专题13 发酵工程(4大考向)(专项训练)(全国通用)2026年高考生物真题题源解密
2026-08-12
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摘要:
**基本信息**
以考向为纲,整合高频考点、真题研析与素养导向,构建传统发酵技术到现代发酵工程的知识体系,提炼实验操作规范与误差分析等解题方法。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|传统发酵技术应用|近3年多省真题(如2025重庆卷等)|菌种代谢类型区分、发酵条件控制|从果酒/醋等传统发酵实例,建立微生物代谢与发酵条件的生命观念|
|发酵工程原理及应用|2026贵州卷等真题|发酵流程分析、工程菌培养技术|结合基因工程技术,理解现代发酵工程的科学思维与技术应用|
|微生物基本培养技术|2026广东卷等真题|消毒灭菌操作规范、无菌技术|通过实验操作对比,培养科学探究中的变量控制能力|
|微生物选择培养和计数|2026江西卷等真题|活菌计数计算、误差分析方法|从平板划线到计数公式推导,形成数据处理的科学思维|
内容正文:
专题13 发酵工程
内容导览
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2026年真题研析:探寻常考要点,真题分类精讲,归纳串联解题必备知识。
近3年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
名校模拟探源:精选适量名校模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
题目
1.高频考点:
①传统发酵技术:果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种、代谢类型、发酵条件、装置控制;
②微生物基础培养:培养基成分、消毒与灭菌区分、无菌操作技术;
③微生物纯化分离与计数:平板划线法、稀释涂布平板法、菌落计数计算与误差分析;
④现代发酵工程完整流程:菌种选育→扩大培养→发酵罐发酵→分离提纯;
⑤发酵工程产物应用:抗生素、单细胞蛋白、食品添加剂、医用发酵产品;
2.素养考向
(1)生命观念:代谢观与稳态平衡观,不同微生物有氧/无氧代谢存在差异;发酵罐内理化条件稳定保障微生物高效代谢;结构与功能相适应;
(2)科学思维:发酵曲线、菌落计数数据运算、实验操作逻辑对比推理;
(3)科学探究:微生物分离、传统食品发酵对照实验、无菌操作变量控制;
(4)社会责任:传统发酵食品加工、工业发酵制药、食品安全、粮食转化单细胞蛋白缓解粮食短缺。
考向1传统发酵技术的应用
2025山东卷,20;2025云南卷,15;2025河南卷,6;2025江苏卷,6;2024江苏卷,14;2024福建卷,5;2024广西卷,3;
考向2发酵工程的原理及应用
2026贵州T15;2025河北卷,18;2025甘肃卷,15;2025陕晋宁青卷,3;2025浙江6月选考,13;2024北京卷,17
考向3 微生物的基本培养技术
2026 广东 T3;2025福建卷,11;2025贵州卷,15;2025江苏卷,11;2025重庆卷,6;2024江苏卷,9;2024湖南卷,6;
考向4 微生物的选择培养和计数
2026 江西 T19;2025广西卷,2;2025四川卷,8;2025湖南卷,5;2025山东卷,15;2025黑吉辽蒙卷,4;2024贵州卷,21;2024江西卷,17;
2026年命题特点:选择题、综合实验大题均高频考查;选择题侧重菌种代谢类型、消毒灭菌区分、两种分离方法辨别;非选择题常以发酵罐示意图、菌落统计表格、家庭发酵食品为综合情境;计算类(活菌计数)、操作原因描述为核心得分点;高频陷阱:果酒果醋氧气条件混淆、消毒/灭菌作用范围、涂布计数数值偏小误差原因。
2027年命题预测:工程菌改造发酵、发酵罐多变量调控曲线、微生物计数误差综合分析、传统发酵优化实验设计为热点;结合生物医药、食品深加工、秸秆发酵饲料新情境命题。
考向一 传统发酵技术的应用
1.(2025·重庆·高考真题)豆瓣酱是我国地方特色调味品,生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲,再添加调料进一步发酵,下列说法错误的是( )
A.沸水浸泡能杀死蚕豆细胞,减少有机物消耗
B.面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养
C.菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物
D.豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵
考向二 发酵工程的原理及应用
2.(2026·贵州·高考真题)棘白菌素是一类新型抗真菌药物。科研人员在构巢曲霉中导入ecd基因后获得棘白菌素的高产菌株,并用发酵罐分时段控制搅拌转速进行发酵生产。下列叙述正确的是( )
A.获取上述高产菌株采用了微生物菌种选育的自然育种技术
B.该高产菌株在发酵过程中的不同阶段对溶解氧的需求不同
C.从平板上挑取单菌落直接接种到发酵罐的灭菌培养基中
D.为防止杂菌污染,不能在发酵过程中向发酵罐添加物质
考向三 微生物的基本培养技术
3.(2026·广东·高考真题)“酵母菌的纯培养”实验中,下列操作不规范的是( )
A.在火焰旁冷却接种环 B.试管棉塞放超净台上
C.接种前灼烧试管口 D.划线时轻柔而迅速
考向四 微生物的选择培养和计数
4.(2026·江西·高考真题)检测食品中维生素B12(VB12)的含量具有重要意义。微生物法是一种检测VB12含量的常用方法,其基本原理是测试菌的生长依赖VB12,培养的生物量与培养基提供的VB12量成对应关系,流程如图(培养物OD值是一种能反映菌体浓度的测量指标,与菌体浓度正相关)。
回答下列问题:
(1)图中液体培养基(b)与(c)________(选填“相同”或“不相同”)。
(2)制备测试菌液的“洗涤”和“重悬”操作需使用________溶液,以防止杂菌污染、保证菌体活性。
(3)在“检测食品中的VB12含量”过程中需设计空白(阴性)对照实验,其培养管内包括________[选填序号①液体培养基(c);②测试菌液;③一定浓度的VB12;④待测样品液;⑤用于提取VB12的溶液];同时还需设计“不接种测试菌液”的培养管作为另一组对照实验,具体目的是___________________________________。
(4)实验中需每隔一段时间检测培养物OD值。当OD值________时才能用于计算食品中VB12浓度,原因是___________________________________。
一、泡菜的制作
(1)菌种来源:利用植物体表面天然的乳酸菌 ,代谢类型是异养厌氧型。
常见的乳酸菌有乳酸链球菌 和乳酸杆菌 ,乳酸杆菌常用于生产酸奶。 酶
(2)原理:乳酸菌在无氧条件下,将葡萄糖分解为乳酸 。C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
(3)泡菜制作大致流程:配制盐水→原料装坛→盐水装坛→封坛发酵
①配制盐水:配制质量分数为5%-20%的盐水,盐水要煮沸冷却 后备用。煮沸目的是除去氧气并杀灭杂菌,冷却是为了防止高温杀死蔬菜表面的乳酸菌。
②原料装坛:原料装至半坛时,加入香辛料,继续装至八成满。
③盐水装坛:将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。
④封坛发酵:向坛盖边沿的水槽中注满水 ,目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。
二、消毒和灭菌
1.消毒:
(1)概念: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的部分微生物。
(2)消毒常用方法
①煮沸消毒:100℃煮沸5-6min,可以杀死微生物细胞和一部分芽孢。
②巴氏消毒:63-65℃煮30 min 或70-76℃处理15s或80℃处理10-15s,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并基本不会破坏牛奶的营养成分
③化学药物消毒:用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源等
④紫外线消毒:接种室,接种箱或超净工作台在使用前,可用紫外线照射30 min,可以杀死物体表面或空气中的微生物。照射前,适量喷洒苯酚或煤酚皂溶液等消毒液,可加强消毒效果。
2.灭菌:
(1)概念: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。
(2)灭菌常用方法:
①湿热灭菌法 :适用培养基等。常用方法:用高压蒸汽灭菌锅,100kPa,121℃,15-30 min
②干热灭菌法:适用耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(如培养皿)和金属用具。
方法:用干热灭菌箱,160-170℃加热1-2h
③灼烧灭菌法:适用涂布器、接种环、接种针、试管口、瓶口等。方法:在酒精灯的充分燃烧层灼烧。
三、微生物的数量测定
1、测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法,后者不能区分活菌和死菌。
2、稀释涂布平板法:用来统计样品中活菌数目的方法。
(1)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。
通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少个活菌。
(2)计数标准:一般选择菌落数在30—300的平板进行计数。为了保证结果准确,每个稀释度下至少需涂布3个平板进行重复计数,并求平均值,
(3)误差分析:统计的菌落数往往比活菌的实际数目 低 。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用 菌落数 而不是活菌数来表示。
(4)计算方法:每克样品中的菌株数=(C÷V)M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
3、显微镜直接计数法:
(1)原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。(血细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数;细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数)
(2)计数公式:每毫升原液所含菌数=每小格内平均菌数×400×10×稀释倍数
(3)缺点:不能区分活菌和死菌。(在计数前用台盼蓝染液进行染色,可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。)
考向一 传统发酵技术的应用
1.(2025·河南·高考真题)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品,均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是( )
A.醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发酵是厌氧发酵
B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,伴有pH下降和气体产生
C.食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
2.(2025·江苏·高考真题)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B.过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C.过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D.过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
3.(2024·广西·高考真题)“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产,该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是( )
A.煮豆可使蛋白质适度变性,易于被微生物利用
B.制曲目的是促使有益微生物生长繁殖,并分泌多种酶
C.调味时加入食盐,主要目的是促进微生物的生长繁殖
D.发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特
4.(2025·浙江·高考真题)传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是( )
A.泡菜的风味由乳酸菌的种类决定
B.用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌
C.家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸
D.传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵
5.(2024·江苏·高考真题)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
考向二 发酵工程的原理及应用
6.(2026·山东·高考真题)某酱厂制作甜面酱的流程为:选料→蒸料→接种→制曲→恒温发酵→蒸煮→灌装。除米曲霉外,酵母菌、乳酸菌等多种微生物也参与发酵过程。下列说法错误的是( )
A.制曲应在有氧条件下进行,以便于发酵过程所用微生物均迅速增殖
B.恒温发酵过程中,pH和溶解氧的改变会影响微生物代谢物的形成
C.蒸煮具有终止发酵和延长产品保存期的作用
D.酵母菌和乳酸菌在参与发酵的过程中存在竞争
7.(2026·河南·高考真题)自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料(含碳有机物)的细菌。为筛选这两种细菌,并探究两种细菌的协同降解效果,研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是( )
A.为筛选出目的菌,培养基应以PET塑料为唯一碳源
B.细菌纯培养时,需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布
C.利用显微镜直接计数,可估算出菌悬液中细菌的总数
D.探究甲、乙降解效果的协同性,至少需设三个实验组
8.(2026·浙江·高考真题)现代发酵工程已广泛应用于食品、医药等领域。下列叙述错误的是( )
A.发酵原料无需灭菌处理 B.标准化工艺可控制药品质量
C.常用经选育的优良菌种 D.调控发酵条件可改善食品风味
9.(2025·海南·高考真题)山兰酒以海南山兰早稻米为原料 添加酒曲,经传统发酵酿造而成,发酵结束后快速冷却酒液并过滤,可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列有关叙述错误的是( )
A.酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种
B.充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化,为酵母菌提供更多的原料
C.适宜的发酵温度有利于提高酶的活性,进而提高酒的产量
D.快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质
10.(2025·天津·高考真题)青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌(一种需氧、多细胞丝状真菌)为生产菌株进行生产,过程中操作不当的是( )
A.用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B.监控pH、温度、溶解氧等参数
C.用血细胞计数板实时监测活菌数量 D.用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量
考向三 微生物的基本培养技术
11.(2026·四川·高考真题)四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯,催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是( )
A.向培养基中加入青霉素,可有效抑制细菌和霉菌的生长
B.向培养基中添加乙酸乙酯,可根据透明圈筛选产酯酵母
C.酵母菌被破碎处理成匀浆后,不能催化乙酸乙酯的合成
D.与无氧相比,有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯
12.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是( )
A.检测果实细菌污染状况时,需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布
B.测定果实淀粉酶活性时,为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应
C.室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量,以分析果实糖含量
D.探究果实储存状况时,可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率
13.(2026·安徽·高考真题)某种营养缺陷型细菌在完全培养基上能生长,但在基本培养基上需添加组氨酸才能生长。将等量的营养缺陷型菌株涂布到两种培养基上(基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖,但不足以形成菌落),再分别放入含低浓度和高浓度物质M的滤纸片,培养一段时间后菌落的生长情况如图。下列叙述正确的是( )
A.固体培养基配制后需要采用干热灭菌法进行灭菌
B.牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌
C.物质M有诱变作用,菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸
D.物质M有抑制作用,抑菌圈边缘的菌落多数能在基本培养基上生长
14.(2025·云南·高考真题)黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是( )
A.小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B.为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C.糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D.将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
15.(2025·湖南·高考真题)采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是( )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
考向四 微生物的选择培养和计数
16.(2026·山东·高考真题)刚果红与纤维素可形成红色复合物。在含刚果红和纤维素的培养基中培养细菌时,细菌产生的纤维素酶将纤维素分解,使菌落周围形成透明圈。为获得分解纤维素能力强的菌株,将筛选到的菌株a进行诱变处理得到菌株b、c、d。在相同且适宜的条件下培养,选取大小相近的菌落进行统计,相关数据如表所示。下列说法正确的是( )
菌株
a
b
c
d
菌落直径与透明圈直径的比值
0.5
0.3
0.5
0.7
A.筛选菌株a所用培养基应以纤维素为唯一碳源
B.将菌液接种到培养基进行菌株筛选时必须使用平板划线法
C.从表中数据可得出,菌株c的纤维素酶合成基因未发生突变
D.在4种菌株中,菌株b分解纤维素的能力最强
17.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某奶酒以牛奶为主要原料,经微生物发酵酿制而成。为提高发酵效率,需筛选具有乳糖利用率高、乙醇产量高等特性的酵母菌菌株。下列叙述正确的是( )
A.选择培养基应以葡萄糖为唯一碳源
B.选择培养基中可添加抗生素抑制细菌生长
C.制备固体培养基需先高压蒸汽灭菌再倒平板
D.接种后的平板应在37℃恒温培养
18.(2026·湖南·高考真题)科研人员拟筛选耐镉细菌用于生态修复。下列叙述正确的是( )
A.宜从镉污染的土壤或水体中分离耐镉细菌
B.配制培养基时需添加碳源、氮源和无机盐等营养成分
C.含氯化镉的培养基可选择耐镉细菌并鉴定其种属
D.利用稀释涂布平板法计数时,统计的菌落数往往比活菌实际数目多
19.(2025·北京·高考真题)链霉菌A能产生一种抗生素M,可用于防治植物病害,但产量很低。为提高M的产量,科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理,筛选M产量提高的突变体(M+株),以应用于农业生产。
(1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的_______,诱发基因突变。
(2)因基因突变频率低,孢子悬液中突变体占比很低;又因基因突变的_______性,M+株在全部突变体中的占比低。要获得M+株,需进行筛选。
(3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩,得到粗提液,测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响,结果如图。
由图可知,粗提液对野生型孢子萌发有_______作用。
(4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后,将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上,每个浓度的筛选平板设若干个重复,28℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落,再次分别培养后逐一测定M产量,统计结果如下表。
组别
I
II
Ⅲ
IV
V
VI
筛选平板中粗提液浓度(mL/100mL)
2
5
8
10
12
15
所取菌落中M+株占比(%)
0
13
25
65
20
3
①用图中信息,解释表中Ⅳ组M+株占比明显高于Ⅲ组的原因________________。
②表中Ⅲ组和V组中M+株占比接近,但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有_______(多选)。
A、Ⅲ组中有野生型菌落,而V组中没有野生型菌落
B、V组中有M产量未提高的突变体菌落,而Ⅲ组中没有
C、与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在V组中被抑制
D、与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在V组中被抑制
综上所述,用____________粗提液筛选是获得M+株的有效方法。
20.(2024·全国甲卷·高考真题)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示。回答下列问题。
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是________________________。
(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为________________个/mL。
(3)菌落计数过程中,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)据图可知杀菌效果最好的消毒液是________,判断依据是________________。(答出两点即可)
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红-亚甲蓝琼脂培养基上生长的菌落呈________色。
1.(2026·贵州黔西南·二模)某工厂利用取橘皮后剩下的柑橘果肉发酵制成果醋,并实验了两套方案,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.醋酸菌在有糖和有乙醇的条件下都可进行发酵
B.醋酸菌和酵母菌都需要在无氧条件下进行发酵
C.柑橘果肉中的糖可为微生物提供碳源和氮源
D.用稀释涂布平板法进行计数,可实时反映发酵菌数量
2.(2026·广西南宁·三模)下列关于传统发酵食品制作原理或操作的叙述,正确的是( )
A.制作泡菜时坛盖边沿的水槽注满水,为乳酸菌提供无氧环境并补充所需水分
B.制作果酒时果汁装瓶后留出1/3的空间,有利于酵母菌在初期大量繁殖
C.制作腐乳的卤汤中加入大量的酒,可促进毛霉等微生物的生长和蛋白酶的分泌
D.制作酸奶时向煮沸冷却的鲜奶中加入抗生素和乳酸菌,可实现纯种发酵
3.(2026·广东茂名·一模)荔枝不耐储存,果农常利用新鲜荔枝酿酒和醋。下列叙述正确的是( )
A.酿酒、醋所需的主要菌种均为厌氧型微生物
B.若荔枝成熟度不够,则酿醋时会产生大量CO2
C.发酵前通入无菌空气,不利于提高果酒产量
D.荔枝果肉为微生物生长繁殖提供碳源、氮源
4.(2026·河南南阳·三模)豆豉、泡菜等传统发酵食品,不仅承载着千年的饮食记忆,更蕴含着丰富的生物学原理。下列关于传统发酵技术及其应用的叙述,正确的是( )
A.利用传统发酵技术制作豆豉的过程中运用了以单一菌种为主的半固体发酵
B.传统发酵技术都是利用原材料中天然存在的微生物来进行发酵的
C.利用传统发酵技术制作泡菜时,盐水煮沸的目的是杀菌除氧
D.利用传统发酵技术获得的产品质量不稳定,是因为微生物种类有差异
5.(2026·山西晋中·三模)如图表示利用富硒蓝莓发酵产生醋酸的过程中不同初始酒精浓度对总酸含量的影响。下列叙述正确的是( )
A.一般产酸发酵过程中,酒精是醋酸菌在有氧条件下使用的唯一生产原料
B.初始酒精浓度小于6%时,随着酒精浓度增加,醋酸菌发酵产生的CO2增加
C.初始酒精浓度超过6%时,酒精可能破坏细胞壁中的纤维素影响菌体生长
D.增大醋酸菌的接种量,初始酒精浓度为6%时达到图示最大总酸含量的时间变短
6.(2026·北京大兴·三模)科研人员以甲醇为原料,利用毕赤酵母工厂化生产单细胞蛋白用于饲料生产,相关流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.①在提高甲醇浓度和培养温度的环境中定向选择符合要求的菌株
B.②中的种子培养基属于选择培养基,其中胰蛋白胨作为唯一氮源
C.毕赤酵母为单细胞真菌,可利用培养基中的碳源和氮源合成有机物
D.④可以采用过滤、离心、沉淀等措施提纯产物,获得单细胞蛋白
7.(2026·山东潍坊·三模)工业上常采用霉菌发酵生产葡萄糖氧化酶。其工艺流程主要为:配制培养基→灭菌→接种→发酵罐内发酵→破碎细胞→低温高速离心→获得产物。下列说法错误的是( )
A.该过程中培养基可以使用干热灭菌法灭菌
B.在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性
C.工艺流程中破碎细胞是为了释放葡萄糖氧化酶
D.离心时需要低温是因为酶在低温下性质稳定,不易失活
8.(2026·云南·三模)普洱熟茶是将晒青毛茶经渥堆(包括洒水、堆高、翻堆、微生物发酵)等工序制成,在生产中可人工接种酵母菌进行强化发酵。与传统发酵相比,强化发酵后茶的菌落总数和茶褐素含量增加,茶多酚等含量下降,使得茶味道更醇厚。下列叙述正确的是( )
A.强化发酵前可利用平板划线法对酵母菌进行分离、纯化和计数
B.强化发酵后菌落总数增加是因为酵母菌彻底抑制了其他微生物生长
C.茶褐素和茶多酚等含量的变化,可能与酵母菌产生的代谢产物有关
D.渥堆过程需严格密封以保证酵母菌进行无氧呼吸,提高发酵效率
9.(2026·四川成都·一模)菠萝渣是菠萝加工后的副产物,富含糖分、有机酸等营养成分,以新鲜菠萝渣为原料酿造果酒可实现菠萝渣资源化利用,其工艺流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.压榨前用90℃热水浸泡,可杀死菠萝渣表面的绝大多数微生物
B.主发酵阶段应持续通气,利于酵母菌的快速繁殖和酒精发酵
C.发酵一段时间后,若装置内不再有气体排出,表明发酵基本完成
D.后发酵阶段适当降低温度,有利于形成成熟的菠萝酒
10.(2026·重庆江津·三模)柠檬酸是一种常见的食品添加剂,工业上常以红薯为原料经黑曲霉(需氧型真菌)发酵生产而成。科研人员通过紫外线诱变黑曲霉YZ-35菌株,筛选高产菌株用于发酵生产柠檬酸,简要流程如图所示。下列说法正确的是( )
注:PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基;溴甲酚绿是一种酸碱指示剂,酸性条件下变黄色。
A.除溴甲酚绿以外,培养基A与培养基B的成分基本一致
B.该发酵罐工程的中心环节是高产菌株的选择和发酵罐中发酵
C.应选择培养基A中透明圈大的单菌落接种至培养基B中
D.该流程筛选出的高产黑曲霉菌株还能用于发酵生产酱油
11.(2026·山西大同·三模)某同学用稀释涂布平板法测定某水样中大肠杆菌数量。下列叙述错误的是( )
A.与实际活菌数相比,统计结果通常偏大
B.多个平板计数求平均值可提高准确性
C.培养时间过长会导致菌落计数不准
D.涂布器未冷却会杀死菌体,导致计数结果偏小
12.(2026·陕西咸阳·三模)盘锦某学校生物兴趣小组探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用,下列相关实验操作正确的是( )
A.采用平板划线法将大肠杆菌菌体逐步稀释分散到培养基表面
B.分别将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置
C.在培养皿盖上标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温箱中培养
D.通过比较不同滤纸片周围大肠杆菌的菌落数判断其抑制作用
13.(2026·山东潍坊·三模)为探究细菌抗药性变异的产生机制,科研人员将含大肠杆菌的培养液稀释后涂布于平板甲,培养长出菌落;用丝绒布将平板甲的所有菌落原位接种于含青霉素的平板乙;培养一段时间后,利用平板乙上存活的菌落,对应找到平板甲上相同位置的同源菌落,发现这些同源菌落显著小于其他菌落且具有抗药性。下列说法错误的是( )
A.丝绒布、滤纸片均需灭菌处理,接种操作要在酒精灯火焰旁进行
B.平板乙培养基中含青霉素,属于选择培养基
C.大肠杆菌的抗药性状可能影响其增殖,体现了适应的普遍性
D.平板甲上的同源菌落具有抗药性,说明抗药性可以在接触青霉素之前产生
14.(2026·贵州黔西南·二模)基孔肯雅热是由携带基孔肯雅病毒(CHIKV,一种单链RNA病毒)的蚊子叮咬后传播的,临床表现主要为发热、皮疹、关节和肌肉疼痛等。下列叙述正确的是( )
A.CHIKV的核酸中嘌呤和嘧啶数量相等
B.可利用抗生素抑制CHIKV的增殖以减轻症状
C.要分离该病毒可利用平板划线法进行接种
D.CHIKV增殖过程中,所需能量由宿主细胞提供
15.(2026·河南三门峡·三模)营养缺陷型菌株是指野生型菌株经诱变处理后,丧失了合成某种生长因子(如氨基酸、维生素、核苷酸等)的能力,必须在含有该生长因子的培养基上才能生长的突变菌株。如图为筛选亮氨酸缺陷型菌株的过程,其中无菌绒布轻盖在已经长好菌落的待测培养基上,然后不转动任何角度,按原位“复印”至新的培养基①和②上。下列叙述正确的是( )
A.诱变处理菌液只产生了亮氨酸缺陷型一种营养缺陷型菌株
B.待测培养基和培养基②的配方中均需加入这种微生物所需的所有氨基酸
C.挑取菌落乙进行纯化培养,可通过菌落的形状、大小、颜色等做进一步鉴定
D.图中所有的接种过程都要通过灭菌的绒布来完成
16.(2026·湖南长沙·一模)饮用水卫生标准规定总菌数小于 100个/mL,且不能检测出大肠杆菌。下列关于饮用水中微生物计数的检测方法的说法,不合理的是( )
A.将水样滴加到血细胞计数板上,在显微镜下计数
B.取一定量水样过滤,将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数
C.在一定水样中加入细胞裂解液,通过检测 ATP 含量来估算微生物数量
D.若在伊红—亚甲蓝培养基上观察到1个金属光泽、深紫色的菌落,则水质不合格
17.(2026·陕西渭南·三模)塑化剂(DEHP,化学式为C24H38O4)被很多国家认定为毒性化学物质。图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是( )
A.图中多次接种,所使用的方法均为稀释涂布平板法
B.可用DEHP作唯一碳源配制选择培养基筛选目的菌
C.扩大培养时需调控温度、pH、溶氧量等培养条件
D.获取目的菌后,还需经无害化处理才能投入使用
18.(2026·河南南阳·三模)三氯乙烯(TCE)是典型氯代有机污染物,科研人员从TCE脱氯富集液中分离纯化得到麦卡蒂氏脱卤拟球菌GPTCE1(部分过程如图所示),该菌株可高效降解多种氯代烃类物质,为地下水污染生物修复提供重要菌株资源。下列相关叙述错误的是( )
A.分离该菌株的过程中,A瓶中加入了54mL无菌水进行梯度稀释
B.分离该菌株时,需配制以TCE为唯一碳源的选择培养基
C.对培养基进行灭菌时,可采用高压蒸汽灭菌法
D.需在培养基中添加抗生素以抑制杂菌生长,提高纯化效率
19.(2026·安徽合肥·三模)科研人员为统计牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌,进行了如图所示的实验。平板①②③上菌落数的最大值分别为60、63、66个。下列叙述正确的是( )
A.为了避免混淆,实验使用的平板需要在皿盖上做好标记
B.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
C.该牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌约有3.15×108个/mL
D.菌落乙中的纤维素分解菌降解纤维素的能力要高于菌落甲
20.(2026·河北衡水·三模)尿素在高温下易分解,分解产物使酚红指示剂变红。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
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专题13 发酵工程
内容导览
考情概览:解读近年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
2026年真题研析:探寻常考要点,真题分类精讲,归纳串联解题必备知识。
近3年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
名校模拟探源:精选适量名校模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
题目
1.高频考点:
①传统发酵技术:果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种、代谢类型、发酵条件、装置控制;
②微生物基础培养:培养基成分、消毒与灭菌区分、无菌操作技术;
③微生物纯化分离与计数:平板划线法、稀释涂布平板法、菌落计数计算与误差分析;
④现代发酵工程完整流程:菌种选育→扩大培养→发酵罐发酵→分离提纯;
⑤发酵工程产物应用:抗生素、单细胞蛋白、食品添加剂、医用发酵产品;
2.素养考向
(1)生命观念:代谢观与稳态平衡观,不同微生物有氧/无氧代谢存在差异;发酵罐内理化条件稳定保障微生物高效代谢;结构与功能相适应;
(2)科学思维:发酵曲线、菌落计数数据运算、实验操作逻辑对比推理;
(3)科学探究:微生物分离、传统食品发酵对照实验、无菌操作变量控制;
(4)社会责任:传统发酵食品加工、工业发酵制药、食品安全、粮食转化单细胞蛋白缓解粮食短缺。
考向1传统发酵技术的应用
2025山东卷,20;2025云南卷,15;2025河南卷,6;2025江苏卷,6;2024江苏卷,14;2024福建卷,5;2024广西卷,3;
考向2发酵工程的原理及应用
2026贵州T15;2025河北卷,18;2025甘肃卷,15;2025陕晋宁青卷,3;2025浙江6月选考,13;2024北京卷,17
考向3 微生物的基本培养技术
2026 广东 T3;2025福建卷,11;2025贵州卷,15;2025江苏卷,11;2025重庆卷,6;2024江苏卷,9;2024湖南卷,6;
考向4 微生物的选择培养和计数
2026 江西 T19;2025广西卷,2;2025四川卷,8;2025湖南卷,5;2025山东卷,15;2025黑吉辽蒙卷,4;2024贵州卷,21;2024江西卷,17;
2026年命题特点:选择题、综合实验大题均高频考查;选择题侧重菌种代谢类型、消毒灭菌区分、两种分离方法辨别;非选择题常以发酵罐示意图、菌落统计表格、家庭发酵食品为综合情境;计算类(活菌计数)、操作原因描述为核心得分点;高频陷阱:果酒果醋氧气条件混淆、消毒/灭菌作用范围、涂布计数数值偏小误差原因。
2027年命题预测:工程菌改造发酵、发酵罐多变量调控曲线、微生物计数误差综合分析、传统发酵优化实验设计为热点;结合生物医药、食品深加工、秸秆发酵饲料新情境命题。
考向一 传统发酵技术的应用
1.(2025·重庆·高考真题)豆瓣酱是我国地方特色调味品,生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲,再添加调料进一步发酵,下列说法错误的是( )
A.沸水浸泡能杀死蚕豆细胞,减少有机物消耗
B.面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养
C.菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物
D.豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵
【答案】D
【解析】
命题立意
以地方特色豆瓣酱制作为传统文化生活情境,综合考查微生物发酵代谢类型、酶解作用、灭菌原理,结合传统发酵工艺落实科学探究与社会责任素养。
A
正确选项
沸水浸泡使蚕豆细胞失活死亡,细胞呼吸停止,可减少有机物消耗,保留更多营养成分供发酵利用。
B
正确选项
面粉富含淀粉等有机物,可为发酵菌种提供碳源,满足菌种快速繁殖、生长的营养需求。
C
正确选项
发酵过程需分解蚕豆中的蛋白质、淀粉等大分子,因此菌种中必然含有产蛋白酶、淀粉酶的微生物。
D
错误选项
制作豆瓣曲过程存在翻拌操作,全程并非密闭厌氧环境,说明主要利用好氧微生物发酵,而非厌氧微生物。
考向二 发酵工程的原理及应用
2.(2026·贵州·高考真题)棘白菌素是一类新型抗真菌药物。科研人员在构巢曲霉中导入ecd基因后获得棘白菌素的高产菌株,并用发酵罐分时段控制搅拌转速进行发酵生产。下列叙述正确的是( )
A.获取上述高产菌株采用了微生物菌种选育的自然育种技术
B.该高产菌株在发酵过程中的不同阶段对溶解氧的需求不同
C.从平板上挑取单菌落直接接种到发酵罐的灭菌培养基中
D.为防止杂菌污染,不能在发酵过程中向发酵罐添加物质
【答案】B
【解析】
命题立意
依托基因工程改造工程菌工业发酵前沿情境,综合考查菌种选育技术、发酵阶段溶氧调控、扩大培养、无菌操作,整合发酵工程全流程核心考点。
A
错误选项
该高产菌株通过人工导入外源 ecd 基因培育,属于基因工程育种技术,并非利用自然变异筛选的自然育种。
B
正确选项
搅拌转速直接影响发酵液溶氧量,分时段调控转速说明菌体增殖期、产物积累期等不同阶段对溶解氧的需求存在差异。
C
错误选项
平板单菌落数量少、活性低,需先经种子扩大培养获得足量高活力种子液后才能接种发酵罐,直接接种会延长发酵周期、降低效率。
D
错误选项
发酵过程可通过无菌操作补加营养物质、调节 pH 等,并非全程不能添加任何物质。
考向三 微生物的基本培养技术
3.(2026·广东·高考真题)“酵母菌的纯培养”实验中,下列操作不规范的是( )
A.在火焰旁冷却接种环 B.试管棉塞放超净台上
C.接种前灼烧试管口 D.划线时轻柔而迅速
【答案】B
【解析】
命题立意
以微生物纯培养基础实验为载体,考查无菌操作规范细节,落实科学探究实验操作素养,辨析易错操作细节。
A
正确选项
接种环灼烧灭菌后需在火焰旁无菌区冷却,避免高温烫死酵母菌,同时防止环境杂菌污染,操作规范。
B
错误选项
试管棉塞放置在超净台台面上会沾染台面杂菌,后续塞回试管将造成培养基、菌种污染;正确操作是将棉塞夹在手指缝隙中,该操作不规范。
C
正确选项
接种前灼烧试管口可杀灭管口附着杂菌,防止杂菌侵入试管内部污染培养物,属于标准无菌操作。
D
正确选项
划线动作轻柔可防止划破培养基表面影响菌落分离,动作迅速可减少培养物与空气接触时间,降低杂菌污染概率,操作规范。
考向四 微生物的选择培养和计数
4.(2026·江西·高考真题)检测食品中维生素B12(VB12)的含量具有重要意义。微生物法是一种检测VB12含量的常用方法,其基本原理是测试菌的生长依赖VB12,培养的生物量与培养基提供的VB12量成对应关系,流程如图(培养物OD值是一种能反映菌体浓度的测量指标,与菌体浓度正相关)。
回答下列问题:
(1)图中液体培养基(b)与(c)________(选填“相同”或“不相同”)。
(2)制备测试菌液的“洗涤”和“重悬”操作需使用________溶液,以防止杂菌污染、保证菌体活性。
(3)在“检测食品中的VB12含量”过程中需设计空白(阴性)对照实验,其培养管内包括________[选填序号①液体培养基(c);②测试菌液;③一定浓度的VB12;④待测样品液;⑤用于提取VB12的溶液];同时还需设计“不接种测试菌液”的培养管作为另一组对照实验,具体目的是___________________________________。
(4)实验中需每隔一段时间检测培养物OD值。当OD值________时才能用于计算食品中VB12浓度,原因是___________________________________。
【答案】(1)不相同
(2)无菌等渗
(3) ①②⑤ 检测培养基和培养过程是否被杂菌污染,排除杂菌污染对OD值检测结果的干扰
(4) 稳定不再变化 VB12是测试菌生长的限制因子,只有当菌体生长达到稳定期,菌体浓度不再改变,OD值才能稳定,OD值才能与VB12浓度形成稳定对应关系,保证计算结果准确
【解析】(1)液体培养基(b)用于培养活化测试菌,需要含有VB12才能供测试菌生长繁殖;液体培养基(c)用于检测样品中VB12含量,本身不含VB12,因此二者成分不相同。
(2)无菌的等渗溶液,可维持菌体正常形态和活性,同时无菌条件能防止杂菌污染,符合操作要求。
(3)阴性空白对照的目的是排除提取VB12的溶剂本身对实验的影响,因此需要保留液体培养基(c)、测试菌液,用提取VB12的溶液代替待测样品液,故选①②⑤。不接种测试菌的对照,可通过OD值变化判断培养体系是否被杂菌污染,排除杂菌对结果的干扰。
(4)该方法依靠最终菌体生物量反映初始VB12浓度,VB12是测试菌生长的限制因子,只有当菌体生长达到稳定期,菌体浓度不再改变,OD 值才能稳定,OD值才与VB12浓度形成稳定对应关系,保证计算结果准确。
一、泡菜的制作
(1)菌种来源:利用植物体表面天然的乳酸菌 ,代谢类型是异养厌氧型。
常见的乳酸菌有乳酸链球菌 和乳酸杆菌 ,乳酸杆菌常用于生产酸奶。 酶
(2)原理:乳酸菌在无氧条件下,将葡萄糖分解为乳酸 。C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
(3)泡菜制作大致流程:配制盐水→原料装坛→盐水装坛→封坛发酵
①配制盐水:配制质量分数为5%-20%的盐水,盐水要煮沸冷却 后备用。煮沸目的是除去氧气并杀灭杂菌,冷却是为了防止高温杀死蔬菜表面的乳酸菌。
②原料装坛:原料装至半坛时,加入香辛料,继续装至八成满。
③盐水装坛:将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。
④封坛发酵:向坛盖边沿的水槽中注满水 ,目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。
二、消毒和灭菌
1.消毒:
(1)概念: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的部分微生物。
(2)消毒常用方法
①煮沸消毒:100℃煮沸5-6min,可以杀死微生物细胞和一部分芽孢。
②巴氏消毒:63-65℃煮30 min 或70-76℃处理15s或80℃处理10-15s,可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并基本不会破坏牛奶的营养成分
③化学药物消毒:用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源等
④紫外线消毒:接种室,接种箱或超净工作台在使用前,可用紫外线照射30 min,可以杀死物体表面或空气中的微生物。照射前,适量喷洒苯酚或煤酚皂溶液等消毒液,可加强消毒效果。
2.灭菌:
(1)概念: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。
(2)灭菌常用方法:
①湿热灭菌法 :适用培养基等。常用方法:用高压蒸汽灭菌锅,100kPa,121℃,15-30 min
②干热灭菌法:适用耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(如培养皿)和金属用具。
方法:用干热灭菌箱,160-170℃加热1-2h
③灼烧灭菌法:适用涂布器、接种环、接种针、试管口、瓶口等。方法:在酒精灯的充分燃烧层灼烧。
三、微生物的数量测定
1、测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法,后者不能区分活菌和死菌。
2、稀释涂布平板法:用来统计样品中活菌数目的方法。
(1)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。
通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少个活菌。
(2)计数标准:一般选择菌落数在30—300的平板进行计数。为了保证结果准确,每个稀释度下至少需涂布3个平板进行重复计数,并求平均值,
(3)误差分析:统计的菌落数往往比活菌的实际数目 低 。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用 菌落数 而不是活菌数来表示。
(4)计算方法:每克样品中的菌株数=(C÷V)M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
3、显微镜直接计数法:
(1)原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。(血细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数;细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数)
(2)计数公式:每毫升原液所含菌数=每小格内平均菌数×400×10×稀释倍数
(3)缺点:不能区分活菌和死菌。(在计数前用台盼蓝染液进行染色,可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。)
考向一 传统发酵技术的应用
1.(2025·河南·高考真题)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品,均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是( )
A.醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发酵是厌氧发酵
B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,伴有pH下降和气体产生
C.食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
【答案】C
【解析】A、醋酸的发酵的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,故醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发酵,参与的微生物是酵母菌,需要无氧呼吸产生酒精,故是厌氧发酵,A正确;
B、以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降,B正确;
C、黄酒发酵过程中,酵母菌繁殖在有氧条件下,产酒精要在无氧条件下,繁殖越快则发酵产物酒精产率越低,C错误;
D、传统发酵食品所用的是自然菌种,没有进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,往往会造成传统发酵食品的品质不一,D正确。
故选C。
2.(2025·江苏·高考真题)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B.过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C.过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D.过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
【答案】B
【解析】A、果酒发酵的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵的菌种是醋酸菌,是原核生物,两者的细胞结构不同,A错误;
B、过程①为榨汁,果胶酶能分解细胞壁中的果胶,添加适量果胶酶,有利于提高出汁率,B正确;
C、过程②为果酒发酵,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,若多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风险,C错误;
D、醋酸菌为好氧微生物,发酵过程中要保证通气,不能盖盖,因此不存在拧松瓶盖的操作,D错误。
故选B。
3.(2024·广西·高考真题)“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产,该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是( )
A.煮豆可使蛋白质适度变性,易于被微生物利用
B.制曲目的是促使有益微生物生长繁殖,并分泌多种酶
C.调味时加入食盐,主要目的是促进微生物的生长繁殖
D.发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,使豆豉风味独特
【答案】C
【解析】A、煮豆可使蛋白质适度变性,蛋白质中的肽键暴露,易于被微生物利用,A正确;
B、培养有益微生物来进行食品发酵的过程被称为制曲,制曲是使有益微生物在基质上生长、繁殖和分泌各种酶,B正确;
C、调味时加入食盐,主要目的是抑制微生物的生长繁殖,C错误;
D、发酵过程中,微生物将原料转化为特定代谢产物,比如将蛋白质分解为氨基酸和小分子肽,将脂肪分解为甘油和脂肪酸,使豆豉风味独特,D正确。
故选C。
4.(2025·浙江·高考真题)传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是( )
A.泡菜的风味由乳酸菌的种类决定
B.用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌
C.家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸
D.传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵
【答案】A
【解析】A、泡菜的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共同决定的,A错误;
B、用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧型微生物,B正确;
C、家庭酿制米酒主要用的是酵母菌,在酿制米酒的过程中,首先让酵母菌在有氧的环境中进行增殖,然后在无氧的环境中进行发酵,C正确;
D、传统发酵食品所用的是自然菌种,没有进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,D正确。
故选A。
5.(2024·江苏·高考真题)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C.发酵装置需加满菜料或牛奶并封装,以抑制乳酸菌的无氧呼吸
D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
【答案】D
【解析】A、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,所以为制造无氧环境,制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水,A错误;
B、制作酸奶时,将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中,倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3,再将牛奶加热至90 ℃,保温5 min,或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min。如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用,不需要灭菌,B错误;
C、发酵时菜料装至八成满,然后加盐水,以利于乳酸菌的无氧呼吸,C错误;
D、制作酸奶或泡菜时,控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质,D正确。
考向二 发酵工程的原理及应用
6.(2026·山东·高考真题)某酱厂制作甜面酱的流程为:选料→蒸料→接种→制曲→恒温发酵→蒸煮→灌装。除米曲霉外,酵母菌、乳酸菌等多种微生物也参与发酵过程。下列说法错误的是( )
A.制曲应在有氧条件下进行,以便于发酵过程所用微生物均迅速增殖
B.恒温发酵过程中,pH和溶解氧的改变会影响微生物代谢物的形成
C.蒸煮具有终止发酵和延长产品保存期的作用
D.酵母菌和乳酸菌在参与发酵的过程中存在竞争
【答案】A
【解析】A、参与发酵的微生物包含乳酸菌,乳酸菌为厌氧型微生物,有氧条件下其增殖会受到抑制,因此有氧条件无法让所有发酵所用微生物均迅速增殖,A错误;
B、pH、溶解氧会影响微生物酶的活性,进而改变微生物代谢途径,最终影响代谢物的种类与产量,B正确;
C、高温蒸煮可以杀灭发酵过程中的活性微生物,起到终止发酵的作用,同时可杀灭杂菌,减少杂菌污染以延长产品的保存期,C正确;
D、酵母菌和乳酸菌共同利用发酵体系中的营养物质,且生存空间重叠,因此二者在发酵过程中存在竞争关系,D正确。
7.(2026·河南·高考真题)自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料(含碳有机物)的细菌。为筛选这两种细菌,并探究两种细菌的协同降解效果,研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是( )
A.为筛选出目的菌,培养基应以PET塑料为唯一碳源
B.细菌纯培养时,需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布
C.利用显微镜直接计数,可估算出菌悬液中细菌的总数
D.探究甲、乙降解效果的协同性,至少需设三个实验组
【答案】B
【解析】A、以PET为唯一碳源的选择培养基中,只有能分解利用PET的目的菌可以获取碳源存活繁殖,其他微生物无法生长,能实现目的菌的筛选,A正确;
B、细菌纯培养时,涂布器的作用是将梯度稀释后的菌悬液均匀涂布在培养基表面;若要利用单个菌落进行纯培养,应使用接种环挑取单个菌落,进行平板划线或接种到液体培养基中,不能用涂布器蘸取单个菌落涂布,B错误;
C、使用血细胞计数板可在显微镜下直接统计单位体积菌悬液中的细菌数量(含活菌和死菌),能够估算菌悬液的细菌总数,C正确;
D、探究甲、乙的协同降解效果,需要设置单独接种甲、单独接种乙、同时接种甲和乙三个实验组,对比三组的降解效果才可判断是否存在协同作用,因此至少设三个实验组,D正确。
8.(2026·浙江·高考真题)现代发酵工程已广泛应用于食品、医药等领域。下列叙述错误的是( )
A.发酵原料无需灭菌处理 B.标准化工艺可控制药品质量
C.常用经选育的优良菌种 D.调控发酵条件可改善食品风味
【答案】A
【解析】A、发酵原料需彻底灭菌(如高压蒸汽灭菌),以消灭杂菌,避免干扰目标菌种代谢或产生有害物质。若原料不灭菌,杂菌繁殖会导致发酵失败,A错误;
B、标准化工艺通过控制温度、pH、溶氧量等参数,确保微生物代谢稳定,使药品有效成分含量一致,B正确;
C、优良菌种(如高产青霉素的青霉菌)经诱变育种或基因工程改造,可提升产物产量和纯度,是发酵工程的核心要素,C正确;
D、调控发酵条件(如乳酸菌发酵的温度、时间)直接影响代谢产物种类(如有机酸、酯类),从而改善酸奶、奶酪等食品的风味和质地,D正确。
9.(2025·海南·高考真题)山兰酒以海南山兰早稻米为原料 添加酒曲,经传统发酵酿造而成,发酵结束后快速冷却酒液并过滤,可获得风味独特的清澈酒体。米熟化的均匀度、发酵温度均会影响酒的品质。下列有关叙述错误的是( )
A.酿造山兰酒所使用的酒曲为单一菌种
B.充分蒸熟山兰米有利于淀粉糖化,为酵母菌提供更多的原料
C.适宜的发酵温度有利于提高酶的活性,进而提高酒的产量
D.快速冷却有利于保留酒液中易挥发的风味物质
【答案】A
【解析】A、酒曲在传统发酵中通常含有多种微生物,如霉菌(如根霉、曲霉)负责淀粉糖化,酵母菌负责酒精发酵,并非单一菌种,A错误;
B、充分蒸熟山兰米可使淀粉糊化,便于酶(如淀粉酶)将其分解为葡萄糖等还原糖,为酵母菌发酵提供更多底物,B正确;
C、发酵过程中,酶的活性受温度影响,适宜温度能提高酶促反应速率,促进酵母菌的酒精发酵,从而提高酒的产量,C正确;
D、快速冷却可降低温度,减少酒液中易挥发的风味物质(如酯类)的损失,有助于保留独特风味,D正确。
故选A。
10.(2025·天津·高考真题)青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌(一种需氧、多细胞丝状真菌)为生产菌株进行生产,过程中操作不当的是( )
A.用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B.监控pH、温度、溶解氧等参数
C.用血细胞计数板实时监测活菌数量 D.用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量
【答案】C
【解析】A、诱变或基因工程等途径可改造青霉菌菌株,获得高产等优良菌种,用于接种发酵生产青霉素,操作恰当,A正确;
B、发酵过程中,pH、温度、溶解氧等参数会影响青霉菌的生长和代谢,监控这些参数是必要的,操作恰当,B正确;
C、血细胞计数板无法区分死菌与活菌,且青霉菌为多细胞丝状结构,难以分散计数,实时监测活菌数不准确,操作不当,C错误;
D、大肠杆菌对青霉素敏感,可用大肠杆菌为指示菌,通过观察大肠杆菌的生长情况来监测青霉素产量,操作恰当,D正确。
考向三 微生物的基本培养技术
11.(2026·四川·高考真题)四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯,催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是( )
A.向培养基中加入青霉素,可有效抑制细菌和霉菌的生长
B.向培养基中添加乙酸乙酯,可根据透明圈筛选产酯酵母
C.酵母菌被破碎处理成匀浆后,不能催化乙酸乙酯的合成
D.与无氧相比,有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯
【答案】B
【解析】A、青霉素的作用机理是抑制细菌肽聚糖细胞壁的合成,只能抑制细菌生长;霉菌属于真菌,细胞壁成分为几丁质,青霉素对霉菌无抑制作用,A错误;
B、据题干信息可知,乙酸乙酯是低水溶性物质,加入培养基后会使培养基呈浑浊状态;目标酵母菌能产生催化酯合成/分解的酯酶,可分解菌落周围的乙酸乙酯,从而形成透明圈,因此可以根据透明圈筛选出产酯酵母,B正确;
C、催化乙酸乙酯合成的是酵母菌产生的酶,酵母菌破碎成匀浆后,酵母菌匀浆中仍含有催化乙酸乙酯合成的相关酶,只要温度、pH等反应条件适宜,依然可以催化反应进行,C错误;
D、合成乙酸乙酯的原料是酵母菌产生的乙醇,乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物;有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸,不产生乙醇,缺少原料无法合成更多乙酸乙酯,D错误。
12.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是( )
A.检测果实细菌污染状况时,需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布
B.测定果实淀粉酶活性时,为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应
C.室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量,以分析果实糖含量
D.探究果实储存状况时,可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率
【答案】D
【解析】A、采用稀释涂布平板法检测细菌污染时,需先将稀释液滴加到固体培养基表面,再用灼烧冷却后的涂布器将菌液涂布均匀,A错误;
B、测定酶活性时,酶促反应应在酶的最适温度下进行,4℃会抑制淀粉酶活性,无法准确测定酶活性,该温度一般用于酶的低温保存,B错误;
C、斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀需要水浴加热的条件,室温下无法发生显色反应;并且,斐林试剂只能检测还原糖的有无及含量,果实中糖也含有非还原糖,C错误;
D、果实细胞呼吸过程会消耗O2、释放CO2,因此可利用CO2和O2传感器测定单位时间内CO2释放量或O2吸收量,进而计算果实呼吸速率,判断果实储存状况,D正确。
13.(2026·安徽·高考真题)某种营养缺陷型细菌在完全培养基上能生长,但在基本培养基上需添加组氨酸才能生长。将等量的营养缺陷型菌株涂布到两种培养基上(基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖,但不足以形成菌落),再分别放入含低浓度和高浓度物质M的滤纸片,培养一段时间后菌落的生长情况如图。下列叙述正确的是( )
A.固体培养基配制后需要采用干热灭菌法进行灭菌
B.牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌
C.物质M有诱变作用,菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸
D.物质M有抑制作用,抑菌圈边缘的菌落多数能在基本培养基上生长
【答案】B
【解析】A、培养基需要采用湿热灭菌法进行灭菌,A错误;
B、牛肉膏蛋白胨培养基中含有微生物生长所需的碳源、氮源(包括组氨酸在内的有机氮源)、磷酸盐和维生素等,属于完全培养基,因此牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌,B正确;
C、已知基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖,但不足以形成菌落,据图示可知,基本培养基上只有滤纸片周围出现了少数的几个菌落a,其它部位的营养缺陷型菌体没有形成菌落,因此可推测低浓度的物质M具有诱变作用,可使营养缺陷型菌体突变为可自身合成组氨酸的突变体,该突变体可利用自身合成的组氨酸合成蛋白质,因此可形成菌落a,并非菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸,C错误;
D、根据右图可知,含有高浓度M的滤纸片周围缺陷型菌体不能生长形成菌落,说明物质M有抑制作用,即使M有诱变作用,但由于基因突变的频率较低,因此抑菌圈边缘的菌落大多数仍为缺陷型菌体,不能在基本培养基上生长,D错误。
14.(2025·云南·高考真题)黄酒是我国古老的发酵酒之一,传统酿制中,先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料,对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲;再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后,添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵,压榨成品。下列说法错误的是( )
A.小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B.为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质,扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C.糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D.将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
【答案】B
【解析】A、小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分,蛋白质可以为微生物提供氮源,糖类等可以为微生物提供碳源,所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质,A正确;
B、扩大制曲前对留存的酒曲不能灭菌,因为酒曲本身含有发酵所需的菌种,若灭菌会杀死这些菌种,导致无法进行正常的发酵过程,B错误;
C、糯米、大米蒸煮后温度较高,立即与酒曲混合,高温会使酶的空间结构改变,导致酶活性降低,从而降低其催化效率,C正确;
D、酒曲中含有淀粉酶等酶类,将酒曲混合糯米、大米处理一段时间,淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖,从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖,D正确。
15.(2025·湖南·高考真题)采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是( )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
【答案】B
【解析】A、稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数,而平板划线法仅用于分离纯化菌种,无法计数,A错误;
B、平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照,以验证培养基灭菌是否彻底,B正确;
C、醋酸菌为严格好氧菌,其代谢需氧气,无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸,C错误;
D、筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源,若含蛋白胨(含其他氮源),则无法筛选目标菌,D错误。
考向四 微生物的选择培养和计数
16.(2026·山东·高考真题)刚果红与纤维素可形成红色复合物。在含刚果红和纤维素的培养基中培养细菌时,细菌产生的纤维素酶将纤维素分解,使菌落周围形成透明圈。为获得分解纤维素能力强的菌株,将筛选到的菌株a进行诱变处理得到菌株b、c、d。在相同且适宜的条件下培养,选取大小相近的菌落进行统计,相关数据如表所示。下列说法正确的是( )
菌株
a
b
c
d
菌落直径与透明圈直径的比值
0.5
0.3
0.5
0.7
A.筛选菌株a所用培养基应以纤维素为唯一碳源
B.将菌液接种到培养基进行菌株筛选时必须使用平板划线法
C.从表中数据可得出,菌株c的纤维素酶合成基因未发生突变
D.在4种菌株中,菌株b分解纤维素的能力最强
【答案】AD
【解析】A、筛选可分解纤维素的菌株a时,需使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,只有能分解利用纤维素的微生物可在该培养基上存活繁殖,A正确;
B、将菌液接种到培养基进行菌株筛选时应使用稀释涂布平板法,B错误;
C、菌株c的比值和菌株a相同仅说明二者分解纤维素的能力相近,若发生同义突变、突变未影响纤维素酶的活性或表达量,也会出现该结果,不能判定其纤维素酶合成基因未发生突变,C错误;
D、菌落直径与透明圈直径的比值越小,说明同等大小的菌落分解纤维素的范围越大,分解能力越强,菌株b的比值最小,故其分解纤维素的能力最强,D正确。
17.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)某奶酒以牛奶为主要原料,经微生物发酵酿制而成。为提高发酵效率,需筛选具有乳糖利用率高、乙醇产量高等特性的酵母菌菌株。下列叙述正确的是( )
A.选择培养基应以葡萄糖为唯一碳源
B.选择培养基中可添加抗生素抑制细菌生长
C.制备固体培养基需先高压蒸汽灭菌再倒平板
D.接种后的平板应在37℃恒温培养
【答案】BC
【解析】A、本实验目的是筛选乳糖利用率高的酵母菌,选择培养基应以乳糖为唯一碳源,才能保证仅能利用乳糖的菌株存活,以葡萄糖为唯一碳源无法达到筛选目的,A错误;
B、抗生素可抑制细菌生长繁殖,酵母菌属于真菌,对抗生素不敏感,因此添加抗生素可排除细菌杂菌的干扰,B正确;
C、制备固体培养基的流程为计算→称量→溶化→调pH→高压蒸汽灭菌→倒平板,先灭菌再倒平板可避免杂菌污染,C正确;
D、酵母菌的最适培养温度约为28℃,37℃是细菌培养的常用温度,不符合酵母菌的培养要求,D错误。
18.(2026·湖南·高考真题)科研人员拟筛选耐镉细菌用于生态修复。下列叙述正确的是( )
A.宜从镉污染的土壤或水体中分离耐镉细菌
B.配制培养基时需添加碳源、氮源和无机盐等营养成分
C.含氯化镉的培养基可选择耐镉细菌并鉴定其种属
D.利用稀释涂布平板法计数时,统计的菌落数往往比活菌实际数目多
【答案】AB
【解析】A、镉污染的土壤或水体中镉含量高,在长期自然选择下,该环境中耐镉细菌的比例远高于普通环境,因此宜从该类环境中分离目的菌,A正确;
B、培养基的基本营养成分一般包含碳源、氮源、无机盐、水,因此配制时需添加碳源、氮源和无机盐等营养成分,B正确;
C、含氯化镉的培养基属于选择培养基,仅能筛选出耐镉细菌,无法鉴定其种属,鉴定种属还需要结合形态观察、生理生化检测等其他实验,C错误;
D、利用稀释涂布平板法计数时,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,D错误。
19.(2025·北京·高考真题)链霉菌A能产生一种抗生素M,可用于防治植物病害,但产量很低。为提高M的产量,科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理,筛选M产量提高的突变体(M+株),以应用于农业生产。
(1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的_______,诱发基因突变。
(2)因基因突变频率低,孢子悬液中突变体占比很低;又因基因突变的_______性,M+株在全部突变体中的占比低。要获得M+株,需进行筛选。
(3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩,得到粗提液,测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响,结果如图。
由图可知,粗提液对野生型孢子萌发有_______作用。
(4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后,将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上,每个浓度的筛选平板设若干个重复,28℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落,再次分别培养后逐一测定M产量,统计结果如下表。
组别
I
II
Ⅲ
IV
V
VI
筛选平板中粗提液浓度(mL/100mL)
2
5
8
10
12
15
所取菌落中M+株占比(%)
0
13
25
65
20
3
①用图中信息,解释表中Ⅳ组M+株占比明显高于Ⅲ组的原因________________。
②表中Ⅲ组和V组中M+株占比接近,但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有_______(多选)。
A、Ⅲ组中有野生型菌落,而V组中没有野生型菌落
B、V组中有M产量未提高的突变体菌落,而Ⅲ组中没有
C、与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在V组中被抑制
D、与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在V组中被抑制
综上所述,用____________粗提液筛选是获得M+株的有效方法。
【答案】(1)碱基序列(或脱氧核苷酸序列)
(2)随机性、不定向
(3)抑制
(4) Ⅳ组粗提取液浓度高于Ⅲ组,野生型孢子萌发率为0,没有野生型菌落,Ⅲ组中有野生型菌落 ACD 10 mL/100mL
【解析】(1)紫外线和亚硝酸均通过改变 DNA 的碱基序列(或脱氧核苷酸序列),诱发基因突变。因为基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而这些处理会影响 DNA 的碱基组成和排列顺序。
(2)因基因突变频率低,孢子悬液中突变体占比很低;又因基因突变的随机性、不定向性,M+株在全部突变体中的占比低。要获得 M+株,需进行筛选。基因突变具有不定向性,即一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,所以即使发生了基因突变,也不一定是我们想要的 M+株。
(3)由图可知,随着培养基中粗提液浓度的升高,野生型孢子萌发率下降,所以粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。
(4)①Ⅳ 组粗提液浓度高于 Ⅲ 组,结合前面得出的粗提液对孢子萌发有抑制作用,且M+株可能对粗提液有更强的耐受性,所以在较高浓度的粗提液下,更多的野生型孢子萌发受抑制,而 M+株相对更容易存活,导致 Ⅳ 组 M+株占比明显高于 Ⅲ 组。
②A、Ⅲ组粗提液浓度较低,对野生型孢子抑制作用较弱,筛选平板上有野生型菌落,据(3)表可知,Ⅴ组粗提液浓度较高,野生型孢子萌发率为0,筛选平板上没有野生型菌落,A 正确;
B、Ⅲ 组和 V 组中都可能有 M 产量未提高的突变体菌落,B 错误;
CD、与Ⅲ组相比,Ⅳ、Ⅴ组粗提液浓度较高,筛选平板上的菌落可能均为突变体,但Ⅵ组M+株显著少于Ⅳ组,说明诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体株在Ⅴ组中被抑制,CD正确。
故选ACD。
据表可知,用10 mL/100mL 粗提液筛选是获得M+株的有效方法。
20.(2024·全国甲卷·高考真题)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示。回答下列问题。
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的细菌数量前者大于后者,其原因是________________________。
(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,再从稀释菌液中取200 μL涂布平板,菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为________________个/mL。
(3)菌落计数过程中,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)据图可知杀菌效果最好的消毒液是________,判断依据是________________。(答出两点即可)
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红-亚甲蓝琼脂培养基上生长的菌落呈________色。
【答案】(1)前者微生物分散的活菌和死菌一起计数,后者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌
(2)5000
(3) 杀死涂布器上可能存在的微生物,防止涂布器上可能存在的微生物污染 防止温度过高杀死菌种
(4) A A消毒液活菌数减少量最多,且杀菌时间较短,效率最高
(5)深紫
【解析】(1)显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法计数只计活菌数,还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况,故前者的数量多于后者。
(2)从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液,即稀释了10倍,1mL细菌原液中细菌浓度=(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数=(100÷0.2)×10个=5000个。
(3)菌落计数过程中,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可能存在的微生物,防止涂布器上可能存在的微生物污染,冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。
(4)A消毒液活菌数减少量最多,且杀菌时间较短,效率最高,因此A消毒液杀菌效果最好。
(5)大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈深紫色。
1.(2026·贵州黔西南·二模)某工厂利用取橘皮后剩下的柑橘果肉发酵制成果醋,并实验了两套方案,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.醋酸菌在有糖和有乙醇的条件下都可进行发酵
B.醋酸菌和酵母菌都需要在无氧条件下进行发酵
C.柑橘果肉中的糖可为微生物提供碳源和氮源
D.用稀释涂布平板法进行计数,可实时反映发酵菌数量
【答案】A
【解析】A、从图里的两套方案能看出来:方案1是直接用醋酸菌对柑橘汁进行醋酸发酵,说明醋酸菌在有糖的条件下可以发酵产醋;方案2是先经酵母菌酒精发酵产生乙醇,再用醋酸菌进行醋酸发酵,说明醋酸菌在有乙醇的条件下也能发酵产醋。所以醋酸菌在有糖和有乙醇的条件下都可进行发酵,A正确;
B、醋酸菌需要在有氧条件下进行发酵,B错误;
C、柑橘果肉中的糖可为微生物提供碳源,但不能提供氮源,C错误;
D、稀释涂布平板法可以进行计数,但反映的是一段时间之前的发酵菌数量,无法反映当下的实时发酵菌菌落数量,D错误。
2.(2026·广西南宁·三模)下列关于传统发酵食品制作原理或操作的叙述,正确的是( )
A.制作泡菜时坛盖边沿的水槽注满水,为乳酸菌提供无氧环境并补充所需水分
B.制作果酒时果汁装瓶后留出1/3的空间,有利于酵母菌在初期大量繁殖
C.制作腐乳的卤汤中加入大量的酒,可促进毛霉等微生物的生长和蛋白酶的分泌
D.制作酸奶时向煮沸冷却的鲜奶中加入抗生素和乳酸菌,可实现纯种发酵
【答案】B
【解析】A、泡菜坛盖边沿注水是为了隔绝空气,为乳酸菌提供无氧环境,但没有补充水分的作用,A错误;
B、制作果酒时装瓶后留出1/3的空间,保留了一定量的空气,使酵母菌在发酵初期能进行有氧呼吸,快速大量增殖,B正确;
C、卤汤中加酒的主要作用是抑制杂菌生长(一定程度上防腐)以及调节风味等,不能促进微生物生长和蛋白酶分泌,C错误;
D、通常所说的抗生素能抑制细菌生长,乳酸菌也是细菌,会被抗生素抑制,D错误。
3.(2026·广东茂名·一模)荔枝不耐储存,果农常利用新鲜荔枝酿酒和醋。下列叙述正确的是( )
A.酿酒、醋所需的主要菌种均为厌氧型微生物
B.若荔枝成熟度不够,则酿醋时会产生大量CO2
C.发酵前通入无菌空气,不利于提高果酒产量
D.荔枝果肉为微生物生长繁殖提供碳源、氮源
【答案】D
【解析】A、酿酒的主要菌种是酵母菌,属于兼性厌氧型微生物;酿醋的主要菌种是醋酸菌,属于需氧型微生物,二者不都是厌氧型微生物,A错误;
B、荔枝成熟度不够时含糖量低,酿醋阶段糖源不足,醋酸菌会将酒精转化为醋酸,该反应过程不产生大量CO2,B错误;
C、果酒发酵前通入无菌空气,可促进酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,增加菌种数量,后续无氧发酵可产生更多酒精,有利于提高果酒产量,C错误;
D、荔枝果肉含有糖类、蛋白质等营养物质,可为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源等营养成分,D正确。
4.(2026·河南南阳·三模)豆豉、泡菜等传统发酵食品,不仅承载着千年的饮食记忆,更蕴含着丰富的生物学原理。下列关于传统发酵技术及其应用的叙述,正确的是( )
A.利用传统发酵技术制作豆豉的过程中运用了以单一菌种为主的半固体发酵
B.传统发酵技术都是利用原材料中天然存在的微生物来进行发酵的
C.利用传统发酵技术制作泡菜时,盐水煮沸的目的是杀菌除氧
D.利用传统发酵技术获得的产品质量不稳定,是因为微生物种类有差异
【答案】C
【解析】A、利用传统发酵技术制作豆豉的过程中运用了以混合菌种为主的半固体发酵,A错误;
B、传统发酵技术并不都是利用原材料中天然存在的微生物来进行发酵的,还可以利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等进行发酵,B错误;
C、制作泡菜的菌种乳酸菌是厌氧微生物,盐水煮沸既可以杀灭杂菌,又能除去水中溶解的氧气,为乳酸菌发酵创造无氧条件,C正确。
D、利用传统发酵技术获得的产品质量不稳定,受多种因素影响,并非仅仅是因为微生物种类有差异,D错误。
5.(2026·山西晋中·三模)如图表示利用富硒蓝莓发酵产生醋酸的过程中不同初始酒精浓度对总酸含量的影响。下列叙述正确的是( )
A.一般产酸发酵过程中,酒精是醋酸菌在有氧条件下使用的唯一生产原料
B.初始酒精浓度小于6%时,随着酒精浓度增加,醋酸菌发酵产生的CO2增加
C.初始酒精浓度超过6%时,酒精可能破坏细胞壁中的纤维素影响菌体生长
D.增大醋酸菌的接种量,初始酒精浓度为6%时达到图示最大总酸含量的时间变短
【答案】D
【解析】A、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可直接将葡萄糖分解为醋酸,因此酒精不是醋酸菌产酸的唯一原料,A错误;
B、醋酸菌将酒精转化为醋酸的反应为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O,该过程不产生CO2,B错误;
C、醋酸菌是原核生物,细胞壁的主要成分为肽聚糖,不含纤维素,C错误;
D、增大醋酸菌接种量,可加快发酵反应速率,因此初始酒精浓度为6%时达到图示最大总酸含量的时间变短,D正确。
6.(2026·北京大兴·三模)科研人员以甲醇为原料,利用毕赤酵母工厂化生产单细胞蛋白用于饲料生产,相关流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.①在提高甲醇浓度和培养温度的环境中定向选择符合要求的菌株
B.②中的种子培养基属于选择培养基,其中胰蛋白胨作为唯一氮源
C.毕赤酵母为单细胞真菌,可利用培养基中的碳源和氮源合成有机物
D.④可以采用过滤、离心、沉淀等措施提纯产物,获得单细胞蛋白
【答案】B
【解析】A、①过程逐步提高甲醇浓度和培养温度,可定向选择出耐高浓度甲醇、耐高温的符合生产要求的菌株,A正确;
B、②的种子培养基中酵母提取物也含有氮源,因此胰蛋白胨不是唯一氮源,且该培养基用于扩大培养已筛选得到的菌株,无特殊选择成分,不属于选择培养基,B错误;
C、毕赤酵母是单细胞异养真菌,可利用培养基中的碳源、氮源等营养物质合成自身所需的有机物,C正确;
D、单细胞蛋白的本质是微生物菌体,可采用过滤、离心、沉淀等措施将其从发酵液中分离提纯,D正确。
7.(2026·山东潍坊·三模)工业上常采用霉菌发酵生产葡萄糖氧化酶。其工艺流程主要为:配制培养基→灭菌→接种→发酵罐内发酵→破碎细胞→低温高速离心→获得产物。下列说法错误的是( )
A.该过程中培养基可以使用干热灭菌法灭菌
B.在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性
C.工艺流程中破碎细胞是为了释放葡萄糖氧化酶
D.离心时需要低温是因为酶在低温下性质稳定,不易失活
【答案】A
【解析】A、干热灭菌法仅适用于耐高温、需保持干燥的物品(如玻璃器皿、金属用具),培养基若采用干热灭菌会导致营养成分被破坏、水分丧失,培养基应使用高压蒸汽灭菌法灭菌,A错误;
B、霉菌属于真菌,培养霉菌时通常需要将培养基pH调至酸性,B正确;
C、葡萄糖氧化酶是霉菌的胞内酶,破碎细胞的目的是释放胞内的葡萄糖氧化酶,便于后续提取,C正确;
D、低温环境下酶的空间结构稳定,不易发生变性失活,因此离心时保持低温可保护葡萄糖氧化酶的活性,D正确。
8.(2026·云南·三模)普洱熟茶是将晒青毛茶经渥堆(包括洒水、堆高、翻堆、微生物发酵)等工序制成,在生产中可人工接种酵母菌进行强化发酵。与传统发酵相比,强化发酵后茶的菌落总数和茶褐素含量增加,茶多酚等含量下降,使得茶味道更醇厚。下列叙述正确的是( )
A.强化发酵前可利用平板划线法对酵母菌进行分离、纯化和计数
B.强化发酵后菌落总数增加是因为酵母菌彻底抑制了其他微生物生长
C.茶褐素和茶多酚等含量的变化,可能与酵母菌产生的代谢产物有关
D.渥堆过程需严格密封以保证酵母菌进行无氧呼吸,提高发酵效率
【答案】C
【解析】A、若要对酵母菌进行分离、纯化和计数,应采用稀释涂布平板法,A错误;
B、强化发酵后菌落总数增加主要是人工接种酵母菌后酵母菌大量繁殖导致,但晒青毛茶表面的其他天然微生物仍可能生长,并非被完全抑制,B错误;
C、题意显示,人工接种酵母菌强化发酵后,茶褐素等含量增加而茶多酚等含量下降,推测茶褐素和茶多酚等含量的变化,可能与酵母菌产生的代谢产物有关,C正确;
D、渥堆包括翻堆等过程,以补充氧气促进酵母菌的繁殖,进而强化发酵,不需要严格密封,D错误。
9.(2026·四川成都·一模)菠萝渣是菠萝加工后的副产物,富含糖分、有机酸等营养成分,以新鲜菠萝渣为原料酿造果酒可实现菠萝渣资源化利用,其工艺流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.压榨前用90℃热水浸泡,可杀死菠萝渣表面的绝大多数微生物
B.主发酵阶段应持续通气,利于酵母菌的快速繁殖和酒精发酵
C.发酵一段时间后,若装置内不再有气体排出,表明发酵基本完成
D.后发酵阶段适当降低温度,有利于形成成熟的菠萝酒
【答案】B
【解析】A、90℃高温可使微生物的蛋白质变性失活,能杀死菠萝渣表面的绝大多数微生物,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧菌,有氧条件下可大量繁殖,无氧条件下通过无氧呼吸产生酒精。主发酵阶段的核心目的是生产酒精,若持续通气,酵母菌只进行有氧呼吸,无法生成酒精,不利于酒精发酵,B错误;
C、酵母菌酒精发酵的产物为酒精和CO2,发酵过程中会持续产生CO2气体,若装置不再有气体排出,说明酵母菌发酵活动基本停止,发酵基本完成,C正确;
D、后发酵阶段适当降低温度,既可以抑制杂菌繁殖,也有利于风味物质的积累,促进菠萝酒成熟,D正确。
10.(2026·重庆江津·三模)柠檬酸是一种常见的食品添加剂,工业上常以红薯为原料经黑曲霉(需氧型真菌)发酵生产而成。科研人员通过紫外线诱变黑曲霉YZ-35菌株,筛选高产菌株用于发酵生产柠檬酸,简要流程如图所示。下列说法正确的是( )
注:PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基;溴甲酚绿是一种酸碱指示剂,酸性条件下变黄色。
A.除溴甲酚绿以外,培养基A与培养基B的成分基本一致
B.该发酵罐工程的中心环节是高产菌株的选择和发酵罐中发酵
C.应选择培养基A中透明圈大的单菌落接种至培养基B中
D.该流程筛选出的高产黑曲霉菌株还能用于发酵生产酱油
【答案】D
【解析】A、培养基A是分离单菌落的固体PDA培养基,需添加琼脂作为凝固剂,培养基B是用于扩大培养的液体培养基,二者成分除溴甲酚绿外,还存在琼脂的差异,A错误;
B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,高产菌株的选择属于前期的菌种选育环节,不属于中心环节,B错误;
C、根据题干信息,溴甲酚绿在酸性条件下变黄,柠檬酸为酸性产物,产柠檬酸越多的菌株,菌落周围酸性越强,黄色圈越大,不是透明圈,因此应选择黄色圈大的单菌落,C错误;
D、发酵生产酱油的常用菌种曲霉,高产黑曲霉菌株还能用于发酵生产酱油,D正确。
11.(2026·山西大同·三模)某同学用稀释涂布平板法测定某水样中大肠杆菌数量。下列叙述错误的是( )
A.与实际活菌数相比,统计结果通常偏大
B.多个平板计数求平均值可提高准确性
C.培养时间过长会导致菌落计数不准
D.涂布器未冷却会杀死菌体,导致计数结果偏小
【答案】A
【解析】A、用稀释涂布平板法计数时,两个或多个细菌连在一起时,平板上只长成一个菌落,统计时只算成一个,故与实际活菌数相比,统计结果通常偏小,A错误;
B、多个平板计数求平均值可提高准确性,B正确;
C、培养时间过长时,很多菌落连在一起被记录成一个菌落,从而影响计数,C正确;
D、温度过高会杀死菌体,导致计数结果偏小,D正确。
12.(2026·陕西咸阳·三模)盘锦某学校生物兴趣小组探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用,下列相关实验操作正确的是( )
A.采用平板划线法将大肠杆菌菌体逐步稀释分散到培养基表面
B.分别将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置
C.在培养皿盖上标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温箱中培养
D.通过比较不同滤纸片周围大肠杆菌的菌落数判断其抑制作用
【答案】B
【解析】A、平板划线法的作用是分离纯化菌种、获得单菌落,本实验是探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用,因此需要培养基表面均匀分布大肠杆菌,应采用稀释涂布平板法接种,A错误;
B、实验遵循对照原则,设置无菌水处理的对照组和洋葱研磨液处理的实验组,将浸有不同液体的滤纸片贴在平板不同位置可避免不同组间相互干扰,B正确;
C、微生物培养时平板倒置,故需在皿底标记组别,C错误;
D、判断抑制作用的依据是滤纸片周围抑菌圈(透明圈)的大小,有抑制作用的区域无大肠杆菌的菌落生长,通过比较不同滤纸片周围抑菌圈的大小来判断其抑制作用,不能通过菌落数判断抑制效果,D错误。
13.(2026·山东潍坊·三模)为探究细菌抗药性变异的产生机制,科研人员将含大肠杆菌的培养液稀释后涂布于平板甲,培养长出菌落;用丝绒布将平板甲的所有菌落原位接种于含青霉素的平板乙;培养一段时间后,利用平板乙上存活的菌落,对应找到平板甲上相同位置的同源菌落,发现这些同源菌落显著小于其他菌落且具有抗药性。下列说法错误的是( )
A.丝绒布、滤纸片均需灭菌处理,接种操作要在酒精灯火焰旁进行
B.平板乙培养基中含青霉素,属于选择培养基
C.大肠杆菌的抗药性状可能影响其增殖,体现了适应的普遍性
D.平板甲上的同源菌落具有抗药性,说明抗药性可以在接触青霉素之前产生
【答案】C
【解析】A、微生物培养需防止杂菌污染,丝绒布、滤纸片作为接种工具必须灭菌,接种操作需在酒精灯火焰旁的无菌区进行,A正确;
B、选择培养基的作用是筛选特定微生物,平板乙添加青霉素,可筛选出抗青霉素的大肠杆菌,属于选择培养基,B正确;
C、抗药性同源菌落在无青霉素的平板甲上显著更小,说明抗药性状在无青霉素的环境中不利于大肠杆菌增殖,有利性状仅在特定环境下发挥优势,体现的是适应的相对性,C错误;
D、平板甲的菌落从未接触过青霉素,却存在对应平板乙的抗药同源菌落,说明抗药性变异在接触青霉素之前就已经产生,青霉素仅起到选择作用,D正确。
14.(2026·贵州黔西南·二模)基孔肯雅热是由携带基孔肯雅病毒(CHIKV,一种单链RNA病毒)的蚊子叮咬后传播的,临床表现主要为发热、皮疹、关节和肌肉疼痛等。下列叙述正确的是( )
A.CHIKV的核酸中嘌呤和嘧啶数量相等
B.可利用抗生素抑制CHIKV的增殖以减轻症状
C.要分离该病毒可利用平板划线法进行接种
D.CHIKV增殖过程中,所需能量由宿主细胞提供
【答案】D
【解析】A、CHIKV的核酸只有RNA,且该核酸为单链RNA,单链RNA中嘌呤和嘧啶数量不一定相等,A错误;
B、抗生素主要用于抑制或杀灭细菌,对病毒没有作用,B错误;
C、病毒不能用培养基培养,所以不可利用平板划线法进行接种,C错误;
D、病毒不能独立完成生命活动,因此在增殖过程中,所需能量由宿主细胞提供,D正确。
15.(2026·河南三门峡·三模)营养缺陷型菌株是指野生型菌株经诱变处理后,丧失了合成某种生长因子(如氨基酸、维生素、核苷酸等)的能力,必须在含有该生长因子的培养基上才能生长的突变菌株。如图为筛选亮氨酸缺陷型菌株的过程,其中无菌绒布轻盖在已经长好菌落的待测培养基上,然后不转动任何角度,按原位“复印”至新的培养基①和②上。下列叙述正确的是( )
A.诱变处理菌液只产生了亮氨酸缺陷型一种营养缺陷型菌株
B.待测培养基和培养基②的配方中均需加入这种微生物所需的所有氨基酸
C.挑取菌落乙进行纯化培养,可通过菌落的形状、大小、颜色等做进一步鉴定
D.图中所有的接种过程都要通过灭菌的绒布来完成
【答案】B
【解析】A、基因突变具有不定向性,诱变处理菌液会产生多种突变类型,不止产生亮氨酸缺陷型一种营养缺陷型菌株,A错误;
B、待测培养基和培养基②完全培养基,需保证所有菌株生长,但培养基①中应只缺乏亮氨酸进而筛选目标菌种,B正确;
C、挑取菌落乙进行纯化培养,即可获得亮氨酸缺陷型菌株,C错误;
D、将诱变菌液接种到待测培养基的过程采用稀释涂布平板法,没有使用灭菌绒布,绒布仅用于后续影印接种,D错误。
16.(2026·湖南长沙·一模)饮用水卫生标准规定总菌数小于 100个/mL,且不能检测出大肠杆菌。下列关于饮用水中微生物计数的检测方法的说法,不合理的是( )
A.将水样滴加到血细胞计数板上,在显微镜下计数
B.取一定量水样过滤,将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数
C.在一定水样中加入细胞裂解液,通过检测 ATP 含量来估算微生物数量
D.若在伊红—亚甲蓝培养基上观察到1个金属光泽、深紫色的菌落,则水质不合格
【答案】A
【解析】A、血细胞计数板适用于单细胞微生物、血细胞计数,水样中杂菌形态多样,不适用,A 错误;
B、滤膜法是水体微生物经典计数法(B),取一定量水样过滤,由于细菌细胞不能透过滤膜,因而可将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数,B正确;
C、由于细胞中ATP含量是相对稳定的,因此通过检测ATP含量来估算微生物数量,C正确;
D、伊红 - 亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌,出现金属光泽、深紫色的菌落,说明含大肠杆菌,水质不合格,D正确。
17.(2026·陕西渭南·三模)塑化剂(DEHP,化学式为C24H38O4)被很多国家认定为毒性化学物质。图为某实验小组从土壤中筛选可降解DEHP细菌的过程。下列叙述错误的是( )
A.图中多次接种,所使用的方法均为稀释涂布平板法
B.可用DEHP作唯一碳源配制选择培养基筛选目的菌
C.扩大培养时需调控温度、pH、溶氧量等培养条件
D.获取目的菌后,还需经无害化处理才能投入使用
【答案】A
【解析】A、稀释涂布平板法是仅适用于固体培养基的接种方法,作用是分离获得单菌落,图中存在多次接种到液体振荡培养基的操作,该过程不使用稀释涂布平板法,A错误;
B、以DEHP为唯一碳源配制选择培养基时,只有能降解利用DEHP的目的菌可以获取碳源生长,其他微生物因缺乏可利用碳源无法存活,可实现筛选目的菌的作用,B正确;
C、微生物生长需要适宜的温度、pH、溶氧量等环境条件,扩大培养目的菌时需调控上述条件,满足菌株生长需求,C正确;
D、筛选得到的目的菌可能存在致病性、生态入侵等潜在风险,因此投入使用前需要经过无害化处理,避免危害人体和环境,D正确。
18.(2026·河南南阳·三模)三氯乙烯(TCE)是典型氯代有机污染物,科研人员从TCE脱氯富集液中分离纯化得到麦卡蒂氏脱卤拟球菌GPTCE1(部分过程如图所示),该菌株可高效降解多种氯代烃类物质,为地下水污染生物修复提供重要菌株资源。下列相关叙述错误的是( )
A.分离该菌株的过程中,A瓶中加入了54mL无菌水进行梯度稀释
B.分离该菌株时,需配制以TCE为唯一碳源的选择培养基
C.对培养基进行灭菌时,可采用高压蒸汽灭菌法
D.需在培养基中添加抗生素以抑制杂菌生长,提高纯化效率
【答案】D
【解析】A、要获得稀释度为10-1的菌液,需将菌液稀释10倍,取6mL原液时需加入54mL无菌水,使总体积为60mL,A正确;
B、该菌株可利用TCE,配制以TCE为唯一碳源的选择培养基,只有能分解利用TCE的菌株可存活繁殖,可筛选出目标菌株,B正确;
C、培养基的常用灭菌方法为高压蒸汽灭菌法,能够彻底杀灭包括芽孢、孢子在内的所有微生物,符合无菌操作要求,C正确;
D、目标菌株麦卡蒂氏脱卤拟球菌为细菌,抗生素能够抑制细菌的生长繁殖,若在培养基中添加抗生素,目标菌株也会被抑制无法生长,不能提高纯化效率,D错误。
19.(2026·安徽合肥·三模)科研人员为统计牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌,进行了如图所示的实验。平板①②③上菌落数的最大值分别为60、63、66个。下列叙述正确的是( )
A.为了避免混淆,实验使用的平板需要在皿盖上做好标记
B.平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
C.该牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌约有3.15×108个/mL
D.菌落乙中的纤维素分解菌降解纤维素的能力要高于菌落甲
【答案】B
【解析】A、培养微生物时培养皿是倒置的,为了避免混淆,实验使用的平板需要在培养皿的皿底做好标记,A错误;
B、稀释涂布平板法中,当稀释度足够高时,聚集的微生物被分散为单个细胞,平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌,B正确;
C、由题干信息和题图可知,三个平板平均菌落数为(60+63+66)/3=63个,每毫升样品中菌株数计算公式为平均(菌落数/接种体积)×稀释倍数,代入得63÷0.2×105=3.15×107个/mL,并非3.15×108个/mL,C错误;
D、据题图可知,纤维素分解菌的降解能力与透明圈直径和菌落直径的比值呈正相关,菌落甲的该比值大于菌落乙,说明甲降解纤维素的能力更高,D错误。
20.(2026·河北衡水·三模)尿素在高温下易分解,分解产物使酚红指示剂变红。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
【解析】A、尿素在高温下易分解,若灭菌前加入尿素,高温灭菌过程会导致尿素分解失效,因此制备培养基时应先对培养基灭菌,待冷却后再加入无菌尿素,A正确;
B、涂布接种的正确操作是先将0.1mL菌液滴加在平板表面,再用灼烧灭菌后冷却的涂布器将菌液均匀涂布开,B错误;
C、尿素分解菌产生的脲酶可将尿素分解产生氨,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越大的菌株分解尿素能力越强,C正确;
D、取菌液0.1mL涂布于平板并培养,统计平均菌落数为120个,1g土壤样品中尿素分解菌的数目约为120÷0.1×106=1.2×109,D正确。
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