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专题44 微生物的分类与应用
1．（2026·浙江模拟）泡菜的制作工艺是我国悠久的饮食文化遗产之一。制作泡菜过程中，应控制亚硝酸盐在一定浓度范围内，以免危害健康。某兴趣小组研究不同浓度食醋对泡菜中亚硝酸盐含量的影响，做法如下：①用开水冲洗泡菜坛，晾干；②配制泡菜水：每份均加入等量7%盐水、鲜姜和辣椒，并调节食醋浓度分别为0、0.3%、0.6%、0.9%；③将蔬菜放入坛中，加泡菜水没过，盖盖，在坛沿内加水密封(图1)；④从第1 天起连续 10天测定亚硝酸盐含量，重复3次取平均值，结果如图2所示。
（1）用开水冲洗泡菜坛的目的是　 　。
（2）泡菜坛的“水封”设计主要是为乳酸菌发酵创造　 　条件。
（3）为了降低泡菜中的亚硝酸盐含量，应该用浓度为　 　 的食醋溶液制作泡菜。
（4）国家食品安全标准规定泡菜中亚硝酸盐含量不得超过20 mg/kg，因此至少要在　 　天后才可食用。
【答案】（1）杀灭泡菜坛中原有的微生物
（2）无氧
（3）0.6%
（4）6
【知识点】细菌的主要特点；细菌与人的关系
【解析】【分析】（1）根据坛内的杂菌会影响泡菜的制作进行分析。
（2）水封可以将乳酸菌与空气隔绝，从而创造适宜乳酸菌生活的无氧环境。
（3）根据图像进行分析，选择亚硝酸盐含量最低时对应的浓度。
（4）根据图像进行分析，选择亚硝酸盐含量低于国家安全标准线对应的时间。
【解答】（1）制作泡菜利用的是乳酸菌发酵，泡菜坛上可能携带杂菌，杂菌的存在会干扰乳酸菌发酵，还可能增加亚硝酸盐的生成，用开水冲洗泡菜坛属于高温灭菌，可以杀死坛上的杂菌，避免杂菌污染，保证发酵过程正常进行。
（2）乳酸菌是厌氧细菌，其发酵过程需要无氧（缺氧）的环境条件。泡菜坛坛沿加水密封，形成水封，可以隔绝外界空气进入坛内，从而为乳酸菌发酵创造无氧环境，保证乳酸菌正常进行生命活动。
（3） 根据图2的实验结果可知，在三组添加食醋的实验组中，食醋浓度为0.6%时，发酵过程中亚硝酸盐的含量整体低于0.3%和0.9%食醋组，因此该浓度食醋降低亚硝酸盐含量的效果最好。
（4）结合图2分析，发酵到第6天时，所有组的亚硝酸盐含量都降到20mg/kg以下，因此至少要腌制6天，亚硝酸盐含量才能符合安全标准，才可食用。
2．（2026·浙江模拟）大蒜营养丰富，风味独特，对细菌真菌的繁殖具有一定的抑制作用。科学小组设计了如下实验，探究不同加热时间的处理对大蒜汁抑制金黄色葡萄球菌的影响。实验步骤及结果如下。
①取新鲜大蒜榨成汁，用纱布过滤后取上层消液制成大蒜汁。
②准备 6 个干净试管，将浓度为的大蔡汁装在这 6 个试管中，分别在恒温水浴锅中处理后，取出备用。
③从上述6组中分别吸取？____大蒜汁，滴加到备好的金黄色葡萄球苗培养皿中。
④将培染皿放入 恒温符内，培当 24 小时。
⑤观察到大蒜汁周围出现了不同大小的抑菌圈（无金黄色葡萄球菌），分别测量其直径大小，如图所示。
（1）从细胞结构看，金黄色葡球菌与真菌的主要区别是　 　。
（2）请将步骤③中“？”处补充完整　 　。
（3）分析数据，可得出的实验结论是：　 　。
（4）科学研究表明：大蒜杀菌核心成分是大蒜素，大蒜本身不含大蒜素，只有大蒜中的蒜氨酸和蒜酶接触后，才能生成大蒜。据此你认为下列食用方式中杀菌力最强的是____。
A．捣泥 B．切片 C．整瓣
【答案】（1）金黄色葡萄球菌没有成形的细胞核
（2）等量
（3）大蒜汁在 下加热会逐渐失去活性（其余条件相同时，不同加热时间的处理对大蒜汁抑制金黄色葡萄球菌有影响，且处理加热时间1小时左右，大蒜汁抑制最强）
（4）A
【知识点】细菌的主要特点
【解析】【分析】(1)金黄色葡萄球菌属于细菌，细菌是原核生物，无成形细胞核；真菌是真核生物，有成形细胞核，二者核心区别是有无成形细胞核。
(2) 本实验变量只有加热时间，其他条件要保持一致，滴加的大蒜汁体积必须等量，保证单一变量。
(3)抑菌圈直径越大，抑菌效果越强；1.0h 时抑菌圈直径最大，超过 1h 后，加热时间越长，抑菌圈直径越小，抑菌效果减弱。
(4) 蒜氨酸和蒜酶充分接触才能生成大蒜素，捣泥会破坏更多细胞，两种物质接触最充分，产生大蒜素最多，杀菌力最强。
【解答】(1)金黄色葡萄球菌是细菌，细胞内没有成形的细胞核；真菌细胞有成形的细胞核。所以二者主要区别是金黄色葡萄球菌无成形的细胞核，真菌有成形的细胞核。
(2) 对照实验需遵循单一变量原则，除加热时间不同外，其余操作都要相同，因此吸取等量（相同体积）大蒜汁。
(3)在 55℃条件下，加热 1 小时大蒜汁抑菌效果最强；在 0.5~1 小时范围内，随加热时间增加，抑菌效果增强；加热时间超过 1 小时后，随着加热时间变长，大蒜汁抑制金黄色葡萄球菌的能力逐渐减弱。
(4)A、捣泥会把大蒜细胞充分打碎，蒜氨酸和蒜酶充分混合，大量生成大蒜素，杀菌力最强，符合题意；
B、切片仅少量细胞破损，两种物质接触少，大蒜素少，杀菌弱，不符合题意；
C、整瓣大蒜细胞完整，蒜氨酸与蒜酶无法接触，几乎不产生大蒜素，几乎无杀菌效果，不符合题意；
故答案选A。
3．（2026·钱塘模拟）泡菜腌制时，蔬菜表面的乳酸菌在无氧环境下分解糖类产生乳酸，使pH降低，抑制产生亚硝酸盐的杂菌；同时乳酸菌可能分泌亚硝酸盐还原酶，分解亚硝酸盐，其变化关系如图 1 所示。腌制时加入食盐可抑制杂菌，但浓度过低（）易腐败，过高（）则抑制乳酸菌。泡菜成熟后测定数据如表。
漫泡时间
（min） 硝酸盐含量
（mg kg） 亚硝酸盐含量
（mg kg）
0 115 170
10 93 145
20 76 1.17
30 41 0.43
（1）泡菜中常见的亚硝酸盐是亚硝酸钠其中氮元素的化合价为　 　。
（2）下列说法正确的是（　　）。
A．腌制泡菜时用到的乳酸菌，其细胞结构中没有成形的细胞核
B．腌制泡菜时为了防腐，食盐越多越好
C．亚硝酸盐含量随发酵时间的延长而逐渐增多
（3）用化学方法设计实验鉴别氯化钠溶液和硝酸钠溶液　 　。
（4）日常食用泡菜时为了有效避免摄入过多的亚硝酸盐，食用前应该　 　。
【答案】（1）+3
（2）A
（3）取两种液体试剂少许于两种试管中，分别滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生的则原溶液是氯化钠溶液，无明显现象发生的则原溶液是硝酸钠溶液；
（4）用清水浸泡
【知识点】细菌的主要特点；细菌与人的关系；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（2）根据物质的性质以及题干信息来分析；
（3）根据离子的检验方法来分析；
（4）根据题干信息来分析。
【解答】（1）在亚硝酸钠（NaNO2）中，钠元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2。设氮元素的化合价为x，则有：（+1）+x+（-2）×2 = 0，解得：x=+3；
（2）A.乳酸菌属于细菌，细菌细胞无成形细胞核，只有DNA集中区域，故A正确；
B.题干说明食盐浓度过高（＞15%）会抑制乳酸菌，发酵失败，不是越多越好，故B错误；
C.表格中浸泡时间越长，亚硝酸盐含量不断降低，并非逐渐增多，故C错误。
故选：A。
（3）硝酸银溶液能够和氯化钠溶液反应产生氯化银白色沉淀，和硝酸钠溶液混合无现象，因此可以用硝酸银溶液鉴别氯化钠溶液和硝酸钠溶液，故答案为：取两种液体试剂少许于两种试管中，分别滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生的则原溶液是氯化钠溶液，无明显现象发生的则原溶液是硝酸钠溶液；
（4） 根据题中表格数据可知，随着浸泡时间延长，泡菜中亚硝酸盐含量会显著降低，因此日常食用泡菜前，可以用清水浸泡一段时间，减少泡菜中的亚硝酸盐含量 。
4．（2026·浙江模拟）超级细菌(其结构如图1)并非特指某一种细菌，而是泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌，其抗药性的形成如图 2所示。
（1）超级细菌之所以具有抗药性，主要是因为它们能合成一种酶，从而使绝大多数抗生素失效，超级细菌的抗药性是由　 　控制的。
（2）根据达尔文进化学说，超级细菌耐药性的形成是　 　的结果。
【答案】（1）基因
（2）自然选择
【知识点】细菌的主要特点；生物进化的理论；遗传和变异现象；细菌与人的关系
【解析】【分析】（1）根据基因决定性状进行分析。
（2）根据适者生存、不适者被淘汰，环境对细菌进行了定向选择进行分析。
【解答】（1） 超级细菌属于细菌，细菌是原核生物，其遗传物质主要存在于拟核区，生物的性状是由基因（遗传物质）控制的。本题中超级细菌能合成使抗生素失效的酶、表现出抗药性这一性状，本质是由基因（遗传物质）控制的。
（2）达尔文的自然选择学说认为：自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰。抗生素刚被使用的时候，能够杀死大多数普通细菌，但少数细菌因为变异产生了耐药性，不能被抗生素杀死而生存下来，并将耐药性遗传给后代。经过抗生素的长期定向选择，耐药性逐代积累增强，最终形成了对多种抗生素具有耐药性的超级细菌，因此超级细菌耐药性的形成是自然选择的结果。
5．（2026·嘉兴模拟）葡萄是制作葡萄酒的原料。图甲是葡萄酒的酿制过程示意图，酿制过程中需添加，可有效抑制杂菌的滋生和减缓葡萄的腐烂，并除去酒中的氧气，使葡萄酒不被氧化，避免变质。
（1）图甲中，步骤4向葡萄汁中添加酵母菌使之发酵，该发酵的实质是酵母菌的　 　呼吸（选填“有氧”或“无氧”）。
（2）除氧时，先与水反应生成亚硫酸，该反应的化学方程式为　 　
（3）结合图乙实验曲线分析：在环境下储藏至第 4 周时，选择哪一浓度的二氧化硫处理酿酒葡萄，防腐保鲜效果最好？　 　
【答案】（1）无氧
（2）SO2 + H2O = H2SO3
（3）低浓度
【知识点】细胞呼吸；真菌的主要特点；书写化学方程式、文字表达式；真菌与人的关系
【解析】【分析】（1）酵母菌有氧呼吸的文字表达式；无氧呼吸的文字表达式。
（2）根据题中信息除氧时，先与水反应生成亚硫酸 ”进行分析。
（3）根据图乙进行分析，选择腐烂率最低的浓度。
【解答】（1）葡萄酒酿制的原理是酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳，酵母菌发酵产生酒精的过程实质是无氧呼吸。有氧呼吸酵母菌的产物是二氧化碳和水，不会生成酒精。
（2）由“除氧时，先与水反应生成亚硫酸 ”可知，方程式为SO2 + H2O = H2SO3。
（3）由图可知，4℃条件下，低浓度二氧化硫组葡萄腐烂率最低，可知使用低浓度二氧化硫处理酿酒葡萄，保鲜效果更好。
1．（2025·浙江）近年，我国发现了多个新物种，如海宁卵角蚁(一种动物)和天宫尼尔菌(一种细菌)。两者在细胞结构上的主要差异是有无（　　）
A．成形的细胞核 B．细胞质
C．叶绿体 D．细胞膜
【答案】A
【知识点】细菌的主要特点
【解析】【分析】细菌没有成形的细胞核，称为原核生物。
【解答】动物细胞有细胞核，细菌细胞没有细胞核，可知两者在细胞结构上的差异是有无细胞核。
故答案为：A。
1．（2024·镇海区模拟）荷兰科学家辛斯伯根发现：在欧洲大陆下“藏着”一块1亿多年前的“大阿德里亚”大陆。他是怎么找到这块大陆的呢？原来一些原始的磁细菌（原核生物）在细胞内会产生磁性物质，其磁极指向受地磁场影响，如图所示。磁细菌死后，留下的磁性物质与周围沉积物一起形成岩石。科学家根据地磁信息，就能还原出该岩石在地球上曾经所处的位置。下列说法错误的是（　　）
A．磁细菌的细胞内没有成形的细胞核
B．磁细菌的生物性状由DNA上的基因控制
C．由图可知此时磁细菌鞭毛端的磁极是北极
D．“大阿德里亚”大陆“藏到”欧洲大陆下面，可证明地壳在不断运动
【答案】C
【知识点】细菌的主要特点；遗传物质的传递；磁体、磁极、磁化；板块构造学说的要点
【解析】【分析】 磁铁的成分是铁、钴、镍等原子，其原子的内部结构比较特殊，本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。
【解答】A. 磁细菌的细胞内没有成形的细胞核，属于原核生物，A正确；
B. 磁细菌的生物性状由DNA上的基因控制 ，B正确；
C. 原来一些原始的磁细菌（原核生物）在细胞内会产生磁性物质，其磁极指向受地磁场影响，如图所示。 地理的南极是地磁的北极，在磁体外，磁场从北极出发回到南极，小磁针静止时N极的方向为磁场方向，所以由图可知此时磁细菌鞭毛端的磁极是南极，C错误；
D.“大阿德里亚”大陆“藏到”欧洲大陆下面，可证明地壳在不断运动。D正确；
故答案为：C
2．（2024·浙江模拟）果酒和果醋是我们非常熟悉的两种饮料，由微生物发酵制得。在葡萄丰收季，同学们可以自制果酒和果醋，如图所示就是制作的流程和步骤。
小金想进一步探究酵母菌的发酵作用及其影响因素，在五个相同的发酵瓶子中分别装入等量的相应物质，搅拌均匀，在五个瓶口处套上相同的气球并密封，置于相应温度下，一段时间后观察到如表所示现象：
装置 物质 温度(℃) 现象
1 带皮葡萄汁 18~25 有气泡产生，气球胀大
2 去皮葡萄汁 18~25 有少量气泡产生，气球不胀大
3 高温灭菌处理后的葡萄汁 18~25 没有气泡产生，气球不胀大
4 高温灭菌处理后的葡萄汁加酵母菌 18~25 有气泡产生，气球胀大
5 高温灭菌处理后的葡萄汁加酵母菌 0 没有气泡产生，气球不胀大
（1）请根据以上实验和所学科学知识，推断酵母菌生存需要的条件是　 　。
（2）在自制果酒时对新鲜葡萄适度冲洗的原因是　 　。
（3）根据自制果酒和果醋的流程图，请分析酵母菌在酒精发酵阶段和醋酸杆菌在醋酸发酵阶段中主要的呼吸方式分别是　 　。
（4）酿制果酒过程中须定期控松瓶盖放气，否则瓶子会炸裂，原因是　 　。
【答案】（1）酵母菌生存需要适宜的温度和一定的营养物质(葡萄糖)
（2）保留葡萄皮上的酵母菌种
（3）无氧呼吸和有氧呼吸
（4）酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳气体，瓶内气压增大
【知识点】观察结果的记录与分析；细胞呼吸；真菌的主要特点
【解析】【分析】 酵母菌在有氧和无氧条件下产生的产物有所不同：有氧呼吸下，酵母菌产生的主要产物包括二氧化碳、水和能量（ATP）。无氧发酵下，酵母菌产生的主要产物包括乙醇和少量的二氧化碳。这些产物在食品工业、生物能源等领域有着广泛的应用
【解答】（1）从实验和所学知识，可以推断出酵母菌生存需要的条件式酵母菌生存需要适宜的温度和一定的营养物质（葡萄糖）；
（2） 从12两组实验可以看出皮上有酵母菌，所以在自制果酒时对新鲜葡萄适度冲洗的原因是保留葡萄皮上的酵母菌种；
（3） 酵母菌在酒精发酵阶段和醋酸杆菌在醋酸发酵阶段中主要的呼吸方式分别是无氧呼吸和有氧呼吸，因为从流程图上可以看出；
（4） 酿制果酒过程中须定期控松瓶盖放气，否则瓶子会炸裂，原因是 酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳气体，瓶内气压增大 ；
故答案为：（1）酵母菌生存需要适应的温度和一定的营养物质（2）保留葡萄皮上的酵母菌种（3）无氧呼吸和有氧胡须（4）酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳气体，瓶内气压增大
3．（2024·温州模拟）秸秆还田是一项培肥地力的增产措施。在实践时发现，还田的秸秆需要很长时间才能降解，这会降低新作物种子的出苗率。使用秸秆降解菌(简称为降解菌A和降解菌B)对水稻秸秆有较好的降解效果。某兴趣小组进行了如下研究，实验观察周期为10天，使用的仪器和药品有浓度相同的降解菌A、B培养液，酒精，蒸馏水，水稻秸秆，天平，锥形瓶，若干恒温箱等。
（1）秸秆降解菌是一类细菌，其在细胞结构上，与真菌相比最大的区别是　 　；从生态系统的成分角度，秸秆降解菌属于　 　。
（2）实验前要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30秒，再用无菌水冲洗。其目的是　 　。
（3）实验操作如下表，分析实验设计意图，该小组除研究温度对降解效果的影响外，还想要研究的问题是：　 　。
步骤 实验操作
① 分别称取20克已杀菌的水稻秸秆，装在三个无菌的锥形瓶中，标为甲、乙、丙。
② 在甲、乙、丙三个锥形瓶中分别加入100毫升降解菌A 培养液、100毫升降解菌B培养液、50毫升降解菌A培养液和50毫升降解菌混合培养液。
③ 将三个锥形瓶放入 恒温培养箱中，10天后测量并记录各锥形瓶经降解后剩余水稻秸秆质量。
④ 改变恒温培养箱的温度为： ，重复上述实验，测量并记录实验数据。
⑤ 通过比较分析，得出温度和使用降解菌的不同方法对降解效果的影响。
【答案】（1）没有成形的细胞核或没有细胞核；分解者
（2）杀死其它微生物，确保没有杂菌
（3）混合使用两种降解菌的效果是否优于单独使用降解菌A或B
【知识点】生态系统的成分；细菌的主要特点
【解析】【分析】（1）根据真菌和细菌细胞结构上的不同解答。
生态系统的成分主要包括：
非生物部分：包括阳光、空气、水等，为生物的生命活动提供物质和能量3。
生产者：在生物学分类上主要是各种绿色植物，也包括化能合成细菌与光合细菌，它们都是自养生物
消费者：指以动植物为食的异养生物，消费者的范围非常广，包括了几乎所有动物和部分微生物（主要有真细菌），它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量。
分解者：分解者又称“还原者”，它们是一类异养生物，以各种细菌（寄生的细菌属于消费者，腐生的细菌是分解者）和真菌为主，也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物，可以将生态系统中的各种无生命的复杂有机质（尸体、粪便等）分解成水、二氧化碳、铵盐等可蔽败袭以被生产者重新利用的物质。
生态系统的功能主要包括：
（2）根据酒精的杀菌作用解答；
（3）根据三个锥形瓶中加入培养液的种类分析解答。
【解答】（1）秸秆降解菌是一类细菌，其在细胞结构上，与真菌相比最大的区别是没有成形的细胞核或没有细胞核；从生态系统的成分角度，秸秆降解菌属于分解者；
（2） 实验前要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30秒，再用无菌水冲洗。其目的是杀死其它微生物，确保没有杂菌；
（3）根据表格可知，步骤②中三个锥形瓶中分别加入A培养液，B营养液和AB混合营养液，则 该小组除研究温度对降解效果的影响外，还想要研究的问题是：混合使用两种降解菌的效果是否优于单独使用降解菌A或B。
4．（2024·上虞模拟）实现碳中和，重要是要减排即减少二氧化碳的排放。2022年4月28日我国科学家在国际学术期刊《自然·催化》上发表成果——实现二氧化碳到葡萄糖( 的合成，开辟了一条二氧化碳转化的新途径，具体流程如图：
（1）科学家选用酵母菌进行生物发酵，酵母菌和乳酸菌结构上的主要区别是　 　。
（2） 乙酸的化学式为CH3COOH， 乙酸中碳、氢、氧的个数比为　 　。
（3）已知乙酸的电离方程式为：( ），则乙酸与氢氧化钠反应的化学方程式为　 　。
【答案】（1）酵母菌有成形的细胞核，乳酸菌没有成形的细胞核
（2）1：2：1
（3）CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
【知识点】细菌的主要特点；真菌的主要特点；有关化学式的计算和推断；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据细菌与真菌的区别进行解答；
（2）根据化学式中碳、氢、氧原子个数比的计算方法进行解答；
（3）乙酸属于酸，氢氧化钠属于碱，酸与碱反应生成盐与水。
【解答】（1）酵母菌属于真菌，乳酸菌属于细菌，细菌没有成形的细胞核，真菌有成形的细胞核；
（2）在乙酸中碳、氢、氧原子个数比为：2：4：2=1：2：1；
（3）乙酸与氢氧化钠反应生成乙酸钠与水，其化学方程式为：CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
故答案为：（1）酵母菌有成形的细胞核，乳酸菌没有成形的细胞核；（2）1：2：1；（3）CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
1．（2023·杭州）酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置（气密性良好）和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物，操作如下：
①将装置A置于35℃恒温水浴锅中。
②打开止水夹 均匀地通入氮气，待装置中的空气排净后，关闭止水夹 ，再将带有1g 酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中，观察实验现象。
（1）装置C的作用是　 　。
（2）观察到装置B中溶液出现浑浊，则得出的结论是：　 　。
（3）实验后，经多次蒸馏，能初步分离装置A中的水与酒精，其原理是利用了这两种成分的　 　不同（选填“熔点”或“沸点”）。
（4）酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有　 　（写出一例）。
【答案】（1）吸收剩余的 、防止空气中 干扰装置B中检测
（2）酵母菌无氧呼吸产生
（3）沸点
（4）酿酒、做面包、馒头等
【知识点】细胞呼吸；真菌的主要特点
【解析】【分析】 酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳 ，实验中可利用澄清石灰水检验是否有二氧化碳，利用酒精与水的沸点不同，判断酒精的存在。
【解答】（1）装置C为氢氧化钠溶液，其作用为 吸收剩余的 、防止空气中 干扰装置B中检测 ；
（2）澄清石灰水变浑浊说明酵母菌无氧呼吸产生 ；
（3）蒸馏分离的原理为利用水和酒精的沸点不同；
（4） 酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有 ： 酿酒、做面包、馒头等
2．（2023·杭州）人们通过对细菌的研究，拓展了对自然界中生命形式多样性的认识。
（1）细菌与植物在细胞结构上最大的不同是　 　。
（2）氧化亚铁硫杆菌能在酸性环境中将黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁FeS2）转化为可被植物利用的硫酸盐。二硫化亚铁中硫元素的化合价为　 　价。
（3）绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将H2S和CO2转化为有机物。从同化作用方式来判断，绿色硫细菌属于　 　型细菌（选填“自养”或“异养”）。
（4）近年来，人们设计出一种利用细菌发电的电池，电池里的细菌能分解糖类来发电，这一过程中的能量转化是　 　。
（5）有人提出：绿色植物是自然界唯一能利用光能将无机物转化为有机物的生物。根据上述材料判断，这一观点　 　（选填“正确”或“错误”），理由是：　 　。
【答案】（1）细菌没有成形的细胞核，植物细胞有成形的细胞核
（2）-1
（3）自养
（4）化学能转化为电能
（5）错误；因为“绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将 和 转化为有机物
【知识点】细菌的主要特点；真菌的主要特点；元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】（1）细菌结构的最大特点为无成形的细胞核；
（2）在化学式中各元素化合价代数和为零；
（3）自养生物和异养生物的区别为能否自己合成有机物；
（4）分解反应属于化学反应，故存在化学能；
（5）部分微生物可以自己合成有机物；
【解答】（1） 细菌与植物在细胞结构上最大的不同是 ： 细菌没有成形的细胞核，植物细胞有成形的细胞核 ；
（2）亚铁为+2价，故硫元素为-1价；
（3） 绿色硫细菌能利用光能将H2S和CO2转化为有机物，故为自养生物；
（4）细菌能分解糖类来发电，将化学能转化为电能；
（5）在题中绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将 和 转化为有机物，故其错误。
3．（2023·温州）海水中的微生物达到一定值时，可能会影响到海边人群的健康。经研究发现，某海滩海水中细菌数量随潮水大小的变化而变化。为此，兴趣小组进行了相关研究。
（1）查阅资料得知：日、地、月三者位置变化引起潮水大小的变化。当三者位于同一直线时形成大潮。下列对大潮时日、地、月三者位置关系的描述，正确的有___________。（可多选）
A． B． C．
（2）为了解海水中细菌的来源，调查发现海滩高处有一些腐烂的生物体，含大量细菌。
①细菌在适宜的环境下会大量繁殖。如图为某种细茵的繁殖示意图，则该细菌的生殖方式属于　 　生殖。
②潮水越大，水位上升越高。他们猜想：大潮时，海水中增多的细菌来自于这些腐烂的生物体。要验证这一猜想，需要获取哪些证据？　 　（写出一个）
【答案】（1）A；C
（2）无性（分裂）；大潮时海水漫过海滩高处腐烂的生物体
【知识点】细菌的主要特点；真菌的主要特点；月球的概况；地球公转
【解析】【分析】（1）在地球和月球公转过程中，日月地三者的位置变化中，太阳的位置一般是不变的。
（2）细菌以直接分裂的形式进行繁殖。
【解答】（1）太阳的位置一般是不变的，故AC正确；
（2）由图得，一个细菌一分为二，故其属于分裂生殖；
验证这一猜想，证据可为：大潮时海水漫过海滩高处腐烂的生物体 。
1．（2022·绍兴）乳酸菌是一种细菌，酸菜的制作主要利用了它在无氧环境下进行发酵产生乳酸。下列说法正确的是（　　）
A．乳酸菌有成形的细胞核
B．酸菜中所有的乳酸菌构成一个群落
C．适应无氧环境的乳酸菌是自然选择的结果
D．制作酸菜的植物体具有的结构层次是细胞→组织→系统→植物体
【答案】C
【知识点】群落的物种组成；细菌的主要特点；细菌与人的关系
【解析】【分析】细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域，没有成形的细胞核，没有叶绿体；种群是指生活在同一地点的同种生物的一个群体，群落是指在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。 地球上目前几乎所有的物种都是自然选择的优胜者。植物体的结构层次由小到大依次是细胞→组织→器官→植物体。
【解答】A：乳酸菌是细菌，没有成形的细胞核，A错误。
B：酸菜中所有的乳酸菌构成一个种群，B错误。
C：适应无氧环境的乳酸菌是自然选择的结果，C正确。
D：制作酸菜的植物体具有的结构层次是细胞→组织→器官→植物体，D错误。
故选C。
2．（2022·舟山）细菌的抗药性是困扰医药界的难题。细菌的抗药性是原已存在的，还是抗生素使用后诱导出来的？为此研究人员开展了“青霉素对细菌抗药性选择的研究”。
[实验方案]
I.菌落培养：将金黄色葡萄球菌培养在普通培养基A上，如图甲所示。
II.原位接种：将灭菌绒布在培养基A上按一下，使绒布面沾上菌落，然后再按到含有青霉素的系列培养基B(B1~B3)上，完成菌落的接种(使细菌在培养基B上的位置和菌落在培养基A上的位置一一对应)，如图乙所示。
（1）实验所用绒布需要灭菌，其目的是　 　。
（2）实验所用培养基A和B的成分差别是　 　。
（3）[预期结果]一段时间后，如果B系列培养基上没有细菌长出，说明接种的这些菌落都没有抗药性。如果B系列培养基上都有部分菌落长出，且它们的数目和位置都是一样的(如图丙所示)，则说明这些菌落对青霉素已具有　 　。
（4）[验证推理]根据B系列培养基上长出的这些菌落位置，找到培养基A上的原对应位置，然后取这些菌落转接种到含青霉素的培养基C上。若这些菌落都能生长，则说明“这些菌落的抗药性是原已存在的，而不是青霉素诱导出来的”，其理由是　 　。
【答案】（1）避免杂菌对实验的干扰
（2）A无青霉素，B有青霉素
（3）抗药性
（4）这些取自培养基A上的菌落之前没有接触过青霉素
【知识点】科学探究的基本环节；细菌的主要特点；细菌与人的关系
【解析】【分析】(1)科学探究过程一般要经历的主要环节是：提出问题、建立猜想与假设、制定计划和设计实验方案、进行实验并收集事实证与证据、分析与论证、评估、交流与合作。
(2)控制变量法：在研究和解决问题时，对影响事物变化规律的因素加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其他的变量不变，最终解决所研究问题的方法。
【解答】(1)实验所用绒布需要灭菌，其目的是：避免杂菌对实验的干扰。
(2)实验所用培养基A和B的成分差别是A无青霉素，B有青霉素。
(3)[预期结果]一段时间后，如果B系列培养基上没有细菌长出，说明接种的这些菌落都没有抗药性。如果B系列培养基上都有部分菌落长出，且它们的数目和位置都是一样的(如图丙所示)，则说明这些菌落对青霉素已具有抗药性。
(4)[验证推理]根据B系列培养基上长出的这些菌落位置，找到培养基A
上的原对应位置，然后取这些菌落转接种到含青霉素的培养基C上。若这些菌落都能生长，则说明“这些菌落的抗药性是原已存在的，而不是青霉素诱导出来的”，其理由是这些取自培养基A上的菌落之前没有接触过青霉素。
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专题44 微生物的分类与应用
1．（2026·浙江模拟）泡菜的制作工艺是我国悠久的饮食文化遗产之一。制作泡菜过程中，应控制亚硝酸盐在一定浓度范围内，以免危害健康。某兴趣小组研究不同浓度食醋对泡菜中亚硝酸盐含量的影响，做法如下：①用开水冲洗泡菜坛，晾干；②配制泡菜水：每份均加入等量7%盐水、鲜姜和辣椒，并调节食醋浓度分别为0、0.3%、0.6%、0.9%；③将蔬菜放入坛中，加泡菜水没过，盖盖，在坛沿内加水密封(图1)；④从第1 天起连续 10天测定亚硝酸盐含量，重复3次取平均值，结果如图2所示。
（1）用开水冲洗泡菜坛的目的是　 　。
（2）泡菜坛的“水封”设计主要是为乳酸菌发酵创造　 　条件。
（3）为了降低泡菜中的亚硝酸盐含量，应该用浓度为　 　 的食醋溶液制作泡菜。
（4）国家食品安全标准规定泡菜中亚硝酸盐含量不得超过20 mg/kg，因此至少要在　 　天后才可食用。
2．（2026·浙江模拟）大蒜营养丰富，风味独特，对细菌真菌的繁殖具有一定的抑制作用。科学小组设计了如下实验，探究不同加热时间的处理对大蒜汁抑制金黄色葡萄球菌的影响。实验步骤及结果如下。
①取新鲜大蒜榨成汁，用纱布过滤后取上层消液制成大蒜汁。
②准备 6 个干净试管，将浓度为的大蔡汁装在这 6 个试管中，分别在恒温水浴锅中处理后，取出备用。
③从上述6组中分别吸取？____大蒜汁，滴加到备好的金黄色葡萄球苗培养皿中。
④将培染皿放入 恒温符内，培当 24 小时。
⑤观察到大蒜汁周围出现了不同大小的抑菌圈（无金黄色葡萄球菌），分别测量其直径大小，如图所示。
（1）从细胞结构看，金黄色葡球菌与真菌的主要区别是　 　。
（2）请将步骤③中“？”处补充完整　 　。
（3）分析数据，可得出的实验结论是：　 　。
（4）科学研究表明：大蒜杀菌核心成分是大蒜素，大蒜本身不含大蒜素，只有大蒜中的蒜氨酸和蒜酶接触后，才能生成大蒜。据此你认为下列食用方式中杀菌力最强的是____。
A．捣泥 B．切片 C．整瓣
3．（2026·钱塘模拟）泡菜腌制时，蔬菜表面的乳酸菌在无氧环境下分解糖类产生乳酸，使pH降低，抑制产生亚硝酸盐的杂菌；同时乳酸菌可能分泌亚硝酸盐还原酶，分解亚硝酸盐，其变化关系如图 1 所示。腌制时加入食盐可抑制杂菌，但浓度过低（）易腐败，过高（）则抑制乳酸菌。泡菜成熟后测定数据如表。
漫泡时间
（min） 硝酸盐含量
（mg kg） 亚硝酸盐含量
（mg kg）
0 115 170
10 93 145
20 76 1.17
30 41 0.43
（1）泡菜中常见的亚硝酸盐是亚硝酸钠其中氮元素的化合价为　 　。
（2）下列说法正确的是（　　）。
A．腌制泡菜时用到的乳酸菌，其细胞结构中没有成形的细胞核
B．腌制泡菜时为了防腐，食盐越多越好
C．亚硝酸盐含量随发酵时间的延长而逐渐增多
（3）用化学方法设计实验鉴别氯化钠溶液和硝酸钠溶液　 　。
（4）日常食用泡菜时为了有效避免摄入过多的亚硝酸盐，食用前应该　 　。
4．（2026·浙江模拟）超级细菌(其结构如图1)并非特指某一种细菌，而是泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌，其抗药性的形成如图 2所示。
（1）超级细菌之所以具有抗药性，主要是因为它们能合成一种酶，从而使绝大多数抗生素失效，超级细菌的抗药性是由　 　控制的。
（2）根据达尔文进化学说，超级细菌耐药性的形成是　 　的结果。
5．（2026·嘉兴模拟）葡萄是制作葡萄酒的原料。图甲是葡萄酒的酿制过程示意图，酿制过程中需添加，可有效抑制杂菌的滋生和减缓葡萄的腐烂，并除去酒中的氧气，使葡萄酒不被氧化，避免变质。
（1）图甲中，步骤4向葡萄汁中添加酵母菌使之发酵，该发酵的实质是酵母菌的　 　呼吸（选填“有氧”或“无氧”）。
（2）除氧时，先与水反应生成亚硫酸，该反应的化学方程式为　 　
（3）结合图乙实验曲线分析：在环境下储藏至第 4 周时，选择哪一浓度的二氧化硫处理酿酒葡萄，防腐保鲜效果最好？　 　
1．（2025·浙江）近年，我国发现了多个新物种，如海宁卵角蚁(一种动物)和天宫尼尔菌(一种细菌)。两者在细胞结构上的主要差异是有无（　　）
A．成形的细胞核 B．细胞质
C．叶绿体 D．细胞膜
1．（2024·镇海区模拟）荷兰科学家辛斯伯根发现：在欧洲大陆下“藏着”一块1亿多年前的“大阿德里亚”大陆。他是怎么找到这块大陆的呢？原来一些原始的磁细菌（原核生物）在细胞内会产生磁性物质，其磁极指向受地磁场影响，如图所示。磁细菌死后，留下的磁性物质与周围沉积物一起形成岩石。科学家根据地磁信息，就能还原出该岩石在地球上曾经所处的位置。下列说法错误的是（　　）
A．磁细菌的细胞内没有成形的细胞核
B．磁细菌的生物性状由DNA上的基因控制
C．由图可知此时磁细菌鞭毛端的磁极是北极
D．“大阿德里亚”大陆“藏到”欧洲大陆下面，可证明地壳在不断运动
2．（2024·浙江模拟）果酒和果醋是我们非常熟悉的两种饮料，由微生物发酵制得。在葡萄丰收季，同学们可以自制果酒和果醋，如图所示就是制作的流程和步骤。
小金想进一步探究酵母菌的发酵作用及其影响因素，在五个相同的发酵瓶子中分别装入等量的相应物质，搅拌均匀，在五个瓶口处套上相同的气球并密封，置于相应温度下，一段时间后观察到如表所示现象：
装置 物质 温度(℃) 现象
1 带皮葡萄汁 18~25 有气泡产生，气球胀大
2 去皮葡萄汁 18~25 有少量气泡产生，气球不胀大
3 高温灭菌处理后的葡萄汁 18~25 没有气泡产生，气球不胀大
4 高温灭菌处理后的葡萄汁加酵母菌 18~25 有气泡产生，气球胀大
5 高温灭菌处理后的葡萄汁加酵母菌 0 没有气泡产生，气球不胀大
（1）请根据以上实验和所学科学知识，推断酵母菌生存需要的条件是　 　。
（2）在自制果酒时对新鲜葡萄适度冲洗的原因是　 　。
（3）根据自制果酒和果醋的流程图，请分析酵母菌在酒精发酵阶段和醋酸杆菌在醋酸发酵阶段中主要的呼吸方式分别是　 　。
（4）酿制果酒过程中须定期控松瓶盖放气，否则瓶子会炸裂，原因是　 　。
3．（2024·温州模拟）秸秆还田是一项培肥地力的增产措施。在实践时发现，还田的秸秆需要很长时间才能降解，这会降低新作物种子的出苗率。使用秸秆降解菌(简称为降解菌A和降解菌B)对水稻秸秆有较好的降解效果。某兴趣小组进行了如下研究，实验观察周期为10天，使用的仪器和药品有浓度相同的降解菌A、B培养液，酒精，蒸馏水，水稻秸秆，天平，锥形瓶，若干恒温箱等。
（1）秸秆降解菌是一类细菌，其在细胞结构上，与真菌相比最大的区别是　 　；从生态系统的成分角度，秸秆降解菌属于　 　。
（2）实验前要先用75%酒精对水稻秸秆浸泡30秒，再用无菌水冲洗。其目的是　 　。
（3）实验操作如下表，分析实验设计意图，该小组除研究温度对降解效果的影响外，还想要研究的问题是：　 　。
步骤 实验操作
① 分别称取20克已杀菌的水稻秸秆，装在三个无菌的锥形瓶中，标为甲、乙、丙。
② 在甲、乙、丙三个锥形瓶中分别加入100毫升降解菌A 培养液、100毫升降解菌B培养液、50毫升降解菌A培养液和50毫升降解菌混合培养液。
③ 将三个锥形瓶放入 恒温培养箱中，10天后测量并记录各锥形瓶经降解后剩余水稻秸秆质量。
④ 改变恒温培养箱的温度为： ，重复上述实验，测量并记录实验数据。
⑤ 通过比较分析，得出温度和使用降解菌的不同方法对降解效果的影响。
4．（2024·上虞模拟）实现碳中和，重要是要减排即减少二氧化碳的排放。2022年4月28日我国科学家在国际学术期刊《自然·催化》上发表成果——实现二氧化碳到葡萄糖( 的合成，开辟了一条二氧化碳转化的新途径，具体流程如图：
（1）科学家选用酵母菌进行生物发酵，酵母菌和乳酸菌结构上的主要区别是　 　。
（2） 乙酸的化学式为CH3COOH， 乙酸中碳、氢、氧的个数比为　 　。
（3）已知乙酸的电离方程式为：( ），则乙酸与氢氧化钠反应的化学方程式为　 　。
1．（2023·杭州）酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置（气密性良好）和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物，操作如下：
①将装置A置于35℃恒温水浴锅中。
②打开止水夹 均匀地通入氮气，待装置中的空气排净后，关闭止水夹 ，再将带有1g 酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中，观察实验现象。
（1）装置C的作用是　 　。
（2）观察到装置B中溶液出现浑浊，则得出的结论是：　 　。
（3）实验后，经多次蒸馏，能初步分离装置A中的水与酒精，其原理是利用了这两种成分的　 　不同（选填“熔点”或“沸点”）。
（4）酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有　 　（写出一例）。
2．（2023·杭州）人们通过对细菌的研究，拓展了对自然界中生命形式多样性的认识。
（1）细菌与植物在细胞结构上最大的不同是　 　。
（2）氧化亚铁硫杆菌能在酸性环境中将黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁FeS2）转化为可被植物利用的硫酸盐。二硫化亚铁中硫元素的化合价为　 　价。
（3）绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将H2S和CO2转化为有机物。从同化作用方式来判断，绿色硫细菌属于　 　型细菌（选填“自养”或“异养”）。
（4）近年来，人们设计出一种利用细菌发电的电池，电池里的细菌能分解糖类来发电，这一过程中的能量转化是　 　。
（5）有人提出：绿色植物是自然界唯一能利用光能将无机物转化为有机物的生物。根据上述材料判断，这一观点　 　（选填“正确”或“错误”），理由是：　 　。
3．（2023·温州）海水中的微生物达到一定值时，可能会影响到海边人群的健康。经研究发现，某海滩海水中细菌数量随潮水大小的变化而变化。为此，兴趣小组进行了相关研究。
（1）查阅资料得知：日、地、月三者位置变化引起潮水大小的变化。当三者位于同一直线时形成大潮。下列对大潮时日、地、月三者位置关系的描述，正确的有___________。（可多选）
A． B． C．
（2）为了解海水中细菌的来源，调查发现海滩高处有一些腐烂的生物体，含大量细菌。
①细菌在适宜的环境下会大量繁殖。如图为某种细茵的繁殖示意图，则该细菌的生殖方式属于　 　生殖。
②潮水越大，水位上升越高。他们猜想：大潮时，海水中增多的细菌来自于这些腐烂的生物体。要验证这一猜想，需要获取哪些证据？　 　（写出一个）
1．（2022·绍兴）乳酸菌是一种细菌，酸菜的制作主要利用了它在无氧环境下进行发酵产生乳酸。下列说法正确的是（　　）
A．乳酸菌有成形的细胞核
B．酸菜中所有的乳酸菌构成一个群落
C．适应无氧环境的乳酸菌是自然选择的结果
D．制作酸菜的植物体具有的结构层次是细胞→组织→系统→植物体
2．（2022·舟山）细菌的抗药性是困扰医药界的难题。细菌的抗药性是原已存在的，还是抗生素使用后诱导出来的？为此研究人员开展了“青霉素对细菌抗药性选择的研究”。
[实验方案]
I.菌落培养：将金黄色葡萄球菌培养在普通培养基A上，如图甲所示。
II.原位接种：将灭菌绒布在培养基A上按一下，使绒布面沾上菌落，然后再按到含有青霉素的系列培养基B(B1~B3)上，完成菌落的接种(使细菌在培养基B上的位置和菌落在培养基A上的位置一一对应)，如图乙所示。
（1）实验所用绒布需要灭菌，其目的是　 　。
（2）实验所用培养基A和B的成分差别是　 　。
（3）[预期结果]一段时间后，如果B系列培养基上没有细菌长出，说明接种的这些菌落都没有抗药性。如果B系列培养基上都有部分菌落长出，且它们的数目和位置都是一样的(如图丙所示)，则说明这些菌落对青霉素已具有　 　。
（4）[验证推理]根据B系列培养基上长出的这些菌落位置，找到培养基A上的原对应位置，然后取这些菌落转接种到含青霉素的培养基C上。若这些菌落都能生长，则说明“这些菌落的抗药性是原已存在的，而不是青霉素诱导出来的”，其理由是　 　。
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