第1章 发酵工程(单元自测·提升卷)生物人教版(2019)选择性必修3(原卷版+解析版+答案)

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第1章 发酵工程(单元自测·提升卷)生物人教版(2019)选择性必修3(原卷版+解析版+答案)

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2025-2026学年高二下学期生物单元自测
第1章 发酵工程·提升进阶(参考答案)
选择题(共20小题,共45分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C B A D A B D D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C B D C A BCD ABD BC BCD ABD
非选择题(共5小题,共 55分)
21.(每空2分,共14分)
(1) 异养兼性厌氧 无氧
(2) 释放淀粉酶 加热杀死种子胚,但不使淀粉酶失活
(3)主发酵
(4) 加缓冲液、加酸或者碱、补加营养物质 所选择的酵母菌品种不同、发酵的时间不同、发酵的温度不同
22.(每空2分,共14分)
(1)A (2)AC (3)③ (4)②
(5)从图1可知,随着发酵时间的延长,多肽对ACE的抑制率先升高后降低。因为ACE酶能催化生成血管紧张素Ⅱ(强效血管收缩物质),从而升高血压,多肽对ACE抑制率高则降压效果好,所以并不是发酵越久降压效果越好,在一定发酵时间达到最大抑制率后,继续发酵降压效果可能会下降,所以“发酵越久的腐乳越有降压效果”这种说法不科学。
(6) 移液器(或移液枪) BCD
23.(每空1分,特殊除外,共13分)
(1) 固体 不能 蛋白胨也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源(2分)
(2) 50 防止培养基皿盖上的冷凝水珠掉入培养基造成二次污染(有利于培养基表面水分的挥发)(2分)
(3) 稀释涂布平板法 30~300(2分) 偏小 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(2分)
24.(每空2分,共8分)
(1) 蛋白 稀释涂布平板法
(2)氮源
(3)用淀粉、玉米浆等作为原料,分别接种,发酵后,检测谷氨酸的生成量
25.(每空2分,共6分)
(1)③
(2)ABC
(3)15%
2 / 22025-2026学年高二下学期生物单元自测
第1章 发酵工程·提升进阶
(建议用时:75分钟 满分:100分)
第I卷(选择题)
单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.黄瓜乳酸菌酵素饮料是一种以黄瓜汁为原料,以植物乳酸杆菌为生产菌种,采用一定的发酵工艺所制得的新型饮料,以下相关叙述错误的是( )
A.发酵前要对黄瓜进行清洗和榨汁处理
B.发酵设备要进行相应的消毒或灭菌处理
C.发酵过程要严格控制无氧的环境
D.利用乳酸菌发酵还可生产泡菜腐乳等食品
2.如图是果酒和果醋制作的实验流程图,下列叙述正确的是(  )
A.在冲洗葡萄前应先去除葡萄的枝梗,再进行冲洗,这样洗得彻底
B.在制作葡萄醋的过程中,温度应严格控制在18~25 ℃
C.发酵用的发酵瓶需用体积分数为70%的酒精消毒或用洗洁精洗涤
D.本实验流程中所涉及到的菌种的繁殖方式都是有丝分裂
3.乳酸菌作为酸奶制作的关键菌种,在食品发酵领域占据重要地位。人们将乳酸菌接种到经过处理的牛奶中,通过一系列发酵过程,把牛奶转变为深受大众喜爱的酸奶。在酸奶制作过程中,温度、pH值等环境因素对乳酸菌的生长和发酵效果影响显著。下列相关说法正确的是( )
A.牛奶经高温灭菌处理后立即接种乳酸菌,有利于乳酸菌快速繁殖,提高发酵效率
B.乳酸菌在发酵过程中,利用牛奶中的乳糖进行无氧呼吸,产生乳酸和二氧化碳
C.发酵时将温度控制在38~42℃,主要是因为该温度范围适合乳酸菌体内酶的活性发挥,能保证良好的发酵效果
D.若在酸奶发酵过程中,向发酵液中添加适量抗生素,可有效抑制杂菌生长,提高酸奶品质
4.谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,能发酵产生谷氨酸。谷氨酸棒状杆菌内合成的生物素参与细胞膜的合成,不能合成生物素的谷氨酸棒状杆菌细胞膜不完整,细胞膜通透性增大。谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而降低谷氨酸的合成量。下图表示相关的生产流程,下列说法错误的是(  )
A.谷氨酸的发酵生产,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
B.进行扩大培养时一般采用固体培养基,目的是为了增大菌种浓度
C.分离提纯时可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
D.选用生物素合成缺陷型谷氨酸棒状杆菌可能会提高谷氨酸的产量
5.土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力。科研人员用不同的方式进行施肥,探究其对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,结果如图。下列说法正确的是( )
A.土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B.有机肥可以为植物的生长提供物质和能量
C.土壤微生物数量与脲酶活性呈正相关,麦秸直接还田不利于提高土壤肥力
D.施用有机肥使农作物产量增加,导致该地人均生态足迹增大
6.风味独特、营养价值高的低度百香果玫瑰茄复合果酒的酿造工艺流程:新鲜百香果→挑选、清洗→切块、打浆→酶解→混合(加玫瑰茄水提物)→调整糖度→巴氏杀菌→固定化酵母接种→酒精发酵→澄清→过滤→杀菌→百香果玫瑰茄复合果酒。下列叙述错误的是(  )
A.相比于传统发酵,现代工业发酵技术的灭菌更为严格
B.接种的酵母菌在有氧呼吸时可大量繁殖
C.酿酒过程中,发酵液冒出的“气泡”可能是酵母菌的无氧呼吸造成的
D.百香果玫瑰茄复合果酒的制作过程中,培养液的pH升高
7.为研究某河流中岩石上微生物种群的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,裸石上不同时间新增物种数目如图1所示。自养类群和异养类群的个体数量变化如图2所示(圆面积大小代表个体数量多少),其中A和H分别代表自养类群和异养类群的优势种。已知自养类群为异养类群提供有机碳,下列叙述正确的是( )
A.对裸石进行灭菌是为了排除裸石上原有微生物种群的干扰
B.图1中的前10天,生长在裸石上的物种数目最多
C.图2中演替后期的优势种 A 的环境容纳量比演替初期的大
D.自养类群与异养类群之间不可能存在寄生的关系
8.黄葛树的叶子、果实(榕果)和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量,进行了相关实验。下列分析正确的是( )
A.甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是稀释度过低造成的
B.以乙组计数,5g土壤中尿素分解菌的估算数目是1.4×109个
C.土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
D.以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶
9.下表是培养纤维素生产菌的培养基配方,下列说法错误的是(  )
葡萄糖 酵母膏 碳酸钙 琼脂 蒸馏水
100g 10g 20g 20g 定容至1L
A.该培养基的碳源是葡萄糖和酵母膏
B.在配制培养基时,一般需要先调pH再灭菌
C.操作者在操作前需要用酒精对双手进行消毒
D.该培养基也可用于筛选和培养淀粉分解菌
10.选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物,通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基,可从土壤中分离出的微生物依次是( )
A.硝化细菌、酵母菌、根瘤菌 B.根瘤菌、青霉菌、固氮菌
C.异养型细菌、乳酸菌、硝化细菌 D.自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌
11.《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是(  )
A.该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B.加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌
C.“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D.挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
12.很多生活实例中蕴含着生物学原理,下列相关说法不准确的是(  )
A.酿酒时先来“水”后来“酒”——酵母菌先主要进行有氧呼吸后进行无氧呼吸
B.夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇直接转化为醋酸和CO2
C.制作泡菜时加入“老汤”——“老汤”中含较多乳酸菌,可加速发酵
D.含抗生素的牛奶无法用来制成酸奶——抗生素会抑制乳酸菌生长、繁殖
13.在制作腐乳的过程中,下列操作正确的是(  )
A.将豆腐块平放在笼屉中,控制温度在 18-25℃,并保持一定的湿度
B.加盐腌制毛豆腐时,应将盐从码好豆腐块的瓶口撒入,以保证接近瓶口处的盐多一些
C.配置含有各种香辛料的卤汤时,酒精含量尽可能高一点,以防止腐败
D.虽然发酵菌种是需氧型,但在装瓶进行后期发酵时,仍应将瓶口通过酒精灯火焰后用胶条密封
14.赖氨酸作为一种必需氨基酸,广泛应用于食品、医药、饲料等领域。发酵工程利用大肠杆菌以天冬氨酸为原料生产赖氨酸,部分代谢过程如图所示。下列措施中最有利于提高赖氨酸发酵产量的是( )
A.增加天冬氨酸的量
B.提高天冬氨酸激酶的活性
C.选用不能合成高丝氨酸脱氢酶的发酵菌种
D.发酵过程中及时分离出苏氨酸和甲硫氨酸
15.某兴趣小组在实验室进行丝状真菌发酵产酶实验,相关操作不正确的是(  )
A.制备培养基的过程中,先灭菌再调节pH
B.接种时先将接种环灼烧灭菌,冷却后挑取丝状真菌的孢子
C.接种后,将培养皿倒置放入恒温培养箱中培养
D.实验结束后对含有真菌的培养基进行灭菌处理
二、不定项选择题(本题共5小题,每题3分,共 15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。)
16.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,具体生产流程如图,下列叙述正确的是( )
A.发酵过程中,酵母菌的繁殖、糖的分解都在主发酵阶段完成
B.经赤霉素处理的大麦种子无需发芽可直接用于糖化过程
C.蒸煮操作可以终止淀粉酶的作用,同时杀死杂菌
D.麦汁冷却后再接种啤酒酵母,是为防止酵母菌高温下死亡
17.下表为某培养基的配方,有关叙述错误的是(  )
成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 蒸馏水
含量 10g 10g 2g 适量 定容至1000mL
A.能在此培养基上生长的只有大肠杆菌
B.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
C.该培养基中属于碳源的物质有葡萄糖、牛肉膏,属于氮源的物质是牛肉膏
D.从物理性质看该培养基属于液体培养基
18.尿素是一种重要的农业肥料,尿素分解菌可合成脲酶,利用以尿素为唯一氮源的选择培养基可从土壤中分离尿素分解菌并进行计数,科研人员取0.1g土壤分别稀释103 107倍,将0.1mL不同稀释倍数的土壤稀释液接种在固体培养基上,在相同的培养条件下得到如下数据。下列叙述正确的是( )
稀释倍数 103 104 105 106 107
菌落数/个 1号平板 478 367 270 26 5
2号平板 496 354 268 20 8
3号平板 509 332 272 29 3
A.利用稀释涂布平板法可将稀释液中的菌体完全分离,一个菌落对应一个菌体
B.该实验中稀释倍数为105的平板菌落数为30~300,最适合用来统计活菌数
C.每克土壤中尿素分解菌的数量是:2.7×108,该结果比实际活菌数少
D.若在显微镜下利用细菌计数板直接计数,则统计结果一般比实际活菌数少
19.土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理,科研人员将磷矿粉制成培养液,培养从土壤中分离出的2种解磷菌(M-3-01、B3-5-6),测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量,结果如图,下列叙述正确的是( )
A.2种解磷菌是用只含磷矿粉的培养基分离出来的
B.由图可知,168h以内M-3-01解磷能力较强
C.B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关
D.据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉
20.分散的微生物在适宜的固体培养基表面繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的细胞群体,称为纯培养物。获取纯培养物的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的说法,正确的是( )
A.这两种方法的关键都是要防止杂菌污染以保证获得培养物的纯度
B.这两种方法均需同时将接种的平板和未接种的平板倒置进行培养
C.接种环和涂布器均需要在火焰上灼烧,且灼烧前均需用酒精引燃
D.用稀释涂布平板法统计菌落数目时,所获得的数据往往比实际值小
第II卷(非选择题)
三、非选择题(共5小题,共 55分)
21.(每空2分,共14分)(一)吉安啤酒厂生产的燕京啤酒色泽纯正、风味独特,深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,工业化生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)用于生产啤酒的酵母菌属于 (填代谢类型)菌,在 条件下能够分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。
(2)在啤酒的工业化生产过程中,所用的原料一般为大麦,让大麦发芽的目的是 ,对大麦进行烘焙的目的是 。
(3)啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在 阶段。(填“主发酵”或“后发酵”)
(4)啤酒发酵过程中必须严格控制好pH、溶解氧等发酵条件,当pH发生偏离时可采取的调节措施有 (答出一点即可);不同品牌的啤酒生产工艺、所选材料基本一致,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是 (答出一点即可)。
22.(每空2分,共14分)千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物(主要是毛霉)的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收。研究人员分析并提取了腐乳发酵过程中产生的不同分子量(单位kDa)多肽,并测定其对ACE(血管紧张素转换酶)的抑制率,得到图1的结果(IC50是指能够抑制50%生物活性的化合物浓度)
(1)毛霉等微生物能产生多种“酶类”,使豆腐质地变软,并赋予腐乳特殊的风味。此处“酶类”主要指______(注:糖化酶能水解多糖为单糖,也能合成双糖)
A.蛋白酶 B.糖化酶 C.DNA聚合酶 D.限制性内切核酸酶
(2)某同学欲利用如图装置在家制作腐乳,下列操作建议方便且合理的是______
A.放入豆腐前用开水烫过,可以降低杂菌污染风险
B.前期有氧发酵阶段,需要不断振荡通入无菌空气
C.后期无氧发酵阶段,加盐、红曲后关闭充气口和排气口
D.后期无氧发酵阶段,可以定期打开排气口放气
(3)早期发酵阶段(毛霉生长阶段),豆腐可以被视为 培养基(编号选填)
①固体培养基②液体培养基③通用培养基④鉴别培养基
(4)为保证科学性,建议实验室的发酵容器采用何种方式进行处理 (编号选填)
①煮沸消毒②高压蒸汽灭菌③灼烧灭菌
(5)已知ACE酶能催化生成血管紧张素Ⅱ(强效血管收缩物质),从而升高血压。结合图1的信息,对“发酵越久的腐乳越有降压效果”的科学性进行评价: 。
(6)为高效筛选自然界的目标菌种,可以采用如图所示的“高通量筛选”方法。图中手持的器材称为 (填空),该器材运用在以下哪个实验中 。
A.平板划线法 B.稀释涂布平板法
C.PCR扩增DNA D.PCR扩增产物的凝胶电泳鉴定
23.(每空1分,特殊除外,共13分)某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如图所示。回答下列问题:

(1)某同学配制以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g 、 Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分,根据物理性质可知此培养基属于 培养基,此培养基 (填“能”或“不能”)用于分离出能分解尿素的细菌,理由是 (2分)。
(2)将配制好的培养基灭菌,待培养基冷却至 ℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是 (答出1点,2分)。
(3)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是 ,培养一段时间后,选择菌落数为 (2分)的平板进行计数,统计结果比实际活菌数 (“偏大”或“偏小”),原因是 (2分)。
24.(每空2分,共8分)陈驹声是中国近代微生物工业的开拓者和奠基人,为我国的发酵工业做出了巨大贡献。分析他的成就,回答下列问题。
(5)我国传统生产酱油有将大豆等发酵酿造产生小分子肽、氨基酸等的过程。1933年,陈驹声为解决酱油酿造菌种不纯的问题,从各个酱油作坊采集了上千种的样品,从中筛选了一种 酶活性很高的米曲霉。对菌种进行筛选并计数常用的方法是 。
(6)1934年,陈驹声发现用甘蔗生产酒精时添加硫酸铵或尿素可以大幅提高发酵速度,这是为微生物补充了
(营养物质)。
(7)在20世纪60年代,陈驹声用淀粉、玉米浆等作为原料,从上万的菌株中筛选出高产谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌,使我国味精生产达到国际先进水平。请写出筛选的思路: (2分)。
25.(每空2分,共6分)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具有生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害,图1表示目标菌株GN—1的筛选和脱色试验流程,图2表示GN—1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种后,培养结果如图1所示,在菌落①至④中,目标菌株GN—1应从菌落(选出一个最优) 中挑取。
(2)无菌技术是防止纯种微生物被其他微生物污染,且自身也不污染操作环境的技术。以下过程需要使用无菌技术的是_________。
A.接种 B.富集培养 C.分离、纯化
(3)根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,GN—1菌株的最佳接种量为 %。
2 / 22025-2026学年高二下学期生物单元自测
第1章 发酵工程·提升进阶
(建议用时:75分钟 满分:100分)
第I卷(选择题)
单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.黄瓜乳酸菌酵素饮料是一种以黄瓜汁为原料,以植物乳酸杆菌为生产菌种,采用一定的发酵工艺所制得的新型饮料,以下相关叙述错误的是( )
A.发酵前要对黄瓜进行清洗和榨汁处理
B.发酵设备要进行相应的消毒或灭菌处理
C.发酵过程要严格控制无氧的环境
D.利用乳酸菌发酵还可生产泡菜腐乳等食品
【答案】D
【分析】乳酸菌是厌氧菌,在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、由题干信息可知,该饮料是以黄瓜汁为原料制备的,故发酵前要对黄瓜进行清洗和榨汁处理,A正确;
B、在发酵过程中,为防止其他微生物的干扰,需要事先对发酵设备进行相应的消毒或灭菌处理,B正确;
C、黄瓜乳酸菌酵素饮料以植物乳酸杆菌为生产菌种,乳酸菌是厌氧型微生物,故发酵过程要严格控制无氧环境,C正确;
D、泡菜制作利用的菌种是乳酸菌,制作腐乳利用的主要是霉菌,D错误。
故选D。
2.如图是果酒和果醋制作的实验流程图,下列叙述正确的是(  )
A.在冲洗葡萄前应先去除葡萄的枝梗,再进行冲洗,这样洗得彻底
B.在制作葡萄醋的过程中,温度应严格控制在18~25 ℃
C.发酵用的发酵瓶需用体积分数为70%的酒精消毒或用洗洁精洗涤
D.本实验流程中所涉及到的菌种的繁殖方式都是有丝分裂
【答案】C
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
1、材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
2、灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干.②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
3、榨汁:将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
4、发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间,并封闭充气口;②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测;③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在7~8d,并注意适时通过充气口充气。
【详解】A、在挑选葡萄时应先冲洗1~2次,再去除枝梗以防葡萄破损汁液流失和被杂菌污染,A错误;
B、在制作葡萄醋的过程中,温度应严格控制在30~35℃,B错误;
C、发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤,C正确;
D、本实验流程中所涉及到的菌种为酵母菌和醋酸菌,酵母菌一般为出芽生殖,醋酸菌为二分裂繁殖,D错误。
故选C。
3.乳酸菌作为酸奶制作的关键菌种,在食品发酵领域占据重要地位。人们将乳酸菌接种到经过处理的牛奶中,通过一系列发酵过程,把牛奶转变为深受大众喜爱的酸奶。在酸奶制作过程中,温度、pH值等环境因素对乳酸菌的生长和发酵效果影响显著。下列相关说法正确的是( )
A.牛奶经高温灭菌处理后立即接种乳酸菌,有利于乳酸菌快速繁殖,提高发酵效率
B.乳酸菌在发酵过程中,利用牛奶中的乳糖进行无氧呼吸,产生乳酸和二氧化碳
C.发酵时将温度控制在38~42℃,主要是因为该温度范围适合乳酸菌体内酶的活性发挥,能保证良好的发酵效果
D.若在酸奶发酵过程中,向发酵液中添加适量抗生素,可有效抑制杂菌生长,提高酸奶品质
【答案】C
【分析】1、制作酸奶的原理是:常利用乳酸杆菌在适宜的温度下进行分解产生乳酸,即为乳酸菌的无氧呼吸过程,该过程发生在乳酸菌细胞的细胞质基质中;
2、乳酸菌无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的NADH,并且释放出少量的能量,合成ATP,这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是丙酮酸在酶的催化作用下转化成乳酸。
【详解】A、牛奶经高温灭菌处理后不能立即接种乳酸菌,因为高温会杀死乳酸菌,应冷却后再接种,A错误;
B、乳酸菌是厌氧菌,在发酵过程中利用牛奶中的乳糖进行无氧呼吸,只产生乳酸,不产生二氧化碳,B错误;
C、发酵时将温度控制在 38~42℃,主要是因为该温度范围适合乳酸菌体内酶的活性发挥,能保证良好的发酵效果,C正确;
D、抗生素会抑制乳酸菌的生长,不能在酸奶发酵过程中向发酵液中添加抗生素来抑制杂菌生长,D错误。
故选C。
4.谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,能发酵产生谷氨酸。谷氨酸棒状杆菌内合成的生物素参与细胞膜的合成,不能合成生物素的谷氨酸棒状杆菌细胞膜不完整,细胞膜通透性增大。谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而降低谷氨酸的合成量。下图表示相关的生产流程,下列说法错误的是(  )
A.谷氨酸的发酵生产,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
B.进行扩大培养时一般采用固体培养基,目的是增大菌种浓度
C.分离提纯时可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
D.选用生物素合成缺陷型谷氨酸棒状杆菌可能会提高谷氨酸的产量
【答案】B
【分析】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,产物的分离、提纯等方面。其中发酵罐中发酵过程是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养成分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、谷氨酸棒状杆菌在发酵生产谷氨酸时,控制发酵条件为中性和弱碱性,则会积累谷氨酸,若发酵条件为酸性条件则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,A正确;
B、进行扩大培养的目的是增大菌种浓度,一般采用液体培养基,B错误;
C、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,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品,C正确;
D、依题意,生物素合成缺陷型谷氨酸棒状杆菌的细胞膜通透性增大,谷氨酸可以更容易地排出细胞,如果选用生物素合成缺陷型谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸,可减少细胞内谷氨酸的积累,避免对谷氨酸脱氢酶的抑制,进而提高谷氨酸的产量,D正确。
故选B。
5.土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力。科研人员用不同的方式进行施肥,探究其对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,结果如图。下列说法正确的是( )
A.土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B.有机肥可以为植物的生长提供物质和能量
C.土壤微生物数量与脲酶活性呈正相关,麦秸直接还田不利于提高土壤肥力
D.施用有机肥使农作物产量增加,导致该地人均生态足迹增大
【答案】A
【详解】A、尿素的分解需要脲酶的催化,因此只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A正确;
B、有机肥经过土壤微生物的分解转变为无机盐被植物吸收利用,有机肥不能为植物提供能量,B错误;
C、对比CK和M,与CK相比,M微生物数量增加但脲酶活性减小,说明土壤微生物数量和脲酶活性不是完全的正相关,C错误;
D、施用有机肥使农作物产量增加,实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响,导致该地人均生态足迹减小,D错误。
故选A。
6.风味独特、营养价值高的低度百香果玫瑰茄复合果酒的酿造工艺流程:新鲜百香果→挑选、清洗→切块、打浆→酶解→混合(加玫瑰茄水提物)→调整糖度→巴氏杀菌→固定化酵母接种→酒精发酵→澄清→过滤→杀菌→百香果玫瑰茄复合果酒。下列叙述错误的是(  )
A.相比于传统发酵,现代工业发酵技术的灭菌更为严格
B.接种的酵母菌在有氧呼吸时可大量繁殖
C.酿酒过程中,发酵液冒出的“气泡”可能是酵母菌的无氧呼吸造成的
D.百香果玫瑰茄复合果酒的制作过程中,培养液的pH升高
【答案】D
【详解】A、现代工业发酵通常采用严格灭菌技术(如巴氏杀菌)以避免杂菌污染,而传统发酵多依赖自然菌种,灭菌要求较低,A正确;
B、酵母菌为兼性厌氧菌,有氧条件下进行有氧呼吸并大量繁殖,B正确;
C、酒精发酵阶段为无氧环境,酵母菌无氧呼吸产生CO2形成气泡,C正确;
D、酵母菌在酒精发酵中分解葡萄糖生成CO2和酒精,CO2与H2O反应生成碳酸,会导致培养液pH下降,D错误。
故选D。
7.为研究某河流中岩石上微生物种群的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,裸石上不同时间新增物种数目如图1所示。自养类群和异养类群的个体数量变化如图2所示(圆面积大小代表个体数量多少),其中A和H分别代表自养类群和异养类群的优势种。已知自养类群为异养类群提供有机碳,下列叙述正确的是( )
A.对裸石进行灭菌是为了排除裸石上原有微生物种群的干扰
B.图1中的前10天,生长在裸石上的物种数目最多
C.图2中演替后期的优势种 A 的环境容纳量比演替初期的大
D.自养类群与异养类群之间不可能存在寄生的关系
【答案】A
【详解】A、微生物培养时应避免杂菌污染,对裸石进行灭菌是为了排除裸石上原有微生物种群的干扰,A正确;
B、图1显示,随时间推移裸石新增物种数目逐渐减少,但物种总数是原有物种+新增物种,演替过程中物种数目应逐渐增加(而非前10天最多),B错误;
C、由图2可知,与120天前优势种A的圆圈面积相比,120天后的优势种 A圆圈面积较小,因此演替稳定后,与演替初期相比,优势种 A的环境容纳量变小,C错误;
D、据图可知,自养类群的数量逐渐降低至稳定,而异养类群逐渐增大至稳定,自养类群与异养类群之间可能存在寄生的关系,异养类群可能寄生在自养生物体内,从其中获取能量,D错误。
故选A。
8.黄葛树的叶子、果实(榕果)和枝干含有独特的次生代谢产物酚类化合物。为探究校内黄葛树下土壤中分解酚类化合物的细菌数量,进行了相关实验。下列分析正确的是( )
A.甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是稀释度过低造成的
B.以乙组计数,5g土壤中尿素分解菌的估算数目是1.4×109个
C.土壤样液先在锥形瓶内进行富集培养,再等比稀释后涂布计数
D.以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌都能合成酚类降解酶
【答案】B
【详解】A、甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,菌液未分散开,A错误;
B、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30 - 300的平板进行计数,乙组中三个平板的菌落数分别为275、285、280,均在30 - 300之间,应以乙组计数。 计算5g土壤中含分解尿素菌的估算数目时,应根据公式:每克样品中的菌株数 = (C÷V)×M(其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。5g该土壤含分解尿素的细菌数是(275+285+280)÷3÷0.1×105×5=1.4×109,B正确;
C、若先进行富集培养,会使细菌大量繁殖,导致后续计数结果偏大,失去计数的准确性。因此,土壤样液应直接梯度稀释后涂布计数,不需要富集培养,C错误;
D、以酚类为唯一碳源的培养基上生长的细菌,可能通过分泌酚类降解酶分解酚类获取碳源,也可能通过共生、利用其他细菌代谢产物等方式生长,并非都能合成酚类降解酶,D错误。
故选B。
9.下表是培养纤维素生产菌的培养基配方,下列说法错误的是(  )
葡萄糖 酵母膏 碳酸钙 琼脂 蒸馏水
100g 10g 20g 20g 定容至1L
A.该培养基的碳源是葡萄糖和酵母膏
B.在配制培养基时,一般需要先调pH再灭菌
C.操作者在操作前需要用酒精对双手进行消毒
D.该培养基也可用于筛选和培养淀粉分解菌
【答案】D
【分析】1、培养基按其配成成分分为天然培养基、半合成培养基和合成培养基,用化学成分不清楚或不恒定的天然有机物配成的培养基称为天然培养基;
2、培养基按其特殊用途可分为加富培养基、选择性培养基和鉴别培养基。筛选分离目的微生物时需要使用选择培养基。鉴别某种微生物用鉴别培养基;
【详解】A、由表格培养基的成分可知,该培养基的碳源是葡萄糖和酵母膏,A正确;
B、培养基配制时需先调节pH再灭菌,B正确;
C、实验操作前用酒精消毒双手是常规无菌操作要求,C正确;
D、该培养基含葡萄糖作为碳源,而筛选淀粉分解菌需以淀粉为唯一碳源的选择培养基。葡萄糖的存在会干扰筛选,无法保证只有淀粉分解菌生长。因此该培养基不能用于筛选淀粉分解菌,D错误。
故选D。
10.选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物,通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养基,可从土壤中分离出的微生物依次是( )
A.硝化细菌、酵母菌、根瘤菌 B.根瘤菌、青霉菌、固氮菌
C.异养型细菌、乳酸菌、硝化细菌 D.自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌
【答案】D
【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。如:不含有机物的培养基中能筛选出自养微生物,如硝化细菌,缺氮培养基可以筛选固氮微生物;细菌等原核生物对青霉素敏感,不能在含青霉素的选择培养基上生存,可以用来筛选真菌;含尿素(不含其他氮源)的培养基能筛选含脲酶的微生物,如分解尿素的细菌。据此答题。
【详解】A、硝化细菌能在不含有机物的培养基上生长,酵母菌不能在缺氮培养基上生长,根瘤菌不能在含尿素(不含其他氮源)的培养基上生长,A错误;
B、根瘤菌不能在不含有机物的培养基上生长,青霉菌不能在缺氮培养基上生长,固氮菌能在缺氮培养基上生长,B错误;
C、异养型细菌不能在不含有机物的培养基上生长,乳酸菌不能在缺氮培养基上生长,硝化细菌不能在含尿素(不含其他氮源)的培养基上生长,C错误;
D、不含有机物的培养基中能筛选出自养型细菌,如硝化细菌;缺氮培养基可以筛选固氮微生物,如固氮菌;含尿素(不含其他氮源)的培养基能筛选含脲酶的微生物,如分解尿素的细菌,D正确。
故选D。
11.《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列有关叙述错误的是(  )
A.该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸
B.加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌
C.“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D.挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】C
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:(1)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;(2)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、该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源不足时将酒精(乙醇)转化为醋酸(乙酸),A正确;
B、加水的目的是对酒进行稀释,避免高浓度酒精导致醋酸菌死亡,B正确;
C、“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;
D、醋酸菌是好氧菌,搅拌有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,利于醋酸菌进行醋酸发酵,D正确。
故选C。
12.很多生活实例中蕴含着生物学原理,下列相关说法不准确的是(  )
A.酿酒时先来“水”后来“酒”——酵母菌先主要进行有氧呼吸后进行无氧呼吸
B.夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇直接转化为醋酸和CO2
C.制作泡菜时加入“老汤”——“老汤”中含较多乳酸菌,可加速发酵
D.含抗生素的牛奶无法用来制成酸奶——抗生素会抑制乳酸菌生长、繁殖
【答案】B
【分析】醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30 35 ℃。
【详解】A、酿酒利用的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,先利用氧气进行有氧呼吸产生水和二氧化碳,氧气耗尽进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,因而表现为酿酒时先来“水”后来“酒”,A正确;
B、夏天开瓶后的红酒容易变酸是因为醋酸菌将乙醇转化成乙醛再转化为醋酸,没有二氧化碳产生,B错误;
C、泡菜的老汤中含有较多乳酸菌,乳酸菌可快速发酵生成乳酸而形成泡菜,C正确;
D、抗生素一般是真菌产生的,可抑制细菌的生长,含抗生素的牛奶不能用来制作酸奶,抗生素会抑制乳酸菌的生长、繁殖,D正确。
故选B。
13.在制作腐乳的过程中,下列操作正确的是(  )
A.将豆腐块平放在笼屉中,控制温度在 18-25℃,并保持一定的湿度
B.加盐腌制毛豆腐时,应将盐从码好豆腐块的瓶口撒入,以保证接近瓶口处的盐多一些
C.配置含有各种香辛料的卤汤时,酒精含量尽可能高一点,以防止腐败
D.虽然发酵菌种是需氧型,但在装瓶进行后期发酵时,仍应将瓶口通过酒精灯火焰后用胶条密封
【答案】D
【分析】腐乳的制作原理:(1)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。(2)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、将豆腐块平放在笼屉内,笼屉中的温度应控制在15~18℃,并保持在一定的湿度,A错误;
B、在腐乳加盐腌制的过程中,随着层数的增高而增加盐量,并且在接近瓶口表面的盐要铺厚一些,B错误;
C、配制含有各种香辛料的卤汤时,酒精的含量一般控制在12%左右,酒精含量过高会导致腐乳成熟的时间延长,C错误;
D、虽然发酵菌种是需氧型,但在装瓶进行后期发酵时,仍应将瓶口通过酒精灯火焰后用胶条密封,防止杂菌污染,D正确。
故选D。
14.赖氨酸作为一种必需氨基酸,广泛应用于食品、医药、饲料等领域。发酵工程利用大肠杆菌以天冬氨酸为原料生产赖氨酸,部分代谢过程如图所示。下列措施中最有利于提高赖氨酸发酵产量的是( )
A.增加天冬氨酸的量
B.提高天冬氨酸激酶的活性
C.选用不能合成高丝氨酸脱氢酶的发酵菌种
D.发酵过程中及时分离出苏氨酸和甲硫氨酸
【答案】C
【分析】据图分析:赖氨酸的生产过程设计天冬氨酸激酶和高丝氨酸脱氢酶的催化作用。天冬氨酸激酶催化天冬氨酸转化为天冬氨酸磷酸,而高丝氨酸脱氢酶催化高丝氨酸的转化。这些酶的活性直接影响赖氨酸的产量。
【详解】A、天冬氨酸是赖氨酸合成的前体物质,增加其量理论上可以增加赖氨酸的产量,但当赖氨酸过量时,会抑制天冬氨酸激酶的活性,使细胞内难以积累赖氨酸,A错误;
B、提高天冬氨酸激酶活性可以加速天冬氨酸转化为天冬氨酸磷酸,但也可能增加其他代谢产物的生成,不一定提高赖氨酸的产量,B错误;
C、选用不能合成高丝氨酸脱氢酶的发酵菌种能阻止天冬氨酸半醛向高丝氨酸的转化,提高赖氨酸的产量,C正确;
D、发酵过程中及时分离出苏氨酸和甲硫氨酸,这可以减少代谢产物的积累,提高了苏氨酸和甲硫氨酸的含量,并不能直接提高赖氨酸的产量,D错误。
故选C。
15.某兴趣小组在实验室进行丝状真菌发酵产酶实验,相关操作不正确的是(  )
A.制备培养基的过程中,先灭菌再调节pH
B.接种时先将接种环灼烧灭菌,冷却后挑取丝状真菌的孢子
C.接种后,将培养皿倒置放入恒温培养箱中培养
D.实验结束后对含有真菌的培养基进行灭菌处理
【答案】A
【分析】获得纯净微生物的关键是防止外来杂菌的污染。无菌操作主要包括: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、接种用具和培养基进行灭菌。③为避免周围环境中的微生物的污染,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。
【详解】A、制备培养基的过程中,先调节pH后灭菌,避免杂菌污染,A错误;
B、接种环使用前需灼烧灭菌,冷却后挑取孢子可避免高温杀死菌种,B正确;
C、接种后,培养皿倒置培养可防止冷凝水滴落污染培养基,C正确;
D、实验结束后对含有真菌的培养基进行灭菌处理,以防止微生物扩散污染环境,D正确。
故选A。
二、不定项选择题(本题共5小题,每题3分,共 15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。)
16.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段,具体生产流程如图,下列叙述正确的是( )
A.发酵过程中,酵母菌的繁殖、糖的分解都在主发酵阶段完成
B.经赤霉素处理的大麦种子无需发芽可直接用于糖化过程
C.蒸煮操作可以终止淀粉酶的作用,同时杀死杂菌
D.麦汁冷却后再接种啤酒酵母,是为防止酵母菌高温下死亡
【答案】BCD
【分析】啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、在啤酒发酵过程中,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,即主发酵阶段;大部分糖的分解是在主发酵阶段完成的,后发酵阶段主要是使啤酒的风味成熟、澄清度提高等,并进一步完成残糖的发酵等过程,A错误;
B、经赤霉素处理的大麦种子无需发芽就可以产生淀粉酶,可直接用于糖化过程,B正确;
C、蒸煮过程中高温使淀粉酶失活,可以终止淀粉酶的作用,同时杀死杂菌,C正确;
D、酵母菌在高温下可能会被杀死,麦汁在蒸煮后温度较高,直接接种酵母菌会导致酵母菌死亡,所以应在麦汁冷却后再加入啤酒酵母进行发酵,D正确。
故选BCD。
17.下表为某培养基的配方,有关叙述错误的是(  )
成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 蒸馏水
含量 10g 10g 2g 适量 定容至1000mL
A.能在此培养基上生长的只有大肠杆菌
B.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用
C.该培养基中属于碳源的物质有葡萄糖、牛肉膏,属于氮源的物质是牛肉膏
D.从物理性质看该培养基属于液体培养基
【答案】ABD
【分析】微生物的培养基的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐,有的还会有生长因子等。该培养基含有琼脂,属于固体培养基。很多微生物都能利用葡萄糖,因此该培养基能培养多种微生物。
【详解】A、很多微生物都能利用葡萄糖,此培养基中能生长多种微生物,不仅仅只有大肠杆菌,A错误;
B、该培养基调节合适的pH后要进行高压蒸汽灭菌操作,B错误;
C、培养基中属于碳源(为微生物提供碳元素)的物质有葡萄糖、牛肉膏,属于氮源(为微生物提供氮元素)的物质是牛肉膏,C正确;
D、从物理性质看该培养基含有琼脂,属于固体培养基,D错误;
故选ABD。
18.尿素是一种重要的农业肥料,尿素分解菌可合成脲酶,利用以尿素为唯一氮源的选择培养基可从土壤中分离尿素分解菌并进行计数,科研人员取0.1g土壤分别稀释103 107倍,将0.1mL不同稀释倍数的土壤稀释液接种在固体培养基上,在相同的培养条件下得到如下数据。下列叙述正确的是( )
稀释倍数 103 104 105 106 107
菌落数/个 1号平板 478 367 270 26 5
2号平板 496 354 268 20 8
3号平板 509 332 272 29 3
A.利用稀释涂布平板法可将稀释液中的菌体完全分离,一个菌落对应一个菌体
B.该实验中稀释倍数为105的平板菌落数为30~300,最适合用来统计活菌数
C.每克土壤中尿素分解菌的数量是:2.7×108,该结果比实际活菌数少
D.若在显微镜下利用细菌计数板直接计数,则统计结果一般比实际活菌数少
【答案】BC
【分析】统计菌落数目的方法:(1)稀释涂布平板法(间接)①当样品的稀释庋足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。(2)利用显微镜直接计数。
【详解】A、利用稀释涂布平板法不可将稀释液中的菌体完全分离,可能会出现两个或多个菌体连在一起,A错误;
B、为减小误差一般统计菌落数为30~300的平板,该实验中稀释倍数为105的平板菌落数为30~300,最适合用来统计活菌数,B正确;
C、每克土壤中尿素分解菌的数量是(270+268+272)÷3÷0.1×105=2.7×108,稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌实际数目少,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,C正确;
D、若在显微镜下利用细菌计数板直接计数,不能区分活菌和死菌,则统计结果一般比实际活菌数多,D错误。
故选BC。
19.土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理,科研人员将磷矿粉制成培养液,培养从土壤中分离出的2种解磷菌(M-3-01、B3-5-6),测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量,结果如图,下列叙述正确的是( )
A.2种解磷菌是用只含磷矿粉的培养基分离出来的
B.由图可知,168h以内M-3-01解磷能力较强
C.B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关
D.据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉
【答案】BCD
【分析】1、培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐。
2、据图可知,自变量为培养时间及不同的解磷菌,因变量为速效磷和pH。
【详解】A、培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐,只含磷矿粉的培养基无法满足解磷菌对全部营养物质的需求,2种解磷菌是用只含磷矿粉为唯一磷源的培养基分离出来的,A错误;
B、据图可知,168h以内M-3-01解磷菌的速效磷含量高于B3-5-6解磷菌,说明168h以内M-3-01解磷能力较强,B正确;
C、在培养72h以后B3-5-6解磷菌中的pH下降,速效磷含量也迅速上升,则说明B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关,C正确;
D、当pH下降时B3-5-6培养液上清液中速效磷含量也迅速上升,当pH上升到7.0以上时,速效磷的含量不再上升,推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉,D正确。
故选BCD。
20.分散的微生物在适宜的固体培养基表面繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的细胞群体,称为纯培养物。获取纯培养物的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法。下列有关这两种方法的说法,正确的是( )
A.这两种方法的关键都是要防止杂菌污染以保证获得培养物的纯度
B.这两种方法均需同时将接种的平板和未接种的平板倒置进行培养
C.接种环和涂布器均需要在火焰上灼烧,且灼烧前均需用酒精引燃
D.用稀释涂布平板法统计菌落数目时,所获得的数据往往比实际值小
【答案】ABD
【分析】1、稀释涂布平板法: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,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。
2、平板划线法:把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法。
【详解】A、获得纯培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,故两种纯化方法都要防止杂菌污染,A正确;
B、为验证培养基是否被污染,两种方法均需同时将接种的平板和未接种的平板倒置,在培养箱中进行培养,B正确;
C、接种环可直接灼烧灭菌,涂布器要沾少量酒精在火焰上引燃进行灼烧灭菌,C错误;
D、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,故用稀释涂布平板法进行微生物的计数时,所获得的数据往往比实际值小,D正确。
故选ABD。
第II卷(非选择题)
三、非选择题(共5小题,共 55分)
21.(每空2分,共14分)(一)吉安啤酒厂生产的燕京啤酒色泽纯正、风味独特,深受人们喜爱。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,工业化生产流程如图所示。回答下列问题:
(1)用于生产啤酒的酵母菌属于 (填代谢类型)菌,在 条件下能够分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。
(2)在啤酒的工业化生产过程中,所用的原料一般为大麦,让大麦发芽的目的是 ,对大麦进行烘焙的目的是 。
(3)啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖、酒精的生成发生在 阶段。(填“主发酵”或“后发酵”)
(4)啤酒发酵过程中必须严格控制好pH、溶解氧等发酵条件,当pH发生偏离时可采取的调节措施有 (答出一点即可);不同品牌的啤酒生产工艺、所选材料基本一致,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是 (答出一点即可)。
【答案】(1) 异养兼性厌氧 无氧
(2) 释放淀粉酶 加热杀死种子胚,但不使淀粉酶失活
(3)主发酵
(4) 加缓冲液、加酸或者碱、补加营养物质 所选择的酵母菌品种不同、发酵的时间不同、发酵的温度不同
【分析】啤酒酿造大致可分为制麦(中小型啤酒工坊可直接采购)→麦芽粉碎(上料、润水、粉碎)→麦汁制备(糖化、过滤、煮沸加酒花、旋沉)麦汁发酵(降温接种酵母)、啤酒灌装等主要过程 工艺流程 麦芽粉碎→糖化→过滤→煮沸 (加酒花)→旋沉→冷却→充氧冷却麦 汁(加酵母)→发酵。
【详解】(1)酵母菌属于异养兼性厌氧菌,在有氧条件下能够进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水,在无氧条件下能够进行酒精发酵,分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳。
(2)在啤酒的工业化生产过程中,要选择发芽的大麦,因为发芽的大麦能产生淀粉酶,分解淀粉,烘焙时能加热杀死种子,但是不让淀粉酶失活。
(3)啤酒发酵的过程包括主发酵和后发酵,酵母菌的繁殖及酒精的生成都发生在主发酵阶段。
(4)啤酒发酵过程中要控制好发酵罐内的发酵条件,当pH值发生偏离时,可采取的调节措施有加缓冲液、补充营养物质,或者直接加酸或者碱来进行调节;不同品牌的啤酒发酵时采用的酵母菌品种不同、发酵的时间不同、发酵的温度不同,也会影响啤酒的风味,因而啤酒的风味不同。
22.(每空2分,共14分)千百年来,腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物(主要是毛霉)的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收。研究人员分析并提取了腐乳发酵过程中产生的不同分子量(单位kDa)多肽,并测定其对ACE(血管紧张素转换酶)的抑制率,得到图1的结果(IC50是指能够抑制50%生物活性的化合物浓度)
(1)毛霉等微生物能产生多种“酶类”,使豆腐质地变软,并赋予腐乳特殊的风味。此处“酶类”主要指______(注:糖化酶能水解多糖为单糖,也能合成双糖)
A.蛋白酶 B.糖化酶 C.DNA聚合酶 D.限制性内切核酸酶
(2)某同学欲利用如图装置在家制作腐乳,下列操作建议方便且合理的是______
A.放入豆腐前用开水烫过,可以降低杂菌污染风险
B.前期有氧发酵阶段,需要不断振荡通入无菌空气
C.后期无氧发酵阶段,加盐、红曲后关闭充气口和排气口
D.后期无氧发酵阶段,可以定期打开排气口放气
(3)早期发酵阶段(毛霉生长阶段),豆腐可以被视为 培养基(编号选填)
①固体培养基②液体培养基③通用培养基④鉴别培养基
(4)为保证科学性,建议实验室的发酵容器采用何种方式进行处理 (编号选填)
①煮沸消毒②高压蒸汽灭菌③灼烧灭菌
(5)已知ACE酶能催化生成血管紧张素Ⅱ(强效血管收缩物质),从而升高血压。结合图1的信息,对“发酵越久的腐乳越有降压效果”的科学性进行评价: 。
(6)为高效筛选自然界的目标菌种,可以采用如图所示的“高通量筛选”方法。图中手持的器材称为 (填空),该器材运用在以下哪个实验中 。
A.平板划线法 B.稀释涂布平板法
C.PCR扩增DNA D.PCR扩增产物的凝胶电泳鉴定
【答案】(1)A
(2)AC
(3)③
(4)②
(5)从图1可知,随着发酵时间的延长,多肽对ACE的抑制率先升高后降低。因为ACE酶能催化生成血管紧张素Ⅱ(强效血管收缩物质),从而升高血压,多肽对ACE抑制率高则降压效果好,所以并不是发酵越久降压效果越好,在一定发酵时间达到最大抑制率后,继续发酵降压效果可能会下降,所以“发酵越久的腐乳越有降压效果”这种说法不科学。
(6) 移液器(或移液枪) BCD
【分析】(1)腐乳制作的实验流程是:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制;
(2)在腐乳生产过程中,温度应控制在15~18℃,且应保持一定的湿度,以便毛霉生长;
【详解】(1)ABCD、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收,A正确,BCD错误,
故选A。
(2)A、放入豆腐前用开水烫过,可以杀死瓶内的部分杂菌,降低杂菌污染风险,该操作方便且合理,A正确;
B、毛霉是需氧型微生物,前期有氧发酵阶段,让豆腐长出毛霉不需要不断振荡通入无菌空气,振荡不利于毛霉在豆腐上生长,一般是在适宜温度和湿度下让其自然生长,所以该操作不合理,B错误;
C、后期无氧发酵阶段,加盐、红曲后关闭充气口和排气口,创造无氧环境利于发酵,该操作合理,C正确;
D、后期无氧发酵阶段不需要定期打开排气口放气,打开排气口会使外界杂菌进入,影响发酵,D错误。
故选AC。
(3)豆腐能为毛霉等微生物的生长提供一定的营养物质和支撑,通用培养基是指适用于多种微生物生长的培养基,豆腐类似于①固体培养基和③通用培养基。
(4)高压蒸汽灭菌能在高温高压下有效杀灭各种微生物及其芽孢等,保证发酵容器的无菌环境,所以实验室的发酵容器采用②高压蒸汽灭菌处理。
(5)从图1可知,随着发酵时间的延长,多肽对ACE的抑制率先升高后降低。因为ACE酶能催化生成血管紧张素Ⅱ(强效血管收缩物质),从而升高血压,多肽对ACE抑制率高则降压效果好,所以并不是发酵越久降压效果越好,在一定发酵时间达到最大抑制率后,继续发酵降压效果可能会下降,所以“发酵越久的腐乳越有降压效果”这种说法不科学。
(6)图中手持的器材称为移液器(或移液枪)。
ABCD、移液器主要用于准确吸取和转移一定体积的液体,在稀释涂布平板法中,需要将菌液进行一系列梯度稀释后,再用移液器吸取一定体积的稀释液涂布到平板上,从而实现高效筛选目标菌种。而平板划线法是用接种环进行操作;PCR扩增和PCR扩增产物的凝胶电泳鉴定也需要用到移液枪。所以该器材运用在BCD实验中,BCD正确,A错误。
故选BCD。
23.(每空1分,特殊除外,共13分)某兴趣小组试图从土壤中分离能分解尿素的细菌,相关流程如图所示。回答下列问题:

(1)某同学配制以下的培养基成分:葡萄糖10.0g、蛋白胨5.0g、KH2PO41.4g 、 Na2HPO42.1g、尿素1.0g、琼脂15.0g、H2O(定容至1L)。分析培养基的成分,根据物理性质可知此培养基属于 培养基,此培养基 (填“能”或“不能”)用于分离出能分解尿素的细菌,理由是
(2分)。
(2)将配制好的培养基灭菌,待培养基冷却至 ℃左右时在酒精灯火焰附近倒平板,培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是 (答出1点,2分)。
(3)据图分析,该兴趣小组设置了三个培养皿进行接种,所采用的接种方法是 ,培养一段时间后,选择菌落数为 (2分)的平板进行计数,统计结果比实际活菌数 (“偏大”或“偏小”),原因是 (2分)。
【答案】(1) 固体 不能 蛋白胨也能够提供氮源,尿素不是唯一氮源
(2) 50 防止培养基皿盖上的冷凝水珠掉入培养基造成二次污染(有利于培养基表面水分的挥发)
(3) 稀释涂布平板法 30~300 偏小 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】1.培养基的分类
划分标准 培养基种类 特点
物理性质 液体培养基 不加凝固剂
半固体培养基 加凝固剂,如琼脂
固体培养基
化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质
合成培养基 培养基成分明确
用途 选择培养基 允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他微生物生长
鉴别培养基 根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品
2.稀释涂布平板法的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。
【详解】(1)分析培养基的成分,因为该培养基中含有琼脂15.0g,根据物理性质可知此培养基属于固体培养基。若要分离能分解尿素的细菌,需要配制以尿素作为唯一氮源的选择培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。根据培养基的成分可知,该培养基中含有蛋白胨,其也能作为微生物生长的氮源,尿素不是唯一的氮源,因此该培养基不能用于分离能分解尿素的细菌。
(2)配制好的培养基需要进行高压蒸汽灭菌,然后进行倒平板操作。倒平板时需待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近到平板。培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置的原因是防止皿盖上的冷凝水珠落入培养基,造成污染,而且倒过来放置有利于培养基表面水分的挥发。
(3)由图可知,该兴趣小组采用的接种方法有一系列的等比稀释和涂布平板操作,因此采用的接种方法为稀释涂布平板法。使用稀释涂布平板法进行计数时,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。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,所以统计的活菌数往往比实际数目低,因此统计的结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
24.(每空2分,共8分)陈驹声是中国近代微生物工业的开拓者和奠基人,为我国的发酵工业做出了巨大贡献。分析他的成就,回答下列问题。
(1)我国传统生产酱油有将大豆等发酵酿造产生小分子肽、氨基酸等的过程。1933年,陈驹声为解决酱油酿造菌种不纯的问题,从各个酱油作坊采集了上千种的样品,从中筛选了一种 酶活性很高的米曲霉。对菌种进行筛选并计数常用的方法是 。
(2)1934年,陈驹声发现用甘蔗生产酒精时添加硫酸铵或尿素可以大幅提高发酵速度,这是为微生物补充了
(营养物质)。
(3)在20世纪60年代,陈驹声用淀粉、玉米浆等作为原料,从上万的菌株中筛选出高产谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌,使我国味精生产达到国际先进水平。请写出筛选的思路: (2分)。
【答案】
(1) 蛋白 稀释涂布平板法
(2)氮源
(3)用淀粉、玉米浆等作为原料,分别接种,发酵后,检测谷氨酸的生成量
【详解】
(1)要实现将大豆等发酵产生氨基酸和小分子肽,所以利用的酶主要是蛋白酶。对菌种进行筛选并计数常用的方法是稀释涂布平板法。
(2)硫酸铵或尿素含有氮元素,可以为微生物补充氮源。
(3)以淀粉、玉米浆等作为原料,筛选出高产谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌,则利用淀粉、玉米浆等作为原料,分别接种菌株,发酵后,检测谷氨酸的生成量即可筛选出高产谷氨酸的黄色短杆菌。
25.(每空2分,共6分)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具有生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害,图1表示目标菌株GN—1的筛选和脱色试验流程,图2表示GN—1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种后,培养结果如图1所示,在菌落①至④中,目标菌株GN—1应从菌落(选出一个最优) 中挑取。
(2)无菌技术是防止纯种微生物被其他微生物污染,且自身也不污染操作环境的技术。以下过程需要使用无菌技术的是_________。
A.接种 B.富集培养 C.分离、纯化
(3)根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,GN—1菌株的最佳接种量为 %。
【答案】(1)③
(2)ABC
(3)15%
【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。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。消毒和灭菌工作主要包括两个方面:对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等;灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【详解】(1)透明圈越大说明该菌落中的菌株分散2BLN的能力越强,故应该选取菌落③。
(2)ABC、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,接种、微生物的培养、分离纯化的过程都涉及无菌技术,因此接种、富集培养和分离、纯化过程都需要使用无菌技术,即ABC正确,故选ABC。
(3)根据图2,6d脱色率达90%以上为合格,15%和20%效果几乎相同且最佳,以节约的原则考虑,最佳接种量为15%。
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