2023届高考生物二轮复习发酵工程作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习发酵工程作业含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．自然界中某些酿酒酵母能利用木糖进行酒精发酵。某研究小组欲从土壤中分离这种酵母菌并对其产酶活性进行测定。实验基本流程为取土样→制取土壤悬液→扩大培养→选择培养→菌种分离→酶活性鉴定。下列叙述不正确的是( )
A．若用稀释涂布平板法对该酵母菌计数，结果可能偏小
B．酶活性鉴定时，还应考虑pH、温度、培养液浓度等因素
C．扩大培养可增加目的菌的浓度，以确保能从样品中分离得到所需微生物
D．扩大培养后的混合菌液应接种在只含有木糖的培养基上进行选择培养
解析 用稀释涂布平板法对该酵母菌计数，由于连在一起的两个及以上酵母菌会形成一个菌落，导致结果可能偏小，A项正确；酶活性是以单位时间内底物的消耗量或产物的生成量表示的，pH、温度、培养液浓度等因素均会影响单位时间内底物的消耗量或产物的生成量，B项正确；土壤中目的菌数量可能很少，扩大培养可增加目的菌的浓度，以确保能从样品中分离得到所需微生物，C项正确；扩大培养后的混合菌液应接种在以木糖为唯一碳源的培养基上进行选择培养，培养基中同时应含有水、无机盐、氮源等，D项错误。
答案 D
2．(2022·德州模拟)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。下列有关叙述正确的是( )
A．进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖
B．泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生
C．家庭自制瓶装酸奶时，需对鲜奶进行高温灭菌，并定期拧松瓶盖
D．制作果醋时，可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源
解析 有丝分裂是真核生物体细胞的增殖方式，制作泡菜、酸奶的菌种乳酸菌及制作果醋的菌种醋酸菌均为原核生物，进行二分裂，A项错误；泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要是植物细胞中的水，B项错误；酸奶是乳酸菌进行乳酸发酵的产物，乳酸菌为厌氧菌，因此不能定期拧松瓶盖，C项错误；果醋发酵的菌种为醋酸菌，可以利用酒精为碳源产生醋酸，D项正确。
答案 D
3．(2022·武汉模拟)生物技术在食品加工中具有广泛的应用，如利用微生物酿制果酒。下列有关利用葡萄酿制果酒过程的叙述，错误的是( )
A．适当增加酵母菌的接种量，可以缩短发酵的时间
B．酒精积累是导致发酵液中细菌数量降低的原因之一
C．酿酒过程中发酵罐要始终处于密封状态，以保证无氧的环境
D．葡萄的品质、酵母菌菌种的纯度都会影响果酒的品质
解析 若适当增加酵母菌的接种量，则可以缩短发酵的时间，A项正确；酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精具有杀菌作用，发酵液中酒精积累是细菌数量降低的原因之一，B项正确；酿制果酒时发酵罐并非始终密封，一般先通入无菌空气，以利于酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，酒精发酵过程中会产生CO2，应适时排放，C项错误；葡萄的品质、酵母菌菌种的纯度都会影响果酒的品质，D项正确。
答案 C
4．(2022·湖北)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A．该生产过程中，一定有气体生成
B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
解析 据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A项正确；糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B项错误；分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的参与，该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C项错误；沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌，D项错误。
答案 A
5．(2022·临沂模拟)《齐民要术》记载了许多古人在生产中运用发酵技术加工食品积累的宝贵经验，下列对记载的理解，错误的是( )
A.“浸曲发”目的是活化酵母菌，此时酵母菌通过有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2
B．“舒令极冷”是为了防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物
C．“用水三斗”为避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜
D．“令没菜把即止”主要目的是让蔬菜充分吸收盐分，使风味品质更佳
解析 “浸曲发”的目的是活化酵母菌，使其由休眠状态变为活跃状态，酵母菌可以进行有氧呼吸(产生CO2和水)和无氧呼吸(产生酒精和CO2)，所以都可以释放CO2，A项正确；“舒令极冷”是降低米的温度，为了防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物，B项正确；“用水三斗”可以将酒精稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜，C项正确；“令没菜把即止”是用水将蔬菜淹没，制造无氧环境，D项错误。
答案 D
6．(2022·辽宁辽南协作体二模)“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。下列叙述正确的是( )
A．一般会根据发酵工程最后获得的酒精产量来选育合适的酵母菌菌种
B．无论传统酿酒还是工厂化发酵都需要对培养基和发酵设备进行严格的灭菌处理
C．温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃
D．酿酒时除了要在发酵罐内完成主发酵外，还需进行后发酵来完成大部分糖的代谢过程
解析 发酵工程需要的酵母菌菌种一般需要满足能够利用廉价的原料、简单的培养基、大量高效地合成产物、产物易回收等要求，不是根据发酵工程最后获得的酒精产量来选育，而是选育好了才用于发酵工程生产酒精，A项错误；传统酿酒不需要对培养基和发酵设备进行严格的灭菌处理，B项错误；温度影响酶的活性，是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃，C项正确；主发酵期发酵液中的溶解氧已基本被酵母菌消耗，开始进行厌氧发酵，将大部分可发酵的糖类分解为酒精和二氧化碳，同时产生其他代谢物，D项错误。
答案 C
7．(2022·临沂模拟)为研究植物提取物W的抑菌效果，某同学在平板中央打孔并加入W，在适宜条件下培养一段时间后，测量抑菌圈大小并计算抑菌圈平均增幅速率，绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A．将一定量菌液与灭菌培养基混匀后，再冷却倒平板可得到实验菌平板
B．金属打孔器在打孔前需要进行灼烧灭菌，目的是防止微生物污染平板
C．提取物W在图中24 h时扩散速率减慢，抑菌圈仍在变大
D．提取物W浓度、加入量和扩散时间，以及菌液浓度均会影响抑菌圈直径大小
解析 菌液中含有实验菌，直接与未冷却的灭菌培养基混合会杀灭菌种，故需要将一定量菌液与冷却后的灭菌培养基混匀并倒平板得到实验菌平板，A项错误；在平板上打孔时，需要防止打孔的钢管上可能存在的微生物污染平板，因此在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，B项正确；由图可知，提取物W在图中24 h时扩散速率减慢，但此时抑菌圈平均增幅大于0，抑菌圈仍在变大，C项正确；实验菌的数量随菌液浓度的增加而增多，W物质的分子数量随提取物W的浓度的增加而增多，抑菌圈直径的大小随着提取物W扩散时间的延长而增大，因此菌液浓度及提取物W的浓度、加入量和扩散时间都会对抑菌圈直径的大小造成影响，D项正确。
答案 A
8．(2022·青岛模拟)在转基因生物的研究过程中，必须遵守科学研究道德。比如对用大肠杆菌作为转基因受体菌的菌株，限定必须使用在37 ℃人体体温下便会死去的菌株，如图是实验人员筛选该种菌株的示意图。下列说法错误的是( )
A．过程①的接种方法可用于微生物纯培养和数量测定
B．丝绒布的作用是将大肠杆菌菌落转印在不同的培养基上
C．过程②之后的培养过程属于选择性培养
D．对甲中的菌落克隆化培养即可得到大量目的菌株
解析 根据菌落的分布可知，过程①的接种方法为稀释涂布平板法，可用于微生物纯培养和数量测定，A项正确；丝绒布的作用是将大肠杆菌菌落转印在不同的培养基上，这样可以固定相应菌落的位置，便于给菌落定位，B项正确；过程②之后的培养过程属于选择性培养，即通过调节培养温度实现对菌种的选择，C项正确；由于影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，从乙中选择在甲中缺失的相应菌落进行克隆化培养即可得到大量目的菌株，D项错误。
答案 D
9． (2022·石家庄模拟)我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，在15 ℃振荡培养3小时；②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基(0.5%蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂)中，15 ℃培养7天；③挑取生长的菌落，进行划线，15 ℃培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法不正确的是( )
A．人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理
B．TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基
C．涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种
D．分析所有菌落，能还原采样点所有微生物的种类与含量
解析 人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理，不灭菌可能有杂菌污染，A项正确；在TYS培养基中，含有“0.5%蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂”，可知TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基，B项正确；涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种，C项正确；可能由于培养条件限制，有一些菌种无法培养出，因此不一定能还原采样点所有微生物的种类与含量，D项错误。
答案 D
10． (2022·滨州模拟)畜禽肠道菌群中有益菌和有害菌的平衡是保持肠道正常功能的必要因素。为研究凝结芽孢杆菌与土霉素对畜禽肠道菌群的影响，在分别接种有猪霍乱沙门氏杆菌(有害菌)和罗伊氏乳酸杆菌(有益菌)的培养基上，将三支金属小管(φ＝7.8 mm)按压至与培养基无缝隙后分别加入无菌水、土霉素、凝结芽孢杆菌，实验所得抑菌圈直径的数据如表(单位：mm)。下列说法正确的是( )
A.畜禽肠道菌群与畜禽的种间关系均为寄生
B．该实验需要对金属小管进行三次灭菌处理
C．凝结芽孢杆菌可以产生土霉素抑制肠道菌生长
D．给畜禽使用凝结芽孢杆菌制成的生物制剂比土霉素有优势
解析 寄生是一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活，由题意可知，罗伊氏乳酸杆菌是有益菌，所以并非畜禽肠道菌群与畜禽的种间关系均为寄生，也可能是互利共生，A项错误；由题意可知，按压之前金属小管需要先进行灭菌处理，按压以后也需要灭菌处理，所以该实验需要对金属小管进行两次灭菌处理，B项错误；分析表格不能得出凝结芽孢杆菌可以产生土霉素，从而抑制肠道菌生长的结论，C项错误；分析表格可知，土霉素既抑制肠道有害菌的繁殖，也抑制肠道有益菌的繁殖，相反凝结芽孢杆菌能抑制肠道有害菌的繁殖，又对肠道有益菌几乎没有抑制作用，所以给畜禽使用凝结芽孢杆菌制成的生物制剂比土霉素有优势，D项正确。
答案 D
二、非选择题
11．(2022·全国甲卷)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：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
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：
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮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N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是________。
(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____________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
解析 (1)培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含的化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有氮元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。(2)由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌呈“J”形曲线增长，细菌每繁殖一代，其数量就是上一代的2倍，根据公式Nt＝N0·λt，λ＝2，繁殖n代后细菌的数量是N0·2n。(3)分析表格数据可知，实验的结果：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。根据实验的单一变量原则和对照原则，设计实验思路见答案。(4)由表格数据可知，在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。
答案 (1)石油 DNA、RNA、蛋白质
(2)N0·2n
(3)在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲、乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜的条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并做记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力
(4)A A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长
12．(2022·广东)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1 146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1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________。
解析 (1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯种培养物。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中存在的某些微生物，可能只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或可能需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)，故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。(3)拟杆菌为异养生物，可能作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。
答案 (1)高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
(4)耐低温
食品加工
历史记载
酿酒
浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷。
制醋
大率酒斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。
泡菜制作
作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内(纳)瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止，不复调和。
指示菌
无菌水
土霉素
凝结芽孢杆菌
猪霍乱沙
门氏杆菌
7.8±0.0
23.3±0.7
17.0±1.2
罗伊氏
乳酸杆菌
7.8±0.0
33.2±1.6
8.0±0.1
菌株
透明圈大小
平板Ⅰ
平板Ⅱ
A
＋＋＋
＋＋
B
＋＋
－