第1章 发酵工程 章末检测-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

第1章 黑题阶段检测练 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分， 共30分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2023·天津武清开学考试)被誉为“岭南佳 果”的荔枝，味道鲜美、营养丰富，其鲜果是酿 酒的良好材料。下列关于制作荔枝果酒的叙 述，错误的是 A.工业发酵前需蒸煮荔枝汁，可除去荔枝中 的杂菌，利于酵母菌繁殖 B.在荔枝汁发酵液中添加适量蔗糖，有利于 酵母菌繁殖和代谢 C.为增加荔枝果酒的产量，将发酵液装人发 酵瓶时应尽可能装满 D.对荔枝果酒产品进行装罐前需要杀菌，应 在62~65℃消毒30min 2.(2023·山东青岛期末)传说杜康的儿子黑塔 在一次酿酒时发酵过头，至第21天开缸时，发 现酒液已变酸，但香气扑鼻，酸甜可口，于是他 结合“廿一日”和“酉”字，给这种酸水起名为 “醋”，下列有关叙述正确的是 () A.酿酒过程中发酵液出现的气体都是在酵母 菌细胞的细胞质基质中产生的 B.酿酒时糖类未耗尽，酵母菌的发酵也会停 止，由pH上升和酒精含量增多导致 C.黑塔酿酒反成醋可能是由于发酵装置密封 不严造成的，若适当升温则醋味更浓 D.统计活酵母菌数量时，可用显微镜直接计 数法，统计的结果比实际数目低 3.(2023·湖南期末)普切明酸是桔梅奇酵母产 生的一种水溶性铁螯合剂，能与Fé3+形成稳定 的红色复合物。现欲通过培养基获得桔梅奇 酵母的优良单菌落，培养基成分如表所示。下 列相关叙述错误的是 选择性必修第三册·RJ 章末检测 限时：60min FeCl 成分Mgs04NaH,PO4蛋白胨 H,0 溶液 用量5g 78 15g 500mL7g20g A.蛋白胨为酵母提供碳源和氮源，表中的“？” 处应为琼脂 B.菌落周围的颜色越深，说明该酵母分泌普 切明酸的能力越强 C.应该在灭菌之后将该培养基的pH调节至 中性或弱碱性 D.为获得更多单菌落，可使用稀释涂布平板 法进行接种 4.金黄色葡萄球菌(SAU)是细菌性肺炎的病原 体之一。细菌性肺炎一般需要注射或口服抗 生素进行治疗，当细菌出现耐药性时疗效下 降。A、B、C、D四种抗生素均可治疗由SAU 引起的肺炎，为选出最佳疗效的抗生素，研究 者分别将含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大 小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布 的平板培养基上，在适宜条件下培养48h,结 果如图。下列相关叙述错误的是 ⑥° @ A.A、B、C、D四种抗生素，抑菌效果最佳的是 抗生素A B.配制培养基时应将培养基的pH调至中性 或弱碱性 C.对培养基可以采用干热灭菌的方法灭菌 D.滤纸片b周围透明圈中出现一菌落，可能是 该菌落发生了基因突变 黑白题16 5.尿素是一种高浓度氨肥，被土壤中某些细菌分解 为氨后，再转化成铵盐、硝酸盐等被植物吸收利 用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并 统计每克土壤样品中的活菌数目，培养基配方如 下表所示。下列叙述错误的是 ( 组分 KH,PO Na,HPO MgS04·7H20 含量 1.4g 2.1g 0.2g 组分 葡萄糖 尿素 琼脂 含量 10.0g 1.0g 15.0g A.若培养基需要调节pH,则应该在灭菌之前 进行 B.KH2PO4和Na2HPO4可维持培养基pH的 相对稳定 C.有些细菌能分解尿素的根本原因是其能合 成脲酶 D.用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实 际的活菌数目少 6.(2023·湖北黄冈期中)当肠黏膜被破坏时， 肠道内的粪肠球菌及其代谢产生的毒素可能 进入人体内导致某些疾病的发生。科研人员 进行了青霉素和某种噬菌体对粪肠球菌杀灭 效果的相关研究。下列叙述正确的是() A.科研人员的衣着和手都要进行消毒和灭 菌，并保证无菌操作 B.实验需设置3组，培养对象分别是粪肠球 菌、粪肠球菌加青霉素、粪肠球菌加噬菌体 C.实验采用平板划线法接种，在适宜条件下 培养至菌落数量稳定后进行计数并比较 D.提倡用噬菌体治疗粪肠球菌导致的疾病， 因为青霉素的使用会导致病菌产生耐药性 7.(2023·四川绵阳期中)酿酒过程中所用酿酒 酵母菌种的性能是决定果酒品质的重要因素。 第1章 如图表示从土壤样品中筛选酿酒酵母的过程。 下列叙述正确的是 0.5mL0.5ml0.1ml 通振荡避 鉴别优 土壤 \20 min/ 0.5mL 质菌种 样品 10g 多次统保存 ①90mL 土壤 化培养备用 无菌水 悬液 4.5ml无茵水④ ⑤ ③ A.步骤①应从表层土壤取样，并对样品进行 高压蒸汽灭菌 B.步骤②振荡培养20min的目的是增加酵母 菌的数量 C.步骤④接种方法为稀释涂布平板法，接种 工具为接种环或涂布器 D.若多个平板上菌落数的平均值为32个，则 10g土壤样品中所含酵母菌数量约为 3.2×10 8.（2023·山西运城期中)为制备圆褐固氨菌和 巨大芽孢杆菌微生物菌剂，以降解厨余垃圾废 液中淀粉、蛋白质、脂肪等物质，研究人员探究 了圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃 圾废液的最佳接种量比，将两种菌液进行了不 同配比的分组处理，如下表所示。下列叙述正 确的是 ( ) 编号 Ro R, R2 R3 圆褐固氨菌： 1:0 2:1 1:1 0:1 巨大芽孢杆菌 A.两种细菌需经过胞吞将淀粉、蛋白质、脂肪 等吸收进细胞才能分解利用 B.实验组需要将上述菌液分别接种于相同体 积的厨余垃圾废液中进行培养 C.对照组需要将等量R组的菌液接种到相同 体积的无菌水中进行培养 D.圆褐固氮菌占比较高的R,组对于蛋白质等 含氮物质的分解效率最高 黑白题17 9.我国是啤酒生产和消费大国，啤酒以大麦为 主要原料经酵母菌发酵制成，其工业化生产 流程图如下图所示，下列有关叙述错误的是 ( ① ② ③ ④ ⑤ 原料 ”粉碎 糖化 麦汁过滤 麦汁煮沸 ⑨ ⑦ ⑥ 除菌灌装·—啤酒过滤一发酵 麦汁冷却 A.啤酒发酵产品是微生物本身，发酵结束后， 可通过⑧过程得到产品 B.发酵过程中酵母菌的繁殖，大部分糖的分 解和代谢产物的生成都在主发酵阶段完成 C.⑦过程是发酵工程的中心环节，需要严格 控制温度、pH和溶解氧等条件 D.发酵过程中需要随时检测培养液中的微生 物的数量、产物浓度等 10.三糖铁(TSI)培养基含有牛肉膏、蛋白陈、蔗 糖、乳糖、微量葡萄糖、硫酸亚铁、氯化钠、酚 红、琼脂等成分，可根据观察单一细菌对三种 糖的分解能力及是否产生硫化氢来鉴别细菌 的种类。三糖铁(TS)琼脂试验方法是：使用 笔直的接种针挑取待测菌落，将接种针平稳 刺入三糖铁固体斜面培养基内，然后沿原穿 刺途径慢慢抽出接种针，最后在斜面上进行 “之”字划线，36℃下培养18~24h观察实验 结果。酚红在酸性条件下显黄色，在碱性条 件下显红色。细菌产生的硫化氢与铁盐反应 生成黑色沉淀。下列叙述正确的是() A.穿刺或划线的目的是将纯培养物进行二 次传代培养，须严格控制交叉污染 B.若培养基出现黑色沉淀，可推测该细菌不 能分解牛肉膏、蛋白胨 C.若细菌能分解乳糖和葡萄糖而产酸、产 C02,推测斜面为黄色、底层为红色且有 气泡 D.三糖铁(TSI)培养基属于选择培养基 选择性必修第三册·RJ具 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分， 共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要 求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有 选错的得0分) 1.(2023·江苏宿迁期中)凯里红酸汤是贵州 省凯里市的特产，其颜色鲜红、气味清香、味 道酸爽，早已被正式列入《中国地理标志产 品大典》。下图是凯里红酸汤制作流程。下 列相关叙述中正确的是 选择西红柿一洗净晾干搅成茸泥 混 密封发酵 选择仔姜、大 剁碎 加入食盐、 装坛 蒜、红辣椒 糯米、白酒 A.红酸汤中的酸味物质主要是醋酸菌产生 的乙酸 B.食盐、红辣椒等既可调味又可抑制杂菌 生长 C.装坛时要留1/3的空间，以营造良好的发 酵条件 D.适当延长发酵时间能加深酸汤的红色，增 浓酸味 2.(2023·黑龙江大庆期中) 酵母菌是探究种群数量变 化的理想材料，血细胞计数 板是酵母菌计数的常用工 具。如图为显微镜下一个中方格内的菌体分 布情况（计数室的容积为1mm×1mm× 0.1mm)。下列有关叙述不正确的是( ) A.对于细菌等较小的细胞，可用细菌计数板 对其进行观察和记数 B.使用后一般用清水冲洗、晾干并镜检，若 有残留或沉淀物需要重新清洗 C.如果一个小方格内酵母菌过多，难以数 清，可寻找菌体数量适中的小方格计数 D.若其中一个中格酵母菌数量如图所示，则 估算样液中酵母菌的密度为4×10个/mL 白题18 13.研究人员欲从土壤中筛选获得只能降解利 用有害化合物A的细菌菌株，筛选的主要 步骤如图所示，①为土壤样品。下列叙述 正确的是 A.若要用稀释涂布平板法计算其活菌数，可 用某稀释度的菌落平均数/培养所用的稀 释液体积 B.②过程的目的是让细菌与营养物质充分 接触，增加其密度 C.③中培养基的制备过程为原料称量→溶 解→调节pH→灭菌→倒平板 D.计算细菌数目时可选择⑥中形态数目稳 定时进行菌落计数 14.图甲表示诱变选育高产B-胡萝卜素的布拉霉 菌，未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上 生长，随B-胡萝卜素含量增加菌体颜色从黄色 加深至橙红色，下列叙述正确的是 ④ 紫 接 选取 外①Π种 接种机 ②固体③ 液体 ⑤茶取 射 平板 培养 培养 过滤·⑥，B-胡萝卜素 的鉴定 乙 A.过程①紫外线照射的布拉霉菌突变后不 一定都能在含B-紫罗酮的培养基中生长 B.操作③应选择橙红色菌落较大的菌株继 续接种培养 C.能在添加了B-紫罗酮的乙上长成菌落的 细菌，可能会产生更多的B-胡萝卜素 D.要得到图乙所示菌落，可用平板划线法进 行②操作，且需要在酒精灯火焰附近进行 第1章月 三、非选择题（本题共3小题，共54分） 15.(16分)(2023·黑龙江大庆期中)下表是某 公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基 配方，请根据表格和所学知识回答下列相关 问题。 成分蛋白胨乳糖蔗糖K,HPO4指示剂琼脂 含量 10 2 0.2 12 (g) 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL (1)根据用途划分，该培养基属于 (填“选择”或“鉴别”)培养基。检测熟 食中的大肠杆菌是否超标时，可以配制 琼脂培养基，通过观察和统计 培养基上 色菌落的数量作出 判断。 (2)若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿 素分解菌，培养基的营养成分必须怎样 更改？ (3)在微生物培养的过程中，为防止杂菌污 染，需要对培养基进行 处理。 (4)图1和图2是培养大肠杆菌的结果图，其对 应的接种方法分别是 和 ● ● ● ● 图1 图2 (5)以下制作过程中利用的主要微生物细胞结 构与大肠杆菌较相似的有 A.制作果酒 B.由果酒制作果醋 C.制作泡菜 D.制作腐乳 16.(21分)(2023·山东潍坊期中)不同动物乳 汁的成分虽各有差异，但都含有丰富的营养 成分，是微生物生长繁殖的良好培养基。乳 制品一旦被微生物污染，会腐败变质而失去 食用价值，甚至引起食物中毒。 白题19 (1)鲜乳汁常用巴氏消毒法处理，其优点是 若要制成发酵乳，需要对鲜乳汁进行灭 菌后再接种乳酸菌发酵，此处的灭菌是 指 (2)根据食品安全的有关标准，每毫升合格 的牛奶中细菌总数不超过50000个。若 要测定牛奶中微生物数量，可利用的特 定的 在显微镜下直接计数，但 该方法统计的结果往往比实际的活菌数 要偏 ,原因是 (3)通常新挤出的乳汁在25℃可保持6h不 腐败变质，在这段时间内细菌是受到抑 制的，待乳汁的自身杀菌作用消失后，将 乳汁置于室温下，可以观察到乳汁所特 有的菌群交替现象，如图所示。推测下 列说法合理的是 乳链球菌乳酸杆菌 真菌胨化细菌 pH=7.0 pH=5.0 pH=3.0 A.新鲜乳汁中含有溶菌酶等抗菌物质， 对微生物具有抑制作用 B.新挤出的乳汁在25℃保持6h后，乳 汁中的微生物全部来自空气 C.乳链球菌代谢使乳汁pH降低后，因乳 酸杆菌耐酸能力强而开始大量繁殖 D.当pH降低至3.0~3.5时，绝大多数细 菌受到抑制，真菌开始大量繁殖 E.乳汁的乳糖在胨化细菌阶段前基本已 消耗掉，能分解蛋白质和脂肪的胨化 细菌开始大量繁殖 17.(17分)(2023·江苏泰州期中)啤酒是以大 麦为主要原料，添加啤酒花（一种草本植 物)，经酵母菌发酵制成，其工业化生产流程 选择性必修第三册·RJ景 如图1。在利用麦芽酿造啤酒时，麦芽中多 酚氧化酶(PP0)的作用会降低啤酒质量， 图2为pH和温度对PP0活性影响的曲线。 回答下列问题。 大 分装啤酒 图1 PPO活性 2001 180 80℃ 160 70℃ 咸味 味 140 20 100 90℃丰富度 涩味 80H 40 鲜味 后苦味L 后涩味 7.67.88.08.28.48.68.89.0pH 图2 图3 (1)图1中使大麦发芽的目的是 “?”代表 ,过滤后消毒的目的是 (2)根据图2分析，该实验的自变量是 在啤酒生产过程中，pH为8.4 时，啤酒质量较差的原因是 0 (3)啤酒产品质检可应用“电子舌”，“电子 舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的 响应值对啤酒风味进行评价，图3为三 种啤酒发酵液(L1、L2、L)的味觉雷达 图。据图3可知，涩味最强的是发酵 液 ，口味相近的两种发酵 液是 (4)传统啤酒酿造的发酵过程是在敞开式发 酵池中进行的，麦芽汁中接种酵母菌后 通入大量无菌空气，之后会产生大量气 体翻腾逸出，形成厚厚的气泡层，气泡层 的作用是 ,利于酒精的生成。 与传统的发酵相比，工业化发酵过程能 明显提高啤酒产量和质量的原因： (至少答出两点)。 白题20因此发酵过程中不需要通人空气，B错误：无氧呼吸产生了二氧化 碳，但是没有消耗氧气，因此发酵罐中的气压不会低于大气压，C正 确：葡萄酒发酵的原料是糖类，因此可以通过监测发酵过程中残余糖 的浓度来决定何时终止发酵，D正确。 4.(1)基因工程育种(2)稀释涂布平板法(3)中性和弱碱性 (4)过滤、沉淀(5)主发酵 解析：(1)性状优良的菌种可以从自然界获取，也可以通过诱变育种 或基因工程育种获得。在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养，该 过程中要严格保证无菌条件。(2)检测培养液中微生物数量的方法 有稀释涂布平板法、显微镜直接计数法；值得注意的是，稀释涂布平 板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多 个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。利用显微镜进 行直接计数，也是一种常用的、快速直规的测定微生物数量的方法。 该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察、计 数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是 活菌数和死菌数的总和。(3)发酵过程中除了要了解发酵进程外，还 要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧与转速 等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长、繁殖，而且会影响 微生物代谢物的形成。例如，谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条 件下会积累谷氨酸：在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷 氨酰胺。(4)如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后， 采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品 是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获 得产品。(5)啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，发酵过 程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖、大部分糖的分 解和代谢都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮 用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形 成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味 要求的不同而有所差异。 5.C解析：有些微生物的菌体含有激素、抗生素等，不适合作为动物饲 料，A错误：利用发酵工程能生产传统发酵食品，B错误：微生物肥料 是指微生物代谢产生的有机酸、生物活性物质等，D错误。 6.C解析：玉米清液中含有蛋白质和糖类等物质，故可以为黑曲霉提 供碳源和能源，A正确：发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基上， 该措施的目的是进行扩大培养，增加黑曲霉孢子的数量，B正确：种 子培养基中有发酵所需的菌种，若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致 发酵失败，C错误：黑曲霉属于好氧生物，且微生物发酵过程需要适 宜的条件，所以在发酵罐内发酵需严格控制溶解氧、温度、pH等条 件，D正确。 7.BCD解析：培烤可以杀死大麦种子的胚，但不会使淀粉酶失活，没 有进行灭菌，A错误；糖浆经蒸煮（产生风味组分、终止酶的进一步作 用，并对糖浆灭菌)、冷却后再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌 种，B正确：转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短 啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，C正确；果 酒和啤酒生产都需要酵母菌，所以要提供一定的有氧环境，促进微生 物大量增殖，D正确。故选BCD。 重难聚焦 8.(1)唯一碳源选择培养基稀释涂布平板法至少对3个平板 (2)盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为 10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制(3)氧气 (0,或溶解氧)发酵罐内发酵(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 解析：(1)根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受 能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖 作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养可筛选出目标菌 株，能进行筛选的培养基是选择培养基。稀释涂布平板法可以通过 依次等比稀释和涂布平板最终获得由单个细胞繁殖来的单菌落，因 此培养过程中可定期取样并用稀释涂布平板法将菌液接种到固体培 养基上，待形成菌落后进行菌落计数，评估菌株增殖状况。为降低因 偶然因素造成的误差，每次应至少对3个平板进行重复计数，然后求 出平均值。(2)已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此 当培养基盐浓度为60g/L,pH为10时，菌株H可正常持续发酵60d 以上。而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡； pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该 系统不需要灭菌。(3)分析题意，扩大培养时，在适宜的营养物浓度 正本参考答案 温度、pH等条件下，发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到 预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种 进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(0，或溶解氧)是限制高密度培养的 重要因素：发酵工程一般包括选育菌种、扩大培养、配制培养基、灭 菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离和提纯等，其中心环节是发酵罐 内发酵。(4)根据酶具有专一性的特点可知，菌株H能通过分解餐 厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、脂肪等）来生产PHA,说明其能分泌蛋 白酶、淀粉酶、脂肪酶等。 黑题应用提优练 1.C解析：在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁，促进细 胞内容物的释放，同时酶活性会受到温度的影响，所以在酶解环节需 要控制酶解温度，A正确；同时酵母菌利用水果中的有机物进行氧 化分解产生酒精，在成分调整环节，按比例添加蔗糖一方面可以为酵 母菌提供碳源，促进接种后的酵母菌菌种繁殖，另一方可以提高果酒 的酒精含量，B正确：主发酵的前阶段通气，使酵母菌进行有氧呼吸， 促进酵母菌大量繁殖，主发酵的后阶段需要密闭，使酵母菌进行无氧 呼吸产生酒精，酿酒酵母菌的适宜生长温度为28℃左右，所以发酵 时应保持前后温度在18~30℃，C错误；实验时可通过研究发酵时 间、接种量、初始糖浓度等因素来确定最佳的发酵时间和酒精含量 等，优化三华李果酒的发酵工艺，D正确。故选C。 2.C解析：在利用发酵罐进行发酵的过程中，由于微生物的呼吸作用 以及搅拌等都能产生大量的热，使发酵液温度升高，为防止温度过高 降低酶的活性，进而降低谷氨酸产量，采取了水在发酵罐表层中流动 而冷却降温的措施，A正确；由于谷氨酸显酸性，随着它的积累pH会 下降，控制办法是加碱（或氨水），以保持H的相对稳定，谷氨酸发 酵过程中当培养液呈中性或弱碱性时，会积累谷氨酸，B正确：发酵 工程的中心环节是发酵罐内发酵，C错误：1为视窗或观察孔，可观察 微生物的生长状况和产品形成情况，D正确。故选C。 3.D解析：米曲霉的代谢类型是异养需氧型，因此鼓风机应不断通入 经过滤的新鲜空气，A正确。发酵的主要目的是使米曲霉充分生长 繁殖并分泌和积累相应的酶，所以酶及微生物的种类和数量是鉴定 成曲质量的指标，B正确。微生物的生长需要适宜的温度，曲料摊铺 在帘架上可以及时散热，有利于控制微生物生长的温度，C正确。葡 萄糖是发酵的底物，不是产物，D错误。故选D。 4.ABC解析：发酵过程所产生的酒精来自酵母菌的无氧呼吸，A错 误：“糖化”是指大麦发芽破碎之后加入糖浆，使淀粉水解，有利于酵 母菌利用淀粉的水解产物葡萄糖进行无氧呼吸，B错误：蒸煮过程中 淀粉酶的活性丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并 对糖浆进行灭菌，该过程需要冷却后再进行接种，以防止菌种被烫 死，C错误；消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物，以延长它的 保质期，D正确。 第1章章末检测 黑题阶段检测练 1,C解析：工业发酵时所需的菌种需先筛选后培养，故发酵前需蒸煮 荔枝汁，可除去荔枝中的杂菌，利于酵母菌繁殖，A正确；在荔枝汁发 酵液中添加适量蔗糖，除了可以让果酒口感更甜以外，还可以提高酒 精度，B正确：制作荔枝果酒的过程中，把荔枝汁装入发酵瓶，装量不 要超过发酵瓶体积的2/3，既可为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气， 又可防止发酵旺盛时因产生C0,过多而造成汁液溢出，C错误：发酵 好的荔枝果酒在上市前需要在62~65℃消毒30min,目的是杀死其 中的微生物，同时防止果酒的营养物质被破坏，D正确。故选C。 2.C解析：酵母菌是兼性厌氧型生物，进行有氧呼吸时在线粒体基质 中产生C02,A错误；在酿酒的过程中，糖类即使未耗尽，酵母菌的发 酵过程也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，对发酵起抑 制作用，导致酵母菌发酵停止，B错误：酒变酸是醋酸菌发酵的结果， 黑塔酿酒反成醋的原因可能是发酵装置密封不严，导致醋酸菌混入 发酵液中，由于果醋发酵的温度高于果酒发酵的温度，故若适当升温 则醋味更浓，C正确：用显微镜直接计数所统计的菌体是活菌体和死 菌体的总和，统计的结果比实际数目偏多，D错误。故选C。 3.C解析：该培养基为固体培养基，题表中的“？”处应为琼脂，A正确； 普切明酸能与F3+形成稳定的红色复合物，菌落周围的颜色越深，说 明该酵母分泌普切明酸的能力越强，B正确：应在灭菌之前对培养基 黑白题05 进行pH调节，且培养真菌的培养基的pH一般应调节至酸性，C错 误：可使用稀释涂布平板法进行接种，来获得更多单菌落，D正确。 故选C。 4.C解析：A、B、C、D四种抗生素，抑菌效果最佳的是抗生素A,A正 确：不同的微生物培养需要的pH是不同的，如培养细菌时需将培养 基的H调至中性或弱碱性，B正确：对实验使用的培养基采用高压 蒸汽灭菌法灭菌，C错误：滤纸片b周围透明圈中出现一菌落，说明 其具有抗药性，可能是该菌落发生了基因突变，D正确。故选C。 5.C解析：培养基制作完成后需要先调节pH,后进行灭菌，A正确； KH,PO,和Na2HD04属于缓冲对，可维持培养基pH的相对稳定，B正 确；某些细菌能分解尿素的原因是能合成并分泌脲酶，根本原因是具 有合成脲酶的基因，C错误：由于两个或多个细菌可能形成一个菌 落，所以用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际的活菌数目少 D正确。 6.B解析：实验中科研人员的衣着和手都要进行消毒，但无法灭菌，同 时需要保证无菌操作，增强实验的说服力，A错误；本实验是为了探 究青霉素和某种噬菌体对粪肠球菌的杀灭效果，其中粪肠球菌一组 为对照组，粪肠球菌加青霉素、粪肠球菌加噬菌体这两组为实验组，B 正确：稀释涂布平板法最终形成的菌落数量可以指示待测液中细菌 的数量，故采用稀释涂布平板法接种，在适宜条件下培养至菌落数量 稳定后进行计数并比较，C错误：青霉素将没有抗性的粪肠球菌杀 死，但有抗性的菌株被保留下来，并且不断增殖，所以青霉素的使用 导致耐药菌比例增加，D错误。故选B。 巴解题指导 据题意分析，本实验的目的是探究青霉素和某种噬菌体对粪肠球 菌的杀灭效果，自变量是有无青霉素和噬菌体，因变量是对粪肠 球菌的杀灭效果（数量）。青霉素抑制粪肠球菌细胞壁的形成，抑 制其繁殖：噬菌体寄生在粪肠球菌体内，最终使其裂解死亡。 7.D解析：酿酒酵母为兼性厌氧型微生物，繁殖需要氧气，故步骤①应 从表层土壤取样，但是对土壤样品进行高压蒸汽灭菌会将其中的酿 酒酵母杀死，将不能获得酿酒酵母的纯培养物，A错误；步骤②振荡 培养20min的目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中，B错 误：步骤④接种方法为稀释涂布平板法，接种工具为涂布器，C错 误：分析题图可知，该过程中菌液的稀释倍数为104，涂布时所用稀释 液体积为0.1mL,若多个平板上菌落数的平均值为32个，则1g土壤 样品所含酵母菌数量约为32÷0.1×104=3.2×106，则10g土壤中所含 酵母菌数量为3.2×107，D正确。故选D。 四解题指导 分析题图可知，①表示称量土样样品，里面含有需要分离的酿酒 酵母，②③表示梯度稀释过程，④⑤表示分离纯化和筛选过程。 8.B解析：脂肪为小分子物质，能通过自由扩散进入细菌，A错误：实 验过程中，厨余垃圾废液的作用类似于培养基，其体积是无关变量」 应该保持相同，故实验组需要将上述菌液分别接种于相同体积的厨 余垃圾废液中进行培养，B正确；本实验还需设置对照组，具体处理 是将适量R,组的菌液接种到等量的普通培养基中，无菌水中微生物 不能生活，作对照无意义，C错误；圆褐固氮菌能利用空气中的氮，对 厨余垃圾废液（蛋白质）中的氨利用得较少，因此圆褐固氮菌占比较 高的R,组对于蛋白质等含氮物质的分解效率较低，D错误。故 选B。 四名师点睛 本实验的目的是探究圆褐固氨菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃 圾废液的最佳接种量比，自变量是两种菌的接种量比，因变量是 厨余垃圾废液中淀粉、蛋白质、脂肪等物质的剩余量。 9。A解析：啤酒发酵产品是微生物的代谢产物（不是微生物本身），发 酵结束后，可通过⑧啤酒过滤过程得到产品，A错误：发酵过程中酵 母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢产物的生成都是在主发酵阶段 完成，B正确：发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，即⑦过程是发 酵工程的中心环节，为了获得合格的啤酒，需要严格控制温度、pH和 溶解氧等条件，C正确；发酵过程中需要随时检测培养液中微生物的 数量、产物浓度等，以了解发酵进程，D正确。 10.A解析：划线和穿刺操作一定针对纯培养物，否则实验操作是无意 选择性必修第三册·RJ 义的。划线或穿刺的目的是将纯培养物二次传代培养，这种操作也 见于标准菌株复壮或传代，整个操作过程中要严格规范操作，严格 控制交叉污染，A正确。细菌产生的硫化氢与铁盐反应生成黑色沉 淀，若培养基出现黑色沉淀，可推测该细菌能够分解牛肉膏、蛋白 胨，B错误。细菌分解葡萄糖、乳糖产酸产气，使斜面与底层均呈黄 色，C错误。三糖铁(TSI)培养基属于鉴别培养基，D错误。故 选A。 四解题指导 分析题千信息及培养基成分可知，三糖铁(TSI)培养基属于鉴别 培养基，可根据观察单一细菌对三种糖的分解能力及是否产生硫 化氢来鉴别细菌的种类。 11.BD解析：红酸汤中的酸味物质主要是乳酸菌产生的乳酸，A错误； 食盐、红辣椒等既可调味又可抑制杂菌生长，故制作红酸汤时可适 当加人上述物质，B正确；装坛时坛口留有一点空间而不装满的目 的是防止西红柿发酵后液体膨胀外溢，C错误：适当延长发酵时间 能使发酵更为充分，加深酸汤的红色，增浓酸味，D正确。故选BD。 四解题指导 分析题图：图示是利用乳酸菌发酵形成红酸汤的过程，乳酸菌是 厌氧菌，只能进行无氧呼吸，产物是乳酸。 12.CD解析：细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞 计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子 等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数， A正确。实验探究的是培养液中微生物种群数量的变化，因此为了 避免其他杂菌对酵母菌数量的影响，使用后一般用清水冲洗、晾干 并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗，B正确。如果一个小方 格内酵母菌过多，难以数清，可将样液进行稀释后再计数，C错误。 酵母菌在计数时，计数原则为“计上不计下，计左不计右”，因此计 数相邻两边。题图中计数的中方格酵母菌平均数为24个，根据中 方格有16个小方格可知，大方格中有25个中方格，则1mL培养液 中酵母菌的总数=24×25÷(1×1×0.1)×103=6×106个，D错误。故 选CD。 13.BCD解析：每克土壤样品活菌数=某稀释倍数的落平均数/细菌 培养时所用的稀释液体积×稀释倍数，A错误：②为选择培养基，也 是液体培养基，其目的是让细菌与营养物质充分接触，增加其密度， B正确：③中培养基的制备过程应该为原料称量→溶解→调节pH→ 灭菌→倒平板，C正确：通过⑥可以进行微生物计数，选择在形态数 目稳定时计数，D正确。 14.ABC解析：过程①表示利用紫外线诱导基因突变，由于突变的不 定向性，只有少数基因突变的菌才能生长、繁殖，故突变后的布拉霉 菌不一定都能在含β-紫罗酮的培养基上生长，A正确；本实验是选 育能高产B-胡萝卜素的布拉霉菌，橙红色菌落的菌株阝-胡萝卜素 含量较高，操作③应选择该颜色的菌株继续接种培养，B正确：能在 添加了B-紫罗酮的乙上长成菌落的细菌是突变菌，突变菌可能会 产生更多的B-胡萝卜素，C正确：从题图乙所示的菌落均匀分布可 判断，是用稀释涂布平板法进行②操作，D错误。故选ABC。 15.(1)鉴别伊红一亚甲蓝深紫(2)将蛋白胨改成尿素（3)高 压蒸汽灭菌(4)稀释涂布平板法平板划线法(5)BC 解析：(1)该培养基中含有指示剂，属于鉴别培养基：伊红一亚甲蓝 培养基可用来鉴别大肠杆菌，生长在此培养基上的大肠杆菌群落呈 深紫色，并有金属光泽。检测熟食中的大肠杆菌是否超标时，可以 配制伊红一亚甲蓝琼脂培养基，通过观察和统计培养基上深紫色菌 落的数量作出判断。(2)尿素分解菌可以分解尿素，而其他微生物 不能，因此可将培养基中的蛋白胨改为尿素用于筛选土壤中的尿 素分解菌。(3)在微生物培养的过程中，为防止杂菌污染，需要对 培养基进行高压蒸汽灭菌。(4)题图1中单个菌落随机分布在培养 基上，对应的接种方法是稀释涂布平板法，题图2对应的接种方法 是平板划线法，均可得到由单个细菌繁殖形成的菌落。(5)大肠杆 菌为原核细胞，无以核膜为界限的细胞核。制作果酒用到的酵母菌 为真核细胞，制作果醋用到的醋酸菌为原核细胞，制作泡菜时用到 的乳酸菌为原核细胞，制作腐乳用到的主要是毛霉，为真核细胞，故 选BC。 16.(1)可以杀死乳汁中的绝大多数微生物，并且基本不会破坏牛奶的 黑白题06 营养成分使用强烈理化方法杀死鲜乳汁中所有的微生物 (2)细菌计数板（或血细胞计数板）大显微镜直接计数统计的 结果一般是活菌数和死菌数的总和(3)ACDE 解析：(1)巴氏消毒法的优点是可以杀死牛奶中的绝大多数微生 物，并且基本不破坏牛奶的营养成分：若要制成发酵乳，需要对鲜乳 汁进行灭菌后再接种乳酸菌发酵，此处的灭菌是指使用强烈的理化 方法杀死鲜乳汁内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。(2)在显微 镜下直接计数，利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下 观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，所以要测 定牛奶中微生物的数量，可利用特定的细菌计数板（或血细胞计数 板)在显微镜下直接计数，该计数结果往往比实际数偏大，原因是显 微镜统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。(3)通常新挤出 的乳汁在25℃可保持6h不腐败变质，在这段时间内细菌是受到抑 制的，说明新鲜乳汁中含有溶菌酶等抗菌物质，对微生物具有抑制 作用，A正确；由题图曲线可知，6h后的乳汁中含有少量的乳链球 菌和乳酸杆菌，所以6h后乳汁中的微生物不全部来自空气，B错 误：由题图可知，6h后，乳链球菌的含量逐渐增加，pH逐渐下降，而 乳酸杆菌随着pH下降，数量逐渐增加，所以乳链球菌代谢使乳汁 H降低后，因乳酸杆菌耐酸能力强而开始大量繁殖，C正确：由题 图可知，当pH降低至3.0~3.5时，乳链球菌和乳酸杆菌的数量下降 直至为0，即绝大多数细菌受到抑制，真菌开始大量繁殖，D正确；由 题图可知，pH降至3.0~3.5时，真菌数量先增加后减少，意味着乳 汁中的乳糖基本消耗完了，真菌没有可以利用的碳源而数量下降， 胨化细菌因为能分解蛋白质和脂肪，开始大量繁殖，E正确。故选 ACDE。 17.(1)释放淀粉酶冷却杀死啤酒中大多数微生物，延长啤酒的保 质期(2)温度、pH多酚氧化酶(PP0)活性较高(3)L3L,和 L2(4)隔绝空气可接种单一菌种，提高啤酒品质：批量加工原 料、发酵、罐装等，从而提高生产效率：严格控制发酵条件：灭菌效果 好，延长保质期 解析：(1)大麦发芽过程中，会产生较多的淀粉酶，使大麦发芽的目 的是释放淀粉酶，从而将大分子淀粉分解为小分子葡萄糖。煮沸后 需要经冷却才能接种酵母菌，否则高温会杀死酵母菌，因此“？”代 表冷却过程。过滤后消毒可杀死啤酒中大多数微生物，从而延长啤 酒的保质期。(2)据题图2可知，该实验的自变量是pH和温度，因 变量是PP0活性。据题图2可知，pH为8.4时，多酚氧化酶(PP0) 活性高，结合题干“麦芽中多酚氧化酶(PP0)的作用会降低啤酒质 量”可知，H为8.4时，啤酒质量较差的原因是多酚氧化酶(PP0) 活性较高。(3)据题图3可知，涩味最强的是发酵液L3,L1和L2两 种发酵液在味觉雷达图中的分布情况差不多，说明这两种发酵液的 口味相近。(4)麦芽汁中接种酵母菌后通入大量无菌空气，酵母菌 进行有氧呼吸产生大量C0,,形成厚厚的气泡层，气泡层的作用是 隔绝空气，有利于酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。与传统的发酵相 比，工业化发酵过程中，可接种单一菌种，从而提高啤酒品质：可批 量加工原料、发酵、罐装等，从而提高生产效率；工业化发酵能严格 控制发酵条件：工业化发酵灭菌效果好，使保质期延长，因此工业化 发酵过程能明显提高啤酒的产量和质量。 四名师点睛 本题以啤酒的制作为题材，考查果酒的发酵原理和发酵流程以及 影响酶活性的因素，意在考查学生对所学知识的理解和掌握程 度，要求学生具有一定的识图能力、获取信息的能力和实验探究 能力。 第1章 真题集训 黑题高考真题练 1.D解析：为防止杂菌感染，接种前需要对培养基、培养皿、微生物采 样器进行灭菌，对实验操作者的双手进行消毒，A正确：纯化培养时， 为防止污染培养基和水分蒸发，培养皿应倒置放在恒温培养箱内培 养，B正确：微生物计数时在同一稀释度下，应至少需要对3个菌落 数目在30~300的平板进行计数，以确保实验的准确性，C正确：使用 稀释涂布平板法对微生物计数，数值往往偏小，原因是两个或多个细 胞连在一起时，在平板上只能观察到一个菌落，D错误。故选D。 正本参考答案 2.D解析：由题图可知，DHA油脂的产量随着发酵进程逐渐增加，生 物量也随着发酵进程逐渐增加，它们的变化呈正相关，A正确；由题 图可知，生物量与DHA油脂的产量呈正相关，温度和溶解氧影响微 生物的生长繁殖，进而影响DHA油脂的产量，B正确：发酵液中葡萄 糖被微生物吸收用于呼吸作用产生能量，供其合成DHA油脂，C正 确；DHA油脂是一种不饱和脂肪酸，含C、H、0,不含N,所以在12~ 60h,DHA油脂的合成对碳源的需求高，不需要氮源，D错误。故 选D。 3.C解析：在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵 母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确：白酒、啤酒和果酒酿制的过 程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正 确；酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在 于细胞质基质中，不存在于线粒体中，C错误，D正确。 4.D解析：动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错 误：动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌 环境，而微生物的培养不能加人抗生素，B错误；一般用湿热灭菌法 对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；可用湿 热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以 防止杂菌污染，D正确。 5,ACD解析：赤霉素能促进种子的萌发，使用赤霉素处理大麦种子， 可诱导α-淀粉酶相关基因的表达，促进α一淀粉酶的合成，使大麦种 子无须发芽就能产生α-淀粉酶，A正确：焙烤是为了去除大麦种子 中的水分，可以杀死大麦种子胚，但没有起到灭菌作用，B错误：糖浆 经蒸煮、冷却后作为发酵基质，需接种酵母菌进行发酵，C正确：利用 转基因技术，可以改造酵母菌，减少发酵过程中啤酒酵母双乙酰的生 成，缩短啤酒的发酵周期，这属于转基因技术在微生物领域的应用， D正确。 6.B解析：当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋 酸，同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖，A正确；酵母菌一般以出芽的方 式繁殖，醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；酵母菌发酵过 程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产生乙醇：醋酸杆菌为好氧 菌，需持续通入无菌氧气，C正确：酵母菌发酵的适宜温度是18~ 30℃，醋酸杆菌发酵的最适温度为30~35℃，D正确。故选B。 7.(1)石油核酸和蛋白质(2)N。×2n(3)平板I以石油作为唯一 碳源，营养物质全面，可以比较菌株A和B分解石油的能力，平板Ⅱ 缺少氨源，可探究缺氮条件下A和B对石油的分解能力，从而推断出 菌种在缺氮条件下的生存能力和繁殖能力(4)A平板I中A的 透明圈较大，得出A分解石油的能力强于B,平板Ⅱ中A的透明圈较 大，说明A在缺氮条件下生存和繁殖能力也强于B 解析：(1)由题干可知，该实验的实验目的为比较A和B两株菌降解 石油的能力，故培养基中应只有石油作为唯一碳源。生物大分子包 括核酸、蛋白质、多糖等，其中含有N元素的为核酸和蛋白质。 (2)在资源和空间不受限制的阶段，种群数量呈现“J”形增长，n代后 种群数量为N,=N,×入”=No×2”。(3)平板I培养基以石油为唯一碳 源，且含有氨源、无机盐等成分，菌株A、B均可在其上生存，可用来 比较菌株A和B分解石油的能力，透明圈越大，说明分解石油的能力 越强。平板Ⅱ培养基以石油为唯一碳源，但不含氮源，B菌无法在其 上生存，可探究缺氮条件下，A、B两菌的生存能力及分解石油的能 力。(4)通过平板I中A的透明圈较大，得出A分解石油的能力强 于B,平板Ⅱ中A的透明圈较大，说明A在缺氨条件下生存和繁殖能 力也强于B。所以在贫氮条件下，治理石油污染应选用A菌株。 8.(1)干热灭菌、湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）(2)葡萄糖制糖废液 氮源、无机盐、生长因子(3)缺少淀粉酶(4)配制一系列不同 浓度的制糖废液分别培养菌株C,测定不同浓度制糖废液中$产量， 寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度(5)减少污染、节 省原料、降低生产成本 解析：(1)防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键，对所需 的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌（湿热 灭菌中效果最好的方法)。(2)分析题干实验结果，以葡萄糖为碳源 时，细胞干重最大，故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖：以制糖废液 为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。 微生物的生长需要水、无机盐、碳源、氮源以及生长因子等营养物质， 故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氨源、无机盐、生长因子等营 养物质。(3)由实验结果可知，菌株C可以利用葡萄糖，但在以淀粉 黑白题07