专题01 发酵工程 (期中真题汇编，湖南专用）高二生物下学期

专题01 发酵工程 5大高频考点概览 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 考点05 发酵工程的综合考查 地 城 考点01 传统发酵技术的应用 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南娄底·期中）泡菜在我国“食材谱系”中已有数千年历史，其中广东泡菜以爽脆出名，而且口味酸甜。各种应季的蔬菜，如白萝卜、红萝卜、小黄瓜等均可作为泡菜的原料，经发酵后，在口感上比新鲜蔬菜更爽脆，既好吃，又助消化。下列关于泡菜制作的叙述，错误的是（    ） A．乳酸菌经细胞呼吸产生的气体会使坛盖边沿的水槽“冒泡” B．腌制方法、时间长短和温度高低均影响泡菜中亚硝酸盐含量 C．利用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境 D．传统发酵技术一般是利用原材料中天然存在的多种微生物 【答案】A 【知识点】泡菜的腌制 【分析】泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸，制作时要防止污染，以防泡菜腐败变质；清水与盐的质量比应为10: 1；若食盐量不足，也易造成杂菌大量繁殖。 【详解】A、乳酸菌进行无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生气体，坛盖边沿“冒泡”可能是初期酵母菌等微生物进行有氧呼吸产生CO2所致，A错误； B、腌制方法（如盐浓度）、时间长短（亚硝酸盐含量先升后降）和温度高低（影响菌种活性）均会影响亚硝酸盐含量，B正确； C、水密封可隔绝空气，为乳酸菌提供无氧环境，C正确； D、传统发酵技术依赖原材料或环境中天然存在的微生物（如蔬菜表面的乳酸菌），而非人工接种，D正确。 故选A。 2．（24-25高二下·湖南·期中）下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是（    ） A．菌种的来源是原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物 B．在果酒制作的基础上制作果醋，只需向果酒中通入空气，满足醋酸菌的氧气需求即可 C．泡菜制作时，泡菜坛只能装八成满，主要是为了给坛内创造无氧环境和方便拿取 D．腐乳制作时，酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是酵母 【答案】A 【知识点】泡菜的腌制、腐乳制作的原理、果酒和果醋的制作原理 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 【详解】A、传统发酵菌种的来源是原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物，A正确； B、在果酒制作的基础上制作果醋，需向果酒中通入无菌空气，满足醋酸菌的氧气需求同时需要提升温度（30~35℃），B错误； C、制作泡菜时，泡菜坛只能装八成满，主要是为了防止发酵液溢出，此外也防止装的过满，盐水无法淹没而导致腐烂，C错误； D、腐乳制作时，酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉，D错误。 故选A。 3．（24-25高二下·湖南长沙·期中）泡菜是我国的传统发酵食品。泡菜中亚硝酸盐含量（酱腌菜食品的国家标准是20mg·kg-1以下）与腌制时间和食盐浓度的关系如图所示。下列分析合理的是（　　） A．腌制12d后，泡菜中亚硝酸盐含量较低，此时比较适合食用 B．由图可知，食盐浓度越高，亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高 C．腌制过程中，坛中溶液量增多的原因是细胞呼吸产生水 D．NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低，故腌制泡菜时食盐浓度越高越好 【答案】A 【知识点】泡菜的腌制、亚硝酸盐含量的测定 【分析】泡菜制作主要利用乳酸菌（如乳酸链球菌、乳酸杆菌） 在无氧条件下分解糖类产生乳酸，使发酵液呈酸性，从而抑制其他杂菌生长，同时赋予泡菜独特的风味。 【详解】A、观察可知，腌制12d后，不同食盐浓度下泡菜中的亚硝酸盐含量都较低，低于酱腌菜食品的国家标准20mg·kg⁻¹，此时比较适合食用，A正确；   B、由图可知，食盐浓度为5%时，亚硝酸盐含量的峰值出现得最早且最高，随着食盐浓度升高到10%、15%，亚硝酸盐含量的峰值出现时间推迟且峰值降低，并非食盐浓度越高，亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高，B错误；   C、腌制过程中，坛中溶液量增多的主要原因是蔬菜细胞在高浓度食盐溶液中失水，而不是细胞呼吸产生水，C错误；    D、虽然从图中看NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低，但腌制泡菜时食盐浓度过高会影响泡菜的口感等品质，并非食盐浓度越高越好，D错误。 故选A。 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素，有良好的营养、保健作用，正日益受到消费者的喜爱。下面是果酒和果醋的制作流程和发酵装置。下列相关叙述中，正确的是（　　）    A．制作果酒和果醋所利用的主要微生物均含有细胞核 B．果酒、果醋制作过程中的发酵温度相同 C．果酒和果醋发酵过程中，发酵液里有机物总干重下降但种类增加 D．制作果醋要关闭充气口、打开排气口，制作果酒时充气口和排气口都要打开 【答案】C 【知识点】果酒和果醋的制作原理 【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厌氧微生物，在缺氧条件下进行无氧呼吸，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的细胞核，属于真核生物，适宜酵母菌生长的温度范围是18~25°C；果醋制作的原理是在氧气充足的条件下，醋酸菌将葡萄糖或者乙醇转化成醋酸，醋酸菌无核膜包被的细胞核，是原核生物，属于好氧菌，醋酸菌适宜生长的温度范围是30-35°C。 【详解】A、制作果酒和果醋所利用的主要微生物分别是酵母菌、醋酸菌，酵母菌是真核生物，有细胞核，醋酸菌是原核生物，没有细胞核，A错误； B、果酒发酵的适宜温度为18～30℃，果醋发酵的适宜温度为30～35℃，B错误； C、果酒和果醋发酵过程中，葡萄糖等有机物被分解，导致有机物总干重下降，同时，发酵过程中会产生多种代谢产物，使得有机物种类增加，C正确； D、制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开，D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·湖南·期中）传统发酵食品的制作是一个复杂而精细的生物转化过程，它依赖于多种微生物的作用。以下说法错误的是（　　） A．用酵母菌酿酒与用醋酸菌酿醋相比，适合前者发酵的温度要低一些 B．制作传统泡菜要注意密封发酵，酿醋过程要注意提供充足O2 C．制作传统泡菜过程中有可能产生对人体有害的物质亚硝酸盐，制作过程中需要无菌操作 D．发酵过程中，微生物对有机物的分解与合成现象并存 【答案】C 【知识点】泡菜的腌制、果酒和果醋的制作原理 【分析】1、制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量。 2、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。果酒制作的原理： （1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量； （2）在无氧条件下，反应式如下：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。 3、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，多数醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。果醋制作的原理：醋酸菌是-种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动；当氧气、糖源都充足时，醋酸茵将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。 【详解】A、用酵母菌酿酒的温度控制在18～30℃，用醋酸菌酿醋的温度为30～35℃，A正确； B、制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此制作传统泡菜要注意密封发酵，参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，因此酿醋过程要注意提供充足O2，B正确； C、制作传统泡菜不需要无菌操作，C错误； D、发酵过程中，微生物对有机物的分解与合成现象并存，如酵母菌发酵过程中分解葡萄糖产生酒精，而其它营养成分会被酵母菌利用合成一些代谢产物如氨基酸、维生素等，D正确。 故选C。 6．（24-25高二下·湖南·期中）传统发酵食品的制作是一个复杂而精细的生物转化过程，它依赖于多种微生物的作用。以下说法错误的是（　　） A．用酵母菌酿酒与用醋酸菌酿醋相比，适合前者发酵的温度要低一些 B．制作传统泡菜要注意密封发酵，酿醋过程要注意提供充足O2 C．制作传统泡菜过程中有可能产生对人体有害的物质亚硝酸盐，制作过程中需要无菌操作 D．发酵过程中，微生物对有机物的分解与合成现象并存 【答案】C 【知识点】泡菜的腌制、果酒和果醋的制作原理 【分析】1、制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量。 2、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。果酒制作的原理： （1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量； （2）在无氧条件下，反应式如下：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。 3、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，多数醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。果醋制作的原理：醋酸菌是-种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动；当氧气、糖源都充足时，醋酸茵将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。 【详解】A、用酵母菌酿酒的温度控制在18～30℃，用醋酸菌酿醋的温度为30～35℃，A正确； B、制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此制作传统泡菜要注意密封发酵，参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，因此酿醋过程要注意提供充足O2，B正确； C、制作传统泡菜不需要无菌操作，C错误； D、发酵过程中，微生物对有机物的分解与合成现象并存，如酵母菌发酵过程中分解葡萄糖产生酒精，而其它营养成分会被酵母菌利用合成一些代谢产物如氨基酸、维生素等，D正确。 故选C。 7．（23-24高二下·湖南·期中）下列有关传统发酵技术的相关叙述，正确的是（　　） A．醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物为原料合成醋酸 B．葡萄酒的制作过程，应将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁 C．若泡菜腌制时间过短，则泡菜中杂菌少但酸性弱、亚硝酸盐含量高 D．利用大豆发酵得到酱豆，酱豆中有机物的含量、种类、营养价值都增加了 【答案】A 【知识点】泡菜的腌制、果酒和果醋的制作原理 【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。 2、醋酸菌好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。 3、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。 【详解】A、醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物（乙醇）为原料合成醋酸，A正确； B、葡萄酒的制作过程，应将玻璃瓶用酒精消毒后，装上葡萄汁，但要注意，须留有1/3的空间，以满足酵母菌增殖的氧气需要，B错误； C、泡菜腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，C错误； D、利用大豆发酵得到酱豆，酱豆中有机物的含量减少了、有机物的种类增加了、营养价值增加了，D错误。 故选A。 8．（23-24高二下·湖南·期中）“蔫红黝紫簇成堆，但摘儿童莫更猜。说与故园风物好，玉盘冰醴浸杨梅。”又是一年杨梅桑葚季，杨梅和桑葚均可以用来制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（    ） A．发酵所利用的微生物都属于原核生物 B．发酵过程都在无氧条件下进行 C．果酒制作过程中要加入抑菌物质来防止杂菌的滋生 D．果酒制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少 【答案】D 【知识点】果酒和果醋的制作原理 【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。 2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。 【详解】 A．参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误； B．参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，因此果醋发酵需要有氧条件，B错误； C．果酒制作过程中的缺氧、酸性环境不利于杂菌生长，但加入抑菌物质也会影响酵母菌的生长，从而使果酒的品质降低，C错误； D．随着发酵的进行，酵母菌进行呼吸作用，消耗糖，所以糖含量减少，D正确。 故选D。 9．（23-24高二下·湖南常德·期中）我们的生活离不开传统发酵技术制作的食品，酸奶、果酒、果醋、泡菜、腐乳等极大地满足了人们对饮食多元化的需求。下列相关叙述错误的是（    ） A．制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的酵母菌，可加速发酵进程 B．酿果酒时无需对葡萄严格消毒，原因是缺氧、酸性的发酵液抑制了其他微生物的生长 C．家庭制作的泡菜因早期亚硝酸盐含量高而不宜过早食用，需等到亚硝酸盐含量较低后食用 D．豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物的发酵分解成小分子肽和氨基酸，味道鲜美 【答案】A 【知识点】泡菜的腌制、腐乳制作的原理、果酒和果醋的制作原理 【分析】1、参与果酒制作的微生物主要是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 3、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。 4、腐乳制作主要利用的微生物是毛霉，属于真菌，代谢类型是异养需氧型。 【详解】A、“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌，制作泡菜时加入“老汤”，相当于在泡菜中接种乳酸菌，可加速发酵进程，A正确； B、酿制果酒时，菌种来自葡萄皮上的野生酵母菌，因此并不需要对葡萄严格消毒，但又不会造成污染，原因是在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数微生物受抑制，B正确； C、泡菜腌制初期，亚硝酸盐的含量先是升高，因此家庭中制作的泡菜不宜过早食用，后来亚硝酸盐含量会降低并稳定在低水平，C正确； D、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸，使腐乳味道鲜美，D正确。 故选A。 二、非选择题 10．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食，其中利用发酵技术制作的各类特色食品，如果醋、酸奶、泡菜等，很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题： (1)制作果酒果醋的两类微生物分别是__________。果醋制作过程中菌种的呼吸方式是_______。 (2)利用乳酸菌制作酸奶时杀菌很重要，牛奶一般用_________法，所用仪器如接种环常用_______法。 (3)泡菜具有独特的风味，在我国的泡菜品种中，东北酸菜和四川泡菜都非常有名，它们的制作过程基本类似，都是利用________（微生物名称）发酵。向坛中注入盐水前，煮沸所用盐水的目的是_______。在泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量的变化情况是_________。 【答案】(1) 酵母菌和醋酸菌 有氧呼吸 (2) 巴氏消毒 灼烧灭菌 (3) 乳酸菌 杀灭盐水中的细菌等微生物，防止杂菌污染泡菜坛，影响泡菜的发酵和品质 先增加后降低，最后趋于稳定 【知识点】无菌技术、泡菜的腌制、亚硝酸盐含量的测定、酸奶的制作 【分析】果酒发酵所需要的菌种为酵母菌，果醋发酵所需要的菌种为醋酸菌，泡菜制作过程所需要的菌种为乳酸菌，腐乳制作过程中主要的菌种为毛霉。醋酸菌为需氧型，乳酸菌为厌氧型，所以果醋发酵需要有氧条件，而制作泡菜需要严格的厌氧环境。泡菜制作过程中，正常情况下，随着腌制时间的延长，亚硝酸盐含量的变化趋势是先增加后减少，然后基本不变。 【详解】（1）制作果酒利用的是酵母菌，酵母菌是一种真菌，属于真核生物；制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌是一种细菌，属于原核生物。所以制作果酒果醋的两类微生物分别是酵母菌和醋酸菌。醋酸菌是一种好氧细菌，其代谢类型属于异养需氧型，在果醋制作过程中，醋酸菌需要充足的氧气来进行旺盛的生理活动，将糖分解为醋酸或者将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，所以果醋制作过程中菌种的呼吸方式是有氧呼吸。 （2）牛奶一般用巴氏消毒法进行杀菌，这种方法可以在较低温度下杀死牛奶中的微生物，同时又能较好地保存牛奶的营养成分和风味。接种环常用灼烧灭菌法，将接种环在酒精灯火焰上充分灼烧，可以彻底杀灭接种环上的所有微生物，防止杂菌污染。 （3）泡菜的制作过程基本是利用乳酸菌发酵，乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸，从而使泡菜具有独特的风味。向坛中注入盐水前，煮沸所用盐水的目的是杀灭盐水中的细菌等微生物，防止杂菌污染泡菜坛，影响泡菜的发酵和品质。在泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量的变化情况是先增加后降低，最后趋于稳定。在发酵初期，坛内环境有利于一些硝酸盐还原菌的生长繁殖，它们会将蔬菜中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，导致亚硝酸盐含量增加；随着发酵的进行，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，使坛内环境酸性增强，抑制了硝酸盐还原菌的生长，同时部分亚硝酸盐会被分解，所以亚硝酸盐含量又会降低，最后趋于稳定。 11．（24-25高二下·湖南郴州·期中）杨梅果实风味独特，酸甜适中，具有很高的营养价值和保健价值。下列是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。 制取发酵液：向杨梅汁中加入白砂糖，将糖的质量分数调至8%，灭菌冷却→酒精发酵：接种酵母菌，恒温发酵→果醋发酵：加入酒精，接种醋酸菌→取样检测：对发酵产物进行检测。 (1)果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是___________，该阶段应该将温度控制在___________，温度适宜时果酒发酵时间较短，原因是___________。 (2)杨梅醋的发酵过程中，除去必需的营养物质外，还需要往发酵液中持续地通入___________。 (3)下图表示果酒发酵过程中，发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。发酵前24h，糖度变化很小，酒精度上升很慢，其原因是___________，96h后，酒精度和糖度的变化都趋于平缓，其原因是___________。 (4)泡菜也是传统发酵食品，深受大家喜爱。泡菜制作利用的主要微生物是乳酸菌，制作原理是：___________(写出反应简式)。 【答案】(1) 细胞质基质 18～30℃ 此时与果酒发酵相关的酶活性高，发酵速度快 (2)无菌氧气(或无菌空气) (3) 此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸，大量增殖 营养物质消耗殆尽，高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵 (4)C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、泡菜的腌制 【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18~25℃。醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸：当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。 【详解】（1） 酵母菌是真核生物，其无氧呼吸产生酒精的场所是细胞质基质；利用酵母菌进行发酵时，应将温度控制在18～30℃，在此温度条件下，酵母菌内与果酒发酵相关的酶活性高，发酵速度快，因而发酵时间短。 （2）醋酸菌是一种好氧细菌，故杨梅醋的发酵过程中，除去必需的营养物质外，需要向发酵液中持续通入无菌氧气（无菌空气），且相应温度控制在30~35℃范围内。 （3）图中显示，随着发酵的进行，发酵液的糖度逐渐降低，酒精度逐渐升高然后保持相对稳定。发酵前24 h，酵母菌主要进行有氧呼吸，大量增殖，消耗葡萄糖较少，因此糖度变化很小，酒精度上升很慢；随着发酵的进行，酵母菌进行无氧呼吸消耗葡萄糖产生酒精，96 h后，营养物质消耗殆尽，高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵，导致酒精度和糖度的变化都趋于平缓。 （4）泡菜的主要微生物是乳酸菌；泡菜是利用乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸；其相应的反应式可表示如下： C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量 12．（24-25高二下·湖南衡阳·期中）根据相关知识，回答下列问题： (1)以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示，请分析回答： ①图1中甲过程利用的微生物是酵母菌。甲过程发酵温度控制在18～30℃，经过10～12d，样液中是否含有酒精，可以用_______来检验。 ②若利用图2所示装置制作果醋，制作过程中充气口应_____，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是_______。 ③利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是_______。 (2)腐乳是我国民间的传统发酵食品，它易于消化吸收，原因主要是其含有丰富的_____、小分子肽、甘油和脂肪酸等小分子物质。 (3)市场上购买的真空包装酸菜，在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象，同学A怀疑是杂菌污染导致的，同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，你支持谁的观点并说明理由：_______。 【答案】(1) 酸性重铬酸钾溶液 打开 避免空气中其他微生物进入发酵装置/防止空气中的微生物污染 (2)氨基酸 (3)支持A的观点，乳酸菌代谢过程中不产生气体 【知识点】果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析、腐乳制作的原理、泡菜的腌制 【分析】1.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。 2.果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。 【详解】（1）①甲是果酒发酵过程，参与果酒制作的微生物是酵母菌；酒精可用酸性的重铬酸钾进行鉴定，颜色由橙色变成灰绿色。 ②参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，若利用图2所示装置制作果醋，制作过程中充气口应打开，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，防止空气中的微生物污染。 ③当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是：。 （2）腐乳制作主要是利用了毛霉等真菌，因为毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，它们能将大分子物质水解成小分子物质，从而易于吸收，与此有关的物质变化有蛋白质一多肽→氨基酸，脂肪→甘油、脂肪酸，故腐乳主要是含有丰富的氨基酸、小分子肽、甘油和脂肪酸等小分子物质。 （3）市场上购买的真空包装酸菜，在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象，而乳酸菌为严格的厌氧型微生物，其无氧呼吸的产物为乳酸，没有气体产生，杂菌污染会有气体生成，故支持A的观点。 13．（24-25高二下·湖南衡阳·期中）如图表示以苹果为原料制作苹果酒和苹果醋的流程。 请据图回答以下问题： (1)某同学尝试用罐头瓶制作果酒，在制作过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的：一是_____________，二是___________。 (2)若要在该发酵的基础上得到苹果醋，除接种醋酸菌外，需控制的发酵条件有___________；此过程发酵得到乙酸的物质转化过程是____________________(用文字和箭头表示)。 (3)在果酒制作中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制成的果酒中基本检测不出除酵母菌以外的其他杂菌，从生态学角度分析其原因：一是酵母菌在与其他杂菌之间的竞争中占据优势；二是_____________________。 【答案】(1) 排出发酵产生的CO2 避免氧气进入和杂菌污染 (2) 保持通气同时控制发酵温度在30～35℃ 乙醇→乙醛→乙酸 (3)发酵过程中的酸性环境不利于其他杂菌的生长 【知识点】果酒和果醋的制作原理 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，葡萄糖分解为二氧化碳和水； （2）在无氧条件下，葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】（1）制作果酒的过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的一是排出发酵产生的CO2，二是避免氧气进入和杂菌污染。 （2）果醋发酵利用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，因此醋酸发酵时需要在通气的条件下进行，同时控制发酵温度在30～35℃。在果酒发酵的基础上，获得乙酸的物质转化过程是乙醇→乙醛→乙酸。 （3）加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制成的果酒中基本检测不出除酵母菌以外的其他杂菌，从生态学角度分析其原因：一是大量的酵母菌在与其他杂菌之间的竞争中占据优势，二是发酵过程中产生的二氧化碳造成的酸性环境不利于其他杂菌的生长，因而有利于酵母菌成为优势菌。 14．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）回答下列有关泡菜制作的问题。 (1)制作泡菜时，将所用盐水煮沸，其目的是_________。 (2)在制作泡菜的过程中，乳酸发酵过程即乳酸菌进行___________呼吸的过程。 (3)某同学在家制作泡菜时，发现泡菜坛内长了一层白膜，这层白膜是怎么形成的？ ___________。为避免杂菌污染，该同学向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是_________。 (4)从开始制作到泡菜品质最佳，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中的乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_____________。 【答案】(1)杀灭盐水中的微生物（或杀灭杂菌） (2)无氧 (3) 这层白膜是由（产膜）酵母菌繁殖形成的 青霉素能够抑制乳酸菌的生长 (4)乳酸菌数量增加，杂菌数量减少 【知识点】泡菜的腌制 【分析】泡菜的制作原理是微生物的发酵在食品的制作而成，制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜呈现一种特殊的风味，还不改变菜的品质。因此泡菜制作的原理是需利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸菌，在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，然后制作成泡菜。 【详解】（1）制作泡菜，离不开乳酸菌的发酵，同时需要防止杂菌污染，因此所用盐水煮沸的目的是消灭杂菌。 （2）乳酸菌为厌氧型的原核生物，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸的过程。 （3）泡菜坛内的一层白膜是由（产膜）酵母菌大量繁殖形成的，加入青霉素，不仅抑制了杂菌的生长，也抑制乳酸菌的生长，导致发酵失败。 （4）因乳酸菌比杂菌更为耐酸，在酸性环境中，乳酸菌能够正常地增殖，而其他杂菌的生长会受到抑制，所以从开始制作到泡菜液逐渐变酸、泡菜质量达到最佳这段时间内，泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是乳酸菌数量增加，杂菌数量减少。 15．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置，如下图1所示。回答下列问题：    (1)图1中空气过滤器的作用是__________，果酒发酵时，发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是了_________。 (2)利用图1中装置进行果酒发酵时，软管夹应____________（填“打开”或“关闭”），每隔一段时间打开单向阀排气，由果酒发酵转为果醋发酵时，有些方面需要做出调整，例如，需要___________（填“升高”或“降低”）发酵温度，还需要______________。 【答案】(1)为通入的空气进行无菌过滤 使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出 (2)关闭 升高 打开软管夹和充氧泵（保持通氧） 【知识点】果酒和果醋的制作流程及实验分析 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳； 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】（1）空气过滤器能对通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气；发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出。 （2）利用图1中装置进行果酒发酵时，需要的是无氧条件，因此软管夹应关闭，防止空气进入；果酒发酵时，酒精是无氧呼吸的产物，是在酵母菌细胞质基质中产生；酵母菌发酵的最适温度为18~30℃，醋酸菌最适宜的生长温度为30-35℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高；醋酸菌是好氧菌，氧气必须充足才能发酵产生醋酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和打开软管夹和充氧泵，通入氧气（保持通氧）。 地 城 考点02 微生物的基本培养技术 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南·期中）下列关于微生物培养技术的叙述，错误的是（    ） A．倒平板时在工作台上完全打开培养皿，倒入适量培养基后立即盖上皿盖 B．可用干热灭菌法对实验室中的吸管、培养皿、锥形瓶、镊子等进行灭菌 C．判断选择培养基是否有选择作用，一般需设置牛肉膏蛋白胨培养基组作对照 D．若要比较细菌和霉菌形成菌落的形态差异，则配置培养基时需要向其中加入琼脂 【答案】A 【知识点】无菌技术、培养基的成分及其功能 【分析】倒平板操作的步骤：将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞；右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰；用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖；等待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，使皿盖在下、皿底在上，这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。 【详解】A、倒平板时不能将培养皿完全打开，A错误； B、可用干热灭菌法对实验室中的吸管、培养皿、锥形瓶、镊子等进行灭菌，一般培养基用湿热灭菌，B正确； C、判断选择培养基是否有选择作用，一般需设置牛肉膏蛋白胨培养基组作对照，如果选择培养基中菌落数少于牛肉膏蛋白胨培养基中的菌落数，表明选择培养基有选择作用，C正确； D、观察菌落形态需要在固态培养基上，故若要比较细菌和霉菌形成菌落的形态差异，则配置培养基时需要向其中加入琼脂，D正确。 故选A。 2．（23-24高二下·湖南株洲·期中）有关培养基配制原则的表述正确的是（    ） A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水以及无机盐 B．碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素 C．有的培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求 D．营养物质的浓度越高越好 【答案】C 【知识点】培养基的成分及其功能 【分析】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—培养基，用以培养、分离、鉴定、保存 微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固 剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体 培养基，呈固体状态的培养基为固体培养 基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼 脂固体培养基，是实验室中最常用的培 养基之一。 【详解】A、培养基一般都含有碳源、氮源、无机盐和水等营养物质，而分离自生固氮菌的培养基中，不需要加入氮源，A错误； B、碳源和氮源必须具有一定比例，但碳元素的含量不一定最多，如自养型微生物的培养基中不需要加入碳源，B错误； C、培养基在含有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、特殊营养物质以及O2的需求，C正确； D、营养物质的浓度过高可能会造成微生物因渗透失水而死亡，D错误。 故选C。 3．（23-24高二下·湖南岳阳·期中）下列关于微生物培养的叙述，正确的是（　　） A．高压蒸汽灭菌后，务必在常压下再打开灭菌锅 B．纯化培养时，在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养 C．涂布接种时，需要将涂布器浸在酒精后再酒精灯外焰引燃后，立刻涂布 D．用平板划线法对微生物进行分离计数，也可直接用显微镜对某些微生物计数 【答案】A 【知识点】微生物的接种方法、无菌技术 【分析】高压灭菌锅是利用电热丝加热水产生蒸汽，并能维持一定压力的装置。在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在100KPa的压力下，锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下维持15~30min就可以很快杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、高压蒸汽灭菌后，待灭菌锅内在常压、温度降至60℃以下后，方可取出锅内物品，以免因温度过高而骤然降温导致玻璃器皿炸裂，A正确； B、纯化培养时，在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养，这样方便观察，也能防止冷凝水滴落到培养基表面，B错误； C、涂布接种时，需要将涂布器浸在酒精后再酒精灯外焰引燃后，待其冷却再进行涂布接种，否则高温会杀死菌种，C错误； D、可用稀释涂布平板法对微生物进行分离计数，也可直接用显微镜对某些微生物计数，平板划线法能够用于微生物分离，不能用于微生物计数，D错误。 故选A。 4．（23-24高二下·湖南·期中）科学家开发出一种通过大肠杆菌制造丙烷的新技术，过程中需对大肠杆菌进行培养、分离、鉴定和计数。下图为分离菌株的示意图，若图中三个平板上长出的菌落数目分别是214.210、209，下列说法错误的是（    ）    A．培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具常采用灼烧法灭菌 B．计数可以用上图所示的稀释涂布平板法，也可用平板划线法 C．涂布完后，培养微生物时要倒置培养，目的之一是防止皿盖上的冷凝水滴落，造成污染 D．该1g土壤样品中大肠杆菌的估算数目为2.11×109 【答案】B 【知识点】微生物的接种方法、无菌技术 【分析】常用的灭菌方法有： 1、热灭菌法：热灭菌法利用高温使微生物细胞内的一切蛋白质变性，酶活性消失，致使细胞死亡。通常有干热、湿热和间歇加热灭菌等法； 2、干热灭菌：火焰灼烧法或烘箱内热空气灭菌法称为干热灭菌法。把金属器械或洗净的玻璃器皿放入电热烘箱内，在150～170℃下维持1～2小时后，可达到彻底灭菌（包括细菌的芽孢）的目的； 3、湿热灭菌：因最早由法国微生物学家巴斯德用于果酒消毒，故名。这是一种专用于牛奶、啤酒、果酒或酱油等不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。 【详解】A、培养基的灭菌通常用高压蒸汽灭菌，灼烧灭菌一般适用于金属接种工具或试管口的过火灭菌，A正确； B、稀释涂布平板法可对微生物进行计数，而平板划线法不可以，B错误； C、涂布完后，防止皿盖上的冷凝水滴落，造成污染，因此培养微生物时要倒置培养，C正确； D、由图可知，该1g土壤样品中大肠杆菌的估算数目=[（214+210+209）/3]÷0.01÷10-5=2.11×109，D正确。 故选B。 5．（23-24高二下·湖南邵阳·期中）下列叙述正确的是（    ） A．培养基中都只含有碳源、氮源、水三种成分 B．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质 C．固体培养基中加入少量自来水即可制成液体培养基 D．微生物在固体培养基表面生长，形成肉眼可见的多种菌落是由单个细菌繁殖而来的 【答案】B 【知识点】培养基的成分及其功能、培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数 【分析】培养基按其所含成分，可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类。培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。固体培养基中去除琼脂即可制成液体培养基，微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见菌落。 【详解】A、微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要生长因子等特殊的营养，固体和半固体培养基需要琼脂，液体培养基不需要琼脂，A错误； B、培养基是为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源、水和无机盐等营养的基质，B正确； C、固体培养基中去除琼脂即可制成液体培养基，C错误； D、微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的菌落，但不一定是单个细菌繁殖而来的，D错误。 故选B。 6．（24-25高二下·湖南娄底·期中）双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法是：在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃，然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板（见下图）。培养一段时间后，在双层培养基的上层会出现透亮无菌圆形空斑——噬菌斑，根据噬菌斑的数目可计算原液中噬菌体的数量。判断下列错误的是（    ） A．倒平板前需对培养基和培养皿进行灭菌，灭菌方法分别是高压蒸汽灭菌、干热灭菌 B．利用双层平板法对T2噬菌体进行计数，选用的敏感指示菌为酵母菌 C．倒上层平板时需将培养基冷却到45~48°C最主要的原因是防止高温杀死细菌和噬菌体 D．与底层平板相比，上层培养基中琼脂浓度较低的好处是形成的噬菌斑较大，有利于计数 【答案】B 【知识点】微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【分析】1、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。2、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、培养基常用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌），培养皿用干热灭菌，A正确； B、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的病毒，故T2噬菌体的宿主细菌是大肠杆菌，不能用其他细菌代替，B错误； C、高温会破坏蛋白质的空间结构，故将培养基冷却至45～48℃最主要的原因是避免高温杀死细菌和噬菌体，C正确； D、与底层平板相比，上层培养基中琼脂浓度较低的好处是形成的噬菌斑较大，有利于计数，D正确。 故选B。 7．（24-25高二下·湖南娄底·期中）稀释涂布平板法和稀释倒平板法是分离微生物的两种方法。稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合，然后将其倒入无菌培养皿中进行培养的方法。下列有关叙述错误的是（    ） A．可采用干热灭菌法对培养过程中所用的培养皿进行灭菌 B．两种方法均能得到由一个细菌繁殖而来的单菌落 C．稀释倒平板法适合用于培养醋酸杆菌等好氧型微生物 D．稀释倒平板法能通过统计菌落数实现对样品活菌的计数 【答案】C 【知识点】微生物的接种方法 【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】A、培养皿为玻璃器皿，通常采用干热灭菌法灭菌，A正确； B、两种方法在菌液稀释度足够高时，均能形成由一个细菌繁殖而来的单菌落，B正确； C、稀释倒平板法将菌体混合在培养基内部，氧气较少，而醋酸杆菌是好氧菌，更适合表面生长的稀释涂布平板法，C错误； D、稀释倒平板法是将充分稀释的菌液和琼脂混合均匀后倒入无菌培养皿中培养，通过统计平板上的菌落数，结合稀释倍数等可以估算出样品中的活菌数，能实现对活菌的计数，D正确。 故选C。 8．（24-25高二下·湖南长沙·期中）在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如图所示，且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是（　　） A．配制培养基时需进行湿热灭菌 B．甲中a区域为划线的起始位置 C．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 D．图示接种过程中接种环灼烧了5次 【答案】B 【知识点】微生物的接种方法 【分析】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。 【详解】A、为了能彻底灭菌，配制的培养基需进行湿热灭菌，A正确； B、起始划线的区域长出的菌落多且密，根据甲乙对应区域对比，甲中a区域为划线的结束位置，B错误； C、连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落，C正确； D、由于每次使用接种环前后都要灼烧灭菌，从图示甲中4次划线接种就可推出，接种过程中接种环至少灼烧了5次，D正确。 故选B。 9．（24-25高二下·湖南·期中）微生物培养和无菌操作是发酵工程的基础。以下说法错误的是（　　） A．无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌 B．接种室、接种箱或超净工作台在使用过程中，可用紫外线照射进行消毒 C．固体培养基可用于分离、纯化菌种，液体培养基可用于菌种的扩大培养 D．用平板划线法划完线后，要在培养皿皿底上做好标记 【答案】B 【知识点】培养基的类型及其应用、无菌技术、微生物的接种方法 【分析】 无菌技术 （1）关键：防止外来杂菌的入侵。 （2）具体操作①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 【详解】A、无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌，A正确； B、接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可用紫外线照射30min进行消毒，使用过程中使用紫外线照射进行消毒，会危及实验操作者，B错误； C、固体培养基可用于分离、纯化菌种，液体培养基可用于菌种的扩大培养，C正确； D、用平板划线法划完线后，要在培养皿皿底上做好标记，D正确。 故选B。 10．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）获取纯净微生物的关键在于无菌技术，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌技术的叙述正确的是（    ） A．牛奶一般通过100℃煮沸5～6min来消毒 B．紫外线照射30min可以杀死物体表面的所有微生物 C．吸管和培养皿通常采用干热灭菌法进行灭菌 D．接种环、试管口、棉塞通过灼烧灭菌法进行灭菌 【答案】C 【知识点】无菌技术 【分析】无菌操作技术有消毒和灭菌，消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法，灭菌有灼烧灭菌法，适用于接种工具、干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具、高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌。 【详解】A、牛奶一般采用巴氏消毒法，在70 - 75℃煮30分钟或80℃煮15分钟进行消毒，A错误； B、紫外线照射30min 一般能杀死物体表面和空气中的微生物，但不能杀死所有微生物，一些芽孢等抗性较强的微生物可能存活，B错误； C、吸管和培养皿能耐高温且需要保持干燥，通常采用干热灭菌法进行灭菌，C正确； D、接种环可用灼烧灭菌法进行灭菌，试管口在接种操作时通过灼烧灭菌，但棉塞不能用灼烧灭菌法，灼烧会使棉塞烧毁，棉塞一般采用高压蒸汽灭菌，D错误。 故选C。 二、不定项选择题 11．（24-25高二下·湖南·期中）如表为牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成，下列有关该培养基制备的叙述错误的是（　　） 成分 蛋白胨 牛肉膏 NaCl 指示剂 H2O 含量 10g 5g 5g 1g 定容至1000mL A．从物理性质看该培养基属于固体培养基 B．制备该培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 C．若用该培养基来培养和检测大肠杆菌，还应在培养基中添加维生素 D．若用该培养基来培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性 【答案】AC 【知识点】培养基的类型及其应用、培养基的成分及其功能 【分析】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—培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一。 【详解】A、没有加入凝固剂，所以从物理性质看该培养基属于液体培养基，A错误； B、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般步骤是：计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板，B正确； C、牛肉膏和蛋白胨可以为大肠杆菌提供维生素，不需要在培养基中添加维生素，C错误； D、在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，D正确。 故选AC。 12．（24-25高二下·湖南长沙·期中）下列关于微生物培养的叙述，错误的有（　　） A．检验某培养基灭菌是否合格可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养 B．为防止微生物侵入培养基，倒平板时要在酒精灯的火焰旁进行操作 C．进行稀释涂布平板时，应待涂布器灼烧冷却后再蘸取菌液涂布在平板上 D．选择培养基允许特定微生物生长，但不抑制其他种类微生物的生长 【答案】CD 【知识点】微生物的培养与应用综合 【分析】常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，目的是让聚集在一起的微生物分散成单个细胞，然后得到由这个细胞繁殖而来的肉眼可见的单个群落；稀释涂布法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在适宜条件下培养；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。 【详解】A、为了检验某培养基灭菌是否合格，可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养，若有菌落出现说明灭菌失败，反之合格，A正确； B、倒平板的操作要在酒精灯的火焰旁进行，该区域为无菌区，因而可以避免杂菌污染，B正确； C、进行稀释涂布平板时，先取菌液滴加到培养基表面，此后涂布器需先灭菌后冷却，再用涂布器涂布在培养基表面，C错误； D、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制 或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基；选择培养基允许特定微生物生长，同时又能抑制或者阻止其他种类微生物的生长，D错误。 故选CD。 三、非选择题 13．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）合成塑料是一种非天然的石油基塑料，由于分子量过大而难以通过生物膜被微生物降解。研究发现，某些昆虫的肠道内存在PE（一种合成塑料）降解细菌。现欲从昆虫的肠道中筛选能够降解PE的菌株，过程如下图所示。 (1)选择培养过程中，所使用的培养基中应加入________作为唯一碳源，目的是_______。划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是_______。 (2)某研究团队从昆虫肠道中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE薄膜的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图。（注：PE失重率指在一定条件下，PE材料失去的重量与其原始重量的比值。） 据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是_________，理由是_________。 【答案】(1) PE/合成塑料 提高降解PE的微生物的比例 将聚集的菌种逐步稀释(分散到培养基的表面)获得单菌落 (2) YP1 YP1组细胞数目较少，PE失重率较高 【知识点】培养基的成分及其功能、培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【分析】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。 【详解】（1）在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基，本实验要筛选出PE（一种合成塑料）降解细菌，因此所使用的培养基中应加入PE作为唯一碳源，选择培养的目的是提高降解PE的微生物的比例。划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释（分散到培养基的表面）获得单菌落。每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始。 （2）据图可知，两种细菌的细胞数目在PE薄膜培养液中都是先缓慢增加，后快速增加，最终保持不变，用YP1细菌处理PE失重率明显高于YT1细菌，且其细菌数目较少，因此YP1细菌分解PE的能力强于YT1细菌。 14．（24-25高二下·湖南娄底·期中）某生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题： KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10g 尿素 1g 琼脂 15g 溶解后蒸馏水定容到1000mL    (1)从成分上看，表所示培养基能筛选到降解尿素的细菌的原因是_______。 (2)富集培养过程中________（选填“需要”或“不需要”）振荡培养来提高溶氧量，原因是______。 (3)梯度稀释时，每个稀释梯度下要涂布至少3个平板，这样做的目的是______，该结果往往比实际值___（选填“偏大”或“偏小”），原因是______。在实验中，每隔24小时统计一次菌落数目，并选取_______时的记录作为实验结果，这样可以防止因为培养时间不足遗漏菌落数目，导致统计数目偏小。 (4)分离降解尿素的细菌实验时，甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有______（填序号）。 ①取样不同②培养基污染③没有设置对照 (5)为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数，各稀释倍数下降解尿素的细菌菌落数统计结果见表，其中合理的稀释倍数为______。 稀释倍数 103 104 105 106 107 菌落数 >500 427 248 36 5 (6)上述实验过程中，关于无菌操作的叙述正确的有__________。 A．无菌操作不要求杀死培养基内的一切微生物 B．实验中用到的试管、培养基等，用干热灭菌法进行灭菌 C．进行稀释涂布操作时，接种环需进行灼烧灭菌 D．实验结束后，将实验产生的废弃物进行灭菌处理 【答案】(1)该培养基以尿素为唯一氮源 (2) 不需要 瘤胃中的微生物多为厌氧型 (3) 求平均值，避免偶然性，减少实验误差 偏小 当2个或2个以上的细胞连在一起时，培养基上观察到的只是一个菌落 菌落数目稳定 (4)①② (5)106或105 (6)AD 【知识点】培养基的成分及其功能、无菌技术、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【分析】目的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，尿素在脲酶的催化下可以分解成NH3和CO2，以尿素为唯一氮源的培养基具有选择作用，是因为只有能合成脲酶的细菌才能利用尿素，能在该培养基上生长，不能利用尿素的细菌不能生长。“目的菌”合成的脲酶可将培养基中的尿素分解成氨，氨会使培养基的pH增高，使酚红指示剂变红，在培养基中加入酚红指示剂，检测培养基pH的变化，可判断尿素是否被分解。通常需选用一定稀释范围的样品进行培养，以保证获得菌落数在30～300之间的平板。 【详解】（1）实验目的是探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，该培养基以尿素为唯一氮源，可筛选能高效降解尿素的目的菌，其原理是只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，在以尿素为氮源的培养基上生长。 （2）目的菌为来自牛和山羊的瘤胃中的微生物，因此，实验中不需要振荡培养来提高溶氧量，因为瘤胃中的微生物多为厌氧菌。 （3）稀释涂布平板法在操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释，每个稀释度至少涂3个平板，并求平均值，避免偶然性，减少实验误差。计数时由于可能存在2个或2个以上的细胞连在一起时，培养基上观察到的只是一个菌落，所以计数结果比实际值偏小。在实验中，每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为实验结果，这样可以防止因为培养时间不足遗漏菌落数目，导致统计数目偏小。 （4）甲同学的实验结果比其他同学多，可能是培养基污染造成的，还可能是甲同学实验操作过程中污染造成的，也可能是与其他同学所取土壤样品不同造成的： ①土样不同可能导致计数偏差，①正确； ②培养基污染会导致菌落数增加，②正确； ③没有设置对照不会增加菌落数目，③错误。 综上所述，①②正确，③错误。 故选①②。 （5）在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品进行培养，以保证获得菌落数在30～300之间的平板。由表可知，106或105倍的稀释菌落数比较合适。 （6）A、无菌技术是用来防止培养物被其他外来微生物污染，而不是杀死培养基中的一切微生物如菌种就不能杀死，A正确； B、实验中用到的试管通常用干热灭菌法进行灭菌，培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，B错误； C、进行稀释涂布操作时，将需要用到的涂布器进行灼烧灭菌，C错误； D、实验结束后，将实验产生的废弃物进行集中灭菌处理，避免污染环境和操作者，D正确。 故选AD。 15．（24-25高二下·湖南长沙·期中）某化工厂的污水池中有一种有害的难以降解的有机化合物PE，研究人员从污泥中成功筛选得到能高效降解PE的细菌（目的菌），实验的主要步骤如图所示。回答问题： (1)实验过程中进行振荡培养的作用是____________。获得纯净“目的菌”的关键是________。 (2)某研究团队从污泥中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图。（注：PE失重率指在一定条件下，PE失去的重量与其原始重量的比值。） 据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是____，理由是________. (3)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如表所示。 接种的菌种 一般培养基 实验处理及结果 A 不生长 添加营养物质甲，能生长 B 不生长 添加营养物质乙，能生长 A+B 能生长 不添加营养物质甲、乙，都能生长 突变株A不能在一般培养基上生长的直接原因最可能是__________。将突变株A和B混合在一起，接种于一般培养基上，都能生长的最可能的原因是______________。 【答案】(1) 使菌体与营养物充分接触、增加溶氧量 防止杂菌污染 (2) YP1 YP1组细胞数目较少，而PE失重率较高（大） (3) 突变株A缺乏合成营养物质甲所需要的酶 突变株B可以提供突变株A生长需要的营养物质甲，突变株A可以提供突变株B生长需要的营养物质乙 【知识点】其他微生物的分离与计数 【分析】1、无菌技术的主要内容：对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；②特用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。 2、实验室常用的消毒方法：煮沸消毒：化学药物消毒：紫外线消毒；实验室常用的灭菌方法：灼烧灭菌，干热灭菌，高压蒸汽灭菌。 【详解】（1）实验培养过程中进行振荡培养，可使目的菌和培养液充分接触，促进目的菌繁殖，增加目的菌的浓度。获得纯净“目的菌”的关键是无菌技术，防止外来杂菌入侵。 （2）根据题图分析可知：含有细菌YP1的培养基中，细胞数目较少，而PE失重率较高，说明细菌YP1分解PE的能力较强。 （3）由表格分析可知，突变株A的生长依赖于营养物质甲，突变株A不能在一般培养基上生长的原因最可能是突变株A缺乏合成营养物质甲所需要的酶；突变株A的生长依赖营养物质甲，而突变株B的生长依赖于营养物质乙，不添加营养物质甲和乙，二者混合培养时都能生长，最可能的原因是突变株A为突变株B提供了营养物质乙，突变株B为突变株A提供了营养物质甲。 地 城 考点03 微生物的选择培养和计数 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南娄底·期中）下列对微生物进行选择培养或鉴定的叙述，不合理的是（    ） A．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 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．在热电厂排污口周围的水体中容易筛选到耐热菌 【答案】A 【知识点】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数、其他微生物的分离与计数 【分析】1、筛选目的微生物需要在适合其生长的土壤中采集土样。 2、尿素分解菌能够利用尿素，因此筛选尿素分解菌必须在培养基中加入尿素作为唯一氮源。 【详解】A、尿素分解菌的选择培养基应以尿素作为唯一氮源，而碳源通常为葡萄糖等其他物质，A错误； B、抗生素可抑制细菌生长，而对真菌（真核生物）影响较小，因此加入抗生素可筛选出真菌，B正确； C、选择培养基与鉴别培养基可结合使用，加入指示剂可在选择的同时进行鉴定，C正确； D、热电厂高温环境会自然选择出耐热菌，因此在此处筛选耐热菌合理，D正确。 故选A。 2．（24-25高二下·湖南常德·期中）聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。如图表示筛选PHA菌种的过程。下列叙述正确的是（　　） A．应使用含合成塑料的选择培养基进行筛选 B．分离、纯化PHA菌时，还可采用平板划线法且该方法也需要进行③步骤操作 C．图示接种方法为稀释涂布平板法，据结果推测lg土壤中PHA菌数为l.6×l06个 D．如使用细菌计数板对需保存的菌种进行计数，需要先滴加稀释后的培养液再加盖盖玻片 【答案】C 【知识点】培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【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】A、由题干信息可知，PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，为寻找到产生PHA菌种，应使用含盐量较高的选择培养基进行筛选，A错误； B、分离、纯化PHA菌时，采用平板划线法时不需要进行③步骤梯度稀释的操作，B错误； C、图示接种方法为稀释涂布平板法，图示平板上出现16个菌落，据结果推测lg土壤中PHA菌数为16÷0.1×104=l.6×l06个，C正确； D、如使用细菌计数板对需保存的菌种进行计数，需要先盖盖玻片再滴加稀释后的培养液，让培养液自行渗入计数室，D错误。 故选C。 3．（24-25高二下·湖南娄底·期中）亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用，土壤中的富硒细菌可将其还原为红色单质硒，如图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程，①⑤为相应步骤。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养富硒细菌时，培养基应调至酸性并添加维生素 B．步骤①中的培养基可进行高压蒸汽灭菌，培养皿可采用干热灭菌 C．步骤②→③采用的是平板划线法，该方法可用于微生物分离和活菌计数 D．步骤④中不可以根据菌落周围是否出现红色区域对目的菌株进行筛选 【答案】B 【知识点】培养基的成分及其功能、无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【分析】培养基的主要成分：①主要成分：水、碳源、氮源、无机盐。②其他成分：还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。 【详解】A、培养细菌时，培养基应该调至中性或弱碱性，且培养某些细菌时(如乳酸杆菌)才需要在培养基中添加维生素，A错误； B、获得纯净培养物的关键是没有杂菌污染，培养基需要灭菌但又需保持其中水分，因此可用高压蒸汽灭菌，吸管、培养皿等需要保持干燥，可用干热灭菌，B正确； C、图④是培养图③长出的菌落，菌落分散分布于培养基上，步骤②→③采用的是稀释涂布平板法，C错误； D、步骤④中，如果菌落周围是否出现红色区域，则说明含有富硒细菌，为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围红色区域的大小，从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，接种于新的培养基平板，对菌株进行进一步的纯化，D错误。 故选B。 4．（24-25高二下·湖南永州·期中）水胺硫磷（）是一种广谱性杀虫、杀螨剂，但水胺硫磷的残效期长、毒性大。某地区近十年来一直受水胺硫磷污染，下图为从土壤中分离能高效分解水胺硫磷的细菌的过程。下列叙述正确的是（    ） A．图中接种细菌的方法为稀释涂布平板法，土壤被稀释了倍 B．若培养基A中培养细菌的时间过长，则导致菌落计数结果较实际大 C．培养基B中单菌落周围的分解圈越小，说明该菌株的降解能力越强 D．培养基A中的唯一碳源为水胺硫磷，从功能上划分属于选择培养基 【答案】D 【知识点】培养基的成分及其功能、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【分析】在培养基中加入某种化学成分抑制部分菌落的生长，但允许特定菌落生长的培养基为选择培养基。 【详解】A、图中接种细菌的方法为稀释涂布平板法，1g土壤被稀释了105倍，A错误； B、若培养基A中培养细菌的时间过长，导致菌落之间连接，计数时误以为是一个菌落，导致菌落计数结果较实际小，B错误； C、培养基B中单菌落周围的分解圈越小，说明该菌株的降解能力越弱，C错误； D、培养基A中的唯一碳源为水胺硫磷，从而起到选择目的菌株的作用，从功能上划分属于选择培养基，D正确。 故选D。 5．（24-25高二下·湖南·期中）某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解尿素的细菌菌株，并对其计数（如下图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述正确的是（    ） A．以尿素为唯一碳源培养基进行培养可提高降解菌的浓度 B．利用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多 C．绝大部分微生物都能利用葡萄糖，但是只有合成脲酶的微生物才能分解尿素 D．根据实验结果，1g土壤中能分解尿素的细菌数量约为1.7×108个 【答案】C 【知识点】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数、微生物的接种方法、培养基的成分及其功能 【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，在划线的开始部分，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。 2、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阳止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。 【详解】A、尿素在培养基中作为氮源，A错误； B、图示采用的计数方法是稀释涂布平板法，由于涂布后可能出现多个细菌形成一个菌落的情况，稀释涂布平板法的结果比实际活菌数少，B错误； C、葡萄糖作为一种易于被生物体利用的单糖，是绝大部分微生物的碳源和能源；而尿素的分解则需要特定的酶——脲酶来催化，因此只有合成脲酶的微生物才能分解尿素，C正确； D、由图可知共稀释了106倍，3个平板的平均值为170，计算可得细菌数量为170/0.1×106=1.7×109个，D错误。 故选C。 6．（22-23高二下·湖南长沙·期中）自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播撒，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，部分流程图如下。以下说法错误的是（    ） A．取样时应选取表层土壤，纯化培养时培养基中无需添加任何氮源 B．实验过程中需要设置空白对照，同时将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上 C．鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量 D．步骤④平板上的平均数量为235，所以1g土壤中大约有2.35×106个自生固氮菌 【答案】D 【知识点】其他微生物的分离与计数、微生物的接种方法 【分析】1、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。2、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】A、同其他环境相比，土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长，故取样时应选取表层土壤；自生固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源，故纯化培养时培养基中无需添加任何氮源，A正确； B、实验目的是对自生固氮菌进行分离和固氮能力测定的研究，所用培养基是选择培养基，需要将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上进行比较（用以检测选择培养基是否起到选择的作用），同时还需要设置空白对照鉴定灭菌是否彻底，B正确； C、自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，其能够将N2转化为有机氮，故鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量，C正确； D、步骤③中的稀释梯度分别为102、103、104倍，实验中取样进行培养的是稀释倍数为104倍，步骤④平板上的平均数量为235，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=（235÷0.1）×104=2.35×107个，D错误。 故选D。 7．（23-24高二下·湖南·期中）研究者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含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列说法正确的是（　　）   A．透明圈的直径与菌落直径的比值越大，说明该微生物分解淀粉的能力越弱 B．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 C．①②合称为稀释涂布平板法，实验使用的培养基采用干热灭菌，培养皿采用高压蒸汽灭菌 D．甲、乙试管为液体培养基，液体培养基能分离获得水生嗜热杆菌单菌落 【答案】B 【知识点】其他微生物的分离与计数、微生物的接种方法、无菌技术、培养基的类型及其应用 【分析】1、按照物理状态对培养基进行分类，可以分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基，一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作。 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】A、淀粉能与碘液反应呈现蓝色，耐高温淀粉酶的嗜热菌能分解淀粉，淀粉被分解不能与淀粉呈现蓝色，出现透明圈，且透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明该微生物分解淀粉的能力越强，A错误； B、图2中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，B正确； C、培养基上菌落分布均匀，可知①②过程为稀释涂布平板法，实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌，培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌，C错误； D、一般在固体培养基上进行分离、鉴定等操作，液体培养基一般用于扩大培养，不用于分离获得水生嗜热杆菌单菌落，D错误。 故选B。 8．（23-24高二下·湖南岳阳·期中）限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检出（如图）。将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后，营养缺陷型菌株快速生长。下列叙述正确的是（　　） A．用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变 B．精氨酸缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力 C．培养基中添加精氨酸后抑制了野生型菌株生长 D．挑取图乙中菌落②分离精氨酸营养缺陷型菌株 【答案】D 【知识点】其他微生物的分离与计数、培养基的类型及其应用 【分析】将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。 题图分析：A表示野生型菌株形成的较大的菌落，B表示营养缺陷型菌株形成的较小的菌落。 【详解】A、用紫外线照射诱导野生型菌株发生的变异是基因突变，是不定向的，A错误； B、精氨酸缺陷型菌株缺乏将其他物质转化为精氨酸的能力，不是缺乏吸收能力，B错误； C、对比图甲和图乙并结合题干信息可知，培养基中添加精氨酸后促进了野生型菌株①的生长，C错误； D、对比甲和乙可知，加入精氨酸后才出现的②是精氨酸营养缺陷型菌株，所以可以选择图乙中菌落②获得精氨酸营养缺陷型菌株，D正确。 故选D。 9．（24-25高二下·湖南常德·期中）细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X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），共同培养后，对上、下层菌计数得到的结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B．对上、下层菌计数可以将滤膜菌体稀释后采用血球计数板计数 C．野生型细菌X在与tcel—tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 D．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 【答案】D 【知识点】无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【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】A、实验中培养皿、固体培养基和滤膜需进行灭菌（而非消毒）。灭菌可杀灭所有微生物（包括芽孢、孢子），是微生物实验的基本要求；消毒仅杀灭部分微生物，无法保证无菌环境，A错误； B、对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数的原因是显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B错误； C、由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中均占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，C错误； D、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tce1蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tci1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tce1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蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，D正确。 故选D。 10．（24-25高二下·湖南长沙·期中）尿素是有机态氮肥，经过土壤中能合成脲酶的微生物分解后，才能被作物吸收利用。某科研小组欲从土壤中分离出分解尿素的细菌并计数。下列叙述正确的是（　　） A．可以采用平板划线法，对分解尿素的细菌进行进一步分离和计数 B．培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑pH、温度和渗透压等条件 C．在以尿素为唯一氮源的培养基上长出的菌落均为分解尿素的细菌 D．可以利用杂交育种和基因工程获得高效分解尿素的细菌 【答案】B 【知识点】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【分析】分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强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。 【详解】A、平板划线法可用于菌种的分离，无法准确计数，计数需用稀释涂布平板法，A错误； B、在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还需要满足微生物生长对pH、温度和渗透压等条件的需求，以确保微生物能够正常生长，B正确； C、在以尿素为唯一氮源的培养基上既有尿素分解菌，还可能有自生固氮菌，C错误； D、杂交育种的原理是基因重组，是减数分裂过程中控制不同性状的基因的重新组合，而分解尿素的细菌是原核生物，不能进行杂交育种，D错误。 故选B。 11．（24-25高二下·湖南·期中）已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。某研究员利用刚果红配制培养基，通过下列过程分离土壤中能分解纤维素的微生物并进行计数。有关叙述错误的是（　　）    A．实验前，微生物培养的器皿、接种工具和培养基等应进行灭菌 B．过程①②一般都取1mL菌液转移 C．应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化 D．利用该过程统计得到的菌落数比直接计数法得到的菌数要少 【答案】B 【知识点】分解纤维素的微生物的分离、微生物的接种方法、无菌技术 【分析】刚果红染色法原理：刚果红染液可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。 【详解】A、微生物培养过程中，为避免杂菌污染，实验前对器皿、接种工具和培养基等进行灭菌是确保培养成功的关键操作，A正确； B、过程①②是进行梯度稀释，在梯度稀释操作中，一般是吸取0.1mL菌液进行转移，B错误； C、刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解菌分解后，复合物无法形成，会出现以这些菌为中心的透明圈。透明圈直径越大，说明微生物分解纤维素的能力越强，所以应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化，因为这样的菌落对应的微生物分解纤维素的能力更强，C正确； D、利用该过程统计的是活菌数，直接计数法统计的是包括死菌在内的所有菌数。所以利用该过程统计得到的菌落数比直接计数法得到的菌数少，D正确。 故选B。 二、不定向选择题 12．（23-24高二下·湖南常德·期中）每年的6月7日为“世界食品安全日”，食品安全关系千家万户，食用变质食物，食用细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查，如图是食物样品中细菌培养的简化流程。下列叙述正确的是（    ） A．制备培养基时一般需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质 B．配制好的培养基要用灼烧灭菌 C．图示接种过程中用到的工具为涂布器，因此，本实验所用的接种方法为平板划线法 D．稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低，因为当两个或两个以上的细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落 【答案】AD 【知识点】微生物的接种方法、培养基的成分及其功能 【分析】培养基的概念及营养构成 （1）概念：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）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求，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。 【详解】AB、制备培养基时需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质，配制好的培养基要用高压蒸汽灭菌法灭菌，A正确，B错误； C、图示接种过程中用到的工具为涂布器，因此，本实验所用的接种方法为稀释涂布平板法，C错误； D、稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低，因为当两个或两个以上的细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落，D正确。 故选AD。 三、非选择题 13．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）下图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。请回答下列问题。 (1)图中选择培养基应以________为唯一氮源；鉴别培养基还需添加酚红作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成____色。 (2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为1x105的土壤样品溶液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13个、156个、462个、178个和191个。该过程采取的接种方法是___________，每克土壤样品中的细菌数为___×108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较____（填“多”或“少”）。 【答案】(1) 尿素 红 (2) 稀释涂布平板法 1.75 少 【知识点】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。 计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞)，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。 【详解】（1）产脲酶细菌能分泌脲酶，分解尿素，因此培养基中应以尿素为唯一氮源，来筛选产脲酶的细菌；产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，分解尿素产生氨，氨使溶液呈碱性，酚红与碱变红，其菌落周围的指示剂将变成红色。 （2）该过程采取的接种方法为稀释涂布平板法。利用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，应选择菌落数为 30~300的平板，因此平板上长出的细菌菌落平均数为(156+178+191)÷3=175(个)，每克土壤样品中的细菌数为(175÷0.1) ×1×105=1.75×108(个)。血细胞计数板计数法能将死菌计算在内，而稀释涂布平板法只能计数活菌(只有活菌才能在平板上生长)，且两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，所以用此计数方法测得的细菌数较少。 14．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。    (1)培养基I中，除了活性黑5和各营养成分以外，还需添加的成分有______，从用途上来看培养基I属于______培养基。将细菌从培养基I转移到培养基II的目的是______。 (2)浓度梯度驯化过程中，培养液中可能出现的变化有______。 A．假单胞杆菌中BVU5蛋白的含量 B．假单胞杆菌对活性黑5的分解速率 C．假单胞杆菌的菌落数目 D．假单胞杆菌中BVU5蛋白的空间结构 (3)假单胞杆菌中，BVU5蛋白分解活性黑5的场所最可能为______。据图和所学知识推测，驯化后的假单胞杆菌增强了BVU5基因的______。 【答案】(1)琼脂 选择 进一步分离纯化细菌 (2)ABD (3)细胞质基质 转录、翻译 【知识点】培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数、基因的表达综合 【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；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。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特殊营养物质和氧气的要求。 【详解】（1）培养基I为固体培养基，除了活性黑5和各营养成分以外，还需添加琼脂。该培养基以活性黑5为唯一碳源，从用途上来看培养基I属于选择培养基。由图可知，培养基Ⅱ上进行平板划线法分离纯化相应的菌落，故将细菌从培养基Ⅰ转移到培养基Ⅱ的目的是进一步分离纯化细菌。 （2）ABD、浓度梯度驯化的目的是获得高表达的分解活性黑5的氧化还原酶BVU5，所以浓度梯度驯化过程中，培养液中可能出现的变化有假单胞杆菌中BVU5蛋白的含量、对活性黑5的分解速率、BVU5蛋白的空间结构，ABD正确； C、在液体培养基中不能形成菌落，C错误。 故选ABD。 （3）假单胞杆菌为原核生物，没有溶酶体，核糖体是合成蛋白质的场所，没有分解蛋白质的功能，细胞质基质中由于存在多种酶，因此最可能为BVU5蛋白分解活性黑5的场所；图中浓度梯度驯化是通过测定基因表达量作为标准，因此驯化目的是增强BVU5基因的转录和翻译过程，使得BVU5蛋白的表达量提高。 15．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）多环芳烃（PAHs）是一种不溶于水的有机物，在培养基中以微小的颗粒状存在，PAHs在土壤中的降解速率很慢，并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株，进行如图所示的实验（培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈）。回答下列问题：    (1)从培养功能角度分析，培养基甲属于_____________；培养基通常需要提前在121℃下进行___________。 (2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是____________，该方法不仅适用于筛选某种菌株，还可用于________。 (3)在5个平板上各接种稀释倍数为10³的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52，则每升原菌液样品中细菌数为_________个。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数，所统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏_____（填“大”或“小”），原因是_______________。 【答案】(1)选择培养基 高压蒸汽灭菌 (2)稀释涂布平板法 微生物的计数 (3) 5.2×108 大 统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和 【知识点】微生物的培养与应用综合 【分析】图示表示科研人员从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株的主要步骤，培养基中加入多环芳烃（PAHs）作为唯一碳源，目的是筛选出高效降解PAHs的菌株。 【详解】（1）分析题意，该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株，所以从培养功能角度分析，培养基甲属于选择培养基；为实现无菌操作，培养基通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌。 （2）从培养基乙呈现的效果图可知，乙中菌落均匀分布，可进行计数，故将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是稀释涂布平板法，该方法还可用于微生物的计数。 （3）在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL，菌落统计应是30-300之间的进行计数，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52，则每升原菌液样品中细菌数为（48＋50＋54＋56＋52）÷5×103÷0.1 ×103＝5.2×108个；如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数，由于统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，所以统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏大。 16．（23-24高二下·湖南·期中）特定微生物产生的纤维素酶能将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，经发酵后形成乙醇，再加工即可制成生物燃料。图甲为纤维单胞菌（能产纤维素酶）的获取过程。图乙为生物燃料的制备过程，请回答以下问题。 (1)图甲中的过程①能选择出纤维单胞菌的原理是_____。 (2)图乙中的微生物x是_____，利用秸秆和纤维单胞菌制取生物燃料的生态学意义为_____。 (3)某研究小组经图甲培养获得了三种微生物（A、B、C），如何简要判断三种微生物所产生的纤维素酶活性大小_____。 (4)要统计每克土壤样品中纤维单胞菌的活菌数目，（可/不可）____采用图甲的接种法接种。计数时，通过统计平板上的____就能推算出样品中活菌的大概数。 【答案】(1)以纤维素作为唯一碳源的培养基，只允许能产纤维素酶的纤维单胞菌生长，而其他微生物不能生长 (2)酵母菌 提高能量利用率，减轻环境污染 (3)取等量的培养液加入斐林试剂水浴加热，通过比较砖红色颜色深浅来判断。 (4)不可 菌落数目 【知识点】分解纤维素的微生物的分离、微生物的接种方法 【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。 【详解】（1）过程①中使用选择性培养基，以纤维素作为唯一碳源的培养基，只允许能产纤维素酶的纤维单胞菌生长，而其他微生物不能生长，进而选择出纤维单胞菌。 （2）在无氧条件下酵母菌能进行酒精发酵，产物是酒精和二氧化碳，微生物x是酵母菌；根据酶的专一性原理，纤维素酶可以使秸秆中的纤维素水解，从而可以提高能量利用率，减轻环境污染。 （3）三种微生物产生的纤维素酶活性不同，最可能的原因是不同酶的氨基酸序列不同，酶活性最强的能分解纤维素的能力越强，生成的还原糖越多，颜色也越深，取等量的培养液加入斐林试剂水浴加热，通过比较砖红色颜色深浅来判断。 （4）固体培养基上的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法适用于微生物的统计计数，图示方法是平板划线法，因此要统计每克土壤样品中纤维单胞菌的活菌数目，不可采用图甲的接种法接种。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数目，能够推测样品中的活菌数。 地 城 考点04 发酵工程及其应用 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南长沙·期中）利用生物技术可变废为宝，提高经济效益，同时减少环境污染。下图表示利用果糖生产废水和沼气池废料生产单细胞蛋白质的技术路线。下列叙述正确的是（　　） A．该生产过程，酿酒酵母主要进行无氧呼吸 B．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前均不需要灭菌处理 C．为使单细胞蛋白质源源不断地产生，可采用连续培养的发酵方式 D．发酵结束后，应采用提取、分离和纯化措施以获得产品 【答案】C 【知识点】发酵工程的应用 【分析】1、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。酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃。 2、该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质。 【详解】A、酿酒酵母在生产蛋白质的过程中，由于是在连续搅拌反应器中进行，通常是在有氧条件下，所以主要进行有氧呼吸，促进酵母菌的增殖，A错误； B、为保证利用特定微生物生产蛋白质，防止其他杂菌干扰，果糖生产废水在加入反应器之前需要进行灭菌处理，B错误； C、为使单细胞蛋白质源源不断地产生，可采用连续培养的发酵方式，即以一定的速度通入培养液，再以相同的速度不断放出培养液，C正确； D、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，D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·湖南·期中）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．焙烤可使麦芽干燥，加热时会杀死种子胚但不使淀粉酶失活 B．蒸煮可以产生风味组分，可终止酶的进一步作用，还可以灭菌 C．后发酵阶段需要在低温的环境下进行，且需要通入无菌空气 D．消毒可杀死啤酒中的大部分微生物，可以延长啤酒的保存期 【答案】C 【知识点】发酵工程的基本环节、发酵工程的应用 【分析】啤酒发酵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是在主发酵阶段完成。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。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。 【详解】A、焙烤能使麦芽干燥，在加热时会杀死种子胚，避免其在后续过程中继续生长发育，同时由于淀粉酶具有一定的热稳定性，适当的加热不会使淀粉酶失活，A正确； B、蒸煮这一环节一方面可以产生独特的风味组分，增添啤酒的风味；另一方面高温能使酶失活，从而终止酶的进一步作用；此外，高温还能起到杀菌的作用，减少杂菌污染，B正确； C、后发酵阶段主要是让啤酒进一步成熟和澄清等，需要在低温环境下进行，以抑制微生物的生长和酶的活性等。但发酵过程中酵母菌进行无氧呼吸产生酒精等，不需要通入无菌空气，若通入空气可能会抑制酵母菌的无氧呼吸，甚至使一些杂菌生长，C错误； D、消毒的目的是杀死啤酒中的大部分微生物，降低微生物对啤酒品质的影响，进而延长啤酒的保存期，D正确。 故选C。 3．（24-25高二下·湖南·期中）某种老陈醋的发酵流程如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．蒸熟的高粱需要立即加入大曲，有利于高粱糖化和酒精发酵 B．糖化的目的是将高粱中的淀粉分解，形成糖浆，有利于酵母菌发酵产生酒精 C．加入醋醅是为了接种醋酸菌，其可以将图中产生的酒精在无氧条件下转化为醋酸 D．图中从酒精发酵到醋酸发酵需要适当降低温度，更有利于醋酸的发酵 【答案】B 【知识点】果酒和果醋的制作流程及实验分析、果酒和果醋的制作原理 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、蒸熟的高粱要放凉后再加入大曲（接种），避免高温杀死菌种，A错误； B、糖化主要是利用大曲中的微生物产生的淀粉酶将原料中的淀粉分解成葡萄糖，为酵母菌的发酵提供原料，有利于酵母菌发酵产生酒精，B正确； CD、醋酸菌是好氧菌，需要在有氧条件下发酵，且醋酸发酵的温度略高于酒精发酵的，CD错误。 故选B。 4．（23-24高二下·湖南·期中）下列有关发酵工程应用的说法，正确的是（　　） A．利用纤维蛋白废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功 B．味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的 C．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 D．沼气发酵池为防止发酵产热导致池温过高，应定期打开池盖进行散热 【答案】B 【知识点】发酵工程的应用 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。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。发酵过程一般来说都是在常温常床下进行，条件温和，反应安全，原料简单，污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。 【详解】A、利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功，A错误； B、由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精（谷氨酸钠），B正确； C、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，C错误； D、沼气发酵池要提供无氧条件，不能打开池盖，D错误。 故选B。 5．（23-24高二下·湖南·期中）香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料，采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的，其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长，既保持了香梨的果香和营养，口感独特，又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示，下列相关说法错误的是（    ） 库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加SO2→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品 A．酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵 B．与传统发酵技术相比，发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂 C．在调整成分环节，按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量 D．在主发酵时通气，后发酵时需要密闭，应保持温度在28℃左右 【答案】D 【知识点】发酵工程的基本环节、果酒和果醋的制作原理 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水，在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。 【详解】A、发酵工程接种的菌种先要选育出优良的菌种，经扩大培养后接种到发酵罐中，A正确； B、发酵工程分离提纯方法较为复杂，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，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。传统发酵技术分离提纯较为简单，往往直接使用，B正确； C、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，促进接种后酵母库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加SO2→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品菌繁殖及，加快发酵进程；另一方面可以提高果酒的酒精含量，C正确； D、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，因此应在主发酵时先通气，让酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，之后密闭，使酵母菌无氧呼吸产生酒精，酿酒酵母最适生长温度在28℃左右，D错误。 故选D。 6．（23-24高二下·湖南·期中）随着人们对发酵原理的认识，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高，下列关于传统发酵技术与发酵工程的相关叙述错误的是（    ） A．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 B．发酵工程获得的单细胞蛋白可以作为食品添加剂和微生物饲料 C．发酵过程中发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径 D．传统发酵技术和发酵工程都要利用微生物来进行发酵. 【答案】A 【知识点】发酵工程的应用、传统发酵技术的应用综合 【分析】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。 【详解】 A、单细胞蛋白是通过发酵工程获得的大量微生物菌体，而非微生物的代谢产物，A错误； B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，可作为食品添加剂，例如用酵母菌生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂；也可制成微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高，B正确； C、在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径，C正确； D、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵，D正确。 故选A。 7.（23-24高二下·湖南·期中）香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料，采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的，其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长，既保持了香梨的果香和营养，口感独特，又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示，下列相关说法错误的是（    ） 库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加S02→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品 A．酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵 B．与传统发酵技术相比，发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂 C．在调整成分环节，按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量 D．在主发酵时通气，后发酵时需要密闭，应保持温度在28℃左右 【答案】D 【知识点】果酒和果醋的制作流程及实验分析、果酒和果醋的制作原理 【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃，因此酒精发酵的条件是无氧且温度控制在18～25℃，酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精；果醋制作的原理是在氧气充足的条件下，醋酸菌将葡萄糖或酒精转化成醋酸，醋酸菌是好氧菌，最适宜生长的温度范围是 30-35℃，因此醋酸发酵时应该持续通入氧气并将温度控制在 30-35℃。 【详解】A、发酵工程接种的菌种先要选育出优良的菌种，经扩大培养后接种到发酵罐中，A正确； B、发酵工程分离提纯方法较为复杂，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，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。传统发酵技术分离提纯较为简单，往往直接使用，B正确； C、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，促进接种后酵母菌繁殖及加快发酵进程；另一方面可以提高果酒的酒精含量，C正确； D、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，因此应在主发酵时先通气，让酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，之后密闭，使酵母菌无氧呼吸产生酒精，酿酒酵母最适生长温度在28℃左右，D错误。 故选D。 二、不定项选择题 8．（24-25高二下·湖南郴州·期中）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（    ） A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越快 B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 【答案】AD 【知识点】发酵工程的基本环节、发酵工程的应用 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品；主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。 分离、提纯产物的方法因为产品的不同而不同：产品若是微生物细胞，在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥；产品若是微生物代谢物，则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。 【详解】A、相同菌体密度下，菌球体越大，菌球体内部黑曲霉菌体能利用的氧气越少，柠檬酸产生速率越慢，A错误； B、由题干“菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制”可知，发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高菌体内铵离子浓度，进而提高柠檬酸产量，B正确； C、发酵过程中随着柠檬酸的积累，pH下降，可抑制大部分细菌的生长，C正确； D、柠檬酸作为代谢产物需通过分离、纯化、结晶等步骤才能提取，D错误。 故选AD。 9．（24-25高二下·湖南·期中）为破解粮食安全与资源循环双重难题，我国科学家基于农业废弃物资源化理念，创新开发出“一碳双收”生物合成技术，即通过基因编辑定向改造面包酵母，使其表面携带相关酶，再以年产量超9亿吨的秸秆为原料，同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白，部分生产工艺如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．通过发酵工程可从图中的面包酵母代谢产物中提取单细胞蛋白 B．面包酵母的增殖能直接促进纤维素的初步水解和直链淀粉的合成 C．若通过工业发酵罐进行生产，则发酵前需要对面包酵母进行扩大培养 D．性状优良的菌种可以通过诱变育种或基因工程育种获得 【答案】CD 【知识点】发酵工程的应用 【分析】分析图中可知，改造的面包酵母表面携带帮助纤维二糖水解和淀粉合成的酶，通过其繁殖可以协助利用纤维素合成人工淀粉。 【详解】A、单细胞蛋白是指微生物菌体本身（如酵母细胞），而非代谢产物。发酵工程中，单细胞蛋白的获取是通过收集、分离发酵液中的微生物菌体实现的，而非从代谢产物中提取，A错误； B、题干提到面包酵母表面携带相关酶，如纤维二糖磷酸化酶是催化纤维二糖水解，而不是直接促进纤维素的初步水解，B错误； C、工业发酵中，为确保发酵罐内菌种数量足够、活性适宜，需先在摇瓶或小型反应器中对菌种进行扩大培养，再接入发酵罐。这是发酵工程的常规操作步骤，C正确； D、诱变育种是指通过物理或化学因素诱变，诱导基因突变，筛选优良性状菌种。题干明确提到“基因编辑定向改造面包酵母”，属于基因工程技术，可定向赋予菌种特定功能，所以性状优良的菌种可以通过诱变育种或基因工程育种获得，D正确。 故选CD。 三、非选择题 10．（24-25高二下·湖南长沙·期中）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，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。 (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为______个/L。 (2)发酵装置中搅拌器的作用是______。 (3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是_______。 (4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的氧气、营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株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________可能是高密度培养的限制因素。 【答案】(1) 唯一碳源 稀释涂布平板 2.2×1011 (2)增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀 (3)杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活 (4)氧气 【知识点】发酵工程的基本环节、其他微生物的分离与计数 【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、微生物常见的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法，前者可以对菌落数进行计数，后者不可计数。 3、分析题图，图中开放式发酵系统中含有微生物生长所需的蔗糖、其他营养物质和空气，搅拌器的转动有利于微生物与营养物质接触更充分，还有利于增加溶解氧，利于微生物呼吸。 【详解】（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 。稀释涂布平板法可以通过系列稀释和涂布平板最终获得由单个细胞繁殖来的菌落，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；菌液中H菌的细胞数为220/0.1×105=2.2×108个/ml，则菌液中H菌的细胞数为2.2×1011个/L。 （2）该装置是一个开放式发酵系统，说明该菌种为好氧菌，此时搅拌器的作用是增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀。 （3）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，酶变性失活。 （4）分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件下适宜，而发酵液中菌株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(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。 11.（23-24高二下·湖南邵阳·期中）Ⅰ．以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示，请分析回答： (1)甲、乙过程发酵选用的菌种分别是______、______，二者结构上的主要区别是______，经过10～12d，样液中是否含有酒精，可以用______来检验。 (2)若利用图2所示装置制作果醋，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是______。 Ⅱ．某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌，相关流程如图所示。回答下列问题： (3)某同学配制以下的培养基成分：葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O（定容至1L）。分析培养基的成分可知，上述培养基_____（填“能”或“不能”）用于分离出能分解尿素的细菌，理由是______。 (4)将配制好的培养基灭菌，待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板，培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置的原因是______（答出1点）。 (5)据图分析，该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种，所采用的接种方法是_____，培养一段时间后，选择菌落数为30-300的平板进行计数，统计结果比实际活菌数______（“偏大”或“偏小”） 【答案】(1) 酵母菌 醋酸菌 酵母菌有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌没有 酸性重铬酸钾 (2)防止杂菌污染 (3)不能 蛋白也能够提供氮源，尿素不是唯一氮源 (4)防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染 (5) 稀释涂布平板法 偏小 【知识点】果酒和果醋的制作流程及实验分析、果酒和果醋的制作原理、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数、微生物的接种方法 【分析】1、果酒发酵的菌种是酵母菌，果醋发酵的菌种是醋酸菌； 2、微生物接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法。 【详解】（1）甲过程属于果酒发酵，所用菌种为酵母菌，乙过程为果醋发酵，所用菌种为醋酸菌，二者结构上的主要区别是酵母菌有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌没有；样液中是否含有酒精，可以用酸性重铬酸钾来检测，在酸性条件下，酒精可使重铬酸钾由橙色变为灰绿色； （2）利用图2所示装置制作果醋，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是防止杂菌污染； （3）该培养基中蛋白胨也能够提供氮源，尿素不是唯一氮源，所以该培养基不能用于分离出能分解尿素的细菌； （4）将培养皿倒过来放置的原因是防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染； （5）图中平板用于计数菌落，故所采用的接种方法是稀释涂布平板法，培养一段时间后，选择菌落数为30~300的平板进行计数，由于两个或多个细胞连在起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计结果比实际活菌数偏小。 地 城 考点05 发酵工程的综合应用 一、单项选择题 1．（23-24高二下·湖南·期中）剁辣椒属于发酵辣椒，其传统加工方法是利用乳酸菌的自然发酵和食盐保存作用进行加工处理。湖南农业大学食品科学技术学院的科研人员尝试从剁辣椒中分离安全、耐盐、耐酸同时具有亚硝酸盐降解能力的优良乳酸菌进行辣椒的接种发酵，提高发酵辣椒品质。分离所用MR5培养基的主要成分有蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、番茄汁、葡萄糖、碳酸钙（乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈）、溴甲酚绿（pH显色剂，酸性显示黄色、碱性显示蓝绿色）、琼脂。下列说法错误的是（    ） A．为乳酸菌提供氮源的主要是蛋白胨和牛肉膏 B．将平板倒置培养可为乳酸菌筛选创造无氧环境 C．在分离、纯化菌种时应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行培养 D．还需进行实验检测目的菌对亚硝酸盐的降解能力 【答案】B 【知识点】其他微生物的分离与计数、微生物的接种方法、培养基的成分及其功能 【分析】微生物的选择培养和分离：需要配制选择培养基，用稀释涂布平板法、平板划线法分离并培养。 【详解】A、氮源是为生物生长提供氮元素的物质，为乳酸菌提供氮源的主要是蛋白胨和牛肉膏，A正确； B、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染，不是创造无氧环境，B错误； C、乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈，乳酸呈酸性，使菌落呈黄色，应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行纯化培养，C正确； D、实验的目的是筛选出安全、耐盐、耐酸同时具有亚硝酸盐降解能力的优良乳酸菌，所以还需要进行实验检测目的菌对亚硝酸盐的降解能力，D正确。 故选B。 二、不定向选择题 2．（24-25高二下·湖南·期中）土壤中的磷主要以难溶性无机磷酸盐的形式存在，很难被植物吸收利用，溶磷菌能将土壤中的难溶性磷酸盐转化成能被植物吸收的磷酸。科研人员将从土壤中分离纯化获得的溶磷菌配制成菌悬液，接入已灭菌的含难溶性磷酸盐的培养基中，每天取样测定溶磷量和pH的变化情况，实验组结果如图所示。下列分析正确的是（    ） A．在实验室进行溶磷菌纯化培养时，需要防止外来杂菌的污染 B．随着时间推移，溶磷菌分解难溶性磷酸盐的能力呈现先降低后升高的趋势 C．溶磷菌可能通过产生酸性代谢物来分解难溶性磷酸盐 D．将溶磷菌制成生物肥料可促进植物对磷酸的吸收 【答案】ACD 【知识点】验证性实验与探究性实验、其他微生物的分离与计数、无菌技术 【分析】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 【详解】A、在纯化溶磷菌的实验中，需要进行无菌操作，目的是防止外来杂菌的污染，A正确； B、结合图示的柱形图分析，随着时间推移，溶磷量先增加后减少，推测溶磷菌分解难溶性磷酸盐的能力呈现先升高后降低的趋势，B错误； C、结合图示曲线，溶磷菌发挥作用的过程中PH先降低后升高，说明溶磷菌可能通过产生酸性代谢物来分解难溶性磷酸盐，C正确； D、将溶磷菌制成生物肥料，可以将土壤中的难溶性磷酸盐转化成能被植物吸收的磷酸，从而可促进植物对磷酸的吸收，D正确。 故选ACD。 3.（24-25高二下·湖南长沙·期中）生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，某研究小组把该菌的悬浮液与不含任何特殊营养物质但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板，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，培养结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图示结果表明该菌需要特殊营养物质乙和丙 B．生长图形法还可用于某些菌种的筛选 C．倒平板后直接培养可判断有无污染 D．将所有平板放置在适宜的37℃下倒置培养并观察 【答案】ABC 【知识点】其他微生物的分离与计数 【分析】培养基的概念及营养构成 （1）概念：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）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．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。 【详解】A、分析题图可知，嗜热菌在添加了乙、丙生长因子的区域生长，故该菌需要的生长因子是乙和丙，A正确； B、不同的菌种所需的生长因子不同，利用生长图形法可用于某些菌种的筛选，某菌种只会在提供其需要的生长因子区域生长，B正确； C、倒平板后不接种任何菌种直接进行培养观察有无菌落的出现，可以判断培养基有无污染，C正确； D、为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，故本实验需要在较高的温度下进行而非37℃，D错误。 故选ABC。 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）某同学从植物中提取了W物质，并研究其抑菌效果。在试验菌平板中央处用钢管打孔后加入提取物W，在适宜条件下培养一段时间，测量抑菌圈的大小并计算抑菌圈平均增幅速率，实验方法和结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（　　） A．图中的试验菌平板可能是通过稀释涂布平板法获得的 B．在平板上打孔的钢管需灼烧灭菌，以防止杂菌污染平板 C．提取物W在培养基中扩散，大约2h后其抑菌效果最佳 D．分析图中曲线可知，提取物W浓度越大，抑菌效果一定越好 【答案】CD 【知识点】探究抗生素对细菌的选择作用实验、微生物的接种方法、无菌技术 【分析】抑菌圈的出现是因为W物质将微生物杀死所致，因此抑菌圈直径越大，表示W物质对微生物的杀伤作用越强，抑菌效果越好。题图分析：随着提取物W扩散时间的延长，抑菌圈平均增幅速率先增加后减少，但是抑菌圈的直径逐渐增大，说明抑菌效果逐渐增强。 【详解】A、该实验需要测量抑菌圈的大小并计算抑菌圈平均增幅速率，应使平板上的试验菌均匀分布，故不能使用平板划线法进行接种，可使用稀释涂布平板法，A正确； B、在平板上打孔时，需要防止打孔的钢管上可能存在的微生物污染平板，因此在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，B正确； C、抑菌圈的大小与抑菌效果呈正相关，提取物W在培养基中扩散，加入提取物W大约2h后，抑菌圈平均增幅速率降低，但抑菌圈直径仍在增大，说明2h后还没有获得最佳抑菌效果，C错误； D、提取物W的浓度不是该实验的自变量，据图无法得出提取物W的浓度越大，抑菌效果一定越好的结论，D错误。 故选CD。 三、非选择题 5．（23-24高二下·湖南·期中）大豆是我国重要的经济作物之一，土壤盐渍化已经成为影响大豆产量的主要非生物胁迫因素之一，野大豆是栽培大豆的近缘野生种，具有抗盐碱、抗病、抗虫、耐旱等较强的抗逆性和环境适应性，因此具有很高的研究价值。科学家从滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选根瘤菌DL3，对野大豆和大豆均具有促生作用，从而为发展盐土农业和实现大豆等作物在盐碱地的种植贡献力量。下图是主要流程，请回答： ①1g根瘤消毒②加入无菌水研磨成匀浆3mL③梯度稀释④涂布平板⑤纯化培养⑥耐盐根瘤菌株的复筛 酵母甘露醇琼脂（YMA）（g/L）：酵母提取物20.0，甘露醇5.0，K2HPO45.0，MgO40.5，NaC10.186，CaCO31.2，琼脂20.0，pH值6.8~7.2。 阿须贝氏（Ashby）培养基（g/L）：KH2PO40.2，MgO40.2，NaC10.2，CaCO35.0，甘露醇10.0、CaCO35.0、琼脂18.0、pH值6.8~7.0。 (1)按功能分Ashby培养基属于___________，该培养基中能为复筛的根瘤菌提供___________等营养物质。___________改良的Ashby培养基中NaCl浓度提高到7% (2)过程④吸取上清液0.1mL涂布于YMA初筛培养基平板上，如果培养后平均长出了40个菌落，则该样本中每克根瘤约含根瘤菌_________个。用过程④这种方法测定的根瘤菌数量往往会比实际活菌数目要少，这是因为_______________。 (3)YMA培养基能够筛选根瘤菌的原理是____________。 【答案】(1) 选择培养基 碳源、水、无机盐 筛选耐盐的根瘤菌 (2) 1.2×108 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 (3)该培养基中没有加入氮源，根瘤菌能利用空气中的氮气而生存，其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。 【知识点】其他微生物的分离与计数、培养基的类型及其应用、培养基的成分及其功能 【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 2、微生物数目的间接计数法（活菌计数法） ①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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性。b、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。③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。 【详解】（1）允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基，按功能分Ashby培养基属于选择培养基；结合表格成分可知，该培养基中能为复筛的根瘤菌提供碳源、水、无机盐等营养物质；为筛选耐盐的根瘤菌，改良的Ashby培养基中NaCl浓度提高到7%。 （2）该过程中称取1.0g根瘤，加入无菌水研磨成匀浆3mL，相当于稀释了3倍，此后进行梯度稀释，结合图示可知，经过程④相当于稀释了3×105倍，如果培养后平均长出了40个菌落，则该样本中每克根瘤约含根瘤菌为40÷0.1×3×105=1.2×108个。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，因此用稀释涂布平板法测定的根瘤菌的数量往往会比实际活菌数目要少。 （3）根据YMA培养基配方可知：该培养基中没有加入氮源，根瘤菌能固定空气中氮气而生存，其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。 6．（23-24高二下·湖南邵阳·期中）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题： (1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以______为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于__________培养基。 (2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即_______________和____________________。 (3)通常情况下，无菌技术要求实验操作应在酒精灯火焰附近进行，以避免_____________。 【答案】(1) 原油 选择 (2) 平板划线法 稀释涂布平板法 (3)周围环境中微生物的污染 【知识点】培养基的成分及其功能、培养基的类型及其应用、无菌技术、微生物的接种方法 【分析】1、培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐；培养基的分类：①按物理性质分，分为液体培养基和固体培养基；②按用途分，分为选择培养基和鉴别培养基。 2、常用灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌和消毒方法依次：高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。 3、微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。 【详解】（1）欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中应只含有原油而无其它碳源，不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，从功能上讲，这类培养基属于选择培养基。 （2）分离纯化菌种时，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起的细菌细胞分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便纯化菌种。 （3）无菌操作要求在整个实验过程中，实验操作都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。 7．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）番茄灰霉菌严重影响番茄生产，枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治，研究者进行了相关实验。回答下列问题： (1)在实验室培养微生物时，需要对所用的培养基和玻璃器皿进行灭菌，可采用的方法分别是_______和_______。 (2)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的_______（化学或生物）防治作用时，首先取适量的番茄灰霉菌菌液涂布于_______培养基表面，再将无菌滤纸片（直径5mm）在_______菌液中浸泡，然后覆盖于番茄灰霉菌培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养一段时间，测量_______的大小以判定枯草芽孢杆菌防治（抑菌）作用效果。 (3)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌，研究者进一步设计了如下实验：应从培养皿B中选择_______号菌落继续进行纯化培养。 【答案】(1) 高压蒸汽灭菌/湿热灭菌 干热灭菌 (2) 生物 固体 枯草芽孢杆菌 抑菌圈 (3)② 【知识点】培养基的类型及其应用、无菌技术、其他微生物的分离与计数 【分析】统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。（2）间接计数法（活菌计数法）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．通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 【详解】（1）防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键，对制备的培养基采用高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），对所用的玻璃器皿进行干热灭菌。 （2）利用枯草芽孢杆菌对抑制多种病原菌，属于生物防治，要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的抑制作用，先把适量的番茄灰霉菌菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在培养过枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，若对番茄灰霉病菌有抑制作用，被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死，培养皿倒置培养后会出现抑菌圈，测量抑菌圈大小以判定抑菌效果强弱。 （3）B培养皿中②号的透明圈最大，而菌落直径很小，故该菌对番茄灰霉病菌的抑制作用最强，即应从培养皿B中选择②号菌落继续进行纯化培养。 8．（24-25高二下·湖南娄底·期中）经人工诱变后，部分细菌由于某种酶被破坏，其细胞中某些化学反应不能正常进行，就形成了营养缺陷型菌株，这在工业生产上有较广阔的应用前景。如图是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程，请回答下列问题：    (1)制备如图所示的培养基除含有细菌必需的_____等营养物质。 (2)倒平板的适宜温度是50℃左右，待平板冷凝后，要将平板倒置，这样做的目的是_____。 (3)根据用途分类，图中基本培养基属于_____（填“选择”或“鉴别”）培养基。 (4)进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，原因是____________。 (5)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员应挑取_______（填“菌落A”或“菌落B”）进行接种培养，并进一步鉴定。 (6)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D，然后对突变株C和D进行实验，结果如表所示。 接种的菌种 一般培养基 实验处理及结果 C 不生长 添加营养物质甲，能生长 D 不生长 添加营养物质乙，能生长 C+D 能生长 不添加营养物质甲、乙，都能生长 突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是_____。将突变株C和D混合在一起，接种于一般培养基上，都能生长的最可能的原因是______。 【答案】(1)碳源、氮源、水和无机盐 (2)防止皿盖上的水珠落入培养基 (3)选择 (4)防止基本培养基中混入特定氨基酸 (5)菌落A (6) 突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶 突变株D可以提供突变株C生长需要的营养物质甲，突变株C可以提供突变株D生长需要的营养物质乙 【知识点】培养基的成分及其功能、培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、验证性实验与探究性实验 【分析】培养基：（1）概念：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）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。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。 【详解】（1）图示培养基上最后都长出了菌落，说明该培养基为固体培养基，因此制备该培养基时除加入细菌必需的水、碳源、氮源、无机盐等营养物质外，还需要加入凝固剂（或琼脂）。 （2）倒平板的适宜温度是50℃左右，待平板冷凝后，要将平板倒置，平板倒置的好处是一方面可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，另一方面也可避免培养基中的水分过快蒸发。 （3）根据用途分类，图中基本培养基属于“选择”培养基，在该培养基上不能生长的即为相应的缺陷型培养基。 （4）进行过程②培养时，为防止特定氨基酸混入基本培养基中，应先将丝绒布转印至基本培养基上，再转接至完全培养基上。 （5）利用影印法培养可以使不同培养基中同种菌株的接种位置相同，为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员应挑取完全培养基中的菌落A进行接种培养，并进一步鉴定。 （6）由表格分析可知，突变株C的生长依赖于营养物质甲，突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶；突变株C的生长依赖物质甲，而突变株D的生长依赖于营养物质乙，不添加营养物质甲和乙，二者混合培养时都能生长，最可能的原因是突变株C为突变株D提供了营养物质乙，突变株D为突变株C提供了营养物质甲。 9．（24-25高二下·湖南郴州·期中）某生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题： KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10g 尿素 1g 琼脂 15g 溶解后蒸馏水定容到1000mL (1)本实验所使用的培养基按功能来分应为___________培养基，原理是___________。 (2)实验是否需要振荡培养来提高溶氧量？___________(填“是”或“否”)，原因是___________。图中转为固体培养时，采用___________法接种以获得单菌落。 (3)若在稀释倍数为1×105的三个培养基中，菌落数分别是156、174、183，则每克内容物中尿素分解菌的数目为___________。 (4)若在培养分解尿素的细菌的过程中，发现了另一种B细菌，在B细菌周围分解尿素的细菌的生长繁殖受到抑制，甲同学提出的观点是B细菌产生了不利于(抑制)分解尿素的细菌生存的物质，请你在以下实验的基础上继续完善实验流程来验证甲同学的观点：___________→___________培养一段时间→观察A细菌的生长情况。 【答案】(1) 选择 只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，才能在该培养基上生长 (2) 否 瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡 稀释涂布平板 (3)1.71×108 (4) 去除③中的B细菌，保留培养基 再接种A细菌 【知识点】微生物的培养与应用综合、培养基的类型及其应用、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 【分析】统计菌落数目的方法：（1）稀释涂布平板法（间接），①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通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。（2）利用显微镜直接计数。 【详解】（1）土壤中的部分细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，尿素在脲酶的催化下可以分解成NH3和CO2，以尿素为唯一氮源的培养基具有选择作用是因为只有能合成脲酶的细菌才能利用尿素，才能在该培养基上生长，不能利用尿素的细菌则不能生长，故本实验所使用的培养基按功能来分应为选择培养基。 （2）根据题意，目的菌为来自牛和山羊的瘤胃中的微生物，因此，实验中不需要振荡培养来提高溶氧量，因为瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。题图转为固体培养时，采用了稀释涂布平板法进行接种以获得单菌落。 （3）若在稀释倍数为1×105的三个培养基中，菌落数分别是156、174、183，平板上菌落数的平均值为(156＋174＋183)÷3=171，则每克内容物中尿素分解菌的数目为171÷0.1×105=1.71×108。 （4）该实验的目的是验证A细菌(即分解尿素的细菌)生长繁殖受到抑制原因是B细菌产生了不利于(抑制)A细菌生存的物质，可以利用培养B细菌的培养基培养A细菌，看A细菌的繁殖是否受到影响，实验过程为：去除③中的B细菌，保留培养基→再接种A细菌→培养一段时间→观察A细菌的生长情况。 10.（24-25高二下·湖南·期中）微生物驯化是指通过人为控制环境条件（如温度、pH、底物浓度、毒性物质等），逐步提高微生物对特定环境或污染物的适应能力，使其代谢活性、耐受性或降解效率显著提升的过程。研究人员试采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解苯的红球菌属，回答下列问题： (1)用于筛选的样品应来自______的土壤。该实验所用驯化培养基含有蛋白胨、水、磷酸二氢钾等，其中蛋白胨可提供______（答出2点）等营养要素。驯化时，培养液中应逐步加大浓度的物质为______。 (2)若将驯化后的微生物通过平板划线法进行纯种分离，则不需要对菌液进行梯度稀释也能获得单菌落，原因是______。划线完成后，培养接种后的平板时，需同时培养一个未接种的平板，目的是______（答出2点）。 (3)若使用稀释涂布平板法得到能高效降解苯的红球菌属纯培养物，则统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是______。在稀释倍数为时涂布了4个平板，统计的菌落数分别为260、264、256、320，计算得出样品中的活菌数为个/mL，则涂布的菌液量为______。 【答案】(1) 被苯污染 碳源、氮源、维生素 苯 (2) 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后培养,可以分离到单个菌落 作为对照，检测培养基是否被污染和判断培养基制备是否合格 (3) 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 0.2mL 【知识点】微生物的培养与应用综合 【分析】1、培养基从功能上可划分为选择培养基和鉴别培养基，从物理性质上可划分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，从成分上可划分为天然培养基和合成培养基。 2、为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染，且避免培养基中的水分快速挥发，培养基冷凝后要将平板倒置。 【详解】（1）因为要筛选能高效降解苯的红球菌属，而被苯污染的土壤中可能含有能适应苯环境、具有降解苯能力的微生物，所以用于筛选的样品应来自被苯污染的土壤。蛋白胨是常用的培养基成分，它可以提供碳源（其中含碳元素可被微生物利用）、氮源（含氮元素用于微生物合成含氮物质如蛋白质等）、维生素（蛋白胨中可能含有微生物生长需要的一些微量营养物质维生素）等营养要素。所以可提供碳源、氮源、维生素等。在对微生物进行驯化时，培养液中应逐步加大苯的浓度，因为要筛选的是能降解苯的微生物，让微生物逐渐适应并增强对苯的降解能力，所以以苯作为唯一碳源（这样只有能利用苯作为碳源的微生物才能生长繁殖）。 （2）若将驯化后的微生物通过平板划线法进行纯培养，不需要对菌液进行梯度稀释也能获得单菌落，是因为在划线过程中，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后培养,可以分离到单个菌落。同时培养一个未接种的平板，目的是作为对照，检测培养基是否被污染（若未接种的平板有菌落生长，说明培养基被污染，实验结果不可靠）；还可以用于判断培养基的制备是否合格（若合格，未接种平板应无菌落生长）。 （3）若用稀释涂布平板法得到能高效降解苯的红球菌属纯培养物，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，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，即有些菌落是由多个细胞形成的。根据公式 每毫升样品中的活菌数 = C/V × M （C是平均菌落数，V是涂布的菌液体积，M是稀释倍数）。320个超过300，不能用于计算；先计算平均菌落数 (260+264+256)÷3=260，已知每毫升样品中的活菌数为1.3×109个/mL，稀释倍数 M = 106 ，设涂布的菌液量为V，则 1.3×109 = 260/V  ×106 ，解得V=0.2mL。 11．（24-25高二下·湖南永州·期中）研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌(目标菌)，并对其进行研究。回答下列问题： (1)在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以___________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氮源、水、无机盐和琼脂。 (2)进行微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是___________。 (3)A菌落经检测其为硝化细菌，据此说明A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是___________。    (4)经筛选获得的菌株在培养时一般呈S型增长，后期增殖速率下降的原因可能是___________。 (5)在研究过程中获得了三种淀粉酶，其酶活性与反应温度和pH值有关(如图2和图3所示)，假如要选择一种耐酸耐高温的淀粉酶进行后续研究，应该选择淀粉酶___________(填“甲”“乙”或“丙”)，理由是___________。    【答案】(1)淀粉 (2)稀释涂布平板法和平板划线法 (3)硝化细菌为自养菌，不能产生淀粉酶，能够利用空气中的二氧化碳合成有机物 (4)营养物质的消耗，代谢废物的积累增多，pH等条件改变 (5) 丙 淀粉酶丙的最适温度最高，最适pH最低，且为酸性 【知识点】其他微生物的分离与计数 【分析】1、高淀粉酶活性的细菌可以产生活性较高的淀粉酶，能够将淀粉分解为麦芽糖和葡萄糖。淀粉分解菌常采用碘液染色进行鉴定，碘液可以与淀粉结合形成蓝色物质，淀粉分解菌由于能够将淀粉分解而在平板上的菌落周围出现无色的透明圈，透明圈的大小可以反应淀粉分解菌产生的酶的活性大小和酶量多少。2、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）分析题意可知，该实验目的是欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌，故在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以淀粉为唯一碳源的固体培养基上进行培养，这样能分泌淀粉酶的细菌才能利用培养基中的碳源，不能分泌淀粉酶的细菌不能利用培养基中的碳源。除碳源外，该培养基还含有氮源、水、无机盐和琼脂（凝固剂）。 （2）进行微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。 （3） 淀粉遇碘液变蓝，若细菌产生淀粉酶，那么培养基中的淀粉被分解，会出现透明圈，而且细菌周围的透明圈越大，产生的淀粉酶活性越强。分析题图可知，从土壤中筛选目标菌时，加碘液染色后，平板上B菌落的透明圈最大，说明B菌产生的淀粉酶活力最高，故应该选择B菌落进一步纯化。A菌落经检测其为硝化细菌，据此说明A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是硝化细菌为自养型细菌，不能产生淀粉酶，但能利用空气中的二氧化碳合成糖类等有机物。 （4）由于空间和营养物质有限，经筛选获得的菌株在培养时一般呈S型增长，培养后期由于营养物质的消耗，代谢废物的积累增多，pH等条件改变等使菌株增殖速率下降。 （5） 分析题中曲线可知，三种淀粉酶中，丙的最适温度为70°C，比甲、乙的最适温度高，最适pH是3，比甲、乙的最适pH低，故要选择一种耐酸耐高温的淀粉酶进行后续研究，应该选择淀粉酶丙。 12．（23-24高二下·湖南邵阳·期中）白色污染问题已引起全社会广泛关注，降解塑料的研究和开发是解决白色污染的理想途径之一。地膜的主要成分是聚乙烯[化学式为（C2H4）n]。残留在土壤中的地膜难以被降解，为筛选出高效降解地膜的细菌，研究人员进行了如图所示的操作。X培养基是选择培养基，聚乙烯分解菌在该培养基上会形成抑菌圈。回答下列问题： (1)在筛选聚乙烯分解菌过程中，制作培养基时，应将______作为X培养基中的唯一碳源，并使用______灭菌法对培养基进行灭菌。 (2)为了证明所配制X培养基具有选择作用，在恒温培养前，需要将接种后的X培养基平板和接种后的完全培养基平板同时进行培养，待两种培养基平板上的菌落生长稳定时，比较两种平板培养基上的菌落数。若结果为______，则可证明上述观点。 (3)为了获得可以高效降解聚乙烯的菌种，应该挑选X培养基中的______（填序号）中的单菌落接种到Y培养基上进行培养。 (4)用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，所统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小，原因是______。 (5)在5个平板上各接种稀释倍数为10³的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为28、50、52、54、313，则每升原菌液样品中细菌数为______个。 【答案】(1) 聚乙烯 高压蒸汽 (2)X培养基平板上的菌落数明显少于完全培养基平板上的菌落数 (3)⑤ (4)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 (5)5.2×108 【知识点】其他微生物的分离与计数、微生物的接种方法、无菌技术、培养基的成分及其功能 【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）筛选聚乙烯分解菌，依据题干信息，地膜的主要成分是聚乙烯，所以应选择含废旧地膜丰富的土壤制作样品，制作培养基时，应将聚乙烯作为X培养基中的唯一碳源，并使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌； （2）为了证明所配制X培养基具有选择作用，在恒温培养前，需要将接种后的X培养基平板和接种后的完全培养基平板同时进行培养，待两种培养基平板上的菌落生长稳定时，比较两种平板培养基上的菌落数。如果X培养基平板上的菌落数明显少于完全培养基平板上的菌落数，说明该培养基具有选择作用。 （3）透明圈直径/菌落直径越大，说明该菌的降解能力越强，所以应选择⑤中单菌落接种到Y培养基上进行培养。 （4）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，所以当用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，所统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小。 （5）平板上的菌落数应介于30-300之间，故28、313数值无效，所以每升原菌液样品中的细菌数为（50+52+54）/3÷0.1×103×103=5.2×108。 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 5大高频考点概览 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 考点05 发酵工程的综合考查 地 城 考点01 传统发酵技术的应用 一、单项选择题 1．A 2．A 3．A 4．C 5．C 6．C 7．A 8．D 9．A 二、非选择题 10．(1) 酵母菌和醋酸菌 有氧呼吸 (2) 巴氏消毒 灼烧灭菌 (3) 乳酸菌 杀灭盐水中的细菌等微生物，防止杂菌污染泡菜坛，影响泡菜的发酵和品质 先增加后降低，最后趋于稳定 11．(1) 细胞质基质 18～30℃ 此时与果酒发酵相关的酶活性高，发酵速度快 (2)无菌氧气(或无菌空气) (3) 此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸，大量增殖 营养物质消耗殆尽，高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢而影响发酵 (4)C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量 12．(1) 酸性重铬酸钾溶液 打开 避免空气中其他微生物进入发酵装置/防止空气中的微生物污染 (2)氨基酸 (3)支持A的观点，乳酸菌代谢过程中不产生气体 13．(1) 排出发酵产生的CO2 避免氧气进入和杂菌污染 (2) 保持通气同时控制发酵温度在30～35℃ 乙醇→乙醛→乙酸 (3)发酵过程中的酸性环境不利于其他杂菌的生长 14．(1)杀灭盐水中的微生物（或杀灭杂菌） (2)无氧 (3) 这层白膜是由（产膜）酵母菌繁殖形成的 青霉素能够抑制乳酸菌的生长 (4)乳酸菌数量增加，杂菌数量减少 15．(1)为通入的空气进行无菌过滤 使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出 (2)关闭 升高 打开软管夹和充氧泵（保持通氧） 地 城 考点02 微生物的基本培养技术 一、单项选择题 1．A 2．C 3．A 4．B 5．B 6．B 7．C 8．B 9．B 10．C 二、不定项选择题 11．AC 12．CD 三、非选择题 13．(1) PE/合成塑料 提高降解PE的微生物的比例 将聚集的菌种逐步稀释(分散到培养基的表面)获得单菌落 (2) YP1 YP1组细胞数目较少，PE失重率较高 14．(1)该培养基以尿素为唯一氮源 (2) 不需要 瘤胃中的微生物多为厌氧型 (3) 求平均值，避免偶然性，减少实验误差 偏小 当2个或2个以上的细胞连在一起时，培养基上观察到的只是一个菌落 菌落数目稳定 (4)①② (5)106或105 (6)AD 15．(1) 使菌体与营养物充分接触、增加溶氧量 防止杂菌污染 (2) YP1 YP1组细胞数目较少，而PE失重率较高（大） (3) 突变株A缺乏合成营养物质甲所需要的酶 突变株B可以提供突变株A生长需要的营养物质甲，突变株A可以提供突变株B生长需要的营养物质乙 地 城 考点03 微生物的选择培养和计数 一、单项选择题 1．A 2．C 3．B 4．D 5．C 6．D 7．B 8．D 9．D 10．B 11．B 二、不定向选择题 12．AD 三、非选择题 13．(1)尿素 红 (2) 稀释涂布平板法 1.75 少 14．(1)琼脂 选择 进一步分离纯化细菌 (2)ABD (3)细胞质基质 转录、翻译 15．(1)选择培养基 高压蒸汽灭菌 (2)稀释涂布平板法 微生物的计数 (3) 5.2×108 大 统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和 16．(1)以纤维素作为唯一碳源的培养基，只允许能产纤维素酶的纤维单胞菌生长，而其他微生物不能生长 (2)酵母菌 提高能量利用率，减轻环境污染 (3)取等量的培养液加入斐林试剂水浴加热，通过比较砖红色颜色深浅来判断。 (4)不可 菌落数目 地 城 考点04 发酵工程及其应用 一、单项选择题 1．C 2．C 3．B 4．B 5．D 6．A 7.D 二、不定项选择题 8．AD 9．CD 三、非选择题 10．(1) 唯一碳源 稀释涂布平板 2.2×1011 (2)增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀 (3)杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活 (4)氧气 11.(1) 酵母菌 醋酸菌 酵母菌有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌没有 酸性重铬酸钾 (2)防止杂菌污染 (3)不能 蛋白也能够提供氮源，尿素不是唯一氮源 (4)防上水分过快蒸腾或者防止培养基上的水珠掉落培养基造成二次污染 (5) 稀释涂布平板法 偏小 地 城 考点05 发酵工程的综合应用 一、单项选择题 1．B 二、不定向选择题 2．ACD 3.ABC 4．CD 三、非选择题 5．(1)选择培养基 碳源、水、无机盐 筛选耐盐的根瘤菌 (2) 1.2×108 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 (3)该培养基中没有加入氮源，根瘤菌能利用空气中的氮气而生存，其他的微生物缺乏有机氮源而不能生存。 6．(1)原油 选择 (2)平板划线法 稀释涂布平板法 (3)周围环境中微生物的污染 7．(1) 高压蒸汽灭菌/湿热灭菌 干热灭菌 (2) 生物 固体 枯草芽孢杆菌 抑菌圈 (3)② 8．(1)碳源、氮源、水和无机盐 (2)防止皿盖上的水珠落入培养基 (3)选择 (4)防止基本培养基中混入特定氨基酸 (5)菌落A (6) 突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶 突变株D可以提供突变株C生长需要的营养物质甲，突变株C可以提供突变株D生长需要的营养物质乙 9．(1)选择 只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，才能在该培养基上生长 (2)否 瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡 稀释涂布平板 (3)1.71×108 (4) 去除③中的B细菌，保留培养基 再接种A细菌 10.(1) 被苯污染 碳源、氮源、维生素 苯 (2) 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，可将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后培养,可以分离到单个菌落 作为对照，检测培养基是否被污染和判断培养基制备是否合格 (3) 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 0.2mL 11．(1)淀粉 (2)稀释涂布平板法和平板划线法 (3)硝化细菌为自养菌，不能产生淀粉酶，能够利用空气中的二氧化碳合成有机物 (4)营养物质的消耗，代谢废物的积累增多，pH等条件改变 (5) 丙 淀粉酶丙的最适温度最高，最适pH最低，且为酸性 12．(1) 聚乙烯 高压蒸汽 (2)X培养基平板上的菌落数明显少于完全培养基平板上的菌落数 (3)⑤ (4)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 (5)5.2×108 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 5大高频考点概览 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 考点05 发酵工程的综合考查 地 城 考点01 传统发酵技术的应用 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南娄底·期中）泡菜在我国“食材谱系”中已有数千年历史，其中广东泡菜以爽脆出名，而且口味酸甜。各种应季的蔬菜，如白萝卜、红萝卜、小黄瓜等均可作为泡菜的原料，经发酵后，在口感上比新鲜蔬菜更爽脆，既好吃，又助消化。下列关于泡菜制作的叙述，错误的是（    ） A．乳酸菌经细胞呼吸产生的气体会使坛盖边沿的水槽“冒泡” B．腌制方法、时间长短和温度高低均影响泡菜中亚硝酸盐含量 C．利用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境 D．传统发酵技术一般是利用原材料中天然存在的多种微生物 2．（24-25高二下·湖南·期中）下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是（    ） A．菌种的来源是原材料中天然存在的微生物或前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物 B．在果酒制作的基础上制作果醋，只需向果酒中通入空气，满足醋酸菌的氧气需求即可 C．泡菜制作时，泡菜坛只能装八成满，主要是为了给坛内创造无氧环境和方便拿取 D．腐乳制作时，酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是酵母 3．（24-25高二下·湖南长沙·期中）泡菜是我国的传统发酵食品。泡菜中亚硝酸盐含量（酱腌菜食品的国家标准是20mg·kg-1以下）与腌制时间和食盐浓度的关系如图所示。下列分析合理的是（　　） A．腌制12d后，泡菜中亚硝酸盐含量较低，此时比较适合食用 B．由图可知，食盐浓度越高，亚硝酸盐含量的峰值出现得越早、越高 C．腌制过程中，坛中溶液量增多的原因是细胞呼吸产生水 D．NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低，故腌制泡菜时食盐浓度越高越好 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素，有良好的营养、保健作用，正日益受到消费者的喜爱。下面是果酒和果醋的制作流程和发酵装置。下列相关叙述中，正确的是（　　）    A．制作果酒和果醋所利用的主要微生物均含有细胞核 B．果酒、果醋制作过程中的发酵温度相同 C．果酒和果醋发酵过程中，发酵液里有机物总干重下降但种类增加 D．制作果醋要关闭充气口、打开排气口，制作果酒时充气口和排气口都要打开 5．（24-25高二下·湖南·期中）传统发酵食品的制作是一个复杂而精细的生物转化过程，它依赖于多种微生物的作用。以下说法错误的是（　　） A．用酵母菌酿酒与用醋酸菌酿醋相比，适合前者发酵的温度要低一些 B．制作传统泡菜要注意密封发酵，酿醋过程要注意提供充足O2 C．制作传统泡菜过程中有可能产生对人体有害的物质亚硝酸盐，制作过程中需要无菌操作 D．发酵过程中，微生物对有机物的分解与合成现象并存 6．（24-25高二下·湖南·期中）传统发酵食品的制作是一个复杂而精细的生物转化过程，它依赖于多种微生物的作用。以下说法错误的是（　　） A．用酵母菌酿酒与用醋酸菌酿醋相比，适合前者发酵的温度要低一些 B．制作传统泡菜要注意密封发酵，酿醋过程要注意提供充足O2 C．制作传统泡菜过程中有可能产生对人体有害的物质亚硝酸盐，制作过程中需要无菌操作 D．发酵过程中，微生物对有机物的分解与合成现象并存 7．（23-24高二下·湖南·期中）下列有关传统发酵技术的相关叙述，正确的是（　　） A．醋酸菌能以酵母菌的某种代谢产物为原料合成醋酸 B．葡萄酒的制作过程，应将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁 C．若泡菜腌制时间过短，则泡菜中杂菌少但酸性弱、亚硝酸盐含量高 D．利用大豆发酵得到酱豆，酱豆中有机物的含量、种类、营养价值都增加了 8．（23-24高二下·湖南·期中）“蔫红黝紫簇成堆，但摘儿童莫更猜。说与故园风物好，玉盘冰醴浸杨梅。”又是一年杨梅桑葚季，杨梅和桑葚均可以用来制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（    ） A．发酵所利用的微生物都属于原核生物 B．发酵过程都在无氧条件下进行 C．果酒制作过程中要加入抑菌物质来防止杂菌的滋生 D．果酒制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少 9．（23-24高二下·湖南常德·期中）我们的生活离不开传统发酵技术制作的食品，酸奶、果酒、果醋、泡菜、腐乳等极大地满足了人们对饮食多元化的需求。下列相关叙述错误的是（    ） A．制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的酵母菌，可加速发酵进程 B．酿果酒时无需对葡萄严格消毒，原因是缺氧、酸性的发酵液抑制了其他微生物的生长 C．家庭制作的泡菜因早期亚硝酸盐含量高而不宜过早食用，需等到亚硝酸盐含量较低后食用 D．豆腐中的蛋白质经毛霉等微生物的发酵分解成小分子肽和氨基酸，味道鲜美 二、非选择题 10．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食，其中利用发酵技术制作的各类特色食品，如果醋、酸奶、泡菜等，很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题： (1)制作果酒果醋的两类微生物分别是__________。果醋制作过程中菌种的呼吸方式是_______。 (2)利用乳酸菌制作酸奶时杀菌很重要，牛奶一般用_________法，所用仪器如接种环常用_______法。 (3)泡菜具有独特的风味，在我国的泡菜品种中，东北酸菜和四川泡菜都非常有名，它们的制作过程基本类似，都是利用________（微生物名称）发酵。向坛中注入盐水前，煮沸所用盐水的目的是_______。在泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量的变化情况是_________。 11．（24-25高二下·湖南郴州·期中）杨梅果实风味独特，酸甜适中，具有很高的营养价值和保健价值。下列是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题。 制取发酵液：向杨梅汁中加入白砂糖，将糖的质量分数调至8%，灭菌冷却→酒精发酵：接种酵母菌，恒温发酵→果醋发酵：加入酒精，接种醋酸菌→取样检测：对发酵产物进行检测。 (1)果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是___________，该阶段应该将温度控制在___________，温度适宜时果酒发酵时间较短，原因是___________。 (2)杨梅醋的发酵过程中，除去必需的营养物质外，还需要往发酵液中持续地通入___________。 (3)下图表示果酒发酵过程中，发酵液的糖度(葡萄糖的质量分数)和酒精度(酒精的体积分数)随时间变化的关系。发酵前24h，糖度变化很小，酒精度上升很慢，其原因是___________，96h后，酒精度和糖度的变化都趋于平缓，其原因是___________。 (4)泡菜也是传统发酵食品，深受大家喜爱。泡菜制作利用的主要微生物是乳酸菌，制作原理是：___________(写出反应简式)。 12．（24-25高二下·湖南衡阳·期中）根据相关知识，回答下列问题： (1)以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示，请分析回答： ①图1中甲过程利用的微生物是酵母菌。甲过程发酵温度控制在18～30℃，经过10～12d，样液中是否含有酒精，可以用_______来检验。 ②若利用图2所示装置制作果醋，制作过程中充气口应_____，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是_______。 ③利用苹果酒制作苹果醋的反应简式是_______。 (2)腐乳是我国民间的传统发酵食品，它易于消化吸收，原因主要是其含有丰富的_____、小分子肽、甘油和脂肪酸等小分子物质。 (3)市场上购买的真空包装酸菜，在没有漏气的状态下发生了“胀袋”现象，同学A怀疑是杂菌污染导致的，同学B怀疑是乳酸菌大量繁殖导致的，你支持谁的观点并说明理由：_______。 13．（24-25高二下·湖南衡阳·期中）如图表示以苹果为原料制作苹果酒和苹果醋的流程。 请据图回答以下问题： (1)某同学尝试用罐头瓶制作果酒，在制作过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧，这样做的主要目的：一是_____________，二是___________。 (2)若要在该发酵的基础上得到苹果醋，除接种醋酸菌外，需控制的发酵条件有___________；此过程发酵得到乙酸的物质转化过程是____________________(用文字和箭头表示)。 (3)在果酒制作中，加入的新鲜葡萄汁没有经过灭菌处理，但是在制成的果酒中基本检测不出除酵母菌以外的其他杂菌，从生态学角度分析其原因：一是酵母菌在与其他杂菌之间的竞争中占据优势；二是_____________________。 14．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）回答下列有关泡菜制作的问题。 (1)制作泡菜时，将所用盐水煮沸，其目的是_________。 (2)在制作泡菜的过程中，乳酸发酵过程即乳酸菌进行___________呼吸的过程。 (3)某同学在家制作泡菜时，发现泡菜坛内长了一层白膜，这层白膜是怎么形成的？ ___________。为避免杂菌污染，该同学向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是_________。 (4)从开始制作到泡菜品质最佳，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中的乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_____________。 15．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置，如下图1所示。回答下列问题：    (1)图1中空气过滤器的作用是__________，果酒发酵时，发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是了_________。 (2)利用图1中装置进行果酒发酵时，软管夹应____________（填“打开”或“关闭”），每隔一段时间打开单向阀排气，由果酒发酵转为果醋发酵时，有些方面需要做出调整，例如，需要___________（填“升高”或“降低”）发酵温度，还需要______________。 地 城 考点02 微生物的基本培养技术 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南·期中）下列关于微生物培养技术的叙述，错误的是（    ） A．倒平板时在工作台上完全打开培养皿，倒入适量培养基后立即盖上皿盖 B．可用干热灭菌法对实验室中的吸管、培养皿、锥形瓶、镊子等进行灭菌 C．判断选择培养基是否有选择作用，一般需设置牛肉膏蛋白胨培养基组作对照 D．若要比较细菌和霉菌形成菌落的形态差异，则配置培养基时需要向其中加入琼脂 2．（23-24高二下·湖南株洲·期中）有关培养基配制原则的表述正确的是（    ） A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水以及无机盐 B．碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素 C．有的培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求 D．营养物质的浓度越高越好 3．（23-24高二下·湖南岳阳·期中）下列关于微生物培养的叙述，正确的是（　　） A．高压蒸汽灭菌后，务必在常压下再打开灭菌锅 B．纯化培养时，在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养 C．涂布接种时，需要将涂布器浸在酒精后再酒精灯外焰引燃后，立刻涂布 D．用平板划线法对微生物进行分离计数，也可直接用显微镜对某些微生物计数 4．（23-24高二下·湖南·期中）科学家开发出一种通过大肠杆菌制造丙烷的新技术，过程中需对大肠杆菌进行培养、分离、鉴定和计数。下图为分离菌株的示意图，若图中三个平板上长出的菌落数目分别是214.210、209，下列说法错误的是（    ）    A．培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具常采用灼烧法灭菌 B．计数可以用上图所示的稀释涂布平板法，也可用平板划线法 C．涂布完后，培养微生物时要倒置培养，目的之一是防止皿盖上的冷凝水滴落，造成污染 D．该1g土壤样品中大肠杆菌的估算数目为2.11×109 5．（23-24高二下·湖南邵阳·期中）下列叙述正确的是（    ） A．培养基中都只含有碳源、氮源、水三种成分 B．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质 C．固体培养基中加入少量自来水即可制成液体培养基 D．微生物在固体培养基表面生长，形成肉眼可见的多种菌落是由单个细菌繁殖而来的 6．（24-25高二下·湖南娄底·期中）双层平板法是对噬菌体进行计数的常用方法。具体做法是：在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃，然后加入敏感指示菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板（见下图）。培养一段时间后，在双层培养基的上层会出现透亮无菌圆形空斑——噬菌斑，根据噬菌斑的数目可计算原液中噬菌体的数量。判断下列错误的是（    ） A．倒平板前需对培养基和培养皿进行灭菌，灭菌方法分别是高压蒸汽灭菌、干热灭菌 B．利用双层平板法对T2噬菌体进行计数，选用的敏感指示菌为酵母菌 C．倒上层平板时需将培养基冷却到45~48°C最主要的原因是防止高温杀死细菌和噬菌体 D．与底层平板相比，上层培养基中琼脂浓度较低的好处是形成的噬菌斑较大，有利于计数 7．（24-25高二下·湖南娄底·期中）稀释涂布平板法和稀释倒平板法是分离微生物的两种方法。稀释倒平板法是指将稀释的菌液和琼脂混合，然后将其倒入无菌培养皿中进行培养的方法。下列有关叙述错误的是（    ） A．可采用干热灭菌法对培养过程中所用的培养皿进行灭菌 B．两种方法均能得到由一个细菌繁殖而来的单菌落 C．稀释倒平板法适合用于培养醋酸杆菌等好氧型微生物 D．稀释倒平板法能通过统计菌落数实现对样品活菌的计数 8．（24-25高二下·湖南长沙·期中）在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如图所示，且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是（　　） A．配制培养基时需进行湿热灭菌 B．甲中a区域为划线的起始位置 C．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 D．图示接种过程中接种环灼烧了5次 9．（24-25高二下·湖南·期中）微生物培养和无菌操作是发酵工程的基础。以下说法错误的是（　　） A．无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌 B．接种室、接种箱或超净工作台在使用过程中，可用紫外线照射进行消毒 C．固体培养基可用于分离、纯化菌种，液体培养基可用于菌种的扩大培养 D．用平板划线法划完线后，要在培养皿皿底上做好标记 10．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）获取纯净微生物的关键在于无菌技术，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌技术的叙述正确的是（    ） A．牛奶一般通过100℃煮沸5～6min来消毒 B．紫外线照射30min可以杀死物体表面的所有微生物 C．吸管和培养皿通常采用干热灭菌法进行灭菌 D．接种环、试管口、棉塞通过灼烧灭菌法进行灭菌 二、不定项选择题 11．（24-25高二下·湖南·期中）如表为牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成，下列有关该培养基制备的叙述错误的是（　　） 成分 蛋白胨 牛肉膏 NaCl 指示剂 H2O 含量 10g 5g 5g 1g 定容至1000mL A．从物理性质看该培养基属于固体培养基 B．制备该培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 C．若用该培养基来培养和检测大肠杆菌，还应在培养基中添加维生素 D．若用该培养基来培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性 12．（24-25高二下·湖南长沙·期中）下列关于微生物培养的叙述，错误的有（　　） A．检验某培养基灭菌是否合格可用未接种的培养基在相同且适宜的条件下对照培养 B．为防止微生物侵入培养基，倒平板时要在酒精灯的火焰旁进行操作 C．进行稀释涂布平板时，应待涂布器灼烧冷却后再蘸取菌液涂布在平板上 D．选择培养基允许特定微生物生长，但不抑制其他种类微生物的生长 三、非选择题 13．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）合成塑料是一种非天然的石油基塑料，由于分子量过大而难以通过生物膜被微生物降解。研究发现，某些昆虫的肠道内存在PE（一种合成塑料）降解细菌。现欲从昆虫的肠道中筛选能够降解PE的菌株，过程如下图所示。 (1)选择培养过程中，所使用的培养基中应加入________作为唯一碳源，目的是_______。划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是_______。 (2)某研究团队从昆虫肠道中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE薄膜的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图。（注：PE失重率指在一定条件下，PE材料失去的重量与其原始重量的比值。） 据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是_________，理由是_________。 【答案】(1) PE/合成塑料 提高降解PE的微生物的比例 将聚集的菌种逐步稀释(分散到培养基的表面)获得单菌落 (2) YP1 YP1组细胞数目较少，PE失重率较高 14．（24-25高二下·湖南娄底·期中）某生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题： KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10g 尿素 1g 琼脂 15g 溶解后蒸馏水定容到1000mL    (1)从成分上看，表所示培养基能筛选到降解尿素的细菌的原因是_______。 (2)富集培养过程中________（选填“需要”或“不需要”）振荡培养来提高溶氧量，原因是______。 (3)梯度稀释时，每个稀释梯度下要涂布至少3个平板，这样做的目的是______，该结果往往比实际值___（选填“偏大”或“偏小”），原因是______。在实验中，每隔24小时统计一次菌落数目，并选取_______时的记录作为实验结果，这样可以防止因为培养时间不足遗漏菌落数目，导致统计数目偏小。 (4)分离降解尿素的细菌实验时，甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有______（填序号）。 ①取样不同②培养基污染③没有设置对照 (5)为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数，各稀释倍数下降解尿素的细菌菌落数统计结果见表，其中合理的稀释倍数为______。 稀释倍数 103 104 105 106 107 菌落数 >500 427 248 36 5 (6)上述实验过程中，关于无菌操作的叙述正确的有__________。 A．无菌操作不要求杀死培养基内的一切微生物 B．实验中用到的试管、培养基等，用干热灭菌法进行灭菌 C．进行稀释涂布操作时，接种环需进行灼烧灭菌 D．实验结束后，将实验产生的废弃物进行灭菌处理 15．（24-25高二下·湖南长沙·期中）某化工厂的污水池中有一种有害的难以降解的有机化合物PE，研究人员从污泥中成功筛选得到能高效降解PE的细菌（目的菌），实验的主要步骤如图所示。回答问题： (1)实验过程中进行振荡培养的作用是____________。获得纯净“目的菌”的关键是________。 (2)某研究团队从污泥中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图。（注：PE失重率指在一定条件下，PE失去的重量与其原始重量的比值。） 据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是____，理由是________. (3)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如表所示。 接种的菌种 一般培养基 实验处理及结果 A 不生长 添加营养物质甲，能生长 B 不生长 添加营养物质乙，能生长 A+B 能生长 不添加营养物质甲、乙，都能生长 突变株A不能在一般培养基上生长的直接原因最可能是__________。将突变株A和B混合在一起，接种于一般培养基上，都能生长的最可能的原因是______________。 地 城 考点03 微生物的选择培养和计数 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南娄底·期中）下列对微生物进行选择培养或鉴定的叙述，不合理的是（    ） A．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 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．在热电厂排污口周围的水体中容易筛选到耐热菌 2．（24-25高二下·湖南常德·期中）聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。如图表示筛选PHA菌种的过程。下列叙述正确的是（　　） A．应使用含合成塑料的选择培养基进行筛选 B．分离、纯化PHA菌时，还可采用平板划线法且该方法也需要进行③步骤操作 C．图示接种方法为稀释涂布平板法，据结果推测lg土壤中PHA菌数为l.6×l06个 D．如使用细菌计数板对需保存的菌种进行计数，需要先滴加稀释后的培养液再加盖盖玻片 3．（24-25高二下·湖南娄底·期中）亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用，土壤中的富硒细菌可将其还原为红色单质硒，如图为土壤中富硒细菌的筛选和纯化过程，①⑤为相应步骤。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养富硒细菌时，培养基应调至酸性并添加维生素 B．步骤①中的培养基可进行高压蒸汽灭菌，培养皿可采用干热灭菌 C．步骤②→③采用的是平板划线法，该方法可用于微生物分离和活菌计数 D．步骤④中不可以根据菌落周围是否出现红色区域对目的菌株进行筛选 4．（24-25高二下·湖南永州·期中）水胺硫磷（）是一种广谱性杀虫、杀螨剂，但水胺硫磷的残效期长、毒性大。某地区近十年来一直受水胺硫磷污染，下图为从土壤中分离能高效分解水胺硫磷的细菌的过程。下列叙述正确的是（    ） A．图中接种细菌的方法为稀释涂布平板法，土壤被稀释了倍 B．若培养基A中培养细菌的时间过长，则导致菌落计数结果较实际大 C．培养基B中单菌落周围的分解圈越小，说明该菌株的降解能力越强 D．培养基A中的唯一碳源为水胺硫磷，从功能上划分属于选择培养基 5．（24-25高二下·湖南·期中）某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解尿素的细菌菌株，并对其计数（如下图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述正确的是（    ） A．以尿素为唯一碳源培养基进行培养可提高降解菌的浓度 B．利用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多 C．绝大部分微生物都能利用葡萄糖，但是只有合成脲酶的微生物才能分解尿素 D．根据实验结果，1g土壤中能分解尿素的细菌数量约为1.7×108个 6．（22-23高二下·湖南长沙·期中）自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播撒，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，部分流程图如下。以下说法错误的是（    ） A．取样时应选取表层土壤，纯化培养时培养基中无需添加任何氮源 B．实验过程中需要设置空白对照，同时将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上 C．鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量 D．步骤④平板上的平均数量为235，所以1g土壤中大约有2.35×106个自生固氮菌 7．（23-24高二下·湖南·期中）研究者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含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列说法正确的是（　　）   A．透明圈的直径与菌落直径的比值越大，说明该微生物分解淀粉的能力越弱 B．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 C．①②合称为稀释涂布平板法，实验使用的培养基采用干热灭菌，培养皿采用高压蒸汽灭菌 D．甲、乙试管为液体培养基，液体培养基能分离获得水生嗜热杆菌单菌落 8．（23-24高二下·湖南岳阳·期中）限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检出（如图）。将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后，营养缺陷型菌株快速生长。下列叙述正确的是（　　） A．用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变 B．精氨酸缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力 C．培养基中添加精氨酸后抑制了野生型菌株生长 D．挑取图乙中菌落②分离精氨酸营养缺陷型菌株 9．（24-25高二下·湖南常德·期中）细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X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），共同培养后，对上、下层菌计数得到的结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B．对上、下层菌计数可以将滤膜菌体稀释后采用血球计数板计数 C．野生型细菌X在与tcel—tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 D．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 10．（24-25高二下·湖南长沙·期中）尿素是有机态氮肥，经过土壤中能合成脲酶的微生物分解后，才能被作物吸收利用。某科研小组欲从土壤中分离出分解尿素的细菌并计数。下列叙述正确的是（　　） A．可以采用平板划线法，对分解尿素的细菌进行进一步分离和计数 B．培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑pH、温度和渗透压等条件 C．在以尿素为唯一氮源的培养基上长出的菌落均为分解尿素的细菌 D．可以利用杂交育种和基因工程获得高效分解尿素的细菌 11．（24-25高二下·湖南·期中）已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。某研究员利用刚果红配制培养基，通过下列过程分离土壤中能分解纤维素的微生物并进行计数。有关叙述错误的是（　　）    A．实验前，微生物培养的器皿、接种工具和培养基等应进行灭菌 B．过程①②一般都取1mL菌液转移 C．应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化 D．利用该过程统计得到的菌落数比直接计数法得到的菌数要少 二、不定向选择题 12．（23-24高二下·湖南常德·期中）每年的6月7日为“世界食品安全日”，食品安全关系千家万户，食用变质食物，食用细菌污染的食物都会对人体造成严重危害。生物兴趣小组对某网红美食中的细菌数进行调查，如图是食物样品中细菌培养的简化流程。下列叙述正确的是（    ） A．制备培养基时一般需添加水、碳源、氮源、无机盐等营养物质 B．配制好的培养基要用灼烧灭菌 C．图示接种过程中用到的工具为涂布器，因此，本实验所用的接种方法为平板划线法 D．稀释涂布平板法计数的结果往往较实际值偏低，因为当两个或两个以上的细胞连在一起时，在培养基上观察到的只是一个菌落 三、非选择题 13．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）下图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。请回答下列问题。 (1)图中选择培养基应以________为唯一氮源；鉴别培养基还需添加酚红作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成____色。 (2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为1x105的土壤样品溶液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13个、156个、462个、178个和191个。该过程采取的接种方法是___________，每克土壤样品中的细菌数为___×108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较____（填“多”或“少”）。 14．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。    (1)培养基I中，除了活性黑5和各营养成分以外，还需添加的成分有______，从用途上来看培养基I属于______培养基。将细菌从培养基I转移到培养基II的目的是______。 (2)浓度梯度驯化过程中，培养液中可能出现的变化有______。 A．假单胞杆菌中BVU5蛋白的含量 B．假单胞杆菌对活性黑5的分解速率 C．假单胞杆菌的菌落数目 D．假单胞杆菌中BVU5蛋白的空间结构 (3)假单胞杆菌中，BVU5蛋白分解活性黑5的场所最可能为______。据图和所学知识推测，驯化后的假单胞杆菌增强了BVU5基因的______。 15．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）多环芳烃（PAHs）是一种不溶于水的有机物，在培养基中以微小的颗粒状存在，PAHs在土壤中的降解速率很慢，并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株，进行如图所示的实验（培养基乙中PAHs被降解后会形成透明圈）。回答下列问题：    (1)从培养功能角度分析，培养基甲属于_____________；培养基通常需要提前在121℃下进行___________。 (2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是____________，该方法不仅适用于筛选某种菌株，还可用于________。 (3)在5个平板上各接种稀释倍数为10³的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52，则每升原菌液样品中细菌数为_________个。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数，所统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏_____（填“大”或“小”），原因是_______________。 16．（23-24高二下·湖南·期中）特定微生物产生的纤维素酶能将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，经发酵后形成乙醇，再加工即可制成生物燃料。图甲为纤维单胞菌（能产纤维素酶）的获取过程。图乙为生物燃料的制备过程，请回答以下问题。 (1)图甲中的过程①能选择出纤维单胞菌的原理是_____。 (2)图乙中的微生物x是_____，利用秸秆和纤维单胞菌制取生物燃料的生态学意义为_____。 (3)某研究小组经图甲培养获得了三种微生物（A、B、C），如何简要判断三种微生物所产生的纤维素酶活性大小_____。 (4)要统计每克土壤样品中纤维单胞菌的活菌数目，（可/不可）____采用图甲的接种法接种。计数时，通过统计平板上的____就能推算出样品中活菌的大概数。 地 城 考点04 发酵工程及其应用 一、单项选择题 1．（24-25高二下·湖南长沙·期中）利用生物技术可变废为宝，提高经济效益，同时减少环境污染。下图表示利用果糖生产废水和沼气池废料生产单细胞蛋白质的技术路线。下列叙述正确的是（　　） A．该生产过程，酿酒酵母主要进行无氧呼吸 B．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前均不需要灭菌处理 C．为使单细胞蛋白质源源不断地产生，可采用连续培养的发酵方式 D．发酵结束后，应采用提取、分离和纯化措施以获得产品 2．（24-25高二下·湖南·期中）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．焙烤可使麦芽干燥，加热时会杀死种子胚但不使淀粉酶失活 B．蒸煮可以产生风味组分，可终止酶的进一步作用，还可以灭菌 C．后发酵阶段需要在低温的环境下进行，且需要通入无菌空气 D．消毒可杀死啤酒中的大部分微生物，可以延长啤酒的保存期 3．（24-25高二下·湖南·期中）某种老陈醋的发酵流程如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．蒸熟的高粱需要立即加入大曲，有利于高粱糖化和酒精发酵 B．糖化的目的是将高粱中的淀粉分解，形成糖浆，有利于酵母菌发酵产生酒精 C．加入醋醅是为了接种醋酸菌，其可以将图中产生的酒精在无氧条件下转化为醋酸 D．图中从酒精发酵到醋酸发酵需要适当降低温度，更有利于醋酸的发酵 4．（23-24高二下·湖南·期中）下列有关发酵工程应用的说法，正确的是（　　） A．利用纤维蛋白废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功 B．味精是由谷氨酸棒状杆菌发酵得到的谷氨酸经过一系列处理而获得的 C．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 D．沼气发酵池为防止发酵产热导致池温过高，应定期打开池盖进行散热 5．（23-24高二下·湖南·期中）香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料，采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的，其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长，既保持了香梨的果香和营养，口感独特，又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示，下列相关说法错误的是（    ） 库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加SO2→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品 A．酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵 B．与传统发酵技术相比，发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂 C．在调整成分环节，按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量 D．在主发酵时通气，后发酵时需要密闭，应保持温度在28℃左右 6．（23-24高二下·湖南·期中）随着人们对发酵原理的认识，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高，下列关于传统发酵技术与发酵工程的相关叙述错误的是（    ） A．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 B．发酵工程获得的单细胞蛋白可以作为食品添加剂和微生物饲料 C．发酵过程中发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径 D．传统发酵技术和发酵工程都要利用微生物来进行发酵. 7.（23-24高二下·湖南·期中）香梨酒是以闻名遐迩的库尔勒香梨鲜果为原料，采用传统酿造技术与先进的现代生物技术结合制作而成的，其色泽纯正、酒体澄清、口感绵甜、回味悠长，既保持了香梨的果香和营养，口感独特，又具有很高的养生价值。工业化生产的流程如图所示，下列相关说法错误的是（    ） 库尔勒香梨→清洗破碎→榨汁添加S02→过滤→调整成分→加果胶酶→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品 A．酿酒酵母需经过菌种选育、扩大培养后接种到发酵罐中发酵 B．与传统发酵技术相比，发酵工程中分离的发酵产品的方法往往较为复杂 C．在调整成分环节，按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒精含量 D．在主发酵时通气，后发酵时需要密闭，应保持温度在28℃左右 二、不定项选择题 8．（24-25高二下·湖南郴州·期中）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（    ） A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越快 B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 9．（24-25高二下·湖南·期中）为破解粮食安全与资源循环双重难题，我国科学家基于农业废弃物资源化理念，创新开发出“一碳双收”生物合成技术，即通过基因编辑定向改造面包酵母，使其表面携带相关酶，再以年产量超9亿吨的秸秆为原料，同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白，部分生产工艺如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．通过发酵工程可从图中的面包酵母代谢产物中提取单细胞蛋白 B．面包酵母的增殖能直接促进纤维素的初步水解和直链淀粉的合成 C．若通过工业发酵罐进行生产，则发酵前需要对面包酵母进行扩大培养 D．性状优良的菌种可以通过诱变育种或基因工程育种获得 三、非选择题 10．（24-25高二下·湖南长沙·期中）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，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。 (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为______个/L。 (2)发酵装置中搅拌器的作用是______。 (3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是_______。 (4)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的氧气、营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株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________可能是高密度培养的限制因素。 11.（23-24高二下·湖南邵阳·期中）Ⅰ．以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程如图1所示，请分析回答： (1)甲、乙过程发酵选用的菌种分别是______、______，二者结构上的主要区别是______，经过10～12d，样液中是否含有酒精，可以用______来检验。 (2)若利用图2所示装置制作果醋，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的目的是______。 Ⅱ．某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌，相关流程如图所示。回答下列问题： (3)某同学配制以下的培养基成分：葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g、Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O（定容至1L）。分析培养基的成分可知，上述培养基_____（填“能”或“不能”）用于分离出能分解尿素的细菌，理由是______。 (4)将配制好的培养基灭菌，待培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板，培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置的原因是______（答出1点）。 (5)据图分析，该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种，所采用的接种方法是_____，培养一段时间后，选择菌落数为30-300的平板进行计数，统计结果比实际活菌数______（“偏大”或“偏小”） 地 城 考点05 发酵工程的综合应用 一、单项选择题 1．（23-24高二下·湖南·期中）剁辣椒属于发酵辣椒，其传统加工方法是利用乳酸菌的自然发酵和食盐保存作用进行加工处理。湖南农业大学食品科学技术学院的科研人员尝试从剁辣椒中分离安全、耐盐、耐酸同时具有亚硝酸盐降解能力的优良乳酸菌进行辣椒的接种发酵，提高发酵辣椒品质。分离所用MR5培养基的主要成分有蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、番茄汁、葡萄糖、碳酸钙（乳酸能与碳酸钙反应出现溶钙圈）、溴甲酚绿（pH显色剂，酸性显示黄色、碱性显示蓝绿色）、琼脂。下列说法错误的是（    ） A．为乳酸菌提供氮源的主要是蛋白胨和牛肉膏 B．将平板倒置培养可为乳酸菌筛选创造无氧环境 C．在分离、纯化菌种时应挑取平板上呈黄色、有溶钙圈的菌落进行培养 D．还需进行实验检测目的菌对亚硝酸盐的降解能力 二、不定向选择题 2．（24-25高二下·湖南·期中）土壤中的磷主要以难溶性无机磷酸盐的形式存在，很难被植物吸收利用，溶磷菌能将土壤中的难溶性磷酸盐转化成能被植物吸收的磷酸。科研人员将从土壤中分离纯化获得的溶磷菌配制成菌悬液，接入已灭菌的含难溶性磷酸盐的培养基中，每天取样测定溶磷量和pH的变化情况，实验组结果如图所示。下列分析正确的是（    ） A．在实验室进行溶磷菌纯化培养时，需要防止外来杂菌的污染 B．随着时间推移，溶磷菌分解难溶性磷酸盐的能力呈现先降低后升高的趋势 C．溶磷菌可能通过产生酸性代谢物来分解难溶性磷酸盐 D．将溶磷菌制成生物肥料可促进植物对磷酸的吸收 3.（24-25高二下·湖南长沙·期中）生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，某研究小组把该菌的悬浮液与不含任何特殊营养物质但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板，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，培养结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图示结果表明该菌需要特殊营养物质乙和丙 B．生长图形法还可用于某些菌种的筛选 C．倒平板后直接培养可判断有无污染 D．将所有平板放置在适宜的37℃下倒置培养并观察 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）某同学从植物中提取了W物质，并研究其抑菌效果。在试验菌平板中央处用钢管打孔后加入提取物W，在适宜条件下培养一段时间，测量抑菌圈的大小并计算抑菌圈平均增幅速率，实验方法和结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（　　） A．图中的试验菌平板可能是通过稀释涂布平板法获得的 B．在平板上打孔的钢管需灼烧灭菌，以防止杂菌污染平板 C．提取物W在培养基中扩散，大约2h后其抑菌效果最佳 D．分析图中曲线可知，提取物W浓度越大，抑菌效果一定越好 三、非选择题 5．（23-24高二下·湖南·期中）大豆是我国重要的经济作物之一，土壤盐渍化已经成为影响大豆产量的主要非生物胁迫因素之一，野大豆是栽培大豆的近缘野生种，具有抗盐碱、抗病、抗虫、耐旱等较强的抗逆性和环境适应性，因此具有很高的研究价值。科学家从滨海盐渍土野大豆根瘤菌分离筛选根瘤菌DL3，对野大豆和大豆均具有促生作用，从而为发展盐土农业和实现大豆等作物在盐碱地的种植贡献力量。下图是主要流程，请回答： ①1g根瘤消毒②加入无菌水研磨成匀浆3mL③梯度稀释④涂布平板⑤纯化培养⑥耐盐根瘤菌株的复筛 酵母甘露醇琼脂（YMA）（g/L）：酵母提取物20.0，甘露醇5.0，K2HPO45.0，MgO40.5，NaC10.186，CaCO31.2，琼脂20.0，pH值6.8~7.2。 阿须贝氏（Ashby）培养基（g/L）：KH2PO40.2，MgO40.2，NaC10.2，CaCO35.0，甘露醇10.0、CaCO35.0、琼脂18.0、pH值6.8~7.0。 (1)按功能分Ashby培养基属于___________，该培养基中能为复筛的根瘤菌提供___________等营养物质。___________改良的Ashby培养基中NaCl浓度提高到7% (2)过程④吸取上清液0.1mL涂布于YMA初筛培养基平板上，如果培养后平均长出了40个菌落，则该样本中每克根瘤约含根瘤菌_________个。用过程④这种方法测定的根瘤菌数量往往会比实际活菌数目要少，这是因为_______________。 (3)YMA培养基能够筛选根瘤菌的原理是____________。 6．（23-24高二下·湖南邵阳·期中）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题： (1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以______为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于__________培养基。 (2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即_______________和____________________。 (3)通常情况下，无菌技术要求实验操作应在酒精灯火焰附近进行，以避免_____________。 7．（24-25高二下·湖南邵阳·期中）番茄灰霉菌严重影响番茄生产，枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治，研究者进行了相关实验。回答下列问题： (1)在实验室培养微生物时，需要对所用的培养基和玻璃器皿进行灭菌，可采用的方法分别是_______和_______。 (2)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的_______（化学或生物）防治作用时，首先取适量的番茄灰霉菌菌液涂布于_______培养基表面，再将无菌滤纸片（直径5mm）在_______菌液中浸泡，然后覆盖于番茄灰霉菌培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养一段时间，测量_______的大小以判定枯草芽孢杆菌防治（抑菌）作用效果。 (3)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌，研究者进一步设计了如下实验：应从培养皿B中选择_______号菌落继续进行纯化培养。 8．（24-25高二下·湖南娄底·期中）经人工诱变后，部分细菌由于某种酶被破坏，其细胞中某些化学反应不能正常进行，就形成了营养缺陷型菌株，这在工业生产上有较广阔的应用前景。如图是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程，请回答下列问题：    (1)制备如图所示的培养基除含有细菌必需的_____等营养物质。 (2)倒平板的适宜温度是50℃左右，待平板冷凝后，要将平板倒置，这样做的目的是_____。 (3)根据用途分类，图中基本培养基属于_____（填“选择”或“鉴别”）培养基。 (4)进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，原因是____________。 (5)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员应挑取_______（填“菌落A”或“菌落B”）进行接种培养，并进一步鉴定。 (6)科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D，然后对突变株C和D进行实验，结果如表所示。 接种的菌种 一般培养基 实验处理及结果 C 不生长 添加营养物质甲，能生长 D 不生长 添加营养物质乙，能生长 C+D 能生长 不添加营养物质甲、乙，都能生长 突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是_____。将突变株C和D混合在一起，接种于一般培养基上，都能生长的最可能的原因是______。 9．（24-25高二下·湖南郴州·期中）某生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题： KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10g 尿素 1g 琼脂 15g 溶解后蒸馏水定容到1000mL (1)本实验所使用的培养基按功能来分应为___________培养基，原理是___________。 (2)实验是否需要振荡培养来提高溶氧量？___________(填“是”或“否”)，原因是___________。图中转为固体培养时，采用___________法接种以获得单菌落。 (3)若在稀释倍数为1×105的三个培养基中，菌落数分别是156、174、183，则每克内容物中尿素分解菌的数目为___________。 (4)若在培养分解尿素的细菌的过程中，发现了另一种B细菌，在B细菌周围分解尿素的细菌的生长繁殖受到抑制，甲同学提出的观点是B细菌产生了不利于(抑制)分解尿素的细菌生存的物质，请你在以下实验的基础上继续完善实验流程来验证甲同学的观点：___________→___________培养一段时间→观察A细菌的生长情况。 10.（24-25高二下·湖南·期中）微生物驯化是指通过人为控制环境条件（如温度、pH、底物浓度、毒性物质等），逐步提高微生物对特定环境或污染物的适应能力，使其代谢活性、耐受性或降解效率显著提升的过程。研究人员试采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解苯的红球菌属，回答下列问题： (1)用于筛选的样品应来自______的土壤。该实验所用驯化培养基含有蛋白胨、水、磷酸二氢钾等，其中蛋白胨可提供______（答出2点）等营养要素。驯化时，培养液中应逐步加大浓度的物质为______。 (2)若将驯化后的微生物通过平板划线法进行纯种分离，则不需要对菌液进行梯度稀释也能获得单菌落，原因是______。划线完成后，培养接种后的平板时，需同时培养一个未接种的平板，目的是______（答出2点）。 (3)若使用稀释涂布平板法得到能高效降解苯的红球菌属纯培养物，则统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是______。在稀释倍数为时涂布了4个平板，统计的菌落数分别为260、264、256、320，计算得出样品中的活菌数为个/mL，则涂布的菌液量为______。 11．（24-25高二下·湖南永州·期中）研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌(目标菌)，并对其进行研究。回答下列问题： (1)在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以___________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氮源、水、无机盐和琼脂。 (2)进行微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是___________。 (3)A菌落经检测其为硝化细菌，据此说明A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是___________。    (4)经筛选获得的菌株在培养时一般呈S型增长，后期增殖速率下降的原因可能是___________。 (5)在研究过程中获得了三种淀粉酶，其酶活性与反应温度和pH值有关(如图2和图3所示)，假如要选择一种耐酸耐高温的淀粉酶进行后续研究，应该选择淀粉酶___________(填“甲”“乙”或“丙”)，理由是___________。    12．（23-24高二下·湖南邵阳·期中）白色污染问题已引起全社会广泛关注，降解塑料的研究和开发是解决白色污染的理想途径之一。地膜的主要成分是聚乙烯[化学式为（C2H4）n]。残留在土壤中的地膜难以被降解，为筛选出高效降解地膜的细菌，研究人员进行了如图所示的操作。X培养基是选择培养基，聚乙烯分解菌在该培养基上会形成抑菌圈。回答下列问题： (1)在筛选聚乙烯分解菌过程中，制作培养基时，应将______作为X培养基中的唯一碳源，并使用______灭菌法对培养基进行灭菌。 (2)为了证明所配制X培养基具有选择作用，在恒温培养前，需要将接种后的X培养基平板和接种后的完全培养基平板同时进行培养，待两种培养基平板上的菌落生长稳定时，比较两种平板培养基上的菌落数。若结果为______，则可证明上述观点。 (3)为了获得可以高效降解聚乙烯的菌种，应该挑选X培养基中的______（填序号）中的单菌落接种到Y培养基上进行培养。 (4)用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，所统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小，原因是______。 (5)在5个平板上各接种稀释倍数为10³的菌液样品0.1mL，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为28、50、52、54、313，则每升原菌液样品中细菌数为______个。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $