【高考突破方案】专题10 第2讲 微生物的培养技术及应用 发酵工程及其应用 -（习题课件） 高考生物一轮复习
文档属性
| 名称 | 【高考突破方案】专题10 第2讲 微生物的培养技术及应用 发酵工程及其应用 -（习题课件） 高考生物一轮复习 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 724.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-08 16:12:28 | ||
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文档简介
(共40张PPT)
专题 10
生物技术与工程
第2讲 微生物的培养技术及应用、
发酵工程及其应用
1.(2024·山东一模)《Live Science》上发布的一篇文章指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多，某研究小组通过实验观察了手机屏幕与马桶按钮单位面积内的细菌，实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
一、单项选择题
A
A.为了防止杂菌污染，在接种前要对超净工作台进行紫外线灭菌
B.本实验需要准备酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等
C.图中实验员采用的接种方法为稀释涂布平板法
D.本实验使用的培养基应该含有水、碳源、氮源和无机盐等
2.(2024·山东3月考)野生型大肠杆菌菌株能在基础培养基上生长，精氨酸营养缺陷型突变株无法合成精氨酸，只能在完全培养基上生长，如图为获得和纯化精氨酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A.图中①②④为完全培养基，③为基础培养基，培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌
B.A操作的目的是提高大肠杆菌基因突变的概率，增加突变株的数量
C.B的操作过程是用灼烧后冷却的涂布器蘸取①菌液在②表面涂布接种
D.在C过程原位影印及培养后，可从④中挑取D进行纯化培养
【解析】C 结合题图信息分析可知，野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成精氨酸只能在完全培养基上生长，且③中只有部分菌落，故图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌，不会破坏培养基的成分，A正确；紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是增加突变株的数量，B正确；B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面，C错误；从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是精氨酸营养缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D正确。
3.(2024·山东一模)酸奶主要是用优质牛奶为原料经乳酸菌发酵而成。为从酸奶中分离出乳酸菌，现用无菌水将酸奶稀释成浓度为10-1g/mL的悬液，分别取0.1 mL稀释液涂布在3个平板上，于恒温培养箱中培养，连续6天定时统计平板上的菌落数。下列相关叙述错误的是( )
A.制备培养基时，先倒平板再进行高压蒸汽灭菌，防止污染
B.恒温培养前，需在培养皿底部标明组别和培养日期等信息
C.连续6天定时统计平板上的菌落数可防止遗漏菌落
D.若平板上菌落过于密集，则需要将酸奶悬液再次稀释重复上述实验
A
【解析】A 制备培养基时，先进行高压蒸汽灭菌再进行倒平板，防止污染，A错误。
4.(2024·湖南模拟预测)橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X和Y, 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是( )
组别 酶活性/(U·mL-1) 透明圈
空白 —
菌株X 6.9
菌株Y 7.7
A.可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选
B.培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源
C.图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比
D.以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外
【解析】C 可利用稀释涂布平板法将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选，A正确；橄榄油的主要成分是甘油三酯，要筛选产脂肪酶的菌株X和Y，则培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源，B正确；图中透明圈大小不仅与酶活性的大小成正比，也和产酶量相关，C错误；两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外，对培养基中的橄榄油进行分解，D正确。
5.(2024·北京一模)透明质酸(HA)是关节滑液的主要成分，若HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒状杆菌获得几种工程菌生产HA，几种工程菌的HA产量和相对分子质量如下图，相关说法不正确的是( )
A
A.应选择工程菌株3进行扩大培养
B.工程菌接种前需要扩大培养
C.接种工程菌前培养基需要灭菌
D.发酵过程需要及时检测温度和pH
【解析】A 由题意可知，应选择产生HA相对分子质量较大，且产量较高的工程菌，所以应选择工程菌株2进行扩大培养，A错误；为了获得更多的菌种，接种前需要将菌种多次扩大培养，B正确；为了避免污染，接种工程菌前培养基需要灭菌，C正确；菌株的生长需要特定的温度和pH，所以发酵过程需要及时检测温度和pH，D正确。
6.(2024·山东二模)茅台酒的酿造包括高温制曲、高温堆积发酵等多种特色工艺，富含多种酿酒微生物的酒曲是形成茅台酒独特风味的关键。高温制曲时，发酵温度可达到63 ℃；高温堆积发酵时温度逐渐下降，可起到二次制曲的作用，通过进一步富集、筛选微生物来优化酿酒微生物的种类、数量及比例关系，以弥补高温制曲的不足，同时形成茅台酒中的主要香味物质。下列说法正确的是( )
A.高温制曲过程中可以富集周边环境中的酵母菌
B.高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动
C.酿酒过程中密封的时间越长，酵母菌产生的酒精量越多
D.发酵结束后可通过消毒杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期
【解析】B 高温制曲时，发酵温度可达到63 ℃，周围环境中的绝大多数酵母菌不能适应这个温度，A错误；高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动，B正确；酿酒过程中密封的时间太长，发酵罐中的氧气被耗尽，不利于酵母菌的繁殖，产生的酒精量减少，C错误；发酵结束后可通过灭菌杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期，D错误。
7.(2024·湖南模考)精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长。为获得精氨酸依赖型菌，将紫外线处理过的菌液接种并培养至菌落不再增加时，菌落如图甲所示，然后向图甲中的培养基添加某种物质后继续培养，获得图乙所示菌落。下列相关叙述正确的是( )
A.菌落A是精氨酸依赖型菌种
B.实验过程中用到的培养基和培养皿只能采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C.从培养基乙中挑选所需菌落，用平板划线法接种可分离出单菌落
D.若用稀释涂布平板法将野生型菌液接种至完全培养基，估算出的菌落数可能高于实际的活菌数
【解析】C 从图中平板可以看出，甲平板上有A菌落，乙平板上有A、B两种菌落，由题“精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长”，而“过程②向培养基甲中添加某种物质”才有B菌落出现，因此可以推断得出图甲平板上只有A野生型菌株，与甲平板相比，乙平板上菌落多，出现B菌落，说明过程②往培养基中添加的某种物质是精氨酸，新出现的菌落B为精氨酸依赖型菌种，A错误；培养皿可以采用干热灭菌，B错误；从培养基乙中挑选菌落，用平板划线法接种在固体培养基上可分离出单菌落，C正确；
用稀释涂布平板法对菌体进行计数时，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，所以统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小，D错误。
8.三糖铁(TSI)培养基含有牛肉膏、蛋白胨、蔗糖、乳糖、微量葡萄糖、硫酸亚铁、氯化钠、酚红、琼脂等成分，可根据观察单一细菌对三种糖的分解能力及是否产生硫化氢，来鉴别细菌的种类。三糖铁(TSI)琼脂试验方法是：使用笔直的接种针挑取待测菌落，将接种针平稳刺入三糖铁固体斜面培养基内，然后沿原穿刺途径慢慢抽出接种针，最后在斜面上进行“之”字划线，36 ℃下培养18～24 h，观察实验结果。酚红在酸性条件下显黄色，在碱性条件下显红色。细菌产生的硫化氢与铁盐反应生成黑色沉淀。下列叙述正确的是( )
二、不定项选择题
A.穿刺或划线的目的是将纯培养物进行二次传代培养，须严格控制交叉污染
B.若培养基出现黑色沉淀，可推测该细菌能够分解牛肉膏、蛋白胨
C.若细菌能分解乳糖和葡萄糖而产酸、产CO2，推测斜面为黄色、底层为红色且有气泡
D.若底层穿刺线四周出现扩散生长现象，可推测细菌是可以运动的
【解析】ABD 划线和穿刺操作一定针对纯培养物，否则实验操作是无意义的。划线或穿刺的目的是将纯培养物二次传代培养。这种操作也见于标准菌株复壮或传代。整个操作过程中要严格规范操作，严格控制交叉污染，A正确。细菌产生的硫化氢与铁盐反应生成黑色沉淀。若培养基出现黑色沉淀，可推测该细菌能够分解牛肉膏、蛋白胨，产生硫化氢，B正确。细菌分解葡萄糖、乳糖产酸产气，使斜面与底层均成黄色，C错误。细菌有运动能力，可由穿刺线向四周扩散生长，D正确。
9.(2024·山东一模)为优化番茄汁乳酸发酵的条件，研究人员以番茄汁为原料，以发酵产品的色泽、气味、滋味和组织形态等为感官评分依据，确定发酵工艺中最优条件及各因素对发酵产品感官评分影响大小(用影响力值表示)，其试验结果如图表所示。下列有关说法正确的是( )
发酵主要影响因素水平表 水平 A：白砂糖 添加量/% B：发酵剂 添加量/‰ C：发酵 时间/h D：发酵 温度/℃ 各因素
代表图例
1 10 0.75 13 37
2 12 1.00 14 38
3 14 1.25 15 39
A.试验使用的菌种为醋酸杆菌
B.正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，避免出现实验误差
C.试验条件下A1B2C2D1配方组合为发酵工艺的最佳优化条件
D.对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间
【解析】CD 乳酸发酵的菌种为乳酸菌，A错误；正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，以减少人力物力的消耗，通常通过重复实验减小实验误差，B错误；由图可知，试验条件下A1B2C2D1为各组影响力最高条件，所以该条件组合为发酵工艺的最佳优化条件，C正确；由图可知，发酵时间影响力最显著，说明对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间，D正确。
10.(2024·湖南师大附中二模)田间常施用的草铵膦(含碳有机物)农药，在环境中难以降解。科学家通过图1所示方法筛选出了可降解草铵膦的植物乳杆菌(ST－3)，并研究了固定态(固定在多孔载体上)和培养液中游离态的ST－3的降解效果，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中②过程可使用无菌水，③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基
B.图1中配制好的培养基可放入干热灭菌箱内进行灭菌处理
C.由图2可知，固定态ST－3对土壤中草铵膦的降解效果优于游离态ST－3
D.固定态ST－3降解率高可能是因为载体避免ST－3直接接触高浓度草铵膦
【解析】BD 图1中②过程进行梯度稀释时要使用无菌水，防止引入杂菌，实验目的是筛选出可降解草铵膦的植物乳杆菌，所以③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基，A正确；培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法，B错误；相同时间条件下，固定态ST－3对土壤中草铵膦农药的降解率均高于游离态ST－3，C正确；固定态ST－3降解率高可能是因为固定化载体可为微生物提供大量的有效接触和附着的表面积，有利于营养物质吸收及代谢废物运输，D错误。
三、非选择题
11.(2024·湖南长沙市一中演练三)米诺环素(分子式： C23H27N3O7)是一种四环素类抗生素，一般用于人类疾病治疗和畜禽养殖。米诺环素进入人体或动物体内后不能完全被吸收，其进入环境后会在环境中残留，造成环境污染。某研究人员在自然水域中通过筛选和分离得到了一种米诺环素高效降解菌DM13，并对该菌进行了相关研究。如表是相关过程中使用的培养基种类及培养基配方，回答下列问题：
培养基种类 配方
BPM培养基 蛋白胨5.0 g、牛肉膏3.0 g、氯化钠5.0 g，蒸馏水定容至1 000 mL
BPMA培养基 蛋白胨5.0 g、牛肉膏3.0 g、氯化钠5.0 g、琼脂25.0 g，蒸馏水定容至 1 000 mL
无机盐培养基 MgSO4·7H2O 0.15 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、CaCl2 0.02 g、KH2PO4 1 g、Na2HPO4 1 g、NH4NO3 1 g、葡萄糖0.5 g，蒸馏水定容至1 000 mL
(1)培养基的配制：按配方通过计算、称量、溶解等步骤配制培养基，培养基经________________灭菌后使用。
(2)扩大培养：在BPM培养基中添加一定浓度的______________，对采集的水样中的微生物进行选择培养，该物质可以为微生物生长提供____________。
(3)分离高效降解菌：用_____________________________法接种经上述选择培养得到的微生物，该步骤选择的培养基为______(填“BPM”“BPMA”或“无机盐”)培养基。
高压蒸汽/湿热
米诺环素溶液
碳源、氮源
平板划线法或稀释涂布平板
BPMA
(4)测定降解效果：为了测定菌株DM13在自然水体中降解米诺环素的效果，应该用______________配制4种不同初始质量浓度的米诺环素溶液。进行实验：
①8 h处理后，在米诺环素溶液初始质量浓度为100 μg/L的水体中，空白对照组测得的米诺环素溶液质量浓度为41.8 μg/L，加入菌株DM13的实验组测得的质量浓度为24.3 μg/L，相较于空白对照组，米诺环素降解菌DM13的降解率为__________(用百分数表示，保留一位小数)。
②为了测定菌株DM13的实际降解效果，可选择表中的无机盐培养基替换自然水体，这样做的目的是_____________________________________。
自然水体中的水
41.9%
排除自然水体中其他微生物的影响
【解析】(1)培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。(2)分析题意可知，该步骤的目的是筛选并扩大培养能降解米诺环素的降解菌，故应在BPM培养基中添加一定浓度的米诺环素溶液。米诺环素的分子式是C23H27N3O7，由此可知其可为微生物的生长提供碳源和氮源。(3)分离高效降解菌时，接种方法可采用平板划线法或稀释涂布平板法，此时应选用固体培养基，固体培养基中含有凝固剂琼脂，故该步骤选择的培养基为BPMA培养基。
(4)分析题意，要测定菌株DM13在自然水体中降解米诺环素的效果，应该用自然水体中的水配制4种不同初始质量浓度的米诺环素溶液。①8 h处理后，在米诺环素溶液初始质量浓度为100 μg/L的水体中，空白对照组测得的米诺环素溶液质量浓度为41.8 μg/L，加入菌株DM13的实验组测得的质量浓度为24.3 μg/L，相较于空白对照组，米诺环素降解菌DM13的降解率为[(100－24.3)－(100－41.8)]÷41.8×100%≈41.9%。②为了测定菌株DM13的实际降解效果，应选择表中的无机盐培养基替换自然水体，这样可排除自然水体中其他微生物的影响。
12.(2024·湖南联考三)白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污染的现象。研究人员从土壤中筛选出能降解塑料的细菌(目的菌)的流程如图1所示。回答下列问题：
(1)配制用于目的菌富集的培养基其成分特点是____________________，该培养基属于______培养基。
(2)培养过程中需要无菌操作，为避免被杂菌污染，需要注意的事项有________________________________________________________(答出2点即可)。
(3)若培养后的平板上菌落过于密集，则应该进一步________，以便于菌落计数与分离。
(4)将筛选到的菌株用于治理“白色污染”时，有可能造成其他的环境污染问题，原因可能是____________________________________________________________________(答出1点即可)。
以塑料为唯一碳源
在超净工作台完成、在火焰旁完成、培养基用高压蒸汽灭菌等
选择
稀释
菌株大量繁殖可能会产生对环境有害的代谢产物、可能会产生二次污染
(5)为了筛选出高效降解塑料的目的菌，可比较单菌落周围透明圈的大小。实验结果如图2显示的A～E五种菌株中，______是最理想菌株。
E
(6)研究人员欲获取上述目的菌相应基因进行后续研究，该过程中需要用到RT－PCR(反转录PCR)技术，即以已转录的mRNA为模板，来获取大量目的基因，一般要加入4种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)而不是脱氧核苷酸的原因是_______________________________。研究人员不用普通的PCR技术而是选择RT－PCR来获取相关基因，原因是_____________________________________________________________。
RT－PCR是以已转录的mRNA为模板，避免扩增出不表达的基因
dNTP能为子链延伸过程提供能量
专题 10
生物技术与工程
第2讲 微生物的培养技术及应用、
发酵工程及其应用
1.(2024·山东一模)《Live Science》上发布的一篇文章指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多，某研究小组通过实验观察了手机屏幕与马桶按钮单位面积内的细菌，实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
一、单项选择题
A
A.为了防止杂菌污染，在接种前要对超净工作台进行紫外线灭菌
B.本实验需要准备酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等
C.图中实验员采用的接种方法为稀释涂布平板法
D.本实验使用的培养基应该含有水、碳源、氮源和无机盐等
2.(2024·山东3月考)野生型大肠杆菌菌株能在基础培养基上生长，精氨酸营养缺陷型突变株无法合成精氨酸，只能在完全培养基上生长，如图为获得和纯化精氨酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是( )
A.图中①②④为完全培养基，③为基础培养基，培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌
B.A操作的目的是提高大肠杆菌基因突变的概率，增加突变株的数量
C.B的操作过程是用灼烧后冷却的涂布器蘸取①菌液在②表面涂布接种
D.在C过程原位影印及培养后，可从④中挑取D进行纯化培养
【解析】C 结合题图信息分析可知，野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成精氨酸只能在完全培养基上生长，且③中只有部分菌落，故图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌，不会破坏培养基的成分，A正确；紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是增加突变株的数量，B正确；B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面，C错误；从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是精氨酸营养缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D正确。
3.(2024·山东一模)酸奶主要是用优质牛奶为原料经乳酸菌发酵而成。为从酸奶中分离出乳酸菌，现用无菌水将酸奶稀释成浓度为10-1g/mL的悬液，分别取0.1 mL稀释液涂布在3个平板上，于恒温培养箱中培养，连续6天定时统计平板上的菌落数。下列相关叙述错误的是( )
A.制备培养基时，先倒平板再进行高压蒸汽灭菌，防止污染
B.恒温培养前，需在培养皿底部标明组别和培养日期等信息
C.连续6天定时统计平板上的菌落数可防止遗漏菌落
D.若平板上菌落过于密集，则需要将酸奶悬液再次稀释重复上述实验
A
【解析】A 制备培养基时，先进行高压蒸汽灭菌再进行倒平板，防止污染，A错误。
4.(2024·湖南模拟预测)橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X和Y, 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是( )
组别 酶活性/(U·mL-1) 透明圈
空白 —
菌株X 6.9
菌株Y 7.7
A.可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选
B.培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源
C.图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比
D.以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外
【解析】C 可利用稀释涂布平板法将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选，A正确；橄榄油的主要成分是甘油三酯，要筛选产脂肪酶的菌株X和Y，则培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源，B正确；图中透明圈大小不仅与酶活性的大小成正比，也和产酶量相关，C错误；两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外，对培养基中的橄榄油进行分解，D正确。
5.(2024·北京一模)透明质酸(HA)是关节滑液的主要成分，若HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒状杆菌获得几种工程菌生产HA，几种工程菌的HA产量和相对分子质量如下图，相关说法不正确的是( )
A
A.应选择工程菌株3进行扩大培养
B.工程菌接种前需要扩大培养
C.接种工程菌前培养基需要灭菌
D.发酵过程需要及时检测温度和pH
【解析】A 由题意可知，应选择产生HA相对分子质量较大，且产量较高的工程菌，所以应选择工程菌株2进行扩大培养，A错误；为了获得更多的菌种，接种前需要将菌种多次扩大培养，B正确；为了避免污染，接种工程菌前培养基需要灭菌，C正确；菌株的生长需要特定的温度和pH，所以发酵过程需要及时检测温度和pH，D正确。
6.(2024·山东二模)茅台酒的酿造包括高温制曲、高温堆积发酵等多种特色工艺，富含多种酿酒微生物的酒曲是形成茅台酒独特风味的关键。高温制曲时，发酵温度可达到63 ℃；高温堆积发酵时温度逐渐下降，可起到二次制曲的作用，通过进一步富集、筛选微生物来优化酿酒微生物的种类、数量及比例关系，以弥补高温制曲的不足，同时形成茅台酒中的主要香味物质。下列说法正确的是( )
A.高温制曲过程中可以富集周边环境中的酵母菌
B.高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动
C.酿酒过程中密封的时间越长，酵母菌产生的酒精量越多
D.发酵结束后可通过消毒杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期
【解析】B 高温制曲时，发酵温度可达到63 ℃，周围环境中的绝大多数酵母菌不能适应这个温度，A错误；高温堆积发酵时温度下降有利于发酵菌种的繁殖和代谢活动，B正确；酿酒过程中密封的时间太长，发酵罐中的氧气被耗尽，不利于酵母菌的繁殖，产生的酒精量减少，C错误；发酵结束后可通过灭菌杀死茅台酒中的全部酿酒微生物以延长保存期，D错误。
7.(2024·湖南模考)精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长。为获得精氨酸依赖型菌，将紫外线处理过的菌液接种并培养至菌落不再增加时，菌落如图甲所示，然后向图甲中的培养基添加某种物质后继续培养，获得图乙所示菌落。下列相关叙述正确的是( )
A.菌落A是精氨酸依赖型菌种
B.实验过程中用到的培养基和培养皿只能采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C.从培养基乙中挑选所需菌落，用平板划线法接种可分离出单菌落
D.若用稀释涂布平板法将野生型菌液接种至完全培养基，估算出的菌落数可能高于实际的活菌数
【解析】C 从图中平板可以看出，甲平板上有A菌落，乙平板上有A、B两种菌落，由题“精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长”，而“过程②向培养基甲中添加某种物质”才有B菌落出现，因此可以推断得出图甲平板上只有A野生型菌株，与甲平板相比，乙平板上菌落多，出现B菌落，说明过程②往培养基中添加的某种物质是精氨酸，新出现的菌落B为精氨酸依赖型菌种，A错误；培养皿可以采用干热灭菌，B错误；从培养基乙中挑选菌落，用平板划线法接种在固体培养基上可分离出单菌落，C正确；
用稀释涂布平板法对菌体进行计数时，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，所以统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小，D错误。
8.三糖铁(TSI)培养基含有牛肉膏、蛋白胨、蔗糖、乳糖、微量葡萄糖、硫酸亚铁、氯化钠、酚红、琼脂等成分，可根据观察单一细菌对三种糖的分解能力及是否产生硫化氢，来鉴别细菌的种类。三糖铁(TSI)琼脂试验方法是：使用笔直的接种针挑取待测菌落，将接种针平稳刺入三糖铁固体斜面培养基内，然后沿原穿刺途径慢慢抽出接种针，最后在斜面上进行“之”字划线，36 ℃下培养18～24 h，观察实验结果。酚红在酸性条件下显黄色，在碱性条件下显红色。细菌产生的硫化氢与铁盐反应生成黑色沉淀。下列叙述正确的是( )
二、不定项选择题
A.穿刺或划线的目的是将纯培养物进行二次传代培养，须严格控制交叉污染
B.若培养基出现黑色沉淀，可推测该细菌能够分解牛肉膏、蛋白胨
C.若细菌能分解乳糖和葡萄糖而产酸、产CO2，推测斜面为黄色、底层为红色且有气泡
D.若底层穿刺线四周出现扩散生长现象，可推测细菌是可以运动的
【解析】ABD 划线和穿刺操作一定针对纯培养物，否则实验操作是无意义的。划线或穿刺的目的是将纯培养物二次传代培养。这种操作也见于标准菌株复壮或传代。整个操作过程中要严格规范操作，严格控制交叉污染，A正确。细菌产生的硫化氢与铁盐反应生成黑色沉淀。若培养基出现黑色沉淀，可推测该细菌能够分解牛肉膏、蛋白胨，产生硫化氢，B正确。细菌分解葡萄糖、乳糖产酸产气，使斜面与底层均成黄色，C错误。细菌有运动能力，可由穿刺线向四周扩散生长，D正确。
9.(2024·山东一模)为优化番茄汁乳酸发酵的条件，研究人员以番茄汁为原料，以发酵产品的色泽、气味、滋味和组织形态等为感官评分依据，确定发酵工艺中最优条件及各因素对发酵产品感官评分影响大小(用影响力值表示)，其试验结果如图表所示。下列有关说法正确的是( )
发酵主要影响因素水平表 水平 A：白砂糖 添加量/% B：发酵剂 添加量/‰ C：发酵 时间/h D：发酵 温度/℃ 各因素
代表图例
1 10 0.75 13 37
2 12 1.00 14 38
3 14 1.25 15 39
A.试验使用的菌种为醋酸杆菌
B.正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，避免出现实验误差
C.试验条件下A1B2C2D1配方组合为发酵工艺的最佳优化条件
D.对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间
【解析】CD 乳酸发酵的菌种为乳酸菌，A错误；正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，以减少人力物力的消耗，通常通过重复实验减小实验误差，B错误；由图可知，试验条件下A1B2C2D1为各组影响力最高条件，所以该条件组合为发酵工艺的最佳优化条件，C正确；由图可知，发酵时间影响力最显著，说明对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间，D正确。
10.(2024·湖南师大附中二模)田间常施用的草铵膦(含碳有机物)农药，在环境中难以降解。科学家通过图1所示方法筛选出了可降解草铵膦的植物乳杆菌(ST－3)，并研究了固定态(固定在多孔载体上)和培养液中游离态的ST－3的降解效果，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中②过程可使用无菌水，③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基
B.图1中配制好的培养基可放入干热灭菌箱内进行灭菌处理
C.由图2可知，固定态ST－3对土壤中草铵膦的降解效果优于游离态ST－3
D.固定态ST－3降解率高可能是因为载体避免ST－3直接接触高浓度草铵膦
【解析】BD 图1中②过程进行梯度稀释时要使用无菌水，防止引入杂菌，实验目的是筛选出可降解草铵膦的植物乳杆菌，所以③④⑤过程应用以草铵膦为唯一碳源的培养基，A正确；培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法，B错误；相同时间条件下，固定态ST－3对土壤中草铵膦农药的降解率均高于游离态ST－3，C正确；固定态ST－3降解率高可能是因为固定化载体可为微生物提供大量的有效接触和附着的表面积，有利于营养物质吸收及代谢废物运输，D错误。
三、非选择题
11.(2024·湖南长沙市一中演练三)米诺环素(分子式： C23H27N3O7)是一种四环素类抗生素，一般用于人类疾病治疗和畜禽养殖。米诺环素进入人体或动物体内后不能完全被吸收，其进入环境后会在环境中残留，造成环境污染。某研究人员在自然水域中通过筛选和分离得到了一种米诺环素高效降解菌DM13，并对该菌进行了相关研究。如表是相关过程中使用的培养基种类及培养基配方，回答下列问题：
培养基种类 配方
BPM培养基 蛋白胨5.0 g、牛肉膏3.0 g、氯化钠5.0 g，蒸馏水定容至1 000 mL
BPMA培养基 蛋白胨5.0 g、牛肉膏3.0 g、氯化钠5.0 g、琼脂25.0 g，蒸馏水定容至 1 000 mL
无机盐培养基 MgSO4·7H2O 0.15 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、CaCl2 0.02 g、KH2PO4 1 g、Na2HPO4 1 g、NH4NO3 1 g、葡萄糖0.5 g，蒸馏水定容至1 000 mL
(1)培养基的配制：按配方通过计算、称量、溶解等步骤配制培养基，培养基经________________灭菌后使用。
(2)扩大培养：在BPM培养基中添加一定浓度的______________，对采集的水样中的微生物进行选择培养，该物质可以为微生物生长提供____________。
(3)分离高效降解菌：用_____________________________法接种经上述选择培养得到的微生物，该步骤选择的培养基为______(填“BPM”“BPMA”或“无机盐”)培养基。
高压蒸汽/湿热
米诺环素溶液
碳源、氮源
平板划线法或稀释涂布平板
BPMA
(4)测定降解效果：为了测定菌株DM13在自然水体中降解米诺环素的效果，应该用______________配制4种不同初始质量浓度的米诺环素溶液。进行实验：
①8 h处理后，在米诺环素溶液初始质量浓度为100 μg/L的水体中，空白对照组测得的米诺环素溶液质量浓度为41.8 μg/L，加入菌株DM13的实验组测得的质量浓度为24.3 μg/L，相较于空白对照组，米诺环素降解菌DM13的降解率为__________(用百分数表示，保留一位小数)。
②为了测定菌株DM13的实际降解效果，可选择表中的无机盐培养基替换自然水体，这样做的目的是_____________________________________。
自然水体中的水
41.9%
排除自然水体中其他微生物的影响
【解析】(1)培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。(2)分析题意可知，该步骤的目的是筛选并扩大培养能降解米诺环素的降解菌，故应在BPM培养基中添加一定浓度的米诺环素溶液。米诺环素的分子式是C23H27N3O7，由此可知其可为微生物的生长提供碳源和氮源。(3)分离高效降解菌时，接种方法可采用平板划线法或稀释涂布平板法，此时应选用固体培养基，固体培养基中含有凝固剂琼脂，故该步骤选择的培养基为BPMA培养基。
(4)分析题意，要测定菌株DM13在自然水体中降解米诺环素的效果，应该用自然水体中的水配制4种不同初始质量浓度的米诺环素溶液。①8 h处理后，在米诺环素溶液初始质量浓度为100 μg/L的水体中，空白对照组测得的米诺环素溶液质量浓度为41.8 μg/L，加入菌株DM13的实验组测得的质量浓度为24.3 μg/L，相较于空白对照组，米诺环素降解菌DM13的降解率为[(100－24.3)－(100－41.8)]÷41.8×100%≈41.9%。②为了测定菌株DM13的实际降解效果，应选择表中的无机盐培养基替换自然水体，这样可排除自然水体中其他微生物的影响。
12.(2024·湖南联考三)白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污染的现象。研究人员从土壤中筛选出能降解塑料的细菌(目的菌)的流程如图1所示。回答下列问题：
(1)配制用于目的菌富集的培养基其成分特点是____________________，该培养基属于______培养基。
(2)培养过程中需要无菌操作，为避免被杂菌污染，需要注意的事项有________________________________________________________(答出2点即可)。
(3)若培养后的平板上菌落过于密集，则应该进一步________，以便于菌落计数与分离。
(4)将筛选到的菌株用于治理“白色污染”时，有可能造成其他的环境污染问题，原因可能是____________________________________________________________________(答出1点即可)。
以塑料为唯一碳源
在超净工作台完成、在火焰旁完成、培养基用高压蒸汽灭菌等
选择
稀释
菌株大量繁殖可能会产生对环境有害的代谢产物、可能会产生二次污染
(5)为了筛选出高效降解塑料的目的菌，可比较单菌落周围透明圈的大小。实验结果如图2显示的A～E五种菌株中，______是最理想菌株。
E
(6)研究人员欲获取上述目的菌相应基因进行后续研究，该过程中需要用到RT－PCR(反转录PCR)技术，即以已转录的mRNA为模板，来获取大量目的基因，一般要加入4种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)而不是脱氧核苷酸的原因是_______________________________。研究人员不用普通的PCR技术而是选择RT－PCR来获取相关基因，原因是_____________________________________________________________。
RT－PCR是以已转录的mRNA为模板，避免扩增出不表达的基因
dNTP能为子链延伸过程提供能量
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