专题14 发酵工程-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（广东专用）

专题14 发酵工程 考点 三年考情（2022-2024） 命题趋势 考点 1 发酵工程及其应用 / 从近三年广东省高考试题来看，本专题以来自生产生活实际、与现实联系密切的实例为情境考查微生物的培养及应用较多。试题情境主要来自生产生活实际，与现实联系密切，侧重考查学生对科学探究和科学思维及利用所学知识解决实际问题能力的考查。对无菌技术、培养基的配制、微生物的接种和培养、发酵工程的应用等知识点进行命题，命题多联系生活、生产实践和环境治理、有渗透科学实验与探究。 考点 2 微生物的培养与应用 2024·广东 2023·广东 2022·广东 考点2 微生物的培养与应用 （2024·广东）1．驹形杆菌可合成细菌纤维素（BC）并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料，BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表达载体，将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株，为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路（图一）。 回答下列问题： (1)研究者优化了培养基的 _______________（答两点）等营养条件，并控制环境条件，大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜（菌体和 BC膜的复合物）。 (2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA聚合酶（T7RNAP）及蓝光光敏蛋白标签，构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体（光控原理见图二a，载体的部分结构见图二b）。构建载体时，选用了通用型启动子 PBAD（被工程菌 RNA 聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）。为实现蓝光控制染色，启动子①②及③依次为 __________ ，理由是 _________________- 。 (3)光控表达载体携带大观霉素（抗生素）抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，其作用为 ___________ （答两点）。 (4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色，其原因是______________________-。 (5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路____________。 【答案】(1)碳源、氮源 (2) PT7、PBAD 和PBAD 基因2和3正常表达无活性产物，被蓝光激活后再启动基因1表达 (3)抑制杂菌；去除丢失质粒的菌株 (4)该处细胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表达并合成黑色素 (5)将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白) 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）培养基的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源等，研究者培养工程菌，需要优化培养基的碳源、氮源等营养条件，并控制环境条件。 （2）题图二a分析可知，蓝光照射下，T7RNAP N端-nMag与T7RNAP C端结合，导致无活性的T7RNAP变成有活性的T7RNAP，结合图一，蓝光处理后，RNA聚合酶（T7RNAP）识别启动子①使基因1转录获得相应的mRNA，再以其为模板通过翻译过程获得酪氨酸酶，酪氨酸酶从而催化染色液中酪氨酸形成黑色素，可见基因2和3正常表达无活性产物，被蓝光激活后再启动基因1表达，综合上述分析可知，为实现蓝光控制染色，启动子①②及③依次为PT7、PBAD 和PBAD。 （3）光控表达载体携带大观霉素（抗生素）抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，抗生素具有抑制杂菌；去除丢失质粒的菌株的作用。 （4）由小问2分析可知，细胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表达并合成黑色素，故用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色。 （5）由小问2分析可知，题干信息的设计思路最终BC膜被染成黑色，希望生产其他颜色图案的BC膜，则需要将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)。 （2023·广东）2．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 【答案】D 【分析】筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，要用角蛋白氮源培养基。 【详解】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，所以D正确，ABC错误。 故选D。 （2022广东）3．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 _________________。 【答案】(1) 高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素 (2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活） (3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行 (4) 耐低温 【分析】进行微生物纯种培养物时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基；还需要防止杂菌污染，无菌技术主要包括消毒和灭菌。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】（1）培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图12可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。 （2）深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活），故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。 （3）拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。 （4）深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。 考点1 发酵工程及其应用 1．（2024·广东·三模）粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是（　　） A．果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行 B．酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C．白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件 D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶 【答案】C 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型； 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸； 3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、果醋的分解是利用醋酸菌的有氧呼吸可以将酒精发酵为乙酸的原理，因此果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行，A正确； B、酱油和腐乳的发酵过程，都需要将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，B正确； C、白酒的制作过程中，需要先在有氧环境中，让酵母菌大量繁殖，然后在无氧环境中，让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，C错误； 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C。 2．（2024·广东深圳·模拟预测）泡菜古称葅，是指为利于长时间存放而经发酵的蔬菜。下列关于腌制泡菜的叙述，正确的是（　　） A．泡菜发酵期间，乳酸积累到质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳 B．不同腌制时间，泡菜中亚硝酸盐含量均不相同 C．泡菜发酵过程中表面出现白膜，可能是醋酸菌液面大量发酵引起的 D．膳食中的亚硝酸盐会危害人体健康 【答案】A 【分析】果酒制作的原理是酵母菌在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得泡菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量。 【详解】A、制作传统泡菜是利用植物体表面天然的来进行发酵的，发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳，A正确； B、泡菜腌制过程中，随着时间增加，亚硝酸盐含量先增加后减少，因此不同腌制时间，泡菜中亚硝酸盐含量可能相同，B错误； C、在泡菜制作过程中，泡菜发酵液的营养丰富，其表面往往含有适量的氧气，适合酵母菌生长繁殖，成膜酵母生长繁殖会在泡菜坛液面的形成一层白膜，C错误； D、膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，D错误。 故选A。 3．（2024·广东广州·一模）美味需要调味来创造，对菜品要求较高的川菜一般都会特别注明必须使用鹃城生产的豆瓣酱。传统豆瓣酱的制作流程如下图。下列说法正确的是（    ） A．霉豆瓣制作过程中，酵母菌、毛霉、乳酸菌等都发挥了重要作用 B．霉豆瓣发酵过程中产生的蛋白酶能把蛋白质分解成易吸收的小分子的肽和脂肪酸 C．制作辣椒胚时加入白酒的目的是利用酒精作为碳源，同时增加风味 D．混合装坛后要“翻、晒、露”的目的是让微生物充分进行有氧呼吸 【答案】D 【分析】在黄豆表面抹上一层面粉，主要目的是利用大豆和面粉选择培养微生物，为制作酱油提供菌种；加盐水的主要目的是抑制杂菌的生长。 【详解】A、霉豆瓣制作过程中，酵母菌、毛霉、曲霉等主要通过有氧呼吸起作用，乳酸菌必须进行无氧发酵，A错误； B、霉豆瓣发酵过程中产生的蛋白酶能把蛋白质分解成易吸收的小分子的肽和氨基酸，B错误； C、制作辣椒胚时加入白酒的目的是利用白酒杀菌，同时增加风味，C错误； D、混合装坛后要“翻、哂、露”的目的是让微生物和空气充分接触，充分进行有氧呼吸，D正确。 故选D。 4．（2024·广东佛山·二模）客家米酒是一种特色传统名酒，其制作包括浸米、蒸米、摊凉、拌曲、发酵等工序。它独特的甜味与酒曲（含根霉、酵母菌等微生物）有关。下列叙述错误的是（    ） A．蒸米既可杀死杂菌，又有利于后续淀粉的糖化 B．摊凉可防止温度过高杀死酒曲中的微生物 C．拌曲时应搅拌均匀，有利于营养物质与微生物充分混合 D．发酵时应将温度控制在28℃左右，并不断通气 【答案】D 【分析】参与米酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 【详解】A、在酿酒时要先将糯米蒸熟，有两个好处，- 是熟糯米比生糯米更容易被微生物分解，有利于淀粉的快速糖化,利于发酵,二是蒸熟了可以高温杀菌，避免了其它杂菌的污染，其中主要目的是杀菌，A正确； B、凉饭使温度降低，其目的是防止温度过高使酒曲中的酵母菌死亡，B正确； C、拌曲时应搅拌均匀，增大营养物质与微生物的接触面积，有利于营养物质与微生物充分混合，C正确； D、酿酒酵母繁殖的最适温度在28°C，因此发酵时将温度控制在28°C以便于酿酒酵母的繁殖，不断通气酵母菌不会进行无氧呼吸产生酒精，D错误。 故选D。 5．（2024·广东茂名·二模）粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹任中常使用酱油、腐乳、味精、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是（    ） A．味精和醋的发酵生产所需要的微生物均为原核生物 B．酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C．白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件 D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶 【答案】C 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、制味精要用到棒状杆菌，制醋要用到醋酸菌，二则均为原核生物，A正确； B、酱油和腐乳的发酵过程，都需要将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，B正确； C、白酒的制作过程中，需要先在有氧环境中，让酵母菌大量繁殖，然后在无氧环境中，让酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，C错误； 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C。 6．（2024·广东揭阳·模拟预测）某实验小组以苹果浓缩汁为原料，按照如下图所示工艺流程进行酒精发酵和醋酸发酵。下列叙述错误的是（    ） A．图示过程中，均可以采用紫外线照射的方法进行灭菌 B．对苹果浓缩汁进行稀释，可避免酵母菌因失水而死亡 C．冷却后再加活化液与所用醋酸菌对高温耐受性不强有关 D．不同摇床条件下，完成醋酸发酵所需要的时间可能不同 【答案】A 【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。 【详解】A、紫外线照射是常用的消毒方法，对发酵液进行灭菌可选择湿热灭菌法，A错误； B、对苹果浓缩汁进行稀释，可避免酵母菌因外界溶液浓度过高导致细胞大量失水而死亡，B正确； C、冷却后再加活化液避免菌种被杀死，因此冷却后再加活化液与所用醋酸菌对高温耐受性不强有关，C正确； D、不同摇床条件下，发酵液中溶氧量不同，醋酸菌的代谢强度不同，因此完成醋酸发酵所需要的时间可能不同，D正确。 故选A。 7．（2024·广东广州·一模）青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长，是家畜优良饲料。下列叙述，错误的是（　　） A．选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，保证乳酸菌生长所需的碳源 B．作为青贮的原料应适当切碎、搅拌并通入空气，有利于乳酸菌充分发酵 C．发酵过程中乳酸菌发酵生成乳酸，使pH降低，抑制其它微生物生长 D．经过乳酸菌发酵，大分子有机物被分解为多种小分子物质，易于消化吸收 【答案】B 【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、乳酸菌为异养微生物，选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，经过微生物发酵后，其富含的纤维素、半纤维素和果胶等物质被降解为小分子，保证乳酸菌生长所需的碳源，A正确; B、乳酸菌是厌氧微生物，在培养的过程中不能通入空气，否则会影响乳酸菌的无氧呼吸，B错误; C、发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸，使培养液的pH降低，会抑制其它微生物的生长，C正确; D、经过乳酸菌发酵，大分子有机物被相应的酶分解为多种小分子物质，易于消化吸收，D正确。 故选B。 8．（2024·广东惠州·模拟预测）小曲白酒以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是（　　）    A．若发酵坛密封不严可能会导致酒变酸 B．蒸熟的原料立即加入糟醅后密封可高效进行酒精发酵 C．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖 D．酿造白酒的过程也是微生物生长繁殖的过程 【答案】B 【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。 【详解】A、酿造过程中应在无氧条件下进行，若密封不严，会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸，A正确； B、蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅，不能马上密封，需要提供氧气先让糟醅中的好氧型霉菌将原料中的淀粉糖化，以及让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，B错误； C、糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖，C正确； D、酿造白酒的过程也是酵母菌等微生物利用粮食中的物质进行生长繁殖的过程，D正确。 故选B。 考点2 微生物的培养与应用 9．（2024·广东珠海·三模）肺炎支原体的药敏实验中，将蘸有相同浓度的阿奇霉素、克拉霉素和罗红霉素的圆形滤纸片放置于平板不同位置。培养一段时间后，平板上出现的抑菌圈情况如图所示。下列叙述正确的是（    ）   A．支原体与病毒的根本区别是细胞内无核糖体 B．可依据菌落特征判断病人是否有支原体感染 C．?处作为对照组，圆形滤纸片上滴加蒸馏水 D．阿奇霉素抑制支原体增殖效果比克拉霉素好 【答案】B 【分析】支原体无核膜包被的细胞核，属于原核生物，并且无细胞壁。平板上出现的抑菌圈越大，说明抑菌效果越好。 【详解】A、支原体是原核细胞有细胞结构，病毒无细胞结构，因此支原体与病毒的根本区别是有无细胞结构，A错误； B、支原体可在培养基上生存，可依据菌落特征判断病人是否有支原体感染，B正确； C、除实验中的三种抗生素组别外还需要设置空白对照组，故“？”处放置的是蘸有无菌水的圆形滤纸片，C错误； D、图示三个滤纸片中， 克拉霉素对应的抑菌圈比阿奇霉素大， 说明克拉霉素抑制效果比阿奇霉素好，D错误。 故选B。 10．（2024·广东汕头·三模）中国科学院欲探究西藏不同海拔地区土壤微生物物种数目分布情况，选取了西藏三个地区亚东乡（海拔2880m）、上亚东乡（海拔3350m）和帕里镇（海拔4300m）进行采样并统计，下列说法错误的是（    ） A．可采用取样器取样法对三个测量位点土壤菌群进行调查 B．三个不同地区菌群物种数目差异较大，体现了群落结构垂直分层的现象 C．不同地区土壤微生物物种数目差异，与多样化的植物有关 D．可根据固体培养基上菌落的形状、大小、颜色区分不同种的微生物 【答案】B 【分析】取样器取样法常用于调查土壤小动物类群丰富度。不同种的微生物在培养基上形成的菌落不同，可根据固体培养基上菌落的形状、大小、颜色区分不同种的微生物。 【详解】A、调查土壤菌群可采用取样器取样法，A正确； B、群落的垂直结构指同一地段不同高度分布着不同的种群，三个不同地区海拔高度不同，属于不同的群落，不是群落的垂直结构，B错误。 C、植物的残枝落叶可为土壤提供有机质，可供给微生物利用，故不同地区土壤微生物物种数目差异，与多样化的植物有关，C正确； D、不同种的微生物在培养基上形成的菌落不同，可根据固体培养基上菌落的形状、大小、颜色区分不同种的微生物，D正确； 故选B。 11．（2024·广东茂名·三模）某科研小组欲分离及培养若干种微生物用来处理剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等湿垃圾。从土壤中筛选淀粉分解菌时，向培养基加碘液染色后，培养基上出现了A、B、C三种菌落，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．可选择菌落B中的微生物用来处理菜根菜叶等湿垃圾 B．实验结束后，合适的菌株被保存下来，其余的可以直接丢弃 C．菌落A的出现说明培养基中混入了淀粉以外的其他碳源 D．该实验用到的接种工具为涂布器，接种前应将其没在盛有酒精的烧杯中 【答案】D 【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。 【详解】A、淀粉分解菌能将淀粉分解，在培养基上形成透明圈，透明圈直径和菌落直径的比值越大，说明淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，菜根菜叶的主要成分不是淀粉，不宜选用淀粉分解菌，A错误； B、实验结束后，合适的菌株被保存下来，其余的应经过灭菌处理后再丢弃，防止污染环境，B错误； C、菌落A的出现说明培养基中混入以空气的碳为碳源的微生物，C错误； A、该实验用到的接种工具为涂布器，接种前应将其没在盛有酒精的烧杯中，涂布接种时，涂布器应从盛酒精的烧杯中取出，并将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃冷却后再使用，D正确。 故选D。 12．（2024·广东汕头·二模）生食海鲜易引发副溶血性弧菌食物中毒。为开发天然抑菌剂，研究者先制备海鲜样液，在某培养基中划线接种得到该菌（图中蓝绿色菌落）。下列叙述正确的是（    ） A．海鲜样液需多次稀释后才能划线接种 B．划线接种时接种环使用前须进行消毒 C．只有第一次划线前需要蘸取海鲜样液 D．结果显示单菌落太多不能达到纯培养目的 【答案】C 【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、平板划线接种时不需要稀释，A错误； B、划线接种时接种环使用前须进行灼烧灭菌，B错误； C、只有第一次划线前需要蘸取海鲜样液，后面每次划线都是从上一次划线的末端开始，C正确； D、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，D错误。 故选C。 13．（2024·广东珠海·模拟预测）小组成员利用生活中常见的抗生素对大肠杆菌进行筛选，如图所示。挑取抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养，然后分别涂布在含有多种抗生素的固体培养基上进行筛选，最后定量分析连续传代细菌群体中抑菌圈的半径变化。结果见下表： 抗生素类型 抑菌圈半径平均值（cm） 抑菌圈缩小百分比% 第一代筛选 第二代筛选 - 0 0 0% 青霉素 0.95 0.74 22% 四环素 1.31 0.7 46% 阿奇霉素 0.19 0 100% 注：“-”表示不加抗生素 下列叙述正确的是（    ） A．抑菌圈边缘的菌落对该抗生素敏感，所以选择抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养 B．随传代次数增加，抑菌圈明显缩小，表明大肠杆菌对相应抗生素的抗性不断加强 C．大肠杆菌对不同抗生素的抗性能力有差异，且对四环素的抗性最强 D．滥用抗生素导致细菌抗药性的增强是人工选择的结果 【答案】B 【分析】1、进化：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断提高，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会不断降低。 2、培养基一般都含有水、 碳源、氮源 、无机盐 ，此外还要满足微生物生长对PH 、特殊营养物质以及氧气的要求；制备固体培养基的方法:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。 【详解】A、扩增培养时，要从抑菌圈边缘挑取细菌，因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，对抗生素不敏感，A错误； B、随传代次数增加，耐药菌所占比例逐步增加，细菌种群中耐药性增强，抑菌圈直径变小，B正确； C、由表格数据可知，青霉素、四环素、阿奇霉素作用后抑菌圈都在缩小，缩小百分比不同，所以对不同抗生素的抗性能力有差异，且抑菌圈缩小百分比青霉素组达到22%，所以对青霉素的抗性最强，C错误； D、人工选择是根据人的需要对生物进行定向选择，所以滥用抗生素导致细菌抗药性的增强不是人工选择的结果，D错误。 故选B。 14．（2024·广东广州·二模）双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。在培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃，然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。培养一段时间后，根据噬菌斑的数目可计算原液中噬菌体的数量。下列叙述错误的是（    ） A．倒平板前需利用不同方法对培养基和培养皿进行灭菌 B．若利用双层平板法对T2噬菌体进行计数，可选用乳酸菌为敏感指示菌 C．上层平板中出现噬菌斑的原因是噬菌体侵染宿主细菌使其裂解死亡 D．若上层平板中琼脂浓度较低，可能形成的噬菌斑较大，有利于计数 【答案】B 【分析】双层平板法，先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后，计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点：①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补；②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。 【详解】A、对培养基进行灭菌，常用高压蒸汽灭菌法，而对培养皿进行灭菌，常用干热灭菌，A正确； B、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的病毒，故T2噬菌体的宿主细菌是大肠杆菌，不能用其他细菌代替，B错误； C、噬菌体寄生于宿主细菌内，二者混合培养一段时间后，在上层平板上出现一些噬菌斑，这是噬菌体侵染宿主细菌使其裂解死亡所致，C正确； D、与底层平板相比，上层平板中琼脂浓度较低的好处是形成的噬菌斑较大，有利于计数，D正确。 故选B。 15．（2024·广东深圳·二模）用稀释涂布平板法进行接种时，下列材料用具不需要用到的是（　　） ①酒精灯②接种环③离心管④移液器 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 【答案】B 【分析】稀释涂布平板法可通过等比稀释，当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。由此可获得纯培养物并对微生物进行计数。 【详解】①获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，稀释涂布平板法的操作环境应在酒精灯火焰附近、超净工作台上进行，过程中使用的涂布器需要通过酒精灯灼烧灭菌，①不符合题意； ②稀释涂布平板法使用的接种工具为涂布器，接种环是平板划线法的接种工具，②符合题意； ③稀释涂布平板法不需要使用离心管，③符合题意； ④将菌液等比稀释后，需要使用移液器吸取0.1ml菌液接种于培养基，再利用涂布器涂布平板，④不符合题意； ACD错误，B正确。 故选B。 16．（2024·广东广州·二模）灰霉病是由灰葡萄孢（一种真菌）引起的农作物病害。为了绿色、高效地防治灰霉病，研究人员从灰霉病多发的大棚土壤中取样、分离出多种单菌落并进行扩大培养，随后将各组微生物的无菌发酵滤液与未凝固的普通培养基混合后倒平板，冷却后在平板中央接种灰葡萄孢，通过比较灰葡萄孢菌丝生长情况，从而筛选出高效的灰葡萄孢拮抗菌。下列叙述，错误的是（　　） A．在灰霉病多发的大棚土壤取样，比普通土壤更有可能获得灰葡萄孢拮抗菌 B．取无菌发酵滤液的目的是用拮抗菌的代谢产物对灰葡萄孢产生抑制作用 C．为筛选出高效拮抗菌，只需在普通培养基接种等量灰葡萄孢作为对照 D．灰葡萄孢菌丝生长最缓慢、稀疏的组别对应的微生物即为最高效拮抗菌 【答案】C 【分析】纯化微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线分离法的过程是：由接种环沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。稀释涂布平板法是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。 【详解】A、由题意可知，灰霉病是由灰葡萄孢（一种真菌）引起的农作物病害，因此在灰霉病多发的大棚土壤取样，比普通土壤更有可能获得灰葡萄孢拮抗菌，A正确； B、取无菌发酵滤液的目的是排除其他杂菌的干扰，利用拮抗菌的代谢产物对灰葡萄孢产生抑制作用，从而获得专一性的拮抗菌，B正确； C、为筛选出高效拮抗菌，需在普通培养基接种等量不同浓度的灰葡萄孢来进行实验，挑选出对灰葡萄孢拮抗效果最好的拮抗菌，C错误； D、最高效拮抗菌对灰葡萄孢的拮抗效果是最好的，导致灰葡萄孢菌丝生长最缓慢、稀疏，D正确。 故选C。 17．（2024·广东·模拟预测）微生物的次生代谢物对微生物生长不是必需的，一般是在微生物生长后期形成。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种，工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．青霉素属于次生代谢物，过程①②为使用液体培养基进行扩大培养 B．过程③使用高压蒸汽灭菌法灭菌时，要将灭菌锅中的冷空气排除充分 C．发酵罐中发酵时，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等 D．过程⑤采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥，即可得到产品 【答案】D 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。 【详解】A、青霉素属于次生代谢物，过程①②③都使用液体培养基，过程①②为扩大培养，目的是获得更多菌种，A正确； B、使用高压蒸汽灭菌锅时，若冷空气没有排除充分，则可能压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，从而影响灭菌效果，B正确； C、发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，C正确； D、采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥，即可得到菌种，青霉素是青霉菌的代谢产物，在发酵后应采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 故选D。 18．（2024·广东茂名·模拟预测）科研人员从受四环素（TC）污染的猪场污泥中筛选四环素降解菌株MEH2305，为了进一步确定在TC降解中起主要作用的是MEH2305的细胞内液还是细胞外液，将MEH2305在液体培养基中培养，离心后，从菌悬液中提取细胞外液，然后将离心后的细菌细胞破碎制备细胞内液。将两种样品加入含10mg/LTC的100mL液体培养基中，避光振荡培养，定期测定残余TC的浓度。下列叙述错误的是（    ） A．1～7d时，MEH2305降解组对TC的去除率高于对照组 B．液体培养基需先进行高压蒸汽灭菌再调pH C．振荡可使菌体MEH2305与培养液充分接触 D．MEH2305细胞内液比细胞外液能更好地降解TC，细胞内液中可能存在修复酶活性的机制 【答案】B 【分析】分析题意，本实验目的是进一步确定在TC降解中起主要作用的是MEH2305的细胞内液还是细胞外液，结合图示可知，实验的自变量是处理时间和不同的处理部位，因变量是TC去除率，据此分析作答。 【详解】A、据图可知，横坐标是处理时间，1～7d时，MEH2305降解组（包括细胞内液和细胞外液，故应计算两者之和）对TC的去除率高于对照组，A正确； B、为避免杂菌污染，配制培养基应该先调pH再进行高压蒸汽灭菌，B错误； C、该培养过程所用培养基是液体培养基，振荡可使菌体MEH2305与培养液充分接触，C正确； D、据图可知，与细胞外液相比，细胞内液的TC去除率更高，说明MEH2305细胞内液比细胞外液能更好地降解TC，据此推测细胞内液中可能存在修复酶活性的机制，D正确。 故选B。 19．（2024·广东汕头·模拟预测）牛奶中富含多种营养物质，但牛奶也是多种病原体的传播载体，比如牛奶中可能存在金黄色葡萄球菌，该菌是一种高度耐盐的兼性厌氧微生物，可引起人类肺炎和肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌，操作流程如图所示。下列说法错误的是（　　）    A．配制好的肉汤培养基应采用湿热灭菌法进行灭菌 B．振荡培养有利于微生物的生长繁殖 C．在血平板上的接种方法是稀释涂布平板法 D．用7.5%NaCl进行培养可增加金黄色葡萄球菌的数量 【答案】C 【分析】培养基的主要成分：①主要成分：水、碳源、氮源、无机盐。②其他成分：还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 【详解】A、配制好的肉汤培养基应采用湿热灭菌法如高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A正确； B、振荡培养有利于微生物与营养物质的接触，也有利于增大溶氧量，促进微生物的生长繁殖，B正确； C、结合图示可知，在血平板上的接种方法是平板划线法，C错误； D、金黄色葡萄球菌是一种高度耐盐的兼性厌氧微生物，用7.5%NaCl进行培养可增加金黄色葡萄球菌的数量，D正确。 故选C。 20．（2024·广东梅州·模拟预测）橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X 和Y， 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是（    ） 酶活性（U•mL-1） 透明圈 空白 - 菌株X 6.9 菌株Y 7.7 A．可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选 B．培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源 C．图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比 D．以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外 【答案】C 【分析】选择培养原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。 【详解】A、可利用稀释涂布平板法将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选，A正确； B、橄榄油的主要成分是甘油三酯，要筛选产脂肪酶的菌株X和Y，则培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源，B正确； C、图中透明圈大小不仅与酶活性的大小成正比，也和产酶量相关，C错误； D、两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外，对培养基中的橄榄油进行分解，D正确。 故选C。 21．（2024·广东湛江·二模）蛋白S为菌株C（一种细菌）的分泌产物，可被广泛应用于医药、食品和化工工业。某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和蛋白S产量的影响，结果如表所示。下列说法正确的是（    ） 碳源 细胞干重/（g·L-1） 蛋白S产量/（g·L-1） 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0 制糖废液 2.30 0.18 A．菌株C的培养基的pH一般要调节至酸性 B．培养基中碳源物质浓度越高，菌株合成蛋白S越多 C．适合菌体生长和生产蛋白S的碳源均为葡萄糖 D．菌株C可能因不能合成淀粉酶而无法利用淀粉 【答案】D 【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】A、细菌的培养基的pH一般要调节至中性或弱碱性，A错误； B、培养基中碳源物质浓度过高，可能会使菌株失水死亡，B错误； C、分析题表可知，以葡萄糖为碳源时，细胞干重最大，故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖；以制糖废液为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液，C错误； D、分析实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，说明其不能分解利用淀粉，故其不能生长的原因是缺少淀粉酶，D正确。 故选D。 22．（2024·广东韶关·二模）研究人员发现堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，并成功从高温堆肥样品中筛选出了高效嗜热固氮菌。下列有关叙述错误的是（　　） A．筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取 B．筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在含氮培养基上 C．筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果 D．大规模发酵生产制成的该活菌可用于生产微生物肥料 【答案】B 【分析】微生物的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。②稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 【详解】A、由于堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，因此堆筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取，A正确； B、固氮菌指的是可以固定空气中氮气的微生物，故筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在不含氮培养基上，B错误； C、实验目的是筛选出了高效嗜热固氮菌，因此筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果，C正确； D、大规模发酵生产制成的该活菌可用于生产微生物肥料——氮肥，D正确。 故选B。 23．（2024·广东惠州·模拟预测）某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员欲通过筛选，并利用基因工程技术，培养高效降解该有害物质的“超级菌”。研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配置了培养基，成功地筛选出能降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图1所示，请分析回答问题。    (1)加化合物A的培养基从目的和功能来看属于___培养基，其目的是_________ 。 (2)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量___的培养液，接入新的培养液中连续振荡培养，使目的菌数量扩增。振荡培养的目的是________。 (3)研究团队发现了一种脱氢酶基因X，有高效降解有害化合物A的功能，对X基因测序得知：编码区的一个碱基对A/T替换成C/G，可大大增强其降解能力。为改造X基因（图2），将人工合成的一段含有特定突变位点的单链寡核苷酸片段与带有目的基因的单链环状载体进行杂交；在相关酶的作用下进行DNA链的合成和连接反应，得到含有突变位点的双链载体。 ①构建带有目的基因的单链载体，需要 酶和DNA连接酶，DNA连接酶催化目的基因片段和载体片段之间形成的化学键是 ____________ 。 ②请在图2的◯中标出碱基_______。    【答案】(1) 选择 筛选出可以降解化合物A的微生物 (2) 显著降低 提高培养液溶氧量，同时使菌体与培养液充分接触 (3) 限制性核酸内切/限制 磷酸二酯键    【分析】分析题干信息，该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌，在以化合物A为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物A的微生物才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖。 【详解】（1）由题意可知，本实验是分离出能高效降解有机化合物A的菌种，所以培养基中加入化合物A的目的是筛选降解的有机化合物A的菌种，这种培养基属于选择培养基。 （2）由于“目的菌”能高效降解有机化合物A，所以培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养基，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量进一步增加。振荡培养的目的是提高培养液溶氧量，同时使菌体与培养液充分接触。 （3）①构建带有目的基因的单链载体，需要限制性核酸内切酶（简称限制酶）和DNA连接酶，DNA连接酶催化目的基因片段和载体片段之间形成的化学键是磷酸二酯键。 ②根据碱基互补配对原则，C和G配对，A和T配对。 24．（2024·广东梅州·二模）2023年9月，第19届亚运会在杭州举行。“绿色”是杭州亚运会的办赛理念之一，“无废亚运”则是“绿色”的重要内涵。“无废”并非无固体废物产生，而是对固体废物进行减量化、无害化和资源化处理。目前利用微生物技术降解固废是最环保、经济的做法。请回答相关问题： (1)堆肥处理就是利用微生物将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品（如饲料蛋白、乙醇、乙酸或糖类等）。该处理过程遵循生态工程中的 ___ 原理。 (2)塑料垃圾由于分子量过大而难以通过生物膜被微生物降解。研究发现某些昆虫肠道微生物中存在能够降解聚乙烯（PE）的菌株。现欲从昆虫肠道中筛选能够降解PE的菌株，过程如下图所示，回答相关问题： ①该过程中，选择培养的目的是 。 ②划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是_______。为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始，每次划线前都要对接种环进行_________ 。 ③为了证明所筛选的菌株具有降解能力，在恒温培养时，除了将接种有目的菌株的平板进行培养外，还需要将接种_____________的空白平板一同进行培养。 ④某研究团队从昆虫肠道中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE薄膜的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图： 据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是______- ，理由是________ 。 【答案】(1)循环和整体 (2) 提高降解PE的微生物数量 将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落 灼烧灭菌 无菌水 YP1 图中显示，用YP1细菌处理PE失重率明显高于YT1细菌，且其细菌数目少 【分析】建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染，生态系统生物种类多，自我调节能力强。建立“无废城市”需要遵循的原理主要是循环原理和整体原理。 【详解】（1）堆肥处理就是利用微生物将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品（如饲料蛋白、乙醇、乙酸或糖类等），不仅满足人类需求，获得经济效益，而且还避免了对环境的污染，因此，该处理过程遵循生态工程中的循环和整体原理。 （2）①在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基，本实验要筛选出PE（一种合成塑料）降解细菌，因此所使用的培养基中应加入PE作为唯一碳源，选择培养的目的是提高降解PE的微生物的比例。 ② 划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释（分散到培养基的表面）获得单菌落。平板划线时，为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始，在每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌。 ③为了证明所筛选的菌株具有降解能力，在恒温培养时，除了将接种有目的菌株的平板进行培养外，还需要将接种无菌水的空白平板一同进行培养，据此可证明操作是否合格。 ④据图可知，两种细菌的细胞数目在PE薄膜培养液中都是先缓慢增加，后快速增加，最终保持不变，用YP1细菌处理PE失重率明显高于YT1细菌，且其细菌数目少，因此，YP1细菌分解PE的能力强于YT1细菌。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 发酵工程 考点 三年考情（2022-2024） 命题趋势 考点 1 发酵工程及其应用 / 从近三年广东省高考试题来看，本专题以来自生产生活实际、与现实联系密切的实例为情境考查微生物的培养及应用较多。试题情境主要来自生产生活实际，与现实联系密切，侧重考查学生对科学探究和科学思维及利用所学知识解决实际问题能力的考查。对无菌技术、培养基的配制、微生物的接种和培养、发酵工程的应用等知识点进行命题，命题多联系生活、生产实践和环境治理、有渗透科学实验与探究。 考点 2 微生物的培养与应用 2024·广东 2023·广东 2022·广东 考点2 微生物的培养与应用 （2024·广东）1．驹形杆菌可合成细菌纤维素（BC）并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料，BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表达载体，将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株，为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路（图一）。 回答下列问题： (1)研究者优化了培养基的 _______________（答两点）等营养条件，并控制环境条件，大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜（菌体和 BC膜的复合物）。 (2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA聚合酶（T7RNAP）及蓝光光敏蛋白标签，构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体（光控原理见图二a，载体的部分结构见图二b）。构建载体时，选用了通用型启动子 PBAD（被工程菌 RNA 聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）。为实现蓝光控制染色，启动子①②及③依次为 __________ ，理由是 _________________- 。 (3)光控表达载体携带大观霉素（抗生素）抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，其作用为 ___________ （答两点）。 (4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色，其原因是______________________-。 (5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路____________。 （2023·广东）2．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 （2022广东）3．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 _________________。 考点1 发酵工程及其应用 1．（2024·广东·三模）粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹饪中常使用酱油、腐乳、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是（　　） A．果醋的发酵生产可在果酒的发酵基础上进行 B．酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C．白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件 D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶 2．（2024·广东深圳·模拟预测）泡菜古称葅，是指为利于长时间存放而经发酵的蔬菜。下列关于腌制泡菜的叙述，正确的是（　　） A．泡菜发酵期间，乳酸积累到质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳 B．不同腌制时间，泡菜中亚硝酸盐含量均不相同 C．泡菜发酵过程中表面出现白膜，可能是醋酸菌液面大量发酵引起的 D．膳食中的亚硝酸盐会危害人体健康 3．（2024·广东广州·一模）美味需要调味来创造，对菜品要求较高的川菜一般都会特别注明必须使用鹃城生产的豆瓣酱。传统豆瓣酱的制作流程如下图。下列说法正确的是（    ） A．霉豆瓣制作过程中，酵母菌、毛霉、乳酸菌等都发挥了重要作用 B．霉豆瓣发酵过程中产生的蛋白酶能把蛋白质分解成易吸收的小分子的肽和脂肪酸 C．制作辣椒胚时加入白酒的目的是利用酒精作为碳源，同时增加风味 D．混合装坛后要“翻、晒、露”的目的是让微生物充分进行有氧呼吸 4．（2024·广东佛山·二模）客家米酒是一种特色传统名酒，其制作包括浸米、蒸米、摊凉、拌曲、发酵等工序。它独特的甜味与酒曲（含根霉、酵母菌等微生物）有关。下列叙述错误的是（    ） A．蒸米既可杀死杂菌，又有利于后续淀粉的糖化 B．摊凉可防止温度过高杀死酒曲中的微生物 C．拌曲时应搅拌均匀，有利于营养物质与微生物充分混合 D．发酵时应将温度控制在28℃左右，并不断通气 5．（2024·广东茂名·二模）粤菜是中国八大菜系之一，口味以清、鲜、嫩、滑、爽、香、脆著称。粤菜十分讲究配料和调料的搭配，烹任中常使用酱油、腐乳、味精、白酒和醋进行调味，下列相关叙述错误的是（    ） A．味精和醋的发酵生产所需要的微生物均为原核生物 B．酱油和腐乳都经过蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C．白酒的制作全过程都需要控制为无氧条件 D．延长食品的保存期可以添加适量的溶菌酶 6．（2024·广东揭阳·模拟预测）某实验小组以苹果浓缩汁为原料，按照如下图所示工艺流程进行酒精发酵和醋酸发酵。下列叙述错误的是（    ） A．图示过程中，均可以采用紫外线照射的方法进行灭菌 B．对苹果浓缩汁进行稀释，可避免酵母菌因失水而死亡 C．冷却后再加活化液与所用醋酸菌对高温耐受性不强有关 D．不同摇床条件下，完成醋酸发酵所需要的时间可能不同 7．（2024·广东广州·一模）青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长，是家畜优良饲料。下列叙述，错误的是（　　） A．选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，保证乳酸菌生长所需的碳源 B．作为青贮的原料应适当切碎、搅拌并通入空气，有利于乳酸菌充分发酵 C．发酵过程中乳酸菌发酵生成乳酸，使pH降低，抑制其它微生物生长 D．经过乳酸菌发酵，大分子有机物被分解为多种小分子物质，易于消化吸收 8．（2024·广东惠州·模拟预测）小曲白酒以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是（　　）    A．若发酵坛密封不严可能会导致酒变酸 B．蒸熟的原料立即加入糟醅后密封可高效进行酒精发酵 C．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖 D．酿造白酒的过程也是微生物生长繁殖的过程 考点2 微生物的培养与应用 9．（2024·广东珠海·三模）肺炎支原体的药敏实验中，将蘸有相同浓度的阿奇霉素、克拉霉素和罗红霉素的圆形滤纸片放置于平板不同位置。培养一段时间后，平板上出现的抑菌圈情况如图所示。下列叙述正确的是（    ）   A．支原体与病毒的根本区别是细胞内无核糖体 B．可依据菌落特征判断病人是否有支原体感染 C．?处作为对照组，圆形滤纸片上滴加蒸馏水 D．阿奇霉素抑制支原体增殖效果比克拉霉素好 10．（2024·广东汕头·三模）中国科学院欲探究西藏不同海拔地区土壤微生物物种数目分布情况，选取了西藏三个地区亚东乡（海拔2880m）、上亚东乡（海拔3350m）和帕里镇（海拔4300m）进行采样并统计，下列说法错误的是（    ） A．可采用取样器取样法对三个测量位点土壤菌群进行调查 B．三个不同地区菌群物种数目差异较大，体现了群落结构垂直分层的现象 C．不同地区土壤微生物物种数目差异，与多样化的植物有关 D．可根据固体培养基上菌落的形状、大小、颜色区分不同种的微生物 11．（2024·广东茂名·三模）某科研小组欲分离及培养若干种微生物用来处理剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等湿垃圾。从土壤中筛选淀粉分解菌时，向培养基加碘液染色后，培养基上出现了A、B、C三种菌落，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．可选择菌落B中的微生物用来处理菜根菜叶等湿垃圾 B．实验结束后，合适的菌株被保存下来，其余的可以直接丢弃 C．菌落A的出现说明培养基中混入了淀粉以外的其他碳源 D．该实验用到的接种工具为涂布器，接种前应将其没在盛有酒精的烧杯中 12．（2024·广东汕头·二模）生食海鲜易引发副溶血性弧菌食物中毒。为开发天然抑菌剂，研究者先制备海鲜样液，在某培养基中划线接种得到该菌（图中蓝绿色菌落）。下列叙述正确的是（    ） A．海鲜样液需多次稀释后才能划线接种 B．划线接种时接种环使用前须进行消毒 C．只有第一次划线前需要蘸取海鲜样液 D．结果显示单菌落太多不能达到纯培养目的 13．（2024·广东珠海·模拟预测）小组成员利用生活中常见的抗生素对大肠杆菌进行筛选，如图所示。挑取抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养，然后分别涂布在含有多种抗生素的固体培养基上进行筛选，最后定量分析连续传代细菌群体中抑菌圈的半径变化。结果见下表： 抗生素类型 抑菌圈半径平均值（cm） 抑菌圈缩小百分比% 第一代筛选 第二代筛选 - 0 0 0% 青霉素 0.95 0.74 22% 四环素 1.31 0.7 46% 阿奇霉素 0.19 0 100% 注：“-”表示不加抗生素 下列叙述正确的是（    ） A．抑菌圈边缘的菌落对该抗生素敏感，所以选择抑菌圈边缘的菌落进行扩增培养 B．随传代次数增加，抑菌圈明显缩小，表明大肠杆菌对相应抗生素的抗性不断加强 C．大肠杆菌对不同抗生素的抗性能力有差异，且对四环素的抗性最强 D．滥用抗生素导致细菌抗药性的增强是人工选择的结果 14．（2024·广东广州·二模）双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。在培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃，然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。培养一段时间后，根据噬菌斑的数目可计算原液中噬菌体的数量。下列叙述错误的是（    ） A．倒平板前需利用不同方法对培养基和培养皿进行灭菌 B．若利用双层平板法对T2噬菌体进行计数，可选用乳酸菌为敏感指示菌 C．上层平板中出现噬菌斑的原因是噬菌体侵染宿主细菌使其裂解死亡 D．若上层平板中琼脂浓度较低，可能形成的噬菌斑较大，有利于计数 15．（2024·广东深圳·二模）用稀释涂布平板法进行接种时，下列材料用具不需要用到的是（　　） ①酒精灯②接种环③离心管④移液器 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 16．（2024·广东广州·二模）灰霉病是由灰葡萄孢（一种真菌）引起的农作物病害。为了绿色、高效地防治灰霉病，研究人员从灰霉病多发的大棚土壤中取样、分离出多种单菌落并进行扩大培养，随后将各组微生物的无菌发酵滤液与未凝固的普通培养基混合后倒平板，冷却后在平板中央接种灰葡萄孢，通过比较灰葡萄孢菌丝生长情况，从而筛选出高效的灰葡萄孢拮抗菌。下列叙述，错误的是（　　） A．在灰霉病多发的大棚土壤取样，比普通土壤更有可能获得灰葡萄孢拮抗菌 B．取无菌发酵滤液的目的是用拮抗菌的代谢产物对灰葡萄孢产生抑制作用 C．为筛选出高效拮抗菌，只需在普通培养基接种等量灰葡萄孢作为对照 D．灰葡萄孢菌丝生长最缓慢、稀疏的组别对应的微生物即为最高效拮抗菌 17．（2024·广东·模拟预测）微生物的次生代谢物对微生物生长不是必需的，一般是在微生物生长后期形成。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种，工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．青霉素属于次生代谢物，过程①②为使用液体培养基进行扩大培养 B．过程③使用高压蒸汽灭菌法灭菌时，要将灭菌锅中的冷空气排除充分 C．发酵罐中发酵时，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等 D．过程⑤采用过滤、沉淀等方法将产黄青霉菌分离和干燥，即可得到产品 18．（2024·广东茂名·模拟预测）科研人员从受四环素（TC）污染的猪场污泥中筛选四环素降解菌株MEH2305，为了进一步确定在TC降解中起主要作用的是MEH2305的细胞内液还是细胞外液，将MEH2305在液体培养基中培养，离心后，从菌悬液中提取细胞外液，然后将离心后的细菌细胞破碎制备细胞内液。将两种样品加入含10mg/LTC的100mL液体培养基中，避光振荡培养，定期测定残余TC的浓度。下列叙述错误的是（    ） A．1～7d时，MEH2305降解组对TC的去除率高于对照组 B．液体培养基需先进行高压蒸汽灭菌再调pH C．振荡可使菌体MEH2305与培养液充分接触 D．MEH2305细胞内液比细胞外液能更好地降解TC，细胞内液中可能存在修复酶活性的机制 19．（2024·广东汕头·模拟预测）牛奶中富含多种营养物质，但牛奶也是多种病原体的传播载体，比如牛奶中可能存在金黄色葡萄球菌，该菌是一种高度耐盐的兼性厌氧微生物，可引起人类肺炎和肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌，操作流程如图所示。下列说法错误的是（　　）    A．配制好的肉汤培养基应采用湿热灭菌法进行灭菌 B．振荡培养有利于微生物的生长繁殖 C．在血平板上的接种方法是稀释涂布平板法 D．用7.5%NaCl进行培养可增加金黄色葡萄球菌的数量 20．（2024·广东梅州·模拟预测）橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X 和Y， 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是（    ） 酶活性（U•mL-1） 透明圈 空白 - 菌株X 6.9 菌株Y 7.7 A．可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选 B．培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源 C．图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比 D．以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外 21．（2024·广东湛江·二模）蛋白S为菌株C（一种细菌）的分泌产物，可被广泛应用于医药、食品和化工工业。某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和蛋白S产量的影响，结果如表所示。下列说法正确的是（    ） 碳源 细胞干重/（g·L-1） 蛋白S产量/（g·L-1） 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0 制糖废液 2.30 0.18 A．菌株C的培养基的pH一般要调节至酸性 B．培养基中碳源物质浓度越高，菌株合成蛋白S越多 C．适合菌体生长和生产蛋白S的碳源均为葡萄糖 D．菌株C可能因不能合成淀粉酶而无法利用淀粉 22．（2024·广东韶关·二模）研究人员发现堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，并成功从高温堆肥样品中筛选出了高效嗜热固氮菌。下列有关叙述错误的是（　　） A．筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取 B．筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在含氮培养基上 C．筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果 D．大规模发酵生产制成的该活菌可用于生产微生物肥料 23．（2024·广东惠州·模拟预测）某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员欲通过筛选，并利用基因工程技术，培养高效降解该有害物质的“超级菌”。研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配置了培养基，成功地筛选出能降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图1所示，请分析回答问题。    (1)加化合物A的培养基从目的和功能来看属于___培养基，其目的是_________ 。 (2)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量___的培养液，接入新的培养液中连续振荡培养，使目的菌数量扩增。振荡培养的目的是________。 (3)研究团队发现了一种脱氢酶基因X，有高效降解有害化合物A的功能，对X基因测序得知：编码区的一个碱基对A/T替换成C/G，可大大增强其降解能力。为改造X基因（图2），将人工合成的一段含有特定突变位点的单链寡核苷酸片段与带有目的基因的单链环状载体进行杂交；在相关酶的作用下进行DNA链的合成和连接反应，得到含有突变位点的双链载体。 ①构建带有目的基因的单链载体，需要 酶和DNA连接酶，DNA连接酶催化目的基因片段和载体片段之间形成的化学键是 ____________ 。 ②请在图2的◯中标出碱基_______。    24．（2024·广东梅州·二模）2023年9月，第19届亚运会在杭州举行。“绿色”是杭州亚运会的办赛理念之一，“无废亚运”则是“绿色”的重要内涵。“无废”并非无固体废物产生，而是对固体废物进行减量化、无害化和资源化处理。目前利用微生物技术降解固废是最环保、经济的做法。请回答相关问题： (1)堆肥处理就是利用微生物将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品（如饲料蛋白、乙醇、乙酸或糖类等）。该处理过程遵循生态工程中的 ___ 原理。 (2)塑料垃圾由于分子量过大而难以通过生物膜被微生物降解。研究发现某些昆虫肠道微生物中存在能够降解聚乙烯（PE）的菌株。现欲从昆虫肠道中筛选能够降解PE的菌株，过程如下图所示，回答相关问题： ①该过程中，选择培养的目的是 。 ②划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是_______。为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始，每次划线前都要对接种环进行_________ 。 ③为了证明所筛选的菌株具有降解能力，在恒温培养时，除了将接种有目的菌株的平板进行培养外，还需要将接种_____________的空白平板一同进行培养。 ④某研究团队从昆虫肠道中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE薄膜的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图： 据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是______- ，理由是________ 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$