第2周·周末作业 微生物培养技术与发酵工程-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（人教版 单选版）

第2周·周末作业　微生物培养技术与发酵工程 一、选择题 1.下列对微生物进行选择培养或鉴定的叙述,不合理的是 (　　) A.在热电厂排污口周围的水体中容易筛选到耐热菌 B.筛选土壤中的真菌时需要在培养基中加入抗生素 C.向选择培养基中加入特定指示剂可以对筛选的菌落进行鉴定 D.从土壤中筛选尿素分解菌所用的培养基中只有尿素一种碳源 2.为提高一种石油降解菌净化能力,将其涂布于以石油为唯一碳源的固体培养基上,以致死率为90%的辐照剂量诱变处理,下列叙述不合理的是 (　　) A.将培养基分装于培养皿中后灭菌,可降低培养基污染的概率 B.用于对照的空白培养基中无菌落生长,说明培养基未被杂菌污染 C.需通过预实验考察辐射时间对存活率的影响,以确定最佳诱变时间 D.挑取培养基上长出的较大单菌落,纯化后进行降解效率分析 3.某兴趣小组按如图方法对没有加工的鲜奶进行细菌检测。有关叙述正确的是 (　　) A.进行检测之前需要对鲜奶进行高压蒸汽灭菌处理 B.若培养基需要调节pH,应该在灭菌后进行 C.对鲜奶中细菌计数,常采用稀释涂布平板法,统计的结果往往比实际值偏高 D.若3个培养皿中菌落数为35、33、34,则鲜奶中细菌数为3.4×106个/mL 4.发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列叙述正确的是 (　　) A.发酵工程的中心环节是分离、提纯产物 B.单细胞蛋白即为发酵工程产生的微生物菌体 C.传统发酵技术和发酵工程都使用单一微生物来进行发酵 D.环境条件不会影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成 5.研究发现圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌组合可以将某类厨余垃圾有效降解。为制备能有效分解该类厨余垃圾的微生物菌剂,科研小组对两菌种进行了最佳接种量比例的探究实验,实验结果如图。下列叙述正确的是 (　　) A.该实验的接种方法为平板划线法 B.该类厨余垃圾可作为圆褐固氮菌扩大培养的培养基 C.处理该类厨余垃圾,两菌种的最佳接种量比为2∶1 D.圆褐固氮菌的某些代谢产物可能会促进巨大芽孢杆菌的增殖 6.液体深层培养是指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和温度、营养条件以及气体环境促使微生物迅速生长,产生大量代谢产物,是发酵工业生产的基本培养方法。下列叙述错误的是 (　　) A.传统发酵技术不需要防止杂菌污染,液体深层培养前需要对发酵罐中的培养基进行严格灭菌 B.柠檬酸是广泛应用的食品酸度调节剂,可以通过黑曲霉的发酵制得 C.发酵生产的微生物肥料,可能抑制土壤中病原微生物的生长 D.利用液体深层培养进行谷氨酸发酵生产，应在中性或弱碱性条件下进行 7.传统酱油酿造工艺需在第0、2、5天分别加入米曲霉(好氧菌)、酵母菌(兼性厌氧菌)和乳酸菌(厌氧菌),下图为发酵罐中溶解氧与pH变化曲线,下列叙述错误的是 (　　) A.第0~2天米曲霉分泌的蛋白酶水解大豆中蛋白质 B.第2~5天酵母菌占主导,进行无氧呼吸导致pH下降 C.第5~8天pH回升原因是乳酸菌代谢活动增强所致 D.各阶段菌种添加顺序体现发酵条件对微生物种类的选择 二、非选择题 8.自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯,然后进行数量的测定。下面是有关土壤中分解尿素的细菌分离和计数的实验过程,请回答有关问题: (1)为分离出土壤中分解尿素的细菌,应该用　　　　　　　　　　的培养基进行分离,这种培养基属于　　　　　　培养基(按功能分类)。可在培养基中加入　　　指示剂对该类微生物鉴别。  (2)若取土样6 g,应加入　　mL的无菌水配制成稀释10倍土壤溶液。因土壤中细菌密度很大,需要不断加以稀释,配制成101~107不同浓度的土壤溶液。将103~107倍的稀释液分别吸取0.2 mL加入到固体培养基上,用涂布器将菌液铺平,每个稀释度下至少涂布3个平板,这种接种方法称为　　　　　　　　　。将接种的培养皿放置在37 ℃恒温培养箱中培养24 h~48 h,观察并统计菌落数,结果如表,其中　　　倍的稀释倍数比较合适,由此计算出每克土壤中的细菌数为　　　　　　。这种方法测定的菌落数往往比活菌的实际数目　　　(填“低”或“高”)。  稀释倍数 103 104 105 106 107 菌落数 /个 1号平板 478 367 277 26 5 2号平板 496 354 261 20 8 3号平板 509 332 254 29 3 (3)若研究尿素分解菌的群体生长规律,可采用平板划线法分离土壤中的尿素分解菌。操作时,接种环通过灼烧灭菌,在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是　 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。将分离纯化后的单个菌落进行液体培养,可采用定期取样的方法进行显微计数。若以一个大方格(体积为0.1 mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算,设五个中方格中总菌数为45,菌液稀释倍数为102,那么原菌液的菌群密度为　 　　　　个/mL。  9.(2025·黄冈高二阶段考)发酵工程在医药上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。青霉素是产黄青霉菌在有氧条件下产生的一种非常重要的抗菌药物,生产青霉素的发酵工程流程如下图所示。 (1)图示生产青霉素的发酵过程中,对产黄青霉菌进行分离纯化采用了　　　　法,其可以用来计数的原理为___________________________________________________________________。 (2)分离得到菌种后“摇瓶”培养的目的是___________________________________________(至少答2点)。  (3)发酵过程中,为了解某时刻产黄青霉菌的数量,取10 mL菌液加入到90 mL无菌水中,混匀,依次进行一系列梯度稀释,将0.1 mL稀释液接种于培养基上。105倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为68、76和78,则每毫升菌液中产黄青霉菌数量为　　　　　个。待完全发酵结束后,采用　　　　　等方法将菌体分离。  (4)若“纯化分离”的平板上混入了一些乳酸菌,请依据其代谢类型设计一个简单实验区分乳酸菌和产黄青霉菌,写出实验思路和预期结果。 实验思路:______________________________________________。 预期结果:______________________________________________。 第2周·周末作业 1．选D　筛选耐热菌时需要在温度较高的环境中取样，故热电厂排污口周围的水体中容易筛选到耐热菌，A合理；抗生素可以杀灭或抑制细菌的生长，因此筛选土壤中的真菌时需要在培养基中加入抗生素，B合理；对筛选的菌落进行鉴定时可以向选择培养基中加入特定指示剂，比如对筛选的尿素分解菌进行鉴定时可以向选择培养基中加入酚红指示剂，C合理；从土壤中筛选尿素分解菌所用的培养基只有尿素一种氮源，D不合理。 2．选A　培养基应该先灭菌，再在超净工作台上分装到培养皿中，A错误；用于对照的空白培养基中无菌落生长，说明培养基未被杂菌污染，B正确；可通过预实验考察辐射时间对存活率的影响，以确定最佳诱变时间，C正确；结合题干信息分析可知，石油降解菌能分解石油获得碳源，维持生长，形成菌落，菌落越大说明降解能力越强，故挑取培养基上长出的较大单菌落，纯化后进行降解效率分析，以获得能高效降解石油的菌种，D正确。 3．选D　实验的目的是检测鲜奶中的细菌数，若使用高压蒸汽灭菌处理鲜奶，无法达到实验目的，A错误；若培养基需要调节pH，应该在灭菌前进行，B错误；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，C错误；从图中可以看出涂布时添加的0.1 mL的鲜奶共稀释了10×10×10×100＝105(倍)，所以鲜奶中细菌数为(35＋33＋34)÷3×105＝3.4×106(个/mL)，D正确。 4．选B　发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A错误；单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体本身，B正确；传统发酵技术常依赖天然混合菌种(如制作泡菜时的乳酸菌和酵母菌)，而发酵工程需纯种培养，一般是单一菌种，C错误；环境条件(如温度、pH、溶氧量)直接影响微生物的生长繁殖及代谢产物的合成，D错误。 5．选D　本实验是对两菌种最佳接种量比例的探究，由于要统计有效菌落数，而平板划线法无法对微生物计数，故接种方法不是平板划线法，A错误；扩大培养指的是让目的微生物在特定培养基上进行大量繁殖，增多其数目，该类厨余垃圾不能作为圆褐固氮菌扩大培养的培养基，而是作为选择培养基，来筛选有效分解该类厨余垃圾的微生物，B错误；根据图示可知，两菌种的接种量比例为1∶1时，有效菌落数相对较大，故该实验中处理该类厨余垃圾废液，两菌种的最佳接种量比例为1∶1，C错误；图中显示：两菌种混合接种时有效菌落数均大于单独接种，因此推测圆褐固氮菌的某些代谢产物可能会促进巨大芽孢杆菌的增殖，D正确。 6．选A　传统发酵技术利用混合菌种发酵，没有进行严格灭菌，但是也需要采取一些措施防止杂菌污染；液体深层培养属于发酵工程，发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，为了防止微生物的污染，液体深层培养前需要对发酵罐中的培养基进行严格灭菌，A错误。柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，它可以通过黑曲霉的发酵制得，B正确。发酵生产的微生物肥料，可能抑制土壤中病原微生物的生长，C正确。利用液体深层培养进行谷氨酸发酵生产，应在中性或弱碱性条件下进行，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N­乙酰谷氨酰胺，D正确。 7．选C　米曲霉是好氧菌，第0～2天溶解氧下降，说明米曲霉进行了代谢，它可分泌蛋白酶等酶类，蛋白酶能水解大豆中蛋白质，为后续发酵提供氨基酸等物质，A正确；第2天氧气含量为0，加入酵母菌后，第2～5天酵母菌占主导地位，进行无氧呼吸产生CO2，导致pH下降，B正确；第5天加入乳酸菌，无氧呼吸产生乳酸，使得pH下降，第5～8天pH回升可能是其他微生物代谢活动增强所致，C错误；菌种生命活动受环境条件影响，各阶段菌种添加顺序体现发酵条件对微生物种类的选择，D正确。 8．解析：(1)用尿素作为唯一氮源的培养基能够选择出分解尿素的微生物，这种培养基属于选择培养基。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。 (2)若取土样6 g，应加入54 mL的无菌水配制成稀释10倍土壤溶液。因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，用涂布器将平板上的菌液铺平，每个稀释度下至少涂布3个平板，这种接种方法称为稀释涂布平板法。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的进行计数，求其平均值，由题表可知，105倍的稀释倍数比较适合计数，再通过计算得出土壤中细菌总数。由此计算出每克土壤中的细菌数≈(277＋261＋254)÷3÷0.2×105＝1.32×108。由于一个菌落可能是由一个或多个细菌繁殖而来，因此这种方法测定的细菌数往往比活菌的实际数目低。 (3)平板划线法分离土壤中的尿素分解菌时，接种环通过灼烧灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次划线区域的末端开始划线，这样做是将聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续的)单个菌落。将分离纯化后的单个菌落进行液体培养，可采用定期取样的方法进行计数。若以一个大方格(体积为0.1 mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算，设五个中方格中总菌数为45，菌液稀释倍数为102，那么原菌液的菌群密度为45÷5×25÷0.1×103×102＝2.25×108(个/mL)。 答案：(1)以尿素作为唯一氮源　选择　酚红　(2)54　稀释涂布平板法　105　1.32×108　低　(3)将聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续的)单个菌落　2.25×108 9．解析：(1)图示生产青霉素的发酵过程中，根据平板中菌落的分布可知，对产黄青霉菌进行分离纯化采用了稀释涂布平板法，该方法还可以用来计数，因为该接种方法中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，因此可根据菌落数确定菌体的数目。 (2)分离得到菌种后，需要进行“摇瓶”培养，这是因为产黄青霉菌是需氧型微生物，而摇瓶能提高培养液中氧含量；使产黄青霉菌充分接触营养物质，提高营养物质利用率，从而达到高产的目的。 (3)根据题干信息，105倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为68、76和78，则每毫升菌液中产黄青霉菌数量为(68＋76＋78)÷3÷0.1×105＝7.4×107(个)。待完全发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法获得微生物菌体。 (4)若“分离纯化”的平板上混入了一些乳酸菌，乳酸菌是厌氧型微生物，而产黄青霉菌为需氧型微生物，据此可将两者分开，相应的实验思路和预期结果见答案。 答案：(1)稀释涂布平板　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　(2)提高培养液中氧含量；使产黄青霉菌充分接触营养物质，提高营养物质利用率　(3)7.4×107　过滤、沉淀　(4)将平板置于无氧环境中继续培养，观察菌落形态、大小的变化　若菌落继续生长，则为乳酸菌；若菌落不能继续生长，则为产黄青霉菌 学科网（北京）股份有限公司 $