专题十三 发酵工程-【优化探究】2025年高考生物二轮专题复习配套PPT课件（广东专版）

发酵工程利用微生物生产对人类有用的产品 第一部分 大概念九 专题十三　发酵工程 [课标范围]　1.传统发酵食品制作。　2.微生物的培养及应用。　3.发酵工程的应用。 酵母菌 主要是毛霉 扩大培养 分离、提纯产物 水、碳源、 氮源和无机盐等 灭菌 尿素 稀释涂布平板 内容索引 NEIRONGSUOYIN 微专题二　传统发酵技术与发酵工程及其应用 微专题一　微生物的培养技术及应用 专题提能练 微生物的培养技术及应用 微专题一 核心要点整合 1.无菌技术中的消毒与灭菌 (1)消毒与灭菌的比较 杂菌污染 物理、 化学 所有 的微生物 (2)消毒与灭菌的方法及对象 化学药物 湿热灭菌 培养基 2.微生物的纯培养 (1)培养物、纯培养物、纯培养的辨析 (2)比较两种常见的接种方法 平板划线法 稀释涂布平板法 梯 度稀释 3.微生物分离与计数的两个实例 灭菌 灼烧灭菌 酚红 4.统计菌落数的两种方法 比较项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法) 原理 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,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察计较,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量 比较项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法) 公式 每克样品中的菌落数=C/ V×M。C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数,V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M:稀释倍数 每毫升原液所含细菌数:每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数 缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 不能区分细胞死活 结果 比实际值偏小 比实际值偏大 真题体验感悟 1.(2023·广东卷,10)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 解析:此研究的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,因此目标菌既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以应在c点时取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,D正确。 2.(2022·广东卷,21)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1 146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,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。  高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素 解析:(1)对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。纯化菌种时常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。据题图可知,拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源的培养基中的生长状况最好。 (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)。  中的特有物质才能生存 某些微生物只有利用深海冷泉 解析: (2)深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存,故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。 (3)藻类细胞解体后难降解多糖物质,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________ ________ ______________________ ____ ___。  拟杆菌作为分解者,可将碎屑中的有机碳分解为无机碳, 加快碳循环 解析: (3)拟杆菌作为分解者,可将碎屑中的有机碳分解为无机碳,加快碳循环。 (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_______ _______ _____。  低温条件下酶活性 较高 解析: (4)深海冷泉的温度较低,拟杆菌分泌的多糖降解酶在此条件下可发挥催化作用,说明这些酶除具有酶的一般特性外,还能在低温条件下保持较高活性。 【思维拓展·长句表达】 1.(概念表述类)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养,可以获得纯培养物,此实验中的纯培养物是__________________________。  2.(措施目的类)纯化微生物使用的培养基灭菌后,待培养基冷却至50 ℃左右时倒平板,待培养基冷却凝固后需要将平板倒置,其目的是___________________________________________________________________。  由根瘤菌繁殖形成的单菌落 防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染和避免培养基水分过 快蒸发 3.(对照设置类)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用,对照组应如何设置? 提示:用完全培养基接种后在相同条件下同时培养。 命题精准预测 1.(2024·惠州市调研考试)微生物的纯培养既需要适宜的培养基,又要防止杂菌污染。下列相关叙述正确的是(　　) A.消毒和灭菌的杀菌程度存在差异 B.培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利 C.微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 D.操作者要对操作的空间、自己的衣服和手进行灭菌 A 解析:消毒和灭菌的杀菌程度存在差异,A正确;培养基中的营养物质浓度过高,有可能使培养的微生物脱水死亡,对微生物的生长不利,B错误;由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,其中含有代谢废物,C错误;操作者要对操作的空间、自己的衣服和手进行清洁和消毒,将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌,D错误。 2.辣椒疫病是由辣椒疫霉菌侵染引起的一种毁灭性土传病害。某实验小组从辣椒疫病发病严重田块的辣椒植株根际土壤中分离筛选出两株具有广谱抗性并可在贫瘠营养条件下生长良好的高效抗辣椒疫霉菌的菌株HL-3,回答下列问题。 (1)采集能抗辣椒疫霉菌的菌株HL-3时,应采集辣椒疫病发病严重田块的　　 (填“健康”或“患病”)辣椒植株根际的土壤,原因是___ _____ ________________________________________________。  健康 健康辣椒植 株的根际土壤中含有较为丰富的抗辣椒疫霉菌的菌株 解析:(1)采集能抗辣椒疫霉菌的菌株HL-3时,应采集辣椒疫病发病严重田块的健康辣椒植株根际的土壤,这是因为在辣椒疫病发病严重的田块中,健康辣椒植株根际土壤中含有较为丰富的抗辣椒疫霉菌的菌株。 (2)采集的土壤样本先用无菌水稀释,随后将样液置于培养基中进行摇床培养,目的是________________ _ ________________________。  从物理性质上来分,摇床培养基叫_____培养基,并且含有适量的碳源、氮源、水及_______ _等营养成分。  增加培养液中氧气浓度、利于培养基与菌体充分接触,快速增加目标菌的浓度 液体 无机盐 解析: (2)采集的土壤样本先用无菌水稀释,随后将样液置于培养基中进行摇床培养,目的是增加培养液中氧气浓度、利于培养基与菌体充分接触,快速增加目标菌的浓度。从物理性质上来分,摇床培养基为液体培养基,该培养基中应包含适量的碳源、氮源、水和无机盐等营养成分。 (3)测定筛选到的不同菌株的效果时,应先在平板的中央位置接种______ _____,培养1 d后再在距离原菌落2 cm处接种拮抗菌,并置于___________　　　　　　　　中培养,一段时间后通过比较　　 　　　　　　(填“抑菌圈的直径”“菌落直径”或“抑菌圈的直径与菌落直径的比值”),从而判断菌株的抗性能力。  霉菌 抑菌圈的直径与菌落直径的比值 辣椒疫 恒温培养箱 解析: (3)测定筛选到的不同菌株的效果时,应先在平板的中央位置接种辣椒疫霉菌,培养1 d后再在距离原菌落2 cm处接种拮抗菌,并置于恒温培养箱中培养,一段时间后通过比较抑菌圈的直径与菌落直径的比值,从而判断菌株的抗性能力。 传统发酵技术与发酵工程及其应用 微专题二　 核心要点整合 1.“3”种传统发酵食品的制作技术 醋酸菌 乳酸菌 18~30 30~35 提醒:①醋酸菌是异养需氧菌,对氧气的含量非常敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌的死亡。 ②发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程,包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵),发酵≠无氧呼吸。 2.泡菜腌制过程中有关物质的相对含量(或数量)变化 (1)发酵初期,坛内有O2,乳酸菌活动受抑制,因此数量较少,产生的乳酸也较少。此时,硝酸盐还原菌的作用增强,亚硝酸盐含量增加。 (2)发酵中期,乳酸菌数量增多,产生的乳酸增多,导致pH下降,乳酸的积累使硝酸盐还原菌的活动受到抑制,部分亚硝酸盐被分解,含量开始下降。 (3)发酵后期,乳酸继续积累,pH继续下降,乳酸菌活动也受到抑制,数量开始减少。硝酸盐还原菌被完全抑制,亚硝酸盐含量下降至相对稳定。 3.发酵工程的基本环节 4.啤酒的工业化生产流程 糖化 发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、 　 　和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在　　　　　　的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。  大部分糖的分解 低温、密闭 真题体验感悟 1.(2024·湖北卷,1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是(　　) A.食用醋的酸味主要来源于乙酸 B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 D 解析:醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时,能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。因此,醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,乙酸有酸味,食用醋的酸味主要来源于乙酸,A、C正确。醋酸菌是好氧细菌,不适宜在无氧条件下生存,B正确。醋酸菌为原核生物,其不含有线粒体,D错误。 2.(2024·北京卷,17)啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中,需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵,而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控,以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物,在密闭发酵罐中会产生　　 和CO2。有氧培养时,酵母菌增殖速度明显快于无氧培养,原因是酵母菌进行有氧呼吸,产生大量　　 。  酒精 能量 解析:(1)酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸,会产生酒精和CO2。有氧培养时,酵母菌进行有氧呼吸,有机物被彻底氧化分解,产生大量能量,而无氧呼吸中有机物不能彻底分解,只产生少量能量,故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。 (2)本实验中,采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌,统计菌落数(图甲)。由结果可知,有利于保留占比很低菌种的采集条件是　　　　 　。  无氧/无氧 解析: (2)由图甲结果可知,无氧/无氧条件下,菌落数最多,因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧/无氧。 (3)根据上述实验结果可知,采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测,酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的过氧化氢(H2O2) 浓度会持续上升,使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上,无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测,并说明理由________ ____ ____ __________ ________________________________________________________________ ____________________ ____ _ 。  不能,该实验只能证明随着H2O2 浓度的持续上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度加深),但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2 浓度会持续上升;该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,接种到培养基上无氧培养,并没有创造O2浓度陡然变化的条件 解析: (3)依据图乙结果可知,随着H2O2浓度的持续上升,酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度加深),但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升;该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,接种到含不同浓度H2O2的培养基上进行无氧培养,并没有创造O2浓度陡然变化的条件,所以不能完全证实上述推测。 (4)上述推测经证实后,研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组,A组菌液直接滴加到H2O2溶液中,无气泡产生;B组菌液有氧培养4天后,取与A组活菌数相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出现明显气泡。结果说明,酵母菌可通过产生　　　　　 以抵抗H2O2的伤害。  过氧化氢酶 解析: (4)过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡,因此实验结果说明,酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。 【思维拓展·长句表达】 1.(作用表述类)根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是________________________________________ 　　　　　　　　　　　　　　　　 　(答出2点即可)。  促进植物生长,增加作物产量;能够减少化肥使用,改良土壤,减少污染,保护生态环境 2.(原因分析类)在传统发酵食品的制作过程中,为什么发酵食品的品质往往不稳定? 提示:没有接种菌种,而是利用了天然存在的菌种,菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,往往会造成发酵食品的品质不稳定。 3.(判断依据类)淮南柑橘生长环境特殊,含糖量很高,某小组因此建议可直接用淮南柑橘发酵获得橘醋,这样考虑的依据是____ _________ _______________________________________________。  在糖源、氧气充足的条件下,醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸 4.(科学探究类)研究发现,泡菜制作中添加适量的蔗糖能降低亚硝酸盐含量的峰值。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响,请设计实验并写出实验思路。 提示:实验思路:将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组,每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液,其他条件相同且适宜,随后按照泡菜制作流程进行操作,定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量,观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值。 命题精准预测 角度1　传统发酵技术的分析 1.传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人民的生活饮食,提高了人民的生活品质。下列关于传统发酵技术的叙述错误的是(　　) A.微生物中参与果酒和泡菜发酵的酶都在细胞内发挥作用 B.从代谢类型分析,参与果酒和腐乳发酵的主要微生物都是异养需氧型 C.从细胞结构分析,参与果醋、泡菜发酵的主要微生物都没有细胞核 D.利用传统发酵技术制作泡菜和果酒都不需要人工接种菌种 B 解析:果酒和泡菜的发酵都利用了微生物中参与呼吸作用的酶,这些过程发生在细胞内,A正确;参与果酒发酵的主要微生物是酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,参与腐乳发酵的主要微生物是毛霉,其代谢类型为异养需氧型,B错误;参与果醋发酵的醋酸菌和参与泡菜发酵的乳酸菌都是原核细胞,没有细胞核,C正确;传统发酵技术制作泡菜和果酒利用的是植物体表面附着的天然菌种,不需要人工接种,D正确。 2.(2024·佛山市质量检测)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 D 解析:在酿酒时先将米蒸熟,有两个好处,一是熟米比生米更容易被微生物分解,有利于淀粉的快速糖化,二是可以杀菌,避免其他杂菌的污染,A正确;摊凉使温度降低,其目的是防止温度过高使酒曲中的酵母菌死亡,B正确;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;酿酒酵母的最适生长温度为28 ℃左右,因此发酵时将温度控制在28 ℃左右以便于酿酒酵母的繁殖,不断通气导致酵母菌进行有氧呼吸,无法产生酒精,D错误。 角度2　发酵工程的应用 3.产黄青霉菌是一种好氧真菌,其生长繁殖的适宜温度是30 ℃,但在20 ℃的条件下才会大量合成分泌青霉素。工业上采用玉米浆、棉籽饼等作为原料,通过合理设计,进行青霉素的生产。已知青霉素在碱性条件下易水解,下列叙述错误的是(　　) A.要选育符合生产要求的产黄青霉菌,可采用诱变育种或基因工程育种等方法 B.发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理,还要及时调节pH、通入无菌空气 C.发酵过程采用单一菌种进行发酵,有助于提高青霉素的产量和品质 D.发酵结束后,应将发酵液进行离心取菌体并进行破碎处理,从中提取青霉素 D 解析:由于传统的产黄青霉菌不符合生产要求,故可采用诱变育种或基因工程育种等方法选育符合生产要求的产黄青霉菌,A正确;发酵过程中需要对发酵罐及时加热或降温处理,还要及时调节pH、通入无菌空气等,以保证产黄青霉菌的发酵能正常进行,B正确;发酵过程采用单一菌种进行发酵,减少杂菌的污染,有助于提高青霉素的产量和品质,C正确;青霉素可由产黄青霉菌分泌出细胞,可在发酵结束后采取适当的提取、分离和纯化措施来处理发酵液以获得产品,D错误。 4.(2024·惠州市调研考试)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列相关叙述正确的是(　　) A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物进行发酵 B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 C.发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖,但不会影响微生物的代谢途径 D.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 B 解析:发酵工程和传统发酵技术都需要利用微生物进行发酵,A错误;发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径,C错误;通过发酵工程获得的微生物细胞就是单细胞蛋白,并非从微生物细胞中提取,D错误。 专题提能练(十三)　 发酵工程 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 一、选择题 1.糯米营养价值较高,可加工成米酒、米醋等产品。酿酒、酿醋基本过程如图所示,其中①过程所用的纤维素分解菌是经筛选后得到的优良菌种。下列有关叙述正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 A.酿酒和酿醋都是利用原核生物进行发酵 B.筛选①所用的优良菌种时,需将菌种接种到含刚果红的马铃薯培养基培养 C.酿酒和酿醋两个过程中,发酵液pH的变化趋势是前者上升,后者下降 D.利用纤维素分解菌和秸秆进行酿酒有助于对糯稻的充分利用 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:参与果酒制作的微生物是酵母菌,属于真核生物,A错误;筛选分解纤维素的优良菌种时,应用以纤维素作为唯一碳源的培养基培养,B错误;酿酒过程中酵母菌在通过无氧呼吸产生酒精的同时,会产生一系列的有机酸和二氧化碳,因此发酵液的pH会下降,酿醋过程中醋酸杆菌发酵产生的醋酸也会使发酵液的pH下降,C错误;利用纤维素分解菌可以将秸秆含有的纤维素分解成葡萄糖,有助于对糯稻的充分利用,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 2.(2024·深圳市模拟)泡菜古称葅,是指为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 A 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的,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;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;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,酵母菌生长繁殖会在泡菜坛的液面形成一层白膜,C错误;膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 3.(2024·广州市二模)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图。下列说法正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 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 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: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,乳酸菌是厌氧细菌,进行无氧发酵,A错误;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;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;混合装坛后要“翻、晒、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。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 4.某生物兴趣小组欲从城市污水处理厂的污泥中筛选雌二醇(E2,一种典型的内分泌干扰物)高效降解菌,将筛选得到的某菌株进一步纯化时,得到了如图所示的结果。下列叙述正确的是(　　) A.以E2为唯一碳源的培养基从功能上划分为鉴别培养基 B.图1和图2接种时都需要对菌液进行一定程度的稀释 C.图1在接种过程中对接种工具灼烧灭菌后应立即进行划线操作 D.图2现象可能是培养时未将平板倒置,水滴滴落在培养基上导致的 D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:筛选E2高效降解菌,培养基中加入E2作为唯一碳源,属于选择培养基,A错误;图1为平板划线法,用该方法进行接种时一般不需要对菌液进行稀释,B错误;图1接种时的接种工具为接种环,接种环灼烧灭菌后须冷却再进行划线操作,C错误;微生物培养时,若平板没有倒置,水滴滴落到培养基上,会污染培养基,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 5.下列关于微生物选择培养的叙述,错误的是(　　) A.用以纤维素作为唯一碳源的选择培养基分离获得纤维素分解菌 B.用以尿素作为唯一氮源的选择培养基分离获得尿素分解菌 C.用缺少有机碳源的选择培养基分离获得自养型微生物 D.用含有青霉素的选择培养基分离获得酵母菌和细菌 D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:筛选纤维素分解菌时,需用以纤维素作为唯一碳源的培养基,A正确;筛选尿素分解菌时,需用以尿素作为唯一氮源的培养基,B正确;自养型微生物可以自身合成有机物,培养分离自养型微生物时,培养基中可以不含有机碳源,C正确;青霉素是一种抗生素,可以抑制细菌的生长繁殖,但对真核生物不起作用,故用含有青霉素的选择培养基可分离获得酵母菌,但分离不出细菌,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 6.(2024·韶关市综合测试)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 B 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: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;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的培养基上,B错误;实验目的是筛选出高效嗜热的固氮菌,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;大规模发酵生产制成的该活菌可用于生产微生物肥料,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 7.(2024·茂名市综合测试)某研究小组为比较药物AZA和CZA对肺炎克雷伯菌的抑菌效果,用含有这两种药物的滤纸片进行抑菌实验,结果如图,下列叙述错误的是(　　) A.培养皿和培养基都要经过灭菌处理 B.倒平板操作应在酒精灯火焰旁进行 C.本实验是运用平板划线法进行接种的 D.AZA抑制肺炎克雷伯菌的效果更好 C 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:培养皿和培养基都要经过灭菌处理才能使用,A正确;倒平板时为了避免杂菌污染应在酒精灯火焰旁进行,B正确;分析题图可知,本实验是运用稀释涂布平板法进行接种的,C错误;从图中可以看出,AZA的抑菌圈直径与菌落直径的比值更大,说明其对肺炎克雷伯菌的抑制效果更好,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 8.某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”,将每道菜分为3组,一组取样冷藏,一组使用公筷,一组不用公筷,实验过程如图所示。下列相关操作或叙述正确的是 (　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 A.将细菌接种在固体培养基X上可采用平板划线法 B.根据菌落的特征可以准确判断细菌的种类 C.配制的培养基需经湿热灭菌后再调整pH,冷却后倒平板 D.固体培养基X对菜品中的细菌没有选择性 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:据题意可知,在固体培养基X上接种后还需进行计数,故该实验只能用稀释涂布平板法接种,A错误;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,根据菌落的形状、大小、颜色等特征,可以初步区分出不同种微生物,但不能准确判断,B错误;配制的培养基需调整pH后再湿热灭菌,冷却后倒平板,C错误;该实验固体培养基需对菜品中的细菌没有选择性,才尽可能培育出所有细菌,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 9.豆豉是我国的一种传统发酵豆制品,其风味主要由酯、醛、醇等挥发性物质决定。科研人员从自然发酵的豆豉(约有23种不同的菌株)中分离纯化出1种产香能力较强的菌株(WLW)。纯种WLW的发酵和自然发酵的豆豉的挥发性成分对比如图所示。下列分析正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 A.WLW纯种发酵比自然发酵得到的豆豉的醇类挥发性成分多 B.纯种发酵比自然发酵所产生的挥发性物质的总量更高 C.分离纯化WLW菌种只能采用平板划线法 D.可以利用菌落特征对WLW进行菌种鉴定 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:由图可知,WLW纯种发酵比自然发酵得到的豆豉的醇类挥发性成分少,A错误;由图可知,纯种发酵所产生的挥发性物质的总量比自然发酵的低,B错误;分离纯化菌种可以采用平板划线法或稀释涂布平板法,C错误;自然发酵时约有23种不同的菌株参与,可以利用菌落特征对WLW进行菌种鉴定,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 10.(2024·惠州市调研考试)野生型大肠杆菌能在基础培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株由于无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述正确的是 (　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 A.A操作的目的是提高基因突变的概率,增加突变株的数量 B.B的正确操作是用接种环蘸取菌液后在②表面涂布来接种菌种 C.图中①②③为完全培养基,培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌 D.若要获得氨基酸营养缺陷型突变株,可从④中挑取E进行纯化培养 答案:A 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:A操作为紫外线处理,其目的是提高基因突变的概率,增加某氨基酸营养缺陷型突变株的数量,A正确;B的正确操作为首先将适量菌液滴到培养基上,然后用涂布器均匀涂布于②表面,B错误;由题意可知,①②④是完全培养基,③是基本培养基,C错误;③为基本培养基,具有筛选的作用,该氨基酸营养缺陷型突变株不能在其上形成菌落,因此若要获得氨基酸营养缺陷型突变株,应从④中挑取D进行纯化培养,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 二、非选择题 11.(2024·梅州市二模)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。请回答下列相关问题。 (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。  循环和整体 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析:(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 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 (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,过程如图1所示。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 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________ 。 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 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 解析: (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的微生物的数量。 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。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 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。  无菌水 解析: 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。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 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(PE失重率是指聚乙烯材料在特定条件下失去的重量占原始重量的比例)变化如图2所示。 2 3 5 6 7 8 9 11 1 4 10 据图2可知,两种细菌中降解PE能力较强的是_____,理由是___ ___ ______________________________________________________。  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 解析: ④据图2可知,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。 $$