北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
第九单元 生物技术与工程
专题二十五 微生物的应用与传统发酵技术
基础篇 固本夯基
考点一 微生物的培养技术及应用
1.(2021天津,1,4分)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
2.(2021北京,12,2分)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
3.(2021山东,14,2分)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北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
4.(2021湖北四地市六校联考,15)我国《生活饮用水卫生标准》中关于生活饮用水的细
菌标准的具体规定如下:细菌总数1 mL水中不超过100个,大肠杆菌数1 mL水中不超
过3个。为了检验某城市自来水是否达标,某生物兴趣小组进行了相关的实验。下列有
关叙述错误的是( )
A.实验过程中应用到涂布器、移液管等操作工具
B.取样水龙头应用火焰灼烧,打开水龙头一段时间后再取样
C.检验自来水中大肠杆菌数是否达标,可用涂布平板法来分离并计数
D.若空白对照组上有6个菌落,则在实验组数据基础上减去6,以获得最准确数据
答案 D
5.[2022届T8联考(1),21]噬菌体在科学研究和医药应用中都有重要价值。研究人员从某
溶液A(含多种噬菌体的原液)中筛选能裂解大肠杆菌的噬菌体。回答下列问题:
(1)培养基制备:制备的牛肉膏蛋白胨液体培养基需进行 (填“干热灭菌”或
“高压蒸汽灭菌”)处理,灭菌的目的是 。灭菌后的培养基不能直接
用来培养噬菌体,还需加入一定量的大肠杆菌,原因是 。
(2)获得裂解液:将适量溶液A与加入了大肠杆菌的液体培养基混合,适宜温度下振荡培
养充足时间后,取适量混合液加入离心管中离心。取 (填“上清液”或“沉淀
物”)经无菌检查后得到含噬菌体的裂解液。培养过程中需要保证充足时间的目的是
。
(3)噬菌体检测:在牛肉膏蛋白胨琼脂平板上加入0.1 mL大肠杆菌菌液,用 法将
菌液均匀地涂布在培养基表面,稍后再向培养基表面分别滴加数小滴裂解液。将平板置
于37 ℃培养一段时间后,如果滴有裂解液处有噬菌斑形成,可证明裂解液中有大肠杆菌
噬菌体。
(4)简要写出进一步得到裂解能力强且性状能稳定遗传的噬菌体的实验思路。
(5)相对于用抗生素治疗某些细菌感染性疾病引起的问题,用噬菌体治疗有一定优势,理由
是
。(答出2点即可)
答案 (1)高压蒸汽灭菌 杀灭杂菌 噬菌体只能在宿主细菌内增殖(加入大肠杆菌才能
获得能寄生在大肠杆菌内的噬菌体)(或噬菌体不能直接利用培养基中的营养物质进行增
殖)
(2)上清液 提高能裂解大肠杆菌的噬菌体的浓度北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
(3)涂布平板(或涂布)(答稀释涂布平板不对)
(4)从培养基上噬菌斑较大(或明显)的位置挑出噬菌体,在生长有大肠杆菌的培养基上进
行多次传代培养,如形成的噬菌斑大小(或明显)程度保持稳定,该噬菌斑位置上的噬菌体
即为裂解能力强且性状能稳定遗传的噬菌体
(5)噬菌体治疗不易引起细菌耐药性,且副作用小
6.(2022届河北正定中学月考四,25)城市生活垃圾中含有大量纤维素,随着人们生活水平
的提高,其在垃圾中的比例不断增大。纤维素的紧密结晶结构,使其具有很强的不可降解
性,积累过多会导致环境负担加剧。可利用纤维素酶或纤维素分解菌分解生活垃圾中的
纤维素。回答下列问题:
(1)日常生活所用的物品中,纤维素含量较高的有 (列举2种)。
(2)某同学想从土壤中分离筛选出分解能力较强的纤维素分解菌,以下为他在实验过程中
用到的两种培养基的配方表。
A培养基配方
NaHPO·
2 4
成分 纤维素粉 NaNO KHPO
3 2 4
7HO
2
含量 5 g 1 g 1.2 g 0.9 g
成分 MgSO·7HO KCl 酵母膏 水解酪素
4 2
含量 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g
B培养基配方
成 CMC- 酵母 琼 土豆 刚果红溶液
KHPO
2 4
分 Na 膏 脂 汁 (10 mg/mL)
含 5~ 100
1 g 0.25 g 15 g 5 mL
量 10 g mL
通过培养基的成分,可判断出A培养基的用途是 。B培养基
为 (填“液体”或“固体”)培养基,可用于筛选纤维素分解菌。筛选纤维素分
解菌常用的刚果红染色法有两种;使用B培养基所用方法的缺点是可能在培养过程中由
于 而出现假阳性反应。
(3)若要使用酶解法使纤维素水解为葡萄糖,至少需要
三种酶共同参与。北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
答案 (1)纸制品、棉麻制品(合理即可)
(2)选择纤维素分解菌 固体 产生淀粉酶的微生物也产生模糊的透明圈,有些微生物能
降解色素,形成明显的透明圈
(3)C 酶、C 酶和葡萄糖苷酶
1 X
考点二 传统发酵技术与发酵工程
1.(2021海南,17,3分)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
2.(2021湖北,3,2分)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
3.(2021辽宁,8,2分)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
4.(2021山东,12,2分)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北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
C.葡萄酒的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
5.(2022届东北师大附中一模,14)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很
多经验。《齐民要术》记载:“世人云:‘米过酒甜。’此乃不解法候。酒冷沸止,米有不消
者,便是曲势尽。”下列有关叙述,不正确的是( )
A.米过酒甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗
B.酿酒过程起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO 释放形成的
2
C.糖类等有机物氧化分解释放的能量以热能形式散失会导致温度升高
D.“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH升高或酒液中酒精含量升高
答案 D
6.(2022届湖北武汉月考一,17)中国酸菜历史悠久,早在北魏的《齐民要术》中就记载了
用白菜等原料腌制酸菜的多种方法。酸菜不仅口感好,而且对人体有益。下列说法正确
的是( )
A.腌制前,所用到的接种工具、培养基以及培养材料蔬菜均需灭菌处理
B.腌制过程中,酸菜坛中的水分会增多
C.真空包装的酸菜“胀袋”是由乳酸菌大量繁殖导致的
D.酸菜腌制的时间越长,其口味越好,营养价值也越高
答案 B
7.(2022届湖北重点中学开学联考,18)家庭制作果酒并没有严格的灭菌环节。在发酵初
期通氧,密闭后发酵中期酵母菌产生的酒精可以抑制其他微生物的生长,发酵后期酒精积
累到一定浓度时又会抑制酵母菌自身的增殖。下列相关叙述正确的是( )
A.发酵初期通氧有利于酵母菌进行生长繁殖而大量积累酒精
B.发酵中期因营养物质的消耗和代谢产物积累,酵母菌主要表现为种内互助
C.无氧、酸性及有酒精存在的发酵环境,使酵母菌在种间竞争中占据优势
D.进入发酵后期,发酵瓶中各种微生物的种群数量都维持在较高的水平
答案 C
8.(2022届广东广州调研一,20)普通酿酒酵母菌的酒精发酵超过40 ℃就基本停止。研究
人员以酿酒所用高温酒曲为研究对象,以期选育出优良的耐高温酵母菌,应用于工业生产。
回答下列问题:北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
(1)已知酵母菌培养基的组分中含有1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能为酵母
菌提供氮源的组分是 ,对培养基灭菌的方法是 。
(2)根据菌落的 (写出2点)等特征,分离筛选得到3株纯种耐高温酵母菌,
分别标记为S 、S 、S 。
1 2 3
(3)将已知菌数的S 、S 、S 菌株悬浮液接种至麦芽汁培养基中,取若干个样品,设置系列
1 2 3
温度梯度(45 ℃~54 ℃),经过相同时间培养后,通过 法统计酵母菌的存活数,
以检测酵母菌的耐热性。结果表明菌株S 、S 和S 的最适生长温度分别为45 ℃、51
1 2 3
℃和48 ℃。在此基础上,可进一步做 条件下酵母菌产酒精能力的测定,以获
得所需的目的菌种。
(4)在相对高温的工业生产中,与普通酿酒酵母菌相比,应用耐高温酵母菌能进一步提高出
酒率,其原因是
。
(5)长期以来,高温菌株的选育主要集中在自然界筛选和高温驯化。此外,还可以通过
(至少写出1种)等方法进一步改良酵母菌的耐热性,提高发酵能力。
答案 (1)酵母膏、蛋白胨 高压蒸汽灭菌法
(2)形状、大小、隆起程度、颜色
(3)活菌计数(或稀释涂布平板) 高温
(4)普通酿酒酵母菌的酒精发酵超过40 ℃就基本停止,在高温条件下,耐高温的酵母菌可
以保持较高的酶活性,继续发酵产生酒精
(5)诱变育种,筛选出耐高温的酵母菌(合理即可)
应用篇 知行合一
应用 微生物在生产生活中的研究与应用
1.(2022届湖北重点中学期初,14 科研情境)养殖业中常用到土霉素(一种抗生素),其在
畜禽类粪便和污水中的残留量较高。科研人员欲筛选一种能高效降解土霉素的菌株,以
便解决养殖业废弃物中土霉素含量超标问题,下列有关叙述不正确的是( )
A.筛选菌种时可从家畜粪便、药渣的废水中取样进行筛选
B.培养基要维持正常的pH和渗透压,调pH一般应在灭菌后
C.筛选时随转接次数的增加,土霉素的用量也应逐步增加北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
D.计数时平板上菌落过于密集,应该进一步提高稀释的倍数
答案 B
2.(2021山东德州一模,13 科研情境)尿酸氧化酶能分解尿酸(C H N O ),为获取尿酸氧
5 4 4 3
化酶高产菌株用以研制治疗高尿酸血症的酶类药物,科研人员从海洋泥土中取样后富集
培养,3天后吸取培养液梯度稀释到1×10-6,然后接种到固体培养基上分离培养。挑取单
菌落检测尿酸氧化酶的酶活力(用每分钟转化1 μmol尿酸所需要的酶量表示),结果如表
所示。下列分析错误的是( )
菌株 1 2 3 4
酶活力 100 50 14 20
A.从海洋泥土中取的样品需在无菌条件下富集培养
B.需要在以尿酸为唯一氮源的固体培养基上分离培养
C.菌株3的酶活力最高,可作为实验所需的目的菌
D.分离培养时利用了平板划线法进行接种
答案 D
3.(2022届河北沧州摸底,23 生活情境)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺
流程如图。
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶 。
(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高
的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B
层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是 ,由此推断,影响醋酸杆菌密度变
化的主要环境因素是 。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中
层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的
变化,加剧了不同种类乳酸菌的 ,淘汰了部分乳酸菌种类。
答案 (1)在最适温度条件下催化能力最强
(2)酵母菌
(3)先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻
动,或下) 种间竞争
4.(2021广东,21,12分 科研情境)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)北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
(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60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d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 稀释涂布平板 诱变育种、基因工程育种
(2)在高盐和强碱性的发酵液中,菌株H可以生长繁殖,而大多数其他微生物因无法适应
这一环境而受到抑制
(3)氧气
(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶
创新篇 守正出奇
创新 生长谱法等筛选、鉴定微生物
1.(2022届湖北武汉月考一,18 素材新)高浓度的铵盐对池塘养殖的对虾有一定的毒害
作用,硝化细菌是一种好氧菌,可有效净化水体中的铵盐,降低对虾的死亡率。科研人员拟
从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株,操作流程如图所
示。下列叙述错误的是( )
A.从对虾死亡率低的养殖池塘中取样,能提高筛选的成功率
B.纯化菌种时,若按图中所示的接种方法接种,接种环需要灼烧5次
C.在锥形瓶中培养硝化细菌时需要振荡培养,目的是使硝化细菌与营养物质、溶解氧的
充分接触
D.可选择铵盐浓度减少最多的一组候选菌进行后续培养北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
答案 B
2.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养
后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验
结果见下表。
菌落直径: 透明圈
菌种 H/C
C(mm) 直径:H(mm)
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
有关本实验的叙述,错误的是( )
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
答案 C
3.(2021山东,20,3分 素材新)(不定项)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导
致生活污水发臭,硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、
乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有
硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是
( )
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
