2020-2024年五年高考1年模擬生物真題分類匯編（北京專用） 專題16 發(fā)酵工程（原卷版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題16發(fā)酵工程五年考情考情分析發(fā)酵工程2024年北京卷第17題2023年北京卷第16題2021年北京卷第12題北京卷對于科技文閱讀部分的考查主要集中在20題，考查的難度最低，得分率較高，綜合性較高。近幾年的高考題和模擬題中，對于這部分的考查比較頻繁，考生在本專題的普遍得分率較高，大家在復(fù)習(xí)的時候需要多做典型題目，進(jìn)行綜合訓(xùn)練1、（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨(dú)特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。（1）酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生___________和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量___________。（2）本實(shí)驗(yàn)中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是______。（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導(dǎo)致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裢耆C實(shí)上述推測，并說明理由_____。（4）上述推測經(jīng)證實(shí)后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生__________以抵抗H2O2的傷害。2、（2023·北京·高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出?？茖W(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。(1)用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供和維生素等。(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明。(3)為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗(yàn)證（主要實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機(jī)和細(xì)菌培養(yǎng)箱）。3、（2021·北京·高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷一、單選題1．（2024·北京海淀·二模）細(xì)菌素是某些細(xì)菌產(chǎn)生的具有抑菌活性的多肽類物質(zhì)，可代替食品防腐劑使用。研究人員將乳酸菌在液體培養(yǎng)基中發(fā)酵，取發(fā)酵液上清滴加到長有金黃色葡萄球菌的固體培養(yǎng)基的孔洞中，測定所形成的抑菌圈直徑，結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是（）

A．固體培養(yǎng)基孔洞中滴加的上清液體積需保持一致B．培養(yǎng)約8h收獲細(xì)菌素相對節(jié)約成本C．整個培養(yǎng)過程中上清液的抑菌活性與乳酸菌密度呈正相關(guān)D．細(xì)菌素進(jìn)入人體腸道可以被消化酶分解，安全性較高2．（2024·北京海淀·二模）乙醇梭菌可利用氧化H2釋放的能量，以CO和氨水等為主要原料合成乙醇、蛋白質(zhì)等有機(jī)物。我國科學(xué)家利用乙醇梭菌發(fā)酵，收集發(fā)酵產(chǎn)物和菌體，作為燃料和飼料。以下有關(guān)敘述不正確的是（）A．乙醇梭菌屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者B．利用乙醇梭菌生產(chǎn)燃料和飼料體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值C．以乙醇梭菌菌體蛋白作為飼料有助于提高能量利用率D．使用乙醇梭菌發(fā)酵產(chǎn)物作為燃料有助于減少化石燃料導(dǎo)致的污染3．（2024·北京朝陽·二模）糖化酶可將淀粉、麥芽糖等水解為葡萄糖，常用于淀粉加工產(chǎn)業(yè)。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麥芽糖為碳源生產(chǎn)糖化酶，不同發(fā)酵階段菌體細(xì)胞干重、麥芽糖濃度及糖化酶活性如下圖所示。注：20h后根據(jù)發(fā)酵狀態(tài)進(jìn)行陸續(xù)補(bǔ)料以下敘述錯誤的是（

）A．前20h消耗的麥芽糖主要用于菌體的生長、繁殖B．僅需在發(fā)酵前期檢測罐內(nèi)溶氧量以保證菌體生長C．20~70h糖化酶活性快速增加與菌數(shù)增加、補(bǔ)料有關(guān)D．可進(jìn)一步調(diào)控補(bǔ)料方式以期實(shí)現(xiàn)糖化酶產(chǎn)量的提高4．（2024·北京順義·一模）下述實(shí)驗(yàn)操作需在無菌環(huán)境條件下進(jìn)行的是（）A．將外植體接種到培養(yǎng)基上B．從新鮮洋蔥中粗提取DNAC．對平板中分解尿素細(xì)菌計數(shù)D．用PCR儀對DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增5．（2024·北京通州·模擬預(yù)測）為探究校內(nèi)植物園土壤中的細(xì)菌種類，某興趣小組采集園內(nèi)土壤樣本并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列敘述錯誤的是（

）A．土壤溶液稀釋倍數(shù)越低，越容易得到單菌落B．培養(yǎng)細(xì)菌時，可以選用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基C．采集土壤樣本時，應(yīng)隨機(jī)采集植物園中多個不同地點(diǎn)的土壤D．鑒定細(xì)菌種類時，除形態(tài)學(xué)鑒定外，還可借助生物化學(xué)的方法6．（2024·北京豐臺·二模）原漿蘋果醋的簡要工藝流程為：蘋果采摘→挑選清洗→破碎榨汁→酵母發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→陳釀2年左右。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．酵母發(fā)酵結(jié)束后，改變通氣條件和升高溫度有利于醋酸發(fā)酵B．工藝流程中的“酵母發(fā)酵”發(fā)生在蘋果細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中C．釀醋過程中發(fā)酵液的pH逐漸降低，與釀酒制作過程中相反D．醋酸發(fā)酵階段中釋放的CO2是由醋酸菌的線粒體基質(zhì)釋放的7．（2024·北京房山·一模）《中國居民膳食指南》強(qiáng)調(diào)均衡飲食的重要性，提倡科學(xué)飲食。下列說法不正確的是（

）A．隔夜飯菜易產(chǎn)生有害物質(zhì)，應(yīng)少食用B．保持清淡飲食習(xí)慣，少吃高鹽和油炸食品C．與長期喝飲料相比，飲用白開水更利于保持水平衡D．熏制品和腌制品口味更佳，營養(yǎng)更豐富8．（2024·北京房山·一模）透明質(zhì)酸（HA）是關(guān)節(jié)滑液的主要成分，若HA長鏈遭受攻擊會被分解為短鏈，則關(guān)節(jié)軟骨容易磨損而患上骨關(guān)節(jié)炎?？蒲腥藛T通過改造谷氨酸棒桿菌獲得幾種工程菌生產(chǎn)HA，幾種工程菌所產(chǎn)生的HA產(chǎn)量和分子量如下圖，相關(guān)說法不正確的是（

）A．應(yīng)選擇工程菌株3進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)B．工程菌接種前需要擴(kuò)大培養(yǎng)C．接種工程菌前培養(yǎng)基需要滅菌D．發(fā)酵過程需要及時檢測溫度和pH9．（2024·北京海淀·一模）橄欖油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄欖油平板透明圈法”篩選獲得兩株產(chǎn)脂肪酶的菌株X和Y，檢測結(jié)果如表。下列相關(guān)敘述不正確的是（

）酶活性（U?mL-1）透明圈空白-菌株X6.9菌株Y7.7A．可將樣液梯度稀釋后涂布于平板進(jìn)行篩選B．培養(yǎng)基中的橄欖油提供微生物生長的碳源C．圖中透明圈大小僅與酶活性的大小成正比D．以上兩株菌株均可將脂肪酶分泌至細(xì)胞外10．（2024·北京朝陽·一模）酵母菌作為模式生物被廣泛地用于科學(xué)研究。下列中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料使用正確的是（）A．利用酵母菌進(jìn)行無氧發(fā)酵制作酸奶或泡菜B．固體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌研究種群數(shù)量變化C．利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣D．觀察酵母菌細(xì)胞內(nèi)葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動11．（2024·北京朝陽·一模）研究者從土壤中分離得到多株細(xì)菌，篩選出對草莓灰霉病病原體（G菌）有顯著抑制作用的菌株Z，Z菌株的發(fā)酵液對G菌的抑制效果如下。下列相關(guān)說法錯誤的是（）A．從土壤中分離獲得Z菌單菌落時可使用平板劃線法B．使用平板培養(yǎng)Z菌株后提取該菌株的發(fā)酵液C．對照組應(yīng)加入等量培養(yǎng)Z菌株的無菌培養(yǎng)基D．實(shí)驗(yàn)組、對照組G菌接觸發(fā)酵液前菌落直徑應(yīng)相同12．（2024·北京西城·一模）科研人員分離并篩選發(fā)酵能力強(qiáng)的釀酒酵母，以提高葡萄酒產(chǎn)量及品質(zhì)。以下說法錯誤的是（

）A．可從新鮮葡萄表面獲得天然酵母 B．可通過稀釋涂布平板法純化菌株C．根據(jù)菌落的形態(tài)等特征初步篩選酵母 D．有氧條件下檢測菌株產(chǎn)氣速率鑒定其發(fā)酵能力13．（2024·北京石景山·一模）曲酸（KA）對沙門氏菌具有抑制作用。為研究荷葉提取物（LLE，用乙醇作提取液）對沙門氏菌的抑菌效果，開展抑菌實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是（）A．培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基都要經(jīng)過滅菌處理B．倒平板操作應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行C．對照組的濾紙片上滴加的是無菌水D．LLE抑制沙門氏菌的效果比KA好14．（23-24高三上·北京昌平·期末）研究者用酸筍開發(fā)具有降低膽固醇功能的益生菌。先將酸筍發(fā)酵液接種到含有CaCO3的固體培養(yǎng)基上，篩選出乳酸菌。然后將乳酸菌接種到含有膽固醇的培養(yǎng)液中，篩選出能夠降解膽固醇的乳酸菌。相關(guān)敘述不正確的是（）A．腌制酸筍需要水封，為乳酸菌發(fā)酵提供無氧環(huán)境B．將酸筍發(fā)酵液用稀釋涂布法接種到固體培養(yǎng)基中C．溶鈣圈直徑與菌落直徑比值大的菌落為目標(biāo)菌落D．膽固醇屬于脂質(zhì)，主要為微生物的生長提供氮源15．（2024·北京密云·模擬預(yù)測）下列發(fā)酵食品與發(fā)揮作用的微生物之間的對應(yīng)關(guān)系不匹配的是（）A．面包和饅頭：酵母菌 B．酸奶和泡菜：乳酸菌C．腐乳和醬油：青霉 D．米醋和果醋：醋酸菌16．（23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí)）下表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方，下列相關(guān)敘述正確的是（

）成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4指示劑瓊脂含量（g）10．05．05．02．00．212．0將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mLA．蛋白胨可為目標(biāo)微生物提供氮源B．根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基C．該培養(yǎng)基也可用來篩選土壤中的尿素分解菌D．該培養(yǎng)基的制備流程為滅菌→加入瓊脂→倒平板17．（23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí)）安徽名菜“臭鱖魚”是以新鮮鱖魚為原料，配以食鹽、花椒等輔料，由乳酸菌等多種微生物共同發(fā)酵制成。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．在制作過程中加入花椒、食鹽是為了滅菌和提鮮B．經(jīng)過發(fā)酵，鱖魚的蛋白質(zhì)被分解為肽和氨基酸，肉質(zhì)變得更加鮮嫩C．乳酸菌是厭氧微生物，家庭制作臭鱖魚需要用保鮮膜將魚裹好、用重物壓實(shí)D．利用從自然發(fā)酵的臭鱖魚中分離的乳酸菌可以制作果酒、果醋等其它發(fā)酵產(chǎn)品二、非選擇題18．（2024·北京門頭溝·一模）為探究蘋果中基因M在蘋果響應(yīng)蘋果褐斑病病原菌（A菌）侵染過程中的功能，科研人員開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(1)獲取A菌：①從田間收集的蘋果褐斑病病葉取樣，用無菌水配制成懸浮液。②純化：用法將懸浮液接種于培養(yǎng)基上，一段時間后，選擇挑取邊緣少量菌絲于新的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。如此經(jīng)過3~4次，可使菌種得到純化。③鑒定：將分離純化得到的菌種接種于田間采集的健康蘋果葉片，待接種點(diǎn)出現(xiàn)病斑，與田間的相比并進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，以確認(rèn)分離純化的菌株就是A菌。(2)研究者利用分離純化的A菌進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。①將A菌接種于健康蘋果葉片，測定不同處理時間葉片中M基因的相對表達(dá)量，結(jié)果如圖1．對照組用處理。圖1顯示，表明A菌能促進(jìn)M基因的表達(dá)。

②研究者進(jìn)一步利用野生型和M基因過表達(dá)株系葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理后觀察葉片發(fā)病情況，結(jié)果如圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。(3)為探究M基因發(fā)揮作用的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗(yàn)證。主要實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備：A菌、純化的M蛋白、圓形濾紙小片和細(xì)菌培養(yǎng)箱。19．（2024·北京昌平·二模）古人為防止肉類腐爛變質(zhì)，發(fā)明了臘肉這一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升風(fēng)味方面發(fā)揮重要作用。研究者從農(nóng)家腌制的臘牛肉中獲取A酵母菌（來源于A地區(qū)臘牛肉）和B酵母菌（來源于B地區(qū)臘牛肉），進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。(1)以下為獲取A、B酵母菌的實(shí)驗(yàn)步驟：①配制選擇培養(yǎng)基，經(jīng)處理殺死全部微生物；②將兩種臘牛肉塊分別浸泡在無菌水中，一段時間后，取等量浸泡液置于不同平板上，用無菌涂抹均勻；③將接種好的平板放置在恒溫培養(yǎng)箱中，一段時間后，挑取單菌落，以獲得目的酵母菌。(2)研究者用多種香辛料腌制牛肉，腌制過程中加入0.01%亞硝酸鈉防腐，再用上述兩種目的酵母菌分別發(fā)酵處理。檢測發(fā)酵牛肉的水分含量，結(jié)果如圖1所示，并測定其他理化指標(biāo)，結(jié)果如下表所示。組別A酵母菌處理組B酵母菌處理組A地區(qū)臘牛肉B地區(qū)臘牛肉蛋白質(zhì)含量（%）18.0922.1925.1129.89pH5.515.415.444.80亞硝酸鹽（mg/kg）25.2125.335.444.76N-二乙基亞硝胺NDEA（μg/kg）39.7040.6049.1565.55①據(jù)圖1可知，純化的酵母菌，可使臘肉擁有更長的保質(zhì)期。②據(jù)表可知，農(nóng)家臘牛肉中蛋白質(zhì)含量相對較高，原因是在自然發(fā)酵時，酵母菌，合成并釋放蛋白酶少，產(chǎn)生的氨基酸量減少，影響風(fēng)味。③兩種菌株產(chǎn)生的亞硝酸鹽還原酶，將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為NO，NO與肉中的肌紅蛋白結(jié)合，最終使肉制品呈現(xiàn)鮮亮的紅色。NDEA是致癌物質(zhì)之一，其主要形成途徑如圖2所示。兩種菌株發(fā)酵過程中NDEA形成最可能的是途徑。與A、B地區(qū)農(nóng)家臘牛肉相比，純化菌株在發(fā)酵中通過提高產(chǎn)品的安全性。20．（2024·北京順義·一模）靈芝是一種真菌（見圖1），生長緩慢，其中的藥用成分靈芝酸（A）具有抗癌作用。為提高A的產(chǎn)量，科研人員進(jìn)行了系列探索。(1)傳統(tǒng)獲得A的方式是從靈芝子實(shí)體和孢子中直接提取。近年來，利用菌絲體發(fā)酵生產(chǎn)A被廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢包括___。A．縮短生產(chǎn)周期 B．提高A的產(chǎn)量 C．無需提純處理(2)科研人員改進(jìn)了全程振蕩培養(yǎng)菌絲的方法，將錐形瓶中振蕩培養(yǎng)2天的培養(yǎng)液倒入培養(yǎng)皿中靜置培養(yǎng)14天，檢測發(fā)現(xiàn)靜置培養(yǎng)時A的含量顯著高于全程振蕩培養(yǎng)；進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果如圖2。①振蕩培養(yǎng)2天后，不在錐形瓶中繼續(xù)靜置培養(yǎng)，而是分裝到多個培養(yǎng)皿中靜置培養(yǎng)的原因是。②結(jié)合圖2結(jié)果推測，A的合成與細(xì)胞密切相關(guān)。(3)在靜置培養(yǎng)基中添加（Ca2+能進(jìn)一步提高A產(chǎn)量，為驗(yàn)證Ca2+通過C酶促進(jìn)A的合成。請選擇以下材料設(shè)計實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充證據(jù)（預(yù)期結(jié)果用“+”的量代表“A”的量）。a.C酶

b.C酶抑制劑

c.CaCl2溶液

d.無菌水組別菌種實(shí)驗(yàn)處理檢測指標(biāo)預(yù)期結(jié)果1組野生型菌株①A含量②2組d++3組③④4組⑤⑥(4)經(jīng)進(jìn)一步研究，科研人員構(gòu)建Ca2+促進(jìn)A合成的機(jī)制，如圖3。Cr可入核與F、S、L酶基因的啟動子結(jié)合調(diào)控其表達(dá)，圖4顯示，在不同培養(yǎng)條件下，檢測A合成途徑中相關(guān)酶基因的表達(dá)。綜合以上研究，評價構(gòu)建圖3中調(diào)控和代謝途徑的證據(jù)是否充分。21．（2024·北京朝陽·一模）學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）~（4）題。構(gòu)建“動態(tài)調(diào)控”的工程酵母菌釀酒酵母作為極具潛力的細(xì)胞工廠，經(jīng)遺傳改造后被廣泛的應(yīng)用于生物燃料、化工產(chǎn)品、醫(yī)藥保健品等的合成，但代謝途徑改變常造成細(xì)胞生長受損即存在“生長”與“生產(chǎn)”之間的矛盾。為解決這一矛盾，我國研究者在釀酒酵母中構(gòu)建了群體密度調(diào)控的蛋白降解系統(tǒng)。在釀酒酵母中表達(dá)擬南芥的細(xì)胞分裂素合成酶和細(xì)胞分裂素受體．并使細(xì)胞分裂素響應(yīng)途徑與酵母菌內(nèi)源的Ypd1-Skn7信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑結(jié)合，構(gòu)建出群體密度感應(yīng)系統(tǒng)，如圖。當(dāng)菌體密度增至足夠高時，擴(kuò)散到胞外的細(xì)胞分裂素濃度達(dá)到一定閾值，會進(jìn)入細(xì)胞與受體結(jié)合，引起Skn7與特定啟動子中一段重復(fù)序列（SD）結(jié)合，導(dǎo)致下游基因從低表達(dá)狀態(tài)顯著上調(diào)表達(dá)水平，通過選擇適當(dāng)?shù)南掠位?，?shí)現(xiàn)了細(xì)胞分裂素信號的正反饋激活。研究者利用綠色熒光蛋白基因（GFP）作為報告基因進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)當(dāng)酵母菌菌體數(shù)量達(dá)到一定值時，熒光強(qiáng)度開始隨菌體數(shù)量增加而顯著增強(qiáng)。生長素受體與生長素（IAA）結(jié)合后，可進(jìn)一步結(jié)合特定蛋白并導(dǎo)致特定蛋白的降解。這些特定蛋白中共同的氨基酸序列稱為IAA蛋白降解決定子。研究者在酵母菌中表達(dá)生長素受體，并將IAA蛋白降解決定子與目標(biāo)蛋白融合表達(dá)，構(gòu)建了IAA誘導(dǎo)的蛋白降解系統(tǒng)。法尼烯是噴氣燃料的替代品。釀酒酵母可利用F酶將法尼基焦磷酸（FPP）合成為法尼烯，E酶會與F酶競爭FPP催化合成麥角固醇，麥角固醇過少時嚴(yán)重影響菌體數(shù)量增加。研究者將群體密度感應(yīng)系統(tǒng)和IAA誘導(dǎo)的蛋白降解系統(tǒng)整合，使工程酵母菌生長到一定密度后，才啟動E酶的降解，實(shí)現(xiàn)對其代謝的動態(tài)調(diào)控，提高了生產(chǎn)效率。(1)研究者從擬南芥中目的基因，構(gòu)建后再導(dǎo)入釀酒酵母，經(jīng)檢測鑒定后獲得工程菌。(2)如何通過提高細(xì)胞分裂素濃度實(shí)現(xiàn)其信號的正反饋激活，請選擇適宜的基因和啟動子填在圖中。①②③基因A：基因B：a．持續(xù)表達(dá)下游基因的啟動子b．能結(jié)合細(xì)胞分裂素的啟動子c．含有SD的啟動子d．細(xì)胞分裂素合成酶基因e．細(xì)胞分裂素受體基因(3)為將群體密度感應(yīng)系統(tǒng)和IAA誘導(dǎo)的蛋白降解系統(tǒng)整合入釀酒酵母，從而解決法尼烯生產(chǎn)中的問題，一方面需要將群體密度感應(yīng)系統(tǒng)中的基因替換為IAA合成酶基因，一方面還需導(dǎo)入基因替換酵母菌內(nèi)源的E酶基因。(4)綜合所學(xué)知識和文中信息，以下說法正確的是____。A．利用釀酒酵母工業(yè)生產(chǎn)法尼烯涉及發(fā)酵工程和基因工程技術(shù)B．文中的兩個系統(tǒng)均屬于轉(zhuǎn)錄水平的代謝調(diào)控手段C．工程菌大量增殖后，細(xì)胞分裂素合成多，IAA合成少，利于F酶催化FPP合成法尼烯D．通過引入兩個系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工程菌生長和生產(chǎn)的平衡，有利于提高法尼烯生產(chǎn)效率E．該策略也可推廣至釀酒酵母多種代謝途徑的調(diào)控，應(yīng)用前景廣闊22．（2024·北京海淀·一模）溫度是影響微生物生長的重要因素，科研人員應(yīng)用基因工程以實(shí)現(xiàn)通過溫度控制工程菌合成所需物質(zhì)。(1)大腸桿菌是一種常見的微生物，常被改造為基因工程菌，其原因包括（寫出2點(diǎn)）。(2)為實(shí)現(xiàn)溫度控制蛋白質(zhì)合成，科研人員設(shè)計了方案1，構(gòu)建表達(dá)載體（見圖1），將其導(dǎo)入大腸桿菌，獲得轉(zhuǎn)基因工程菌。大腸桿菌在30℃和37℃均可生長和繁殖，當(dāng)培養(yǎng)溫度為30°C時，C基因編碼的C蛋白形成二聚體，，因而大腸桿菌表達(dá)熒光蛋白。(3)為更精準(zhǔn)調(diào)控?zé)晒獾鞍妆磉_(dá)，將上述表達(dá)載體改造為方案2中的載體（見圖2）。與方案1相比，方案2的主要優(yōu)勢是。(4)為檢測方案2，科研人員將該方案中的工程菌稀釋涂布在固體培養(yǎng)基上，形成單菌落，培養(yǎng)溫度周期控制見圖3.依據(jù)方案2，每個菌落生長2天后可出現(xiàn)4個不同的熒光環(huán)帶，請預(yù)測圖4所示菌落每個環(huán)帶的工程菌中熒光蛋白表達(dá)情況，在下面表格中按時間順序，依次寫出所表達(dá)熒光蛋白的顏色。菌落環(huán)帶1234所表達(dá)熒光蛋白的顏色綠、紅、綠(5)聚羥基脂肪酸酯（PHA）常用于制備可降解的塑料包裝材料。PHA是一種生物大分子，可由單體分子3HB和4HB隨機(jī)聚合，或通過分段聚合形成嵌段共聚物（見圖5），其中嵌段共聚物性能更優(yōu)。共聚物的合成過程如圖5.請完善以下表格，通過改造方案2以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用工程菌大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)PHA（不考慮各種酶在不同溫度下的活性差異）。操作目的對方案2表達(dá)載體的改造為：。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌，獲得工程菌。獲得可以合成PHA的工程菌。以葡萄糖為原料配置培養(yǎng)基，滅菌后加入上述工程菌。配制培養(yǎng)基、接種?？刂瓢l(fā)酵條件：。發(fā)酵48小時，獲得3HB比例為25%的嵌段共聚物。菌落環(huán)帶1234所表達(dá)熒光蛋白的顏色紅、綠、紅、綠紅、綠綠23．（2024·北京朝陽·一模）研究者從青枯菌中分離得到一種分泌蛋白C，并對其在植物抗青枯病中的作用進(jìn)行了探究。(1)為獲得青枯菌的純培養(yǎng)物，可利用法將菌種接種在固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)獲得后，再接種到液體培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，收集發(fā)酵液離心后，從（填“上清液”或“沉淀物’）分離得到C蛋白。(2)用等量C蛋白和無菌水處理番茄幼苗根部，檢測根部免疫反應(yīng)的水平，結(jié)果如圖1。構(gòu)建C蛋白分泌缺陷的青枯菌突變菌株，灌根接種番茄幼苗四周后，統(tǒng)計幼苗的存活率如圖2。圖1、2結(jié)果（填“支持”或“不支持”）“青枯菌侵染植物時通過分泌C蛋白激發(fā)的番茄根部的免疫反應(yīng)增強(qiáng)植株生存能力”這一推論，理由是。(3)研究發(fā)現(xiàn)，青枯菌分泌的C蛋白與其分泌的A酶共同參與分解寄主植物的細(xì)胞壁，其中A酶可催化果膠分解為產(chǎn)物甲，而C蛋白則可催化產(chǎn)物甲進(jìn)一步分解為產(chǎn)物乙。分別用果膠、產(chǎn)物甲、產(chǎn)物乙處理番茄根部，檢測免疫反應(yīng)水平，結(jié)果如圖3。①綜合上述研究，在圖4中標(biāo)出C蛋白、產(chǎn)物乙，并用“→”和簡要的文字將上述物質(zhì)與植物細(xì)胞、青枯菌構(gòu)建聯(lián)系，體現(xiàn)兩種生物的相互作用。②依據(jù)圖4，推測圖2結(jié)果出現(xiàn)的原因。24．（2024·北京西城·一模）人類腸道微生物具有限制病原體在腸道定植的能力，稱為定植抵抗力?？蒲腥藛T開展了相關(guān)研究。(1)將含有熒光素酶基因的導(dǎo)入病原菌，獲得轉(zhuǎn)基因菌株Al，該菌株產(chǎn)生的熒光素酶可催化底物發(fā)熒光。通過檢測熒光強(qiáng)度可以確定。(2)將10種非致病腸道微生物（B1—B10）在適宜條件下進(jìn)行體外培養(yǎng)。加入Al共培養(yǎng)2天，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1，結(jié)果表明。(3)進(jìn)一步將不同菌種組合與Al共培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，結(jié)果顯示，說明微生物多樣性導(dǎo)致的定植抵抗依賴B5。(4)為證明體外研究的結(jié)論適用于體內(nèi)。研究者使無菌小鼠被腸道微生物定植，檢測Al感染1天后Al菌的濃度。結(jié)果支持以上結(jié)論。但哺乳動物腸道中實(shí)現(xiàn)相同的定植抵抗效果需更高的微生物多樣性。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果（106、108、109）填入下表對應(yīng)位置。B5－＋＋－其他腸道微生物無10種50種10種50種Al菌濃度1010iiiiii108(5)Al和B5能利用半乳糖醇而其他腸道微生物不能。B5的突變體b5失去了該能力?？蒲腥藛T利用B5、b5和其他腸道微生物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖3。除半乳糖醇外，培養(yǎng)基還應(yīng)含有營養(yǎng)物質(zhì)。據(jù)圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列推測合理的是。A．③顯著低于①，說明b5對營養(yǎng)的需求與Al重疊度高于其他9種微生物B．④顯著高于③的原因是半乳糖醇對b5有害C．⑥顯著低于④是因?yàn)锽5能利用半乳糖醇D．生態(tài)位重疊度越高，競爭越激烈(6)結(jié)合本研究及所學(xué)知識，闡述濫用抗菌藥可能帶來的風(fēng)險（兩點(diǎn)）。專題16發(fā)酵工程五年考情考情分析發(fā)酵工程2024年北京卷第17題2023年北京卷第16題2021年北京卷第12題北京卷對于科技文閱讀部分的考查主要集中在20題，考查的難度最低，得分率較高，綜合性較高。近幾年的高考題和模擬題中，對于這部分的考查比較頻繁，考生在本專題的普遍得分率較高，大家在復(fù)習(xí)的時候需要多做典型題目，進(jìn)行綜合訓(xùn)練1、（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨(dú)特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。（1）酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生___________和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量___________。（2）本實(shí)驗(yàn)中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是______。（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導(dǎo)致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裢耆C實(shí)上述推測，并說明理由_____。（4）上述推測經(jīng)證實(shí)后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生__________以抵抗H2O2的傷害。2、（2023·北京·高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出?？茖W(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。(1)用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供和維生素等。(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明。(3)為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗(yàn)證（主要實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機(jī)和細(xì)菌培養(yǎng)箱）。3、（2021·北京·高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷一、單選題1．（2024·北京海淀·二模）細(xì)菌素是某些細(xì)菌產(chǎn)生的具有抑菌活性的多肽類物質(zhì)，可代替食品防腐劑使用。研究人員將乳酸菌在液體培養(yǎng)基中發(fā)酵，取發(fā)酵液上清滴加到長有金黃色葡萄球菌的固體培養(yǎng)基的孔洞中，測定所形成的抑菌圈直徑，結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是（）

A．固體培養(yǎng)基孔洞中滴加的上清液體積需保持一致B．培養(yǎng)約8h收獲細(xì)菌素相對節(jié)約成本C．整個培養(yǎng)過程中上清液的抑菌活性與乳酸菌密度呈正相關(guān)D．細(xì)菌素進(jìn)入人體腸道可以被消化酶分解，安全性較高2．（2024·北京海淀·二模）乙醇梭菌可利用氧化H2釋放的能量，以CO和氨水等為主要原料合成乙醇、蛋白質(zhì)等有機(jī)物。我國科學(xué)家利用乙醇梭菌發(fā)酵，收集發(fā)酵產(chǎn)物和菌體，作為燃料和飼料。以下有關(guān)敘述不正確的是（）A．乙醇梭菌屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者B．利用乙醇梭菌生產(chǎn)燃料和飼料體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值C．以乙醇梭菌菌體蛋白作為飼料有助于提高能量利用率D．使用乙醇梭菌發(fā)酵產(chǎn)物作為燃料有助于減少化石燃料導(dǎo)致的污染3．（2024·北京朝陽·二模）糖化酶可將淀粉、麥芽糖等水解為葡萄糖，常用于淀粉加工產(chǎn)業(yè)。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麥芽糖為碳源生產(chǎn)糖化酶，不同發(fā)酵階段菌體細(xì)胞干重、麥芽糖濃度及糖化酶活性如下圖所示。注：20h后根據(jù)發(fā)酵狀態(tài)進(jìn)行陸續(xù)補(bǔ)料以下敘述錯誤的是（

）A．前20h消耗的麥芽糖主要用于菌體的生長、繁殖B．僅需在發(fā)酵前期檢測罐內(nèi)溶氧量以保證菌體生長C．20~70h糖化酶活性快速增加與菌數(shù)增加、補(bǔ)料有關(guān)D．可進(jìn)一步調(diào)控補(bǔ)料方式以期實(shí)現(xiàn)糖化酶產(chǎn)量的提高4．（2024·北京順義·一模）下述實(shí)驗(yàn)操作需在無菌環(huán)境條件下進(jìn)行的是（）A．將外植體接種到培養(yǎng)基上B．從新鮮洋蔥中粗提取DNAC．對平板中分解尿素細(xì)菌計數(shù)D．用PCR儀對DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增5．（2024·北京通州·模擬預(yù)測）為探究校內(nèi)植物園土壤中的細(xì)菌種類，某興趣小組采集園內(nèi)土壤樣本并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列敘述錯誤的是（

）A．土壤溶液稀釋倍數(shù)越低，越容易得到單菌落B．培養(yǎng)細(xì)菌時，可以選用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基C．采集土壤樣本時，應(yīng)隨機(jī)采集植物園中多個不同地點(diǎn)的土壤D．鑒定細(xì)菌種類時，除形態(tài)學(xué)鑒定外，還可借助生物化學(xué)的方法6．（2024·北京豐臺·二模）原漿蘋果醋的簡要工藝流程為：蘋果采摘→挑選清洗→破碎榨汁→酵母發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→陳釀2年左右。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．酵母發(fā)酵結(jié)束后，改變通氣條件和升高溫度有利于醋酸發(fā)酵B．工藝流程中的“酵母發(fā)酵”發(fā)生在蘋果細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中C．釀醋過程中發(fā)酵液的pH逐漸降低，與釀酒制作過程中相反D．醋酸發(fā)酵階段中釋放的CO2是由醋酸菌的線粒體基質(zhì)釋放的7．（2024·北京房山·一模）《中國居民膳食指南》強(qiáng)調(diào)均衡飲食的重要性，提倡科學(xué)飲食。下列說法不正確的是（

）A．隔夜飯菜易產(chǎn)生有害物質(zhì)，應(yīng)少食用B．保持清淡飲食習(xí)慣，少吃高鹽和油炸食品C．與長期喝飲料相比，飲用白開水更利于保持水平衡D．熏制品和腌制品口味更佳，營養(yǎng)更豐富8．（2024·北京房山·一模）透明質(zhì)酸（HA）是關(guān)節(jié)滑液的主要成分，若HA長鏈遭受攻擊會被分解為短鏈，則關(guān)節(jié)軟骨容易磨損而患上骨關(guān)節(jié)炎?？蒲腥藛T通過改造谷氨酸棒桿菌獲得幾種工程菌生產(chǎn)HA，幾種工程菌所產(chǎn)生的HA產(chǎn)量和分子量如下圖，相關(guān)說法不正確的是（

）A．應(yīng)選擇工程菌株3進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)B．工程菌接種前需要擴(kuò)大培養(yǎng)C．接種工程菌前培養(yǎng)基需要滅菌D．發(fā)酵過程需要及時檢測溫度和pH9．（2024·北京海淀·一模）橄欖油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄欖油平板透明圈法”篩選獲得兩株產(chǎn)脂肪酶的菌株X和Y，檢測結(jié)果如表。下列相關(guān)敘述不正確的是（

）酶活性（U?mL-1）透明圈空白-菌株X6.9菌株Y7.7A．可將樣液梯度稀釋后涂布于平板進(jìn)行篩選B．培養(yǎng)基中的橄欖油提供微生物生長的碳源C．圖中透明圈大小僅與酶活性的大小成正比D．以上兩株菌株均可將脂肪酶分泌至細(xì)胞外10．（2024·北京朝陽·一模）酵母菌作為模式生物被廣泛地用于科學(xué)研究。下列中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料使用正確的是（）A．利用酵母菌進(jìn)行無氧發(fā)酵制作酸奶或泡菜B．固體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌研究種群數(shù)量變化C．利用酵母菌探究細(xì)胞呼吸是否都需要氧氣D．觀察酵母菌細(xì)胞內(nèi)葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動11．（2024·北京朝陽·一模）研究者從土壤中分離得到多株細(xì)菌，篩選出對草莓灰霉病病原體（G菌）有顯著抑制作用的菌株Z，Z菌株的發(fā)酵液對G菌的抑制效果如下。下列相關(guān)說法錯誤的是（）A．從土壤中分離獲得Z菌單菌落時可使用平板劃線法B．使用平板培養(yǎng)Z菌株后提取該菌株的發(fā)酵液C．對照組應(yīng)加入等量培養(yǎng)Z菌株的無菌培養(yǎng)基D．實(shí)驗(yàn)組、對照組G菌接觸發(fā)酵液前菌落直徑應(yīng)相同12．（2024·北京西城·一模）科研人員分離并篩選發(fā)酵能力強(qiáng)的釀酒酵母，以提高葡萄酒產(chǎn)量及品質(zhì)。以下說法錯誤的是（

）A．可從新鮮葡萄表面獲得天然酵母 B．可通過稀釋涂布平板法純化菌株C．根據(jù)菌落的形態(tài)等特征初步篩選酵母 D．有氧條件下檢測菌株產(chǎn)氣速率鑒定其發(fā)酵能力13．（2024·北京石景山·一模）曲酸（KA）對沙門氏菌具有抑制作用。為研究荷葉提取物（LLE，用乙醇作提取液）對沙門氏菌的抑菌效果，開展抑菌實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是（）A．培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基都要經(jīng)過滅菌處理B．倒平板操作應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行C．對照組的濾紙片上滴加的是無菌水D．LLE抑制沙門氏菌的效果比KA好14．（23-24高三上·北京昌平·期末）研究者用酸筍開發(fā)具有降低膽固醇功能的益生菌。先將酸筍發(fā)酵液接種到含有CaCO3的固體培養(yǎng)基上，篩選出乳酸菌。然后將乳酸菌接種到含有膽固醇的培養(yǎng)液中，篩選出能夠降解膽固醇的乳酸菌。相關(guān)敘述不正確的是（）A．腌制酸筍需要水封，為乳酸菌發(fā)酵提供無氧環(huán)境B．將酸筍發(fā)酵液用稀釋涂布法接種到固體培養(yǎng)基中C．溶鈣圈直徑與菌落直徑比值大的菌落為目標(biāo)菌落D．膽固醇屬于脂質(zhì)，主要為微生物的生長提供氮源15．（2024·北京密云·模擬預(yù)測）下列發(fā)酵食品與發(fā)揮作用的微生物之間的對應(yīng)關(guān)系不匹配的是（）A．面包和饅頭：酵母菌 B．酸奶和泡菜：乳酸菌C．腐乳和醬油：青霉 D．米醋和果醋：醋酸菌16．（23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí)）下表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方，下列相關(guān)敘述正確的是（

）成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4指示劑瓊脂含量（g）10．05．05．02．00．212．0將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000mLA．蛋白胨可為目標(biāo)微生物提供氮源B．根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基C．該培養(yǎng)基也可用來篩選土壤中的尿素分解菌D．該培養(yǎng)基的制備流程為滅菌→加入瓊脂→倒平板17．（23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí)）安徽名菜“臭鱖魚”是以新鮮鱖魚為原料，配以食鹽、花椒等輔料，由乳酸菌等多種微生物共同發(fā)酵制成。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．在制作過程中加入花椒、食鹽是為了滅菌和提鮮B．經(jīng)過發(fā)酵，鱖魚的蛋白質(zhì)被分解為肽和氨基酸，肉質(zhì)變得更加鮮嫩C．乳酸菌是厭氧微生物，家庭制作臭鱖魚需要用保鮮膜將魚裹好、用重物壓實(shí)D．利用從自然發(fā)酵的臭鱖魚中分離的乳酸菌可以制作果酒、果醋等其它發(fā)酵產(chǎn)品二、非選擇題18．（2024·北京門頭溝·一模）為探究蘋果中基因M在蘋果響應(yīng)蘋果褐斑病病原菌（A菌）侵染過程中的功能，科研人員開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(1)獲取A菌：①從田間收集的蘋果褐斑病病葉取樣，用無菌水配制成懸浮液。②純化：用法將懸浮液接種于培養(yǎng)基上，一段時間后，選擇挑取邊緣少量菌絲于新的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。如此經(jīng)過3~4次，可使菌種得到純化。③鑒定：將分離純化得到的菌種接種于田間采集的健康蘋果葉片，待接種點(diǎn)出現(xiàn)病斑，與田間的相比并進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，以確認(rèn)分離純化的菌株就是A菌。(2)研究者利用分離純化的A菌進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。①將A菌接種于健康蘋果葉片，測定不同處理時間葉片中M基因的相對表達(dá)量，結(jié)果如圖1．對照組用處理。圖1顯示，表明A菌能促進(jìn)M基因的表達(dá)。

②研究者進(jìn)一步利用野生型和M基因過表達(dá)株系葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理后觀察葉片發(fā)病情況，結(jié)果如圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。(3)為探究M基因發(fā)揮作用的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗(yàn)證。主要實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備：A菌、純化的M蛋白、圓形濾紙小片和細(xì)菌培養(yǎng)箱。19．（2024·北京昌平·二模）古人為防止肉類腐爛變質(zhì)，發(fā)明了臘肉這一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升風(fēng)味方面發(fā)揮重要作用。研究者從農(nóng)家腌制的臘牛肉中獲取A酵母菌（來源于A地區(qū)臘牛肉）和B酵母菌（來源于B地區(qū)臘牛肉），進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。(1)以下為獲取A、B酵母菌的實(shí)驗(yàn)步驟：①配制選擇培養(yǎng)基，經(jīng)處理殺死全部微生物；②將兩種臘牛肉塊分別浸泡在無菌水中，一段時間后，取等量浸泡液置于不同平板上，用無菌涂抹均勻；③將接種好的平板放置在恒溫培養(yǎng)箱中，一段時間后，挑取單菌落，以獲得目的酵母菌。(2)研究者用多種香辛料腌制牛肉，腌制過程中加入0.01%亞硝酸鈉防腐，再用上述兩種目的酵母菌分別發(fā)酵處理。檢測發(fā)酵牛肉的水分含量，結(jié)果如圖1所示，并測定其他理化指標(biāo)，結(jié)果如下表所示。組別A酵母菌處理組B酵母菌處理組A地區(qū)臘牛肉B地區(qū)臘牛肉蛋白質(zhì)含量（%）18.0922.1925.1129.89pH5.515.415.444.80亞硝酸鹽（mg/kg）25.2125.335.444.76N-二乙基亞硝胺NDEA（μg/kg）39.7040.6049.1565.55①據(jù)圖1可知，純化的酵母菌，可使臘肉擁有更長的保質(zhì)期。②據(jù)表可知，農(nóng)家臘牛肉中蛋白質(zhì)含量相對較高，原因是在自然發(fā)酵時，酵母菌，合成并釋放蛋白酶少，產(chǎn)生的氨基酸量減少，影響風(fēng)味。③兩種菌株產(chǎn)生的亞硝酸鹽還原酶，將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為NO，NO與肉中的肌紅蛋白結(jié)合，最終使肉制品呈現(xiàn)鮮亮的紅色。NDEA是致癌物質(zhì)之一，其主要形成途徑如圖2所示。兩種菌株發(fā)酵過程中NDEA形成最可能的是途徑。與A、B地區(qū)農(nóng)家臘牛肉相比，純化菌株在發(fā)酵中通過提高產(chǎn)品的安全性。20．（2024·北京順義·一模）靈芝是一種真菌（見圖1），生長緩慢，其中的藥用成分靈芝酸（A）具有抗癌作用。為提高A的產(chǎn)量，科研人員進(jìn)行了系列探索。(1)傳統(tǒng)獲得A的方式是從靈芝子實(shí)體和孢子中直接提取。近年來，利用菌絲體發(fā)酵生產(chǎn)A被廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢包括___。A．縮短生產(chǎn)周期 B．提高A的產(chǎn)量 C．無需提純處理(2)科研人員改進(jìn)了全程振蕩培養(yǎng)菌絲的方法，將錐形瓶中振蕩培養(yǎng)2天的培養(yǎng)液倒入培養(yǎng)皿中靜置培養(yǎng)14天，檢測發(fā)現(xiàn)靜置培養(yǎng)時A的含量顯著高于全程振蕩培養(yǎng)；進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果如圖2。①振蕩培養(yǎng)2天后，不在錐形瓶中繼續(xù)靜置培養(yǎng)，而是分裝到多個培養(yǎng)皿中靜置培養(yǎng)的原因是。②結(jié)合圖2結(jié)果推測，A的合成與細(xì)胞密切相關(guān)。(3)在靜置培養(yǎng)基中添加（Ca2+能進(jìn)一步提高A產(chǎn)量，為驗(yàn)證Ca2+通過C酶促進(jìn)A的合成。請選擇以下材料設(shè)計實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充證據(jù)（預(yù)期結(jié)果用“+”的量代表“A”的量）。a.C酶

b.C酶抑制劑

c.CaCl2溶液

d.無菌水組別菌種實(shí)驗(yàn)處理檢測指標(biāo)預(yù)期結(jié)果1組野生型菌株①A含量②2組d++3組③④4組⑤⑥(4)經(jīng)進(jìn)一步研究，科研人員構(gòu)建Ca2+促進(jìn)A合成的機(jī)制，如圖3。Cr可入核與F、S、L酶基因的啟動子結(jié)合調(diào)控其表達(dá)，圖4顯示，在不同培養(yǎng)條件下，檢測A合成途徑中相關(guān)酶基因的表達(dá)。綜合以上研究，評價構(gòu)建圖3中調(diào)控和代謝途徑的證據(jù)是否充分。21．（2024·北京朝陽·一模）學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）~（4）題。構(gòu)建“動態(tài)調(diào)控”的工程酵母菌釀酒酵母作為極具潛力的細(xì)胞工廠，經(jīng)遺傳改造后被廣泛的應(yīng)用于生物燃料、化工產(chǎn)品、醫(yī)藥保健品等的合成，但代謝途徑改變常造成細(xì)胞生長受損即存在“生長”與“生產(chǎn)”之間的矛盾。為解決這一矛盾，我國研究者在釀酒酵母中構(gòu)建了群體密度調(diào)控的蛋白降解系統(tǒng)。在釀酒酵母中表達(dá)擬南芥的細(xì)胞分裂素合成酶和細(xì)胞分裂素受體．并使細(xì)胞分裂素響應(yīng)途徑與酵母菌內(nèi)源的Ypd1-Skn7信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑結(jié)合，構(gòu)建出群體密度感應(yīng)系統(tǒng)，如圖。當(dāng)菌體密度增至足夠高時，擴(kuò)散到胞外的細(xì)胞分裂素濃度達(dá)到一定閾值，會進(jìn)入細(xì)胞與受體結(jié)合，引起Skn7與特定啟動子中一段重復(fù)序列（SD）結(jié)合，導(dǎo)致下游基因從低表達(dá)狀態(tài)顯著上調(diào)表達(dá)水平，通過選擇適當(dāng)?shù)南掠位?，?shí)現(xiàn)了細(xì)胞分裂素信號的正反饋激活。研究者利用綠色熒光蛋白基因（GFP）作為報告基因進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)當(dāng)酵母菌菌體數(shù)量達(dá)到一定值時，熒光強(qiáng)度開始隨菌體數(shù)量增加而顯著增強(qiáng)。生長素受體與生長素（IAA）結(jié)合后，可進(jìn)一步結(jié)合特定蛋白并導(dǎo)致特定蛋白的降解。這些特定蛋白中共同的氨基酸序列稱為IAA蛋白降解決定子。研究者在酵母菌中表達(dá)生長素受體，并將IAA蛋白降解決定子與目標(biāo)蛋白融合表達(dá)，構(gòu)建了IAA誘導(dǎo)的蛋白降解系統(tǒng)。法尼烯是噴氣燃料的替代品。釀酒酵母可利用F酶將法尼基焦磷酸（FPP）合成為法尼烯，E酶會與F酶競爭FPP催化合成麥角固醇，麥角固醇過少時嚴(yán)重影響菌體數(shù)量增加。研究者將群體密度感應(yīng)系統(tǒng)和IAA誘導(dǎo)的蛋白降解系統(tǒng)整合，使工程酵母菌生長到一定密度后，才啟動E酶的降解，實(shí)現(xiàn)對其代謝的動態(tài)調(diào)控，提高了生產(chǎn)效率。(1)研究者從擬南芥中目的基因，構(gòu)建后再導(dǎo)入釀酒酵母，經(jīng)檢測鑒定后獲得工程菌。(2)如何通過提高細(xì)胞分裂素濃度實(shí)現(xiàn)其信號的正反饋激活，請選擇適宜的基因和啟動子填在圖中。①②③基因A：基因B：a．持續(xù)表達(dá)下游基因的啟動子b．能結(jié)合細(xì)胞分裂素的啟動子c．含有SD的啟動子d．細(xì)胞分裂素合成酶基因e．細(xì)胞分裂素受體基因(3)為將群體密度感應(yīng)系統(tǒng)和IAA誘導(dǎo)的蛋白降解系統(tǒng)整合入釀酒酵母，從而解決法尼烯生產(chǎn)中的問題，一方面需要將群體密度感應(yīng)系統(tǒng)中的基因替換為IAA合成酶基因，一方面還需導(dǎo)入基因替換酵母菌內(nèi)源的E酶基因。(4)綜合所學(xué)知識和文中信息，以下說法正確的是____。A．利用釀酒酵母工業(yè)生產(chǎn)法尼烯涉及發(fā)酵工程和基因工程技術(shù)B．文中的兩個系統(tǒng)均屬于轉(zhuǎn)錄水平的代謝調(diào)控手段C．工程菌大量增殖后，細(xì)胞分裂素合成多，IAA合成少，利于F酶催化FPP合成法尼烯D．通過引入兩個系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工程菌生長和生產(chǎn)的平衡，有利于提高法尼烯生產(chǎn)效率E．該策略也可推廣至釀酒酵母多種代謝途徑的調(diào)控，應(yīng)用前景廣闊22．（2024·北京海淀·一模）溫度是影響微生物生長的重要因素，科研人員應(yīng)用基因工程以實(shí)現(xiàn)通過溫度控制工程菌合成所需物質(zhì)。(1)大腸桿菌是一種常見的微生物，常被改造為基因工程菌，其原因包括（寫出2點(diǎn)）。(2)為實(shí)現(xiàn)溫度控制蛋白質(zhì)合成，科研人員