专题21 发酵工程-【十年高考】备战2026年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版）

第九单元　生物技术与工程　　　 专题二十一　发酵工程 考点 2016~2020年 2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 合计 67.传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用 0 1 2 6 11 4 24 68.微生物的培养技术及应用 0 6 7 5 10 4 32 命题热度 本专题命题热度不高() 课程标准 备考策略 1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提 　　从近几年高考来看,试题以选择题为主,主要围绕果酒、果醋及泡菜制作,灭菌与消毒,微生物的分离与计数,微生物的选择培养与鉴别,发酵工程的流程与应用等知识考查。旨在考查考生的结构与功能观,以及获取和加工信息、分析和推理的能力。 在高考备考中,考生应反复阅读教材,重视对教材内容的理解和梳理,构建完整的知识框架,复习时注重图像分析、信息提取等关键能力的培养,通过分析相关的生产、生活实际案例,将理论知识与实际应用联系起来,提高解决实际问题的能力。 2.阐明无菌技术是在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术 3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物 4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法 5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法 6.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的 7.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能,工业化生产人类所需产品 8.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值 考点67传统发酵技术的应用和发酵工程 及其应用答案P436　 1.(2025·山东,20,3分,难度★★★)(多选)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 2.(2025·江苏,6,2分,难度★★)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是(　　) 果实果汁果酒果醋 A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B.过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率 C.过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌 D.过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气 3.(2025·陕晋宁青,3,3分,难度★★)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸,流程如下图。下列叙述错误的是 (　　) A.淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B.扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C.培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D.通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 4.(2025·河南,6,3分,难度★★)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品,均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是 (　　) A.醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发酵是厌氧发酵 B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,伴有pH下降和气体产生 C.食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 5.(2024·江苏,14,2分,难度★★)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是 (　　) A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 B.制作酸奶的牛奶需经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌 C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸 D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质 阅读下列材料,完成下面6~7小题。 柿子具有较高的营养价值和药用价值。采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋,提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。 6.(2024·浙江,10,2分,难度★)下列关于酒精发酵和乙酸发酵的叙述,错误的是 (　　) A.酒精发酵是吸能反应 B.酒精发酵在无氧条件下进行 C.乙酸发酵是放能反应 D.乙酸发酵在有氧条件下进行 7.(2024·浙江,11,2分,难度★★)下列关于柿子醋酿造过程的叙述,错误的是 (　　) A.加酶榨汁环节加入果胶酶,有利于提高柿子汁产量 B.酒精发酵前可对柿子汁进行杀菌,以利于酒精发酵 C.若柿子酒的酒精度过高,应稀释后再用于乙酸发酵 D.用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味相同 8.(2024·福建,5,2分,难度★★)虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下,原料中的蛋白质和脂肪发生水解,形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是 (　　) A.虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 B.传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作 C.原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D.虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味 9.(2024·广西,3,2分,难度★★)“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产,该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是 (　　) A.煮豆可使蛋白质适度变性,易于被微生物利用 B.制曲目的是促使有益微生物生长繁殖,并分泌多种酶 C.调味时加入食盐,主要目的是促进微生物的生长繁殖 D.发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特 10.(2024·河北,18,3分,难度★★★)(多选)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是 (　　) A.传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌 C.从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行 D.从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物 11.(2024·湖北,1,2分,难度★★)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是 (　　) A.食用醋的酸味主要来源于乙酸 B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 12.(2024·江西,11,2分,难度★★)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素,它由吸水链霉菌井冈变种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵而来,在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述,正确的是 (　　) A.JGs可发酵生产井冈霉素,因为它含有能够编码井冈霉素的基因 B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程不影响井冈霉素的产量 C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量 D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化 13.(2024·贵州,14,3分,难度★★)酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系,将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.发酵罐中接种量越高,酵母菌W的K值越大 B.甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高 C.72 h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高 D.96 h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期 14.(2023·辽宁,13,2分,难度★★★)利用某种微生物发酵生产DHA油脂,可获取DHA(一种不饱和脂肪酸)。下图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是 (　　) 注生物量为每升发酵液中的细胞干重/(g·L-1)。 A.DHA油脂的产量与生物量呈正相关 B.温度和溶解氧的变化能影响DHA油脂的产量 C.葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量 D.12~60 h,DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高 15.(2023·山东,12,2分,难度★★★)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 16.(2023·山东,20,3分,难度★★★)(多选)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 17.(2023·江苏,16,3分,难度★★★★)(多选)某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有 (　　) A.糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌 B.发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸 C.乙酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况 D.啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间 18.(2023·浙江,12,3分,难度★★★)小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。 关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误的是(　　) A.糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖 B.发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测 C.若酿造过程中酒变酸,则发酵坛密封不严 D.蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵 19.(2023·湖南,5,2分,难度★★)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是 (　　) A.干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长 B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖 C.低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利 D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类 20.(2022·山东,20,3分,难度★★★)(多选)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的胚并进行灭菌 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 21.(2022·湖北,14,2分,难度★★)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.该生产过程中一定有气体生成 B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理 22.(2024·北京,17,12分,难度★★★★)啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中,需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵,而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控,以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物,在密闭发酵罐中会产生　　　　和CO2。有氧培养时,酵母菌增殖速度明显快于无氧培养,原因是酵母菌进行有氧呼吸,产生大量　　　　。  (2)本实验中,采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌,统计菌落数(图甲)。由结果可知,有利于保留占比很低菌种的采集条件是　　　　。  甲 (3)根据上述实验结果可知,采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测,酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的过氧化氢(H2O2)浓度会持续上升,使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上,无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测,并说明理由。    　。  0 mmol·L-1　　　3.75 mmol·L-1 5.00 mmol·L-1　H2O2浓度 乙 (4)上述推测经证实后,研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组,A组菌液直接滴加到H2O2溶液中,无气泡产生;B组菌液有氧培养4天后,取与A组活菌数相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出现明显气泡。结果说明,酵母菌可通过产生　　　　以抵抗H2O2的伤害。  23.(2024·安徽,20,11分,难度★★★★)丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X,以提高丁二醇的产量。回答下列问题。 (1)扩增X基因时,PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶,原因是    　。  (2)使用BamHⅠ和SalⅠ限制酶处理质粒和X基因,连接后转化大肠杆菌,并涂布在无抗生素平板上(如图)。在此基础上,进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是      　。  (3)研究表明,碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相对过多,容易使其氧化不彻底,形成较多的　,  引起发酵液pH下降。兴趣小组通过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100 g·L-1和15 g·L-1。在此基础上,设置不同浓度的木薯淀粉(90 g·L-1、100 g·L-1、110 g·L-1)和酵母粉(12 g·L-1、15 g·L-1、18 g·L-1)筛选碳源和氮源浓度的最佳组合,以获得较高发酵产量,理论上应设置　　　　　(填数字)组实验(重复组不计算在内)。  (4)大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时,温度会升高,其原因是  　。  (5)发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后,再经　　　　　　　　　　　　　　　,最终获得发酵产品。  24.(2021·重庆,25,15分,难度★★★★)人类很早就能制作果酒,并用果酒进一步发酵生产果醋。 (1)人们利用水果及附着在果皮上的　　　　菌,在18~30℃、无氧条件下酿造果酒;利用醋酸菌在　　　　　　　　条件下,将酒精转化成乙酸酿得果醋。酿造果醋时,得到了乙酸产率较高的乙酸菌群,为进一步纯化获得优良醋酸菌菌种,采用的接种方法是　  　　　　　　　　　。  (2)先酿制果酒再生产果醋的优势有　　　　(多选)。  ①先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率 ②酿制果酒时形成的醋酸菌膜,有利于提高果醋的产率 ③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中 (3)果酒中的酒精含量对果醋的乙酸产率会产生一定的影响。某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对乙酸含量的影响,结果见下图。 该技术组使用的发酵液中,除酒精外还包括的基本营养物质有　　　　(填写两种)。据图可知,乙酸发酵的最适初始酒精浓度是　　　　;酒精浓度为10%时乙酸含量最低,此时,若要尽快提高乙酸含量,可采取的措施有　  　(填写两个方面)。  考点68微生物的培养技术及应用答案P438　 1.(2025·黑吉辽内蒙古,4,2分,难度★★)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是 (　　) A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株 C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求 D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 2.(2025·山东,15,2分,难度★★)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;“-”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 3.(2025·江苏,11,2分,难度★★)从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是 (　　) A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌 B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布 C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线 D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存 4.(2025·河北,18,3分,难度★★★)(多选)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是 (　　) A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源 B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻 C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长 D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量 5.(2024·天津,8,4分,难度★★)实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物,进而对实验结果作出判断,下列实验不是根据菌落外表特征作出判断的是 (　　) A.艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B.判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C.利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D.判断在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 6.(2024·黑吉辽,19,3分,难度★★★)(多选)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病,其筛选流程及抗性检测如图所示。下列操作正确的是 (　　) A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从感病植株上采集样品 B.将采集的样品充分消毒后,用蒸馏水冲洗,收集冲洗液进行无菌检测 C.将无菌检测合格的样品研磨,经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落 D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 7.(2024·山东,14,2分,难度★★★)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 8.(2024·浙江,14,2分,难度★)脲酶催化尿素水解,产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是 (　　) A.镍是组成脲酶的重要元素 B.镍能提高尿素水解反应的活化能 C.产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基上生长繁殖 D.以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌 9.(2024·海南,12,3分,难度★★★)某小组为检测1株粗糙脉孢霉突变株的氨基酸缺陷类型,在相同培养温度和时间的条件下进行实验,结果见表。下列有关叙述错误的是 (　　) 组别 培养条件 实验结果 ① 基础培养基 无法生长 ② 基础培养基+甲、乙、丙3种氨基酸 正常生长 ③ 基础培养基+甲、乙2种氨基酸 无法生长 ④ 基础培养基+甲、丙2种氨基酸 正常生长 ⑤ 基础培养基+乙、丙2种氨基酸 正常生长 A.组别①是②③④⑤的对照组 B.培养温度和时间属于无关变量 C.①②结果表明,甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸 D.①~⑤结果表明,该突变株为氨基酸甲缺陷型 10.(2024·重庆,13,3分,难度★★)养殖场粪便是农家肥的重要来源,其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物,兴趣小组按图进行实验获得目的菌株,叙述正确的是 (　　) A.①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落 B.②挑取在2种培养基上均能生长的菌落用于后续的实验 C.③可通过添加脲酶并检测活性,筛选得到甲、乙 D.粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少 11.(2024·湖南,6,2分,难度★★)微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②⑤⑥ B.③④⑥⑦ C.①②⑦⑧ D.①③④⑤ 12.(2023·辽宁,9,2分,难度★★★)细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m3)。下列叙述错误的是(　　) A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理 B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置 C.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值 D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高 13.(2023·山东,15,2分,难度★★★)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 14.(2023·江苏,7,2分,难度★★)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是 (　　) A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比 B.通常细菌的生长速度比酵母菌快,菌落比酵母菌菌落大 C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌 D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定 15.(2023·广东,10,2分,难度★★★)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是(　　) A.A点时取样、尿素氮源培养基 B.B点时取样、角蛋白氮源培养基 C.B点时取样、蛋白胨氮源培养基 D.C点时取样、角蛋白氮源培养基 16.(2022·辽宁,18,3分,难度★★)(多选)β -苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β -苯乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述正确的是 (　　) A.所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌 B.通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得该酵母菌 C.还需进行发酵实验检测该酵母菌产β -苯乙醇的能力 D.该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发 17.(2022·山东,14,2分,难度★★)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 18.(2022·江苏,3,2分,难度★★)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是 (　　) A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株 B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源 C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落 D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 19.(2022·海南,12,3分,难度★★)为探究校内植物园土壤中的细菌种类,某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是 (　　) A.采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本 B.培养细菌时,可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基 C.土壤溶液稀释倍数越低,越容易得到单菌落 D.鉴定细菌种类时,除形态学鉴定外,还可借助生物化学的方法 20.(2021·北京,12,2分,难度★★)人体皮肤表面存在着多种微生物,某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是 (　　) A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌 B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样 C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断 21.(2021·山东,14,2分,难度★★)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 22.(2021·山东,20,3分,难度★★)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 23.(2021·江苏,18,3分,难度★★)(多选)为提高一株石油降解菌的净化能力,将菌涂布于以石油为唯一碳源的固体培养基上,以致死率为90%的辐照剂量诱变处理,下列叙述不合理的是 (　　) A.将培养基分装于培养皿中后灭菌,可降低培养基污染的概率 B.涂布用的菌浓度应控制在30~300个/mL C.需通过预实验考察辐射时间对存活率的影响,以确定最佳诱变时间 D.挑取培养基上长出的较大单菌落,给纯化后进行降解效率分析 24.(2024·海南,20,13分,难度★★★★)酿酒酵母是重要的发酵菌种,广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量。回答下列问题。 (1)酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存,属于　　　　微生物,在无氧条件下能进行　　　　发酵,可用于制作果酒等。  (2)传统发酵中,新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒,原因是  　。  (3)工业上常采用单一菌种发酵生产食品。菌株A存在于环境中,实验室获得该单一菌种的分离方法有　　　　　　和　　　　　　。  (4)菌株A含有1个FLO基因,其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量,且FLO蛋白量与乙醇产量呈正相关,研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D(如图)。该实验中,构建菌株B的目的是  　,  预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为　　　　　　　　　　　　　。  (5)菌株A中,X和Y基因的表达均可以提高发酵中乙醇产量。研究人员将X和Y基因融合在一起,构建了XY融合基因能表达的菌株E(如图),其在发酵中具有更高的乙醇产量。菌株E中无单独的X和Y基因,且其他基因未被破坏。简要写出由菌株A到菌株E的构建思路:      　。  25.(2024·江西,17,12分,难度★★★★)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种聚酯塑料,会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物,研究人员试验了2种方法。回答下列问题。 (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯(一种磷脂类物质)为唯一碳源制备　　　　培养基,可提高该方法的筛选效率。除碳源外,该培养基中至少还应该有　　　　、　　　　、　　　　等营养物质。  (2)方法2采用　　　　技术定向改造现有微生物,以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外,该技术还需要　　　　、　　　　、　　　　等“分子工具”。  (3)除了上述2种方法之外,还可以通过　　 　技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。  (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基(在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂)平板上培养,可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小,初步判断微生物产磷脂酶的能力,但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析,其原因可能是  　。  26.(2024·全国甲,37,15分,难度★★★)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示。回答下列问题。 (1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是      　。  (2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为　　　　　　个/mL。  (3)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布。灼烧的目的是　,  冷却的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是　　　,判断依据是　  　。(答出两点即可)  (5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈　　　　　　色。  27.(2023·北京,16,12分,难度★★★)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。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。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供　　　　　和维生素等。  (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明　。  (3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样　　　　　后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现　　　　　。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。  (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)  　。  28.(2022·广东,21,12分,难度★★★)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中,中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。回答下列问题。 (1)研究者先制备富集培养基,然后采用　　　　　　　法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了进行纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用　　　　　　法。据题图分析,拟杆菌新菌株在以　　　　　　为碳源时生长状况最好。  (2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是  　(答一点即可)。  (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是        　。  (4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有　　　　　　　　　　　　　　　。  29.(2022·河北,23,15分,难度★★★)番茄灰霉病菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者设计了相关实验。回答下列问题。 (1)检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时,取适量　　　　　　　　菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片(直径5 mm)在　　　　　　　　菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养后测量　　　　　　大小以判定抑菌效果。  (2)枯草芽孢杆菌为好氧微生物,液体培养时应采用　　　　(填“静置”或“摇床振荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用　　　　　　　　(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”),其原因是　  　　　　　　　　　　　。  (3)电泳分离蛋白质混合样品的原理是  　　　　　　　　　。利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌蛋白分子量时,SDS的作用是　  　　　　　　　　。  (4)枯草芽孢杆菌长期保藏时,常以其　　　　作为保藏对象。  30.(2022·湖南,21,15分,难度★★★)黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题。 (1)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是　　　　　,工艺b是　　　　　(填“消毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入　　　　指示剂,根据颜色变化,可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素,脲酶固定化后稳定性和利用效率提高,固定化方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两种即可)。  (3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测　　　　　是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)某公司开发了一种新的黄酒产品,发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  31.(2021·广东,21,12分,难度★★★★)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如下图。回答下列问题。 开放式发酵系统 (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为　　　　　　,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用　　　　　的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。此外,选育优良菌株的方法还有　　　　　　　　　　　等。(答出两种方法即可)  (2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是  　。(答出两点即可)  (3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中　　　　　　可能是高密度培养的限制因素。  (4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌　　　　　　　　　　　　　　　　　。  32.(2021·湖南,21,15分,难度★★)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌,回答下列问题。 (1)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即　　　　　。为筛选纤维素分解菌,将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以　　　　　为唯一碳源的固体培养基上进行培养,该培养基从功能上分类属于　　　　　培养基。  (2)配制的培养基必须进行灭菌处理,目的是　　　　　。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是　　　　　。  (3)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路    　。  (4)为高效降解农业秸秆废弃物,研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌,在37 ℃条件下进行玉米秸秆降解实验,结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株　　　　　,理由是　  　。  菌株 秸秆 总重/g 秸秆 残重/g 秸秆 失重/% 纤维素 降解率/% A 2.00 1.51 24.50 16.14 B 2.00 1.53 23.50 14.92 C 2.00 1.42 29.00 23.32 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题二十一　发酵工程 考点67　传统发酵技术的应用和发酵工程及其应用 1.BC　解析堆积培养可使白酒酿造过程中糖化所需微生物增多,但不能筛选出耐高温的酿酒酵母,大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,是能合成淀粉酶的微生物,所以堆积培养过程中的高温有利于筛选产淀粉酶的微生物,A项错误,B项正确。窖池发酵过程是在缺氧的环境中进行,酵母菌以无氧呼吸为主,C项正确。窖池密封不严使酒变酸是因为乙酸含量增加,D项错误。 2.B　解析果酒发酵菌种是酵母菌(真核生物,有细胞核等复杂的细胞结构),果醋发酵菌种是醋酸菌(原核生物,无成形的细胞核),二者细胞结构不同,A项错误。果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,过程①(榨汁)中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B项正确。过程②是果酒发酵,酵母菌无氧呼吸产生酒精,开盖搅拌会引入氧气,影响酵母菌的无氧呼吸,减缓发酵进程,且易污染杂菌,C项错误。过程③是果醋发酵,发酵时主要是利用酒精产生乙酸,一般不会产生大量气泡,且醋酸菌为好氧细菌,发酵时需要通气,D项错误。 3.C　解析淀粉不能被黑曲霉直接吸收,但水解成葡萄糖后可被吸收,所以淀粉水解糖能为发酵提供碳源和能源,A项正确。扩大培养可增加黑曲霉的数量,满足发酵的需求,B项正确。培养基、发酵罐的常用灭菌方法是高压蒸汽灭菌法,而空气常用过滤除菌法,C项错误。通气、搅拌既可增加培养液中的溶解氧,又可使菌种与营养物质充分接触,提高黑曲霉的代谢活动,利于柠檬酸的积累,D项正确。 4.C　解析醋酸菌为好氧细菌,醋酸(乙酸)的发酵是好氧发酵;酵母菌为兼性厌氧菌,其进行无氧呼吸产生酒精,酒精的发酵是厌氧发酵,A项正确。以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,前期酵母菌进行酒精发酵会产生CO2(溶于发酵液中生成H2CO3),后期醋酸菌可利用酒精产生乙酸,使发酵液的pH继续下降;若在有氧条件下,醋酸菌以葡萄糖为底物直接进行乙酸发酵也会产生CO2,B项正确。发酵过程中,微生物繁殖速度与产物产率并非必然呈正相关,如制作黄酒时,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,但不产生酒精,而在无氧条件下繁殖较慢,但进行产生酒精的厌氧发酵,C项错误。使用天然混合菌种发酵形成的发酵产品中可能会出现杂菌的代谢产物,导致传统发酵食品的品质不一,D项正确。 5.D　解析制作泡菜利用了乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中,A项错误。制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温 5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中15 min。如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B项错误。发酵时菜料装至八成满,制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,且制作泡菜或酸奶利用的是乳酸菌的无氧呼吸,C项错误。制作酸奶或泡菜时,应控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D项正确。 6.A　解析酒精发酵利用了酵母菌的无氧呼吸,属于放能反应,A项错误。酒精发酵利用了酵母菌的无氧呼吸,在无氧条件下进行,B项正确。乙酸发酵利用了醋酸菌的有氧呼吸,属于放能反应,C项正确。乙酸发酵利用了醋酸菌的有氧呼吸,在有氧条件下进行,D项正确。 7.D　解析加酶榨汁环节加入果胶酶,破坏其细胞壁,有利于提高柿子汁产量,A项正确。酒精发酵前可以对柿子汁进行杀菌,再接种酵母菌,保证发酵液接种单一酵母菌,以利于酒精发酵,B项正确。酒精对细菌等微生物的生长繁殖有抑制作用,高浓度的酒精甚至可以杀死微生物,因此,若柿子酒的酒精度过高,应稀释后再用于乙酸发酵,C项正确。发酵产物的风味与原料、菌种及发酵条件和发酵时间等有关,用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味一般不同,D项错误。 8.B　解析发酵时间不同,微生物发酵的程度不同,因此虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响,A项正确。传统发酵不需要严格执行无菌操作,发酵过程直接利用原材料中天然存在的微生物或者发酵物中的微生物,B项错误。在微生物的作用下,原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸,C项正确。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下,原料中的蛋白质和脂肪发生水解,形成虾酱的特有风味,虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味,D项正确。 传统发酵直接利用原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物,这种情况下不需要灭菌。家庭制作果酒、果醋和腐乳通常不是纯种发酵,因此不必进行严格的灭菌处理。 9.C　解析高温蒸煮可使蛋白质的空间构象被破坏,导致变性,易于被微生物利用,A项正确。通过制曲可促进有益微生物的生长繁殖,微生物在生长繁殖的过程中分泌多种酶,产生多种特定有机小分子,增强了豆豉的风味和口感,B、D两项正确。调味时加入食盐,主要目的是抑制其他微生物的生长繁殖并调节口味,C项错误。 10.ABD　解析传统白酒的酿造是在多种微生物的共同作用下完成的,酿酒酵母参与酒精的生成,同时还需要能合成淀粉酶的微生物,将淀粉分解为葡萄糖,供酿酒酵母利用,A、D两项正确。窖池内各种微生物相互影响,形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌,B项正确。酿酒酵母进行扩大培养时需要在氧气充足的环境中进行,C项错误。 11.D　解析食用醋的酸味主要来源于乙酸,A项正确。醋酸菌是好氧细菌,不适宜在无氧条件下生存,当O2、糖源都充足时能将糖分解成乙酸,当缺少糖源时,将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,B、C两项正确。醋酸菌是原核生物,不具有线粒体,葡萄糖分解为丙酮酸的场所为细胞质基质,D项错误。 12.D　解析由题干信息可知,井冈霉素是由吸水链霉菌井冈变种(JGs,一种放线菌,菌体呈丝状生长)发酵产生的一种氨基寡糖类抗生素,而基因表达的产物是蛋白质,推测JGs含有能够编码井冈霉素合成的相关酶的基因,A项错误。JGs接入发酵罐前需要扩大培养,该过程会影响JGs的数量,进而影响井冈霉素的产量,B项错误。适度提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度,会提高井冈霉素的产量,但若浓度过大,反而会降低井冈霉素的产量,C项错误。JGs是一种放线菌,菌体呈丝状生长,故形成的菌落难以区分,因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化,D项正确。 13.C　解析酵母菌W的K值由发酵罐中营养物质的量、发酵罐的体积等因素决定,与接种量无关,A项错误。由题图可知,甲醇浓度为Ⅱ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高,B项错误。72 h 前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ 时,相应曲线的斜率最大,即产果胶酶速率最高,C项正确。收集果胶酶的最佳时期应在K/2处,不同甲醇浓度对应的收集时间不同,但不会在96 h后,此时已达到K值,D项错误。 14.D　解析由图可知,DHA油脂的产量随着发酵时间推移逐渐增加,生物量也随着发酵时间推移逐渐增加,且呈正相关,A项正确。温度和溶解氧影响微生物的生长繁殖,进而影响DHA油脂的产量,B项正确。发酵液中葡萄糖被微生物吸收用于细胞呼吸产生能量,供其合成DHA油脂,C项正确。DHA油脂是一种不饱和脂肪酸,含C、H、O元素而不含N元素,所以在12~60 h,DHA油脂的合成对碳源的需求高,不需要氮源,D项错误。 15.C　解析泡菜发酵过程利用的微生物主要是乳酸菌,故①主要是防止菜料表面的乳酸菌被杀死,A项错误。②的主要目的是营造无氧环境,B项错误。乳酸发酵为无氧发酵,向坛盖边沿的水槽中注满水的目的是防止外界空气进入泡菜坛,C项正确。泡菜制作过程中亚硝酸盐含量先升高后降低,D项错误。 16.AB　解析果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产都利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,A项正确。发酵前期,二者均需要一定的有氧环境,使酵母菌大量繁殖,B项正确。果酒的家庭制作不需要对原料进行灭菌,C项错误。果酒的家庭制作发酵结束后不需要进行消毒,D项错误。 17.CD　解析糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和消毒,A项错误。发酵过程中乳酸菌进行无氧呼吸,B项错误。乙酸发酵过程中经常翻动发酵物,可使醋酸菌与发酵液中的营养物质充分接触获得充足氧气,并可调节发酵温度,C项正确。啤酒酿造流程中前期适当增加溶解氧可提高酵母菌的数量,有利于缩短后期酒精发酵的时间,D项正确。 18.D　解析酵母菌不能直接利用淀粉发酵产生酒精(乙醇),霉菌分泌的淀粉酶可将淀粉水解为葡萄糖,以供发酵利用,该过程称为糖化,A项正确。酸性的重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色,可用于检测发酵液样品的蒸馏产物中有无酒精,B项正确。酿造过程应在无氧条件下进行,若发酵坛密封不严,会有空气进入,导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生乙酸而使酒变酸,C项正确。蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅,以免高温杀死菌种,且需要在有氧条件下培养一段时间,让酵母菌大量繁殖,此后再密封进行酒精发酵,D项错误。 19.C　解析食品中含水量降低会抑制其中微生物的生长和繁殖,可延长食品的保存时间,A项正确。腌制过程中加入食盐和糖等成分,可制造高渗环境,不利于微生物吸收水分,从而抑制微生物的生长和繁殖,B项正确。低温可抑制一些微生物的生命活动,但温度过低可能会影响部分食品的品质,如蔬菜、水果一般在零上低温条件下保存,C项错误。高温处理可杀死食品中的大部分微生物,且高温会使酶失活,D项正确。 20.ACD　解析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项正确。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项错误。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项正确。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项正确。 21.A　解析据图可知,生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌细胞呼吸会产生二氧化碳,该生产过程中一定有气体生成,A项正确。糖类是重要的能源物质,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,B项错误。由图示可知,该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可以增大溶解氧含量,据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质,C项错误。沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物的生长繁殖会被抑制,因此沼气池废料加入反应器之前无需灭菌,D项错误。 22. 答案(1)乙醇(或酒精)　能量(或ATP)　(2)无氧取样,无氧培养　(3)不能,因为没有“接触O2后,酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据　(4)过氧化氢酶(或分解过氧化氢的酶) 解析 (1)密闭发酵罐中为无氧环境,因此在密闭发酵罐中酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和CO2。有氧培养时,酵母菌进行有氧呼吸,使有机物彻底氧化分解并释放大量能量,而无氧条件下酵母菌无氧呼吸只能释放少量能量,合成少量ATP,因而有氧培养时酵母菌获得的能量更多,增殖速度明显快于无氧培养。(2)根据图甲分析可知,无氧/无氧条件下,统计的菌落数最多,因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧条件下取样和培养。(3)根据图乙分析可知,随着H2O2浓度的持续上升,酵母菌的存活率下降(或H2O2浓度越大,酵母菌受损程度加深),但这个结果不能证明酵母菌接触O2的最初阶段细胞产生的H2O2浓度会持续上升。由题意可知,该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,接种至含不同浓度H2O2的培养基上进行无氧培养,并没有创造O2浓度陡然变化的条件,即因为没有“接触O2后,酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据,所以不能完全证实上述推测。(4)过氧化氢酶能催化H2O2分解产生氧气,从而产生气泡。A组菌液直接滴加到H2O2溶液中,无气泡产生;B组菌液有氧培养4天后,取与A组活菌数相同的菌液,滴加到H2O2溶液中,出现明显气泡,这一实验结果说明,酵母菌可通过产生过氧化氢酶(或分解过氧化氢的酶)以抵抗H2O2的伤害。 23. 答案(1)在PCR反应中,需要利用高温使DNA双链解旋,普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而Taq DNA聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性 (2)在平板中添加氯霉素,再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中,在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成 (3)乳酸或有机酸　9　(4)大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量,且搅拌也会产热　(5)提取、分离、纯化 解析 (1)在PCR反应中,变性的温度需要90 ℃以上,目的是利用高温使DNA双链解旋,普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而Taq DNA聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性,因此扩增X基因时,PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶。 (2)据图可知,使用BamHⅠ和SalⅠ限制酶处理质粒和X基因,四环素抗性基因被破坏,氯霉素抗性基因被保留,因此能在含氯霉素的培养基中生存,不能在含四环素的培养基中生存的大肠杆菌即含目的基因的菌株,因此实验思路为:在平板中添加氯霉素,再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中,在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成。 (3)碳源是微生物生长所需的主要能量来源,而氮源则是构成细胞物质和合成蛋白质、核酸等生物大分子的基本原料。当培养基中碳源相对过多时,微生物可能会优先利用碳源进行能量代谢,而氮源的消耗相对较慢。这会导致碳源氧化不完全,形成较多的乳酸或有机酸。这些乳酸或有机酸会在溶液中解离,使发酵液的pH下降。要筛选碳源和氮源浓度的最佳组合,由于木薯淀粉浓度有3种,酵母粉浓度也有3种,因此理论上应设置3×3=9组实验。 (4)大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量能量,绝大多数以热能的形式释放,且搅拌也会产热,因此大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时,温度会升高。 (5)发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产物的分离和提纯等方面。由于丁二醇是目的菌的代谢物,因此发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后,再根据丁二醇的性质经提取、分离、纯化措施,最终可获得发酵产品。 24. 答案(1)酵母　30~35 ℃,有氧　稀释涂布平板法(或平板划线法) (2)①③ (3)氮源、无机盐、水(填写两种即可)　6%　适当降低初始酒精浓度,增加氧气供应,适当提高温度(填写两种即可) 解析 (1)在果酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在果皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌,最适生长温度为30~35 ℃。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。(2)先酿制果酒,发酵液能抑制杂菌的生长,有利于提高果醋的产率,①正确;酿制果酒时形成的醋酸菌膜会造成局部缺氧,导致果醋产率不高,②错误;果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中,增加果醋风味,③正确。(3)微生物生长的基本营养物质:氮源、碳源、水、无机盐等。酒精浓度为6%时,乙酸含量最高。提高乙酸含量,可采取的措施有适当降低初始酒精浓度、增加氧气供应、适当提高温度等。 考点68　微生物的培养技术及应用 1.D　解析要筛选降解金霉素能力强的菌株,以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基,只有能利用金霉素的菌株才能在选择培养基上生长,A项正确。逐步提高培养基中金霉素的浓度,可对菌株进行选择,有助于获得高耐受的菌株,B项正确。微生物的生长需要适宜的pH,配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求,C项正确。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,接种环用于平板划线法,D项错误。 选择培养基的设计原则 原理:利用微生物对特定营养物质或理化条件的需求差异,抑制其他微生物生长。 实例分析:筛选降解金霉素的菌株时应以金霉素为唯一碳源;筛选分解尿素的细菌时应以尿素为唯一氮源,同时添加酚红指示剂(分解尿素产生氨,使培养基变红)。 关键步骤:明确目标微生物的代谢特性,设计“唯一营养源”或“抑制性条件”(如高盐、极端pH等)。 2.D　解析平板划线法用于分离单菌落,不能准确计数,计数常用稀释涂布平板法,A项错误。制备培养基应先高压蒸汽灭菌,再倒平板,避免杂菌污染,B项错误。②组在常压下、以纤维素为唯一碳源时无菌落,说明常压下该菌无法生长,C项错误。③组在高压下、以淀粉为唯一碳源时无菌落,④组在高压下、以纤维素为唯一碳源时有菌落,表明高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长,D项正确。 3.B　解析制备的培养基通常采用高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)法进行灭菌,紫外线照射只能消毒,A项错误。土样加入无菌水混匀后,获得土壤悬液,再进行梯度稀释,以减小致病菌浓度,可采用稀释涂布平板法或平板划线法分离致病菌,B项正确。平板划线时,每次划线应从上一次划线的末端开始,以便逐次稀释分离菌群,C项错误。菌种应在低温下保存,D项错误。 4.ACD　解析隐甲藻是异养真核微藻,可从腐烂的叶片(含有机物)获取生长必需的碳源,A项正确。湿热灭菌会杀死隐甲藻,采集腐烂的叶片后,应采用无菌操作分离隐甲藻,而非湿热灭菌后接种,B项错误。隐甲藻是真核生物,抗生素可抑制细菌的生长,故选择培养基中加入抗生素可减少杂菌生长,C项正确。隐甲藻是好氧生物,提高发酵时的通气量和搅拌速率能增加溶氧量,促进其有氧呼吸和生长,利于提高DHA产量,D项正确。 5.C　解析艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独地、直接地观察它们各自的作用并进行对比,R型肺炎链球菌没有荚膜(菌落表面粗糙),S型肺炎链球菌有荚膜(菌落表面光滑),该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征,来判断转化是否成功的,A项不符合题意。毛霉属于多细胞的真菌,由细胞形成菌丝,可根据毛霉的形态判断固体培养基是否被毛霉污染,B项不符合题意。抗生素可杀灭细菌,利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株,没有依靠菌落外表特征作出判断,C项符合题意。不同尿素降解菌降解尿素的能力不同,因此分离出以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后,若要验证其中是否有不同种类的降解菌,可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,根据菌落的大小、颜色、形状等特征来判定其种类,D项不符合题意。 6.CD　解析需要筛选出能防治香蕉枯萎病的内生菌,因此应在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内,从正常植株上采集样品,A项错误。消毒后,为了防止杂菌污染应用无菌水冲洗,而不是用蒸馏水,B项错误。无菌检测合格指的是植物细胞外没有微生物,研磨后经稀释涂布平板法分离得到的就是目标菌落,C项正确。由题图可知,判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组,对照组不接种内生菌,实验组接种内生菌,通过比较病原菌菌斑大小来判断抗性效果,病原菌的菌斑越小,抗性效果越好,D项正确。 7.D　解析相同菌体密度下,菌球体越大,其中的菌体得到的氧气越少,柠檬酸的产生速率越慢,A项正确。发酵中期添加一定量的硫酸铵,使菌体内铵离子浓度升高,进而解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,有利于提高柠檬酸的产量,B项正确。发酵过程中pH下降使不耐酸的细菌(适合中性或弱碱性)难以生存,可抑制大部分细菌的生长,C项正确。柠檬酸属于代谢物,不能用过滤法获取,D项错误。 8.B　解析根据题意,脲酶被去除镍后失去活性,说明镍是组成脲酶的重要元素,A项正确。脲酶催化尿素水解的机理为降低化学反应的活化能,镍作为脲酶的重要组成元素,应该与降低尿素水解反应的活化能有关,B项错误。产脲酶细菌可利用氨,因此产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基上生长繁殖,C项正确。产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素分解产生氨,氨可作为细菌生长的氮源,不能产脲酶的细菌则无法分解尿素获得氮源,因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌,D项正确。 9.D　解析由表可知,除组别①,其他组别的基础培养基中都添加了不同种类的氨基酸,因此组别①是②③④⑤的对照组,A项正确。由题干可知,在相同培养温度和时间的条件下进行实验,说明培养温度和时间均属于无关变量,B项正确。由①②结果可知,粗糙脉孢霉突变株在基础培养基中无法生长,但在添加了甲、乙、丙3种氨基酸的基础培养基中能正常生长,这表明甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸,C项正确。与组别①相比,在基础培养基中,若添加的氨基酸有丙种氨基酸,则粗糙脉孢霉突变株都能正常生长,但在只添加甲、乙2种氨基酸的基础培养基中粗糙脉孢霉突变株无法生长,说明该突变株为氨基酸丙缺陷型,D项错误。 10.C　解析通过平板划线法可以获得单一菌落,无需稀释,A项错误。通过②筛选要得到不能利用尿素的多个单菌落,故应该筛选在尿素唯一氮源培养基上不能生长而在牛肉膏蛋白胨培养基上能生长的菌落用于后续的实验,B项错误。通过②筛选得到的菌株不能利用尿素,不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂,故③可通过添加脲酶并检测活性,筛选得到甲、乙,C项正确。由图可知,甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶,且乙同时分泌脲酶抑制剂,粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3,所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少,D项错误。 11.D　解析由题图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。综上所述,D项正确。 12.D　解析为防止杂菌感染,接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器等进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒,A项正确。纯化培养时,为防止培养基中水分过度蒸发污染培养基,培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养,B项正确。微生物计数时为确保实验的准确性,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,C项正确。使用稀释涂布平板法对微生物计数时,当两个或多个细胞连在一起时,在平板上只能观察到一个菌落,因此计数数值往往比实际值偏低,D项错误。 13.D　解析不含氮源的平板可用于固氮微生物的培养,A项错误。平板涂布时涂布器使用前通常用酒精消毒后通过火焰灼烧灭菌,B项错误。接种后未长出菌落的培养基需要经过高压蒸汽灭菌后丢弃,以防污染环境,C项错误。只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,因此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,D项正确。 14.A　解析细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,微生物种类不同,所需营养物质的碳氮比也不同,具有高碳氮比的生物需要高碳氮比的营养物质,酵母菌的碳氮比高于细菌,所以酵母菌培养基应具有更高的碳氮比,A项正确。通常细菌的生长速度比酵母菌快,但细菌菌落不一定比酵母菌菌落大,细菌种类繁多,部分细菌的菌落小于酵母菌菌落,B项错误。通常微生物培养基都可采用高压蒸汽灭菌法灭菌,C项错误。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项错误。 15.D　解析本实验的目的是筛选能高效降解角蛋白的嗜热菌,因此目标菌既要耐高温,又要能高效降解角蛋白,所以在C点取样,并且以角蛋白氮源培养基进行选择培养。 16.ACD　解析培养基一般采用湿热灭菌,接种工具一般采用灼烧灭菌,A项正确。分离纯化酵母菌,操作如下:配制培养基→灭菌→接种→培养→挑选菌落,B项错误。为确定筛选得到的酵母菌是高产β-苯乙醇的酵母菌,应该进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力,C项正确。由题可知,β-苯乙醇是能够赋予白酒特征风味的物质,故该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发,获得更多风味的白酒产品,D项正确。 17.D　解析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,单位体积葡萄糖溶液中溶质微粒较多,会导致细胞失水,故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项正确。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项正确。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项正确。为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染,获得纯净的青霉素,发酵罐仍需严格灭菌,D项错误。 18.D　解析农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物,因此可选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株,A项合理。为了筛选可分解尿素的细菌,配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源,只有含脲酶的微生物才能在该培养基上生长,B项合理。只有当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落才能来源于样品稀释液中的一个活菌,C项合理。在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,酚红指示剂变红,因此使酚红指示剂变红的菌株是产脲酶菌,D项不合理。 19.C　解析采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样,A项正确。牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等,可用于细菌的培养,B项正确。土壤溶液稀释倍数足够高时,才能将聚集的细菌分散开,有助于在培养基表面形成单菌落,C项错误。不同种类细菌的理化特性一般不同,鉴定细菌种类时,除根据菌落特征进行形态学鉴定外,还可以借助生物化学的方法进行鉴定,D项正确。 20.C　解析培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A项正确。使用无菌棉拭子从皮肤表面取样,防止杂菌污染,B项正确。对取得的样本应进行梯度稀释,再将稀释液涂布到选择培养基上,C项错误。菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等,每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征,故可通过观察菌落的形态和颜色等进行初步判断,D项正确。 21.B　解析由题干可知,甲菌菌落周围呈现深蓝色,说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A项正确。乙菌菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌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项错误。为了便于比较结果,可以将两种菌分别接种到同一平板的不同区域,C项正确。菌落周围深蓝色的直径越大,说明解脂菌分泌脂肪酶的能力越强,D项正确。 22.B　解析由题图可知,甲菌在试管中分布范围小于乙菌,说明乙菌的运动能力比甲菌强,A项正确。本实验需探究两种菌的运动能力,液体培养基中难以保留两者的运动轨迹,故应选用半固体培养基,B项错误。由题图可知,甲试管中黑色沉淀颜色深但分布范围窄,乙试管中黑色沉淀颜色浅但分布范围广,无法比较两种菌产生硫化氢的量,C项正确。微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染,D项正确。 23.AB　解析培养基应先灭菌再分装于培养皿中,A项不合理。以稀释后在平板上获得30~300个菌落的稀释度为宜,B项不合理。需通过预实验初步探究辐射时间对存活率的影响,再进行正式实验,以确定最佳诱变时间,C项合理。石油降解菌能分解石油获得碳源,形成菌落,挑取培养基上长出的较大单菌落,给纯化后进行降解效率分析,以获得能高效降解石油的菌种,D项合理。 消毒≠灭菌 项目 条件 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为温和的物理、化学或生物等方法 仅杀死物体表面或内部一部分微生物 煮沸消毒法 日常用品 巴氏消毒法 不耐高温的液体 化学药物消毒法 用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源 灭菌 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 灼烧灭菌法 接种工具 干热灭菌法 玻璃器皿、金属用具 湿热灭菌(如高压蒸汽灭菌法) 培养基及容器的灭菌 24. 答案(1)异养兼性厌氧　酒精 (2)新鲜水果表面附着酵母菌 (3)平板划线法　稀释涂布平板法 (4)作为空白对照组,排除基因表达载体对乙醇产量的影响 菌株C>菌株B>菌株D (5)从菌株A获得X、Y基因,使用4种引物分别扩增X、Y基因,其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对,可形成具有重叠链的PCR产物,接着利用融合PCR技术构建融合基因,再将获得的融合基因构建基因表达载体,将基因表达载体导入菌株,进行目的基因的检测与鉴定,最终获得菌株E 解析 (1)酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存,所以属于异养兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵,因此常用于制作果酒。 (2)传统发酵中,新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒,因为新鲜水果表面附着酵母菌。 (3)实验室获得该单一菌种的分离方法有稀释涂布平板法和平板划线法。稀释涂布平板法中,经过一定的稀释后将菌液涂布在固体培养基上,可以获得单菌落;平板划线法是在无菌平板表面进行连续划线,微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,经多次划线培养后,可在平板表面得到单菌落。 (4)菌株B导入不含FLO基因的表达载体作为空白对照组,可以排除表达载体对乙醇产量结果的影响。根据题干可知,FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量,且FLO蛋白量与乙醇产量呈正相关,FLO基因数高低为菌株C>菌株B>菌株D,所以乙醇产量高低为菌株C>菌株B>菌株D。 (5)菌株E中无单独的X和Y基因,菌株A含有X和Y基因,需要先利用限制酶从菌株A获得X、Y基因,使用4种引物分别扩增X、Y基因,其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对,可形成具有重叠链的PCR产物,利用融合PCR技术构建融合基因,再将获得的融合基因构建基因表达载体,将基因表达载体导入菌株,进行目的基因的检测与鉴定,最终获得菌株E。 25. 答案(1)选择　水　无机盐　氮源 (2)基因工程　限制酶　DNA连接酶　载体 (3)诱变(或诱变育种) (4)平板的厚度、均匀度等 解析 (1)以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源的培养基可筛选产磷脂酶的微生物,这样的培养基为选择培养基;微生物培养基所含的营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等。 (2)定向改造现有微生物的方法为基因工程技术,可以获得高产磷脂酶的微生物。基因工程所需的工具,除了编码磷脂酶的基因,即目的基因外,还需要限制酶、DNA连接酶和载体(或质粒)等“分子工具”。 (3)基因突变具有不定向性,故可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。 (4)鉴别培养基平板制作过程会影响水解圈的大小。如果倒平板时倒的培养基过多,导致培养基平板过厚,相同时间内形成的水解圈会偏小;如果倒的培养基过少,导致培养基平板过薄,会导致相同时间内形成的水解圈偏大。因此,培养基的厚度是影响水解圈大小的一个重要因素。另外,倒平板时,培养基温度过高会导致培养基中水分蒸发过多,过低会导致部分培养基固化,或者在倒平板后培养皿没有水平放置,均会导致培养基成分分布不均匀,会影响水解圈的形态,进而影响水解圈的大小。因此,在将微生物接种到鉴别培养基平板上培养时,为了减少水解圈形成的误差,制作平板过程中要统一培养基的厚度,同时规范操作,使培养基营养成分均匀分布。 26. 答案(1)显微镜直接计数法不能区分活细菌和死细菌,是活细菌和死细菌一起计数,菌落计数法只计数活细菌,而且可能出现两个及两个以上活细菌形成一个菌落的情况 (2)5 000　(3)灭菌　防止涂布器的温度过高而杀死菌种 (4)A　解析与使用消毒液B、C相比,使用消毒液A时,相同处理时间的活细菌减少量最大,减少同等量活细菌所需时间最短　(5)黑 解析 (1)显微镜直接计数法是活细菌和死细菌一起计数,菌落计数法只计数活细菌,而且可能出现两个及两个以上活细菌形成一个菌落的情况。(2)由题意可知,菌液稀释倍数为10倍,故细菌原液中细菌浓度为100÷0.2×10=5 000个/mL。(3)灼烧的目的是灭菌,冷却的目的是防止温度过高而杀死菌种。(4)与使用消毒液B和C相比,使用消毒液A时,相同处理时间的活细菌减少量最大,减少同等量活细菌所需时间最短。(5)大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈黑色。 27. 答案(1)氮源、碳源　(2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3)稀释　　溶菌圈　(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 解析 (1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。 (2)A菌在固体培养平板上培养一段时间后,薄层变浑浊,表明A菌能在培养平板上生长繁殖。 (3)因A菌通常被用做溶菌对象,因此将含菌量较高的湖泊水样稀释后涂布于不同的浑浊薄层上,培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。 (4)根据实验材料和设备,圆形滤纸小片可用于吸收某种物质,离心机可用于分离菌体和细菌分泌物。为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。 28. 答案(1)高压蒸汽灭菌　平板划线　纤维素 (2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活) (3)拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到非生物环境中,有利于碳循环的顺利进行 (4)耐低温 解析 (1)对培养基进行灭菌,一般采用高压蒸汽灭菌法。纯化细菌时,可以采用稀释涂布平板法和平板划线法。从图中可以看出,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)由于深海中的环境比较特殊,某些微生物只能利用深海冷泉中的特有物质才能生存,所以在培养基中进行培养、分离筛选时,仍有很多微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物,作为该生态系统的分解者,能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到非生物环境中,有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低,故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,应具有耐低温的特性,才能高效降解各种多糖,保证拟杆菌的生命活动正常进行。 29. 答案(1)番茄灰霉病菌　枯草芽孢杆菌　抑菌圈 (2)摇床振荡　稀释涂布平板法　用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内 (3)利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离　SDS带有大量的负电荷,且能使蛋白质变性成为肽链,使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关,而与所带电荷的性质无关 (4)菌液 解析 (1)要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用,先把适量的番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,若对番茄灰霉病菌有抑制作用,被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死,培养皿倒置培养后会出现抑菌圈,测量抑菌圈大小以判定抑菌效果。(2)枯草芽孢杆菌为好氧微生物,采用摇床振荡培养可增大培养液的溶氧量,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量,应用稀释涂布平板法。用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。(3)电泳分离蛋白质混合样品的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。SDS带有大量的负电荷,且能使蛋白质变性成为肽链,使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关,而与所带电荷的性质无关。(4)要想长期保藏枯草芽孢杆菌,应该将培养的菌液转移到已灭菌的甘油瓶中,与甘油充分混合,放在-20 ℃的冷冻箱中保存。 30. 答案(1)酵母菌　灭菌　杀灭黄酒中的微生物,延长保存期 (2)酚红　物理吸附法和化学结合法 (3)pH　脲酶活性随pH的变化而变化 (4)在黄酒工艺中加入固定化产脲酶的微生物细胞 解析 (1)参与酒精发酵的微生物是酵母菌,成品酒需要经灭菌处理才能长期保存。(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,根据试剂颜色变化可初步鉴定尿素分解菌。固定化酶的方法有物理吸附法和化学结合法。(3)根据图中数据可看出,脲酶的活性受pH影响较大。(4)通过固定化细胞来分解黄酒中的尿素,从而使EC含量降低。 31. 答案(1)(唯一)碳源　稀释涂布平板　基因工程育种、诱变育种 (2)高盐浓度可导致杂菌失水过多而死亡,高pH会影响杂菌的代谢,抑制杂菌的生长繁殖　(3)氧气浓度　(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 解析 (1)由题干信息可知,菌株H可在高盐条件下利用蔗糖产生PHA,说明蔗糖是微生物生长发育的碳源。为选择对蔗糖耐受能力和利用效率高的菌株H,采用不断提高液体培养基中蔗糖浓度的方法,经多次传代培养,取样后用稀释涂布平板的方法进行菌落计数,从而评估菌株H的增殖情况。菌种的选育除题目所述方法外,还可采用基因工程育种、诱变育种等。(2)根据菌株H设计的发酵系统中,培养基是高盐浓度和高pH,高盐浓度可导致杂菌失水过多而死亡,高pH通过影响杂菌的代谢而抑制其生长繁殖。(3)由题干信息可知,产生了少量乙醇说明发酵液中进行了部分无氧呼吸,且菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,说明菌株H和PHA的产生均需要充足的氧气供应,故在其他条件适宜的情况下,氧气浓度可能是菌株H高密度培养的限制因素。(4)根据酶的专一性可知,菌株H能够通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产PHA,说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。 32. 答案(1)C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶　纤维素　选择　(2)为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)　空白培养　(3)将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后,取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板),对菌落数在30~300的平板进行计数,则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数　(4)C　解析接种C菌株后秸秆失重最多,纤维素降解率最大 解析 (1)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。根据纤维素分解菌可分解利用纤维素而其他微生物难以利用纤维素的特点,可用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌。培养基从功能上可分为选择培养基和鉴别培养基,该培养基从功能上分类属于选择培养基。(2)配制的培养基常用高压蒸汽灭菌,即将培养基置于压力100 kPa、温度121 ℃条件下维持15~30分钟,目的是为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养,即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间,若在适宜条件下培养无菌落出现,说明培养基灭菌彻底,否则说明培养基灭菌不彻底。(3)测定活菌数,常采用稀释涂布平板法。可将大熊猫新鲜粪便样液稀释一定倍数后,取0.1 mL菌液涂布到平板上,每个稀释度至少涂布三个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。(4)测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知,在适宜的条件下,C菌株在相同的温度和时间下,秸秆失重最多,纤维素降解率最大,说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素酶活力最大。 学科网（北京）股份有限公司 $$