第1章 阶段过关检测卷(一) 发酵工程-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第1章 发酵工程 阶段过关检测卷(一) 发酵工程 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 01 02 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2.下列有关微生物培养基种类及配制原则的表述，正确的是(　　) A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、水、无机盐及生长因子 B.液体培养基可用于观察菌落，固体培养基可用于工业生产 C.微生物的生长除受营养因素影响外，还受到pH、O2、渗透压等的影响 D.培养霉菌时需将培养基pH调到中性或弱碱性 解析：选C。培养基一般都含有碳源、氮源、水和无机盐等，有的微生物还需要生长因子，A错误；一般固体培养基可用于观察菌落，液体培养基可用于工业生产，B错误；微生物的培养过程中除受营养因素影响外，还受到pH、O2、渗透压等的影响，C正确；培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，D错误。 3.人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下列操作不正确的是(　　) A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌 B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样 C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断 解析：选C。为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确；葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；取样后的棉拭子应先进行选择培养、梯度稀释，再将稀释液用涂布器涂布到选择培养基上，C错误；根据微生物在固体培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行初步鉴别，D正确。 4.空气中的微生物在重力等作用下会有一定程度的沉降。某兴趣小组欲利用平板培养基测定教室内不同高度空气中微生物的分布情况。下列关于该实验的叙述，不正确的是(　　) A.在配制培养基时必须添加琼脂等凝固剂成分 B.将平板培养基放置在教室相同地点的不同高度 C.本实验需要设置不开盖的平板培养基作为对照，计数时需用实验组的菌落数减去对照组的菌落数 D.为保证结果准确，需设置重复组 解析：选C。平板培养基为固体培养基，故在配制培养基时必须添加琼脂等凝固剂成分，A正确；根据实验目的可知，自变量是教室相同地点的不同高度，所以需将平板培养基放置在教室相同地点的不同高度，B正确；本实验需要设置不开盖的平板培养基作为对照，若对照组出现了菌落，则培养基已经被杂菌污染，统计结果无效，C错误；为减小实验误差，提高实验结论的可信度，需设置重复组，D正确。 5.(2024·河南信阳高二期中)在一些传统食品的制作过程中，灭菌、消毒、防腐等是控制有害微生物的常用方法。下列说法正确的是(　　) A.该同学制作出的泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高、发酵温度过低等 B.泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”需要进行灭菌处理 C.制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染 D.泡菜腌制过程中，发酵温度过高或过低都易造成杂菌滋生 解析：选A。泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高，发酵温度过低导致乳酸菌繁殖慢，乳酸积累少，A正确。泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”可提供乳酸菌，不能进行灭菌处理，B错误。泡菜制作原理为乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，因此泡菜坛密封的原因是营造无氧环境，利于乳酸菌发酵产生乳酸，C错误。温度过高，乳酸菌活力下降，杂菌易于繁殖；腌制时间短，乳酸菌抑制其他细菌生长的能力不足，杂菌大量繁殖，故泡菜腌制时间过短和温度过高容易造成杂菌大量滋生，D错误。 6.(2024·江苏徐州高二期中)某兴趣小组的同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作，下列相关叙述正确的是(　　) A.乙酸发酵期间，关闭阀a和阀b，避免空气的进入 B.新鲜葡萄冲洗、晾干、榨汁、灭菌后装入发酵瓶 C.酒精发酵期间，开启磁力搅拌器来提高发酵液中的溶解氧 D.果酒制作过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸 解析：选D。乙酸发酵所需的菌种是需氧菌，发酵期间不能将两个阀门都关闭，A错误；新鲜葡萄不能灭菌，否则会导致酵母菌死亡，从而使发酵失败，B错误；酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，不能提高溶解氧含量，C错误；果酒制作过程中，酵母菌进行有氧呼吸以增加酵母菌数量， 进行无氧呼吸进行发酵，D正确。 7.(2024·河南信阳高二期中)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，下列叙述正确的是(　　) 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂 含量/g 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL A.根据物理性质划分，该培养基属于液体培养基 B.乳糖可为目标微生物提供碳源 C.该培养基的营养成分共有三类，即水、无机盐、碳源 D.该培养基的制备流程为：灭菌→加入琼脂→倒平板 解析：选B。从配方上看，该培养基有琼脂，因此为固体培养基，A错误；乳糖含有C、H、O元素，可为微生物提供碳源，B正确；该培养基的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源四类，C错误；该培养基的制备流程为：加入琼脂→灭菌→倒平板，D错误。 8.(2024·天津高二期中)下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤，下列说法错误的是(　　) A.步骤①②③操作时需要在酒精灯火焰旁进行 B.步骤①中，待倒入的培养基冷却后，再盖上培养皿的皿盖 C.步骤③中，每次划线前后都需对接种环进行灭菌处理 D.步骤④中，经数次划线后培养，可以分离得到单菌落 解析：选B。步骤①②③操作时需要在酒精灯火焰旁进行，防止被杂菌污染，A正确；步骤①倒完平板后立即盖上培养皿，冷却后将平板倒过来放置，B错误；接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，接种前灼烧，是为了杀死接种环上原有的微生物，每次划线之前灼烧，是为了杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，划线结束后灼烧是为了杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者，所以在步骤③中，每次划线前后都需要对接种环进行灼烧灭菌处理，C正确；平板划线操作中，通过连续划线，可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，经数次划线后培养，可以分离得到单菌落，D正确。 9.(2024·吉林长春高二期中)高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢，因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶，使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养，如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述正确的是(　　) A.嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性强，高压蒸汽灭菌不能杀死它 B.灭菌后挤破安瓿瓶，一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底 C.含有嗜热脂肪杆菌菌片的培养液从功能上属于选择培养基 D.设置不灭菌的对照组，挤破安瓿瓶颜色不变说明结果可信 解析：选B。高压蒸汽灭菌能杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，A错误；灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶，使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养，若芽孢可以生长会使培养液变为黄色，因此灭菌后挤破安瓿瓶，一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底，B正确；灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液用于鉴别嗜热脂肪杆菌是否存活，因此属于鉴别培养基，C错误；设置不灭菌的对照组，挤破安瓿瓶，若培养液由紫色变为黄色，则说明结果可信，D错误。 10.(2024·浙江杭州高二期中)发酵罐是工业上用来进行微生物发酵的装置，其主体一般为用不锈钢板制成的圆筒。如图发酵罐可进行葡萄酒的发酵。下列相关叙述错误的是(　　) A.因乙醇有挥发性，发酵时应持续低流量通入无菌空气 B.正常进行葡萄酒发酵过程中罐内的压力会高于大气压 C.图中平叶片式搅拌桨搅拌可使菌种更充分地接触营养物质 D.可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵 解析：选A。乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此发酵时应控制无氧的条件，A错误；正常进行葡萄酒发酵过程中，后期由于酵母菌进行无氧呼吸，不消耗氧气，但是释放了二氧化碳，因此罐内的压力会高于大气压，B正确；图中平叶片式搅拌桨搅拌可使菌种更充分地接触营养物质，有利于菌种对营养物质的利用，C正确；在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵进程，该发酵过程中利用的底物为糖类，因此可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。 11.(2024·四川成都高二期中)我国科学家利用下图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是(　　) A.乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，具有较强的固碳潜力 B.乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌 C.通过该工艺可高效生产清洁能源乙醇 D.乙醇梭菌单细胞蛋白是通过发酵工程从微生物细胞中提取出来的一类蛋白质 解析：选D。培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，具有较强的固碳潜力，A正确；乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌，通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合，B正确；通过该工艺可高效生产清洁能源乙醇，减少化石燃料的燃烧，C正确；乙醇羧菌单细胞蛋白是通过发酵工程而生产的微生物菌体，即单细胞蛋白是微生物菌体本身，D错误。 12.(2024·四川广安高二期中)有些酵母菌可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母菌，并进行大量培养，下图所示为操作流程。有关叙述错误的是(　　) A.在称量土样、稀释土样溶液、倒平板的过程中，每一步都要在火焰旁操作 B.用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等需要进行灭菌处理 C.步骤③中，将温度约50 ℃的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养 D.步骤④中，划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落 解析：选A。称量土样、稀释土样溶液的过程可以不用在火焰旁进行，A错误；用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等需要进行灭菌处理，B正确；步骤③表示倒平板，一般温度在50 ℃左右进行，冷凝后进行倒置培养，C正确；步骤④表示平板划线法，平板划线时，应避免划破培养基表面，以免不能形成正常的单个菌落，D正确。 13.细菌性肺炎一般需要注射或口服抗生素进行治疗。当细菌出现耐药性时，疗效下降。金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原体之一。A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎。为选出最佳疗效的抗生素，研究者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48 h，结果如图。下列相关叙述错误的是(　　) A.可选择牛肉膏蛋白胨培养基，对SAU菌种进行扩增培养 B.对实验使用的培养皿进行灭菌，可以采用干热灭菌的方法 C.A、B、C、D四种抗生素，抑菌效果最佳的是抗生素D D.滤纸片b周围透明圈中出现一菌落，可能是该菌落发生了基因突变 解析：选C。抑菌圈越大，说明抗生素的抑菌效果越好，因此A、B、C、D四种抗生素，抑菌效果最佳的是抗生素A，C错误。 14.为了修复石油污染的土壤，某兴趣小组欲从盐碱土壤中筛选蒽(石油中污染土壤的重要成分)降解菌株。下列相关说法不正确的是(　　) A.应将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上 B.纯化菌种时，为了得到单菌落，只能用稀释涂布平板法 C.通过比较单菌落周围分解圈的大小来筛选高效菌株 D.筛选得到耐盐碱蒽高效降解菌，对修复石油污染的土壤具有积极意义 解析：选B。要筛选蒽降解菌株，则应将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上，A正确；纯化菌种时，为了得到单个菌落，可以采用平板划线法和稀释涂布平板法，B错误；单菌落周围分解圈越大，说明菌株降解能力越强，因此可以通过比较单菌落周围分解圈的大小来筛选高效菌株，C正确；筛选得到耐盐碱蒽高效降解菌，对修复石油污染的土壤具有积极意义，D正确。 15.(2024·福建福州高二期中)《齐民要术》记载了古人在生产中运用发酵技术加工食品积累的许多宝贵经验。其中关于桃醋的做法有如下记载：“桃烂自零者，收取，内之于瓮中，以物盖口。七日之后，既烂，漉去皮核，密封闭之。三七日酢成，香美可食。”下列相关叙述错误的是(　　) A.“七日之后”发酵液中的pH会降低，其表面可能形成一层菌膜 B.“漉去皮核”可增加微生物与营养物质的接触面积，提高发酵效率 C.“以物盖口”和“密封闭之”都是为了防止杂菌污染、创设无氧环境 D.与未成熟的桃子相比，成熟的桃子单糖含量更高，利于酵母菌发酵 解析：选C。“七日之后”主要进行醋酸发酵，该过程产生的乙酸可以使发酵液中的pH降低，发酵液表面会出现一层醋酸菌膜，A正确；过滤皮核后，发酵微生物与营养物质的接触机会增加，发酵效率提高，B正确；“密封闭之”的主要目的只是为了防止杂菌污染，醋酸发酵是需氧过程，C错误；桃子在成熟过程中，多糖转化成单糖，单糖含量不断增高，利于酵母菌发酵，D正确。 16.(14分)如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图。回答下列问题： (1)过程①需要先清洗后切块，以减少 。 (2)过程③发酵所需的微生物是 ，产生的酒精可以与 (填试剂名称)发生颜色反应。 (3)过程④在变酸的酒的表面，观察到的菌膜是 在液面大量繁殖而形成的。若要对该菌进行初步分离纯化，比较便捷的操作是：采用 法(填“平板划线”或“稀释涂布平板”)将其接种到固体培养基上，经培养得到肉眼可见的菌落。 (4)在发酵装置示意图中，过程④需要将装置中的充气口开关 。果醋的制作是否成功，除了观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，还可以通过检测和比较醋酸发酵前后的 作进一步鉴定。 答案：(1)杂菌的污染　(2)酵母菌　酸性重铬酸钾溶液　(3)醋酸菌　平板划线　(4)开启　pH 17.(13分)淀粉酶在工业生产上应用最早，迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂之一。为了提高淀粉酶的生产水平，首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。某研究人员对所取土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作(A组)和计数操作(B组)，过程如图1。请回答下列问题： (1)步骤①取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要 (填操作)，步骤④所用培养基的碳源是 ；步骤⑤⑧接种时需设置未接种培养基做对照，目的是 。 (2)步骤⑦中，将1 mL菌液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度经过步骤⑧各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.1 mL)，经适当培养后，2组平板上的菌落数分别为59、57、58和2、7、5。据此可得出每升菌液中的活菌数为 个。 (3)图2所用的接种方法 (填“能”或“不能”)对活菌进行计数；甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，接种环至少进行 次灼烧灭菌。 解析：(1)为防止杂菌污染，步骤①取土样用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌，从土壤中筛选产淀粉酶菌株的培养基中，含有的碳源是淀粉；步骤⑤⑧接种时需设置未接种培养基做对照，目的是检测培养基是否被污染。(2)利用稀释涂布平板法进行活菌计数时，一般选用30～300个菌落数的平板，因此采用稀释10倍，菌落数分别为59、57、58的平板进行计算，据此可得出每升菌液中的活菌数＝(59＋57＋58)÷3×10÷(0.1×10－3)＝5.8×106(个)。(3)图2所用的接种方法为平板划线法，不能用于微生物的计数，甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成接种过程，在每次接种前和接种后均需要灼烧灭菌，因此接种环至少进行4次灼烧灭菌。 答案：(1)灭菌　淀粉　检测培养基是否被污染　(2)5.8×106　(3)不能　4 18.(13分)(2024·辽宁锦州高二期中)赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一，机体不能自身合成，必须从食物中补充，在谷类食物如高粱中赖氨酸含量很低。 (1)全世界每年对赖氨酸有巨大的需求，主要通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产。这种通过微生物生产赖氨酸的技术属于 工程。 (2)除了优化菌种外，控制发酵条件也能有效提高赖氨酸产量，需要控制的条件是搅拌速度、 和营养物浓度。 (3)在发酵过程中，要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量。可采用 法，获得多个单平板内的菌落数为 个，计算出的微生物数量相对准确。 (4)天冬氨酸激酶(AK)和二氢吡啶羧酸合酶(DHPS)是赖氨酸合成途径中两种重要的酶，并协同控制植物中游离赖氨酸的合成速率。如图为野生高粱细胞内赖氨酸合成与分解的部分过程，其中LKR和SDH是赖氨酸分解代谢的关键酶。 据图分析可知，野生高粱中赖氨酸含量较低的原因是 。 答案：(1)发酵　(2)温度、pH、溶解氧　(3)稀释涂布平板　30～300　(4)赖氨酸会在LKR催化下被分解为酵母氨酸，从而减少赖氨酸的含量；过多的赖氨酸会抑制AK和DHPS活性，从而减少赖氨酸的合成，赖氨酸的含量减少 19.(15分)(2024·广东深圳高二期中)近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星(OFL)(C18H2OFN3O4)是一种人工合成的广谱抗菌药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株A。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题： (1)利用细菌处理去除废水中的抗生素，这种方法的不足之处是 ，因此需要筛选抗生素优势降解菌株。 (2)筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入 作为唯一碳源或氮源。用于培养菌株A的固体培养基含有水、蛋白胨、酵母提取物和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为菌株A提供碳源、氮源和 。 (3)过程Ⅲ所采用的接种方法是 ，与平板划线法不同的是，此方法还可以用于 。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24 h统计一次菌落的数目，选取 时的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154，故推测B瓶中细菌的数量为 个/mL。 (4)该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对菌株A降解OFL能力的影响，请帮助其设计实验并写出实验思路： 。 解析：(1)抗生素会抑制细菌的生长繁殖，需要筛选抗生素优势降解菌株来处理废水中的抗生素。(2)筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入OFL来作为唯一碳源或氮源。蛋白胨主要为菌株A提供碳源、氮源和维生素。(3)过程Ⅲ利用的接种方法是稀释涂布平板法，与平板划线法相比，此方法还可以用于统计样品中活菌的数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以避免统计过程中造成的遗漏。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次，即图中B瓶中的菌液最终稀释了108倍，涂布平板上的菌落数依次为145、163、154，则B中细菌的数量为(145＋163＋154)÷3×108÷0.1＝1.54×1011(个/mL)。(4)欲进一步探究初始OFL浓度对菌株A降解OFL能力的影响，自变量是初始OFL浓度，因变量是菌株A的降解效果，因此可设置含一系列的OFL浓度的培养基，分别接种等量的菌株A，检测OFL的降解程度。 答案：(1)抗生素会抑制细菌的生长繁殖　(2)OFL　维生素　(3)稀释涂布平板法　统计样本内活菌数量　菌落数目稳定　1.54×1011　(4)设置含一系列的OFL浓度的培养基，分别接种等量的菌株A，检测OFL的降解程度 $$