周练（十八）发酵工程-【高考领航】2027年高考生物总复习四测通关卷（A版）

**基本信息** 聚焦发酵工程全流程，以传统技术与现代工程为双主线，通过实验情境考查微生物代谢、培养及应用的综合能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传统发酵技术|6题（1-4、12-13）|情境判断与流程分析|从果酒/醋、泡菜等实例出发，构建"操作步骤-微生物作用-产物形成"的因果链| |微生物培养与分离|5题（5-9、14）|技术辨析与计数计算|围绕无菌技术、接种方法、筛选鉴定，形成"原理-操作-结果分析"的实验逻辑| |发酵工程应用|4题（6、10、13-15）|工程流程与参数控制|整合菌种选育、扩大培养、产物分离，体现"传统经验-现代工程"的技术进阶|

周练(十八)　发酵工程 (时间：45分钟　满分：100分) 一、选择题：本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．运用传统发酵技术生产果酒和果醋的工艺流程如下，下列叙述正确的是(　　) A．冲洗可以去除水果表皮中的所有微生物 B．榨汁环节加入果胶酶，有利于提高果汁的产量 C．在果酒的制作过程中，适当添加白糖使酵母菌中酶的活性更高 D．醋酸发酵过程中会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气 2．《齐民要术》记载：“造豉法，用大豆蒸熟，置瓮中覆之，待生黄衣，曝干即成。”豆豉制作主要以大豆为原料，利用霉菌(如米曲霉)发酵生产。下列叙述错误的是(　　) A．大豆蒸熟使蛋白质变性，有利于被蛋白酶水解成氨基酸和小分子的肽 B．传统方法制作豆豉是以混合菌种的液体发酵为主 C．“黄衣”是指霉菌的菌丝，“黄衣”形成标志着豆豉的发酵阶段完成 D．“曝干”使豆豉含水量降低，既能终止发酵又便于长时间保存豆豉 3．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 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12 h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 减少杂菌污染并排除水中溶解氧 4.夏天，传统泡菜发酵过程中会产生二氧化碳气体，当气体积聚到一定程度，从腌菜坛水中冒出，可能会形成类似开花的气泡现象又称“腌菜生花”。分析其原因，下列描述正确的是(　　) A．“腌菜生花”是由于蔬菜表面的乳酸菌发酵导致 B．泡菜制作时加入“陈泡菜水”的目的是接种单一发酵菌种 C．适量添加食盐、香辛料等能增加泡菜风味，防止杂菌污染，盐水煮沸后需冷却再加入坛内 D．泡菜中的亚硝酸盐含量只与腌制方法和发酵时间长短有关 5．无菌技术是生物学实验中的重要操作。下列叙述正确的是(　　) A．配制培养基通常需加入碳源、氮源、无菌水、无机盐 B．培养基可置于160～170 ℃的热空气中维持2～3 h进行干热灭菌 C．酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能延长其保质期 D．稀释涂布过程中移液枪取稀释液后通常需消毒枪头再进行下次取样 6．聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA的菌种，流程图如下。下列叙述正确的是(　　) A．步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上 B．步骤③所用的培养基中营养物质浓度越高，对嗜盐细菌的生长越有利 C．扩大培养所用的培养基应加入琼脂，放置摇床上培养，以便于挑取菌落获得纯化菌株 D．挑取菌落时，应取多个菌落并分别测定各菌落中嗜盐细菌的PHA产量 7．稀释倒平板法和稀释涂布平板法是分离和纯化微生物的常用方法。稀释倒平板法是先将待分离的菌液用无菌水作一系列的稀释，然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50 ℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倒入平板中，保温培养一段时间即可出现菌落。下列关于稀释倒平板法和稀释涂布平板法的叙述正确的是(　　) A．稀释倒平板法和稀释涂布平板法都需用涂布器将菌液涂布均匀 B．稀释倒平板法比稀释涂布平板法更便于观察微生物菌落的特征 C．热敏感型菌和好氧型菌的分离和纯化最好选择稀释涂布平板法 D．稀释涂布平板法的平板需倒置培养，稀释倒平板法的平板不用倒置培养 8．关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，下列说法错误的是(　　) A．取样时要选择表层土，取土样的铁铲和取样纸袋要进行灭菌处理 B．本实验中使用的平板较多，需要在各培养皿底上做好标记避免混淆 C．利用显微镜直接计数结果通常较稀释涂布平板法进行计数的结果偏高 D．若涂布0.2 mL稀释103倍的培养液，获得菌落平均值为58，则每克土样中尿素分解菌数为2.9×105个 9．明亮发光杆菌是一种常用于环境中有毒物质检测的生物指示物，当环境条件不良或存在有毒物质时，明亮发光杆菌的发光能力会受到影响而减弱，其减弱程度与毒物的毒性大小和浓度呈正相关。下列关于明亮发光杆菌的说法，正确的是(　　) A．明亮发光杆菌细胞中含有荧光素和荧光素酶，需要在培养基中添加ATP才能发光 B．接种明亮发光杆菌进行扩大培养，可实时监测发酵罐中的荧光强度从而监测菌体密度 C．设置一系列浓度梯度的某毒物并添加到培养基中，可验证发光能力与毒物毒性大小的关系 D．配合使用刚果红染色法检测水体中大肠杆菌的数量，可进一步反映水体污染情况 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 10．某种臭豆腐制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。随着市场发展，人们逐渐开始尝试运用发酵罐生产臭豆腐。下列叙述错误的是(　　) A．卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系 B．发酵过程中乳酸菌会利用豆腐中的营养物质产生乳酸和CO2 C．发酵工程制作卤汁的菌种可从传统卤汁中进行选育 D．利用发酵罐生产臭豆腐更有利于发酵条件的控制 11．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。下列有关叙述正确的是(　　) A．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 B．⑨计数得到的细菌数与用显微镜直接计数法得到的细菌数相比较多 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 12．豆酱是我国传统豆制品，历史悠久，其制作流程如图所示，米曲霉是传统酿造食品酱常用的主要真菌菌种。下列叙述正确的是(　　) 浸豆→蒸豆→(米曲霉等)发酵→天然照晒→高温煮酱→装酱 A．浸豆时，要对黄豆去皮，并用适量酒精浸泡 B．蒸豆时，要加过量盐，以杀死可能存在的微生物 C．发酵过程主要利用米曲霉等产生的蛋白酶 D．高温煮酱后立即装酱即可出售或长期保存 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共46分。 13．(18分)传统发酵技术是人类在生活过程中，对微生物的有意或无意运用。早在几千年前，人们就开始通过微生物发酵生产各种各样的美食。回答下列问题： (1)老米酒是以糯米为原料，经糖化、酒化等过程发酵而来的。糯米需经糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精，原因是________________________________。为监测发酵过程中酵母菌数量的变化，可定期取样，用_______________(答出2种即可)法计数。该酵母菌也会因为发酵时间的长短和____________________(答出2种即可)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)。 (2)酸豆角因为酸脆和能增进食欲而成为家常小菜。家庭制作酸豆角的主要流程为：豆角去筋后洗净、晾干→加盐揉搓至翠绿色→放入泡菜坛、注入凉开水→添加适量香辛料和白酒→密闭、腌制1～2周。豆角又酸又脆，“酸”主要与____________________有关，原理(方程式)为________________________。 (3)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中；②盐水和陈泡菜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。①中的“冷却”主要是为了____________________，③是为了_________________________。 (4)如图为发酵工程生产产品的流程图。若⑦是菌体，则应采用__________等方法将产物分离和干燥。 14．(14分)磷是植物生长的重要元素，施入土中的磷大多数与Ca2+等离子结合形成难溶性磷酸盐。科研人员从贡柑果园土中选出可以将难溶性或不溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌，主要流程见下图，请回答下列问题： (1)经步骤③最后一次稀释之后若在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液，经适当培养后，得到的结果是：39、38、37，则每克土样中的活菌数为________个。 (2)通常情况下，对获得的纯菌种可以依据________________对细菌进行初步的鉴定和分类。 (3)为进一步测定初步筛选的三种菌株实际溶解磷的能力，研究人员将它们接种到基础培养基中，并在37 ℃、200 r·min-1摇床培养，定期取上清液，测定溶液中可溶性磷含量。用摇床进行培养的好处是___________________(答出2点)。获得纯解磷菌的关键是________________。 (4)步骤⑤的接种方法中接种环至少需要灼烧________次，该种灭菌方法是______________________________________。 15．(14分)豆豉是我国传统发酵食品。利用传统发酵技术制作的豆豉是以黄豆或黑豆为原料，加曲(接种微生物)发酵而成的。回答下列问题： (1)传统发酵技术制作豆豉是以________(填“单一”或“混合”)菌种为主的发酵。 (2)某食品研发小组以黄豆为主要原料进行的发酵工程的基本生产流程如图所示。 ①黄豆相当于培养微生物的________，可以为毛霉的生长提供各种养分。发酵之前，需要蒸煮黄豆，这样处理的优点之一是使黄豆软化，有利于_______________________________________。 ②与家庭式作坊制作豆豉相比，图中工艺的优点是__________________ (答出1点)。 (3)毛霉在发酵过程中分泌的两种关键酶是____________________，分别用于分解黄豆中的蛋白质和脂肪。 (4)发酵时，发酵罐内的温度需控制在15～20 ℃，推测将温度控制在这个范围内的原因是_________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(十八)　发酵工程 1．B　榨汁前先将葡萄进行冲洗，但冲洗不可以去除水果表皮中的所有微生物，需要注意的是利用自然菌种发酵果酒时，菌种是葡萄皮上的野生酵母菌，清洗葡萄时不能反复清洗，以防止菌种流失，A错误；榨汁环节加入果胶酶，果胶酶能分解细胞壁中的果胶，添加适量果胶酶，有利于提高果汁的产量，B正确；家庭制作果酒时添加适量白糖除可以让果酒口感更甜外，还可以为酵母菌发酵提供原料从而提高酒精度，但不能使酵母菌中酶的活性更高，C错误；醋酸菌为好氧微生物，发酵过程中要保证通气，不能盖盖子，因此不存在拧松瓶盖的操作，D错误。 2．B　传统发酵技术以固体发酵或半固体发酵为主，B错误。 3．C　果酒发酵中酵母菌主要进行无氧呼吸，拧松瓶盖是为了排出CO2而非提供氧气，C错误。 4．C　乳酸菌发酵不会产生二氧化碳气体，若有气体产生说明有杂菌污染，A错误；泡菜制作时加入“陈泡菜水”的目的是能够提供乳酸菌菌种，但实质上是接种了复杂的发酵菌群，而非单一发酵菌种，B错误；适量添加食盐、香辛料等能增加泡菜风味，防止杂菌污染，盐水煮沸后需冷却再加入坛内，防止杀死菌种，C正确；泡菜中的亚硝酸盐含量与腌制方法、发酵时间长短、温度高低有关，D错误。 5．C　配制培养基的核心成分是碳源、氮源、无机盐和水，但此处的水无需提前无菌处理，培养基配制完成后，会通过高压蒸汽灭菌等方式进行整体灭菌，A错误；培养基灭菌需用高压蒸汽灭菌法，而干热灭菌适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿)，B错误；巴氏消毒在酸奶制作中通常用于原料牛奶的灭菌，但若在发酵完成后、灌装前进行，可杀死乳酸菌以终止发酵，防止过度产酸并延长保质期，C正确；稀释涂布时，移液枪枪头需每次更换灭菌枪头，而非仅消毒，否则可能导致交叉污染，D错误。 6．D　PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，要筛选嗜盐细菌，步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A错误；步骤③培养基浓度过高，会导致菌体失水死亡，不利于嗜盐细菌的生长，B错误；扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中无需加入琼脂，C错误；要挑选高产聚羟基脂肪酸酯(PHA)的嗜盐细菌，挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定各菌落中嗜盐细菌的PHA产量，进行比较，D正确。 7．C　稀释倒平板法是将稀释后的菌液与熔化琼脂混合后倒入平板，无需涂布器操作，A错误；稀释倒平板法因琼脂与菌液混合不均匀，可能导致菌落分布不均，观察菌落特征不如稀释涂布平板法清晰，B错误；稀释涂布平板法通过涂布器均匀分布菌液，适合热敏感型菌(避免高温损伤)和好氧型菌(接触培养基表面利于氧气供应)，C正确；两种方法的平板均需倒置培养以防止冷凝水滴落，D错误。 8．A　取样时一般要铲去表层土，取距地表3～8 cm的土壤层，A错误；本实验中使用的平板较多，由于菌落是涂布在培养皿底部倒置培养，需要在各培养皿底上做好标记避免混淆，B正确；利用显微镜直接计数时活菌和死菌都会被统计，而稀释涂布平板法仅能统计活菌的数目，且多个菌可能共同形成一个菌落，因此前者的统计结果会比后者偏高，C正确；若取稀释103倍的0.2 mL培养液进行涂布，获得菌落的平均值为58，根据公式C(平均菌落数)÷V(涂布的体积数)×M(稀释倍数)，可以计算出，58÷0.2×103＝2.9×105(个)，即每克土样中尿素分解菌的数量为2.9×105个，D正确。 9．B　明亮发光杆菌细胞中含有荧光素和荧光素酶，在细胞代谢产生的ATP作用下会发光，不需要从培养基中获取ATP，A错误；扩大培养明亮发光杆菌过程中，随着种群密度的增大，荧光强度也增强，B正确；设置一系列浓度梯度的某毒物并添加到培养基中，可验证发光能力与毒物浓度大小的关系，但不能验证发光能力与毒物毒性大小的关系，C错误；大肠杆菌的检测和鉴定采用的是伊红—亚甲蓝琼脂培养基，不是刚果红染色法，刚果红染色法可用于鉴定纤维素分解菌，D错误。 10．AB　乳酸菌和芽孢杆菌争夺生存空间，A错误；乳酸菌发酵产生乳酸，不产生二氧化碳，B错误；传统卤汁中含有长期驯化的菌种，可通过选育获得优良菌种用于发酵工程，C正确；发酵罐能精准控制温度、pH、溶氧量等条件，提高发酵效率，D正确。 11．ACD　④和⑤所用培养基从物理性质分析，④是液体培养基，⑤是固体培养基，两者的区别是⑤中加有琼脂，A正确；⑨计数方法为稀释涂布平板法，只能统计活菌数，而显微镜直接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显微镜直接计数法得到的细菌数相比较少，B错误；该实验是为了分离得到纤维素分解菌，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；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筛选纤维素分解菌，D正确。 12．C　浸豆时需要用适量清水浸泡以对黄豆去皮，不能使用酒精浸泡，否则会影响后期微生物的活动和产品品质，A错误；蒸豆时加过量盐，可能会造成豆酱过咸，也可能会造成后续的发酵微生物不能正常进行生命活动，B错误；黄豆中的蛋白质含量较高，发酵过程主要利用米曲霉等微生物产生的蛋白酶，将黄豆中的蛋白质分解成肽和氨基酸，从而使豆酱具有独特的风味，C正确；高温煮酱后，要冷却并检查后才可进行装酱，再经过质量把关后才能流入消费市场出售，D错误。 13．(1)酵母菌不能直接利用淀粉　稀释涂布平板法和血细胞计数板　发酵条件、发酵底物(合理即可)　醋酸 (2)乳酸菌无氧呼吸产生乳酸　C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量　(3)防止高温将乳酸菌杀死　使气体只能从泡菜坛排出而不能进入，创造无氧环境　(4)过滤、沉淀 14．(1)3.8×106　(2)菌落(的形状、大小、颜色等)特征 (3)增加培养液中的溶氧量，使菌株与培养液充分接触，有利于物质交换　防止杂菌污染　(4)4/四　灼烧灭菌法 15．(1)混合　(2)①培养基　毛霉的生长和酶解作用(“微生物分解营养物质”或蛋白质等变性，促进酶的分解)　②实现纯种发酵(或避免杂菌污染)，提高产品质量的稳定性；发酵周期短，条件可控性强　(3)蛋白酶和脂肪酶　(4)该温度范围适宜毛霉的生长，且在该温度范围下酶的活性较高 学科网（北京）股份有限公司 $