【备考2027】高考生物学一轮复习 课时规范练50 传统发酵技术的应用与发酵工程(含答案)

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2027全国版高考生物学一轮复习
课时规范练50　传统发酵技术的应用与发酵工程
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一　传统发酵技术的应用
1.(2026·山西模拟)传统发酵技术在我国食品工业中有着深厚的历史积淀,并逐步发展为现代发酵工程,下列相关叙述错误的是(　　)
A.醋酸菌可在有氧条件下将糖或酒精转化为醋酸
B.乳酸菌是异养厌氧型微生物,可用于制作酸奶或泡菜
C.制作腐乳时,毛霉可分泌蛋白酶催化豆腐中蛋白质和脂肪的水解
D.传统发酵技术多用于家庭制作食品,发酵工程还可用于生产抗生素等药品
2.(2026·山东日照模拟)下图为荔枝酒的制备流程,下列说法错误的是(　　)
A.榨汁前加入果胶酶进行酶解可以提高出汁率和澄清度
B.榨汁后发酵可使底物和菌种充分接触,加速发酵过程
C.生香酵母在发酵后期大量繁殖以促进酒精的产生
D.用荔枝酒制备荔枝醋时需要通入无菌空气并进行接种
3.(2026·湖北模拟)传承数千年的传统发酵食品是中华饮食文化的重要载体。下列与传统发酵相关的叙述,正确的是(　　)
A.以大豆为主要原料通过黑曲霉发酵可制作酱油
B.以谷物为原料酿造食醋时,伴有pH上升和气体产生
C.用带盖的罐头瓶制作果酒时,每隔一段时间要打开瓶盖来释放CO2
D.泡菜发酵时,坛装八成满可防止发酵初期乳酸菌等的活动造成发酵液溢出
4.(2026·广东模拟)利用传统发酵技术制作葡萄醋时,可先制作葡萄酒后发酵制作葡萄醋。该过程不涉及的是(　　)
A.控制发酵温度
B.调节发酵液的含氧量
C.控制发酵时间
D.接种优质醋酸菌菌种
考点二　发酵工程及其应用
5.(2026·重庆模拟)啤酒工业化生产的原料为大麦,其工业化生产流程包括8个环节:发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止,其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。下列分析错误的是(　　)
A.“发芽”前用赤霉素处理大麦可促进淀粉酶的生成
B.“焙烤”可加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活
C.酵母菌的繁殖和酒精的生成分别在主发酵和后发酵阶段完成
D.“消毒”时可采用巴氏消毒法杀死啤酒中的大多数微生物
6.(2025·广东揭阳模拟)味精的主要成分是谷氨酸钠,其生产工艺流程如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是淀粉、尿素
B.谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌相同
C.发酵过程中应控制发酵液的pH为弱碱性或中性
D.发酵结束后的发酵液经过滤、离心、纯化、结晶可得到味精
7.(2025·河南模拟)中药双向发酵技术是以含有活性成分的中草药作为发酵的药性基质,以有益的药用真菌作为发酵的菌种。药用真菌在药性基质上的生长过程中,通过一系列复杂的代谢反应产生新的活性成分和生理功能。下列有关叙述错误的是(　　)
A.中药基质为真菌提供生长需要的碳源、氮源等养分
B.优良药用真菌可通过诱变育种或基因工程育种获得
C.发酵产品中新的活性成分可能是真菌的某代谢物
D.温度、通气状况等环境条件不影响发酵产品的药效
关键能力提升练
8.(2026·广东清远模拟)潮汕老醋采用液态深层发酵工艺,以糯米为原料,先经米曲霉糖化,再接种醋酸菌发酵。研究者发现,醋酸发酵阶段通入无菌空气的速率会影响醋酸产量。当通气量从0.2 L/min提升至0.8 L/min时,醋酸产量增加;但超过1.0 L/min后产量反而下降。下列分析正确的是(　　)
A.米曲霉糖化阶段需密闭培养,防止杂菌污染淀粉水解产物
B.通气量增加促进醋酸菌有氧呼吸,有利于醋酸合成
C.通气量过大导致醋酸产量下降,是因酒精挥发使底物不足
D.醋酸发酵后期应隔绝空气,促进醋酸菌无氧发酵积累乙酸
9.(2024·江西卷)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素,它由吸水链霉菌井冈变种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵而来,在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述,正确的是(　　)
A.JGs可发酵生产井冈霉素,因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响井冈霉素的产量
C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量
D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
10.(2025·山东卷改编)酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60 ℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是(　　)
A.堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B.大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C.窖池发酵过程中,酵母菌以有氧呼吸为主
D.窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
11.(10分)(2026·四川眉山模拟)益生菌发酵乳制品不仅营养丰富,还含有对人体健康有益的益生菌。为评估唾液链球菌(ST)与动物双歧杆菌(BL)复合发酵对发酵乳制品品质的影响,研究人员采用这两种益生菌菌株对牛乳进行复合发酵,在发酵终点分别测定单菌发酵组和复合发酵组的pH和活菌数,结果如图a和图b所示。
图a
图b
回答下列问题。
(1)ST与BL　　　　(填“有”或“无”)以核膜为界限的细胞核。牛乳作为培养基的主要成分,可以为这两种发酵菌提供　　　　　　　　　　等营养物质。为保证牛乳中的营养成分不被破坏,可以采用　　　　法除去该培养基的杂菌。
(2)活菌数变化和pH是评价发酵乳制品质量的关键指标。三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是　　　　。由图b可知,与单菌发酵相比,复合发酵时两种菌株的生长存在　　　　　作用,结合图a分析,这种作用的具体机制可能是　　　　　　　　　　　　。
(3)研究表明,发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降,出现这种变化的原因是　　　　,这对于发酵乳的保存和食用的启示是　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
必备知识基础练
1.C　解析 醋酸菌是好氧细菌,在有氧条件下能将葡萄糖或乙醇转化为醋酸,A项正确。乳酸菌的代谢类型为异养厌氧型,其通过无氧呼吸产生乳酸,可用于酸奶和泡菜的制作,B项正确。毛霉分泌的蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化脂肪水解,C项错误。传统发酵技术多用于家庭制作食品(如腐乳、泡菜),而发酵工程可工业化生产抗生素等药品,D项正确。
2.C　解析 榨汁前加入果胶酶,破坏荔枝果肉细胞的细胞壁,有利于提高出汁率和澄清度,A项正确。榨汁后发酵可使底物和菌种充分接触,有利于营养物质的充分利用,加速发酵过程,B项正确。发酵后期为无氧条件,酵母菌不能大量繁殖,C项错误。用荔枝酒制备荔枝醋时需要通入无菌空气并进行接种,因为醋酸菌的代谢类型为异养需氧型,D项正确。
3.A　解析 制作酱油时,以大豆为主要原料,通常利用黑曲霉等微生物进行发酵,A项正确。以谷物为原料酿造食醋的过程中,酸性增强,pH应下降,B项错误。使用带盖的罐头瓶制作果酒时,每隔一段时间要拧松瓶盖来释放CO2,而不是打开瓶盖,打开瓶盖容易导致杂菌污染,C项错误。泡菜发酵时,坛装八成满,这样可以防止发酵初期酵母菌等的活动产生气体造成发酵液溢出,D项错误。
4.D　解析 酵母菌(葡萄酒阶段)和醋酸菌(葡萄醋阶段)的最适生长温度不同,需调整发酵温度,A项不符合题意。葡萄酒发酵需无氧环境,而葡萄醋发酵需有氧环境,需调节发酵液的含氧量,B项不符合题意。酒精发酵和醋酸发酵需不同时长,需控制发酵时间以确保阶段转换,C项不符合题意。传统发酵依赖天然菌种(如葡萄表面的野生酵母菌和醋酸菌),无需人工接种,D项符合题意。
5.C　解析 赤霉素能促进大麦种子发芽,并诱导α-淀粉酶的合成,从而分解胚乳中的淀粉,即“发芽”前用赤霉素处理大麦可促进淀粉酶的生成,A项正确。“焙烤”通过适度高温杀死大麦胚细胞,终止发芽,但需控制温度避免淀粉酶(耐高温性较差)失活,B项正确。主发酵阶段初期,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,随后转入无氧条件进行酒精发酵;后发酵阶段主要完成剩余糖分的缓慢发酵及杂质沉淀,即酵母菌的繁殖和酒精的生成都在主发酵阶段发生,C项错误。巴氏消毒法可杀死啤酒中绝大多数微生物,并保留风味,符合实际生产,D项正确。
6.C　解析 谷氨酸棒状杆菌发酵的过程中,将小麦预处理以后,再用淀粉水解酶处理获得葡萄糖,与谷氨酸棒状杆菌混合进行发酵,因此谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素,A项错误。谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式为有氧呼吸,与乳酸菌不同,乳酸菌进行的是无氧呼吸,B项错误。谷氨酸的发酵生产中,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺,C项正确。味精是发酵产物谷氨酸经过一系列处理得到的,而谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物,可通过提取、分离和纯化获得,D项错误。
7.D　解析 中药基质作为药用真菌生长的培养基,为真菌生长提供水、无机盐、碳源和氮源等,A项正确。优良药用真菌可以从自然界中筛选出,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,B项正确。药用真菌在药性基质上的生长过程中,通过一系列复杂的代谢反应产生新的活性成分,故新的活性成分可能为真菌代谢过程中产生的物质,C项正确。在发酵过程中,温度、pH和溶解氧等发酵条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成,D项错误。
关键能力提升练
8.B　解析 米曲霉糖化阶段需要其分泌的淀粉酶分解淀粉,而米曲霉属于需氧型微生物,密闭环境会抑制其生长繁殖,导致糖化效率降低,且密闭培养无法有效防止杂菌污染(灭菌应在发酵前完成),A项错误。醋酸菌为严格好氧菌,其将乙醇转化为醋酸的过程依赖有氧呼吸。通气量增加可提高溶氧量,促进醋酸菌的有氧呼吸和代谢活动,从而提高醋酸产量,B项正确。通气量过大导致醋酸产量下降,核心原因不是“酒精挥发”。液态深层发酵中,酒精挥发对底物量的影响极小;更可能是通气量过大导致发酵环境(如溶解氧、温度、pH等)失衡,抑制醋酸菌的代谢,C项错误。醋酸菌无法进行无氧发酵,隔绝空气会使其代谢停滞甚至死亡,无法继续合成醋酸,D项错误。
9.D　解析 基因表达的产物是蛋白质,而井冈霉素是JGs发酵产生的一种氨基寡糖类抗生素,A项错误。JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程会影响JGs的数量,进而影响井冈霉素的产量,B项错误。在一定范围内,提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量,但若浓度过大,反而会降低井冈霉素的产量,C项错误。JGs是一种放线菌,菌体呈丝状生长,形成的菌落难以区分,因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化,D项正确。
10.B　解析 堆积培养可使白酒酿造过程中糖化所需微生物增多,但不能筛选出耐高温的酿酒酵母,大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,是能分泌淀粉酶的微生物,所以堆积培养过程中的高温有利于筛选产淀粉酶的微生物,A项错误,B项正确。窖池发酵过程是在缺氧的环境中进行,酵母菌以无氧呼吸为主,C项错误。窖池密封不严使酒变酸是因为乙酸含量增加,D项错误。
11.答案 (1)无　碳源、氮源、无机盐、水　巴氏消毒
(2)BL和ST进行无氧呼吸产生乳酸,导致pH下降　协同(或相互促进或互补)　ST能够快速产酸而迅速降低pH,为BL创造适宜的生长环境,BL可为ST提供生长因子或抑制有害菌
(3)发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵　酸奶应在低温下保存并在保质期内食用
解析 (1)唾液链球菌(ST)为细菌,动物双歧杆菌(BL)也为细菌,二者均属于原核生物,无以核膜为界限的细胞核。牛乳富含碳源(如乳糖)、氮源(如酪蛋白)、水、无机盐和生长因子等,可为发酵菌提供必要的营养。为避免高温破坏牛乳中的营养成分,可采用巴氏消毒法除去该培养基的杂菌。
(2)三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是BL和ST进行无氧呼吸产生乳酸,导致pH下降。由图b可知,相较于单菌发酵组,复合发酵组内两种菌的数目均高于单菌发酵组,故复合发酵时两种菌株的生长存在协同(或相互促进或互补)作用,结合图a分析,这种作用的具体机制可能是ST能够快速产酸而迅速降低pH,为BL创造适宜的生长环境,BL可为ST提供生长因子或抑制有害菌。
(3)发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降,出现这种变化的原因是发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵,这对于发酵乳的保存和食用的启示是酸奶应在低温下保存并在保质期内食用。
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