专题16 发酵工程（2大核心整合+能力进阶）（复习讲义）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题16 发酵工程 目录 01 析·考情精解 1 02 构·知能架构 3 03 串·核心通络 3 核心整合一 传统发酵技术及实例 3 自查探针 3道真题选改判，“探”出薄弱点，“诊”明提分路！ 核心串讲 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种及制作原理 能力进阶 能力1 酵母菌与醋酸菌的发酵联动调控 能力2 乳酸菌与毛霉的酶促反应与发酵环境的协同效应 核心整合二 微生物的基本与应用 6 自查探针 3道真题选改判，“探”出薄弱点，“诊”明提分路！ 核心串讲 串讲1 微生物的基本培养技术 串讲2 微生物的纯培养 串讲3 微生物的选择培养和计数 能力进阶 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 能力4 发酵工程及其应用 04 破·题型攻坚 15 真题动向 引入科技前沿、农业生产实践等新情境、融合新概念反套路命题！ 命题预测 考向1 传统发酵技术的应用 考向2 微生物的实验室培养 考向3 分离特定微生物并测定其数量 考向4 分离特定微生物并测定其数量 05 拓·素养提升 39 素养链接 情境拓展、长句表达！ 高考预测 5道最新模拟，精准预测素养考向！ 命题轨迹透视 从近三年高考试题来看，“发酵工程”模块命题呈现明显的能力导向转型特征。考查题型以选择题为主，单题分值多为2-3分，核心聚焦发酵工程原理与实际应用的衔接考查。 命题趋势上，早期侧重基础概念记忆，如直接考查发酵工程的基本步骤、传统发酵技术中常用微生物的种类（如酵母菌、乳酸菌）等。近年转向核心考点的深度理解，聚焦三类重点内容：一是发酵微生物的代谢特性，如关联酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的切换机制、醋酸菌的需氧代谢特点分析发酵条件控制；二是发酵工程的核心技术，常结合培养基配制、无菌技术操作、发酵罐参数调控（温度、pH、溶解氧）等关键环节考查；三是发酵工程的实践应用，围绕食品发酵（酸奶、泡菜、果酒果醋制作）、生物医药（抗生素生产）、环境治理（微生物降解污染物）等场景，考查技术原理与实际生产的关联。 核心素养导向方面，从单纯考知识记忆转向核心素养的综合考查。生命观念上，通过分析微生物代谢与发酵条件的适配性，强化稳态与平衡观；科学思维上，常借助发酵曲线分析、发酵条件优化推理等形式，考查归纳推理与逻辑分析能力；科学探究上，聚焦传统发酵实验（如果酒果醋制作），考查实验原理、操作细节及异常现象分析能力；社会责任上，结合发酵工程在食品工业、生物医药、环境保护中的应用，引导考生认识生物技术对社会发展的推动作用，树立科学技术服务于人类的理念。 高考命题风向 新情境：创设紧扣产业前沿与现实需求，突破传统单一发酵场景。命题常依托合成生物学驱动的发酵创新（如微生物合成医用蛋白、生物可降解材料）、传统发酵食品的工业化升级（如泡菜、果酒的标准化生产）等真实情境，考查发酵微生物代谢调控、发酵条件优化等核心知识；还会关联环境治理热点，如借助微生物发酵降解工业废水有机物的科研背景，实现知识与现实问题的深度衔接。 新考法：侧重技术链协同考查，打破单一考点局限。不再孤立考查培养基配制、无菌技术等单一环节，而是聚焦“微生物筛选-发酵条件调控-产物分离纯化”的完整技术链，或跨模块整合微生物代谢、基因工程等内容；同时强化“原理+应用”的逻辑分析，如分析发酵罐中溶解氧、pH变化对产物合成的影响。新角度跳出常规发酵体系，关注特殊场景的发酵差异，如对比极端环境（高温、高盐）微生物与常规微生物的发酵特性及工艺适配性，凸显对科学思维的深度考查。备考需紧扣新风向，强化情境化训练与知识体系构建。 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 传统发酵技术及实例 2025·云南·T15　 2025·河南·T6　 2025·甘肃·T15　 2025·江苏·T6　 2025·山东·T20 2024·湖北·T1 2024·河北·T18 2023·山东·T12　 微生物的基本应用 2025·陕晋宁青·T3　 2025·四川·T8　 2025·湖南·T5 2025·河北·T18 2025·江苏·T11　 2025·北京·T17　 2025·黑吉辽蒙·T4 2025·山东·T15　 2024·浙江·T14 2024·山东·T15 2024·全国·T37 2023·全乙·T37 2023·山东·T15　2023·广东·T10　2023·北京·T16　 2026命题预测 结合近年考情趋势，2026年高考生物“发酵工程”模块命题将延续“素养导向、情境载体、能力为重”的核心原则，考查形式仍以选择题为单题分值2-3分，聚焦核心考点与现实应用的深度衔接。 核心考点仍围绕发酵工程基础原理展开，将重点考查发酵微生物的种类与代谢类型（如酵母菌、乳酸菌、醋酸菌的呼吸方式差异）、培养基的成分与功能、发酵条件调控（温度、pH、溶解氧）等基础知识点。命题大概率设置易错陷阱考查概念精准度，例如混淆酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的产物、误将无菌技术操作中的“消毒”等同于“灭菌”、错判发酵罐中溶解氧变化对产物合成的影响，以此检测学生对基础概念的把握程度。 情境设计将紧密关联生活实践与科研前沿，凸显“题在书外，理在书中”的特点。可能依托传统发酵食品制作（如泡菜腌制、果酒酿造）的生活场景，考查发酵原理与操作细节；或引入工业发酵（如抗生素生产）、极端环境微生物发酵的科研背景，让学生提取信息分析问题。此外，传统发酵实验仍是高频考点，可能考查果酒果醋制作的实验原理、操作步骤，或给出异常实验现象（如果酒发酵产生酸味）让学生分析成因，以此强化科学探究能力的考查。备考需夯实概念基础，强化情境化训练与知识体系构建。 核心整合一 传统发酵技术及实例 (1)（25年云南T15改编）为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌(×) (2)（24年江苏T14改编）制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌(×) (3)（24年广西T3改编）豆豉发酵调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖(×) 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种及制作原理 项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学 分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核 生物 代谢 类型 异养兼性 厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌 氧型 发酵 条件 前期需氧， 后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 生长适 宜温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 室温 原理 酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇 氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成乙酸；缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸 毛霉将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 乳酸菌 在无氧 条件下 将葡萄 糖转化 为乳酸 【易错一笔勾销】 1、误将酵母菌的无氧呼吸当作果酒发酵的唯一阶段，实际先通过有氧呼吸让酵母菌大量繁殖，再密封进行无氧呼吸产酒，前期通气不足会2、制作泡菜时认为盐水浓度越高越好，过高会抑制乳酸菌活性，过低则易滋生杂菌，通常盐水质量分数控制在 5%~20% 为宜。 3、腐乳制作中忽略加盐的分层加盐原则，表层加盐过少易导致杂菌污染，底层加盐过多会使腐乳过咸，影响风味。 4、果酒转果醋发酵时未调整温度，醋酸菌的最适生长温度为 30~35℃，若仍保持果酒发酵的 18~25℃，醋酸菌代谢缓慢无法产醋。 能力1 酵母菌与醋酸菌的发酵联动调控 能力解读 整合两种菌种的代谢特点，果酒转果醋的本质是菌种代谢类型与环境条件的精准切换：前期利用酵母菌兼性厌氧的特性，密封控温 18~25℃完成酒精发酵；转醋时需敞口 / 通气、升温至 30~35℃，为严格好氧的醋酸菌提供溶氧和最适温度，使其将酒精氧化为醋酸。高考高频拓展点在于，醋酸菌无线粒体，其有氧呼吸的酶分布在细胞膜，这是与酵母菌（真核生物，有氧呼吸酶分布在线粒体）的核心区别；若转醋后醋酸产量低，除了温度、通气问题，还可能是果酒酒精度过高（＞12%）抑制了醋酸菌的活性。 典题示例某同学利用桃形李果实制作果醋，简易流程如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．果酒、果醋都是采用单一菌种发酵而成 B．过程①前要对果实灭菌，以防杂菌污染 C．过程②中会产生大量气泡，需适时拧松瓶盖放气 D．过程③菌种主要利用果酒中的酒精进行厌氧发酵 【答案】C 【详解】A、果酒和果醋发酵均为传统发酵，采用混菌发酵方式，A错误； B、不需要对果实进行灭菌操作，可适当消毒处理，B错误； C、过程②为果酒发酵，主要利用了酵母菌的厌氧呼吸，能产生酒精和CO2，故需适时拧松瓶盖放气，C正确； D、过程③为果醋发酵，菌种为好氧型的醋酸杆菌，D错误。 故选C。 能力2 乳酸菌与毛霉的酶促反应与发酵环境的协同效应 能力解读 乳酸菌的无氧呼吸（产乳酸）和毛霉的胞外酶促反应（蛋白酶、脂肪酶水解），均依赖发酵环境的精准调控，且体现了 “环境影响酶活性→决定发酵结果” 的核心逻辑：乳酸菌发酵需严格无氧，乳酸积累降低 pH，进一步抑制杂菌，若密封不严，杂菌产生的 CO₂会导致泡菜坛冒泡，且乳酸生成量减少；毛霉作为需氧真菌，其分泌的胞外蛋白酶、脂肪酶需在有氧、15~18℃的条件下发挥活性，若前期培养密封，毛霉生长受抑，豆腐无法完成初步水解，后续腐乳风味和质地都会异常。高考易混点辨析：乳酸菌的乳酸发酵无 CO₂生成，而毛霉发酵不产生酒精，二者的代谢产物差异是鉴别发酵类型的关键依据。 典题示例：四川豆瓣酱是以蚕豆、辣椒和食盐等为原料发酵制成的经典调味品，下列关于四川豆瓣酱的传统发酵过程及原理描述，不正确的是（    ） A．精选上等蚕豆，去皮后沸水漂烫，目的是杀死杂菌 B．蚕豆自然发酵后长满霉状物，推测是以霉菌为主的混合菌种发酵 C．豆瓣酱味道鲜美，可能是霉菌分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽和氨基酸 D．豆瓣酱制作完成装坛后，在表面铺上一层清油，目的是抑制霉菌的有氧呼吸 【答案】D 【详解】A、精选上等蚕豆，去皮后沸水漂烫，目的是杀死杂菌，防止杂菌污染，A正确； B、霉状物是霉菌菌丝的体现，自然发酵中霉菌（如毛霉）起主要作用，同时伴随其他菌种协同发酵，B正确； C、霉菌分泌的蛋白酶可将蚕豆中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，提升风味，符合发酵原理，C正确； D、豆瓣酱制作完成装坛后，在表面铺上一层清油，铺清油隔绝氧气，抑制杂菌生长，防止腐败，D错误。 故选D。 核心整合二 微生物的基本与应用 (1)（24年江苏T3改编）)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(√) (2)（24年江苏T9改编）可用稀释涂布平板法对酵母菌计数(√) (3)（24年天津T8改编）根据菌落外表特征判断在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(√) 串讲1 微生物的基本培养技术 一、培养基的配制 1.含义:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。 2.用途:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3.类型: 4.成分: (1)一般都包含水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。 注意:牛肉膏、蛋白胨提供的主要营养物质有氮源、碳源、维生素等,牛肉膏还可以提供磷酸盐。 (2)满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 培养的微生物 特殊要求 乳酸杆菌 培养基中添加维生素 霉菌 一般需将培养基调至酸性 厌氧微生物 提供无氧条件 二、无菌技术 1.关键:防止杂菌污染。 2.目的:获得纯净的微生物培养物。 3.消毒与灭菌的比较: 项目 消毒 灭菌 不 同 点 条件 较为温和的物理、化学、生物因素 强烈的理化因素 结果 杀死物体表面或内部的部分微生物 杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子 适用 对象 操作空间、活体生物材料、操作者的衣着和双手 接种用具、培养器皿、培养基等 常用 方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法 湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法 相同点 消毒和灭菌的实质都是使微生物的蛋白质或核酸变性 【易错一笔勾销】 几种微生物的营养和能量来源 微生物 碳源 氮源 能量来源 蓝细菌 CO2 N、N等 光能 硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化 根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物 大肠杆菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物 串讲2 微生物的纯培养 1.概念辨析: 2.过程:包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 3.常用方法:平板划线法和稀释涂布平板法。 4.平板划线操作步骤及注意事项: (1)过程: (2)灼烧接种环,待其冷却后才能蘸取菌液,以免温度过高杀死菌种。 (3)微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个微生物繁殖而来的菌落。 (4)划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。 (5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要将接种环进行火焰灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的如下表: 项目 取菌种之前 每次划线之前 划线结束 灼烧 目的 杀死接种环上原有的微生物 杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端,使每次划线菌种数目减少 杀死接种环上残存的菌种,避免微生物污染环境和感染操作者 【易错一笔勾销】 1、高压蒸汽灭菌时未排尽锅内冷空气，虽压力表显示达标，但实际温度不足 121℃，培养基或器械灭菌不彻底，后续培养易滋生杂菌，污染纯培养物。 2、接种环灼烧灭菌后未充分冷却就挑取菌种，高温会直接杀死目标微生物，导致接种操作失败，无法在培养基上获得相应菌落。 3、平板划线法操作时，未从上一次划线的末端开始新划线，线条重叠造成菌体密度过大，难以分离出单个菌落，达不到纯培养的核心目的。 4、未根据微生物代谢类型调整培养条件，如培养厌氧菌时未营造无氧环境，或未控制好最适温度，会导致目标菌生长受抑，杂菌趁机繁殖。 串讲3 微生物的选择培养和计数 一、微生物的选择培养 1.选择培养基: 2.稀释涂布平板法: 将菌液进行一系列的梯度稀释后,将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面,进行培养。 (1)系列稀释操作。 系列稀释:移液管需要经过灭菌。操作时,试管口和移液管应离酒精灯火焰1~2 cm。操作过程如下: (2)涂布平板操作。 步骤 图示 操作 1 取0.1 mL菌液,滴加到培养基表面 2 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 3 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布 4 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使菌液涂布均匀 (3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入30~37 ℃的恒温培养箱中培养1~2 d。  二、微生物的数量测定 名称 稀释涂布平板法(间接计数法) 显微镜直接计数法 计数 原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计数一定容积的样品中的微生物的数量 计数 公式 每克样品的菌落数=(C/V)×M C:某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V:涂布时所用的稀释液的体积 M:稀释倍数 以血细胞计数板为例,每毫升原液含菌数=每小格平均菌体数×400×10 000×稀释倍数 缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以计数结果一般比实际活菌数目少 不能区分死细菌和活细菌,从而使结果偏大 【易错一笔勾销】 1、混淆选择培养基与鉴别培养基的用途，用鉴别培养基进行选择培养，因缺乏特定筛选条件，无法抑制杂菌、富集目标菌，导致选择培养失败。 2、稀释涂布平板法计数时稀释倍数不当，倍数过高菌落数过少，过低则菌落重叠，均无法满足 30~300 个菌落的计数要求，结果误差大。 3、选择培养时未设置唯一碳源 / 氮源，如筛选分解纤维素的细菌时未用纤维素作唯一碳源，杂菌大量繁殖，无法有效富集目标微生物。 4、显微镜直接计数时忽略死活菌区分，且未对计数板进行校正，仅统计视野中菌体总数，导致计数结果远高于实际活菌数，数据失真。 1 学科网（北京）股份有限公司 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 结构特点直接决定代谢方式，进而影响应用场景的选择，体现“结构→功能→应用”的内在逻辑：① 原核生物无线粒体，有氧呼吸酶分布于细胞膜，因此醋酸菌、硝化细菌等需氧型原核菌，在发酵或环境治理中需持续保障通气条件，才能维持高效代谢；② 蓝细菌无叶绿体但含叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用（自养型），在生态工程中可通过固定CO₂和氮素改良贫瘠土壤、净化富营养化水体；③ 酵母菌作为兼性厌氧真核生物，有线粒体供有氧呼吸增殖，无氧呼吸产酒精，这一结构与代谢的双重特性，使其成为果酒发酵的核心菌种。 典题示例 细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势，推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关，A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理，科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验：在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养48h后，将两张滤膜上菌体刮下计数，上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数，结果如表。下列说法正确的是（　　） 　 甲组 乙组 丙组 丁组 上层菌 野生型菌 野生型菌 野生型菌 A基因敲除菌 下层菌 野生型菌 A-B双基因敲除菌 A基因敲除菌 A-B双基因敲除菌 竞争指数 1.4 3.8 1.3 1.4 A．采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数，待有菌落长出后即可进行计数 B．由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌 C．通过乙、丁对比，可分析推理A蛋白对细菌的作用 D．推测B蛋白会增强A蛋白的毒性 【答案】C 【详解】A、稀释涂布平板法可以用于细菌计数，但需要菌落数量在30-300之间才能保证准确性，且需要培养至菌落稳定后才能计数，若菌落未完全形成会导致计数不准确，A错误； B、甲组上下层均为野生型菌，竞争指数1.4，可能与A、B蛋白的相互作用有关，而非厌氧特性，B错误； C、乙组（上层野生型，下层A-B双基因敲除菌）与丁组（上层A基因敲除菌，下层A-B双基因敲除菌）的对比中，唯一变量是上层菌是否含A蛋白。乙组竞争指数显著更高（3.8vs1.4），说明A蛋白增强了上层菌的竞争优势，C正确； D、乙组下层菌无A和B蛋白时竞争指数最高，而丙组下层菌仅无A蛋白（仍有B蛋白）时竞争指数较低（1.3），推测B蛋白可能帮助细菌抵抗A蛋白的毒性，而非增强其毒性，D错误。 故选C。 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 选择培养的核心是“利用微生物营养特异性，通过配方设计实现目标菌的富集与杂菌排除”，关键在于“靶向控制营养条件”：① 依据“唯一碳源/氮源”筛选：如以纤维素为唯一碳源筛选纤维素分解菌、以尿素为唯一氮源筛选脲酶菌，本质是只有具备对应分解酶的微生物才能利用特定营养物质存活；② 结合“抑制剂筛选”：如在培养基中加入青霉素（抑制细菌细胞壁合成），可筛选出真菌（酵母菌、霉菌）；加入高浓度盐可筛选耐盐菌；③ 筛选与鉴别区分：选择培养基的目的是“富集目标菌”，鉴别培养基（如伊红美蓝、刚果红培养基）是“区分已筛选出的目标菌与其他菌”，二者常配套使用。 典题示例双孢菇是一种食用菌。某实验室以双孢菇为原料，分离纯化其在贮藏过程中滋生的细菌、霉菌等微生物。下列叙述正确的是（    ） A．配制选择培养基时，应先灭菌再倒平板 B．使用后的培养基需消毒处理后才能丢弃 C．培养基和接种环可使用干热灭菌法进行灭菌 D．培养细菌时，一般需要将培养基pH调至酸性 【答案】A 【详解】A、配制选择培养基时，需先灭菌（如高压蒸汽灭菌）再倒平板，以确保培养基无菌，避免杂菌污染，A正确； B、使用后的培养基需灭菌（如高压蒸汽灭菌）处理，而非消毒，因消毒无法彻底杀死所有微生物孢子，B错误； C、培养基通常采用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌），而接种环通常可用灼烧灭菌法。干热灭菌法适用于玻璃器皿等，C错误； D、细菌培养需中性或弱碱性环境，霉菌才需酸性环境，D错误。 故选A。 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 微生物是生物工程的“核心工具”，实现多模块协同应用：① 基因工程中，微生物承担“工具酶供体”（限制酶、DNA连接酶来自细菌）、“载体”（质粒来自细菌、噬菌体）、“受体细胞”（大肠杆菌、酵母菌）的多重角色，构成“工具→载体→目的基因表达”的全链条；② 发酵工程中，通过调控微生物代谢（如控制碳氮比、加入诱导剂）提升产物产量，如利用工程菌生产胰岛素时，通过乳糖诱导启动子启动目的基因表达；③ 生态工程中，利用微生物群落的协同代谢（多种微生物分工分解复杂有机物）实现物质循环，如秸秆降解菌分解纤维素、油污分解菌降解石油污染物，核心是利用微生物的分解作用修复生态环境。 典题示例发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用，使用如图中的发酵罐可进行相应产品的工业发酵。下列说法错误的是（    ） A．培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染，将会导致产量下降 B．在菌种选育过程中，可以利用诱变育种或基因工程育种等手段 C．若发酵罐内正进行果酒发酵，则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧 D．水在发酵罐夹层流动的作用是冷却，通过控制流速调节罐温 【答案】C 【详解】A、培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染，杂菌会与发酵菌竞争营养，甚至分泌某些物质杀死发酵用菌种，或者会分解发酵产物从而使产量降低，A正确； B、菌种选育过程中，可通过诱变育种改良菌种性状，也可通过基因工程育种将优良基因导入原有菌种从而改良性状，B正确； C、果酒发酵为厌氧发酵，所以搅拌的目的不是为了增加溶解氧，而是为了让菌体和发酵液充分接触，C错误； D、水可带走发酵罐的热量，从而起到冷却的作用，通过控制流速可调节带走热量的多少从而调节罐温，D正确。 故选C。 能力4 微生物计数与发酵过程的数据分析 从“操作层面”上升到“数据解读与误差分析”，实现实验结果与应用场景的关联：① 稀释涂布平板法计数的核心是“菌落数对应活菌数”，误差来源包括稀释倍数不当（偏离30~300个菌落范围）、杂菌污染、菌落重叠，需通过设置空白对照（排除培养基污染）、平行组（减少偶然误差）优化；② 显微镜直接计数法的误差在于“无法区分死活菌”，结果偏高于实际活菌数，适用于快速估算菌体总量，不适用于精准活菌计数；③ 发酵过程中，微生物生长曲线与产物积累密切相关：如酵母菌发酵产酒精时，对数期菌体快速增殖，稳定期酒精大量积累，若对数期通气不足，会导致菌体数量少，后续酒精产量降低。 典题示例石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害，还严重影响居民的健康生活，且污染物含量越多，降解难度越大。为解决石油污染问题，某科研小组用了将近1年的时间，从长庆油田中被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌，如图所示。小明用该法进行了过程④的操作，将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接种0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为46、58和52。下列说法中错误的是（    ） A．步骤③培养基中以石油为唯一碳源，使用高压蒸汽灭菌法灭菌 B．平板冷却后倒置可防止皿盖上的水珠落回污染培养基和防止培养基中的水分过快挥发 C．采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数 D．根据小明的实验结果，可得出每升该样品中的活菌数为5.2×106个 【答案】D 【分析】统计菌落数目的方法： （1）显微镜直接计数法 ①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数； ③缺点：不能区分死菌与活菌。 （2）间接计数法（活菌计数法） ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。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。②操作：a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数；③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。 【详解】A、配制好的培养基通常使用高压蒸汽灭菌法灭菌；由题干信息分析可知，该实验的目的是分离和纯化高效分解石油的细菌，故步骤③培养基为选择培养基，培养基成分与普通液体培养基相比，最大的区别是培养基中以石油为唯一碳源，A正确； B、平板冷却后需要倒置，目的有两个：一是防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染；二是防止培养基中的水分过快挥发，B正确； C、稀释涂布平板法统计的是活菌数目，常采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数，C正确； D、将1mL样品稀释100倍在3个平板上分别接种0.1mL稀释液；经适当培养后3个平板上的菌落数分别为46、58和52，据此可得出每升样品中的活菌数为（46+58+52）÷3÷0.1×1000×100=5.2×107（个），D错误。 故选D。 1．（2025·海南·高考真题）山兰酒以海南山兰早稻米为原料  添加酒曲，经传统发酵酿造而成，发酵结束后快速冷却酒液并过滤，可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列有关叙述错误的是（    ） A．酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种 B．充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化，为酵母菌提供更多的原料 C．适宜的发酵温度有利于提高酶的活性，进而提高酒的产量 D．快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质 命题解读 新情境：题目以海南传统特色山兰酒的酿造过程为背景，精准对接中国传统文化中微生物发酵技术的应用场景。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物群落组成、酶的活性影响因素、发酵条件调控等知识，融入传统酿酒的生产生活场景中，让考生感受到生物学知识对传统工艺的支撑作用，凸显知识的实用性与文化传承价值。选项A、B、C均对应传统发酵中的常见认知误区，比如选项A贴合部分人认为“发酵菌种为单一类型”的误区，而实际传统酒曲是多菌种复合体；选项B、C则围绕发酵原料处理、温度控制的原理展开，还原了传统酿酒工艺中的科学逻辑，引导考生用科学知识解读传统工艺。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是传统工艺与科学原理结合的素养测评题。试题以传统酿酒为载体，核心考查“微生物群落协同作用”“酶活性与环境条件的关系”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”等核心素养。这种考法将生物学知识与传统工艺深度绑定，引导考生关注传统文化中的科学内涵，增强文化自信。题目整合了微生物学（酒曲菌种组成）、酶工程（温度对酶活性的影响）、发酵技术（原料处理与产物保留）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“酒曲多菌种协同作用（霉菌糖化、酵母菌产酒）→原料熟化的作用→温度对发酵的影响”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性”的命题趋势。 【答案】A 【详解】A、酒曲在传统发酵中通常含有多种微生物，如霉菌（如根霉、曲霉）负责淀粉糖化，酵母菌负责酒精发酵，并非单一菌种，A错误； B、充分蒸熟山兰米可使淀粉糊化，便于酶（如淀粉酶）将其分解为葡萄糖等还原糖，为酵母菌发酵提供更多底物，B正确； C、发酵过程中，酶的活性受温度影响，适宜温度能提高酶促反应速率，促进酵母菌的酒精发酵，从而提高酒的产量，C正确； D、快速冷却可降低温度，减少酒液中易挥发的风味物质（如酯类）的损失，有助于保留独特风味，D正确。 故选A。 2．（2025·天津·高考真题）青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（    ） A．用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用血细胞计数板实时监测活菌数量 D．用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 命题解读 新情境：题目以青霉素液体发酵生产为背景，精准对接发酵工程的工业生产场景，紧密联系医药工业中抗生素生产的核心技术环节。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物菌种改造、发酵条件调控、微生物计数、产物检测等知识，融入工业生产的实际操作流程中，让考生感受到生物学知识在医药工业中的核心应用价值，凸显知识的实用性与工业实践意义。选项A、B、C、D均对应发酵工业中的常见操作认知误区，比如选项C贴合部分人认为“血细胞计数板可监测活菌数量”的误区，而实际该方法只能统计总菌数；选项D则围绕青霉素产量的检测逻辑展开，还原了工业生产中产物活性检测的科学原理，引导考生用科学知识辨析工业操作的合理性。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是工业生产与科学原理结合的素养测评题。试题以青霉素发酵生产为载体，核心考查“微生物计数方法的适用范围”“发酵条件调控的原理”“抗生素产物检测逻辑”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”“社会责任”等核心素养。这种考法将生物学知识与医药工业生产深度绑定，引导考生关注生物工程技术在保障人类健康中的重要作用。题目整合了微生物学（青霉菌与大肠杆菌的特性差异）、发酵工程（液体发酵的参数调控）、实验操作（血细胞计数板的使用原理）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“青霉菌的需氧代谢特性→发酵参数监控的必要性→活菌计数与总菌计数的方法差异→青霉素杀菌特性与指示菌检测的关联”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性、创新性”的命题趋势。 【答案】C 【详解】A、诱变或基因工程等途径可改造青霉菌菌株，获得高产等优良菌种，用于接种发酵生产青霉素，操作恰当，A正确； B、发酵过程中，pH、温度、溶解氧等参数会影响青霉菌的生长和代谢，监控这些参数是必要的，操作恰当，B正确； C、血细胞计数板无法区分死菌与活菌，且青霉菌为多细胞丝状结构，难以分散计数，实时监测活菌数不准确，操作不当，C错误； D、大肠杆菌对青霉素敏感，可用大肠杆菌为指示菌，通过观察大肠杆菌的生长情况来监测青霉素产量，操作恰当，D正确。 故选C。 3．（2025·广西·高考真题）利用微生物分解厨余垃圾可实现资源的再利用。下列说法错误的是（　　） A．厨余垃圾分解过程产生的热量，会影响分解效率 B．对组成复杂的厨余垃圾再分类，可提高利用效率 C．厨余垃圾中的淀粉，可作为微生物的碳源和氮源 D．含盐量高的厨余垃圾，可选用耐高盐的微生物分解 命题解读 新情境：题目以微生物分解厨余垃圾实现资源再利用为背景，精准对接生态文明建设中的垃圾分类与资源回收场景，紧密联系日常生活中的环保实践。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物代谢影响因素、营养需求、环境适应性及生态工程原理等知识，融入厨余垃圾处理的实际场景中，让考生感受到生物学知识在解决环境问题、推动资源循环利用中的核心价值，凸显知识的实用性与环保意义。选项A、B、C、D均对应厨余垃圾处理中的常见认知误区，比如选项C贴合部分人认为“淀粉可同时作为碳源和氮源”的误区，而实际淀粉仅含C、H、O元素，只能作为碳源；选项D则围绕高盐环境下微生物的选择逻辑展开，还原了实际环保工程中菌种筛选的科学原理，引导考生用科学知识辨析环保实践的合理性。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是环保实践与科学原理结合的素养测评题。试题以厨余垃圾资源化利用为载体，核心考查“微生物营养需求”“环境因素对微生物代谢的影响”“生态工程的物质循环原理”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”“社会责任”等核心素养。这种考法将生物学知识与环保民生需求深度绑定，引导考生关注生态环境问题，树立可持续发展理念。题目整合了微生物学（微生物的碳源/氮源辨析、耐盐微生物特性）、生态学（物质循环）、环境工程（垃圾处理的效率优化）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“微生物营养需求的元素组成→厨余垃圾成分与微生物分解的匹配性→环境因素（热量、盐度）对分解效率的影响→垃圾处理的工程优化逻辑”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性、创新性”的命题趋势。 【答案】C 【详解】A、微生物分解有机物时通过呼吸作用释放热量，若温度过高可能导致酶活性下降，从而影响分解效率，A正确； B、厨余垃圾成分复杂，分类后可根据不同成分选择适宜微生物或处理条件，提高分解效率，B正确； C、淀粉由C、H、O组成，仅含碳元素，可为微生物提供碳源，但无法提供氮源（氮源需含N元素），C错误； D、高盐环境会抑制普通微生物生长，但耐高盐微生物（如嗜盐菌）可适应此环境并分解有机物，D正确。 故选C。 4．（2025·贵州·高考真题）金龟子绿僵菌（Ma）是一种昆虫病原真菌，可以侵染某些农林害虫。Ma寄生时其孢子（单细胞后代）萌发后侵入昆虫体内大量增殖并产生毒素，导致寄主僵化、死亡。下列叙述错误的是（　　） A．可利用Ma开发成微生物杀虫剂 B．为分离Ma可从研磨的僵虫组织中取样 C．稀释涂布平板法可用于分离样品中的Ma D．接种培养Ma时使用的器具需消毒 命题解读 新情境：题目以金龟子绿僵菌防治农林害虫为背景，精准对接农业生产中的生物防治场景，紧密联系绿色农业发展的现实需求。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物的应用价值、分离培养操作、无菌技术等知识，融入农林害虫防治的实际生产场景中，让考生感受到生物学知识在推动绿色农业、减少化学农药使用中的核心价值，凸显知识的实用性与生态意义。选项A、B、C、D均对应微生物分离培养与应用中的常见认知误区，比如选项D贴合部分人混淆“消毒”与“灭菌”的误区，实际微生物接种培养的器具需灭菌（彻底杀灭所有微生物），消毒无法达到无菌要求；选项B、C则围绕病原真菌的分离取样与方法选择展开，还原了农业生产中微生物菌种分离的科学逻辑，引导考生用科学知识辨析生物防治实践的合理性。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是农业生产与科学原理结合的素养测评题。试题以微生物防治害虫为载体，核心考查“微生物的应用价值”“微生物分离培养的操作规范”“无菌技术的差异”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”“社会责任”等核心素养。这种考法将生物学知识与绿色农业发展需求深度绑定，引导考生关注农业生态问题，树立可持续发展的农业理念。题目整合了微生物学（病原真菌的特性与应用）、实验操作（稀释涂布平板法的应用、消毒与灭菌的区别）、农业生态学（生物防治的优势）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“金龟子绿僵菌的寄生特性→生物防治的应用逻辑→病原真菌的分离取样与培养方法→无菌技术的操作规范”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性、创新性”的命题趋势。 【答案】D 【详解】A、金龟子绿僵菌（Ma）作为昆虫病原真菌，可通过寄生导致害虫死亡，符合微生物杀虫剂的特点，可用于生物防治，A正确； B、僵化死亡的昆虫体内含有大量Ma菌体，因此从研磨的僵虫组织取样是分离Ma的合理方法，B正确； C、稀释涂布平板法可通过梯度稀释和菌落形成来分离纯化微生物，适用于分离样品中的Ma，C正确； D、微生物培养中，接种环等直接接触菌种的器具需严格灭菌（如灼烧灭菌），而非仅消毒，消毒无法彻底杀灭微生物的芽孢或孢子，D错误。 故选D。 5．（2025·重庆·高考真题）豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵，下列说法错误的是（    ） A．沸水浸泡能杀死蚕豆细胞，减少有机物消耗 B．面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养 C．菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物 D．豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵 【答案】D 【详解】A、沸水浸泡能使蚕豆细胞死亡，从而减少细胞呼吸等对有机物的消耗，A正确； B、面粉中含有淀粉等营养物质，可为菌种的快速繁殖和生长提供营养，B正确； C、在发酵过程中需要将蛋白质和淀粉等分解，所以菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物，C正确； D、从图中可以看出，在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作，且整个过程不是完全密封的，说明主要利用的是好氧微生物发酵，而不是厌氧微生物发酵，D错误。 故选D。 6．（2025·甘肃·高考真题）我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺，改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是（　　） A．传统发酵时，葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程 B．工业化生产时，酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵 C．通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状 D．大规模发酵时，需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数 【答案】B 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、在传统发酵制作葡萄酒时，葡萄果皮上附着有多种微生物，如酵母菌等，这些微生物参与了葡萄酒的发酵过程，A正确； B、工业化生产时，酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，能大量繁殖，进行扩大培养，在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精，B错误； C、通过诱变育种（利用物理、化学等因素诱导基因突变）或基因工程育种（定向改造生物的基因）能够改良葡萄酒发酵菌种（如酵母菌）的性状，比如提高发酵效率等，C正确； D、大规模发酵时，发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数会影响微生物的生长和代谢，进而影响发酵过程和产品质量，所以需要监测这些参数，D正确。 故选B。 7．（2025·四川·高考真题）微塑料由塑料废弃物风化形成，难以降解，会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X+Y（X:Y=1:1）分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率（残留率=剩余量/添加量×100%），结果如下图。下列叙述正确的是（    ） A．用平板划线法能测定X菌组中的活菌数 B．Y菌组微塑料残留率较高，故菌浓度也高 C．混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种 D．能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料 【答案】C 【分析】接种最常用的方法： （1）平板划线分离法：由接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，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，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。 （2）稀释平板法：首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。 【详解】A、平板划线法主要用于微生物的分离和纯化，不能用于测定活菌数，测定活菌数常用稀释涂布平板法，A错误； B、Y菌组微塑料残留率较高，说明Y菌对微塑料的降解能力相对较弱，而不是菌浓度高，微塑料残留率与菌对微塑料的降解能力有关，而非直接与菌浓度相关，B错误； C、由图可知，X+Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组，说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种，C正确； D、该培养基中含有蛋白胨，能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等，但不一定都能降解微塑料，D错误。 故选C。 8．（2025·云南·高考真题）黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（　　） A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 【答案】B 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；酿酒利用的是酵母菌进行无氧呼吸，从而产生酒精。 【详解】A、小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为微生物提供氮源，糖类等可以为微生物提供碳源，所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质，A正确； B、扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，B错误； C、糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，C正确； D、酒曲中含有淀粉酶等酶类，将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母（含酵母菌）发酵提供底物葡萄糖，D正确。 故选B。 9．（2025·湖南·高考真题）采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　　） A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 【答案】B 【分析】微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线主要是用来纯化的，稀释涂布主要用来计数；此外，利用分离对象对某一营养物质的“嗜好”，专门在培养基中加入该营养物质，制备选择培养基，从而使该微生物大量增殖，也可用于微生物的分离和纯化。 【详解】A、稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数，而平板划线法仅用于分离纯化菌种，无法计数，A错误； B、平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照，以验证培养基灭菌是否彻底，B正确； C、醋酸菌为严格好氧菌，其代谢需氧气，无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸，C错误； D、筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源，若含蛋白胨（含其他氮源），则无法筛选目标菌，D错误。 故选B。 10．（2025·河南·高考真题）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 【答案】C 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、醋酸的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； B、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； C、黄酒发酵过程中，酵母菌繁殖在有氧条件下，产酒精要在无氧条件下，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误； D、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。 故选C。 11．（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。 12．（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。 13．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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 【答案】C 【分析】黑曲霉发酵时需通入空气，为异养需氧型。 【详解】A、淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源，A正确； B、通过液体培养基的扩大培养，可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种，B正确； C、空气一般用过滤除菌的方式，培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式，发酵罐可以用高温灭菌的方式等，因此它们的灭菌方法不相同，C错误； D、已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，说明通气、搅拌有利于溶解氧增加，有利于发酵产物柠檬酸的积累，D正确。 故选C。 14．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 【答案】D 【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。 【详解】A、以金霉素为唯一碳源的选择培养基，仅允许能利用金霉素的微生物生长（其他无法利用金霉素的微生物被抑制），符合选择培养基的设计原理，A正确； B、逐步提高金霉素浓度可模拟环境胁迫，筛选出耐受性更强的菌株（类似“驯化”过程），B正确； C、培养基的pH需根据目标微生物的生长需求调整（如细菌通常中性偏碱，真菌偏酸性），是配制培养基的基本要求，C正确； D、稀释涂布平板法需用​​涂布器​​将菌液均匀涂布在培养基表面，而接种环用于平板划线法（分离单菌落）。用接种环涂布无法保证菌液均匀，D错误。 故选D。 15．（2025·河北·高考真题）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 【答案】ACD 【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；灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、根据题目信息“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”可知，隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源，A正确； B、采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后，会杀死所有的微生物，此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻，B错误； C、根据题目信息可知，隐甲藻为真核生物，抗生素可通过抑制细菌细胞壁合成或影响代谢过程来抑制细菌生长，不会影响真核生物的生命活动，因此在筛选或培养隐甲藻时，加入抗生素可有效抑制细菌杂菌，提高隐甲藻的纯度和生长效率，C正确； D、根据题目信息可知，隐甲藻为好氧生物，因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时，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，D正确。 故选ACD。 16．（2025·山东·高考真题）酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（    ） A．堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B．大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C．窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主 D．窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 【答案】BC 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃。 【详解】A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，堆积培养过程中温度可以达到60℃左右，高温不利于筛选酿酒酵母，A错误； B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程，故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物，B正确； C、窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸，不是只进行无氧呼吸，C正确； D、窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸，D错误。 故选BC。 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 1．（2025·河北·一模）某同学尝试用糯米制作传统米酒和米醋，实验流程如下： ①糯米浸泡后蒸熟，冷却至；②加入酒曲（含酵母菌和根霉），搅拌均匀后密封；③发酵3天后，开盖加入醋曲（含醋酸菌），并保持通气；④继续发酵5天，过滤得米醋。下列关于上述实验的分析正确的是（　　） A．步骤①中糯米蒸熟的目的是杀灭所有微生物，避免杂菌污染 B．步骤②中密封的目的是为酵母菌提供无氧环境，促进其大量繁殖 C．步骤③中加入醋曲后通气的目的是促进醋酸菌将酒精转化为醋酸 D．步骤④中过滤前检测到发酵液中酒精浓度下降，则说明米醋制作成功 【答案】C 【详解】A、步骤①中糯米蒸熟的主要目的是高温灭菌，减少杂菌污染，但“杀灭所有微生物”表述过于绝对（可能存在耐高温的微生物孢子），A错误； B、步骤②密封的目的是创造无氧环境，促进酵母菌进行无氧呼吸产生酒精（米酒），但酵母菌大量繁殖需在有氧条件下进行，密封不利于其繁殖，B错误； C、步骤③加入醋曲后通气，因醋酸菌为需氧型细菌，其通过有氧呼吸将乙醇氧化为醋酸，通气可提供有氧条件促进该转化，C正确； D、步骤④中酒精浓度下降可能是醋酸菌将酒精转化为醋酸，但也可能是其他因素（如挥发、杂菌消耗等），不能直接说明米醋制作成功，需进一步检测醋酸含量，D错误。 故选C。 2．（2025·贵州·二模）制醋、制酒是我国的传统发酵技术。下列叙述错误的是（    ） A．一段时间内，制醋和制酒过程的发酵液pH均会降低 B．若发酵液中缺少糖源时，醋酸菌可利用乙醇生成乙酸 C．酿酒和制醋所需的微生物都不能将CO₂转变为有机物 D．酿酒过程中，将容器密封可以促进菌种的生长繁殖 【答案】D 【详解】A、制醋过程中，醋酸菌将乙醇氧化为乙酸，导致发酵液pH降低；制酒过程中，酵母菌无氧呼吸产生CO2和乙醇，CO2溶于水形成碳酸，同样降低pH，A正确。 B、醋酸菌在缺少糖源时，可直接以乙醇为底物，在酶催化下将其氧化为乙酸（醋酸），B正确。 C、酿酒微生物（酵母菌）和制醋微生物（醋酸菌）均为异养生物，不能通过化能合成作用或光合作用将CO2固定为有机物（如糖类），C正确。 D、酿酒初期需少量氧气供酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸过程中会释放大量能量满足酵母菌繁殖所需，密封后转为无氧环境促进酒精发酵。且密封不利于酵母菌的生长繁殖，D错误。 故选D。 3．（2025·陕西渭南·模拟预测）为研究添加有机酸对泡菜品质的影响，研究者以未添加有机酸的发酵萝卜泡菜为对照，在老母水（反复使用的泡菜水）中添加0.089mol/L的不同有机酸（乳酸、乙酸、柠檬酸）来制作发酵萝卜泡菜，部分实验结果如图1、2所示。下列叙述错误的是（　　） A．为保证泡菜不被杂菌污染，使用的器具都需提前进行灭菌处理 B．加入柠檬酸能促进泡菜的发酵，且比CK组的亚硝酸盐含量低 C．与加入乙酸相比，加入乳酸组发酵速度更快但5d亚硝酸盐含量略高 D．加入3种有机酸，均可加速发酵进程且加入乙酸效果最佳 【答案】D 【详解】A、为保证泡菜不被杂菌污染，使用的器具都需提前进行灭菌处理，A正确；    B、由图2可知，加入柠檬酸能促进泡菜的发酵，且比CK组的亚硝酸盐含量低，B正确；    C、由图1可知，与加入乙酸相比，加入乳酸组发酵速度更快，但5d亚硝酸盐含量略高，C正确；    D、由图1可知，加入乙酸的第五天还原糖的含量做高，故其发酵利用还原糖的效果最差，D错误。 故选D。 4．（2025·四川乐山·一模）某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图1是分层固体发酵法示意图，图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是（　　） A．发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于18-30℃条件下培养 B．发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸 C．据图2分析，A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度 D．发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 【答案】A 【详解】A、醋酸杆菌是好氧细菌，在醋酸发酵阶段需要充足的氧气，所以接种醋酸杆菌后不能封闭发酵缸，且醋酸杆菌发酵的适宜温度是30 - 35℃，而不是18 - 30℃，A‌错误； B、乳酸菌是厌氧菌，发酵缸中下层氧气含量低，有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸，B‌正确‌； C、醋酸杆菌是好氧菌，A、B层颠倒后，B层由下层变为上层，氧气浓度增加，所以B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度，C‌正确‌； D、发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争，导致成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，D正确‌。 故选A。 5．（2025·江西·一模）《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食，其中包括多种利用传统发酵技术制作的特色食品，如果酒、果醋、腐乳、泡菜等，很好地展现了广大人民群众的智慧。下列叙述错误的是（　　） A．在制作葡萄酒的过程中，应先冲洗1～2次，再去除枝梗，这样可减少杂菌污染 B．利用葡萄糖或乙醇为原料均可进行果醋发酵，且都需要氧气 C．腐乳味道鲜美，主要是毛霉等微生物产生的淀粉酶发挥了作用 D．制作泡菜时，加入煮沸过的盐水可减少其中的溶氧量并除去部分杂菌 【答案】C 【详解】A、在制作葡萄酒的过程中，应冲洗1~2次去除葡萄表面的杂质，再去除枝梗，这样可减少杂菌污染，A正确； B、醋酸菌是好氧菌，可以利用葡萄糖或乙醇为原料进行果醋发酵，且都需要氧气，B正确； C、腐乳味道鲜美，主要是毛霉等微生物产生的蛋白酶酶发挥了作用，将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸，C错误； D、制作泡菜时，加入煮沸过的盐水可减少其中的溶氧量，从而抑制需氧微生物的生存，D正确。 故选C。 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 6．（2025·河北沧州·一模）黄曲霉毒素B1（AFB1，）是由黄曲霉等产生的强毒性次生代谢物，常见于发霉的谷物等粮食中，是已知的强致癌物。科研人员分离出了能够分解AFB1的菌种A，并尝试从菌种A中获取能够降解AFB1的物质。制备菌种A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．黄曲霉毒素是黄曲霉生长所必需的产物 B．分离菌种A需用以AFB1为唯一碳源的鉴别培养基 C．利用涂布器蘸取适量菌种A的浸出液，涂布到培养基中 D．菌种A中降解AFB1的物质是不耐高温的蛋白质 【答案】D 【详解】A、黄曲霉毒素是次级代谢产物，不是黄曲霉生长必需的产物，A错误； B、分离菌种A需用以AFB1为唯一碳源的选择培养基，B错误； C、涂布器只可用于涂布，不可用于蘸取浸出液，C错误； D、根据图示结果可以看出，降解AFB1的物质不耐高温且会被蛋白酶降解，推测其化学本质是蛋白质，D正确。 故选D。 7．（2025·河南·一模）水产养殖中嗜水气单胞菌常引发鱼类病害。为筛选高效拮抗菌，研究人员从患病鱼塘底泥中分离多种菌株并扩大培养。将各组菌株的无菌发酵滤液与未凝固的普通培养基（该温度不会对菌株造成影响）混合倒平板，冷却后中央接种嗜水气单胞菌，通过菌落生长情况筛选拮抗菌。下列叙述错误的是（　　） A．在患病鱼塘底泥取样比清洁水域更容易获得嗜水气单胞菌拮抗菌 B．平板中央接种嗜水气单胞菌后，需要放在恒温培养箱中正置培养 C．可将等量无菌水与未凝固的普通培养基混合倒平板，冷却后接种作对照 D．嗜水气单胞菌生长最受抑制的组别对应的菌株即为最高效拮抗菌 【答案】B 【详解】A、患病鱼塘底泥中存在嗜水气单胞菌，更有可能存在能抑制它的拮抗菌，所以在患病鱼塘底泥取样比清洁水域更容易获得嗜水气单胞菌拮抗菌，A正确；    B、平板中央接种嗜水气单胞菌后，应放在恒温培养箱中倒置培养，而不是正置培养，B错误；    C、将等量无菌水与未凝固的普通培养基混合倒平板，冷却后接种作对照，可排除培养基等其他因素对实验结果的干扰，C正确；    D、嗜水气单胞菌生长最受抑制的组别，说明该组菌株产生的物质对嗜水气单胞菌的抑制作用最强，对应的菌株即为最高效拮抗菌，D正确。 故选B。 8．（2025·天津和平·三模）下图为研究人员对纤维素分解菌的分离操作（A组）和计数操作（B组）过程示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．⑨计数得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较多 B．④和⑤所用培养基从物理性质分析，区别是④培养基中没有添加琼脂 C．④的培养基应以纤维素为唯一碳源，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求 D．可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌 【答案】A 【详解】A、⑨计数方法为稀释涂布平板法，只能统计活菌数，而细菌计数板计数法无论活菌还是死菌都统计在内，因此稀释涂布平板法统计得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较少，A错误； B、④和⑤所用培养基从物理性质分析，④是液体培养基，没有添加琼脂；⑤是固体培养基，加有琼脂，B正确； C、该实验是为了分离得到纤维素分解菌，④培养液中以纤维素作为唯一碳源时，只有能利用纤维素的微生物才能生长繁殖，从而筛选出纤维素分解菌，此外还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求，C正确； D、当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来鉴别纤维素分解菌，即可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌，D正确。 故选A。 9．（2025·湖南长沙·一模）科研人员先在12个固体培养基上各涂以数目相等（约5×104个）的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌，经5h培养后，平板上长出大量的微菌落（约5100个细胞/菌落）。取其中6个（A组）直接喷上T1噬菌体，另6个（B组）则先用灭菌后的涂布器把平板上的微菌落重新均匀涂布一遍，然后喷上等量T1噬菌体。培养后计算这两组平板上形成的抗T1噬菌体的菌落数。结果发现，A组长出28个菌落，B组长出353个菌落。下列说法正确的是（    ） A．该实验通过等比稀释的操作对微菌落进行计数 B．B组中所使用的培养基为选择培养基 C．B组的涂布使单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 D．该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 【答案】C 【详解】A、题目中未提及等比稀释操作，仅描述涂布菌液后培养，直接喷噬菌体或重新涂布后喷噬菌体，A错误； B、B组培养基未添加特殊成分，仅通过喷T1噬菌体筛选抗性菌落，培养基不是选择培养基，B错误； C、A组中微菌落是聚集的，若一个微菌落内存在多个抗性突变体，它们会因位置重叠仅形成1个菌落，B组重新涂布后，抗性突变体被分散，每个均可独立形成1个菌落，因此，B组的涂布操作提高了单个抗性突变体形成菌落的概率，导致菌落数更多，C正确； D、抗性突变是自发产生且发生概率极低，噬菌体仅起选择作用，不会诱导突变，B组菌落数增加是因分散后抗性菌独立成菌落，而非突变率提高，D错误。 故选C。 10．（2025·山东青岛·三模）随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如下图。下列说法正确的是（　　） A．诱变选育高产菌株时，通过向培养基加入刚果红染液，选择透明圈大的即为目的菌株 B．可使用紫外线进行诱变，无需筛选即可得到产纤维素酶高的菌种 C．能在以纤维素为唯一碳源培养基中生长的菌株一定是纤维素分解菌 D．富集培养应使用液体培养基，目的是能得到更多能产纤维素酶的菌株 【答案】D 【分析】采用富集培养的方法筛选出高产纤维素酶菌株，经过的一般步骤是采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定，在进行富集培养前一般不对黑土壤进行高压蒸汽灭菌处理，避免杀死菌种。 【详解】A、变选育高产菌株时，通过向培养基加入刚果红染液，应选择透明圈直径/菌落直径值最大的为目的菌株，A错误； B、基因突变具有不定向性和多害少利性，因此使用紫外线进行诱变需要对菌株进行筛选，B错误； C、能在以纤维素为唯一碳源培养基中生长的菌株可能是纤维素分解菌，也可能是一些自养型细菌，C错误； D、富集培养应使用液体培养基，有利于微生物与培养液的接触，有利于微生物的增殖，能得到更多能产纤维素酶的菌株，D正确。 故选D。 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 11．（2025·浙江·一模）我国常用滤膜法测定饮用水中的大肠杆菌数目来检测水样是否符合饮用水标准，流程图如下，其中EMB培养基中的伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈紫黑色。某研究小组将10mL待测水样加入90mL无菌水中，稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上紫黑色菌落数平均为33。以下说法正确的是（    ） A．从功能上看伊红美蓝培养基属于选择培养基 B．过滤装置和水样等均需高压蒸汽灭菌后使用 C．沾在滤杯杯壁上的部分微生物需用蒸馏水冲洗，并再次过滤 D．经推测1L待测水样中大肠杆菌数目约为3300个 【答案】D 【详解】A、含伊红美蓝的培养基从功能上看属于鉴定培养基，A错误； B、过滤装置和需高压蒸汽灭菌，水样不能灭菌，B错误； C、沾在滤杯杯壁上的部分微生物需用无菌水冲洗，避免杂菌混入，C错误； D、10mL菌液中大肠杆菌数目为33个，则1L中的数目为100×33=3300，D正确。 故选D。 12．（2025·四川自贡·一模）石油污染土壤的微生物修复是环境治理的重要方向。研究人员从石油污染土壤中分离出一株高效降解石油烃的菌株BS3，并研究了不同石油烃浓度对其生长和降解的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．污染土壤制成浸出液后，可采用平板划线法分离菌株BS3 B．石油烃初始浓度为0.3g/L时，BS3对石油烃的降解量最多 C．石油烃可抑制菌株BS3的生长，且浓度越大抑制作用越强 D．修复时，施用适宜浓度BS3菌液至污染区即可获得理想效果 【答案】A 【详解】A、污染土壤制成浸出液后，采用平板划线法可分离菌株BS3，这是微生物分离的常见方法，A正确； B、从石油烃浓度对单菌株降解效果的影响折线图可知，石油烃初始浓度为0.3g/L时，BS3对石油烃的降解率最大，而非降解量最多，B错误； C、从不同石油烃浓度对菌株生长的影响柱状图可以看出，在浓度较小时的一定范围内，石油烃能促进菌株BS3的生长，C错误； D、图中并没有体现出菌株BS3对不同种类石油的降解能力，同时，微生物修复不仅需要适宜的菌株浓度，还需考虑环境因素（如温度、pH、氧气含量等）、营养物质供应等。仅施用适宜浓度的菌液可能无法达到理想效果，D错误。 故选A。 13．（2025·陕西西安·二模）为探究某种抗生素对大肠杆菌生长的影响，研究人员设置实验组（添加不同浓度抗生素）和对照组（不加抗生素），相同条件培养后定期取样，用比浊法测定菌液浑浊度（代表菌体浓度），结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．测定菌液浑浊度时，应先将菌液稀释后再倒入比浊仪的比色皿中 B．实验证明是抑制大肠杆菌生长的最适浓度 C．对照组大肠杆菌的增长趋势符合“J”形曲线，说明培养条件无资源限制 D．题中的增长曲线是根据实验数据构建的数学模型，能直观反映菌体浓度变化 【答案】D 【详解】A、比浊法测定菌液浑浊度时，并非必须先稀释 —— 只有当菌液浑浊度过高（超出比浊仪检测范围）时，才需要稀释；若浓度在仪器检测范围内，可直接测定，A错误； B、“最适浓度”的确定需要设置更丰富的浓度梯度（如8μg/mL以上的浓度），通过比较不同浓度的抑制效果才能明确最适；仅通过现有浓度（1、2、4、8μg/mL），无法证明8μg/mL是抑制大肠杆菌生长的最适浓度，B错误； C、对照组大肠杆菌的增长曲线后期增长变缓，符合“S”形曲线 （受培养基营养、空间等资源限制）；“J”形曲线是“无限资源、无环境阻力”理想条件下的增长，与实际培养条件（资源有限）不符，C错误； D、数学模型包括数学公式、曲线图等形式，题中的增长曲线是根据实验数据构建的曲线模型（数学模型的一种），能直观反映菌体浓度（以OD值为指标）随培养时间的变化，D正确。 故选D。 14．（2025·山东聊城·三模）研究人员欲筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物以降解餐余垃圾，进行的操作如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．餐余垃圾浸出液在接种前通常需要进行高压蒸汽灭菌处理 B．可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上 C．X培养基含有淀粉和抗生素，Y培养基是不含琼脂的液体培养基 D．图中降解淀粉最高效的微生物是⑤，可根据菌落特征初步判断微生物类型 【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、餐余垃圾浸出液中含有目的菌，因此不能对其进行高压蒸汽灭菌处理，A错误； B、根据培养后培养基上形成的菌落分布可知，将含目的菌的餐余垃圾浸出液接种在X培养基上采用的是稀释涂布平板法，B正确； C、实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物，根据图示中在X培养基上滴加碘液后形成了透明圈，说明X培养基上含有淀粉，菌体分解淀粉的能力强，在其周围形成的透明圈就大，同时为了筛选到对抗生素有抗性的菌体，因此X培养基还应该含有抗生素，Y培养基是将筛选到的目的菌扩大培养，为不含琼脂的液体培养基，C正确； D、碘液遇碘变蓝，淀粉被分解，蓝色消失，图中⑤的透明圈最大，说明菌体降解淀粉的能力最强，不同菌体形成的菌落特征不同，因此可根据菌落特征初步判断微生物类型，D正确。 故选A。 15．（2025·山西吕梁·三模）溶磷菌可以使土壤中难以利用的磷转化为植物易吸收的磷。某研究小组按如下配方制备了分离培养基，用以筛选某植物根系附近土壤样品中的溶磷菌。分离培养基配方：葡萄糖10g、硫酸铵0.5g、硫酸镁0.3g、氯化钠0.3g、氯化钾0.2g、硫酸铁0.03 g、硫酸锰0.03 g、磷酸三钙5g、琼脂15g、蒸馏水定容。如图为分离溶磷菌并进行计数的过程。下列叙述错误的是（　　） A．在该分离培养基中，为微生物提供氮源和碳源的物质分别是硫酸铵、葡萄糖 B．用选择培养基筛选目的菌并对其计数时，常用的接种方法是稀释涂布平板法 C．若②、③、④中菌落数分别为48、57、63，则①中溶磷菌的数目约为5.6×107个 D．在农业生产中可将溶磷菌作为微生物肥料 【答案】C 【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、该培养基中硫酸铵可作为氮源，葡萄糖可作为碳源，A正确； B、获得纯培养物的分离方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可以对微生物进行计数，B正确； C、根据计算公式N=C/V×M，①中溶磷菌密度约为（48+57+63）/3×5×10⁶=2.8×10⁸（个/mL），①中液体体积为10mL，则①中溶磷菌总数约为2.8×10⁹个，C错误； D、溶磷菌可以使土壤中难以利用的磷转化为植物易吸收的磷，因此在农业生产中可将溶磷菌作为微生物肥料，D正确。 故选C。 能力4 发酵工程及其应用 16．（2025·陕西西安·一模）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其简要的工业化生产流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程①可用赤霉素处理大麦，使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶 B．过程②煮沸可以终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 C．过程③的主发酵阶段酵母菌大量繁殖，后发酵阶段进行糖的分解和代谢物的生成 D．可通过菌种的选育、发酵过程的控制等手段使啤酒的产量明显提高 【答案】C 【详解】A、赤霉素可诱导大麦种子无需发芽就能合成α-淀粉酶，因此用赤霉素处理大麦能替代发芽步骤产生α-淀粉酶，A正确； B、煮沸的作用是高温使糖化相关酶失活，终止酶的催化作用；对糖浆灭菌，避免杂菌污染，B正确； C、主发酵阶段：酵母菌先通过有氧呼吸大量繁殖，随后转为无氧呼吸分解糖产生酒精；后发酵阶段主要是风味物质的生成（并非主要进行糖的分解），C错误； D、通过菌种的选育可以获得更优良的菌种，发酵过程的控制能为酵母菌提供适宜的环境，从而使啤酒的产量明显提高，D正确。 故选C。 17．（2025·河北·一模）双乙酰含量过高会导致啤酒出现“馊饭味”。科学家通过改造获得了低表达ILV2(α-乙酰羟酸合成酶)基因的酵母菌，使双乙酰量下降58%。下图表示酿造低双乙酰啤酒的大致流程。下列叙述错误的是（　　） A．焙烤是为了杀死种子的胚，且不使α-淀粉酶失活 B．加入的啤酒花具有调节啤酒风味的作用 C．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D．低表达ILV2 基因可能是通过DNA甲基化干扰RNA聚合酶与起始密码子结合来实现的 【答案】D 【详解】A、焙烤的目的是杀死麦芽胚（避免其萌发消耗营养），同时需保留α-淀粉酶的活性（以便后续糖化分解淀粉），A正确； B、啤酒花能赋予啤酒独特的苦味、香气，同时具有一定防腐作用，可调节啤酒风味，B正确； C、主发酵阶段是酵母菌快速繁殖、利用糖分进行酒精发酵（分解糖产生酒精等代谢物）的主要阶段，后发酵主要是风味物质的进一步形成，C正确； D、DNA甲基化主要干扰RNA聚合酶与启动子的结合（抑制转录），而非与起始密码子结合（起始密码子是翻译的起点），D错误。 故选D。 18．（2025·四川乐山·一模）与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列表述正确的是（　　） A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵（　　） B．发酵工程的产品包括微生物的代谢物、酶及菌体本身等 C．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不会影响微生物的代谢途径 D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 【答案】B 【详解】A、传统发酵技术同样利用微生物（如酵母菌、乳酸菌）进行发酵，发酵工程的核心区别在于工业化生产、纯种培养和精准控制发酵条件，A错误； B、发酵工程产品包括微生物的代谢产物、酶制剂（如淀粉酶）以及菌体本身（如单细胞蛋白），B正确； C、发酵条件（如温度、pH、溶氧量）会影响微生物代谢途径，例如谷氨酸发酵中溶氧不足会导致乳酸积累，C错误； D、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，可直接作为产品，无需从细胞中提取，D错误。 故选B。 19．（2025·贵州·二模）发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等优点，在许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述，错误的是（　　） A．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 B．发酵工程所用的菌种可从自然界中筛选或通过诱变育种获取 C．发酵工程制作泡菜发酵初期，有机物的干重减少但有机物种类将增加 D．利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料 【答案】D 【详解】A、发酵工程的产品包括微生物的初级/次级代谢产物（如抗生素）、酶制剂（如淀粉酶）及菌体本身（如酵母菌粉），A正确； B、发酵工程菌种可通过自然选育（从土壤等环境筛选）或诱变育种（如紫外线诱导基因突变）获得，B正确； C、泡菜发酵初期，乳酸菌将糖类等有机物分解为乳酸等小分子，导致干重减少，但代谢产物种类增加（如产生乳酸、乙酸等），C正确； D、单细胞蛋白指直接利用微生物菌体（如酵母菌）制成的饲料，无需从细胞中提取蛋白质；若提取则属于酶或代谢产物范畴，D错误。 故选D。 20．（2025·四川成都·一模）发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用，下列有关发酵工程说法正确的是（　　） A．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，所用菌种大多是混合菌种 B．利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻纹枯病是一种重要的生物防治手段 C．黑曲霉可作为生产多种发酵产品的菌种，如酱油、豆豉、柠檬酸、醋 D．精酿啤酒采用传统发酵工艺，发酵时间长、产量低、保质期长、价格高 【答案】B 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，现代发酵工程通常使用纯种培养（单一菌种）以保证产物品质和效率，A错误； B、井冈霉素是放线菌产生的抗生素，能抑制水稻纹枯病菌的生长，属于生物防治，B正确； C、黑曲霉是生产柠檬酸的主要菌种，也可用于酱油生产（与米曲霉协同），但豆豉多用毛霉或曲霉，醋的酿造主要依赖醋酸菌，C错误； D、精酿啤酒采用传统工艺，发酵时间长、产量低、价格高，但因未充分灭菌及过滤，其保质期较短，D错误。 故选B。 一、情境拓展·科技前沿（2024-2025热点聚焦） 1.碳元素衍生材料的细胞领域创新应用 作为细胞基本元素的碳，其衍生的碳点成为前沿热点。它是量子点的绿色替代品，可由生物质合成，低毒且生物相容性好。通过功能化修饰后，手性碳点能用于生物分子识别，普通碳点则可助力细胞层面的生物传感、成像以及药物递送，比如精准定位病变细胞并释放药物，为细胞相关疾病治疗提供新工具。。 2.染色质中核酸与蛋白化合物的精细结构解析 2025年11月牛津大学团队开发的MCCu技术，实现了单碱基对精度解析染色质三维结构。该研究揭示组蛋白（蛋白质）乙酰化可降低染色质压缩度，核小体缺失状态会驱动基因调控元件空间靠近，这一发现阐明了核酸与蛋白质的相互作用对细胞基因表达的调控机制，为研究细胞功能异常引发的疾病提供了全新视角。 3.合成细胞的化合物组合构建突破 合成细胞作为2025年IUPAC十大新兴技术之一，是细胞元素和化合物研究的重要方向。科研人员通过“自下而上”用脂质体等基础化合物构建人造细胞，或“自上而下”简化天然细胞，这类合成细胞既能模拟天然细胞的生命过程，还能作为“细胞工厂”，利用细胞内的元素合成定制药物，甚至参与二氧化碳固定，实现元素的高效循环利用。 4.热凝胶高分子适配细胞的医学应用 热凝胶高分子作为细胞相关的功能化合物，其溶液在体温下可转变为凝胶。该特性使其能适配细胞生存环境，用作3D生物打印的细胞支架，也可作为可注射药物缓释系统，甚至已应用于眼科手术，替代受损玻璃体以保护视网膜细胞，为细胞损伤修复提供了新型材料支撑。 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 一、结合教材分析类 1．分析并回答下列问题： (1)相比于传统自然发酵，工业发酵中选用人工选育的优良菌种进行生产，优势是什么？原因是____________________________________________________________。 答案：优势是产量高、产物纯度高、生产效率高且性状稳定；原因是人工选育的优良菌种经过定向改造或筛选，具备目标产物合成能力强、适应工业发酵环境（如发酵罐内的通气、温度、pH条件）的特性，可避免自然菌种产量低、性状不稳定、杂产物多的缺陷，契合工业发酵规模化、高效化的需求，这也符合教材中“优良菌种是发酵工程成功的关键前提”的核心原理。 (2)工业发酵中，发酵罐需严格控制通气量、温度和pH值，原因是____________________________________________________________________。 答案：原因是微生物的代谢活动直接决定发酵产物的产量和质量，而通气量、温度、pH值是影响微生物代谢的关键环境因素；通气量保障需氧微生物有氧呼吸供能，温度影响酶活性进而调控代谢速率，pH值影响微生物细胞膜通透性和代谢途径，严格控制这些条件可为微生物创造适宜的代谢环境，促进目标产物合成，避免因环境失衡导致菌种生长受阻或产物合成减少，这与教材中“发酵过程环境调控是提高发酵效率的核心技术”的原理一致。 (3)发酵工程的产物分离纯化环节不可或缺，其意义是什么？原因是___________________________________________________________________。 答案：意义是获得高纯度、符合应用标准的目标产物，保障产品质量和安全性；原因是发酵液中存在菌体、未利用的营养物质、代谢副产物等杂质，这些杂质会影响产物的品质和应用，甚至产生毒性，而分离纯化可通过过滤、萃取、蒸馏等方法去除杂质，提纯目标产物，这符合教材中“产物分离纯化是发酵工程实现工业化应用的最后关键环节”的核心要求。 二、长句作答类 2．某研究团队以淀粉为原料，利用酵母菌发酵生产酒精，对比了普通酵母菌和基因工程改造酵母菌（导入了淀粉酶基因）的发酵效果，检测了发酵过程中淀粉剩余量和酒精产量，结果如下图所示。回答下列问题： (1)曲线________表示基因工程改造酵母菌的酒精产量，判断的依据是 _______________________________________________________________。 答案：甲；基因工程改造酵母菌导入了淀粉酶基因，可合成淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖，而葡萄糖是酵母菌发酵产酒精的原料；相较于普通酵母菌，改造后的酵母菌能更高效地利用淀粉，产生的葡萄糖更多，酒精合成量更高、合成速率更快，因此对应酒精产量曲线中峰值更高、上升更快的甲曲线。 (2)发酵后期（第72～96天）曲线乙（淀粉剩余量）趋于平稳的主要原因是_____________________________________________________，判断的依据是_____________________________________________________。 答案：发酵环境恶化，酵母菌活性下降甚至死亡，淀粉分解停止；判断的依据是发酵后期，酒精浓度升高会抑制酵母菌的代谢活动，同时营养物质（淀粉）消耗殆尽，酵母菌因缺乏营养和受酒精毒害，活性降低或死亡，无法继续分解淀粉，因此淀粉剩余量不再减少，曲线趋于平稳，这也符合教材中“发酵后期环境条件变化会抑制微生物代谢”的原理。 3、分析并回答下列问题： (1)发酵工程中，培养基的配制需遵循“营养全面、比例适宜”的原则，原因是_____________________________________________________________。 答案：原因是培养基是微生物生长和合成目标产物的营养基础，微生物生长需要碳源、氮源、无机盐、水、生长因子等多种营养物质，不同营养物质的比例会影响微生物的生长速率和产物合成方向；只有营养全面才能满足微生物的基本生长需求，比例适宜才能协调微生物生长与产物合成的关系，避免因某一营养物质缺乏或过量抑制代谢，这与教材中“培养基的配制是发酵工程的重要基础环节”的要求一致。 (2)利用乳酸菌发酵生产酸奶时，需在密封条件下进行，原因是_____________________________________________________________________。 答案：原因是乳酸菌是厌氧微生物，其发酵产乳酸的代谢过程需要在无氧环境中进行；密封条件可隔绝空气，避免氧气进入发酵环境，防止乳酸菌因有氧环境受到抑制，同时保证乳酸菌正常进行无氧呼吸产生乳酸，进而完成酸奶的发酵制作，这符合教材中“发酵条件需匹配微生物的代谢类型”的核心原理。 (3)工业发酵中，常采用“连续发酵”替代“分批发酵”，其优势是_____________，原因是____________________________________________________________________。 答案：优势是提高生产效率、降低生产成本；原因是连续发酵可持续向发酵罐中添加新鲜培养基，同时排出含产物的发酵液，使微生物始终处于对数生长期或稳定期，维持高效的产物合成状态，避免了分批发酵中“接种—生长—衰退”的周期循环，减少了发酵罐闲置时间，提高了设备利用率，且能稳定产物产量和品质，这契合教材中“发酵工艺优化可提升工业化生产效益”的原理。 三、新情境探究 情境素材：下图表示利用微生物发酵处理农业秸秆（主要成分是纤维素）生产生物柴油的流程，流程中先通过纤维素分解菌将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，再接种产油酵母菌将葡萄糖转化为脂肪，最后通过提取和加工获得生物柴油。其中，产油酵母菌的发酵需控制在有氧、适宜温度（28～32℃）和pH（5.5～6.5）的条件下，且培养基中碳氮比需调控为30:1左右以促进脂肪合成。回答下列问题： (1)将纤维素分解菌接种到以纤维素为唯一碳源的培养基上，可筛选出目的菌，原因是____________________________________________________________________。 答案：该培养基为选择培养基，以纤维素为唯一碳源；只有能合成纤维素酶的纤维素分解菌，可将纤维素分解为葡萄糖供自身生长，而其他不能分解纤维素的微生物因无法获取碳源无法生存，因此能筛选出目的菌，这符合教材中“选择培养基可定向筛选目标菌种”的原理。 (2)产油酵母菌发酵时控制碳氮比为30:1的目的是______________________ _____________________________________________________。 答案：目的是促进产油酵母菌将葡萄糖转化为脂肪合成；因为碳氮比会调控酵母菌的代谢方向，当碳氮比为30:1时，碳源相对充足、氮源相对匮乏，酵母菌无法大量合成蛋白质用于生长繁殖，会将多余的碳源转化为脂肪储存起来，从而提高脂肪产量，为生物柴油的生产提供充足原料，这体现了教材中“营养比例调控微生物代谢方向”的核心原理。 (3)该流程中，纤维素分解菌与产油酵母菌的协同作用对生物柴油生产的意义是______________________________________________________________。 答案：意义是实现农业秸秆的资源化利用，提高生物柴油生产的效率和经济性；因为农业秸秆中的纤维素无法被产油酵母菌直接利用，纤维素分解菌可将其分解为葡萄糖，为产油酵母菌提供碳源，两者协同完成从秸秆到脂肪的转化，既解决了发酵原料的来源问题，又提高了原料的利用率，降低了生物柴油的生产成本，符合教材中“微生物协同作用可提升发酵工程资源转化效率”的原理。 1．（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。 2．（2025·四川达州·模拟预测）田间常施用草铵膦（含碳有机物）农药，在环境中难以降解。科学家通过图1所示方法筛选出了可降解草铵膦的植物乳杆菌（ST-3），并研究了固定态（固定在多孔载体上）和培养液中游离态的ST-3的降解效果，结果如图2所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图1中②过程可使用无菌水，③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基 B．图1中平板培养基的配制顺序为：称量→溶解→定容→灭菌→调pH→倒平板 C．图1中划线纯化过程中接种环需要灼烧6次 D．由图2知固定态ST-3降解效果优于游离态，原因是固定化载体可为微生物提供大量有效接触和附着的表面积 【答案】B 【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 【详解】A、图1中②过程进行梯度稀释时要使用无菌水，防止引入杂菌，实验目的是为了筛选出降解草铵膦的植物乳杆菌，所以③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基，A正确； B、图1中平板培养基的配制顺序为：计算→称量→溶解→定容→调pH→灭菌→倒平板，B错误； C、在划线纯化过程中，接种环在每次划线前和划线结束后都要灼烧灭菌，图中划线5次，那么接种环需要灼烧6次，C正确； D、由图2知固定态ST-3降解效果优于游离态，因为固定化载体可为微生物提供大量的有效接触和附着的表面积，有利于营养物质吸收及代谢废物运输，D正确。 故选B。 3．（24-25高二下·安徽芜湖·阶段练习）根据食品安全国家标准，每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个。研究小组为检测某品牌牛奶是否合格，进行如下实验。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①中需用巴氏消毒法对加入的牛奶进行处理 B．步骤②配制好的培养基灭菌后还需要添加缓冲液调节pH C．若步骤③中平均菌落数为45，说明该品牌牛奶不合格 D．图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果大 【答案】C 【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、本实验的目的是检测某品牌牛奶是否合格（每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个），因而步骤①中不能用巴氏消毒法对加入的牛奶进行处理，否则细菌会被杀死，检测结果不准确，A错误； B、步骤②配制好的培养基在灭菌前要添加缓冲液调节pH，B错误； C、图示操作中稀释了104倍，若步骤③中平均菌落数为45，则每毫升牛奶中细菌数目为45÷0.1×104=4.5×106个/毫升，根据食品安全国家标准，每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000（5×104）个，可见该品牌牛奶不合格，C正确； D、图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果小，因为图示方法统计的是活菌数，且统计的结果往往偏小，而显微计数法统计的结果中包括活菌和死菌数，D错误。 故选C。 4．（2025·黑龙江大庆·三模）研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图。下列说法正确的是（    ） A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养 B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基 C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同 D．若①②③菌落数分别为20、37、39，则内容物中纤维素分解菌密度为1.6×107个/mL 【答案】B 【分析】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，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 【详解】A、分析题意，菌株是从盲肠中分离的厌氧细菌，故在平板培养时需置于厌氧环境中，A错误； B、筛选纤维素分解菌需要以纤维素为唯一碳源，B正确； C、需要根据菌落和透明圈之间的直径作比较来判断分解能力的大小，甲、乙分解纤维素的能力不相同，C错误； D、若①②③菌落数分别为20（舍弃）、37、39，则平均菌落数是38，内容物中纤维素分解菌密度为C/V×M=38/0.2×105=1.9×107个/mL，D错误。 故选B。 5．（2025·海南儋州·三模）杏果中富含香味前体物质，传统的香料提取方法会浪费大量的杏果渣，研究小组从杏果园的土壤中筛选出具有显著产香能力的菌株（如图），通过发酵对杏果渣进行二次加工利用，有效增加了产品风味并提高了产品感官品质。下列说法错误的是（    ） A．虽然利用土壤样品进行培养，但此过程的关键仍是防止杂菌污染 B．微生物的纯培养是指采用平板划线法等接种后培养得到单菌落 C．该技术的原理是通过选择培养基直接选出产香效果最佳的菌株 D．微生物发酵产香具有成本低、产量高、所产废弃物较少等优点 【答案】C 【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、利用土壤取样是为了获得所需菌种，为了不受其他微生物的影响，以后的操作过程的关键仍是防止杂菌污染，A正确； B、微生物的纯培养，指的是采用平板划线法或稀释涂布平板法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到单菌落，B正确； C、该技术是通过选择培养和纯培养再根据嗅香评价的方式选出产香效果最佳的菌株，C错误； D、通过发酵对杏果渣进行二次加工利用，并且微生物繁殖代谢快，体现了微生物发酵产香具有成本低、产量高、所产废弃物较少等优点，D正确。 故选C。 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题16 发酵工程 目录 01 析·考情精解 1 02 构·知能架构 3 03 串·核心通络 3 核心整合一 传统发酵技术及实例 3 自查探针 3道真题选改判，“探”出薄弱点，“诊”明提分路！ 核心串讲 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种及制作原理 能力进阶 能力1 酵母菌与醋酸菌的发酵联动调控 能力2 乳酸菌与毛霉的酶促反应与发酵环境的协同效应 核心整合二 微生物的基本与应用 5 自查探针 3道真题选改判，“探”出薄弱点，“诊”明提分路！ 核心串讲 串讲1 微生物的基本培养技术 串讲2 微生物的纯培养 串讲3 微生物的选择培养和计数 能力进阶 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 能力4 发酵工程及其应用 04 破·题型攻坚 13 真题动向 引入科技前沿、农业生产实践等新情境、融合新概念反套路命题！ 命题预测 考向1 传统发酵技术的应用 考向2 微生物的实验室培养 考向3 分离特定微生物并测定其数量 考向4 分离特定微生物并测定其数量 05 拓·素养提升 26 素养链接 情境拓展、长句表达！ 高考预测 5道最新模拟，精准预测素养考向！ 命题轨迹透视 从近三年高考试题来看，“发酵工程”模块命题呈现明显的能力导向转型特征。考查题型以选择题为主，单题分值多为2-3分，核心聚焦发酵工程原理与实际应用的衔接考查。 命题趋势上，早期侧重基础概念记忆，如直接考查发酵工程的基本步骤、传统发酵技术中常用微生物的种类（如酵母菌、乳酸菌）等。近年转向核心考点的深度理解，聚焦三类重点内容：一是发酵微生物的代谢特性，如关联酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的切换机制、醋酸菌的需氧代谢特点分析发酵条件控制；二是发酵工程的核心技术，常结合培养基配制、无菌技术操作、发酵罐参数调控（温度、pH、溶解氧）等关键环节考查；三是发酵工程的实践应用，围绕食品发酵（酸奶、泡菜、果酒果醋制作）、生物医药（抗生素生产）、环境治理（微生物降解污染物）等场景，考查技术原理与实际生产的关联。 核心素养导向方面，从单纯考知识记忆转向核心素养的综合考查。生命观念上，通过分析微生物代谢与发酵条件的适配性，强化稳态与平衡观；科学思维上，常借助发酵曲线分析、发酵条件优化推理等形式，考查归纳推理与逻辑分析能力；科学探究上，聚焦传统发酵实验（如果酒果醋制作），考查实验原理、操作细节及异常现象分析能力；社会责任上，结合发酵工程在食品工业、生物医药、环境保护中的应用，引导考生认识生物技术对社会发展的推动作用，树立科学技术服务于人类的理念。 高考命题风向 新情境：创设紧扣产业前沿与现实需求，突破传统单一发酵场景。命题常依托合成生物学驱动的发酵创新（如微生物合成医用蛋白、生物可降解材料）、传统发酵食品的工业化升级（如泡菜、果酒的标准化生产）等真实情境，考查发酵微生物代谢调控、发酵条件优化等核心知识；还会关联环境治理热点，如借助微生物发酵降解工业废水有机物的科研背景，实现知识与现实问题的深度衔接。 新考法：侧重技术链协同考查，打破单一考点局限。不再孤立考查培养基配制、无菌技术等单一环节，而是聚焦“微生物筛选-发酵条件调控-产物分离纯化”的完整技术链，或跨模块整合微生物代谢、基因工程等内容；同时强化“原理+应用”的逻辑分析，如分析发酵罐中溶解氧、pH变化对产物合成的影响。新角度跳出常规发酵体系，关注特殊场景的发酵差异，如对比极端环境（高温、高盐）微生物与常规微生物的发酵特性及工艺适配性，凸显对科学思维的深度考查。备考需紧扣新风向，强化情境化训练与知识体系构建。 考点频次总结 考点 2025年 2024年 2023年 传统发酵技术及实例 2025·云南·T15　 2025·河南·T6　 2025·甘肃·T15　 2025·江苏·T6　 2025·山东·T20 2024·湖北·T1 2024·河北·T18 2023·山东·T12　 微生物的基本应用 2025·陕晋宁青·T3　 2025·四川·T8　 2025·湖南·T5 2025·河北·T18 2025·江苏·T11　 2025·北京·T17　 2025·黑吉辽蒙·T4 2025·山东·T15　 2024·浙江·T14 2024·山东·T15 2024·全国·T37 2023·全乙·T37 2023·山东·T15　2023·广东·T10　2023·北京·T16　 2026命题预测 结合近年考情趋势，2026年高考生物“发酵工程”模块命题将延续“素养导向、情境载体、能力为重”的核心原则，考查形式仍以选择题为单题分值2-3分，聚焦核心考点与现实应用的深度衔接。 核心考点仍围绕发酵工程基础原理展开，将重点考查发酵微生物的种类与代谢类型（如酵母菌、乳酸菌、醋酸菌的呼吸方式差异）、培养基的成分与功能、发酵条件调控（温度、pH、溶解氧）等基础知识点。命题大概率设置易错陷阱考查概念精准度，例如混淆酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的产物、误将无菌技术操作中的“消毒”等同于“灭菌”、错判发酵罐中溶解氧变化对产物合成的影响，以此检测学生对基础概念的把握程度。 情境设计将紧密关联生活实践与科研前沿，凸显“题在书外，理在书中”的特点。可能依托传统发酵食品制作（如泡菜腌制、果酒酿造）的生活场景，考查发酵原理与操作细节；或引入工业发酵（如抗生素生产）、极端环境微生物发酵的科研背景，让学生提取信息分析问题。此外，传统发酵实验仍是高频考点，可能考查果酒果醋制作的实验原理、操作步骤，或给出异常实验现象（如果酒发酵产生酸味）让学生分析成因，以此强化科学探究能力的考查。备考需夯实概念基础，强化情境化训练与知识体系构建。 核心整合一 传统发酵技术及实例 (1)（25年云南T15改编）为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌( ) (2)（24年江苏T14改编）制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌( ) (3)（24年广西T3改编）豆豉发酵调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖( ) 串讲1 传统发酵技术中四种常用菌种及制作原理 项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物学 分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核 生物 代谢 类型 异养兼性 厌氧型 异养需氧型 异养需氧型 异养厌 氧型 发酵 条件 前期需氧， 后期不需氧 一直需氧 一直需氧 无氧 生长适 宜温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 室温 原理 酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇 氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成乙酸；缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸 毛霉将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 乳酸菌 在无氧 条件下 将葡萄 糖转化 为乳酸 【易错一笔勾销】 1、误将酵母菌的无氧呼吸当作果酒发酵的唯一阶段，实际先通过有氧呼吸让酵母菌大量繁殖，再密封进行无氧呼吸产酒，前期通气不足会2、制作泡菜时认为盐水浓度越高越好，过高会抑制乳酸菌活性，过低则易滋生杂菌，通常盐水质量分数控制在 5%~20% 为宜。 3、腐乳制作中忽略加盐的分层加盐原则，表层加盐过少易导致杂菌污染，底层加盐过多会使腐乳过咸，影响风味。 4、果酒转果醋发酵时未调整温度，醋酸菌的最适生长温度为 30~35℃，若仍保持果酒发酵的 18~25℃，醋酸菌代谢缓慢无法产醋。 能力1 酵母菌与醋酸菌的发酵联动调控 能力解读 整合两种菌种的代谢特点，果酒转果醋的本质是菌种代谢类型与环境条件的精准切换：前期利用酵母菌兼性厌氧的特性，密封控温 18~25℃完成酒精发酵；转醋时需敞口 / 通气、升温至 30~35℃，为严格好氧的醋酸菌提供溶氧和最适温度，使其将酒精氧化为醋酸。高考高频拓展点在于，醋酸菌无线粒体，其有氧呼吸的酶分布在细胞膜，这是与酵母菌（真核生物，有氧呼吸酶分布在线粒体）的核心区别；若转醋后醋酸产量低，除了温度、通气问题，还可能是果酒酒精度过高（＞12%）抑制了醋酸菌的活性。 典题示例某同学利用桃形李果实制作果醋，简易流程如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．果酒、果醋都是采用单一菌种发酵而成 B．过程①前要对果实灭菌，以防杂菌污染 C．过程②中会产生大量气泡，需适时拧松瓶盖放气 D．过程③菌种主要利用果酒中的酒精进行厌氧发酵 能力2 乳酸菌与毛霉的酶促反应与发酵环境的协同效应 能力解读 乳酸菌的无氧呼吸（产乳酸）和毛霉的胞外酶促反应（蛋白酶、脂肪酶水解），均依赖发酵环境的精准调控，且体现了 “环境影响酶活性→决定发酵结果” 的核心逻辑：乳酸菌发酵需严格无氧，乳酸积累降低 pH，进一步抑制杂菌，若密封不严，杂菌产生的 CO₂会导致泡菜坛冒泡，且乳酸生成量减少；毛霉作为需氧真菌，其分泌的胞外蛋白酶、脂肪酶需在有氧、15~18℃的条件下发挥活性，若前期培养密封，毛霉生长受抑，豆腐无法完成初步水解，后续腐乳风味和质地都会异常。高考易混点辨析：乳酸菌的乳酸发酵无 CO₂生成，而毛霉发酵不产生酒精，二者的代谢产物差异是鉴别发酵类型的关键依据。 典题示例：四川豆瓣酱是以蚕豆、辣椒和食盐等为原料发酵制成的经典调味品，下列关于四川豆瓣酱的传统发酵过程及原理描述，不正确的是（    ） A．精选上等蚕豆，去皮后沸水漂烫，目的是杀死杂菌 B．蚕豆自然发酵后长满霉状物，推测是以霉菌为主的混合菌种发酵 C．豆瓣酱味道鲜美，可能是霉菌分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽和氨基酸 D．豆瓣酱制作完成装坛后，在表面铺上一层清油，目的是抑制霉菌的有氧呼吸 核心整合二 微生物的基本与应用 (1)（24年江苏T3改编）)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(√) (2)（24年江苏T9改编）可用稀释涂布平板法对酵母菌计数(√) (3)（24年天津T8改编）根据菌落外表特征判断在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(√) 串讲1 微生物的基本培养技术 一、培养基的配制 1.含义:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。 2.用途:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3.类型: 4.成分: (1)一般都包含水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。 注意:牛肉膏、蛋白胨提供的主要营养物质有氮源、碳源、维生素等,牛肉膏还可以提供磷酸盐。 (2)满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 培养的微生物 特殊要求 乳酸杆菌 培养基中添加维生素 霉菌 一般需将培养基调至酸性 厌氧微生物 提供无氧条件 二、无菌技术 1.关键:防止杂菌污染。 2.目的:获得纯净的微生物培养物。 3.消毒与灭菌的比较: 项目 消毒 灭菌 不 同 点 条件 较为温和的物理、化学、生物因素 强烈的理化因素 结果 杀死物体表面或内部的部分微生物 杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子 适用 对象 操作空间、活体生物材料、操作者的衣着和双手 接种用具、培养器皿、培养基等 常用 方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法 湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法 相同点 消毒和灭菌的实质都是使微生物的蛋白质或核酸变性 【易错一笔勾销】 几种微生物的营养和能量来源 微生物 碳源 氮源 能量来源 蓝细菌 CO2 N、N等 光能 硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化 根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物 大肠杆菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物 串讲2 微生物的纯培养 1.概念辨析: 2.过程:包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 3.常用方法:平板划线法和稀释涂布平板法。 4.平板划线操作步骤及注意事项: (1)过程: (2)灼烧接种环,待其冷却后才能蘸取菌液,以免温度过高杀死菌种。 (3)微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个微生物繁殖而来的菌落。 (4)划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。 (5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要将接种环进行火焰灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的如下表: 项目 取菌种之前 每次划线之前 划线结束 灼烧 目的 杀死接种环上原有的微生物 杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端,使每次划线菌种数目减少 杀死接种环上残存的菌种,避免微生物污染环境和感染操作者 【易错一笔勾销】 1、高压蒸汽灭菌时未排尽锅内冷空气，虽压力表显示达标，但实际温度不足 121℃，培养基或器械灭菌不彻底，后续培养易滋生杂菌，污染纯培养物。 2、接种环灼烧灭菌后未充分冷却就挑取菌种，高温会直接杀死目标微生物，导致接种操作失败，无法在培养基上获得相应菌落。 3、平板划线法操作时，未从上一次划线的末端开始新划线，线条重叠造成菌体密度过大，难以分离出单个菌落，达不到纯培养的核心目的。 4、未根据微生物代谢类型调整培养条件，如培养厌氧菌时未营造无氧环境，或未控制好最适温度，会导致目标菌生长受抑，杂菌趁机繁殖。 串讲3 微生物的选择培养和计数 一、微生物的选择培养 1.选择培养基: 2.稀释涂布平板法: 将菌液进行一系列的梯度稀释后,将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面,进行培养。 (1)系列稀释操作。 系列稀释:移液管需要经过灭菌。操作时,试管口和移液管应离酒精灯火焰1~2 cm。操作过程如下: (2)涂布平板操作。 步骤 图示 操作 1 取0.1 mL菌液,滴加到培养基表面 2 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 3 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布 4 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使菌液涂布均匀 (3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入30~37 ℃的恒温培养箱中培养1~2 d。  二、微生物的数量测定 名称 稀释涂布平板法(间接计数法) 显微镜直接计数法 计数 原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计数一定容积的样品中的微生物的数量 计数 公式 每克样品的菌落数=(C/V)×M C:某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V:涂布时所用的稀释液的体积 M:稀释倍数 以血细胞计数板为例,每毫升原液含菌数=每小格平均菌体数×400×10 000×稀释倍数 缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以计数结果一般比实际活菌数目少 不能区分死细菌和活细菌,从而使结果偏大 【易错一笔勾销】 1、混淆选择培养基与鉴别培养基的用途，用鉴别培养基进行选择培养，因缺乏特定筛选条件，无法抑制杂菌、富集目标菌，导致选择培养失败。 2、稀释涂布平板法计数时稀释倍数不当，倍数过高菌落数过少，过低则菌落重叠，均无法满足 30~300 个菌落的计数要求，结果误差大。 3、选择培养时未设置唯一碳源 / 氮源，如筛选分解纤维素的细菌时未用纤维素作唯一碳源，杂菌大量繁殖，无法有效富集目标微生物。 4、显微镜直接计数时忽略死活菌区分，且未对计数板进行校正，仅统计视野中菌体总数，导致计数结果远高于实际活菌数，数据失真。 1 学科网（北京）股份有限公司 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 结构特点直接决定代谢方式，进而影响应用场景的选择，体现“结构→功能→应用”的内在逻辑：① 原核生物无线粒体，有氧呼吸酶分布于细胞膜，因此醋酸菌、硝化细菌等需氧型原核菌，在发酵或环境治理中需持续保障通气条件，才能维持高效代谢；② 蓝细菌无叶绿体但含叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用（自养型），在生态工程中可通过固定CO₂和氮素改良贫瘠土壤、净化富营养化水体；③ 酵母菌作为兼性厌氧真核生物，有线粒体供有氧呼吸增殖，无氧呼吸产酒精，这一结构与代谢的双重特性，使其成为果酒发酵的核心菌种。 典题示例 细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势，推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关，A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理，科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验：在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养48h后，将两张滤膜上菌体刮下计数，上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数，结果如表。下列说法正确的是（　　） 　 甲组 乙组 丙组 丁组 上层菌 野生型菌 野生型菌 野生型菌 A基因敲除菌 下层菌 野生型菌 A-B双基因敲除菌 A基因敲除菌 A-B双基因敲除菌 竞争指数 1.4 3.8 1.3 1.4 A．采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数，待有菌落长出后即可进行计数 B．由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌 C．通过乙、丁对比，可分析推理A蛋白对细菌的作用 D．推测B蛋白会增强A蛋白的毒性 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 选择培养的核心是“利用微生物营养特异性，通过配方设计实现目标菌的富集与杂菌排除”，关键在于“靶向控制营养条件”：① 依据“唯一碳源/氮源”筛选：如以纤维素为唯一碳源筛选纤维素分解菌、以尿素为唯一氮源筛选脲酶菌，本质是只有具备对应分解酶的微生物才能利用特定营养物质存活；② 结合“抑制剂筛选”：如在培养基中加入青霉素（抑制细菌细胞壁合成），可筛选出真菌（酵母菌、霉菌）；加入高浓度盐可筛选耐盐菌；③ 筛选与鉴别区分：选择培养基的目的是“富集目标菌”，鉴别培养基（如伊红美蓝、刚果红培养基）是“区分已筛选出的目标菌与其他菌”，二者常配套使用。 典题示例双孢菇是一种食用菌。某实验室以双孢菇为原料，分离纯化其在贮藏过程中滋生的细菌、霉菌等微生物。下列叙述正确的是（    ） A．配制选择培养基时，应先灭菌再倒平板 B．使用后的培养基需消毒处理后才能丢弃 C．培养基和接种环可使用干热灭菌法进行灭菌 D．培养细菌时，一般需要将培养基pH调至酸性 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 微生物是生物工程的“核心工具”，实现多模块协同应用：① 基因工程中，微生物承担“工具酶供体”（限制酶、DNA连接酶来自细菌）、“载体”（质粒来自细菌、噬菌体）、“受体细胞”（大肠杆菌、酵母菌）的多重角色，构成“工具→载体→目的基因表达”的全链条；② 发酵工程中，通过调控微生物代谢（如控制碳氮比、加入诱导剂）提升产物产量，如利用工程菌生产胰岛素时，通过乳糖诱导启动子启动目的基因表达；③ 生态工程中，利用微生物群落的协同代谢（多种微生物分工分解复杂有机物）实现物质循环，如秸秆降解菌分解纤维素、油污分解菌降解石油污染物，核心是利用微生物的分解作用修复生态环境。 典题示例发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用，使用如图中的发酵罐可进行相应产品的工业发酵。下列说法错误的是（    ） A．培养基和发酵罐内都必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染，将会导致产量下降 B．在菌种选育过程中，可以利用诱变育种或基因工程育种等手段 C．若发酵罐内正进行果酒发酵，则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧 D．水在发酵罐夹层流动的作用是冷却，通过控制流速调节罐温 能力4 微生物计数与发酵过程的数据分析 从“操作层面”上升到“数据解读与误差分析”，实现实验结果与应用场景的关联：① 稀释涂布平板法计数的核心是“菌落数对应活菌数”，误差来源包括稀释倍数不当（偏离30~300个菌落范围）、杂菌污染、菌落重叠，需通过设置空白对照（排除培养基污染）、平行组（减少偶然误差）优化；② 显微镜直接计数法的误差在于“无法区分死活菌”，结果偏高于实际活菌数，适用于快速估算菌体总量，不适用于精准活菌计数；③ 发酵过程中，微生物生长曲线与产物积累密切相关：如酵母菌发酵产酒精时，对数期菌体快速增殖，稳定期酒精大量积累，若对数期通气不足，会导致菌体数量少，后续酒精产量降低。 典题示例石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害，还严重影响居民的健康生活，且污染物含量越多，降解难度越大。为解决石油污染问题，某科研小组用了将近1年的时间，从长庆油田中被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌，如图所示。小明用该法进行了过程④的操作，将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接种0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为46、58和52。下列说法中错误的是（    ） A．步骤③培养基中以石油为唯一碳源，使用高压蒸汽灭菌法灭菌 B．平板冷却后倒置可防止皿盖上的水珠落回污染培养基和防止培养基中的水分过快挥发 C．采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数 D．根据小明的实验结果，可得出每升该样品中的活菌数为5.2×106个 1．（2025·海南·高考真题）山兰酒以海南山兰早稻米为原料  添加酒曲，经传统发酵酿造而成，发酵结束后快速冷却酒液并过滤，可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列有关叙述错误的是（    ） A．酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种 B．充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化，为酵母菌提供更多的原料 C．适宜的发酵温度有利于提高酶的活性，进而提高酒的产量 D．快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质 命题解读 新情境：题目以海南传统特色山兰酒的酿造过程为背景，精准对接中国传统文化中微生物发酵技术的应用场景。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物群落组成、酶的活性影响因素、发酵条件调控等知识，融入传统酿酒的生产生活场景中，让考生感受到生物学知识对传统工艺的支撑作用，凸显知识的实用性与文化传承价值。选项A、B、C均对应传统发酵中的常见认知误区，比如选项A贴合部分人认为“发酵菌种为单一类型”的误区，而实际传统酒曲是多菌种复合体；选项B、C则围绕发酵原料处理、温度控制的原理展开，还原了传统酿酒工艺中的科学逻辑，引导考生用科学知识解读传统工艺。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是传统工艺与科学原理结合的素养测评题。试题以传统酿酒为载体，核心考查“微生物群落协同作用”“酶活性与环境条件的关系”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”等核心素养。这种考法将生物学知识与传统工艺深度绑定，引导考生关注传统文化中的科学内涵，增强文化自信。题目整合了微生物学（酒曲菌种组成）、酶工程（温度对酶活性的影响）、发酵技术（原料处理与产物保留）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“酒曲多菌种协同作用（霉菌糖化、酵母菌产酒）→原料熟化的作用→温度对发酵的影响”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性”的命题趋势。 2．（2025·天津·高考真题）青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（    ） A．用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用血细胞计数板实时监测活菌数量 D．用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 命题解读 新情境：题目以青霉素液体发酵生产为背景，精准对接发酵工程的工业生产场景，紧密联系医药工业中抗生素生产的核心技术环节。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物菌种改造、发酵条件调控、微生物计数、产物检测等知识，融入工业生产的实际操作流程中，让考生感受到生物学知识在医药工业中的核心应用价值，凸显知识的实用性与工业实践意义。选项A、B、C、D均对应发酵工业中的常见操作认知误区，比如选项C贴合部分人认为“血细胞计数板可监测活菌数量”的误区，而实际该方法只能统计总菌数；选项D则围绕青霉素产量的检测逻辑展开，还原了工业生产中产物活性检测的科学原理，引导考生用科学知识辨析工业操作的合理性。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是工业生产与科学原理结合的素养测评题。试题以青霉素发酵生产为载体，核心考查“微生物计数方法的适用范围”“发酵条件调控的原理”“抗生素产物检测逻辑”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”“社会责任”等核心素养。这种考法将生物学知识与医药工业生产深度绑定，引导考生关注生物工程技术在保障人类健康中的重要作用。题目整合了微生物学（青霉菌与大肠杆菌的特性差异）、发酵工程（液体发酵的参数调控）、实验操作（血细胞计数板的使用原理）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“青霉菌的需氧代谢特性→发酵参数监控的必要性→活菌计数与总菌计数的方法差异→青霉素杀菌特性与指示菌检测的关联”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性、创新性”的命题趋势。 3．（2025·广西·高考真题）利用微生物分解厨余垃圾可实现资源的再利用。下列说法错误的是（　　） A．厨余垃圾分解过程产生的热量，会影响分解效率 B．对组成复杂的厨余垃圾再分类，可提高利用效率 C．厨余垃圾中的淀粉，可作为微生物的碳源和氮源 D．含盐量高的厨余垃圾，可选用耐高盐的微生物分解 命题解读 新情境：题目以微生物分解厨余垃圾实现资源再利用为背景，精准对接生态文明建设中的垃圾分类与资源回收场景，紧密联系日常生活中的环保实践。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物代谢影响因素、营养需求、环境适应性及生态工程原理等知识，融入厨余垃圾处理的实际场景中，让考生感受到生物学知识在解决环境问题、推动资源循环利用中的核心价值，凸显知识的实用性与环保意义。选项A、B、C、D均对应厨余垃圾处理中的常见认知误区，比如选项C贴合部分人认为“淀粉可同时作为碳源和氮源”的误区，而实际淀粉仅含C、H、O元素，只能作为碳源；选项D则围绕高盐环境下微生物的选择逻辑展开，还原了实际环保工程中菌种筛选的科学原理，引导考生用科学知识辨析环保实践的合理性。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是环保实践与科学原理结合的素养测评题。试题以厨余垃圾资源化利用为载体，核心考查“微生物营养需求”“环境因素对微生物代谢的影响”“生态工程的物质循环原理”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”“社会责任”等核心素养。这种考法将生物学知识与环保民生需求深度绑定，引导考生关注生态环境问题，树立可持续发展理念。题目整合了微生物学（微生物的碳源/氮源辨析、耐盐微生物特性）、生态学（物质循环）、环境工程（垃圾处理的效率优化）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“微生物营养需求的元素组成→厨余垃圾成分与微生物分解的匹配性→环境因素（热量、盐度）对分解效率的影响→垃圾处理的工程优化逻辑”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性、创新性”的命题趋势。 4．（2025·贵州·高考真题）金龟子绿僵菌（Ma）是一种昆虫病原真菌，可以侵染某些农林害虫。Ma寄生时其孢子（单细胞后代）萌发后侵入昆虫体内大量增殖并产生毒素，导致寄主僵化、死亡。下列叙述错误的是（　　） A．可利用Ma开发成微生物杀虫剂 B．为分离Ma可从研磨的僵虫组织中取样 C．稀释涂布平板法可用于分离样品中的Ma D．接种培养Ma时使用的器具需消毒 命题解读 新情境：题目以金龟子绿僵菌防治农林害虫为背景，精准对接农业生产中的生物防治场景，紧密联系绿色农业发展的现实需求。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式，将微生物的应用价值、分离培养操作、无菌技术等知识，融入农林害虫防治的实际生产场景中，让考生感受到生物学知识在推动绿色农业、减少化学农药使用中的核心价值，凸显知识的实用性与生态意义。选项A、B、C、D均对应微生物分离培养与应用中的常见认知误区，比如选项D贴合部分人混淆“消毒”与“灭菌”的误区，实际微生物接种培养的器具需灭菌（彻底杀灭所有微生物），消毒无法达到无菌要求；选项B、C则围绕病原真菌的分离取样与方法选择展开，还原了农业生产中微生物菌种分离的科学逻辑，引导考生用科学知识辨析生物防治实践的合理性。 新角度：本题不仅是知识识记题，更是农业生产与科学原理结合的素养测评题。试题以微生物防治害虫为载体，核心考查“微生物的应用价值”“微生物分离培养的操作规范”“无菌技术的差异”等核心知识点，落实“生命观念”“科学思维”“社会责任”等核心素养。这种考法将生物学知识与绿色农业发展需求深度绑定，引导考生关注农业生态问题，树立可持续发展的农业理念。题目整合了微生物学（病原真菌的特性与应用）、实验操作（稀释涂布平板法的应用、消毒与灭菌的区别）、农业生态学（生物防治的优势）等多领域知识，如分析各选项时，需串联“金龟子绿僵菌的寄生特性→生物防治的应用逻辑→病原真菌的分离取样与培养方法→无菌技术的操作规范”等知识链交叉判断，考查考生构建知识网络、进行综合分析的能力，符合高考“综合性、应用性、创新性”的命题趋势。 5．（2025·重庆·高考真题）豆瓣酱是我国地方特色调味品，生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲，再添加调料进一步发酵，下列说法错误的是（    ） A．沸水浸泡能杀死蚕豆细胞，减少有机物消耗 B．面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养 C．菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物 D．豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵 6．（2025·甘肃·高考真题）我国葡萄酒酿造历史悠久、传统发酵技术延续至今。发酵工程通过选育菌种和控制发酵条件等措施可优化传统发酵工艺，改善葡萄酒品质。下列叙述错误的是（　　） A．传统发酵时，葡萄果皮上的多种微生物参与了葡萄酒的发酵过程 B．工业化生产时，酵母菌需在无氧条件下进行扩大培养和酒精发酵 C．通过诱变育种或基因工程育种能够改良葡萄酒发酵菌种的性状 D．大规模发酵时，需要监测发酵温度、pH值、罐压及溶解氧等参数 7．（2025·四川·高考真题）微塑料由塑料废弃物风化形成，难以降解，会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X+Y（X:Y=1:1）分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率（残留率=剩余量/添加量×100%），结果如下图。下列叙述正确的是（    ） A．用平板划线法能测定X菌组中的活菌数 B．Y菌组微塑料残留率较高，故菌浓度也高 C．混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种 D．能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料 8．（2025·云南·高考真题）黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲（曲种）进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母（含酵母菌）完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是（　　） A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质 B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌 C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖 9．（2025·湖南·高考真题）采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　　） A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 10．（2025·河南·高考真题）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 11．（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 12．（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 13．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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 14．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 15．（2025·河北·高考真题）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 16．（2025·山东·高考真题）酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（    ） A．堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B．大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C．窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主 D．窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 能力1 微生物结构与代谢的适应性关联 1．（2025·河北·一模）某同学尝试用糯米制作传统米酒和米醋，实验流程如下： ①糯米浸泡后蒸熟，冷却至；②加入酒曲（含酵母菌和根霉），搅拌均匀后密封；③发酵3天后，开盖加入醋曲（含醋酸菌），并保持通气；④继续发酵5天，过滤得米醋。下列关于上述实验的分析正确的是（　　） A．步骤①中糯米蒸熟的目的是杀灭所有微生物，避免杂菌污染 B．步骤②中密封的目的是为酵母菌提供无氧环境，促进其大量繁殖 C．步骤③中加入醋曲后通气的目的是促进醋酸菌将酒精转化为醋酸 D．步骤④中过滤前检测到发酵液中酒精浓度下降，则说明米醋制作成功 2．（2025·贵州·二模）制醋、制酒是我国的传统发酵技术。下列叙述错误的是（    ） A．一段时间内，制醋和制酒过程的发酵液pH均会降低 B．若发酵液中缺少糖源时，醋酸菌可利用乙醇生成乙酸 C．酿酒和制醋所需的微生物都不能将CO₂转变为有机物 D．酿酒过程中，将容器密封可以促进菌种的生长繁殖 3．（2025·陕西渭南·模拟预测）为研究添加有机酸对泡菜品质的影响，研究者以未添加有机酸的发酵萝卜泡菜为对照，在老母水（反复使用的泡菜水）中添加0.089mol/L的不同有机酸（乳酸、乙酸、柠檬酸）来制作发酵萝卜泡菜，部分实验结果如图1、2所示。下列叙述错误的是（　　） A．为保证泡菜不被杂菌污染，使用的器具都需提前进行灭菌处理 B．加入柠檬酸能促进泡菜的发酵，且比CK组的亚硝酸盐含量低 C．与加入乙酸相比，加入乳酸组发酵速度更快但5d亚硝酸盐含量略高 D．加入3种有机酸，均可加速发酵进程且加入乙酸效果最佳 4．（2025·四川乐山·一模）某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图1是分层固体发酵法示意图，图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是（　　） A．发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于18-30℃条件下培养 B．发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸 C．据图2分析，A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度 D．发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 5．（2025·江西·一模）《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食，其中包括多种利用传统发酵技术制作的特色食品，如果酒、果醋、腐乳、泡菜等，很好地展现了广大人民群众的智慧。下列叙述错误的是（　　） A．在制作葡萄酒的过程中，应先冲洗1～2次，再去除枝梗，这样可减少杂菌污染 B．利用葡萄糖或乙醇为原料均可进行果醋发酵，且都需要氧气 C．腐乳味道鲜美，主要是毛霉等微生物产生的淀粉酶发挥了作用 D．制作泡菜时，加入煮沸过的盐水可减少其中的溶氧量并除去部分杂菌 能力2 微生物营养与选择培养的靶向设计 6．（2025·河北沧州·一模）黄曲霉毒素B1（AFB1，）是由黄曲霉等产生的强毒性次生代谢物，常见于发霉的谷物等粮食中，是已知的强致癌物。科研人员分离出了能够分解AFB1的菌种A，并尝试从菌种A中获取能够降解AFB1的物质。制备菌种A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．黄曲霉毒素是黄曲霉生长所必需的产物 B．分离菌种A需用以AFB1为唯一碳源的鉴别培养基 C．利用涂布器蘸取适量菌种A的浸出液，涂布到培养基中 D．菌种A中降解AFB1的物质是不耐高温的蛋白质 7．（2025·河南·一模）水产养殖中嗜水气单胞菌常引发鱼类病害。为筛选高效拮抗菌，研究人员从患病鱼塘底泥中分离多种菌株并扩大培养。将各组菌株的无菌发酵滤液与未凝固的普通培养基（该温度不会对菌株造成影响）混合倒平板，冷却后中央接种嗜水气单胞菌，通过菌落生长情况筛选拮抗菌。下列叙述错误的是（　　） A．在患病鱼塘底泥取样比清洁水域更容易获得嗜水气单胞菌拮抗菌 B．平板中央接种嗜水气单胞菌后，需要放在恒温培养箱中正置培养 C．可将等量无菌水与未凝固的普通培养基混合倒平板，冷却后接种作对照 D．嗜水气单胞菌生长最受抑制的组别对应的菌株即为最高效拮抗菌 8．（2025·天津和平·三模）下图为研究人员对纤维素分解菌的分离操作（A组）和计数操作（B组）过程示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．⑨计数得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较多 B．④和⑤所用培养基从物理性质分析，区别是④培养基中没有添加琼脂 C．④的培养基应以纤维素为唯一碳源，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求 D．可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌 9．（2025·湖南长沙·一模）科研人员先在12个固体培养基上各涂以数目相等（约5×104个）的对T1噬菌体敏感的大肠杆菌，经5h培养后，平板上长出大量的微菌落（约5100个细胞/菌落）。取其中6个（A组）直接喷上T1噬菌体，另6个（B组）则先用灭菌后的涂布器把平板上的微菌落重新均匀涂布一遍，然后喷上等量T1噬菌体。培养后计算这两组平板上形成的抗T1噬菌体的菌落数。结果发现，A组长出28个菌落，B组长出353个菌落。下列说法正确的是（    ） A．该实验通过等比稀释的操作对微菌落进行计数 B．B组中所使用的培养基为选择培养基 C．B组的涂布使单个抗T1噬菌体自发突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 D．该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 10．（2025·山东青岛·三模）随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如下图。下列说法正确的是（　　） A．诱变选育高产菌株时，通过向培养基加入刚果红染液，选择透明圈大的即为目的菌株 B．可使用紫外线进行诱变，无需筛选即可得到产纤维素酶高的菌种 C．能在以纤维素为唯一碳源培养基中生长的菌株一定是纤维素分解菌 D．富集培养应使用液体培养基，目的是能得到更多能产纤维素酶的菌株 能力3 微生物在生物工程中的跨模块整合应用 11．（2025·浙江·一模）我国常用滤膜法测定饮用水中的大肠杆菌数目来检测水样是否符合饮用水标准，流程图如下，其中EMB培养基中的伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈紫黑色。某研究小组将10mL待测水样加入90mL无菌水中，稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上紫黑色菌落数平均为33。以下说法正确的是（    ） A．从功能上看伊红美蓝培养基属于选择培养基 B．过滤装置和水样等均需高压蒸汽灭菌后使用 C．沾在滤杯杯壁上的部分微生物需用蒸馏水冲洗，并再次过滤 D．经推测1L待测水样中大肠杆菌数目约为3300个 12．（2025·四川自贡·一模）石油污染土壤的微生物修复是环境治理的重要方向。研究人员从石油污染土壤中分离出一株高效降解石油烃的菌株BS3，并研究了不同石油烃浓度对其生长和降解的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．污染土壤制成浸出液后，可采用平板划线法分离菌株BS3 B．石油烃初始浓度为0.3g/L时，BS3对石油烃的降解量最多 C．石油烃可抑制菌株BS3的生长，且浓度越大抑制作用越强 D．修复时，施用适宜浓度BS3菌液至污染区即可获得理想效果 13．（2025·陕西西安·二模）为探究某种抗生素对大肠杆菌生长的影响，研究人员设置实验组（添加不同浓度抗生素）和对照组（不加抗生素），相同条件培养后定期取样，用比浊法测定菌液浑浊度（代表菌体浓度），结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．测定菌液浑浊度时，应先将菌液稀释后再倒入比浊仪的比色皿中 B．实验证明是抑制大肠杆菌生长的最适浓度 C．对照组大肠杆菌的增长趋势符合“J”形曲线，说明培养条件无资源限制 D．题中的增长曲线是根据实验数据构建的数学模型，能直观反映菌体浓度变化 14．（2025·山东聊城·三模）研究人员欲筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物以降解餐余垃圾，进行的操作如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．餐余垃圾浸出液在接种前通常需要进行高压蒸汽灭菌处理 B．可用稀释涂布平板法将餐余垃圾浸出液接种在X培养基上 C．X培养基含有淀粉和抗生素，Y培养基是不含琼脂的液体培养基 D．图中降解淀粉最高效的微生物是⑤，可根据菌落特征初步判断微生物类型 15．（2025·山西吕梁·三模）溶磷菌可以使土壤中难以利用的磷转化为植物易吸收的磷。某研究小组按如下配方制备了分离培养基，用以筛选某植物根系附近土壤样品中的溶磷菌。分离培养基配方：葡萄糖10g、硫酸铵0.5g、硫酸镁0.3g、氯化钠0.3g、氯化钾0.2g、硫酸铁0.03 g、硫酸锰0.03 g、磷酸三钙5g、琼脂15g、蒸馏水定容。如图为分离溶磷菌并进行计数的过程。下列叙述错误的是（　　） A．在该分离培养基中，为微生物提供氮源和碳源的物质分别是硫酸铵、葡萄糖 B．用选择培养基筛选目的菌并对其计数时，常用的接种方法是稀释涂布平板法 C．若②、③、④中菌落数分别为48、57、63，则①中溶磷菌的数目约为5.6×107个 D．在农业生产中可将溶磷菌作为微生物肥料 能力4 发酵工程及其应用 16．（2025·陕西西安·一模）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其简要的工业化生产流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程①可用赤霉素处理大麦，使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶 B．过程②煮沸可以终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 C．过程③的主发酵阶段酵母菌大量繁殖，后发酵阶段进行糖的分解和代谢物的生成 D．可通过菌种的选育、发酵过程的控制等手段使啤酒的产量明显提高 17．（2025·河北·一模）双乙酰含量过高会导致啤酒出现“馊饭味”。科学家通过改造获得了低表达ILV2(α-乙酰羟酸合成酶)基因的酵母菌，使双乙酰量下降58%。下图表示酿造低双乙酰啤酒的大致流程。下列叙述错误的是（　　） A．焙烤是为了杀死种子的胚，且不使α-淀粉酶失活 B．加入的啤酒花具有调节啤酒风味的作用 C．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D．低表达ILV2 基因可能是通过DNA甲基化干扰RNA聚合酶与起始密码子结合来实现的 18．（2025·四川乐山·一模）与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列表述正确的是（　　） A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵（　　） B．发酵工程的产品包括微生物的代谢物、酶及菌体本身等 C．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不会影响微生物的代谢途径 D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 19．（2025·贵州·二模）发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等优点，在许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述，错误的是（　　） A．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 B．发酵工程所用的菌种可从自然界中筛选或通过诱变育种获取 C．发酵工程制作泡菜发酵初期，有机物的干重减少但有机物种类将增加 D．利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料 20．（2025·四川成都·一模）发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用，下列有关发酵工程说法正确的是（　　） A．发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，所用菌种大多是混合菌种 B．利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻纹枯病是一种重要的生物防治手段 C．黑曲霉可作为生产多种发酵产品的菌种，如酱油、豆豉、柠檬酸、醋 D．精酿啤酒采用传统发酵工艺，发酵时间长、产量低、保质期长、价格高 一、情境拓展·科技前沿（2024-2025热点聚焦） 1.碳元素衍生材料的细胞领域创新应用 作为细胞基本元素的碳，其衍生的碳点成为前沿热点。它是量子点的绿色替代品，可由生物质合成，低毒且生物相容性好。通过功能化修饰后，手性碳点能用于生物分子识别，普通碳点则可助力细胞层面的生物传感、成像以及药物递送，比如精准定位病变细胞并释放药物，为细胞相关疾病治疗提供新工具。。 2.染色质中核酸与蛋白化合物的精细结构解析 2025年11月牛津大学团队开发的MCCu技术，实现了单碱基对精度解析染色质三维结构。该研究揭示组蛋白（蛋白质）乙酰化可降低染色质压缩度，核小体缺失状态会驱动基因调控元件空间靠近，这一发现阐明了核酸与蛋白质的相互作用对细胞基因表达的调控机制，为研究细胞功能异常引发的疾病提供了全新视角。 3.合成细胞的化合物组合构建突破 合成细胞作为2025年IUPAC十大新兴技术之一，是细胞元素和化合物研究的重要方向。科研人员通过“自下而上”用脂质体等基础化合物构建人造细胞，或“自上而下”简化天然细胞，这类合成细胞既能模拟天然细胞的生命过程，还能作为“细胞工厂”，利用细胞内的元素合成定制药物，甚至参与二氧化碳固定，实现元素的高效循环利用。 4.热凝胶高分子适配细胞的医学应用 热凝胶高分子作为细胞相关的功能化合物，其溶液在体温下可转变为凝胶。该特性使其能适配细胞生存环境，用作3D生物打印的细胞支架，也可作为可注射药物缓释系统，甚至已应用于眼科手术，替代受损玻璃体以保护视网膜细胞，为细胞损伤修复提供了新型材料支撑。 二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答 一、结合教材分析类 1．分析并回答下列问题： (1)相比于传统自然发酵，工业发酵中选用人工选育的优良菌种进行生产，优势是什么？原因是____________________________________________________________。 (2)工业发酵中，发酵罐需严格控制通气量、温度和pH值，原因是____________________________________________________________________。 (3)发酵工程的产物分离纯化环节不可或缺，其意义是什么？原因是___________________________________________________________________。 二、长句作答类 2．某研究团队以淀粉为原料，利用酵母菌发酵生产酒精，对比了普通酵母菌和基因工程改造酵母菌（导入了淀粉酶基因）的发酵效果，检测了发酵过程中淀粉剩余量和酒精产量，结果如下图所示。回答下列问题： (1)曲线________表示基因工程改造酵母菌的酒精产量，判断的依据是 _______________________________________________________________。 (2)发酵后期（第72～96天）曲线乙（淀粉剩余量）趋于平稳的主要原因是_____________________________________________________，判断的依据是_____________________________________________________。 3、分析并回答下列问题： (1)发酵工程中，培养基的配制需遵循“营养全面、比例适宜”的原则，原因是_____________________________________________________________。 (2)利用乳酸菌发酵生产酸奶时，需在密封条件下进行，原因是_____________________________________________________________________。 (3)工业发酵中，常采用“连续发酵”替代“分批发酵”，其优势是_____________，原因是____________________________________________________________________。 三、新情境探究 情境素材：下图表示利用微生物发酵处理农业秸秆（主要成分是纤维素）生产生物柴油的流程，流程中先通过纤维素分解菌将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，再接种产油酵母菌将葡萄糖转化为脂肪，最后通过提取和加工获得生物柴油。其中，产油酵母菌的发酵需控制在有氧、适宜温度（28～32℃）和pH（5.5～6.5）的条件下，且培养基中碳氮比需调控为30:1左右以促进脂肪合成。回答下列问题： (1)将纤维素分解菌接种到以纤维素为唯一碳源的培养基上，可筛选出目的菌，原因是____________________________________________________________________。 (2)产油酵母菌发酵时控制碳氮比为30:1的目的是______________________ _____________________________________________________。 (3)该流程中，纤维素分解菌与产油酵母菌的协同作用对生物柴油生产的意义是______________________________________________________________。 1．（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 2．（2025·四川达州·模拟预测）田间常施用草铵膦（含碳有机物）农药，在环境中难以降解。科学家通过图1所示方法筛选出了可降解草铵膦的植物乳杆菌（ST-3），并研究了固定态（固定在多孔载体上）和培养液中游离态的ST-3的降解效果，结果如图2所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图1中②过程可使用无菌水，③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基 B．图1中平板培养基的配制顺序为：称量→溶解→定容→灭菌→调pH→倒平板 C．图1中划线纯化过程中接种环需要灼烧6次 D．由图2知固定态ST-3降解效果优于游离态，原因是固定化载体可为微生物提供大量有效接触和附着的表面积 3．（24-25高二下·安徽芜湖·阶段练习）根据食品安全国家标准，每毫升合格的牛奶中细菌总数不能超过50000个。研究小组为检测某品牌牛奶是否合格，进行如下实验。下列相关叙述正确的是（　　） A．步骤①中需用巴氏消毒法对加入的牛奶进行处理 B．步骤②配制好的培养基灭菌后还需要添加缓冲液调节pH C．若步骤③中平均菌落数为45，说明该品牌牛奶不合格 D．图中所示计数方法统计结果比显微计数法计数结果大 4．（2025·黑龙江大庆·三模）研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图。下列说法正确的是（    ） A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养 B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基 C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同 D．若①②③菌落数分别为20、37、39，则内容物中纤维素分解菌密度为1.6×107个/mL 5．（2025·海南儋州·三模）杏果中富含香味前体物质，传统的香料提取方法会浪费大量的杏果渣，研究小组从杏果园的土壤中筛选出具有显著产香能力的菌株（如图），通过发酵对杏果渣进行二次加工利用，有效增加了产品风味并提高了产品感官品质。下列说法错误的是（    ） A．虽然利用土壤样品进行培养，但此过程的关键仍是防止杂菌污染 B．微生物的纯培养是指采用平板划线法等接种后培养得到单菌落 C．该技术的原理是通过选择培养基直接选出产香效果最佳的菌株 D．微生物发酵产香具有成本低、产量高、所产废弃物较少等优点 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $