高三总复习生物检测题 发酵工程

发酵工程
一、单项选择题
1．(2021·沈阳四模)在微生物培养过程中，由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。

平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的方法。

下列相关叙述错误的是()
A．两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度
B．用稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际值偏小
C．获取纯培养物的过程中，应根据微生物的种类调整培养基的pH
D．对10 mL土样样液稀释106倍后，取0.1 mL稀释液涂布，测得的菌落数分别为218、266、305，则该10 mL土样中目的菌数为2.63×1010个
解析：D两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度，A正确；用稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际值偏小，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，只能看到一个菌落，B正确；获取纯培养物的过程中，应根据微生物的种类调整培养基的pH，如培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或弱碱性，C正确；用稀释涂布平板法统计微生物的数量时，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，D错误。

2．(2021·黄州区模拟)牛奶消毒及细菌检测实验的过程如图所示，下列相关叙述不正确的是()
A．步骤①为巴氏消毒法，步骤②为系列梯度稀释，步骤③中的牛肉膏、蛋白胨均可提供碳源、氮源
B．实验中对试管、培养皿的灭菌是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C．实验中的培养基适宜的灭菌方法是高压蒸汽灭菌
D．实验中采用平板划线法计数，最可能导致实验结果偏低
解析：D步骤①为巴氏消毒法，步骤②为系列梯度稀释，步骤③中的牛肉膏、蛋白胨均可提供碳源、氮源，A正确；实验中对试管、培养皿的灭菌是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品，B正确；实验中的培养基适宜的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，C正确；平板划线法不能对微生物进行计数，D错误。

3．(2021·滨海新区三模)产脂肪酶细菌可用于含油废水处理。

科研人员用射线照射从土壤中分离的菌株，反复筛选后获得产酶能力提高的菌株，具体流程如图。

相关叙述正确的是()
A．步骤①取土壤样品溶于无菌水中制成菌悬液
B．步骤②的固体平板可以是以脂肪为唯一氮源的培养基
C．步骤②射线照射可引起细菌基因突变或染色体变异
D．步骤③透明圈越大的菌落，其脂肪酶活性一定越高
解析：A土壤样品中包含目的菌株，可取土壤样品溶于无菌水中制成菌悬液，再通过平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体培养基上进行筛选，A正确；组成脂肪的化学元素有C、H、O，要筛选可以产生脂肪酶的细菌，需要用以脂肪作为唯一碳源的固体培养基，B 错误；细菌是原核生物，没有成形的细胞核和染色体，不会发生染色体变异，C错误；透明圈大的菌落，酶活性不一定大，因此对初筛选出的透明圈大的菌落要进行发酵培养，进一步对发酵液进行酶活性检测，D错误。

4．(2021·江苏模拟)植物酵素是指以植物为主要原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。

苹果酵素生物发酵的流程中，需将苹果去核、切块，加冰糖，并持续发酵90天。

每隔15天测定总酸含量和乙醇含量，结果如图。

下列叙述正确的是()
A．冰糖为微生物发酵提供养分，加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B．第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C．第二个月总酸量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D．第三个月总酸量和乙醇量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
解析：A冰糖可以为微生物发酵提供碳源，紫外线照射可以杀死物体表面和空气中的微生物，A正确；从第一个月乙醇含量上升可以推出，隔天通气并没有抑制无氧呼吸，B错误；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生乙醇，不产生CO2，C错误；第三个月密封发酵，而醋酸菌是好氧微生物，故这段时间醋酸菌发酵作用极低，总酸量和乙醇量发生的变化与醋酸菌的发酵作用关系不大，D错误。

5．(2021·铁岭二模)如图为果酒酿造过程中，改变条件后的几个变化，以下描述错误的是()
A．通入氧气前，酵母菌进行无氧呼吸产生少量的ATP，酵母菌增殖缓慢甚至维持平衡B．通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸产生大量的ATP，酵母菌增殖速度大大加快
C．通入氧气后，酵母菌对葡萄糖消耗量表现为先降后升
D．通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸产生少量乙醇，一段时间后乙醇产量不再增加解析：D通入氧气前，酵母菌进行无氧呼吸，在无氧呼吸第一阶段会产生少量的ATP，
酵母菌增殖缓慢甚至维持平衡，A正确；通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸产生大量的A TP，为酵母菌的大量繁殖提供能量，酵母菌增殖速度大大加快，B正确；通入氧气前，酵母菌进行无氧呼吸，葡萄糖的消耗量较少，而通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸，将消耗大量的葡萄糖，故通入氧气后酵母菌对葡萄糖消耗量表现为先降后升，C正确；通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸产生水和二氧化碳，不会生成乙醇，酵母菌只有在无氧呼吸时才会产生乙醇，D错误。

6．(2021·武昌区模拟)奶酪是人类最古老的食品之一，其种类繁多。

如图是天然奶酪的简要制作过程，其中凝乳是指凝固的牛奶，酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固，小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。

下列有关叙述错误的是()
牛奶→乳酸发酵→形成凝乳→加热、压缩→盐渍→成熟硬化
A．为了保证奶酪的营养成分，牛奶在乳酸发酵之前应该进行煮沸消毒处理
B．乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶，从而使牛奶中蛋白质凝固
C．加热压缩过程可以去除凝乳中多余的水分，有利于奶酪的硬化和保存
D．由奶酪制作过程可推测，儿童食用天然奶酪比牛奶更容易消化吸收
解析：A煮沸消毒法是在100 ℃煮沸5～6 min，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，但对于牛奶这些不耐高温的液体，应使用巴氏消毒法，在62～65 ℃消毒30 min或80～90 ℃处理30 s～1 min，不仅可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，还可以使牛奶的营养成分基本不会被破坏，A错误；由题干信息可知，酸性物质和凝乳酶都可以促使牛奶凝固形成凝乳，而图中经过了乳酸发酵，牛奶形成了凝乳，B正确；加热压缩过程去除水分，水分减少，奶酪的硬度加大，不利于微生物生长，有利于保存，C正确；由制作过程可知，奶酪制作过程中经过了微生物发酵，将牛奶中蛋白质分解或变性处理，都有利于蛋白质的消化和吸收，D正确。

二、不定项选择题
7．(2021·南通模拟)下面是某工厂液态法黄酒酿造工艺流程，相关叙述正确的是()
①淀粉液化(糯米＋水＋α­淀粉酶)→②淀粉糖化(加入蛋白酶、糖化酶)→③黄酒发酵(酿酒酵母和植物乳杆菌同时接种)→④发酵后处理→清爽型干黄酒
A．过程①、②需提供适宜温度、酶浓度和作用时间等
B．酿酒酵母和植物乳杆菌不能直接利用糯米中的淀粉和蛋白质
C．接种植物乳杆菌的主要目的是产生乳酸为酵母发酵提供原料
D．过程③需要通过不断通入无菌空气促进酿酒酵母的繁殖
解析：AB过程①、②都加入了相应的酶，需提供适宜温度、酶浓度和作用时间等，A正确；根据黄酒酿造工艺流程分析，糯米中没有直接接种酿酒酵母和植物乳杆菌，说明酿酒酵母和植物乳杆菌不能直接利用糯米中的淀粉和蛋白质，B正确；接种植物乳杆菌的主要目的是产生乳酸，而酵母菌发酵的原料是葡萄糖、氨基酸等，C错误；过程③需要前期通入无菌空气，促进酿酒酵母的繁殖，后期密封让酿酒酵母和植物乳杆菌进行无氧呼吸，D错误。

8．(2021·山东模拟)一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP)，某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性口罩的细菌。

图甲表示PP分解菌分离与计数的过程，6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、601、688；7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97；8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。

图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，目的菌落周围出现透明圈的情况。

下列说法正确的是()
A．图甲、图乙所用培养基分别为选择培养基和鉴别培养基，都以PP作为唯一碳源B．图甲、图乙所用接种方法分别为稀释涂布平板法和平板划线法，都需在酒精灯火焰旁进行
C．1 g土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是7.6×1010个，此数值一般偏小
D．可选择图乙培养基中d/D比值大的PP分解菌作为目的菌种推广使用
解析：AC图甲所用培养基以PP为唯一碳源，属于选择培养基；图乙所用培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，属于鉴别培养基，A正确；图甲、图乙所用接种方法都是稀释涂布平板法，B错误；为了计数结果准确，一般选择菌落数在30～300之间的平板进行计数，因此1 g土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是(58＋73＋97)÷3÷0.1×108＝7.6×1010个，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上只观察到一个菌落，因此此数值一般偏小，C正确；可选择图乙培养基中d/D比值小的PP分解菌作为目的菌种推广使用，D错误。

9．(2021·济南模拟)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变而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，数字代表培养基，A、B、C表示操作步骤。

有关说法错误的是()
A．①②为完全培养基，③④为基本培养基
B．A操作的目的是提高突变菌株的浓度
C．B操作可用涂布器蘸取菌液均匀地涂布在②表面
D．经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养
解析：AC结合题图信息分析可知，①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；紫外线可诱导突变，提高突变的频率，故A操作的目的是提高突变菌株的浓度，B正确；B 操作是先将菌液滴加到培养基的表面，再用涂布器蘸取菌液均匀地涂布在②表面，C错误；由图观察可知，D菌落在基本培养基中无法生长，而在完全培养基上能够生长，这说明D 菌落是氨基酸营养缺陷型菌株，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D正确。

三、非选择题
10．(2021·运城模拟)郫县豆瓣是以蚕豆、辣椒、面粉和食盐等为原料酿制而成的传统调
味品，有多种微生物参与发酵，其生产工艺包括三个重要阶段：
其中蚕豆→甜瓣子发酵阶段又可分为制曲和甜瓣子发酵两个重要工序。

(1)甜瓣子发酵是以豆瓣曲与一定比例盐水混合后自然发酵得到成熟甜瓣子，发酵过程中优势微生物为米曲霉，属于________(填“细菌”或“真菌”)。

甜瓣子发酵时间在6个月以上，甚至达到一年，因此部分企业采用高温(30～40 ℃)发酵模式生产，其目的是__________________，试分析甜瓣子发酵成熟后具有明显甜味和鲜味的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)向甜瓣子中加入辣椒的目的是________________________，此外____________也会明显影响豆瓣的口味。

(3)除米曲霉外，部分霉菌也能分泌蛋白酶参与发酵，而细菌滋生往往会消耗营养，破坏风味，为探究甜瓣子发酵的适宜条件，实验结果如图A、B(模式1：前期6%盐度，12 ℃发酵12d，中期6%盐度，37 ℃发酵4 d，后期15%盐度，37 ℃发酵14 d；模式2：前期和中期盐度为9%，其余条件和模式1相同；对照组为传统高温发酵工艺，15%盐度，37 ℃发酵30 d)
请比较实验结果，__________(填“模式1”或“模式2”)的发酵效果较好，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________________。

解析：(1)甜瓣子发酵是以豆瓣曲与一定比例盐水混合后自然发酵得到成熟甜瓣子，发酵过程中优势微生物为米曲霉，属于真菌。

甜瓣子发酵时间在6个月以上，甚至达到一年，因此部分企业采用高温(30～40 ℃)发酵模式生产，其目的是缩短发酵时间，甜瓣子发酵成熟后具有明显甜味和鲜味的原因是蚕豆中的淀粉和蛋白质在微生物的发酵作用下分解产生单糖、小分子肽和氨基酸，单糖的甜度高于淀粉，小分子肽、氨基酸使味道鲜美。

(2)向甜瓣子中加入辣椒的目的是调制豆瓣风味和防腐杀菌，此外盐用量也会明显影响豆瓣的口味。

(3)由图示分析可知，模式2的发酵效果较好，这是因为模式2产生的霉菌数量较多，对淀粉和蛋白质的分解作用较强，而两种模式在前中期细菌滋生都较多，无明显差异。

答案：(1)真菌缩短发酵时间蚕豆中的淀粉和蛋白质在微生物的发酵作用下分解产生单糖、小分子肽和氨基酸，单糖的甜度高于淀粉，小分子肽、氨基酸使味道鲜美(2)调制豆瓣风味和防腐杀菌盐用量(盐水浓度)(3)模式2模式2产生的霉菌数量较多，对淀粉和蛋白质的分解作用较强，而两种模式在前中期细菌滋生都较多，无明显差异11．(2021·石家庄模拟)滤膜法是利用微孔滤膜截留液体样本中的微生物，并直接将滤膜置于培养基中进行培养的微生物计数方法，其大致流程为先用滤膜过滤待测水样，水样中的细菌留在滤膜上，其他杂质则滤出，再将滤膜转移到培养基上培养并统计菌落数目，滤膜法常被用于饮料中微生物的检测。

回答下列问题：
(1)用于培养微生物的培养基需通过________________法进行灭菌；若要用来检测酸奶中乳酸菌的含量，培养基中还需要加入的特殊营养物质是______________。

为检测制备的培养基是否受杂菌污染，可采取的方法是________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________。

(2)用于过滤的菌液样本若浓度过大，要进行稀释处理，其原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

现有某待测饮料，实验小组取10 mL饮料，稀释103倍后取10 mL进行过滤处理，将滤膜置于培养基上培养，获得了42个目的菌落，则原样液中每毫升含有目的菌________个。

(3)大多数饮料中含有抑菌物质，能抑制细菌的繁殖，对于饮料中的细菌，用滤膜法测定的菌落数量比直接用涂布平板法测定的菌落数量偏________(填“大”或“小”)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)因培养基中含有水分，所以需通过高压蒸汽灭菌法进行灭菌；若培养乳酸菌，培养基中还需要加入的特殊营养物质是维生素。

为检测制备的培养基是否受杂菌污染，可采取的方法是将未接种微生物的培养基放在适宜条件下培养一段时间，观察是否有菌落生长。

(2)如果菌液浓度过大，会造成培养过程中多个菌落聚集在一起，导致统计结果偏小(或平板上长满菌落，难以计数)，所以用于过滤的菌液样本若浓度过大，要进行稀释处理。

将某待测饮料稀释103倍后取10 mL进行滤膜法培养，获得了42个目的菌落，则原样液中每毫升含有目的菌数为42×103÷10＝4 200个。

(3)由题干可知“大多数饮料中含有抑菌物质，能抑制细菌的繁殖”，滤膜法会将抑菌物质过滤掉，而使用涂布平板法时抑菌物质会抑制微生物繁殖，所以用滤膜法测定的菌落数量比直接用涂布平板法测定的菌落数量偏大。

答案：(1)高压蒸汽灭菌维生素将未接种微生物的培养基放在适宜条件下培养一段时间，观察是否有菌落生长(2)菌液浓度过大，会造成培养过程中多个菌落聚集在一起，导致统计结果偏小(或平板上长满菌落，难以计数) 4 200(3)大滤膜法会将抑菌物质过
滤掉，而用涂布平板法抑菌物质会抑制微生物繁殖
12．(2021·沈阳模拟)将微生物接种在只缺少某种营养物质的基础培养基中，再将所缺的营养物质点植于平板上，该营养物质便逐渐扩散于植点周围。

该微生物若需要此种营养物质，便在这种营养物质扩散处生长繁殖，形成肉眼可见的菌落圈，这种测定微生物营养需求的方法称为生长谱法。

某兴趣小组尝试用生长谱法测定某种大肠杆菌对糖类(碳源)的需求情况，操作流程如下：
Ⅰ.培养基的制备。

该小组所用无碳培养基配方如表(加水定容至1 L)：
同时配制质量分数为10%的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖溶液各50 mL。

Ⅱ.将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至50 ℃的固体培养基混匀，倒平板。

Ⅲ.将已凝固的平板背面用记号笔划分为四个区，并注明要点植的糖类名称。

Ⅳ.通过无菌操作分别加入蘸有不同糖类的无菌滤纸片，待平板吸收干燥后倒置培养24小时。

结合所学知识，回答下列问题：
(1)无碳源培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是______________。

对培养基及糖溶液通常采用的灭菌方法是__________________。

倒平板后用__________________法进行接种。

(2)该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，据此得到的初步结论是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株(失去合成某种生长因子能力的菌株)的筛选和鉴定，例如，大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体，现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液，但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型，请简要写出用生长谱法进行鉴定的思路，并预期可能的结果及结论：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)无碳源培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是提供氮源。

对培养基及糖溶液通
第11 页共11 页
常采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。

倒平板后用稀释涂布平板法进行接种。

(2)该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，据此推测可知，大肠杆菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源，但利用的程度不同。

(3)生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株(失去合成某种生长因子能力的菌株)的筛选和鉴定，例如，大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体，现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液，但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型。

实验思路：首先需要将菌悬液与溶化并冷却至50 ℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀，倒平板；将培养基划分成两个相等的区域A、B；A区点植氨基酸、B区点植维生素；在适宜温度下培养，观察菌落产生的区域。

实验结论：若菌落只在A区产生，则为氨基酸缺陷型；若菌落只在B区产生，则为维生素缺陷型；若菌落产生在AB交界处，则为氨基酸—维生素缺陷型。

答案：(1)提供氮源(供微生物合成含氮有机物)高压蒸汽灭菌稀释涂布平板(2)大肠杆菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源，但利用的程度不同(3)将菌悬液与溶化并冷却至50 ℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀，倒平板；将培养基划分成两个相等的区域A、B，A区点植氨基酸、B区点植维生素；在适宜温度下培养，观察菌落产生的区域。

若菌落只在A区产生，则为氨基酸缺陷型；若菌落只在B区产生，则为维生素缺陷型；若菌落产生在AB交界处，则为氨基酸—维生素缺陷型。