人教版高中生物选择性必修3同步练习题--第1章 发酵工程拔高练(含解析）

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2024人教版高中生物选择性必修3同步
综合拔高练
五年高考练
考点1　传统发酵技术的应用
1.(2023山东,12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　)
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
2.(2021辽宁,8)利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为:先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,发酵6天后,再接入活化的醋酸杆菌,发酵5天。下列有关叙述错误的是(　　)
A.乙醇既是醋酸发酵的底物,又可以抑制杂菌繁殖
B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同
D.接入醋酸杆菌后,应适当升高发酵温度
3.(2021全国乙,37)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的　　　　　可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供　　　　。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的　　　　、　　　　能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和　　　　。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于　　　　(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于　　　　(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是　　　　。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是　　 　　　　　　　(答出1点即可)。
4.(2023全国乙,37)某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。
回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是　　　　 　　　　　　　　(答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有　　　　　　　　　　　　 　 (答出2点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是　　　　　　　　　　　　。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是　　　　　　　　　　。发酵液中的乙醇可用　　　　　　溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的　　　　可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是　　　　　　　　　　　　　　　。
考点2　微生物的培养技术及应用
5.(2023山东,15)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是(　　)
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
6.(2023广东,10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是(　　)
A. a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
7.(2021山东,20)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭,硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是(　　)
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
8.(2022全国乙,37)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。
碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L)
葡萄糖 3.12 0.15
淀粉 0.01 0.00
制糖废液 2.30 0.18
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时,需要对所用的玻璃器皿进行灭菌,灭菌的方法有　　　　　　　　　(答出2点即可)。
(2)由实验结果可知,菌株C生长的最适碳源是　　　　　;用菌株C生产S的最适碳源是　　　　　　　。菌株C的生长除需要碳源外,还需要　　　　　　　　(答出2点即可)等营养物质。
(3)由实验结果可知,碳源为淀粉时菌株C不能生长,其原因是　　　 　　　 　　　。
(4)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路:　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,其意义是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。
考点3　发酵工程及其应用
9.(2023山东,20)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有(　　)
A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B.都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
C.发酵前都需要对原料进行灭菌
D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
10.(2022山东,14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是(　　)
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
11.(2022湖北,14)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.该生产过程中,一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
三年模拟练
应用实践
1.(2022湖北荆州期末)下列关于不同微生物的发酵作用制作食品的叙述正确的是(　　)
A.酸豆角以其色泽金黄、咸酸适宜、鲜香嫩脆的特有品质深受人们的喜爱。酸豆角腌制过程中,仅有厌氧的乳酸菌活动,故发酵时需营造严格的无氧环境
B.《本草纲目拾遗》中记载:“豆腐又名菽乳,以豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”上述腐乳制作的原理主要是利用毛霉等微生物的发酵作用,毛霉中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器——核糖体
C.豆瓣酱制作过程中利用的微生物主要是曲霉。发酵过程中,上层的酱发酵效果好于下层,因而常需要将下层的酱翻至上层,说明参与发酵的菌种属于厌氧型
D.酒精发酵时,发酵液中的葡萄皮等固体物质会上浮覆盖在发酵液表面,形成“酒帽”,“酒帽”的出现会降低发酵速度,原因是葡萄皮上的菌种无法浸入发酵液
2.(2023北京海淀实验中学期中)甲、乙、丙是三种微生物,表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是(　　)
成分 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
粉状硫10 g + + +
K2HPO4 4 g + + +
FeSO4 0.5 g + + +
蔗糖10 g + - +
(NH4)2SO4 0.4 g - + +
H2O定容至100 mL + + +
MgSO4 9.25 g + + +
CaCl2 0.5 g + + +
注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A.甲、乙、丙都是异养型微生物
B.甲、乙都是自养型微生物,丙是异养型微生物
C.甲是异养型微生物,乙是固氮微生物,丙是自养型微生物
D.甲是固氮微生物,乙是自养型微生物,丙是异养型微生物
3.(2023湖北黄冈中学模拟)为了从土壤中筛选出分解尿素的细菌,某同学将1 g土壤稀释105倍后,吸取0.1 mL稀释液涂布在5个特定平板上,培养一段时间后平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。下列相关叙述错误的是(　　)
A.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
B.培养基接种后需倒置于恒温箱中培养,统计菌落时只能透过皿盖进行观察
C.根据实验数据计算可得出1 g土壤样品中约含有分解尿素的细菌1.75×108个
D.实验中使用的涂布器应先蘸取适量酒精并在火焰上引燃,冷却后再进行操作
4.(2023安徽合肥二中期末)野生型大肠杆菌能够在基本培养基中生长,突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养物质,而不能在基本培养基上生长。科研人员利用菌株A和菌株B进行了如下两个实验。实验一:将菌株A和菌株B混合后涂布于基本培养基上,结果如图1;实验二:将菌株A和菌株B分别置于U形管的两侧,中间由过滤器隔开,加压力或吸力后,培养液可以自由流通,但细菌细胞不能通过,经几小时培养后,将菌液A、B分别涂布于基本培养基上,结果如图2。下列推测正确的是(　　)
　　
A.配制培养基过程中,灭菌后立即倒平板
B.菌株A和菌株B相互为对方提供必需的氨基酸
C.不同菌株间可能需要接触后才能完成转化过程
D.混合培养过程中已突变的基因不会再次发生突变
5.(2023山东日照一模)三糖铁培养基(TSI)含有牛肉膏、蛋白胨、糖类(乳糖、蔗糖和葡萄糖的比例为10∶10∶1)、酚红(在酸性条件下呈黄色、碱性条件下呈红色)等成分。TSI琼脂试验法通过观察肠杆菌科细菌对三种糖的分解产生酸(少量的酸能被空气缓慢氧化)量的多少来鉴别其种类。操作过程是:用接种针挑取待测菌落后,刺入斜面TSI内,后缓慢抽出接种针,在斜面上进行“之”字划线。下列分析错误的是(　　)
A.牛肉膏可为细菌提供氮源和维生素等
B.穿刺和划线的过程需严格控制杂菌污染
C.若培养基中底层与斜面均呈黄色,推测细菌只能分解乳糖
D.若底层呈黄色、斜面先呈黄色后变红,推测细菌可能只分解葡萄糖
6.(2022山东滨州期中)研究发现,鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基上不能生长,如果发生回复突变成原养型(其营养要求在表现型上与野生型相同)后则能生长。诱变剂A只有进入机体并在肝脏的解毒过程中才能形成有害的诱变物质。可以通过细菌营养缺陷型是否发生回复突变来检测食品样品中是否存在诱变剂A。将疑似含有诱变剂A的食品样品加入新鲜鼠肝脏匀浆液,经一段时间保温后吸入小圆形滤纸片中,然后将圆形滤纸片贴在已接种了组氨酸营养缺陷型菌株且含有少量组氨酸的基本培养基上。经培养后,观察滤纸片周围菌落的生长情况。下列有关说法正确的是(　　)
A.若含有少量组氨酸的基本培养基上没有产生大量菌落,则说明食品样品中可能不含诱变剂A,在不含有组氨酸的基本培养基上接种组氨酸营养缺陷型菌株出现少量菌落可能是自发突变的结果
B.食品样品加入新鲜鼠肝脏匀浆液保温一段时间的目的是诱发肝脏突变产生能够合成组氨酸的相关酶
C.若滤纸片周围出现了抑制圈,抑制圈外产生大量菌落,推测食品样品中可能含有高浓度诱变剂A
D.组氨酸营养缺陷型菌株突变为原养型是在食品样品中诱变剂A的作用下发生回复突变的结果
迁移创新
7.营养缺陷型菌株是在人工诱导(或自发突变)下,微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏,使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物,从而为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸营养缺陷型菌株的过程,请回答下列问题。
(1)过程①的接种方法为　　　　　　　。与基本培养基相比,完全培养基中特有的成分是　　　　　　。
(2)过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至　　　　培养基上,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 采用影印法培养的优点是　　　　　　　　　　　　。
(3)为进一步完成对初检的氨基酸营养缺陷型菌株的鉴定,实验人员进行了如下操作:
①用接种针挑取　　　　　(填“菌落A”或“菌落B”)接种于盛有完全培养液的离心管中,28 ℃振荡培养1~2天后,离心,取沉淀用　　　 　洗涤菌体3次并制备成菌悬液。
②吸取1 mL菌悬液加入无菌培养皿中,倾注约15 mL熔化并冷却至45~50 ℃的基本琼脂培养基,冷凝后用记号笔在培养皿的皿底划分五个区域,作好标记。
③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸结晶或粉末(五组混合氨基酸如表所示),经培养后,观察生长圈出现的区域,从而确定该菌属于何种氨基酸营养缺陷型。
组别 所含氨基酸
A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬酰胺 亮氨酸
B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸
C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸
D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 组氨酸 丝氨酸
E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸
在上述鉴定实验中,发现在培养基放有A、D组氨基酸的区域出现生长圈,说明该营养缺陷型属于　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
五年高考练
1.C 2.B 5.D 6.D 7.B 9.AB 10.D 11.A
1.C　①盐水煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响,A错误;②盐水浸没全部菜料,主要目的是创造无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸,B错误;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,使气体只能从泡菜坛排出而不能进入,创造无氧环境,C正确;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少最后相对稳定,不会一直降低,D错误。
2.B　当缺少糖源时,醋酸杆菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖,A正确。酵母菌为真核生物,可通过有丝分裂进行增殖;醋酸杆菌为原核生物,以二分裂的方式进行增殖,B错误。酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖,再密闭发酵产生乙醇;醋酸杆菌为好氧细菌,需持续通入无菌空气,C正确。酵母菌进行果酒发酵时一般将温度控制在18~30 ℃,醋酸杆菌进行果醋发酵时一般将温度控制在30~35 ℃,所以接入醋酸杆菌后,应适当升高发酵温度,D正确。
3.答案　(1)蛋白质　碳源　(2)蛋白酶　脂肪酶　氨基酸　异养好氧　(3)原核生物　乙醇和CO2　食盐
解析　(1)微生物培养基成分一般包括碳源、氮源、无机盐、水等。含有氮元素且能被微生物利用的物质称为氮源,大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源;含有碳元素且能被微生物所利用的物质称为碳源,小麦中的淀粉属于多糖,可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白酶可将大分子的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。米曲霉发酵过程需提供营养物质,说明米曲霉是异养生物;需要通入空气并搅拌,说明米曲霉为好氧生物。
4.答案　(1)菌T能分泌分解纤维素的酶(纤维素酶)　(2)为酵母菌合成蛋白质、核酸等物质提供原料　排净锅内冷空气,使锅内均匀升温;蒸汽压力必须保持一段时间;灭菌包不宜过大过紧,以免影响蒸汽的渗入等　(3)创造无氧环境,利于酒精发酵,同时可防止杂菌(好氧菌)污染　排出瓶内气体　酸性重铬酸钾　(4)(纤维素的分解产物)葡萄糖　不需要消耗粮食,降低粮食短缺风险;促进秸秆的回收利用,提高能量利用率
解析　(1)菌T能产生分解纤维素的酶(纤维素酶)将纤维素大量分解。(2)蛋白质、核酸等的合成都需要氮元素。高压蒸汽灭菌必须保持一定的压力和温度、灭菌时间适宜,才能灭菌充分。(3)酵母菌进行酒精发酵需要无氧条件,拧紧瓶盖可以创造无氧环境,同时还可防止杂菌污染。酵母菌发酵过程中适时拧松瓶盖是为了排出瓶内酒精发酵产生的气体。橙色的重铬酸钾可在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色,故发酵产生的酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测。(4)纤维素的分解产物葡萄糖经清水淋洗进入淋洗液中,灭菌后可作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,用作物秸秆生产乙醇不需要消耗粮食,降低了粮食短缺风险;可促进秸秆的回收利用,提高能量利用率。
5.D　不含氮源的平板可用于培养固氮微生物,A错误;平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误;接种后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
6.D　研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白(要用角蛋白氮源培养基)的嗜热菌(耐高温)。因此,最可能筛选到目标菌的条件组合是c点时取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养。
7.B　硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀,甲、乙菌的穿刺路径相同,但乙菌在试管中形成的黑色范围大,这说明乙菌的运动能力比甲菌强,A正确;穿刺培养是将接种针深插至半固体培养基中进行接种以培养微生物的一种方法,常用于厌氧或兼性厌氧微生物的培养,B错误;题述穿刺培养可根据细菌自穿刺部位的扩散状况来了解细菌的运动能力,但不能比较两种菌产生硫化氢的量,C正确。
8.答案　(1)干热灭菌、高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)　(2)葡萄糖　制糖废液　氮源、无机盐、水　(3)菌株C缺少淀粉酶,不能将淀粉分解为可利用的葡萄糖　(4)设计一系列浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基,分别接种等量的菌株C,在相同且适宜的条件下培养相同时间,测定各培养基中的S产量,S产量最高的培养基对应的制糖废液浓度为生产S的最适碳源浓度　(5)减少污染、节省原料、降低生产成本等
解析　(2)由表中结果可以看出,以葡萄糖为碳源时细胞干重最大,因此,葡萄糖是菌株C生长的最适碳源;以制糖废液为碳源时,S产量最高,因此,菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。培养微生物时,培养基中除需要加入碳源外,还需要加入氮源、无机盐、水等营养物质。(3)菌株C不能在碳源为淀粉的培养基上生长,其原因是菌株C缺少淀粉酶,不能将淀粉分解为可利用的葡萄糖。
9.AB　果酒的家庭制作和啤酒的工业化生产所用的菌种都是酵母菌,都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理,A正确;发酵初期提供一定的有氧环境,有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,增加酵母菌数量以提高发酵效率,B正确;果酒的家庭制作利用的是附着在水果果皮上的野生酵母菌,因此发酵前不能对原料进行灭菌,C错误;发酵结束后家庭制作的果酒不需要再进行消毒,D错误。
10.D　青霉素的工业化生产需要提供青霉菌产生青霉素的条件,青霉菌分泌青霉素的条件是葡萄糖浓度不足,因此发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,A正确;青霉菌的代谢类型为异养好氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确;工业发酵罐体积大,接种的菌种数量要足够多,C正确;青霉素抑制细菌生长,但不抑制真菌生长,且污染发酵罐的杂菌种类多,某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉,因此发酵罐需严格灭菌,D错误。
11.A　据图可知,该生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中一定有气体生成,A正确;题述中微生物生长所需的碳源主要来源于沼气池废料和果糖生产废水,B错误;分析图示可知,该技术中有连续搅拌反应器的参与,该操作可以增加微生物与营养物质的接触面积,也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质,C错误;沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。
三年模拟练
1.D 2.D 3.B 4.C 5.C 6.AC
1.D　酸豆角腌制过程中主要是厌氧乳酸菌活动,也有其他微生物如酵母菌活动,发酵时需营造严格的无氧环境,A错误;毛霉是一种真菌,是真核生物,具有多种复杂的细胞器,B错误;如果上层的酱发酵效果好于下层,说明参与发酵的菌种属于好氧型,C错误。
2.D　由题表数据可知,Ⅰ培养基不含氮源,只有能固氮的微生物才能在其上正常生长繁殖;Ⅱ培养基不含碳源,只有自养型微生物才能在其上正常生长繁殖;Ⅲ培养基含有氮源和碳源等,营养成分全面,适合多种微生物生长繁殖。再结合题干分析可知,甲是固氮微生物、乙是自养型微生物、丙是异养型微生物,D正确。
3.B　结合尿素分解菌的分离原理可知,要分离获得分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源;在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,可初步鉴定尿素分解菌,A正确。培养基接种后需倒置于恒温箱中培养,统计菌落时可以从皿底或者透过皿盖进行观察,B错误。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,则菌落数为13、462的平板舍去,则1 g土壤样品中约含有分解尿素的细菌(156+178+191)÷3÷0.1×105=1.75×108(个),C正确。
4.C　分析题干信息和题图得到下表:
图 1 菌株A单独涂布于基本培养基上 无菌落 产生 由两图实验结果对比可知,不同菌株间需要充分接触,从而使菌株A和菌株B能在基本培养基上生长,即菌株A和菌株B的转化需要接触才能完成,C正确
菌株B单独涂布于基本培养基上 无菌落 产生
菌株A、菌株B混合后涂布于基本培养基上 有菌落 产生
图 2 菌株A和菌株B的培养液可以自由流通,但细菌细胞不能通过,菌液A、B分别涂布于基本培养基上 无菌落 产生
配制培养基过程中,培养基灭菌后,需要冷却到50 ℃左右,才能倒平板,A错误;若菌株A和菌株B能相互为对方提供必需的氨基酸,氨基酸可随培养液自由通过U形管过滤器,则实验二的培养基中应该出现菌落,B错误;混合培养过程中已突变的基因可能会再次发生突变,因为基因突变具有随机性,D错误。
5.C　由题可知,三糖铁培养基中的三种糖为乳糖、蔗糖和葡萄糖,其中葡萄糖含量较少,仅为乳糖或蔗糖的1/10,细菌分解糖类会产生酸从而使pH降低。牛肉膏可为细菌提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等,A正确。题述实验利用了TSI琼脂试验法,通过观察肠杆菌科细菌对三种糖的分解产生酸量的多少来鉴别其种类,故穿刺和划线的过程需严格控制其他杂菌污染,B正确。三糖铁培养基中乳糖、蔗糖和葡萄糖的比例为10∶10∶1,酚红在酸性条件下呈黄色、碱性条件下呈红色,若培养基的中底层与斜面均呈黄色,说明细菌产酸的量多,推测细菌可能分解了乳糖、蔗糖和葡萄糖,或只分解了含量较多的乳糖和蔗糖(或其中之一);若细菌只分解葡萄糖而不分解乳糖和蔗糖,因为培养基中葡萄糖的含量较少,所以产酸的量也较少,斜面上所生成的少量酸被空气缓慢氧化,使斜面由黄色变成红色,底层由于处于缺氧状态,细菌分解葡萄糖所产生的酸一时不能被空气氧化而仍保持黄色,C错误,D正确。
6.AC　分析题干信息,诱变剂A在肝脏中形成的诱变物质使营养缺陷型菌株发生回复突变,变成原养型。由题干可知,组氨酸营养缺陷型菌株在基本培养基上不能生长,若含有少量组氨酸的基本培养基上没有产生大量菌落,说明组氨酸营养缺陷型菌株可能没有发生回复突变,故食品样品中可能不含诱变剂A;组氨酸营养缺陷型菌株在不含有组氨酸的基本培养基上无法生长,组氨酸营养缺陷型菌株可以自发突变为原养型,但是突变的频率很低,因此在不含有组氨酸的基本培养基上接种组氨酸营养缺陷型菌株出现少量菌落,可能是自发突变的结果,A正确。诱变剂A只有进入机体并在肝脏的解毒过程中才能形成有害的诱变物质,食品样品加入新鲜鼠肝脏匀浆液保温一段时间的目的是使诱变剂A形成有害的诱变物质,B错误。滤纸片周围出现了抑制圈,应是有害的诱变物质所致,抑制圈外产生大量菌落,说明组氨酸营养缺陷型菌株发生了回复突变,因此可推测食品样品中可能含有高浓度诱变剂A,C正确。组氨酸营养缺陷型菌株突变为原养型是在诱变剂A形成的诱变物质的作用下发生回复突变的结果,而不是食品样品中诱变剂A的作用,D错误。
7.答案　(1)稀释涂布平板法　氨基酸　(2)基本　防止基本培养基中混入特殊的营养成分(氨基酸)　保证不同培养皿同种菌株的接种位置相同　(3)①菌落A　无菌水　③组氨酸营养缺陷型
解析　运用“影印法”将菌种接种到基本培养基和完全培养基上,氨基酸营养缺陷型菌株在基本培养基中不能生长,而在完全培养基中能够生长,从而筛选出氨基酸营养缺陷型菌株。(1)待测培养皿中菌落均匀分布,因此过程①的接种方法为稀释涂布平板法。两种培养基分别培养是为了筛选出氨基酸营养缺陷型菌株,因此与基本培养基相比,完全培养基中特有的成分是氨基酸。(2)过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至基本培养基上,防止基本培养基中混入特殊的营养成分(氨基酸)。(3)①比较基本培养基(缺乏氨基酸)和完全培养基(含有氨基酸)中的菌落可知,菌落A为氨基酸营养缺陷型菌株,因此需要用接种针挑取菌落A接种于盛有完全培养液的离心管中,28 ℃振荡培养1~2天后,离心,取沉淀用无菌水洗涤菌体3次并制备成菌悬液。③实验结果发现在培养基放有A、D组氨基酸的区域出现生长圈,分析表格可知,A、D组含有而B、C、E组不含有的氨基酸是组氨酸,说明该营养缺陷型属于组氨酸营养缺陷型。
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