【三年高考真题】最新三年生物高考真题分项汇编——专题13《发酵工程》（2023新高考地区专用）

专题13 发酵工程

一、单选题

1．（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

2．（2022·山东·高考真题）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（       ）

A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解

B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀

C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色

D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质

3．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　）

A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活

B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的

C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果

D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染

4．（2022年1月·浙江·高考真题）用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于（       ）

A．两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同

B．两者催化果胶水解得到的单糖不同

C．两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同

D．酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度

二、多选题

5．（2022·山东·高考真题）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．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期

三、非选择题

6．（2022·湖南·高考真题）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:

(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是_______，工艺b是_______（填“消毒”或“灭菌”），采用工艺b的目的是____________________。

(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入________指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有_________________________（答出两种即可）。

(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵生产脲酶，结果如图所示。推测________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是__________________。

(4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路_____________________________。

7．（2022·广东·高考真题）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1146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________________。（答一点即可）

(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________________。

8．（2022年6月·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题：

（一）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：

(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用___________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃的___________中保温一段时间，其目的是___________。

(2)为提高筛选效率，可将菌种的___________过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用___________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。

(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过___________后再筛选获得，或利用转基因、___________等技术获得。

（二）回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：

(4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制___________生长，二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度___________时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转基因前需要对受体进行抗生素的___________检测。

(5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的___________能力和遗传稳定性。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内___________形态是否改变进行判断，也可通过观察分裂期染色体的___________，分析染色体组型是否改变进行判断。

(6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和___________长短等有关。同时也与受体的取材有关，其中受体为___________时全能性表达能力最高。

1．（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

2.（2021年江苏高考真题）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

3．（2021年湖北高考真题）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

4．（2021年海南高考真题）关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（       ）

A．发酵所利用的微生物都属于原核生物 B．发酵过程都在无氧条件下进行

C．发酵过程都在同一温度下进行 D．发酵后形成的溶液都呈酸性

5．（2021年福建高考真题）科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。

下列叙述正确的是（  ）

A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的

B．获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状

C．可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合和细胞壁再生

D．用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织以获得原生质体

6．（2021年北京高考真题）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（  ）

A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液

B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA

C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离

D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质

7．（2021年北京高考真题）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（  ）

A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌

B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样

C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布

D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断

8．（2021.6月浙江高考真题）下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是（  ）

A．测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板

B．红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数

C．涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细胞计数

D．酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度

9．（2021年山东卷）解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲，乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是（       ）

A．甲菌属于解脂菌

B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源

C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比

D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力

10．（2021年山东卷）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

11．（2021年天津卷）下列操作能达到灭菌目的的是（       ）

A．用免洗酒精凝胶擦手 B．制作泡菜前用开水烫洗容器

C．在火焰上灼烧接种环 D．防疫期间用石炭酸喷洒教室

12．（2021年1月浙江卷）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

二、多选题

13．（2021年江苏高考真题）为提高一株石油降解菌的净化能力，将菌涂布于石油为唯一碳源的固体培养基上，以致死率为90%的辐照剂量诱变处理，下列叙述不合理的是（       ）

A．将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率

B．涂布用的菌浓度应控制在30~300个/mL

C．需通过预实验考察辐射时间对存活率的影响，以确定最佳诱变时间

D．挑取培养基上长出的较大单菌落，给纯化后进行降解效率分析

14．（2021年山东卷）含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是（       ）

A．乙菌的运动能力比甲菌强

B．为不影响菌的运动需选用液体培养基

C．该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量

D．穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染

三、非选择题

15．（2021湖南高考真题）大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：

（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即_________。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以_________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于_________培养基。

（2）配制的培养基必须进行_______________灭菌处理，目的是_________。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是_________。

（3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路_________。

（4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株_________，理由是_________。

16．（2021.6月浙江高考真题部分）回答下列（一）小题：

（一）回答与甘蔗醋制作有关的问题：

（1）为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养基：将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经__________后加入3%体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，振荡培养24 h。用__________将少量上述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上，在30 ℃培养48h。再挑取分离培养基上具有__________的单菌落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的__________培养基上培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。

（2）优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌液在30 ℃、150 r/min 条件下振荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中______含量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有____________________（答出2点即可）等特点。

（3）制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经_________后用于发酵。其固定化方法为_________。

17．（2021年广东卷）中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。

回答下列问题：

（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为___________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用___________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有___________等。（答出两种方法即可）

（2）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________。（答出两点即可）

（3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中___________可能是高密度培养的限制因素。

（4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌___________。

18．（2021年河北卷）葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣（皮渣）。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料，同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。

回答下列问题：

（1）皮渣中含有较多的天然食用色素花色苷，可用萃取法提取。萃取前将原料干燥、粉碎的目的分别是__________，萃取效率主要取决于萃取剂的__________。萃取过程需要在适宜温度下进行，温度过高会导致花色苷__________。研究发现，萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高花色苷的提取率，原因是____________________。

（2）为了解皮渣中微生物的数量，取10g皮渣加入90mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平板法将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每克皮渣中微生物数量为__________个。

（3）皮渣堆积会积累醋酸菌，可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至__________性，灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙的目的是______________________________。培养筛选得到的醋酸菌时，在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为__________。

（4）皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时，乳酸菌有可能混入其中，且两者菌落形态相似。请设计一个简单实验，区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌_________。（简要写出实验步骤和预期结果）

1．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·20）野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是（    ）

A．操作过程中出现杂菌污染

B．M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸

C．混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质

D．混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变

2．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·19）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

3．（2020年江苏省高考生物试卷·16）甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验，结果如下图所示。出现乙组实验结果的原因可能为（    ）

A．CaCl2溶液浓度过高 

B．海藻酸钠溶液浓度过高

C．注射器滴加速度过慢 

D．滴加时注射器出口浸入到CaCl2溶液中

4．（2020年江苏省高考生物试卷·18）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．选择新鲜的葡萄略泇冲洗，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

5．（2020年江苏省高考生物试卷·19）为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整

B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落

C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的

D．菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色

6．（2020年天津高考生物试卷·9）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

7．（2020年天津高考生物试卷·10）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

8．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·29）回答下列（一）小题：

（一）回答与柑橘加工与再利用有关的问题：

（1）柑橘果实经挤压获得果汁后，需用果胶酶处理，主要目的是提高果汁的__________。为确定果胶酶的处理效果，对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品，可采用3种方法进行实验：①取各处理样品，添加相同体积的__________，沉淀生成量较少的处理效果好。②对不同处理进行离心，用比色计对上清液进行测定，OD值__________的处理效果好。③对不同处理进行__________，记录相同体积果汁通过的时间，时间较短的处理效果好。

（2）加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能高效利用果胶的细菌，从腐烂残渣中分离得到若干菌株，分别用无菌水配制成__________，再均匀涂布在LB固体培养基上。配制适宜浓度的香精油，浸润大小适宜并已__________的圆形滤纸片若干，再贴在上述培养基上。培养一段时间后，测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大小。从直径__________的菌株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养，若有果胶酶产生，摇晃试管并观察，与接种前相比，液体培养基的__________下降。

9．（2020年江苏省高考生物试卷·31）产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：

（1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是__________（填编号）。

（2）称取1．0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经__________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0．1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌__________个。

（3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径__________的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。

（4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株__________进行后续相关研究，理由是__________。