新高考生物二轮复习讲练测第16讲 发酵工程（练习）（2份，原卷版+解析版）

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TOC \ "1-1" \p " " \h \z \u \l "_Tc148019150" 01 发酵工程 PAGEREF _Tc148019150 \h 1
01 发酵工程
阅读下列材料，回答下列题。
当培养基以尿素为唯一氮源时，只有能分泌脲酶的微生物才能在该培养基中生长，利用这种培养基就可分离出土壤中能产生脲酶的微生物。微生物利用脲酶分解尿素产生的氨会使培养基的碱性增强，使培养基中的酚红指示剂呈红色，根据菌落周围是否出现红色区域，就可进一步鉴定尿素分解菌。
1．尿素分解菌能在只有尿素作为氮源的尿素固体培养基中生长，其直接利用的氮源是（ ）
A．尿素B．氨C．脲酶D．蛋白胨
2．在进行“能分解尿素的微生物的分离与计数”活动时，用来判断培养基是否发挥选择作用的对照组是（ ）
A．未接种的选择培养基B．已接种的选择培养基
C．未接种的全营养培养基D．已接种的全营养培养基
3．（不定项）发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一等特点，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述正确的是（ ）
A．生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉
B．可以诱变育种或基因工程育种获得菌种
C．单细胞蛋白指通过发酵获得的分泌蛋白
D．夏季生产果酒时需对罐体进行降温处理
4．（2023·广东高考真题）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图）和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是（ ）

A．a点时取样、尿素氮源培养基
B．b点时取样、角蛋白氮源培养基
C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D．c点时取样、角蛋白氮源培养基
5．（2023·山东高考真题）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是（ ）
A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
6．平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（ ）
A．不含氮源的平板不能用于微生物培养
B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D．利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
7．（不定项）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点有（ ）
A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理B．都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C．发酵前都需要对原料进行灭菌D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
8．结核病又叫“痨病”，是由结核杆菌引起的一种慢性传染病，临床上常采用利福平（一种抗生素）进行治疗，随着药物利福平不断使用，使得结核病患者对利福平的耐药率不断上升给结核病的治疗带来较大的困难。为了筛选新的抗结核药物，科研人员进行了下图所示的研究。已知罗氏固体培养基中有抑制杂菌生长的物质，链霉素能作用于结核杆菌的核糖体，通过诱导遗传密码的错读来抑菌。下列说法错误的是 （ ）

A．图中步骤①与步骤②目的不同，其中步骤①的目的是为了扩大培养结核杆菌
B．图中罗氏固体培养基属于鉴别培养基，可通过观察菌落的形态来初步鉴定目的菌株
C．不同抗生素选择的方向不同，多种抗生素同时联合用药能延缓耐药菌株的出现
D．链霉素可通过抑制结核杆菌翻译过程来抑制蛋白质的合成进而来抑制结核杆菌
9．某地土壤有机物X污染严重，为改善土壤环境，研究人员从土壤中分离出可高效降解有机物X的细菌菌株。以下是研究人员分离细菌菌株的示意图。下列说法错误的是（ ）
A．制备降解X的细菌初筛平板时，调节pH、湿热灭菌后分装到培养皿
B．实验结果显示E是降解X较理想的菌株，可将其进一步划线纯化
C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D．纯化培养时应用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液均匀涂布于平板上
10．下列有关教材实验的叙述，正确的是（ ）
A．DNA的粗提取与鉴定和绿叶中色素的提取与分离实验的原理都有物质的溶解度不同
B．质壁分离与复原实验和探究酵母菌细胞呼吸方式的实验均设置了自身对照
C．通常细菌培养基比酵母菌培养基有更高的碳氮比
D．调查草地中某双子叶植物的种群密度和探究抗生素对细菌的选择作用时，选取样方、挑进菌落均要随机取样
11．（2024·广西·南宁一模）为了处理污水中的一种有毒的、难以降解的有机化合物A，某研究团队利用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如下图所示。下列相关叙述中，错误的是（ ）

A．振荡培养的目的是提高培养液的溶氧量，并使目的菌和培养液充分接触
B．若干天后应选择化合物A含量最低的培养液再接种到新的培养液中连续培养
C．该实验可以选择平板划线法或稀释涂布平板法向固体培养基接种
D．重复多次上述实验后获得的目的菌可直接用于环境保护实践
12．（2023·江苏高考真题）下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是（ ）
A．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B．通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C．通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D．血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定
13．（不定项）（2023·江苏高考真题）某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有（ ）

A．糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B．发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C．醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况
D．啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
14．（2023·辽宁高考真题）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m³）。下列叙述错误的是（ ）
A．采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B．细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C．同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D．稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
15．（2023·四川乐山一模）花椒主产于我国西北和西南各省，它既可入药，更是一种具有麻香味的食品调味香料，在食品添加剂领域具有广泛的应用，被誉为八大味之一。传统的花椒使用形式为整粒和花椒粉，这样既不能充分利用原料，又会影响食品的感官质量，且花椒易氧化、霉变。花椒油和花椒精油的生产很好地解决了这些难题。
传统的花椒油生产方法是，以食用油浸泡花椒并加热，使花椒的有效成分溶解到食用油中获得花椒油，此方法叫油浸法。
温度31.26℃、压强72.9atm状态下的CO2，是界于液态和气态之间的一种物理状态叫超临界CO2。超临界CO2具有惊人的溶解能力。超临界CO2萃取花椒有效成分得到花椒精油。
(1)传统的油浸法、超临界CO2萃取法所使用的萃取剂分别是 。它们分别属于哪一类萃取剂? （水溶性/水不溶性）萃取剂。
(2)超临界CO2萃取法所使用的萃取剂与石油醚、乙醚做萃取剂相比较，其优点有 （答出2点即可）。
(3)超临界CO2萃取法须先将采摘的鲜花椒去柄、去籽、烘干、粉碎，再投入萃取釜萃取。烘干环节对温度和时间要求分别 ，其目的是避免有效成分 。粉碎的目的是提高 ，
16．（2023·全国卷）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。

回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。
(2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是 。
17．（2024·西藏拉萨一模）北京冬奥会食堂让各国运动健儿爱上中国味道，其餐余垃圾在垃圾集中点采用“生化+雾化+膜过滤”技术处理后，可以达到无二次污染的标准。为筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物，提高生化处理效率，研究人员将餐余垃圾机械化处理后加入装有无菌水的锥形瓶中制备餐余垃圾浸出液，然后进行如图所示的操作。回答下列问题。
(1)X培养基的化学成分方面具有的特点是 ，培养一段时间后滴加碘液，有的菌落周围出现透明圈的原因是 。
(2)向X培养基上接种细菌的方法是 ，该接种方法也可以用于对细菌进行计数，但需要将浸出液做足够的稀释，原因是 。
(3)Y培养基与X培养基的主要区别是 ，在该培养基中微生物增殖速度更快，原因是 。
18．（2024·四川成都一模）扩展青霉是腐烂苹果中常见的微生物之一，其次级代谢产物棒曲霉素（Pat）是一种具有致突变作用的毒素。为研究腐烂苹果中Pat的分布，研究人员进行了如图所示的实验，其中“病健交界处”为腐烂部位与未腐烂部位的交界处，取样分离的5个部位分别为①号、②号、③号、④号、⑤号。请回答下列问题：

(1)扩展青霉菌种使用的培养基成分如下表，根据物理性质划分该培养基属于 培养基，其中NaNO3的作用有 。接种至苹果之前用该培养基培养的目的是 。
(2)接种前，应对苹果进行 （填“消毒”或“灭菌”）。用平板划线法分离扩展青霉时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落。操作失误的原因可能是 。
(3)研究人员测定了病斑直径为1、2、3cm的苹果中①~⑤号部位的Pat含量，结果如下图：

由图中病斑直径大小 （“能”或“不能”）得出病斑直径越大，测定的相同部位pat含量越高，理由是 。去除腐烂部位后的苹果是否可以食用？请作出判断并结合图中信息分析原因 。
19．（2024·四川甘孜一模）β-胡萝卜素是WHO认定的A类营养色素，具有强抗氧化特性，对防治人类癌症和心血管疾病有重要作用，不溶于甲醇和乙醇。工业生产中，提取天然β-胡萝卜素的方法之一是利用红酵母等微生物进行发酵，获取红酵母细胞，再经过细胞裂解、离心后进行萃取。主要操作步骤如下：
(1)红酵母培养：在28℃、ph为5~6的麦芽汁培养液中，红酵母可实现快速增殖。麦芽汁培养液可为红酵母提供的营养物质含有 。
(2)破壁及提取方法：将培养获取的红酵母菌体在55℃烘干，加入石英砂、丙酮研磨，离心去沉淀后，加入菌体20倍体积的石油醚振荡，再加等体积的甲醇溶液（1%的KOH处理），取上层用5%的NaCl洗涤。加入石英砂的作用是 ，加入丙酮和石油醚的作用是 ，加入甲醇的作用是 ，使用5%的NaCl的作用是 。
(3)萃取及浓缩：将洗涤后的Ʋ-胡萝卜素粗品加入石油醚，加热浓缩分离β-胡萝卜素萃取的效率主要取决于 ，同时还受萃取的温度、实际含水量等条件的影响。
(4)胡萝卜素粗品鉴定：下图为提取的β-胡萝卜素样品进行鉴定的结果。由图可知，β-胡萝卜素样品的鉴定方法为 ，色带 为胡萝卜素。设置标准样的作用是 ，出现样品2结果的可能原因有 。
20．（2024·四川内江一模）北京传统小吃“豆汁”是一种以绿豆为原料，经过一系列制作工艺流程（如下图）得到的一种以酸味为主、掺杂着些许臭味的糊状流体食品。混浆操作通常是将老浆直接倒入绿豆乳中，混合浆的沉淀与酸化过程实际属于乳酸发酵，其主要产酸微生物为乳酸菌。某研究小组测定了豆汁制作过程中部分化学成分含量变化的有关数据（如下表）。回答下列问题：
(1)混合浆发酵时所需的乳酸菌主要来自 。乳酸发酵过程中，能为乳酸菌同时提供碳源和能源的物质主要是 。
(2)欲测定混合浆中乳酸菌的含量多少，研究小组可采用的接种方法是 （填“平板划线法”或“稀释涂布平板法”），该方法测得的结果通常比实际值 （填“更高”、“更低”或“相同”），原因是 。
(3)分析表中数据，酸浆I中的可溶性蛋白含量比混合浆低得多，推测其原因是 。
(4)为了筛选出产酸能力强的乳酸菌菌种，研究小组将不同稀释倍数的酸豆汁液接种到MRS固体培养基（添加了质量分数1.5%碳酸钙，遇酸发生反应会出现透明圈）上，在适宜条件下培养一段时间后，应挑取 的菌落进一步培养筛选。
(5)为了评估经传统工艺制得的豆汁安全性，研究小组又将不同稀释倍数的豆汁接种到所需培养基上培养，待长出菌落后，可根据 判断是否含有致病菌。
21．（2023·湖南高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度区间进一步实验。
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。

(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
22．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。蔗糖
NaNO3
MgSO4
KCl
FeSO4
KH2PO4
30g
2g
0．5g
0．5g
0．01g
1g
浆状样品
可溶性蛋白/（mg/mL）
游离氨基酸/（mg/mL）
蛋白酶/（U/mL）
混合浆
5.60
0.31
1.19
酸浆I
1.4
0.51
0.16
测试菌
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
55.20
27.60
13.80
6.90
3.45
1.73
0.86
金黄色葡萄球菌
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枯草芽孢杆菌
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禾谷镰孢菌
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假丝酵母
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