专题12 发酵工程（2大要点+3大题型）（天津专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题12 发酵工程 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 要点01 传统发酵技术的应用 要点02 微生物培养 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 传统发酵技术的应用 题型02发酵工程及其应用 题型03微生物的培养 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 传统发酵技术的应用 （2025天津卷）发酵工程的基本环节 （2024天津卷）微生物培养与计数 （2023天津卷）发酵工程的原理及应用 1.试题将融合‌基因工程、合成生物学、环境工程‌等跨模块知识，如“改造酵母菌表达纤维素酶+耐高温突变+高产乙醇”一体化设计。 2.重点考查‌实验设计能力‌（如设置对照组、控制变量）、‌数据解读能力‌（如分析发酵罐溶氧曲线、菌群比例变化图）、‌模型构建能力 发酵工程及应用 微生物培养 新风向演练 1．【新考法：信息获取能力】（2025·天津河北·一模）研究人员在探究枯草芽孢杆菌发酵生产维生素K2（一种脂溶性有机物）的工艺优化实验中发现，在发酵初期（0～12小时），高溶解氧（≥60%）促进菌体快速增殖；进入产物合成期（12小时后），将溶解氧控制在30%时维生素K2产量最高，比恒定的60%溶解氧条件下的产量提升约45%，并且可减少菌株对营养物质的消耗。下列有关叙述正确的是（    ） A．枯草芽孢杆菌细胞中含有编码维生素K2的基因，可直接表达产生维生素K2 B．12小时后，过量氧气可能会诱导菌体增加对营养物质的消耗导致产物积累减少 C．发酵初期氧气充足时菌体可以快速增殖，故在发酵前不需要对枯草芽孢杆菌进行扩大培养 D．若提高发酵罐中营养物质的含量，一定会提高菌体数量和维生素K2的产量 【答案】B 【详解】A、枯草芽孢杆菌细胞中不直接含有编码维生素K2的基因。维生素K2是次级代谢产物，其合成需多种酶参与，由多个基因共同调控，并非单一基因直接表达产生，A错误； B、12小时后，30%溶解氧条件下维生素K2产量高于60%溶解氧条件，且营养消耗减少。说明过量氧气可能增强菌体有氧呼吸，加速营养物质消耗，导致用于产物合成的能量和物质减少，从而降低产量，B正确； C、发酵初期高溶解氧虽促进菌体增殖，但发酵前仍需对枯草芽孢杆菌进行扩大培养，以获得足够数量的菌种，确保发酵效率，C错误； D、提高营养物质含量可能促进菌体增殖，但若超过最适浓度，可能导致代谢紊乱、溶氧不足或副产物积累，反而抑制维生素K2合成，D错误。 故选B。 2．【新考法：知识迁移能力】（2025·天津·三模）纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题，研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是（　　） A．过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁 B．②需用灭活的病毒诱导融合并经低pH平板培养 C．融合菌株中可能发生了DNA片段的交换与重组 D．目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产 【答案】C 【详解】A、链霉菌是原核生物，细胞壁主要成分为肽聚糖，盐酸和酒精混合液（解离液）用于植物细胞解离，不能去除原核生物细胞壁；制备原生质体需用溶菌酶处理，A错误； B、灭活的病毒是动物细胞融合的常用诱导剂，微生物原生质体融合常用聚乙二醇（PEG）、电融合法等；低pH平板用于筛选耐低pH菌株，B错误； C、原生质体融合时，两个菌株的遗传物质可接触，可能发生DNA 片段的交换与重组，使融合菌株同时获得高产、耐低pH等优良性状，C正确； D、目标菌株需经发酵条件优化、安全性检测等进一步鉴定，不能直接用于工业发酵生产，需确保产量稳定、无有害代谢产物等，D错误。 故选C。 3．【新情境】（2025·天津·一模）黄曲霉毒素B1（AFB1，）是由黄曲霉等产生的强毒性次生代谢物，常见于发霉的谷物等粮食中，是已知的强致癌物。科研人员分离出了能够分解AFB1的菌种A，并尝试从菌种A中获取能够降解AFB1的物质。制备菌种A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．黄曲霉毒素是黄曲霉生长所必需的产物 B．分离菌种A需用以AFB1为唯一碳源的鉴别培养基 C．利用涂布器蘸取适量菌种A的浸出液，涂布到培养基中 D．菌种A中降解AFB1的物质是不耐高温的蛋白质 【答案】D 【详解】A、黄曲霉毒素是次级代谢产物，不是黄曲霉生长必需的产物，A错误； B、分离菌种A需用以AFB1为唯一碳源的选择培养基，B错误； C、涂布器只可用于涂布，不可用于蘸取浸出液，C错误； D、根据图示结果可以看出，降解AFB1的物质不耐高温且会被蛋白酶降解，推测其化学本质是蛋白质，D正确。 故选D。 4．【新考法：信息获取】（2025·天津二模）某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图1是分层固体发酵法示意图，图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是（　　） A．发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于18-30℃条件下培养 B．发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸 C．据图2分析，A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度 D．发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 【答案】A 【详解】A、醋酸杆菌是好氧细菌，在醋酸发酵阶段需要充足的氧气，所以接种醋酸杆菌后不能封闭发酵缸，且醋酸杆菌发酵的适宜温度是30 - 35℃，而不是18 - 30℃，A‌错误； B、乳酸菌是厌氧菌，发酵缸中下层氧气含量低，有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸，B‌正确‌； C、醋酸杆菌是好氧菌，A、B层颠倒后，B层由下层变为上层，氧气浓度增加，所以B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度，C‌正确‌； D、发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争，导致成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，D正确‌。 故选A。 知识串联·核心必记 要点01 传统发酵技术应用 微生物类型 微生物代谢类型 注意事项 果酒 酵母菌 异养型、兼性厌氧 发酵温度：18-30℃ 发酵初期通入氧气，之后无氧发酵 果醋 醋酸菌 异养型、好氧菌 发酵温度：30-35℃ 全程需要通入氧气 泡菜 乳酸菌 异养型、厌氧菌 全程无氧发酵 腐乳 主要的毛霉菌 异养型、需氧菌 食盐用量适中 【典例1】猕猴桃原产于我国，是一种具有较高营养价值的水果。某工厂采用液体发酵法酿制猕猴桃风味醋饮品，提高了猕猴桃的经济价值，酿造工艺流程如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为相关过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．猕猴桃汁为酵母菌提供了碳源、氮源等物质 B．相比于过程Ⅲ，过程Ⅱ需要持续通入无菌氧气 C．要随时检查微生物数量及产物浓度等，以了解发酵进程 D．对发酵产物进行灭菌保存可以延长成品的保质期 【答案】B 【详解】A、猕猴桃汁含有糖类、蛋白质等物质，可作为酵母菌的碳源、氮源，A正确； B、过程Ⅱ是酵母菌发酵（酒精发酵），需无氧环境，过程Ⅲ是醋酸菌发酵，需持续通入无菌氧气，B错误； C、发酵过程中检测微生物数量、产物浓度等，可监控发酵进程，C正确； D、灭菌可杀死发酵产物中的微生物，避免变质，延长保质期，D正确。 故选B。 要点02 微生物培养 （1） 培养基的配方 ①主要的营养物质：水、碳源、氮源、无机盐 ②其他条件：pH、特殊的营养物质和氧气 微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物 特殊需求 添加维生素 一般pH调至中性 pH调至中性或弱碱性 无氧条件 【典例2】石油污染土壤的微生物修复是环境治理的重要方向。研究人员从石油污染土壤中分离出一株高效降解石油烃的菌株BS3，并研究了不同石油烃浓度对其生长和降解的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．污染土壤制成浸出液后，可采用平板划线法分离菌株BS3 B．石油烃初始浓度为0.3g/L时，BS3对石油烃的降解量最多 C．石油烃可抑制菌株BS3的生长，且浓度越大抑制作用越强 D．修复时，施用适宜浓度BS3菌液至污染区即可获得理想效果 【答案】A 【详解】A、污染土壤制成浸出液后，采用平板划线法可分离菌株BS3，这是微生物分离的常见方法，A正确； B、从石油烃浓度对单菌株降解效果的影响折线图可知，石油烃初始浓度为0.3g/L时，BS3对石油烃的降解率最大，而非降解量最多，B错误； C、从不同石油烃浓度对菌株生长的影响柱状图可以看出，在浓度较小时的一定范围内，石油烃能促进菌株BS3的生长，C错误； D、图中并没有体现出菌株BS3对不同种类石油的降解能力，同时，微生物修复不仅需要适宜的菌株浓度，还需考虑环境因素（如温度、pH、氧气含量等）、营养物质供应等。仅施用适宜浓度的菌液可能无法达到理想效果，D错误。 故选A。 01 传统发酵技术的应用 1．（2025·天津北辰·三模）发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列食品不是通过微生物发酵得到的是（　　） A．腐乳 B．食盐 C．泡菜 D．啤酒 【答案】B 【详解】面包和酸奶、腐乳和泡菜、啤酒与豆豉都是通过微生物发酵得到的，食盐是氯化钠，是一种离子化合物，不是通过微生物发酵得到的，B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 2．（2025·天津河东·一模）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（    ） A．发酵前都需要对原料进行灭菌 B．都需要进行菌种接种 C．都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖 D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 【答案】C 【详解】A、工业化生产啤酒，为了避免在发酵过程中杂菌的污染，在发酵前需要对原料进行灭菌处理；家庭制作果酒时需要用到水果表面的酵母菌，所以不能对原料灭菌，A错误； B、果酒的家庭制作一般不需要菌种接种，利用的是果皮表面的野生酵母菌，而啤酒的工业化生产需进行菌种接种，B错误； C、果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产时一般先通入适量氧气，让其进行有氧呼吸，大量繁殖，然后密封发酵，产生大量的酒精，C正确； D、家庭制作果酒发酵结束后不需要消毒处理，啤酒的工业化生产需要消毒，D错误。 故选C。 3．（2024·天津·二模）镇江香醋是一种通过固态发酵工艺制作的小曲醋，酿造的工业流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．冷却目的是保证酒精发酵所需的最适温度 B．碳源不足且氧气充足时，醋酸菌可利用酒精进行发酵 C．在酒精发酵阶段需要多次补充氧气利于酵母菌的繁殖 D．醋酸发酵中经常翻动发酵物，目的是释放发酵产生的大量气体 【答案】B 【详解】A、根据图示，将糯米蒸熟后冷却是为了降低温度，防止杀死酒曲中的酵母菌，A错误； B、当缺少糖源（碳源）且氧气供应充足时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，B正确； C、在酒精发酵初期，补充氧气，有利于酵母菌的繁殖，C错误； D、醋酸菌为好氧菌，经常翻动发酵物，利于控制发酵温度和通气状况，D错误。 故选B。 4．（2024·天津·二模）我国科学家利用如下图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是（    ） A．乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质，并生成乙醇 B．乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌 C．通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，会降低生态足迹 D．此蛋白的加工需要乙醇梭菌的内质网、高尔基体、线粒体参与 【答案】D 【详解】A、由图可知，乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质，并生成乙醇，实现了将无机物转变成有机物的过程，A正确； B、乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌，通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合，提高培养基的使用效率，B正确； C、通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可减少化石燃料的燃烧，进而降低生态足迹，C正确； D、乙醇杆菌是原核生物，其细胞中不含内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，因此乙醇梭菌蛋白合成过程中不需要内质网，高尔基体、线粒体等参与，D错误。 故选D。 02 发酵工程及其应用 5．（2025·天津·二模）生物技术与工程的发展催生了生物医药的生产。下列相关操作的叙述正确的是（    ） A．体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时，培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度 B．对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，因此需要对培养基进行消毒处理 C．将基因组文库中的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA重组后可利用发酵工程生产胰岛素 D．将药用蛋白基因与腺病毒重组，然后侵染奶牛的乳腺细胞可得到乳腺生物反应器 【答案】A 【详解】A、体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度，因为血浆中可能有其他的抗体，A正确； B、对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，需要对培养基进行湿热灭菌处理，B错误； C、从基因组文库中获得的胰岛素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出胰岛素，C错误； D、将药用蛋白基因和乳腺蛋白启动子等调控元件一起与腺病毒重组，导入受精卵中可制备乳腺生物反应器，不是导入乳腺细胞中，D错误。 故选A。 6．（2025·天津·二模）柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是（　　） A．黑曲霉与生产果醋和泡菜所用主要微生物的代谢类型相同 B．发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养 C．种子培养基加入到发酵罐内时需经过严格灭菌 D．分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节 【答案】B 【详解】A、生产果醋所用主要微生物是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型；生产泡菜所用主要微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型；而黑曲霉是进行有氧发酵生产柠檬酸，代谢类型是异养需氧型，所以黑曲霉与醋酸菌代谢类型相同，但与乳酸菌不同，A错误； B、据图可知，发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基，该措施的目的是进行扩大培养，增加黑曲霉孢子的数量，B正确； C、种子培养基中有发酵所需的菌种，若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致发酵失败，C错误； D、发酵工程的中心环节是发酵，D错误。 故选B。 7．（2025·天津·二模）柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析错误的是 A．玉米清液可以为黑曲霉提供碳源和能源 B．发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养 C．发酵培养基和种子培养基灭菌后加入到发酵罐内发酵 D．需严格控制发酵罐内的温度、溶解氧和pH等条件 【答案】C 【详解】A、玉米清液中含有蛋白质和糖类等物质，故可以为黑曲霉提供碳源和能源，A正确； B、据图可知，发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基，该措施的目的是进行扩大培养，增加黑曲霉孢子的数量，B正确； C、种子培养基中有发酵所需的菌种，若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致发酵失败，C错误； D、黑曲霉属于需氧生物，且微生物发酵过程需要适宜条件，所以在发酵罐内发酵需严格控制溶解氧、温度、pH等条件，D正确。 故选C。 8．（2024·天津·一模）下列对发酵工程应用的描述错误的是（　　） A．微生物肥料是利用微生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力 B．利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白，生产微生物饲料 C．微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的 D．发酵工程和蛋白质工程结合能生产自然界不存在的蛋白质 【答案】B 【详解】A、微生物肥料是利用微生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力的，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥，A正确； B、微生物饲料主要是利用微生物大量繁殖产生的高蛋白菌体来生产饲料的，而并非是从菌体提取单细胞蛋白，B错误； C、微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治农林害虫的，作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用，C正确； D、由蛋白质工程概念可推知发酵工程和蛋白质工程结合能生产自然界不存在的蛋白质，D正确。 故选B。                    03 微生物的培养 9．（2025·天津武清·二模）进行抑菌试验时，MIC通常表示肉眼基本看不见菌落生长的最低药物浓度，为测定植物甲提取液对金黄色葡萄球菌的MIC值，下列相关实验操作和分析错误的是（    ） A．配制不同浓度的植物甲提取液 B．在固体培养基中加入植物甲提取液 C．利用稀释涂布平板法接种金黄色葡萄球菌 D．金黄色葡萄球菌的MIC数值越小，植物甲提取液的作用效果越弱 【答案】D 【详解】A 、要测定MIC值，需要设置不同浓度的植物甲提取液，这样才能通过实验找出肉眼基本看不见菌落生长的最低浓度，A正确；    B、在固体培养基中加入植物甲提取液，能使金黄色葡萄球菌在含有不同浓度提取液的环境中生长，便于观察不同浓度提取液对其生长的抑制情况，B正确； C、稀释涂布平板法可以将金黄色葡萄球菌均匀地接种在培养基上，便于后续观察菌落的生长情况，从而准确判断在不同浓度植物甲提取液下的生长抑制效果，C正确 ； D、金黄色葡萄球菌的MIC数值越小，说明在越低的植物甲提取液浓度下就能抑制其生长，也就意味着植物甲提取液对金黄色葡萄球菌的抑制作用越强，而不是越弱，D错误。 故选D。 10．（2025·天津河北·二模）某兴趣小组测定土壤中尿素分解菌的数量，对土样进行稀释的流程如图所示。摇匀C试管，从C试管中取0.1mL菌液进行接种，在适宜条件下培养一段时间，测得平板中的平均菌落数为38。 ①取土样的工具必须灭菌 ②培养用的培养基为选择培养基 ③可用牛肉膏蛋白胨培养基培养 ④接种时采用涂布平板法 ⑤接种时可采用平板划线法 ⑥每克土样中尿素分解菌的数量至少是3.8×106个 ⑦每克土样中尿素分解菌的数量是3.8×106个 关于本实验，以上说法正确的是（    ） A．①②④⑥ B．①③④⑤⑦ C．②③⑤⑦ D．②④⑤⑥ 【答案】A 【详解】①测定土壤中尿素分解菌的数量的实验中，取土样用的铁铲和取样袋在使用前都需要进行灭菌，①正确； ②③所用的培养基是以尿素为唯一碳源的选择培养基，而不能用牛肉膏蛋白胨培养基，②正确，③错误； ④⑤该实验需要进行计数，平板划线法不能计数，稀释涂布平板法可以计数，④正确，⑤错误； ⑥⑦据图可知，菌液在接种前到C试管，被稀释了104倍，计算可得纤维素分解菌的数量=38÷0.1×104=3.8×106个，但由于该计数方法导致结果偏小，故每克土样中尿素分解菌的数量至少是3.8×106个，⑥正确，⑦错误。 综上，①②④⑥正确，A符合题意。 故选A。 11．（2025·天津·二模）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列相关叙述错误的是（    ） A．用黑藻叶肉细胞观察细胞质流动和质壁分离 B．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 C．获取马铃薯脱毒苗常从茎尖等幼嫩部位取材 D．使用口腔上皮细胞研究分泌蛋白的合成过程 【答案】D 【详解】A、黑藻叶肉细胞中的叶绿体可以作为观察细胞质流动的观察指标，黑藻叶肉细胞具有中央大液泡，可用于观察质壁分离，A正确； B、稀释涂布平板法在将菌液进行一系列梯度稀释后，涂布到培养基表面，在适宜条件下培养，可形成单个菌落，从而分离出菌株，同时通过统计平板上的菌落数还能用于计数，B正确； C、茎尖等幼嫩部位病毒极少甚至无病毒，所以获取马铃薯脱毒苗常从茎尖等幼嫩部位取材进行组织培养，C正确； D、人的口腔上皮细胞不产生分泌蛋白，研究分泌蛋白的合成和运输实验中，应该选用分泌功能旺盛的细胞，比如口腔唾液腺细胞、动物的胰腺腺泡细胞等，D错误。 故选D。 12．（2025·天津·二模）为保障公共饮用水的安全，工作人员常用如图所示“滤膜法”对饮用水进行检测。大肠杆菌作为指示菌之一，国家标准为每升饮用水中大肠杆菌数量不能超过3个。下列相关叙述错误的是（    ） A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌 B．图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群 C．滤膜的孔径大小应该可以允许大肠杆菌通过 D．用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，结果可能比实际值偏小 【答案】C 【详解】A、检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌，防止杂菌干扰，A正确； B、在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群，图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群，B正确； C、滤膜的孔径大小应该不允许大肠杆菌通过，否则无法检测大肠杆菌的数量，C错误； D、用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，由于大肠杆菌的数量过多，从而使一个或多个细菌长到一起，进而导致大肠杆菌数量可能比实际值偏小，D正确。 故选C。 1．（2025·天津河北·二模）科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。同时环境中pH值低于6.5或高于8.0时，大肠杆菌生长会受到不利影响，下列相关分析错误的是（　　） A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D．发酵过程中，最好将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 【答案】C 【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉，非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A正确； B、根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，B正确； C、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C错误； D、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌)，大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 ，D正确。 故选C。 2．（2025·天津和平·三模）下图为研究人员对纤维素分解菌的分离操作（A组）和计数操作（B组）过程示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．⑨计数得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较多 B．④和⑤所用培养基从物理性质分析，区别是④培养基中没有添加琼脂 C．④的培养基应以纤维素为唯一碳源，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求 D．可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌 【答案】A 【详解】A、⑨计数方法为稀释涂布平板法，只能统计活菌数，而细菌计数板计数法无论活菌还是死菌都统计在内，因此稀释涂布平板法统计得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较少，A错误； B、④和⑤所用培养基从物理性质分析，④是液体培养基，没有添加琼脂；⑤是固体培养基，加有琼脂，B正确； C、该实验是为了分离得到纤维素分解菌，④培养液中以纤维素作为唯一碳源时，只有能利用纤维素的微生物才能生长繁殖，从而筛选出纤维素分解菌，此外还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求，C正确； D、当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来鉴别纤维素分解菌，即可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌，D正确。 故选A。 3．（2025·天津·一模）铜绿假单胞杆菌突变体对内酰胺替卡西林(Tic)或哌拉西林(Pip)抗生素的反应表现出集体生存现象。培养物只有在细胞密度高于某一阈值时才会在含这两种抗生素的培养基上生长，且 Tic或Pip含量越高，该阈值越大。下列叙述错误的是（    ） A．突变体的抗药性变异来源于突变或基因重组 B．Tic或Pip在铜绿假单胞杆菌抗药性形成过程中起选择作用 C．在含 Tic和Pip的培养基上，只有初始接种密度足够大的菌落才能存活 D．Tic或Pip使用量的增加与铜绿假单胞菌耐药性的增强，属于协同进化 【答案】A 【详解】A、突变体的抗药性变异来源于基因突变，铜绿假单胞杆菌属于原核生物，自然状态下不会发生基因重组（自由组合和交叉互换），A错误； B、Tic或Pip是人为提供的，在铜绿假单胞菌抗药性形成过程中起选择作用，B正确； C、根据题意，两种抗生素作用下，只有初始接种密度足够大（大于某阈值）的菌落才能存活，C正确； D、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，抗生素使用量的增加与细菌耐药性的增强，属于协同进化，D正确。 故选A。 4．（2025·天津·一模）物质A是一种难降解的有机物，细菌X体内存在可降解A的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌X，相关叙述正确的是（    ） A．需对配制好的培养基进行湿热灭菌 B．用于分离X的培养基蛋添加葡萄糖作为碳源 C．细菌X的纯化与计数可使用平板划线法 D．培养后某平板无菌落生长，则原因不可能是样品稀释倍数过大 【答案】A 【详解】A、湿热灭菌如高压蒸汽灭菌法可对培养基进行灭菌，A正确； B、由题干可知，物质A是一种难降解的有机物，细菌X可以利用A进行增殖，因此用于分离X的选择培养基应以物质A作为唯一碳源，其他微生物因不能利用A缺乏碳源而无法繁殖，起到筛选作用，B错误； C、稀释涂布平板法和平板划线法都可以用于接种得到单菌落，达到纯化的目的，但平板划线法无法计数，可以用稀释涂布平板法进行分离并计数，C错误； D、若样品稀释倍数过大，涂布所用的菌液中很可能不含该细菌，则会导致培养基上无菌落生长，D错误。 故选A。 5．（2025·天津武清·一模）堆肥指利用自然界广泛存在的微生物，将固体废物中可降解的有机物转化为腐殖质的过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，下列相关叙述错误的是（    ）    A．微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高 B．与a点相比b点时微生物的数量较多，与b点相比c点时微生物种类较多 C．c点时可对堆肥材料取样并用选择培养基对微生物进行培养和筛选 D．用平板划线法分离微生物时无需对微生物样液进行稀释，可直接划线操作 【答案】B 【详解】A、在堆肥过程中，微生物呼吸作用产生的能量大部分以热能的形式释放出来，热量积累会导致其堆肥内部逐渐升高，A正确； B、a点温度较低且微生物的分解作用刚刚开始，此时堆肥材料中的微生物的数量相对较少，b点时经过一段时间的代谢和增殖，b点处微生物的数量比a点多，b点到c点过程中，堆肥温度逐渐升高，并达到80℃左右，该温度条件下不耐热的微生物大量死亡，所以c点时微生物的种类数少于b点，B错误； C、筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，C正确； D、用平板划线法分离微生物时无需对微生物样液进行稀释，可直接划线操作，通过连续多次划线即可达到分离微生物的目的，D正确。 故选B。 6．（2025·天津·二模）卡那霉素是一种氨基糖苷类抗生素，可与细菌核糖体结合从而抑制细菌生长。由于缺乏有效管控，土壤中卡那霉素残留量逐步增大，造成环境污染。科研工作者尝试筛选卡那霉素降解菌，以期解决此问题。下列叙述错误的是（    ） A．在富含卡那霉素的土壤中相对容易分离出目标菌种 B．以卡那霉素作为唯一氮源的选择培养基仍需要灭菌 C．筛选目的菌种的过程会诱导相关细菌产生抗性变异 D．实际应用前需对筛选出的目标菌种进行安全性评估 【答案】C 【详解】A、分析题意，本实验目的是筛选卡那霉素降解菌，故在富含卡那霉素的土壤中相对容易分离出目标菌种，A正确； B、为避免杂菌影响，以卡那霉素作为唯一氮源的选择培养基仍需要灭菌，B正确； C、抗性变异发生在选择之前，筛选目的菌种的过程并非诱导变异产生， 而是选择并保存抗性个体，C错误； D、由于投放后可能与环境及其他生物发生相互作用，故实际应用前需对筛选出的目标菌种进行安全性评估，D正确。 故选C。 7．（2025·天津·一模）筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有关本实验的叙述，错误的是 A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 【答案】C 【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由题意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误；淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。因此，本题答案选C。 8．（2024·天津·一模）研究小组采用预加菌液法探究氮苄青霉素（Amp）和卡那霉素（Kan）对大肠杆菌的选择作用，即将菌液直接加入培养基中，摇匀倒平板，冷却后在相应区域放置圆形滤纸片，一段时间后测量抑菌圈直径，I、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．预加菌液法省去涂布平板操作，在固体培养基内部形成菌落，不影响抗生素的作用 B．抑菌圈内有两个菌落，可能是具有抗药性的大肠杆菌或其他杂菌形成的 C．Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强，且随培养代数增多两者抑菌效果减弱 D．一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异，故使用抗生素时需适量 【答案】D                 【详解】A、预加菌液法省去涂布平板操作，在培养基尚未接种或发酵开始之前，将准备好的菌液加入培养基中。这可以通过无菌操作完成，以避免杂菌的污染。，在固体培养基内部形成菌落，不影响抗生素的作用，A正确； B、抑菌圈源于抗生素或其他抑菌物质对细菌生长的抑制作用，抑菌圈内有两个菌落，可能是具有抗药性的大肠杆菌或其他杂菌形成的，B正确； C、据柱状图可知，Kan较Amp组抑菌圈的直径更大，说明其对大肠杆菌的抑菌效果强，且随培养代数增多，两者菌圈的直径都减小，抑菌效果都减弱，C正确； D、细菌繁殖过程中会发生基因突变，产生抗药性变异和不抗药性变异，一定浓度的抗生素会杀死不抗药性变异，抗药性变异保留下来，不是抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异，D错误。 故选D。 9．（2025·天津河西·二模）酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等，研究人员对酿酒酵母菌株的生活条件进行分析研究，以提高发酵产物的产量。 (1)对于酵母菌的培养，比较适合它的培养基为_______（A．马铃薯蔗糖培养基B．MS培养基C．LB培养基D．牛肉汤培养基），除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的_______。 (2)发酵过程中要测定酵母菌的繁殖速度，可用________平板法对酵母菌进行计数。将培养到某一时期的培养液制备成1×105倍稀释的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个，则培养液中的酵母菌数量为个__________ /mL。在恒温培养箱培养时，培养皿的放置方式如图________（填“a”或“b”）。    (3)该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短、条件和底物不同，而形成不同的代谢产物，使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为产生了_______（填物质）。 (4)某研究小组从葡萄皮上成功分离出某品种的酵母菌后，取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中，并分别置于转速为150r/min、200r/min、250r/min的摇床上培养，检测结果如图甲所示，摇床转速为250r/min的酵母菌种群密度最大的原因是摇床转速越高，_______，酵母菌代谢旺盛，增殖快。小组同学继续用分离出的酵母菌进行果酒的发酵，发酵产物酒精可用_____溶液检验。    【答案】(1) A 浓度和比例(配比) (2) 稀释涂布 3.2×107 a (3)醋酸 (4) 提供的氧气越多 酸性重铬酸钾 【详解】（1）酵母菌主要以糖类作为底物进行呼吸作用产生酒精，因此比较适合的培养为以糖类为碳源的培养基，即A马铃薯蔗糖培养基。除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的浓度和比例，以确保微生物能正常生存和发酵产品的品质。 （2）对酵母菌进行计数，可用稀释涂布平板法接种，统计培养基上的菌落数来进行计数。将培养到某一时期的培养液制备成1×105倍稀释的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个，则培养液中的酵母菌数量为（35+32+29）÷3÷0.1×105=3.2×107个/mL。利用培养皿培养微生物时，需要将培养皿倒置培养，即a所示状况。 （3）酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为混入了醋酸菌将酒精分解产生了醋酸。 （4）摇床转速越高，提供的氧气越充足，酵母菌繁殖的速度和总量越高。酒精与酸性重铬酸钾反应形成灰绿色，因此发酵产物酒精可用酸性重铬酸钾溶液检验。 10．（2025·天津·二模）发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展．产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题：    (1)对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了______法，其统计得到的菌落数比实际数量往往偏_____。在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至______性。 (2)接种之前的过程①、②都属于扩大培养，整个发酵过程的中心环节是______。 (3)研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间，结果如下： 组别 维生素组合 1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12 2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺 3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙 4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇 5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇 进行涂布之前，常需要检验培养基是否成功灭菌，方法是________，实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈（图2），则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是________。叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，在此培养基上形成菌落的位置是________。 【答案】(1) 稀释涂布平板 小 酸 (2)发酵罐内发酵 (3) 随机取若干灭菌的空白平板进行培养，一段时间后观察平板是否出现菌落 维生素B1 3组与5组的交界处 【详解】（1）对微生物进行分离纯化并计数通常采用稀释涂布平板法。将菌液进行一系列梯度稀释后，取一定量的稀释液涂布在固体培养基表面，经过培养后，一个菌落通常是由一个活菌繁殖形成的，所以可以通过统计菌落数来估算活菌数。由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以用稀释涂布平板法统计得到的菌落数比实际数量往往偏低。产黄青霉菌是霉菌，霉菌生长适宜在酸性环境中，所以在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将 pH 调至酸性。 （2）发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。 （3）进行涂布之前，检验培养基是否成功灭菌的方法是随机取若干灭菌的空白平板进行培养，一段时间后观察平板是否出现菌落。如果没有菌落产生，说明培养基灭菌成功，没有杂菌污染；如果有菌落产生，则说明培养基灭菌不彻底，含有杂菌。实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是维生素B1；只有3组含有叶酸，只有5组含有生物素，所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。 1．（2025·天津·高考真题）青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（    ） A．用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用血细胞计数板实时监测活菌数量 D．用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 【答案】C 【详解】A、诱变或基因工程等途径可改造青霉菌菌株，获得高产等优良菌种，用于接种发酵生产青霉素，操作恰当，A正确； B、发酵过程中，pH、温度、溶解氧等参数会影响青霉菌的生长和代谢，监控这些参数是必要的，操作恰当，B正确； C、血细胞计数板无法区分死菌与活菌，且青霉菌为多细胞丝状结构，难以分散计数，实时监测活菌数不准确，操作不当，C错误； D、大肠杆菌对青霉素敏感，可用大肠杆菌为指示菌，通过观察大肠杆菌的生长情况来监测青霉素产量，操作恰当，D正确。 故选C。 2．（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（    ） A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 【答案】C 【详解】A、艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比，R型肺炎双球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S型肺炎双球菌有荚膜（菌落表面光滑），该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，A不符合题意; B、毛霉属于多细胞的真菌，由细胞形成菌丝，可根据毛霉的形态判定固体培养基是否是被毛霉污染了，B不符合题意; C、抗生素可消灭细菌，利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株，没有依靠菌落外表形态特征做出判断，C符合题意; D、不同尿素降解菌降解尿素的能力不同，因此在分离出的以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后，若要验证其中是否有不同种类降解菌，可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若根据菌落周围出现红色环带的大小判定其种类，D不符合题意。 故选C。 3．（2021·天津·高考真题）下列操作能达到灭菌目的的是（    ） A．用免洗酒精凝胶擦手 B．制作泡菜前用开水烫洗容器 C．在火焰上灼烧接种环 D．防疫期间用石炭酸喷洒教室 【答案】C 【详解】A、用免洗酒精凝胶擦手属于消毒，A错误； B、制作泡菜前用开水烫洗容器属于消毒过程，B错误； C、在火焰上灼烧接种环能达到灭菌目的，C正确； D、防疫期间用石炭酸喷洒教室，属于消毒，D错误。 故选C。 （2020·天津·高考真题）阅读下列材料，回答下列小题。 甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。 某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺（盐度15%，温度37 ℃，发酵30天）进行了改良，改良后甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。 时期 时段（天） 盐度（%） 温度（℃） 前期 0~12 6 12 中期 12~16 6 37 后期 16~30 15 37 两种工艺的结果比较见下图。      4．下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（    ） A．发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累 B．蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源 C．温度与盐度都影响微生物的生长繁殖 D．定期取样，使用平板划线法统计活细菌总数 5．下列对实验结果的分析，错误的是（    ） A．新工艺中期活霉菌总数下降由温度升高导致 B．新工艺后期活细菌总数下降由温度、盐度均升高导致 C．新工艺中期氨基酸产生速率较前期末加快，是因为温度升高提高了蛋白酶活性 D．新工艺中甜瓣子风味提升，与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关 【答案】4．D 5．B 4．A、制曲过程中会有微生物的积累，是发酵开始阶段微生物的主要来源，A正确； B、蚕豆瓣中有很多有机物，可以提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源，B正确； C、观察新工艺各个时期的活霉菌总数和活细菌总数的变化，从前期到中期，盐度不变温度升高，活霉菌总数下降，说明温度影响微生物的生长繁殖；从中期到后期，盐度升高温度不变，活细菌总数下降，说明盐度影响微生物的生长繁殖，C正确； D、平板划线法不能用来计数，统计活细菌总数要用稀释涂布平板法，D错误。 故选D。 5．A、分析新工艺的参数和结果，从前期到中期，盐度不变，温度升高，活霉菌总数下降，说明中期活霉菌总数下降是由温度升高导致，A正确； B、新工艺从中期到后期，盐度升高，温度不变，活细菌总数下降，说明活细菌总数下降是由盐度升高导致的，B错误； C、新工艺从前期到中期，盐度不变，温度升高，因此，中期氨基酸产生速率较前期末加快是由于温度升高提高了蛋白酶的活性，C正确； D、比较两种工艺的结果，新工艺前、中期活微生物总数和氨基酸终产量都比传统工艺高，因此，新工艺中甜瓣子风味有所提升，D正确。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 发酵工程 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 要点01 传统发酵技术的应用 要点02 微生物培养 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 传统发酵技术的应用 题型02发酵工程及其应用 题型03微生物的培养 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 传统发酵技术的应用 （2025天津卷）发酵工程的基本环节 （2024天津卷）微生物培养与计数 （2023天津卷）发酵工程的原理及应用 1.试题将融合‌基因工程、合成生物学、环境工程‌等跨模块知识，如“改造酵母菌表达纤维素酶+耐高温突变+高产乙醇”一体化设计。 2.重点考查‌实验设计能力‌（如设置对照组、控制变量）、‌数据解读能力‌（如分析发酵罐溶氧曲线、菌群比例变化图）、‌模型构建能力 发酵工程及应用 微生物培养 新风向演练 1．【新考法：信息获取能力】（2025·天津河北·一模）研究人员在探究枯草芽孢杆菌发酵生产维生素K2（一种脂溶性有机物）的工艺优化实验中发现，在发酵初期（0～12小时），高溶解氧（≥60%）促进菌体快速增殖；进入产物合成期（12小时后），将溶解氧控制在30%时维生素K2产量最高，比恒定的60%溶解氧条件下的产量提升约45%，并且可减少菌株对营养物质的消耗。下列有关叙述正确的是（    ） A．枯草芽孢杆菌细胞中含有编码维生素K2的基因，可直接表达产生维生素K2 B．12小时后，过量氧气可能会诱导菌体增加对营养物质的消耗导致产物积累减少 C．发酵初期氧气充足时菌体可以快速增殖，故在发酵前不需要对枯草芽孢杆菌进行扩大培养 D．若提高发酵罐中营养物质的含量，一定会提高菌体数量和维生素K2的产量 2．【新考法：知识迁移能力】（2025·天津·三模）纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题，研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是（　　） A．过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁 B．②需用灭活的病毒诱导融合并经低pH平板培养 C．融合菌株中可能发生了DNA片段的交换与重组 D．目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产 3．【新情境】（2025·天津·一模）黄曲霉毒素B1（AFB1，）是由黄曲霉等产生的强毒性次生代谢物，常见于发霉的谷物等粮食中，是已知的强致癌物。科研人员分离出了能够分解AFB1的菌种A，并尝试从菌种A中获取能够降解AFB1的物质。制备菌种A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．黄曲霉毒素是黄曲霉生长所必需的产物 B．分离菌种A需用以AFB1为唯一碳源的鉴别培养基 C．利用涂布器蘸取适量菌种A的浸出液，涂布到培养基中 D．菌种A中降解AFB1的物质是不耐高温的蛋白质 4．【新考法：信息获取】（2025·天津二模）某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图1是分层固体发酵法示意图，图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是（　　） A．发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于18-30℃条件下培养 B．发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸 C．据图2分析，A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度 D．发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 知识串联·核心必记 要点01 传统发酵技术应用 微生物类型 微生物代谢类型 注意事项 果酒 酵母菌 异养型、兼性厌氧 发酵温度：18-30℃ 发酵初期通入氧气，之后无氧发酵 果醋 醋酸菌 异养型、好氧菌 发酵温度：30-35℃ 全程需要通入氧气 泡菜 乳酸菌 异养型、厌氧菌 全程无氧发酵 腐乳 主要的毛霉菌 异养型、需氧菌 食盐用量适中 【典例1】猕猴桃原产于我国，是一种具有较高营养价值的水果。某工厂采用液体发酵法酿制猕猴桃风味醋饮品，提高了猕猴桃的经济价值，酿造工艺流程如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为相关过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．猕猴桃汁为酵母菌提供了碳源、氮源等物质 B．相比于过程Ⅲ，过程Ⅱ需要持续通入无菌氧气 C．要随时检查微生物数量及产物浓度等，以了解发酵进程 D．对发酵产物进行灭菌保存可以延长成品的保质期 要点02 微生物培养 （1） 培养基的配方 ①主要的营养物质：水、碳源、氮源、无机盐 ②其他条件：pH、特殊的营养物质和氧气 微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物 特殊需求 添加维生素 一般pH调至中性 pH调至中性或弱碱性 无氧条件 【典例2】石油污染土壤的微生物修复是环境治理的重要方向。研究人员从石油污染土壤中分离出一株高效降解石油烃的菌株BS3，并研究了不同石油烃浓度对其生长和降解的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．污染土壤制成浸出液后，可采用平板划线法分离菌株BS3 B．石油烃初始浓度为0.3g/L时，BS3对石油烃的降解量最多 C．石油烃可抑制菌株BS3的生长，且浓度越大抑制作用越强 D．修复时，施用适宜浓度BS3菌液至污染区即可获得理想效果 01 传统发酵技术的应用 1．（2025·天津北辰·三模）发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列食品不是通过微生物发酵得到的是（　　） A．腐乳 B．食盐 C．泡菜 D．啤酒 2．（2025·天津河东·一模）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（    ） A．发酵前都需要对原料进行灭菌 B．都需要进行菌种接种 C．都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖 D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 3．（2024·天津·二模）镇江香醋是一种通过固态发酵工艺制作的小曲醋，酿造的工业流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．冷却目的是保证酒精发酵所需的最适温度 B．碳源不足且氧气充足时，醋酸菌可利用酒精进行发酵 C．在酒精发酵阶段需要多次补充氧气利于酵母菌的繁殖 D．醋酸发酵中经常翻动发酵物，目的是释放发酵产生的大量气体 4．（2024·天津·二模）我国科学家利用如下图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是（    ） A．乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质，并生成乙醇 B．乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌 C．通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，会降低生态足迹 D．此蛋白的加工需要乙醇梭菌的内质网、高尔基体、线粒体参与 02 发酵工程及其应用 5．（2025·天津·二模）生物技术与工程的发展催生了生物医药的生产。下列相关操作的叙述正确的是（    ） A．体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时，培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度 B．对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，因此需要对培养基进行消毒处理 C．将基因组文库中的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA重组后可利用发酵工程生产胰岛素 D．将药用蛋白基因与腺病毒重组，然后侵染奶牛的乳腺细胞可得到乳腺生物反应器 6．（2025·天津·二模）柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是（　　） A．黑曲霉与生产果醋和泡菜所用主要微生物的代谢类型相同 B．发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养 C．种子培养基加入到发酵罐内时需经过严格灭菌 D．分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节 7．（2025·天津·二模）柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析错误的是 A．玉米清液可以为黑曲霉提供碳源和能源 B．发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养 C．发酵培养基和种子培养基灭菌后加入到发酵罐内发酵 D．需严格控制发酵罐内的温度、溶解氧和pH等条件 8．（2024·天津·一模）下列对发酵工程应用的描述错误的是（　　） A．微生物肥料是利用微生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力 B．利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白，生产微生物饲料 C．微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的 D．发酵工程和蛋白质工程结合能生产自然界不存在的蛋白质                 03 微生物的培养 9．（2025·天津武清·二模）进行抑菌试验时，MIC通常表示肉眼基本看不见菌落生长的最低药物浓度，为测定植物甲提取液对金黄色葡萄球菌的MIC值，下列相关实验操作和分析错误的是（    ） A．配制不同浓度的植物甲提取液 B．在固体培养基中加入植物甲提取液 C．利用稀释涂布平板法接种金黄色葡萄球菌 D．金黄色葡萄球菌的MIC数值越小，植物甲提取液的作用效果越弱 10．（2025·天津河北·二模）某兴趣小组测定土壤中尿素分解菌的数量，对土样进行稀释的流程如图所示。摇匀C试管，从C试管中取0.1mL菌液进行接种，在适宜条件下培养一段时间，测得平板中的平均菌落数为38。 ①取土样的工具必须灭菌 ②培养用的培养基为选择培养基 ③可用牛肉膏蛋白胨培养基培养 ④接种时采用涂布平板法 ⑤接种时可采用平板划线法 ⑥每克土样中尿素分解菌的数量至少是3.8×106个 ⑦每克土样中尿素分解菌的数量是3.8×106个 关于本实验，以上说法正确的是（    ） A．①②④⑥ B．①③④⑤⑦ C．②③⑤⑦ D．②④⑤⑥ 11．（2025·天津·二模）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列相关叙述错误的是（    ） A．用黑藻叶肉细胞观察细胞质流动和质壁分离 B．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 C．获取马铃薯脱毒苗常从茎尖等幼嫩部位取材 D．使用口腔上皮细胞研究分泌蛋白的合成过程 12．（2025·天津·二模）为保障公共饮用水的安全，工作人员常用如图所示“滤膜法”对饮用水进行检测。大肠杆菌作为指示菌之一，国家标准为每升饮用水中大肠杆菌数量不能超过3个。下列相关叙述错误的是（    ） A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌 B．图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群 C．滤膜的孔径大小应该可以允许大肠杆菌通过 D．用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，结果可能比实际值偏小 1．（2025·天津河北·二模）科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。同时环境中pH值低于6.5或高于8.0时，大肠杆菌生长会受到不利影响，下列相关分析错误的是（　　） A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D．发酵过程中，最好将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 2．（2025·天津和平·三模）下图为研究人员对纤维素分解菌的分离操作（A组）和计数操作（B组）过程示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．⑨计数得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较多 B．④和⑤所用培养基从物理性质分析，区别是④培养基中没有添加琼脂 C．④的培养基应以纤维素为唯一碳源，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求 D．可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌 3．（2025·天津·一模）铜绿假单胞杆菌突变体对内酰胺替卡西林(Tic)或哌拉西林(Pip)抗生素的反应表现出集体生存现象。培养物只有在细胞密度高于某一阈值时才会在含这两种抗生素的培养基上生长，且 Tic或Pip含量越高，该阈值越大。下列叙述错误的是（    ） A．突变体的抗药性变异来源于突变或基因重组 B．Tic或Pip在铜绿假单胞杆菌抗药性形成过程中起选择作用 C．在含 Tic和Pip的培养基上，只有初始接种密度足够大的菌落才能存活 D．Tic或Pip使用量的增加与铜绿假单胞菌耐药性的增强，属于协同进化 4．（2025·天津·一模）物质A是一种难降解的有机物，细菌X体内存在可降解A的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌X，相关叙述正确的是（    ） A．需对配制好的培养基进行湿热灭菌 B．用于分离X的培养基蛋添加葡萄糖作为碳源 C．细菌X的纯化与计数可使用平板划线法 D．培养后某平板无菌落生长，则原因不可能是样品稀释倍数过大 5．（2025·天津武清·一模）堆肥指利用自然界广泛存在的微生物，将固体废物中可降解的有机物转化为腐殖质的过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，下列相关叙述错误的是（    ）    A．微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高 B．与a点相比b点时微生物的数量较多，与b点相比c点时微生物种类较多 C．c点时可对堆肥材料取样并用选择培养基对微生物进行培养和筛选 D．用平板划线法分离微生物时无需对微生物样液进行稀释，可直接划线操作 6．（2025·天津·二模）卡那霉素是一种氨基糖苷类抗生素，可与细菌核糖体结合从而抑制细菌生长。由于缺乏有效管控，土壤中卡那霉素残留量逐步增大，造成环境污染。科研工作者尝试筛选卡那霉素降解菌，以期解决此问题。下列叙述错误的是（    ） A．在富含卡那霉素的土壤中相对容易分离出目标菌种 B．以卡那霉素作为唯一氮源的选择培养基仍需要灭菌 C．筛选目的菌种的过程会诱导相关细菌产生抗性变异 D．实际应用前需对筛选出的目标菌种进行安全性评估 7．（2025·天津·一模）筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有关本实验的叙述，错误的是 A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 8．（2024·天津·一模）研究小组采用预加菌液法探究氮苄青霉素（Amp）和卡那霉素（Kan）对大肠杆菌的选择作用，即将菌液直接加入培养基中，摇匀倒平板，冷却后在相应区域放置圆形滤纸片，一段时间后测量抑菌圈直径，I、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．预加菌液法省去涂布平板操作，在固体培养基内部形成菌落，不影响抗生素的作用 B．抑菌圈内有两个菌落，可能是具有抗药性的大肠杆菌或其他杂菌形成的 C．Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强，且随培养代数增多两者抑菌效果减弱 D．一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异，故使用抗生素时需适量 9．（2025·天津河西·二模）酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等，研究人员对酿酒酵母菌株的生活条件进行分析研究，以提高发酵产物的产量。 (1)对于酵母菌的培养，比较适合它的培养基为_______（A．马铃薯蔗糖培养基B．MS培养基C．LB培养基D．牛肉汤培养基），除了要选择合适的培养基成分外，还要考虑培养基中营养物质的_______。 (2)发酵过程中要测定酵母菌的繁殖速度，可用________平板法对酵母菌进行计数。将培养到某一时期的培养液制备成1×105倍稀释的稀释液，每次取0.1mL进行涂布分离，三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个，则培养液中的酵母菌数量为个__________ /mL。在恒温培养箱培养时，培养皿的放置方式如图________（填“a”或“b”）。    (3)该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短、条件和底物不同，而形成不同的代谢产物，使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因，导致出现酸味，可能是因为产生了_______（填物质）。 (4)某研究小组从葡萄皮上成功分离出某品种的酵母菌后，取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中，并分别置于转速为150r/min、200r/min、250r/min的摇床上培养，检测结果如图甲所示，摇床转速为250r/min的酵母菌种群密度最大的原因是摇床转速越高，_______，酵母菌代谢旺盛，增殖快。小组同学继续用分离出的酵母菌进行果酒的发酵，发酵产物酒精可用_____溶液检验。    10．（2025·天津·二模）发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展．产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答相关问题：    (1)对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了______法，其统计得到的菌落数比实际数量往往偏_____。在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至______性。 (2)接种之前的过程①、②都属于扩大培养，整个发酵过程的中心环节是______。 (3)研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间，结果如下： 组别 维生素组合 1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12 2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺 3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙 4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇 5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇 进行涂布之前，常需要检验培养基是否成功灭菌，方法是________，实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈（图2），则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是________。叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，在此培养基上形成菌落的位置是________。 1．（2025·天津·高考真题）青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（    ） A．用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用血细胞计数板实时监测活菌数量 D．用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 2．（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（    ） A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 3．（2021·天津·高考真题）下列操作能达到灭菌目的的是（    ） A．用免洗酒精凝胶擦手 B．制作泡菜前用开水烫洗容器 C．在火焰上灼烧接种环 D．防疫期间用石炭酸喷洒教室 （2020·天津·高考真题）阅读下列材料，回答下列小题。 甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。 某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺（盐度15%，温度37 ℃，发酵30天）进行了改良，改良后甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。 时期 时段（天） 盐度（%） 温度（℃） 前期 0~12 6 12 中期 12~16 6 37 后期 16~30 15 37 两种工艺的结果比较见下图。      4．下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（    ） A．发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累 B．蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源 C．温度与盐度都影响微生物的生长繁殖 D．定期取样，使用平板划线法统计活细菌总数 5．下列对实验结果的分析，错误的是（    ） A．新工艺中期活霉菌总数下降由温度升高导致 B．新工艺后期活细菌总数下降由温度、盐度均升高导致 C．新工艺中期氨基酸产生速率较前期末加快，是因为温度升高提高了蛋白酶活性 D．新工艺中甜瓣子风味提升，与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关 / 学科网（北京）股份有限公司 $