第1章 发酵工程 章末检测-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修3 生物技术与工程 作业与测评word（人教版2019 单选版）

第1章　章末检测 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．下列传统发酵和发酵工程的叙述，不正确的是(　　) A．传统发酵食品的制作过程中，发酵过程中所需要的微生物均需要接种纯净的菌种 B．传统发酵过程中往往会造成发酵食品的品质不一 C．工业大规模发酵时，通常会通过微生物培养技术获得单一菌种 D．家庭制作果酒和果醋的过程通常都不是单一菌种发酵 答案　A 解析　传统发酵食品的菌种来自自然环境或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物，不需要接种纯净的菌种，A错误；传统发酵过程中由于菌种差异、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一，B正确；工业大规模发酵时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再对它们进行扩大培养，当达到一定数量再接种到物料中进行发酵，C正确；家庭制作果酒和果醋所用的菌种来自自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此通常不是单一菌种发酵，D正确。 2．下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，错误的是(　　) A．制作果醋和泡菜利用的微生物分别为醋酸菌和乳酸菌 B．将密封的果酒置于30～35 ℃的环境中发酵，可得到果醋 C．参与果酒、果醋和泡菜制作的微生物细胞中都有核糖体 D．发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味，但形成酸味的物质不同 答案　B 解析　果醋发酵需要氧气，因此将密封的果酒置于30～35 ℃的环境中发酵，不能得到果醋，B错误。 3．下列与传统果酒、果醋和泡菜制作有关的叙述，正确的是(　　) A．制作果醋前必须先制作果酒，因为醋酸菌可将乙醇氧化为乙酸 B．泡菜腌制过程中需偶尔进行排气操作 C．使用的菌种通常取自自然环境，若要提高产品品质，可接种优良菌种 D．制作过程所用原料和器具都需要进行严格灭菌，且发酵全过程都需在无菌环境下进行 答案　C 解析　当氧气和糖源充足时醋酸菌可将糖分解成乙酸，因此，制作果醋前未必需要先制作果酒，A错误；泡菜腌制过程中不需进行排气操作，因为泡菜制作过程所需的菌种乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，没有气体生成，B错误；果酒、果醋和泡菜制作所使用的菌种通常取自自然环境，也可接种优良菌种，以提高产品品质，C正确；传统发酵过程中，所用原料和器具不需要进行严格灭菌，发酵全过程也无需在无菌环境下进行，D错误。 4．下列关于果酒、果醋制作的叙述，错误的是(　　) A．酵母菌细胞中既有有氧呼吸酶也有无氧呼吸酶 B．果酒发酵装置中，排气口要和一个长而弯曲的胶管连接来防止杂菌污染 C．醋酸菌能在有氧条件下将果酒变成果醋，故果酒发酵完成后通入无菌空气即可进行果醋发酵 D．制作过程中发酵液的酸碱度会发生变化 答案　C 解析　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，酵母菌细胞中既有有氧呼吸酶也有无氧呼吸酶，A正确；果酒发酵装置中的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，这样既可以排出二氧化碳，还可以防止杂菌污染，B正确；果酒、果醋发酵所需要的适宜温度不同，果酒发酵完成后进行果醋发酵时除了通入无菌空气外，还要调整温度、加入醋酸菌，C错误；果酒制作过程中会产生二氧化碳，二氧化碳溶于水，发酵液的pH下降，果醋制作过程中会产生乙酸，发酵液的pH下降，D正确。 5．下图是苹果醋的制作流程简图，有关叙述不正确的是(　　) A．适宜的温度有利于①②过程微生物的发酵作用 B．图中需要通氧的是①过程的初期和②过程 C．pH是影响①②过程能否顺利完成的重要条件 D．制酒和制醋的微生物进行细胞呼吸产生CO2的场所都是细胞质基质 答案　D 解析　图中需要通氧的是①过程的初期酵母菌数量增加和②过程醋酸菌发酵，B正确；①②过程顺利完成有严格的pH要求，C正确；制酒的微生物——酵母菌进行细胞呼吸产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体，醋酸菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质，D错误。 6．某种细菌菌株需要亮氨酸才能生长，但此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表格中细菌菌株类型，则配制相应选择培养基类型正确的是(　　) 选项 筛选出不需要亮氨酸的菌株 筛选出抗链霉素的菌株 筛选出不需要亮氨酸且抗链霉素的菌株 A L＋　S＋ L－　S－ L＋　S－ B L－　S－ L＋　S＋ L－　S＋ C L－　S＋ L＋　S＋ L－　S－ D L＋　S－ L－　S－ L＋　S＋ 注：L代表亮氨酸，S代表链霉素；“＋”代表加入，“－”代表不加入。 答案　B 解析　筛选不需要亮氨酸的菌株时培养基中不需要添加链霉素和亮氨酸；筛选抗链霉素的菌株时需要向培养基中添加链霉素和亮氨酸；筛选不需要亮氨酸且抗链霉素的菌株时需要向培养基中添加链霉素，但不添加亮氨酸，B正确。 7．微生物代谢过程中产生的CO，可与环境中的Ca2＋反应形成碳酸钙沉淀，这种现象称为微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)。MICP形成的机制多种多样，通过细菌分解尿素引起碳酸钙沉淀是最广泛的方式。下列相关说法正确的是(　　) A．尿素只有被土壤中的微生物分解成氨后，才能被植物利用 B．通常用以尿素为唯一碳源的培养基筛选分解尿素的菌种 C．在培养基中加入酚酞指示剂，可以初步鉴定尿素分解菌 D．尿素分解菌可以分解碳酸钙质碎石，有效避免土壤板结 答案　A 解析　尿素不能直接被植物吸收、利用，只有被土壤中的微生物分解成氨后，才能被植物利用，A正确；通常用以尿素为唯一氮源的培养基筛选分解尿素的菌种，B错误；在培养基中加入酚红指示剂，可以初步鉴定尿素分解菌，C错误；由题意可知，尿素分解菌分解尿素可引起碳酸钙沉淀，而不能分解碳酸钙质碎石，D错误。 8．分离土壤中分解尿素的细菌的实验操作中，对于获得能分解尿素的细菌的纯培养物影响最大的是(　　) A．制备浸出液的土壤取自土壤的表层 B．涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌 C．牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素作为氮源 D．接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒 答案　C 解析　制备浸出液的土壤应该取距地表约3～8 cm的土壤层，取自土壤的表层会影响获得能分解尿素的细菌的纯培养物，但影响不是最大，A不符合题意；涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌可能会造成污染，会影响获得能分解尿素的细菌的纯培养物，但影响不是最大，B不符合题意；该培养基必须以尿素为唯一的氮源，牛肉膏蛋白胨中含有氮源，会使不能分解尿素的微生物也能生长，而土壤浸出液中微生物种类丰富，所以该操作对实验影响最大，C符合题意；接种操作者的双手未用酒精进行消毒，可能会造成污染，会影响获得能分解尿素的细菌的纯培养物，但影响不是最大，D不符合题意。 9．某检测小组为验证使用公筷的必要性，将两道菜品分为两份，一份使用公筷进食，一份不使用公筷进食。通过无菌操作采集样品，定量稀释后等量接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，恒温培养适宜时间，进行细菌菌落总数统计，结果如表，其中CFU/g表示每克样品在培养基上形成的菌落总数。下列叙述错误的是(　　) 菜名 细菌菌落总数(CFU/g) 餐前 餐后 公筷 非公筷 凉拌黄瓜 14000 16000 45000 香辣牛蛙 60 150 560 A．每道菜品应用公筷和非公筷夹取相同次数，目的是排除无关变量对实验结果的干扰 B．使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致人员之间的交叉污染 C．实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏低 D．牛肉膏蛋白胨培养基需经高压蒸汽灭菌后调整pH 答案　D 解析　该实验的目的是验证使用公筷的必要性，自变量是菜品的种类和是否使用公筷，因变量是菌落数。每道菜品用公筷和非公筷夹取的次数属于无关变量，应该保持相同，以排除无关变量对实验结果的干扰，A正确；与餐前相比，餐后无论是否使用公筷，菌落数都增加了，且不使用公筷的菌落数更多，所以与使用非公筷相比，使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致人员之间的交叉污染，B正确；牛肉膏蛋白胨培养基需先调pH，经高压蒸汽灭菌后再倒平板，D错误。 10．为了研究抗生素X对四种不同细菌(1、2、3、4)的作用效果，有人做了下图抗菌实验，下列有关分析正确的是(　　) A．四天后细菌3的灰雾地带最长，说明抗生素X对细菌3的抑制效果最差 B．四天后细菌2的灰雾地带最短，说明抗生素X对细菌2的抑制效果最差 C．用抗生素X对细菌2的抑制比对细菌3的抑制效果好 D．可以用抗生素X去治疗由细菌1引起的疾病 答案　C 解析　灰雾地带是由生长的细菌产生的，灰雾地带断开的原因是菌种受到了抗生素X的抑制，断开的距离越长，受到抗生素X抑制的效果越强。由图示的实验结果可知，抗生素X对细菌1没有抑制效果，对细菌2、3、4均有抑制效果，其中对细菌2的抑制效果最好，C正确。 11．下列有关发酵工程基本环节的说法，错误的是(　　) A．菌种的扩大培养、发酵罐中的发酵，二者所需培养条件可能不同 B．接种菌种前、发酵完成后都需要对培养基进行灭菌处理 C．发酵所需产品不同，分离提取的方法存在较大差异 D．先配制好发酵用的培养基，再根据培养基选育合适的菌种 答案　D 解析　接种菌种前对培养基进行灭菌处理是为了避免杂菌污染，发酵完成后对培养基进行灭菌处理是为了避免微生物污染环境，B正确；若发酵产品是微生物细胞本身，则可以采用过滤、沉淀等方法来获得产品，若产品是代谢物，则需要根据产物的性质采取适当的方法来获得产品，C正确；先选育菌种，再根据菌种的代谢特点选择配制培养基，D错误。 12．餐厨垃圾中含有具高效降解能力的微生物，可用于餐厨垃圾高效无害化处理。科研人员取一定量的餐厨垃圾样品，制备不同浓度的样品稀释液，并将样品接种于用蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、琼脂配制成的培养基表面进行培养与分离。下列分析正确的是(　　) A．蛋白胨只能为微生物生长提供碳源和氮源 B．接种时需用力将微生物接种到培养基表面 C．稀释样品获得单菌落以便判断微生物类型 D．经过培养可筛选出具有高效降解能力的微生物 答案　C 解析　蛋白胨可为微生物生长提供碳源、氮源和维生素等，A错误；在培养基表面接种时，如果用力接种会划破培养基，从而影响微生物的生长及对菌落形态的观察及特征鉴别等，B错误；不同微生物形成的菌落特征是不同的，可通过稀释样品获得单菌落以判断微生物类型，C正确；题述过程不能筛选出具有高效降解能力的微生物，D错误。 13．将少量的酵母菌提取液加到足量的葡萄汁中进行果酒制作，16 ℃条件下密封保温一段时间之后，检测到反应体系中含有少量的酒精。如对上述实验的某个因子进行改动，实验的结果也会发生相应的变化。下列有关叙述不正确的是(　　) A．增加葡萄汁量，初期产生酒精的速率上升 B．增加酵母提取液量，初期产生酒精的速率上升 C．间隔通入氧气，若消耗等量有机物，产生的酒精量减少 D．温度提高到23 ℃，初期酒精浓度上升 答案　A 解析　原实验中葡萄汁足量，而酵母提取液的量一定，增加葡萄汁量，初期产生酒精的速率不会改变，A错误；增加酵母提取液量，初期酵母菌数量增多，产生酒精的速率会上升，B正确；间隔通入氧气，酵母菌无氧呼吸减弱，并进行有氧呼吸，消耗等量有机物，产生的酒精量会减少，C正确；酒精发酵温度为18～30 ℃，温度提高到23 ℃，酶活性增强，酵母菌代谢加快，初期酒精浓度会上升，D正确。 14．焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼，是当前焦化行业环保治理的难点。某同学通过查阅资料发现可通过微生物降解方法处理焦化厂污染物。下列有关分析不正确的是(　　) A．应该从农田土壤中筛选目的菌 B．配制以苯甲酰肼作为唯一碳源的选择培养基进行筛选 C．利用平板划线法可以对初步筛选出的目的菌进行纯化 D．逐步提高培养基中苯甲酰肼的浓度可以得到能高效降解污染物的优质菌株 答案　A 解析　焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼，应从焦化厂活性污泥中筛选能降解苯甲酰肼的细菌，A错误。 15．影印平板培养法，是使一系列培养皿在相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。某学者利用此方法研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌种接种在1号培养基上，培养出菌落后，将灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再接种到5号培养基上，并重复以上步骤，实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．在大肠杆菌的培养过程中，所用的实验器具和试剂都要高压蒸汽灭菌 B．11号培养基中观察到的菌落数一定等于初始时接种到该培养基上的菌体数 C．4号与8号培养液中，抗链霉素菌株的比例逐渐增大 D．大肠杆菌抗链霉素的性状是由链霉素的选择作用引起的 答案　C 解析　在大肠杆菌的培养过程中，并非所用的实验器具和试剂都要高压蒸汽灭菌，如涂布器用灼烧灭菌法灭菌，玻璃器皿常用干热灭菌法灭菌，A错误；由于11号培养基中链霉素的选择作用，且当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落，故11号培养基中观察到的菌落数不一定等于初始时接种到该培养基上的菌体数，B错误；据题意，将2号平板上抗链霉素的大肠杆菌接种到4号培养液中，再将4号菌液接种到5号培养基上，待5号长出菌落后通过影印平板培养法接种到6号和7号培养基上，7号培养基长出的菌落是抗链霉素的，在6号培养基找到对应的菌落，接种到8号培养液，由于选择代数的增加，4号与8号培养液中，抗链霉素菌株的比例逐渐增大，C正确；链霉素起到选择作用，不能决定大肠杆菌变异的方向，大肠杆菌抗链霉素的性状是基因突变的结果，而不是由链霉素的选择作用引起的，D错误。 16．用自然发酵法酿造酱油时，先将浸泡的大豆蒸煮、冷却后与面粉混合，铺摊在空气流通处，使米曲霉等霉菌大量生长繁殖(制曲)。制曲完成后，混合质量分数为20%的盐水制成酱醅，置于大缸内，在太阳下曝晒，定期翻酱。发酵结束后，收集液体经灭菌、分装制成酱油。下列叙述错误的是(　　) A．参与酿造酱油的米曲霉等霉菌是需氧型微生物 B．大豆、面粉为酿造酱油的微生物提供碳源和氮源 C．抑制酱醅中的有害微生物主要依靠在太阳下曝晒 D．自然环境中的多种微生物赋予酱油特殊的风味 答案　C 解析　根据题意可知，浸泡的大豆经蒸煮、冷却后与面粉混合，铺摊在空气流通处，使米曲霉等霉菌大量生长繁殖，因此参与酿造酱油的米曲霉等霉菌是需氧型微生物，A正确；大豆、面粉可为酿造酱油的微生物提供碳源和氮源，B正确；抑制酱醅中的有害微生物主要靠盐水，C错误。 二、非选择题 17．形形色色的发酵食品在食品业中占有重要地位，发酵食品的制作离不开微生物。请回答下列问题： (1)在果酒的制作过程中，有时会出现“酒败成醋”的情况，其中导致酿酒失败的微生物是________，在氧气充足、________的条件下，该微生物能直接将乙醇转变成乙醛，进而转变成乙酸。 (2)泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使________菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使________菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。 (3)从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行________，再用________的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有____________，以便于观察是否产酸。 (4)自然界中醋酸菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋酸菌，则其专用的培养基中应添加________。 答案　(1)醋酸菌　糖源不足 (2)好氧　不耐酸的 (3)稀释　涂布　酸碱指示剂 (4)乙醇 解析　(2)加盖并加水密封后泡菜罐内为无氧环境，因此可抑制好氧菌的繁殖。在发酵中期，乳酸菌大量繁殖，通过乳酸发酵产生了较多乳酸，此时泡菜罐内pH较低，不耐酸的菌会受到抑制。 (3)经多次发酵的泡菜汁中含有的乳酸菌数量较多，在涂布前需先对菌液进行稀释。鉴定培养基中接种的乳酸菌是否产酸，较为简便的方法为在培养基中加入酸碱指示剂，通过观察其变色情况，即可判断是否产酸。 (4)醋酸菌能在有氧条件下直接将乙醇转变为乙酸，而乳酸菌不能利用乙醇，因此需要在培养基中添加乙醇以筛选出醋酸菌。 18．某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。 回答下列问题： (1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是________。甲、乙培养基均属于________培养基。 (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________倍。 (3)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是__________________________________________(答出1点即可)。 (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤：_______________________ _________________________________________________。 (5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即____________________________。 答案　(1)高压蒸汽灭菌　琼脂　选择 (2)104　(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)取淤泥加入无菌水，稀释涂布到乙培养基上，培养后计数 (5)水、碳源、氮源和无机盐 解析　(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。 (2)若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200＝1×104倍。 19．在我国，乐果是一种广泛使用的有机磷农药，对被乐果污染的土壤进行微生物修复一直是科学家研究的热点。现要从土壤中筛选能有效降解乐果的微生物，回答下列问题： (1)用于筛选的样品应来自____________________的土壤。 (2)微生物驯化是指在培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，得到对此种物质耐受或者能降解此种物质的微生物的过程。该实验中，所用驯化培养基含有蛋白胨10．0 g、氯化钠1．0 g、磷酸二氢钾1．0 g、水1 L、葡萄糖1．0 g，其中的蛋白胨可提供____________________等营养要素，氯化钠和磷酸二氢钾除提供无机盐外，在培养基中还分别具有__________________________的作用，驯化时，培养液中应逐步加大浓度的物质为________。 (3)将驯化后的微生物进行平板划线纯种分离时，不需要进行一定倍数的梯度稀释，原因是________________________________________________________。 (4)从不同斜面培养基中取菌株进行活化后制成菌悬液，接种于以乐果原液为碳源的培养液中，适宜温度振荡培养24小时后，通过测定培养瓶中__________________，可筛选出分解乐果能力较强的微生物。 (5)若要探究某菌株对乐果的降解能力与乐果浓度的关系，实验的设计思路为____________________________________________________________。 答案　(1)常年施用乐果 (2)碳源、氮源和维生素　调节渗透压、充当缓冲物质　乐果 (3)通过在平板上连续划线，可将聚集的菌种逐步分散，最终分离获得单菌落 (4)乐果的剩余量 (5)在不同浓度的乐果溶液中，接种相同量的该菌株，一定时间后测定乐果的剩余量，并计算乐果的降解率 解析　(1)本题是要从土壤中筛选能有效降解乐果的微生物，因此在乐果污染的土壤中该微生物数量较多，所以用于筛选的样品应来自常年施用乐果的土壤。 (2)蛋白胨是含碳和氮的有机物，可为微生物生长提供碳源、氮源和维生素等。氯化钠和磷酸二氢钾除提供无机盐外，在培养基中还分别具有调节渗透压、充当缓冲物质的作用，驯化时，培养液中逐步加大浓度的物质为乐果，目的是筛选能有效降解乐果的微生物。 (3)平板划线法是通过在平板上连续划线，将聚集的菌种逐步分散，最终分离获得单菌落，因此不需要进行梯度稀释。 (4)单位时间内剩余的乐果量越少，说明筛选出的微生物分解乐果的能力越强，因此通过测定培养瓶中乐果的剩余量，可筛选出分解乐果能力较强的微生物。 (5)若要探究某菌株对乐果的降解能力与乐果浓度的关系，则自变量为乐果的浓度，因变量为乐果的剩余量，其余无关变量应相同且适宜，因此实验的设计思路为在不同浓度的乐果溶液中，接种相同量的该菌株，一定时间后测定乐果的剩余量，并计算乐果的降解率。 1 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