【高考押题卷】2025年高考生物考前冲刺 发酵工程(含解析)

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名称 【高考押题卷】2025年高考生物考前冲刺 发酵工程(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-05-19 09:15:38

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2025年高考生物复习考前冲刺 发酵工程
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 重庆校级期末)为制备无细胞的酵母汁进行乙醇发酵,对酵母菌细胞破碎处理时需加入适量缓冲液。下列叙述正确的是(  )
A.酵母菌进行乙醇发酵的主要反应场所在线粒体基质中
B.无细胞的酵母汁进行乙醇发酵时需要搅拌增大溶氧量
C.缓冲液的作用是保护酵母汁中酶的空间结构和提供酶促反应的适宜pH
D.若酵母汁中含有活细胞,用台盼蓝试剂染色后镜检发现活细胞成蓝色
2.(2024秋 抚顺期末)酸笋具有浓郁的乳酸香味和丰富的文化内涵,其制作步骤一般为选笋、切块、煮笋、冷却、腌制、发酵等。下列叙述错误的是(  )
A.煮笋可使蛋白质变性从而容易被微生物利用
B.可用开水烫洗玻璃罐,并用酒精擦拭消毒
C.乳酸在乳酸菌的线粒体基质中产生
D.酸笋发酵过程中,发酵液中可能会有气泡产生
3.(2024秋 随州期末)传统发酵技术在我国应用广泛,某学生认为果酒制作的流程中存在一些问题,并提出了自己的改进方法。下列描述正确的有(  )
①发酵容器要清洗干净并用70%的酒精消毒
②葡萄要先除去枝梗再充分洗净
③人为添加酵母菌种可以缩短发酵时间,实验更易成功
④建议改用“泡菜坛”装置进行果酒的发酵
⑤放气过程中可能会进入空气,造成污染
⑥正午暴晒冲洗的葡萄,充分干燥后再酿制
A.①②③④ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.②③⑤⑥
4.(2024秋 张家口期末)养殖场粪便中的某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为从粪便中筛选能利用氨氮化合物且NH3产生量少的微生物。兴趣小组开展如图所示实验,下列叙述正确的是(  )
A.①过程应通过平板划线法进行接种,划线次数与灼烧接种环次数相同
B.牛肉膏蛋白胨是一种常用的细菌培养基,需将培养基pH调至酸性
C.②过程应筛选不能在1上生长而能在2上生长的菌
D.③可通过在上清液中添加脲酶后,检测培养液中尿素的剩余量,筛选得到的甲、乙
5.(2025 1月份模拟)基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是(  )
A.制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B.醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C.酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D.发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
6.(2025 四川模拟)根据抗菌特性可将抗菌剂分为抑菌剂和杀菌剂,其中抑菌剂可抑制细菌生长,杀菌剂能杀死细菌。为分析抗菌剂的抗菌特性,有人将不同抗菌剂分别添加到培养的细菌悬液中,用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法测定细菌数量,评估细菌的生长情况,变化趋势曲线如图所示(不考虑抗菌剂残留对计数的影响),其中曲线1为仅添加无菌水的实验结果。下列叙述错误的是(  )
A.添加抑菌剂后,通过稀释涂布平板法进行计数,统计的细菌数量会保持不变
B.若添加某抗菌剂后两种方法计数结果为曲线2和3,其差异是由于死菌被计数
C.曲线2代表添加抑菌剂后的细菌数量,曲线3代表添加杀菌剂后的细菌数量
D.若添加某抗菌剂后两种方法统计的细菌数量均下降,推测细菌出现裂解而死亡
7.(2024秋 张家口期末)下列关于果酒、泡菜和果醋发酵的叙述,错误的是(  )
A.制作果醋、泡菜时所用的主要菌种均不具有以核膜为界限的细胞核
B.果酒、果醋和泡菜发酵中都只利用了微生物的无氧呼吸
C.果酒发酵的温度比果醋发酵的温度稍低
D.果酒、果醋和泡菜发酵过程,发酵液的pH均会下降
8.(2024秋 顺义区期末)中国是酿酒历史最古老的国家之一,家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程均需要(  )
A.利用醋酸菌无氧呼吸的原理
B.接种人工选育的单一菌种
C.为发酵过程提供适宜的温度
D.对发酵产物进行分离和提纯
9.(2024秋 保定期末)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,其工业化生产流程如图所示。
下列说法错误的是(  )
A.选育优良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
B.焙烤的目的是利用高温对大麦种子进行灭菌,防止发酵过程中的杂菌污染
C.用一定浓度的赤霉素处理大麦种子,可使其无须发芽也能满足生产条件
D.发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段,大部分代谢产物在主发酵阶段生成
10.(2024秋 固始县期末)下列关于传统发酵技术、发酵工程及其应用的叙述,正确的是(  )
A.传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具,原料等进行灭菌
B.家庭制作泡菜和果醋过程中,发酵液表层出现的白膜是由同种微生物形成
C.通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,是生物防治手段
D.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
11.(2024秋 固始县期末)进行土壤中尿素分解菌的选择培养时,利用的培养基组分及含量如表所示。下列分析错误的是(  )
组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4 7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O
含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容1000mL
A.KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐,又可调节培养基的pH
B.尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又可对培养基中的微生物起选择作用
C.琼脂一般不可以为尿素分解菌提供碳源,只起到凝固剂的作用
D.蒸馏水既可进行定容,又可对培养液进行稀释以便于计数
12.(2024 邹城市校级模拟)蓝莓果实的主要抗氧化活性成分为花色苷和多酚类物质,具有保护眼睛、抗氧化、消炎、增强记忆、增强免疫和抗癌等多种作用,因此利用蓝莓酿造的蓝莓酒具有较好的保健功能。酿造蓝莓酒的工艺流程为新鲜蓝莓→榨汁→接种→发酵→过滤→蓝莓酒→储存。下列叙述错误的是(  )
A.蓝莓酒发酵过程中起主要作用的微生物是酵母菌
B.对蓝莓汁进行糖度调整可改变蓝莓酒的酒精度
C.接种后需要持续通入无菌空气以加快发酵进程
D.若利用酸性重铬酸钾检测酒精度,需先对蓝莓酒进行脱色处理
13.(2024 六合区校级二模)将大肠杆菌培养在含有葡萄糖培养液中,在时间0时,将含大肠杆菌的培养液均分为四组,处理见下表。混匀处理6小时后,将经不同处理的培养液分别涂布在四组不同的平板上,每组涂12个,在37℃下培养24小时,计数每组平板中菌落的平均数。结果如下表所示:下列有关说法,正确的是(  )
组别 组1 组2 组3 组4
培养液处理 只有葡萄糖 葡萄糖+物质A 葡萄糖+物质B 葡萄糖+物质A+物质B
平板的菌落平均数 长满菌落 2±2 4±1 23±3
A.研究物质A和B对大肠杆菌的共同作用时,组1是对照组,2、3、4组为实验组
B.物质A和物质B均能抑制大肠杆菌的生长,且物质B的抑制作用强于物质A
C.物质A与物质B同时存在时,有些原来不能存活的大肠杆菌存活下来
D.可在培养液(基)中加入酚红试剂鉴别大肠杆菌
14.(2024 聊城二模)传统发酵过程中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是(  )
A.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
B.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需定期开盖放气
C.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18~25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35℃
15.(2024 江西二模)花生的根系在生长过程中会分泌苯甲酸、苯乙酮等物质(这些物质不是花生基本的生命活动所必需的)以抑制某些病菌和其他植物的生长。同一片土地多年连续种植花生会导致这些有毒物质不断积累,造成花生产量下降。某大学通过“采集根际土壤→选择培养→分离、纯化培养→菌种鉴定”筛选出可将苯甲酸降解为无毒小分子(CO2、H2O等)的根际菌,分离、纯化培养的具体操作如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.花生根系分泌的苯甲酸、苯乙酮等物质属于次生代谢物
B.可从多年连续种植花生的土壤中寻找降解苯甲酸的根际菌
C.该实验需配制以苯甲酸为唯一碳源的选择培养基进行培养
D.若每次稀释10倍,图中的a为18,图中将土壤稀释了103倍
16.(2024 怀化三模)我国科学家通过转基因技术使面包酵母在质膜表面表达纤维二糖磷酸化酶和a﹣葡聚糖磷酸化酶,进而可利用农作物秸秆合成人工淀粉和生产单细胞蛋白,助力粮食安全生产,其过程如图所示。下列分析错误的是(  )
A.纤维素转化为淀粉的物质基础是组成两者的单体相同
B.纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
C.葡萄糖在酵母菌体内转化为氨基酸才能参与形成蛋白质
D.调控发酵的温度或pH可改变酶活性以影响终产物生成
二.解答题(共4小题)
17.(2025 云南模拟)中国名茶普洱茶的主要活性成分——茶褐素,具有降脂减肥、抗氧化和提高免疫力等功能,在功能食品领域具有广阔的应用前景。研究人员在制作普洱熟茶的固体发酵过程中分离得到优势菌塔宾曲霉,其可在绿茶浸提液(富含茶多酚、可溶性糖、氨基酸、蛋白质和咖啡碱等)中生长繁殖,之后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题:
(1)绿茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供的营养物质为   。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用   (填“静置”或“摇床”)培养。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加的原因是   。
(3)为检测发酵1天时塔宾曲霉的数量,将发酵液稀释1×103倍后,分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上,培养后菌落数量分别为48、45和42个,则每毫升发酵液中活菌数量为   个。
(4)从实际生产角度出发,由图可知在第   天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度,需设计下一步实验,写出实验思路   。
18.(2024秋 保定期末)大肠杆菌是一类引起人体腹泻的重要病原菌,为检测某品牌冰激凌中的大肠杆菌含量是否超标,高二学习兴趣小组按图示方法分离大肠杆菌,在适宜温度下培养,统计菌落数目。
(1)培养大肠杆菌的培养基中一般都含有    、水、无机盐等营养成分。为了便于肉眼区分大肠杆菌与其他微生物,需在培养基中添加伊红—亚甲蓝,可观察到大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽。从用途上划分该培养基属于    培养基。
(2)兴趣小组用    法将菌种接种到培养基中,1×10﹣1~1×10﹣4每个浓度涂3个平板。运用该方法统计菌落数目时应该设置两组对照组。一组为阴性对照组,具体做法是不进行涂布或者用无菌水涂布平板,目的是    ;另一组为阳性对照组,具体做法是    ,目的是说明实验组培养基是否培养出了大肠杆菌。
(3)兴趣小组只对一个冰激凌进行了检测,该做法    (填“合理”或“不合理”),理由是    。
(4)接种后平板要在适宜温度下培养,每隔24h统计一次菌落数目,选取    时的记录作为结果。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    ,原因是    。
19.(2024 息县模拟)(一)某食品公司得到一种高效酿酒的酵母菌菌株,并设计方案获得发酵产物。
(1)对于酵母菌的培养,比较适合它的培养基为   (A.马铃薯蔗糖培养基;B.MS培养基;C.LB培养基;D.牛肉汤培养基),除了要选择合适的培养基成分外,还要考虑培养基中营养物质的   。
(2)欲知道这种微生物的繁殖速度,可用涂布分离法或   对酵母菌进行计数。对培养到某一时期的培养液制备成10﹣5的稀释液,每次取0.1mL进行涂布分离,三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个,则培养液中的酵母菌数量为   个/mL。在恒温培养箱培养时,培养皿的放置方式如图   (填“a”或“b”)。
(3)该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短和   不同,而形成不同的代谢产物,使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能是因为产生了   (填物质)。
(二)目前我国新冠病毒核酸检测的方法是RT﹣PCR,如图为RT﹣PCR(逆转录荧光PCR技术)的原理:PCR过程中探针和引物一起与模板结合,探针两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出),当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针,导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光(荧光强度与探针水解量成正相关)。
请回答下列问题:
(4)PCR技术与DNA体内复制过程相比,两者的复制方式都是   。RT﹣PCR过程中,需先以RNA为模板合成cDNA,故装置中需添加   酶。除了加酶,解开cDNA双螺旋的方法还有   。
(5)对新冠病毒进行检测时,探针是一段与   相同的核苷酸序列。
(6)通过荧光检测到荧光信号,则可判定该检测样本为   性(选填“阳”、“阴”),在相同PCR循环次数条件下,荧光强度与病毒数量呈   。
(7)为了在没有条件进行核酸检测前及早发现新冠病毒,我国于2022年3月11日推出新冠病毒抗原检测试剂盒作为核酸检测的补充措施,该试剂盒的检测原理是   。试剂盒中的探针应采用   技术生产。
20.(2024秋 泸县校级月考)生物修复技术已变成对生态环境进行保护过程中的一类最有价值的修复手段,如图为从某植物根际土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图,请据图1回答:
(1)用于培养石油降解菌的培养基在接种前需要通过    法进行灭菌。步骤Ⅰ为低温石油降解菌的富集培养。称取1g土壤样品加入预先装有100mL以    为唯一碳源的培养基的三角瓶中,在15℃、160r/min的恒温振荡摇床中培养6d,在相同的培养条件下连续培养四个周期。摇床培 养的目的是    。
(2)在操作Ⅱ、Ⅲ中,采用的接种方法分别是    、   。
(3)研究人员通常根据菌落的    特征来初步区分不同种的微生物,统计菌落种类和数量时要 每隔24h观察统计一次,直到    时。
(4)目前,已知有200多种微生物能降解石油,但多数微生物的降解速率都很低,现在分离筛选得到三株降解石油能力较强的菌株,请提出鉴定不同菌株降解石油能力大小的方法    。
(5)石油主要含有烷烃、环烷烃和芳香烃,科研人员已经筛选出分别降解三种烃类的细菌B、C、D(每种菌只含有一种相应的烃类降解酶)探究菌A高效降解石油的原因,凝胶电泳技术分离相关蛋白,结果如图2。
①检测微管蛋白的目的是    。
②依据实验结果分析菌A降解石油的能力强于菌B、C、D 原因是    。
2025年高考生物复习考前冲刺 发酵工程
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2024秋 重庆校级期末)为制备无细胞的酵母汁进行乙醇发酵,对酵母菌细胞破碎处理时需加入适量缓冲液。下列叙述正确的是(  )
A.酵母菌进行乙醇发酵的主要反应场所在线粒体基质中
B.无细胞的酵母汁进行乙醇发酵时需要搅拌增大溶氧量
C.缓冲液的作用是保护酵母汁中酶的空间结构和提供酶促反应的适宜pH
D.若酵母汁中含有活细胞,用台盼蓝试剂染色后镜检发现活细胞成蓝色
【考点】果酒、果醋的制作.
【专题】正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作;理解能力.
【答案】C
【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;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。
【解答】解:A、酵母菌进行乙醇发酵的主要反应场所在细胞质基质中,A错误;
B、无细胞的酵母汁进行乙醇发酵时需要无氧条件,不能搅拌增大溶氧量,B错误;
C、酶的作用条件温和,需要适宜的温度和pH等条件,实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH,C正确;
D、活细胞的细胞膜具有选择透过性,染色后镜检,活细胞不变色,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查酵母菌发酵的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
2.(2024秋 抚顺期末)酸笋具有浓郁的乳酸香味和丰富的文化内涵,其制作步骤一般为选笋、切块、煮笋、冷却、腌制、发酵等。下列叙述错误的是(  )
A.煮笋可使蛋白质变性从而容易被微生物利用
B.可用开水烫洗玻璃罐,并用酒精擦拭消毒
C.乳酸在乳酸菌的线粒体基质中产生
D.酸笋发酵过程中,发酵液中可能会有气泡产生
【考点】制作泡菜.
【专题】正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作;理解能力.
【答案】C
【分析】泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【解答】解:A、因为高温会使蛋白质变性,导致其更易被微生物(如乳酸菌)利用,从而促进后续的发酵过程,A正确;
B、使用开水烫洗玻璃罐可以有效去除表面的杂质和微生物,通过酒精擦拭则可以进一步消毒,以减少外来微生物对发酵过程的影响,B正确;
C、乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸,这一过程发生在细胞质中,乳酸菌是原核生物,没有线粒体,C错误;
D、酸笋腌制发酵的过程有多种微生物的参与,如酵母菌、乳酸菌等,酵母菌进行细胞呼吸会释放出CO2,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查泡菜制作的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
3.(2024秋 随州期末)传统发酵技术在我国应用广泛,某学生认为果酒制作的流程中存在一些问题,并提出了自己的改进方法。下列描述正确的有(  )
①发酵容器要清洗干净并用70%的酒精消毒
②葡萄要先除去枝梗再充分洗净
③人为添加酵母菌种可以缩短发酵时间,实验更易成功
④建议改用“泡菜坛”装置进行果酒的发酵
⑤放气过程中可能会进入空气,造成污染
⑥正午暴晒冲洗的葡萄,充分干燥后再酿制
A.①②③④ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.②③⑤⑥
【考点】果酒、果醋的制作.
【专题】实验材料与实验步骤;正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作.
【答案】C
【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℃;反应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。
【解答】解:①为了避免杂菌污染,发酵容器要清洗干净并用70%的酒精消毒,①正确;
②葡萄清洗时,不能先除去枝梗,会导致杂菌污染、营养流失,而是应该先冲洗后去除枝梗,②错误;
③人为添加酵母菌菌种,酵母菌纯度高,酵母菌数量增多,可以缩短发酵时间,③正确;
④酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,故泡菜坛水槽注满水可以制造一个无氧环境,有利于果酒发酵,④正确;
⑤放气时有可能会进入空气,空气中的杂菌可能进入发酵瓶造成污染,⑤正确;
⑥冲洗后的葡萄不可在正午时进行暴晒,紫外线具有消毒杀菌的作用,会杀死葡萄皮上的酵母菌,影响发酵效果,⑥错误。
综上所述,①③④⑤正确。
故选:C。
【点评】本题考查果酒制作,要求考生识记参与果酒制作的微生物及其代谢类型,掌握果酒制作的原理及条件,能结合所学的知识对选项进行分析判断。
4.(2024秋 张家口期末)养殖场粪便中的某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3,影响畜禽健康。为从粪便中筛选能利用氨氮化合物且NH3产生量少的微生物。兴趣小组开展如图所示实验,下列叙述正确的是(  )
A.①过程应通过平板划线法进行接种,划线次数与灼烧接种环次数相同
B.牛肉膏蛋白胨是一种常用的细菌培养基,需将培养基pH调至酸性
C.②过程应筛选不能在1上生长而能在2上生长的菌
D.③可通过在上清液中添加脲酶后,检测培养液中尿素的剩余量,筛选得到的甲、乙
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法);微生物的纯培养.
【专题】模式图;微生物的分离、培养和应用;理解能力.
【答案】D
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。
【解答】解:A、①过程经过培养筛选获得多个所需菌落,应通过平板划线法进行接种,划线次数比灼烧接种环次数少1次,即每次划线前需要灼烧接种环,划线结束后还需要灼烧1次,A错误;
B、牛肉膏蛋白胨是一种常用的细菌培养基,需将培养基pH调至中性或弱碱性,B错误;
C、②过程要筛选的是不能利用尿素的单菌落,因此应筛选能在1上生长而不能在2上生长的菌株,C错误;
D、③过程要分离出甲和乙,可通过在上清液中添加脲酶后,检测培养液中尿素的剩余量,尿素剩余量少的是甲,剩余量多的是乙,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查微生物培养与分离的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
5.(2025 1月份模拟)基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是(  )
A.制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B.醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C.酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D.发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
【考点】果酒、果醋的制作.
【专题】模式图;正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作;理解能力.
【答案】D
【分析】1、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
2、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【解答】解:A、因为果胶酶能分解果胶,使不溶性的果胶变成可溶性的半乳糖醛酸,因而制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①中加糖可增加碳源,为酒精发酵提供充足的底物和能量,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸,B正确;
C、酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,均为有氧呼吸;前者涉及的微生物是酵母菌,利用的是酵母菌的无氧呼吸,后者涉及的微生物主要是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,二者最适生长温度不同,醋酸菌适宜的温度为30~35℃,酵母菌适宜的温度范围是18~30℃,C正确;
D、发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择适当的消毒方法即可,不需要经过灭菌,避免影响产品的品质,D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查果酒、果醋的制作的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
6.(2025 四川模拟)根据抗菌特性可将抗菌剂分为抑菌剂和杀菌剂,其中抑菌剂可抑制细菌生长,杀菌剂能杀死细菌。为分析抗菌剂的抗菌特性,有人将不同抗菌剂分别添加到培养的细菌悬液中,用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法测定细菌数量,评估细菌的生长情况,变化趋势曲线如图所示(不考虑抗菌剂残留对计数的影响),其中曲线1为仅添加无菌水的实验结果。下列叙述错误的是(  )
A.添加抑菌剂后,通过稀释涂布平板法进行计数,统计的细菌数量会保持不变
B.若添加某抗菌剂后两种方法计数结果为曲线2和3,其差异是由于死菌被计数
C.曲线2代表添加抑菌剂后的细菌数量,曲线3代表添加杀菌剂后的细菌数量
D.若添加某抗菌剂后两种方法统计的细菌数量均下降,推测细菌出现裂解而死亡
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).
【专题】坐标曲线图;材料分析题;微生物的分离、培养和应用;理解能力.
【答案】A
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。
【解答】解:A、稀释涂布平板法是通过统计菌落数目反映活菌数目,抑菌剂可抑制细菌生长,添加抑菌剂后,通过稀释涂布平板法进行计数,统计的细菌数量会减少,A错误;
B、显微镜直接计数法往往不能区分细胞是否死亡,稀释涂布平板法是对活菌进行计数,若添加某抗菌剂后两种方法计数结果为曲线2和3,其差异是由于显微镜直接计数时死菌被计数,产生了曲线2,B正确;
C、曲线1为对照组,而抑菌剂可抑制细菌生长,杀菌剂能杀死细菌,据图可知,曲线2代表添加抑菌剂后的细菌数量,曲线3代表添加杀菌剂后的细菌数量,C正确;
D、若添加某抗菌剂后两种方法统计的细菌数量均下降,即显微镜直接计数所得的结果也减小,由此推测细菌出现裂解而死亡,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查微生物培养与分离的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
7.(2024秋 张家口期末)下列关于果酒、泡菜和果醋发酵的叙述,错误的是(  )
A.制作果醋、泡菜时所用的主要菌种均不具有以核膜为界限的细胞核
B.果酒、果醋和泡菜发酵中都只利用了微生物的无氧呼吸
C.果酒发酵的温度比果醋发酵的温度稍低
D.果酒、果醋和泡菜发酵过程,发酵液的pH均会下降
【考点】果酒、果醋的制作;制作泡菜.
【专题】正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作;理解能力.
【答案】B
【分析】1、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
2、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。
【解答】解:A、制作果醋、泡菜时所用的主要菌种分别为醋酸菌、乳酸菌,二者均为原核生物,均不具有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、果酒发酵中利用了酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸,果醋和泡菜发酵中分别只利用了微生物的有氧呼吸、无氧呼吸,B错误;
C、果酒发酵的温度一般为18~25℃,果醋发酵的温度一般为30~35℃,C正确;
D、果酒、果醋和泡菜发酵过程,微生物都会产生酸性物质释放到发酵液中,发酵液的pH均会下降,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查传统发酵技术的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
8.(2024秋 顺义区期末)中国是酿酒历史最古老的国家之一,家酿葡萄酒和工业化生产啤酒的过程均需要(  )
A.利用醋酸菌无氧呼吸的原理
B.接种人工选育的单一菌种
C.为发酵过程提供适宜的温度
D.对发酵产物进行分离和提纯
【考点】果酒、果醋的制作.
【专题】正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作;理解能力.
【答案】C
【分析】发障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、产物的分离、提纯等方面。
【解答】解:A、家酿葡萄酒和工业化生产啤酒利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理,A错误;
B、家酿葡萄酒不需要接种人工选育的单一菌种,B错误;
C、家酿葡萄酒和工业化生产啤酒均需要为发酵过程提供适宜的温度,C正确;D、家酿葡萄酒不需要对发酵产物进行分离和提纯,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查传统发酵技术和发酵工程的相关知识,要求考生识记相关的制作原理和流程,意在考查考生的识记和分析能力。
9.(2024秋 保定期末)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,其工业化生产流程如图所示。
下列说法错误的是(  )
A.选育优良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
B.焙烤的目的是利用高温对大麦种子进行灭菌,防止发酵过程中的杂菌污染
C.用一定浓度的赤霉素处理大麦种子,可使其无须发芽也能满足生产条件
D.发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段,大部分代谢产物在主发酵阶段生成
【考点】发酵工程的基本环节;发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用.
【专题】模式图;微生物的分离、培养和应用;理解能力.
【答案】B
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育和扩大培养、培养基的配制和灭菌、接种和发酵、产品的分离和提纯等方面,发酵是发酵工程的中心环节。
【解答】解:A、发酵工程需要利用优良菌种,既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正确;
B、焙烤的目的是利用高温使大麦种子胚失去活性,B错误;
C、赤霉素可以使大麦种子不发芽就能产生淀粉酶,因此用一定浓度的赤霉素处理大麦种子,可使其无须发芽也能满足生产条件,C正确;
D、发酵过程包括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生成,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查发酵工程的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
10.(2024秋 固始县期末)下列关于传统发酵技术、发酵工程及其应用的叙述,正确的是(  )
A.传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具,原料等进行灭菌
B.家庭制作泡菜和果醋过程中,发酵液表层出现的白膜是由同种微生物形成
C.通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,是生物防治手段
D.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
【考点】果酒、果醋的制作;发酵工程的基本环节;发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用.
【专题】正推法;微生物的分离、培养和应用;理解能力.
【答案】C
【分析】1、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。
2、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【解答】解:A、传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具进行消毒,传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵,原料不能消毒和灭菌,A错误;
B、制作果醋和制作泡菜的坛内都会有白膜出现,前者是醋酸菌大量繁殖形成,后者是酵母菌大量繁殖形成的,B错误;
C、通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,用来防治多种农林虫害,这属于生物防治的实例,C正确;
D、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,而发酵工程通常利用单一菌种来进行发酵,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查发酵工程的相关内容,要求考生能结合所学知识准确答题。
11.(2024秋 固始县期末)进行土壤中尿素分解菌的选择培养时,利用的培养基组分及含量如表所示。下列分析错误的是(  )
组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4 7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O
含量 1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g 定容1000mL
A.KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐,又可调节培养基的pH
B.尿素既可为尿素分解菌提供氮源,又可对培养基中的微生物起选择作用
C.琼脂一般不可以为尿素分解菌提供碳源,只起到凝固剂的作用
D.蒸馏水既可进行定容,又可对培养液进行稀释以便于计数
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).
【专题】数据表格;微生物的分离、培养和应用.
【答案】D
【分析】进行土壤中尿素分解菌的选择培养的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【解答】解:A、KH2PO4和Na2HPO4这两种无机盐既可为细菌生长提供无机营养,又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定,A正确;
B、培养基中除了尿素无其他含氮物质,只有尿素分解菌能通过分解尿素进行生长繁殖,故尿素既能为尿素分解菌提供氮源又可对培养基中的微生物起选择作用,B正确;
C、琼脂不能被微生物利用,只能充当凝固剂,C正确;
D、蒸馏水起定容作用,蒸馏水不能对培养液进行稀释,稀释所用的溶剂应该是无菌水,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的概念和菌落计数的方法,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用需要平常多积累。
12.(2024 邹城市校级模拟)蓝莓果实的主要抗氧化活性成分为花色苷和多酚类物质,具有保护眼睛、抗氧化、消炎、增强记忆、增强免疫和抗癌等多种作用,因此利用蓝莓酿造的蓝莓酒具有较好的保健功能。酿造蓝莓酒的工艺流程为新鲜蓝莓→榨汁→接种→发酵→过滤→蓝莓酒→储存。下列叙述错误的是(  )
A.蓝莓酒发酵过程中起主要作用的微生物是酵母菌
B.对蓝莓汁进行糖度调整可改变蓝莓酒的酒精度
C.接种后需要持续通入无菌空气以加快发酵进程
D.若利用酸性重铬酸钾检测酒精度,需先对蓝莓酒进行脱色处理
【考点】果酒、果醋的制作.
【专题】正推法;果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作;理解能力.
【答案】C
【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。
【解答】解:A、果酒的制作离不开酵母菌,在蓝莓酒发酵过程中起主要作用的微生物是酵母菌,A正确;
B、糖可作为酒精发酵的原料,因此对蓝莓汁进行糖度调整可改变蓝莓酒的酒精度,B正确;
C、酵母菌为兼性厌氧菌,酿酒初期需要氧气促进酵母菌的生长、繁殖,后期酵母菌需在无氧环境中进行酒精发酵,C错误;
D、若利用酸性重铬酸钾检测酒精度,需先对蓝莓酒进行脱色处理,排除果酒原有颜色的干扰,D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查果酒的制作等相关知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。
13.(2024 六合区校级二模)将大肠杆菌培养在含有葡萄糖培养液中,在时间0时,将含大肠杆菌的培养液均分为四组,处理见下表。混匀处理6小时后,将经不同处理的培养液分别涂布在四组不同的平板上,每组涂12个,在37℃下培养24小时,计数每组平板中菌落的平均数。结果如下表所示:下列有关说法,正确的是(  )
组别 组1 组2 组3 组4
培养液处理 只有葡萄糖 葡萄糖+物质A 葡萄糖+物质B 葡萄糖+物质A+物质B
平板的菌落平均数 长满菌落 2±2 4±1 23±3
A.研究物质A和B对大肠杆菌的共同作用时,组1是对照组,2、3、4组为实验组
B.物质A和物质B均能抑制大肠杆菌的生长,且物质B的抑制作用强于物质A
C.物质A与物质B同时存在时,有些原来不能存活的大肠杆菌存活下来
D.可在培养液(基)中加入酚红试剂鉴别大肠杆菌
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法).
【专题】数据表格;微生物的分离、培养和应用.
【答案】C
【分析】伊红﹣亚甲蓝琼脂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。
【解答】解:A、研究物质A和B对大肠杆菌的共同作用时,组1、2、3均为对照组,组4为实验组,A错误;
B、组2、组3与组1对比可知,物质A和物质B均能抑制大肠杆菌的生长,且作用相当,甚至物质A的抑制作用稍强于物质B,B错误;
C、组4与组2、组3对比可知,当物质A与物质B同时存在时,菌落要比物质A、物质B单独存在要多,说当物质A与物质B同时存在时,有些原来不能存活的大肠杆菌存活下来,C正确;
D、鉴别大肠杆菌可使用的试剂是伊红﹣亚甲蓝试剂,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了微生物的选择培养,需要学生掌握选择培养基的配制。
14.(2024 聊城二模)传统发酵过程中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是(  )
A.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
B.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需定期开盖放气
C.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18~25℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35℃
【考点】果酒、果醋的制作;制作泡菜.
【专题】正推法;微生物的分离、培养和应用.
【答案】C
【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。
【解答】解:A、虽然葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,但在制作好葡萄酒后,也不能直接通入无菌空气制作葡萄醋,这是因为酵母菌和醋酸菌的最适生长温度不同,要制作果醋还需要升高温度,A错误;
B、制作泡菜利用的是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,在制作过程中必须提供无氧环境,不需要开盖放气,B错误;
C、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的,这样既能够在发酵初期给酵母菌提供氧气,又能防止发酵液溢出,而制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,这是因为制作泡菜利用的是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,用盐水淹没全部菜料能够提供无氧环境,C正确;
D、果酒和果醋制作所需的温度不同,其中果酒发酵时温度宜控制在18﹣30℃,果醋发酵时温度宜控制在30﹣35℃,泡菜的制作温度要低于30℃,D错误。
故选C。
【点评】本题考查发酵技术的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
15.(2024 江西二模)花生的根系在生长过程中会分泌苯甲酸、苯乙酮等物质(这些物质不是花生基本的生命活动所必需的)以抑制某些病菌和其他植物的生长。同一片土地多年连续种植花生会导致这些有毒物质不断积累,造成花生产量下降。某大学通过“采集根际土壤→选择培养→分离、纯化培养→菌种鉴定”筛选出可将苯甲酸降解为无毒小分子(CO2、H2O等)的根际菌,分离、纯化培养的具体操作如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.花生根系分泌的苯甲酸、苯乙酮等物质属于次生代谢物
B.可从多年连续种植花生的土壤中寻找降解苯甲酸的根际菌
C.该实验需配制以苯甲酸为唯一碳源的选择培养基进行培养
D.若每次稀释10倍,图中的a为18,图中将土壤稀释了103倍
【考点】选择培养基.
【专题】模式图;微生物的分离、培养和应用.
【答案】D
【分析】1、培养微生物的培养基按照物理性质划分可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基,固体培养基具有容易观察和记录细胞的生长形态和行为;按照功能划分分为选择培养基和鉴别培养基,选择培养基是指根据某种(类)微生物特殊的营养要求或对某些特殊化学、物理因素的抗性而设计的,能选择性区分这种(类)微生物的培养基。利用选择性培养基,可使混合菌群中的某种(类)微生物变成优势种群,从而提高该种(类)微生物的筛选效率。
2、植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物—次生代谢物。次生代谢物是一类小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等),在植物抗病、抗虫等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
【解答】解:A、因为花生根系分泌的苯甲酸、苯乙酮等物质是其生存非必需的物质,所以属于次生代谢物,A正确;
B、降解苯甲酸的根际菌大多分布在富含苯甲酸的环境中,多年连续种植花生的土壤中苯甲酸含量相对较高,因此从这种土壤中获得降解苯甲酸的微生物的几率要高于普通环境,B正确;
C、为确保能够分离得到苯甲酸分解微生物,常将土壤稀释液先进行选择培养,该培养基应以苯甲酸为唯一碳源,其他营养物质适宜,C正确;
D、分离、纯化培养时,采用稀释涂布平板法接种,先进行等浓度梯度稀释,如果每次稀释10倍,则取2mL菌液需要添加18mL无菌水,图中一共稀释了4次,因此总共稀释了104倍,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查微生物培养的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
16.(2024 怀化三模)我国科学家通过转基因技术使面包酵母在质膜表面表达纤维二糖磷酸化酶和a﹣葡聚糖磷酸化酶,进而可利用农作物秸秆合成人工淀粉和生产单细胞蛋白,助力粮食安全生产,其过程如图所示。下列分析错误的是(  )
A.纤维素转化为淀粉的物质基础是组成两者的单体相同
B.纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
C.葡萄糖在酵母菌体内转化为氨基酸才能参与形成蛋白质
D.调控发酵的温度或pH可改变酶活性以影响终产物生成
【考点】发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用.
【专题】模式图;正推法;从生物材料提取特定成分;理解能力.
【答案】B
【分析】酶的特性:
1、高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;
2、专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应;
3、作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【解答】解:A、纤维素转化为淀粉的物质基础是两者的组成单体相同,都是葡萄糖,A正确;
B、酶的高效性是指酶的催化效率与无机催化剂的催化效率相比,故纤维素与淀粉的转化途径不能说明酶具有高效性,B错误;
C、葡萄糖在酵母细胞内须转化为氨基酸,氨基酸才能通过脱水缩合形成蛋白质,C正确;
D、酶的活性受到温度、pH等因素的影响,故调控发酵的温度或pH可改变酶的活性,从而影响产物的生成速率,D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查发酵过程的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
二.解答题(共4小题)
17.(2025 云南模拟)中国名茶普洱茶的主要活性成分——茶褐素,具有降脂减肥、抗氧化和提高免疫力等功能,在功能食品领域具有广阔的应用前景。研究人员在制作普洱熟茶的固体发酵过程中分离得到优势菌塔宾曲霉,其可在绿茶浸提液(富含茶多酚、可溶性糖、氨基酸、蛋白质和咖啡碱等)中生长繁殖,之后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题:
(1)绿茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供的营养物质为 碳源和氮源 。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用 摇床 (填“静置”或“摇床”)培养。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加的原因是 塔宾曲霉先进行生长繁殖,之后才分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素 。
(3)为检测发酵1天时塔宾曲霉的数量,将发酵液稀释1×103倍后,分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上,培养后菌落数量分别为48、45和42个,则每毫升发酵液中活菌数量为 4.5×105 个。
(4)从实际生产角度出发,由图可知在第 6 天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度,需设计下一步实验,写出实验思路 在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,找到生成茶褐素的浓度的温度即为生产茶褐素的最适温度 。
【考点】发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用;微生物的数量测定.
【专题】图像坐标类简答题;微生物的分离、培养和应用;理解能力.
【答案】(1)碳源和氮源
(2)摇床 塔宾曲霉先进行生长繁殖,之后才分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素
(3)4.5×105
(4)6 在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,找到生成茶褐素的浓度的温度即为生产茶褐素的最适温度
【分析】分析题图,47℃下曲线不增长,可能是温度过高,相关酶已经失活;37℃和42℃的增长几乎同步,最适温度介于两者之间。
【解答】解:(1)氨基酸和蛋白质是组成元素为C、H、O、N的有机物,可以为为塔宾曲霉生长提供碳源和氮源。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养,可以为培养液增加溶氧量,有利于塔宾曲霉的繁殖。培养过程中前两天塔宾曲霉进行生长繁殖,之后才分泌氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。
(3)培养后菌落数量分别为48、45和42个,平均值为45,发酵液稀释1×103倍后,取0.1mL,因此每毫升发酵液中活菌数量为45×103×10=4.5×105个。
(4)分析题图可知,发酵效率较高的是37℃和42℃,此时发酵至第6天,结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30℃~42℃范围内,进一步探究的思路为:在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,找到生成茶褐素的浓度的温度即为生产茶褐素的最适温度。
故答案为:
(1)碳源和氮源
(2)摇床 塔宾曲霉先进行生长繁殖,之后才分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素
(3)4.5×105
(4)6 在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,找到生成茶褐素的浓度的温度即为生产茶褐素的最适温度
【点评】本题考查微生物培养与分离的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
18.(2024秋 保定期末)大肠杆菌是一类引起人体腹泻的重要病原菌,为检测某品牌冰激凌中的大肠杆菌含量是否超标,高二学习兴趣小组按图示方法分离大肠杆菌,在适宜温度下培养,统计菌落数目。
(1)培养大肠杆菌的培养基中一般都含有  碳源、氮源 、水、无机盐等营养成分。为了便于肉眼区分大肠杆菌与其他微生物,需在培养基中添加伊红—亚甲蓝,可观察到大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽。从用途上划分该培养基属于  鉴别 培养基。
(2)兴趣小组用  稀释涂布平板 法将菌种接种到培养基中,1×10﹣1~1×10﹣4每个浓度涂3个平板。运用该方法统计菌落数目时应该设置两组对照组。一组为阴性对照组,具体做法是不进行涂布或者用无菌水涂布平板,目的是  检验培养基灭菌是否合格,是否被杂菌污染 ;另一组为阳性对照组,具体做法是  接种大肠杆菌 ,目的是说明实验组培养基是否培养出了大肠杆菌。
(3)兴趣小组只对一个冰激凌进行了检测,该做法  不合理 (填“合理”或“不合理”),理由是  数据太少,存在偶然性,不具有说服力 。
(4)接种后平板要在适宜温度下培养,每隔24h统计一次菌落数目,选取  菌落数目稳定 时的记录作为结果。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  小 ,原因是  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 。
【考点】微生物的选择培养(稀释涂布平板法);微生物的数量测定.
【专题】图文信息类简答题;微生物的分离、培养和应用;理解能力.
【答案】(1)碳源、氮源 鉴别
(2)稀释涂布平板 检验培养基灭菌是否合格,是否被杂菌污染 接种大肠杆菌
(3)数据太少,存在偶然性,不具有说服力
(4)菌落数目稳定 小 当两个或多个细胞连在一起平板上看到的只是一个菌落
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。
【解答】解:(1)培养大肠杆菌的培养基中必须含有无机盐、水以及碳源、氮源等营养物质。伊红—亚甲蓝培养基一般用以鉴定大肠杆菌,这样的培养基属于鉴别培养基。
(2)通过稀释涂布平板法可以对微生物进行计数,操作时将菌液均匀地涂布在培养基上。实验中,阴性对照不进行涂布或者用无菌水涂布平板,目的是检验培养基灭菌是否合格,是否被杂菌污染;阳性对照应涂布大肠杆菌,以更好地鉴别、检验该培养基能否培养出大肠杆菌。
(3)不能只对一个冰激凌进行了检测,这样操作所得数据太少,存在偶然性,不具有说服力。
(4)用该方法统计微生物数目时,需要每隔一段时间统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样做的目的是防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。用这种方法统计的结果往往较实际值小,原因是当两个或多个细胞连在一起平板上看到的只是一个菌落。
故答案为:
(1)碳源、氮源 鉴别
(2)稀释涂布平板 检验培养基灭菌是否合格,是否被杂菌污染 接种大肠杆菌
(3)数据太少,存在偶然性,不具有说服力
(4)菌落数目稳定 小 当两个或多个细胞连在一起平板上看到的只是一个菌落
【点评】本题考查微生物培养与分离的相关知识,要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
19.(2024 息县模拟)(一)某食品公司得到一种高效酿酒的酵母菌菌株,并设计方案获得发酵产物。
(1)对于酵母菌的培养,比较适合它的培养基为 A (A.马铃薯蔗糖培养基;B.MS培养基;C.LB培养基;D.牛肉汤培养基),除了要选择合适的培养基成分外,还要考虑培养基中营养物质的 浓度和比例(配比) 。
(2)欲知道这种微生物的繁殖速度,可用涂布分离法或 血细胞计数板(或显微镜计数法) 对酵母菌进行计数。对培养到某一时期的培养液制备成10﹣5的稀释液,每次取0.1mL进行涂布分离,三个培养皿生长的菌落数依次为35个、32个、29个,则培养液中的酵母菌数量为 3.2×107 个/mL。在恒温培养箱培养时,培养皿的放置方式如图 a (填“a”或“b”)。
(3)该酵母菌的发酵食品也会因为发酵时间的长短和 发酵条件、发酵底物 不同,而形成不同的代谢产物,使发酵食品的风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能是因为产生了 醋酸 (填物质)。
(二)目前我国新冠病毒核酸检测的方法是RT﹣PCR,如图为RT﹣PCR(逆转录荧光PCR技术)的原理:PCR过程中探针和引物一起与模板结合,探针两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出),当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针,导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光(荧光强度与探针水解量成正相关)。
请回答下列问题:
(4)PCR技术与DNA体内复制过程相比,两者的复制方式都是 半保留复制 。RT﹣PCR过程中,需先以RNA为模板合成cDNA,故装置中需添加 逆转录酶 酶。除了加酶,解开cDNA双螺旋的方法还有 加热 。
(5)对新冠病毒进行检测时,探针是一段与 目的基因中特定的核苷酸序列 相同的核苷酸序列。
(6)通过荧光检测到荧光信号,则可判定该检测样本为 阳 性(选填“阳”、“阴”),在相同PCR循环次数条件下,荧光强度与病毒数量呈 正相关 。
(7)为了在没有条件进行核酸检测前及早发现新冠病毒,我国于2022年3月11日推出新冠病毒抗原检测试剂盒作为核酸检测的补充措施,该试剂盒的检测原理是 抗原抗体的特异性结合 。试剂盒中的探针应采用 单克隆抗体 技术生产。
【考点】微生物的数量测定;发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用;DNA片段的扩增与电泳鉴定.
【专题】正推法;微生物的分离、培养和应用;PCR技术;理解能力.
【答案】(1)A 浓度和比例(配比)
(2)血细胞计数板##或显微镜计数法 3.2×107 a
(3)发酵条件、发酵底物 醋酸
(4)半保留复制 逆转录酶 加热
(5)目的基因中特定的核苷酸序列
(6)阳 正相关
(7)抗原抗体的特异性结合 单克隆抗体
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵,其反应式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。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℃,发酵时,将温度控制在18~30℃进行发酵。
2、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质﹣培养基,培养基中一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氯源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。
3、微生物的计数方法包括稀释涂布平板法和利用显微镜进行直接计数。
4、稀释涂布平板法需要将样品进行系列梯度稀释,为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。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、适于计数的平板。在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值。
5、利用显微镜进行直接计数是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量,统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
6、逆转录是指在逆转录酶的催化下,以RNA为模板将四种脱氧核苷酸合成为DNA的过程。
7、PCR是聚合酶链式反应的缩写,是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR反应的条件为需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
【解答】解:(1)由分析可知,酵母菌主要以糖类底物进行呼吸作用产生酒精,因此比较适合的培养为以糖类为碳源的培养基,即A马铃薯蔗糖培养基。除了要选择合适的培养基成分外,还要考虑培养基中营养物质的浓度和比例,以确保微生物能正常生存和发酵产品的品质。
(2)由分析可知,微生物的计数方法有稀释涂布平板法和利用显微镜进行直接计数,显微镜计数法需要使用血细胞计数板对微生物进行计数。根据题意分析,培养液中酵母菌数量为。利用培养皿培养微生物时,需要将培养皿倒置培养,即a所示状况。
(3)在发酵过程中,培养液中的微生物数量、产物浓度,培养液的营养组分,以及温度、pH和溶解氧等发酵条件,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。因此,发酵食品会因为发酵时间的长短、发酵条件、发酵底物的不同观使其风味发生变化。酿酒时会因为发酵液放置过久等原因,导致出现酸味,可能是因为醋酸菌繁殖产生了醋酸所致。
(4)由分析可知,PCR技术与DNA体内复制的复制方式都是半保留复制。RT﹣PCR过程为逆转录过程,需向装置中添加逆转录酶,以RNA为模板合成cDNA。DNA体内复制中解开DNA双螺旋的是利用解旋酶,在PCR中则是利用加热解开双螺旋。
(5)由图可知,利用探针对新冠病毒进行检测的原理是碱基互补配对和DNA复制,当存在病毒时,以病毒的遗传物质RNA逆转录合成cDNA,探针能与该cDNA通过碱基互补配对结合,当cDNA进行复制时,会水解探针,因此探针是一段与目的基因(病毒的基因)中特定核苷酸序列相同的核苷酸序列。
(6)若检测到荧光信号,说明探针与被检测物结合后被水解,则可判定该检测样本为阳性,在相同PCR循环次数条件下,病毒数量越多,复制时水解的探针越多,则荧光强度越强,即荧光强度与病毒数量呈正相关。
(7)分析题意可知,新冠病毒抗原检测试剂盒的原理是抗原与抗体的特异性结合。与传统方法生产的抗体相比,单克隆抗体具有纯度高、特异性强的特点,因此试剂盒中的探针应采用单克隆抗体技术生产。
故答案为:
(1)A 浓度和比例(配比)
(2)血细胞计数板##或显微镜计数法 3.2×107 a
(3)发酵条件、发酵底物 醋酸
(4)半保留复制 逆转录酶 加热
(5)目的基因中特定的核苷酸序列
(6)阳 正相关
(7)抗原抗体的特异性结合 单克隆抗体
【点评】本题主要考查微生物的培养与计数和PCR技术等知识,意在考查学生知识的掌握情况和理解水平,利用知识分析解决问题能力,要求学生熟练掌握知识点,形成知识网络,能根据具体题境利用相关知识解决问题。
20.(2024秋 泸县校级月考)生物修复技术已变成对生态环境进行保护过程中的一类最有价值的修复手段,如图为从某植物根际土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图,请据图1回答:
(1)用于培养石油降解菌的培养基在接种前需要通过  高压蒸汽灭菌 法进行灭菌。步骤Ⅰ为低温石油降解菌的富集培养。称取1g土壤样品加入预先装有100mL以  石油 为唯一碳源的培养基的三角瓶中,在15℃、160r/min的恒温振荡摇床中培养6d,在相同的培养条件下连续培养四个周期。摇床培 养的目的是  增加菌体与营养物质的接触面积,扩大培养 。
(2)在操作Ⅱ、Ⅲ中,采用的接种方法分别是  稀释涂布平板法 、 平板划线法 。
(3)研究人员通常根据菌落的  大小、形状、颜色和隆起程度等 特征来初步区分不同种的微生物,统计菌落种类和数量时要 每隔24h观察统计一次,直到  菌落数目稳定 时。
(4)目前,已知有200多种微生物能降解石油,但多数微生物的降解速率都很低,现在分离筛选得到三株降解石油能力较强的菌株,请提出鉴定不同菌株降解石油能力大小的方法  在相同石油浓度、相同体积的培养液中接种相同数量的不同菌株,一定时间后,测定培养液中石油含量 。
(5)石油主要含有烷烃、环烷烃和芳香烃,科研人员已经筛选出分别降解三种烃类的细菌B、C、D(每种菌只含有一种相应的烃类降解酶)探究菌A高效降解石油的原因,凝胶电泳技术分离相关蛋白,结果如图2。
①检测微管蛋白的目的是  作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和相关的检测方法等无关变量对实验结果的影响 。
②依据实验结果分析菌A降解石油的能力强于菌B、C、D 原因是  菌A中含有两种分解经类的酶,即含有酶B和酶D,而细菌B、C、D各有一种降解竖类的酶 。
【考点】微生物的纯培养;微生物的选择培养(稀释涂布平板法).
【专题】图文信息类简答题;实验基本操作;微生物的分离、培养和应用.
【答案】(1)高压蒸汽灭菌 石油 增加菌体与营养物质的接触面积,扩大培养
(2)稀释涂布平板法 平板划线法
(3)大小、形状、颜色和隆起程度等 菌落数目稳定
(4)在相同石油浓度、相同体积的培养液中接种相同数量的不同菌株,一定时间后,测定培养液中石油含量
(5)①作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和相关的检测方法等无关变量对实验结果的影响
②菌A中含有两种分解经类的酶,即含有酶B和酶D,而细菌B、C、D各有一种降解竖类的酶
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
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,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
2、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,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。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
3、菌落是指由一个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成肉眼可见的子细胞群体。菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等,每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。不同种或同种在不同的培养条件下,菌落特征是不同的。这些特征对菌种识别、鉴定有一定意义。
【解答】解:(1)用于培养石油降解菌的培养基在接种前需要通过高压蒸汽灭菌法进行灭菌。步骤Ⅰ为低温石油降解菌的富集培养。为获得石油降解菌,在称取1g土壤样品加入预先装有100mL以石油为唯一碳源的培养基的三角瓶中,在15℃、160r/min的恒温振荡摇床中培养6d,在相同的培养条件下连续培养四个周期。摇床培养的目的是增加菌体与营养物质的接触面积,达到扩大培养。
(2)由图观察可知,在操作Ⅱ中,菌落均匀分布在培养基,采用的接种方法是稀释涂布平板法,在操作Ⅲ中,进行了挑菌纯化,故采用的接种方法是平板划线法。
(3)研究人员通常根据菌落的大小、形状、颜色和隆起程度等特征来初步区分不同种的微生物,统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次,直到菌落数目稳定,以防止培养时间不足导致遗漏菌落的种类和数目,或培养时间太长导致菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水等。
(4)鉴定不同菌株降解石油能力大小可采用的方法是在相同石油浓度、相同体积的培养液中接种相同数量的不同菌株,一定时间后,测定培养液中石油含量。
(5)①由于细胞中微管蛋白的表达量相对稳定且丰富,在实验中可作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和相关的检测方法等无关变量对实验结果的影响。
②由图2分析可知,菌A中有酶B和酶D两种酶,而细菌B、C、D都只含有一种相应的烃类降解酶,故菌A降解石油的能力强于菌B、C、D。
故答案为:
(1)高压蒸汽灭菌 石油 增加菌体与营养物质的接触面积,扩大培养
(2)稀释涂布平板法 平板划线法
(3)大小、形状、颜色和隆起程度等 菌落数目稳定
(4)在相同石油浓度、相同体积的培养液中接种相同数量的不同菌株,一定时间后,测定培养液中石油含量
(5)①作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和相关的检测方法等无关变量对实验结果的影响
②菌A中含有两种分解经类的酶,即含有酶B和酶D,而细菌B、C、D各有一种降解竖类的酶
【点评】本题考查微生物的分离与培养,要求考生识记菌落分离、接种和菌落特征等知识,意在考查考生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
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