专题01 发酵工程（5大题型必刷）（期末复习专项训练）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦发酵工程全链条，以实验操作和技术应用为核心，构建从传统发酵到现代工程的知识体系，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传统发酵技术|27题|结合米酒、泡菜等实例，考查微生物代谢与发酵条件控制|从微生物代谢类型（如酵母菌兼性厌氧）到发酵条件（温度、氧气）的因果关系| |微生物培养技术|24题|围绕无菌操作、培养基制备，突出实验步骤规范性|培养基成分（碳源、氮源）→灭菌技术→接种方法的操作逻辑链| |选择培养与计数|23题|通过尿素分解菌筛选等案例，整合梯度稀释与数据计算|选择培养基原理→菌落计数方法→实验结果分析的科学探究路径| |发酵工程应用|20题|联系谷氨酸生产、啤酒酿造，体现工程技术优化|菌种选育→发酵条件调控→产物提取的工业化流程递进|

专题01 发酵工程 题型1：传统发酵技术的应用 1．在传统家庭制作米酒（甜酒酿）的过程中，通常会将蒸熟的糯米冷却后，与“酒曲”（含根霉、酵母菌等）混合，中间挖一个“酒窝”，并在28-30℃下密封保温1-2天。下列有关该过程的分析错误的是（　　） A．蒸熟糯米的主要目的包括杀菌、使淀粉糊化便于微生物利用 B．挖“酒窝”可增加糯米与氧气的接触面积，同时便于观察出酒情况 C．“冷却”是为了防止高温杀死酒曲中的微生物，保证发酵的正常进行 D．若密封时间过长，米酒可能会逐渐变酸，主要是因醋酸菌利用乙醇生成醋酸 2．传统酿制黄酒的主要流程如图所示，下列说法错误的是（　　） A．图中两次蒸煮的主要目的相同 B．图中扩大培养和发酵的所需条件相同 C．混合处理利于酒曲将淀粉分解，为发酵提供底物 D．开封的黄酒易变酸，这与醋酸菌的作用密切相关 3．臭豆腐的制作与白酒的酿造均利用了微生物发酵技术。制作臭豆腐时，需先将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，发酵完成后还需高温油炸处理；白酒酿造时，需将大曲和酿酒原料混合后依次经过糖化、发酵、蒸馏等核心阶段。下列说法正确的是（　　） A．乳酸菌和芽孢杆菌发酵时产生的CO2是卤汁表面泡沫的主要来源 B．高温油炸能终止酶的进一步作用并对发酵后的豆腐起到灭菌作用 C．白酒酿造的糖化过程中应进行高温灭菌以防酿酒原料被污染 D．白酒酿造的发酵过程中需将温度控制在30～35℃以利于酵母菌充分发挥作用 4．自古以来便有“酒醋同源”的说法，醋与酒的历史源远流长，数千年来深深扎根于中华传统文化的沃土之中。下列叙述正确的是（    ） A．酵母菌是兼性厌氧细菌，无氧条件下能进行酒精发酵 B．发酵前使用70%酒精冲洗水果1～2次再去除枝梗 C．果酒制作完成后，可打开瓶盖盖上纱布进行果醋发酵 D．醋酸菌只在氧气、糖源都充足时才能进行醋酸发酵 5．关于高中生物实验中涉及到的微生物培养与应用，下列说法正确的是（　　） A．土壤中分解尿素的细菌可利用稀释涂布平板法进行分离与计数 B．利用醋酸菌制作果醋时，应拧紧瓶盖以促进充分发酵 C．酵母菌纯培养时，灼烧接种环后应快速蘸取菌液划线以防止杂菌污染 D．探究抗生素对细菌的选择作用时，应先将抗生素涂布于平板上再接种 6．发酵工程与食品工业、医药工业及其他工农业生产有着密切的联系。下列叙述正确的是（　　） A．与家庭传统发酵不同，发酵工程所用的菌种绝大多数是单一菌种 B．谷氨酸的发酵生产中，在酸性条件下容易形成谷氨酸和N—乙酰谷氨酰胺 C．单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白 D．发酵工程一般用固体培养基 7．关于传统发酵技术及其应用，下列叙述正确的是（　　） A．发酵是微生物通过细胞呼吸转化成人类所需产物的过程 B．泡菜制作和臭豆腐制作的全过程都需严格控制无氧环境 C．酿制啤酒时加入啤酒花的作用是接种天然的酵母菌菌种 D．发酵产品的品质受原料、菌种、发酵条件等多种因素的影响 8．关于传统发酵技术，下列相关叙述正确的是（　　） A．制作果酒的发酵瓶需用体积分数为70%的酒精消毒 B．泡菜制作过程中，有机物干重和种类将减少 C．腐乳制作过程中起主要作用的是青霉 D．果酒发酵所需的温度应高于果醋发酵 9．古法制豆瓣酱的主要过程为：大豆浸泡→蒸煮→制曲（接入米曲霉孢子通气搅拌）拌盐水发酵（接入乳酸菌、酵母菌等）→定期翻酱→成熟陈酿。下列叙述正确的是（　　） A．亚硝酸盐的含量随发酵时间的延长而逐渐降低 B．在制曲过程中，酱豆中有机物的种类和含量不断减少 C．乳酸菌和酵母菌在发酵后期共同作用，提升风味和保质期 D．前期通气搅拌可以提高米曲霉产生的蛋白酶活性，后期增加翻酱频次有助于发酵产物累积 10．某酒业集团深耕浓香型白酒工艺几十年，总结出了小窖发酵、中高温制曲、纯种制曲、多微共酵、中温流酒等工艺，其过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．“功能曲”中各种微生物通过无氧呼吸促进其大量繁殖 B．发酵后期，发酵池温度升高会破坏酶的空间结构，使肽键断裂 C．“蒸粮”有利于葡萄糖在酵母菌细胞质基质中被彻底氧化分解 D．“功能曲”中某些微生物会产生风味物质，如必需氨基酸等 11．传统发酵可先制作果酒后再发酵制作果醋。下列叙述错误的是（　　） A．制作果酒时，定时拧松瓶盖可为酵母菌提供氧气 B．制作果醋时，母液中酵母菌和醋酸菌为竞争关系 C．可用平板划线法分离发酵母液中的醋酸菌单菌落 D．果酒中的酒精可使用酸性重铬酸钾溶液进行检测 12．下列关于传统发酵技术和发酵工程的叙述，正确的是（　　） A．泡菜制作过程中的亚硝酸盐和乳酸的含量都是逐渐升高后趋于稳定 B．生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法 C．吃水果“酵素”可实现美容、减肥、促进消化和提高免疫力的功效 D．可根据单细胞蛋白性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品 13．某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述错误的是（　　） A．果酒、果醋发酵所需的菌种细胞均有以核膜为界限的细胞核 B．为提高过程①的出汁率，可添加适量的纤维素酶和果胶酶 C．过程②需先通入无菌空气，再密封发酵 D．过程③的适宜温度为30～35℃ 14．“中田有庐，疆场有瓜。是剥是菹，献之皇祖”出自《诗经·小雅·信南山》，其中的“菹”为“泡菜”的古称。古法制作泡菜时，民众多取应季蔬菜，以盐水拌匀后封于陶坛中，经半个月即可闻到酸香之味。某同学模仿古法制造泡菜，数日后未闻酸味反而发现泡菜腐败，造成这一结果的原因最不可能是（　　） A．环境温度太高 B．未接种纯菌种 C．陶坛封固不密 D．蔬菜反复洗涤 15．武汉黄鹤楼白酒传承千年荆楚酿酒工艺，其大曲酿造环节堪称核心：制曲时需将原料堆积培养，温度可达60℃左右，大曲为酿酒提供糖化所需微生物；后续将大曲与酿酒原料混合初步发酵后，转入窖池完成最终发酵。下列叙述正确的是（　　） A．堆积培养的60℃环境可筛选出酿酒酵母，为后续发酵奠定基础 B．若窖池密封不严导致酒液变酸，主要是因为乳酸菌大量增殖产生乳酸 C．大曲中的微生物能分泌淀粉酶，可将酿酒原料中的淀粉水解为葡萄糖 D．窖池发酵全程中，酵母菌仅通过无氧呼吸产生酒精，实现原料向酒的转化 16．甘肃特色发酵食品甜醅子，通常以莜麦或青稞为原料发酵制成，口感香甜且带有酒香。关于甜醅子发酵过程的叙述，错误的是（    ） A．甜醅子发酵主要利用的是酵母菌，酵母菌无氧呼吸产生酒精使其有独特风味 B．甜醅子发酵后期需不断搅拌原料，增加氧气含量，从而促进酵母菌快速繁殖 C．需将发酵温度控制在，此温度是发酵微生物生长和代谢的适宜温度 D．对莜麦或青稞进行清洗后需要适当晾干，从而防止水分过多影响微生物发酵 17．如图为传统米醋的酿制流程。下列叙述正确的是（　　） A．蒸煮与煮沸的目的都是灭菌，能完全杀死其中的微生物 B．接种1使用的菌种除酵母菌外，还需加入分解淀粉的菌种 C．发酵1会产生CO2，需及时排气，发酵2不产生CO2，可密封发酵 D．该发酵过程中温度升高，糖类等有机物中的能量全部以热能形式散失 18．湖北孝感米酒的制作主要包括糯米浸泡、蒸煮、冷却、加酒曲发酵等步骤。其中，“发酵”是形成米酒风味的关键工序，其本质是糯米中的淀粉在酒曲中酶的作用下水解为葡萄糖，进而被酵母菌转化为酒精和的过程。下列叙述错误的是（    ） A．“浸泡”过程中，糯米细胞主要吸收自由水 B．“蒸煮”过程通过高温破坏细胞结构，使淀粉糊化并杀死杂菌 C．“发酵”过程中，酵母菌产生酒精和的场所分别是细胞质基质、线粒体 D．“冷却”是为了防止高温杀死酒曲中的酵母菌和酶，保证发酵正常进行 19．古人用枣制醋的流程大致如下：“作酢（醋）法，凡酢，无问大小，皆得收聚，以七月七日取枣，去皮核，蒸熟，摊令冷，下曲及盐，搅匀，内瓮中，密封泥头，勿令泄气，置日中曝之。后开瓮，至十月，当臭，乃熟。”下列有关叙述错误的是（　　） A．成熟的枣子可提供充足的底物，将枣蒸熟可杀灭杂菌 B．“曲”中的醋酸菌能将糖类先转化为酒精，再转化为乙酸 C．“密封泥头”有利于创造无氧环境，有利于微生物酒精发酵 D．“置日中曝之”可提高发酵液的温度，满足醋酸菌代谢需要 20．《齐民要术》记载了一种酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列说法错误的是（　　） A．此酿醋方法的原理是在缺少糖源时特定微生物可将酒精转化为醋酸 B．“置日中曝之”目的是杀死发酵液中的酵母菌 C．“衣”位于发酵液表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的 D．“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧 21．蛋白酶A(PrA)是酿酒酵母的一种液泡水解酶，功能与动物细胞溶酶体中的酶相似。在环境胁迫情况下，PrA会释放到发酵液中，使啤酒的泡沫稳定性降低。位于高尔基体膜上的钙转运蛋白Gdt1表达量提升后，酵母菌细胞液泡内PrA含量上升，胞外PrA含量下降，但总含量基本不变。下列有关分析正确的是（　　） A．PrA首先在附着在内质网上的核糖体上合成，并需要内质网和高尔基体进行加工运输 B．持续提供充足的氧气、适宜的温度可有效减少发酵液中的PrA含量，提升啤酒品质 C．高尔基体对PrA的分选运输过程可能受高尔基体腔内的Ca2+浓度影响 D．Gdt1的表达量改变主要影响PrA的分选发送而不是PrA的合成 22．传统泡菜作为兰州牛肉面的经典配菜，因其爽脆、清新的口感深受人们的喜爱。传统泡菜发酵要在密封性良好的泡菜坛内完成，下列叙述正确的是（　　） A．泡菜坛用来发酵产酒不需定期排气 B．泡菜发酵过程中，泡菜坛需定期开盖排气 C．泡菜发酵过程中乳酸随时间推移不断积累 D．蔬菜表面的天然乳酸菌是泡菜发酵的良好菌种 23．将蔬菜制作为泡菜不仅可以延长蔬菜的储存期，还能使蔬菜具有独特的风味。如图表示用萝卜制作泡菜的过程，下列叙述正确的是（　　） A．对萝卜进行洗涤、晾晒的目的是为了减少杂菌污染 B．配制盐水的质量分数为5%～20%，目的是调味以及使微生物的蛋白质变性失活 C．加入已腌制过的泡菜汁可以缩短泡菜发酵时间，发酵液中加入抗生素可防止杂菌污染 D．发酵初期会有气泡冒出，主要是因为发酵初期微生物有氧呼吸产生了CO2 24．研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响，结果如图。下列叙述正确的是（    ）    A．腌制过程中产生的亚硝酸盐，直接决定了泡菜的品质和口味 B．在一定浓度范围内，亚硝酸盐含量峰值与NaCl溶液浓度呈负相关性 C．生活中为减少亚硝酸盐的摄入量，食用泡菜时应控制量并注意烹饪方法 D．泡菜腌制后期，除乳酸菌外的微生物生长受抑制，是亚硝酸盐含量下降的因素之一 25．《齐民要术》中曾有“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即于瓮中以物覆之。三五日便熟”的记载，描述了古代泡菜的制作方法。以下关于泡菜发酵和制作的叙述，正确的是（    ） A．乳酸菌在无氧环境下进行呼吸作用产生的乳酸是泡菜独特酸味的主要来源 B．“于盐水中洗菜”，泡菜水适量添加食盐，既可调味增鲜又能抑制有害微生物的生长 C．发酵初期需通入氧气有利于乳酸菌快速繁殖，发酵过程中则需一直保持无氧环境 D．泡菜发酵时间越长味道就越醇厚，应尽可能延长发酵时间以提升品质 26．鱼茶味酸而微咸，富含多种必需氨基酸。鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌，如图是某同学绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液pH的变化曲线。下列有关叙述错误的有（　　） A．与制作传统泡菜类似，鱼茶发酵也无需严格灭菌 B．乳酸菌发酵时会积累NADH导致发酵液pH变小 C．利用显微镜直接计数可快速直观检测微生物数量 D．醋酸菌和酵母菌消失的原因都是因为氧气已耗尽 27．山西老陈醋含有多种营养成分，具有调节血脂、保护肝脏等功效，其制作工艺如下图。下列叙述正确的是（    ） 高粱→蒸煮→拌大曲→酒精发酵→醋酸发酵→熏醅→淋醋→陈酿 注：以大麦、豌豆等原料制成的大曲，含有多种与发酵有关的微生物。 A．蒸煮可杀死高粱中的微生物，再通过拌大曲加入发酵所需菌种 B．酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气后期密封发酵 C．醋酸发酵起主要作用的是醋酸菌，较前一阶段需适当降低温度 D．醋酸发酵过程发生的主要反应为乙醇先转化为乙醛再生成乙酸 题型2：微生物的培养技术 1．为高效检测抗菌剂的抗菌效果，研究人员构建了能够表达外源荧光素酶的重组菌Q，将其接种到有足量荧光素的液体培养基中，一段时间后添加待测抗菌剂，定时检测培养液的荧光强度。下列有关该实验的叙述，错误的是（　　） A．需要设置一个对照组保证检测结果的准确性 B．实验过程中所用的培养基是一种鉴定培养基 C．在重组菌Q胞内的荧光素酶可能催化荧光素水解 D．培养液的荧光强度变化可作为抗菌效果的判断依据 2．生物兴趣小组为研究切开后在冰箱中放置数日的水果中微生物的种类和数量，将分别保存了1天、2天、3天和4天的同种水果制备成浸出液，再将浸出液接种到平板上培养一段时间后统计菌落数。下列说法正确的是（　　） A．将浸出液以平板划线法接种在培养基上 B．每组使用一个平板进行培养计数 C．可根据菌落的形态判断微生物种类 D．唯一对照组是未接种浸出液的空白平板 3．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是（    ） A．图中①②④为基本培养基，③为完全培养基 B．A操作的目的是提高突变频率，增加突变株的数量 C．B的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面 D．经C过程原位影印及培养后，可从④中挑取D进行纯化培养 4．动物肠道中含多种纤维素降解菌，研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，部分流程如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．磁性纳米颗粒、培养基和培养器皿等需使用不同方法进行消毒 B．食草动物肠道提取物可通过摇床培养增加溶解氧扩增目的菌种 C．过程⑤中被磁铁间接吸附的微生物即为纤维素降解菌 D．可通过刚果红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株 5．进行土壤中尿素分解菌的选择培养所使用的培养基组分及含量如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 蒸馏水 含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容至1000mL A．由表可知，该培养基属于固体培养基 B．葡萄糖可以为尿素分解菌提供碳源 C．将培养基先调节pH再进行高压蒸汽灭菌 D．只有尿素分解菌能够在该培养基上生长 6．下列关于微生物纯培养的叙述，正确的是（    ） A．微生物的纯培养步骤是配制培养基、倒平板、灭菌、接种和培养等 B．应等培养基冷却至40℃左右时，在酒精灯火焰附近进行倒平板操作 C．为保证分离效果，平板划线时应尽量减小每两条平行线之间的距离 D．涂布器采用浸入70%酒精中，取出后用酒精灯火焰引燃的方式灭菌 7．下列关于微生物培养的叙述，正确的是（　　） A．不同培养基的具体配方不同，但一般都有水、碳源、氮源和无机盐 B．制备固体培养基的操作程序为配制培养基、灭菌、调pH、倒平板 C．倒平板后应立即将培养皿倒置 D．用不含有机碳源的培养基可筛选培养固氮微生物 8．微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是（　　） A．灭菌是指彻底杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子 B．消毒方法一般不能彻底消灭微生物的孢子和芽孢，只能杀死部分微生物 C．灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具 D．对牛奶可用干热灭菌法进行处理 9．为探究细菌耐药性突变的产生时机——是接触抗生素之前随机自发产生，还是接触抗生素之后诱导产生，研究者进行了如下实验：先将未接触过抗生素的同种细菌均分为两组，甲组在同一大试管培养后接种到平板上；乙组先分装到3个小管中独立培养，再分别接种到平板上，测量抑菌圈直径并计算方差。实验结果如下表，下列叙述正确的是（    ） 组别 甲组（Ⅰ） 乙组（Ⅱ） 抑菌圈直径方差 c d （注：方差可反映数据的波动程度。方差越大，数据波动越大。） A．接种时可采用平板划线法将细菌接种到培养基上 B．Ⅰ的抑菌圈直径差异不大，说明三个培养基中细菌同步发生了耐药性突变 C．a>b，说明a所在培养基中的耐药菌数量多于b所在培养基 D．若c<d，可说明细菌耐药性突变是在接触抗生素前产生的 10．无菌技术是微生物培养技术的重要内容，其目的是为了防止杂菌污染。下列操作正确的是（    ） A．煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和全部芽孢 B．接种操作要在酒精灯火焰附近进行 C．家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 D．培养基要进行干热灭菌 11．如图为某种接种方法示意图，适用于从混合菌群中分离目标菌种，常用于微生物的鉴定和纯培养。下列叙述正确的是（　　） A．该方法也可用于微生物的分离和计数 B．划线时应用力按压，使划痕深入培养基 C．每次划线前后都需要对接种环进行灼烧 D．接种环在使用前必须在紫外灯下照射 12．雨后空气中的泥土气息与土壤中放线菌产生的土腥味物质有关。某兴趣小组计划从校园土壤中分离、纯化放线菌，培养基配方如表所示，培养基经高压蒸汽灭菌后再进行接种和培养。几天后，培养基上长出了稀疏的菌落，同时未接种的空白培养基上也出现了少量菌落。下列对该实验结果的分析，正确的是（    ） 成分 淀粉 K2HPO4 MgSO4 NaCl KNO3 琼脂 水 含量 20.0g 0.5g 0.5g 0.5g 1.0g 15.0g 定容至1000mL A．对培养基进行了灭菌，因此实验失败的原因不包括培养基灭菌不彻底 B．菌落稀疏的原因可能是土壤样品中放线菌的数量本身较少 C．延长培养时间一定会使培养基上的菌落数量明显增加 D．该培养基为选择培养基，能抑制细菌生长，促进放线菌繁殖 13．下列有关生物技术实验中的灭菌方法，正确的是（    ） A．含葡萄糖的培养基可在500g/cm2压力下灭菌30min B．PCR实验所需移液器、枪头等必须高压蒸汽灭菌 C．尿素培养基只需用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌即可 D．高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从开始加热时开始计时 14．在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列叙述正确的是（　　） A．紫外线可以使微生物中的蛋白质变性失活 B．接种后的接种环不需要进行灼烧灭菌 C．高压蒸汽灭菌可以杀死微生物但是不能杀死芽孢 D．使用后的液体培养基可以用巴氏消毒法来处理 15．防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是（　　） A．在100℃煮沸5到6分钟，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢 B．利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．利用干热灭菌箱对灭菌物品进行灭菌时，应在160℃的热空气中维持2～3h D．利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时，应在酒精灯火焰充分燃烧层进行 16．为了提高乳糖酶的产量，科研人员从奶酪中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，操作过程如图所示。其中X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。下列相关叙述错误的是（　　）    A．将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是扩大培养 B．配制好培养基后须依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作 C．含X-gal培养基从功能上划分，属于选择培养基 D．乳糖酶属于酵母菌生产的单细胞蛋白，可以有效去除牛奶中的乳糖 17．下列关于微生物培养的叙述，正确的有（　　） 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．利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 D．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 18．某团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响，部分实验结果如图1所示，图2是验证维生素C通过影响PI3K（一种与细胞增殖相关的信号分子）水平来影响细胞增殖的实验结果。下列相关叙述错误的有（    ） A．在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于生长因子 B．100μM维生素C是促进猪肌肉干细胞体外增殖的最适浓度 C．图2中实验②④添加的维生素C浓度可能是100或200μM D．图2中实验组合①③④对照可说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制 19．在微生物培养过程中，由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的方法。下列说法错误的是（　　） A．平板划线法在每次划线前后灼烧接种环的目的都是防止杂菌污染 B．稀释涂布平板法也可用于微生物的计数，有时也可以不稀释直接涂布 C．两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度 D．接种环在划线前后都需要灼烧，涂布器在接种前也需要灼烧，两种处理方法相同 20．为治理因生活污水排放导致氨氮（）超标的湿地富营养化问题，科研团队拟筛选可高效完成两步硝化反应（→→）的硝化细菌净化水体。所用选择培养基配方为：NH4Cl、Na2CO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O、琼脂、蒸馏水。下列叙述正确的是（　　） A．配制好培养基后需进行高压蒸汽灭菌，灭菌后应立即倒平板，以避免琼脂凝固 B．培养基中的Na2CO3既可作为无机碳源，也可缓冲硝化反应导致的pH变化 C．该培养基以NH4Cl作为唯一氮源，可筛选出依赖氨氮生长的硝化细菌 D．若将该培养基中NH4Cl去除，仅通入氮气，则可同时筛选出硝化细菌和固氮菌 21．测定水样是否符合饮用水卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红美蓝的培养基（EMB培养基）上培养→统计菌落数目，流程示意图如下图所示。其中，指示剂伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色。请据图回答下列问题： (1)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，其中需要进行灭菌处理的是_______，与过滤有关的操作都要在_______旁进行。 (2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的________操作。从物理状态角度分析，EMB培养基属于_________培养基，从功能上分析属于_____________培养基。 (3)某生物兴趣小组的同学尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中，稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，紫黑色菌落数平均为31，则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为_______。 (4)大肠杆菌进行扩大培养时，用摇床振荡培养的目的是_______。 22．色氨酸营养缺陷型菌株是野生型菌株经诱变后，失去合成色氨酸能力的突变株，只能在添加色氨酸的培养基中正常生长。下图是科研人员通过“原位影印法”筛选并纯化该缺陷型菌株的流程，①②③④是培养基编号，甲、乙代表菌落。请回答下列问题： (1)图中使用紫外线处理野生型菌株的目的是_____，以获得色氨酸营养缺陷型突变株。 (2)培养基①为液体完全培养基，将其置于摇床上振荡培养的目的是_____，从而提高菌体的营养利用率和突变株的数量。 (3)将①中的菌株接种到②上的方法是_____（填“平板划线法”或“稀释涂布平板法”）。 (4)据图分析，培养基③_____（填“含有”或“不含有”）色氨酸。影印培养后，在培养基③上无菌落生长、而在培养基④上能正常生长的菌落为_____（填“野生型”或“色氨酸营养缺陷型”）菌株。 (5)筛选得到目标菌株后，可通过_____（写出一种方法）对其进行进一步纯化培养，获得单菌落。 23．取农田表层土壤样品10g，放入无菌研钵中，并注入5mL无菌水制成稀泥浆，再将稀泥浆接种到无氮培养基上进行培养。该方法可将自生固氮菌与其他细菌分离开来。阿须贝氏无氮培养基配方如下所示。回答下列问题： 甘露醇 10g (可用蔗糖代替)；磷酸氢二钾0.2g，磷酸镁0.2g；氯化钠0.1g；硫酸钙0.1g， 碳酸钙 5g；琼脂 15~18g；水 1000mL；pH=7.0. (1)阿须贝氏培养基各成分中作为碳源的是_____；利用该培养基能分离出自生固氮菌的原理是_____。 (2)制备好的无氮培养基需用_____法进行灭菌，灭菌后，需将盛有无氮培养基的培养皿放在37℃的恒温箱中两天。随后，选取培养基上没有生长任何微生物的培养皿供实验用，这一操作的目的是_____。 (3)若需要测定样品中细菌数量采用的接种方法是_____，该方法用于微生物数量测定时，统计的菌落数往往比活菌数目_____（填“多”或“少”），原因是_____。使用后的培养基丢弃前需要进行灭菌处理，目的是_____。 24．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。以下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水、碳源、__________、无机盐等营养物质外，还需要加入__________。 (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)进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至__________（填“基本”或“完全”）培养基上，原因是__________。 (4)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。 题型3：微生物的选择培养与计数 1．营养缺陷型菌株是突变后某些酶被破坏，导致代谢过程中某些合成反应不能进行的菌株。下图是科研人员利用影印法（用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上）初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程。下列叙述错误的是（    ） A．①过程接种方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不能立即进行倒置培养 B．进行②过程的顺序是先将丝绒布“复印”至完全培养基上，再“复印”至基本培养基上 C．氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选 D．①过程接种方法统计出的菌落数往往比活菌的实际数目多，因此统计结果用菌落数而不是用活菌数表示 2．为了筛选高效分解纤维素的细菌，科学家进行了以下实验：①取白蚁的肠道菌悬液接种于CMC液体培养基A；②一段时间后，分瓶继续用CMC液体培养基培养；③将培养液梯度稀释并涂布于CMC固体培养基B；④将B中长出的菌落用牙签点种至CMC固体培养基C的同一位置；⑤向培养基B中加入刚果红，观察透明圈出现情况。下列说法错误的是（　　） A．CMC培养基应以纤维素为唯一碳源，培养基A和B的区别在于有无琼脂 B．用CMC液体培养基培养和分瓶有利于增加纤维素分解菌的种类 C．透明圈和菌落半径的比值大小可反映纤维素酶的活性高低和含量多少，应从B中挑取比值大的菌落用于培养 D．培养基B起到鉴别作用，培养基C有利于对原菌种进行纯化 3．尿素在高温下易分解，也能被脲酶分解，分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌，实验人员配制不含氮源的培养基（添加酚红指示剂），向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色，然后倒平板。将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍，取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养，统计平均菌落数为120个。下列说法错误的是（　　） A．制备培养基时，应先对培养基灭菌再加入尿素 B．涂布接种时，用涂布器蘸取0.1mL菌液并均匀地涂布在平板上 C．红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强 D．1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个 4．果园土壤中重金属铬污染对植物的影响较大，其可通过食物链进入并富集于人和动物体内，危害人畜健康。科研人员期望通过实验筛选出对重金属铬具有耐受性和对铬污染有修复能力的菌株，实验流程如图所示，已知步骤③最后一次稀释后，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，培养后得到的菌落数分别是39个、38个、37个。下列叙述错误的是（    ） A．步骤④用到的接种工具是涂布器，步骤⑤划线时要从上一次划线的末端开始 B．纯化培养过程中，需同时培养未接种的培养基，检测培养基是否被杂菌污染 C．通常情况下，可依据菌落特征对获得的纯菌种进行初步的鉴定和分类 D．步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍，10g土样中的活菌数约为3.8×106个 5．某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法不正确的是（　　） A．图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物一定能合成脲酶 B．若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 C．图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D．若仅以4号试管接种培养基计数，5 g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是7×108个 6．某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法错误的是（　　） A．图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物都能合成脲酶 B．若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 C．图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D．若仅以4号试管接种培养至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目低 7．科研人员从贡柑果园土中选出可以将难溶性或不溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌，主要流程如图，经步骤③最后一次稀释之后若在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，经适当培养后，得到的结果是39、38、37。下列叙述正确的是（　　） A．步骤②振荡20 min，主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中 B．步骤④中待菌落长好后挑出溶磷圈直径与菌落直径比值较小的菌落培养 C．步骤⑤中的接种方法为稀释涂布平板法 D．每克土样中的活菌数为3.8×104个，该法统计的结果往往比实际值偏低 8．某研究小组欲利用稀释涂布平板法，从土壤中分离并计数能够分解纤维素的细菌（纤维素分解菌）。已知在104稀释度下涂布了3个平板，统计菌落数分别为245、252、253.下列相关叙述正确的是（　　） A．取土壤悬液灭菌后，用无菌水进行系列梯度稀释 B．涂布操作时，接种环需进行灼烧灭菌 C．若测得土壤中目的菌的浓度为1.25×107个/g，则涂布菌液体积为0.2mL D．鉴别目的菌时，应选用加入刚果红的液体培养基 9．黄葛树的叶子、果实（榕果）和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量，进行了相关实验。下列分析正确的是（　　） A．甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是稀释度过低造成的 B．以乙组计数，5g土壤中酚类分解菌的估算数目是1.4×109个 C．土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养，再等比稀释后涂布计数 D．以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶 10．为筛选出高效分解纤维素的目的菌，科研人员提取了牛瘤胃内的液体进行了如下实验。平板①、②、③上菌落数分别为58、60、62个，下列叙述错误的是（    ） A．该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌的密度约为3×10⁷个/mL B．培养箱应提供无氧、温度适宜的环境 C．上图实验过程应选择完全培养基，有利于目的菌的增长繁殖 D．从菌落甲中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌 11．纸片扩散法是药敏试验中一种常用的方法。取少量大肠杆菌的培养液，均匀涂布在固体平板培养基上，再放上4片含有链霉素(抗生素的一种)的圆形滤纸，然后在无菌适宜条件下培养12~16h，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈(简称抑菌圈，见下图)。下列相关叙述正确的是（　　） A．图1中的培养基需冷却至80℃左右时再倒平板 B．图2培养基置于恒温培养箱中的方法是错误的 C．图3中Ⅱ形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对该浓度的链霉素较敏感 D．图3抑菌圈中的菌落可能是在链霉素作用下产生的抗性突变株 12．某实验小组在对某大肠杆菌培养液中的大肠杆菌进行计数时，样品的稀释情况如图所示，涂布平板时各组所用稀释液的体积均为0.05 mL。若在F组稀释液对应的培养基中测得的菌落数的平均值为34个，则1 mL原培养液中大肠杆菌的活菌数约为（　　） A．6.8×106个 B．6.8×108个 C．1.7×107个 D．1.7×108个 13．养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株，正确的是（    ） A．①通常在充分稀释后用平板划线法获取单个菌落 B．②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验 C．③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙 D．粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少 14．分离和纯化微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法。下列叙述错误的是（　　） A．稀释涂布平板法易形成单菌落并可对微生物进行计数 B．用蘸有菌液的接种环划一条线后，再次蘸取菌液继续划线 C．二者接种菌液时分别需要用到的工具是接种环和涂布器 D．用两种方法分别将同种霉菌接种于同一培养基上，得到的菌落特征基本一致 15．茄子褐纹病是一种由褐纹病菌（一种真菌）引起的病害，给茄子的生长和产量造成很大的影响。科研人员通过筛选出对褐纹病菌有较强抑制作用的微生物，制备生物农药，用于防治茄子褐纹病。其实验主要流程如下，初步筛选步骤中需将褐纹病菌均匀涂布于a、b培养基表面，再将分离到的两种目标菌株分别接种在培养皿的正中心。下列叙述错误的是（　　） A．抑菌圈实验所用的两个琼脂平板上应分别接种等量的两种目标菌株 B．图示细菌分离时采用的接种方法只能用来分离目标菌株，且不能计数 C．培养一段时间后，观察并比较两个培养皿上菌落及抑菌圈的大小，图中b抑制效果优于a D．为了进一步评估目标菌的抑菌效果，可以测定其培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制效果 16．噬菌体生物扩增法是一种检测样本中有害菌数量的方法，原理是噬菌体能感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上感染周围指示菌，从而形成噬菌斑。现以该方法估算某样本中有害菌的数量，操作步骤及结果如下。下列分析正确的是（　　） 步骤 实验组 ① 将一定浓度的T2噬菌体悬液0.2mL与0.1mL待测水样混合，保温约5分钟； ② 向悬液中加入0.2mL杀病毒剂和1.5mL无菌培养液； ③ 将②所得培养液全部接种到长满指示菌的平板上，培养约24小时； ④ 观察并计数平板上出现的透明噬菌斑数量。统计平均噬菌斑数量为73个 A．实验中的指示菌，应选择对噬菌体敏感度高的菌种 B．若①操作过程中保温的时间过长，会导致统计结果偏小 C．运用噬菌体生物扩增法无法区分死菌或活菌，会导致实验结果偏大 D．待测受污染水样中的有害菌浓度约为730个/mL 17．某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，操作流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．培养基应以尿素为唯一氮源，其上生长的都是能分解尿素的细菌 B．培养一段时间后，培养基中的营养成分会减少，pH会升高 C．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境 D．5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×109个/升 18．植酸磷是植物或饲料中磷的主要储存形式，由于动物体内缺少分解植酸磷的植酸酶，导致植酸磷在动物体内的利用率很低，造成磷的浪费。科研人员从土壤中分离了五种能产生植酸酶的细菌菌株，培养基中能出现分解植酸磷的透明圈，操作过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．该过程的接种方法为平板划线法 B．A菌株是产植酸酶的理想菌株，应对其扩大培养 C．在制备初选平板时，应将培养基调至中性或弱碱性 D．若平板中平均菌落数为150，则10g土壤中含有细菌1.5×109个 19．某科研团队利用微生物发酵技术生产食品添加剂。在菌种分离纯化步骤中，研究人员将菌液梯度稀释后，采用稀释涂布平板法进行分离并纯化。下列叙述错误的是（    ） A．涂布器使用前需用酒精浸泡，再灼烧灭菌并冷却后涂布 B．若涂布的3个平板菌落数分别为205、215、220，则土壤悬浮液浓度约为2.13×106个/mL C．稀释涂布平板法统计的菌落数通常大于实际活菌数 D．涂布时需将菌液沿同一方向连续划线以获得单菌落 20．科研人员从牧区奶酪中分离纯化高产乳糖酶的酵母菌，流程如图所示，X-gal可被乳糖酶水解为半乳糖和一种无色的有机物，后者迅速氧化二聚形成蓝色沉淀，从而使菌落呈蓝色。下列叙述正确的是（　　） A．培养基甲属于液体培养基，主要作用是增加酵母菌的数量，实现扩大培养 B．将菌液接种到培养基乙时，可以采用稀释涂布平板法 C．培养基丙中菌落颜色越浅，说明该菌落产生的乳糖酶越多 D．用培养基培养微生物时，需要控制培养温度和pH等条件 21．尿素是重要的农业肥料，需经细菌分解才能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，可从土壤中分离分解尿素细菌。请回答： (1)如图是利用___________法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面。除此方法外，获得纯培养物的接种方法还有___________。 (2)接种完成后要将培养基在恒温培养箱中倒置培养，原因是___________。 (3)下面是两种培养基配方： 表1：A培养基配方 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 1000 mL 表2：B培养基配方 纤维素粉 NaNO3 Na2HPO4·7H2O KH2PO4 MgSO4·7H2O KCl 酵母膏 H2O 5 g 1 g 1.2 g 0.9 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g 1000 mL ①微生物纯培养的操作步骤：___________(用字母顺序回答)。 A．接种                B．配制培养基        C．灭菌                D．分离和培养 ②如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择___________(填“A”或“B”)配方的培养基，在该培养基中加入___________指示剂，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。 (4)三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，取0.2 mL稀释液涂布，得到以下统计结果： 甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是260； 乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是210、240和246，取平均值232； 丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163； 在三位同学的统计中，___________同学的统计结果是相对准确可信的。按照该同学的结果，每毫升原液中的细菌数是___________。用这种方法测得的细菌数比实际活菌数量___________(填“偏多”或“偏少”)，原因是：___________。 22．卡拉胶是一种大分子聚合物硫酸多糖，溶解性较差，可被卡拉胶酶降解。降解产物具有多种生物活性，如抗炎、抗凝血等，在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。科研人员利用腐烂的角叉菜为材料，筛选了高产卡拉胶酶的菌株，过程如下图。 (1)筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基按物理性质是_____培养基，为检测该培养基灭菌是否彻底，应采用的检测方法是将______（填“未接种”或“接种”）的培养基放在恒温培养箱中培养，检验是否有菌落产生。 (2)培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解，在菌落周围会形成______。根据上图中初筛的结果判断，欲进一步纯化培养菌株时，应挑取培养基a中的菌落_______（填字母）。 (3)结合上图分析，科研人员采用了_______法对产卡拉胶酶菌株进行了初筛。从试管⑤中分别取0.2 mL稀释液，涂布在三个上述培养基上，培养72小时后，三个培养基上的菌落数分别为：56、59、62，推测腐烂角叉菜液中菌株数为_______个/L。利用上述方法进行微生物分离计数时，通常需要用到的实验用具有_____（填下图中相应的序号）。 23．白色污染问题已引起全社会广泛关注，可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透明圈。回答下列问题： (1)对高效降解地膜的细菌进行分离纯化并计数采用了稀释涂布平板法，其可以用来计数的原理为________。该方法在统计菌落数时，需要对同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计算，然后求平均值，目的是________。 (2)请设计实验证明X培养基具有选择作用，写出实验思路即可________。 (3)可从X培养基上挑选_______（填序号）中的单菌落接种到Y培养基上进行培养，理由是_______。 (4)在3个平板上均涂布稀释倍数为106的土壤样品液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为156、178、191，则每升原菌液中的细菌数量约为_______个。上述方法统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小，原因是_______。 题型4：发酵工程及其应用 1．谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等，我国的谷氨酸发酵在产量、质量等方面已有了较大的提高。下列关于谷氨酸发酵的叙述，正确的是（　　） A．发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养 B．谷氨酸发酵生产中，在中性、碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺 C．在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法可直接得到谷氨酸 D．菌体中谷氨酸的排出，不利于谷氨酸的合成和产量的提高 2．啤酒生产的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 B．糖化阶段淀粉酶可催化淀粉分解 C．主发酵结束后应将发酵液置于低温密闭环境中储存 D．后发酵阶段完成大部分糖的分解和代谢物的生成 3．发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列相关叙述错误的是（    ） A．从酵母菌的纯培养物中获取的单细胞蛋白可制成微生物饲料 B．乳酸发酵前期产生的乳酸会抑制杂菌生长，积累过多也会抑制乳酸菌 C．青霉菌是生产青霉素的常用菌种，常采用过滤、沉淀等方法获取青霉素 D．谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的常用菌种，在弱碱性条件下发酵会积累谷氨酸 4．发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，为人类生产有用的产品。常用好氧菌谷氨酸棒状杆菌利用图1的发酵罐来大量生产味精，发酵流程如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 B．为了保证发酵产品的产量和品质，图中发酵配料及发酵罐需经过严格的灭菌 C．图中发酵过程需通入无菌空气，并通过搅拌使培养液与菌种充分接触后关闭通气口 D．发酵中所使用的谷氨酸棒状杆菌菌种可从自然界筛选也可通过诱变育种、杂交育种获得 5．与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程和传统发酵技术的描述，错误的是（　　） A．发酵工业体系形成得益于原料丰富价廉、产物专一、生产条件温和 B．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程以单一菌种的液体发酵为主 C．单细胞蛋白是通过发酵工程从酵母菌等微生物细胞中提取获得的，可以作为食品添加剂 D．利用发酵工程生产的微生物农药，可利用微生物或其代谢物防治病虫害，属于生物防治 6．与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列相关叙述不正确的是（　　） A．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径 B．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C．利用发酵工程可以生产微生物肥料来增进土壤肥力、改善土壤结构、促进植株生长 D．发酵工程中所用的菌种大多是性状优良的单一菌种 7．下列关于发酵工程的应用的叙述，错误的是（　　） A．在青霉素生产过程中，如果有杂菌污染，某些杂菌可能会分泌青霉素酶分解青霉素 B．随着对纤维素水解研究的不断深入，可利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等 C．若发酵产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品 D．谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养需氧型，其与有氧呼吸有关的酶主要存在于线粒体中 8．木聚糖酶可以将木聚糖（植物细胞壁的主要成分之一）降解为木糖，在酿造、饲料生产中具有广泛应用价值。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产，木聚糖可诱导黑曲霉合成木聚糖酶。下列叙述错误的是（　　） A．黑曲霉发酵生产木聚糖酶时，培养基中应添加木聚糖作为碳源 B．减少发酵液中的溶解氧能提高黑曲霉发酵生产木聚糖酶的产量 C．接种前，发酵装置和培养基都需要严格灭菌，以防止杂菌污染 D．连续发酵装置中应不断添加新鲜培养基，以提供充足的营养物质 9．某制药厂利用地衣芽孢杆菌发酵生产抗生素杆菌肽，用于治疗耐青霉素的葡萄球菌等感染。在杆菌肽生产过程中，出现了酵母菌污染，严重影响了杆菌肽的产量。下列叙述错误的是（　　） A．酵母菌污染发酵液后会与地衣芽孢杆菌形成种间竞争关系 B．酵母菌在发酵液中的快速繁殖会消耗大量氧气 C．为预防酵母菌污染，发酵设备在使用前应灭菌处理 D．降低发酵温度至4°C，地衣芽孢杆菌能有效生产杆菌肽 10．利用传统发酵技术和发酵工程生产产品，下列说法正确的是（　　） A．传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同 B．两者均可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物 C．发酵工程利用微生物进行发酵，传统发酵技术不是利用微生物 D．传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程可严格控制发酵条件 二、多选题 11．奶啤是一种含牛奶的啤酒，是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再经过酒精发酵制作而成，工艺流程如图所示。接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，可促进前期酸味的形成。下列叙述正确的是（　　） A．粉碎有利于大麦粉与酶的充分接触，以缩短糖化过程的时间 B．醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵会同时产生乙酸和乳酸 C．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D．过程①是消毒，目的是杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期 12．啤酒主要是以麦芽、水、啤酒花为原料，经酵母菌发酵而来，具体生产流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．啤酒发酵过程中，主发酵阶段完成酵母菌的繁殖，后发酵阶段完成代谢物的生成 B．“精酿”啤酒发酵时间长，没有进行过滤和消毒处理，因此保质期较短 C．蒸煮阶段产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 D．为防止接种时酵母菌被杀死，应在麦汁冷却后再加入酵母菌进行发酵 13．某品牌啤酒酿造工艺流程如下图，相关叙述错误的是（    ） A．该发酵主要利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的原理 B．消毒过滤目的是杀死啤酒中的所有微生物和去除杂质 C．糖化主要是利用发芽大麦释放的淀粉酶催化淀粉分解成糖浆 D．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成 14．发酵工程是指采用工程技术手段，利用微生物为人类生产有用生物产品的一种技术。下列相关说法正确的是（　　） A．发酵工程的中心环节是对微生物细胞本身或其代谢物进行分离、提纯 B．谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺 C．在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，同时提高动物免疫力 D．酿制啤酒的过程，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 15．成都农科院近年利用合成生物学改造大肠杆菌，利用大肠杆菌将玉米淀粉高效转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，实现了“把玉米变成衣服”的创举。如下图所示，图中戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是（　　） A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 C．大肠杆菌发酵过程中，应将培养液pH调至中性或弱碱性 D．发酵结束后，对菌体进行破碎、分离和纯化来获得戊二胺 16．柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂，黑曲霉（需氧型真菌）是发酵生产柠檬酸的常用菌种，某科研团队通过诱变育种筛选高产柠檬酸的黑曲霉菌株，并进行大规模发酵生产，流程如图所示。回答下列问题： (1)PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基，PDA培养基中的葡萄糖可为黑曲霉提供__________。制备PDA培养基时，对培养基进行灭菌的常用方法是__________。 (2)紫外线处理黑曲霉菌液的目的是__________。溴甲酚绿是一种酸碱指示剂，在酸性条件下呈现黄色，培养基A中加入溴甲酚绿，初筛时选择__________的单菌落，对筛选出的菌种进行扩大培养。对培养基B中的菌株进行计数时，可以采用的接种方法是__________。 (3)发酵工程的中心环节是__________。工业上常以红薯为原料生产柠檬酸，红薯经蒸煮、冷却、加α-淀粉酶糖化后制备发酵培养基，其中α-淀粉酶的作用是__________。 17．奶啤是一种含牛奶的啤酒，是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再经过酒精发酵制作而成，工艺流程如图所示。请回答下列问题： (1)酵母不能直接利用淀粉，可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，诱导种子无需发芽也能产生__________酶，同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触，以缩短图中所示的__________过程的时间。 (2)接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生乙酸和乳酸，原因是___________。 (3)主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。可利用稀释涂布平板法检测酵母菌的数量，其原理是__________。也可以利用显微镜直接统计计数，若某次样品经3次10倍稀释后，在25×16型血细胞计数板上统计的5个中格中的细胞数为244个，该样品中酵母细胞的密度为__________个/mL。 (4)主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应__________（填“延长”或“缩短”）排气时间间隔。在发酵过程中，要严格控制发酵条件，原因是_________。从食品安全的角度考虑，上述工艺流程图中①的操作应该是_________。 (5)敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因，减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性。用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈。筛选时，应选择透明圈__________（“较大”或“较小”）的菌落。 18．窑湾绿豆烧酒，香醇甜美，久享盛誉，被列为江苏省新沂市地方特产。它是以优质白酒为基酒，佐以红参、桂花、砂仁、杜仲等48余味名贵中药材和冰糖、蜂蜜勾兑而成，其色宛如绿豆汤。制作的工艺流程如下图所示。请回答下列问题： (1)绿豆烧酒的生产流程中，蒸馏后要进行快速冷却，目的是为了防止_____。 (2)上述环节中扩大培养一般使用_____（填“固体”或“液体”）培养基，扩大培养的目的是_____。 (3)菌种选育的方法除从自然界中筛选，还可以通过获得_____（答出两点）。 (4)为了筛选优势酿酒酵母菌，将从发酵罐中分离得到的酵母菌编号为T24和F12，进行酒精、SO2耐受性试验。试验结果如下图所示。 综合耐受性试验的研究结果，优势酿酒酵母菌的类型是_____，并说明理由_____。 19．南昌啤酒厂生产的南昌啤酒色泽纯正、风味独特，深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，工业化生产流程如图所示。回答下列问题： (1)用于生产啤酒的酵母菌属于___________(填代谢类型)菌；在啤酒的工业化生产过程中，所用的原料一般为大麦，让大麦烘焙的目的主要是___________；酒精的生成发生在___________阶段。(填“主发酵”或“后发酵”) 约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒的饮料。现在人们又利用工业化的生产方式，生产啤酒、味精乃至胰岛素等药物，可以说微生物发酵与人们的生活息息相关。发酵不仅仅丰富了我们的餐桌，在医药工业、农牧业以及其他方面也有广泛的应用。请根据所学知识回答下列问题： (2)在制作果酒时，有时候酒会变酸，其反应简式为___________。 (3)传统发酵食品的制作过程中，由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往造成发酵食品的品质不一，工业上大规模生产时，发酵工程的中心环节是___________；由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为___________。 20．Ⅰ.研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌，并对其进行研究。请回答下列问题： (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_______。不同微生物生长所需的pH是不同的，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌_______（填“前”或“后”）。 (2)在将筛选到的微生物进行分离纯化时，采用了两种不同的接种方法，培养一段时间后得到如图所示的菌落。 平板A所采用的接种方法是______，平板B所采用的接种工具是______。A、B两个平板所采用的接种方法适合用来计数的是______（填“A”或“B”）。 (3)根据下图所示，4号试管的土壤样品稀释了_____倍，根据图示的三个平板上的菌落结果，可以估算1克土壤中的细菌数为______个。 Ⅱ.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率，如下图是发酵工程生产产品的流程图。据图回答下列问题： (4)在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①是_______；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是_______；③是细胞工程。 (5)⑤表示______。 (6)若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用_______的方法进行提取。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 题型1：传统发酵技术的应用 1．在传统家庭制作米酒（甜酒酿）的过程中，通常会将蒸熟的糯米冷却后，与“酒曲”（含根霉、酵母菌等）混合，中间挖一个“酒窝”，并在28-30℃下密封保温1-2天。下列有关该过程的分析错误的是（　　） A．蒸熟糯米的主要目的包括杀菌、使淀粉糊化便于微生物利用 B．挖“酒窝”可增加糯米与氧气的接触面积，同时便于观察出酒情况 C．“冷却”是为了防止高温杀死酒曲中的微生物，保证发酵的正常进行 D．若密封时间过长，米酒可能会逐渐变酸，主要是因醋酸菌利用乙醇生成醋酸 【答案】D 【详解】A、蒸熟糯米时高温可杀灭糯米表面的杂菌，同时使淀粉糊化、结构更松散，便于微生物分泌的酶分解利用，A正确； B、挖“酒窝”可增大糯米与氧气的接触面积，初期有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，增加菌种数量，同时酒窝位置可直接观察出酒情况，B正确，； C、酒曲中的根霉、酵母菌均为活微生物，高温会导致其蛋白质变性失活，“冷却”可避免高温杀死菌种，保证发酵正常进行，C正确； D、醋酸菌是异养需氧型微生物，密封环境下缺乏氧气，醋酸菌无法生存和代谢，不能利用乙醇生成醋酸。米酒变酸多是密封不严混入醋酸菌导致，而非密封时间过长本身的结果，D错误。 故选D。 2．传统酿制黄酒的主要流程如图所示，下列说法错误的是（　　） A．图中两次蒸煮的主要目的相同 B．图中扩大培养和发酵的所需条件相同 C．混合处理利于酒曲将淀粉分解，为发酵提供底物 D．开封的黄酒易变酸，这与醋酸菌的作用密切相关 【答案】B 【详解】A、图中两次蒸煮的主要目的都是为了高温灭菌，杀灭原料中原本存在的杂菌，防止杂菌污染影响发酵过程，A正确； B、扩大培养是为了获得大量的酵母菌，通常需要提供充足的氧气，让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，因此需要通气； 发酵是为了产生酒精，酵母菌需要进行无氧呼吸，因此需要密封，创造无氧环境，故两者的所需条件是不同的，B错误： C、混合处理时，酒曲中含有淀粉酶等酶类，可以将原料中的淀粉分解为葡萄糖等小分子物质，这些物质是酵母菌发酵产生酒精的底物，C正确： D、开封后的黄酒接触到了空气，空气中的醋酸菌（好氧菌）会利用酒精进行代谢，将其氧化为醋酸，从而导致黄酒变酸，D正确。 故选B。 3．臭豆腐的制作与白酒的酿造均利用了微生物发酵技术。制作臭豆腐时，需先将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，发酵完成后还需高温油炸处理；白酒酿造时，需将大曲和酿酒原料混合后依次经过糖化、发酵、蒸馏等核心阶段。下列说法正确的是（　　） A．乳酸菌和芽孢杆菌发酵时产生的CO2是卤汁表面泡沫的主要来源 B．高温油炸能终止酶的进一步作用并对发酵后的豆腐起到灭菌作用 C．白酒酿造的糖化过程中应进行高温灭菌以防酿酒原料被污染 D．白酒酿造的发酵过程中需将温度控制在30～35℃以利于酵母菌充分发挥作用 【答案】B 【详解】A、乳酸菌进行乳酸发酵不产生CO2，A错误； B、高温油炸可使酶变性失活，终止发酵反应，同时杀死卤汁中的微生物（如乳酸菌、芽孢杆菌），防止豆腐腐败，B正确； C、糖化阶段需利用大曲中的霉菌（如曲霉）分泌淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖，若高温灭菌会杀死这些功能微生物，导致糖化失败，C错误； D、白酒发酵阶段主要依赖酵母菌的无氧呼吸产生酒精，其最适温度为18～30℃（酵母菌最适温度范围为20℃左右），30～35℃更适合醋酸菌等杂菌繁殖，易导致发酵失败，D错误。 故选B。 4．自古以来便有“酒醋同源”的说法，醋与酒的历史源远流长，数千年来深深扎根于中华传统文化的沃土之中。下列叙述正确的是（    ） A．酵母菌是兼性厌氧细菌，无氧条件下能进行酒精发酵 B．发酵前使用70%酒精冲洗水果1～2次再去除枝梗 C．果酒制作完成后，可打开瓶盖盖上纱布进行果醋发酵 D．醋酸菌只在氧气、糖源都充足时才能进行醋酸发酵 【答案】C 【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型真菌，不属于细菌（细菌为原核生物，酵母菌为真核生物），无氧条件下可进行酒精发酵产生酒精和二氧化碳，A错误； B、果酒发酵依赖水果果皮表面的野生型酵母菌，发酵前需先用清水冲洗水果1~2次，再去除枝梗，用70%酒精冲洗会杀死果皮表面的野生酵母菌，且先去枝梗易导致水果破损，增加杂菌污染风险，B错误； C、醋酸菌是好氧细菌，果醋发酵需要有氧环境，打开瓶盖盖上纱布既可以保证氧气供应，又能阻挡空气中的灰尘、杂菌进入发酵液，C正确； D、醋酸菌在氧气、糖源都充足时可将糖分解为醋酸；当氧气充足、糖源不足时，醋酸菌可将乙醇先转化为乙醛，再转化为醋酸，并非只有氧气和糖源都充足时才能进行醋酸发酵，D错误。 故选C。 5．关于高中生物实验中涉及到的微生物培养与应用，下列说法正确的是（　　） A．土壤中分解尿素的细菌可利用稀释涂布平板法进行分离与计数 B．利用醋酸菌制作果醋时，应拧紧瓶盖以促进充分发酵 C．酵母菌纯培养时，灼烧接种环后应快速蘸取菌液划线以防止杂菌污染 D．探究抗生素对细菌的选择作用时，应先将抗生素涂布于平板上再接种 【答案】A 【详解】A、土壤中分解尿素的细菌可利用稀释涂布平板法进行分离与计数，A正确； B、醋酸菌为好氧菌，果醋发酵需持续通入无菌空气，拧紧瓶盖会导致无氧环境，抑制醋酸菌代谢，无法完成醋酸发酵，B错误； C、酵母菌纯培养时，灼烧的接种环需冷却后再蘸取菌液，防止菌种被杀死，C错误； D、探究抗生素对细菌的选择作用时，应先在平板表面涂布细菌，再将含抗生素的滤纸片置于平板表面，D错误。 故选A。 6．发酵工程与食品工业、医药工业及其他工农业生产有着密切的联系。下列叙述正确的是（　　） A．与家庭传统发酵不同，发酵工程所用的菌种绝大多数是单一菌种 B．谷氨酸的发酵生产中，在酸性条件下容易形成谷氨酸和N—乙酰谷氨酰胺 C．单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白 D．发酵工程一般用固体培养基 【答案】A 【详解】A、发酵工程采用纯种发酵，通过严格的无菌操作控制单一菌种，避免杂菌污染，所以发酵工程所用的菌种绝大多数是单一菌种，A正确； B、谷氨酸的发酵生产中，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N—乙酰谷氨酰胺，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，B错误； C、单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体本身，C错误； D、发酵工程为满足大规模生产需求，通常采用液体培养基，以利于营养物质均质分布、气体交换及产物分离，D错误。 故选A。 7．关于传统发酵技术及其应用，下列叙述正确的是（　　） A．发酵是微生物通过细胞呼吸转化成人类所需产物的过程 B．泡菜制作和臭豆腐制作的全过程都需严格控制无氧环境 C．酿制啤酒时加入啤酒花的作用是接种天然的酵母菌菌种 D．发酵产品的品质受原料、菌种、发酵条件等多种因素的影响 【答案】D 【详解】A、发酵是指人们利用 微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转 化为人类所需要的产物的过程，A错误； B、泡菜制作需严格无氧环境（防止杂菌繁殖、促进乳酸菌发酵），但臭豆腐制作前期需有氧环境供毛霉生长（产生蛋白酶），后期发酵才需无氧，B错误； C、啤酒花在啤酒酿制中的作用是赋予苦味和香味，并抑制杂菌生长，非接种酵母菌（酵母菌需单独添加），C错误； D、发酵产物（如风味、产量）受原料种类、菌种活性、温度、pH、氧气等条件共同影响，如泡菜品质与食盐浓度、发酵温度相关，D正确。 故选D。 8．关于传统发酵技术，下列相关叙述正确的是（　　） A．制作果酒的发酵瓶需用体积分数为70%的酒精消毒 B．泡菜制作过程中，有机物干重和种类将减少 C．腐乳制作过程中起主要作用的是青霉 D．果酒发酵所需的温度应高于果醋发酵 【答案】A 【详解】A、为了避免杂菌污染，制作果酒的发酵瓶需用体积分数为70%的酒精消毒，A正确； B、泡菜制作中，乳酸菌将葡萄糖等有机物转化为乳酸，干重减少；但大分子有机物分解会产生多种中间产物，有机物种类增加，B错误； C、腐乳制作过程中起主要作用的是毛霉，发酵过程中利用毛霉分泌的蛋白酶、脂肪酶分解蛋白质和脂肪，获得多种小分子物质，进而使腐乳具有特殊的风味，C错误； D、果酒发酵（酵母菌）适宜温度为18-25℃，果醋发酵（醋酸菌）需30-35℃，故果酒发酵温度应低于果醋，D错误。 故选A。 9．古法制豆瓣酱的主要过程为：大豆浸泡→蒸煮→制曲（接入米曲霉孢子通气搅拌）拌盐水发酵（接入乳酸菌、酵母菌等）→定期翻酱→成熟陈酿。下列叙述正确的是（　　） A．亚硝酸盐的含量随发酵时间的延长而逐渐降低 B．在制曲过程中，酱豆中有机物的种类和含量不断减少 C．乳酸菌和酵母菌在发酵后期共同作用，提升风味和保质期 D．前期通气搅拌可以提高米曲霉产生的蛋白酶活性，后期增加翻酱频次有助于发酵产物累积 【答案】C 【详解】A、亚硝酸盐在发酵初期可能因微生物活动短暂升高，后期逐渐降解，A错误； B、制曲阶段米曲霉分泌蛋白酶、淀粉酶等，将大分子有机物分解为小分子（如多肽、氨基酸），有机物种类增加，含量因呼吸消耗可能减少，B错误； C、乳酸菌产乳酸降低pH，抑制杂菌繁殖（延长保质期），酵母菌无氧呼吸产酒精、酯类物质，与乳酸协同形成特殊风味，二者在厌氧发酵后期共同作用，C正确； D、前期通气搅拌可促进米曲霉（需氧型）的有氧呼吸，提高酶活性，但后期翻酱主要为调节温度、湿度及氧气分布，过度翻酱可能抑制厌氧发酵（如乳酸菌、酵母菌活动），不利于产物累积，D错误。 故选C。 10．某酒业集团深耕浓香型白酒工艺几十年，总结出了小窖发酵、中高温制曲、纯种制曲、多微共酵、中温流酒等工艺，其过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．“功能曲”中各种微生物通过无氧呼吸促进其大量繁殖 B．发酵后期，发酵池温度升高会破坏酶的空间结构，使肽键断裂 C．“蒸粮”有利于葡萄糖在酵母菌细胞质基质中被彻底氧化分解 D．“功能曲”中某些微生物会产生风味物质，如必需氨基酸等 【答案】D 【详解】A、“功能曲”中的微生物在制曲阶段是有氧呼吸，有氧呼吸能为微生物繁殖提供大量能量，促进其大量繁殖，而非无氧呼吸，A错误； B、发酵后期温度升高会破坏酶的空间结构，但不会使肽键断裂，肽键断裂需要蛋白酶的作用，B错误； C、“蒸粮”的目的是使淀粉糊化，便于后续微生物分解为葡萄糖；而葡萄糖在酵母菌细胞质基质中进行的是无氧呼吸，彻底氧化分解需要在线粒体中进行，C错误； D、功能曲”中的某些微生物会产生风味物质，比如氨基酸、酯类等，这些物质能提升白酒的风味，D正确。 故选D。 11．传统发酵可先制作果酒后再发酵制作果醋。下列叙述错误的是（　　） A．制作果酒时，定时拧松瓶盖可为酵母菌提供氧气 B．制作果醋时，母液中酵母菌和醋酸菌为竞争关系 C．可用平板划线法分离发酵母液中的醋酸菌单菌落 D．果酒中的酒精可使用酸性重铬酸钾溶液进行检测 【答案】A 【详解】A、制作果酒时，定时拧松瓶盖是为了释放酒精发酵所产生的二氧化碳，A错误； B、制作果醋时，母液中的酵母菌和醋酸菌在无氧条件下竞争糖分进行发酵，二者为竞争关系，B正确； C、平板划线法可通过在固体培养基表面连续划线分离纯化微生物，适用于从发酵母液中分离醋酸菌单菌落，C正确； D、酸性重铬酸钾溶液能与酒精发生颜色反应（由橙色变为灰绿色），是检测酒精的常用方法，D正确。 故选A。 12．下列关于传统发酵技术和发酵工程的叙述，正确的是（　　） A．泡菜制作过程中的亚硝酸盐和乳酸的含量都是逐渐升高后趋于稳定 B．生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法 C．吃水果“酵素”可实现美容、减肥、促进消化和提高免疫力的功效 D．可根据单细胞蛋白性质采取适当的提取、分离和纯化措施获得产品 【答案】B 【详解】A、泡菜制作过程中，乳酸菌发酵产生乳酸，乳酸含量逐渐升高后趋于稳定；但亚硝酸盐含量变化呈现"先升高后下降"的趋势（因硝酸盐还原菌早期活跃，后期被抑制），并非持续升高，A错误； B、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物；生物消毒法指利用生物或其代谢产物（如抗生素、溶菌酶、噬菌体等）抑制或清除部分微生物的方法，B正确； C、水果"酵素"实为发酵产物，主要含有机酸、糖类等，无科学证据表明其具有美容、减肥或增强免疫等特殊功效，C错误； D、如果发酵产品是微生物细胞本身（单细胞蛋白）， 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。如果产品是代谢物， 可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 故选B。 13．某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述错误的是（　　） A．果酒、果醋发酵所需的菌种细胞均有以核膜为界限的细胞核 B．为提高过程①的出汁率，可添加适量的纤维素酶和果胶酶 C．过程②需先通入无菌空气，再密封发酵 D．过程③的适宜温度为30～35℃ 【答案】A 【详解】A、果酒发酵的菌种为酵母菌（真核生物，有核膜），果醋发酵的菌种为醋酸菌（原核生物，无核膜），A错误； B、纤维素酶和果胶酶可水解植物细胞壁的主要成分（纤维素和果胶），提高果实出汁率，B正确； C、过程②为果酒发酵，酵母菌初期需氧气进行有氧呼吸以大量增殖，后期密封创造无氧条件进行酒精发酵，C正确； D、醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，过程③（果醋发酵）需维持此温度范围以保证代谢效率，D正确。 故选A。 14．“中田有庐，疆场有瓜。是剥是菹，献之皇祖”出自《诗经·小雅·信南山》，其中的“菹”为“泡菜”的古称。古法制作泡菜时，民众多取应季蔬菜，以盐水拌匀后封于陶坛中，经半个月即可闻到酸香之味。某同学模仿古法制造泡菜，数日后未闻酸味反而发现泡菜腐败，造成这一结果的原因最不可能是（　　） A．环境温度太高 B．未接种纯菌种 C．陶坛封固不密 D．蔬菜反复洗涤 【答案】B 【详解】A、高温会促进杂菌繁殖，同时抑制乳酸菌活性（乳酸菌最适温度为30℃左右），导致腐败风险增加，符合腐败原因，A错误； B、古法泡菜依赖蔬菜表面天然附着的乳酸菌（如乳酸杆菌）进行发酵，无需人工接种纯菌种。该因素不会直接导致腐败，反而属于传统工艺特点，B正确； C、密封不严会使氧气进入，破坏无氧环境，抑制乳酸菌发酵，同时促进好氧杂菌繁殖，符合腐败原因，C错误； D、过度清洗会减少蔬菜表面天然乳酸菌数量，降低发酵启动效率，增加杂菌竞争优势，符合腐败原因，D错误。 故选B。 15．武汉黄鹤楼白酒传承千年荆楚酿酒工艺，其大曲酿造环节堪称核心：制曲时需将原料堆积培养，温度可达60℃左右，大曲为酿酒提供糖化所需微生物；后续将大曲与酿酒原料混合初步发酵后，转入窖池完成最终发酵。下列叙述正确的是（　　） A．堆积培养的60℃环境可筛选出酿酒酵母，为后续发酵奠定基础 B．若窖池密封不严导致酒液变酸，主要是因为乳酸菌大量增殖产生乳酸 C．大曲中的微生物能分泌淀粉酶，可将酿酒原料中的淀粉水解为葡萄糖 D．窖池发酵全程中，酵母菌仅通过无氧呼吸产生酒精，实现原料向酒的转化 【答案】C 【详解】A、堆积培养时温度达60℃左右，此温度下多数微生物（包括酿酒酵母）无法存活，该高温环境主要筛选耐高温的霉菌（如曲霉）等微生物，而非酿酒酵母（最适温度约28℃），酿酒酵母通常在后续发酵阶段加入，A错误； B、窖池密封不严导致酒液变酸，是因氧气进入使醋酸菌大量繁殖，将乙醇氧化为乙酸（醋酸），B错误； C、大曲中的微生物（如曲霉）可分泌淀粉酶，催化淀粉水解为葡萄糖，为酵母菌发酵提供底物，C正确； D、窖池发酵初期需少量氧气，酵母菌进行有氧呼吸大量增殖；后期密闭无氧时再进行无氧呼吸产酒精，D错误。 故选C。 16．甘肃特色发酵食品甜醅子，通常以莜麦或青稞为原料发酵制成，口感香甜且带有酒香。关于甜醅子发酵过程的叙述，错误的是（    ） A．甜醅子发酵主要利用的是酵母菌，酵母菌无氧呼吸产生酒精使其有独特风味 B．甜醅子发酵后期需不断搅拌原料，增加氧气含量，从而促进酵母菌快速繁殖 C．需将发酵温度控制在，此温度是发酵微生物生长和代谢的适宜温度 D．对莜麦或青稞进行清洗后需要适当晾干，从而防止水分过多影响微生物发酵 【答案】B 【详解】A、甜醅子的独特酒香源于酵母菌无氧呼吸产生的酒精，酵母菌是发酵的主要微生物，A正确； B、酒精发酵需严格无氧环境，搅拌增氧会促使酵母菌进行有氧呼吸，抑制酒精生成，且发酵后期无需促进繁殖，B错误； C、25~30℃是酵母菌最适生长温度，利于其代谢活动和发酵效率，C正确； D、适当晾干可控制水分含量，避免水分过高稀释发酵产物或抑制微生物活动，D正确。 故选B。 17．如图为传统米醋的酿制流程。下列叙述正确的是（　　） A．蒸煮与煮沸的目的都是灭菌，能完全杀死其中的微生物 B．接种1使用的菌种除酵母菌外，还需加入分解淀粉的菌种 C．发酵1会产生CO2，需及时排气，发酵2不产生CO2，可密封发酵 D．该发酵过程中温度升高，糖类等有机物中的能量全部以热能形式散失 【答案】B 【详解】A、煮沸的目的是消毒，不能完全杀死其中的微生物，A错误； B、酵母菌利用淀粉效率低，接种1使用的菌种除酵母菌外，还需加入能分解淀粉的菌种，B正确； C、发酵1会产生CO2,  需及时排气，发酵2为醋酸菌发酵产生醋酸的过程，该过程不产生CO2，但醋酸菌是好氧菌，需要O2，不可密封发酵，C错误； D、该发酵过程中，糖类等有机物中的能量大部分储存在乙酸等有机物中，少部分能量释放出来，释放出来的能量主要以热能形式散失，D错误。 故选B。 18．湖北孝感米酒的制作主要包括糯米浸泡、蒸煮、冷却、加酒曲发酵等步骤。其中，“发酵”是形成米酒风味的关键工序，其本质是糯米中的淀粉在酒曲中酶的作用下水解为葡萄糖，进而被酵母菌转化为酒精和的过程。下列叙述错误的是（    ） A．“浸泡”过程中，糯米细胞主要吸收自由水 B．“蒸煮”过程通过高温破坏细胞结构，使淀粉糊化并杀死杂菌 C．“发酵”过程中，酵母菌产生酒精和的场所分别是细胞质基质、线粒体 D．“冷却”是为了防止高温杀死酒曲中的酵母菌和酶，保证发酵正常进行 【答案】C 【详解】A、糯米浸泡时，吸水主要依靠物理渗透作用，吸收的水具有流动性和溶解性，为自由水，A正确； B、蒸煮通过高温使糯米细胞膜、细胞器结构破坏，淀粉分子空间结构改变（糊化），同时高温使杂菌蛋白质变性失活，起到灭菌作用，B正确； C、酵母菌在无氧发酵时，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸继续在细胞质基质中转化为酒精和CO₂，全过程均在线粒体外进行，C错误； D、酒曲中的酵母菌和酶（淀粉酶等）在高温下会失活，冷却可保持其生物活性，确保后续发酵正常进行，D正确。 故选C。 19．古人用枣制醋的流程大致如下：“作酢（醋）法，凡酢，无问大小，皆得收聚，以七月七日取枣，去皮核，蒸熟，摊令冷，下曲及盐，搅匀，内瓮中，密封泥头，勿令泄气，置日中曝之。后开瓮，至十月，当臭，乃熟。”下列有关叙述错误的是（　　） A．成熟的枣子可提供充足的底物，将枣蒸熟可杀灭杂菌 B．“曲”中的醋酸菌能将糖类先转化为酒精，再转化为乙酸 C．“密封泥头”有利于创造无氧环境，有利于微生物酒精发酵 D．“置日中曝之”可提高发酵液的温度，满足醋酸菌代谢需要 【答案】B 【详解】A、成熟的枣富含糖类，可为微生物发酵提供充足底物；蒸熟过程利用高温杀灭杂菌，避免杂菌干扰发酵过程，A正确； B、“曲”中含有的微生物主要为酵母菌和醋酸菌。酵母菌在无氧条件下将糖类转化为酒精，醋酸菌则需在有氧条件下将乙醇氧化为乙酸。醋酸菌不能直接将糖类转化为酒精，B错误； C、“密封泥头”隔绝空气，创造无氧环境，有利于酵母菌进行酒精发酵（酵母菌无氧呼吸产生酒精），C正确； D、“置日中曝之”通过日晒提高发酵液温度；醋酸菌最适生长温度为30~35℃，适当升温可促进其代谢活动，D正确。 故选B。 20．《齐民要术》记载了一种酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列说法错误的是（　　） A．此酿醋方法的原理是在缺少糖源时特定微生物可将酒精转化为醋酸 B．“置日中曝之”目的是杀死发酵液中的酵母菌 C．“衣”位于发酵液表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的 D．“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧 【答案】B 【详解】A、该工艺以酒（酒精）为原料酿醋，符合醋酸菌在缺乏糖源时将乙醇氧化为乙醛，再转化为乙酸的代谢途径，A正确； B、“置日中曝之”指将发酵装置置于阳光下曝晒，目的是利用日光升温（30~35℃），为醋酸菌发酵提供适宜温度，而非杀死酵母菌（酵母菌最适温度约20℃），B错误； C、“衣”指液面形成的菌膜，由需氧型醋酸菌大量繁殖聚集形成，是醋酸发酵的典型现象，C正确； D、“挠搅”即搅拌，可促进发酵液中酒精与醋酸菌的接触，同时增加溶解氧以满足醋酸菌的有氧呼吸需求，D正确。 故选B。 21．蛋白酶A(PrA)是酿酒酵母的一种液泡水解酶，功能与动物细胞溶酶体中的酶相似。在环境胁迫情况下，PrA会释放到发酵液中，使啤酒的泡沫稳定性降低。位于高尔基体膜上的钙转运蛋白Gdt1表达量提升后，酵母菌细胞液泡内PrA含量上升，胞外PrA含量下降，但总含量基本不变。下列有关分析正确的是（　　） A．PrA首先在附着在内质网上的核糖体上合成，并需要内质网和高尔基体进行加工运输 B．持续提供充足的氧气、适宜的温度可有效减少发酵液中的PrA含量，提升啤酒品质 C．高尔基体对PrA的分选运输过程可能受高尔基体腔内的Ca2+浓度影响 D．Gdt1的表达量改变主要影响PrA的分选发送而不是PrA的合成 【答案】CD 【详解】A、蛋白酶A(PrA)是酿酒酵母的一种液泡水解酶，功能与动物细胞溶酶体中的酶相似，其合成和加工过程与分泌蛋白相似，需要首先在游离的内质网上合成一段后再转移到核糖体上继续合成和加工，而后通过高尔基体的再加工并运输，A错误； B、题意显示，在环境胁迫情况下，PrA会释放到发酵液中，据此推测，持续提供充足的氧气、适宜的温度可有效减少发酵液中的PrA含量，但不能提升啤酒品质，因为酒精发酵需要无氧环境，B错误； C、题意显示，位于高尔基体膜上的钙转运蛋白Gdtl表达量提升后，酵母菌细胞液泡内PrA含量上升，胞外PrA含量下降，但总含量基本不变，据此推测，高尔基体对PrA的分选运输过程可能受高尔基体腔内的Ca2+浓度影响，C正确； D、根据C项可知，Gdtl的表达量只影响PrA的分布，不影响总量，即Gdtl的表达量改变主要影响PrA的分选运输而不是PrA的合成，D正确。 故选CD。 22．传统泡菜作为兰州牛肉面的经典配菜，因其爽脆、清新的口感深受人们的喜爱。传统泡菜发酵要在密封性良好的泡菜坛内完成，下列叙述正确的是（　　） A．泡菜坛用来发酵产酒不需定期排气 B．泡菜发酵过程中，泡菜坛需定期开盖排气 C．泡菜发酵过程中乳酸随时间推移不断积累 D．蔬菜表面的天然乳酸菌是泡菜发酵的良好菌种 【答案】CD 【详解】A、泡菜发酵主要依靠乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，不产生气体，泡菜坛用来发酵产酒时产生气体，需定期排气，A错误； B、泡菜发酵需保持严格无氧环境，开盖会导致氧气进入，抑制乳酸菌活动，且可能引发杂菌污染，B错误； C、乳酸菌在发酵过程中持续将葡萄糖转化为乳酸，乳酸浓度随时间增加而升高，C正确； D、传统泡菜利用蔬菜表面附着的天然乳酸菌（如乳酸杆菌）进行发酵，这些菌种适应性强且安全，D正确。 故选CD。 23．将蔬菜制作为泡菜不仅可以延长蔬菜的储存期，还能使蔬菜具有独特的风味。如图表示用萝卜制作泡菜的过程，下列叙述正确的是（　　） A．对萝卜进行洗涤、晾晒的目的是为了减少杂菌污染 B．配制盐水的质量分数为5%～20%，目的是调味以及使微生物的蛋白质变性失活 C．加入已腌制过的泡菜汁可以缩短泡菜发酵时间，发酵液中加入抗生素可防止杂菌污染 D．发酵初期会有气泡冒出，主要是因为发酵初期微生物有氧呼吸产生了CO2 【答案】AD 【详解】A、对萝卜进行洗涤、晾晒的目的是为了减少杂菌污染，A正确； B、配制盐水的质量分数为5%～20%，目的是调味以及使微生物渗透失水死亡，但不能使蛋白质变性失活，B错误； C、加入已腌制过的泡菜汁可以缩短泡菜发酵时间，发酵液中加入抗生素会杀死乳酸菌，导致发酵失败，C错误； D、发酵初期会有气泡冒出，主要是因为初期发酵液中有氧气，酵母菌等微生物有氧呼吸产生了CO2，D正确。 故选AD。 24．研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响，结果如图。下列叙述正确的是（    ）    A．腌制过程中产生的亚硝酸盐，直接决定了泡菜的品质和口味 B．在一定浓度范围内，亚硝酸盐含量峰值与NaCl溶液浓度呈负相关性 C．生活中为减少亚硝酸盐的摄入量，食用泡菜时应控制量并注意烹饪方法 D．泡菜腌制后期，除乳酸菌外的微生物生长受抑制，是亚硝酸盐含量下降的因素之一 【答案】BCD 【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌发酵；由于在泡菜制作过程中，微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐，因此在发酵初期亚硝酸盐含量会逐渐升高，发酵后期亚硝酸盐又会被某些微生物氧化成硝酸盐，亚硝酸盐含量又会逐渐下降，因此在泡菜制作过程中要检测亚硝酸盐的含量，确定合适的取食时间。 【详解】A、泡菜中亚硝酸盐含量是检验泡菜质量的关键指标之一，过多的亚硝酸酸盐会影响泡菜的品质，亚硝酸盐无色无味，不会影响泡菜的口味，泡菜的口味主要由食盐、乳酸等含量决定，A错误； B、5%NaCI的亚硝酸盐含量的峰值最高，15%NaCl的亚硝酸盐含量的峰值最低，因此在一定浓度范围内，亚硝酸盐含量峰值与NaCl溶液浓度呈负相关性，B正确； C、亚硝酸盐对人体有一定的致癌作用，生活中为减少亚硝酸盐的摄入量，亚硝酸盐在高温下容易增加，因此可以尝试降低温度和缩短烹饪时间，如可以选择蒸煮、炖煮或者慢炖等方法，相比于高温煎炸，这些方法能够更好地保留食材的营并减少亚硝酸盐的生成，C正确； D、在泡菜制作过程中，蔬菜中的硝酸盐被具有硝酸还原能力的微生物（如大肠杆菌等）还原成亚硝酸盐，泡菜腌制后期，随着乳酸增多pH下降，影响到这些微生物的生长，使得亚硝酸盐含量下降，D正确。 故选BCD。 25．《齐民要术》中曾有“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即于瓮中以物覆之。三五日便熟”的记载，描述了古代泡菜的制作方法。以下关于泡菜发酵和制作的叙述，正确的是（    ） A．乳酸菌在无氧环境下进行呼吸作用产生的乳酸是泡菜独特酸味的主要来源 B．“于盐水中洗菜”，泡菜水适量添加食盐，既可调味增鲜又能抑制有害微生物的生长 C．发酵初期需通入氧气有利于乳酸菌快速繁殖，发酵过程中则需一直保持无氧环境 D．泡菜发酵时间越长味道就越醇厚，应尽可能延长发酵时间以提升品质 【答案】AB 【分析】泡菜的制作是利用乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸，由于乳酸菌是严格的厌氧型细菌，因此在制作过程中要严格创造无氧的条件。 【详解】A、乳酸菌是一种厌氧菌，它在无氧条件下会通过呼吸作用产生乳酸，这正是泡菜那独特酸味的由来，A正确； B、食盐不仅能增加泡菜的风味，还能通过提高渗透压来抑制一些有害微生物的生长，保证泡菜的安全性，B正确； C、乳酸菌是厌氧菌，氧气太多会影响它们的繁殖和乳酸的产生。泡菜发酵过程中应该一直保持无氧环境，C错误； D、虽然发酵时间会影响泡菜的风味，但并非时间越长就越好。过长的发酵时间可能会导致泡菜过酸，甚至产生一些不良的风味和物质，D错误。 故选AB。 26．鱼茶味酸而微咸，富含多种必需氨基酸。鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌，如图是某同学绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液pH的变化曲线。下列有关叙述错误的有（　　） A．与制作传统泡菜类似，鱼茶发酵也无需严格灭菌 B．乳酸菌发酵时会积累NADH导致发酵液pH变小 C．利用显微镜直接计数可快速直观检测微生物数量 D．醋酸菌和酵母菌消失的原因都是因为氧气已耗尽 【答案】BD 【分析】酵母菌新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，醋酸菌新陈代谢类型是异养需氧型。 【详解】A、传统泡菜制作和鱼茶发酵过程都是传统发酵过程，一般利用的是自然条件下的微生物，不需要严格灭菌，A正确； B、乳酸菌发酵不会积累NADH，会积累乳酸导致pH变小，B错误； C、显微镜直接计数可利用血细胞计数板等快速观察并统计微生物的数量，C正确； D、酵母菌可进行无氧呼吸，消失的原因是养料耗尽、代谢废物积累等，D错误。 故选BD。 27．山西老陈醋含有多种营养成分，具有调节血脂、保护肝脏等功效，其制作工艺如下图。下列叙述正确的是（    ） 高粱→蒸煮→拌大曲→酒精发酵→醋酸发酵→熏醅→淋醋→陈酿 注：以大麦、豌豆等原料制成的大曲，含有多种与发酵有关的微生物。 A．蒸煮可杀死高粱中的微生物，再通过拌大曲加入发酵所需菌种 B．酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气后期密封发酵 C．醋酸发酵起主要作用的是醋酸菌，较前一阶段需适当降低温度 D．醋酸发酵过程发生的主要反应为乙醇先转化为乙醛再生成乙酸 【答案】ABD 【分析】酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸，以便大量繁殖，后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，醋酸发酵起主要作用的菌种是醋酸菌，在有氧的条件下发酵形成醋酸。 【详解】A、蒸煮可杀死高粱中原有的微生物，拌大曲可提供发酵所需菌种，A正确； B、酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸，以便大量繁殖，后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B正确； C、醋酸发酵起主要作用的是醋酸菌，醋酸菌生长的最适温度较酵母菌高，因此需适当升高培养温度，C错误； D、先进行酒精发酵，糖类被转化为乙醇，再进行醋酸发酵，主要反应为乙醇先转化为乙醛再生成乙酸，D正确。 故选ABD。 题型2：微生物的培养技术 1．为高效检测抗菌剂的抗菌效果，研究人员构建了能够表达外源荧光素酶的重组菌Q，将其接种到有足量荧光素的液体培养基中，一段时间后添加待测抗菌剂，定时检测培养液的荧光强度。下列有关该实验的叙述，错误的是（　　） A．需要设置一个对照组保证检测结果的准确性 B．实验过程中所用的培养基是一种鉴定培养基 C．在重组菌Q胞内的荧光素酶可能催化荧光素水解 D．培养液的荧光强度变化可作为抗菌效果的判断依据 【答案】C 【详解】A、实验需设置不加抗菌剂的对照组，以排除荧光素自然分解、细菌自然死亡等因素对荧光强度的干扰，确保结果准确性，A正确； B、该培养基中加入了 “足量荧光素”，其核心作用并非筛选细菌，而是作为底物，通过 “荧光强度” 这一特异性反应来鉴定 / 判断细菌的代谢活性（死活）。因此，从功能上看，它属于鉴定培养基，B正确； C、如果酶仅仅是催化水解，通常不会伴随明显的发光现象。实验的核心依据是 “荧光强度”，这意味着反应类型是氧化还原反应，C错误； D、抗菌剂抑制重组菌Q生长会降低其代谢活性，导致荧光素酶催化效率下降，培养液荧光强度减弱程度可反映抗菌效果，D正确。 故选C。 2．生物兴趣小组为研究切开后在冰箱中放置数日的水果中微生物的种类和数量，将分别保存了1天、2天、3天和4天的同种水果制备成浸出液，再将浸出液接种到平板上培养一段时间后统计菌落数。下列说法正确的是（　　） A．将浸出液以平板划线法接种在培养基上 B．每组使用一个平板进行培养计数 C．可根据菌落的形态判断微生物种类 D．唯一对照组是未接种浸出液的空白平板 【答案】C 【详解】A、平板划线法用于分离单菌落，不适用于定量计数；本实验需统计菌落数，应使用稀释涂布平板法接种，A错误； B、每组仅用一个平板会导致实验缺乏重复，误差大；应设置多个平行平板求平均值，B错误； C、不同微生物的菌落形态（大小、颜色、边缘等）存在差异，可作为初步分类依据，C正确； D、空白平板（未接种）是阴性对照，但不同保存天数的组别互为实验组和对照，并非唯一对照，D错误。 故选C。 3．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是（    ） A．图中①②④为基本培养基，③为完全培养基 B．A操作的目的是提高突变频率，增加突变株的数量 C．B的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面 D．经C过程原位影印及培养后，可从④中挑取D进行纯化培养 【答案】A 【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，因此图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误； B、紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的浓度，B正确； C、B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C正确； D、从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D正确。 4．动物肠道中含多种纤维素降解菌，研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，部分流程如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．磁性纳米颗粒、培养基和培养器皿等需使用不同方法进行消毒 B．食草动物肠道提取物可通过摇床培养增加溶解氧扩增目的菌种 C．过程⑤中被磁铁间接吸附的微生物即为纤维素降解菌 D．可通过刚果红培养基进一步筛选高效降解纤维素的菌株 【答案】D 【详解】A、实验所用磁性纳米颗粒、培养基和培养器皿应进行严格灭菌，而不是消毒，A错误； B、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，B错误； C、根据图示，纤维素化的磁性纳米颗粒被细菌吸附，而纤维素分解菌需要纤维素作为碳源，因此，纤维素分解菌会吸附纤维素化磁性纳米颗粒，在步骤⑤中不被吸附的黑色菌体能降解纤维素，故不被吸附的是纤维素降解菌，C错误； D、根据刚果红培养基中菌落周围透明圈直径与菌落直径比值可进一步筛选高效纤维素降解菌，D正确。 故选D。 5．进行土壤中尿素分解菌的选择培养所使用的培养基组分及含量如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 蒸馏水 含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容至1000mL A．由表可知，该培养基属于固体培养基 B．葡萄糖可以为尿素分解菌提供碳源 C．将培养基先调节pH再进行高压蒸汽灭菌 D．只有尿素分解菌能够在该培养基上生长 【答案】D 【详解】A、由表可知，培养基有琼脂成分，则该培养基属于固体培养基，A正确； B、葡萄糖的组成元素为C、H、O，可以为尿素分解菌提供碳源，B正确； C、在制备固体培养基时需要先对pH进行调节，再进行高压蒸汽灭菌，C正确； D、能够利用尿素作为氮源的微生物能在该种培养基上生长，除此之外，固氮菌也可在该培养基上生长，D错误。 故选D。 6．下列关于微生物纯培养的叙述，正确的是（    ） A．微生物的纯培养步骤是配制培养基、倒平板、灭菌、接种和培养等 B．应等培养基冷却至40℃左右时，在酒精灯火焰附近进行倒平板操作 C．为保证分离效果，平板划线时应尽量减小每两条平行线之间的距离 D．涂布器采用浸入70%酒精中，取出后用酒精灯火焰引燃的方式灭菌 【答案】D 【详解】A、微生物纯培养的正确步骤为：配制培养基→灭菌→倒平板→接种→培养，A错误； B、倒平板时需将培养基冷却至50℃左右，并在酒精灯火焰旁进行以保证无菌操作，防止杂菌污染，B错误； C、平板划线时，若平行线间距过小，可能导致不同区域的菌落重叠，无法获得单菌落，影响分离效果。正确操作应保持适当间距，使最后一次划线的区域出现单菌落，C错误； D、将涂布器浸在盛有70%酒精（消毒）的烧杯中，将涂布器放在火焰上引燃，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布，D正确。 故选D。 7．下列关于微生物培养的叙述，正确的是（　　） A．不同培养基的具体配方不同，但一般都有水、碳源、氮源和无机盐 B．制备固体培养基的操作程序为配制培养基、灭菌、调pH、倒平板 C．倒平板后应立即将培养皿倒置 D．用不含有机碳源的培养基可筛选培养固氮微生物 【答案】A 【详解】A、不同培养基的配方虽存在差异，但基本营养成分一般都包含水、碳源、氮源和无机盐，部分特殊培养基还需额外添加生长因子，A正确； B、制备固体培养基的正确流程是配制培养基、调pH、灭菌、倒平板，若先灭菌再调pH会引入杂菌造成培养基污染，B错误； C、倒平板后需要等培养基冷却完全凝固后再倒置，若立即倒置，未凝固的培养基会流动甚至黏附在皿盖上，影响后续使用，C错误； D、固氮微生物的特点是可利用空气中的氮气作为氮源，因此需要用不含氮源的培养基筛选，不含有机碳源的培养基是用于筛选自养型微生物的，D错误。 8．微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是（　　） A．灭菌是指彻底杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子 B．消毒方法一般不能彻底消灭微生物的孢子和芽孢，只能杀死部分微生物 C．灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具 D．对牛奶可用干热灭菌法进行处理 【答案】D 【详解】A、灭菌是指使用强烈的理化因素彻底杀灭物体内外所有微生物，包括抗性极强的芽孢和孢子，A正确； B、消毒使用的是较温和的理化处理手段，仅能杀死物体表面或内部的部分微生物，一般无法消灭芽孢和孢子，B正确； C、灼烧法通过高温火焰实现灭菌，主要适用于接种环、接种针等金属器具，也可用于试管口、玻璃涂布棒等耐高温玻璃器具的灭菌，C正确； D、干热灭菌法处理温度可达160~170℃，会破坏牛奶的营养成分，牛奶一般采用巴氏消毒法处理，既杀灭有害微生物又尽可能保留营养，D错误。 9．为探究细菌耐药性突变的产生时机——是接触抗生素之前随机自发产生，还是接触抗生素之后诱导产生，研究者进行了如下实验：先将未接触过抗生素的同种细菌均分为两组，甲组在同一大试管培养后接种到平板上；乙组先分装到3个小管中独立培养，再分别接种到平板上，测量抑菌圈直径并计算方差。实验结果如下表，下列叙述正确的是（    ） 组别 甲组（Ⅰ） 乙组（Ⅱ） 抑菌圈直径方差 c d （注：方差可反映数据的波动程度。方差越大，数据波动越大。） A．接种时可采用平板划线法将细菌接种到培养基上 B．Ⅰ的抑菌圈直径差异不大，说明三个培养基中细菌同步发生了耐药性突变 C．a>b，说明a所在培养基中的耐药菌数量多于b所在培养基 D．若c<d，可说明细菌耐药性突变是在接触抗生素前产生的 【答案】D 【详解】A、实验要求细菌在培养基上均匀分布以形成菌苔并测量抑菌圈，应采用稀释涂布平板法。平板划线法用于分离单菌落，不适用于本实验，A错误； B、B、Ⅰ的抑菌圈直径差异不大，说明三个培养基的细菌的耐药性变异发生在分开接种前，而不是接种后同步变异，B错误； C、抑菌圈直径越大，说明细菌对该抗生素越敏感，耐药菌数量越少，a>b说明a所在培养基中的细菌对该抗生素更敏感，耐药菌数量应少于b所在培养基，C错误； D、c、d不是抑菌圈直径大小，而是直径的方差。若c＜d，说明乙组不同培养基中耐药菌比例的差异程度比甲组大，甲组是统一培养的，乙组是独立培养，两组接触抗生素前的培养方式不同，说明细菌耐药性突变是在接触抗生素前产生的，D正确。 10．无菌技术是微生物培养技术的重要内容，其目的是为了防止杂菌污染。下列操作正确的是（    ） A．煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和全部芽孢 B．接种操作要在酒精灯火焰附近进行 C．家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 D．培养基要进行干热灭菌 【答案】B 【详解】A、煮沸消毒属于消毒方法，仅能杀死微生物的营养细胞和部分芽孢，无法杀灭全部芽孢，要杀死全部芽孢需要使用灭菌手段，A错误； B、酒精灯火焰附近存在无菌区域，接种操作在火焰附近进行可避免环境中杂菌污染，符合无菌操作要求，B正确； C、家庭制作葡萄酒的菌种来自葡萄表面附着的野生酵母菌，若对葡萄进行灭菌会杀死发酵所需的菌种，仅需对容器进行消毒即可，不需要对葡萄灭菌，C错误； D、干热灭菌适用于耐高温、需保持干燥的物品（如玻璃器皿、金属用具），培养基含有水分等成分，需采用高压蒸汽灭菌法灭菌，D错误。 11．如图为某种接种方法示意图，适用于从混合菌群中分离目标菌种，常用于微生物的鉴定和纯培养。下列叙述正确的是（　　） A．该方法也可用于微生物的分离和计数 B．划线时应用力按压，使划痕深入培养基 C．每次划线前后都需要对接种环进行灼烧 D．接种环在使用前必须在紫外灯下照射 【答案】C 【详解】A、平板划线法只能用于微生物的分离纯化（获得单菌落），不能用于微生物计数，A错误； B、划线时只需轻触培养基表面，避免划破培养基，用力按压导致划痕深入会破坏培养基的完整性，反而影响菌落形成，B错误； C、划线前灼烧以杀死接种环上原有微生物避免杂菌污染，划线后灼烧是杀死划线后残留的菌体，防止将大量菌体带入下一区域，保证梯度稀释效果，C正确； D、接种环使用前应在酒精灯火焰上灼烧至红热（灼烧灭菌），紫外灯主要用于空气消毒和表面消毒，对接种环这种金属器具穿透力差、效果不彻底，D错误。 12．雨后空气中的泥土气息与土壤中放线菌产生的土腥味物质有关。某兴趣小组计划从校园土壤中分离、纯化放线菌，培养基配方如表所示，培养基经高压蒸汽灭菌后再进行接种和培养。几天后，培养基上长出了稀疏的菌落，同时未接种的空白培养基上也出现了少量菌落。下列对该实验结果的分析，正确的是（    ） 成分 淀粉 K2HPO4 MgSO4 NaCl KNO3 琼脂 水 含量 20.0g 0.5g 0.5g 0.5g 1.0g 15.0g 定容至1000mL A．对培养基进行了灭菌，因此实验失败的原因不包括培养基灭菌不彻底 B．菌落稀疏的原因可能是土壤样品中放线菌的数量本身较少 C．延长培养时间一定会使培养基上的菌落数量明显增加 D．该培养基为选择培养基，能抑制细菌生长，促进放线菌繁殖 【答案】B 【详解】A、未接种的空白培养基出现菌落，说明培养基可能灭菌不彻底，或灭菌后操作过程被杂菌污染，因此实验失败原因可能包含培养基灭菌不彻底，A错误； B、菌落稀疏本质是接种的目的菌数量少，若土壤样品中放线菌本身的种群数量较低，接种后长出的菌落就会较为稀疏，该推测合理，B正确； C、培养基的营养物质、生存空间是有限的，培养到一定阶段后营养耗尽、有害代谢废物积累，菌落数量不再增加，C错误； D、该培养基含基础的碳源、氮源、无机盐、水和琼脂，属于通用固体培养基，没有抑制细菌生长的成分，不属于选择培养基，D错误。 13．下列有关生物技术实验中的灭菌方法，正确的是（    ） A．含葡萄糖的培养基可在500g/cm2压力下灭菌30min B．PCR实验所需移液器、枪头等必须高压蒸汽灭菌 C．尿素培养基只需用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌即可 D．高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从开始加热时开始计时 【答案】A 【详解】A、含葡萄糖的培养基灭菌时为了防止葡萄糖因高温碳化，可采用适当降低温度、压力 （112 ℃，500 g/cm2） 以及延长时间 （30 min） 的高压灭菌方法灭菌，A正确； B、PCR实验需避免杂菌、外源核酸及核酸酶污染，移液器不需要灭菌处理，枪头需要灭菌，B错误； C、尿素受热易分解，因此尿素溶液单独用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌，但培养基中的琼脂、无机盐等其他成分需先经高压蒸汽灭菌，冷却后再混入灭菌的尿素，并非整个培养基只需过滤灭菌，C错误； D、高压蒸汽灭菌时，需先排尽锅内冷空气，待锅内压力、温度达到设定灭菌条件后才开始计时，不是从开始加热时计时，D错误。 故选A。 14．在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列叙述正确的是（　　） A．紫外线可以使微生物中的蛋白质变性失活 B．接种后的接种环不需要进行灼烧灭菌 C．高压蒸汽灭菌可以杀死微生物但是不能杀死芽孢 D．使用后的液体培养基可以用巴氏消毒法来处理 【答案】A 【详解】A、紫外线属于物理消毒因子，既能破坏微生物的核酸结构，也可使微生物的蛋白质空间结构改变发生变性失活，常用于接种室、超净工作台等的表面消毒，A正确； B、接种后的接种环残留有目的菌或杂菌，若不灼烧灭菌会造成环境污染甚至危害操作者，因此接种完成后接种环仍需灼烧灭菌，B错误； C、高压蒸汽灭菌属于湿热灭菌，通常在压强100kPa、温度121℃的条件下处理15~30min，可杀死包括芽孢、孢子在内的所有微生物，是最常用的彻底灭菌方法，C错误； D、巴氏消毒法为低温消毒法，仅能杀死食品中的绝大多数有害微生物，无法杀灭芽孢等休眠体，使用后的液体培养基含有大量微生物，需用高压蒸汽灭菌处理避免污染，D错误。 15．防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是（　　） A．在100℃煮沸5到6分钟，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢 B．利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．利用干热灭菌箱对灭菌物品进行灭菌时，应在160℃的热空气中维持2～3h D．利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时，应在酒精灯火焰充分燃烧层进行 【答案】C 【详解】A、煮沸消毒法的标准操作是100℃煮沸5~6分钟，该处理可以杀灭微生物的营养细胞和一部分的芽孢，A正确； B、用紫外线照射30min，可以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强消毒效果，B正确； C、干热灭菌的常规条件为160~170℃热空气环境下维持1~2小时，可以达到灭菌的目的，C错误； D、接种环等金属用具一般用灼烧灭菌，即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌，D正确。 16．为了提高乳糖酶的产量，科研人员从奶酪中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，操作过程如图所示。其中X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。下列相关叙述错误的是（　　）    A．将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是扩大培养 B．配制好培养基后须依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作 C．含X-gal培养基从功能上划分，属于选择培养基 D．乳糖酶属于酵母菌生产的单细胞蛋白，可以有效去除牛奶中的乳糖 【答案】BCD 【详解】A、培养基甲是液体培养基，将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是扩大培养(或增加目的菌的数量)，A 正确； B、培养基配制好后，需先进行酸碱度的调节，然后灭菌，最后进行倒平板操作。如果先灭菌再调节酸碱度，会造成杂菌污染，B错误； C、X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色，含X-gal培养基从功能上划分，属于鉴别培养基，C错误； D、单细胞蛋白即微生物菌体，而乳糖酶属于细胞代谢产物，二者不能等同，D错误。 故选BCD。 17．下列关于微生物培养的叙述，正确的有（　　） 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．利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 D．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 【答案】ABC 【详解】A、检验某培养基灭菌是否合格，可将未接种的培养基在相同且适宜的条件下进行对照培养。若有菌落出现，说明培养基灭菌不合格，可能有杂菌污染；若没有菌落出现，则说明培养基灭菌合格，A正确； B、酒精灯火焰附近存在无菌区域，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，这样可以减少空气中杂菌污染的机会，B正确； C、利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可以使空气中的微生物沉降，同时也能对工作台表面进行初步消毒，可加强消毒效果，C正确； D、培养基中的营养物质浓度过高，会导致微生物细胞失水，从而抑制微生物的生长，甚至使其死亡，并不是营养物质浓度越高对微生物生长越有利，D错误。 18．某团队探究了维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖的影响，部分实验结果如图1所示，图2是验证维生素C通过影响PI3K（一种与细胞增殖相关的信号分子）水平来影响细胞增殖的实验结果。下列相关叙述错误的有（    ） A．在猪肌肉干细胞培养基中添加的维生素C属于生长因子 B．100μM维生素C是促进猪肌肉干细胞体外增殖的最适浓度 C．图2中实验②④添加的维生素C浓度可能是100或200μM D．图2中实验组合①③④对照可说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制 【答案】BD 【详解】A、维生素C是调节细胞生命活动的物质，在猪肌肉干细胞培养基中属于生长因子，A正确； B、图1显示，100μM VC组的活细胞相对数量最高，说明该浓度促进增殖效果最好，但实验仅检测了0、50、100、200、400、800μM这些浓度，无法确定100μM就是最适浓度，最适浓度需要在100μM附近设置更精细的浓度梯度来验证，B错误； C、图2中，组合②仅加PI3K抑制剂，细胞相对增殖能力远高于①；组合④同时加VC和抑制剂，增殖能力与①、③接近。 结合图1，100μM、200μM VC是促进增殖的浓度，若组合②、④添加该浓度VC，理论上④的增殖能力应高于②，但图中④的增殖能力与①、③接近，说明VC的促增殖作用被抑制剂抵消，符合实验逻辑。因此VC浓度可能是100或200μM，C正确； D、与对照组不加维生素C组相比，100和200μM维生素C对猪肌肉干细胞体外增殖有促进作用。图2是验证维生素C通过影响PI3K水平来影响细胞增殖的实验及获得的数据，图2中实验组合①②④可对照说明维生素C的促增殖作用被PI3K信号抑制剂抑制，D错误。 19．在微生物培养过程中，由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的方法。下列说法错误的是（　　） A．平板划线法在每次划线前后灼烧接种环的目的都是防止杂菌污染 B．稀释涂布平板法也可用于微生物的计数，有时也可以不稀释直接涂布 C．两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度 D．接种环在划线前后都需要灼烧，涂布器在接种前也需要灼烧，两种处理方法相同 【答案】AD 【详解】A、接种环在每次划线前后都要放在酒精灯上进行灼烧灭菌，第一次灼烧的目的是防止杂菌污染，最后一次是避免接种环上的微生物造成环境污染，操作中间灼烧接种环的目的是保证划线时菌种来自上一次划线的末端，A错误； B、用稀释涂布平板法也可用于微生物的计数，且计数的是活菌数目，若微生物的数量少，有时也可以不稀释直接涂布，B正确； C、获得纯培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，故两种纯化方法都是要防止杂菌污染，C正确； D、接种环的灭菌方法是直接置于酒精灯外焰灼烧至红热，涂布器的灭菌方法是先浸泡在酒精中，取出后引燃酒精，待酒精燃尽冷却后使用，二者灭菌处理方法不同，D错误。 20．为治理因生活污水排放导致氨氮（）超标的湿地富营养化问题，科研团队拟筛选可高效完成两步硝化反应（→→）的硝化细菌净化水体。所用选择培养基配方为：NH4Cl、Na2CO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O、琼脂、蒸馏水。下列叙述正确的是（　　） A．配制好培养基后需进行高压蒸汽灭菌，灭菌后应立即倒平板，以避免琼脂凝固 B．培养基中的Na2CO3既可作为无机碳源，也可缓冲硝化反应导致的pH变化 C．该培养基以NH4Cl作为唯一氮源，可筛选出依赖氨氮生长的硝化细菌 D．若将该培养基中NH4Cl去除，仅通入氮气，则可同时筛选出硝化细菌和固氮菌 【答案】BC 【详解】A、高压蒸汽灭菌后的培养基需冷却至50℃左右再倒平板，若立即倒平板，培养基温度过高，不仅易烫伤操作者，还会导致平板冷凝后产生过多冷凝水，污染培养基，A错误； B、硝化细菌为化能自养型微生物，可利用Na2CO3提供的无机碳合成有机物；硝化反应过程会产生硝酸、亚硝酸等酸性物质导致培养基pH下降，Na2CO3作为缓冲物质可中和酸性物质，维持pH相对稳定，B正确； C、该培养基中NH4Cl是唯一氮源，只有能够利用氨氮作为氮源的微生物才能在该培养基上生长，因此可筛选出依赖氨氮生长的硝化细菌，C正确； D、硝化细菌不能利用氮气作为氮源，去除NH4Cl仅通入氮气后，硝化细菌因缺乏可利用的氮源无法生长，该培养基仅能筛选出可利用氮气的固氮菌，D错误。 21．测定水样是否符合饮用水卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红美蓝的培养基（EMB培养基）上培养→统计菌落数目，流程示意图如下图所示。其中，指示剂伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色。请据图回答下列问题： (1)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，其中需要进行灭菌处理的是_______，与过滤有关的操作都要在_______旁进行。 (2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的________操作。从物理状态角度分析，EMB培养基属于_________培养基，从功能上分析属于_____________培养基。 (3)某生物兴趣小组的同学尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中，稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，紫黑色菌落数平均为31，则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为_______。 (4)大肠杆菌进行扩大培养时，用摇床振荡培养的目的是_______。 【答案】(1) 滤杯、滤膜和滤瓶 酒精灯火焰 (2) 接种 固体 鉴别 (3)3100 (4)提供氧气，使大肠杆菌与营养物质充分接触 【分析】滤膜法是检测水样中大肠杆菌数量的方法，将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于伊红美蓝培养基上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠杆菌的菌落即可推测计算出水样中的大肠杆菌数；大肠杆菌在伊红-美蓝培养基上培养后菌落呈深紫色，并有金属光泽。 【详解】（1）过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，其中需要进行灭菌处理的有滤杯、滤膜和滤瓶，与过滤有关的操作都要在酒精灯火焰旁进行，其目的是防止杂菌的污染。 （2）将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，可将滤膜上的菌体“复印”在培养基上，使其在培养基上生长，这属于微生物培养中的接种操作；从物理状态分析，EMB培养基属于固体培养基，从功能上分析，由于培养基上加有伊红美蓝，所以属于鉴别培养基。 （3）由于黑色菌落为大肠杆菌，稀释了10倍，所以可推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为31÷100×10×1000=3100。 （4）用摇床振荡培养，可供应微生物所需氧气，同时使营养物质与大肠杆菌充分接触，使大肠杆菌的繁殖速度加快。 22．色氨酸营养缺陷型菌株是野生型菌株经诱变后，失去合成色氨酸能力的突变株，只能在添加色氨酸的培养基中正常生长。下图是科研人员通过“原位影印法”筛选并纯化该缺陷型菌株的流程，①②③④是培养基编号，甲、乙代表菌落。请回答下列问题： (1)图中使用紫外线处理野生型菌株的目的是_____，以获得色氨酸营养缺陷型突变株。 (2)培养基①为液体完全培养基，将其置于摇床上振荡培养的目的是_____，从而提高菌体的营养利用率和突变株的数量。 (3)将①中的菌株接种到②上的方法是_____（填“平板划线法”或“稀释涂布平板法”）。 (4)据图分析，培养基③_____（填“含有”或“不含有”）色氨酸。影印培养后，在培养基③上无菌落生长、而在培养基④上能正常生长的菌落为_____（填“野生型”或“色氨酸营养缺陷型”）菌株。 (5)筛选得到目标菌株后，可通过_____（写出一种方法）对其进行进一步纯化培养，获得单菌落。 【答案】(1)提高基因突变频率（或人工诱变） (2)增加培养液中的溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触 (3)稀释涂布平板法 (4) 不含 色氨酸营养缺陷型菌株 (5)平板划线法（或稀释涂布平板法） 【详解】（1）紫外线属于诱导基因突变的物理因素，用紫外线处理野生型菌株可以提高基因突变频率，更容易得到我们需要的色氨酸营养缺陷型突变株。 （2）色氨酸营养缺陷型菌株为需氧型微生物，摇床振荡培养既可以增加培养液中的溶氧量，满足菌株的有氧呼吸需求，又可以让菌体在流动的培养液中与营养物质充分接触，充分利用营养物质。 （3）要得到均匀分布的单菌落方便后续影印对比，需要使用稀释涂布平板法接种，平板划线法得到的菌落分布不均匀，无法对应位置影印筛选，因此该接种方法是稀释涂布平板法。 （4）根据“原位影印法”的筛选逻辑，缺陷型菌株无法在不含色氨酸的培养基上生长，野生型可以生长。培养基③上不能生长、④能生长的菌落就是目的菌株，因此培养基③不含有色氨酸，符合筛选要求，对应符合生长情况的就是色氨酸营养缺陷型菌株。 （5）要分离纯化得到单菌落，平板划线法和稀释涂布平板法都是可采用的接种纯化方法，两种方法都可以得到单菌落的纯培养物。 23．取农田表层土壤样品10g，放入无菌研钵中，并注入5mL无菌水制成稀泥浆，再将稀泥浆接种到无氮培养基上进行培养。该方法可将自生固氮菌与其他细菌分离开来。阿须贝氏无氮培养基配方如下所示。回答下列问题： 甘露醇 10g (可用蔗糖代替)；磷酸氢二钾0.2g，磷酸镁0.2g；氯化钠0.1g；硫酸钙0.1g， 碳酸钙 5g；琼脂 15~18g；水 1000mL；pH=7.0. (1)阿须贝氏培养基各成分中作为碳源的是_____；利用该培养基能分离出自生固氮菌的原理是_____。 (2)制备好的无氮培养基需用_____法进行灭菌，灭菌后，需将盛有无氮培养基的培养皿放在37℃的恒温箱中两天。随后，选取培养基上没有生长任何微生物的培养皿供实验用，这一操作的目的是_____。 (3)若需要测定样品中细菌数量采用的接种方法是_____，该方法用于微生物数量测定时，统计的菌落数往往比活菌数目_____（填“多”或“少”），原因是_____。使用后的培养基丢弃前需要进行灭菌处理，目的是_____。 【答案】(1) 甘露醇 该培养基中无氮源，自生固氮菌能利用空气中的氮气来生长繁殖，没有固氮能力的微生物生长会受到抑制 (2) 湿热灭菌/高压蒸汽灭菌 保证无氮培养基未被杂菌污染 (3) 稀释涂布平板法 少 当两个或者多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落 防止培养基中的微生物污染环境 【详解】（1）根据图中各成分可知，只有甘露醇含碳，因此作为碳源的是甘露醇；根据图中各成分可知，各成分中不含N，因此为缺少氮源的培养基，自生固氮菌能利用空气中的氮气来生长繁殖，而没有固氮能力的微生物生长会受到抑制，因此该培养基可用来分离自生固氮菌。 （2）培养基一般用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法）灭菌。将盛有无氮培养基的培养皿放在37℃的恒温箱中两天。若培养基上没有生长任何微生物，说明培养基灭菌合格、未被杂菌污染。 （3）稀释涂布平板法先将样液进行梯度稀释，降低样液中菌种的浓度，使单个菌体在平板上分散生长，形成单菌落，用于计数。但计数时，当两个或者多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落，因此用这种方法测的菌体数比实际活菌数量少。使用后的培养基丢弃前需要进行灭菌处理，目的是防止培养基中的微生物污染环境。 24．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。以下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水、碳源、__________、无机盐等营养物质外，还需要加入__________。 (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)进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至__________（填“基本”或“完全”）培养基上，原因是__________。 (4)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。 【答案】(1) 氮源 凝固剂（或琼脂） (2)防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可避免培养基中的水分过快蒸发 (3) 基本 防止基本培养基中混入特定氨基酸 (4)菌落A 【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）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。 （4）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，因为菌落A在基本培养基上不能生长，而在完全培养基上能生长。 题型3：微生物的选择培养与计数 1．营养缺陷型菌株是突变后某些酶被破坏，导致代谢过程中某些合成反应不能进行的菌株。下图是科研人员利用影印法（用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上）初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程。下列叙述错误的是（    ） A．①过程接种方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不能立即进行倒置培养 B．进行②过程的顺序是先将丝绒布“复印”至完全培养基上，再“复印”至基本培养基上 C．氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选 D．①过程接种方法统计出的菌落数往往比活菌的实际数目多，因此统计结果用菌落数而不是用活菌数表示 【答案】D 【详解】A、据图分析，接种后的菌落均匀分布，据此推测该过程接种的方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不能立即进行倒置培养，A正确； B、进行②过程培养时，为了防止将完全培养基中特定营养成分带入基本培养基，应将丝绒布先转印至基本培养基上再“复印”至完全培养基上，B正确； C、在基本培养基中氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选，C正确； D、①过程接种方法的稀释涂布平板法，由于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，所以稀释涂布平板法统计出的菌落数往往比活菌的实际数目少，D错误。 2．为了筛选高效分解纤维素的细菌，科学家进行了以下实验：①取白蚁的肠道菌悬液接种于CMC液体培养基A；②一段时间后，分瓶继续用CMC液体培养基培养；③将培养液梯度稀释并涂布于CMC固体培养基B；④将B中长出的菌落用牙签点种至CMC固体培养基C的同一位置；⑤向培养基B中加入刚果红，观察透明圈出现情况。下列说法错误的是（　　） A．CMC培养基应以纤维素为唯一碳源，培养基A和B的区别在于有无琼脂 B．用CMC液体培养基培养和分瓶有利于增加纤维素分解菌的种类 C．透明圈和菌落半径的比值大小可反映纤维素酶的活性高低和含量多少，应从B中挑取比值大的菌落用于培养 D．培养基B起到鉴别作用，培养基C有利于对原菌种进行纯化 【答案】B 【详解】A、为了筛选纤维素分解菌，则CMC培养基应以纤维素为唯一碳源，培养基A是液体培养基、B是固体培养基，则区别在于有无琼脂，A正确； B、用CMC液体培养基培养和分瓶有利于增加纤维素分解菌的数量，B错误； C、产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈，透明圈的越大的纤维素分解菌的分解能力越强，纤维素酶活力的越强，则透明圈直径与菌落直径比值大的菌落所产的纤维素酶活力高，则应从B中挑取比值大的菌落用于培养，C正确； D、培养基B用于加刚果红观察透明圈，起到鉴别目的菌的作用；C培养基同样是以纤维素为唯一碳源，只有目的菌可以生长，可去除杂菌，有利于纯化菌种，D正确。 3．尿素在高温下易分解，也能被脲酶分解，分解产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌，实验人员配制不含氮源的培养基（添加酚红指示剂），向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色，然后倒平板。将1g土壤样品溶于99mL无菌水后再稀释104倍，取菌液0.1mL涂布于上述平板并培养，统计平均菌落数为120个。下列说法错误的是（　　） A．制备培养基时，应先对培养基灭菌再加入尿素 B．涂布接种时，用涂布器蘸取0.1mL菌液并均匀地涂布在平板上 C．红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强 D．1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个 【答案】B 【详解】A、尿素高温下易分解，因此制备培养基时需先对培养基进行高压蒸汽灭菌，待培养基冷却后再加入过滤除菌的尿素，避免尿素受热分解失去选择作用，A正确； B、稀释涂布平板法接种时，需先将0.1mL菌液滴加在平板培养基表面，再用灼烧灭菌后冷却的涂布器将菌液均匀涂布，不能用涂布器直接蘸取菌液，B错误； C、尿素分解菌产生的脲酶可分解尿素产生氨，使酚红指示剂变红，菌株分解尿素能力越强，产生的氨越多，菌落周围红色圈范围越大，因此红色圈与菌落直径比值大的菌株分解尿素能力更强，C正确； D、1g土壤样品溶于99mL无菌水时稀释了102倍，再稀释104倍后总稀释倍数为106倍，取0.1mL涂布得到平均菌落数120个，因此1g土壤中尿素分解菌数目为(120÷0.1)×106=1.2×109个，D正确。 4．果园土壤中重金属铬污染对植物的影响较大，其可通过食物链进入并富集于人和动物体内，危害人畜健康。科研人员期望通过实验筛选出对重金属铬具有耐受性和对铬污染有修复能力的菌株，实验流程如图所示，已知步骤③最后一次稀释后，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，培养后得到的菌落数分别是39个、38个、37个。下列叙述错误的是（    ） A．步骤④用到的接种工具是涂布器，步骤⑤划线时要从上一次划线的末端开始 B．纯化培养过程中，需同时培养未接种的培养基，检测培养基是否被杂菌污染 C．通常情况下，可依据菌落特征对获得的纯菌种进行初步的鉴定和分类 D．步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍，10g土样中的活菌数约为3.8×106个 【答案】D 【详解】A、步骤④为用涂布器进行涂布平板，步骤⑤为平板划线法接种，划线时要从上一次划线的末端开始，这样能使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到单菌落，A正确； B、纯化培养过程中，为检测培养基是否被杂菌污染，需同时培养未接种的培养基，若未接种的培养基在培养后出现菌落，则说明培养基被污染，B正确； C、通常情况下，不同的菌落具有不同的特征，可依据菌落特征对获得的纯菌种进行初步的鉴定和分类，C正确； D、将10g土壤加入90mL无菌水，稀释了10倍；步骤③中，第一次取0.5mL稀释液加入4.5mL无菌水，又稀释了10倍；第二次取0.5mL稀释液加入4.5mL无菌水，再稀释了10倍，第三次取0.5mL稀释液加入4.5mL无菌水，再稀释了10倍，所以步骤③共稀释了10×10×10×10=1000倍，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，培养后得到的菌落数分别是39个、38个、37个，平均值为（39+38+37）÷3=38个，则10g土样中的活菌数约为38÷0.1×10000×10=3.8×107个，D错误。 5．某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法不正确的是（　　） A．图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物一定能合成脲酶 B．若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 C．图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D．若仅以4号试管接种培养基计数，5 g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是7×108个 【答案】A 【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，但在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶，如固氮菌也能生存，A错误； B、若每支试管稀释10倍，则将0.3 mL与amL无菌水混合稀释10倍，需要a的数值为2.7，5 g土壤溶于定溶剂形成50 mL溶液被稀释了10倍，故5号试管共稀释了106倍，B正确； C、图中左上角培养基菌落连成一片，若涂布不均匀会造成图中的结果，C正确； D、若仅以4号试管接种培养基计数，5 g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是（275+285+280）÷3÷0.2×105×5=7×108个，D正确。 6．某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法错误的是（　　） A．图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物都能合成脲酶 B．若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 C．图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D．若仅以4号试管接种培养至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目低 【答案】A 【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，但在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶，如固氮菌也能生存，A错误； B、若每支试管稀释10倍，则将0.3mL与amL无菌水混合稀释10倍，需要a的数值为2.7，5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍，故5号试管共稀释了106倍，B正确； C、图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，C正确； D、若仅以4号试管接种培养计数，稀释平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果会比实际活菌数目要低，D正确。 7．科研人员从贡柑果园土中选出可以将难溶性或不溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌，主要流程如图，经步骤③最后一次稀释之后若在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，经适当培养后，得到的结果是39、38、37。下列叙述正确的是（　　） A．步骤②振荡20 min，主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中 B．步骤④中待菌落长好后挑出溶磷圈直径与菌落直径比值较小的菌落培养 C．步骤⑤中的接种方法为稀释涂布平板法 D．每克土样中的活菌数为3.8×104个，该法统计的结果往往比实际值偏低 【答案】A 【详解】A、步骤②振荡 20 min，主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中，减小实验误差，A正确； B、溶磷圈直径与菌落直径的比值较大，说明细菌分解磷酸盐的能力较强，所以步骤④应选择溶磷圈直径与菌落直径比值较大的菌落，B错误； C、步骤⑤中的接种方法为平板划线法，C错误； D、步骤③进行了 3 次稀释，每次稀释了 10 倍，则共将土壤悬浮液稀释了 104 倍，（39 + 38 + 37）÷3÷0.1×104 = 3.8×106个/克；由于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，因此该数值与活菌的实际数目相比偏低，D错误。 8．某研究小组欲利用稀释涂布平板法，从土壤中分离并计数能够分解纤维素的细菌（纤维素分解菌）。已知在104稀释度下涂布了3个平板，统计菌落数分别为245、252、253.下列相关叙述正确的是（　　） A．取土壤悬液灭菌后，用无菌水进行系列梯度稀释 B．涂布操作时，接种环需进行灼烧灭菌 C．若测得土壤中目的菌的浓度为1.25×107个/g，则涂布菌液体积为0.2mL D．鉴别目的菌时，应选用加入刚果红的液体培养基 【答案】C 【详解】A、土壤悬液若进行灭菌，其中的目的菌（纤维素分解菌）会被杀死，后续无法分离和计数，A错误； B、涂布操作使用的是涂布器，而非接种环，B错误； C、三个平板的菌落数分别为245、252、253，平均值为250，故土壤中目的菌的浓度为1.25×107=250/V×104，则涂布菌液体积为0.2mL，C正确； D、鉴别纤维素分解菌时，常用加入刚果红的固体培养基，在固体平板上，分解纤维素的菌落周围会出现透明圈，便于观察和筛选，D错误。 9．黄葛树的叶子、果实（榕果）和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量，进行了相关实验。下列分析正确的是（　　） A．甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是稀释度过低造成的 B．以乙组计数，5g土壤中酚类分解菌的估算数目是1.4×109个 C．土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养，再等比稀释后涂布计数 D．以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶 【答案】B 【详解】A、在微生物计数的稀释涂布平板法中，若稀释度过低，培养基上的菌落会因数量过多而连成一片。甲组中a培养基上的菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，菌液未分散开，A错误； 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，乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280，均在30-300之间，应以乙组计数。计算5g土壤中含分解酚类化合物细菌的估算数目时，应根据公式：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，M代表稀释倍数）。5g该土壤含分解酚类化合物的细菌数是（275+285+280）÷3÷0.1×105×5=1.4×109，B正确； C、本实验目的是探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量，若先在锥形瓶内进行富集培养，会使细菌数量增多，导致计数结果偏大，不能准确反映土壤中原有细菌数量，C错误； D、以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌，可能通过分泌酚类降解酶分解酚类获取碳源，也可能通过共生、利用其他细菌代谢产物等方式生长，并非都能合成酚类降解酶，D错误。 10．为筛选出高效分解纤维素的目的菌，科研人员提取了牛瘤胃内的液体进行了如下实验。平板①、②、③上菌落数分别为58、60、62个，下列叙述错误的是（    ） A．该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌的密度约为3×10⁷个/mL B．培养箱应提供无氧、温度适宜的环境 C．上图实验过程应选择完全培养基，有利于目的菌的增长繁殖 D．从菌落甲中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌 【答案】C 【详解】A、三个平板平均菌落数为（58 + 60 + 62）/3 = 60个，最终稀释倍数为105，接种量为0.2mL，计算菌密度为 60/0.2×105=3×107个/mL，A正确； B、牛瘤胃是无氧环境，其中的纤维素分解菌为厌氧菌，培养时需要提供无氧、温度适宜的环境，B正确； C、本实验目的是筛选高效分解纤维素的目的菌，应使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，抑制非纤维素分解菌生长，便于筛选，C错误； D、刚果红可与纤维素结合形成红色复合物，纤维素被分解后会出现透明圈，透明圈越大，说明该菌落分解纤维素的能力越强，菌落甲的透明圈更大，更易得到高效分解纤维素的目的菌，D正确。 11．纸片扩散法是药敏试验中一种常用的方法。取少量大肠杆菌的培养液，均匀涂布在固体平板培养基上，再放上4片含有链霉素(抗生素的一种)的圆形滤纸，然后在无菌适宜条件下培养12~16h，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈(简称抑菌圈，见下图)。下列相关叙述正确的是（　　） A．图1中的培养基需冷却至80℃左右时再倒平板 B．图2培养基置于恒温培养箱中的方法是错误的 C．图3中Ⅱ形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对该浓度的链霉素较敏感 D．图3抑菌圈中的菌落可能是在链霉素作用下产生的抗性突变株 【答案】B 【详解】A、对培养液进行灭菌后需冷却（至50℃左右）再倒平板，倒平板时应在酒精灯前进行，可以尽可能减少培养基污染，A错误； B、平板培养时，正确的放置方式是倒置培养，这样可以防止冷凝水滴落到培养基表面造成污染。图 2 中培养基正放，方法是错误的，B正确； C、抑菌圈越小说明抑菌效果越差，即大肠杆菌对该抗生素敏感性越弱，C错误； D、图3抑菌圈中的菌落可能是抗链霉素的抗性突变株，抗性突变株是在接触链霉素之前就已经产生，并非在链霉素作用下产生的，D错误。 12．某实验小组在对某大肠杆菌培养液中的大肠杆菌进行计数时，样品的稀释情况如图所示，涂布平板时各组所用稀释液的体积均为0.05 mL。若在F组稀释液对应的培养基中测得的菌落数的平均值为34个，则1 mL原培养液中大肠杆菌的活菌数约为（　　） A．6.8×106个 B．6.8×108个 C．1.7×107个 D．1.7×108个 【答案】B 【详解】每毫升样品中的菌落数=平板上的平均菌落数÷涂布的体积×稀释倍数=34÷0.05×106=6.8×108个/mL，B正确，ACD错误。 13．养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株，正确的是（    ） A．①通常在充分稀释后用平板划线法获取单个菌落 B．②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验 C．③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙 D．粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少 【答案】C 【详解】A、平板划线法无需稀释，A错误； B、由图可知，②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误； C、所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正确； D、由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。 14．分离和纯化微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法。下列叙述错误的是（　　） A．稀释涂布平板法易形成单菌落并可对微生物进行计数 B．用蘸有菌液的接种环划一条线后，再次蘸取菌液继续划线 C．二者接种菌液时分别需要用到的工具是接种环和涂布器 D．用两种方法分别将同种霉菌接种于同一培养基上，得到的菌落特征基本一致 【答案】B 【详解】A、稀释涂布平板法会将菌液进行梯度稀释，稀释度足够高时可将聚集的微生物分散为单个细胞，进而形成单菌落；可通过统计平板上的菌落数估算待测样品中的活菌数，A正确； B、平板划线法操作中，仅第一次划线前蘸取菌液，后续划线无需再次蘸取菌液，需灼烧接种环冷却后从上一次划线的末端开始划线，逐步稀释菌种以获得单菌落，B错误； C、平板划线法的接种工具为接种环，稀释涂布平板法的接种工具为涂布器，C正确； D、菌落特征由菌种的遗传特性和培养基的培养条件共同决定，同种霉菌接种到同一培养基上，无论采用哪种接种方法，得到的菌落特征基本一致，D正确。 15．茄子褐纹病是一种由褐纹病菌（一种真菌）引起的病害，给茄子的生长和产量造成很大的影响。科研人员通过筛选出对褐纹病菌有较强抑制作用的微生物，制备生物农药，用于防治茄子褐纹病。其实验主要流程如下，初步筛选步骤中需将褐纹病菌均匀涂布于a、b培养基表面，再将分离到的两种目标菌株分别接种在培养皿的正中心。下列叙述错误的是（　　） A．抑菌圈实验所用的两个琼脂平板上应分别接种等量的两种目标菌株 B．图示细菌分离时采用的接种方法只能用来分离目标菌株，且不能计数 C．培养一段时间后，观察并比较两个培养皿上菌落及抑菌圈的大小，图中b抑制效果优于a D．为了进一步评估目标菌的抑菌效果，可以测定其培养滤液对真菌生长和繁殖的抑制效果 【答案】B 【详解】A、抑菌圈实验要保证单一变量，两种目标菌的接种量为无关变量，两个琼脂平板应接种等量两种目标菌，A正确； B、图示细菌分离接种方法（从图看可能是稀释涂布平板法等 ），该方法可用于微生物的分离和计数，不仅能分离这两种目标微生物，还可分离其他微生物，B错误； C、抑菌圈直径与目标菌落直径的比值越大，抑菌效果越好，图中b与a的抑菌圈相同，但b的菌落直径明显小于a，故b抑制效果优于a，C正确； D、测定培养滤液对真菌生长繁殖抑制效果，可以直观了解目标菌的抗菌活性，能评估目标菌抑菌效果，D正确。 16．噬菌体生物扩增法是一种检测样本中有害菌数量的方法，原理是噬菌体能感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上感染周围指示菌，从而形成噬菌斑。现以该方法估算某样本中有害菌的数量，操作步骤及结果如下。下列分析正确的是（　　） 步骤 实验组 ① 将一定浓度的T2噬菌体悬液0.2mL与0.1mL待测水样混合，保温约5分钟； ② 向悬液中加入0.2mL杀病毒剂和1.5mL无菌培养液； ③ 将②所得培养液全部接种到长满指示菌的平板上，培养约24小时； ④ 观察并计数平板上出现的透明噬菌斑数量。统计平均噬菌斑数量为73个 A．实验中的指示菌，应选择对噬菌体敏感度高的菌种 B．若①操作过程中保温的时间过长，会导致统计结果偏小 C．运用噬菌体生物扩增法无法区分死菌或活菌，会导致实验结果偏大 D．待测受污染水样中的有害菌浓度约为730个/mL 【答案】ABD 【详解】A、噬菌体生物扩增法的原理是噬菌体能感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上感染周围指示菌，从而形成噬菌斑，故实验中的指示菌，应选择对噬菌体敏感度高的菌种，有利于噬菌体能感染宿主细胞，A正确； B、步骤①中，若保温的时间过长，部分大肠杆菌裂解，而裂解出的噬菌体被杀灭，使得最终的噬菌斑数量减少，即统计结果相比于实际结果偏小，B正确； C、噬菌体只能感染活菌，死菌无法为噬菌体提供复制和释放的场所，因此该方法只能检测活菌数量，不会将死菌计入结果，不会导致结果偏大，C错误； D、73个噬菌斑对应的是0.1mL待测水样中的活菌平均数，则待测受污染水样中目标菌的浓度约为73÷0.1 = 730个/mL，D正确。 17．某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，操作流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．培养基应以尿素为唯一氮源，其上生长的都是能分解尿素的细菌 B．培养一段时间后，培养基中的营养成分会减少，pH会升高 C．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境 D．5号试管的结果表明土壤中的菌株数为1.7×109个/升 【答案】BC 【详解】A、该培养基以尿素为唯一氮源，能分解尿素的细菌可以在该培养基上生长，但某些能够利用空气中氮气的固氮菌也可以在该培养基上生长，A错误； B、分解尿素的细菌是异养生物，细菌生长繁殖会消耗培养基的营养成分，分解尿素的细菌能合成脲酶，可会将尿素分解为氨（NH3），氨会使培养基的碱性增强，pH会升高，B正确； C、使用后的培养基含有大量微生物，在丢弃前必须进行灭菌处理，避免污染环境，C正确； D、5号试管稀释倍数为106，菌落数平均值为（168＋175＋167）÷3＝170，土壤中菌株数为170÷0.1×106 ＝1.7×109个/mL，即1.7×1012个/升，D错误。 18．植酸磷是植物或饲料中磷的主要储存形式，由于动物体内缺少分解植酸磷的植酸酶，导致植酸磷在动物体内的利用率很低，造成磷的浪费。科研人员从土壤中分离了五种能产生植酸酶的细菌菌株，培养基中能出现分解植酸磷的透明圈，操作过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．该过程的接种方法为平板划线法 B．A菌株是产植酸酶的理想菌株，应对其扩大培养 C．在制备初选平板时，应将培养基调至中性或弱碱性 D．若平板中平均菌落数为150，则10g土壤中含有细菌1.5×109个 【答案】AB 【详解】A、该过程的接种方法为稀释涂布平板法，A错误； B、E菌株是产植酸酶的理想菌株，应对其扩大培养，因为该菌落显示的透明圈和菌落直径的比例最大，B错误； C、由于筛选的是细菌菌株，因此，在制备初选平板时，应将培养基调至中性或弱碱性，因为细菌适宜在该条件下培养，C正确； D、若平板中平均菌落数为150，则10g土壤中含有细菌150÷0.1×105×10=1.5×109个，D正确。 19．某科研团队利用微生物发酵技术生产食品添加剂。在菌种分离纯化步骤中，研究人员将菌液梯度稀释后，采用稀释涂布平板法进行分离并纯化。下列叙述错误的是（    ） A．涂布器使用前需用酒精浸泡，再灼烧灭菌并冷却后涂布 B．若涂布的3个平板菌落数分别为205、215、220，则土壤悬浮液浓度约为2.13×106个/mL C．稀释涂布平板法统计的菌落数通常大于实际活菌数 D．涂布时需将菌液沿同一方向连续划线以获得单菌落 【答案】CD 【详解】A、涂布器的灭菌流程：先浸泡在70%酒精中，再在酒精灯火焰上灼烧灭菌，必须冷却后再涂布，否则高温会杀死菌种，A正确； B、：10g 土样 + 90mL 无菌水 → 稀释了10 倍，每次取0.5mL菌液加入4.5mL无菌水，稀释倍数为10倍，共稀释了3次 → 总稀释倍数：10×103=104 ，取了0.1mL稀释后的菌液涂布 计算平均菌落数：(205+215+220)÷3=213个，菌液浓度： 213÷0.1×104=2.13×106个/mL， B正确； C、稀释涂布平板法计数时，两个或多个活菌连在一起时，平板上只形成一个菌落，因此统计的菌落数通常小于实际活菌数，C错误； D、“沿同一方向连续划线” 是平板划线法的操作，不是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法是用涂布器将菌液均匀涂在平板表面，而不是划线，D错误。 20．科研人员从牧区奶酪中分离纯化高产乳糖酶的酵母菌，流程如图所示，X-gal可被乳糖酶水解为半乳糖和一种无色的有机物，后者迅速氧化二聚形成蓝色沉淀，从而使菌落呈蓝色。下列叙述正确的是（　　） A．培养基甲属于液体培养基，主要作用是增加酵母菌的数量，实现扩大培养 B．将菌液接种到培养基乙时，可以采用稀释涂布平板法 C．培养基丙中菌落颜色越浅，说明该菌落产生的乳糖酶越多 D．用培养基培养微生物时，需要控制培养温度和pH等条件 【答案】ABD 【详解】A、培养基甲为锥形瓶中的液体培养基，该步骤的作用是富集培养，增加酵母菌数量，实现酵母菌的扩大培养，A正确； B、要在固体培养基乙上获得单菌落完成分离，稀释涂布平板法是常用的接种方法之一，B正确； C、根据题干，乳糖酶水解X-gal后会生成蓝色沉淀使菌落呈蓝色，因此乳糖酶产生量越多，蓝色越深，菌落颜色越深，C错误； D、微生物的生长代谢需要适宜的环境条件，培养时必须控制温度、pH等条件满足微生物生长需求，D正确。 21．尿素是重要的农业肥料，需经细菌分解才能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，可从土壤中分离分解尿素细菌。请回答： (1)如图是利用___________法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面。除此方法外，获得纯培养物的接种方法还有___________。 (2)接种完成后要将培养基在恒温培养箱中倒置培养，原因是___________。 (3)下面是两种培养基配方： 表1：A培养基配方 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 1000 mL 表2：B培养基配方 纤维素粉 NaNO3 Na2HPO4·7H2O KH2PO4 MgSO4·7H2O KCl 酵母膏 H2O 5 g 1 g 1.2 g 0.9 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g 1000 mL ①微生物纯培养的操作步骤：___________(用字母顺序回答)。 A．接种                B．配制培养基        C．灭菌                D．分离和培养 ②如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择___________(填“A”或“B”)配方的培养基，在该培养基中加入___________指示剂，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。 (4)三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，取0.2 mL稀释液涂布，得到以下统计结果： 甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是260； 乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是210、240和246，取平均值232； 丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163； 在三位同学的统计中，___________同学的统计结果是相对准确可信的。按照该同学的结果，每毫升原液中的细菌数是___________。用这种方法测得的细菌数比实际活菌数量___________(填“偏多”或“偏少”)，原因是：___________。 【答案】(1) 平板划线法 稀释涂布平板法 (2)防止冷凝水滴落到培养基表面，造成污染；防止水分过快蒸发 (3) BCAD A 酚红 (4) 乙 1.16×109个 偏少 当两个或多个细菌连在一起生长时，平板上会形成一个菌落 【详解】（1）如图使用了接种环，是利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面。除此方法外，获得纯培养物的接种方法还有稀释涂布平板法，该方法还可对微生物进行计数。 （2）恒温培养过程中，培养基的水蒸气会在培养皿盖冷凝形成水珠，若正置培养水珠会落入培养基造成污染，即培养基在恒温培养箱中倒置培养可以避免冷凝水滴落到培养基表面，造成污染，同时倒置培养也有利于避免培养基水分过快蒸发。 （3）①微生物纯培养的操作步骤：B配制培养基 →C灭菌→A接种→D分离和培养。 ②如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择“A”配方的培养基，因为该培养基是以尿素为唯一氮源配制成的；在该培养基中加入酚红指示剂，可通过培养基中红色透明圈的出现初步鉴定出该种细菌能否分解尿素，因为尿素被分解后产生氨，会使培养基pH升高，酚红指示剂显红色。 （4）三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，取0.2 mL稀释液涂布，得到以下统计结果：甲同学涂布了1个平板，统计的菌落数是260；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是210、240和246，取平均值232；丙同学涂布了3个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163；甲同学只做1个平板，误差大；丙有1个平板菌落数远低于30，结果偏差大，只有乙的结果比较可信。 根据该同学的相关数据计算：每毫升原液细菌数 = 平均菌落数÷涂布体积×稀释倍数 = 232÷0.2×106=1.16×109个。 该方法计数结果偏少，原因是当两个或多个细菌连在一起生长时，平板上只会形成一个菌落，因此统计得到的活菌数少于实际值。 22．卡拉胶是一种大分子聚合物硫酸多糖，溶解性较差，可被卡拉胶酶降解。降解产物具有多种生物活性，如抗炎、抗凝血等，在食品、医药等领域具有广阔的应用前景。科研人员利用腐烂的角叉菜为材料，筛选了高产卡拉胶酶的菌株，过程如下图。 (1)筛选高产卡拉胶酶菌株的培养基按物理性质是_____培养基，为检测该培养基灭菌是否彻底，应采用的检测方法是将______（填“未接种”或“接种”）的培养基放在恒温培养箱中培养，检验是否有菌落产生。 (2)培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解，在菌落周围会形成______。根据上图中初筛的结果判断，欲进一步纯化培养菌株时，应挑取培养基a中的菌落_______（填字母）。 (3)结合上图分析，科研人员采用了_______法对产卡拉胶酶菌株进行了初筛。从试管⑤中分别取0.2 mL稀释液，涂布在三个上述培养基上，培养72小时后，三个培养基上的菌落数分别为：56、59、62，推测腐烂角叉菜液中菌株数为_______个/L。利用上述方法进行微生物分离计数时，通常需要用到的实验用具有_____（填下图中相应的序号）。 【答案】(1) 固体 未接种 (2) 透明圈 C (3) 稀释涂布平板 2.95×1012 ①③④ 【详解】（1）筛选和分离菌株需要在固体培养基上形成单菌落，便于观察和挑取。检测培养基灭菌是否彻底，需设置空白对照：将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养，若无菌落产生，说明灭菌彻底；若出现菌落，说明灭菌不彻底。 （2）培养基中的卡拉胶被卡拉胶酶降解后，菌落周围会形成透明圈。透明圈直径与菌落直径的比值大小与菌株产卡拉胶酶的能力正相关：比值越大，说明该菌株分解卡拉胶的能力越强（产酶量越高 / 酶活性越强）。从图中可见，菌落 C 周围的透明圈与菌落直径比值最大，因此是高产卡拉胶酶的目标菌株，需进一步纯化培养。 （3）科研人员采用了稀释涂布平板法对菌株进行初筛。该方法通过梯度稀释菌液，将稀释液涂布在固体培养基上，使单菌落分散生长，可用于微生物的分离、纯化与计数。0.2毫升放到19.8毫升中稀释100倍，每次稀释102倍，共稀释1010倍，平均菌落数：(56+59+62)÷3=59 个，涂布体积：0.2mL，原液菌数计算公式：每mL菌数=平均菌落数÷涂布体积×稀释倍数，代入数值得：59÷0.2×1010=2.95×1012 个 /mL。稀释涂布平板法需要的用具:①酒精灯：用于操作过程的无菌环境（灼烧涂布器、试管口等）， ③培养皿：用于盛放固体培养基， ④涂布器：用于将稀释液均匀涂布在培养基表面（②为接种环，用于平板划线法，不用于稀释涂布平板法），故答案为①③④。 23．白色污染问题已引起全社会广泛关注，可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透明圈。回答下列问题： (1)对高效降解地膜的细菌进行分离纯化并计数采用了稀释涂布平板法，其可以用来计数的原理为________。该方法在统计菌落数时，需要对同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计算，然后求平均值，目的是________。 (2)请设计实验证明X培养基具有选择作用，写出实验思路即可________。 (3)可从X培养基上挑选_______（填序号）中的单菌落接种到Y培养基上进行培养，理由是_______。 (4)在3个平板上均涂布稀释倍数为106的土壤样品液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为156、178、191，则每升原菌液中的细菌数量约为_______个。上述方法统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小，原因是_______。 【答案】(1) 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌 设置重复组，取平均值使结果更加准确 (2)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恒温培养，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 (3) ⑤ 透明圈大小与菌落大小的比值最大，对聚乙烯的降解效果最佳 (4) 1.75×1012 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 【详解】（1）当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌（理论上，单个活菌在适宜条件下繁殖形成一个菌落），因此可以通过统计平板上的菌落数，推算出样品中的活菌数。将锥形瓶放入25∘C恒温摇床，以100r/min的转速振荡培养，一方面可以提供充足氧气，增加培养液中的溶氧量，满足聚乙烯分解菌有氧呼吸对氧气的需求；另一方面能使聚乙烯分解菌与培养液充分接触，有利于菌体获取营养物质，从而促进菌体的生长繁殖。 （2） 实验思路为：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恒温培养，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 培养基上的菌落数目明显少于完全培养基上的菌落数目，就说明 X 培养基能够抑制其他杂菌的生长，只允许聚乙烯分解菌生长，从而证明 X 培养基具有选择作用。 （3）可从 X 培养基上挑选⑤中的单菌落接种到 Y 培养基上进行培养。理由是：聚乙烯分解菌在 X 培养基上会形成透明圈，透明圈越大，说明该菌分解聚乙烯的能力越强，⑤中的透明圈最大，所以其分解聚乙烯的能力最强。 （4）首先，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30−300之间的平板进行计数，则有效平板上的菌落数平均值为（156+178+191）÷3=525÷3=175个。每升原菌液中的细菌数量约为175÷0.1×103×106=1.75×1012个。上述方法统计的菌落数往往会比活菌的实际数目偏小，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，即存在多个活菌形成一个菌落的情况。 题型4：发酵工程及其应用 1．谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等，我国的谷氨酸发酵在产量、质量等方面已有了较大的提高。下列关于谷氨酸发酵的叙述，正确的是（　　） A．发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养 B．谷氨酸发酵生产中，在中性、碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺 C．在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法可直接得到谷氨酸 D．菌体中谷氨酸的排出，不利于谷氨酸的合成和产量的提高 【答案】A 【详解】A、工业发酵需要足量、代谢活性强的优良菌种，发酵前对谷氨酸菌种进行扩大培养，可获得充足的符合发酵要求的菌种，保障发酵效率，A正确； B、谷氨酸发酵生产中，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，中性、弱碱性条件下更有利于谷氨酸的生成，B错误； C、过滤、沉淀是分离发酵液中菌体的方法，谷氨酸溶解在发酵液中，需要通过离子交换等方法进一步提取，无法用过滤、沉淀直接得到谷氨酸，C错误； D、谷氨酸在菌体内大量积累会引发反馈抑制，抑制谷氨酸的合成过程，菌体及时排出谷氨酸可解除反馈抑制，有利于谷氨酸的合成和产量提高，D错误。 2．啤酒生产的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 B．糖化阶段淀粉酶可催化淀粉分解 C．主发酵结束后应将发酵液置于低温密闭环境中储存 D．后发酵阶段完成大部分糖的分解和代谢物的生成 【答案】D 【详解】A、大麦发芽后焙烤，目的是杀死种子胚，防止其继续生长消耗淀粉，同时控制温度不使淀粉酶失活，保证后续糖化过程能顺利进行，A正确； B、糖化阶段，发芽过程中产生的淀粉酶可催化淀粉分解为麦芽糖等，为酵母菌发酵提供底物，B正确； C、主发酵结束后，将发酵液置于低温密闭环境中储存，可抑制杂菌生长，同时让啤酒风味物质进一步成熟、澄清，C正确； D、啤酒生产中，主发酵阶段才是完成大部分糖的分解和主要代谢物（酒精、CO2等）生成的阶段；后发酵阶段主要是让剩余的糖分继续缓慢发酵、风味物质成熟、澄清和排杂，D错误。 3．发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列相关叙述错误的是（    ） A．从酵母菌的纯培养物中获取的单细胞蛋白可制成微生物饲料 B．乳酸发酵前期产生的乳酸会抑制杂菌生长，积累过多也会抑制乳酸菌 C．青霉菌是生产青霉素的常用菌种，常采用过滤、沉淀等方法获取青霉素 D．谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的常用菌种，在弱碱性条件下发酵会积累谷氨酸 【答案】C 【详解】A、单细胞蛋白即微生物菌体本身，从酵母菌纯培养物中获得的酵母菌菌体就是单细胞蛋白，可加工为微生物饲料，A正确； B、乳酸发酵前期产生的乳酸使发酵液呈酸性，可抑制杂菌繁殖；当乳酸积累过多时，发酵液pH过低会抑制乳酸菌自身酶的活性，进而抑制乳酸菌代谢，B正确； C、青霉素是青霉菌分泌到发酵液中的胞外代谢产物，过滤、沉淀是分离收集菌体（如单细胞蛋白）的方法，提取青霉素需采用适当的提取、分离和纯化措施来获得，C错误； D、谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，弱碱性发酵条件下会积累谷氨酸，若为酸性条件则会生成谷氨酰胺等其他产物，D正确。 4．发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物某些特定功能，为人类生产有用的产品。常用好氧菌谷氨酸棒状杆菌利用图1的发酵罐来大量生产味精，发酵流程如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 B．为了保证发酵产品的产量和品质，图中发酵配料及发酵罐需经过严格的灭菌 C．图中发酵过程需通入无菌空气，并通过搅拌使培养液与菌种充分接触后关闭通气口 D．发酵中所使用的谷氨酸棒状杆菌菌种可从自然界筛选也可通过诱变育种、杂交育种获得 【答案】B 【详解】A、单细胞蛋白本身就是指微生物菌体（如酵母菌、细菌等），不需要从细胞中提取，直接收集菌体即可，A错误； B、发酵工程中，培养基（发酵配料）和发酵罐都必须经过严格灭菌，防止杂菌污染，避免杂菌与生产菌竞争营养、产生有害物质，从而保证产品的产量和品质，B正确； C、谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，整个发酵过程都需要持续通入无菌空气，搅拌的目的是增加培养液中的溶氧量，同时使菌种与营养物质充分接触，不能关闭通气口，C错误； D、谷氨酸棒状杆菌是细菌，属于原核生物，不能进行有性生殖，因此无法通过杂交育种获得菌种，只能通过诱变育种、基因工程育种或自然界筛选，D错误。 5．与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程和传统发酵技术的描述，错误的是（　　） A．发酵工业体系形成得益于原料丰富价廉、产物专一、生产条件温和 B．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程以单一菌种的液体发酵为主 C．单细胞蛋白是通过发酵工程从酵母菌等微生物细胞中提取获得的，可以作为食品添加剂 D．利用发酵工程生产的微生物农药，可利用微生物或其代谢物防治病虫害，属于生物防治 【答案】C 【详解】A、发酵工业的原料来源广泛且价格低廉，依靠特定菌种的代谢可获得专一性产物，发酵过程多在常温常压下进行、生产条件温和，这些优势推动了发酵工业体系的形成，A正确； B、传统发酵多利用天然存在的混合菌种，以固体发酵、半固体发酵为主；发酵工程为保证产物纯度、便于调控生产条件，一般使用单一纯种进行液体发酵，B正确； C、单细胞蛋白是发酵获得的酵母菌等微生物菌体本身，并非从微生物细胞中提取得到的物质，可作为食品添加剂或饲料使用，C错误； D、微生物农药是利用微生物（如白僵菌）或其代谢产物（如苏云金芽孢杆菌的伴孢晶体）防治病虫害，属于生物防治，D正确。 6．与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列相关叙述不正确的是（　　） A．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物的代谢途径 B．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C．利用发酵工程可以生产微生物肥料来增进土壤肥力、改善土壤结构、促进植株生长 D．发酵工程中所用的菌种大多是性状优良的单一菌种 【答案】B 【详解】A、在发酵环节中，若发酵条件变化，则不仅影响微生物的生长和繁殖，还会通过影响酶的活性来影响微生物的代谢途径，A正确； B、“单细胞蛋白”是指微生物菌体本身，而不是微生物细胞内的物质，B错误； C、发酵工程可用于生产微生物肥料，这些肥料可以增强土壤的肥力，改善土壤结构，从而促进植物的生长，C正确； D、与传统发酵技术不同的是，发酵工程需要避免杂菌污染，所以使用的都是经过严格筛选的单一菌种，D正确。 7．下列关于发酵工程的应用的叙述，错误的是（　　） A．在青霉素生产过程中，如果有杂菌污染，某些杂菌可能会分泌青霉素酶分解青霉素 B．随着对纤维素水解研究的不断深入，可利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等 C．若发酵产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品 D．谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养需氧型，其与有氧呼吸有关的酶主要存在于线粒体中 【答案】D 【详解】A、某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解，因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，A正确； B、随着对纤维素水解研究的不断深入，利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等已取得成功，对解决资源短缺与环境污染问题具有重要意义，B正确； C、如果发酵产品是代谢物，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，C正确； D、谷氨酸棒状杆菌是细菌，属于原核生物，无线粒体，D错误。 8．木聚糖酶可以将木聚糖（植物细胞壁的主要成分之一）降解为木糖，在酿造、饲料生产中具有广泛应用价值。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产，木聚糖可诱导黑曲霉合成木聚糖酶。下列叙述错误的是（　　） A．黑曲霉发酵生产木聚糖酶时，培养基中应添加木聚糖作为碳源 B．减少发酵液中的溶解氧能提高黑曲霉发酵生产木聚糖酶的产量 C．接种前，发酵装置和培养基都需要严格灭菌，以防止杂菌污染 D．连续发酵装置中应不断添加新鲜培养基，以提供充足的营养物质 【答案】B 【详解】A、木聚糖可诱导黑曲霉合成木聚糖酶，且木聚糖能为黑曲霉提供碳源，所以在黑曲霉发酵生产木聚糖酶时，培养基中添加木聚糖作为碳源，A正确； B、黑曲霉是好氧型真菌，其生长和代谢需要充足的氧气，减少溶解氧会抑制黑曲霉的有氧呼吸，降低其代谢和繁殖效率，进而降低木聚糖酶的产量，B错误； C、接种前对发酵装置和培养基严格灭菌，可避免杂菌污染，C正确； D、连续发酵装置中不断添加新鲜培养基，可及时补充被消耗的营养物质，延长黑曲霉的稳定期，提高木聚糖酶的产量，D正确。 9．某制药厂利用地衣芽孢杆菌发酵生产抗生素杆菌肽，用于治疗耐青霉素的葡萄球菌等感染。在杆菌肽生产过程中，出现了酵母菌污染，严重影响了杆菌肽的产量。下列叙述错误的是（　　） A．酵母菌污染发酵液后会与地衣芽孢杆菌形成种间竞争关系 B．酵母菌在发酵液中的快速繁殖会消耗大量氧气 C．为预防酵母菌污染，发酵设备在使用前应灭菌处理 D．降低发酵温度至4°C，地衣芽孢杆菌能有效生产杆菌肽 【答案】D 【详解】A、酵母菌和地衣芽孢杆菌共同生存于发酵液中，会竞争有限的营养、生存空间等资源，二者属于种间竞争关系，A正确； B、酵母菌是兼性厌氧型微生物，快速繁殖阶段需要通过有氧呼吸提供大量能量，会消耗发酵液中的大量氧气，B正确； C、发酵设备使用前进行灭菌处理，可杀灭包括酵母菌在内的所有杂菌，是预防杂菌污染的常规无菌操作，C正确； D、地衣芽孢杆菌合成杆菌肽需要胞内酶的催化，4℃低温会显著抑制酶的活性，导致地衣芽孢杆菌代谢速率大幅下降，无法有效生产杆菌肽，D错误。 10．利用传统发酵技术和发酵工程生产产品，下列说法正确的是（　　） A．传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同 B．两者均可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物 C．发酵工程利用微生物进行发酵，传统发酵技术不是利用微生物 D．传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程可严格控制发酵条件 【答案】D 【详解】A、传统发酵技术酿酒和发酵工程酿酒的基本原理都是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精，二者基本原理相同，A错误； B、传统发酵技术多为混合菌种自然发酵，产物纯度低，无法获得高纯度微生物菌体及其代谢产物，仅发酵工程可通过纯种发酵获得高纯度目标产物，B错误； C、传统发酵技术和发酵工程均是利用微生物的代谢活动生产所需产品，传统发酵技术同样依赖微生物的作用，C错误； D、传统发酵技术通常利用自然环境中的混合菌种，在自然条件下进行发酵，而发酵工程可通过专业发酵设备严格调控温度、pH、溶氧量等发酵条件，D正确。 二、多选题 11．奶啤是一种含牛奶的啤酒，是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再经过酒精发酵制作而成，工艺流程如图所示。接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，可促进前期酸味的形成。下列叙述正确的是（　　） A．粉碎有利于大麦粉与酶的充分接触，以缩短糖化过程的时间 B．醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵会同时产生乙酸和乳酸 C．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D．过程①是消毒，目的是杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期 【答案】ACD 【详解】A、粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触，以缩短图中所示的糖化（淀粉酶将淀粉分解成糖浆）过程的时间,A正确； B、醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活，所以醋酸菌与乳酸菌在同一容器中发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，B错误； C、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在主发酵阶段完成，C正确； D、过程①是消毒，目的是杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期，D正确。 故选ACD。 12．啤酒主要是以麦芽、水、啤酒花为原料，经酵母菌发酵而来，具体生产流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．啤酒发酵过程中，主发酵阶段完成酵母菌的繁殖，后发酵阶段完成代谢物的生成 B．“精酿”啤酒发酵时间长，没有进行过滤和消毒处理，因此保质期较短 C．蒸煮阶段产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 D．为防止接种时酵母菌被杀死，应在麦汁冷却后再加入酵母菌进行发酵 【答案】BCD 【详解】A、主发酵阶段不仅完成酵母菌的繁殖，也会进行代谢产物（酒精等）的生成，后发酵是继续完成残糖的发酵、风味物质的形成等，不是只在后发酵生成代谢物，A错误； B、“精酿”啤酒发酵时间长，部分确实不进行过滤和消毒，这会让啤酒中残留少量酵母和微生物，因此保质期较短，B正确； C、蒸煮阶段可以产生风味组分，同时高温会终止酶的进一步作用（比如糖化酶的活性被高温破坏），还能对糖浆进行灭菌，C正确。 D、酵母菌在高温下会失活，所以需要在麦汁冷却后再加入酵母菌，防止酵母菌被杀死，保证发酵正常进行，D正确。 13．某品牌啤酒酿造工艺流程如下图，相关叙述错误的是（    ） A．该发酵主要利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的原理 B．消毒过滤目的是杀死啤酒中的所有微生物和去除杂质 C．糖化主要是利用发芽大麦释放的淀粉酶催化淀粉分解成糖浆 D．酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成 【答案】BD 【详解】A、啤酒酒精发酵的原理是利用酵母菌的无氧呼吸，产物为酒精和二氧化碳，A正确； B、消毒过滤的目的是杀死啤酒中的有害微生物、去除杂质，并不会杀死啤酒中的所有微生物，B错误； C、糖化阶段，发芽大麦会产生淀粉酶，可以催化淀粉分解为可被酵母菌利用的糖浆，为后续发酵提供碳源，C正确； D、啤酒发酵过程中，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，后发酵仅用于残糖后熟、改善啤酒风味，D错误。 14．发酵工程是指采用工程技术手段，利用微生物为人类生产有用生物产品的一种技术。下列相关说法正确的是（　　） A．发酵工程的中心环节是对微生物细胞本身或其代谢物进行分离、提纯 B．谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺 C．在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，同时提高动物免疫力 D．酿制啤酒的过程，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 【答案】BC 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵，A错误； B、谷氨酸的发酵生产中，在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，B正确； C、青贮饲料中添加乳酸菌后，乳酸菌厌氧发酵产生乳酸，可抑制杂菌繁殖，实现饲料保鲜、提高饲料品质，同时乳酸菌属于益生菌，可调节动物肠道菌群，提高动物免疫力，C正确； D、酿制啤酒时焙烤大麦的目的是杀死大麦胚终止发芽，同时保留大麦中淀粉酶的活性，焙烤温度不足以实现灭菌，D错误。 15．成都农科院近年利用合成生物学改造大肠杆菌，利用大肠杆菌将玉米淀粉高效转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，实现了“把玉米变成衣服”的创举。如下图所示，图中戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是（　　） A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 C．大肠杆菌发酵过程中，应将培养液pH调至中性或弱碱性 D．发酵结束后，对菌体进行破碎、分离和纯化来获得戊二胺 【答案】ACD 【详解】A、玉米籽粒中的淀粉需要淀粉酶催化水解为葡萄糖；玉米秸秆、玉米芯等非粮原料的主要成分是纤维素和果胶，需要纤维素酶、果胶酶将其分解为葡萄糖，供大肠杆菌发酵利用，A正确； B、由题干可知，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用，故定期更换培养液只能清除胞外的代谢废物，无法降低胞内戊二胺的毒害，B错误； C、大肠杆菌属于细菌，其发酵的最适pH为中性或弱碱性，C正确； D、由于戊二胺不能排出胞外，故发酵结束后需要破碎大肠杆菌细胞，再通过分离和纯化技术获得戊二胺，D正确。 16．柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂，黑曲霉（需氧型真菌）是发酵生产柠檬酸的常用菌种，某科研团队通过诱变育种筛选高产柠檬酸的黑曲霉菌株，并进行大规模发酵生产，流程如图所示。回答下列问题： (1)PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基，PDA培养基中的葡萄糖可为黑曲霉提供__________。制备PDA培养基时，对培养基进行灭菌的常用方法是__________。 (2)紫外线处理黑曲霉菌液的目的是__________。溴甲酚绿是一种酸碱指示剂，在酸性条件下呈现黄色，培养基A中加入溴甲酚绿，初筛时选择__________的单菌落，对筛选出的菌种进行扩大培养。对培养基B中的菌株进行计数时，可以采用的接种方法是__________。 (3)发酵工程的中心环节是__________。工业上常以红薯为原料生产柠檬酸，红薯经蒸煮、冷却、加α-淀粉酶糖化后制备发酵培养基，其中α-淀粉酶的作用是__________。 【答案】(1) 碳源和能源 高压蒸汽灭菌法 (2) 诱发黑曲霉发生基因突变，以筛选获得高产柠檬酸的突变株 菌落大、黄色深 稀释涂布平板法 (3) 发酵罐内发酵 将红薯中的淀粉水解为还原糖，为黑曲霉的生长和发酵提供碳源 【详解】（1）葡萄糖属于含碳有机物，可为异养的黑曲霉提供碳源，同时可通过细胞呼吸为黑曲霉提供能量；微生物培养基灭菌的常用方法就是高压蒸汽灭菌法。 （2）本题是诱变育种筛选高产菌株，紫外线属于诱变剂，作用是提高基因突变频率，诱导黑曲霉产生变异，方便后续筛选高产菌株；溴甲酚绿在酸性条件下变黄，产柠檬酸越多的菌株，周围环境酸性越强，黄色圈越大，因此选择黄色圈较大的单菌落；可对微生物进行活菌计数的接种方法是稀释涂布平板法。 （3）根据发酵工程的基本流程，中心环节是发酵罐内的发酵过程；红薯中主要成分是淀粉，α-淀粉酶的作用是催化淀粉糖化水解，分解为小分子糖类，供黑曲霉生长发酵利用。 17．奶啤是一种含牛奶的啤酒，是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再经过酒精发酵制作而成，工艺流程如图所示。请回答下列问题： (1)酵母不能直接利用淀粉，可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，诱导种子无需发芽也能产生__________酶，同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触，以缩短图中所示的__________过程的时间。 (2)接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生乙酸和乳酸，原因是___________。 (3)主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。可利用稀释涂布平板法检测酵母菌的数量，其原理是__________。也可以利用显微镜直接统计计数，若某次样品经3次10倍稀释后，在25×16型血细胞计数板上统计的5个中格中的细胞数为244个，该样品中酵母细胞的密度为__________个/mL。 (4)主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应__________（填“延长”或“缩短”）排气时间间隔。在发酵过程中，要严格控制发酵条件，原因是_________。从食品安全的角度考虑，上述工艺流程图中①的操作应该是_________。 (5)敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因，减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性。用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈。筛选时，应选择透明圈__________（“较大”或“较小”）的菌落。 【答案】(1) 淀粉酶（α-淀粉酶） 糖化 (2)醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活 (3) 当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌 1.22×1010 (4) 延长 环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成 灭菌处理或巴氏消毒 (5)较小 【详解】（1）酵母不能直接利用淀粉，可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，诱导种子无需发芽也能产生淀粉酶（α-淀粉酶），同时粉碎过程有利于大麦粉与酶的充分接触，以缩短图中所示的糖化（淀粉酶将淀粉分解成糖浆）过程的时间。 （2）接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生乙酸和乳酸，原因是醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活。 （3）主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。可利用稀释涂布平板法检测酵母菌的数量，该操作的原理是当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，这样可根据菌落的数目判断样液中的活菌数；在25×16型血细胞计数板上共有25个中格，5个中格中的细胞数为244个，该样品中活酵母细胞的密度为244÷5×25×103×104=1.22×1010个细胞/mL。 （4）主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期反应速率变慢，应延长排气时间间隔。在发酵过程中，要严格控制发酵条件，如温度、溶解氧，发酵液的浓度等，这是因为环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。从食品安全的角度考虑，上述工艺流程图中①的操作应该是从食品安全的角度考虑，在上市或入库前应进行①灭菌处理或巴氏消毒处理。 （5）用酪蛋白固体培养基筛选敲除某个蛋白酶基因的酿酒酵母，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈。因此需要筛选透明圈较小的菌落，表明其蛋白酶活性较低，这样的酵母菌能减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性，从而改善啤酒的品质。 18．窑湾绿豆烧酒，香醇甜美，久享盛誉，被列为江苏省新沂市地方特产。它是以优质白酒为基酒，佐以红参、桂花、砂仁、杜仲等48余味名贵中药材和冰糖、蜂蜜勾兑而成，其色宛如绿豆汤。制作的工艺流程如下图所示。请回答下列问题： (1)绿豆烧酒的生产流程中，蒸馏后要进行快速冷却，目的是为了防止_____。 (2)上述环节中扩大培养一般使用_____（填“固体”或“液体”）培养基，扩大培养的目的是_____。 (3)菌种选育的方法除从自然界中筛选，还可以通过获得_____（答出两点）。 (4)为了筛选优势酿酒酵母菌，将从发酵罐中分离得到的酵母菌编号为T24和F12，进行酒精、SO2耐受性试验。试验结果如下图所示。 综合耐受性试验的研究结果，优势酿酒酵母菌的类型是_____，并说明理由_____。 【答案】(1)温度过高杀死酒曲中的微生物 (2) 液体 增加菌种数量 (3)诱变育种、基因工程育种（或细胞工程育种、杂交育种，） (4) F12 酒精浓度与SO2含量相同的条件下，F12的发酵速率均高于T24，F12酵母菌的耐受性高于T24的酵母菌，因此优势酿酒酵母菌的类型是F12 【详解】（1）蒸馏环节会产生高温，若不快速冷却，高温会直接杀死后续接种的酵母菌（发酵菌种），导致发酵失败。快速冷却的核心逻辑：维持菌种活性，保证后续发酵正常进行，同时也能减少酒精等挥发性物质的挥发损失。 （2）扩大培养一般使用液体培养基。液体培养基能让菌种充分接触营养物质，实现快速、大量的增殖；固体培养基多用于菌种分离、纯化、保藏，不适合大规模扩大培养。 扩大培养的目的：发酵罐需要足量的菌种才能高效启动发酵，扩大培养就是通过逐级培养，让菌种数量呈指数级增长，为发酵罐接种提供足够的菌种量，缩短发酵周期，提高生产效率。 （3） 自然界筛选是传统方法，除此之外，现代发酵工程常用的人工育种方法包括： 诱变育种：通过物理 / 化学诱变剂诱导基因突变，筛选高产菌株（如青霉素高产菌株的选育）； 基因工程育种：将目的基因导入受体菌，定向改造菌种性状（如生产胰岛素的大肠杆菌）。 （4）据图分析可知酒精浓度与SO2含量相同的条件下，酵母菌编号为F12的发酵速率均高于T24，说明编号为F12酵母菌的耐受性高于编号为T24的酵母菌，因此优势酿酒酵母菌的类型是F12。 19．南昌啤酒厂生产的南昌啤酒色泽纯正、风味独特，深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，工业化生产流程如图所示。回答下列问题： (1)用于生产啤酒的酵母菌属于___________(填代谢类型)菌；在啤酒的工业化生产过程中，所用的原料一般为大麦，让大麦烘焙的目的主要是___________；酒精的生成发生在___________阶段。(填“主发酵”或“后发酵”) 约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒的饮料。现在人们又利用工业化的生产方式，生产啤酒、味精乃至胰岛素等药物，可以说微生物发酵与人们的生活息息相关。发酵不仅仅丰富了我们的餐桌，在医药工业、农牧业以及其他方面也有广泛的应用。请根据所学知识回答下列问题： (2)在制作果酒时，有时候酒会变酸，其反应简式为___________。 (3)传统发酵食品的制作过程中，由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往造成发酵食品的品质不一，工业上大规模生产时，发酵工程的中心环节是___________；由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为___________。 【答案】(1) (异养)兼性厌氧菌 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 主发酵 (2)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O (3) 发酵罐内的发酵 纯培养物(或菌株) 【详解】（1）酵母菌依赖现成有机物生存，且既能有氧呼吸、又能无氧呼吸产酒精，因此代谢类型为异养兼性厌氧型。大麦发芽后烘焙，目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；啤酒工业化生产中，酒精主要在主发酵阶段由酵母菌无氧呼吸产生，后发酵仅用于调整风味、澄清酒体，因此酒精生成发生在主发酵。 （2）果酒变酸是因为有氧条件下，醋酸菌将酒精转化为醋酸，反应简式如题中答案所示C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。 （3）根据发酵工程基础知识，发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵；由单一个体繁殖获得的纯净微生物群体，称为纯培养。 20．Ⅰ.研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌，并对其进行研究。请回答下列问题： (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_______。不同微生物生长所需的pH是不同的，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌_______（填“前”或“后”）。 (2)在将筛选到的微生物进行分离纯化时，采用了两种不同的接种方法，培养一段时间后得到如图所示的菌落。 平板A所采用的接种方法是______，平板B所采用的接种工具是______。A、B两个平板所采用的接种方法适合用来计数的是______（填“A”或“B”）。 (3)根据下图所示，4号试管的土壤样品稀释了_____倍，根据图示的三个平板上的菌落结果，可以估算1克土壤中的细菌数为______个。 Ⅱ.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率，如下图是发酵工程生产产品的流程图。据图回答下列问题： (4)在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①是_______；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是_______；③是细胞工程。 (5)⑤表示______。 (6)若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用_______的方法进行提取。 【答案】(1) 淀粉 琼脂（凝固剂） 前 (2) 稀释涂布平板法 接种环 A (3) 105 8.5×108 (4) 基因工程 诱变育种 (5)灭菌 (6)过滤、沉淀 【详解】（1）由题干信息分析可知，该实验的目的是欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的目标菌，故在目标菌筛选过程中，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，故培养基中还需要加入琼脂，除此以外还需要有氮源、水、无机盐等成分。为防止杂菌污染，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌前。 （2）根据培养基中菌落的分布判断平板A所采用的接种方法是稀释涂布平板法，平板B所采用的接种方法是平板划线法，其中稀释涂布平板法是将菌液稀释到一定浓度，取一定量菌液涂布在平板上，适合用来计数。平板B上是平板划线法接种的，采用的接种工具是接种环。 （3）图中进行了系列稀释操作，由土样到试管4共稀释了5次，故4号试管的土壤样品稀释了105倍；根据图示的三个平板上的菌落结果，可以估算1克土壤中的细菌数为（168+175+167）÷3×106÷0.2=8.5×108个。 （4）基因工程即转基因技术，可以对啤酒酵母进行改造；诱变育种在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种，高产青霉素菌种可以通过诱变育种获得，因此①是基因工程；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是诱变育种；③是细胞工程。 （5） ⑤表示培养基进行灭菌，以用于发酵。 （6） 过滤、沉淀可以获得菌体，将菌体与培养液分离，若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用过滤、沉淀的方法进行提取。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 发酵工程 题型1：传统发酵技术的应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C A A D A C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A B A B C B B C B B 题号 21 22 23 24 25 26 27 答案 CD CD AD BCD AB BD ABD 题型2：微生物的培养技术 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A D D D A D D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B A A C BCD ABC BD AD BC 21．(1) 滤杯、滤膜和滤瓶 酒精灯火焰 (2) 接种 固体 鉴别 (3)3100 (4)提供氧气，使大肠杆菌与营养物质充分接触 22．(1)提高基因突变频率（或人工诱变） (2)增加培养液中的溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触 (3)稀释涂布平板法 (4) 不含 色氨酸营养缺陷型菌株 (5)平板划线法（或稀释涂布平板法） 23．(1) 甘露醇 该培养基中无氮源，自生固氮菌能利用空气中的氮气来生长繁殖，没有固氮能力的微生物生长会受到抑制 (2) 湿热灭菌/高压蒸汽灭菌 保证无氮培养基未被杂菌污染 (3) 稀释涂布平板法 少 当两个或者多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落 防止培养基中的微生物污染环境 24．(1) 氮源 凝固剂（或琼脂） (2)防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可避免培养基中的水分过快蒸发 (3) 基本 防止基本培养基中混入特定氨基酸 (4)菌落A 题型3：微生物的选择培养与计数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B D A A A C B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B B C B B ABD BC AB CD ABD 21．(1) 平板划线法 稀释涂布平板法 (2)防止冷凝水滴落到培养基表面，造成污染；防止水分过快蒸发 (3) BCAD A 酚红 (4) 乙 1.16×109个 偏少 当两个或多个细菌连在一起生长时，平板上会形成一个菌落 22．(1) 固体 未接种 (2) 透明圈 C (3) 稀释涂布平板 2.95×1012 ①③④ 23．(1) 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌 设置重复组，取平均值使结果更加准确 (2)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恒温培养，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 (3) ⑤ 透明圈大小与菌落大小的比值最大，对聚乙烯的降解效果最佳 (4) 1.75×1012 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 题型4：发酵工程及其应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C B C B D B D D 题号 11 12 13 14 15 答案 ACD BCD BD BC ACD 16．(1) 碳源和能源 高压蒸汽灭菌法 (2) 诱发黑曲霉发生基因突变，以筛选获得高产柠檬酸的突变株 菌落大、黄色深 稀释涂布平板法 (3) 发酵罐内发酵 将红薯中的淀粉水解为还原糖，为黑曲霉的生长和发酵提供碳源 17．(1) 淀粉酶（α-淀粉酶） 糖化 (2)醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活 (3) 当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌 1.22×1010 (4) 延长 环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成 灭菌处理或巴氏消毒 (5)较小 18．(1)温度过高杀死酒曲中的微生物 (2) 液体 增加菌种数量 (3)诱变育种、基因工程育种（或细胞工程育种、杂交育种，） (4) F12 酒精浓度与SO2含量相同的条件下，F12的发酵速率均高于T24，F12酵母菌的耐受性高于T24的酵母菌，因此优势酿酒酵母菌的类型是F12 19．(1) (异养)兼性厌氧菌 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 主发酵 (2)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O (3) 发酵罐内的发酵 纯培养物(或菌株) 20．(1) 淀粉 琼脂（凝固剂） 前 (2) 稀释涂布平板法 接种环 A (3) 105 8.5×108 (4) 基因工程 诱变育种 (5)灭菌 (6)过滤、沉淀 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $