单元提优小测 综合提优
第1章 发酵工程
一、选择题(共15题,每题2分,共30分)
1.下列关于微生物培养和利用的叙述,错误的是( )
A.接种前要了解固体培养基是否被污染可接种蒸馏水来培育检测
B.接种时连续划线的目的是将聚集的菌体逐步稀释获得单个菌落
C.以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
D.利用刚果红培养基上是否形成透明圈可筛选纤维素分解菌
2.下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
3.在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要 下列相关叙述正确的有( )
A.泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C.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
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℃
4.培养基需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求 下列叙述错误的是( )
A.培养霉菌时,培养液调至酸性
B.培养细菌时,培养基调至强碱性
C.培养厌氧微生物时,提供无氧的条件
D.培养乳酸杆菌时,培养基中添加维生素
5.防止杂菌入侵,获得纯净培养物,是研究和应用微生物的前提 下列叙述错误的是( )
A.接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30min,以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适当喷洒石碳酸或煤酚皂液等消毒液,可以加强消毒效果
B.牛奶使用巴氏消毒法处理,在100℃煮30min,可以杀死牛奶中的微生物,且牛奶的营养成分不被破坏
C.在实验室中,不可吃东西、喝水,离开实验室一定要洗手,以防止被微生物感染
D.使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境
6.我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌,过程如下:①接种在人造海水中,15℃条件下振荡培养3小时;②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基中(0.5%胰蛋自胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂),15℃条件下培养7天;③挑取生长的菌落,进行划线,15℃条件下培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏 下列说法错误的是( )
A.TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基
B.人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理
C.涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种
D.分析所有菌落,能还原采样点所有微生物的种类与含量
7.下列有关实验的描述,正确的有( )
①腐乳制作过程有多种微生物参与,其中毛霉和根霉为互利共生关系;②显微镜直接计数法易计数活菌数目;③一个菌落是在固体培养基表面由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体;④纤维素分解菌鉴定时在培养基中加入尿素为唯一氮源;⑤在果酒的制作过程中,应先去除葡萄的枝梗,再进行多次反复冲洗;⑥制作泡菜时要选火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的坛子,需要加水密封,目的是隔绝空气,抑制细菌繁殖。
A.1项
B.2项
C.3项
D.4项
8.下列有关传统发酵技术的叙述,错误的是( )
A.参与发酵的微生物可来源于原材料中存在的天然微生物
B.一般以单一菌种的固体发酵或半固体发酵为主
C.杂菌情况不明、过程的控制缺乏标准等会造成发酵食品的品质不稳定
D.不同微生物在发酵时所需的最适温度可能不同
9.下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述,正确的是( )
A.制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
B.米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸
C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧,保证乳酸菌的有氧呼吸
D.为避免杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
10.下面是有关啤酒的工业化生产的流程 下列有关叙述错误的是( )
发芽→焙烤→研磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
A.焙烤可以杀死大麦种子的胚,并使淀粉酶变性失活
B.发芽的过程中大麦会产生淀粉酶,便于将大麦中的淀粉分解为葡萄糖进行酒精发酵
C.发酵的过程是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程
D.蒸煮可以杀死糖浆中的微生物,避免杂菌污染
在农田土壤的表层自生固氮菌较多 用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养,可将自生固氮菌与其他细菌分开,对培养基的要求是( )
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖
A.①③⑤
B.②④⑥
C.②④⑤
D.①③⑥
12.下列关于生物实验的叙述,正确的是( )
A.施旺、施莱登运用不完全归纳法得出一切动植物都由细胞发育而来
B.果酒发酵过程中,每隔12h左右打开瓶盖,释放酵母菌发酵产生的CO2
C.拜尔的实验在黑暗中进行是为了排除光照对胚芽鞘尖端合成生长素的影响
D.分别用含有35S和32P的两种培养基培养细菌,再用上述细菌分别培养病毒,检测子代病毒的放射性可区分是DNA病毒还是RNA病毒
13.(2023·河南省实验中学期中)野生型大肠杆菌能够在基本培养基中生长,突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养素,而不能在基本培养基上生长。科学工作者利用菌株A和菌株B进行了如下两个实验。实验一∶将菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培养基上,结果如图1;实验二∶将菌株A和菌株B分别置于U型管的两端,中间由过滤器隔开。加压力或吸力后,培养液可以自由流通,但细菌细胞不能通过。经几小时培养后,将菌液A、B分别涂布于基本培养基上,结果如图2。下列推测错误的是( )
菌株A和B的代谢产物不能改变彼此的遗传特性
混合培养的菌株不—定都能在基本培养基上生长
不同菌株间接触后才可能交换遗传物质
D.菌株A和菌株B含有相同的突变基因
14.脲酶能够将尿素分解为氨和二氧化碳,其活性位点上含有两个镍离子,在大豆、刀豆种子中含量较高,土壤中的某些细菌也能够分泌脲酶。实验室从土壤中分离得到了能够分解尿素的细菌M,并分别研究了培养液中的Ni2+、Mn2+和尿素浓度对细菌M脲酶产量的影响(说明:研究某一项时其他条件相同且适宜),结果如下表。下列相关说法,正确的是( )
离子浓度(%) 0 0.0005 0.001 0.005 0.01 0.05
脲酶产量(u/mL) Ni2+ 0.02 0.056 0.067 0.28 0.36 0.08
Mn2+ 0.031 0.21 0.28 0.31 0.37 0.085
尿素浓度(%) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.8
脲酶产量(u/mL) 0 1.15 1.60 1.73 1.45 0.28
A.实验表明培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响为低浓度促进,高浓度抑制
B.细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%~0.8%之间
C.培养液不含Ni2+、Mn2+细菌不产生脲酶,细菌产生脲酶的最适离子浓度相同
D.所有脲酶都在核糖体上合成,在内质网上加工使其与镍结合才具有活性
(2023·重庆万州模拟)桑葚酒是由桑葚果酿造的。桑葚酒含有丰富的花青素、白藜芦醇、氨基酸、维生素等生物活性成分和营养物质。饮用桑葚酒后,不但可以改善女性手脚冰冷的毛病,更有补血、强身、益肝、补肾、明目等功效。如图为利用桑葚制作桑葚酒和桑葚醋的装置及流程。下列叙述错误的是( )
榨汁机可用体积分数为70%的酒精消毒
不接种菌种就无法制备桑葚酒和桑葚醋
图乙a过程中,图甲的装置应关闭进气口
D.图乙b过程中,图甲的装置应打开进气口
二、不定项选择题(共5题,每题3分,共15分)
16.利用传统发醇技术制作食品是我国传统饮食文化的重要组成部分 下列有关叙述正确的是( )
A.腐乳发酵时,风味的产生与微生物分泌胰蛋白酶将蛋白质等物质分解有关
B.酿制果酒时,各阶段均需严格控制无氧条件以保证酵母菌产生更多的酒精
C.泡菜发酵时,坛装八成满可防止发酵初期酵母菌等的活动造成发酵液溢出
D.酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸造成的
17.下列关于微生物的纯培养实验的叙述,错误的是(ABD)
A.微生物的培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
B.为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白陈培养基进行灭菌
C.平板划线时,接种环应在固体培养基表面轻轻地连续划线
D.完成平板划线后,应将平板立刻倒置培养以免污染培养基
18.(2023·辽宁沈阳高三二模)土壤中95%以上的磷为植物很难利用的无效磷。解磷菌能够将磷矿粉等无效磷转化为植物易利用的速效磷。为研究解磷菌的解磷机理,科研人员将磷矿粉制成培养液,培养从土壤中分离出的2种解磷菌(M-3-01、B3-5-6),测定培养液的上清液pH及其中的速效磷含量,结果如图,下列叙述正确的是( )
A.2种解磷菌是用只含磷矿粉的培养基分离出来的
B.由图可知,168h以内M-3-01解磷能力较强
C.B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关
D.据图推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉
19.如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数"实验中样品稀释示意图,据图分析正确的是( )
A.该实验应使用以尿素作为唯一氮源的选择培养基
B.设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照可判断选择培养基是否有效
C.5号试管的实验结果表明每克土样中能分解尿素的细菌数为1.7×108个
D.该实验方法统计得到的结果通常比实际活菌数目少
20.我国历史上就有酿酒的传统,《诗经》有云:“十月获稻,为此春酒,以介眉寿”,记录了古人用新鲜稻米酿酒,以求延年益寿的习俗。米酒酿造主要包括蒸米、拌酒曲、发酵三步,酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌,霉菌主要起到糖化的作用。下列说法正确的是( )
A.霉菌和酵母菌都有以核膜为界限的细胞核
B.利用霉菌产生的淀粉酶可将稻米中的淀粉水解
C.发酵产生酒精时需对发酵装置进行密封处理
D.腐乳的发酵也需要酵母菌参与但不需要霉菌参与
三、非选择题(共5大题,55分)
21.泡菜,古称菹,是我国古代劳动人民发明的储藏蔬菜的方法之一。《齐民要术》中关于用白菜(古称菘)等原料腌渍泡菜的方法记录如下:收菜时,即择取好者,作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中,其洗菜盐水,澄取清者泄于瓮中。发酵数日后可得到酸脆可口的泡菜。回答下列问题:
(1)制作菹所利用的微生物主要是指___________;“其洗菜盐水,澄取清者泄于瓮中”有利于发酵的进行,原因是 。
(2)2022年“3·15”曝光的的劣质“土坑酸菜”生产流程为:在田地里挖出土坑铺上防水塑料膜,直接将蔬菜加上盐、水及必备辅料后在自然环境下发酵。这样生产出来的酸菜容易带有致病杂菌,理由是 ;还容易因为发酵不充分造成 分泌过少,该物质可充当天然防腐剂,因此不合格的“土坑酸菜”容易腐败。
(3)制作泡菜的菌种也是最常利用的益生菌之一。工业上生产该种益生菌常用的脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等。该培养基配方中可为菌种生长繁殖提供碳源的是 ;添加植物汁液的主要作用是 ;
接种前需要对培养基进行 灭菌处理,以防止污染。
(4)菌种代谢过程中的产物使培养基pH下降到菌体耐酸极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,为获得浓缩培养的该益生菌培养液,还需将该益生菌普通培养液进行 处理(写出一点)。
22.某研究小组进行了稻田固氮、解磷、解钾筛选及其复合菌剂对土壤培肥作用的系列实验。
(1)菌株筛选:从土壤中筛选出具有固氮、解磷和解钾能力的3种菌株A、B、C,需选用的培养基分别为表中的 。
类型 组成
甲 甘露醇、KH2PO4、NaCl、MgSO4、CaSO4、CaCO3,pH7.2
乙 蔗糖、NaH2PO4、(NH4)2SO4、FeCl3.CaCO3、钾长石粉,pH7.2
丙 葡萄糖、NaCl、KCl、MgSO4、(NH4)2SO4、Ca3 (PO4)2,pH7.2
(注:钾长石粉是一种富钾的铝硅酸盐矿物制成的粉末,其主要化学成分为SiO2、K2O、Al2O3、CaO等)
(2)菌株鉴定:将上述筛选出的菌株用 法分别接种到固氮、解磷和解钾培养基培养,观察菌落的_________等特征,对菌株进行种属鉴定。为保证鉴定结果准确无误,关键是要做到 。
(3)复合菌株拮抗实验将3种菌液混合培养,计数各阶段各菌株数量。简要写出测定活菌数的实验思路 。
(4)复合菌剂接入水稻土壤及移栽发芽种子,水稻苗生长及生物量等情况见下表。实验中,添加腐熟牛粪的原因可能是 ,实验可得出的结论是 。
(5)将复合菌剂用于农业生产,其优越性是
。
23.甘肃某地由于TNT(主要成分为2,4-二硝基甲苯磺酸盐)红水蒸发池渗漏,对土壤造成严重污染,威胁到黄河上游的水质安全。因此,TNT红水污染土壤修复是目前亟待解决的环境问题。某实验小组欲通过生物修复分离有效降解2,4-二硝基甲苯磺酸盐的菌株,进行了如下实验,请回答下列问题:
(1)LB培养基的制备:取胰蛋白胨、NaCl和酵母提取物溶于蒸馏水中,用NaOH调节pH至7.2,用__ ___在121℃条件下灭菌25分钟。若要获得本研究所用的固体培养基,需在上述培养基中加入 。
(2)菌株分离与鉴定:取 土壤,放入装有100 mL无菌LB液体培养基的锥形瓶中,在30℃和120rpm的恒温摇床上振荡24小时,此过
程的目的是 。取1mL培养液,采用 法分离纯化菌株。
(3)该实验小组欲进一步探究菌株对2,4-二硝基甲苯磺酸盐的降解能力,请帮助设计实验,写出实验思路:
。
(4)探究盐度对菌株生长的影响研究发现,纯化的菌株在NaCl浓度为0%~3%之间对2,4-二硝基甲苯磺酸盐的降解率在96小时后达到90%,但当NaCl浓度达到5%后,降解率几乎为0。研究中偶然发现菌株B1在NaCI浓度达到5%后,降解率却达到50%,说明 。
24.北魏贾思勰所著的《齐民要术》系统地总结了古代劳动人民农牧业生产经验,为中国古代五大农书之首。该书详细记载了“神曲、白醪曲、笨曲、法曲”等酒曲的制作工艺,第一次对传统制曲和酿酒方法进行了全面的总结。
(1)谷物酿酒使用的酒曲当中除了含有酵母菌之外,还含有黑曲霉和黑根霉等霉菌,其中酵母菌的作用是 ,霉菌的作用最可能是: 。酵母菌和霉菌之间的种间关系为 。
(2)制作完成的曲饼需要“穿孔绳贯,日中曝,欲得使干”,曲饼需晒干后保存的原因是 。
(3)酿酒时不同酒曲的用量存在较大差异,“神曲”用量为原料的3%左右,而“笨曲”则为15%左右,有同学猜测其主要原因是两种酒曲中酵母菌的数量存在较大差异所致。请设计实验验证以上猜测,简要写出实验思路和预期结果(提供两种曲饼,仅考虑酵母菌,根据需要选择其他材料)∶
①实验思路:
。
②预期结果: 。
25.(2023·江苏泰州中学阶段考)随着塑料产业的发展及塑料制品的广泛使用和消耗,“白色污染”日益严重。合成塑料作为一种非天然的石油基塑料,由于其分子量过大且疏水而难以通过生物膜,因此很难被微生物降解。近年来,研究人员在从土壤中分离聚乙烯(PE)降解菌方面有了较为积极的成果,后又发现某些昆虫的肠道内也存在PE降解细菌,为PE的生物降解提供了—种新途径。
(1)PE降解细菌能够产生 ,该物质在细胞_______(填“内”或“外”)起作用。
(2)现欲从昆虫的肠道中分离能够高效降解塑料的微生物菌株,其研究思路如下图所示。
选择培养步骤中所使用的培养基为 培养基;目的是________________。划线纯化操作时,第二次及以后的划线总是从上一次划线的末端开始的原因是
。
(3)某研究团队从食塑料蜡虫肠道中分离出能够降解PE的两种细菌(YT1和YP1),将其分别在PE薄膜培养液中培养,培养液中细胞数量变化以及PE失重率(PE重量损失变化比率)变化如下图所示。
其中对照组的培养基加入 ;实验组两种细菌种群数量变化呈_______增长,分解PE的能力比较强的是 细菌。
(4)羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯,它具有类似于合成塑料的理化特性,且废弃后易被生物降解,可用于制造无污染的“绿色塑料”。嗜盐细菌还能够适应高pH环境。利用微生物生产羟基脂肪酸酯(PHA)不需要灭菌的发酵系统,该系统不需要灭菌的原因是 。研究人员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。
参考答案
1.A 【解析】检测培养基被污染的方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生,A错误;接种的菌液经过连续划线,菌液中的菌体越来越少,最后容易形成单菌落,正确;鉴定尿素分解菌培养基不是无氮,有唯一氮源尿素,尿素分解菌分解尿素形成了氨气,氨气会使培养基的碱性增强,用酚红试剂即可鉴定出,C正确;当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,D正确
2.D 【解析】农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物,A正确;为了筛选可分解尿素的细菌,配置的培养基应选择尿素作为唯一氮源,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,B正确;当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,C正确;在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,酚红指示剂将变红,因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,能对分离的菌种做进一步鉴定,D错误。
3.B 【解析】乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会抑制乳酸菌发酵,故泡菜发酵过程中一般不开盖放气,A错误。制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,这是为了在发酵初期让酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖,也为了防止发酵过程中发酵液溢出;制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,B正确。制作好葡萄酒后,打开瓶盖,盖上一层纱布,空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖,进行葡萄醋的发酵,C错误。果酒发酵的适宜温度是18~30℃,果醋发酵的适宜温度是30~35℃,D 错误。
4.B 【解析】培养霉菌时需将培养基的 pH 调至酸性,A正确;培养细菌时,需要将培养基调至中性或弱碱性,B错误。培养厌氧微生物时,提供无氧的条件,C正确;培养乳酸杆菌时,培养基中添加维生素,D正确;
5.B 【解析】实验室里可以用石碳酸、煤酚皂或紫外线对物体表面或空气中的微生物进行消毒,A正确;巴氏消毒的方法是指70~75℃煮30分钟或80℃煮15分钟,使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是牛奶的营养成分不被破坏,B错误;在实验室中,切不可吃东西、喝水,离开实验室时一定要洗手,以防止被微生物感染,C正确;使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境, D正确。
6.D 【解析】由题干信息可知,TYS 培养基中含有0.5%胰蛋白、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂,这说明 TYS 培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基,A正确;人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理,以防止杂菌污染,从而影响目的菌种筛选,B正确;涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种,C正确;分析所有菌落,并不一定能还原采样点所有微生物的种类与含量,这是因为培养条件的影响,会导致部分微生物无法生长,D错误。
7.A 【解析】①毛霉和根霉都能参与腐乳的制作,但是缺少二者之一,另一微生物并不会死亡,所以两者并不是互利共生关系,①错误;②显微镜直接计数法不易区分活菌和死菌,计数时死的菌体也计数在内,常用稀释涂布平板法计数活菌形成的菌落数,②错误;③菌落是指由微生物的一个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,③错误;④当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,因此可在培养基中加入刚果红,通过是否产生透明圈来鉴别纤维素分解菌,纤维素分解菌不能利用尿素为氮源,④错误;⑤在果酒的制作过程中,应先冲洗葡萄,然后再去除葡萄的枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会;冲洗以洗去灰尘为目的,不能多次反复冲洗,以防洗去附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,⑤错误;⑥乳酸菌为厌氧菌,制作泡菜时要选火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的坛子,并需要加水密封,目的是隔绝空气,以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,⑥正确。
8.结合分析可知,传统发酵技术中参与发酵的微生物可来源于原材料中存在的天然微生物,如果酒,A正确;传统发酵技术是以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主,B错误;传统发酵利用的是天然存在的微生物,由于菌种差异,存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题,会造成发酵食品的品质不稳定,C正确;不同微生物适宜生长的温度不同,在发酵时所需的最适温度可能不同,D正确。
9.A 【解析】利用酵母菌的无氧呼吸可制作米酒,制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母,A正确;米酒发酵液中冒出的“气泡”既来源于酵母菌无氧呼吸,也来源于酵母菌的有氧呼吸,B错误;酸奶和泡菜的制作利用的微生物是乳酸菌,而乳酸菌是厌氧菌,因此酸奶和泡菜制作中不需要通氧,要保证乳酸菌的无氧呼吸,C错误;发酵前不能对原料进行灭菌,否则把原料中的发酵菌种都杀死了, D 错误。
10.A 【解析】焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,A 错误;发芽过程产生淀粉酶将淀粉分解成葡萄糖,作为无氧呼吸的底物用于产生酒精,B正确;酵母菌属于兼性厌氧型微生物,发酵的过程是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程,C正确;蒸煮相当于煮沸消毒法,可以杀死糖浆中的微生物,避免杂菌污染, D 正确
11.C 【解析】自生固氮微生物属于细菌,其细胞壁的主要成分是肽聚糖,对抗生素敏感,培养基不能添加抗生素,①错误、②正确;自生固氮微生物是一类能够独立进行固氮的微生物,培养基中可以不添加氮源,③错误、④正确;自生固氮微生物的代谢类型是异养需氧型,培养基必须添加葡萄糖作为碳源和能源,⑤正确、⑥错误。
12.D 【解析】施旺、施莱登观察了部分动植物,运用不完全归纳法得出一切动植物都由细胞发育而来,A正确;果酒发酵过程中,每隔一段时间左右拧松瓶盖,释放酵母菌发酵产生的CO2,B错误;拜尔的实验在黑暗中进行是为了排除光照对胚芽鞘尖端生长素分布的影响,C错误;分别用含有35S和32P的两种培养基培养细菌,再用上述细菌分别培养病毒,S是蛋白质的特征元素(DNA病毒和RNA病毒都含有蛋白质),P是核酸(DNA和RNA都含有)的特征元素,不能区分DNA病毒还是RNA病毒,D错误。
13.D 【解析】根据题意,突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养素而不能在基本培养基上生长。实验一中将菌株A和菌株B混合后,涂布于基本培养基上,基本培养基上有菌落产生;实验二中将菌株A和菌株B分别置于U型管的两端,中间由过滤器隔开,培养液可以自由流通,但细菌细胞不能通过,将菌液A、B分别涂布于基本培养基上,培养基上无菌落产生,综合实验一和二可知,图1培养基上的菌落的产生原因不可能是菌株A、B互相提供营养素产生的,因此推测其可能是A和B混合后产生了新的菌株类型。综合以上分析,推测菌株之间可能发生类似有性杂交的现象,A正确;由图2看出,将菌株A和菌株B分别置于U型管的两端,中间由过滤器隔开,使细菌细胞不能通过,结果培养基上无菌落产生,说明不同菌株间不接触不能交换遗传物质,而图1中不同菌株间接触后培养基上出现了菌落,说明不同菌株间接触后才可能交换遗传物质,导致产生变异,B正确;据图可知,混合培养液中有可在基本培养基上生长的菌株,但不能说明混合培养的菌株都能在基本培养基上生长,C正确;若菌株 A和菌株B含有相同的突变基因,则两者不可能产生可在基本培养基上生长的菌株,D错误。
14.B 【解析】分析题表,与对照组相比(离子浓度为0的一组),在实验的范围内,培养液中Ni2+和Mn2+对脲酶的影响都是促进生成,只是低浓度促进作用显著,高浓度促进作用减弱,A错误;表中数据表明,培养液中尿素的浓度在0.4%~0.8%之间时,脲酶的产量相对较高,说明细菌M合成脲酶需要尿素诱导,尿素的最适诱导浓度在0.4%~0.8%之间,B正确;由对照组可知,培养液不含Ni2+、Mn2+细菌也可产生脲酶,C错误;根据题意可知,细菌也能分泌脲酶,但细菌细胞内除核糖体外没有内质网等其他细胞器,故细菌分泌的脲酶的过程与内质网无关,D错误。
15.B 【解析】将发酵瓶、榨汁机用洗洁精清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用,目的是防止发酵液被污染,A正确;在果酒的制作过程中,采用的是果皮(桑葚果实)上的野生型酵母菌,空气中含有醋酸菌,故不接种菌种也能制备桑葚酒和桑葚醋,B错误;图乙a为酒精发酵,需要营造无氧环境,故图乙a过程中,图甲的装置应关闭进气口,C正确;图乙b过程为醋酸发酵,醋酸菌为好氧菌,需要提供充足的空气,故图乙b过程中,图甲的装置应打开进气口,D正确。
16.CD 【解析】腐乳发酵时,发挥主要作用的微生物是毛霉,毛霉通过分泌脂肪酶和蛋白酶将豆腐块中的大分子物质分解为易于被人体吸收的小分子物质,有些氨基酸具有特殊的气味而表现出腐乳的风味,A错误;酿制果酒时,初始阶段可往装置中通入一定量空气,使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,后期再密封发酵使酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精,B错误;泡菜发酵时,发酵初期酵母菌等的活动会产生气体,使坛内压强增强,故泡菜坛装八成满可防止发酵液溢出,C正确;酸奶发酵时,溶液pH逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸造成的,D正确。
17.ABD 【解析】抗生素会杀死菌种,故微生物的培养基中不能添加抗生素,A错误;一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白陈培养基进行灭菌,以防止杂菌污染,B错误;平板划线时,接种环应在固体培养基表面轻轻地连续划线,防止划破培养基表面,影响实验结果的观察,C正确;完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,再将平板倒置培养,D错误。
18.BCD 【解析】培养基的主要成分是水、碳源、氮源、无机盐,只含磷矿粉的培养基无法满足解磷菌对全部营养物质的需求,A 错误;168h以内M -3-01解磷菌的速效磷含量高于B3-5-6解磷菌,说明168h以内M -3-01解磷能力较强,B正确;在培养72h以后B3-5-6解磷菌中的pH下降,速效磷含量也迅速上升,则说明B3-5-6转化无效磷的能力与培养溶液pH显著相关,C正确;当pH下降时B3-5-6培养液上清中速效磷含量也迅速上升,当pH上升到7.0以上时,速效磷的含量不再上升,推测B3-5-6可能借助分泌酸性物质溶解磷矿粉,D正确。
19.ABD 【解析】为了减小实验误差,某一稀释度下至少涂3个平板。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少,A正确;培养基的唯一氮源为尿素,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分离出分解尿素的微生物,B正确;5号试管的实验结果中,菌落的平均数为(168+175+167)÷3=170个,故每克土样中能分解尿素的细菌数为170÷0.1×106÷10=1.7×108个,C错误;要判断选择培养基是否起到选择作用,需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照,若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型,则说明起到了选择作用,D正确。
20.ABC 【解析】霉菌和酵母菌都属于真菌,它们都是真核生物,细胞中都有以核膜为界限的细胞核,A正确;霉菌参与的糖化作用是指利用霉菌产生的淀粉酶将淀粉水解,从而为酵母菌发酵提供葡萄糖,B正确;酒精是通过酵母菌无氧呼吸产生的,所以发酵产生酒精时需对发酵装置进行密封处理,C正确;制作腐乳需要酵母菌、霉菌等多种微生物参与,其中起主要作用的是毛霉,D错误。
21.(1)乳酸菌洗菜盐水中有(从蔬菜上清洗下来的乳酸菌)菌种
(2)无氧环境以及温度无法控制,造成某些非乳酸菌的微生物类群大量繁殖(无法抑制其他非乳酸菌微生物生长),从而导致杂菌污染乳酸
(3)蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质(植物汁液) 提供维生素 高压蒸汽
(4)调节培养基pH、及时排出代谢产物等(任选一点,答案合理即可)
【解析】(1)制作传统泡菜所利用的菌种是乳酸菌,其来源是植物体(蔬菜)表面自带的菌种,洗菜盐水中有从蔬菜上清洗下来的菌种,放进发酵瓮中有利于发酵的进行。(2)不合格的“土坑酸菜”在制作时设备条件无法保证严格的无氧环境,环境温度也无法控制,容易造成某些非乳酸菌的微生物类群大量繁殖,这样生产出来的酸菜容易带有致病杂菌;还容易因为发酵不充分造成乳酸含量过少,无法起到防腐作用,因此这样的酸菜容易腐败。(3)脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等,其中的蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类、植物汁液是有机物,均可为菌种生长繁殖提供碳源。培养乳酸菌时需要往培养基中添加维生素,而植物汁液中富含维生素。接种前需要对培养基进行高压蒸汽灭菌处理。(4)由题干信息可知,菌种代谢过程中的产物使培养基pH下降到菌体耐酸极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,因此要想获得浓缩培养的该益生菌培养液,还需要进行的处理是补充营养、调节培养基pH、及时排出代谢产物等。
22.(1)甲、丙、乙
(2)稀释涂布平板法(平板划线法) 外观、形状(或大小,颜色、隆起程度等) 防止杂菌污染
(3)将菌液稀释适当倍数后,取0.1mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布3个平板),对菌落数在30~300的平板进行计数,根据公式推测活菌数
(4)保证各菌株快速增长对生长原料的旺盛需求复合菌剂对水稻的生长起到明显的促进作用
(5)提高肥效;减少化肥的使用;改善土壤结构
【解析】(1)固氮菌可以利用空气中的氮气,因此菌株A的培养基中不需要氮源,A对应培养基甲;解磷的菌株B,在培养基中应含有磷酸盐(Ca3(PO4)2),故B对应培养基丙;解钾的菌株C,在培养基中应含有钾长石粉,故C对应富钾的铝硅酸盐矿物制成的粉末的乙。(2)若要对菌株进行种属鉴定,可将上述筛选出的菌株用稀释涂布平板法(或平板划线法)法分别接种到固氮、解磷和解钾培养基培养,观察菌落的外观、形状(或大小,颜色、隆起程度等)等外貌特征,对菌株进行种属鉴定;鉴定结果准确无误,关键是要做到培养过程中防止杂菌污染。复合菌株拮抗实验:将菌液稀释适当倍数后,取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布3个平板),计数各阶段各菌株数量,应对菌落数在30~300的平板进行计数,根据公式推测活菌数。(4)该实验中添加腐熟牛粪的原因是为了保证各菌株快速增长对生长原料的旺盛需求,据表分析复合菌剂+腐熟牛粪组较腐熟牛粪组与空白对照,复合菌剂+腐熟牛粪组水稻苗苗长(cm)、鲜重(g/株)、干重(mg/株)都较高,故实验可得出的结论是复合菌剂对水稻的生长起到明显的促进作用。(5)若将复合菌剂用于农业生产,其优越性有提高肥效;减少化肥的使用;改善土壤结构等。
23.(1)高压蒸汽灭菌锅 琼脂
(2)甘肃某TNT红水污染场地污染富集培养稀释涂布平板
(3)取人工配制的一定浓度的2,4-二硝基甲苯磺酸盐(TNT)溶液加入锥形瓶中,之后再在锥形瓶中加入一定量的纯化菌液,每隔一定时间取样,测定2,4-二硝基甲苯磺酸盐浓度
(4)菌株B1具有一定的耐盐能力,能在较高盐浓度条件下降解2,4-二硝基甲苯磺酸盐
【解析】(1)蛋白胨既可以提供碳源,也可以提供氮源;用NaOH调节pH至7.2,在121℃条件下用高压蒸汽灭菌锅灭菌15分钟;若要获得本研究所用的固体培养基,需在上述培养基中加入琼脂。(2)自然界中目的菌株的筛选依据:根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,本实验要分离有效降解2,4-二硝基甲苯磺酸盐的菌株,因此取甘肃某TNT红水污染场地污染土壤。放入装有100 mL无菌LB液体培养基的锥形瓶中,在30℃和120rpm的恒温摇床上振荡24小时,此过程的目的是富集培养,让微生物的数目增加;取l mL培养液,采用稀释涂布平板法分离纯化菌株。(3)要分析菌株对2,4-二硝基甲苯磺酸盐的降解能力,可以取人工配制的一定浓度的2,4-二硝基甲苯磺酸盐(TNT)溶液加入锥形瓶中,之后再在锥形瓶中加入一定量的纯化菌液,每隔一定时间取样,测定2,4-二硝基甲苯磺酸盐浓度。(4)由题千可知,纯化菌株在NaCl浓度为0%~3%之间对2,4-二硝基甲苯磺酸盐的降解率在96小时后达到90%,但当NaCl浓度达到5%后,降解率几乎为0。而偶然发现菌株B1在NaCI浓度达到5%后,降解率达到50%,说明菌株B1具有一定的耐盐能力能在较高盐浓度条件下降解2,4-二硝基甲苯磺酸盐。
24.(1)在无氧条件下,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳 将谷物中的淀粉水解为葡萄糖 种间竞争
(2)减少水分,降低酵母菌的代谢速率,防止杂菌污染以延长保存时间
(3)A组取适量神曲曲饼充分溶解到无菌水中,B组取等量笨曲曲饼充分溶解到等量的无菌水中,分别用血细胞计数板计数法(或稀释涂布平板法)对A、B两组的酵母菌计数,比较A、B两组的酵母菌数量 A组酵母菌的数量多于B组
【解析】(1)酵母菌的作用是在无氧条件下,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳;霉菌的作用是将谷物中的淀粉水解为葡萄糖;酵母菌和霉菌都是分解葡糖糖获取能量,因此酵母菌和霉菌之间的种间关系为种间竞争。(2)曲饼需晒干后保存的原因是减少水分,自由水减少,减少新陈代谢,可以降低酵母菌的代谢速率,防止杂菌污染以延长保存时间。实验目的:两种酒曲中酵母菌的数量存在较大差异;实验思路:A组取适量神曲曲饼充分溶解到无菌水中,B组取等量笨曲曲饼充分溶解到等量的无菌水中,分别用血细胞计数板计数法(或稀释涂布平板法)对A、B两组的酵母菌计数,比较A、B两组的酵母菌数量,由于“神曲”用量为原料的3%左右,而“笨曲”则为15%左右,因此“神曲”A组的酵母菌的数量多于B组。
25.(1)降解PE的酶 外
(2)以PE作唯一碳源的液体 提高能够降解塑料(PE)的微生物菌株的比例 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落
(3)等量的无菌水 “S”形 YP1
(4)杂菌在高盐浓度、高pH下难以生长繁殖,但该菌株可持续发酵 氧气的浓度
【解析】(1)PE降解细菌能够产生降解PE的酶,降解PE作为碳源,由于PE分布在细胞外,是大分子有机物,不能直接被吸收,所以PE降解细菌分泌降解PE的酶在细胞外起作用。(2)选择培养步骤中为达到扩大培养的目的,所使用的培养基为液体培养基,液体培养基可以增大微生物和培养基的接触面积;同时应加入PE作为唯一碳源,原则上,只有能分解PE的微生物才能在该培养基中生存和繁殖,因此可以筛选出能够降解塑料(PE)的微生物菌株。划线纯化操作时,第二次及以后的划线总是从上一次划线的末端开始的原因是划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。(3)由题图分析可知:对照组中细胞数目为0,说明对照组并未接种,为了防止杂菌污染,应加入等量的无菌水;本实验是在营养物质和空间有限的条件下进行的,因此两种细菌种群数量的变化呈“S”形增长;根据题图分析可知:含有细菌YT1的培养基中PE失重率最高,说明细菌YT1分解PE的能力较强。(4)研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,该系统不需灭菌的关键设置是配制高盐、高pH培养基,其原因是杂菌在高盐浓度、高pH下会发生失水难以生长繁殖,但该菌株能够在高pH、高NaCl浓度下正常生长。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细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇(属于无氧呼吸的产物)等物质,说明发酵条件中氧气的浓度可能是高密度培养的限制因素。