第1章 发酵工程（满分培优卷）-2024-2025学年高二生物基础与培优高效突破测试卷（人教版2019选择性必修3）

学科网（北京）股份有限公司 第1章 发酵工程 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．豆腐中含有18种氨基酸，包括人体必需的8种氨基酸和非必需的10种氨基酸，是一种营养丰富又历史悠久的食材。下列叙述错误的是（　　） A．组成豆腐的氨基酸中的N元素可存在于氨基上 B．豆腐中的氨基酸种类与人体内氨基酸种类不同 C．豆腐中小分子肽间的差异只体现在氨基酸的种类和数量上 D．豆腐中的蛋白质在消化道内水解成氨基酸才能被人体吸收 【答案】C 【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。 构成蛋白质的氨基酸根据能否在人体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸是不能在人体中合成的氨基酸，非必需氨基酸是能够在人体内合成的氨基酸。 【详解】A、组成豆腐的氨基酸中的N元素可存在于氨基上，也可能存在于R基上，A正确； B、豆腐中含有18种氨基酸，人体内含有21种氨基酸，豆腐中的氨基酸种类与人体内氨基酸的种类不同，B正确； C、不同的小分子肽之间除了在氨基酸种类和数量上存在差异，还在氨基酸的排列顺序上存在差异，C错误； D、豆腐中的蛋白质被摄入后，需在消化道内水解成氨基酸才能被人体吸收，D正确。 故选C。 2．永叔公豆腐乳、泰和酸萝卜、吉水高粱酒和高粱醋都属于吉安传统的发酵食品。下列关于这些传统发酵食品的制作，叙述错误的是（　　） A．永叔公豆腐乳的制作利用了毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶 B．制作泰和酸萝卜时需要对密封坛进行定期放气处理 C．酿造吉水高粱酒时，需将温度控制在18~30℃进行发酵 D．高粱酒转化为高粱醋是醋酸杆菌在有氧条件下进行的 【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20℃左右。 2、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A、毛霉等产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子多肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸，A正确； B、制作泰和酸萝卜利用的是乳酸菌发酵产生乳酸，没有气体产生，不用放气处理，B错误； C、酵母菌酒精发酵的适宜温度是18~30℃，C正确； D、醋酸杆菌是需氧型细菌，当缺少糖源时，在有氧条件下能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，D正确。 故选B。 3．我国传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱、酱油、醋、酒和泡菜等，它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。其中泡菜是通过乳酸菌发酵生产的，下列关于泡菜制作的叙述正确的是（    ） A．沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B．盐水需要浸没全部菜料主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C．盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D．泡菜的完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 【答案】C 【分析】泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误； B、盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误； C、盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确； D、腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。 故选C。 4．甜瓣子是豆瓣酱的重要成分之一。生产甜瓣子时，先用蚕豆瓣和米曲霉制成豆瓣曲，待米曲霉达到一定数量后，向豆瓣曲中加入一定量的盐水制成酱醅，然后将酱醅转入发酵池进行发酵。下列有关分析错误的是（    ） A．制作豆瓣曲时，蚕豆瓣中的蛋白质能为米曲霉提供氮源 B．制作酱醅时，降低含盐量可能会导致杂菌的数量增加 C．制作豆瓣曲和酱醅的过程为无氧发酵，均不会有气泡产生 D．在发酵池中发酵时，米曲霉代谢产生的肽和氨基酸增多 【答案】C 【分析】米曲霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。 【详解】A、蚕豆瓣中含有糖类、蛋白质等多种物质，制作豆瓣曲时，蚕豆瓣中的蛋白质能为米曲霉提供氮源，A正确； B、高浓度的盐可使微生物失水死亡，降低含盐量有可能导致杂菌数量增加，B正确； C、因为米曲霉是需氧型微生物，制作豆瓣曲和酱醅的过程为有氧发酵，有CO2产生，会有气泡产生，C错误； D、在酱醅发酵的过程中，米曲霉产生的蛋白酶可将蚕豆中的蛋白质分解为肽和氨基酸，故在发酵池中发酵时，米曲霉代谢产生的肽和氨基酸增多，D正确。 故选C。 5．某研究小组用马铃薯琼脂培养基对新酿米酒中的酵母菌（适宜pH为3.8-6.0）进行初步分离，结果如下图，下列叙述正确的是（    ） A．图a中下一次划线总是从上一次划线的首端开始 B．配制好的马铃薯琼脂培养基灭菌后需要进行pH调节 C．浸泡在酒精中消毒的涂布器使用前需要在火焰上灼烧 D．图a、图b的方法都可以实现对酵母菌的分离和计数 【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、图a的接种方法为平板划线法，下一次划线总是从上一次划线的末端开始，起到逐级稀释菌种的目的，A错误； B、先调节pH需再灭菌，B错误； C、涂布器需要酒精浸泡再放在酒精灯火焰上灼烧灭菌，以防止杂菌污染，C正确； D、图a（平板划线法）、图b（稀释涂布平板法）的方法都可以实现对酵母菌的分离，但图a平板划线法不能用于计数，D错误。 故选C。 6．利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下（米曲霉属于好氧性真菌）。有关叙述正确的是（　　） A．小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供提供碳源和氮源 B．食盐以及发酵产生的酒精、乳酸等可以抑制杂菌生长 C．米曲霉分泌的蛋白酶可以将蛋白质和脂肪分解 D．乳酸菌、酵母菌、米曲霉都具有细胞壁、细胞核等 【答案】B 【分析】1、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； 2、由题图信息分析可知，酿造酱油主要利用的是米曲霉，能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。 【详解】A、大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等，小麦中的淀粉（元素组成C、H、O）可以为微生物的生长繁殖提供碳源，不能提供氮源，A错误； B、在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长，B正确； C、米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味，C错误； D、乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物，酵母菌、米曲霉属于真核生物，D错误。 故选B。 7．为研究洗手前后细菌数量及种类的变化，进行如下操作：将5个手指尖在培养基甲上轻按一下，然后将手洗干净，再将 5 个手指尖在培养基乙上轻按一下。将甲、乙培养基放入37℃恒温培养箱中培养24h，进行结果统计。下列说法错误的是（　　） A．该实验中需要对培养基、培养皿进行灭菌处理 B．培养基甲中生长的混合菌落数居多，单菌落数目可能会少于乙 C．实验中使用的培养基为包含水、碳源、氮源和无机盐的选择培养基 D．若培养基甲上的菌落数及形态数明显多于培养基乙，说明洗手后细菌数量及种类大为减少 【答案】C 【分析】无菌技术：获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术围绕如何防止杂菌污染展开，包括消毒和灭菌。 【详解】A、培养基和培养皿必须灭菌，以避免杂菌污染，确保实验结果仅反映手指携带的微生物，A正确； B、洗手前（甲）细菌数量多，可能因菌落过于密集而混合生长，导致单菌落较少；洗手后（乙）细菌减少，可能形成更多分散的单菌落，B正确； C、实验目的是全面检测细菌种类和数量变化，应使用普通培养基（如牛肉膏蛋白胨培养基），而非选择培养基，选择性培养基会抑制部分细菌生长，无法全面反映结果，C错误； D、甲（洗手前）菌落更多且形态多样，乙（洗手后）菌落减少，直接支持洗手减少细菌数量和种类的结论，D正确。 故选C。 8．有关纯化酵母菌的实验操作，叙述错误的是（　　） A．第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 B．在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液 C．每次划线结束，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 D．划线结束后，灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 【答案】B 【分析】平板划线的操作的基本步骤是：（一）右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰并塞上棉塞；（二）左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面；（三）烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连；（四）将平板倒置，放入培养箱中培养。 【详解】A、为避免杂菌的污染，第一步操作时需要灼烧接种环，A正确； B、在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于第一区域的划线末端，B错误； C、每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，保证再次划线的菌种来自上一次划线的末端，C正确； D、划线结束后，由于接种环上还会残留菌种，因此需要灼烧接种环以杀死接种环上的菌种，从而避免细菌污染环境和感染操作者，D正确。 故选B。 9．油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基呃唑烷-硫酮（VOT），可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT，如图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程。下列叙述正确的是（    ） A．①为了分离得到单菌落，只能使用稀释涂布平板法接种，而不能用平板划线法 B．甲培养基中通常含有碳源、氮源、水和无机盐、琼脂等成分 C．要得到高效分解VOT的菌种，需要以VOT为唯一的碳源 D．若接种稀释倍数为105的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数平均值为50个，则1mL原菌液样品中细菌数为5.0×106个 【答案】C 【分析】培养基：（1）概念：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）营养构成：各种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。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、①为了分离得到单菌落，可以使用稀释涂布平板发或平板划线法，A错误； B、甲培养基是液体培养基，目的是扩大培养，从而获得更多目的菌，不含琼脂，B错误； C、要得到高效分解VOT的菌种，乙为选择培养基，该培养基的目的是选择能够得到分解VOT的分解菌，以VOT作为唯一碳源，C正确； D、若接种稀释倍数为105的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数平均值为50个，则1 mL原菌液样品中细菌数=50÷0.1×105=5.0×107个，D错误。 故选C。 10．下列微生物实验相关叙述正确的是（　　） A．为增加目的菌的浓度，以确保能筛选出圆褐固氮菌，应将收集到的表层土样接种到固体培养基上。 B．将过滤自来水后的滤膜放在伊红美蓝固体培养基上培养，其中大肠杆菌菌落呈现红色 C．纤维素分解菌经平板培养后再加入刚果红，会形成明显的红色圈带 D．鉴定尿素分解菌时，在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红则能初步鉴定 【答案】D 【分析】分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。 【详解】A、圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养基上生长，为增加目的菌的浓度，应将收集到的表层土样接种到无氮的液体培养基上进行富集培养，而不是固体培养基，A错误； B、将过滤自来水后的滤膜放在伊红美蓝固体培养基上培养，其中大肠杆菌菌落呈现黑色，B错误； C、纤维素分解菌在平板培养后加入刚果红，刚果红会与纤维素结合形成红色复合物，但纤维素被分解后，刚果红无法与其结合，因此会形成透明圈带，而不是红色圈带，C错误； D、尿素分解菌能够分解尿素生成氨，使培养基的pH值升高，酚红指示剂在碱性条件下会变红，因此指示剂变红可以初步鉴定尿素分解菌，D正确。 故选D。 11．如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作流程，下列说法正确的是（    ） A．实验中选择培养基含有无机盐、葡萄糖、尿素、蛋白胨、琼脂、水等物质 B．培养基用高压蒸汽灭菌后，将pH调至中性或弱碱性 C．平均每克土壤中分解尿素的细菌数约为个 D．为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 【答案】C 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。 【详解】A、培养基的营养成分应该包括碳源、氮源、水和无机盐等，实验目的是分离尿素分解菌，应该以尿素为唯一氮源，不应该含有其他氮源，A错误； B、将培养基的pH调至中性或弱碱性后，再高压蒸汽灭菌，B错误； C、将10g土壤先稀释10倍，再进行梯度稀释10000倍，然后取0.1mL进行涂布平板，若步骤④平板上统计的菌落数平均为（212+230+218）÷3=220个，则每克土壤含固氮菌约220÷0.1×10×10000=2.2×108个，C正确； D、为判断培养基的选择作用，需设置接种的完全培养基作对照，菌落数明显小于完全培养基上的菌落数，说明选择培养基起到了选择作用，D错误。 故选C。 12．筛选具有优良性状菌种的一般步骤为：样品采集→富集培养→分离纯化→性能测定，如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列叙述错误的是（　　） A．对采集的样品进行富集培养时，应选择液体培养基 B．获得图a所示结果的接种过程中，每次划线前接种环都需蘸取菌液 C．图a、b接种方法都可用于分离微生物，但并不能都用于微生物计数 D．若图b培养基以尿素为唯一氮源，则可用于分离能合成脲酶的细菌 【答案】B 【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、富集培养所用的培养基为液体培养基，在液体培养基中微生物可与营养物质充分接触，A正确； B、图a为采用平板划线法分离微生物获得单菌落的结果图，接种环只需在第一个区域划线前蘸取一次菌液，其后的划线都从前一次的末端开始，以达到稀释菌种分离的目的，B错误； C、图b采用的接种方法是稀释涂布平板法，平板划线法和稀释涂布平板法都可用于分离微生物，但平板划线法不能用于微生物的计数，C正确； D、能分解尿素的细菌（能合成脲酶）能够在以尿素为唯一氮源的培养基上生长和繁殖，D正确。 故选B。 13．富集培养基是一类含有生长因子、脂肪酸和维生素等多种营养成分的培养基，YCFA、ZJ和GAM三种富集培养基常用于分离复杂环境样品中的微生物。科研人员利用上述三种培养基，通过采样、稀释、接种、菌落计数，并经DNA提取、 PCR、电泳等环节，共分离鉴定出76科187属肠道菌，下列说法正确的是（    ） A．采样前志愿者须服用适量的抗生素 B．样品稀释后涂布接种于固体培养基 C．三种富集培养基可用于菌种的鉴定 D．不同菌种PCR产物电泳条带位置相同 【答案】B 【分析】1、培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有水、氮源、无机盐（包括微量元素）、碳源、生长因子（维生素、氨基酸、碱基、抗菌素、色素、激素和血清等）等。 培养基由于配制的原料不同，使用要求不同，而贮存保管方面也稍有不同。一般培养基在受热、吸潮后，易被细菌污染或分解变质，因此一般培养基必须防潮、避光、阴凉处保存。对一些需严格灭菌的培养基（如组织培养基），较长时间的贮存，必须放在3-6℃的冰箱内。由于液体培养基不易长期保管，均改制成粉末； 2、微生物的纯培养包括以下步骤‌：  ‌ （1）制培养基‌：首先需要准备适合微生物生长的培养基。常用的成分包括马铃薯、葡萄糖和琼脂等。培养基需要经过湿热灭菌处理，以确保无菌； （2）灭菌‌：使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌处理，以杀死其中的杂菌； （3）倒平板‌：将灭菌后的培养基倒入无菌的培养皿中，待其冷却凝固后，将培养皿倒过来放置，以防止皿盖上的水珠落入培养基，并避免培养基中的水分过快挥发； （4）接种‌：通过平板划线法、稀释涂布平板法等方法将微生物接种到固体培养基上。平板划线法是通过接种环在固体培养基表面连续划线，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，可以分离得到单个菌落； （5）分离‌：通过多次划线操作，使单个细胞在培养基上增殖形成单个菌落； （6）培养‌：将接种后的培养皿置于恒温箱中，在适宜的温度下培养一段时间（通常为24-48小时），观察菌落的形成。‌ 【详解】A、抗生素会抑制或杀死微生物。如果采样前志愿者服用适量抗生素，肠道中的微生物会被抗生素影响，导致采集到的微生物种类和数量发生改变，无法真实反映肠道微生物的情况，不利于后续对肠道菌的分离鉴定，A错误； B、对样品进行稀释后，涂布接种于固体培养基是微生物分离计数常用的方法。通过将稀释后的样品涂布在固体培养基表面，微生物在培养基上生长形成单个菌落，便于计数和分离不同种类的微生物，B正确； C、富集培养基主要用于富集特定的微生物，增加目标微生物的数量，便于从复杂环境中分离出目标微生物。而菌种鉴定一般需要借助生化反应、分子生物学等多种更具针对性的方法，富集培养基本身不能直接用于菌种鉴定，C错误； D、不同菌种的DNA序列不同，经过PCR扩增后的产物DNA片段大小不同。在电泳过程中，DNA片段由于大小不同，在凝胶中的迁移速度不同，最终电泳条带位置也就不同，D错误。 故选B。 14．厨房垃圾富含淀粉等有机物，处理不当会滋生病原菌，严重污染环境。某研究小组按照如图所示的流程从土壤中分离得到能高效降解淀粉的细菌菌株，将厨余垃圾发酵变成“黑金土”，实现垃圾无害化处理和资源化高效利用。下列分析正确的是（　　） A．培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B．培养基中除要加入淀粉外，还要加入牛肉膏等物质 C．图中③所用的接种方法是平板划线法 D．菌落甲分解淀粉的能力比菌落乙强 【答案】A 【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。在划线的开始部分，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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、灭菌方法有干热灭菌法和湿热灭菌法，培养基常采用湿热灭菌法中的高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A正确； B、实验的目的是从土壤中分离得到能高效降解淀粉的细菌菌株，则培养基应以淀粉为唯一碳源，不能有其它可提供碳源的物质，B错误； C、据图可知，接种培养后获得菌落，则可知图中③所用的接种方法是稀释涂布平板法，C错误； D、据图可知，菌落乙的透明圈比甲的大，说明菌落乙分解淀粉的能力比菌落甲强，D错误。 故选A。 15．解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方，相关叙述正确的是（　　） 成分 钾长石粉 蔗糖 Na2HPO4 CaCO3 （NH4）2SO4 NaCl 酵母膏 MgSO4·7H20 含量/g·L-1 10 10 2 1 1 0.1 0.5 0.5 A．培养基中的钾长石粉属于可溶性钾，为目的菌提供无机盐 B．按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性 C．餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养 D．应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化 【答案】C 【分析】培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，筛选和分离微生物需要使用选择培养基，微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，微生物培养的关键是无菌操作。 【详解】A、解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。培养基中的钾长石粉属于不溶性钾，钾长石粉为唯一钾源，目的是筛选出解钾菌，A错误； B、按表中配方配制好的培养基应先将pH调至弱碱性再灭菌，B错误； C、餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养，培养基皿底有标记，C正确； D、应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落，进一步进行纯化，比值较大，解钾细菌分解能力越强，D错误。 故选C。 16．利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼，通过蒸熟、发酵、摊晒，然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中，主要利用黑曲霉发酵，经5～6个月日晒夜露，不断搅动酱缸里的酱，进行“捣缸”，待酱料完全熟化，再进行压榨过滤。下列说法错误的是（    ） A．黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味 B．“蒸熟”可使大豆蛋白质变性，以利于黑曲霉正常生长繁殖 C．发酵中添加的盐汤既可调节酱油的风味，又可抑制杂菌的生长 D．黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源 【答案】A 【分析】蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N等元素，可为微生物的生长和繁殖提供碳源和氮源。 【详解】A、黑曲霉是一种好氧菌，“捣缸”的目的是通风供氧，降低温度，混合均匀以利于黑曲霉进行有氧发酵，黑曲霉有复杂的酶系统，主要是蛋白水解酶等，可水解原料中的蛋白质为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味，A错误； B、“蒸熟”使黄豆蛋白质变性，淀粉糊化，以利于黑曲霉正常生长繁殖，B正确； C、发酵中添加盐汤的目的主要是抑制杂菌的生长，同时也能调节酱油的风味，C正确； D、黄豆蛋白质中含有C、H、O、N等元素，可为黑曲霉提供碳源和氮源，D正确。 故选A。 17．我国每年产生的农业秸秆数量巨大，秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤，绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物，促进可持续发展。下图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是（　　）    A．生产柠檬酸的黑曲霉是异养厌氧型，其优良菌种只能从自然界中筛选出来 B．发酵时罐内pH不断下降而抑制杂菌生长，因此发酵培养基不需要灭菌 C．发酵结束后，对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸 D．利用农作物秸秆为原料进行生产可解决柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题 【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、黑曲霉是好氧菌而非异养厌氧菌，在发酵过程中需要氧气参与代谢活动。优良菌种不仅可以从自然界中筛选，还可以通过诱变育种、基因工程等现代生物技术进行培育，A错误； B、虽然发酵时罐内pH不断下降能抑制部分杂菌生长，但这并不足以保证发酵过程不受杂菌污染。为了确保发酵的顺利进行和产品质量，发酵培养基仍然需要进行严格的灭菌处理，B错误； C、发酵结束后，发酵液中除了柠檬酸外还含有黑曲霉菌体及其他杂质。仅采取过滤、沉淀措施无法获得纯净的柠檬酸，还需要进行进一步的分离和提纯等操作，C错误； D、农作物秸秆来源广泛且数量巨大，以其为原料进行生产可以减少对大量粮食的消耗。这既解决了柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题，又实现了农业废弃物的合理利用，具有良好的经济效益和生态效益，D正确。 故选D。 18．某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液进行显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A．图1中过程①为用清水稀释，过程②为涂布接种 B．实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌 C．从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，结果可能偏大 D．图2培养皿要放在高温条件下培养，周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌 【答案】A 【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。 【详解】A、 图1中过程①为用无菌水进行梯度稀释，过程②为涂布接种，A错误； B、实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌，B正确； C、从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落进行液体培养后，可借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，该方法可能统计到死亡细菌的数目，结果可能偏大，C正确； D、图2中出现周围不显蓝色的菌落，说明其产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉，所以周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌，D正确。 故选A。 19．下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（　　） A．核桃仁中蛋白质含量相对较高，是制作植物酸奶的良好原料 B．核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，先通气后密封发酵产生乳酸 C．酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值 D．可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味 【答案】B 【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子），灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、核桃仁中蛋白质含量丰富，是制作植物酸奶的良好原料，A正确； B、植物乳杆菌属于厌氧菌，核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，密封发酵产生乳酸，B错误； C、巴氏消毒法是指在62~65℃消毒30min或在80~90℃消毒30s~1min，可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且牛奶的营养成分不被破坏，酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值，C正确； D、可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味，D正确。 故选B。 20．为探究某种抗生素对细菌的选择作用，某学习小组将已倒入培养基的培养皿从底部划线，分为①-④四个区域，然后把细菌培养液用无菌涂布器均匀地涂布在培养基平板上，再将不含抗生素的纸片放在①区域中央，将含有抗生素的纸片分别放在其余三个区域中央，盖上培养皿盖，在37℃的恒温箱中培养15h后，发现含有抗生素的纸片周围出现抑菌圈，测量并记录抑菌圈的直径，然后再从抑菌圈边缘挑取菌落，按上述步骤重复培养6代，发现抑菌圈的直径越来越小。下列相关叙述错误的是（    ） A．实验结果说明抗生素对细菌有选择作用 B．能在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌 C．此种抗生素导致培养的细菌发生了耐药性突变 D．抗生素的滥用会因细菌耐药性增强而作用减弱 【答案】C 【分析】一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。 【详解】A、重复6代培养，抑菌圈直径越来越小，说明被选择出来的细菌耐药性越来越强，抗生素对细菌起了选择作用，A正确； B、不耐药的菌会被抗生素杀死，能在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，B正确； C、耐药菌的出现在抗生素使用之前产生，抗生素是对耐药菌进行了选择，C错误； D、抗生素的滥用会使耐药性细菌数量增加，导致抗生素作用减弱，D正确。 故选C。 2、 非选择题：本题共4个小题，共40分。 21．（9分）刺梨是一种落叶灌木，其果实富含维生素C（VC）、维生素P和超氧化物歧化酶（SOD），VC含量是苹果的800倍，被称为“维生素C大王”。为提高刺梨的经济价值，研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋，工艺流程如下： 将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→Ⅰ阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。 回答下列问题： (1)酶解时，加入的酶是 ；Ⅰ阶段发酵过程中，需定期排气的原因是 。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标是 。 (2)Ⅱ阶段醋酸发酵中，每日2次彻底搅拌发酵液，搅拌的目的是 。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需经“处理”才能装罐，“处理”主要指 。 (3)实验中，在酒精发酵第7d及醋酸发酵第3~7d取发酵样液，分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3d、Ⅱ-4d、Ⅱ-5d、Ⅱ-6d、Ⅱ-7d。如图为不同发酵阶段刺梨发酵液的总酸含量和pH变化。果酒发酵过程中的pH变化较小，这是因为 ，在醋酸发酵0~3d中，总酸含量增加幅度小，可能原因是 。    【答案】(1) 纤维素酶、果胶酶 酒精发酵过程中会产生CO2（因此需要定期排气） 糖度不再变化（酒精不再增加） (2) 增加发酵液的溶解氧，保证醋酸菌的活性 ；（让发酵液与醋酸菌充分接触，）使发酵更充分 消毒（除菌过滤） (3) 酵母菌主导的发酵主要代谢产物是乙醇，产酸性物质很少 醋酸菌适应发酵基质较为缓慢，此时产乙酸能力低 【分析】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，醋酸菌将果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】（1）酶解时，加入的酶是纤维素酶和果胶酶，以去除植物细胞的细胞壁；Ⅰ阶段发酵，主要是进行酒精发酵，在该过程中会产生CO2，气体增多，会导致发酵罐压力增大，为防止发酵罐内压力过高，所以要定期排气。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标可以以反应物，也可以以产物，当糖度不再变化，或酒精不再增加时，就说明了Ⅰ阶段发酵结束。 （2）Ⅱ阶段醋酸发酵中，由于醋酸菌是需氧型生物，所以为了保证醋酸菌的活性，要通过搅拌增加发酵液中的溶解氧，同时，搅拌也可以使发酵液与醋酸菌充分接触，保证了发酵的充分、彻底。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需要经消毒处理才能装罐，以保证食品的安全。 （3）在果酒的发酵过程中，发酵产物是酒精和CO2，CO2还可以通过换气排出，所以果酒发酵的主要产物是酒精，产酸物质很少，故pH变化较小。在醋酸发酵0~3d中，总酸含量增加幅度之所以较小，可能是由于醋酸菌适应发酵液（发酵基质）比较慢，导致产酸能力弱。 22．（10分）辽宁省十分重视对环境污染的治理，随着生物技术的发展，利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染。请围绕污染土壤修复的微生物筛选，回答下列问题。 (1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株，配制的培养基中 是唯一碳源；培养基配制好后常用 法对培养基进行灭菌；在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基。原因是 。 (2)在分离纯化过程中，如果分离纯化菌株不是纯培养物，除平板划线法之外，还可以采用 法进一步分离纯化。该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数 ，这是因为 。为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率，可采用物理、化学（如紫外线、亚硝酸钠等）等诱变方法进行微生物育种，其原理是 。 (3)3位同学对农田同一土壤样品中的细菌数量进行了测定。在对应稀释倍数为1×106的培养基中，取0.2mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是266；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是212、246和256，取平均值238：丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是24、212和259，取平均值165。在3位同学的统计中， 同学的统计结果是相对准确可信的。按照该同学的结果，每毫升原液中的菌体数是 。 (4)为了获得更高效的能降解多环芳烃化合物的菌株，我国某大学的科研人员从实验室保存的一株能高效降解多环芳烃的多食鞘氨醇杆菌SWH-2中克隆出环羟基化双加氧酶大亚基的编码基因（目的基因），并进行测序。将获得的基因通过基因工程技术，完成对SWH-2的遗传改造，得到一株新菌株SWH-21。降解实验表明SWH-21对多环芳烃的降解能力高于SWH-2。该实验室采用PCR的方法对目的基因进行克隆，PCR依据的原理是 。PCR完成后，常采用 来鉴定PCR的产物。 【答案】 (1) 多环芳烃化合物 高压蒸汽灭菌/湿热灭菌 只有在固体培养基上才能形成单菌落，而液体培养基不能 (2) 稀释涂布平板 少 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 基因突变 (3) 乙 1.19×109 (4) DNA半保留复制 琼脂糖凝胶电泳 【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。筛选分离能够利用原油中的多环芳烃为碳源的细菌需要以原油（多环芳烃）为唯一碳源的选择培养基，用稀释涂布平板法或平板划线法接种分离。 【详解】（1）为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株，配制的培养基中多环芳烃化合物是唯一碳源，培养基配制好后须立即灭菌，目的是防止杂菌污染，灭菌的方法通常为高压蒸汽灭菌法；在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基，原因是只有在固体培养基上才能形成单菌落，而液体培养基不能。 （2）在分离纯化过程中，如果分离纯化菌株不是纯培养物，除平板划线法之外，还可以采用稀释涂布平板法进一步分离纯化。由于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，所以采用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数偏少。为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率，可采用物理化学（如紫外线、亚硝酸钠等）等诱变方法进行微生物育种，诱变育种的原理是基因突变，通过诱变和筛选可以获得所需要的微生物类型，另外也可采用基因工程等技术定向改造菌株。 （3）3位同学对农田同一土壤样品中的细菌数量进行了测定。在对应稀释倍数为1×106的培养基中，取0.2mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是266；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是212、246和256，取平均值238：丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是24、212和259，取平均值165．在3位同学的统计中，乙同学的统计结果是相对准确可信的，甲同学涂布一个平板，存在偶然性，说服力差，丙同学涂布的结果中有一个平板中的菌落数没有在30~300之间。按照乙同学的结果，每毫升原液中的菌体数是238÷0.2×106=1.19×109个/毫升。 （4）PCR技术依据的原理DNA半保留复制。PCR完成后，通常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。 23．（10分）土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐（如Ca3（PO4）2）的形式存在，不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌（可形成溶磷圈），主要流程如图1所示。请回答下列问题：    (1)步骤②需充分震荡20min，主要目的是 ，步骤③将土壤悬浮液稀释了 倍。 (2)步骤④中的培养基的成分是：葡萄糖、（NH4）2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3（PO4）2、琼脂粉等。按照培养基成分的不同，该培养基为 ，其中氮源是 。步骤④使用的接种工具为 。 (3)步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的 菌落（选填图中的字母），采用 的方法在培养基表面接种，目的是 。 (4)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养，每天取样测定溶磷量和pH变化情况，结果如图2所示。    ①结果表明，高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现 的趋势。 ②根据培养液的pH变化情况，推测高效解磷菌的溶磷原理为 。 (5)请预期该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是 （答出1点即可）。 【答案】(1) 使土壤中的微生物充分释放到水中 1000 (2) 合成培养基 （NH4）2SO4 涂布器 (3) a 平板划线 获得单菌落 (4) 先上升后下降 溶磷菌可能通过产生酸性代谢物分解难溶磷 (5)可将其制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。 【详解】（1）土壤中含有多种微生物和有机质，步骤②需充分振荡20 min，主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中；由图观察可知，步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍，步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍。 （2）根据培养基的化学成分可以把培养基分成合成培养基和天然培养基等，题干中培养基成分完全清楚，该培养基为合成培养基，其中氮源是（NH4）2SO4，步骤④用涂布器涂布。 （3）透明圈直径（D）与菌落直径（d）的比值（D/d）代表微生物溶解磷的能力大小，该比值越大，溶磷能力越强，故待菌落长好后挑出溶磷圈直径（D）与菌落直径（d）比值较大的菌落；题图可知，应该挑选a菌落；步骤⑤是平板划线操作，该操作的目的是获得单个菌落。 （4）①据图可知，1~4d溶磷量随时间延长而逐渐增多，在4~8d溶磷量随时间延长而逐渐减少，即目的菌分解难溶磷的能力先升高后降低 ②由图可知，加入溶磷菌后培养基的pH迅速降低，溶磷量逐渐增多，之后随着pH回升，溶磷量逐渐减少，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢物分解难溶磷。 （5）土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态存在，而溶磷菌可将难溶态磷分解为可被植物直接利用的可溶性磷，故可将其制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收。 24．（12分）分析以下两个关于微生物的活动回答： Ⅰ.某校生物社团小组在老师的指导下，开展了酿制葡萄酒等系列实践活动。分析回答： (1)生物社团小组的三位同学分别设计了上图所示三个发酵酿酒装置。经过讨论，大家认为充气管底端应浸没在发酵液中，以便为微生物大量繁殖提供 ；然后不再充气，每隔一段时间均需排气1次。你认为甲乙丙三位同学设计的装置最合理的是 。 (2)同学们发现敞口放置的葡萄酒散发出很浓的醋味，为了避免此种情况出现，他们应如何保存酿制的葡萄酒？ （至少答出两条）。 Ⅱ.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株。科研人员开展了相关研究。请回答下列问题： (3)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是_____ __（填编号）。 编号 ① ② ③ ④ 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 A．① B．② C．③ D．④ (4)称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经梯度稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。 (5)在分离纯化酵母菌种时，倒平板操作中，待平板冷凝后通常需要 ，以免造成平板污染。与扩大培养时相比，此时配制的培养基还需加入 。 (6)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径较大的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。 (7)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株 进行后续相关研究，理由是 。 【答案】(1) 氧气 乙 (2)低温保存、密封保存 (3)D (4) 4．6×105   (5) 平板倒置 琼脂 (6)脂肪 (7) B 该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好 【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽孢。常用灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。 【详解】（1）发酵过程中，首先需要通过左侧充气管向瓶内充气，目的是使酵母菌在有氧的条件下大量繁殖，增加数量，即充气管底端应浸没在发酵液中，以便为微生物大量繁殖提供氧气。然后不再充气，此时酵母菌进行无氧呼吸，将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精，而二氧化碳需要排出，所以每隔一段时间均需排气1次。通入氧气，为了使瓶中所有酵母菌都能进行有氧呼吸，管道应伸入水底；而排气时是为了排出酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳，所以管道应在水面上方，故乙同学的装置最合理。 （2）发现葡萄酒中有很浓的醋味，说明酒中有大量的醋酸菌生长导致酒变质。防止食品腐败所依据的主要原理是杀死或抑制微生物在食品中的生长、繁殖，醋酸菌发酵的温度高于酵母菌，且醋酸菌为好氧菌，因此为了避免此种情况出，保存酿制的葡萄酒时可以低温保存、密封保存。 （3）培养基一般进行高压蒸汽灭菌，接种环可用火焰灼烧灭菌，培养皿一般通过干热灭菌，涂布器应该用酒精引燃灭菌。 故选D。 （4）称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液（该过程中已经稀释了100倍），经梯度稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌46×100×10÷0.1=4.6×105个。 （5）倒平板时要待平板冷凝后，将平板倒置，以免造成平板污染。扩大培养使用的是液体培养基，而分离纯化酵母菌种用的是固体培养基，此时配制的培养基还需加入琼脂。 （6）为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株，故可配制以脂肪为唯一碳源的培养基，将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上，形成单菌落。 （7）据题图分析可知，相同时间内，菌株B的细胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量，故进行后续相关研究可选择菌株B，原因是菌株B增殖速度快，单细胞蛋白的产量也高，同时降解脂肪的能力强，净化效果更好。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 第1章 发酵工程 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．豆腐中含有18种氨基酸，包括人体必需的8种氨基酸和非必需的10种氨基酸，是一种营养丰富又历史悠久的食材。下列叙述错误的是（　　） A．组成豆腐的氨基酸中的N元素可存在于氨基上 B．豆腐中的氨基酸种类与人体内氨基酸种类不同 C．豆腐中小分子肽间的差异只体现在氨基酸的种类和数量上 D．豆腐中的蛋白质在消化道内水解成氨基酸才能被人体吸收 2．永叔公豆腐乳、泰和酸萝卜、吉水高粱酒和高粱醋都属于吉安传统的发酵食品。下列关于这些传统发酵食品的制作，叙述错误的是（　　） A．永叔公豆腐乳的制作利用了毛霉等产生的蛋白酶和脂肪酶 B．制作泰和酸萝卜时需要对密封坛进行定期放气处理 C．酿造吉水高粱酒时，需将温度控制在18~30℃进行发酵 D．高粱酒转化为高粱醋是醋酸杆菌在有氧条件下进行的 3．我国传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱、酱油、醋、酒和泡菜等，它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。其中泡菜是通过乳酸菌发酵生产的，下列关于泡菜制作的叙述正确的是（    ） A．沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B．盐水需要浸没全部菜料主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C．盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D．泡菜的完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 4．甜瓣子是豆瓣酱的重要成分之一。生产甜瓣子时，先用蚕豆瓣和米曲霉制成豆瓣曲，待米曲霉达到一定数量后，向豆瓣曲中加入一定量的盐水制成酱醅，然后将酱醅转入发酵池进行发酵。下列有关分析错误的是（    ） A．制作豆瓣曲时，蚕豆瓣中的蛋白质能为米曲霉提供氮源 B．制作酱醅时，降低含盐量可能会导致杂菌的数量增加 C．制作豆瓣曲和酱醅的过程为无氧发酵，均不会有气泡产生 D．在发酵池中发酵时，米曲霉代谢产生的肽和氨基酸增多 5．某研究小组用马铃薯琼脂培养基对新酿米酒中的酵母菌（适宜pH为3.8-6.0）进行初步分离，结果如下图，下列叙述正确的是（    ） A．图a中下一次划线总是从上一次划线的首端开始 B．配制好的马铃薯琼脂培养基灭菌后需要进行pH调节 C．浸泡在酒精中消毒的涂布器使用前需要在火焰上灼烧 D．图a、图b的方法都可以实现对酵母菌的分离和计数 6．利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下（米曲霉属于好氧性真菌）。有关叙述正确的是（　　） A．小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供提供碳源和氮源 B．食盐以及发酵产生的酒精、乳酸等可以抑制杂菌生长 C．米曲霉分泌的蛋白酶可以将蛋白质和脂肪分解 D．乳酸菌、酵母菌、米曲霉都具有细胞壁、细胞核等 7．为研究洗手前后细菌数量及种类的变化，进行如下操作：将5个手指尖在培养基甲上轻按一下，然后将手洗干净，再将 5 个手指尖在培养基乙上轻按一下。将甲、乙培养基放入37℃恒温培养箱中培养24h，进行结果统计。下列说法错误的是（　　） A．该实验中需要对培养基、培养皿进行灭菌处理 B．培养基甲中生长的混合菌落数居多，单菌落数目可能会少于乙 C．实验中使用的培养基为包含水、碳源、氮源和无机盐的选择培养基 D．若培养基甲上的菌落数及形态数明显多于培养基乙，说明洗手后细菌数量及种类大为减少 8．有关纯化酵母菌的实验操作，叙述错误的是（　　） A．第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 B．在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液 C．每次划线结束，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 D．划线结束后，灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 9．油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基呃唑烷-硫酮（VOT），可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT，如图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程。下列叙述正确的是（    ） A．①为了分离得到单菌落，只能使用稀释涂布平板法接种，而不能用平板划线法 B．甲培养基中通常含有碳源、氮源、水和无机盐、琼脂等成分 C．要得到高效分解VOT的菌种，需要以VOT为唯一的碳源 D．若接种稀释倍数为105的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数平均值为50个，则1mL原菌液样品中细菌数为5.0×106个 10．下列微生物实验相关叙述正确的是（　　） A．为增加目的菌的浓度，以确保能筛选出圆褐固氮菌，应将收集到的表层土样接种到固体培养基上。 B．将过滤自来水后的滤膜放在伊红美蓝固体培养基上培养，其中大肠杆菌菌落呈现红色 C．纤维素分解菌经平板培养后再加入刚果红，会形成明显的红色圈带 D．鉴定尿素分解菌时，在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红则能初步鉴定 11．如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验操作流程，下列说法正确的是（    ） A．实验中选择培养基含有无机盐、葡萄糖、尿素、蛋白胨、琼脂、水等物质 B．培养基用高压蒸汽灭菌后，将pH调至中性或弱碱性 C．平均每克土壤中分解尿素的细菌数约为个 D．为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 12．筛选具有优良性状菌种的一般步骤为：样品采集→富集培养→分离纯化→性能测定，如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列叙述错误的是（　　） A．对采集的样品进行富集培养时，应选择液体培养基 B．获得图a所示结果的接种过程中，每次划线前接种环都需蘸取菌液 C．图a、b接种方法都可用于分离微生物，但并不能都用于微生物计数 D．若图b培养基以尿素为唯一氮源，则可用于分离能合成脲酶的细菌 13．富集培养基是一类含有生长因子、脂肪酸和维生素等多种营养成分的培养基，YCFA、ZJ和GAM三种富集培养基常用于分离复杂环境样品中的微生物。科研人员利用上述三种培养基，通过采样、稀释、接种、菌落计数，并经DNA提取、 PCR、电泳等环节，共分离鉴定出76科187属肠道菌，下列说法正确的是（    ） A．采样前志愿者须服用适量的抗生素 B．样品稀释后涂布接种于固体培养基 C．三种富集培养基可用于菌种的鉴定 D．不同菌种PCR产物电泳条带位置相同 14．厨房垃圾富含淀粉等有机物，处理不当会滋生病原菌，严重污染环境。某研究小组按照如图所示的流程从土壤中分离得到能高效降解淀粉的细菌菌株，将厨余垃圾发酵变成“黑金土”，实现垃圾无害化处理和资源化高效利用。下列分析正确的是（　　） A．培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B．培养基中除要加入淀粉外，还要加入牛肉膏等物质 C．图中③所用的接种方法是平板划线法 D．菌落甲分解淀粉的能力比菌落乙强 15．解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方，相关叙述正确的是（　　） 成分 钾长石粉 蔗糖 Na2HPO4 CaCO3 （NH4）2SO4 NaCl 酵母膏 MgSO4·7H20 含量/g·L-1 10 10 2 1 1 0.1 0.5 0.5 A．培养基中的钾长石粉属于可溶性钾，为目的菌提供无机盐 B．按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性 C．餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养 D．应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化 16．利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼，通过蒸熟、发酵、摊晒，然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中，主要利用黑曲霉发酵，经5～6个月日晒夜露，不断搅动酱缸里的酱，进行“捣缸”，待酱料完全熟化，再进行压榨过滤。下列说法错误的是（    ） A．黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味 B．“蒸熟”可使大豆蛋白质变性，以利于黑曲霉正常生长繁殖 C．发酵中添加的盐汤既可调节酱油的风味，又可抑制杂菌的生长 D．黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源 17．我国每年产生的农业秸秆数量巨大，秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤，绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物，促进可持续发展。下图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是（　　）    A．生产柠檬酸的黑曲霉是异养厌氧型，其优良菌种只能从自然界中筛选出来 B．发酵时罐内pH不断下降而抑制杂菌生长，因此发酵培养基不需要灭菌 C．发酵结束后，对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸 D．利用农作物秸秆为原料进行生产可解决柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题 18．某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液进行显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A．图1中过程①为用清水稀释，过程②为涂布接种 B．实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌 C．从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，结果可能偏大 D．图2培养皿要放在高温条件下培养，周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌 19．下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（　　） A．核桃仁中蛋白质含量相对较高，是制作植物酸奶的良好原料 B．核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，先通气后密封发酵产生乳酸 C．酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值 D．可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味 20．为探究某种抗生素对细菌的选择作用，某学习小组将已倒入培养基的培养皿从底部划线，分为①-④四个区域，然后把细菌培养液用无菌涂布器均匀地涂布在培养基平板上，再将不含抗生素的纸片放在①区域中央，将含有抗生素的纸片分别放在其余三个区域中央，盖上培养皿盖，在37℃的恒温箱中培养15h后，发现含有抗生素的纸片周围出现抑菌圈，测量并记录抑菌圈的直径，然后再从抑菌圈边缘挑取菌落，按上述步骤重复培养6代，发现抑菌圈的直径越来越小。下列相关叙述错误的是（    ） A．实验结果说明抗生素对细菌有选择作用 B．能在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌 C．此种抗生素导致培养的细菌发生了耐药性突变 D．抗生素的滥用会因细菌耐药性增强而作用减弱 2、 非选择题：本题共4个小题，共40分。 21．（9分）刺梨是一种落叶灌木，其果实富含维生素C（VC）、维生素P和超氧化物歧化酶（SOD），VC含量是苹果的800倍，被称为“维生素C大王”。为提高刺梨的经济价值，研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋，工艺流程如下： 将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→Ⅰ阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。 回答下列问题： (1)酶解时，加入的酶是 ；Ⅰ阶段发酵过程中，需定期排气的原因是 。判断Ⅰ阶段发酵结束的主要指标是 。 (2)Ⅱ阶段醋酸发酵中，每日2次彻底搅拌发酵液，搅拌的目的是 。Ⅱ阶段醋酸发酵结束后需经“处理”才能装罐，“处理”主要指 。 (3)实验中，在酒精发酵第7d及醋酸发酵第3~7d取发酵样液，分别命名为原汁、果酒、Ⅱ-3d、Ⅱ-4d、Ⅱ-5d、Ⅱ-6d、Ⅱ-7d。如图为不同发酵阶段刺梨发酵液的总酸含量和pH变化。果酒发酵过程中的pH变化较小，这是因为 ，在醋酸发酵0~3d中，总酸含量增加幅度小，可能原因是 。    22．（10分）辽宁省十分重视对环境污染的治理，随着生物技术的发展，利用微生物降解污染物成为环境治理的重要方法之一。工业污水中含有的多环芳烃类化合物会造成农田土壤污染。请围绕污染土壤修复的微生物筛选，回答下列问题。 (1)为了获得能降解多环芳烃化合物的菌株，配制的培养基中 是唯一碳源；培养基配制好后常用 法对培养基进行灭菌；在目标菌株分离纯化过程中必须使用固体培养基。原因是 。 (2)在分离纯化过程中，如果分离纯化菌株不是纯培养物，除平板划线法之外，还可以采用 法进一步分离纯化。该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数 ，这是因为 。为进一步提高菌株降解多环芳烃的效率，可采用物理、化学（如紫外线、亚硝酸钠等）等诱变方法进行微生物育种，其原理是 。 (3)3位同学对农田同一土壤样品中的细菌数量进行了测定。在对应稀释倍数为1×106的培养基中，取0.2mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是266；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是212、246和256，取平均值238：丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是24、212和259，取平均值165。在3位同学的统计中， 同学的统计结果是相对准确可信的。按照该同学的结果，每毫升原液中的菌体数是 。 (4)为了获得更高效的能降解多环芳烃化合物的菌株，我国某大学的科研人员从实验室保存的一株能高效降解多环芳烃的多食鞘氨醇杆菌SWH-2中克隆出环羟基化双加氧酶大亚基的编码基因（目的基因），并进行测序。将获得的基因通过基因工程技术，完成对SWH-2的遗传改造，得到一株新菌株SWH-21。降解实验表明SWH-21对多环芳烃的降解能力高于SWH-2。该实验室采用PCR的方法对目的基因进行克隆，PCR依据的原理是 。PCR完成后，常采用 来鉴定PCR的产物。 23．（10分）土壤中的磷大多数以难溶性磷酸盐（如Ca3（PO4）2）的形式存在，不利于植物吸收。科研人员尝试从土壤中筛选将难溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌（可形成溶磷圈），主要流程如图1所示。请回答下列问题：    (1)步骤②需充分震荡20min，主要目的是 ，步骤③将土壤悬浮液稀释了 倍。 (2)步骤④中的培养基的成分是：葡萄糖、（NH4）2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、KCl、FeSO4·7H2O、MnSO4、Ca3（PO4）2、琼脂粉等。按照培养基成分的不同，该培养基为 ，其中氮源是 。步骤④使用的接种工具为 。 (3)步骤⑤使用接种环挑取步骤④培养基中的 菌落（选填图中的字母），采用 的方法在培养基表面接种，目的是 。 (4)将得到的高效解磷菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养，每天取样测定溶磷量和pH变化情况，结果如图2所示。    ①结果表明，高效解磷菌分解难溶磷的能力呈现 的趋势。 ②根据培养液的pH变化情况，推测高效解磷菌的溶磷原理为 。 (5)请预期该高效解磷菌在农业生产方面可能的应用是 （答出1点即可）。 24．（12分）分析以下两个关于微生物的活动回答： Ⅰ.某校生物社团小组在老师的指导下，开展了酿制葡萄酒等系列实践活动。分析回答： (1)生物社团小组的三位同学分别设计了上图所示三个发酵酿酒装置。经过讨论，大家认为充气管底端应浸没在发酵液中，以便为微生物大量繁殖提供 ；然后不再充气，每隔一段时间均需排气1次。你认为甲乙丙三位同学设计的装置最合理的是 。 (2)同学们发现敞口放置的葡萄酒散发出很浓的醋味，为了避免此种情况出现，他们应如何保存酿制的葡萄酒？ （至少答出两条）。 Ⅱ.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株。科研人员开展了相关研究。请回答下列问题： (3)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是_____ __（填编号）。 编号 ① ② ③ ④ 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 A．① B．② C．③ D．④ (4)称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经梯度稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。 (5)在分离纯化酵母菌种时，倒平板操作中，待平板冷凝后通常需要 ，以免造成平板污染。与扩大培养时相比，此时配制的培养基还需加入 。 (6)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径较大的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。 (7)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株 进行后续相关研究，理由是 。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$