2025版高考生物一轮总复习选择性必修3第10单元生物技术与工程第2讲微生物的培养技术及应用提能训练

第10单元生物技术与工程第2讲微生物的培养技术及应用A组一、单选题1．(2024·四川成都统考模拟预测)下列实验操作中，属于消毒方法的是(C)A．试管口等容易被污染的部位通过火焰灼烧5秒钟B．培养皿等玻璃器皿放入干热灭菌箱中加热1～2小时C．牛奶等不耐高温的液体在70～75℃条件下煮30分钟D．含培养基的锥形瓶放入高压蒸汽灭菌锅加热20分钟解析：试管口等容易被污染的部位通过火焰灼烧5秒钟属于灼烧灭菌，A错误；培养皿等玻璃器皿放入干热灭菌箱中加热1～2小时属于干热灭菌，B错误；牛奶等不耐高温的液体在70～75℃条件下煮30分钟属于巴氏消毒法，C正确；含培养基的锥形瓶放入高压蒸汽灭菌锅加热20分钟属于高压蒸汽灭菌，是湿热灭菌的一种，D错误。故选C。2．(2024·湖北模拟预测)网络上流行一种利用制作酸奶来判断牛奶好坏的方法，以下自制酸奶的方法也随之在网络广泛流传：(1)牛奶倒入玻璃杯，放在沸水中加热10分钟。(2)降温到42度，每杯牛奶加入0.15g酸奶发酵剂。(3)用干净小勺搅拌均匀，在杯子外封上保鲜膜。(4)在42度下保温5小时后，放在4度冰箱中冷藏1小时。则相关问题不正确的是(D)A．牛奶在沸水中加热10分钟，属于消毒的方式B．第(2)步降温到42度的目的是避免高温使菌种失活C．每杯牛奶加入0.15g酸奶发酵剂的目的是迅速使乳酸菌成为优势物种D．第(3)步封上保鲜膜的目的是为了保温解析：牛奶在沸水中加热10分钟，属于消毒的方式，A正确；第(2)步降温到42度的目的是避免高温使菌种失活，B正确；每杯牛奶加入0.15g酸奶发酵剂，酸奶发酵剂中含有乳酸菌，能迅速使乳酸菌成为优势物种，C正确；第(3)步封上保鲜膜的目的不是为了保温，而是避免杂菌掉落、构建无氧环境，D错误。故选D。3．(2024·广东肇庆校考模拟预测)很多土地因土壤中有大量的废聚乙烯塑料地膜碎片而荒弃。有人用麦秆、芦苇浆、甘蔗渣浆为原料，开发了一种“再生纤维素共混膜”来代替塑料地膜，效果很好。它不仅能使农作物增产，而且废弃后其成分的30%被微生物吃掉，剩余部分只需一个多月的时间即可自动降解，对土壤无污染。叙述错误的是(A)A．用焚烧的方法处理聚乙烯塑料地膜废片比用微生物降解更环保B．微生物降解聚乙烯塑料地膜废片不易造成大气污染C．微生物降解塑料地膜废片充分利用麦秆、蔗渣等农田废弃物，能改善农村环境，提高经济和生态效益D．若分离高效降解聚乙烯塑料的微生物应在培养基中只加聚乙烯塑料地膜废片为唯一的碳源解析：用焚烧的方法处理聚乙烯塑料地膜废片，容易造成大气污染，微生物降解聚乙烯塑料地膜废片不易造成大气污染，更环保，A错误，B正确；微生物降解麦秆、蔗渣等农田废弃物产生的无机物可提供给农作物进行光合作用，使农作物增产，故微生物降解塑料地膜废片充分利用麦秆、蔗渣等农田废弃物，不仅能改善农村环境，也能提高经济和生态效益，C正确；若分离高效降解聚乙烯塑料的微生物，应在培养基中只加聚乙烯塑料地膜废片为唯一的碳源，这样高效降解聚乙烯塑料的微生物能生长得很好，其他微生物则不能生长，从而分离出高效降解聚乙烯塑料的微生物，D正确。故选A。4．(2024·山东济宁检测)下列有关微生物培养的叙述，正确的是(B)A．配制固体培养基时，所加的琼脂是从红藻中提取的脂类B．划线操作时，不能将最后一次的划线与第一次的划线相连C．分离计数时，可用平板划线法对需计数的微生物进行分离D．纯化培养时，培养皿应倒置放在恒温培养箱内的摇床上培养解析：配制固体培养基时，所加的琼脂是从红藻中提取的多糖，A错误；划线时要避免最后一次的划线与第一次的划线相连，因为最后一次的划线菌种是最少的，而第一次的划线菌种是最致密的，如果连在一起可能影响单菌落的分离效果，B正确；平板划线法只能用于分离单菌落，不能用于计数，C错误；摇床应在液体培养基培养微生物时使用，培养皿中的是固体培养基，D错误。5．(2024·湖南校联考模拟预测)为筛选苯胺(C6H7N)高效降解菌，科研人员先通过增大苯胺浓度驯化培养苯胺降解菌，再从为浓度1000mg/L的培养液中取1mL加入9mL无菌水中进行等浓度梯度稀释(10－2、10－3、10－4、10－5和10－6)，然后从每种浓度中取0.1mL稀释液涂布在三个平板(含500mg/L苯胺的培养基)，最后统计稀释液10－5平板平均菌落数为62个。下列说法错误的是(D)A．选择培养基应以苯胺作为唯一的碳源和氮源B．驯化培养的目的是筛选降解效率更高的菌株C．不选择10－3稀释度的平板进行菌落计数是由于它的菌落数大于300D．1000mg/L浓度驯化培养液中1mL苯胺降解菌的数量为6.2×106解析：苯胺为有机物，含有碳和氮两种元素，选择培养基中应以苯胺作为唯一的碳源和氮源，可以用来筛选降解苯胺的菌株，A正确；驯化培养的过程中苯胺的浓度逐渐增大，其目的是筛选降解效率更高的菌株，B正确；结果显示在10－5稀释度所得的三个平板中的平均菌落数为62，此数值在30和300之间，符合要求，则10－3稀释度下平板中的菌落数大于300，C正确；1000mg/L浓度驯化培养液中1mL苯胺降解菌的数量为62÷0.1×105＝6.2×107，D错误。故选D。6．(2024·重庆统考模拟预测)肠道菌群对于人体健康的维持和疾病发生起重要的作用。人体肠道有大量的微生物，其中不乏益生菌，科研人员利用微生物培养技术从健康人的粪便中分离并提取益生菌，经过鉴定、研究、筛选特定的菌落，再进行人工培育用于医药等。下列相关叙述正确的是(B)A．培养基配制过程中需要严格的无菌技术，以免杂菌污染培养基B．可以根据菌落的形态、大小和颜色等特征初步辨别不同的微生物C．在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上可以挑选出大肠杆菌菌落，所以该培养基属于选择培养基D．微生物计数可以用稀释涂布平板法或显微镜直接计数，一般后者比前者测量出的数值低解析：培养基配制过程中不需要严格的无菌技术，培养基配制完成后需要经过高压蒸汽灭菌，可防止杂菌污染，A错误；不同的微生物的菌落特征不同，因而可以根据菌落的形态、大小和颜色等特征初步辨别不同的微生物，B正确；在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上可以挑选出呈特定颜色的大肠杆菌菌落，所以该培养基属于鉴别培养基，C错误；微生物计数可以用稀释涂布平板法或显微镜直接计数，一般后者比前者测量出的数值高，因为显微直接计数法包括了活菌和死菌，D错误。故选B。7．(2023·山东德州统考二模)人们用木质纤维素类生物材料生产燃料乙醇的过程中需要将纤维素转化为单糖，再将单糖发酵转化为乙醇。科研人员分离得到了一种能将纤维素直接转化为乙醇的菌株A用于生产，发酵工艺经过优化后，乙醇的产量可达70%。下列叙述错误的是(C)A．筛选菌株A时可以使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基B．可通过向培养基中添加较高浓度的乙醇来筛选产乙醇能力强的菌种C．纤维素转化为单糖和单糖发酵产生乙醇的过程都只产生少量能量D．优化后的发酵工艺不仅降低了生产成本，还降低了杂菌污染的风险解析：分析题意可知，本实验目的是筛选能将纤维素直接转化为乙醇的菌株，则培养基应以纤维素为唯一碳源，在该培养基上只有能利用纤维素的菌株能生存，A正确；要筛选的目的菌可以产生乙醇，产量越高，耐乙醇能力越强，因此可通过向培养基中添加较高浓度的乙醇来筛选产乙醇能力强的菌种，B正确；纤维素转化为单糖是在酶的作用下进行的，该过程不产生能量，单糖发酵产生乙醇的过程是无氧呼吸过程，该过程中只有第一阶段产生少量能量，C错误；发酵工艺经过优化后，乙醇的产量可达70%，该过程不仅降低了生产成本，同时利用酵母菌进行发酵还降低了杂菌污染的风险，D正确。故选C。二、综合题8．微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。下图为产油脂芽孢杆菌筛选的流程，其中B平板上的5个菌落是初筛得到的芽孢杆菌，C为B平板上菌落的原位影印，利用苏丹黑B可使脂类物质呈黑色的特性，对C进行染色，得到结果D。回答下列问题：(1)图中对土壤菌液进行系列梯度稀释的目的是将微生物分散成单个细胞，进而获得单个的菌落。(2)若要使菌落能在A平板上生长，下列培养基组分中最合理的是甲(填“甲”“乙”或“丙”)，原因是甲培养基含有细菌生长所需的各种主要营养物质和凝固剂(琼脂)。培养基组分甲葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、水乙葡萄糖、蔗糖、NaCl、琼脂、水丙葡萄糖、牛肉膏、NaCl、蔗糖、水(3)培养基配制完成后需要立即进行灭菌，常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。(4)根据D的染色结果，可判断B平板中的3(填图中数字)是产油脂芽孢杆菌的菌落。解析：(1)因土壤菌数量较多，菌液浓度较大，如直接接种，菌落密集，在固体培养基表面无法形成单菌落，所以要对土壤菌液进行系列梯度稀释。(2)培养基甲含有碳源、氮源、水、无机盐这几类营养物质，且加入了琼脂作为凝固剂，可以达到实验效果；培养基乙不含氮源，不合理；培养基丙不含凝固剂(琼脂)，无法形成固体培养基，无法在培养基表面形成菌落。(3)培养基配制完成后需要立即进行灭菌，常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。(4)苏丹黑B将脂类染成黑色，而C又是B平板上菌落的原位影印，对照实验结果可知，平板B中的3是产油脂芽孢杆菌的菌落。B组一、单选题1．(2024·湖北校联考模拟预测)秸秆好氧堆肥利用微生物的降解作用将秸秆“变废为宝”，堆内温度通常在40～65℃，一般分为升温阶段、高温阶段、降温阶段及腐熟阶段。下列叙述错误的是(C)A．秸秆堆肥过程中微生物可能会分泌一些胞外酶，如纤维素酶B．升温阶段中，微生物将有机物分解为H2O、CO2等物质时会释放热量C．室外堆肥时，高温阶段的嗜热微生物完全取代了升温阶段的嗜温微生物D．与秸秆就地焚烧相比，秸秆堆肥可以有效减少化肥使用和环境污染解析：秸秆的主要成分是木质纤维素，微生物分泌纤维素酶等胞外酶可将其分解转化成葡萄糖，A正确；堆肥开始的升温阶段，主要是微生物大量繁殖迅速将有机物降解为小分子物质的同时释放大量热量，B正确；堆肥过程不同阶段的温度存在差异，如升温阶段一般在15～45℃，优势微生物是嗜温微生物，进入高温阶段后嗜热微生物成为优势菌群，属于优势取代而不是完全取代，C错误；秸秆焚烧会产生大量烟雾、灰尘和有害气体，而堆肥则利用微生物的生长代谢活动将其转化为CO2、无机盐被作物吸收，可有效减少化肥使用和环境污染，D正确。故选C。2．(2024·湖北武汉华中师大一附中校考模拟预测)空气细菌总数测定主要有自然沉降法和撞击法。自然沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面，撞击法是将一定量空气以较高的流速喷射撞击到琼脂平板上，空气中的细菌即留滞在琼脂表面。关于自然沉降法和撞击法，下列分析错误的是(D)A．用于检测空气细菌总数时都需对不同方位和高度的空气进行采样B．撞击法对洁净空气中细菌总数的测定比自然沉降法更准确C．两种方法均可使用无选择性的牛肉膏蛋白胨细菌培养基D．用两种方法取样后在琼脂平板上形成的菌落均为单菌落解析：自然沉降法和撞击法用于检测空气细菌总数时都需对不同方位和高度的空气进行采样，以确保实验结果的准确性，A正确；分析题意可知，撞击法是将一定量空气以较高的流速喷射撞击到琼脂平板上的方法，而自然沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面，洁净空气中细菌相对较少，用撞击法更为精准，B正确；两种方法均是对空气细菌总数测定，故均可使用无选择性的牛肉膏蛋白胨细菌培养基，C正确；由于上述两种方法都是空气细菌总数测定方法，在琼脂平板上形成的菌落有多种，不一定都是单菌落，D错误。故选D。3．(2024·湖北校联考模拟预测)据《新华社》报道，北京航空航天大学研究团队发现取自美国的黄粉虫肠道细菌能高效降解低密度泡沫塑料[主要成分为聚苯乙烯—(C8H8)n]。研究人员为了从黄粉虫肠道内分离纯化出能降解聚苯乙烯的细菌，进行了如图所示实验。下列相关叙述正确的是(B)A．X为聚苯乙烯，可为黄粉虫肠道细菌提供碳源和氮源B．图示选择培养的过程中不需要加入琼脂做凝固剂C．富集培养和选择培养过程中都应将培养基调至酸性D．将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧后直接涂布接种解析：X为聚苯乙烯，可为黄粉虫肠道细菌提供碳源，但不能提供氮源，A错误；图示选择培养后马上进行稀释涂布，故选择培养基为液体培养基，不需要加入琼脂作为凝固剂，B正确；培养细菌时培养基应调至中性或弱碱性，C错误；将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧后不可直接涂布接种，要冷却一会，待温度下降后进行涂布，否则会将细菌烧死，D错误。故选B。4．(2024·北京东城统考模拟预测)近年来发酵酸豆奶的营养价值和独特风味已得到消费者的认可。下图是酸豆奶的生产工艺流程，利用大豆与奶粉混合，经乳酸菌发酵制成的酸豆奶，不但具有动、植物蛋白的双重营养，还能有效缓解牛奶资源的匮乏。下列相关分析不合理的是(C)A．在两者混合液中加入适量的葡萄糖有利于发酵的进行B．巴氏消毒在杀死大部分微生物的同时不破坏营养成分C．发酵过程早期需密封，后期需不断地通入无菌空气D．一定范围内，随着发酵时间的增加，酸度会逐渐增加解析：乳酸菌可以利用葡萄糖进行乳酸发酵，因此在两者混合液中加入适量的葡萄糖有利于发酵的进行，A不符合题意；巴氏消毒温度较低，时间较短，能在杀死大部分微生物的同时不破坏营养成分，B不符合题意；乳酸菌为厌氧菌，发酵过程中需密封，不需要通入无菌空气，C符合题意；一定范围内，随着发酵时间的增加，乳酸含量增加，因此酸度会逐渐增加，D不符合题意。故选C。5．(2021·山东卷，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(B)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项正确；乙菌菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌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项错误；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项正确；可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的相对大小，D项正确。6．(2023·北京丰台统考二模)生产维生素C常用混菌发酵法，其中一种菌为产酸菌能合成分泌维生素C前体，另一种为伴生菌，能促进产酸菌生长和产酸。下列相关说法正确的是(A)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解析：在进行平板划线法时，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可形成单菌落，故可以利用平板划线法纯化混菌发酵法所需的目的菌，A正确；产酸菌和伴生菌应共同进行筛选，才能获得最佳的生产维生素C的菌种，单独筛选出的高效的产酸菌和伴生菌不一定适配，B错误；伴生菌与产酸菌会共同竞争空间等资源，二者存在种间竞争，C错误；采用混菌发酵法时，需要进行严格的无菌操作，D错误。故选A。7．(2023·广东东莞校联考一模)被誉为“岭南佳果”的荔枝，味道鲜美、营养丰富，其鲜果是酿酒的良好材料。下列关于制作荔枝果酒叙述错误的是(C)A．工业发酵前需蒸煮荔枝汁，可除去荔枝中的杂菌，利于酵母菌繁殖B．在荔枝汁发酵液中添加适量蔗糖，有利于酵母菌繁殖和代谢C．为增加荔枝果酒的产量，将发酵液装入发酵瓶时应尽可能装满D．对荔枝果酒产品进行装罐前需要杀菌，应在62～65℃消毒30min解析：工业发酵时所需的菌种可通过筛选后培养，故发酵前需蒸煮荔枝汁，可除去荔枝中的杂菌，利于酵母菌繁殖，A正确；在荔枝汁发酵液中添加适量蔗糖，除了可以让果酒口感更甜以外，还可以提高酒精度，B正确；制作荔枝果酒的过程中，把发酵液装入发酵瓶不要超过2/3，既可为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可防止发酵旺盛时产生CO2而造成汁液溢出，C错误；将发酵好的荔枝果酒产品进行装罐前需要在62～65℃消毒30min，目的是杀死其中的微生物，同时防止果酒的营养物质被破坏，D正确。故选C。二、综合题8．(2023·四川内江统考模拟预测)乐果(C5H12NO3PS2)是一种常见的有机磷农药，无色、难以降解，容易对环境造成污染。某科研团队经过多次筛选获得了A、B、C、D四种可以降解乐果的菌株，这些菌株能够使被乐果显色剂染色的部位形成透明的降解圈。为进一步比较A、B、C、D菌株降解乐果的能力大小，该团队采用平板培养法继续进行了相关实验，实验步骤如下：步骤一：配制含有(NH4)2SO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、乐果等成分的相同液体培养基多瓶，备用；步骤二：取4瓶相同的液体培养基，分别接种A、B、C、D四种菌株，培养适当的时间，分别获得浓度相同的四种菌