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第13 天 发酵工程
知识点一 微生物的培养和利用
1．微生物培养基的“两种类型”和“五大成分”
(1)根据物理性质可将培养基分为__固体__培养基和__液体__培养基。
(2)培养基一般含有__碳源__、__氮源__、水、无机盐和其他物质等。
2．无菌技术的两个方面
(1)比较温和的方法——__消毒__。
(2)用强烈的理化方法——__灭菌__。
(3)两者的最大区别是，是否杀死芽孢和孢子。
3．微生物纯培养中“一灯附近、两法接种”
(1)为避免周围环境中微生物的污染，微生物实验操作应在__酒精灯火焰__附近进行。
(2)用__平板划线__法和__稀释涂布平板__法接种的目的：使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能
在培养基表面形成__单个菌落__，以便于纯化菌种。
4．平板划线的四个操作要点
(1)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)从第二次划线开始，接种环都要从__上一次划线的末端__
开始划线。
(4)划线时最后一区域不要与__第一区域__相连。
5．微生物的分离和培养中四个注意点及分析
(1)分离微生物所用的__选择__培养基一定是固体培养基，因为菌落只能在固体培养基上形成。
(2)__平板划线__法只适用于微生物的提纯，不适用于计数，并且通常在最后一次划线的__末端__处的菌种
最纯。
(3)__倒平板__的温度一般适宜在50 ℃左右，温度过高会烫手，过低培养基会凝固。
(4)平板需__倒置__，这样既可避免培养基表面的水分过快地挥发，又防止皿盖上的水珠落入培养基，造成
培养基污染。
6．微生物计数的两种方法
(1)显微镜直接计数。该方法的缺点是不能区分细菌的死活，导致结果__偏大__。
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(2)__稀释涂布平板法__(间接计数法)。该方法常用来统计活菌数目，但当两个或多个细胞连在一起，
观察到的只是一个菌落，导致统计结果__偏小__。
知识点二 传统发酵技术
1．两类生物、三种温度
(1)果酒发酵的菌种__酵母菌__和腐乳制作的主要菌种__毛霉__都是真核生物，果醋发酵的菌种__醋酸菌__
和泡菜制作的菌种__乳酸菌__都是原核生物。
(2)酒精发酵时一般将温度控制在__18
～
30
__℃，醋酸菌的最适生长温度为__30
～
35
__℃。制作泡菜时需根
据室内__温度__控制发酵时间。
2．传统发酵的三个原理
(1)果酒的制作利用了酵母菌无氧条件下产生__酒精__的原理。
(2)果醋的制作利用了醋酸菌在__有__氧条件下产生乙酸的原理。
(3)泡菜制作的原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成__乳酸__。
3．传统发酵中的“一红一膜一物质”
(1)葡萄酒呈现深红色的原因是__红葡萄皮中的色素__进入发酵液。
(2)果醋发酵过程中发酵液表面会形成__菌膜__。
(3)泡菜制作过程中会有__亚硝酸盐__产生，腌制方法、时间长短和温度高低等条件都会对其含量有影响。
4．发酵工程八大基本环节
菌种的__选育__，扩大培养，培养基的配制、灭菌、接种，__发酵罐内发酵__，产品的__分离、提纯__。
5．发酵工程的四个特点
(1)生产条件温和。
(2)原料来源丰富且价格低廉。
(3)产物专一。
(4)废弃物对环境的__污染小__和容易处理。
6．啤酒工业化生产的八个流程
发芽(释放淀粉酶)→焙烤→碾磨(将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉)→糖化(淀粉分解)→蒸煮→发酵→消毒(延长保
存期)→终止(过滤、调节、分装)。
一、单选题
1．（2023·河北·高考真题）为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌，下列相关实验设计错误的是（
）
A．从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌
B．平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境
2
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C．对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定
D．检测目的菌株对消化道环境的耐受力
2．（2023·重庆·高考真题）垃圾分类有利于变废为宝，减少环境污染。如图为分类后餐厨垃圾资源化处理
的流程设计。下列叙述错误的是（ ）
A．压榨出的油水混合物可再加工，生产出多种产品
B．添加的木屑有利于堆肥体通气，还可作为某些微生物的碳源
C．X 中需要添加合适的菌种，才能产生沼气
D．为保证堆肥体中微生物的活性，不宜对堆肥体进行翻动
3．（2023·辽宁·高考真题）利用某种微生物发酵生产DHA 油脂，可获取DHA（一种不饱和脂肪酸）。下
图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
A．DHA 油脂的产量与生物量呈正相关
B．温度和溶解氧的变化能影响DHA 油脂的产量
C．葡萄糖代谢可为DHA 油脂的合成提供能量
D．12～60h，DHA 油脂的合成对氮源的需求比碳源高
4．（2023·辽宁·高考真题）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生
物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m³）。下列叙述错误的是（
）
A．采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B．细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
3
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C．同一稀释度下至少对3 个平板计数并取平均值
D．稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
5．（2023·江苏·高考真题）下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是（ ）
A．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B．通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C．通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D．血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定
6．（2023·北京·高考真题）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（ ）
A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
7．（2023·山东·高考真题）平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（ ）
A．不含氮源的平板不能用于微生物培养
B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D．利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
8．（2023·山东·高考真题）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4 个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；
②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。
下列说法正确的是（ ）
A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
（2023·浙江·高考真题）阅读下列材料，完成下面小题。
小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要
有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌
在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。
4
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9．小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确
的是（ ）
A．有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合
B．有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行
C．有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放
D．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化
10．关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是（ ）
A．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖
B．发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测
C．若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封不严
D．蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵
11．（2023·广东·高考真题）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜
热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图）和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组
合是（ ）
A．a 点时取样、尿素氮源培养基
B．b 点时取样、角蛋白氮源培养基
C．b 点时取样、蛋白胨氮源培养基
D．c 点时取样、角蛋白氮源培养基
12．（2023·浙江·高考真题）某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样品，
划线接种于一定NaCl 浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是（ ）
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A．培养基pH 需偏碱性
B．泡菜汁需多次稀释后才能划线接种
C．需在无氧条件下培养
D．分离得到的微生物均为乳酸菌
二、多选题
13．（2023·河北·高考真题）乳酸链球菌素（Nisin）是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin 发酵
生产过程相关指标进行了检测，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin 发酵生产周期
B．发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长
C．向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin 产量
D．发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin 产品
14．（2023·江苏·高考真题）某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌；醋
醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有（ ）
A．糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B．发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C．醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况
D．啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
15．（2023·山东·高考真题）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点有（ ）
A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理B．都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
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C．发酵前都需要对原料进行灭菌
D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
三、非选择题
16．（2023·北京·高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，
能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供
和维生素等。
(2)A 菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A 菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成
薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后，
依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A 菌的菌落周围会出现 。采用
这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P 菌。
(4)为探究P 菌溶解破坏A 菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材
料和设备：P 菌、A 菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。
17．（2023·湖南·高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下
列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽
对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度
区间进一步实验。
测试菌
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
55.20
27.60
13.80
6.90
3.45
1.73
0.86
金黄色葡萄球
菌
-
-
-
-
-
+
+
枯草芽孢杆菌
-
-
-
-
-
+
+
禾谷镰孢菌
-
+
+
+
+
+
+
假丝酵母
-
+
+
+
+
+
+
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
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(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H 的淀粉酶编码基因M 构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建
基因工程菌A。在利用A 菌株发酵生产淀粉酶M 过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再
产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。
肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH 以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配
体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。
(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA 感染肺
类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H 抗菌肽是否对MRSA 引起的肺炎有治疗潜力。以下实验
材料中必备的是 。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA 感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H 抗菌肽 ④生理
盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA 的药物）
故选②③④⑥。
18．（2023·全国·高考真题）某研究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，再用清水
淋洗秸秆堆（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（酒精发酵）。
实验流程如图所示。
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回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T 能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是
。
(2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，
氮源的主要作用是 （答出1 点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该
方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2 点即可）。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是
。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，
本实验中乙醇生产方式的优点是 。
一、单选题
1．（2024·浙江绍兴·二模）红茶菌液是一种以糖茶水为原料的微生物发酵饮料，能帮助消化，治疗多种胃
病。红茶菌种是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共生体，其制备流程为：红茶糖液→接种红茶菌种→发酵→红
茶菌液。下列叙述错误的是（ ）
A．为防止杂菌污染，接种前要将红茶糖液煮沸杀菌
B．可通过加入陈红茶菌液的方法进行接种
C．温度高低既会影响发酵速度，也会影响菌液口味
D．发酵过程需要在严格的无氧条件下进行
2．（2024·山东济宁·二模）大肠杆菌、沙门氏菌能引起家禽和家畜的肠道疾病。暹罗芽孢杆菌代谢物具有
广谱抗菌性，为检测其对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力进行图示实验。下列说法正确的是（ ）
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A．制备图示培养基需要在灭菌前调节pH
B．该抑菌实验还需要设计等量生理盐水作为对照
C．图示X 为离心后得到的下层沉淀，含有暹罗芽孢杆菌代谢物
D．从抑菌圈边缘挑取菌落涂布平板重复实验，抑菌圈直径变大
3．（2024·山西临汾·三模）为探究抗生素对细菌的选择作用，某兴趣小组在接种了大肠杆菌的培养基上放
置了含抗生素的纸片，培养一段时间后，纸片周围出现了抑菌圈。从抑菌圈边缘挑取大肠杆菌重复上述实
验后，发现抑菌圈越来越大。下列相关描述错误的是（ ）
A．抗生素具有抑菌作用，因此在放置含抗生素的纸片时不需要无菌操作
B．为排除纸片对实验结果的影响，应在培养基中放置不含抗生素的纸片
C．实验结束后，应将耐药菌及使用后的培养基进行高温灭菌处理再丢弃
D．抑菌圈越来越小是因为大肠杆菌种群中耐药基因的基因频率逐步上升
4．（2024·山西临汾·三模）约9000 年前，我们的祖先就会通过自然发酵的方法生产食品，这种传统发酵
技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成。下列有关传统发酵技术的描述错误的是（ ）
A．制作腐乳利用了毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
B．制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵，发酵期间乳酸会不断积累
C．酵母菌在无氧条件下能进行酒精发酵，酿酒酵母的最适生长温度为35℃
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D．当O₂、糖源都充足时，醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成醋酸
5．（2024·江苏·模拟预测）酿制果酒在我国具有悠久历史，许多古老的酿酒工艺保留至今。下列叙述错误
的是（ ）
A．多种微生物参与了发酵过程，其中发挥主要作用的是酵母菌
B．用于酿酒的水果要尽量清洗干净，以免杂菌污染使果酒变质
C．发酵的坛、罐不能用水果完全装满，上方最好留有一定空间
D．不同季节适合酿制不同果酒，酿制葡萄酒选择秋季较为合适
6．（2024·江苏·模拟预测）下列关于实验安全的叙述错误的是（ ）
A．若实验者皮肤沾染了苏丹Ⅲ，应立即用体积分数为50%的酒精冲洗
B．在观察植物根尖细胞有丝分裂的实验过程中，要注意实验室的通风
C．蘸有酒精的涂布器在火焰上燃烧时，手持涂布器的部位应低于火焰
D．进行DNA 片段扩增及电泳鉴定实验操作时，必须要戴一次性手套
7．（2024·重庆九龙坡·模拟预测）垃圾是放错地方的资源，实行垃圾分类能够提高垃圾利用率，从而达到
变废为宝的目的。为更好地降解厨余垃圾，研究人员将厨余垃圾机械化处理后加入装有无菌水的锥形瓶中
制备厨余垃圾浸出液，然后进行如图所示操作筛选高效降解淀粉的微生物。下列叙述错误的是（ ）
A．X 培养基是含有碳源、氮源、水、无机盐的固体培养基
B．①处菌落的周围没有透明圈，可能是自养型杂菌
C．为获得高效降解淀粉的微生物，应挑⑤处的菌落接种到Y 培养基
D．用细菌计数板计数Y 培养基中的微生物结果一般小于稀释涂布平板法的计数结果
8．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）聚乙烯醇（PVA）是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，
PVA 分解菌能产生PVA 酶分解PVA，PVA 与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA 被分解时蓝绿色复合
物消失，形成白色透明斑，下表是筛选高效分解PVA 的细菌的培养基配方。下列叙述正确的是（ ）
成
分
MgSO4
蛋白
质
PVA
水
用
量
5g
10g
7g
1000mL
A．制备该培养基时，一般需在倒平板后将培养基调至中性或弱碱性
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B．该培养基以PVA 为唯一碳源，其上生长的菌落均具有分解PVA 的能力
C．接种时，用灭菌后的涂布器蘸取少量菌液并均匀地涂布在培养基表面
D．在确定菌株降解PVA 效果时，白色透明斑的直径为因变量
9．（2024·贵州·模拟预测）茅台酒被誉为“国酒”，以其卓越的品质赢得了世界的赞誉。茅台酒的工业酿
制环节主要包括制曲、投料、发酵、取酒，发酵微生物是酵母菌。下列相关叙述正确的是（ ）
A．制曲过程应通入无菌空气使酵母菌繁殖
B．投料前应对原料消毒
C．发酵过程应将温度控制在30～35℃
D．取酒过程应采用过滤、沉淀等方法
10．（2024·辽宁抚顺·三模）实验小组用抗生素对大肠杆菌进行筛选，如图所示。挑取抑菌圈边缘的菌落
进行扩增培养，然后重复图示实验进行筛选，最后定量分析连续传代细菌群体中抑菌圈的半径变化，结果
如表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
抗生素
抑菌圈半径平均值/cm
抑菌圈缩小百分比
第一代筛选
第二代筛选
0
0
0
青霉素
0．95
0．74
22%
四环素
1．31
0．70
47%
阿奇霉
素
0．19
0
100%
A．用稀释涂布平板法将大肠杆菌接种在筛选培养基上
B．抑菌圈边缘生长的菌落可能对抗生素不敏感
C．用抗生素多代培养对大肠杆菌有定向选择作用
D．第二代培养后，阿奇霉素能完全抑制大肠杆菌的繁殖
11．（2024·北京丰台·二模）原浆苹果醋的简要工艺流程为：苹果采摘→挑选清洗→破碎榨汁→酵母发酵
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→醋酸发酵→陈酿2 年左右。下列有关叙述正确的是（ ）
A．酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵
B．工艺流程中的“酵母发酵”发生在苹果细胞的细胞质基质中
C．酿醋过程中发酵液的pH 逐渐降低，与酿酒制作过程中相反
D．醋酸发酵阶段中释放的CO2是由醋酸菌的线粒体基质释放的
12．（2024·山东日照·二模）PDA 培养基用于真菌培养，LB 培养基用于细菌培养。为探究芽孢杆菌X 能
否产生抑制真菌生长的物质，研究人员进行了相关实验，如下表。下列叙述正确的是（ ）
培养皿甲
培养皿乙
处理
PDA 培养基：小孔加入①
PDA 培养基：小孔加入培养过X 的无菌培养液
在培养皿右侧相同位置接种等量某种菌
实验结
果
A．该实验说明芽孢杆菌X 产生了抑制真菌生长的物质
B．表格中的①处应是未培养过X 的PDA 无菌培养液
C．制备两种培养基时均需先进行湿热灭菌再调节pH
D．接种时需先用涂布器蘸取菌液再涂布到相应位置
13．（2024·山东泰安·二模）我国科技工作者发明“二步发酵法”生产维生素C 的工艺是世界首创。第一
步发酵用醋酸杆菌合成分泌维生素C 前体，第二步发酵用氧化葡萄糖酸杆菌（“小菌”）和假单胞杆菌
（“大菌”）混合菌种作为伴生菌，能促进产酸菌生长和产酸。如图为二步发酵法的生产流程。下列说法
正确的是（ ）
A．可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌
B．单独筛选高效的产酸菌和伴生菌即可用于混菌发酵
C．伴生菌与产酸菌二者互利共生，不存在种间竞争
D．生产过程采用混菌发酵法不需要严格的无菌操作
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14．（2024·山西朔州·三模）泡姜属于四川风味泡菜，有发汗解表、促进血液循环、驱散寒邪的功效。在
腌制泡姜之前，泡菜坛宜用开水烫一遍；腌制过程中，泡菜坛口的水槽中要始终保持有水状态，否则泡菜
坛内可能会长出一层白膜。下列有关叙述错误的是（ ）
A．在腌制泡姜前，用开水烫一遍泡菜坛是为了防止杂菌污染
B．在制作泡姜时，加入适量青花椒等香辛料既能防腐又能调节口味
C．泡姜腌制过程泡菜坛内长出白膜是由于氧气进入导致乳酸菌大量繁殖
D．腌制两天后，泡姜的风味逐渐显现，但不宜食用，因为此时泡姜中亚硝酸盐的含量较高
15．（2024·广东湛江·二模）蛋白S 为菌株C（一种细菌）的分泌产物，可被广泛应用于医药、食品和化
工工业。某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和蛋白S 产量的影响，结果如表所示。下列说法正确的
是（ ）
碳源
细胞干重/（g·L-1）
蛋白S 产量/（g·L-1）
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0
制糖废液
2.30
0.18
A．菌株C 的培养基的pH 一般要调节至酸性
B．培养基中碳源物质浓度越高，菌株合成蛋白S 越多
C．适合菌体生长和生产蛋白S 的碳源均为葡萄糖
D．菌株C 可能因不能合成淀粉酶而无法利用淀粉
二、多选题
16．（2024·辽宁·模拟预测）北京航空航天大学教授杨军成功从黄粉虫幼虫消化道中分离出能降解聚乙烯
塑料的细菌——微小杆菌YT2。下图表示目的菌的获取过程。下列相关叙述中，合理的是（ ）
A．富集培养应使用牛肉膏蛋白胨培养基，以促进目的菌增殖
B．选择培养基的成分中应以塑料作为唯一碳源
C．将1ml 菌液加入培养基，再使用涂布器进行均匀涂布
D．使用固体斜面培养基保存微生物时，应置于低温环境中
17．（2024·辽宁·模拟预测）在曲线模型中，存在以下几种变化趋势：
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①相对稳定②上升③下降④先上升后下降⑤先下降后上升
在下列的对应关系（条件→结果→趋势）中，合理的是（ ）
A．环境温度从0℃变化到30℃→小鼠细胞内酶的活性变化→②
B．恒温且持续光照→一定时间内密闭容器内CO2浓度变化→③
C．向植物插条施加IAA→插条生根数随IAA 浓度变化→④
D．使用一定量抗生素→细菌数量随时间的变化→⑤
18．（2024·河北承德·二模）在酒的酿造过程中，除酿酒酵母外还有非酿酒酵母的参与，其中非酿酒酵母
发酵能力弱，乙醇耐受力差，难以充当酒精发酵的主要菌株，但其代谢产物及分泌的酶类能促进酿酒酵母
降解葡萄糖等发酵底物，产生醛、酯、酸等芳香化合物，对最终酒产品的风味产生积极影响。关于传统发
酵制作果酒的过程，下列说法错误的是（ ）
A．制作果酒时，发酵温度应控制在30～35℃之间
B．发酵瓶中只含有酿酒酵母和非酿酒酵母两种微生物
C．制作葡萄酒时，酿酒酵母和非酿酒酵母都主要来自葡萄的果皮
D．发酵过程中，非酿酒酵母的数量逐渐下降，酿酒酵母的数量不断上升
19．（2024·江西·模拟预测）北京传统小吃“豆汁”是一种以酸味为主、掺杂着些许臭味的糊状流体食品，
其主要的制作工艺流程如下图所示，主要产酸微生物为乳酸菌。下列叙述错误的是（ ）
A．乳酸发酵过程中，能为乳酸菌同时提供碳源和能源的物质主要是绿豆乳中的蛋白质
B．酸浆Ⅰ中的可溶性蛋白含量比混合浆低得多，可能的原因之一是可溶性蛋白变性沉淀
C．欲测定混合浆中乳酸菌的含量多少，可采用的接种方法是平板划线法或稀释涂布平板法
D．评估豆汁安全性可将豆汁接种到液体培养基上培养，观察菌落的特征判断是否有致病菌
20．（2024·湖南·模拟预测）“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。”葡萄酒中含有多种酚类化合物、花
青素等，具有抗氧化作用，能够减少自由基对身体的损伤，延缓衰老，因而广受人们的喜爱。酿制葡萄酒
时，向培养基中添加一定浓度的葡萄糖溶液有利于发酵的进行。研究发现，自酿的葡萄酒中通常含有甲醇，
甲醇主要来自原料中果胶的分解、氨基酸脱氧和发酵原料的霉变。下列有关叙述正确的是（ ）
A．自酿葡萄酒时，主要利用葡萄皮表面附着的野生酵母菌来进行发酵
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B．酿制葡萄酒时，葡萄糖浓度越高，由于能量充足，酵母菌的繁殖速度越快
C．酿制葡萄酒时，前期通入空气有利于酵母菌进行无氧呼吸，从而大量繁殖
D．改进葡萄酒酿制方法，如增加过滤、杀菌等工序，可使葡萄酒中的甲醇含量减少
三、非选择题
21．（2024·青海玉树·模拟预测）黄酒是中国特产，我国江浙地区酿造黄酒的历史悠久，按照“黍米必齐、
曲孽必时，水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”的古代造酒六法（古遗六法）进行酿制。传统黄
酒发酵的基本流程为：浸米、蒸煮→拌曲→入缸发酵→过滤、装瓶。回答下列问题：
(1)每年腊月时节，选用上好的小米或糯米用优质泉水浸泡24 小时，捞出小米沥干水分，置于干净的铁锅
内蒸煮约40 分钟，待小米松软后停止蒸煮。蒸煮小米的作用有 （答2 点）。
(2)将蒸煮好的小米铲到簸箕上，冷却后加入适量的酒曲并搅拌均匀，酒曲中含有酵母菌、醋酸菌和乳酸菌
等多种微生物，酵母菌的代谢类型是 ，酵母菌在细胞结构方面与醋酸菌的主要
区别是 。
(3)将搅拌均匀的小米和酒曲装入缸内、密封，装填时不能装满整个缸内空间，需预留出1/3 的空间，原因
是 。黄酒发酵通常选择在较寒冷的冬天进行，实践证明，若
选在夏天酿制黄酒，即便严格密封也会出现黄酒变酸的现象，原因可能是 。
(4)优质的黄酒不仅含有适量的酒精，还含有较多的小分子肽、氨基酸、甘油和脂肪酸等营养物质，表明酒
曲中的微生物除产生淀粉酶外，还能产生 等酶类。
22．（2024·四川达州·二模）啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的主要流程如
图所示。
(1)用 （填植物激素）处理大麦种子，可以使步骤①中的大麦种子无须发芽就可产生淀粉酶。
(2)步骤④可采用 法将优质酵母固定在不溶于水的多孔性载体中，以实现优质酵母的多次使用。
若步骤③采用固定化酶技术固定淀粉酶需要用 法。
(3)为统计发酵液中微生物的数量，采用了两套方案：
I．取适量发酵液稀释105倍后，取0.1mL 稀释液 （填“涂布”或“多次划线”）在平板上，
25℃培养7d 后，各平板的菌落平均数为45 个。由此方案可知发酵液中微生物密度约为 个/mL。
Ⅱ．取1mL 发酵液与1mL 红细胞溶液（含4×107个红细胞）均匀混合，在显微镜下观察到如下视野。可推
知发酵液中微生物密度约为 个/mL。
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两种统计方法的操作均正确，但结果却相差很大，其主要原因是 。
(4)步骤⑤中的消毒常采用 消毒法，以保证啤酒的风味。
23．（2024·四川成都·三模）鱼腥草又名折耳根，是中药莲花清瘟胶囊的成分之一，新鲜的鱼腥草因为含
有鱼腥草素而得名。鱼腥草素易溶于乙醇，具有挥发性，与抗生素相比，其抗菌性能和抗病毒性能更加持
久。下面是鱼腥草素的提取流程：
请回答下列问题：
(1)从植物组织中提取有效成分的方法有 和萃取法；图1 流程在“浓缩”环节需安装冷凝装置，
其目的是 。图2 为将提取的鱼腥草素样品通过 法进行鉴定的结果，从图中分析可知，层
析带 （填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）对应鱼腥草紧。
(2)从鱼腥草素的化学性质来看，还可以用 法进行提取，用这种方法提取时，很多因素都会影响产
品品质，如果要提高鱼腥草紧的含量，可采用的方法是 。
(3)科学研究发现，鱼腥草中存在具有药效的蛋白质成分，我们常用 法对其进行纯化。用SDS-聚丙烯
酰胺凝胶电泳法可分离出不同的蛋白质，电泳迁移率完全取决于 。
24．（2024·内蒙古锡林郭勒盟·三模）蒽（C14H10）作为石油化工行业中普遍存在的一种多环芳烃化合物，
具有高度的毒性且难以降解，对环境构成了重大威胁。科研人员从环境样本中分离出两株能降解蒽的微生
物菌株（菌株A 和菌株B）。这一发现为环境中蒽的生物修复提供了潜在的微生物工具，有助于缓解由这
类污染物引起的环境问题。回答下列问题：
(1)科研人员分别从石油化工废水和石油污染的土壤中采集样本，分离得到菌株A 和菌株B。菌株A 的培养
结果如图所示。
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①科研人员从石油化工废水和石油污染的土壤中采集样本的原因是 。
②据图分析，分离菌株A 时采用的接种方法是 ，该接种方法 （填“能”或“不
能”）用于菌株A 的计数，理由是 。
(2)用于分离菌株A 和B 时固体培养基的基本成分含有（NH4）2SO2、MgSO4、CaCl2、NaH2PO4、K2HPO4、
NaCl、FeSO4、H2O、黄等成分。其中为细菌生长提供碳源的成分是 。为完成该固体培养基的配
制，还需要添加琼脂，目的是 。
(3)为探究菌株A 和B 对蒽的降解能力，研究人员采用单独、混合接种（菌株A、B 接种量之比为1：1）方
式开展实验（所有实验组接种总量一致），结果如图所示。分析单独接种时的结果可以得出的结论是
，进一步研究发现，混合接种比任一单独接种对蒽的降解效果都更好，其原因是菌株B 的基因落合了菌株
A 的部分基因从而提高了对蒽的降解效果，该过程发生的变异是 。
25．（2024·全国·模拟预测）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜
热菌，研究发现堆肥温度随时间变化的曲线如图1，从堆肥中筛选分离出高效降解角蛋白的嗜热菌的流程
如图2.
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回答下列问题：
(1)实验室常见的细菌培养基的营养成分包含H2O、NaCl、蛋白胨和牛肉膏等，其中蛋白胨主要为细菌提供
、碳源和维生素等。为筛选高效降解角蛋白的嗜热菌，将堆肥样品处理后接种至以 （填“尿
素”、“角蛋白”或“蛋白胨”）为唯一氮源的培养基上进行培养。
(2)堆肥样品在 （填“a”、“b”或“c”）点取样，最可能筛选到目标菌。根据接种培养后得到的结
果判断，步骤③的接种方法为 。步骤③接种培养后，发现培养基上出现两种菌落，甲菌落周围无透
明圈，乙菌落周围出现透明圈，为筛选目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化，选择的理由为 。
(3)有人推测，甲菌可能利用了空气中的氮气作为氮源。若要进一步确定甲菌能否利用空气中的氮气作为氮
源，请简要写出实验思路和预期结果，即 。
(4)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的角蛋白超过某一浓度时，某菌株对角蛋白的降解量反而下降，
可能的原因为 （答一点）。
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