第1章 发酵工程（拔高练）-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

进阶 突破 第1章 发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 1.(2023·山东济南期末)清代袁枚在《随园食单》中，详尽记载了泡菜的制作工艺：“冬菜黄芽 菜，泥头七日便熟(‘泥头’就是用泥密封容器口)，然欲久放非盐不可，淡则味鲜，咸则味恶。 常腌一大坛三伏时开之…香美异常，色白如玉。”以下有关说法错误的是 () A.泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，“泥头”的目的是为该菌提供无氧环境 B.为了确保“淡则味鲜”，盐水浓度不宜过高，可以配制质量百分比为3%的盐水用于发酵 C.“咸则味恶”的原因，可能是由于溶液浓度过高使乳酸菌失水死亡，从而影响发酵效果 D.若腌制时间少于“七日”，可能导致泡菜中亚硝酸盐含量高，影响泡菜品质 2.(不定项)(2023·辽宁校联考)小米具有丰富的营养价值，某工厂的技术人员欲利用乳酸菌 和酵母菌进行发酵，开发一款特殊风味的饮品。下图为不同温度及不同乳酸菌与酵母菌比例 下发酵实验测得的相关结果。下列叙述正确的是 酒精含量/% pH 可溶性固形物/% 感官评价 4.50 5 4.00 ·一酒精含量 5.80 2.4 可溶性固形物 90 pH 3.50 2.2 85 3.00 5.60 2.0 感官评价 80 2.50 1.8 5.40 75 2.00 1.6 70 1.50 5.20 1.4 65 1.00 1.24 2426283032343638404244 41312:11112 温度/℃ 图1 图2乳酸菌：酵母菌 A.通过图1测得的酒精含量变化，可推测发酵过程中酵母菌的种群数量先升高后降低 B.将发酵温度控制在34℃可缩短生产周期，乳酸菌和酵母菌在该温度下繁殖速度均较快 C.生产上可将乳酸菌和酵母菌按照2：1的比例接种，可溶性固形物含量较低、口感较好 D.两种菌的细胞结构有较大差异，代谢类型也不同，发酵过程中需持续通入无菌空气 3.(不定项)(2023·河北张家口联考)醪糟甘甜芳醇的味道能刺激人类消化腺分泌消化液， 增进食欲。在其发酵过程中起主要作用的是甜酒曲（发酵菌剂）中的好氧霉菌、酵母菌和乳 酸菌。制作过程大致如下：500克糯米浸泡→蒸熟冷却至40℃→加入甜酒曲→放入消毒无 油的容器→在压实的糯米中间挖坑→密封容器，32℃下发酵48h后制成醪糟。下列相关 叙述错误的是 () A.酿造醪糟的过程中，酵母菌和乳酸菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸 B.拌人甜酒曲之前将熟糯米冷却至40℃，是为防止温度过高导致甜酒曲中的菌种失活 C.为防止杂菌污染，加入甜酒曲后，应进行高温灭菌 D.将发酵温度从32℃提高到40℃后，可明显缩短发酵时长，更快获得醪糟 进阶突破·拔高练O1 第2节微生物的培养技术及应用 课时1 微生物的基本培养技术 1.(2023·广西桂林月考)肠道病原菌可生产次级代谢产物绿脓菌素，绿脓菌素的产量 与肠道病原菌培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对 菌体生长和绿脓菌素产量的影响，结果见表。下列叙述错误的是 碳源 细胞干重/(g·L1) 绿脓菌素产量/(g·L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 A.进行肠道病原菌纯培养时，可用平板法划线进行接种 B.肠道病原菌生长的最适碳源是葡萄糖 C.用肠道病原菌生产绿脓菌素的最适碳源是制糖废液 D.碳源是淀粉时，肠道病原菌不能生长的原因是肠道病原菌细胞中缺少果胶酶 2.(2023·贵州贵阳阶段练习)研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗 生素A与B的培养基中(“+”代表含抗生素，“+”的数量代表抗生素浓度，“-” 代表不含抗生素)，对两种抗生素药性进行分析。在37℃环境下培养24h后，细 菌生长情况如图。下列说法错误的是 () 抗生素A +++ +++++ +++ +++ 抗生素B +++ +++++ 细菌生长 培养基 A.细菌培养基在使用前、后均需经过高压蒸汽灭菌处理 B.长期使用抗生素A可能会增加结核杆菌的抗药性基因频率 C.该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌 D.与单独使用抗生素A相比，联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌的抑制作用 3.(2023·江苏扬州期末)图甲、图乙是用培养基当纸，接种环当笔，以各种形态颜 色的细菌和真菌当颜料画出的别具风格的作品。下列说法错误的是( A.图甲和图乙均为固体培养基，均采用了平板划线法进行接种 B.制备培养基时要经过计算→称量→溶化→灭菌→调pH→倒平板等步骤 C.使用接种环接种时，取菌种前和接种完成后都需将接种环进行灼烧灭菌 D.培养成型的作品应低温保存，以免菌株疯长影响整体效果 O2黑白题生物1选择性必修第三册J 课时2●》微生物的选择培养和计数 1.(2023·湖南校联考阶段练习)为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污 染过的土壤进行下图A所示的实验。同学甲进行步骤④的操作后，其中一个平板经培养后的 菌落分布如图B所示。同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤④的操作：将1L样品 稀释100倍，在5个培养基平板上分别接种0.1mL稀释液，培养一段时间后，平板上长出的细 菌菌落数分别为13、156、462、178和191。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养 了一段时间，无菌落产生。下列叙述正确的是 石油污染 10mL备10mL 接种 取样测 过的土壤 定石油 的含量 ①制取②扩大③无机液体培④无机固体培 细菌 培养 养基+石油， 养基+石油， ⑤无机液体培 悬液 振荡培养 振荡培养 养基+石油， 振荡培养 A.乙同学计算得出每升样品中的活菌数约为3.3×108个 B.步骤③与步骤②中培养基成分的最大区别是步骤③的培养基中石油是唯一碳源 C.步骤④甲同学出现图B结果可能的操作失误是样品的稀释程度太低 D.步骤⑤后取样测定石油含量的日的是筛选出能分解石油的细菌 2.（2022·广东卷)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学 号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品， 分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。 细胞数/(107个·mL-) 8 0-纤维素 6 艹木聚糖 。果胶 +甘露聚糖 ·淀粉 6 8 .10 时间/天 回答下列问题： (1)研究者先制备富集培养基，然后采用 法灭菌，冷却后再接入沉积物样品， 28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀 释涂布平板法，还可采用 法。据图分析，拟杆菌新菌株在以 为碳源时生 长状况最好。 (2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来， 推测其原因可能是 (答出一点即可)。 (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统 组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是 (4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一 般共性外，其特性可能还有 进阶突破·拔高练03 第3节发酵工程及其应用 1.(2022·湖北卷)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产 蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是 () 酿酒酵母 沼气池废料 连续搅拌反应器一单细胞一蛋白质 果糖生产废水 A.该生产过程中，一定有气体生成 B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D.沼气池废料和果糖生产废水在加人反应器之前需要灭菌处理 2.下列对发酵工程及其应用的叙述，错误的有 ①用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的苗种并进行扩大培养 ②用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 ③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 ④啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成 ⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉 ⑥生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性 ⑦利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长 A.2 B.3 C.4 D.5 3.(不定项)(2023·江苏卷)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳 酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有 () 酒曲 酷醅 糯米一蒸熟 冷却上拌曲 糖化和 上酷酸发酵 灭菌 酒精发酵 调制 装坛一→成品 固态发酵制醋工艺流程 大米 粉碎一蒸煮 酒花 菌种选育、扩大培养 02 麦芽 糖化一煮沸、冷却 →一发酵 过滤 除菌 包装一成品 啤酒酿造工艺流程 A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌 B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸 C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况 D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间 04黑白题生物1选择性必修第三册RJ进阶突破·拔 第1章发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 1.B解析：泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌是 厌氧菌，发酵时需要营造无氧环境，“泥头”的目的是为该菌提供无氧 环境，A正确：泡菜发酵时盐水浓度应是5%~20%，B错误：乳酸菌的 生存需要适宜的渗透压等环境，“咸则味恶”的原因可能是由于溶液 浓度过高，乳酸菌失水死亡，从而导致发酵效果降低，C正确：亚硝酸 盐的含量与发酵时间有关，若腌制时间少于“七日”，可能导致泡菜中 亚硝酸盐含量高，影响泡菜品质，D正确。故选B。 2.BC解析：题图1是在不同温度下测得的酒精含量的变化，并非随时 间变化，因此不能推测出发酵过程中酵母菌的种群数量先升高后降 低，A错误；酒精含量的变化可反应酵母菌数量，H大小可反应乳酸 菌数量，题图1显示乳酸菌和酵母菌在34℃时繁殖速度均较快，因 此将发酵温度控制在该温度可缩短生产周期，B正确：题图2显示乳 酸菌和酵母菌按照2：1比例接种，可溶性固形物含量较低、口感较 好，生产上可按该比例接种，C正确；乳酸菌为原核生物，酵母菌为真 核生物，二者基本结构差异较大；乳酸菌为厌氧型生物，酵母菌为兼 性厌氧型生物，二者代谢类型不同，但发酵过程中需保持无氧环境，D 错误。故选BC。 3.ACD解析：酵母菌代谢类型为异养兼性厌氧型，乳酸菌为异养厌氧 型，所以米酒发酵过程中，酵母菌进行细胞呼吸的类型是有氧呼吸和 无氧呼吸，乳酸菌只进行无氧呼吸，A错误：拌入甜酒曲之前将熟糯 米冷却至40℃，是为防止糯米温度过高导致甜酒曲中的各种菌种失 活，B正确；甜酒曲中含有发酵菌种，不能进行高温灭菌，为防止杂菌 污染，应在加入酒曲之前对糯米进行高温蒸熟，C错误；醪糟发酵需 要适宜的温度(32℃左右)，从32℃提高到40℃后微生物的酶活性 会受到抑制，发酵时间会延长，D错误。故选ACD。 第2节微生物的培养技术及应用 课时1微生物的基本培养技术 1.D解析：进行肠道病原菌纯培养时，可以用平板划线法进行接种， A正确；肠道病原菌在以葡萄糖为碳源的培养基上培养之后的细胞 干重和绿脓菌素产量明显高于以淀粉为碳源的培养基，故肠道病原 菌生长的最适碳源是葡萄糖，B正确：在以制糖废液为碳源的培养基 上，绿脓菌素产量最高，故用肠道病原菌生产绿脓菌素的最适碳源是 制糖废液，C正确；果胶酶催化果胶分解，不能催化淀粉水解，D错 误。故选D。 2.D解析：为排除杂菌的影响、防止污染环境，细菌培养基在使用前 后均需经过高压蒸汽灭菌处理，A正确；长期使用抗生素A,在抗生 素A的选择作用下，结核杆菌的抗药性基因频率可能会增加，B正 确；题图中菌落分布均匀，是利用了稀释涂布平板法接种结核杆菌，C 正确：根据题图中平板上菌落的分布可知，与单独使用抗生素A相 比，联合使用抗生素A和B不能增强对结核杆菌的抑制作用，D错 误。故选D。 3.B解析：一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作，推测题图甲和 乙均为固体培养基，均采用了平板划线法进行接种，A正确；制备培 养基的步骤一般为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等，即 需要先调pH值，再灭菌，主要是为了防止杂菌污染，B错误：使用接 种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行灼烧灭菌，灼烧后 要在酒精灯附近冷却后再操作，C正确：培养成型的作品应低温保 存，菌种生长减慢，以免菌株疯长影响整体效果，D正确。故选B。 课时2微生物的选择培养和计数 1.B解析：乙同学实验平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462 178和191，数据之间差值过大，应分析误差产生的原因，重新进行实 验，不能用这些数值去计算，A错误；该实验的目的是为了分离和纯 化高效分解石油的细菌，因此步骤③是以石油为唯一碳源的选择培 养基，与步骤②中培养基成分相比，最大的区别是石油是唯一碳源，B 正确；步骤④甲同学出现题图B结果显示菌落分布不均匀，可能的操 作失误是用涂布器涂布平板时涂布不均，C错误：步骤⑤后取样测定 石油含量的目的是筛选出能高效分解石油的细菌，D错误。故选B。 拔高练参考答案 高练参考答案 2.(1)高压蒸汽灭菌平板划线纤维素(2)某些微生物只有利用 深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中 才能存活)(3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多 糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行 (4)耐低温 解析：(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释 涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过 培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析题图可知，在以纤维素 为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素 为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有 利用冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中 才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多 微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物，作为该生态系 统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物， 归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较 低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温 的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。 第3节发酵工程及其应用 1,A解析：据题图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸 作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A正确：糖 类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产 废水，B错误；分析题图可知，该技术中有涉及连续搅拌反应器的过 程，该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶 解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产 蛋白质，C错误：沼气池废料中主要是厌氧微生物，在连续搅拌反应 器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无须灭菌，D错误。故 选A。 2.B解析：①诱变育种和基因工程等依据的原理都属于可遗传变异， 能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种 并进行扩大培养，正确：②用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的 单细胞蛋白是微生物菌体，并不需要通过发酵工程从微生物细胞中 提取获得，错误：③发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代 工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢 物、酶及菌体本身，正确：④啤酒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是在主发酵 阶段完成，故啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在主发 酵阶段完成，错误：⑤为了获得柠檬酸，在进行发酵时，需要筛选产酸 量高的黑曲霉，正确：⑥谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，故生产谷 氨酸需将pH调至中性或弱碱性，正确：⑦根瘤菌具有固氨作用，利用 发酵工程生产的根瘤菌肥能够增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植 株生长，不作为农药，错误。共3项错误，故选B。 3.AD解析：糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”均有利于灭菌和糖化过程，A 正确：题图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌 属于真菌，其代谢类型为需氧型，该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将 糯米中的淀粉分解，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母菌主要通 过无氧呼吸完成酿酒过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的 有氧呼吸，B错误；醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，但 不能控制发酵温度，C错误：啤酒酿造流程中主要利用的是酵母菌进 行无氧呼吸产生酒精，适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生 更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D正 确。故选AD。 第2章细胞工程 第1节植物细胞工程 课时1植物细胞工程的基本技术 1.D解析：愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A错误；由于 基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定都 能够表现亲本的优良性状，B错误；可用聚乙二醇诱导原生质体甲和 乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误：由于植物细胞壁的主 要成分是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织 黑白题25