第37讲 传统发酵技术与发酵工程（专项训练）（1图3核心6易错+三层精练）（江苏专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

第37 讲 传统发酵技术与发酵工程 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C A D B D B A C 题号 11 12 13 答案 AC ACD BC （一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B B C C D D D A 题号 11 12 13 答案 BD ABC CD 14． 【答案】(1)可以被人体组织吸收，避免拆线痛苦 (2) 高盐、高pH（或NaCl 60g/L，pH=9） 甘油 (3) 低盐 壮观霉素 氯霉素和壮观霉素 双 精准识别DNA上两个不同的位点，并切除两个位点之间的片段 2kb (4)高盐环境下，细胞表面疏水性增强，促使细胞自发凝聚 15． 【答案】(1)调节培养基的pH；筛选出耐高乳酸的目的酵母菌 (2) PCR DNA子链延伸方向为5'→3'，限制酶识别序列位于5'端不会影响引物延伸DNA；使扩增得到的目的基因两端带上对应限制酶切割位点，便于后续构建重组表达载体 (3)减少丙酮酸向乙醇的转化损耗；避免生成的乳酸再次转化为丙酮酸 (4)定期分批或者连续补充营养物质，同时收集发酵罐中的培养液 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C B B A C B B B D 8 BC 11． 【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。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第37 讲 传统发酵技术与发酵工程 第一部分 五年考情·精准定向 ……………………………………………………………… 1 江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记………………………………………………………………… 3 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心 01 发酵与传统发酵技术 核心02发酵工程 核心03发酵工程的应用 第三部分 六大易错·逐点击破………………………………………………………………… 6 易错 01 混淆菌种的生物类型与代谢类型 易错 02 果酒果醋条件常见误区 易错 03 泡菜相关误区 易错 04 传统发酵≠发酵工程 易错 05 分批发酵、连续发酵概念混淆 易错 06 发酵产物判断误区 第四部分 分层专练·靶向攻关 ……………………………………………………………………7 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 江苏考情概览 新课标要求 考题统计 1. 举例说明通过发酵技术，利用微生物制造特定产品；说出传统发酵技术与现代发酵工程的区别与联系 2. 阐明果酒、果醋、泡菜、腐乳的制作原理，分析发酵条件控制的原理 3. 阐述发酵工程的基本环节，说明发酵工程在食品、医药、农牧业、环境治理方面的应用价值 2025・江苏 泡菜发酵与亚硝酸盐综合分析 2024・江苏 果酒果醋发酵装置、条件控制判断2023・江苏 传统发酵菌种、代谢类型辨析 2022・江苏 发酵工程基本环节与灭菌、扩大培养考点 2021・江苏 传统发酵与现代发酵工程对比 高频考点情境 1. 考查频次：江苏高考高频，单选、多选、非选择题均会考查；常结合家庭制作泡菜、果酒果醋、腐乳，工业生产味精、抗生素、微生物肥料等真实生产生活情境命题。 2. 考查要点： 传统发酵技术：腐乳、泡菜、果酒果醋的菌种、代谢类型、发酵原理；发酵条件（温度、氧气、pH）控制；发酵装置分析；发酵过程物质含量变化；杂菌污染防控。 发酵工程：发酵工程基本环节（选育菌种→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵罐内发酵→分离提纯→获得产品）；分批发酵与连续发酵；灭菌和消毒区分；发酵条件（温度、pH、溶解氧）调控；发酵工程四大方向应用。 3. 命题情境：家庭自制果酒泡菜、工厂酿造酱油、生产抗生素、微生物肥料饲料、固废发酵产能源；侧重稳态与平衡观、工程思维，常结合装置图、曲线图、流程图考查。 备考策略 1. 抓牢核心概念：必背：传统发酵技术、发酵工程、扩大培养、分批发酵、连续发酵、灭菌、消毒。牢记四种传统发酵的菌种、代谢类型、反应式。 2. 构建知识网络：传统发酵：直接利用天然微生物，多为混合菌种，小规模； 发酵工程：人为选育纯种微生物，工程化大规模生产； 果酒：酵母菌（兼性厌氧）；果醋：醋酸菌（严格需氧）；泡菜：乳酸菌（严格厌氧）；腐乳主要：毛霉。 发酵工程关键：培养基、设备严格灭菌；发酵罐实时监控温度、pH、溶解氧；根据产物不同选择不同提纯方式。 3. 联系实际应用：泡菜坛加水封→制造无氧环境；葡萄榨汁留 1/3 空间→先有氧增殖，防发酵液溢出； 发酵工程生产抗生素、味精、微生物肥料，实现废弃物资源化利用。 4. 强化题型方法： 装置图题：分清充气口、排气口、出料口；分清制酒、制醋时充气口开闭状态； 曲线图题：泡菜中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐随时间变化； 辨析判断题：警惕 “发酵工程接种前培养基只消毒即可”“果酒发酵全程无氧” 这类错误表述。 5. 紧扣命题趋势：新课标强调工程实践；传统发酵与发酵工程对比综合出题，联系生产生活。 一图串联 速记口诀 传统发酵天然菌，果酒果醋泡菜腐乳； 酵母酿酒醋酸醋，乳酸泡菜毛霉腐； 酒先通氧后密闭，醋需氧气不能离； 发酵工程选好种，扩培灭菌再接种； 温 pH 氧严格控，分离提纯得产品。 核心梳理 核心 01 果酒、果醋和泡菜的制作 1.发酵与传统发酵技术 2.泡菜的制作 （1）主要菌种及来源：附着在蔬菜上的乳酸菌(原核生物，异养厌氧型)、陈泡菜水等。 （2）原理 反应简式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 （3）制作流程 ①配制的盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用：①　除去水中的氧气　，②杀灭盐水中的其他微生物；冷却目的是防止　高温杀死菌种　。 ②泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施：①选择的泡菜坛要　密封性好　。②加入蔬菜后要注入　煮沸冷却　的盐水(质量分数为 5%～20%为宜)。装坛时　压实　，并使盐水没过全部菜料。③盖上坛盖后发酵期间不宜开盖，并注意在坛盖边沿的水槽中　注满水　，且注意经常补水。 ③泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况 　　 发酵中期随着乳酸菌数量增加，乳酸积累，可抑制其他杂菌。但到了发酵后期，乳酸积累导致pH下降，抑制乳酸菌活动，乳酸不再增加。 3.果酒、果醋的制作 （1）菌种 ①果酒制作需要的微生物是　酵母菌　，属于　真　核生物，它是一种异养兼性厌氧型微生物，通过　有氧　呼吸以出芽生殖的方式大量增殖，通过　无氧　呼吸产生酒精。 ②果醋制作需要的微生物是　醋酸菌　，属于　原　核生物，是一种异养需氧型微生物，所以果醋制作需要一直通入　无菌空气(或O2)　。 （2）原理 ①酒精发酵反应简式：　C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量　。 ②果醋发酵反应简式 糖源充足时：　C6H12O6＋2O2　2CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋　2CO2　＋能量。 糖源不足时：　C2H5OH＋O2　CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量。 （3）果酒和果醋制作流程 ①果酒制作的条件 温度：　18～30_℃(苏教版为18～25_℃)　；O2：　前期通氧，后期无氧　。 ②果醋制作的条件 温度：　30～35_℃　；O2：　持续有氧　。 ③发酵装置 结构或操作 目的 ①　充气口　 在　果酒发酵　时关闭，在　果醋发酵　时连接充气泵 ②　排气口(长而弯曲的胶管) 酒精发酵时用来　排出CO2　，长而弯曲的胶管可防止空气中　微生物的污染　 ③出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况 制酒时 　关闭　充气口 制醋时 充气口连接气泵，输入　无菌空气或O2　 指点迷津：果酒、果醋发酵的操作要点分析 (1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前　先冲洗后去枝梗　，一般冲洗1～2次即可，即使反复进行冲洗，也几乎不影响果酒的发酵，因为果酒发酵的酵母菌可以来自空气。 (2)发酵条件的控制 ①葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约　1/3　的空间，目的是让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，再进行酒精发酵；还能防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 ②果酒发酵过程中先　通O2　促进有氧呼吸，以利于酵母菌大量繁殖；后　关闭充气口　，以利于酵母菌进行酒精发酵。发酵过程中，适时地　拧松　瓶盖，放出产生的CO2。 ③严格控制温度。果酒、果醋发酵温度不同，因为各自所需的主要菌种繁殖、发酵适宜温度不同。 (3)防止发酵液被污染 ①榨汁机要清洗干净，并晾干。 ②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精　消毒　，杀灭部分微生物，减少杂菌污染。 ③装入葡萄汁后发酵瓶要密封或后期封闭充气口。无氧、偏酸性、18～30 ℃条件下，适合　酵母菌　的生存，不适合绝大多数微生物的生存。  ④比较果酒、果醋和泡菜的制作 项目 果酒的制作 果醋的制作 泡菜的制作 菌种 酵母菌(真核生物，异养兼性厌氧型) 醋酸菌(原核生物，异养需氧型) 乳酸菌(原核生物，异养厌氧型) 原理 在有氧时，酵母菌大量繁殖；在无氧时，酵母菌进行酒精发酵 当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成乙酸；在缺少糖源和有氧条件下，醋酸菌可将乙醇转化乙醛，再将乙醛变为乙酸 在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸 原料选择 新鲜葡萄(或苹果)等 萝卜、黄瓜、豇豆等新鲜蔬菜 发酵温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 室温 对氧需求 前期需氧，后期不需氧 需充足氧 不需氧 检测指标 嗅味、品尝、通过酸性重铬酸钾检测酒精 是否形成菌膜、嗅味、品尝、pH检测 色泽、口味、亚硝酸盐含量等 核心 02 发酵工程 1．概念：发酵工程是利用　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。 2．类型(根据操作方式不同) (1)　分批　发酵：是在一个封闭的发酵罐中进行的，其中所有的营养物质在开始时一次性添加，发酵完成后收获产物，然后清空罐体，进行下一个批次的发酵。适合实验室研究或小规模生产。 (2)　连续　发酵：是指在发酵过程中，营养物质持续不断地加入发酵罐，同时发酵产物也在不断被提取。这种方式可以保持微生物在适宜的状态下持续工作。更适合大规模和高效率的工业生产。 3．基本环节 指点迷津： 发酵过程中应严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，使其最适合微生物的生长繁殖。如：通过调整冷却水进入口的流速控制温度；通过搅拌叶轮的转速调控发酵液中溶解氧的含量；及时添加必要的营养组分。 核心 03 发酵工程的应用 1．发酵工程的特点 生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小且容易处理。 2．发酵工程的应用 (1)在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品，如酱油、各种酒类。 ②生产各种各样的食品添加剂，如通过黑曲霉发酵制得的柠檬酸，利用　谷氨酸棒状杆菌　发酵生产的谷氨酸制成味精。 ③生产酶制剂。 (2)在医药工业上的应用：主要包括生产多种　抗生素　、氨基酸、激素和　免疫　调节剂等。 (3)在农牧业上的应用 ①生产微生物肥料。利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构等。如固氮菌可增加土壤　氮肥　的肥力。 ②生产微生物农药。利用微生物或其代谢物来防治病虫害，可作为　生物防治　的重要手段，包括真菌杀虫剂、细菌杀虫剂等。 ③生产微生物饲料，如发酵饲料、单细胞蛋白和青贮饲料。 (4)在其他方面的应用 ①解决资源短缺和环境污染问题，如利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质；通过电催化结合发酵的方式，用CO2合成葡萄糖和脂肪酸，助力我国实现碳达峰、碳中和。 ②对　极端　微生物的利用，如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂。 易错 01 混淆菌种的生物类型与代谢类型 酵母菌：真核，兼性厌氧；醋酸菌、乳酸菌：原核；醋酸菌严格需氧，乳酸菌严格厌氧。 易错陷阱：认为 “所有发酵菌种都是原核生物”（酵母菌是真核）。 易错 02 果酒果醋条件常见误区 ①果酒不是全程无氧，前期需要有氧让酵母菌大量繁殖； ②果醋一刻不能断氧，氧气不足醋酸菌死亡，发酵失败； ③葡萄榨汁留 1/3 空间，不是装满。 易错 03 泡菜相关误区 ①盐水煮沸目的：除氧 + 杀灭杂菌，必须冷却再加蔬菜，高温杀死乳酸菌； ②亚硝酸盐含量：先升高后降低，发酵时间足够后含量下降；不是一直升高。 易错 04 传统发酵≠发酵工程 传统发酵：混合菌种，天然微生物，家庭作坊，小规模； 发酵工程：纯种菌种，人为选育，严格灭菌，工业规模化。 易错 05 分批发酵、连续发酵概念混淆 分批：一次性投料，一次性出料；连续：边加料，边出料；连续发酵生产效率更高，适合工业大规模。 易错 06 发酵产物判断误区 果酒发酵产生大量 CO₂；糖源不足时果醋（乙醇氧化为乙酸）几乎不产生 CO₂；糖源充足分解葡萄糖时果醋也会产生 少量CO₂。 易错陷阱：误以为果醋发酵全程都不会产生气泡。 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 亮点预览：依托老窖泥白酒酿造真实生产情境，辨析发酵菌种代谢特点与扩大培养条件（T1）；借助酱菜腌制加工工艺流程，考查传统发酵多菌种协同作用与杂菌污染防控（T2）；以放线菌工业生产井冈霉素为载体，辨析发酵工程检测、计数与培养基浓度调控（T3）；结合白酒乳酸乙酯合成代谢途径图示，考查代谢路径分析与发酵产物调控思路（T5）。 一、单选题 1．【菌种类型与代谢辨析】（2026·山东日照·二模）传统白酒多以泥窖为发酵基础，多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列有关说法正确的是（    ） A．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在密闭环境中进行 B．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 C．发酵过程中，可将发酵池温度调至30～35℃加快发酵进程 D．窖池密封不严使酒变酸可能是混入的乳酸菌产生乳酸引起的 【答案】B 【详解】A、酿酒酵母为兼性厌氧菌，扩大培养时需要提供有氧环境，使其通过有氧呼吸大量繁殖，密闭环境会抑制酵母的有氧呼吸和繁殖，A错误； B、谷物原料的主要成分是淀粉，酿酒时需要先将淀粉水解为葡萄糖，酵母菌才能利用葡萄糖发酵产酒精。酒糟是谷物发酵后的残渣，其中会富集能分泌淀粉酶、分解淀粉的微生物（如根霉、曲霉等），因此可以从酒糟中分离出产淀粉酶的菌株，B正确； C、酿酒酵母的最适发酵温度为18~30℃，30～35℃不属于酵母菌的适宜发酵温度，反而会促进醋酸菌、乳酸菌等杂菌繁殖，无法加快酿酒发酵进程，C错误； D、乳酸菌是厌氧菌，在有氧环境中生长会受到抑制。窖池密封不严，氧气进入后，主要是醋酸菌（好氧菌）大量繁殖，将酒精氧化为醋酸，导致酒变酸。乳酸菌无法在有氧条件下大量增殖产酸，D错误。 2．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏镇江·模拟预测）酱菜是我国传统发酵食品的代表，发酵过程中主要依赖乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等微生物的协同作用，发酵流程如图所示。下列说法正确的是（    ） 新鲜蔬菜→清洗→腌制（高盐，24~48h）→脱盐→酱料浸泡（18~22℃）→密封发酵（初通氧，后无氧）→调味→成品 A．清洗可减少蔬菜表面杂菌数量，降低发酵污染概率，不改变杂菌的细胞代谢类型 B．发酵过程中初通氧和后无氧的原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸 C．醋酸菌在酱料浸泡阶段若氧气充足但糖源不足，会将蔬菜中的脂肪转化为醋酸 D．密封发酵阶段酵母菌产生的CO2，抑制杂菌生长，对乳酸菌发酵无影响 【答案】A 【详解】A、清洗仅能物理去除蔬菜表面的部分杂菌，减少杂菌数量以降低发酵污染概率，不会改变杂菌的遗传物质，因此不会改变杂菌的细胞代谢类型，A正确； B、发酵初通氧是为了让酵母菌（真菌）进行有氧呼吸大量繁殖，后期无氧是为了让乳酸菌（细菌）进行无氧呼吸产乳酸、酵母菌无氧呼吸产酒精，B错误； C、醋酸菌在氧气充足、糖源不足时，会将乙醇转化为乙醛，再进一步转化为醋酸，无法分解脂肪生成醋酸，C错误； D、酵母菌产生的CO₂溶于发酵液会形成碳酸，使发酵液pH降低，既可以抑制不耐酸杂菌的生长，也会影响乳酸菌的酶活性，对乳酸菌发酵存在影响，D错误。 3．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏·模拟预测）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．发酵结束后可采取提取、分离和纯化措施分离单细胞蛋白 C．稀释涂布平板法不宜用于监控发酵过程中活细胞数量变化 D．提高JGs发酵培养基中营养物质浓度会提高井冈霉素产量 【答案】C 【详解】A、井冈霉素属于氨基寡糖类物质，基因的直接表达产物为多肽（蛋白质）或RNA，不存在直接编码井冈霉素的基因，井冈霉素是相关基因编码的酶通过酶促反应合成的，A错误； B、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，分离单细胞蛋白通常采用过滤、沉淀等方法，提取、分离和纯化是分离胞外代谢产物（如井冈霉素）的操作，且本次发酵目的是生产井冈霉素而非单细胞蛋白，B错误； C、稀释涂布平板法统计活菌数需要经过接种后培养的过程，耗时长，无法快速获得发酵过程中活细胞数量的即时数据，因此不宜用于发酵过程中活细胞数量的动态监控，C正确； D、若培养基中营养物质浓度过高，会导致培养基渗透压过高，使放线菌细胞失水抑制生长代谢，反而降低井冈霉素产量，仅在适宜范围内提高营养物质浓度才可能提升产量，D错误。 4．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·江苏·模拟预测）下列有关发酵技术的相关叙述，正确的是（　　） A．制作果酒时，葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，发酵时温度宜控制在18~30℃ B．制作果醋时，醋酸菌在缺少糖源和O2时可直接将乙醇转化为乙醛，再转变为乙酸 C．制作酸奶时，牛奶巴氏消毒冷却后接种乳酸菌，先通气后密封发酵 D．制作泡菜时，盐水要淹没全部菜料，发酵时温度宜控制在30~35℃ 【答案】A 【详解】A、制作果酒时，葡萄汁不超过发酵瓶体积的2/3，既可为酵母菌前期有氧呼吸繁殖提供氧气，也可避免发酵过程中发酵液溢出；酵母菌酒精发酵的适宜温度范围为18~30℃（最适温度为18~25℃），所述温度范围符合要求，A正确； B、醋酸菌是严格好氧菌，生命活动必须有氧气参与，缺少O₂时醋酸菌无法存活，不能完成乙醇到乙酸的转化，B错误； C、乳酸菌为严格厌氧菌，通气环境会抑制其代谢活动，制作酸奶接种乳酸菌后应直接密封发酵，无需通气步骤，C错误； D、制作泡菜的适宜发酵温度为18~25℃，若温度维持在30~35℃，易导致杂菌大量繁殖，使泡菜腐败、亚硝酸盐含量升高，D错误。 5．【微生物代谢途径与产物转化】（2026·江苏南通·一模）乳酸乙酯能增加白酒的醇厚感，但常因为其含量过高导致白酒口味偏涩。右图是白酒酿造过程中乳酸乙酯的主要产生途径，相关叙述正确的是（　　） A．乳酸乙酯的合成需要乳酸菌、酵母菌等原核生物的参与 B．过程②、④进行的场所分别是细胞质基质和线粒体基质 C．过程②、④需要过程①、③提供[H]才能产生少量ATP D．可通过控制酒曲中乳酸菌的数量来降低白酒中的乳酸乙酯含量 【答案】D 【详解】A、乳酸菌是原核生物，但酵母菌是真核生物，A错误； B、过程②是乳酸菌的无氧呼吸第二阶段，场所为细胞质基质； 过程④是酵母菌的无氧呼吸第二阶段，场所同样为细胞质基质，B错误； C、过程②（乳酸发酵）和过程④（酒精发酵）均为无氧呼吸第二阶段，不产生 ATP； 无氧呼吸第二阶段是消耗 [H] 的过程，C错误； D、乳酸菌是乳酸的主要产生菌，而乳酸是合成乳酸乙酯的前体物质。控制酒曲中乳酸菌的数量，可以减少乳酸的生成量，进而降低乳酸乙酯的合成量，最终降低白酒中的乳酸乙酯含量，D正确。 故选D。 6．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏南通·一模）酸奶、米酒、泡菜、果醋等都属于传统发酵产品，相关叙述正确的是（　　） A．制作酸奶过程中，需将牛奶湿热灭菌后再接种乳酸菌进行发酵 B．酿造米酒过程中，糯米的浸泡、蒸煮有利于淀粉的分解 C．泡菜制作过程中，常向水槽中补充水，目的是阻止气体进出泡菜坛 D．果醋发酵过程中，用重铬酸钾测定醋酸含量变化，溶液呈灰绿色且逐日加深 【答案】B 【详解】A、制作酸奶时，一般用巴氏消毒法处理牛奶杀灭杂菌即可，不需要湿热灭菌（湿热灭菌温度过高，会破坏牛奶的营养成分），A错误； B、酿造米酒时，糯米浸泡使其充分吸水，蒸煮使淀粉糊化，结构变得松散，更利于淀粉酶催化分解淀粉，B正确； C、泡菜制作需要无氧环境，向水槽中补充水的目的是密封坛口，仅阻止外界氧气进入，C错误； D、酸性重铬酸钾是用来检测酒精的，和酒精反应才会呈现灰绿色，不能检测醋酸，D错误。 7．【发酵实验装置与操作细节】（2026·江苏·一模）关于微生物培养与发酵实验，下列操作及原理正确的是（    ） A．平板划线法纯化酵母菌，接种环仅首次划线前灼烧灭菌即可保证单菌落形成 B．分离土壤中分解尿素的细菌，以尿素为唯一氮源的培养基需使用过滤除菌法灭菌 C．制作泡菜，腌制期间持续通气可促进乳酸菌繁殖，以缩短泡菜风味形成的时间 D．果酒发酵转为果醋发酵，需供氧并将温度提至30～35℃以满足醋酸菌的代谢需求 【答案】D 【详解】A、平板划线法纯化酵母菌，接种环在划线前后均需要通过灼烧灭菌，且除了第一次划线此后的划线菌种均来自上一次划线的末端，A错误； B、分离土壤中分解尿素的细菌，以尿素为唯一氮源的培养基需使用高压蒸汽灭菌法灭菌，B错误； C、制作泡菜，腌制期间持续通气可抑制乳酸菌繁殖，会导致泡菜腌制失败，因为乳酸菌是厌氧菌，C错误； D、果酒发酵转为果醋发酵，需供氧并将温度提至30～35℃以满足醋酸菌的代谢需求，因为醋酸菌适宜生长温度为30～35℃，D正确。 8．【微生物分离、筛选与计数】（2026·江苏·一模）在生物技术与工程实践中，常需对目标产物或工程细胞进行筛选、检测与鉴定。下列相关叙述正确的是（    ） A．蛋白质工程获得的新型胰岛素，可通过抗原—抗体杂交检测其结构和活性 B．利用微生物发酵生产单细胞蛋白时，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离出来 C．利用植物细胞培养生产紫草宁时，需对愈伤组织进行传代培养以解除接触抑制 D．制备抗HCG单克隆抗体时，用选择培养基筛选即可获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞 【答案】B 【详解】A、抗原-抗体杂交只能检测是否获得目标蛋白质，也可检测其结合活性，但无法检测蛋白质的空间结构，A错误； B、单细胞蛋白是发酵工程中获得的微生物菌体本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离，B正确； C、接触抑制是动物细胞培养特有的现象，植物细胞培养不存在接触抑制，C错误； D、单克隆抗体制备中，选择培养基仅能筛选出杂交瘤细胞，还需要进一步做抗体阳性检测，才能获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞，D错误。 9．【发酵过程物质种类与含量变化】（2026·江苏·一模）发酵工程在农牧业、食品工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述，错误的是（　　） A．向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液可以检测是否产生酒精 B．可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来 C．检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时，可采用稀释涂布平板法 D．发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一 【答案】A 【详解】A、发酵液中含有葡萄糖，葡萄糖也可与重铬酸钾反应，故向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液检测酒精可能存在误差，A错误； B、酵母菌为单细胞生物，个体体积较大，可通过过滤、沉淀的方法将其从培养液中分离出来，B正确； C、稀释涂布平板法中只有活菌能繁殖形成菌落，可通过统计菌落数推算活菌密度，因此检测活体酵母菌的密度可采用该方法，C正确； D、发酵工程一般是利用单一菌种进行发酵，传统发酵技术利用的微生物往往不是单一菌种，故发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一，D正确。 易错提醒： 很多同学误认为可以直接向发酵罐的发酵液中滴加酸性重铬酸钾检测酒精。 陷阱：发酵液里糖类、其他代谢杂质会干扰显色反应，不能直接取样滴加试剂； 正确操作：取样后先蒸馏除去糖类等杂质，再用酸性重铬酸钾检测酒精；葡萄糖不会和酸性重铬酸钾发生显色反应，原题解析此处存在知识性错误，注意订正。 10．【曲线图示意图信息提取分析】（2026·江苏·一模）科学家进行了酒精、醋酸同步发酵实验，在苹果酒发酵的不同时期接入醋酸菌。每天定时检测培养液中产酸量，结果如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A．本实验对照组的处理应为苹果酒发酵结束后再接种醋酸菌 B．同步发酵的前6天溶氧量的不断减少抑制了醋酸菌的生长 C．第9天后醋酸菌进入快速生长期且产酸量同步快速增长 D．同步发酵生产苹果醋既能缩短发酵周期还可以提高产酸量 【答案】C 【详解】A、本实验目的是探究苹果酒发酵不同时期接种醋酸菌的影响，对照组对应传统生产方式，即苹果酒发酵结束后再接种醋酸菌，A正确； B、醋酸菌是好氧细菌，发酵前6天酵母菌呼吸消耗氧气，培养液溶氧量不断降低，抑制了醋酸菌的生长代谢，因此产酸量很低，B正确； C、从曲线可知，提前接种醋酸菌的实验组，在第6~9天就已经进入快速生长期，产酸量快速增长；第9天后产酸量已经达到峰值，不再快速增长，甚至逐渐下降，C错误； D、和对照组相比，同步发酵（提前接种醋酸菌）更早达到较高产酸量，且最终产酸量也高于对照组，因此既能缩短发酵周期，还能提高产酸量，D正确。 二、多选题 11．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏镇江·模拟预测）我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．黑曲霉与制作泡菜所用主要微生物的代谢类型相同 C．通气、搅拌有利于发酵液中溶解氧的增加和柠檬酸的积累 D．发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸 【答案】AC 【详解】A、淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源，A正确； B、黑曲霉发酵时需要通入氧气，所以其代谢类型为异养需氧型，制作泡菜时所需要的微生物为乳酸菌，乳酸菌的代谢类型为异养厌氧型，B错误； C、已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，说明通气、搅拌有利于溶解氧增加，有利于发酵产物柠檬酸的积累，C正确； D、该发酵产品是代谢物，需根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化等措施才能获得柠檬酸，D错误。 故选AC。 12．【菌种类型与代谢辨析】（2026·江苏南京·模拟预测）发酵广泛应用于农业、食品工业、医药工业等工业生产。下列叙述错误的有（    ） A．菌落的大小、数目、有无荚膜等肉眼可见的特征都可作为菌种鉴定的依据 B．筛选出高产黑曲霉菌种可进行发酵生产柠檬酸、酱油等食品或食品添加剂 C．从微生物细胞中提取出的单细胞蛋白，可作为良好的微生物饲料用于生产 D．啤酒制作中，主发酵主要为了促进酵母繁殖，后发酵主要为了酒精发酵 【答案】ACD 【详解】A、菌落的大小、形状、颜色等肉眼可见的特征可作为菌种鉴定依据，但有无荚膜需借助显微镜才能观察到，不是肉眼可见特征，A 错误； B、黑曲霉在食品工业中应用广泛，其产生的淀粉酶、糖化酶等可用于淀粉加工，同时它也是发酵生产柠檬酸的常用菌株，在酱油等发酵食品的制作中，黑曲霉也能通过产生相关酶类参与发酵过程，助力食品添加剂或食品本身的生产，B正确； C、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体，而不是从微生物细胞中提取的单纯蛋白质，C错误； D、啤酒制作中，主发酵主要进行酒精发酵，后发酵主要是促进啤酒的成熟，使风味更加醇厚等，D错误。 故选ACD。 13．【曲线图示意图信息提取分析】（2025·江苏南京·二模）乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群，利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是（　　） A．香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点 B．发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用血球计数板直接计数 C．自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，可能与其分裂方式和相对表面积有关 D．两种发酵处理下，酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异的主要原因在于种内竞争 【答案】BC 【详解】A、香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌无氧呼吸产生酒精和和乳酸菌的厌氧呼吸产生乳酸的代谢特点，A错误；   B、血球计数板可以用于直接计数微生物的数量，在发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用血球计数板直接计数，B正确；   C、自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，可能与其分裂方式（二分裂，繁殖速度快）和相对表面积（相对表面积大，物质交换速率快，有利于细胞生长繁殖）有关，C正确； D、两者是不同物种，存在种间竞争，不存在种内竞争，D错误。 故选BC。 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：依托 ε聚赖氨酸食品防腐剂连续发酵生产情境，考查 pH 调控、诱变育种的特点与杂菌污染危害（T3）；借助蓝莓酒完整工业化酿造流程，辨析灭菌操作、渗透压、发酵阶段条件控制的易错点（T5）；以荞麦黄芪酒温度梯度探究柱状图为载体，考查实验数据分析与发酵工艺优化（T8）；结合耐盐工程菌合成可降解塑料 PHA，实现发酵工程与 CRISPR 基因编辑、菌种保藏跨模块综合（T14）。 一、单选题 1．【发酵实验装置与操作细节】（2026·江苏南通·一模）传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。相关叙述正确的是（     ） A．制作果酒过程中，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器 B．利用葡萄直接制作果醋过程中，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵 C．制作泡菜过程中，常向水槽中补充水，目的是阻止气体进出泡菜坛 D．制作酸奶过程中，需将牛奶湿热灭菌后再接种乳酸菌进行发酵 【答案】A 【详解】A、果酒发酵依赖酵母菌的无氧呼吸产酒精，若空气回流进入发酵容器，会抑制酵母菌的无氧呼吸，还可能引入杂菌污染，因此放气需迅速避免空气回流，A正确； B、利用葡萄直接制作果醋过程中，醋酸菌将葡萄糖分解为醋酸的过程中同时生成二氧化碳，发酵液产生的气泡量不会明显少于果酒发酵，B错误； C、泡菜制作时向水槽补充水是为了形成液封，目的是阻止外界空气进入坛内以保证乳酸菌的无氧环境，但坛内发酵产生的CO₂可通过液封溢出，并非阻止所有气体进出，C错误； D、制作酸奶时仅需对牛奶进行巴氏消毒即可，湿热灭菌会彻底破坏牛奶的营养成分，D错误。 2．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏·模拟预测）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。下列叙述正确的是（　　） A．乙醇梭菌菌种扩大培养是该发酵工程的中心环节 B．乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白都属于乙醇梭菌的次生代谢产物 C．通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可以降低生态足迹 D．通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，但不含有糖类和脂质 【答案】C 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，菌种扩大培养是发酵前的准备环节，A错误； B、次生代谢产物是微生物生长到一定阶段产生的、对自身生命活动无明确功能、非生长繁殖必需的物质，乙醇属于代谢产物，但单细胞蛋白是乙醇梭菌的菌体本身，不属于代谢产物，B错误； C、该工艺利用工业尾气生产清洁能源乙醇，可减少化石能源的消耗，降低碳排放，进而降低生态足迹，C正确； D．单细胞蛋白是乙醇梭菌的菌体，细胞中含有蛋白质、糖类（如细胞壁成分、胞内储能糖类等）、脂质（如细胞膜的磷脂）等多种物质，D错误。 3．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·江苏南京·模拟预测）ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种主要由小白链霉菌生产的聚阳离子多肽。它对细菌、酵母菌、霉菌和病毒都具有抑制作用，常作为食品抗菌防腐剂。通过连续发酵生产ε-PL的流程为：①选育高产抗病毒菌株并扩大培养→②发酵启动（初始pH为6.8）→③补料发酵→④诱导合成ε-PL（pH降至4.0左右）→⑤提取精制。下列叙述错误的是（　　） A．食品中添加的ε-PL可被人体消化吸收，但其抑菌功能在消化后会丧失 B．使用放射线对菌种进行诱变，可以定向获得高产ε-PL的突变菌株 C．发酵中pH降至4.0可激活与ε-PL合成相关的酶，从而切换菌体的代谢途径 D．若发酵过程被杂菌污染，不仅消耗营养，还可能改变pH导致合成受阻 【答案】B 【详解】A、ε-PL属于多肽类物质，人体消化道内的蛋白酶、肽酶可将其水解为氨基酸，进而被人体吸收；其抑菌功能依赖多肽的特定结构，水解后结构被破坏，抑菌功能丧失，A正确； B、使用放射线诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，不能定向获得高产ε-PL的突变菌株，B错误； C、酶的活性受pH影响，题干显示pH降至4.0左右时可诱导ε-PL合成，说明该pH条件可激活与ε-PL合成相关的酶，切换菌体的代谢途径，C正确； D、发酵过程若被杂菌污染，杂菌会与目的菌竞争营养物质，同时杂菌的代谢产物会改变发酵液的pH，破坏ε-PL合成的适宜pH条件，导致合成受阻，D正确。 4．【菌种类型与代谢辨析】（2026·江苏南通·模拟预测）酵母菌是基因工程中常用的表达系统，下列相关叙述正确的是（    ） A．酵母菌中能检测到分泌蛋白的场所可能有内质网、囊泡、高尔基体、线粒体 B．酵母菌、口腔上皮细胞都有细胞骨架、线粒体、细胞膜等结构 C．不可用稀释涂布平板法对酵母菌计数，可用抽样检测法调查其种群密度 D．分离和纯化酵母菌时，将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率 【答案】B 【详解】A、分泌蛋白的合成与分泌路径为核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外，线粒体仅为该过程提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，因此无法在线粒体中检测到分泌蛋白，A错误； B、酵母菌是真核真菌，口腔上皮细胞是真核动物细胞，二者作为真核细胞都具有细胞骨架、线粒体、细胞膜等结构，B正确； C、稀释涂布平板法可对酵母菌进行活菌计数，抽样检测法也可调查其种群密度，“不可用稀释涂布平板法对酵母菌计数”的表述错误，C错误； D、分离纯化酵母菌的正确操作是先对培养基灭菌，再在无菌环境下将灭菌后的培养基分装到培养皿（倒平板），若先分装再灭菌不符合操作规范，会增加污染概率，D错误。 5．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·江苏南通·模拟预测）利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒罐过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述错误的是（    ） A．果酒中的酒精可以作为醋酸菌发酵的碳源和能源 B．工业发酵中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 C．主发酵和后发酵阶段均需要严格密闭，且保持发酵温度在28℃左右 D．若发酵装置中初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低 【答案】C 【详解】A、醋酸菌在糖源不足时可将酒精转化为醋酸，酒精既能为醋酸菌提供碳元素合成自身物质，也可通过氧化分解释放能量，可作为碳源和能源，A正确； B、工业发酵为避免杂菌与目标菌种竞争营养、产生杂质，发酵前需对器具、原料进行灭菌处理，降低杂菌污染概率，B正确； C、在生产过程中，一般利用酵母菌发酵产生酒精，主发酵前的阶段进行通气，使酵母菌进行有氧呼吸，促进微生物大量繁殖，后发酵阶段需要密闭，促进酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酵母菌的适宜生长温度是18~30℃，C错误； D、若初始糖浓度过高，发酵液渗透压过高，会导致酵母菌渗透失水，代谢活性受抑制甚至死亡，酒精产量下降，因此所得蓝莓酒酒精浓度反而偏低，D正确。 易错提醒： 混淆灭菌与消毒的适用对象。陷阱：工业发酵器具、发酵罐需要严格灭菌；但果蔬类发酵原料不能高压蒸汽灭菌，灭菌会杀死天然菌种，破坏原料营养，原料一般做清洗、消毒处理，不可一概而论 “全部灭菌”。很多学生看到工业发酵就默认所有材料都灭菌，落入命题陷阱。 6．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏南通·模拟预测）下图是苹果醋生产的基本工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A．果胶酶处理可分解细胞壁中的纤维素，提高苹果出汁率 B．发酵阶段1添加乳酸菌的目的是提高酵母菌的产酒效率 C．过滤除菌可去除酵母菌，以提高醋酸发酵的效率 D．成品中不含活菌、芽孢、孢子，保质期长、品质稳定 【答案】C 【详解】A、果胶酶可分解植物细胞壁中的果胶，分解细胞壁中的纤维素需要纤维素酶，A错误； B、发酵阶段1为酒精发酵，乳酸菌会与酵母菌竞争营养，且其代谢产生的乳酸会降低环境pH，不会提高酵母菌的产酒效率，B错误； C、过滤除菌可去除酵母菌，减少杂菌对营养物质的消耗，避免酵母菌代谢活动干扰醋酸菌的发酵过程，可提高醋酸发酵的效率，C正确； D、75℃处理30min属于巴氏消毒，仅能杀死绝大多数的微生物，无法杀死芽孢和孢子，D错误。 7．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏徐州·三模）苦荞血橙果酒的酿造工艺如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．苦荞“蒸煮”有利于糖化和灭菌 B．混合发酵过程中通常是多种微生物发挥作用 C．苦荞和血橙的相对含量及发酵时间均会影响果酒的风味 D．苦荞中的淀粉需经酵母菌分解为葡萄糖，才能进一步发酵生成酒精 【答案】D 【详解】A、苦荞“蒸煮”时，高温可以杀灭原料中的杂菌，同时能让淀粉糊化，更易被分解为葡萄糖，有利于糖化过程，A正确； B、混合发酵属于自然发酵，过程中通常有酵母菌等多种微生物共同参与发挥作用，B正确； C、苦荞和血橙的相对含量决定了原料的风味基础，发酵时间会影响发酵产物的种类和积累量，二者均会对果酒的风味产生影响，C正确； D、酵母菌不能合成淀粉酶，无法直接分解淀粉，苦荞中的淀粉需要经能产生淀粉酶的微生物分解为葡萄糖后，才能被酵母菌吸收利用，进一步发酵生成酒精，D错误。 8．【曲线图示意图信息提取分析】（2026·江苏苏州·三模）荞麦黄芪酒传统制备流程是：挑选原料→蒸粮（糊化）→摊凉→糖化→发酵→蒸馏→原酒。酒中的黄酮具有较好的保健作用，为优化生产，研究团队探究了发酵温度对酒精度和黄酮含量的影响，结果如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．采用传统发酵法酿造荞麦黄芪酒更有利于富集风味和功能性代谢产物 B．蒸粮操作可以使原料中的淀粉糊化，便于酒曲中的微生物利用和发酵 C．过高的发酵温度可能影响微生物生长，同时引起黄酮类化合物的降解 D．为保障产量和质量，应将生产荞麦黄芪酒的温度始终控制在32℃左右 【答案】D 【详解】A、传统发酵利用原料或环境中的天然微生物进行发酵，代谢产物种类更丰富，更有利于富集风味物质和黄酮这类功能性代谢产物，A正确； B、蒸粮使原料中的淀粉受热糊化，结构变得松散，更容易被酒曲中微生物产生的酶分解，便于微生物利用和发酵，B正确； C、由图可知，温度高于32℃后，酒精度和总黄酮含量均下降，过高温度会抑制微生物体内酶的活性，影响微生物生长繁殖，同时高温可能导致黄酮类化合物降解，使含量降低，C正确； D、发酵过程包括糖化、酒精发酵等不同阶段，不同阶段微生物代谢的最适温度存在差异，不能始终将温度控制在32℃左右，D错误。 9．【发酵实验装置与操作细节】（2026·江苏南通·三模）精酿啤酒由于更丰富的口感受到消费者的青睐。下图是某精酿啤酒的发酵流程图，相关叙述错误的是（　　） A．可使用赤霉素对大麦进行处理，麦芽粉碎可方便后续的糖化过程 B．加入啤酒花可产生丰富的口感，蒸煮可终止酶的进一步作用 C．回旋沉淀、冷却后加入酵母菌，在发酵罐内进行主发酵 D．发酵后不过滤、不消毒、保留活酵母的精酿啤酒，保质期时间较长 【答案】D 【详解】A、赤霉素可诱导大麦种子合成淀粉酶，无需大麦发芽即可为糖化过程提供淀粉酶，麦芽粉碎可增大反应物接触面积，便于后续糖化反应进行，A正确； B、啤酒花可赋予啤酒特殊的风味和口感，蒸煮时的高温会使酶的空间结构被破坏而变性失活，进而终止酶的进一步作用，B正确； C、回旋沉淀可去除蒸煮产生的残渣，冷却后再加酵母菌是为了避免高温杀死酵母菌，之后酵母菌可在发酵罐内进行主发酵（酒精发酵），C正确； D、不过滤、不消毒且保留活酵母的精酿啤酒中，活酵母会持续进行代谢活动，同时未消毒易滋生杂菌，会导致啤酒更快变质，保质期更短，并非更长，D错误。 10．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏·二模）图示高效产出乙醇和单细胞蛋白的液态厌氧发酵工艺。下列相关叙述正确的是（　　） A．乙醇梭菌利用工业尾气中的无机碳作为碳源，故其可属于自养型生物 B．发酵过程中需不断搅拌，以促进营养物质和O2与乙醇梭菌充分接触 C．发酵液进行蒸馏后，通常采用平板划线法对其中的乙醇梭菌进行计数 D．通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，但不含有糖类和脂质 【答案】A 【详解】A、培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，乙醇梭菌以CO、CO2等无机碳作为碳源，故其可属于自养型生物，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错误； C、发酵液进行蒸馏后，通常可采用稀释涂布平板法对其中的乙醇梭菌进行计数，C错误； D、通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，且含有少量的糖类和脂质，因为单细胞蛋白是微生物菌体本身，D错误。 二、多选题 11．【菌种类型与代谢辨析】（2026·江苏·二模）黑曲霉是一种优良的发酵菌种。下列相关叙述错误的有（　　） A．通过传统发酵制作酱油时，黑曲霉可产生胞外酶以水解蛋白质 B．通过发酵工程制作啤酒时，需先利用黑曲霉对原料进行糖化处理 C．通过基因工程生产凝乳酶时，可将编码凝乳酶的基因导入黑曲霉基因组中 D．通过发酵工程生产柠檬酸时，柠檬酸高产黑曲霉菌种应直接接种到发酵罐内 【答案】BD 【详解】A、传统发酵制作酱油时，黑曲霉可合成并分泌胞外蛋白酶，将原料中的蛋白质水解为小分子氨基酸和肽，A正确； B、发酵工程制作啤酒时，一般利用大麦发芽过程中自身产生的淀粉酶完成糖化，并非必须用黑曲霉处理，B错误； C、黑曲霉发酵性能优良、对人类安全，常作为异源蛋白表达的受体，因此基因工程生产凝乳酶时，可以将目的基因导入黑曲霉基因组，C正确； D、发酵工程生产中，菌种需要先经过扩大培养获得足够数量的菌种后，才能接种到发酵罐，不能直接接种，D错误。 12．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·山东临沂·二模）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，下列说法正确的是（    ） 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】ABC 【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。 13．【曲线图示意图信息提取分析】（2026·江苏镇江·一模）葡萄酒中酒精度过高易引起消费者对健康风险的担忧。为检测不同非酿酒酵母在葡萄酒酿造中降低酒精度的应用潜力，研究人员以本土酵母（Hu）与酿酒酵母（Sc）为材料，检测不同接种方式下酒精度的变化情况，结果如下图所示。下列相关叙述正确的有（　　） A．果酒制作的过程中酿酒酵母的最适生长温度约为35℃ B．发酵过程中发酵液pH逐渐上升，可通过检测pH变化了解发酵情况 C．接种Sc后发酵速率显著加快，说明Sc在酒精发酵过程中起主导作用 D．根据曲线分析可知Hu能有效降低发酵过程中的酒精含量 【答案】CD 【详解】A、果酒制作过程中，酿酒酵母的最适生长温度约为18-25℃，不是 35℃，A错误； B、发酵过程中，酵母菌会产生二氧化碳，二氧化碳溶于水会形成碳酸，使发酵液的 pH 逐渐下降，而不是上升，B错误； C、从曲线可以看出，单独接种 Sc（酿酒酵母）时，酒精度上升最快；而单独接种 Hu 时酒精度上升较慢。同时接种或先接种 Hu 再接种 Sc 时，酒精度也低于 Sc 单独接种的情况，说明 Sc 在酒精发酵过程中起主导作用，C正确； D、对比 Sc 单独接种和 “同时接种 Sc 和 Hu”“先接种 Hu 再接种 Sc” 的曲线，后者的酒精度均低于前者，说明 Hu 能有效降低发酵过程中的酒精含量，D正确。 故选CD。 三、非选择题 14．【发酵结合基因工程跨模块综合】（2026·江苏扬州·三模）某些极端微生物具有耐高温、耐盐碱、不易污染等优点。我国科学家在新疆艾丁湖筛选出耐盐菌——H菌，并对其进行基因改造，用于生产聚羟基脂肪酸酯(PHA)。 (1)PHA为可降解生物基塑料，兼具经济效益与环境友好。它还可作为缝合线等医学材料，其优点是___________。 (2)H菌进行如图1所示的开放式发酵，该系统中___________条件抑制了杂菌污染。长期保存菌种时，取菌液与灭菌的___________充分混匀后，置于-80℃的冰箱保存。 (3)利用接合转化构建含有Cas9、sgRNA1基因和sgRNA2基因的H菌，如图2所示。 ①将质粒pQ08通过接合转化导入H菌时，需将供体菌与受体菌混合于___________(填“低盐”或“高盐”)锥形瓶中，37℃培养8小时。培养基Ⅰ和Ⅱ中添加的抗生素分别为___________、___________。 ②鞭毛与H菌运动有关，耗能多，利用CRISPR/Cas9系统敲除鞭毛合成的基因，有利于提高PHA产量。sgRNA指导Cas9切割DNA，使DNA分子的___________(填“单”或“双”)链断裂，进而引发细胞内同源重组修复，如图3。与单sgRNA相比，双sgRNA系统的优点是___________。 ③挑取菌落，利用图3中的引物F、R进行PCR并电泳检测，目标片段大小约为___________，则表明敲除成功。 (4)H菌合成分泌的胞外多糖是保护细胞的屏障，科学家将胞外多糖的基因敲除后细胞自发凝聚，有利于发酵产物PHA的分离，相关研究结果如图4所示。据此推测细胞自发凝聚的机理为___________。 【答案】(1)可以被人体组织吸收，避免拆线痛苦 (2) 高盐、高pH（或NaCl 60g/L，pH=9） 甘油 (3) 低盐 壮观霉素 氯霉素和壮观霉素 双 精准识别DNA上两个不同的位点，并切除两个位点之间的片段 2kb (4)高盐环境下，细胞表面疏水性增强，促使细胞自发凝聚 【详解】（1）由题目所给信息可知，PHA是可降解生物基塑料，可推测其作为手术缝合线时的优点是能被人体组织吸收，避免拆线痛苦。 （2）题图1装置中，NaCl的浓度较高，pH为9说明其碱性较强，则该系统中高盐、高pH的环境可抑制杂菌污染，保证只有耐盐碱的H菌才能生存。若要长期保存菌种，应取待保存的菌液与经灭菌的甘油充分混匀，然后置于-80℃的冰箱中。 （3）①由于锥形瓶放入的既有供体菌也有受体菌，受体菌为耐盐碱的H菌，供体菌为含pQ08质粒的大肠杆菌，供体菌不具有耐盐碱特性，所以为保证供体菌存活，锥形瓶的环境应为低盐环境。结合题图2中pQ08质粒的结构分析，含有pQ08质粒的大肠杆菌具有壮观霉素抗性，所以高盐培养基Ⅰ中应含有壮观霉素，以便筛选出成功转入pQ08质粒的H菌。经培养基Ⅰ筛选出来的“阳性H菌”是含有pQ08质粒的H菌，该菌与大肠杆菌混养后将转入pSEVA241质粒（该质粒含氯霉素），所以高盐培养基Ⅱ筛选出的应该是同时含有pQ08质粒和pSEVA241质粒的H菌，这种菌同时具有壮观霉素抗性和氯霉素抗性，所以培养基Ⅱ应同时含有壮观霉素和氯霉素。 ②DNA分子具有双链结构，sgRNA指导Cas9切割DNA可使其双链断裂，从而引发细胞内同源重组修复。对比单sgRNA与题图3中双sgRNA的作用特点可知，单sgRNA只能识别并切割DNA上单个的位点，但双sgRNA可以识别DNA上两个不同的位点，并切除之间的片段，所以精准度更高。③题图3中，引物F和R之间是同源臂1和同源臂2，两个同源臂的总长为2 kb，所以若目标片段的大小为2kb，说明鞭毛合成基因已成功敲除并被替换为两个同源臂。 （4）由题目所给信息可知：野生型H菌含有胞外多糖，细胞不能自发凝聚，细胞表面疏水性小于0%；突变体不含胞外多糖，可以发生自发凝聚，细胞表面疏水性较高，且题图4左图显示在高盐环境下细胞自发凝聚效率较高。综合以上信息可推测，细胞自发凝聚的机理是在高盐环境下，细胞表面疏水性增强，促使细胞自发凝聚。 15．【发酵结合基因工程跨模块综合】（2026·宁夏石嘴山·三模）乳酸是生产生物可降解塑料聚乳酸的重要原料，利用乳酸菌发酵生产乳酸时，产物提纯过程不仅工序复杂，而且对环境有很大污染。科研人员利用基因工程技术对酵母菌进行了改造，用改造后的酵母菌来生产乳酸。如图为酵母菌细胞内部分代谢途径： (1)在发酵生产前，科研人员需要对酵母菌菌种进行纯培养，在配制培养基过程中，加入适量的乳酸的目的是______（答出2点）。 (2)为获得所需菌种，需将米根霉中的DH酶基因导入酵母菌，可利用_______技术获取目的基因。根据DH酶基因序列设计引物如下（下划线所示分别为限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的识别序列）： 1：5'-CGCGGATCCATGGTATTACACTCA-3'， 2：5'-CCGAAGCTTTCAACAGCTACTTTTA-3' 设计的引物中限制酶的识别序列位于5'端的原因有______（答出2点）。 (3)为进一步提高乳酸产量，研究人员通过基因工程手段敲除A酶基因和D1酶基因，目的是______。 (4)为持续高效地生产乳酸产品，除改造菌种外，还可以采用的发酵操作是：在发酵培养过程中______，这样既能满足菌种生长代谢所需的营养，又能从培养液中提取乳酸产物，并排出代谢产物，从而减少对菌株的抑制。 【答案】(1)调节培养基的pH；筛选出耐高乳酸的目的酵母菌 (2) PCR DNA子链延伸方向为5'→3'，限制酶识别序列位于5'端不会影响引物延伸DNA；使扩增得到的目的基因两端带上对应限制酶切割位点，便于后续构建重组表达载体 (3)减少丙酮酸向乙醇的转化损耗；避免生成的乳酸再次转化为丙酮酸 (4)定期分批或者连续补充营养物质，同时收集发酵罐中的培养液 【详解】（1）乳酸为酸性物质，可调节培养基pH；生产乳酸需要菌株适应高乳酸环境，培养基中添加乳酸可以筛选出能耐受乳酸的目的菌株，淘汰不适菌株。 （2）已知目的基因序列时，可通过PCR技术快速扩增获得大量目的基因。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA子链，因此限制酶识别序列设计在5'端不会影响DNA的延伸；同时该设计可让扩增后的目的基因两端带上所需的限制酶识别位点，方便后续切割目的基因和载体，构建重组表达载体。 （3）从图2可知，酵母菌原本有部分代谢途径会将丙酮酸转化为乙醇等，为提高产乳酸效率，可通过基因工程敲除或破坏与丙酮酸生成乙醇等副产物相关的基因，减少副产物生成，让更多丙酮酸用于合成乳酸，所以可通过基因工程手段敲除A基因，减少丙酮酸向乙醇的转化损耗；敲除D1基因，避免生成的乳酸再次转化为丙酮酸。 （4）除改造工程菌外，采用连续发酵技术，还可以定期分批或者连续补充营养物质、同时收集发酵罐中的培养液，去除发酵产物等，这样既能满足菌种生长代谢所需的营养，又能从培养液中提取乳酸产物，并排出代谢产物，从而减少对菌株的抑制。 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选题） 设题创新：依托黑曲霉深层通气发酵生产柠檬酸工业案例，辨析灭菌方法差异与发酵工程基本环节（T1）；以果实酿造果醋实操流程为素材，考查果胶酶功能、发酵装置操作与菌种结构辨析（T2）；借助酒曲筛选产酯酵母菌实验，考查选择培养基原理、微生物分离筛选（T7）；以酿酒酵母基因工程改造增产乙醇为载体，综合考查菌种分离、载体构建与性状分析（T11）。 一、单选题 1．【发酵工程工业生产流程分析】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C．培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 【答案】C 【详解】A、淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源，A正确； B、通过液体培养基的扩大培养，可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种，B正确； C、空气一般用过滤除菌的方式，培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式，发酵罐可以用高温灭菌的方式等，因此它们的灭菌方法不相同，C错误； D、已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，说明通气、搅拌有利于溶解氧增加，有利于发酵产物柠檬酸的积累，D正确。 故选C。 2．【发酵实验装置与操作细节】（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 【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。 3．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（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 【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．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（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。 5．【微生物代谢途径与产物转化】（2026·重庆·高考真题）在发酵生产青霉素的过程中总会有头孢霉素产生，下图为青霉菌的部分代谢途径。结合发酵工程生产青霉素的过程，下列叙述正确的是（     ） A．可通过选育高表达酰基转移酶的青霉菌来阻断头孢霉素的合成 B．扩大培养时，培养基中添加Lys，青霉菌才能繁殖 C．可通过检测培养液中青霉菌数量和青霉素浓度了解发酵进程 D．发酵结束后，将菌体分离干燥可获得纯化的青霉素 【答案】C 【详解】A、由代谢途径可知，IPN在酰基转移酶催化下生成青霉素，在扩环酶催化下生成头孢霉素。高表达酰基转移酶只会使更多IPN流向青霉素合成途径，无法阻断头孢霉素的合成，A错误； B、青霉菌可利用基础营养物质自行合成Lys，扩大培养时无需额外添加Lys青霉菌即可繁殖，B错误； C、发酵过程中，青霉菌的种群数量、产物青霉素的积累浓度可反映发酵的进程，因此可通过检测这两个指标了解发酵情况，C正确； D、青霉素是青霉菌分泌到发酵液中的次级代谢产物，需从发酵液中提取纯化，D错误。 6．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·贵州·高考真题）棘白菌素是一类新型抗真菌药物。科研人员在构巢曲霉中导入ecd基因后获得棘白菌素的高产菌株，并用发酵罐分时段控制搅拌转速进行发酵生产。下列叙述正确的是（     ） A．获取上述高产菌株采用了微生物菌种选育的自然育种技术 B．该高产菌株在发酵过程中的不同阶段对溶解氧的需求不同 C．从平板上挑取单菌落直接接种到发酵罐的灭菌培养基中 D．为防止杂菌污染，不能在发酵过程中向发酵罐添加物质 【答案】B 【详解】A、该高产菌株是通过人工导入外源ecd基因培育获得的，属于基因工程育种，并非利用自然变异筛选的自然育种技术，A错误； B、搅拌转速可改变发酵液中的溶解氧含量，题干明确说明分时段控制搅拌转速，说明该菌株发酵的不同阶段（如菌体增殖期、产物积累期）对溶解氧的需求不同，B正确； C、从平板挑取的单菌落数量少、活性不足，需先经过种子扩大培养，获得活力适宜、足量的种子液后才能接种到发酵罐，直接接种会延长发酵周期、降低生产效率，C错误； D、发酵过程中可通过无菌操作向发酵罐补充营养物质、调节pH等，并非不能添加任何物质，D错误。 7．【微生物分离、筛选与计数】（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 【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。 8．【微生物分离、筛选与计数】（2026·河南·高考真题）自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。为筛选这两种细菌，并探究两种细菌的协同降解效果，研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是（　　） A．为筛选出目的菌，培养基应以PET塑料为唯一碳源 B．细菌纯培养时，需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布 C．利用显微镜直接计数，可估算出菌悬液中细菌的总数 D．探究甲、乙降解效果的协同性，至少需设三个实验组 【答案】B 【详解】A、以PET为唯一碳源的选择培养基中，只有能分解利用PET的目的菌可以获取碳源存活繁殖，其他微生物无法生长，能实现目的菌的筛选，A正确； B、细菌纯培养时，涂布器的作用是将梯度稀释后的菌悬液均匀涂布在培养基表面；若要利用单个菌落进行纯培养，应使用接种环挑取单个菌落，进行平板划线或接种到液体培养基中，不能用涂布器蘸取单个菌落涂布，B错误； C、使用血细胞计数板可在显微镜下直接统计单位体积菌悬液中的细菌数量（含活菌和死菌），能够估算菌悬液的细菌总数，C正确； D、探究甲、乙的协同降解效果，需要设置单独接种甲、单独接种乙、同时接种甲和乙三个实验组，对比三组的降解效果才可判断是否存在协同作用，因此至少设三个实验组，D正确。 9．【发酵实验装置与操作细节】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（　　） A．检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B．测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C．室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D．探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 【答案】D 【详解】A、采用稀释涂布平板法检测细菌污染时，需先将稀释液滴加到固体培养基表面，再用灼烧冷却后的涂布器将菌液涂布均匀，A错误； B、测定酶活性时，酶促反应应在酶的最适温度下进行，4℃会抑制淀粉酶活性，无法准确测定酶活性，该温度一般用于酶的低温保存，B错误； C、斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀需要水浴加热的条件，室温下无法发生显色反应；并且，斐林试剂只能检测还原糖的有无及含量，果实中糖也含有非还原糖，C错误； D、果实细胞呼吸过程会消耗O2、释放CO2，因此可利用CO2和O2传感器测定单位时间内CO2释放量或O2吸收量，进而计算果实呼吸速率，判断果实储存状况，D正确。 二、多选题 10．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2025·山东·高考真题）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。 三、非选择题 11．【发酵结合基因工程跨模块综合】（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。 【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37 讲 传统发酵技术与发酵工程 第一部分 五年考情·精准定向 ……………………………………………………………… 1 江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记………………………………………………………………… 3 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心 01 发酵与传统发酵技术 核心02发酵工程 核心03发酵工程的应用 第三部分 六大易错·逐点击破………………………………………………………………… 6 易错 01 混淆菌种的生物类型与代谢类型 易错 02 果酒果醋条件常见误区 易错 03 泡菜相关误区 易错 04 传统发酵≠发酵工程 易错 05 分批发酵、连续发酵概念混淆 易错 06 发酵产物判断误区 第四部分 分层专练·靶向攻关 ……………………………………………………………………7 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 江苏考情概览 新课标要求 考题统计 1. 举例说明通过发酵技术，利用微生物制造特定产品；说出传统发酵技术与现代发酵工程的区别与联系 2. 阐明果酒、果醋、泡菜、腐乳的制作原理，分析发酵条件控制的原理 3. 阐述发酵工程的基本环节，说明发酵工程在食品、医药、农牧业、环境治理方面的应用价值 2025・江苏 泡菜发酵与亚硝酸盐综合分析 2024・江苏 果酒果醋发酵装置、条件控制判断2023・江苏 传统发酵菌种、代谢类型辨析 2022・江苏 发酵工程基本环节与灭菌、扩大培养考点 2021・江苏 传统发酵与现代发酵工程对比 高频考点情境 1. 考查频次：江苏高考高频，单选、多选、非选择题均会考查；常结合家庭制作泡菜、果酒果醋、腐乳，工业生产味精、抗生素、微生物肥料等真实生产生活情境命题。 2. 考查要点： 传统发酵技术：腐乳、泡菜、果酒果醋的菌种、代谢类型、发酵原理；发酵条件（温度、氧气、pH）控制；发酵装置分析；发酵过程物质含量变化；杂菌污染防控。 发酵工程：发酵工程基本环节（选育菌种→扩大培养→配制培养基→灭菌→接种→发酵罐内发酵→分离提纯→获得产品）；分批发酵与连续发酵；灭菌和消毒区分；发酵条件（温度、pH、溶解氧）调控；发酵工程四大方向应用。 3. 命题情境：家庭自制果酒泡菜、工厂酿造酱油、生产抗生素、微生物肥料饲料、固废发酵产能源；侧重稳态与平衡观、工程思维，常结合装置图、曲线图、流程图考查。 备考策略 1. 抓牢核心概念：必背：传统发酵技术、发酵工程、扩大培养、分批发酵、连续发酵、灭菌、消毒。牢记四种传统发酵的菌种、代谢类型、反应式。 2. 构建知识网络：传统发酵：直接利用天然微生物，多为混合菌种，小规模； 发酵工程：人为选育纯种微生物，工程化大规模生产； 果酒：酵母菌（兼性厌氧）；果醋：醋酸菌（严格需氧）；泡菜：乳酸菌（严格厌氧）；腐乳主要：毛霉。 发酵工程关键：培养基、设备严格灭菌；发酵罐实时监控温度、pH、溶解氧；根据产物不同选择不同提纯方式。 3. 联系实际应用：泡菜坛加水封→制造无氧环境；葡萄榨汁留 1/3 空间→先有氧增殖，防发酵液溢出； 发酵工程生产抗生素、味精、微生物肥料，实现废弃物资源化利用。 4. 强化题型方法： 装置图题：分清充气口、排气口、出料口；分清制酒、制醋时充气口开闭状态； 曲线图题：泡菜中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐随时间变化； 辨析判断题：警惕 “发酵工程接种前培养基只消毒即可”“果酒发酵全程无氧” 这类错误表述。 5. 紧扣命题趋势：新课标强调工程实践；传统发酵与发酵工程对比综合出题，联系生产生活。 一图串联 速记口诀 传统发酵天然菌，果酒果醋泡菜腐乳； 酵母酿酒醋酸醋，乳酸泡菜毛霉腐； 酒先通氧后密闭，醋需氧气不能离； 发酵工程选好种，扩培灭菌再接种； 温 pH 氧严格控，分离提纯得产品。 核心梳理 核心 01 果酒、果醋和泡菜的制作 1.发酵与传统发酵技术 2.泡菜的制作 （1）主要菌种及来源：附着在蔬菜上的乳酸菌(原核生物，异养厌氧型)、陈泡菜水等。 （2）原理 反应简式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 （3）制作流程 ①配制的盐水要煮沸后冷却。煮沸的作用：①　除去水中的氧气　，②杀灭盐水中的其他微生物；冷却目的是防止　高温杀死菌种　。 ②泡菜制作中营造“无氧环境”的三项措施：①选择的泡菜坛要　密封性好　。②加入蔬菜后要注入　煮沸冷却　的盐水(质量分数为 5%～20%为宜)。装坛时　压实　，并使盐水没过全部菜料。③盖上坛盖后发酵期间不宜开盖，并注意在坛盖边沿的水槽中　注满水　，且注意经常补水。 ③泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况 　　 发酵中期随着乳酸菌数量增加，乳酸积累，可抑制其他杂菌。但到了发酵后期，乳酸积累导致pH下降，抑制乳酸菌活动，乳酸不再增加。 3.果酒、果醋的制作 （1）菌种 ①果酒制作需要的微生物是　酵母菌　，属于　真　核生物，它是一种异养兼性厌氧型微生物，通过　有氧　呼吸以出芽生殖的方式大量增殖，通过　无氧　呼吸产生酒精。 ②果醋制作需要的微生物是　醋酸菌　，属于　原　核生物，是一种异养需氧型微生物，所以果醋制作需要一直通入　无菌空气(或O2)　。 （2）原理 ①酒精发酵反应简式：　C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量　。 ②果醋发酵反应简式 糖源充足时：　C6H12O6＋2O2　2CH3COOH(乙酸)＋2H2O＋　2CO2　＋能量。 糖源不足时：　C2H5OH＋O2　CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量。 （3）果酒和果醋制作流程 ①果酒制作的条件 温度：　18～30_℃(苏教版为18～25_℃)　；O2：　前期通氧，后期无氧　。 ②果醋制作的条件 温度：　30～35_℃　；O2：　持续有氧　。 ③发酵装置 结构或操作 目的 ①　充气口　 在　果酒发酵　时关闭，在　果醋发酵　时连接充气泵 ②　排气口(长而弯曲的胶管) 酒精发酵时用来　排出CO2　，长而弯曲的胶管可防止空气中　微生物的污染　 ③出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况 制酒时 　关闭　充气口 制醋时 充气口连接气泵，输入　无菌空气或O2　 指点迷津：果酒、果醋发酵的操作要点分析 (1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前　先冲洗后去枝梗　，一般冲洗1～2次即可，即使反复进行冲洗，也几乎不影响果酒的发酵，因为果酒发酵的酵母菌可以来自空气。 (2)发酵条件的控制 ①葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约　1/3　的空间，目的是让酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，再进行酒精发酵；还能防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 ②果酒发酵过程中先　通O2　促进有氧呼吸，以利于酵母菌大量繁殖；后　关闭充气口　，以利于酵母菌进行酒精发酵。发酵过程中，适时地　拧松　瓶盖，放出产生的CO2。 ③严格控制温度。果酒、果醋发酵温度不同，因为各自所需的主要菌种繁殖、发酵适宜温度不同。 (3)防止发酵液被污染 ①榨汁机要清洗干净，并晾干。 ②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精　消毒　，杀灭部分微生物，减少杂菌污染。 ③装入葡萄汁后发酵瓶要密封或后期封闭充气口。无氧、偏酸性、18～30 ℃条件下，适合　酵母菌　的生存，不适合绝大多数微生物的生存。  ④比较果酒、果醋和泡菜的制作 项目 果酒的制作 果醋的制作 泡菜的制作 菌种 酵母菌(真核生物，异养兼性厌氧型) 醋酸菌(原核生物，异养需氧型) 乳酸菌(原核生物，异养厌氧型) 原理 在有氧时，酵母菌大量繁殖；在无氧时，酵母菌进行酒精发酵 当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成乙酸；在缺少糖源和有氧条件下，醋酸菌可将乙醇转化乙醛，再将乙醛变为乙酸 在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸 原料选择 新鲜葡萄(或苹果)等 萝卜、黄瓜、豇豆等新鲜蔬菜 发酵温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 室温 对氧需求 前期需氧，后期不需氧 需充足氧 不需氧 检测指标 嗅味、品尝、通过酸性重铬酸钾检测酒精 是否形成菌膜、嗅味、品尝、pH检测 色泽、口味、亚硝酸盐含量等 核心 02 发酵工程 1．概念：发酵工程是利用　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。 2．类型(根据操作方式不同) (1)　分批　发酵：是在一个封闭的发酵罐中进行的，其中所有的营养物质在开始时一次性添加，发酵完成后收获产物，然后清空罐体，进行下一个批次的发酵。适合实验室研究或小规模生产。 (2)　连续　发酵：是指在发酵过程中，营养物质持续不断地加入发酵罐，同时发酵产物也在不断被提取。这种方式可以保持微生物在适宜的状态下持续工作。更适合大规模和高效率的工业生产。 3．基本环节 指点迷津： 发酵过程中应严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，使其最适合微生物的生长繁殖。如：通过调整冷却水进入口的流速控制温度；通过搅拌叶轮的转速调控发酵液中溶解氧的含量；及时添加必要的营养组分。 核心 03 发酵工程的应用 1．发酵工程的特点 生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小且容易处理。 2．发酵工程的应用 (1)在食品工业上的应用 ①生产传统的发酵产品，如酱油、各种酒类。 ②生产各种各样的食品添加剂，如通过黑曲霉发酵制得的柠檬酸，利用　谷氨酸棒状杆菌　发酵生产的谷氨酸制成味精。 ③生产酶制剂。 (2)在医药工业上的应用：主要包括生产多种　抗生素　、氨基酸、激素和　免疫　调节剂等。 (3)在农牧业上的应用 ①生产微生物肥料。利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构等。如固氮菌可增加土壤　氮肥　的肥力。 ②生产微生物农药。利用微生物或其代谢物来防治病虫害，可作为　生物防治　的重要手段，包括真菌杀虫剂、细菌杀虫剂等。 ③生产微生物饲料，如发酵饲料、单细胞蛋白和青贮饲料。 (4)在其他方面的应用 ①解决资源短缺和环境污染问题，如利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质；通过电催化结合发酵的方式，用CO2合成葡萄糖和脂肪酸，助力我国实现碳达峰、碳中和。 ②对　极端　微生物的利用，如利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂。 易错 01 混淆菌种的生物类型与代谢类型 酵母菌：真核，兼性厌氧；醋酸菌、乳酸菌：原核；醋酸菌严格需氧，乳酸菌严格厌氧。 易错陷阱：认为 “所有发酵菌种都是原核生物”（酵母菌是真核）。 易错 02 果酒果醋条件常见误区 ①果酒不是全程无氧，前期需要有氧让酵母菌大量繁殖； ②果醋一刻不能断氧，氧气不足醋酸菌死亡，发酵失败； ③葡萄榨汁留 1/3 空间，不是装满。 易错 03 泡菜相关误区 ①盐水煮沸目的：除氧 + 杀灭杂菌，必须冷却再加蔬菜，高温杀死乳酸菌； ②亚硝酸盐含量：先升高后降低，发酵时间足够后含量下降；不是一直升高。 易错 04 传统发酵≠发酵工程 传统发酵：混合菌种，天然微生物，家庭作坊，小规模； 发酵工程：纯种菌种，人为选育，严格灭菌，工业规模化。 易错 05 分批发酵、连续发酵概念混淆 分批：一次性投料，一次性出料；连续：边加料，边出料；连续发酵生产效率更高，适合工业大规模。 易错 06 发酵产物判断误区 果酒发酵产生大量 CO₂；糖源不足时果醋（乙醇氧化为乙酸）几乎不产生 CO₂；糖源充足分解葡萄糖时果醋也会产生 少量CO₂。 易错陷阱：误以为果醋发酵全程都不会产生气泡。 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 亮点预览：依托老窖泥白酒酿造真实生产情境，辨析发酵菌种代谢特点与扩大培养条件（T1）；借助酱菜腌制加工工艺流程，考查传统发酵多菌种协同作用与杂菌污染防控（T2）；以放线菌工业生产井冈霉素为载体，辨析发酵工程检测、计数与培养基浓度调控（T3）；结合白酒乳酸乙酯合成代谢途径图示，考查代谢路径分析与发酵产物调控思路（T5）。 一、单选题 1．【菌种类型与代谢辨析】（2026·山东日照·二模）传统白酒多以泥窖为发酵基础，多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列有关说法正确的是（    ） A．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在密闭环境中进行 B．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 C．发酵过程中，可将发酵池温度调至30～35℃加快发酵进程 D．窖池密封不严使酒变酸可能是混入的乳酸菌产生乳酸引起的 2．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏镇江·模拟预测）酱菜是我国传统发酵食品的代表，发酵过程中主要依赖乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等微生物的协同作用，发酵流程如图所示。下列说法正确的是（    ） 新鲜蔬菜→清洗→腌制（高盐，24~48h）→脱盐→酱料浸泡（18~22℃）→密封发酵（初通氧，后无氧）→调味→成品 A．清洗可减少蔬菜表面杂菌数量，降低发酵污染概率，不改变杂菌的细胞代谢类型 B．发酵过程中初通氧和后无氧的原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸 C．醋酸菌在酱料浸泡阶段若氧气充足但糖源不足，会将蔬菜中的脂肪转化为醋酸 D．密封发酵阶段酵母菌产生的CO2，抑制杂菌生长，对乳酸菌发酵无影响 3．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏·模拟预测）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．发酵结束后可采取提取、分离和纯化措施分离单细胞蛋白 C．稀释涂布平板法不宜用于监控发酵过程中活细胞数量变化 D．提高JGs发酵培养基中营养物质浓度会提高井冈霉素产量 4．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·江苏·模拟预测）下列有关发酵技术的相关叙述，正确的是（　　） A．制作果酒时，葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，发酵时温度宜控制在18~30℃ B．制作果醋时，醋酸菌在缺少糖源和O2时可直接将乙醇转化为乙醛，再转变为乙酸 C．制作酸奶时，牛奶巴氏消毒冷却后接种乳酸菌，先通气后密封发酵 D．制作泡菜时，盐水要淹没全部菜料，发酵时温度宜控制在30~35℃ 5．【微生物代谢途径与产物转化】（2026·江苏南通·一模）乳酸乙酯能增加白酒的醇厚感，但常因为其含量过高导致白酒口味偏涩。右图是白酒酿造过程中乳酸乙酯的主要产生途径，相关叙述正确的是（　　） A．乳酸乙酯的合成需要乳酸菌、酵母菌等原核生物的参与 B．过程②、④进行的场所分别是细胞质基质和线粒体基质 C．过程②、④需要过程①、③提供[H]才能产生少量ATP D．可通过控制酒曲中乳酸菌的数量来降低白酒中的乳酸乙酯含量 6．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏南通·一模）酸奶、米酒、泡菜、果醋等都属于传统发酵产品，相关叙述正确的是（　　） A．制作酸奶过程中，需将牛奶湿热灭菌后再接种乳酸菌进行发酵 B．酿造米酒过程中，糯米的浸泡、蒸煮有利于淀粉的分解 C．泡菜制作过程中，常向水槽中补充水，目的是阻止气体进出泡菜坛 D．果醋发酵过程中，用重铬酸钾测定醋酸含量变化，溶液呈灰绿色且逐日加深 7．【发酵实验装置与操作细节】（2026·江苏·一模）关于微生物培养与发酵实验，下列操作及原理正确的是（    ） A．平板划线法纯化酵母菌，接种环仅首次划线前灼烧灭菌即可保证单菌落形成 B．分离土壤中分解尿素的细菌，以尿素为唯一氮源的培养基需使用过滤除菌法灭菌 C．制作泡菜，腌制期间持续通气可促进乳酸菌繁殖，以缩短泡菜风味形成的时间 D．果酒发酵转为果醋发酵，需供氧并将温度提至30～35℃以满足醋酸菌的代谢需求 8．【微生物分离、筛选与计数】（2026·江苏·一模）在生物技术与工程实践中，常需对目标产物或工程细胞进行筛选、检测与鉴定。下列相关叙述正确的是（    ） A．蛋白质工程获得的新型胰岛素，可通过抗原—抗体杂交检测其结构和活性 B．利用微生物发酵生产单细胞蛋白时，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离出来 C．利用植物细胞培养生产紫草宁时，需对愈伤组织进行传代培养以解除接触抑制 D．制备抗HCG单克隆抗体时，用选择培养基筛选即可获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞 9．【发酵过程物质种类与含量变化】（2026·江苏·一模）发酵工程在农牧业、食品工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述，错误的是（　　） A．向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液可以检测是否产生酒精 B．可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来 C．检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时，可采用稀释涂布平板法 D．发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一 10．【曲线图示意图信息提取分析】（2026·江苏·一模）科学家进行了酒精、醋酸同步发酵实验，在苹果酒发酵的不同时期接入醋酸菌。每天定时检测培养液中产酸量，结果如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A．本实验对照组的处理应为苹果酒发酵结束后再接种醋酸菌 B．同步发酵的前6天溶氧量的不断减少抑制了醋酸菌的生长 C．第9天后醋酸菌进入快速生长期且产酸量同步快速增长 D．同步发酵生产苹果醋既能缩短发酵周期还可以提高产酸量 二、多选题 11．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏镇江·模拟预测）我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．黑曲霉与制作泡菜所用主要微生物的代谢类型相同 C．通气、搅拌有利于发酵液中溶解氧的增加和柠檬酸的积累 D．发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸 12．【菌种类型与代谢辨析】（2026·江苏南京·模拟预测）发酵广泛应用于农业、食品工业、医药工业等工业生产。下列叙述错误的有（    ） A．菌落的大小、数目、有无荚膜等肉眼可见的特征都可作为菌种鉴定的依据 B．筛选出高产黑曲霉菌种可进行发酵生产柠檬酸、酱油等食品或食品添加剂 C．从微生物细胞中提取出的单细胞蛋白，可作为良好的微生物饲料用于生产 D．啤酒制作中，主发酵主要为了促进酵母繁殖，后发酵主要为了酒精发酵 13．【曲线图示意图信息提取分析】（2025·江苏南京·二模）乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群，利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是（　　） A．香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点 B．发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用血球计数板直接计数 C．自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，可能与其分裂方式和相对表面积有关 D．两种发酵处理下，酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异的主要原因在于种内竞争 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：依托 ε聚赖氨酸食品防腐剂连续发酵生产情境，考查 pH 调控、诱变育种的特点与杂菌污染危害（T3）；借助蓝莓酒完整工业化酿造流程，辨析灭菌操作、渗透压、发酵阶段条件控制的易错点（T5）；以荞麦黄芪酒温度梯度探究柱状图为载体，考查实验数据分析与发酵工艺优化（T8）；结合耐盐工程菌合成可降解塑料 PHA，实现发酵工程与 CRISPR 基因编辑、菌种保藏跨模块综合（T14）。 一、单选题 1．【发酵实验装置与操作细节】（2026·江苏南通·一模）传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。相关叙述正确的是（     ） A．制作果酒过程中，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器 B．利用葡萄直接制作果醋过程中，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵 C．制作泡菜过程中，常向水槽中补充水，目的是阻止气体进出泡菜坛 D．制作酸奶过程中，需将牛奶湿热灭菌后再接种乳酸菌进行发酵 2．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏·模拟预测）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。下列叙述正确的是（　　） A．乙醇梭菌菌种扩大培养是该发酵工程的中心环节 B．乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白都属于乙醇梭菌的次生代谢产物 C．通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可以降低生态足迹 D．通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，但不含有糖类和脂质 3．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·江苏南京·模拟预测）ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种主要由小白链霉菌生产的聚阳离子多肽。它对细菌、酵母菌、霉菌和病毒都具有抑制作用，常作为食品抗菌防腐剂。通过连续发酵生产ε-PL的流程为：①选育高产抗病毒菌株并扩大培养→②发酵启动（初始pH为6.8）→③补料发酵→④诱导合成ε-PL（pH降至4.0左右）→⑤提取精制。下列叙述错误的是（　　） A．食品中添加的ε-PL可被人体消化吸收，但其抑菌功能在消化后会丧失 B．使用放射线对菌种进行诱变，可以定向获得高产ε-PL的突变菌株 C．发酵中pH降至4.0可激活与ε-PL合成相关的酶，从而切换菌体的代谢途径 D．若发酵过程被杂菌污染，不仅消耗营养，还可能改变pH导致合成受阻 4．【菌种类型与代谢辨析】（2026·江苏南通·模拟预测）酵母菌是基因工程中常用的表达系统，下列相关叙述正确的是（    ） A．酵母菌中能检测到分泌蛋白的场所可能有内质网、囊泡、高尔基体、线粒体 B．酵母菌、口腔上皮细胞都有细胞骨架、线粒体、细胞膜等结构 C．不可用稀释涂布平板法对酵母菌计数，可用抽样检测法调查其种群密度 D．分离和纯化酵母菌时，将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率 5．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·江苏南通·模拟预测）利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒罐过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述错误的是（    ） A．果酒中的酒精可以作为醋酸菌发酵的碳源和能源 B．工业发酵中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 C．主发酵和后发酵阶段均需要严格密闭，且保持发酵温度在28℃左右 D．若发酵装置中初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低 6．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏南通·模拟预测）下图是苹果醋生产的基本工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A．果胶酶处理可分解细胞壁中的纤维素，提高苹果出汁率 B．发酵阶段1添加乳酸菌的目的是提高酵母菌的产酒效率 C．过滤除菌可去除酵母菌，以提高醋酸发酵的效率 D．成品中不含活菌、芽孢、孢子，保质期长、品质稳定 7．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·江苏徐州·三模）苦荞血橙果酒的酿造工艺如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．苦荞“蒸煮”有利于糖化和灭菌 B．混合发酵过程中通常是多种微生物发挥作用 C．苦荞和血橙的相对含量及发酵时间均会影响果酒的风味 D．苦荞中的淀粉需经酵母菌分解为葡萄糖，才能进一步发酵生成酒精 8．【曲线图示意图信息提取分析】（2026·江苏苏州·三模）荞麦黄芪酒传统制备流程是：挑选原料→蒸粮（糊化）→摊凉→糖化→发酵→蒸馏→原酒。酒中的黄酮具有较好的保健作用，为优化生产，研究团队探究了发酵温度对酒精度和黄酮含量的影响，结果如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．采用传统发酵法酿造荞麦黄芪酒更有利于富集风味和功能性代谢产物 B．蒸粮操作可以使原料中的淀粉糊化，便于酒曲中的微生物利用和发酵 C．过高的发酵温度可能影响微生物生长，同时引起黄酮类化合物的降解 D．为保障产量和质量，应将生产荞麦黄芪酒的温度始终控制在32℃左右 9．【发酵实验装置与操作细节】（2026·江苏南通·三模）精酿啤酒由于更丰富的口感受到消费者的青睐。下图是某精酿啤酒的发酵流程图，相关叙述错误的是（　　） A．可使用赤霉素对大麦进行处理，麦芽粉碎可方便后续的糖化过程 B．加入啤酒花可产生丰富的口感，蒸煮可终止酶的进一步作用 C．回旋沉淀、冷却后加入酵母菌，在发酵罐内进行主发酵 D．发酵后不过滤、不消毒、保留活酵母的精酿啤酒，保质期时间较长 10．【发酵工程工业生产流程分析】（2026·江苏·二模）图示高效产出乙醇和单细胞蛋白的液态厌氧发酵工艺。下列相关叙述正确的是（　　） A．乙醇梭菌利用工业尾气中的无机碳作为碳源，故其可属于自养型生物 B．发酵过程中需不断搅拌，以促进营养物质和O2与乙醇梭菌充分接触 C．发酵液进行蒸馏后，通常采用平板划线法对其中的乙醇梭菌进行计数 D．通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，但不含有糖类和脂质 二、多选题 11．【菌种类型与代谢辨析】（2026·江苏·二模）黑曲霉是一种优良的发酵菌种。下列相关叙述错误的有（　　） A．通过传统发酵制作酱油时，黑曲霉可产生胞外酶以水解蛋白质 B．通过发酵工程制作啤酒时，需先利用黑曲霉对原料进行糖化处理 C．通过基因工程生产凝乳酶时，可将编码凝乳酶的基因导入黑曲霉基因组中 D．通过发酵工程生产柠檬酸时，柠檬酸高产黑曲霉菌种应直接接种到发酵罐内 12．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2026·山东临沂·二模）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，下列说法正确的是（    ） 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 13．【曲线图示意图信息提取分析】（2026·江苏镇江·一模）葡萄酒中酒精度过高易引起消费者对健康风险的担忧。为检测不同非酿酒酵母在葡萄酒酿造中降低酒精度的应用潜力，研究人员以本土酵母（Hu）与酿酒酵母（Sc）为材料，检测不同接种方式下酒精度的变化情况，结果如下图所示。下列相关叙述正确的有（　　） A．果酒制作的过程中酿酒酵母的最适生长温度约为35℃ B．发酵过程中发酵液pH逐渐上升，可通过检测pH变化了解发酵情况 C．接种Sc后发酵速率显著加快，说明Sc在酒精发酵过程中起主导作用 D．根据曲线分析可知Hu能有效降低发酵过程中的酒精含量 三、非选择题 14．【发酵结合基因工程跨模块综合】（2026·江苏扬州·三模）某些极端微生物具有耐高温、耐盐碱、不易污染等优点。我国科学家在新疆艾丁湖筛选出耐盐菌——H菌，并对其进行基因改造，用于生产聚羟基脂肪酸酯(PHA)。 (1)PHA为可降解生物基塑料，兼具经济效益与环境友好。它还可作为缝合线等医学材料，其优点是___________。 (2)H菌进行如图1所示的开放式发酵，该系统中___________条件抑制了杂菌污染。长期保存菌种时，取菌液与灭菌的___________充分混匀后，置于-80℃的冰箱保存。 (3)利用接合转化构建含有Cas9、sgRNA1基因和sgRNA2基因的H菌，如图2所示。 ①将质粒pQ08通过接合转化导入H菌时，需将供体菌与受体菌混合于___________(填“低盐”或“高盐”)锥形瓶中，37℃培养8小时。培养基Ⅰ和Ⅱ中添加的抗生素分别为___________、___________。 ②鞭毛与H菌运动有关，耗能多，利用CRISPR/Cas9系统敲除鞭毛合成的基因，有利于提高PHA产量。sgRNA指导Cas9切割DNA，使DNA分子的___________(填“单”或“双”)链断裂，进而引发细胞内同源重组修复，如图3。与单sgRNA相比，双sgRNA系统的优点是___________。 ③挑取菌落，利用图3中的引物F、R进行PCR并电泳检测，目标片段大小约为___________，则表明敲除成功。 (4)H菌合成分泌的胞外多糖是保护细胞的屏障，科学家将胞外多糖的基因敲除后细胞自发凝聚，有利于发酵产物PHA的分离，相关研究结果如图4所示。据此推测细胞自发凝聚的机理为___________。 15．【发酵结合基因工程跨模块综合】（2026·宁夏石嘴山·三模）乳酸是生产生物可降解塑料聚乳酸的重要原料，利用乳酸菌发酵生产乳酸时，产物提纯过程不仅工序复杂，而且对环境有很大污染。科研人员利用基因工程技术对酵母菌进行了改造，用改造后的酵母菌来生产乳酸。如图为酵母菌细胞内部分代谢途径： (1)在发酵生产前，科研人员需要对酵母菌菌种进行纯培养，在配制培养基过程中，加入适量的乳酸的目的是______（答出2点）。 (2)为获得所需菌种，需将米根霉中的DH酶基因导入酵母菌，可利用_______技术获取目的基因。根据DH酶基因序列设计引物如下（下划线所示分别为限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的识别序列）： 1：5'-CGCGGATCCATGGTATTACACTCA-3'， 2：5'-CCGAAGCTTTCAACAGCTACTTTTA-3' 设计的引物中限制酶的识别序列位于5'端的原因有______（答出2点）。 (3)为进一步提高乳酸产量，研究人员通过基因工程手段敲除A酶基因和D1酶基因，目的是______。 (4)为持续高效地生产乳酸产品，除改造菌种外，还可以采用的发酵操作是：在发酵培养过程中______，这样既能满足菌种生长代谢所需的营养，又能从培养液中提取乳酸产物，并排出代谢产物，从而减少对菌株的抑制。 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选题） 设题创新：依托黑曲霉深层通气发酵生产柠檬酸工业案例，辨析灭菌方法差异与发酵工程基本环节（T1）；以果实酿造果醋实操流程为素材，考查果胶酶功能、发酵装置操作与菌种结构辨析（T2）；借助酒曲筛选产酯酵母菌实验，考查选择培养基原理、微生物分离筛选（T7）；以酿酒酵母基因工程改造增产乙醇为载体，综合考查菌种分离、载体构建与性状分析（T11）。 一、单选题 1．【发酵工程工业生产流程分析】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C．培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 2．【发酵实验装置与操作细节】（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 3．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（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．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（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 5．【微生物代谢途径与产物转化】（2026·重庆·高考真题）在发酵生产青霉素的过程中总会有头孢霉素产生，下图为青霉菌的部分代谢途径。结合发酵工程生产青霉素的过程，下列叙述正确的是（     ） A．可通过选育高表达酰基转移酶的青霉菌来阻断头孢霉素的合成 B．扩大培养时，培养基中添加Lys，青霉菌才能繁殖 C．可通过检测培养液中青霉菌数量和青霉素浓度了解发酵进程 D．发酵结束后，将菌体分离干燥可获得纯化的青霉素 6．【发酵温度氧气等条件控制】（2026·贵州·高考真题）棘白菌素是一类新型抗真菌药物。科研人员在构巢曲霉中导入ecd基因后获得棘白菌素的高产菌株，并用发酵罐分时段控制搅拌转速进行发酵生产。下列叙述正确的是（     ） A．获取上述高产菌株采用了微生物菌种选育的自然育种技术 B．该高产菌株在发酵过程中的不同阶段对溶解氧的需求不同 C．从平板上挑取单菌落直接接种到发酵罐的灭菌培养基中 D．为防止杂菌污染，不能在发酵过程中向发酵罐添加物质 7．【微生物分离、筛选与计数】（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 8．【微生物分离、筛选与计数】（2026·河南·高考真题）自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。为筛选这两种细菌，并探究两种细菌的协同降解效果，研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是（　　） A．为筛选出目的菌，培养基应以PET塑料为唯一碳源 B．细菌纯培养时，需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布 C．利用显微镜直接计数，可估算出菌悬液中细菌的总数 D．探究甲、乙降解效果的协同性，至少需设三个实验组 9．【发酵实验装置与操作细节】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（　　） A．检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B．测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C．室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D．探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 二、多选题 10．【果酒果醋泡菜传统发酵综合判断】（2025·山东·高考真题）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 三、非选择题 11．【发酵结合基因工程跨模块综合】（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 $