專題15發(fā)酵工程

國練基礎(chǔ)

1.（2020?北京等級?？迹?5）發(fā)酵食品是中國傳統(tǒng)食品中一個重要的類別，承載了中華民族悠久的歷史和

豐富的文化內(nèi)涵。請結(jié)合所學(xué)發(fā)酵知識和生活經(jīng)驗，指出下列未經(jīng)發(fā)酵的商品是（）

A.泡菜B.食醋C.豆腐D.酸奶

答案C

解析泡菜的制作需要經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵，A不符合題意；食醋的制作需要經(jīng)過醋酸菌發(fā)酵，B不符合題意;

豆腐的制作不需要經(jīng)過發(fā)酵，C符合題意；酸奶是通過乳酸菌發(fā)酵制成的，D不符合題意。

2.（2022?山東日照模擬）下列關(guān)于果酒、果醋和泡菜制作的敘述，正確的是（）

A.制作果酒時，反復(fù)沖洗葡萄以避免雜菌污染

B.控制好溫度和酸堿度既有利于目的菌的繁殖，又可抑制雜菌的生長

C.制作果醋和泡菜的主要微生物是原核生物，呼吸類型相同

D.發(fā)酵過程中所有材料都需要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，以免雜菌污染

答案B

解析傳統(tǒng)發(fā)酵時，果酒制作過程中不能反復(fù)沖洗葡萄，以免葡萄皮上的酵母菌丟失，A錯誤；控制好溫

度和酸堿度既有利于目的菌的繁殖，又可抑制雜菌的生長，B正確；制作果醋和泡菜的主要微生物分別是醋

酸菌、乳酸菌，它們都是原核生物，但呼吸類型不同，醋酸菌是好氧細(xì)菌，乳酸菌是厭氧細(xì)菌，C錯誤；傳

統(tǒng)發(fā)酵的操作過程中進(jìn)行消毒處理，但沒有進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，D錯誤。

3.（2022?東北師大附中調(diào)研）下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，正確的是（）

A.制作果酒最快捷的途徑是先制果醋，再制果酒

B.釀制果醋所需的酵母菌和醋酸菌的發(fā)酵底物、條件完全相同

C.制作腐乳需利用毛霉產(chǎn)生的酶分解豆腐中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)

D.制作果酒、果醋和腐乳過程都應(yīng)防止微生物的生長、繁殖

答案C

解析制作果酒最快捷的途徑是利用酵母菌發(fā)酵，A錯誤；酵母菌的發(fā)酵底物一般是葡萄糖，醋酸菌的發(fā)

酵底物是葡萄糖或乙醇，且發(fā)酵條件相同，B錯誤；毛霉等多種微生物分泌的蛋白酶，能將蛋白質(zhì)分解成小

分子的肽和氨基酸，C正確；制作果酒、果醋和腐乳過程都需要微生物的生長、繁殖，果酒制作利用的菌種

是酵母菌，果醋制作利用的菌種是醋酸菌，腐乳制作利用的菌種是毛霉，D錯誤。

4.（2022?山東煙臺調(diào)研）利用卷心菜發(fā)酵制作泡菜的過程中，乳酸菌、酵母菌細(xì)胞數(shù)量和pH的變化如圖所

示。下列敘述不正確的是（）

(9

7[6.0PH

J8乳酸菌

E7

?5.5

n6/

b

o5-5.0

4\皆受.菌

MO)-4.5

D3

、-4.0

棘2

叁1-3.5

思L.3.0

里3610141822263246

發(fā)酵時間/天

A.酵母菌和乳酸菌均有核膜包被的細(xì)胞核B.發(fā)酵初期乳酸菌建立了明顯的菌種優(yōu)勢

C.前6天pH下降主要由乳酸菌代謝引起D.發(fā)酵中期酵母菌通過無氧呼吸為細(xì)胞增殖提供能量

答案A

解析乳酸菌是原核生物，細(xì)胞內(nèi)沒有核膜包被的細(xì)胞核，A錯誤；根據(jù)題圖中乳酸菌和酵母菌的數(shù)量變

化曲線對比分析可知，發(fā)酵初期乳酸菌遠(yuǎn)多于酵母菌，所以乳酸菌成了明顯的優(yōu)勢菌種，B正確；結(jié)合曲線

圖分析，前6天，由于乳酸菌遠(yuǎn)多于酵母菌，其產(chǎn)生的乳酸會降低培養(yǎng)液的pH,C正確；由于整個發(fā)酵過

程都是在無氧條件下進(jìn)行的，在發(fā)酵中期，酵母菌只能通過無氧呼吸為細(xì)胞增殖提供能量，D正確。

5.（2022?遼寧大連模擬）發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中的地位越來越重要。下列有關(guān)發(fā)酵過程的敘述，錯誤

的是（）

A.密閉式發(fā)酵罐的設(shè)計成功使大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品得以實現(xiàn)

B.要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的細(xì)菌數(shù)目、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程

C.在發(fā)酵過程中不需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分

D.要嚴(yán)格控制溫度、pH、溶解氧等發(fā)酵條件

答案C

解析在發(fā)酵過程中需要向裝置中添加必需的營養(yǎng)組分，C錯誤。

6.（2022?襄陽四中調(diào)研）下列關(guān)于發(fā)酵工程的說法，錯誤的是（）

A.在菌種選育過程中，可以利用人工誘變或基因工程等手段

B.雖然青霉素是抗生素，但在青霉素生產(chǎn)過程中仍然需要嚴(yán)格滅菌

C.發(fā)酵時，發(fā)酵條件變化會影響微生物生長，不影響微生物的代謝途徑

D.發(fā)酵工程的產(chǎn)品可以采用過濾、沉淀、蒸儲、萃取等方法提取

答案C

解析在菌種選育過程中，可以利用人工誘變和基因工程等手段，A正確；青霉素是抗生素，但其并不能

殺滅所有微生物，所以其生產(chǎn)過程也要滅菌，B正確；在谷氨酸發(fā)酵過程中，pH呈中性和弱堿性時積累谷

氨酸，而pH呈酸性時易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，C錯誤；發(fā)酵工程的產(chǎn)品可以采用過濾、沉淀、

蒸儲、萃取、離子交換等方法提取，D正確。

7.（2022.廣東東莞調(diào)研）從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程，發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展為人們提供了豐富多樣的食品和藥

物等。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.醋酸菌能以酵母菌的某種代謝產(chǎn)物為原料合成醋酸

B.無氧條件下利用大腸桿菌發(fā)酵大規(guī)模生產(chǎn)青霉素

C.腐乳味道鮮美是因為毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小分子的肽

D.甜面醬、醬油、豆豉等都是利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品

答案B

解析醋酸菌在缺乏糖源時，能以酒精為原料合成醋酸，A正確；青霉素由青霉菌合成，青霉菌為需氧型

生物，需在有氧條件下發(fā)酵，另外，青霉素對許多細(xì)菌具有較強(qiáng)的殺傷性，不宜用大腸桿菌生產(chǎn)青霉素，B

錯誤；毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶可將豆腐中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸和小分子的肽，使腐乳味道鮮美、易于消化

吸收，C正確；除泡菜、果酒、果醋、腐乳外，甜面醬、醬油、豆豉等也是利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品，

D正確。

國練提升

8.（2022?遼寧大連模擬）陳醋是我國發(fā)明的傳統(tǒng)調(diào)味品之一，釀制及食用已有3000多年歷史。陳醋生產(chǎn)工

藝流程如圖所示。

淀粉類|糖埠西碼酒精兩］醋酸同瓢］處理三耐

.原料忖囹通幽鼐I酒酷O醋酷）一國迪

（1）在糖化階段添加淀粉酶制劑需要控制反應(yīng)溫度，這是因為O

（2）在酒精發(fā)酵階段需添加酵母菌，在操作過程中，發(fā)酵罐先通氣，后密閉。先通氣的目的是。

技術(shù)員定時抽取發(fā)酵液，向發(fā)酵液中滴加酸性重倍酸鉀溶液，以是否呈現(xiàn)色來判斷是否有酒

精產(chǎn)生，若要使檢驗的結(jié)果更有說服力，應(yīng)該。

（3）利用醋酸菌獲得醋酸的條件有兩種情況，一是在時，將糖分解成醋酸；二是在缺少糖源時,

利用酒精生成醋酸。

（4）研究表明，在陳醋的釀造過程中，起主導(dǎo)作用的是醋酸菌，而乳酸菌也存在于醋醋中，其代謝產(chǎn)生的

乳酸是影響陳醋風(fēng)味的重要因素。成熟醋酷中乳酸菌的種類明顯減少，主要原因是發(fā)酵后期

（至少寫出2種）等環(huán)境因素的變化，,淘汰了部分乳酸菌種類。

答案（1）酶在最適溫度下催化能力最強(qiáng)（2）讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，有利于密閉發(fā)酵時獲

得更多的酒精灰綠設(shè)計對照實驗（3）氧氣和糖源都充足（4）氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH加劇了不

同種乳酸菌之間的種間競爭

解析（1）分析流程圖可知，糖化階段就是淀粉在淀粉酶作用下水解產(chǎn)生葡萄糖的過程，酶在最適溫度下

活性最強(qiáng)，因此在糖化階段添加酶制劑需要控制反應(yīng)溫度。（2）酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，在有氧條

件下能夠大量繁殖，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。因此在酒精發(fā)酵階段，發(fā)酵罐先通氣，后密閉。

通氣的目的是讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖，有利于密閉時獲得更多的酒精。酸性條件下重銘酸鉀與酒

精反應(yīng)呈灰綠色，故可滴加酸性重鋁酸鉀溶液觀察是否呈現(xiàn)灰綠色來判斷是否有酒精產(chǎn)生，若要使檢驗的

結(jié)果更有說服力，應(yīng)該設(shè)計對照實驗。（3）利用醋酸菌獲得醋酸的條件有兩種情況，一是在氧氣和糖源都

充足時，醋酸菌將糖分解成醋酸；二是在缺少糖源時，醋酸菌利用酒精生成醋酸。（4）成熟醋醋中乳酸菌

的種類明顯減少，主要原因是發(fā)酵后期氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH等環(huán)境因素的變化，加劇了不同種乳酸菌之間

的種間競爭，淘汰了部分乳酸菌種類。

9.（2022?山東部分重點中學(xué)模擬）泡菜在我國歷史悠久，流傳廣泛，是人們喜愛的開胃食品。泡菜的制作

離不開乳酸菌。請回答下列問題：

（1）欲用新鮮的泡菜濾液分離純化乳酸菌，首先需要對泡菜濾液進(jìn)行后涂平板，以便分離得到單

菌落。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中

的碳酸鈣，故分離純化時應(yīng)挑選出具有的菌落作為候選菌。

（2）在泡菜制作過程中，需要加入一定量的食鹽。如果食鹽加入過多，會導(dǎo)致所制作的泡菜咸而不酸，其

原因是O

（3）在泡菜制作過程中，密封發(fā)酵壇的目的是=在泡菜制作過程中，向發(fā)酵壇中加入香辛料的

主要作用是o

（4）為了身體健康，應(yīng)少吃泡菜，這是因為泡菜中含有較多的亞硝酸鹽。測定亞硝酸鹽含量時，從泡菜壇

中取樣后應(yīng)迅速封壇，其目的是o

答案（1）梯度稀釋透明圈（2）食鹽濃度過高會抑制乳酸菌的發(fā)酵

（3）給乳酸菌發(fā)酵提供無氧環(huán)境調(diào)制泡菜的風(fēng)味（4）防止泡菜被污染

解析（1）由于泡菜濾液中乳酸菌的濃度高，直接取泡菜濾液培養(yǎng)乳酸菌很難分離得到單菌落，故分離純

化乳酸菌時，首先需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋。由于乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸可以溶解培

養(yǎng)基中的碳酸鈣，從而形成透明圈，故應(yīng)挑選出培養(yǎng)基中具有透明圈的菌落作為候選菌。（2）鹽水濃度過

大會抑制乳酸菌發(fā)酵，導(dǎo)致產(chǎn)生的乳酸過少。（3）因為乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，所以為了給乳酸菌

發(fā)酵提供無氧環(huán)境，發(fā)酵壇需要密封。香辛料可以調(diào)制泡菜的風(fēng)味。（4）測定亞硝酸鹽含量時，從泡菜壇

中取樣后應(yīng)迅速封壇，防止泡菜被污染。

10.（2022.山東濟(jì)寧期中）如圖是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的部分制作裝置及操作步驟示意圖。請據(jù)圖回答下列問題:

?,門、水力口

（1）A和B裝置中，適用于果醋制作的是,判斷的理由是0

（2）在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，酵母菌主要來源于o

（3）醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，只有當(dāng)條件適宜時，才能進(jìn)行旺盛的生理活動。當(dāng)都充足時，醋酸

菌可將糖分解成醋酸；在缺少糖源時，醋酸菌可將乙醇轉(zhuǎn)化為，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷?/p>

（4）進(jìn)行果酒制作時，A裝置中的發(fā)酵液不能裝滿，從微生物代謝的角度分析，其目的

是,該發(fā)酵需要的溫度條件是℃?

（5）C裝置是制作的裝置，其中在發(fā)酵壇蓋沿上加水的目的是o

答案（1）B該裝置可不斷通氣，以滿足制作果醋時醋酸菌對氧氣的需求

（2）附著在葡萄皮上的野生酵母菌（3）氧氣和糖源乙醛（4）滿足酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時對氧氣的

需求18?30（5）泡菜增強(qiáng)密封性，創(chuàng)造無氧環(huán)境

解析（1）A裝置屬于密封裝置，B裝置有通氣孔，A和B裝置中，適用于果醋制作的是B裝置，因為醋

酸菌是好氧細(xì)菌，發(fā)酵容器需要設(shè)有通氣孔。（2）在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，酵母菌主要來源于附著在

葡萄皮上的野生酵母菌。

（3）醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，只有當(dāng)條件適宜時，才能進(jìn)行旺盛的生理活動。當(dāng)糖源和氧氣都充足時，醋

酸菌可將糖分解成醋酸；在缺少糖源的條件下，醋酸菌可將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿?。?）A

裝置中的發(fā)酵液不能裝滿，因為果酒制作初期，酵母菌要進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生能量以滿足自身大量繁殖所需，

酵母菌酒精發(fā)酵需要的溫度條件是18?30（5）C裝置是制作泡菜的裝置，其中在發(fā)酵壇蓋沿上加水的

目的是增強(qiáng)密封性，創(chuàng)造無氧環(huán)境。

國練真題

2022年高考真題：

1.（2022?山東?高考真題）青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時，會通過分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保證自

身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯誤的是（）

A.發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖

B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量

C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中

D.青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌

【答案】D

【解析】培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等四類營養(yǎng)物質(zhì)。配制培養(yǎng)基時除了滿足基本的營養(yǎng)

條件外，還需滿足微生物生長對特殊營養(yǎng)物質(zhì)、pH、O2的要求。

A、青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會通過分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液單

位體積中溶質(zhì)微粒較多，會導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解為半

乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用而維持青霉素分泌的有利條件，A正確；

B、青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；

C、選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；

D、為了防止細(xì)菌、其他真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，D錯誤。

2.（2022?山東?高考真題）關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗，下列說法錯誤的是（）

A.過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解B.離心研磨液是為了加速DNA的沉淀

C.在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)

【答案】B

【解析】DNA的粗提取與鑒定的實驗原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的

氯化鈉溶液中的溶解度不同，利用這一特點可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達(dá)到

分離的目的；②DNA不容易酒精溶液，細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)

和DNA進(jìn)一步分離；③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會呈現(xiàn)藍(lán)色。

A、低溫時DNA酶的活性較低，過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解，A正確；

B、離心研磨液是為了使細(xì)胞碎片沉淀，B錯誤；

C、在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色，C正確；

D、細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，可能有蛋白質(zhì)不溶于酒精，在95%的冷酒精中與DNA一塊兒析

出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)，D正確。

3.（2022?湖南.高考真題）洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，部分解折疊后可被正常

堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯

誤的是（）

天然狀態(tài)部分解折疊完全解折疊

A.堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活

B.加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的

C.添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果

D.添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染

【答案】B

【解析】堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油

漬等污物，都會在堿性蛋白酶的作用下，結(jié)構(gòu)松弛、膨脹解體，起到去污的效果。

A、由題“部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（自溶）失活”可知，堿性蛋白酶在一定條件

下可發(fā)生自溶失活，A正確；

B、由圖可知，加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶由天然狀態(tài)變?yōu)椴糠纸庹郫B，部分解折疊的堿性蛋白酶降溫后可恢復(fù)到

天然狀態(tài)，因此加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是可逆的，B錯誤；

C、堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，而且加熱也能使堿性蛋白酶失活，會降低堿性蛋白酶的洗

滌劑去污效果，添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果，c正確；

D、酶具有高效性，堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成多肽和氨基酸，具有很強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)的能力，可有效地

清除汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污漬，添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染，D正確。

4.（2022年1月?浙江?高考真題）用果膠酶處理草莓，可以得到比較澄清的草莓汁；而利用稀鹽酸處理草莓

可以制得糊狀的草莓醬。果膠酶和鹽酸催化果膠水解的不同點在于（）

A.兩者催化果膠水解得到的產(chǎn)物片段長度不同B.兩者催化果膠水解得到的單糖不同

C.兩者催化果膠主鏈水解斷裂的化學(xué)鍵不同D.酶催化需要最適溫度，鹽酸水解果膠不需要最適溫度

【答案】A

【解析】酶和無機(jī)催化劑的不同點：酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的效果更顯著。酶和無機(jī)催化劑的相同點：都

能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行；都不能為化學(xué)反應(yīng)提供能量；都不能改變化學(xué)反應(yīng)的平

衡點；在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)和量都不變。

A、用果膠酶處理草莓，可以得到比較澄清的草莓汁；而利用稀鹽酸處理草莓可以制得糊狀的草莓醬，說明

兩者催化果膠水解得到的產(chǎn)物片段長度不同，A正確；

BC、鹽酸屬于無機(jī)催化劑，與果膠酶催化果膠主鏈水解斷裂的化學(xué)鍵、催化果膠水解得到的單糖是相同的，

BC錯誤；

D、無論是酶和鹽酸催化化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的過程中溫度達(dá)到最適的話，可以讓反應(yīng)更加充分，但可能酶的

效果比鹽酸更好，D錯誤。

二、多選題

5.（2022.山東.高考真題）啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工

序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法正確的是（）

A.用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-淀粉酶

B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌

C.糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵

D.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期

【答案】ACD

【解析】果酒的制作離不開酵母菌，酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，

大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母

菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。

A、赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測若用赤霉素處理大麥，可誘導(dǎo)a-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)a-

淀粉酶的合成，進(jìn)而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-淀粉酶，A正確；

B、焙烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒有進(jìn)行滅菌，B錯誤；

C、糖漿經(jīng)蒸煮（產(chǎn)生風(fēng)味組分、終止酶的進(jìn)一步作用，并對糖漿滅菌）、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，

防止高溫殺死菌種，C正確；

D、轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域

的應(yīng)用，D正確。

三、非選擇題

6.（2022.全國甲卷.高考真題）某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌，在

此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力，并分析兩個菌株的其他生理功能。

實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。

培養(yǎng)基I：K2HPO4,MgSCU,NH4NO3,石油。

培養(yǎng)基II：K2Hp04,MgSO4,石油。

操作步驟：

①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基I中培養(yǎng)，得到A、B菌液；

②液體培養(yǎng)基I、II中添加瓊脂，分別制成平板I、II,并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。

回答下列問題。

透明圈大小

菌株

平板I平板n

A+++++

B++-

（1）實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源,

氮源在菌體內(nèi)可以參與合成（答出2種即可）等生物大分子。

（2）步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種No個A細(xì)菌，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是

（3）為了比較A、B降解石油的能力，某同學(xué)利用步驟②所得到的平板I、II進(jìn)行實驗，結(jié)果如表所示（“+”

表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，表示無透明圈)，推測該同學(xué)的實驗思路是。

(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據(jù)上表所示實驗結(jié)果，治理石油污染應(yīng)選用的菌株是,

理由是o

【答案】(1)石油DNA、RNA、蛋白質(zhì)

⑵No3

(3)在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板I的甲和乙兩孔處，平板II也進(jìn)行同樣

的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈

大降解能力強(qiáng)，透明圈小降解能力弱，進(jìn)而比較A、B降解石油的能力

(4)AA菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長

【解析】培養(yǎng)基對微生物具有選擇作用。配置培養(yǎng)基時根據(jù)某一種或某一類微生物的特殊營養(yǎng)要求，加入某

些物質(zhì)或除去某些營養(yǎng)物質(zhì)，抑制其他微生物的生長，也可以根據(jù)某些微生物對一些物理、化學(xué)因素的抗

性，在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),從而篩選出待定的微生物。這種培養(yǎng)基叫做選擇培養(yǎng)基。

(1)培養(yǎng)基的成分有碳源、氮源、無機(jī)鹽和水等，從組成培養(yǎng)基的物質(zhì)所含化學(xué)元素可知，作為碳源的成分

是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白質(zhì)都含有N元素，故氮源在菌體內(nèi)可以參與合成這些物質(zhì)。

(2)由題意“資源和空間不受限制”可知，細(xì)菌的增殖呈J型曲線增長，由于DNA的半保留復(fù)制，細(xì)菌每繁殖

一代就是上一代的2倍，根據(jù)公式NFNO?儲九=2,繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是No。%

(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，實驗的結(jié)果是：在平板I上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板II上，A

菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根據(jù)實驗的單一變量和對照原則，推測該同學(xué)的思路是：在無

菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板I的甲和乙兩孔處，平板II也進(jìn)行同樣的操作，

在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈大降解能

力強(qiáng)，透明圈小降解能力弱，進(jìn)而比較A、B降解石油的能力。

(4)由表格數(shù)據(jù)可知，在平板H(無氮源的培養(yǎng)基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以

要治理貧氮且被石油污染的土壤，應(yīng)該選用A菌株，因為A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有

添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長。

7.(2022?全國乙卷.高考真題)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)、用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)

量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的影響，

結(jié)果見表。

碳源細(xì)胞干重(g/L)S產(chǎn)量(g/L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.010.00

制糖廢液2.300.18

回答下列問題。

(1)通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，需要對所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，滅菌的方法有(答出2點即可)。

(2)由實驗結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是o菌株C的生

長除需要碳源外，還需要(答出2點即可)等營養(yǎng)物質(zhì)。

(3)由實驗結(jié)果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是。

(4)若以制糖廢液作為碳源，為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實驗。請簡要寫出實

驗思路：。

(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實現(xiàn)廢物利用，其意義是(答出1點即可)。

【答案】(1)高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌(2)葡萄糖制糖廢液氮源、無機(jī)鹽、水

(3)缺少淀粉酶

(4)分別配制一系列不同濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基，培養(yǎng)菌株C,其他條件相同且適宜，

一段時間后，測定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高時對應(yīng)的制糖廢液濃度即為生產(chǎn)S

的最適碳源濃度

(5)減少污染、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本

【解析】1、實驗室常用的滅菌方法：(1)灼燒滅菌：將微生物的接種工具，如接種環(huán)、接種針或其他金屬

工具，直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，可以迅速徹底地滅菌；(2)干熱滅菌：能耐高溫的，需要保

持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等，可以采用這種方法滅菌；(3)高壓蒸汽滅菌：

將滅菌物品放置在盛有適量水的高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)，為達(dá)到良好的滅菌效果，一般在壓力為lOOkPa,溫度

為121℃的條件下，維持15?30min。

2、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成：各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽；不同培養(yǎng)基

還要滿足不同微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。

(1)通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，為防止實驗用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培養(yǎng)物，需要使用強(qiáng)

烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細(xì)胞、芽抱和抱子，即對所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，玻璃器皿常

用的滅菌的方法有干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌等。

(2)由實驗結(jié)果可知，與以制糖廢液為碳源相比，以葡萄糖為碳源時菌株C的細(xì)胞干重最大，說明最適于菌

株C生長的碳源是葡萄糖;而以制糖廢液為碳源時,用菌株C生產(chǎn)S的產(chǎn)量高于以葡萄糖為碳源時的產(chǎn)量，

說明最適于生產(chǎn)S的碳源是制糖廢液。微生物的生長一般都需要水、碳源、氮源和無機(jī)鹽，還需要滿足微

生物生長對pH、氧氣以及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求，故菌株C的生長除需要碳源外，還需要氮源、無機(jī)鹽、水

等營養(yǎng)物質(zhì)。

(3)分析題圖表格可以看出在以淀粉為碳源的培養(yǎng)基中，菌株C不能生長，原因可能是菌株C中缺少分解淀

粉的酶，不能利用淀粉。

(4)要測定生產(chǎn)S的最適制糖廢液為碳源的濃度，實驗自變量為制糖廢液的濃度，可分別配制一系列不同濃

度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基，培養(yǎng)菌株C,其他條件相同且適宜，一段時間后，測定并比較不

同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高時對應(yīng)的制糖廢液濃度，即為生產(chǎn)S的最適碳源濃度。

(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實驗廢物利用，既有利于減少污染、節(jié)省原料，又能降低生產(chǎn)成本。

8.(2022.湖南.高考真題)黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過程中除了

產(chǎn)生乙醇外，也產(chǎn)生不利于人體健康的氨基甲酸乙酯(EC)oEC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成，各國對酒中

的EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。回答下列問題:

⑴某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是,工藝b是(填“消毒”或“滅菌”),

采用工藝b的目的是_____________________

米漿水a(chǎn)

|原料T浸泡陽蒸煮卜N面肝T滅活陽至覆卜T壓,榨I.

I酒糟

|成品Hb卜一,灌裝陳貯卜書贏“14C

(2)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑，根據(jù)顏色變化，可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。尿

素分解菌產(chǎn)生的胭酶可用于降解黃酒中的尿素，胭酶固定化后穩(wěn)定性和利用效率提高，固定化方法有

__________________________(答出兩種即可)。

(3)研究人員利用版酶基因構(gòu)建基因工程菌L,在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)酥酶,結(jié)果如圖所示。推測

是決定工程菌L高胭酶活力的關(guān)鍵因素，理由是。

G(

Q

、zZ9

PP6

.06O.O

L.6H

226I54..O

XL.Q5dX.9O

)帳).

R5.*3Z.0。眠酶活力

OS..48弱

更

5..5電LT-培養(yǎng)pH

髭4.

.50建

O4..(0

弟

送

.0

培養(yǎng)時間(h)

(4)某公司開發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡要寫出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路

【答案】(1)酵母菌滅菌殺死黃酒中全部的微生物及芽抱、抱子，防止成品酒變酸或腐敗變質(zhì)

(2)酚紅指示劑化學(xué)結(jié)合法、包埋法、物理吸附法

(3)pH兩圖中版酶活力隨時間變化的曲線基本一致，而維持pH在6.5不變與pH從6.5降為4.5相比較

而言，酶活力值始終要高

(4)方案一：配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生EC降解酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到EC降解酶，純化的

EC降解酶進(jìn)行固定化操作后，加入該黃酒中。

方案二：配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生1K酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到服酶，純化的服酶進(jìn)行固定化

操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。

【解析】由于細(xì)菌分解在尿素的過程中合成麻酶，版酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)，pH升高,

所以可以用檢測pH的變化的方法來判斷尿素是否被分解，可在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，尿素被分解后產(chǎn)

生氨，pH升高，指示劑變紅。

(1)制造果酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，加入的菌種a是酵母菌。過濾能除去啤酒中部分微生物，工藝b

是滅菌，滅菌能殺死啤酒中全部微生物，，包括芽泡和抱子，防止雜菌污染，延長其保存期。黃酒釀造好后

須經(jīng)煎酒(滅菌)后灌壇貯存，貯存一定時間后,經(jīng)過濾，灌瓶壓蓋、滅菌、包裝。

(2)由于細(xì)菌分解尿素的過程中合成麻酶，JR酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)，pH升高，所以可以

用檢測pH的變化的方法來判斷尿素是否被分解，故在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑可以鑒

別尿素分解菌。固定化酶實質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上，實現(xiàn)酶的反復(fù)利用，并提高酶穩(wěn)定

性，酶的各項特性(如高效性、專一性和作用條件的溫和性)依然保持。固定化酶的方法包括化學(xué)結(jié)合法、

包埋法、物理吸附法等。

(3)對比兩坐標(biāo)曲線，兩圖中胭酶活力隨時間變化的曲線基本一致，說明培養(yǎng)時間不是決定因素；而維持pH

在6.5不變與pH從6.5降為4.5相比較而言，酶活力值始終要高，說明pH為6.5時，有利于酶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，

故pH是決定工程菌L高版酶活力的關(guān)鍵因素。

(4)從坐標(biāo)圖形看，利用版酶消除其前體物質(zhì)尿素可降低該黃酒中EC含量。配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出

產(chǎn)生EC降解酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到EC降解酶，純化的EC降解酶進(jìn)行固定化操作后，加入該黃酒

中?；蛘吲渲靡环N選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生)R酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到服酶，純化的服酶進(jìn)行固定化

操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。

9.(2022?廣東.高考真題)研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察

船對中國南?？瓶贾校袊茖W(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微

生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性。

s

*纖維素

*木聚糖

?果膠

，甘露聚糖

?淀粉

時間慶)

回答下列問題：

(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培

養(yǎng)一段時間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)物，除了稀釋涂布平板法，還可采用

法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以________________為碳源時生長狀況最好。

(2)研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可

能是。(答一點即可)

(3)藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度

考慮，擬桿菌對深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是o

(4)深海冷泉環(huán)境特殊，推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其

特性可能還有o

【答案】(1)高壓蒸汽滅菌平板劃線纖維素

(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)

(3)擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機(jī)物，歸還到無機(jī)環(huán)境中，有利于碳

循環(huán)的順利進(jìn)行

(4)耐低溫

【解析】進(jìn)行微生物純種培養(yǎng)物時，人們需要按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求配制培養(yǎng)基；還需要防止

雜菌污染，無菌技術(shù)主要包括消毒和滅菌。獲得微生物純培養(yǎng)物的常用方法有平板劃線法和稀釋涂布平板

法。

(1)培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌?？梢圆捎孟♂屚坎计桨宸ɑ蚱桨鍎澗€法，將單個微生物分散

在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落，從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析圖12可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)

基中，細(xì)胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。

(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質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境

中才能存活)，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來。

(3)擬桿菌為異養(yǎng)生物，作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機(jī)物，

歸還到無機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行。

（4）深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，應(yīng)具有耐低溫的特性，才能高效

降解多糖，保證擬桿菌的正常生命活動所需。

10.（2022年6月?浙江?高考真題）回答下列（一）、（二）小題：

（一）回答與產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌育種有關(guān)的問題：

（1）為快速分離產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌，可將土樣用制成懸液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的

中保溫一段時