2024届苏教版高考生物一轮复习传统发酵技术和产品、发酵工程及其应用作业含答案

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课时分层作业(三十六)　传统发酵技术和产品、发酵工程及其应用

1．(2022·江苏连云港模拟预测)利用山楂制作果酒和果醋，下列说法错误的是 (　　)
A．制作果酒和果醋的菌种细胞结构不同，细胞呼吸类型相同
B．酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源
C．醋酸发酵前加入纯净水，防止酒精浓度过高抑制醋酸菌的发酵
D．将果醋在80 ℃左右处理10 min，防止醋酸菌继续发酵及杂菌污染
2．(2022·湖南选择性考试)“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境，思考科学问题。下列观点错误的是(　　)
A．纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B．杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C．花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D．“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸
3．(2022·江苏苏州专题练习)研究人员开展酵母接种量对红树莓果酒中花色苷含量和酒精度影响的研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．酿酒主要流程：红树莓果清洗、晾干→打浆、酶解→接种酵母、主发酵→过滤、后发酵
B．发酵温度和时间属于无关变量，会影响实验结果
C．果酒中的花色苷易溶于酒精，来源于红树莓果皮细胞叶绿体
D．在实验发酵条件下，酵母的最佳接种量为0.2%左右
4．(2022·江苏连云港三模)黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，保存时间越久的老茶，茶香味越浓厚。下列相关叙述正确的是(　　)
A．黑茶的制作需利用包括酵母菌在内的多种细菌进行发酵
B．发酵过程在开放的容器内进行有利于微生物的快速繁殖
C．发酵过程涉及多种酶催化，发酵后饮用有利于营养物质的吸收
D．新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存
5．(2022·江苏盐城三模)下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述，正确的是(　　)
A．制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
B．米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸
C．酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
D．为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
6．(2022·江苏泗洪县洪翔中学高三开学考试)下列有关发酵过程的做法中，符合生产实际的是(　　)
A．通过人工诱变、杂交、基因工程和细胞工程选育菌种
B．生产过程中排出的废弃物可直接排入附近农田作肥料
C．分离单细胞蛋白时，通常采用萃取、离子交换等方法
D．在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌
7．(2022·江苏南京阶段练习)发酵制氢技术是我国为早日实现“碳中和”开发的新能源技术之一。传统农业中，水稻、小麦的秸秆常被焚烧，既产生浓烟污染环境，又增加了CO2排放，研究团队将秸秆制成发酵液培养某种细菌，进行发酵制氢。下列说法错误的是(　　)
A．鉴定该细菌是否为纤维素分解菌，可在培养基中加入伊红美蓝试剂
B．水稻、小麦的秸秆中富含纤维素，可为产氢细菌提供碳源
C．底物浓度、温度、pH等是影响发酵产氢量的重要因素
D．与传统农业相比，发酵制氢技术既能减少CO2的排放量又能获得新能源
8．(2022·江苏苏州开学考试)红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是(　　)
―→―→―→―→
A．红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B．装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C．装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖
D．红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
9．(2022·江苏淮安钦工中学高三阶段练习)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。

(1)发酵装置中搅拌器的作用是____________________；____________________。
(2)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配制的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中宜采用____________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1 mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为________个/mL。用这种方法统计的结果往往较实际值偏________，原因是___________________ _____________________________________。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是_____________ ___________________________。
(3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是培养基的盐浓度设为60 g/L，杂菌________________；pH为10的条件导致杂菌____________。
(4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中________可能是高密度培养的限制因素。发酵工程的中心环节是____________。
(5)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌________________________。

10．(多选)(2022·江苏选择性考试)在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有(　　)
A．泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气
B．制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C．葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D．果酒与果醋发酵时温度宜控制在18～25 ℃，泡菜发酵时温度宜控制在30～35 ℃
11．(多选)(2022·山东等级考)啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是(　　)
A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α­淀粉酶
B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
12．(多选)(2022·江苏泰州模拟预测)继2021年全人工合成淀粉之后，我国科学家再获突破，通过电催化将CO2高效还原合成高浓度乙酸，进一步利用改造的酿酒酵母合成葡萄糖和油脂。下列有关说法正确的是(　　)
A．该体系所用的酿酒酵母属于生产者
B．更换发酵使用的微生物能合成油脂、制造色素、生产药物等
C．该体系生产葡萄糖和油脂效率的高低不受温度和pH等影响
D．该体系不受季节、地域、气候的影响，还可推进“碳中和”
13．(2022·江苏徐州阶段练习)菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志，也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态，以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。下图是某样品培养简化流程图，请分析回答下列问题：

(1)该营养琼脂培养基配制过程中，其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、调节pH、________________法灭菌等。然后将培养基放入47 ℃水浴锅保温，选择此温度的理由是________________________。
(2)实验过程中须将样品剪碎并使用均质器10 000 r·min－1处理1 min，其目的是______________________________。从水浴锅取出营养琼脂培养基倒平板适量，稍冷却后移液0.2 mL样品于培养皿进行涂布，涂布时可________________，使涂布更均匀。
(3)本实验用菌落计数的原理是基于________________________________，运用这种方法统计的结果往往较实际值偏________。具体培养结果如下表。选取菌落数30～300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当只有一个稀释梯度的平均菌落数符合此范围，以该培养皿菌落数×稀释倍数报告。当有两个梯度菌落值在30～300之间，报告结果由二者菌落数比值决定，若比值不大于2，则取平均数，且菌落数大于100取两位有效数字，两位之后的数值四舍五入；若比值大于2，则报告稀释度较低(稀释次数越多，稀释度越高)的培养皿菌落数。请填写例次3中“？”处的菌落总数为________。
例次
不同稀释度平均菌落数
两稀释度菌
落数之比
菌落总数/
[CFU/mL(g)]
10－1
10－2
10－3
1
1 365
164
20
—
16 400
2
2 760
295
46
1.6
38 000
3
2 890
271
60
2.2
？
(4)利用鲜奶进行工业生产酸奶时，不能使用________________污染的鲜奶为原料，否则会使乳酸菌生长受到限制；利用________法可以除去鲜奶中的白细胞、杂菌和其他肉眼可见的异物，取其上清液用于发酵制酸奶。
(5)密封良好的泡菜坛内有时会长一层白膜，这些白膜是________________(填“乳酸菌”或“酵母菌”)繁殖产生的。在泡菜腌制过程中坛、蔬菜等均未进行严格灭菌，而在发酵过程中一般不会出现其他杂菌大量繁殖，其原因是________________。
①发酵的原料中缺乏杂菌生长需要的各种营养物质
②发酵过程的温度不适合杂菌的生长
③乳酸菌产生较多乳酸，不利于其他杂菌生长
④在自然界中乳酸菌占优势
课时分层作业(三十六)
1．A　[制作果酒所用的菌种是酵母菌，是真核生物，属兼性厌氧微生物，制作果醋所用菌种是醋酸菌，是原核生物，为好氧细菌，故制作果酒和果醋的菌种细胞结构和呼吸类型都不相同，A错误；酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源和能量，促进其生长，增加酵母菌的数量，有利于提高酒精的生成量，B正确；酒精发酵后得到的果酒浓度过高，对醋酸菌的生长不利，会抑制醋酸菌的发酵，因此醋酸发酵前需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释，C正确；将发酵好的山楂果醋在80 ℃左右的温度下处理10 min，可以杀死醋酸菌，防止醋酸菌继续发酵，同时也可以防止杂菌污染，D正确。故选A。]
2．D　[生命活动离不开水，纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分，A正确；高等植物的生长发育受到环境因素调节，杏树在特定季节开花，体现了植物生长发育的季节周期性，B正确；细胞开花过程中涉及细胞的生长和数目增多等过程，花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称细胞程序性死亡，故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联，C正确；“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖，再在无氧条件下进行发酵，D错误。故选D。]
3．C　[酿酒主要是借助酵母菌的无氧呼吸产生酒精，红树莓果酒的原料来自红树莓果，因此主要流程为红树莓果清洗、晾干→打浆、酶解(可破坏细胞壁)→接种酵母、主发酵→过滤、后发酵(得到较为纯净的果酒)，A正确；无关变量是除自变量外会影响实验结果的量，发酵温度和时间属于无关变量，应保持无关变量相同且适宜，B正确；果酒中的花色苷易溶于酒精，来源于红树莓果皮细胞的液泡，果皮细胞无叶绿体，C错误；据图分析，在实验发酵条件下，酵母的最佳接种量为0.2%左右，此时花色苷含量和酒精度均相对较高，D正确。故选C。]
4．C　[酵母菌为真菌，不是细菌，A错误；黑茶发酵过程处于湿热少氧的环境，B错误；黑茶发酵过程是一系列化学反应，涉及多种酶催化，发酵后饮用有利于营养物质的吸收，C正确；黑茶保存要通风忌密闭，通风有助于茶品的自然氧化，同时可适当吸收空气中的水分(水分不能过高，否则容易产生霉变)，加速茶体的湿热氧化过程，也为微生物代谢提供水分和氧气，切忌密封，可用牛皮纸、皮纸等通透性较好的包装材料进行包装储存，D错误。故选C。]
5．A　[利用酵母菌的无氧呼吸可制作米酒，制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；米酒发酵液中冒出的“气泡”既来源于酵母菌无氧呼吸，也来源于酵母菌的有氧呼吸，B错误；酸奶和泡菜的制作利用的微生物是乳酸菌，而乳酸菌是厌氧细菌，因此酸奶和泡菜制作中不需要通氧，要保证乳酸菌的无氧呼吸，C错误；发酵前不能对原料进行灭菌，否则把原料中的发酵菌种都杀死了，D错误。故选A。]
6．D　[一般通过人工诱变和基因工程的方法选育菌种，而杂交育种进行的是有性生殖，不适用，细胞工程一般应用于动物和植物，A错误；生产过程中排出的废弃物中，可能含有重金属等有害物质，需要通过生物净化去除有害物质，才能排入附近农田，B错误；分离单细胞蛋白时，通常采用萃取沉降、离心等方法，C错误；由于连续培养是培养的同种生物，因此在培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌，D正确。故选D。]
7．A　[刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌降解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此鉴定该细菌是否为纤维素分解菌，可在培养基中加入刚果红试剂，A错误；纤维素的组成元素为C、H、O，可以为产氢细菌提供碳源，B正确；温度、pH会影响酶活性，底物作为发酵的原料，因此底物浓度、温度、pH等是影响发酵产氢量的重要因素，C正确；与传统农业相比，发酵制氢技术通过将秸秆中的含碳有机物转换成有机酸等工业原料，减少了CO2的排放量，又获得了新能源，D正确。故选A。]
8．B　[红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量，B正确；装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢，C错误；如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。故选B。]
9．(1)增加培养液中的氧含量(或增加溶解氧或使空气和发酵液充分混合)　使菌种和培养液混匀(或提高原料利用率)
(2)唯一碳源　稀释涂布平板　2.2×108　小　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　防止因培养时间不足而导致遗漏菌落
(3)因失水过多而死亡　酶变性失活
(4)氧气(O2或溶解氧)　发酵罐内发酵
(5)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
10．ACD　[乳酸菌属于厌氧细菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，因此不能开盖放气，A错误；制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时为了防止发酵过程中发酵液溢出，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，以保证乳酸菌进行无氧呼吸，B正确；醋酸菌为好氧细菌，且发酵温度高于果酒的发酵温度，因此制作好葡萄酒后，除通入无菌空气，还需要适当提高发酵的温度，C错误；果醋发酵时温度宜控制在30～35 ℃，D错误。故选ACD。]
11．ACD　[赤霉素能促进种子的萌发，据此可推测若用赤霉素处理大麦，可诱导α­淀粉酶相关基因的表达，促进α­淀粉酶的合成，进而使大麦种子无须发芽就能产生α­淀粉酶，A正确；焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，并没有进行灭菌，B错误；糖浆经蒸煮、冷却后再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，D正确。故选ACD。]
12．BD　[该体系所用的酿酒酵母属于消费者，A错误；不同的微生物代谢产物不同，因此更换发酵使用的微生物能合成油脂、制造色素、生产药物等，B正确；酵母菌的生长受温度和pH的影响，因此该体系生产葡萄糖和油脂效率的高低受温度和pH等影响，C错误；该体系在室内利用CO2合成葡萄糖和油脂，因此该体系不受季节、地域、气候的影响，还可推进“碳中和”，D正确。故选BD。]
13．(1)高压蒸汽灭菌　保证培养基处于溶化状态(在凝固之前接种且不致将培养物烫死)
(2)尽量使样品中的微生物细胞分散　转动培养皿
(3)一个菌落代表一个活菌　小　27 100
(4)抗生素　离心　(5)酵母菌　③