第1章 发酵工程 章末达标检测-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程知能达标训练（人教版）

(满分：100分) 一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1．微生物发酵可用于食品加工。下列叙述错误的是(　　) A．葡萄酒发酵的温度若超过30 ℃，则需要采取适当的降温措施 B．制作果酒时，向果汁中加入一定量蔗糖，可提高果酒酒精含量 C．制作果醋时，应持续向发酵装置中通入无菌空气 D．从果醋中分离出的菌种可用于制作酸奶 解析　酒精发酵的最佳温度是在18～30 ℃，若发酵过程中温度高于30 ℃，则需及时采取降温措施，主要是为了防止酒的风味不佳，A正确；制作果酒时，向果汁中加入一定量蔗糖，既可以增加糖的含量，又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量，B正确；醋酸菌为需氧菌，制作果醋时，应持续向发酵装置中通入无菌空气，C正确；从果醋中分离出的菌种属于需氧菌，不能产生乳酸，所以不能用于制作酸奶，D错误。 答案　D 2．(2024·连云港期中)无菌操作技术在生产生活中应用广泛。下列相关叙述错误的是(　　) A．无菌接种操作应在超净工作台并在火焰旁进行 B．高压蒸汽灭菌时，压力降到零才能打开排气阀 C．对培养皿、接种环等宜采用高压蒸汽进行灭菌 D．培养后的废弃物经过彻底消毒处理后方可丢弃 解析　为保证不被杂菌污染，应将培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，培养皿采用干热灭菌，接种环用灼烧灭菌。 答案　C 3．(2024·江苏卷)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 解析　制作泡菜的材料应完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，以避免氧气对发酵的影响，A错误；牛奶的灭菌方式一般是巴氏消毒法，既可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，又基本不会破坏牛奶的营养成分，B错误；发酵装置中蔬菜或牛奶装至八成满即可，因为蔬菜或牛奶刚装入发酵装置时，其表面带有的微生物进行发酵会产生较多的CO2，该措施可防止发酵液溢出，C错误；发酵时间会影响酸奶和泡菜的口味和品质，D正确。 答案　D 4．钙果果实中含有多种对人体有益的矿物质元素，其中钙元素的含量超出许多水果。钙果用途广泛，叶可加工成茶叶，花、仁、根能制成药材，果实可加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列说法正确的是(　　) A．利用酵母菌进行钙果果醋发酵的过程中温度应控制在18～30 ℃ B．在钙果果酒发酵期间，为保持无氧条件，不能拧松发酵瓶的盖子 C．制作钙果果酒、果醋时，应将钙果进行高压蒸汽灭菌 D．钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的 解析　果醋发酵利用的菌种是醋酸菌，在利用醋酸菌进行钙果果醋发酵过程中，温度应控制在30～35 ℃，A错误；酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，但需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气，B错误；制作果酒时，对钙果进行灭菌会杀死附着在果皮上的野生酵母菌，C错误。 答案　D 5．(2025·马鞍山期末)以下有关生物技术的叙述中，错误的是(　　) A．显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法 B．平板划线法能用来测定土壤溶液中某活菌数目 C．培养能合成脲酶的细菌时可在培养基中添加尿素作为唯一氮源 D．挑选菌种时可在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌 解析　在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法，除此之外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法，A正确，B错误；培养能合成脲酶的细菌时，可在培养基中添加尿素作为唯一氮源，在该培养基上只有能合成脲酶的细菌才能生长，C正确；寻找并挑选菌种时，应在适宜其生长的一定环境中进行，如寻找纤维素分解菌应在富含纤维素的环境中进行，D正确。 答案　B 6．(2024·湖南卷)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 解析　由图可知，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。①③④⑤正确，故选D。 答案　D 7．自然发酵法酿造酱油时，先将浸泡的大豆蒸煮、冷却后与面粉混合，铺摊在空气流通处，使米曲霉等霉菌大量生长繁殖(制曲)。制曲后，加入质量分数为20%的盐水制成酱醅，置于大缸内，在太阳下曝晒，定期翻酱。发酵结束后，收集液体，经灭菌、分装制成酱油。下列叙述错误的是(　　) A．参与酿造酱油的米曲霉等霉菌是好氧型微生物 B．大豆、面粉可为酿造酱油的微生物提供碳源、氮源 C．抑制酱醅中的杂菌主要依靠太阳下曝晒 D．自然环境中的多种微生物赋予酱油特殊的风味 解析　由题干信息“将浸泡的大豆蒸煮、冷却后与面粉混合，铺摊在空气流通处，使米曲霉等霉菌大量生长繁殖(制曲)”可知，参与酿造酱油的米曲霉等霉菌是好氧型微生物，A正确；大豆、面粉中含蛋白质和糖类，可为酿造酱油的微生物提供氮源、碳源，B正确；抑制酱醅中的杂菌主要依靠盐，C错误；自然环境中的多种微生物赋予酱油特殊的风味，D正确。 答案　C 8．(2024·安阳期中)在三个培养皿中各加入等量但不同种的大肠杆菌培养基，在培养皿中培养36小时后计算细菌的克隆数(下表)。下列培养皿的结果中，能说明大肠杆菌生长需要碳源的是(　　) 在不同条件下大肠杆菌的生长量 培养皿 培养基 培养皿上的细菌克隆数 Ⅰ 琼脂、糖类 35 Ⅱ 琼脂、糖类和维生素 250 Ⅲ 琼脂和维生素 0 A.培养皿Ⅰ和Ⅲ B．培养皿Ⅰ和Ⅱ C．培养皿Ⅱ和Ⅲ D．培养皿Ⅲ 解析　分析表格数据可知，Ⅰ与Ⅱ对照，自变量是维生素的有无，说明大多数大肠杆菌生长需要外界提供维生素；Ⅱ和Ⅲ对照，自变量是糖类的有无，说明大肠杆菌的生长需要糖类(糖类主要提供碳源和能源)。综上所述，C正确。 答案　C 9．(2025·河南卷)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 解析　醋酸发酵的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵，参与的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵，A正确；以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降，B正确；黄酒发酵过程中，酵母菌繁殖主要在有氧条件下进行，产酒精要在无氧条件下进行，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误；传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。 答案　C 10．微生物培养皿艺术是将微生物培养与艺术创作相结合，以不同的微生物作“颜料”，固体培养基作“画板”，通过微生物培养创作艺术图形，可展示多姿多彩的微生物世界。下列说法错误的是(　　) A．制备平板培养基时需要调整pH B．培养基灭菌后需冷却到50 ℃左右才能倒平板 C．灼烧接种环后应趁热快速挑取菌落“作画” D．使用后的培养基倒掉前应先进行灭菌处理 解析　制备平板培养基时需要调整pH至适合相应微生物生长，A正确；倒平板的温度一般在50 ℃左右，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固，B正确；灼烧接种环后，应待其冷却后挑取菌落“作画”，以免温度太高杀死菌种，C错误；为防止造成环境污染，使用后的培养基应该进行灭菌处理后再倒掉，D正确。 答案　C 11．(2024·重庆卷)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，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 解析　平板划线法无需稀释，A错误；由图可知，②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误；所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C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错误。 答案　C 12．(2024·福建卷)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．虾酱发酵过程对微生物种类和数量的分析有助于改良风味 解析　虾酱是由微生物发酵形成的，虾酱特有风味的形成受发酵条件、发酵温度、发酵时间的影响，A正确；传统虾酱的制作过程利用原料中带有的微生物进行发酵，不需要经过严格无菌操作，B错误；原料中的蛋白质会被蛋白酶水解成小分子的肽和氨基酸，C正确；虾酱发酵由乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同参与，虾酱发酵过程对微生物种类和数量的分析有助于改良风味，D正确。 答案　B 13.某酿酒厂得到了一批优良酵母菌菌种，技术人员对其进行了纯化，获得了如图所示的效果图，下列叙述错误的是(　　) A．该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求 B．该接种方法是平板划线法，接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌 C．该纯化过程所用的培养基中应添加琼脂，且琼脂应在培养基灭菌之后加入 D．由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距较大 解析　题图所示的分离方法为平板划线法，该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求，A正确；接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌，杀死接种环上残留的菌种，B正确；该纯化过程所用的培养基为固体培养基，应加入一定量的琼脂，对培养基的灭菌应该在加入琼脂之后进行，C错误；由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距较大，D正确。 答案　C 14．(2024·吉林省宁江区期末)如图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，下列叙述错误的是(　　) A．能产生脲酶的细菌可以分解利用尿素 B．图中逐级稀释的程度会直接影响细菌培养基上的菌落数量 C．培养基中可添加KH2PO4、Na2HPO4以提供无机盐和作为缓冲剂 D．培养基①应以尿素为唯一氮源，培养基②的作用是纯化培养产脲酶细菌 解析　酶具有专一性，能产生脲酶的细菌可以分解利用尿素，A正确；稀释度越低，细菌培养基上菌落数越多，稀释度越高，细菌培养基上菌落数越少，所以逐级稀释的程度会直接影响细菌培养基上的菌落数量，B正确；细菌的生长繁殖需要无机盐作为营养物质，培养基中添加KH2PO4、Na2HPO4可提供无机盐同时也可以作为缓冲剂，C正确；培养基①为选择培养基，以尿素作为唯一氮源，培养基②为鉴别培养基，通过加入酚红指示剂，判断菌落周围指示剂是否变红，不是用于纯化培养产脲酶细菌，D错误。 答案　D 15．(2024·江西卷)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．JCs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 解析　JGs可发酵生产井冈霉素(氨基寡糖类抗生素)，是因为JGs能产生某种酶，该酶能催化某原料转化为井冈霉素，并不是因为JGs含有能够编码井冈霉素的基因，A错误；JGs接入发酵罐前进行扩大培养，可以增加发酵罐中JGs的数量，产生更多的酶来催化某原料转化为井冈霉素，提高井冈霉素的产量，B错误；井冈霉素的产量主要与发酵罐中相应酶的数量和原料量有关，提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度不一定会提高井冈霉素的产量，C错误；稀释涂布平板法能够检测活细胞的数量，但JGs菌体呈丝状生长，不宜使用稀释涂布平板法监控其发酵过程中活细胞的数量变化，D正确。 答案　D 二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。) 16．(2024·临沂月考)微生物蛋白又称单细胞蛋白，它是利用工农业废料及石油废料等人工发酵培养的微生物菌体，科学家们一直尝试利用发酵技术生产的微生物蛋白来替代传统肉类，以期开发一条环保、健康、可持续的肉类生产途径。下列相关叙述正确的是(　　) A．微生物蛋白不仅含有丰富的蛋白质，还含有糖类、脂质等物质 B．利用发酵技术生产微生物蛋白所用的菌种通常是单一菌种 C．可采用过滤、沉淀等方法将微生物蛋白与发酵液分离 D．发酵所需的培养基要严格灭菌，发酵设备不需要灭菌 解析　微生物蛋白不是菌体分泌的蛋白质，而是微生物菌体，不仅含有丰富的蛋白质，还含有糖类、脂质等物质，可采用过滤、沉淀等方法将菌体与发酵液分离，A、C正确；发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，B正确；发酵所需的培养基和设备都需要严格灭菌，D错误。 答案　ABC 17．(2024·济南模拟)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变而无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，数字代表培养基，ABC表示操作步骤。有关说法正确的是(　　) A．①②④为完全培养基，③为基本培养基 B．A操作的目的是提高突变菌株的浓度 C．B操作可用涂布器蘸取菌液均匀的涂布在②表面 D．经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养 解析　B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面。 答案　ABD 18．桑葚果富含各种营养物质和药用活性物质。以桑葚为原料酿酒缓解了桑葚易腐烂、不耐贮存的问题。酿酒酵母不能以赖氨酸作为氮源，据此，科研人员从桑葚生存环境中分离得到一株发酵性能优良的桑葚酒专用酵母菌E44，对其性能进行相关测定，并和常用的葡萄酒酵母菌进行了对比，结果如图所示(CK为对照)。下列叙述正确的是(　　) A．配制的培养基灭菌前需要调节pH B．可以从以赖氨酸为唯一氮源的培养基中分离出酿酒酵母 C．第1天酒精度增长慢的原因可能是酵母菌正处于增殖阶段，以有氧呼吸为主 D．第2天开始糖度迅速下降，酒精度较快增长，此时酵母菌主要进行无氧呼吸 解析　配制的培养基灭菌前需要调节pH，A正确；酿酒酵母不能以赖氨酸作为氮源，因此不能从以赖氨酸为唯一氮源的培养基中分离出酿酒酵母，B错误；第1天酒精度增长慢的原因可能是酵母正处于增殖阶段，以有氧呼吸为主，C正确；第2天开始糖度迅速下降，酒精度较快增长，此时酵母菌主要进行无氧呼吸产生酒精，D正确。 答案　ACD 19．(2024·吉林卷)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。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 解析　根据题干信息“某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病”知，若要筛选出该内生菌，应该从未感染香蕉枯萎病的植株上采样，A错误。要筛选内生菌，同时防止样品表面杂菌对实验结果的影响，需要对样品进行消毒，用蒸馏水冲洗样品表面，收集冲洗液，对冲洗液进行无菌检测，B正确。稀释涂布平板法可用于分离微生物。将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离能获得内生菌的单菌落，C正确。要想判断内生菌对病原菌的抗性效果，需要比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小，D正确。 答案　BCD 20．(2024·河北卷)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 解析　酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等，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，A正确；发酵池是泥质老窖，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，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，B正确；从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在有氧环境中进行，因为酵母菌在有氧条件下可大量繁殖，C错误；谷物中含有大量淀粉，用谷物原料发酵形成酒糟的过程中，有淀粉分解形成糖浆的过程，因此，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，D正确。 答案　ABD 三、非选择题(本题共5小题，共55分) 21．(9分)黑枸杞具有治疗心热病及心脏病、降低胆固醇、兴奋大脑神经、增强免疫功能等效果。请回答下列关于利用黑枸杞制作果酒和果醋的问题： (1)制作果酒时可选用图1的装置，为适当提高果酒的生产速率，进气口应________________________________________________________________________； 排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用________(功能)培养基，从微生物培养的角度分析，黑枸杞果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和________。黑枸杞果汁发酵后是否有酒精产生，可以用________来检验。 (3)图2乙过程中使用的微生物主要是________，若从食醋中分离纯化该菌种，常用的接种方法是________。当氧气、糖源都充足时，该菌将黑枸杞果汁中的糖分解成________。 解析　(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧呼吸产生的能量多，酵母菌繁殖速度快，在较短时间内形成优势种群，酵母菌无氧呼吸产生酒精，因此用图1的装置制作果酒时，在营养充足的条件下，为适当提高果酒生产速率，进气口应先打开后关闭；为了防止空气中的微生物进入发酵液造成污染，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连。(2)从混杂的微生物中分离酵母菌采用的是选择培养基。黑枸杞果汁为酵母菌提供水、无机盐、氮源和碳源。黑枸杞果汁发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验。(3)醋酸发酵中利用的微生物主要是醋酸菌。纯化微生物常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将黑枸杞果汁中的糖分解成醋酸。 答案　(1)先打开后关闭　既可以放气，又可避免污染　(2)选择　氮源、碳源　酸性重铬酸钾　(3)醋酸菌　稀释涂布平板法或平板划线法　醋酸 22．(8分)(2025·济南高二模拟)山西老陈醋为“中国名醋”之一，其制作工艺可上溯至西周时期，历史悠久。经过多年的传承和发展，老陈醋的酿造形成了一套与现代科学相匹配，以手工技艺为经验的“蒸、酵、熏、淋、陈”的独特工艺，被认定为国家非物质文化遗产。回答下列问题： (1)工艺流程中的“酵”指的是酒精发酵和醋酸发酵，两者对发酵条件的要求的区别是________(答出两点即可)。 (2)乙酸发酵所需要的菌种与酵母菌在结构上的主要区别是________。若糖源、O2充足，则乙酸发酵的反应过程为________(用反应式表示)。 (3)乙酸发酵的过程往往不是单一菌种的发酵，在乙酸发酵的过程中，各菌种之间的种间关系最可能是________。在传统乙酸发酵过程中需要严格灭菌吗？________，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(答出两点即可)。 解析　(1)酒精发酵和乙酸发酵对发酵条件的要求的区别有菌种不同(酒精发酵的菌种为酵母菌，乙酸发酵的菌种为醋酸菌)、最适温度不同(酒精发酵的最适温度为18 ℃～30 ℃，乙酸发酵的最适温度为30 ℃～35 ℃)、发酵的气体条件不同(酒精发酵前期保持有氧条件，后期保持无氧条件；乙酸发酵期间一直保持有氧条件)。(2)酒精发酵的菌种为酵母菌，乙酸发酵的菌种为醋酸菌，酵母菌是真核生物，醋酸菌是原核生物，因此乙酸发酵所需要的菌种与酵母菌在结构上的主要区别是没有以核膜为界限的细胞核。若糖源、O2充足，醋酸菌能将糖分解成乙酸，乙酸发酵的反应过程为C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量。(3)在乙酸发酵的过程中，各菌种之间利用同样的有限资源和空间，各菌种之间的种间关系最可能是种间竞争，且醋酸菌在竞争关系中占有优势。在传统乙酸发酵过程中，所需要的菌种有一部分来自材料，因此不需要严格灭菌，否则会破坏发酵菌种；而且发酵过程中大多数杂菌不适应发酵环境，其生长会受到抑制，故不需要严格灭菌。 答案　(1)菌种不同、最适温度不同、发酵的气体条件不同　(2)没有以核膜为界限的细胞核　C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量　(3)种间竞争　不需要　传统发酵过程中所需要的菌种有一部分来自材料；发酵过程中大多数杂菌不适应发酵环境，其生长会受到抑制 23．(12分)(2025·蚌埠模拟)圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，用于合成蛋白质等含氮的有机物，是异养需氧型的原核生物。某兴趣小组对土壤中的圆褐固氮菌进行计数，请回答相关问题： (1)要想获得圆褐固氮菌的菌种最好选择________(填“表层”或“深层”)的土壤。 (2)在培养圆褐固氮菌的培养基中不需要加入的成分是________；该培养基从功能上划分，属于________培养基。 (3)在配制含琼脂的培养基和倒平板的过程中，下列器材中不需要的是________(填序号)。 ①酒精灯　②接种环　③高压蒸汽灭菌锅 ④棉塞 (4)本实验采用的接种方法是________，其统计结果一般用________数而不是活菌数来表示；接种好的平板放入38 ℃恒温箱中培养，每隔12 h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，其原因是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)在培养过程中将未接种菌种的空白平板与正常接种菌种的平板同时培养，这样做的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)据题干信息可知，圆褐固氮菌是好氧细菌，需要氧气，故要想获得圆褐固氮菌的菌种最好选择氧气含量较高的表层土壤。(2)因圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，用于合成含氮有机物，故在培养圆褐固氮菌的培养基中不需要加入氮源；该培养基从功能上划分属于选择培养基。(3)制备培养基的基本流程为配制培养基→灭菌→倒平板，不需要使用接种环。(4)结合题中信息可知，该实验还需对菌落进行计数，故采用的接种方法为稀释涂布平板法。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。为防止遗漏菌落数目，应选取菌落数目稳定时的记录作为结果。(5)将未接种菌种的空白平板与正常接种菌种的平板同时培养的目的是检测培养基是否被杂菌污染(或培养基是否灭菌合格)。 答案　(1)表层　(2)氮源　选择　(3)②　(4)稀释涂布平板法　菌落　防止因培养时间不足导致遗漏菌落数目　(5)检测培养基是否被杂菌污染(或培养基是否灭菌合格) 24．(14分)大熊猫可利用竹子中约8%的纤维素和约27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌。回答下列问题： (1)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，该培养基从功能上看属于________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________(填字母)，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 解析　(1)在以纤维素为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够生长繁殖，其他微生物则受到抑制。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纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上看属于选择培养基。(2)配制的培养基常用高压蒸汽灭菌，目的是杀死培养基中的所有微生物(包括芽孢、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相同且适宜条件下培养，若无菌落出现，说明培养基灭菌彻底。(3)为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法。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)酶活力可以用单位时间内、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，在相同且适宜的条件下，接种菌株C后秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株产生的纤维素酶活力最高。 答案　(1)纤维素　选择　(2)杀死培养基中的所有微生物(包括芽孢、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　接种菌株C后秸秆失重最多，纤维素降解率最大 25．(12分)为了培育高效利用木糖发酵产乳酸的菌株，科研人员利用木糖产乳酸的菌种搭载中国实践八号育种卫星，卫星返回后进行筛选，其主要流程如图，其中乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈。请回答下列问题： (1)与步骤②相比，步骤③的培养基成分还含有________、________。两培养基均以木糖作为唯一碳源的目的是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步骤③中，应在________附近倒平板，不采用涂布平板接种的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 平板在适宜条件下培养一段时间后，筛选有透明圈的菌落作为候选菌，这里的准确筛选的主要依据是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)科研人员从候选菌中初步筛选出产乳酸能力较强的四种菌株，再通过连续转接和液体发酵进行遗传稳定性检测，得到下表所示结果(单位：g/L)，最终确定卫10为最优菌株，依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 传代 次数 菌株 卫10 卫32 卫56 卫69 2 70.78 71.23 70.52 69.24 5 70.23 69.52 67.46 65.56 8 69.58 62.16 60.52 61.53 11 70.75 55.69 52.42 55.72 14 69.42 42.28 40.22 44.38 (4)若要进一步探究卫10发酵的最适木糖浓度，试写出实验思路：____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)步骤②是在液体培养基中扩大培养，步骤③是在平板培养基中分离培养，故其培养基成分还需加琼脂和碳酸钙。两培养基均以木糖作为唯一碳源是为了筛选出高效利用木糖产乳酸的菌株。(2)为了防止杂菌污染，应在酒精灯火焰附近倒平板。由于乳酸菌是厌氧微生物，不能在培养基表面生长繁殖，故不采用涂布接种，平板在适宜条件下培养一段时间后，由于透明圈直径与菌落直径的比值反应单个微生物降解木糖的能力，故筛选有透明圈的菌落作为候选菌。(3)根据实验结果可知，随传代次数的增加，卫10产生乳酸的量能保持稳定，最终确定卫10为最优菌株。(4)若要进一步探究卫10发酵的最适木糖浓度，可以配制不同木糖浓度的培养基进行发酵测定，比较不同木糖浓度下的产乳酸能力，产乳酸能力最强的木糖浓度就是菌体发酵产乳酸的最佳木糖浓度。 答案　(1)琼脂　碳酸钙　筛选出高效利用木糖产乳酸的菌株　(2)(酒精灯)火焰　乳酸菌是厌氧微生物，不能在培养基表面生长繁殖　透明圈直径与菌落直径的比值(反应单个微生物降解木糖的能力)　(3)随传代次数的增加，产生乳酸的量能保持稳定　(4)配制不同木糖浓度的培养基进行发酵，其他条件相同且适宜，测定比较不同木糖浓度下的产乳酸能力，产乳酸能力最强的木糖浓度就是菌体发酵产乳酸的最佳木糖浓度 学科网（北京）股份有限公司 $