周测1　发酵工程（含解析）高中生物学人教版（2019）选择性必修3

周测1　发酵工程
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．葡萄酒的酿造技术历史悠久，唐代苏敬的《新修本草》云：“凡作酒醴须曲，而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。”下列叙述错误的是(　　)
A．在榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗
B．装置密闭发酵过程中，酒精浓度的变化是先增大后趋于稳定
C．“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物
D．若葡萄酒变酸且产生菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
2.某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述错误的是(　　)
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的细胞呼吸
D．弯管可以防止外界杂菌进入发酵瓶
3．(2024·周口高二月考)如图是果酒、果醋的制作流程，以下相关说法正确的是(　　)
A．菌种1、菌种2分别代表酵母菌和乳酸菌
B．接种初期菌种2的主要呼吸方式是无氧呼吸
C．酒精发酵阶段需多次补充氧气
D．接种菌种2后需将温度调高以提高其醋酸发酵能力
4．泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是(　　)
A．初期由于含有氧气且pH较高，坛内存在其他微生物的生长
B．中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，乳酸菌成为优势种
C．后期由于乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
D．整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加，故泡菜要尽早食用
5．(2024·秦皇岛高二月考)酸笋(与泡菜的制作方法类似)、腐乳是食用火锅时常用的一种小菜调味品。下列相关叙述错误的是(　　)
A．在制作酸笋时坛口要密封，主要是为了避免外界杂菌的污染
B．酸笋的腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量有影响
C．腐乳的制作过程中，毛霉能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
D．若酸笋“咸而不酸”，是盐水浓度过高抑制乳酸菌发酵所致
6．(2024·武汉高二月考)某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐溶液制作泡菜，如图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。下列叙述正确的是(　　)
A．发酵初期，酵母菌等活动产生CO2，水槽内常有气泡产生，发酵中期乳酸菌产生的CO2较少，气泡减少
B．结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，泡菜的最佳食用时间在第5 d左右
C．泡菜腌制过程中，腌制时间过长、温度过低和食盐用量过少都可能导致亚硝酸含量增加
D．先用沸水短时间处理白萝卜块，再添加陈泡菜水，可以缩短白萝卜制作泡菜的腌制时间
7．(2024·保定高二月考)为保证制备的培养基没有杂菌污染，需要进行严格的无菌操作。下列相关叙述正确的是(　　)
A．超净工作台在使用前进行紫外线照射以杀死物体表面或空气中的微生物
B．操作者的双手需要用化学药物进行灭菌处理，避免操作过程中的污染
C．我们生活中经常用到的煮沸消毒法可以杀死物体表面和内部的所有微生物
D．培养基要进行干热灭菌并冷却到50 ℃左右时才能在酒精灯火焰附近倒平板
8．下列关于配制培养基的说法，正确的是(　　)
A．除了营养成分外，配制固体培养基还需添加一定量的琼脂
B．因为细菌具有极强的适应性，配制的培养基不需要调整pH
C．液体培养基通过湿热灭菌，固体培养基通过干热灭菌
D．制备固体培养基时也可以倒平板后再灭菌
9．(2024·咸阳高二月考)实验室培养微生物时，接种前、后均需要进行平板倒置。下列有关平板倒置原因的叙述，错误的是(　　)
A．可将营养成分富集在培养基表面，有利于乳酸菌等微生物的生长
B．可防止冷凝水落入培养基造成培养基与皿底黏附不牢，易脱离
C．可减慢培养基中水分的蒸发，避免培养基干裂，缩短培养时间
D．可防止冷凝水落入培养基造成污染，且拿取时不易误打开皿盖
10.微生物接种方法很多，平板划线法是常用的一种。如图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列操作方法错误的是(　　)
A．划线操作时，将蘸有菌种的接种环插入培养基
B．平板划线后培养微生物时要倒置培养
C．不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连
D．在②③④区域中划线前后都要对接种环进行灭菌
11．下列关于测定土壤中微生物数量的叙述，不正确的是(　　)
A．显微镜直接计数计算的结果比实际值偏大
B．当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落
C．采用稀释涂布平板法计数获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D．统计菌落数目时，只要菌落数目在30～300的平板都可以计数，并以它们的平均值作为统计结果
12．(2024·石家庄高二月考)某生物兴趣小组从土壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．从土壤中筛选分解尿素的细菌是因为该环境中可能富含尿素
B．纯化分解尿素的细菌的原理是获得单细胞菌落
C．步骤③中制备培养基时需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D．步骤④需挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力
13．某种细菌的培养和分离过程示意图如图所示。图中①～③表示实验过程，A1、B1、B2和B3代表平板，a1、a2、b1、b2和b3代表菌落，B1～B3中添加了适宜浓度的青霉素。(说明：平板影印指用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复制”至新的培养基上进行接种。)下列有关叙述错误的是(　　)
A．实验操作过程中必须打开超净工作台上的紫外灯消毒
B．平板接种细菌后，放入恒温培养箱中倒置培养
C．原始菌株的①扩大培养应选用液体培养基
D．依图示结果，说明b1、b2、b3具备抗青霉素的特性
14．幽门螺杆菌(含有脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。下列有关叙述错误的是(　　)
A．分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基
B．鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂
C．可用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照证明选择培养基的选择作用
D．对幽门螺杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法
15.(2024·乐山高二月考)在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料，研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　)
A．透明圈内的刚果红染料已被分解
B．菌落①中的菌株降解纤维素能力最强
C．图中菌落可能是细菌也可能是真菌
D．图中培养基以纤维素为唯一碳源
16．(2024·衡水高二月考)小米醋是以小米为原料，通过煮米、大曲酒酵、汾醋、抄缸、拨缸、存醅、淋醋等工序制成。下列说法错误的是(　　)
A．将煮好的小米摊开放凉之后再加入大曲，可以防止高温杀死大曲中的微生物
B．加入大曲后要拌匀再放入缸内，搅拌可以使原料与大曲中的微生物充分混合
C．大曲酒酵阶段需要每隔一段时间将缸打开，可以排气，也可促进酵母菌繁殖
D．抄缸阶段需对醋醅进行翻动，其目的是增加氧气含量，促进醋酸菌的繁殖
17．(2024·晋城高二月考)新鲜蔬菜不易保存，人们将其制成泡菜，既改变口味又增加了储存时间。《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口覆一盖，浸于水中……则所泡之菜不坏矣。”下列说法不正确的是(　　)
A．在泡菜发酵过程中，坛中无氧环境的创设不仅依靠盐水浸没蔬菜，还要在坛盖边沿的水槽中注满
B．在发酵的中期，泡菜坛内各种微生物大量繁殖
C．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食盐过多，抑制了乳酸菌发酵
D．腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定
18．(2024·南昌高二期中)精恶唑禾草灵(FE)是一种现代农业常用除草剂，大量使用后造成的环境污染日益严重，为获得能高效降解FE的菌株，科学家通过实验获得W1菌株并利用紫外分光光度计检测其对FE的降解效果(FE特征吸收峰在239 nm处)。下列说法不正确的是(　　)
A．应从大量使用FE的土壤中获取菌株
B．将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上
C．应使用以FE作为唯一碳源的培养基进行筛选
D．据吸收光谱可知，W1菌株对FE有明显降解能力
19．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变而无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，数字代表培养基，a、b、c表示操作步骤。下列有关说法错误的是(　　)
A．①②④为完全培养基，③为基本培养基
B．a操作的目的是提高突变株的浓度
C．b操作可用涂布器蘸取菌液均匀地涂布在②表面
D．经c过程影印及培养后，可从④培养基中挑取d菌落进行纯化培养
20．(2024·南京高二期末)发酵工程是指采用工程技术手段，利用微生物为人类生产有用生物产品的一种技术。下列相关说法不正确的是(　　)
A．杂菌污染可能会使发酵产物被分解，因此培养基和发酵设备都要严格灭菌
B．发酵工程所用的菌种大多是单一菌种，发酵前常需要对菌种进行扩大培养
C．在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸时，需将发酵罐内的pH调至中性或酸性
D．若发酵产品为单细胞蛋白，发酵后采用过滤等方法将菌体分离和干燥即可
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(14分)山西老陈醋富含多种营养成分及功能性物质，如有机酸、矿物质、酮类、醇类以及酯类等，新配方中加入苦荞、普洱，能使老陈醋具有降脂、降糖等功效，其制作流程如图所示。回答下列问题：
注：膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆。红曲菌属于真菌。
(1)(2分)将紫色红曲培育成优质的红曲菌，利用的育种原理是____________。红曲菌进行发酵产生酒精的场所是______________。
(2)对主粮膨化处理的作用是______________________________________。在酒精发酵阶段，发酵罐先通气，后密闭，通气的目的是________________________________。确定主粮是否彻底发酵的方法是检测发酵液中________的含量。酿制粮食酒时，并不需要对主粮进行严格的消毒处理，原因是_________________________________________________________。
(3)(4分)由酒精发酵转变成醋酸发酵时，需要改变的环境条件是______________________。此时醋酸菌发酵的总反应式是__________________________________________。若在外界环境条件适宜情况下，并未产生乙酸，最可能的原因是_________________________。
22．(14分)(2024·孝感高二月考)饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化植酸钙水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。如图是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析回答下列问题：
(1)图中培养基中至少需要添加______________________________等物质。
(2)为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行灭菌处理，接种后要将培养皿呈______状态放置。
(3)统计平板上的菌落数，就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液至少需涂布3个平板，取其平均值，若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1 mL涂布培养后获得菌落数的平均值是a，则1 g土壤中含有此菌的菌株数是________个。统计获得的菌落数比实际的活菌数________，原因是________________________________________________________。
(4)若要对上述菌株进行纯化，在第一区域划线后须将该工具__________________后再划线，在第二次划线时须从第一次划线的末端开始，这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌株是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌落中，______是产植酸酶最理想的菌落。
23．(12分)(2024·桂林高二月考)我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如图所示。发酵条件随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。回答下列问题：
(1)(3分)发酵工程一般包括菌种的选育、________________、培养基的配制、灭菌、______________、发酵罐内发酵、分离提纯产物等方面。啤酒酵母的新陈代谢类型是______________________。
(2)在酿酒过程中常加入______________(填某种植物激素)以缩短大麦发芽的时间，从而减少有机物的消耗。焙烤阶段应注意控制温度，不能使__________失活。
(3)(2分)发酵过程可分为____________、后发酵两个阶段，其中酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在前一阶段完成。后一阶段要在低温、________的环境下储存一段时间才能形成澄清、成熟的啤酒。
(4)(3分)从发酵罐中取样装入甲瓶，初步估测甲瓶中酵母菌数量为3×106个/mL，若要在每个平板上涂布0.1 mL用______________稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将甲瓶的菌液稀释________________倍。
参考答案及解析
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．葡萄酒的酿造技术历史悠久，唐代苏敬的《新修本草》云：“凡作酒醴须曲，而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲。”下列叙述错误的是(　　)
A．在榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗
B．装置密闭发酵过程中，酒精浓度的变化是先增大后趋于稳定
C．“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物
D．若葡萄酒变酸且产生菌膜，一般可从菌膜中分离得到醋酸菌
答案　C
解析　在榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗，这样能够防止去除枝梗时露出的果肉被杂菌污染，A正确；装置密闭发酵过程中，随着发酵的进行，酵母菌活细胞数量和酒精浓度逐渐增大，而在发酵后期酒精浓度趋于稳定，B正确；在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌，因此可以“蒲桃、蜜等酒独不用曲”，C错误；若发现葡萄酒变酸且表面产生菌膜，是由于醋酸菌的大量繁殖产生的，故一般可从菌膜中分离得到醋酸菌，D正确。
2.某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述错误的是(　　)
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的细胞呼吸
D．弯管可以防止外界杂菌进入发酵瓶
答案　C
解析　果酒发酵需要无氧环境，该装置弯管中的水可阻止空气进入，创造无氧环境，因此能用于果酒发酵，A正确；果酒发酵中产生的气体是二氧化碳，该装置便于二氧化碳的排出，B正确；醋酸发酵利用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，该装置若用于醋酸发酵，去除弯管中的水，空气从弯管中进入，但弯管的一端处于发酵液面之上，故不能满足底层发酵液中大量的醋酸菌进行细胞呼吸时对氧气的需求，C错误。
3．(2024·周口高二月考)如图是果酒、果醋的制作流程，以下相关说法正确的是(　　)
A．菌种1、菌种2分别代表酵母菌和乳酸菌
B．接种初期菌种2的主要呼吸方式是无氧呼吸
C．酒精发酵阶段需多次补充氧气
D．接种菌种2后需将温度调高以提高其醋酸发酵能力
答案　D
解析　菌种1进行酒精发酵，为酵母菌，菌种2进行醋酸发酵，为醋酸菌，A错误；菌种2为醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，进行有氧呼吸，B错误；酒精发酵阶段是酵母菌的无氧呼吸过程，不需要补充氧气，C错误；菌种1为酵母菌，菌种2为醋酸菌，酵母菌的最适生长温度约为28 ℃，多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，故接种菌种2后需将温度调高以提高其醋酸发酵能力，D正确。
4．泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。下列说法错误的是(　　)
A．初期由于含有氧气且pH较高，坛内存在其他微生物的生长
B．中期由于乳酸不断积累，厌氧状态形成，乳酸菌成为优势种
C．后期由于乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
D．整个发酵过程中亚硝酸盐含量不断增加，故泡菜要尽早食用
答案　D
解析　整个发酵过程中亚硝酸盐含量表现为先增加后下降最后趋于相对稳定，泡菜一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量基本保持在较低水平，D错误。
5．(2024·秦皇岛高二月考)酸笋(与泡菜的制作方法类似)、腐乳是食用火锅时常用的一种小菜调味品。下列相关叙述错误的是(　　)
A．在制作酸笋时坛口要密封，主要是为了避免外界杂菌的污染
B．酸笋的腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量有影响
C．腐乳的制作过程中，毛霉能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
D．若酸笋“咸而不酸”，是盐水浓度过高抑制乳酸菌发酵所致
答案　A
解析　在制作酸笋时坛口要密封，主要是创造无氧环境，便于乳酸菌发酵，A错误。
6．(2024·武汉高二月考)某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐溶液制作泡菜，如图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。下列叙述正确的是(　　)
A．发酵初期，酵母菌等活动产生CO2，水槽内常有气泡产生，发酵中期乳酸菌产生的CO2较少，气泡减少
B．结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，泡菜的最佳食用时间在第5 d左右
C．泡菜腌制过程中，腌制时间过长、温度过低和食盐用量过少都可能导致亚硝酸含量增加
D．先用沸水短时间处理白萝卜块，再添加陈泡菜水，可以缩短白萝卜制作泡菜的腌制时间
答案　D
解析　乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，A错误。由题图可知，食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低；泡菜的最佳食用时间在第10 d后，B错误。在泡菜腌制的过程中，要注意控制温度、时间和食盐的用量，温度过高、食盐用量过少、腌制时间过短，会导致亚硝酸盐含量增加，C错误。沸水短时间处理白萝卜块后，能使白萝卜的细胞破裂，细胞内营养物质外流使发酵菌种快速获得营养物质，从而缩短发酵时间，陈泡菜水中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制的过程中，加入一些陈泡菜水可以缩短腌制时间，D正确。
7．(2024·保定高二月考)为保证制备的培养基没有杂菌污染，需要进行严格的无菌操作。下列相关叙述正确的是(　　)
A．超净工作台在使用前进行紫外线照射以杀死物体表面或空气中的微生物
B．操作者的双手需要用化学药物进行灭菌处理，避免操作过程中的污染
C．我们生活中经常用到的煮沸消毒法可以杀死物体表面和内部的所有微生物
D．培养基要进行干热灭菌并冷却到50 ℃左右时才能在酒精灯火焰附近倒平板
答案　A
解析　紫外线照射30分钟可以给超净工作台消毒，以杀死物体表面或空气中的微生物，A正确；操作者的双手需要进行消毒处理，不是灭菌处理，B错误；煮沸消毒法可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢，C错误；培养皿等玻璃器皿可采用干热灭菌法灭菌，培养基需要用高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌法)灭菌，D错误。
8．下列关于配制培养基的说法，正确的是(　　)
A．除了营养成分外，配制固体培养基还需添加一定量的琼脂
B．因为细菌具有极强的适应性，配制的培养基不需要调整pH
C．液体培养基通过湿热灭菌，固体培养基通过干热灭菌
D．制备固体培养基时也可以倒平板后再灭菌
答案　A
解析　在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，B错误；液体培养基、固体培养基都要通过湿热灭菌，C错误；制备固体培养基时应先灭菌再倒平板，D错误。
9．(2024·咸阳高二月考)实验室培养微生物时，接种前、后均需要进行平板倒置。下列有关平板倒置原因的叙述，错误的是(　　)
A．可将营养成分富集在培养基表面，有利于乳酸菌等微生物的生长
B．可防止冷凝水落入培养基造成培养基与皿底黏附不牢，易脱离
C．可减慢培养基中水分的蒸发，避免培养基干裂，缩短培养时间
D．可防止冷凝水落入培养基造成污染，且拿取时不易误打开皿盖
答案　A
10.微生物接种方法很多，平板划线法是常用的一种。如图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列操作方法错误的是(　　)
A．划线操作时，将蘸有菌种的接种环插入培养基
B．平板划线后培养微生物时要倒置培养
C．不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连
D．在②③④区域中划线前后都要对接种环进行灭菌
答案　A
解析　平板划线法是让菌种在培养基表面生长，所以不能将接种环插入培养基中，A错误；用平板培养基培养微生物时，为了防止冷凝水滴入培养基造成污染，应将平板倒置培养，B正确；划线时要避免最后一区域的划线与第一区域的划线相连，因为最后一区域的细菌稀少，而第一区域的细菌最为致密，如果连在一起则可能影响单个菌落的分离效果，C正确。
11．下列关于测定土壤中微生物数量的叙述，不正确的是(　　)
A．显微镜直接计数计算的结果比实际值偏大
B．当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落
C．采用稀释涂布平板法计数获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D．统计菌落数目时，只要菌落数目在30～300的平板都可以计数，并以它们的平均值作为统计结果
答案　D
解析　显微镜直接计数统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，计算的结果比实际值偏大，A正确；采用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，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；统计菌落数目时，应选择同一稀释倍数下，涂布的菌落数量为30～300之间的平板进行计数，然后求出平均值，D错误。
12．(2024·石家庄高二月考)某生物兴趣小组从土壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．从土壤中筛选分解尿素的细菌是因为该环境中可能富含尿素
B．纯化分解尿素的细菌的原理是获得单细胞菌落
C．步骤③中制备培养基时需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D．步骤④需挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力
答案　C
解析　从土壤中筛选分解尿素的细菌是因为该环境中可能富含尿素，因而筛选获得的成功率更高，A正确；步骤③筛选分解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氮源，不能加入牛肉膏蛋白胨，C错误。
13．某种细菌的培养和分离过程示意图如图所示。图中①～③表示实验过程，A1、B1、B2和B3代表平板，a1、a2、b1、b2和b3代表菌落，B1～B3中添加了适宜浓度的青霉素。(说明：平板影印指用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复制”至新的培养基上进行接种。)下列有关叙述错误的是(　　)
A．实验操作过程中必须打开超净工作台上的紫外灯消毒
B．平板接种细菌后，放入恒温培养箱中倒置培养
C．原始菌株的①扩大培养应选用液体培养基
D．依图示结果，说明b1、b2、b3具备抗青霉素的特性
答案　A
解析　紫外线对人体有害，在实验操作过程中，不能打开超净工作台上的紫外灯消毒，需要在实验操作开始前打开紫外灯进行消毒，A错误；平板接种细菌后，放入恒温培养箱中倒置培养，这样可以防止冷凝水滴落到培养基表面，B正确；原始菌株的①扩大培养应选用液体培养基来培养，这样可保证菌体与培养液充分接触，保证营养获取，C正确；由于平板B1～B3中添加了适宜浓度的青霉素，同时采用了平板影印法接种，根据培养基上菌落的情况可知，b1、b2、b3均具备抗青霉素的特性，D正确。
14．幽门螺杆菌(含有脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。下列有关叙述错误的是(　　)
A．分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基
B．鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂
C．可用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照证明选择培养基的选择作用
D．对幽门螺杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法
答案　D
解析　对幽门螺杆菌进行分离和计数可用稀释涂布平板法，平板划线法不能计数，D错误。
15.(2024·乐山高二月考)在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料，研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　)
A．透明圈内的刚果红染料已被分解
B．菌落①中的菌株降解纤维素能力最强
C．图中菌落可能是细菌也可能是真菌
D．图中培养基以纤维素为唯一碳源
答案　A
解析　纤维素可与刚果红染料结合形成红色复合物，纤维素被纤维素分解菌分泌的纤维素酶分解后，复合物无法形成，红色消失，所以透明圈不显红色的原因是其中的纤维素已被分解，A错误；菌落①形成的透明圈直径与菌落直径之比最大，说明菌落①降解纤维素能力最强，B正确；根据题干信息不能判断图中菌落的微生物类型，可能是细菌也可能是真菌，C正确；能产生纤维素酶的分解菌才能利用纤维素生长繁殖，故筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素为唯一碳源，D正确。
16．(2024·衡水高二月考)小米醋是以小米为原料，通过煮米、大曲酒酵、汾醋、抄缸、拨缸、存醅、淋醋等工序制成。下列说法错误的是(　　)
A．将煮好的小米摊开放凉之后再加入大曲，可以防止高温杀死大曲中的微生物
B．加入大曲后要拌匀再放入缸内，搅拌可以使原料与大曲中的微生物充分混合
C．大曲酒酵阶段需要每隔一段时间将缸打开，可以排气，也可促进酵母菌繁殖
D．抄缸阶段需对醋醅进行翻动，其目的是增加氧气含量，促进醋酸菌的繁殖
答案　C
解析　将煮好的小米摊开放凉之后再加入大曲，可以防止高温杀死大曲中的酵母菌等微生物，A正确；加入大曲后要拌匀再放入缸内，搅拌可以使原料与大曲中的微生物充分混合，利于酵母菌发酵充分，B正确；酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，大曲酒酵阶段需要每隔一段时间将缸打开排气，目的是防止发酵液溢出，C错误；抄缸阶段需对醋醅进行翻动，其目的是增加氧气含量，使醋酸菌充分接触氧气，促进醋酸菌的繁殖，D正确。
17．(2024·晋城高二月考)新鲜蔬菜不易保存，人们将其制成泡菜，既改变口味又增加了储存时间。《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口覆一盖，浸于水中……则所泡之菜不坏矣。”下列说法不正确的是(　　)
A．在泡菜发酵过程中，坛中无氧环境的创设不仅依靠盐水浸没蔬菜，还要在坛盖边沿的水槽中注满
B．在发酵的中期，泡菜坛内各种微生物大量繁殖
C．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食盐过多，抑制了乳酸菌发酵
D．腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定
答案　B
解析　在泡菜发酵过程中，坛中无氧环境的创设，不仅依靠盐水浸没蔬菜，还要在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内的无氧环境，A正确；发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，pH下降，大肠杆菌、酵母菌等杂菌的活动受到抑制，由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动也受到抑制，因此其他微生物的数量下降，B错误；若泡菜咸而不酸，可能是食盐过多，抑制了乳酸菌的发酵，产生的乳酸含量较少，C正确。
18．(2024·南昌高二期中)精恶唑禾草灵(FE)是一种现代农业常用除草剂，大量使用后造成的环境污染日益严重，为获得能高效降解FE的菌株，科学家通过实验获得W1菌株并利用紫外分光光度计检测其对FE的降解效果(FE特征吸收峰在239 nm处)。下列说法不正确的是(　　)
A．应从大量使用FE的土壤中获取菌株
B．将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上
C．应使用以FE作为唯一碳源的培养基进行筛选
D．据吸收光谱可知，W1菌株对FE有明显降解能力
答案　B
解析　土壤稀释液中含有能高效降解FE的菌株，若灭菌将无法得到目的菌株，B错误；根据吸收光谱可知，经W1菌株降解后在239 nm处的特征吸收峰明显下降，说明W1菌株对FE有明显降解能力，D正确。
19．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变而无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，数字代表培养基，a、b、c表示操作步骤。下列有关说法错误的是(　　)
A．①②④为完全培养基，③为基本培养基
B．a操作的目的是提高突变株的浓度
C．b操作可用涂布器蘸取菌液均匀地涂布在②表面
D．经c过程影印及培养后，可从④培养基中挑取d菌落进行纯化培养
答案　C
解析　b操作是先用移液器将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面，C错误；由题图观察可知，d在基本培养基中无法生长，而在完全培养基上能够生长，这说明d是氨基酸营养缺陷型突变株，故经c过程影印及培养后，可从④培养基中挑取d菌落进行纯化培养，D正确。
20．(2024·南京高二期末)发酵工程是指采用工程技术手段，利用微生物为人类生产有用生物产品的一种技术。下列相关说法不正确的是(　　)
A．杂菌污染可能会使发酵产物被分解，因此培养基和发酵设备都要严格灭菌
B．发酵工程所用的菌种大多是单一菌种，发酵前常需要对菌种进行扩大培养
C．在利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸时，需将发酵罐内的pH调至中性或酸性
D．若发酵产品为单细胞蛋白，发酵后采用过滤等方法将菌体分离和干燥即可
答案　C
解析　发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，工业发酵罐的体积一般较大，所以发酵前常需要对菌种进行扩大培养，A、B正确；谷氨酸的发酵生产中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺，C错误；单细胞蛋白是通过发酵获得的大量的微生物菌体，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，D正确。
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(14分)山西老陈醋富含多种营养成分及功能性物质，如有机酸、矿物质、酮类、醇类以及酯类等，新配方中加入苦荞、普洱，能使老陈醋具有降脂、降糖等功效，其制作流程如图所示。回答下列问题：
注：膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆。红曲菌属于真菌。
(1)(2分)将紫色红曲培育成优质的红曲菌，利用的育种原理是____________。红曲菌进行发酵产生酒精的场所是______________。
(2)对主粮膨化处理的作用是______________________________________。在酒精发酵阶段，发酵罐先通气，后密闭，通气的目的是________________________________。确定主粮是否彻底发酵的方法是检测发酵液中________的含量。酿制粮食酒时，并不需要对主粮进行严格的消毒处理，原因是_________________________________________________________。
(3)(4分)由酒精发酵转变成醋酸发酵时，需要改变的环境条件是______________________。此时醋酸菌发酵的总反应式是__________________________________________。若在外界环境条件适宜情况下，并未产生乙酸，最可能的原因是_________________________。
答案　(1)基因突变　细胞质基质　(2)使其变得松脆，加大与红曲菌的接触面积　使红曲菌在有氧条件下大量繁殖　酒精　在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应这一环境而受到抑制
(3)通入氧气，提高温度　C2H5OH＋O2CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量　缺少醋酸菌
解析　(1)由题图分析可知，红曲菌是紫色红曲经过紫外线诱变获得的，为诱变育种，原理是基因突变。红曲菌通过无氧呼吸产生酒精，场所是细胞质基质。(2)由题意可知，膨化处理是指将粮食加入密闭容器中，加热加压后突然减压，粮食中的水分汽化膨胀，使其出现许多小孔，变得松脆，这有利于加大与红曲菌的接触面积，使发酵更充分。通气的情况下，红曲菌进行有氧呼吸产生更多的能量，有利于红曲菌的大量繁殖。确定主粮是否彻底发酵的方法是检测发酵液中酒精的含量。由于在发酵后期，缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应这一环境而受到抑制，所以酿制粮食酒时，并不需要对主粮进行严格的消毒处理。(3)酒精发酵过程中，通常将温度控制在18～30 ℃，醋酸发酵的菌种是醋酸菌，醋酸菌属于好氧细菌，因此由酿酒转变成酿醋的过程中需要通入氧气，温度控制在30～35 ℃。此时醋酸菌将酒精转化为乙酸，反应简式为：C2H5OH＋O2CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量。若在外界环境条件适宜情况下，并未产生乙酸的最可能原因是缺少醋酸菌。
22．(14分)(2024·孝感高二月考)饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化植酸钙水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。如图是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析回答下列问题：
(1)图中培养基中至少需要添加______________________________等物质。
(2)为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行灭菌处理，接种后要将培养皿呈______状态放置。
(3)统计平板上的菌落数，就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液至少需涂布3个平板，取其平均值，若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1 mL涂布培养后获得菌落数的平均值是a，则1 g土壤中含有此菌的菌株数是________个。统计获得的菌落数比实际的活菌数________，原因是________________________________________________________。
(4)若要对上述菌株进行纯化，在第一区域划线后须将该工具__________________后再划线，在第二次划线时须从第一次划线的末端开始，这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌株是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌落中，______是产植酸酶最理想的菌落。
答案　(1)水、碳源、氮源和无机盐　(2)倒置　(3)a×106　少　当两个或多个细胞连在一起时，观察计数时只能计为一个菌落　(4)灼烧、冷却　(5)E
解析　(1)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，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，因此图中培养基中至少需要添加碳源、氮源、水和无机盐等基本营养物质。(2)为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行灭菌；接种后要将培养皿呈倒置状态放置，目的是防止培养基中的水分过快蒸发和防止冷凝水落入培养基造成污染。(3)菌液每次吸取0.1 mL涂布培养后获得菌落数的平均值是a，图中用于计数的稀释倍数为105，则1 g土壤中含有此菌的菌株数是a÷0.1×105＝a×106(个)；图示计数方法是稀释涂布平板法，该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，观察计数时只能计为一个菌落。(4)接种时，在第一区域划线后须将接种环灼烧(为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端)并冷却(以免接种环温度太高，杀死菌种)后再划线。(5)产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌株是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌落中，E菌落形成的透明圈直径与菌落直径之比最大，说明其水解植酸钙的能力最强，故E是产植酸酶最理想的菌落。
23．(12分)(2024·桂林高二月考)我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如图所示。发酵条件随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。回答下列问题：
(1)(3分)发酵工程一般包括菌种的选育、________________、培养基的配制、灭菌、______________、发酵罐内发酵、分离提纯产物等方面。啤酒酵母的新陈代谢类型是______________________。
(2)在酿酒过程中常加入______________(填某种植物激素)以缩短大麦发芽的时间，从而减少有机物的消耗。焙烤阶段应注意控制温度，不能使__________失活。
(3)(2分)发酵过程可分为____________、后发酵两个阶段，其中酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在前一阶段完成。后一阶段要在低温、________的环境下储存一段时间才能形成澄清、成熟的啤酒。
(4)(3分)从发酵罐中取样装入甲瓶，初步估测甲瓶中酵母菌数量为3×106个/mL，若要在每个平板上涂布0.1 mL用______________稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将甲瓶的菌液稀释________________倍。
答案　(1)扩大培养　接种　异养兼性厌氧型　(2)赤霉素　淀粉酶　(3)主发酵　密闭　(4)无菌水　1 000
解析　(2)赤霉素作为一种重要的植物激素，对种子萌发具有促进作用，在酿酒过程中常加入适宜浓度的赤霉素缩短大麦发芽的时间，从而减少有机物的消耗。发芽的大麦合成大量淀粉酶，催化淀粉分解为小分子单糖，酵母菌不能直接利用淀粉作碳源，因此淀粉糖化后酵母菌才能利用分解形成的葡萄糖充分发酵，因此，在焙烤阶段应注意控制温度，不能使淀粉酶失活。(3)发酵过程可分为主发酵、后发酵两个阶段，其中酵母菌繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在前一阶段完成。后一阶段要在低温、密闭的环境下储存一段时间才能形成澄清、成熟的啤酒。(4)从发酵罐中取样装入甲瓶，初步估测甲瓶中酵母菌数量为3×106个/mL，若要在每个平板上涂布0.1 mL用无菌水稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将甲瓶的菌液稀释3×106×0.1÷300＝1 000(倍)。