选择性必修3《生物技术与工程》章末质量检测（1）发酵工程（解析版）

选择性必修3《生物技术与工程》章末质量检测
一 发酵工程
(本试卷满分：100分)
一、选择题(本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。)
1．果酒、果醋、泡菜的制作都离不开微生物的发酵作用，下列叙述正确的是(　　)
A．制作果酒时，自始至终都要保持无氧状态，这样才能提高产量
B．果醋发酵时，要保持充足的氧气
C．参与泡菜制作的微生物不能用于生产酸奶
D．泡菜发酵过程中，在泡菜坛盖边沿的水槽中一次性注满水即可
解析：选B　制果酒时先通气后密闭；果醋发酵时用的是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌；参与泡菜制作的微生物是乳酸菌，可用于生产酸奶；泡菜发酵过程中，要注意经常向泡菜坛盖边沿的水槽中补水。
2．下列关于发酵过程产物检验的说法，不正确的是(　　)
A．果汁发酵是否产生酒精，可用酸性重铬酸钾来检验
B．检验果醋产生的简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定
C．泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量可以测定
D．测定果酒、果醋的产生和亚硝酸盐的含量均可用品尝法
解析：选D　在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，因此可用酸性重铬酸钾来检验果汁发酵是否产生酒精，A正确；可以品尝或用pH试纸鉴定来检验果醋的产生，B正确；泡菜制作过程中的亚硝酸盐含量可用比色法测定，C正确；亚硝酸盐无味，且具有毒性，不能用品尝法测定其含量，D错误。
3．下表是某同学配制的一种培养基的配方，下列有关叙述错误的是(　　)
成分 蛋白胨 乳糖 K2HPO4 伊红 美蓝 琼脂
含量/g 10.0 5.0 2.0 0.4 0.065 12.0
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
A.若根据用途划分，该培养基属于鉴别培养基
B．若用该培养基筛选土壤中的尿素分解菌，应将蛋白胨改成尿素
C．在该培养基上生长的大肠杆菌，其菌落颜色呈红色
D．该培养基中含有维生素，若培养霉菌需将pH调至酸性
解析：选C　从用途看此培养基属于鉴别培养基，伊红和美蓝可用来鉴别大肠杆菌，A正确；用该培养基筛选土壤中的尿素分解菌，需要将蛋白胨去掉，用尿素作为唯一的氮源，B正确；在该培养基上生长的大肠杆菌，其菌落颜色为具有金属光泽的黑褐色，C错误；该培养基中的蛋白胨含有维生素，若培养霉菌需将pH调至酸性，D正确。
4．下列关于消毒和灭菌的说法，错误的是(　　)
A．人们常用化学药剂对水源和双手进行消毒
B．接种室和超净工作台可用紫外线进行消毒
C．培养基转移到锥形瓶后可以采用干热灭菌
D．接种环可在火焰充分燃烧层进行灼烧灭菌
解析：选C　人们常用酒精擦拭双手进行消毒，用氯气消毒水源，A正确；接种室和超净工作台等表面消毒，可用紫外线进行消毒，B正确；培养基转移到锥形瓶后可以采用高压蒸汽灭菌，C错误；接种环可在火焰充分燃烧层进行灼烧灭菌，D正确。
5．下列关于微生物实验室培养的叙述，错误的是(　　)
A．培养乳酸菌时需要提供无氧的条件
B．平板划线法是在培养基上连续划线以纯化菌种的接种方法
C．培养硝化细菌时可不用在培养基中加有机碳源
D．分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源
解析：选D　乳酸菌是厌氧微生物，培养时需要提供无氧的条件；平板划线法是在培养基上连续划线以纯化菌种的接种方法；硝化细菌是自养微生物，可以利用无机碳源合成有机物，培养时可以不在培养基中加有机碳源；分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源，尿素和葡萄糖都是碳源，D错误。
6．想要对土壤中分解尿素的细菌进行分离与计数，下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的有(　　)
①土壤取样　②称取土壤　③稀释土壤溶液　④涂布平板　⑤微生物的培养
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．③④⑤ D．②③④
解析：选D　对土壤中分解尿素的细菌进行分离与计数时，称取土壤、稀释土壤溶液和涂布平板都要在火焰旁进行；土壤取样在野外进行；微生物的培养在恒温箱中进行。
7．人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下列操作不正确的是(　　)
A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
解析：选C　为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确；葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；取样后的棉拭子应先进行选择培养、梯度稀释，再将稀释液涂布到选择培养基上，C错误；根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行初步鉴别，D正确。
8．(2024·河北高考，改编)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是(　　)
A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌
C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行
D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
解析：选C　白酒的酿造主要依靠酿酒酵母，由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物，故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的，A正确；窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖，使酿造过程不易污染杂菌，B正确；酵母菌是兼性厌氧菌，与无氧呼吸相比，细胞有氧呼吸产生的能量更多，更能满足酵母菌大量繁殖时的需求，因此，对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行，C错误；谷物原料如高粱、大米等富含淀粉，因此从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物，D正确。
9．获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，下列选项不符合无菌操作的是(　　)
A．用于微生物培养的玻璃器皿、接种工具等需要煮沸消毒
B．平板冷却凝固后需倒置，皿盖在下，皿底在上
C．接种环应灼烧并冷却后才可伸入并蘸取菌液
D．平板划线和涂布平板的所有操作都应在酒精灯火焰旁进行
解析：选A　用于微生物培养的玻璃器皿可用干热灭菌或高压蒸汽灭菌，接种工具等(金属制品)一般用灼烧灭菌；等平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，使皿盖在下、皿底在上，既可以避免水分过快地蒸发，还可以防止冷凝的水珠落回培养基造成污染；灼烧接种环后，必须冷却后，才可以伸入并蘸取一环菌液，否则会杀死菌种；平板划线和涂布平板的所有操作都应在酒精灯火焰旁进行。
10．空气中的微生物在重力等作用下会有一定程度的沉降。某生物兴趣小组欲利用平板培养基测定教室内不同高度空气中微生物的分布情况。下列关于该实验的叙述不正确的是(　　)
A．在配制培养基时必须添加琼脂等凝固剂成分
B．将平板培养基放置在教室相同地点的不同高度
C．本实验需要设置不开盖的平板培养基作为对照，计数时需用实验组的菌落数减去对照组的菌落数
D．为保证结果准确，需设置重复组
解析：选C　平板培养基为固体培养基，故在配制培养基时必须添加琼脂等凝固剂成分，A正确；根据实验目的可知，自变量是教室相同地点的不同高度，所以需将平板培养基放置在教室相同地点的不同高度，B正确；本实验需要设置不开盖的平板培养基作为对照，若对照组出现了菌落，则培养基已经被杂菌污染，统计结果无效，C错误；为减小实验误差，提高实验结论的可信度，需设置重复组，取各重复组的平均值，D正确。
11．某兴趣小组进行了新鲜牛奶合适的消毒温度的探究，相关实验操作不合理的是(　　)
A．配制牛肉膏蛋白胨培养基并在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min
B．将等量的新鲜牛奶分别置于50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃恒温水浴锅中处理30 min
C．对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种在平板上并在37 ℃下培养24 h
D．统计培养基上全部菌落数，以菌落数最少组的处理温度作为最适消毒温度
解析：选D　配制的牛肉膏蛋白胨培养基需使用高压蒸汽灭菌法灭菌，即在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，将培养基彻底灭菌，以避免培养基上的微生物影响实验结果，A正确；新鲜牛奶应使用巴氏消毒法消毒，为了探究新鲜牛奶合适的消毒温度，可将等量的新鲜牛奶分别置于50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃恒温水浴锅中处理30 min，并检测不同温度处理下的牛奶中微生物的数量，B正确；若要统计消毒后的牛奶中微生物的数量，可用稀释涂布平板法接种，所以可对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种在平板上并在37 ℃下培养24 h，C正确；由于温度过高会影响蛋白质的结构，进而破坏牛奶中的营养成分，所以菌落数最少的组对应的温度不一定是最适的消毒温度，最适的消毒温度应保证可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，同时还得保证牛奶的营养价值基本不被破坏，D错误。
12．(2022·湖北高考)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
解析：选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；糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误；分析图示可知，该技术中会用到连续搅拌反应器，可以增加微生物与营养物质的接触面积，也可以增大溶解氧含量，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。
13．(2024·揭阳高二期末)用两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌(菌株a和b)进行如图所示的实验。下列叙述正确的是(　　)
A．基本培养基中包含菌株a和b所需的特殊营养物质
B．菌株a和b需要的特殊营养物有所不同
C．接种至基本培养基的方法是平板划线法
D．基本培养基出现的少量菌落皆为单菌落
解析：选B　单独培养菌株a和b时，培养基中均无菌落，而当a和b共同培养时，培养基中有少量菌落产生，因此培养基中无法提供它们单独生长所需的特殊营养物质，A错误；a单独培养和b单独培养均不能生长，a和b混合培养能生长，说明它们能够相互提供相应的特殊营养物质，而无法独立生长，因此它们所需要的特殊营养物质有所不同，B正确；根据菌株a和菌株b混合后菌落的分布情况可知，接种至基本培养基时没有采用平板划线法，C错误；基本培养基出现的少量菌落不一定都为单菌落，也有可能是重叠的菌落，D错误。
14．发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。下列关于发酵工程的认识错误的是(　　)
A．发酵工程具有条件温和、产物单一、污染小的特点
B．发酵工程的产品包括微生物的代谢产物和菌体本身
C．通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧和pH等
D．发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵
解析：选D　传统发酵技术和发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产的，D错误。
15．为了修复石油污染的土壤，某学习兴趣小组欲从盐碱土壤中筛选蒽(石油中污染土壤的重要成分)降解菌株。下列相关说法不正确的是(　　)
A．应将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上
B．纯化菌种时，为了得到单菌落，只能用稀释涂布平板法
C．通过比较单菌落周围分解圈的大小来筛选高效菌株
D．筛选得到耐盐碱蒽高效降解菌，对修复石油污染的土壤具有积极意义
解析：选B　要筛选蒽降解菌株，则应将土壤样品稀释液接种于以蒽为唯一碳源的固体培养基上，A正确；纯化菌种时，为了得到单个菌落，可以采用平板划线法和稀释涂布平板法，B错误；单菌落周围分解圈越大，说明菌株降解能力越强，因此可以通过比较单菌落周围分解圈的大小来筛选高效菌株，C正确；筛选得到耐盐碱蒽高效降解菌，对修复石油污染的土壤具有积极意义，D正确。
16．科研人员探究灵芝多糖对不同微生物(大肠杆菌、青霉菌等)的抑制效果。操作如下：将浸有灵芝多糖的等大滤纸片间隔一定距离(至少3片)贴在含菌平板上，经过适宜时间培养后测量抑菌圈的直径大小，通过抑菌圈大小来判断抑菌效果。下列说法不正确的是(　　)
A．培养大肠杆菌可使用牛肉膏蛋白胨培养基
B．应设置不接种的空白平板以检验培养基是否有杂菌污染
C．菌种的接种浓度属于自变量
D．应将大小相同且浸有无菌水的滤纸片贴在含菌平板上作对照
解析：选C　可使用牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌，A正确；在接种前需要确认平板没有杂菌，应设置不接种的空白平板以检验培养基是否有杂菌污染，B正确；菌种的接种浓度属于无关变量，应保持各组相同，C错误；为了与浸有灵芝多糖的滤纸片抑菌效果进行对比观察，故应将大小相同且浸有无菌水的滤纸片贴在含菌平板上作对照，D正确。
二、非选择题(本题包括5小题，共60分。)
17．(11分)山西老陈醋含有多种营养成分，生产工艺经3 000多年的传承和发展，具有了传统手工技艺与现代科学相结合的特点，被认定为国家非物质文化遗产。工艺流程如下图：
注：以大麦、豌豆等原料制成的大曲，含有多种与发酵有关的微生物。
回答下列问题：
(1)拌大曲前蒸煮高粱的目的是________________________________(答出1点)，蒸煮后的高粱需要冷却，原因是____________________________。
(2)制曲是酿制老陈醋的关键环节。大曲中的微生物，能产生多种酶，提高原料的利用率。大曲中的酶可将淀粉分解成________供微生物发酵利用，并产生风味物质。
(3)酒精发酵阶段起主要作用的微生物是________，在发酵过程中需先通气后密封，操作目的是_______________________________________________________________________。
(4)由酒精发酵转变为乙酸发酵，需要改变的环境条件是__________________________，发酵过程中抑制杂菌污染非常重要，该阶段抑制杂菌生长的物质有____________。
(5)研究人员研究了山西老陈醋对急性醉酒小鼠的防醉作用，结果如表所示。
分组检测指标 甲组不做处理 乙组用酒灌胃(13 mL/kg) 丙组食醋灌胃，30 min后用酒灌胃(13 mL/kg)
降解酒精的某种酶含量/ (μg·mL－1) 4.22 1.65 6.08
据表分析，山西老陈醋可通过______________________，加快酒精代谢，起到一定的防醉作用。
解析：(1)拌大曲前蒸煮高粱，一是因为熟高粱比生高粱更容易被微生物利用；二是因为蒸熟的过程可以高温杀菌，避免其他杂菌的污染。由于高温会杀死与发酵有关的微生物，因此拌大曲前高粱需要冷却到适当温度才可以进行相关操作。(2)大曲中的微生物，能产生多种酶，可以将淀粉分解成葡萄糖，葡萄糖可以供微生物发酵利用，并产生风味物质。(3)酒精发酵阶段起主要作用的微生物是酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在发酵过程中往往需要先通气后密封，前期通气有利于酵母菌进行有氧呼吸产生大量的能量，使酵母菌增殖；后期密封，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。(4)酿醋时所用微生物为醋酸菌，其是好氧细菌，乙酸发酵阶段应给予充足的氧气，并将发酵温度控制在30～35 ℃，所以由酒精发酵转变乙醋酸发酵，需要改变的环境条件是通入无菌空气或无菌氧气、升高发酵温度。为了保证品质，发酵过程中应抑制杂菌污染，在由酒精发酵转变为乙酸发酵的过程中，抑制杂菌生长的物质有酒精、乙酸等。(5)由题表数据可知，丙组食醋灌胃可增加降解酒精的某种酶的含量，从而加快酒精代谢，起到一定的防醉作用。
答案：(1)高温杀菌，避免其他杂菌的污染(或使高粱中的营养物质能更好地被微生物分解)　高温会杀死与发酵有关的微生物　(2)葡萄糖　(3)酵母菌　前期通气有利于酵母菌有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖；后期密封有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精　(4)通入无菌空气，升高温度　酒精、乙酸　(5)增加降解酒精的某种酶的含量
18．(12分)(2024·全国甲卷)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是__________________________________________。
(2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL涂布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为________个/mL。
(3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是________________，冷却的目的是__________________________________________。
(4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是________，判断依据是____________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝(伊红亚甲蓝)培养基上生长的菌落呈 ________色。
解析：(1)显微镜直接计数法无法区分活细菌和死细菌，计数时均会计算在内，而菌落计数法需要先对细菌进行培养，只有活菌才可以在培养基上生长并形成单菌落(且当两个或多个细胞连在一起时，只能观察到一个菌落)，故显微镜直接计数法测得的细菌数量大于菌落计数法。(2)从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，稀释倍数为10，再从稀释菌液中取200 μL(即0.2 mL)涂布平板，菌落计数的结果为100个，则可据此推算细菌原液中细菌浓度为100÷0.2×10＝5×103(个/mL)。(3)用稀释涂布平板法接种微生物时，为避免杂菌污染，需要先将涂布器在酒精灯上灼烧灭菌，冷却后再蘸取菌液进行涂布，防止涂布器温度过高杀死目的菌种。(4)由题图可知，本实验的自变量为处理时间和消毒液种类，随着处理时间的延长，A、B、C三种消毒液均可以减少活细菌的数量，且使用A消毒液的一组活细菌减少量最大、减少速率最快，所以A消毒液杀菌效果最好。(5)在伊红美蓝(伊红亚甲蓝)鉴别培养基上，大肠杆菌的代谢产物会与伊红美蓝(伊红亚甲蓝)结合使菌落呈黑色，并有金属光泽。
答案：(1)前者无法区分细菌的死活，而后者只有活菌才可以长出菌落而被计数(且当两个或多个细胞连在一起时，只能观察到一个菌落)　(2)5×103　(3)灭菌(杀死涂布器上可能存在的微生物)　防止涂布器温度过高杀死目的菌种　(4)A　相同时间内A消毒液组活细菌的减少速率大于B、C消毒液组；随着处理时间的延长，A消毒液组活细菌减少量多于B、C消毒液组　(5)黑
19．(10分)某种老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图所示。请回答下列问题：
(1)酒精发酵过程中，发酵缸要处于______状态。
(2)在乙酸发酵阶段，该老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30d。工艺如下图所示：
①发酵过程中，定期取样测定醋酸菌密度变化，趋势如图所示。据图分析，与颠倒前相比，颠倒后B层醋酸菌密度变化的特点是________________________________________________________________________。
②乳酸含量高是该老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中______________________层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。
(3)下图表示温度、酒精浓度对该醋酸菌产酸量的影响。
①醋酸菌能将酒精转变为____________，再将其转变为乙酸。
②研究不同酒精浓度下的最高产酸量时，最好把温度控制为____________℃。
③酒精发酵后检测酒精浓度，将发酵液中酒精浓度调节到__________左右才接种醋酸菌。
解析：(1)酒精发酵过程，利用的是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理，因此发酵缸要处于密封状态。(2)①醋酸菌是一种好氧细菌，只有在氧气充足时才能够大量繁殖并产生乙酸。发酵过程中，A、B层颠倒后，B层醋酸菌获得的氧气较为充足，因此与颠倒前相比，颠倒后B层醋酸菌密度变化的特点为先快速增长后趋于稳定。②乳酸发酵是利用乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的原理，因此发酵过程中，发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。(3)①当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将酒精转变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸。②图1显示，在温度为35 ℃时，产酸量最高，因此研究不同酒精浓度下的最高产酸量时，最好把温度控制为35 ℃。③图2显示，在酒精浓度为4%时，产酸量最高，据此可知酒精发酵后检测酒精浓度，将发酵液中酒精浓度调节到4%左右才接种醋酸菌。
答案：(1)密封　(2)①先快速增长后趋于稳定
②颠倒前的B层和颠倒后的A　(3)①乙醛
②35　③4%
20．(15分)如图为某啤酒厂的生产工艺流程，回答下列问题：
(1)过程①的目的有两个，一是破坏细胞结构释放出______________，从而增加可溶性糖的含量；二是杀死胚，从而减少可溶性糖的消耗。
(2)过程②的目的是______________________________________________。
(3)啤酒花可使啤酒具有独特的苦味和香气，并具有防腐和澄清麦芽汁的作用。过程③的作用有______________________________________________(至少答出2点)。
(4)过程④控制的气体条件是__________________。该过程可通过检测__________________________________来了解发酵进程。
(5)未经过程⑤分装的啤酒称为“生啤”或“鲜啤”。经过程⑤并且过滤、消毒、调制后的啤酒为“熟啤”。你认为保质期较长的是______(填“生啤”或“熟啤”)，更容易引起部分人发生肠道过敏反应的是__________(填“生啤”或“熟啤”)。原因是______________________________________________________________________________。
答案：(1)淀粉酶　(2)分解淀粉、形成糖浆　(3)使淀粉酶失去活性、对糖浆灭菌　(4)隔绝空气　酵母菌种群数量、酒精含量等　(5)熟啤　生啤　未经过滤、消毒的生啤中含有较多的微生物和固体物，这些物质中可能含有引起过敏反应的过敏原
21．(12分)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：
(1)下表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______________。
成分 MgSO4 蛋白质 X物质 水 琼脂
用量 5 g 10 g 7 g 1 000 mL 20 g
(2)若将100 mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1 mL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100 mL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”)。
(3)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：____________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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，即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)若将100 mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1 mL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100 mL原菌液中有PVA分解菌＝160÷0.1×104×100＝1.6×109(个)，这种接种方法为稀释涂布平板法，由于两个或多个细菌聚集在一起只能产生一个菌落，因此该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。(3)根据题意可知，“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”，因此要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中还需要加入碘用于鉴别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，可以用含相同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。
答案：(1)聚乙烯醇(或PVA)　(2)1.6×109　稀释涂布平板法　偏小　(3)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
[教师备选题]
1．下列有关果酒、果醋制作的叙述，正确的是(　　)
A．果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制作果醋
B．利用自然菌种发酵制作果酒时，将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌
C．通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化鉴定果醋制作是否成功
D．果醋制作中要防止微生物污染，故在发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌进入
解析：选C　果酒制作需要无氧环境，且适宜温度是18～30 ℃，而果醋制作需要有氧环境，且适宜温度是30～35 ℃，因此果酒制成后要制作果醋，不仅需将装置转移至温度较高的环境中，还要不断通气，A错误；利用自然菌种发酵制作果酒时，需要对发酵瓶进行消毒，而不是进行高压蒸汽灭菌，B错误；可以通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化鉴定果醋制作是否成功，C正确；参与果醋发酵的醋酸菌是嗜氧菌，因此果醋制作中不能封闭充气口，D错误。
2．下列关于微生物的分离与计数的叙述，错误的是(　　)
A．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源
B．平板划线法和稀释涂布平板法是微生物纯化培养常用的两种方法
C．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度
D．平板划线法可以采取连续划线的方法使微生物均匀分布
解析：选D　分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源，A正确；平板划线法和稀释涂布平板法是微生物纯化培养常用的两种方法，B正确；分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度，C正确；平板划线法可以采取连续划线的方法使微生物在培养基上逐渐得到稀释而分离形成单菌落，D错误。
3．下表是某同学配制的一种培养基的配方，下列有关叙述错误的是(　　)
成分 蛋白胨 乳糖 K2HPO4 伊红 美蓝 琼脂
含量/g 10.0 5.0 2.0 0.4 0.065 12.0
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
A．若根据用途划分，该培养基属于鉴别培养基
B．若用该培养基筛选土壤中的尿素分解菌，应将蛋白胨改成尿素
C．在该培养基上生长的大肠杆菌，其菌落颜色呈红色
D．该培养基中含有维生素，若培养霉菌需将pH调至酸性
解析：选C　从用途看此培养基属于鉴别培养基，伊红和美蓝可用来鉴别大肠杆菌，A正确；用该培养基筛选土壤中的尿素分解菌，需要将蛋白胨去掉，用尿素作为唯一的氮源，B正确；在该培养基上生长的大肠杆菌，其菌落颜色为具有金属光泽的黑褐色，C错误；该培养基中的蛋白胨含有维生素，若培养霉菌需将pH调至酸性，D正确。
4．下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述错误的是(　　)
A．冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败
B．根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵
C．图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
D．制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开
解析：选B　冲洗葡萄时不能次数过多，否则会造成菌种流失，导致果酒的制作失败，A正确。根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，可先进行酒精发酵再进行果醋发酵，也可直接进行果醋发酵，B错误。图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染，C正确。果酒发酵需要无氧环境，且果酒发酵过程中会不断产生二氧化碳，因此制作果酒要关闭充气口、打开排气口；果醋制作需要有氧环境，且利用葡萄制作果醋过程中也有二氧化碳产生，因此制作果醋时充气口和排气口都要打开，D正确。