专题13 发酵工程(6年汇编)(河北专用)2021-2026年高考生物真题分类汇编
2026-06-29
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3份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 基因工程 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.85 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 学科网生物精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58510075.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦基因工程核心考点,整合河北近6年高考真题及模拟题,以微生物发酵、环境治理等真实科研情境为载体,系统考查工具酶应用与PCR技术操作逻辑。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|非选择题|13道(真题5道+模拟8道)|基因工程基本工具(限制酶选择、载体构建)、PCR技术(引物设计、扩增条件)、基因表达调控(CreA蛋白抑制)|以黑曲霉淀粉酶研发、镉污染治理等情境设题,融合信号肽定位等前沿技术,分层次考查原理分析与实际应用,匹配河北高考命题趋势|
内容正文:
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题13发酵工程
考点1传统发酵技术的应用
1.【答案】ABD
考点2微生物的培养与应用
1.【答案】AB
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】(1)①番茄灰霉病菌
②枯草芽孢杆菌
③抑菌圈
(2)①摇床
震荡
②稀释涂布平板法
③用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个
活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内
(3)①利用待分离样品中
各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样
品中各种分子的分离
②SDS带有大量的负电荷,且能使蛋白质变性成为肽链,使蛋白质的迁移速
率只与蛋白质的相对分子质量有关,而与所带电荷性质无关
(4)菌液
考点3发酵工程及其应用
1.【答案】ACD
2.【答案】ABC
3.【答案】ABC
4【答案】ABC
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】CD
4【答案】BD
5.【答案】D
6.【答案】CD
7.【答案】C
8.【答案】D
1/2
学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】BCD
13.【答案】A
14.【答案】C
15.【答案】(1)氮源
(2)①NcoI、Kpnl
②A基因3'端的一段碱基序列互
补
③启动子、终止子
④氨苄青霉素
⑤BamⅡ
(3)①催化(促
进)氨基丁酸分解
②B基因与氨基丁酸代谢有关:与R1相比,R2不含B基因,但氨基丁酸产生的
多
③C基因和D基因的表达消耗菌体大量物质和能量,抑制R4的增殖,导致氨基丁酸合成减
少
212
专题13 发酵工程
6年真题1年模拟
考点分类
河北考情
命题规律
考点02 微生物的培养与应用
2026河北(1题)、2023河北(2题)、2022河北(2题)
· 情境设置:以白酒窖泥己酸菌筛选、乳酸菌功能菌株筛选、枯草芽孢杆菌生防应用等真实生产科研情境为载体
· 考查重点:微生物分离纯化、选择培养基设计、菌株筛选方案评价、实验操作正误判断
· 命题趋势:强化实验方案设计与评价能力,注重微生物培养技术在食品工业和农业生产中的实际应用
考点03 发酵工程及其应用
2025河北(1题)、2023河北(3题)
· 情境设置:以隐甲藻DHA工业化生产、乳酸链球菌素发酵过程监测等发酵工程实际案例为背景
· 考查重点:发酵条件优化、产物合成动态监测、发酵过程曲线分析、工程菌株应用
· 命题趋势:突出发酵工程规模化生产的系统性思维,强调生产过程参数监测与优化调控
考点01 传统发酵技术的应用
2024河北(1题)
· 情境设置:以中国传统白酒泥窖发酵、"千年老窖万年糟"等传统工艺文化情境为载体
· 考查重点:传统发酵微生物群落、发酵基质与微生物互作、传统工艺科学原理
· 命题趋势:融合传统文化与科学原理,注重传统发酵技术的微生物学本质阐释
考点1 传统发酵技术的应用
1.(2024·河北·高考真题)(多选)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是( )
A. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在或环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
考点2 微生物的培养与应用
1.(2026·河北·高考真题)(多选)窖泥中的微生物是影响白酒风味的因素之一。现从某酒厂窖泥中分离筛选与白酒风味物质形成相关的己酸菌,下列分析错误的是( )
A. 分离培养己酸菌时,需对培养基、培养皿和窖泥进行灭菌
B. 通过稀释涂布平板法统计的菌落数一般比活菌的实际数偏多
C. 依据己酸菌的特异基因序列设计引物,可通过PCR对目的菌株进行鉴定
D. 获得的己酸菌优良菌种需扩大培养后再用于白酒的规模化生产
2.(2023·河北·高考真题)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A. 从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B. 平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C. 对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D. 检测目的菌株对消化道环境的耐受力
3.(2023·河北·高考真题)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A. 从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B. 平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C. 对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D. 检测目的菌株对消化道环境的耐受力
4.(2022·河北·高考真题)某兴趣小组的实验设计中,存在错误的是( )
A. 采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B. 利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征
C. 利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D. 利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
5.(2022·河北·高考真题)番茄灰霉病菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者设计了相关实验。回答下列问题:
(1)检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时,取适量 菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片(直径5mm)在 菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养后测量 大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢杆菌为好氧微生物,液体培养时应采用 (填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用 (填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”),其原因是 。
(3)电泳分离蛋白质混合样品的原理是 。利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌蛋白分子量时,SDS的作用是 。
(4)枯草芽孢杆菌长期保藏时,常以其 作为保藏对象。
考点3 发酵工程及其应用
1.(2025·河北·高考真题)(多选)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻。多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一、从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是( )
A. 隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B. 采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C. 选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D. 适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
2.(2023·河北·高考真题)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B. 发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C. 向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D. 发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
3.(2023·河北·高考真题)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B. 发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C. 向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D. 发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
4.(2023·河北·高考真题)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B. 发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C. 向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D. 发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
模拟题精选
1.(2026·河北沧州·一模)科研者欲从北苍术根组织中筛选具有防控潜力的细菌,以探究其对根腐病的防治效果,为北苍术根腐病的绿色防控提供新策略。下列操作正确的是( )
A. 从种植园内患根腐病的植株上采集实验样品
B. 接种细菌前用高压蒸汽对培养基进行消毒
C. 可通过平板划线法接种、统计分离出的细菌的数量
D. 可将病原菌与细菌接种到同一平板判断抗性效果
2.(2026·河北保定·一模)下列关于生物实验的相关叙述正确的是( )
A. 斐林试剂和双缩脲试剂的成分中都有NaOH溶液,但浓度不同
B. 鉴定病毒的核酸是DNA还是RNA,可分别用35S和32P标记病毒并检测放射性情况
C. 可用稀释涂布平板法将陈米酒接种到固体培养基中分离纯化菌种并进行计数
D. 用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应统计压在每个小方格四条界线以及角上的细胞
3.(2026·河北承德·一模)(多选)自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒,使其沉淀。从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物操作步骤如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制培养皿1和2中的培养基时要以微小颗粒为唯一碳源
B. 进行步骤Ⅲ时,需将培养皿1的菌落进行梯度稀释后再划线
C. 进行步骤Ⅳ的目的是对获得的单菌落进行扩大培养
D. 步骤Ⅴ是为了筛选对微小颗粒沉降率高的微生物
4.(2026·河北石家庄·一模)(多选)下图为某啤酒厂生产淡色啤酒的工艺流程。在温度较高、氧气不足的条件下,酵母菌代谢会产生杂醇油(有刺激性气味及毒性的油状液体)。啤酒中大多数风味物质易挥发且不耐高温。下列叙述正确的是( )
A. 主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,导致麦芽糖等糖分快速减少
B. 后发酵阶段降温至4℃可以抑制酵母菌的代谢,以减少杂醇油含量
C. 主发酵第3天pH下降的主要原因是酵母菌分解麦芽糖产生了乳酸
D. 图示消毒处理会杀死大多数酵母菌但可能破坏啤酒的风味物质
5.(2026·河北承德·一模)鱼露是潮汕地区广泛食用的一种调味剂,在高盐环境下,鱼体内的有机物先后经内源酶(如鱼胰蛋白酶)、微生物酶的水解,露天发酵形成了咸鲜醇厚的发酵产物。下列相关说法错误的是( )
A. 高盐环境既能抑制杂菌的繁殖,又能筛选出耐盐菌种进行发酵
B. 在蛋白酶的作用下,鱼体蛋白被水解为小分子肽和氨基酸,使其味道鲜美
C. 鱼露的制作与异养需氧型菌种的代谢活动密切相关
D. 传统鱼露的制作是以单一菌种进行的液体发酵为主
6.(2026·河北邯郸·一模)(多选)科研人员从深海淤泥中分离出了一种耐压菌株DY4,并探究常压(0.1MPa)与高压(30MPa)下,其在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示,其中“一”表示无菌落生长,“+”表示有菌落生长。下列分析错误的是( )
组别
①
②
③
④
压强
常压
常压
高压
高压
碳源
淀粉
纤维素
淀粉
纤维素
菌落生长情况
—
—
—
+
A. 可用稀释涂布平板法统计该菌的数量
B. 制备培养基时应先灭菌再倒平板
C. 由①③组可知,该菌可以利用淀粉生长
D. 由②④组可知,高压会抑制该菌的生长
7.(2026·河北唐山·一模)对花盆土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。下列叙述错误的是( )
A. 使用以尿素为唯一氮源的选择培养基分离目的菌
B. 涂布平板前后均需对涂布器进行灼烧灭菌
C. 利用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
D. 用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,检测选择培养基是否有筛选作用
8.(2026·河北唐山·一模)下列关于传统发酵技术和发酵工程的相关叙述,错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主
B. 发酵工程的产品有微生物的代谢产物、酶及菌体本身
C. 制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生乙酸
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
9.(2026·河北石家庄·二模)海洋细菌是新型抗菌物质的重要来源。某研究小组采集海水并分离纯化出多种细菌,为筛选对李斯特氏菌(动物致病菌)有较强抑制作用的菌株,在均匀分布李斯特氏菌的固体培养基上打孔,孔内接种分离后的海洋细菌,培养观察抑菌圈大小。下列叙述错误的是( )
A. 采集的海水样品可通过稀释涂布平板法进行菌种的分离纯化
B. 培养海洋细菌的培养基中应添加适量NaCl模拟海水环境,防止细胞吸水涨破
C. 抑菌圈越大,抑制李斯特氏菌效果越好
D. 实验结束后,培养基需严格灭菌后妥善处理
10.(2026·河北保定·二模)下列有关高中生物学实验的叙述,正确的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸方式”和“探究生长素类似物促进插条生根”实验中,均需设置空白对照
B. “检测生物组织中的脂肪”和“DNA的粗提取与鉴定”实验中,均需使用显微镜进行观察
C. “探究培养液中酵母菌种群数量变化”和“探究土壤中小动物类群丰富度”实验中,均需定期对全部个体计数
D. “绿叶中色素的提取和分离”和“DNA的粗提取与鉴定”实验中,均利用不同物质在特定溶剂中的溶解度差异进行分离
11.(2026·河北保定·二模)关于生物技术与工程中的“分离”操作,下列叙述错误的是( )
A. 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌
B. 电泳分离DNA片段的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等因素有关
C. 平板划线法可通过连续划线稀释微生物,从而分离获得单菌落
D. 借助标记基因可以筛选并分离出转基因生物培育成功的个体
12.(2026·河北保定·二模)(多选)“保定三宝”之一的保定面酱是以小麦粉为原料,经好氧的米曲霉产淀粉酶、蛋白酶等制曲酵母菌、乳酸菌等密闭发酵制成。某科研小组测定了面酱发酵过程中相关物质含量与微生物数量变化,下列分析正确的是( )
A. 米曲霉制曲阶段需在密闭无氧环境才能大量合成淀粉酶、蛋白酶
B. 发酵初期淀粉的快速降解与还原糖的积累,主要依赖淀粉酶的催化作用
C. 发酵后期酵母菌数量下降,原因包括营养物质消耗、乳酸积累导致pH降低及种内斗争加剧等
D. 若发酵全程持续通入无菌空气,虽可促进酵母菌繁殖,但面酱风味会显著改变
13.(2026·河北唐山·二模)某同学利用传统发酵技术酿制葡萄酒,下列操作错误的是( )
A. 为了减少杂菌污染,对葡萄进行消毒处理
B. 为防止杂菌污染,排气时没有完全打开罐口
C. 为提高酒精发酵效率,控制发酵温度在18~30℃
D. 若观察到发酵液表面形成一层菌膜,则应停止发酵
14.(2026·河北张家口·二模)微生物接种和培养的具体操作如图所示,有关叙述错误的是( )
A. 图示中操作有误的步骤是②⑥⑦⑧
B. 每次划线前都进行步骤①的目的是杀死接种环表面的微生物
C. 若培养基表面出现单个菌落,说明微生物的分离纯化成功并可用于计数
D. 图示所用培养基中可能不需添加碳源或氮源,但一定要添加凝固剂
15.(2026·河北沧州·一模)氨基丁酸具有降低血压、减轻焦虑等功能,常被用作食品添加剂或膳食补充剂。大肠杆菌(R1)中A基因的表达产物参与氨基丁酸合成。为获得能高效生产的目的菌株,研究者进行了相关研究。回答下列问题:
(1)大肠杆菌的培养基中营养物质有水、无机盐、碳源和 。
(2)研究者首先敲除R1菌株中与氨基丁酸代谢相关的B基因得到R2菌株,然后以R2菌株为基础进一步研究。部分质粒重构的过程如图1所示。
注:Ampr为氨苄青霉素抗性基因,NcoⅠ、KpnⅠ、BamHⅠ、XbaⅠ为相应限制酶。
①为使A基因与质粒1正确连接,用于扩增A基因的一对引物需满足的条件是:两引物的5'端序列应分别包含 序列,3'端序列应分别包含 序列。
②从基因表达载体组成的角度分析,质粒2中没有标出的组成有 。将质粒2导入R2菌株,转化后的细菌涂布于含有 的固体培养基上,可筛选、获得R3菌株。
③研究发现,酿酒酵母中C基因和D基因的表达产物可以提高A基因表达产物的活性。研究者在质粒2上依次连入C基因和D基因构建出质粒3,C、D两基因之间可被限制酶 识别、切割。将质粒3导入R3菌株构建R4菌株。
(3)将等量上述4种菌株分别接种于同种发酵培养基中,发酵18h。取1mL发酵液,测定菌体数量和氨基丁酸浓度,结果如图2所示。
①B基因表达产物的功能可能是 ,依据是 。
②R4并未达到研究者的预期。结合R3实验结果,从代谢的角度分析,R4未达到研究预期的原因可能是 。
试卷第1页,共3页
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专题13 发酵工程
6年真题1年模拟
考点分类
河北考情
命题规律
考点02 微生物的培养与应用
2026河北(1题)、2023河北(2题)、2022河北(2题)
· 情境设置:以白酒窖泥己酸菌筛选、乳酸菌功能菌株筛选、枯草芽孢杆菌生防应用等真实生产科研情境为载体
· 考查重点:微生物分离纯化、选择培养基设计、菌株筛选方案评价、实验操作正误判断
· 命题趋势:强化实验方案设计与评价能力,注重微生物培养技术在食品工业和农业生产中的实际应用
考点03 发酵工程及其应用
2025河北(1题)、2023河北(3题)
· 情境设置:以隐甲藻DHA工业化生产、乳酸链球菌素发酵过程监测等发酵工程实际案例为背景
· 考查重点:发酵条件优化、产物合成动态监测、发酵过程曲线分析、工程菌株应用
· 命题趋势:突出发酵工程规模化生产的系统性思维,强调生产过程参数监测与优化调控
考点01 传统发酵技术的应用
2024河北(1题)
· 情境设置:以中国传统白酒泥窖发酵、"千年老窖万年糟"等传统工艺文化情境为载体
· 考查重点:传统发酵微生物群落、发酵基质与微生物互作、传统工艺科学原理
· 命题趋势:融合传统文化与科学原理,注重传统发酵技术的微生物学本质阐释
考点1 传统发酵技术的应用
1.(2024·河北·高考真题)(多选)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是( )
A. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在或环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
【答案】ABD
【分析】
1、在发酵过程中分泌酶不同,它们所发挥的作用就不同,因此传统酿造不仅仅需要酵母菌,还要有其他菌种。
2、酒曲中微生物(如曲霉)分泌的淀粉酶可将谷物中的淀粉转变成单糖等,会使米酒具有甜味,进一步在酵母菌的作用下产生酒精。
3、酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】
A、白酒的酿造主要依靠酿酒酵母,由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的,A正确;
B、窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖,使酿造过程不易污染杂菌,B正确;
C、酵母菌是是兼性厌氧菌,与无氧呼吸相比,细胞有氧呼吸产生的能量更多,更能满足酵母菌大量繁殖时的需求,因此,对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行,C错误;
D、谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉,因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物,D正确。
故选ABD。
考点2 微生物的培养与应用
1.(2026·河北·高考真题)(多选)窖泥中的微生物是影响白酒风味的因素之一。现从某酒厂窖泥中分离筛选与白酒风味物质形成相关的己酸菌,下列分析错误的是( )
A. 分离培养己酸菌时,需对培养基、培养皿和窖泥进行灭菌
B. 通过稀释涂布平板法统计的菌落数一般比活菌的实际数偏多
C. 依据己酸菌的特异基因序列设计引物,可通过PCR对目的菌株进行鉴定
D. 获得的己酸菌优良菌种需扩大培养后再用于白酒的规模化生产
【答案】AB
【详解】
A、分离培养己酸菌时,为避免杂菌污染,需对培养基、培养皿进行灭菌,但窖泥是分离目标菌的原材料,若对窖泥灭菌会杀死其中的己酸菌,无法完成目标菌的分离筛选,A错误;
B、使用稀释涂布平板法统计活菌数时,若两个或多个活菌聚集在一起,平板上只会形成一个菌落,因此统计得到的菌落数一般比活菌的实际数偏少,B错误;
C、不同物种的基因序列具有特异性,依据己酸菌的特异基因序列设计引物进行PCR,可根据是否扩增出目标产物完成对目的菌株的鉴定,C正确;
D、筛选获得的己酸菌优良菌种初始数量较少,需先进行扩大培养,获得足够多的菌种后才能用于白酒的规模化生产,D正确。
2.(2023·河北·高考真题)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A. 从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B. 平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C. 对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D. 检测目的菌株对消化道环境的耐受力
【答案】B
【分析】
筛选目的菌株应从富含目的菌的环境中去取样。倒平板后及平板微生物培养时需要倒置培养,微生物初步筛选后还要进行相关实验以检测目的菌的发酵能力或特性。
【详解】
A、筛选目的菌时应从富含目的菌的环境中去取样,酸奶和泡菜中富含乳酸菌,可以从中采样进行分离纯化,A正确;
B、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染,不是创造无氧环境,B错误;
C、筛选的是能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,所以,初步筛选后,还需要进一步进行目的菌胆固醇降解能力的测定,以获得符合要求的乳酸菌,C正确;
D、因筛选出的目的菌是在肠道发挥作用,所以,还需要检测目的菌株对消化道环境的耐受力,D正确。
故选B。
3.(2023·河北·高考真题)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )
A. 从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B. 平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
C. 对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D. 检测目的菌株对消化道环境的耐受力
【答案】B
【分析】
筛选目的菌株应从富含目的菌的环境中去取样。倒平板后及平板微生物培养时需要倒置培养,微生物初步筛选后还要进行相关实验以检测目的菌的发酵能力或特性。
【详解】
A、筛选目的菌时应从富含目的菌的环境中去取样,酸奶和泡菜中富含乳酸菌,可以从中采样进行分离纯化,A正确;
B、平板倒置培养是为了防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基造成污染,不是创造无氧环境,B错误;
C、筛选的是能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,所以,初步筛选后,还需要进一步进行目的菌胆固醇降解能力的测定,以获得符合要求的乳酸菌,C正确;
D、因筛选出的目的菌是在肠道发挥作用,所以,还需要检测目的菌株对消化道环境的耐受力,D正确。
故选B。
4.(2022·河北·高考真题)某兴趣小组的实验设计中,存在错误的是( )
A. 采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B. 利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征
C. 利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D. 利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
【答案】A
【分析】
一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法;活动能力大的动物常用标记重捕法。
【详解】
A、鼠妇身体微小、活 动能力强,一般采用取样器取样法调查鼠妇的种群数量 A错误;
B、观察减数分裂特征即是观察染色体的行为,醋酸洋红能使染色体着色,故应利用醋酸洋红对蝗虫的精巢中的细胞染色,B正确;
C、麦芽中的麦芽糖和雪梨中的果糖都属于还原糖,能与斐林试剂在热水浴条件下产生砖红色沉淀,C正确;
D、健那绿可以给线粒体着色后呈蓝绿色,可用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体,D正确。
故选A。
5.(2022·河北·高考真题)番茄灰霉病菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者设计了相关实验。回答下列问题:
(1)检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时,取适量 菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片(直径5mm)在 菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养后测量 大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢杆菌为好氧微生物,液体培养时应采用 (填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时,应采用 (填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”),其原因是 。
(3)电泳分离蛋白质混合样品的原理是 。利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌蛋白分子量时,SDS的作用是 。
(4)枯草芽孢杆菌长期保藏时,常以其 作为保藏对象。
【答案】(1)① 番茄灰霉病菌 ② 枯草芽孢杆菌 ③ 抑菌圈 (2)① 摇床震荡 ② 稀释涂布平板法 ③ 用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内 (3)① 利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离 ② SDS带有大量的负电荷,且能使蛋白质变性成为肽链,使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关,而与所带电荷性质无关 (4)菌液
【分析】
统计菌落数目的方法:
(1)显微镜直接计数法
原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。
(2)间接计数法(活菌计数法)
原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
(1)小问详解:
分析题意,要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用,先把适量的番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,若对番茄灰霉病菌有抑制作用,被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死,培养皿倒置培养后会出现抑菌圈,测量抑菌圈大小以判定抑菌效果强弱。
(2)小问详解:
枯草芽孢杆菌为好氧微生物,采用摇床震荡培养可增大培养液的溶氧量,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量,应该采用稀释涂布平板法,用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。
(3)小问详解:
电泳分离蛋白质混合样品的原理是:利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。SDS带有大量的负电荷,且能使蛋白质变性成为肽链,使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关,而与所带电荷性质无关。
(4)小问详解:
长期保藏枯草芽孢杆菌,应该将培养的菌液转移到灭菌好的甘油瓶中,与甘油充分混合,放在-20℃的冷冻箱中保存。
考点3 发酵工程及其应用
1.(2025·河北·高考真题)(多选)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻。多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一、从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是( )
A. 隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B. 采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C. 选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D. 适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
【答案】ACD
【分析】
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;灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】
A、根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A正确;
B、采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死所有的微生物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,B错误;
C、根据题目信息可知,隐甲藻为真核生物,抗生素可通过抑制细菌细胞壁合成或影响代谢过程来抑制细菌生长,不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或培养隐甲藻时,加入抗生素可有效抑制细菌杂菌,提高隐甲藻的纯度和生长效率,C正确;
D、根据题目信息可知,隐甲藻为好氧生物,因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量,D正确。
故选ACD。
2.(2023·河北·高考真题)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B. 发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C. 向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D. 发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
【答案】ABC
【分析】
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】
A、适量提高乳酸链球菌的接种量,可以使菌体数量增加较快,进而使Nisin浓度更快提高,因此可以缩短发酵生产周期,在较短时间收获产品,A正确;
B、蔗糖是乳酸链球菌的营养物质,随着发酵的进行,发酵液中蔗糖含量逐渐降低,因此中后期补加一定量的蔗糖溶液利于菌体生长,B正确;
C、乳酸菌生长过程中产生的乳酸会使发酵罐内pH下降,因此在发酵过程中向发酵罐内适时适量添加碱液,可以创造适于Nisin生产的pH条件,C正确;
D、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥获得产品。如果产品是分泌到发酵液中的,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施从发酵液中获得产品。Nisin为乳酸链球菌的分泌产物,主要存在于发酵液,D错误。
故选ABC。
3.(2023·河北·高考真题)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B. 发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C. 向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D. 发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
【答案】ABC
【分析】
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】
A、适量提高乳酸链球菌的接种量,可以使菌体数量增加较快,进而使Nisin浓度更快提高,因此可以缩短发酵生产周期,在较短时间收获产品,A正确;
B、蔗糖是乳酸链球菌的营养物质,随着发酵的进行,发酵液中蔗糖含量逐渐降低,因此中后期补加一定量的蔗糖溶液利于菌体生长,B正确;
C、乳酸菌生长过程中产生的乳酸会使发酵罐内pH下降,因此在发酵过程中向发酵罐内适时适量添加碱液,可以创造适于Nisin生产的pH条件,C正确;
D、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥获得产品。如果产品是分泌到发酵液中的,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施从发酵液中获得产品。Nisin为乳酸链球菌的分泌产物,主要存在于发酵液,D错误。
故选ABC。
4.(2023·河北·高考真题)(多选)乳酸链球菌素(Nisin)是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期
B. 发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C. 向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量
D. 发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品
【答案】ABC
【分析】
培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】
A、适量提高乳酸链球菌的接种量,可以使菌体数量增加较快,进而使Nisin浓度更快提高,因此可以缩短发酵生产周期,在较短时间收获产品,A正确;
B、蔗糖是乳酸链球菌的营养物质,随着发酵的进行,发酵液中蔗糖含量逐渐降低,因此中后期补加一定量的蔗糖溶液利于菌体生长,B正确;
C、乳酸菌生长过程中产生的乳酸会使发酵罐内pH下降,因此在发酵过程中向发酵罐内适时适量添加碱液,可以创造适于Nisin生产的pH条件,C正确;
D、如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥获得产品。如果产品是分泌到发酵液中的,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施从发酵液中获得产品。Nisin为乳酸链球菌的分泌产物,主要存在于发酵液,D错误。
故选ABC。
模拟题精选
1.(2026·河北沧州·一模)科研者欲从北苍术根组织中筛选具有防控潜力的细菌,以探究其对根腐病的防治效果,为北苍术根腐病的绿色防控提供新策略。下列操作正确的是( )
A. 从种植园内患根腐病的植株上采集实验样品
B. 接种细菌前用高压蒸汽对培养基进行消毒
C. 可通过平板划线法接种、统计分离出的细菌的数量
D. 可将病原菌与细菌接种到同一平板判断抗性效果
【答案】D
【详解】
A、实验目的是筛选对根腐病有防控潜力的细菌,这类细菌可抑制根腐病病原菌增殖,因此应从健康北苍术根组织采集样品,患病植株不存在具备有效防控能力的目标细菌,A错误;
B、接种前需用高压蒸汽对培养基进行灭菌,消毒仅能杀死物体表面的部分微生物,无法杀灭芽孢和孢子,不能避免培养基被杂菌污染,B错误;
C、平板划线法的功能是分离纯化菌种,无法统计细菌数量,统计活菌数量应采用稀释涂布平板法,C错误;
D、将病原菌与筛选得到的细菌接种到同一平板,若该细菌具备防控潜力,会抑制病原菌的生长,在其菌落周围形成抑菌圈,可据此判断抗性效果,D正确。
2.(2026·河北保定·一模)下列关于生物实验的相关叙述正确的是( )
A. 斐林试剂和双缩脲试剂的成分中都有NaOH溶液,但浓度不同
B. 鉴定病毒的核酸是DNA还是RNA,可分别用35S和32P标记病毒并检测放射性情况
C. 可用稀释涂布平板法将陈米酒接种到固体培养基中分离纯化菌种并进行计数
D. 用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应统计压在每个小方格四条界线以及角上的细胞
【答案】C
【详解】
A、斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液均为0.1g/mL的NaOH溶液,二者NaOH浓度相同,仅CuSO4溶液浓度不同,A错误;
B、35S标记的是病毒的蛋白质组分,32P可标记所有核酸(DNA和RNA都含P元素),该方法只能区分蛋白质和核酸,无法鉴定核酸是DNA还是RNA,B错误;
C、稀释涂布平板法通过梯度稀释后接种到固体培养基,可得到单菌落,既能够分离纯化菌种,也可通过统计菌落数对活菌进行计数,C正确;
D、用血细胞计数板计数酵母菌时,仅统计小方格相邻两条边及其夹角上的细胞和小方格内的细胞,若统计四条界线上的细胞会导致结果偏大,D错误。
3.(2026·河北承德·一模)(多选)自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒,使其沉淀。从淤泥样品中筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物操作步骤如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制培养皿1和2中的培养基时要以微小颗粒为唯一碳源
B. 进行步骤Ⅲ时,需将培养皿1的菌落进行梯度稀释后再划线
C. 进行步骤Ⅳ的目的是对获得的单菌落进行扩大培养
D. 步骤Ⅴ是为了筛选对微小颗粒沉降率高的微生物
【答案】CD
【详解】
A、实验的目的是筛选高效沉降污水中微小颗粒的微生物,不是降解微小颗粒,不需要以微小颗粒为唯一碳源,A错误;
B、步骤Ⅲ是从培养皿1中挑取单菌落进行划线,不需要进行梯度稀释,梯度稀释一般用于稀释涂布平板法接种,B错误;
C、步骤Ⅳ将单菌落接种到新的培养基中,目的是对获得的单菌落进行扩大培养,增加微生物的数量,C正确;
D、步骤V通过检测不同微生物对微小颗粒的沉降率,筛选出沉降率高的微生物,D正确。
4.(2026·河北石家庄·一模)(多选)下图为某啤酒厂生产淡色啤酒的工艺流程。在温度较高、氧气不足的条件下,酵母菌代谢会产生杂醇油(有刺激性气味及毒性的油状液体)。啤酒中大多数风味物质易挥发且不耐高温。下列叙述正确的是( )
A. 主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸,导致麦芽糖等糖分快速减少
B. 后发酵阶段降温至4℃可以抑制酵母菌的代谢,以减少杂醇油含量
C. 主发酵第3天pH下降的主要原因是酵母菌分解麦芽糖产生了乳酸
D. 图示消毒处理会杀死大多数酵母菌但可能破坏啤酒的风味物质
【答案】BD
【详解】
A、酿酒的主发酵阶段,仅初期有氧呼吸让酵母菌增殖,发酵过程主要依靠酵母菌无氧呼吸分解糖类产生酒精,A错误;
B、杂醇油是酵母菌在温度较高、氧气不足条件下的代谢产物,后发酵降温至4℃,低温会抑制酵母菌酶活性,降低酵母菌代谢速率,减少杂醇油的生成,B正确;
C、酵母菌无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳,不产生乳酸,C错误;
D、高温消毒的目的是终止发酵,会杀死大多数酵母菌,且大多数风味物质不耐高温,因此高温消毒可能破坏啤酒的风味物质,D正确。
5.(2026·河北承德·一模)鱼露是潮汕地区广泛食用的一种调味剂,在高盐环境下,鱼体内的有机物先后经内源酶(如鱼胰蛋白酶)、微生物酶的水解,露天发酵形成了咸鲜醇厚的发酵产物。下列相关说法错误的是( )
A. 高盐环境既能抑制杂菌的繁殖,又能筛选出耐盐菌种进行发酵
B. 在蛋白酶的作用下,鱼体蛋白被水解为小分子肽和氨基酸,使其味道鲜美
C. 鱼露的制作与异养需氧型菌种的代谢活动密切相关
D. 传统鱼露的制作是以单一菌种进行的液体发酵为主
【答案】D
【详解】
A、高盐环境会形成高渗透压,不耐盐的杂菌会因细胞过度失水死亡,因此可抑制杂菌繁殖,同时能筛选出耐盐的菌种参与发酵,A正确;
B、蛋白酶可催化蛋白质水解,将鱼体中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,氨基酸等物质赋予了鱼露鲜美的味道,B正确;
C、鱼露为露天发酵,发酵过程需要氧气,且参与发酵的微生物利用鱼体内的现成有机物获取营养,属于异养需氧型微生物,因此鱼露制作与异养需氧型菌种的代谢活动密切相关,C正确;
D、传统发酵技术是利用原材料中天然存在的混合菌种进行发酵,并非以单一菌种发酵为主,D错误。
6.(2026·河北邯郸·一模)(多选)科研人员从深海淤泥中分离出了一种耐压菌株DY4,并探究常压(0.1MPa)与高压(30MPa)下,其在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示,其中“一”表示无菌落生长,“+”表示有菌落生长。下列分析错误的是( )
组别
①
②
③
④
压强
常压
常压
高压
高压
碳源
淀粉
纤维素
淀粉
纤维素
菌落生长情况
—
—
—
+
A. 可用稀释涂布平板法统计该菌的数量
B. 制备培养基时应先灭菌再倒平板
C. 由①③组可知,该菌可以利用淀粉生长
D. 由②④组可知,高压会抑制该菌的生长
【答案】CD
【详解】
A、稀释涂布平板法可通过统计培养基上的菌落数推算样品中的活菌数量,可用于该耐压菌株的数量统计,A正确;
B、制备固体培养基的常规流程是计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板,先灭菌再倒平板可避免倒平板过程引入杂菌,B正确;
C、①组为常压+淀粉碳源、③组为高压+淀粉碳源,两组均无菌落生长,说明该菌不能利用淀粉作为碳源生长,C错误;
D、②组为常压+纤维素碳源、④组为高压+纤维素碳源,②组无菌落生长、④组有菌落生长,说明高压有利于该菌利用纤维素生长,并非抑制其生长,D错误。
7.(2026·河北唐山·一模)对花盆土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。下列叙述错误的是( )
A. 使用以尿素为唯一氮源的选择培养基分离目的菌
B. 涂布平板前后均需对涂布器进行灼烧灭菌
C. 利用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
D. 用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,检测选择培养基是否有筛选作用
【答案】C
【详解】
A、分解尿素的细菌能合成脲酶分解尿素获取氮源,其他微生物不能利用尿素,因此用以尿素为唯一氮源的选择培养基可分离目的菌,A正确;
B、涂布前灼烧涂布器是为了杀灭杂菌避免污染培养基,涂布后灼烧是为了杀灭残留菌种,防止污染环境和感染操作者,因此涂布平板前后均需灼烧灭菌,B正确;
C、稀释涂布平板法统计菌落时,若两个或多个活菌连在一起,平板上只能形成一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌实际数目少,C错误;
D、牛肉膏蛋白胨培养基无筛选作用,可支持绝大多数细菌生长,对比其与选择培养基的菌落数量,若选择培养基菌落数更少,即可证明选择培养基有筛选作用,D正确。
故选C。
8.(2026·河北唐山·一模)下列关于传统发酵技术和发酵工程的相关叙述,错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主
B. 发酵工程的产品有微生物的代谢产物、酶及菌体本身
C. 制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生乙酸
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】D
【详解】
A、传统发酵一般利用自然存在的混合菌种,发酵形式以固体发酵或半固体发酵为主,A正确;
B、发酵工程的产品包含微生物的代谢产物、微生物合成的酶、微生物菌体本身三类,B正确;
C、醋酸菌是好氧细菌,在有氧条件下可将糖类或酒精转化为乙酸,是制作果醋的原理,C正确;
D、单细胞蛋白指的是通过发酵获得的微生物菌体本身,并非从微生物细胞中提取的物质,D错误。
故选D。
9.(2026·河北石家庄·二模)海洋细菌是新型抗菌物质的重要来源。某研究小组采集海水并分离纯化出多种细菌,为筛选对李斯特氏菌(动物致病菌)有较强抑制作用的菌株,在均匀分布李斯特氏菌的固体培养基上打孔,孔内接种分离后的海洋细菌,培养观察抑菌圈大小。下列叙述错误的是( )
A. 采集的海水样品可通过稀释涂布平板法进行菌种的分离纯化
B. 培养海洋细菌的培养基中应添加适量NaCl模拟海水环境,防止细胞吸水涨破
C. 抑菌圈越大,抑制李斯特氏菌效果越好
D. 实验结束后,培养基需严格灭菌后妥善处理
【答案】B
【详解】
A、稀释涂布平板法可通过对海水样品梯度稀释后涂布培养,获得由单个细菌繁殖形成的单菌落,实现菌种的分离纯化,A正确;
B、细菌具有细胞壁,细胞壁有支持和保护作用,低渗环境下不会发生吸水涨破,培养基添加NaCl是为了模拟海水的高渗环境,适配海洋细菌的渗透压需求以保证其正常生长,而非防止细胞吸水涨破,B错误;
C、抑菌圈是海洋细菌分泌的抑菌物质扩散后,抑制周围李斯特氏菌生长形成的透明区域,抑菌圈越大说明该菌株对李斯特氏菌的抑制效果越强,C正确;
D、实验所用培养基含有致病菌李斯特氏菌,若直接丢弃会造成环境污染或生物安全风险,需严格灭菌后再妥善处理,D正确。
10.(2026·河北保定·二模)下列有关高中生物学实验的叙述,正确的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸方式”和“探究生长素类似物促进插条生根”实验中,均需设置空白对照
B. “检测生物组织中的脂肪”和“DNA的粗提取与鉴定”实验中,均需使用显微镜进行观察
C. “探究培养液中酵母菌种群数量变化”和“探究土壤中小动物类群丰富度”实验中,均需定期对全部个体计数
D. “绿叶中色素的提取和分离”和“DNA的粗提取与鉴定”实验中,均利用不同物质在特定溶剂中的溶解度差异进行分离
【答案】D
【详解】
A、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验为对比实验,有氧组和无氧组相互对照,无需设置空白对照;仅探究生长素类似物促进插条生根的预实验需要设置空白对照,并非两个实验均需空白对照,A错误;
B、检测生物组织中的脂肪时,若采用组织样液法直接观察颜色变化则不需要显微镜;DNA的粗提取与鉴定实验通过观察二苯胺沸水浴后的颜色变化判断结果,全程不需要显微镜观察,B错误;
C、探究培养液中酵母菌种群数量变化采用抽样检测法计数,探究土壤中小动物类群丰富度采用取样器取样法调查,两个实验均为抽样统计,不需要对全部个体计数,C错误;
D、绿叶中色素的分离利用了不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散更快的原理;DNA的粗提取利用了DNA与蛋白质等杂质在不同浓度NaCl溶液、冷酒精中的溶解度不同的原理进行分离,两个实验均利用了不同物质在特定溶剂中的溶解度差异分离物质,D正确。
11.(2026·河北保定·二模)关于生物技术与工程中的“分离”操作,下列叙述错误的是( )
A. 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌
B. 电泳分离DNA片段的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等因素有关
C. 平板划线法可通过连续划线稀释微生物,从而分离获得单菌落
D. 借助标记基因可以筛选并分离出转基因生物培育成功的个体
【答案】D
【详解】
A、以尿素为唯一氮源的选择培养基中,只有能合成脲酶分解尿素的细菌可利用尿素作为氮源生长,其他微生物因缺乏氮源无法存活,因此可以从土壤中分离出分解尿素的细菌,A正确;
B、电泳分离DNA片段时,凝胶浓度决定凝胶孔径大小,DNA分子的大小、构象会影响其在电场中的移动阻力,上述因素都会影响DNA的迁移速率,B正确;
C、平板划线法通过连续划线将聚集的菌种逐步稀释分散,最终可在划线末端得到由单个微生物繁殖形成的单菌落,实现微生物的分离纯化,C正确;
D、标记基因仅能筛选出导入了基因表达载体的受体个体,无法判断目的基因是否完成表达、是否获得预期性状,因此不能直接分离出转基因培育成功的个体,还需进一步开展目的基因的检测与鉴定,D错误。
12.(2026·河北保定·二模)(多选)“保定三宝”之一的保定面酱是以小麦粉为原料,经好氧的米曲霉产淀粉酶、蛋白酶等制曲酵母菌、乳酸菌等密闭发酵制成。某科研小组测定了面酱发酵过程中相关物质含量与微生物数量变化,下列分析正确的是( )
A. 米曲霉制曲阶段需在密闭无氧环境才能大量合成淀粉酶、蛋白酶
B. 发酵初期淀粉的快速降解与还原糖的积累,主要依赖淀粉酶的催化作用
C. 发酵后期酵母菌数量下降,原因包括营养物质消耗、乳酸积累导致pH降低及种内斗争加剧等
D. 若发酵全程持续通入无菌空气,虽可促进酵母菌繁殖,但面酱风味会显著改变
【答案】BCD
【详解】
A、密闭无氧环境会抑制米曲霉的有氧呼吸,导致其生长代谢受阻,无法大量合成酶,A错误;
B、发酵初期,米曲霉产生的淀粉酶大量分解原料中的淀粉,使淀粉快速降解,同时还原糖不断积累,为后续酵母菌、乳酸菌的发酵提供底物,B正确;
C、发酵后期酵母菌数量下降的原因分析: 营养物质消耗:发酵过程中碳源、氮源等营养物质逐渐减少,无法满足酵母菌的生长繁殖需求; 乳酸积累:乳酸菌发酵产生乳酸,使发酵液 pH 降低,酵母菌的生长受到抑制; 种内斗争加剧:随着酵母菌数量增加,有限的空间和营养导致种内竞争加剧,死亡率升高,C正确;
D、若全程通入无菌空气,酵母菌会进行有氧呼吸,大量繁殖但不产生酒精;同时无氧环境被破坏,乳酸菌的发酵也会受抑制,导致酒精、乳酸及相关风味物质的生成大幅减少,面酱风味显著改变,D正确。
13.(2026·河北唐山·二模)某同学利用传统发酵技术酿制葡萄酒,下列操作错误的是( )
A. 为了减少杂菌污染,对葡萄进行消毒处理
B. 为防止杂菌污染,排气时没有完全打开罐口
C. 为提高酒精发酵效率,控制发酵温度在18~30℃
D. 若观察到发酵液表面形成一层菌膜,则应停止发酵
【答案】A
【详解】
A、传统葡萄酒发酵依靠葡萄皮表面附着的野生型酵母菌作为发酵菌种,对葡萄进行消毒处理会杀死所需的酵母菌,导致发酵无法正常进行,A错误;
B、排气时不完全打开罐口,可避免空气中的杂菌进入发酵装置造成污染,B正确;
C、酵母菌酒精发酵的适宜温度范围是18~30℃,该温度下酵母菌活性较高,可提高酒精发酵效率,C正确;
D、发酵液表面的菌膜是密封不严时,好氧的醋酸菌等杂菌在液面繁殖形成的,说明发酵已被杂菌污染,继续发酵会导致葡萄酒变质,应停止发酵,D正确。
14.(2026·河北张家口·二模)微生物接种和培养的具体操作如图所示,有关叙述错误的是( )
A. 图示中操作有误的步骤是②⑥⑦⑧
B. 每次划线前都进行步骤①的目的是杀死接种环表面的微生物
C. 若培养基表面出现单个菌落,说明微生物的分离纯化成功并可用于计数
D. 图示所用培养基中可能不需添加碳源或氮源,但一定要添加凝固剂
【答案】C
【详解】
A、②拔棉塞时不能完全握住棉塞,易造成污染;⑥划线操作时培养皿盖不能完全打开;⑦划线时最后一区不能和第一区相连;⑧平板接种后需倒置培养,A正确;
B、每次划线前灼烧接种环(步骤①),目的是杀死接种环表面残留的微生物,保证后续划线的菌种来自上一次划线,B正确;
C、平板划线法可以分离纯化微生物,获得单个菌落只能说明分离成功,但平板划线法不能用于微生物计数,计数一般用稀释涂布平板法,C错误;
D、平板划线法需要使用固体培养基,因此一定需要添加凝固剂(琼脂);培养自养型微生物时无需额外添加碳源,培养固氮微生物时无需额外添加氮源,因此培养基可能不需添加碳源或氮源,D正确。
15.(2026·河北沧州·一模)氨基丁酸具有降低血压、减轻焦虑等功能,常被用作食品添加剂或膳食补充剂。大肠杆菌(R1)中A基因的表达产物参与氨基丁酸合成。为获得能高效生产的目的菌株,研究者进行了相关研究。回答下列问题:
(1)大肠杆菌的培养基中营养物质有水、无机盐、碳源和 。
(2)研究者首先敲除R1菌株中与氨基丁酸代谢相关的B基因得到R2菌株,然后以R2菌株为基础进一步研究。部分质粒重构的过程如图1所示。
注:Ampr为氨苄青霉素抗性基因,NcoⅠ、KpnⅠ、BamHⅠ、XbaⅠ为相应限制酶。
①为使A基因与质粒1正确连接,用于扩增A基因的一对引物需满足的条件是:两引物的5'端序列应分别包含 序列,3'端序列应分别包含 序列。
②从基因表达载体组成的角度分析,质粒2中没有标出的组成有 。将质粒2导入R2菌株,转化后的细菌涂布于含有 的固体培养基上,可筛选、获得R3菌株。
③研究发现,酿酒酵母中C基因和D基因的表达产物可以提高A基因表达产物的活性。研究者在质粒2上依次连入C基因和D基因构建出质粒3,C、D两基因之间可被限制酶 识别、切割。将质粒3导入R3菌株构建R4菌株。
(3)将等量上述4种菌株分别接种于同种发酵培养基中,发酵18h。取1mL发酵液,测定菌体数量和氨基丁酸浓度,结果如图2所示。
①B基因表达产物的功能可能是 ,依据是 。
②R4并未达到研究者的预期。结合R3实验结果,从代谢的角度分析,R4未达到研究预期的原因可能是 。
【答案】(1)氮源 (2)① NcoⅠ、KpnⅠ ② A基因3'端的一段碱基序列互补 ③ 启动子、终止子 ④ 氨苄青霉素 ⑤ BamHⅠ (3)① 催化(促进)氨基丁酸分解 ② B基因与氨基丁酸代谢有关;与R1相比,R2不含B基因,但氨基丁酸产生的多 ③ C基因和D基因的表达消耗菌体大量物质和能量,抑制R4的增殖,导致氨基丁酸合成减少
(1)小问详解:
大肠杆菌的培养基中营养物质有水,无机盐,碳源和氮源。
(2)小问详解:
由图1中质粒2示意图可知,为使A基因与质粒1正确连接,用于扩增A基因的两个引物一个引物的5'端需添加限制酶NcoI的识别序列,另一个引物的5'端添加KpnI的识别序列,以实现扩增后产物可以按质粒2示意图连接到质粒1上;3'端序列应考虑包含与A基因3'端的一段碱基序列互补配对序列,以实现与模板互补配对。
从基因表达载体组成角度分析,质粒2中没有标出的组成有启动子、终止子。将质粒2导入R2中构建R3菌株。由于质粒中含有氨苄青霉素抗性基因,因此将质粒2导入R2菌株后,将转化后的细菌涂布于含有氨苄青霉素的固体培养基上,可筛选得到含有质粒2的R3菌株。
由质粒1、质粒2和质粒3的示意图可以推测,C基因和D基因之间可被限制酶BamHI识别,切割。
(3)小问详解:
由(2)分析可知4种菌株基因组成情况见下表:
B基因与氨基丁酸代谢有关;与R1菌株相比,R2菌株不含B基因,但氨基丁酸产生的多,由此推测B基因表达产物的功能可能是催化(促进)氨基丁酸分解。与R3菌株相比,R4菌株增加提高A基因表达产物活性的基因,理论上R4菌株产生更多氨基丁酸,但事实上没有升高,反而有所降低。由实验结果可知,R4菌株的菌体数量少于R3菌株,由此推测可能是C基因和D基因的表达消耗菌体大量物质和能量,抑制R4的增殖,导致氨基丁酸合成量减少。
试卷第1页,共3页
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