【高考押题卷】2025年高考生物预测考前冲刺--发酵工程（含解析）
文档属性
| 名称 | 【高考押题卷】2025年高考生物预测考前冲刺--发酵工程（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-20 10:17:35 | ||
图片预览
文档简介
高考生物考前冲刺押题预测 发酵工程
一．选择题（共15小题）
1．（2025 武汉模拟）某研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的目的菌。下列叙述正确的是（ ）
①筛选目的菌的培养基属于选择培养基，可用湿热灭菌法灭菌
②可以用液体培养基进行扩大培养，以增加目的菌的数量
③可以用平板划线法对目的菌进行筛选和活菌计数
④以菌落数为30～300的平板进行计数，通常统计的菌落数比实际活菌数多
⑤可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的目的菌
A．①③④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①②⑤
2．（2025 成都模拟）在中国四大名醋中，四川阆中保宁醋堪称一绝。酿制保宁醋的主要原料包括麸皮、小麦、大米和糯米，经过原料蒸煮、制曲拌料（药曲中含有霉菌、酵母菌等微生物）、酒精发酵、醋酸发酵、高温熬制、过滤陈酿等环节，历时数月至数年，以保证醋的品质和口感。下列叙述错误的是（ ）
A．霉菌产生的淀粉酶能够将原料中的淀粉进行水解
B．酒精发酵的最适温度要比醋酸发酵的最适温度高
C．醋酸发酵中需定期翻醅为发酵过程提供充足的氧气
D．醋液熬制能蒸发部分水分同时杀死醋液中的微生物
3．（2025 朝阳区二模）应用传统发酵技术可制作多种食品。下表相关叙述中，错误的是（ ）
选项 食品名称 操作 目的
A 馒头 加入前一次发酵保存的面团 接种酵母菌
B 果醋 将发酵液置于30～35℃环境中 为醋酸菌提供适宜的生长温度
C 果酒 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 为酵母菌的有氧呼吸提供氧气
D 泡菜 使用的盐水需煮沸处理过 减少杂菌污染
A．A B．B C．C D．D
4．（2025 沙坪坝区校级模拟）为提高农业资源的利用率，科学家通过转基因技术改造面包酵母，使其细胞膜表面携带相关酶，从而利用富含纤维素的农业残渣（如秸秆）合成人工淀粉，同时生产单细胞蛋白，部分生产工艺如图。下列分析错误的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度约为28℃，适宜ph为4.0～5.0；淀粉发酵的适宜温度约为35℃，适宜ph为5.0～5.8。
A．工业化生产人工淀粉时，秸秆加入发酵罐前只需经过清洗和打碎
B．加入定量秸秆时，保持35℃的培养温度比28℃获得的淀粉可能更多
C．菌体表面携带的酶由囊泡转移至细胞膜过程中，位于囊泡膜的内侧
D．周期性的改变发酵温度和pH值可有效提升人工淀粉的生产效率
5．（2025 河南模拟）图1为平板影印的主要操作步骤，图2是将某种细菌扩大培养并分离在A培养皿上，通过平板影印接种到含有青霉素的B1、B2和B3培养皿中的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．将分离的细菌接种到A培养皿中采用的是稀释涂布平板法
B．青霉素促使b1、b2、b3菌落发生基因突变导致其抗药性形成
C．用金丝绒接种后，B1、B2、B3培养皿要进行高压蒸汽灭菌
D．为防止印上的菌体脱落，B1、B2、B3培养皿要正面朝上放置
6．（2025 安顺模拟）金银花具有清热解毒和疏散风热的功效。某小组用金银花制备提取物，并研究提取物对多种致病菌的抑菌效果。下列关于实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．称量配制培养基并加入金银花提取物，经湿热灭菌后调整pH
B．吸取适量稀释度不同的菌悬液，分别滴入不同平板并涂布均匀
C．从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验
D．用恒温培养箱培养后，根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果
7．（2025 天津模拟）为保障公共饮用水的安全，工作人员常用如图所示“滤膜法”对饮用水进行检测。大肠杆菌作为指示菌之一，国家标准为每升饮用水中大肠杆菌数量不能超过3个。下列相关叙述错误的是（ ）
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群
C．滤膜的孔径大小应该可以允许大肠杆菌通过
D．用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，结果可能比实际值偏小
8．（2025 潍坊二模）山葡萄酿酒发酵的工艺流程为：设备消毒和灭菌→原材料准备→酵母菌扩大培养→发酵罐发酵→压榨分离→贮酒陈酿等。贮酒陈酿时酒罐上层覆薄层95%的酒精。下列说法正确的是（ ）
A．该酿造发酵技术与传统发酵酿酒均需要消毒和灭菌
B．去除山葡萄果梗应在冲洗前进行
C．酵母菌扩大培养要严格控制无氧条件
D．除酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染
9．（2025 黑龙江一模）下列有关微生物培养的相关叙述错误的是（ ）
A．获得纯培养物的关键是防止杂菌污染，紫外线消毒前喷洒苯酚可加强消毒效果
B．在稀释涂布时，涂布器应灼烧灭菌后再蘸取0.1mL菌液均匀地涂布在培养基表面
C．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
D．通过接种环在固体培养基表面连续划线可将聚集的菌种逐步稀释到培养基表面
10．（2025 毕节市模拟）土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若要筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源
B．理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C．4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D．该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
11．（2025 湖南一模）有机物Y（不含N元素）是一种水体污染物。X菌是一种能够降解Y的异养厌氧型微生物。科研人员从污水中筛选出了X菌，主要步骤如图所示，设置甲培养基的目的是获得更多的X菌。下列说法错误的是（ ）
A．通常采用干热灭菌的方法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌
B．筛选该种微生物时，培养基以有机物Y为唯一碳源
C．摇瓶M中振荡培养的目的是使X菌与氧气充分接触
D．从培养基的组分分析，甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂
12．（2025 蚌埠模拟）制作泡菜时，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：发酵初期、发酵中期和发酵后期。下列叙述正确的是（ ）
A．发酵初期会有气泡产生，原因是乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
B．制作泡菜过程中，发酵初期先通气培养，发酵中期再密封发酵
C．发酵中期乳酸的产生使营养物质丰富，其他微生物的数量上升
D．发酵后期乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
13．（2025 武汉模拟）夹层培养法可用于筛选营养缺陷型细菌，具体做法如图所示：先在培养皿上倒一层M.M培养基（满足野生型菌株生长的最低营养成分），待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M。经培养后，首次出现的菌落标记为A。最后倒一层C.M培养基（满足营养缺陷型菌株生长的营养成分），再培养，新出现的菌落标记为B。下列叙述错误的是（ ）
A．菌落A是野生型，菌落B是营养缺陷型
B．诱变处理是为了获得营养缺陷型细菌
C．再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散
D．菌落B的直径应小于菌落A的直径
14．（2025 淄博模拟）米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用春，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之。”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是（ ）
A．“不春”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B．米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和醋酸
C．“用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D．为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30℃以下
15．（2025 兴庆区校级二模）某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B．甜酒曲中的根霉能产生糖化酶，将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C．酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，代谢物的生成在后发酵阶段完成
D．黄皮甜米酒口感好、酒精度低，适宜长期大量饮用
二．解答题（共5小题）
16．（2025 新疆模拟）纤维素是地球上丰富的可再生资源，分离鉴定能高效分解纤维素的微生物有助于对纤维素的充分利用。分离鉴定过程中常会使用培养基①、②，配方如下：
①纤维素粉5g；NaNO31g；Na2HPO4 7H2O1.2g；KH2PO40.9g；MgSO4 7H2O0.5g；KCl0.5g；酵母膏0.5g；水解酪素（酪蛋白的水解产物）0.5g；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
②CMC﹣Na（一种易溶于水的商品纤维素）5～10g；酵母膏1g；KH2PO40.25g；琼脂15g；土豆汁100mL；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
回答下列问题。
（1）对培养基①、②灭菌的方法是 。
（2）从富含纤维素的土壤中取土样25克，与225毫升培养基①充分混合后，在适宜条件下振荡培养2天。该操作的目的是 。
（3）为获得纤维素分解菌的纯培养物，应将（2）中培养的微生物接种于培养基②上，培养基②能对微生物起到选择作用的原因是 。在培养基②中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如图所示）。在测量了菌落直径和透明圈直径后，选择菌落A进行进一步鉴定，原因是 。
（4）经初步鉴定（3）中获得的纤维素分解菌为某种真菌。为进一步鉴定该真菌的种类，可利用PCR扩增该种真菌核糖体RNA基因（rDNA）部分碱基序列，再将扩增出的序列与已知真菌分类数据库中碱基序列进行比对。图为真菌rDNA示意图，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域能转录出rRNA，碱基序列相对稳定，在不同真菌中通常相同；Ⅱ、Ⅳ区域转录出的RNA不能组成核糖体，碱基序列变异较多，在不同真菌中差异较大。PCR过程中最好选择真菌rDNA的 区域设计一对引物，这样选择的原因是 。
17．（2025 四川一模）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。请回答下列问题：
（1）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧培养时的增殖速度明显快于无氧培养，原因是 。
（2）本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（如图）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
（3）根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。
（4）上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。
（5）研究者还发现一种菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 。
18．（2025 太原模拟）厚壳贻贝新型抗菌肽具有广谱抗菌性和独特的杀菌机制，使细菌难以产生耐药性。科研人员通过构建高效表达新型抗菌肽的枯草芽孢杆菌，并优化发酵工艺等来提高抗菌肽的产量，部分过程如图所示。请回答下列问题：
（1）要想得到活性强、结构稳定的新型抗菌肽，需要依据其功能设计结构，最终完成过程①。该思路运用了 工程的基本原理。
（2）为提高抗菌肽的产量，在过程②中使用不同碳源的培养基培养枯草芽孢杆菌，筛选出最优碳源葡萄糖，该碳源的作用是 （答出两点）。
（3）过程③用Ca2+处理枯草芽孢杆菌，目的是 。
（4）过程④中要监测发酵罐中枯草芽孢杆菌的数量，并绘制其生长曲线，可采用的计数方法有 。发酵罐中枯草芽孢杆菌繁殖多代后，抗菌肽的产量大大下降，从菌种角度分析可能的原因是 （答出两点）。
19．（2025 金山区二模）毕赤酵母是基因工程常用的酵母表达系统，能利用甲醇作碳源和能源生长。
（1）毕赤酵母可能存于富含有机质土壤中。采集5﹣20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，应将土壤稀释液涂布到以 为唯一碳源的 （固体/液体）培养基上。
（2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是 。（编号选填）
①浸在75%酒精中 ②浸在无菌水中 ③取出快速穿过火焰燃烧 ④无菌水擦拭
β﹣防御素是一类具有重要生物学功能的抗菌肽。
（3）β﹣防御素由上皮细胞、巨噬细胞等多种细胞产生，广泛分布于动物体表及黏膜组织等，属于 （非特异性/特异性）免疫。
（4）β﹣防御素的表达受到多种因素的调节。研究发现，寒冷刺激会激活下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴），促使肾上腺分泌 激素，从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β﹣防御素。
（5）β﹣防御素可使病原体细胞裂解死亡。人体免疫系统中的 分泌的免疫活性物质也能使抗原细胞裂解死亡。（单选）
A．抗原呈递细胞
B．浆细胞
C．细胞毒性T细胞
D．辅助性T细胞
（6）研究发现，鳜鱼与点带石斑鱼之间β﹣防御素的氨基酸序列同源性最高（95.2%），而与香鱼之间的同源性最低（35.0%）。这为研究鳜鱼与其他鱼种的进化关系提供了 。（单选）
A．胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．细胞生物学证据
D．分子生物学证据
为实现β﹣防御素的高表达，研究者构建了含多拷贝鳜鱼β﹣防御素（ScBD）基因的重组毕赤酵母菌株。图1表示其表达载体的构建策略。
注：①pPICZαA：毕赤酵母表达系统常用载体；
②5'AOX1：醇氧化酶基因启动子，可高效表达外源蛋白，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制；
③α﹣factor：α﹣信号肽因子，引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外；
④3'AOX1：醇氧化酶基因终止子；
⑤BamHⅠ和BglⅡ：两种限制性内切核酸酶，识别及切割位点分别为5'﹣G↓GATCC﹣3'和5'﹣A↓GATCT﹣3'。
（7）pPICZαA﹣ScBDn（n＝1、2或4）经BamHⅠ和BglⅡ双酶切后，进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图2所示（M1、M2为DNA分子量标准）。据图1、2分析，该多拷贝表达载体含有ScBD基因 个。（单选）
A．1
B．2
C．4
D．不能确定
（8）据图1分析，将含多拷贝ScBD基因的重组毕赤酵母从富含甲醇的培养基转移到富含葡萄糖的培养基，ScBD的合成量将 （增加/减少/基本不变）。
（9）结合图1和所学知识分析，与大肠杆菌表达系统相比，毕赤酵母作为ScBD基因的表达系统的优势可能有 。（编号选填）
①培养成本低、遗传操作简单
②能将ScBD分泌到细胞外
③结构和功能更接近天然蛋白
20．（2025 山西模拟）维生素K2在预防骨质疏松、心血管疾病等方面具有重要作用。科研人员以解淀粉芽孢杆菌（GSA﹣184）为研究对象，通过优化发酵工艺，提高了维生素K2的产量。请回答下列问题：
（1）从土壤中筛选芽孢杆菌时，利用的培养基成分含有酵母浸粉、蛋白胨、NaCl和水等。其中蛋白胨提供的主要营养为 和维生素等。
（2）科研人员进行了优化培养基碳源的实验，实验结果如右图所示。据图判断，若对菌株GSA﹣184扩大培养，所用培养基的最佳碳源是 ；若想大量获取维生素K2，所用培养基的最佳碳源是 。
（3）科研人员探究了菌株GSA﹣184在不控制pH和控制pH为7.0条件下的发酵情况，实验结果如图甲和图乙所示。两种条件下的溶解氧在发酵3h内从100%附近急剧下降到2%附近，说明 ；在图甲中，发酵80h后溶解氧开始从0%附近逐渐上升，可能的原因是 。对比图甲和图乙说明， 条件下有助于维持菌体的活性，从而提高维生素K2产量。
高考生物考前冲刺押题预测 发酵工程
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 武汉模拟）某研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的目的菌。下列叙述正确的是（ ）
①筛选目的菌的培养基属于选择培养基，可用湿热灭菌法灭菌
②可以用液体培养基进行扩大培养，以增加目的菌的数量
③可以用平板划线法对目的菌进行筛选和活菌计数
④以菌落数为30～300的平板进行计数，通常统计的菌落数比实际活菌数多
⑤可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的目的菌
A．①③④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①②⑤
【分析】该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌，在含化合物A的培养基中，只有能降解化合物A的微生物才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖。
【解答】解：①筛选目的菌的培养基属于选择培养基，可抑制不能利用化合物A的微生物生长，培养基可用湿热灭菌法灭菌，①正确；
②液体培养基中营养物质与菌体更容易接触，因此可以用液体培养基进行扩大培养，以增加目的菌的数量，②正确；
③平板划线法不能对微生物进行计数，③错误；
④以菌落数30～300的平板进行计数，由于菌落相连或重叠使多个菌体在培养基上形成了一个菌落，故通常统计的菌落数比实际活菌数少，④错误；
⑤可以通过基因工程改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的目的菌，⑤正确。
综上分析，D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查微生物培养的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
2．（2025 成都模拟）在中国四大名醋中，四川阆中保宁醋堪称一绝。酿制保宁醋的主要原料包括麸皮、小麦、大米和糯米，经过原料蒸煮、制曲拌料（药曲中含有霉菌、酵母菌等微生物）、酒精发酵、醋酸发酵、高温熬制、过滤陈酿等环节，历时数月至数年，以保证醋的品质和口感。下列叙述错误的是（ ）
A．霉菌产生的淀粉酶能够将原料中的淀粉进行水解
B．酒精发酵的最适温度要比醋酸发酵的最适温度高
C．醋酸发酵中需定期翻醅为发酵过程提供充足的氧气
D．醋液熬制能蒸发部分水分同时杀死醋液中的微生物
【分析】酒精发酵由酵母菌主导，其最适温度为20﹣30℃；醋酸发酵由醋酸菌主导，其最适温度为30﹣35℃。
【解答】解：A、霉菌（如曲霉）分泌的淀粉酶能将原料中的淀粉水解为葡萄糖，为后续发酵提供底物，符合制曲阶段的生化过程，A正确；
B、酒精发酵由酵母菌主导，其最适温度为20﹣30℃；醋酸发酵由醋酸菌主导，其最适温度为30﹣35℃。酒精发酵的最适温度低于醋酸发酵，而非更高，B错误；
C、醋酸菌为严格好氧菌，定期翻醅可增加氧气供应，促进醋酸发酵的持续进行，C正确；
D、高温熬制通过灭菌终止发酵过程，同时蒸发水分以浓缩醋液，确保成品的稳定性和风味，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查发酵技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
3．（2025 朝阳区二模）应用传统发酵技术可制作多种食品。下表相关叙述中，错误的是（ ）
选项 食品名称 操作 目的
A 馒头 加入前一次发酵保存的面团 接种酵母菌
B 果醋 将发酵液置于30～35℃环境中 为醋酸菌提供适宜的生长温度
C 果酒 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 为酵母菌的有氧呼吸提供氧气
D 泡菜 使用的盐水需煮沸处理过 减少杂菌污染
A．A B．B C．C D．D
【分析】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。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：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【解答】解：A、传统制作馒头时，加入前一次发酵的面团是为了接种酵母菌，A正确；
B、醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，制作果醋时需保持此温度以促进其代谢活动，B正确；
C、果酒发酵的主阶段需无氧环境（酵母菌无氧呼吸产酒精），每隔12小时拧松瓶盖的主要目的是排出二氧化碳，防止容器压力过大，而非提供氧气，C错误；
D、泡菜制作中，煮沸盐水可杀菌并减少杂菌污染，同时高浓度盐水抑制多数微生物生长，而乳酸菌可在此环境中繁殖，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查制作泡菜、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。
4．（2025 沙坪坝区校级模拟）为提高农业资源的利用率，科学家通过转基因技术改造面包酵母，使其细胞膜表面携带相关酶，从而利用富含纤维素的农业残渣（如秸秆）合成人工淀粉，同时生产单细胞蛋白，部分生产工艺如图。下列分析错误的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度约为28℃，适宜ph为4.0～5.0；淀粉发酵的适宜温度约为35℃，适宜ph为5.0～5.8。
A．工业化生产人工淀粉时，秸秆加入发酵罐前只需经过清洗和打碎
B．加入定量秸秆时，保持35℃的培养温度比28℃获得的淀粉可能更多
C．菌体表面携带的酶由囊泡转移至细胞膜过程中，位于囊泡膜的内侧
D．周期性的改变发酵温度和pH值可有效提升人工淀粉的生产效率
【分析】分析图中过程，可知改造的面包酵母表面携带帮助纤维二糖水解和淀粉合成的酶，通过其繁殖可以协助利用纤维素合成人工淀粉。
【解答】解：A、秸秆中含有纤维素等成分，在加入发酵罐前，不仅要经过清洗和打碎，还需要进行灭菌处理，防止杂菌污染，影响发酵过程。另外后续要利用其中的纤维素合成人工淀粉，需要将纤维素水解为可被利用的小分子糖类等，所以秸秆加入发酵罐前需要进行更复杂的处理，A错误；
B、已知酵母增殖的适宜温度约为28℃，淀粉发酵的适宜温度为35℃。在加入定量秸秆时，35℃是淀粉发酵的适宜温度，有利于淀粉的合成，所以保持35℃的培养温度比28℃获得的淀粉可能更多，B正确；
C、菌体表面携带的酶是通过囊泡转移至细胞膜的，在囊泡转移过程中，位于囊泡的内侧，当囊泡与细胞膜融合时，酶就会暴露在细胞膜表面，C正确；
D、由于酵母增殖和淀粉发酵适宜的温度和pH不同，周期性地改变发酵温度和pH，可以分别满足酵母增殖和淀粉发酵在不同阶段的最适条件，从而有效提升人工淀粉的生产效率，D正确。
故选：A。
【点评】本题综合考查生物技术与微生物发酵相关知识。涉及微生物培养过程中原料处理、温度和pH对发酵影响，以及细胞内囊泡运输等内容，涵盖多个生物学知识点，考查学生知识综合运用能力，整体难度中等。学生需认真读取题干文字与图表信息，特别是两种适宜条件数据，以此为依据分析各选项。同时，要准确掌握微生物发酵、细胞结构与功能等基础知识，才能对选项作出正确判断。
5．（2025 河南模拟）图1为平板影印的主要操作步骤，图2是将某种细菌扩大培养并分离在A培养皿上，通过平板影印接种到含有青霉素的B1、B2和B3培养皿中的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．将分离的细菌接种到A培养皿中采用的是稀释涂布平板法
B．青霉素促使b1、b2、b3菌落发生基因突变导致其抗药性形成
C．用金丝绒接种后，B1、B2、B3培养皿要进行高压蒸汽灭菌
D．为防止印上的菌体脱落，B1、B2、B3培养皿要正面朝上放置
【分析】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。在划线的开始部分，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。
【解答】解：A、A培养基上的菌落随机均匀分布，所采用的接种方法为稀释涂布平板法，A正确；
B、b1、b2、b3菌落中的细菌抗药性在接种到含有青霉素的培养皿之前就已经通过基因突变产生了，B错误；
C、接种后的培养皿不能再进行高压蒸汽灭菌，C错误；
D、培养皿要倒置以防止冷凝水滴入造成培养基污染，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查微生物实验室培养的相关知识，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。
6．（2025 安顺模拟）金银花具有清热解毒和疏散风热的功效。某小组用金银花制备提取物，并研究提取物对多种致病菌的抑菌效果。下列关于实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．称量配制培养基并加入金银花提取物，经湿热灭菌后调整pH
B．吸取适量稀释度不同的菌悬液，分别滴入不同平板并涂布均匀
C．从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验
D．用恒温培养箱培养后，根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果
【分析】防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。培养基配制过程不需要进行无菌操作，配制好的培养基需要进行灭菌，后续需要无菌操作。
【解答】解：A、应先调整培养基的pH，再进行湿热灭菌。若灭菌后再调pH，在操作过程中可能会造成培养基的污染，A错误；
B、可用稀释涂布平板法进行接种，吸取稀释度不同的菌悬液滴在平板上并涂布均匀，B正确
C、从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验。这类似于打孔法，用于测试抑菌物质的效果，C正确；
D、用恒温培养箱培养后，抑菌圈的大小反映抑菌效果，因此根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果，D正确。
故选：A。
【点评】本题围绕金银花提取物抑菌效果的实验展开，考查微生物培养实验操作的相关知识，有助于引导学生重视实验操作的规范性和科学性，培养严谨的科学思维。
7．（2025 天津模拟）为保障公共饮用水的安全，工作人员常用如图所示“滤膜法”对饮用水进行检测。大肠杆菌作为指示菌之一，国家标准为每升饮用水中大肠杆菌数量不能超过3个。下列相关叙述错误的是（ ）
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群
C．滤膜的孔径大小应该可以允许大肠杆菌通过
D．用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，结果可能比实际值偏小
【分析】细菌的数目可以通过滤膜法来测定。将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈黑色，根据黑色菌落的数目，计算水样中大肠杆菌的数量。
微生物接种时，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作。灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。
【解答】解：A、检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌，防止杂菌干扰，A正确；
B、在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群，图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群，B正确；
C、滤膜的孔径大小应该不允许大肠杆菌通过，否则无法检测大肠杆菌的数量，C错误；
D、用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，由于大肠杆菌的数量过多，从而使一个或多个细菌长到一起，进而导致大肠杆菌数量可能比实际值偏小，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查微生物的选择培养，要求考生能够结合所学知识准确判断各选项，属于识记和理解层次的考查。
8．（2025 潍坊二模）山葡萄酿酒发酵的工艺流程为：设备消毒和灭菌→原材料准备→酵母菌扩大培养→发酵罐发酵→压榨分离→贮酒陈酿等。贮酒陈酿时酒罐上层覆薄层95%的酒精。下列说法正确的是（ ）
A．该酿造发酵技术与传统发酵酿酒均需要消毒和灭菌
B．去除山葡萄果梗应在冲洗前进行
C．酵母菌扩大培养要严格控制无氧条件
D．除酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染
【分析】果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧型微生物。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
【解答】解：A、由题意可知：该酿造发酵技术对使用的设备进行了消毒和灭菌处理，但传统发酵酿酒时只进行了消毒处理，没有进行灭菌处理，A错误；
B、用山葡萄酿酒时，去除山葡萄果梗应在冲洗后进行，这可以避免除去枝梗时因引起葡萄破损而增加被杂菌污染的机会，B错误；
C、在酵母菌扩大培养过程中，通常会采取措施促进有氧呼吸，以提高酵母的生长和繁殖效率，因此酵母菌扩大培养不需要严格控制无氧条件，C错误；
D、陈酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染，因为酒精具有杀菌作用，能够抑制杂菌的生长，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查发酵技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
9．（2025 黑龙江一模）下列有关微生物培养的相关叙述错误的是（ ）
A．获得纯培养物的关键是防止杂菌污染，紫外线消毒前喷洒苯酚可加强消毒效果
B．在稀释涂布时，涂布器应灼烧灭菌后再蘸取0.1mL菌液均匀地涂布在培养基表面
C．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
D．通过接种环在固体培养基表面连续划线可将聚集的菌种逐步稀释到培养基表面
【分析】微生物培养过程中要进行无菌操作，关键就在于防止外来杂菌的入侵，其中消毒和灭菌室常用的防止杂菌入侵的方法：消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法，灭菌有灼烧灭菌法，适用于接种工具；干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具；高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌。
【解答】解：A、获得纯培养物的关键确实是防止杂菌污染，紫外线消毒前喷洒苯酚，苯酚可以使微生物的蛋白质变性等，能加强消毒效果，A正确；
B、在稀释涂布时，涂布器应先灼烧灭菌，待冷却后再蘸取0.1ml菌液均匀地涂布在培养基表面，如果未冷却就蘸取菌液，高温会杀死菌液中的微生物，B错误；
C、使用后的培养基可能含有大量活的微生物，若不进行灭菌处理就丢弃，可能会污染环境，所以使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，C正确；
D、通过接种环在固体培养基表面连续划线，随着划线的进行，接种环上的菌种数量逐渐减少，可将聚集的菌种逐步稀释到培养基表面，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了微生物培养过程中的无菌技术、涂布平板操作、培养基处理以及平板划线操作等知识点，意在考查学生对微生物培养基本操作和原理的理解与掌握，检验学生对微生物培养过程中关键步骤和注意事项的掌握程度。
10．（2025 毕节市模拟）土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若要筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源
B．理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C．4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D．该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
【分析】1、微生物常用的接种方法：
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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
2、配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌；分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
【解答】解：A、若目的是筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源，A正确；
B、由样品稀释示意图分析可知，2号试管的稀释倍数为103倍，4号试管的稀释倍数为105倍，即理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍，B正确；
C、4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为（113+106+111）÷3÷0.1×105＝1.1×108个，C错误；
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查微生物的选择培养的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
11．（2025 湖南一模）有机物Y（不含N元素）是一种水体污染物。X菌是一种能够降解Y的异养厌氧型微生物。科研人员从污水中筛选出了X菌，主要步骤如图所示，设置甲培养基的目的是获得更多的X菌。下列说法错误的是（ ）
A．通常采用干热灭菌的方法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌
B．筛选该种微生物时，培养基以有机物Y为唯一碳源
C．摇瓶M中振荡培养的目的是使X菌与氧气充分接触
D．从培养基的组分分析，甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂
【分析】实验室常用的灭菌方法：
（1）灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌。
（2）干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌。
（3）高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。
【解答】解：A、通常采用干热灭菌的方法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌，采用湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）的方法对培养基进行灭菌，A正确；
B、培养基以有机物Y为唯一碳源，这种培养基从功能上划分属于选择培养基，从而筛选能够降解Y的X菌，B正确；
C、X菌是一种异养厌氧型微生物，摇瓶M中震荡培养的目的是使X菌与培养液中营养物质充分接触，C错误；
D、设置甲培养基的目的是富集培养，确保获得更多的X菌，属于液体培养基，乙为固体培养基，因此从培养基的组分分析，甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了微生物分离与培养的有关知识，要求考生能够识记培养基的成分和培养条件，掌握微生物分离与纯化的方法与步骤，再结合所学知识准确判断。
12．（2025 蚌埠模拟）制作泡菜时，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：发酵初期、发酵中期和发酵后期。下列叙述正确的是（ ）
A．发酵初期会有气泡产生，原因是乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
B．制作泡菜过程中，发酵初期先通气培养，发酵中期再密封发酵
C．发酵中期乳酸的产生使营养物质丰富，其他微生物的数量上升
D．发酵后期乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
【分析】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、乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸，不产生CO2，发酵初期会有气泡产生，原因是初期还有氧气，酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生了CO2，A错误；
B、制作泡菜过程中，始终是无氧发酵，不能通气，B错误；
C、发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，导致pH下降，大肠杆菌和酵母菌等杂菌的活动受到抑制，并且由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动也受到抑制，所以其他微生物的数量下降，C错误；
D、发酵后期乳酸含量继续增加，也会抑制乳酸菌的生命活动，导致发酵速度会逐渐变缓甚至停止，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查泡菜制作的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
13．（2025 武汉模拟）夹层培养法可用于筛选营养缺陷型细菌，具体做法如图所示：先在培养皿上倒一层M.M培养基（满足野生型菌株生长的最低营养成分），待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M。经培养后，首次出现的菌落标记为A。最后倒一层C.M培养基（满足营养缺陷型菌株生长的营养成分），再培养，新出现的菌落标记为B。下列叙述错误的是（ ）
A．菌落A是野生型，菌落B是营养缺陷型
B．诱变处理是为了获得营养缺陷型细菌
C．再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散
D．菌落B的直径应小于菌落A的直径
【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、根据题意，先在培养皿上倒一层M.M培养基，待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M，经培养后，首次出现的菌落标记为A，则菌落A是野生型或其他突变型，最后倒一层C.M培养基，则菌落B是营养缺陷型，A错误；
B、诱变处理是为了使野生型菌发生基因突变，从而获得营养缺陷型细菌，B正确；
C、根据题意，先在培养皿上倒一层M.M培养基，待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M，则再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散，C正确；
D、菌落B是在倒入C.M培养基后形成的，其直径应小于菌落A的直径，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查微生物的培养和分离的相关知识，学生学正确分析题图信息，结合所学知识解答，本题难度适中。
14．（2025 淄博模拟）米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用春，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之。”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是（ ）
A．“不春”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B．米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和醋酸
C．“用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D．为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30℃以下
【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、“不春”保留稻壳，稻壳的保留并非为了提供菌种，而是为了保护米粒在蒸煮过程中不被破坏，A错误；
B、“拌曲”后密封，密封的目的是为了创造厌氧环境，促进酒精发酵，但是醋酸发酵需要氧气，B错误；
C、“用水或用酒泼皆可发”，说明米醋的酿制可以利用糖（通过水泼）或乙醇（通过酒泼）作为原料，C正确；
D、米醋制作时温度是30﹣35℃，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查果酒和果醋的制作的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
15．（2025 兴庆区校级二模）某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B．甜酒曲中的根霉能产生糖化酶，将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C．酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，代谢物的生成在后发酵阶段完成
D．黄皮甜米酒口感好、酒精度低，适宜长期大量饮用
【分析】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。
【解答】解：A、对糯米进行蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化，便于淀粉酶的作用，同时也可利用高温能杀死原料中的杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵，A正确；
B、甜酒曲中的根霉产生的糖化酶会将淀粉依次水解为麦芽糖、葡萄糖，B错误；
C、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，C错误；
D、虽然黄皮甜米酒口感好、酒精度低，但不适宜长期大量饮用，会有害健康，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查发酵技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
二．解答题（共5小题）
16．（2025 新疆模拟）纤维素是地球上丰富的可再生资源，分离鉴定能高效分解纤维素的微生物有助于对纤维素的充分利用。分离鉴定过程中常会使用培养基①、②，配方如下：
①纤维素粉5g；NaNO31g；Na2HPO4 7H2O1.2g；KH2PO40.9g；MgSO4 7H2O0.5g；KCl0.5g；酵母膏0.5g；水解酪素（酪蛋白的水解产物）0.5g；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
②CMC﹣Na（一种易溶于水的商品纤维素）5～10g；酵母膏1g；KH2PO40.25g；琼脂15g；土豆汁100mL；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
回答下列问题。
（1）对培养基①、②灭菌的方法是 湿热灭菌、高压蒸汽灭菌 。
（2）从富含纤维素的土壤中取土样25克，与225毫升培养基①充分混合后，在适宜条件下振荡培养2天。该操作的目的是 增加单位体积培养液中纤维素分解菌的数量 。
（3）为获得纤维素分解菌的纯培养物，应将（2）中培养的微生物接种于培养基②上，培养基②能对微生物起到选择作用的原因是 培养基中纤维素是主要碳源，只有以纤维素为碳源的微生物才能正常生长繁殖 。在培养基②中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如图所示）。在测量了菌落直径和透明圈直径后，选择菌落A进行进一步鉴定，原因是 菌落A的透明圈直径与菌落直径的比值较大，分解纤维素的能力较强 。
（4）经初步鉴定（3）中获得的纤维素分解菌为某种真菌。为进一步鉴定该真菌的种类，可利用PCR扩增该种真菌核糖体RNA基因（rDNA）部分碱基序列，再将扩增出的序列与已知真菌分类数据库中碱基序列进行比对。图为真菌rDNA示意图，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域能转录出rRNA，碱基序列相对稳定，在不同真菌中通常相同；Ⅱ、Ⅳ区域转录出的RNA不能组成核糖体，碱基序列变异较多，在不同真菌中差异较大。PCR过程中最好选择真菌rDNA的 Ⅰ、Ⅴ 区域设计一对引物，这样选择的原因是 利用通常相同的Ⅰ、Ⅴ区域容易设计出引物，扩增区域中包含差异较大的Ⅱ、Ⅳ区域，易发现培养出的某种真菌碱基序列的特异性 。
【分析】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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【解答】（1）对培养基①、②的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。因为培养基含有水分等多种成分，高压蒸汽灭菌法可以利用高温高压杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物，且不会破坏培养基的营养成分和物理性质等，是常用的培养基灭菌方法。
（2）该操作的目的是增加纤维素分解菌的数量（对纤维素分解菌进行富集培养）。培养基①中含有纤维素作为主要碳源，适合纤维素分解菌生长繁殖，振荡培养可以提供充足的氧气等条件，有利于纤维素分解菌的生长，从而增加其数量。
（3）培养基②能对微生物起到选择作用的原因是该培养基中主要的碳源是CMC﹣Na（纤维素），只有能分解纤维素的微生物才能利用CMC﹣Na作为碳源进行正常生长繁殖，不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源而无法正常生长，所以能起到选择作用。在测量了菌落直径和透明圈直径后，选择菌落A进行进一步鉴定，原因是菌落A的透明圈直径与菌落直径的比值较大，说明该菌落产生的纤维素酶活性较高（或分解纤维素的能力较强）。
（4）PCR过程中最好选择真菌rDNA的Ⅱ、Ⅳ区域设计一对引物，这样选择的原因是其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域能转录出rRNA，能组成核糖体，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域碱基序列产生的变异在进化选择中易被淘汰，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域碱基序列相对稳定，在不同真菌中通常相同，扩增后无法区分不同种类的真菌；而Ⅱ、Ⅳ区域转录出的RNA不能组成核糖体，碱基序列变异较多，在不同真菌中差异较大，选择这两个区域设计引物进行PCR扩增，可以扩增出不同真菌具有差异的序列，便于将扩增出的序列与已知真菌分类数据库中碱基序列进行比对，从而鉴定该真菌的种类。
故答案为：
（1）湿热灭菌、高压蒸汽灭菌
（2）增加单位体积培养液中纤维素分解菌的数量
（3）培养基中纤维素是主要碳源，只有以纤维素为碳源的微生物才能正常生长繁殖 菌落A的透明圈直径与菌落直径的比值较大，分解纤维素的能力较强
（4）Ⅰ、Ⅴ；利用通常相同的Ⅰ、Ⅴ区域容易设计出引物，扩增区域中包含差异较大的Ⅱ、Ⅳ区域，易发现培养出的某种真菌碱基序列的特异性
【点评】本题考查了微生物的培养、灭菌方法、PCR过程等相关内容，考查考生的理解和动手实验的能力，难度适中。
17．（2025 四川一模）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。请回答下列问题：
（1）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧培养时的增殖速度明显快于无氧培养，原因是 酵母菌进行有氧呼吸，产生大量ATP 。
（2）本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（如图）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 无氧取样，无氧培养 。
（3）根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 不能，因为没有“接触O2后，酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据 。
（4）上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 过氧化氢酶（或H2O2酶） 以抵抗H2O2的伤害。
（5）研究者还发现一种菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 C＞A＝B＞D 。
【分析】酵母菌兼性厌氧型微生物，一般在无氧条件（密闭发酵罐）下进行发酵，酵母进进行无氧呼吸，并产生酒精和CO2，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，自变量是不同氧气含量，因变量是酵母菌生长分支即相关调控情况图甲中，无氧取样，无氧培养条件下，菌落数最多，说明该条件下，占比较低的菌种也会产生菌落，有利于保留占比很低菌种。
【解答】解：（1）酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸，会产生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培养时，酵母菌进行有氧呼吸，有机物被彻底氧化分解，产生大量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少量能量，故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。
（2）由图甲结果可知，无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧。
（3）依据图乙结果可知，随着H2O2浓度的持续上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受损程度加深），但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的H2O2浓度会持续上升，因为没有“接触 O2 后，酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据。
（4）过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。
（5）根据图示，菌种B不含FLO基因，因此构建菌株B的目的是作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响，根据题意，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，因此预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为C＞A＝B＞D。
故答案为：
（1）酵母菌进行有氧呼吸，产生大量ATP
（2）无氧取样，无氧培养
（3）不能，因为没有“接触O2后，酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据
（4）过氧化氢酶（或H2O2酶）
（5）作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 C＞A＝B＞D
【点评】本题主要考查果酒、果醋的制作、基因工程的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
18．（2025 太原模拟）厚壳贻贝新型抗菌肽具有广谱抗菌性和独特的杀菌机制，使细菌难以产生耐药性。科研人员通过构建高效表达新型抗菌肽的枯草芽孢杆菌，并优化发酵工艺等来提高抗菌肽的产量，部分过程如图所示。请回答下列问题：
（1）要想得到活性强、结构稳定的新型抗菌肽，需要依据其功能设计结构，最终完成过程①。该思路运用了 蛋白质 工程的基本原理。
（2）为提高抗菌肽的产量，在过程②中使用不同碳源的培养基培养枯草芽孢杆菌，筛选出最优碳源葡萄糖，该碳源的作用是 为细菌的生命活动提供能量、构成细胞结构 （答出两点）。
（3）过程③用Ca2+处理枯草芽孢杆菌，目的是 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 。
（4）过程④中要监测发酵罐中枯草芽孢杆菌的数量，并绘制其生长曲线，可采用的计数方法有 稀释涂布平板法（显微镜直接计数） 。发酵罐中枯草芽孢杆菌繁殖多代后，抗菌肽的产量大大下降，从菌种角度分析可能的原因是 抗菌肽基因发生突变；杂菌污染等 （答出两点）。
【分析】1、可通过平板划线法或稀释涂布平板法分离相关菌株，获得纯培养物。
2、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【解答】解：（1）题目中提到依据抗菌肽功能设计结构，最终完成基因改造。蛋白质工程的基本思路就是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），所以这里运用了蛋白质工程的基本原理。
（2）碳源在微生物培养中有重要作用。一方面，糖类等碳源物质通过细胞呼吸等代谢过程为细菌的生命活动提供能量；另一方面，碳源也是构成细胞结构物质的重要原料，比如参与合成细胞膜、细胞壁等成分。
（3）用Ca2 处理枯草芽孢杆菌是基因工程中导入目的基因前的常见操作。其目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即感受态，便于重组表达载体DNA分子进入细胞。
（4）计数微生物数量的方法有稀释涂布平板法（通过统计平板上的菌落数来推算菌液中的活菌数）和显微镜直接计数（利用特定的计数板在显微镜下直接数细胞数目）等。从菌种角度分析，抗菌肽产量大大下降可能是因为抗菌肽基因发生突变，导致基因表达的产物抗菌肽出现异常；也可能是在繁殖多代过程中出现了杂菌污染，杂菌与枯草芽孢杆菌竞争营养物质等资源，影响了枯草芽孢杆菌的生长和抗菌肽的合成与分泌。
故答案为：
（1）蛋白质
（2）为细菌的生命活动提供能量、构成细胞结构
（3）使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（4）稀释涂布平板法（显微镜直接计数） 抗菌肽基因发生突变；杂菌污染等
【点评】本题综合考查发酵工程、基因工程和蛋白质工程的知识，考生需要识记基因工程的基本操作，识记发酵工程的内容，难度一般。
19．（2025 金山区二模）毕赤酵母是基因工程常用的酵母表达系统，能利用甲醇作碳源和能源生长。
（1）毕赤酵母可能存于富含有机质土壤中。采集5﹣20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，应将土壤稀释液涂布到以 甲醇 为唯一碳源的 固体 （固体/液体）培养基上。
（2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是 ①③ 。（编号选填）
①浸在75%酒精中 ②浸在无菌水中 ③取出快速穿过火焰燃烧 ④无菌水擦拭
β﹣防御素是一类具有重要生物学功能的抗菌肽。
（3）β﹣防御素由上皮细胞、巨噬细胞等多种细胞产生，广泛分布于动物体表及黏膜组织等，属于 非特异性 （非特异性/特异性）免疫。
（4）β﹣防御素的表达受到多种因素的调节。研究发现，寒冷刺激会激活下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴），促使肾上腺分泌 肾上腺皮质 激素，从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β﹣防御素。
（5）β﹣防御素可使病原体细胞裂解死亡。人体免疫系统中的 C 分泌的免疫活性物质也能使抗原细胞裂解死亡。（单选）
A．抗原呈递细胞
B．浆细胞
C．细胞毒性T细胞
D．辅助性T细胞
（6）研究发现，鳜鱼与点带石斑鱼之间β﹣防御素的氨基酸序列同源性最高（95.2%），而与香鱼之间的同源性最低（35.0%）。这为研究鳜鱼与其他鱼种的进化关系提供了 D 。（单选）
A．胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．细胞生物学证据
D．分子生物学证据
为实现β﹣防御素的高表达，研究者构建了含多拷贝鳜鱼β﹣防御素（ScBD）基因的重组毕赤酵母菌株。图1表示其表达载体的构建策略。
注：①pPICZαA：毕赤酵母表达系统常用载体；
②5'AOX1：醇氧化酶基因启动子，可高效表达外源蛋白，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制；
③α﹣factor：α﹣信号肽因子，引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外；
④3'AOX1：醇氧化酶基因终止子；
⑤BamHⅠ和BglⅡ：两种限制性内切核酸酶，识别及切割位点分别为5'﹣G↓GATCC﹣3'和5'﹣A↓GATCT﹣3'。
（7）pPICZαA﹣ScBDn（n＝1、2或4）经BamHⅠ和BglⅡ双酶切后，进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图2所示（M1、M2为DNA分子量标准）。据图1、2分析，该多拷贝表达载体含有ScBD基因 C 个。（单选）
A．1
B．2
C．4
D．不能确定
（8）据图1分析，将含多拷贝ScBD基因的重组毕赤酵母从富含甲醇的培养基转移到富含葡萄糖的培养基，ScBD的合成量将 减少 （增加/减少/基本不变）。
（9）结合图1和所学知识分析，与大肠杆菌表达系统相比，毕赤酵母作为ScBD基因的表达系统的优势可能有 ②③ 。（编号选填）
①培养成本低、遗传操作简单
②能将ScBD分泌到细胞外
③结构和功能更接近天然蛋白
【分析】1、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。
2、下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），使得垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH），促进肾上腺分泌糖皮质激素，这存在这分级调节。糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑和垂体的功能，这种调节方式称为反馈调节。
3、基因表达载体的构建是基因工程的核心。表达载体的构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。构建表达载体的基本步骤包括：目的基因的获得、载体的选择及如何阅读质粒图谱、克隆构建、连接反应、转化感受态大肠杆菌、鉴定（PCR、双酶切和测序鉴定）等；
4、基因工程的基本工具包括限制酶、DNA连接酶、运载体。
【解答】解：（1）毕赤酵母能利用甲醇作为碳源和能源，因此选择培养基中应使用甲醇作为唯一碳源以抑制其他微生物生长；分离纯化微生物通常采用固体培养基（如平板），便于通过稀释涂布法获得单菌落。
（2）毕赤酵母存于富含有机质土壤中。采集5﹣20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，涂布棒使用前需浸入75%酒精中消毒；取出后快速穿过火焰燃烧，待酒精燃尽后冷却，避免残留酒精灼伤菌体。因此①③符合题意，而①浸在（无菌水）和④（无菌水擦拭）无法彻底灭菌。
故选：①③。
（3）β﹣防御素由上皮细胞、巨噬细胞等非特异性免疫细胞分泌，广泛分布于体表及黏膜组织，属于先天性的第一、二道防线，不针对特定病原体，因此属于非特异性免疫。
（4）肾上腺皮质激素的分泌存在分级调节，故寒冷刺激激活下丘脑﹣垂体﹣肾上腺轴（HPA轴），最终促使肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素。从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β﹣防御素。
（5）A、抗原呈递细胞能够摄取、处理、呈递抗原，不能裂解靶细胞，A错误；
B、浆细胞能分泌抗体，但不能使靶细胞裂解，B错误；
C、β﹣防御素直接裂解病原体，类似细胞毒性T细胞通过分泌穿孔素和颗粒酶，使被病毒感染的靶细胞裂解死亡，C正确；
D、辅助性T细胞可分泌细胞因子，不能裂解靶细胞，D错误。
故选：C。
（6）β﹣防御素的氨基酸序列同源性属于分子水平的比较，反映物种间的亲缘关系，属于分子生物学证据。
故选：D。
（7）由题意可知，pPICZαA﹣ScBDn经BamHⅠ和BglⅡ双酶切后，出现了约1761bp的条带，该条带是ScBD基因的片段大小。从图1可知，构建载体时ScBD基因多次插入，根据电泳条带情况可判断含4个ScBD基因，C正确，ABD错误。
故选：C。
（8）由题可知，5′AOX1是醇氧化酶基因启动子，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制。在富含甲醇的培养基中，启动子活跃，ScBD基因表达；转移到富含葡萄糖的培养基，5′AOX1启动子被抑制，ScBD的合成量将减少。
（9）①大肠杆菌培养成本低、遗传操作简单，这是大肠杆菌表达系统优势，不是毕赤酵母优势，①错误；
②毕赤酵母中α﹣factor可引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外，能将ScBD分泌到细胞外，②正确；
③毕赤酵母是真核生物，有内质网、高尔基体等细胞器，可对表达的蛋白进行加工修饰，使结构和功能更接近天然蛋白，③正确。
故选：②③。
故答案为：
（1）甲醇；固体
（2）①③
（3）非特异性
（4）肾上腺皮质
（5）C
（6）D
（7）C
（8）减少
（9）②③
【点评】本题考查了基因工程及微生物的培养、免疫调节等内容，需要学生掌握相关基础知识，结合题干信息答题。
20．（2025 山西模拟）维生素K2在预防骨质疏松、心血管疾病等方面具有重要作用。科研人员以解淀粉芽孢杆菌（GSA﹣184）为研究对象，通过优化发酵工艺，提高了维生素K2的产量。请回答下列问题：
（1）从土壤中筛选芽孢杆菌时，利用的培养基成分含有酵母浸粉、蛋白胨、NaCl和水等。其中蛋白胨提供的主要营养为 碳源、氮源 和维生素等。
（2）科研人员进行了优化培养基碳源的实验，实验结果如右图所示。据图判断，若对菌株GSA﹣184扩大培养，所用培养基的最佳碳源是 L﹣阿拉伯糖 ；若想大量获取维生素K2，所用培养基的最佳碳源是 甘油 。
（3）科研人员探究了菌株GSA﹣184在不控制pH和控制pH为7.0条件下的发酵情况，实验结果如图甲和图乙所示。两种条件下的溶解氧在发酵3h内从100%附近急剧下降到2%附近，说明 该菌株为需氧型，发酵初期菌体繁殖耗氧量很大 ；在图甲中，发酵80h后溶解氧开始从0%附近逐渐上升，可能的原因是 发酵罐内的pH较高，菌体活性降低且菌体数量下降，耗氧量逐渐减少 。对比图甲和图乙说明， 稳定而合理的pH 条件下有助于维持菌体的活性，从而提高维生素K2产量。
【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；根据物理性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。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pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【解答】解：（1）在微生物培养基中，蛋白胨含有丰富的营养成分，其主要为微生物生长提供氮源、碳源和维生素等。因为蛋白胨是将蛋白质经过酶解等处理得到的，其中的含氮有机物可作为氮源，同时其中的碳元素也可为微生物提供碳源等；
（2）扩大培养菌株GSA﹣184，目的是让菌株数量增多，也就是要使活菌生物量达到最大。从图中可以看出，在以L﹣阿拉伯糖为碳源时，活菌生物量的数值最高。所以若对菌株GSA﹣184扩大培养，所用培养基的最佳碳源是L﹣阿拉伯糖；若想大量获取维生素K2，就要找使维生素K2产量最高的碳源。从图中可知，当以甘油为碳源时，维生素K2产量的数值最大。所以若想大量获取维生素K2，所用培养基的最佳碳源是甘油。
（3）两种条件下的溶解氧在发酵3h内从100%附近急剧下降到2%附近，这说明该菌株为需氧型，发酵初期菌体繁殖耗氧量很大；在图甲中，发酵80h后溶解氧开始从0%附近逐渐上升，可能的原因发酵罐内的pH较高，菌体活性降低且菌体数量减少，耗氧量逐渐减少；对比图甲（不控制pH）和图乙（控制pH为7.0），可以发现控制pH为7.0时，维生素K2产量更高，活菌生物量在后期也能维持相对较好的水平，这说明控制pH为7.0条件下有助于维持菌体的活性，从而提高维生素K2产量。
故答案为：
（1）碳源、氮源
（2）L﹣阿拉伯糖 甘油
（3）该菌株为需氧型，发酵初期菌体繁殖耗氧量很大 发酵罐内的pH较高，菌体活性降低且菌体数量下降，耗氧量逐渐减少 稳定而合理的pH
【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。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
一．选择题（共15小题）
1．（2025 武汉模拟）某研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的目的菌。下列叙述正确的是（ ）
①筛选目的菌的培养基属于选择培养基，可用湿热灭菌法灭菌
②可以用液体培养基进行扩大培养，以增加目的菌的数量
③可以用平板划线法对目的菌进行筛选和活菌计数
④以菌落数为30～300的平板进行计数，通常统计的菌落数比实际活菌数多
⑤可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的目的菌
A．①③④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①②⑤
2．（2025 成都模拟）在中国四大名醋中，四川阆中保宁醋堪称一绝。酿制保宁醋的主要原料包括麸皮、小麦、大米和糯米，经过原料蒸煮、制曲拌料（药曲中含有霉菌、酵母菌等微生物）、酒精发酵、醋酸发酵、高温熬制、过滤陈酿等环节，历时数月至数年，以保证醋的品质和口感。下列叙述错误的是（ ）
A．霉菌产生的淀粉酶能够将原料中的淀粉进行水解
B．酒精发酵的最适温度要比醋酸发酵的最适温度高
C．醋酸发酵中需定期翻醅为发酵过程提供充足的氧气
D．醋液熬制能蒸发部分水分同时杀死醋液中的微生物
3．（2025 朝阳区二模）应用传统发酵技术可制作多种食品。下表相关叙述中，错误的是（ ）
选项 食品名称 操作 目的
A 馒头 加入前一次发酵保存的面团 接种酵母菌
B 果醋 将发酵液置于30～35℃环境中 为醋酸菌提供适宜的生长温度
C 果酒 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 为酵母菌的有氧呼吸提供氧气
D 泡菜 使用的盐水需煮沸处理过 减少杂菌污染
A．A B．B C．C D．D
4．（2025 沙坪坝区校级模拟）为提高农业资源的利用率，科学家通过转基因技术改造面包酵母，使其细胞膜表面携带相关酶，从而利用富含纤维素的农业残渣（如秸秆）合成人工淀粉，同时生产单细胞蛋白，部分生产工艺如图。下列分析错误的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度约为28℃，适宜ph为4.0～5.0；淀粉发酵的适宜温度约为35℃，适宜ph为5.0～5.8。
A．工业化生产人工淀粉时，秸秆加入发酵罐前只需经过清洗和打碎
B．加入定量秸秆时，保持35℃的培养温度比28℃获得的淀粉可能更多
C．菌体表面携带的酶由囊泡转移至细胞膜过程中，位于囊泡膜的内侧
D．周期性的改变发酵温度和pH值可有效提升人工淀粉的生产效率
5．（2025 河南模拟）图1为平板影印的主要操作步骤，图2是将某种细菌扩大培养并分离在A培养皿上，通过平板影印接种到含有青霉素的B1、B2和B3培养皿中的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．将分离的细菌接种到A培养皿中采用的是稀释涂布平板法
B．青霉素促使b1、b2、b3菌落发生基因突变导致其抗药性形成
C．用金丝绒接种后，B1、B2、B3培养皿要进行高压蒸汽灭菌
D．为防止印上的菌体脱落，B1、B2、B3培养皿要正面朝上放置
6．（2025 安顺模拟）金银花具有清热解毒和疏散风热的功效。某小组用金银花制备提取物，并研究提取物对多种致病菌的抑菌效果。下列关于实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．称量配制培养基并加入金银花提取物，经湿热灭菌后调整pH
B．吸取适量稀释度不同的菌悬液，分别滴入不同平板并涂布均匀
C．从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验
D．用恒温培养箱培养后，根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果
7．（2025 天津模拟）为保障公共饮用水的安全，工作人员常用如图所示“滤膜法”对饮用水进行检测。大肠杆菌作为指示菌之一，国家标准为每升饮用水中大肠杆菌数量不能超过3个。下列相关叙述错误的是（ ）
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群
C．滤膜的孔径大小应该可以允许大肠杆菌通过
D．用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，结果可能比实际值偏小
8．（2025 潍坊二模）山葡萄酿酒发酵的工艺流程为：设备消毒和灭菌→原材料准备→酵母菌扩大培养→发酵罐发酵→压榨分离→贮酒陈酿等。贮酒陈酿时酒罐上层覆薄层95%的酒精。下列说法正确的是（ ）
A．该酿造发酵技术与传统发酵酿酒均需要消毒和灭菌
B．去除山葡萄果梗应在冲洗前进行
C．酵母菌扩大培养要严格控制无氧条件
D．除酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染
9．（2025 黑龙江一模）下列有关微生物培养的相关叙述错误的是（ ）
A．获得纯培养物的关键是防止杂菌污染，紫外线消毒前喷洒苯酚可加强消毒效果
B．在稀释涂布时，涂布器应灼烧灭菌后再蘸取0.1mL菌液均匀地涂布在培养基表面
C．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
D．通过接种环在固体培养基表面连续划线可将聚集的菌种逐步稀释到培养基表面
10．（2025 毕节市模拟）土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若要筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源
B．理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C．4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D．该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
11．（2025 湖南一模）有机物Y（不含N元素）是一种水体污染物。X菌是一种能够降解Y的异养厌氧型微生物。科研人员从污水中筛选出了X菌，主要步骤如图所示，设置甲培养基的目的是获得更多的X菌。下列说法错误的是（ ）
A．通常采用干热灭菌的方法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌
B．筛选该种微生物时，培养基以有机物Y为唯一碳源
C．摇瓶M中振荡培养的目的是使X菌与氧气充分接触
D．从培养基的组分分析，甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂
12．（2025 蚌埠模拟）制作泡菜时，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：发酵初期、发酵中期和发酵后期。下列叙述正确的是（ ）
A．发酵初期会有气泡产生，原因是乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
B．制作泡菜过程中，发酵初期先通气培养，发酵中期再密封发酵
C．发酵中期乳酸的产生使营养物质丰富，其他微生物的数量上升
D．发酵后期乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
13．（2025 武汉模拟）夹层培养法可用于筛选营养缺陷型细菌，具体做法如图所示：先在培养皿上倒一层M.M培养基（满足野生型菌株生长的最低营养成分），待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M。经培养后，首次出现的菌落标记为A。最后倒一层C.M培养基（满足营养缺陷型菌株生长的营养成分），再培养，新出现的菌落标记为B。下列叙述错误的是（ ）
A．菌落A是野生型，菌落B是营养缺陷型
B．诱变处理是为了获得营养缺陷型细菌
C．再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散
D．菌落B的直径应小于菌落A的直径
14．（2025 淄博模拟）米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用春，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之。”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是（ ）
A．“不春”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B．米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和醋酸
C．“用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D．为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30℃以下
15．（2025 兴庆区校级二模）某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B．甜酒曲中的根霉能产生糖化酶，将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C．酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，代谢物的生成在后发酵阶段完成
D．黄皮甜米酒口感好、酒精度低，适宜长期大量饮用
二．解答题（共5小题）
16．（2025 新疆模拟）纤维素是地球上丰富的可再生资源，分离鉴定能高效分解纤维素的微生物有助于对纤维素的充分利用。分离鉴定过程中常会使用培养基①、②，配方如下：
①纤维素粉5g；NaNO31g；Na2HPO4 7H2O1.2g；KH2PO40.9g；MgSO4 7H2O0.5g；KCl0.5g；酵母膏0.5g；水解酪素（酪蛋白的水解产物）0.5g；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
②CMC﹣Na（一种易溶于水的商品纤维素）5～10g；酵母膏1g；KH2PO40.25g；琼脂15g；土豆汁100mL；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
回答下列问题。
（1）对培养基①、②灭菌的方法是 。
（2）从富含纤维素的土壤中取土样25克，与225毫升培养基①充分混合后，在适宜条件下振荡培养2天。该操作的目的是 。
（3）为获得纤维素分解菌的纯培养物，应将（2）中培养的微生物接种于培养基②上，培养基②能对微生物起到选择作用的原因是 。在培养基②中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如图所示）。在测量了菌落直径和透明圈直径后，选择菌落A进行进一步鉴定，原因是 。
（4）经初步鉴定（3）中获得的纤维素分解菌为某种真菌。为进一步鉴定该真菌的种类，可利用PCR扩增该种真菌核糖体RNA基因（rDNA）部分碱基序列，再将扩增出的序列与已知真菌分类数据库中碱基序列进行比对。图为真菌rDNA示意图，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域能转录出rRNA，碱基序列相对稳定，在不同真菌中通常相同；Ⅱ、Ⅳ区域转录出的RNA不能组成核糖体，碱基序列变异较多，在不同真菌中差异较大。PCR过程中最好选择真菌rDNA的 区域设计一对引物，这样选择的原因是 。
17．（2025 四川一模）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。请回答下列问题：
（1）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧培养时的增殖速度明显快于无氧培养，原因是 。
（2）本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（如图）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
（3）根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。
（4）上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的伤害。
（5）研究者还发现一种菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 。
18．（2025 太原模拟）厚壳贻贝新型抗菌肽具有广谱抗菌性和独特的杀菌机制，使细菌难以产生耐药性。科研人员通过构建高效表达新型抗菌肽的枯草芽孢杆菌，并优化发酵工艺等来提高抗菌肽的产量，部分过程如图所示。请回答下列问题：
（1）要想得到活性强、结构稳定的新型抗菌肽，需要依据其功能设计结构，最终完成过程①。该思路运用了 工程的基本原理。
（2）为提高抗菌肽的产量，在过程②中使用不同碳源的培养基培养枯草芽孢杆菌，筛选出最优碳源葡萄糖，该碳源的作用是 （答出两点）。
（3）过程③用Ca2+处理枯草芽孢杆菌，目的是 。
（4）过程④中要监测发酵罐中枯草芽孢杆菌的数量，并绘制其生长曲线，可采用的计数方法有 。发酵罐中枯草芽孢杆菌繁殖多代后，抗菌肽的产量大大下降，从菌种角度分析可能的原因是 （答出两点）。
19．（2025 金山区二模）毕赤酵母是基因工程常用的酵母表达系统，能利用甲醇作碳源和能源生长。
（1）毕赤酵母可能存于富含有机质土壤中。采集5﹣20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，应将土壤稀释液涂布到以 为唯一碳源的 （固体/液体）培养基上。
（2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是 。（编号选填）
①浸在75%酒精中 ②浸在无菌水中 ③取出快速穿过火焰燃烧 ④无菌水擦拭
β﹣防御素是一类具有重要生物学功能的抗菌肽。
（3）β﹣防御素由上皮细胞、巨噬细胞等多种细胞产生，广泛分布于动物体表及黏膜组织等，属于 （非特异性/特异性）免疫。
（4）β﹣防御素的表达受到多种因素的调节。研究发现，寒冷刺激会激活下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴），促使肾上腺分泌 激素，从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β﹣防御素。
（5）β﹣防御素可使病原体细胞裂解死亡。人体免疫系统中的 分泌的免疫活性物质也能使抗原细胞裂解死亡。（单选）
A．抗原呈递细胞
B．浆细胞
C．细胞毒性T细胞
D．辅助性T细胞
（6）研究发现，鳜鱼与点带石斑鱼之间β﹣防御素的氨基酸序列同源性最高（95.2%），而与香鱼之间的同源性最低（35.0%）。这为研究鳜鱼与其他鱼种的进化关系提供了 。（单选）
A．胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．细胞生物学证据
D．分子生物学证据
为实现β﹣防御素的高表达，研究者构建了含多拷贝鳜鱼β﹣防御素（ScBD）基因的重组毕赤酵母菌株。图1表示其表达载体的构建策略。
注：①pPICZαA：毕赤酵母表达系统常用载体；
②5'AOX1：醇氧化酶基因启动子，可高效表达外源蛋白，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制；
③α﹣factor：α﹣信号肽因子，引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外；
④3'AOX1：醇氧化酶基因终止子；
⑤BamHⅠ和BglⅡ：两种限制性内切核酸酶，识别及切割位点分别为5'﹣G↓GATCC﹣3'和5'﹣A↓GATCT﹣3'。
（7）pPICZαA﹣ScBDn（n＝1、2或4）经BamHⅠ和BglⅡ双酶切后，进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图2所示（M1、M2为DNA分子量标准）。据图1、2分析，该多拷贝表达载体含有ScBD基因 个。（单选）
A．1
B．2
C．4
D．不能确定
（8）据图1分析，将含多拷贝ScBD基因的重组毕赤酵母从富含甲醇的培养基转移到富含葡萄糖的培养基，ScBD的合成量将 （增加/减少/基本不变）。
（9）结合图1和所学知识分析，与大肠杆菌表达系统相比，毕赤酵母作为ScBD基因的表达系统的优势可能有 。（编号选填）
①培养成本低、遗传操作简单
②能将ScBD分泌到细胞外
③结构和功能更接近天然蛋白
20．（2025 山西模拟）维生素K2在预防骨质疏松、心血管疾病等方面具有重要作用。科研人员以解淀粉芽孢杆菌（GSA﹣184）为研究对象，通过优化发酵工艺，提高了维生素K2的产量。请回答下列问题：
（1）从土壤中筛选芽孢杆菌时，利用的培养基成分含有酵母浸粉、蛋白胨、NaCl和水等。其中蛋白胨提供的主要营养为 和维生素等。
（2）科研人员进行了优化培养基碳源的实验，实验结果如右图所示。据图判断，若对菌株GSA﹣184扩大培养，所用培养基的最佳碳源是 ；若想大量获取维生素K2，所用培养基的最佳碳源是 。
（3）科研人员探究了菌株GSA﹣184在不控制pH和控制pH为7.0条件下的发酵情况，实验结果如图甲和图乙所示。两种条件下的溶解氧在发酵3h内从100%附近急剧下降到2%附近，说明 ；在图甲中，发酵80h后溶解氧开始从0%附近逐渐上升，可能的原因是 。对比图甲和图乙说明， 条件下有助于维持菌体的活性，从而提高维生素K2产量。
高考生物考前冲刺押题预测 发酵工程
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 武汉模拟）某研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的目的菌。下列叙述正确的是（ ）
①筛选目的菌的培养基属于选择培养基，可用湿热灭菌法灭菌
②可以用液体培养基进行扩大培养，以增加目的菌的数量
③可以用平板划线法对目的菌进行筛选和活菌计数
④以菌落数为30～300的平板进行计数，通常统计的菌落数比实际活菌数多
⑤可以通过改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的目的菌
A．①③④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①②⑤
【分析】该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌，在含化合物A的培养基中，只有能降解化合物A的微生物才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖。
【解答】解：①筛选目的菌的培养基属于选择培养基，可抑制不能利用化合物A的微生物生长，培养基可用湿热灭菌法灭菌，①正确；
②液体培养基中营养物质与菌体更容易接触，因此可以用液体培养基进行扩大培养，以增加目的菌的数量，②正确；
③平板划线法不能对微生物进行计数，③错误；
④以菌落数30～300的平板进行计数，由于菌落相连或重叠使多个菌体在培养基上形成了一个菌落，故通常统计的菌落数比实际活菌数少，④错误；
⑤可以通过基因工程改造细菌的基因来获得能够降解化合物A的目的菌，⑤正确。
综上分析，D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查微生物培养的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
2．（2025 成都模拟）在中国四大名醋中，四川阆中保宁醋堪称一绝。酿制保宁醋的主要原料包括麸皮、小麦、大米和糯米，经过原料蒸煮、制曲拌料（药曲中含有霉菌、酵母菌等微生物）、酒精发酵、醋酸发酵、高温熬制、过滤陈酿等环节，历时数月至数年，以保证醋的品质和口感。下列叙述错误的是（ ）
A．霉菌产生的淀粉酶能够将原料中的淀粉进行水解
B．酒精发酵的最适温度要比醋酸发酵的最适温度高
C．醋酸发酵中需定期翻醅为发酵过程提供充足的氧气
D．醋液熬制能蒸发部分水分同时杀死醋液中的微生物
【分析】酒精发酵由酵母菌主导，其最适温度为20﹣30℃；醋酸发酵由醋酸菌主导，其最适温度为30﹣35℃。
【解答】解：A、霉菌（如曲霉）分泌的淀粉酶能将原料中的淀粉水解为葡萄糖，为后续发酵提供底物，符合制曲阶段的生化过程，A正确；
B、酒精发酵由酵母菌主导，其最适温度为20﹣30℃；醋酸发酵由醋酸菌主导，其最适温度为30﹣35℃。酒精发酵的最适温度低于醋酸发酵，而非更高，B错误；
C、醋酸菌为严格好氧菌，定期翻醅可增加氧气供应，促进醋酸发酵的持续进行，C正确；
D、高温熬制通过灭菌终止发酵过程，同时蒸发水分以浓缩醋液，确保成品的稳定性和风味，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查发酵技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
3．（2025 朝阳区二模）应用传统发酵技术可制作多种食品。下表相关叙述中，错误的是（ ）
选项 食品名称 操作 目的
A 馒头 加入前一次发酵保存的面团 接种酵母菌
B 果醋 将发酵液置于30～35℃环境中 为醋酸菌提供适宜的生长温度
C 果酒 每隔12h左右将瓶盖拧松一次 为酵母菌的有氧呼吸提供氧气
D 泡菜 使用的盐水需煮沸处理过 减少杂菌污染
A．A B．B C．C D．D
【分析】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。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：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【解答】解：A、传统制作馒头时，加入前一次发酵的面团是为了接种酵母菌，A正确；
B、醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，制作果醋时需保持此温度以促进其代谢活动，B正确；
C、果酒发酵的主阶段需无氧环境（酵母菌无氧呼吸产酒精），每隔12小时拧松瓶盖的主要目的是排出二氧化碳，防止容器压力过大，而非提供氧气，C错误；
D、泡菜制作中，煮沸盐水可杀菌并减少杂菌污染，同时高浓度盐水抑制多数微生物生长，而乳酸菌可在此环境中繁殖，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查制作泡菜、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。
4．（2025 沙坪坝区校级模拟）为提高农业资源的利用率，科学家通过转基因技术改造面包酵母，使其细胞膜表面携带相关酶，从而利用富含纤维素的农业残渣（如秸秆）合成人工淀粉，同时生产单细胞蛋白，部分生产工艺如图。下列分析错误的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度约为28℃，适宜ph为4.0～5.0；淀粉发酵的适宜温度约为35℃，适宜ph为5.0～5.8。
A．工业化生产人工淀粉时，秸秆加入发酵罐前只需经过清洗和打碎
B．加入定量秸秆时，保持35℃的培养温度比28℃获得的淀粉可能更多
C．菌体表面携带的酶由囊泡转移至细胞膜过程中，位于囊泡膜的内侧
D．周期性的改变发酵温度和pH值可有效提升人工淀粉的生产效率
【分析】分析图中过程，可知改造的面包酵母表面携带帮助纤维二糖水解和淀粉合成的酶，通过其繁殖可以协助利用纤维素合成人工淀粉。
【解答】解：A、秸秆中含有纤维素等成分，在加入发酵罐前，不仅要经过清洗和打碎，还需要进行灭菌处理，防止杂菌污染，影响发酵过程。另外后续要利用其中的纤维素合成人工淀粉，需要将纤维素水解为可被利用的小分子糖类等，所以秸秆加入发酵罐前需要进行更复杂的处理，A错误；
B、已知酵母增殖的适宜温度约为28℃，淀粉发酵的适宜温度为35℃。在加入定量秸秆时，35℃是淀粉发酵的适宜温度，有利于淀粉的合成，所以保持35℃的培养温度比28℃获得的淀粉可能更多，B正确；
C、菌体表面携带的酶是通过囊泡转移至细胞膜的，在囊泡转移过程中，位于囊泡的内侧，当囊泡与细胞膜融合时，酶就会暴露在细胞膜表面，C正确；
D、由于酵母增殖和淀粉发酵适宜的温度和pH不同，周期性地改变发酵温度和pH，可以分别满足酵母增殖和淀粉发酵在不同阶段的最适条件，从而有效提升人工淀粉的生产效率，D正确。
故选：A。
【点评】本题综合考查生物技术与微生物发酵相关知识。涉及微生物培养过程中原料处理、温度和pH对发酵影响，以及细胞内囊泡运输等内容，涵盖多个生物学知识点，考查学生知识综合运用能力，整体难度中等。学生需认真读取题干文字与图表信息，特别是两种适宜条件数据，以此为依据分析各选项。同时，要准确掌握微生物发酵、细胞结构与功能等基础知识，才能对选项作出正确判断。
5．（2025 河南模拟）图1为平板影印的主要操作步骤，图2是将某种细菌扩大培养并分离在A培养皿上，通过平板影印接种到含有青霉素的B1、B2和B3培养皿中的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．将分离的细菌接种到A培养皿中采用的是稀释涂布平板法
B．青霉素促使b1、b2、b3菌落发生基因突变导致其抗药性形成
C．用金丝绒接种后，B1、B2、B3培养皿要进行高压蒸汽灭菌
D．为防止印上的菌体脱落，B1、B2、B3培养皿要正面朝上放置
【分析】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。在划线的开始部分，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。
【解答】解：A、A培养基上的菌落随机均匀分布，所采用的接种方法为稀释涂布平板法，A正确；
B、b1、b2、b3菌落中的细菌抗药性在接种到含有青霉素的培养皿之前就已经通过基因突变产生了，B错误；
C、接种后的培养皿不能再进行高压蒸汽灭菌，C错误；
D、培养皿要倒置以防止冷凝水滴入造成培养基污染，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查微生物实验室培养的相关知识，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。
6．（2025 安顺模拟）金银花具有清热解毒和疏散风热的功效。某小组用金银花制备提取物，并研究提取物对多种致病菌的抑菌效果。下列关于实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．称量配制培养基并加入金银花提取物，经湿热灭菌后调整pH
B．吸取适量稀释度不同的菌悬液，分别滴入不同平板并涂布均匀
C．从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验
D．用恒温培养箱培养后，根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果
【分析】防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。培养基配制过程不需要进行无菌操作，配制好的培养基需要进行灭菌，后续需要无菌操作。
【解答】解：A、应先调整培养基的pH，再进行湿热灭菌。若灭菌后再调pH，在操作过程中可能会造成培养基的污染，A错误；
B、可用稀释涂布平板法进行接种，吸取稀释度不同的菌悬液滴在平板上并涂布均匀，B正确
C、从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验。这类似于打孔法，用于测试抑菌物质的效果，C正确；
D、用恒温培养箱培养后，抑菌圈的大小反映抑菌效果，因此根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果，D正确。
故选：A。
【点评】本题围绕金银花提取物抑菌效果的实验展开，考查微生物培养实验操作的相关知识，有助于引导学生重视实验操作的规范性和科学性，培养严谨的科学思维。
7．（2025 天津模拟）为保障公共饮用水的安全，工作人员常用如图所示“滤膜法”对饮用水进行检测。大肠杆菌作为指示菌之一，国家标准为每升饮用水中大肠杆菌数量不能超过3个。下列相关叙述错误的是（ ）
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群
C．滤膜的孔径大小应该可以允许大肠杆菌通过
D．用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，结果可能比实际值偏小
【分析】细菌的数目可以通过滤膜法来测定。将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈黑色，根据黑色菌落的数目，计算水样中大肠杆菌的数量。
微生物接种时，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作。灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。
【解答】解：A、检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌，防止杂菌干扰，A正确；
B、在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群，图中所示培养基上长出的大肠杆菌菌落属于一个种群，B正确；
C、滤膜的孔径大小应该不允许大肠杆菌通过，否则无法检测大肠杆菌的数量，C错误；
D、用滤膜法检测被动物粪便严重污染的水体，由于大肠杆菌的数量过多，从而使一个或多个细菌长到一起，进而导致大肠杆菌数量可能比实际值偏小，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查微生物的选择培养，要求考生能够结合所学知识准确判断各选项，属于识记和理解层次的考查。
8．（2025 潍坊二模）山葡萄酿酒发酵的工艺流程为：设备消毒和灭菌→原材料准备→酵母菌扩大培养→发酵罐发酵→压榨分离→贮酒陈酿等。贮酒陈酿时酒罐上层覆薄层95%的酒精。下列说法正确的是（ ）
A．该酿造发酵技术与传统发酵酿酒均需要消毒和灭菌
B．去除山葡萄果梗应在冲洗前进行
C．酵母菌扩大培养要严格控制无氧条件
D．除酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染
【分析】果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧型微生物。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
【解答】解：A、由题意可知：该酿造发酵技术对使用的设备进行了消毒和灭菌处理，但传统发酵酿酒时只进行了消毒处理，没有进行灭菌处理，A错误；
B、用山葡萄酿酒时，去除山葡萄果梗应在冲洗后进行，这可以避免除去枝梗时因引起葡萄破损而增加被杂菌污染的机会，B错误；
C、在酵母菌扩大培养过程中，通常会采取措施促进有氧呼吸，以提高酵母的生长和繁殖效率，因此酵母菌扩大培养不需要严格控制无氧条件，C错误；
D、陈酿时覆薄层酒精可减少杂菌的污染，因为酒精具有杀菌作用，能够抑制杂菌的生长，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查发酵技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
9．（2025 黑龙江一模）下列有关微生物培养的相关叙述错误的是（ ）
A．获得纯培养物的关键是防止杂菌污染，紫外线消毒前喷洒苯酚可加强消毒效果
B．在稀释涂布时，涂布器应灼烧灭菌后再蘸取0.1mL菌液均匀地涂布在培养基表面
C．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
D．通过接种环在固体培养基表面连续划线可将聚集的菌种逐步稀释到培养基表面
【分析】微生物培养过程中要进行无菌操作，关键就在于防止外来杂菌的入侵，其中消毒和灭菌室常用的防止杂菌入侵的方法：消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法，灭菌有灼烧灭菌法，适用于接种工具；干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具；高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌。
【解答】解：A、获得纯培养物的关键确实是防止杂菌污染，紫外线消毒前喷洒苯酚，苯酚可以使微生物的蛋白质变性等，能加强消毒效果，A正确；
B、在稀释涂布时，涂布器应先灼烧灭菌，待冷却后再蘸取0.1ml菌液均匀地涂布在培养基表面，如果未冷却就蘸取菌液，高温会杀死菌液中的微生物，B错误；
C、使用后的培养基可能含有大量活的微生物，若不进行灭菌处理就丢弃，可能会污染环境，所以使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，C正确；
D、通过接种环在固体培养基表面连续划线，随着划线的进行，接种环上的菌种数量逐渐减少，可将聚集的菌种逐步稀释到培养基表面，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了微生物培养过程中的无菌技术、涂布平板操作、培养基处理以及平板划线操作等知识点，意在考查学生对微生物培养基本操作和原理的理解与掌握，检验学生对微生物培养过程中关键步骤和注意事项的掌握程度。
10．（2025 毕节市模拟）土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若要筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源
B．理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍
C．4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个
D．该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
【分析】1、微生物常用的接种方法：
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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
2、配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌；分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
【解答】解：A、若目的是筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源，A正确；
B、由样品稀释示意图分析可知，2号试管的稀释倍数为103倍，4号试管的稀释倍数为105倍，即理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍，B正确；
C、4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为（113+106+111）÷3÷0.1×105＝1.1×108个，C错误；
D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查微生物的选择培养的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
11．（2025 湖南一模）有机物Y（不含N元素）是一种水体污染物。X菌是一种能够降解Y的异养厌氧型微生物。科研人员从污水中筛选出了X菌，主要步骤如图所示，设置甲培养基的目的是获得更多的X菌。下列说法错误的是（ ）
A．通常采用干热灭菌的方法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌
B．筛选该种微生物时，培养基以有机物Y为唯一碳源
C．摇瓶M中振荡培养的目的是使X菌与氧气充分接触
D．从培养基的组分分析，甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂
【分析】实验室常用的灭菌方法：
（1）灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌。
（2）干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌。
（3）高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。
【解答】解：A、通常采用干热灭菌的方法对培养皿等玻璃器皿进行灭菌，采用湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）的方法对培养基进行灭菌，A正确；
B、培养基以有机物Y为唯一碳源，这种培养基从功能上划分属于选择培养基，从而筛选能够降解Y的X菌，B正确；
C、X菌是一种异养厌氧型微生物，摇瓶M中震荡培养的目的是使X菌与培养液中营养物质充分接触，C错误；
D、设置甲培养基的目的是富集培养，确保获得更多的X菌，属于液体培养基，乙为固体培养基，因此从培养基的组分分析，甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了微生物分离与培养的有关知识，要求考生能够识记培养基的成分和培养条件，掌握微生物分离与纯化的方法与步骤，再结合所学知识准确判断。
12．（2025 蚌埠模拟）制作泡菜时，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段：发酵初期、发酵中期和发酵后期。下列叙述正确的是（ ）
A．发酵初期会有气泡产生，原因是乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
B．制作泡菜过程中，发酵初期先通气培养，发酵中期再密封发酵
C．发酵中期乳酸的产生使营养物质丰富，其他微生物的数量上升
D．发酵后期乳酸含量继续增加，发酵速度会逐渐变缓甚至停止
【分析】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、乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸，不产生CO2，发酵初期会有气泡产生，原因是初期还有氧气，酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生了CO2，A错误；
B、制作泡菜过程中，始终是无氧发酵，不能通气，B错误；
C、发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，导致pH下降，大肠杆菌和酵母菌等杂菌的活动受到抑制，并且由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动也受到抑制，所以其他微生物的数量下降，C错误；
D、发酵后期乳酸含量继续增加，也会抑制乳酸菌的生命活动，导致发酵速度会逐渐变缓甚至停止，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查泡菜制作的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
13．（2025 武汉模拟）夹层培养法可用于筛选营养缺陷型细菌，具体做法如图所示：先在培养皿上倒一层M.M培养基（满足野生型菌株生长的最低营养成分），待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M。经培养后，首次出现的菌落标记为A。最后倒一层C.M培养基（满足营养缺陷型菌株生长的营养成分），再培养，新出现的菌落标记为B。下列叙述错误的是（ ）
A．菌落A是野生型，菌落B是营养缺陷型
B．诱变处理是为了获得营养缺陷型细菌
C．再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散
D．菌落B的直径应小于菌落A的直径
【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、根据题意，先在培养皿上倒一层M.M培养基，待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M，经培养后，首次出现的菌落标记为A，则菌落A是野生型或其他突变型，最后倒一层C.M培养基，则菌落B是营养缺陷型，A错误；
B、诱变处理是为了使野生型菌发生基因突变，从而获得营养缺陷型细菌，B正确；
C、根据题意，先在培养皿上倒一层M.M培养基，待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液，其上再倒一层M.M，则再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散，C正确；
D、菌落B是在倒入C.M培养基后形成的，其直径应小于菌落A的直径，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查微生物的培养和分离的相关知识，学生学正确分析题图信息，结合所学知识解答，本题难度适中。
14．（2025 淄博模拟）米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用春，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之。”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是（ ）
A．“不春”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B．米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和醋酸
C．“用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D．为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30℃以下
【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、“不春”保留稻壳，稻壳的保留并非为了提供菌种，而是为了保护米粒在蒸煮过程中不被破坏，A错误；
B、“拌曲”后密封，密封的目的是为了创造厌氧环境，促进酒精发酵，但是醋酸发酵需要氧气，B错误；
C、“用水或用酒泼皆可发”，说明米醋的酿制可以利用糖（通过水泼）或乙醇（通过酒泼）作为原料，C正确；
D、米醋制作时温度是30﹣35℃，D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查果酒和果醋的制作的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
15．（2025 兴庆区校级二模）某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B．甜酒曲中的根霉能产生糖化酶，将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C．酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，代谢物的生成在后发酵阶段完成
D．黄皮甜米酒口感好、酒精度低，适宜长期大量饮用
【分析】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。
【解答】解：A、对糯米进行蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化，便于淀粉酶的作用，同时也可利用高温能杀死原料中的杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵，A正确；
B、甜酒曲中的根霉产生的糖化酶会将淀粉依次水解为麦芽糖、葡萄糖，B错误；
C、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，C错误；
D、虽然黄皮甜米酒口感好、酒精度低，但不适宜长期大量饮用，会有害健康，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查发酵技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
二．解答题（共5小题）
16．（2025 新疆模拟）纤维素是地球上丰富的可再生资源，分离鉴定能高效分解纤维素的微生物有助于对纤维素的充分利用。分离鉴定过程中常会使用培养基①、②，配方如下：
①纤维素粉5g；NaNO31g；Na2HPO4 7H2O1.2g；KH2PO40.9g；MgSO4 7H2O0.5g；KCl0.5g；酵母膏0.5g；水解酪素（酪蛋白的水解产物）0.5g；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL；
②CMC﹣Na（一种易溶于水的商品纤维素）5～10g；酵母膏1g；KH2PO40.25g；琼脂15g；土豆汁100mL；将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
回答下列问题。
（1）对培养基①、②灭菌的方法是 湿热灭菌、高压蒸汽灭菌 。
（2）从富含纤维素的土壤中取土样25克，与225毫升培养基①充分混合后，在适宜条件下振荡培养2天。该操作的目的是 增加单位体积培养液中纤维素分解菌的数量 。
（3）为获得纤维素分解菌的纯培养物，应将（2）中培养的微生物接种于培养基②上，培养基②能对微生物起到选择作用的原因是 培养基中纤维素是主要碳源，只有以纤维素为碳源的微生物才能正常生长繁殖 。在培养基②中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈（如图所示）。在测量了菌落直径和透明圈直径后，选择菌落A进行进一步鉴定，原因是 菌落A的透明圈直径与菌落直径的比值较大，分解纤维素的能力较强 。
（4）经初步鉴定（3）中获得的纤维素分解菌为某种真菌。为进一步鉴定该真菌的种类，可利用PCR扩增该种真菌核糖体RNA基因（rDNA）部分碱基序列，再将扩增出的序列与已知真菌分类数据库中碱基序列进行比对。图为真菌rDNA示意图，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域能转录出rRNA，碱基序列相对稳定，在不同真菌中通常相同；Ⅱ、Ⅳ区域转录出的RNA不能组成核糖体，碱基序列变异较多，在不同真菌中差异较大。PCR过程中最好选择真菌rDNA的 Ⅰ、Ⅴ 区域设计一对引物，这样选择的原因是 利用通常相同的Ⅰ、Ⅴ区域容易设计出引物，扩增区域中包含差异较大的Ⅱ、Ⅳ区域，易发现培养出的某种真菌碱基序列的特异性 。
【分析】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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【解答】（1）对培养基①、②的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。因为培养基含有水分等多种成分，高压蒸汽灭菌法可以利用高温高压杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物，且不会破坏培养基的营养成分和物理性质等，是常用的培养基灭菌方法。
（2）该操作的目的是增加纤维素分解菌的数量（对纤维素分解菌进行富集培养）。培养基①中含有纤维素作为主要碳源，适合纤维素分解菌生长繁殖，振荡培养可以提供充足的氧气等条件，有利于纤维素分解菌的生长，从而增加其数量。
（3）培养基②能对微生物起到选择作用的原因是该培养基中主要的碳源是CMC﹣Na（纤维素），只有能分解纤维素的微生物才能利用CMC﹣Na作为碳源进行正常生长繁殖，不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源而无法正常生长，所以能起到选择作用。在测量了菌落直径和透明圈直径后，选择菌落A进行进一步鉴定，原因是菌落A的透明圈直径与菌落直径的比值较大，说明该菌落产生的纤维素酶活性较高（或分解纤维素的能力较强）。
（4）PCR过程中最好选择真菌rDNA的Ⅱ、Ⅳ区域设计一对引物，这样选择的原因是其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域能转录出rRNA，能组成核糖体，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域碱基序列产生的变异在进化选择中易被淘汰，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ区域碱基序列相对稳定，在不同真菌中通常相同，扩增后无法区分不同种类的真菌；而Ⅱ、Ⅳ区域转录出的RNA不能组成核糖体，碱基序列变异较多，在不同真菌中差异较大，选择这两个区域设计引物进行PCR扩增，可以扩增出不同真菌具有差异的序列，便于将扩增出的序列与已知真菌分类数据库中碱基序列进行比对，从而鉴定该真菌的种类。
故答案为：
（1）湿热灭菌、高压蒸汽灭菌
（2）增加单位体积培养液中纤维素分解菌的数量
（3）培养基中纤维素是主要碳源，只有以纤维素为碳源的微生物才能正常生长繁殖 菌落A的透明圈直径与菌落直径的比值较大，分解纤维素的能力较强
（4）Ⅰ、Ⅴ；利用通常相同的Ⅰ、Ⅴ区域容易设计出引物，扩增区域中包含差异较大的Ⅱ、Ⅳ区域，易发现培养出的某种真菌碱基序列的特异性
【点评】本题考查了微生物的培养、灭菌方法、PCR过程等相关内容，考查考生的理解和动手实验的能力，难度适中。
17．（2025 四川一模）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。请回答下列问题：
（1）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧培养时的增殖速度明显快于无氧培养，原因是 酵母菌进行有氧呼吸，产生大量ATP 。
（2）本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（如图）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 无氧取样，无氧培养 。
（3）根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 不能，因为没有“接触O2后，酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据 。
（4）上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 过氧化氢酶（或H2O2酶） 以抵抗H2O2的伤害。
（5）研究者还发现一种菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 C＞A＝B＞D 。
【分析】酵母菌兼性厌氧型微生物，一般在无氧条件（密闭发酵罐）下进行发酵，酵母进进行无氧呼吸，并产生酒精和CO2，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，自变量是不同氧气含量，因变量是酵母菌生长分支即相关调控情况图甲中，无氧取样，无氧培养条件下，菌落数最多，说明该条件下，占比较低的菌种也会产生菌落，有利于保留占比很低菌种。
【解答】解：（1）酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸，会产生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培养时，酵母菌进行有氧呼吸，有机物被彻底氧化分解，产生大量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少量能量，故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。
（2）由图甲结果可知，无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无氧。
（3）依据图乙结果可知，随着H2O2浓度的持续上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受损程度加深），但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的H2O2浓度会持续上升，因为没有“接触 O2 后，酵母菌内源 H2O2 浓度上升”的证据。
（4）过氧化氢酶能催化H2O2分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。
（5）根据图示，菌种B不含FLO基因，因此构建菌株B的目的是作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响，根据题意，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，因此预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为C＞A＝B＞D。
故答案为：
（1）酵母菌进行有氧呼吸，产生大量ATP
（2）无氧取样，无氧培养
（3）不能，因为没有“接触O2后，酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据
（4）过氧化氢酶（或H2O2酶）
（5）作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 C＞A＝B＞D
【点评】本题主要考查果酒、果醋的制作、基因工程的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
18．（2025 太原模拟）厚壳贻贝新型抗菌肽具有广谱抗菌性和独特的杀菌机制，使细菌难以产生耐药性。科研人员通过构建高效表达新型抗菌肽的枯草芽孢杆菌，并优化发酵工艺等来提高抗菌肽的产量，部分过程如图所示。请回答下列问题：
（1）要想得到活性强、结构稳定的新型抗菌肽，需要依据其功能设计结构，最终完成过程①。该思路运用了 蛋白质 工程的基本原理。
（2）为提高抗菌肽的产量，在过程②中使用不同碳源的培养基培养枯草芽孢杆菌，筛选出最优碳源葡萄糖，该碳源的作用是 为细菌的生命活动提供能量、构成细胞结构 （答出两点）。
（3）过程③用Ca2+处理枯草芽孢杆菌，目的是 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 。
（4）过程④中要监测发酵罐中枯草芽孢杆菌的数量，并绘制其生长曲线，可采用的计数方法有 稀释涂布平板法（显微镜直接计数） 。发酵罐中枯草芽孢杆菌繁殖多代后，抗菌肽的产量大大下降，从菌种角度分析可能的原因是 抗菌肽基因发生突变；杂菌污染等 （答出两点）。
【分析】1、可通过平板划线法或稀释涂布平板法分离相关菌株，获得纯培养物。
2、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【解答】解：（1）题目中提到依据抗菌肽功能设计结构，最终完成基因改造。蛋白质工程的基本思路就是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），所以这里运用了蛋白质工程的基本原理。
（2）碳源在微生物培养中有重要作用。一方面，糖类等碳源物质通过细胞呼吸等代谢过程为细菌的生命活动提供能量；另一方面，碳源也是构成细胞结构物质的重要原料，比如参与合成细胞膜、细胞壁等成分。
（3）用Ca2 处理枯草芽孢杆菌是基因工程中导入目的基因前的常见操作。其目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即感受态，便于重组表达载体DNA分子进入细胞。
（4）计数微生物数量的方法有稀释涂布平板法（通过统计平板上的菌落数来推算菌液中的活菌数）和显微镜直接计数（利用特定的计数板在显微镜下直接数细胞数目）等。从菌种角度分析，抗菌肽产量大大下降可能是因为抗菌肽基因发生突变，导致基因表达的产物抗菌肽出现异常；也可能是在繁殖多代过程中出现了杂菌污染，杂菌与枯草芽孢杆菌竞争营养物质等资源，影响了枯草芽孢杆菌的生长和抗菌肽的合成与分泌。
故答案为：
（1）蛋白质
（2）为细菌的生命活动提供能量、构成细胞结构
（3）使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（4）稀释涂布平板法（显微镜直接计数） 抗菌肽基因发生突变；杂菌污染等
【点评】本题综合考查发酵工程、基因工程和蛋白质工程的知识，考生需要识记基因工程的基本操作，识记发酵工程的内容，难度一般。
19．（2025 金山区二模）毕赤酵母是基因工程常用的酵母表达系统，能利用甲醇作碳源和能源生长。
（1）毕赤酵母可能存于富含有机质土壤中。采集5﹣20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，应将土壤稀释液涂布到以 甲醇 为唯一碳源的 固体 （固体/液体）培养基上。
（2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是 ①③ 。（编号选填）
①浸在75%酒精中 ②浸在无菌水中 ③取出快速穿过火焰燃烧 ④无菌水擦拭
β﹣防御素是一类具有重要生物学功能的抗菌肽。
（3）β﹣防御素由上皮细胞、巨噬细胞等多种细胞产生，广泛分布于动物体表及黏膜组织等，属于 非特异性 （非特异性/特异性）免疫。
（4）β﹣防御素的表达受到多种因素的调节。研究发现，寒冷刺激会激活下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴），促使肾上腺分泌 肾上腺皮质 激素，从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β﹣防御素。
（5）β﹣防御素可使病原体细胞裂解死亡。人体免疫系统中的 C 分泌的免疫活性物质也能使抗原细胞裂解死亡。（单选）
A．抗原呈递细胞
B．浆细胞
C．细胞毒性T细胞
D．辅助性T细胞
（6）研究发现，鳜鱼与点带石斑鱼之间β﹣防御素的氨基酸序列同源性最高（95.2%），而与香鱼之间的同源性最低（35.0%）。这为研究鳜鱼与其他鱼种的进化关系提供了 D 。（单选）
A．胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．细胞生物学证据
D．分子生物学证据
为实现β﹣防御素的高表达，研究者构建了含多拷贝鳜鱼β﹣防御素（ScBD）基因的重组毕赤酵母菌株。图1表示其表达载体的构建策略。
注：①pPICZαA：毕赤酵母表达系统常用载体；
②5'AOX1：醇氧化酶基因启动子，可高效表达外源蛋白，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制；
③α﹣factor：α﹣信号肽因子，引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外；
④3'AOX1：醇氧化酶基因终止子；
⑤BamHⅠ和BglⅡ：两种限制性内切核酸酶，识别及切割位点分别为5'﹣G↓GATCC﹣3'和5'﹣A↓GATCT﹣3'。
（7）pPICZαA﹣ScBDn（n＝1、2或4）经BamHⅠ和BglⅡ双酶切后，进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图2所示（M1、M2为DNA分子量标准）。据图1、2分析，该多拷贝表达载体含有ScBD基因 C 个。（单选）
A．1
B．2
C．4
D．不能确定
（8）据图1分析，将含多拷贝ScBD基因的重组毕赤酵母从富含甲醇的培养基转移到富含葡萄糖的培养基，ScBD的合成量将 减少 （增加/减少/基本不变）。
（9）结合图1和所学知识分析，与大肠杆菌表达系统相比，毕赤酵母作为ScBD基因的表达系统的优势可能有 ②③ 。（编号选填）
①培养成本低、遗传操作简单
②能将ScBD分泌到细胞外
③结构和功能更接近天然蛋白
【分析】1、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。
2、下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），使得垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH），促进肾上腺分泌糖皮质激素，这存在这分级调节。糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑和垂体的功能，这种调节方式称为反馈调节。
3、基因表达载体的构建是基因工程的核心。表达载体的构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。构建表达载体的基本步骤包括：目的基因的获得、载体的选择及如何阅读质粒图谱、克隆构建、连接反应、转化感受态大肠杆菌、鉴定（PCR、双酶切和测序鉴定）等；
4、基因工程的基本工具包括限制酶、DNA连接酶、运载体。
【解答】解：（1）毕赤酵母能利用甲醇作为碳源和能源，因此选择培养基中应使用甲醇作为唯一碳源以抑制其他微生物生长；分离纯化微生物通常采用固体培养基（如平板），便于通过稀释涂布法获得单菌落。
（2）毕赤酵母存于富含有机质土壤中。采集5﹣20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，涂布棒使用前需浸入75%酒精中消毒；取出后快速穿过火焰燃烧，待酒精燃尽后冷却，避免残留酒精灼伤菌体。因此①③符合题意，而①浸在（无菌水）和④（无菌水擦拭）无法彻底灭菌。
故选：①③。
（3）β﹣防御素由上皮细胞、巨噬细胞等非特异性免疫细胞分泌，广泛分布于体表及黏膜组织，属于先天性的第一、二道防线，不针对特定病原体，因此属于非特异性免疫。
（4）肾上腺皮质激素的分泌存在分级调节，故寒冷刺激激活下丘脑﹣垂体﹣肾上腺轴（HPA轴），最终促使肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素。从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β﹣防御素。
（5）A、抗原呈递细胞能够摄取、处理、呈递抗原，不能裂解靶细胞，A错误；
B、浆细胞能分泌抗体，但不能使靶细胞裂解，B错误；
C、β﹣防御素直接裂解病原体，类似细胞毒性T细胞通过分泌穿孔素和颗粒酶，使被病毒感染的靶细胞裂解死亡，C正确；
D、辅助性T细胞可分泌细胞因子，不能裂解靶细胞，D错误。
故选：C。
（6）β﹣防御素的氨基酸序列同源性属于分子水平的比较，反映物种间的亲缘关系，属于分子生物学证据。
故选：D。
（7）由题意可知，pPICZαA﹣ScBDn经BamHⅠ和BglⅡ双酶切后，出现了约1761bp的条带，该条带是ScBD基因的片段大小。从图1可知，构建载体时ScBD基因多次插入，根据电泳条带情况可判断含4个ScBD基因，C正确，ABD错误。
故选：C。
（8）由题可知，5′AOX1是醇氧化酶基因启动子，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制。在富含甲醇的培养基中，启动子活跃，ScBD基因表达；转移到富含葡萄糖的培养基，5′AOX1启动子被抑制，ScBD的合成量将减少。
（9）①大肠杆菌培养成本低、遗传操作简单，这是大肠杆菌表达系统优势，不是毕赤酵母优势，①错误；
②毕赤酵母中α﹣factor可引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外，能将ScBD分泌到细胞外，②正确；
③毕赤酵母是真核生物，有内质网、高尔基体等细胞器，可对表达的蛋白进行加工修饰，使结构和功能更接近天然蛋白，③正确。
故选：②③。
故答案为：
（1）甲醇；固体
（2）①③
（3）非特异性
（4）肾上腺皮质
（5）C
（6）D
（7）C
（8）减少
（9）②③
【点评】本题考查了基因工程及微生物的培养、免疫调节等内容，需要学生掌握相关基础知识，结合题干信息答题。
20．（2025 山西模拟）维生素K2在预防骨质疏松、心血管疾病等方面具有重要作用。科研人员以解淀粉芽孢杆菌（GSA﹣184）为研究对象，通过优化发酵工艺，提高了维生素K2的产量。请回答下列问题：
（1）从土壤中筛选芽孢杆菌时，利用的培养基成分含有酵母浸粉、蛋白胨、NaCl和水等。其中蛋白胨提供的主要营养为 碳源、氮源 和维生素等。
（2）科研人员进行了优化培养基碳源的实验，实验结果如右图所示。据图判断，若对菌株GSA﹣184扩大培养，所用培养基的最佳碳源是 L﹣阿拉伯糖 ；若想大量获取维生素K2，所用培养基的最佳碳源是 甘油 。
（3）科研人员探究了菌株GSA﹣184在不控制pH和控制pH为7.0条件下的发酵情况，实验结果如图甲和图乙所示。两种条件下的溶解氧在发酵3h内从100%附近急剧下降到2%附近，说明 该菌株为需氧型，发酵初期菌体繁殖耗氧量很大 ；在图甲中，发酵80h后溶解氧开始从0%附近逐渐上升，可能的原因是 发酵罐内的pH较高，菌体活性降低且菌体数量下降，耗氧量逐渐减少 。对比图甲和图乙说明， 稳定而合理的pH 条件下有助于维持菌体的活性，从而提高维生素K2产量。
【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；根据物理性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。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pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【解答】解：（1）在微生物培养基中，蛋白胨含有丰富的营养成分，其主要为微生物生长提供氮源、碳源和维生素等。因为蛋白胨是将蛋白质经过酶解等处理得到的，其中的含氮有机物可作为氮源，同时其中的碳元素也可为微生物提供碳源等；
（2）扩大培养菌株GSA﹣184，目的是让菌株数量增多，也就是要使活菌生物量达到最大。从图中可以看出，在以L﹣阿拉伯糖为碳源时，活菌生物量的数值最高。所以若对菌株GSA﹣184扩大培养，所用培养基的最佳碳源是L﹣阿拉伯糖；若想大量获取维生素K2，就要找使维生素K2产量最高的碳源。从图中可知，当以甘油为碳源时，维生素K2产量的数值最大。所以若想大量获取维生素K2，所用培养基的最佳碳源是甘油。
（3）两种条件下的溶解氧在发酵3h内从100%附近急剧下降到2%附近，这说明该菌株为需氧型，发酵初期菌体繁殖耗氧量很大；在图甲中，发酵80h后溶解氧开始从0%附近逐渐上升，可能的原因发酵罐内的pH较高，菌体活性降低且菌体数量减少，耗氧量逐渐减少；对比图甲（不控制pH）和图乙（控制pH为7.0），可以发现控制pH为7.0时，维生素K2产量更高，活菌生物量在后期也能维持相对较好的水平，这说明控制pH为7.0条件下有助于维持菌体的活性，从而提高维生素K2产量。
故答案为：
（1）碳源、氮源
（2）L﹣阿拉伯糖 甘油
（3）该菌株为需氧型，发酵初期菌体繁殖耗氧量很大 发酵罐内的pH较高，菌体活性降低且菌体数量下降，耗氧量逐渐减少 稳定而合理的pH
【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。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录