选择性必修3 生物技术与工程第四节 发酵工程的过程与原理课后作业题

【精选】第四节发酵工程的过程与原理-1作业练习

一．单项选择

1．氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境,小勇带领的研究小组为 了筛选出能高效降解氯苯的微生物 SP1 菌，设计了两组培养基，配方如下表，I 号和 II 号培 养基都属于

A．通用培养基 B．液体培养基 C．选择培养基 D．气体培养基

2．消毒和灭菌是两个不同的概念，下列哪些事物适用于消毒处理

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．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②③④⑤⑥⑧ D．以上全部

3．某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可 在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基培上生长， 将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合一段时间后，再将菌体接种在基本 培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落，据此判断，下列说法最合理的是

A．突变体M催化合成氨基酸乙所需酶的活性丧失

B．突变体M和N可能发生了染色体变异

C．突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X

D．突变体M和N在混合培养期间发生了基因突变

4．将相同的大肠杆菌样液分别接种于成分不同的三种培养基中，36小时后统计菌落数，结果如下表。下列叙述不正确的是

A．葡糖糖是培养基中的碳源也是能源

B．配置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糖类

5．图是实验室使用某种接种方法在各种营养条件适宜的培养基上培养某种微生物的结果,相关叙述正确的是

A．该种微生物有可能是H5N1病毒

B．该图最可能是用平板划线法进行接种

C．操作者的衣着和手,需进行灭菌

D．该接种方法常用来准确统计样品中活菌的数目

6．某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是

A. 培养基分装到培养皿后进行灭菌 B. 接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养

C. 转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线 D. 培养过程中每隔一周观察一次

7．下列关于培养基的叙述，不正确的是

A．从土壤中分离分解纤维素的微生物，可以先用不加刚果红的液体培养基选择培养，以增加纤维素分解菌的浓度

B．可利用液体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型

C．培养微生物时，不是任何培养基中都需要添加水．碳源．氮源．无机盐

D．感染杂菌的培养基和使用过的培养基都必须经灭菌处理后才能丢弃

8．下表表示某培养基的配方，下列叙述正确的是

A．从用途看该培养基属于选择培养基

B．培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨

C．该培养基没有提供生长因子的物质

D．该培养基调节到合适的pH后就可以接种菌种使用

9．微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是

A．消毒可以杀死物体表面微生物和内部的部分微生物

B．接种操作要在酒精灯火焰附近进行

C．大多数培养基要进行高压蒸气灭菌

D．加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌

10．高压蒸汽湿热灭菌的排列不正确的是

①加水②排冷气③装置灭菌物品④98 kPa 下灭菌⑤加盖⑥0 kPa 下排气，打开灭菌锅

A．①②④⑤③⑥ B．②③⑤①④⑥ C．①③⑤②④⑥ D．②⑤①⑥④③

11．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是

A．计算．称量．倒平板．溶化．灭菌．调pH

B．计算．称量．溶化．倒平板．调pH．灭菌

C．计算．称量．溶化．调pH．灭菌．倒平板

D．计算．称量．灭菌．溶化．调pH．倒平板

12．如下图所示,自来水经滤膜过滤后,转移到牛肉膏蛋白胨培养基上,适宜条件下培养48 h,染色后统计变色菌落数目为165个。下列说法正确的是    (  )

A. 若培养基含伊红—美蓝,大肠杆菌菌落呈蓝绿色

B. 自来水中大肠杆菌浓度是33个·L-1,比真实值偏大

C. 为了提高准确度,需设重复实验,但不用空白对照

D. 若培养基菌落数目大于300,可适当减少自来水量

13．结合以下图表分析,下列有关说法正确的是(  )

A.环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的①和③

B.青霉素能抑制①

C.利福平能抑制③

D.①~⑤可发生在人体健康细胞中

14．下面是纯化微生物时采用的两种接种方法接种后培养的效果图，相关叙述正确的是

A．图甲三个平板中所用培养液的稀释倍数应保证相同

B．图乙只适合分离微生物而不适合对微生物进行计数

C．图甲．图乙所用的接种工具分别是接种环和涂布器

D．图乙每次划线应从同一起点开始以便使聚集的菌种逐步稀释获得单菌落

15．下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述正确的是（ ）

A. 发酵过程中酒精的产生速率越来越快

B. 集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的 CO2

C. 发酵过程中酵母种群呈“J”型增长

D. 若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气

16．突变型面包霉常需要在基本培养基上添加适当的氨基酸才能生长。现在用两种氨基酸 依赖型红色面包霉突变株 a 和 b，分别接种到下面的 6 种培养基上，两种突变株都不能在1．3．5 号培养基上生长，a．b 可以分别在 2．4 和 2．6 号培养基上生长。培养基成分 如下表，关于突变株 a 和 b 分别对于 B~T 中氨基酸需求的说法正确的是

A．两种突变株对氨基酸的需求是相同的

B．两种突变株都需要 G 氨基酸才能生长

C．两种突变株必须同时供应 4 种氨基酸才能生长

D．两种突变株都能在由 4．5 号两种培养基组成的混合培养基中生长

17．测定亚硝酸盐含量的有关叙述，不正确的是(  )

A. 亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，需在盐酸酸化条件下

B. 重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料

C. 对显色反应样品进行目测，可精确算出泡菜中亚硝酸盐含量

D. 配制溶液所用的提取剂为氯化镉与氯化钡

18．如图为分离和纯化分解甲醛细菌的实验过程，其中LB培养基能使菌种成倍扩增，以下说法正确的是

A. 需要对活性污泥作灭菌处理

B. ②中LB培养基应以甲醛为唯一碳源

C. 目的菌种异化作用类型为厌氧型

D. 经⑤处理后，应选择瓶中甲醛浓度最低的一组进一步纯化培养

参考答案与试题解析

1．常用的微生物接种方法有两种

（1）.平板划线法：是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

（2）.稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。

2．【答案】B

【解析】

分析：

消毒是用比较温和的物理或化学方法杀死部分微生物的方法，不包括芽孢和孢子，灭菌是用强烈的物理或化学方法杀死一切微生物包括芽孢和孢子。

详解：

①皮肤应进行消毒，正确；

②饮用水应进行消毒，正确；

③牛奶应进行消毒，正确；

④注射器应进行灭菌，错误；

⑤培养皿应进行灭菌，错误；

⑥接种环应进行灭菌，错误；

⑦培养基应进行灭菌，错误；

⑧果汁应进行消毒，正确；

⑨酱油应进行消毒，正确；

⑩手术刀应进行灭菌，错误。

综上所述①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩需要中进行消毒的是①②③⑧⑨。

故选A。

3．【答案】C

【解析】

分析：

分析题文：“突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基培上生长”，这说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，突变体N催化合成氨基酸乙所需酶的活性丧失；“在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合一段时间后，再将菌体接种在基本 培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落”，这说明突变体M和N在混合培养期间发生了基因重组，原理类似于肺炎双球菌转化实验。

详解：

A．M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A错误；
B．大肠杆菌属于原核生物，原核生物不含染色体，不会发生染色体变异，B错误；
C．RNA不是遗传物质，因此突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C正确；
D．突变体M和N在混合培养期间发生了基因重组，D错误。
故选：C。

4．【答案】C

【解析】

A．葡糖糖是培养基中的碳源也是能源，A正确；
B．配置培养基过程中应先灭菌后倒平板，B正确；
C．Ⅰ和Ⅱ对照，说明大肠杆菌的生长需要生长因子，C错误；
D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类，D正确。

故选C。

5．【答案】B

【解析】

病毒无细胞结构，必须依赖活细胞才能生存，不能在培养基上培养，A错误；根据分析可知，该图最可能是用平板划线法进行接种，B正确；操作者的衣着和手，需进行消毒处理，C错误；平板划线法不能统计细菌数目，稀释涂布平板法可用来统计，D错误。

6．【答案】C

【解析】A. 培养基先灭菌后才分装到培养皿中，A错误；   

B. 由于是分离有机废水中的微生物，故培养的条件不应放置在光照下，接种后应放置在恒温培养箱中进行培养，B错误；

C. 转换划线角度后要对接种环进行灼烧灭菌，冷却后再进行划线，C正确；   

D. 培养过程中要每隔24小时观察一次，D错误。

7．【答案】B

【解析】

分析：

在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。固体培养基常用于微生物的分离和鉴定。液体培养基常用于工业生产。

详解：

A．从土壤中分离分解纤维素的微生物，可以先用不加刚果红的液体培养基选择培养，以增加纤维素分解菌的浓度，从而确保能够从样品中分离到所需的微生物，A正确；

B．可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型，B错误；

C．微生物培养基的主要营养物质有碳源．氮源．水和无机盐等，有的还需要生长因子等特殊的营养，但不是任何培养基中都需要添加水．碳源．氮源．无机盐，如培养自养微生物时，不需要添加碳源，培养自生固氮菌不需要添加氮源，C正确；

D．感染杂菌的培养基和使用过的培养基都必须经灭菌处理后才能丢弃，以防止微生物污染环境和感染实验者，D正确。

故选B。

8．【答案】B

【解析】

A．从用途看，该培养基中有伊红和美蓝，属于鉴别培养基，A错误；

B．微生物的营养物质主要包括氮源．碳源．水和无机盐等，培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨，B正确；

C．生长因子主要包括维生素．氨基酸和碱基等，它们一般是酶和核酸组成成分，表格中的蛋白胨可以提供生长因子，C错误；

D．该培养基调节合适的pH后经灭菌后才可以接种使用，D错误。

故选B。

9．【答案】D

【解析】

分析：

消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子），而灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）。消毒有煮沸消毒法．巴氏消毒法和化学药剂消毒法，灭菌有灼烧灭菌法适用于接种工具．干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具．高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌。

详解：

A．消毒只能杀死物体表面或内部的部分微生物，A正确；

B．酒精灯火焰附近存在一个无菌区，为了无菌操作，接种操作要在酒精灯火焰附近进行，B正确；

C．大多数培养基要进行高压蒸气灭菌，C正确；

D．加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌，D错误。

故选D。

10．【答案】C

【解析】

高压蒸汽灭菌操作步骤：首先将内层灭菌桶取出，再向外层锅内加入适量的水，即①；

再放回灭菌桶，并装入待灭菌物品即③；然后加盖即⑤；打开电源开关，同时打开排气阀，使水沸腾以排除锅内的冷空气即②；待冷空气完全排尽后，关上排气阀，让锅内的温度随蒸汽压力增加而逐渐上升，当锅内压力升到所需压力时，控制热源，0.1MPa的压力下，温度121℃，灭菌15-30min即④；灭菌所需时间到后，切断电源，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降至0时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，取出灭菌物品即⑥；故操作顺序应该是①③⑤②④⑥。

故选C。

11．【答案】C

【解析】

根据以上分析可知，制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本流程是：计算-称量-溶化-调pH-灭菌-倒平板。综上所述，C正确，A．B．D错误。

12．【答案】D

【解析】若培养基含伊红-美蓝，大肠杆菌菌落呈黑色或紫黑色有金属光泽，A错误；自来水中大肠杆菌浓度是165÷5=33个/L，由于两个或多个大肠杆菌可能长成一个菌落，因此比真实值偏小，B错误；为了提高准确度，需设重复实验，同时需要设置空白对照，C错误；若培养基菌落数目大于300，说明细菌数目较多，可适当减少自来水量，D正确。

13．【答案】A

【解析】题图为中心法则的表达,①代表DNA的复制,②代表转录,③代表翻译,④代表RNA的复制,⑤代表逆转录。青霉素的作用是抑制细菌细胞壁的合成,而不是①;利福平能抑制RNA的合成,而不是③。人体健康细胞中不可能发生④和⑤。在DNA复制时,需要先用解旋酶使DNA的两条链打开,因此,环丙沙星作用于①环节。红霉素与核糖体结合,就抑制了③过程。

14．【答案】B

【解析】

图甲中三个平板所用的培养液的稀释倍数应当不相同，才能确保分离出单菌落，A选项错误；图乙划线分离培养法常用于分离单菌落，但无法确认整个培养基中菌落的个数，B选项正确；图甲所用的工具为涂布器，图乙所用的工具为接种环，C选项错误；图乙每次划线应从上一次划线的末尾开始以便分离出单菌落，D选项错误。

15．【答案】D

【解析】发酵过程中由于营养物质的消耗．pH的改变等，酒精的产生速率会越来越慢，A项错误；因果汁并未装满发酵瓶，故开始时酵母菌能利用瓶中的氧气进行有氧呼吸产生二氧化碳，所以集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳，B项错误；发酵过程中酵母菌种群受营养物质等影响呈“S”型增长，C项错误；发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的，说明发酵瓶可能漏气，D项正确。

16．【答案】D

【解析】

根据题意知，a突变株不能在1．3．5号培养基上生长，但是可以在2．4培养基上生长，说明a生长需要E．F种氨基酸，b突变株不能在1．3．5号培养基生长，但是可以在2．6培养基上生长，说明b生长需要E．G种氨基酸，所以2种突变株都能在由4．5号的混合培养基中生长。

故选D。

17．【答案】C

【解析】A．亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，需在盐酸酸化条件下进行，A正确；

B．重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，B正确；

C．将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量，C错误；

D．配制溶液所用的提取剂为氯化镉与氯化钡，D正确。

18．【答案】D

【解析】该实验是从活性污泥中分离和纯化分解甲醛细菌，则活性污泥不能灭菌，A错误；LB培养基使菌种成倍扩增，应用完全培养基培养，B错误；图示分解甲醛细菌是在培养皿中进行，属于需氧型细菌，C错误；经⑤处理后，瓶中甲醛浓度降低，甲醛浓度最低的一组中分解甲醛细菌纯度最高，可进一步纯化培养，D正确。