新高考适用2024版高考生物一轮总复习练案34选择性必修3生物与技术第十单元生物技术与工程第1讲传统发酵技术的应用发酵工程及其应用

练案[34]　选择性必修3　第十单元　生物技术与工程

第1讲　传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用

A组

一、选择题

1．(2020·山东卷)我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是( C )

A．“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快

B．“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的

C．“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施

D．“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡

解析：长期干燥的酒曲中微生物处于休眠状态，可长时间保存，使用前使其活化，可加快微生物的代谢，A正确；“鱼眼汤”说明酒曲中的微生物进行细胞呼吸产生了二氧化碳，B正确；“净淘米”是为了去除杂质，而“蒸熟”是为了消除杂菌对酿酒过程的影响，C错误；若将酒曲放入刚刚蒸好的米中，则过高的温度会导致酒曲中的微生物死亡，而“舒令极冷”可防止此问题的发生，D正确。

2．红酸汤是凯里地区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( B )

→→→→

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

解析：红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；装坛时不装满的目的是防止发酵后液体外溢，C错误；如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。

3．我国制作泡菜历史悠久。《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口覆一盖，浸于水中，……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水，用花椒和盐煮沸，加烧酒少许。……。如有霉花，加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换，勿令其干。”下列说法不正确的是( D )

A．“坛口覆一盖，浸于水中”有利于保持坛内的无氧环境

B．“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的之一是消毒杀菌

C．“霉花”主要由酵母菌增殖形成，酵母菌往往来自蔬菜

D．“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内适宜湿度

解析：“坛口覆一盖，浸于水中”目的是阻止空气进入坛内，有利于保持坛内的无氧环境，A项正确；“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的包括提升泡菜味道、赶出水中氧气和消毒杀菌防止杂菌污染，B项正确；“霉花”指泡菜的白膜，主要是由蔬菜表面带有的酵母菌增殖形成的，C项正确；“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”的目的是阻止空气进入，保持坛内的无氧环境，D项错误。

4．人们利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史，源远流长。下列关于在果酒、果醋制作过程中的操作和菌种的描述不正确的是( A )

A．果酒制作中，先将葡萄去掉枝梗，再对葡萄进行冲洗以防止杂菌污染

B．果酒制成后，加入醋曲适当提高温度，并不断通入无菌空气即可生产果醋

C．发酵条件不当果酒可能变酸，在变酸的酒的表面形成菌膜是醋酸菌大量繁殖而形成的

D．在果汁中加入人工培养的酵母菌可以提高果酒的品质并更好地抑制其他微生物的生长

5．(2023·广东惠州调研)下列关于发酵工程应用的说法，正确的是( C )

A．食品添加剂由于可以增加食品营养，改善食品的色、香、味，还可以延长保存期，使用时应尽量多添加

B．加酶洗衣粉使用时用沸水洗涤效果最好

C．在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后能提高免疫力

D．与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点

解析：食品添加剂过量使用会对人体健康造成影响，甚至危及生命，不能过量使用，A错误；加酶洗衣粉中酶制剂在最适温度下活性最高，沸水条件使酶失活，洗涤效果较差，B错误；与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、无污染、见效慢的特点，D错误。

6．(2022·泰州市高三上学期期中)泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是( D )

A．初期由于含有氧气且pH较高，坛内存在其他微生物的生长

B．中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，乳酸菌成为优势种

C．后期由于乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止

D．整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加，故泡菜要尽早食用

解析：初期由于含有氧气且pH较高，坛内主要以不抗酸的大肠杆菌、酵母菌、霉菌等较为活跃，A项正确；中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的生长受到抑制，乳酸菌成为优势种，B项正确；发酵后期，乳酸含量继续增加，过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止，C项正确；泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量先逐渐增加，后逐渐下降，D项错误。

二、非选择题

7．γ氨基丁酸(GABA)是具有降血压、抗焦虑等功能的水溶性氨基酸。科研人员通过实验研究了白方腐乳在前发酵、盐腌和后发酵过程中GABA的含量变化，为寻找生产富含GABA腐乳的工艺奠定基础。实验步骤如下：①豆腐白坯表面接种毛霉孢子后，在适宜的温度和湿度下培养48 h，获得毛坯。②将毛坯分层整齐地摆放在瓶中，盐腌5 d。③腌制后加入卤汤，置于28 ℃恒温箱中后发酵90 d。④分别采集各时段的腐乳坯样品，测定GABA含量，结果如图。请分析并回答问题：

(1)毛霉生长的适宜温度为15～18 ℃。

(2)前发酵过程中，毛坯的GABA含量发生明显变化的原因是毛霉产生的蛋白酶促进蛋白质水解产生GABA。

(3)后发酵所加的卤汤中，具有抑菌防腐和调味的成分主要有香辛料和料酒。此过程中，GABA含量再次增加的主要原因是蛋白酶继续发挥作用，后发酵60天后的白方腐乳出厂销售比较适宜。

解析：(1)毛霉生长的适宜温度为15～18 ℃。(2)据图中柱状图可知，前发酵过程中，毛坯的GABA含量明显升高，原因是毛霉产生的蛋白酶促进蛋白质水解产生GABA。(3)后发酵所加的卤汤中，具有抑菌防腐和调味的成分主要有香辛料和料酒。后发酵过程中，GABA含量再次增加的原因是毛霉产生的蛋白酶继续发挥作用，由曲线图可知，后发酵60 d后的白方腐乳出厂销售比较适宜。

B组

一、选择题

1．(2020·江苏卷)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是( B )

A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁

B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁

C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气

D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵

解析：选择新鲜的葡萄洗1到2次，除去枝梗后榨汁，A正确；葡萄汁不能装满，需装至玻璃瓶的2/3空间，B错误；酒精发酵期间会产生二氧化碳，故需适时拧松瓶盖，防止发酵瓶爆裂，C正确；醋酸菌是好氧菌，故醋酸发酵时应去除瓶盖，加一层纱布，D正确。

2．(2023·辽宁六校联考)下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有( C )

①用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养

②用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取

③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身

④啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成

⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉

⑥生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性

⑦利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长

A．2项　 B．3项　

C．4项　 D．5项

解析：诱变育种和基因工程等方法都属于可遗传变异，能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种，并进行扩大培养，①正确；单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，②错误；发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，③正确；啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，因此酒精的产生积累主要在主发酵阶段，④错误；利用高产黑曲霉生产柠檬酸，⑤正确；谷氨酸是由谷氨酸棒状杆菌生产的，谷氨酸棒状杆菌在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，⑥正确；根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，⑦错误，综上，C正确。

3．(2023·滨州高三模拟)《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程：以糯米或粳米等蒸熟，“酿瓮中七日……入甑蒸令汽上，用器承取滴露”，“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列说法正确的是( D )

A．为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”应装满后密封

B．“糯米或粳米”中所含物质只能为微生物提供碳源和氮源

C．在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的

D．发酵过程中密封不严，醋酸菌将酒精转化为乙酸使酒“酸坏”

解析：酿酒时，“瓮”应装2/3的糯米或粳米，剩余1/3空间内的氧气，有利于酵母菌的快速增殖，A项错误；“糯米或粳米”作为酵母菌的培养基，为其提供了碳源、氮源、水和无机盐，B项错误；酵母菌先进行有氧呼吸产生CO2和H2O，再进行无氧呼吸产生CO2和酒精，不能同时产生水和酒精，C项错误；发酵过程中密封不严，能够导致醋酸菌的污染，同时醋酸菌在氧气的作用下，会将酒精转化为乙酸，从而使酒“酸坏”，D项正确。

4．某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37 ℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是( C )

A．这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等

B．“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种

C．从实验结果来看，洗手后的操作不会污染培养基

D．培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的

解析：为了避免杂菌污染，这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等，A正确；“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种，B正确；从实验结果看，贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少，说明洗手后的操作也会导致培养基污染，C错误；培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的，D正确。

5．下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是( B )

A．利用乳酸菌制作泡菜过程中，先通气培养，后密封发酵

B．家庭制作果酒、果醋通常都不是纯种发酵

C．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反

D．酵母菌中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器——核糖体

解析：乳酸菌是厌氧菌，利用乳酸菌制作泡菜过程中，一直要密封发酵，A项错误；果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中产生二氧化碳，发酵液pH也逐渐降低，C项错误；酵母菌属于真核生物，除核糖体外，还存在高尔基体，内质网等与蛋白质合成有关的细胞器，D项错误。

6．啤酒是以麦芽汁为原料，经酿酒酵母发酵制得。传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25～30 cm厚的气泡层(泡盖)，然后停止通气，进入静止发酵阶段。一段时间后可得啤酒。下列说法错误的是( D )

A．用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α－淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量

B．静止发酵阶段酵母菌主要进行无氧呼吸

C．泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2，能将麦芽汁与空气隔绝

D．麦芽汁仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水

解析：赤霉素能促进种子萌发，制作麦芽汁之前用含有赤霉素的溶液浸泡大麦种子，可以有效促进α－淀粉酶合成，将淀粉水解为麦芽糖，进而增加麦芽汁中可发酵糖的含量，A项正确；麦芽汁不仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水，还能提供氮源、无机盐，D项错误。

二、非选择题

7．(2023·山东高三模拟)泡菜制作中乳酸菌对其品质起着决定性的作用，而其他杂菌(如肠杆菌等)会破坏泡菜的品质，产生的毒素和亚硝酸盐等会危害人体的健康。在发酵过程中可添加食盐、姜片、大蒜等辅料，并增大乳酸菌的含量。发酵容器采用洁净的500 mL三角瓶，用医用纱布包裹药棉做成塞子，加入用无菌水洗干净的140 g切好的白菜和煮沸后冷却的质量浓度为9.33 g/L的盐水，做5组平行实验，再分别加入质量浓度为18.67 g/L、28.00 g/L、37.33 g/L的食盐水和蒜水质量比为23.33 g/L、37.33 g/L的大蒜；5组实验各加入300 mL的无菌水，塞上棉塞(以上操作在无菌的超净台上进行)，放入干燥器中用真空泵抽气，在20 ℃恒温箱中厌氧发酵。每天定时抽样检测发酵蔬菜中的亚硝酸盐含量、杂菌总数、乳酸菌数、pH和肠杆菌数。

(1)亚硝酸盐、杂菌总数的测定

定期抽样用稀释涂布平板法进行接种，并置于37 ℃培养箱中有氧培养48 h后计数(图2)。根据图1与图2的检测结果，描述加盐与加蒜对发酵过程影响的不同：用食盐处理泡菜的亚硝酸盐含量和杂菌总数出现峰值的时间比用蒜处理提前；用蒜处理泡菜的亚硝酸盐含量和杂菌总数的峰值比用食盐处理的小。

(2)乳酸菌数、pH、肠杆菌数的测定

①结合图1、2、3分析，亚硝酸盐主要是由杂菌产生的。

②据图3、4、5分析，肠杆菌数量变化的原因是随着乳酸菌逐渐增多，产生的有机酸(或乳酸)也增多，溶液的pH就会越来越小，对肠杆菌生长抑制作用越来越明显。

解析：(2)①分析图1和图2发现，随着发酵时间延长，发酵液中亚硝酸盐含量变化趋势和杂菌总数变化趋势相同，都是先增多后减少，而图3显示，随着发酵时间延长，发酵液中乳酸菌数目逐渐增多，由此可推知，亚硝酸盐主要是由杂菌产生的。②随着发酵时间延长，图3中乳酸菌数目逐渐增多，图4中发酵液的pH逐渐下降，图5中发酵液中肠杆菌数目逐渐减少，因此可推知，肠杆菌数量变化的原因。