（13）发酵工程（有解析）——2025 届高考生物学核心考点小题限时练

（13）发酵工程
——2025 届高考生物学核心考点小题限时练
考试时间：25分钟
满分：40分
一、单项选择题：本题共12小题，每题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.农业生产中使用的除草剂不易被降解，长期使用会导致土壤污染。选取降解除草剂的菌种成为修复除草剂污染土壤的关键，如图为筛选降解除草剂菌种的流程。下列说法错误的是( )
A.样品应选自长期使用除草剂的农田
B.过程Ⅰ接种时总共灼烧接种环6次
C.过程Ⅱ应挑取5号区域的菌落进行接种培养
D.用过程Ⅱ所使用的接种方法统计菌落数时结果偏大
2.消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是( )
A.微生物接种技术的方法都相同，其核心就是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度
B.在100℃下煮沸5～6min属于消毒方法，可杀死绝大多数微生物细胞
C.在灭菌后倒平板前，加入一定量的缓冲液以调节培养基的pH
D.高压蒸汽灭菌，只有当压力表的压力降到一个标准大气压时，才能打开盖子
3.聚乙烯醇（PVA,一种难以降解的大分子有机物）能与碘作用产生蓝绿色复合物,复合物被降解后呈白色,PVA分解菌能够产生PVA酶降解PVA。某实验小组从土壤样品中分离具有降解PVA功能的菌株，大致过程是:①称量土样→②依次等比稀释→③涂布平板→④滴加碘液，挑取需要的单菌落转移至培养液中培养→⑤检测菌株降解PVA的能力→⑥选取优良菌株扩大培养。下列叙述正确的是( )
A.制备以PVA为唯一碳源的培养基时应先灭菌再调pH
B.步骤③中涂布时转动涂布器，使菌液在培养基上涂布均匀
C.步骤④中应挑取白色透明圈直径与菌落直径之比大的菌落进行培养
D.步骤⑥中若要准确计数某一时刻菌液中的活菌，应采用显微镜直接计数法
4.蓝莓果实中含有丰富的营养成分,具有防止脑神经老化、保护视力、强心、抗癌、软化血管、增强人体免疫力等功能。蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源充足条件下蓝莓汁可被醋酸菌直接发酵为蓝莓醋
C.在过程④中,榨出的蓝莓汁需要经过高温灭菌后才能密闭发酵
D.在过程⑤中,酒精可作为醋酸菌的碳源
5.黄酒是中国特产，即墨老酒是黄酒中的珍品，按照“黍米必齐、曲蘖（指发芽的谷粒）必时、水泉必香、陶器必良、湛炽（浸泡和蒸煮）必洁、火剂必得”的古代造酒六法酿制而成。下列叙述错误的是( )
A.“黍米”中所含物质能为微生物提供碳源和能源
B.“曲蘖”中含有酿造黄酒所需的酵母菌，酿酒过程中酵母菌呼吸产生CO2
C.“陶器必良”的目的是防止陶器气密性不够导致黄酒变质
D.“湛炽必洁”的目的是灭菌，确保发酵过程中无杂菌干扰
6.刺梨是云贵川的特有水果，富含超氧化物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Ⅱ需要氧并产生大量CO2
B.图示发酵过程中发酵液pH先升高后降低
C.发酵过程的温度比发酵过程Ⅱ高
D.发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节
7.某同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作，相关叙述正确的是( )
A.新鲜葡萄冲洗、榨汁、灭菌后装入发酵瓶，预留1/3空间
B.酒精发酵期间，开启磁力搅拌器能提高发酵液中的溶解氧
C.醋酸发酵期间，应打开阀a持续通气并适当提高发酵温度
D.发酵期间,发酵液中乙醇含量及pH均先增大后减小
8.下图为滤膜培养法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红—亚甲蓝琼脂平板上培养→统计滤膜上菌落数目。下列叙述错误的是( )
A.取水样前，水龙头需使用酒精棉擦拭消毒后再灼烧灭菌
B.伊红—亚甲蓝可使大肠杆菌菌落呈紫黑色，属于选择培养基
C.采用滤膜法富集水样中的微生物有助于检测
D.若要测定水样中的酵母菌数目应选择孔径更大的滤膜
9.图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列相关叙述中正确的是( )
A.用图甲中的装置制作果酒时，要加入适量的酵母菌，且一直关紧阀门a和阀门b
B.用图甲中的装置制作果醋时，发酵后期阀门a要关闭
C.在缺氧条件下能发生图乙中的①②过程
D.过程③和④都需要O2的参与，且反应场所相同
10.某同学尝试自己制作酸菜，制作时向酸菜坛中加入了一些“陈酸菜水”，用质量百分比为5%的食盐水进行腌制，并在不同的腌制时间测定了酸菜中亚硝酸盐的含量。下列说法错误的是( )
A.泡菜和酸菜都主要是利用乳酸菌制作而成的
B.酸菜“咸而不酸”的原因是食盐加入过多所致
C.制作酸菜时，乳酸会抑制其它微生物生长，故材料和工具可不做消毒处理
D.不同的腌制时间，酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同
11.下列关于发酵工程的认识不科学的是( )
A.发酵工程具有条件温和、产物单一、污染小等特点
B.虽然青霉素是抗生素，但在青霉素生产过程中培养基和发酵设备仍然需要严格灭菌
C.通常所指的发酵条件只包括温度和pH
D.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物,也可以是菌体本身
12.嗜盐单胞菌是一类嗜盐微生物，能够在高pH、高盐和高温等极端条件下生长。聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由微生物利用多种碳源发酵产生的高分子聚酯的总称，它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物可降解性等许多优秀性能。下图为实验室利用嗜盐单胞菌生产PHA的工艺流程，下列说法正确的是( )
A.使用嗜盐单胞菌能够节约淡水资源，还能建立抗杂菌污染的开放式发酵系统
B.实验室用嗜盐单胞菌发酵产生PHA时，需要提供无氧等发酵条件
C.发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可利用微生物来进行发酵
D.可在发酵结束之后，采用过滤和沉淀等方法将PHA从发酵液中分离出来
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错得0分。
13.野生型菌株X能在基本培养基上生长，亮氨酸缺陷型突变株无法含成亮氨酸，只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法（一种类似“盖章”的接种方法，使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落）纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图，1~5为菌落。下列叙述正确的是( )
A.培养基A是基本培养基，培养基B是完全培养基
B.在基本培养基中添加亮氨酸可制成完全培养基
C.可从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养
D.若要影印多个平板,要注意“盖章”的方向不能改变
14.将少量的酵母菌液加入足量的葡萄汁中进行果酒制作，15℃条件下密封保温一段时间之后，检测到反应体系中含有少量的酒精。如对上述实验中某个因子进行改动，实验的结果也会发生相应的变化。下列分析正确的是( )
A.减少酵母菌液的量，则产生等量酒精所需的时间延长
B.适当减少葡萄汁量，则发酵开始后短时间内发酵液中酒精的浓度会降低
C.保温温度提高到28℃，则相同时间后发酵液中酒精浓度较升温前升高
D.连续通入无菌空气，则相同时间后发酵液中酒精浓度较不通气时提高
15.某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒的含有霉菌、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
16.土壤具有微生物生长繁殖所需要的营养物质及相应条件，是微生物良好的生活场所，素有微生物的“天然培养基”之称。下列说法正确的是( )
A.因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物，要按不同的稀释倍数进行分离
B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围不同
C.在统计菌落数目时，为了保证结果准确，一般采用数目较大的平板进行计数
D.显微镜直接计数法的统计结果一般是活菌数和死菌数的总和
答案以及解析
1.答案：D
解析：筛选降解除草剂的菌种，所选样品应来自长期使用除草剂的农田，A说法正确；由题图可知，过程Ⅰ所采用的接种方法为平板划线法，共划了5次线，每次划线之前及最后一次划线之后都要对接种环进行灼烧灭菌，因此该过程总共灼烧接种环6次，B说法正确；平板划线法将菌落逐步稀释分散到培养基表面，因此进行过程Ⅱ时应挑取5号区域的菌落进行接种培养，C说法正确；过程Ⅱ所用的接种方法为稀释涂布平板法，其用于菌落计数时，统计结果往往偏小，因为两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是个菌落，D说法错误。
2.答案：B
解析：A、微生物接种技术的方法各不相同，但核心都是要防止杂菌污染，保证获得纯净的培养物，A错误；
B、在100℃煮沸5～6分钟属于煮沸消毒法，可杀死大部分微生物，B正确；
C、为防止污染，应在灭菌前，加入一定量的缓冲液以调节培养基的pH值，再灭菌，C错误；
D、高压蒸汽灭菌，只有当压力表的压力降到零时，才能打开排气阀，拧松螺栓，打开盖子，D错误。
故选B。
3.答案：C
解析：制备培养基时应先调节pH后灭菌，A错误；涂布时，应转动培养皿，使涂布均匀，B错误；步骤④中，培养基中的PVA被可降解PVA的分解菌降解后，不能与碘作用产生蓝绿色复合物，出现白色透明圈，故透明圈直径与菌落直径之比越大说明菌株降解PVA的能力越强，C正确；显微镜直接计数法不能区分菌体的死活，无法得到准确的活菌数目，D错误。
4.答案：C
解析：A.榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗,然后除去枝梗,以避免除去枝梗时引起蓝莓破损,防止增加被杂菌污染的机会,故A正确;
B.过程③是果醋发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋,故B正确;
C.过程④果酒制作的菌种来源于蓝莓皮上野生的酵母菌,所以蓝莓汁不需经过高温灭菌,故C错误;
D.在没有糖原的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为醋酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,故D正确。
5.答案：D
解析：“黍米”富含有机物，其中所含物质能为微生物提供碳源和能源，A正确；在黄酒制作过程中需要酵母菌，在酿酒过程中，酵母菌先进行有氧呼吸，大量增殖，后进行无氧呼吸，产生酒精，酵母菌呼吸过程均有CO2产生，B正确；“陶器必良”的目的是防止陶器气密性不够导致好氧杂菌大量繁殖，从而使黄酒变质，C正确；“湛炽必洁”的目的是消毒，D错误。
6.答案：D
解析：果酒制作所用菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，果酒制作的前期需氧，后期不需氧。果醋制作所用菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30~35℃，需要持续通入氧气。发酵过程Ⅱ是醋酸菌利用酒精生产醋酸的过程，醋酸菌为需氧菌，可将酒精分解为乙醛，乙醛再变为醋酸，该过程需要氧但不产生CO2，A错误；酒精生产过程中酵母菌无氧呼吸会产生CO2，使发酵液pH降低，醋酸发酵过程中产生的醋酸会使发酵液的pH再度降低，B错误；酒精发酵的适宜温度为28℃左右，醋酸发酵的适宜温度为30~35℃，因此发酵过程Ⅰ(酒精发酵)的温度比发酵过程Ⅱ(醋酸发酵)低，C错误；酒精发酵是酵母菌在无氧条件下产生酒精，上述醋酸发酵是醋酸菌利用酒精生产醋酸，因此发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节，D正确。
7.答案：C
解析：制作葡萄酒时要利用新鲜葡萄表面的菌种进行发酵，因此不能灭菌，否则会导致酵母菌死亡，使发酵失败，A错误。酒精发酵利用的是酵母菌无氧呼吸，应保证发酵液中无氧，B错误。醋酸发酵的菌种（醋酸菌）为好氧菌，因此醋酸发酵期间，应打开阀a持续通气；果酒发酵所用菌种是酵母菌，温度应控制在18~25℃，醋酸发酵所用菌种是醋酸菌，温度应控制在30~35℃，因此醋酸发酵期间，应适当提高发酵温度，C正确。发酵期间，发酵液中乙醇含量先增大后减小，但是pH一直减小，D错误。
8.答案：B
解析：为防止水龙头内的水被空气中的杂菌污染，取水样前，需使用酒精棉擦拭水龙头，消毒后再灼烧灭菌，A叙述正确；伊红—亚甲蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色，属于鉴别培养基，B叙述错误；滤膜法可富集水样中的微生物有助于检测，C叙述正确；由于酵母菌属于真核生物，大肠杆菌属于原核生物，酵母菌的直径比大肠杆菌大，因此，若要测定水样中的酵母菌数目应选择孔径更大的滤膜，D叙述正确。
9.答案：C
解析：图甲装置中，阀门a控制进气，阀门b控制排气。用该装置制作果酒时，由于前期酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，所以开始时阀门a需打开；而在发酵过程中会产生CO2，所以要每隔一段时间打开阀门b，以排出装置中的CO2，A错误。由于果醋制作所需的微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，所以制作果醋时阀门要始终打开，B错误。图乙中的过程①可以表示酵母菌细胞呼吸第一阶段，过程②可以表示酵母菌无氧呼吸的第二阶段，二者都可在缺氧条件下进行，C正确。过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段，反应场所是酵母菌的线粒体，该过程需要O2的参与；过程④表示果醋发酵，该过程发生的场所为醋酸菌的细胞质基质，需要O2的参与，D错误。
10.答案：C
解析：A、泡菜和酸菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸，A正确；
B、腌的酸菜只有咸味没有酸味的原因是盐放得多了一点，因为盐放多了，醋酸菌活跃不起来，所以只有咸味没有酸味，B正确；
C、制作酸菜时，乳酸会抑制其它微生物生长，但仍要重视材料和工具的消毒处理，避免更多的杂菌污染，C错误；
D、泡菜制作过程中亚硝酸盐是先增加，然后逐渐减低，最后稳定在较低水平，因此不同的腌制时间，酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同，D正确。
故选C。
11.答案：C
解析：发酵工程具有条件温和、产物单一、污染小等特点，A正确;虽然青霉素是抗生素，但它并不能杀灭所有微生物，所以其生产过程中也要严格灭菌，B正确;通常所指的发酵条件包括发酵温度、pH、溶解氧等，C错误；发酵工程的产品包括微生物的代谢产物和菌体本身，D正确。
12.答案：A
解析：嗜盐单胞菌是一类嗜盐微生物，能够在高pH、高盐和高温等极端条件下生长，所以使用嗜盐单胞菌能够节约淡水资源，即便在没有灭菌的情况下也很难感染杂菌，A正确；图示用嗜盐单胞菌发酵产生PHA时有提供空气，所以提供的是有氧发酵条件，B错误；发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵，发酵工程应用无菌技术获得纯净的微生物，利用单一菌种，传统发酵技术利用天然的混合菌种，C错误；PHA是嗜盐单胞菌的代谢产物，在发酵后应采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，采用过滤、沉淀等方法得到的是菌体，D错误。
13.答案：BCD
解析：由题干可知，亮氨酸缺陷型突变株无法在基本培养基上生长，但是可以在完全培养基上生长，与A相比，B中缺少了3、5两个菌落，说明3、5菌落是亮氨酸缺陷型突变株繁殖而来的，故A为完全培养基，B为基本培养基，A错误，C正确；在基本培养基中添加亮氨酸，则亮氨酸缺陷型突变株可以生长繁殖形成菌落，即制成了有利于其生长的完全培养基，B正确；若要影印多个平板，要注意“盖章”的方向不能改变，防止菌落位置不一致，无法进行比较，D正确。
14.答案：AC
解析：由题意可知，发酵过程中加入的酵母菌液减少，产生等量酒精所需的时间延长，A正确；
由题意可知，葡萄汁是足量的，且在发酵初期，葡萄汁的量不是限制发酵的因素，因此适当减少葡萄汁量，发酵开始后短时间内酒精浓度一般不会降低，B错误；
酵母菌发酵作用的适宜温度约为28℃，如果将温度由15℃升高到28℃，酵母菌无氧呼吸速率加快，则相同时间后酒精浓度较升温前升高，C正确；
酵母菌进行无氧呼吸时产生酒精，如果连续通入无菌空气，则酵母菌进行有氧呼吸，酒精浓度不会升高，D错误。
15.答案：AD
解析：糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于糖化和灭菌过程，A正确；图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌属于真菌，其为需氧型，该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解，而乳酸菌属于细菌，进行的是无氧呼吸，酵母菌属于真菌，主要进行无氧呼吸过程完成酿酒的过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的有氧呼吸进行醋酸发酵，B错误；醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，但不能控制发酵温度，C错误；啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量以满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D正确。
16.答案：ABD
解析：土壤是微生物的“天然培养基”，土壤中各类微生物的数量不同，为获得不同类型的微生物需要按不同的稀释倍数进行分离，样品的稀释度直接影响平板上菌落生长的数目，A正确；土壤中含有各种细菌，细菌的总量远多于尿素分解菌的数量，故测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量时，选用的稀释度范围不同，B正确；在统计菌落数目时，为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数，C错误；利用显微镜直接计数时，由于不能区分活菌和死菌，因此统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，统计结果比实际数值偏大，D正确。