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专题强化训练34 发酵工程
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1.(2025·河北衡水中学高三质检)下列关于传统发酵技术及发酵工程应用的叙述,错误的是( )
A.腐乳制作过程利用了毛霉等能产生蛋白酶的微生物进行发酵
B.果酒和果醋制作过程中发酵液的pH均会逐渐降低,但原因不同
C.谷氨酸发酵生产中,在中性、弱碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
D.在青霉素生产过程中,若被杂菌污染,会影响产量
解析:谷氨酸发酵生产中,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,C错误。
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专题强化训练
2.(2025·辽宁鞍山高三质检)果醋中含有多种有机酸和人体所需的氨基酸,下列有关叙述正确的是( )
A.利用酒精进行乙酸发酵,发酵液面会出现气泡
B.制作果醋的程序一定是先进行酒精发酵再进行乙酸发酵
C.在乙酸发酵液表面出现的白色菌膜是酵母菌繁殖的结果
D.家庭中制果醋不需要严格灭菌,发酵产物乙酸可以抑制杂菌繁殖
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解析:利用酒精进行乙酸发酵时不产生气体,发酵液面不会出现气泡,A错误;
在糖源和氧气充足的情况下,醋酸菌可以利用葡萄糖直接进行乙酸发酵,B错误;
乙酸发酵后的发酵液颜色浑浊,发酵液表面有白色菌膜,其主要是醋酸菌在有氧条件下大量繁殖生长形成的,C错误;
乙酸呈酸性,可以抑制杂菌繁殖,因此家庭中制果醋不需要严格灭菌,D正确。
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专题强化训练
3.(2025·湖南郴州高三三模)《礼记·月令篇》里记载有古遗六法:秫稻必齐,曲蘖必时,湛炽必洁,水泉必香,陶器必良,火齐必得。它是我国最古老的酿酒工艺的记载。下列相关叙述错误的是( )
A.酒精是酵母菌利用“秫稻”在无氧条件下的初生代谢物
B.“曲蘖必时”,酒曲中酵母菌的大量繁殖需要适宜的温度(时节)
C.“湛炽必洁”,严格杀菌消毒,一定程度上可避免杂菌对发酵的影响
D.“陶器必良”,选用质地优良、无渗漏的陶器,为酵母菌的发酵隔绝空气形成厌氧的环境
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解析:初生代谢物是生物生长和生存所必需的代谢物,包括糖类、脂质、蛋白质和核酸等,次生代谢物不是生物生长所必需的,在无氧条件下酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酒精是酵母菌的次生代谢物,A错误。
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4.(2025·河北高三调研)下列有关微生物分离、纯化和计数的叙述,正确的是( )
A.配制培养基时需要在无菌操作室内进行
B.对培养皿和培养基进行灭菌可采用干热灭菌法
C.分离、纯化细菌时,需将菌液等比稀释后用平板划线法获取单个菌落
D.稀释涂布平板法计数的结果可能比活菌数偏低
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解析:由于配制好的培养基还需进行灭菌,故配制培养基时不需要在无菌操作室内进行,在普通实验室环境中即可完成,A错误;
培养皿可采用干热灭菌法进行灭菌,培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌,B错误;
平板划线法是通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,从而获得单个菌落,不需要将菌液等比稀释,C错误;
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,因此稀释涂布平板法计数的结果往往比实际活菌数偏低,D正确。
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5.(2025·湖北高三三模)幽门螺杆菌(含有脲酶)感染是慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。下列有关叙述正确的是( )
A.可用牛肉膏蛋白胨培养基作对照证明选择培养基的选择作用
B.鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂和缓冲物质
C.分离纯化幽门螺杆菌时应使用以葡萄糖为唯一氮源的培养基
D.对幽门螺杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法
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解析:为了证明选择培养基的选择作用,可用接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照,A正确;
鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂,但不能加缓冲物质,B错误;
幽门螺杆菌合成脲酶,可以分解尿素,所以分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基,且葡萄糖不能做氮源,C错误;
对幽门螺杆菌进行分离和计数要用稀释涂布平板法,D错误。
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6.(2025·江苏苏锡高三一模)关于微生物培养中的无菌操作,下列叙述正确的是( )
A.倒平板时,可将培养皿打开稍大于锥形瓶瓶口的缝隙倒入培养基
B.平板凝固后,可将其置于干热灭菌箱中继续灭菌1~2 h
C.接种室使用前,应在对其进行紫外线照射的同时适量喷洒苯酚
D.接种时,接种环灼烧后立即在平板表面快速划线
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解析:倒平板时,在酒精灯火焰附近将培养皿打开一条稍大于锥形瓶瓶口的缝隙,可确保培养基顺利倒入并减少杂菌污染,A正确;
培养基灭菌(常用高压蒸汽灭菌)应在倒入培养皿前完成,B错误;
在紫外线照射前适量喷洒苯酚,以加强消毒效果,C错误;
灼烧后的接种环需先冷却再接触菌种,否则高温会杀死微生物,D错误。
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7.(2025·辽宁朝阳高三模拟)根瘤菌是与豆科植物共生、形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。某同学要分离纯化某种大豆根瘤菌。下列有关叙述错误的是( )
A.由于根瘤菌属于自养微生物,所以培养基不应添加氮源和碳源,进而达到筛选的目的
B.培养基灭菌后待冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板
C.分离纯化该微生物可以用稀释涂布平板法,以便于获得目的菌种的单菌落
D.使用后的培养基应经过高压蒸汽灭菌处理后再丢弃
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解析:根瘤菌是异养生物,只能利用现成的含碳有机物,故培养基中需要加入碳源,A错误。
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8.(2025·湖南高三二模)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料(C14H9ClN2O4)废水具有高效脱色能力的菌株﹐它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。下图表示目标菌株GN-1的筛选和脱色实验流程。下列相关叙述正确的是( )
A.培养基甲、乙、丙均为选择培养基,作用相同
B.培养基乙中应以2BLN为唯一的碳源或氮源
C.向培养基乙接种时应采用稀释涂布平板法或平板划线法
D.菌落①~④中,菌落②或④的脱色能力最强
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解析:培养基甲、乙、丙均为选择培养基,培养基甲的作用是选择和扩大培养GN-1菌种;培养基乙是固体培养基,作用是分离、纯化和选择菌种;培养基丙的作用是进行脱色实验、检验目标菌株的脱色率,三者作用不完全相同,A错误。
培养基乙是选择培养基,应以分散蓝2BLN为唯一氮源或碳源,B正确。
由培养结果可知,向培养基乙接种时应采用稀释涂布平板法,C错误。
透明圈越大说明该菌落中的菌株降解分散蓝2BLN的能力越强,菌落②、菌落④的脱色能力弱,D错误。
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9.(2025·辽宁锦州高三质检)柑橘是江西省的重要经济水果,但在贮藏和运输过程中,由真菌引起的采后病害严重危害柑橘产业。青绿霉病是最常见的病害,从柑橘果皮中筛选出拮抗细菌是有效的防治手段。拮抗细菌的筛选过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.样本采集时需对果皮表面进行消毒,
然后将果皮样本加到清水中洗脱细菌
B.图示细菌分离使用的技术为稀释涂布
平板法,该方法还可用于细菌计数但结果偏大
C.初步筛选时将细菌和青绿霉真菌共同培养,
观察并比较两个菌落及抑菌圈大小,图中a抑制效果更好
D.为进一步评估拮抗细菌的抗真菌活性,可以测定其培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制效果
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解析:样本采集时需对果皮表面进行清洗,然后将果皮样本加到无菌水中获取目的菌,A错误;
稀释涂布平板法可用于微生物的分离计数,统计结果比实际值偏小,B错误;
为获得拮抗细菌,需将细菌与青绿霉真菌共同培养,检测其对真菌的抑制效果,细菌直径越小,菌落外形成的抑菌圈越大,抑制效果越好,因此b抑制效果更好,C错误;
通过测定拮抗细菌培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制作用,可以直观了解拮抗细菌的抗真菌活性,D正确。
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10.(多选)(2025·河北衡水中学高三质检)下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程。下列相关叙述正确的是( )
A.核桃仁中蛋白质含量相对较高,是制作植物酸奶的良好原料
B.可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味
C.酸奶灌装前进行巴氏消毒,既能防止发酵过度又能保持营养价值
D.核桃紫米乳冷却后添加植物乳酸杆菌,先通气后密封发酵产生乳酸
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解析:植物乳酸杆菌属于厌氧菌,核桃紫米乳冷却后添加植物乳酸杆菌,密封发酵产生乳酸,D错误。
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11.(多选)(2025·河北NT20名校联合体高三调研)一次性塑料袋的成分以聚乙烯(PE)为主,在土壤中不易降解,长期使用会污染土壤。为修复被塑料袋碎片污染的土壤,某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性塑料袋的细菌。图1表示PE分解菌分离与计数的过程,4号试管涂布的三个平板的菌落数分别为442、501、305;5号试管涂布的三个平板的菌落数分别为62、120、244;6号试管涂布的三个平板的菌落数分别为10、14、29。图2表示在培养基中加入能与PE结合而显色的染色剂,使目的菌菌落周围出现透明圈的情况。下列叙述正确的是( )
A.图1、2中所用培养基均为选择培养基,
且以PE作为唯一碳源
B.4号试管通过稀释涂布平板法接种的目的
菌已被稀释106倍
C.1 g土壤样品中含有PE分解菌的估算数目
是7.1×109个,此数值一般偏小
D.可选择图2培养基中d/D值大的PE分解菌作为目的菌种推广使用
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解析:由题意可知,题图1所用培养基以PE为唯一碳源,属于选择培养基;题图2所用培养基中加入能与PE结合而显色的染色剂,属于鉴别培养基,A错误。
由题图1可知,最初将1 g土壤加入99 mL无菌水中,则稀释了100倍,其后的每次处理都稀释了10倍,因此4号试管通过稀释涂布平板法接种的目的菌已被稀释了106倍,B正确。
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,因此1 g土壤样品中含有PE分解菌的估算数目为(62+120+244)÷3÷0.2×107=7.1×109(个),由于两个或多个细胞连在一起时,在平板上只观察到一个菌落,故此数值一般偏小,C正确。
图2中透明圈越大,说明分解菌的降解能力越强,即d/D值越小,降解能力越强,故可选择题图2培养基中d/D值小的PE分解菌作为目的菌种推广使用,D错误。
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12.(多选)动物肠道中的纤维素降解菌多样性高,但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法,具体流程如下图。过程⑥初筛的菌株接种于液体培养基中,该培养基中放置面积为6 cm2的定量滤纸片判断纤维素酶的降解效果,从而对菌种进一步筛选。下列叙述正确的是( )
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A.实验前对肠道细菌扩大培养时,应采用摇床培养以增加溶解氧和增大菌体与培养液的接触
B.该方法分离菌体的效率与细菌的浓度、纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关
C.过程③中纤维素对细菌有高亲和力,有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌
D.过程⑥将初筛菌株接种于含滤纸的培养基中,根据滤纸破损程度评估纤维素酶降解效果
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解析:动物肠道中的纤维素降解菌多数为厌氧型细菌,增加溶解氧会抑制这些微生物的增殖,A错误;
该方法分离需要利用纤维素化磁性纳米颗粒吸附细菌,因此该方法分离菌体的效率与细菌的浓度以及纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关,B正确;
结合题图可知,纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌的原因是纤维素对细菌有高亲和力,C正确;
结合题干信息可知,过程⑥将初筛菌株接种于含滤纸的培养基中,可以根据滤纸破损程度来评估纤维素酶降解效果,D正确。
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