新高考生物一轮复习小题过关训练第31练 传统发酵技术的应用与发酵工程（含解析）

专题10  生物技术与工程

第31练   传统发酵技术的应用与发酵工程

1．（2022·湖南·高考真题）“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境，思考科学问题。下列观点错误的是（　　）

A．纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分

B．杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性

C．花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联

D．“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸

【答案】D

【详解】A、生命活动离不开水，纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分，A正确；

B、高等植物的生长发育受到环境因素调节，杏树在特定季节开花，体现了植物生长发育的季节周期性，B正确；

C、细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程，花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡，故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联，C正确；

D、“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖，再在无氧条件下进行发酵，D错误。

2．（2021·辽宁·高考真题）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（　　）

A．乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖

B．酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖

C．酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同

D．接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度

【答案】B

【详解】A、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖，A正确；

B、酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；

C、酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产乙醇；醋酸杆菌为好氧菌，需持续通入无菌氧气，C正确；

D、酵母菌适宜温度是18～25℃，醋酸杆菌最适温度为30～35℃，D正确。

3．（2021·山东·高考真题）葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（    ）

A．无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖

B．自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌

C．葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的

D．制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加

【答案】D

【详解】A、酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖，无氧条件下，发酵产生酒精，故无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正确；

B、自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵母菌，B正确；

C、葡萄皮中的色素进入发酵液使葡萄酒呈现颜色，C正确；

D、制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少，D错误。

4．（2021·浙江·高考真题）用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是（　　）

A．将白萝卜切成小块 B．向容器中通入无菌空气

C．添加已经腌制过的泡菜汁 D．用沸水短时处理白萝卜块

【答案】B

【详解】A、将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积，缩短腌制时间，A正确；

B、泡菜制作所需菌种为乳酸菌，制作过程中应保持无氧环境，向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错误；

C、泡菜汁中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制过程中，加入一些已经腌制过泡菜汁可缩短腌制时间，C正确；

D、用沸水短时处理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品质，也可缩短腌制时间，D正确。

5．（2020·江苏·高考真题）某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是（   ）

A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁

B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁

C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气

D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵

【答案】B

【详解】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次，除去枝梗后榨汁，A正确；

B、葡萄汁不能装满，需装至玻璃瓶的2/3空间，B错误；

C、酒精发酵期间会产生二氧化碳，故需适时拧松瓶盖，防止发酵瓶爆裂，C正确；

D、醋酸菌是好氧菌，故醋酸发酵时应去除瓶盖，加一层纱布，D正确。

6．（2022·湖北·高考真题）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（　　）

A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气

B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程

C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体

D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌

【答案】C

【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；

B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；

CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。

7．（2021·江苏·高考真题）某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（　　）

A．果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器

B．果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多

C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时

D．果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深

【答案】C

【详解】A、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，随着果酒发酵的进行，装置内会产生气体（二氧化碳），容器内压强大于外界，所以空气不会回流，A错误；

B、果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误；

C、以酒精为底物进行醋酸发酵，酒精与氧气发生反应产生醋酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，C正确；

D、重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。

8．（2021·湖北·高考真题）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（   ）

A．泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸

B．馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2

C．米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长

D．酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌

【答案】B

【详解】A、泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；

B、做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以进行有氧呼吸分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳和水，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，B正确；

C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误；

D、酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。

9．（2020·山东·高考真题）我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（    ）

A．“浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快

B．“鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的

C．“净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施

D．“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡

【答案】C

【详解】A、“浸曲发”是将酵母菌活化，可以使微生物代谢加快，A正确；

B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2，使溶液中出现气泡，B正确；

C、在做酒过程中，为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”，即蒸熟，C错误；

D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透，防止温度过高导致微生物（酵母菌死亡），D正确。

10．（2022·湖北·高考真题）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

【答案】A

【详解】A、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正确；

B、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错误；

C、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的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错误；

D、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错误。

11．（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

【答案】D

【详解】A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；

B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；

C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；

D、为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。

12．（2020·浙江·高考真题）下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是（    ）

A．利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物

B．配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH

C．酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒

D．适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化

【答案】A

【详解】A、利用尿素固体培养基，由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖，而保留利用尿素的微生物，并非杀死，A错误；

B、不同的微生物所需的pH不同，所以配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，B正确；

C、酵母菌不能直接利用淀粉，应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌发酵得到糯米酒，C正确；

D、醋化醋杆菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸，D正确。

（2020·天津·高考真题）阅读下列材料，回答下列小题。

甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。

某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺（盐度15%，温度37 ℃，发酵30天）进行了改良，改良后甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。

两种工艺的结果比较见下图。

13．下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（    ）

A．发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累

B．蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源

C．温度与盐度都影响微生物的生长繁殖

D．定期取样，使用平板划线法统计活细菌总数

【答案】D   

A、制曲过程中会有微生物的积累，是发酵开始阶段微生物的主要来源，A正确；

B、蚕豆瓣中有很多有机物，可以提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源，B正确；

C、观察新工艺各个时期的活霉菌总数和活细菌总数的变化，从前期到中期，盐度不变温度升高，活霉菌总数下降，说明温度影响微生物的生长繁殖；从中期到后期，盐度升高温度不变，活细菌总数下降，说明盐度影响微生物的生长繁殖，C正确；

D、平板划线法不能用来计数，统计活细菌总数要用稀释涂布平板法，D错误。

14．下列对实验结果的分析，错误的是（    ）

A．新工艺中期活霉菌总数下降由温度升高导致

B．新工艺后期活细菌总数下降由温度、盐度均升高导致

C．新工艺中期氨基酸产生速率较前期末加快，是因为温度升高提高了蛋白酶活性

D．新工艺中甜瓣子风味提升，与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关

答案：B

解析：A、分析新工艺的参数和结果，从前期到中期，盐度不变，温度升高，活霉菌总数下降，说明中期活霉菌总数下降是由温度升高导致，A正确；

B、新工艺从中期到后期，盐度升高，温度不变，活细菌总数下降，说明活细菌总数下降是由盐度升高导致的，B错误；

C、新工艺从前期到中期，盐度不变，温度升高，因此，中期氨基酸产生速率较前期末加快是由于温度升高提高了蛋白酶的活性，C正确；

D、比较两种工艺的结果，新工艺前、中期活微生物总数和氨基酸终产量都比传统工艺高，因此，新工艺中甜瓣子风味有所提升，D正确。

15．（2022·河北·高考真题）番茄灰霉病菌严重影响番茄生产，枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者设计了相关实验。回答下列问题：

(1)检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时，取适量________菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片（直径5mm）在________菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养后测量________大小以判定抑菌效果。

(2)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用________（填“静置”或“摇床震荡”）培养。培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用________（填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”），其原因是________。

(3)电泳分离蛋白质混合样品的原理是________。利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌蛋白分子量时，SDS的作用是________。

(4)枯草芽孢杆菌长期保藏时，常以其________作为保藏对象。

【答案】(1)番茄灰霉病菌     枯草芽孢杆菌     透明圈

(2)摇床震荡     稀释涂布平板法     用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内

(3)利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离     SDS带有大量的负电荷，且能使蛋白质变性成为肽链，使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关，而与所带电荷性质无关

(4)菌液

【分析】

（1）分析题意，要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用，先把适量的番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，若对番茄灰霉病菌有抑制作用，被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死，培养皿倒置培养后会出现透明圈，测量透明圈大小以判定抑菌效果强弱。

（2）枯草芽孢杆菌为好氧微生物，采用摇床震荡培养可增大培养液的溶氧量，有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量，应该采用稀释涂布平板法，用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。

（3）电泳分离蛋白质混合样品的原理是：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。SDS带有大量的负电荷，且能使蛋白质变性成为肽链，使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关，而与所带电荷性质无关。

（4）长期保藏枯草芽孢杆菌，应该将培养的菌液转移到灭菌好的甘油瓶中，与甘油充分混合，放在-20℃的冷冻箱中保存。