《直通名校》第一部分 专题八 微专题1　发酵工程（课件）-高考生物大二轮专题复习

(共82张PPT)
微专题1　发酵工程
目录
CONTENTS
01 必备知识 · 自主落实 核心整合 培育素养
02 命题前沿 · 深化拓展 迁移转化 提高升华
03 跟踪检测 · 巩固提升 知能演练 达标测评
01 必备知识·自主落实
核心整合 培育素养
目录
主｜干｜知｜识｜整｜合
1. 传统发酵技术
②传统发酵过程中一般不需要严格灭菌，目标菌种的快速建立以及发酵
形成的环境条件会抑制杂菌的生长繁殖。
③传统发酵一般为混合菌种发酵，品质不一，现代工业发酵一般为单一
菌种发酵，品质较高。
提醒：①果酒、果醋、泡菜制作过程中发酵液pH均呈下降趋势，但原
因不同。
2. 乳酸菌数量、乳酸含量、亚硝酸盐含量随发酵时间的变化
提醒：亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。
3. 图解发酵工程的基本环节
4. 微生物的培养技术及应用
（1）消毒和灭菌的比较：
（2）两种纯化细菌方法的比较
提醒：为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置
空白对照：随机取若干个灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下
培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
（3）微生物分离与计数的两个实例
易｜错｜易｜混｜辨｜析
1. 判断有关传统发酵技术和发酵工程叙述的正误
（1）（2024·湖北卷）葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内。
（　×　）
（2）（2023·山东卷）检测泡菜中亚硝酸盐的含量，可检测到完整发酵
过程中亚硝酸盐含量逐渐降低。 （　×　）
（3）（2023·北京卷）向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环
境。 （　×　）
（4）（2022·山东卷）啤酒的工业化生产中，焙烤是为了利用高温杀死
大麦种子的胚并进行灭菌。 （　×　）
（5）（2022·山东卷）选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵
罐中。 （　√　）
×
×
×
×
√
2. 判断有关微生物培养技术叙述的正误
（1）（2024·河北卷）将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划
线培养，获得单菌落。 （　×　）
（2）（2023·山东卷）不含氮源的平板不能用于微生物培养。
（　×　）
（3）（2022·海南卷）培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基。
（　√　）
（4）（2023·江苏卷）通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌
培养基用过滤除菌法除菌。 （　×　）
（5）（2023·江苏卷）白细胞计数板适用于真菌的计数，细菌计数板用
于细菌的数量测定。 （　×　）
×
×
√
×
×
原｜因｜原｜理｜阐｜释
1. 在传统发酵食品的制作过程中，为什么发酵食品的品质往往不稳定？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
提示：没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种，菌种差异、杂菌情
况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一
2. 平板划线法在做第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末
端开始划线的原因是 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
提示：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. 某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成了一片，最可
能的原因是 　　　　　　　　 　。
提示：菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌
4. 平板划线法不能用于测定活菌的数量的原因是　　　　　　　　　。
提示：由于在所划的线中，一般只有最后一次划线的末端才会形成只由
一个活菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由两个或多个活菌细胞连接
在一起，而在计数时认为一个菌落对应着一个活菌，这样在划线所得的
平板中，菌落数目远低于活菌的实际数值，所以不能用平板划线法测定
活菌数量
5. 土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进
一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思
路、预期结果和结论，即 　　　　　　　　 　。
提示：在无氮源培养基上培养细菌，若细菌能生长，则说明该细菌能利
用空气中的氮气作为氮源
02 命题前沿·深化拓展
迁移转化 提高升华
突破点　发酵技术和微生物培养
传统发酵和发酵工程
1. （2024·河北高考18题改编）中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用
的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述错误的是
（　　）
A. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌
C. 从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在CO2或N2环境中进行
D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
√
解析： 　酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发
酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等，传统白酒的酿造是在以酿酒酵母
为主的多种微生物共同作用下完成的，A正确；发酵池是泥质老窖，多
年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物，窖池内
各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌，B正
确；从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在有氧环境中进行，因为
酵母菌在有氧条件下可大量繁殖，C错误；谷物中含有大量淀粉，用谷
物原料发酵形成酒糟的过程中，有淀粉分解形成糖浆的过程，因此，从
谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物，D正确。
2. （2024·山东高考14题）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形
成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠
檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合
成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（　　）
A. 相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D. 发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
√
解析： 　在氧气充足的条件下，黑曲霉可以利用糖类发酵产生柠檬
酸，在相同菌体密度下，菌球体越大，越不容易获得氧气，柠檬酸产生
速率越慢，A正确。由题目所给信息“菌体内铵离子浓度升高时，可解
除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制”可推出，发酵中期添加一定量的硫
酸铵可提高柠檬酸产量，B正确。大部分细菌适合在中性或弱碱性环境
中生存，发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长，C正确。如果发
酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法
将菌体分离和干燥，即可得到产品；如果产品是代谢物，可根据产物的
性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。柠檬酸属于代谢
物，D错误。
传统发酵和发酵工程的比较
比较项目 传统发酵技术 发酵工程 备注
菌种来源 一般来自自然界，通常是天然菌种 一般是经过育种或筛选的优质菌种 微生物育种常用的方
法有诱变育种、细胞
工程育种和基因工程
育种
发酵方式 通常是固体发酵 通常是液体发酵 发酵材料的处理程度
不同
发酵设备 简单，一般容器 复杂， 发酵罐 —
比较项目 传统发酵技术 发酵工程 备注
条件控制 通常不是很严格，与环境条件密切相关 通常比较严格，有专
门的调控装置 —
发酵过程 通常是间断、不连续的，因此生产效率比较低 通常可以连续、不间
断的，因此生产效率
比较高 —
1. （2024·安徽安庆三模）传统发酵食品的制作过程蕴含了生物发酵技
术，下列叙述正确的是（　　）
A. 腐乳制作过程中，毛霉等产生的蛋白酶催化了蛋白质的分解
B. 果醋制作过程中，醋酸菌代谢生成乙酸的最适温度为18～30 ℃
C. 果酒制作过程中，酵母菌在有氧条件下将葡萄糖分解成乙醇
D. 泡菜制作过程中，乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸和二氧化碳
√
解析： 　腐乳的制作中起主要作用的是毛霉，其可分泌蛋白酶来催化
蛋白质的分解，生成小分子肽和氨基酸，A正确；果醋的制作需要醋酸
菌的发酵，在葡萄糖和氧气充足时，将葡萄糖分解为乙醇，但其适宜的
发酵温度为30～35 ℃，B错误；果酒的制作需要酵母菌的参与，酵母菌
是在无氧条件下将葡萄糖分解成乙醇，C错误；泡菜的制作是依赖乳酸
菌的无氧呼吸，即将葡萄糖分解为乳酸，无二氧化碳的生成，D错误。
2. （2024·山东临沂二模）谷氨酸是生产味精的主要原料，下列有关谷氨酸发酵过程的叙述错误的是（　　）
A. 谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型，可通过基因工程或人工诱变获得目的菌株
B. 向发酵罐夹层中通水的目的是带走菌种发酵产生的热量，维持适宜的温度
C. 发酵过程中不断搅拌的目的是使营养物质得到充分利用，并增加发酵液的溶氧量
D. 生产谷氨酸的发酵液pH应为中性或弱酸性，发酵结束后需要对产物进行分离、提纯
√
解析： 　谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型，性状优良的谷氨
酸棒状杆菌可以通过基因工程育种或诱变育种获得，A正确；在利用发
酵罐进行发酵的过程中，由于微生物的呼吸作用以及搅拌等产生大量的
热，使发酵液温度升高，为防止温度过高降低酶的活性，进而降低谷氨
酸产量，可通过水在发酵罐夹层中流动来达到冷却降温的目的，B正
确；发酵过程中的搅拌会使营养物质和菌种充分接触且能增加溶解氧的
量，故可满足菌体对氧气和养分的需求，C正确；中性和弱碱性条件下
利于谷氨酸的积累，在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰
胺，D错误。
微生物的选择与培养
（2024·吉林高考19题改编）某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治
香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是（　　）
A. 在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从感病植株上采集样品
B. 将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测
C. 将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落
D. 判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小
√
解析： 　根据题干信息“某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病”可知，若要筛选出该内生菌，应该从未感染香蕉枯萎病的植株上采样，A错误。要筛选内生菌，同时防止样品表面杂菌对实验结果的影响，需要对样品进行消毒，用无菌水冲洗样品表面，收集冲洗液，对冲洗液进行无菌检测，B正确。稀释涂布平板法可用于分离微生物，将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离能获得内生菌的单菌落，C正确。要想判断内生菌对病原菌的抗性效果，需要比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小，D正确。
1. 选择培养基四种常见的制备方法
（1）加入某些特定的物质（前提是培养基具备全部营养成分）
（2）改变培养基的营养成分
（3）利用培养基“特定化学成分”分离
（4）通过某些“特殊环境”分离
2. 鉴别培养基的常见制备方法
要加入某种特殊的化学物质，这种物质会与某种微生物的代谢物发生反
应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化，就可将该种微生物
与其他微生物区分开来。实例如下：
名称 主要用途 主要化学物质 特征性变化
伊红—亚甲蓝琼脂培养基 鉴别大肠杆菌 伊红、亚甲蓝 出现带金属光泽的深紫色菌落
刚果红培养基 鉴别纤维素
分解菌 刚果红、 纤维素 纤维素被分解后出现透明圈
脂肪培养基 鉴别产脂肪
酶菌株 食用油、中性
红指示剂 由淡红色变成深红色
淀粉培养基 鉴别产淀粉
酶菌株 可溶性淀粉 淀粉水解程度不同，滴加碘液出现不同颜色变化
3. （2024·山东菏泽二模）稻瘟菌引起的水稻稻瘟病是危害最为严重的真
菌病害之一。土壤中某些微生物能合成并分泌几丁质酶，能抑制稻瘟菌
的生长，可用于稻瘟病的防治。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降
解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法错误的是
（　　）
A. 筛选土壤中目的微生物时需用以几丁质为唯一碳源的培养基
B. 纯化培养时，可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种
C. 在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落均能分泌几丁质酶
D. 可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
√
解析： 　筛选土壤中目的微生物即降解几丁质的微生物时，应用以几
丁质为唯一碳源的培养基进行筛选，A正确；纯化培养时，可选择稀释
涂布平板法或平板划线法接种，两种方法均可得到单菌落，B正确；在
以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定能分泌几丁质酶，可
能部分是以几丁质的分解产物为碳源的微生物，C错误；水解圈是产生
几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的，水解圈直径/菌落直
径越大，说明该菌降解能力越强，故可依据单菌落周围“水解圈直径/
菌落直径”的值来筛选目的菌株，D正确。
4. 纤维素酶能分解秸秆生产酒精，在牛的瘤胃中可以分离纤维素分解菌，相关筛选过程如图1所示。已知刚果红可以与纤维素反应形成红色复合物，将分离出来的菌落在刚果红培养基平板上进行筛选，筛选结果如图2所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 该过程分离出来的纤维素分解菌为厌氧菌，因此培养基表面加入一层石蜡
B. 甲、乙、丙培养基中只有乙培养基为选择培养基，以纤维素作为唯一碳源
C. 透明圈出现的原因是纤维素被分解，菌落周围不能形成红色复合物
D. 菌落①的纤维素分解菌比菌落②③的更适用于生产实践
√
解析： 　牛的瘤胃内是一个厌氧环境，所以要在牛的瘤胃中分离纤维素分解菌，需要创造厌氧条件，如在培养基表面加入一层石蜡，A正确；甲、乙、丙培养基中不仅只有乙培养基为选择培养基，3个都是添加纤维素作为唯一碳源的选择培养基，B错误；依据题干信息，刚果红可以与纤维素反应形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物无法形成，培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈，C正确；纤维素分解菌能分解纤维素是因为其可以产生纤维素酶，纤维素酶的活性越高，对纤维素的分解效果越好，以这些菌为中心的透明圈的直径与菌落直径的比值越大，据图比较菌落①的降解能力最强，最适用于生产实践，D正确。
03 跟踪检测 · 巩固提升
知能演练 达标测评
一、 选择题
1. （2024·江苏南京二模）利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→
酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒灌过滤→后发酵→消毒→终
止”等主要环节。下列叙述正确的是（　　）
A. 酶解环节需要添加胰蛋白酶和纤维素酶并控制酶解温度
B. 在蓝莓酒发酵旺盛时，醋酸菌能将果汁中的糖发酵为乙酸
C. 若发酵装置中初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低
D. 后发酵时需搅拌处理，以便菌种充分接触营养物质并增加溶解氧的含
量
√
解析： 　在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁，促进
细胞内容物的释放，酶的活性受到温度的影响，所以酶解环节需要
控制酶解温度，A错误；在蓝莓酒发酵旺盛时，要接种醋酸菌，同
时改变或者满足特定条件，才能将果汁中的糖发酵为乙酸，否则不
能出现乙酸，B错误；若发酵装置中初始糖浓度过高，会造成酵母
菌失水，活力下降甚至大量死亡，无氧呼吸减弱，所制得的蓝莓酒
酒精浓度反而偏低，C正确；酒精发酵是在无氧条件下进行的，不
能增加溶解氧的含量，D错误。
2. 泡菜古称葅，是指为利于长时间存放而经发酵的蔬菜。下列关于腌制泡
菜的叙述，正确的是（　　）
A. 泡菜发酵期间，乳酸积累到质量分数为0.4％～0.8％时，泡菜的口
味、品质最佳
B. 不同腌制时间，泡菜中亚硝酸盐含量均不相同
C. 泡菜发酵过程中表面出现白膜，可能是醋酸菌液面大量发酵引起的
D. 膳食中的亚硝酸盐会危害人体健康
√
解析： 　制作传统泡菜是利用植物体表面天然菌种来进行发酵的，发
酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4％～0.8％时，泡菜的
口味、品质最佳，A正确；泡菜腌制过程中，随着时间增加，亚硝酸盐
含量先增加后减少，因此不同腌制时间，泡菜中亚硝酸盐含量可能相
同，B错误；在泡菜制作过程中，泡菜发酵液的营养丰富，其表面往往
含有适量的氧气，适合酵母菌生长繁殖，成膜酵母生长繁殖，会在泡菜
坛液面形成一层白膜，C错误；膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健
康，D错误。
3. （2024·山东泰安模拟）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是（　　）
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. 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
C. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水无须淹
没全部菜料
D. 果酒发酵时温度宜控制在18～30 ℃，果醋发酵时温度宜控制在30～35
℃
√
解析： 　泡菜发酵过程中起作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌是厌氧
菌，泡菜发酵后期，发酵液中乳酸菌占优势，不需开盖放气，A错误；
果酒制作过程中，起作用的是葡萄皮上的酵母菌，酿酒过程是无氧环
境。醋酸菌是好氧菌，虽然葡萄果皮上也有醋酸菌，但在酿酒时的无氧
环境下醋酸菌已经死亡，且醋酸菌比酵母菌所需的最适生长温度更高。
因此，制作好葡萄酒后，除了要通入无菌空气外，还要适当升温，并加
入适量醋酸菌，B错误；制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，
是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时为了防止发酵过
程中发酵液溢出。制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，以提供无氧环境供
乳酸菌进行无氧呼吸，C错误；果酒发酵时温度宜控制在18～30 ℃，果
醋发酵时温度宜控制在30～35 ℃，D正确。
4. （2024·山东菏泽二模）啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列说法
错误的是（　　）
A. 酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程
D. 用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶
√
解析： 　酒精的产生积累主要在前发酵阶段完成，A错误；发酵过程
中有机物分解会释放热量使发酵罐温度升高，B正确；发酵过程中要随
时检测发酵液中的微生物数量等，以了解发酵进程，C正确；用赤霉素
处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶，减少操作的
过程，D正确。
5. （2024·福建泉州模拟）同学甲利用含抗生素的滤纸片进行“探究抗生
素对细菌的选择作用”实验（实验1），同学乙利用尿素作为氮源进行
“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验（实验2）。下列相关叙
述正确的是（　　）
A. 实验1所用的培养基为选择培养基
B. 实验1用接种环将菌液接种到固体培养基表面
C. 实验2取土样前要对铁铲和取样纸袋灭菌处理
D. 实验2得到的菌落形状、大小和颜色等特征均相同
√
解析： 　实验1所用的培养基为完全培养基，A错误；实验1用涂布器
将菌液接种到固体培养基表面，B错误；为了减少杂菌的污染，取土样
用的铁铲和取样纸袋在使用前都要灭菌，C正确；土壤中有丰富的微生
物，实验2得到的菌落形状、大小和颜色等特征不一定相同，D错误。
6. （2024·黑龙江模拟）下列有关微生物的培养或纯化的叙述，正确的是
（　　）
A. 倒平板时，需完全打开培养皿盖，以防培养基溅到皿盖，造成污染
B. 采用稀释涂布平板法接种后，不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落
C. 在含有刚果红的培养基上，纤维素分解菌菌落周围会出现抑菌圈
D. 用平板划线法分离菌种，划线4个区域，接种环需要灼烧灭菌5次
√
解析： 　倒平板时不能将灭菌的培养皿盖完全打开，而是将培养皿盖
打开一条缝，A错误； 采用稀释涂布平板法接种后，稀释到合适浓度的
菌液才可在培养基表面形成单菌落，B错误；刚果红能与培养基中的纤
维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌产生的纤维素酶分解
后，刚果红-纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解
菌为中心的透明圈，而不是抑菌圈，C错误； 用平板划线法分离菌种，
划线4个区域，每次接种之前需要灼烧接种环灭菌，最后划线完成后也
需要灼烧灭菌，共灼烧灭菌5次，D正确。
7. （2024·河南二模）亚硒酸钠对细菌的生长有明显的毒害作用，土壤中
的富硒细菌可将其还原为红色单质硒，如图为土壤中富硒细菌的筛选和
纯化过程，①～⑤为相应步骤。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 培养富硒细菌时，培养基应调至酸性并添加维生素
B. 步骤②中可将10 mL菌液加入90 mL无菌水中得到稀释10倍的稀释液
C. 步骤④中可以根据菌落周围是否出现红色区域对目的菌株进行筛选
D. 随机取若干灭菌的空白平板培养一段时间可检测培养基灭菌是否合格
√
解析： 　培养细菌时，培养基应该调至中性或弱碱性，且培养某
些细菌时（如乳酸杆菌）才需要在培养基中添加维生素，A错误；
步骤②中可将10 mL菌液加入90 mL无菌水中得到稀释10倍的稀释
液，B正确；步骤④中，如果菌落周围出现红色区域，则说明含有
富硒细菌，为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围红色区域的大
小，从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，接种于新的培养基平
板，对菌株进行进一步的纯化，C正确；在接种前，为检测培养基
平板灭菌是否合格，应该随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段
时间，观察是否有菌落产生，D正确。
8. （2024·江苏徐州模拟）科研人员利用桤叶唐棣和蓝莓混合制作果醋，
其主要流程为：桤叶唐棣、蓝莓→清洗破碎→酶解→过滤→混合→成分
调整→灭菌→酒精发酵→酒液→乙酸发酵→过滤→陈酿→澄清→消毒→
成品。下图分别表示初始糖度对酒精发酵的影响和醋酸菌接种量对总酸
的影响，有关叙述正确的是（　　）
A. 酶解过程加入纤维素酶和果胶酶有利于提高出汁率
B. 酒精发酵和乙酸发酵过程的温度设置不同，其他发酵条件均相同
C. 初始糖度越高，为酵母菌提供的营养越多，越有利于酒精发酵
D. 随着醋酸菌接种量的增大，醋酸菌的产酸量增加
√
解析： 　酶解过程主要加入的是纤维素酶和果胶酶，水解植物细胞
细胞壁，有利于细胞膜破裂提高出汁率，A正确。酒精发酵为无氧环
境，温度通常为18～30 ℃；而乙酸发酵过程中需要通入氧气，温度控
制在30～35 ℃，B错误。结合图示可知，在一定范围内，初始糖度越
高，为酵母菌提供的营养越多，越有利于酒精发酵，但高于图中的18％
时，酒精度反而有所下降，C错误。结合图示可知，醋酸接种量在12
％～15％之间时，随着醋酸菌接种量的增大，醋酸菌的产酸量减少，D
错误。
9. （2024·江苏南通模拟）下图是科研人员从某药厂污泥中筛选四环素降
解菌的主要过程。相关叙述正确的是（　　）
A. 选择药厂污泥筛选四环素降解菌，与其含较多四环素有关
B. 培养基①、②、③均以四环素为唯一碳源，②中含琼脂
C. 培养基③上的每一个菌落均是由一个微生物繁殖形成的细胞群
D. 培养基①和培养基③上形成的菌落均为四环素降解菌
√
解析： 　药厂污泥中含有较多四环素，其中可能具有相对较多的四环素降解菌，A正确；本实验目的为筛选四环素降解菌，因此培养过程中可使用以四环素为唯一碳源的选择培养基，即培养基①②③均以四环素为唯一碳源，培养基①和③要获得单菌落，需要添加琼脂制备固体培养基，培养基②需要进行扩大培养，不需要琼脂，为液体培养基，B错误；根据题图可知，培养基③的接种方法为稀释涂布平板法，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，C错误；培养基①和培养基③为选择培养基，其上生长的微生物可能含有以四环素降解菌代谢产物为碳源的微生物，D错误。
二、非选择题
10. （2024·安徽三模）酿酒酵母是酿酒工业发酵最主要的菌种。科研人员
对某地酿酒酵母菌种进行了分离筛选，以期排选出酒精耐受性高的菌
株，实验步骤如下。
①配制PDA培养基（成分：马铃薯、葡萄糖、氯霉素、X、水、pH
5.6），制作无菌平板；
②利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上，筛选出3
株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种（记为Y1、Y2、Y3）；
③将3株菌种分别接种于含不同浓度酒精的基础培养基上，记录发酵启
动时间和结束时间如表所示（“－”表示没有发酵）。
酒精体积 分数/％ 发酵启动时间/h 发酵结束时间 Y1 Y2 Y3 Y1 Y2 Y3
10 15 10 11 31 28 28
12 27 22 22 44 35 38
14 32 22 26 50 37 45
16 34 25 — 54 43 —
回答下列问题：
（1）PDA培养基中的成分X通常是 ，该培养基能抑制细菌生
长的原理为 。
解析： 由题干可知，利用稀释涂布平板法将果园土壤样
品接种到PDA培养基上，因此PDA培养基是固体培养基，要
加入琼脂。氯霉素是一种抗生素，可抑制细菌生长；细菌适
于在中性或弱碱性的条件下生长，而PDA培养基呈酸性，也
会抑制细菌生长。
琼脂
氯霉素和酸性条件均能抑制细菌生长
（2）如果筛选得到的菌株不是纯培养物，可另采用 法进
一步分离纯化。通过观察菌落的 （答出
两点即可）等特征，可初步判断是否为酿酒酵母菌种。
解析： 分离纯化菌株的方法有稀释涂布平板法和平板划线
法，题中已用稀释涂布平板法筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落
特征的菌种（记为Y1、Y2、Y3），因此如果筛选得到的菌株不是
纯培养物，可另采用平板划线法进一步分离纯化。通过观察菌落
的形状、大小、颜色、隆起程度等特征，可初步判断是否为酿酒
酵母菌种。
平板划线
形状、大小、颜色
（3）在酒精耐受性实验中，为保证检测结果的准确性，除控制基础培
养基、发酵条件均相同且适宜外，还需控制
相同，据表分析，酒精耐受性最佳的菌株为 ，判
断的依据为
。
解析： 在酒精耐受性实验中，为保证检测结果的准确性，
要控制无关变量，除控制基础培养基、发酵条件均相同且适宜
外，还需控制初始接种的酵母菌数量相同。据表分析，酒精耐受
性最佳的菌株为Y2，因为在不同浓度的酒精条件下，Y2均能发
酵，且接种Y2的发酵启动时间和结束时间均早于其他菌株。
初始接种的酵母菌
数量
Y2
在不同浓度的酒精条件下，Y2均能发酵，且接种
Y2的发酵启动时间和结束时间均早于其他菌株
一、选择题
1. （2024·河北保定二模）酱豆的制作要经过两次发酵。第一阶段以大豆
为主要原料，利用毛霉和曲霉等的作用分解大豆蛋白。第二阶段以蔬菜
与发酵过的大豆为主，进行乳酸发酵。下列叙述错误的是（　　）
A. 毛霉产生的蛋白酶能催化分解大豆蛋白，产生易消化的小分子肽和氨
基酸
B. 第一阶段在无氧条件下发酵时适度保湿，有利于霉菌的菌丝生长
C. 加入一定量的食盐、生姜、蒜瓣和其他香辛料能防腐杀菌、调制风味
D. 第二阶段会产生乳酸和亚硝酸盐，乳酸积累会导致发酵体系的pH降低
√
解析： 　毛霉产生的蛋白酶能催化分解大豆蛋白，将蛋白质分解为易
消化的小分子肽和氨基酸，A正确；毛霉是一种丝状真菌，新陈代谢类
型是异养需氧型，因此第一阶段在有氧条件下发酵，B错误；加入一定
量的食盐、生姜、蒜瓣和其他香辛料不仅能防腐杀菌还能调制风味，C
正确；第二阶段以蔬菜与发酵过的大豆为主，进行乳酸发酵，产生乳酸
和亚硝酸盐，乳酸积累会导致发酵体系的pH降低，D正确。
2. （2024·贵州遵义三模）某企业发酵生产钾细菌菌肥，企业标准规定当
发酵液中钾细菌的浓度达到2×108个/mL时，发酵结束，分装入库，经
质量抽查合格之后，投放市场。下列叙述正确的是（　　）
A. 施用钾细菌菌肥既有利于植株生长，又能改良土壤结构
B. 产品达企业标准时，取0.2 mL菌液涂布可选择稀释倍数为105倍
C. 施用肥料时，气温不会影响常规化肥和钾细菌菌肥施用的效果
D. 发酵中用显微镜直接计数时，测得钾细菌数比实际活菌数偏小
√
解析： 　微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物
活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。因此，施
用钾细菌菌肥既有利于植株生长，又能改良土壤结构，A正确；当发酵
液中钾细菌浓度达到2×108个/mL时，发酵结束，分装入库。产品出库
时需采用稀释涂布平板法进行活菌计数，应选择长出30～300个菌落的
培养基为宜，0.2 mL发酵液中有2×108个/mL×0.2 mL×10－6＝40个，
在30～300个菌落之间，故稀释度应为106倍，B错误；温度会影响微生
物菌体的活性，因此，施用肥料时，气温会影响钾细菌菌肥施用的效
果，C错误；显微镜直接计数时计算的数据包括了死菌数，因此，发酵
中用显微镜直接计数时，测得钾细菌数比实际活菌数偏大，D错误。
3. （2024·安徽三模）大肠杆菌能在基本培养基上生长，X射线照射后产生
的大肠杆菌不能在基本培养基上生长，但可以在完全培养基上生长。夹
层培养法多用于营养缺陷型菌株的筛选，其具体操作是：先在培养皿底
部倒一薄层已灭菌的基本培养基；待冷凝后，再添加一层内含菌液（经
过X射线处理）的基本培养基；冷凝后再加一薄层的基本培养基。培养
一段时间后，对首次出现的菌落做好标记；然后再加一层完全培养基，
经培养后会长出形态不一的菌落（如图所示）。下列说法错误的是（　）
A. X射线可能诱发基因突变导致大肠杆菌营养缺陷
B. 夹层培养法不适用于对需氧型微生物进行筛选
C. 首次出现的菌落做标记时，应在皿盖上做标记
D. 最后培养基上形态较小的菌落可能是营养缺陷型菌株
√
解析： 　X射线可能诱发基因突变导致大肠杆菌营养缺陷，A正确；夹
层培养法菌株生长在两层培养基之间，氧气较少，不适用于对需氧型微
生物进行筛选，B正确；首次出现的菌落做标记时应标记在皿底，防止
皿盖位置变化或拿错等，C错误；营养缺陷型菌株在基本培养基上不能
生长，只有后期加入完全培养基后才能生长，形态较小，D正确。
4. （2024·河北石家庄模拟）研究人
员采集某富营养化的表层水体，
将其梯度稀释后涂布，挑取单一
菌落进行划线，最终筛选出对水
华鱼腥藻（蓝细菌的一种）具有
溶藻作用的溶藻细菌SLW6。细菌
的溶藻有直接作用（与藻细胞直
接接触）和间接作用（分泌胞外物质溶藻）两种方式，可用叶绿素a的含量来衡量对藻的灭杀效果。为探究SLW6的溶藻方式，研究人员设计相关实验得到如图所示的实验结果，其中用培养基培养的原菌液经离心后获得含胞外分泌物的上清液和菌体沉淀。下列说法正确的是（　　）
A. 完成平板划线后应立即将接种后的平板倒置并放入恒温培养箱中培养
B. 溶藻菌SLW6可能是通过破坏鱼腥藻的类囊体薄膜来抑制其光合作用
C. 空白组应将鱼腥藻与无菌水混合培养，以排除无关变量对实验的影响
D. 据图分析，溶藻菌SLW6以直接溶藻为主，间接溶藻为辅
√
解析： 　完成平板划线后应待菌液吸收后，将接种后的平板放入恒温
培养箱中培养，A错误；鱼腥藻是蓝细菌的一种，属于原核生物，没有
类囊体薄膜，所以不能通过破坏鱼腥藻的类囊体薄膜来抑制其光合作
用，B错误；空白组应用培养基加入无菌水与鱼腥藻混合培养，C错
误；沉淀中含有溶藻细菌（直接作用），上清液中含有分泌胞外物质
（间接作用），由图可以看出，沉淀组叶绿素含量最低，说明直接溶藻
作用最强，D正确。
5. （2024·山东青岛三模）利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤
（预处理过程所需的果胶酶常来自黑曲霉等微生物）。如图为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是（　 ）
A. 培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性，果胶酶是黑曲霉分泌的一种
单细胞蛋白
B. 在伊红—亚甲蓝培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过
程
C. 接种的菌种为酵母菌，当接种量为12％左右时，发酵后的酒精含量与残
糖含量相等
D. 接种量超过15％时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗
大量的糖分
√
解析： 　单细胞蛋白指微生物菌体，果胶酶不属于单细胞蛋白，A错
误；伊红—亚甲蓝培养基是鉴定大肠杆菌的培养基，本实验应该用刚果
红培养基筛选高产纤维素酶菌株，B错误；酒精发酵的菌种为酵母菌，
当接种量为12％左右时，发酵后的酒精含量与残糖含量曲线有交点，但
两者的纵坐标数值及单位均不同，故发酵后二者含量不同，C错误；由
图可知，菌种接种量为15％时对应的酒精含量达到最大值，接种量超过
15％，菌种数量大，自身的生长会大量消耗反应物，导致酒精产量降
低，D正确。
6. （2024·河北衡水模拟）在涂布有敏感宿主细菌的固体培养基表面接种
噬菌体，一个噬菌体先侵染和裂解一个细菌，然后以此为中心，再侵染
和裂解周围大量的细菌，最终在培养基上形成肉眼可见的透明圈，称为
噬菌斑，如下图所示。不同种噬菌体形成的噬菌斑形状、大小、边缘和
透明度不同。研究者在涂布有敏感宿主细菌的固体培养基上接种0.1 mL
相应噬菌体的106倍稀释液进行相关实验。下列叙述错误的是（　　）
A. 接种细菌后的平板培养一段时间后变为不透明状态，是由细菌大量繁
殖造成的
B. 噬菌体样品应有足够的稀释度，以保证初期一个细菌最多被一个噬菌体
侵染
C. 若平均每个平板的噬菌斑数量为150，则该样品的噬菌体密度为
1.5×108个/mL
D. 根据噬菌斑的形状、大小等特征可判断是否需要进一步纯化噬菌体
√
解析： 　接种细菌后细菌大量繁殖，造成平板一段时间后变为不透
明状态，A正确；一个噬菌体先侵染和裂解一个细菌，然后以此为中
心，再侵染和裂解周围大量的细菌，最终在培养基上形成肉眼可见的透
明圈，称为噬菌斑，因此噬菌体样品应有足够的稀释度，以保证初期一
个细菌最多被一个噬菌体吸附，B正确；若平均每个平板的噬菌斑数量
为150，则该样品中噬菌体数量为：150÷0.1×106＝1.5×109个/mL，C
错误；不同种噬菌体形成的噬菌斑形状、大小、边缘和透明度不同，因
此可根据噬菌斑的形状、大小等特征判断是否需要进一步纯化噬菌体，
D正确。
7. （2024·山东济南模拟）研究人员拟从新鲜蚯蚓粪中分离筛选出对番茄
枯萎病有良好抑制效果的拮抗细菌。将蚯蚓粪加入无菌水中制成悬浮
液，利用甲培养基进行筛选纯化后，将获得的不同菌株分别接种至乙培
养基扩大培养，48 h后进行“平板对峙实验”：在丙培养基的空白平板
一侧放置一直径为5 mm的番茄枯萎病菌的菌块，在平行另一侧放置相
同大小的滤纸片，实验流程如下图。下列说法错误的是（　　）
A. Ⅰ过程使用的接种方法是平板划线法，Ⅰ～Ⅲ过程均需要无菌操作
B. 对照组滤纸片用无菌水处理，实验组滤纸片用拮抗菌菌液处理
C. 应培养至对照组病菌菌落长满丙培养基时开始测量并计算抑制率
D. 选择丙培养基上直径大的病菌菌落对应的拮抗菌作为目的菌
√
解析： 　据图可知，甲培养基中是各种线的分布，故步骤Ⅰ使用的
接种方法是平板划线法；微生物分离和培养的关键就是防止杂菌污染，
故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都需要进行无菌操作，A正确；本实验的目的是探究拮抗细
菌是否对番茄枯萎病有良好抑制，故实验组滤纸片用拮抗菌菌液处理，
对照组滤纸片用无菌水处理，B正确；由于对照组没有用拮抗菌菌液处
理，故培养至对照组枯萎病菌菌落长满时，通过对滴加拮抗菌液处理组
进行统计后，开始测量并计算抑制率，C正确；应选择“平板对峙实
验”培养后番茄枯萎病菌菌落直径小的细菌，因为番茄枯萎病菌菌落直
径越小，说明抑制效果越好，D错误。
二、非选择题
8. 回答有关微生物培养的问题：
（1）厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾，湿垃圾处理的有效方法之一是用
微生物对其进行降解。如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。
配制培养基后需进行灭菌处理，常用的灭菌方法是
。培养基中加入的碳源是 。据
图，菌落①与菌落②周围产生了透明圈，产生透明圈的原因
是
。
湿热灭菌
（或高压蒸汽灭菌法）
淀粉
淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成
透明圈
解析： 培养基灭菌常用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌法）。本实
验目的是筛选高效降解淀粉的菌种，为了抑制不能分解淀粉的菌
种的繁殖，培养基中需加入淀粉作为唯一碳源。淀粉遇碘液显蓝
色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，因此会形成透明圈，图中
菌落①与菌落②周围产生了透明圈，说明菌落①与菌落②能产生
淀粉酶。
（2）某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方为蛋白胨10克、葡
萄糖5克、蔗糖5克、KH2PO4 2克、显色剂（伊红—亚甲蓝）0.2
克、琼脂12克，将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。
根据用途划分，该培养基属于 培养基，若要分离能分解
尿素的细菌，需对培养基作出的两项调整是
。
鉴别
将蛋白胨换为尿
素，伊红—亚甲蓝换成酚红
解析： 该培养基中含有显色剂（伊红—亚甲蓝），可用于鉴
别大肠杆菌，应该属于鉴别培养基。若要分离能分解尿素的细
菌，应该以尿素为唯一氮源，因此需要将蛋白胨换成尿素；鉴别
分解尿素的细菌，需要使用酚红指示剂，所以应该将伊红—亚甲
蓝换成酚红。
（3）对同一浓度的脲酶生产菌稀释液，分别用血细胞计数板计数和稀
释涂布平板法计数，若不存在实验错误操作，则前者的数量多于
后者，其原因是

。
解析： 对同一浓度的脲酶生产菌稀释液，分别用血细胞计数
板计数和稀释涂布平板法计数，若不存在实验错误操作，血细胞
计数板计数是将产脲酶菌的活菌和死菌一起计数，稀释涂布平板
法存在两个或多个产脲酶菌形成的一个菌落只计数一个活菌的情
况，因此前者的数量多于后者。
前者产脲酶菌是分散的或活菌和死菌一起计
数，后者存在两个或多个产脲酶菌形成一个菌落的情况或只计数
活菌