专题13 发酵工程(7年汇编)(山东专用)2020-2026年高考生物真题分类汇编

2026-06-22
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 发酵工程
使用场景 高考复习-真题
学年 2026-2027
地区(省份) 山东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.92 MB
发布时间 2026-06-22
更新时间 2026-06-22
作者 学科网生物精品工作室
品牌系列 好题汇编·高考真题分类汇编
审核时间 2026-06-22
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58447999.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 汇编山东近7年高考真题及1年模拟题,聚焦发酵工程三大核心考点,以传统发酵食品、工业生产及微生物筛选为真实情境,强化实验操作与工程思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选/多选|约30题|传统发酵技术(甜面酱/白酒制作)、微生物培养(纤维素降解/筛选鉴定)、发酵工程(柠檬酸/青霉素生产)|真题以家庭与工业化生产对比为情境,模拟题融入高通量筛选等科技前沿,注重实验方案设计与结果推理,契合高考“原理+应用”命题趋势|

内容正文:

专题 13 发酵工程 7年真题1年模拟 考点分类 考情示例 命题规律 考点01 传统发酵技术的应用 2026·山东(1题)、2025·山东(1题)、2023·山东(2题)、2021·山东(1题) · 情境设置:以甜面酱、白酒、泡菜、果酒、葡萄酒等传统发酵食品制作工艺为情境 · 考查重点:发酵原理、微生物代谢特点、操作条件控制(无氧/有氧、温度、盐浓度等) · 命题趋势:对比家庭手工与工业化生产差异,强调发酵条件对产物品质的影响机制 考点02 微生物的培养与应用 2026·山东(1题)、2025·山东(1题)、2023·山东(1题)、2021·山东(2题) · 情境设置:以纤维素降解、污水处理、油脂分解等实际应用为背景,创设微生物筛选与鉴定情境 · 考查重点:培养基成分设计、接种方法、微生物分离纯化、鉴别培养原理及结果分析 · 命题趋势:强化微生物代谢特性与培养条件关联,注重实验方案设计与结果推理能力 考点03 发酵工程及其应用 2024·山东(1题)、2022·山东(2题) · 情境设置:以柠檬酸、青霉素、啤酒等工业化发酵生产为情境,涉及菌体形态、代谢调控 · 考查重点:发酵条件优化、菌体生长与产物合成关系、工程化操作流程 · 命题趋势:关注发酵过程中群体效应(菌球体)、代谢反馈调节,融合工程思维与生物学原理 考点1 传统发酵技术的应用 1.(2026·山东·高考真题)某酱厂制作甜面酱的流程为:选料→蒸料→接种→制曲→恒温发酵→蒸煮→灌装。除米曲霉外,酵母菌、乳酸菌等多种微生物也参与发酵过程。下列说法错误的是(  ) A. 制曲应在有氧条件下进行,以便于发酵过程所用微生物均迅速增殖 B. 恒温发酵过程中,pH和溶解氧的改变会影响微生物代谢物的形成 C. 蒸煮具有终止发酵和延长产品保存期的作用 D. 酵母菌和乳酸菌在参与发酵的过程中存在竞争 2.(2025·山东·高考真题)(多选)酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是(       ) A. 堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C. 窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主 D. 窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 3.(2023·山东·高考真题)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 4.(2023·山东·高考真题)(多选)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有(       ) A. 都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B. 都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖 C. 发酵前都需要对原料进行灭菌 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 5.(2021·山东·高考真题)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是(       ) A. 无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖 B. 自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌 C. 葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的 D. 制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加 考点2 微生物的培养与应用 1.(2026·山东·高考真题)(多选)刚果红与纤维素可形成红色复合物。在含刚果红和纤维素的培养基中培养细菌时,细菌产生的纤维素酶将纤维素分解,使菌落周围形成透明圈。为获得分解纤维素能力强的菌株,将筛选到的菌株a进行诱变处理得到菌株b、c、d。在相同且适宜的条件下培养,选取大小相近的菌落进行统计,相关数据如表所示。下列说法正确的是(  ) 菌株 a b c d 菌落直径与透明圈直径的比值 0.5 0.3 0.5 0.7 A. 筛选菌株a所用培养基应以纤维素为唯一碳源 B. 将菌液接种到培养基进行菌株筛选时必须使用平板划线法 C. 从表中数据可得出,菌株c的纤维素酶合成基因未发生突变 D. 在4种菌株中,菌株b分解纤维素的能力最强 2.(2025·山东·高考真题)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是(       ) 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 - + - ② 常压 + - - ③ 高压 - + - ④ 高压 + - + 注: “+”表示有;“一”表示无 A. 可用平板划线法对该菌计数 B. 制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C. 由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长 D. 由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 3.(2023·山东·高考真题)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 4.(2021·山东·高考真题)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是(       ) A. 乙菌的运动能力比甲菌强 B. 为不影响菌的运动需选用液体培养基 C. 该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量 D. 穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染 5.(2021·山东·高考真题)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是(       ) A. 甲菌属于解脂菌 B. 实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C. 可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D. 该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力 考点3 发酵工程及其应用 1.(2024·山东·高考真题)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(  ) A. 相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D. 发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 2.(2022·山东·高考真题)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是(       ) A. 发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B. 可用深层通气液体发酵技术提高产量 C. 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D. 青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌 3.(2022·山东·高考真题)(多选)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是(       ) A. 用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶 B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C. 糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵 D. 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期 1.(2026·山东青岛·一模)(多选)土壤中的吸水链霉菌是一种放线菌,菌体呈丝状生长,其分泌的酯类物质——雷帕霉素被广泛用于器官移植后的免疫抑制治疗。科研人员利用吸水链霉菌发酵生产雷帕霉素的流程如下:吸水链霉菌的分离与鉴定、扩大化培养、接种、发酵罐发酵、获得产物。下列说法正确的是(       ) A. 吸水链霉菌能产生雷帕霉素是因为其基因组中含有编码雷帕霉素的基因 B. 鉴定吸水链霉菌时,除通过形态学鉴定外,还要借助生物化学的方法 C. 扩大化培养吸水链霉菌时,可用紫外线照射对培养基进行灭菌 D. 不能采用稀释涂布平板法监控吸水链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化 2.(2026·山东青岛·一模)现代微生物学常采用“高通量筛选”技术对大量候选菌株进行快速检测与评价。科研人员利用该技术从土壤中筛选淀粉酶高产菌株的流程如图所示,其中吸光值大小与溶液蓝色深浅呈正相关。下列说法错误的是(       ) 从土壤样品中分离纯化得到数百个不同的细菌单菌落 → 将每个纯化的单菌落分别接种到96孔板的各个孔中,恒温、振荡培养 → 培养一定时间后,向每孔中加入可溶性淀粉溶液,继续培养 → 反应结束后,向每孔中加入碘液,检测每孔溶液的吸光值,筛选出淀粉酶产量高的菌株 A. 在上述筛选过程中,淀粉是唯一的碳源 B. 96孔板的每个孔中,初始微生物的数量一致 C. 吸光值最小的孔中的菌株为目的菌株 D. 高通量筛选技术可以大幅提高筛选效率 3.(2026·山东淄博·一模)科研人员以甲醇为原料,利用毕赤酵母工厂化生产单细胞蛋白用于饲料生产,相关流程如图所示。下列说法正确的是(  ) A. ①中提高甲醇浓度和培养温度可定向获得耐高温和高甲醇耐受性的菌株 B. ②中的种子培养基属于选择培养基 C. ④可以采用提取、分离和纯化措施从发酵液中获得单细胞蛋白 D. ⑤中获得的单细胞蛋白属于毕赤酵母的次生代谢产物 4.(2026·山东日照·一模)与传统发酵相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高。下列说法正确的是(       ) A. 传统发酵无需进行消毒、灭菌,而发酵工程需要消毒、灭菌 B. 发酵条件变化会影响微生物生长繁殖,但不影响其代谢途径 C. 发酵罐内的发酵可以通过反馈控制使发酵过程处于最佳状态 D. 发酵工程可获得大量微生物菌体并从菌体中提取单细胞蛋白 5.(2026·山东日照·一模)PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的大致流程如图所示。下列说法错误的是(       ) A. ②④需使用添加高浓度盐的培养基 B. 过程②中接种环每次使用前后均需灼烧灭菌 C. 应选取细菌数量与PHA含量比值小的菌株作为目标菌株 D. 若从盐碱地寻找菌种,需在②之前对土壤浸出液进行梯度稀释 6.(2026·山东济宁·一模)某中华老字号酿造企业豆瓣酱的主要生产流程如图所示。下列叙述错误的是(       ) A. 添加的面粉可以为米曲霉提供碳源 B. “蒸熟”既能破坏大豆细胞结构又能杀菌 C. 保温发酵时,酱豆中有机物的种类和含量均减少 D. 后期发酵加入盐水的主要作用是调味和杀菌防腐 7.(2026·山东济宁·一模)(多选)ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种天然食品防腐剂。科研人员从土壤中分离分泌ε-PL的微生物,部分实验操作如图所示,Ⅰ~Ⅴ表示过程,①~③表示菌落,ε-PL使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。下列叙述错误的是(       ) A. 实验中需对土样、培养基和培养皿等进行灭菌处理 B. Ⅰ过程接种后的培养皿不能立即进行倒置培养 C. 发酵产物ε-PL需从微生物体内分离提纯 D. 应挑取乙培养基上①菌落,涂布接种到丙培养基上 8.(2026·山东济宁·一模)放线菌是一种放射状生长的微生物,人们利用其变种JGs通过发酵工程大规模生产氨基寡糖类抗生素——井冈霉素,广泛应用于水稻病害防治。下列叙述正确的是(       ) A. JGs产生井冈霉素是因为它含有直接编码井冈霉素的基因 B. 可采取适当的提取、分离和纯化措施分离单细胞蛋白 C. 可用稀释涂布平板法对JGs活细胞数量准确计数 D. 利用井冈霉素防治水稻病害,属于生物防治 9.(2026·山东聊城·一模)(多选)传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖(气泡层),然后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后可得啤酒。下列叙述错误的是(  ) A. 传统啤酒酿造过程中所需的菌种无需选育,也不需要对菌种扩大培养 B. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量,能将麦芽汁与空气隔绝 C. 焙烤大麦芽可杀死活细胞并使淀粉酶失去活性,有利于增加麦芽汁中麦芽糖的含量 D. 静止发酵阶段相当于现代啤酒发酵工程的后发酵阶段 10.(2026·山东聊城·一模)影印平板培养法是使在一系列培养基的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。科研人员用该方法分离纯化具有链霉素抗性的大肠杆菌,过程如图所示。下列叙述正确的是(  ) A. 突变和基因重组可作为大肠杆菌进化的原材料 B. 图中只有3、7、11号培养基需要添加链霉素 C. 图中含链霉素的培养基的菌落周围会出现抑菌圈 D. 该实验可证明链霉素能诱导大肠杆菌产生耐药性 11.(2026·山东德州·一模)(多选)尿素在高温下易分解,也能被脲酶分解,分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌,实验人员配制不含氮源的培养基(添加酚红指示剂),向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色,然后倒平板。将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍,取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养,统计平均菌落数为120个。下列说法正确的是(  ) A. 制备培养基时,应先对培养基灭菌再加入尿素 B. 涂布接种时,用涂布器蘸取0.1mL菌液并均匀地涂布在平板上 C. 红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强 D. 1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个 12.(2026·山东德州·一模)泡菜和食醋既可通过传统发酵技术获得,也可利用发酵工程进行工业化生产。下列说法错误的是(  ) A. 醋酸发酵过程中醋酸菌繁殖越快发酵产物的产量越高 B. 与传统发酵相比,发酵工程更易保证产品品质的稳定性 C. 泡菜和食醋制作过程中的发酵产物会抑制杂菌的繁殖 D. 泡菜和食醋的制作分别依赖乳酸菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸 13.(2026·山东烟台·一模)(多选)欲对某土样中的有机氮降解菌进行计数,取5g土样,加入到无菌水中配制成10倍稀释液,取1mL稀释液再稀释104倍后,分别取0.1mL涂布于三个平板上,计数三个平板的降解菌菌落数分别是90、112、128.下列说法错误的是(       ) A. 配制10倍稀释液时,需要加入45mL无菌水 B. 5g土样中的菌数为1.1×108个 C. 这种方法统计的降解菌菌落数往往比活菌的实际数目多 D. 实验中需设置未接种的培养基作为空白对照 14.(2026·山东菏泽·一模)(多选)利用发酵技术生产青霉素时,总有头孢霉素产生。研究发现青霉素和头孢霉素有一个共同的前体物质,该前体物质在不同酶的作用下分别合成青霉素和头孢霉素。下列说法错误的是(  ) A. 由于抗生素有抗菌作用,通入发酵罐的空气不需要经过灭菌 B. 通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物 C. 青霉菌可以同时产生大量青霉素和头孢霉素两种单细胞蛋白 D. 发酵结束时可采用适当的提取、分离和纯化措施获取青霉素 15.(2026·山东菏泽·一模)下列关于微生物培养技术及应用的叙述,正确的是(  ) A. 配制培养基时,应先调节pH,再进行灭菌处理 B. 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基从土壤中分离的细菌都能分解尿素 C. 接种后需立即倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 D. 稀释涂布平板法和平板划线法均可用于微生物的分离和计数 16.(2026·山东东营·一模)谷氨酸棒状杆菌可用于发酵工程生产谷氨酸,发酵过程中,通常需要分次加入氨水。培养基中的碳氮比会影响菌体的繁殖和谷氨酸的合成量。下列说法错误的是(       ) A. 性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种等获得 B. 发酵需要大量菌种,菌种的扩大培养是发酵工程的中心环节 C. 加入氨水可为菌种提供氮源,也能调节发酵液的pH D. 发酵过程中要严格控制温度、pH及培养基碳氮比等条件 17.(2026·山东东营·一模)(多选)营养缺陷型菌株是指野生型菌株失去了合成某种物质的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子后才能生长。夹心平板培养法可用于营养缺陷型菌株的检出,其原理如图1所示,先在培养皿上倒一层基本培养基,凝固后再接种一层待检菌液,其上再浇一薄层基本培养基,凝固后培养出菌落,再倒一层X培养基继续培养,最终培养结果如图2所示。下列说法错误的是(       ) A. X培养基中含有水、氮源、碳源、无机盐和特殊的营养因子等 B. 菌落A为检出的营养缺陷型菌株,菌落B为野生型菌株 C. 在培养细菌时一般需将培养基调至中性或弱酸性 D. 该实验无需设置未接种的夹层平板作为对照 18.(2026·山东潍坊·一模)用紫外线照射野生型大肠杆菌后,筛选精氨酸营养缺陷型菌株(缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶)的流程如图。其中过程①是稀释涂布平板,过程②是将培养基甲上的菌落平移到培养基乙上,继续培养一段时间。下列说法错误的是(  ) A. 过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置 B. 甲、乙培养基成分的区别在于是否含有精氨酸 C. 培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株 D. 紫外线照射会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例 19.(2026·山东枣庄·一模)耐盐芽孢杆菌具有耐盐特性,能形成芽孢,产耐高温耐盐淀粉酶。研究人员从土样中筛选目标菌培养,加碘液染色后平板上出现了A、B和C三种菌落。下列叙述错误的是(  ) A. 筛选该菌需要从盐碱地或者盐矿附近采集土样 B. 可用细菌计数板对该菌进行计数,结果往往偏小 C. 可以选择透明圈B的菌落进一步纯化培养 D. 使用后的培养基需要进行灭菌处理以杀死芽孢 20.(2026·山东枣庄·一模)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关叙述错误的是(  ) A. 发酵工程与传统发酵技术的区别之一是所利用的菌种的来源不同 B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 C. 发酵环节中条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径 D. 单细胞蛋白是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得的 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题13发酵工程 考点1传统发酵技术的应用 1.【答案】A 2.【答案】BC 3.【答案】C 4.【答案】AB 5.【答案】D 考点2微生物的培养与应用 1.【答案】AD 2.【答案】D 3.【答案】D 4【答案】B 5.【答案】B 考点3发酵工程及其应用 1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】ACD 一年摸拟练测园 1.【答案】BD 2.【答案】A 3.【答案】A 4【答案】C 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】ACD 112 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 8.【答案】D 9.【答案】ACD 10.【答案】B 11.【答案】ACD 12.【答案】A 13.【答案】BC 14.【答案】ABC 15.【答案】A 16.【答案】B 17.【答案】BCD 18.【答案】D 19.【答案】B 20.【答案】D 2/2 专题 13 发酵工程 7年真题1年模拟 考点分类 考情示例 命题规律 考点01 传统发酵技术的应用 2026·山东(1题)、2025·山东(1题)、2023·山东(2题)、2021·山东(1题) · 情境设置:以甜面酱、白酒、泡菜、果酒、葡萄酒等传统发酵食品制作工艺为情境 · 考查重点:发酵原理、微生物代谢特点、操作条件控制(无氧/有氧、温度、盐浓度等) · 命题趋势:对比家庭手工与工业化生产差异,强调发酵条件对产物品质的影响机制 考点02 微生物的培养与应用 2026·山东(1题)、2025·山东(1题)、2023·山东(1题)、2021·山东(2题) · 情境设置:以纤维素降解、污水处理、油脂分解等实际应用为背景,创设微生物筛选与鉴定情境 · 考查重点:培养基成分设计、接种方法、微生物分离纯化、鉴别培养原理及结果分析 · 命题趋势:强化微生物代谢特性与培养条件关联,注重实验方案设计与结果推理能力 考点03 发酵工程及其应用 2024·山东(1题)、2022·山东(2题) · 情境设置:以柠檬酸、青霉素、啤酒等工业化发酵生产为情境,涉及菌体形态、代谢调控 · 考查重点:发酵条件优化、菌体生长与产物合成关系、工程化操作流程 · 命题趋势:关注发酵过程中群体效应(菌球体)、代谢反馈调节,融合工程思维与生物学原理 考点1 传统发酵技术的应用 1.(2026·山东·高考真题)某酱厂制作甜面酱的流程为:选料→蒸料→接种→制曲→恒温发酵→蒸煮→灌装。除米曲霉外,酵母菌、乳酸菌等多种微生物也参与发酵过程。下列说法错误的是(  ) A. 制曲应在有氧条件下进行,以便于发酵过程所用微生物均迅速增殖 B. 恒温发酵过程中,pH和溶解氧的改变会影响微生物代谢物的形成 C. 蒸煮具有终止发酵和延长产品保存期的作用 D. 酵母菌和乳酸菌在参与发酵的过程中存在竞争 【答案】A 【详解】 A、参与发酵的微生物包含乳酸菌,乳酸菌为厌氧型微生物,有氧条件下其增殖会受到抑制,因此有氧条件无法让所有发酵所用微生物均迅速增殖,A错误; B、pH、溶解氧会影响微生物酶的活性,进而改变微生物代谢途径,最终影响代谢物的种类与产量,B正确; C、高温蒸煮可以杀灭发酵过程中的活性微生物,起到终止发酵的作用,同时可杀灭杂菌,减少杂菌污染以延长产品的保存期,C正确; D、酵母菌和乳酸菌共同利用发酵体系中的营养物质,且生存空间重叠,因此二者在发酵过程中存在竞争关系,D正确。 2.(2025·山东·高考真题)(多选)酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是(       ) A. 堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C. 窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主 D. 窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 【答案】BC 【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℃。 【详解】 A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,堆积培养过程中温度可以达到60℃左右,高温不利于筛选酿酒酵母,A错误; B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程,故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物,B正确; C、窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸,不是只进行无氧呼吸,C正确; D、窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸,D错误。 故选BC。 3.(2023·山东·高考真题)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】C 【分析】 泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 (1)泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。 (2)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。 (3)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状。 (4)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。 (5)泡菜的制作:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。 【详解】 A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌,沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死,A错误; B、②盐水需要浸没全部菜料,造成无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸,B错误; C、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,为了制造无氧环境,同时可排出初期酵母菌等发酵产生的气体,C正确; D、④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。 故选C。 4.(2023·山东·高考真题)(多选)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有(       ) A. 都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B. 都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖 C. 发酵前都需要对原料进行灭菌 D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 【答案】AB 【分析】 果酒与啤酒的发酵原理均是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。 【详解】 A、二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,A正确; B、发酵前期,均需要一定的有氧环境,使酵母菌大量繁殖,B正确; C、果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌,C错误; D、果酒的家庭制作不需要进行消毒,D错误。 故选AB。 5.(2021·山东·高考真题)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是(       ) A. 无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖 B. 自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌 C. 葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的 D. 制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加 【答案】D 【分析】 果酒制备的菌种是酵母菌,条件:温度18-25℃,先通气后密闭。通气阶段,酵母菌有氧呼吸获得能量大量繁殖,密闭阶段发酵产生酒精。pH最好是弱酸性。 【详解】 A、酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖,无氧条件下,发酵产生酒精,故无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸存活但不能大量繁殖,A正确; B、自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵母菌,B正确; C、葡萄皮中的色素进入发酵液使葡萄酒呈现颜色,C正确; D、制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少,D错误。 故选D。 考点2 微生物的培养与应用 1.(2026·山东·高考真题)(多选)刚果红与纤维素可形成红色复合物。在含刚果红和纤维素的培养基中培养细菌时,细菌产生的纤维素酶将纤维素分解,使菌落周围形成透明圈。为获得分解纤维素能力强的菌株,将筛选到的菌株a进行诱变处理得到菌株b、c、d。在相同且适宜的条件下培养,选取大小相近的菌落进行统计,相关数据如表所示。下列说法正确的是(  ) 菌株 a b c d 菌落直径与透明圈直径的比值 0.5 0.3 0.5 0.7 A. 筛选菌株a所用培养基应以纤维素为唯一碳源 B. 将菌液接种到培养基进行菌株筛选时必须使用平板划线法 C. 从表中数据可得出,菌株c的纤维素酶合成基因未发生突变 D. 在4种菌株中,菌株b分解纤维素的能力最强 【答案】AD 【详解】 A、筛选可分解纤维素的菌株a时,需使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,只有能分解利用纤维素的微生物可在该培养基上存活繁殖,A正确; B、将菌液接种到培养基进行菌株筛选时应使用稀释涂布平板法,B错误; C、菌株c的比值和菌株a相同仅说明二者分解纤维素的能力相近,若发生同义突变、突变未影响纤维素酶的活性或表达量,也会出现该结果,不能判定其纤维素酶合成基因未发生突变,C错误; D、菌落直径与透明圈直径的比值越小,说明同等大小的菌落分解纤维素的范围越大,分解能力越强,菌株b的比值最小,故其分解纤维素的能力最强,D正确。 2.(2025·山东·高考真题)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是(       ) 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 - + - ② 常压 + - - ③ 高压 - + - ④ 高压 + - + 注: “+”表示有;“一”表示无 A. 可用平板划线法对该菌计数 B. 制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C. 由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长 D. 由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 【答案】D 【分析】 选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物的培养基。 【详解】 A、平板划线法是用来分离和纯化微生物,获得单个菌落的技术,其主要目的是分离而不是计数。用于活菌计数的方法通常是稀释涂布平板法,A错误; B、制备固体培养基(琼脂平板)的正确流程是:先将培养基成分溶解、调整pH值后,分装到三角瓶中,然后进行高压蒸汽灭菌。待培养基冷却至50℃左右时,再在无菌条件下(如超净工作台)倒入无菌的培养皿中(即“倒平板”),B错误; C、组②为常压 + 纤维素,结果无菌落,而组④为高压 + 纤维素,结果是有菌落。 这个对比恰好说明,在以纤维素为碳源的条件下,该菌不能在常压下生长,而能在高压下生长,C错误; D、③④组形成了一个对照实验,变量是碳源。实验结果表明,在高压条件下,该细菌可以利用纤维素生长(组④),但不能利用淀粉生长(组③),D正确。 故选D。 3.(2023·山东·高考真题)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 【答案】D 【分析】 1、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。 2、按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。 3、消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。灭菌则是指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。 【详解】 A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误; B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误; C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误; D、脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。 故选D。 4.(2021·山东·高考真题)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是(       ) A. 乙菌的运动能力比甲菌强 B. 为不影响菌的运动需选用液体培养基 C. 该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量 D. 穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染 【答案】B 【分析】 图中是穿刺接种的方法,根据题干中的信息“硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀”,所以根据黑色沉淀的多少,比较两种菌产生硫化氢的能力。 【详解】 A、从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌,说明了乙菌的运动能力比甲菌强,A正确; B、为不影响菌的运动需选用半固体培养基,B错误; C、根据题意,黑色区域的面积大小反映两种菌运动能力的大小,而不能表示二者产生硫化氢的能力大小,C正确; D、微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染,D正确。 故选B。 5.(2021·山东·高考真题)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是(       ) A. 甲菌属于解脂菌 B. 实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C. 可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D. 该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力 【答案】B 【分析】 选择培养基:根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。 鉴别培养基:依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计。 【详解】 A、根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A正确; B、乙菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌落不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌落也可以在培养基上生存,说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B错误; C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,更加直观,C正确; D、可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的大小,D正确。 故选B。 考点3 发酵工程及其应用 1.(2024·山东·高考真题)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(  ) A. 相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D. 发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 【答案】D 【分析】 发酵工程:(1)定义: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;主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。(2)分离、提纯产物:产品若是微生物细胞,在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥;产品若是微生物代谢物,则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。 【详解】 A、黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧,相同菌体密度下,菌球体越大越不利于菌体与氧气接触,柠檬酸产生速率越慢,A正确; B、菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵中期添加一定量的硫酸铵,提高铵离子浓度,菌体内可提高柠檬酸产量,B正确; C、发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必须的酶失活,可抑制大部分细菌的生长,C正确; D、发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品,D错误。 故选D。 2.(2022·山东·高考真题)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是(       ) A. 发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B. 可用深层通气液体发酵技术提高产量 C. 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D. 青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌 【答案】D 【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,A正确; 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,D错误。 故选D。 3.(2022·山东·高考真题)(多选)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是(       ) A. 用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶 B. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C. 糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵 D. 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期 【答案】ACD 【分析】 果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是异养兼性厌氧微生物,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、赤霉素能促进种子的萌发,据此可推测若用赤霉素处理大麦,可诱导α-淀粉酶相关基因的表达,促进α-淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确; B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误; C、糖浆经蒸煮(产生风味组分、终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌)、冷却后再接种酵母菌进行发酵,防止高温杀死菌种,C正确; D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,D正确。 故选ACD。 模拟题精选 1.(2026·山东青岛·一模)(多选)土壤中的吸水链霉菌是一种放线菌,菌体呈丝状生长,其分泌的酯类物质——雷帕霉素被广泛用于器官移植后的免疫抑制治疗。科研人员利用吸水链霉菌发酵生产雷帕霉素的流程如下:吸水链霉菌的分离与鉴定、扩大化培养、接种、发酵罐发酵、获得产物。下列说法正确的是(       ) A. 吸水链霉菌能产生雷帕霉素是因为其基因组中含有编码雷帕霉素的基因 B. 鉴定吸水链霉菌时,除通过形态学鉴定外,还要借助生物化学的方法 C. 扩大化培养吸水链霉菌时,可用紫外线照射对培养基进行灭菌 D. 不能采用稀释涂布平板法监控吸水链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化 【答案】BD 【详解】 A、根据题意可知雷帕霉素属于酯类物质,而基因的表达产物是蛋白质,吸水链霉菌基因组中不会含有编码雷帕霉素的基因,而是含有与雷帕霉素合成有关的酶的基因,A错误; B、不同种类细菌的理化特性一般不同,鉴定细菌种类时,除根据菌落特征进行形态学鉴定外,还可以借助生物化学的方法进行鉴定,B正确; C、紫外线照射只能起到消毒的作用,不能对培养基进行灭菌,C错误; D、链霉菌是一种放线菌,菌体呈丝状生长,形成的菌落难以区分,因此稀释涂布平板法不宜用于监控链霉菌发酵过程中活细胞数量的变化,D正确。 故选BD。 2.(2026·山东青岛·一模)现代微生物学常采用“高通量筛选”技术对大量候选菌株进行快速检测与评价。科研人员利用该技术从土壤中筛选淀粉酶高产菌株的流程如图所示,其中吸光值大小与溶液蓝色深浅呈正相关。下列说法错误的是(       ) 从土壤样品中分离纯化得到数百个不同的细菌单菌落 → 将每个纯化的单菌落分别接种到96孔板的各个孔中,恒温、振荡培养 → 培养一定时间后,向每孔中加入可溶性淀粉溶液,继续培养 → 反应结束后,向每孔中加入碘液,检测每孔溶液的吸光值,筛选出淀粉酶产量高的菌株 A. 在上述筛选过程中,淀粉是唯一的碳源 B. 96孔板的每个孔中,初始微生物的数量一致 C. 吸光值最小的孔中的菌株为目的菌株 D. 高通量筛选技术可以大幅提高筛选效率 【答案】A 【详解】 A、该实验第一步已经分离纯化得到了数百个不同的细菌单菌落,后续实验的目的是检测各菌株产淀粉酶的能力,并非筛选仅能利用淀粉作为碳源的菌株,因此培养基中的淀粉不需要是唯一碳源,A错误; B、实验设计需遵循单一变量原则,初始接种的微生物数量属于无关变量,需保持一致才能保证实验结果的准确性,因此96孔板的每个孔中初始微生物的数量一致,B正确; C、吸光值大小与溶液蓝色深浅呈正相关,淀粉遇碘液会显蓝色,菌株产淀粉酶量越高,淀粉分解量越大,溶液蓝色越浅,吸光值越小,因此吸光值最小的孔中的菌株为淀粉酶高产的目的菌株,C正确; D、高通量筛选技术可同时对大量候选菌株进行快速检测,无需逐个操作,能够大幅提高筛选效率,D正确。 3.(2026·山东淄博·一模)科研人员以甲醇为原料,利用毕赤酵母工厂化生产单细胞蛋白用于饲料生产,相关流程如图所示。下列说法正确的是(  ) A. ①中提高甲醇浓度和培养温度可定向获得耐高温和高甲醇耐受性的菌株 B. ②中的种子培养基属于选择培养基 C. ④可以采用提取、分离和纯化措施从发酵液中获得单细胞蛋白 D. ⑤中获得的单细胞蛋白属于毕赤酵母的次生代谢产物 【答案】A 【详解】 A、提高甲醇浓度和培养温度能起到选择作用,筛选出耐高温和高甲醇耐受性的菌株,A正确; B、②中的种子培养基(酵母提取物-胰蛋白胨-葡萄糖培养基)是通用培养基/富集培养基,目的是扩大培养筛选后的毕赤酵母,不具备选择功能,B错误; C、单细胞蛋白是微生物菌体本身,发酵结束后需要用过滤沉淀的方法获得,C错误; D、单细胞蛋白是毕赤酵母的细胞本身(菌体),属于细胞组分,并非代谢产物。次生代谢产物是微生物生长到一定阶段后产生的、对自身无明显生理功能的物质,与单细胞蛋白概念不同,D错误。 故选A。 4.(2026·山东日照·一模)与传统发酵相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量均明显提高。下列说法正确的是(       ) A. 传统发酵无需进行消毒、灭菌,而发酵工程需要消毒、灭菌 B. 发酵条件变化会影响微生物生长繁殖,但不影响其代谢途径 C. 发酵罐内的发酵可以通过反馈控制使发酵过程处于最佳状态 D. 发酵工程可获得大量微生物菌体并从菌体中提取单细胞蛋白 【答案】C 【详解】 A、传统发酵也需要对发酵器具等进行基础消毒处理,以减少杂菌污染,并非完全无需消毒、灭菌,A错误; B、发酵条件(如温度、pH、溶氧量等)不仅会影响微生物的生长繁殖,也会改变微生物的代谢途径,例如酵母菌在有氧和无氧条件下代谢途径完全不同,B错误; C、发酵罐可配套传感器实时监测发酵过程中的各项参数,通过反馈控制及时调整发酵条件,可使发酵过程始终处于最佳状态,C正确; D、单细胞蛋白本身就是发酵获得的微生物菌体,不需要从菌体中提取,D错误。 故选C。 5.(2026·山东日照·一模)PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的大致流程如图所示。下列说法错误的是(       ) A. ②④需使用添加高浓度盐的培养基 B. 过程②中接种环每次使用前后均需灼烧灭菌 C. 应选取细菌数量与PHA含量比值小的菌株作为目标菌株 D. 若从盐碱地寻找菌种,需在②之前对土壤浸出液进行梯度稀释 【答案】B 【详解】 A、目标菌株是嗜盐细菌,因此②④所使用的培养基需要高浓度盐以筛选嗜盐菌,A正确; B、该实验需要检测目的菌的数量,所以过程②中需要使用移液管和涂布器接种,接种环是在平板划线法的操作中使用的,B错误; C、目标菌株需要PHA产量高,所以应选择细菌数量与PHA含量比值小的菌株作为目标菌株,C正确; D、从土壤中找菌种时,需对②之前的盐碱地浸出液进行梯度稀释,避免菌液浓度过高无法形成单菌落,D正确。 6.(2026·山东济宁·一模)某中华老字号酿造企业豆瓣酱的主要生产流程如图所示。下列叙述错误的是(       ) A. 添加的面粉可以为米曲霉提供碳源 B. “蒸熟”既能破坏大豆细胞结构又能杀菌 C. 保温发酵时,酱豆中有机物的种类和含量均减少 D. 后期发酵加入盐水的主要作用是调味和杀菌防腐 【答案】C 【详解】 A、面粉的主要成分是淀粉,淀粉属于糖类,可为米曲霉提供碳源,满足其生长与代谢需求,A正确; B、“蒸熟” 过程通过高温破坏大豆细胞结构,使营养物质更易被微生物利用;同时高温可杀灭杂菌,减少发酵过程中的污染,B正确; C、保温发酵时,米曲霉等微生物会将大豆中的大分子有机物(如蛋白质、多糖)分解为小分子有机物(如氨基酸、单糖)。 有机物种类:大分子分解为多种小分子,种类增加; 有机物含量:微生物呼吸作用会消耗部分有机物,总量减少,C错误; D、后期发酵加入盐水,一方面可调节风味(调味),另一方面高盐环境能抑制杂菌生长,起到杀菌防腐、延长保质期的作用,D正确。 故选C。 7.(2026·山东济宁·一模)(多选)ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种天然食品防腐剂。科研人员从土壤中分离分泌ε-PL的微生物,部分实验操作如图所示,Ⅰ~Ⅴ表示过程,①~③表示菌落,ε-PL使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。下列叙述错误的是(       ) A. 实验中需对土样、培养基和培养皿等进行灭菌处理 B. Ⅰ过程接种后的培养皿不能立即进行倒置培养 C. 发酵产物ε-PL需从微生物体内分离提纯 D. 应挑取乙培养基上①菌落,涂布接种到丙培养基上 【答案】ACD 【详解】 A、实验中需对培养基和培养皿等进行灭菌处理,土样不能灭菌处理,会将微生物杀死,A错误; B、Ⅰ过程接种后的培养皿不能立即进行倒置培养,待菌液被培养基吸收,B正确; C、发酵产物ε-PL会分泌到细胞外,从培养基中分离提纯,C错误; D、由于ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈,故应选择透明圈最大(分泌ε-PL的能力越强,分泌ε-聚赖氨酸(ε-PL)量更多)的菌落①进行接种、培养,据丙图菌落形态可知,接种的方法是平板划线法,用的是接种环,D错误。 故选ACD。 8.(2026·山东济宁·一模)放线菌是一种放射状生长的微生物,人们利用其变种JGs通过发酵工程大规模生产氨基寡糖类抗生素——井冈霉素,广泛应用于水稻病害防治。下列叙述正确的是(       ) A. JGs产生井冈霉素是因为它含有直接编码井冈霉素的基因 B. 可采取适当的提取、分离和纯化措施分离单细胞蛋白 C. 可用稀释涂布平板法对JGs活细胞数量准确计数 D. 利用井冈霉素防治水稻病害,属于生物防治 【答案】D 【详解】 A、基因表达的产物是蛋白质,而井冈霉素是一种氨基寡糖类抗生素,化学本质不是蛋白质,所以JGs体内没有直接编码井冈霉素的基因,A错误; B、单细胞蛋白是菌体,可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来,而不是采取提取、分离和纯化等措施,B错误; C、JGs为放射状生长的微生物,稀释涂布时菌丝体难以分散成单细胞,无法形成单菌落,导致活菌计数不准确,因此不宜用稀释涂布平板法进行计数,C错误; D、井冈霉素是由放线菌发酵产生的一种抗生素,利用它防治水稻病害,属于生物防治,D正确。 故选D。 9.(2026·山东聊城·一模)(多选)传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖(气泡层),然后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后可得啤酒。下列叙述错误的是(  ) A. 传统啤酒酿造过程中所需的菌种无需选育,也不需要对菌种扩大培养 B. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量,能将麦芽汁与空气隔绝 C. 焙烤大麦芽可杀死活细胞并使淀粉酶失去活性,有利于增加麦芽汁中麦芽糖的含量 D. 静止发酵阶段相当于现代啤酒发酵工程的后发酵阶段 【答案】ACD 【详解】 A、传统啤酒酿造过程中所需的菌种需选育,也需要对菌种扩大培养,A错误; B、泡盖的形成是由于向发酵池中通入无菌空气后,酵母菌有氧呼吸产生大量的CO2,形成的25~30cm厚气泡层,能将麦芽汁与空气隔绝,B正确; C、淀粉酶含量降低会降低淀粉的水解,产生的麦芽糖会减少,C错误; D、静止发酵阶段,酵母菌进行无氧发酵产生酒精和二氧化碳,这一阶段相当于现代啤酒发酵工程的主发酵阶段,D错误。 故选ACD。 10.(2026·山东聊城·一模)影印平板培养法是使在一系列培养基的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。科研人员用该方法分离纯化具有链霉素抗性的大肠杆菌,过程如图所示。下列叙述正确的是(  ) A. 突变和基因重组可作为大肠杆菌进化的原材料 B. 图中只有3、7、11号培养基需要添加链霉素 C. 图中含链霉素的培养基的菌落周围会出现抑菌圈 D. 该实验可证明链霉素能诱导大肠杆菌产生耐药性 【答案】B 【详解】 A、大肠杆菌属于原核生物,无染色体,不产生染色体变异,不进行有性生殖,不能产生基因重组,因此大肠杆菌可遗传变异的来源是基因突变,A错误; B、该实验的目的是分离纯化具有链霉素抗性的大肠杆菌,采用影印平板法。为了对比有链霉素和无链霉素时大肠杆菌的生长情况,应该是1、2、5、6、9、10号培养基不添加链霉素,3、7、11号培养基添加链霉素,B正确; C、链霉素作为抗生素,对大肠杆菌有抑制作用。在含链霉素的培养基上,对链霉素敏感的大肠杆菌不能生长,而具有抗性的大肠杆菌能生长,具有抗性的大肠杆菌并没有抑制其他菌生长的作用,所以菌落周围不会出现抑菌圈,C错误; D、该实验中,大肠杆菌的抗药性是在接触链霉素之前就已经存在的(通过基因突变产生),链霉素只是对具有抗药性的大肠杆菌进行了选择,并不能诱导大肠杆菌产生抗药性,D错误。 故选B。 11.(2026·山东德州·一模)(多选)尿素在高温下易分解,也能被脲酶分解,分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌,实验人员配制不含氮源的培养基(添加酚红指示剂),向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色,然后倒平板。将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍,取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养,统计平均菌落数为120个。下列说法正确的是(  ) A. 制备培养基时,应先对培养基灭菌再加入尿素 B. 涂布接种时,用涂布器蘸取0.1mL菌液并均匀地涂布在平板上 C. 红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强 D. 1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个 【答案】ACD 【详解】 A、尿素高温下易分解,无法通过高压蒸汽灭菌,因此制备培养基时应先对不含尿素的基础培养基进行灭菌,再加入过滤除菌的尿素,A正确; B、涂布接种的正确操作是先将0.1mL菌液滴加在平板表面,再使用灼烧后冷却的涂布器将菌液均匀涂布,不能用涂布器直接蘸取菌液,B错误; C、尿素分解菌产生的脲酶分解尿素产生氨,可使酚红指示剂变红,红色圈与菌落直径的比值越大,说明单位体积菌落分解尿素的能力越强,对应菌株分解尿素的能力越强,C正确; D、1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为120÷0.1×106=1.2×109个,D正确。 故选ACD。 12.(2026·山东德州·一模)泡菜和食醋既可通过传统发酵技术获得,也可利用发酵工程进行工业化生产。下列说法错误的是(  ) A. 醋酸发酵过程中醋酸菌繁殖越快发酵产物的产量越高 B. 与传统发酵相比,发酵工程更易保证产品品质的稳定性 C. 泡菜和食醋制作过程中的发酵产物会抑制杂菌的繁殖 D. 泡菜和食醋的制作分别依赖乳酸菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸 【答案】A 【详解】 A、醋酸发酵过程中,若醋酸菌繁殖过快,会消耗大量营养物质用于菌体自身增殖,用于合成发酵产物醋酸的营养占比下降,因此发酵产物产量不会随醋酸菌繁殖速度加快而升高,并非繁殖越快产物产量越高,A错误; B、发酵工程可精准控制温度、pH、溶氧量等发酵条件,且使用纯化的优良菌种,相比传统发酵自然接种、条件难以精准调控的特点,更易保证产品品质的稳定性,B正确; C、泡菜的发酵产物为乳酸,食醋的发酵产物为醋酸,酸性环境可抑制多数杂菌的生长繁殖,C正确; D、泡菜制作依赖乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸,醋酸菌为好氧菌,食醋制作依赖醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸,D正确; 故选A。 13.(2026·山东烟台·一模)(多选)欲对某土样中的有机氮降解菌进行计数,取5g土样,加入到无菌水中配制成10倍稀释液,取1mL稀释液再稀释104倍后,分别取0.1mL涂布于三个平板上,计数三个平板的降解菌菌落数分别是90、112、128.下列说法错误的是(       ) A. 配制10倍稀释液时,需要加入45mL无菌水 B. 5g土样中的菌数为1.1×108个 C. 这种方法统计的降解菌菌落数往往比活菌的实际数目多 D. 实验中需设置未接种的培养基作为空白对照 【答案】BC 【详解】 A、配制10倍稀释液时,5g土样需加入无菌水使总体积为50mL,加入水量为50mL - 5g ≈ 45mL,A正确; B、平均菌落数= (90 + 112 + 128) / 3 =110个;总稀释倍数=10×10⁴=10⁵倍;涂布体积为0.1mL,5g土样中菌数=110/0.1×105×5=5.5×10⁸个,B错误; C、稀释涂布平板法统计的是可培养的活菌数,由于部分活菌可能处于受损状态或培养条件不适宜,无法形成菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,而不是多,C错误; D、实验中设置未接种的培养基作为空白对照,是为了检测培养基灭菌是否彻底或操作过程中有无污染,确保实验结果可靠,D正确。 故选BC。 14.(2026·山东菏泽·一模)(多选)利用发酵技术生产青霉素时,总有头孢霉素产生。研究发现青霉素和头孢霉素有一个共同的前体物质,该前体物质在不同酶的作用下分别合成青霉素和头孢霉素。下列说法错误的是(  ) A. 由于抗生素有抗菌作用,通入发酵罐的空气不需要经过灭菌 B. 通过敲除控制前体合成的酶的基因,可以使青霉菌只产生一种产物 C. 青霉菌可以同时产生大量青霉素和头孢霉素两种单细胞蛋白 D. 发酵结束时可采用适当的提取、分离和纯化措施获取青霉素 【答案】ABC 【详解】 A、抗生素(如青霉素)虽能抑制或杀死细菌,但不能杀灭所有微生物。发酵过程中,杂菌污染会与青霉菌竞争营养物质、产生有害物质,影响发酵效率和产物纯度。因此,通入发酵罐的空气必须经过灭菌处理,以防止杂菌污染,A错误; B、青霉素和头孢霉素的合成均需共同前体物质,若敲除控制前体合成的酶的基因导致前体无法合成,则青霉素和头孢霉素均无法合成,B错误; C、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体 ,其本质是微生物细胞本身。而青霉素和头孢霉素是青霉菌代谢产生的抗生素,属于小分子有机化合物,并非微生物菌体,因此不属于单细胞蛋白,C错误; D、发酵结束后,发酵液中含有青霉菌菌体、未反应的底物、代谢产物等。需通过过滤去除菌体,再采用萃取、蒸馏、层析等提取、分离和纯化措施,才能获得纯净的青霉素,D正确。 故选ABC。 15.(2026·山东菏泽·一模)下列关于微生物培养技术及应用的叙述,正确的是(  ) A. 配制培养基时,应先调节pH,再进行灭菌处理 B. 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基从土壤中分离的细菌都能分解尿素 C. 接种后需立即倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 D. 稀释涂布平板法和平板划线法均可用于微生物的分离和计数 【答案】A 【详解】 A、微生物纯培养的正确操作顺序应为:配制培养基→调pH→灭菌→接种→培养。若先灭菌后调pH,会破坏培养基的无菌状态(调pH需在灭菌前完成),A正确; B、有些细菌不能分解尿素,但可以利用其他细菌分解尿素产生的氨,也能在该培养基上生长,B错误; C、接种后待菌液被培养基吸收后,再将平板倒置,不是立即倒置,C错误; D、稀释涂布平板法可用于计数,而平板划线法仅用于分离纯化,无法准确计数),D错误。 故选A。 16.(2026·山东东营·一模)谷氨酸棒状杆菌可用于发酵工程生产谷氨酸,发酵过程中,通常需要分次加入氨水。培养基中的碳氮比会影响菌体的繁殖和谷氨酸的合成量。下列说法错误的是(       ) A. 性状优良的菌种可从自然界中筛选,也可通过诱变育种等获得 B. 发酵需要大量菌种,菌种的扩大培养是发酵工程的中心环节 C. 加入氨水可为菌种提供氮源,也能调节发酵液的pH D. 发酵过程中要严格控制温度、pH及培养基碳氮比等条件 【答案】B 【详解】 A、微生物菌种可通过自然选育(从自然界筛选)或人工诱变育种(如紫外线、化学诱变剂处理)获得优良性状,A正确; B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,而非菌种的扩大培养。菌种扩大培养是为发酵过程准备足量菌种的前置步骤,B错误; C、氨水(NH3·H2O)含氮元素,可为菌体提供氮源;其碱性可中和发酵产生的酸性物质(如谷氨酸发酵产酸),维持适宜pH,C正确; D、温度、pH、碳氮比等环境条件会直接影响菌体繁殖和谷氨酸合成量,因此发酵过程中需要严格控制,D正确。 故选B。 17.(2026·山东东营·一模)(多选)营养缺陷型菌株是指野生型菌株失去了合成某种物质的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子后才能生长。夹心平板培养法可用于营养缺陷型菌株的检出,其原理如图1所示,先在培养皿上倒一层基本培养基,凝固后再接种一层待检菌液,其上再浇一薄层基本培养基,凝固后培养出菌落,再倒一层X培养基继续培养,最终培养结果如图2所示。下列说法错误的是(       ) A. X培养基中含有水、氮源、碳源、无机盐和特殊的营养因子等 B. 菌落A为检出的营养缺陷型菌株,菌落B为野生型菌株 C. 在培养细菌时一般需将培养基调至中性或弱酸性 D. 该实验无需设置未接种的夹层平板作为对照 【答案】BCD 【详解】 A、X培养基是用来筛选营养缺陷型菌株的,它需要包含水、氮源、碳源、无机盐,还需要补充该营养缺陷型菌株无法合成的特殊营养因子,这样只有该营养缺陷型菌株能在其上生长,A正确; B、野生型菌株可以在基本培养基上生长,营养缺陷型菌株不能在基本培养基上生长,必须补充所缺乏的营养因子才能生长。先在培养皿上倒一层基本培养基,凝固后再接种一层待检菌液,其上再浇一薄层基本培养基,凝固后培养出菌落,这些菌落为野生型,再倒一层X培养基继续培养,这时候营养缺陷型菌株才开始生长,野生型继续生长,最终野生型菌落生长时间长,菌落大即为A,营养缺陷型为B菌落小,B错误; C、不同微生物对培养基的pH要求不同,培养细菌时一般需将培养基调至中性或弱碱性,C错误; D、为排除培养基本身是否被杂菌污染等无关因素对实验结果的影响,该实验需设置未接种的夹层平板作对照,D错误。 故选BCD。 18.(2026·山东潍坊·一模)用紫外线照射野生型大肠杆菌后,筛选精氨酸营养缺陷型菌株(缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶)的流程如图。其中过程①是稀释涂布平板,过程②是将培养基甲上的菌落平移到培养基乙上,继续培养一段时间。下列说法错误的是(  ) A. 过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置 B. 甲、乙培养基成分的区别在于是否含有精氨酸 C. 培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株 D. 紫外线照射会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例 【答案】D 【详解】 A、为了防止冷凝水污染或冲散菌落,平板需要倒置培养;过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置,A正确; BC、根据题干信息可知,甲培养基含精氨酸,乙培养基不含精氨酸;菌落b在培养基甲中生长,而在乙培养基中不能生长,培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株,B正确,C正确; D、紫外线照射野生型大肠杆菌是诱发大肠杆菌发生突变,但突变具有不定向性,紫外线照射不会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例,D错误。 故选D。 19.(2026·山东枣庄·一模)耐盐芽孢杆菌具有耐盐特性,能形成芽孢,产耐高温耐盐淀粉酶。研究人员从土样中筛选目标菌培养,加碘液染色后平板上出现了A、B和C三种菌落。下列叙述错误的是(  ) A. 筛选该菌需要从盐碱地或者盐矿附近采集土样 B. 可用细菌计数板对该菌进行计数,结果往往偏小 C. 可以选择透明圈B的菌落进一步纯化培养 D. 使用后的培养基需要进行灭菌处理以杀死芽孢 【答案】B 【详解】 A、要筛选耐盐的芽孢杆菌,需要从盐碱地或盐矿附近等含盐量高的环境采集土样,A正确; B、细菌计数板计数法的特点是统计活菌和死菌的总数,不能区分二者,因此统计结果会偏大,而不是偏小,B错误; C、透明圈的大小反映了菌落分解淀粉的能力,透明圈B对应的菌落产淀粉酶能力较强,是理想的目标菌株,因此可以选择它进一步纯化培养,C正确; D、芽孢杆菌形成的芽孢对高温等恶劣环境有很强的抵抗力,因此使用后的培养基必须进行灭菌处理,以杀死芽孢,避免污染环境,D正确。 故选B。 20.(2026·山东枣庄·一模)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关叙述错误的是(  ) A. 发酵工程与传统发酵技术的区别之一是所利用的菌种的来源不同 B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 C. 发酵环节中条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径 D. 单细胞蛋白是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得的 【答案】D 【详解】 A、发酵工程采用人工选育的纯种微生物,而传统发酵技术多依赖天然混合菌种,两者菌种来源不同,A正确; B、发酵工程产品包括抗生素、氨基酸等代谢物,淀粉酶等酶制剂,以及菌体等,B正确; C、发酵过程中温度、pH、溶氧量等条件变化直接影响微生物的酶活性及代谢产物合成,C正确; D、单细胞蛋白是微生物菌体本身(如酵母菌或细菌的蛋白质),并非从细胞中提取的物质,D错误。 故选D。 试卷第1页,共3页 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题13 发酵工程(7年汇编)(山东专用)2020-2026年高考生物真题分类汇编
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