内容正文:
专题14 发酵工程
考点概览
考点01 传统发酵技术
考点02 微生物培养及计数
传统发酵技术考点01
1.(2025·湖北武汉·一模)腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。酵母、毛霉等微生物分泌的多种酶将豆腐中的蛋白质分解成氨基酸等风味物质,使腐乳味道鲜美。下列叙述错误的是( )
A.参与腐乳制作的酵母和毛霉均为真核生物
B.风味物质主要在微生物的细胞质基质中产生
C.酵母和毛霉主要通过胞吐的方式分泌胞外酶
D.腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵
2.(2025高三·湖北·期末)泡菜,古称“菹”,《齐民要术》中较为系统地介绍了泡渍蔬菜的加工方法:“收菜时,即择取好者,菅蒲束之。作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。若先用淡水洗者,菹烂。洗菜盐水,澄取清者,泻者瓮中,令没菜把即止,不复调和。”下列相关叙述不正确的是( )
A.菹的正常发酵和酿酒过程不同,一般不会放出气体
B.在菹发酵过程中亚硝酸盐含量会发生变化,在制作完成后应放置一段时间再食用
C.菹在发酵过程中出现的白膜可能是由于其他的产膜菌进入罐中繁殖而引起的
D.制作过程中加入的盐水不需要煮沸,防止杀死乳酸菌
3.(2025·湖北·一模)果醋中含有多种有机酸和人体所需的氨基酸,下列相关叙述正确的是( )
A.在醋酸发酵液表面出现的白色菌膜是酵母菌繁殖的结果
B.利用酒精进行醋酸发酵,发酵液面会出现气泡
C.制果醋不需要严格灭菌,发酵产物醋酸可以抑制杂菌繁殖
D.制作果醋的程序一定是先进行酒精发酵再进行醋酸发酵
4.(2025高三·湖北武汉·期中)果酒、果醋、泡菜是我国传统发酵技术的代表,下列叙述正确的是( )
A.三类发酵中主发酵菌种均呈“S”型增长
B.三类发酵中主发酵菌种体内不都含有环状DNA
C.制作果酒的装置继续酿造果醋需升高环境温度
D.泡菜制作前期需通入氧气,后期需严格保持无氧条件
5.(2025·湖北·一模)黄酒是世界上最古老的酒类之一,黄酒的制作流程主要为:制曲→浸米→煮酒(浸好的小米加入开水中煮熟)→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是( )
A.浸米有利于淀粉水解产生酒精从而提高酒的产量
B.入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸
C.浸好的小米煮熟后为避免杂菌污染需要立刻拌曲
D.为利于黄酒发酵,发酵温度应控制在30﹣35℃之间
6.(2025高三·湖北武汉·阶段练习)某同学研究乳酸菌不同接种量与泡菜制作过程中亚硝酸盐含量及乳酸含量的关系,得到下图结果。下列相关分析正确的是( )
A.不接种乳酸菌的实验组也检测到乳酸,其乳酸来源于其他杂菌的无氧呼吸
B.新腌制的泡菜不宜过早食用,泡菜中亚硝酸盐含量与发酵温度无关
C.人工接种乳酸菌可加快泡菜发酵进程,快速增加乳酸含量,缩短发酵周期
D.乳酸菌接种量越多,泡菜的亚硝酸含量减少越明显,泡菜产品品质越高
7.(2025高三下·湖北·阶段练习)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
8.(2025高三上·湖北·阶段练习)中国非物质文化弘扬者李子柒,制作过很多中国传统发酵美食,如果酒、腐乳、酸菜和黄豆酱油等,下列叙述错误的是( )
A.豆腐中的蛋白质被毛霉分解成了小分子肽和氨基酸
B.进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
C.做酸菜时加入“陈酸菜水”的目的是增加乳酸菌的数量
D.做酱油时需要密封,防止杂菌污染
9.(2025高三·湖北·期中)在生机勃勃的地球上存在一个隐藏的王国—微生物的世界,微生物种类繁多,有一些与我们生活息息相关。下列叙述正确的是( )
A.海水水域污染后富营养化,导致蓝细菌等大量繁殖,形成水华
B.根瘤菌属于真菌,与豆科植物共生形成根瘤,利于植物生长发育
C.SARS病毒可寄生于人体细胞内,它是一个系统,但不是生命系统
D.常利用野生酵母菌生产葡萄酒,一颗葡萄表面的酵母菌群体可称为种群
微生物培养及计数考点02
1.(2025·湖北·二模)细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述正确的是( )
A.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B.酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C.制备培养基的步骤为配制培养基→倒平板→灭菌
D.可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量
2.(2025高三上·湖北武汉·期末)白粉菌寄生引起小麦白粉病,科学家用基因组编辑技术改造小麦的感病基因,获得了抗白粉病的基因突变体。在验证突变体对白粉病的抗性实验中,所需的白粉菌一般用离体叶片接种法培养并保存。下列叙述错误的是( )
A.小麦与白粉菌协同进化
B.基因编辑使感病基因实现了定向突变
C.培养基应直接为叶片提供营养物质
D.离体叶片使用前需要灭菌
3.(2025高三·湖北·期末)肺炎克雷伯菌是肠杆菌科克雷伯氏菌属中最为重要的一类细菌(俗称肺炎杆菌),引起肺脓肿和脓胸的发生率高于肺炎链球菌引起的肺炎。下列叙述错误的是( )
A.肺炎克雷伯菌和肺炎链球菌都属于原核生物,没有核膜包被的细胞核
B.肺炎克雷伯菌和肺炎链球菌既属于细胞层次又属于个体层次,只有核糖体一种细胞器
C.肺炎克雷伯菌的遗传信息主要储存在大型环状双链DNA分子上
D.使用细菌计数板对肺炎克雷伯菌进行计数,统计的结果往往比实际的活菌数偏小
4.(2025高三上·湖北武汉·阶段练习)某同学为探究阿莫西林(一种常用的青霉素类抗生素)对细菌的选择作用,将菌液加到培养基上涂布均匀后,下列叙述正确的是( )
A.可用接种环连续划线将大肠杆菌接种到固体培养基上
B.实验结束,应将耐药菌、培养基、纸片等进行消毒处理
C.连续培养几代后,2、3、4号位抑菌圈的平均直径将会变大
D.抑菌圈边缘的细菌中,抗药性细菌的占比可能会高于抑菌圈外的
5.(2025高三·湖北·期末)国家规定饮用水标准为1mL自来水中检出菌落总数不超过100个(37℃培养48h),不得检出总大肠菌群。为检测某品牌冰淇淋中大肠杆菌的数量是否超标,在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上涂布适量的冰淇淋原液设为甲组,不涂布冰淇淋原液的培养基设为乙组,经过37℃、48h培养,观察两组培养基上菌落生长情况。下列叙述正确的是( )
A.伊红—亚甲蓝琼脂培养基属于选择培养基
B.该实验涂布前未对冰淇淋原液进行稀释会导致实验结果出现较大误差
C.观察计数时发现乙组培养基上长有少量菌落,应将甲组的菌落数减去乙组的菌落数以减小误差
D.以菌落数计数样品中的大肠杆菌数量,结果往往比实际值偏小
6.(2025·湖北武汉·模拟预测)微生物与人类生活有密切的关系,在食品制作、疾病防治、环境保护等方面有着广泛应用,如传统食品中的酒、面包、泡菜、醋、酱油等就是利用微生物发酵而成的,发酵过程中防止杂菌污染至关重要。下列说法正确的是( )
A.发酵前,对原料进行高温杀菌可以使原料避免被杂菌污染
B.家庭酿制葡萄酒时,需要对发酵的原料及发酵容器进行严格灭菌,防止杂菌污染
C.筛选酿醋菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素,防止杂菌污染
D.制作泡菜时,“泡菜之水,用花椒和盐煮沸”的目的只是彻底灭菌
7.(2025高三·湖北·阶段练习)城市河流中藻类的大量繁殖容易引发水华。大型蚤是常见的杂食性浮游动物,有较强的摄藻能力,可用于抑制藻类的过度增长。幽蚊幼虫可捕食浮游动物,为研究幽蚊对大型蚤的影响,科研人员进行了如表1所示的实验。回答下列问题:
时间/天
大型蚤体长/cm
组别
0
2
4
6
8
10
对照组
0.60
0.71
1.25
1.51
1.75
1.76
添加幽蚊培养液组
0.60
0.75
1.26
1.62
1.89
2.10
添加幽蚊幼虫组
0.60
0.76
1.27
1.64
1.94
2.18
表1
(1)生活污水的排放会引起城市河流水体中氮的含量升高。河流水体中的氮含量是评价水质的指标之一,原因是 。河流中爆发水华后,水体透明度低,水底光照不足,沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物,最终衰退和消亡。
(2)据实验结果推测,引起大型蚤体长发生变化的信息种类有 。与对照组相比,实验组大型蚤的生长速度更快,其生物学意义是 。
(3)研究城市河流水生生物的分布情况时,通常采用 法进行取样调查。调查发现,不同区段中河流水生生物的生长与分布状况有明显的差异,这体现了群落的 结构。
(4)科研人员欲在一定条件下测定水体中蓝细菌密度和叶绿素a含量,建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线,用于估算水体中蓝细菌的密度。请完成表2中的内容。
实验目的
简要操作步骤
测定水体蓝细菌的数量
按一定的浓度梯度稀释样液,分别用血细胞计数板计数,取样前需要①
浓缩蓝细菌
②
③
将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮
防止叶绿素降解
用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管,避光存放
建立相关曲线
用分光光度计测定叶绿素a含量,进行计算
表2
8.(2024·湖北·三模)喀斯特是一种独特的地质现象,我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家,除了石林、溶洞外,喀斯特地区因其独特的气候、土壤条件也形成了优美的生态景观。喀斯特地区的土壤中广泛存在能分泌碳酸酐酶(CA)的微生物,CA能催化CO2的水合反应:,产生的H+又促进碳酸钙的溶解。研究人员从喀斯特地区土壤中分离筛选出了高产CA的细菌并进行了相关检测,流程如图所示。回答下列问题:
(1)配制菌液时应向土壤样品中加入 ,振荡静置后过滤去除颗粒物,然后将所得滤液经 后进行接种。
(2)图中甲、乙均为牛肉膏蛋白胨培养基(培养细菌的基础培养基),涂布培养后挑选不同形态、颜色的单菌落进行分区划线培养,分区划线的目的是 。丙培养基为加入了白色碳酸钙的琼脂培养基,经涂布平板接种培养后,以是否产生 为依据,挑取目的菌株做进一步检测鉴定。
(3)筛选到的目的菌株进行CA活性检测需用到BTB指示剂(酸性呈黄色,碱性呈蓝色),将各待测菌液分别与等量的缓冲液、BTB溶液及CO2饱和水混合,观察颜色变化情况,若 ,则该菌液产生的CA活性最强,从而筛选出高产CA的细菌。
(4)肾小管上皮细胞也能合成CA,调节重吸收(如图所示)。若CA合成不足,会使尿量增多,其机理是 。
试卷第1页,共3页
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专题14 发酵工程
考点概览
考点01 传统发酵技术
考点02 微生物培养及计数
传统发酵技术考点01
1.(2025·湖北武汉·一模)腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。酵母、毛霉等微生物分泌的多种酶将豆腐中的蛋白质分解成氨基酸等风味物质,使腐乳味道鲜美。下列叙述错误的是( )
A.参与腐乳制作的酵母和毛霉均为真核生物
B.风味物质主要在微生物的细胞质基质中产生
C.酵母和毛霉主要通过胞吐的方式分泌胞外酶
D.腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵
【答案】B
【解析】参与腐乳制作的酵母和毛霉,均具有以核膜为界限的细胞核,均为真核生物,A正确;风味物质是在微生物分泌的胞外酶的作用下产生的,所以风味物质的产生是在微生物外部,并非细胞质基质,B错误;胞外酶是大分子物质,所以酵母和毛霉产生后,主要以胞吐的方式分泌出去,C正确;参与腐乳制作的微生物,主要是毛霉,其代谢类型为异养需氧型,所以腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵,D正确。
2.(2025高三·湖北·期末)泡菜,古称“菹”,《齐民要术》中较为系统地介绍了泡渍蔬菜的加工方法:“收菜时,即择取好者,菅蒲束之。作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。若先用淡水洗者,菹烂。洗菜盐水,澄取清者,泻者瓮中,令没菜把即止,不复调和。”下列相关叙述不正确的是( )
A.菹的正常发酵和酿酒过程不同,一般不会放出气体
B.在菹发酵过程中亚硝酸盐含量会发生变化,在制作完成后应放置一段时间再食用
C.菹在发酵过程中出现的白膜可能是由于其他的产膜菌进入罐中繁殖而引起的
D.制作过程中加入的盐水不需要煮沸,防止杀死乳酸菌
【答案】D
【解析】泡菜发酵菌种是乳酸菌,该发酵过程无气体产生,而酿酒时发酵菌种是酵母菌,发酵是有二氧化碳产生,A正确;泡菜制作过程中亚硝酸盐含量先增加后降低,在制作完成后应放置一段时间再食用,以免亚硝酸盐对人体造成伤害,B正确;泡菜在发酵过程中出现的白膜可能是由于氧气进入发酵罐内,导致酵母菌在发酵液面大量繁殖而引起的,而乳酸菌是厌氧呼吸,不会在发酵液表面出现该情况,C正确;制作过程中加入的盐水需要煮沸,即可起到消毒的作用,又可排出盐水中的氧气,但煮沸后应冷却后在使用,防止杀死乳酸菌,D错误。
3.(2025·湖北·一模)果醋中含有多种有机酸和人体所需的氨基酸,下列相关叙述正确的是( )
A.在醋酸发酵液表面出现的白色菌膜是酵母菌繁殖的结果
B.利用酒精进行醋酸发酵,发酵液面会出现气泡
C.制果醋不需要严格灭菌,发酵产物醋酸可以抑制杂菌繁殖
D.制作果醋的程序一定是先进行酒精发酵再进行醋酸发酵
【答案】C
【解析】醋酸发酵后的发酵液颜色浑浊,发酵液表面有白色菌膜,白膜主要是醋酸杆菌在有氧条件下大量繁殖生长而成的代谢产物,A错误;醋酸杆菌利用酒精的产酸发酵产生醋酸、水和能量,不产生二氧化碳,不会出现气泡,B错误;醋酸呈酸性,可以抑制杂菌繁殖,因此制果醋不需要严格灭菌,C正确;制作果醋在糖源和氧气充足的情况下,醋酸菌可以利用葡萄糖直接进行醋酸发酵,D错误。
4.(2025高三·湖北武汉·期中)果酒、果醋、泡菜是我国传统发酵技术的代表,下列叙述正确的是( )
A.三类发酵中主发酵菌种均呈“S”型增长
B.三类发酵中主发酵菌种体内不都含有环状DNA
C.制作果酒的装置继续酿造果醋需升高环境温度
D.泡菜制作前期需通入氧气,后期需严格保持无氧条件
【答案】C
【解析】葡萄酒制作过程中,先通气后密封,通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖,后密封进行酒精发酵,因此该过程中酵母菌种群数量没有呈“S”型增长;果醋发酵中醋酸菌和泡菜发酵中乳酸菌受多种因素影响,一般不呈 “S” 型增长,A错误;参与果酒制作的微生物是酵母菌,酵母菌为真核细胞,其线粒体中含有环状DNA;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,参与泡菜制作的微生物是泡菜,二者为原核细胞,其拟核为环状DNA,因此三类发酵中主发酵菌种体内都含有环状DNA,B错误;制作果酒的适宜温度是 18~25℃,制作果醋的适宜温度是 30~ 35℃,如果将制作果酒的装置继续酿造果醋需升高环境温度,C正确;泡菜的制作离不开乳酸菌,乳酸菌为厌氧菌,因此泡菜制作全程都需要严格保持无氧条件,D错误。
5.(2025·湖北·一模)黄酒是世界上最古老的酒类之一,黄酒的制作流程主要为:制曲→浸米→煮酒(浸好的小米加入开水中煮熟)→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是( )
A.浸米有利于淀粉水解产生酒精从而提高酒的产量
B.入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸
C.浸好的小米煮熟后为避免杂菌污染需要立刻拌曲
D.为利于黄酒发酵,发酵温度应控制在30﹣35℃之间
【答案】B
【解析】浸米有利于淀粉水解产生葡萄糖,酵母菌经无氧呼吸将葡萄糖氧化分解才能生成酒精,A错误;
入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸,因为酵母菌进行酒精发酵过程中会产生二氧化碳,导致原料外溢污染,B正确;浸好的小米,熟后温度较高,立刻拌曲会杀死酒曲中的酵母菌,不利于后续发酵,C错误;黄酒发酵的菌种为酵母菌,生长最适温度为18~30℃,因此,为利于黄酒发酵,发酵温度应控制在18~30℃之间,D错误。
6.(2025高三·湖北武汉·阶段练习)某同学研究乳酸菌不同接种量与泡菜制作过程中亚硝酸盐含量及乳酸含量的关系,得到下图结果。下列相关分析正确的是( )
A.不接种乳酸菌的实验组也检测到乳酸,其乳酸来源于其他杂菌的无氧呼吸
B.新腌制的泡菜不宜过早食用,泡菜中亚硝酸盐含量与发酵温度无关
C.人工接种乳酸菌可加快泡菜发酵进程,快速增加乳酸含量,缩短发酵周期
D.乳酸菌接种量越多,泡菜的亚硝酸含量减少越明显,泡菜产品品质越高
【答案】C
【解析】果蔬表面含有乳酸菌,不接种乳酸菌的实验组,乳酸来源于乳酸菌的无氧呼吸,A错误;新腌制的泡菜亚硝酸盐含量高,不宜过早食用,泡菜亚硝酸盐含量与发酵温度、食盐的用量等因素有关,B错误;根据实验结果,人工接种乳酸菌可以加快亚硝酸盐的降解和增加乳酸的含量,加快泡菜发酵进程,缩短发酵周期,C正确;乳酸菌接种量增多,泡菜的亚硝酸含量在短时间内减少明显,结合乳酸含量的检测结果,接种量越多乳酸含量过高,使泡菜过酸影响口感,影响泡菜产品品质,泡菜的品质不一定提高,D错误。
7.(2025高三下·湖北·阶段练习)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
【解析】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;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;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;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。
8.(2025高三上·湖北·阶段练习)中国非物质文化弘扬者李子柒,制作过很多中国传统发酵美食,如果酒、腐乳、酸菜和黄豆酱油等,下列叙述错误的是( )
A.豆腐中的蛋白质被毛霉分解成了小分子肽和氨基酸
B.进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
C.做酸菜时加入“陈酸菜水”的目的是增加乳酸菌的数量
D.做酱油时需要密封,防止杂菌污染
【答案】B
【解析】毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,A正确;进行果酒发酵的菌种为酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型,B错误;“陈酸菜水”含有大量乳酸菌,所以加入“陈酸菜水”可以增加乳酸菌的数量,C正确;做酱油时需要密封,一方面时为了创造无氧环境,另一方面是防止杂菌污染,D正确。
9.(2025高三·湖北·期中)在生机勃勃的地球上存在一个隐藏的王国—微生物的世界,微生物种类繁多,有一些与我们生活息息相关。下列叙述正确的是( )
A.海水水域污染后富营养化,导致蓝细菌等大量繁殖,形成水华
B.根瘤菌属于真菌,与豆科植物共生形成根瘤,利于植物生长发育
C.SARS病毒可寄生于人体细胞内,它是一个系统,但不是生命系统
D.常利用野生酵母菌生产葡萄酒,一颗葡萄表面的酵母菌群体可称为种群
【答案】C
【解析】淡水水域的富营养化,一般会导致蓝细菌和绿藻大量繁殖而形成水华,海水水域污染后富营养化,形成赤潮,A错误;SARS病毒没有细胞结构,可寄生于人体细胞内,它是一个系统,但不是生命系统,不属于生命系统的结构层次,C正确;常利用野生酵母菌生产葡萄酒往往是家庭个体户,现代工业生产葡萄酒利用人工选育和培养的酵母菌菌种,纯度更高,一颗葡萄表面的酵母菌群体不一定是同种个体,不一定是种群,D错误。
微生物培养及计数考点02
1.(2025·湖北·二模)细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述正确的是( )
A.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B.酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C.制备培养基的步骤为配制培养基→倒平板→灭菌
D.可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量
【答案】B
【解析】未长出菌落的培养基也需要灭菌后才能丢弃,A错误;细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,不同微生物对营养物质的需求是不一样,通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比,B正确;制备培养基的步骤为配制培养基→灭菌→倒平板,C错误;血细胞计数板适用于真菌的计数,细菌计数板用于细菌的数量测定等,D错误。
2.(2025高三上·湖北武汉·期末)白粉菌寄生引起小麦白粉病,科学家用基因组编辑技术改造小麦的感病基因,获得了抗白粉病的基因突变体。在验证突变体对白粉病的抗性实验中,所需的白粉菌一般用离体叶片接种法培养并保存。下列叙述错误的是( )
A.小麦与白粉菌协同进化
B.基因编辑使感病基因实现了定向突变
C.培养基应直接为叶片提供营养物质
D.离体叶片使用前需要灭菌
【答案】D
【解析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。小麦与白粉菌之间是寄生关系,在长期的生存斗争中,二者相互影响,共同进化,所以小麦与白粉菌协同进化,A正确;
基因组编辑技术可以对特定基因进行改造,使感病基因按照人们的意愿发生定向突变,从而获得抗白粉病的基因突变体,基因编辑使感病基因实现了定向突变,B正确;白粉菌寄生在小麦体内,不能用培养基直接培养,为了验证突变体对白粉病的抗性实验中,所需的白粉菌一般用离体叶片接种法培养并保存,所以培养基是直接为叶片提供营养物质的,C正确;为了验证突变体对白粉病的抗性实验,所需的白粉菌一般用离体叶片接种法培养并保存,所以离体叶片使用前不需要灭菌,D错误。
3.(2025高三·湖北·期末)肺炎克雷伯菌是肠杆菌科克雷伯氏菌属中最为重要的一类细菌(俗称肺炎杆菌),引起肺脓肿和脓胸的发生率高于肺炎链球菌引起的肺炎。下列叙述错误的是( )
A.肺炎克雷伯菌和肺炎链球菌都属于原核生物,没有核膜包被的细胞核
B.肺炎克雷伯菌和肺炎链球菌既属于细胞层次又属于个体层次,只有核糖体一种细胞器
C.肺炎克雷伯菌的遗传信息主要储存在大型环状双链DNA分子上
D.使用细菌计数板对肺炎克雷伯菌进行计数,统计的结果往往比实际的活菌数偏小
【答案】D
【解析】肺炎克雷伯菌和肺炎链球菌都属于细菌,细菌属于原核生物,原核生物没有以核膜为界限的细胞核,A正确;肺炎克雷伯菌和肺炎链球菌都是单细胞生物,对于单细胞生物而言,细胞层次就是个体层次,原核生物只有核糖体一种细胞器,B正确;肺炎克雷伯菌作为原核生物,没有成形细胞核,其遗传信息主要储存在拟核的大型环状双链 DNA 分子上,C正确;使用细菌计数板对肺炎克雷伯菌进行计数时,由于计数板统计的是视野内的所有细菌,包括活菌和死菌,所以统计的结果往往比实际的活菌数偏大,D错误。
4.(2025高三上·湖北武汉·阶段练习)某同学为探究阿莫西林(一种常用的青霉素类抗生素)对细菌的选择作用,将菌液加到培养基上涂布均匀后,下列叙述正确的是( )
A.可用接种环连续划线将大肠杆菌接种到固体培养基上
B.实验结束,应将耐药菌、培养基、纸片等进行消毒处理
C.连续培养几代后,2、3、4号位抑菌圈的平均直径将会变大
D.抑菌圈边缘的细菌中,抗药性细菌的占比可能会高于抑菌圈外的
【答案】D
【解析】可用接种环连续划线将大肠杆菌接种到固体培养基上,但图示的接种方法是涂布法,A错误;实验结束,应将耐药菌、培养基、纸片等进行灭菌处理,避免污染环境和操作者,B错误;实验结果说明阿莫西林对细菌起选择作用,随着培养次数增多,耐药菌的比例增大,因此在连续培养几代后,抑菌圈的平均直径变小,C错误;阿莫西林对细菌起选择作用,因此,抑菌圈边缘上的细菌具有抗药性,故抑菌圈边缘细菌的抗药性高于抑菌圈外细菌的抗药性,D正确。
5.(2025高三·湖北·期末)国家规定饮用水标准为1mL自来水中检出菌落总数不超过100个(37℃培养48h),不得检出总大肠菌群。为检测某品牌冰淇淋中大肠杆菌的数量是否超标,在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上涂布适量的冰淇淋原液设为甲组,不涂布冰淇淋原液的培养基设为乙组,经过37℃、48h培养,观察两组培养基上菌落生长情况。下列叙述正确的是( )
A.伊红—亚甲蓝琼脂培养基属于选择培养基
B.该实验涂布前未对冰淇淋原液进行稀释会导致实验结果出现较大误差
C.观察计数时发现乙组培养基上长有少量菌落,应将甲组的菌落数减去乙组的菌落数以减小误差
D.以菌落数计数样品中的大肠杆菌数量,结果往往比实际值偏小
【答案】D
【解析】伊红—亚甲蓝琼脂培养基属于鉴别培养基,而不是选择培养基,A错误;该实验中涂布前未对冰淇淋原液进行稀释,不会导致实验结果出现较大误差,由国家标准可知本身菌落数非常少,即使超标也不会很多,B错误;乙组培养基上未接种冰淇淋原液,若观察计数时发现乙组培养基上长有少量菌落,说明培养基被污染,需要重新进行实验,C错误;实验结果中以菌落数代表样品中的大肠杆菌数量,可能会出现一个菌落由多个细菌产生的情况,因此统计结果往往比实际值偏小,D正确。
6.(2025·湖北武汉·模拟预测)微生物与人类生活有密切的关系,在食品制作、疾病防治、环境保护等方面有着广泛应用,如传统食品中的酒、面包、泡菜、醋、酱油等就是利用微生物发酵而成的,发酵过程中防止杂菌污染至关重要。下列说法正确的是( )
A.发酵前,对原料进行高温杀菌可以使原料避免被杂菌污染
B.家庭酿制葡萄酒时,需要对发酵的原料及发酵容器进行严格灭菌,防止杂菌污染
C.筛选酿醋菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素,防止杂菌污染
D.制作泡菜时,“泡菜之水,用花椒和盐煮沸”的目的只是彻底灭菌
【答案】A
【解析】发酵前,对原料进行高温杀菌,因为蒸熟的过程可以高温杀菌,避免其他杂菌的污染,A正确;
在家庭酿酒工艺中发酵瓶是不需要严格灭菌的,发酵的无氧环境和产生的酒精会抑制大部分微生物的生长繁殖,家庭酿制葡萄酒的菌种来自葡萄本身携带的酵母菌,故不能对发酵原料进行灭菌,B错误;酿醋用的菌种是醋酸杆菌,为原核生物,青霉素可以抑制细菌的生长,筛选酿醋菌种时,不能在培养基中加入青霉素,C错误;“泡菜之水,用花椒和盐煮沸”的目的提升泡菜味道,减少水中的溶氧量和消毒杀菌防止杂菌污染,D错误。
故选A。
7.(2025高三·湖北·阶段练习)城市河流中藻类的大量繁殖容易引发水华。大型蚤是常见的杂食性浮游动物,有较强的摄藻能力,可用于抑制藻类的过度增长。幽蚊幼虫可捕食浮游动物,为研究幽蚊对大型蚤的影响,科研人员进行了如表1所示的实验。回答下列问题:
时间/天
大型蚤体长/cm
组别
0
2
4
6
8
10
对照组
0.60
0.71
1.25
1.51
1.75
1.76
添加幽蚊培养液组
0.60
0.75
1.26
1.62
1.89
2.10
添加幽蚊幼虫组
0.60
0.76
1.27
1.64
1.94
2.18
表1
(1)生活污水的排放会引起城市河流水体中氮的含量升高。河流水体中的氮含量是评价水质的指标之一,原因是 。河流中爆发水华后,水体透明度低,水底光照不足,沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物,最终衰退和消亡。
(2)据实验结果推测,引起大型蚤体长发生变化的信息种类有 。与对照组相比,实验组大型蚤的生长速度更快,其生物学意义是 。
(3)研究城市河流水生生物的分布情况时,通常采用 法进行取样调查。调查发现,不同区段中河流水生生物的生长与分布状况有明显的差异,这体现了群落的 结构。
(4)科研人员欲在一定条件下测定水体中蓝细菌密度和叶绿素a含量,建立叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线,用于估算水体中蓝细菌的密度。请完成表2中的内容。
实验目的
简要操作步骤
测定水体蓝细菌的数量
按一定的浓度梯度稀释样液,分别用血细胞计数板计数,取样前需要①
浓缩蓝细菌
②
③
将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮
防止叶绿素降解
用锡箔纸包裹装有悬浮液的试管,避光存放
建立相关曲线
用分光光度计测定叶绿素a含量,进行计算
表2
【答案】(1) 氮是植物生长的必需元素,其含量增加会使藻类快速生长繁殖,引发水华 呼吸作用消耗
(2) 化学信息和物理信息 有效减小被幽蚊幼虫捕食的风险/减小大型蚤被幽蚊幼虫捕食的风险
(3) 等距取样 水平
(4) 轻轻振荡试管 稀释样液离心,取下层沉淀物 提取叶绿素a
【解析】(1)河流中爆发水华后,水体透明度低,水底光照不足,沉水植物因光合作用合成的有机物减少,导致植物无法正常生长,进而死亡、消亡。原因是氮是植物生长的必需元素,其含量增加会使藻类快速生长繁殖,引发水华,“藻类大量繁殖遮挡了阳光”。沉水植物因光合作用合成的有机物减少,这些有机物是用于自身呼吸作用的。
(2)引起大型蚤体长发生变化的因素有光光照强度,属于物理信息,生活污水的排放会引起城市河流水体中氮的含量升高属于化学信息。与对照组相比,实验组大型蚤的生长速度更快可减小大型蚤被幽蚊幼虫捕食的风险。
(3)研究城市河流中水生生物的分布情况时,通常采用“样方法”进行取样调查,由于调查区域很长,可选择等距取样法进行取样,不同区段中河流生物的生长与分布状况有明显的差异,体现了群落的“水平”结构。
(4)浓缩蓝细菌的简要操作步骤:将一定量的水样用轻轻振荡试管,使蓝细菌分布均匀。稀释样液离心,取下层沉淀物,浓缩蓝细菌。叶绿素a可溶于有机溶剂,所以提取叶绿素a时,可将浓缩的蓝细菌用一定量的乙醇重新悬浮。
8.(2024·湖北·三模)喀斯特是一种独特的地质现象,我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家,除了石林、溶洞外,喀斯特地区因其独特的气候、土壤条件也形成了优美的生态景观。喀斯特地区的土壤中广泛存在能分泌碳酸酐酶(CA)的微生物,CA能催化CO2的水合反应:,产生的H+又促进碳酸钙的溶解。研究人员从喀斯特地区土壤中分离筛选出了高产CA的细菌并进行了相关检测,流程如图所示。回答下列问题:
(1)配制菌液时应向土壤样品中加入 ,振荡静置后过滤去除颗粒物,然后将所得滤液经 后进行接种。
(2)图中甲、乙均为牛肉膏蛋白胨培养基(培养细菌的基础培养基),涂布培养后挑选不同形态、颜色的单菌落进行分区划线培养,分区划线的目的是 。丙培养基为加入了白色碳酸钙的琼脂培养基,经涂布平板接种培养后,以是否产生 为依据,挑取目的菌株做进一步检测鉴定。
(3)筛选到的目的菌株进行CA活性检测需用到BTB指示剂(酸性呈黄色,碱性呈蓝色),将各待测菌液分别与等量的缓冲液、BTB溶液及CO2饱和水混合,观察颜色变化情况,若 ,则该菌液产生的CA活性最强,从而筛选出高产CA的细菌。
(4)肾小管上皮细胞也能合成CA,调节重吸收(如图所示)。若CA合成不足,会使尿量增多,其机理是 。
【答案】(1) 无菌水 梯度稀释
(2) 分别培养多种不同的菌种,并分离得到多种单菌落 透明圈(的大小)
(3)菌液变黄速度最快(或相同时间内菌液黄色最深)
(4)CA合成不足,不能生成足够的H+,引起Na+重吸收减弱,原尿的渗透压升高,水的重吸收减少,因而尿量增多
【分析】纯化微生物常用的方法:①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面;②稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。
【解析】(1)配制菌液应避免杂菌干扰,使用无菌水;菌液浓度高,接种前应进行梯度稀释。
(2)用细菌基础培养基培养,并没有很强的选择作用,筛选是根据菌落特征筛选,且挑选了多个不同的菌落,多个菌种均需进一步纯化,因此需分区划线培养,其目的是分别培养多种不同的菌种,并分离得到多种单菌落;丙培养基加入了白色碳酸钙,CA能催化CO2的水合反应,产生的H+又促进碳酸钙的溶解,因此产CA的菌落周围会出现透明圈。
(3)进一步检测用到BTB,其特点是酸性呈黄色,碱性呈蓝色,检测体系中若菌液产生的CA活性越强,其催化CO2的水合反应速率越快,溶液变酸性的速度就越快,即菌液变黄速度最快(或相同时间内菌液黄色最深),则该菌液产生的CA活性最强。
(4)若CA合成不足,则肾小管上皮细胞不能生成足够的H+,由图可知H+与Na+重吸收相关联,因而导致Na+重吸收减弱,原尿的渗透压升高,水的重吸收减少,因而尿量增多。
试卷第1页,共3页
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