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专题18 发酵工程
考点概览
考点01 微生物培养
考点02 传统发酵的应用
微生物培养
1．（2024·四川攀枝花·一模）饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃
炎。某同学利用图1 所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2 为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙
述不正确的是（ ）
A．配制图1 所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再分装、灭菌
B．图1 中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C．图2 是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D．图2 所示的平板中，a 和c 的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
【答案】B
考点01
【分析】纯化微生物时常用的接种方法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
行一系列梯度稀释，然后将菌液涂布到制备好的培养基上进行培养，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、配制图1 所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再分装、灭菌，A 正确；
B、图1 中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘以10（各接种0.1mL）即为样品中细菌数，
B 错误；
C、图2 是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少，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，C 正确；
D、为了保证结果准确，在每个稀释浓度内，至少要涂布3 个平板，而且选择菌落数在30～300 的平板
进行记数。图2 所示的平板中，a 中菌落数太多，c 中菌落数太少，a 和c 的计数结果不适合用于计算样
品中的细菌数，D 正确。
故选B。
2．（2024·四川眉山·一模）科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化
戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布的过程，如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对
细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是（ ）
A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B．发酵过程中，应将培养液置于无氧、pH 酸性的环境中
C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法获得戊二胺
【答案】A
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，
或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭
菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉、非粮原料（秸秆、玉米芯）主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶
和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A 正确；
B、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌（一种细菌），大肠杆菌适宜在有氧、pH 中性或接近中性的条件
下培养，B 错误；
C、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆
菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C 错误；
D、根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采
取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，D 错误。
故选A。
3．（2024·四川眉山·一模）为探究农田土壤中分解尿素的细菌的数量，某研究小组取某地的相同土壤样品
制成10－3、10－4两种稀释液，分别涂布接种到牛肉膏蛋白胨固体培养基和以尿素为唯一氮源的固体培
养基中。培养48h 后，观察到其中一个培养基中菌落连成一片，无法计数，推测该培养基最可能是（
）
A．10－3稀释液+牛肉膏蛋白胨固体培养基
B．10－4稀释液+牛肉膏蛋白胨固体培养基
C．10－3稀释液+以尿素为唯一氮源的固体培养基
D．10－4稀释液+以尿素为唯一氮源的固体培养基
【答案】A
【分析】各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮
元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】根据题干信息，该培养基中菌落连成一片，无法计数，是因为该过程形成的菌落数量多。从
稀释度与菌落数量的关系分析：10-3稀释液的稀释度较低，导致单位体积内的细菌数量较多，形成的菌
落数多；而10-4稀释液的稀释度较高，单位体积内的细菌数量相对较少，形成的菌落数少。从培养基类
型与菌落数量的关系分析：牛肉膏蛋白胨固体培养基作为一种营养丰富的通用培养基，能够支持多种
细菌的快速生长和繁殖，形成大量菌落；以尿素为唯一氮源的固体培养基上只允许分解尿素细菌在生
长，相比牛肉膏蛋白胨固体培养基者，形成的菌落数较少。综合考量，最契合这一现象的是选项A，
即稀释液与牛肉膏蛋白胨固体培养基的组合。
故选A。
4．（2024·四川攀枝花·一模）北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验，也蕴
藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文，判断以下相关叙述，正确的是（ ）
工艺
名称
古籍原文
酿酒
技术
浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷
制醋
技术
大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之……七日后当臭，衣生，勿得怪
也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成
A．实验室里培养制醋微生物时，需要将培养基的pH 调至酸性
B．酿酒和制醋过程所用的微生物细胞内都有以核膜为界限的成形细胞核
C．“鱼眼汤”是指液面冒出小泡的现象，由微生物呼吸作用释放CO2形成
D．“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象，主要是由乳酸菌大量繁殖形成
【答案】C
【分析】1、参与酒精的制作的微生物是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧
呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水，在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。
2、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。
3、泡菜制作的原理是利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸。
【详解】A、培养细菌需要将培养基的pH 调至中性或微碱性，A 错误；
B、酿酒的微生物是酵母菌，是真核生物；制醋过程所用的微生物是醋酸菌，是原核生物，无细胞核，
B 错误；
C、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2，使溶液中出现气泡，C 正确；
D、醋酸菌可将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，会在变酸的酒的表面大量繁殖形成菌膜，所以“衣
生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象，主要是醋酸菌大量繁殖形成的，D 错误。
故选C。
5．（2024·四川成都·一模）酒曲中纷繁复杂的微生物可将谷物中的淀粉降解为葡萄糖，并进一步发酵形成
酒精等代谢产物。《尚书·说命》中记载，“若作酒醴，尔惟曲糵”。曲糵，即为酒曲的最早记录，指
发芽、发霉的谷物混合物。下列对传统白酒制作工艺的分析，错误的是（ ）
A．传统酒曲微生物种类多，发酵中不易产生杂菌污染
B．发芽的谷物、酒曲中的部分微生物可产生淀粉酶
C．传统酿酒工艺中使用的曲糵含有酵母菌等微生物
D．将老曲、新谷物混匀，可在通风条件下制成酒曲
【答案】D
【分析】酿酒时必须要用酒曲，加入酒曲的目的是：接种酵母菌，酵母菌首先将糯米中的淀粉分解成
葡萄糖，然后让酵母菌在无氧的条件下，将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。酵母菌的生活需要适宜
的温度，防止温度太高将酵母菌杀死，过低又会降低酵母菌的活性，因此一般需将煮熟的糯米冷却到
常温后再接种酵母菌。
【详解】A、传统酒曲微生物种类多，发酵中产生的酒精会抑制微生物的繁殖，不易产生杂菌污染，A
正确；
B、酒曲中含有酵母菌和霉菌，它们属于微生物，能分泌多种酶，如淀粉酶，把淀粉转化为葡萄糖，再
把葡萄糖转化为酒精，B 正确；
C、传统酿酒工艺中使用的曲糵含有酵母菌等微生物，酵母菌在无氧的条件下，将葡萄糖分解生成酒精
和二氧化碳，C 正确；
D、酒曲需要在无氧条件制作，不能在通风条件下制作，D 错误。
故选D。
6．（2024·四川德阳·一模）2024 年8 月，新闻报道市面上销售的部分雪糕存在大肠杆菌超标的问题。某同
学为探究他喜爱的某种雪糕是否存在同样的问题，以下思路错误的是（ ）
A．选择多支雪糕进行检测，以提高结果的可靠性
B．使用接种环接种时，注意不能划破固体培养基
C．实验需要设置空白对照，即接种无菌水作对照
D．培养大肠杆菌时，需将pH 调至中性或弱碱性
【答案】B
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物
质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素，培养霉菌时需将pH 调至酸性，培养细菌时需将
pH 调至中性或微碱性。选择培养基是指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。
【详解】A、选择多支雪糕进行检测，可以避免因样本过少而导致结果的偶然性，从而提高结果的可靠
性，A 正确；
B、计数时，需要使用稀释涂布平板法，所使用的工具为涂布器，B 错误；
C、在实验中设置空白对照，即接种无菌水作为对照，以确保实验结果的准确性和可靠性，C 正确；
D、大肠杆菌生长的适宜pH 为中性或弱碱性，所以培养大肠杆菌时，需将pH 调至中性或弱碱性，D 正
确。
故选B。
7．（2024·四川德阳·一模）生物兴趣小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤
是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后(清水淋
洗时菌T 不会流失)，在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵。下列说法正确的是（ ）
A．菌T 可产生分解纤维素的酶，其分解产物是酵母菌的碳源
B．为了不破坏淋洗液中的营养物质，对淋洗液进行巴氏消毒
C．为提高发酵的乙醇产量，需始终保持发酵瓶处于密闭状态
D．发酵后，产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
【答案】A
【分析】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。
【详解】A、酵母菌不能直接利用纤维素，但菌T 能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为
葡萄糖为酵母菌提供碳源，A 正确；
B、淋洗液需要高压蒸汽灭菌，B 错误；
C、为提高发酵的乙醇产量，发酵瓶应先通气后密闭，通气时酵母菌大量繁殖，密闭时酵母菌无氧发酵
产生乙醇，C 错误；
D、溴麝香草酚蓝溶液能检测CO2，但不能检测酒精（乙醇），检测酒精的是酸性重铬酸钾，D 错误。
故选A。
8．（2024·四川泸州·一模）乳链菌肽是由某类乳酸菌产生的一种多肽，是天然抑菌剂。某工厂生产该类乳
酸菌用于工业发酵乳链菌肽，当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L 时发酵过程结束，经处理后分装、
质检后可上市。下列有关说法错误的是（ ）
A．培养菌株之前宜采用湿热灭菌的方法对培养基进行灭菌处理
B．为保证培养的活菌数符合产品要求不宜采用显微镜直接计数
C．发酵结束前取0.2mL 发酵液涂布平板计数时稀释度为10-7最合适
D．发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法将发酵液中菌体分离和干燥
【答案】C
【分析】发酵工程是指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，
主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、
灭菌、接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。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一的产品。
【详解】A、培养基一般采用湿热灭菌法进行灭菌处理，不能用干热灭菌法处理，A 正确；
B、显微镜直接计数时死菌和活菌均包含在内，且无法区分，导致统计结果偏大，不符合产品要求，B
正确；
C、符合生产标准的发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L，发酵结束前取0.2mL 发酵液涂布平板计数时稀
释度为10-7时平板上的菌落数约为2×1011个/L×0.2ml×10-7×10-3=4 个，不在30~300 范围内，影响结果的
准确性，因此稀释度为10-7不合适，C 错误；
D、发酵产品不同，分离提纯的方法一般不同，如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培
养液中分离和干燥，D 正确。
故选C。
9．（2024·四川南充·一模）L-亮氨酸作为必需氨基酸，广泛应用于医药、食品、饲料和化工等各个领域。
研究人员获得一株高产L-亮氨酸的工程菌株——谷氨酸棒状杆菌，并成功实现了大规模发酵生产。下
列叙述错误的是（ ）
A．该谷氨酸棒状杆菌可通过诱变育种或基因工程育种获得
B．在发酵生产之前还需要对谷氨酸棒状杆菌进行扩大培养
C．谷氨酸棒状杆菌在发酵罐内的发酵是该工程的中心环节
D．发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法收集获得L-亮氨酸
【答案】D
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、
提纯等方面。发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污
染小和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模
庞大的发酵工业。
【详解】A、谷氨酸棒状杆菌可通过诱变育种或基因工程育种获得高产L - 亮氨酸的工程菌株，A 正确；
B、在发酵生产之前需要对谷氨酸棒状杆菌进行扩大培养，以获得足够数量的菌体用于发酵，B 正确；
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，C 正确；
D、发酵结束后，L - 亮氨酸是小分子物质，应采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取，而过滤、
沉淀等方法适用于分离固体物质，D 错误。
故选D。
10．（2024·四川南充·一模）研究员从柽柳根际土壤中筛选出了某种耐盐碱促生菌，对其分别进行了耐盐
碱能力测试和对植物生长发育的影响实验，发现该菌株不仅能在盐浓度为0~160g/L、pH 为7.0~11.0
的条件下生长，还能显著促进拟南芥、玉米在盐碱胁迫下的生长发育。下列叙述错误的是（ ）
A．筛选该促生菌株需要用高盐、碱性的选择培养基
B．该促生菌株耐盐碱能力测试的试验中自变量是盐浓度
C．筛选到的促生菌株可用稀释涂布平板法进行纯培养并计数
D．该促生菌株可以作为研究盐碱地专用微生物肥料的候选菌株
【答案】B
【分析】微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】A、促生菌具有耐盐碱性，故需要用高盐、碱性的选择培养基来筛选该菌株，A 正确；
B、该促生菌株耐盐碱能力测试的试验中自变量是盐浓度和pH 值，B 错误；
C、稀释涂布平板法的原理是在足够稀释度下将样液均匀涂布得到单个独立的菌落，故该方法可以用
于纯培养，同时一个菌落是由一个活菌繁殖而来，该方法还可以用于计数，C 正确；
D、促生菌具有耐盐碱性，该促生菌株可以作为研究盐碱地专用微生物肥料的候选菌株，D 正确。
故选B。
11．（2024·四川南充·一模）青梅果实中含有大量的齐墩果酸、丙酮酸等活性物质，常制作成具有保健功
能的青梅饮品，其中青梅酒和青梅醋深受人们喜爱，其制作流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．生物A 和生物C 都能进行无氧呼吸并产生CO2
B．可以用胰蛋白酶和果胶酶进行酶解以破坏细胞壁
C．由反应①到反应②需要提高温度并改善通气状况
D．可用澄清的石灰水来检测溶液B 中是否含有乙醇
【答案】C
【分析】果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～
30℃、前期需氧，后期不需氧；果醋制作菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30～35℃，需要
持续通入氧气。
【详解】A、生物A 为酵母菌，生物C 为醋酸菌，前者无氧呼吸能产生CO2，后者无氧呼吸不能产生
CO2，A 错误；
B、根据酶的专一性，可以用纤维素酶和果胶酶进行酶解以破坏细胞壁，B 错误；
C、由酒精发酵转变为醋酸发酵，需要通入无菌空气、提高发酵温度，C 正确；
D、澄清的石灰水是用来检测CO2的，检测是否含有乙醇需要用酸性重铬酸钾溶液，D 错误。
故选C。
12．（2024·四川巴中·一模）啤酒是一种以麦芽和水为主要原料，加入啤酒花和酵母发酵而制成的发酵酒，
其发酵过程分主发酵和后发酵两个阶段。啤酒的工业化生产流程如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．图中焙烤的目的是为了加热杀死种子胚，同时使淀粉酶失活
B．图中蒸煮的目的是终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
C．图中发酵产酒精阶段可通入适量空气促进酵母菌大量繁殖
D．后发酵阶段主要进行酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
【答案】B
【分析】啤酒的生产涉及多个工艺流程，其中涉及到酶的活性控制、灭菌以及发酵等重要环节。 在
生物发酵过程中，温度、氧气等条件对酶的活性和微生物的生长繁殖有着重要影响。发酵过程分为主
发酵和后发酵两个阶段。
【详解】A 、 焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活，A 错误；
B 、 蒸煮可以终止酶的进一步作用，同时对糖浆进行灭菌，以减少杂菌污染，保证发酵的正常进行，
B 正确；
C 、 发酵产酒精阶段，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，此时不能通入适量空气，因为有氧条件下酵
母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，C 错误；
D 、 后发酵阶段主要是完成剩余糖的分解和代谢产物的生成，而不是进行酵母菌的大量繁殖，D 错
误。
故选B。
13．（2024·四川巴中·一模）近年来，拟除虫菊酯类农药（简称PP）因其稳定、高效被广泛应用于农业生
产中，而PP 的降解中间产物3-PBA 对环境有较大的危害性。我国研究人员在实验室中筛选分离出一
株3-PBA 的高效降解菌HA516，将该菌用于环境保护实践时，下列选项中，问题解决的优先级最低的
是（ ）
A．菌株HA516 是否会产生对环境有害的物质
B．菌株HA516 能否以3-PBA 作为唯一的碳源
C．菌株HA516 降解3-PBA 过程是否会产生二次污染
D．菌株HA516 能否在自然环境中进行大量生长繁殖
【答案】D
【分析】在培养基中加入拟除虫菊酯类农药作为唯一碳源，则能利用的拟除虫菊酯类农药的微生物能
生长繁殖，不能利用拟除虫菊酯类农药的微生物不能生长繁殖。
【详解】ABCD、已在实验室中筛选分离出一株3-PBA 的高效降解菌HA516，将该菌用于环境保护实
践时，不需要考虑菌株HA516 能否以3-PBA 作为唯一的碳源，菌株HA516 能否在自然环境中进行大
量生长繁殖，是优先级最低的问题，然后需要考虑菌株HA516 是否会产生对环境有害的物质，降解3-
PBA 过程是否会产生二次污染，ABC 不符合题意，D 符合题意。
故选D。
14．（2024·四川·一模）工业生产中常用谷氨酸棒状杆菌的高丝氨酸缺陷型菌作为赖氨酸的发酵菌株。科
研人员将紫外线照射处理过的野生谷氨酸棒状杆菌菌液（原菌液），经过程①（稀释10 倍）接种在
培养基甲上培养，菌落数目不再增加时如图中甲平板。过程②表示向培养基甲中添加某种物质，继续
培养。下列叙述正确的是（ ）
A．菌落A 是诱变产生的高丝氨酸营养缺陷型菌种
B．培养基甲是一种选择培养基，过程②向甲中添加赖氨酸
C．经过程①取0.2mL 菌液涂布得到甲平板所示结果，则原菌液未突变菌株数量约为450 个/mL
D．发酵结束后，将过滤得到的固体物质进行干燥即可获得赖氨酸产品
【答案】C
【分析】分析题图：图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在缺乏丝氨酸的培养基上，因此甲中A
表示野生型谷氨酸棒状杆菌；②表示向培养基中添加丝氨酸后继续培养，其中A 为野生型谷氨酸棒状
杆菌，B 为丝氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌。
【详解】A、野生菌种经紫外线与图甲平板相比，图乙平板上菌落多，说明过程②往培养基中添加的
某种物质是丝氨酸，新出现的菌落为高丝氨酸营养缺陷型菌种，即菌落A 是野生型菌种，菌落B 为高
丝氨酸营养缺陷型菌种，A 错误；
B、结合图分析可知，甲平板上只有菌落A，过程②向培养基甲中添加高丝氨酸后出现B 菌落，这说
明培养基甲中缺少高丝氨酸，是一种选择培养基，B 错误；
C、过程①取0.2mL 菌液进行涂布后得到的甲平板上有9 个菌落，所以菌液稀释10 倍后每毫升中有未
突变的菌株9÷0.2=45 个，紫外线照射处理后的菌液中未突变的菌株数量约为450 个/mL，C 正确；
D、发酵结束后，将发酵产品采取适当的提取、分离和纯化措施来获得赖氨酸产品，D 错误。
故选C。
传统发酵技术的应用
1．（2024·四川眉山·一模）传统的泡菜制作工艺是以新鲜蔬菜为原料，经过择菜、洗菜、切分与晾干，加
入煮沸冷却的盐水和一些“老泡菜水”发酵制作而成。在泡菜腌制过程中会有亚硝酸盐产生。筛选分
离优质乳酸菌，既可以抑制有害菌生长，又可以快速产酸、降解亚硝酸盐，是提升泡菜品质的重要途
径。具体筛选流程为：对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤 液进行梯度稀释，再接种到乳酸菌
鉴别培养基上进行筛选分离，不断重复，直至分离纯化出纯菌落。请回答下列问题：
(1)传统泡菜制作时加入“老泡菜水”的目的是 ;发酵过程中泡菜罐 要加盖并水封，原因是
。
(2)在筛选分离优质乳酸菌操作过程中，接种工具需要 灭菌，常用的接种方法有 和
。此外，可通过观察菌落的 等特征(至少写出2 个),初步鉴别出乳酸菌。
(3)为获得优质乳酸菌，研究人员将从泡菜汁中筛选获得的3 株乳酸菌，接种到液体培养基中，在37℃
条件下培养72 小时，进行产酸、降亚硝酸盐能力测定实验，结果如表所示。在该条件下，最理想的
菌株是 ,理由是 。
菌株
培养液pH
亚硝酸钠降解能力(%)
A
3.6
72.5
B
3.7
97.8
C
3.6
88.2
【答案】(1) 接种乳酸菌，缩短发酵时间 乳酸菌是厌氧菌，加盖水封能形成无氧环境，有利
于乳酸菌的繁殖，同时又能抑制好氧菌的生长
(2) 灼烧灭菌 平板划线法 稀释涂布平板法 形状、大小、颜色
(3) B 在产酸能力差异不大的情况下，B 菌株的亚硝酸钠降解能力最强
【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，均匀涂布在培养皿表
面，经培养后可形成单个菌落。
考点02
【详解】（1）传统泡菜制作时加入“老泡菜水”的目的是提供乳酸菌菌种，缩短发酵时间，因为
“老泡菜水”中富含乳酸菌，这些乳酸菌可以促进泡菜的发酵过程；发酵过程中泡菜罐要加盖并水封，
原因是乳酸菌是厌氧菌，加盖水封能形成无氧环境，有利于乳酸菌的繁殖，同时又能抑制好氧菌的生
长。
（2）在筛选分离优质乳酸菌操作过程中，为了保证无菌操作，接种工具需要进行灼烧灭菌；常用的
的接种方法包括平板划线法和稀释涂布平板法，其中后者还可用于计数；不同菌落的特征不同，可以
通过观察菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征，初步鉴别出乳酸菌。
（3）分析表格数据可知，在产酸能力差异不大的情况（培养液pH 差别不大）下，B 菌株的亚硝酸钠
降解能力最强（97.8%），故在该条件下，最理想的菌株是B。
2．（2024·四川南充·一模）传统的泡菜制作工艺是以新鲜蔬菜为原料，经过择菜、洗菜、切分与晾干，加
入煮沸冷却的盐水和一些“老泡菜水”发酵制作而成。在泡菜腌制过程中会有亚硝酸盐产生。筛选分
离优质乳酸菌，既可以抑制有害菌生长，又可以快速产酸、降解亚硝酸盐，是提升泡菜品质的重要途
径。具体筛选流程为：对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行梯度稀释，再用涂布平板法
接种到乳酸菌鉴别培养基上进行筛选分离，不断重复，直至分离纯化出纯菌落。请回答下列问题：
(1)传统泡菜制作时加入“老泡菜水”的目的是 ；发酵过程中泡菜罐要加盖并水封，
原因是 。
(2)在筛选分离优质乳酸菌操作过程中，接种工具需要 灭菌。此外，可通过观察菌落的 等
特征（至少写出2 个），初步鉴别出乳酸菌。
(3)为获得优质乳酸菌，研究人员将从泡菜汁中筛选获得的3 株乳酸菌，接种到液体培养基中，在37℃
条件下培养72 小时，进行产酸、降亚硝酸盐能力测定实验，结果如表所示。在该条件下，最理想的
菌株是 ，理由是 。
菌
株
培养液pH
亚硝酸钠降解能力（%）
A
3.6
72.5
B
3.7
97.8
C
3.6
88.2
【答案】(1) 接种乳酸菌，缩短发酵时间 乳酸菌是厌氧菌，加盖并水封能形成无氧环境，有
利于乳酸菌的繁殖，同时又能抑制好氧菌的生长
(2) 灼烧灭菌 形状、大小、颜色
(3) B 在产酸能力差异不大的情况下，B 菌株的亚硝酸钠降解能力最强
【分析】乳酸菌是厌氧生物．在无氧条件下才能正常发酵产生乳酸。
【详解】（1）传统泡菜制作时加入“老泡菜水”的目的是提供乳酸菌菌种，因为“老泡菜水”中富
含乳酸菌，这些乳酸菌可以促进泡菜的发酵过程。发酵过程中泡菜罐要加盖并水封，原因是乳酸菌是
厌氧生物．在无氧条件下才能正常发酵产生乳酸，同时水封还可以防止外界杂菌进入泡菜罐．保证泡
菜的品质。
（2）在筛选分离优质乳酸菌操作过程中，为了保证无菌操作，接种工具需要进行灼烧灭菌。此外．
我们可以通过观察菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征，初步鉴别出乳酸菌。乳酸菌的菌落通
常具有特定的形态和颜色，这些特征可以帮助我们初步筛选出优质的乳酸菌。
（3）为了获得优质乳酸菌．研究人员将从泡菜汁中筛选获得的乳酸菌菌株，接种到液体培养基中，
并在37℃、72h 的条件下进行培养。然后进行产酸、降亚硝酸盐能力测定实验，结果如表所示。在该
条件下，最理想的菌株是B,因为与表中其他菌株相比，B 菌株的产酸能力最强且降亚硝酸盐能力也最
强。这意味着B 菌株不仅可以快速发酵产生乳酸，还可以有效地降解泡菜中的亚硝酸盐，从而提高泡
菜的品质和安全性。
3．（2024·四川攀枝花·一模）In-Fusion 技术是一项新型的无缝克隆技术。该技术关键是要在目的基因两端
构建与线性化质粒末端相同的DNA 序列（即同源序列，通常为15-20bp），然后用In-Fusion 酶处理即
可实现无缝连接。它的操作步骤大致为：①质粒线性化；②PCR 扩增出两端含线性化质粒同源序列的
目的基因；③目的基因与线性化质粒同源区域在In-Fusion 酶作用下形成重组质粒；④将重组质粒导入
受体细胞。请回答下列问题：
(1)图示过程利用了PCR 技术，该技术需要一对特异性引物，引物是指 。PCR 扩增出大量两
端含线性化质粒同源序列的目的基因后，常采用 来鉴定产物。
(2)过程②经过 轮循环即可初步得到符合要求的目的基因片段。图中的同源序列1、2 中的碱
基序列一般不同，如果它们的碱基序列相同，则会导致 和 。
(3)若目的基因是氨苄青霉素抗性基因，以大肠杆菌作为受体细胞，则目的基因导入受体细胞前需要用
Ca2+处理，其目的是 。为检测已转化大肠杆菌的抗性效果，在含氨苄青霉素的液体培养基中
培养一段时间后，分别用 法和稀释涂布平板法进行计数，若计数结果分别是A、B，则致死
率= 。
【答案】(1) 一小段能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 琼脂糖凝胶电泳
法
(2) 三 目的基因或线性化质粒自身环化 目的基因反向连接
(3) 使细胞处于一种能够吸收周围环境中DNA 分子的生理状态 显微镜计数 （A-
B）/A×100%
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子
和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样；
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）图示过程利用了PCR 技术，该技术需要一对特异性引物，引物是指一小段能与DNA 母
链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。在PCR 扩增出大量两端含线性化质粒同源序列的目的基因
后，常采用琼脂糖凝胶电泳法鉴定产物，通过电泳可以根据DNA 片段的大小将其分离，从而判断是
否得到了预期大小的目的基因产物。
（2）根据DNA 的半保留复制的特点，可知PCR 前两轮循环产生的4 个DNA 分子的两条链均不等长，
第三轮循环产生的DNA 分子存在等长的两条核苷酸链，即仅含引物之间的序列，因此，至少经过3
轮循环可得到符合要求的目的基因片段。过程③是基因表达载体的构建过程，该过程中，同源序列
1、2 中的碱基序列一般不同，这样设计的好处是防止目的基因反向连接，防止线性化质粒或目的基因
的自身环化，以保证目的基因能够正确连接并表达，如果它们的碱基序列相同，则会导致目的基因或
线性化质粒自身环化和目的基因反向连接。
（3）用Ca2+处理大肠杆菌的目的是使大肠杆菌细胞处于感受态，以便目的基因能够更容易地进入细
胞。为检测已转化大肠杆菌的抗性效果，在含氮苄青霉素的液体培养基中培养一段时间后，分别用显
微镜直接计数法和稀释涂布平板法进行计数，若计数结果分别是A、B，则致死率=（A-B）/
A×100%。
4．（2024·四川成都·一模）2018 年世界燃料乙醇产量已接近1000 亿升，丰富且不可食用的各种植物纤维
素被作为潜在原料用于乙醇生产，下表为某生物兴趣小组的同学在培养纤维素分解菌时制定的培养基
组分。请回答下列问题：
纤维素
粉
NaNO3
KH2PO4
Na2HPO4•7H2O
MgSO4•7H2O
KC1
酵母膏
水解酪素
5g
1g
0.9g
1.2g
0.5g
0.5g
0.5g
0.5g
(1)用该培养基来富集培养纤维素分解菌，该培养基缺少的营养成分是 ，该培养基的配制 （填
“需要”或“不需要”）加入琼脂。
(2)实验中初步估测摇瓶M 中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布0.1 ml 稀释后的菌液，
且保证每个平板上长出的菌落数不超过200 个，则至少应将摇瓶M 中的菌液稀释 倍。在鉴别纤维
素分解菌时常采用刚果红染色法，接种并培养后，一般选择 的菌落作为进一步筛选鉴定的菌种。
(3)利用纤维素分解菌处理可回收垃圾中的废旧纸张以及棉麻衣物等，可将其中的纤维素转化成葡萄糖。
纤维素酶是一种复合酶，包括 。如果要将纤维素分解菌中的纤维素酶提取与分离，一般要经历四
个步骤，即样品处理、 和纯度鉴定。
(4)如果用固定有酵母细胞的凝胶珠发酵产酒，发酵温度应为 ℃；明胶、琼脂糖、海藻酸钠等物质
常常作为包埋细胞载体的原因是 。
【答案】(1) H2O 不需要
(2) 1×104 培养基上菌落周围产生透明圈
(3) C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 粗分离、纯化
(4) 18℃～25℃ 这些物质是不溶于水的多孔性材料
【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种
类在这种培养基上是不能生存的，富集培养基一般为液体，鉴别培养基一般为固体。筛选纤维素分解
菌需要使用一纤维素为唯一碳源的选择培养基，可以用刚果红染液鉴别纤维素分解菌。
【详解】（1）培养基的营养成分有碳源、氮源、水、无机盐等，该培养基缺少的营养成分是H2O；
富集培养纤维素分解菌用的是液体培养基，所以该培养基的配制不需要加入琼脂。
（2）设稀释倍数为A，套用计算式：A× 200 个/0.1mL＝2×107（个/mL），计算出A＝1×104。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，从而可鉴别纤维素分解菌。
（3）纤维素酶属于复合酶，主要包括C1酶、Cx 酶和葡萄糖苷酶三种组分，其中C1酶、Cx 酶将纤维
素解为纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。纤维素酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的提
取与分离的步骤是样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定。
（4）酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，发酵温度控制在18℃～25℃；在固定化细胞实验中，明
胶、琼脂糖、海藻酸钠等物质能作为包埋细胞载体的原因是这些物质是不溶于水的多孔性材料，便于
细胞的包埋。
