第1章 发酵工程（单元自测卷）生物沪科版选择性必修3

2025-2026学年高二生物下学期单元自测 第1章 发酵工程 （建议用时：60分钟 满分：100分） 一、培养基（11分） 培养基为微生物提供了所需的营养物质。培养基的配方是根据微生物的营养需求而设定的。表1是某微生物培养基的配方。请据此回答下列问题。 表1 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 成分 (NH4)2SO4 葡萄糖 FeSO4 CaCl2 H2O 琼脂 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 10 g 1．（2分）此培养基按照成分来源、物理性质和基本用途分别属于（ ）。（单选） A．天然培养基 液体培养基 通用培养基 B．合成培养基 液体培养基 选择培养基 C．天然培养基 固体培养基 选择培养基 D．合成培养基 固体培养基 通用培养基 2．（2分）此培养基可用来培养的微生物同化作用类型是______（选填“自养”或“异养”）。利用该培养基培养微生物时，微生物所需要的碳源来自______（填表1中数字序号）。 3．（2分）配制培养基的操作方法包括以下步骤，其正确顺序为（ ）。（单选） ①称量 ②调pH ③分装 ④灭菌 ⑤溶解 ⑥倒平板 A．①⑤④②③⑥ B．①⑤③②④⑥ C．①⑤④③②⑥ D．①⑤②③④⑥ 4．（2分）鉴定菌种时，可根据菌落的______（选填数字序号）等方面的特征进行鉴定。 ①大小 ②颜色 ③形状 ④边缘特征 ⑤气味 5．（3分）如果要筛选能分解纤维素的细菌和自生固氮菌，则培养基的配方应分别如何更改？ _____________________________________________________________________ 二、传统发酵和发酵工程（19分） 果酒和果醋以其独特的风味受到人们的喜爱。某生物小组学习发酵工程知识后，设计了酿制苹果醋的基本流程，如图1所示，图2是发酵瓶示意图。请据此回答下列问题。 图1 图2 1．（2分）在苹果酒制作过程中，在倒入苹果汁前要对发酵瓶进行（ ）（单选） A．酒精消毒 B．巴氏消毒 C．高压蒸汽灭菌 D．灼烧灭菌 2．（5分）将苹果汁迅速倒入发酵瓶中，留出1/3的空间，然后按比例放入______（某微生物）培养液进行发酵。关于步骤③的操作，下列说法正确的是（ ）（多选）。 A．发酵瓶留出一部分空间的目的是为了让微生物有氧呼吸而大量繁殖 B．一开始要关闭阀a和阀b，保证微生物进行无氧呼吸而产生酒精 C．发酵期间间或打开阀b，目的是放出微生物因呼吸作用而产生的CO2 D．待发酵结束以后需要检测酒精含量，然后将酒液直接导入玻璃瓶 3．（6分）进行步骤④果醋发酵需要的微生物和步骤③所需微生物相比，在结构上最根本的区别是__________________。此时阀a、阀b的开闭状态分别是______、______（选填“打开”或“关闭），理由是__________________________________。 4．（2分）如果需要大规模生产苹果酒和苹果醋，则需要进行工业化发酵工程。图3是工业发酵流程示意图。下列关于发酵工程的说法错误的是（ ）。（单选） 图3 A．发酵罐是发酵工业中常用的生物反应器 B．扩大培养菌种时可以用固体培养基或液体培养基 C．需要调控温度、pH、溶解氧、通气量、搅拌转速等 D．发酵罐内搅拌是为了使菌种和营养物质充分接触 为继续探究发酵温度对酒精发酵的影响，研究人员做了相关实验，得到的结果如图4所示。 图4 5．（2分）据图4可知，发酵的最适温度是（ ）。（单选） A．18℃ B．21℃ C．24℃ D．27℃ 6．（2分）发酵进行一段时间后残糖量不再降低，推测其可能的原因。 ________________________________________________________________ 三、塑料的生物酶降解（26分） 我国科学家发现“超级蠕虫”——黄粉虫（俗称面包虫）可以吃塑料，并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯（塑料的主要成分，缩写PS）的细菌，为解决全球塑料污染问题打开了一扇新的大门。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌（目标菌），然后获取相关酶，以期实现塑料的生物酶降解。其基本思路如下    I号培养基：水、无机盐、氮源、物质X Ⅱ号培养基；水、无机盐、氮源、物质X、物质Y 1.（2分）物质X和物质Y分别是 和 。 2.（4分）图中Ⅱ号培养皿中所显示的接种方法是 ，其目的是 A．大量繁殖菌株         B．获得单个菌落 C．大量获得塑料降解酶        D．分离提纯所需降解塑料酶 3.（4分）富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨等，其中蛋白胨能为微生物提供 ；富集培养时，要将锥形瓶放入25℃恒温摇床振荡培养，目的是 。 4.（4分）除了图中所示方法外，还可以通过 法在II号培养基上纯化降解PS塑料的微生物菌群，所用的接种工具是 。 科研人员从中挑选了3株能稳定降解PS塑料的菌种P1、P2和P3。 5.（4分）科研人员将红色PS粉碎成粉末，均匀混合在无碳固体培养基中，之后再接种经过稀释的三种菌液，一段时间后可测得透明圈大小（D）与菌圈大小（d）（如下图所示）。若使用单一菌种进行扩大培养，应选用 菌种，理由是 。    6.（4分）与上图中的接种方法相比，显微镜直接计数法的结果 （“偏大”或“偏小”），原因是 。 7.（2分）聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料的聚合物。某科研机构拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌，按照如图流程进行培养鉴定。下列叙述，错误的是（    ）    A．实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作 B．PLA既可为PLA降解菌提供碳源，又对培养基中微生物起选择作用 C．操作过程中，将接种和未接种的平板正置培养 D．纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定 四、牛奶中细菌含量的检测（16分） 为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如下图操作。用无菌吸管从三角烧瓶中吸取1mL生牛奶稀释液至盛有9mL无菌水的试管中，如此重复3次，将10mL生牛奶稀释到10-4浓度后，取0.1mL滴在培养基上。 1.（2分）牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。巴氏消毒的方法是 。 2.（4分）将牛奶稀释液滴加在培养基上进行涂布，应选择的涂布工具是 。 A．    B．    C．    D． 该涂布工具最合适的灭菌方法是 。 A．火焰灼烧    B．高温高压灭菌    C．酒精擦拭    D．紫外线照射 3.（2分）消毒后牛奶中绝大部分细菌被杀死，若用稀释培养法检测消毒后牛奶是否含有细菌，则在操作步骤上应作什么改动？ 。 4.（4分）从生牛奶取样培养得到的菌落中，混有各种杂菌，从中检测出大肠杆菌的方法是，在培养基中加入 ，具有 特征可以鉴别大肠杆菌。大肠杆菌的基因分布于 。 5.（4分）实验过程中，在将灭菌后的固体培养基倒入无菌培养皿之前，盛有培养基的三角烧瓶瓶口须进行火焰烧烤，其作用是 。培养基凝固后，培养皿往往需要倒置，其作用是 。 五、回答关于微生物分离提纯的问题。（28分） 黄曲霉是常见的真菌，多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。黄曲霉素是由黄曲霉产生的代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。研究人员用黄曲霉素B（AFB1）的结构类似物——香豆素（C9H6O2）分离出能高效去除AFB1的目标菌株，部分过程如图所示，其中序号代表过程。 1.（6分）黄曲霉和细菌是不同的微生物，下列物质或结构中，细菌细胞具有 ；黄曲霉细胞具有 。（编号选填） ①RNA ②核糖体 ③核膜 ④线粒体 ⑤DNA ⑥细胞壁 2.（3分）研究人员从发霉的食物中取样10g于锥形瓶中后，加入一定量的水，充分震荡，制成菌悬液。此过程是否需要无菌操作？若不需要，请说明理由：若需要，说出如何保证无菌条件。 _________________________________________________________________ 3.（2分）图中Ⅰ号培养基中的碳源物质为 。 4.（2分）将菌悬液接种至Ⅰ号培养基中培养一段时间后，从Ⅰ号培养基中取适量培养液转接于新的Ⅰ号培养基中继续培养，反复重复多次，如图中步骤④。则在多次转接过程中 。 A．微生物的种类数变多了 B．微生物的变异程度越来越高 C．目标菌种的纯度有一定提升 D．目标菌种的菌落数变多了 5.（2分）为了进一步研究步骤⑤分离得到的不同菌株，可通过步骤⑥进一步纯化。该过程使用的接种工具为 。 微生物去除AFB1主要有两种方式，一种是直接降解AFB1，另一种是通过菌株的细胞壁吸附AFB1，以减少AFB1含量。为了明确分离得到的菌株去除AFB1的方式，研究人员将等量的目标菌株培养液与一定浓度的AFB1标准液混合一段时间后利用类似过滤的方式进行处理，收集菌株混合物，并测定其中AFB1含量。 6.（2分）研究人员设置了对照组X，则X组的处理方法应当为 。 A．等量AFB1标准液 B．等量无菌水+等量AFB1标准液 C．等量目标菌株培液 D．等量无菌水+等量目标菌株培养液 7.（2分）若实验组菌株混合物中AFB1含量明显低于对照组X，则说明目标菌株通过何种方式去AFB1？ 。 生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌制品生产中产生的一类物质，对食用安全性有重要影响，其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈（菌株在平板表面将不透明的物质降解而变为透明的圆圈）法，从鱼露发酵液中筛选生物胺高效降解菌。 8.（3分）实验过程中下列物品及其灭菌或消毒方法错误的有 （填编号）。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 物品 培养基（不含热敏物质） 接种环 培养皿 涂布器 超净台 手 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 酒精擦拭 紫外线 过滤除菌 烘箱干燥 9.（6分）实验过程为：从距发酵缸上表面8～12cm处吸取1mL发酵液→用无菌水 发酵液→取100μL均匀涂布在含1mg/mL生物胺的培养基上→培养至 →挑取水解圈直径较 的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二生物下学期单元自测 第1章 发酵工程·参考答案 一、培养基（11分） 1．（2分）D 2．（2分）异养 ② 3．（2分）D 4．（2分）①②③④ 5．（3分）若要筛选能分解纤维素的细菌，则此培养基应去掉葡萄糖，改成纤维素；若要筛选自生固氮菌，此培养基应去掉(NH4)2SO4。 二、传统发酵和发酵工程（19分） 1．（2分）C 2．（5分）酵母菌 ABC 3．（6分）无核膜包被的细胞核 打开 打开 醋酸菌是好氧菌，在氧气充足的条件下能将果酒中的乙醇转化成醋酸 4．（2分）B 5．（2分）C 6．（2分）酒精度数过高导致酵母菌死亡。 三、塑料的生物酶降解（26分） 1.（4分）聚苯乙烯 琼脂 2.（4分）稀释涂布平板法 B 3.（4分）碳源、氮源 提供充足氧气、并使细菌与营养物质充分接触 4.（4分）平板划线法 接种环（接种针） 5.（4分）P1 P1的透明圈大小（D）与菌圈大小（d）的比值最大，对PS塑料的降解效果最佳 6.（4分）偏大 显微镜计数的是所有活菌和死菌数目 7.（2分）C 四、牛奶中细菌含量的检测（16分） 1.（2分）加热到62−65℃，保持30分钟 2.（4分）B A 3.（2分）稀释次数减少 4.（4分）伊红美蓝 金属光泽的紫黑色 拟核和质粒 5.（4分）灭菌 防止冷凝水滴落在培养基上 五、回答关于微生物分离提纯的问题。（28分） 1.（6分）①②⑤⑥ ①②③④⑤⑥ 2.（3分）不需要，制成的菌悬液需要经过筛选才能分离出黄曲霉素 3.（2分）香豆素 4.（2分）C 5.（2分）接种针 6.（2分）B 7.（2分）直接降解AFB1 8.（3分）③④⑤⑥ 9.（6分）稀释 有水解圈出现 大 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二生物下学期单元自测 第1章 发酵工程 （建议用时：60分钟 满分：100分） 一、培养基（11分） 培养基为微生物提供了所需的营养物质。培养基的配方是根据微生物的营养需求而设定的。表1是某微生物培养基的配方。请据此回答下列问题。 表1 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 成分 (NH4)2SO4 葡萄糖 FeSO4 CaCl2 H2O 琼脂 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 10 g 1．（2分）此培养基按照成分来源、物理性质和基本用途分别属于（ ）。（单选） A．天然培养基 液体培养基 通用培养基 B．合成培养基 液体培养基 选择培养基 C．天然培养基 固体培养基 选择培养基 D．合成培养基 固体培养基 通用培养基 2．（2分）此培养基可用来培养的微生物同化作用类型是______（选填“自养”或“异养”）。利用该培养基培养微生物时，微生物所需要的碳源来自______（填表1中数字序号）。 3．（2分）配制培养基的操作方法包括以下步骤，其正确顺序为（ ）。（单选） ①称量 ②调pH ③分装 ④灭菌 ⑤溶解 ⑥倒平板 A．①⑤④②③⑥ B．①⑤③②④⑥ C．①⑤④③②⑥ D．①⑤②③④⑥ 4．（2分）鉴定菌种时，可根据菌落的______（选填数字序号）等方面的特征进行鉴定。 ①大小 ②颜色 ③形状 ④边缘特征 ⑤气味 5．（3分）如果要筛选能分解纤维素的细菌和自生固氮菌，则培养基的配方应分别如何更改？ _____________________________________________________________________ 二、传统发酵和发酵工程（19分） 果酒和果醋以其独特的风味受到人们的喜爱。某生物小组学习发酵工程知识后，设计了酿制苹果醋的基本流程，如图1所示，图2是发酵瓶示意图。请据此回答下列问题。 图1 图2 1．（2分）在苹果酒制作过程中，在倒入苹果汁前要对发酵瓶进行（ ）（单选） A．酒精消毒 B．巴氏消毒 C．高压蒸汽灭菌 D．灼烧灭菌 2．（5分）将苹果汁迅速倒入发酵瓶中，留出1/3的空间，然后按比例放入______（某微生物）培养液进行发酵。关于步骤③的操作，下列说法正确的是（ ）（多选）。 A．发酵瓶留出一部分空间的目的是为了让微生物有氧呼吸而大量繁殖 B．一开始要关闭阀a和阀b，保证微生物进行无氧呼吸而产生酒精 C．发酵期间间或打开阀b，目的是放出微生物因呼吸作用而产生的CO2 D．待发酵结束以后需要检测酒精含量，然后将酒液直接导入玻璃瓶 3．（6分）进行步骤④果醋发酵需要的微生物和步骤③所需微生物相比，在结构上最根本的区别是__________________。此时阀a、阀b的开闭状态分别是______、______（选填“打开”或“关闭），理由是__________________________________。 4．（2分）如果需要大规模生产苹果酒和苹果醋，则需要进行工业化发酵工程。图3是工业发酵流程示意图。下列关于发酵工程的说法错误的是（ ）。（单选） 图3 A．发酵罐是发酵工业中常用的生物反应器 B．扩大培养菌种时可以用固体培养基或液体培养基 C．需要调控温度、pH、溶解氧、通气量、搅拌转速等 D．发酵罐内搅拌是为了使菌种和营养物质充分接触 为继续探究发酵温度对酒精发酵的影响，研究人员做了相关实验，得到的结果如图4所示。 图4 5．（2分）据图4可知，发酵的最适温度是（ ）。（单选） A．18℃ B．21℃ C．24℃ D．27℃ 6．（2分）发酵进行一段时间后残糖量不再降低，推测其可能的原因。 ________________________________________________________________ 三、塑料的生物酶降解（26分） 我国科学家发现“超级蠕虫”——黄粉虫（俗称面包虫）可以吃塑料，并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯（塑料的主要成分，缩写PS）的细菌，为解决全球塑料污染问题打开了一扇新的大门。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌（目标菌），然后获取相关酶，以期实现塑料的生物酶降解。其基本思路如下    I号培养基：水、无机盐、氮源、物质X Ⅱ号培养基；水、无机盐、氮源、物质X、物质Y 1.（2分）物质X和物质Y分别是 和 。 2.（4分）图中Ⅱ号培养皿中所显示的接种方法是 ，其目的是 A．大量繁殖菌株         B．获得单个菌落 C．大量获得塑料降解酶        D．分离提纯所需降解塑料酶 3.（4分）富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨等，其中蛋白胨能为微生物提供 ；富集培养时，要将锥形瓶放入25℃恒温摇床振荡培养，目的是 。 4.（4分）除了图中所示方法外，还可以通过 法在II号培养基上纯化降解PS塑料的微生物菌群，所用的接种工具是 。 科研人员从中挑选了3株能稳定降解PS塑料的菌种P1、P2和P3。 5.（4分）科研人员将红色PS粉碎成粉末，均匀混合在无碳固体培养基中，之后再接种经过稀释的三种菌液，一段时间后可测得透明圈大小（D）与菌圈大小（d）（如下图所示）。若使用单一菌种进行扩大培养，应选用 菌种，理由是 。    6.（4分）与上图中的接种方法相比，显微镜直接计数法的结果 （“偏大”或“偏小”），原因是 。 7.（2分）聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料的聚合物。某科研机构拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌，按照如图流程进行培养鉴定。下列叙述，错误的是（    ）    A．实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作 B．PLA既可为PLA降解菌提供碳源，又对培养基中微生物起选择作用 C．操作过程中，将接种和未接种的平板正置培养 D．纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定 四、牛奶中细菌含量的检测（16分） 为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如下图操作。用无菌吸管从三角烧瓶中吸取1mL生牛奶稀释液至盛有9mL无菌水的试管中，如此重复3次，将10mL生牛奶稀释到10-4浓度后，取0.1mL滴在培养基上。 1.（2分）牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。巴氏消毒的方法是 。 2.（4分）将牛奶稀释液滴加在培养基上进行涂布，应选择的涂布工具是 。 A．    B．    C．    D． 该涂布工具最合适的灭菌方法是 。 A．火焰灼烧    B．高温高压灭菌    C．酒精擦拭    D．紫外线照射 3.（2分）消毒后牛奶中绝大部分细菌被杀死，若用稀释培养法检测消毒后牛奶是否含有细菌，则在操作步骤上应作什么改动？ 。 4.（4分）从生牛奶取样培养得到的菌落中，混有各种杂菌，从中检测出大肠杆菌的方法是，在培养基中加入 ，具有 特征可以鉴别大肠杆菌。大肠杆菌的基因分布于 。 5.（4分）实验过程中，在将灭菌后的固体培养基倒入无菌培养皿之前，盛有培养基的三角烧瓶瓶口须进行火焰烧烤，其作用是 。培养基凝固后，培养皿往往需要倒置，其作用是 。 五、回答关于微生物分离提纯的问题。（28分） 黄曲霉是常见的真菌，多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。黄曲霉素是由黄曲霉产生的代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。研究人员用黄曲霉素B（AFB1）的结构类似物——香豆素（C9H6O2）分离出能高效去除AFB1的目标菌株，部分过程如图所示，其中序号代表过程。 1.（6分）黄曲霉和细菌是不同的微生物，下列物质或结构中，细菌细胞具有 ；黄曲霉细胞具有 。（编号选填） ①RNA ②核糖体 ③核膜 ④线粒体 ⑤DNA ⑥细胞壁 2.（3分）研究人员从发霉的食物中取样10g于锥形瓶中后，加入一定量的水，充分震荡，制成菌悬液。此过程是否需要无菌操作？若不需要，请说明理由：若需要，说出如何保证无菌条件。 _________________________________________________________________ 3.（2分）图中Ⅰ号培养基中的碳源物质为 。 4.（2分）将菌悬液接种至Ⅰ号培养基中培养一段时间后，从Ⅰ号培养基中取适量培养液转接于新的Ⅰ号培养基中继续培养，反复重复多次，如图中步骤④。则在多次转接过程中 。 A．微生物的种类数变多了 B．微生物的变异程度越来越高 C．目标菌种的纯度有一定提升 D．目标菌种的菌落数变多了 5.（2分）为了进一步研究步骤⑤分离得到的不同菌株，可通过步骤⑥进一步纯化。该过程使用的接种工具为 。 微生物去除AFB1主要有两种方式，一种是直接降解AFB1，另一种是通过菌株的细胞壁吸附AFB1，以减少AFB1含量。为了明确分离得到的菌株去除AFB1的方式，研究人员将等量的目标菌株培养液与一定浓度的AFB1标准液混合一段时间后利用类似过滤的方式进行处理，收集菌株混合物，并测定其中AFB1含量。 6.（2分）研究人员设置了对照组X，则X组的处理方法应当为 。 A．等量AFB1标准液 B．等量无菌水+等量AFB1标准液 C．等量目标菌株培液 D．等量无菌水+等量目标菌株培养液 7.（2分）若实验组菌株混合物中AFB1含量明显低于对照组X，则说明目标菌株通过何种方式去AFB1？ 。 生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌制品生产中产生的一类物质，对食用安全性有重要影响，其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈（菌株在平板表面将不透明的物质降解而变为透明的圆圈）法，从鱼露发酵液中筛选生物胺高效降解菌。 8.（3分）实验过程中下列物品及其灭菌或消毒方法错误的有 （填编号）。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 物品 培养基（不含热敏物质） 接种环 培养皿 涂布器 超净台 手 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 酒精擦拭 紫外线 过滤除菌 烘箱干燥 9.（6分）实验过程为：从距发酵缸上表面8～12cm处吸取1mL发酵液→用无菌水 发酵液→取100μL均匀涂布在含1mg/mL生物胺的培养基上→培养至 →挑取水解圈直径较 的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二生物下学期单元自测 第1章 发酵工程 （建议用时：60分钟 满分：100分） 一、培养基（11分） 培养基为微生物提供了所需的营养物质。培养基的配方是根据微生物的营养需求而设定的。表1是某微生物培养基的配方。请据此回答下列问题。 表1 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 成分 (NH4)2SO4 葡萄糖 FeSO4 CaCl2 H2O 琼脂 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 10 g 1．（2分）此培养基按照成分来源、物理性质和基本用途分别属于（ ）。（单选） A．天然培养基 液体培养基 通用培养基 B．合成培养基 液体培养基 选择培养基 C．天然培养基 固体培养基 选择培养基 D．合成培养基 固体培养基 通用培养基 2．（2分）此培养基可用来培养的微生物同化作用类型是______（选填“自养”或“异养”）。利用该培养基培养微生物时，微生物所需要的碳源来自______（填表1中数字序号）。 3．（2分）配制培养基的操作方法包括以下步骤，其正确顺序为（ ）。（单选） ①称量 ②调pH ③分装 ④灭菌 ⑤溶解 ⑥倒平板 A．①⑤④②③⑥ B．①⑤③②④⑥ C．①⑤④③②⑥ D．①⑤②③④⑥ 4．（2分）鉴定菌种时，可根据菌落的______（选填数字序号）等方面的特征进行鉴定。 ①大小 ②颜色 ③形状 ④边缘特征 ⑤气味 5．（3分）如果要筛选能分解纤维素的细菌和自生固氮菌，则培养基的配方应分别如何更改？ _____________________________________________________________________ 【答案】1．（2分）D 2．（4分）异养 ② 3．（2分）D 4．（3分）①②③④ 5．（3分）若要筛选能分解纤维素的细菌，则此培养基应去掉葡萄糖，改成纤维素；若要筛选自生固氮菌，此培养基应去掉(NH4)2SO4。 【详解】1．A. 天然培养基 液体培养基 通用培养基：错误。该培养基成分均为化学纯试剂（(NH₄)₂SO₄、葡萄糖等），并非天然提取物；且含琼脂，属于固体培养基。 B. 合成培养基 液体培养基 选择培养基：错误。虽然成分明确属于合成培养基，但加入琼脂使其呈固体状态；且无抑菌或促生长因子，不属于选择培养基。 C. 天然培养基 固体培养基 选择培养基：错误。成分并非天然；"选择"无依据。 D. 合成培养基 固体培养基 通用培养基：正确。所有成分均为已知化学试剂→合成培养基；加入10 g琼脂→固体培养基；无特殊抑/促成分→通用培养基。 2．培养基提供现成的有机碳源（葡萄糖），说明微生物不能自行固定CO₂，必须摄取外界有机物，属于异养型。 表1中唯一提供可利用碳源的是②葡萄糖。 3．A. ①⑤④②③⑥：错误。灭菌后才调pH和分装，会导致每瓶都要重复操作且易污染。B. ①⑤③②④⑥：错误。分装后再调pH，操作繁琐且不均匀。C. ①⑤④③②⑥：错误。灭菌后才分装，增加污染风险。D. ①⑤②③④⑥：正确。标准流程：①称量→⑤溶解→②调pH（统一调整）→③分装→④灭菌（培养基在容器内灭菌）→⑥倒平板（无菌操作）。 4． 菌落宏观鉴定主要依据：大小、颜色、形状、隆起度、边缘特征、表面质地等。气味主观性强、易受环境干扰，不作为主要鉴定指标。 5．纤维素分解菌：需以纤维素为唯一碳源，迫使细菌分泌纤维素酶才能生长，实现选择性筛选。自生固氮菌：能固定N₂，培养基中若含化合氮会抑制固氮酶表达，去除(NH₄)₂SO₄才能筛选出固氮能力 二、传统发酵和发酵工程（19分） 果酒和果醋以其独特的风味受到人们的喜爱。某生物小组学习发酵工程知识后，设计了酿制苹果醋的基本流程，如图1所示，图2是发酵瓶示意图。请据此回答下列问题。 图1 图2 1．（2分）在苹果酒制作过程中，在倒入苹果汁前要对发酵瓶进行（ ）（单选） A．酒精消毒 B．巴氏消毒 C．高压蒸汽灭菌 D．灼烧灭菌 2．（5分）将苹果汁迅速倒入发酵瓶中，留出1/3的空间，然后按比例放入______（某微生物）培养液进行发酵。关于步骤③的操作，下列说法正确的是（ ）（多选）。 A．发酵瓶留出一部分空间的目的是为了让微生物有氧呼吸而大量繁殖 B．一开始要关闭阀a和阀b，保证微生物进行无氧呼吸而产生酒精 C．发酵期间间或打开阀b，目的是放出微生物因呼吸作用而产生的CO2 D．待发酵结束以后需要检测酒精含量，然后将酒液直接导入玻璃瓶 3．（6分）进行步骤④果醋发酵需要的微生物和步骤③所需微生物相比，在结构上最根本的区别是__________________。此时阀a、阀b的开闭状态分别是______、______（选填“打开”或“关闭），理由是__________________________________。 4．（2分）如果需要大规模生产苹果酒和苹果醋，则需要进行工业化发酵工程。图3是工业发酵流程示意图。下列关于发酵工程的说法错误的是（ ）。（单选） 图3 A．发酵罐是发酵工业中常用的生物反应器 B．扩大培养菌种时可以用固体培养基或液体培养基 C．需要调控温度、pH、溶解氧、通气量、搅拌转速等 D．发酵罐内搅拌是为了使菌种和营养物质充分接触 为继续探究发酵温度对酒精发酵的影响，研究人员做了相关实验，得到的结果如图4所示。 图4 5．（2分）据图4可知，发酵的最适温度是（ ）。（单选） A．18℃ B．21℃ C．24℃ D．27℃ 6．（2分）发酵进行一段时间后残糖量不再降低，推测其可能的原因。 ________________________________________________________________ 【答案】1．（2分）C 2．（5分）酵母菌 ABC 3．（6分）无核膜包被的细胞核 打开 打开 醋酸菌是好氧菌，在氧气充足的条件下能将果酒中的乙醇转化成醋酸 4．（2分）B 5．（2分）C 6．（2分）酒精度数过高导致酵母菌死亡。 【详解】1．A. 酒精消毒：不彻底，无法杀灭芽孢和真菌孢子。B. 巴氏消毒：适用于液体食品，对容器效果不佳。C. 高压蒸汽灭菌：121℃、15-20分钟，彻底灭菌，实验室标准操作。D. 灼烧灭菌：仅适用于小型金属/玻璃器具，大玻璃瓶易炸裂。 2．填空：酒精发酵由酵母菌完成。 A：正确。初期有氧呼吸利于酵母快速增殖。B：正确。产酒精阶段需严格无氧，关闭阀门。C：正确。无氧呼吸产生CO₂，需间歇放气防止压力过高。D：错误。发酵结束应先过滤或倒缸去除沉淀（酒泥），再装瓶。 3．结构差异：酵母菌为真核生物，有核膜；醋酸菌为原核生物，无核膜包被的细胞核。 阀门状态：醋酸菌属好氧菌，需持续供氧，故进气阀a和排气阀b均打开，保证通风。 理由：提供充足氧气利于醋酸发酵（乙醇→乙酸），同时排出废气。 4．A：正确。发酵罐即生物反应器。B：错误。扩大培养（种子培养）要求快速增殖，只能用液体培养基（振荡或通气培养），固体培养基生长慢、无法放大。C：正确。需精确控制温度、pH、溶氧、通气量、搅拌转速等参数。D：正确。搅拌使菌种与营养充分混合，并增加溶氧。 5．图4显示24℃时酒精体积分数达峰值，温度再升高则酒精度下降（酵母活性受抑制或死亡），故最适温度为24℃。 6．发酵后期酒精浓度达到酵母耐受极限（通常14-16%），酵母死亡或失活，无法继续利用残糖，导致残糖量不再下降。 三、塑料的生物酶降解（26分） 我国科学家发现“超级蠕虫”——黄粉虫（俗称面包虫）可以吃塑料，并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯（塑料的主要成分，缩写PS）的细菌，为解决全球塑料污染问题打开了一扇新的大门。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌（目标菌），然后获取相关酶，以期实现塑料的生物酶降解。其基本思路如下    I号培养基：水、无机盐、氮源、物质X Ⅱ号培养基；水、无机盐、氮源、物质X、物质Y 1.（2分）物质X和物质Y分别是 和 。 2.（4分）图中Ⅱ号培养皿中所显示的接种方法是 ，其目的是 A．大量繁殖菌株         B．获得单个菌落 C．大量获得塑料降解酶        D．分离提纯所需降解塑料酶 3.（4分）富集培养基中含有酵母膏、蛋白胨等，其中蛋白胨能为微生物提供 ；富集培养时，要将锥形瓶放入25℃恒温摇床振荡培养，目的是 。 4.（4分）除了图中所示方法外，还可以通过 法在II号培养基上纯化降解PS塑料的微生物菌群，所用的接种工具是 。 科研人员从中挑选了3株能稳定降解PS塑料的菌种P1、P2和P3。 5.（4分）科研人员将红色PS粉碎成粉末，均匀混合在无碳固体培养基中，之后再接种经过稀释的三种菌液，一段时间后可测得透明圈大小（D）与菌圈大小（d）（如下图所示）。若使用单一菌种进行扩大培养，应选用 菌种，理由是 。    6.（4分）与上图中的接种方法相比，显微镜直接计数法的结果 （“偏大”或“偏小”），原因是 。 7.（2分）聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料的聚合物。某科研机构拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌，按照如图流程进行培养鉴定。下列叙述，错误的是（    ）    A．实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作 B．PLA既可为PLA降解菌提供碳源，又对培养基中微生物起选择作用 C．操作过程中，将接种和未接种的平板正置培养 D．纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定 【答案】1.（4分）聚苯乙烯 琼脂 2.（4分）稀释涂布平板法 B 3.（4分）碳源、氮源 提供充足氧气、并使细菌与营养物质充分接触 4.（4分）平板划线法 接种环（接种针） 5.（4分）P1 P1的透明圈大小（D）与菌圈大小（d）的比值最大，对PS塑料的降解效果最佳 6.（4分）偏大 显微镜计数的是所有活菌和死菌数目 7.（2分）C 【详解】（1）由题干信息可知，本实验的目的使分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌，故I号培养基为选择培养基，结合题干“并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯的细菌”可知Ⅰ号培养基中含有的成分为水、无机盐、氮源、聚苯乙烯（起到选择目标菌的作用），故物质X为聚苯乙烯，Ⅱ号培养基应为固体培养基，便于涂布和分离目标菌，故物质Y为琼脂。 （2）据图可知，II号培养基上的菌落是经过稀释后涂布而成，表示稀释涂布平板法，该方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，故选B；该方法用的工具主要是涂布器，故选B。 （3）富集培养基中含有蛋白胨，其作用是能为微生物提供碳源、氮源；富集培养时，要将锥形瓶放入25℃恒温摇床，以100r/min的转速振荡培养，目的是提供充足氧气、并使细菌与营养物质充分接触，以达到扩大培养的目的。 （4）平板划线法和稀释涂布平板法是常用的用来分离菌落的接种方法，由于图中已经使用了稀释涂平板法，故除了图中所示方法外，还可以通过平板划线法在Ⅱ号培养基上纯化降解PS塑料的微生物菌群；平板划线法所用工具主要是接种环（接种针）。 （5）培养基上透明圈意味着细菌降解红色PS的多少，透明圈大小（D）与菌圈大小（d）的比值越大，说明着该菌对PS塑料的降解效果最佳，由图2可知，应选用P1菌种。 （6）由于显微镜直接计数的不足是不能区别活细胞与死细胞，故与上图中的接种方法相比，显微镜直接计数法的结果偏大。 （7）A、微生物培养需要有一定的营养、适宜的温度和pH等条件，故实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作，A正确； B、PLA是以乳酸为主要原料的聚合物，故可为PLA降解菌提供碳源，不能利用PLA的微生物无法在该培养基上生存，B正确； C、体外培养可采用稀释涂布平板法进行接种，同时将接种和未接种的平板倒置培养，C错误； D、菌落形状、大小、颜色及DNA检测等是进行菌种鉴定的重要依据，故纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定，D正确。 故选C。 四、牛奶中细菌含量的检测（16分） 为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如下图操作。用无菌吸管从三角烧瓶中吸取1mL生牛奶稀释液至盛有9mL无菌水的试管中，如此重复3次，将10mL生牛奶稀释到10-4浓度后，取0.1mL滴在培养基上。 1.（2分）牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。巴氏消毒的方法是 。 2.（4分）将牛奶稀释液滴加在培养基上进行涂布，应选择的涂布工具是 。 A．    B．    C．    D． 该涂布工具最合适的灭菌方法是 。 A．火焰灼烧    B．高温高压灭菌    C．酒精擦拭    D．紫外线照射 3.（2分）消毒后牛奶中绝大部分细菌被杀死，若用稀释培养法检测消毒后牛奶是否含有细菌，则在操作步骤上应作什么改动？ 。 4.（4分）从生牛奶取样培养得到的菌落中，混有各种杂菌，从中检测出大肠杆菌的方法是，在培养基中加入 ，具有 特征可以鉴别大肠杆菌。大肠杆菌的基因分布于 。 5.（4分）实验过程中，在将灭菌后的固体培养基倒入无菌培养皿之前，盛有培养基的三角烧瓶瓶口须进行火焰烧烤，其作用是 。培养基凝固后，培养皿往往需要倒置，其作用是 。 【答案】1.（2分）加热到62−65℃，保持30分钟 2.（4分）B A 3.（2分）稀释次数减少 4.（4分）伊红美蓝 金属光泽的紫黑色 拟核和质粒 5.（4分）灭菌 防止冷凝水滴落在培养基上 【详解】（1）巴氏消毒的方法是加热到62−65℃，保持30分钟。 （2）将液体菌种接种在固体培养基上常用的方法主要是稀释涂布平板法，所用的接种工具是涂布器，即图中的B。该涂布工具最合适的灭菌方法是火焰灼烧，故选A。 （3）消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量，由于细菌数目减少，故应稀释次数减少。 （4）检测大肠杆菌的方法是在培养基中加入伊红美蓝，菌落具有（金属光泽的紫）黑色特征的可以认定为大肠杆菌；大肠杆菌是原核生物其基因分布于拟核和质粒中。 （5）在将灭菌后的固体培养基倒入无菌培养皿之前，盛有培养基的三角烧瓶瓶口须进行火焰烧烤进行灭菌处理，培养基凝固后，培养皿往往需要倒置防止冷凝水滴落在培养基上，污染培养基。 五、回答关于微生物分离提纯的问题。（28分） 黄曲霉是常见的真菌，多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。黄曲霉素是由黄曲霉产生的代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。研究人员用黄曲霉素B（AFB1）的结构类似物——香豆素（C9H6O2）分离出能高效去除AFB1的目标菌株，部分过程如图所示，其中序号代表过程。 1.（6分）黄曲霉和细菌是不同的微生物，下列物质或结构中，细菌细胞具有 ；黄曲霉细胞具有 。（编号选填） ①RNA ②核糖体 ③核膜 ④线粒体 ⑤DNA ⑥细胞壁 2.（3分）研究人员从发霉的食物中取样10g于锥形瓶中后，加入一定量的水，充分震荡，制成菌悬液。此过程是否需要无菌操作？若不需要，请说明理由：若需要，说出如何保证无菌条件。 _________________________________________________________________ 3.（2分）图中Ⅰ号培养基中的碳源物质为 。 4.（2分）将菌悬液接种至Ⅰ号培养基中培养一段时间后，从Ⅰ号培养基中取适量培养液转接于新的Ⅰ号培养基中继续培养，反复重复多次，如图中步骤④。则在多次转接过程中 。 A．微生物的种类数变多了 B．微生物的变异程度越来越高 C．目标菌种的纯度有一定提升 D．目标菌种的菌落数变多了 5.（2分）为了进一步研究步骤⑤分离得到的不同菌株，可通过步骤⑥进一步纯化。该过程使用的接种工具为 。 微生物去除AFB1主要有两种方式，一种是直接降解AFB1，另一种是通过菌株的细胞壁吸附AFB1，以减少AFB1含量。为了明确分离得到的菌株去除AFB1的方式，研究人员将等量的目标菌株培养液与一定浓度的AFB1标准液混合一段时间后利用类似过滤的方式进行处理，收集菌株混合物，并测定其中AFB1含量。 6.（2分）研究人员设置了对照组X，则X组的处理方法应当为 。 A．等量AFB1标准液 B．等量无菌水+等量AFB1标准液 C．等量目标菌株培液 D．等量无菌水+等量目标菌株培养液 7.（2分）若实验组菌株混合物中AFB1含量明显低于对照组X，则说明目标菌株通过何种方式去AFB1？ 。 生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌制品生产中产生的一类物质，对食用安全性有重要影响，其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈（菌株在平板表面将不透明的物质降解而变为透明的圆圈）法，从鱼露发酵液中筛选生物胺高效降解菌。 8.（3分）实验过程中下列物品及其灭菌或消毒方法错误的有 （填编号）。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 物品 培养基（不含热敏物质） 接种环 培养皿 涂布器 超净台 手 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 酒精擦拭 紫外线 过滤除菌 烘箱干燥 9.（6分）实验过程为：从距发酵缸上表面8～12cm处吸取1mL发酵液→用无菌水 发酵液→取100μL均匀涂布在含1mg/mL生物胺的培养基上→培养至 →挑取水解圈直径较 的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。 【答案】1.（6分）①②⑤⑥ ①②③④⑤⑥ 2.（3分）不需要，制成的菌悬液需要经过筛选才能分离出黄曲霉素 3.（2分）香豆素 4.（2分）C 5.（2分）接种针 6.（2分）B 7.（2分）直接降解AFB1 8.（3分）③④⑤⑥ 9.（6分）稀释 有水解圈出现 大 【详解】（1）黄曲霉属于真核生物，细菌属于原核生物，细菌中具有的结构有细胞壁、核糖体、DNA和RNA，黄曲霉是真核生物，选项中的所有结构都具有。 （2）该过程不需要无菌操作，原因是制成的菌悬液需要经过筛选才能分离出黄曲霉菌。 （3）在筛选AFB1降解菌时，1号培养基的碳源是豆香素。 （4）图中步骤④为富集培养，该过程的结果是目标菌种的纯度有一定提升。故选：C。 （5）图中步骤⑤到⑥的接种方法为平板划线法，接种工具为接种针。 （6）根据题意可知，实验组和对照组的培养液中一定含有AFB1，所以对照组X应该为等量无菌水和等量AFB1标准液，故选：B。 （7）实验组菌株混合物中AFB1含量明显低于对照组X，则说明目标菌株通过直接降解AFB1。如果是通过菌株的细胞壁吸附AFB1，则其AFB1含量会高于对照组X的。 （8）①高压蒸汽可以对培养基进行灭菌，①正确； ②接种环可以在火焰上进行灼烧灭菌，②正确； ③培养皿需要高压蒸汽灭菌，酒精擦拭不能灭菌，③错误； ④涂布器需要高压蒸汽灭菌，④错误； ⑤超净台需要进行紫外灭菌，⑤错误； ⑥手需要酒精擦拭消毒，⑥错误。 故选③④⑤⑥。 （9）无菌水对发酵液进行稀释；发酵液中含有目的菌株（高产蛋白酶耐盐菌株），能水解培养基中的生物胺，形成水解圈；水解圈较大的说明酶活性较大。 1 学科网（北京）股份有限公司 $