第1章发酵工程A卷基础夯单元达标2022-2023学年高二下学期生物北师大版选择性必修3

第1章 发酵工程 A卷 基础夯实

——2022-2023学年高二生物学北师大版（2019）选择性必修三

单元达标测试卷

考试时间：90分钟

满分：100分

一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.下列关于消毒和灭菌的说法，错误的是(   )

A.人们常用化学药剂对水源和双手进行消毒

B.接种室和超净工作台可用紫外线进行消毒

C.培养基转移到锥形瓶后可以采用干热灭菌

D.接种环可在火焰充分燃烧层进行灼烧灭菌

2.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

3.下列有关微生物培养的叙述中，不正确的是(   )

A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染

B.单菌落的分离是消除杂菌污染的通用方法

C.培养基都必须使用高压蒸汽灭菌法灭菌

D.倒置平板防止培养血盖上的冷凝水滴落

4.用平板划线法或稀释涂布平板法都可以纯化大肠杆菌，二者的共同点是(   )

A.都可以用固体培养基或液体培养基 B.接种时都需要在酒精灯的火焰旁进行

C.都需要使用接种环进行接种 D.都可以用来统计样品中的活菌数

5.小明做“微生物的分离与培养”实验时得出如下结论，下列相关叙述正确的是(   )

A.高压蒸汽灭菌加热结束时，立即开启锅盖，拿出培养基和工具待用

B.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上

C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落

D.用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上

6.养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可由硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离和计数”实验中，下列说法正确的是(   )

A.需要配制添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌

B.应对釆集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行

C.采用平板划线法进行分离和计数时，还需与未接种的空白培养基同时培养

D.若空白对照组上长出了菌落，需要在实验组数据的基础上减去空白对照组的菌落数

7.研究小组利用微生物实验操作技术来探究某池塘中大肠杆菌的数量，下列叙述正确的是(   )

A.A B.B C.C D.D

8.在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如图所示。有关叙述错误的是(   )

A.接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌

B.连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落

C.接种过程中至少需要对接种环灼烧5次

D.甲中a区域为划线的起始位置

9.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

10.某人利用乳酸菌制作泡菜时因操作不当使泡菜腐烂。造成泡菜腐烂的原因可能是(   )

①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖

②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖

③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖

④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖

A.①③ B.②③ C.②④ D.①④

11.家庭制作果酒时，所用的葡萄不能反复冲洗的主要原因是(   )

A.避免营养成分的流失 B.避免葡萄皮上的酵母菌被冲洗掉

C.避免葡萄皮中的色素被冲洗掉 D.反复冲洗会破坏葡萄的结构

12.酒在人们的日常生活、医药、工业等方面用途非常大。小明想利用如图所示的装置来制作葡萄酒和葡萄醋，下列叙述正确的是(   )

A.进行发酵前，通常要先去除葡萄枝梗再用次氯酸钠溶液对葡萄进行消毒

B.欲利用图中果酒发酵装置获得果酒，充气口应保持打开，不断通入空气

C.在氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌能将酒精直接氧化为醋酸

D.酒精发酵和醋酸发酵过程中，酵母菌与醋酸菌产生CO2的场所相同

13.下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，错误的是(   )

A.制作果醋和泡菜常用的微生物分别为醋酸菌和乳酸菌

B.将密封的果酒置于30~35 ℃ 的环境中发酵，可得到果醋

C.参与果酒、果醋和泡菜制作的微生物细胞中都有核糖体

D.发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味，但形成酸味的物质不同

二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分。

14.在做“分离分解尿素的细菌”实验时，A同学从稀释倍数为10-6培养基中筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述正确的是(   )

A.A同学出现这种结果的原因可能是土样不同

B.可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照，以证明培养基是否受到污染

C.让其他同学用与A同学同样的土样进行实验，如果结果与A同学一样，则可证明A同学无误

D.B选项的实验思路遵循了实验的对照原则，而C选项的没有

15.下列关于统计菌落数目的方法的叙述，正确的是(   )

A.采用稀释涂布平板法统计的菌落数目往往少于实际的活菌数目

B.当样品的稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落

C.为了保证结果准确，一般采用密度较大的平板进行计数

D.显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法

16.为酿制杨梅酒，小明将杨梅榨成汁后分别装入甲、乙、丙三个发酵瓶中，如图所示。下列有关说法正确的是(   )

A.应将发酵瓶放在30~35 ℃环境中进行发酵

B.甲瓶未夹住发酵瓶的充气管，会导致发酵液从充气管流出

C.乙瓶每隔一段时间需打开排气管排气，最终可以得到杨梅酒

D.丙瓶中发酵液过多，排气时会导致发酵液从排气管流出

17.(多选题）发酵工程的一项关键措施是灭菌，关于灭菌的叙述正确的是(   )

A.培养基和发酵设备均需要严格灭菌 B.灭菌是杀死培养基中的所有生物

C.通入无菌空气可以达到灭菌的目的 D.pH调到7左右灭菌效果最好

18.发酵工程在现代生物工程中地位越来越重要。下列有关发酵过程叙述错误的是(   )

A.发酵设备和培养基不需要严格灭菌

B.要随时取样，检测培养液的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵过程

C.在发酵过程中不需要向装置中再添加必需的营养组分

D.要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件

三、非选择题：本题共3小题，共36分。

19.发酵工程在工业生产上得到广泛应用，其生产流程如下图所示。结合赖氨酸或谷氨酸的生产实际，回答相关问题。

（1）图中①表示的育种方法是_____。

（2）人工控制微生物代谢的措施包括_____和_____。

（3）在赖氨酸或谷氨酸发酵过程中，产物源源不断地产生，这说明该生产采用了_____的发酵方式。在生产过程中，常需增加通氧量，因此判断赖氨酸或谷氨酸发酵菌种为_____菌。

（4）当发酵生产的产品是代谢产物时，还要采用_____等分离提纯的方法进行提取。

20.我国最早的诗歌总集《诗经》有“中田有庐，疆埸有瓜。是剥是菹”的诗句，其中“庐”和“瓜”是蔬菜，“剥”和“菹”是加工腌渍的意思。泡菜是一种历史悠久、深受群众喜爱的传统美食。某兴趣小组的同学进行了制作泡菜的实践活动。回答下列问题：

（1）将清水与盐按合适比例配制成盐水后，需将盐水煮沸，其作用是__________。

（2）将稀释105倍的某细菌菌液，用直接计数法和稀释涂布平板法进行计数。

①直接计数法计数：用吸管吸取0.1mL该细菌菌液，滴于血细胞计数板上的___________边缘，待细菌全部沉降到计数室底部，用显微镜直接计数，并计算出每升菌液的细菌数目。

②稀释涂布平板法计数：在5个固体培养基上分别接种0.1mL该细菌菌液，适宜条件下培养一段时间后，培养基上的菌落数分别为20、25、152、154、156，则每升菌液中细菌数量为___________个。

③正常操作情况下，上述两种计数法中，___________统计获得的细菌数目偏多，原因是___________。

21.如图甲为制作果酒的实验装置图，图乙为制作葡萄酒的流程示意图，请回答下列问题：

（1）为适当提高果酒的生产速率，图甲中进气口应_____；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是_____。

（2）图乙中空白处的操作是_____，冲洗的目的是_____。

（3）葡萄酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用_____溶液来鉴定。为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入_____。

（4）在氧气充足时，醋酸菌可将乙醇转变为_____，进而转变为醋酸。

答案以及解析

1.答案：C

解析：本题考查消毒和灭菌的区别。人们常用酒精擦拭双手进行消毒，用氯气消毒水源，A正确；接种室和超净工作台可用紫外线进行消毒，B正确；培养基转移到锥形瓶后可以采用高压蒸汽灭菌，C错误；接种环可在火焰充分燃烧层进行灼烧灭菌，D正确。

2.答案：B

解析：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。

3.答案：C

解析：培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌，但对于培养基中有高温易分解的培养基就不能采用此方法，如碳酸氢钠等物质，故C错。本题主要考查微生物的培养，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。

4.答案：B

解析：平板划线法或稀释涂布平板法都是在固体培养基上进行的；不论是平板划线法还是稀释涂布平板法都需要进行无菌操作，需在酒精灯火焰旁进行；平板划线法使用接种环进行接种，稀释涂布平板法使用涂布器进行接种；稀释涂布平板法可以用来统计样品中的活菌数，而平板划线法不能用于统计样品中的活菌数。

5.答案：D

解析：到灭菌时间后，切断热源，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降到零时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，拿出培养基和工具待用，A错误；倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（10~20 mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，B错误；接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后再挑取菌落，C错误；标记菌落时应用记号笔标记在皿底上，D正确。

6.答案：B

解析：本题主要考查微生物的接种与培养等相关知识。硝化细菌能利用氧化环境中的氨时所产生的能量合成有机物，为自养型，要分离硝化细菌，应该用以铵盐为唯一氮源的培养基，不能加入牛肉膏蛋白胨，A错误；获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染，因此，应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在火焰旁进行，B正确；对微生物进行计数时应该采用的接种方法是稀释涂布平板法，C错误；若空白对照组长出了菌落，说明培养基受到污染，该培养基不能再使用，所得数据也应舍弃，D错误。

7.答案：C

解析：进行涂布平板操作时，取少量菌液（不超过0.1mL）滴加到培养基表面，再用灭菌后的涂布器推匀，A错误；涂布完成后，在培养皿底做好标记，并将培养皿倒置，B错误；计数时一般选择菌落数在30~300的平板进行计数，选项中菌落数为318的不符合要求，应舍弃，其他三个数值求平均值即可，C正确；设置空白对照组的目的是判断有无杂菌污染，题目中空白对照组有5个菌落，说明在培养过程中有杂菌污染，应重新开展实验，D错误。

8.答案：D

解析：培养基一般用高压蒸汽灭菌，A正确；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，B正确；在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，因此按照图中划线顺序（d→c→b→a），整个划线过程中至少需要对接种环灼烧5次，C正确；每次划线的菌种来自上一区域的末端，因此划线的起始区域菌落多，由图乙可知，甲中d区域菌落多，为划线的起始位置，D错误。

9.答案：B

解析：制作葡萄酒时，选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄略加冲洗，并除去枝梗，A正确；发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，不能装满，这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出，B错误；酒精发酵过程中会产生二氧化碳，为了释放出二氧化碳，要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C正确；由于醋酸发酵使用的菌种为醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，为了给醋酸发酵提供充足的氧气，并防止空气中的杂菌污染，酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵，D正确。

10.答案：C

解析：乳酸菌是厌氧菌，罐口封闭不严时会有氧气进入，氧气会抑制乳酸菌的生长、繁殖，同时氧气会促进需氧腐生菌的生长和繁殖，导致泡菜腐烂。故选C。

11.答案：B

解析：葡萄酒的自然发酵过程中起主要作用的是附着在葡萄皮上的酵母菌，反复冲洗会使葡萄皮上的酵母菌被冲洗掉，但不会造成营养成分的流失，A错误、B正确；葡萄皮中的色素存在于细胞液泡中，反复冲洗对色素的影响不大，C错误；制作果酒时需要将葡萄榨汁，本身就需要破坏葡萄的结构，不能反复冲洗的原因与破坏葡萄的结构无关，D错误。

12.答案：D

解析：A.发酵前应对新鲜葡萄先进行冲洗再去除枝梗，不需要用次氯酸钠溶液消毒，错误。
B.在果酒制作过程的前期可通入空气，使酵母菌在有氧条件下快速繁殖，之后应隔绝空气，使酵母菌无氧呼吸产生酒精，错误。
C.在氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇先氧化成乙醛，再将乙醛氧化成醋酸，错误。
D.酒精发酵中，酵母菌进行无氧呼吸产生CO2的场所位于细胞质基质，醋酸菌为原核生物，醋酸发酵中，醋酸菌进行有氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，正确。

13.答案：B

解析：制作果醋和泡菜常用的微生物分别为醋酸菌和乳酸菌；将果酒置于30~35 ℃ 的环境中并通入无菌空气进行发酵，可得到果醋；原核细胞和真核细胞都含有核糖体，参与果酒、果醋和泡菜制作的微生物细胞中都有核糖体；发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味，但形成酸味的物质不同，分别是醋酸和乳酸。

14.答案：ABC

解析：本题主要考查微生物的培养和分离。A同学出现题述结果可能是土样不同或操作中污染造成的，A正确；A同学的实验结果可能是培养基污染造成的，可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照，以证明培养基是否受到污染，B正确；重复实验即可确定对实验结果的推测正确与否，让其他同学用与A同学一样的土样进行实验，如果结果与A同学一样，则可证明A同学无误，C正确；B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则，D错误。

15.答案：ABD

解析：采用稀释涂布平板法获得的菌落有些可能是由两个或多个细胞形成的,所以统计的菌落数目往往少于实际的活菌数目,A正确;当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落,B正确;为了保证结果准确,一般选取菌落数为30~300的平板进行计数,C错误;除平板计数法外,显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法,D正确。

16.答案：BCD

解析：果酒发酵时应将温度控制在18~30 ℃，A错误。

17.答案：AB

解析：灭菌就是杀灭所有微生物，以排除生产、实验的干扰，关键是要对培养基和发酵设备灭菌，A正确；培养基的灭菌是杀死培养基中的所有微生物，B正确；为防止杂菌污染，通入的空气也要是无菌的，但不是通入无菌空气就可以达到灭菌的目的，C错误；灭菌效果与pH无直接关系，D错误。

18.答案：AC

19.答案：（1）诱变育种

（2）改变微生物遗传特性；控制生产过程中的各种条件

（3）连续培养；好氧

（4）萃取（或蒸馏或离子交换等）

解析：（1）基因工程、细胞工程和诱变育种是发酵工程菌种的来源，故图中①表示到的育种方法是诱变育种。

（2）控制微生物代谢的措施包括两个方面：一方面是改变微生物的遗传特性，另一方面是控制微生物的生长繁殖条件。

（3）在发酵生产中，产物源源不断地产生，因此发酵过程是连续的，说明该生产采用了连续培养的发酵方式；在生产过程中，常需增加通氧量，因此判断赖氨酸或谷氨酸发酵菌种为好氧菌。

（4）发酵生产的产品是代谢产物，分离提取产物的方法有萃取、蒸馏和离子交换等。

20.答案：(1)除去盐水中的氧气和杀菌

(2)①盖玻片；②1.54×1011③直接计数法；用直接计数法计数时,无论菌体死活均被计数,而用稀释涂布平板法计数时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是个菌落

解析： （1）腌制泡菜时，配制好盐水后，需将盐水煮沸，其作用是除去盐水中的氧气和杀菌，有利于乳酸菌的代谢和繁殖。

（2）将稀释105倍的某细菌菌液，用直接计数法和稀释涂布平板法进行计数。①若选用直接计数法，则需要用吸管吸取0.1mL该细菌菌液，滴于血细胞计数板上的盖玻片边缘，待该细菌全部沉降到计数室底部，用显微镜直接计数并计算出每升菌液的细菌数目。②稀释涂布平板法计数时，需选择菌落数在30~300范围内的平板进行计算，故每升菌液中细菌数量为（152+154+156）÷3÷0.1×105×103=1.54×1011个。③正常操作情况下，上述两种计数法中，用直接计数法计数时，无论菌体死活均被计数，而用稀释涂布平板法计数时，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，因此直接计数法统计获得的细菌数目偏多。

21.答案：（1）先打开后关闭；既可以放气，又可防止污染

（2）榨汁；洗去浮尘（合理即可）

（3）重铬酸钾；（人工培养的）酵母菌

（4）乙醛

解析：（1）本题考查与传统发酵技术有关的知识。果酒制作需要处于密闭条件下，为适当提高果酒的生产速率，需要增加酵母菌的数量，图甲中进气口应先打开后关闭，这样做的原因是先在有氧条件下让酵母菌进行有氧呼吸促进细胞增殖，然后在密闭条件下进行无氧呼吸产生酒精；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样既可以放排无氧呼吸产生的二氧化碳气体，又可防止污染。

（2）图乙中空白处的操作是榨汁，冲洗的目的是洗去浮尘。

（3）酒精检测的原理是在酸性条件下重铬酸钾溶液遇酒精后由橙色变为灰绿色。为提高果酒的品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。

（4）在氧气充足时，醋酸菌可将乙醇转变为乙醛，进而转变为醋酸。