第1章 发酵工程 阶段综合测评（含解析）高中生物学选择性必修 三

阶段综合测评(一)　(第1章)
一、选择题
1．某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样品，划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是(　　)
A．培养基pH需偏碱性
B．泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
C．需在无氧条件下培养
D．分离得到的微生物均为乳酸菌
2．下列关于果酒和果醋的制作过程的叙述，错误的是(　　)
A．二者的发酵菌种不同，但两菌种消耗葡萄糖的部位相同
B．二者都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C．在变酸的果酒表面所观察到的菌膜可能是乳酸菌的菌落
D．二者可用同一装置，但需控制不同的发酵条件
3．《唐书》记载：“葡萄酒，西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法，也就是破碎葡萄果粒的方法，与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是(　　)
A．古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B．“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C．葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D．在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
4．关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是(　　)
A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
5．下列有关微生物培养所需营养物质的叙述，正确的是 (　　)
A．碳源物质不可能同时是氮源
B．无机氮源也能提供能量
C．凡是碳源都能提供能量
D．固体培养基中的琼脂也可以作为碳源
6．下列关于消毒、灭菌的方法，叙述错误的是(　　)
A．接种用的无菌操作台要进行灭菌处理
B．用巴氏消毒法处理牛奶是因为高温易破坏牛奶的营养成分
C．煮沸半小时后的凉开水中仍含有部分芽孢和孢子
D．对接种环灼烧灭菌后，要等其温度下降再进行接种
7．为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照组的培养基分别是(　　)
A．未接种的选择培养基、未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
B．未接种的培养基、接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
C．接种了的选择培养基、接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D．接种了的培养基、未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
8．微生物的接种方法有很多种，穿刺接种是指用接种针挑取少量的菌种，自培养基的中心垂直地刺入半固体培养基中，然后沿原穿刺线将针拔出的接种方法。下列叙述错误的是(　　)
A．接种时要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度
B．该接种方法可用于厌氧或兼性厌氧微生物的培养
C．该接种方法和稀释涂布平板法都能进行微生物的计数
D．微生物的运动可能会在底层穿刺线四周出现扩散生长现象
9．为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素分解菌，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．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落
C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的
D．菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色
10．稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。下列有关叙述错误的是(　　)
A．操作中需要将菌液进行一系列的梯度稀释
B．需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面
C．不同稀释度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落
D．操作过程中培养基和涂布器等均需进行严格的灭菌处理
11．为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是(　　)
A．采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本
B．培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基
C．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落
D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法
12．丙草胺(C15H22ClNO2)是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数(如图所示)，以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述错误的是(　　)
A．将培养基调至酸性时，有利于降解菌的生长繁殖
B．利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小
C．以丙草胺为唯一氮源培养基进行培养可提高降解菌的浓度
D．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个
13．下列有关发酵工程及其应用的叙述，正确的是(　　)
A．分离、提纯获得微生物细胞本身或其代谢物是发酵工程的中心环节
B．利用黑曲霉水解大豆中的蛋白质，经过淋洗、调制成酱油产品
C．发酵过程中不需要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度
D．利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病属于化学防治
14．垃圾分类有利于变废为宝，减少环境污染。如图为分类后餐厨垃圾资源化处理的流程设计。下列叙述错误的是(　　)
A．压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品
B．添加的木屑有利于堆肥体通气，还可作为某些微生物的碳源
C．X中需要添加合适的菌种，才能产生沼气
D．为保证堆肥体中微生物的活性，不宜对堆肥体进行翻动
15．啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成，主要工艺流程如图所示，其中糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列有关啤酒发酵的叙述，正确的是(　　)
A．制麦时需浸泡大麦，可提高种子中结合水/自由水的值
B．糖化后期要煮沸冷却，主要是为抑制耐高温杂菌的生长
C．在整个发酵过程中，要始终保持严格的无菌、无氧环境
D．过滤、消毒能去除啤酒中的大多数微生物，延长其保存期
16．(2021·山东等级考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。某兴趣小组将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是(　　)
A．甲菌属于解脂菌
B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
二、非选择题
17．(10分)联系传统发酵技术的应用，请回答下列问题。
(1)酿造葡萄酒时，在葡萄榨汁前，葡萄要先进行______再去除枝梗，可以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(2)若用如图装置制作葡萄酒，要先用________________对装置进行消毒，再装入葡萄汁，将发酵装置放在18～30 ℃ 环境中，每天拧开________多次，排出发酵过程产生的气体。装置中d处设计成弯曲形状的目的是____________________ ___________________________________________________________________。
(3)若要利用步骤(2)产生的酒精制作果醋，需要通过适当的方法往瓶中加入________，拧开________通入无菌________，然后将装置放在30～35 ℃的环境中发酵。
(4)家庭制作腐乳时，腐乳独特的风味主要与毛霉等微生物产生的________________有关。
(5)在泡菜腌制过程中，坛子、蔬菜并未进行严格灭菌，但是发酵过程中一般不会出现杂菌大量繁殖的原因是_________________________________________。
18．(11分)(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L)
葡萄糖 3.12 0.15
淀粉 0.01 0.00
制糖废液 2.30 0.18
请回答下列问题：
(1)通常在实验室培养微生物时，需要对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有________________(答出2点即可)。
(2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是________；用菌株C生产S的最适碳源是__________。菌株C的生长除需要碳源外，还需要______________(答出2点即可)等营养物质。
(3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：__________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是__________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。
19．(12分)尿素是一种重要的氮肥，但是不能被农作物直接吸收，只有被土壤中的细菌分解成氨后才能被植物利用。某实验小组要完成课题“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”，请回答下列问题。
(1)细菌适宜在酸碱度为________________的潮湿土壤中生长，因此土壤取样时要选择合适的地点。
(2)在该实验中，配制培养基需要以________为唯一氮源，该培养基中________(填“需要”或“不需要”)添加葡萄糖，原因是_______________________________
_____________________________________________________________________。
若要验证该培养基具有选择作用，需要设置________________________________
_____________________________________________________________________
作为对照，当____________________________________时，即可说明该培养基具有选择作用。
(3)在接种前需要对样品进行稀释处理，以保证获得菌落数在________范围、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养，若测定放线菌数量，则需要采用与此不一样的稀释倍数，原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)在进行实验时，甲同学从对应1×106倍稀释的培养基中筛选出大约200个菌落，但是其他同学在同样稀释度下只筛选出大约90个菌落，若甲同学的结果有问题，则可能的原因是________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出一项即可)。
20．(15分)(2023·北京等级考)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供________和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊(如图)，表明____________________________________________________________________。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)。____________________________________________________
_____________________________________________________________________。
21．(12分)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
请回答下列问题：
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用____________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有______________________(答出两种方法即可)等。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是_________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中__________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌________________________________________________________
____________________________________________________________________。
阶段综合测评(一)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
C C D C B A B C B C C A B D D B
17．(1)冲洗　(2)体积分数为70%的酒精　气阀b　防止排气时空气中微生物的污染　(3)醋酸菌　气阀a　氧气(或空气)　(4)蛋白酶和脂肪酶　(5)乳酸菌产生乳酸，杀死大量不耐酸的杂菌
18．(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌　(2)葡萄糖　制糖废液　氮源、无机盐、水(答出2点即可)　(3)菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉　(4)分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度　(5)减少环境污染、降低生产成本(合理即可)
19．(1)接近中性　(2)尿素　需要　尿素分解菌为异养生物，葡萄糖可为其提供碳源　接种相同样品的牛肉膏蛋白胨培养基　牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显多于该培养基上的菌落数　(3)30～300　土壤中各类微生物的数量是不同的　(4)培养基被杂菌污染或培养基中混入了其他含氮物质(合理即可)
20．(1)氮源、碳源　(2)A菌能在培养平板中生长繁殖　(3)稀释　溶菌圈　(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
21．(1)碳源　稀释涂布平板(或血细胞计数)　诱变育种、基因工程育种　(2)培养基是高盐浓度的液体环境，杂菌会由于渗透失水而死亡；培养基的液体环境是碱性的，其他杂菌不适宜在过碱环境中生存　(3)氧气　(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和与PHA合成相关的酶
1．C　[因为乳酸菌经过无氧呼吸产生乳酸，故其生活的环境是酸性，培养基pH需偏酸性，A错误；平板划线接种时不需要稀释，B错误；乳酸菌是厌氧型微生物，所以需在无氧条件下培养，C正确；参与泡菜发酵的微生物有乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等，所以分离得到的微生物除了乳酸菌，还会有其他耐高盐的微生物，D错误。]
2．C　[酒精发酵利用的菌种是酵母菌，乙酸发酵利用的菌种是醋酸菌，酵母菌通过无氧呼吸消耗葡萄糖，醋酸菌通过有氧呼吸消耗葡萄糖，两菌种消耗葡萄糖的部位都是细胞质基质，A正确；酒精发酵和乙酸发酵，都需要用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒，B正确；在变酸的果酒表面所观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落，不可能是乳酸菌的菌落，因为乳酸菌是厌氧细菌，C错误；制作果酒和果醋可用同一装置，但需控制不同的发酵条件，如前者温度需控制在18～30 ℃，后者温度需控制在30～35 ℃，D正确。]
3．D　[在葡萄酒酿制的过程中前期供应氧气，让酵母菌繁殖，后期需要严格保证无氧环境，让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，D错误。]
4．C　[在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖后再进行酒精发酵，A正确；白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；酒精发酵利用的菌种主要是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。]
5．B　[有的碳源可同时是氮源，如牛肉膏、蛋白胨等，A错误；NH3可为硝化细菌提供能量和氮源，B正确；有的碳源不能提供能量，如硝化细菌利用CO2，C错误；固体培养基中的琼脂是凝固剂，不能作为碳源，D错误。]
6．A　[接种用的无菌操作台一般用紫外线消毒处理，A错误；用巴氏消毒法处理牛奶是因为高温易破坏牛奶的营养成分，B正确；煮沸仅杀死物体表面或内部的一部分微生物，因此煮沸半小时后的凉开水中仍含有部分芽孢和孢子，C正确；对接种环灼烧灭菌后，要等其温度下降再进行接种，D正确。]
7．B　[要判断培养基是否被杂菌污染，可将未接种的培养基放在恒温箱中培养，一段时间后，若有菌落产生，说明培养基被污染，若无菌落产生，说明培养基没有被污染。要判断选择培养基是否起到了选择作用，接种了的选择培养基是实验组，将等量的稀释相同倍数的菌液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上，作为对照组，在相同的条件下进行培养，观察比较对照组和实验组中的菌落数，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目。综上所述，B正确。]
8．C　[微生物的接种过程需要进行无菌操作，防止杂菌的污染，保证培养物的纯度，A正确；穿刺接种是指培养基的中心垂直地刺入半固体培养基中，然后沿原穿刺线将针拔出，这种方法可以用于厌氧或兼性厌氧微生物的培养，B正确；穿刺接种法接种时接种液不是定量的，不能用于微生物的计数，C错误；若微生物是可以运动的，会在底层穿刺线四周出现扩散生长现象，D正确。]
9．B　[倒平板后不需要间歇晃动，A错误；图中Ⅰ区、Ⅱ区的细菌数量太多，Ⅲ区的细菌数量较少，可从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；Ⅲ区中存在单菌落，该实验结果能达到菌种纯化的目的，C错误；刚果红能与纤维素形成红色复合物，但不能和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖形成红色复合物，因此菌落周围的纤维素被降解后，不能被刚果红染成红色，D错误。]
10．C　[稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法，操作中需要将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面，进行培养，A、B正确；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，C错误；操作过程中培养基和涂布器等均需进行严格的灭菌处理，D正确。]
11．C　[采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确；牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水和无机盐等营养物质，可用于细菌的培养，B正确；土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C错误；不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。]
12．A　[培养细菌时，应该将培养基的pH调至中性或弱碱性，A错误；该计数方法为稀释涂布平板法，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，故计数结果比显微镜直接计数法偏小，B正确；若以丙草胺作为唯一氮源，则只有具有降解能力的降解菌能够存活，故可以提高降解菌的浓度，C正确；据5号试管的数据可知，每克土壤中菌株数为(168＋175＋167)÷3×105×100＝1.7×109个，D正确。]
13．B　[发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢物的形成，A错误；以大豆为主要原料，利用黑曲霉将大豆原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，B正确；发酵过程中只在最初添加一次菌种，中途需随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度，以便了解发酵进程，同时还应严格控制温度、pH、溶氧量、通气量与转速等条件，并及时添加必需的培养液组分以延长稳定期，增加产量，C错误；利用放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病，这种治理不会对环境造成影响，属于生物防治，D错误。]
14．D　[压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品，有利于实现物质的循环再生和能量的多级利用，A正确；添加的木屑有利于堆肥体通气，木屑也可作为某些微生物的碳源，B正确；X中需要添加合适的菌种，通过分解有机物才能产生沼气，C正确；为保证堆肥体中微生物的活性，可以对堆肥体进行翻动，D错误。]
15．D　[浸泡大麦，可提高种子中自由水/结合水的值，提高细胞代谢速率，A错误；糖化后期要煮沸冷却，煮沸是为了杀菌，冷却是为了接种时保持酵母菌菌种的活性，B错误；为了缩短发酵时间，发酵初期应适当提供氧气，有利于酵母菌快速繁殖，C错误；过滤、消毒能去除啤酒中大多数微生物，防止杂菌污染，延长其保存期，D正确。]
16．B　[根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确；乙菌菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B错误；可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确；可以利用该平板比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标可以为菌落周围深蓝色圈的大小，D正确。]
17．(1)为防止去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会，葡萄需要先冲洗再去除枝梗。(2)发酵装置需要用体积分数为70%的酒精消毒，再装入葡萄汁，发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，因此每天拧开气阀b多次，排出发酵过程产生的大量二氧化碳。装置中d处设计成弯曲形状的目的是防止排气时空气中微生物的污染。(3)利用果酒制作果醋，需要向瓶中加入醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，所以拧开气阀a，通入无菌氧气(无菌空气)。(4)家庭制作腐乳时，依赖毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(5)制作泡菜时，由于乳酸菌产生乳酸杀死大量不耐酸的杂菌，所以即使装置没有严格灭菌，也不会出现杂菌大量繁殖的现象。
18．(1)通常在实验室培养微生物时，为防止实验用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培养物，需要使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子，即对所需的玻璃器皿进行灭菌，玻璃器皿常用的灭菌方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。(2)由实验结果可知，与以制糖废液为碳源相比，以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大，说明最适于菌株C生长的碳源是葡萄糖；而以制糖废液为碳源时，菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时，说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的需求，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无机盐、水等营养物质。(3)分析题干中的表格可以看出在以淀粉为碳源的培养基中，菌株C不能生长，原因可能是菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉。(4)要测定利用制糖废液为碳源生产S的最适的浓度，实验自变量应为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，既有利于减少环境污染，又能降低生产成本。
19．(1)细菌适宜在酸碱度为接近中性的潮湿土壤中生长。(2)从土壤中分离尿素分解菌，需要配制以尿素为唯一氮源的培养基，并且需要外加碳源，因为尿素分解菌为异养微生物。为验证该培养基具有选择作用，需要设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，接种等量样品，在相同条件下培养，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数应明显多于该培养基上的菌落数。(3)计数时需要保证菌落数在30～300范围内；土壤中各类微生物的数量是不同的，所以分离不同的微生物需要采用不同的稀释倍数。(4)在进行实验时，甲同学从对应1×106倍稀释的培养基中筛选出大约200个菌落，但是其他同学在同样稀释度下只筛选出大约90个菌落，若甲同学的结果有问题，则可能的原因是培养基被杂菌污染或培养基中混入了其他含氮物质。
20．(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
21．(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，在液体培养基中，可将蔗糖作为碳源。培养过程中定期取样并采用稀释涂布平板法或血细胞计数法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。除了上述方法选育能耐受高浓度蔗糖的菌株H外，还可通过诱变育种、基因工程育种等方法来选育优良菌株。(2)由题意可知，菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强的特性，在该系统中，其他杂菌会因盐浓度过高或pH不适宜而死亡，故不用灭菌。(3)由于产物中含有少量乙醇，说明发酵液缺氧导致菌株H进行了无氧呼吸，最终菌株H由于能量供应不足而使得其细胞增殖和PHA的产量均未达到预期，所以发酵条件中氧气可能是高密度培养的限制因素。(4)餐厨垃圾主要含有蛋白质、淀粉、油脂等，菌株H能利用餐厨垃圾来生产PHA，说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，还有与PHA合成相关的酶。
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