感知高考1-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步练习（人教版2019）

高中生物选择性必修 3 （人教版） 属于选择培养基。 （ ２ ） 配制的培养基必须进行灭菌处理， 目的是杀死 培养基中的所有微生物 （微生物和芽孢、 孢子）， 确保 培养基自身不含杂菌， 干扰目的微生物的分离与纯化； 检测固体培养基灭菌效果的常用方法是不接种培养 （或 空白培养）。 （ ３ ） 在细菌培养时， 培养基中能同时提供碳源、 氮 源的成分是蛋白胨 （含碳、 氮元素）， 葡萄糖不含氮元 素， ＮａＮＯ ３ 不含碳元素； 通常， 制备培养基时要根据所 培养细菌的不同来调节培养基的 ｐＨ ， 因为不同细菌生 长繁殖所需的最适 ｐＨ 不同； 硝化细菌在没有碳源的培 养基上能生长， 因为硝化细菌可以利用空气中的 ＣＯ ２ 合成有机物， 供自身生长繁殖， 即以空气中的 ＣＯ ２ 作为 碳源。 （ ４ ） 用平板培养细菌时一般需要将平板倒置， 这样 做可以防止皿盖上的水珠落入培养基， 造成污染。 （ ５ ） 有些使用后的培养基在丢弃前需要经过灭菌处 理， 这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物， 防止微 生物污染环境。 （ ６ ） 单个细菌在平板上会形成菌落， 研究人员通常 可根据菌落的形状、 大小、 颜色等特征来初步区分不同 种的微生物， 因为在一定的培养条件下， 不同种微生物 表现出各自稳定的菌落特征。 ２３. （ １ ） 氮源 纤维素 筛选出纤维素分解菌并富 集培养 （ ２ ） 琼脂 瘤胃中的厌氧微生物不能在有氧环境中 生存、 繁殖， 用石蜡密封创设无氧环境 （ ３ ） 透明圈直径与菌落直径之比较大 （ ４ ） 解决能源短缺问题、 减少环境污染 （合理即可） 【解析】 （ １ ） 从 ① 开始分离筛选纤维素分解菌， 甲 培养基为液体培养基， 目的是增大样液中降解纤维素的 微生物的数量， 筛选出纤维素分解菌并富集培养， 其营 养成分中除含有水、 无机盐外还应有纤维素唯一碳源、 氮源。 （ ２ ） 培养基乙为固体培养基， 与甲相比还需多添加 的成分是琼脂。 在培养基表面均加入一层无菌的石蜡， 其作用是隔绝空气， 制造严格的无氧环境， 因为瘤胃中 的微生物为厌氧微生物。 （ ３ ） 刚果红是一种染料， 可与纤维素等多糖形成 红色复合物， 如果纤维素被分解了， 培养基中会出现 以菌落为中心的透明圈。 透明圈越大代表降解能力越 强， 所以将刚果红加入培养基乙中， ③ 应挑透明圈大 的菌落进行接种 ， 多次筛选获得高效分解纤维素的 菌株。 （ ４ ） 利用纤维废料发酵产生燃料酒精， 对维护良好 的生态环境有重要作用， 例如减少环境污染， 解决能源 短缺的问题等。 感知高考 1 １. AB 【解析】 二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸 产生酒精的原理， A 正确； 发酵前期， 均需要一定的有 氧环境， 使酵母菌大量繁殖， B 正确； 果酒的家庭制作 不需对原料进行灭菌， C 错误； 果酒的家庭制作不需要 进行消毒， D 错误。 ２. Ｃ 【解析】 因为乳酸菌经过无氧呼吸产生乳酸， 故其生活的环境是酸性， 培养基 pH 需偏酸性， A 错误； 平板划线接种时不需要稀释， B 错误； 乳酸菌是厌氧型 微生物， 所以需在无氧条件下培养， C 正确； 参与泡菜 发酵的微生物有乳杆菌、 短乳杆菌和明串珠菌等， 所以 分离得到的微生物除了乳酸菌， 还会有其他耐高盐的微 生物， D 错误。 ３. AD 【解析】 糯米 “蒸熟” 与大米 “蒸煮” 的目 的是均有利于灭菌和糖化过程， A 正确； 图中制酒用到 了酒曲， 酒曲中含有霉菌、 酵母菌、 乳酸菌， 霉菌属于 真菌， 为需氧型， 该过程中霉菌产生的淀粉酶有利于糯 米中的淀粉分解， 其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸， 酵 母菌主要进行的是无氧呼吸， B 错误； 醋酸发酵过程中 利用了醋酸菌的有氧呼吸， 在发酵过程中经常翻动发酵 物， 有利于散热， 但不能控制发酵温度， C 错误； 啤酒 酿造流程中利用酵母菌在无氧呼吸时产生酒精的过程， 若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能 量满足酵母菌自身增殖的需要， 因而可缩短发酵时间， D 正确。 ４. A 【解析】 细菌是原核生物， 酵母菌是真核生物， 不同微生物对营养物质的需求是不一样的， 通常酵母菌 培养基比细菌培养基有更高的碳氮比， A 正确； 通常细 菌的生长速度比酵母菌快， 但形成菌落时， 细菌菌落不 一定大于酵母菌菌落， 主要与细菌种类有关， 部分细菌 10 参考答案与解析 的菌落小于酵母菌， B 错误； 通常细菌和酵母菌的培养 基都可以用高压蒸汽灭菌法灭菌， C 错误； 血细胞计数 板适用于真菌的计数， 细菌计数板用于细菌的数量测定 等， D 错误。 5. Ｂ 【解析】 当缺少糖源时， 醋酸菌将乙醇变为乙 醛， 再将乙醛变为醋酸， 同时乙醇还可以抑制杂菌繁 殖， Ａ 正确； 酵母菌一般以出芽的方式繁殖， 醋酸杆菌 以二分裂的方式进行增殖， Ｂ 错误； 酵母菌发酵过程中 先通气使其大量繁殖， 再密闭发酵产乙醇； 醋酸杆菌为 好氧菌， 需持续通入无菌氧气， Ｃ 正确 ； 酵母菌适宜 温度是 １８～２５ ℃ ， 醋酸杆菌最适温度为 ３０～３５ ℃ ， Ｄ 正确。 6. （ 1 ） 氮源、 碳源 （ 2 ） A 菌能在培养平板中生长繁殖 （ 3 ） 稀释 溶菌圈 （ 4 ） 假设 P 菌通过分泌某种化学物质使 A 菌溶解 破裂 【解析】 （ 1 ） 蛋白胨主要为细菌提供氮源 、 碳源 和维生素等。 （ 2 ） 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， 表明 A 菌能在培养平板中生长繁殖。 （ 3 ） 将含菌量较高的湖泊水样稀释后 ， 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溶菌圈。 （ 4 ） 根据实验材料和设备， 圆形滤纸小片可用于 吸收某种物质， 离心机可用于分离菌体和细菌分泌物， 为探究 P 菌溶解破坏 A 菌的方式， 可假设 P 菌通过分 泌某种化学物质使 A 菌溶解破裂。 7. （ 1 ） 菌 T 能够分泌纤维素酶 （ 2 ） 为合成微生物细胞结构提供原料 （微生物细胞 中的含氮物质， 如核酸、 蛋白质、 磷脂） 把锅内的水 加热煮沸， 将其中原有的冷空气彻底排出； 为达到良好的 灭菌效果， 一般在压力为 100 kPa ， 温度为 121 ℃ 的条 件下， 维持 15~30 min ； 无菌包不宜过大， 不宜过紧， 各包裹间要有间隙， 使蒸汽能对流， 易渗透到包裹中 央， 有利于蒸汽流通； 灭菌完成后， 应使锅内蒸汽压 力缓慢降低， 排气时间不少于 10~12 分钟 （答出 2 点 即可） （ 3 ） 制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性重铬 酸钾 （ 4 ） 葡萄糖 节约粮食、 废物利用、 清洁环保、 不 污染环境、 生产成本低、 原料来源广 （答出 1 点即可） 【解析】 （ 1 ） 菌 T 能够分泌纤维素酶， 纤维素酶能 将纤维素最终分解为葡萄糖， 因此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。 （ 2 ） 培养基的主要成分 ： 水 、 碳源、 氮源 、 无机 盐， 其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料 （微生物细胞中的含氮物质， 如核酸、 蛋白质、 磷脂）。 高压蒸汽灭菌法的注意的事项有 ① 把锅内的水加热煮 沸， 将其中原有的冷空气彻底排出后， 将锅密闭， 如果 高压锅内的空气未排除或未完全排除， 则蒸汽不能达到 饱和， 蒸汽的温度未达到要求的高度， 最终导致灭菌失 败； ② 为达到良好的灭菌效果， 一般在压力为 100 kPa ， 温度为 121 ℃ 的条件下， 维持 15~30 min ； ③ 无菌包不 宜过大， 不宜过紧， 各包裹间要有间隙， 使蒸汽能对 流、 易渗透到包裹中央， 有利于蒸汽流通； ④ 灭菌完成 后， 应使锅内蒸汽压力缓慢降低， 排气时间不少于 10~ 12 min ， 否则锅内蒸汽压力突然降低， 液体突然沸腾， 冲走瓶盖， 使液体喷出或使容器破裂。 （ 3 ） 果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精， 将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵， 酒精 发酵需要在无氧的条件下进行， 此时拧紧瓶盖的主要目 的是制造无氧环境。 酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二 氧化碳， 在发酵过程中密闭， 所以需要根据发酵进程适 时拧松瓶盖放出二氧化碳， 酒精可用酸性重铬酸钾溶液 来检测， 该物质与酒精反应呈现灰绿色。 （ 4 ） 与以粮食为原料发酵生产乙醇相比， 利用纤维 素为原料生产乙醇具有节约粮食、 废物利用、 清洁环 保、 不污染环境、 生产成本低、 原料来源广等优点。 11 练 第 1章 发酵工程 1. （ 2023 ·山东卷） （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 2. （ 2023 ·浙江卷） 某同学想从泡菜汁中筛选 耐高盐乳酸菌， 进行了如下实验： 取泡 菜汁样品， 划线接种于一定 NaCl 浓度梯 度的培养基， 经培养得到了单菌落。 下 列叙述正确的是 （ ） A. 培养基 pH 需偏碱性 B. 泡菜汁需多次稀释后才能划线接种 C. 需在无氧条件下培养 D. 分离得到的微生物均为乳酸菌 3. （ 2023 ·江苏卷） 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 4. （ 2023 ·江苏卷） 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 5. （ 2021 ·辽宁卷） 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 6. （ 2023 ·北京卷） 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 感知高考 1 糯米 蒸熟 冷却 拌曲 酒曲 糖化和酒 精发酵 醋酸发酵 醋醅 灭菌 调制 装坛 成品 固态发酵制醋工艺流程 大米 粉碎 蒸煮 麦芽 糖化 酒花 煮沸、 冷却 O 2 菌种选育、 扩大培养 发酵 过滤 除菌 包装 成品 啤酒酿造工艺流程 15 练 高中生物选择性必修 3 （人教版） 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 菌通常被用作溶菌对象。 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， 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， 该假设能用下列 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） 。 7. （ 2023 ·全国乙卷） 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的乙醇相 比， 本实验中乙醇生产方式的优点 是 （答出 1 点即可）。 浸润、 接种菌 T 清水淋洗 粉碎 的秸秆 培养 淋洗液 灭菌、 接种 酵母菌 培养、 发酵 乙 醇 16