第1章 章末检测(一) 发酵工程-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修3同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

　发酵工程 第1章 章末检测(一)　发酵工程 (满分：100分) 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分) 1．腐乳是我国传统民间美食，其味道鲜美，营养丰富，可增进食欲，帮助消化，可利用传统发酵技术制作而成。下列相关叙述错误的是(　　) A．制作腐乳的微生物主要是毛霉 B．传统发酵以混合菌种的固体发酵为主 C．腐乳味道鲜美与豆腐中含有氨基酸有关 D．腐乳制作过程中，豆腐块中蛋白质逐渐减少 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 B 21 解析：在制作腐乳的过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，比如毛霉、酵母菌等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，因此腐乳制作过程中，豆腐块中蛋白质逐渐减少，A、D正确；传统发酵技术以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主，B错误；毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，因而腐乳味道鲜美，易于消化吸收，C正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 2．蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是(　　) A．发酵过程中的菌种不需要专门接种，先 清洗后去梗是为了减少杂菌污染 B．过程③在氧气、糖源都充足条件下可直接发酵为蓝莓醋 C．过程③④中主要发酵菌种的细胞结构不同，后者在过程⑤中已经失去了发酵能力 D．过程④⑤的发酵条件不同，过程④所需的最适温度高于过程⑤ 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 D 21 解析：由题意可知，该过程是天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程，所以发酵过程中的菌种不需要专门接种，先清洗后去梗是为了减少杂菌污染，A正确；过程③属于果醋发酵，需要醋酸菌参与，醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接将糖分解成乙酸，B正确；过程④蓝莓酒制作的菌种是来源于蓝莓上的野生酵母菌，为真核生物，最适温度为18～30 ℃，需要无氧条件，过程③⑤属于蓝莓醋发酵，所需菌种是醋酸菌，为原核生物，最适温度为30～35 ℃，需要有氧条件，两个发酵菌种的细胞结构不同，且过程④所需的最适温度低于过程⑤，过程⑤醋酸发酵产生的醋酸使pH下降，使得过程④中的主要发酵菌种酵母菌失去发酵能力，C正确，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 3．酸笋是制作食品“螺蛳粉”的灵魂，深受广大消费者喜爱。传统酸笋的制作流程与泡菜类似，下列相关叙述错误的是(　　)   A．将采购的竹笋进行预处理时需要对其进行严格灭菌处理 B．发酵过程中的酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖 C．制作过程使用的盐水需经煮沸冷却，加入坛中没过蔬菜 D．山泉水浸泡时适当加入上一批次的发酵液可加快发酵 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 A 21 解析：竹笋中含有发酵所需的天然菌种，故不能对采摘后的竹笋进行灭菌，否则会杀死菌种，A错误；发酵过程中会产生乳酸，乳酸呈酸性，酸性环境会抑制大多数微生物的生长繁殖，B正确；制作过程使用的盐水要先煮沸灭菌后再冷却，加入坛中没过蔬菜，形成无氧环境，C正确；因为上一批次的发酵液中含有大量的发酵菌种，故适当加入上一批次的发酵液可以加快发酵进程，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 4．下列关于发酵工程的叙述，正确的是(　　) A．筛选出高产柠檬酸的黑曲霉菌种后可直接接种到发酵罐中进行发酵生产 B．确定菌种之后，才能选择原料配制培养基 C．分离、提纯产物是发酵工程的中心环节 D．如果发酵产品是代谢物，可采用过滤、沉淀等方法加以分离 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 B 21 解析：筛选出高产柠檬酸的黑曲霉菌种后需进行扩大培养，再接种到发酵罐中进行发酵生产，A错误；不同菌种代谢的特点不同，所需的原料也不同，因此确定菌种之后，才能选择原料配制培养基，B正确；发酵过程是发酵工程的中心环节，发酵过程中需要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等，还要及时添加必需的培养基组分，以满足菌种的营养需要。同时还要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件，C错误；发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。产品不同，分离提纯的方法一般不同。如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可以用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 5．下列关于微生物培养的叙述，正确的是(　　) A．某些细菌生长过程中需要额外补充营养物质，比如培养酵母菌时，要添加维生素 B.NH3可以作为硝化细菌的氮源和能源物质 C．固体培养基中加入的琼脂能提供额外的碳源和氮源 D．微生物在培养液中培养一段时间后用显微镜观察，可见到形成的菌落 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 B 21 解析：酵母菌不属于细菌，A错误；硝化细菌是化能自养型微生物，其代谢类型是异养需氧型，在含NH3的培养基上，硝化细菌能够将氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，利用这两个化学反应所释放的能量合成糖类，因此NH3可以作为硝化细菌的氮源和能源物质，B正确；在固体培养基中加入的琼脂属于凝固剂，不能提供额外的碳源和氮源，C错误；微生物在培养液中培养一段时间后用显微镜观察，可见到大量的微生物细胞，但是并不能直接看到形成的菌落，菌落的形成需要固体培养基，微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落，根据菌落的特征可以判断是哪一种菌，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 6．进行土壤中尿素分解菌的选择培养时，利用的培养基组分及含量如表所示。下列分析错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 组分 含量 KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO4·7H2O 0.2 g 葡萄糖 10.0 g 尿素 1.0 g 琼脂糖 15.0 g H2O 定容1 000 mL 21 A.KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐，又可调节培养基的pH B．尿素既可为尿素分解菌提供氮源，又可对培养基中的微生物起选择作用 C．琼脂糖可以为尿素分解菌提供碳源，不仅仅只起到凝固剂的作用 D．在上述培养基中加入酚红指示剂可进一步鉴定出尿素分解菌 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 解析：KH2PO4和Na2HPO4这两种无机盐既可为细菌生长提供无机营养，又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定，A正确；培养基中除了尿素无其他含氮物质，只有尿素分解菌能通过分解尿素进行生长繁殖，故尿素既能为尿素分解菌提供氮源又可对培养基中的微生物起选择作用，B正确；琼脂不能被微生物利用，只能充当凝固剂，C错误；在上述培养基中加入酚红指示剂可以进一步鉴定出尿素分解菌，因为尿素分解菌产生的脲酶能将尿素分解成氨和二氧化碳，氨可使培养基呈碱性，因而可使酚红指示剂变红，据此可进行鉴别，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 7．在微生物培养过程中，由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的方法。下列说法错误的是(　　) A．平板划线法在每次划线前后都灼烧接种环的目的是防止杂菌污染 B．稀释涂布平板法也可用于微生物的计数，有时也可以不稀释直接涂布 C．两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度 D．接种环在划线前后都需要灼烧，涂布器在接种前也需要灼烧，但两种处理方法不同 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 A 21 解析：接种环在每次划线前后都要放在酒精灯上进行灼烧灭菌，第一次灼烧的目的是防止杂菌污染，最后一次是避免接种环上的微生物造成环境污染，操作中间灼烧接种环的目的是保证划线时菌种来自上一次划线的末端，A错误；稀释涂布平板法也可用于微生物的计数，且计数的是活菌数目，若微生物的数量少，有时也可以不稀释直接涂布，B正确；获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染，故两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，C正确；接种环在划线前后都需要灼烧，涂布器在接种前也需要灼烧，但两种处理方法不同，涂布器需要浸泡在酒精中，而后通过灼烧涂布器上的酒精实现灭菌，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 8．聚乙烯(PE)是以乙烯单体聚合而成的聚合物，PE是塑料制品的主要成分。科研人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE的能力，配制培养基，接种菌株后表层覆盖PE塑料，所得结果如表所示。下列说法错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 培养基及 培养基1 培养基2 接种菌株 单独培养并接种YT1 单独培养并接种YP1 降解圈直径/mm 3.5 1.8 21 A.培养基1、2均为以PE为唯一碳源的选择培养基 B．利用稀释涂布平板法接种并对筛选出的菌落进行计数 C．降解圈直径大小可以作为筛选降解PE菌种的唯一指标 D．利用筛选出的菌种处理“白色污染”仍可能产生环境污染 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 解析：为比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1降解PE的能力，培养基1、2均为以PE为唯一碳源的选择培养基，A正确；稀释涂布平板法既可对微生物进行分离筛选，也可对微生物进行计数，B正确；降解圈直径与菌落直径比值的大小可以作为筛选降解PE菌种的指标，C错误；利用筛选出的菌种处理“白色污染”，菌种大量繁殖也可能产生对环境有害的代谢产物，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 9．通过发酵技术可获得单细胞蛋白。用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。下列叙述正确的是(　　) A．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 B．发酵所需的培养基要严格灭菌，发酵设备不需要灭菌 C．可采用过滤、沉淀等方法将单细胞蛋白与发酵液分离 D．利用发酵工程生产单细胞蛋白所用的菌种通常是混合菌种 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 C 21 解析：单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，而并非微生物的代谢产物，A错误；培养基和发酵设备都需要进行灭菌，以防止因杂菌污染导致产量下降，B错误；分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，指的就是单细胞菌体，可采用过滤、沉淀等方法从培养液中分离，C正确；发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 10．酸啤酒既有麦芽清香，又酸甜适口，制作流程为“粉碎→糖化→过滤→煮沸→冷却→接种→乳酸菌发酵→煮沸→冷却→再发酵→罐装”。下列说法错误的是(　　) A．两次煮沸都有消毒的目的 B．前期乳酸发酵须在无氧条件下进行 C．再发酵过程中选用的酵母菌种应具有较强的耐酸能力 D．若将乳酸菌换成醋酸菌也可制成酸啤酒，且流程和反应条件无需改变 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 D 21 解析：根据题意可知，发酵过程中两次煮沸都有消毒的目的，A正确；由于乳酸菌属于厌氧菌，因此前期乳酸发酵须在无氧条件下进行，B正确；根据题干发酵流程可知，再发酵过程之前进行了乳酸菌发酵形成了酸性条件，因此再发酵过程中选用的酵母菌种应具有较强的耐酸能力，C正确；乳酸菌属于厌氧菌，而醋酸菌属于好氧菌，因此反应条件不同，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 11．粗饲料经过微生物发酵后，其富含的纤维素、半纤维素和果胶等物质被降解为小分子，易于被畜禽采食和消化吸收。用于饲料发酵的益生菌包括乳酸菌和酵母菌等。生产发酵饲料的大致过程为将适量粗饲料、益生菌和清水等拌匀，放入发酵池或容器中，然后密封发酵。已知乳酸菌产生的乳酸能溶解碳酸钙，以下相关说法错误的是(　　) A．发酵过程中粗饲料可为益生菌的生长提供碳源 B．发酵池应该留有排气口，防止乳酸菌发酵产生大量气体导致爆炸 C.酵母菌和乳酸菌在发酵液中的位置不同，酵母菌偏向上层 D．可用含有碳酸钙的固体培养基，并根据透明圈初步筛选出益生菌中的乳酸菌 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 B 21 解析：粗饲料经过微生物发酵后，其富含的纤维素、果胶等物质被降解为小分子，故发酵过程中粗饲料可为益生菌的生长提供碳源，A正确；乳酸菌发酵不会产生气体，B错误；酵母菌为兼性厌氧菌，乳酸菌为厌氧菌，在发酵过程中的位置不同，酵母菌偏向上层，C正确；在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”，即以乳酸菌为中心的“透明圈”，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 12．金黄色葡萄球菌是一种病原菌，它可耐受质量分数为7.5%的NaCl溶液。金黄色葡萄球菌在添加适量血液的血平板上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌，科研人员设计了如图所示的流程。下列说法错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 A．振荡培养时应选用含质量分数为7.5% NaCl溶液的鉴别培养基 B．振荡培养可使微生物与营养物质充分接触，提高培养液中的氧气含量 C．若血平板中菌落周围出现透明圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌 D．为使检测更严谨，应设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均与图示相同的对照组 答案：A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 解析：振荡培养时应选用含质量分数为7.5% NaCl溶液的选择培养基，从而将金黄色葡萄球菌筛选出来，A错误；振荡培养可使微生物与营养物质充分接触，且能提高培养液中的氧气含量，因而有利于微生物的繁殖，B正确；若血平板中菌落周围出现透明圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，这是因为金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色，C正确；为使检测更严谨，应设置加灭菌的鲜牛奶作为空白对照，但 其他操作均与图示相同，进 而增强实验结果的说服力， D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 13．为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能 高效降解淀粉的微生物，研究人员利用土壤 浸出液进行了如图所示操作。下列说法不正 确的是(　　) A．在X培养基上接种的方法为平板划线法 B．X培养基含有淀粉和抗生素，Y培养基是不含琼脂的液体培养基 C．菌落①可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈 D．土壤浸出液的制备过程中为打散土壤，分散菌体，可适当添加玻璃珠 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 A 21 解析：根据培养后培养基上形成的菌落分布可 知，在X培养基上接种的方法为稀释涂布平板 法， A错误；实验目的是筛选对抗生素有抗 性、高效降解淀粉的微生物，根据图示中在X 培养基上滴加碘液后形成了透明圈，说明X培 养基上含有淀粉，菌体分解淀粉的能力强，在 其周围形成的透明圈就大，同时为了筛选到对 抗生素有抗性的菌体，因此X培养基还应该含有抗生素，Y培养基可将筛选到的目的菌扩大培养，为不含琼脂的液体培养基，B正确；菌落①不能降解淀粉，可能是硝化细菌，能量来源于氨的氧化过程，因不能产生淀粉酶，所以无透明圈，C正确；土壤浸出液的制备过程中为打散土壤，分散菌体，可适当添加玻璃珠，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 14．如图为“土壤中分解尿素的细菌 的分离和计数”实验中样品稀释示意 图。据图分析错误的是(　　)  A．某一稀释度下至少涂3个平板， 以减小实验误差 B．3号试管中的样品溶液稀释倍数为104倍 C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×107个 D．该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照，用以判断选择培养基是否有选择作用 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 C 21 解析：在同一稀释度下，应至少对3个平 板进行重复计数，然后求出平均值，减少 实验误差，A正确；据图可知，将10 g土样 加入90 mL无菌水中定容至100 mL后，此 时锥形瓶中的稀释倍数为10倍，再经3次10 倍稀释得到3号试管中的样品，故3号试管中样品的稀释倍数是104倍，B正确；5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167) ÷3÷0.1×106＝1.7×109个，C错误；要判断选择培养基是否起到选择作用，需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照，若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落，说明选择培养基有选择作用，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 15．青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长，是家畜优良饲料。下列叙述错误的是(　　) A．选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，保证乳酸菌生长所需的碳源 B．作为青贮的原料应适当切碎、搅拌并通入空气，有利于乳酸菌充分发酵 C．发酵过程中乳酸菌发酵生成乳酸，使pH降低，抑制其他微生物生长 D．经过乳酸菌发酵，大分子有机物被分解为多种小分子物质，易于消化吸收 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 B 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：乳酸菌为异养微生物，选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，经过微生物发酵后，其富含的纤维素和果胶等物质被降解为小分子，保证乳酸菌生长所需的碳源，A正确；乳酸菌是厌氧微生物，在培养的过程中不能通入空气，否则会影响乳酸菌的无氧呼吸，B错误；发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸，使培养液的pH降低，会抑制其他微生物的生长，C正确；经过乳酸菌发酵，大分子有机物被相应的酶分解为多种小分子物质，易于消化吸收，D正确。 16 17 15 18 19 20 21 16．为对某样品中噬菌体计数，工作人员将0.1 mL稀释106倍的噬菌体样品与敏感细菌混合后平铺在平板上培养一段时间，长满细菌的平板因部分细菌被噬菌体裂解而形成圆形透明斑，即噬菌斑(1个噬菌斑为1个pfu)，噬菌体效价可用每毫升样品中含有的pfu数表示。下列叙述不正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 A．透明的平板培养一段时间后变为不透明 状态，是由细菌大量繁殖造成的 B．噬菌体样品应有足够的稀释度，以保证 初期一个细菌最多被一个噬菌体吸附 C.若平均每个平板的噬菌斑数量为150，则该样品的噬菌体效价为1.5×108pfu/mL D．若有少数活噬菌体未能侵染细菌，噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：细菌繁殖导致透明的平板培养一段时 间后变为不透明状态，A正确；噬菌体样品 应有足够的稀释度，以保证初期一个细菌最 多被一个噬菌体吸附，如果稀释度不够，会 出现两个或多个噬菌体吸附同一个细菌的情况，B正确； 若平均每个平板的噬菌斑数量为150，则该样品的噬菌体效价为150÷0.1×106＝1.5×109pfu/mL，C错误；若有少数活噬菌体未能侵染细菌，会导致形成噬菌斑数量减少，从而导致噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低，D正确。 16 17 15 18 19 20 21 二、非选择题(本题包括5小题，共52分) 17．(10分)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，如图为查阅资料得到的曲线图。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_____________；若泡菜坛出现裂缝，可能会出现的结果是__________。 (2)制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”，目的是____________；乳酸菌发酵第一阶段的产物有________________；若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能是因为_______________导致泡菜未能正常发酵。 (3)据图可知，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，原因是__________________；此时pH呈下降趋势，原因是____________。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 答案：(1)创造无氧环境　乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，会使泡菜变质 (2)接种乳酸菌　丙酮酸、[H]、ATP　食盐浓度过高、发酵温度过低等 (3)第8天亚硝酸盐含量已接近最低水平　乳酸积累 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，这样可以创造无氧环境，从而有利于乳酸菌的生长繁殖；若泡菜坛出现裂缝，则坛中无法维持无氧环境，可能会导致乳酸菌不能正常生长，使一些杂菌大量繁殖，引起泡菜变质。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (2)制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”，其目的是接种乳酸菌，因为陈泡菜水中含有前一次发酵保存下来的乳酸菌；乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、[H]、ATP，同时释放少量的能量，该过程发生在细胞质基质中；若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能是因为食盐浓度过高、发酵温度过低等导致乳酸菌无法正常生长，导致泡菜未能正常发酵。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)结合图示可以看出，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为第8天亚硝酸盐含量已接近最低水平；此时pH呈下降趋势，是因为乳酸菌继续无氧呼吸导致乳酸积累。 16 17 15 18 19 20 21 18．(13分)山西老陈醋有丰富的营养成分，在酿造过程中产生了川芎嗪、黄酮类化合物等对人体有益的物质，极具养生价值。一企业对老配方进行了更新，并设计了如图所示的制作流程。请回答下列问题。 注：膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)对主粮进行膨化处理的作用是_______。在红曲霉菌酒精发酵阶段，发酵罐需要先通气，后密闭。先通气的目的是________。 (2)酒精发酵结束后，进行甜醋发酵的过程中，需要改变的环境条件是________。该过程的反应式为______________________。该过程中，发酵液pH的变化情况是___________________。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)乙偶姻和川芎嗪均是山西老陈醋中重要的风味物质，对熏醅阶段中二者的含量进行测定得到了如下结果，由图可知，川芎嗪最早产生于__________，乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生。请从乙偶姻与川芎嗪的含量变化趋势的角度分析，随着熏醅阶段的进行，二者之间可能的关系是_____________。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (4)用化学合成法也可以得到醋酸，相比而言，发酵工程的优点在于_____________________________________________。(答出2点即可) 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 答案：(1)加大与红曲霉菌的接触面积　使红曲霉菌在有氧条件下大量繁殖 (2)温度提升至30～35 ℃、提供充足的氧气　C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量　逐渐减小，一段时间后保持稳定 (3) 熏醅阶段第二天　川芎嗪可能是由乙偶姻转化而来的(或乙偶姻可能转化为川芎嗪) (4)生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境的污染小和容易处理等 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 解析：(1)由题意可知，膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆，这有利于加大与红曲霉的接触面积，使发酵更充分；通气的情况下，红曲霉进行有氧呼吸产生更多的能量，有利于红曲霉的大量繁殖。 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 (2)与酒精发酵中的酵母菌相比，醋酸菌是好氧微生物，生长繁殖的最适温度是30～35 ℃，因此需要改变环境条件是升高温度至30～35 ℃，通入无菌空气(提供充足的氧气)；该过程的反应式为C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量；随着醋酸的不断产生，发酵液的pH逐渐减小，而过低的pH会抑制醋酸菌的生长发育，故发酵一段时间后，发酵液的pH将保持稳定。 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 (3)据图可知，生产线1、2、3都在熏醅第2天出现了川芎嗪，因此川芎嗪最早产生于熏醅阶段第二天；据图可知，乙偶姻可能在更早的醋酸发酵阶段就开始产生，故可推测二者可能的关系是川芎嗪可能是由乙偶姻转化而来的(或乙偶姻可能转化为川芎嗪)。 (4)用化学合成法也可以得到醋酸，相比而言，发酵工程的优点在于生产条件温和，原料来源丰富且价格低廉，产物专一，废弃物对环境的污染小和容易处理等。 21 19．(11分)尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌分离与计数”的实验，实验中用到的尿素培养基成分如表所示，具体操作流程如图所示。请分析回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)在实验中，下列材料或用具需要灭菌的是________，需要消毒的是________(填序号)。 ①培养基与培养皿　②玻棒、试管、锥形瓶　③实验操作者的双手　④操作空间　⑤接种用具 (2)培养基中加入尿素的目的是______________________，从作用分析这种培养基属于____________培养基，本实验还同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，目的是_______________。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)除了本实验的接种培养方法外，通常还可以采用____________法将单个微生物分散在固体培养基上，此实验不选这个方法的原因是_________________________________。 (4)该兴趣小组在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到如下数据，则10 g土样中的活菌数约为____________个。 16 17 15 18 19 20 　　　平板 菌落数　 稀释度　　　　 平板1 平板2 平板3 104 320 342 356 105 198 243 279 106 23 18 21 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 答案：(1) ①②⑤　③④ (2)以尿素作为唯一氮源用来分离分解尿素的细菌　选择　判断尿素(选择)培养基是否有筛选作用 (3)平板划线　平板划线法不能用于微生物的计数 (4)2.4×109 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)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。培养细菌用的培养基与培养皿、玻棒、试管、锥形瓶、接种用具需要经灭菌处理，实验操作者的双手和操作空间消毒处理即可，故在实验中，所给材料或用具需要灭菌的是①②⑤，需要消毒的是③④。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (2)结合题干“某生物兴趣小组完成了‘土壤中分解尿素的细菌分离与计数’的实验”可知，培养基中加入尿素的目的是以尿素作为唯一氮源用来分离分解尿素的细菌，从作用分析这种培养基属于选择培养基(允许特定微生物种类生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基)，本实验还同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，目的是作为对照，判断尿素(选择)培养基是否有筛选作用。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)常用的接种微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法，故除了本实验的接种培养方法外，通常还可以采用平板划线法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物；此实验不选这个方法的原因是平板划线法不能用于微生物的计数，而稀释涂布平板法可用于微生物的计数。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (4)105的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板上的菌落数在30～300之间，计算其平均值为(198＋243＋279)/3＝240。进一步可以换算出1 g样品中活菌数为(240÷0.1)×105＝2.4×108个，故10 g土样中的活菌数约为2.4×109个。 16 17 15 18 19 20 21 20．(11分)吃腐烂的水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或者更严重的症状，这和微生物产生的毒素有关。某学习小组为了寻找腐烂的苹果中可安全食用的区域，特开展以下实验。用苹果的腐烂部位、距离腐烂部位1 cm和2 cm 的组织做实验材料，检测不同区域中微生物的种类和数量。已知苹果的pH在3.5～4，下面是操作流程。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)步骤②是____________，根据题意，本实验选用的接种方法是_________________。 (2)步骤③中，为了防止出现微生物之间抑制生长的现象，学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基，它们虽然配方不同，但是一般都含有水、碳源、____________。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)在步骤③中，可根据__________________对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时记录作为实验结果，这是为了防止____________________________________。统计腐烂部位的菌落数目发现，青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多，细菌数目很少。细菌数目很少可能的原因是_________________(答出2点即可)。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (4)分析数据发现，距离腐烂部位越远，微生物的数量越少；距离腐烂部位2 cm的样品中，微生物的数量极少。有人认为，不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2 cm的部分可安全食用的结论，还需要补充实验操作____________________________________。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 答案：(1)梯度稀释(等比稀释)　稀释涂布平板法 (2)氮源、无机盐 (3)菌落特征(或菌落的颜色、大小、形状等)　因培养时间不足遗漏菌落数目　细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长，苹果呈酸性，不适合细菌生长；青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长 (4)检测上述区域中微生物产生的毒素含量 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)常见的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，由图可知，本实验选用的是稀释涂布平板法，步骤②是梯度稀释(等比稀释)。 (2)这些培养基虽然配方不同，但是一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)不同菌种形成的菌落特征存在差异，在步骤③中，可根据菌落特征(或菌落的颜色、大小、形状等)对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时记录作为实验结果，这是为了防止因培养时间不足遗漏菌落数目；细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长，苹果呈酸性，不适合细菌生长。由于青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长，故青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多，细菌数目很少。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (4)分析数据发现，距离腐烂部位越远，微生物的数量越少；距离腐烂部位2 cm的样品中微生物数量极少。有人认为，不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位2 cm的部分可安全食用的结论，为了安全起见，还需要检测上述区域中微生物产生的毒素含量。 16 17 15 18 19 20 21 21．(7分)红心猕猴桃属中华猕猴桃的红肉猕猴桃变种，对乙烯很敏感，成熟后极易腐烂变质，不能长期贮藏。近年来，随着人们生活水平的不断提高和对营养健康的追求，红心猕猴桃果酒低酒精度、营养健康养生的特性更受到人们的欢迎。下面是红心猕猴桃酒制作流程。 原料洗净、削皮→果肉打浆→低温灭菌→调节pH、糖度→加入果胶酶、糖化酶、酵母和乳酸菌→搅拌→避光发酵→发酵液过滤→滤液乳酸菌发酵→陈酿→灭菌→装罐。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 回答有关问题。 (1)通过该流程酿制的猕猴桃酒________(填“是”或“不是”)利用传统发酵技术得到的产品，为什么？____________。 (2)称取800 g红心猕猴桃果浆，发酵温度25 ℃，加入酵母0.5%，分别进行了乳酸菌添加量、初始糖度对红心猕猴桃果酒品质影响的单因素实验。将研究结果绘成曲线图。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 ①猕猴桃果汁中的糖分不能完全满足酵母菌的生长繁殖，因此可以添加适量________使果汁中的糖分增加。如图随着初始糖度的增加，一定浓度范围内猕猴桃酒的酒精度________，这主要是因为原料充足，酵母菌________(填呼吸类型)加强。但当初始糖度过大时，酒精度反而降低，可能是因为_____________________。 ②猕猴桃酒中含有有机酸，使果酒产生酸涩的口感，乳酸菌对有机酸(特别是苹果酸)的降解有明显作用，其副产物能增加香气，故生产上用乳酸菌进行二次发酵，由此可见，发酵过程中微生物的种类、数量、________、种间关系等都是造成发酵产品不同风味的重要原因。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)工业化生产中，发酵前对菌种进行多次________培养后再接种，有利于缩短菌种在发酵罐中的发酵时间。发酵时，需要严格控制发酵的________(写出2点即可)等。 16 17 15 18 19 20 21 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 答案：(1)不是　从该酿酒过程的操作分析，利用的不是材料中天然存在的微生物 (2)①蔗糖(葡萄糖)　上升　无氧呼吸　初始糖度过大，酵母菌会渗透失水，进而影响发酵　②代谢特点 (3)扩大　温度、pH、溶解氧 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 解析：(1)从该酿酒过程的操作分析，利用的不是材料中天然存在的微生物，而传统的发酵技术利用的是天然的微生物，因此通过该流程酿制的猕猴桃酒不是利用传统发酵技术得到的产品。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 (2)①由于猕猴桃果汁中的糖分不能完全满足酵母菌的生长繁殖，因此可以添加适量蔗糖(葡萄糖)使果汁中的糖分增加。据图分析可知，随着初始糖度的增加，一定浓度范围内猕猴桃酒的酒精度上升。酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，酵母菌无氧呼吸加强，产生的酒精增多。如果初始糖度过大时，酒精度反而降低，可能是因为初始糖度过大，酵母菌会渗透失水甚至死亡，进而影响发酵。 ②发酵产品的风味受发酵过程中微生物的种类、数量、代谢特点、种间关系等因素影响。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 16 17 15 18 19 20 21 (3)工业化生产中，发酵前对菌种进行多次扩大培养后再接种，有利于缩短菌种在发酵罐中的发酵时间。发酵时，需要严格控制发酵的温度、pH、溶解氧等因素。 $$