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考点14发酵工程——高考生物学一轮复习考点创新题训练
1.梨树腐烂病由梨黑腐皮壳菌真菌引起，科学家从野外筛选到了一株对梨树腐烂病菌具有优良拮抗作用的生防菌——绿木霉菌。科学家取样后扩大培养，将各组绿木霉菌的培养滤液与未凝固的普通培养基混合后倒平板，冷却后在平板上接种梨黑腐皮壳菌，通过比较梨黑腐皮壳菌菌丝生长情况，确定绿木霉菌的最佳使用浓度。下列叙述错误的是( )
A.筛选绿木霉菌可从梨树腐烂病高发或严重的梨树部位取样
B.取绿木霉菌的培养滤液的目的是用其代谢产物对梨黑腐皮壳菌产生抑制作用
C.绿木霉菌属于微生物农药，利用绿木霉菌防治梨树腐烂病属于生物防治
D.梨黑腐皮壳菌菌丝生长最快、最茂密的组别对应的浓度即为最佳浓度
2.植物内生菌作为一种新型的天然生物防治资源，存在于植物的各个组织和器官，与植物互利共生。某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治因某真菌引起的香蕉枯萎病，为探究香蕉内生菌对该病原菌的抗性强弱进行实验：采集香蕉组织样品，对离体样品组织表面消毒后研磨，将研磨液稀释涂布于平板培养基，获得内生菌的纯培养物，最后对内生菌的抗性进行检测。下图为内生菌A与内生菌B的实验结果。下列叙述错误的是( )
A.从感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内未感病植株上采集样品
B.结果显示内生菌B对病原菌的抗性比内生菌A的抗性更好
C.该实验的对照组为只接种病原菌而不接种内生菌的培养基
D.实验结束后使用过的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理
3.谷氨酰胺酶（PG酶）是一种催化L-β-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨的反应的酶，能增大蛋白质的溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。研究人员利用谷氨酰胺-甘氨酸（谷氨酰胺-甘氨酸遇热易分解）为唯一氮源从土壤中筛选产PG酶的金黄杆菌，实验过程如下图。下列有关叙述错误的是( )
A.经过程③接种后的培养皿不能立即倒置培养
B.培养基Ⅱ可用于土壤中能产生PG酶的金黄杆菌的分离
C.培养基Ⅲ可用于金黄杆菌的发酵培养以获得PG酶
D.对培养基Ⅰ进行灭菌时应选择高压蒸汽灭菌
4.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以新鲜蓝莓为原料制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列相关叙述错误的是( )
A.在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18~30℃
B.若氧气、糖源充足，蓝莓汁可直接经过程③发酵为蓝莓醋
C.若处理不当，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌可将糖分解为乙酸
D.在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测，若出现灰绿色说明有蓝莓酒产生
5.金花茶是一种珍贵的茶花品种，具有药用和观赏价值，但易得枯萎病，会降低观赏价值。科学家在某种植物体中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列叙述正确的是( )
A.必须使用同种限制酶切割以便获得①和②
B.若采用PCR扩增和获取抗病基因，反应体系中需加入Mg2+来激活TaqDNA聚合酶
C.通过转基因方法获得的抗枯萎病金花茶，产生的配子中一定含有抗病基因
D.导入③的金花茶叶片细胞具备了抗枯萎病的特性，并不能说明②已经成功表达
6.泡姜属于四川风味泡菜，有发汗解表、促进血液循环、驱散寒邪的功效。在腌制泡姜之前，泡菜坛宜用开水烫一遍；腌制过程中，泡菜坛口的水槽中要始终保持有水状态，否则泡菜坛内可能会长出一层白膜。下列有关叙述错误的是( )
A.在腌制泡姜前，用开水烫一遍泡菜坛是为了防止杂菌污染
B.在制作泡姜时，加入适量青花椒等香辛料既能防腐又能调节口味
C.泡姜腌制过程泡菜坛内长出白膜是由于氧气进入导致乳酸菌大量繁殖
D.腌制两天后，泡姜的风味逐渐显现，但不宜食用，因为此时泡姜中亚硝酸盐的含量较高
7.酸笋是制作食品“螺蛳粉”的灵魂，深受广大消费者喜爱。传统酸笋的制作流程与泡菜类似，下列相关叙述错误的是( )
A.将采购的竹笋进行预处理时需要对其进行严格灭菌处理
B.发酵过程中的酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖
C.制作过程使用的盐水需经煮沸冷却，加入坛中没过蔬菜
D.山泉水浸泡时适当加入上一批次的发酵液可加快发酵
8.葡萄桑葚复合果醋含有大量有机酸，能增强人体免疫功能。其工艺流程为：原料清洗→搅拌、榨汁→酶解→过滤→酒精发酵→加入活化的醋酸菌→醋酸发酵→过滤→消毒→装罐→成品果醋。下列叙述不正确的是( )
A.酶解步骤，可用果胶酶处理以提高出汁率
B.酒精发酵步骤，可利用人工筛选的优良酵母菌种
C.醋酸发酵步骤，低氧可促进醋酸菌的生存和繁殖
D.消毒步骤，可使用巴氏消毒法杀死绝大部分微生物
9.卤鹅是“广东十大经典名菜”之一，它以狮头鹅为原材料，用老鸡、老鸭和猪骨熬制高汤，加上数十种香辛料和酱油、白酒等卤制若干小时，搭配“蒜蓉醋”食用，咸香入味，让人回味无穷。下列相关叙述错误的是( )
A.醋酸菌可用于制作各种风味的醋，糖源充足时可将糖直接转化为乙醛，再变为乙酸
B.生产酱油的过程需经过接种、发酵、分离、提纯等过程，属于发酵工程
C.利用酿酒酵母发酵生产白酒可以使酒的产量和质量明显提高
D.延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶
10.硝酸盐还原菌能够合成硝酸盐还原酶，硝酸盐会在硝酸盐还原酶的作用下转化成亚硝酸盐。某兴趣小组按照传统方法腌制泡菜，并测定了不同盐浓度下泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.泡菜腌制时间过长和食盐用量过少都可能导致亚硝酸含量增加
B.在5%的盐浓度下，亚硝酸盐含量与乳酸菌种群密度的变化是同步的
C.若泡菜咸而不酸，最可能的原因是大量食盐中和了乳酸菌的发酵产物
D.腌制的中后期，亚硝酸盐含量下降的原因之一是硝酸盐还原菌受到抑制
11.“六法”是周代时期总结的一套比较完整的酿酒经验，《礼记·月令》中记载：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，曲糵必时（曲蘖供应必须适时），湛炽必洁（用开水烫洗的方法使酿酒器具保持干净），水泉必香，陶器必良，火齐必得（对火候的掌握必须得当）。兼用六物，大酋监之，毋有差贷。”下列说法错误的是( )
A.“曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀
B.“水泉必香”说明水中的矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响
C.“陶器必良”说明要用透气性好的陶器，防止杂菌发酵
D.“火齐必得”的目的是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染
12.酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一，科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。下列叙述正确的是( )
A.有氧条件下，酵母菌将葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解
B.无氧条件下，酵母菌能将半乳糖分解为酒精和CO2
C.野生型酵母菌发酵先利用葡萄糖、再利用半乳糖
D.马奶酒酵母菌发酵产生的酒精产量较野生型要高
13.火龙果有很高的营养价值。以火龙果为材料可制作果酒。某同学用如图所示的发酵瓶进行果酒发酵，一段时间后闻到了酒香，但是再过一段时间，酒却变酸了。下列有关说法正确的是( )
A.果酒发酵过程中，a和b两个气阀都要关闭，使瓶中保持无氧环境
B.若在装置中增加酵母菌菌种的数量后再发酵，果酒的产量会明显提高
C.果酒变酸的原因可能是装置漏气导致醋酸菌在有氧条件下进行发酵产生了醋酸
D.使用经硫酸酸化的重铬酸钾进行酒精检测时，试管中溶液颜色由橙色变为灰绿色
14.阿莫西林是一种抗生素，具有高效的广谱抗菌作用，毒副作用小。为探究阿莫西林对细菌的选择作用，实验小组将土壤细菌悬液均匀涂布到培养基后，加入阿莫西林溶液，一段时间后记录抑菌圈的直径，再从该培养基上挑取细菌制成悬液重复上述操作，1、2、3代细菌的抑菌圈直径大小如下表所示，下列说法错误的是( )
抑菌圈直径/cm
对照组 0.05g/mL阿莫西林溶液 0.5g/mL阿莫西林溶液
第1代 0 1.10 1.17
第2代 0 0.50 1.13
第3代 0 0.14 1.10
A.对照组只需在培养基中加入等量的无菌水
B.该实验应从抑菌圈边缘挑取细菌继续培养
C.不断使用抗生素能提高细菌耐药性基因频率
D.使用高浓度抗生素能快速获得更强耐药菌
15.乳链菌肽（Nisin）是由某些乳酸链球菌产生的天然生物活性抗菌肽。Nisin能有效杀死或抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌，现已作为一种高效、无毒的绿色食品防腐剂。研究人员从新鲜牛奶中获得了多株乳酸链球菌并进行了筛选和纯化培养请回答问题：
（1）筛选菌株：选用质地均匀的滤纸，用打孔机打成直径相同的圆片，灭菌后烘干，浸泡于备选菌株培养液中，然后置于涂布了革兰氏阳性菌的平板中，培养一段时间后，通过测定______（填文字）的大小，选取抑菌作用最强的菌株。若①内出现一个菌落，则该菌落出现的原因可能是________________________。
（2）培养基常用的灭菌方法是____________。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是____________________________________。
（3）图Ⅱ所用的接种方法______（选填“能”或“不能”）对活菌进行计数；甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，接种环要进行______次灼烧灭菌，其中灭菌目的相同的是第______次。
（4）Nisin作为绿色食品防腐剂，不会改变人体肠道中的正常菌群，也不会进入内环境，推测可能的原因是_____________________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、由题干信息可知绿木霉菌对梨树腐烂病菌具有优良拮抗作用，因此筛选绿木霉菌可从梨树腐烂病高发或严重的梨树部位取样，A正确； B、绿木霉菌的培养滤液中含有其代谢产物，取绿木霉菌的培养滤液的目的是用其代谢产物对梨黑腐皮壳菌产生抑制作用，B正确； C、绿木霉菌对梨树腐烂病菌具有优良拮抗作用，绿木霉菌属于微生物农药，利用绿木霉菌防治梨树腐烂病属于生物防治，C正确； D、绿木霉菌对梨树腐烂病菌具有优良拮抗作用，梨黑腐皮壳菌菌丝生长最慢、最稀疏的组别对应的浓度即为最佳浓度，D错误。
故选：D。
2.答案：B
解析：A、由题干信息可知，某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从未感病植株上采集样品，A正确；B、由题图抗性检测结果可知，对比对照组的病原菌菌落大小，实验组中接种内生菌A的病原菌菌落比接种内生菌B的病原菌菌落小，所以内生菌A对病原菌的抗性比内生菌B的抗性更好，B错误；C、题图可知，判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组，对照组为不接种内生菌得到病原菌菌斑，实验组为接种内生菌得到病原菌菌斑，C正确；D、实验结束后使用过的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，防止污染环境，D正确。故选B。
3.答案：D
解析：A、如果接种后，立即将培养基倒置，可能造成培养液滴落，所以为防止培养液滴落，接种后的培养皿不能立即倒置培养，A正确;B、分析题图可知，培养基工1是固体培养基，可用于土壤中能产生PG酶的金黄杆菌的分离，B正确;C、养基II是液体培养基，可用于金黄杆菌的发酵培养以获得PCG酶，C正确;D、培养基I中的谷氨酰胺-甘氨酸遇热易分解，灭菌时温度不宜过高，不能选择高压蒸汽灭菌，D错误。故选D。
4.答案：C
解析：A、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其最适生长温度约为28℃，在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18~30℃，A正确；B、过程③是乙酸发酵，所用的微生物是醋酸菌，醋酸菌在氧气、糖源都充足的条件下可直接将蓝莓汁发酵为蓝莓醋，B正确；C、酒精发酵为无氧环境，而醋酸菌是好氧细菌，即使发酵装置中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也不能将果汁中的糖分解为乙酸，C错误；D、在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测，若果汁出现灰绿色说明有蓝莓酒产生，D正确。故选C。
5.答案：B
解析：A、在获取目的基因和切割载体时通常用同一种限制酶，以获得相同的黏性末端。但为避免反向连接和自身环化，用两种不同限制酶切割，构建基因表达载体，A错误； B、若采用PCR扩增和获取抗病基因，PCR反应体系中Mg2+的作用是激活TaQDNA聚合酶，B正确； C、转入的基因一般只在整合到同源染色体的其中一条染色体上，被转入基因的个体也就相当于一个杂合子，所以减数分裂时，配子中不一定有该基因，C错误； D、成功导入③的金花茶叶片细胞具备了抗枯菱病枯萎病的特性，能说明②在受体中已经成功表达，D错误。
故选：B。
6.答案：C
解析：A、在腌制泡姜之前，泡菜坛宜用开水烫一遍，其目的是防止杂菌污染，A正确；B、在制作泡姜时，加入适量的高度白酒、蒜瓣、红尖椒、青花椒等香辛料不仅可以抑制微生物的生长，还能调节泡姜的风味，B正确；C、在泡姜腌制过程中，泡菜坛口的水槽中要始终保持有水状态，如果不能确保良好的密封性，泡菜坛内会长出一层白膜，这是因为制作泡菜需要厌氧环境，如果泡菜坛密封不严导致有氧气进入，产膜酵母会大量繁殖，C错误；D、腌制两天后，泡姜的风味逐渐显现，但此时还不宜食用，原因是亚硝酸盐的含量较高，一般在腌制10天后食用为宜，D正确。故选C。
7.答案：A
解析：A、竹笋中含有发酵的天然菌种，故不能对采摘后的竹笋进行灭菌，否则会杀死发酵的天然菌种，A错误；B、发酵过程中会产生乳酸，乳酸呈酸性，酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖，B正确；C、制作过程使用的盐水要先煮沸灭菌后再冷却，加入坛中没过蔬菜，造成无氧环境，C正确；D、因为上一批次的发酵液中含有大量的发酵菌种，故适当加入上一批次的发酵液可加快发酵进程，D正确。故选A。
8.答案：C
解析：A、制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度，A正确;B、酒精发酵步骤，可利用人工筛选的优良酵母菌种，有利于同步发酵，B正确;C、醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵步骤，充足的氧气可促进醋酸菌的生存和繁殖，C错误;D、巴氏灭菌法亦称低温消毒法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法，该法在杀死细菌的同时也能保证果汁的营养价值，D正确。故选C。
9.答案：A
解析：A、果醋发酵所需菌种是醋酸菌，糖源充足时可将糖直接转化为醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，A错误；B、发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面，B正确；C、酿酒酵母菌种相对单一，利用酿酒酵母发酵生产白酒可以使酒的产量和质量明显提高，C正确；D、溶菌酶具有溶解细胞壁的能力，特别是对于细菌的细胞壁具有很强的作用，延长食品的保存期主要是防止微生物污染、杀死微生物或抑制其在食品中的生长繁殖，因此延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶，D正确。故选A。
10.答案：D
解析：A、温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，A错误;
B、在5%的盐浓度下，亚硝酸盐含量与乳酸菌种群密度的变化不是同步的，B错误；
C、若泡菜成而不酸，最可能的原因是食盐过多抑制乳酸菌的生长，C错误;
D、发酵后期乳酸逐渐增多，pH下降，可能使硝酸盐还原菌的活性被抑制，使亚硝酸盐含量下降，D正确。
故选D。
11.答案：CD
解析：A、“曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀，有利于发酵过程的进行，A正确；
B、“水泉必香”说明水中的矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响，说明酿酒需要合适的水质，B正确；
C、“陶器必良”意味着盛装器精良不渗漏，这样是为了给酿酒提供无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，C错误；
D、“火剂必得”是指控制适宜的温度保证酵母菌发酵所需，是指必须握好火候，是为了控制发酵过程的环境条件，不是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染，D错误。
故选CD。
12.答案：BC
13.答案：CD
解析：发酵过程中，应将气阀a关闭，气阀b打开，A项错误。果酒的产量主要由底物的量决定，增加酵母菌数量不能提高果酒产量，B项错误。
14.答案：AD
解析：A、对照组是为了排除其他变量的影响，需在培养基中均匀涂布土壤细菌悬液后加入等量的无菌水，A错误；
B、实验应从抑菌圈边缘挑取细菌继续培养，因为抑菌圈边缘的细菌是对抗生素有一定耐药性的细菌，B正确；
C、不断使用抗生素会对细菌产生选择压力，导致耐药性基因频率提高，C正确；
D、使用高浓度抗生素会杀死大部分细菌，只有极少数耐药性极强的细菌存活，不能快速获得更强耐药菌，D错误。
故选AD
15.答案：（1）抑菌圈；实验时混入其他杂菌或该菌落为抗性突变菌落
（2）高压蒸汽灭菌；检测培养基灭菌是否合格
（3）①不能；4；二、三
（4）Nisin可能被消化道中的蛋白酶（或肽酶）所降解
解析：（1）要筛选并扩大培养抑菌作用最强的菌株，应将革兰氏阳性菌涂布于平板上，将灭菌的大小相同的滤纸片均匀地摆放在培养基表面，在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液，培养后对比观察测定抑菌圈的大小，选取抑制作用最强的菌株。经过培养，杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈，抑菌圈越大，说明杀菌物质的杀菌能力越大。若透明圈中出现了一个菌落，出现该现象的原因可能是实验时混入其他杂菌或该菌落为抗性突变菌落。
（2）常用的灭菌方式有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌，对培养基进行灭菌常用高压蒸汽灭菌法。为检测培养基平板灭菌是否合格，在接种前需随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，观察有无菌落形成，若无菌落形成，则说明培养基平板灭菌合格。
（3）图Ⅱ所用的接种方法为平板划线法，不能用于微生物的计数，甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成接种过程，在每次接种前和接种后均需要灼烧灭菌，因此接种环至少进行行4次灼烧灭菌。灭菌目的相同的是第二、三次，都是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种。
（4）乳链菌肽可能被消化道中的蛋白酶（或肽酶）所降解，故乳链菌肽作为天然防腐剂，但不会改变人体肠道中的正常菌群，也不会进入内环境。

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