内容正文:
第34讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用
目录
01 课标达标练
【题型一】果酒、果醋和泡菜的制作
【题型二】培养基和无菌技术
【题型三】微生物的基本培养技术
【题型四】微生物的选择培养和计数
【题型五】发酵工程及其应用
02 能力突破练 (新情境+新思维)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 果酒、果醋和泡菜的制作
1.(2025·江苏南通·模拟预测)下图为利用葡萄和糯米酿制葡萄糯米香醋的工艺流程图,下列分析正确的是( )
A.从细胞代谢类型上看,A、B 菌种的主要区别是能否进行有氧呼吸
B.糖化是将糯米中的淀粉水解为蔗糖和葡萄糖,为酒精发酵提供原料
C.发酵产生的酒醪经蒸煮、过滤等操作后接种 B 进行醋酸发酵
D.发酵过程中,需随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
2.(2025·江苏徐州·模拟预测)传统发酵技术可制作泡菜、果酒、果醋、酸奶等。相关叙述正确的是( )
A.乳酸发酵过程中产生的CO2会导致发酵液溢出
B.与酒精发酵相比,醋酸发酵需要在较低的温度条件下进行
C.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
D.制作好的果酒、果醋和泡菜的溶液都呈酸性
3.(2025·江苏南通·模拟预测)传统发酵技术是人类利用微生物的智慧结晶,不仅丰富了饮食文化,也为现代发酵工业奠定了基础。相关叙述正确的是( )
A.制作酸奶时,可将牛奶巴氏消毒后再接种乳酸菌在恒温箱中进行发酵
B.酒精发酵一段时间后,适量补糖,可增加酒精浓度自制高度白酒
C.泡菜制作过程中,常向水槽中补充水,目的是减少亚硝酸盐的产生
D.醋酸菌在缺少糖源和O2时可直接将乙醇转化为乙醛,再转变为乙酸
4.(2025·江苏·三模)酸笋具有独特的酸味和香气,是乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多种微生物发酵而成的传统食品,主要流程如下图。相关叙述错误的是( )
A.竹笋杀青、漂烫既能使酶失活保持竹笋天然色泽,又能有效杀灭竹笋表面的微生物
B.乳酸菌是酸笋发酵的主要菌群,其产酸既能抑制腐败菌生长,又能形成独特的酸香
C.酵母菌是酸笋发酵的次要菌群,其产酒精既能增加醇香,又能为醋酸菌发酵提供底物
D.发酵过程监控好条件使微生物同时发酵,既能缩短发酵时长,又能提高酸度
5.(2025·江苏·二模)某研究小组以软枣猕猴桃和苹果为原料制备复合果醋饮料,工艺流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.发酵的原理主要是利用酵母菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸
B.步骤①中加入适量的纤维素酶和果胶酶以提高出汁率
C.步骤②中加入绵白糖能促进酵母菌的生长、繁殖和发酵
D.流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均相同
题型二 培养基和无菌技术
6.(24-25高三下·江苏镇江·开学考试)关于培养基的配制和使用,下列叙述正确的是( )
A.固体培养基配制后需采用干热灭菌法以便杀灭所有微生物
B.倒平板时需将培养皿盖完全打开以便将培养基快速倒入培养皿
C.平板划线时需将菌种埋入培养基内以便其充分吸收营养物质
D.涂布平板后需待菌液被培养基吸收后再倒置培养以防止菌液滴落
7.(2025·江苏徐州·三模)乙醇是酵母菌发酵的重要产物,积累到一定程度会对酵母菌产生毒害作用。乙醇在发酵过程中易被一些不耐酸的微生物污染,造成重大经济损失,因此生产中需要加强耐酸酵母菌进行筛选,现对某酒厂耐酸性酿酒酵母菌进行分离与筛选,下列有关叙述错误的是( )
A.从窖池底泥黄浆水中寻找耐酸酵母菌的原因是有机酸含量高,有利于耐酸酵母菌的筛选
B.过程②需充分振荡以增大培养液的溶氧量,使碳源、氮源等营养物质与菌体充分接触
C.过程③能直接统计出窖池底泥中耐酸酵母菌的数量
D.将④菌株接种到以赖氨酸为唯一氨源的培养基上,无菌落说明赖氨酸不是耐酸酵母菌的氮源
8.(24-25高三上·江苏镇江·开学考试)防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是( )
A.利用微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,可实现生物消毒
B.利用紫外线对超净工作台进行消毒前,喷洒消毒液可加强消毒效果
C.利用干热灭菌箱对培养基进行灭菌时,应在160℃的热空气中维持2~3h
D.利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时,应在酒精灯火焰充分燃烧层进行
9.(2025·江苏盐城·二模)我国科考船在南海采集到深海冷泉沉积物,从中分离培养微生物,过程如下图所示。将步骤I得到的菌液与步骤II所用的培养基混合注入充满N2的密闭试管中,培养一段时间后可在试管壁的薄层培养基上获得单菌落。下列叙述错误的是( )
A.步骤I培养基添加DNA是为微生物生长提供碳源和氮源
B.与步骤I相比,步骤II所用的培养基中还需要添加琼脂
C.步骤II应将试管在冰水混合物中迅速滚动模拟冷泉环境
D.步骤III从群落、个体和分子水平对微生物种类进行鉴定
10.(24-25高三上·江苏泰州·期中)实验小组对酿酒酵母菌进行平板划线的纯培养操作,下列有关叙述正确的是( )
A.将配制好的马铃薯琼脂培养基放入干热灭菌箱内灭菌
B.在酒精灯火焰附近,将培养皿盖完全打开后倒入培养基
C.从第一次划线的末端开始到第二次划线结束,即完成接种
D.将接种后的平板和未接种的平板倒置,放入恒温培养箱中培养
题型三 微生物的基本培养技术
11.(2025·江苏徐州·模拟预测)下列关于微生物培养、分离与计数的叙述,错误的是( )
A.显微镜直接计数法测得的细菌数量通常大于稀释涂布平板法
B.将细菌原液稀释10倍后取0.1mL涂布一个平板得到100个菌落,则原液细菌浓度为1×10⁴个/mL
C.涂布器灼烧的目的是灭菌,冷却的目的是避免高温杀死菌种
D.稀释涂布平板法接种微生物,待菌液被吸收后方可倒置培养
12.(2025·江苏南通·模拟预测)平板划线法和稀释涂布平板法是分离、纯化微生物的常用方法,相关叙述错误的是( )
A.两种方法都能将菌体分散到培养基上,培养获得单菌落
B.涂布器和接种环均可采用干热灭菌和灼烧灭菌
C.完成划线和涂布后,都须等菌液被培养基吸收后再倒置培养
D.两种方法获得的菌落都是由单个微生物繁殖形成的
13.(2025·江苏盐城·模拟预测)土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A.实验结果表明,5g土样中的活菌总数约为1.1×108个
B.可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物
C.可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算
D.若筛选土壤中能分解尿素的细菌,需要将尿素加入图中的锥形瓶和试管中
题型四 微生物的选择培养和计数
14.(2025·江苏南通·二模)研究人员用刚果红培养基从蔗渣堆肥中筛选、分离出4株具有降解纤维素能力的真菌(图示①-④)。下列说法正确的是( )
A.不宜通过接种蒸馏水检测所配制的固体培养基是否被污染
B.图示结果为采用平板划线法接种后倒置于恒温箱中静置培养的结果
C.④号真菌的红色圈与菌落的直径比值最大,降解纤维素的能力最强
D.采用稀释涂布平板法对①~④菌株分离培养24h后进行计数
15.(2025·江苏盐城·模拟预测)某野生型细菌能通过图Ⅰ途径合成色氨酸,其突变株则不能。将突变株TrpB、TrpC、TrpE(仅图1中的某一步受阻)分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,短时间培养三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述不正确的是( )
A.配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B.使用接种环接种3种突变菌株,涂布前需对接种环进行灼烧灭菌
C.TrpC菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端
D.TrpE菌株不再生长可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
16.(2025·江苏南通·一模)解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解,转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方,相关叙述正确的是( )
成分
钾长石粉
蔗糖
Na2HPO4
CaCO3
(NH4)2SO4
NaCl
酵母膏
MgSO4·7H20
含量/g·L-1
10
10
2
1
1
0.1
0.5
0.5
A.培养基中的钾长石粉属于可溶性钾,为目的菌提供无机盐
B.按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性
C.餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养
D.应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化
题型五 发酵工程及其应用
17.(2025·江苏盐城·模拟预测)黑曲霉多不耐高温,发酵获得柠檬酸的过程需大量冷却水控制温度,生产成本高。现利用原生质体融合技术获得耐高温高产黑曲霉,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株
B.处理②、③用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C.处理④升高温度即可筛选出耐高温高产黑曲霉
D.发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸
18.(2025·江苏徐州·二模)柠檬酸是一种常见的食品酸度调节剂,它可由黑曲霉(一种真菌,菌体呈丝状生长)在氧气充足的条件下发酵而来。在发酵过程中多个黑曲霉的菌丝体会相互缠绕,聚集成团形成菌球体,菌球体的大小由其中菌体的数量决定。下列相关叙述正确的是( )
A.提高发酵罐中营养物质的浓度不一定会提高柠檬酸的产量
B.可用稀释涂布平板法监测发酵过程中黑曲霉活菌数量的变化
C.发酵结束后仅通过过滤、沉淀等方法获得柠檬酸产品
D.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越快
19.(2025·江苏南通·模拟预测)贵州茅台、张裕干红、蒙牛酸奶、海安臭干(真菌发酵)等食品都离不开微生物发酵和独特气候条件。下列相关叙述错误的是( )
A.贵州茅台酒的品质离不开当地的特殊气候环境和菌种,为长期收藏灌装前需严格灭菌
B.张裕干红发酵所接种特定微生物有助于控制酒品,主发酵后还有后发酵和陈化过程
C.蒙牛酸奶发酵接种的乳酸菌一般是复合菌种,发酵结束后需迅速使其冷却到10℃以下
D.海安臭干臭味主要来自发酵时蛋白质等变质所产物质,炸制可产生香味物质,也可控菌
20.(2025·江苏·模拟预测)蚕豆酱是我国传统发酵食品之一,其发酵工艺主要包括制曲(主要是曲霉)和发酵两个阶段,简要流程如下图。相关叙述错误的是( )
A.传统发酵以混合菌种的固体、半固体发酵为主
B.将蚕豆浸泡去皮后高压蒸煮有利于灭菌和发酵
C.蒸煮后添加面粉有利于曲霉生长,加快发酵进程
D.将成曲的蚕豆捣碎,浸泡在盐水中并密封发酵
21.(2025·江苏苏州·三模)发酵乳制品具有独特风味和保健功能,可缓解“乳糖不耐症”,维持肠道菌群平衡。图示一种搅拌型酸乳生产流程。下列相关叙述错误的是( )
A.原料鲜乳过滤净化的目的是除去杂质和减少微生物的数量
B.热预处理与巴氏杀菌组合能有效去除氧气和实现协同杀菌
C.培养发酵后破碎凝乳是将菌种混合均匀并提高其发酵活性
D.冷却、后熟既防止过度发酵产酸并能形成独特的风味物质
1、 单选题
1.(2025·江苏徐州·一模)酵母菌是高中生物学实验中常用的材料,如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.实验①中,若0.1%溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,则酵母菌进行有氧呼吸
B.实验②中,通过显微计数法统计酵母菌数量时应遵循随机取样原则
C.实验③中,应将实验装置置于约28℃的环境中且将吸管长臂插入水中制造无氧环境
D.实验④中,利用外力破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁以释放DNA分子作为模板
2.(2025·江苏南通·一模)下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程,相关叙述错误的是( )
A.核桃仁中蛋白质含量相对较高,是制作植物酸奶的良好原料
B.核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌,先通气后密封发酵产生乳酸
C.酸奶灌装前进行巴氏消毒,既能防止发酵过度又能保持营养价值
D.可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味
3.(2025·江苏南京·二模·多选)乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群,利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是( )
A.香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
B.发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用血球计数板直接计数
C.自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其分裂方式和相对表面积有关
D.两种发酵处理下,酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异的主要原因在于种内竞争
4.(2025·江苏南通·二模·多选)动物肠道中的纤维素降解菌多样性高,但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法,具体流程如下图。相关叙述正确的是( )
A.实验前肠道细菌扩大培养时,应摇床培养以增加溶解氧和增大菌体与培养液的接触
B.过程③中纤维素对细菌有高亲和力,有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌
C.过程④中纤维素降解菌合成的纤维素酶经高尔基体加工后,分泌到细胞外才具有降解功能
D.该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关
5.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习·多选)科研人员采集了某深海冷泉附近的沉积物样品,经分离、纯化、鉴定得到了降解藻类多糖的拟杆菌菌株,具体过程如图(Ⅰ~Ⅳ是操作步骤)。下列叙述正确的有( )
A.步骤Ⅰ均采用湿热灭菌法对深海冷泉沉积物的样品和海水进行灭菌
B.步骤Ⅱ可通过添加不同藻类多糖配制系列培养基①获得多种拟杆菌菌株
C.步骤Ⅲ培养基②中以藻类多糖为唯一碳源,且需加入适量琼脂等凝固剂
D.步骤Ⅳ可通过增加培养基③中碳源的浓度,获得高耐受藻类多糖的菌株
6.(2025·江苏扬州·模拟预测·多选)红豆杉组织中存在能合成紫杉醇的内生微生物。为实现紫杉醇的工厂化生产,研究人员进行了以下实验。下列叙述正确的是( )
A.红豆杉组织块、培养基需经高压蒸汽灭菌
B.内生微生物合成的紫杉醇属于次生代谢物
C.培养基①和②的接种方法都可以分离和计数菌种
D.反应器①中加入酶制剂进行预处理的主要作用是破碎细胞
1.(2025·江苏·高考真题)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( )
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
2.(2024·江苏·高考真题)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.制作酸奶的牛奶须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
3.(2023·江苏·高考真题·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.醋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
4.(2022·江苏·高考真题·多选)在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有( )
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
5.(2021·江苏·高考真题)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化时,溶液灰绿色逐日加深
D.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
6.(2020·江苏·高考真题)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是( )
A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
7.(2025·江苏·高考真题)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
8.(2024·江苏·高考真题)酵母菌是基因工程中常用的表达系统。下列相关叙述正确的是( )
A.酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌,但不能灭活真菌
B.酵母菌是真核细胞,需放置在CO2培养箱中进行培养
C.可用稀释涂布平板法对酵母菌计数
D.该表达系统不能对合成的蛋白质进行加工和修饰
9.(2024·江苏·高考真题)某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A.从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B.观察黑藻的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋
C.探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,然后在不同温度下水浴处理
D.鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
10.(2023·江苏·高考真题)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
11.(2022·江苏·高考真题)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
12.(2021·江苏·高考真题·多选)为提高一株石油降解菌的净化能力,将菌涂布于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
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第34讲 传统发酵技术和发酵工程及其应用
目录
01 课标达标练
【题型一】果酒、果醋和泡菜的制作
【题型二】培养基和无菌技术
【题型三】微生物的基本培养技术
【题型四】微生物的选择培养和计数
【题型五】发酵工程及其应用
02 能力突破练 (新情境+新思维)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 果酒、果醋和泡菜的制作
1.(2025·江苏南通·模拟预测)下图为利用葡萄和糯米酿制葡萄糯米香醋的工艺流程图,下列分析正确的是( )
A.从细胞代谢类型上看,A、B 菌种的主要区别是能否进行有氧呼吸
B.糖化是将糯米中的淀粉水解为蔗糖和葡萄糖,为酒精发酵提供原料
C.发酵产生的酒醪经蒸煮、过滤等操作后接种 B 进行醋酸发酵
D.发酵过程中,需随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
【答案】D
【详解】A、由工艺流程可知,A为酵母菌,其代谢类型为异养兼性厌氧型,B为醋酸菌,其代谢类型为异养需氧型,二者主要区别在于能否在无氧条件下生存,而不是能否进行有氧呼吸,因为酵母菌也能进行有氧呼吸,A错误;
B、糖化是将糯米中的淀粉水解为葡萄糖,为酒精发酵提供原料,而不是蔗糖和葡萄糖,B错误;
C、 发酵产生的酒醪经蒸煮、过滤等操作后接种醋酸菌(B)进行醋酸发酵,醋酸菌生长繁殖的最适温度是30~35℃,还需要创设有氧环境,C错误;
D、在发酵过程中,需要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以监控进程,D正确。
故选D。
2.(2025·江苏徐州·模拟预测)传统发酵技术可制作泡菜、果酒、果醋、酸奶等。相关叙述正确的是( )
A.乳酸发酵过程中产生的CO2会导致发酵液溢出
B.与酒精发酵相比,醋酸发酵需要在较低的温度条件下进行
C.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
D.制作好的果酒、果醋和泡菜的溶液都呈酸性
【答案】D
【分析】生产果酒所用的微生物是酵母菌,生产果醋所用的微生物是醋酸菌,生产泡菜用的是微生物是乳酸菌。
【详解】A、乳酸发酵不会产生二氧化碳,A错误;
B、和酒精发酵相比,醋酸发酵需要的温度更高,B错误;
C、传统发酵技术制作酸奶不需要高压蒸汽灭菌,而是直接接种,C错误;
D、制作好的酒精含有二氧化碳、果醋中含有醋酸,泡菜中含有乳酸,呈酸性,D正确。
故选D。
3.(2025·江苏南通·模拟预测)传统发酵技术是人类利用微生物的智慧结晶,不仅丰富了饮食文化,也为现代发酵工业奠定了基础。相关叙述正确的是( )
A.制作酸奶时,可将牛奶巴氏消毒后再接种乳酸菌在恒温箱中进行发酵
B.酒精发酵一段时间后,适量补糖,可增加酒精浓度自制高度白酒
C.泡菜制作过程中,常向水槽中补充水,目的是减少亚硝酸盐的产生
D.醋酸菌在缺少糖源和O2时可直接将乙醇转化为乙醛,再转变为乙酸
【答案】A
【分析】微生物的发酵在食品的制作中应用十分广泛,制作酸奶要用到乳酸菌。酸奶是以鲜牛奶为原料,加入乳酸菌发酵而成,其原理是在无氧条件下,乳酸菌大量繁殖,将牛奶中的乳糖分解为乳酸。
【详解】A、制作酸奶时,将牛奶巴氏消毒既可以杀死牛奶中的微生物,又能保证牛奶中的营养成分不被破坏,之后接种乳酸菌在恒温箱中进行发酵,乳酸菌在适宜温度下能将牛奶中的糖类等分解产生乳酸,从而制成酸奶,A正确;
B、酒精发酵一段时间后适量补糖,可继续为酵母菌提供发酵底物,能增加酒精产量,但不能自制高度白酒,因为酵母菌发酵产生酒精的浓度一般较低,且酒精浓度过高会对酵母菌产生毒害作用,同时高度白酒的制作还需要蒸馏等后续工艺,B错误;
C、泡菜制作过程中,常向水槽中补充水,目的是保证坛内处于无氧环境,因为乳酸菌是厌氧菌,无氧环境有利于其发酵,而不是减少亚硝酸盐的产生,C错误;
D、醋酸菌在缺少糖源时,在有氧气的条件下可直接将乙醇转化为乙醛,再转变为乙酸,但题干中说“缺少糖源和O2时”,缺少氧气醋酸菌无法进行相关转化,D错误。
故选A。
4.(2025·江苏·三模)酸笋具有独特的酸味和香气,是乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多种微生物发酵而成的传统食品,主要流程如下图。相关叙述错误的是( )
A.竹笋杀青、漂烫既能使酶失活保持竹笋天然色泽,又能有效杀灭竹笋表面的微生物
B.乳酸菌是酸笋发酵的主要菌群,其产酸既能抑制腐败菌生长,又能形成独特的酸香
C.酵母菌是酸笋发酵的次要菌群,其产酒精既能增加醇香,又能为醋酸菌发酵提供底物
D.发酵过程监控好条件使微生物同时发酵,既能缩短发酵时长,又能提高酸度
【答案】D
【分析】果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是兼性厌氧型真菌,前期需氧,后期不需氧。(1)在有氧条件下,反应产物是CO2和H2O;(2)在无氧条件下,反应产物是CO2和C2H5OH。
【详解】A、杀青和漂烫通过高温使酶失活,防止褐变并杀灭表面微生物,确保发酵过程由目标菌群主导,A正确;
B、乳酸菌作为主要菌群,产酸抑制腐败菌,同时赋予酸味和香气,符合实际发酵机制,B正确;
C、酵母菌在无氧条件下产酒精,酒精可为醋酸菌(需氧条件下)提供底物转化为醋酸,但酸笋发酵以厌氧为主,若存在短暂有氧阶段,此过程可行,C正确;
D、乳酸菌(厌氧)与醋酸菌(需氧)对氧气需求矛盾,无法同时高效活动。实际发酵分阶段进行:初期酵母菌产酒精(微氧或无氧),后期乳酸菌主导产酸(厌氧)。若强制同时发酵,需交替条件,反而延长时长且降低效率。因此,“同时发酵缩短时长并提高酸度”的表述不符合科学实际,D错误。
故选D。
5.(2025·江苏·二模)某研究小组以软枣猕猴桃和苹果为原料制备复合果醋饮料,工艺流程如下图。下列叙述错误的是( )
A.发酵的原理主要是利用酵母菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸
B.步骤①中加入适量的纤维素酶和果胶酶以提高出汁率
C.步骤②中加入绵白糖能促进酵母菌的生长、繁殖和发酵
D.流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均相同
【答案】D
【分析】果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧;果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、酒精发酵阶段(酵母菌)需无氧条件,酵母菌通过无氧呼吸将糖转化为乙醇和CO2;醋酸发酵是醋酸菌在氧气参与下将乙醇氧化为醋酸,A正确;
B、软枣猕猴桃和苹果的细胞壁主要成分为纤维素和果胶。步骤①中加入纤维素酶和果胶酶可水解细胞壁,破坏细胞结构,释放细胞内的汁液,显著提高出汁率,B正确;
C、绵白糖(蔗糖)可被酵母菌分泌的蔗糖酶分解为葡萄糖和果糖,为酵母菌的生长、繁殖及酒精发酵提供碳源和能量。因此,步骤②中添加绵白糖对酵母菌的代谢活动具有促进作用,C正确;
D、流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均不同:第一次杀菌(发酵前):目的:杀灭原料中的杂菌,避免其与酵母菌竞争营养或干扰发酵。方式:可能采用巴氏消毒(60~70℃处理一定时间),既能灭菌又减少对原料营养的破坏。强度:温和杀菌。第二次杀菌(醋酸发酵后、产品灌装前):目的:彻底杀灭果醋中的微生物(包括醋酸菌),防止产品腐败变质,延长保质期。方式:通常采用高温高压灭菌或超高温瞬时灭菌(是把加热温度设为135-150℃、加热时间为2-8s、加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程。)。强度:彻底灭菌。综上,两次杀菌在目的(阶段性灭菌vs终产品灭菌)、方式(巴氏消毒vs高温灭菌)及强度(温和vs彻底)上均不同,D错误。
故选D。
题型二 培养基和无菌技术
6.(24-25高三下·江苏镇江·开学考试)关于培养基的配制和使用,下列叙述正确的是( )
A.固体培养基配制后需采用干热灭菌法以便杀灭所有微生物
B.倒平板时需将培养皿盖完全打开以便将培养基快速倒入培养皿
C.平板划线时需将菌种埋入培养基内以便其充分吸收营养物质
D.涂布平板后需待菌液被培养基吸收后再倒置培养以防止菌液滴落
【答案】D
【分析】纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是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的表面。
稀释涂布平板法是将菌液进行一系列梯度稀释,然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上进行培养。
【详解】A、常采用高压蒸汽灭菌法对配制的固体培养基进行灭菌,以便杀灭所有微生物,A错误;
B、倒平板时,不能将灭过菌的培养皿盖完全打开,而是将培养皿盖打开一条缝隙,待倒入培养基后将培养皿盖盖上,B错误;
C、平板划线时,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的表面,不能将菌种埋入培养基内,C错误;
D、涂布平板后,待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置培养以防止菌液滴落,D正确。
故选D。
7.(2025·江苏徐州·三模)乙醇是酵母菌发酵的重要产物,积累到一定程度会对酵母菌产生毒害作用。乙醇在发酵过程中易被一些不耐酸的微生物污染,造成重大经济损失,因此生产中需要加强耐酸酵母菌进行筛选,现对某酒厂耐酸性酿酒酵母菌进行分离与筛选,下列有关叙述错误的是( )
A.从窖池底泥黄浆水中寻找耐酸酵母菌的原因是有机酸含量高,有利于耐酸酵母菌的筛选
B.过程②需充分振荡以增大培养液的溶氧量,使碳源、氮源等营养物质与菌体充分接触
C.过程③能直接统计出窖池底泥中耐酸酵母菌的数量
D.将④菌株接种到以赖氨酸为唯一氨源的培养基上,无菌落说明赖氨酸不是耐酸酵母菌的氮源
【答案】C
【分析】酿酒的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌是兼性厌氧微生物,在缺氧条件下进行无氧呼吸,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,酵母菌具有核膜包被的细胞核,属于真核生物。
【详解】A、寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,从窖池底泥黄浆水寻找耐酸酵母菌的原因是有机酸含量高,有利于耐酸酵母菌的筛选,A正确;
B、过程②需要充分振荡以增大培养液的溶氧量,有利于酵母菌的繁殖,同时还使碳源、氮源等营养物质与菌体充分接触,B正确;
C、过程③的接种方法为平板划线法,该方法不能统计窖池底泥中耐酸酵母菌的数量,C错误;
D、将④中的菌株接种到以赖氨酸为唯一氮源的培养基上,无菌落生长说明耐酸酵母菌不能利用赖氨酸,即赖氨酸不是耐酸酵母菌的氮源,D正确。
故选C。
8.(24-25高三上·江苏镇江·开学考试)防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是( )
A.利用微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,可实现生物消毒
B.利用紫外线对超净工作台进行消毒前,喷洒消毒液可加强消毒效果
C.利用干热灭菌箱对培养基进行灭菌时,应在160℃的热空气中维持2~3h
D.利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时,应在酒精灯火焰充分燃烧层进行
【答案】C
【分析】获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括消毒和灭菌,常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法等;灭菌的方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【详解】A、有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒,如净化污水、污泥,A正确;
B、用紫外线照射30min,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果,B正确;
C、培养基应该用高压蒸汽灭菌,C错误;
D、接种环等金属用具一般用灼烧灭菌,即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌,D正确。
故选C。
9.(2025·江苏盐城·二模)我国科考船在南海采集到深海冷泉沉积物,从中分离培养微生物,过程如下图所示。将步骤I得到的菌液与步骤II所用的培养基混合注入充满N2的密闭试管中,培养一段时间后可在试管壁的薄层培养基上获得单菌落。下列叙述错误的是( )
A.步骤I培养基添加DNA是为微生物生长提供碳源和氮源
B.与步骤I相比,步骤II所用的培养基中还需要添加琼脂
C.步骤II应将试管在冰水混合物中迅速滚动模拟冷泉环境
D.步骤III从群落、个体和分子水平对微生物种类进行鉴定
【答案】D
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2、选择培养基是在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。
【详解】A、微生物培养所需的培养基成分通常有水、碳源、氮源和无机盐,而DNA的元素组成为C、H、O、N、P,深海沉积物中富含胞外DNA,推测这些DNA可以作为微生物生存所需的碳源和氮源,故在培养基中添加了DNA,A正确;
B、据图可知,在II培养基上培养后的菌落需要进行菌落特征观察,故应为固体培养基,故与I相比,Ⅱ所用培养基中还需要添加的是凝固剂琼脂,B正确;
C、该微生物采集与深海冷泉,所以步骤II应将试管在冰水混合物中迅速滚动模拟冷泉环境,C正确;
D、据图可知,III鉴定是从菌落特征、电子显微镜、基因鉴定等方面进行的分析和鉴定,分别是种群、细胞和分子水平,D错误。
故选D。
10.(24-25高三上·江苏泰州·期中)实验小组对酿酒酵母菌进行平板划线的纯培养操作,下列有关叙述正确的是( )
A.将配制好的马铃薯琼脂培养基放入干热灭菌箱内灭菌
B.在酒精灯火焰附近,将培养皿盖完全打开后倒入培养基
C.从第一次划线的末端开始到第二次划线结束,即完成接种
D.将接种后的平板和未接种的平板倒置,放入恒温培养箱中培养
【答案】D
【分析】平板划线法是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,其操作步骤是:(1)将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红;(2)在酒精灯火焰旁冷却接种环,并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞;(3)将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的;(4)将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种;(5)将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞;(6)将皿盖打开一条缝隙,把接种环伸入平板内划3 ~ 5条平行线,盖上皿盖,不要划破培养基;(7)灼烧接种环,冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线,重复上述过程,完成三、四、五区域内划线,注意不要将第五区的划线与第一区划线相连;(8)将平板倒置放在培养箱中培养。
【详解】A、将配制好的马铃薯琼脂培养基放入高压蒸汽灭菌锅内进行灭菌,A错误;
B、在酒精灯火焰附近,将培养皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙,将培养基倒入培养皿,B错误;
C、从第一次划线的末端开始第二次划线,重复该操作,一般做第三、四、五次划线,以便于得到单菌落,C错误;
D、将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入恒温培养箱中进行培养,其中设置空平板的目的是检验培养基灭菌是否合格,D正确。
故选D。
题型三 微生物的基本培养技术
11.(2025·江苏徐州·模拟预测)下列关于微生物培养、分离与计数的叙述,错误的是( )
A.显微镜直接计数法测得的细菌数量通常大于稀释涂布平板法
B.将细菌原液稀释10倍后取0.1mL涂布一个平板得到100个菌落,则原液细菌浓度为1×10⁴个/mL
C.涂布器灼烧的目的是灭菌,冷却的目的是避免高温杀死菌种
D.稀释涂布平板法接种微生物,待菌液被吸收后方可倒置培养
【答案】B
【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。
【详解】A、显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数,稀释涂布平板法可能存在多个活菌被当成一个菌落统计的情况,故计数结果前者大于后者,A正确;
B、用稀释涂布平板法计数,通常选择3个菌落数目在30-300之间的平板取平均值进行计数,将细菌原液稀释10倍后取0.1mL涂布一个平板得到100个菌落,平板数目太少,计算结果不具有可靠性,B错误;
C、涂布器灼烧的目的是灭菌(杀死涂布器上的微生物),冷却的目的是避免高温杀死菌种,C正确;
D、稀释涂布平板法接种微生物,待菌液被吸收后方可倒置培养,D正确。
故选B。
12.(2025·江苏南通·模拟预测)平板划线法和稀释涂布平板法是分离、纯化微生物的常用方法,相关叙述错误的是( )
A.两种方法都能将菌体分散到培养基上,培养获得单菌落
B.涂布器和接种环均可采用干热灭菌和灼烧灭菌
C.完成划线和涂布后,都须等菌液被培养基吸收后再倒置培养
D.两种方法获得的菌落都是由单个微生物繁殖形成的
【答案】D
【分析】1、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。
2、实验室常用的灭菌方法:①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
【详解】A、平板划线法和稀释涂布平板法都能获得由单个细胞繁殖而成的单菌落,A正确;
B、玻璃器皿(如吸 管、培养皿等)、金属用具等,可以采用干热灭菌;涂 布器、接种环、接种针或其他金属用具可采用灼烧灭菌;可见涂布器和接种环均可采用干热灭菌和灼烧灭菌,B正确;
C、采用平板划线法划线或稀释涂布平板法涂布后,都须等菌液被培养基吸收后再倒置培养,C正确;
D、平板划线法和稀释涂布平板法两种方法获得的单菌落都是由单个微生物繁殖形成的,D错误。
故选D。
13.(2025·江苏盐城·模拟预测)土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A.实验结果表明,5g土样中的活菌总数约为1.1×108个
B.可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物
C.可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算
D.若筛选土壤中能分解尿素的细菌,需要将尿素加入图中的锥形瓶和试管中
【答案】B
【分析】微生物常用的接种方法:
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、4号试管中的稀释倍数为105,其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(113+106+111)÷3×10×105=1.1×108个,5g土样中的活菌总数约为5×1.1×108=5.5×108个,A错误;
B、可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物,因为菌落具有种的特异性,B正确;
C、不可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算,若其中的细菌数目过多,则会由于菌体相互重叠而不能计数,C错误;
D、若筛选土壤中能分解尿素[CO(NH2)2]的细菌,尿素可以为微生物生长提供氮源,所以所配培养基应以尿素作为唯一氮源,锥形瓶和试管中不需要加入,D错误。
故选B。
题型四 微生物的选择培养和计数
14.(2025·江苏南通·二模)研究人员用刚果红培养基从蔗渣堆肥中筛选、分离出4株具有降解纤维素能力的真菌(图示①-④)。下列说法正确的是( )
A.不宜通过接种蒸馏水检测所配制的固体培养基是否被污染
B.图示结果为采用平板划线法接种后倒置于恒温箱中静置培养的结果
C.④号真菌的红色圈与菌落的直径比值最大,降解纤维素的能力最强
D.采用稀释涂布平板法对①~④菌株分离培养24h后进行计数
【答案】A
【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、检测所配制的固体培养基是否被污染,应接种无菌水,而不是蒸馏水,A正确;
B、图示结果中菌落分布均匀,应为采用稀释涂布平板法接种后倒置于恒温箱中静置培养的结果,而平板划线法接种后,菌落会沿着划线的路径分布,不会如此均匀,B错误;
C、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,在菌落周围会出现透明圈(即红色圈消失),透明圈与菌落的直径比值越大,说明该菌降解纤维素的能力越强,而不是红色圈与菌落的直径比值,C错误;
D、一般采用稀释涂布平板法对微生物进行分离培养后,需要培养较长时间(如48h),等菌落充分生长后再进行计数,24h可能时间过短,菌落生长不充分,导致计数不准确,D错误。
故选A。
15.(2025·江苏盐城·模拟预测)某野生型细菌能通过图Ⅰ途径合成色氨酸,其突变株则不能。将突变株TrpB、TrpC、TrpE(仅图1中的某一步受阻)分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,短时间培养三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述不正确的是( )
A.配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B.使用接种环接种3种突变菌株,涂布前需对接种环进行灼烧灭菌
C.TrpC菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端
D.TrpE菌株不再生长可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
【答案】A
【分析】灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
【详解】A、微生物培养基中加入琼脂可制成固体培养基,适合微生物的接种和培养,该培养基是固体培养基,所以加入了琼脂,从接种后短时间三个区域均有少量细菌生长增殖可知,培养基中加入了少量色氨酸,能让突变株短时间生长,细菌生长的培养基pH通常呈中性或微碱性,而不是酸性,A错误;
B、在微生物接种操作中,使用接种针或接种环接种前需对涂布器进行灼烧灭菌,以杀死接种针或接种环上可能存在的微生物,防止杂菌污染,B正确;
C、Ⅲ区域菌株不再生长,说明不能利用其他两种突变体合成的物质,应是最后一环节受阻;Ⅰ区域的两端菌株继续生长增殖,说明可以利用其他两种突变体合成的物质,应是第一环节受阻;从色氨酸合成途径来看,TrpC 突变株是邻氨基苯甲酸合成吲哚这一步受阻。Ⅰ 区域的两端和 Ⅱ 区域的一端的菌株继续生长增殖,说明Ⅲ区域能为TrpC 突变株提供吲哚,所以 TrpC 菌株继续生长增殖的一端为靠近 Ⅲ 区域的一端(因为 Ⅲ 区域能产生吲哚,扩散到 Ⅱ 区域靠近Ⅲ区域的一端,使TrpC突变株能继续生长),C正确;
D、TrpE突变株不能生长,根据色氨酸合成途径,可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶,导致无法合成色氨酸,在培养基中少量色氨酸消耗完后就不能再生长,D正确。
故选A。
16.(2025·江苏南通·一模)解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解,转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方,相关叙述正确的是( )
成分
钾长石粉
蔗糖
Na2HPO4
CaCO3
(NH4)2SO4
NaCl
酵母膏
MgSO4·7H20
含量/g·L-1
10
10
2
1
1
0.1
0.5
0.5
A.培养基中的钾长石粉属于可溶性钾,为目的菌提供无机盐
B.按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性
C.餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养
D.应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化
【答案】C
【分析】培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,筛选和分离微生物需要使用选择培养基,微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,微生物培养的关键是无菌操作。
【详解】A、解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解,转变为可溶性化合物。培养基中的钾长石粉属于不溶性钾,钾长石粉为唯一钾源,目的是筛选出解钾菌,A错误;
B、按表中配方配制好的培养基应先将pH调至弱碱性再灭菌,B错误;
C、餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养,培养基皿底有标记,C正确;
D、应选择透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落,进一步进行纯化,比值较大,解钾细菌分解能力越强,D错误。
故选C。
题型五 发酵工程及其应用
17.(2025·江苏盐城·模拟预测)黑曲霉多不耐高温,发酵获得柠檬酸的过程需大量冷却水控制温度,生产成本高。现利用原生质体融合技术获得耐高温高产黑曲霉,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株
B.处理②、③用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C.处理④升高温度即可筛选出耐高温高产黑曲霉
D.发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸
【答案】A
【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、诱变的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,故处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株,A正确;
B、黑曲霉的细胞壁成分不是纤维素和果胶,故处理②、③不可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B错误;
C、处理④升高温度后还需要进一步验证才能筛选出耐高温高产黑曲霉,C错误;
D、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。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,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取,可见题图发酵结束后不能通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸,D错误。
故选A。
18.(2025·江苏徐州·二模)柠檬酸是一种常见的食品酸度调节剂,它可由黑曲霉(一种真菌,菌体呈丝状生长)在氧气充足的条件下发酵而来。在发酵过程中多个黑曲霉的菌丝体会相互缠绕,聚集成团形成菌球体,菌球体的大小由其中菌体的数量决定。下列相关叙述正确的是( )
A.提高发酵罐中营养物质的浓度不一定会提高柠檬酸的产量
B.可用稀释涂布平板法监测发酵过程中黑曲霉活菌数量的变化
C.发酵结束后仅通过过滤、沉淀等方法获得柠檬酸产品
D.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越快
【答案】A
【详解】A、黑曲霉的生长和代谢受营养物质浓度影响,若浓度过高会导致渗透压升高,抑制菌体活性,反而降低柠檬酸产量,因此提高浓度不一定会提高产量,A正确;
B、稀释涂布平板法适用于单细胞微生物的活菌计数,而黑曲霉为丝状真菌,菌丝体聚集成团时无法形成单菌落,计数结果不准确,B错误;
C、柠檬酸是胞外代谢物,发酵后需通过过滤、沉淀去除菌体,但后续还需从培养液中进一步纯化(如浓缩、结晶等),仅用过滤沉淀无法直接获得产品,C错误;
D、菌球体越大,内部菌体因氧气和营养物质扩散受限,代谢速率降低,导致柠檬酸整体产率下降,D错误。
故选A。
19.(2025·江苏南通·模拟预测)贵州茅台、张裕干红、蒙牛酸奶、海安臭干(真菌发酵)等食品都离不开微生物发酵和独特气候条件。下列相关叙述错误的是( )
A.贵州茅台酒的品质离不开当地的特殊气候环境和菌种,为长期收藏灌装前需严格灭菌
B.张裕干红发酵所接种特定微生物有助于控制酒品,主发酵后还有后发酵和陈化过程
C.蒙牛酸奶发酵接种的乳酸菌一般是复合菌种,发酵结束后需迅速使其冷却到10℃以下
D.海安臭干臭味主要来自发酵时蛋白质等变质所产物质,炸制可产生香味物质,也可控菌
【答案】A
【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,培养基的配制、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。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、贵州茅台酒在发酵过程中,独特的菌种和当地特殊气候环境造就了其独特品质。如果在灌装前严格灭菌,会杀死这些对酒品质有重要作用的微生物,反而影响酒的风味和品质,A 错误;
B、张裕干红发酵接种特定微生物(酵母菌),主发酵后还有后发酵和陈化过程,这些过程有助于进一步提升酒的品质和风味,B 正确;
C、蒙牛酸奶发酵接种复合乳酸菌菌种,发酵结束后迅速冷却到10℃以下,可以抑制微生物的生长,防止酸奶变质,C 正确;
D、 海安臭干臭味主要来自发酵时蛋白质等变质所产生的物质,炸制过程中一方面可产生香味物质,另一方面高温可以起到一定的杀菌作用,D 正确。
故选A。
20.(2025·江苏·模拟预测)蚕豆酱是我国传统发酵食品之一,其发酵工艺主要包括制曲(主要是曲霉)和发酵两个阶段,简要流程如下图。相关叙述错误的是( )
A.传统发酵以混合菌种的固体、半固体发酵为主
B.将蚕豆浸泡去皮后高压蒸煮有利于灭菌和发酵
C.蒸煮后添加面粉有利于曲霉生长,加快发酵进程
D.将成曲的蚕豆捣碎,浸泡在盐水中并密封发酵
【答案】D
【分析】传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术,以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,通常是家庭式或者作坊式。
【详解】A、传统蚕豆酱发酵依赖混合菌种(如曲霉、酵母、细菌等),在固体或半固体(如酱醅)条件下进行,以促进复杂代谢和风味形成,A正确;
B、高压蒸煮能杀死杂菌(灭菌),并软化蚕豆结构,使底物更易被微生物利用,从而有利于后续发酵,B正确;
C、面粉提供碳源(如淀粉),促进曲霉生长和产酶(如蛋白酶、淀粉酶),加速底物分解和发酵效率,C正确;
D、在发酵阶段,密封会创造严格的厌氧环境,但蚕豆酱发酵需兼性条件(如好氧曲霉的酶持续作用、酵母的需氧代谢),完全密封会抑制部分微生物活性,影响风味物质生成。传统工艺中,发酵通常在非密封容器中进行,允许适量氧气交换(如定期搅拌或透气覆盖),D错误。
故选D。
21.(2025·江苏苏州·三模)发酵乳制品具有独特风味和保健功能,可缓解“乳糖不耐症”,维持肠道菌群平衡。图示一种搅拌型酸乳生产流程。下列相关叙述错误的是( )
A.原料鲜乳过滤净化的目的是除去杂质和减少微生物的数量
B.热预处理与巴氏杀菌组合能有效去除氧气和实现协同杀菌
C.培养发酵后破碎凝乳是将菌种混合均匀并提高其发酵活性
D.冷却、后熟既防止过度发酵产酸并能形成独特的风味物质
【答案】C
【分析】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。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法和化学药物消毒法等。
【详解】A、发酵过程中要减少杂菌的污染,因此原料鲜乳过滤净化的目的是除去杂质和减少微生物的数量,A正确;
B、乳制品的制作过程中主要依靠乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,加热过程可使发酵液中氧气被排出,为乳酸菌创造无氧环境,同时可抑制需氧菌的繁殖,因此热预处理与巴氏杀菌组合能有效去除氧气和实现协同杀菌,B正确;
C、培养发酵后破碎凝乳是将固化的乳汁破碎,同时便于与其它配料均匀混合,为后续的灌装奠定基础,该过程不能提高菌种的发酵活性,C错误;
D、冷却可终止发酵,防止过度发酵产酸,后熟阶段依靠酶的作用能促进风味物质的生成,因此冷却、后熟既防止过度发酵产酸并能形成独特的风味物质,D正确。
故选C。
1、 单选题
1.(2025·江苏徐州·一模)酵母菌是高中生物学实验中常用的材料,如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.实验①中,若0.1%溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,则酵母菌进行有氧呼吸
B.实验②中,通过显微计数法统计酵母菌数量时应遵循随机取样原则
C.实验③中,应将实验装置置于约28℃的环境中且将吸管长臂插入水中制造无氧环境
D.实验④中,利用外力破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁以释放DNA分子作为模板
【答案】A
【详解】A、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,0.1%溴麝香草酚蓝溶液用于CO2的检测,由蓝变绿再变黄说明有CO2产生,但酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都有CO2产生,A错误;
B、通过显微计数法统计酵母菌数量实验中,随机取样可以有效降低因微生物分布不均匀带来的误差,B正确;
C、运用酒精发酵制作果酒的实验中,28℃左右是酵母菌生长繁殖的适宜温度,该温度下酵母菌生长速度快,代谢活性高,能够快速繁殖和发酵,且将吸管长管插入水中可阻止O2进入而制造无氧环境,C正确;
D、酵母菌具有细胞壁和细胞膜,需要利用外力破坏它们,DNA才能释放出来,故PCR扩增酵母菌DNA片段时,需要先利用外力破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁,释放的DNA分子可作为PCR的模板,D正确。
故选A。
2.(2025·江苏南通·一模)下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程,相关叙述错误的是( )
A.核桃仁中蛋白质含量相对较高,是制作植物酸奶的良好原料
B.核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌,先通气后密封发酵产生乳酸
C.酸奶灌装前进行巴氏消毒,既能防止发酵过度又能保持营养价值
D.可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味
【答案】B
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、核桃仁中蛋白质含量丰富,是制作植物酸奶的良好原料,A正确;
B、植物乳杆菌属于厌氧菌,核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌,密封发酵产生乳酸,B错误;
C、巴氏消毒法是指在62~65℃消毒30min或在80~90℃消毒30s~1min,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且牛奶的营养成分不被破坏,酸奶灌装前进行巴氏消毒,既能防止发酵过度又能保持营养价值,C正确;
D、可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味,D正确。
故选B。
3.(2025·江苏南京·二模·多选)乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群,利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是( )
A.香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
B.发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用血球计数板直接计数
C.自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其分裂方式和相对表面积有关
D.两种发酵处理下,酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异的主要原因在于种内竞争
【答案】BC
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,乳酸菌是厌氧菌。
【详解】A、香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌无氧呼吸产生酒精和和乳酸菌的厌氧呼吸产生乳酸的代谢特点,A错误;
B、血球计数板可以用于直接计数微生物的数量,在发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用血球计数板直接计数,B正确;
C、自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其分裂方式(二分裂,繁殖速度快)和相对表面积(相对表面积大,物质交换速率快,有利于细胞生长繁殖)有关,C正确;
D、两者是不同物种,存在种间竞争,不存在种内竞争,D错误。
故选BC。
4.(2025·江苏南通·二模·多选)动物肠道中的纤维素降解菌多样性高,但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法,具体流程如下图。相关叙述正确的是( )
A.实验前肠道细菌扩大培养时,应摇床培养以增加溶解氧和增大菌体与培养液的接触
B.过程③中纤维素对细菌有高亲和力,有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌
C.过程④中纤维素降解菌合成的纤维素酶经高尔基体加工后,分泌到细胞外才具有降解功能
D.该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关
【答案】BD
【分析】分解纤维素的微生物的分离:
(1)实验原理:①土壤中存在着大量纤维素分解菌,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。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,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
(2)实验过程:土壤取样:采集土样时,应选择富含纤维素的环境。梯度稀释:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的浓度。涂布平板:将样品涂布于含刚果红的鉴别纤维素分解菌的固体培养基上。挑选产生透明圈的菌落:产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈,从产生明显的透明圈的菌落上挑取部分细菌,并接种到纤维素分解菌的选择培养基上,在30~37℃条件下培养,可获得较纯的菌种。
【详解】A、肠道细菌一般为厌氧菌,扩大培养时不需要增加培养液中的溶解氧,A错误;
B、过程③是纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌的过程,要求纤维素对细菌有较高亲和力,B正确;
C、原核细胞不存在高尔基体,C错误;
D、根据流程图可知该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关,D正确。
故选BD。
5.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习·多选)科研人员采集了某深海冷泉附近的沉积物样品,经分离、纯化、鉴定得到了降解藻类多糖的拟杆菌菌株,具体过程如图(Ⅰ~Ⅳ是操作步骤)。下列叙述正确的有( )
A.步骤Ⅰ均采用湿热灭菌法对深海冷泉沉积物的样品和海水进行灭菌
B.步骤Ⅱ可通过添加不同藻类多糖配制系列培养基①获得多种拟杆菌菌株
C.步骤Ⅲ培养基②中以藻类多糖为唯一碳源,且需加入适量琼脂等凝固剂
D.步骤Ⅳ可通过增加培养基③中碳源的浓度,获得高耐受藻类多糖的菌株
【答案】BCD
【分析】1、培养基: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。不同的培养基的配方不同,但一般都含有水、无机盐、碳源和氮源。
2、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同,但是核心都是要防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。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、深海冷泉沉积物的样品不能灭菌,否则得不到需要的菌株,A错误;
B、向基本培养基中分别添加不同藻类多糖来配制系列培养基①,可获得不同种类的拟杆菌菌株,B正确;
C、步骤IV需要挑取单菌落并转接,则需要再固体培养基上接种,需要加琼脂作为凝固剂,C正确;
D、本实验的目的是纯化、鉴定得到降解藻类多糖的拟杆菌菌株,步骤IV可通过增加培养基③中碳源的浓度,获得高耐受藻类多糖的菌株,D正确。
故选BCD。
6.(2025·江苏扬州·模拟预测·多选)红豆杉组织中存在能合成紫杉醇的内生微生物。为实现紫杉醇的工厂化生产,研究人员进行了以下实验。下列叙述正确的是( )
A.红豆杉组织块、培养基需经高压蒸汽灭菌
B.内生微生物合成的紫杉醇属于次生代谢物
C.培养基①和②的接种方法都可以分离和计数菌种
D.反应器①中加入酶制剂进行预处理的主要作用是破碎细胞
【答案】BD
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)的手段,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法;灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子),常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
【详解】A、红豆杉组织块应进行消毒处理、培养基需经高压蒸汽灭菌,A错误;
B、次生代谢物不是生物生长所必需的,内生微生物合成的紫杉醇属于次生代谢物,B正确;
C、培养基①的接种方法为稀释涂布平板法,可用于分离和计数菌种;培养基②的接种方法为平板划线法,不可对菌种计数,C错误;
D、结合题图分析,反应器①中加入酶制剂进行预处理的主要作用是破碎细胞,D正确。
故选BD。
1.(2025·江苏·高考真题)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( )
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
【答案】B
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、果酒发酵的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵的菌种是醋酸菌,是原核生物,两者的细胞结构不同,A错误;
B、过程①为榨汁,果胶酶能分解细胞壁中的果胶,添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B正确;
C、过程②为果酒发酵,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,若多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风险,C错误;
D、醋酸菌为好氧微生物,发酵过程中要保证通气,不能盖盖,因此不存在拧松瓶盖的操作,D错误。
故选B。
2.(2024·江苏·高考真题)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.制作酸奶的牛奶须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
【答案】D
【分析】泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。
【详解】A、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,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,A错误;
B、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错误;
C、发酵时菜料装至八成满,然后加盐水,以利于乳酸菌的无氧呼吸,C错误;
D、制作酸奶或泡菜时,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正确。
故选D。
3.(2023·江苏·高考真题·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.醋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
【答案】ACD
【分析】1.果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,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。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~30℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2.醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于灭菌和糖化过程,A正确;
B、图中制酒用到了酒曲,酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌,霉菌属于真菌,其为需氧型,该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解,其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸,酵母菌主要进行无氧呼吸过程完成酿酒的过程,醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的有氧呼吸进行醋酸发酵,B错误;
C、醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸,在发酵过程中经常翻动发酵物,有利于散热,可控制发酵温度和改善通气状况,C正确;
D、啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要,因而可缩短发酵时间,D正确。
故选ACD。
4.(2022·江苏·高考真题·多选)在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错误的有( )
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D.果酒发酵时温度宜控制在18-25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃
【答案】ACD
【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。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,A错误;
B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,同时为了防止发酵过程中发酵液溢出,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,B正确;
C、醋酸菌为需氧菌,且发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后,除通入无菌空气,还需要适当提高发酵装置的温度,C错误;
D、果酒发酵时温度宜控制在18-25℃,果醋发酵时温度宜控制在30-35℃,泡菜的制作温度低于30-35℃,D错误。
故选ACD。
5.(2021·江苏·高考真题)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A.果酒发酵时,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B.果酒发酵时,用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日增多
C.果醋发酵时,用重铬酸钾测定醋酸含量变化时,溶液灰绿色逐日加深
D.果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时
【答案】D
【分析】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、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸,随着果酒发酵的进行,装置内会产生气体(二氧化碳),容器内压强大于外界,所以空气不会回流,A错误;
B、果酒发酵时,发酵液中的葡萄糖不断被消耗,因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日减少,B错误;
C、酸性的重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,C错误;
D、以酒精为底物进行醋酸发酵,酒精与氧气发生反应产生醋酸和水,几乎没有气泡产生,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时,D正确。
故选D。
6.(2020·江苏·高考真题)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是( )
A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
【答案】B
【分析】果酒与果醋制作原理与发酵条件的比较:
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2―→
6CO2+6H2O;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2―→
2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2―→
CH3COOH+H2O
温度
一般酒精发酵18~25 ℃,繁殖最适为20 ℃左右
最适为30~35 ℃
气体
前期:需氧,后期:无氧
需要充足的氧气
时间
10~12天
7~8天
【详解】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确;
B、葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;
C、酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确;
D、醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。
故选B。
7.(2025·江苏·高考真题)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
【答案】B
【分析】微生物常见的接种方法:(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、制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,紫外线仅用于表面或空气消毒,无法灭菌,A错误;
B、将土样加入无菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布于培养基表面,分离并计数,B正确;
C、连续划线时,每次应从上次划线的末端开始,以逐步稀释菌体,若从起始端开始无法有效分离单菌落,C错误;
D、斜面培养基保存菌种需置于4℃短期保存,长期保存应使用甘油管藏法(-20℃),室温下无法长期保存,D错误。
故选B。
8.(2024·江苏·高考真题)酵母菌是基因工程中常用的表达系统。下列相关叙述正确的是( )
A.酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌,但不能灭活真菌
B.酵母菌是真核细胞,需放置在CO2培养箱中进行培养
C.可用稀释涂布平板法对酵母菌计数
D.该表达系统不能对合成的蛋白质进行加工和修饰
【答案】C
【分析】 微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基,通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞,经培养后生长繁殖成单菌落,通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。
(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。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌和真菌,A错误;
B、将含有酵母菌的培养基放置在28℃恒温培养箱中进行培养,B错误;
C、稀释涂布平板法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,就能推测出样品中大约含有多少活菌,由此可知,可用稀释涂布平板法对酵母菌计数,C正确;
D、酵母菌是真核细胞,具有高尔基体和内质网,可以对合成的蛋白质进行加工和修饰,D错误。
故选C。
9.(2024·江苏·高考真题)某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A.从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B.观察黑藻的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋
C.探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,然后在不同温度下水浴处理
D.鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
【答案】A
【分析】在进行实验操作时,需要遵循正确的操作规范和原则,以保证实验的准确性和安全性。
【详解】 A 、从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰,这样可以避免菌种被污染,A正确;
B、在高倍镜下观察时,只能调节细准焦螺旋,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物分别在不同温度下处理,然后再混合,若先将酶与底物混合,再在不同温度下水浴处理,会在达到设定温度前就发生反应,影响实验结果,C错误;
D、鉴定脂肪时,子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色,然后用体积分数为50%的乙醇洗去浮色,D错误。
故选A。
10.(2023·江苏·高考真题)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
【答案】A
【分析】培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。灭菌常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、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,A正确;
B、通常细菌的生长速度比酵母菌快,但形成的菌落,不一定细菌的大于酵母菌的,与细菌的种类有关,部分细菌的菌落小于酵母菌,B错误;
C、通常细菌和酵母菌的培养基都可以用高压蒸汽灭菌法灭菌,C错误;
D、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。
故选A。
11.(2022·江苏·高考真题)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
【答案】D
【分析】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,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,其它微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长,可用于分离含脲酶的微生物。
【详解】A、农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物,A正确;
B、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,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,B正确;
C、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,C正确;
D、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,酚红指示剂将变红,因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,能对分离的菌种做进一步鉴定,D错误。
故选D。
12.(2021·江苏·高考真题·多选)为提高一株石油降解菌的净化能力,将菌涂布于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
【答案】AB
【分析】培养基的配制:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。微生物的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。预实验可以为正式实验进一步的摸索条件,可以检验实验设计的科学性和可行性,避免人力、物力和财力的浪费。
【详解】A、培养基应先灭菌再分装于培养皿中,A符合题意;
B、涂布用的菌液体积为0.1mL,培养皿中菌落数要求在30~300个,则涂布用的菌浓度应控制在300~3000个/mL,B符合题意;
C、辐射剂量和诱变时间都是正式实验的无关变量,可通过预实验确定,C不符合题意;
D、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,经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不符合题意。
故选AB。
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