第41讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用（2大核心速记+3层高分专练）（专项训练）（天津专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以考情定向为引领，构建"传统发酵技术-发酵工程"双核心知识体系，通过分层专练实现从基础到情境应用的能力递进，强化科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|1个考情分析表|考频与考点精准定位，归纳微生物计数等易错点突破策略|从新课标要求到命题情境，构建"知识-应用"逻辑链| |核心速记|2大核心+4类发酵对比|通过代谢类型/条件差异表格化对比，强化结构与功能观|传统发酵（操作流程）→发酵工程（工业化环节）的技术演进| |分层专练|20+题（选择+解答）|情境化问题解决：生活化/工业/科研情境的知识迁移方法|实验设计（变量控制）→结果分析（曲线解读）的探究实践路径|

第41讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 两大核心·主干速记 核心1 传统发酵技术的应用 核心2 发酵工程及其应用 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜。 2.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。 3.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。 4.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。 考情分析： 1．考查频次：2021~2025连续五年必考，属于选择性必修3稳定高频考点；每年1道选择题（4 分），2023、2025 年附加小型非选择填空，总分4～8分，传统发酵与现代发酵工程轮换考查，微生物计数为每年必考易错点。 2．考查要点：传统发酵：果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种、代谢类型、温度氧气条件差异，发酵装置结构与杂菌防控；发酵工程核心：培养基营养构成、灭菌/消毒区分、两种接种方法、稀释涂布平板法计数计算；工业发酵：发酵罐溶氧、pH、温度调控，下游产物分离提纯，发酵工程在食品、医药、环境中的应用。 3．命题情境： 生活化情境：家庭自制葡萄酒、泡菜、豆瓣酱、腐乳制作流程分析； 工业生产情境：氨基酸、抗生素工业化发酵生产工艺曲线图解读； 科研探究情境：目标微生物筛选、不同发酵条件对照实验、菌落统计数据分析； 跨模块情境：结合基因工程改造工程菌优化发酵产能。 备考策略 1．抓牢核心点：死死夯实四类传统发酵对比表格，厘清酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉代谢差异；熟记微生物纯培养整套基础操作，把涂布计数公式、无菌操作原则作为保底得分点。 2．熟记关键点：归纳易混易错点：平板划线法不能计数、灭菌与消毒适用对象、发酵前期通气与后期密闭的逻辑；专项训练曲线图、工艺流程图信息提取，规范实验变量描述答题话术。 3．紧扣命题趋势：侧重跨模块综合训练（发酵工程+基因工程）；强化新科研、工业生产陌生情境的知识迁移；聚焦实验探究类设问，练习发酵条件优化的实验设计与结果分析，贴合天津卷重应用、重图表、重探究的出题导向。 两大核心·主干速记 核心1 传统发酵技术的应用 一、发酵与传统发酵技术 1、发酵 概念：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。 2、传统发酵技术 概念：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。 3、类型：混合菌种的固体发酵、混合菌种的半固体发酵。 4、实例（腐乳的制作） 菌种：酵母、曲霉和毛霉等多种微生物都参与了豆腐的发酵，起主要作用的是毛霉。 物质变化：蛋白质→小分子的肽和氨基酸。 二、尝试制作传统发酵食品 1、泡菜的制作 （1）菌种来源 植物体表面天然的乳酸菌（常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌），代谢类型为异养厌氧型。 （2）制作原理 反应式： （3）方法步骤 1）配制盐水 用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水，并将盐水煮沸冷却待用。 煮沸目的：① 杀死盐水中的杂菌；② 排出盐水中溶解的氧气。 冷却目的：防止温度过高杀死所需的乳酸菌。 2）原料处理 将蔬菜清洗洗净，切成条状或块状，沥干混合均匀，晾干。 3）装坛 将晾干后的蔬菜装入坛内，至半坛时放入香辛料，继续装至八成满，将冷却的盐水倒入坛中，使盐水没过全部菜料，营造无氧环境。 八分满目的：蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等产生较多的CO₂，防止发酵液溢出晾干后的蔬菜装入泡菜坛内。 没过全部菜料目的：营造无氧环境。 4）封坛发酵 盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水并经常补充水。放置于室温即可，高温滋生细菌，低温延长发酵时间。 注满水目的：营造无氧环境。 （4）变化曲线 （5）归纳总结　 泡菜发酵过程，亚硝酸盐含量发生变化的原因：发酵初期微生物大量繁殖，将泡菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐；发酵中后期随着乳酸菌增殖，乳酸菌分解亚硝酸盐，乳酸含量增加，抑制不抗酸微生物繁殖。 特别提醒！泡菜咸而不酸的最可能的原因是食盐浓度过高抑制了乳酸菌正常发酵，加入陈泡菜水的目的是相当于接种纯度较高的乳酸菌。 2、果酒和果醋的制作 （1）原理和条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少糖源时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 对氧的需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 产物检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾（橙色→灰绿色） 酸碱指示剂（pH试纸）、闻气味、品尝 （2）果酒和果醋的制作步骤及目的 步骤 具体操作 目的 器具消毒 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 防止污染发酵液。 冲洗葡萄 取新鲜葡萄，用清水冲洗1～2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。 防止冲洗掉葡萄皮上野生的酵母菌；防止污染发酵液。 榨汁 用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中，留有大约1/3的空间，盖好瓶盖。 防止发酵液溢出，并且酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖。 酒精发酵 发酵温度严格控制在18-30℃，时间控制在10～12d，每隔12h左右将瓶盖拧松一次。 创造无氧环境进行酒精发酵，并可以防止好氧型微生物污染发酵液。 醋酸发酵 打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度为30~35℃，时间为7～8d。 创造有氧环境进行醋酸发酵。 （3）果酒和果醋改进装置及其分析 充气口（左上）：发酵前期充气口打开，输入无菌空气，让酵母菌增殖；后期关闭充气口，进行酒精发酵；在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 排气口（右上）：排出酒精发酵时产生的CO2​。 长弯管（排气口连接管）：排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。 出料口（充气口下）：用来取样，及时监测发酵进行的情况。 特别提醒！ 使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。 核心2 发酵工程及其应用 一、发酵工程的概念 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。 二、发酵工程的基本环节 流程步骤 具体操作/要点 目的/说明 选育菌种 从自然界中筛选；通过诱变育种或基因工程育种获得 获取符合生产需求的优良菌种 扩大培养 在发酵前需要对菌种进行扩大培养 增加菌种数量，满足发酵生产的接种需求 配制培养基 根据菌种，选择原料制备培养基 为菌种的生长繁殖和代谢活动提供必需的营养物质 灭菌 对培养基和发酵设备进行严格灭菌 防止杂菌污染，保证发酵过程不受杂菌干扰 接种 在无菌条件下进行接种操作 避免杂菌污染，确保生产菌种在发酵体系中占优势 发酵罐内发酵（中心环节） 随时检测培养液中的微生物数量和产物浓度等；及时添加必需的营养成分；严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件 为菌种生长和代谢产物生成提供适宜环境，保障发酵效率与产物产量 分离、提纯产物 微生物细胞：采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥；代谢物：根据产物的性质进行提取、分离和纯化 从发酵液中分离出目标产物，去除杂质，提升产物纯度 获得产品 对提纯后的产物进行后续加工处理 得到符合生产标准的最终产品 三、啤酒的工业化生产流程 步骤 操作 / 目的 发芽 大麦种子发芽，释放淀粉酶 焙烤 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 碾磨 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 糖化 淀粉分解，形成糖浆 蒸煮 产生风味组分，终止酶的进一步作用，灭菌 发酵 酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳 消毒 杀死大多数微生物，延长保存期 终止 过滤、调节、分装啤酒进行出售 特别提醒！啤酒发酵的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。 四、发酵工程的特点 1、条件：生产条件温和 2、原料：原料来源丰富且价格低廉 3、产物：产物专一 4、废弃物：废弃物对环境的污染小且容易处理 五、发酵工程的应用 1.食品工业 （1）生产传统发酵产品 酱油：以大豆为原料，在黑曲霉（分泌蛋白酶）的作用下，蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，再经淋洗调制得到酱油。 酒：以谷物或水果为原料，在酿酒酵母的作用下发酵，得到各种酒类。 （2）生产食品添加剂 柠檬酸：通过黑曲霉发酵制得；谷氨酸：通过谷氨酸棒状杆菌发酵制得。 （3）生产酶制剂 2.医药工业 （基因工程、蛋白质工程、发酵工程相结合） （1）将动植物基因转入微生物，经发酵工程生产药物。 （2）直接改造微生物，经发酵工程生产药物。 （3）将病原体抗原基因转入微生物，经发酵工程生产疫苗。 3.农牧业 （1）生产微生物肥料 （2）生产微生物农药：属于生物防治 （3）生产微生物饲料 单细胞蛋白：实质是微生物菌体；乳酸菌 4.其他方面 （1）解决环境问题：纤维废料经发酵可生产酒精、乙烯等 （2）极端微生物利用：嗜热菌、嗜盐菌可用于生产洗涤剂；嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。 特别提醒！ 单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体。其不仅含有丰富的蛋白质，还含有糖类、脂质和维生素等物质。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津武清·一模）山兰酒以海南山兰早稻米为原料添加酒曲，经传统发酵酿造而成，发酵结束后快速冷却酒液并过滤，可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列叙述错误的是（　　） A．充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化，为酵母菌提供更多的原料 B．酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种 C．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．快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】酶的特性、果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、发酵工程的应用 【详解】A、充分蒸熟山兰米可使淀粉糊化，结构变得松散，更易被酒曲中的糖化酶分解为葡萄糖，为酵母菌的发酵提供更多底物，A正确； B、传统发酵使用的酒曲是混合菌种，含有曲霉、酵母菌等多种微生物，并非单一菌种，B错误； C、大米蒸煮后温度很高，酶的本质多为蛋白质，高温会破坏酶的空间结构使其变性失活，催化效率下降，因此不能立即混合酒曲，C正确； D、易挥发的风味物质在高温下挥发速度快，快速冷却可降低温度，减少风味物质的散失，有利于保留酒液的特殊风味，D正确。 2．（2026·天津河东·二模）天津独流老醋是天津传统名醋，以元米（糯米）为主要原料，经大曲（含霉菌、酵母等）糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿等工序制成，其独特风味与“醋醅陈酿”工艺密切相关。下列说法错误的是（    ） （流程图示意：元米→蒸煮→加曲糖化→酒精发酵→醋酸发酵→醋醅陈酿→淋醋→成品） A．传统发酵制作独流老醋过程中，大曲中的微生物是糖化和发酵的主要菌种来源 B．蒸煮元米使其淀粉糊化，利于大曲中微生物产生的酶发挥作用 C．醋醅陈酿阶段，主要进行的是乳酸发酵，以提高醋的酸度 D．陈酿过程中添加食盐，具有抑制杂菌生长和调节风味的作用 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【详解】A、传统发酵制作独流老醋过程中，大曲含有的霉菌、酵母菌等微生物是糖化、酒精发酵等过程的主要菌种来源，A正确； B、蒸煮元米可使淀粉糊化，结构变得松散，更易被大曲中微生物产生的淀粉酶等酶催化分解，B正确； C、提高醋的酸度主要依靠醋酸发酵阶段醋酸菌代谢产生的醋酸，醋醅陈酿阶段的主要作用是形成独特风味，C错误； D、陈酿过程中添加的食盐可形成高渗透压环境抑制杂菌生长，同时还能调节醋的风味，D正确。 3．（2025·天津宁河·模拟预测）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 减少杂菌污染并排除水中溶解氧 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、泡菜的腌制 【分析】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、制作食品的技术称为传统发酵技术。其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、加入老面团可引入酵母菌作为菌种，用于馒头发酵产生CO2使其松软，A正确； B、醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制温度利于其代谢产醋酸，B正确； 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； D、煮沸盐水可灭菌并减少溶解氧，为乳酸菌无氧发酵创造条件，D正确。 故选C。 4．（2026·天津河北·二模）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（　　） A．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 B．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 C．对外植体进行灭菌以杜绝接种过程中的微生物污染 D．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】质壁分离及其复原实验、种群密度的调查方法及应用、无菌技术、泡菜的腌制 【详解】A、向泡菜坛盖边沿水槽注满水的目的是隔绝外界空气，为乳酸菌发酵提供无氧环境，A错误； B、高浓度蔗糖溶液渗透压远高于成熟植物细胞的细胞液渗透压，细胞会渗透失水，由于原生质层的伸缩性远大于细胞壁，可观察到明显的质壁分离现象，B正确； C、外植体是具有生物活性的植物组织，灭菌（强烈的杀菌处理）会杀死外植体本身，无法用于后续组织培养，只能对外植体进行消毒减少污染，C错误； D、样方法调查种群密度的核心原则是随机取样，在个体集中分布区域划定样方会导致调查结果远大于实际值，无法获得准确的种群密度，D错误。 5．（2026·天津滨海新区·三模）下列关于不同微生物代谢与应用的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌与醋酸菌代谢类型均为异养需氧型，发酵后形成的溶液都呈酸性 B．硝化细菌和蓝细菌都是原核生物，均可利用光能将无机物合成有机物 C．取泡菜汁样品，利用平板划线法对乳酸菌进行分离和计数 D．选育出高产青霉菌，经扩大培养后才可接种到发酵罐中用于发酵工程工业化生产青霉素 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、其他微生物的分离与计数、果酒和果醋的制作原理、发酵工程的应用 【详解】A、酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型，并非异养需氧型，仅醋酸菌为异养需氧型，A错误； B、硝化细菌是化能自养型生物，依靠氧化氨释放的化学能将无机物合成有机物，无法利用光能，只有蓝细菌可利用光能合成有机物，B错误； C、平板划线法仅能实现微生物的分离纯化，无法对活菌进行计数，对微生物分离并计数应使用稀释涂布平板法，C错误； D、选育得到的高产青霉菌初始数量较少，需要先经过扩大培养提升菌种数量后，才能接种到发酵罐中进行工业化发酵生产，D正确。 6．（2026·天津河西·一模）天津地处九河下梢，东临渤海，独特的地理环境孕育了众多知名特产。下列与天津特产相关的描述，错误的是（    ） A．“小站稻”米粒饱满，其胚乳中富含淀粉，淀粉的单体与糖原相同，均为葡萄糖 B．“宝坻黄板泥鳅”肉质鲜美，蛋白质含量高，其细胞中蛋白质的合成起始于游离的核糖体 C．“七里海河蟹”蟹黄肥美，富含胆固醇和磷脂，二者均可构成动物细胞膜的成分 D．“独流老醋”醋香浓郁，其发酵过程涉及的主要微生物最适生长温度约为28℃ 【答案】D 【难度】0.75 【知识点】细胞膜的成分、果酒和果醋的制作原理、糖类的种类及分布、脂质的种类及功能 【详解】A、淀粉和糖原均属于多糖，二者的单体都是葡萄糖，A正确； B、细胞内所有蛋白质的合成都起始于游离的核糖体，分泌蛋白仅在合成一段信号肽后转移到附着于内质网的核糖体上继续合成，B正确； C、磷脂是构成细胞膜基本支架（磷脂双分子层）的核心成分，胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，二者都参与动物细胞膜的构成，C正确； D、食醋发酵的主要微生物是醋酸菌，醋酸菌的最适生长温度为30~35℃，D错误。 7．（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 【难度】0.65 【知识点】果酒和果醋的制作原理、发酵工程的应用 【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。 【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。 二、解答题 8．（2026·天津红桥·一模）市场上饮用醋种类繁多，口感不一。某学习小组学习了发酵工程知识后，利用葡萄和糯米酿造果粮复合饮用醋，并设计了如下加工工艺流程： （1）对糯米进行蒸煮糊化的目的是_____（写出1点）。 （2）A、B接种的菌种一般要先活化和_____后，再接种于发酵液中。从细胞结构上看，两菌种的主要区别为_____。 （3）酒精发酵的质量决定了醋的品质。为了解酒精发酵进程，可在发酵过程中定期取样，用_____的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。选择高产醋杆菌时，可将醋杆菌涂布培养在白色的培养基上，并挑选_____大的菌落作为发酵菌种，发酵菌种经扩大培养后再接种至酒醪中进行发酵。 （4）由酒精发酵转变为醋酸发酵，需要改变的环境条件是_____。 【答案】(1)使淀粉更容易被酶解（或杀灭杂菌、使糯米软化） （2） 扩大培养； 酵母菌有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌没有（或有无核膜包被的细胞核） （3） 稀释涂布平板法 透明圈直径与菌落直径比值（或透明圈） （4）通入无菌空气（或有氧环境）、提高发酵温度 【难度】0.69 【知识点】真核细胞与原核细胞、其他微生物的分离与计数、果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【详解】（1）对糯米进行蒸煮糊化的目的：破坏淀粉颗粒结构，使淀粉更容易被微生物酶解（糖化）；杀灭糯米中的杂菌，防止发酵过程被污染；使糯米质地变软，便于后续的混合调配与发酵。 （2）①菌种接种到发酵液前，通常需要先活化和扩大培养，以增加菌种数量，保证发酵快速启动； ②A 为酒精发酵菌种（酵母菌，真核生物），B为醋酸发酵菌种（醋杆菌 / 醋酸菌，原核生物）。二者在细胞结构上的主要区别是：酵母菌有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌没有。 （3）①对发酵液中的菌进行计数，常用的方法是稀释涂布平板法（该方法能通过菌落数计算活菌数量，适合评估菌株增殖状况）；②醋杆菌能产生醋酸分解培养基中的CaCO₃，使菌落周围出现透明圈。挑选透明圈直径与菌落直径比值大的菌落，说明该菌株产酸能力强，为高产醋杆菌。 （4）酒精发酵由酵母菌完成，条件为无氧、18-25℃；醋酸发酵由醋酸菌完成，醋酸菌是好氧菌，最适温度为30-35℃。因此由酒精发酵转变为醋酸发酵，需要改变的环境条件是：通入无菌空气（或保证有氧环境）、提高发酵温度。 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 【难度】0.65 【知识点】培养基的成分及其功能、微生物的接种方法、果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【分析】微生物培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。不同的微生物需要不同的培养基成分，因此培养基的种类繁多，可以根据不同的需求进行配制。一般来说，培养基的成分应该能够满足微生物的基本营养需求，并且不会对微生物造成伤害。在配制培养基时，需要注意成分的比例和浓度，以及培养基的pH值和灭菌处理等细节。 【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。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·将我国传统发酵历史情境与知识点相结合】（2025·贵州黔东南·模拟预测）我国具有悠久的酿酒文化和历史，汉代以后的相当长一段时间内，中国人喝的酒其实是各种黄酒，黄酒的制作主要包括制曲（做好酒曲）→浸米（小米在冬季提前浸泡24小时左右）→煮酒（浸好的小米加入开水中煮熟）→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列有关分析错误的是（     ） A．在冬季制作酒曲时最好选择室内温度较高的环境 B．浸米和煮酒有利于小米中的淀粉分解形成葡萄糖 C．刚煮好的小米直接加入酒曲并混合均匀利于其发酵 D．发酵温度偏高可能会导致黄酒快速发酵并变酸 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【详解】A、酒曲中含有参与发酵的微生物，其生长繁殖和代谢需要适宜的温度，冬季选择室内温度较高的环境制作酒曲，有利于微生物的活性发挥和繁殖，A正确； B、浸米可使小米吸水膨胀，煮酒可使小米中的淀粉糊化，结构变得松散，有利于后续淀粉酶催化淀粉分解形成葡萄糖，B正确； C、刚煮好的小米温度很高，直接加入酒曲会使酒曲中的酵母菌等发酵微生物因高温失活，无法发挥发酵作用，需要冷却到适宜温度后才能拌曲，C错误； D、发酵温度偏高时，酵母菌代谢速率加快可使发酵速度提升，同时适宜在较高温度下生存的醋酸菌等杂菌更易繁殖，可将酒精转化为醋酸，最终导致黄酒变酸，D正确。 2．【新情境·将本土情境与知识点相结合】（2026·云南曲靖·模拟预测）云南利用本地高原杂粮、果蔬、山泉水发展特色发酵食品产业，滇醋、楚雄糯米黄酒、建水特色泡菜享誉西南，下列叙述正确的是（     ） A．利用云南高原粮食开展现代工业化发酵生产，发酵原料可省去灭菌步骤 B．酿制滇醋和楚雄黄酒时，发酵菌繁殖速度越快，发酵产物产率越高 C．建水泡菜独特风味只由参与发酵的乳酸菌种类决定 D．云南民间传统酿酒、酿醋、腌制泡菜等传统发酵，通常是利用多种微生物进行的混合发酵 【答案】D 【难度】0.7 【知识点】果酒和果醋的制作流程及实验分析、泡菜的腌制 【详解】A、现代工业化发酵为了避免杂菌污染，保证发酵产品的产量和品质，必须对发酵原料进行灭菌处理，不能省去该步骤，A错误； B、若发酵菌繁殖速度过快，会大量消耗发酵原料中的营养用于自身生长繁殖，分配给发酵产物合成的营养减少，反而会降低发酵产物的产率，B错误； C、建水泡菜的独特风味不仅和参与发酵的乳酸菌种类有关，还受发酵原料、发酵温度、食盐添加量、发酵时间等多种因素影响，C错误； D、民间传统发酵过程没有人工接种单一菌种，通常是利用原材料表面天然存在的多种微生物进行混合发酵，酿酒、酿醋、腌制泡菜均属于这类传统发酵，涉及酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种微生物，D正确。 3．【新情境·将本土情境与知识点相结合】（2026·福建福州·模拟预测）长沙臭豆腐以其“闻起来臭，吃起来香”的特点而闻名。其独特风味部分源于豆腐在发酵过程中，蛋白质被微生物分解产生的硫化物、胺类等物质。下列叙述正确的是（     ） A．豆腐“长毛”过程需要在20-25C无氧条件下培养 B．臭豆腐发酵过程中，卤水中微生物的代谢使蛋白质变性是肽键断裂引起的 C．上述发酵过程主要微生物与生产泡菜所用的主要微生物关键区别在有核膜包裹的细胞核 D．为了提高发酵效率，传统发酵工程中可适当增加菌种量并严格灭菌 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】腐乳制作的原理、蛋白质的变性 【详解】A、豆腐“长毛”是毛霉等微生物生长繁殖的过程，毛霉属于需氧型微生物，适宜生长温度为15~18℃，培养时需要有氧条件，而非无氧条件，A错误； B、蛋白质变性是蛋白质的空间结构被破坏的过程，该过程肽键不会断裂；微生物分泌的蛋白酶分解蛋白质时才会使肽键断裂，B错误； C、臭豆腐发酵的主要微生物是毛霉（真核生物），生产泡菜的主要微生物是乳酸菌（原核生物），二者的关键区别是毛霉有核膜包裹的细胞核，C正确； D、传统发酵依赖原材料表面天然存在的菌种完成发酵，若严格灭菌会杀死发酵所需的菌种，无法正常进行发酵，D错误。 4．【新情境·将本土情境与知识点相结合】（2026·重庆九龙坡·模拟预测）忠县腐乳为重庆非遗特色传统发酵食品，制作流程传承古法工艺：选豆制坯→蒸坯灭菌→接种毛霉→前期发酵→加盐腌制→添加料酒与香辛料→装坛密封进行后期发酵。下列叙述错误的是（　　） A．蒸坯既可杀灭豆腐坯中的杂菌，又能使蛋白质空间结构改变，利于毛霉分泌的蛋白酶发挥分解作用 B．前期发酵阶段，毛霉利用豆腐坯中的有机物生长繁殖，可分泌蛋白酶、脂肪酶等多种水解酶 C．加盐腌制既能析出豆腐坯中水分使坯体变硬，又能抑制杂菌繁殖，降低腐乳腐败变质的风险 D．后期发酵密封坛口，主要是为了创造无氧环境，保证毛霉持续发酵产生大量风味物质 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】腐乳制作的原理、腐乳制作的步骤及注意事项 【详解】A、蒸坯的高温处理既能杀灭豆腐坯中的杂菌，又能破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变得伸展松散，更易被毛霉分泌的蛋白酶分解，A正确； B、毛霉为异养生物，前期发酵阶段可利用豆腐坯中的有机物生长繁殖，可分泌蛋白酶分解蛋白质、脂肪酶分解脂肪等多种水解酶，B正确； C、加盐腌制时，高浓度盐溶液可析出豆腐坯中的水分使坯体变硬，同时高渗透压可抑制杂菌繁殖，降低腐乳腐败变质的风险，C正确； D、毛霉是异养需氧型生物，无氧环境下无法正常代谢；且后期发酵时，盐、料酒等已经抑制毛霉生长甚至使其死亡，发酵主要依赖前期毛霉产生的酶继续催化反应，并非毛霉持续发酵，D错误。 5．【新情境·将我国传统发酵历史情境与知识点相结合】（2026·甘肃张掖·模拟预测）“豉，嗜也，五味调和，须之而成”，从名称含义的角度揭示了豉在古代饮食调味中的重要性。豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料，是以黑豆或黄豆为主要原料，利用毛霉、曲霉发酵并加入食盐、白酒等制作而成，流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．蒸煮可使豆中的蛋白质变性，有利于微生物分解 B．洗豉可除去部分微生物，以防过度发酵影响豆豉的品质 C．加入食盐、白酒不仅可调节豆豉的风味，还可抑制有害微生物的生长繁殖 D．发酵成功后，可以从发酵菌种细胞中提取单细胞蛋白 【答案】D 【难度】0.64 【知识点】腐乳制作的原理、腐乳制作的步骤及注意事项、影响腐乳品质的因素 【详解】A、蒸煮过程中，高温会使豆中的蛋白质变性，这种变性有利于微生物分泌的酶对蛋白质进行分解，从而促进发酵过程，A正确； B、洗豉步骤可以去除部分杂菌和代谢产物，避免过度发酵导致豆豉风味和品质的下降，B正确； C、加入食盐和白酒不仅能够调节豆豉的风味，还可以通过高渗透压和酒精的作用抑制有害微生物的生长繁殖，确保发酵过程的可控性，C正确； D、单细胞蛋白指的是发酵获得的微生物菌体本身，并非从微生物细胞中提取的物质，且豆豉发酵是利用微生物的代谢产物，不需要提取单细胞蛋白，D错误。 6．（2023·四川成都·模拟预测）豆腐乳是用豆腐发酵形成的，其味道鲜美，下列与豆腐乳相关的叙述，错误的是（    ） A．腐乳味道鲜美与发酵过程中产生的小分子物质有关 B．豆腐表面长出的匍匐菌丝有助于豆腐乳形成方块状 C．腐乳腌制过程中加盐的目的是为避免豆腐腐败变质 D．在腐乳发酵后期进行密封腌制处理利于毛霉的繁殖 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】腐乳制作的原理、影响腐乳品质的因素 【分析】1、腐乳的制作原理：参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养需氧型；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。 2、腐乳的制作过程主要是：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。 【详解】A、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，因而腐乳味道鲜美，易于消化吸收，A正确； B、豆腐表面长出的匍匐菌丝有助于豆腐乳形成方块状，利于腐乳的制作，B正确； C、加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂，同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质，C正确； D、毛霉的代谢类型为异养需氧型，腐乳发酵后期密封处理不利于毛霉繁殖，D错误。 故选D。 7．（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于生物技术与工程的叙述，正确的是（     ） A．泡菜制作过程中，乳酸菌在有氧条件下大量繁殖 B．果酒发酵后期适当通气，可提高酒精产量 C．植物组织培养的原理是植物细胞的全能性 D．动物细胞培养时可直接在培养液中添加抗生素长期抑菌 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】果酒和果醋的制作原理、泡菜的腌制、植物组织培养技术综合、动物细胞培养技术 【详解】A、乳酸菌是厌氧型微生物，有氧条件下其呼吸作用受抑制，无法大量繁殖，A错误； B、果酒发酵的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，发酵后期通气会抑制酵母菌的无氧呼吸，减少酒精生成，无法提高酒精产量，B错误； C、植物组织培养是将离体的植物组织、细胞培育为完整植株，原理是植物细胞的全能性，C正确； D、动物细胞培养时添加抗生素仅可短期抑制杂菌污染，长期添加会诱导耐药菌产生，还可能对培养的动物细胞产生毒性，不能长期抑菌使用，D错误。 8．（2026·广西南宁·三模）下列关于传统发酵食品制作原理或操作的叙述，正确的是（　　） A．制作泡菜时坛盖边沿的水槽注满水，为乳酸菌提供无氧环境并补充所需水分 B．制作果酒时果汁装瓶后留出1/3的空间，有利于酵母菌在初期大量繁殖 C．制作腐乳的卤汤中加入大量的酒，可促进毛霉等微生物的生长和蛋白酶的分泌 D．制作酸奶时向煮沸冷却的鲜奶中加入抗生素和乳酸菌，可实现纯种发酵 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、腐乳制作的原理、泡菜的腌制 【详解】A、泡菜坛盖边沿注水是为了隔绝空气，为乳酸菌提供无氧环境，但没有补充水分的作用，A错误； B、制作果酒时装瓶后留出1/3的空间，保留了一定量的空气，使酵母菌在发酵初期能进行有氧呼吸，快速大量增殖，B正确； C、卤汤中加酒的主要作用是抑制杂菌生长（一定程度上防腐）以及调节风味等，不能促进微生物生长和蛋白酶分泌，C错误； D、通常所说的抗生素能抑制细菌生长，乳酸菌也是细菌，会被抗生素抑制，D错误。 9．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·河南郑州·一模）为快速检测食品中的亚硝酸盐含量，科研人员研发了一种双酶生物传感器，其核心设计为：亚硝酸盐还原酶（NiR）催化亚硝酸盐生成一氧化氮，随后一氧化氮在氧化酶（OX）催化下与氧气反应，引发电极表面电流变化，电流强度与亚硝酸盐浓度呈正相关。下列叙述错误的是（    ） A．NiR、OX降低了生物传感器中化学反应的活化能 B．若电流强度减弱，原因可能是NiR活性被抑制或氧气含量下降 C．若食品中存在OX的激活剂，会导致检测结果偏高 D．亚硝酸盐浓度越高，NiR催化亚硝酸盐生成一氧化氮的速率越大 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】亚硝酸盐含量的测定 【详解】A、NiR、OX都属于酶，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A正确； B、NiR活性被抑制会导致生成的一氧化氮减少，氧气含量下降会使一氧化氮的氧化反应速率降低，二者都会使电极表面电流强度减弱，B正确； C、若存在OX的激活剂，OX活性升高，一氧化氮的氧化反应速率加快，电极表面电流强度增大，结合电流强度与亚硝酸盐浓度正相关的检测逻辑，会导致检测结果偏高，C正确； D、酶促反应速率受酶量的限制，当亚硝酸盐浓度过高、NiR达到饱和状态后，反应速率不再随亚硝酸盐浓度升高而增大，D错误。 10．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·四川宜宾·三模）为快速检测食品中的亚硝酸盐含量，科研人员研发了一种双酶生物传感器，其核心设计为：亚硝酸盐还原酶（NiR，最适pH约为6.5）催化亚硝酸盐生成一氧化氮，随后一氧化氮在氧化酶（OX，最适pH7.0-7.5）催化下与氧气反应，引发电极表面电流变化，电流强度与亚硝酸盐浓度呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．若电信号强度减弱，可能原因是亚硝酸盐含量下降或氧气含量下降 B．该传感器中，NiR和OX可为化学反应提供能量，从而加快反应速率 C．亚硝酸盐浓度越高，NiR催化亚硝酸盐生成一氧化氮的速率越大 D．为便于取用，可在低温、低pH条件下对两种酶进行保存 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的作用及机理、酶的特性、亚硝酸盐含量的测定 【详解】A、由题干可知电流强度与亚硝酸盐浓度呈正相关，亚硝酸盐含量下降会使生成的一氧化氮减少，进而导致电信号减弱；氧气是一氧化氮氧化反应的反应物，氧气含量下降会使该反应速率降低，也会导致电信号减弱，A正确； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，加快反应速率，酶不能为化学反应提供能量，B错误； C、NiR的数量是有限的，当亚硝酸盐浓度达到一定值后，反应速率不再随亚硝酸盐浓度升高而增大，此时限制因素是酶的数量，C错误； D、低pH会破坏酶的空间结构使酶失活，两种酶的适宜pH为中性偏酸到中性，因此需要在低温、适宜pH条件下保存酶，D错误。 11．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·江西·模拟预测）科研人员探究不同浓度食盐对泡菜发酵的影响，实验结果显示：当食盐浓度为5%时，泡菜发酵速度快但易腐败；当食盐浓度为15%时，泡菜发酵速度慢且口感偏咸。下列叙述错误的是（　　） A．食盐浓度为5%时，杂菌繁殖快是泡菜腐败的主要原因 B．食盐浓度为15%时，高渗透压抑制了乳酸菌的代谢活动 C．泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量与乳酸菌数量呈正相关 D．为获得品质优良的泡菜，应将食盐浓度控制在适宜的范围 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】泡菜的腌制、亚硝酸盐含量的测定 【详解】A、食盐浓度为5%时渗透压较低，对杂菌的抑制作用弱，杂菌大量繁殖是泡菜腐败的主要原因，A正确； B、食盐浓度为15%时渗透压较高，会使乳酸菌细胞失水，抑制乳酸菌的代谢活动，因此发酵速度慢，B正确； C、泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量先升高后降低，乳酸菌数量先增多后趋于稳定，二者不存在正相关关系，C错误； D、食盐浓度过低泡菜易腐败，过高则发酵速度慢、口感偏咸，因此要获得品质优良的泡菜需将食盐浓度控制在适宜范围，D正确。 二、解答题 12．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）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。 回答下列问题： （1）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，其原因是______。 （2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，通常可采用______法对培养基进行灭菌。 （3）酵母菌扩大培养的过程中，利用血细胞计数板进行计数，发现血细胞计数板每个小方格平均含有9个酵母菌，则对应的酵母菌种群密度是______个/mL。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。拧紧瓶盖的主要目的是______。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，目的是______。发酵液中的乙醇可用______溶液检测。 （4）本实验收集的淋洗液中的______可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点有______（写出两点）。 【答案】(1)菌T能够分泌纤维素酶 （2）高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法） （3） 3.6×107 制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性的重铬酸钾溶液 （4） 葡萄糖 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广 【难度】0.65 【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式、无菌技术、果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【详解】（1）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。 （2）通常采用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法）对培养基进行灭菌。 （3）血细胞计数板1个大方格（400小格）体积=0.1mm3=10⁻4 mL，种群密度=（每小格菌数×400）÷10⁻4 mL=9×400÷10⁻4 =3.6×107个/mL。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，酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 （4）本实验收集的淋洗液中的葡萄糖可以作为酵母菌生产乙醇的原料，即酵母菌可以利用葡萄糖将葡萄糖分解成乙醇，与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。 13．（2025·河南信阳·二模）回答下列（一）、（二）小题： （一）利用玉米秸秆转化为绿色能源酒精，不仅可以低成本缓解能源危机、减少环境污染而且是实现可持续发展战略的基本保障，具体的工艺流程如图。 （1）已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色，采用光电比色法测定糖液中葡萄糖浓度，需先将待测样品通过活性炭脱色，其目的是___________。若测样品时使用的比色杯光面玻璃不干净，与正常标准曲线对照，将导致计算结果___________（填“偏小”、“偏大”或“无影响”） （2）步骤③中将糖液与酵母菌混合置于___________发酵罐，短时间内酵母菌更多分布在发酵液的___________部位。待酒精浓度达到11．4%时不再发酵，可在发酵罐上施以负压使酒精挥发，酒精发酵速率将___________。发酵产物经___________去杂、蒸馏，可获得纯化的酒精。 （3）酿酒残渣还可作为酿醋原料，这属于农业废弃物的___________处理。 （二）为推进“抗原筛查、核酸诊断”监测模式，在核酸检测基础上增加抗原检测，科学家设计出一种新冠抗原自检试剂盒，检测原理如图所示。 注：胶体金：一种常用标记，可与蛋白质牢固结合，大量聚集时肉眼可见红色 样品垫：滴加样品的位置 结合垫：预留可移动的胶体金标记的新冠抗体1、胶体金标记的鼠IgG T线：固定了新冠抗体2 C线：固定了抗鼠IgG抗体 （4）将鼻咽拭子样品加入样品垫，然后加入液体介质，利用___________方法，溶有样品的液体沿试纸向吸水垫的方向扩散。T线可以通过抗体2结合___________，使胶体金聚集在T线，显示红色条带。 （5）若检测结果为___________，则说明该样品中没有新冠病毒抗原。 【答案】(1) 避免颜色对实验结果的影响 偏大 （2） 密闭 上部/表面 升高 沉淀/过滤 （3）资源化 （4） 纸层析 抗原—抗体1复合物 （5）T线无红色条带，C线有红色条带 【难度】0.65 【知识点】体液免疫、果酒和果醋的制作原理、动物细胞融合与单克隆抗体的制备 【分析】1、用玉米秸秆生产燃料酒精是利用微生物进行生物发酵的过程，所利用的微生物为酵母菌，通过酒精发酵将葡萄糖转化为酒精，玉米秸秆中含有的糖类主要是纤维素，因此需要先将纤维素水解成葡萄糖，再进行发酵。 2、新型冠状病毒抗原自检试剂盒原理（胶体金法）：将样本滴加到样品垫处，样本中如果有新型冠状病毒抗原，就会和结合垫上带有胶体金标记的新冠抗体1结合，继续向前扩散，到达T线时，结合了胶体金标记的新冠抗体1的抗原又与T线处固定的新冠抗体2结合，胶体金在此处沉积，T线显红色。样本液继续向前流动，带有胶体金标记的鼠IgG与C线处固定的抗鼠IgG抗体结合，使C线呈红色，若C线处未显色，则说明该结果无效。 【详解】（1）葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生特定的颜色，将待测样品通过活性炭脱色，其目的是避免颜色对实验结果的影响。葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色，为了检测秸秆水解效果，可采用光电比色法制定糖液中的葡萄糖含量，并将实验结果以坐标曲线的形式展示出来，制作时以葡萄糖浓度为横坐标，光密度值（OD值）为纵坐标的标准曲线，使用的比色杯若光面玻璃不干净，吸光增加，则会引起光密度值偏大，进而可能导致测量的数据偏大。 （2）酵母菌是兼性厌氧菌，因此在发酵时需要将糖液与酵母菌混合置于密封（制造无氧环境）的发酵罐，短时间内发酵罐内氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸，更多分布在发酵液的上部/表面部位。当发酵产物增多时会抑制发酵过程，故待酒精浓度达到11.4%时不再发酵，可在发酵罐上施以负压使酒精挥发，发酵产物减少，酒精发酵速率将升高。发酵产物经沉淀/过滤去杂、蒸馏，可获得纯化的酒精。 （3）农业废弃物未被及时和科学地处理是造成农业废弃物污染的主要原因，而资源化利用是减少农业废弃物污染的主要途径，酿酒残渣还可作为酿醋原料，这属于农业废弃物的资源化处理。 （4）在加样孔上加入样品后，再滴加液体介质，利用纸层析方法，溶有样品的液体沿试纸向吸水垫的方向扩散，就可以在试纸上进行层析。据图可知，根据试纸上的免疫反应发生结果，T线可以通过抗体2结合抗原—抗体1复合物，使胶体金聚集在T线即胶体金位置是否有红色条带出现判断检测结果。 （5）C区的红线也叫质控线，无论样本中是否含有新冠抗原，加样后的抗原检测试剂盒，一定会出现C线。只要C线没有显色，检测结果就是无效的，需要使用新的检测试纸重测或者选择核酸检测。若加入的样本中无新型冠状病毒抗原，则T线无红色条带，C线有红色条带，表明是阴性结果，即说明该样品中没有新冠病毒抗原。 14．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·模拟预测）生物技术是依托生物学科原理开发的应用技术，广泛应用于食品生产、农业育种、医药研发、基因工程等多个领域，贴近生产生活实际，也是新高考生物核心考查内容。传统发酵技术是经典的生物技术，利用微生物无氧或有氧代谢特性，制作果酒、果醋、泡菜等发酵食品；植物组织培养技术依托植物细胞全能性，实现植物快速繁育、脱毒苗培育、珍稀植物保护；PCR扩增技术是现代分子生物技术核心，可快速特异性扩增目的基因，广泛用于基因检测、克隆、育种研究，三类技术均为湖南新高考高频考点。回答下列生物技术相关问题： （1）果酒酿造是传统发酵技术的经典应用，家庭及工业果酒制作依托微生物无氧呼吸产生酒精的原理，利用的核心菌种是________；酵母菌的发酵活性受温度影响显著，果酒发酵过程需要严格控制的温度范围是________；果酒发酵后期需要密闭发酵，其核心目的是________，保障酒精持续生成。 （2）植物组织培养技术可实现植物离体组织、细胞的完整植株再生，完整培养流程包含脱分化和再分化两大关键阶段。外植体脱分化形成愈伤组织后，愈伤组织进一步分化形成完整幼苗，需要依次经过________和________两个过程；培养基中需要精准配比添加________两种植物激素，通过调控激素比例，控制愈伤组织的生根、生芽分化方向。 （3）PCR技术即多聚酶链式反应，是体外快速扩增目的基因的核心技术，可在短时间内将微量目的基因实现指数级扩增，为基因研究、检测提供足量模板。PCR的每次循环包含三步连续反应，依次为变性、________、延伸，其中变性步骤的核心原理是________，使双链DNA解旋为单链，为后续扩增提供模板。 【答案】(1) 酵母菌 18~25℃ 营造无氧环境，利于酵母菌无氧呼吸产生酒精 （2） 生芽诱导 生根诱导 生长素和细胞分裂素 （3） 复性 高温破坏DNA双链间的氢键 【难度】0.81 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、PCR扩增的原理与过程、植物组织培养技术综合 【详解】（1）果酒发酵的核心菌种是兼性厌氧型的酵母菌：有氧条件下酵母菌大量增殖，无氧条件下无氧呼吸产生酒精，因此发酵后期需要密闭营造无氧环境，利于酵母菌无氧呼吸产生酒精；酵母菌酒精发酵的最适温度范围为18~25℃，需严格控温保证发酵活性。 （2）愈伤组织再分化形成完整植株的过程，需依次经过生芽诱导和生根诱导两个阶段；培养基中添加的生长素和细胞分裂素是调控分化方向的关键激素：细胞分裂素占比高时诱导生芽，生长素占比高时诱导生根。 （3） PCR单次循环的三步为：变性（90~95℃）、复性（55~60℃，引物结合到单链模板）、延伸（70~75℃，合成子链）；变性的原理是高温破坏DNA双链之间的氢键，使双链解旋为单链，为后续扩增提供模板。 15．（2026·河南南阳·模拟预测）桑葚营养价值丰富，但不耐贮藏，研究人员利用发酵工程技术将其制成桑葚果酒，工业化生产大致流程为①桑葚挑选、清洗、榨汁；②酶解；③接种酵母菌；④发酵；⑤终止（澄清、过滤、分装）。回答下列问题。 （1）过程②酶解时，需向桑葚汁中添加___________，破坏细胞壁以提高果汁出汁率和澄清度。过程③接种酵母菌前，需要对桑葚汁进行___________处理。 （2）过程④开始时需要进行一段时间的通氧，目的是___________。密封后，酵母菌进行发酵产生酒精，该生理过程的化学反应式为___________。发酵过程中需定期对酒精进行检测，常用的检测试剂是___________。 （3）为及时了解发酵进程，研究人员还需定期对发酵液中酵母菌进行计数。采用稀释涂布平板法计数时，统计的活菌数目往往比实际数目少，原因是___________。若某次检测时采用图甲所示规格的血细胞计数板进行计数，检测时将发酵液稀释100倍，经过一系列操作，检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个，则此时发酵液中酵母菌的种群密度约为___________。 （4）为提高发酵效率，研究人员从自然发酵液中筛选出2株产酒精效果较好的酵母菌菌株，进行性能测试，结果如图乙所示。 分析图乙可知，桑葚酒生产中的优良菌种是菌株___________（填“J1”或“J3”），判断的依据是___________。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 灭菌 （2） 让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 C₆H₁₂O₆​2C₂H₅OH+2CO₂+能量 酸性重铬酸钾溶液 （3） 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 4×108个/mL （4） J3 在相同发酵时间内，J3菌株的酒精度高于对照组和J1菌株，总糖含量低于对照组和J1菌株 【难度】0.65 【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式、无氧呼吸过程、其他微生物的分离与计数、果酒和果醋的制作原理 【分析】果酒制备的菌种是酵母菌，属于兼性厌氧型微生物，发酵前期酵母菌有氧呼吸，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】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程②酶解时，需向桑葚汁中添加纤维素酶和果胶酶，以破坏细胞壁提高果汁出汁率和澄清度。为防止杂菌污染，过程③接种酵母菌前，需要对桑葚汁进行灭菌处理。 (2) 过程④开始时进行一段时间的通氧，目的是让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，增加酵母菌数量，为后续发酵做准备。密封后，酵母菌进行无氧呼吸发酵产生酒精，该生理过程的化学反应式为C₆H₁₂O₆2C₂H₅OH+2CO₂+能量。发酵过程中常用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，酒精与之反应呈现灰绿色。 （3）采用稀释涂布平板法计数时，统计的活菌数目往往比实际数目少，原因是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。血细胞计数板计数时，检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个，则平均每个中方格的酵母菌数为(22+26+24+28)÷4=25个。血细胞计数板的计数室规格为16×25型，则0.1 mm3计数室中酵母菌数量为25×16=400个。已知检测时将发酵液稀释100倍，0.1 mm3=10-4mL，所以此时发酵液中酵母菌的种群密度约为400÷10-4×100=4×108个/mL。 （4）分析图乙可知，桑葚酒生产中的优良菌种是菌株J3。判断的依据是在相同发酵时间内，J3菌株的酒精度高于对照组和J1菌株，并且总糖含量低于对照组和J1菌株，说明J3发酵产生酒精的效率高，能将更多的糖转化为酒精。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·四川·高考真题）四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯，催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是（     ） A．向培养基中加入青霉素，可有效抑制细菌和霉菌的生长 B．向培养基中添加乙酸乙酯，可根据透明圈筛选产酯酵母 C．酵母菌被破碎处理成匀浆后，不能催化乙酸乙酯的合成 D．与无氧相比，有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】酶的特性、探究酵母菌细胞呼吸的方式、培养基的类型及其应用、果酒和果醋的制作原理 【详解】A、青霉素的作用机理是抑制细菌肽聚糖细胞壁的合成，只能抑制细菌生长；霉菌属于真菌，细胞壁成分为几丁质，青霉素对霉菌无抑制作用，A错误； B、据题干信息可知，乙酸乙酯是低水溶性物质，加入培养基后会使培养基呈浑浊状态；目标酵母菌能产生催化酯合成/分解的酯酶，可分解菌落周围的乙酸乙酯，从而形成透明圈，因此可以根据透明圈筛选出产酯酵母，B正确； C、催化乙酸乙酯合成的是酵母菌产生的酶，酵母菌破碎成匀浆后，酵母菌匀浆中仍含有催化乙酸乙酯合成的相关酶，只要温度、pH等反应条件适宜，依然可以催化反应进行，C错误； D、合成乙酸乙酯的原料是酵母菌产生的乙醇，乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物；有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸，不产生乙醇，缺少原料无法合成更多乙酸乙酯，D错误。 2．（2025·福建·高考真题）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（    ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】无菌技术、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数、果酒和果醋的制作原理、PCR扩增的原理与过程 【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上，而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上，将培养皿分成4个区域，在3个区域放含有抗生素的纸片，在另外一个区域放不含抗生素的纸片，A错误； B、制作果醋需在有氧条件下进行，拧紧瓶盖会抑制醋酸菌（需氧型）的发酵，B错误； C、稀释涂布平板法中，更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染，确保稀释梯度准确，C正确； D、DNA电泳应通过指示剂（如溴酚蓝）判断停止时间，若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失，D错误。 故选C。 3．（2025·浙江·高考真题）猕猴桃醋生产的基本工艺流程如下，其中①②③表示发酵的三个环节，糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。 下列叙述错误的是（　　） A．通过蒸煮可以杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物 B．麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解 C．环节③需要通入无菌空气 D．①②③都需要控制温度、pH 等条件 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】果酒和果醋的制作流程及实验分析、发酵工程的基本环节 【详解】A、蒸煮过程中高温可以破坏微生物的细胞结构等，从而杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物，A正确； B、麸曲中的曲霉主要作用是将淀粉等多糖分解为葡萄糖等单糖，而不是对糖类进行氧化分解，B错误； C、环节③是醋酸发酵，醋酸菌是好氧菌，所以需要通入无菌空气，C正确； D、①糖化过程、②酒精发酵、③醋酸发酵都需要适宜的温度和pH等条件来保证微生物的正常生长和代谢，D正确。 故选B。 4．（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 【难度】0.65 【知识点】酶的特性、培养基的成分及其功能、果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【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。 5．（2025·河南·高考真题）食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是（　　） A．醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵 B．以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生 C．食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D．使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】果酒和果醋的制作原理 【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、醋酸的发酵的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵，参与的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵，A正确； B、以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降，B正确； C、黄酒发酵过程中，酵母菌繁殖在有氧条件下，产酒精要在无氧条件下，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误； D、传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。 故选C。 6．（2025·江苏·高考真题）某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B．过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率 C．过程②中，为使菌种充分吸收营养物质，需每日多次开盖搅拌 D．过程③发酵时会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～30℃、前期需氧，后期不需氧。 2、果醋制作菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30～35℃，需要持续通入氧气。 【详解】A、果酒发酵的菌种是酵母菌，是真核生物，果醋发酵的菌种是醋酸菌，是原核生物，两者的细胞结构不同，A错误； B、过程①为榨汁，果胶酶能分解细胞壁中的果胶，添加适量果胶酶，有利于提高出汁率，B正确； C、过程②为果酒发酵，酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，若多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风险，C错误； D、醋酸菌为好氧微生物，发酵过程中要保证通气，不能盖盖，因此不存在拧松瓶盖的操作，D错误。 故选B。 7．（2025·浙江·高考真题）传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是（    ） A．泡菜的风味由乳酸菌的种类决定 B．用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌 C．家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸 D．传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵 【答案】A 【难度】0.94 【知识点】果酒和果醋的制作原理、泡菜的腌制 【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、泡菜的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共同决定的，A错误； B、用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌，醋酸菌是好氧型微生物，B正确； C、家庭酿制米酒主要用的是酵母菌，在酿制米酒的过程中，首先让酵母菌在有氧的环境中进行增殖，然后在无氧的环境中进行发酵，C正确； D、传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，D正确。 故选A。 8．（2025·重庆·高考真题）豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵，下列说法错误的是（    ） A．沸水浸泡能杀死蚕豆细胞，减少有机物消耗 B．面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养 C．菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物 D．豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】传统发酵技术的应用综合、发酵工程的应用 【详解】A、沸水浸泡能使蚕豆细胞死亡，从而减少细胞呼吸等对有机物的消耗，A正确； B、面粉中含有淀粉等营养物质，可为菌种的快速繁殖和生长提供营养，B正确； C、在发酵过程中需要将蛋白质和淀粉等分解，所以菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物，C正确； D、从图中可以看出，在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作，且整个过程不是完全密封的，说明主要利用的是好氧微生物发酵，而不是厌氧微生物发酵，D错误。 故选D。 二、解答题 9．（2024·海南·高考真题）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A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量。回答下列问题： （1）酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_____微生物，在无氧条件下能进行_____发酵，可用于制作果酒等。 （2）传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，原因是_____。 （3）工业上常采用单一菌种发酵生产食品。菌株A存在于环境中，实验室获得该单一菌种的分离方法有_____和_____。 （4）菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是___，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为_____。 （5）菌株A中，X和Y基因的表达均可以提高发酵中乙醇产量。研究人员将X和Y基因融合在一起，构建了XY融合基因能表达的菌株E（如图），其在发酵中具有更高的乙醇产量。菌株E中无单独的X和Y基因，且其他基因未被破坏。简要写出由菌株A到菌株E的构建思路_____。 【答案】(1) 异养兼性厌氧 酒精 （2）新鲜水果表皮附着酵母菌 （3） 平板划线法 稀释涂布平板法 （4） 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D （5）从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，接着利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 【难度】0.65 【知识点】微生物的接种方法、果酒和果醋的制作原理、PCR扩增的原理与过程、验证性实验与探究性实验 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧条件下进行酒精发酵；醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时，能将糖分分解成醋酸，当缺少糖源时，则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变成醋酸。 【详解】（1）酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于异养兼性厌氧型微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，因此常用于制作果酒。 （2）传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，因为新鲜水果表面附着着酵母菌。 （3）实验室获得该单一菌种的分离方法有稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法中，经过一定的稀释后将菌液涂布在固体培养基上，可以获得单菌落；平板划线法是在无菌平板表面进行连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，经多次划线培养后，可在平板表面得到单菌落。 （4）菌株B导入不含FLO基因的表达载体作为空白对照组，可以排除表达载体对乙醇产量结果的影响，根据题干可知，FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，FLO基因数：菌株C＞菌株B＞菌株D，所以乙醇产量：菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D。 （5）菌株E中无单独的X和Y基因，菌株A含有X和Y基因，需要先利用限制酶从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第41讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用 （天津专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B C C B D D C 8． (1)使淀粉更容易被酶解（或杀灭杂菌、使糯米软化） (2) 扩大培养； 酵母菌有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌没有（或有无核膜包被的细胞核） (3) 稀释涂布平板法 透明圈直径与菌落直径比值（或透明圈） (4)通入无菌空气（或有氧环境）、提高发酵温度 9． (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 一年重难·情境应用 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C D D D C B D A 题号 11 答案 C 12． (1)菌T能够分泌纤维素酶 (2)高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法） (3) 3.6×107 制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性的重铬酸钾溶液 (4) 葡萄糖 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广 13． (1) 避免颜色对实验结果的影响 偏大 (2) 密闭 上部/表面 升高 沉淀/过滤 (3)资源化 (4) 纸层析 抗原—抗体1复合物 (5)T线无红色条带，C线有红色条带 14． (1) 酵母菌 18~25℃ 营造无氧环境，利于酵母菌无氧呼吸产生酒精 (2) 生芽诱导 生根诱导 生长素和细胞分裂素 (3) 复性 高温破坏DNA双链间的氢键 15． (1) 纤维素酶和果胶酶 灭菌 (2) 让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 C₆H₁₂O₆​2C₂H₅OH+2CO₂+能量 酸性重铬酸钾溶液 (3) 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 4×108个/mL (4) J3 在相同发酵时间内，J3菌株的酒精度高于对照组和J1菌株，总糖含量低于对照组和J1菌株 高考真题·考向感知 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C B B C B A D 9． (1) 异养兼性厌氧 酒精 (2)新鲜水果表皮附着酵母菌 (3) 平板划线法 稀释涂布平板法 (4) 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D (5)从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，接着利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第41讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 两大核心·主干速记 核心1 传统发酵技术的应用 核心2 发酵工程及其应用 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜。 2.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。 3.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。 4.举例说明发酵工程在医药、食品及其他农牧业生产上有重要的应用价值。 考情分析： 1．考查频次：2021~2025连续五年必考，属于选择性必修3稳定高频考点；每年1道选择题（4 分），2023、2025 年附加小型非选择填空，总分4～8分，传统发酵与现代发酵工程轮换考查，微生物计数为每年必考易错点。 2．考查要点：传统发酵：果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种、代谢类型、温度氧气条件差异，发酵装置结构与杂菌防控；发酵工程核心：培养基营养构成、灭菌/消毒区分、两种接种方法、稀释涂布平板法计数计算；工业发酵：发酵罐溶氧、pH、温度调控，下游产物分离提纯，发酵工程在食品、医药、环境中的应用。 3．命题情境： 生活化情境：家庭自制葡萄酒、泡菜、豆瓣酱、腐乳制作流程分析； 工业生产情境：氨基酸、抗生素工业化发酵生产工艺曲线图解读； 科研探究情境：目标微生物筛选、不同发酵条件对照实验、菌落统计数据分析； 跨模块情境：结合基因工程改造工程菌优化发酵产能。 备考策略 1．抓牢核心点：死死夯实四类传统发酵对比表格，厘清酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉代谢差异；熟记微生物纯培养整套基础操作，把涂布计数公式、无菌操作原则作为保底得分点。 2．熟记关键点：归纳易混易错点：平板划线法不能计数、灭菌与消毒适用对象、发酵前期通气与后期密闭的逻辑；专项训练曲线图、工艺流程图信息提取，规范实验变量描述答题话术。 3．紧扣命题趋势：侧重跨模块综合训练（发酵工程+基因工程）；强化新科研、工业生产陌生情境的知识迁移；聚焦实验探究类设问，练习发酵条件优化的实验设计与结果分析，贴合天津卷重应用、重图表、重探究的出题导向。 两大核心·主干速记 核心1 传统发酵技术的应用 一、发酵与传统发酵技术 1、发酵 概念：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。 2、传统发酵技术 概念：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。 3、类型：混合菌种的固体发酵、混合菌种的半固体发酵。 4、实例（腐乳的制作） 菌种：酵母、曲霉和毛霉等多种微生物都参与了豆腐的发酵，起主要作用的是毛霉。 物质变化：蛋白质→小分子的肽和氨基酸。 二、尝试制作传统发酵食品 1、泡菜的制作 （1）菌种来源 植物体表面天然的乳酸菌（常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌），代谢类型为异养厌氧型。 （2）制作原理 反应式： （3）方法步骤 1）配制盐水 用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水，并将盐水煮沸冷却待用。 煮沸目的：① 杀死盐水中的杂菌；② 排出盐水中溶解的氧气。 冷却目的：防止温度过高杀死所需的乳酸菌。 2）原料处理 将蔬菜清洗洗净，切成条状或块状，沥干混合均匀，晾干。 3）装坛 将晾干后的蔬菜装入坛内，至半坛时放入香辛料，继续装至八成满，将冷却的盐水倒入坛中，使盐水没过全部菜料，营造无氧环境。 八分满目的：蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等产生较多的CO₂，防止发酵液溢出晾干后的蔬菜装入泡菜坛内。 没过全部菜料目的：营造无氧环境。 4）封坛发酵 盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水并经常补充水。放置于室温即可，高温滋生细菌，低温延长发酵时间。 注满水目的：营造无氧环境。 （4）变化曲线 （5）归纳总结　 泡菜发酵过程，亚硝酸盐含量发生变化的原因：发酵初期微生物大量繁殖，将泡菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐；发酵中后期随着乳酸菌增殖，乳酸菌分解亚硝酸盐，乳酸含量增加，抑制不抗酸微生物繁殖。 特别提醒！泡菜咸而不酸的最可能的原因是食盐浓度过高抑制了乳酸菌正常发酵，加入陈泡菜水的目的是相当于接种纯度较高的乳酸菌。 2、果酒和果醋的制作 （1）原理和条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量； O2充足、缺少糖源时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量 对氧的需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 产物检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾（橙色→灰绿色） 酸碱指示剂（pH试纸）、闻气味、品尝 （2）果酒和果醋的制作步骤及目的 步骤 具体操作 目的 器具消毒 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 防止污染发酵液。 冲洗葡萄 取新鲜葡萄，用清水冲洗1～2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。 防止冲洗掉葡萄皮上野生的酵母菌；防止污染发酵液。 榨汁 用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中，留有大约1/3的空间，盖好瓶盖。 防止发酵液溢出，并且酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖。 酒精发酵 发酵温度严格控制在18-30℃，时间控制在10～12d，每隔12h左右将瓶盖拧松一次。 创造无氧环境进行酒精发酵，并可以防止好氧型微生物污染发酵液。 醋酸发酵 打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度为30~35℃，时间为7～8d。 创造有氧环境进行醋酸发酵。 （3）果酒和果醋改进装置及其分析 充气口（左上）：发酵前期充气口打开，输入无菌空气，让酵母菌增殖；后期关闭充气口，进行酒精发酵；在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 排气口（右上）：排出酒精发酵时产生的CO2​。 长弯管（排气口连接管）：排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。 出料口（充气口下）：用来取样，及时监测发酵进行的情况。 特别提醒！ 使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。 核心2 发酵工程及其应用 一、发酵工程的概念 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。 二、发酵工程的基本环节 流程步骤 具体操作/要点 目的/说明 选育菌种 从自然界中筛选；通过诱变育种或基因工程育种获得 获取符合生产需求的优良菌种 扩大培养 在发酵前需要对菌种进行扩大培养 增加菌种数量，满足发酵生产的接种需求 配制培养基 根据菌种，选择原料制备培养基 为菌种的生长繁殖和代谢活动提供必需的营养物质 灭菌 对培养基和发酵设备进行严格灭菌 防止杂菌污染，保证发酵过程不受杂菌干扰 接种 在无菌条件下进行接种操作 避免杂菌污染，确保生产菌种在发酵体系中占优势 发酵罐内发酵（中心环节） 随时检测培养液中的微生物数量和产物浓度等；及时添加必需的营养成分；严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件 为菌种生长和代谢产物生成提供适宜环境，保障发酵效率与产物产量 分离、提纯产物 微生物细胞：采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥；代谢物：根据产物的性质进行提取、分离和纯化 从发酵液中分离出目标产物，去除杂质，提升产物纯度 获得产品 对提纯后的产物进行后续加工处理 得到符合生产标准的最终产品 三、啤酒的工业化生产流程 步骤 操作 / 目的 发芽 大麦种子发芽，释放淀粉酶 焙烤 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 碾磨 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 糖化 淀粉分解，形成糖浆 蒸煮 产生风味组分，终止酶的进一步作用，灭菌 发酵 酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳 消毒 杀死大多数微生物，延长保存期 终止 过滤、调节、分装啤酒进行出售 特别提醒！啤酒发酵的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。 四、发酵工程的特点 1、条件：生产条件温和 2、原料：原料来源丰富且价格低廉 3、产物：产物专一 4、废弃物：废弃物对环境的污染小且容易处理 五、发酵工程的应用 1.食品工业 （1）生产传统发酵产品 酱油：以大豆为原料，在黑曲霉（分泌蛋白酶）的作用下，蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，再经淋洗调制得到酱油。 酒：以谷物或水果为原料，在酿酒酵母的作用下发酵，得到各种酒类。 （2）生产食品添加剂 柠檬酸：通过黑曲霉发酵制得；谷氨酸：通过谷氨酸棒状杆菌发酵制得。 （3）生产酶制剂 2.医药工业 （基因工程、蛋白质工程、发酵工程相结合） （1）将动植物基因转入微生物，经发酵工程生产药物。 （2）直接改造微生物，经发酵工程生产药物。 （3）将病原体抗原基因转入微生物，经发酵工程生产疫苗。 3.农牧业 （1）生产微生物肥料 （2）生产微生物农药：属于生物防治 （3）生产微生物饲料 单细胞蛋白：实质是微生物菌体；乳酸菌 4.其他方面 （1）解决环境问题：纤维废料经发酵可生产酒精、乙烯等 （2）极端微生物利用：嗜热菌、嗜盐菌可用于生产洗涤剂；嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。 特别提醒！ 单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体。其不仅含有丰富的蛋白质，还含有糖类、脂质和维生素等物质。 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津武清·一模）山兰酒以海南山兰早稻米为原料添加酒曲，经传统发酵酿造而成，发酵结束后快速冷却酒液并过滤，可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列叙述错误的是（　　） A．充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化，为酵母菌提供更多的原料 B．酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种 C．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．快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质 2．（2026·天津河东·二模）天津独流老醋是天津传统名醋，以元米（糯米）为主要原料，经大曲（含霉菌、酵母等）糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿等工序制成，其独特风味与“醋醅陈酿”工艺密切相关。下列说法错误的是（    ） （流程图示意：元米→蒸煮→加曲糖化→酒精发酵→醋酸发酵→醋醅陈酿→淋醋→成品） A．传统发酵制作独流老醋过程中，大曲中的微生物是糖化和发酵的主要菌种来源 B．蒸煮元米使其淀粉糊化，利于大曲中微生物产生的酶发挥作用 C．醋醅陈酿阶段，主要进行的是乳酸发酵，以提高醋的酸度 D．陈酿过程中添加食盐，具有抑制杂菌生长和调节风味的作用 3．（2025·天津宁河·模拟预测）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 减少杂菌污染并排除水中溶解氧 A．A B．B C．C D．D 4．（2026·天津河北·二模）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（　　） A．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 B．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 C．对外植体进行灭菌以杜绝接种过程中的微生物污染 D．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 5．（2026·天津滨海新区·三模）下列关于不同微生物代谢与应用的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌与醋酸菌代谢类型均为异养需氧型，发酵后形成的溶液都呈酸性 B．硝化细菌和蓝细菌都是原核生物，均可利用光能将无机物合成有机物 C．取泡菜汁样品，利用平板划线法对乳酸菌进行分离和计数 D．选育出高产青霉菌，经扩大培养后才可接种到发酵罐中用于发酵工程工业化生产青霉素 6．（2026·天津河西·一模）天津地处九河下梢，东临渤海，独特的地理环境孕育了众多知名特产。下列与天津特产相关的描述，错误的是（    ） A．“小站稻”米粒饱满，其胚乳中富含淀粉，淀粉的单体与糖原相同，均为葡萄糖 B．“宝坻黄板泥鳅”肉质鲜美，蛋白质含量高，其细胞中蛋白质的合成起始于游离的核糖体 C．“七里海河蟹”蟹黄肥美，富含胆固醇和磷脂，二者均可构成动物细胞膜的成分 D．“独流老醋”醋香浓郁，其发酵过程涉及的主要微生物最适生长温度约为28℃ 7．（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 二、解答题 8．（2026·天津红桥·一模）市场上饮用醋种类繁多，口感不一。某学习小组学习了发酵工程知识后，利用葡萄和糯米酿造果粮复合饮用醋，并设计了如下加工工艺流程： （1）对糯米进行蒸煮糊化的目的是_____（写出1点）。 （2）A、B接种的菌种一般要先活化和_____后，再接种于发酵液中。从细胞结构上看，两菌种的主要区别为_____。 （3）酒精发酵的质量决定了醋的品质。为了解酒精发酵进程，可在发酵过程中定期取样，用_____的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。选择高产醋杆菌时，可将醋杆菌涂布培养在白色的培养基上，并挑选_____大的菌落作为发酵菌种，发酵菌种经扩大培养后再接种至酒醪中进行发酵。 （4）由酒精发酵转变为醋酸发酵，需要改变的环境条件是_____。 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。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·将我国传统发酵历史情境与知识点相结合】（2025·贵州黔东南·模拟预测）我国具有悠久的酿酒文化和历史，汉代以后的相当长一段时间内，中国人喝的酒其实是各种黄酒，黄酒的制作主要包括制曲（做好酒曲）→浸米（小米在冬季提前浸泡24小时左右）→煮酒（浸好的小米加入开水中煮熟）→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列有关分析错误的是（     ） A．在冬季制作酒曲时最好选择室内温度较高的环境 B．浸米和煮酒有利于小米中的淀粉分解形成葡萄糖 C．刚煮好的小米直接加入酒曲并混合均匀利于其发酵 D．发酵温度偏高可能会导致黄酒快速发酵并变酸 2．【新情境·将本土情境与知识点相结合】（2026·云南曲靖·模拟预测）云南利用本地高原杂粮、果蔬、山泉水发展特色发酵食品产业，滇醋、楚雄糯米黄酒、建水特色泡菜享誉西南，下列叙述正确的是（     ） A．利用云南高原粮食开展现代工业化发酵生产，发酵原料可省去灭菌步骤 B．酿制滇醋和楚雄黄酒时，发酵菌繁殖速度越快，发酵产物产率越高 C．建水泡菜独特风味只由参与发酵的乳酸菌种类决定 D．云南民间传统酿酒、酿醋、腌制泡菜等传统发酵，通常是利用多种微生物进行的混合发酵 3．【新情境·将本土情境与知识点相结合】（2026·福建福州·模拟预测）长沙臭豆腐以其“闻起来臭，吃起来香”的特点而闻名。其独特风味部分源于豆腐在发酵过程中，蛋白质被微生物分解产生的硫化物、胺类等物质。下列叙述正确的是（     ） A．豆腐“长毛”过程需要在20-25C无氧条件下培养 B．臭豆腐发酵过程中，卤水中微生物的代谢使蛋白质变性是肽键断裂引起的 C．上述发酵过程主要微生物与生产泡菜所用的主要微生物关键区别在有核膜包裹的细胞核 D．为了提高发酵效率，传统发酵工程中可适当增加菌种量并严格灭菌 4．【新情境·将本土情境与知识点相结合】（2026·重庆九龙坡·模拟预测）忠县腐乳为重庆非遗特色传统发酵食品，制作流程传承古法工艺：选豆制坯→蒸坯灭菌→接种毛霉→前期发酵→加盐腌制→添加料酒与香辛料→装坛密封进行后期发酵。下列叙述错误的是（　　） A．蒸坯既可杀灭豆腐坯中的杂菌，又能使蛋白质空间结构改变，利于毛霉分泌的蛋白酶发挥分解作用 B．前期发酵阶段，毛霉利用豆腐坯中的有机物生长繁殖，可分泌蛋白酶、脂肪酶等多种水解酶 C．加盐腌制既能析出豆腐坯中水分使坯体变硬，又能抑制杂菌繁殖，降低腐乳腐败变质的风险 D．后期发酵密封坛口，主要是为了创造无氧环境，保证毛霉持续发酵产生大量风味物质 5．【新情境·将我国传统发酵历史情境与知识点相结合】（2026·甘肃张掖·模拟预测）“豉，嗜也，五味调和，须之而成”，从名称含义的角度揭示了豉在古代饮食调味中的重要性。豆豉是中国传统特色发酵豆制品调味料，是以黑豆或黄豆为主要原料，利用毛霉、曲霉发酵并加入食盐、白酒等制作而成，流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．蒸煮可使豆中的蛋白质变性，有利于微生物分解 B．洗豉可除去部分微生物，以防过度发酵影响豆豉的品质 C．加入食盐、白酒不仅可调节豆豉的风味，还可抑制有害微生物的生长繁殖 D．发酵成功后，可以从发酵菌种细胞中提取单细胞蛋白 6．（2023·四川成都·模拟预测）豆腐乳是用豆腐发酵形成的，其味道鲜美，下列与豆腐乳相关的叙述，错误的是（    ） A．腐乳味道鲜美与发酵过程中产生的小分子物质有关 B．豆腐表面长出的匍匐菌丝有助于豆腐乳形成方块状 C．腐乳腌制过程中加盐的目的是为避免豆腐腐败变质 D．在腐乳发酵后期进行密封腌制处理利于毛霉的繁殖 7．（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于生物技术与工程的叙述，正确的是（     ） A．泡菜制作过程中，乳酸菌在有氧条件下大量繁殖 B．果酒发酵后期适当通气，可提高酒精产量 C．植物组织培养的原理是植物细胞的全能性 D．动物细胞培养时可直接在培养液中添加抗生素长期抑菌 8．（2026·广西南宁·三模）下列关于传统发酵食品制作原理或操作的叙述，正确的是（　　） A．制作泡菜时坛盖边沿的水槽注满水，为乳酸菌提供无氧环境并补充所需水分 B．制作果酒时果汁装瓶后留出1/3的空间，有利于酵母菌在初期大量繁殖 C．制作腐乳的卤汤中加入大量的酒，可促进毛霉等微生物的生长和蛋白酶的分泌 D．制作酸奶时向煮沸冷却的鲜奶中加入抗生素和乳酸菌，可实现纯种发酵 9．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·河南郑州·一模）为快速检测食品中的亚硝酸盐含量，科研人员研发了一种双酶生物传感器，其核心设计为：亚硝酸盐还原酶（NiR）催化亚硝酸盐生成一氧化氮，随后一氧化氮在氧化酶（OX）催化下与氧气反应，引发电极表面电流变化，电流强度与亚硝酸盐浓度呈正相关。下列叙述错误的是（    ） A．NiR、OX降低了生物传感器中化学反应的活化能 B．若电流强度减弱，原因可能是NiR活性被抑制或氧气含量下降 C．若食品中存在OX的激活剂，会导致检测结果偏高 D．亚硝酸盐浓度越高，NiR催化亚硝酸盐生成一氧化氮的速率越大 10．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·四川宜宾·三模）为快速检测食品中的亚硝酸盐含量，科研人员研发了一种双酶生物传感器，其核心设计为：亚硝酸盐还原酶（NiR，最适pH约为6.5）催化亚硝酸盐生成一氧化氮，随后一氧化氮在氧化酶（OX，最适pH7.0-7.5）催化下与氧气反应，引发电极表面电流变化，电流强度与亚硝酸盐浓度呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．若电信号强度减弱，可能原因是亚硝酸盐含量下降或氧气含量下降 B．该传感器中，NiR和OX可为化学反应提供能量，从而加快反应速率 C．亚硝酸盐浓度越高，NiR催化亚硝酸盐生成一氧化氮的速率越大 D．为便于取用，可在低温、低pH条件下对两种酶进行保存 11．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·江西·模拟预测）科研人员探究不同浓度食盐对泡菜发酵的影响，实验结果显示：当食盐浓度为5%时，泡菜发酵速度快但易腐败；当食盐浓度为15%时，泡菜发酵速度慢且口感偏咸。下列叙述错误的是（　　） A．食盐浓度为5%时，杂菌繁殖快是泡菜腐败的主要原因 B．食盐浓度为15%时，高渗透压抑制了乳酸菌的代谢活动 C．泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量与乳酸菌数量呈正相关 D．为获得品质优良的泡菜，应将食盐浓度控制在适宜的范围 二、解答题 12．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）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。 回答下列问题： （1）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，其原因是______。 （2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，通常可采用______法对培养基进行灭菌。 （3）酵母菌扩大培养的过程中，利用血细胞计数板进行计数，发现血细胞计数板每个小方格平均含有9个酵母菌，则对应的酵母菌种群密度是______个/mL。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。拧紧瓶盖的主要目的是______。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，目的是______。发酵液中的乙醇可用______溶液检测。 （4）本实验收集的淋洗液中的______可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点有______（写出两点）。 13．（2025·河南信阳·二模）回答下列（一）、（二）小题： （一）利用玉米秸秆转化为绿色能源酒精，不仅可以低成本缓解能源危机、减少环境污染而且是实现可持续发展战略的基本保障，具体的工艺流程如图。 （1）已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色，采用光电比色法测定糖液中葡萄糖浓度，需先将待测样品通过活性炭脱色，其目的是___________。若测样品时使用的比色杯光面玻璃不干净，与正常标准曲线对照，将导致计算结果___________（填“偏小”、“偏大”或“无影响”） （2）步骤③中将糖液与酵母菌混合置于___________发酵罐，短时间内酵母菌更多分布在发酵液的___________部位。待酒精浓度达到11．4%时不再发酵，可在发酵罐上施以负压使酒精挥发，酒精发酵速率将___________。发酵产物经___________去杂、蒸馏，可获得纯化的酒精。 （3）酿酒残渣还可作为酿醋原料，这属于农业废弃物的___________处理。 （二）为推进“抗原筛查、核酸诊断”监测模式，在核酸检测基础上增加抗原检测，科学家设计出一种新冠抗原自检试剂盒，检测原理如图所示。 注：胶体金：一种常用标记，可与蛋白质牢固结合，大量聚集时肉眼可见红色 样品垫：滴加样品的位置 结合垫：预留可移动的胶体金标记的新冠抗体1、胶体金标记的鼠IgG T线：固定了新冠抗体2 C线：固定了抗鼠IgG抗体 （4）将鼻咽拭子样品加入样品垫，然后加入液体介质，利用___________方法，溶有样品的液体沿试纸向吸水垫的方向扩散。T线可以通过抗体2结合___________，使胶体金聚集在T线，显示红色条带。 （5）若检测结果为___________，则说明该样品中没有新冠病毒抗原。 14．【新情境·将科研情境与知识点相结合】（2026·湖南长沙·模拟预测）生物技术是依托生物学科原理开发的应用技术，广泛应用于食品生产、农业育种、医药研发、基因工程等多个领域，贴近生产生活实际，也是新高考生物核心考查内容。传统发酵技术是经典的生物技术，利用微生物无氧或有氧代谢特性，制作果酒、果醋、泡菜等发酵食品；植物组织培养技术依托植物细胞全能性，实现植物快速繁育、脱毒苗培育、珍稀植物保护；PCR扩增技术是现代分子生物技术核心，可快速特异性扩增目的基因，广泛用于基因检测、克隆、育种研究，三类技术均为湖南新高考高频考点。回答下列生物技术相关问题： （1）果酒酿造是传统发酵技术的经典应用，家庭及工业果酒制作依托微生物无氧呼吸产生酒精的原理，利用的核心菌种是________；酵母菌的发酵活性受温度影响显著，果酒发酵过程需要严格控制的温度范围是________；果酒发酵后期需要密闭发酵，其核心目的是________，保障酒精持续生成。 （2）植物组织培养技术可实现植物离体组织、细胞的完整植株再生，完整培养流程包含脱分化和再分化两大关键阶段。外植体脱分化形成愈伤组织后，愈伤组织进一步分化形成完整幼苗，需要依次经过________和________两个过程；培养基中需要精准配比添加________两种植物激素，通过调控激素比例，控制愈伤组织的生根、生芽分化方向。 （3）PCR技术即多聚酶链式反应，是体外快速扩增目的基因的核心技术，可在短时间内将微量目的基因实现指数级扩增，为基因研究、检测提供足量模板。PCR的每次循环包含三步连续反应，依次为变性、________、延伸，其中变性步骤的核心原理是________，使双链DNA解旋为单链，为后续扩增提供模板。 15．（2026·河南南阳·模拟预测）桑葚营养价值丰富，但不耐贮藏，研究人员利用发酵工程技术将其制成桑葚果酒，工业化生产大致流程为①桑葚挑选、清洗、榨汁；②酶解；③接种酵母菌；④发酵；⑤终止（澄清、过滤、分装）。回答下列问题。 （1）过程②酶解时，需向桑葚汁中添加___________，破坏细胞壁以提高果汁出汁率和澄清度。过程③接种酵母菌前，需要对桑葚汁进行___________处理。 （2）过程④开始时需要进行一段时间的通氧，目的是___________。密封后，酵母菌进行发酵产生酒精，该生理过程的化学反应式为___________。发酵过程中需定期对酒精进行检测，常用的检测试剂是___________。 （3）为及时了解发酵进程，研究人员还需定期对发酵液中酵母菌进行计数。采用稀释涂布平板法计数时，统计的活菌数目往往比实际数目少，原因是___________。若某次检测时采用图甲所示规格的血细胞计数板进行计数，检测时将发酵液稀释100倍，经过一系列操作，检测四角中方格的酵母菌数量分别为22、26、24、28个，则此时发酵液中酵母菌的种群密度约为___________。 （4）为提高发酵效率，研究人员从自然发酵液中筛选出2株产酒精效果较好的酵母菌菌株，进行性能测试，结果如图乙所示。 分析图乙可知，桑葚酒生产中的优良菌种是菌株___________（填“J1”或“J3”），判断的依据是___________。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·四川·高考真题）四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯，催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是（     ） A．向培养基中加入青霉素，可有效抑制细菌和霉菌的生长 B．向培养基中添加乙酸乙酯，可根据透明圈筛选产酯酵母 C．酵母菌被破碎处理成匀浆后，不能催化乙酸乙酯的合成 D．与无氧相比，有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯 2．（2025·福建·高考真题）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（    ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A．A B．B C．C D．D 3．（2025·浙江·高考真题）猕猴桃醋生产的基本工艺流程如下，其中①②③表示发酵的三个环节，糖化是将淀粉转化为葡萄糖的过程。 下列叙述错误的是（　　） A．通过蒸煮可以杀灭猕猴桃自带的绝大多数微生物 B．麸曲中曲霉的主要作用是对糖类进行氧化分解 C．环节③需要通入无菌空气 D．①②③都需要控制温度、pH 等条件 4．（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 5．（2025·河南·高考真题）食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是（　　） A．醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵 B．以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生 C．食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D．使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 6．（2025·江苏·高考真题）某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B．过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率 C．过程②中，为使菌种充分吸收营养物质，需每日多次开盖搅拌 D．过程③发酵时会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气 7．（2025·浙江·高考真题）传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是（    ） A．泡菜的风味由乳酸菌的种类决定 B．用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌 C．家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸 D．传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵 8．（2025·重庆·高考真题）豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵，下列说法错误的是（    ） A．沸水浸泡能杀死蚕豆细胞，减少有机物消耗 B．面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养 C．菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物 D．豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵 二、解答题 9．（2024·海南·高考真题）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A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量。回答下列问题： （1）酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_____微生物，在无氧条件下能进行_____发酵，可用于制作果酒等。 （2）传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，原因是_____。 （3）工业上常采用单一菌种发酵生产食品。菌株A存在于环境中，实验室获得该单一菌种的分离方法有_____和_____。 （4）菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是___，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为_____。 （5）菌株A中，X和Y基因的表达均可以提高发酵中乙醇产量。研究人员将X和Y基因融合在一起，构建了XY融合基因能表达的菌株E（如图），其在发酵中具有更高的乙醇产量。菌株E中无单独的X和Y基因，且其他基因未被破坏。简要写出由菌株A到菌株E的构建思路_____。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $