内容正文:
专题15 发酵工程
五年考情
考情分析
发酵工程
2025年山东卷第15题
2025年山东卷第20题
2024年山东卷第14题
2024年山东卷第15题
2023年山东卷第12题
2023年山东卷第15题
2023年山东卷第20题
2022年山东卷第14题
2022年山东卷第20题
2021年山东卷第12题
2021年山东卷第14题
2021年山东卷第20题
近五年山东高考生物试卷中,发酵工程考点考查频繁。常考传统发酵技术,如2023年考泡菜制作、果酒和啤酒发酵原理;微生物培养技术,像2023年考平板接种、2021年考解脂菌相关实验。考查结合生活生产,注重知识理解运用 。
一、单选题
1.(2025·山东·高考真题)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
压强
纤维素
淀粉
菌落
①
常压
-
+
-
②
常压
+
-
-
③
高压
-
+
-
④
高压
+
-
+
注: “+”表示有;“一”表示无
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
2.(2023·山东·高考真题)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
3.(2024·山东·高考真题)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
4.(2021·山东·高考真题)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是( )
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
5.(2022·山东·高考真题)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是( )
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
26.(2023·山东·高考真题)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
7.(2024·山东·高考真题)酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A.X→Y→Z B.Z→Y→X C.Y→X→Z D.Z→X→Y
8.(2021·山东·高考真题)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
9.(2021·山东·高考真题)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是( )
A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
二、多选题
10.(2025·山东·高考真题)酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是( )
A.堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B.大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C.窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主
D.窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
11.(2023·山东·高考真题)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有( )
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B.都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C.发酵前都需要对原料进行灭菌 D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
12.(2022·山东·高考真题)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
一、单选题
1.(2025·山东泰安·三模)啤酒是以麦芽、水为主要原料,加啤酒花(使啤酒具有独特的苦味和香气,并有防腐和澄清麦芽汁的能力),经酵母发酵酿制而成的、含有二氧化碳并可形成泡沫的发酵酒。鲜啤是指不经过巴氏消毒法处理的啤酒,这种啤酒保留了一定的活性酵母,在生产出来后,需要尽快饮用。由于没有经过高温杀菌,它的口感相对比较新鲜、清爽,同时也保留了更多啤酒原始的风味。如图为啤酒的工业化生产流程。下列有关说法正确的是( )
A.发芽是必要的,大麦种子只有发芽,才能释放淀粉酶
B.发酵液在低温、密闭的环境下储存一段时间也属于发酵过程
C.啤酒花是在消毒过程结束之后加入的
D.啤酒工业化生产与家庭酿酒的菌种均来源于原材料
2.(2025·山东潍坊·三模)科研人员诱导A、B两种动物细胞融合并进行培养。A、B两种细胞各自的生活环境如表,目标融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长。下列说法正确的是( )
A细胞
只能在选择培养基Ⅰ上生长,生长环境的pH为4~6
B细胞
只能在选择培养基Ⅱ上生长,生长环境的pH为7~8
A.动物细胞培养使用的培养基都是天然培养基
B.PEG融合法和高Ca2+-高pH融合法均可诱导两种细胞融合
C.将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH在4~6
D.选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定是目标融合细胞
3.(2025·山东日照·二模)用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖等糖类转化为醋酸和乳酸,再结合酒精发酵制作而成。下列说法正确的是( )
A.前期需在同一容器中同时进行醋酸和乳酸发酵
B.麦汁酸化后需经熬煮、冷却后才可接种酵母菌
C.酒精发酵时,发酵罐中温度应控制在30~35℃
D.可通过对啤酒进行高压蒸汽灭菌来延长保存期
4.(2025·山东济南·二模)毕赤酵母是一种能直接利用甲醇的微生物,其含有的醇氧化酶基因(AOX1)强效启动子在甲醇存在时被激活,可以驱动外源基因的高效表达。人体蛋白MT1-MMP定位在细胞膜上,并在多种肿瘤中被高表达出,MT1-MMP能促进肿瘤转移。为进一步研究肿瘤转移机制,科研人员将MT1-MMP基因转化至毕赤酵母,先将转基因个体进行低密度发酵,然后再进行高密度发酵,最终获得目标蛋白。下列相关说法正确的是( )
A.转基因毕赤酵母和大肠杆菌作为发酵菌种都具有发酵周期短的优点
B.目标蛋白的产量受发酵培养基成分、甲醇、温度、pH的影响
C.可将MT1-MMP基因插入AOX1中以便通过甲醇调控基因表达
D.甲醇的作用是作为碳源和氮源以及诱导目标蛋白的表达
5.(2025·山东菏泽·二模)可根据微生物发酵时对氧气的需求不同,将微生物发酵分为好氧发酵和厌氧发酵。下列相关说法正确的是( )
A.果酒发酵时,应利用葡萄皮上的野生酵母菌直接进行厌氧发酵
B.果醋发酵时,当氧气和糖源都缺少时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C.泡菜制作时,应将泡菜盐水注满泡菜坛以利于乳酸菌进行厌氧发酵
D.生产单细胞蛋白时,酵母菌可利用纤维素水解液进行好氧发酵
6.(2025·山东潍坊·三模)安莎霉素由一种赖氨酸缺陷型放线菌产生。为筛选出能生产安莎霉素的菌种,科研人员用紫外线对放线菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图(注:原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同的菌落)。下列说法错误的是( )
A.①中使用的培养基不添加琼脂,需进行湿热灭菌
B.②和④中使用的是完全培养基,③中使用的是选择培养基
C.过程B的接种方法可用于微生物的分离和计数
D.D菌落不能产生安莎霉素,E菌落能产生安莎霉素
7.(2025·山东日照·二模)有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。研究人员试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。先将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。一段时间后,将1mL湖泊水样加入9mL无菌水中、继续重复该操作3次,取0.1mL涂布于薄层上,稳定后获得56个菌落,其中15个菌落周围出现溶菌圈。下列说法正确的是( )
A.应选用由水、碳源、氮源和无机盐组成的培养基分离细菌
B.应使用灼烧灭菌后的涂布器将α菌均匀地接种到培养基上
C.溶菌细菌的接种需在含α菌的培养基变浑浊后才能进行
D.每毫升的湖泊水样中约有1.5×105个具溶菌特性的细菌
8.(2025·山东潍坊·二模)山葡萄酿酒发酵的工艺流程为:设备消毒和灭菌→原材料准备→酵母菌扩大培养→发酵罐发酵→压榨分离→贮酒陈酿等。贮酒陈酿时酒罐上层覆薄层95%的酒精。下列说法正确的是( )
A.该酿造发酵技术与传统发酵酿酒均需要消毒和灭菌
B.去除山葡萄果梗应在冲洗前进行
C.酵母菌扩大培养要严格控制无氧条件
D.陈酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染
9.(2025·山东泰安·二模)柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域,具有重要的商业价值。以玉米粉为原料,利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.黑曲霉与生产果醋和泡菜所用主要微生物的代谢类型相同
B.发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
C.种子培养基加入到发酵罐内时需经过严格灭菌
D.分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节
10.(2025·山东枣庄·一模)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化,下列有关叙述正确的是( )
A.酿酒和制醋所用微生物都是能在有氧条件下存活的真核生物
B.过程①和③分别发生在酵母菌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上
C.产生乙醇后进行过程④会产生一层菌膜是由醋酸菌大量繁殖所致
D.④过程是生产果醋的唯一途径
11.(2025·山东枣庄·二模)溶磷菌能够把磷酸钙等难溶态的磷转化成可被植物直接利用的可溶性磷。将适量溶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,结果见下表。下列选项错误的是( )
时间(d)
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
溶磷量(mg/L)
210
508
700
800
701
690
680
550
pH
5.1
4.2
4.2
4.3
4.5
4.7
4.9
5.1
A.磷是植物生长发育的必需元素,可组成DNA、ATP、脂肪等化合物
B.表中结果说明溶磷菌分解难溶磷的能力呈现先增强后减弱的趋势
C.根据pH变化,推测溶磷菌通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷
D.将溶磷菌制成微生物肥料施入大田,能提高土壤的肥力
12.(2025·山东潍坊·一模)为检测不同温度和养殖模式下鸡蛋表面的细菌污染情况,用等量无菌生理盐水清洗鸡蛋表面,再用稀释涂布平板法计数清洗液中细菌数目(均取0.1mL稀释液涂布),结果如表。下列说法错误的是( )
温度
细菌数(个/mL)
开放式
封闭式
30℃
4.01×104
8.32×103
10℃
8.40×104
1.15×104
A.涂布前应对涂布器进行灼烧灭菌
B.由表中数据可知涂布时清洗液稀释倍数为100倍
C.用该方法得到的细菌数量比实际数量要少
D.30℃封闭式养殖对鸡蛋表面污染相对较少
13.(2025·山东济南·一模)科研人员先在12个固体培养基上各涂以数目相等(约5×104个)的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌,经5h培养后,平板上长出大量的微菌落(约5100个细胞/菌落)。取其中6个(A组)直接喷上T1噬菌体,另6个(B组)则先用灭菌后的涂布器把平板上的微菌落重新均匀涂布一遍,然后喷上等量T1噬菌体。培养后计算这两组平板上形成的抗T1噬菌体的菌落数。结果发现,A组长出28个菌落,B组长出353个菌落。下列说法正确的是( )
A.该实验使用了稀释涂布平板法对微菌落进行计数
B.B组中所使用的培养基为选择培养基
C.B组的涂布使单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加
D.该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生
14.(2024·河北邯郸·三模)微生物在生物技术中被广泛应用,下列有关说法正确的是( )
A.天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程
B.灭菌能杀死微生物的芽孢,而消毒不能杀死芽孢
C.有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布
D.微生物能为重组DNA技术提供两种“分子工具”
二、多选题
15.(2025·山东菏泽·二模)金黄色葡萄球菌对青霉素的敏感度高且高度耐盐化。菌株可在血琼脂平板(完全培养基中添加适量血液)上生长,并能产生溶血毒素(可使红细胞及组成物质完全溶解)。下列说法错误的是( )
A.在金黄色葡萄球菌分离培养过程中,需在选择培养基中加入10%—15%的NaCl、青霉素
B.培养在血琼脂平板上的金黄色葡萄球菌菌落周围会出现透明的溶血圈
C.可利用平板划线法在固体培养基表面获得均匀分布的金黄色葡萄球菌的单个菌落
D.用一定浓度的青霉素会诱导金黄色葡萄球菌产生耐药性的变异
16.(2025·山东潍坊·三模)番茄红素在食品业应用广泛。某兴趣小组尝试利用植物细胞悬浮技术培养胡萝卜细胞来获取,实验流程和培养装置如图。下列说法正确的是( )
A.过程②用纤维素酶或果胶酶处理愈伤组织
B.通过加料口来保证培养液中营养物质处于较高浓度
C.充气口增设无菌过滤器,加料口加入原料要灭菌处理
D.增设温度监测和控制设备以维持装置适宜温度
17.(2025·山东潍坊·二模)细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势,推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关,A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理,科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验:在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养48h后,将两张滤膜上菌体刮下计数,上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数,结果如表。下列说法错误的是( )
甲组
乙组
丙组
丁组
上层菌
野生型菌
野生型菌
野生型菌
A基因敲除菌
下层菌
野生型菌
A-B双基因敲除菌
A基因敲除菌
A-B双基因敲除菌
竞争指数
1.4
3.8
1.3
1.4
A.采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数,待菌落长出后即可进行计数
B.由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌
C.通过乙、丁对比,可分析推理A蛋白对细菌的作用
D.推测B蛋白会增强A蛋白的毒性
18.(2025·山东济南·一模)青霉素发酵生产工艺流程如图所示,发酵前的工作主要是选育菌种和菌种在种子罐中扩大培养。头孢霉素和青霉素的合成过程中有一个共同的前体。头孢霉素可抑制乙醛脱氢酶的活性,造成乙醛代谢受阻,导致乙醛中毒。下列说法正确的是( )
A.菌种可通过从土壤中分离、筛选获得,一般采用深层通风搅拌发酵罐进行发酵
B.种子制备从孢子制备开始,通过固体或液体培养基使孢子大量形成菌丝或菌体
C.可在发酵过程中引入能分泌青霉素酶的菌将青霉素分解从而只得到头孢霉素
D.患者使用头孢霉素后应避免饮酒或进食含酒精制品的主要原因是避免出现酒精中毒
19.(2025·山东青岛·一模)发酵工程能生产各种酶制剂,如通过黑曲霉发酵能生产淀粉酶。下列说法正确的是( )
A.深层通气液体发酵可提高淀粉酶的产量
B.利用黑曲霉的发酵过程也能生产酱油和柠檬酸
C.平板划线法分离到的单菌落可直接接种到发酵罐发酵
D.用过滤、沉淀等方法获得产品是发酵工程的中心环节
20.(2025·山东枣庄·二模)关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,下列说法正确的是( )
A.取样时用的铁铲、纸袋在使用前进行消毒处理,对培养基进行湿热灭菌,对培养皿要进行干热灭菌
B.实验中的培养基以尿素为唯一氮源,属于选择培养基,含酚红指示剂的培养基变红说明有尿素分解菌
C.用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对尿素分解菌进行计数,但是统计结果往往比实际值偏低
D.若取稀释105倍的0.1mL菌液进行涂布,获得菌落数目的平均值为168,则每克土样中尿素分解菌的数量为1.68×108
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2025年山东卷第15题
2025年山东卷第20题
2024年山东卷第14题
2024年山东卷第15题
2023年山东卷第12题
2023年山东卷第15题
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2022年山东卷第20题
2021年山东卷第12题
2021年山东卷第14题
2021年山东卷第20题
近五年山东高考生物试卷中,发酵工程考点考查频繁。常考传统发酵技术,如2023年考泡菜制作、果酒和啤酒发酵原理;微生物培养技术,像2023年考平板接种、2021年考解脂菌相关实验。考查结合生活生产,注重知识理解运用 。
一、单选题
1.(2025·山东·高考真题)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
压强
纤维素
淀粉
菌落
①
常压
-
+
-
②
常压
+
-
-
③
高压
-
+
-
④
高压
+
-
+
注: “+”表示有;“一”表示无
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数、验证性实验与探究性实验
【详解】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物的培养基。
【点睛】A、平板划线法是用来分离和纯化微生物,获得单个菌落的技术,其主要目的是分离而不是计数。用于活菌计数的方法通常是稀释涂布平板法,A错误;
B、制备固体培养基(琼脂平板)的正确流程是:先将培养基成分溶解、调整pH值后,分装到三角瓶中,然后进行高压蒸汽灭菌。待培养基冷却至50℃左右时,再在无菌条件下(如超净工作台)倒入无菌的培养皿中(即“倒平板”),B错误;
C、组②为常压 + 纤维素,结果无菌落,而组④为高压 + 纤维素,结果是有菌落。 这个对比恰好说明,在以纤维素为碳源的条件下,该菌不能在常压下生长,而能在高压下生长,C错误;
D、③④组形成了一个对照实验,变量是碳源。实验结果表明,在高压条件下,该细菌可以利用纤维素生长(组④),但不能利用淀粉生长(组③),D正确。
故选D。
2.(2023·山东·高考真题)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】泡菜的腌制
【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。
(1)泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
(2)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
(3)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状。
(4)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌,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。
(5)泡菜的制作:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。
【详解】A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌,沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死,A错误;
B、②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、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,为了制造无氧环境,同时可排出初期酵母菌等发酵产生的气体,C正确;
D、④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,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。
3.(2024·山东·高考真题)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】发酵工程的应用
【分析】发酵工程:(1)定义:利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品;主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。(2)分离、提纯产物:产品若是微生物细胞,在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥;产品若是微生物代谢物,则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。
【详解】A、黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧,相同菌体密度下,菌球体越大越不利于菌体与氧气接触,柠檬酸产生速率越慢,A正确;
B、菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵中期添加一定量的硫酸铵,提高铵离子浓度,菌体内可提高柠檬酸产量,B正确;
C、发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必须的酶失活,可抑制大部分细菌的生长,C正确;
D、发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品,D错误。
故选D。
4.(2021·山东·高考真题)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是( )
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数
【分析】图中是穿刺接种的方法,根据题干中的信息“硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀”,所以根据黑色沉淀的多少,比较两种菌产生硫化氢的能力。
【详解】A、从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌,说明了乙菌的运动能力比甲菌强,A正确;
B、为不影响菌的运动需选用半固体培养基,B错误;
C、根据题意,黑色区域的面积大小反映两种菌运动能力的大小,而不能表示二者产生硫化氢的能力大小,C正确;
D、微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染,D正确。
故选B。
5.(2022·山东·高考真题)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是( )
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】培养基的成分及其功能、无菌技术、微生物的培养与应用综合
【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等四类营养物质。配制培养基时除了满足基本的营养条件外,还需满足微生物生长对特殊营养物质、pH、O2的要求。
【详解】A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌;提供相同含量的碳源,葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多,会导致细胞失水,发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,乳糖是二糖,可被水解为半乳糖和葡萄糖,是青霉菌生长的最佳碳源,可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件,A正确;
B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确;
C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后,才可接种到发酵罐中进行工业化生产,C正确;
D、青霉素只能抑制细菌的生长,不能抑制其他真菌的生长,发酵罐仍需严格灭菌,D错误。
故选D。
6.(2023·山东·高考真题)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】培养基的成分及其功能、无菌技术、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【分析】1、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,是进行微生物培养的物质基础。
2、按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。
3、消毒和灭菌是两个不同的概念,消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。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。
【详解】A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;
B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误;
C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;
D、脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
故选D。
7.(2024·山东·高考真题)酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A.X→Y→Z B.Z→Y→X C.Y→X→Z D.Z→X→Y
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】微生物的培养与菌种保藏、验证性实验与探究性实验
【分析】由图可知,接种时,相当于在培养基表面划了一个三角形的三条边。左边那条边线是用trpY突变型菌液划线接种的,右边那个边是用trpX突变型菌液接种的,最下面那个边是用trpZ突变型菌液划线接种的。最终结果是,trpY那条接种线左下方出现了又黑又粗的明显的菌落,trpX那条接种线两头出现了明显的菌落,而trpZ那条接种线,没有长出明显的菌落,。
【详解】ABCD、添加少量色氨酸,突变体菌株可以生长,色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出胞外,进入培养基后,通过扩散,从而给其他突变型提供代谢原料,帮助其长出明显的菌落。trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体,据图可知,trpX不能为trpY和trpZ提供原料,trpY不能为trpZ提供原料,trpZ可以为trpX、trpY的生长提供原料,推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z。
故选A。
8.(2021·山东·高考真题)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】其他微生物的分离与计数
【分析】选择培养基:根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
鉴别培养基:依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计。
【详解】A、根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A正确;
B、乙菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌落不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌落也可以在培养基上生存,说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B错误;
C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,更加直观,C正确;
D、可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的大小,D正确。
故选B。
9.(2021·山东·高考真题)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是( )
A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】果酒和果醋的制作原理
【分析】果酒制备的菌种是酵母菌,条件:温度18-25℃,先通气后密闭。通气阶段,酵母菌有氧呼吸获得能量大量繁殖,密闭阶段发酵产生酒精。pH最好是弱酸性。
【详解】A、酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖,无氧条件下,发酵产生酒精,故无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸存活但不能大量繁殖,A正确;
B、自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵母菌,B正确;
C、葡萄皮中的色素进入发酵液使葡萄酒呈现颜色,C正确;
D、制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少,D错误。
故选D。
二、多选题
10.(2025·山东·高考真题)酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是( )
A.堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B.大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C.窖池发酵过程中,酵母菌以无氧呼吸为主
D.窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析
【分析】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18~30℃。
【详解】A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,堆积培养过程中温度可以达到60℃左右,高温不利于筛选酿酒酵母,A错误;
B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程,故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物,B正确;
C、窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸,不是只进行无氧呼吸,C正确;
D、窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸,D错误。
故选BC。
11.(2023·山东·高考真题)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有( )
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B.都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C.发酵前都需要对原料进行灭菌 D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
【答案】AB
【难度】0.85
【知识点】果酒和果醋的制作原理
【分析】果酒与啤酒的发酵原理均是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,A正确;
B、发酵前期,均需要一定的有氧环境,使酵母菌大量繁殖,B正确;
C、果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌,C错误;
D、果酒的家庭制作不需要进行消毒,D错误。
故选AB。
12.(2022·山东·高考真题)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】发酵工程的基本环节
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是异养兼性厌氧微生物,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。
【详解】A、赤霉素能促进种子的萌发,据此可推测若用赤霉素处理大麦,可诱导α-淀粉酶相关基因的表达,促进α-淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确;
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;
C、糖浆经蒸煮(产生风味组分、终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌)、冷却后再接种酵母菌进行发酵,防止高温杀死菌种,C正确;
D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,D正确。
故选ACD。
一、单选题
1.(2025·山东泰安·三模)啤酒是以麦芽、水为主要原料,加啤酒花(使啤酒具有独特的苦味和香气,并有防腐和澄清麦芽汁的能力),经酵母发酵酿制而成的、含有二氧化碳并可形成泡沫的发酵酒。鲜啤是指不经过巴氏消毒法处理的啤酒,这种啤酒保留了一定的活性酵母,在生产出来后,需要尽快饮用。由于没有经过高温杀菌,它的口感相对比较新鲜、清爽,同时也保留了更多啤酒原始的风味。如图为啤酒的工业化生产流程。下列有关说法正确的是( )
A.发芽是必要的,大麦种子只有发芽,才能释放淀粉酶
B.发酵液在低温、密闭的环境下储存一段时间也属于发酵过程
C.啤酒花是在消毒过程结束之后加入的
D.啤酒工业化生产与家庭酿酒的菌种均来源于原材料
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】发酵工程的应用
【分析】1、发酵工程的基本环节:菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵罐内发酵,产品分离、提纯等方面。
2、糖化过程要利用大麦发芽时产生的淀粉酶把淀粉水解,利用赤霉素处理麦,使大麦种子无须发芽就可以产生淀粉酶。发酵结束后,发酵液中仍有些活着的微生物,为了延长啤酒的保存期,要利用消毒方法杀死啤酒中的大多数微生物。
【详解】A、发芽不是必要的,也可以用赤霉素处理大麦种子,可不经发芽就产生淀粉酶,A错误;
B、发酵液在低温、密闭的环境下储存一段时间属于发酵过程的后发酵,B正确;
C、啤酒花是在蒸煮时加入的,C错误;
D、啤酒工业化生产的菌种一般为培育的单一菌种,D错误。
故选B。
2.(2025·山东潍坊·三模)科研人员诱导A、B两种动物细胞融合并进行培养。A、B两种细胞各自的生活环境如表,目标融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长。下列说法正确的是( )
A细胞
只能在选择培养基Ⅰ上生长,生长环境的pH为4~6
B细胞
只能在选择培养基Ⅱ上生长,生长环境的pH为7~8
A.动物细胞培养使用的培养基都是天然培养基
B.PEG融合法和高Ca2+-高pH融合法均可诱导两种细胞融合
C.将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH在4~6
D.选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定是目标融合细胞
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】培养基的类型及其应用、动物细胞培养技术、动物细胞融合与单克隆抗体的制备
【分析】细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理,采用细胞培养技术,在细胞水平进行的遗传操作。
【详解】A、动物细胞培养使用的培养基是合成培养基,A错误;
B、A细胞只能在选择培养基Ⅰ上生长,生长环境的pH为4~6,不能用高Ca2+-高pH融合法诱导两种细胞融合,B错误;
C、目标融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长。将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH在7~8,C错误;
D、选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定是目标融合细胞,有可能是B细胞与B细胞的融合细胞,D正确。
故选D。
3.(2025·山东日照·二模)用“麦汁酸化”法酿造的酸啤酒既有麦芽清香又酸甜适口。它是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖等糖类转化为醋酸和乳酸,再结合酒精发酵制作而成。下列说法正确的是( )
A.前期需在同一容器中同时进行醋酸和乳酸发酵
B.麦汁酸化后需经熬煮、冷却后才可接种酵母菌
C.酒精发酵时,发酵罐中温度应控制在30~35℃
D.可通过对啤酒进行高压蒸汽灭菌来延长保存期
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】果酒和果醋的制作原理、泡菜的腌制、发酵工程的应用
【分析】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。
【详解】A、醋酸菌是好氧菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧菌,在有氧条件下不能存活,所以醋酸菌与乳酸菌不能在同一容器中发酵,A错误;
B、抗酸性高的酵母菌适应于酸性环境,麦汁酸化后经熬煮和冷却创造了酵母菌适宜的生活环境,再接种酵母菌进行发酵,B正确;
C、酒精发酵需要酵母菌,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,所以后期发酵产生酒精时,应将发酵温度控制在18~30℃范围内,C错误;
D、为延长啤酒的保存期,常用消毒法杀死啤酒中的大多数微生物,高压蒸汽灭菌法是灭菌方法,不是消毒方法,D错误。
故选B。
4.(2025·山东济南·二模)毕赤酵母是一种能直接利用甲醇的微生物,其含有的醇氧化酶基因(AOX1)强效启动子在甲醇存在时被激活,可以驱动外源基因的高效表达。人体蛋白MT1-MMP定位在细胞膜上,并在多种肿瘤中被高表达出,MT1-MMP能促进肿瘤转移。为进一步研究肿瘤转移机制,科研人员将MT1-MMP基因转化至毕赤酵母,先将转基因个体进行低密度发酵,然后再进行高密度发酵,最终获得目标蛋白。下列相关说法正确的是( )
A.转基因毕赤酵母和大肠杆菌作为发酵菌种都具有发酵周期短的优点
B.目标蛋白的产量受发酵培养基成分、甲醇、温度、pH的影响
C.可将MT1-MMP基因插入AOX1中以便通过甲醇调控基因表达
D.甲醇的作用是作为碳源和氮源以及诱导目标蛋白的表达
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】遗传信息的翻译、基因表达载体的构建、发酵工程的基本环节
【分析】微生物发酵受温度、pH、溶解氧以及发酵培养基的成分等的影响。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,无法对合成的目标蛋白进行加工,不能作为该实验的目标菌种,A错误;
B、发酵培养基的成分可以提供微生物生长和代谢所需的营养物质,甲醇可以激活醇氧化酶基因强效启动子从而影响目标蛋白的表达,温度和pH会影响微生物细胞内酶的活性,进而影响微生物的代谢,所以发酵培养基成分、甲醇、温度、pH均会影响目标蛋白的产量,B正确;
C、将MT1-MMP基因插入AOX1中会破坏醇氧化酶基因AOX1的结构,应该将MT1-MMP基因插入含有AOX1强效启动子的载体上,这样在甲醇存在时,AOX1启动子被激活,从而驱动MT1-MMP基因高效表达,C错误;
D、甲醇含有的是C、H、O元素,不含氮元素,因此甲醇无法作为氮源,D错误。
故选B。
5.(2025·山东菏泽·二模)可根据微生物发酵时对氧气的需求不同,将微生物发酵分为好氧发酵和厌氧发酵。下列相关说法正确的是( )
A.果酒发酵时,应利用葡萄皮上的野生酵母菌直接进行厌氧发酵
B.果醋发酵时,当氧气和糖源都缺少时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
C.泡菜制作时,应将泡菜盐水注满泡菜坛以利于乳酸菌进行厌氧发酵
D.生产单细胞蛋白时,酵母菌可利用纤维素水解液进行好氧发酵
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】果酒和果醋的制作原理、泡菜的腌制、发酵工程的应用
【分析】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。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,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;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】A、自然发酵中的菌种来自于附着在葡萄皮上的野生酵母菌,但通常在前期通入氧气使其大量繁殖,后期再隔绝氧气进行厌氧发酵,A错误;
B、醋酸菌是好氧生物,氧气缺少时不能存活,B错误;
C、泡菜制作过程中,将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖,在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境,C错误;
D、微生物含有丰富的蛋白质,以淀粉或纤维素的水解液,制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,单细胞蛋白就是微生物菌体本身,所以以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵可获得单细胞蛋白,D正确。
故选D。
6.(2025·山东潍坊·三模)安莎霉素由一种赖氨酸缺陷型放线菌产生。为筛选出能生产安莎霉素的菌种,科研人员用紫外线对放线菌进行诱变与选育,实验的部分流程如图(注:原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同的菌落)。下列说法错误的是( )
A.①中使用的培养基不添加琼脂,需进行湿热灭菌
B.②和④中使用的是完全培养基,③中使用的是选择培养基
C.过程B的接种方法可用于微生物的分离和计数
D.D菌落不能产生安莎霉素,E菌落能产生安莎霉素
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数
【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、进行扩大培养若为液体培养基则可不添加琼脂,通常采用高压蒸汽灭菌(或湿热灭菌),A正确;
B、②和④中菌落数目较多,使用的是完全培养基,③中菌落少,根据实验目的筛选出赖氨酸缺陷型菌株,所以应该是缺乏赖氨酸的选择培养基,B正确;
C、过程B的接种方法是稀释涂布平板法,可用于微生物的分离和计数,C正确;
D、D菌落可以在④中生长,不能在③中生长,所以D是赖氨酸缺陷项菌株,可以生产安莎霉素,E菌落在④和③中都能生长,不是赖氨酸缺陷型菌株,不能生产安莎霉素,D错误。
故选D。
7.(2025·山东日照·二模)有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。研究人员试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。先将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。一段时间后,将1mL湖泊水样加入9mL无菌水中、继续重复该操作3次,取0.1mL涂布于薄层上,稳定后获得56个菌落,其中15个菌落周围出现溶菌圈。下列说法正确的是( )
A.应选用由水、碳源、氮源和无机盐组成的培养基分离细菌
B.应使用灼烧灭菌后的涂布器将α菌均匀地接种到培养基上
C.溶菌细菌的接种需在含α菌的培养基变浑浊后才能进行
D.每毫升的湖泊水样中约有1.5×105个具溶菌特性的细菌
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】培养基的成分及其功能、无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数
【分析】微生物接种的两种常见的方法: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,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、分离细菌需要固体培养基,因此培养基中不仅需要水、碳源、氮源和无机盐,还需要凝固剂琼脂,A错误;
B、根据题干信息,将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层,然后使用灼烧灭菌后的涂布器将0.1mL稀释过的湖泊水样均匀地接种到培养基上,B错误;
C、含α菌的培养基变浑浊说明α菌已经生长繁殖,此时接种溶菌细菌才能观察到溶菌现象,C正确;
D、0.1ml稀释液含有溶菌细菌15个,稀释倍数为10000倍,因此每毫升的湖泊水样中约有15×10×10000=1.5×106个具溶菌特性的细菌,D错误。
故选C。
8.(2025·山东潍坊·二模)山葡萄酿酒发酵的工艺流程为:设备消毒和灭菌→原材料准备→酵母菌扩大培养→发酵罐发酵→压榨分离→贮酒陈酿等。贮酒陈酿时酒罐上层覆薄层95%的酒精。下列说法正确的是( )
A.该酿造发酵技术与传统发酵酿酒均需要消毒和灭菌
B.去除山葡萄果梗应在冲洗前进行
C.酵母菌扩大培养要严格控制无氧条件
D.陈酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析
【分析】果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧型微生物。在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。
【详解】A、由题意可知:该酿造发酵技术对使用的设备进行了消毒和灭菌处理,但传统发酵酿酒时只进行了消毒处理,没有进行灭菌处理,A错误;
B、用山葡萄酿酒时,去除山葡萄果梗应在冲洗后进行,这可以避免除去枝梗时因引起葡萄破损而增加被杂菌污染的机会,B错误;
C、在酵母菌扩大培养过程中,通常会采取措施促进有氧呼吸,以提高酵母的生长和繁殖效率,因此酵母菌扩大培养不需要严格控制无氧条件,C错误;
D、陈酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染,因为酒精具有杀菌作用,能够抑制杂菌的生长,D正确。
故选D。
9.(2025·山东泰安·二模)柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域,具有重要的商业价值。以玉米粉为原料,利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.黑曲霉与生产果醋和泡菜所用主要微生物的代谢类型相同
B.发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
C.种子培养基加入到发酵罐内时需经过严格灭菌
D.分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】发酵工程的应用
【分析】发酵工程的基本环节:(1)菌种的选育:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。(3)培养基的配制:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。(5)接种:将菌种接种到发酵罐培养液中。(6)发酵:这是发酵工程的中心环节。①在发酵过程中,要随时检测培养波中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。②要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。(7)产品的分离、提纯:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥,即得到产品。②如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【详解】A、生产果醋所用主要微生物是醋酸菌,其代谢类型是异养需氧型;生产泡菜所用主要微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型;而黑曲霉是进行有氧发酵生产柠檬酸,代谢类型是异养需氧型,所以黑曲霉与醋酸菌代谢类型相同,但与乳酸菌不同,A错误;
B、据图可知,发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基,该措施的目的是进行扩大培养,增加黑曲霉孢子的数量,B正确;
C、种子培养基中有发酵所需的菌种,若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致发酵失败,C错误;
D、发酵工程的中心环节是发酵过程,而不是分离提纯获得产物,D 错误。
故选B。
10.(2025·山东枣庄·一模)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化,下列有关叙述正确的是( )
A.酿酒和制醋所用微生物都是能在有氧条件下存活的真核生物
B.过程①和③分别发生在酵母菌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上
C.产生乙醇后进行过程④会产生一层菌膜是由醋酸菌大量繁殖所致
D.④过程是生产果醋的唯一途径
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】真核细胞与原核细胞、有氧呼吸过程、果酒和果醋的制作原理
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、酿酒所需菌种是酵母菌,是真核生物,而醋酸菌好氧型细菌,属于原核生物,A错误;
B、过程①是呼吸作用第一阶段,场所是细胞质基质,③包括有氧呼吸第二阶段和第三阶段,场所是线粒体基质和线粒体内膜,B错误;
C、醋酸菌是好氧菌,产生乙醇后进行过程④醋酸发酵会产生一层菌膜,是由醋酸菌大量繁殖所致,C正确;
D、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,故④过程不是生产果醋的唯一途径,D错误。
故选C。
11.(2025·山东枣庄·二模)溶磷菌能够把磷酸钙等难溶态的磷转化成可被植物直接利用的可溶性磷。将适量溶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,结果见下表。下列选项错误的是( )
时间(d)
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
溶磷量(mg/L)
210
508
700
800
701
690
680
550
pH
5.1
4.2
4.2
4.3
4.5
4.7
4.9
5.1
A.磷是植物生长发育的必需元素,可组成DNA、ATP、脂肪等化合物
B.表中结果说明溶磷菌分解难溶磷的能力呈现先增强后减弱的趋势
C.根据pH变化,推测溶磷菌通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷
D.将溶磷菌制成微生物肥料施入大田,能提高土壤的肥力
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】微生物的培养与应用综合、核酸的元素组成及基本单位、脂质的元素组成
【分析】分析表格数据可知,自变量为培养时间,因变量为溶磷量和溶液pH。1-4天内溶磷量随时间增加而增多,4天后,溶磷量开始减少;在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低,溶磷量开始增加,随着pH回升,溶磷量就开始降低,据此推测难溶磷的分解可能与溶磷菌产生酸性代谢产物有关。
【详解】A、脂肪中不含磷元素,故磷不可组成脂肪,A错误;
B、分析表格数据可知,溶磷量先升高后降低,说明溶磷菌分解难溶磷的能力呈现先增强后减弱的趋势,B正确;
C、分析表格数据可知,在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低,溶磷量开始增加,随着pH回升,溶磷量就开始降低,据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷,C正确;
D、土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态如磷酸钙等难溶态存在,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,提高土壤的肥力,D正确。
故选A。
12.(2025·山东潍坊·一模)为检测不同温度和养殖模式下鸡蛋表面的细菌污染情况,用等量无菌生理盐水清洗鸡蛋表面,再用稀释涂布平板法计数清洗液中细菌数目(均取0.1mL稀释液涂布),结果如表。下列说法错误的是( )
温度
细菌数(个/mL)
开放式
封闭式
30℃
4.01×104
8.32×103
10℃
8.40×104
1.15×104
A.涂布前应对涂布器进行灼烧灭菌
B.由表中数据可知涂布时清洗液稀释倍数为100倍
C.用该方法得到的细菌数量比实际数量要少
D.30℃封闭式养殖对鸡蛋表面污染相对较少
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】无菌技术、微生物的接种方法
【分析】测定微生物数量的方法:①直接计数法:常用显微镜直接技术法,一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。②间接计数法:常用稀释平板计数法,平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。
【详解】A、稀释平板计数法可用于计数,为了防止杂菌污染,涂布前应对涂布器进行灼烧灭菌,A正确;
B、稀释平板计数法涂布的菌液体积为0.1mL,据数据分析,不同处理组(如开放式与封闭式)的细菌数差异较大,需采用不同的稀释倍数以保证菌落数在30-300范围内。如:30℃开放式:若稀释100倍,菌落数为 ,30℃封闭式若稀释100倍,菌落数为 ,低于30,需更低的稀释倍数,故不同组可能使用不同稀释倍数,B错误;
C、由于两个或更多的细胞可能聚集在一起形成一个菌落,因此稀释涂布平板法得到的鸡蛋表面菌落数比实际数略少,C正确;
D、30℃封闭式细菌数(8.32×103)显著低于同温度开放式(4.01×104),说明封闭式污染较少,正确。
故选B。
13.(2025·山东济南·一模)科研人员先在12个固体培养基上各涂以数目相等(约5×104个)的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌,经5h培养后,平板上长出大量的微菌落(约5100个细胞/菌落)。取其中6个(A组)直接喷上T1噬菌体,另6个(B组)则先用灭菌后的涂布器把平板上的微菌落重新均匀涂布一遍,然后喷上等量T1噬菌体。培养后计算这两组平板上形成的抗T1噬菌体的菌落数。结果发现,A组长出28个菌落,B组长出353个菌落。下列说法正确的是( )
A.该实验使用了稀释涂布平板法对微菌落进行计数
B.B组中所使用的培养基为选择培养基
C.B组的涂布使单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加
D.该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、探究抗生素对细菌的选择作用实验
【分析】突变是随机的、不定向的,自然选择是定向的,微生物的抗药性突变是自发产生的,环境因素的作用激素自然选择的过程。
【详解】A、该实验并没有进行梯度稀释,只是使用涂布法,A错误;
B、选择培养基是在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。而本实验中A、B两组培养基成分相同,不是通过特定成分来筛选抗T1噬菌体的大肠杆菌,B组培养基不属于选择培养基,B错误;
C、在A组中,大肠杆菌是随机分布的,而B组重新涂布后,相当于将大肠杆菌更均匀地分布开了。原本可能因为聚集在一起而有些抗T1噬菌体的大肠杆菌不能形成单独的菌落,重新涂布后就有更多机会形成菌落,所以B组中出现的菌落数会比A组多,也就导致了B组中单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率会增加,C正确;
D、该实验中A、B两组的差异是B组进行了重新涂布操作,B组出现较多抗性菌落,可能是重新涂布使原本分散的抗性菌得以更好地生长形成菌落,而不是重新涂布后再喷T1噬菌体导致抗性突变大量发生,抗性突变在接触T1噬菌体之前就已存在,T1噬菌体只是起选择作用,D错误。
故选C。
14.(2024·河北邯郸·三模)微生物在生物技术中被广泛应用,下列有关说法正确的是( )
A.天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程
B.灭菌能杀死微生物的芽孢,而消毒不能杀死芽孢
C.有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布
D.微生物能为重组DNA技术提供两种“分子工具”
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】无菌技术、DNA重组技术的基本工具、发酵工程的应用
【分析】在微生物的实验室培养中获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括以下几个方面:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;②将用于微生物培养的培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌;③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
【详解】A、传统发酵直接利用原材料中天然存在的微生物或发酵物中的微生物,发酵工程也可以从天然微生物中筛选菌种,A 错误;
B、灭菌能杀死所有的微生物,包括芽孢和孢子,消毒能杀死部分微生物,煮沸消毒法能杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,B错误;
C、灭活后的病毒能通过与细胞膜上的糖蛋白结合,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,C正确;
D、微生物能为重组DNA技术提供限制酶、DNA连接酶和载体三种“分子工具”,D错误。
故选C。
二、多选题
15.(2025·山东菏泽·二模)金黄色葡萄球菌对青霉素的敏感度高且高度耐盐化。菌株可在血琼脂平板(完全培养基中添加适量血液)上生长,并能产生溶血毒素(可使红细胞及组成物质完全溶解)。下列说法错误的是( )
A.在金黄色葡萄球菌分离培养过程中,需在选择培养基中加入10%—15%的NaCl、青霉素
B.培养在血琼脂平板上的金黄色葡萄球菌菌落周围会出现透明的溶血圈
C.可利用平板划线法在固体培养基表面获得均匀分布的金黄色葡萄球菌的单个菌落
D.用一定浓度的青霉素会诱导金黄色葡萄球菌产生耐药性的变异
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】基因突变、其他微生物的分离与计数
【分析】培养基按功能分为选择培养基和鉴别培养基:选择培养基:培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物生长,培养、分离出特定的微生物(如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度的食);鉴别培养基:根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品,鉴别不同种类的微生物,如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽)。
【详解】A、金黄色葡萄球菌具有对青霉素敏感度高和高度耐盐化等特性,故在金黄色葡萄球菌的分离培养过程中,须在选择培养基中加入10%-15%的NaC1,且不能加青霉素等药物,A错误;
B、金黄色葡萄球菌能产生溶血毒素,培养在血琼脂平板上的金黄色葡萄球菌菌落周围会出现透明的溶血圈,B正确;
C、可利用稀释涂布平板法在固体培养基表面获得均匀分布的金黄色葡萄球菌的单个菌落,C错误;
D、变异是不定向的,青霉素不能诱导金黄色葡萄球菌产生耐药性的变异,D错误。
故选ACD。
16.(2025·山东潍坊·三模)番茄红素在食品业应用广泛。某兴趣小组尝试利用植物细胞悬浮技术培养胡萝卜细胞来获取,实验流程和培养装置如图。下列说法正确的是( )
A.过程②用纤维素酶或果胶酶处理愈伤组织
B.通过加料口来保证培养液中营养物质处于较高浓度
C.充气口增设无菌过滤器,加料口加入原料要灭菌处理
D.增设温度监测和控制设备以维持装置适宜温度
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】植物组织培养技术综合、发酵工程的基本环节
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
【详解】A、过程②是将愈伤组织分散成单个细胞,而植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用纤维素酶或果胶酶处理愈伤组织,可去除细胞壁,将细胞分散开来,A正确;
B、加料口的作用是补充培养液中的营养物质,但并不是要保证培养液中营养物质处于较高浓度,培养液中营养物质浓度过高,可能会导致细胞失水,影响细胞的正常生长,B错误;
C、充气口增设无菌过滤器,可防止杂菌污染,加料口加入原料要进行灭菌处理,这样才能保证整个培养过程不受杂菌干扰,维持细胞培养的无菌环境,C正确;
D、细胞培养需要适宜的温度条件,增设温度监测和控制设备可以实时监测和调节装置内的温度,维持装置适宜温度,有利于细胞的正常生长和代谢,D正确。
故选ACD。
17.(2025·山东潍坊·二模)细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势,推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关,A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理,科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验:在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养48h后,将两张滤膜上菌体刮下计数,上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数,结果如表。下列说法错误的是( )
甲组
乙组
丙组
丁组
上层菌
野生型菌
野生型菌
野生型菌
A基因敲除菌
下层菌
野生型菌
A-B双基因敲除菌
A基因敲除菌
A-B双基因敲除菌
竞争指数
1.4
3.8
1.3
1.4
A.采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数,待菌落长出后即可进行计数
B.由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌
C.通过乙、丁对比,可分析推理A蛋白对细菌的作用
D.推测B蛋白会增强A蛋白的毒性
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】群落中生物的种间关系、微生物的接种方法
【分析】稀释涂布平板法是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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。稀释涂布平板计数法的原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数,就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M(C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】A、稀释涂布平板法可以用于细菌计数,但需要菌落数量在30-300之间才能保证准确性,且需要培养至菌落稳定后才能计数,A错误;
B、甲组实验是野生型菌(上层)和野生型菌(下层),竞争指数为1.4,仅说明野生型菌在上下层竞争中有轻微优势,无法直接推断其是否为厌氧菌,B错误;
C、乙组:野生型菌(上层,含A和B蛋白)、 A-B双基因敲除菌(下层,无A和B蛋白),竞争指数为3.8。丁组:A基因敲除菌(上层,无A蛋白)、 A-B双基因敲除菌(下层,无A和B蛋白),竞争指数为1.4。对比乙组和丁组,上层菌的唯一区别是A蛋白的存在,且乙组竞争指数显著更高,说明A蛋白增强了野生型菌的竞争优势,C正确;
D、乙组和丙组对比,自变量为下层菌体是否含B蛋白,丙组下层菌体含有B蛋白,竞争指数小,说明B蛋白可以抵抗野生型菌体产生的蛋白A的毒性,D错误。
故选ABD。
18.(2025·山东济南·一模)青霉素发酵生产工艺流程如图所示,发酵前的工作主要是选育菌种和菌种在种子罐中扩大培养。头孢霉素和青霉素的合成过程中有一个共同的前体。头孢霉素可抑制乙醛脱氢酶的活性,造成乙醛代谢受阻,导致乙醛中毒。下列说法正确的是( )
A.菌种可通过从土壤中分离、筛选获得,一般采用深层通风搅拌发酵罐进行发酵
B.种子制备从孢子制备开始,通过固体或液体培养基使孢子大量形成菌丝或菌体
C.可在发酵过程中引入能分泌青霉素酶的菌将青霉素分解从而只得到头孢霉素
D.患者使用头孢霉素后应避免饮酒或进食含酒精制品的主要原因是避免出现酒精中毒
【答案】AB
【难度】0.65
【知识点】培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数、发酵工程的基本环节、发酵工程的应用
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身;发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养、培养基的配置、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面;发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、在工业生产中,青霉素生产菌种可从土壤中分离、筛选获得。深层通风搅拌发酵罐能够为发酵过程提供充足的氧气等条件,有利于青霉素的发酵生产,A正确;
B、种子制备从孢子制备开始,在固体或液体培养基上,孢子会大量繁殖形成菌丝或菌体,为后续的发酵提供足够数量的优良菌种,B正确;
C、若在发酵过程中引入能分泌青霉素酶的菌,青霉素会被分解,这样不仅无法得到青霉素,而且整个发酵过程也会受到极大干扰,不能只得到头孢霉素,C错误;
D、因为头孢霉素可抑制乙醛脱氢酶的活性,造成乙醛代谢受阻,导致乙醛中毒,患者使用头孢霉素后饮酒或进食含酒精制品,酒精代谢产生的乙醛不能正常代谢,会出现乙醛中毒,而不是酒精中毒,D错误。
故选AB。
19.(2025·山东青岛·一模)发酵工程能生产各种酶制剂,如通过黑曲霉发酵能生产淀粉酶。下列说法正确的是( )
A.深层通气液体发酵可提高淀粉酶的产量
B.利用黑曲霉的发酵过程也能生产酱油和柠檬酸
C.平板划线法分离到的单菌落可直接接种到发酵罐发酵
D.用过滤、沉淀等方法获得产品是发酵工程的中心环节
【答案】AB
【难度】0.65
【知识点】发酵工程的基本环节、发酵工程的应用
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括:菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等环节。
【详解】A、黑曲霉属于好氧菌,深层通气液体发酵通过提供充足的氧气和无菌环境,能够促进其代谢活动,从而显著提高淀粉酶的产量,A正确;
B、黑曲霉在发酵过程中可以生产柠檬酸(其代谢产物),而酱油的生产虽以米曲霉为主,但黑曲霉也可能参与部分酱油发酵(如辅助分解原料),B正确;
C、平板划线法分离到的单菌落需进行扩大培养,再接种到发酵罐中进行发酵生产,C错误;
D、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、溶氧、通气量与转速等发酵条件,D错误。
故选AB。
20.(2025·山东枣庄·二模)关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验,下列说法正确的是( )
A.取样时用的铁铲、纸袋在使用前进行消毒处理,对培养基进行湿热灭菌,对培养皿要进行干热灭菌
B.实验中的培养基以尿素为唯一氮源,属于选择培养基,含酚红指示剂的培养基变红说明有尿素分解菌
C.用平板划线法和稀释涂布平板法都可以对尿素分解菌进行计数,但是统计结果往往比实际值偏低
D.若取稀释105倍的0.1mL菌液进行涂布,获得菌落数目的平均值为168,则每克土样中尿素分解菌的数量为1.68×108
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测样品大约含有多少活菌。 平板划线法:①将接种环放到火焰上灼烧,直到接种环的金属丝烧红。②在火焰旁冷却接种环。同时,拔出试管的棉塞。③将试管口通过火焰。④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液。⑤将试管口通过火焰,并塞上棉塞。⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线,盖上皿盖。⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作,作第三、四、五次划线,注意不要将最后一次划线与第一次的相连。
【详解】A、取样时用的铁铲要进行灭菌处理,湿热灭菌是在饱和蒸汽、沸水或流通蒸汽中进行灭菌的方法,适用于培养基灭菌,干热灭菌法是指在干燥环境(如火焰或干热空气)进行灭菌的技术,适用于玻璃器皿,A错误;
B、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,B正确;
C、对微生物计数可以使用稀释涂布平板法接种微生物,平板划线法无法计数,C错误;
D、若取稀释105倍的0.1mL菌液进行涂布,获得菌落数目的平均值为168,则1mL菌液中所含的细菌数目为168×106=1.68×108个,D正确。
故选BD。
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