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考向 26 发酵工程
1．（2022·山东·高考真题）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证
自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（
）
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】
培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等四类营养物质。配制培养基时除了满足基本的营养条件外，
还需满足微生物生长对特殊营养物质、pH、O 的要求。
2
【详解】
A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液
单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为
半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正
确；
B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；
C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；
D、为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
故选D。
2．（2021·1月浙江选考）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
【分析】
1、泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌，在无氧条件下乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
2、泡菜的制作流程是：选择和处理原料、洗净泡菜坛、调味装坛、密封发酵。
【详解】
A、将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积，缩短腌制时间，A正确；
B、泡菜制作所需菌种为乳酸菌，制作过程中应保持无氧环境，向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错
误；
C、泡菜汁中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制过程中，加入一些已经腌制过泡菜汁可缩短腌制时间，C
正确；
D、用沸水短时处理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品质，也可缩短腌制时间，D正确。
3.（2021湖北3） 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CO
2
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
【解析】
【分析】 1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型．腐乳制作的原理：毛霉
等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂
肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌，泡菜制作的原理：（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。
（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
3、醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充
足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。
【详解】A、泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；
B、做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳和酒精，二氧
化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，B正确；
C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误；
D、酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。故选B。
1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵的概念：是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产
物的过程。
(2)传统发酵技术：
2.泡菜制作
(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
反应式：C H O――→2C HO（乳酸）＋能量
6 12 6 3 6 3
（3）制作流程：
（4）关键操作：3.制作果酒和果醋
（1）果酒制作与果醋制作的比较
（2）具体流程及相关操作目的4.果酒和果醋发酵改进装置及其分析
5.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化【注意】 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。
1.（2022·河北衡水金卷）下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根
据图示回答下列问题：
（1）图A中方框内的实验流程是___________________________________。
（2）冲洗的主要目的是__________________，冲洗应特别注意不能__________________，以防止菌种
的流失。
（3）图B装置中的充气口在__________________时关闭，在__________________时连接充气泵，并连续
不断地向内__________________。
（4）排气口在酒精发酵时排出的气体是由__________________产生的__________________，在乙酸发酵
时排出的是_________________________________。
（5）写出与（4）题有关的反应式：
①_______________________________________________；
②________________________________________________。
（6）若果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸？__________________，说明原因：_________________________________________________。
【答案】 （1）乙酸发酵 （2）除去污物 反复冲洗 （3）酒精发酵 乙酸发酵 泵入空（氧）气
（4）酵母菌 CO （含氧量少的）空气、CO （5）① C H O――→2C HOH＋2CO ＋能量
2 2 6 12 6 2 5 2
② C H O ＋2O――→2CHCOOH＋2HO＋2CO ＋能量，C HOH＋O――→CHCOOH＋HO＋能量
6 12 6 2 3 2 2 2 5 2 3 2
（6）不能 因为酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长，且醋酸菌的发酵需要充足的氧气
【解析】酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧时进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解，无氧时进行酒精发酵，
反应式分别为C H O ＋6O――→6CO ＋6HO＋能量，C H O――→2C HOH＋2CO ＋能量。因此在制
6 12 6 2 2 2 6 12 6 2 5 2
作果酒时，应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧细菌，能够利用糖在有氧时生成乙酸；在糖源不足时，
将乙醇变为乙酸，反应式为 C H O ＋2O――→2CHCOOH＋2HO＋2CO ＋能量，C HOH＋
6 12 6 2 3 2 2 2 5
O――→CHCOOH＋HO＋能量。在果酒制作过程中，排气口排出的是 CO ，而在果醋制作过程中，因醋
2 3 2 2
酸菌是好氧细菌，需要连续充气，因此排气口排出的既有CO，又有含氧量较低的空气。
2
2.（2022·江苏百校联考，14）有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量
峰值时间的早晚与食盐的浓度有关（见下图），下列有关叙述不正确的是（ ）
A.食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成快。亚硝酸盐含量峰值出现的早
B.取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入
C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内油脂类物质有关
D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌
【答案】A
【解析】从图中可以看出，亚硝酸盐含量上升最快的是食盐浓度为5%时，其峰值出现最早，当食盐浓度
上升到7%，亚硝酸盐含量上升相对较慢，A错误；泡菜的制作原理是利用乳酸菌在无氧条件下进行乳酸
发酵，所以取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入，对乳酸菌有抑制作用，B正确；如果在取食过程中
混入油脂，可能会破坏发酵过程，使泡菜出现臭味，C正确；泡菜制作过程中，所用的食盐水经煮沸后可
除去水中的氧气并杀灭杂菌，D正确。
3（2022·湖南师大附中调研）泡菜制作方便、口味独特，深受人们喜爱。泡菜的腌制方式、时间、温度等
条件对泡菜品质有很大的影响，泡菜制作过程中的微生物数量和亚硝酸盐含量变化也受人们的关注，利用
生物学知识对泡菜腌制过程进行科学管理意义重大。请回答下列问题：
（1）泡菜腌制过程中，进行发酵的主要微生物在细胞结构上属于 生物。不能采用加入抗生素的
方法来抑制杂菌的原因是_______________________________。
（2）在泡菜腌制的过程中，要注意相关条件的控制。首先，要选择合格的泡菜坛，并用水封的方式密闭
处理，以保证坛内发酵所需的 环境。另外，温度过高、 用量过少、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量 。泡菜坛内常常会出现一层白膜，这是由产膜酵母繁殖形成的，
酵母菌的代谢类型为 。
（ 3 ） 我 们 在 日 常 生 活 中 应 多 吃 新 鲜 蔬 菜 ， 不 宜 多 吃 腌 制 蔬 菜 的 原 因 是
_____________________________________________________________。
【答案】
（1）原核 抗生素会抑制乳酸菌的生长和繁殖 （2）无氧 食盐 增加 异养兼性厌氧型 （3）腌
制蔬菜含有亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会在体内转化成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用
【解析】（1）用于发酵泡菜的主要微生物是乳酸菌，其在细胞结构上属于原核生物。由于细菌对抗生素
（乳酸菌属于细菌）敏感，因此在泡菜的制作过程中，不能加入抗生素，否则会抑制发酵菌种——乳酸菌
的生长和繁殖。（2）乳酸菌是厌氧菌，向坛盖边沿的水槽中注满水，目的是保证坛内乳酸菌发酵所需的
无氧环境。在泡菜腌制的过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过少、
腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。酵母菌属于异养兼性厌氧型微生物，既可以
进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸。
（3）日常生活中不宜多吃腌制蔬菜，是由于腌制蔬菜含有亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会在体内转
化成亚硝胺，亚硝胺具有致癌作用。
4．（2022·全国乙卷·高考真题）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，需要对所需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 氮源、无机盐、水
(3)缺少淀粉酶
(4)分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，
一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S
的最适碳源浓度
(5)减少污染、节省原料、降低生产成本
【解析】
【分析】
1、实验室常用的灭菌方法：（1）灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌；（2）干热灭菌：能耐高温的，需要保持干
燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；（3）高压蒸汽灭菌：
将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温
度为121℃的条件下，维持15～30 min。
2、培养基的营养构成：各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐；不同培养
基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
(1)
通常在实验室培养微生物时，为防止实验用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培养物，需要使用强烈
的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子，即对所需的玻璃器皿进行灭菌，玻璃器皿常用
的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。
(2)
由实验结果可知，与以制糖废液为碳源相比，以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大，说明最适于菌株
C生长的碳源是葡萄糖；而以制糖废液为碳源时，用菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时的产量，
说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要满足微
生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无机盐、
水等营养物质。
(3)
分析题图表格可以看出在以淀粉为碳源的培养基中，菌株C不能生长，原因可能是菌株C中缺少分解淀粉
的酶，不能利用淀粉。
(4)
要测定生产S的最适制糖废液为碳源的浓度，实验自变量为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不
同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。
(5)
利用制糖废液生产S可以实验废物利用，既有利于减少污染、节省原料，又能降低生产成本。
1.培养基的配制
（1）概念：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。
（2）营养组成
①一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等。
②需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O 的需求。
2
微生物 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加维生素
霉菌 将培养基调至酸性
细菌 将培养基调至中性或弱碱性
厌氧微生物 提供无氧的条件
（3）种类：①按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。②按功能可分为选择培养基和鉴别培养基。
【注意】（1）常见选择培养基举例
①缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N 的微生物。
2
②含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。
③无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。
（2）几种微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 CO NH、NO等 光能
2
硝化细菌 CO NH NH 的氧化
2 3 3
根瘤菌 糖类等有机物 N 有机物
2
酵母菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物
2.无菌技术
（1）含义：在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
（2）常用方法（3）常见物品的消毒或灭菌方法
①消毒方法及适用对象
②灭菌方法及适用对象
3.纯化酵母菌的方法和操作过程
（1）方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
（2）酵母菌纯培养的操作步骤：4.倒平板的操作步骤
【注意事项】
（1）培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。
（2）要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
（3）倒平板时，要用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开，以免杂菌
污染培养基。
（4）平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可避免培养基
表面的水分过快地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
（5）在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养
微生物。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
（6）整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。
5.平板划线法操作步骤（1）实验成功关键点
①第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环。
②灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
③在做第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样才能使细菌的数目随着划
线次数的增加而逐步减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
④划线时最后一区域不要与第一区域相连。
⑤划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
（2）平板划线操作中几次灼烧接种环的目的4.（2022·湖北襄阳四校联考）微生物培养过程中，要重视无菌操作，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，正确的是（ ）
A.煮沸消毒法中100 ℃煮沸5～6 min可以杀死全部微生物的细胞和芽孢、孢子
B.将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌
C.加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
D.家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
【答案】B
【解析】煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢，而灭菌能杀灭环境中一切微生物，包括孢子和
芽孢，A错误；指示剂和染料可能混有微生物，因此加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌，C错误；
家庭制作葡萄酒时，要将容器进行灭菌或消毒，但是葡萄不能灭菌，因为发酵用的酵母菌来自葡萄，D错
误。
5.（2022·山西太原调研）自然界里有多种微生物，将其进行合理的筛选、培养和应用，能给医药和化工等
生产领域带来巨大经济效益。回答下列问题：
（1）对培养基进行灭菌时，多采取 法，而对接种环或涂布器灭菌时则用 法，若要将微
生物采用平板划线法进行分离操作，在固体培养基表面连续进行了 5次划线，则需要对接种环灼烧
次。平板划线在做第二次及其后的划线操作时，要从上次划线的 开始划线，最后一次划的线不能
与第一次划的线 。
（2）将接种后的固体培养基和一个未接种的固体培养基放入恒温箱中 培养，以减少培养基中水
分的挥发。其中，培养未接种的固体培养基是为了 。
（3）甲、乙两组同学用稀释涂布平板法测定某种微生物的数量，在同一稀释倍数下每隔一段时间记录数
据（统计时间内微生物总数小于环境容纳量），得到如表结果：
培养时间/小时 24 48 72 96
甲组菌落均值/个 18 25 36 32
乙组菌落均值/个 20 28 38 32
据表可知，计数时最好取培养 小时记录的菌落数作为实验结果，一方面是由于培养时间较短，会
遗漏菌落数目，另一方面是由于_______________________________。
【答案】（1）高压蒸汽灭菌 灼烧灭菌 6 末端 相连 （2）倒置 作为对照组，排除培养基被杂菌
污染的可能 （3）72 培养时间过长，两个或多个菌落连成一个菌落
【解析】（1）对培养基进行灭菌时，多采取高压蒸汽灭菌法，而对接种环或涂布器灭菌时则用灼烧灭菌
法。接种环在每次接种前都要灼烧灭菌，最后一次接种完也要灭菌，所以在固体培养基表面连续进行了 5
次划线，需要对接种环灼烧6次。平板划线在做第二次及其后的划线操作时，要从上次划线的末端开始划
线，使菌体的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终获得由单个菌体形成的单个菌落。最后一次划的
线不能与第一次划的线相连。（2）将接种后的固体培养基和一个未接种的固体培养基放入恒温培养箱中倒置培养，以减少培养基中水分的挥发。培养未接种的固体培养基是为了作为对照组，排除培养基被杂菌
污染的可能。
（3）根据表中数据可知，甲组和乙组中的菌落数都在72小时达到最大，由此推知最好取72小时记录的菌
落数作为实验结果，原因：①培养时间不足会遗漏菌落数目；②培养时间过长会导致两个或多个菌落连成
一个菌落，使计数不准确。
6.（2022·江苏常州模拟）下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是（ ）
A.对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌处理
B.步骤①倒平板操作时，倒好后应立即将其倒过来放置
C.步骤②应多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落
D.步骤③划线结束后在培养皿盖上做好标注
【答案】C
【解析】图中①是倒平板，②是进行平板划线，③是培养。对实验操作的空间、操作者的衣着和手需要进
行消毒处理，A错误；倒完平板后立即盖上培养皿盖，待培养基冷却凝固后将平板倒过来放置，B错误；
步骤②应多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落，C正确；图中操作结束后需在培养皿
底标注菌种及接种日期等信息，而不是在培养皿盖上做标注，D错误。
5.(2021山东高考 14 ) 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
【解析】根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，
脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确；乙菌落周围没有出现深蓝色，说
明乙菌落不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是
以脂肪为唯一碳源，B错误；可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确；可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标可以以菌落周围深蓝色圈的大小，D正确。
6．（2021·湖南高考真题）大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达
12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维
素分解菌。回答下列问题：
（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即_________。为筛选纤维素分解菌，将大
熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以_________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分
类属于_________培养基。
（2）配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是_________。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是
_________。
（3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路_________。
（4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下
进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株_________，理由是
_________。
纤维素降解率
菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重（%）
（%）
A 2.00 1.51 24.50 16.14
B 2.00 1.53 23.50 14.92
C 2.00 1.42 29.00 23.32
【答案】（1）C 酶、C 酶和葡萄糖苷酶 纤维素 选择
1 x
（2）为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） 不接种培养（或空白培养 ）
（3）将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平
板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数
（4）C 接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大
【分析】
1、分解纤维素的微生物分离的实验原理：
（1）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶
是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作
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；
（2）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物
不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。2、消毒和灭菌：
消毒 灭菌
使用较为温和的物理或化学方法杀死物体 使用强烈的理化因素杀死物体内
概念 表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢 外所用的微生物（包括芽孢和孢
子） 子）
常用 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽
方法 法、紫外线消毒法 灭菌
适用 接种环、接种针、玻璃器皿、培
操作空间、某些液体、双手等
对象 养基等
【详解】
（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C 酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使
1
纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。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。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液
接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和鉴别培养
基，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。（2）配制培养基的常用高压蒸汽灭菌，即将培养基置于
压力100 kPa、温度121℃条件下维持15～30分钟，目的是为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽
孢、孢子）。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，
若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。
（3）为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，在适宜的条件下对大熊猫
新鲜粪便中纤维素分解菌进行纯化并计数时，对照组应该涂布等量的无菌水。将大熊猫新鲜粪便样液稀释
适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板
进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。
（4）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，
在适宜的条件下，C菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维
素分解菌产生的纤维素酶活力最大。
【点睛】
本题考查微生物的实验室培养，要求考生识记计数微生物的方法；识记培养基的种类及功能；掌握纤维素
分解分离和鉴别的原理，能结合所学的知识准确答题。1.选择培养基
2.稀释涂布平板法
将菌液进行一系列的梯度稀释后，将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养
（1）系列稀释操作
取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
（2）涂布平板操作3.微生物数量的测定
（1）利用稀释涂布平板法计数——间接计数法 活菌计数法
①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通
过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30 ～ 300 、适于计数的平板计数，并且在同一稀释度下，应至少
对3 个平板进行重复计数，并求平均值。 增强实验的说服力与准确性
③用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目少。 这是因为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，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。
（2）显微镜直接计数法
4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作
（1）实验原理（2）操作步骤
（3）实验结果分析与评价
5.分解纤维素的微生物的分离
（1）分离方法与原理
（2）纤维素分解菌的培养基成分及鉴定原理6.平板划线法和稀释涂布平板法的比较
7.选择培养基四种常见制备方法或实例
（1）加入某些特定的物质（前提是培养基具备全部营养成分）（2）改变培养基的营养成分
（3）利用培养基“特定化学成分”分离
（4）通过某些“特殊环境”分离
7．（2022·湖南师大附中三模）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N 的细菌，将玉米种子用自生固氮
2
菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能
力测定的研究，部分实验流程如下图。回答下列问题：(1)步骤①土样应取自表层土壤的原因是_____。
(2)下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的_____培养基，原因是_____。
培养基类型 培养基组分
Ashby培养基 甘露醇（C H O）、KH PO 、MgSO ·7H O、NaCl、KSO 、CaCO 、蒸馏水、琼脂
6 14 6 2 4 4 2 2 4 3
LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂
(3)步骤④所用的接种工具是_____，若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有
的固氮菌为_____个。
(4)将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进
行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一
致的玉米种子进行3组盆栽实验，30天后测定土壤微生物有机氮含量，结果如下图。
注：CK：对照处理组；N：尿素处理组（每盆土壤中50mL有氮全营养液：成分为在1000mL无氮植物营
养液中加入0．12g尿素）；CM12：自生固氮菌CM12处理组（每盆土壤浇50mL，接种自身固氮菌的无
氮植物营养液）。
①对照组（CK）的处理为_____。
②实验结果表明：施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量。与CK组
相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约_____%。
③自生固氮菌较共生固氮菌（如根瘤菌）的应用范围更广，原因是_____。【答案】(1)在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长（或固氮菌一般为需氧型，生活在土壤表层）
(2) Ashby 该培养基不含氮源，具有选择作用，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养
基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用
(3) 涂布器 1．26×107
(4) 每盆土壤浇50mL无氮植物营养液 120 自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主的限
制
【解析】
【分析】
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；分为固体培养基和液
体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它
们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养
基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
(1)
土壤中含有丰富微生物，同其他生物环境相比，土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土
壤表层，有更多的固氮菌生长，故步骤①土样取自当地表层土壤。
(2)
表格为两种培养基的配方，步骤④应选其中的Ashby培养基，原因是该培养基不含氮源，具有选择作用，
自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有选择作用。
(3)
实验采用的是稀释涂布平板法，所以步骤④中所用的接种工具是涂布器。若在④的平板上统计的菌落的平
均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为126÷0.1×104=1.26×107个。
(4)
①对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组（CK）的处理为每盆土壤浇50mL无氮植物营养
液。②由柱状图可知，空白对照组中土壤微生物有机氮含量为10，CM12处理组土壤微生物有机氮含量为
22，故与对照组相比，CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加值大概为（22-10）÷10×100%=120%。③自
生固氮菌比共生固氮菌（如根瘤菌）的应用范围更广，原因是自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主
的限制。
8．（2022·湖南·长郡中学模拟预测）甘肃某地由于TNT（主要成分为2，4-二硝基甲苯磺酸盐）红水蒸发
池渗漏，对土壤造成严重污染，威胁到黄河上游的水质安全。因此，TNT红水污染土壤修复是目前亟待解
决的环境问题。某实验小组欲通过生物修复分离有效降解2，4-二硝基甲苯磺酸盐的菌株，进行了如下实
验，请回答下列问题：(1)LB培养基的制备：取胰蛋白胨、NaCl和酵母提取物溶于蒸馏水中，此过程中胰蛋白胨提供的营养物质
是___________，用NaOH调节pH至7．2，用___________在121°C条件下灭菌15分钟。若要获得本研究
所用的固体培养基，需在上述培养基中加入___________。
(2)菌株分离与鉴定：取___________土壤，放入装有100mL无菌LB液体培养基的锥形瓶中，在30°C和
120rpm的恒温摇床．上振荡24小时，此过程的目的是___________。取1mL培养液，采用___________法
分离纯化菌株。
(3)该实验小组欲进一步探究菌株对2，4-二硝基甲苯磺酸盐的降解能力，请帮助设计实验，写出实验思路：
___________________________________________。
(4)探究盐度对菌株生长的影响研究发现，纯化的菌株在NaCl浓度为0%～3%之间对2，4-二硝基甲苯磺酸
盐的降解率在96小时后达到90%，但当NaCl浓度达到5%后，降解率几乎为0。研究中偶然发现菌株B1
在NaCl浓度达到5%后，降解率却达到50%，说明___________________________________________。
【答案】(1) 碳源和氮源 高压蒸汽灭菌锅 琼脂
(2) 甘肃某TNT红水污染场地污染 富集培养 稀释涂布平板
(3)取人工配制的一定浓度的2，4-二硝基甲苯磺酸盐（TNT）溶液加入锥形瓶中，之后再在锥形瓶中加入
一定量的纯化菌液，每隔一定时间取样，测定2，4-二硝基甲苯磺酸盐浓度
(4)菌株B1具有一定的耐盐能力，能在较高盐浓度条件下降解2，4-二硝基甲苯磺酸盐
【解析】
【分析】
稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征
设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。筛选目的菌株的原理：在寻找目的菌株时，要根据它对生
存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
(1)
蛋白胨既可以提供碳源，也可以提供氮源；用NaOH调节pH至7．2，在121°C条件下用高压蒸汽灭菌锅
灭菌15分钟；若要获得本研究所用的固体培养基，需在上述培养基中加入琼脂。
(2)
自然界中目的菌株的筛选依据：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找，本实验要分离有效降
解2，4-二硝基甲苯磺酸盐的菌株，因此取甘肃某TNT红水污染场地污染土壤。放入装有100mL无菌LB
液体培养基的锥形瓶中，在30°C和120rpm的恒温摇床上振荡24小时，此过程的目的是富集培养，让微生
物的数目增加；取1mL培养液，采用稀释涂布平板法分离纯化菌株。
(3)
要分析菌株对2，4-二硝基甲苯磺酸盐的降解能力，可以取人工配制的一定浓度的2，4-二硝基甲苯磺酸盐（TNT）溶液加入锥形瓶中，之后再在锥形瓶中加入一定量的纯化菌液，每隔一定时间取样，测定2，4-
二硝基甲苯磺酸盐浓度。
(4)
由题干可知，纯化菌株在NaCl浓度为0%～3%之间对2，4-二硝基甲苯磺酸盐的降解率在96小时后达到
90%，但当NaCl浓度达到5%后，降解率几乎为0。而偶然发现菌株B1在NaCl浓度达到5%后，降解率达
到50%，说明菌株B1具有一定的耐盐能力，能在较高盐浓度条件下降解2，4-二硝基甲苯磺酸盐。
7．（2021·全国乙卷高考真题）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 酒精和二氧化碳 酒精、乳酸、食盐（答一个即可）【分析】
1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物
产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、微生物的生长繁殖一般需要水、无机盐、碳源和氮源等基本营养物质，有些还需要特殊的营养物质如
生长因子，还需要满足氧气和pH等条件。
3、果酒制作的菌种为酵母菌，其原理是：在有氧的条件下，酵母菌大量繁殖，无氧的条件下，酵母菌产
生酒精和二氧化碳。
【详解】
（1）大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁
殖提供碳源。
（2）米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪
分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气，
说明其代谢类型是异养好氧型。
（3）乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼
吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌
的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂
菌的生长。
【点睛】
本题以酱油的制作为题材，本质考查果酒和腐乳的制作，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实
验的原理、实验条件、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
1.发酵工程的概念
利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。
2.发酵工程基本环节分析【注意】①传统发酵技术得到的产品一般不进行分离、提纯，而发酵工程得到的产品须根据发酵产品类型
进行分离、提纯。
②发酵生产排出的气体和废弃物不能直接排放到外界环境中，以避免对环境造成污染。
3.发酵工程的应用4.发酵过程的影响因素
（1）温度
微生物分解有机物释放的能量，会引起发酵温度升高；机械搅拌也会产生一部分热量引起发酵温度升高。
此外，发酵罐壁散热，水分蒸发会带走部分热量，使发酵温度降低。可用冷却水进行温度的调节。
（2）pH
pH发生变化的主要原因是培养液中营养成分的利用和代谢物的积累。例如，谷氨酸的发酵生产：在中性和
弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和 N乙酰谷氨酰胺。调节和控制培养液pH
的方法：在培养液中添加缓冲液，在发酵过程中加酸或碱。
（3）溶解氧
好氧型微生物：溶解氧要充足；厌氧型微生物：严格的无氧环境，由发酵罐的通气口来控制。
5.啤酒的工业化生产流程有8步，分为两个阶段
9．（2022·青海·海东市第一中学模拟预测）很多食品都是利用微生物的发酵制作而成的。请回答下列相关
问题：
(1)制作葡萄酒时，酵母菌的培养状态可以分为两个阶段：第一阶段是酵母菌利用发酵装置中少量的氧气进
行有氧呼吸，其目的是________________；第二阶段是在无氧环境中酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。在
________的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物会被抑制生长，所以葡萄仅需要经过
冲洗即可以用于酒精发酵。
(2)泡椒属于泡菜的一种，制作泡椒主要利用的微生物是________。制作泡椒时要先将盐水煮沸，目的是
_______________。为了缩短泡椒的制作时间，可加入少量的陈泡椒液，目的是____________________。
(3)豆豉是把黄豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟，经过毛霉、曲霉等发酵而成的食品，可以调味，也可以入药。
大豆经过蒸煮不仅可以灭菌，还能使发酵变得更容易，原因是____________________________________。
煮熟的大豆可为毛霉的生长提供__________________________等营养物质，而毛霉分泌的蛋白酶又能将大
豆中的蛋白质分解成________________等，以被人体消化吸收。
【答案】(1) 让酵母菌（通过有氧呼吸）快速增殖 缺氧、呈酸性
(2) 乳酸菌 杀灭杂菌 增加乳酸菌数量(3) 蒸煮可以使黄豆或黑豆结构更加疏松，有利于营养物质的溶出和菌种的生长 碳源、氮源、
无机盐、生长因子和水 小分子肽和氨基酸
【解析】
【分析】
果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厌氧微生物，在缺氧条件下进行无
氧呼吸，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的细胞核，属于真核生物，适宜酵母菌
生长的温度范围是18~25°C；果醋制作的原理是在氧气充足的条件下，醋酸菌将葡萄糖或者乙醇转化成醋
酸，醋酸菌无核膜包被的细胞核，是原核生物，属于好氧菌，醋酸菌适宜生长的温度范围是30-35°C。
(1)
果酒发酵分为两个阶段：第一个阶段是利用酵母菌的有氧呼吸，让其大量繁殖；第二阶段是利用酵母菌的
无氧呼吸，让其产生酒精。酵母菌在缺氧、呈酸性的发酵液中可以生长繁殖而其他大多数微生物则不能，
因此葡萄糖仅需要冲洗而不需要经过灭菌处理就可以用于酒精发酵。
(2)
泡椒属于泡菜的一种，制作泡椒主要利用的微生物是乳酸菌，在制作泡椒时所配制的盐水要煮沸，目的是
杀灭盐水中的微生物，防止杂菌污染。由于陈泡泡椒中含有乳酸菌，在盐水中加入陈泡泡椒的目的是增加
乳酸菌的数量。
(3)
大豆经过蒸煮，蛋白质空间结构变得伸展，使黄豆或黑豆结构更加疏松，有利于营养物质的溶出和菌种的
生长。毛霉能在煮熟的大豆上生长，说明煮熟的大豆可以为毛霉的生长提供碳源、氮源、无机盐、生长因
子和水等营养物质，毛霉分泌的蛋白酶将大豆中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸等易被人体消化吸收的
物质。
10．（2022·河北·石家庄二中模拟预测）测定水样是否符合饮用水卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的
数目。流程如图所示，滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移
到伊红美蓝的培养基（EMB培养基）上培养→统计菌落数目。据图回答问题：
(1)过滤待测水样用到的滤杯、滤膜和滤瓶首先需要进行消毒灭菌处理，保证实验不受其它微生物干扰。与
过滤有关的操作都要在___________________旁进行。(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的_______________操作。从物理状
态角度分析，EMB培养基属于_______________培养基，制备培养基时需要采用_______________法灭菌。
(3)某生物兴趣小组的某同学尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10ml待测水样加入到90ml无菌水
中，稀释后的100ml菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，黑色菌落数平均为31，则推
测1升待测水样中的大肠杆菌数目为___________________个。
(4)该同学进一步思考，利用滤膜法也可能用于测定待测水样中其他微生物的数目。他取了两份水样，一份
待测水样来自变酸的果酒，从中检测到两种微生物，它们在结构上的主要区别是___________________。
另一份来自某公园的观赏湖，若要通过测量蓝细菌的数目来研究水华，培养基配方中则必需添加
___________________（水、无机盐、碳源、氮源）。
【答案】(1)酒精灯火焰
(2) 接种 固体 高压蒸汽灭菌
(3)3100
(4) 有无核膜为界限的（成形的）细胞核 水、无机盐、氮源
【解析】
【分析】
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；根据物理性质分为固
体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基
础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
(1)
与过滤有关的操作都要在酒精灯火焰旁进行，这是因为酒精灯火焰旁存在无菌区域，能够减少杂菌污染。
(2)
将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的接种操作。从物理性质角度分析，
EMB培养基能够让微生物在培养基上形成菌落，属于固体培养基。培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(3)
某同学尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中，即稀释了10倍，
稀释后的100ml菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，黑色菌落数平均为31，黑色菌落
为大肠杆菌，则推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为31÷100×10×1000=3100个。
(4)
变酸的果酒里含有酵母菌和醋酸杆菌，酵母菌属于真核生物中的真菌，醋酸杆菌属于原核生物，它们在结
构上的主要区别是有无核膜为界限的（成形的）细胞核。若要通过测量蓝细菌的数目来研究水华，结合蓝
细菌是自养型微生物，能够利用光合作用合成自身所需的有机物，碳源来自空气中的二氧化碳，故培养基配方中则必需添加水、无机盐、氮源。
1．下图表示柑橘果酒和果醋的制作过程。下列分析不正确的是（ ）
A．要提高柑橘的出汁率和澄清度，可使用果胶酶和纤维素酶
B．制作果酒和果醋利用的是不同微生物的发酵
C．果酒制作过程中培养液的pH维持稳定
D．醋酸发酵不同于酒精发酵的条件是供氧充足、温度较高
【答案】C
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁
殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都
充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】
A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此要提高柑橘的出汁率和澄清度，可使用果胶酶和纤维素
酶，A正确；
B、制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸产生酒精，制作果醋利用的是醋酸菌的将糖或者酒精转化形成醋
酸，B正确；
C、果酒制作过程中产生二氧化碳，溶于水，pH降低，C错误；
D、醋酸菌的代谢类型是异养需氧型生物，最适温度为30~35℃，酒精发酵的酵母菌代谢类型是异养兼性
厌氧型生物，最适温度为18~25℃，因此醋酸发酵不同于酒精发酵的条件是供氧充足、温度较高，D正确。
故选C。
2．下列有关生物技术的叙述，不正确的是（ ）
A．制作果醋时，必需向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长
B．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长C．变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的
D．用传统的发酵技术制葡萄酒必需添加酵母菌菌种
【答案】D
【解析】
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，反应如下：C H O+6H O+6O 6CO+12H O+能量；（2）在无氧
6 12 6 2 2 2 2
条件下，反应如下：C H O 2CO+2C HOH+能量；
6 12 6 2 2 5
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。
果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸
菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】
A、由于醋酸菌是需氧型，因此制作果醋时，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌的生长，
A正确；
B、制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长，B正确；
C、醋酸菌是好氧菌，在氧气充足的条件下，可以将乙醇转化成醋酸，因此变酸酒表面的菌膜可能是醋酸
菌大量繁殖形成的，C正确；
D、传统的发酵技术制葡萄酒，可以不加酵母菌菌种，直接用葡萄皮上的野生型酵母菌，D错误。
故选D。
3．2022年3·15晚会节目播出了土坑腌制“老坛酸菜”事件，再次引起人们对食品卫生安全的高度关注。
某同学尝试自己制作酸菜，制作时向酸菜坛中加入了一些“陈酸菜水”，用质量百分比为5%的食盐水进
行腌制，并在不同的腌制时间测定了酸菜中亚硝酸盐的含量。下列说法错误的是（ ）
A．泡菜和酸菜都主要是利用乳酸菌制作而成的
B．酸菜“咸而不酸”的原因是食盐加入过多所致
C．制作酸菜时，乳酸会抑制其它微生物生长，故材料和工具可不做消毒处理
D．不同的腌制时间，酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同
【答案】C
【解析】
【分析】
1、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸，陈泡菜水中含有大量的乳酸菌。
2、酸菜腌制过程中，亚硝酸盐的含量是先增加后降低，在不同的腌制时间，酸菜中亚硝酸盐的含量可能
相同。
【详解】
A、泡菜和酸菜都主要是利用乳酸菌制作而成的，A正确；
B、乳酸菌发酵产生的乳酸会使泡菜酸，如果盐浓度过高会抑制乳酸菌发酵，造成咸而不酸，B正确；
C、制作酸菜时，乳酸会抑制其它微生物生长，但仍要重视材料和工具的消毒处理，避免更多的杂菌污染，
C错误；
D、酸菜腌制过程中，在不同的腌制时间，酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同，D正确。
故选C。
4．平板划线法是接种和分离微生物最常用的一种方法，据图分析下列操作正确的是（ ）
A．在该操作过程需要在酒精灯火焰上灼烧涂布器6次
B．在第二次划线时，需要在酒精灯火焰附近再蘸取一环菌液
C．每一次划线都应该从上一次划线的末端开始划线
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数
【答案】C
【解析】
【分析】
平板划线操作的注意事项：
①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。
②灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。
④划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
【详解】
A、该操作中不使用涂布器接种，而是用接种环接种，A错误；
B、除第一次划线外，其余划线都不需蘸取菌液，B错误；C、每一次划线都应该从上一次划线的末端开始划线，已达到分离的效果，C正确；
D、能够用于菌落计数的接种方法是稀释涂布平板法，平板划线法不能用于菌落计数，D错误。
故选C。
5．某研究小组在大肠杆菌的培养基上进行抑菌实验，在a、b、c处分别贴浸有不同抗生素（浓度相同）的
无菌滤纸片，d处滤纸片浸有无菌水。培养后的结果如下图所示。下列判断错误的是（ ）
A．图中微生物的接种方法为稀释涂布平板法
B．a、b处的抗生素的抑菌效果相差不大
C．c处的微生物发生了基因突变，产生了抗药性
D．该培养基的pH为中性或弱碱性
【答案】C
【解析】
【分析】
抗生素，是指由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体
或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。
【详解】
A、结合图示菌落可知，图中微生物的接种方法为稀释涂布平板法，A正确；
B、a、b处的抗生素的抑菌圈大小接近，因此效果相差不大，B正确；
C、c处未产生抑菌圈，证明c处抗生素对大肠杆菌无抑制作用，C错误；
D、细菌适宜的pH为中性或弱碱性，大肠杆菌属于细菌的一种，D正确。
故选C。
6．下列关于无菌技术的叙述，错误的是（ ）
A．煮沸消毒、酒精消毒、干热灭菌、高压蒸汽灭菌都属于无菌技术
B．接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底灭菌
C．高压灭菌加热结束，打开放气阀使压力表指针到零后，开启锅盖
D．紫外线照射前，喷洒适量的石碳酸等消毒液，可以加强消毒效果
【答案】C【解析】
【分析】
1、无菌技术的目的是获得纯净培养物，关键是创造无菌条件，防止外来杂菌的入侵。
2、消毒是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，不包括芽孢和孢子；常用方
法有煮沸消毒法，巴氏消毒法，化学药剂消毒法，化学药剂消毒法等。
3、灭菌是用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子；常用方法有灼烧灭菌，干热
灭菌，高压蒸汽灭菌等。
【详解】
A、煮沸消毒、酒精消毒属于消毒，干热灭菌、高压蒸汽灭菌属于灭菌，消毒和灭菌都属于无菌技术，A
正确；
B、灼烧灭菌是指在火焰的充分燃烧层灼烧，可迅速彻底的灭菌，如接种环、接种针、试管口、瓶口，B
正确；
C、高压灭菌加热结束，让灭菌锅内的温度自然下降，当压力表的压力降到零时，打开排气阀，旋松螺旋，
打开盖子，取出灭菌物品，C错误；
D、紫外线照射前，喷洒适量的石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果，D正确。
故选C。
7．下列关于微生物分离和培养的相关操作，正确的是（ ）
A．配制好的培养基先倒平板后再进行灭菌
B．接种环灼烧后要迅速伸入菌液中沾取菌液划线
C．固体培养基冷却凝固后需将培养皿倒过来放置
D．常用显微镜直接计数法测定样品中的活菌数目
【答案】C
【解析】
【分析】
平板冷凝后皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，若将平板倒置，既可以使培养基表
面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
【详解】
A、配制好的培养基先灭菌后再进行倒平板，这样做可以最大程度上避免其他杂菌对培养基和实验的污染，
A错误；
B、接种环灼烧后要冷却后伸入菌液中沾取菌液划线，防止高温杀死菌种，B错误；
C、倒好培养基的培养皿，等培养基冷凝后要将平板倒过来放置，可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染，C正确；
D、常用稀释涂布平板法测定样品中的活菌数目，D错误。
故选C。
8．如表所示为某培养基的配方，下列叙述错误的是（ ）
成分 NaNO KHPO MgSO ·7H O （CHO） 蒸馏水 青霉素
3 2 4 4 2 2
含量 3g 1g 0．5g 30g 定容至1000mL 0．1万单位
A．根据物理性质划分，该培养基属于液体培养基
B．根据功能划分，该培养基属于选择培养基
C．根据培养基的配方可知，该培养基可培养异养型微生物
D．该培养基可以用于培养细菌
【答案】D
【解析】
【分析】
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；根据物理性质分
为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质
的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
2、伊红美蓝培养基通常用于鉴别大肠杆菌，其原理是大肠杆菌能分解乳糖产生大量的混合酸，菌体带
H+，故菌落被染成黑色，从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。
【详解】
A、液体培养基中加入凝固剂（如琼脂）可形成固体培养基，题表所示的培养基配方中没有加凝固剂，因
此属于液体培养基，A正确；
B、该培养基中的加入了青霉素，可以分离得到真菌，属于选择培养基，B正确；
C、该培养基中的（CHO）可作为有机碳源，因此其培养的微生物的同化作用类型是异养型，C正确；
2
D、该培养基中含有青霉素，其能抑制细菌的生长，因此不能用于培养细菌，D错误。
故选D。
9．影响发酵工程的因素很多，下列叙述错误的是（ ）
A．发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率
B．培养基中各种营养物质的比例也会影响微生物的生长
C．发酵生产中，需要随时监控影响发酵过程的各种环境条件
D．选育获得优良菌种后，可以长期传代并用于大规模发酵生产中【答案】D
【解析】
【分析】
发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，
以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件。环境条件
不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】
A、发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率，这样才能获得比较大的产物，A正确；
B、培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物质浓度过低时不能满足微生物正常生长所
需，浓度过高时则可能对微生物生长起抑制作用，B正确；
C、发酵过程中，由于微生物代谢过程中产生热量和代谢产物的积累，发酵环境不断变化，需随时检测影
响发酵过程的各种环境条件，并予以控制，保证发酵的正常进行，C正确；
D、选育获得优良菌种后，并不能长期传代使用，因为可能会发生变异，D错误。
故选D。
10．下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 KHPO 指示剂 琼脂
2 4
含量（g） 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL
(1)若根据用途划分，该培养基属于______（填选择或鉴别）培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的
尿素分解菌，培养基的营养成分中应将蛋白胨改成______，并用______作为指示剂。
(2)在微生物培养的过程中，为防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行______；操作者的双手需要进行
清洗和______。
(3)中图1和图2是培养某细菌的结果图，其对应的接种方法分别是______和______，这两种方法接种后培
养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的______。图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。此外，
测定微生物数目的另一种方法是______。(4)以下过程中所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌较相似的有______。A．制作果酒B．制作腐乳
C．制作泡菜 D．用果酒制作果醋
【答案】(1) 鉴别 尿素 酚红
(2) 灭菌 消毒
(3) 稀释涂布平板法 平板划线法 菌落 显微镜直接计数法
(4)CD
【解析】
【分析】
1、选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基；鉴别培养基
是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。
2、接种微生物常用的接种方法由平板划线法和稀释涂布平板法两种接种方法。分析图示可知，图1为稀释
涂布平板法，图2为平板划线法。
（1）分析表格可知，该培养基具备碳源、氮源、无机盐等营养成分，并且该培养基加入了指示剂，因此
属于鉴别培养基；筛选尿素分解菌需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，该配方中的蛋白胨需要改为
尿素，由于尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解分解为氨，可使培养基pH升高，故培养基中加酚红指示
剂。
（2）微生物培养过程中，需要对培养基和培养皿进行灭菌，对操作者的双手需要进行清洗和消毒。
（3）据图分析，图1菌落均匀是稀释涂布平板法接种，图2是平板划线法接种。两种接种方法都可以形成
单菌落。图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。此外，测定微生物数目的另一种方法是显微镜直接
计数法。
（4）大肠杆菌是原核生物，制备果酒使用的微生物是酵母菌；用果酒制作果醋使用的微生物是醋酸菌；
制作泡菜使用的微生物是乳酸菌；制作腐乳的微生物主要是毛霉。酵母菌和毛霉是真核生物，醋酸菌和乳
酸菌是原核生物。综上所述，CD正确，AB错误。故选CD。
11．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株因无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、
B、C表示操作步骤，D、E为菌落。回答下列问题：
(1)A步骤中紫外线照射的目的是_____；从图中的实验结果可知，该紫外线处理的效果是_____。
(2)①属于_____（填“基本培养基”或“完全培养基”），利用该培养基培养紫外线处理后的大肠杆菌的
目的是进行_____，从培养基的物理状态来看，②和①的区别是_____。
(3)从图中可以看出，步骤B中的接种方法是_____，该接种方法需要对菌液进行稀释，原因是_____。
(4)在④中应选择_____（填“D”或“E”），再进一步进行纯化培养。
【答案】(1) 诱发大肠杆菌基因突变 使部分野生型大肠杆菌突变为氨基酸营养缺陷型突变株
(2) 完全培养基 扩大培养 ②为固体培养基，①为液体培养基
(3) 稀释涂布平板法 确保一个菌落是由一个细菌繁殖形成的
(4)D
【解析】
【分析】
诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素、生物因素。微生物的接种最常用的是平板划线法和稀释涂布
平板法。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养
基的表面培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表
面形成单个的菌落。允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选
择培养基。
(1)
图中紫外线处理的目的是诱发大肠杆菌发生基因突变。对照培养基③④，紫外线处理使部分野生型大肠杆
菌突变为氨基酸营养缺陷型突变株。
(2)
图中的①②④为完全培养基，③为基本培养基。利用①培养大肠杆菌的目的是增加大肠杆菌的浓度即进行
扩大培养。从培养基的物理状态来看，②为固体培养基，①为液体培养基。
(3)从培养基②中的菌落分布可以看出，步骤B中的接种方法是稀释涂布平板法。接种前需要对菌液进行稀释，
确保一个菌落是由一个细菌繁殖形成的。
(4)
对照③④可以看出，③中没有出现的菌落就是氨基酸营养缺陷型突变株，为④中的D。
【点睛】
准确识图，分析每步操作的目的。理解不同类型培养基的区别。理解原位影印的作用。
12．在农业生产研究上，常需要进行微生物的分离和计数。
(1)下表为两种微生物的培养基配方：
A组 KHPO NaHPO MgSO •7H O 葡萄糖 尿素 琼脂
2 4 2 4 4 2
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g
B组 纤维素粉 NaNO NaHPO •7H O KHPO MgSO •7H O KCl
3 2 4 2 2 4 4 2
5g 1g 1.2g 0.9g 0.5g 0.5g
注：上述两种培养基中的物质溶解后，均用蒸馏水定容至1000mL。
①虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有___________________。
②从功能上来看，上述两种培养基均属于________________培养基。根据配方判断B组培养基的作用是
____________________________________。
(2)如图是某同学采用的接种微生物的方法，请回答下列问题：
①本实验采用的接种微生物的方法是________________法，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，
为达到这一目的，操作上应注意__________________________（答2项）。
②三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量，在对应稀释倍数为106的稀释液中各取0.1mL
涂平板，得到以下统计结果：
甲同学涂布了两个平板，统计的菌落数是236和260，取平均值248；
乙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是209、240和250，取平均值233；
丙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163；在三位同学的统计中，______同学的统计是正确的，据此计算，每克土壤样品中含细菌_______个。稀释
涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是_________________。
【答案】(1) 水、无机盐、碳源、氮源 选择 分离纤维素分解菌
(2) 平板划线 每次划线后要灼烧接种环、冷却后从上一次划线的末端开始划线
乙 2.33×109 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的往往只是一个菌落
【解析】
【分析】
1、配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌；分解尿素的细菌能合成脲
酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示
剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确，一般选择菌
落数在30～300的平板进行计数。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在
恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形
成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可
形成单个菌落。
(1)
①虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、无机盐、碳源、氮源；
②据题表中的培养基的配方分析，A组中的氮源为尿素，应该是筛选尿素分解菌的选择培养基。B组中的
碳源是纤维素，应该是筛选纤维素分解菌的选择培养基，用来分离纤维素分解菌；
(2)
①据图分析，使用了接种环，图示表示平板划线法接种，是把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面，操作
上应注意每次划线前接种环要灼烧，冷却后从上一次划线的末端开始划线；
②在进行平板菌落计数时，应选择菌落数在30～300之间的平板进行计数，同时为避免误差应选择至少3
个或3个以上的平板进行计数并取平均值，因此乙同学的统计结果是正确的。每克土壤样品中含细菌为
（C÷V）×M=平板上菌落数的平均值÷体积×稀释倍数=233÷0.1×106=2.33×109；
稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察
到的往往只是一个菌落。
【点睛】
本题考查微生物的分离和培养等知识，要求学生识记微生物的分离和鉴定的相关知识，意在强化学生对实
验室的微生物的培养的相关知识的理解与掌握。1．蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金"口服化妆品”等。如图是以新鲜蓝莓为原料制作蓝莓酒和蓝莓醋的
过程简图。下列叙述错误的是（ ）
A．在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18～30℃
B．若氧气、糖源充足，蓝莓汁可直接经过程③发酵为蓝莓醋
C．随着④过程时间的推进，酒精的产生速率先上升后趋于稳定
D．产品口味与菌种纯度、发酵时间、原料含糖量等都有关系
【答案】C
【解析】
【分析】
1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁
殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧
呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬
酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行
旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋
酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
【详解】
A、酿酒酵母的最适生长温度约为28℃，故在制作蓝莓酒时，可将温度控制在18～30℃，A正确；
B、由图观察可知，过程③是果醋发酵，在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋，B正确；
C、发酵早期，酵母菌和底物充足，发酵速率较快，酒精的产生速率呈上升趋势，后来随着底物的消耗，
发酵速度下降，酒精的产生速度下降，最后底物消耗完，不再产生酒精，酒精的产生速率为0，C错误；D、产品口味与菌种纯度、发酵时间、原料含糖量等都有关系，D正确。
故选C。
2．果酒、果醋、泡菜的制作都离不开微生物的发酵作用，下列叙述正确的是（ ）
A．制作果酒时，自始至终都要保持无氧状态，这样才能提高产量
B．果醋发酵时，要保持充足的氧气
C．参与泡菜制作的微生物不能用于生产酸奶
D．泡菜发酵过程中，在泡菜坛盖边沿的水槽中一次性注满水即可
【答案】B
【解析】
【分析】
泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄
糖氧化为乳酸。泡菜的制作流程是：选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】
A、要提高果酒的产量，首先要增加酵母菌的种群数量，所以果酒发酵的前期先通入氧，促进酵母菌的繁
殖，A错误；
B、醋酸菌是一种好氧细菌，进行深层发酵时，即使短时间中断通入氧气，会引起醋酸菌死亡，故果醋发
酵时，要保持充足的氧气，B正确；
C、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌，乳酸菌也能用于生产酸奶，C错误；
D、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，发酵过程中，要注意经常向泡菜坛盖
边沿的水槽中补水，营造无氧环境，D错误。
故选B。
3．在适宜的温度等条件下，某同学利用如图装置、葡萄糖溶液、酵母菌等进行酒精发酵的研究，其中X
溶液用于检测相关的发酵产物。下列相关分析正确的是（ ）
A．葡萄糖在线粒体基质中氧化生成丙酮酸和[H]
B．细胞呼吸产生的ATP使装置内培养液的温度升高C．发酵过程中频繁打开气阀会影响酒精的产生速率
D．X溶液是酸性重铬酸钾溶液，用于检测产生的酒精
【答案】C
【解析】
【分析】
参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速
度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
【详解】
A、葡萄糖在细胞质基质中氧化生成丙酮酸和[H]，葡萄糖不能进入线粒体，A错误；
B、细胞呼吸过程释放的能量一部分形成ATP，另一部分以热能形式释放，以热能形式释放会导致装置内
培养液的温度升高，B错误；
C、发酵过程利用的是酵母菌的无氧呼吸产生酒精，发酵过程中频繁打开气阀会影响酵母菌无氧呼吸，影
响酒精的产生速率，C正确；
D、据图可知，酒精应该在装置内，不会进入X溶液内，因此X溶液鉴定的是CO，是溴麝香草酚蓝水溶
2
液，会由蓝变绿再变黄，D错误。
故选C。
4．稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。以下相关表达错误的选项是（
）
A．操作中需要将菌液进展一系列的浓度梯度稀释
B．需将不同稀释浓度的菌液分别涂布到固体培养基外表面
C．不同浓度的菌液均可在培养基外表形成单个的菌落
D．操作过程中对培养基和涂布器等均需进展严格灭菌处理
【答案】C
【解析】
【分析】
稀释涂布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，
在适宜条件下培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养
基表面形成单个的菌落。
【详解】
;A、稀释涂布平板法，包括系列稀释和涂布平板两个过程，涂布平板之前需要将菌液进行系列的浓度梯度
稀释，A正确；B、涂布平板时，需要将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面，才能看到菌落，B正确；
C、在不同稀释度的菌液接种后，只有在一定的稀释度的菌液里聚集在一起的微生物才能分散成单个细胞，
从而能够在培养基表面形成单个菌落，如果稀释度过低，将不会形成单个菌落，如果稀释度过高，可能没
有菌落生成，C错误；
D、操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理，以防止杂菌污染，D正确。
故选C。
5．如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是（
）
A．上述方法称为稀释涂布平板法
B．3号试管中的样品溶液稀释倍数为104倍
C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个
D．该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基，用以判断选择培养基是否有选择作用
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图：图中5支试管为梯度稀释，最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数。统计菌落数在30~300
的平板，取其平均值，进行计数。计数公式为（C÷V）×M。（C为平均菌落数，V为涂布液体积，M为稀
释倍数）
【详解】
A、据图可知，图示培养基中菌落分布均匀，故上述方法称为稀释涂布平板法，A正确；
B、据图可知，将10g土样加入到90mL无菌水中定容至100mL后，此时土样稀释倍数为10倍，再经3次
10倍稀释得到3号试管中的样品，故3号试管中样品的稀释倍数是 104 倍，B正确；
C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为（168+175+167）
÷3×106÷0.1≈1.7×109个，C错误；D、要判断选择培养基是否起到选择作用，需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照，若牛肉膏蛋白胨
培养基培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落类型，则说明起到了选择作用，D正确。
故选C。
6．利用微生物分解纤维素对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要意义。某兴趣小组从富含纤维
素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够分解
纤维素的微生物。下列叙述错误的是（ ）
A．选择培养的目的是保留纤维素分解菌生长，杀死其他微生物
B．振荡培养可以增加溶解氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用
C．鉴别培养基上涂布接种时，一般将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀
D．鉴定纤维素分解菌的培养基常用的染料是刚果红
【答案】A
【解析】
【分析】
1.从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株；筛
选纤维素分解菌需要用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别，在
培养基中加入刚果红染液，在其菌落周围会出现透明圈。
2.选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具
有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。。
【详解】
A、选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长，增加纤维素分解菌的数量，抑制其他微生物的生长，A错
误；
B、振荡培养可以增加溶解氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用，促进目的菌的生长，B正确；
C、鉴别培养基上涂布接种时，通常将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀即可，C正确；
D、鉴定纤维素分解菌的培养基常用的染料是刚果红，因为刚果红染液可以和纤维素等多糖结合成红色复
合物，随着纤维素被分解红色复合物褪去，最终形成以菌落为中心的红色透明圈，据此可鉴别纤维素分解
菌，D正确。
故选A。
7．下列有关微生物的培养与应用的叙述，不正确的是（ ）
A．在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是检测培养基是否灭
菌合格
B．微生物纯培养时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法C．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有一种细菌
D．培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】
微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒
温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形
成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可
形成单个菌落。
【详解】
A、在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是检测培养基灭菌是
否合格：若空白培养基上出现菌落，则证明培养基被污染，A正确；
B、纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有划线分离法和涂布分离法，B正确；
C、菌落是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，因此在琼脂固体培养基上长出的单个菌落只含
有一种细菌，C正确；
D、培养基先进行灭菌后再分装到培养皿，D错误。
故选D。
8．幽门螺杆菌（能分泌脲酶）感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素，严重者则发展为胃癌。
我国的共餐制是导致幽门螺杆菌高发的重要原因。在患者体内采集样本并制成菌液后进行培养。下列叙述
正确的是（ ）
A．对幽门螺杆菌进行分离和计数可采用平板划线法进行接种
B．若空白对照组长出了菌落，则应将实验组的菌落数减去空白对照组的菌落数
C．幽门螺杆菌可能通过分解尿素产生氨以适应胃部的酸性环境
D．分离纯化幽门螺杆菌时应使用以铵盐为唯一氮源的选择培养基
【答案】C
【解析】
【分析】
分离纯化细菌的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法；脲酶可以将尿素分解成二氧化碳和氨气。
【详解】
A、稀释涂布平板法可用于微生物计数而平板划线法不能计数，A错误；
B、若空白对照组长出了菌落，则说明培养基遭到杂菌污染，应重新配制培养基，B错误；C、幽门螺杆菌可以合成脲酶，可以将尿素分解成氨气，呈碱性，能中和胃部的酸以适应胃部的酸性环境，
C正确；
D、幽门螺杆菌可以合成脲酶，可以利用尿素，所以分离纯化幽]螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养
基，D错误。
故选C。
9．与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列有关叙述正确的是
（ ）
A．与传统发酵技术不同，发酵工程可以利用微生物进行发酵
B．生产谷氨酸的发酵过程中，pH的变化不影响谷氨酸的产量
C．通过发酵工程获得大量的单细胞蛋白可以制成微生物饲料
D．利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病属于化学防治
【答案】C
【解析】
【分析】
1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、 产品不同，分离提纯的方法般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养
液中分离出来；（2） 如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、 发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，
因而可以得到较为专的产物。
【详解】
A、传统发酵技术与发酵工程都需要利用微生物进行发酵，A错误；
B、中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，即发酵过
程中应将pH维持在中性和弱碱性条件，有利于谷氨酸的生成，B错误；
C、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，可作为食品添加剂，也可制成微生物饲料，C
正确；
D、利用放线菌通过发酵工程产生的并冈霉素可以用来防治水稻枯纹病，这种治理不会对环境造成影响，
属于生物防治，D错误。
故选C。
10．反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气（2NO －+10e－+12H＋→…→NO→N ），在处理工业
3 2 2
污水、治理水体富营养化中具有重要作用。科研人员想从一污水处理厂的活性污泥中筛选分离出耐高温（42℃）的反硝化细菌（目的菌），用于提升温度较高的工业污水的脱氮效率，具体流程如图所示。回答
下列问题。
(1)BTB 培养基配置时应以______作为唯一氮源，各种成分在溶化后分装前需调节______，接种前使用
_______法进行灭菌。
(2)将污泥样品梯度稀释后.均匀涂布在 BTB 培养基上，放在______环境中培养2~3天后，挑选显______色
的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。将纯菌株接种在液体培养基上培养一段时间，若在培养
瓶顶部检测到 NO，即可鉴定为目的菌，但培养液中硝酸盐的浓度变低不能作为鉴定目的菌的依据，原因
2
是______。
(3)C/N（碳氮含量比）对反硝化效率有一定的影响。科研人员测得不同C/N条件下目的菌对硝酸盐的去除
率，结果如图所示。据此提出，在利用目的菌株处理工业污水时，需要适当向污水中投放少量淀粉，这样
做的主要目的是______。
(4)为统计目的菌的数量，一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为 108的菌液0.1mL，培养后菌
落数分别为155、160、176、149个，则1mL 原菌液中目的菌的数量约为______个。
【答案】(1) 硝酸盐（或 NO －） pH 高压蒸汽灭菌（或湿热灭菌）
3(2) 无氧、42℃（或无氧、高温） 蓝 其他微生物也能利用硝酸盐进行代谢使硝酸盐
浓度降低
(3)适当提高污水中的 C/N，从而提高目的菌对污水中硝酸盐的去除率
(4)1.6×109
【解析】
【分析】
1、微生物接种常用的两种方法：①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，
在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能
形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过足够稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后，
可形成单菌落。
2、菌种保藏：临时保藏的方法。首先，将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养。
当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6个月，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到
新鲜的培养基上。但是这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。对于需要长期保存的菌种，
可以采用甘油管藏的方法。在3 mL的甘油瓶中，装入l mL甘油后灭菌。将lmL培养的菌液转移到甘油瓶
中，与甘油充分混匀后，放在-20℃的冷冻箱中保存。
（1）BTB 培养基配置时应以硝酸盐（或 NO3-）作为唯一氮源，各种成分在溶化后分装前需调节pH，接
种前使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
（2）将污泥样品梯度稀释后，采用稀释涂布法将菌液涂布在平板上，为了筛选出耐高温的反硝化细菌，
需要将接种后的平板放在无氧、42℃环境中培养2~3天，根据反硝化反硝化过程的产物可知，反硝化细菌
能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气，反应过程中消耗培养基中的H+，因此会导致菌落周围呈弱碱性，菌
落周围培养基呈蓝色 因此需要挑选显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。将纯菌株接
种在液体培养基上培养一段时间，若在培养瓶顶部检测到 NO，即可鉴定为目的菌，但培养液中硝酸盐的
2
浓度变低不能作为鉴定目的菌的依据，原因是其他微生物也能利用硝酸盐进行代谢使硝酸盐浓度降低。
（3）科研人员提出，在利用目的菌株处理工业污水时，需要适当向污水中投放少量淀粉，结合实验数据
可知，C/N比影响目的菌对硝酸盐的去除率且随着该比值的增大，能提高对污水中硝酸盐的去除率，实验
结果显示在C/N=7是效果最好，因此在利用目的菌株处理工业污水时，向污水中投放少量淀粉的目的是适
当提高污水中的CN，从而提高目的菌对污水中硝酸盐的去除率。
（4）为计数微生物的数量，一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1mL，培
养后菌落数分别为155、160、176、149个，则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为
（155+160+176+149）÷4÷0.1×106=1.6×109个。
11．粘质沙雷氏菌是重要的天然红色素——灵菌红素的主要生产菌株。研究人员从土壤中分离得到一株粘质沙雷氏菌，并开展了相关实验。回答下列问题：
(1)研究人员从土壤中分离粘质沙雷氏菌时，在培养基上应先挑选呈_________________的单菌落，再通过
观察__________________________________等方面的特征，进一步判断挑选的菌株是否为粘质沙雷氏菌。
根据这些特征能对不同微生物作出判断的依据是__________________________________。
(2)为了研究温度对该株粘质沙雷氏菌产灵菌红素的影响，研究人员将该菌株扩大培养后分别接种到多个相
同的培养基上（如图），置于不同温度下培养，观察记录灵菌红素的产生情况，结果如表所示。
培养温度/℃ 20 25 30 35 40
色素产生情况 ++ +++++ +++ + －
（注：“+”表示色素生产量，“－”表示不产生色素）
①图中所示的接种方法是__________________________________，接种完毕后要对接种工具进行灼烧的原
因是__________________________________。
②据表分析，该株粘质沙雷氏菌产灵菌红素的适宜温度范围是_________________，推测温度较高时，粘
质沙雷氏菌产灵菌红素能力下降的原因是__________________________________。
③若要培育在高温下产灵菌红素能力较强的粘质沙雷氏菌，可采用的方法是_________________。
【答案】(1) 红色 菌落的形状、大小、隆起程度 在相同的培养条件下，同种微生物
表现出稳定的菌落特征
(2) 平板划线法 杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 20℃—
30℃（或25℃左右） 温度较高降低了有关酶的活性 诱变育种（或基因工程育种）
【解析】
【分析】
微生物的常用接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。由于在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳
定的菌落特征，故可根据菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等对菌种进行分类和鉴定。
(1)
由于粘质沙雷氏菌能产生天然红色素——灵菌红素，因此研究人员从土壤中分离粘质沙雷氏菌时，在培养基上应先挑选呈红色的单菌落，由于在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，故可通过
观察菌落的形状、大小、隆起程度等方面的特征，进一步判断挑选的菌株是否为粘质沙雷氏菌。
(2)
①据图可知，图中所示的接种方法是平板划线法，为杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染
操作者，接种完毕后要对接种工具进行灼烧灭菌。
②据表格信息可知，在25℃时，粘质沙雷氏菌产生的灵菌红素最多，说明该株粘质沙雷氏菌产灵菌红素的
适宜温度范围是20℃—30℃（或25℃左右）。酶的活性受温度影响，温度较高时，与灵菌红素合成有关
的酶活性降低，导致温度较高时，粘质沙雷氏菌产灵菌红素能力下降。
③可采用诱变育种（或基因工程育种）的方法培育在高温下产灵菌红素能力较强的粘质沙雷氏菌。
12．孔雀石绿（简称MG）是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危
害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，
含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制：MG降解菌富集培养基需含有NaH PO 、KH PO 、NaC1、NH C1、CaCl 、MgSO 、水
2 4 2 4 4 2 4
等，还需加____________作为唯一碳源。配制好的培养基，需用____________法进行灭菌。
(2)MG高效降解菌株的分离和纯化：图中所示的分离纯化细菌的方法是____________，用该方法统计样品
的菌落数目比活菌的实际数目____________（填“多”或“少”），原因是________________________。
(3)MG高效降解菌株的鉴定：将纯化获得的菌种接种于配制好的固体培养基上，根据菌落周围培养基是否
出现____________就可以鉴别出目的菌株。
(4)鉴定出的MG高效降解菌株应用于治理环境污染，还有哪些问题需要解决？________________________
（列举一项）
【答案】(1) 孔雀石绿##MG
高压蒸汽灭菌
(2) 稀释涂布平板法 少 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
(3)透明圈
(4) MG降解孔菌能否在自然环境中大量生长增殖（是否会产生对环境有害的代谢物或降解MG后是否产生二次污染等）
【解析】
【分析】
微生物常见的接种的方法：
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部
分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
(1)
分析题意，该实验的目的是从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌，故培养基中应以MG作为唯一碳源，
这样能够降解MG的细菌能够生长，其他微生物的生长会受到抑制，从而达到筛选的目的。培养基的灭菌
一般用高压蒸汽灭菌法。
(2)
图中所示方法先是逐步稀释培养液，再取0.1mL进行涂布，故图中所示的分离纯化细菌的方法是稀释涂布
平板法。用该方法统计样品的菌落数目比活菌的实际数目少，因为当两个或多个细胞连在一起时，在平板
上只观察到一个菌落。
(3)
将纯化获得的菌种接种于配制好的含过量MG的固体培养基上，含过量MG的固体培养基不透明，目的菌
株通过降解MG生长，使菌落周围的培养基出现透明圈，故可以根据菌落周围的培养基是否出现透明圈鉴
别出目的菌株。
(4)
MG高效降解菌株可用于治理环境，但MG降解孔菌能否在自然环境中大量生长增殖，是否会产生对环境
有害的代谢物或降解MG后是否产生二次污染等，是我们下一步需要研究的问题。
1.(2021山东高考 12) 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
的
C. 葡萄酒 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
【解析】酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖，无氧条件下，发酵产生酒精，故无氧条件下酵母菌能进
行无氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正确；自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵
母菌，B正确；葡萄皮中的色素进入发酵液使葡萄酒呈现颜色，C正确；制作过程中随着发酵的进行发酵
液中糖含量减少，D错误。
2.（2021海南17）关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（ ）
A．发酵所利用的微生物都属于原核生物 B．发酵过程都在无氧条件下进行
C．发酵过程都在同一温度下进行 D．发酵后形成的溶液都呈酸性
【答案】D
【分析】
参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型；参与果醋制作的微生物是醋酸菌，
其新陈代谢类型是异养需氧型；泡菜的制作离不开乳酸菌。
【详解】
A、参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误；
B、参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，因此果醋发酵需要有氧条件，B错误；
C、不同的发酵产物需要的温度不同，C错误；
D、果酒、果醋和泡菜发酵后形成的溶液都呈酸性，D正确。
故选D。
3.（2021辽宁8）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
【解析】
【分析】1、果酒制作的菌种是酵母菌，来源于葡萄皮上野生型酵母菌或者菌种保藏中心，条件是无氧、
适宜温度是18～25℃，pH值呈酸性。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都
充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。最适温度为30～35℃。
【详解】A、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖，
A正确；
B、酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错误；
C、酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产乙醇；醋酸杆菌为好氧菌，需持续通入无菌氧
气，C正确；
D、酵母菌适宜温度是18～25℃，醋酸杆菌最适温度为30～35℃，D正确。
故选B。
4.（2021天津1） 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
【解析】
【分析】灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程，常用的方法
有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的
一部分微生物的过程，常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、用免洗酒精凝胶擦手属于消毒，A错误；
B、制作泡菜前用开水烫洗容器属于消毒过程，B错误；
C、在火焰上灼烧接种环能达到灭菌目的，C正确；
D、防疫期间用石炭酸喷洒教室，属于消毒，D错误。
故选C。
5. （2021·6浙江月选考）下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是（ ）
A.测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板
B.红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数
C.涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细胞计数
D.酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划
线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最
后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经
培养后可形成单个菌落。其中稀释涂布平板法可以用来进行微生物的计数，而平板划线法不能。【详解】A、可用血细胞计数板对原生质体进行计数，一般计数总数不少于300个细胞，A正确；
B、活细胞的细胞膜具有选择透过性，红墨水中的色素分子不能透过细胞膜，当细胞死亡后，细胞膜失去
选择透过性，红墨水中的色素分子能进入细胞，所以可用红墨水检测细胞的存活状态并计数，B正确；
C、划线分离法不能用于细胞计数，C错误；
D、酵母细胞的密度与浑浊度指标存在一定的数量关系，所以酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可
用比浊计测定其密度，D正确。
故选C。
6.（2021北京12） 人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的
是（ ）
A. 对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B. 使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C. 用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D. 观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
【答案】C
【解析】
【分析】实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法
（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
2、灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
【详解】A、为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确；
B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B
正确；
C、棉拭子上的微生物需要用平板划线法在培养基上进行接种，C错误；
D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别，D正
确。
故选C。
7．（2022·全国甲卷·高考真题）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：KHPO ，MgSO ，NH NO ，石油。
2 4 4 4 3培养基Ⅱ：KHPO ，MgSO ，石油。
2 4 4
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。
透明圈大小
菌
株 平板 平板
Ⅰ Ⅱ
A +++ ++
B ++ -
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH NO 的作用是为菌株的生长提供氮源，
4 3
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N 个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是
0
____________。
(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
__________。
(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 DNA、RNA、蛋白质
(2)N •2n
0
(3)在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样
的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈
大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力
(4) A A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长
【解析】【分析】
培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求, 加入某些物质
或除去某些营养物质，抑制其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性，在
培养基中加入某种化学物质,从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
(1)
培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是
石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。
(2)
由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈J型曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每繁殖
一代就是上一代的2倍，根据公式N=N •λt，λ=2，繁殖n代后细菌的数量是N•2n。
t 0 0
(3)
分析表格数据可知，实验的结果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌
株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在无菌
条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，
在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能
力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力。
(4)
由表格数据可知，在平板Ⅱ（无氮源的培养基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要
治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添
加氮源的培养基中也能生长。
8．（2022·湖南·高考真题）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除
了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对
酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是_______，工艺b是_______（填“消毒”或“灭
菌”），采用工艺b的目的是____________________。
(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入________指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿
素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有
_________________________（答出两种即可）。(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵生产脲酶，结果如图所示。推测
________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是__________________。
(4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思
路_____________________________。
【答案】(1) 酵母菌 灭菌
杀死黄酒中全部的微生物及芽孢、孢子，防止成品酒变酸或腐败变质
(2) 酚红指示剂 化学结合法、包埋法、物理吸附法
(3) pH 两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致，而维持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比
较而言，酶活力值始终要高
(4)方案一：配置一种选择培养基，筛选出产生EC降解酶的细菌，从细菌中分离得到EC降解酶，纯化的
EC降解酶进行固定化操作后，加入该黄酒中。
方案二：配置一种选择培养基，筛选出产生脲酶的细菌，从细菌中分离得到脲酶，纯化的脲酶进行固定化
操作后，在黄酒工艺流程的发酵环节中加入。
【解析】
【分析】
由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以
用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，
pH升高，指示剂变红。
(1)
制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去啤酒中部分微生物，工艺b是
灭菌，灭菌能杀死啤酒中全部微生物，，包括芽孢和孢子，防止杂菌污染，延长其保存期。黄酒酿造好后
须经煎酒(灭菌)后灌坛贮存,贮存一定时间后,经过滤,灌瓶压盖、灭菌、包装。
(2)
由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用
检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴
别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持。固定化酶的方法包括化学结合法、
包埋法、物理吸附法等。
(3)
对比两坐标曲线，两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致，说明培养时间不是决定因素；而维持pH
在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比较而言，酶活力值始终要高，说明pH为6.5时，有利于酶结构的稳定，
故pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。
(4)
从坐标图形看，利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。配置一种选择培养基，筛选出产
生EC降解酶的细菌，从细菌中分离得到EC降解酶，纯化的EC降解酶进行固定化操作后，加入该黄酒中。
或者配置一种选择培养基，筛选出产生脲酶的细菌，从细菌中分离得到脲酶，纯化的脲酶进行固定化操作
后，在黄酒工艺流程的发酵环节中加入。
9．（2022·广东·高考真题）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”
考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146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，为了获得纯种培养物，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)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）
(3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳
循环的顺利进行
(4) 耐低温
【解析】
【分析】
进行微生物纯种培养物时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基；还需要防止杂菌污染，
无菌技术主要包括消毒和灭菌。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
(1)
培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在
固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图12可知，在以纤维素为碳源的培养基
中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。
(2)
深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中
才能存活），故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。
(3)
拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归
还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
(4)
深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降
解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。
10．（2022年6月·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：
(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用___________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃
的___________中保温一段时间，其目的是___________。
(2)为提高筛选效率，可将菌种的___________过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂
布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用___________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大
小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。
(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过___________后再筛选获得，或利用转基因、
___________等技术获得。（二）回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：
(4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制___________生长，
二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度___________时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转
基因前需要对受体进行抗生素的___________检测。
(5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的___________能力和遗传稳定性。对培
养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内___________形态是否改变进行判断，也可通过
观察分裂期染色体的___________，分析染色体组型是否改变进行判断。
(6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和___________长短
等有关。同时也与受体的取材有关，其中受体为___________时全能性表达能力最高。
【答案】(1) 无菌水 水浴 杀死不耐热微生物
(2) 分离 KI-I
2
(3) 人工诱变 原生质体融合
(4) 农杆菌 过低 敏感性
(5) 再生 细胞核 形态特征和数量
(6) 培养时间 受精卵
【解析】
【分析】
（一）选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混
合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。
（二）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农
杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基
因整合到植物细胞中染色体的DNA上。转化过程：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上农杆菌→导入植物细
胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
(1)
产生淀粉酶的枯草杆菌的最适温度为50-75℃，要快速分离枯草杆菌，先将土样加入无菌水制成枯草杆菌
悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃的水浴中保温一段时间，杀死不耐热的微生物。
(2)
将菌种的分离过程与菌种的产酶性能测定同时进行可以提高筛选效率。用稀释涂布平板法可以分离枯草杆
菌，在培养基中添加淀粉作为唯一碳源，并且在培养基中添加KI-I ，能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能利用
2
淀粉而存活，同时淀粉由于被分解在菌落周围会出现透明圈，比较透明圈与菌落直径比值的大小，比值大
的说明该菌株产酶性能较高。(3)
要获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用诱变育种，由于变异的不定向性，人工诱变后还需要再筛选才能获
得高产淀粉酶的枯草杆菌。也可以利用转基因、原生质体融合等技术，从其他生物那里获得与高产淀粉酶
有关的基因，进而获得相应的高产性状。
(4)
野生的农杆菌没有抗性基因，用于转化植物细胞的农杆菌一般在其T—DNA中插入一种抗生素抗性基因。
抗生素的作用是抑制细菌生长，农杆菌属于细菌，在其侵染植物过程中，可以用另一种抗生素抑制农杆菌
的生长，从而达到在后续实验中消除转化植物细胞中农杆菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的细胞能在含
有相应抗生素的培养基上存活。当培养基中抗生素浓度过低时，很多没有抗性的细胞也存活下来，因此出
现假阳性，故在转基因前要对受体进行抗生素的敏感性检测。
(5)
转基因植株要经过植物组织培育，要提高培育转基因植株的成功率，应该选再生能力和遗传稳定性较强的
受体，这种受体全能性较高，能保持生物的性状。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察
细胞核形态是否改变进行判断，也可以直接在光学显微镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量，分析染
色体组型是否改变。
(6)
植物转基因受体全能性表达程度高低除了与受体基因型、培养环境、继代次数有关外，还与培养时间长短
和受体的取材有关，受精卵是没分化的细胞，分裂和分化能力都很强，故受体为受精卵时全能性表达能力
最高。
11．（2021·1月浙江高考真题）回答下列（一）小题：
（一）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
（1）从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或________法，两种方法均能在固体培养基上形成________。
对分离的菌株进行诱变、________和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能
在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
（2）固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除________；
③检验固定化菌株的________。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2
种方法是________。
（3）对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是________。
【答案】（一）（1）涂布分离 单菌落 筛选
（2）未固定的细菌 降解富营养化污水污染物的能力 包埋法和吸附法
（3）特定介质能为菌株繁殖提供X【分析】
1、分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法（平板划线法）和涂布分离法（稀释涂布平板法）。接种的
目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌
落。划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。
2、固定化酶( insoluble enzyme)就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于
水而又有酶活性的制剂。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。
【详解】
（一）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备
固定化菌株。
（1）分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。
为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。
（2）固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采
用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。
（3）由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该
公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。
【点睛】
本题考查了特定微生物的分离、固定化技术及基因工程，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，
把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力。
12．（2021·广东高考真题）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60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d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 血细胞计数板计数 诱变育种、基因工程育种
（2）盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，
生长繁殖受抑制
（3）氧气（O 或溶解氧）
2
（4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【分析】
微生物的筛选和计数方法：
（1）实验室中微生物的筛选原理实验室筛选：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、
pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
（2）微生物常见的接种方法：稀释涂布平板法、平板划线法。
（3）测定微生物数量的方法：①直接计数法：常用显微镜直接技术法，一般适用于纯培养悬浮液中各种
单细胞菌体的计数。②间接计数法：常用稀释平板计数法，平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品
中一个微生物个体。
【详解】
（1）根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，
其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。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血细胞计数板计数
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诱变育种、基因工程育种等。
（2）已知，菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时，菌株H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，
其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。
（3）分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件下适宜，而发酵液中菌株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，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，
即氧气（O 或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素。
2
（4）根据酶的专一性可知，菌株H之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产
PHA，说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
【点睛】
本题考查微生物的分离和计数的相关知识，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力，难度适中。
