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第1章 发酵工程
本章整合
网络构建·素养展示
2门世2有
3厚
发酵与传统发酵技术
传统发酵技
制作泡菜
术的应用
尝试制作传统发酵食品
制作果酒、果醋
培养基配制的原则：营养构成及类型
无菌「消毒：煮沸、消毒液、巴氏消毒等
技术灭菌：湿热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等
微生物的培养
步骤：配制培养基→灭菌→接种分离→培养
微生物的
发酵工程
技术及应用
稀释涂布平板法
纯培养
方法
平板划线法
微生物稀释涂布平板法
的计数显微镜计数法
培养基的配制和灭菌、菌种
发酵工程的
的选育，扩大培养和接种、
基本环节
发酵工程
发酵、分离与提纯产物
及其应用
食品工业上的应用：生产发酵食品、食品添加剂、酶制剂等
发酵工程
药物工业上的应用：生产抗生素、激素、疫苗等
的应用
,农牧业上的应用：生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料等第一章 本章整合
1．(2024·湖北卷，1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A．食用醋的酸味主要来源于乙酸
B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
答案：D
解析：食用醋的酸味主要来自醋酸，醋酸学名乙酸，A正确；醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确；在制醋时，缺少糖源的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。
2．(2024·山东卷，14)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是( )
A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
答案：D
解析：黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确；菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高铵离子浓度，菌体内可提高柠檬酸产量，B正确；发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确；发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。
(2023·浙江卷)阅读下列材料，完成下面3～4题。
小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。
3．小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确的是( )
A．有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合
B．有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行
C．有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放
D．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化
答案：A
解析：有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合，A正确；有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二和第三阶段分别在线粒体基质和线粒体内膜中进行，无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行，B错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能散失，但无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程，大部分能量存留在酒精，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化，只是酶的种类不同，D错误。故选A。
4．关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是( )
A．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B．发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测
C．若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封不严
D．蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵
答案：D
解析：由于酿酒酵母不能直接利用淀粉发酵产生酒精(乙醇)，故糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖，以供发酵利用，A正确；发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测，若存在酒精，则酒精与酸性的重铬酸钾反应呈灰绿色，B正确；酿造过程中应在无氧条件下进行，若密封不严，会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸，C正确；蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅，以免杀死菌种，且需要在有氧条件下培养一段时间，让酵母菌大量繁殖，此后再密封进行酒精发酵，D错误。故选D。
5．(2022·山东卷，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
答案：D
解析：青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖(或：由题知青霉菌在葡萄糖含量不足时，可杀死细菌，并保证自身能量供应，因此不用葡萄糖为碳源有利于青霉菌代谢产青霉素)。乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
6．(2022·广东卷，21)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
(1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28 ℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养，除了稀释涂布平板法，还可采用____________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以__________为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是______________________________________
____________________________________________________。(答一点即可)
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是__________________________________________________________________
__________________________________________。
(4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有____________。
答案：(1)高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
(4)耐低温
解析：(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，保证拟杆菌的正常生命活动所需，才能高效降解多糖。
7．(2022·全国甲卷，37)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步骤：
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题：
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成____________________
__________________(答出2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是__________。
(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是___________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A ＋＋＋ ＋＋
B ＋＋ －
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是________，理由是____________________________________
________________________________________________________________________________________。
答案：(1)石油 DNA、RNA和蛋白质(合理即可)
(2)N0·2n
(3)在平板Ⅰ和平板Ⅱ的甲孔中均滴加A菌液，在平板Ⅰ和平板Ⅱ的乙孔中均滴加等量的B菌液，培养相同时间，观察透明圈大小(分解石油的能力越强，透明圈越大)
(4)菌株A 菌株A在无NH4NO3的培养基上可以生长繁殖，而菌株B在无NH4NO3的培养基上不能生长繁殖，且菌株A分解石油的能力较强(合理即可)
解析：(1)石油中含有含碳有机物，可以作为碳源。菌体内的含氮生物大分子有蛋白质和核酸。(2)在资源和空间不受限制的阶段，细菌呈“J”形增长。若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后A细菌的数量是N0·2n。(3)由题表可知，Ⅰ平板培养基，菌株AB都可生长，可用来比较A和B菌株分解石油的能力大小；Ⅱ平板缺少氮源，可用来比较此条件下两种菌株分解石油能力的大小，可据此设计实验。(4)据表格信息可知，菌株A在无NH4NO3的培养基上可以生长繁殖，而菌株B在无NH4NO3的培养基上不能生长繁殖，而且Ⅰ平板中，A的透明圈大于B的，能说明A菌株分解石油能力强于B菌，因此对于贫氮且被石油污染的土壤来说，治理石油污染应该选用菌株A。
8．(2024·全国甲卷，11)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培养基上生长的菌落呈________色。
答案：(1)前者微生物的活菌和死菌一起计数，后者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌
(2)5 000
(3)杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染 防止温度过高杀死菌种
(4)A A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高
(5)黑
解析：(1)显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法计数只计活菌数，还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况，故前者的数量多于后者。
(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，即稀释了10倍，1 mL细菌原液中细菌浓度＝(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数＝(100÷200 μL)×10个＝5 000个。
(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。灼烧的目的是杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染，冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。
(4)A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高，因此A消毒液杀菌效果最好。
(5)大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈黑色。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第一章单元检测
(时间：90分钟，总分100分)
一、选择题(每小题2.5分，共50分)
1．(2024·江苏南通高二统考期末)酸笋是柳州螺蛳粉特色风味的重要“灵魂”配料。下图为传统发酵酸笋加工工艺流程，相关叙述错误的是( )
A．原料预处理主要是指对采摘后的竹笋进行检验、剥壳和灭菌
B．浸泡液应漫过原料，适当加入上一批次的发酵液可加快发酵进程
C．发酵过程中进行感官检查，根据其外观、气味初步判断发酵进程
D．酸笋发酵需要适宜的发酵时间，时间过短可能导致亚硝酸盐含量过高
答案：A
解析：竹笋中含有发酵的天然菌种，故不能对采摘后的竹笋进行灭菌，否则会杀死发酵的天然菌种，A错误；浸泡液应漫过原料；因为上一批次的发酵液中含有大量的发酵菌种，故适当加入上一批次的发酵液可加快发酵进程，B正确；为了及时掌握发酵过程是否正常，除了进行化学分析和微生物检验外，进行感官检查，根据其外观、气味初步判断发酵进程是更直接、更方便的办法，C正确；在发酵初期，有害菌的生长较为旺盛，使得亚硝酸盐的生成较快，含量较高，故酸笋发酵需要适宜的发酵时间，时间过短可能导致亚硝酸盐含量过高，D正确。故选A。
2．(2024·云南省玉溪第三中学校考阶段练习)关于泡菜的制作，下列叙述正确的是( )
A．泡菜中少量的亚硝酸盐被人体摄入一般不会影响身体健康
B．制作传统泡菜需接种优质的乳酸菌菌种
C．泡菜装满坛后再缓缓倒入盐水可以防止杂菌污染
D．腌制泡菜时，发酵温度过高会使泡菜“咸而不酸”
答案：A
解析：泡菜中少量的亚硝酸盐被人体摄入一般不会影响身体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡，A正确；制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵的，无需接种优质的乳酸菌菌种，B错误；泡菜坛不要装满，装八成满，可防止发酵液溢出，C错误；泡菜“咸而不酸”可能是食盐浓度过高，发酵温度过低抑制乳酸菌产生乳酸所致，D错误。故选A。
3．(2023·湖北省武汉重点中学高二期末生物)户部巷的特色小吃油炸臭豆腐深受大众的喜爱，制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列叙述错误的是( )
A．乳酸菌和芽孢杆菌以豆腐作为培养基，存在种间竞争
B．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
C．乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳，需定期排气
D．豆腐在卤汁中发酵的过程中也存在杂菌的繁殖
答案：C
解析：乳酸菌和芽孢杆菌都是异养型生物，会竞争营养物质，故两者存在种间竞争关系，A正确；乳酸菌、芽孢杆菌等属于原核生物，都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA，B正确；泡菜主要利用乳酸菌进行发酵，将葡萄糖分解成乳酸，不产生二氧化碳，C错误；卤汁中除了乳酸菌、芽孢杆菌外，还有杂菌，豆腐在卤汁中发酵的过程中有杂菌繁殖，D正确。故选C。
4．(2024·江苏省宿迁市高二下学期期末)下列有关传统发酵食品制作中发酵条件合理控制的叙述，正确的是( )
A．泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含菌种相同
B．果酒制备过程中发酵液出现的气体都是在酵母菌细胞的细胞质基质中产生的
C．夏季适合制作腐乳，因为夏季较高温度适合毛霉发酵
D．含抗生素的牛奶不容易制成酸奶，因为抗生素会抑制乳酸菌发酵
答案：D
解析：泡菜坛内的白色菌膜所含菌种为酵母菌，变酸的果酒表面的菌膜所含菌种为醋酸菌，它们所含菌种不同，A错误；酵母菌是兼性厌氧型生物，果酒制备过程中同样需要酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，B错误；腐乳制作的适宜温度是15～18 ℃，因此夏季较高温度不适合毛霉发酵，C错误；酸奶是利用乳酸菌发酵制成的，乳酸菌属于细菌，抗生素会抑制乳酸菌的发酵，因此含抗生素的牛奶不容易制成酸奶，D正确。故选D。
5．(2024·湖北咸宁高二统考期末)吃透一颗桃，链上桃产业。依托丰富的鲜桃资源和招商引资政策，某地吸引了一批深加工企业落户，已开发出黄桃罐头、桃饮料、桃酒、桃干等系列产品，提升桃果附加值。下列叙述正确的是( )
A．制作果酒时可以加大接种量提高发酵速度，抑制杂菌生长繁殖
B．为避免杂菌污染，家庭酿制黄桃酒时需严格灭菌后再切块
C．葡萄糖转化为乙醇所需的各种酶都存在于细胞质基质和线粒体中
D．用带盖的瓶子酿制黄桃酒时，每隔一段时间需要打开瓶盖一次
答案：A
解析：果酒发酵所需的菌种是酵母菌，制作果酒时可以加大接种量提高发酵速度，抑制杂菌生长繁殖，A正确；若对材料进行灭菌，会杀灭其上附着的野生型菌种，导致发酵失败，B错误；葡萄糖转化为乙醇的过程是无氧呼吸过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质，故所需的酶位于细胞质基质，C错误；用带盖的瓶子酿制黄桃酒时，需要营造无氧环境，打开瓶盖会导致氧气进入，且可能造成杂菌污染，酿制过程中，每隔一段时间应拧松瓶盖一次，D错误。故选A。
6．(2023·江苏扬州高二统考期末)我国的酿酒技术历史悠久，《齐民要术》记载：“世人云：‘米过酒甜’此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”下列有关叙述错误的是( )
A．“米过酒甜”是因为米中有糖类物质未被完全消耗
B．糖类等有机物氧化分解释放的热能会导致发酵液温度升高
C．酿酒过程起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO2释放形成的
D．“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH升高或酒液中酒精含量升高
答案：D
解析：酿造米酒的原料富含糖类，米酒过甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗，A正确；由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物，会释放能量，且释放的能量绝大多数以热能的形式散失，因此会导致酒液温度产生变化，B正确；起泡是由于微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的，酿酒过程主要由无氧呼吸产生，C正确；微生物无氧呼吸，产生的CO2，导致发酵液pH降低，同时酒精含量增加，使酵母死亡，发酵停止。故“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH降低或酒液中酒精含量升高，D错误。故选D。
7．(2024·湖北孝感高二校联考期末)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．加入“陈泡菜水”是为了接种酵母菌
B．发酵过程中通入空气有利于泡菜的制作
C．若食盐水浓度过高，则泡菜可能酸味较淡
D．亚硝酸盐含量在第5天时最高，此时适合食用
答案：C
解析：加入“陈泡菜水”是为了接种乳酸菌，A错误；乳酸菌是厌氧菌，发酵过程中通入空气不利于泡菜的制作，B错误；若食盐水浓度过高，则可能会抑制乳酸菌等的发酵，泡菜可能酸味较淡，C正确；亚硝酸盐含量在第5天时最高，不适合食用；亚硝酸盐含量在第11天以后较低，此时适合食用，D错误。故选C。
8．(2024·江苏南通高二统考期末)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
解析：灭菌的培养基需要倒平板操作，冷凝后平板需倒置的目的是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；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，避免培养基中的水分过快蒸发，避免培养基干裂，缩短培养时间，B、C、D正确，A错误。故选A。
9．(2024·湖北武汉高二校联考期末)酱油起源于我国，至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等，下图是制作过程的部分流程。相关叙述错误的是( )
A．参与酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌具有相同的代谢类型
B．代谢产物积累和酿造环境的变化导致后期窖池微生物数量下降
C．酿造过程中多种酶系可将原料中的蛋白质、脂肪等分解为小分子
D．大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉为其提供碳源
答案：A
解析：乳酸菌是厌氧型，酵母菌是兼性厌氧型生物，而米曲霉是需氧型生物，A错误；代谢产物积累和酿造环境的变化不利于微生物的生活，导致后期窖池微生物数量下降，B正确；酿造过程中存在脂肪酶、蛋白酶等，可将原料中的蛋白质、脂肪等分解为小分子，C正确；蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，淀粉的组成元素是C、H、O，故米曲霉发酵过程中大豆中的蛋白质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碳源，D正确。故选A。
10．(2023·江西宜春高二江西省宜春市第一中学校考期末)MIC是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度。某研究小组将含有相同浓度抗生素Ⅰ～Ⅳ的四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的琼脂平板上进行药敏试验，以了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，下图所示为实验结果。相关叙述正确的是( )
A．培养基中的琼脂可以为测试菌提供碳源
B．实验中可以通过抑菌圈的大小来判定抗生素的抑菌效果
C．抑菌圈中离纸片越近的菌落对抗生素Ⅳ的抗性越强
D．抑菌圈中出现菌落的原因可能是抗生素使病原菌产生耐药性基因突变
答案：B
解析：培养基中的琼脂是凝固剂，不能为测试菌提供碳源，A错误；由题干信息可知，图中是相同浓度(不同)抗生素Ⅰ～Ⅳ的四个大小相同的纸片，一般抑菌圈越大，抗生素的抑菌效果越好。故可以通过抑菌圈的大小来判定抗生素的抑菌效果，B正确；在抑菌圈中出现的菌落均是对该种抗生素具有抗性的菌株，但无法通过题图信息来判断它们之间抗性的强弱，若要判断它们之间抗性的强弱还需进一步实验才能确定，C错误；抗生素对病原菌具有选择作用，变异具有不定向性，抗生素不能诱导病原菌产生耐药性基因突变，D错误。故选B。
11．(2024·云南玉溪高二云南省玉溪第三中学校考阶段练习)下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法，错误的是( )
A．稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
B．细菌计数板和血细胞计数板的计数原理不同
C．当平板菌落数目稳定在30～300之间时，说明稀释倍数合理
D．对分离的菌种进行鉴定需要借助生物化学的方法
答案：B
解析：稀释涂布法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，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，A正确；可以用细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察计数，且两种方法计数原理是相同的；细菌小于血细胞，故细菌计数板适用于对较小的细胞计数，B错误；微生物计数通常选择菌落数在30～300之间的菌落，当平板菌落数目稳定在30～300之间时，说明稀释倍数合理，C正确；在分离纯化菌种后，需借助生物化学的方法对分离的菌种作进一步的鉴定，如加入某些指示剂的鉴别培养基可进一步对菌种进行鉴定，D正确。故选B。
12．(2023·云南玉溪高二云南省玉溪第三中学校考阶段练习)土壤中有些细菌可以降解焦化厂淤泥中的污染物S(含N元素)，图是分离、纯化和筛选高效降解S的优质菌株的过程。下列叙述正确的是( )
A．甲是土样经高温灭菌后用无菌水配制的土壤稀释液
B．乙培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利
C．丙接种的方法是稀释涂布平板法，可以进行活菌计数
D．图中所用的玻璃仪器都需要进行高压蒸汽灭菌才能使用
答案：C
解析：甲是土样样液，不能高温灭菌，否则会杀死目的菌，A错误；培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物出现失水过多，甚至出现死亡的现象，对其生长不利，B错误；据图可知，丙中的菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法，该方法可用于活菌计数，C正确；对培养皿、锥形瓶等玻璃仪器灭菌一般采用干热灭菌法，D错误。故选C。
13．(2024·云南玉溪高二云南省玉溪第三中学校考阶段练习)微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。下列相关叙述错误的是( )
A．培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性
B．消毒是指用强烈的理化方法杀死物体表面或内部的一部分微生物
C．对于一些不耐高温的液体可在62～65 ℃消毒30 min
D．微生物的接种工具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
答案：B
解析：培养细菌时一般需要将培养基调至中性或弱碱性，培养真菌时是酸性条件，A正确；消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物；灭菌是指用强烈的理化方法杀死物体表面或内部的一切微生物包括芽孢和孢子，B错误；对于一些不耐高温的液体可在62～65 ℃消毒30 min，如牛奶可使用巴氏消毒法，这样可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分，C正确；微生物的接种工具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，属于灼烧灭菌，D正确。故选B。
14．(2024·江苏省宿迁市高二下学期期末)下图为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种，培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整
B．平板划线过程中，接种环共需灼烧灭菌3次
C．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落
D．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的
答案：C
解析：倒平板的液体具有流动性，所以倒平板后不需间歇晃动，A错误；由图可知，该平板划线过程中，划线3次，由于接种环前后都需要灭菌，故接种环共需灼烧灭菌4次，B错误；图中Ⅰ、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，菌落重叠，而Ⅲ区出现单菌落，所以应该从Ⅲ区挑取单菌落，C正确；据图分析，培养基中已经出现单菌落，说明达到了菌种纯化的目的，挑取单菌落即可，D错误。故选C。
15．(2024·江苏省宿迁市高二)某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验，具体操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．加入90 mL无菌水和振荡的目的是增加尿素分解菌的浓度
B．纯化培养阶段使用选择培养基，应以尿素为唯一氮源
C．稀释涂布平板法统计得到的结果常比实际活菌数目偏高
D．由图中数据可知1 g土样中的菌株数约为1.6×107个
答案：B
解析：加入90 mL无菌水目的是为了稀释，振荡的目的是提高培养液中溶解氧的含量，而且该无菌水没有加入营养物质，也起不到增加尿素分解菌浓度的作用，A错误；只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，该实验的目的是对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数，因此在纯化培养阶段，应选用尿素为唯一氮源的选择培养基，B正确；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，因此稀稀释涂布平板法统计得到的结果常比实际活菌数目偏低，C错误；由于空白培养基不接种也长出了菌落，说明培养基有杂菌污染，图中的平板不能用来计数，也不能用平均161个菌落－1个菌落来计算1 g土样中的菌株数，D错误。故选B。
16．(2023·湖北省武汉重点中学高二)自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。下列叙述错误的是( )
A．培养自生固氮菌时，一般不需要添加氮源，但需将培养基调至中性或弱碱性
B．若④的平板上菌落平均数为122个，则每克土壤中含有的固氮菌约1.22×107个
C．此实验若培养时间过长，固氮菌菌落周围可能出现不能固定氮气的杂菌
D．该纯培养的方法是稀释涂布平板法，可通过纯培养物的含量来反映固氮能力
答案：D
解析：自生固氮菌属于细菌，中性偏碱，自生固氮菌是指在土壤中能够独立进行固氮的细菌，因此在培养基中一般不需要添加氮源，A正确；据图可知，图中有经过无菌水稀释处理的过程，且在培养基上菌落分布较为均匀，故实验采用的是稀释涂布平板法：据图可知，10 g土壤加到90 mL无菌水后，稀释了10倍，在④中相当于稀释了104倍，若在④的平板上统计的菌落的平均数量为122个，则每克土壤中含有的固氮菌为122÷0.1×104＝1.22×107个，B正确；此实验若培养时间过长，固氮菌向培养基中分泌含氮化合物，因此菌落周围可能出现不能固定氮气的杂菌，C正确；设计无氮培养基，在该培养基上只有具备固氮能力的固氮菌能生长，纯培养物的含量也不一定能反映固氮能力，也有可能是杂菌，D错误。故选D。
17．(2024·湖北咸宁高二统考期末)莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，按下图程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明。下列说法错误的是( )
A．从A瓶到C瓶液体培养的目的是选择能降解莠去津的细菌并增加其数量
B．将C瓶菌种接种到固体培养基的方法是稀释涂布平板法
C．有透明带菌落和无透明带菌落都能降解莠去津
D．本实验的对照组应将配制的培养基灭菌后不接种，并放置在相同条件下培养
答案：C
解析：图中从A瓶到C瓶液体培养过程为选择培养，目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并增加其数量，A正确；将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种，由图中固体培养基上的菌落分布比较均匀可知，该接种方法是稀释涂布平板法，B正确；莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明的，能够分解培养基中的莠去津的菌落周围会形成透明带，所以选择的目的菌是有透明带菌落中的细菌，C错误；本实验的对照组应将配制的培养基灭菌后不接种，并放置在相同条件下培养，检测培养基灭菌是否合格，D正确。故选C。
18．(2023·云南省玉溪第三中学校考阶段练习)下列对发酵工程内容的叙述，错误的是( )
A．发酵工程的中心环节是在发酵罐内的发酵
B．通过提取、分离和纯化等措施可以获得单细胞蛋白
C．发酵过程使用的菌种可以从自然界存在的微生物中直接筛选
D．发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标
答案：B
解析：发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A正确；如果发酵产品是微生物细胞本身，即单细胞蛋白，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得到产品，B错误；用于发酵的菌种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，C正确；发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等都会影响发酵的效率，因此发酵过程中需要严格控制温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等条件，D正确。故选B。
19．(2024·湖北孝感高二校联考期末)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌，能发酵产生谷氨酸。谷氨酸棒状杆菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的谷氨酸棒状杆菌细胞膜不完整，细胞膜通透性增大。谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中，细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而降低谷氨酸的合成量。下图表示相关的生产流程，下列说法错误的是( )
A．基因工程育种可定向改变谷氨酸棒状杆菌的遗传特性
B．进行扩大培养时一般采用固体培养基，是为了增大菌种浓度
C．发酵过程中影响谷氨酸产量的因素有温度、pH和氧气浓度等
D．选用生物素合成缺陷型谷氨酸棒状杆菌可能会提高谷氨酸的产量
答案：B
解析：基因工程育种可定向改变生物性状，A正确；扩大培养的目的是增大菌种浓度，所使用的培养基一般是液体培养基，B错误；温度、pH可影响相关酶活性，谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌，温度、pH和氧气浓度等可影响谷氨酸的产量，C正确；依据题意可知，谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中，细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而降低谷氨酸的合成量，在生产上可以选用生物素合成缺陷型的谷氨酸棒状杆菌，该类细菌的细胞膜具有缺陷，可能在一定程度上能解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制，从而提高谷氨酸的产量，D正确。故选B。
20．(2024·江西赣州高二统考期末)下图为啤酒生产过程的简要流程，其中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。下列叙述错误的是( )
A．用赤霉素溶液浸泡处理大麦种子可缩短过程①的时间
B．发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期更应缩短排气时间间隔
C．过程②破碎有利于淀粉与α－淀粉酶充分接触，缩短过程②的时间
D．过程③在选育菌种时可用基因工程改造啤酒酵母，缩短过程③的时间
答案：B
解析：赤霉素可诱导α－淀粉酶合成，以催化淀粉水解，从而促进大麦种子萌发，故用赤霉素溶液浸泡处理大麦种子可缩短过程①的时间，A正确；发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期由于糖类物质不充足，产生的气体变少，可以适当延长排气时间间隔，B错误；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，故过程②破碎有利于淀粉与α－淀粉酶的充分接触，缩短过程②的时间，C正确；啤酒生产需要筛选产酒精量高的酵母菌，因此过程③使用基因工程改造的啤酒酵母，使之产酒精量较高，可以加速发酵过程，缩短过程③的时间，D正确。故选B。
二、非选择题(共50分)
21．(10分)(2023·江苏省无锡市高二6月期末生物试题)泡菜是源自中国的传统发酵食品。工艺制作流程如下：①泡菜原料挑选→②泡菜坛预处理→③切块装坛→④接种“发酵剂”→⑤盐水封口→⑥发酵→⑦成品。请回答问题。
(1)过程④中的“发酵剂”主要是指__________，过程⑤盐水封口的主要目的是______________________________________。
(2)为探究乳酸菌和酵母菌在泡菜发酵过程中的发酵性能，研究人员通过代谢产物交叉培养及菌株共培养方法，筛选到一对具有相互促进关系的乳酸菌J05和酵母菌Y21。请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作、分析
①____________ 将活化的乳酸菌接种于MRS液体培养基中，将活化的酵母菌接种于YPD液体培养基中，30 ℃静置培养24 h；培养液离心、取上清液、滤膜除菌。
菌株初筛 将制备好的乳酸菌代谢产物加入到YPD液体培养基中，以同样比例在YPD液体培养基中添加MRS液体培养基为对照组，接种酵母菌；将制备好的酵母菌代谢产物加入到MRS液体培养基中，以②_____________________________________________________为对照组，接种③__________；30 ℃静置培养24 h，振荡混匀后测定菌体浓度。
菌株复筛 将初筛符合要求的乳酸菌和酵母菌接种在MRS液体培养基中，30 ℃静置共培养12 h，菌液梯度稀释、④________________法接种、菌落计数。
(3)研究人员继续将乳酸菌J05和酵母菌Y21组合进行泡菜发酵效果对比实验，实验结果如图1、2。
①根据图1，在泡菜发酵周期中，____________________组产酸速率最快，原因是______________________________________________________________
_____________。
②根据图2，发酵2 d后接种菌组发酵液中还原糖含量迅速下降，最可能的原因是__________________________________________________________。
(4)传统发酵食品制作中，乳酸菌和酵母菌相互作用的机制较为复杂，图3是二者互作的一种机制。
根据图3解释以乳糖为碳源时，乳酸菌和酵母菌共同发酵能够产生更多乳酸的原因______________________________________________________________
__________________。
答案：(1)乳酸菌 消毒，制造无氧环境
(2)①菌株培养 ②同样比例在MRS液体培养基中添加YPD液体培养基 ③乳酸菌 ④稀释涂布平板
(3)①接种J05和Y21 乳酸菌能产生乳酸，酵母菌能产生CO2，溶于水形成碳酸，都呈酸性 ②发酵2d后接种菌组发酵液中菌种数量较多，消耗还原糖更多
解析：(1)泡菜制作所用菌种主要是乳酸菌，因此过程④中的“发酵剂”主要是指乳酸菌，乳酸菌是厌氧型微生物，因此要制造无氧环境，过程⑤盐水封口的主要目的是杀菌，制造无氧环境。(2)①菌株培养：将活化的乳酸菌接种于MRS液体培养基中，将活化的酵母菌接种于YPD液体培养基中，30 ℃静置培养24 h；培养液离心、取上清液、滤膜除菌。②菌株初筛：本实验通过代谢产物交叉培养及菌株共培养方法，筛选到一对具有相互促进关系的乳酸菌J05和酵母菌Y21，其中一组是以将制备好的乳酸菌代谢产物加入到YPD液体培养基中，以同样比例在YPD液体培养基中添加MRS液体培养基为对照组，接种酵母菌，那么另一组应该是交叉培养，即将制备好的酵母菌代谢产物加入到MRS液体培养基中，以同样比例在MRS液体培养基中添加YPD液体培养基为对照组，接种乳酸菌。③菌株复筛：微生物接种方法稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法可以计数，因此菌液梯度稀释后，可用稀释涂布平板法接种、菌落计数。(3)①根据图1，在泡菜发酵周期中，接种J05和Y21组产酸速率最快，原因是乳酸菌能产生乳酸，酵母菌能产生CO2，溶于水形成碳酸，都呈酸性。②根据图2，发酵2 d后，接种菌组乳酸菌和酵母菌数量较多，消耗发酵液中还原糖增多，因此还原糖含量迅速下降。(4)据图3可知，以乳糖为碳源时，乳酸菌种产生的β－半乳糖苷酶，能产生葡萄糖，然后产生6－磷酸葡萄糖，分解形成丙酮酸，产生乳酸，此过程中，酵母菌也能产生半乳糖激酶，能将半乳糖转变形成6－磷酸葡萄糖，最终产生乳酸，因此乳酸菌和酵母菌共同发酵能够产生更多乳酸。
22．(10分)某个高温日，某校三位高中学生相约去吃冰激凌，之后两人都出现腹泻现象，于是他们怀疑冰激凌中的大肠杆菌含量超标。老师建议他们利用学过的有关微生物培养的知识对此冰激凌进行检测。经过一番资料查阅，他们提出了如下实验设计思路。
立即去卖冰激凌的小店再买一个同样品牌的同种冰激凌；配制伊红—亚甲蓝琼脂培养基(该培养基可用来鉴别大肠杆菌，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽)、灭菌、倒平板；取10 mL刚融化的冰激凌作为原液，然后进行梯度稀释，稀释倍数为1×10～1×105；取每个浓度的冰激凌液各0.1 mL，用涂布平板法进行接种，每个浓度涂3个平板，一共培养18个平板；在适宜温度下培养48 h，统计菌落数目。
(1)请你从下面几个角度对这三位同学的思路进行评议。
①他们只打算对一个冰激凌进行检测，理由是：两个人吃过冰激凌后，都拉肚子了，所以再检测一个就足以说明问题。你同意这样的观点吗？为什么？________________________________________________________________________________。
②有没有必要对冰激凌原液进行梯度稀释？为什么？【提示：我国卫生部门规定了饮用水标准，1 mL自来水中细菌总数不可以超过100个(37 ℃培养24 h)，1 000 mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37 ℃培养48 h)】
________________________________________________________________________________________________________________。
③他们认为，在用该方法统计菌落数目时不需要设计对照组，所以只准备培养18个平板。你认为在这项检测中是否需要对照组？为什么？
________________________________________________________________________________。
(2)下图所示为4种菌落分布图，一般不能由涂布平板法得到的是______。
(3)在完善实验设计思路后，三位同学进行了实验。培养结果显示，除了深紫色菌落，还有其他菌落存在，这说明了什么？如果以菌落数代表样品中的大肠杆菌数量，则统计结果比实际值是偏多还是偏少？为什么？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)如果实验结果显示，检测的冰激凌中大肠杆菌含量超标了。接下来他们应该做什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)①不同意。对一个冰激凌进行检测，没有遵循实验的平行重复原则，实验误差可能会很大 ②有必要。若不进行梯度稀释，可能会由于菌体数量过多，两个或多个细菌连在一起当作一个菌落计数，从而使计数结果偏低 ③需要设计对照组，需要设计未接种的培养基作为空白对照，来检测培养基灭菌是否彻底
(2)B
(3)说明冰激凌中除了大肠杆菌外，还有其他细菌等微生物的污染。若以菌落数代表样品中的大肠杆菌数量，则统计结果比实际值偏小，因为当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
(4)如果大肠杆菌含量超标，应该向卫生检疫部门反映，停止售卖该种冰激凌，同时检测是冰激凌生产过程中大肠杆菌污染超标，还是水源中大肠杆菌污染超标。若是前者，冰激凌生产厂家应停止生产，进行设备灭菌等，直到达标；若是后者，应找到水源所在处，进行水源污染治理
解析：(1)①不同意，检测一个不能说明问题，具有偶然性，检测样品少，不能确定是某个冰激凌的质量问题还是这个品牌冰激凌的质量问题；②为了好计数，使培养基的菌落数在30～300之间易于平板计数，有必要稀释，如果不稀释，可能会因菌落数过密而无法计数，或者两个或多个细菌连在一起当作一个菌落计数，从而使计数结果偏低；③需要设置对照组，要检测培养基灭菌是否合格，以及排除空白平板等无关变量对结果无干扰，需要设计未接种的培养基作为空白对照，来检测培养基灭菌是否彻底。(2)B图中菌落没有均匀生长，还有明显的划线痕迹，是平板划线法接种得到的，因此B图不能由涂布平板法得到。(3)培养结果显示，除了深紫色菌落，还有其他菌落存在，说明冰激凌中除了大肠杆菌外，还有其他细菌等微生物的污染；如果是在严格无菌操作时，统计结果比实际值是偏小，因为当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落；没有严格无菌操作时，也有可能会偏大，当操作过程中被大肠杆菌污染，可能数目会增加。(4)如果实验结果显示检测的冰激凌中大肠杆菌超标了，应该向商家说明情况，或向有关部门投诉，停止售卖该种冰激凌，同时检测是由于冰激凌生产过程中大肠杆菌污染超标，还是由于水源中大肠杆菌污染超标；若是前者，冰激凌生产厂家应停止生产，进行设备灭菌等，直到达标；若是后者，应找到水源所在处，进行水源污染治理。
23．(10分)(2024·湖北武汉高二校联考期末)尿素是一种重要的农业肥料，经微生物分解后能更好地被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基的成分包含KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素和X，将以上物质按照一定比例溶解后，用蒸馏水定容到100 mL。实验过程如图所示：
(1)某些细菌能将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用，有些细菌不能，原因是前者能合成________。
(2)培养基中的成分X通常是________；图中将细菌接种到固体培养基上时，采用的方法是__________________；初步筛选出的菌种还需要进一步鉴定：在培养基中加入________指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若指示剂变红色，则说明该菌种能分解尿素。
(3)对平板中的微生物进行计数通常是以菌落数代表活菌数量，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是_____________________________________
_____________________。
(4)培养基中的成分KH2PO4和Na2HPO4的作用是为细菌生长提供无机盐离子；还有______________；____________________________________________。
答案：(1)脲酶
(2)琼脂 稀释涂布平板法 酚红
(3)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
(4)维持渗透压 作为缓冲物质保持细胞生长过程中pH的稳定
解析：(1)脲酶可催化尿素分解成CO2和NH3，因此某些细菌能合成脲酶而将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。(2)培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，琼脂是固体培养基的必要成分。根据培养基上形成了菌落可知图示为固体培养基，故X通常是琼脂；分析题图可知，图中将细菌转为固体培养时用的接种方法是稀释涂布平板法。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定，原因是其体内产生的脲酶能够将尿素转化为氨使酚红指示剂呈红色。(3)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，因此用稀释涂布平板法进行计数时，一般统计菌落数会比活菌实际数目低。(4)KH2PO4和Na2HPO4可以为细菌生长提供无机盐离子，还能作为缓冲物质保持细胞生长中pH的稳定，以及维持细胞渗透压的作用。
24．(10分)(2024·江苏扬州高二统考期末)幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋形的细菌(该菌对万古霉素、两性霉素B等抗生素不敏感，对青霉素高度敏感)，感染后可引起胃炎等疾病。幽门螺杆菌能将稳定性低的尿素分解为NH3和CO2。体检时可通过14C尿素呼气试验来检测幽门螺杆菌感染情况。受试者口服14C标记的尿素胶囊后，定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有14CO2以及量的多少，作为诊断指标，请回答下列问题：
(1)下列关于幽门螺杆菌的说法错误的有________。
A．具有核糖体，能独立合成蛋白质
B．幽门螺杆菌生命系统的边界是细胞壁
C．幽门螺杆菌以有丝分裂方式进行增殖
D．幽门螺杆菌可以在酸性条件下生存
(2)为研究培养幽门螺杆菌所需的气体条件，某研究小组利用半固体培养基(琼脂含量3.5 g/L)对幽门螺杆菌进行培养。下图代表微生物可能出现的四种生长状态。结果显示幽门螺杆菌的生长状态类似②号试管，则培养幽门螺杆菌的气体最适条件应为______。
A．纯氧
B．无菌空气
C．90%N2、10%CO2
D．5%O2、85%N2、10%CO2
(3)为了从胃炎患者的胃黏膜提取稀释液中分离得到幽门螺杆菌，应将稀释液样品接种在以________为唯一氮源的________(填“固体”或“液体”)培养基上，以________________________________(填方法)接种后倒置于________ ℃的恒温培养箱中培养。
(4)若要鉴别是否是幽门螺杆菌，可向培养基中添加________指示剂，这是因为幽门螺杆菌合成的________能将尿素分解成NH3和CO2，在培养过程中若出现红色环带的菌落，表明该菌落为幽门螺杆菌菌落。
(5)若要将得到的幽门螺杆菌进行扩大培养，可采用布氏肉汤基础培养液进行培养，培养液中需加入混合抗生素(包括万古霉素、两性霉素B等)，其目的是______________________________________________________________________________________。
(6)针对幽门螺杆菌的常用治疗方案是连续服用青霉素2周，至14C检测阴性后停药，其依据是_____________________________________________________
_____________________________________________________。
答案：(1)BC
(2)D
(3)尿素 固体 稀释涂布平板法(平板划线法) 37
(4)酚红 脲酶
(5)抑制除幽门螺杆菌以外的其他杂菌的生长(抑制对万古霉素、两性霉素B敏感的微生物生长)
(6)幽门螺杆菌对青霉素高度敏感，连续使用青霉素可有效抑制幽门螺杆菌生长，14C检测阴性说明幽门螺杆菌被基本清除
解析：(1)幽门螺杆菌为原核生物，细胞中有核糖体，而核糖体是合成蛋白质的场所，因此，幽门螺杆菌能独立合成蛋白质，A正确；幽门螺杆菌生命系统的边界是细胞膜，B错误；幽门螺杆菌为原核生物，以二分裂方式增殖，不能进行有丝分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，C错误；幽门螺杆菌是一种致病菌，其危害主要是引起胃黏膜的炎症，可见，幽门螺杆菌能在胃内生活，胃内含有胃酸，因而其中属于酸性环境，可见幽门螺杆菌能在酸性条件下生存，D正确。故选BC。(2)为研究培养幽门螺杆菌所需的气体条件，某研究小组利用半固体培养基对幽门螺杆菌进行培养，结果显示幽门螺杆菌的生长状态类似②号试管，根据其在试管中的分布可推知幽门螺杆菌繁殖需要较低的氧浓度，因此，D培养条件为最适条件，D正确，A、B、C错误。故选D。(3)由题意可知，幽门螺杆菌可以产生脲酶，利用尿素作为氮源，因此利用以尿素作为唯一氮源的固体培养基可以进行有效筛选，将配制好的培养基用高压蒸汽灭菌，采用稀释涂布平板法(平板划线法)进行接种，接种后，需要将平板倒置于37 ℃的恒温培养箱中培养。(4)幽门螺杆菌中脲酶能将稳定性低的尿素分解为NH3和CO2，NH3溶于水呈碱性，因此若要鉴别是否是幽门螺杆菌，可向培养基中添加酚红指示剂，若出现红色环带的菌落，表明该菌落为幽门螺杆菌菌落。(5)在培养过程中为了抑制杂菌的生长，培养液中需加入混合抗生素(包括万古霉素、两性霉素B等)，因为幽门螺杆菌对混合抗生素(包括万古霉素、两性霉素B等)不敏感，进而起到抑制杂菌生长的作用。(6)由题意知，受试者口服14C标记的尿素胶囊后，定时收集受试者呼出的气体并测定其中是否含有14CO2以及量的多少，作为诊断指标，由于幽门螺杆菌对青霉素高度敏感，连续使用青霉素可有效抑制幽门螺杆菌生长，14C检测阴性说明幽门螺杆菌被基本清除。
25．(10分)(2024·湖北省武汉重点中学高二下学期期末)山西老陈醋含有多种营养成分，具有调节血脂、保护肝脏等功效，其工艺流程如下。
高粱→蒸煮→拌大曲→酒精发酵→醋酸发酵→熏醅→淋醋→陈酿
(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)请回答下列问题：
(1)在酒精发酵的不同时期对气体要求不同，原因是_____________________
_____________________________________________________。
(2)酒精发酵转化为醋酸发酵需要对________________进行调整(至少答出两个)。
(3)工业化大规模生产时，通常先通过微生物培养技术获得纯培养物，其关键是____________，主要包括________________________。
(4)研究人员研究了山西老陈醋对急性醉酒小鼠的防醉和护肝作用(肝细胞受损后转氨酶活性升高)，结果如下表所示。
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
转氨酶活性(U·g－1) 15.07 19.93 12.83
据表分析，山西老陈醋防醉解酒的作用机制可能是______________________
________。山西老陈醋也具有护肝作用，判断依据是_________________________
_______。
答案：(1)发酵前期，酵母菌需进行有氧呼吸大量繁殖，发酵后期，酵母菌需进行无氧呼吸，产生酒精
(2)温度和溶氧量
(3)无菌技术 消毒、灭菌和无菌培养
(4)增加降解酒精的某种酶的含量 丙组的转氨酶活性显著低于乙组
解析：(1)由于发酵前期，酵母菌需进行有氧呼吸大量繁殖，发酵后期，酵母菌需进行无氧呼吸，产生酒精，所以在酒精发酵的不同时期对气体要求不同。(2)酒精发酵的菌种是酵母菌，为兼性厌氧型真菌，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，最适温度为18～30 ℃，而醋酸发酵菌种为醋酸菌，是好氧型细菌，最适温度为30～35 ℃，所以酒精发酵转化为醋酸发酵需要对温度和溶氧量进行调整。(3)微生物培养过程中，获得纯培养物的关键是无菌技术，主要包括消毒、灭菌和无菌培养。(4)从题表数据可知，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防醉解酒作用。丙组的转氨酶活性显著低于乙组，由此可推测醋也具有护肝作用。
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