2023届高考生物二轮复习微生物的培养与发酵工程作业（广东版）含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习微生物的培养与发酵工程作业（广东版）含答案，共29页。试卷主要包含了葡萄酒的制作离不开酵母菌，废水、废料经加工可变废为宝，利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为等内容，欢迎下载使用。
第十单元　生物技术与工程
专题26　微生物的培养与发酵工程
高频考点
考点1　传统发酵技术及发酵工程
该考点基础层级训练内容主要包括传统发酵技术的操作方法,如果酒果醋制作、泡菜制作、腐乳制作,重难和综合层级训练内容主要是发酵工程的综合分析、发酵过程的实验分析等。
基础
1.(2021浙江1月选考,10,2分)用白萝卜制作泡菜的过程中,采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(　　)
A.将白萝卜切成小块
B.向容器中通入无菌空气
C.添加已经腌制过的泡菜汁
D.用沸水短时处理白萝卜块
答案　B　
2.(2021湖北,3,2分)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是(　　)
A.泡菜制作过程中,酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C.米酒制作过程中,将容器密封可以促进酵母菌生长
D.酸奶制作过程中,后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
答案　B　
3.(2021山东,12,2分)葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是(　　)
A.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B.自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
C.葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
D.制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
答案　D　
重难
4.(2022湖北,11,2分)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
答案　C　
5.(2022湖北,14,2分)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.该生产过程中,一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
答案　A　
6.(2021辽宁,8,2分)利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为:先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,发酵6天后,再接入活化的醋酸杆菌,发酵5天。下列有关叙述错误的是(　　)
A.乙醇既是醋酸发酵的底物,又可以抑制杂菌繁殖
B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同
D.接入醋酸杆菌后,应适当升高发酵温度
答案　B　
7.(2020山东,12,2分)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是(　　)
A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
答案　C　
8.(2020江苏,18,2分)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是(　　)
A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
答案　B　
9.(2021全国乙,37,15分)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。

回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的　　　可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供　　　　。 
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的　　　　、　　　　能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和　　　　。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于　　　　(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。 
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于　　　　(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是　　　　。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是　　　　(答出1点即可)。 
答案　 (1)蛋白质　碳源　(2)蛋白酶　脂肪酶　氨基酸　异养好氧　(3)原核生物　乙醇和CO2　食盐
综合
10.(2022茂名二模,21)研究人员在某造纸厂附近土壤采样筛选出菌株H,以玉米芯(玉米棒脱粒后的剩余部分,含较多的木聚糖)为原料,在实验室发酵生产木寡糖等高附加值低聚糖,以期提高玉米的整体利用价值。

(1)生产实践中,常在碱性的条件下高温处理玉米芯以提取木聚糖。为筛选出能耐高温耐碱性的木聚糖分解菌H,首先制备以木聚糖为　　　　　　的固体培养基,调节培养基pH=10.0,然后将土壤加入含有　　　　　　的锥形瓶中稀释,用　　　　　　法将菌种稀释液接种到培养基,在50 ℃环境中培养以获得单菌落。 
(2)基于菌株H的特性,研究人员设计了如图所示的发酵设备,该设备的控制系统需感应　　　　　　等理化性质的变化,以保证良好的发酵环境。 
(3)该设备以一定的速度在加料口不断添加新的培养基,同时又以同样速度在出料口放出旧的培养基,可大大提高生产效率,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 
(4)该设备处理玉米芯与将玉米芯进行焚烧处理相比,优点是　　　　　　　(答出两点即可)。 
答案　(1)唯一碳源　无菌水　稀释涂布平板　
(2)温度、pH、O2浓度　(3)保证微生物对营养物质的需求;防止代谢产物积累对菌株H发酵的影响　(4)减少污染;减少占有土地资源;提高资源利用率
考点2　微生物的培养技术及应用
该考点基础层级内容主要包括微生物培养的基本过程,如培养基的配制、无菌技术、倒平板、接种等,重难和综合层级内容主要包括微生物的选择培养和计数,特定微生物的分离和纯化。
基础
1.(2022湖北,5,2分)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(　　)
A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
答案　D　
2.(2022海南,12,3分)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
答案　C　
3.(2020浙江7月选考,19,2分)下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是(　　)
A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物
B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH
C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒
D.适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌(醋酸菌)活化
答案　A　
4.(2020江苏,19,2分)为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,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
答案　B　
重难
5.(2021山东,14,2分)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。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
答案　B　
6.(2021山东,20,3分)(不定项)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭,硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是(　　)

A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
答案　B　
7.(2021广东,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。

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　　　　　　　　　　　等。(答出两种方法即可) 
(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　　　　　　　　　　　　。 
答案　 (1)唯一碳源　稀释涂布平板　诱变育种、基因工程育种　(2)在高盐和较高pH的发酵液中,菌株H可以生长繁殖,而大多数其他微生物因无法适应这一环境而受到抑制　(3)氧气　(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶
8.(2020全国Ⅰ,37,15分)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。

回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用　　　　　　　　的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是　　　　　。甲、乙培养基均属于　　　　培养基。 
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释　　　　倍。 
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。 
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即　　　　　　　　　　　　。 
答案　 (1)高压蒸汽灭菌　琼脂　选择　(2)104　(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长　(4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数　(5)水、碳源、氮源和无机盐
9.(2022广州一模,21)番茄青枯病是由青枯雷尔氏菌引起的,具有较强的侵染力和破坏力。番茄青枯病可通过以根际促生菌作为拮抗微生物抵御青枯雷尔氏菌进行生物防治。因此,发掘新的高效能拮抗青枯病病原菌的促生微生物具有重要意义。回答下列问题。
(1)进行样本采集及拮抗细菌菌株分离纯化时,应采集某地番茄青枯病发病果园中　　　(填“健康”或“患病”)植株根际土壤,在番茄青枯病发病果园中取样的原因是　　　　　　　　　　　。先称取1 g土壤添加到盛有　　　　　的三角瓶中均匀振荡后,置于恒温水浴15 min。经分离培养后,挑取单菌落进行划线纯化。 
(2)进行拮抗细菌的分离筛选时,为比较不同根系微生物纯化菌液对青枯病病原菌的拮抗作用效果,科研人员配制了含有青枯病病原菌的平板,在含青枯病病原菌平板上滴加　　　　　,在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并比较抑菌圈的大小,拮抗作用越强则　　　　　。 
(3)通过对拮抗细菌产酶活性进行测定,筛选出4株菌株,随后进行青枯病预防实验。现有番茄幼苗、4种菌液、青枯菌菌液、无菌水等。请设计实验比较菌株的预防效果　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出实验思路)。 
答案　(1)健康　拮抗微生物数量多、针对性强　无菌水　(2)不同根系菌液　抑菌圈越大　(3)将生长状况相同且良好的幼苗平均分为5份,标注1~5组,每组设三个平行组。1组喷洒无菌水和青枯菌菌液,2~5组分别喷洒四种菌液,再喷洒青枯菌菌液,培养一段时间观察比对生长及患病情况
10.(2022汕头一模,21改编)幽门螺杆菌是唯一能在胃里存活的细菌。幽门螺杆菌会引起慢性胃炎、胃溃疡,甚至胃癌。因此,感染幽门螺杆菌后,需要根治。幽门螺杆菌容易产生耐药性,需要在体外培养后做药敏实验,以便精准用药,高效根除幽门螺杆菌。
(1)从患者胃黏膜获取幽门螺杆菌后,接种到固体培养基中进行培养,培养基需要用　　　　进行灭菌,培养过程中可以通过　　　　　进行计数,但此计数方法通常会使结果偏低,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)在进行药敏实验过程中,将多种抗生素分别添加到各个培养基中,然后接种等量的幽门螺杆菌,在适宜条件下培养一段时间后,进行处理并统计菌落数,选择　　　　　　　　　
作为患者使用的药物。 
(3)细菌产生耐药性的过程中,抗生素是起诱导作用还是选择作用?科学家设计如下探究实验:把长有数百个菌落的细菌母种培养基倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径略小于培养皿平板)上,使其均匀地沾满来自母种培养基平板上的菌落,然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。如图中1到2和3就是用“印章”接种的,其他接种过程也是如此。

该实验得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)高压蒸汽灭菌法　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　(2)菌落数少的对应的抗生素　(3)抗生素是起选择作用而不是诱导作用
11.(2022韶关二模,21)海洋塑料垃圾每年造成数十万海洋动物死亡,其中聚乙烯(PE)塑料因缺乏有效降解的微生物和酶类而难以降解,危害巨大。2021年,中科院海洋所首次发现能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群。
(1)要获得能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群,应选择在　　　　的环境中去筛选。 
(2)研究人员利用　　　　法纯化降解PE塑料的微生物菌群,使其生长出单个菌落。然后根据菌落的　　　　　　　　　　(至少写出两种)等特征来进行初步区分,从中获得了3株能稳定降解PE塑料的菌种P1、P2和P3。 
(3)研究人员将红色PE塑料粉碎成粉末,均匀混合在无碳固体培养基中,之后再接种经过稀释的三种菌液,一段时间后可测得透明圈直径大小(D)与菌圈直径大小(d)(如图所示)。如使用单一菌种进行扩大培养,应选用　　　　菌种,理由是　　　　。 

(4)与传统填埋、焚烧相比,该微生物菌群对PE塑料的降解具有　　　　的优点。 
答案　(1)沿海中富含PE塑料　(2)平板划线或稀释涂布平板　形状、大小(或颜色、隆起程度等)　(3)P1　P1的D/d值最大,对PE塑料的降解效果最佳　(4)不会造成二次污染
12.(2022深圳二模,21)米诺环素(分子式:C23H27N3O7)是一种四环素类抗生素,应用于人类疾病治疗和畜禽养殖。由于进入人体或动物体内不能完全被吸收,造成其在环境中残留。某研究人员在自然水域中筛选和分离得到了一种米诺环素高效降解菌DM13,并展开相关研究。如表是研究过程中使用的培养基种类及配方,回答下列问题。
培养基种类
配方
BP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
BPA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
MM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)分离微生物前,可通过选择培养来增加米诺环素降解菌的浓度,需在BP培养基中添加一定浓度的　　　　,该物质同时提供微生物生长需要的　　　　　　　　。 
(2)选择培养得到的微生物样品先稀释,再涂布到　　　　　　(BP/BPA/MM)培养基的平板进行培养。如果水样中降解米诺环素的微生物数量较少,为了避免分离筛选失败,可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　(回答1点)。 
(3)为了测定菌株DM13在自然水体中降解米诺环素的效果,在锥形瓶中用自然水体配制四种不同初始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浓度为100 μg/L的水体中,空白对照测得的米诺环素溶液浓度为41.8 μg/L,加入菌株DM13测得的浓度为24.3 μg/L,相较空白对照组,米诺环素降解菌的降解率约为　　　　　　(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MM培养基替换自然水体,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)米诺环素溶液　碳源、氮源　(2)BPA　把各种稀释倍数的溶液都涂布到平板进行培养、增加重复平板的数量　(3)41.9%　排除自然水体中其他微生物的影响
13.(2019全国Ⅱ,37,15分)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。
(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是　　　　。 
(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择　　　　菌落进一步纯化,选择的依据是　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)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　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加　　　　,三处滴加量相同。 
②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明　　　　　　　　　;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)W　(2)乙　乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W　(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,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　(4)①缓冲液　②缓冲液不能降解W　酶E与天然酶降解W的能力相近
综合
14.(2022全国甲,37,15分)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力,并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。
培养基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。
操作步骤:
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养,得到A、B菌液;
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂,分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。

回答下列问题。
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是　　　　　。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,氮源在菌体内可以参与合成　　　　　　　　　(答出2种即可)等生物大分子。 
(2)步骤①中,在资源和空间不受限制的阶段,若最初接种N0个A细菌,繁殖n代后细菌的数量是　　　　。 
(3)为了比较A、B降解石油的能力,某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验,结果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈),推测该同学的实验思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 


菌株
透明圈大小
平板Ⅰ
平板Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤,根据上表所示实验结果,治理石油污染应选用的菌株是　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)石油　蛋白质、核酸　(2)2nN0　(3)将含等量A、B的菌液分别接种到平板Ⅰ、Ⅱ的甲、乙两孔中,分析A、B菌株在有无NH4NO3的条件下对石油的降解能力,透明圈越大表明其降解石油的能力越强　(4)A菌株　在平板Ⅱ中,A菌株周围有透明圈,而B菌株周围没有透明圈
15.(2022全国乙,37,15分)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
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时,需要对所用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)。 
答案　(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌　(2)葡萄糖　制糖废液　水、氮源、无机盐　(3)菌株C缺少淀粉酶　(4)用一系列浓度梯度的制糖废液分别培养菌株C,测定不同浓度制糖废液中的S产量,S产量最高时对应的制糖废液浓度即为最适碳源浓度　(5)减少污染、节省原料、降低生产成本
16.(2022广东,21,12分)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1 146 米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。

回答下列问题:
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用　　　　　　法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物。为了获得纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用　　　　法。据图分析,拟杆菌新菌株在以　　　　为碳源时生长状况最好。 
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(答一点即可) 
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是　　 　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　 (1)高压蒸汽灭菌　平板划线　纤维素　(2)培养基的营养成分不能满足部分微生物的营养需求;培养条件不利于微生物繁殖;可能与其他微生物之间存在互利共生关系　(3)拟杆菌作为分解者,可将碎屑中的有机碳分解为无机碳,加快碳循环　(4)低温条件下酶活性较高
易混易错
易混　消毒与灭菌
1.(2021天津,1,4分)下列操作能达到灭菌目的的是(　　)
A.用免洗酒精凝胶擦手
B.制作泡菜前用开水烫洗容器
C.在火焰上灼烧接种环
D.防疫期间用石炭酸喷洒教室
答案　C　
2.(2018全国Ⅱ,37,15分)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:
(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具　　　　(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能　　　　　　　　　。在照射前,适量喷洒　　　　　　　,可强化消毒效果。 
(4)水厂供应的自来水通常是经过　　　　(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 
(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)可以　(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少　(3)破坏DNA结构　消毒液　(4)氯气　(5)未将锅内冷空气排尽
情境应用
复杂情境
1.鱼酱油制作(2022广东二模,21)鱼露(又称鱼酱油)是一种在广东、福建等地常见的调味品,是以价廉的海捕小鱼虾为原料,用盐(盐的加入比例约20%)腌渍、发酵、曝晒、提炼而成的。鱼露生产企业常通过添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕,以及控制发酵条件等措施加快生产速度和提升产品质量。图1为鱼露发酵缸,图2、3、4依次为豆粕添加浓度、pH、温度对高产蛋白酶耐盐菌株蛋白酶活力的影响。

图1

图2

图3

图4
请回答下列问题:
(1)鱼露的发酵过程中,加入的豆粕可为菌株的生长提供　　　　　　　　　　(写出至少三种)等营养物质。图中豆粕添加的最适浓度是　　　　g/L,高产蛋白酶耐盐菌株的最适pH为　　　　。 
(2)据图1可知,发酵缸中的菌株属于　　　　　　型(选填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。发酵缸无须灭菌处理,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌渍制品生产中产生的一类物质,对食用安全性有重要影响,其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈的方法,从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌,其操作思路:从距发酵缸上表面8~12 cm处吸取1 mL发酵液→　　　　　　　　　　　　　　→取100 μL均匀涂布在含1 mg/mL生物胺、5 g/L NaCl的固体培养基上→　　　　　　　　　　　　　　→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。 
答案　(1)碳源、氮源、无机盐、维生素　15　10　(2)异养厌氧　高盐、强碱和无(低)氧环境下,其他微生物不易生长　(3)用无菌水稀释鱼露发酵液　30 ℃恒温培养箱培养至有透明圈出现
2.抗敏片检测法(2022肇庆二模,21)研究者从航天器表面上分离出N157菌株,利用抗敏片方法检测该菌株对病原菌大肠杆菌和铜绿假单胞菌的抑菌活性,实验结果中抑菌圈直径大小作为该菌种抑菌能力的评判指标,测菌株N157对病原菌的抑菌作用结果见表和图(LB培养基含有细菌所需的各种营养物质,常用来培养细菌)。请回答下列问题:


病原菌菌种
抑菌圈直径/mm
大肠杆菌
16±0
铜绿假单胞菌
8±0.5
(1)将待测菌株N157和病原菌进行活化后,在LB　　　　(填“液体”或“固体”)培养基中加入病原菌200 μL,用　　　　使菌液分布均匀,放上无菌抗敏片,在抗敏片上加入20 μL待测菌液,以此作为实验组,密封后将其置于32 ℃恒温箱中培养,24 h后观察抑菌圈的大小。 
(2)对照组在抗敏片上只加入　　　　　　　　　　　　　　,设置对照组的作用是　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)图中(a)和(b)的结果表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　。图中(c)和(d)的结果表明　　　　　　　　　　　 　　　　　
　　　　　　　　　　　　。其中对　　　　的抑制效果更好。 
答案　(1)固体　涂布器　(2)20 μL LB液体培养基　确定LB液体培养基对铜绿假单胞菌与大肠杆菌是否有抑制作用　(3)LB液体培养基分别对铜绿假单胞菌与大肠杆菌没有抑制作用　N157对铜绿假单胞菌和大肠杆菌均具有抑菌活性　大肠杆菌

复杂陌生情境
3.厨余垃圾分解菌(2022佛山一模,21节选)我国大力推行垃圾分类处理。厨余垃圾在生活垃圾中占比达到甚至超过一半,具有高含水率、高有机质(淀粉、油脂和蛋白质等)和高盐分的“三高”属性。图为中小型厨余垃圾处理设备的工作原理示意图。

据图分析并回答下列问题:
(1)碳氮比(C/N)过高或者过低都不利于微生物发酵。某厨余垃圾中蛋白质占比较大,为了提高发酵效率,可以在上料时加入一定量的　　　　　　(面粉/豆粕)。该设备的控制系统需要感应　　　　　　等理化条件的变化,以保证微生物良好的发酵环境。 
(2)相比原本存在于厨余垃圾中的微生物,该设备中投放的混合菌种具有耐高温和　　　　　　的特性,能合成和分泌更多的　　　　　　　　　　　　,从而能更好地适应设备中的环境,更快降解厨余垃圾。 
(3)研究表明,米曲霉、解脂假丝酵母、绿色木霉等菌种对厨余垃圾中不同成分的分解各有优势。餐厅、食堂和农贸市场产生的厨余垃圾成分有较大差异,可通过调整　　　　　　,使设备都能达到较理想的降解效果。现不少家庭也尝试利用简易发酵桶处理厨余垃圾,若不考虑升温和菌种投放措施,可通过　　　　　　　　　　　的做法提高降解效果。 
(4)厨余垃圾经该设备处理后的残渣可　　　　　　　　　　　　　　,以实现就地资源化利用。 
答案　(1)面粉　O2浓度、温度　(2)耐盐　淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶　(3)各菌种的比例　搅拌通气、剪碎垃圾　(4)用于给作物施肥