2024春高中生物第1章发酵工程过关检测（人教版选择性必修3）

这是一份2024春高中生物第1章发酵工程过关检测（人教版选择性必修3），共10页。
第1章过关检测(时间:90分钟　满分:100分)一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下图是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图。据图判断,下列说法正确的是(　　)挑选葡萄→冲洗→榨汁→A→乙酸发酵→果醋A.此过程用到的菌种主要有酵母菌和乳酸菌B.榨汁前,榨汁机和发酵瓶都需要用体积分数为70%的盐酸消毒C.A过程是酒精发酵,A过程结束后,只需要适当提高环境温度就能进行乙酸发酵D.导致发酵产物不同的重要因素有温度、时间、菌种等答案:D解析:用于果酒发酵的是酵母菌,用于果醋发酵的是醋酸菌,A项错误。榨汁机、发酵瓶要用体积分数为70%的酒精消毒,B项错误。A过程是酒精发酵,A过程完成后,除了需要适当提高环境温度,还需要通入O2,才能进行乙酸发酵,C项错误。2.下图是制作酸奶的简易过程示意图。下列相关叙述正确的是(　　)发酵瓶、鲜奶无菌处理→新鲜原味酸奶与鲜奶按体积比1∶10加入发酵瓶中,密封→38~42 ℃的环境下保温发酵6~8 h→2~4 ℃冷藏24 hA.用高压蒸汽灭菌锅对发酵瓶和鲜奶进行灭菌处理B.乳酸发酵菌种和乙酸发酵菌种都属于原核生物C.保温发酵过程中要适时打开发酵瓶盖放出气体D.酸奶发酵的适宜温度要低于果醋发酵的适宜温度答案:B解析:鲜奶是不耐高温的液体,不能用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌,A项错误。乳酸菌进行无氧呼吸时没有气体产生,乳酸发酵过程中不需要排气,C项错误。果醋发酵的适宜温度为30~35℃,故酸奶发酵的适宜温度要高于果醋发酵的适宜温度,D项错误。3.为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险,需要对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测。下列叙述错误的是(　　)A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物B.细菌形成菌膜黏附于航天器设备表面产生生物腐蚀C.在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品D.采用平板划线法等分离培养微生物,观察菌落特征答案:D解析:航天器及洁净的组装车间微生物很少,不需要采用平板划线法分离微生物。4.下图表示啤酒生产的简要流程,制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子,糖化主要将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子。下列说法错误的是(　　)A.过程①利用大麦发芽产生的淀粉酶进行发酵,在焙烤时该酶失活B.过程②中碾磨有利于淀粉与淀粉酶充分接触C.发酵过程中要适时往外排气,后发酵时期可以延长排气时间间隔D.过程③在菌种的选育上,可通过基因工程改造啤酒酵母,缩短生产周期答案:A解析:过程①利用大麦发芽产生的淀粉酶进行发酵,在焙烤时不会使淀粉酶失活。5.在家庭中制作泡菜,不需要刻意灭菌,原因是(　　)A.乳酸菌发酵产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长B.各种微生物都可以用于制作泡菜C.泡菜坛中的亚硝酸盐杀死了其他杂菌D.泡菜坛中液体表面有一层菌膜将泡菜与外界空气隔开答案:A6.下列对泡菜制作不同时期泡菜坛中乳酸菌和乳酸含量的叙述,正确的是(　　)A.泡菜制作初期并无乳酸菌的存在B.腌制过程中乳酸菌数量会逐渐增多并达到最高峰,然后下降C.腌制后期乳酸含量会急剧下降D.腌制的全过程乳酸菌数量不变答案:B解析:泡菜制作初期多种微生物并存,乳酸菌也存在,A项错误。在腌制过程中,乳酸菌数量开始时较少,进入中期数量最多,然后又慢慢下降,B项正确,D项错误。腌制过程中,乳酸不断积累,不会急剧下降,C项错误。7.下列有关果酒发酵、果醋发酵和腐乳制作前期发酵的比较,错误的是(　　)A.都可以使用自然界微生物作为菌种　B.发酵的实质都是微生物的无氧呼吸C.控制的发酵温度有所不同 D.发酵过程中必须尽可能防止杂菌污染答案:B解析:果醋和腐乳发酵利用的是微生物的有氧呼吸,果酒发酵利用的是微生物的无氧呼吸。8.将相同的大肠杆菌样液分别接种于成分不同的3种培养基中,36 h后统计菌落数,结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　)A.葡萄糖是培养基中的碳源也是能源B.配制培养基过程中应先灭菌后倒平板C.Ⅰ和Ⅱ对照,说明生长因子不利于大肠杆菌的生长D.Ⅱ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖答案:C9.下列有关微生物培养的叙述,错误的是(　　)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一种方法C.培养基都必须使用高压蒸汽灭菌法灭菌 D.倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝水滴落答案:C解析:防止杂菌污染是获得纯净培养物的关键,A项正确。单菌落由一个微生物繁殖而来,因此分离单菌落可以消除杂菌,B项正确。培养基灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法,但是对于含有遇高温易分解的营养物质的培养基,不能采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,C项错误。倒置平板可以防止培养皿皿盖上的冷凝水滴落到培养基表面污染培养基,D项正确。10.消毒和灭菌是两个不同的概念。下列适用于消毒处理的是(　　)①皮肤　②饮用水　③牛奶　④注射器　⑤培养皿　⑥接种环　⑦培养基　⑧果汁　⑨酱油　⑩手术刀A.①②③⑧⑨B.④⑤⑥⑦⑩C.①②③④⑤⑥⑧D.以上全部答案:A11.下列对发酵过程中灭菌操作的理解,错误的是(　　)A.防止杂菌污染 B.消灭杂菌C.培养基和发酵设备都必须灭菌 D.灭菌必须在接种前进行答案:B解析:灭菌的目的是防止杂菌污染,但实际操作中不可能只消灭杂菌,而是消灭全部微生物。12.某研究小组计划从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列相关叙述正确的是(　　)A.培养基分装到培养皿后进行灭菌 B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿需放在光照培养箱中培养 D.培养过程中每隔一周观察一次答案:B解析:培养基灭菌应在分装到培养皿之前进行,A项错误。从有机废水中分离的微生物是异养微生物,其培养不需要光照,C项错误。培养过程中应每隔12h或24h观察一次,D项错误。13.木聚糖酶可以将木聚糖(植物细胞壁的成分之一)降解为木糖,在酿造、饲料生产中有广泛应用。木聚糖酶可以用黑曲霉发酵生产,下图是生产该酶的连续发酵装置示意图。下列叙述错误的是(　　)A.发酵所用的黑曲霉可以在落叶丰富的环境中筛选B.在发酵生产中,选育出的优良菌种可以直接接种C.培养液和发酵装置在接种前需进行严格的灭菌D.通过改变通气量和搅拌速度可以调节培养液的溶氧量答案:B解析:在发酵生产中,选育出的优良菌种应该经过扩大培养和鉴别之后再进行接种发酵。14.蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液按一定比例混合,经乳酸菌发酵可生产新型酸奶。下列相关叙述错误的是(　　)A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关 B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染C.乳酸菌是异养厌氧细菌 D.只有奶粉为乳酸发酵提供氮源答案:D解析:蔗糖是乳酸菌的碳源,乳酸菌分解蔗糖产生乳酸,所以蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关,A项正确。酸奶是乳酸发酵的产物,不应有气体产生,如果发酵时出现明显的气泡,说明肯定有其他的微生物存在,B项正确。乳酸菌是异养厌氧细菌,在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸,C项正确。经过蛋白酶水解后的玉米胚芽液也可以提供氮源,D项错误。15.在做分离分解尿素的细菌实验时,甲同学从稀释倍数为1×106对应的培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。下列说法错误的是(　　)A.甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同,也可能是操作过程出了问题B.可以将甲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,以检验培养基是否受到污染C.让其他同学用与甲同学一样的土样进行实验,如果结果与甲同学一致,则可以证明甲同学无误D.B、C两项的实验思路都遵循了实验的对照原则答案:D解析:甲同学获得的菌落数量远大于其他同学,可能是由于所取的土样不同,也可能是操作过程中培养基被污染了,A项正确。污染的原因可能是培养基灭菌不彻底,或操作过程没有保证无菌操作,将甲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,以检验培养基是否受到污染,B项正确。让其他同学用与甲同学一样的土样进行实验,如果结果与甲同学一致,则可以证明甲同学操作正确,C项正确。B项的实验思路遵循了实验的对照原则,C项的实验思路遵循了实验的重复性原则,D项错误。16.葡萄的果皮表面附着有野生酵母菌。某同学从市场上买来了新鲜的葡萄,打算利用细胞呼吸的原理在家里酿制葡萄酒。下列措施对酿酒有利的是(　　)A.打开酿酒罐 B.密封酿酒罐,适时排气C.高温处理 D.酿酒罐放在室内光照处答案:B解析:酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,故应密封酿酒罐,适时排气。高温处理会杀死葡萄果皮表面的酵母菌。酵母菌进行无氧呼吸不需要光照,酿酒罐放在室内光照处,还会造成酿酒罐内温度过高,不利于发酵。17.生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒入平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)A.倒入平板后直接培养可判断培养基有无污染B.倒入平板后培养基需要进行灭菌处理C.图示结果表明该菌需要生长因子乙和丙D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选答案:B解析:平板上不含任何生长因子,若倒入平板后直接培养,出现菌落说明培养基已被杂菌污染,因为该嗜热菌不能在缺乏生长因子的培养基中生长,A项正确。制备培养基时,先灭菌再倒平板,B项错误。图中菌落生活在乙、丙区域之间,说明同时需要生长因子乙和丙,C项正确。不同菌种所需生长因子不同,可利用生长图形法筛选菌种,D项正确。18.β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述错误的是(　　)A.所用培养基及接种工具分别进行湿热灭菌和灼烧灭菌B.通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得该酵母菌C.还需进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力D.该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发答案:B解析:通过配制培养基、灭菌、接种、分离、培养和挑选菌落并鉴定,才能获得该酵母菌。19.某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌的数量,并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是(　　)A.利用平板划线法对细菌进行计数B.用以石油为唯一碳源的培养基筛选C.采用稀释涂布平板法分离菌种D.称取和稀释土壤样品需要在酒精灯火焰附近进行答案:A解析:分离细菌常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,但平板划线法不能对细菌进行计数。20.下列关于微生物的分离与培养实验的叙述,正确的是(　　)A.高压蒸汽灭菌加热结束后,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.倒平板时,应将皿盖放到一边,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,应标记在皿底答案:D解析:培养基等液体类的物品在灭菌结束后,切勿打开放气阀迅速放气,以免液体暴沸,造成溢出或炸裂,应先关闭电源停止加热,待其冷却至压力表指针回零后,再打开放气阀放气,A项错误。倒平板时,培养皿不能完全打开,B项错误。接种环灼烧灭菌后,应冷却后再挑取菌落,以免高温杀死菌种,C项错误。二、非选择题(本题共5小题,共50分)21.(11分)下图为果酒与果醋发酵装置示意图,请据图回答下列问题。(1)酿造葡萄酒时,在榨汁前,要先对葡萄进行　　　　　　,再去除枝梗,该步骤可以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被　　　　　　污染的机会。 (2)用体积分数为　　　　　对上述装置进行　　　　后,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~30 ℃的环境中,每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量　　　。装置中d处设计成弯曲形状的目的是　　　　　　　　　　　　。(3)10 d之后,利用酸性条件下的　　　　　　对出料口c取样的物质进行检验。若呈　　　　色,则说明产生了酒精。 (4)产生酒精后,在发酵液中加入醋酸菌,然后将装置放在　　　　　　℃的环境中,适时打开气阀　　　　向发酵液中充气。充气的原因是　。答案:(1)冲洗　杂菌(2)70%的酒精　消毒　CO2　防止排气时空气中杂菌的污染(3)重铬酸钾　灰绿(4)30~35　a　醋酸菌是好氧细菌,酒精转变为乙酸需要O222.(10分)请回答下列有关泡菜发酵过程中的相关问题。(1)蔬菜刚入坛时,其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中酵母菌最初的呼吸方式是　　　　,请写出相关反应式:　　　　　　　　　　　。 (2)在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出,试说明这些气泡的来源:　　　　　　　　　　　。 (3)到发酵中期,无氧状态形成,乳酸菌开始活跃并产生大量乳酸,使乳酸质量分数达到0.6%~0.8%,pH为3.5~3.8,试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)发酵后期,乳酸含量继续增加,当乳酸质量分数达到1.2%以上时,发酵速度逐渐变缓甚至停止,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)请在下列坐标图中画出该过程中乳酸菌数量、乳酸含量的变化趋势。答案:(1)有氧呼吸　C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量(2)微生物呼吸作用产生的(3)由于pH不适宜,其他微生物活动减慢甚至停止(4)pH过低,抑制了乳酸菌的生长(5)23.(10分)检验饮用水中细菌、病毒的含量是有效监控部分疾病发生的必要措施。请回答下列与检验饮用水中大肠杆菌有关的问题。(1)检验大肠杆菌的含量时,通常将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为　　　　　　法。 (2)用上述方法统计样本中的菌落数时是否需要设置对照组?　　　　　　 (填“需要”或“不需要”),其原因是需要判断培养基　　　　　　,对于固体培养基应采用的检测方法是将　　　　　　的培养基在适宜的温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生。 (3)有三种材料或用具需要消毒或灭菌:培养细菌用的培养基与培养皿(甲);玻璃棒、试管、烧瓶和吸管(乙);实验操作者的双手(丙)。其中需要消毒的是　　　　　　,需要灭菌的是　　　　　　。(填代号) (4)检验大肠杆菌的实验结束后,使用过的培养基及其培养物必须经过　　　　　　处理才能丢弃,以防污染环境。 (5)下表是一种培养基的配方,该培养基中的碳源是　　　　　　　　　,氮源是　　　　　。琼脂　　　　　(填“提供”或“不提供”)营养。 答案:(1)稀释涂布平板(2)需要　是否被杂菌污染(灭菌是否合格)　未接种(3)丙　甲、乙(4)灭菌(5)乳糖、蔗糖、蛋白胨　蛋白胨　不提供24.(10分)发酵工程在医药工业上的应用非常广泛,其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如下图所示。请回答下列问题。(1)对产黄青霉菌进行分离纯化并计数采用了　　　　　　　　法,其可以用来计数的原理为　。 在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至　　　　性。(2)接种之前的过程①②都属于　　　　　　　　。整个发酵过程的中心环节是　　　　　　　　。 (3)过程③需要严格的灭菌,否则由于　　　　　　　　　　　　　　　,可能会导致青霉素产量下降。过程④可采用　　　　　　　　方法将菌体分离和干燥。 答案:(1)稀释涂布平板　当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌　酸(2)扩大培养　发酵罐内发酵(3)某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉　过滤、沉淀25.(9分)某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了随机取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下图所示。请分析回答下列问题。(1)该实验中含有琼脂的培养基从物理性质上来说,属于　　　　　　培养基,培养基中选择了　　　　　　作为唯一氮源。 (2)分解尿素的细菌能产生　　　　酶,催化尿素分解产生　　　　　　。　 (3)需要对菌液进行系列梯度稀释的原因是　　　　　　　　　　　　　　　,但稀释度不宜过高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　 (4)实验结果:6号试管涂布的三个平板的菌落数分别为550、601、688,7号试管涂布的三个平板的菌落数分别为58、73、97,8号试管涂布的三个平板的菌落数分别为8、15、28。应选择　　　　号试管涂布的三个平板的菌落数进行计数,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则该10 g土壤样品中含有分解尿素的细菌数是　　　　　　个。 答案:(1)固体　尿素(2)脲　NH3(3)只有在稀释度足够高时,聚集在一起的微生物才能被分散成单个细胞,并形成单个菌落　稀释度过高时,得到的平板菌落数太少,实验的偶然性太大(4)7　应选择菌落数为30~300的平板进行计数7.6×1011解析:为了保证实验结果的准确性,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数,所以应选择稀释1×108倍的7号试管涂布的三个平板的菌落数进行计数,即该10g土壤样品中含有分解尿素的细菌数=(58+73+97)÷3÷0.1×1×108×10=7.6×1011(个)。培养皿培养基成分菌落数Ⅰ琼脂、葡萄糖35Ⅱ琼脂、葡萄糖、生长因子250Ⅲ琼脂、生长因子0组分含量蛋白胨10.0 g乳糖5.0 g蔗糖5.0 gK2HPO42.0 g显色剂0.2 g琼脂12.0 gH2O定容至1 000 mL