新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练15发酵工程

这是一份新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练15发酵工程，共8页。试卷主要包含了83，63，54，79，51等内容，欢迎下载使用。
1.[2023·山东济南一模](不定项)聚羟基脂肪酸酯(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”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下。下列叙述错误的是( )
A．步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上
B．步骤③所用的培养基中营养物质浓度越高，对嗜盐细菌的生长越有利
C．步骤④所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株
D．挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量
2．[2023·江苏扬州高三调研]拟从餐厨垃圾中分离具有高效降解能力的微生物制成菌剂，用于餐厨垃圾高效无害化处理。配制用于培养菌种的培养基(如下表)，为比较这些菌种的降解效果，分别配制含有餐厨垃圾主要成分(淀粉、蛋白质、脂肪和纤维素)的培养基，检测效果如图。相关说法不正确的是( )
培养菌种用培养基
A.根据配方可知，该培养基属于固体培养基
B．在涂布过程中需要用到涂布器和酒精灯
C．透明圈表示菌种可降解培养基中含有的餐厨垃圾成分
D．D0/D的值越大，说明菌种的降解效果越好
3．[2023·山东青岛一模](不定项)熔喷布是口罩生产的重要原料，主要成分是聚丙烯，其易降解程度是评价口罩合格性的重要指标之一。某研究小组从土壤中分离出高效降解聚丙烯的细菌，部分流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．②中的选择培养基以聚丙烯为唯一碳源
B．步骤③所用的接种工具是接种环
C．在配制步骤②、③的培养基时，应先调pH后高压蒸汽灭菌
D．对③中平板上的菌落进行计数，可以计算出土壤浸出液中细菌的浓度
4．[2023·江苏省南京市高三调研](不定项)为保障公共健康，需要定期对公共饮用水进行卫生检测。饮用水的卫生标准是100mL不得检出大肠杆菌或者1000mL不超过3个大肠杆菌。若要确定饮用水是否合格，可采用膜过滤法检测，过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．检测前一般需要对水样收集瓶、培养皿、镊子等进行干热灭菌
B．完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上，在25℃下培养观察
C.为减少实验误差，应按照上述实验步骤多次取样重复进行检测
D．可用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测饮用水中的大肠杆菌数量
5．[2023·山东枣庄二模](不定项)白地霉侵染是导致柑橘酸腐病的主要原因，实验证明桔梅奇酵母通过分泌普切明酸对白地霉具有生物防治能力。已知铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3＋形成稳定红色复合物。研究配制的含有不同浓度FeCl3的培养基如下表所示。实验结果为随FeCl3浓度增大，抑菌圈红色加深但变窄，如下图所示。相关叙述正确的是( )
A．蛋白胨可以提供碳源、氮源、维生素，琼脂不是营养物质
B．白地霉采用了平板划线法，桔梅奇酵母采用了涂布平板法
C．结果表明，FeCl3浓度增大，普切明酸与Fe3＋结合的数量减少
D．结果表明，FeCl3能降低桔梅奇酵母对白地霉的防治效果
6．[2023·辽宁校联考三模]幽门螺杆菌(Hp)是一种螺旋状、微需氧的致病菌，对万古霉素(抗生素)不敏感，对青霉素(抗生素)高度敏感，其危害主要是引起胃炎、胃溃疡甚至胃癌等，体检时可通过14C尿素呼气试验来检测幽门螺杆菌的感染情况。研究人员利用消化道溃疡患者胃活组织标本进行了Hp临床菌株的分离和培养，所用的培养基配方如下。回答下列问题：
(1)上述心脑浸液琼脂培养基中，琼脂的作用是作为________；培养基中加入脱纤维羊血的作用是________________________________________(答两点)等成分；心脑浸液液体培养基培养的主要目的是________________。
(2)对上述配制好的心脑浸液琼脂培养基用________________法灭菌，采用平板划线法纯化培养得到单菌落。从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若要研究幽门螺杆菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，培养过程需设置好培养条件，摇床培养24小时，振荡速度保持80～130r/min的目的是____________________________________________。培养过程中为抑制杂菌的生长，培养液中需加入____________(填“万古霉素”或“青霉素”)。
(4)幽门螺杆菌能分解尿素形成氨和二氧化碳，受试者口服________标记的尿素胶囊后，检测收集受试者呼出的CO2气体，可作为诊断幽门螺杆菌的指标。医院针对幽门螺杆菌的常用治疗方案是连续服用青霉素2周，至放射性检测阴性后停药，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．[2023·河南安阳三模]扩展青霉是腐烂苹果中的常见微生物，其产生的棒曲霉素(Pat)是一种具有多种危害的毒素。甘肃农业大学的研究团队做了如图1所示的实验，其中“病健交界处”为腐烂部位(病斑)与未腐烂部位的交界处。⑤为去除①～④号部位后的剩余部分。回答下列问题：
(1)培养扩展青霉菌种使用的培养基中应含有________________________________等营养成分，有人认为还应该向培养基中添加青霉素，目的是____________________。
(2)用平板划线法分离扩展青霉菌时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落。操作失误的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
为了对①～⑤部位的菌落进行计数，取0.1mL稀释度为10－4的稀释液涂布，接种在固体培养基上，每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)研究人员测定了病斑直径为1、2、3cm的苹果中①～⑤号部位的Pat含量，结果如图2。据图可以得出的结论是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
有人认为该实验不支持病斑大小与腐烂部位果肉中Pat含量呈正相关，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
食用去除腐烂部位的苹果有风险，结合图中信息阐述理由：________________________________________________________________________
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重点选做题
8.[2023·江苏南京六校调研]发酵制氢技术是我国为早日实现“碳中和”开发的新能源技术之一。传统农业中，水稻、小麦的秸秆常被焚烧，既产生浓烟污染环境，又增加了CO2排放，研究团队将秸秆制成发酵液培养某种细菌，进行发酵制氢。下列说法错误的是( )
A．鉴定该细菌是否为纤维素分解菌，可在培养基中加入伊红美蓝试剂
B．水稻、小麦的秸秆中富含纤维素，可为产氢细菌提供碳源
C．底物浓度、温度、pH等是影响发酵产氢量的重要因素
D．与传统农业相比，发酵制氢技术既能减少CO2的排放量又能获得新能源
9．[2023·山东济南一模](不定项)双层平板法是一种利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基对噬菌体进行检测的常用方法。具体操作如下：先在无菌培养皿中倒入琼脂含量是2%的培养基凝固成底层平板后，将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48℃，然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板。培养一段时间后，在上层平板上看见由于噬菌体侵染周围细菌而使宿主细胞裂解死亡形成的空斑即噬菌斑。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体。根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量，如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基选择出噬菌体的宿主细胞
B．加入混合液后，使用灭菌后的涂布器将混合液均匀地涂布在培养基表面
C．双层平板法中加了底层培养基后弥补了培养皿底面不平的缺陷
D．上层培养基中琼脂浓度较低，因此形成的噬菌斑较大，更有利于计数
10．[2023·江苏宿迁高三测试](不定项)丙草胺(C17H26ClNO2)是一种广泛应用的除草剂。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数，如下图所示，以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述正确的是( )
A．实验过程中应避免已灭菌处理的土壤与周围物品接触
B．以丙草胺为唯一氮源配制的培养基属于选择培养基
C．依据实验结果计算出每克土壤中的菌株数约为1.5×1010个
D．利用稀释涂布平板法得到的结果往往比实际活菌数要低
11．[2023·河南校联考三模]红酵母无酒精发酵能力，但富含高营养菌体蛋白、不饱和脂肪酸和β­胡萝卜素等，广泛应用于食品、医药和饲料等领域。醋糟是酿醋业的下脚料，直接作为饲料营养价值低。醋糟可用于红酵母发酵。回答下列问题：
(1)一般将红酵母菌种接种在斜面培养基上。斜面培养基的成分包括牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl和KH2PO4，此外还含有____________，该物质的作用是____________。对接种环灭菌的方法是____________。
(2)某成员的实验设计方案如表所示。对照组宜选择方案________(填“一”或“二”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)醋糟经红酵母发酵后，检测其中的营养成分及含量，结果如表所示。红酵母发酵有利于提高醋糟的利用价值，据表分析，依据是________________________________________________________________________
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整合训练（十五）
1．解析：PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，要筛选嗜盐细菌，步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A错误；步骤③培养基浓度过高，会导致菌体失水死亡，不利于嗜盐细菌的生长，B错误；步骤④扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中无需加入琼脂，C错误；要挑选高产聚羟基脂肪酸酯（PHA）的嗜盐菌，挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量，进行比较，D正确。
答案：ABC
2．解析：该培养基中含有琼脂，所以该培养基是固体培养基，A正确；该平板中菌落分布均匀，采用的接种方法是稀释涂布平板法，所以需要用到涂布器和酒精灯，B正确；根据题干信息培养基中含有餐厨垃圾的成分，而微生物将这些成分分解后，可以产生透明圈，C正确；D0是菌落直径，D是透明圈大小，所以D0/D的值越小，说明菌种的降解效果越好，D错误。
答案：D
3．解析：根据题意，熔喷布是口罩生产的重要原料，主要成分是聚丙烯，本实验目的是筛选出可以高效降解一次性口罩的细菌，②中的选择培养基要以聚丙烯为唯一碳源，A正确；步骤③接种方法为稀释涂布平板法，接种工具为涂布器，B错误；在配制步骤②、③的培养基时，为避免杂菌污染，应先调pH值后再进行高压蒸汽灭菌，C正确；对③中平板上的菌落进行计数，可以计算出土壤浸出液中高效降解聚丙烯的细菌的浓度，D错误。
答案：AC
4．解析：检测前需要对水样收集瓶、滤膜、培养基、镊子灭菌，防止杂菌干扰，A正确；完成过滤后需将滤膜置于固体培养基上，在37℃下培养观察，B错误；为减少实验误差，按照上述实验步骤多次取样重复进行检测，取平均值作为实验数据，C正确；大肠杆菌较小，不能用血细胞计数板直接计数法替代膜过滤法检测其数量，D错误。
答案：BD
5．解析：蛋白胨可以提供碳源、氮源、维生素，琼脂是凝固剂的一种，并不是营养物质，在培养液中加入琼脂可以使液体培养基成为琼脂固体培养基，A正确；白地霉、桔梅奇酵母的接种都采用了涂布平板法，B错误；随培养基中FeCl3浓度的增加，普切明酸与Fe3＋的结合增强，抑菌圈的红色加深，C错误；普切明酸与Fe3＋形成红色复合物，但随培养基中FeCl3浓度的增加，抑菌圈变窄，说明FeCl3能降低桔梅奇酵母对白地霉的防治效果，D正确。
答案：AD
6．解析：（1）心脑浸液琼脂培养基中的琼脂的作用是作为凝固剂；血琼脂培养基的成分包括蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、脱纤维羊血、琼脂、水等，可为微生物的生长提供水、碳源、氮源和无机盐；心脑浸液液体培养基培养的主要目的是扩增菌体（数量）。（2）培养基的灭菌方法是湿热灭菌法；从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是线条末端细菌的数目比线条起始处少，细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少。（3）振荡速度保持80～130r/min的目的是提供微需氧条件，使菌体与营养物质充分接触；分析题意可知，幽门螺杆菌对万古霉素（抗生素）不敏感，对青霉素（抗生素）高度敏感，培养过程中为抑制杂菌的生长，同时为保证幽门螺杆菌的正常生长，培养液中需加入万古霉素。（4）幽门螺杆菌能分解尿素形成氨和二氧化碳，受试者口服14C标记的尿素胶囊后，检测收集受试者呼出的CO2气体，可作为诊断幽门螺杆菌的指标。医院针对幽门螺杆菌的常用治疗方案是连续服用青霉素2周，至放射性检测阴性后停药，其依据是幽门螺杆菌对青霉素高度敏感，连续使用青霉素可有效抑制幽门螺杆菌生长，受试者呼出的气体中没有14CO2，说明幽门螺杆菌被清除。
答案：（1）凝固剂 为微生物的生长提供水、碳源、氮源和无机盐 扩增菌体（数量）
（2）湿热灭菌 线条末端细菌的数目比线条起始处少，细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少
（3）提供微需氧条件，使菌体与营养物质充分接触 万古霉素
（4）14C 幽门螺杆菌对青霉素高度敏感，连续使用青霉素可有效抑制幽门螺杆菌生长，受试者呼出的气体中没有14CO2，说明幽门螺杆菌被清除
7．解析：（1）培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐；青霉素属于抗生素，能够抑制杂菌生长，故培养基中需要添加青霉素。（2）用平板划线法分离扩展青霉菌时，划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落，操作失误的原因可能是第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却烫死菌种或划线未从第一区域末端开始，从空白区域开始也没有菌落；用固体培养基对其培养，每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目，提高实验结果的准确性。（3）由图2分析可知，病斑部位的Pat含量最高，而随着与病斑部位距离越来越远，Pat含量就会越来越少；由题图信息分析可知，该实验的自变量是病斑大小和离病斑距离大小，根据实验结果不能根据病斑大小来确认腐烂部位的果肉中Pat含量的高低，这是因为病斑直径3cm的①部位比病斑直径2cm的①部位Pat的含量要稍低，故病斑越大腐烂部位的Pat含量不一定越高，即病斑大小与腐烂部位果肉中Pat含量不一定呈正相关；去除腐烂部位后的苹果不建议食用，这是因为Pat是一种具有多种危害的毒素，具有致突变作用，将腐烂苹果的腐烂部位去除后，结合图2可知，未腐烂部位仍含一定量的Pat，食用仍存在健康风险。
答案：（1）水、碳源、氮源和无机盐 抑制杂菌生长
（2）第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始 因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
（3）病斑部位的Pat含量最高，随着与病斑部位距离越来越远，Pat含量就会越来越少 在曲线图中，病斑直径3cm的①部位比病斑直径2cm的①部位Pat的含量要稍低 未腐烂部位仍含一定量的Pat，食用仍存在健康风险
8．解析：刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌降解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此鉴定该细菌是否为纤维素分解菌，可在培养基中加入刚果红试剂，A错误；纤维素的组成元素为C、H、O，可以为产氢细菌提供碳源，B正确；温度、pH等会影响酶活性，底物作为发酵的原料，因此底物浓度、温度、pH等是影响发酵产氢量的重要因素，C正确；与传统农业相比，发酵制氢技术通过将秸秆中的含碳有机物转换成有机酸等工业原料，减少了CO2的排放量，又获得了新能源——氢，D正确。
答案：A
9．解析：选择培养基就是在牛肉膏蛋白胨培养基的基础上加上一定的限制条件，所以会把那些不能在选择培养基上的细菌淘汰掉，剩下的就是符合条件的，牛肉膏蛋白胨培养基不是选择培养基，A错误；据题意可知，将琼脂含量是1%的培养基融化并冷却至45～48℃，然后加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒入底层平板上形成双层平板，是培养基和混合液一起倒平板，不是混合液涂布在培养基表面，B错误；加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补，使所形成全部噬菌斑都接近处于同一平面上，C正确；双层平板法因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数，D正确。
答案：CD
10．解析：土壤不需要灭菌，A错误；丙草胺可提供碳源、氮源，配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可提高降解菌的浓度，属于选择培养基，B正确；用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30～300的进行记数，求其平均值，据图可知，该实验结果只有两个30～300之间的平板，按30～300之间的两个计算则约为1.5×1010个，C正确；图示采用的计数方法是稀释涂布平板法，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到一个菌落，因此用该方法计数结果往往比实际活菌数要低，D正确。
答案：BCD
11．解析：（1）斜面培养基是固体培养基，配制时要加入凝固剂，如琼脂。对接种环一般采用灼烧灭菌的方法进行灭菌处理。（2）实验组有含红酵母的培养液，方案一湿热灭菌后排除了培养液无关变量的干扰，且方案一所添加的蒸馏水的量为无关变量，应与实验组相同，故对照组宜选择方案一。（3）红酵母发酵消耗醋糟中的粗脂肪和总糖，并合成蛋白质和β­胡萝卜素，提高了醋糟的营养价值，因此红酵母发酵有利于提高醋糟的利用价值。
答案：（1）琼脂 作为凝固剂 灼烧灭菌法
（2）一 实验组有含红酵母的培养液，方案一湿热灭菌后排除了培养液无关变量的干扰
（3）红酵母发酵消耗醋糟中的粗脂肪和总糖并合成蛋白质和β­胡萝卜素，提高了醋糟的营养价值
成分
蛋白胨
牛肉膏
氯化钠
琼脂
含量(g/L)
10
15
10
5
成分
MgSO4
NaH2PO4
蛋白胨
FeCl3溶液
水
琼脂
用量
5g
7g
15g
500mL
7g
20g
制取心脑浸液琼脂培养基：称取23.5g心脑浸液溶解在500mL蒸馏水中，加入适量琼脂煮沸至完全溶解，121℃高压灭菌15分钟。取出自然冷却至50℃，加入2mL幽门螺杆菌选择剂(万古霉素5mg、头孢磺啶2.5mg、磺胺增效剂2.5mg、两性霉素B2.5mg，溶于2mL无菌蒸馏水中)，再加入35mL (7%)脱纤维羊血。制取心脑浸液液体培养基：称取0.37g心脑浸液肉汤于50mL的小烧杯中，再加入10mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀。
实验步骤
实验组
方案一
方案二
①
100g醋糟＋132mL蒸馏水
100g醋糟＋132mL蒸馏水
100g醋糟＋140mL蒸馏水
②
8mL含红酵母的培养液
8mL湿热灭菌的含红酵母的培养液
不添加物质
③
30℃培养箱发酵85h
④
测定醋糟的营养成分
营养成
分含量
干物质/%
粗纤维/%
粗蛋白/%
真蛋白/%
粗脂肪/%
总糖/%
β­胡萝卜素/(mg·kg－1)
未发酵醋糟
91.33
36.83
17.63
14.54
7.37
14.61
0.02
发酵醋糟
89.79
37.23
22.51
19.78
3.21
9.66
6.62