1.3发酵工程及其应用同步练习（含解析）2023——2024学年高生物人教版（2019）选择性必修必修3生物技术与工程
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| 名称 | 1.3发酵工程及其应用同步练习（含解析）2023——2024学年高生物人教版（2019）选择性必修必修3生物技术与工程 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-18 14:37:58 | ||
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文档简介
1.3 发酵工程及其应用 同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒的有所不同，生产工艺流程为大麦发芽→粉碎→糖化→煮沸→主发酵→后发酵（添加黄桃汁）→低温冷藏→成品→罐装。下列叙述正确的是（ ）
A．粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间
B．后发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成等
C．分离、提纯获得酒精等代谢产物是发酵工程的中心环节
D．黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂，不消毒，不过滤，比传统工业啤酒的品质更稳定
2．某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。米曲霉为异养好氧型生物，能产生制作酱油过程所需的酶类，能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。乳酸菌是促进其风味物质形成的重要微生物，它可以生成乳酸等小分子有机酸，进而与酵母菌产生的醇类生成酯类呈香物质，增加酱油香气。下列叙述正确的是（ ）
A．大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供碳源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供氮源
B．实验室制备米曲霉分离纯化培养平板时，先进行干热灭菌，再调节pH最后分装到培养皿
C．实验室纯化培养米曲霉时应用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液均匀涂布于平板
D．发酵池发酵阶段应密封发酵，该阶段可以抑制杂菌生长的物质有乳酸、酒精和食盐
3．发酵罐是工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒。如图发酵罐可进行葡萄酒的发酵。下列相关叙述错误的是（ ）
A．因乙醇有挥发性，发酵时应持续低流量通入无菌空气
B．正常进行葡萄酒发酵过程中罐内的压力会高于大气压
C．图中平叶片式搅拌桨搅拌可使菌种更充分地接触营养物质
D．可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
4．下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ）
①发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点
⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑥单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质
A．4项 B．3项 C．2项 D．5项
5．啤酒是人类最古老的酒精饮料，是仅次于水和茶在世界上消耗量排名第三的饮料，也是当今世界上产量和销量最大的一种酒类。如下是啤酒的制作流程：麦芽研磨浸泡→麦芽汁的过滤→麦芽汁熬煮，加入啤酒花→麦芽汁冷却→麦芽汁发酵装瓶，下列相关叙述错误的是（ ）
A．啤酒酿制依赖的微生物主要是酵母菌，发酵产生酒精、CO2和乳酸
B．麦芽研磨浸泡后得到的麦芽汁中含有糖类，可为发酵过程提供能源物质
C．麦芽汁过滤除菌可以最大程度保留麦芽的风味物质，熬煮也可消灭杂菌
D．麦芽汁发酵之前需要进行冷却，目的是防止接种的微生物被高温杀死
6．我国科研人员构建了一株嗜盐单胞菌H，并以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）或餐厨垃圾等为原料。在实验室生产PHA（细胞产物）等新型可降解材料，工艺流程如图。下列分析合理的是（ ）
A．选育出菌种后，直接接种到发酵罐内进行发酵有利于快速获取发酵产物
B．嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养是该发酵工程的中心环节
C．搅拌器能增加培养液中的溶氧量，使菌株H与培养液充分接触
D．发酵结束之后，可采用过滤、沉淀等措施来获得PHA产品
7．下图是科研人员利用影印法（不同培养基中同种菌种的接种位置相同）初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程，其中基本培养基不含氨基酸，完全培养基含所有种类的氨基酸。下列叙I述错误的是（ ）
A．①过程需将接种环放在火焰上灼烧、冷却后进行接种
B．根据用途分类，图中基本培养基属于选择培养基
C．进行②过程时，必须先将丝绒布“复印”至基本培养基上，再“复印”至完全培养基上
D．氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、但完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选
8．麦汁生物酸化技术是以非腐败型啤酒乳酸杆菌和醋酸杆菌为菌种，以啤酒厂未添加酒花的过滤后头道麦芽汁为培养基，通过发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，再结合酒精发酵制作啤酒的技术。下列说法正确的是（ ）
A．应用该技术酿酒时需接种抗酸性高的酵母菌
B．前期发酵得到醋酸和乳酸的过程可在同一容器中同时进行
C．后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在30℃～35℃范围内
D．由于后期发酵所用的是酵母菌，因此装瓶出售前不用再消毒
9．下图1 为野生型细菌M 合成初生代谢产物(正常生命活动所必须的)丁的过程，中间产物乙是工业生产的一种重要原料。下图2为科研人员利用野生型M菌培育高产乙的突变型M菌(A基因正常，B基因突变)的过程，下列叙述正确的是（ ）
A．选育微生物菌种时，除图示的诱变育种方法外，还可以用杂交育种和基因工程育种法
B．由培养基I到培养基II的接种方法为平板划线法或稀释涂布平板法
C．根据影印法的结果也不能直接判断出菌落3和5 就是符合要求的高产菌
D．细菌培养一般需要将培养基的pH调至酸性
10．发酵工程在多个领域发挥着不可或缺的作用，从医药到食品生产，从能源开发到环境保护，均展现了其巨大的应用潜力和社会价值。下列关于发酵工程的表述正确的是（ ）
A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化只会影响微生物的生长繁殖
D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
11．下图是啤酒生产的发酵阶段工艺流程，相关叙述错误的是（ ）
A．a过程赤霉素可促进大麦种子淀粉酶的合成
B．b过程的主要目的是使淀粉酶变性失活，以免种子萌发时消耗有机物
C．过程f是发酵工程的中心环节，需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D．过程g不宜采用高温蒸煮法进行消毒，以免降低啤酒的品质
12．在发酵技术中，主要是利用优良微生物的代谢过程，获得人类需要的产品。下列叙述正确的是（ ）
A．以淀粉或纤维素的水解液为原料，可以生产微生物分泌的单细胞蛋白
B．以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸需要振荡培养，故黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
C．选育优良的产酒酵母菌是发酵工程的中心环节，决定了酒的产量和口味
D．在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
13．啤酒生产中，糖化的目的主要是将麦芽中的淀粉水解为小分子糖，下图是“精酿”啤酒生产流程示意图。下列说法错误的是（ ）
A．经赤霉素处理的大麦种子可直接用于糖化过程
B．活化的酵母菌液需经过灭菌处理后才能用于接种发酵
C．蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
D．啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
14．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醋酸菌大量繁殖所致
15．黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制作而成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，而保存时间越长的老茶，其茶香味越浓厚。下列叙述错误的是（ ）
A．黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B．新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存
C．黑茶发酵时，茶叶中的蛋白质、纤维素等大分子物质可被转化成小分子有机物
D．发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
16．运用生物学原理可以指导我们的健康生活或科学生产。下列相关叙述正确的是（ ）
A．丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生
B．脂肪可以大量转化为糖类，肥胖患者可以放心摄入糖类
C．谷氨酸的发酵生产，在酸性条件下利于积累谷氨酸
D．冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以提高其细胞呼吸速率
二、多选题
17．谷氨酸棒状杆菌是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的细菌细胞膜不完整，下图为通过发酵 工程生产的流程，下列有关说法正确的是（ ）
A．从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种方法主要有杂交育种、基因工程育种、细胞工程育种
B．扩大培养的目的是增大菌种浓度
C．扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是固体培养基
D．谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺
18．啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。如图是啤酒生产工艺流程简图。下列说法错误的是（ ）
A．焙烤、蒸煮处理方法在杀死活细胞的同时使所含的酶失去活性
B．发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应延长排气时间间隔
C．主发酵阶段酵母菌大量繁殖，后发酵阶段进行糖的分解和代谢物的生成
D．用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量
19．在器械灭菌时，通常会在高压蒸汽灭菌锅中放置生物指示剂来检验灭菌效果，自含型生物指示剂如图所示。为检验生物指示剂是否出现阳性变化、需用工具在塑料瓶外挤破安瓿瓶，使菌片浸没在培养液内。最终根据灭菌与未灭菌的生物指示剂的阳性变化情况，判断器械灭菌效果。下列叙述正确的有（ ）
A．安瓿瓶中培养液的作用是使芽孢复苏
B．菌片中芽孢的耐热性大于器械上可能存在的污染菌
C．挤破安瓿瓶后，需培养一段时间再观察是否出现阳性变化
D．若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌效果良好
20．将玉米秸秆制成乙醇对于助力“双碳”目标、实现资源综合利用、治理农业污染、提高农民收入具有重要意义。研究人员先用菌种T（最适反应温度约为50℃）预处理秸秆后，再用C5酵母菌进行发酵生成乙醇，发酵过程中三种物质含量如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．菌种T通过分泌纤维素酶来分解秸秆中的纤维素
B．在酶解阶段，秸秆纤维素含量持续下降，后期可能需要调节pH
C．在酶解96h后需降温至35℃左右，以保证C5酵母菌的正常生长
D．发酵结束后可通过过滤、沉淀等方法获得乙醇，并用重铬酸钾检测
三、非选择题
21．土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态（属于难溶磷，如磷酸钙等难溶态，在水中呈白色沉淀）存在，溶磷菌能够把难溶磷分解为可被直接利用的可溶性磷。科研人员为此开展了相关研究，请回答下列问题：
(1)若要从土壤中分离分解能力较强的溶磷菌，选择培养基应如何设计？ 。接种微生物后，若菌落周围出现 ，则该菌落有可能为溶磷菌菌落。
(2)用稀释涂布平板法对溶磷菌进行计数时，已知每毫升菌液原液中细菌数为1×1010个，若每个平板上涂布0.2mL，且每个平板上长出的菌落数约200个，则用于涂布的溶磷菌的菌液被稀释了 倍。
(3)将分离获得的溶磷菌分别配制成菌悬液，接入已灭菌的、含难溶磷的液体培养基中，每天取样测定溶磷量和pH变化情况，实验组结果如图所示：
①结果表明溶磷菌分解难溶磷的能力呈现 的趋势。
②根据培养液的pH变化情况，可对溶磷菌的溶磷原理作出的推测是 。
(4)获得溶磷菌后，还可以采取 的育种方法，进一步提高其耐寒、耐盐的能力。结合发酵工程在农业上的应用，预期该溶磷菌可用作 以促进植物对磷元素的吸收。
22．大量农作物的秸秆及其附属物的焚烧，曾经一度成为人们的热门话题。有的人认为，秸秆焚烧省时省力，焚烧后的灰烬可以肥田：有的人认为，秸秆焚烧产生的烟雾对环境有害，也易引发火灾：有的人认为，可以利用现代生物技术处理农作物秸秆及其附属物，以获得更大的经济效益和社会效益。请回答下列问题。
(1)玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，这是因为纤维素分解菌能够产生 。
(2)为了获得纤维素分解菌，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。原因是 。
(3)玉米棒脱粒后的玉米芯含较多的木聚糖，利用从土壤中筛选出来的菌株H发酵，能使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖，发酵设备如下图所示：
①为了得到使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖的性状优良的菌种，可以从土壤中直接筛选，也可以通过 （答全）获得。从土壤中获得目的菌后，为进一步纯化目的菌并计数可将稀释度合适的、含有目的菌的土壤溶液，利用 法接种到培养基上，以获得单个菌落。
②为了获得更多的发酵产品，需要进一步优化提升发酵设备性能，可将该发酵设备改造后连接计算机系统，以对发酵过程中的 （至少答两点）等条件进行监测和控制，还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。
③生产过程中，以一定的速度在加料口不断添加新的培养基，同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是 （答一点即可）。
23．家禽的谷物饲料中富含纤维素，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，降低了家禽对饲料的吸收与利用。乳酸杆菌是动物胃肠道中的优势有益菌之一，枯草芽孢杆菌可产生降解纤维素的一种酶，这种酶由W基因编码。研究人员将W基因转入乳酸杆菌，规模化生产后将其添加于饲料，以提高家禽的养殖效率。
(1)培养乳酸杆菌时培养基中除添加主要营养物质外还需要添加 以满足其生长对特殊营养物质的需求。农牧业上常将以制糖工业的废液为原料通过发酵获得的 制成微生物饲料提高饲料的品质。
(2)枯草芽孢杆菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图中W基因转录方向是从左往右。为使乳酸杆菌产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因。
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ KpnⅠ HindⅢ
识别序列和切割位点（5′→3′） G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT
①限制酶主要是从 中分离纯化出来的。应使用限制酶 切割图中质粒，以获得能正确表达W基因的重组质粒。
②W基因转录的模板链是 。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是 。
(3)在仅添加氨苄青霉素的培养基上筛选出的细胞不一定是目的细胞，请说明理由： 。为确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力，研究人员将导入了重组质粒的乳酸杆菌接种在 固体鉴别培养基上，若出现 现象，则证明导入成功。
24．为探究苹果中基因M在苹果响应苹果褐斑病病原菌（A菌）侵染过程中的功能，科研人员开展了相关实验。
(1)获取A菌：
①从田间收集的苹果褐斑病病叶取样，用无菌水配制成悬浮液。
②纯化：用 法将悬浮液接种于培养基上，一段时间后，选择挑取边缘少量菌丝于新的培养基上培养。如此经过3~4次，可使菌种得到纯化。
③鉴定：将分离纯化得到的菌种接种于田间采集的健康苹果叶片，待接种点出现病斑，与田间的 相比并进行形态学观察，以确认分离纯化的菌株就是A菌。
(2)研究者利用分离纯化的A菌进行下列实验。
①将A菌接种于健康苹果叶片，测定不同处理时间叶片中M基因的相对表达量，结果如图1．对照组用 处理。图1显示 ，表明A菌能促进M基因的表达。
②研究者进一步利用野生型和M基因过表达株系叶片进行实验，处理后观察叶片发病情况，结果如图2实验结果表明 。
(3)为探究M基因发挥作用的方式，请提出一个假设 ，该假设能用以下材料和设备加以验证 。
主要实验材料和设备：A菌、纯化的M蛋白、圆形滤纸小片和细菌培养箱。
25．发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图1所示。
(1)接种之前的过程①、②都属于 。整个发酵过程的中心环节是 。在发酵过程中，需要随时检测培养液中微生物的数量以及 等，以了解发酵进程。
(2)过程③需要严格的灭菌，否则由于 ，可能会导致青霉素产量下降。过程④可采用 等方法将菌体分离和干燥。
(3)研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下：
组别 维生素组合
1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12
2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺
3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙
4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇
5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇
①进行稀释涂布之前，常需要检验培养基平板灭菌是否合格，方法是 。
②实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈（如图2），则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是 。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是 的交界处。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】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。主发酵结束后，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、糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质，故粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间，A正确；
B、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。主发酵结束后，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，B错误；
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，C错误；
D、由于黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂，不消毒，不过滤，品质没有传统工业啤酒稳定，D错误。
故选A。
2．D
【分析】利用发酵工程可以生产传统的发酵产品。例如，以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制成的酱油产品；以谷物或水果等为原料，利用酿酒酵母发酵生产的各种酒类。发酵工程使这些产品的产量和质量得到明显的提高。
【详解】A、淀粉不含氮元素，只能提供碳源，不能提供氮源，A错误；
B、制作微生物培养的平板时应先调pH再用高压蒸汽灭菌法灭菌，B错误；
C、用稀释涂布平板法进行纯化培养时，应该用微量移液器从盛有菌液的试管中取0.1mL菌液，再用涂布器涂布，C错误；
D、乳酸、酒精、食盐都能起到抑制杂菌的作用，D正确。
故选D。
3．A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，反应式是：
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；
无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，反应式是：
C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】A、乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此发酵时应控制无氧的条件，A错误；
B、正常进行葡萄酒发酵过程中，后期由于酵母菌进行无氧呼吸，不消耗氧气，但是释放了二氧化碳，因此罐内的压力会高于大气压，B正确；
C、图中平叶片式搅拌桨搅拌可使菌种更充分地接触营养物质，有利于菌种对营养物质的利用，C正确；
D、在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵进程，该发酵过程中利用的底物为糖类，因此可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。
故选A。
4．B
【分析】1、微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
2、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
【详解】①发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，①错误；
②发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，②正确；
③根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，③正确；
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、无污染、见效慢的特点，④错误；
⑤诱变育种和基因工程等方法都属于可遗传变异，能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种，并进行扩大培养，⑤正确；
⑥微生物含有丰富的蛋白质，以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，⑥错误。
故选B。
5．A
【分析】啤酒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是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，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。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、啤酒酿制依赖的微生物主要是酵母菌，发酵产生酒精、CO2，不生成乳酸，A错误；
B、麦芽研磨浸泡后得到的麦芽汁中含有以麦芽糖为主的糖类，可为发酵过程提供能源物质，B正确；
C、麦芽汁过滤除菌可以防止细菌滋生，可以最大程度保留麦芽的风味物质，熬煮也可消灭杂菌，C正确；
D、麦芽汁发酵之前需要进行冷却，目的是防止接种的微生物被高温杀死而影响发酵的效果，D正确。
故选A。
6．C
【分析】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组分，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、工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，选育出菌种后，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养，A错误；
B、把嗜盐单胞菌H接种至发酵罐，发酵罐内发酵过程是该发酵工程的中心环节，B错误；
C、现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制，搅拌器能通过搅拌使氧气与培养液充分接触，增加培养液中的溶氧量，且使菌株H与培养液充分接触，提高原料利用率，C正确；
D、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。依题意，该过程获得的PHA属于细胞产物，因此，可采取适当的提取、分离和纯化措施，D错误。
故选C。
7．A
【分析】题图分析：图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中：基本培养基、完全培养基，则在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。
【详解】A、据图可知，①过程是利用稀释涂布法接种，接种工具为涂布器，需将涂布器放在火焰上灼烧、冷却后进行接种，A错误；
B、图示为实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程，其中基本培养基仅能满足野生型菌株生长的营养需求，故该基本培养基属于选择培养基，B正确；
C、进行②过程培养时，为了防止将特定营养成分带入培养基，应先将丝绒布转印至基本培养基上，再“复印”至完全培养基上，C正确；
D、在基本培养基中氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选，D正确。
故选A。
8．A
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃。培养乳酸菌时，所用培养基还需要额外添加维生素。
【详解】A、抗酸性高的酵母菌适应于酸性环境，所以达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种，A正确；
B、醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活，所以醋酸菌与乳酸菌在同一容器中发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，B错误；
C、酒精发酵需要酵母菌，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，所以后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在18～30℃范围内，C错误；
D、发酵结束后，需要消毒杀死啤酒中大多数微生物，以延长它的保质期，D错误。
故选A。
9．C
【分析】通过图1代谢途径可知，从物质甲转变成丁，需要酶A、酶B、酶C的逐步催化，而相应的酶分别由基因A、基因B、基因C依次控制合成。图2中，培养基Ⅰ是液体培养基，菌体大量繁殖，诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落，然后影印法接种在培养基Ⅲ进行筛选。
【详解】A、选育微生物菌种时，可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A错误；
B、培养基Ⅰ是液体培养基，菌体大量繁殖，诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落，由培养基I到培养基II的接种方法为稀释涂布平板法，B错误；
C、若培养基Ⅲ不含物质丁，为选择培养基，菌落 3 和 5 在不含物质丁的培养基上不能生长，基因A、B、C 突变都有可能，而高产乙的突变型 X 菌应是基因B突变导致酶 B 不能发挥作用而使得乙积累，所以不能确定培养基Ⅱ上的菌落 3 和 5 为高产乙的突变型X菌，C正确；
D、细菌培养一般需要将培养基的pH调至中性或弱碱性，D错误。
故选C。
10．B
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵，A错误；
B、通过发酵工程获得的产品一般有微生物的代谢物、酶及菌体本身，B正确；
C、在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径，C错误；
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，D错误。
故选B。
11．B
【分析】大麦种子萌发时，其贮存的大分子物质淀粉、蛋白质分解为小分子，为种子萌发提供物质和能量。酒精发酵的原理是在无氧条件下，酵母菌无氧呼吸产生酒精，并释放能量。
【详解】A、大麦萌发时会产生大量的淀粉酶，过程a的目的是获得大量的淀粉酶，A正确；
B、b过程的主要目的是使大麦芽的胚失活，不能使淀粉酶变性失活，需要保证淀粉酶的水解作用，B错误；
C、发酵过程，即操作f是发酵工程的中心环节，为了提高发酵效率，该过程需要严格控制温度、pH和溶氧量等，C正确；
D、过程g通常不采用高温蒸煮法进行消毒，以免影响啤酒的品质，而是采用过滤的方法进行消毒以除去啤酒中的大部分微生物，以延长其保存的时间，D错误。
故选B。
12．B
【分析】酵母菌是一类单细胞真菌，能以多种糖类作为营养物质和能量的来源，因此在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
【详解】A、微生物菌体本身属于单细胞蛋白，单细胞蛋白不是微生物的分泌物，A错误；
B、黑曲霉发酵生产柠檬酸需要振荡培养，故黑曲霉代谢类型为异养需氧型，故黑曲霉与生产果醋（醋酸菌需氧型）和腐乳（毛霉需氧型）时所用主要微生物的代谢类型相同，B正确；
C、发酵过程的中心环节是发酵过程，控制各种条件等，C错误；
D、在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将糖分解成乙酸，糖源不充足时，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，D错误。
故选B。
13．B
【分析】啤酒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是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，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。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、赤霉素能够诱导α-淀粉酶的产生，经过赤霉素处理的大麦不需要发芽便能用于糖化，故经赤霉素处理的大麦种子可直接用于糖化过程，A正确；
B、活化的酵母菌液不需经过灭菌处理，直接用于接种发酵，B错误；
C、蒸煮过程中淀粉酶的活性丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；
D、啤酒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，D正确。
故选B。
14．B
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：在有氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为二氧化碳和水，释放大量能量，酵母菌大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，少量放能；
2、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：醋酸菌是好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。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、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；
B、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；
C、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；
D、若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，醋酸菌是-种好氧性细菌，醋酸菌大量繁殖所致，D正确。
故选B。
15．B
【分析】酒精发酵是在无氧条件下，微生物（如酵母菌）分解葡萄糖等有机物，产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、黑茶刚制成时有酒香气，说明黑茶制作过程中有酵母菌（无氧呼吸可以产生酒精）的参与，此外还有其他非主要微生物的参与，A正确；
B、老茶保存过程中仍在发酵，因此新茶发酵完成后进行灭菌会杀灭菌种，不利于进一步发酵，B错误；
C、黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质，说明黑茶发酵可以将蛋白质、纤维素等大分子转化成小分子有机物，C正确；
D、发酵一般为微生物的无氧呼吸（部分为有氧呼吸），温度、pH、氧气含量等等发酵条件，都会影响到微生物的生长繁殖和代谢途径，D正确。
故选B。
16．A
【分析】运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式。通过参与运动和学习新事物，可以刺激大脑内的神经元细胞生长，从而提高认知能力。运动不仅增加了心率，向大脑输送更多的氧气，还释放了激素，为脑细胞的生长提供了良好的环境。运动还刺激了大脑许多重要皮质区域细胞间新连接的生长，促进了大脑的可塑性。例如，加州大学洛杉矶分校的研究证明，运动增加了大脑中的生长因子，使大脑更容易长出新的神经元连接。并且，运动还与海马体中更多的细胞生长有关，海马体是大脑中负责学习和记忆的区域。
【详解】A、运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式，丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生，A正确；
B、糖与脂肪代谢的关系,是糖和脂肪可以相互转化,糖可以大量转化为脂肪,但是,脂肪却不能大量的转化为糖类，肥胖患者要控制摄入糖类，B错误；
C、谷氨酸发酵时,在中性或弱碱性条件会积累谷氨酸,在酸性条件下容易形成其他产物,因此应将pH调至中性或弱碱性，C错误；
D、冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以降低其细胞呼吸速率，提高饲料利用率，D错误。
故选A。
17．BD
【分析】培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。培养基根据用途可分为：基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基、特殊培养基。
【详解】A、从改变微生物遗传特性的角度出发，培育优良菌种的育种方法主要有：诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种等，A错误；
BC、扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是液体培养基，液体培养基有助于目的菌的生长，扩大培养的目的是增大菌种浓度，B正确，C错误；
D、发酵的条件会影响发酵的产物，谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺，D正确。
故选BD。
18．ACD
【分析】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下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④淀粉分解，形成糖浆；⑤糖浆加入啤酒花，蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。
【详解】A、焙烤阶段需要保证淀粉酶的活性，A错误；
B、发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期酵母菌呼吸作用减弱，可以适当延长排气时间间隔，B正确；
C、酵母菌大量繁殖及大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段进行，C错误；
D、用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量，D错误。
故选ACD。
19．ABC
【分析】灭菌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。
【详解】A、检验生物指示剂是否出现阳性变化时，有活性的芽孢呈阳性，因此需要培养液使芽孢复苏，A正确；
B、芽孢是细菌的休眠体，芽孢壁厚，含水量极低，代谢缓慢，抗逆性强，能经受高温紫外线，电离辐射以及多种化学物质灭杀。可以帮助细菌度过不良环境。因此菌片中芽孢的耐热性大于器械上的可能污染菌，B正确；
C、芽孢复苏需要时间，所以挤破安瓿瓶后，需培养一段时间再观察是否出现阳性变化，C正确；
D、若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌则说明灭菌前无有活性芽孢，也就无法说明灭菌效果，D错误。
故选ABC。
20．CD
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、从图中的物质变化可得知，菌种T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素分解为葡萄糖，A正确；
B、酵母菌与菌种T所需pH条件可能不同，在发酵阶段可能需要调节pH，B正确；
C、酵母菌生长的最适温度在28℃左右，在酶解96小时后需将温度降至28℃左右，C错误；
D、发酵最终生成的乙醇为小分子物质，可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得，但不能采取过滤、沉淀的方法获得，这些方法适合微生物的分离，D错误。
故选CD。
21．(1) 培养基中的磷只有无效态的磷 透明（溶磷）圈
(2)107
(3) 先升高后降低 溶磷菌通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷
(4) 诱变育种（或基因工程） 微生物肥料
【分析】1、微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
2、据图可知，自变量为培养时间，因变量为溶磷量和pH。在1-4天内溶磷量随时间增加而增多，即分解能力升高，第4天后，溶磷量开始减少；在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量开始增加，随着pH回升，溶磷量就开始降低，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷。
【详解】（1）依题意，溶磷菌能够把难溶磷分解为可被直接利用的可溶性磷，若要从土壤中分离分解能力较强的溶磷菌，则培养基中的磷只有无效态的磷，以无效态的磷来对菌起选择作用。依题意，无效态磷属于难溶磷，在水中呈白色沉淀。接种微生物后，若该菌会分解无效态磷，则菌落的周围的白色沉淀会消失，菌落周围出现透明（溶磷）圈。
（2）假设将菌液稀释X倍，依题意，稀释后的0.2mL菌液中细菌细胞数约为200个，每毫升菌液原液中细菌数为为1×1010个/mL，可得200÷0.2×X=1×1010，则X=107，因此溶磷菌的菌液至少稀释107倍。
（3）①据图可知，自变量为培养时间，因变量为溶磷量和pH。据图可知，在1-4天内溶磷量随时间增加而增多，即分解能力升高，第4天后，溶磷量开始减少，即分解能力降低，所以溶磷菌分解难溶磷的能力呈现先升高后降低的趋势。
②据图可知，在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量开始增加，随着pH回升，溶磷量就开始降低，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷。
（4）获得目的菌后，还可以采取诱变育种（或基因工程）的育种措施，进一步提高其耐寒、耐盐的能力。依题意，土壤中磷大部分以难被植物吸收利用的无效状态如磷酸钙等难溶态存在，而溶磷菌可将难溶态磷分解为可被植物直接利用的可溶性磷，故可将其制成微生物菌肥促进植物对土壤中磷元素的吸收（生产解磷菌肥料、生产酶制剂等）。
22．(1)纤维素酶
(2)人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌
(3) 诱变育种或基因工程育种 稀释涂布平板 温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养 保证微生物对营养物质的需求：防止代谢产物对菌株造成危害
【分析】在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。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，产品的分离、提纯等方面。
【详解】（1）酶具有专一性，能使纤维素分解的酶是纤维素酶。因此玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，这是因为纤维素分解菌能够产生纤维素酶。
（2）滤纸的主要成分是纤维素，滤纸的腐烂主要是纤维素分解菌分解的作用。经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌，原因是人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌。
（3）①性状优良的菌种可以从自然界筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。获得单个菌落并计数应采用稀释涂布平板法接种。
②利用计算机系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
③微生物代谢不断消耗营养物质，同时产生的代谢产物可改变发酵环境，如pH的变化，有的代谢产物对微生物有害，如有毒物质的产生。因此，生产过程中，以一定的速度在加料口不断添加新的培养基，同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是保证微生物对营养物质的需求；防止代谢产物对菌株造成危害。
23．(1) 维生素 单细胞蛋白
(2) 原核生物 MfeI、Hind Ⅲ 乙链 5'→3'
(3) 导入不含目的基因的质粒的细胞也能在含有氨苄青霉素的培养基上存活 刚果红 以菌落为中心的透明圈
【分析】基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 基因表达载体的结构：启动子：是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA转录；终止子：使转录停止的“信号灯”；标记基因：便于重组DNA分子的筛选；目的基因；复制原点。
【详解】（1）培养乳酸杆菌时培养基中除添加主要营养物质外还需要添加维生素以满足其生长对特殊营养物质的需求。农牧业上常将以制糖工业的废液为原料通过发酵获得的单细胞蛋白制成微生物饲料提高饲料的品质。
（2）限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。选择限制酶时应当注意：a.不能破坏目的基因；b.目的基因首尾都要有切点；c.质粒要确保至少含有一个完整的标记基因；d.质粒上的切点要位于启动子之后、终止子之前；e.目的基因和质粒切割后形成的黏性末端还要能互补配对；经综合分析，MfeⅠ与EcoRⅠ切割后产生的黏性末端相同，但MfeⅠ会破坏目的基因，所以质粒使用限制酶MfeⅠ、Hind Ⅲ切割，含W基因的DNA片段使用限制酶EcoRⅠ、Hind Ⅲ切割（能切下目的基因）。若用KpnⅠ、HindⅢ切割目的基因和质粒会使W基因反向连接，W基因转录方向是从左往右。
已知图中W基因转录方向是从左往右，W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是5'→3'
（3）若导入不含目的基因的质粒的细胞也能在含有氨苄青霉素的培养基上存活，所以在仅添加氨苄青霉素的培养基上筛选出的细胞不一定是目的细胞。鉴定纤维素的固体培养基还要含有纤维素、凝固剂琼脂和水。刚果红使纤维素培养基成红色，若纤维素被分解，则会出现透明圈，由于导入了重组质粒的乳酸杆菌具有分解纤维素的能力，因此导入了重组质粒的乳酸杆菌在此培养基上应出现以菌落为中心的透明圈。
24．(1) 平板划线/稀释涂布平板 自然发病的叶片/苹果褐斑病叶片
(2) 无菌水 与对照组相比，接种A菌2~8天后，M基因的相对表达量更高 M基因能提高苹果叶片对A菌的抗性（M基因能抑制A菌对苹果叶片的侵染）
(3) M基因通过表达产生的M蛋白抑制A菌繁殖 将该实验分为两组，甲组为用无菌水溶解纯化的M蛋白，乙组为等量的无菌水，将圆形滤纸小片浸入其中，随后将两组圆形滤纸小片接种到含A菌的培养基上，置于细菌培养箱，一段时间后观察两组抑菌圈的大小，若甲组的抑菌圈大于乙组，则可说明假设成立。
【分析】对微生物进行分离、纯化可用平板划线法或稀释涂布法：
（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】（1）对微生物进行分离、纯化可用平板划线法或稀释涂布法。为确认分离纯化的菌株就是A菌，可将分离纯化得到的菌种接种于田间采集的健康苹果叶片，待接种点出现病斑，与田间的苹果褐斑病叶片相比并进行形态学观察，如果二者的病斑相同，则可确定菌株就是A菌。
（2）①将A菌接种于健康苹果叶片为实验组，对照组的处理为将无菌水接种于健康苹果叶片，由图1可知，与对照组相比，接种A菌2~8天后，实验组M基因的相对表达量更高，由此说明A菌能促进M基因的表达。
②由图2可知，与野生型对比，M基因过表达株系叶片病斑情况较轻，说明M基因能提高苹果叶片对A菌的抗性。
（3）由（2）可知，M基因能提高苹果叶片对A菌的抗性，为探究M基因发挥作用的方式，可提出M基因通过表达产生的M蛋白抑制A菌繁殖的假设。该实验的自变量为有无M蛋白，因变量为圆形滤纸小片抑菌圈的大小，其他为无关变量，应保持相同且一致，故可设计实验思路为：将该实验分为两组，甲组为用无菌水溶解纯化的M蛋白，乙组为等量的无菌水，将圆形滤纸小片浸入其中，随后将两组圆形滤纸小片接种到含A菌的培养基上，置于细菌培养箱，一段时间后观察两组抑菌圈的大小，若甲组的抑菌圈大于乙组，则可说明假设成立。
25．(1) 扩大培养 发酵罐内发酵 产物浓度
(2) 杂菌污染 过滤、沉淀
(3) 随机取若干灭菌后的空白平板（灭菌后不接种样液的培养基平板）进行培养，一段时间后观察培养基平板中是否出现菌落 维生素B1 3与5
【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，产品的分离、提纯等方面，其中的发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】（1）工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米，所以在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。可见，接种之前的过程①、②都属于扩大培养。发酵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。
（2）发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能会致产量大大下降。在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都须经过严格的灭菌。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。
（3）①进行稀释涂布之前，为检验培养基平板灭菌是否合格，可随机取若干灭菌后的空白平板（灭菌后不接种样液的培养基平板）进行培养，一段时间后观察培养基平板中是否出现菌落。若该培养基平板中没有出现菌落，则说明该培养基平板灭菌合格。
②实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3 组含有叶酸，只有5组含有生物素。可见，若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒的有所不同，生产工艺流程为大麦发芽→粉碎→糖化→煮沸→主发酵→后发酵（添加黄桃汁）→低温冷藏→成品→罐装。下列叙述正确的是（ ）
A．粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间
B．后发酵阶段完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成等
C．分离、提纯获得酒精等代谢产物是发酵工程的中心环节
D．黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂，不消毒，不过滤，比传统工业啤酒的品质更稳定
2．某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。米曲霉为异养好氧型生物，能产生制作酱油过程所需的酶类，能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。乳酸菌是促进其风味物质形成的重要微生物，它可以生成乳酸等小分子有机酸，进而与酵母菌产生的醇类生成酯类呈香物质，增加酱油香气。下列叙述正确的是（ ）
A．大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供碳源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供氮源
B．实验室制备米曲霉分离纯化培养平板时，先进行干热灭菌，再调节pH最后分装到培养皿
C．实验室纯化培养米曲霉时应用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液均匀涂布于平板
D．发酵池发酵阶段应密封发酵，该阶段可以抑制杂菌生长的物质有乳酸、酒精和食盐
3．发酵罐是工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒。如图发酵罐可进行葡萄酒的发酵。下列相关叙述错误的是（ ）
A．因乙醇有挥发性，发酵时应持续低流量通入无菌空气
B．正常进行葡萄酒发酵过程中罐内的压力会高于大气压
C．图中平叶片式搅拌桨搅拌可使菌种更充分地接触营养物质
D．可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵
4．下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ）
①发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点
⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑥单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质
A．4项 B．3项 C．2项 D．5项
5．啤酒是人类最古老的酒精饮料，是仅次于水和茶在世界上消耗量排名第三的饮料，也是当今世界上产量和销量最大的一种酒类。如下是啤酒的制作流程：麦芽研磨浸泡→麦芽汁的过滤→麦芽汁熬煮，加入啤酒花→麦芽汁冷却→麦芽汁发酵装瓶，下列相关叙述错误的是（ ）
A．啤酒酿制依赖的微生物主要是酵母菌，发酵产生酒精、CO2和乳酸
B．麦芽研磨浸泡后得到的麦芽汁中含有糖类，可为发酵过程提供能源物质
C．麦芽汁过滤除菌可以最大程度保留麦芽的风味物质，熬煮也可消灭杂菌
D．麦芽汁发酵之前需要进行冷却，目的是防止接种的微生物被高温杀死
6．我国科研人员构建了一株嗜盐单胞菌H，并以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）或餐厨垃圾等为原料。在实验室生产PHA（细胞产物）等新型可降解材料，工艺流程如图。下列分析合理的是（ ）
A．选育出菌种后，直接接种到发酵罐内进行发酵有利于快速获取发酵产物
B．嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养是该发酵工程的中心环节
C．搅拌器能增加培养液中的溶氧量，使菌株H与培养液充分接触
D．发酵结束之后，可采用过滤、沉淀等措施来获得PHA产品
7．下图是科研人员利用影印法（不同培养基中同种菌种的接种位置相同）初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程，其中基本培养基不含氨基酸，完全培养基含所有种类的氨基酸。下列叙I述错误的是（ ）
A．①过程需将接种环放在火焰上灼烧、冷却后进行接种
B．根据用途分类，图中基本培养基属于选择培养基
C．进行②过程时，必须先将丝绒布“复印”至基本培养基上，再“复印”至完全培养基上
D．氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、但完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选
8．麦汁生物酸化技术是以非腐败型啤酒乳酸杆菌和醋酸杆菌为菌种，以啤酒厂未添加酒花的过滤后头道麦芽汁为培养基，通过发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸，再结合酒精发酵制作啤酒的技术。下列说法正确的是（ ）
A．应用该技术酿酒时需接种抗酸性高的酵母菌
B．前期发酵得到醋酸和乳酸的过程可在同一容器中同时进行
C．后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在30℃～35℃范围内
D．由于后期发酵所用的是酵母菌，因此装瓶出售前不用再消毒
9．下图1 为野生型细菌M 合成初生代谢产物(正常生命活动所必须的)丁的过程，中间产物乙是工业生产的一种重要原料。下图2为科研人员利用野生型M菌培育高产乙的突变型M菌(A基因正常，B基因突变)的过程，下列叙述正确的是（ ）
A．选育微生物菌种时，除图示的诱变育种方法外，还可以用杂交育种和基因工程育种法
B．由培养基I到培养基II的接种方法为平板划线法或稀释涂布平板法
C．根据影印法的结果也不能直接判断出菌落3和5 就是符合要求的高产菌
D．细菌培养一般需要将培养基的pH调至酸性
10．发酵工程在多个领域发挥着不可或缺的作用，从医药到食品生产，从能源开发到环境保护，均展现了其巨大的应用潜力和社会价值。下列关于发酵工程的表述正确的是（ ）
A．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化只会影响微生物的生长繁殖
D．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
11．下图是啤酒生产的发酵阶段工艺流程，相关叙述错误的是（ ）
A．a过程赤霉素可促进大麦种子淀粉酶的合成
B．b过程的主要目的是使淀粉酶变性失活，以免种子萌发时消耗有机物
C．过程f是发酵工程的中心环节，需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D．过程g不宜采用高温蒸煮法进行消毒，以免降低啤酒的品质
12．在发酵技术中，主要是利用优良微生物的代谢过程，获得人类需要的产品。下列叙述正确的是（ ）
A．以淀粉或纤维素的水解液为原料，可以生产微生物分泌的单细胞蛋白
B．以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸需要振荡培养，故黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
C．选育优良的产酒酵母菌是发酵工程的中心环节，决定了酒的产量和口味
D．在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
13．啤酒生产中，糖化的目的主要是将麦芽中的淀粉水解为小分子糖，下图是“精酿”啤酒生产流程示意图。下列说法错误的是（ ）
A．经赤霉素处理的大麦种子可直接用于糖化过程
B．活化的酵母菌液需经过灭菌处理后才能用于接种发酵
C．蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
D．啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成
14．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醋酸菌大量繁殖所致
15．黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制作而成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，而保存时间越长的老茶，其茶香味越浓厚。下列叙述错误的是（ ）
A．黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B．新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存
C．黑茶发酵时，茶叶中的蛋白质、纤维素等大分子物质可被转化成小分子有机物
D．发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
16．运用生物学原理可以指导我们的健康生活或科学生产。下列相关叙述正确的是（ ）
A．丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生
B．脂肪可以大量转化为糖类，肥胖患者可以放心摄入糖类
C．谷氨酸的发酵生产，在酸性条件下利于积累谷氨酸
D．冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以提高其细胞呼吸速率
二、多选题
17．谷氨酸棒状杆菌是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的细菌细胞膜不完整，下图为通过发酵 工程生产的流程，下列有关说法正确的是（ ）
A．从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种方法主要有杂交育种、基因工程育种、细胞工程育种
B．扩大培养的目的是增大菌种浓度
C．扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是固体培养基
D．谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺
18．啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。如图是啤酒生产工艺流程简图。下列说法错误的是（ ）
A．焙烤、蒸煮处理方法在杀死活细胞的同时使所含的酶失去活性
B．发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应延长排气时间间隔
C．主发酵阶段酵母菌大量繁殖，后发酵阶段进行糖的分解和代谢物的生成
D．用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量
19．在器械灭菌时，通常会在高压蒸汽灭菌锅中放置生物指示剂来检验灭菌效果，自含型生物指示剂如图所示。为检验生物指示剂是否出现阳性变化、需用工具在塑料瓶外挤破安瓿瓶，使菌片浸没在培养液内。最终根据灭菌与未灭菌的生物指示剂的阳性变化情况，判断器械灭菌效果。下列叙述正确的有（ ）
A．安瓿瓶中培养液的作用是使芽孢复苏
B．菌片中芽孢的耐热性大于器械上可能存在的污染菌
C．挤破安瓿瓶后，需培养一段时间再观察是否出现阳性变化
D．若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌效果良好
20．将玉米秸秆制成乙醇对于助力“双碳”目标、实现资源综合利用、治理农业污染、提高农民收入具有重要意义。研究人员先用菌种T（最适反应温度约为50℃）预处理秸秆后，再用C5酵母菌进行发酵生成乙醇，发酵过程中三种物质含量如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．菌种T通过分泌纤维素酶来分解秸秆中的纤维素
B．在酶解阶段，秸秆纤维素含量持续下降，后期可能需要调节pH
C．在酶解96h后需降温至35℃左右，以保证C5酵母菌的正常生长
D．发酵结束后可通过过滤、沉淀等方法获得乙醇，并用重铬酸钾检测
三、非选择题
21．土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态（属于难溶磷，如磷酸钙等难溶态，在水中呈白色沉淀）存在，溶磷菌能够把难溶磷分解为可被直接利用的可溶性磷。科研人员为此开展了相关研究，请回答下列问题：
(1)若要从土壤中分离分解能力较强的溶磷菌，选择培养基应如何设计？ 。接种微生物后，若菌落周围出现 ，则该菌落有可能为溶磷菌菌落。
(2)用稀释涂布平板法对溶磷菌进行计数时，已知每毫升菌液原液中细菌数为1×1010个，若每个平板上涂布0.2mL，且每个平板上长出的菌落数约200个，则用于涂布的溶磷菌的菌液被稀释了 倍。
(3)将分离获得的溶磷菌分别配制成菌悬液，接入已灭菌的、含难溶磷的液体培养基中，每天取样测定溶磷量和pH变化情况，实验组结果如图所示：
①结果表明溶磷菌分解难溶磷的能力呈现 的趋势。
②根据培养液的pH变化情况，可对溶磷菌的溶磷原理作出的推测是 。
(4)获得溶磷菌后，还可以采取 的育种方法，进一步提高其耐寒、耐盐的能力。结合发酵工程在农业上的应用，预期该溶磷菌可用作 以促进植物对磷元素的吸收。
22．大量农作物的秸秆及其附属物的焚烧，曾经一度成为人们的热门话题。有的人认为，秸秆焚烧省时省力，焚烧后的灰烬可以肥田：有的人认为，秸秆焚烧产生的烟雾对环境有害，也易引发火灾：有的人认为，可以利用现代生物技术处理农作物秸秆及其附属物，以获得更大的经济效益和社会效益。请回答下列问题。
(1)玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，这是因为纤维素分解菌能够产生 。
(2)为了获得纤维素分解菌，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。原因是 。
(3)玉米棒脱粒后的玉米芯含较多的木聚糖，利用从土壤中筛选出来的菌株H发酵，能使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖，发酵设备如下图所示：
①为了得到使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖的性状优良的菌种，可以从土壤中直接筛选，也可以通过 （答全）获得。从土壤中获得目的菌后，为进一步纯化目的菌并计数可将稀释度合适的、含有目的菌的土壤溶液，利用 法接种到培养基上，以获得单个菌落。
②为了获得更多的发酵产品，需要进一步优化提升发酵设备性能，可将该发酵设备改造后连接计算机系统，以对发酵过程中的 （至少答两点）等条件进行监测和控制，还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。
③生产过程中，以一定的速度在加料口不断添加新的培养基，同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是 （答一点即可）。
23．家禽的谷物饲料中富含纤维素，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，降低了家禽对饲料的吸收与利用。乳酸杆菌是动物胃肠道中的优势有益菌之一，枯草芽孢杆菌可产生降解纤维素的一种酶，这种酶由W基因编码。研究人员将W基因转入乳酸杆菌，规模化生产后将其添加于饲料，以提高家禽的养殖效率。
(1)培养乳酸杆菌时培养基中除添加主要营养物质外还需要添加 以满足其生长对特殊营养物质的需求。农牧业上常将以制糖工业的废液为原料通过发酵获得的 制成微生物饲料提高饲料的品质。
(2)枯草芽孢杆菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图中W基因转录方向是从左往右。为使乳酸杆菌产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因。
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ KpnⅠ HindⅢ
识别序列和切割位点（5′→3′） G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT
①限制酶主要是从 中分离纯化出来的。应使用限制酶 切割图中质粒，以获得能正确表达W基因的重组质粒。
②W基因转录的模板链是 。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是 。
(3)在仅添加氨苄青霉素的培养基上筛选出的细胞不一定是目的细胞，请说明理由： 。为确定导入重组质粒的乳酸杆菌是否具有分解纤维素的能力，研究人员将导入了重组质粒的乳酸杆菌接种在 固体鉴别培养基上，若出现 现象，则证明导入成功。
24．为探究苹果中基因M在苹果响应苹果褐斑病病原菌（A菌）侵染过程中的功能，科研人员开展了相关实验。
(1)获取A菌：
①从田间收集的苹果褐斑病病叶取样，用无菌水配制成悬浮液。
②纯化：用 法将悬浮液接种于培养基上，一段时间后，选择挑取边缘少量菌丝于新的培养基上培养。如此经过3~4次，可使菌种得到纯化。
③鉴定：将分离纯化得到的菌种接种于田间采集的健康苹果叶片，待接种点出现病斑，与田间的 相比并进行形态学观察，以确认分离纯化的菌株就是A菌。
(2)研究者利用分离纯化的A菌进行下列实验。
①将A菌接种于健康苹果叶片，测定不同处理时间叶片中M基因的相对表达量，结果如图1．对照组用 处理。图1显示 ，表明A菌能促进M基因的表达。
②研究者进一步利用野生型和M基因过表达株系叶片进行实验，处理后观察叶片发病情况，结果如图2实验结果表明 。
(3)为探究M基因发挥作用的方式，请提出一个假设 ，该假设能用以下材料和设备加以验证 。
主要实验材料和设备：A菌、纯化的M蛋白、圆形滤纸小片和细菌培养箱。
25．发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图1所示。
(1)接种之前的过程①、②都属于 。整个发酵过程的中心环节是 。在发酵过程中，需要随时检测培养液中微生物的数量以及 等，以了解发酵进程。
(2)过程③需要严格的灭菌，否则由于 ，可能会导致青霉素产量下降。过程④可采用 等方法将菌体分离和干燥。
(3)研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下：
组别 维生素组合
1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12
2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺
3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙
4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇
5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇
①进行稀释涂布之前，常需要检验培养基平板灭菌是否合格，方法是 。
②实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈（如图2），则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是 。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是 的交界处。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【分析】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。主发酵结束后，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、糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质，故粉碎有利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化过程时间，A正确；
B、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。主发酵结束后，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，B错误；
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，C错误；
D、由于黄桃精酿啤酒不添加食品添加剂，不消毒，不过滤，品质没有传统工业啤酒稳定，D错误。
故选A。
2．D
【分析】利用发酵工程可以生产传统的发酵产品。例如，以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制成的酱油产品；以谷物或水果等为原料，利用酿酒酵母发酵生产的各种酒类。发酵工程使这些产品的产量和质量得到明显的提高。
【详解】A、淀粉不含氮元素，只能提供碳源，不能提供氮源，A错误；
B、制作微生物培养的平板时应先调pH再用高压蒸汽灭菌法灭菌，B错误；
C、用稀释涂布平板法进行纯化培养时，应该用微量移液器从盛有菌液的试管中取0.1mL菌液，再用涂布器涂布，C错误；
D、乳酸、酒精、食盐都能起到抑制杂菌的作用，D正确。
故选D。
3．A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，反应式是：
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量；
无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，反应式是：
C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】A、乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此发酵时应控制无氧的条件，A错误；
B、正常进行葡萄酒发酵过程中，后期由于酵母菌进行无氧呼吸，不消耗氧气，但是释放了二氧化碳，因此罐内的压力会高于大气压，B正确；
C、图中平叶片式搅拌桨搅拌可使菌种更充分地接触营养物质，有利于菌种对营养物质的利用，C正确；
D、在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵进程，该发酵过程中利用的底物为糖类，因此可通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。
故选A。
4．B
【分析】1、微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
2、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
【详解】①发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，①错误；
②发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，②正确；
③根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，③正确；
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、无污染、见效慢的特点，④错误；
⑤诱变育种和基因工程等方法都属于可遗传变异，能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种，并进行扩大培养，⑤正确；
⑥微生物含有丰富的蛋白质，以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，⑥错误。
故选B。
5．A
【分析】啤酒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是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，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。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、啤酒酿制依赖的微生物主要是酵母菌，发酵产生酒精、CO2，不生成乳酸，A错误；
B、麦芽研磨浸泡后得到的麦芽汁中含有以麦芽糖为主的糖类，可为发酵过程提供能源物质，B正确；
C、麦芽汁过滤除菌可以防止细菌滋生，可以最大程度保留麦芽的风味物质，熬煮也可消灭杂菌，C正确；
D、麦芽汁发酵之前需要进行冷却，目的是防止接种的微生物被高温杀死而影响发酵的效果，D正确。
故选A。
6．C
【分析】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组分，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、工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，选育出菌种后，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养，A错误；
B、把嗜盐单胞菌H接种至发酵罐，发酵罐内发酵过程是该发酵工程的中心环节，B错误；
C、现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制，搅拌器能通过搅拌使氧气与培养液充分接触，增加培养液中的溶氧量，且使菌株H与培养液充分接触，提高原料利用率，C正确；
D、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。依题意，该过程获得的PHA属于细胞产物，因此，可采取适当的提取、分离和纯化措施，D错误。
故选C。
7．A
【分析】题图分析：图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中：基本培养基、完全培养基，则在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。
【详解】A、据图可知，①过程是利用稀释涂布法接种，接种工具为涂布器，需将涂布器放在火焰上灼烧、冷却后进行接种，A错误；
B、图示为实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程，其中基本培养基仅能满足野生型菌株生长的营养需求，故该基本培养基属于选择培养基，B正确；
C、进行②过程培养时，为了防止将特定营养成分带入培养基，应先将丝绒布转印至基本培养基上，再“复印”至完全培养基上，C正确；
D、在基本培养基中氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选，D正确。
故选A。
8．A
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃。培养乳酸菌时，所用培养基还需要额外添加维生素。
【详解】A、抗酸性高的酵母菌适应于酸性环境，所以达到一定酸度的麦汁需经熬煮、冷却后才可接种，A正确；
B、醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件下不能存活，所以醋酸菌与乳酸菌在同一容器中发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，B错误；
C、酒精发酵需要酵母菌，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，所以后期发酵产生酒精时，应将发酵温度控制在18～30℃范围内，C错误；
D、发酵结束后，需要消毒杀死啤酒中大多数微生物，以延长它的保质期，D错误。
故选A。
9．C
【分析】通过图1代谢途径可知，从物质甲转变成丁，需要酶A、酶B、酶C的逐步催化，而相应的酶分别由基因A、基因B、基因C依次控制合成。图2中，培养基Ⅰ是液体培养基，菌体大量繁殖，诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落，然后影印法接种在培养基Ⅲ进行筛选。
【详解】A、选育微生物菌种时，可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A错误；
B、培养基Ⅰ是液体培养基，菌体大量繁殖，诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落，由培养基I到培养基II的接种方法为稀释涂布平板法，B错误；
C、若培养基Ⅲ不含物质丁，为选择培养基，菌落 3 和 5 在不含物质丁的培养基上不能生长，基因A、B、C 突变都有可能，而高产乙的突变型 X 菌应是基因B突变导致酶 B 不能发挥作用而使得乙积累，所以不能确定培养基Ⅱ上的菌落 3 和 5 为高产乙的突变型X菌，C正确；
D、细菌培养一般需要将培养基的pH调至中性或弱碱性，D错误。
故选C。
10．B
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵，A错误；
B、通过发酵工程获得的产品一般有微生物的代谢物、酶及菌体本身，B正确；
C、在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径，C错误；
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，D错误。
故选B。
11．B
【分析】大麦种子萌发时，其贮存的大分子物质淀粉、蛋白质分解为小分子，为种子萌发提供物质和能量。酒精发酵的原理是在无氧条件下，酵母菌无氧呼吸产生酒精，并释放能量。
【详解】A、大麦萌发时会产生大量的淀粉酶，过程a的目的是获得大量的淀粉酶，A正确；
B、b过程的主要目的是使大麦芽的胚失活，不能使淀粉酶变性失活，需要保证淀粉酶的水解作用，B错误；
C、发酵过程，即操作f是发酵工程的中心环节，为了提高发酵效率，该过程需要严格控制温度、pH和溶氧量等，C正确；
D、过程g通常不采用高温蒸煮法进行消毒，以免影响啤酒的品质，而是采用过滤的方法进行消毒以除去啤酒中的大部分微生物，以延长其保存的时间，D错误。
故选B。
12．B
【分析】酵母菌是一类单细胞真菌，能以多种糖类作为营养物质和能量的来源，因此在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃。
【详解】A、微生物菌体本身属于单细胞蛋白，单细胞蛋白不是微生物的分泌物，A错误；
B、黑曲霉发酵生产柠檬酸需要振荡培养，故黑曲霉代谢类型为异养需氧型，故黑曲霉与生产果醋（醋酸菌需氧型）和腐乳（毛霉需氧型）时所用主要微生物的代谢类型相同，B正确；
C、发酵过程的中心环节是发酵过程，控制各种条件等，C错误；
D、在氧气和糖源都充足时，醋酸菌可以将糖分解成乙酸，糖源不充足时，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，D错误。
故选B。
13．B
【分析】啤酒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是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，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。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、赤霉素能够诱导α-淀粉酶的产生，经过赤霉素处理的大麦不需要发芽便能用于糖化，故经赤霉素处理的大麦种子可直接用于糖化过程，A正确；
B、活化的酵母菌液不需经过灭菌处理，直接用于接种发酵，B错误；
C、蒸煮过程中淀粉酶的活性丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；
D、啤酒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，D正确。
故选B。
14．B
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：在有氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为二氧化碳和水，释放大量能量，酵母菌大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，少量放能；
2、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：醋酸菌是好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。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、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；
B、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；
C、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；
D、若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，醋酸菌是-种好氧性细菌，醋酸菌大量繁殖所致，D正确。
故选B。
15．B
【分析】酒精发酵是在无氧条件下，微生物（如酵母菌）分解葡萄糖等有机物，产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、黑茶刚制成时有酒香气，说明黑茶制作过程中有酵母菌（无氧呼吸可以产生酒精）的参与，此外还有其他非主要微生物的参与，A正确；
B、老茶保存过程中仍在发酵，因此新茶发酵完成后进行灭菌会杀灭菌种，不利于进一步发酵，B错误；
C、黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质，说明黑茶发酵可以将蛋白质、纤维素等大分子转化成小分子有机物，C正确；
D、发酵一般为微生物的无氧呼吸（部分为有氧呼吸），温度、pH、氧气含量等等发酵条件，都会影响到微生物的生长繁殖和代谢途径，D正确。
故选B。
16．A
【分析】运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式。通过参与运动和学习新事物，可以刺激大脑内的神经元细胞生长，从而提高认知能力。运动不仅增加了心率，向大脑输送更多的氧气，还释放了激素，为脑细胞的生长提供了良好的环境。运动还刺激了大脑许多重要皮质区域细胞间新连接的生长，促进了大脑的可塑性。例如，加州大学洛杉矶分校的研究证明，运动增加了大脑中的生长因子，使大脑更容易长出新的神经元连接。并且，运动还与海马体中更多的细胞生长有关，海马体是大脑中负责学习和记忆的区域。
【详解】A、运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式，丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生，A正确；
B、糖与脂肪代谢的关系,是糖和脂肪可以相互转化,糖可以大量转化为脂肪,但是,脂肪却不能大量的转化为糖类，肥胖患者要控制摄入糖类，B错误；
C、谷氨酸发酵时,在中性或弱碱性条件会积累谷氨酸,在酸性条件下容易形成其他产物,因此应将pH调至中性或弱碱性，C错误；
D、冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以降低其细胞呼吸速率，提高饲料利用率，D错误。
故选A。
17．BD
【分析】培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。培养基根据用途可分为：基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基、特殊培养基。
【详解】A、从改变微生物遗传特性的角度出发，培育优良菌种的育种方法主要有：诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种等，A错误；
BC、扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是液体培养基，液体培养基有助于目的菌的生长，扩大培养的目的是增大菌种浓度，B正确，C错误；
D、发酵的条件会影响发酵的产物，谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺，D正确。
故选BD。
18．ACD
【分析】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下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④淀粉分解，形成糖浆；⑤糖浆加入啤酒花，蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。
【详解】A、焙烤阶段需要保证淀粉酶的活性，A错误；
B、发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期酵母菌呼吸作用减弱，可以适当延长排气时间间隔，B正确；
C、酵母菌大量繁殖及大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段进行，C错误；
D、用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量，D错误。
故选ACD。
19．ABC
【分析】灭菌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。
【详解】A、检验生物指示剂是否出现阳性变化时，有活性的芽孢呈阳性，因此需要培养液使芽孢复苏，A正确；
B、芽孢是细菌的休眠体，芽孢壁厚，含水量极低，代谢缓慢，抗逆性强，能经受高温紫外线，电离辐射以及多种化学物质灭杀。可以帮助细菌度过不良环境。因此菌片中芽孢的耐热性大于器械上的可能污染菌，B正确；
C、芽孢复苏需要时间，所以挤破安瓿瓶后，需培养一段时间再观察是否出现阳性变化，C正确；
D、若灭菌与未灭菌的生物指示剂均不出现阳性变化，则说明灭菌则说明灭菌前无有活性芽孢，也就无法说明灭菌效果，D错误。
故选ABC。
20．CD
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、从图中的物质变化可得知，菌种T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素分解为葡萄糖，A正确；
B、酵母菌与菌种T所需pH条件可能不同，在发酵阶段可能需要调节pH，B正确；
C、酵母菌生长的最适温度在28℃左右，在酶解96小时后需将温度降至28℃左右，C错误；
D、发酵最终生成的乙醇为小分子物质，可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得，但不能采取过滤、沉淀的方法获得，这些方法适合微生物的分离，D错误。
故选CD。
21．(1) 培养基中的磷只有无效态的磷 透明（溶磷）圈
(2)107
(3) 先升高后降低 溶磷菌通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷
(4) 诱变育种（或基因工程） 微生物肥料
【分析】1、微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
2、据图可知，自变量为培养时间，因变量为溶磷量和pH。在1-4天内溶磷量随时间增加而增多，即分解能力升高，第4天后，溶磷量开始减少；在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量开始增加，随着pH回升，溶磷量就开始降低，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷。
【详解】（1）依题意，溶磷菌能够把难溶磷分解为可被直接利用的可溶性磷，若要从土壤中分离分解能力较强的溶磷菌，则培养基中的磷只有无效态的磷，以无效态的磷来对菌起选择作用。依题意，无效态磷属于难溶磷，在水中呈白色沉淀。接种微生物后，若该菌会分解无效态磷，则菌落的周围的白色沉淀会消失，菌落周围出现透明（溶磷）圈。
（2）假设将菌液稀释X倍，依题意，稀释后的0.2mL菌液中细菌细胞数约为200个，每毫升菌液原液中细菌数为为1×1010个/mL，可得200÷0.2×X=1×1010，则X=107，因此溶磷菌的菌液至少稀释107倍。
（3）①据图可知，自变量为培养时间，因变量为溶磷量和pH。据图可知，在1-4天内溶磷量随时间增加而增多，即分解能力升高，第4天后，溶磷量开始减少，即分解能力降低，所以溶磷菌分解难溶磷的能力呈现先升高后降低的趋势。
②据图可知，在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量开始增加，随着pH回升，溶磷量就开始降低，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷。
（4）获得目的菌后，还可以采取诱变育种（或基因工程）的育种措施，进一步提高其耐寒、耐盐的能力。依题意，土壤中磷大部分以难被植物吸收利用的无效状态如磷酸钙等难溶态存在，而溶磷菌可将难溶态磷分解为可被植物直接利用的可溶性磷，故可将其制成微生物菌肥促进植物对土壤中磷元素的吸收（生产解磷菌肥料、生产酶制剂等）。
22．(1)纤维素酶
(2)人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌
(3) 诱变育种或基因工程育种 稀释涂布平板 温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养 保证微生物对营养物质的需求：防止代谢产物对菌株造成危害
【分析】在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。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，产品的分离、提纯等方面。
【详解】（1）酶具有专一性，能使纤维素分解的酶是纤维素酶。因此玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，这是因为纤维素分解菌能够产生纤维素酶。
（2）滤纸的主要成分是纤维素，滤纸的腐烂主要是纤维素分解菌分解的作用。经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌，原因是人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌。
（3）①性状优良的菌种可以从自然界筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。获得单个菌落并计数应采用稀释涂布平板法接种。
②利用计算机系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
③微生物代谢不断消耗营养物质，同时产生的代谢产物可改变发酵环境，如pH的变化，有的代谢产物对微生物有害，如有毒物质的产生。因此，生产过程中，以一定的速度在加料口不断添加新的培养基，同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是保证微生物对营养物质的需求；防止代谢产物对菌株造成危害。
23．(1) 维生素 单细胞蛋白
(2) 原核生物 MfeI、Hind Ⅲ 乙链 5'→3'
(3) 导入不含目的基因的质粒的细胞也能在含有氨苄青霉素的培养基上存活 刚果红 以菌落为中心的透明圈
【分析】基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 基因表达载体的结构：启动子：是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA转录；终止子：使转录停止的“信号灯”；标记基因：便于重组DNA分子的筛选；目的基因；复制原点。
【详解】（1）培养乳酸杆菌时培养基中除添加主要营养物质外还需要添加维生素以满足其生长对特殊营养物质的需求。农牧业上常将以制糖工业的废液为原料通过发酵获得的单细胞蛋白制成微生物饲料提高饲料的品质。
（2）限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。选择限制酶时应当注意：a.不能破坏目的基因；b.目的基因首尾都要有切点；c.质粒要确保至少含有一个完整的标记基因；d.质粒上的切点要位于启动子之后、终止子之前；e.目的基因和质粒切割后形成的黏性末端还要能互补配对；经综合分析，MfeⅠ与EcoRⅠ切割后产生的黏性末端相同，但MfeⅠ会破坏目的基因，所以质粒使用限制酶MfeⅠ、Hind Ⅲ切割，含W基因的DNA片段使用限制酶EcoRⅠ、Hind Ⅲ切割（能切下目的基因）。若用KpnⅠ、HindⅢ切割目的基因和质粒会使W基因反向连接，W基因转录方向是从左往右。
已知图中W基因转录方向是从左往右，W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术对W基因进行扩增时子链延伸的方向是5'→3'
（3）若导入不含目的基因的质粒的细胞也能在含有氨苄青霉素的培养基上存活，所以在仅添加氨苄青霉素的培养基上筛选出的细胞不一定是目的细胞。鉴定纤维素的固体培养基还要含有纤维素、凝固剂琼脂和水。刚果红使纤维素培养基成红色，若纤维素被分解，则会出现透明圈，由于导入了重组质粒的乳酸杆菌具有分解纤维素的能力，因此导入了重组质粒的乳酸杆菌在此培养基上应出现以菌落为中心的透明圈。
24．(1) 平板划线/稀释涂布平板 自然发病的叶片/苹果褐斑病叶片
(2) 无菌水 与对照组相比，接种A菌2~8天后，M基因的相对表达量更高 M基因能提高苹果叶片对A菌的抗性（M基因能抑制A菌对苹果叶片的侵染）
(3) M基因通过表达产生的M蛋白抑制A菌繁殖 将该实验分为两组，甲组为用无菌水溶解纯化的M蛋白，乙组为等量的无菌水，将圆形滤纸小片浸入其中，随后将两组圆形滤纸小片接种到含A菌的培养基上，置于细菌培养箱，一段时间后观察两组抑菌圈的大小，若甲组的抑菌圈大于乙组，则可说明假设成立。
【分析】对微生物进行分离、纯化可用平板划线法或稀释涂布法：
（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】（1）对微生物进行分离、纯化可用平板划线法或稀释涂布法。为确认分离纯化的菌株就是A菌，可将分离纯化得到的菌种接种于田间采集的健康苹果叶片，待接种点出现病斑，与田间的苹果褐斑病叶片相比并进行形态学观察，如果二者的病斑相同，则可确定菌株就是A菌。
（2）①将A菌接种于健康苹果叶片为实验组，对照组的处理为将无菌水接种于健康苹果叶片，由图1可知，与对照组相比，接种A菌2~8天后，实验组M基因的相对表达量更高，由此说明A菌能促进M基因的表达。
②由图2可知，与野生型对比，M基因过表达株系叶片病斑情况较轻，说明M基因能提高苹果叶片对A菌的抗性。
（3）由（2）可知，M基因能提高苹果叶片对A菌的抗性，为探究M基因发挥作用的方式，可提出M基因通过表达产生的M蛋白抑制A菌繁殖的假设。该实验的自变量为有无M蛋白，因变量为圆形滤纸小片抑菌圈的大小，其他为无关变量，应保持相同且一致，故可设计实验思路为：将该实验分为两组，甲组为用无菌水溶解纯化的M蛋白，乙组为等量的无菌水，将圆形滤纸小片浸入其中，随后将两组圆形滤纸小片接种到含A菌的培养基上，置于细菌培养箱，一段时间后观察两组抑菌圈的大小，若甲组的抑菌圈大于乙组，则可说明假设成立。
25．(1) 扩大培养 发酵罐内发酵 产物浓度
(2) 杂菌污染 过滤、沉淀
(3) 随机取若干灭菌后的空白平板（灭菌后不接种样液的培养基平板）进行培养，一段时间后观察培养基平板中是否出现菌落 维生素B1 3与5
【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，产品的分离、提纯等方面，其中的发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】（1）工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米，所以在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。可见，接种之前的过程①、②都属于扩大培养。发酵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。
（2）发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能会致产量大大下降。在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都须经过严格的灭菌。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。
（3）①进行稀释涂布之前，为检验培养基平板灭菌是否合格，可随机取若干灭菌后的空白平板（灭菌后不接种样液的培养基平板）进行培养，一段时间后观察培养基平板中是否出现菌落。若该培养基平板中没有出现菌落，则说明该培养基平板灭菌合格。
②实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3 组含有叶酸，只有5组含有生物素。可见，若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
答案第1页，共2页
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