【配套新教材】2023届高考生物学二轮复习 专项练（7）发酵工程

这是一份【配套新教材】2023届高考生物学二轮复习 专项练（7）发酵工程，共11页。试卷主要包含了家庭制作百香果果酒的过程如下，山东酱豆的制作要经过两次发酵等内容，欢迎下载使用。
1.微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。下列关于传统发酵技术的说法中，正确的是( )
A.果酒发酵过程温度控制在30℃，果醋发酵过程温度控制在20℃
B.制作果醋需要醋酸菌，它是一种严格厌氧的微生物，可将葡萄中的糖分解为醋酸
C.多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等
D.制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物，可以通过无氧呼吸产生乳酸和二氧化碳
2.家庭制作百香果果酒的过程如下：将准备好的新鲜百香果从中间切开，用干净的小勺取出果肉 放入已消毒的玻璃容器中，加入适量冰糖，拌匀，倒入米酒后密封容器口，放在适宜温度下让其 然发酵。下列说法错误的是( )
A.家庭制作百香果果酒的菌种主要来源于米酒中的酵母菌
B.果酒发酵的最适温度应该低于果醋发酵的最适温度
C.玻璃容器中发酵液呈酸性，且酒精浓度较高，杂菌难以生存
D.将醋酸菌菌种放入果酒瓶中并密封容器口可制作成百香果果醋
3.山东酱豆的制作要经过两次发酵。第一阶段以大豆为主要原料，利用毛霉、曲霉或细菌的作用，分解大豆蛋白质。第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主，进行乳酸发酵。下列叙述正确的是( )
A.第一阶段在空气中发酵时保湿，有利于霉菌的菌丝生长
B.第二阶段定期通入空气有利于乳酸菌活动
C.毛霉、曲霉产生的蛋白酶能促进大豆蛋白质、脂肪分解，可以丰富营养成分
D.乳酸发酵能促进蔬菜中纤维素水解，损失了营养
4.下列中学实验中有关NaCl使用的叙述，正确的是( )
A.腐乳制作时，每层用NaCl量相同，瓶口适量多加一些
B.制作泡菜时，加入NaCl的目的是抑制细菌生长
C.牛肉膏蛋白胨培养基中，加入高浓度NaCl可用于筛选耐盐细菌
D.用刚果红染色剂筛选纤维素分解菌时，加入的NaCl可促进菌落显色
5.泡菜古称葅，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。它是一种在低浓度食盐液中泡制的蔬菜乳酸发酵加工品。其制作流程如下：鲜菜→整理→洗涤→切分→晾干明水→入坛→加盐水泡制→密闭发酵→成品。老坛酸菜包里的酸菜则是从外面收购的“土坑酸菜”。下列叙述正确的是( )
A.泡菜主要是靠盐的渗透压来抑制腐败微生物的生长和繁殖
B.腌制时间过短和制作过程污染严重等会使土坑酸菜易腐烂变质
C.泡菜之盐水加热煮沸后应立即加入陈泡菜液以防止杂菌污染
D.制作泡菜时要选择新鲜的原料，且为创设无氧环境泡菜坛要装满
6.棉花全株含有对动物生长繁殖存在潜在危害的有毒物质-棉酚，限制了以棉花秸秆为原料来生产青贮饲料。研究人员试图以棉花田的土壤为分离基质，筛选出高效分解棉酚的菌株。下列相关叙述错误的是( )
A.棉酚分解菌可利用培养基中的棉酚是因为能合成相应的酶
B.筛选过程中所用的培养基应该以棉酚为唯一的营养物质
C.稀释涂布平板法或平板划线法均可用来分离纯化棉酚分解菌
D.实验过程中除做好消毒、灭菌工作外，还要避免环境中微生物污染
7.纸片扩散法药物敏感试验是在涂有细菌的琼脂平板培养基上按照一定要求贴浸有不同种类抗生素的纸片，培养一段时间后测量抑菌圈大小，从而得出受试菌株药物敏感性的结论。某次实验结果如图，下列有关叙述错误的是( )
A.培养基中营养物质除氮源外还有碳源、水和无机盐
B.在图示固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法
C.形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感
D.不同抗生素在平板上的扩散速率会影响抑菌圈的大小
8.灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
9.培养基是微生物生长、分离、鉴别的营养基础,下列有关培养基的描述正确的是( )
A.微生物培养基的配方中,必须包含的成分有碳源、氮源、水和无机盐
B.培养基的各成分溶化后都要进行灭菌操作,灭菌常用的方法是干热灭菌法
C.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
D.以尿素为唯一氮源的选择培养基中加入酚红指示剂,可初步鉴定是否为尿素分解菌
10.某同学要分离纯化某种大豆根瘤菌，通过查阅资料，配制了含有如下成分的培养基。下列有关叙述错误的是( )
A.该培养基不需要添加氮源，但缺少碳源，无法达到筛选目的
B.该培养基还需要添加琼脂，以便于获得目的菌种的单菌落
C.培养基灭菌后待冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板
D.配制好的培养基调节好pH后，再放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌
11.利用微生物分解纤维素对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要意义。某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够分解纤维素的微生物。下列叙述错误的是( )
A.选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长，抑制其他微生物的生长
B.振荡培养可以增加溶解氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用
C.鉴别培养基上涂布接种时，将1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀
D.加入刚果红的鉴别培养基上出现透明圈的菌落，可能是能够分解纤维素的微生物
12.幽门螺杆菌(能分泌脲酶) 感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素，严重者则发展为胃癌。我国的共餐制是导致幽门螺杆菌高发的重要原因。在患者体内采集样本并制成菌液后进行培养下列叙述正确的是( )
A.对幽门螺杆菌进行分离和计数可采用平板划线法进行接种
B.若空白对照组长出了菌落，则应将实验组的菌落数减去空白对照组的菌落数
C.幽门螺杆菌可能通过分解尿素产生氨以适应胃部的酸性环境
D.分离纯化幽门螺杆菌时应使用以铵盐为唯一氮源的选择培养基
13.黑茶具有降血压、降血糖、降血脂等功效,黑茶功效突出的原因在于其含有一种真菌——冠突散囊菌。下列有关从土壤中分离冠突散囊菌的叙述错误的是( )
A. 实验中为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行
B. 除了第一次划线需将接种环灼烧灭菌外,后续不用灼烧即可进行划线
C. 用稀释涂布平板法对冠突散囊菌计数时,统计的菌落数往往会比实际值偏低
D. 因土壤中各类微生物的数量不同,故分离冠突散囊菌与分离细菌所用稀释液的稀释倍数不同
14.养殖业中常用的土霉素（一种抗生素）在畜禽类粪便和污水中的残留量较高。科研人员欲筛选一种能高效降解土霉素的菌株，以解决养殖业废弃物中土霉素含量超标问题。下列叙述错误的是( )
A.制备培养基时应先灭菌后定容再倒平板
B.筛选时随转接次数的增加，土霉素的用量也应逐步增加
C.利用稀释涂布平板法测得的高效降解土霉素菌株的密度较实际值低
D.计数时平板上菌落过于密集，应该进一步提高稀释的倍数
15.发酵工程广泛应用于农业、食品工业、医药工业等工业生产。下列关于发酵工程的叙述错误的是( )
A.发酵工程的形成离不开微生物纯培养技术的建立及发酵罐等设备的成功设计
B.筛选出高产柠檬酸的黑曲霉菌种后可直接接种到发酵罐中进行发酵生产
C.若培养基或发酵设备灭菌不彻底，则可能造成青霉素发酵的产量降低
D.发酵工程生产的单细胞蛋白含有糖类、脂质等多种化合物，可作为家畜的优质饲料
16.使用图的发酵罐进行啤酒的现代化工业发酵。下列相关叙述错误的是( )
A.啤酒酵母在接入发酵罐前需要对其进行扩大培养
B.通过pH检测装置检测发酵液pH可监测发酵进程
C.发酵中期需使用叶轮搅拌发酵液以增加发酵液中的溶解氧
D.夏季高温时，可使用冷却水对罐体进行降温处理以免发酵失败
17.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0.1ml，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___，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60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d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60g/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_____。
18.研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中，中国科学家采集了某海域 1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
（1）研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养，除了稀释涂布平板法，还可采用________________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________________为碳源时生长状况最好。
（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是________________（答1点即可）。
（3）藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是________________。
（4）深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有________________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：果酒发酵过程温度控制在18-25℃，果醋发酵过程温度控制在30℃，A错误；制作果醋需要醋酸菌，它是一种好氧的微生物，可将葡萄中的糖（或乙醇）分解为醋酸，B错误；多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等，其中起主要作用的是毛霉，C正确；制作泡菜利用的乳酸菌是一种厌氧微生物，可以通过无氧呼吸产生乳酸，乳酸菌的无氧呼吸不会产生二氧化碳，D错误。
2.答案：D
解析：A、根据题干信息可知，在制作果酒时倒入了米酒，所以家庭制作百香果果酒的菌种主要来源于米酒中的酵母菌，A正确； B、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18℃~25℃，而醋酸菌的最适生长温度为30~35℃，故果酒发酵的最适温度要低于果醋发酵的最适温度，B正确； C、酒精发酵的产物是酒精和CO2，会导致发酵液呈酸性，且酒精浓度较高，杂菌难以在这种环境中生存，C正确； D、醋酸菌为好氧型细菌，将醋酸菌菌种放入果酒瓶中并通入无菌氧气可制作成百香果果醋，D错误。
故选：D。
3.答案：A
解析：A、第一阶段在空气中利用毛霉、曲霉或细菌的作用，发酵时保湿，有利于霉菌的菌丝生长，A正确；
B、第二阶段定期密封有利于乳酸菌活动，B错误；
C、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸，C错误；
D、乳酸发酵能促进蔬菜中纤维素水解，有利于人们食用后消化吸收，没有损失营养，D错误。
故选A。
4.答案：C
解析：由于越接近瓶口，微生物污染越重，故豆腐加盐时，越近瓶口处盐用量越多；制作泡菜时，用煮沸过的质量分数为10%的NaCl溶液的作用是调味和抑制杂菌生长；在牛肉膏蛋白胨培养基中加入高浓度NaCl，其可以抑制多种细菌的生长，但不会影响金黄色葡萄球菌的生长，因此可以用于筛选耐盐的细菌；用刚果红染色剂筛选纤维素分解菌时，染色结束后，倒去刚果红溶液，加入NaCl溶液洗去浮色；故选C。
5.答案：B
解析：泡菜主要是靠乳酸菌的发酵生成大量乳酸而不是靠盐的渗透压来抑制腐败微生物的，A错误；与标准化腌制相比，腌制时间过短、制作过程污染严重、密封不严等是造成土坑酸菜易腐烂变质的原因，B正确；泡菜之盐水加热煮沸冷却后才加入陈泡菜液，否则会使陈泡菜液中的乳酸菌失活，C错误；制作泡菜时要选择新鲜的原料的目的是新鲜蔬菜的亚硝酸盐含量低，泡菜坛只能装八成满，因为在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外；另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜，D错误。
6.答案：B
解析：棉酚分解菌可合成相应的酶，所以能利用培养基中的棉酚，A正确；分离过程中所用的培养基应以棉酚为唯一碳源，不是只有棉酚一种营养物质，B错误；稀释涂布平板法或平板划线法均可用于分离纯化棉酚分解菌，C正确；微生物培养过程中应避免环境中微生物的污染，D正确。
7.答案：C
解析：A、培养基为微生物提供营养，包括碳源（提供碳元素）、氮源、水、无机盐等等，A正确；B、结合图示抑菌圈可知，在图示固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法，B正确；C、形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物不太敏感，导致不能抑制微生物生长，C错误； D、抗生素抑制细菌的生长，不同抗生素在平板上的扩散速率会影响抑菌圈的大小，D正确。故选C。
8.答案：D
解析：A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误； B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误； C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误； D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。
故选：D。
9.答案：D
解析：A、各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，但也不是必须都有这几种成分，如培养固氮菌不需要氮源，A错误;B、不论何种培养基，在各成分溶化后都要进行灭菌操作，灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌，B错误； C、A、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板，C错误;D、结合尿素分解菌的分离原理可知，要分离获得分解尿素的细菌，培养基应以尿素为唯一氮源，在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可初步鉴定尿素分解菌，D正确。
故选D。
10.答案：A
解析：A、根瘤菌为固氮菌，可利用空气中的氮气作为氮源，该培养基缺少氮源，可用于筛选和富集固氮菌，甘露醇可以作为碳源，A错误； B、要形成菌落需要利用固体培养基，微生物实验中通常利用琼脂作为培养基的凝固剂，B正确； C、培养基灭菌后待冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，以防止杂菌污染，C正确D、配制好的培养基应调节好pH后，再放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌，D正确。
故选：A。
11.答案：C
解析：鉴别培养基上涂布接种时，将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀，错误。
12.答案：C
解析：A、对微生物分离和计数应该用稀释涂布平板法，A错误； B、若空白对照组上长出了菌落，说明平板已经被污染，需要重做实验，B错误； C、幽门螺杆菌在脲酶的作用下分解尿素产生氨，使其适应胃部的强酸环境，C正确； D、幽门螺杆菌产生的脲酶可将尿素分解为氨，因此分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，D错误。
故选：C。
13.答案：B
解析：A、实验中为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，A正确；
B、平板划线接种时，每次划线前后都要灼烧接种环，B错误；
C、用稀释涂布法对冠突散囊菌计数时，因细胞重叠，统计的菌落数会比实际值低，C正确；
D、因土壤中各类微生物的数量是不同的，故分离细菌和冠突散囊菌的稀释倍数应该不同，D正确。
故选B。
14.答案：A
解析：A、制备培养基时应先调pH、定容等后再灭菌，灭菌后定容容易导致培养基污染，A错误；B、筛选时随转接次数的增加，获得的菌种降解土霉素的能力逐渐增强，培养基中土霉素的用量应逐步增加，B正确；C、由于当两个或多个菌连在一起时平板上显示的是一个菌落，利用稀释涂布平板法测得的高效降解土霉素菌株的密度较实际值低，C正确；D、计数时平板上菌落过于密集，不方便计数，应该进一步提高稀释的倍数，然后涂布平板，D正确。故选：A。
15.答案：B
解析：科学技术的应用离不开理论的支持和设备等工具的进步，因此发酵工程的形成离不开微生物纯培养技术的建立及发酵罐等设备的成功设计，A正确：筛选出能高产柠檬酸的黑曲霉菌种后还需要进一步扩大化培养才能接种到发酵罐中进行发酵生产，B错误；若培养基或发酵设备灭菌不彻底，则可能被杂菌污染，造成青霉素被分解，产量降低，C正确：发酵工程生产的单细胞蛋白是微生物的细胞，含有糖类、脂质等多种化合物，可作为家畜的优质饲料， D正确。
16.答案：C
解析：发酵中期需要严格的无氧环境，不需要增加发酵液中的溶解氧，C错误。
17.答案：（1）增加培养液中的氧含量(或答增加溶解氧、或答使空气和发酵液充分混合)；使菌种和培养液混匀（或答提高原料利用率）
（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的数目
（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
解析：（1）由图观察可知，该发酵系统是开放式发酵系统，据此推测利用的微生物需要氧气，故发酵装置中搅拌器的作用是增加培养液中的氧含量；使菌种和培养液混匀。
（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唯一碳源，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的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用稀释涂布平板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0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为220÷0.1×105=2.2×108个/ml。用这种方法统计的结果往往较实际值小，这是因为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。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，这样做的目的是防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
18.答案：（1）高压蒸汽灭菌；平板划线；纤维素
（2）某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(合理即可)
（3）拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
（4）耐低温
解析：本题考查微生物的分离和分解者的作用等。
（1）富集培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。微生物分离纯化时的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。由题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数最多，故拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。
（2）深海冷泉中可能存在某些微生物只有利用冷泉中的特有物质才能生存，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来。
（3）拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
（4）深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶应具有耐低温的特性才能高效降解多糖，以满足拟杆菌的正常生命活动。
成分
甘露醇
KH2PO4
MgSO4·7H2O
NaCl
CaSO4·2H2O
浓度（质量分数）
1%
0.02%
0.02%
0.02%
0.01%