四川省眉山市东坡校际联考2024-2025学年高二下学期4月期中生物试卷（解析版）

这是一份四川省眉山市东坡校际联考2024-2025学年高二下学期4月期中生物试卷（解析版），共9页。试卷主要包含了单选题，直接价值是对人类有食用等内容，欢迎下载使用。
总分100分 75分钟完卷
一、单选题（每题2分，共20题，共40分）
1. 生态足迹这一概念主要用于衡量人类对自然资源的需求与地球生态系统的承载能力之间的关系。下列叙述正确的是（ ）
A. 生态足迹是指吸收化石燃料燃烧排放CO2所需的森林面积
B. 人体吸收相同能量值的各类食物，生态足迹大小也相同
C. 现代农业生产中施用大量化肥和农药，可降低生态足迹
D. 间作套种有效提高了农业用地的利用率，可降低生态足迹
【答案】D
【分析】生态足迹也称生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】A、生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。因此，生态足迹不仅仅是指吸收化石燃料燃烧排放CO2所需的森林面积，A错误；
B、不同食物的生产过程中消耗的资源不同，例如生产肉类比生产植物性食物消耗的资源更多，所以人体吸收相同能量值的各类食物，生态足迹大小不同，B错误；
C、现代农业生产中施用大量化肥和农药，会对环境造成污染，增加资源的消耗和生态系统的负担，从而增加生态足迹，而不是降低，C错误；
D、间作套种能有效提高农业用地的利用率，意味着在同样的土地面积上可以获得更多的产出，减少了对额外土地资源的需求，降低了生态足迹，D正确。
故选D。
2. 大兴安岭林区某鹿科动物是国家Ⅱ级重点保护野生动物，对维持当地生物多样性有重要作用。下列保护措施不当的是（ ）
A. 建立保护区，对其种群实施易地保护
B. 开展当地生态修复，提高环境承载力
C. 对受伤个体开展救助并及时放归野外
D. 建立生态廊道，防止其种群遗传衰退
【答案】A
【分析】自然保护区就是就地保护该地区珍贵稀有的动植物资源和生存环境，迁地保护则是把濒临灭绝的珍稀物种迁移到动物园、科研所等进行保护和繁殖，对于珍稀濒危物种，国家立法禁止一切形式的猎采并买卖。
【详解】A、建立保护区，对其种群实施就地保护，A错误；
B、开展当地生态修复，提高环境承载力，增加当地生物多样性，B正确；
C、对受伤个体开展救助并及时放归野外，可以保护生物物种多样性，C正确；
D、通过建立生态廊道，消除地理隔离，使同一物种的生物能在不同小生境间相互迁移，有利于减少种群的变异量，提高遗传多样性，D正确。
故选A。
3. 生物富集系数（植物某部位的重金属含量/相应土壤中对应的重金属含量）越大，说明土壤中重金属越容易向植物体内迁移。下图是湿地中芦苇不同部位对重金属富集现象的研究结果。下列叙述错误的是（ ）

A. 据图可知植物体中Cu的含量茎＞根＞叶
B. 据图分析芦苇对Mn污染的湿地修复效果较差
C. 植物对不同重金属富集能力的差异与转运蛋白数量有关
D. 通过种植芦苇净化被重金属污染的湿地，体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【分析】生物多样性的价值：①直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。②间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。③潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生物富集系数（植物某部位的重金属含量/相应土壤中对应的重金属含量）越大，说明土壤中重金属越容易向植物体内迁移，由图可知，植物体中Cu的含量茎＞根＞叶，A正确；
B、据图分析芦苇对Mn的富集系数相对较小，说明其对Mn污染的湿地修复效果较差，B正确；
C、植物对不同重金属富集能力的差异与转运蛋白数量有关，相关转运蛋白数量多的，富集能力相对较强，C正确；
D、通过种植芦苇净化被重金属污染的湿地，为生物多样性的生态功能，属于间接价值，D错误。
故选D。
4. 生物多样性不包括下列哪一项？（ ）
A. 基因多样性B. 蛋白质多样性
C. 物种多样性D. 生态系统多样性
【答案】B
【分析】生物的多样性是指生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，不包括蛋白质多样性，B符合题意。
故选B。
5. 在“美丽中国”建设过程中，多地将荒草地等闲置区域改建为湿地公园，为鸟类等多种野生动物提供了良好的生活环境，提高了生物多样性。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 湿地公园中，所有鸟形成了一个种群
B. 一种鸟可能处于食物网中不同的营养级
C. 鸟类等野生动物能促进生态系统的物质和能量循环
D. “落霞与孤鹜齐飞”的美景体现出生物多样性的间接价值
【答案】B
【分析】一、生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
二、直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。此外，生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
【详解】A、湿地公园中，所有的鸟不是一个种群，A错误；
B、一种鸟可能处于不同的食物链中，而在食物网中处于不同营养级，B正确；
C、能量不能循环，C错误；
D、“落霞与孤鹜齐飞”的美景体现了生物多样性的直接价值，D错误。
故选B。
6. 我国是发酵大国，生物发酵产品总量位居世界第一。下列关于发酵工程叙述正确的是（ ）
A. 发酵过程要严格控制pH，谷氨酸发酵在弱酸性和中性条件下会积累谷氨酸
B. 从酵母细胞中提取、分离和纯化的单细胞蛋白可以作为食品添加剂
C. 青霉素是青霉菌的次级代谢产物，将血红蛋白基因转入青霉菌可提高青霉菌的代谢速率
D. 用纤维素酶处理植物纤维后加入酵母菌菌种，持续通入无菌空气生产燃料乙醇
【答案】C
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵过程要严格控制pH，谷氨酸发酵在弱碱性和中性条件下会积累谷氨酸，A错误；
B、通过发酵获得的酵母细胞菌体即单细胞蛋白，B错误；
C．青霉素是青霉菌的次级代谢产物，将血红蛋白基因转入青霉菌可以在发酵过程中给微生物持续高效供氧，提高青霉菌的代谢速率，C正确；
D、用纤维素酶处理植物纤维后加入酵母菌菌种，在厌氧条件下生产燃料乙醇，D错误。
故选C。
7. 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。下列说法不正确的是（ ）
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. 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
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
【详解】A、用赤霉素处理大麦，可诱导α-淀粉酶相关基因的表达，促进α-淀粉酶的合成，进而使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶，A正确；
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，B错误；
C、糖浆经蒸煮（产生风味组分、终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌）、冷却后再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；
D、酿酒过程中，即使糖类未耗尽，发酵过程也会停止，原因最可能是随着发酵的进行，酒精含量逐渐增加、pH逐渐降低，不利于酵母菌生存，最终导致酵母菌死亡，D正确。
故选B。
8. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其主要工艺流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 发芽的大麦中含有淀粉酶，能将淀粉分解，形成糖浆
B. 煮沸后冷却的目的是避免接种的酵母菌失活
C. 在整个发酵过程中，要始终保持严格的无菌、无氧环境
D. 用于包装的容器必须经过严格的灭菌
【答案】C
【分析】分析题图，啤酒生产需经过制麦、糖化、发酵等主要环节。酵母菌可进行有氧呼吸获得大量能量，从而快速繁殖，又可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2。
【详解】A、发芽的大麦中含有淀粉酶，淀粉酶能分解淀粉形成糖浆，A正确；
B、高温能杀死酵母菌，煮沸后冷却是为了接种时保持酵母菌种的活性，B正确；
C、为了缩短发酵时间，发酵初期应适当提供氧气，有利于酵母菌有氧呼吸快速繁殖，C错误；
D、防止杂菌污染，延长其保存期，用于包装的容器必须经过严格的灭菌，D正确。
故选C。
9. 小米具有丰富的营养价值，某工厂的技术人员欲利用乳酸菌和酵母菌进行发酵，开发一款特殊风味的饮品。下图为不同温度及不同乳酸菌与酵母菌比例下发酵实验测得的相关结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过图1测得的酒精含量变化，可推测发酵过程中酵母菌的种群数量先升高后降低
B. 将发酵温度控制在34℃可缩短生产周期，乳酸菌和酵母菌在该温度繁殖速度均较快
C. 生产上可将乳酸菌和酵母菌按照2∶1比例接种，可溶性固形物含量较低、口感较好
D. 两种菌的细胞结构有较大差异，代谢类型也不同，发酵过程中需保持无氧的环境
【答案】A
【分析】果酒制作的原理是利用酵母菌在无氧条件下才能进行酒精发酵产生酒精，若是在有氧条件下则进行有氧呼吸而大量繁殖。乳酸菌为厌氧生物，在无氧条件下，将糖分解为乳酸。
【详解】A、图1是在不同温度下测得，并非随时间变化酒精含量的变化，因此不能推测出发酵过程中酵母菌的种群数量先升高后降低，A错误；
B、酒精含量的变化可反应酵母菌数量，pH大小可反应乳酸菌数量，图1显示乳酸菌和酵母菌在34 °C繁殖速度均较快，因此将发酵温度控制在该温度可缩短生产周期，B正确；
C、图2显示乳酸菌和酵母菌按照2∶1比例接种，可溶性固形物含量较低、口感较好，生产上可按该比例接种，C正确；
D、乳酸菌为原核生物，酵母菌为真核生物，二者基本结构差异较大；乳酸菌为厌氧生物，酵母菌为兼性厌氧生物，二者代谢类型也不同，但发酵过程中需保持无氧环境，D正确。
故选A。
10. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，主要工艺流程如图所示，其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列叙述错误的是（ ）

A. 发酵开始前，需要对发酵罐及各种连接管道进行灭菌处理
B. 糖化过程中，温度会影响淀粉的水解速度
C. 蒸煮可以终止酶的进一步作用，也可以对糖浆进行灭菌
D. 当发酵液中的糖分被完全消耗后，酵母菌的发酵才会终止
【答案】D
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵又称“前发酵”，是啤酒发酵的主要过程，在这个过程中，酵母完成了增殖、厌氧发酵及其沉淀回收等，消耗了大部分可发酵性糖等成分，排出的发酵代谢产物即啤酒的主要组分。主发酵一般需要6-8天，长的达8-10天。下酒以后，由于嫩啤酒还含有少量的可发酵性糖类，在贮酒罐内会再次出现一个较为旺盛的发酵过程，这个过程即称为“后发酵”。后发酵是传统发酵方式的一个必然过程，需要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
【详解】A、发酵开始前，对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌，以防杂菌污染，A正确；
B、糖化过程是利用大麦发芽时产生淀粉酶对淀粉进行水解，温度会影响淀粉酶活性，因此会影响淀粉的水解速度，B正确；
C、蒸煮过程中淀粉酶的活性丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；
D、在缺氧、酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，但随着无氧呼吸过程中酒精含量的增多，酵母菌的生长受到抑制，因此酵母菌发酵过程未必待糖分消耗完全后才会终止，D错误。
故选D。
11. 黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒的有所不同，生产工艺流程为大麦发芽→粉碎→糖化→煮沸→主发酵→后发酵（添加黄桃汁）→低温冷藏→成品→罐装。下列叙述正确的是（ ）
A. 粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间
B. 后发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成等
C. 分离、提纯获得酒精等代谢产物是发酵工程的中心环节
D. 黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂，不消毒，不过滤，比传统工业啤酒的品质更稳定
【答案】A
【分析】我国是世界上啤酒的生产和消费大国。 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成 的，其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵 液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下 储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄 清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质，故粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间，A正确；
B、发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒，B错误；
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，C错误；
D、由于黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂，不消毒，不过滤，品质没有传统工业啤酒稳定，D错误。
故选A。
12. 下列关于传统发酵技术、发酵工程及其应用的叙述，错误的是（ ）
A. 传统发酵过程中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
B. 家庭制作泡菜和果醋过程中，发酵液表层出现的白膜是由不同种微生物形成
C. 可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白
D. 在发酵工程的生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定
【答案】A
【分析】一、酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
二、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、传统发酵过程中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具进行消毒，传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵，原料不能消毒和灭菌，A错误；
B、制作果醋和制作泡菜的坛内都会有白膜出现，前者是醋酸菌大量繁殖形成，后者是酵母菌大量繁殖形成的，B正确；
C、可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，单细胞蛋白是微生物菌体，C正确；
D、在发酵工程的生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定，期望获得高产，提高经济效益，D正确。
故选A。
13. 下列关于发酵工程在农牧业上的应用的说法，错误的是（ ）
A. 在厌氧发酵制作青贮饲料时，添加乳酸菌可提高饲料的品质
B. 微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害，是生物防治的重要手段
C. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成微生物饲料，能使家畜增重快
D. 微生物肥料利用了微生物产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力
【答案】C
【分析】微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。
【详解】A、在青贮饲料中添加乳酸菌，通过乳酸菌的发酵，可提高饲料的品质，使得饲料保鲜，同时动物食用后还能提高免疫力，A正确；
B、微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治农林害虫的，作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用，B正确；
C、单细胞蛋白不是从微生物细胞中提取的，而是微生物细胞本身，C错误；
D、生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，D正确。
故选C。
14. 产朊假丝酵母的蛋白质和维生素B的含量都比啤酒酵母高，它能以尿素和硝酸作为氮源，在培养基中不需要加入任何生长因子即可生长，是生产单细胞蛋白的优良菌种。下图是培养产朊假丝酵母的一种方法。下列说法错误的是（ ）

A. 朊假丝酵母生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂
B. 生产单细胞蛋白体现了发酵工程在食品工业上的应用
C. 对微生物进行扩大培养选用液体培养基，因为液体培养基有进行通气培养、振荡培养的优点
D. 可利用加入青霉素的选择培养基进行产朊假丝酵母等真菌的分离
【答案】B
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。
【详解】A、产朊假丝酵母的蛋白质和维生素B的含量都比啤酒酵母高，朊假丝酵母生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂，A正确；
B、发酵工程生产的单细胞蛋白是微生物的细胞，含有糖类、脂质等多种化合物，可作为家畜的优质饲料，属于发酵工程在农牧业上的应用而非食品工业的应用，B错误；
C、对微生物进行扩大培养选用液体培养基，因为液体培养基有进行通气培养、振荡培养的优点，有利于微生物与营养物质和氧气充分接触，利于其繁殖，C正确；
D、青霉素可以杀死细菌，可利用加入青霉素的选择培养基进行产朊假丝酵母等真菌的分离，D正确。
故选B。
15. 黑曲霉是一种丝状真菌，其代谢产物广泛应用于食品加工等领域。食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，下图为生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是（ ）
A. 黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物的代谢类型相同
B. 将菌种接种至A培养基时，浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C. 若发酵罐C中的原料为大豆粉，可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
D. 分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物是发酵工程的中心环节
【答案】A
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵过程的监测和调控包括对发酵过程中微生物生长、代谢产物的生成和消耗等进行实时监测和调控，以保证发酵过程的稳定和产物的质量。因此，发酵过程是发酵工程的中心环节，对于发酵工程的成功和产物的质量具有至关重要的作用。
【详解】A、由培养时需要通气振荡可知，黑曲霉的异化作用类型为需氧型，因此其代谢类型为异养需氧型，制作果醋利用的是醋酸菌，它的代谢类型均为异养需氧型，A正确；
B、将菌种接种至A培养基时，平板划线法的接种工具接种环在使用前需在火焰上灼烧灭菌，B错误；
C、以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉），将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，C错误；
D、发酵工程的中心环节是发酵过程，不是分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢产物，D错误。
故选A。
16. 发酵工程的内容包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵和产品的分离、提纯等方面。下列关于发酵工程的说法错误的是（ ）
A. 菌种选育、扩大培养及配置培养基和灭菌是发酵工程的中心环节
B. 发酵工程具有条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物单一、污染小和容易处理的特点
C. 通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH
D. 发酵工程的产品可能是微生物的代谢产物、酶和菌体本身
【答案】A
【分析】发酵工程是利用微生物的生长和代谢活动来生产人们所需产品的工程技术。发酵工程要控制最适发酵的条件、使微生物生长并产生大量的代谢产物；发酵时培养基应满足微生物的需要，要给微生物提供适宜的温度、溶解氧和pH值。在发酵中尽量使培养基原料利用率高，发酵后所形成的副产物尽可能要少，尽可能多的得到特定的发酵产品。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，A错误；
B、发酵工程是利用微生物进行的，因此生产条件相对温和，微生物培养所需原料丰富且价格低廉、微生物产生的废弃物对环境影响小且容易处理，B正确；
C、微生物进行正常生命活动需要适宜的温度、氧气含量和适宜的pH等，因此对发酵条件（包括温度、溶氧、pH等）进行控制，有利于发酵的进行，C正确；
D、发酵工程的产品包括微生物的代谢产物、酶和菌体本身，应用于食品工业，医药工业和农牧业等领域，D正确。
故选A。
17. 发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。下列叙述错误的是（ ）
A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制发酵条件
B. 发酵工程生产酱油时原料混合物中的淀粉可为曲霉提供碳源和氮源
C. 啤酒的工业化生产中，酒精的产生是在主发酵阶段
D. 发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
【答案】B
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，A正确；
B、发酵工程生产酱油时原料混合物中的淀粉可为曲霉提供碳源，B错误；
C、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成啤酒的工业化生产流程都在主发酵阶段完成，C正确；
D、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，D正确。
故选B。
18. 红茶菌是一种传统的活菌饮料，由酵母菌、醋酸菌和乳酸菌在液体培养基（主要含蔗糖和茶水）中发酵产生。研究表明将上述3种菌按一定的配比，在总接种量为5%、初始pH为5.5、装液量为60%左右、温度为30 ℃的条件下，发酵5天效果最好。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 装液量为60%左右可防止发酵过程中发酵液从发酵装置中溢出
B. 随着发酵的进行，菌液的pH下降会抑制菌种的生长
C. 初期温度和pH的控制有利于提高菌体内酶促反应速率
D. 红茶菌的整个制作过程中发酵装置要严格进行密封
【答案】D
【分析】根据题目信息可知，红茶菌是由含酵母菌、醋酸菌和乳酸菌三种菌的混合菌液共同发酵完成，酵母菌为兼性厌氧菌，醋酸菌为好氧菌，乳酸菌为厌氧菌。
【详解】A、由于酵母菌发酵会产生二氧化碳，因此装液时不能装满，留有一定的空间可防止发酵过程中发酵液从发酵装置中溢出，A正确；
B、随着发酵的进行，3种菌分别产生的二氧化碳和酒精、乙酸、乳酸，pH下降，pH过低会抑制菌种生长，B正确；
C、初期温度和pH的控制使酶活性较高，有利于提高菌体内酶促反应速率，C正确；
D、酵母菌属于兼性厌氧菌，醋酸菌属于严格的好氧细菌，乳酸菌属于厌氧细菌，活菌饮料由3种菌共同发酵产生，因此发酵的整个过程不可能严格密封处理，D错误。
故选D。
19. 发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等环节。下面有关分析正确的是（ ）
A. 优良菌种只能通过诱变育种或基因工程育种来获得
B. 扩大培养采用液体培养基，其目的是提高接种时发酵罐中菌种的数目
C. 发酵时的环境条件会影响微生物的生长繁殖，并不影响微生物代谢物的形成
D. 发酵工程产生的废弃物对环境的污染大
【答案】B
【分析】一、发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。产品不同，分离提纯的方法一般不同。①如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；②如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
二、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
三、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、用于发酵的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A错误；
B、扩大培养采用液体培养基，扩大培养的目的是增大接种时发酵罐中菌种的数目，加快发酵过程的进程，B正确；
C、发酵时的环境条件会影响微生物的生长繁殖，也影响微生物的代谢物形成，C错误；
D、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强因而可以得到较为专一的产物，D错误。
故选B。
20. 下列有关啤酒工业化生产的叙述，正确的是（ ）
A. 工业化啤酒生产中，焙烤的目的是使淀粉酶失活
B. 糖的分解及代谢物的生成在后发酵阶段完成
C. 在啤酒的酿造过程中，适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量
D. 啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段
【答案】D
【分析】主发酵又称“前发酵”，是啤酒发酵的主要过程，在这个过程中，酵母完成了增殖、厌氧发酵及其沉淀回收等，消耗了大部分可发酵性糖等成分，排出的发酵代谢产物即啤酒的主要组分。主发酵一般需要6-8天，长的达8-10天。下酒以后，由于嫩啤酒还含有少量的可发酵性糖类，在贮酒罐内会再次出现一个较为旺盛的发酵过程，这个过程即称为“后发酵”。后发酵是传统发酵方式的一个必然过程，依靠这个后发酵过程，可以完成驱除生酒味、溶解与饱和二氧化碳的作用，同时可以形成适量的酯，并有益于酵母、蛋白质凝固物的沉降，达到啤酒成熟的目的。
【详解】A、焙烤杀死种子胚但不使淀粉酶失活，A错误；
B、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，B错误；
C、啤酒酿造的原理是酵母菌无氧呼吸生成酒精，需要提供无氧环境，因此不能打开发酵装置，C错误；
D、啤酒的生产包括主发酵和后发酵两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒，D正确；
故选D。
二、非选择题（共60分）
21. 如图为微生物的实验室培养和纯化醋酸菌的部分操作步骤，请回答下列问题。

（1）①是制备培养基时_________的操作，该操作需待培养基冷却至______℃左右进行。
（2）该实验中纯化醋酸菌的接种方法是________；完成步骤的操作，接种环共需要______次灼烧，最后一次灼烧的目的是___________。
（3）接种操作为什么一定要在火焰附近进行？___________。
（4）啤酒生产过程中，大麦发芽的目的是破坏细胞结构释放出____________，糖化的目的是___________。在蒸煮阶段，不仅可以蒸发掉多余的水分，还起到____________作用。
【答案】（1）①. 倒平板 ②. 50 ℃
（2）①. 平板划线法 ②. 6 ③. 杀死残留在接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者
（3）酒精灯火焰附近存在着无菌区域
（4）①. 淀粉酶 ②. 淀粉分解，形成糖浆 ③. 终止酶的进 一步作用，并对糖浆灭菌
【分析】一、啤酒的主发酵过程为：发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止。
二、微生物培养过程中，做好消毒和灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。为了避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。
【小问1详解】由图1可知，该操作是将位于锥形瓶中的含有琼脂的呈液态的培养基转移至培养皿中，属于倒平板，该操作需要在培养基冷却至50℃左右进行操作，此温度下培养基呈液体状态，也不太烫手，若温度过低，含有琼脂的培养基会凝固。
【小问2详解】由图④可知，该实验中菌种的接种方法为平板划线法，这种接种方法的操作过程中，每一次划线前和最后一次划线后都需要进行灼烧灭菌，图中一共划线5次，则需要进行6次灼烧灭菌，其中最后一次灼烧灭菌的目的是杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
【小问3详解】获得纯净培养物的关键在于无菌操作，对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，在操作过程中也需要避免环境中微生物对实验的影响，即在酒精灯火焰附近进行，因为酒精灯火焰附近存在着无菌区域。
【小问4详解】啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，因酵母菌无法直接利用大麦中的淀粉进行发酵产生酒精，因此需要利用大麦体内的淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖再供酵母菌利用，因此大麦发芽的目的是破坏细胞结构释放出淀粉酶；糖化的目的是利用淀粉酶水解淀粉，形成糖浆；在蒸煮阶段，不仅可以蒸发掉多余的水分，还可以利用高温使淀粉酶的空间结构破坏，发生不可逆的失活，终止酶的进一步作用，还可以利用高温对糖浆进行灭菌。
22. 利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。在古代，人们将大豆和盐混合并放置在陶罐里，经过一段时间的自然发酵，就酿造出酱油了。某企业通过发酵工程制作酱油的流程如图所示。回答下列问题：
（1）若是传统家庭制作酱油，则米曲霉可来自________。米曲霉的代谢类型为异养需氧型，因此在发酵过程中需要提供的条件是_______。
（2）酱油发酵制作原理与腐乳制作原理相似，据图推测，该原理是米曲霉将发酵池中的蛋白质分解成_____。
（3）从发酵产物的角度分析，在发酵池发酵阶段添加乳酸菌的作用是______（答出1点）。生产过程中发现发酵池表面会形成菌膜，推测该菌膜最可能由酵母菌等形成，而不是乳酸菌，理由是______。
（4）为提高酱油的产量和质量，运用发酵工程技术时应注意哪些方面________（答出2点）。
【答案】（1）①. 原材料中或者前一次发酵保存下来的发酵物中 ②. 营养物和氧气
（2）小分子肽和氨基酸
（3）①. 无氧呼吸产生乳酸进而调节发酵液pH ②. 酵母菌为兼性厌氧菌，乳酸菌为厌氧菌，发酵液表面氧气多，更适合酵母菌繁殖，不适合乳酸菌繁殖
（4）选择合适的菌种、发酵过程中的严格消毒、培养基物质的配比更科学、严格的发酵条件控制
【分析】一、传统发酵技术直接利用的是原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物。
二、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【小问1详解】传统发酵可直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵。若是传统家庭制作酱油，则米曲霉可来自原材料中或者前一次发酵保存下来的发酵物中，米曲霉的代谢类型为异养需氧型，在发酵过程中需要提供的条件是营养物和氧气。
【小问2详解】腐乳制作的原理是指毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。酱油发酵制作原理与腐乳制作原理相似，因此米曲霉将发酵池中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸。
【小问3详解】在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，在发酵池发酵阶段添加乳酸菌作用可能是无氧呼吸产生乳酸进而调节发酵液pH。酵母菌为兼性厌氧菌，乳酸菌为厌氧菌，发酵液表面氧气多，更适合酵母菌繁殖，不适合乳酸菌繁殖，因此发酵池表面形成的菌膜最可能是酵母菌，而不是乳酸菌。
【小问4详解】为提高酱油的产量和质量，运用发酵工程技术时应注意选择合适的菌种、发酵过程中的严格消毒、培养基物质的配比更科学、严格的发酵条件控制。
23. 为调查某地土质状况，某科研小组对该地土壤中分解尿素的细菌进行了分离和纯化培养。请回答下列问题：
（1）尿素分解菌能分解尿素，而其他微生物不能，其根本原因是______。
（2）该科研小组使用选择培养基筛选尿素分解菌。为确保所用的培养基具有选择作用，需设置对照组，对照组应接种______（填“等量稀释液”或“等量无菌水”）。
（3）该科研小组从同一选择培养基中挑选出A、B、C三个菌落进行梯度稀释并分别涂布接种在分离尿素分解菌的选择培养基上．经适宜培养后，能检测到A、B两种菌落却始终检测不到C种菌落。
①由此可得出的结论是______________________________。
②推测C种细菌与A、B在同一选择培养基上能生长繁殖的原因可能是______________________________。
（4）为获得更多的尿素分解菌，可用发酵罐进行扩大培养，发酵结束后，采用______等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。
【答案】（1）尿素分解菌含有控制脲酶合成的基因
（2）等量稀释液
（3）①. A、B种菌落的细菌能分解尿素，C种菌落的细菌不能分解尿素 ②. C种菌落的细菌可从A或B种菌落的代谢产物中获得氮源
（4）过滤、沉淀
【分析】选择培养基是指在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。
【小问1详解】分解尿素的细菌之所以能分解尿素，是因为尿素分解菌能合成分解尿素的酶（即脲酶），而根本原因是具有控制合成脲酶的基因。
【小问2详解】选择培养基是指在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基，该科研小组使用选择培养基筛选尿素分解菌。为确保所用的培养基具有选择作用，需设置对照组，对照组应接种等量稀释液。
【小问3详解】结合题意分析，A、B、C三种菌落能混合生长在筛选尿素分解菌的选择培养基中，但菌落却不能单独生长在这样的选择培养基中，说明利用A、B菌落分解利用尿素，但C菌落不能单独分解利用尿素，很可能就是C种菌落的细菌可从A或B菌落的代谢产物中获得氮源。
【小问4详解】单细胞蛋白是通过发酵获得了大量的微生物菌体，发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品，故为获得更多的尿素分解菌，可用发酵罐进行扩大培养，发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。
24. 下图为啤酒酿造流程图，请回答与啤酒酿造有关的问题：
（1）麦芽粉碎和糖化可将麦芽中的非水溶性组分转化成水溶性组分，是啤酒发酵过程中的重要步骤。糖化的主要过程是水解淀粉，参与该过程的水解酶最适温度以及产物信息如下表。
其中糊精不可作为发酵底物，酵母发酵时底物使用的优先顺序是葡萄糖>麦芽糖>麦芽三糖，因此，若想获得低乙醇含量的啤酒，糖化时温度应____。
A. 快速提升至62—65℃B. 快速提升至72—75℃
C. 缓慢提升至72—75℃D. 缓慢提升至62—65℃
（2）糖化完毕后，需要将糖浆加入啤酒花并将麦汁蒸煮，蒸煮的目的是____，发酵早期____（填“需要”或“不需要”）保持无氧。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，需要在低温、____环境中储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
（3）研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下：
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈（图），则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是____。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在培养基上形成菌落的位置是____的交界处。
【答案】（1）B
（2）①. 杀菌消毒，终止酶的进一步作用 ②. 不需要 ③. 密闭（无氧）
（3）①. 维生素B1 ②. 3与5的交界处
【分析】一、人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质—培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性；在培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。
二、发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【小问1详解】糊精不可作为发酵底物，酵母发酵时底物使用的优先顺序是葡萄糖＞麦芽糖＞麦芽三糖，因此，若想获得低乙醇含量的啤酒，应该使淀粉水解后的产物糊精增加，葡萄糖和麦芽糖的含量减少，因此该过程应该保证α-淀粉酶的活性，降低β-淀粉酶的活性，又因为α-淀粉酶的最适温度在72-75℃，β-淀粉酶的最适温度在62-65℃，所以糖化时温度应快速提升至72-75℃，此时α-淀粉酶的活性最高，β-淀粉酶的活性最低，B正确，ACD错误。
故选B。
【小问2详解】糖化完毕后，需要将糖浆加入啤酒花并将麦汁蒸煮，蒸煮的目的是杀菌消毒，终止酶的进一步作用，发酵早期“不需要”保持无氧，这样可以促进酵母菌的有氧呼吸，产生更多的能量用于酵母菌增殖过程。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，需要在低温、密闭环境中储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
【小问3详解】实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸，只有5组含有生物素，所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
25. 大量农作物的秸秆及其附属物的焚烧，曾经一度成为人们的热门话题。有的人认为，秸秆焚烧省时省力，焚烧后的灰烬可以肥田；有的人认为，秸秆焚烧产生的烟雾对环境有害，也易引发火灾；有的人认为，可以利用现代生物技术处理农作物秸秆及其附属物，以获得更大的经济效益和社会效益。请回答下列问题。
（1）玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，这是因为纤维素分解菌能够产生____。分离纤维素分解菌的培养基称叫做选择培养基，培养基中的碳源为____。
（2）为了获得纤维素分解菌，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。原因是____。
（3）玉米棒脱粒后的玉米芯含较多的木聚糖，利用从土壤中筛选出来的菌株H发酵，能使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖，发酵设备如下图所示：
①为了得到使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖的性状优良的菌种，可以从土壤中直接筛选，也可以通过____获得。从土壤中获得目的菌后，为进一步纯化目的菌并计数可将稀释度合适的、含有目的菌的土壤溶液，利用____法接种到培养基上，以获得单个菌落。
②为了获得更多的发酵产品，需要进一步优化提升发酵设备性能，可将该发酵设备改造后连接计算机系统，以对发酵过程中的____（至少答两点）等条件进行监测和控制，还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。
③生产过程中，以一定的速度在加料口不断添加新的培养基，同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是____（答两点）。
【答案】（1）①. 纤维素酶 ②. 纤维素
（2）人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌
（3）①. 诱变育种或基因工程育种 ②. 稀释涂布平板 ③. 温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养 ④. 保证微生物对营养物质的需求；防止代谢产物对菌株H造成危害
【分析】在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。
【小问1详解】酶具有专一性，能使纤维素分解的酶是纤维素酶。纤维素分解菌能分解纤维素，所以，分离纤维素分解菌的培养基中的碳源是纤维素。
【小问2详解】滤纸的主要成分是纤维素，滤纸的腐烂主要是纤维素分解菌的作用。经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。原因是人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌。
【小问3详解】①性状优良的菌种可以从自然界筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。获得单个菌落并计数应采用稀释涂布平板法。
②利用计算机系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
③微生物代谢不断消耗营养物质，同时产生的代谢产物可改变发酵环境，如pH的变化，有的代谢产物对微生物有害，如有毒物质的产生。因此，生产过程中，以一定的速度在加料口不断添加新的培养基，同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是保证微生物对营养物质的需求；防止代谢产物对菌株H造成危害。
淀粉酶种类
最适温度
主要产物
次要产物
α-淀粉酶
72—75℃
糊精
麦芽三糖、麦芽糖
β-淀粉酶
62—65℃
麦芽糖
麦芽三糖、葡萄糖
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇