专题01 发酵工程（期中真题汇编，山东专用）高二生物下学期

专题01 发酵工程 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 一、单选题 1．C 2．A 3．D 4．B 5．D 6．C 7．D 8．C 9．C 10．A 二、不定项选择题 11．AD 12．ABD 13．ABC 三、非选择题 14．(1) 无菌操作（或避免杂菌污染） 长期受石油污染的土壤中可能富集适应性的降解菌 (2) 石油 稀释涂布平板法（或平板划线法） 透明圈直径/菌落直径比值最大 (3)将等量菌株分别接种于含相同浓度石油的液体培养基中，在相同条件下培养，一段时间后测定培养基中石油的残留量，残留量最少的即为降解效率最高的菌株 15．(1) 甲 湿热（或高压蒸汽灭菌） 抑制培养基中的水分过快挥发，防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染 (2) 作为对照检测培养基是否被污染 涂布器 (3) 1.98×107 当两个或多个细胞连在一起时，平板上只观察到一个菌落 一、单选题 1．D 2．C 3．B 4．C 5．B 6．C 7．C 8．A 9．C 二、不定项选择题 10．BC 11．ABD 12．CD 三、非选择题 13．(1) 稀释涂布平板法 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 (2) 基本 A 是否含有氨基酸α (3) O2 250 r/min 培养液中溶氧量和营养物质都有限，酵母菌种群数量达到K值 14．(1) 不添加氮源 凝固剂（琼脂） 增加培养基中O2（和N2）的含量 (2) 灼烧 涂布的菌液被培养基吸收 (3) 1.7×108 偏小 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落 一、单选题 1．D 2．C 3．D 二、不定项选择题 4．C 5．CD 三、非选择题 6．(1) 高压蒸汽灭菌法 需要 (2) 以纤维素为唯一碳源 筛选出高效的纤维素分解菌 (3) 稀释倍数 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 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 一、单选题 1．（24-25高二下·山东日照·期中）蓝莓极易腐烂变质，不易贮藏。某兴趣小组尝试利用传统发酵技术制作蓝莓酒和蓝莓醋。下列叙述正确的是（    ） A．用清水反复冲洗蓝莓以清除其表面的灰尘及微生物 B．为了保持无氧环境，果酒发酵期间应始终拧紧瓶盖 C．与制作果酒相比，果醋的制作需在较高温度条件下 D．变酸的果酒表面观察到的菌膜是由酵母菌大量繁殖形成的 2．（24-25高二下·山东青岛·期中）研究发现，优质酿酒酵母的选择，对啤酒的酿造品质至关重要。科研人员将新鲜的葡萄或土样，加入含富集培养基的锥形瓶中，放置在摇床上培养1d，进行不同浓度梯度稀释后，将样液涂布于YEPD平板培养基，获得多个单菌落。下列说法错误的是（    ） A．YEPD培养基应添加碳源、氮源等，并将pH调至碱性 B．YEPD培养基需通过湿热灭菌法进行严格灭菌 C．富集培养基为液体培养基，摇床温度应在28℃下进行 D．对获得的多个单菌落需进一步筛选，并对特定菌落进行纯化培养 3．（24-25高二下·山东菏泽·期中）果酒和果醋制作是利用微生物发酵的传统技术。下列相关说法正确的是（    ） A．制作果酒时需将葡萄反复冲洗并灭菌，以避免杂菌污染 B．果酒发酵过程中应保持无氧环境，而转为果醋发酵时需通入无菌空气 C．果醋发酵阶段需将温度控制在30～35℃，比果酒发酵的温度低 D．在果酒基础上制作果醋时几乎不产生气体 4．（24-25高二下·山东潍坊·期中）土壤中某些细菌分泌的几丁质酶能抑制稻瘟菌的生长，可用于稻瘟病的防治。科研人员设计实验用透明圈法筛选能高效降解几丁质的菌株。下列说法错误的是（    ） A．实验中培养基的pH为中性或弱碱性 B．实验中培养基需用干热灭菌法进行灭菌 C．在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定是目标微生物 D．可依据“透明圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株 5．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某科研小组想要筛选出某种维生素缺陷型菌株，采用与影印法类似的技术（用无菌的特殊材质的丝绒布覆盖在长满菌落的原培养基上，然后不转动角度，“复印”到新培养基）进行初检。下列关于该过程的相关操作及说法，错误的是（    ） A．原培养基上的菌落分布是通过稀释涂布平板法获得的，接种后需静置待菌液吸收再倒置培养 B．进行影印操作时，应先“复印”到不含该维生素的基本培养基上，再“复印”到含该维生素的完全培养基上 C．维生素缺陷型菌株应从基本培养基上没有菌落生长，而完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选 D．丝绒布使用前需灭菌，且每次“复印”后需重新灭菌以避免不同培养基间的交叉污染 6．（24-25高二下·山东聊城·期中）微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。下列叙述错误的是（    ） A．根据微生物对碳源需求的差别，使用含有不同碳源的培养基 B．接种前后．接种环都要在酒精灯火焰上灼烧灭菌 C．微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 D．固体培养基表面生长的一个菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 7．（24-25高二下·山东青岛·期中）某种除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，按如图所示过程筛选能降解该除草剂的细菌，含一定量该除草剂的培养基不透明。下列说法错误的是（    ） A．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ均可获得降解该除草剂的细菌 B．步骤Ⅱ需对接种环灼烧6次，划线时需从上一次的末端开始 C．Ⅲ中不能通过透明圈的大小直接反应细菌降解除草剂的能力 D．步骤Ⅲ需先将涂布器灼烧灭菌再插入锥形瓶中蘸取适量菌液 8．（24-25高二下·山东·期中）云南腌酸笋的做法：新鲜竹笋去皮，切丝，清水浸泡；加盐腌制，清洗晾干，放入干净容器内，加盖密封，阴凉通风处腌制30天，让竹笋丝自然发酵。下列说法正确的是（　　） A．制作酸笋主要是利用竹笋表面天然醋酸菌进行发酵 B．发酵容器密封的主要目的是防止杂菌污染 C．酸笋中乳酸积累到质量分数0.4％－0.8％时，口味、品质最佳 D．随发酵进行，酸笋中亚硝酸盐的含量会先增加后保持稳定 9．（24-25高二下·山东德州·期中）味精的主要成分是谷氨酸的钠盐，谷氨酸通常由谷氨酸棒状杆菌发酵获得。关于实验室中谷氨酸棒状杆菌培养基的制备过程，下列说法正确的是（　　） A．培养基中需添加一定量的抗生素以防止杂菌污染 B．提高培养基中营养物质的浓度，会增加谷氨酸的产量 C．调节pH至中性或弱碱性可促进培养过程中谷氨酸的积累 D．将配制的培养基煮沸并冷却至50℃左右，在酒精灯火焰旁倒平板 10．（24-25高二下·山东枣庄·期中）消毒、灭菌是生物学实验中常见的操作。下列有关说法正确的是（    ） A．培养微生物时获得纯微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B．植物组织培养时，外植体分别用酒精和次氯酸钠溶液处理30min即可 C．用接种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行干热灭菌处理 D．培养乳酸菌时，需在培养基中添加维生素，配制好的培养基需先灭菌后调节pH 二、不定项选择题 11．（24-25高二下·山东青岛·期中）啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。如图是啤酒生产工艺流程简图。下列说法错误的是（    ） A．严格灭菌是精酿啤酒发酵工程的中心环节 B．焙烤能够杀死大麦种子的胚但淀粉酶不失活 C．糖化是指淀粉酶将淀粉分解成糖浆的过程 D．酵母菌在主发酵阶段完成了对糖的分解作用 12．（24-25高二下·山东日照·期中）自生固氮菌是能独立在土壤中生存并固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。以下叙述错误的是（    ） A．为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 B．为利于自生固氮菌的生长，需将步骤④所用培养基的pH调至酸性 C．可通过观察平板中菌落大小和生长速度来间接判断自生固氮菌固氮能力的强弱 D．若平板上的平均菌落数为126个，则每克土壤中含有自生固氮菌为1.26×107个 13．（24-25高二下·山东德州·期中）某食品厂采用传统方法制作泡菜时，发现部分批次泡菜出现腐败变质现象，通过检测发现变质泡菜水中杂菌较多且pH偏高。下列说法正确的是（　　） A．环境温度过高可导致乳酸菌活性下降，使泡菜水的pH偏高 B．泡菜坛密封不严可抑制乳酸菌繁殖，使泡菜水的pH偏高 C．食盐浓度过低，杂菌大量繁殖，可导致泡菜变质 D．蔬菜灭菌不彻底，杂菌大量繁殖，可导致泡菜变质 三、非选择题 14．（24-25高二下·山东菏泽·期中）石油污染是常见的环境问题，某些微生物能降解石油中的有机物。培养基中石油被降解后会产生透明圈，科研人员拟从油田附近土壤中筛选高效石油降解菌，用于环境污染修复。 (1)实验室中对石油降解菌进行纯培养的关键是______。应从油田附近的污染土壤中取样，依据是______。 (2)为筛选高效降解菌，制备的选择培养基中需以_______作为唯一碳源。该培养基灭菌后，通常采用_________接种土壤浸出液。培养一段时间后，应选择_______的菌落进行纯化。 (3)初步筛选出的菌株需进一步测定其降解效率从而筛选出降解效率最高的菌株，请简要写出实验思路（要求：用液体培养基，测定方法不做要求）_______。 15．（24-25高二下·山东枣庄·期中）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌。将作物种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高作物产量并降低化肥的使用量。科研人员进行筛选和分离土壤中自生固氮菌的部分实验流程如下图。 (1)下表为两种培养基的配方，步骤④应选择培养基______（填“甲”或“乙”），对该培养基进行灭菌应采用______法，平板冷凝后，将平板倒置的目的是______。 培养基类型 培养基组分 培养基甲 甘露醇（C6H14O4）、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂 培养基乙 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂 (2)纯化培养时应同时培养未接种的培养基，目的是________，接种时使用的工具是_________。 (3)若在步骤④中获得的3个平板的菌落数的平均值为198，则每克土壤中的自生固氮菌的数量为_______个。这种方法统计的菌体数目往往较真实值偏低，原因是_________。 一、单选题 1．（24-25高二下·山东潍坊·期中）下列有关传统发酵技术和发酵工程的说法，正确的是（    ） A．啤酒的工业化生产中焙烤是为了使淀粉酶失活 B．泡菜完整发酵过程中可检测到亚硝酸盐含量逐渐降低 C．谷氨酸棒状杆菌在中性和酸性条件下会积累谷氨酸 D．单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体 2．（24-25高二下·山东潍坊·期中）生长图形法是一种测定微生物营养需求的方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图。下列说法错误的是（    ） A．倒成平板后不需要再进行灭菌处理 B．结果表明该菌可能合成生长因子甲 C．结果表明该菌需要生长因子乙或丙 D．可设置添加无菌水的培养基作为对照 3．（24-25高二下·山东德州·期中）大肠杆菌测试卡可用于检测水样中的大肠杆菌数量，该测试卡的塑料板上附有一薄层干燥的伊红—亚甲蓝琼脂培养基（该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菌落呈深紫色），培养基上覆盖有微孔滤膜。检测时取下外壳，将测试卡浸入水样中约30s，滤膜仅允许1mL水进入有培养基的一侧，干燥的培养基吸水溶解后经扩散与滤膜相连，培养12～24h后统计滤膜上的菌落数。下列说法错误的是（　　） A．微孔要足够小以阻止大肠杆菌通过 B．对某河水取样培养后，滤膜上只有深紫色菌落 C．培养前应将外壳盖好以防止环境中的杂菌干扰 D．该测试方法的计数结果往往低于活菌的实际数目 4．（24-25高二下·山东青岛·期中）辣椒赖氨酸芽孢杆菌（TSBLM）能将溶解在土壤中的Cu、Pb等重金属转变成沉淀状态，对缓解重金属污染，修复土壤具有积极意义。如图为科学家筛选TSBLM的过程，按照此操作统计三个平板上的菌落数分别为57、59、61，下列说法错误的是（    ） A．为获得更多的TSBLM，应从重金属污染比较严重的工厂附近采集土壤 B．培养基中除了添加碳源、氮源、琼脂等物质外，还应添加适量的重金属盐 C．初步计算可知，1g土壤中的TSBLM菌的数量约为5.9×106个 D．在实际操作中，通常选用菌落数为30~300的平板进行计数 5．（24-25高二下·山东聊城·期中）双层平板法是先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后形成底层平板；再倒入由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板上可观察到由噬菌体侵染周围细菌而形成的噬菌斑（通常一个噬菌斑来自一个噬菌体），根据噬菌斑的数目可计算噬菌体的数量。下列叙述错误的是（    ） A．需先调节培养基的pH再灭菌，然后进行倒平板 B．需使用灭菌后的涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上 C．利用双层平板法获得的噬菌斑不容易出现上下重叠现象 D．由于上层培养基较软形成的噬菌斑较大，故有利于计数 6．（24-25高二下·山东聊城·期中）科研人员采用平板法筛选出淀粉酶高产菌株S458-1，然后对该菌株进行扩大培养，并研究了装瓶量（培养瓶中培养液的装有量）、发酵时间等发酵条件对该菌株产生的淀粉酶活力的影响，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．筛选时可在平板上喷洒碘液，菌落周围棕色区域较大的菌株即为S458-1 B．进行扩大培养时，培养基中不需要添加琼脂但要以淀粉作为唯一碳源 C．装瓶量增大会降低S458-1的产酶能力，可能是由于培养液中溶解氧的含量降低 D．由图示可知，装瓶量10%、发酵时间60h为S458-1的最佳发酵条件 7．（24-25高二下·山东·期中）我国科学家发明的三菌两步发酵法生产维生素C的工艺流程如下。该流程中第二步发酵是由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合发酵完成的，前者为产酸菌俗称小菌，单独培养时增殖慢，产酸能力较低；后者为伴生菌俗称大菌，它不产酸。两者混合培养时产酸显著提高。下列叙述正确的是（　　） A．发酵工程的中心环节是灭菌，发酵罐内要严格控制温度、pH和溶解氧等条件 B．可通过将培养液的pH调制中性或弱碱性筛选获得巨大芽孢杆菌 C．混合发酵产酸显著提高的原因可能是大菌产生了促进小菌生长和繁殖的物质 D．从发酵液中提取2—酮基—L—古龙酸需采用过滤、沉淀等方法 8．（24-25高二下·山东·期中）庆大霉素（GM）能抑制沙门氏菌的生长。为了探究LPC（用MRS培养基培养乳酸菌后获得的上清液）对沙门氏菌生长的影响及作用机制，研究人员在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理，实验结果如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度以保证平板上菌落数在30－300之间 B．设置MRS是为了排除MRS培养基成分对实验结果的影响 C．Heat－LPC与LPC对比结果说明LPC中的抑菌物质热稳定性比较强 D．LPC可能是通过其中含有的酸性物质抑制沙门氏菌的生长 9．（24-25高二下·山东青岛·期中）某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释1000倍后，用血细胞计数板（规格为lmm×1mm×0.1mm，由400个小格组成）进行计数，观察到一个中格的菌体数如图所示。下列说法正确的是（    ） A．血细胞计数板与细菌计数板的结构完全相同 B．将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片 C．用该方法测得的结果往往比实际值偏大，可用台盼蓝染色法区分活菌和死菌 D．据图估算培养液酵母菌的种群密度约为1.92×106个/ml 二、不定项选择题 10．（24-25高二下·山东聊城·期中）嗜盐单胞菌是一类嗜盐微生物，能够在高pH、高温和高盐等极端条件下生长。中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，其以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室通过发酵生产出PHA等新型高附加值可降解材料，从而提高了甘蔗的整体利用价值。具体的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．使用嗜盐单胞菌能够节约淡水资源，还能建立抗杂菌污染的开放式发酵系统 B．实验室用嗜盐单胞菌H发酵生产PHA时，需要提供无氧等发酵条件 C．为统计嗜盐单胞菌H的数目，在培养过程中应定期取样并采用平板划线法进行计数 D．为提高嗜盐单胞菌H对蔗糖的耐受力，应以蔗糖为唯一碳源，并不断提高蔗糖浓度 11．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某同学研究植物提取物W的抑菌效果，采用打孔法在试验菌平板上加入W，培养后测量抑菌圈直径及平均增幅速率，结果如表。根据实验数据分析，下列说法错误的是（    ） 提取物W扩散时间/h 2 4 6 8 10 12 14 抑菌圈直径/mm 8.0 12.0 18.0 26.0 36.0 48.0 55.0 抑菌圈平均增幅速率（mm/h） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 3.50 （注：平均增幅速率为单位时间内抑菌圈直径的增量） A．抑菌圈直径随扩散时间延长持续增大，表明提取物W的抑菌效果逐渐增强 B．抑菌圈平均增幅速率在12小时达到最大值，可能因为提取物已达最大扩散范围 C．实验操作中，钢管打孔后需灼烧灭菌以避免杂菌污染 D．抑菌圈的形成是由于提取物W抑制了细菌的分裂，导致菌体死亡 12．（24-25高二下·山东潍坊·期中）琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌(SW)能利用糖类发酵产琥珀酸，但是耐酸能力差。科研人员将编码Gad系统的基因导入SW中，获得了耐酸性强的重组菌株CSW。当外界环境pH降低时、GSW启动Gad系统，促进谷氨酸进入细胞缓解酸胁迫。科研人员对SW和CSW进行耐酸性实验测定，结果如图。下列关于实验过程及结果的分析，错误的是（    ） A．实验中所用培养基应为酸性 B．培养基中的“某种物质”是指谷氨酸 C．实验应将接种后的培养基放入CO2培养箱中培养 D．实验结果说明GSW的耐酸能力明显增强，可直接用于工业化生产 三、非选择题 13．（24-25高二下·山东青岛·期中）高密度发酵是指通过优化培养条件，提高单位体积内菌体的发酵密度和产物产量的一项技术，该技术对于提升生产效率、降低成本具有重要意义。科研人员经人工诱变获得了一种氨基酸α营养缺陷型酵母菌，图1为利用影印法对该菌进行初检的过程。为探究氨基酸α营养缺陷型酵母菌高密度培养条件，测定了不同摇床转速下酵母菌种群密度的变化曲线，结果如图2。 (1)图1中过程①采用的接种方法是_____，该方法通过统计平板上的菌落数就可推测出样品中的活菌数，其原因是_______。 (2)图1中过程②应先影印_______培养基（填“基本”或“完全”），然后选取图中菌落_______进行接种培养，并进一步鉴定。过程②两种培养基在组成成分上的差异是_____。 (3)图2所示摇床的转速不同，导致发酵液中_______的含量不同。据图分析，在转速为_____时可以获得较大经济效益；在230 r/min转速下培养8h后，酵母菌种群密度基本达到稳定，试分析其原因是________。 14．（24-25高二下·山东潍坊·期中）自生固氮菌是土壤中能固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量。科研人员进行了如图的操作，以从土壤中分离得到自生固氮菌。 (1)相对于一般的微生物培养基，本实验中所用培养基成分上的特点是__________________；培养基乙相对于培养基甲需额外添加___________________。用培养基甲扩大培养时需置于摇床上进行，目的是________________以及充分利用培养基中营养物质。 (2)用移液器取0.1mL菌液接种到培养基乙上用涂布器进行涂布，涂布前需要对涂布器进行_____________（填“干热”“湿热”或“灼烧”）灭菌；涂布后、待____________________，再将平板进行倒置并培养。 (3)根据图示结果推测，每毫升培养基甲中微生物数为__________________个。一般情况下，用该法测得的数目比培养基甲中微生物实际数目___________（填“偏大”“偏小”或“相同”)，原因是_______________。 一、单选题 1．（24-25高二下·山东潍坊·期中）液体深层培养是以获得大量发酵产物为目的的发酵罐大容量液体培养，可通过调节培养液的pH、温度和营养条件等促使微生物迅速生长，产生大量代谢产物。下列说法正确的是（    ） A．与液体深层培养相比，传统发酵技术不需要防止杂菌污染 B．液体深层培养只能利用厌氧微生物进行发酵生产 C．通过发酵罐中的观察孔可随时取样检测培养液中微生物数量 D．可通过提取、分离和纯化等方法获得微生物的代谢产物 2．（24-25高二下·山东青岛·期中）酸笋是螺蛳粉的灵魂。酸笋腌制过程中先将竹笋切成笋丝、笋片，放于陶罐中，清水过面，撒上适量食盐，置于阴凉处一个月左右，酸味即出，便可随食随取。如图为腌制酸笋的陶罐结构示意图。下列说法正确的是（    ） A．乳酸菌在发酵初期，种群数量会出现“J”型增长 B．笋丝、笋片放于陶罐前需要对其进行灭菌处理 C．“清水过面”是为了创造无氧环境，减少杂菌污染 D．制作酸笋时若加入上一批次的发酵液会减缓发酵进程 3．（24-25高二下·山东德州·期中）毛豆腐是利用传统发酵技术制作的美食，制作时先将切好的豆腐块平整放在竹条上，适宜条件下放置3～5天，当豆腐表面长出一层均匀细密的绒毛，即可煎炸食用。下列说法错误的是（　　） A．毛豆腐发酵过程中有多种微生物参与 B．毛豆腐发酵过程不需要严格的无菌条件 C．豆腐为微生物的生长提供碳源、氮源等营养物质 D．豆腐中有机物的种类和含量随发酵时间逐渐减少 二、不定项选择题 4．（24-25高二下·山东青岛·期中）某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释1000倍后，用血细胞计数板（规格为lmm×1mm×0.1mm，由400个小格组成）进行计数，观察到一个中格的菌体数如图所示。下列说法正确的是（    ） A．血细胞计数板与细菌计数板的结构完全相同 B．将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片 C．用该方法测得的结果往往比实际值偏大，可用台盼蓝染色法区分活菌和死菌 D．据图估算培养液酵母菌的种群密度约为1.92×106个/ml 5．（24-25高二下·山东青岛·期中）假结核耶尔森氏菌（细菌Y）在与其他细菌的竞争中常占据优势，为探究细菌Y的tcel基因（tcel蛋白是一种有毒的分泌蛋白）与tcil基因在调控该菌竞争力中的作用，科研人员利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验：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，对上、下层菌计数并计算竞争指数，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．综合分析，tcil基因的表达产物可以中和tcel蛋白的毒性 B．乙组中双突变体可能因无法中和野生型产生的毒素而在竞争中处于劣势 C．丁组与甲组的实验结果一致，其形成机制也相同 D．若上层为野生型，下层为tcil突变体，竞争指数会低于甲组 三、非选择题 6．（24-25高二下·山东日照·期中）滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程是先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。 (1)该实验中所用到的试管和培养基等均需要进行灭菌处理，其中培养基灭菌常用的方法是_________。过程①所用培养基中_________（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。 (2)为了筛选纤维素分解菌，从培养基成分角度分析，配制过程②所用培养基应_________。图中过程②和过程③连续重复多次的目的是__________________。 (3)滚管培养法也可以用于细菌计数，计数时必要的数据有注入的菌液体积、菌落数和_________，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少，原因是__________________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 一、单选题 1．（24-25高二下·山东日照·期中）蓝莓极易腐烂变质，不易贮藏。某兴趣小组尝试利用传统发酵技术制作蓝莓酒和蓝莓醋。下列叙述正确的是（    ） A．用清水反复冲洗蓝莓以清除其表面的灰尘及微生物 B．为了保持无氧环境，果酒发酵期间应始终拧紧瓶盖 C．与制作果酒相比，果醋的制作需在较高温度条件下 D．变酸的果酒表面观察到的菌膜是由酵母菌大量繁殖形成的 【答案】C 【分析】果酒制作原理：利用野生型酵母菌在无氧条件下将糖类分解为酒精； 果醋制作原理：醋酸菌在有氧条件下将酒精转变为醋酸。 【详解】A、蓝莓表面附着的野生酵母菌是果酒发酵的关键菌种，反复冲洗会冲走这些微生物，导致发酵失败。只需简单清洗即可，A错误； B、酵母菌无氧发酵会产生CO2，装置内压强会增大，为了防止爆瓶，发酵过程中每隔12h需拧松瓶盖一次，B错误； C、酵母菌（果酒）的最适温度为20℃左右，而醋酸菌（果醋）的最适温度为30-35℃，因此果醋制作需更高温度，C正确； D、变酸的果酒表面菌膜是醋酸菌在有氧条件下繁殖形成的，而非酵母菌。酵母菌在无氧环境中活动，且高浓度酒精会抑制其生长，D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·山东青岛·期中）研究发现，优质酿酒酵母的选择，对啤酒的酿造品质至关重要。科研人员将新鲜的葡萄或土样，加入含富集培养基的锥形瓶中，放置在摇床上培养1d，进行不同浓度梯度稀释后，将样液涂布于YEPD平板培养基，获得多个单菌落。下列说法错误的是（    ） A．YEPD培养基应添加碳源、氮源等，并将pH调至碱性 B．YEPD培养基需通过湿热灭菌法进行严格灭菌 C．富集培养基为液体培养基，摇床温度应在28℃下进行 D．对获得的多个单菌落需进一步筛选，并对特定菌落进行纯化培养 【答案】A 【分析】制作培养基的基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板，故制备实验所需的培养基时，在各成分都溶化后、分装前，要进行的是调pH和灭菌。 【详解】A、配制培养基时需要加入碳源、氮源，但酵母菌适宜在弱酸性环境中生长，需要将将pH调至弱酸性，A错误； B、培养基常用的灭菌方法为湿热灭菌（高压蒸汽灭菌法），B正确； C、富集培养基放在锥形瓶中，说明其为液体培养基；酵母菌的适宜生长温度为28℃，应将摇床温度应在28℃下进行，C正确； D、获得单菌落后需进一步筛选和纯化，从而分离出纯培养物，D正确。 故选A。 3．（24-25高二下·山东菏泽·期中）果酒和果醋制作是利用微生物发酵的传统技术。下列相关说法正确的是（    ） A．制作果酒时需将葡萄反复冲洗并灭菌，以避免杂菌污染 B．果酒发酵过程中应保持无氧环境，而转为果醋发酵时需通入无菌空气 C．果醋发酵阶段需将温度控制在30～35℃，比果酒发酵的温度低 D．在果酒基础上制作果醋时几乎不产生气体 【答案】D 【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。 【详解】A、制作果酒时所需的酵母菌来源于葡萄表面，因此制作果酒时无需将葡萄反复冲洗并灭菌，A错误； B、果酒发酵过程中先有氧后无氧，有氧的目的是有利于酵母菌的增殖，果醋发酵时需通入无菌空气，B错误； C、果醋发酵阶段需将温度控制在30～35℃，果酒发酵的温度约25～30℃，比果酒发酵的温度高，C错误； D、在果酒基础上制作果醋时，是将乙醇氧化为醋酸，几乎不产生气体，D正确。 故选D。 4．（24-25高二下·山东潍坊·期中）土壤中某些细菌分泌的几丁质酶能抑制稻瘟菌的生长，可用于稻瘟病的防治。科研人员设计实验用透明圈法筛选能高效降解几丁质的菌株。下列说法错误的是（    ） A．实验中培养基的pH为中性或弱碱性 B．实验中培养基需用干热灭菌法进行灭菌 C．在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定是目标微生物 D．可依据“透明圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株 【答案】B 【分析】培养基的灭菌方法：培养基一般采用高压蒸汽灭菌法，干热灭菌法适用于耐高温、需保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等。 【详解】A、细菌适宜在中性或弱碱性环境中生长，所以实验中培养基的pH为中性或弱碱性有利于细菌生长，A正确； B、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，而干热灭菌法适用于耐高温、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等，培养基不能用干热灭菌法，B错误； C、在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落，可能是能降解几丁质的目标微生物，也可能是利用了空中的二氧化碳的自养型微生物，不一定是目标微生物，C正确； D、“透明圈直径/菌落直径”的值越大，说明该菌株降解几丁质的能力越强，所以可依据此值来筛选目的菌株，D正确。 故选B。 5．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某科研小组想要筛选出某种维生素缺陷型菌株，采用与影印法类似的技术（用无菌的特殊材质的丝绒布覆盖在长满菌落的原培养基上，然后不转动角度，“复印”到新培养基）进行初检。下列关于该过程的相关操作及说法，错误的是（    ） A．原培养基上的菌落分布是通过稀释涂布平板法获得的，接种后需静置待菌液吸收再倒置培养 B．进行影印操作时，应先“复印”到不含该维生素的基本培养基上，再“复印”到含该维生素的完全培养基上 C．维生素缺陷型菌株应从基本培养基上没有菌落生长，而完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选 D．丝绒布使用前需灭菌，且每次“复印”后需重新灭菌以避免不同培养基间的交叉污染 【答案】D 【分析】运用“影印法”将分离的菌株接种到两种培养基中：基本培养基、完全培养基。在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中氨基酸缺陷型菌株能够生长，因此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。 【详解】A、通过稀释涂布平板法是为了获得均匀分布的菌落，接种后待菌液被吸收后，再倒置培养，以放置杂菌污染，A正确； B、由于维生素缺陷型菌株缺乏合成维生素的能力，所以在基本培养基上不能生长，在完全培养基上能生长，所以进行影印操作时，应先“复印”到不含该维生素的基本培养基上，再“复印”到含该维生素的完全培养基上，B正确； C、由于维生素缺陷型菌株缺乏合成维生素的能力，所以在基本培养基上不能生长，在完全培养基上能生长，即维生素缺陷型菌株应从基本培养基上没有菌落生长，而完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选，C正确； D、在该操作时，丝绒布使用前需灭菌，以防止杂菌污染，但为了达到“复印”的目的，每次“复印”后无需重新灭菌，D错误。 故选D。 6．（24-25高二下·山东聊城·期中）微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。下列叙述错误的是（    ） A．根据微生物对碳源需求的差别，使用含有不同碳源的培养基 B．接种前后．接种环都要在酒精灯火焰上灼烧灭菌 C．微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 D．固体培养基表面生长的一个菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 【答案】C 【分析】1、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。另外，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 2、获得纯净的微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学和生物等方法，仅杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌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、不同微生物对碳源的需求不同，比如自养型微生物可利用无机碳源（如CO2），异养型微生物需要有机碳源（如葡萄糖 ），所以根据微生物对碳源需求的差别，使用含有不同碳源的培养基可筛选不同微生物，A正确； B、接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上灼烧灭菌，接种前灭菌是为了杀死接种环上的杂菌，接种后灭菌是为了防止污染环境和感染操作者，B正确； C、微生物的纯培养物是指由单一微生物繁殖形成的培养物，即使是纯培养物，微生物在生长过程中也会产生代谢废物，C错误； D、在固体培养基表面，单个微生物繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体就是菌落，一般一个菌落是由单个微生物繁殖形成的，D正确。 故选C。 7．（24-25高二下·山东青岛·期中）某种除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，按如图所示过程筛选能降解该除草剂的细菌，含一定量该除草剂的培养基不透明。下列说法错误的是（    ） A．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ均可获得降解该除草剂的细菌 B．步骤Ⅱ需对接种环灼烧6次，划线时需从上一次的末端开始 C．Ⅲ中不能通过透明圈的大小直接反应细菌降解除草剂的能力 D．步骤Ⅲ需先将涂布器灼烧灭菌再插入锥形瓶中蘸取适量菌液 【答案】D 【分析】微生物常用的接种方法‌： 1、平板划线法‌：这是最常用的接种方法之一。通过在固体培养基表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，使微生物在琼脂平板表面分散开来，形成单个菌落，从而达到分离纯种的目的‌； 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‌，可以对微生物进行数量统计。 【详解】A、步骤Ⅱ是平板划线法，步骤Ⅲ是稀释涂布平板法，二者都能将微生物分离，均可获得降解该除草剂的细菌，A正确； B、步骤 Ⅱ 平板划线法，每次划线后接种环灼烧是为了杀死残留细菌，划线时需从上一次的末端开始，这样能逐步稀释细菌，获得单菌落，图中Ⅱ划线5个区域，接种环需要灼烧灭菌6次，即需要在接种前后以及每次划线前都需要灼烧接种环，B 正确； C、Ⅲ中有透明圈的菌落是以该除草剂作为氮源的，透明圈/菌落面积比值越大说明其降解效果越好，因此不能通过透明圈的大小直接反应细菌降解除草剂的能力，C正确； D、步骤Ⅲ为稀释涂布平板法，需先将适量菌液滴在培养基上，涂布器灼烧灭菌冷却后，再进行涂布，D错误。 故选D。 8．（24-25高二下·山东·期中）云南腌酸笋的做法：新鲜竹笋去皮，切丝，清水浸泡；加盐腌制，清洗晾干，放入干净容器内，加盖密封，阴凉通风处腌制30天，让竹笋丝自然发酵。下列说法正确的是（　　） A．制作酸笋主要是利用竹笋表面天然醋酸菌进行发酵 B．发酵容器密封的主要目的是防止杂菌污染 C．酸笋中乳酸积累到质量分数0.4％－0.8％时，口味、品质最佳 D．随发酵进行，酸笋中亚硝酸盐的含量会先增加后保持稳定 【答案】C 【分析】乳酸菌是厌氧菌，在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸，可用于泡菜的腌制、乳制品的发酵。 【详解】A、根据题干信息，酸笋的发酵要密封容器，应该是利用微生物的无氧呼吸，发挥作用的主要菌种应该是乳酸菌而不是醋酸菌，A错误 B、发酵容器密封的主要目的是创造无氧环境有利于厌氧菌的繁殖、代谢，B错误； C、发酵过程中，当乳酸积累到质量分数0.4%到0.8%时，酸笋的口味、品质最佳，C正确； D、随发酵进行，酸笋中亚硝酸盐的含量会先增后降最后保持稳定，D错误。 故选C。 9．（24-25高二下·山东德州·期中）味精的主要成分是谷氨酸的钠盐，谷氨酸通常由谷氨酸棒状杆菌发酵获得。关于实验室中谷氨酸棒状杆菌培养基的制备过程，下列说法正确的是（　　） A．培养基中需添加一定量的抗生素以防止杂菌污染 B．提高培养基中营养物质的浓度，会增加谷氨酸的产量 C．调节pH至中性或弱碱性可促进培养过程中谷氨酸的积累 D．将配制的培养基煮沸并冷却至50℃左右，在酒精灯火焰旁倒平板 【答案】C 【分析】培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源，有的含有特殊生长因子；培养基的配制过程中，操作顺序如下：称量、溶化、调节pH、分装、加棉塞、包扎，灭菌等。 【详解】A、培养基中需添加一定量的抗生素会杀死谷氨酸棒状杆菌，故培养基中不能添加一定量的抗生素，A错误； B、提高培养基中营养物质的浓度，会导致谷氨酸棒状杆菌失水，降低谷氨酸的产量，B错误； C、培养过程中调节pH至中性或弱碱性会积累谷氨酸，C正确； D、倒平板时需将经过高压蒸汽灭菌的培养基冷却至50℃左右，并在酒精灯火焰附近倒平板，不是煮沸，D错误。 故选C。 10．（24-25高二下·山东枣庄·期中）消毒、灭菌是生物学实验中常见的操作。下列有关说法正确的是（    ） A．培养微生物时获得纯微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B．植物组织培养时，外植体分别用酒精和次氯酸钠溶液处理30min即可 C．用接种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行干热灭菌处理 D．培养乳酸菌时，需在培养基中添加维生素，配制好的培养基需先灭菌后调节pH 【答案】A 【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。 【详解】A、培养微生物时获得纯微生物培养物的关键是防止杂菌污染，A正确； B、植物组织培养时需将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s，后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次，B错误； C、每次使用接种环前、后都要进行灼烧灭菌处理，并要注意待接种环冷却后才能使用，C错误； D、培养乳酸菌时，需要在培养基中添加维生素，配制好的培养基需先调节pH后灭菌，D错误。 故选A。 二、不定项选择题 11．（24-25高二下·山东青岛·期中）啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。如图是啤酒生产工艺流程简图。下列说法错误的是（    ） A．严格灭菌是精酿啤酒发酵工程的中心环节 B．焙烤能够杀死大麦种子的胚但淀粉酶不失活 C．糖化是指淀粉酶将淀粉分解成糖浆的过程 D．酵母菌在主发酵阶段完成了对糖的分解作用 【答案】AD 【分析】啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②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淀粉分解，形成糖浆；⑤糖浆加入啤酒花，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。 【详解】A、发酵罐内发酵是精酿啤酒发酵工程的中心环节，A错误； B、焙烤阶段需要保证淀粉酶的活性，B正确； C、酵母菌无法利用淀粉，糖化是指淀粉酶将淀粉分解成糖浆的过程，有利于酵母菌发酵，C正确； D、酵母菌大量繁殖及大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段进行，D错误。 故选AD。 12．（24-25高二下·山东日照·期中）自生固氮菌是能独立在土壤中生存并固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。以下叙述错误的是（    ） A．为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 B．为利于自生固氮菌的生长，需将步骤④所用培养基的pH调至酸性 C．可通过观察平板中菌落大小和生长速度来间接判断自生固氮菌固氮能力的强弱 D．若平板上的平均菌落数为126个，则每克土壤中含有自生固氮菌为1.26×107个 【答案】ABD 【分析】1、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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。 2、在统计菌落数目时，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。 【详解】A、为判断培养基的选择作用，需设置完全培养基作为对照，例如将土壤悬液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，A错误； B、自生固氮菌是细菌，为了有利于细菌生长，应该将培养基的pH调节至中性或弱碱性，B错误； C、可通过观察平板中菌落大小和生长速度来间接判断自生固氮菌固氮能力的强弱，C正确； D、若平板上的平均菌落数为126个，每克样品中的菌株数的计算方法：（平均菌落数C÷涂布的稀释液体积V）×稀释倍数M=（126÷0.1）×104=1.26×107个，但不一定是自生固氮菌，还需要进一步鉴定，D错误。 故选ABD。 13．（24-25高二下·山东德州·期中）某食品厂采用传统方法制作泡菜时，发现部分批次泡菜出现腐败变质现象，通过检测发现变质泡菜水中杂菌较多且pH偏高。下列说法正确的是（　　） A．环境温度过高可导致乳酸菌活性下降，使泡菜水的pH偏高 B．泡菜坛密封不严可抑制乳酸菌繁殖，使泡菜水的pH偏高 C．食盐浓度过低，杂菌大量繁殖，可导致泡菜变质 D．蔬菜灭菌不彻底，杂菌大量繁殖，可导致泡菜变质 【答案】ABC 【分析】泡菜的制作：将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。 【详解】A、环境温度过高可导致乳酸菌活性下降，产生的乳酸过少，使泡菜水pH升高，A正确； B、乳酸菌是厌氧型微生物，泡菜坛密封不严可抑制乳酸菌繁殖，产生乳酸减少，使泡菜水的pH偏高，B正确； C、食盐浓度过低，不能有效抑制杂菌增殖，导致杂菌大量繁殖，导致泡菜变质，C正确； D、制作泡菜时，蔬菜不需要灭菌，D错误。 故选ABC。 三、非选择题 14．（24-25高二下·山东菏泽·期中）石油污染是常见的环境问题，某些微生物能降解石油中的有机物。培养基中石油被降解后会产生透明圈，科研人员拟从油田附近土壤中筛选高效石油降解菌，用于环境污染修复。 (1)实验室中对石油降解菌进行纯培养的关键是______。应从油田附近的污染土壤中取样，依据是______。 (2)为筛选高效降解菌，制备的选择培养基中需以_______作为唯一碳源。该培养基灭菌后，通常采用_________接种土壤浸出液。培养一段时间后，应选择_______的菌落进行纯化。 (3)初步筛选出的菌株需进一步测定其降解效率从而筛选出降解效率最高的菌株，请简要写出实验思路（要求：用液体培养基，测定方法不做要求）_______。 【答案】(1) 无菌操作（或避免杂菌污染） 长期受石油污染的土壤中可能富集适应性的降解菌 (2) 石油 稀释涂布平板法（或平板划线法） 透明圈直径/菌落直径比值最大 (3)将等量菌株分别接种于含相同浓度石油的液体培养基中，在相同条件下培养，一段时间后测定培养基中石油的残留量，残留量最少的即为降解效率最高的菌株 【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。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。 【详解】（1）实验室中对石油降解菌进行纯培养的关键是无菌操作（或避免杂菌污染），应从油田附近的污染土壤中取样，依据是长期受石油污染的土壤中可能富集适应性的降解菌。 （2）为筛选高效降解菌，制备的选择培养基中需以石油作为唯一碳源。该培养基灭菌后，通常采用稀释涂布平板法（或平板划线法）接种土壤浸出液。透明圈直径/菌落直径比值能体现石油降解菌的降解能力的大小，故培养一段时间后，应选择透明圈直径/菌落直径比值最大的菌落进行纯化。 （3）初步筛选出的菌株需进一步测定其降解效率从而筛选出降解效率最高的菌株，实验思路为将等量菌株分别接种于含相同浓度石油的液体培养基中，在相同条件下培养，一段时间后测定培养基中石油的残留量，残留量最少的即为降解效率最高的菌株。 15．（24-25高二下·山东枣庄·期中）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌。将作物种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高作物产量并降低化肥的使用量。科研人员进行筛选和分离土壤中自生固氮菌的部分实验流程如下图。 (1)下表为两种培养基的配方，步骤④应选择培养基______（填“甲”或“乙”），对该培养基进行灭菌应采用______法，平板冷凝后，将平板倒置的目的是______。 培养基类型 培养基组分 培养基甲 甘露醇（C6H14O4）、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂 培养基乙 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂 (2)纯化培养时应同时培养未接种的培养基，目的是________，接种时使用的工具是_________。 (3)若在步骤④中获得的3个平板的菌落数的平均值为198，则每克土壤中的自生固氮菌的数量为_______个。这种方法统计的菌体数目往往较真实值偏低，原因是_________。 【答案】(1) 甲 湿热（或高压蒸汽灭菌） 抑制培养基中的水分过快挥发，防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染 (2) 作为对照检测培养基是否被污染 涂布器 (3) 1.98×107 当两个或多个细胞连在一起时，平板上只观察到一个菌落 【分析】释涂布平板计数法的原理：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。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。 【详解】（1）①步骤④使用的是用于稀释涂布平板法接种的固体选择培养基，用于筛选自生固氮菌，不应含有氮素，根据表中信息可知，培养基甲中含有琼脂，为固体培养基，没有氮素，可选择固氮菌，而培养基乙中蛋白胨、酵母提取物中含有氮素，不能用于筛选固氮菌，因此步骤④应选其中的培养基甲； ②培养基需要使用高压蒸汽灭菌的方式来消灭其中可能残留的各种类型的微生物； ③平板冷凝后倒置，其目的是一方面抑制培养基中的水分过快挥发，另一方面防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染。 （2）①进行纯化培养时，要将一个未接种的培养基也放入恒温箱中，目的是检验培养基是否灭菌合格或检测培养过程中培养基是否被杂菌污染，若未接种的培养基上没有菌落形成，说明灭菌合格； ②根据图中信息可知，科研人员进行筛选和分离土壤中自生固氮菌采用的是稀释涂布平板法，因此接种时使用的工具是涂布器。 （3）①根据图中信息可知，稀释过程共稀释了104倍，因此每克土壤中的自生固氮菌的数量为198÷0.1×104=1.98×107个； ②运用这种方法统计的结果往往较真实值偏低，可能原因是有的菌落可能由两个或多个菌体连在一起繁殖形成。 一、单选题 1．（24-25高二下·山东潍坊·期中）下列有关传统发酵技术和发酵工程的说法，正确的是（    ） A．啤酒的工业化生产中焙烤是为了使淀粉酶失活 B．泡菜完整发酵过程中可检测到亚硝酸盐含量逐渐降低 C．谷氨酸棒状杆菌在中性和酸性条件下会积累谷氨酸 D．单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体 【答案】D 【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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、在啤酒生产中，焙烤的目的是杀死种子胚但不使淀粉酶失活，这样可以在后续的糖化过程中，淀粉酶能够将淀粉分解为糖类，A错误； B、在泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量并非逐渐降低，发酵初期，由于微生物活动，亚硝酸盐含量会先升高，随后在发酵中后期，亚硝酸盐含量逐渐降低，B错误； C、谷氨酸棒状杆菌在发酵生产谷氨酸时，控制发酵条件为中性和弱碱性，会积累谷氨酸，若发酵条件为酸性条件则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，C错误； D、单细胞蛋白又叫微生物蛋白，是指通过发酵获得的微生物菌体，D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·山东潍坊·期中）生长图形法是一种测定微生物营养需求的方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图。下列说法错误的是（    ） A．倒成平板后不需要再进行灭菌处理 B．结果表明该菌可能合成生长因子甲 C．结果表明该菌需要生长因子乙或丙 D．可设置添加无菌水的培养基作为对照 【答案】C 【分析】题图分析：据图分析，菌落主要分布于添加了乙和丙的交界区域，说明该细菌需要额外提供的生长因子为乙和丙。 【详解】A、倒平板前先要对培养基和培养皿进行灭菌，倒成平板后不需要再灭菌，A正确； BC、图示结果菌落集中在加了乙和丙的交界区域（即同时存在生长因子乙和丙时，该菌能在培养基上形成菌落），说明该细菌额外需要的生长因子为乙和丙，可能合成生长因子甲，B正确，C错误； D、可设置添加无菌水的培养基作为对照，以排除实验过程中可能出现的杂菌污染，D正确。 故选C。 3．（24-25高二下·山东德州·期中）大肠杆菌测试卡可用于检测水样中的大肠杆菌数量，该测试卡的塑料板上附有一薄层干燥的伊红—亚甲蓝琼脂培养基（该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菌落呈深紫色），培养基上覆盖有微孔滤膜。检测时取下外壳，将测试卡浸入水样中约30s，滤膜仅允许1mL水进入有培养基的一侧，干燥的培养基吸水溶解后经扩散与滤膜相连，培养12～24h后统计滤膜上的菌落数。下列说法错误的是（　　） A．微孔要足够小以阻止大肠杆菌通过 B．对某河水取样培养后，滤膜上只有深紫色菌落 C．培养前应将外壳盖好以防止环境中的杂菌干扰 D．该测试方法的计数结果往往低于活菌的实际数目 【答案】B 【分析】大肠杆菌的代谢产物能与伊红美蓝（即伊红亚甲蓝，是EMB培养基的指示剂）反应，菌落呈黑色，因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作，尽量减少杂菌的污染。 【详解】A、细菌直径若大于微孔的直径，则细菌便不会透过滤膜的微孔被留在滤膜上，所以微孔要足够小到小于大肠杆菌的细胞直径才能阻止大肠杆菌通过，A正确； B、对某河水取样培养后，滤膜上有多种杂菌，所以滤完后细菌粘附在滤膜上，需要将滤膜紧贴在EMB培养基上把粘附的菌种接种在培养基上，完成大肠杆菌的接种操作，B错误； C、在进行微生物培养时必须防止外来其他杂菌的干扰，因此培养前应将外壳盖好以防止环境中的杂菌干扰，C正确； D、当两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落，所以利用该方法计数结果往往低于活菌的实际数目，D正确。 故选B。 4．（24-25高二下·山东青岛·期中）辣椒赖氨酸芽孢杆菌（TSBLM）能将溶解在土壤中的Cu、Pb等重金属转变成沉淀状态，对缓解重金属污染，修复土壤具有积极意义。如图为科学家筛选TSBLM的过程，按照此操作统计三个平板上的菌落数分别为57、59、61，下列说法错误的是（    ） A．为获得更多的TSBLM，应从重金属污染比较严重的工厂附近采集土壤 B．培养基中除了添加碳源、氮源、琼脂等物质外，还应添加适量的重金属盐 C．初步计算可知，1g土壤中的TSBLM菌的数量约为5.9×106个 D．在实际操作中，通常选用菌落数为30~300的平板进行计数 【答案】C 【分析】1、实验室中微生物的筛选原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。 2、用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30~300的进行记数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。 【详解】A、TSBLM 能缓解重金属污染，重金属污染比较严重的工厂附近该菌可能更多，为获得更多的 TSBLM，应从重金属污染比较严重的工厂附近采集土壤，A正确； B、培养基中除了添加碳源、氮源、琼脂等物质外，还应添加适量的重金属盐，以筛选出能利用重金属的 TSBLM，B正确； C、三个平板上的菌落数分别为 57、59、61，平均值为(57 + 59 + 61)÷3 = 59。从图中可知，稀释倍数为106，接种量为1ml，则 1g 土壤中的 TSBLM 菌的数量约为（59÷1）×106= 5.9×107个，C错误； D、在实际操作中，通常选用菌落数为 30 - 300 的平板进行计数，这样结果较为准确，D正确。 故选C。 5．（24-25高二下·山东聊城·期中）双层平板法是先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后形成底层平板；再倒入由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板上可观察到由噬菌体侵染周围细菌而形成的噬菌斑（通常一个噬菌斑来自一个噬菌体），根据噬菌斑的数目可计算噬菌体的数量。下列叙述错误的是（    ） A．需先调节培养基的pH再灭菌，然后进行倒平板 B．需使用灭菌后的涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上 C．利用双层平板法获得的噬菌斑不容易出现上下重叠现象 D．由于上层培养基较软形成的噬菌斑较大，故有利于计数 【答案】B 【分析】双层平板法，先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后，计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点：①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补；②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。 【详解】A、配制培养基的步骤，计算→称量→溶化→调节pH→分装→灭菌→倒平板，A正确； B、题干信息可知，由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板，而不是用涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上，B错误； C、双层平板法所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象，C正确； D、双层平板法因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数，D正确。 故选B。 6．（24-25高二下·山东聊城·期中）科研人员采用平板法筛选出淀粉酶高产菌株S458-1，然后对该菌株进行扩大培养，并研究了装瓶量（培养瓶中培养液的装有量）、发酵时间等发酵条件对该菌株产生的淀粉酶活力的影响，实验结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．筛选时可在平板上喷洒碘液，菌落周围棕色区域较大的菌株即为S458-1 B．进行扩大培养时，培养基中不需要添加琼脂但要以淀粉作为唯一碳源 C．装瓶量增大会降低S458-1的产酶能力，可能是由于培养液中溶解氧的含量降低 D．由图示可知，装瓶量10%、发酵时间60h为S458-1的最佳发酵条件 【答案】C 【分析】1、培养基是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、酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，其可用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。 【详解】A、淀粉酶高产菌株能分解淀粉，淀粉遇碘变蓝。在平板上喷洒碘液后，菌落周围棕色区域（淀粉被分解的区域）较大，说明该菌株分解淀粉的能力强，即为淀粉酶高产菌株 S458 - 1，A正确； B、扩大培养通常使用液体培养基，液体培养基不需要添加琼脂。要筛选和培养淀粉酶高产菌株，应以淀粉作为唯一碳源，这样只有能利用淀粉的菌株才能生长，B正确； C、由左图可知，自变量为装瓶量，因变量为酶活力，当装瓶量超过10%时，酶活力逐渐下降，但酶活力不等于产酶能力，C错误； D、根据左图和右图可知，装瓶量10%，发酵时间60 h时，酶活力最大，因此为最佳发酵条件，D正确。 故选C。 7．（24-25高二下·山东·期中）我国科学家发明的三菌两步发酵法生产维生素C的工艺流程如下。该流程中第二步发酵是由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌混合发酵完成的，前者为产酸菌俗称小菌，单独培养时增殖慢，产酸能力较低；后者为伴生菌俗称大菌，它不产酸。两者混合培养时产酸显著提高。下列叙述正确的是（　　） A．发酵工程的中心环节是灭菌，发酵罐内要严格控制温度、pH和溶解氧等条件 B．可通过将培养液的pH调制中性或弱碱性筛选获得巨大芽孢杆菌 C．混合发酵产酸显著提高的原因可能是大菌产生了促进小菌生长和繁殖的物质 D．从发酵液中提取2—酮基—L—古龙酸需采用过滤、沉淀等方法 【答案】C 【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、发酵工程中，发酵罐内发酵是中心环节，A错误； B、培养液的pH调制中性或弱碱性是大部分细菌的生活环境，无法起到筛选作用，B错误； C、据题意推测，第二步混合发酵产酸显著提高的原因很可能是大菌为小菌提供某种生长因子促进了小菌生长和繁殖，C正确； D、2-酮基-L-古龙酸是微生物的代谢物，从发酵液中提取需采用提取、分离和纯化等措施，D错误。 故选C。 8．（24-25高二下·山东·期中）庆大霉素（GM）能抑制沙门氏菌的生长。为了探究LPC（用MRS培养基培养乳酸菌后获得的上清液）对沙门氏菌生长的影响及作用机制，研究人员在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理，实验结果如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度以保证平板上菌落数在30－300之间 B．设置MRS是为了排除MRS培养基成分对实验结果的影响 C．Heat－LPC与LPC对比结果说明LPC中的抑菌物质热稳定性比较强 D．LPC可能是通过其中含有的酸性物质抑制沙门氏菌的生长 【答案】A 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。 【详解】A、本实验需在培养基上形成均匀分布的沙门氏菌的菌落，目的不用于计数，无需保证平板上菌落数在30-300之间，A错误； B、MRS培养基中的成分可能对该实验造成干扰，设置MRS是为了排除无关变量的影响，B正确； C、Heat-LPC经过了高温处理，但是该组的抑菌圈与LPC组的基本相同，说明加热不影响LPC，进而说明其中所含抑菌物质的热稳定性强，C正确； D、NaOH-LPC组没有抑菌圈，该组在LPC中加入了NaOH后调节到了中性，加入的NaOH与LPC中的酸性物质反应，使其失去了抑菌的作用，因而推测LPC抑菌是因为其含有酸性物质，D正确。 故选A。 9．（24-25高二下·山东青岛·期中）某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释1000倍后，用血细胞计数板（规格为lmm×1mm×0.1mm，由400个小格组成）进行计数，观察到一个中格的菌体数如图所示。下列说法正确的是（    ） A．血细胞计数板与细菌计数板的结构完全相同 B．将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片 C．用该方法测得的结果往往比实际值偏大，可用台盼蓝染色法区分活菌和死菌 D．据图估算培养液酵母菌的种群密度约为1.92×106个/ml 【答案】C 【分析】1、酵母菌种群密度调查方法：抽样检测法。 2、血细胞计数板是一块特制的厚型载玻片，计数室（指中央的一个大方格，下同）的长和宽各是1 mm，计数板上标识的“0.1 mm”是指计数室的高度，计数室体积为lmm×1mm×0.1mm=0.1mm3=10-4mL。 【详解】A、血细胞计数板和细菌计数板虽然都用于细胞计数，但结构并非完全相同，A错误； B、应该先盖上盖玻片，再将培养液滴入血细胞计数板的计数室，B错误； C、由于计数时，死菌也会被计算在内，所以用该方法测得的结果往往比实际值偏大，台盼蓝可使死菌染色，活菌不着色，可用台盼蓝染色法区分活菌和死菌来避免这种情况，C正确； D、图中一个中格（16小格）内有12个酵母菌，血细胞计数板一个大方格有25个中格，每个大方格体积为1mm×1mm×0.1mm = 10-4mL。先计算一个大方格内的酵母菌数：一个中格12个，一个大方格有16个中格，则一个大方格内酵母菌数为12×16 = 192个。因为培养液稀释了1000倍，所以培养液酵母菌的种群密度为192×104×1000 = 1.92×109个/mL，D错误。 故选C。 二、不定项选择题 10．（24-25高二下·山东聊城·期中）嗜盐单胞菌是一类嗜盐微生物，能够在高pH、高温和高盐等极端条件下生长。中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，其以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室通过发酵生产出PHA等新型高附加值可降解材料，从而提高了甘蔗的整体利用价值。具体的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．使用嗜盐单胞菌能够节约淡水资源，还能建立抗杂菌污染的开放式发酵系统 B．实验室用嗜盐单胞菌H发酵生产PHA时，需要提供无氧等发酵条件 C．为统计嗜盐单胞菌H的数目，在培养过程中应定期取样并采用平板划线法进行计数 D．为提高嗜盐单胞菌H对蔗糖的耐受力，应以蔗糖为唯一碳源，并不断提高蔗糖浓度 【答案】BC 【分析】微生物的计数方法：稀释涂布平板法可用于微生物计数，原理是将菌液进行一系列梯度稀释，涂布到平板上，通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数；平板划线法主要用于微生物的分离纯化，不能用于计数，它是通过划线将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，以获得单个菌落。 【详解】A、嗜盐单胞菌是嗜盐微生物，能在高盐环境生长，使用它可减少对淡水资源的依赖，达到节约淡水资源的目的；同时高盐环境不利于其他杂菌生长，所以能建立抗杂菌污染的开放式发酵系统，A正确； B、从图中可以看到发酵过程有“空气”通入，说明嗜盐单胞菌H发酵生产PHA时需要有氧条件，而不是无氧条件，B错误； C、平板划线法不能用于计数，因为平板划线法是将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，无法准确统计菌落数目，统计微生物数目常用稀释涂布平板法，C错误； D、以蔗糖为唯一碳源，并不断提高蔗糖浓度，能筛选出对蔗糖耐受力强的嗜盐单胞菌H，从而提高其对蔗糖的耐受力，D正确。 故选BC。 11．（24-25高二下·山东菏泽·期中）某同学研究植物提取物W的抑菌效果，采用打孔法在试验菌平板上加入W，培养后测量抑菌圈直径及平均增幅速率，结果如表。根据实验数据分析，下列说法错误的是（    ） 提取物W扩散时间/h 2 4 6 8 10 12 14 抑菌圈直径/mm 8.0 12.0 18.0 26.0 36.0 48.0 55.0 抑菌圈平均增幅速率（mm/h） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 3.50 （注：平均增幅速率为单位时间内抑菌圈直径的增量） A．抑菌圈直径随扩散时间延长持续增大，表明提取物W的抑菌效果逐渐增强 B．抑菌圈平均增幅速率在12小时达到最大值，可能因为提取物已达最大扩散范围 C．实验操作中，钢管打孔后需灼烧灭菌以避免杂菌污染 D．抑菌圈的形成是由于提取物W抑制了细菌的分裂，导致菌体死亡 【答案】ABD 【分析】抑菌圈是以提取物W为圆心的没有细菌生长的规则的圆。分析表中信息可知：在2至14小时时段内，抑菌圈直径随扩散时间延长持续增大，表明随着提取物W在培养基中扩散的范围增大，抑制细菌生长的范围也随之扩大；在2至14小时时段内，抑菌圈平均增幅速率随扩散时间延长而逐渐增大并在12小时达到最大值。 【详解】A、抑菌圈直径随扩散时间延长持续增大，表明提取物W能够以提取物W为圆心向周围扩散，将周围一定范围内的细菌全部杀死，但不能表明提取物W的抑菌效果逐渐增强，A错误； B、表中信息显示：抑菌圈平均增幅速率在12小时达到最大值，但此时提取物W还没有达到最大扩散范围，因为扩散14小时的抑菌圈直径大于扩散12小时的抑菌圈直径，B错误； C、实验操作中，在试验菌平板上用钢管打孔后需灼烧灭菌，以避免杂菌污染，C正确； D、抑菌圈的形成是由于提取物W抑制了细菌的生长，导致菌体死亡，但不能说明提取物W对细菌的分裂有抑制作用，D错误。 故选ABD。 12．（24-25高二下·山东潍坊·期中）琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌(SW)能利用糖类发酵产琥珀酸，但是耐酸能力差。科研人员将编码Gad系统的基因导入SW中，获得了耐酸性强的重组菌株CSW。当外界环境pH降低时、GSW启动Gad系统，促进谷氨酸进入细胞缓解酸胁迫。科研人员对SW和CSW进行耐酸性实验测定，结果如图。下列关于实验过程及结果的分析，错误的是（    ） A．实验中所用培养基应为酸性 B．培养基中的“某种物质”是指谷氨酸 C．实验应将接种后的培养基放入CO2培养箱中培养 D．实验结果说明GSW的耐酸能力明显增强，可直接用于工业化生产 【答案】CD 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】A、因为要测定菌株的耐酸性，所以实验中所用培养基应为酸性，这样才能模拟酸性环境来观察菌株的生长情况，A正确； B、由题干“当外界环境pH降低时，GSW启动Gad系统，促进谷氨酸进入细胞缓解酸胁迫”以及图中“+”“-”的设置可知，培养基中的“某种物质”是指谷氨酸，添加谷氨酸后观察菌株的生长状况，B正确； C、本实验要测定菌株的耐酸性，自变量为菌株的种类和浓度以及是否添加某种物质，pH为无关变量，需要相同且适宜，而CO2溶于水会形成碳酸，会改变培养基的pH，对实验结果有干扰，C错误； D、虽然实验结果说明GSW的耐酸能力明显增强，但工业化生产还需要考虑其他诸多因素，如发酵成本、产量、对其他环境条件的适应性等，不能仅根据耐酸能力就直接用于工业化生产，D错误。 故选CD。 三、非选择题 13．（24-25高二下·山东青岛·期中）高密度发酵是指通过优化培养条件，提高单位体积内菌体的发酵密度和产物产量的一项技术，该技术对于提升生产效率、降低成本具有重要意义。科研人员经人工诱变获得了一种氨基酸α营养缺陷型酵母菌，图1为利用影印法对该菌进行初检的过程。为探究氨基酸α营养缺陷型酵母菌高密度培养条件，测定了不同摇床转速下酵母菌种群密度的变化曲线，结果如图2。 (1)图1中过程①采用的接种方法是_____，该方法通过统计平板上的菌落数就可推测出样品中的活菌数，其原因是_______。 (2)图1中过程②应先影印_______培养基（填“基本”或“完全”），然后选取图中菌落_______进行接种培养，并进一步鉴定。过程②两种培养基在组成成分上的差异是_____。 (3)图2所示摇床的转速不同，导致发酵液中_______的含量不同。据图分析，在转速为_____时可以获得较大经济效益；在230 r/min转速下培养8h后，酵母菌种群密度基本达到稳定，试分析其原因是________。 【答案】(1) 稀释涂布平板法 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 (2) 基本 A 是否含有氨基酸α (3) O2 250 r/min 培养液中溶氧量和营养物质都有限，酵母菌种群数量达到K值 【分析】微生物的计数方法：稀释涂布平板法可用于微生物计数，原理是将菌液进行一系列梯度稀释，涂布到平板上，通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数；平板划线法主要用于微生物的分离纯化，不能用于计数，它是通过划线将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，以获得单个菌落。 【详解】（1）稀释涂布平板法通过稀释菌液，使菌落源于单个活菌，从而通过菌落数推测活菌数。该方法通过统计平板上的菌落数就可推测出样品中的活菌数，其原因是平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌。 （2）氨基酸α营养缺陷型菌在基本培养基无法生长，先印基本培养基，对比完全培养基，选基本培养基不生长（对应完全培养基生长的菌落A）进行接种培养，并进一步鉴定。两种培养基差异在于是否含氨基酸α。 （3）摇床转速影响溶氧量，摇床的转速不同，导致发酵液中氧气的含量不同。250 r/min时菌群密度增长较优，兼顾效率与成本，可以获得较大经济效益。在230 r/min转速下培养8h后，酵母菌种群密度基本达到稳定，培养后期因培养液中溶氧量和营养物质都有限，酵母菌种群数量达到K值。 14．（24-25高二下·山东潍坊·期中）自生固氮菌是土壤中能固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量。科研人员进行了如图的操作，以从土壤中分离得到自生固氮菌。 (1)相对于一般的微生物培养基，本实验中所用培养基成分上的特点是__________________；培养基乙相对于培养基甲需额外添加___________________。用培养基甲扩大培养时需置于摇床上进行，目的是________________以及充分利用培养基中营养物质。 (2)用移液器取0.1mL菌液接种到培养基乙上用涂布器进行涂布，涂布前需要对涂布器进行_____________（填“干热”“湿热”或“灼烧”）灭菌；涂布后、待____________________，再将平板进行倒置并培养。 (3)根据图示结果推测，每毫升培养基甲中微生物数为__________________个。一般情况下，用该法测得的数目比培养基甲中微生物实际数目___________（填“偏大”“偏小”或“相同”)，原因是_______________。 【答案】(1) 不添加氮源 凝固剂（琼脂） 增加培养基中O2（和N2）的含量 (2) 灼烧 涂布的菌液被培养基吸收 (3) 1.7×108 偏小 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落 【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】（1）自生固氮菌能够固定空气中的氮气，所以其培养基成分上的特点是无氮源（因为它不需要从培养基中获取氮源，能自己固定空气中的N2）；培养基甲用于扩大培养，培养基乙用于分离单菌落，从扩大培养到分离单菌落，培养基乙相对于培养基甲需额外添加琼脂（琼脂是凝固剂，使液体培养基变为固体培养基，便于分离单菌落）。用培养基甲扩大培养时置于摇床上进行，目的是增加溶氧量（摇床可以使菌液与空气充分接触，增加溶氧量，满足微生物有氧呼吸对氧气的需求）以及充分利用培养基中营养物质。 （2）用移液器取0.1mL菌液接种到培养基乙上用涂布器进行涂布，涂布前需要对涂布器进行灼烧灭菌（灼烧灭菌能有效杀死涂布器上的微生物，防止杂菌污染）。 涂布后，待菌液被培养基吸收（若菌液未被吸收就倒置培养，菌液会流动，影响菌落的形成和分布），再将平板进行倒置并培养。 （3）首先计算平均菌落数(168 + 175+167)÷3 = 170个，菌液稀释倍数为105，取0.1mL菌液涂布，所以每毫升培养基甲中微生物数为（170÷0.1）×105=1.7×108个。 一般情况下，用该法测得的数目比培养基甲中微生物实际数目偏小。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（所以统计的菌落数会比实际的微生物细胞数少）。 一、单选题 1．（24-25高二下·山东潍坊·期中）液体深层培养是以获得大量发酵产物为目的的发酵罐大容量液体培养，可通过调节培养液的pH、温度和营养条件等促使微生物迅速生长，产生大量代谢产物。下列说法正确的是（    ） A．与液体深层培养相比，传统发酵技术不需要防止杂菌污染 B．液体深层培养只能利用厌氧微生物进行发酵生产 C．通过发酵罐中的观察孔可随时取样检测培养液中微生物数量 D．可通过提取、分离和纯化等方法获得微生物的代谢产物 【答案】D 【分析】1、发酵工程的基本环节：发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。 2、液体深层培养是在发酵罐中进行的大容量液体培养，通过控制 pH、温度、营养等条件，促使微生物快速生长并积累代谢产物，适用于需氧或厌氧微生物。 【详解】A、无论是传统发酵还是液体深层培养，杂菌污染均会影响发酵产物的质量和产量。传统发酵虽未使用严格的无菌技术，但仍通过控制环境（如高盐、低氧、酸性条件）抑制杂菌生长，并非 “不需要防止杂菌污染”，A错误； B、液体深层培养可根据需求培养需氧微生物或厌氧微生物：培养需氧微生物时，发酵罐需通入无菌空气并搅拌；培养厌氧微生物时，需维持无氧环境，B错误； C、发酵罐的观察孔主要用于观察培养液状态（如颜色、气泡），取样需通过专门的取样口，以避免污染。直接通过观察孔取样会破坏发酵罐的无菌环境，导致杂菌污染或发酵条件改变，C错误； D、微生物的代谢产物存在于培养液或细胞内，需通过提取、分离、纯化等方法获得微生物的代谢产物，D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·山东青岛·期中）酸笋是螺蛳粉的灵魂。酸笋腌制过程中先将竹笋切成笋丝、笋片，放于陶罐中，清水过面，撒上适量食盐，置于阴凉处一个月左右，酸味即出，便可随食随取。如图为腌制酸笋的陶罐结构示意图。下列说法正确的是（    ） A．乳酸菌在发酵初期，种群数量会出现“J”型增长 B．笋丝、笋片放于陶罐前需要对其进行灭菌处理 C．“清水过面”是为了创造无氧环境，减少杂菌污染 D．制作酸笋时若加入上一批次的发酵液会减缓发酵进程 【答案】C 【分析】泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A、只有在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群才会出现“J”型增长，而在自然发酵初期，还有很多微生物与乳酸菌进行种间竞争，且此时发酵坛氧气量较高，也抑制了乳酸菌的繁殖，因此不会出现“J”型增长，A错误； B、笋丝、笋片上含有发酵所需的菌种，因此不能进行灭菌处理，B错误； C、“清水过面”可以创造无氧环境，利于乳酸菌生存繁殖，同时减少杂菌污染，C正确； D、由于上一批次的发酵液中含有菌种乳酸菌，因此制作酸笋时若加入上一批次的发酵液会缩短发酵时间，D错误。 故选C。 3．（24-25高二下·山东德州·期中）毛豆腐是利用传统发酵技术制作的美食，制作时先将切好的豆腐块平整放在竹条上，适宜条件下放置3～5天，当豆腐表面长出一层均匀细密的绒毛，即可煎炸食用。下列说法错误的是（　　） A．毛豆腐发酵过程中有多种微生物参与 B．毛豆腐发酵过程不需要严格的无菌条件 C．豆腐为微生物的生长提供碳源、氮源等营养物质 D．豆腐中有机物的种类和含量随发酵时间逐渐减少 【答案】D 【分析】腐乳制作的原理：腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型；毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、毛豆腐属于传统发酵食品，发酵过程中通常有多种微生物（如毛霉、根霉等霉菌）共同作用，A正确； B、传统发酵技术依赖于自然环境中的微生物，制作时豆腐暴露在空气中，无需严格的无菌操作，B正确； C、豆腐含有水、蛋白质、脂质等成分，能为毛霉生长提供水、碳源（如糖类等有机物）、氮源（蛋白质等含氮物质）和无机盐等营养物质，C正确； D、毛霉能产生蛋白酶，蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，因此在发酵过程中，豆腐中有机物的种类会增加，D错误。 故选D。 二、不定项选择题 4．（24-25高二下·山东青岛·期中）某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释1000倍后，用血细胞计数板（规格为lmm×1mm×0.1mm，由400个小格组成）进行计数，观察到一个中格的菌体数如图所示。下列说法正确的是（    ） A．血细胞计数板与细菌计数板的结构完全相同 B．将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片 C．用该方法测得的结果往往比实际值偏大，可用台盼蓝染色法区分活菌和死菌 D．据图估算培养液酵母菌的种群密度约为1.92×106个/ml 【答案】C 【分析】1、酵母菌种群密度调查方法：抽样检测法。 2、血细胞计数板是一块特制的厚型载玻片，计数室（指中央的一个大方格，下同）的长和宽各是1 mm，计数板上标识的“0.1 mm”是指计数室的高度，计数室体积为lmm×1mm×0.1mm=0.1mm3=10-4mL。 【详解】A、血细胞计数板和细菌计数板虽然都用于细胞计数，但结构并非完全相同，A错误； B、应该先盖上盖玻片，再将培养液滴入血细胞计数板的计数室，B错误； C、由于计数时，死菌也会被计算在内，所以用该方法测得的结果往往比实际值偏大，台盼蓝可使死菌染色，活菌不着色，可用台盼蓝染色法区分活菌和死菌来避免这种情况，C正确； D、图中一个中格（16小格）内有12个酵母菌，血细胞计数板一个大方格有25个中格，每个大方格体积为1mm×1mm×0.1mm = 10-4mL。先计算一个大方格内的酵母菌数：一个中格12个，一个大方格有16个中格，则一个大方格内酵母菌数为12×16 = 192个。因为培养液稀释了1000倍，所以培养液酵母菌的种群密度为192×104×1000 = 1.92×109个/mL，D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·山东青岛·期中）假结核耶尔森氏菌（细菌Y）在与其他细菌的竞争中常占据优势，为探究细菌Y的tcel基因（tcel蛋白是一种有毒的分泌蛋白）与tcil基因在调控该菌竞争力中的作用，科研人员利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验：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，对上、下层菌计数并计算竞争指数，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．综合分析，tcil基因的表达产物可以中和tcel蛋白的毒性 B．乙组中双突变体可能因无法中和野生型产生的毒素而在竞争中处于劣势 C．丁组与甲组的实验结果一致，其形成机制也相同 D．若上层为野生型，下层为tcil突变体，竞争指数会低于甲组 【答案】CD 【详解】AB、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel—tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测，tcil基因表达的产物能够中和tcel蛋白的毒性，AB正确； C、甲组上层和下层细菌均为野生型，均能产生毒蛋白，上下层细菌相互抑制，同时又都能产生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性，因此竞争指数大约为1，丁组上层菌不能产生毒蛋白，不会抑制下层细菌生长，下层细菌也不能产生毒蛋白抑制上层细菌生长，竞争能力差不多，所以丁组与甲组的实验结果一致，其形成机制不同，C错误； D、若上层为野生型，下层为tcil突变体，上层细菌会产生毒蛋白抑制下层细菌，下层细菌不能产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生菌在竞争中占据优势，竞争指数会高于甲组，D错误。 故选CD。 三、非选择题 6．（24-25高二下·山东日照·期中）滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程是先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。 (1)该实验中所用到的试管和培养基等均需要进行灭菌处理，其中培养基灭菌常用的方法是_________。过程①所用培养基中_________（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。 (2)为了筛选纤维素分解菌，从培养基成分角度分析，配制过程②所用培养基应_________。图中过程②和过程③连续重复多次的目的是__________________。 (3)滚管培养法也可以用于细菌计数，计数时必要的数据有注入的菌液体积、菌落数和_________，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少，原因是__________________。 【答案】(1) 高压蒸汽灭菌法 需要 (2) 以纤维素为唯一碳源 筛选出高效的纤维素分解菌 (3) 稀释倍数 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 【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】（1）微生物培养的关键是无菌技术，对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌；过程①滚管培养使得培养基凝固成一层用于后续观察菌落和计数，则培养基中需要加入凝固剂。 （2）为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制过程②所用培养基时，应注意该培养基为唯一碳源，在该培养基上只有分解纤维素的细菌能够生长，从而进行筛选；为筛选出高效的纤维素分解菌，图中过程②和过程③连续重复多次。 （3）细菌计数需计算单位体积中的菌落数，因此需知道菌液体积和培养体系的总体积（如培养基体积），故计数时必要的数据有注入的菌液体积、菌落数和稀释倍数；由于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，故该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $