专题17 发酵工程-【好题汇编】备战2024-2025学年高三生物上学期期末真题分类汇编（北京专用）

· 专题17 发酵工程 · 考点01 传统发酵技术的应用 1．（23-24高三上·北京昌平·期末）研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（　　） A．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境 B．将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 C．溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 D．胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源 2．（23-24高三上·北京朝阳·期末）在食醋酿造的酒精发酵阶段，除了酒精含量显著增加外，乳酸、乙酸等有机酸含量也略有增加。检测不同阶段发酵醪液（加入了酒曲的原料和水）中细菌的相对丰度（数量占比），结果如图。    相关说法错误的是（    ） A．酒曲可为发酵提供产生酒精的微生物 B．食醋酒精发酵阶段需提供无菌空气 C．解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受力 D．细菌的丰度变化会影响食醋的风味 3．（22-23高三上·北京通州·期末）如图是果酒、果醋的制作流程，以下相关说法正确的是（    ） A．菌种1、菌种2分别代表酵母菌和乳酸杆菌 B．接种初期菌种2的主要呼吸方式是无氧呼吸 C．酒精发酵阶段需多次补充氧气利于菌种1的繁殖 D．接种菌种2后需将温度调高提高其醋酸发酵能力 4．（22-23高三上·北京朝阳·期末）为获取青梅果酒酿造专用菌，从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。 以下操作及分析不正确的是（    ） A．对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B．根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C．利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D．比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标 5．（22-23高三上·北京西城·期末）目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（    ） A．乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B．果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C．果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D．混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵 6．（2019·北京朝阳·一模）以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（） ①检测生物组织中的还原糖    ②用高倍显微镜观察叶绿体    ③肺炎双球菌的体外转化④果酒和果醋的制作          ⑤DNA的粗提取与鉴定        ⑥单克隆抗体的制备 A．①⑤均需使用酒精溶液 B．②⑥均可体现细胞膜流动性 C．③④均制备固体培养基 D．③⑥均需利用无菌操作技术 7．（21-22高三上·北京房山·期末）如图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述正确的是（    ） A．果酒发酵所需的最适温度高于果醋 B．过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同 C．过程⑤需要氧气而过程④不需要氧气 D．进行果酒、果醋发酵的微生物均为真核生物 8．（21-22高三上·北京石景山·期末）生物学知识能够帮助大家判断日常生活中某些做法或说法的科学性。下列说法无科学性错误的是（　　） A．应用透气的创口贴或纱布包扎伤口，以防止厌氧菌繁殖 B．人的体质有酸、碱之分，酸性体质者应多食用碱性食物中和 C．为获得较多的自制果酒，需要向瓶中装满葡萄汁 D．一个家族几代人中都出现过的疾病就是遗传病 9．（21-22高三上·北京朝阳·期末）天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。据图说法错误的是（　　） A．糖化阶段可添加淀粉酶等酶制剂处理原料 B．在酒精发酵阶段，发酵罐需先通气后密闭 C．醋酸发酵阶段所需温度低于酒精发酵阶段 D．氧气、营养物质等因素会影响醋酸菌数量 10．（21-22高三上·北京西城·期末）下列实验目的不能实现的是（    ） A．利用双缩脲试剂检测蛋白质是否变性 B．利用PCR技术快速检测新冠病毒感染 C．利用酵母菌和醋酸菌进行果醋发酵 D．利用核移植和胚胎移植繁育良种家畜 考点02 微生物培养技术与应用 11．（22-23高三上·北京房山·期末）生菜是我国消费最多的一类即食蔬菜，极易受到食源性金黄色葡萄球菌污染，现对生菜中金黄色葡萄球菌进行取样、分离、培养和计数，结果如下图。相关说法正确的是（    ） A．使用从生菜表面取样后的无菌棉拭子在固体培养基上涂布 B．15℃可有效抑制金黄色葡萄球菌的繁殖，建议生菜在该温度及以下贮藏运输 C．在培养基中加入刚果红，以便于快速筛选出金黄色葡萄球菌进行培养 D．生活中可用高压蒸汽对生菜灭菌以避免金黄色葡萄球菌感染 12．（22-23高三上·北京大兴·期末）下图为研究者从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图，有关叙述不正确的是（ ） A．配制步骤②、③的培养基都需要严格灭菌 B．步骤③采用涂布平板法接种，需要在完全培养基中加入尿素 C．步骤③的原理是将聚集的细菌分散，以获得单细胞形成的菌落 D．步骤④挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力 13．（21-22高三上·北京昌平·期末）花生在不良的贮藏条件下极易被黑曲霉菌（BQM）感染发生霉变。为了寻找安全有效的花生防霉方法，研究者将浸有肉桂、山苍子及丁香3种植物精油的滤纸片，置于接种BQM的培养皿中央，结果如图。下列相关说法错误的是（    ） A．可以用稀释涂布平板法接种BQM B．对照组的培养皿中未接种BQM C．3种植物精油均能抑制BQM生长 D．丁香精油对BQM的抑菌效果最差 14．（21-22高三上·北京房山·期末）利用微生物降解玉米秸秆，可增加土壤碳库储量，实现农业的循环生产。某研究团队通过富集培养从土壤中筛选出4种降解玉米秸秆的复合菌，其实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（    ） 处理 玉米秸秆降解率（%） 2代 4代 6代 8代 10代 地点1 8．00 18．67 28．00 33．33 38．00 地点2 10．00 18．00 28．67 30．00 41．33 地点3 18．00 26．67 41．33 44．00 58．97 地点4 19．33 26．00 40．00 48．00 50．10 A．所选土壤灭菌后接种于固体培养基进行富集培养 B．培养基中应添加玉米秸秆提取物作为碳源 C．富集培养传代多次有利于提高目的菌的数量 D．培养至第10代时玉米秸秆降解率显著提高 15．（23-24高三上·北京西城·期末）下列关于无菌技术的叙述，错误的是（　　） A．常用湿热灭菌法对培养基灭菌 B．制作泡菜时，靠水封坛沿灭菌 C．接种环使用前后都需要灼烧灭菌 D．组培时可用酒精和次氯酸钠消毒外植体 16．（23-24高三上·北京海淀·期末）嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌 B．高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长 C．培养液上清循环利用，有利于节约物质和能量 D．发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA 考点03 发酵工程及其应用 17．（23-24高三上·北京石景山·期末）快速发展的生物技术与人类生产生活的关系越来越密切。下列说法不正确的是（    ） A．利用发酵工程可大量获得用作饲料的微生物菌体或蛋白质 B．利用马铃薯茎尖进行组织培养获得的脱毒马铃薯能提高产量 C．蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求 D．利用胚胎分割与胚胎移植技术可促进优良动物品种的繁殖 18．（23-24高三上·北京东城·期末）我国利用微生物发酵制作酱油的历史悠久，如图是通过发酵制作酱油的流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源 B．为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟后趁热立即加入米曲霉 C．米曲霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸 D．发酵过程中加盐不仅可以调味还可以抑制杂菌的生长 19．（22-23高三上·北京通州·期末）下列关于生物技术的操作过程、原理或应用的说法错误的是（    ） A．基因工程的核心环节是构建基因表达载体 B．胚胎分割可以看作动物有性生殖方法的之一 C．细胞膜具有流动性是植物体细胞杂交的基础 D．稀释涂布平板法可用于微生物的分离与纯化 20．（22-23高三上·北京昌平·期末）研究人员采用下图所示方法获得高耐酒精的高产醋酸菌，相关叙述错误的是（    ） A．自然发酵的甘蔗渣需灭菌后再加入培养基中 B．纯化培养过程可采用稀释涂布平板法接种醋酸菌 C．高产醋酸菌可分解CaCO3形成更大的透明圈 D．通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌 21．（22-23高三上·北京朝阳·期末）愈伤组织形成过程中，生长素和细胞分裂素信号通路相关基因存在DNA和组蛋白去甲基化现象。研究者利用桃叶片诱导愈伤组织，在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂 Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK，检测形成愈伤组织的面积，结果如图。据此分析正确的是（    ） A．实验器材、培养基和桃叶片等需经高压蒸汽灭菌处理后使用 B．具有特定形态、排列疏松、有大液泡的结构即为桃愈伤组织 C．DNA去甲基化和组蛋白甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成 D．推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程 22．（22-23高三上·北京朝阳·期末）盲肠中高浓度的胰蛋白酶会损伤肠黏膜，研究者从人粪便中分离一株可降低盲肠中胰蛋白酶含量的厌氧菌P。取含活菌P及培养过菌P的培养液，加入FITC标记的酪蛋白作底物（酪蛋白分解会使FITC发出绿色荧光），检测蛋白酶活性，结果如图。据此分析错误的是（    ） A．培养菌P时需保证严格无氧条件 B．通过过滤可获取无菌P的培养液 C．荧光强度与蛋白酶活性呈正相关 D．菌P通过分泌蛋白酶降解胰蛋白酶 1．（22-23高三上·北京石景山·期末）苯丙酮尿症（PKU）患者表现为苯丙氨酸的代谢产物—―苯丙酮酸过度积累，阻碍脑的发育，造成智力低下，因此患者需要严格限制饮食中苯丙氨酸和蛋白质的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌，用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。 (1)筛选苯丙氨酸降解菌的液体培养基成分如下：葡萄糖、磷酸氢二钾、乙酸钠、硫酸镁，还需加入 ，加水定容后调节pH，用 法灭菌，冷却后接种不同乳酸杆菌的菌种，25℃条件下培养3天。 (2)筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株，需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率，计算公式为 。本实验中还需设置不接菌的空白对照，目的是 。 (3)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液，取少量加至人工胃液中消化2小时，使用 法测定活菌数，检测其人工胃液耐受性。再转入人工肠液中，用同样的方法检测耐受性，结果如图： 据图判断，应选择Y菌株进行后续研究，依据是 。 (4)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶，还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF－L（以保加利亚乳杆菌为主）混合，进行酸奶发酵实验。请在下表中完善实验方案。 组别 实验处理 检测指标 对照组：YF－L 将菌株接种于全脂复原乳中，42°C发酵至pH4．5左右，置于4℃下冷藏24h。 （至少写出2个） 实验组： 2．（21-22高三上·北京丰台·期末）畜禽肠道中存在大量的细菌和真菌，被称为肠道菌群。肠道菌群中有益菌和有害菌的平衡是保持肠道正常功能的必需因素，对于畜禽的正常生活具有重要意义。 (1)土霉素是一种抗生素，可特异性结合原核生物的核糖体，从而抑制 合成，达到抑菌效果。对畜禽使用土霉素，不但可以抑制有害菌，也可抑制有益菌，可能会破坏畜禽 。 (2)从家鸡的肠道内获得一种凝结芽孢杆菌，为评估该菌对畜禽肠道主要有害菌和有益菌的作用，用猪霍乱沙门氏杆菌（有害菌）和罗伊氏乳酸杆菌（有益菌）作为指示菌，使用土霉素和凝结芽孢杆菌进行一系列实验。 ①将培养了24 h的两种指示菌用 法分别接种在固体培养基上，不同指示菌每种浓度均接种3个平板。 ②在接种指示菌的平板上放置3个已灭菌的直径为7.8 mm的圆形金属小管（如下图），轻轻按压，使其与培养基无空隙接触。往管中分别加入100 μL的无菌水、 和 。恒温培养24 h，测量抑菌圈直径（mm），结果如下表。 指示菌 无菌水（Ⅰ） 土霉素（Ⅱ） 凝结芽孢杆菌（Ⅲ） 猪霍乱沙门氏杆菌 7.8±0.0 23.3±0.7 17.0±1.2 罗伊氏乳酸杆菌 7.8±0.0 33.2±1.6 7.8±0.0 据表可知，与土霉素相比，凝结芽孢杆菌具有的优势是 。 (3)为了将上述凝结芽孢杆菌用于实际生产，还需要进行哪些方面的研究？ 3．（21-22高三上·北京朝阳·期末）我国是全球第一柑橘种植和消费国，然而白地霉侵染引起的酸腐病在贮运过程中导致柑橘腐烂，造成损失。研究者对酸腐病进行系列研究。 (1)白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的无机盐、水以及 等营养物质，二者之间的种间关系是 。 (2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用 法分别接种到不同的平板上进行培养，再用无菌水分别制备菌种悬液，利用 在显微镜下计数，并稀释至实验所需浓度。 (3)探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用。 ①在柑橘果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况如下图： 另一个孔作为对照组的处理是 。综合图1、图2结果，推测 。 ②铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3（单位：mg/L）的培养基，实验处理及结果如下图3所示。 桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是 ；随培养基中FeCl3浓度的增加，红色抑菌圈颜色加深但变窄的原因是 。 ③研究者利用普切明酸合成基因敲除的酵母突变体，参照②的方法进行实验，观察到 ，从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。 (4)基于上述研究，你是否支持桔梅奇酵母推广应用于柑橘防腐保鲜，并说明理由。 4．（21-22高三上·北京西城·期末）随着膳食营养的丰富，血清总胆固醇含量高的人数逐年增加。研究人员拟从酸笋发酵液中筛选能降解胆固醇的乳酸菌，为开发降胆固醇功能产品提供益生菌。 (1)胆固醇属于 类有机物。 (2)传统酸笋发酵中水封腌制的目的是 。将酸笋发酵液稀释后用 法接种到含有CaCO3的固体培养基上，以 （填选项前字母）为最佳指标，初步分离出目标菌株。 A．菌落直径大小     B．溶钙圈大小     C．溶钙圈直径与菌落直径的比值 (3)通过观察菌落的 ，初步鉴定为乳酸菌。为进一步鉴定类群，扩增其16S rDNA序列并测序，从 水平确定其为植物乳杆菌。再从中筛选出降解胆固醇能力最强的菌株L。 (4)科研人员研究不同碳源和温度对菌株L降解胆固醇的影响，结果如下图。 根据上述结果，有人认为可确定菌株L适合开发为人体降胆固醇的功能性菌剂，有人认为不能确定，请评价这两种观点。 5．（23-24高三上·北京房山·期末）大丽轮枝菌侵染棉花导致其减产。科学家欲用芽孢杆菌对其进行生物防治。 (1)培养基中的蛋白胨可为菌体生长提供 和维生素等。将现有的芽孢杆菌ZY-17、ZY-109置于 （填“液体”或“固体”）培养基中进行扩大培养。 (2)在培养基平板中央分别放置大丽轮枝菌的菌丝块，然后在菌丝块对应三角点分别滴加ZY-17和ZY-109的菌液，以接种 的培养基为空白对照，进行“平板对峙实验”，结果如图1。 ①若在一个平板中完成图1中三组平板对峙实验，请在图2中画出实验方案 。 ②分析实验结果可知ZY-17的抑菌效果较好，依据是：ZY-17处理后 。 (3)为探究ZY-17抑制大丽轮枝菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证 。 主要实验材料和设备：ZY-17、大丽轮枝菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。 6．（23-24高三上·北京丰台·期末）对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。科学家欲利用人工改造的酵母菌，实现可控地生产对香豆酸。 (1)为构建工程菌株，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为 来调控细胞的代谢，工程菌株在 条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于 代谢产物。 (2)为验证此光控系统对光的响应，研究人员分别检测不同条件下的菌体生长量（吸光度越高，菌体数量越大）及对香豆酸的产量，结果如图1和图2所示。    ①用于测定的培养基在物理性质上属于 培养基，过程为：配制培养基→调pH→ →接种→培养→抽样检测。 ②由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为 ，请从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是 。 (3)综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控 等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。 7．（23-24高三上·北京石景山·期末）黄曲霉毒素B1（AFB1）是污染农产品与食品最常见的真菌毒素之一，危害不容忽视。研究者尝试从微生物中获取能够降解AFB1的物质。 (1)取被污染谷物样品10g置于90mL无菌蛋白胨培养基中振荡培养，一段时间后采用 法，将样品接种于以 为唯一碳源的培养基中，多次筛选获得菌株A，并确定其为一种酵母菌。 (2)制备菌株A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果见下图1。              推测菌株A中存在不耐高温的蛋白质，可降解AFB1，其依据是 。 (3)从菌株A中筛选到编码上述蛋白的M基因，导入用 处理的大肠杆菌中，发现M蛋白合成量少且活性低。原因是：原核与真核生物编码同一氨基酸的密码子使用的频率不同（见下表1）。M基因在大肠杆菌内表达的过程中，识别酵母菌 （选填“低频”或“高频”）密码子的tRNA少，核糖体在此处停留时间更长，导致多肽链延伸速率降低甚至停止，从而影响M蛋白的合成量及活性。据此，需要对所用大肠杆菌进行改造，改造思路是 。 表两种菌中精氨酸密码子使用频率 (4)将M基因导入改造后的大肠杆菌中，获得生产M蛋白的工程菌，经 后，接种到发酵罐中，实现工业化生产。 8．（23-24高三上·北京昌平·期末）黄色粘球菌能够捕食其他细菌。为探究其捕食机制，研究者进行了系列实验。 (1)在琼脂平板上靠近猎物细菌菌落处接种黄色粘球菌的细胞悬浮液，2天后记录共培养情况，结果如图1。 ①猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、 、.水和无机盐等营养物质。 ②图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为，判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散，原本圆形的菌落出现 。 (2)研究者制备了黄色粘球菌的不同蛋白质组分，并将它们分别与四种实验菌株混合，比较其溶菌活性，结果如图2。使用硫酸铵沉淀法分离分泌蛋白，因此分泌蛋白会有硫酸铵残留。 实验结果说明， 不会引起4种菌株裂解，分泌蛋白能够使得 裂解；80℃加热10min，分泌蛋白的溶菌作用消失，这表明蛋白质参与了溶菌过程，并排除了这种影响是由于 所致；当 时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 (3)为研究黄色粘球菌捕食菌种3的机制，研究者初步筛选出可能参与捕食菌种的相关基因，包括K基因，并逐步解析了“黄色粘球菌K基因表达的K蛋白参与菌种3的裂解过程”。请将研究思路排序： 。 ①检测K基因缺失突变体接触菌种3后是否暂停运动 ②构建K基因缺失突变体并检测其捕食菌种3的能力 ③比较有荧光区域和无荧光区域菌种3细胞壁被降解情况 ④荧光标记K蛋白，检测野生型接触菌种3前后其在细胞中的分布 9．（23-24高三上·北京大兴·期末）链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L，发现其对链格孢菌有抑制作用。 (1)称取烟草根部土样制成悬液，接种在固体培养基上培养，挑取不同形态的 ，再接种于混有 菌的培养基中，筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L。 (2)为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，把两个培养皿对扣，菌株无接触，5d后观察菌株生长情况，结果如图。 ①对照组处理为A2平板 ，B2平板 。 ②根据实验结果推测，芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长，做出此判断的理由是 。 (3)除上述原因外，研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后，取上清液过滤，获得无菌滤液进行如下实验。 组别 实验处理 接种 检测 甲组 a 将直径为0．5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心，在恒温培养箱内培养。 测量b ， 计算抑菌率。 乙组 无菌水+固体培养基 ①请补充完善该实验方案。 ②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，则R应为 组测量的菌落直径。 (4)若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还需研究哪些问题 ？（答出一点即可） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ · 专题17 发酵工程 · 考点01 传统发酵技术的应用 1．（23-24高三上·北京昌平·期末）研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（　　） A．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境 B．将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 C．溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 D．胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源 【答案】D 【分析】1、筛选与分离微生物常用的接种方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、微生物常见的接种方法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梯度稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、乳酸菌是厌氧菌，腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境，A正确； B、可用稀释涂布法将酸笋发酵液接种到固体培养基中，B正确； C、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和气体二氧化碳，导致菌落周围出现透明圈，故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小，比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大，所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落，C正确； D、胆固醇属于脂质，含有C、H、O元素，主要为微生物的生长提供碳源，不能为微生物的生长提供氮源，D错误。 故选D。 2．（23-24高三上·北京朝阳·期末）在食醋酿造的酒精发酵阶段，除了酒精含量显著增加外，乳酸、乙酸等有机酸含量也略有增加。检测不同阶段发酵醪液（加入了酒曲的原料和水）中细菌的相对丰度（数量占比），结果如图。    相关说法错误的是（    ） A．酒曲可为发酵提供产生酒精的微生物 B．食醋酒精发酵阶段需提供无菌空气 C．解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受力 D．细菌的丰度变化会影响食醋的风味 【答案】B 【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果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、酿造食醋的过程中的酒精发酵阶段，能产生酒精的微生物是酵母菌，发酵醪液加入了酒曲，故酵母菌是由酒曲提供的，A正确； B、食醋酒精发酵阶段的产物是酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，要严格密封，B错误； C、在食醋酿造的酒精发酵阶段，酒精含量显著增加，从柱形图可以看出解淀粉乳杆菌含量也在增加，故解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受性，C正确； D、不同的微生物会产生不同的代谢产物，故细菌的丰度变化会影响食醋的风味，D正确； 故选B。 3．（22-23高三上·北京通州·期末）如图是果酒、果醋的制作流程，以下相关说法正确的是（    ） A．菌种1、菌种2分别代表酵母菌和乳酸杆菌 B．接种初期菌种2的主要呼吸方式是无氧呼吸 C．酒精发酵阶段需多次补充氧气利于菌种1的繁殖 D．接种菌种2后需将温度调高提高其醋酸发酵能力 【答案】D 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧条件下进行酒精发酵；醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时，能将糖分分解成醋酸，当缺少糖源时，则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变成醋酸。 【详解】A、菌种1进行酒精发酵，为酵母菌，菌种2进行醋酸发酵，为醋酸菌，A错误； B、菌种2为醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，进行有氧呼吸，B错误； C、酒精发酵阶段是酵母菌的无氧呼吸过程，不需要补充氧气，C错误； D、菌种1为酵母菌，菌种2为醋酸菌，酵母菌的最适生长温度约为28℃，醋酸菌的最适生长温度为30~35℃，故接种菌种2后需将温度调高提高其醋酸发酵能力，D正确。 故选D。 4．（22-23高三上·北京朝阳·期末）为获取青梅果酒酿造专用菌，从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。 以下操作及分析不正确的是（    ） A．对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B．根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C．利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D．比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标 【答案】A 【分析】选择培养基是指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。能在低pH的培养基中生长的是低pH耐受性菌株。 【详解】A、对配制的培养基需要经过高压蒸汽灭菌，A错误； B、不同菌体形成的菌落的形态、颜色等特征不同，因此可根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选，B正确； C、不同菌株对pH的耐受性不同，可利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株，C正确； D、筛选青梅果酒酿造专用菌，需要其分解葡萄糖产生酒精的量较高，因此可比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标来筛选青梅果酒酿造专用菌，D正确。 故选A。 5．（22-23高三上·北京西城·期末）目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（    ） A．乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B．果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C．果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D．混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵 【答案】C 【分析】原核生物没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核；原核生物除了支原体都具有细胞壁，成分主要是肽聚糖；原核生物具有细胞膜、细胞质和核糖体；原核生物遗传物质是DNA，DNA为环状裸露的，不构成染色体。 【详解】A、酵母菌属于真核生物，A错误； B、糖类不含氮元素，果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源，B错误； C、果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染，杂菌污染不但影响口味，还可能产生有害物质，C正确； D、发酵需要根据不同菌种的适宜生活条件调节发酵条件，D错误。 故选C。 6．（2019·北京朝阳·一模）以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（） ①检测生物组织中的还原糖    ②用高倍显微镜观察叶绿体    ③肺炎双球菌的体外转化④果酒和果醋的制作          ⑤DNA的粗提取与鉴定        ⑥单克隆抗体的制备 A．①⑤均需使用酒精溶液 B．②⑥均可体现细胞膜流动性 C．③④均制备固体培养基 D．③⑥均需利用无菌操作技术 【答案】D 【分析】本题考查生物组织中化合物的鉴定、用高倍显微镜观察叶绿体、果酒和果醋的制作、DNA的粗提取与鉴定等，此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验选材、实验采用的试剂及试剂的作用等，需要考生在平时的学习生活中注意积累。 【详解】检测生物组织中的还原糖不需要酒精，DNA的粗提取与鉴定需要用冷却的酒精，因为DNA不溶于酒精,蛋白质则溶于酒精，加酒精可以使DNA析出,与蛋白质分离，A错误；高倍显微镜观察叶绿体的运动，不能体现膜的流动性，单克隆抗体的制备需要骨髓瘤细胞与B淋巴细胞进行细胞融合，能体现膜的流动性，B错误；肺炎双球菌的体外转化用的是固体培养基，而果酒和果醋的制作不需要制备固体培养基，C错误；③⑥均需利用无菌操作技术，防止杂菌污染，D正确。 【点睛】酒精是生物实验中常用的试剂之一，它在生物实验中有多种作用，而不同浓度的酒精其作用也有所不同。现列举不同浓度的酒精在高中生物实验中的应用如下。 1 体积分数为50%的酒精 1．1 作用：洗去浮色。 1．2 原理：苏丹Ⅲ是弱酸性染料，易溶于体积分数为50%酒精。 1．3 应用 ：脂肪的鉴定实验。在该实验中，用苏丹Ⅲ对花生子叶薄片染色后，在薄片上滴1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，可以洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液浮色。 2 体积分数为95%的酒精 2．1 作用：① 解离； ② 析出提取含杂质较少的DNA。 2．2 原理：① 解离原理：用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合，能使组织中的细胞相互分离开来； ② 析出提取含杂质较少的DNA的原理：DNA不溶于酒精，尤其是体积分数为95%的冷冻酒精，而细胞中的某些物质可以溶解于酒精。 2．3 应用：① 观察植物细胞的有丝分裂； ② DNA的粗提取与鉴定。 3 体积分数为75%的酒精 3．1 作用：消毒杀菌。 3．2 原理：体积分数为75%的酒精，能够顺利地渗入到细菌体内，吸收细菌蛋白的水分,使其脱水变性凝固而失去功能，以达到消毒杀菌的目的。高于体积分数为75%浓度的酒精与细菌接触时，就可能使得菌体表面迅速凝固，形成一层薄膜，阻止了酒精继续向菌体内部渗透，待到适当时机，薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。在此高浓度下，酒精迅速凝固蛋白质的作用往往随着其浓度升高而增强，因此，其消毒杀菌的效果也就越差。若酒精的浓度低于75％，也因不能顺利地渗入到细菌体内而彻底杀死细菌。如果使用体积分数为75％的酒精，既能使组成细菌的蛋白质凝固，又不能形成薄膜，这样，酒精可继续向内部渗透，从而达到较好的消毒效果。值得注意的是，体积分数为75%的酒精溶液的杀菌能力不是绝对很强，它对芽孢就不起作用。 3．3 应用：学习微生物的培养技术。在接种开始时，待用肥皂将双手洗干净后，再用体积分数为75%的酒精棉球擦拭双手，然后在进行接种操作。 4 无水乙醇 4．1 作用：提取色素。 4．2 原理：叶绿体中的各种色素均是有机物，能溶解在有机溶剂中，各色素在无水乙醇中的溶解度较大，且酒精无毒，方便操作。 4．3 应用：叶绿体中色素的提取与分离。 7．（21-22高三上·北京房山·期末）如图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述正确的是（    ） A．果酒发酵所需的最适温度高于果醋 B．过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同 C．过程⑤需要氧气而过程④不需要氧气 D．进行果酒、果醋发酵的微生物均为真核生物 【答案】B 【分析】分析题图：图示是果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，其中①是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中；②是无氧呼吸的第二阶段，为酒精发酵，发生在细胞质基质中；③为有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中；④⑤均为醋酸发酵，发生在细胞质基质中。 【详解】A、④醋酸发酵的温度(30-35°C) 高于②酒精发酵温度(18-25°C)，A错误； B、过程①为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，过程②为无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，B正确； C、过程④是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋酸菌在氧气、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸，这两个过程都需要氧气，C错误； D、参与果酒发酵的微生物是酵母菌，属于真核生物，而参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，属于原核生物，D错误。 故选B。 8．（21-22高三上·北京石景山·期末）生物学知识能够帮助大家判断日常生活中某些做法或说法的科学性。下列说法无科学性错误的是（　　） A．应用透气的创口贴或纱布包扎伤口，以防止厌氧菌繁殖 B．人的体质有酸、碱之分，酸性体质者应多食用碱性食物中和 C．为获得较多的自制果酒，需要向瓶中装满葡萄汁 D．一个家族几代人中都出现过的疾病就是遗传病 【答案】A 【分析】细胞呼吸原理的应用： ①用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制致病菌的无氧呼吸。 ②酿酒时：早期通气--促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖，后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。 ③食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。 ④土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。 ⑤稻田定期排水：促进水稻根细胞有氧呼吸。 ⑥提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。 【详解】A、用透气的创口贴或纱布包扎伤口，可增加通气，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，从而抑制厌氧菌的大量繁殖，A正确； B、人的体质并没有酸、碱之分，但体内有酸碱缓冲对，维持pH的相对稳定，B错误； C、葡萄汁装满发酵瓶在发酵过程中会溢出，C错误； D、一个家族几代人中都出现过的疾病不一定是遗传病，可能是传染病或者是由环境引起的，D错误。 故选A。 9．（21-22高三上·北京朝阳·期末）天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。据图说法错误的是（　　） A．糖化阶段可添加淀粉酶等酶制剂处理原料 B．在酒精发酵阶段，发酵罐需先通气后密闭 C．醋酸发酵阶段所需温度低于酒精发酵阶段 D．氧气、营养物质等因素会影响醋酸菌数量 【答案】C 【分析】参与酒精发酵的主要菌种是酵母菌，是兼性厌氧型菌。 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果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、糖化阶段可以添加淀粉酶，促进淀粉的水解，A正确； B、在酒精发酵阶段，发酵罐需要先通气增加酵母菌的数量，再密闭进行酒精发酵，B正确； C、醋酸发酵阶段所需温度高于酒精发酵阶段，C错误； D、醋酸菌为需氧菌，氧气、营养物质等因素均会影响醋酸菌的数量，D正确。 故选C。 10．（21-22高三上·北京西城·期末）下列实验目的不能实现的是（    ） A．利用双缩脲试剂检测蛋白质是否变性 B．利用PCR技术快速检测新冠病毒感染 C．利用酵母菌和醋酸菌进行果醋发酵 D．利用核移植和胚胎移植繁育良种家畜 【答案】A 【分析】双缩脲是由两分子尿素缩合而成的化合物，在碱性溶液中能与硫酸铜反应生成紫色络合物，蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键。变性之后的蛋白质只是肽链伸展舒展，肽键没有断开。酵母菌在无氧条件下可以产生酒精，在果酒的基础之上提升温度和冲入氧气，醋酸杆菌可以发酵产生醋酸。 【详解】A、变性之后的蛋白质知识肽链伸展舒展，肽键没有断开，不可以利用双缩脲试剂检测蛋白质是否变性，A的实验目的不能实现，符合题意； B、新冠病毒感染的检测包括核酸检测、抗体检测、抗原检测，核酸检测就是利用PCR技术快速检测新冠病毒感染 ，B的实验目的能实现； C、利用酵母菌进行酒精发酵，之后通入氧气适当升高温度，醋酸菌就可以进行果醋发酵了，C的实验目的能实现； D、 可以利用核移植和胚胎移植繁育良种家畜，D的实验目的能实现。 故选A。 考点02 微生物的培养与应用 11．（22-23高三上·北京房山·期末）生菜是我国消费最多的一类即食蔬菜，极易受到食源性金黄色葡萄球菌污染，现对生菜中金黄色葡萄球菌进行取样、分离、培养和计数，结果如下图。相关说法正确的是（    ） A．使用从生菜表面取样后的无菌棉拭子在固体培养基上涂布 B．15℃可有效抑制金黄色葡萄球菌的繁殖，建议生菜在该温度及以下贮藏运输 C．在培养基中加入刚果红，以便于快速筛选出金黄色葡萄球菌进行培养 D．生活中可用高压蒸汽对生菜灭菌以避免金黄色葡萄球菌感染 【答案】B 【分析】 稀释涂布平板法：稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，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。通过统计平板上的菌落数，就能推测样品大约含有多少活菌。 【详解】A、取样后的棉拭子不能直接涂布，应该将棉拭子上的微生物制成菌悬液，再在固体培养基上涂布，A错误； B、由图可知，15℃可有效抑制金黄色葡萄球菌的繁殖，建议生菜在该温度及以下贮藏运输，B正确； C、刚果红用于筛选能分泌纤维素酶的菌种，C错误； D、生活中不可用高压蒸汽对生菜灭菌，如果是即食，高温会破坏生菜的风味，D错误。 故选B。 12．（22-23高三上·北京大兴·期末）下图为研究者从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图，有关叙述不正确的是（ ） A．配制步骤②、③的培养基都需要严格灭菌 B．步骤③采用涂布平板法接种，需要在完全培养基中加入尿素 C．步骤③的原理是将聚集的细菌分散，以获得单细胞形成的菌落 D．步骤④挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力 【答案】B 【分析】微生物常见的接种的方法：(1)平板划线法：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系列稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、培养基的配置应严格灭菌，以避免杂菌污染，A正确； B、要筛选出能高效分解尿素细菌，所选用的培养基要以尿素为唯一氮源，但完全培养基中含有N元素，故不能用完全培养基进行培养，B错误； C、步骤③筛选、纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞菌落，C正确； D、步骤④是细菌分解尿素能力的鉴定和比较，该步骤中需要挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力，以便筛选分解能力强的菌种，D正确。 故选B。 13．（21-22高三上·北京昌平·期末）花生在不良的贮藏条件下极易被黑曲霉菌（BQM）感染发生霉变。为了寻找安全有效的花生防霉方法，研究者将浸有肉桂、山苍子及丁香3种植物精油的滤纸片，置于接种BQM的培养皿中央，结果如图。下列相关说法错误的是（    ） A．可以用稀释涂布平板法接种BQM B．对照组的培养皿中未接种BQM C．3种植物精油均能抑制BQM生长 D．丁香精油对BQM的抑菌效果最差 【答案】B 【分析】分析题意可知，抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，若无抑菌圈，则说明该菌对此药具有耐药性。 【详解】A、实验室中常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，贴滤纸片应用稀释涂布平板法接种BQM，A正确； B、本实验目的是寻找安全有效的花生防霉方法，实验的自变量为植物精油的有无，则对照组应为放置没有植物精油的滤纸片，B错误； C、与对照相比，三种植物精油均出现抑菌圈，说明3种植物精油均能抑制BQM生长，C正确； D、据图可知，丁香精油的抑菌圈最小，说明丁香精油对BQM的抑菌效果最差，D正确。 故选B。 14．（21-22高三上·北京房山·期末）利用微生物降解玉米秸秆，可增加土壤碳库储量，实现农业的循环生产。某研究团队通过富集培养从土壤中筛选出4种降解玉米秸秆的复合菌，其实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是（    ） 处理 玉米秸秆降解率（%） 2代 4代 6代 8代 10代 地点1 8．00 18．67 28．00 33．33 38．00 地点2 10．00 18．00 28．67 30．00 41．33 地点3 18．00 26．67 41．33 44．00 58．97 地点4 19．33 26．00 40．00 48．00 50．10 A．所选土壤灭菌后接种于固体培养基进行富集培养 B．培养基中应添加玉米秸秆提取物作为碳源 C．富集培养传代多次有利于提高目的菌的数量 D．培养至第10代时玉米秸秆降解率显著提高 【答案】A 【分析】实验室中微生物的筛选，也可以应用同样的原理，即人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度和pH等），同时抑制或阻止其他微生物的生长。由于土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解纤维素的细菌，必须要对土样进行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上，也就是要采用稀释涂布平板法。 分析题意可知，本实验目的是从土壤中筛选出纤维素分解菌。 【详解】A、由题意可知，本实验是从土壤中筛选纤维素分解菌，因此所选土壤制成溶液后直接进行富集培养，不可灭菌，A错误； B、本实验是筛选分解玉米秸秆的复合菌，在培养基中应添加玉米秸秆提取物作为碳源，人为提供有利于目的菌生长的条件，B正确； C、分析题表可知，人为提供适用目的菌的生长条件，经过富集培养传代多次，可增加目的菌的数量，C正确； D、分析题表可知，培养至第10代时玉米秸秆降解率显著高于前几代培养，D正确。 故选A。 【点睛】 15．（23-24高三上·北京西城·期末）下列关于无菌技术的叙述，错误的是（　　） A．常用湿热灭菌法对培养基灭菌 B．制作泡菜时，靠水封坛沿灭菌 C．接种环使用前后都需要灼烧灭菌 D．组培时可用酒精和次氯酸钠消毒外植体 【答案】B 【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。其中高压蒸汽灭菌的效果最好，可用于培养基的灭菌，A正确； B、制作泡菜时，向坛盖边沿的水槽中注满水来隔绝空气，B错误； C、接种环使用前灼烧灭菌，杀死接种环上的杂菌，接种环使用后灼烧灭菌可以避免菌种污染环境和感染操作者，故接种环使用前后都需要灼烧灭菌，C正确； D、酒精和次氯酸钠消毒外植体是常见的化学消毒方法，可以杀死外植体表面的微生物，D正确。 故选B。 16．（23-24高三上·北京海淀·期末）嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌 B．高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长 C．培养液上清循环利用，有利于节约物质和能量 D．发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA 【答案】A 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。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。 【详解】A、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA，不能用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌，A错误； B、高盐、高pH的发酵液使杂菌因失水过多或蛋白质变性而死亡，故可抑制杂菌生长，B正确； C、培养液上清可以循环利用，可避免物质和能量的浪费，有利于节约物质和能量，C正确； D、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA，在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒，因此发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA，D正确。 故选A。 考点03 发酵工程及其应用 17．（23-24高三上·北京石景山·期末）快速发展的生物技术与人类生产生活的关系越来越密切。下列说法不正确的是（    ） A．利用发酵工程可大量获得用作饲料的微生物菌体或蛋白质 B．利用马铃薯茎尖进行组织培养获得的脱毒马铃薯能提高产量 C．蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满足生产生活需求 D．利用胚胎分割与胚胎移植技术可促进优良动物品种的繁殖 【答案】C 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 【详解】A、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品，可作为饲料，A正确； B、马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，利用马铃薯茎尖组织培养获得的脱毒苗能提高产量，B正确； C、要对蛋白质的结构进行改造，必须通过改造或合成基因来完成，C错误； D、利用胚胎分割与胚胎移植技术可提高优良胚胎的利用率，促进优良动物品种的繁殖正确，D正确。 故选C。 18．（23-24高三上·北京东城·期末）我国利用微生物发酵制作酱油的历史悠久，如图是通过发酵制作酱油的流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源 B．为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟后趁热立即加入米曲霉 C．米曲霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸 D．发酵过程中加盐不仅可以调味还可以抑制杂菌的生长 【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。直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 【详解】A、小麦含有丰富的淀粉、大豆含有丰富的蛋白质，制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源，A正确； B、为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟，待冷却后再加入米曲霉，防止高温条件下米曲霉死亡，B错误； C、发酵过程中，米曲霉合成和分泌蛋白酶，蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸，C正确； D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，在发酵池中添加食盐能抑制杂菌的生长，还能调节酱油的风味，D。 故选B。 19．（22-23高三上·北京通州·期末）下列关于生物技术的操作过程、原理或应用的说法错误的是（    ） A．基因工程的核心环节是构建基因表达载体 B．胚胎分割可以看作动物有性生殖方法的之一 C．细胞膜具有流动性是植物体细胞杂交的基础 D．稀释涂布平板法可用于微生物的分离与纯化 【答案】B 【分析】胚胎分割：是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，A正确； B、胚胎分割可以看作动物无性生殖方法的之一，B错误； C、植物体细胞杂交涉及原生质体的融合，依赖于细胞膜的流动性，因此细胞膜具有流动性是植物体细胞杂交的基础，C正确； D、稀释涂布平板法是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，可用于微生物的分离与纯化，D正确。 故选B。 20．（22-23高三上·北京昌平·期末）研究人员采用下图所示方法获得高耐酒精的高产醋酸菌，相关叙述错误的是（    ） A．自然发酵的甘蔗渣需灭菌后再加入培养基中 B．纯化培养过程可采用稀释涂布平板法接种醋酸菌 C．高产醋酸菌可分解CaCO3形成更大的透明圈 D．通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌 【答案】A 【分析】选择培养基是指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。培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。获得纯净的培养物关键是防止外来杂菌的入侵。微生物接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】A、自然发酵的甘蔗渣不能灭菌，灭菌时甘蔗渣中的酒精就挥发了，不能将高耐酒精的高产醋酸菌筛选出来，A错误； B、纯化培养过程可采用稀释涂布平板法或平板划线法接种醋酸菌，都能使微生物纯化，B正确； C、高产醋酸菌可产醋酸，醋酸越多分解CaCO3量越大，形成更大的透明圈，C正确； D、在高浓度酒精环境中，只有高耐酒精的高产醋酸菌才能生存，通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌，D正确。 故选A。 21．（22-23高三上·北京朝阳·期末）愈伤组织形成过程中，生长素和细胞分裂素信号通路相关基因存在DNA和组蛋白去甲基化现象。研究者利用桃叶片诱导愈伤组织，在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂 Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK，检测形成愈伤组织的面积，结果如图。据此分析正确的是（    ） A．实验器材、培养基和桃叶片等需经高压蒸汽灭菌处理后使用 B．具有特定形态、排列疏松、有大液泡的结构即为桃愈伤组织 C．DNA去甲基化和组蛋白甲基化分别抑制、促进愈伤组织形成 D．推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程 【答案】D 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【详解】A、桃叶片属于外植体，不能用高压蒸汽灭菌处理，A错误； B、愈伤组织细胞是由一小团无定形状态的薄壁细胞组成的，即没有特定形态，B错误； C、与对照组相比，在培养基中添加DNA甲基转移酶抑制剂Aza会使愈伤组织面积增加，说明DNA甲基转移酶抑制剂Aza会促进愈伤组织的形成，而DNA甲基转移酶抑制剂Aza可抑制甲基化的形成，因此DNA去甲基化可促进愈伤组织的形成，同理，与对照组相比，在培养基中添加组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK会使愈伤组织面积减小，说明组蛋白甲基化可抑制愈伤组织形成，C错误； D、图示加入DNA甲基转移酶抑制剂Aza或组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK会影响愈伤组织的形成，而愈伤组织的形成是脱分化的结果，因此可推测表观遗传影响激素的信号转导过程进而影响脱分化过程，D正确。 故选D。 22．（22-23高三上·北京朝阳·期末）盲肠中高浓度的胰蛋白酶会损伤肠黏膜，研究者从人粪便中分离一株可降低盲肠中胰蛋白酶含量的厌氧菌P。取含活菌P及培养过菌P的培养液，加入FITC标记的酪蛋白作底物（酪蛋白分解会使FITC发出绿色荧光），检测蛋白酶活性，结果如图。据此分析错误的是（    ） A．培养菌P时需保证严格无氧条件 B．通过过滤可获取无菌P的培养液 C．荧光强度与蛋白酶活性呈正相关 D．菌P通过分泌蛋白酶降解胰蛋白酶 【答案】C 【分析】酶具有专一性，蛋白酶可分解蛋白质，已知酪蛋白分解会使FITC发出绿色荧光，因此根据图示可知，含活菌P及培养过菌P的培养液中均含有蛋白酶。 【详解】A、P为肠道内的厌氧菌，因此培养菌P时需保证严格无氧条件，A正确； B、G2漏斗过滤可除菌，因此可通过过滤获取不含菌P的培养液，B正确； CD、据图可知，含活菌P及培养过菌P的培养液中加入相同的待测液时蛋白酶的活性相同，可推测菌P通过分泌蛋白酶降解胰蛋白酶，胰蛋白酶会分解蛋白质，FITC标记的酪蛋白被分解后会使FITC发出绿色荧光，荧光强度与菌P分泌的蛋白酶酶活性呈负相关，C错误，D正确； 故选C。 1．（22-23高三上·北京石景山·期末）苯丙酮尿症（PKU）患者表现为苯丙氨酸的代谢产物—―苯丙酮酸过度积累，阻碍脑的发育，造成智力低下，因此患者需要严格限制饮食中苯丙氨酸和蛋白质的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌，用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。 (1)筛选苯丙氨酸降解菌的液体培养基成分如下：葡萄糖、磷酸氢二钾、乙酸钠、硫酸镁，还需加入 ，加水定容后调节pH，用 法灭菌，冷却后接种不同乳酸杆菌的菌种，25℃条件下培养3天。 (2)筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株，需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率，计算公式为 。本实验中还需设置不接菌的空白对照，目的是 。 (3)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液，取少量加至人工胃液中消化2小时，使用 法测定活菌数，检测其人工胃液耐受性。再转入人工肠液中，用同样的方法检测耐受性，结果如图： 据图判断，应选择Y菌株进行后续研究，依据是 。 (4)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶，还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF－L（以保加利亚乳杆菌为主）混合，进行酸奶发酵实验。请在下表中完善实验方案。 组别 实验处理 检测指标 对照组：YF－L 将菌株接种于全脂复原乳中，42°C发酵至pH4．5左右，置于4℃下冷藏24h。 （至少写出2个） 实验组： 【答案】(1) 苯丙氨酸 湿热灭菌或高压蒸汽灭菌 (2) 排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰 (3) 稀释涂布平板 两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖，而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株。 (4) YF－L中加入不同浓度的Y菌株 苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等 【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】（1）选择培养基是指 在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长的培养基，分析题意，本实验目的是筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌，故除加上以上成分外，还应以苯丙氨酸为唯一氮源，培养基需要再加入苯丙氨酸；对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法）。 （2）筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株，需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率，计算公式为接种前的苯丙氨酸含量−培养后的苯丙氨酸含量/接种前的苯丙氨酸含量×100%；为排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰，本实验中还需设置不接菌的空白对照：若空白对照出现菌种，则证明培养基被杂菌污染，应重新配置。 （3）能够测定活菌数目的接种方法是稀释涂布平板法；据图可知，两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖，而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株，故应选择Y菌株进行后续研究。 （4）分析题意，本实验目的是探究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶，则实验的自变量是Y菌的有无及浓度，因变量是酸奶品质，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此可知，实验组是在YF－L中加入不同浓度的Y菌株，检测指标是对因变量进行测定，可通过苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等进行测定。 2．（21-22高三上·北京丰台·期末）畜禽肠道中存在大量的细菌和真菌，被称为肠道菌群。肠道菌群中有益菌和有害菌的平衡是保持肠道正常功能的必需因素，对于畜禽的正常生活具有重要意义。 (1)土霉素是一种抗生素，可特异性结合原核生物的核糖体，从而抑制 合成，达到抑菌效果。对畜禽使用土霉素，不但可以抑制有害菌，也可抑制有益菌，可能会破坏畜禽 。 (2)从家鸡的肠道内获得一种凝结芽孢杆菌，为评估该菌对畜禽肠道主要有害菌和有益菌的作用，用猪霍乱沙门氏杆菌（有害菌）和罗伊氏乳酸杆菌（有益菌）作为指示菌，使用土霉素和凝结芽孢杆菌进行一系列实验。 ①将培养了24 h的两种指示菌用 法分别接种在固体培养基上，不同指示菌每种浓度均接种3个平板。 ②在接种指示菌的平板上放置3个已灭菌的直径为7.8 mm的圆形金属小管（如下图），轻轻按压，使其与培养基无空隙接触。往管中分别加入100 μL的无菌水、 和 。恒温培养24 h，测量抑菌圈直径（mm），结果如下表。 指示菌 无菌水（Ⅰ） 土霉素（Ⅱ） 凝结芽孢杆菌（Ⅲ） 猪霍乱沙门氏杆菌 7.8±0.0 23.3±0.7 17.0±1.2 罗伊氏乳酸杆菌 7.8±0.0 33.2±1.6 7.8±0.0 据表可知，与土霉素相比，凝结芽孢杆菌具有的优势是 。 (3)为了将上述凝结芽孢杆菌用于实际生产，还需要进行哪些方面的研究？ 【答案】(1) 蛋白质/多肽 肠道菌群平衡 (2) 稀释涂布平板 （等量的）土霉素溶液 （等量的）凝结芽孢杆菌（菌液） 既抑制肠道有害菌的繁殖、又对肠道有益菌没有毒副作用 (3)该菌株对于其它有益菌和有害菌的作用；该菌株是否可以在畜禽肠道中稳定存在；该菌株对畜禽是否具有毒副作用 【分析】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。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。该方法可以用来可以计数，也可以观察菌落特征，是单菌落分离常用的方法之一。 【详解】（1）核糖体是蛋白质的合成场所；畜禽肠道内有大量的细菌和真菌，其中有益菌和有害菌的平衡是保持肠道正常功能的必需因素，因此对畜禽使用土霉素，可能会破坏畜禽肠道菌群平衡。 （2）从图示结果可以看出，是经稀释涂布平板进行接种；为评估凝结芽孢杆菌对畜禽肠道主要有害菌和有益菌的作用，可设置三组（表格中也可看出）：无菌水组、（等量的）土霉素溶液组、（等量的）凝结芽孢杆菌（菌液）组；从表格中可看出，既抑制肠道有害菌的繁殖（土霉素为23.3±0.7、凝结芽孢杆菌为17.0±1.2）、又对肠道有益菌没有毒副作用（凝结芽孢杆菌与无菌水组一样）。 （3）结合上述实验数据，可知将上述凝结芽孢杆菌用于实际生产，可能还需要研究该菌株对于其它有益菌和有害菌的作用、该菌株是否可以在畜禽肠道中稳定存在、该菌株对畜禽是否具有毒副作用等等。 【点睛】本题主要考查土霉素及凝结芽孢杆菌对畜禽肠道菌群的影响，要求学生有一定的实验设计及结果分析能力。 3．（21-22高三上·北京朝阳·期末）我国是全球第一柑橘种植和消费国，然而白地霉侵染引起的酸腐病在贮运过程中导致柑橘腐烂，造成损失。研究者对酸腐病进行系列研究。 (1)白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的无机盐、水以及 等营养物质，二者之间的种间关系是 。 (2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用 法分别接种到不同的平板上进行培养，再用无菌水分别制备菌种悬液，利用 在显微镜下计数，并稀释至实验所需浓度。 (3)探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用。 ①在柑橘果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况如下图： 另一个孔作为对照组的处理是 。综合图1、图2结果，推测 。 ②铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3（单位：mg/L）的培养基，实验处理及结果如下图3所示。 桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是 ；随培养基中FeCl3浓度的增加，红色抑菌圈颜色加深但变窄的原因是 。 ③研究者利用普切明酸合成基因敲除的酵母突变体，参照②的方法进行实验，观察到 ，从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。 (4)基于上述研究，你是否支持桔梅奇酵母推广应用于柑橘防腐保鲜，并说明理由。 【答案】(1) 碳源、氮源 寄生 (2) 平板划线法（稀释涂布平板法） 血细胞计数板 (3) 接种等量白地霉悬液（和无菌水） 桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病害 桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的F3+生成红色复合物，白地霉不能 利用这种形式的Fe3+,从而生长受抑 普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加（颜色加深），且由于Fe3+的补足导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱（抑菌圈变窄） 对照组出现抑菌圈，而实验组没有出现抑菌圈 (4)支持，对柑橘酸腐病有明显的控制效果，且作为生防制剂，不易产生抗病性。 不支持，可能产生抗生素、影响人体健康、酵母菌可能影响果实品质、菌种生存条件可能 较为严苛、对有益菌有抑制作用（合理即得分） 【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】（1）白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的无机盐、水以及微量元素等营养物质；白地霉和柑橘之间的关系是寄生。 （2）微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；其中在显微镜下计数的是利用血细胞计数板。 （3）①分析题意可知，本实验目的是探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用，则实验的自变量是梅奇酵母的有无，因变量是酸腐病的发病情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故在柑橘果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液，另一孔应接种接种等量白地霉悬液（和无菌水）；综合图1、图2结果可知，与对照相比，接种梅奇酵母后果实的发病率均有所降低，且菌丝长度保持在较低水平不再生长，据此推测桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病害。 ②桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是：桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的F3+生成红色复合物，白地霉不能 利用这种形式的Fe3+,从而生长受抑；铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分，随培养基中FeCl3浓度的增加，普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加（颜色加深），白地霉可以从培养基中获得足够的Fe，由于Fe3+的补足导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱（抑菌圈变窄）。 ③普切明酸合成基因敲除的酵母突变体不能合成普切明酸，则加入Fe3+不能形成红色复合物，参照②的方法进行实验，观察到对照组出现抑菌圈，而实验组没有出现抑菌圈，从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。 （4）结合上述研究可知，桔梅奇酵母对柑橘酸腐病有明显的控制效果，且作为生防制剂，不易产生抗病性，故桔梅奇酵母可推广应用于柑橘防腐保鲜。同时桔梅奇酵母可能产生抗生素、影响人体健康、可能影响果实品质，对有益菌有抑制作用，菌种生存条件可能 较为严苛，因而不适于推广应用于柑橘防腐保鲜。 【点睛】本题重点考查微生物的培养与应用等技术，旨在考查考生的理解能力与信息获取能力，准确把握题图信息是解题关键。 4．（21-22高三上·北京西城·期末）随着膳食营养的丰富，血清总胆固醇含量高的人数逐年增加。研究人员拟从酸笋发酵液中筛选能降解胆固醇的乳酸菌，为开发降胆固醇功能产品提供益生菌。 (1)胆固醇属于 类有机物。 (2)传统酸笋发酵中水封腌制的目的是 。将酸笋发酵液稀释后用 法接种到含有CaCO3的固体培养基上，以 （填选项前字母）为最佳指标，初步分离出目标菌株。 A．菌落直径大小     B．溶钙圈大小     C．溶钙圈直径与菌落直径的比值 (3)通过观察菌落的 ，初步鉴定为乳酸菌。为进一步鉴定类群，扩增其16S rDNA序列并测序，从 水平确定其为植物乳杆菌。再从中筛选出降解胆固醇能力最强的菌株L。 (4)科研人员研究不同碳源和温度对菌株L降解胆固醇的影响，结果如下图。 根据上述结果，有人认为可确定菌株L适合开发为人体降胆固醇的功能性菌剂，有人认为不能确定，请评价这两种观点。 【答案】(1)脂类 (2) 为乳酸菌的发酵提供无氧环境 平板划线法或稀释涂布平板法 C (3) 形状、大小、隆起程度和颜色 分子 (4)胆固醇降解率在底物是葡萄糖、温度为37℃左右时最高，与人体的生理环境相同，故可确定菌株L适合开发为人体降胆固醇的功能性菌剂 【分析】微生物发酵是指微生物的无氧呼吸；常用的微生物的接种方法包括平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】（1）胆固醇属于脂质。 （2）传统酸笋发酵要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此需要水封腌制；微生物的接种方法有平板划线法或稀释涂布平板法；透溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小，故可以此为最佳指标，初步分离出目标菌株，故选C。 （3）通过观察菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征，可以鉴定不同的菌落种类；为进一步鉴定类群，扩增其16S rDNA序列并测序，属于分子水平的鉴定。 （4）据图可知，胆固醇降解率在底物是葡萄糖时最高，且在温度为37℃左右时降解率最高，与人体的生理环境相同，故可确定菌株L适合开发为人体降胆固醇的功能性菌剂。 【点睛】本题结合图解，考查微生物的培养等相关知识，旨在考查考生的理解与获取信息的能力，准确把握题图信息是解题关键。 5．（23-24高三上·北京房山·期末）大丽轮枝菌侵染棉花导致其减产。科学家欲用芽孢杆菌对其进行生物防治。 (1)培养基中的蛋白胨可为菌体生长提供 和维生素等。将现有的芽孢杆菌ZY-17、ZY-109置于 （填“液体”或“固体”）培养基中进行扩大培养。 (2)在培养基平板中央分别放置大丽轮枝菌的菌丝块，然后在菌丝块对应三角点分别滴加ZY-17和ZY-109的菌液，以接种 的培养基为空白对照，进行“平板对峙实验”，结果如图1。 ①若在一个平板中完成图1中三组平板对峙实验，请在图2中画出实验方案 。 ②分析实验结果可知ZY-17的抑菌效果较好，依据是：ZY-17处理后 。 (3)为探究ZY-17抑制大丽轮枝菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证 。 主要实验材料和设备：ZY-17、大丽轮枝菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。 【答案】(1) 供氮源、碳源、无机盐 液体 (2) 不含菌体的培养基 ZY-17处理后大丽轮枝菌的菌丝块明显小于ZY-109处理效果 (3)假设ZY-17通过分泌相关物质抑制大丽轮枝菌先用培养基分别培养ZY-17和大丽轮枝菌，一段时间后，将ZY-17及其培养基离心后取其上清液（含有ZY-17的分泌物），用圆形滤纸小片浸入其中，随后将浸有ZY-17的分泌物接种到含大丽轮枝菌的培养基上，同时以只接种大丽轮枝菌的平板作为对照，置于细菌培养箱，一段时间后观察，若含有圆形滤纸小片的平板上，大丽轮枝菌菌落明显小于对照组，则说明假设成立 【分析】蛋白胨可为菌体生长提供氮源、碳源、无机盐、维生素等营养。由图可知，ZY-17处理后大丽轮枝菌的菌丝块明显小于ZY-109处理效果，说明ZY-17的抑菌效果较好。 【详解】（1）蛋白胨可为菌体生长提供氮源、碳源、无机盐、维生素等营养；菌体扩大培养一般用液体培养基，有利于菌体与培养基充分接触。 （2）ZY-17和ZY-109的菌液中除菌体外为培养基，所以接种不含菌体的培养基为空白对照。 ①若在一个平板中完成图1中三组平板对峙实验，则可在培养基平板中央放置大丽轮枝菌的菌丝块，然后分别在对应三角点分别滴加ZY-17和ZY-109的菌液和不含菌体的培养基，其接种如下：    ②由图可知，ZY-17处理后大丽轮枝菌的菌丝块明显小于ZY-109处理效果，说明ZY-17的抑菌效果较好。 （3）假设ZY-17通过分泌相关物质抑制大丽轮枝菌。可先用培养基分别培养ZY-17和大丽轮枝菌，一段时间后，将ZY-17及其培养基离心后取其上清液（含有ZY-17的分泌物），用圆形滤纸小片浸入其中，随后将浸有ZY-17的分泌物接种到含大丽轮枝菌的培养基上，同时以只接种大丽轮枝菌的平板作为对照，置于细菌培养箱，一段时间后观察，若含有圆形滤纸小片的平板上，大丽轮枝菌菌落明显小于对照组，则说明假设成立。 6．（23-24高三上·北京丰台·期末）对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。科学家欲利用人工改造的酵母菌，实现可控地生产对香豆酸。 (1)为构建工程菌株，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为 来调控细胞的代谢，工程菌株在 条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于 代谢产物。 (2)为验证此光控系统对光的响应，研究人员分别检测不同条件下的菌体生长量（吸光度越高，菌体数量越大）及对香豆酸的产量，结果如图1和图2所示。    ①用于测定的培养基在物理性质上属于 培养基，过程为：配制培养基→调pH→ →接种→培养→抽样检测。 ②由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为 ，请从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是 。 (3)综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控 等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。 【答案】(1) 信号 黑暗 次生 (2) 液体 灭菌 24h绿光后黑暗 前期绿光照射可以使更多的物质和能量用于菌体数量增加，从而有利于后期产物的合成 (3)光照强度或光照时间 【分析】对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。 【详解】（1）复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为信号来调控细胞的代谢；题干对香豆酸在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，可见工程菌株在黑暗条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于次生代谢产物。 （2）由题可知，培养的酵母菌，测量菌体的吸光度，使用的是液体培养基，制作过程为，配制培养基→调pH→灭菌→接种→培养→抽样检测。 由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为24h绿光后黑暗。从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是前期绿光照射可以使更多的物质和能量用于菌体数量增加，从而有利于后期产物的合成。 （3）综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控光照强度或光照时间等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。 7．（23-24高三上·北京石景山·期末）黄曲霉毒素B1（AFB1）是污染农产品与食品最常见的真菌毒素之一，危害不容忽视。研究者尝试从微生物中获取能够降解AFB1的物质。 (1)取被污染谷物样品10g置于90mL无菌蛋白胨培养基中振荡培养，一段时间后采用 法，将样品接种于以 为唯一碳源的培养基中，多次筛选获得菌株A，并确定其为一种酵母菌。 (2)制备菌株A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果见下图1。              推测菌株A中存在不耐高温的蛋白质，可降解AFB1，其依据是 。 (3)从菌株A中筛选到编码上述蛋白的M基因，导入用 处理的大肠杆菌中，发现M蛋白合成量少且活性低。原因是：原核与真核生物编码同一氨基酸的密码子使用的频率不同（见下表1）。M基因在大肠杆菌内表达的过程中，识别酵母菌 （选填“低频”或“高频”）密码子的tRNA少，核糖体在此处停留时间更长，导致多肽链延伸速率降低甚至停止，从而影响M蛋白的合成量及活性。据此，需要对所用大肠杆菌进行改造，改造思路是 。 表两种菌中精氨酸密码子使用频率 (4)将M基因导入改造后的大肠杆菌中，获得生产M蛋白的工程菌，经 后，接种到发酵罐中，实现工业化生产。 【答案】(1) 稀释涂布平板（或平板划线） AFB1 (2)1组AFB1的含量低于2、3组 (3) Ca2+ 高频 导入能转录出识别酵母菌高频密码子的tRNA的基因，使这种tRNA数量增加 (4)扩大培养 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法是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稀释涂布平板法是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】（1）为了筛选能够降解AFB1的获得菌株A，需要将含有目的菌的菌液通过稀释涂布平板（或平板划线）接种到以AFB1的固体选择培养基上，培养一段时间后挑取菌落进行进一步纯化。 （2） 2组为加热胞内裂解液，3组使用蛋白酶处理胞内裂解液，而1组的胞内裂解液不做处理，结合图1数据可知，1组AFB1的含量低于2、3组，说明菌株A中存在不耐高温的蛋白质，可降解AFB1。 （3）将目的基因导入大肠杆菌等微生物中一般用钙离子处理法，即用Ca2+处理微生物使之处于一种容易吸收周围DNA的状态。原核与真核生物编码同一氨基酸的密码子使用的频率不同，酵母菌对密码子的使用频率更高，说明酵母菌中有更多的tRNA参与翻译，将M基因导入大肠杆菌后，由于大肠杆菌编码同一氨基酸的密码子使用的频率较低，相应的tRNA数量较少，即识别酵母菌高频密码子的tRNA少，最终导致M蛋白的合成量及活性受到影响。若要对所用大肠杆菌进行改造，使M蛋白的合成量及活性表现正常，可以通过导入能转录出识别酵母菌高频密码子的tRNA的基因，使这种tRNA数量增加，提高对密码子的识别速率。 （4）实现工业化生产之前不仅需要筛选出高产、优良的能生产M蛋白的工程菌，还需要对工程菌进行扩大培养，以增大目的菌的浓度，有利于发酵。 8．（23-24高三上·北京昌平·期末）黄色粘球菌能够捕食其他细菌。为探究其捕食机制，研究者进行了系列实验。 (1)在琼脂平板上靠近猎物细菌菌落处接种黄色粘球菌的细胞悬浮液，2天后记录共培养情况，结果如图1。 ①猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、 、.水和无机盐等营养物质。 ②图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为，判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散，原本圆形的菌落出现 。 (2)研究者制备了黄色粘球菌的不同蛋白质组分，并将它们分别与四种实验菌株混合，比较其溶菌活性，结果如图2。使用硫酸铵沉淀法分离分泌蛋白，因此分泌蛋白会有硫酸铵残留。 实验结果说明， 不会引起4种菌株裂解，分泌蛋白能够使得 裂解；80℃加热10min，分泌蛋白的溶菌作用消失，这表明蛋白质参与了溶菌过程，并排除了这种影响是由于 所致；当 时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 (3)为研究黄色粘球菌捕食菌种3的机制，研究者初步筛选出可能参与捕食菌种的相关基因，包括K基因，并逐步解析了“黄色粘球菌K基因表达的K蛋白参与菌种3的裂解过程”。请将研究思路排序： 。 ①检测K基因缺失突变体接触菌种3后是否暂停运动 ②构建K基因缺失突变体并检测其捕食菌种3的能力 ③比较有荧光区域和无荧光区域菌种3细胞壁被降解情况 ④荧光标记K蛋白，检测野生型接触菌种3前后其在细胞中的分布 【答案】(1) 氮源 缺口 (2) 黄色粘球菌的膜蛋白 菌种1 硫酸铵 保持整个黄色粘球菌细胞结构完整时 (3)②①④③ 【分析】培养基一般需要含有碳源，氮源，无机盐、水等，才能提供细菌所需要的营养物质。 分析图2可知，当保持整个黄色粘球菌细胞结构完整时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 【详解】（1）①培养基一般需要含有碳源，氮源，无机盐、水等，才能提供细菌所需要的营养物质，故猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。 ②分析图1可知，图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为，判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散，原本圆形的菌落出现缺口。 （2）从图2结果可知，实验结果说明，黄色粘球菌的膜蛋白不会引起4种菌株裂解，分泌蛋白能够使得菌种1裂解；80℃加热10min，分泌蛋白的溶菌作用消失，这表明蛋白质参与了溶菌过程，并排除了这种影响是由于硫酸铵所致；当保持整个黄色粘球菌细胞结构完整时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 （3）实验目的是逐步了解“黄色粘球菌K基因表达的K蛋白参与菌种3的裂解过程”，实验思路应为：构建K基因缺失突变体并检测其捕食菌种3的能力、检测K基因缺失突变体接触菌种3后是否暂停运动、荧光标记K蛋白，检测野生型接触菌种3前后其在细胞中的分布、比较有荧光区域和无荧光区域菌种3细胞壁被降解情况，即②①④③。 9．（23-24高三上·北京大兴·期末）链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L，发现其对链格孢菌有抑制作用。 (1)称取烟草根部土样制成悬液，接种在固体培养基上培养，挑取不同形态的 ，再接种于混有 菌的培养基中，筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L。 (2)为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，把两个培养皿对扣，菌株无接触，5d后观察菌株生长情况，结果如图。 ①对照组处理为A2平板 ，B2平板 。 ②根据实验结果推测，芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长，做出此判断的理由是 。 (3)除上述原因外，研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后，取上清液过滤，获得无菌滤液进行如下实验。 组别 实验处理 接种 检测 甲组 a 将直径为0．5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心，在恒温培养箱内培养。 测量b ， 计算抑菌率。 乙组 无菌水+固体培养基 ①请补充完善该实验方案。 ②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，则R应为 组测量的菌落直径。 (4)若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还需研究哪些问题 ？（答出一点即可） 【答案】(1) 菌落 链格孢菌 (2) 不接种微生物（接种无菌水） 中央接种直径为的0．5cm链格孢菌菌落 实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触，对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组。 (3) a：无菌滤液+固体培养基 链格孢菌的菌落直径 甲 (4)芽孢杆菌L对烟草抗病性的影响；芽孢杆菌L用于生物防治的剂量、时期等。 【分析】1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质； 2、微生物分离和纯化的方法： 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：将骏业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】（1）固体培养基上生长着的不同菌落呈现出不同的菌落特征。要筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L，则培养基中加入链格孢菌起筛选作用。 （2）①实验目的是探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，根据实验遵循单一变量原则的要求，A1组接种有芽孢杆菌L，则A2组不接种微生物（接种无菌水）；B1组平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，则B2组平板中央也应接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落。 ②实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触，对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组，据此可推测芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长。 （3）①实验的目的是证明芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质，根据实验遵循单一变量原则的要求，a组应添加无菌滤液于固体培养基。因变量为抑菌率，则实验中要测量甲、乙组中链格孢菌的菌落直径，以计算抑菌率。 ②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，甲组为实验组，则R应为甲组测量的菌落直径。 （4）若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还要考虑芽孢杆菌L对烟草抗病性的影响；芽孢杆菌L用于生物防治的剂量、时期等。 3 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$