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专题 15 发酵工程
1.（2020·北京等级模考，15）发酵食品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰
富的文化内涵。请结合所学发酵知识和生活经验，指出下列未经发酵的商品是（ ）
A.泡菜 B.食醋 C.豆腐 D.酸奶
2. （2022·山东日照模拟）下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，正确的是 （ ）
A.制作果酒时，反复冲洗葡萄以避免杂菌污染
B.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
C.制作果醋和泡菜的主要微生物是原核生物，呼吸类型相同
D.发酵过程中所有材料都需要进行严格的灭菌处理，以免杂菌污染
3.（2022·东北师大附中调研）下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是（ ）
A.制作果酒最快捷的途径是先制果醋，再制果酒
B.酿制果醋所需的酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件完全相同
C.制作腐乳需利用毛霉产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
D.制作果酒、果醋和腐乳过程都应防止微生物的生长、繁殖
4.（2022·山东烟台调研）利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和 pH的变化如图所示。
下列叙述不正确的是（ ）
A.酵母菌和乳酸菌均有核膜包被的细胞核 B.发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势
C.前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起 D.发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量
5.（2022·辽宁大连模拟）发酵工程在现代生物工程中的地位越来越重要。下列有关发酵过程的叙述，错误的
是（ ）
A.密闭式发酵罐的设计成功使大规模生产发酵产品得以实现
B.要随时取样，检测培养液的细菌数目、产物浓度等，以了解发酵进程
C.在发酵过程中不需要向装置中再添加必需的营养组分
D.要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件
6.（2022·襄阳四中调研）下列关于发酵工程的说法，错误的是（ ）
A.在菌种选育过程中，可以利用人工诱变或基因工程等手段
B.虽然青霉素是抗生素，但在青霉素生产过程中仍然需要严格灭菌C.发酵时，发酵条件变化会影响微生物生长，不影响微生物的代谢途径
D.发酵工程的产品可以采用过滤、沉淀、蒸馏、萃取等方法提取
7.（2022·广东东莞调研）从传统发酵技术到发酵工程，发酵技术的发展为人们提供了丰富多样的食品和药物
等。下列相关叙述错误的是（ ）
A.醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物为原料合成醋酸
B.无氧条件下利用大肠杆菌发酵大规模生产青霉素
C.腐乳味道鲜美是因为毛霉等产生的蛋白酶将蛋白质分解为氨基酸和小分子的肽
D.甜面酱、酱油、豆豉等都是利用传统发酵技术制作的食品
8.（2022·辽宁大连模拟）陈醋是我国发明的传统调味品之一，酿制及食用已有3 000多年历史。陈醋生产工艺
流程如图所示。
（1）在糖化阶段添加淀粉酶制剂需要控制反应温度，这是因为______________________________________。
（2）在酒精发酵阶段需添加酵母菌，在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。先通气的目的是_____________。
技术员定时抽取发酵液，向发酵液中滴加酸性重铬酸钾溶液，以是否呈现 色来判断是否有酒精产
生，若要使检验的结果更有说服力，应该 。
（3）利用醋酸菌获得醋酸的条件有两种情况，一是在 时，将糖分解成醋酸；二是在缺少糖源时，利
用酒精生成醋酸。
（4）研究表明，在陈醋的酿造过程中，起主导作用的是醋酸菌，而乳酸菌也存在于醋醅中，其代谢产生的乳
酸是影响陈醋风味的重要因素。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期
（至少写出2种）等环境因素的变化， ，淘汰了部分乳酸菌种类。
9.（2022·山东部分重点中学模拟）泡菜在我国历史悠久，流传广泛，是人们喜爱的开胃食品。泡菜的制作离
不开乳酸菌。请回答下列问题：
（1）欲用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌，首先需要对泡菜滤液进行 后涂平板，以便分离得到单菌
落。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌代谢过程中产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸
钙，故分离纯化时应挑选出具有 的菌落作为候选菌。
（2）在泡菜制作过程中，需要加入一定量的食盐。如果食盐加入过多，会导致所制作的泡菜咸而不酸，其原
因是_______________________________________。
（3）在泡菜制作过程中，密封发酵坛的目的是 。在泡菜制作过程中，向发酵坛中加入香辛料的主
要作用是 。
（4）为了身体健康，应少吃泡菜，这是因为泡菜中含有较多的亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量时，从泡菜坛中
取样后应迅速封坛，其目的是_________________。
10.（2022·山东济宁期中）如图是传统发酵技术的部分制作装置及操作步骤示意图。请据图回答下列问题：（1）A和B装置中，适用于果醋制作的是 ，判断的理由是___________________________。
（2）在葡萄酒的自然发酵过程中，酵母菌主要来源于 。
（3）醋酸菌是一种好氧细菌，只有当条件适宜时，才能进行旺盛的生理活动。当 都充足时，醋酸菌
可将糖分解成醋酸；在缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇转化为 ，再进一步转变为醋酸。
（4）进行果酒制作时，A 装置中的发酵液不能装满，从微生物代谢的角度分析，其目的是
，该发酵需要的温度条件是 ℃。
（5）C装置是制作 的装置，其中在发酵坛盖沿上加水的目的是_______________________________。
2022年高考真题：
1．（2022·山东·高考真题）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自
身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（
）
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
2．（2022·山东·高考真题）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
3．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常
碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的
是（ ）
A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
4．（2022年1月·浙江·高考真题）用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓
可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于（ ）
A．两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同 B．两者催化果胶水解得到的单糖不同
C．两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同 D．酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度
二、多选题
5．（2022·山东·高考真题）啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工
序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是（ ）
A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
三、非选择题
6．（2022·全国甲卷·高考真题）某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在
此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ：KHPO ，MgSO ，NH NO ，石油。
2 4 4 4 3
培养基Ⅱ：KHPO ，MgSO ，石油。
2 4 4
操作步骤：
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题。
透明圈大小
菌
株 平板 平板
Ⅰ Ⅱ
A +++ ++
B ++ -(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH NO 的作用是为菌株的生长提供氮源，氮
4 3
源在菌体内可以参与合成____________（答出2种即可）等生物大分子。
(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N 个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是
0
____________。
(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示（“+”表
示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是__________。
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是____________，
理由是___________。
7．（2022·全国乙卷·高考真题）化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业、用菌株C可生产S，S的产量
与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果
见表。
碳源 细胞干重（g/L） S产量（g/L）
葡萄糖 3.12 0.15
淀粉 0.01 0.00
制糖废液 2.30 0.18
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时，需要对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有______（答出2点即可）。
(2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是______；用菌株C生产S的最适碳源是______。菌株C的生长
除需要碳源外，还需要______（答出2点即可）等营养物质。
(3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是______。
(4)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验
思路：______。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是______（答出1点即可）。
8．（2022·湖南·高考真题）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。尿素
分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有
_________________________（答出两种即可）。
(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
_____________________________。
9．（2022·广东·高考真题）研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考
察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微
生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
(1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养
一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用
________________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________________为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能
是________________。（答一点即可）(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考
虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是________________。
(4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特
性可能还有________________。
10．（2022年6月·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：
(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用___________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃的
___________中保温一段时间，其目的是___________。
(2)为提高筛选效率，可将菌种的___________过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于
淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用___________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗
略估计出菌株是否产酶及产酶性能。
(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过___________后再筛选获得，或利用转基因、
___________等技术获得。
（二）回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：
(4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制___________生长，二
是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度___________时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转基因前
需要对受体进行抗生素的___________检测。
(5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的___________能力和遗传稳定性。对培养的
受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内___________形态是否改变进行判断，也可通过观察分裂
期染色体的___________，分析染色体组型是否改变进行判断。
(6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和___________长短等有
关。同时也与受体的取材有关，其中受体为___________时全能性表达能力最高。
