专题01 发酵工程（期中真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二生物下学期

专题01 发酵工程 地 城 考点01 传统发酵技术的应用 一、单选题 1.D 2.C 3.C 4.D 5.A 6.C 7.B 8.B 9.B 二、非选择题 1.【答案】（1）原料表面携带（制作泡菜所需的）乳酸菌 （2） ①. 盐水中的杂菌污染 ②. 高温杀死乳酸菌 （3） ①. 细胞质基质 ②. 先不断降低，最后维持在较低pH水平 （4） ①. 盐浓度过高 ②. 温度过低 2.【答案】（1） ①. 氧气充足、温度为30-35℃ ②. C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量 （2）醋酸菌产生的醋酸是酸性的，抑制其他微生物生长 （3） ①. 破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用） ②. 冷却 ③. 避免高温杀死菌种 ④. 主发酵 地 城 考点02 微生物的基本培养技术 一、单选题 1.D 2.B 3.C 4.C 5.C 6.C 二、多选题 1.CD 地 城 考点03 微生物的选择培养和计数 一、单选题 1.D 2.B 3.A 4.C 5.D 6.C 7.B 8.C 9.B 二、多选题 1.ABC 2.ACD 3.CD 三、非选择题 1.【答案】（1） ①. 固体 ②. 稀释涂布平板法 ③. 灼烧 ④. 少 （2） ①. 能 ②. 在该培养基上只有能利用无效磷的微生物能生存 ③. 对菌种进行扩大培养 （3）M-3-01 2.【答案】（1）等比例稀释 （2）不同 （3） ①. 菌株乙 ②. 甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，但粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株而产生NH3，乙能分泌脲酶抑制剂，抑制粪便中其他菌株产生的脲酶的活性 （4） ①. 将过程②中筛出的“不能利用尿素”的各单菌落分别液体培养， 离心取上清液，加入脲酶与尿素的反应体系中检测 NH3产生量。 ②. 若上清液不影响 NH3的生成，则该菌株只是不产脲酶，为菌株甲；若上清液能明显抑制脲酶分解尿素， NH3生成量显著降低，则该菌株分泌脲酶抑制剂，为菌株乙 3.【答案】（1） ①. 湿热灭菌/高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择 （2）S的值超过某一浓度值时会抑制菌株的生长/S浓度大，某菌株渗透失水影响对S的降解量 （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 偏小/小/偏低/低 ③. 当两个或多个细胞连在一起生长时，平板上观察到的只是一个菌落 （4）水、碳源、氮源和无机盐 地 城 考点04 发酵工程及其应用 一、单选题 1.C 2.A 3.B 4.B 5.D 6.A 7.B 二、非选择题 1.【答案】（1） ①. 液体 ②. 异养需氧型 （2）氨水既可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源，又能调节发酵液的pH （3） ①. 3.6×107 ②. 稀释涂布平板 ③. 大 ④. 显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小 （4） ①. 增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触 ②. 先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖；然后将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，促进谷氨酸大量合成 物质，能够调节发酵液的pH，维持适宜的发酵环境； 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 4大模块高频考点概览 考点01 传统发酵技术的应用 考点02 微生物的基本培养技术 考点03 微生物的选择培养和计数 考点04 发酵工程及其应用 地 城 考点01 传统发酵技术的应用 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)如图是泡菜制作过程中乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ） A. 乳酸菌是一种原核生物，代谢类型是异养厌氧型 B. 制作泡菜时加入的盐水需要没过全部菜料，以提供无氧环境 C. 发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同 D. 据图可推测在泡菜发酵中期乳酸含量达到最大 2.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 西晋江统《酒诰》中写道“酒之所兴，乃自上皇；或云仪狄，一日杜康”。酿酒技术早在千年前就已存在。如图是某同学制作果酒过程中酵母菌数量与酒精浓度随发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ） A. 酵母菌数量在T1时刻增长最快，T1之前只进行有氧呼吸 B. 发酵瓶等实验器具可用体积分数为70%的酒精溶液进行消毒 C. 在酒精的发酵过程中需要不断放气，且放气频率不变 D. 若增大酵母菌的接种量，该果酒的发酵时间可能会缩短 3.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)荔枝酒、荔枝醋中含有丰富的酚类物质，有防止细胞氧化等功效。利用荔枝酿造荔枝酒、荔枝醋的流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 酵母菌和醋酸菌都无以核膜为界限的细胞核 B. ②过程进行的场所主要是酵母菌的线粒体基质 C. 在O2充足的条件下，醋酸菌通过过程③可将乙醇转化为乙酸 D. 若糖源不足，则醋酸菌会产生大量的CO2 4.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)下列选项中有关微生物发酵过程正确的是（ ） A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等 B. 糖源和氧气不足时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为乙酸 C. 腐乳更易消化吸收是因为细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 D. 制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌可加速发酵进程 5.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如腐乳、果酒、果醋和泡菜等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵食品的叙述，正确的是（　　） A. 醋酸菌能将酒精转化成乙酸 B. 家庭制作果酒需要接种酿酒酵母菌 C. 腐乳制作中起作用的微生物主要是曲霉 D. 泡菜制作时需要保持有氧环境 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)在中国南方，酸笋是一种非常受欢迎的食物，它具有独特的酸味和口感。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。下列叙述正确的是（ ） A 酸笋发酵过程中需要定期排气以确保发酵罐内压强稳定 B. 可采用平板划线法从发酵液中分离纯化乳酸菌并计数 C. 酸笋发酵中产生的硫化氢气体是蛋白质分解后含硫氨基酸的代谢产物之一 D. 随着发酵的进行，乳酸逐渐积累导致发酵液pH值逐渐升高后保持稳定 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述，正确的是（ ） A. 米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸 B. 制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母 C. 酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸 D. 为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 8.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)下列关于传统泡菜制作的叙述，错误的是（　　） A. 泡菜中乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳 B. 制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→密封发酵→配制并倒入盐水→成品 C. 调味装坛时，晾干的菜料装至半坛时放入香辛料，继续装至八成满 D. 添加盐水时，盐水需要煮沸冷却后倒入坛内，使盐水没过全部的菜料 9.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述，正确的是（　　） A. 果酒、果醋制作中利用的两种菌种均为好氧型微生物 B. 果酒制作过程中，不能对材料多次反复冲洗，以防止菌种流失 C. 可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并降低温度进行果醋发酵 D. 当缺少糖源时，醋酸菌产生的酶可以直接将酒精转化为乙酸和CO₂ 二、非选择题 1.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)乳酸菌发酵能产生乳酸，利用这一原理可以制作泡菜。回答下列问题： （1）利用传统发酵技术制作泡菜时，不对用于制作泡菜的萝卜、黄瓜、豇豆等原料进行消毒、灭菌处理，原因是________。 （2）制作泡菜的盐水需煮沸，待冷却后再加入泡菜坛内，煮沸是为了防止________，冷却是为了防止________。 （3）乳酸在乳酸菌细胞的________中产生。发酵过程中，泡菜液的pH的变化是________。 （4）某同学制作的泡菜不酸，原因可能是________，________。 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长，现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒，是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的简易流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④糖化并过滤得麦汁；⑤麦汁蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题： （1）根据醋酸菌的代谢特点，米醋酿制过程需控制适宜的环境条件，如__________（答两点）。糖源充足时的产醋反应式为__________。 （2）米醋酿制的中后期，一般不会有其他杂菌干扰，其原因是__________。 （3）流程⑤蒸煮的目的是__________，从而杀菌并稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行__________处理，该操作的目的是__________。流程⑥发酵过程分为__________和后发酵两个阶段。 地 城 考点02 微生物的基本培养技术 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 富含营养的培养基和适宜的环境既为目的菌生长提供了条件，也为杂菌繁殖提供了有利条件。防止杂菌污染是获得微生物纯净培养物的关键，抗生素能够抑制细菌的生长。下列相关叙述错误的是（ ） A. 对操作者的双手和操作台采用的消毒方法可以不同 B. 培养微生物的培养基一般利用高压蒸汽进行灭菌 C. 进行大肠杆菌纯化实验时，接种过程需全程在酒精灯火焰旁进行 D. 培养大肠杆菌时可以添加适量抗生素以达到抑制杂菌污染的目的 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)大肠杆菌的鉴定培养基的配方如表所示，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽。下列叙述正确的是（　　） 成分 蛋白胨 葡萄糖 伊红 亚甲基蓝 蒸馏水 琼脂 含量 10g 10g 2g 0.4g 0.065g 1000mL 15g A. 在该培养基上生长的菌落均呈现深紫色 B. 蛋白胨可为大肠杆菌提供氮源和碳源等 C. 该培养基应先灭菌再调节pH D. 琼脂可为大肠杆菌的生长提供能量 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)微生物的实验室培养有较高的技术要求，下列操作不符合规范的是（ ） A. 倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置 B. 配制培养基时，应先调节pH，再进行灭菌处理 C. 浸泡在酒精中的玻璃涂布器无需再灼烧灭菌 D. 用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环 4.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)关于微生物的培养,下列说法正确的是 A. 培养基、手、接种环、工作台等都需要用适宜的方法灭菌处理 B. 制备固体培养基的操作程序为计算、称量、溶化、灭菌、调pH、倒平板 C. 平板划线法和稀释涂布平板法都可用于大肠杆菌的纯化培养 D. 稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际活菌数多 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)无菌技术是一套系统性的操作规范，旨在防止微生物污染，广泛应用于医疗、实验室及制药等领域。下列叙述错误的是（　　） A. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B. 无菌技术主要包括消毒和灭菌，煮沸是常用的消毒方法之一 C. 玻璃吸管、培养皿等用具一般采用湿热灭菌的方法来灭菌 D. 微生物接种时，火焰灼烧接种环，待其冷却后才能接触样本 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)在均匀涂布有大肠杆菌培养液的平板上，放置大小相同的含有不同浓度链霉素（抗生素的一种）的圆形滤纸片Ⅰ~Ⅳ，然后在无菌、适宜条件下培养若干小时，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈（简称为抑菌圈）如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好 B. Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌 C. 圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ D. 培养时需将平板倒置，这既能防止水分过快蒸发，也能防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染 二、多选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是（　　） A. 运用图④所示接种方法需要把接种环深入到培养基中进行接种 B. ②③步骤操作时只需要在接种前和划线结束后灼烧灭菌 C. 操作③到④的过程中，接种环共灼烧处理了6次 D. 接种结束后，将④倒置培养，皿底上标注菌种及接种日期等信息 地 城 考点03 微生物的选择培养和计数 一、单选题 1.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)对微生物进行接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种接种方法的叙述，错误的是（ ） A. 两种方法都需要在酒精灯旁进行操作 B. 用于接种的培养基都属于固体培养基 C. 两种方法都可用于微生物的分离 D. 两种方法都可用于微生物的计数 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)某实验小组利用酵母菌菌液进行如图所示的平板划线操作，划线的顺序为①→②→③→④→⑤。下列有关叙述错误的是（ ） A. 该实验可分离纯化酵母菌 B. 该过程中接种环至少要灼烧5次 C. 每次灼烧灭菌的目的不一定相同 D. 纯培养物最有可能出现在区域⑤ 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液进行显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A. 图1中过程①为用清水稀释，过程②为涂布接种 B. 实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌 C. 从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，结果可能偏大 D. 图2培养皿要放在高温条件下培养，周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌 4.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)下列有关稀释涂布平板法计数和显微镜直接计数法的叙述，不正确的是（　　） A. 利用血细胞计数板计数属于显微镜直接计数法 B. 稀释涂布平板法计数时选取菌落数目稳定时的记录作为结果 C. 两种计数方法均能在计数的同时观察到所研究微生物菌落的形态特征 D. 当菌落数目稳定时，一般选取菌落数在30~300的且差异不大的平板进行计数 5.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)纤维素被纤维素分解菌分解后可以用来生产乙醇。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌，其原理是在含纤维素的培养基中添加刚果红，刚果红会与纤维素形成红色复合物，若纤维素被分解，则不能形成该复合物，培养基中就会出现以这些菌落为中心的透明圈。下列相关叙述正确的是（ ） A. 筛选纤维素分解菌的培养基中除了纤维素，还必须添加足量碳源物质 B. 实验中需要将富集培养后的待测菌液直接涂布在刚果红培养基中 C. 应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值大的菌落进行纯化培养 D. 以纤维素为唯一碳源且加入刚果红的培养基从功能上既是选择培养基，又是鉴别培养基 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用某种农药进行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有关叙述，不正确的是（ ） A. a组为实验组，b组为对照组 B. 向a、b中喷入等量该农药，再置于同一恒温培养箱中培养相同时间 C. 检测该农药消失的情况，预计a组该农药含量不变，b组的全部消失 D. 只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中) 分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的叙述，错误的是（　　） A. 均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面 B. 获得的每一个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群 C. 都应在酒精灯火焰附近操作，以防止杂菌污染 D. 稀释分散菌种的原理不同，但均能达到纯化大肠杆菌的目的 8.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)某同学为比较a、b、c3款消毒液杀灭细菌的效果，进行了相关实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ） 试管 1号 2号 3号 4号 原菌液 1mL 1mL 1mL 1mL 蒸馏水 9mL 8mL 8mL 8mL 消毒液 0mL 1mLa 1mLb 1mLc 接种 各取0.2mL涂布平板 计数菌落数/个 10 5 25 40 A. 1号试管为对照组，2、3、4号试管为实验组 B. 通过该计数方法所得数据往往比实际数要少 C. 1mL原菌液中细菌数可能为4000个 D. 杀灭细菌效果最好的是消毒液a 9.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，经分离、鉴定得到新的微生物菌株X，并进一步研究其生物学特性。菌株X在不同培养基上的生长情况如图所示。已知藻类细胞解体后的难降解多糖物质通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部并被菌株X分解。下列叙述错误的是（　　） A. 菌株X的存在可加速深海生态系统的碳循环 B. 培养基接入沉积物样品后，在高温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物 C. 图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得 D. 为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养 二、多选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 随着工业的发展，土壤重金属污染日益严重，对动植物的生长有严重的危害作用。科研人员欲筛选出对重金属铬（Cr）具有耐受性和修复能力的细菌，部分实验流程如图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 选取工厂附近的菜田土更容易获得目的菌 B. 若接种Ⅰ是平板划线法，则下一次划线需要从上一次划线的末端开始 C. 固体培养基中需要添加适量重金属铬，以达到筛选的目的 D. 图中筛选得到的菌株对含重金属铬的土壤具有耐受性和修复能力 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)野生型大肠杆菌能够在基本培养基上生长，营养缺陷型的大肠杆菌则不能在基本培养基上生长，需要在培养基中添加某些营养物质。研究人员用影印培养法对诱变产生的营养缺陷型突变体进行筛选，方法如图。下列叙述正确的是（ ） A. 用稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养 B. 母板培养基与基本培养基的成分相同 C. 作为接种工具的“印章”需经过灭菌后才能印在长有菌落的母板上粘取菌种 D. 母板培养基上的菌落4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来 3.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中) 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. ①过程称为稀释，②过程是为了单个菌落的筛选 B. Ⅰ号培养基称为选择培养基，该培养基中除了加入淀粉外，还需加入氮源等营养物质 C. 该嗜热菌细胞壁的合成易受到青霉素的抑制 D. 高温淀粉酶比较耐高温，在酶的分离提纯过程中，不需要考虑温度问题 三、非选择题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 土壤中大部分的磷难以被植物利用（无效磷），为筛选出能够将无效磷转化为植物易利用的磷（速效磷）的微生物，科研人员进行了如图1的实验，并分离出了两种解磷菌（B3-5-6、M-3-01）分别接种于含有相同磷矿粉的培养液中，测定培养液中速效磷含量变化如图2所示。回答下列问题： （1）按照物理性质划分，培养基①为______________培养基，图1中接种方法是_____________，涂布器需要进行__________灭菌，以保证实验过程中不会被污染；若用该接种方法对微生物进行计数，一般结果会比实际的活菌数_________（填“多”或“少”）。 （2）若以无效磷作为培养基①中唯一的营养物质，______________ （填“能”或“不能”）筛选出解磷菌，原因是______________；培养基②的作用是______________。 （3）若想要在短时间内将土壤中的无效磷转化为有效磷，最好选用图2中解磷菌_______对土壤进行处理。 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)养殖场中的粪便是农家肥的重要来源之一，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。微生物中将尿素转化为NH3的酶是脲酶。为筛选出粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物，某兴趣小组按如图所示的步骤进行实验，以获得目的菌株。回答下列问题： （1）若过程①中采用稀释涂布平板法获得多个菌落，则接种前对粪便样本进行的处理是_____。 （2）不同菌株的菌落特征存在差异，平板A中可以形成多个形态不同的菌落，其中与平板B中菌落形态_____（填“相同”或“不同”）的菌落最可能是过程②中筛选出的菌落。 （3）菌株甲和乙可减少粪便中NH3的产生，如在粪便中分别添加菌株甲和乙，其中使NH3减少更多的菌株是_____，原因是_____。 （4）通过过程③可检测、分离出菌株甲和菌株乙，写出简要实验思路和预期实验结果及结论。实验思路：_____。预期实验结果及结论：_____。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题： （1）实验时，培养基通常采用___________方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是___________。甲、乙培养基均属于___________培养基。 （2）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是________________（答案合理即可）。 （3）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用的接种方法是______，这种计数方法与实际值相比会______，原因是________________。 （4）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即_____________________。 地 城 考点04 发酵工程及其应用 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)如图是发酵工程基本环节的过程示意图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌种 B. 过程①表示扩大培养，制备培养基需要加入适量的营养成分 C. 发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节，发酵过程中不能改变发酵条件 D. 图示过程的产品为细胞代谢物，若为细胞本身则需要进行过滤、沉淀 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)科学家利用如图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了利用乙醇梭菌高效生产乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白。下列叙述正确的是（　　） A. 采用过滤、沉淀等方法可分离得到乙醇梭菌单细胞蛋白 B. 培养基和发酵设备不需要经过严格的灭菌，若被杂菌污染则可能会导致产量上升 C. 乙醇梭菌菌种扩大培养是该发酵工程的中心环节 D. 乙醇梭菌属于异养型生物，需要外界提供有机物作为碳源 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程的中心环节是灭菌，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 ②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身 ③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长 ④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种 ⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉 ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项 4.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 谷氨酸棒状杆菌的发酵过程中会生成大量的谷氨酸，谷氨酸经加工可制成味精。该发酵过程中，发酵罐中碳氮比为4：1时，菌体大量繁殖但产生的谷氨酸少；当碳氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制但谷氨酸的合成量大增。下列相关叙述错误的是（ ） A. 发酵过程是发酵工程的中心环节 B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取获得单细胞蛋白 C. 由题干信息可推知，发酵过程中需要调整发酵罐内营养成分的比例 D. 在发酵罐内发酵需要严格控制溶解氧、温度、pH等条件 5.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶 B. 过程②焙烤是利用高温杀死种子胚但不使淀粉酶失活 C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用 D. 过程④的发酵阶段要始终保持无氧环境以保障发酵效果 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中) 下列有关啤酒工业化生产的叙述，正确的是（ ） A. 糖的分解及代谢物的生成在主发酵阶段完成 B. 工业化啤酒生产中，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C. 在啤酒的酿造过程中，适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量 D. 主发酵结束后，需在高温密闭环境下进行后发酵 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列关于发酵工程应用的叙述，错误的是（　　） A. 与化学防治相比，利用微生物农药进行防治可显著减少环境污染 B. 从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可作为食品添加剂 C. 啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D. 发酵产品包括微生物细胞本身、代谢物，不同产品需要的提纯方法可能不同 二、非选择题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取味精（主要成分为谷氨酸钠）。图1为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径。谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2所示。回答下列问题： （1）从物理性质看，谷氨酸发酵的培养基属于________培养基。从培养基的成分与发酵装置可看出，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是_________。 （2）谷氨酸的发酵生产中，通常需要分次加入氨水（弱碱性），从氨水的作用角度分析，原因是______。 （3）若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目，可采用显微镜直接计数，使用该方法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入计数板（由25中方格×16小方格=400个小方格组成，容纳液体总体积为0.1mm3）的计数室中，然后计数菌体数。若计数室中有36个菌体，则1mL的原发酵液中估计有谷氨酸棒状杆菌______个。此外还可以用________法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，前者计数结果比后者计数结果更______（填“大”或“小”），原因是___________。 （4）研究发现：发酵过程中当溶氧量不足时，谷氨酸棒状杆菌的代谢产物是乳酸或琥珀酸，所以谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气并不断搅拌。当培养基中碳、氮比为4：1时，菌体大量繁殖，而产生的谷氨酸量较少；当碳、氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。 ①发酵过程中搅拌的作用是________。 ②结合上述发现，写出一种利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路：________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 4大模块高频考点概览 考点01 传统发酵技术的应用 考点02 微生物的基本培养技术 考点03 微生物的选择培养和计数 考点04 发酵工程及其应用 地 城 考点01 传统发酵技术的应用 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)如图是泡菜制作过程中乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ） A. 乳酸菌是一种原核生物，代谢类型是异养厌氧型 B. 制作泡菜时加入的盐水需要没过全部菜料，以提供无氧环境 C. 发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同 D. 据图可推测在泡菜发酵中期乳酸含量达到最大 【答案】D 【解析】A、乳酸菌没有以核膜为界限的细胞核，是一种原核生物，代谢类型是异养厌氧型，A正确； B、制作泡菜所需菌种是厌氧型，加入的盐水需要没过全部菜料，以提供无氧环境，B正确； C、发酵初期和发酵后期造成乳酸菌数量较少的原因不同：发酵初期是由于仍含有少量氧气抑制乳酸菌，后期是由于营养物质不足导致乳酸菌数量较少，C正确； D、图示为乳酸菌含量随着发酵时间的变化曲线，在中期时乳酸菌含量达到最大，但发酵中期=乳酸发酵使乳酸不断积累，发酵后期继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增加，D错误。 故选D。 2.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 西晋江统《酒诰》中写道“酒之所兴，乃自上皇；或云仪狄，一日杜康”。酿酒技术早在千年前就已存在。如图是某同学制作果酒过程中酵母菌数量与酒精浓度随发酵时间的变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ） A. 酵母菌数量在T1时刻增长最快，T1之前只进行有氧呼吸 B. 发酵瓶等实验器具可用体积分数为70%的酒精溶液进行消毒 C. 在酒精的发酵过程中需要不断放气，且放气频率不变 D. 若增大酵母菌的接种量，该果酒的发酵时间可能会缩短 【答案】C 【解析】A、据图可知，酵母菌数量在T1时刻对应K/2，此时种群的增长速率最大，增长最快，T1之前无酒精的产生，说明进行的是有氧呼吸，A正确； B、发酵瓶等实验器具可用体积分数为70%的酒精溶液进行消毒，避免杂菌污染，B正确； C、在酒精的发酵过程中需要不断放气，前期放气频率较高，后期可延长放气时间，C错误； D、若增大酵母菌的接种量，发酵过程增快，该果酒的发酵时间可能会缩短，D正确。 故选C。 3.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)荔枝酒、荔枝醋中含有丰富的酚类物质，有防止细胞氧化等功效。利用荔枝酿造荔枝酒、荔枝醋的流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 酵母菌和醋酸菌都无以核膜为界限的细胞核 B. ②过程进行的场所主要是酵母菌的线粒体基质 C. 在O2充足的条件下，醋酸菌通过过程③可将乙醇转化为乙酸 D. 若糖源不足，则醋酸菌会产生大量的CO2 【答案】C 【解析】A、酵母菌是真核生物，含有细胞核，A错误； B、②酒精发酵的场所是酵母菌的细胞质基质，B错误； C、在O2充足的条件下，醋酸菌通过过程③，可将乙醇先转化为乙醛，再转化为乙酸，C正确； D、若糖源不足，则醋酸菌可以利用酒精进行发酵，该过程不会产生CO2，D错误。 故选C。 4.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)下列选项中有关微生物发酵过程正确的是（ ） A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等 B. 糖源和氧气不足时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为乙酸 C. 腐乳更易消化吸收是因为细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 D. 制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌可加速发酵进程 【答案】D 【解析】A、米酒的甜味源于淀粉分解为葡萄糖，但该过程主要由霉菌（如曲霉）分泌的淀粉酶完成，而非直接氧化分解，且酵母菌主要进行无氧发酵产酒精，A错误； B、醋酸菌为严格好氧菌，在氧气不足时无法存活，其利用乙醇生成乙酸的条件是糖源不足但氧气充足，B错误； C、腐乳的蛋白质分解由毛霉（真菌）分泌的蛋白酶完成，而非细菌，C错误； D、泡菜发酵所需菌种是乳酸菌，“老汤”中含大量乳酸菌，可增加菌种数量，缩短泡菜发酵时间，D正确。 故选D。 5.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如腐乳、果酒、果醋和泡菜等，传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。随着科技的发展，现代发酵工程在食品领域的应用更加广泛。下列关于发酵食品的叙述，正确的是（　　） A. 醋酸菌能将酒精转化成乙酸 B. 家庭制作果酒需要接种酿酒酵母菌 C. 腐乳制作中起作用的微生物主要是曲霉 D. 泡菜制作时需要保持有氧环境 【答案】A 【解析】A、在氧气充足，糖源不足时，醋酸菌能将酒精转化成乙酸，A正确； B、家庭制作果酒时菌种来自原料表面的酵母菌，不需要额外加入酵母菌，B错误； C、腐乳制作中起作用的微生物主要是毛霉，C错误； D、泡菜腌制过程中起作用的主要是乳酸菌，乳酸菌是厌氧型，因此泡菜制作时需要保持无氧环境，D错误。 故选A。 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)在中国南方，酸笋是一种非常受欢迎的食物，它具有独特的酸味和口感。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。下列叙述正确的是（ ） A. 酸笋发酵过程中需要定期排气以确保发酵罐内压强稳定 B. 可采用平板划线法从发酵液中分离纯化乳酸菌并计数 C. 酸笋发酵中产生的硫化氢气体是蛋白质分解后含硫氨基酸的代谢产物之一 D. 随着发酵的进行，乳酸逐渐积累导致发酵液pH值逐渐升高后保持稳定 【答案】C 【解析】A、乳酸菌发酵不产生气体，A错误； B、平板划线法不能计数，B错误； C、从题干中“作为主要微生物分解蛋白质产生硫化氢等物质”可知，硫化氢气体是蛋白质分解后氨基酸的代谢产物之一，C正确； D、乳酸逐渐积累导致发酵液pH值逐渐降低后保持稳定，D错误。 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述，正确的是（ ） A. 米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸 B. 制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母 C. 酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸 D. 为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 【答案】B 【解析】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，故米酒发酵液中冒出的“气泡”来源于酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸，A错误； B、制作米酒利用的是酵母菌，添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，B正确； C、乳酸菌是厌氧菌，制作酸奶和泡菜利用的是乳酸菌，故酸奶和泡菜制作中均需要确保无氧呼吸，以保证乳酸菌的无氧呼吸，C错误； D、为避免杂菌污染，发酵前需要对器具等进行灭菌，但原料不需灭菌，D错误。 故选B。 8.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)下列关于传统泡菜制作的叙述，错误的是（　　） A. 泡菜中乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳 B. 制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→密封发酵→配制并倒入盐水→成品 C. 调味装坛时，晾干的菜料装至半坛时放入香辛料，继续装至八成满 D. 添加盐水时，盐水需要煮沸冷却后倒入坛内，使盐水没过全部的菜料 【答案】B 【解析】A、泡菜中乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳，A正确； B、制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→配制并倒入盐水→密封发酵→成品，B错误； C、装坛时通常先装一半菜料，加入香辛料，再装至八成满，预留发酵空间，C正确； D、盐水需煮沸杀菌后冷却使用，且要完全浸没菜料，创造无氧环境，D正确。 故选B。 9.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述，正确的是（　　） A. 果酒、果醋制作中利用的两种菌种均为好氧型微生物 B. 果酒制作过程中，不能对材料多次反复冲洗，以防止菌种流失 C. 可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并降低温度进行果醋发酵 D. 当缺少糖源时，醋酸菌产生的酶可以直接将酒精转化为乙酸和CO₂ 【答案】B 【解析】A、果酒制作利用的酵母菌是兼性厌氧型微生物，在无氧条件下进行酒精发酵；果醋制作利用的醋酸菌是好氧型微生物，A错误； B、果酒制作过程中，若对材料多次反复冲洗，会将附着在材料上的野生酵母菌等菌种冲洗掉，导致菌种流失，影响发酵，B正确； C、可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并升高温度进行果醋发酵，C错误； D、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，这个过程不产生CO₂，D 错误。 故选B。 二、非选择题 1.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)乳酸菌发酵能产生乳酸，利用这一原理可以制作泡菜。回答下列问题： （1）利用传统发酵技术制作泡菜时，不对用于制作泡菜的萝卜、黄瓜、豇豆等原料进行消毒、灭菌处理，原因是________。 （2）制作泡菜的盐水需煮沸，待冷却后再加入泡菜坛内，煮沸是为了防止________，冷却是为了防止________。 （3）乳酸在乳酸菌细胞的________中产生。发酵过程中，泡菜液的pH的变化是________。 （4）某同学制作的泡菜不酸，原因可能是________，________。 【答案】（1）原料表面携带（制作泡菜所需的）乳酸菌 （2） ①. 盐水中的杂菌污染 ②. 高温杀死乳酸菌 （3） ①. 细胞质基质 ②. 先不断降低，最后维持在较低pH水平 （4） ①. 盐浓度过高 ②. 温度过低 【解析】 【小问1详解】 制作泡菜需利用原料携带的乳酸菌菌种，因此不对泡菜原料进行消毒、灭菌处理。 【小问2详解】 制作泡菜的盐水需煮沸，以防盐水中的杂菌污染。需要待盐水冷却后再加入泡菜坛内，以防高温杀死乳酸菌。 【小问3详解】 乳酸菌是原核生物，其细胞呼吸等代谢过程在细胞质基质中完成。发酵过程中，不论是氧呼吸还是无氧呼吸，都有CO2的产生，因此发酵液的pH先不断降低，最后维持在较低pH水平。 【小问4详解】 盐浓度过高会导致乳酸菌渗透失水，温度过低会导致乳酸菌细胞内的酶活性下降，这些都会使乳酸菌发酵受抑制，乳酸量不足，制作的泡菜不酸。 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长，现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒，是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的简易流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④糖化并过滤得麦汁；⑤麦汁蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题： （1）根据醋酸菌的代谢特点，米醋酿制过程需控制适宜的环境条件，如__________（答两点）。糖源充足时的产醋反应式为__________。 （2）米醋酿制的中后期，一般不会有其他杂菌干扰，其原因是__________。 （3）流程⑤蒸煮的目的是__________，从而杀菌并稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行__________处理，该操作的目的是__________。流程⑥发酵过程分为__________和后发酵两个阶段。 【答案】（1） ①. 氧气充足、温度为30-35℃ ②. C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量 （2）醋酸菌产生的醋酸是酸性的，抑制其他微生物生长 （3） ①. 破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用） ②. 冷却 ③. 避免高温杀死菌种 ④. 主发酵 【解析】 【小问1详解】 醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30-35℃，所以米醋酿制过程需控制适宜环境条件如氧气充足、温度为30-35℃ 。当糖源充足时，醋酸菌可将葡萄糖分解为醋酸，产醋反应式为C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量。 【小问2详解】 米醋酿制的中后期，醋酸发酵产生的醋酸使发酵液呈酸性，在酸性环境中，会抑制其他微生物生长，所以一般不会有其他杂菌干扰。 【小问3详解】 流程⑤蒸煮的目的是破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用），从而稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行冷却处理，目的是防止高温杀死酵母菌，流程⑥发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。 地 城 考点02 微生物的基本培养技术 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 富含营养的培养基和适宜的环境既为目的菌生长提供了条件，也为杂菌繁殖提供了有利条件。防止杂菌污染是获得微生物纯净培养物的关键，抗生素能够抑制细菌的生长。下列相关叙述错误的是（ ） A. 对操作者的双手和操作台采用的消毒方法可以不同 B. 培养微生物的培养基一般利用高压蒸汽进行灭菌 C. 进行大肠杆菌纯化实验时，接种过程需全程在酒精灯火焰旁进行 D. 培养大肠杆菌时可以添加适量抗生素以达到抑制杂菌污染的目的 【答案】D 【解析】A、对操作者的双手和操作台采用的消毒方法可以不同：对操作者的双手可用酒精消毒，而操作台可用紫外线进行消毒，A正确； B、培养微生物的培养基一般利用高压蒸汽进行灭菌，是湿热灭菌的一种，B正确； C、为避免杂菌污染，进行大肠杆菌纯化实验时，接种过程需全程在酒精灯火焰旁进行，C正确； D、培养大肠杆菌时加入抗生素会导致大肠杆菌被杀死而导致实验失败，D错误。 故选D。 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)大肠杆菌的鉴定培养基的配方如表所示，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽。下列叙述正确的是（　　） 成分 蛋白胨 葡萄糖 伊红 亚甲基蓝 蒸馏水 琼脂 含量 10g 10g 2g 0.4g 0.065g 1000mL 15g A. 在该培养基上生长的菌落均呈现深紫色 B. 蛋白胨可为大肠杆菌提供氮源和碳源等 C. 该培养基应先灭菌再调节pH D. 琼脂可为大肠杆菌的生长提供能量 【答案】B 【解析】A、该培养基含有伊红和亚甲基蓝，用于鉴别大肠杆菌，只有大肠杆菌菌落呈现深紫色，A错误； B、蛋白胨是蛋白质水解产物，含有丰富的氮源（如氨基）和碳源（如碳链结构），可为大肠杆菌提供营养，B正确； C、培养基制备流程为：配制→调节pH→灭菌。若先灭菌再调节pH，高温灭菌会导致pH变化，操作顺序错误，C错误； D、琼脂仅作为凝固剂，不参与微生物代谢，无法提供能量，D错误。 故选B。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)微生物的实验室培养有较高的技术要求，下列操作不符合规范的是（ ） A. 倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置 B. 配制培养基时，应先调节pH，再进行灭菌处理 C. 浸泡在酒精中的玻璃涂布器无需再灼烧灭菌 D. 用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环 【答案】C 【解析】A、倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置，防止水珠落到培养基上，A正确； B、配制培养基的过程中，为了防止调pH时造成对培养基的污染，应先调节 pH，再进行灭菌处理，B正确； C、为防止杂菌污染，浸泡在酒精中的玻璃涂布器后需再灼烧灭菌，C错误； D、用平板划线法分离大肠杆菌时，第一次划线前和每次划线后，都要对接种环进行灼烧灭菌，D正确。 故选C。 4.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)关于微生物的培养,下列说法正确的是 A. 培养基、手、接种环、工作台等都需要用适宜的方法灭菌处理 B. 制备固体培养基的操作程序为计算、称量、溶化、灭菌、调pH、倒平板 C. 平板划线法和稀释涂布平板法都可用于大肠杆菌的纯化培养 D. 稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际活菌数多 【答案】C 【解析】A、培养基、接种环、工作台等都需要用适宜的方法灭菌处理，而手只能消毒，不能灭菌，A错误； B、制备固体培养基的操作程序为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板，B错误； C、平板划线法和稀释涂布平板法都可用于大肠杆菌的纯化培养，其中或者还可以用于计数，C正确； D、由于菌落会重叠，所以稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际活菌数少，D错误。 故选C。 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)无菌技术是一套系统性的操作规范，旨在防止微生物污染，广泛应用于医疗、实验室及制药等领域。下列叙述错误的是（　　） A. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B. 无菌技术主要包括消毒和灭菌，煮沸是常用的消毒方法之一 C. 玻璃吸管、培养皿等用具一般采用湿热灭菌的方法来灭菌 D. 微生物接种时，火焰灼烧接种环，待其冷却后才能接触样本 【答案】C 【解析】A、在微生物培养过程中，杂菌的存在会对目标微生物的生长和研究造成干扰，所以获得纯净的微生物培养物的关键就是防止杂菌污染，A正确； B、无菌技术主要由消毒和灭菌构成，煮沸能够在一定程度上杀死部分微生物，是常用的消毒方法之一，B正确； C、玻璃吸管、培养皿等用具一般采用干热灭菌的方法来灭菌，C错误； D、微生物接种时，火焰灼烧接种环是为了灭菌，若不冷却就接触样本，高温会杀死样本中的微生物，所以要待其冷却后才能接触样本，D 正确。 故选C。 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)在均匀涂布有大肠杆菌培养液的平板上，放置大小相同的含有不同浓度链霉素（抗生素的一种）的圆形滤纸片Ⅰ~Ⅳ，然后在无菌、适宜条件下培养若干小时，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈（简称为抑菌圈）如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好 B. Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌 C. 圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ D. 培养时需将平板倒置，这既能防止水分过快蒸发，也能防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染 【答案】C 【解析】A、抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，意味着在相同滤纸片大小基础上，抑菌圈范围越广，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好，A正确； B、在抑菌圈内出现菌落，很可能是因为存在具有抗链霉素能力的活细菌，在链霉素作用下仍能存活繁殖，所以Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌，B正确； C、一般来说，链霉素浓度越高，抑菌能力越强，抑菌圈越大。从图中抑菌圈大小来看，抑菌圈大小顺序为 Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ，所以圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，而不是 Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，C错误； D、培养时将平板倒置，一方面可以减少水分过快蒸发，维持培养基湿度；另一方面能防止皿盖上的水珠落入培养基，避免污染，D正确。 故选C。 二、多选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是（　　） A. 运用图④所示接种方法需要把接种环深入到培养基中进行接种 B. ②③步骤操作时只需要在接种前和划线结束后灼烧灭菌 C. 操作③到④的过程中，接种环共灼烧处理了6次 D. 接种结束后，将④倒置培养，皿底上标注菌种及接种日期等信息 【答案】CD 【解析】A、运用图④所示接种方法需要把接种环在培养基的表面进行接种，不能深入到培养基内部进行接种，A错误； B、除了在接种前和划线结束后灼烧灭菌，在每次划线之间也需要灼烧灭菌，B错误； C、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，完成步骤④共需灼烧接种环6次，C正确； D、接种结束后，将④倒置培养，防止冷凝水滴落在培养皿上污染培养基，且需要在皿底上标注菌种及接种日期等信息，D正确。 故选CD。 地 城 考点03 微生物的选择培养和计数 一、单选题 1.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)对微生物进行接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种接种方法的叙述，错误的是（ ） A. 两种方法都需要在酒精灯旁进行操作 B. 用于接种的培养基都属于固体培养基 C. 两种方法都可用于微生物的分离 D. 两种方法都可用于微生物的计数 【答案】D 【解析】 A、两种方法都需要在酒精灯旁进行操作，可防止染菌，A正确； B、用于接种的培养基都属于固体培养基，常通过单菌落来分离纯化菌种，B正确； C、微生物接种到固体培养基常用的方法有稀释涂布平板法和平板划线法，两种方法都可用于微生物的分离，C正确； D、稀释涂布平板法接种可以形成单菌落，所以常用来进行微生物的计数，平板划线法常用来筛选分离微生物，D错误。 故选D。 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)某实验小组利用酵母菌菌液进行如图所示的平板划线操作，划线的顺序为①→②→③→④→⑤。下列有关叙述错误的是（ ） A. 该实验可分离纯化酵母菌 B. 该过程中接种环至少要灼烧5次 C. 每次灼烧灭菌的目的不一定相同 D. 纯培养物最有可能出现在区域⑤ 【答案】B 【解析】A、平板划线法可分离纯化酵母菌，A正确； B、图中有5个划线区，划线前、划线结束后以及2次划线之间都要灼烧接种环，因此至少要灼烧6次，B错误； C、蘸取菌液前需要灼烧一次接种环，之后在c、b、a区域划线前都要灼烧接种环，以保证菌种来自上一次划线的末端，划线结束后也要灼烧接种环，防止接种环上的菌种污染环境、感染接种者，每次灼烧灭菌的目的不一定相同，C正确； D、区域⑤菌浓度最小，纯培养物最有可能出现在区域⑤，D正确。 故选B。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液进行显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A. 图1中过程①为用清水稀释，过程②为涂布接种 B. 实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌 C. 从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，结果可能偏大 D. 图2培养皿要放在高温条件下培养，周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌 【答案】A 【解析】A、 图1中过程①为用无菌水进行梯度稀释，过程②为涂布接种，A错误； B、实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌，B正确； C、从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落进行液体培养后，可借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，该方法可能统计到死亡细菌的数目，结果可能偏大，C正确； D、图2中出现周围不显蓝色的菌落，说明其产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉，所以周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌，D正确。 故选A。 4.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)下列有关稀释涂布平板法计数和显微镜直接计数法的叙述，不正确的是（　　） A. 利用血细胞计数板计数属于显微镜直接计数法 B. 稀释涂布平板法计数时选取菌落数目稳定时的记录作为结果 C. 两种计数方法均能在计数的同时观察到所研究微生物菌落的形态特征 D. 当菌落数目稳定时，一般选取菌落数在30~300的且差异不大的平板进行计数 【答案】C 【解析】A、利用血细胞计数板计数属于显微镜直接计数法，该种方法计数不能区分菌株的死活，A正确； B、稀释涂布平板法计数时选取菌落数目稳定时的记录作为结果，避免相应的菌落在统计时被遗漏，B正确； C、稀释涂布平板法观察到的是菌落的形态特征，而不是微生物的形态特征，显微镜直接计数法观察到的是微生物的形态特征，C错误； D、当菌落数目稳定时，一般选取菌落在30～300的且差异不大的平板进行计数，D正确。 故选C。 5.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)纤维素被纤维素分解菌分解后可以用来生产乙醇。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌，其原理是在含纤维素的培养基中添加刚果红，刚果红会与纤维素形成红色复合物，若纤维素被分解，则不能形成该复合物，培养基中就会出现以这些菌落为中心的透明圈。下列相关叙述正确的是（ ） A. 筛选纤维素分解菌的培养基中除了纤维素，还必须添加足量碳源物质 B. 实验中需要将富集培养后的待测菌液直接涂布在刚果红培养基中 C. 应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值大的菌落进行纯化培养 D. 以纤维素为唯一碳源且加入刚果红的培养基从功能上既是选择培养基，又是鉴别培养基 【答案】D 【解析】A、筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素为唯一碳源，A错误； B、实验中需要将富集培养后的待测菌液充分稀释后再涂布在刚果红培养基中，B错误； C、菌落直径与周围透明圈直径的比值越小，分解能力越强，所以应选择菌落直径与周围透明圈直径的比值小的菌落进行纯化培养，C错误； D、以纤维素为唯一碳源且加入刚果红的培养基从功能上既是选择培养基，又是鉴别培养基，D正确。 故选D。 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用某种农药进行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有关叙述，不正确的是（ ） A. a组为实验组，b组为对照组 B. 向a、b中喷入等量该农药，再置于同一恒温培养箱中培养相同时间 C. 检测该农药消失的情况，预计a组该农药含量不变，b组的全部消失 D. 只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好 【答案】C 【解析】A、由分析可知，a组为实验组，b组为对照组，A正确； B、为遵循对照实验的等量原则和单一变量原则，应向a、b中喷入等量该农药，再置于同一恒温培养箱中培养相同时间，B正确； C、检测该农药消失的情况，a组高压灭菌，b组不灭菌，预计a组该农药含量不变，b组的可能全部消失，也可能不变，要看土壤微生物是否能分解该农药，C错误； D、只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好，应尽可能模拟自然环境，D正确。 故选C。 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中) 分离纯化大肠杆菌最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的叙述，错误的是（　　） A. 均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面 B. 获得的每一个菌落均是由一个细菌繁殖而来的子细胞群 C. 都应在酒精灯火焰附近操作，以防止杂菌污染 D. 稀释分散菌种的原理不同，但均能达到纯化大肠杆菌的目的 【答案】B 【解析】A、平板划线法通过接种环在固体培养基表面划线，稀释涂布平板法将稀释菌液涂布于固体培养基表面，两者均需固体培养基，A正确； B、平板划线法中，仅最后一次划线可能形成单菌落，而前几次划线的菌种可能重叠，并非所有菌落均来自单个细菌；稀释涂布平板法通过稀释确保菌落由单个细菌繁殖而来，B错误； C、两种方法均需在酒精灯火焰附近操作，利用高温灭菌区防止杂菌污染，C正确； D、平板划线法通过划线稀释，稀释涂布平板法通过梯度稀释分散菌种，原理不同但均可纯化大肠杆菌，D正确。 故选B。 8.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)某同学为比较a、b、c3款消毒液杀灭细菌的效果，进行了相关实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ） 试管 1号 2号 3号 4号 原菌液 1mL 1mL 1mL 1mL 蒸馏水 9mL 8mL 8mL 8mL 消毒液 0mL 1mLa 1mLb 1mLc 接种 各取0.2mL涂布平板 计数菌落数/个 10 5 25 40 A. 1号试管为对照组，2、3、4号试管为实验组 B. 通过该计数方法所得数据往往比实际数要少 C. 1mL原菌液中细菌数可能为4000个 D. 杀灭细菌效果最好的是消毒液a 【答案】C 【解析】A、1号试管未加消毒液，作为空白对照，2、3、4号试管分别加入不同消毒液，属于实验组，A正确； B、用稀释涂布平板法计数时，若多个细菌粘连形成单个菌落，会导致统计结果低于实际活菌数，B正确； C、1号试管中，原菌液1mL稀释10倍后取0.2mL涂布，菌落数为10。计算原菌液浓度：10（菌落数）÷0.2（涂布体积）×10（稀释倍数）=500个/mL，因此1mL原菌液细菌数应为500个，而非4000个，C错误； D、2号试管（消毒液a）菌落数最少（5个），显著低于对照组（10个），说明其杀菌效果最佳，D正确。 故选C。 9.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，经分离、鉴定得到新的微生物菌株X，并进一步研究其生物学特性。菌株X在不同培养基上的生长情况如图所示。已知藻类细胞解体后的难降解多糖物质通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部并被菌株X分解。下列叙述错误的是（　　） A. 菌株X的存在可加速深海生态系统的碳循环 B. 培养基接入沉积物样品后，在高温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物 C. 图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得 D. 为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养 【答案】B 【解析】A、菌株X能够分解藻类细胞解体后的难降解多糖物质，可加速深海生态系统的碳循环，A正确； B、菌株X生活在某海域1146米深海冷泉附近，该处温度较低，因此培养基接入沉积物样品后，需要在低温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物，B错误； C、因为需要对菌株X进行计数，因此图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得，C正确； D、分析图中曲线可知，在以纤维素为碳源的培养基中，菌株X细胞数量最多，可推知菌株X在以纤维素为碳源时生长状况最好，为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养，D正确。 故选B。 二、多选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 随着工业的发展，土壤重金属污染日益严重，对动植物的生长有严重的危害作用。科研人员欲筛选出对重金属铬（Cr）具有耐受性和修复能力的细菌，部分实验流程如图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 选取工厂附近的菜田土更容易获得目的菌 B. 若接种Ⅰ是平板划线法，则下一次划线需要从上一次划线的末端开始 C. 固体培养基中需要添加适量重金属铬，以达到筛选的目的 D. 图中筛选得到的菌株对含重金属铬的土壤具有耐受性和修复能力 【答案】ABC 【解析】A、获取目的菌应从富含该菌的环境中进行，本操作欲筛选出对重金属铬（Cr）具有耐受性和修复能力的细菌，工厂的重金属较多，故选取工厂附近的菜田土更容易获得目的菌，A正确； B、若接种I是平板划线法，则下一次划线需要从上一次划线的末端开始，保证下一次划线的菌落来自上一次的末端，这样随着划线次数增加，最终能得到单菌落，B正确； C、本操作欲筛选出对重金属铬（Cr）具有耐受性和修复能力的细菌，固体培养基中需要添加适量重金属铬，以达到筛选的目的，C正确； D、图中筛选得到的菌株对含重金属铬的土壤具有耐受性，但不一定具有修复能力，还需通过实验进一步验证，D错误。 故选ABC。 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)野生型大肠杆菌能够在基本培养基上生长，营养缺陷型的大肠杆菌则不能在基本培养基上生长，需要在培养基中添加某些营养物质。研究人员用影印培养法对诱变产生的营养缺陷型突变体进行筛选，方法如图。下列叙述正确的是（ ） A. 用稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养 B. 母板培养基与基本培养基的成分相同 C. 作为接种工具的“印章”需经过灭菌后才能印在长有菌落的母板上粘取菌种 D. 母板培养基上的菌落4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来 【答案】ACD 【解析】A、分析题图可知，用了稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养，A正确； B、母板培养基上有发生突变的营养缺陷型和野生型大肠杆菌的菌落，而基本培养基上只有野生型大肠杆菌的菌落，由此可知母板培养基与基本培养基的成分不同，B错误； C、作为接种工具的“印章"需经过灭菌处理才能印在长有菌落的母板上，以防止杂菌污染，C正确； D、根据基本培养基上的菌落分布和添加不同营养物质的补充培养基上的菌落分布对应位置可知，4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌，理由是这三个菌落在基本培养基上都没有，而分别在添加了不同营养物质的补充培养基上形成，D正确。 故选ACD。 3.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中) 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。下列说法错误的是（　　） A. ①过程称为稀释，②过程是为了单个菌落的筛选 B. Ⅰ号培养基称为选择培养基，该培养基中除了加入淀粉外，还需加入氮源等营养物质 C. 该嗜热菌细胞壁的合成易受到青霉素的抑制 D. 高温淀粉酶比较耐高温，在酶的分离提纯过程中，不需要考虑温度问题 【答案】CD 【解析】A、分析题图可知，①过程是梯度稀释，目的是对样品进行稀释；②过程是用稀释涂布平板法进行接种，目的是筛选单个菌落，A正确； B、本题实验的目的是筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，从用途上来说，Ⅰ号培养基属于选择培养基，该培养基中除了加入淀粉外，还需加入氮源等营养物质，B正确； C、青霉素抑制细菌细胞壁的合成，由题意不能判断出该嗜热菌细胞壁的合成是否受到青霉素的抑制，C错误； D、由于温度会影响酶的活性，故在酶的分离提纯过程中，保持酶的活力是非常重要的，需要考虑温度问题，D错误。 故选CD。 三、非选择题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 土壤中大部分的磷难以被植物利用（无效磷），为筛选出能够将无效磷转化为植物易利用的磷（速效磷）的微生物，科研人员进行了如图1的实验，并分离出了两种解磷菌（B3-5-6、M-3-01）分别接种于含有相同磷矿粉的培养液中，测定培养液中速效磷含量变化如图2所示。回答下列问题： （1）按照物理性质划分，培养基①为______________培养基，图1中接种方法是_____________，涂布器需要进行__________灭菌，以保证实验过程中不会被污染；若用该接种方法对微生物进行计数，一般结果会比实际的活菌数_________（填“多”或“少”）。 （2）若以无效磷作为培养基①中唯一的营养物质，______________ （填“能”或“不能”）筛选出解磷菌，原因是______________；培养基②的作用是______________。 （3）若想要在短时间内将土壤中的无效磷转化为有效磷，最好选用图2中解磷菌_______对土壤进行处理。 【答案】（1） ①. 固体 ②. 稀释涂布平板法 ③. 灼烧 ④. 少 （2） ①. 能 ②. 在该培养基上只有能利用无效磷的微生物能生存 ③. 对菌种进行扩大培养 （3）M-3-01 【解析】 【小问1详解】 分析题意，培养基①能够对菌落进行培养和观察，从物理性质划分应属于固体培养基；图1中接种方法需要先进行梯度稀释，属于稀释涂布平板法；为保证实验过程中不会被污染，需要对涂布器进行灼烧灭菌；用稀释涂布平板法进行微生物计数时，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。 【小问2详解】 解磷菌能够将无效磷转化为植物易利用的速效磷，因此在只含磷矿粉的选择培养基上，只有解磷菌能生长，而其余微生物不能生存，故若以无效磷作为培养基①中唯一的营养物质，能筛选出解磷菌；培养基②是液体培养基，作用是对菌种进行扩大培养。 【小问3详解】 由图2可知，在72h以内，与B3-5-6相比，M-3-01培养液中溶磷量的含量最高，推测其解磷能力最强，故推测其解磷能力最强，M-3-01对土壤进行处理。 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)养殖场中的粪便是农家肥的重要来源之一，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。微生物中将尿素转化为NH3的酶是脲酶。为筛选出粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物，某兴趣小组按如图所示的步骤进行实验，以获得目的菌株。回答下列问题： （1）若过程①中采用稀释涂布平板法获得多个菌落，则接种前对粪便样本进行的处理是_____。 （2）不同菌株的菌落特征存在差异，平板A中可以形成多个形态不同的菌落，其中与平板B中菌落形态_____（填“相同”或“不同”）的菌落最可能是过程②中筛选出的菌落。 （3）菌株甲和乙可减少粪便中NH3的产生，如在粪便中分别添加菌株甲和乙，其中使NH3减少更多的菌株是_____，原因是_____。 （4）通过过程③可检测、分离出菌株甲和菌株乙，写出简要实验思路和预期实验结果及结论。实验思路：_____。预期实验结果及结论：_____。 【答案】（1）等比例稀释 （2）不同 （3） ①. 菌株乙 ②. 甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，但粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株而产生NH3，乙能分泌脲酶抑制剂，抑制粪便中其他菌株产生的脲酶的活性 （4） ①. 将过程②中筛出的“不能利用尿素”的各单菌落分别液体培养， 离心取上清液，加入脲酶与尿素的反应体系中检测 NH3产生量。 ②. 若上清液不影响 NH3的生成，则该菌株只是不产脲酶，为菌株甲；若上清液能明显抑制脲酶分解尿素， NH3生成量显著降低，则该菌株分泌脲酶抑制剂，为菌株乙 【解析】 【小问1详解】 若过程①中采用稀释涂布平板法获得多个菌落，则接种前对粪便样本进行的处理是等比例稀释。 【小问2详解】 能在尿素唯一氮源平板(B)上正常生长的菌落具有分解尿素的能力，而题干要求的“不能利用尿素”的菌落，在该平板上要么不长要么生长极差，故它们与平板B上出现的菌落形态不同。 【小问3详解】 由图可知，甲不产生脲酶而乙可以分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少。 【小问4详解】 实验思路：将过程②中筛出的“不能利用尿素”的各单菌落分别液体培养， 离心取上清液，加入脲酶与尿素的反应体系中检测 NH3产生量。 预期结果及结论：若上清液不影响 NH3的生成，则该菌株只是不产脲酶，为甲；若上清液能明显抑制脲酶分解尿素， NH3生成量显著降低，则该菌株分泌脲酶抑制剂，为乙。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题： （1）实验时，培养基通常采用___________方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是___________。甲、乙培养基均属于___________培养基。 （2）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是________________（答案合理即可）。 （3）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用的接种方法是______，这种计数方法与实际值相比会______，原因是________________。 （4）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即_____________________。 【答案】（1） ①. 湿热灭菌/高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择 （2）S的值超过某一浓度值时会抑制菌株的生长/S浓度大，某菌株渗透失水影响对S的降解量 （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 偏小/小/偏低/低 ③. 当两个或多个细胞连在一起生长时，平板上观察到的只是一个菌落 （4）水、碳源、氮源和无机盐 【解析】 【小问1详解】 微生物培养的关键是无菌技术，常用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）法对培养基进行灭菌。乙培养基为接种的培养基，属于固体培养基，结合题干“乙的组分为无机盐、水、S和Y”，其中S（一种含有C、H、N的有机物）为碳源和氮源，则Y物质是琼脂（凝固剂）。甲、乙培养基均以S（一种含有C、H、N的有机物）为唯一碳源和氮源，属于选择培养基。 【小问2详解】 发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降， 其原因可能是：S的浓度超过某一值时，此时外界溶液浓度大于细菌细胞内的浓度，导致细菌细胞由于渗透作用失水过多，从而抑制菌株的生长（S浓度大，某菌株渗透失水影响对S的降解量）。 【小问3详解】 若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用稀释涂布平板法进行接种，这种计数方法与实际值相比偏小（小、偏低、低），原因是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。 【小问4详解】 乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供碳源（S等含碳物质）、氮源（S中含氮元素等）、水和无机盐这4类营养物质。 地 城 考点04 发酵工程及其应用 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)如图是发酵工程基本环节的过程示意图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌种 B. 过程①表示扩大培养，制备培养基需要加入适量的营养成分 C. 发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节，发酵过程中不能改变发酵条件 D. 图示过程的产品为细胞代谢物，若为细胞本身则需要进行过滤、沉淀 【答案】C 【解析】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确； B、工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，因此在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养，过程①表示扩大培养，制备培养基需要加入适量的营养成分，以支持微生物的生长和代谢活动，B正确； C、发酵罐内发酵是整个发酵工程的中心环节，在发酵过程中，发酵条件是可以根据需要进行调整的，以优化发酵过程和提高产物的产量和质量，C错误； D、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，D正确。 故选C。 2.(24-25高二下·辽宁省抚顺市六校协作体·期中)科学家利用如图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了利用乙醇梭菌高效生产乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白。下列叙述正确的是（　　） A. 采用过滤、沉淀等方法可分离得到乙醇梭菌单细胞蛋白 B. 培养基和发酵设备不需要经过严格的灭菌，若被杂菌污染则可能会导致产量上升 C. 乙醇梭菌菌种扩大培养是该发酵工程的中心环节 D. 乙醇梭菌属于异养型生物，需要外界提供有机物作为碳源 【答案】A 【解析】A、过滤可除去发酵液中的不溶性杂质，沉淀能使乙醇梭菌单细胞蛋白聚集沉降，采用过滤、沉淀等方法可分离得到乙醇梭菌单细胞蛋白，A正确； B、培养基和发酵设备必须经过严格的灭菌，若被杂菌污染，杂菌会与乙醇梭菌竞争营养物质等资源，可能导致乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白的产量下降，B错误； C、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，而不是菌种扩大培养，C错误； D、由图可知，培养基仅含无机盐，乙醇梭菌能利用工业尾气中的CO、CO2等作为碳源，说明乙醇梭菌属于自养型生物，D错误。 故选A。 3.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程的中心环节是灭菌，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 ②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身 ③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长 ④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种 ⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉 ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项 【答案】B 【解析】①发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵，①错误； ②发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，②正确； ③微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氨菌肥等，③正确； ④现代发酵工程通常采用单一菌种纯培养，以控制产物质量和避免污染，混合菌种多见于传统发酵，④错误； ⑤柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得，所以生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，⑤正确； ⑥单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，⑥错误。 综上所述，正确的是②③⑤。 故选B。 4.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 谷氨酸棒状杆菌的发酵过程中会生成大量的谷氨酸，谷氨酸经加工可制成味精。该发酵过程中，发酵罐中碳氮比为4：1时，菌体大量繁殖但产生的谷氨酸少；当碳氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制但谷氨酸的合成量大增。下列相关叙述错误的是（ ） A. 发酵过程是发酵工程的中心环节 B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取获得单细胞蛋白 C. 由题干信息可推知，发酵过程中需要调整发酵罐内营养成分的比例 D. 在发酵罐内发酵需要严格控制溶解氧、温度、pH等条件 【答案】B 【解析】A、发酵过程是发酵工程的中心环节，A正确； B、用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得，B错误； C、由题意可知“在其发酵过程中，发酵罐中碳氮比（碳元素与氮元素的比值）为4∶1时，菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当碳氮比为3∶1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增”，说明在发酵过程中需调整发酵罐内营养成分的比例以保证先获得大量谷氨酸棒状杆菌，在获得大量发酵产物的目的，C正确； D、谷氨酸棒状杆菌为需氧菌，其发酵过程需要适宜的温度和pH，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。 故选B。 5.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 下图为啤酒生产过程的简要流程。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①需要适宜的温度、水等条件以便于产生淀粉酶 B. 过程②焙烤是利用高温杀死种子胚但不使淀粉酶失活 C. 过程③糖化是将淀粉分解形成糖浆以利于酵母菌利用 D. 过程④的发酵阶段要始终保持无氧环境以保障发酵效果 【答案】D 【解析】A、过程①需要适宜的温度、水等条件下大麦种子发芽，以便于产生淀粉酶，A正确； B、焙烤可以去除种子的水分和停止酶的分解作用，它的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活，B正确； C、糖化可以将麦芽和非麦芽谷物原料中的不溶性固形物(淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等)通过麦芽中的各种水解酶作用，转化为可溶性的，并可以浸出一定组成比例的浸出物，使淀粉分解形成糖浆，C正确； D、为了提高菌种数量、缩短发酵时间，过程④的主发酵初期应提供氧气，酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，D错误。 故选D。 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中) 下列有关啤酒工业化生产的叙述，正确的是（ ） A. 糖的分解及代谢物的生成在主发酵阶段完成 B. 工业化啤酒生产中，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C. 在啤酒的酿造过程中，适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量 D. 主发酵结束后，需在高温密闭环境下进行后发酵 【答案】A 【解析】AD、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，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，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，A正确，D错误； B、工业化啤酒生产中，焙烤杀死种子胚但不使淀粉酶失活，B错误； C、啤酒酿造的原理是酵母菌无氧呼吸生成酒精，需要提供无氧环境，因此不能打开发酵装置，C错误。 故选A。 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列关于发酵工程应用的叙述，错误的是（　　） A. 与化学防治相比，利用微生物农药进行防治可显著减少环境污染 B. 从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可作为食品添加剂 C. 啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D. 发酵产品包括微生物细胞本身、代谢物，不同产品需要的提纯方法可能不同 【答案】B 【解析】A、微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治病虫害的生物制剂。与化学防治相比，微生物农药具有对环境友好、不易产生抗药性等优点，可显著减少环境污染，A正确； B、单细胞蛋白是指通过发酵工程获得的大量微生物菌体，而不是从培养的微生物细胞中分离出的某种物质。单细胞蛋白含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，可作为食品添加剂，也可作为饲料蛋白使用，B错误； C、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。在主发酵阶段，酵母菌大量繁殖，大部分糖被分解，同时生成各种代谢物，如酒精、二氧化碳、风味物质等。后发酵阶段主要是进行残糖的继续发酵、风味的成熟和二氧化碳的饱和等。所以啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C正确； D、发酵产品包括微生物细胞本身（如单细胞蛋白）、代谢物（如抗生素、氨基酸等）。不同产品的化学性质和物理性质不同，需要的提纯方法也可能不同。例如，对于蛋白质类的发酵产品，可采用盐析、凝胶过滤等方法进行提纯；对于小分子的代谢物，可采用蒸馏、萃取等方法进行提纯，D正确。 故选B。 二、非选择题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布北京八中乌兰察布分校·期中)谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取味精（主要成分为谷氨酸钠）。图1为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径。谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2所示。回答下列问题： （1）从物理性质看，谷氨酸发酵的培养基属于________培养基。从培养基的成分与发酵装置可看出，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是_________。 （2）谷氨酸的发酵生产中，通常需要分次加入氨水（弱碱性），从氨水的作用角度分析，原因是______。 （3）若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目，可采用显微镜直接计数，使用该方法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入计数板（由25中方格×16小方格=400个小方格组成，容纳液体总体积为0.1mm3）的计数室中，然后计数菌体数。若计数室中有36个菌体，则1mL的原发酵液中估计有谷氨酸棒状杆菌______个。此外还可以用________法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，前者计数结果比后者计数结果更______（填“大”或“小”），原因是___________。 （4）研究发现：发酵过程中当溶氧量不足时，谷氨酸棒状杆菌的代谢产物是乳酸或琥珀酸，所以谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气并不断搅拌。当培养基中碳、氮比为4：1时，菌体大量繁殖，而产生的谷氨酸量较少；当碳、氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。 ①发酵过程中搅拌的作用是________。 ②结合上述发现，写出一种利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路：________。 【答案】（1） ①. 液体 ②. 异养需氧型 （2）氨水既可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源，又能调节发酵液的pH （3） ①. 3.6×107 ②. 稀释涂布平板 ③. 大 ④. 显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小 （4） ①. 增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触 ②. 先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖；然后将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，促进谷氨酸大量合成 【解析】 【小问1详解】 谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，没有添加琼脂等凝固剂，从物理性质看属于液体培养基。培养基中有葡萄糖（碳源），发酵装置需要通入无菌空气，说明谷氨酸棒状杆菌需要从外界获取有机物作为碳源，且需要氧气进行呼吸作用，所以其代谢类型是异养需氧型； 【小问2详解】 氨水可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源；同时，发酵过程中会产生酸性物质使发酵液pH下降，氨水是弱碱性物质，能够调节发酵液的pH，维持适宜的发酵环境； 【小问3详解】 已知计数板由25中方格×16小方格 = 400个小方格组成，容纳液体总体积0.1mm3，先将发酵液稀释100倍，计数室中有36个菌体。则1mL(1cm3=1000mm3)原发酵液中菌体数为36÷0.1×100×1000=3.6×107个。除显微镜直接计数外，还可以用稀释涂布平板法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，显微镜直接计数法计数结果比稀释涂布平板法计数结果大，原因是显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小； 【小问4详解】 发酵过程中搅拌的作用是增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触，有利于营养物质的充分利用。利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路为：先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖，增加菌体数量；当菌体数量达到一定程度后，将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，创造适宜条件，促进谷氨酸大量合成。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $