占比），结果如图。 相关说法错误的是（    ） A．酒曲可为发酵提供产生酒精的微生物 B．食醋酒精发酵阶段需提供无菌空气 C．解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受力 D．细菌的丰度变化会影响食醋的风味 【答案】B 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、酿造食醋的过程中的酒精发酵阶段，能产生酒精的微生物是酵母菌，发酵醪液加入了酒曲，故酵母菌是由酒曲提供的，A正确； B、食醋酒精发酵阶段的产物是酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，要严格密封，B错误； C、在食醋酿造的酒精发酵阶段，酒精含量显著增加，从柱形图可以看出解淀粉乳杆菌含量也在增加，故解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受性，C正确； D、不同的微生物会产生不同的代谢产物，故细菌的丰度变化会影响食醋的风味，D正确； 故选B。 题型二 发酵工程的基本环节 1．（2025·北京通州·模拟预测）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉索杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。关于青霉索的工业化生产过程叙述错误的是（　　） A．青霉素有杀菌作用发酵罐不需灭菌 B．深层通气液体发酵技术可提高产量 C．高产菌株扩大培养后接种到发酵罐中 D．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 【答案】A 【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等四类营养物质。配制培养基时除了满足基本的营养条件外，还需满足微生物生长对特殊营养物质、pH、O2的要求。 【详解】A、青霉素只能抑制细菌的生长，不能抑制其他真菌的生长，发酵罐仍需严格灭菌，A错误； B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确； C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确； D、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，D正确。 故选A。 2．（24-25高三上·北京西城·期末）单细胞蛋白即微生物菌体，是一种新型的蛋白质来源，利用发酵工程能提高其产量和品质。下列工艺流程中不合理的是（    ） A．可通过诱变育种等手段获得优良菌种 B．培养基和发酵设备均需高温消毒 C．发酵过程需控制合适的温度和pH D．采用过滤、沉淀、干燥等方法获得菌体 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、诱变育种可以通过物理、化学等因素诱导微生物发生基因突变，从而有可能获得优良菌种，提高单细胞蛋白的产量和品质，该做法合理，A正确； B、培养基和发酵设备应该进行灭菌处理，而不是高温消毒，消毒一般只能杀死部分微生物，不能彻底杀灭包括芽孢和孢子在内的所有微生物，灭菌能更彻底地消灭微生物，保证发酵过程不受杂菌污染，B错误； C、不同的微生物发酵需要适宜的温度和pH环境，控制合适的温度和pH有利于微生物的生长和代谢，从而提高单细胞蛋白的产量和品质，该做法合理，C正确； D、采用过滤、沉淀、干燥等方法可以将发酵后的微生物菌体从发酵液等体系中分离出来并进行干燥处理，从而获得单细胞蛋白，该做法合理，D正确。 故选B。 3．（24-25高三上·北京顺义·期末）中国是酿酒历史最古老的国家之一，家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程均需要（    ） A．利用醋酸菌无氧呼吸的原理 B．接种人工选育的单一菌种 C．为发酵过程提供适宜的温度 D．对发酵产物进行分离和提纯 【答案】C 【分析】发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。 【详解】A、家酿葡萄酒和工业化生产啤酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，A错误； B、家酿葡萄酒不需要接种人工选育的单一菌种，B错误； C、酵母菌的发酵需要适宜的温度，所以家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程需要为发酵过程提供适宜的温度，C正确； D、家酿葡萄酒一般不会再对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离，D错误。 故选C。 4．（2024·北京海淀·二模）乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是（　　） A．乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者 B．利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值 C．以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率 D．使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染 【答案】B 【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面： 直接价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。 间接价值：一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等。 潜在价值：今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值，栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料，是不可估量的。 【详解】A、乙醇梭菌能以无机物为原料，合成有机物，属于生态系统组成成分中的生产者，A正确； B、利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的直接价值，B错误； C、乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料，有助于提高能量利用率，C正确； D、化石燃料燃烧会形成污染，乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物，使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染，D正确。 故选B。 5．（2024·北京朝阳·二模）糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。 注：20h后根据发酵状态进行陆续补料 以下叙述错误的是（    ） A．前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖 B．仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长 C．20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关 D．可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 【详解】A、由图可知，前20h麦芽糖的浓度在下降，细胞干重快速增加，推断消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖，A正确； B、由题干信息可知，研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在发酵的不同时期都要检测罐内溶氧量，B错误； C、好氧真菌黑曲霉可以以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关，C正确； D、由图中信息可知，20h后根据发酵状态进行陆续补料，得到上述曲线图，所以可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高，D正确。 故选B。 6．（2024·北京房山·一模）透明质酸（HA）是关节滑液的主要成分，若HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌获得几种工程菌生产HA，几种工程菌所产生的HA产量和分子量如下图，相关说法不正确的是（    ） A．应选择工程菌株3进行扩大培养 B．工程菌接种前需要扩大培养 C．接种工程菌前培养基需要灭菌 D．发酵过程需要及时检测温度和pH 【答案】A 【分析】由题意可知，HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎，所以应选择产生HA分子量较大，且产量较高的工程菌。 【详解】A、由题意可知，应选择产生HA分子量较大，且产量较高的工程菌，所以应选择工程菌株2进行扩大培养，A错误； B、为了获得更多的菌种，接种前需要，将菌种多次扩大培养，B正确； C、为了避免污染，接种工程菌前培养基需要灭菌，C正确； D、菌株的生长需要特定的温度和pH，所以发酵过程需要及时检测温度和pH，D正确。 故选A。 7．（2023·北京平谷·一模）木质纤维素水解产物为葡萄糖和木糖。研究者筛选出能利用木糖发酵的酿酒酵母菌株YB，YB能利用可再生木质纤维素生产乙醇，在木质纤维素酶解液的培养基中接种YB进行发酵，得到如下结果： 以下分析错误的是（    ） A．生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖 B．0-24h之间，木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖 C．可以采用平板划线法统计YB菌株的数量 D．发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气 【答案】C 【分析】1、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。 2、分析题意和图示结果可知，酿酒酵母菌株YB能利用葡萄糖和木糖进行发酵且对酒精耐受能力强。 【详解】A、木质纤维素酶解液的培养基上有葡萄糖和木糖，根据图示结果显示，葡萄糖在48小时时已利用完，而木醇在48小时之后的一段时间浓度在降低， 说明生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖，A正确； B、图中0-24h之间，葡萄糖和木糖浓度在上升，乙醇含量为0，说明此时木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖，而菌株YB还没有进行发酵，B正确； C、平板划线法可用于分离纯化YB菌株，但不能用于统计YB菌株的数量，C错误； D、酿酒酵母为兼性厌氧型微生物，发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气，用于其繁殖以增加数量，D正确。 故选C。 8．（23-24高三上·北京海淀·期末）嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌 B．高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长 C．培养液上清循环利用，有利于节约物质和能量 D．发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA 【答案】A 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA，不能用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌，A错误； B、高盐、高pH的发酵液使杂菌因失水过多或蛋白质变性而死亡，故可抑制杂菌生长，B正确； C、培养液上清可以循环利用，可避免物质和能量的浪费，有利于节约物质和能量，C正确； D、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA，在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒，因此发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA，D正确。 故选A。 9．（23-24高三上·北京东城·期末）我国利用微生物发酵制作酱油的历史悠久，如图是通过发酵制作酱油的流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源 B．为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟后趁热立即加入米曲霉 C．米曲霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸 D．发酵过程中加盐不仅可以调味还可以抑制杂菌的生长 【答案】B 【分析】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。直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 【详解】A、小麦含有丰富的淀粉、大豆含有丰富的蛋白质，制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源，A正确； B、为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟，待冷却后再加入米曲霉，防止高温条件下米曲霉死亡，B错误； C、发酵过程中，米曲霉合成和分泌蛋白酶，蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸，C正确； D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，在发酵过程中添加食盐能抑制杂菌的生长，还能调节酱油的风味，D。 故选B。 10．（2025·北京房山·一模）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。下列叙述错误的是（    ） A．大豆中的蛋白质可为菌种生长提供碳源、氮源 B．该过程利用乳酸菌、酵母菌等微生物的有氧呼吸 C．发酵罐和原料需要灭菌，加盐可调味并防止杂菌滋生 D．米曲霉分泌蛋白酶、淀粉酶等利于原料中有机物的分解 【答案】B 【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 2、由题图信息分析可知，酿造酱油主要利用的是米曲霉，能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。 【详解】A、大豆中含有丰富的蛋白质，蛋白质由C、H、O、N等元素组成。 在微生物的生长过程中，蛋白质可以被分解利用，其中的碳元素可作为碳源，氮元素可作为氮源，为菌种生长提供所需的物质和能量，A正确； B、乳酸菌是厌氧菌，主要进行无氧呼吸产生乳酸。 而酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精等。在酱油发酵过程中，乳酸菌进行无氧呼吸参与发酵，不是利用其有氧呼吸，B错误； C、发酵罐和原料灭菌是为了防止杂菌污染，避免杂菌与发酵菌种竞争营养物质等，影响发酵过程。 加盐一方面可以增加酱油的风味，进行调味；另一方面高浓度的盐可以抑制杂菌的生长繁殖，防止杂菌滋生，C正确； D、米曲霉能够分泌蛋白酶、淀粉酶等多种酶。 蛋白酶可以分解原料中的蛋白质为小分子肽和氨基酸，淀粉酶可以分解淀粉为葡萄糖等，有利于原料中有机物的分解，为后续发酵提供更易被利用的营养物质，D正确。 故选B。 1．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。下列选项不正确的是（　　） A．菌T可能产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解 B．淋洗液中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物质 C．可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，在使用该方法时需要注意必须将冷空气充分排除再开始加压 D．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。发酵过程中，要始终保持密封状态 【答案】D 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 【详解】A、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，A正确； B、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），B正确； C、高压蒸汽灭菌法的注意要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，C正确； D、果酒的制作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，D错误。 故选D。 2．青霉素发酵是高耗氧过程，在发酵过程中总有头孢霉素产生。人们通过对青霉菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列相关叙述错误的是（    ） A．工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养和扩大培养后才能接种到发酵罐中发酵 B．青霉素属于抗生素，因此在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染 C．通过敲除其中一种酶的基因，从而使青霉菌只产生一种产物 D．将血红蛋白基因导入青霉菌是一种保证发酵过程中高效供氧的思路 【答案】B 【详解】A、工业化生产前需对青霉菌进行纯培养以获取单一菌种，再通过扩大培养增加菌体数量，确保发酵效率，A正确； B、青霉素虽能抑制某些细菌，但对真菌（如杂菌）无效，发酵过程仍需严格无菌操作，否则可能导致污染，B错误； C、两种产物由不同酶催化同一前体形成，敲除其中一种酶的基因可阻断对应代谢途径，使青霉菌仅合成另一产物，C正确； D、将血红蛋白基因导入青霉菌可增强其利用氧气的能力，缓解发酵中高耗氧的限制，D正确。 故选B。 3．L-谷氨酰胺（氨基酸）可通过谷氨酸棒状杆菌生产。谷氨酸棒状杆菌（生长的最适pH为7.0）可通过一系列代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是（　　） A．可用血细胞计数板检测谷氨酸棒状杆菌密度 B．谷氨酸棒状杆菌可接种在斜面培养基上，并在室温下临时保存 C．提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 D．在发酵初期控制pH为7.0，后期调pH为酸性，有利于提高L-谷氨酰胺产量 【答案】D 【详解】A、谷氨酸棒状杆菌属于原核生物，通常需要用细菌计数板推测其密度，A错误； B、斜面培养基临时保存菌种需在4℃（低温）下，室温保存易导致菌种污染或死亡，B错误； C、分析题意可知，提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于L-谷氨酸的合成，且该条件下谷氨酰胺合成酶的活性会因为pH不适宜而被抑制，故不利于提高L-谷氨酰胺产量，C错误； D、据图可知，发酵初期控制pH为7.0，有利于谷氨酸合成酶起作用而合成L-谷氨酸，后期调pH为酸性，有利于谷氨酰胺合成酶起作用，从而提高L-谷氨酰胺产量，D正确。 故选D。 4．《齐民要术》对古代劳动人民的制醋实践工艺有如下记载：春酒压讫而动不中饮者，皆可作酢。大率酒一斗，用水三斗……七日后当臭，衣生……每日再度搅之，冷水浇瓮外，引去热气。数十日，醋成，衣沉，反更香美。下列叙述正确的是（　　） A．“衣生”“醋成”指产生醋酸菌菌膜后将糖分解成乙酸 B．“用水三斗”是为加水降低醋酸浓度，避免抑制醋酸菌生长 C．发酵过程中应搅拌促进菌种繁殖，发酵后应静置促进菌体下沉分离 D．传统醋的制作中缺乏菌种的选育和对发酵过程条件的控制 【答案】C 【详解】A、醋酸菌是好氧细菌，“衣生”是醋酸菌大量繁殖形成菌膜，但醋酸菌是将乙醇（酒精）分解成乙酸（醋酸），而非直接分解糖，A错误； B、“用水三斗”是对酒进行稀释，降低酒精浓度。因为酒精浓度过高会抑制醋酸菌的生长繁殖，这样做能为醋酸菌创造适宜的生长环境，B错误； C、醋酸发酵是好氧发酵，发酵过程中搅拌能增加溶氧量，促进醋酸菌繁殖；发酵后静置，可使醋酸菌形成的菌膜（衣）下沉，便于菌体分离，C正确； D、传统酿醋利用的是自然存在的醋酸菌等微生物，缺乏对菌种的专门选育，但需对发酵过程中的温度、溶氧等条件进行控制，D错误。 故选C。 5．桦树液可增强机体免疫力，沙棘主要分布在我国东北等地区，其果实具有抗衰老等作用。桦树液沙棘复合酒发酵工艺加工流程及优化结果如图所示，下列叙述不正确的是（　　） A．桦树液沙棘汁为菌种的生长提供了碳源等营养物质 B．可利用液体培养基对酵母菌进行扩大培养后接入发酵罐 C．生产时应选用酵母EC1118，接种量为0.06% D．本工艺最终还可从酵母菌中提取单细胞蛋白 【答案】D 【分析】1、发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得； 2、果酒制备的菌种是酵母菌，最适温度在20℃左右最好，一般控制在18～30℃，属于兼性厌氧型细菌，发酵前期酵母菌先进性有氧呼吸，促进酵母菌的繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精。果酒制作的原理是酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。 【详解】A、桦树液和沙棘汁中含有糖类等物质，糖类可以作为碳源，同时还可能含有氮源、无机盐等其他营养物质，能够为菌种（酵母菌等）的生长提供碳源等营养物质，A正确； B、液体培养基中营养物质分布均匀，有利于微生物与营养物质充分接触，可利用液体培养基对酵母菌进行扩大培养，然后接入发酵罐进行发酵，B正确； C、从图2可以看出，酵母EC1118在发酵过程中能使酒精度较高；从图3可以看出，接种量为0.06%时酒品质较好（如残糖量、酒精度等指标较优），所以生产时应选用酵母EC1118，接种量为0.06%，C正确； D、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量的微生物菌体，但由题意无法得知本工艺最终可从酵母菌中提取单细胞蛋白，D错误。 故选D。 6．（22-23高三上·北京·阶段练习）酿酒酵母大量应用于酿酒、人重组蛋白合成等领域，研究人员通过基因改造制备生产效率高、可适应工业发酵条件的酵母。 (1)酿酒酵母被接种至 培养基中用于酿酒和人重组蛋白的大量生产。 (2)在酿酒酵母的基因组内插入若干具有特定碱基排列顺序的识别序列。C酶识别该序列并切割识别序列间的DNA分子，从而造成酵母菌基因突变，并从中 包含有利变异的酵母菌株。 (3)研究人员经上述过程得到A菌株。 ①将等量的野生型酵母菌和A菌株接种于等量的培养基中。经过一段时间的有氧发酵后，调整发酵条件至厌氧发酵，该过程需要调整发酵罐中的 （填写选项前字母）。 a．温度   b．pH   c．溶解氧     d．搅拌速度 ②将野生型酵母菌和 A菌株分别接种于发酵条件相同的两个发酵罐中。发酵一段时间后，检测发酵罐中酵母菌的数量（图1）。结果表明，与野生型酵母菌相比，A菌株 。 ③木糖广泛分布于植物中，野生型酵母菌不能有效利用。将两种菌株分别接种在以木糖或葡萄糖为唯一碳源的培养基中，检测两种酵母菌数目，结果如图2所示。综合以上实验结果，在以植物源性营养物质为发酵底物的条件下，发酵后期（图1中阴影所示部分）野生型酵母菌数量显著下降而A菌株能够维持相对稳定的原因是 。 (4)A菌株是否可用于酿酒的工业化生产？请说明理由 。 【答案】(1)液体 (2)筛选 (3) c 数量更多 A菌株可以有效利用木糖，而野生型酵母菌不能 (4)可以，A菌株与传统酵母菌相比，繁殖能力更强，且可以利用的营养物质也更广泛 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧条件下进行有氧呼吸，主要让其生长繁殖；无氧条件下无氧呼吸产生酒精。 【详解】（1）将酿酒酵母被接种至液体培养基中用于酿酒和人重组蛋白的大量生产。 （2）从酵母菌基因突变株中筛选包含有利变异的酵母菌株，用于酿酒、人重组蛋白合成等领域。 （3）①酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，故经过一段时间的有氧发酵后，应调整发酵条件至厌氧发酵，该过程需要调整发酵罐中的溶解氧，即c。 ②由图1可知，检测发酵罐中酵母菌的数量，与野生型酵母菌相比，A菌株的数量更多。 ③由题图可知，野生型酵母菌不能有效利用木糖，A菌株可以在木糖培养基中大量繁殖，说明A菌株可以利用木糖，故在以植物源性营养物质为发酵底物的条件下，发酵后期野生型酵母菌数量显著下降而A菌株能够维持相对稳定。 （4）由题意可知，A菌株与传统酵母菌相比，繁殖能力更强，且可以利用的营养物质也更广泛，故A菌株可用于酿酒的工业化生产。 7．（2022·北京西城·二模）乳酸在食品、化工等行业用途广泛。与乳酸菌相比，重组大肠杆菌生产乳酸效率更高。 (1)大肠杆菌以培养基中的葡萄糖为 ，通过图1所示细胞呼吸的第一阶段将其分解为[A] （填A的名称），进而发酵产生乳酸，同时还有乙酸、琥珀酸等副产物。 (2)研究人员从野生型大肠杆菌中筛选到菌株甲，利用重组片段和特定技术敲除甲拟核上的F酶基因，进一步获得菌株乙，过程如图2所示（图中只显示与基因敲除有关的片段）。 重组片段上庆大霉素抗性基因（Gmr）的作用是 。实际发酵使用的菌株乙要将引入的Gmr去除，试分析原因 。 (3)用相同方法获得F酶、T酶双基因敲除菌株丙。将等量乙、丙分别接种于7L的发酵罐中，当菌体浓度在600nm的吸光度达到30时，调整发酵条件，使体系从好氧生长阶段进入厌氧发酵阶段。 ①两阶段发酵过程需调整发酵罐的 （填选项前字母）。 A．通气量            B．搅拌叶轮的转速            C．pH            D．温度 ②当发酵罐葡萄糖耗尽时结束发酵，乙、丙菌株两阶段发酵过程各产物的变化如图3所示。实践生产中进入厌氧发酵阶段后，随时监测并及时添加营养物质保证连续发酵。综合图3结果和生产实践，你认为哪种菌株更适合做生产菌种并阐述理由。 【答案】(1) 碳源 丙酮酸 (2) 作为标记基因，用于筛选出F基因敲除突变菌株 菌株的Gmr基因表达需要消耗物质和能量，造成浪费（发酵产品中含有抗生素会引发安全性问题） (3) ABCD 菌株丙。厌氧发酵阶段生产乳酸的速率快，琥珀酸和乙酸的产量低。 【分析】菌株甲是野生型大肠杆菌，可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸产生乙酸、琥珀酸及CO2和水。乙是敲除了F基因的大肠杆菌，不能产生琥珀酸，丙是敲除了F酶、T酶双基因，发酵产物只有乳酸。 【详解】（1）葡萄糖常为呼吸的底物，能为大肠杆菌提供营养和能量，可作为培养基的碳源（提供碳元素的物质）；细胞呼吸的第一阶段为葡萄糖产生丙酮酸和[H]的过程，无氧呼吸的第二阶段可以是丙酮酸和[H]生成乳酸，故A是丙酮酸。 （2）重组片段上庆大霉素抗性基因（Gmr），可以使得含有重组质粒的大肠杆菌在含有庆大霉素的培养基上生长，而筛选得到含有重组质粒的大肠杆菌，即含有目的基因的大肠杆菌；Gmr是抗生素抗性基因，只是用于筛选，若发酵产品中含有抗生素会引发安全性问题，因此实际发酵使用的菌株乙要将引入的Gmr去除。 （3）菌株乙的发酵产物有乙酸和乳酸，丙的发酵产物只有乳酸，要使发酵体系从好氧生长阶段进入厌氧发酵阶段，需调整发酵罐的通气量（降低通气量）、搅拌叶轮的转速（降低转速）、pH（不同的酶有不同的适宜pH）、温度（不同的酶有不同的适宜温度），故选ABCD；结合图3，随着发酵时间的延长，菌株丙的厌氧发酵阶段生产乳酸的速率快，琥珀酸和乙酸的产量低，更适合用作生产菌种。 【点睛】本题主要考查基因工程及发酵工程，要求学生有一定的理解分析能力。 1．（2025·云南·高考真题）黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（　　） A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 【答案】B 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；酿酒利用的是酵母菌进行无氧呼吸，从而产生酒精。 【详解】A、小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为微生物提供氮源，糖类等可以为微生物提供碳源，所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质，A正确； B、扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，B错误； C、糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，C正确； D、酒曲中含有淀粉酶等酶类，将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母（含酵母菌）发酵提供底物葡萄糖，D正确。 故选B。 2．（2024·广西·高考真题）“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产，该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是（　　） A．煮豆可使蛋白质适度变性，易于被微生物利用 B．制曲目的是促使有益微生物生长繁殖，并分泌多种酶 C．调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖 D．发酵过程中，微生物将原料转化为特定代谢产物，使豆豉风味独特 【答案】C 【分析】豆豉的制作原理与腐乳的制作类似：起主要作用的是真菌中的毛霉，适宜温度为15℃～18℃；毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。 【详解】A、煮豆可使蛋白质适度变性，蛋白质中的肽键暴露，易于被微生物利用，A正确； B、培养有益微生物来进行食品发酵的过程被称之为制曲，制曲是使有益微生物在基质上生长、繁殖和分泌各种酶，B正确； C、调味时加入食盐，主要目的是抑制微生物的生长繁殖，C错误； D、发酵过程中，微生物将原料转化为特定代谢产物，比如将蛋白质分解为氨基酸和小分子肽，将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使豆豉风味独特，D正确。 故选C。 3．（2024·福建·高考真题）虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是（    ） A．虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 B．传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作 C．原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D．虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味 【答案】B 【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前子发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵制作食品的技术一般称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的食品，还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 【详解】A、虾酱是由微生物发酵形成的，虾酱特有风味的形成受发酵条件、发酵温度、发酵时间的影响，A正确； B、传统虾酱的制作过程利用原料中带有的微生物进行发酵，不需要经过严格无菌操作，B错误； C、原料中的蛋白质会被蛋白酶水解成小分子的肽和氨基酸，C正确； D、虾酱发酵由乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同参与，虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味，D正确。 故选B。 4．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO2。有氧培养时，酵母菌增殖速度明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。 (2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。 (3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。 (4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。 【答案】(1) 酒精/C2H5OH ATP (2)无氧取样，无氧培养 (3)不能，因为没有“接触 O2 后，酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据 (4)过氧化氢酶/H2O2 酶 【详解】（1）酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸，会产生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培养时，酵母菌进行有氧呼吸，有机物被彻底氧化分解，产生大量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少量能量，故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。 （2）由图甲结果可知，无氧/无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧/无氧。 （3）依据图乙结果可知，随着H2O2浓度的持续上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受损程度加深），但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的H2O2浓度会持续上升，因为没有“接触 O2 后，酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据。 （4）过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。 / 学科网（北京）股份有限公司 $