课后分层检测案1 传统发酵技术的应用
【基础强化题组】(学业水平一、二、三)
1．在果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作过程中，用到的微生物分别是( )
A．酵母菌、酵母菌、毛霉、乳酸菌
B．酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌
C．毛霉、醋酸菌、乳酸菌、酵母菌
D．酵母菌、乳酸菌、毛霉、醋酸菌
2．中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A．泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
3．下列关于传统发酵技术操作及原理的叙述，正确的是( )
A．由果酒到果醋的发酵过程，只需变成有氧条件即可
B．制作果酒时，发酵的时间越长，则产生的酒精就越多
C．制作泡菜时，需要密封是因为醋酸菌是厌氧型生物
D．毛霉可将豆腐中蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
4．下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是( )
A．用带盖的瓶子制作果酒时，不能拧松瓶盖
B.制作果酒时，应将原料葡萄汁进行高压蒸汽灭菌
C.制作果醋时，应关闭通气口，防止杂菌进入
D.制作泡菜时，需要将盐水煮沸冷却后再使用
5.
某同学用泡菜坛(如图)进行果酒发酵，下列相关叙述错误的是( )
A．水槽加水并扣上坛盖，可隔绝空气，防止微生物入侵
B．果酒发酵过程产生的CO2可通过水槽以气泡形式排出
C．若观察到坛中有白色浑浊物漂浮，则可能被杂菌污染
D．用酸性重铬酸钾溶液可测定发酵液中的酒精浓度
6．某种果酒的发酵装置如图所示。下列叙述错误的是( )
A．发酵过程中酒精的产生速率先逐渐加快，后逐渐减缓
B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳
C．适当加入人工培养的酵母菌能更好地抑制杂菌繁殖
D．若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是发酵瓶漏气
7．泡菜是利用一定浓度盐水泡制蔬菜，经发酵制成的食品，其民间制作工艺如图。分析回答下列问题：
→→→→→→→
↑
盐水(花椒等辅料)
(1)制作泡菜的盐水中有时要加入一定量的“陈泡菜液”，目的是________________________________________________________________________。
(2)泡菜制作过程中往往要向泡菜水中加入花椒等香辛料，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)泡菜制作过程中要严格控制亚硝酸盐含量，影响其含量的主要因素有食盐用量、________________和____________。
(4)图甲和图乙分别是泡菜发酵过程中优势菌数和主要代谢底物浓度变化曲线。
①由图甲可以看出，泡菜发酵初期各菌种的种间关系主要是________，由图乙可以看出发酵过程中微生物主要消耗的营养物质是____________。
②结合细胞代谢类型及图甲曲线，推测发酵6天后醋酸菌和酵母菌迅速消失的主要原因分别是____________________________________和________________________________。
8．苹果醋是以苹果汁为原料发酵而成的。回答下列问题。
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。
图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的____________中进行，其产物乙醇与__________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。
(2)苹果醋生产的第二阶段是在醋酸菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。
(3)在苹果醋的生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)第二阶段。
(4)醋酸菌属于______核生物，其细胞结构中________(填“含有”或“不含有”)线粒体。
【综合应用题组】(学业水平四)
9．银杏叶酒具有浓郁的天然银杏叶风味，其总黄酮醇苷及萜类内酯等有效成分含量高，能有效调节血脂、降低血压。银杏叶酒的酿制流程：洗净、烘干、碾碎银杏叶→加入白腐真菌和纤维素酶发酵，加速降解→与大米粉混合搅拌、30℃恒温发酵→笼蒸后快速降温至30～35℃→加入小曲和红曲发酵，制成银杏叶酒坯→加入银杏叶和大米恒温发酵，蒸馏制成银杏叶酒。下列分析错误的是( )
A.银杏叶洗净的目的是洗去灰尘，碾碎可有效加速其降解过程
B．笼蒸的目的是进行严格消毒和利于原料发酵分解，快速降温可减少杂菌污染
C．第二、三次发酵使用的菌种相同，但环境条件、目的和产物不同
D．制酒坯时应保持半封闭环境，目的是让菌种在有氧条件下快速繁殖
10．红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是( )
―→―→―→―→
A．红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B.装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C.装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖
D.红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
11．某同学设计了如图所示的发酵装置来制作果酒、果醋，下列有关叙述错误的是( )
A．甲用来制作果酒，乙用来制作果醋
B．乙装置需要的温度条件高于甲
C．该装置便于发酵中产生气体的排出
D．甲、乙装置排液管排出液体的pH都下降
12．(不定项选择)如图分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述错误的是( )
A.据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”形
B．图2中发酵初期乳酸产生量较少，可能与氧含量较高有关
C．据图3可知，发酵中期是取食泡菜的最佳时间
D．泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
13．(不定项选择)如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程图和发酵装置示意图，下列相关分析不正确的是( )
A．①过程要清洗灭菌以减少杂菌的污染
B．②过程加入蛋白酶可以提高苹果的出汁率
C．③过程发酵瓶中留的空间可防止发酵时培养液溢出
D．④过程需要关闭发酵装置的充气口并适当提高温度
14．(不定项选择)许多传统发酵食品如果酒、酸奶、面包、泡菜、火腿、腐乳、豆豉等，成为人们的美味佳肴。下列关于传统发酵技术的说法，错误的是( )
A．酵母、毛霉和曲霉等真核生物参与了腐乳的发酵
B．制作泡菜过程中，适当提高温度可以抑制杂菌生长
C．制作果醋时利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸的原理
D．面包松软可口的原因是酵母菌在发酵过程中产生了二氧化碳
15．图1为某同学设计的用于制作果酒和果醋的发酵装置，图2为某研究小组的同学在对杨梅酒和杨梅醋的生产工艺进行考察后，绘制出的基本工艺流程图。请据图回答下列问题：
(1)用图1装置制作果酒时，充气管上的夹子在____________过程中要关闭。
(2)在用图1装置制作果酒的过程中，因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作失误是____________，对该装置进行的改进是______________________________。
(3)若利用图1装置制作果醋，装置上的改变是__________________________。
(4)图2中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管，其目的是______________________________。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有________产生，说明发酵基本完毕。
(5)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后再加入含________菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。
【素养养成练】
16．泡菜古称菹，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜，早在《诗经》中有“中田有庐，疆場有瓜。是剥是菹，献之皇祖”。泡菜制作简单、风味独特但其中含有亚硝酸盐，人体摄入的亚硝酸盐达到一定量时，会引起中毒，严重时会引起死亡。图1是某兴趣小组制作泡菜和测定硝酸盐、亚硝酸盐含量的流程图，图2是实验结果，请回答：
(1)泡菜在食用前需用比色法进行亚硝酸盐含量检测，为此最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)配制的盐水需煮沸，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)发酵初期，硝酸盐还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，与此同时，蔬菜中的某些物质也会将亚硝酸盐还原，总体来看，相同时间内生成的亚硝酸盐大于被还原的亚硝酸盐。据此判断图2中曲线________表示泡菜发酵液中亚硝酸盐含量的变化；发酵后期，硝酸盐还原菌的活动受到抑制，可能的原因有______________、______________等。
(4)进一步研究发现，泡菜制作中添加适量的食醋能降低亚硝酸盐含量的峰值。为了进一步探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响，请你简要写出实验的主要思路。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案1 传统发酵技术的应用
1．解析：参与果酒制作的微生物是酵母菌；参与果醋制作的微生物是醋酸菌，醋酸菌能将糖源或酒精转变成醋酸；参与腐乳制作的微生物有多种，如酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉；参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。
答案：B
2．解析：泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以通过呼吸作用分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，B正确；酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下才能产生酒精，C错误；酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。
答案：B
3．解析：由果酒到果醋的发酵过程，需要改变的条件有氧气、温度等，A错误；一段时间内，随着密封的时间延长，酒精量增多，但由于营养物质的消耗、pH降低、有害代谢产物的增加等原因，时间过长会使酒精产生量减少，B错误；制作泡菜利用的是乳酸菌，而醋酸菌是好氧菌，C错误；毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，D正确。
答案：D
4．解析：用带盖的瓶子制作果酒时，每隔12h左右拧松瓶盖，以排出发酵产生的气体，A错误；制作果酒时，原料葡萄汁不需要进行灭菌，B错误；醋酸菌是好氧菌，制作果醋时，应打开通气口，C错误；由于煮沸能杀菌、除氧，冷却能避免高温杀死乳酸菌，因此在制作泡菜时，需要将盐水煮沸冷却后再使用，D正确。
答案：D
5．解析：水槽加水并扣上坛盖，可隔绝空气，防止微生物入侵，A正确；果酒发酵过程中酵母菌无氧呼吸产生的CO2可通过水槽以气泡形式排出，B正确；发酵过程中若观察到坛中有白色浑浊物漂浮，则可能被杂菌污染，C正确；用酸性重铬酸钾溶液无法定量测定酒精浓度，只能定性说明是否有酒精产生，D错误。
答案：D
6．解析：酒精发酵过程中，开始时，酒精的产生速率逐渐加快，后来由于营养物质逐渐被消耗等原因，酒精的产生速率逐渐减慢，A正确；集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2，B错误；适当加入人工培养的酵母菌能更好地抑制杂菌繁殖，加快发酵进程，C正确；若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，醋酸菌大量繁殖所致，D正确。
答案：B
7．解析：(1)制作泡菜的盐水中有时要加入一定量的“陈泡菜液”，原因是“陈泡菜液”中含有数量较多的泡菜发酵菌(乳酸菌)。(2)向泡菜水中加入花椒等香辛料的目的是调节泡菜的风味，同时具有防腐杀菌作用。(3)影响亚硝酸盐含量的主要因素有食盐用量、发酵温度和发酵时间。(4)①分析图甲、图乙曲线可知，泡菜发酵过程中各菌种为争夺资源和生存空间而发生竞争，发酵过程中微生物主要消耗的营养物质是蔗糖，其次是葡萄糖。②醋酸菌为好氧细菌，而泡菜发酵过程中氧气会逐渐耗尽，形成无氧环境，醋酸菌死亡；发酵过程中pH降低，对耐酸性强的乳酸菌影响较小，而对耐酸性差的酵母菌影响较大，酵母菌死亡。
答案：(1)增加发酵菌的数量 (2)调节泡菜的风味，防腐杀菌 (3)腌制的时间 温度 (4)①竞争 蔗糖(或蔗糖和葡萄糖) ②醋酸菌为好氧细菌，6天后发酵装置中氧气耗尽 酵母菌耐酸性弱，不能适应发酵液的pH
8．解析：(1)由题图可知，过程①和②表示酵母菌无氧呼吸的过程，该过程是在酵母菌细胞的细胞质基质中进行的，其产物乙醇能使酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色。过程③的产物是CO2和H2O，是酵母菌有氧呼吸第二、三阶段的产物，这一过程的反应场所是线粒体。与无氧呼吸相比，有氧呼吸供能多，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌是好氧细菌，在有氧条件下，将乙醇氧化为醋酸。(3)生产过程中，酒精发酵时一般将温度控制在18～30℃，而醋酸发酵时需将温度控制在30～35℃。(4)醋酸菌无核膜包被的细胞核，属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器。
答案：(1)细胞质基质 酸性重铬酸钾 线粒体 快
(2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有
9．解析：银杏叶洗净可以除去灰尘，碾碎可使叶内的物质释放，加速降解，A正确；笼蒸的目的是进行消毒，消灭上一步的菌种，利于原料发酵分解，快速降温可减少杂菌污染，B正确；保持半封闭，既能为菌种提供氧气，又能减少杂菌进入，让菌种在有氧条件下快速繁殖，D正确。
答案：C
10．解析：红酸汤制作过程中需要密封，用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量，B正确；装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止发酵后液体膨胀外溢，C错误；如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。
答案：B
11．解析：甲装置没有通气，进行的是酒精发酵，而乙装置通入氧气，进行的是醋酸发酵，A正确；甲进行的果酒发酵，其适宜的温度是18～30℃，而乙进行的果醋发酵，其适宜的温度是30～35℃，因此乙装置需要的温度条件高于甲，B正确；该装置没有排气口，因此不便于发酵中产生气体的排出，C错误；甲进行的果酒发酵，该过程中除了产生酒精，还会产生二氧化碳，导致pH下降；乙进行的果醋发酵，该过程中产生的果醋会使pH下降，D正确。
答案：C
12．解析：据图1可知泡菜制作中乳酸菌数量先上升后下降，不是“S”形增长，A错误；图2中发酵初期乳酸产生量较少，与氧气含量有关，初期氧气浓度较高，抑制乳酸菌发酵产生乳酸，B正确；据图3可知，发酵后期亚硝酸盐含量较少，是食用泡菜的最佳时间，C错误；泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了把握取食泡菜的最佳时机，D错误。
答案：ACD
13．解析：①过程要简单冲洗即可，不需要进行灭菌，灭菌会杀死野生的酵母菌，A错误；②过程加入果胶酶可以提高苹果的出汁率，B错误；发酵过程中会产生二氧化碳，发酵瓶中留有空间可防止发酵时培养液溢出，C正确；④过程需要打开发酵装置的充气口并适当提高温度，进行果醋发酵，D错误。
答案：ABD
14．解析：酵母、毛霉和曲霉等真核生物参与了腐乳的发酵，其中毛霉是主要菌种，A正确；制作泡菜过程中，适当提高温度不能抑制杂菌生长，B错误；醋酸菌为好氧菌，必须在有氧条件下生活，C错误；发面的过程中酵母菌在发酵过程中产生了二氧化碳，使面包变得松软可口，D正确。
答案：BC
15．解析：(1)果酒发酵是厌氧发酵，充气管上的夹子在其发酵过程中要关闭。(4)将排气管设计成弯曲的管，可防止空气中的微生物污染，同时可排出发酵过程中产生的CO2。
答案：(1)果酒发酵 (2)未及时排气 排气管改用长而弯曲的胶管 (3)去除充气管上的夹子，并通入无菌空气 (4)防止空气中的微生物污染 气泡 (5)醋酸
16．解析：(1)比色法进行亚硝酸盐含量检测时呈现不同深度的玫瑰红色，如果蔬菜本身有颜色，会对实验结果造成干扰。(2)将盐水煮沸一方面可以去除盐水中的氧气，另一方面还可以杀死杂菌，排除杂菌的污染。(3)在制作泡菜的过程中，亚硝酸盐的含量是先增多后减少，所以曲线A为亚硝酸盐的含量变化曲线，发酵后期，乳酸大量积累，pH过低不适宜硝酸盐还原菌的生存。(4)为了探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响，自变量为食醋浓度，并且做实验要遵循对照原则，所以实验的主要思路为：配制一系列浓度梯度的食醋溶液，分别添加到等量的泡菜中，定期测定亚硝酸盐的含量，观察并记录亚硝酸盐含量的峰值。
答案：(1)避免比色时造成颜色干扰 (2)杀菌和除氧 (3)A 泡菜罐中的氧气大量消耗 乳酸菌产生大量乳酸使发酵液pH下降 (4)将适量的新鲜蔬菜均分为若干组，每组依次加入等量的盐水、调味料和不同浓度的食醋，其他按上述流程操作，测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。课后分层检测案2 微生物的基本培养技术
【基础强化题组】(学业水平一、二、三)
1．下列关于培养基的说法，正确的是( )
A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水
B．培养基只能分为两类：液体培养基和固体培养基
C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
D．配制培养基时要注意各种组分的浓度和比例
2．下列关于微生物的营养的说法，正确的是( )
A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源
B．凡是碳源都能提供能量
C．除水以外的无机物仅提供无机盐
D．无机氮源也可能提供能量
3．自养微生物与异养微生物的培养基的主要差别是( )
A．碳源B．氮源
C．无机盐D．特殊营养物质
4．下列操作与消毒或灭菌无关的是( )
A．接种前用酒精灯火焰灼烧接种环
B．接种前用酒精擦拭双手
C．将平板倒置，放入培养箱中培养
D．在酒精灯的火焰旁完成接种
5．培养基、培养皿、接种针、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( )
①化学药物消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线消毒 ⑤湿热灭菌 ⑥巴氏消毒
A．⑤③②①④⑥B．①②③④⑤⑥
C．⑥②③④①⑤D．③④②①⑥⑤
6．下列有关倒平板操作的叙述，错误的是( )
A．将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上
B．使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰
C．将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌面上
D．等待培养基冷却凝固后需要倒过来放置
7．将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是( )
A．对比观察培养基有没有被微生物利用
B．对比分析培养基是否被杂菌污染
C．没必要放入未接种的培养基
D．为了下次接种时再使用
8．下列关于酵母菌的培养和分离实验的叙述中，错误的是( )
A．接种环灼烧灭菌时，应放在火焰上直到烧红
B．在全营养培养基平板上进行酵母菌的分离
C．利用稀释涂布平板法对细菌计数时，需借助显微镜
D．在挑取菌种前和接种完毕后，均要将菌种试管口通过火焰
9．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察、计数。请回答与此实验相关的问题：
(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌的培养提供了________和________。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是________和________。
(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是________________。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于____________中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。
(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有________种细菌。一般来说，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越________。
【综合应用题组】(学业水平四)
10．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验，包括制备培养基、灭菌、接种培养、菌落观察与计数。下列与此实验相关问题的叙述中正确的是( )
A．实验用过的带菌培养基经过加热后才能倒掉
B．利用平板划线法对细菌进行分离纯化并计数
C．观察细菌培养的实验时，最好是在另一块平板上接种清水作为对照实验
D．培养基中含有的淀粉、蛋白胨可以分别为细菌培养提供碳源和氮源
11．勤洗手是预防病毒感染的有效措施。某公司在防控新型冠状病毒期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的清洗效果，研究人员检测了用凝胶洗手前后手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程如图。下列叙述正确的是( )
A.统计洗手前手部细菌的数量，选择的接种方法是平板划线法
B．除图中操作外，还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养
C．培养基上的一个菌落只可能来源于样品稀释液中的一个活菌
D．初步判断培养基上菌种的类型，需要用显微镜观察菌体的形状
12．(不定项选择)微生物(除病毒外)需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖，下列有关微生物培养的说法不正确的是( )
A．乳酸菌与硝化细菌所利用的氮源不同，碳源相同
B．微生物培养基中通常需要加入一定量的抗生素
C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利
D．微生物的生长除受营养因素影响外，还受到pH、氧等的影响
13．(不定项选择)如图为酵母菌纯培养过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是( )
A．①步骤使用的培养基已经灭菌并调节过pH
B．②步骤接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
C．④中每次划线前后都需要对接种环进行灼烧处理
D．①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行
14．为了减轻废弃农作物秸秆对农村环境污染，某科研小组使用如下图所示接种方法分离纯化分解纤维素的微生物并用于生产。请据图回答下列问题：
(1)图中接种工具的名称是________，制备培养微生物的培养基时，灭菌与调pH的先后顺序是________。
(2)步骤②中，将接种工具冷却的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图示接种方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为从富含纤维素的土壤中分离获得分解纤维素的微生物单个菌落，某同学配制了一个培养基(成分见下表)：
成分 酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 琼脂 水
培养基 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
注：“＋”表示有。
据表分析，该培养基含有微生物所需的________、氮源、水、无机盐四大类营养物质。该培养基________(选填“能”或“不能”)用于分离纤维素分解菌，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
15．炭疽杆菌能引起人畜患炭疽病。炭疽杆菌呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的寄主专一性，通过实验进行确诊。
①细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。
②细菌鉴定：实验流程图如图所示。
注：题目中的噬菌体只能侵染炭疽杆菌。
(1)对配制的液体培养基要采用______________________(方法)进行灭菌。培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是____________________________________。
(2)挑选可疑菌落制片后，用____________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。
(3)接种可疑菌后，35℃培养24h，液体培养基变浑浊，原因是________________________。图中的对照组试管中应加入____________。两组试管同时培养6h后，进行比较，若实验组液体培养基的浑浊度________(填“提高”“降低”或“不变”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染。此实验依据的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案2 微生物的基本培养技术
1．解析：不同微生物对营养物质的需求不同，如自养微生物的培养基不需要加碳源，自生固氮菌的培养基不需要加氮源；按不同的分类标准，培养基种类也不同，如培养基按物理性质可分为液体培养基和固体培养基两大类，按培养基用途可分为选择培养基和鉴别培养基；固体培养基是在液体培养基里加入琼脂等凝固剂配制而成的，而固体培养基中去除琼脂，才可获得液体培养基，但一般不好操作；配制培养基时要注意各种组分的浓度和比例。
答案：D
2．解析：对一些微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源；CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量；CO2和N2都是无机物，也是微生物的碳源和氮源；硝化细菌所利用的氮源是氨，氨为无机氮源，同时氨也为硝化细菌提供进行化能合成作用的能源。
答案：D
3．解析：自养微生物利用的碳源是二氧化碳、碳酸盐等无机碳，异养微生物利用的碳源是含碳有机物，所以培养两种微生物的培养基的主要差别是碳源。
答案：A
4．解析：接种用具、器皿、空气中都存在大量微生物，必须进行严格地消毒或灭菌。A、B、D三项都是实验操作过程中涉及的消毒或灭菌的措施。将平板倒置，放入培养箱中培养与灭菌无关。
答案：C
5．解析：培养基用湿热灭菌法灭菌；培养皿能耐高温且需要保持干燥，可用干热灭菌法灭菌；接种针可用灼烧灭菌法灭菌，以达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药物如酒精进行消毒；空气可用紫外线消毒法；为了不破坏牛奶的营养成分可采用巴氏消毒法。
答案：A
6．解析：整个倒平板过程要防止外来杂菌的入侵，因此灭过菌的培养皿应放在火焰旁，打开的锥形瓶瓶口应迅速通过火焰，培养皿应打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不能将培养皿盖完全打开，等待培养基冷却凝固后需要倒过来放置。
答案：C
7．解析：对未接种的培养基进行培养，起到对照作用，可用来确定培养基是否被杂菌污染。
答案：B
8．解析：接种环灼烧灭菌时，需要放在火焰上直到烧红达到彻底灭菌，A正确；在全营养培养基(必须有水、无机盐、碳源和氮源等)平板上进行酵母菌的分离，B正确；利用稀释涂布平板法对细菌计数时，是计数菌落，不需借助显微镜，C错误；在挑取菌种前和接种完毕后，均要将菌种试管口通过火焰，防止杂菌进入，D正确。
答案：C
9．解析：用于培养微生物的培养基中，一般含有微生物所需要的碳源、氮源、水和无机盐等成分，碳源、氮源一般分别由糖类和蛋白质类物质所提供。对培养基常用的灭菌方法是湿热灭菌。在检测湖水中细菌的污染情况时，应设置对照实验，才能得出可靠的结果。
答案：(1)氮源 碳源 无机盐 水 (2)湿热灭菌 (3)恒温培养箱 无菌水 (4)多 高
10．解析：实验用过的带菌培养基经过高压蒸汽灭菌后才能倒掉，A错误；应利用稀释涂布平板划线法对细菌进行分离纯化并计数，B错误；要使实验结果可靠，最好是在另一块平板上接种无菌水作为对照实验，C错误；培养基中含有的淀粉、蛋白胨可以分别为细菌培养提供碳源和氮源，D正确。
答案：D
11．解析：平板划线无法得知稀释倍数，不能用于活菌计数，故统计洗手前手部细菌的数量，选择的接种方法是稀释涂布平板法，A项错误；除图中操作外，还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养，验证培养基是否被杂菌污染，B项正确；由于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，故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个或者几个活菌，C项错误；由于菌落肉眼可见，故初步判断培养基上菌种的类型，可用肉眼观察菌落特征，D项错误。
答案：B
12．解析：乳酸菌利用的是有机碳源，而硝化细菌可以利用无机碳源，A错误；抗生素对细菌生长有抑制作用，通过添加抗生素利于筛选出真菌，B错误；培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物不能从培养基中吸水，将出现失水过多而死亡的现象，对生长不利，C错误；微生物的生长除受营养因素影响外，还受到pH、氧等的影响，D正确。
答案：ABC
13．解析：①步骤为倒平板，使用的培养基已经灭菌并调节过pH，A正确；②步骤为接种，接种环经火焰灭菌后应待其冷却后再挑取菌落，以防高温杀死酵母菌，B错误；④中每次划线前后对接种环进行灼烧处理，是为了杀死接种环上残留的菌种，使划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到单菌落，C正确；①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行，防止杂菌污染，D正确。
答案：ACD
14．解析：(1)图中接种工具是接种环，制备培养基的基本过程为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板五个步骤，所以是先调pH再灭菌。(2)接种前需要将灼烧后的接种工具冷却，避免高温烫死接种菌种。(3)由图中步骤③可知，接种方法是平板划线法。(4)由表可知，该培养基含有碳源(酵母膏、淀粉、纤维素粉)、氮源(酵母膏)、水和无机盐四大类营养物质，但该培养基中纤维素不是唯一碳源，故不能用于分离纤维素分解菌。
答案：(1)接种环 先调pH再灭菌 (2)避免高温烫死接种菌种 (3)平板划线法 (4)碳源 不能 纤维素不是唯一碳源
15．解析：(1)培养基一般采用湿热灭菌。在配制培养基时，需要先调节pH，后灭菌。(2)菌落可以通过肉眼观察，而单个细菌无法通过肉眼观察，需要借助显微镜观察。(3)接种可疑菌后，35℃培养24h，液体培养基变浑浊，原因是细菌大量繁殖。对照组试管中应加入等量生理盐水，与实验组同时培养6h后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组低，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。噬菌体的宿主具有专一性，患者被炭疽杆菌感染，而实验组加入的噬菌体只会侵染炭疽杆菌，炭疽杆菌就会裂解，细菌数量减少，浑浊度降低。
答案：(1)湿热灭菌法 先调节pH，后灭菌
(2)显微镜
(3)细菌大量繁殖 等量生理盐水 降低 实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌，使细菌裂解，溶液变澄清课后分层检测案3 微生物的选择培养和计数
【基础强化题组】(学业水平一、二、三)
1．测定微生物数量的方法不包括( )
A．稀释涂布平板法 B．显微镜直接计数
C．平板划线法D．滤膜法
2．研究人员通过对大肠杆菌进行基因改造，可以使其不仅能以传统生物能源技术中使用的蔗糖为原料，还能以广泛存在于植物纤维中的半纤维素为原料，分解产生燃料物质。若要将这种大肠杆菌分离出来，应将它们接种在( )
A．不含氮源的培养基上
B．含有蛋白胨的固体培养基上
C．只含半纤维素而无其他碳源的选择培养基上
D．不含营养要素的培养基上
3.
用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验，是在某病原菌均匀分布的平板上，铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示为培养的结果，其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是( )
A．在图示固体培养基上可用平板划线法或稀释涂布平板法接种病原菌
B．未出现抑菌圈可能是病原菌与抗生素接触后发生抗性变异
C．形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物较敏感
D．不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
4．测定土壤中细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，其原因是( )
A．细菌个体小，真菌个体大
B．细菌易稀释，真菌不易稀释
C．细菌在土壤中的数量比真菌多
D．随机的，没有原因
5．下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是( )
A．筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖
B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
6．用稀释涂布平板法对微生物进行纯培养的步骤，正确的是( )
A．样品稀释→涂布法分离→培养成单菌落
B．样品稀释→培养成单菌落→划线或涂布法分离
C．样品稀释→划线或涂布→分离→培养成单菌落
D．样品稀释→划线→涂布→分离→培养成单菌落
7．下图为从土壤中分离纯化尿素分解菌的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源
B．图中所用培养基灭菌常用的方法是湿热灭菌
C．①～③过程是梯度稀释，稀释溶剂是无菌水
D．可用酚红染料鉴定，菌落周围是否出现红色圈
8．若某一稀释度下，平板上生长的平均菌落数为90个，涂布平板时所用的稀释液体积为0.1mL，稀释液的稀释倍数为105，则每克样品中的活菌数约为( )
A．9×108个B．9×107个
C．9×105个D．9×106个
9．某生物兴趣小组，进行土壤中尿素分解菌的分离和计数实验。请回答下列问题。
(1)实验原理：尿素是一种重要的农业氮肥，但它并不能直接被农作物吸收，需要转变成NH3，才能被吸收，这个转变依赖于土壤中能产生________的微生物的作用。
(2)实验步骤：
①配制培养基(成分：葡萄糖、Na2HPO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、尿素、Y、H2O、琼脂)，并制作无菌平板。
②设置________________组和若干实验组，进行相关操作。
③将各组平板置于恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。
a．为了更好地鉴别出此类微生物，在培养基配方中加入了Y，Y是________________。
b．为了对实验的结果进行进一步统计，需要用____________法进行接种。具体情况如图所示。
c.恒温培养48小时后，在稀释倍数为105下，平板上的菌落数目在30～300之间，小组成员进行统计，应注意统计周围为________菌落。统计三个平板上的菌落数目，分别为68、73、87，则每克土样中尿素分解菌的活菌数约为________。
(3)实验结果分析：
兴趣小组的同学在统计菌落数目时，除了上述统计的菌落外，还发现有些菌落周围的培养基没有变化，试分析这些菌落产生的可能原因(答出一点即可)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【综合应用题组】(学业水平四)
10．漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，下列相关叙述错误的是( )
A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C．在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化
D．在适宜温度下，接种后的斜面培养基上菌落长成后，可在低温下临时保存菌株
11．有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A．该实验所用的选择培养基可以用苯磺隆、蔗糖等作为碳源
B．本实验的目的是探究能降解苯磺隆的物质是否为该菌种所产生的蛋白质
C．在微生物的接种实验中，用95%的酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒
D．该实验中，采集的土壤样品经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液
12．(不定项选择)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见表。
菌种 菌落直径：C/mm 透明圈直径：H/mm H/C
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
有关本实验的叙述，正确的是( )
A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布
C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
13．(不定项选择)聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是( )
①取湖水―→②―→③培养―→④―→⑤―→⑥
A.步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上
B．步骤③需要将接种后的培养基放入恒温箱中倒置培养
C．步骤④所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株
D．挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量
14．乳链菌肽是由乳酸乳球菌分泌的一种由34个氨基酸组成的小肽，对许多革兰氏阳性菌，尤其是对引起食品腐败的细菌具有强烈的抑制作用，是一种高效无毒的天然食品防腐剂。研究人员从新鲜牛奶中获得多株产乳链菌肽的菌株，进行了如下实验：
(1)筛选菌株：将含有杀菌物质的滤纸片放到滴有细菌培养液的固体培养基上，经过培养，杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈。将革兰氏阳性菌涂布于平板上，将灭菌的大小相同的滤纸片均匀地摆放在培养基表面，在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液，对比观察____________________，选取抑制作用最强的菌株。
(2)纯化菌株：
―→―→―→―→
A过程配制时除了加入特定的营养物质以外，还要加入一定量的氯化钠，以维持________。B过程常用的方法是
________________________________________________________________________，
该过程中温度是121℃，压力______，灭菌15min。D过程与C过程相比，培养基中增加的物质是______________。E过程需将纯化的菌株用________(用具)接种于________培养基中4℃保存。
(3)为了解乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式是抑制细菌生长、溶菌性杀死细菌(细胞破裂)还是非溶菌性杀死细菌，科研人员活将乳链菌肽加入革兰氏阳性菌菌液中，随着发酵时间的延长，检测革兰氏阳性菌的活菌数、除去菌体的上清液中核酸含量，实验结果如图所示。
对革兰氏阳性菌活菌的计数方法为________。以上实验表明乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式为________。
(4)口服乳链菌肽，不会改变人体肠道中的正常菌群，也不会进入内环境，推测可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．随着个人承担传染病防控社会责任的意识的不断加强，很多人外出能自觉地戴口罩。某同学对戴一段时间后的灭菌口罩上的微生物进行检测，以了解其污染情况。请回答下列问题：
(1)从戴一段时间后的口罩上剪取总量5cm2样品，剪碎后加入灭菌生理盐水中，定容至100mL，充分混匀，得到样液A。待样液A自然沉降后，取上清液稀释103倍得到样液B。取4个经________(填“干热”或“灼烧”)灭菌处理的培养皿，向其中3个培养皿中分别加入1mL样液B，再将冷却到45～50℃的培养基倒入培养皿。随即转动培养皿，使样液B与培养基充分混匀，待________后，将平板倒置，置于培养箱内培养24h。第4个培养皿添加________________(填“样液”、“培养基”或“样液和培养基”)作为对照。
(2)一段时间后，3个平板上长出的菌落数分别为50、40和45，可计算出1cm2口罩样品中菌体数量为________。统计计算出的量往往________(填“大于”、“等于”或“小于”)口罩中菌体的实际数量，原因可能是在培养箱中培养的时间过短，________________________。
(3)若要对口罩中的金黄色葡萄球菌进行选择性分离培养，可将样液B用________________________法接种到甘露醇高盐琼脂培养基上，培养基中的高浓度氯化钠用于____________________。
16．绿水青山就是金山银山，污水治理是生态文明建设的一项重要任务，利用微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，请回答下列问题：
成分 MgSO4 蛋白质 X物质 水 琼脂
用量 5g 10g 7g 1000mL 20g
(1)表中是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，表中X物质最可能为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若图中污水取样是从聚乙烯醇(PVA)污染的水体中采集，通过图示过程分离出分解聚乙烯醇(PVA)的菌落，则进行过程1的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌____________个，该接种方法是______________，通过该方法测量的菌落数值与实际值相比一般会____________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(4)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入____________用于鉴别PVA分解菌。若用上述培养基比较不同菌株降解PVA能力的大小，请用简洁的语言写出设计思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案3 微生物的选择培养和计数
1．解析：稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，利用显微镜直接计数，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，两者均可以测定微生物的数量，A正确，B正确；平板划线法不能用于计数，只能用来分离纯化微生物，C错误；当样品中微生物浓度较低时，可采用滤膜法，如测定饮用水中大肠杆菌的数量，D正确。
答案：C
2．解析：分析题干可知，改造后的大肠杆菌“能以广泛存在于植物纤维中的半纤维素为原料，分解产生燃料物质”，因此若要将这种大肠杆菌分离出来，应将它们接种在只含半纤维素而无其他碳源的选择培养基上。
答案：C
3．解析：图示固体培养基上采用的接种方法应是稀释涂布平板法，A错误；病原菌发生抗性变异在与抗生素接触之前，B错误；微生物对药物较敏感形成的抑菌圈应较大，C错误；纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后，便不断向纸片周围区域扩散，不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响，D正确。
答案：D
4．解析：土壤中的微生物大约70%～90%是细菌，真菌的数量要比细菌少；样品的稀释度越高，在平板上生成的菌落数目就越少；在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300的适于计数的平板，所以细菌的稀释倍数要高于真菌的稀释倍数。
答案：C
5．解析：应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌，A错误；木材、秸秆中富含纤维素，故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌，B正确；用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，以确定得到的是纤维素分解菌，并了解其产纤维素酶的能力，C正确；用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可以把纤维素分解成葡萄糖，提高饲用价值，D正确。
答案：A
6．解析：稀释涂布平板法包括样品稀释、涂布及培养三个基本步骤，A正确。
答案：A
7．解析：尿素分解菌可以合成脲酶将尿素分解，因此要分离纯化尿素分解菌，培养基都应以尿素为唯一氮源，A正确；对培养基灭菌常用的方法是湿热灭菌法，B正确；①～③过程是选择培养，该过程用来选择培养尿素分解菌，因此培养基应该是以尿素为唯一氮源的培养基，而不是无菌水，C错误；分解尿素的菌能将尿素分解成NH3，使培养基碱性增强，pH升高，酚红指示剂会变红，因此可用酚红染料鉴定尿素分解菌，观察菌落周围是否出现红色圈，D正确。
答案：C
8．解析：每克样品中的菌落数＝(90÷0.1)×105＝9×107(个)，即每克样品中的活菌数约为9×107个。
答案：B
9．解析：(1)尿素分解菌能产生脲酶将尿素分解成NH3，土壤中的尿素只有被分解成NH3后才能被植物吸收利用，因此可用以尿素为唯一氮源的培养基来分离尿素分解菌。(2)②为检验培养基是否受到杂菌污染，需要设置空白对照组。③a.细菌合成的脲酶将尿素分解成了NH3，NH3会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检查培养基的pH变化来鉴别尿素分解菌的存在，在培养基配方中加入的Y可以是酚红指示剂。b.分析图示实验过程可知，该实验采用了稀释涂布平板法进行接种，用于计数土壤稀释液中尿素分解菌的数量。c.当尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解为NH3后，培养基pH升高，酚红指示剂会变红，因此应注意统计周围为红色的菌落。在稀释倍数为105下，三个平板的菌落数目分别为68、73、87个，因此每克土样中尿素分解菌的活菌数约为(68＋73＋87)÷3÷0.1×105＝7.6×107(个)。(3)有些菌落周围的培养基没有变化，说明这些细菌不能产生脲酶，不能利用尿素作为氮源，而氮源为微生物生长所必需的，因此可推测可能存在固氮微生物，它们能利用空气中的氮气作为氮源，而不能将培养基中的尿素分解成氨(不与指示剂作用)，所以有些菌落产生而菌落周围的培养基没有变化。
答案：(1)脲酶 (2)②空白对照 ③a.酚红指示剂 b．稀释涂布平板 c．红色的 7.6×107个 (3)可能存在固氮微生物，它们能利用空气中的氮气作为氮源，而不能将培养基中的尿素分解成氨(不与指示剂作用)，所以有些菌落产生而菌落周围的培养基没有变化
10．解析：生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；筛选培养基中需要加入漆酶的底物，只有产漆酶的微生物才能在该培养基上生长，进而通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，B正确；由图可知，在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化，C正确；在适宜温度下，接种后的斜面培养基上菌落长成后，可在低温下临时保存菌株，D正确。
答案：A
11．解析：选择培养基只允许特定种类的微生物生长，同时要抑制或阻止其他种类微生物生长，因而必须以苯磺隆为唯一碳源只让目的菌生存繁殖，A错误；图乙上清液中加入的蛋白酶溶液是用于水解上清液中的某蛋白质的，由此可判定实验目的是探究目的菌是否通过分泌某种蛋白质来降解苯磺隆，B正确；在微生物接种时，需用70%的酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒，C错误；在分离土壤中目的菌的实验中，采集的土样经高温灭菌后，土样中的微生物被杀死，再制取土壤稀释液接种并培养，不会得到菌落，D错误。
答案：B
12．解析：微生物培养基含有四类营养物质：水、无机盐、碳源、氮源，A正确；常用稀释涂布平板法筛选淀粉分解菌，涂布前需将菌液稀释，B正确；淀粉分解菌可分解淀粉，导致菌落周围的淀粉被分解，不能与碘液反应生成蓝色，故而出现透明圈，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明细菌分解淀粉能力越强，D正确；由题图可知，细菌Ⅰ和Ⅱ形成的菌落周围都出现了透明圈，说明两种细菌都能将淀粉酶分泌至细胞外，C错误。
答案：ABD
13．解析：PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，要筛选嗜盐细菌，步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A错误；步骤③为防止皿盖上的冷凝水滴入培养基，需要将接种后的培养基放入恒温箱中倒置培养，B正确；步骤④扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中不应加入琼脂，C错误；要挑选高产聚羟基脂肪酸酯(PHA)的嗜盐菌，挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量，最后进行比较，D正确。
答案：BD
14．解析：(1)由于含有杀菌物质的滤纸片放到滴有细菌培养液的固体培养基上，经过培养，杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈。抑菌圈越大说明杀菌物质的杀菌能力越大。所以将革兰氏阳性菌涂布于平板上，将灭菌的大小相同的滤纸片均匀地摆放在培养基表面，在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液，对比观察抑菌圈的大小，选取抑制作用最强的菌株。(2)A过程配制时除了加入特定的营养物质以外，还要加入一定量的氯化钠，以维持渗透压；B过程常用的方法是湿热灭菌法。这是培养基灭菌常用的方法，温度是121℃，压力为100kPa；D过程所需的是固体培养基，而C过程所需的是液体培养基，因此D过程培养基中增加的物质是凝固剂，主要是琼脂。E过程需将纯化的菌株接种于固体斜面培养基中4℃保存，接种工具是接种环。(3)对革兰氏阳性菌活菌的计数方法为稀释涂布平板法；由图可知，对照组的种群数量变化呈S形。由于曲线3活菌数降为零，说明是杀死细菌；除去菌体的上清液中核酸含量没有明显变化，说明不是溶菌。(4)乳链菌肽作为天然防腐剂，它是由34个氨基酸组成的多肽，口服使用的优点是不会改变人体肠道内正常菌群，也不会进入内环境，推测其原因可能是食用后被消化道中蛋白酶所降解而被人体消化。
答案：(1)抑菌圈的大小 (2)渗透压 湿热灭菌法 100kPa 凝固剂，主要是琼脂 接种环 固体斜面 (3)稀释涂布平板法 非溶菌性杀死细菌 (4)食用后可能被消化道中蛋白酶所降解而被人体消化
15．解析：(1)培养皿的灭菌方法有干热灭菌，培养基的灭菌方法是湿热灭菌。倒平板时，需等培养基凝固(完全冷却)后，才能将平板倒置。根据题意分析，第4个培养基为对照组，只需要添加培养基即可，其他操作与实验组相同。一段时间后，对照组培养基上无菌落产生，说明实验组上长出的菌落均来自样液中的微生物。(2)3个平板上长出的菌落数均在30～300之间，说明操作中的稀释倍数是合适的，其平均数是(50＋40＋45)/3＝45。考虑1ml样液B是稀释103倍的样液A，样液A共100mL，这些样液A内的菌数是45×103×100＝45×105，则1cm2口罩样品中菌体数量为(45×105)/5＝9×105。统计计算出的量往往小于口罩中菌体的实际数量，原因可能是在培养箱中培养的时间过短(24h)，培养基上部分菌体还未形成肉眼可见的菌落。(3)稀释涂布平板法常用于固体培养基上的接种、分离培养等。甘露醇高盐琼脂培养基含有高浓度的NaCl。与一般的微生物对所需无机盐的适量要求是不符合的，可推知高浓度NaCl可抑制除金黄色葡萄球菌外的其他微生物的生长。
答案：(1)干热 培养基凝固(完全冷却) 培养基 (2)9×105 小于 培养基上部分菌体还未形成肉眼可见的菌落
(3)稀释涂布平板 抑制除金黄色葡萄球菌外的其他微生物的生长
16．解析：(1)分析题意可知，表格是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，该培养基属于选择培养基，因此表中X物质最可能为聚乙烯醇(或PVA)。(2)图中过程1具有富集的作用，能通过选择培养增加PVA分解菌的数量，有利于在培养基上形成分解聚乙烯醇(PVA)的菌落。(3)若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌160×104×100÷0.1＝1.6×109个，该过程需要先稀释后涂布，因此该接种方法是稀释涂布平板法。由于当两个或多个细菌连在一起时，平板上显示一个菌落，因此通过该方法测量的菌落数值与实际值相比一般会偏小。(4)根据题干信息“PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑”可知，要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入碘，用于鉴别PVA分解菌。形成的白色透明斑大小能反映PVA分解菌的能力大小，白色透明斑越大，说明PVA分解菌分解PVA能力越强，因此要用上述培养基比较不同菌株降解PVA能力的大小，可配制相同PVA浓度的培养基来培养不同菌株，一定时间后通过测定形成白色透明斑大小来确定不同菌株降解PVA能力的大小。
答案：(1)聚乙烯醇(或PVA) (2)通过选择培养增加PVA分解菌的数量 (3)1.6×109 稀释涂布平板法 偏小 (4)碘 用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株，一定时间后，通过测定白色透明斑的大小(或直径)来确定不同菌株降解PVA能力的大小课后分层检测案4 发酵工程及其应用
【基础强化题组】(学业水平一、二、三)
1．用发酵工程生产的产品，如果是菌体，进行分离、提纯时可采用的方法是( )
A．蒸馏、过滤 B．过滤、沉淀
C．萃取、离子交换D．沉淀、萃取
2．以下不属于发酵的是( )
A．利用青霉菌生产青霉素
B．缺氧时人的组织细胞产生乳酸
C．利用酵母菌获得酒精
D．利用乳酸菌生产乳酸
3．关于啤酒生产的流程说法错误的是( )
A．让大麦种子发芽的目的是释放淀粉酶
B．焙烤发芽的大麦种子时，淀粉酶丧失活性
C．糖化的目的是让淀粉分解
D．蒸煮时终止了酶的作用，并对糖浆进行灭菌
4．发酵工程的正确操作过程是( )
①发酵 ②培养基的配制 ③灭菌 ④产品的分离与提纯 ⑤菌种的选育 ⑥扩大培养 ⑦接种
A．⑤②⑥⑦①③④B．⑤⑥②③⑦①④
C．②⑤③⑦①⑥④D．⑦⑥⑤②③①④
5．下列有关发酵过程的做法中，符合生产实际的是( )
A．通过人工诱变、杂交、基因工程和细胞工程选育菌种
B．生产过程中排出的废弃物可直接排入附近农田作肥料
C．分离单细胞蛋白时，通常采用萃取、离子交换等方法
D．在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌
6．酵母菌培养过程中的生长曲线如图所示，a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是( )
A．aB．b
C．cD．d
7．下列关于发酵工程基本环节的叙述，正确的是( )
A．所用菌种多为若干菌种的组合
B．发酵产品是微生物的代谢产物
C．菌种的选育和扩大培养是发酵工程的中心环节
D．反馈控制系统保证发酵过程始终处于最佳状态
8．下列有关发酵工程应用的说法错误的是( )
A.发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品
B．柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产
C．发酵工程可以生产多种药物，但是不能生产疫苗
D．发酵工程生产的单细胞蛋白可以制作成微生物饲料
9．紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量、不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。
紫外线波长/nm 存活率/% 突变数/个
260 60 50～100
280 100 0～1
据表推断，在选育优良菌种时，应采用的紫外线波长及依据是( )
A．260nm，酵母菌存活率较低
B．260nm，酵母菌突变数多
C．280nm，酵母菌存活率高
D．280nm，酵母菌突变数少
10．现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率，如图是发酵工程生产产品的流程图。据图回答下列问题。
(1)在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①是____________；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是__________；③是细胞工程。
(2)④表示________，⑤表示________。
(3)整个过程的中心阶段是发酵，在此阶段需要随时取样、检测等，以了解发酵进程，还要及时添加________________，同时严格控制__________________________。
(4)若发酵所得产品是单细胞蛋白，则⑥往往采用__________________的方法进行提取。
【综合应用题组】(学业水平四)
11．下面图1为谷氨酸发酵装置示意图，图2为谷氨酸产生机理图。据图分析，下列对谷氨酸发酵的叙述，正确的是( )
A．菌体是异养厌氧型微生物
B．培养基属于化学成分已知的液体培养基
C．谷氨酸的形成与搅拌速度无关
D．提高产物产量的关键是改变菌体膜的通透性
12．利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖，如图为生产燃料乙醇的简要流程，据图分析错误的一项是( )
A．要得到微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样
B．图中②过程常用的微生物B是酵母菌
C．微生物A和微生物B可利用的碳源相同
D．可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用
13．(不定项选择)如图(一)是苹果酒和苹果醋的现代生产装置简图，图(二)是与生产过程关联的某些物质浓度随时间的变化情况。据图分析，相关叙述错误的是( )
A.图(一)甲罐顶上管道弯曲及加水的目的是防止空气及杂菌进入、排气减压等
B．图(一)乙罐中刨木花的作用既有利于发酵菌的附着，同时又能为其提供一定的碳源
C．甲、乙罐中的微生物的代谢类型分别是异养兼性厌氧型、异养需氧型
D．图(二)a、b曲线最可能分别代表的是醋酸和酒精的量变规律
14．人造蛋白食品的生产可利用现代微生物发酵工程技术，食用真菌蛋白是人造蛋白的一种。下面为真菌蛋白的制造过程的图解，请据图回答下列问题。
(1)向发酵罐中注入少量氨水的目的是________________________________________________________________。
(2)制造真菌蛋白时，要向发酵罐中通入空气，由此可知，发酵罐中的真菌的异化作用类型是________。
(3)向发酵罐中加入的一切物品都需要消毒，从生态学的角度进行分析，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从自然界中分离的真菌菌种，当用于制造真菌蛋白时，蛋白质的产量很低。要获得更多的真菌蛋白，培育优良的真菌菌种可采用______________的方法。
(5)在下列4种物质中，可以用来作为青霉菌培养的主要能源物质的是( )
A．脂肪B．葡萄糖
C．蛋白质D．生长因子
【素养养成练】
15．下图表示制造啤酒的过程，据此回答下列问题。
(1)为什么要把原料放进沸水中混合？________________________________________________________________。
(2)为什么要在混合物冷却后才把酵母菌加进去？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请写出酵母菌所进行的生理过程的化学反应方程式：______________________________________________________________________________。
(4)研究者发现温度的变化对气体产量有影响，并在不同温度下测定气体的产量(如下表)。请在方格纸上，用表中数据，设计完成曲线图。
温度℃ 气体体积 mm3·(10min)－1 温度 ℃ 气体体积 mm3·(10min)－1
20 10 30 25
40 35 50 20
60 8 70 2
80 1 100 0
(5)请解释这条曲线为什么是这样的形状。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案4 发酵工程及其应用
1．解析：对于发酵工程生产的产品，如果是菌体，通常采用过滤、沉淀的方法；如果是代谢物，通常采用蒸馏、过滤、萃取或离子交换等措施。
答案：B
2．解析：发酵是微生物进行的代谢活动，如青霉菌、酵母菌、乳酸菌等微生物。人不属于微生物，人的无氧呼吸不属于发酵。
答案：B
3．解析：焙烤发芽的大麦种子是杀死大麦种子，但不能使淀粉酶丧失活性。
答案：B
4．解析：发酵工程的基本操作过程为：菌种的选育→扩大培养→培养基的配制→灭菌→接种→发酵→产品的分离提纯。因此正确的操作过程是⑤⑥②③⑦①④，B正确，A、C、D错误。
答案：B
5．解析：一般通过人工诱变和基因工程的方法选育菌种，而杂交育种进行的是有性生殖，不适用，细胞工程一般应用于动物和植物，A错误；生产过程中排出的废弃物中，可能含有有毒重金属等有害物质，需要通过生物净化才能排入到附近农田，B错误；分离单细胞蛋白时，通常采用过滤、沉淀等方法，C错误；由于连续培养是培养的同种生物，因此在培养过程中补充的同种培养液，并且为防止杂菌污染，该同种培养液及空气须先灭菌，D正确。
答案：D
6．解析：常作为生产菌种和科研材料的细菌群体，应该是代谢旺盛、个体形态和生理特性比较稳定的时期，曲线b时期菌体代谢最旺盛，生理特性比较稳定，是生产用菌种的最佳时期。
答案：B
7．解析：酒精发酵等一些发酵过程为单一菌种，A错误；发酵产品是微生物的代谢产物或菌体本身，B错误；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，C错误；反馈控制系统保证发酵过程始终处于最佳状态，使发酵过程正常进行，D正确。
答案：D
8．解析：发酵工程可以生产酱油、泡菜等传统发酵食品，A正确；柠檬酸、乳酸等食品添加剂可以通过发酵工程生产，B正确；乙肝疫苗可用发酵工程的方法生产，这种方法生产乙肝疫苗的优点是酵母菌繁殖快，代谢旺盛，乙肝疫苗单位时间内的产量高，C错误；现代的发酵技术利用发酵工程生产的单细胞蛋白可以制作成微生物饲料，D正确。
答案：C
9．解析：由表格可知，紫外线波长为280nm时，酵母菌的存活率虽然高达100%，但是0～1个的突变数不利于菌种的选育；紫外线波长为260nm时，酵母菌的存活率虽然只有60%，但是50～100个的突变数可以提供丰富的变异材料，有利于菌种的选育。
答案：B
10．解析：(1)啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期；高产青霉菌菌种的产生是诱变育种的结果。(2)根据发酵流程可以判断④⑤分别是接种和灭菌。(3)在发酵过程中随微生物的代谢过程的进行，微生物、发酵产物的量以及发酵液的各种理化性质随时都在发生变化，因此要不断进行检测，随时添加必需的营养组分，同时严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，以便得到较多的发酵产品。(4)单细胞蛋白就是指微生物菌体，往往采取过滤、沉淀的方法提取。
答案：(1)基因工程 诱变育种 (2)接种 灭菌 (3)必需的营养组分 温度、pH和溶解氧等发酵条件 (4)过滤、沉淀
11．解析：菌体是异养需氧型微生物，A错误；谷氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等，该培养基中包含多种天然物质，化学成分不确定，B错误；谷氨酸发酵的菌体为需氧型，搅拌可以增加溶氧量，故谷氨酸的形成与搅拌速度有关，C错误；当谷氨酸过量时，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，导致谷氨酸的合成量减少，若细胞膜的通透性好，有利于代谢产物分泌出来，避免了谷氨酸对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，从而提高产物产量，D正确。
答案：D
12．解析：根据图解可知，微生物A的碳源是纤维素，故要想获得微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样，A正确；图中②过程表示生产乙醇的过程，常用的微生物是酵母菌，B正确；微生物A所用碳源为纤维素，微生物B所用碳源为纤维素降解物，C错误；微生物A之所以能利用纤维质原料是因为其含有纤维素酶，故可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D正确。
答案：C
13．解析：图(一)甲罐顶上管道弯曲及加水的目的是防止空气及杂菌进入、排气减压等，A正确；图(一)乙罐中刨木花有利于发酵菌的附着，但不能为其提供一定的碳源，为其提供一定碳源的是酒精，B错误；甲罐进行的是酒精发酵，参与该过程的微生物主要是酵母菌，代谢类型为异养兼性厌氧型；乙罐进行的是果醋发酵，参与该过程的微生物主要是醋酸菌，代谢类型为异养需氧型，C正确；酵母菌无氧呼吸产生酒精先逐渐增多，后来由于酒精过多抑制了酒精发酵，所以a曲线可代表酒精的浓度变化规律；乙罐中果醋发酵是以酒精为原料，所以b曲线可代表醋酸的浓度变化规律，D错误。
答案：BD
14．解析：(1)氨水呈碱性，既能调节发酵液的pH，也能为真菌提供氮源。(2)向发酵罐内通入空气就是为了提供氧气，说明发酵真菌为需氧型。(3)发酵过程中混入的杂菌会和发酵菌竞争营养物质，从而影响发酵的进行。(4)菌体本身能产生蛋白质，要想得到产生蛋白质更多的菌种，可以采用诱变育种、基因工程育种等方法。(5)糖类物质是生物主要的能源物质。
答案：(1)为真菌提供合成蛋白质所需的氮源，调节pH (2)需氧型 (3)避免杂菌与真菌竞争而降低真菌蛋白的产量 (4)诱变育种(或基因工程育种) (5)B
15．解析：(1)把原料放进沸水中混合是为了对原料进行消毒，杀死原料中的杂菌。(2)等到混合物冷却后才加酵母菌是为了防止高温杀死酵母菌。(3)酵母菌早期进行有氧呼吸，快速繁殖，以增加酵母菌的数量，有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；然后密闭，进行无氧呼吸产生酒精，无氧呼吸的反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。(4)图中应先注明横坐标、纵坐标的含义，标注原点，曲线图的绘制以温度为横坐标，以气体体积为纵坐标。曲线先上升后下降，40℃左右时达到最高点。(5)微生物代谢过程中需要酶的参与，而酶的活性受温度影响。在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而增强，由表中可看出，40℃是酶作用的最适温度，当温度超过40℃时，酶的活性随之下降，高温使酶失活。
答案：(1)对原料进行消毒，防止杂菌污染 (2)避免酵母菌受热失活 (3)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；2C2H5OH＋2CO2＋能量
(4)
(5)微生物代谢过程中需要酶的参与，酶的活性受温度的影响。在一定温度范围内，酶的活性随温度的升高而增强，表中40℃是酶作用的最适温度，当温度超过40℃，酶的活性随之下降，高温使酶失活
