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2025江苏版新教材生物学高考第一轮
第5部分 生物技术与工程
专题20 发酵工程
五年高考
考点1 传统发酵技术的应用
1.(2022江苏,16,3分)(多选)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 ℃
2.(2021江苏,14,2分)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
3.(2020江苏,18,2分)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( )
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
4.(2019江苏,9,2分)下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B.家庭制作果酒、果醋和腐乳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.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
5.(2023山东,12,2分)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
6.(2021湖北,3,2分)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是 ( )
A.泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
7.(新思维)(2021全国乙,37,15分)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和 。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于 (填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 (填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 (答出1点即可)。
考点2 微生物的培养技术及应用
8.(新思维)(2023江苏,7,2分)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是( )
A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B.通常细菌的生长速度比酵母菌快,菌落比酵母菌落大
C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定
9.(2022江苏,3,2分)下列是某同学分离产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌株
10.(2021江苏,18,3分)(多选)为提高一株石油降解菌的净化能力,将菌涂布于石油为唯一碳源的固体培养基上, 以致死率为90%的辐照剂量诱变处理。下列叙述不合理的是( )
A.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
B.涂布用的菌浓度应控制在30~300个/mL
C.需通过预实验考察辐照时间对存活率的影响,以确定最佳诱变时间
D.挑取培养基上长出的较大单菌落,纯化后进行降解效率分析
11.(2020江苏,19,2分)为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
12.(2019江苏,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是( )
A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染
D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
13.(2019江苏,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是( )
A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养
B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
14.(2023山东,15,2分)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
15.(2023广东,10,2分)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
16.(2023浙江1月选考,19,2分)某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌,进行了如下实验:取泡菜汁样品,划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基,经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是( )
A.培养基需偏碱性
B.泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
C.需在无氧条件下培养
D.分离得到的微生物均为乳酸菌
17.(2023河北,12,2分)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A.从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B.平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C.对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D.检测目的菌株对消化道环境的耐受力
18.(新点透)(2022湖北,14,2分)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该生产过程中,一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
19.(2021山东,14,2分)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
20.(新情境)(2020江苏,31,8分)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号 ① ② ③ ④
物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器
灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧
(2)称取1.0 g某土壤样品,转入99 mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行 育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由是 。
考点3 发酵工程及其应用
21.(新点透)(2023江苏,16,3分)(多选)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( )
A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
22.(2023河北,18,3分)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B.发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C.向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D.发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
23.(2022湖南,21,15分)黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是 ,工艺b是 (填“消毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是 。
(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂,根据颜色变化,可以初步鉴定分解尿素的细菌。
(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测 是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是 。
(4)某公司开发了一种新的黄酒产品,发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路 。
三年模拟
限时拔高练
一、单项选择题
1.(2024届南通期中,9)下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述,正确的是( )
A.参与果酒、果醋发酵的微生物都是真核生物
B.果酒、果醋发酵过程中都需要不断通入空气
C.控制好温度和酸碱度既有利于目的菌的繁殖,又可抑制杂菌的生长
D.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
2.(2024届南京六校联合体调研,10)无菌技术是获得纯净微生物培养物的关键。下列相关叙述正确的是( )
A.实验过程中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,70%的酒精用来灭菌效果最好
C.试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
D.不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
3.(2024届镇江质检,8)《齐民要术》在记叙酿酒方法时指出蒸软的米要“舒(摊开)使极冷,然后纳之(下酿瓮中去)”,酿酒完成的标志是“味足沸定”。下列相关叙述错误的是( )
A.“舒使极冷,然后纳之”可避免高温杀死发酵所需的菌种
B.酿酒时,向酿瓮中持续通入足量空气有利于缩短发酵时间
C.“沸定”说明大部分菌种不再进行细胞呼吸释放CO2,发酵完成
D.酿酒时糖未耗尽,酵母菌发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
4.(2023苏北七市二模,12)如图是啤酒生产的主发酵阶段工艺流程,相关叙述错误的是( )
A.过程a的目的是获得大量的淀粉酶,过程b温度不宜过高
B.过程d的主要目的是为酵母菌发酵提供可溶性糖
C.过程f是发酵工程的中心环节,需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D.过程g通常采用高温蒸煮法进行消毒
5.(2023扬州三模,10)下列有关发酵工程应用的描述,正确的是( )
A.酱油的制作以大麦为主要原料,利用黑曲霉将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B.啤酒发酵过程中酵母菌繁殖在主发酵阶段完成,糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
C.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,这是一种化学防治
D.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,动物食用后还能提高免疫力
6.(2023南京二模,12)下列有关微生物的培养与应用的叙述,错误的是( )
A.湿热灭菌后倒的平板和接种后的平板均需倒置
B.将未接种的平板培养并观察有无菌落,以判断培养基灭菌是否合格
C.同一稀释度下至少要涂布三个平板,待菌落数稳定后计数
D.鉴定纤维素分解菌时,在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红则能初步鉴定
7.(2023盐城全真模拟,13)如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,已知所用培养基为“米曲汁乙醇碳酸钙培养基”——米曲汁1 000 mL、CaCO310 g、95%乙醇30 mL(灭菌后加入),在该培养基上,醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列有关说法正确的是( )
A.图中器具、培养基都可用干热灭菌法灭菌
B.②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型酵母菌
C.①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/mL
D.分离、计数的培养基需要用平板划线法至少制备3个
8.(新点透)(2024届南京零模,6)细菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素进行治疗。当细菌出现耐药性时,疗效下降。金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一。A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎。为选出最佳疗效的抗生素,研究者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列相关叙述不正确的是( )
A.对实验使用的培养皿进行灭菌,可以采用干热灭菌的方法
B.用一定稀释倍数的菌液涂布在不含抗生素的培养基上可获得SAU均匀分布的平板
C.该实验表明,临床上疗效最佳的是抗生素D
D.滤纸片b周围抑菌圈中出现一菌落,可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变
9.(2024届泰州中学质检一,12)用高盐稀态发酵法酿造的酱油风味独特、具有复杂香气,其生产工艺流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.利用产生蛋白酶的黑曲霉,可将蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸
B.发酵阶段加入酵母菌、乳酸菌等主要用于控制米曲霉的种群密度
C.制醪阶段提高冷冻盐水浓度,可降低杂菌污染概率,缩短发酵周期
D.灭菌阶段常采用高压蒸汽法灭菌以保证酱油的品质和风味
二、多项选择题
10.(2024届扬州期初模拟,19)如表为某培养基的配方,有关叙述不正确的是( )
成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 伊红— 亚甲蓝 琼脂 蒸馏水
含量 10 g 10 g 2 g 0.46 g 适量 1 000 mL
A.能在此培养基上生长的只有大肠杆菌
B.培养基中葡萄糖作为碳源,牛肉膏可以作为碳源和氮源
C.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
D.从物理性质看该培养基属于固体培养基,从用途看该培养基属于选择培养基
考法综合练
1.(新教材)(2024届淮安、南通部分学校期中,12)刺梨富含超氧化歧化酶和大量的维生素C、花青素等,是制作果酒和果醋的优质原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.发酵过程Ⅰ的温度比发酵过程Ⅱ高
B.图示发酵过程中发酵液pH先升高后降低
C.发酵过程Ⅱ需要消耗氧气并产生大量CO2
D.发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节
2.(新情境)(2023南通三模,14)科研人员将桤叶唐棣和蓝莓混合制作果醋,主要流程:桤叶唐棣、蓝莓→清洗破碎→酶解→过滤→混合汁→成分调整→灭菌→酒精发酵→酒液→醋酸发酵→过滤→陈酿→澄清→消毒→成品。如图分别表示初始糖度对酒精发酵的影响和醋酸菌接种量对总酸的影响,相关叙述正确的是( )
A.酶解过程主要加入的是胰蛋白酶,有利于细胞膜的破裂提高出汁率
B.酒精发酵和醋酸发酵过程的温度设置不同,其他发酵条件均相同
C.初始糖度越高,为酵母菌提供的营养越多,越有利于酒精发酵
D.醋酸菌接种量过大,生长繁殖消耗过多营养物质导致产酸量降低
3.(热点透)(2023江苏考前适应,19)(多选)塑料(聚乙烯)在自然界中很难降解,俗称“白色污染”,北京航空航天大学杨军教授偶然发现装米的塑料袋上有许多孔洞,还有黄粉虫幼虫和成虫爬出。带着这些疑问,杨军教授对黄粉虫幼虫消化道的微生物进行分离,在幼虫肠道中成功分离出塑料降解菌——微小杆菌YT2。如图是从黄粉虫肠道中分离、纯化目的微生物的过程,下列有关叙述错误的是( )
A.富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨、琼脂等,蛋白胨能提供所需的碳源、氮源和维生素
B.实验室分离塑料降解菌时应在培养基中加入葡萄糖作为碳源
C.将转接至固体斜面培养基上的不同菌落置于4 ℃的冰箱长期保存
D.若杀死微小杆菌YT2,黄粉虫无法消化塑料,推测该菌和黄粉虫幼虫的种间关系是互利共生
第5部分 生物技术与工程
专题20 发酵工程
五年高考
考点1 传统发酵技术的应用
1.(2022江苏,16,3分)(多选)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 ℃
答案 ACD
2.(2021江苏,14,2分)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
D.果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化,溶液灰绿色逐日加深
答案 C
3.(2020江苏,18,2分)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( )
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
答案 B
4.(2019江苏,9,2分)下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )
A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B.家庭制作果酒、果醋和腐乳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.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
答案 B
5.(2023山东,12,2分)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
答案 C
6.(2021湖北,3,2分)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是 ( )
A.泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
答案 B
7.(新思维)(2021全国乙,37,15分)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和 。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于 (填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 (填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 (答出1点即可)。
答案 (1)蛋白质 碳源 (2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧 (3)原核生物 乙醇和CO2 食盐
考点2 微生物的培养技术及应用
8.(新思维)(2023江苏,7,2分)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是( )
A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B.通常细菌的生长速度比酵母菌快,菌落比酵母菌落大
C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定
答案 A
9.(2022江苏,3,2分)下列是某同学分离产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌株
答案 D
10.(2021江苏,18,3分)(多选)为提高一株石油降解菌的净化能力,将菌涂布于石油为唯一碳源的固体培养基上, 以致死率为90%的辐照剂量诱变处理。下列叙述不合理的是( )
A.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
B.涂布用的菌浓度应控制在30~300个/mL
C.需通过预实验考察辐照时间对存活率的影响,以确定最佳诱变时间
D.挑取培养基上长出的较大单菌落,纯化后进行降解效率分析
答案 AB
11.(2020江苏,19,2分)为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
答案 B
12.(2019江苏,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是( )
A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染
D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
答案 A
13.(2019江苏,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是( )
A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养
B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
答案 A
14.(2023山东,15,2分)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
答案 D
15.(2023广东,10,2分)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C. b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
答案 D
16.(2023浙江1月选考,19,2分)某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌,进行了如下实验:取泡菜汁样品,划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基,经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是( )
A.培养基需偏碱性
B.泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
C.需在无氧条件下培养
D.分离得到的微生物均为乳酸菌
答案 C
17.(2023河北,12,2分)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A.从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B.平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C.对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D.检测目的菌株对消化道环境的耐受力
答案 B
18.(新点透)(2022湖北,14,2分)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该生产过程中,一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
答案 A
19.(2021山东,14,2分)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
答案 B
20.(新情境)(2020江苏,31,8分)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是 (填编号)。
编号 ① ② ③ ④
物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器
灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧
(2)称取1.0 g某土壤样品,转入99 mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行 育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由是 。
答案 (1)④ (2)梯度稀释 4.6×105(或460 000) (3)诱变 脂肪(或油脂) 较大 (4)B 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好
考点3 发酵工程及其应用
21.(新点透)(2023江苏,16,3分)(多选)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( )
A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C.醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
答案 ACD
22.(2023河北,18,3分)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B.发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C.向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D.发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
答案 ABC
23.(2022湖南,21,15分)黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是 ,工艺b是 (填“消毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是 。
(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂,根据颜色变化,可以初步鉴定分解尿素的细菌。
(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测 是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是 。
(4)某公司开发了一种新的黄酒产品,发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路 。
答案 (1)酵母菌 消毒 杀死黄酒中的大多微生物,延长保存期 (2)酚红 (3)培养pH 随着培养时间延长,两图形中脲酶活力变化曲线基本一致,而pH维持在6.5左右与pH约从6.5降为4.5相比较而言,酶活力值要高 (4)方案一:配制一种选择培养基,筛选出产生EC降解酶的细菌,从细菌中分离得到EC降解酶,纯化的EC降解酶进行固定化操作后,加入该黄酒中 方案二:配制一种选择培养基,筛选出产生脲酶的细菌,从细菌中分离得到脲酶,纯化的脲酶进行固定化操作后,在黄酒工艺流程的发酵环节中加入
三年模拟
限时拔高练
一、单项选择题
1.(2024届南通期中,9)下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述,正确的是( )
A.参与果酒、果醋发酵的微生物都是真核生物
B.果酒、果醋发酵过程中都需要不断通入空气
C.控制好温度和酸碱度既有利于目的菌的繁殖,又可抑制杂菌的生长
D.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
答案 C
2.(2024届南京六校联合体调研,10)无菌技术是获得纯净微生物培养物的关键。下列相关叙述正确的是( )
A.实验过程中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,70%的酒精用来灭菌效果最好
C.试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
D.不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
答案 C
3.(2024届镇江质检,8)《齐民要术》在记叙酿酒方法时指出蒸软的米要“舒(摊开)使极冷,然后纳之(下酿瓮中去)”,酿酒完成的标志是“味足沸定”。下列相关叙述错误的是( )
A.“舒使极冷,然后纳之”可避免高温杀死发酵所需的菌种
B.酿酒时,向酿瓮中持续通入足量空气有利于缩短发酵时间
C.“沸定”说明大部分菌种不再进行细胞呼吸释放CO2,发酵完成
D.酿酒时糖未耗尽,酵母菌发酵也会停止,原因可能是pH降低和酒精含量增多
答案 B
4.(2023苏北七市二模,12)如图是啤酒生产的主发酵阶段工艺流程,相关叙述错误的是( )
A.过程a的目的是获得大量的淀粉酶,过程b温度不宜过高
B.过程d的主要目的是为酵母菌发酵提供可溶性糖
C.过程f是发酵工程的中心环节,需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D.过程g通常采用高温蒸煮法进行消毒
答案 D
5.(2023扬州三模,10)下列有关发酵工程应用的描述,正确的是( )
A.酱油的制作以大麦为主要原料,利用黑曲霉将原料中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B.啤酒发酵过程中酵母菌繁殖在主发酵阶段完成,糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
C.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,这是一种化学防治
D.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,动物食用后还能提高免疫力
答案 D
6.(2023南京二模,12)下列有关微生物的培养与应用的叙述,错误的是( )
A.湿热灭菌后倒的平板和接种后的平板均需倒置
B.将未接种的平板培养并观察有无菌落,以判断培养基灭菌是否合格
C.同一稀释度下至少要涂布三个平板,待菌落数稳定后计数
D.鉴定纤维素分解菌时,在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红则能初步鉴定
答案 D
7.(2023盐城全真模拟,13)如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种,已知所用培养基为“米曲汁乙醇碳酸钙培养基”——米曲汁1 000 mL、CaCO310 g、95%乙醇30 mL(灭菌后加入),在该培养基上,醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列有关说法正确的是( )
A.图中器具、培养基都可用干热灭菌法灭菌
B.②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型酵母菌
C.①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/mL
D.分离、计数的培养基需要用平板划线法至少制备3个
答案 C
8.(新点透)(2024届南京零模,6)细菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素进行治疗。当细菌出现耐药性时,疗效下降。金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一。A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎。为选出最佳疗效的抗生素,研究者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列相关叙述不正确的是( )
A.对实验使用的培养皿进行灭菌,可以采用干热灭菌的方法
B.用一定稀释倍数的菌液涂布在不含抗生素的培养基上可获得SAU均匀分布的平板
C.该实验表明,临床上疗效最佳的是抗生素D
D.滤纸片b周围抑菌圈中出现一菌落,可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变
答案 C
9.(2024届泰州中学质检一,12)用高盐稀态发酵法酿造的酱油风味独特、具有复杂香气,其生产工艺流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.利用产生蛋白酶的黑曲霉,可将蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸
B.发酵阶段加入酵母菌、乳酸菌等主要用于控制米曲霉的种群密度
C.制醪阶段提高冷冻盐水浓度,可降低杂菌污染概率,缩短发酵周期
D.灭菌阶段常采用高压蒸汽法灭菌以保证酱油的品质和风味
答案 A
二、多项选择题
10.(2024届扬州期初模拟,19)如表为某培养基的配方,有关叙述不正确的是( )
成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 伊红— 亚甲蓝 琼脂 蒸馏水
含量 10 g 10 g 2 g 0.46 g 适量 1 000 mL
A.能在此培养基上生长的只有大肠杆菌
B.培养基中葡萄糖作为碳源,牛肉膏可以作为碳源和氮源
C.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
D.从物理性质看该培养基属于固体培养基,从用途看该培养基属于选择培养基
答案 ACD
考法综合练
1.(新教材)(2024届淮安、南通部分学校期中,12)刺梨富含超氧化歧化酶和大量的维生素C、花青素等,是制作果酒和果醋的优质原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.发酵过程Ⅰ的温度比发酵过程Ⅱ高
B.图示发酵过程中发酵液pH先升高后降低
C.发酵过程Ⅱ需要消耗氧气并产生大量CO2
D.发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节
答案 D
2.(新情境)(2023南通三模,14)科研人员将桤叶唐棣和蓝莓混合制作果醋,主要流程:桤叶唐棣、蓝莓→清洗破碎→酶解→过滤→混合汁→成分调整→灭菌→酒精发酵→酒液→醋酸发酵→过滤→陈酿→澄清→消毒→成品。如图分别表示初始糖度对酒精发酵的影响和醋酸菌接种量对总酸的影响,相关叙述正确的是( )
A.酶解过程主要加入的是胰蛋白酶,有利于细胞膜的破裂提高出汁率
B.酒精发酵和醋酸发酵过程的温度设置不同,其他发酵条件均相同
C.初始糖度越高,为酵母菌提供的营养越多,越有利于酒精发酵
D.醋酸菌接种量过大,生长繁殖消耗过多营养物质导致产酸量降低
答案 D
3.(热点透)(2023江苏考前适应,19)(多选)塑料(聚乙烯)在自然界中很难降解,俗称“白色污染”,北京航空航天大学杨军教授偶然发现装米的塑料袋上有许多孔洞,还有黄粉虫幼虫和成虫爬出。带着这些疑问,杨军教授对黄粉虫幼虫消化道的微生物进行分离,在幼虫肠道中成功分离出塑料降解菌——微小杆菌YT2。如图是从黄粉虫肠道中分离、纯化目的微生物的过程,下列有关叙述错误的是( )
A.富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨、琼脂等,蛋白胨能提供所需的碳源、氮源和维生素
B.实验室分离塑料降解菌时应在培养基中加入葡萄糖作为碳源
C.将转接至固体斜面培养基上的不同菌落置于4 ℃的冰箱长期保存
D.若杀死微小杆菌YT2,黄粉虫无法消化塑料,推测该菌和黄粉虫幼虫的种间关系是互利共生
答案 ABC
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