专题13 发酵工程（期末真题汇编，四川专用）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦发酵工程三大核心考点，融合四川地域传统发酵案例（如潼川豆豉、五通桥腐乳）与现代生物技术应用，题型覆盖单选与解答题，注重实验探究与实际生产情境结合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|约30题|传统发酵技术（泡菜/腐乳制作）、微生物培养（灭菌/接种/计数）、发酵工程应用（抗生素/单细胞蛋白生产）|结合四川地域试题，如绵阳啤酒发酵实验、乐山抗生素生产分析，突出真实生产情境| |解答题|约15题|实验设计（微生物筛选/发酵条件优化）、流程分析（柠檬酸/细菌纤维素生产）|注重科学探究，如南充含油废水处理菌株筛选、广安黑曲霉发酵流程设计，关联高考实验能力考查趋势|

专题13 发酵工程 3大高频考点概览 考点01 传统发酵技术 考点02 微生物的培养与应用 考点03 发酵工程及其应用 地 城 考点01 传统发酵技术 一、单选题 1．(24-25高二下·四川绵阳·期末)啤酒生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于培养、筛选后再发酵，而直接开罐采集的方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者在不同气体条件下采集并培养4天后，统计菌落数，结果如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．进行本实验时，应控制温度、营养条件等无关变量相同且适宜 B．据实验结果可知，有利于保留占比很低的菌种的采集并培养的条件是无氧/无氧 C．据实验结果可知，采集后培养酵母菌时O2浓度陡然变化会导致部分菌体死亡 D．工业生产中，占比很低的独特菌株的选育只能从发酵罐中采集 【答案】D 【详解】A、实验中温度、营养条件等属于无关变量，为保证实验结果的准确性，应控制无关变量相同且适宜，A正确； B、由图可知，无氧/无氧条件下菌落数最多，说明有利于保留占比很低的菌种的采集并培养的条件是无氧/无氧，B正确； C、对比有氧/有氧和有氧/无氧等条件，氧气浓度陡然变化（如从有氧变无氧或无氧变有氧 ）时，菌落数减少，可推测采集后培养酵母菌时O2浓度陡然变化会导致部分菌体死亡，C正确； D、工业生产中，占比很低的独特菌株的选育不仅能从发酵罐中采集，也可通过其他环境筛选等方式获得，D错误。 故选D。 2．(24-25高二下·四川广元·期末)某同学制作泡菜时发现坛内液体表面出现白膜，检测亚硝酸盐含量显著升高。下列分析错误的是（　　） A．白膜由产膜酵母菌形成，需氧条件下繁殖 B．亚硝酸盐含量升高可能与杂菌污染有关 C．腌制初期大肠杆菌与酵母菌存在种间竞争 D．通过延长腌制时间完全消除白膜和降低亚硝酸盐含量 【答案】D 【分析】泡菜制作利用乳酸菌的无氧发酵，而白膜由需氧的产膜酵母菌形成。亚硝酸盐含量初期升高后下降，杂菌污染可能加剧其积累。 【详解】A、产膜酵母菌在有氧条件下繁殖，在液面形成白膜，A正确； B、杂菌污染可能导致亚硝酸盐生成增加，B正确； C、腌制初期，大肠杆菌（兼性厌氧）与酵母菌（需氧/兼性厌氧）竞争营养和空间，存在种间竞争，C正确； D、延长腌制时间可降低亚硝酸盐含量（后期被分解），但无法“完全消除”，白膜是否消失取决于密封性，若持续有氧，酵母菌可能存活，D错误。 故选D。 3．(24-25高二下·四川宜宾·期末)从传统发酵技术到现代发酵工程，劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列关于传统发酵技术与发酵工程说法正确的是（　　） A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者通常利用多菌种进行发酵 B．以葡萄皮上野生型酵母菌为菌种来源制作葡萄酒的过程属于传统发酵技术 C．通过发酵工程从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可作为微生物饲料 D．啤酒的工业化生产主发酵阶段完成酵母菌的繁殖，后发酵阶段完成酒精的生成 【答案】B 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 【详解】A、传统发酵技术通常利用天然混合菌种，而现代发酵工程多采用单一纯培养菌种，两者的最大区别在于后者实现了菌种的纯种培养及严格的无菌操作，而非菌种数量，A错误； B、传统发酵技术直接利用原材料中的天然微生物（如葡萄皮上的野生酵母菌）进行发酵，无需人工接种纯菌种，B正确； C、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，并非从细胞中提取的产物，C错误； D、啤酒的主发酵阶段包括酵母菌的繁殖（初期有氧条件）和酒精生成（后期无氧条件），后发酵阶段主要进行风味物质形成和杂质沉淀，而非仅完成酒精生成，D错误。 故选B。 4．(24-25高二下·四川凉山州·期末)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。在制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（    ）    A．泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量会先升高后降低，可通过检测亚硝酸盐含量确定泡菜取食时间 B．该同学制作出的泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高、发酵温度过低等 C．泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”不需要进行灭菌处理 D．亚硝酸盐含量第3天较低，此时是泡菜的取食的最佳时间 【答案】D 【分析】泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。据图可知，泡菜腌制的5-7天内亚硝酸盐的含量较高，不宜食用。 【详解】A、亚硝酸盐含量过高不利于身体健康，泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量会先升高后降低，可通过检测亚硝酸盐含量确定泡菜取食时间，A正确； B、泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高和发酵温度过低均会导致乳酸菌繁殖慢，乳酸积累少，B正确； C、泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”可提供乳酸菌，不能进行灭菌处理，C正确； D、亚硝酸盐含量第3天较低，但此时乳酸含量也较低，影响口感，所以此时并不是取食泡菜的最佳时间，D错误。 故选D。 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)“名酒茅台，腐乳桥牌”，腐乳以其独有的乳黄色霉衣和特有的醇厚古朴的风味独秀长江沿岸，成为老少皆宜的佐餐佳品。中国科学院将五通桥腐乳菌种命名为“AS3.25号标准毛霉”，收录入高等农林院校食品科学与工程专业教材，成为教学科研及工厂应用的标准发酵用霉。下列相关说法正确的是（　　） A．利用标准毛霉进行腐乳工业化生产属于传统发酵技术 B．毛霉的遗传物质主要位于拟核中，只会进行基因突变 C．毛霉、酵母、木霉等多种微生物都参与了豆腐的发酵 D．优良的毛霉菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得 【答案】D 【分析】传统发酵技术通常依赖天然菌种，腐乳制作以毛霉为主，还有酵母，曲霉等。 【详解】A、传统发酵技术通常依赖天然菌种，而工业化生产使用纯培养的标准毛霉属于现代发酵技术，A错误； B、毛霉为真核生物，遗传物质位于细胞核中，且其变异方式包括基因突变、基因重组和染色体变异，B错误； C、腐乳制作以毛霉为主，还有酵母，曲霉等，“木霉”并非典型参与菌种，C错误； D、诱变育种通过诱导基因突变改良菌种，基因工程育种通过重组DNA改变遗传特性，两者均可用于毛霉菌种选育，D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·四川眉山·期末)果酒酿造过程中起主要作用的微生物是酵母菌。现筛选出一种呼吸链突变酵母，其呼吸过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．无氧条件下，突变酵母发酵产酒的效率低于野生型 B．有氧条件下，突变酵母与野生酵母的生长速度无差异 C．发酵工程中，突变酵母的扩大培养时不需要有氧环境 D．接种突变酵母进行酿酒发酵时温度应控制在30～35℃ 【答案】A 【分析】细胞呼吸是细胞分解有机物释放能量的过程，核心是通过有氧呼吸或无氧呼吸将化学能转化为 ATP 供能。其中有氧呼吸是主要方式，分三个阶段逐步释放能量，无氧呼吸则是应急途径。 【详解】A、由图可知，突变酵母呼吸链中断，使得其发酵产酒效率低于野生型，A 正确； B、在有氧条件下，野生型酵母可进行有氧呼吸，产生大量能量用于生长繁殖；而突变酵母呼吸链中断，有氧呼吸无法正常进行，产生的能量比野生型少，所以生长速度比野生型慢，二者生长速度有差异，B 错误； C、突变酵母在有氧条件下呼吸链中断，不能进行完整的有氧呼吸，但在扩大培养时，有氧环境可使其进行一定程度的有氧呼吸前期过程，为细胞分裂等生命活动提供更多能量，有利于其扩大培养，若在无氧环境下，产生能量较少，不利于扩大培养，C 错误； D、酵母菌进行酒精发酵时，适宜的温度范围是18−25∘C，而不是30−35∘C，D 错误。 故选A。 7．(24-25高二下·四川绵阳·期末)潼川豆豉由高蛋白质原料大豆酿造而成，是绵阳市三台县最具盛名的传统调味品。下列有关叙述错误的是（　　） A．豆豉制作时，酵母、曲霉和毛霉等都参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉 B．毛霉的异化作用类型是厌氧型，因此，豆豉制作过程需要无氧条件下发酵 C．经微生物作用后，大豆产生的小分子肽和氨基酸等更易被人体消化吸收 D．现代发酵工程中，可通过优化通氧量、温度等条件以提高发酵产品的质量 【答案】B 【分析】腐乳的制作原理：腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型；毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、豆豉制作过程中，毛霉分泌蛋白酶分解大豆蛋白，起主要作用，酵母菌和曲霉也参与发酵，A正确； B、毛霉的异化作用类型为需氧型，其生长繁殖需要氧气，因此豆豉制作初期需提供有氧条件，而非全程无氧，B错误； C、毛霉产生的蛋白酶将大豆蛋白分解为小分子肽和氨基酸，更易被人体吸收，C正确； D、现代发酵工程通过控制通氧量、温度等条件，可优化微生物代谢途径，提高发酵产品质量，D正确。 故选B。 8．(24-25高二下·四川南充·期末)油炸臭豆腐是人们喜爱的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下图为科研人员检测卤汁发酵过程中pH值和氨基酸态氮含量的变化情况，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌之间存在共生关系 B．微生物发酵产生不同的代谢物使其具有特殊风味 C．卤水发酵前期，发酵液中pH值下降的原因可能是乳酸菌发酵产生乳酸 D．卤水发酵后期，氨基酸态氮含量下降的原因是氨基酸被微生物吸收利用 【答案】A 【详解】A、乳酸菌和芽孢杆菌是竞争关系，A 错误； B、微生物发酵产生的代谢物（如乳酸、氨基酸等 ）赋予卤汁特殊风味，B 正确； C、前期乳酸菌发酵产乳酸，使发酵液pH下降，C 正确； D、后期微生物吸收利用氨基酸，使氨基酸态氮含量下降，D 正确。 故选A。 9．(24-25高二下·四川遂宁·期末)我国传统发酵技术历史悠久，很多典籍中均有记载： ①《周礼·天官》郑玄注：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中”； ②《北山酒经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口”； ③《齐民要术》中记载了利用谷物酿制食醋的工艺，过程为“糖化→酒化→醋化”； ④《本草纲目拾遗》中记述：“白毛裹豆腐，方得腐乳香”。 下列相关叙述正确的是（    ） A．①介绍了泡菜制作技术，配制的盐水要煮沸冷却后使用，以防止杀死酵母菌 B．②中在敞开的、变酸的果酒表面形成的“菌膜”中，菌的类型主要是乳酸菌 C．③从酒化到醋化的过程中，当氧气不充足时，醋酸菌可将糖直接转化为醋酸 D．④描述的是有关腐乳制作的内容，在腐乳制作的过程中需要多种微生物参与 【答案】D 【分析】1、盐水煮沸的目的是杀菌、除去水中的溶解氧，冷却后再使用是为了防止杀死发酵菌。 2、酒精发酵的菌种为酵母菌，其发酵条件应控制为无氧条件，醋酸发酵的菌种为醋酸菌，是一种好氧菌。 【详解】A、①描述的是泡菜制作，盐水煮沸冷却可减少杂菌，但主要目的是保留乳酸菌而非酵母菌，A错误； B、②中变酸的果酒表面菌膜由醋酸菌形成，而非乳酸菌，B错误； C、醋酸菌为严格好氧菌，需在氧气充足时将乙醇转化为醋酸，C错误； D、④中“白毛”为毛霉的菌丝，腐乳制作需毛霉等多种微生物协同作用（如酵母菌、曲霉等），D正确； 故选D。 10．(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图表示思坡老醋（乳酸含量较高）的部分生产流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．发酵过程中，发酵缸中A 层醋醅有利于积累乳酸 B．糖源充足时，A 层不进行翻动醋酸发酵也很旺盛 C．发酵产生酒醅阶段（酒精发酵），需不断翻动A层和B层 D．pH 和营养物质等因素会影响醋酸菌和乳酸菌的数量变化 【答案】D 【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，无氧条件下会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】A、乳酸菌为厌氧型细菌，发酵过程中，发酵缸中 B层醋醅有利于积累乳酸，A错误； B、醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时，才能将糖分解成醋酸，故A层需要进行翻动，B错误； C、酵母菌是厌氧型微生物，进行酒精发酵时，不需要翻动，C错误； D、pH和营养物质等因素作为生长环境条件，会影响醋酸菌和乳酸菌的数量变化，D正确。 故选D。 11．(24-25高二下·四川资阳·期末)传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述正确的是（　　） A．葡萄皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后可直接通入无菌空气制作葡萄醋 B．果酒发酵液可能使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄 C．醋酸菌在O2、糖源充足时将乙醇转化为乙醛，然后变为醋酸 D．不同的腌制时间，泡菜中亚硝酸盐的含量可能相同 【答案】D 【详解】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。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。参与腐乳制作的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中主要是毛霉。参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。 【分析】A、制作葡萄醋时，需要先进行果酒发酵，再进行果醋发酵。制作好葡萄酒后，要接种醋酸菌，并且需要持续通入无菌空气，同时控制温度等条件，而不是直接通入无菌空气就能制作葡萄醋，A错误； B、酸性重铬酸钾溶液与酒精反应，颜色会由橙色变为灰绿色，而不是由蓝变绿再变黄，B错误； C、醋酸菌在氧气和糖源都充足时，将葡萄糖直接分解成醋酸；当缺少糖源时，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，C错误； D、泡菜制作过程中，亚硝酸盐的含量会随着腌制时间的变化而变化，在腌制的不同阶段，亚硝酸盐含量可能会出现相同的情况，D正确。 故选D。 12．(23-24高二下·四川德阳·期末)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（    ） A．家庭制作果酒、泡菜和腐乳通常都不是纯种发酵 B．传统发酵往往是家庭式或作坊式的液体和半固体发酵 C．传统发酵仍然需要对发酵使用的原材料进行消毒 D．果酒发酵完成后转入果醋发酵时，应适当降低温度 【答案】A 【分析】传统发酵是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 【详解】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，家庭制作果酒、泡菜和腐乳通常都不是纯种发酵，A正确； B、传统发酵往往是家庭式或作坊式的固体和半固体发酵，B错误； C、传统发酵技术中使用的原材料往往含有菌种，不需要进行消毒，C错误； D、果酒发酵的温度需控制在18~30°C，醋酸菌的最适生长温度为30~35°C，因此，果酒发酵完成后转入果醋发酵时，应适当升高温度，D错误。 故选A。 13．(23-24高二下·四川乐山·期末)下图为果酒和果醋的发酵装置，下列相关叙述正确的是（    ）    A．在制作果醋时应该将甲处关闭并且打开乙处 B．该装置必须先进行果酒发酵再进行果醋发酵 C．制作果醋时发酵液表面出现菌膜则制作失败 D．在制作果酒时并不需要将乙处弯管进行水封 【答案】D 【分析】题图分析：图示为果酒和果醋的发酵装置图，其中丙是出料口，作用是出料、检测；甲是充气口，作用是在果醋制作时通入氧气的；乙是排气口，其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。 【详解】A、制作果醋需要持续充气，甲要打开，A错误； B、该装置在氧气、葡萄糖充足的条件下，也可利用醋酸菌直接进行果醋发酵，B错误； C、制作果醋时，若发酵液表面出现菌膜，是由于醋酸菌活动引起的，说明发酵是成功的，C错误； D、排气口的作用是排气，而弯管的设置可防止空气中微生物的污染，故制作果酒、果醋时排气口的弯管不需水封，D正确。 故选D。 二、解答题 14．(24-25高二下·四川资阳·期末)下图是常见的生物，请结合生物学知识回答以下问题： (1)图中不能称为一个生命系统的是生物_______（填图中字母）。A、B细胞结构的统一性体现在_______。 (2)制作果酒时需要的微生物是_______（填图中字母），其进行酒精发酵的反应式为_______。 (3)在我国唐朝，长安城的裁缝常把长有“绿毛”的糨糊涂在被剪刀划破的手指上，以防止伤口发炎，这里的“绿毛”最可能是图中的________（填图中字母），由此推测可知，长有“绿毛”的糨糊中可能含有_______，能够杀死或抑制某些致病细菌。但它不能治疗图示E生物所导致的感染，理由是_______。 【答案】(1) D 都有细胞壁、细胞膜和细胞质（核糖体） (2) B C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 (3) C 青霉素（抗生素） E为支原体，支原体无细胞壁，青霉素不能对它起作用 【分析】A是细菌、B是酵母菌、C是青霉菌、D是病毒（噬菌体）、E是支原体 【详解】（1）最简单的生命系统是细胞，D是病毒（噬菌体）是没有细胞结构的生物，不能称为一个生命系统。A是细菌，属于原核生物，B是酵母菌，属于真核生物，真核细胞和原核细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质（核糖体）。 （2）制作果酒时需要的微生物是酵母菌B，其进行酒精发酵的反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。 （3）因为长有“绿毛”的糨糊涂在被剪刀划破的手指上可以防止伤口发炎，这里的“绿毛”最可能是图中的青霉菌C，推测，长有“绿毛”的糨糊中可能含有青霉素（某种抗生素），能够杀死或抑制某些致病细菌。但它不能治疗图示E生物所导致的感染，理由是E为支原体，支原体无细胞壁，青霉素不能对它起作用。 地 城 考点02 微生物的培养与应用 一、单选题 1．(24-25高二下·四川泸州·期末)科研人员为探究抗生素M杀灭三种肠道有害细菌的最适浓度，设计了如下实验：①将甲、乙、丙三种肠道有害菌接种在三个平板上，适宜条件下培养一段时间；②在培养基上打孔并向其中注入不同浓度的抗生素M；③一段时间后，可在孔的周围观察到抗生素M抑制细菌生长产生的透明圈。测出的透明圈直径如表所示，下列有关叙述正确的是（　　） 肠道细菌 不同浓度抗生素M条件下透明圈的直径（mm） 5μg/mL 7.5μg/mL 10μg/mL 15μg/mL 20μg/mL 甲 7 10 14 16 16 乙 - 5 8 13 17 丙 5 7 9 14 19 A．本实验使用的培养基，其制备顺序是配制培养基→倒平板→灭菌 B．可用平板划线法或稀释涂布平板法对三种肠道细菌进行接种 C．对抗生素M的敏感度为甲>丙>乙，且随M浓度的增大抑菌效果均逐渐加强 D．根据实验结果可确定，杀死肠道细菌甲的最适浓度在10μg/m~15μg/m之间 【答案】D 【详解】A、培养基的正确制备顺序为配制→灭菌→倒平板，培养基必须先灭菌再倒平板，目的是保证无菌环境，A错误； B、平板划线法用于分离菌种，无法均匀接种，本实验需在平板上均匀接种细菌以观察透明圈，应使用稀释涂布平板法，B错误； C、据表中数据可知，甲细菌在低浓度抗生素下，透明圈的直径最大，说明甲对抗生素A最敏感，因此对抗生素M的敏感度为甲>丙>乙，但甲在15μg/mL后透明圈不再增大，说明抑菌效果未随M浓度逐渐增强，C错误； D、甲在10μg/mL时透明圈14mm，15μg/mL时增至16mm且后续浓度下不再变化，表明最适浓度可能在10~15μg/mL之间，D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·四川眉山·期末)培养基通常指人工配制的适合生物或组织细胞生长、增殖或积累代谢产物的营养基质。微生物的培养、植物组织培养以及动物细胞培养都需要配制适宜的培养基。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养微生物和动物细胞的培养基都需要添加维生素 B．微生物培养和植物组织培养的培养基都要添加琼脂 C．微生物培养、植物组织培养以及动物细胞培养的培养基都需要灭菌处理 D．工厂化生产次生代谢物时，应增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值 【答案】C 【详解】A、微生物培养基不一定都添加维生素，有些微生物自身可合成，动物细胞培养基需添加维生素等，A错误； B、微生物液体培养基无需琼脂，植物组织培养常用固体培养基（含琼脂），B错误； C、微生物培养、植物组织培养及动物细胞培养的培养基都要灭菌，防止杂菌污染，C正确； D、次生代谢物在愈伤组织中积累，需维持脱分化状态（低细胞分裂素/生长素比值），D错误。 故选C。 3．(24-25高二下·四川凉山州·期末)为筛选某种氨基酸缺陷型菌株，实验人员利用影印接种法的实验过程如图所示，其中基本培养基中缺乏某种氨基酸，而完全培养基中含有该种氨基酸。下列叙述错误的是（    ） A．待测培养皿中应为完全培养基 B．过程②培养时丝绒布先转印至完全培养基上再转印到基本培养基上 C．图中各种培养基均需经过高压蒸汽灭菌 D．氨基酸缺陷型菌株应从完全培养基上挑选获得 【答案】B 【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】A、待测培养皿中应为完全培养基，此时还未筛选，无论是否氨基酸缺陷型都应能生长，A正确； B、过程②培养时若丝绒布先转印至完全培养基上，有可能沾上完全培养基，再转印到基本培养基上，本不应生存的菌株因此生存下来，影响实验结果，B错误； C、图中各种培养基均需经过高压蒸汽灭菌，以防止杂菌污染，C正确； D、氨基酸缺陷型菌株在基本培养基上无法生长，但在完全培养基上可以生长，故筛选时应选择在基本培养基上没有生长但在完全培养基上对应位置有菌落的菌株，D正确。 故选B。 4．(24-25高二下·四川眉山·期末)科研人员筛选出产脂肪酶酵母，不仅可用于含油废水处理，还可在处理含油废水的同时，获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价筛选所获得A、B两菌株的相关性能，某研究小组进行了培养研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是（    ） A．在筛选产脂肪酶酵母时，培养基应以脂肪或油脂作唯一碳源 B．B菌株所产脂肪酶的量或活性比A菌株的高 C．利用B菌株来处理含油废水时所获得的单细胞蛋白产量比A菌株高 D．利用产脂肪酶酵母处理含油废水后，可从废水中提取分离获得单细胞蛋白 【答案】C 【分析】据图分析：比较菌株A和菌株B脂肪剩余量可知，菌株B降解脂肪的能力更强；比较菌株A和菌株B细胞密度可知，菌株B增殖速度更快；由此可以得出结论：相对于菌株A，菌株B的增殖速度更快，降解脂肪的能力更强。 【详解】A、要筛选产脂肪酶酵母，应该提供以脂肪或油脂作唯一碳源的培养基，这样只有能分解利用脂肪或油脂的酵母才能生长繁殖，从而筛选出产脂肪酶酵母，A 正确； B、由图可知，在相同培养时间下，B 菌株处理的脂肪剩余量比 A 菌株少，这说明 B 菌株分解脂肪的能力更强，即 B 菌株所产脂肪酶的量或活性比 A 菌株的高，B 正确； C、虽然 B 菌株细胞密度比 A 菌株高，但题干中并没有明确表明细胞密度与单细胞蛋白产量的直接关系，不能仅仅根据细胞密度就得出利用 B 菌株处理含油废水时所获得的单细胞蛋白产量比 A 菌株高的结论，C 错误； D、因为产脂肪酶酵母在处理含油废水的同时可获得单细胞蛋白，所以利用产脂肪酶酵母处理含油废水后，可从废水中提取分离获得单细胞蛋白，D 正确。 故选C。 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)酸奶是日常生活中常见的食品，但食用自制酸奶后常常会引起胃肠不适，主要原因是制作过程中可能混入了杂菌。下列关于防止杂菌污染的相关说法中错误的是（　　） A．在培养微生物时，获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B．生物消毒法是利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法 C．使用超净工作台前需先喷洒苯酚或煤酚皂，然后再打开紫外灯照射 D．对玻璃仪器（如培养皿）、金属用具灭菌时不能使用高压蒸汽灭菌法 【答案】D 【分析】1、无菌技术的主要内容: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、消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)。常用方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法； 3、灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)。常用方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌法。 【详解】A、在微生物培养中，无菌操作是获得纯净培养物的关键，需通过灭菌和消毒防止杂菌污染，A正确； B、生物消毒法利用生物或其代谢产物抑制或杀灭微生物，如抗生素或乳酸菌产酸，B正确； C、无菌技术主要包括消毒和灭菌，喷洒苯酚或煤酚皂等消毒液同时配合紫外线照射可提高对超净工作台的消毒效果，C正确； D、高压蒸汽灭菌法适用于耐高温、耐高湿的玻璃仪器（如培养皿）和金属用具（如镊子），D错误。 故选D。 6．(24-25高二下·四川绵阳·期末)某啤酒厂技术人员发现啤酒苦味不足，可能是啤酒花（多年生攀援草本植物）细胞中α-酸含量低引起的。已知α-酸合成受基因HlLPT调控。下列说法错误的是（　　） A．通过血球计数板计数，可实时监测发酵罐中酵母菌的数量 B．可通过PCR技术检测HlLPT基因表达过程中的转录水平 C．若用基因工程提高α-酸含量，导入目的基因时可通过Ca2+处理啤酒花细胞 D．废酵母渣的合理处理方式包括制作饲料、生产酵母提取物、厌氧发酵产沼气 【答案】C 【分析】细胞计数：利用血球计数板实时监测发酵罐中酵母菌数量，这是发酵过程中监测微生物生长情况的重要手段，能了解发酵进程。 基因表达检测：借助 PCR 技术检测基因 H1LPT 表达的转录水平，通过对 mRNA 逆转录形成的 cDNA 进行 PCR 扩增，反映基因转录出的 mRNA 量。 基因工程：欲通过基因工程提高啤酒花细胞中 α - 酸含量，需将目的基因导入啤酒花细胞。但题干中提到用Ca2+处理啤酒花细胞的说法错误，因为啤酒花是植物细胞，常用农杆菌转化法导入目的基因，Ca2+处理一般用于微生物细胞使其成为感受态。 【详解】A、血球计数板通过取样计数可估算酵母菌数量，但需定期取样而非实时监测，A正确； B、PCR 技术可以对特定的 DNA 片段进行扩增，通过检测 H1LPT 基因转录形成的 mRNA（以 mRNA 逆转录形成的 cDNA 为模板进行 PCR ）的量，能够反映该基因表达过程中的转录水平，B正确； C、Ca²+处理法用于微生物（如大肠杆菌）转化，植物细胞常用农杆菌转化法，C错误； D、废酵母渣含有一定的营养成分等，合理处理方式包括制作饲料、生产酵母提取物、厌氧发酵产沼气等，实现废物的再利用，D正确。 故选C。 7．(24-25高二下·四川绵阳·期末)在进行微生物接种实验时，培养物被杂菌污染的原因不包括（　　） A．接种前，接种室未紫外线消毒 B．对培养基灭菌操作的时间不足 C．接种时，培养皿盖被完全打开 D．接种针经灼烧灭菌后立即接种 【答案】D 【详解】A、接种室未紫外线消毒，无法杀灭环境中的微生物，可能导致污染，A正确； B、培养基灭菌时间不足，可能残留芽孢等耐高温微生物，导致污染，B正确； C、培养皿盖完全打开，环境中杂菌易落入培养基，C正确； D、灼烧后的接种针温度过高，直接接种会杀死菌种，但不会引入杂菌，D错误。 故选D。 8．(24-25高二下·四川南充·期末)科学规范的实验是生物技术发展的基础。下列实验操作正确的是（    ） A．设置PCR仪的循环程序时，预变性环节的温度和时间分别为94℃和1min B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环灼烧后迅速蘸取菌液连续划线培养，即可获得单菌落 【答案】B 【分析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。 【详解】A、预变性环节的温度通常为94℃，但时间需足够使DNA完全解链，通常为2-5分钟，1分钟可能不足，A错误； B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确； C、将配制的酵母培养基高压灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误； D、将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死），蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。 故选B。 9．(24-25高二下·四川眉山·期末)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲、乙两种培养基种添加的S物质是为微生物提供碳源 B．乙种培养基中添加的Y物质利于形成菌落便于筛选分离 C．甲种培养基是选择培养基，乙种培养基是鉴别培养基 D．图中⑤步骤只能根据细菌增殖数量的多少来加以筛选 【答案】B 【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释，②为接种到液体培养基上，③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上，其中Y为琼脂，④为挑取单菌落接种，⑤用以S为唯一碳源和氮源的选择培养基进一步筛选。 【详解】A、物质S含有C、H、N，不仅能为微生物提供碳源，还能提供氮源，A错误； B、乙种培养基中添加的Y物质是琼脂，琼脂作为凝固剂利于形成菌落，便于筛选分离，B正确； C、甲种培养基以S为唯一碳源和氮源，只有能降解S的细菌才能生长，是选择培养基，乙种培养基是固体培养基，用于分离和纯化能降解S的细菌，不是鉴别培养基，C 错误； D、图中⑤步骤是为了筛选出高效降解S的菌株，不仅可根据细菌增殖数量的多少，还可根据S的降解情况等来筛选，D错误。 故选B。 10．(24-25高二下·四川宜宾·期末)科研人员为评估某湖泊水体中降解有机物的微生物数量，取1mL湖水依次稀释103、104、105倍，各取0.1mL涂布于选择培养基，培养后统计菌落数（结果如下）。下列有关叙述正确的是（　　） 稀释倍数 平板1菌落数 平板2菌落数 平板3菌落数 103 456 512 489 104 52 48 55 105 3 6 4 A．应选择103倍稀释的平板进行计数，计算湖水菌数为4.85×105个/mL B．根据湖泊水体微生物的生活环境，需要对湿热灭菌后的培养基调节PH C．该实验需设置未接种的平板，判断培养基和操作过程是否有杂菌污染 D．若改用显微镜直接计数法统计菌体数量，与表中数据相比结果会偏小 【答案】C 【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】A、稀释涂布平板法应选择菌落数在30-300之间的平板进行计数。10³倍稀释的平板菌落数均超过300（456、512、489），无法保证计数准确性；而10⁴倍稀释的菌落数（52、48、55）符合要求。计算时应取10⁴倍稀释的平均值（约51），按公式计算为51÷0.1×10⁴=5.1×10⁶个/mL，A错误； B、培养基的pH应在灭菌前调节，湿热灭菌后一般无需再次调节，否则可能引入杂菌污染，B错误； C、未接种的平板作为空白对照，若出现菌落则说明培养基灭菌不彻底或操作过程被污染，C正确； D、显微镜直接计数法会统计死菌和活菌，而稀释涂布平板法仅计数活菌，因此直接计数法结果应偏大，D错误。 故选C。 二、解答题 11．(24-25高二下·四川广安·期末)柠檬酸作为食品添加剂，具有调节酸味、抗氧化护色、防腐抑菌等作用。工业上主要是通过黑曲霉发酵生产。黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，如图为生产柠檬酸的简要流程图，回答下列问题： (1)为了获得黑曲霉菌种的纯培养物，在配制培养基时，要将各种成分熔化装瓶后进行________灭菌。图甲中将黑曲霉菌种接种到培养基A的方式为________，其具体的操作过程如图乙所示，其中操作正确的是________（填序号）。 (2)已知配制的培养基C中成分有蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，其中蛋白胨可提供________（至少答出两点）。 (3)从自然界中筛选分离出来的黑曲菌种用于生产柠檬酸产量较低，要获得高产柠檬酸的优良菌种，可以采用诱变育种或________育种。在发酵装置中搅拌器的作用是________（答出两点）。 (4)在工业上生产柠檬酸过程中，通常以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率。从微生物培养的角度分析，其目的在于________。在培养基C中完成发酵后还要采取________措施来获取柠檬酸产品。 【答案】(1) 湿热或高压蒸汽 平板划线法 ①③④⑤ (2)碳源、氮源和维生素 (3) 基因工程 增加培养液中的溶解氧，使菌种与培养液充分接触 (4) 保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长 提取、分离和纯化 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】（1）培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌或湿热灭菌法。培养基A是固体平板，接种方式看操作，图里是平板划线法。 ①灼烧接种环，①正确； ②在平板划线法接种时，不需要完全握住瓶塞。通常采用无名指和小指夹住含菌试管或三角瓶的瓶塞 ，在接种过程中，将试管口或三角瓶口靠近酒精灯火焰旁，通过手指的力量可以轻松拔出和塞回瓶塞 。这样操作既方便灵活，又能保证在无菌环境下进行接种，防止杂菌污染。②错误； ③试管口过火焰，③正确； ④握住棉塞上部，用接种环取菌，④正确； ⑤试管口通过火焰进行消毒灭菌并塞棉塞，⑤正确； ⑥划线操作不能将培养皿盖打开放到一边，只需打开一条缝即可，⑥错误； ⑦划线法不能首尾相连，⑦错误； ⑧平板培养时应倒置，⑧错误。 所以正确的序号是①③④⑤。 （2）蛋白胨在培养基中提供碳源、氮源、维生素（生长因子），这三个是常见的。 （3）高产菌株的育种，除了诱变，还可以基因工程。发酵罐里的搅拌器作用是增加培养液中的溶解氧；使菌种与培养液充分接触。 （4）不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长。发酵后获取柠檬酸，因为柠檬酸是代谢产物，在培养基C中完成发酵后还要采取提取、分离和纯化等措施。 三、实验题 12．(24-25高二下·四川眉山·期末)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。请回答问题： (1)样品采集时，应在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内选择___________（填“感病植株”或“未感病植株”）作材料，理由是___________。 (2)将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，其目的是_________。 (3)稀释涂布时，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_________，冷却的目的是___________。 (4)请利用灭菌的适宜平板、内生菌菌液、病原菌菌液、无菌水、适宜大小的灭菌滤纸圆片、涂布器、酒精灯等实验用具及材料，设计合理的实验对目的菌进行抗性检测，写出简要的实验思路并预期实验结果___________。 【答案】(1) 未感病植株 未感病植株体内可能含有能抵抗香蕉枯萎病的内生菌 (2)检测样品消毒是否彻底 (3) 灭菌 防止高温杀死待涂布的内生菌 (4)实验思路：①取灭菌平板，在中央滴加病原菌菌液，涂布均匀；②在平板四周放置4个灭菌滤纸圆片，其中3个分别滴加不同浓度的内生菌菌液，1个滴加无菌水作为对照；③培养一段时间，观察滤纸圆片周围抑菌圈的大小。预期结果：若某滤纸圆片周围出现抑菌圈，说明该内生菌对病原菌有抗性，且抑菌圈越大，抗性越强 【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定 形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 【详解】（1）在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，未感病植株体内可能含有能抵抗香蕉枯萎病的内生菌，因此，在进行样品采集时，应选择未感病植株作材料。 （2）将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，其目的是检测样品消毒是否彻底。 （3）稀释涂布时，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是杀死涂布器上附着的杂菌，即灭菌，冷却的目的是防止高温杀死待涂布的内生菌。 （4）本实验的目的是对目的菌进行抗性检测，即检测获得的内生菌对病原菌是否有抗性。实验思路为：①取灭菌平板，在中央滴加病原菌菌液，涂布均匀；②在平板四周放置4个灭菌滤纸圆片，其中3个分别滴加不同浓度的内生菌菌液，1个滴加无菌水作为对照；③培养一段时间，观察滤纸圆片周围抑菌圈的大小。预期结果为：若某滤纸圆片周围出现抑菌圈，说明该内生菌对病原菌有抗性，且抑菌圈越大，抗性越强。 13．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)曾经被广泛使用的除草剂草甘膦是一种有机磷农药，但是草甘膦残留对环境和人类健康都存在很大的危害。某科研小组从生产草甘膦的工厂附近采集土壤样品，并从中成功分离出了能高效降解草甘膦的巨大芽孢杆菌，其主要流程如图所示。请据图回答下列问题： (1)配制好的培养基通常可以使用_____法灭菌。从功能上看，步骤③的培养基属于________培养基。 (2)步骤③⑤都采用摇床进行震荡培养，震荡对微生物培养的作用是______。 (3)步骤④培养时，需要将固体平板倒置，其原因是一方面防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染，另一方面是_______。 (4)步骤④的固体平板长出来的菌落______（填“一定”或“不一定”）是草甘膦降解菌。分别挑取步骤④的固体平板上的菌落，接种于步骤⑤的液体培养基中。A、B、C三个锥形瓶中的初始草甘膦浓度______（填“相同”或“不相同”）。培养相同时间后，可以通过肉眼观察步骤⑤的液体培养基的______初步判断菌体密度大小；最后利用HPLC检测______以判断相应菌株降解草甘膦能力的大小。 【答案】(1) 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 选择 (2)增大培养基中的溶解氧、有利于营养物质的充分利用 (3)防止培养基中的水分过快挥发 (4) 不一定 相同 浑浊程度 草甘膦剩余量（浓度） 【分析】选择培养基只允许特定的微生物生长，所以甲图中的选择培养基应以乐果为唯一碳源，培养基冷凝后应将平板倒置，以防冷凝水落入培养基造成污染。平板划线法一般多用于菌种的纯化，对混合菌进行分离；稀释涂布平板法一般多用于筛选菌株，可以计数，可以观察菌落特征。乙图中 D/d越大说明菌株的分解能力越强。 【详解】（1）配制好的培养基通常可以使用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）法灭菌，高热蒸汽灭菌法是湿热灭菌法的一种。从功能上看，步骤③的培养基属于选择培养基，通过该培养基可以筛选出分解草甘膦的微生物。　 （2）步骤③⑤都采用摇床进行震荡培养，震荡对微生物培养的作用表现为一方面可以增大培养基中的溶解氧满足微生物对氧气的需求，另一方面通过振荡可以使微生物和营养物质充分混合，进而有利于营养物质的充分利用。 （3）步骤④培养时，需要将固体平板倒置，其原因是一方面防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染，另一方面是防止培养基中的水分过快挥发。进而有利于微生物的生长。 （4）步骤④的固体平板长出来的菌落“不一定”是草甘膦降解菌，因为可能滋生自养微生物和利用草甘膦分解中间产物的微生物。分别挑取步骤④的固体平板上的菌落，接种于步骤⑤的液体培养基中。A、B、C三个锥形瓶中的初始草甘膦浓度相同，因为草甘膦的浓度属于无关变量，应该相同且适宜，此时的自变量为不同的微生物。培养相同时间后，可以通过肉眼观察步骤⑤的液体培养基的浑浊程度初步判断菌体密度大小，浑浊程度越大说明微生物越多；最后利用HPLC检测草甘膦剩余量（浓度）以判断相应菌株降解草甘膦能力的大小，进而筛选高效降解草甘膦的微生物。 14．(24-25高二下·四川绵阳·期末)研究发现，根际微生物与水稻分蘖数密切相关，分蘖数又是决定水稻产量的关键。为探究根际微生物对水稻分蘖数的影响，科研人员进行了如下实验。回答下列问题。 (1)已知促进水稻分蘖的细菌可利用尿素作为氮源。研究人员欲从土壤稀释液中分离出能促进水稻分蘖的细菌，需配制以______作为唯一氮源的固体培养基，该培养基所含有的基本营养成分还有________。 (2)将土壤稀释液接种到上述培养基上培养，通常采用_______法。该接种方法还可用于计数，其原理是___________。 (3)为进一步确定筛选出的某种微生物是否具有促进水稻分蘖的功能，可选取生长状况相同的水稻幼苗分为两组，实验组用含有该种微生物的培养液浇灌，对照组用______浇灌。在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，观察并记录水稻的分蘖数。若实验组水稻的平均分蘖数明显______（填“多于”或“少于”）对照组，则说明该组所对应的微生物具有促进水稻分蘖的功能。 【答案】(1) 尿素 水、碳源、无机盐等 (2) 稀释涂布平板法 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；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 (3) 不添加微生物的培养液 多于 【分析】纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法不易分离出单个菌落，不能计数；稀释涂布平板法能使单菌落分离，便于计数。 【详解】（1）各种微生物培养基的配方一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。促进水稻分蘖的细菌可利用尿素作为氮源,欲从土壤稀释液中分离出能促进水稻分蘖的细菌，需配制以尿素作为唯一氮源的固体培养基，该培养基所含有的基本营养成分还有水、碳源、无机盐等。 （2）常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。由于土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进行一系列梯度稀释，然后将菌液涂布到制备好的选择培养基上，也就是要采用稀释涂布平板法将土壤稀释液接种到上述培养基上培养。稀释涂布平板法可用于微生物的计数，其原理是：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；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。 （3）为进一步确定筛选出的某种微生物是否具有促进水稻分蘖的功能，自变量为培养液是否含有该种微生物，因变量是水稻的分蘖数。选取生长状况相同的水稻幼苗分为两组，实验组用含有该种微生物的培养液浇灌，对照组用不添加微生物的常规培养液浇灌。在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，观察并记录水稻的分蘖数。若实验组水稻的平均分蘖数明显多于对照组，则说明该组所对应的微生物具有促进水稻分蘖的功能。 15．(24-25高二下·四川南充·期末)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)采集土样后进行富集培养时，将锥形瓶放入25℃恒温摇床，以100r/min的转速振荡培养，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5个平板上均涂布稀释倍数为105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28、156、178、191和313，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)提供充足氧气，并使细菌与营养物质充分接触 (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) 1.75×1011 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 【分析】微生物常见的接种的方法 ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】（1）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，所以28和313这两个数据应舍去。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÷0.1×103×105=1.75×1011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。 地 城 考点03 发酵工程及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·四川南充·期末)青霉素的发酵生产过程中不仅需要持续高效地供氧，还会有头孢霉素的产生，人们通过青霉菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体这个前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列叙述错误的是（    ） A．工业化生产之前要进行青霉菌纯培养，筛选出优良的菌种 B．正式发酵前一次性加足所需的营养组分以利于工业化生产 C．通过敲除其中一种酶的基因，从而使青霉菌只产生一种产物 D．将血红蛋白基因转入青霉菌可以提高菌体对氧的吸收和利用率 【答案】B 【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压下进行，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。 【详解】A、工业化生产是为获得专一的产物，同时为了获得更高的经济效益，在工业化生产之前需要进行青霉菌纯培养，筛选育霉素分泌量高的优良菌种，A正确； B、青霉素发酵采用补料分批发酵法，若一次性加足营养会加速菌体进入衰亡期，缩短产物积累时间，B错误； C、由题干信息“在青霉素与头孢霉素的合成过程中、它们有一个共同的前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物”可知，对青霉菌株中控制其中一种酶的合成基因进行敲除，则青霉菌只能产生另一种酶，故青霉菌只产生一种产物，C正确； D、青霉菌是需氧型微生物，血红蛋白能运输氧气，将血红蛋白基因转入青霉菌中是一种保证发酵过程中高效供氧的思路，D正确。 故选B。 2．(24-25高二下·四川南充·期末)发酵工程的产品种类丰富，在许多领域得到了广泛的应用。下列叙述错误的是（    ） A．用从微生物中提取的单细胞蛋白制成微生物饲料，能使禽畜增重加快 B．有的微生物肥料可以抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生 C．微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害，属于生物防治手段 D．可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产乙肝疫苗 【答案】A 【分析】微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治农林害虫的。微生物农药作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用。 【详解】A、单细胞蛋白通常指微生物菌体本身，而非从中提取的蛋白质。例如，酵母菌菌体可直接作为高蛋白饲料，无需额外提取，A错误； B、某些微生物肥料中的有益微生物可通过竞争营养或分泌抗生素抑制病原菌，减少病害，B正确； C、微生物农药（如苏云金杆菌的Bt毒素）利用微生物或其代谢产物防治病虫害，属于生物防治，C正确； D、将乙肝病毒抗原基因转入酵母菌后，通过发酵工程大量生产抗原蛋白以制备疫苗，属于基因工程与发酵工程的结合，D正确。 故选A。 3．(24-25高二下·四川绵阳·期末)现代发酵工程技术已经和众多行业深度交叉整合，产生了巨大的社会和经济效益。下列有关发酵工程的叙述，正确的是（　　） A．发酵工程的中心环节是选育性状优良的菌种，以缩短生产周期 B．可经过发酵工程得到大量菌体，并从菌种细胞内提取单细胞蛋白 C．通过微生物发酵，可将农作物的秸秆或陈化粮食等转化为乙醇，以解决燃料危机 D．嗜高温菌有助于提高热敏性产品的产量，还可应用于食品和洗涤剂工业 【答案】C 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的培养，需严格控制温度、pH等条件以获取代谢产物，而非仅选育菌种，A错误； B、单细胞蛋白指微生物菌体本身，如酵母菌，无需从细胞内提取，B错误； C、利用微生物发酵可将秸秆、陈粮中的纤维素等转化为乙醇（如燃料乙醇），缓解能源问题，C正确； D、嗜高温菌的酶耐高温，适用于高温环境（如洗涤剂中的酶），但高温会破坏热敏性产物，D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·四川泸州·期末)发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。下图是发酵工程的基本环节示意图，下列有关叙述错误的是（　　） A．图中①代表接种环节，接种前需对发酵罐进行消毒处理 B．若获得的产品为谷氨酸，则发酵的pH宜为中性或弱碱性 C．生产啤酒时，发酵罐内会发生糖转化为酒精和CO2的过程 D．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物本身 【答案】A 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、图中①代表接种环节，接种前需对发酵罐进行灭菌处理，而不是消毒处理，因为消毒不能杀死所有的微生物，可能会导致发酵失败，A错误； B、谷氨酸发酵的适宜 pH 为中性或弱碱性，所以若获得的产品为谷氨酸，则发酵的 pH 宜为中性或弱碱性，B正确； C、生产啤酒时，利用酵母菌的无氧呼吸，发酵罐内会发生糖转化为酒精和CO2的过程，C正确； D、若发酵产品是微生物细胞（如单细胞蛋白），可通过过滤、离心、沉淀等物理方法将菌体与发酵液分离。若产品是代谢产物，则需进一步提取纯化，D正确。 故选A。 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)乐山是国内最大抗结核药物生产基地，同时也是抗生素原料药的重要出口基地。当地的制药厂利用放线菌等菌种进行发酵，生产土霉素、头孢菌素等抗生素（抗生素对发酵菌种无明显生理功能）。下列说法正确的是（　　） A．发酵生产的土霉素、头孢菌素属于生物生长和发育的初生代谢产物 B．在发酵过程中，需要随时监测培养液中的微生物数量、产物浓度等 C．应根据理化性质采取过滤、提取、沉淀措施获得土霉素、头孢菌素 D．可以用作微生物饲料的单细胞蛋白是通过发酵工程获得的代谢产物 【答案】B 【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。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括：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、提纯等环节。 【详解】A、初生代谢产物是微生物生长和繁殖所必需的（如氨基酸、核苷酸等），而土霉素、头孢菌素是抗生素，属于次生代谢产物，A错误； B、发酵过程中，微生物的数量、产物浓度、营养物质消耗、pH、溶氧量等参数会动态变化，这些参数直接影响发酵效率和产物产量。因此，需要随时监测并根据监测结果调整发酵条件，以保证发酵顺利进行，B正确； C、抗生素属于胞外产物，需通过过滤去除菌体后，根据产物的理化性质（如溶解性、稳定性等）从滤液中采用蒸馏、萃取、纯化等方法提取，C错误； D、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，属于发酵工程的菌体收获物，而非代谢产物，D错误。 故选B。 6．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉是一种好氧真菌，其产青霉素能力强，适合用于大规模发酵生产青霉素。其工业化生产流程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．通过过程①②进行扩大培养，目的是增加产黄青霉菌种数 B．培养基应该严格灭菌，防止杂菌产生青霉素酶分解青霉素 C．发酵过程常采用深层通气液体发酵技术来提高青霉素产量 D．发酵结束之后，④过程采用过滤、沉淀等措施获得青霉素 【答案】D 【详解】A、过程①②是扩大培养，能增加产黄青霉菌种数，为后续发酵提供足够菌种，A 正确； B、培养基严格灭菌，可避免杂菌污染，杂菌可能产生青霉素酶分解青霉素，影响产量和品质，B 正确； C、产黄青霉是好氧真菌，深层通气液体发酵能保证氧气供应，利于其生长和青霉素合成，提高产量，C 正确； D、发酵结束之后，青霉素等抗生素通常需经过萃取、浓缩、分离等复杂的工艺才能获得，而不仅仅是过滤、沉淀措施，D 错误。 故选D。 7．(24-25高二下·四川甘孜州雅江县中学·期中)筛选获得能表达胰岛素基因的酵母菌后，需进行扩大培养，该过程需对酵母菌进行计数，使其达到一定数量后放入发酵罐中发酵。关于酵母菌的扩增、计数和发酵，下列叙述正确的是（　　） A．将菌种放入摇瓶进行振荡培养，有利于酵母菌充分获得营养物质和O2 B．酵母菌计数可采用划线分离法，也可采用血细胞计数板计数法 C．发酵时应确保发酵罐中无氧状态，使酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精和CO2 D．酵母菌在不同发酵阶段要求的环境条件不同，但发酵产物相同 【答案】A 【分析】用划线分离法分离微生物时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，且划线时最后一区域不要与第一区域相连，不可用于计数。 【详解】A、将菌种放入摇瓶进行振荡培养，有利于物质充分利用，也能为目的菌的生长繁殖提供充足的氧气，A正确； B、划线分离法不可以用于酵母菌的计数，B错误； C、根据题干“筛选获得能表达胰岛素基因的酵母菌后，需进行扩大培养”可知，发酵初期需要通入一定量的氧气，促进酵母菌的繁殖，利于后期的扩大培养，C错误； D、酵母菌在不同发酵阶段要求的环境条件不同，但发酵产物也不同，D错误。 故选A。 8．(24-25高二下·四川遂宁·期末)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。利用谷氨酸棒状杆菌发酵可以生产谷氨酸，进而获得味精，其发酵过程如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．发酵过程中应将PH控制在中性或碱性条件有利于谷氨酸的生产 B．发酵工程的中心环节是发酵罐中发酵，需要严格控制发酵的条件 C．生产所需的谷氨酸棒状杆菌可通过杂交育种或基因工程育种获得 D．可从谷氨酸棒状杆菌细胞中提取所需单细胞蛋白制成微生物饲料 【答案】B 【分析】本题围绕几丁质降解酶（CHIB ）的结构与功能展开，考查蛋白质结构与功能的关系，需通过不同肽链组合的酶活性数据，分析各序列的生物学功能，运用 “对照实验” 逻辑（单一变量原则 ）辨析选项。 【详解】A、谷氨酸棒状杆菌发酵产谷氨酸时，中性或弱碱性有利于谷氨酸的积累，A错误； B、发酵工程的核心是发酵罐中的发酵，需严格控制温度、pH、溶氧等条件（微生物代谢依赖环境 ），B正确； C、谷氨酸棒状杆菌是细菌，无法杂交育种（无有性生殖 ），C错误； D、单细胞蛋白一般指酵母菌等菌体，题干未提从该菌提取，且其主产物是谷氨酸，D错误。 故选B。 9．(24-25高二下·四川射洪中学·期末)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，某研究小组通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是（　　） A．获得的菌种可直接接种到发酵罐中进行发酵 B．发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C．通过光学显微镜观察，可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染 D．发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品 【答案】B 【分析】1、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。 2、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。 3、产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 【详解】A、获得的菌种需要经过扩大培养再接种到发酵罐中进行发酵，A错误； B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B正确； C、虽然谷氨酸棒状杆菌呈杆状、而球状细菌为球状，但通过光学显微镜观察，不能判断发酵过程中是否发生球状细菌污染，可通过电镜观察或利用稀释涂布平板法，通过观察菌落特征，判断是否发生球状细菌污染，C错误； D、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物，对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 故选B。 10．(24-25高二下·四川资阳·期末)透明质酸（HA）是关节滑液的主要成分，若HA长链被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒状杆菌获得三种工程菌，对它们产生的HA进行检测，结果如图。下列说法错误的是（　　） A．对培养基进行灭菌和菌株的扩大培养均需在接种前完成 B．发酵生产中需定期测定发酵液的溶氧量、底物消耗及HA生成情况 C．发酵工业中应选择菌3作为工程菌 D．可采用提取、分离和纯化等措施来获得HA 【答案】C 【分析】由题意可知，HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎，所以应选择产生HA分子量较大，且产量较高的工程菌。 【详解】A、对培养基进行灭菌可以防止杂菌对工程菌的污染，为了获得更多的菌种，接种前需要，将菌种多次扩大培养，因此均需在接种前完成，A正确； B、菌株的生长需要特定的温度和pH，所以发酵过程需要及时检测温度和pH的溶氧量、底物消耗及HA生成情况，B正确； C、HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎，所以应选择产生HA分子量较大，且产量较高的工程菌，所以应选择工程菌株2进行扩大培养，C错误； D、发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面，可采用提取、分离和纯化等措施来获得HA，D正确。 故选C。 二、解答题 11．(24-25高二下·四川广安·期末)柠檬酸作为食品添加剂，具有调节酸味、抗氧化护色、防腐抑菌等作用。工业上主要是通过黑曲霉发酵生产。黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，如图为生产柠檬酸的简要流程图，回答下列问题： (1)为了获得黑曲霉菌种的纯培养物，在配制培养基时，要将各种成分熔化装瓶后进行________灭菌。图甲中将黑曲霉菌种接种到培养基A的方式为________，其具体的操作过程如图乙所示，其中操作正确的是________（填序号）。 (2)已知配制的培养基C中成分有蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，其中蛋白胨可提供________（至少答出两点）。 (3)从自然界中筛选分离出来的黑曲菌种用于生产柠檬酸产量较低，要获得高产柠檬酸的优良菌种，可以采用诱变育种或________育种。在发酵装置中搅拌器的作用是________（答出两点）。 (4)在工业上生产柠檬酸过程中，通常以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率。从微生物培养的角度分析，其目的在于________。在培养基C中完成发酵后还要采取________措施来获取柠檬酸产品。 【答案】(1) 湿热或高压蒸汽 平板划线法 ①③④⑤ (2)碳源、氮源和维生素 (3) 基因工程 增加培养液中的溶解氧，使菌种与培养液充分接触 (4) 保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长 提取、分离和纯化 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】（1）培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌或湿热灭菌法。培养基A是固体平板，接种方式看操作，图里是平板划线法。 ①灼烧接种环，①正确； ②在平板划线法接种时，不需要完全握住瓶塞。通常采用无名指和小指夹住含菌试管或三角瓶的瓶塞 ，在接种过程中，将试管口或三角瓶口靠近酒精灯火焰旁，通过手指的力量可以轻松拔出和塞回瓶塞 。这样操作既方便灵活，又能保证在无菌环境下进行接种，防止杂菌污染。②错误； ③试管口过火焰，③正确； ④握住棉塞上部，用接种环取菌，④正确； ⑤试管口通过火焰进行消毒灭菌并塞棉塞，⑤正确； ⑥划线操作不能将培养皿盖打开放到一边，只需打开一条缝即可，⑥错误； ⑦划线法不能首尾相连，⑦错误； ⑧平板培养时应倒置，⑧错误。 所以正确的序号是①③④⑤。 （2）蛋白胨在培养基中提供碳源、氮源、维生素（生长因子），这三个是常见的。 （3）高产菌株的育种，除了诱变，还可以基因工程。发酵罐里的搅拌器作用是增加培养液中的溶解氧；使菌种与培养液充分接触。 （4）不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长。发酵后获取柠檬酸，因为柠檬酸是代谢产物，在培养基C中完成发酵后还要采取提取、分离和纯化等措施。 12．(24-25高二下·四川雅安·期末)细菌纤维素（BC）是由驹形杆菌等微生物合成的D-葡萄糖基聚合物组装成的纤维素网。BC漂浮在空气-水界面，像生物膜一样包裹和保护生长的细胞。在生物医药、食品工业等领域展现出广泛应用前景。研究人员利用HS培养基从米醋中成功分离获得高产菌株欧洲驹形杆菌-FET1。为降低BC生产成本，研究人员尝试将稻米糠转化为高效BC发酵培养基。回答下列问题： (1)从物理性质分析，分离FET1的HS培养基与BC发酵培养基的区别是____。 (2)图1为BC发酵动力学曲线，据图分析，稻米糠直接用于BC发酵无法成功的原因是____。 (3)科研团队现已探知稻米糠在不同条件下发酵的BC产量如图2、3所示。欲进一步提高BC的产量，现探究乙酸和酶联合使用是否存在最优组合，请写出实验设计思路____。 (4)工业化利用稻米糠进行BC发酵的中心环节是________，BC发酵是高耗氧过程，为保证在发酵过程中微生物的供氧量，可采取的措施是____（至少答出2点）。 【答案】(1)前者是固体培养基，后者是液体培养基 (2)BC发酵利用的碳源是还原糖，而稻米糠中富含纤维素，还原糖含量低。 (3)用不同乙酸添加量分别与3种酶组合，每组接种等量FEF1并处理等量稻米糠，相同条件下发酵一段时间后，检测各组BC产量并与图2、图3对比分析 (4) 发酵罐内发酵 持续向发酵罐内通入无菌空气、加快搅拌速度 【分析】发酵是利用微生物在适宜条件下进行代谢活动生产所需产物的过程。主要环节包括菌种选育和扩大培养、培养基配制、无菌操作、发酵罐内发酵及产物分离提纯等。 【详解】（1）分离微生物时，常使用固体培养基，以便通过划线、涂布等方法获得单菌落；而发酵过程通常使用液体培养基，有利于微生物与营养物质充分接触，更好地进行代谢和产物合成。所以从物理性质分析，分离FET1的HS培养基为固体培养基，BC发酵培养基为液体培养基。 （2）分析图1曲线可知，还原糖含量下降的同时BC含量增加，说明BC发酵过程中利用的碳源是还原糖，而稻米糠中富含纤维素，还原糖含量低，导致发酵无法成功。 （3）要探究酸和酶联合使用是否存在最优组合，可设置用不同乙酸添加量分别与3种酶组合，每组接种等量FEF1并处理等量稻米糠，相同条件下发酵一段时间后，检测各组BC产量并与图2、图3对比分析。 （4）发酵的中心环节是发酵罐内发酵。对于BC发酵这种高耗氧过程，为保证微生物的供氧量，可采取的措施有：持续向发酵罐内通入无菌空气、加快搅拌速度。 13．(24-25高二下·四川成都蓉城联盟·期末)早在9000年前，我们的祖先就通过传统发酵技术生产食品，目前发酵工程在食品工业、医药工业、农牧业等多方面应用广泛，其中啤酒的工业化生产流程如下图所示。回答下列问题： (1)在啤酒的工业化生产流程中，让大麦种子发芽主要是为了释放___________。 (2)发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酒精的生成在______（填“主发酵”或“后发酵”）阶段进行，后发酵需要在________的环境下，才能形成澄清、成熟的啤酒。 (3)图中A过程是_____，可延长啤酒的保存期，完成后经过滤、调节、分装的啤酒就可以出售。 (4)在发酵工程的基本环节中，优良菌种的选育可以通过_______（答出2点即可）获得，并且在接种前还需要对菌种进行__________。 (5)下列有关发酵工程的应用，错误的有_________（多选）。 ①由乳酸菌发酵后经一系列处理可以制成味精 ②将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，经发酵生产，可以用于制作乙型肝炎疫苗 ③微生物农药只能利用微生物代谢物来防治病虫害 ④通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 ⑤嗜热菌有助于提高热敏性产品的产量 【答案】(1)淀粉酶 (2) 主发酵 低温、密闭 (3)消毒 (4) 从自然界中筛选、诱变育种、基因工程育种 扩大培养 (5)①③④⑤ 【分析】发酵工程的基本环节中，优良菌种的选育可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。啤酒发酵分为主发酵和后发酵两个阶段。 【详解】（1）在啤酒的工业化生产流程中，让大麦种子发芽主要是为了释放淀粉酶。 （2）在啤酒发酵的主发酵和后发酵两个阶段中，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解、代谢物（酒精）的生成都在主发酵阶段完成；主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下进行后发酵，才能形成澄清、成熟的啤酒。 （3）图中A过程为消毒，以杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期。 （4）在发酵工程的基本环节中，优良菌种的选育可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得；根据发酵工程的基本环节，在接种前还需要对菌种进行扩大培养以增加菌种数量。 （5）①由谷氨酸棒状杆菌发酵后经一系列处理可以制成味精，①错误； ②将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，经发酵生产，可以用于制作乙型肝炎疫苗，②正确； ③微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害，③错误； ④适宜条件下，通过发酵工程获得的微生物菌体即单细胞蛋白，④错误； ⑤嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量，⑤错误。 故选①③④⑤。 14．(24-25高二下·四川乐山·期末)马边腊肉是乐山美食之一、腊肉属于发酵肉制品，发酵肉制品是指在自然或人工控制条件下，利用微生物的发酵作用，产生具有特殊风味、色泽和质地且具有较长货架期的肉制品。 (1)腌制腊肉过程中会产生特殊风味的物质，这些物质主要来源于原材料中脂肪和蛋白质被微生物分解，生成易于消化吸收的物质。请用文字、箭头表示物质变化：_____。 (2)腌制腊肉过程中会产生亚硝酸盐。乳酸杆菌是一种对人体无害且能降解亚硝酸盐的有益菌。某实验小组用MRS培养基（见下表）按以下步骤初步筛选能高效分解亚硝酸盐的菌种。 MRS培养基部分成分 成分 蛋白胨 牛肉浸粉 葡萄糖 磷酸氢二钾 柠檬酸氢二铵 乙酸钠 硫酸镁 硫酸锰 琼脂 含量（g/L） 10 8 20 2 2 5 0.2 0.04 14 ①腊肉样品中微生物的富集。称取_____适量，在无菌条件下将其破碎制成样品液，加入含有表中成分的MRS液体培养基中，于37℃培养。MRS培养基为菌种提供碳源的成分是_____。配制培养基后需用_____方法灭菌。灭菌后，可以通过_____方法来检测培养基是否灭菌成功。 ②乳酸菌的分离与纯化。取上述培养液样品，进行如图a操作，取0.2mL涂布于加入碳酸钙（乳酸菌产酸后能分解碳酸钙形成透明圈）的5个MRS固体培养基中，平板上菌落数分别为13、156、462、178和191.经富集后，1mL发酵液中有微生物_____个。选择上述平板中的一个菌落进行接种，得到图b所示的菌落，应选择_____（填图中编号）菌落作为菌种继续实验，原因是_____。 ③研究表明，乳酸菌通过分泌酶降解亚硝酸盐，并通过降低pH值抑制亚硝酸盐的产生。请根据上述原理写出一种能进一步筛选具有更强降低亚硝酸盐能力的菌种的方法_____。 【答案】(1)脂肪甘油+脂肪酸，蛋白质肽+氨基酸 (2) 腊肉 蛋白胨、牛肉浸粉、葡萄糖 高压蒸汽灭菌法/湿热灭菌法 将未接种的培养基置于37℃恒温培养箱培养一定的时间 8.75×106 2 透明圈的直径与菌落直径的比值最大 菌株发酵液pH值测定/菌株耐盐性测定/菌株酶活性测定/菌株抑菌性测定 【分析】乳酸菌是异养厌氧型代谢类型，只能进行无氧呼吸，菌种接种的方式有两种，稀释涂布平板法和平板划线法。 【详解】（1）脂肪被微生物分解为甘油和脂肪酸；蛋白质被分解为氨基酸，部分氨基酸进一步分解为小分子肽、氨基酸等，用文字箭头表示为：脂肪甘油+脂肪酸，蛋白质肽+氨基酸。 （2）①称取适量腌腊脂肉样品，进行富集培养。MRS 培养基中，蛋白胨、牛肉浸粉、葡萄糖都能为菌种提供碳源。培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌，灭菌后，可通过将未接种的培养基置于37℃恒温培养箱培养一定的时间，观察是否有菌落生长，检测是否灭菌成功。 ②5个平板菌落数分别为 13、156、462、178 和 191，为保证结果准确，选择菌落数在 30 - 300 的平板（156、178、191），计算平均值(156+178+191)÷3=175，因是稀释涂布（取 0.2mL 涂布，原培养液稀释了104倍），则 1mL 发酵液中微生物数量为175÷0.2×104=8.75×106个。图b中，应选2号菌落，因为其透明圈的直径与菌落直径的比值最大，说明产酸能力强，分解亚硝酸盐能力可能更强。 ③能进一步筛选具有更强降低亚硝酸盐能力的菌种的方法菌株发酵液pH值测定（或菌株耐盐性测定，或菌株酶活性测定，或菌株抑菌性测定）等。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 发酵工程 3大高频考点概览 考点01 传统发酵技术 考点02 微生物的培养与应用 考点03 发酵工程及其应用 地 城 考点01 传统发酵技术 一、单选题 1．(24-25高二下·四川绵阳·期末)啤酒生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于培养、筛选后再发酵，而直接开罐采集的方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者在不同气体条件下采集并培养4天后，统计菌落数，结果如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．进行本实验时，应控制温度、营养条件等无关变量相同且适宜 B．据实验结果可知，有利于保留占比很低的菌种的采集并培养的条件是无氧/无氧 C．据实验结果可知，采集后培养酵母菌时O2浓度陡然变化会导致部分菌体死亡 D．工业生产中，占比很低的独特菌株的选育只能从发酵罐中采集 2．(24-25高二下·四川广元·期末)某同学制作泡菜时发现坛内液体表面出现白膜，检测亚硝酸盐含量显著升高。下列分析错误的是（　　） A．白膜由产膜酵母菌形成，需氧条件下繁殖 B．亚硝酸盐含量升高可能与杂菌污染有关 C．腌制初期大肠杆菌与酵母菌存在种间竞争 D．通过延长腌制时间完全消除白膜和降低亚硝酸盐含量 3．(24-25高二下·四川宜宾·期末)从传统发酵技术到现代发酵工程，劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列关于传统发酵技术与发酵工程说法正确的是（　　） A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者通常利用多菌种进行发酵 B．以葡萄皮上野生型酵母菌为菌种来源制作葡萄酒的过程属于传统发酵技术 C．通过发酵工程从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可作为微生物饲料 D．啤酒的工业化生产主发酵阶段完成酵母菌的繁殖，后发酵阶段完成酒精的生成 4．(24-25高二下·四川凉山州·期末)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。在制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（    ）    A．泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量会先升高后降低，可通过检测亚硝酸盐含量确定泡菜取食时间 B．该同学制作出的泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高、发酵温度过低等 C．泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”不需要进行灭菌处理 D．亚硝酸盐含量第3天较低，此时是泡菜的取食的最佳时间 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)“名酒茅台，腐乳桥牌”，腐乳以其独有的乳黄色霉衣和特有的醇厚古朴的风味独秀长江沿岸，成为老少皆宜的佐餐佳品。中国科学院将五通桥腐乳菌种命名为“AS3.25号标准毛霉”，收录入高等农林院校食品科学与工程专业教材，成为教学科研及工厂应用的标准发酵用霉。下列相关说法正确的是（　　） A．利用标准毛霉进行腐乳工业化生产属于传统发酵技术 B．毛霉的遗传物质主要位于拟核中，只会进行基因突变 C．毛霉、酵母、木霉等多种微生物都参与了豆腐的发酵 D．优良的毛霉菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得 6．(24-25高二下·四川眉山·期末)果酒酿造过程中起主要作用的微生物是酵母菌。现筛选出一种呼吸链突变酵母，其呼吸过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．无氧条件下，突变酵母发酵产酒的效率低于野生型 B．有氧条件下，突变酵母与野生酵母的生长速度无差异 C．发酵工程中，突变酵母的扩大培养时不需要有氧环境 D．接种突变酵母进行酿酒发酵时温度应控制在30～35℃ 7．(24-25高二下·四川绵阳·期末)潼川豆豉由高蛋白质原料大豆酿造而成，是绵阳市三台县最具盛名的传统调味品。下列有关叙述错误的是（　　） A．豆豉制作时，酵母、曲霉和毛霉等都参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉 B．毛霉的异化作用类型是厌氧型，因此，豆豉制作过程需要无氧条件下发酵 C．经微生物作用后，大豆产生的小分子肽和氨基酸等更易被人体消化吸收 D．现代发酵工程中，可通过优化通氧量、温度等条件以提高发酵产品的质量 8．(24-25高二下·四川南充·期末)油炸臭豆腐是人们喜爱的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下图为科研人员检测卤汁发酵过程中pH值和氨基酸态氮含量的变化情况，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌之间存在共生关系 B．微生物发酵产生不同的代谢物使其具有特殊风味 C．卤水发酵前期，发酵液中pH值下降的原因可能是乳酸菌发酵产生乳酸 D．卤水发酵后期，氨基酸态氮含量下降的原因是氨基酸被微生物吸收利用 9．(24-25高二下·四川遂宁·期末)我国传统发酵技术历史悠久，很多典籍中均有记载： ①《周礼·天官》郑玄注：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中”； ②《北山酒经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口”； ③《齐民要术》中记载了利用谷物酿制食醋的工艺，过程为“糖化→酒化→醋化”； ④《本草纲目拾遗》中记述：“白毛裹豆腐，方得腐乳香”。 下列相关叙述正确的是（    ） A．①介绍了泡菜制作技术，配制的盐水要煮沸冷却后使用，以防止杀死酵母菌 B．②中在敞开的、变酸的果酒表面形成的“菌膜”中，菌的类型主要是乳酸菌 C．③从酒化到醋化的过程中，当氧气不充足时，醋酸菌可将糖直接转化为醋酸 D．④描述的是有关腐乳制作的内容，在腐乳制作的过程中需要多种微生物参与 10．(23-24高二下·四川宜宾·期末)如图表示思坡老醋（乳酸含量较高）的部分生产流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．发酵过程中，发酵缸中A 层醋醅有利于积累乳酸 B．糖源充足时，A 层不进行翻动醋酸发酵也很旺盛 C．发酵产生酒醅阶段（酒精发酵），需不断翻动A层和B层 D．pH 和营养物质等因素会影响醋酸菌和乳酸菌的数量变化 11．(24-25高二下·四川资阳·期末)传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述正确的是（　　） A．葡萄皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后可直接通入无菌空气制作葡萄醋 B．果酒发酵液可能使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄 C．醋酸菌在O2、糖源充足时将乙醇转化为乙醛，然后变为醋酸 D．不同的腌制时间，泡菜中亚硝酸盐的含量可能相同 12．(23-24高二下·四川德阳·期末)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（    ） A．家庭制作果酒、泡菜和腐乳通常都不是纯种发酵 B．传统发酵往往是家庭式或作坊式的液体和半固体发酵 C．传统发酵仍然需要对发酵使用的原材料进行消毒 D．果酒发酵完成后转入果醋发酵时，应适当降低温度 13．(23-24高二下·四川乐山·期末)下图为果酒和果醋的发酵装置，下列相关叙述正确的是（    ）    A．在制作果醋时应该将甲处关闭并且打开乙处 B．该装置必须先进行果酒发酵再进行果醋发酵 C．制作果醋时发酵液表面出现菌膜则制作失败 D．在制作果酒时并不需要将乙处弯管进行水封 二、解答题 14．(24-25高二下·四川资阳·期末)下图是常见的生物，请结合生物学知识回答以下问题： (1)图中不能称为一个生命系统的是生物_______（填图中字母）。A、B细胞结构的统一性体现在_______。 (2)制作果酒时需要的微生物是_______（填图中字母），其进行酒精发酵的反应式为_______。 (3)在我国唐朝，长安城的裁缝常把长有“绿毛”的糨糊涂在被剪刀划破的手指上，以防止伤口发炎，这里的“绿毛”最可能是图中的________（填图中字母），由此推测可知，长有“绿毛”的糨糊中可能含有_______，能够杀死或抑制某些致病细菌。但它不能治疗图示E生物所导致的感染，理由是_______。 地 城 考点02 微生物的培养与应用 一、单选题 1．(24-25高二下·四川泸州·期末)科研人员为探究抗生素M杀灭三种肠道有害细菌的最适浓度，设计了如下实验：①将甲、乙、丙三种肠道有害菌接种在三个平板上，适宜条件下培养一段时间；②在培养基上打孔并向其中注入不同浓度的抗生素M；③一段时间后，可在孔的周围观察到抗生素M抑制细菌生长产生的透明圈。测出的透明圈直径如表所示，下列有关叙述正确的是（　　） 肠道细菌 不同浓度抗生素M条件下透明圈的直径（mm） 5μg/mL 7.5μg/mL 10μg/mL 15μg/mL 20μg/mL 甲 7 10 14 16 16 乙 - 5 8 13 17 丙 5 7 9 14 19 A．本实验使用的培养基，其制备顺序是配制培养基→倒平板→灭菌 B．可用平板划线法或稀释涂布平板法对三种肠道细菌进行接种 C．对抗生素M的敏感度为甲>丙>乙，且随M浓度的增大抑菌效果均逐渐加强 D．根据实验结果可确定，杀死肠道细菌甲的最适浓度在10μg/m~15μg/m之间 2．(24-25高二下·四川眉山·期末)培养基通常指人工配制的适合生物或组织细胞生长、增殖或积累代谢产物的营养基质。微生物的培养、植物组织培养以及动物细胞培养都需要配制适宜的培养基。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养微生物和动物细胞的培养基都需要添加维生素 B．微生物培养和植物组织培养的培养基都要添加琼脂 C．微生物培养、植物组织培养以及动物细胞培养的培养基都需要灭菌处理 D．工厂化生产次生代谢物时，应增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值 3．(24-25高二下·四川凉山州·期末)为筛选某种氨基酸缺陷型菌株，实验人员利用影印接种法的实验过程如图所示，其中基本培养基中缺乏某种氨基酸，而完全培养基中含有该种氨基酸。下列叙述错误的是（    ） A．待测培养皿中应为完全培养基 B．过程②培养时丝绒布先转印至完全培养基上再转印到基本培养基上 C．图中各种培养基均需经过高压蒸汽灭菌 D．氨基酸缺陷型菌株应从完全培养基上挑选获得 4．(24-25高二下·四川眉山·期末)科研人员筛选出产脂肪酶酵母，不仅可用于含油废水处理，还可在处理含油废水的同时，获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价筛选所获得A、B两菌株的相关性能，某研究小组进行了培养研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是（    ） A．在筛选产脂肪酶酵母时，培养基应以脂肪或油脂作唯一碳源 B．B菌株所产脂肪酶的量或活性比A菌株的高 C．利用B菌株来处理含油废水时所获得的单细胞蛋白产量比A菌株高 D．利用产脂肪酶酵母处理含油废水后，可从废水中提取分离获得单细胞蛋白 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)酸奶是日常生活中常见的食品，但食用自制酸奶后常常会引起胃肠不适，主要原因是制作过程中可能混入了杂菌。下列关于防止杂菌污染的相关说法中错误的是（　　） A．在培养微生物时，获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B．生物消毒法是利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法 C．使用超净工作台前需先喷洒苯酚或煤酚皂，然后再打开紫外灯照射 D．对玻璃仪器（如培养皿）、金属用具灭菌时不能使用高压蒸汽灭菌法 6．(24-25高二下·四川绵阳·期末)某啤酒厂技术人员发现啤酒苦味不足，可能是啤酒花（多年生攀援草本植物）细胞中α-酸含量低引起的。已知α-酸合成受基因HlLPT调控。下列说法错误的是（　　） A．通过血球计数板计数，可实时监测发酵罐中酵母菌的数量 B．可通过PCR技术检测HlLPT基因表达过程中的转录水平 C．若用基因工程提高α-酸含量，导入目的基因时可通过Ca2+处理啤酒花细胞 D．废酵母渣的合理处理方式包括制作饲料、生产酵母提取物、厌氧发酵产沼气 7．(24-25高二下·四川绵阳·期末)在进行微生物接种实验时，培养物被杂菌污染的原因不包括（　　） A．接种前，接种室未紫外线消毒 B．对培养基灭菌操作的时间不足 C．接种时，培养皿盖被完全打开 D．接种针经灼烧灭菌后立即接种 8．(24-25高二下·四川南充·期末)科学规范的实验是生物技术发展的基础。下列实验操作正确的是（    ） A．设置PCR仪的循环程序时，预变性环节的温度和时间分别为94℃和1min B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环灼烧后迅速蘸取菌液连续划线培养，即可获得单菌落 9．(24-25高二下·四川眉山·期末)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲、乙两种培养基种添加的S物质是为微生物提供碳源 B．乙种培养基中添加的Y物质利于形成菌落便于筛选分离 C．甲种培养基是选择培养基，乙种培养基是鉴别培养基 D．图中⑤步骤只能根据细菌增殖数量的多少来加以筛选 10．(24-25高二下·四川宜宾·期末)科研人员为评估某湖泊水体中降解有机物的微生物数量，取1mL湖水依次稀释103、104、105倍，各取0.1mL涂布于选择培养基，培养后统计菌落数（结果如下）。下列有关叙述正确的是（　　） 稀释倍数 平板1菌落数 平板2菌落数 平板3菌落数 103 456 512 489 104 52 48 55 105 3 6 4 A．应选择103倍稀释的平板进行计数，计算湖水菌数为4.85×105个/mL B．根据湖泊水体微生物的生活环境，需要对湿热灭菌后的培养基调节PH C．该实验需设置未接种的平板，判断培养基和操作过程是否有杂菌污染 D．若改用显微镜直接计数法统计菌体数量，与表中数据相比结果会偏小 二、解答题 11．(24-25高二下·四川广安·期末)柠檬酸作为食品添加剂，具有调节酸味、抗氧化护色、防腐抑菌等作用。工业上主要是通过黑曲霉发酵生产。黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，如图为生产柠檬酸的简要流程图，回答下列问题： (1)为了获得黑曲霉菌种的纯培养物，在配制培养基时，要将各种成分熔化装瓶后进行________灭菌。图甲中将黑曲霉菌种接种到培养基A的方式为________，其具体的操作过程如图乙所示，其中操作正确的是________（填序号）。 (2)已知配制的培养基C中成分有蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，其中蛋白胨可提供________（至少答出两点）。 (3)从自然界中筛选分离出来的黑曲菌种用于生产柠檬酸产量较低，要获得高产柠檬酸的优良菌种，可以采用诱变育种或________育种。在发酵装置中搅拌器的作用是________（答出两点）。 (4)在工业上生产柠檬酸过程中，通常以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率。从微生物培养的角度分析，其目的在于________。在培养基C中完成发酵后还要采取________措施来获取柠檬酸产品。 三、实验题 12．(24-25高二下·四川眉山·期末)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。请回答问题： (1)样品采集时，应在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内选择___________（填“感病植株”或“未感病植株”）作材料，理由是___________。 (2)将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，其目的是_________。 (3)稀释涂布时，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_________，冷却的目的是___________。 (4)请利用灭菌的适宜平板、内生菌菌液、病原菌菌液、无菌水、适宜大小的灭菌滤纸圆片、涂布器、酒精灯等实验用具及材料，设计合理的实验对目的菌进行抗性检测，写出简要的实验思路并预期实验结果___________。 13．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)曾经被广泛使用的除草剂草甘膦是一种有机磷农药，但是草甘膦残留对环境和人类健康都存在很大的危害。某科研小组从生产草甘膦的工厂附近采集土壤样品，并从中成功分离出了能高效降解草甘膦的巨大芽孢杆菌，其主要流程如图所示。请据图回答下列问题： (1)配制好的培养基通常可以使用_____法灭菌。从功能上看，步骤③的培养基属于________培养基。 (2)步骤③⑤都采用摇床进行震荡培养，震荡对微生物培养的作用是______。 (3)步骤④培养时，需要将固体平板倒置，其原因是一方面防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染，另一方面是_______。 (4)步骤④的固体平板长出来的菌落______（填“一定”或“不一定”）是草甘膦降解菌。分别挑取步骤④的固体平板上的菌落，接种于步骤⑤的液体培养基中。A、B、C三个锥形瓶中的初始草甘膦浓度______（填“相同”或“不相同”）。培养相同时间后，可以通过肉眼观察步骤⑤的液体培养基的______初步判断菌体密度大小；最后利用HPLC检测______以判断相应菌株降解草甘膦能力的大小。 14．(24-25高二下·四川绵阳·期末)研究发现，根际微生物与水稻分蘖数密切相关，分蘖数又是决定水稻产量的关键。为探究根际微生物对水稻分蘖数的影响，科研人员进行了如下实验。回答下列问题。 (1)已知促进水稻分蘖的细菌可利用尿素作为氮源。研究人员欲从土壤稀释液中分离出能促进水稻分蘖的细菌，需配制以______作为唯一氮源的固体培养基，该培养基所含有的基本营养成分还有________。 (2)将土壤稀释液接种到上述培养基上培养，通常采用_______法。该接种方法还可用于计数，其原理是___________。 (3)为进一步确定筛选出的某种微生物是否具有促进水稻分蘖的功能，可选取生长状况相同的水稻幼苗分为两组，实验组用含有该种微生物的培养液浇灌，对照组用______浇灌。在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，观察并记录水稻的分蘖数。若实验组水稻的平均分蘖数明显______（填“多于”或“少于”）对照组，则说明该组所对应的微生物具有促进水稻分蘖的功能。 15．(24-25高二下·四川南充·期末)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)采集土样后进行富集培养时，将锥形瓶放入25℃恒温摇床，以100r/min的转速振荡培养，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5个平板上均涂布稀释倍数为105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28、156、178、191和313，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_______。 地 城 考点03 发酵工程及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·四川南充·期末)青霉素的发酵生产过程中不仅需要持续高效地供氧，还会有头孢霉素的产生，人们通过青霉菌代谢途径的研究发现，在青霉素与头孢霉素的合成过程中，它们有一个共同的前体这个前体，这个前体经过两种不同酶的作用分别合成两种产物。下列叙述错误的是（    ） A．工业化生产之前要进行青霉菌纯培养，筛选出优良的菌种 B．正式发酵前一次性加足所需的营养组分以利于工业化生产 C．通过敲除其中一种酶的基因，从而使青霉菌只产生一种产物 D．将血红蛋白基因转入青霉菌可以提高菌体对氧的吸收和利用率 2．(24-25高二下·四川南充·期末)发酵工程的产品种类丰富，在许多领域得到了广泛的应用。下列叙述错误的是（    ） A．用从微生物中提取的单细胞蛋白制成微生物饲料，能使禽畜增重加快 B．有的微生物肥料可以抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生 C．微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害，属于生物防治手段 D．可将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产乙肝疫苗 3．(24-25高二下·四川绵阳·期末)现代发酵工程技术已经和众多行业深度交叉整合，产生了巨大的社会和经济效益。下列有关发酵工程的叙述，正确的是（　　） A．发酵工程的中心环节是选育性状优良的菌种，以缩短生产周期 B．可经过发酵工程得到大量菌体，并从菌种细胞内提取单细胞蛋白 C．通过微生物发酵，可将农作物的秸秆或陈化粮食等转化为乙醇，以解决燃料危机 D．嗜高温菌有助于提高热敏性产品的产量，还可应用于食品和洗涤剂工业 4．(24-25高二下·四川泸州·期末)发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。下图是发酵工程的基本环节示意图，下列有关叙述错误的是（　　） A．图中①代表接种环节，接种前需对发酵罐进行消毒处理 B．若获得的产品为谷氨酸，则发酵的pH宜为中性或弱碱性 C．生产啤酒时，发酵罐内会发生糖转化为酒精和CO2的过程 D．发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物本身 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)乐山是国内最大抗结核药物生产基地，同时也是抗生素原料药的重要出口基地。当地的制药厂利用放线菌等菌种进行发酵，生产土霉素、头孢菌素等抗生素（抗生素对发酵菌种无明显生理功能）。下列说法正确的是（　　） A．发酵生产的土霉素、头孢菌素属于生物生长和发育的初生代谢产物 B．在发酵过程中，需要随时监测培养液中的微生物数量、产物浓度等 C．应根据理化性质采取过滤、提取、沉淀措施获得土霉素、头孢菌素 D．可以用作微生物饲料的单细胞蛋白是通过发酵工程获得的代谢产物 6．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉是一种好氧真菌，其产青霉素能力强，适合用于大规模发酵生产青霉素。其工业化生产流程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．通过过程①②进行扩大培养，目的是增加产黄青霉菌种数 B．培养基应该严格灭菌，防止杂菌产生青霉素酶分解青霉素 C．发酵过程常采用深层通气液体发酵技术来提高青霉素产量 D．发酵结束之后，④过程采用过滤、沉淀等措施获得青霉素 7．(24-25高二下·四川甘孜州雅江县中学·期中)筛选获得能表达胰岛素基因的酵母菌后，需进行扩大培养，该过程需对酵母菌进行计数，使其达到一定数量后放入发酵罐中发酵。关于酵母菌的扩增、计数和发酵，下列叙述正确的是（　　） A．将菌种放入摇瓶进行振荡培养，有利于酵母菌充分获得营养物质和O2 B．酵母菌计数可采用划线分离法，也可采用血细胞计数板计数法 C．发酵时应确保发酵罐中无氧状态，使酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精和CO2 D．酵母菌在不同发酵阶段要求的环境条件不同，但发酵产物相同 8．(24-25高二下·四川遂宁·期末)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。利用谷氨酸棒状杆菌发酵可以生产谷氨酸，进而获得味精，其发酵过程如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．发酵过程中应将PH控制在中性或碱性条件有利于谷氨酸的生产 B．发酵工程的中心环节是发酵罐中发酵，需要严格控制发酵的条件 C．生产所需的谷氨酸棒状杆菌可通过杂交育种或基因工程育种获得 D．可从谷氨酸棒状杆菌细胞中提取所需单细胞蛋白制成微生物饲料 9．(24-25高二下·四川射洪中学·期末)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，某研究小组通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是（　　） A．获得的菌种可直接接种到发酵罐中进行发酵 B．发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C．通过光学显微镜观察，可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染 D．发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品 10．(24-25高二下·四川资阳·期末)透明质酸（HA）是关节滑液的主要成分，若HA长链被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒状杆菌获得三种工程菌，对它们产生的HA进行检测，结果如图。下列说法错误的是（　　） A．对培养基进行灭菌和菌株的扩大培养均需在接种前完成 B．发酵生产中需定期测定发酵液的溶氧量、底物消耗及HA生成情况 C．发酵工业中应选择菌3作为工程菌 D．可采用提取、分离和纯化等措施来获得HA 二、解答题 11．(24-25高二下·四川广安·期末)柠檬酸作为食品添加剂，具有调节酸味、抗氧化护色、防腐抑菌等作用。工业上主要是通过黑曲霉发酵生产。黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，如图为生产柠檬酸的简要流程图，回答下列问题： (1)为了获得黑曲霉菌种的纯培养物，在配制培养基时，要将各种成分熔化装瓶后进行________灭菌。图甲中将黑曲霉菌种接种到培养基A的方式为________，其具体的操作过程如图乙所示，其中操作正确的是________（填序号）。 (2)已知配制的培养基C中成分有蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，其中蛋白胨可提供________（至少答出两点）。 (3)从自然界中筛选分离出来的黑曲菌种用于生产柠檬酸产量较低，要获得高产柠檬酸的优良菌种，可以采用诱变育种或________育种。在发酵装置中搅拌器的作用是________（答出两点）。 (4)在工业上生产柠檬酸过程中，通常以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率。从微生物培养的角度分析，其目的在于________。在培养基C中完成发酵后还要采取________措施来获取柠檬酸产品。 12．(24-25高二下·四川雅安·期末)细菌纤维素（BC）是由驹形杆菌等微生物合成的D-葡萄糖基聚合物组装成的纤维素网。BC漂浮在空气-水界面，像生物膜一样包裹和保护生长的细胞。在生物医药、食品工业等领域展现出广泛应用前景。研究人员利用HS培养基从米醋中成功分离获得高产菌株欧洲驹形杆菌-FET1。为降低BC生产成本，研究人员尝试将稻米糠转化为高效BC发酵培养基。回答下列问题： (1)从物理性质分析，分离FET1的HS培养基与BC发酵培养基的区别是____。 (2)图1为BC发酵动力学曲线，据图分析，稻米糠直接用于BC发酵无法成功的原因是____。 (3)科研团队现已探知稻米糠在不同条件下发酵的BC产量如图2、3所示。欲进一步提高BC的产量，现探究乙酸和酶联合使用是否存在最优组合，请写出实验设计思路____。 (4)工业化利用稻米糠进行BC发酵的中心环节是________，BC发酵是高耗氧过程，为保证在发酵过程中微生物的供氧量，可采取的措施是____（至少答出2点）。 13．(24-25高二下·四川成都蓉城联盟·期末)早在9000年前，我们的祖先就通过传统发酵技术生产食品，目前发酵工程在食品工业、医药工业、农牧业等多方面应用广泛，其中啤酒的工业化生产流程如下图所示。回答下列问题： (1)在啤酒的工业化生产流程中，让大麦种子发芽主要是为了释放___________。 (2)发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酒精的生成在______（填“主发酵”或“后发酵”）阶段进行，后发酵需要在________的环境下，才能形成澄清、成熟的啤酒。 (3)图中A过程是_____，可延长啤酒的保存期，完成后经过滤、调节、分装的啤酒就可以出售。 (4)在发酵工程的基本环节中，优良菌种的选育可以通过_______（答出2点即可）获得，并且在接种前还需要对菌种进行__________。 (5)下列有关发酵工程的应用，错误的有_________（多选）。 ①由乳酸菌发酵后经一系列处理可以制成味精 ②将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，经发酵生产，可以用于制作乙型肝炎疫苗 ③微生物农药只能利用微生物代谢物来防治病虫害 ④通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 ⑤嗜热菌有助于提高热敏性产品的产量 14．(24-25高二下·四川乐山·期末)马边腊肉是乐山美食之一、腊肉属于发酵肉制品，发酵肉制品是指在自然或人工控制条件下，利用微生物的发酵作用，产生具有特殊风味、色泽和质地且具有较长货架期的肉制品。 (1)腌制腊肉过程中会产生特殊风味的物质，这些物质主要来源于原材料中脂肪和蛋白质被微生物分解，生成易于消化吸收的物质。请用文字、箭头表示物质变化：_____。 (2)腌制腊肉过程中会产生亚硝酸盐。乳酸杆菌是一种对人体无害且能降解亚硝酸盐的有益菌。某实验小组用MRS培养基（见下表）按以下步骤初步筛选能高效分解亚硝酸盐的菌种。 MRS培养基部分成分 成分 蛋白胨 牛肉浸粉 葡萄糖 磷酸氢二钾 柠檬酸氢二铵 乙酸钠 硫酸镁 硫酸锰 琼脂 含量（g/L） 10 8 20 2 2 5 0.2 0.04 14 ①腊肉样品中微生物的富集。称取_____适量，在无菌条件下将其破碎制成样品液，加入含有表中成分的MRS液体培养基中，于37℃培养。MRS培养基为菌种提供碳源的成分是_____。配制培养基后需用_____方法灭菌。灭菌后，可以通过_____方法来检测培养基是否灭菌成功。 ②乳酸菌的分离与纯化。取上述培养液样品，进行如图a操作，取0.2mL涂布于加入碳酸钙（乳酸菌产酸后能分解碳酸钙形成透明圈）的5个MRS固体培养基中，平板上菌落数分别为13、156、462、178和191.经富集后，1mL发酵液中有微生物_____个。选择上述平板中的一个菌落进行接种，得到图b所示的菌落，应选择_____（填图中编号）菌落作为菌种继续实验，原因是_____。 ③研究表明，乳酸菌通过分泌酶降解亚硝酸盐，并通过降低pH值抑制亚硝酸盐的产生。请根据上述原理写出一种能进一步筛选具有更强降低亚硝酸盐能力的菌种的方法_____。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 发酵工程 3大高频考点概览 考点01 传统发酵技术 考点02 微生物的培养与应用 考点03 发酵工程及其应用 地 城 考点01 传统发酵技术 一、单选题 1．D 2．D 3．B 4．D 5．D 6．A 7．B 8．A 9．D 10．D 11．D 12．A 13．D 二、解答题 14．(1) D 都有细胞壁、细胞膜和细胞质（核糖体） (2) B C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 (3) C 青霉素（抗生素） E为支原体，支原体无细胞壁，青霉素不能对它起作用 地 城 考点02 微生物的培养与应用 一、单选题 1．D 2．C 3．B 4．C 5．D 6．C 7．D 8．B 9．B 10．C 二、解答题 11．(1) 湿热或高压蒸汽 平板划线法 ①③④⑤ (2)碳源、氮源和维生素 (3) 基因工程 增加培养液中的溶解氧，使菌种与培养液充分接触 (4) 保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长 提取、分离和纯化 三、实验题 12．(1) 未感病植株 未感病植株体内可能含有能抵抗香蕉枯萎病的内生菌 (2)检测样品消毒是否彻底 (3) 灭菌 防止高温杀死待涂布的内生菌 (4)实验思路：①取灭菌平板，在中央滴加病原菌菌液，涂布均匀；②在平板四周放置4个灭菌滤纸圆片，其中3个分别滴加不同浓度的内生菌菌液，1个滴加无菌水作为对照；③培养一段时间，观察滤纸圆片周围抑菌圈的大小。预期结果：若某滤纸圆片周围出现抑菌圈，说明该内生菌对病原菌有抗性，且抑菌圈越大，抗性越强 13．(1) 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 选择 (2)增大培养基中的溶解氧、有利于营养物质的充分利用 (3)防止培养基中的水分过快挥发 (4) 不一定 相同 浑浊程度 草甘膦剩余量（浓度） 14．(1) 尿素 水、碳源、无机盐等 (2) 稀释涂布平板法 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；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 (3) 不添加微生物的培养液 多于 15．(1)提供充足氧气，并使细菌与营养物质充分接触 (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) 1.75×1011 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 地 城 考点03 发酵工程及其应用 一、单选题 1．B 2．A 3．C 4．A 5．B 6．D 7．A 8．B 9．B 10．C 二、解答题 11．(1) 湿热或高压蒸汽 平板划线法 ①③④⑤ (2)碳源、氮源和维生素 (3) 基因工程 增加培养液中的溶解氧，使菌种与培养液充分接触 (4) 保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长 提取、分离和纯化 12．(1)前者是固体培养基，后者是液体培养基 (2)BC发酵利用的碳源是还原糖，而稻米糠中富含纤维素，还原糖含量低。 (3)用不同乙酸添加量分别与3种酶组合，每组接种等量FEF1并处理等量稻米糠，相同条件下发酵一段时间后，检测各组BC产量并与图2、图3对比分析 (4) 发酵罐内发酵 持续向发酵罐内通入无菌空气、加快搅拌速度 13．(1)淀粉酶 (2) 主发酵 低温、密闭 (3)消毒 (4) 从自然界中筛选、诱变育种、基因工程育种 扩大培养 (5)①③④⑤ 14．(1)脂肪甘油+脂肪酸，蛋白质肽+氨基酸 (2) 腊肉 蛋白胨、牛肉浸粉、葡萄糖 高压蒸汽灭菌法/湿热灭菌法 将未接种的培养基置于37℃恒温培养箱培养一定的时间 8.75×106 2 透明圈的直径与菌落直径的比值最大 菌株发酵液pH值测定/菌株耐盐性测定/菌株酶活性测定/菌株抑菌性测定 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $