三维设计 生物学 选择性必修3（配人教版）课时跟踪检测汇 （1-16） 传统发酵技术的应用 -转基因产品的安全性 关注生殖性克隆人

课时跟踪检测（一）传统发酵技术的应用一、选择题1．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解析：选D参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误；参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，因此果醋发酵需要有氧条件，B错误；不同的发酵产物需要的温度不同，C错误；果酒、果醋和泡菜发酵后形成的溶液都呈酸性，D正确。2．下列关于果醋制作的叙述，错误的是()A．从细胞结构看，醋酸菌是单细胞原核生物B．醋酸菌的细胞呼吸方式为有氧呼吸，场所主要是线粒体C．醋酸菌的遗传物质是DNAD．当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸解析：选B从细胞结构看，醋酸菌是单细胞原核生物，A正确；醋酸菌是原核生物，其细胞内没有线粒体，B错误；所有细胞类生物的遗传物质都是DNA，C正确；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，D正确。3．下列关于发酵技术的叙述，错误的是()A．腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸B．腐乳制作过程中，酵母菌没有参与豆腐的发酵C．腐乳的制作利用了豆腐和空气中天然存在的微生物D．利用前一次发酵保存下来的面团进行发面，属于传统发酵技术解析：选B腐乳制作过程中，豆腐中的蛋白质在蛋白酶的作用下被分解成小分子的肽和氨基酸，A正确；腐乳制作过程中，酵母菌、曲霉和毛霉等微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉，B错误；腐乳的制作利用了豆腐和空气中天然存在的微生物，C正确；利用前一次发酵保存下来的面团进行发面，属于传统发酵技术，D正确。4．(2024·江苏高考)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是()A．制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中B．制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌C．发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸D．控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质解析：选D制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸进行发酵，所以为制造无氧环境，制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，A错误；制作酸奶时，将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中，倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，再将牛奶加热至90℃，保温5min，或将牛奶置于80℃恒温水浴箱中15min，如果采用市售未开封的鲜奶，可直接使用，不需要灭菌，B错误；制作泡菜时，将加工好的蔬菜在发酵瓶中装至八成满，制作酸奶时倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，C错误；制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。5．某种果酒的发酵装置如图所示。下列叙述错误的是()A．发酵过程中酒精的产生速率先逐渐加快，后逐渐减慢B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C．适当加入人工培养的酵母菌能更好地抑制杂菌繁殖D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气解析：选B酒精发酵过程中，开始时酒精的产生速率逐渐加快，后来由于营养物质被消耗等原因，酒精的产生速率逐渐减慢，A正确；集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2，B错误；适当加入人工培养的酵母菌能更好地抑制杂菌繁殖，C正确；若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，醋酸菌大量繁殖所致，D正确。6．(2025·山东高考，改编)酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是()A．堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母B．大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物C．窖池发酵过程中，酵母菌以有氧呼吸为主D．窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加解析：选B酿酒酵母的最适生长温度约为28℃，60℃左右的高温会使其失活，A错误。由题意可知，大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，糖化过程中淀粉分解，形成糖浆，故大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物，B正确。酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵(无氧呼吸)，将葡萄糖转化为酒精和CO2，窖池发酵是酒精生成的关键阶段，需密封创造厌氧环境，C错误。酒变酸的主要原因是醋酸菌在有氧条件下将乙醇转化为乙酸，并非乳酸积累，D错误。7．(2024·佛山统考)某实验小组制作樱桃醋的流程如下：樱桃汁→接种酵母菌→发酵→接种醋酸菌→发酵→产品。实验小组还进行了初始酒精浓度对乙酸转化率影响的实验。下列说法错误的是()A．酒精发酵和乙酸发酵所需的温度不同B．酒精发酵和乙酸发酵期间发酵液中会出现大量气泡C．酒精发酵和乙酸发酵时间的长短会影响樱桃醋的风味和品质D．酒精浓度较高时乙酸发酵所需时间延长，总酸含量升高解析：选B酒精发酵和乙酸发酵所用的酶不同，不同酶的最适温度不同，所以所需的温度不同，A正确。酒精发酵是利用了酵母菌的无氧呼吸，这个过程产生较少的气泡；醋酸菌利用酒精进行乙酸发酵，不产生气泡，B错误。根据题意，酒精发酵时间长短会影响初始酒精浓度，而初始酒精浓度会影响总酸含量，进一步影响樱桃醋的风味和品质。同样乙酸发酵时间也会影响总酸的含量，从而影响风味，C正确。酒精浓度较高时，发酵前期总酸含量较低，发酵后期总酸含量较高，说明酒精浓度较高会使乙酸发酵所需时间延长，但总酸含量升高，D正确。8．为获得优良的发酵食品，某同学在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌。下图中甲、乙、丙三支试管的菌种(试管内深色区域表示菌种存在的位置)及其发酵食品对应正确的是()A．甲试管：酵母菌—果酒；乙试管：醋酸菌—果醋；丙试管：乳酸菌—泡菜B．甲试管：醋酸菌—泡菜；乙试管：乳酸菌—果酒；丙试管：酵母菌—果醋C．甲试管：醋酸菌—果醋；乙试管：乳酸菌—泡菜；丙试管：酵母菌—果酒D．甲试管：醋酸菌—果醋；乙试管：酵母菌—果酒；丙试管：乳酸菌—泡菜解析：选C醋酸菌是好氧细菌，分布在试管上层，可用于制作果醋，为甲试管；乳酸菌是厌氧菌，分布于试管下层，可用于制作泡菜，为乙试管；酵母菌是兼性厌氧菌，有氧、无氧都能生存，在试管的各个部位都有分布，用于制作果酒，为丙试管。9．图1至图3分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述正确的是()A．据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”形B．图2中发酵初期乳酸产生量较少，可能与氧含量较高有关C．据图3可知，发酵中期是取食泡菜的最佳时间D．泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况解析：选B据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量先上升后下降，不是呈“S”形增长，A错误；图2中发酵初期乳酸产生量较少，与氧气含量有关，初期氧气浓度较高，抑制乳酸菌发酵产生乳酸，B正确；据图3可知，发酵后期亚硝酸盐含量较少，是食用泡菜的最佳时间，C错误；泡菜发酵过程中，检测亚硝酸盐含量的目的是把握食用泡菜的最佳时机，D错误。二、非选择题10．如图是以新鲜蓝莓为原料发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。请回答下列问题：(1)过程④所用的微生物主要是________，其异化作用类型为____________，在________条件下，其可进行大量繁殖。其与过程③所用微生物在细胞结构上的根本区别是____________________________。(2)过程⑤在糖源________(填“充足”或“缺少”)的条件下，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。(3)温度是微生物生长和发酵的重要条件，酒精发酵时一般将温度控制在__________。(4)鉴定蓝莓酒的方法是在酸性条件下用________检测样液，如果颜色由橙色变为________色，则说明产生了酒精。解析：(1)④是果酒发酵过程，所用的微生物是酵母菌，其异化作用类型是异养兼性厌氧型；酵母菌在有氧条件下可大量繁殖。过程③是果醋发酵，所用的微生物是醋酸菌，属于原核生物，而酵母菌属于真核生物，原核细胞和真核细胞在结构上最主要的区别是原核细胞无以核膜为界限的细胞核。(2)当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。(3)酒精发酵的适宜温度是18～30℃。(4)酒精可用酸性的重铬酸钾溶液检测，颜色由橙色变成灰绿色。答案：(1)酵母菌异养兼性厌氧型有氧有无以核膜为界限的细胞核(2)缺少(3)18～30℃(4)重铬酸钾灰绿11．利用卷心菜、黄瓜发酵制作泡菜过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。请回答下列问题：(1)自然界中，常见的乳酸菌有____________________。在代谢过程中，酵母菌区别于乳酸菌的代谢类型是____________。(2)发酵初期，pH迅速下降的主要原因是____________________________。发酵中期，酵母菌通过__________(填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”)进行增殖。在发酵过程中，酵母菌与乳酸菌间存在种间竞争关系，其强度的变化是________________。解析：(1)自然界中，常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。在代谢过程中，酵母菌区别于乳酸菌的代谢类型是兼性厌氧型。(2)由曲线可知，发酵初期，pH迅速下降，其原因是乳酸菌快速增殖，代谢产生了大量的乳酸所致。发酵中期，酵母菌通过无氧呼吸进行增殖。在发酵过程中，酵母菌与乳酸菌间存在种间竞争关系，根据酵母菌数量变化曲线判断，其强度的变化是由小变大，再变小。答案：(1)乳酸链球菌和乳酸杆菌兼性厌氧型(2)乳酸菌快速增殖，代谢产生了大量的乳酸无氧呼吸由小变大，再变小[教师备选题]1．某人制作泡菜时，由于操作不当导致泡菜腐烂。下列对其原因的分析可能正确的是()①盐的比例过小，有利于其他腐生菌的生长和繁殖②坛口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖③蔬菜未清洗干净，促进了其他腐生菌的生长和繁殖④坛口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖A．①②③ B．①②④C．②③④ C．①②③④解析：选D盐的比例过小，有利于其他腐生菌的生长和繁殖，导致泡菜腐烂，①正确；坛口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖，但促进了其他需氧腐生菌的生长和繁殖，导致泡菜腐烂，②④正确；蔬菜未清洗干净，促进了其他腐生菌的生长和繁殖，导致泡菜腐烂，③正确。2．天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如图。下列叙述错误的是()eq\x(\a\al(淀粉类,原料))eq\o(→,\s\up7(糖化))eq\x(葡萄糖)eq\o(→,\s\up7(酒精),\s\do5(发酵))eq\x(\a\al(成熟,酒醅))eq\o(→,\s\up7(醋酸),\s\do5(发酵))eq\x(\a\al(成熟,醋醅))eq\o(→,\s\up7(处理))eq\x(成品醋)A．酒精发酵阶段需要多次补充氧气利于酵母菌的繁殖B．老醋生产工艺流程主要涉及酵母菌、醋酸菌两种微生物C．糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖D．醋酸发酵阶段需要通气的主要原因是醋酸菌为好氧菌解析：选A酒精发酵需要无氧环境，因此不能补充氧气，A错误；老醋生产工艺流程主要涉及的微生物是酵母菌、醋酸菌，B正确；糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖，C正确；醋酸发酵阶段需要通气的主要原因是醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡，D正确。3．(2020·武汉月考)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而制成的，泡菜和腐乳是我国的传统食品，请回答有关问题：(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是果酒果醋发酵生产的第一阶段，该过程需要在________条件下才能完成，过程③在酵母菌细胞的________中进行。(2)在生产过程中，果酒发酵阶段和果醋发酵阶段的发酵温度不同，前一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)后一阶段的。(3)制作泡菜时，为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是________________________。(4)乳酸发酵第一阶段的产物是_____________________________________________________________________________。(5)乳酸菌和毛霉在细胞结构上最主要的区别是________________________。解析：(1)图中过程①和②表示酒精发酵，该过程需要在无氧条件下才能完成；过程③表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，发生的场所是线粒体。(2)果酒发酵的适宜温度是18～30℃，果醋发酵的适宜温度是30～35℃，因此果醋发酵阶段的温度高于果酒发酵阶段的。(3)制作泡菜时，为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是增加乳酸菌数量。(4)乳酸发酵第一阶段的产物是丙酮酸。(5)乳酸菌属于原核生物，毛霉属于真核生物，原核细胞和真核细胞在细胞结构上最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核。答案：(1)无氧线粒体(2)低于(3)增加乳酸菌数量丙酮酸(多答[H]、ATP亦可)(5)有无以核膜为界限的细胞核课时跟踪检测（二）微生物的基本培养技术一、选择题1．下列有关培养基的叙述，正确的是()A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B．培养基都只含有水、碳源、氮源和无机盐C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌解析：选A培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质；培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，除此之外，可能还含有生长因子、缓冲剂等；固体培养基中加入少量水不能制成液体培养基；肉眼看不到单个细菌，在固体培养基上可形成肉眼可见的单个菌落。2．下列有关微生物培养基种类及配制原则的表述，正确的是()A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、水、无机盐及生长因子B．液体培养基可用于观察菌落，固体培养基可用于工业生产C．微生物的生长除受营养因素影响外，还受到pH、O2、渗透压等的影响D．培养霉菌时需将培养基pH调到中性或微碱性解析：选C培养基一般都含有碳源、氮源、水和无机盐等，有的微生物还需要生长因子；一般固体培养基可用于观察菌落，液体培养基可用于工业生产；微生物的培养过程中除受营养因素影响外，还受到pH、O2、渗透压的影响；培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性。3．关于微生物的实验室培养，下列叙述错误的是()A．为避免污染，实验操作应在酒精灯火焰上进行B．琼脂常在配制培养基中用作凝固剂C．接种环、接种针、试管口等常使用灼烧灭菌法D．试管、烧杯、培养基等可以用高压蒸汽灭菌法灭菌解析：选A为避免杂菌污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，而不是在酒精灯火焰上方，A错误；琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基中用作凝固剂，B正确；接种环、接种针、试管口等常使用灼烧灭菌法，C正确；试管、烧杯、培养基等可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，D正确。4．下列关于高压蒸汽灭菌法的说法，错误的是()A．灭菌锅内要加入适量的蒸馏水，且物品的摆放不能过挤B．接通电源加热后，先打开排气阀，以排尽灭菌锅内的冷空气C．关闭电源后，打开排气阀，待压力表指针降为0后，打开灭菌锅盖D．待灭菌锅内的温度降至60℃以下后，方可取出锅内物品解析：选C高压蒸汽灭菌锅中加入的是蒸馏水，需要灭菌的物品摆放不能过挤，以免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果，A正确；接通电源加热后，先打开排气阀，使水沸腾以排除锅内的冷空气，B正确；达到灭菌所需的时间后，切断电源或关闭煤气，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降至0时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，取出灭菌物品，C错误；灭菌锅内的温度降至60℃以下后，方可取出锅内物品，D正确。5．巴氏消毒法常用于酒、奶等食品的消毒，该消毒法就是加热到63～65℃保持30min或72～76℃处理15s或加热到80～85℃处理10～15s，能杀死一般杂菌和病原菌。与灭菌的要求相比，巴氏消毒法()A．不能杀灭芽孢等耐高温的微生物B．能杀灭芽孢等休眠状态的微生物C．能杀灭各种微生物，包括芽孢D．能杀灭各种真菌，包括孢子解析：选A由于酒、奶等食品中的某些成分在高温下易被破坏，不宜采用高温灭菌法，虽然巴氏消毒法不能杀灭芽孢等耐高温微生物，但由于奶、酒等的污染并不严重，巴氏消毒法还是能达到消毒要求的。A正确。6．下列有关倒平板操作的叙述，错误的是()A．将灭过菌的培养皿放在酒精灯火焰旁的桌面上B．打开的锥形瓶瓶口应迅速通过火焰C．将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌子上D．待平板冷却凝固后需要倒过来放置解析：选C整个倒平板过程要防止外来杂菌的入侵，因此，灭过菌的培养皿应放在酒精灯火焰旁的桌面上；打开的锥形瓶瓶口应迅速通过火焰；将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不能将培养皿盖完全打开；待平板冷却凝固后需要倒过来放置。7．幽门螺杆菌(含有脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如图所示，图中X表示()eq\x(配制培养基)→eq\x(灭菌、倒平板)→eq\x(X)→eq\x(培养)→eq\x(观察)A．调节pH B．接种C．加入酚红指示剂 D．将培养基倒置解析：选B培养基配制好后，经过高压蒸汽灭菌，然后在无菌条件下进行接种，再进行培养、观察，故X是接种。8．下列关于实验室常用的消毒和灭菌方法的叙述，错误的是()A．接种箱使用前可以用紫外线照射进行消毒B．培养基分装到培养皿后进行高压蒸汽灭菌C．培养皿放入干热灭菌箱采用干热灭菌法灭菌D．接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌解析：选B接种箱使用前可以用紫外线照射进行消毒，A正确；培养基在分装到培养皿前进行高压蒸汽灭菌，B错误；培养皿放入干热灭菌箱采用干热灭菌法灭菌，C正确；接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌，D正确。9．采用平板划线法能将单个微生物分散在固体培养基上，经培养得到单菌落。下列有关平板划线操作的叙述，错误的是()A．第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物B．每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种C．在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液D．划线结束后，灼烧接种环，能及时杀死接种环上的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者解析：选C在平板划线操作中，用接种环蘸取菌液前的第一步灼烧，目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养物，A正确；以后每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，B正确；从第二次划线开始，每次划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，C错误；划线结束后，仍需灼烧接种环，其目的是及时杀死接种环上的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者，D正确。10．下表是对四种生物能源、碳源、氮源、代谢类型的描述，其中正确的是()选项ABCD生物类型硝化细菌乳酸菌根瘤菌衣藻能源利用化学能分解乳酸固定N2利用光能碳源CO2糖类糖类CO2氮源NH3N2N2NOeq\o\al(－,3)代谢类型异养需氧型异养厌氧型异养需氧型自养需氧型解析：选D硝化细菌能利用氮源，且能利用氧化NH3释放的化学能进行化能合成作用合成有机物，属于自养需氧型生物，A错误；乳酸菌是异养厌氧型生物，不能直接利用氮气，且能量来源为糖类，B错误；根瘤菌进行生命活动所需要的能量来自糖类等有机物的氧化分解，C错误；衣藻是低等植物，能利用光能进行光合作用制造有机物，属于自养需氧型生物，D正确。二、非选择题11．下表为一种营养液的配方，试根据表中的内容回答下列问题：成分Ca(NO3)2KH2PO4KClMgSO4Fe(NO3)2Mo蒸馏水含量1g0.25g0.12g0.30g0.30g极少1000mL(1)若用于植物培养，在培养的初期，植物出现萎蔫现象，最可能的原因是_____________________________________________________________________________。可采用的最简单的有效措施是_______________________________________________。(2)培养一段时间后，检测到培养液中留存的NOeq\o\al(－,3)较少而Ca2＋等离子较多，这一现象与细胞膜的__________有关。(3)此培养液若用于培养微生物，则可以培养的微生物代谢类型是________。培养液中含有的营养物质有______类，分别是________________。如果不慎将过量的NaCl加入培养基中，如不想浪费此培养基，可加入________，用以培养__________________________________________________________________________________________________________。若用于菌种的鉴定，应该增加的成分是______________。若除去Ca(NO3)2、Fe(NO3)2，该培养基则可用于培养____________。解析：(1)植物萎蔫是由于细胞大量失水，最可能的原因是培养液浓度过高，导致植物不能从培养液中吸水，甚至失水。可采用的最简单的有效措施是加水稀释培养液。(2)一段时间后，检测到培养液中留存的Ca2＋较多，而NOeq\o\al(－,3)较少，说明该植物吸收Ca2＋较少，而吸收NOeq\o\al(－,3)较多，这一现象与细胞膜的选择透过性功能有关。(3)此培养液中无有机物，所以只能培养自养型微生物。此培养液能提供水、无机盐、氮源3类营养物质。不慎将过量NaCl加入培养基中，若不想浪费此培养基，可再加入含碳有机物，用于培养金黄色葡萄球菌。鉴定微生物菌种用的是固体培养基，所以还应该加入琼脂。除去Ca(NO3)2、Fe(NO3)2，则该培养基中没有了氮源，所以该培养基可用于培养固氮微生物。答案：(1)培养液浓度过高加水稀释(2)选择透过性(3)自养型3无机盐、水、氮源含碳有机物金黄色葡萄球菌琼脂固氮微生物12．牛奶是微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测自制酸奶是否被杂菌污染，可先将酸奶进行一定程度的稀释，请回答下列问题：(1)牛奶用巴氏消毒的好处是_________________________________________________。(2)取最终的牛奶稀释液在培养基上划线，应选择的工具是下图中的________(填选项)。(3)理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落，如果培养基上出现________________________的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。(4)已知酸奶中的有益菌主要是乳酸菌，纯化乳酸菌时划线操作正确的是________(填选项)。解析：(1)巴氏消毒法是指63～65℃消毒30min或72～76℃处理15s或80～85℃处理10～15s，使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是牛奶的营养成分不被破坏。(2)划线时所用的接种工具是接种环，即图中的A。(3)如果培养基上出现(形状、大小、颜色、光泽度)不同的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。(4)A图很难得到由单个菌株增殖而来的菌落；B图划线从上次划线末端开始，容易得到由单个菌株增殖而来的菌落；C图划线没有从上次划线的末端开始，接种环上没有菌种，不能得到由单个菌株增殖而来的菌落；D图划线不是从上次划线末端开始，不容易得到由单个菌株增殖而来的菌落。答案：(1)尽量不破坏牛奶的营养成分(或营养成分几乎没有损失)(2)A(3)(形状、大小、颜色、光泽度)不同(4)B课时跟踪检测（三）微生物的选择培养和计数一、选择题1．(2025·湖南高考)科研人员采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是()A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分解成乙酸D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质解析：选B平板划线法仅用于分离纯化菌种，无法计数，A错误；平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照，以验证是否有杂菌污染，B正确；醋酸菌为严格好氧菌，其代谢需氧气，无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸，C错误；筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源，若含蛋白胨(含其他氮源)，则无法筛选目标菌，D错误。2．微生物的接种技术有很多，下列有关常用的两种微生物接种方法的叙述，错误的是()A．只能应用于固体培养基接种B．都可以用于微生物的计数C．接种培养后均可获得单菌落D．接种用具都需进行严格灭菌解析：选B将微生物接种到固体培养基中的方法通常为平板划线法和稀释涂布平板法，A正确；稀释涂布平板法常用来进行微生物的计数，平板划线法常用来筛选分离微生物，B错误；两种接种方法都可以在培养基中形成单个菌落，C正确；为防止杂菌污染，接种工具需要灭菌后使用，D正确。3．某同学将土壤浸出液涂布在选择培养基上分离出分解尿素的细菌，以下操作正确的是()A．首先要用蒸馏水对土壤样液进行梯度稀释B．利用菌落的特征即可筛选与鉴定出分解尿素的细菌C．本实验应始终保证无菌操作，否则会影响实验结果D．在25℃下选择培养3～4天即可获得分解尿素的细菌解析：选C首先要用无菌水对土壤样液进行梯度稀释，A错误；鉴定分解尿素的细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素，而利用菌落的特征只能初步识别和判断微生物的类型，B错误；筛选尿素分解菌的实验应始终保证无菌操作，否则会影响实验结果，C正确；本实验的流程是土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定，当培养基上产生菌落后，该菌落还需要借助生物化学的方法进一步鉴定，才能确定其能够分解尿素，D错误。4．下列说法错误的是()A．因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物，要按不同的稀释倍数进行分离B．测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围不同C．只有得到了3个或3个以上菌落数目在30～300的平板，才说明系列稀释操作成功D．牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落解析：选C土壤是微生物的天然培养基，土壤中各类微生物的数量不同，获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离，A正确；土壤中细菌总量高于土壤中能分解尿素的细菌的数量，所以测定土壤中细菌总量和能分解尿素的细菌数量，选用的稀释范围不同，B正确；稀释涂布平板法进行计数时，得到了2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数，C错误；选择培养基的菌落数目明显小于牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数目，说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落，D正确。5．下列培养基能鉴定分解尿素细菌的是()A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、水、酚红指示剂B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、水、酚红指示剂C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水、酚红指示剂D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水、酚红指示剂解析：选CA项的培养基中没有碳源；B项的培养基中没有琼脂，为液体培养基，而鉴定分解尿素的细菌应该用固体培养基；C项的培养基中有琼脂，以尿素为唯一氮源，且含有碳源、无机盐、水和酚红指示剂，可以鉴定分解尿素的细菌；D项的培养基没有尿素，不能鉴定分解尿素的细菌。6．下列是关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述，错误的是()A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48hD．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数解析：选D对土壤微生物计数，使用的培养基应该是标准培养基，并要经过高压蒸汽灭菌处理；涂布时要对样本的溶液进行稀释，一般选取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各取0.1mL进行涂布，为了检查平板培养基是否制备合格，同时把一培养基接种等量无菌水，作为空白对照；培养一段时间后，如果某一稀释倍数的平板上菌落个数在30～300之间，即可把该组所有平板的菌落计数，然后取其平均值，计算出土壤细菌的总数。7．下列关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的叙述，正确的是()A．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素B．筛选分解尿素的细菌时应以尿素作为培养基中唯一的营养物质C．统计样品中的活菌数目一般用平板划线法D．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则表明筛选到了分解尿素的细菌解析：选A只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素；筛选分解尿素的细菌的实验中，利用的是以尿素为唯一氮源的培养基；统计样品中的活菌数目一般用稀释涂布平板法；在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红，就能初步判定该种细菌能够分解尿素。8．下列关于微生物的培养和应用的叙述，正确的是()A．配制培养基时应先调pH后灭菌B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长C．培养基中加入伊红—亚甲蓝试剂，长出的菌落为大肠杆菌菌落D．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长解析：选A配制培养基时应先调pH后灭菌，A正确；青霉素能够干扰细菌细胞壁的合成，所以在培养基中加入青霉素可抑制细菌生长而促进真菌生长，B错误；伊红美蓝试剂属于鉴别培养基，而不是选择培养基，因此培养基中加入伊红美蓝试剂，长出的菌落不都是大肠杆菌菌落，其中黑色的菌落为大肠杆菌菌落，C错误；破伤风杆菌为厌氧菌，因此向液体培养基中通入氧气会抑制破伤风杆菌的生长，D错误。9．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。下列相关叙述正确的是()A．步骤①取土壤样品溶于无菌水中制成菌悬液B．步骤②中的固体平板可以是以脂肪作为唯一氮源的培养基C．步骤②中射线照射可以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，其脂肪酶的活性一定越高解析：选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定培养基上进行筛选，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。10．为检测大肠杆菌对某种抗生素的敏感性进行实验，图示培养两天后所见结果(①②③为加有不同浓度抗生素的圆纸片)。下列相关叙述正确的是()A．接种用的方法是平板划线法B．实验表明不同种的大肠杆菌对同一种抗生素敏感性不同C．①②③周围透明圈的大小差异可能与培养基的氮源不同有关D．浸有无菌水的圆纸片在本实验中作为空白对照解析：选D该接种方法是稀释涂布平板法，A错误；据题意可知，培养基上抑菌圈的大小与该抗生素的浓度有关，根据单一变量原则，该实验无法说明不同种大肠杆菌对同种抗生素的敏感性不同，B错误；大肠杆菌为异养生物，同一平板的培养基中的含氮量是相同的，C错误；图中浸有无菌水的圆纸片在本实验中作为空白对照，D正确。11.生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组将该菌的悬浮液在不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的平板培养基上涂布均匀，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图所示。下列说法错误的是()A．倒平板后不接种，直接培养可判断培养基是否被污染B．倒平板后需要进行灭菌处理C．图示结果表明该菌需要生长因子乙和丙D．生长图形法还可用于某些菌种的筛选解析：选B可通过培养空白培养基判断培养基是否被污染，A正确；应该先将培养基灭菌后再倒平板，B错误；图中菌落生活在乙、丙区域之间，说明需要生长因子乙和丙，C正确；不同菌种所需生长因子不同，可利用生长图形法筛选某些菌种，D正确。12．某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物X。研究人员用化合物X、磷酸盐、镁盐以及一些微量元素配制成培养基，成功筛选到能高效降解化合物X的细菌(目的菌)，实验的主要步骤如图所示。下列有关叙述错误的是()A．该培养基中化合物X可能既作碳源又作氮源B．实验培养过程中进行振荡培养的主要目的是增大目的菌的浓度C．实验操作过程中，要注意防止外来杂菌污染D．将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种进行“纯化”解析：选B磷酸盐、镁盐以及一些微量元素中不含C、N元素，由此可推测该培养基中化合物X可能既作碳源又作氮源，A正确；实验培养过程中进行振荡培养的主要目的是增加培养液中的溶氧量，满足微生物对氧气的需求，B错误；筛选微生物的过程中应注意防止外来杂菌污染，C正确；在以化合物X为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物X的微生物才能生长繁殖，不能利用化合物X的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种进行“纯化”，D正确。二、非选择题13．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杆菌的含量，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10mL饮料，稀释103倍后取10mL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为________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，用滤膜法测定的数量比直接用稀释涂布平板法测定的数量偏______(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；若培养乳酸杆菌，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。饮料稀释103倍后取10mL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＝4200(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，而直接使用稀释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数量比直接用稀释涂布平板法测定的数量偏大。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)4200(3)大滤膜法会将抑菌物质过滤掉，而直接用稀释涂布平板法抑菌物质会抑制微生物繁殖14．(2024·成都统考)雌二醇(E2)是一种典型的内分泌干扰物，自然环境中的雌二醇会对水生生物和人类健康产生潜在风险。科研人员欲从城市污水处理厂的污泥中筛选E2高效降解菌。回答下列问题：(1)科研人员认为从污水处理厂的污泥中更容易寻找到该菌种，原因是________________________________________________。(2)以E2为唯一碳源的培养基能够筛选出E2高效降解菌，其基本原理是________________________________________________；所用培养基从功能上划分，属于____________培养基。(3)微生物降解E2的效率可以通过检测________________________来判断。经分离筛选获得了一株高效降解E2的真菌(SP－1)，若要对其进一步纯化，可在上述相同培养基中再加入____________以抑制细菌生长。(4)科研人员进一步研究SP－1对细菌M生长的影响，将相同直径的M菌菌落转移至A处，B处接种SP－1(如图1)。一段时间后，结果如图2所示(d、D分别为M菌菌落直径)，据图分析，可以用______________反映SP－1抑菌能力的大小。解析：(1)根据生物与环境相适应的原则，科研人员认为从污水处理厂的污泥中更容易寻找到该菌种，原因是污泥中含有较多E2，为E2降解菌的生长和繁殖提供了有利条件。(2)选择培养基的原理是指人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。以E2为唯一碳源的培养基能够筛选出E2高效降解菌，其基本原理是以E2为唯一碳源，只有能降解E2的微生物才能生长繁殖，而抑制或阻止其他微生物生长；所用培养基从功能上划分，属于选择培养基。(3)微生物降解E2的效率可以通过检测单位时间内E2的降解量来判断。抗生素可以抑制细菌细胞壁的形成，培养基中加入抗生素可以抑制细菌的生长。(4)在这个实验中，科研人员将相同直径的M菌菌落分别接种在实验组和对照组的A处，实验组中B处接种了SP－1。一段时间后，发现M菌菌落在实验组和对照组的直径有所不同，可以用直径的差值来表示这种差异。这个差异反映了SP－1对M菌生长的抑制作用，也就是SP－1的抑菌能力大小。因此，可以用M菌菌落直径(D和d)的差值来反映SP－1抑菌能力的大小。答案：(1)污泥中含有较多E2，为E2降解菌的生长和繁殖提供了有利条件(2)以E2为唯一碳源，只有能降解E2的微生物才能生长繁殖，而抑制或阻止其他微生物生长选择(3)单位时间内E2的降解量(或一定量的E2降解所需的时间)抗生素(4)M菌菌落直径(D和d)的差值课时跟踪检测（四）发酵工程及其应用一、选择题1．单细胞蛋白是通过下列哪种方法获得的()A．基因工程 B．细胞工程C．发酵工程 D．酶工程解析：选C微生物含有丰富的蛋白质，而且微生物生长繁殖速度快，可通过发酵获得大量微生物菌体，这种微生物菌体就叫单细胞蛋白。2．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括()A．生长激素释放抑制激素B．干扰素C．聚乙二醇D．重组乙肝疫苗解析：选C“工程菌”通过发酵工程生产的产品包括生长激素释放抑制激素、干扰素、重组乙肝疫苗等，聚乙二醇是诱导细胞融合的诱导剂，不是通过发酵工程生产的产品。3．下列选项中有关发酵工程基本环节的叙述，不合理的是()A．由于工业发酵罐所需接入的菌种总体积一般都比较大，所以，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养B．在菌种确定之前，要先制备好培养基C．发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种D．如果发酵产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品解析：选B培养基要在菌种确定之后，再选择原料制备，而且，在生产实践中，培养基的配方要经过反复实验才能确定。4．下列有关微生物的叙述，错误的是()A．酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力B．在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程和细胞工程定向选育出性状优良的生产用菌种C．细菌在生态系统中可作为生产者、消费者和分解者D．在基因工程中可用大肠杆菌作受体细胞，通过发酵工程来大量生产人的胰岛素解析：选B酶合成的调节增强了微生物对环境的适应能力，A正确；诱变育种的原理是基因突变，突变具有不定向性，故不能通过诱变育种定向选育出性状优良的生产用菌种，B错误；细菌在生态系统中可作为生产者、消费者和分解者，如硝化细菌可作为生产者，某些致病菌可作为消费者，腐生细菌可作为分解者，C正确；基因工程中可用大肠杆菌作受体细胞，通过发酵工程来大量生产人的胰岛素，D正确。5．下列有关发酵工程的叙述，正确的是()A．发酵工程常采用连续培养的方法以最大限度地获得人类所需的产品B．发酵所用的菌种多是通过杂交育种的方式获得C．发酵工程就是利用微生物的无氧呼吸生产人类所需的产品D．发酵工程与基因工程和细胞工程无关解析：选A发酵工程通常可以采用连续培养的方法以最大限度地获得人类所需的产品，A正确；很多微生物是原核生物，不能进行杂交育种，发酵所用的菌种多是通过人工诱变的方式获得，B错误；发酵工程就是利用微生物的有氧呼吸或无氧呼吸生产人类所需的产品，C错误；发酵工程与基因工程和细胞工程密切相关，D错误。6．发酵工程的第一个重要工作是选育性状优良的纯种微生物。消灭杂菌、获得纯种的方法不包括()A．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基B．根据微生物所需生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子C．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸D．根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素解析：选C选育性状优良的纯种微生物，就是在许多种微生物中，杀死其他微生物，使某种特定的微生物存活下来。根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸(DNA和RNA)，微生物利用核酸时，需将其分解为核苷酸后才能吸收到细胞内，所以培养基中加入不同比例的核酸，不会对微生物起选择作用，而A、B、D三项所述均能起到选择特定微生物的作用。7．发酵工程的一项关键措施是灭菌，下列关于灭菌的叙述正确的是()A．培养基和发酵设备均需要严格灭菌B．灭菌是杀死培养基中的一切细菌和真菌C．通入无菌空气可以达到灭菌的目的D．pH调到7左右灭菌效果最好解析：选A灭菌就是杀灭所有微生物，以排除对生产、实验的干扰，关键是要对培养基和发酵设备灭菌，A正确；培养基的灭菌是杀死培养基中的一切微生物，B错误；为防止杂菌污染，通入的空气也要是无菌的，通入无菌空气不能达到灭菌的目的，C错误；灭菌效果与pH无直接关系，D错误。8．(2024·佛山高二期末)味精是一种鲜味剂，利用发酵技术生产味精的主要过程为原料→淀粉糖化→通气发酵→发酵产物提取→味精制造→包装。下列说法错误的是()A．生产味精需要的谷氨酸棒状杆菌是好氧型生物B．淀粉的糖化分解有利于发酵过程的充分进行C．发酵时需将发酵液的pH调节为中性或弱酸性D．从发酵液中获得谷氨酸需要采取适当的提取、分离和纯化措施解析：选C由题干中生产味精需通气发酵可知，生产味精需要的谷氨酸棒状杆菌是好氧型生物，A正确。淀粉的糖化作用是在发酵过程中继续利用微生物所分泌的淀粉酶等将碳水化合物分解成葡萄糖、麦芽糖、糊精等，淀粉的糖化分解有利于发酵过程的充分进行，B正确。谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要严格控制发酵液的pH，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺，C错误。发酵结束后，要想获得纯净谷氨酸，应采取适当的提取、分离和纯化措施，D正确。9．(2024·江西高考)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是()A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化解析：选D基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，是JGs的代谢物，A错误；JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。二、非选择题10．赖氨酸是人体的必需氨基酸。人们利用黄色短杆菌合成赖氨酸的途径如图所示，通常利用发酵工程进行规模化生产。请回答下列问题：(1)黄色短杆菌中含有遗传物质的结构是____________________________________________________________________________________________。(2)用黄色短杆菌生产赖氨酸的培养基按物理性质分属于____________。在培养基中要添加含C、H、O、N等元素的某相应有机化合物，从微生物的营养物质种类看，该化合物可以为黄色短杆菌提供哪些营养物质？__________________。(3)根据细菌的繁殖特点，科学家常采用________的方法培育新菌种。由图可知，在筛选过程中要增加赖氨酸产量，就必须选育____________________的菌种。(4)环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢产物的积累。所以，在微生物培养过程中要严格控制____________________等发酵条件。解析：(1)黄色短杆菌属于原核生物，细胞内没有细胞核，所以含有遗传物质的结构是拟核和质粒。(2)此发酵工程是为了获得细胞代谢产物赖氨酸，应用液体培养基进行培养；在培养基中要添加含C、H、O、N等元素的某相应有机化合物，该化合物可以为黄色短杆菌提供碳源、氮源、生长因子。(3)细菌为原核生物，进行无性繁殖，细胞内没有染色体，所以能发生的变异只有基因突变，故科学家常采用诱变育种的方法培育新菌种。由图可知，在筛选过程中要增加赖氨酸产量，就必须选育不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，原因是代谢产物甲硫氨酸和苏氨酸会抑制赖氨酸的合成。(4)环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢产物的积累。所以，培养过程中要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。答案：(1)拟核和质粒(2)液体培养基碳源、氮源、生长因子(3)诱变育种不能合成高丝氨酸脱氢酶(4)温度、pH和溶解氧11．(2023·全国乙卷)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。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___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)纤维素的分解需要纤维素酶的催化，菌T可以分泌纤维素酶来催化秸秆中的纤维素大量分解。(2)氮源主要用于菌T细胞中蛋白质、核酸等含氮物质的合成。高压蒸汽灭菌注意事项参见答案。(3)在无氧条件下，酵母菌才能进行酒精发酵，则拧紧瓶盖的主要目的是创造无氧环境，利于酒精的产生。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程中，会不断产生CO2，要适时拧松瓶盖放出CO2，以免发酵瓶破裂。在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。(4)菌T可分泌纤维素酶，纤维素酶可以催化纤维素分解成葡萄糖，则本实验收集的淋洗液中的葡萄糖可以作为酵母菌生产乙醇的原料。用秸秆替代粮食生产乙醇，一方面提高了能量利用率，减少了环境污染，另一方面减少了对粮食的消耗，从而保障粮食安全。答案：(1)菌T可以分泌纤维素酶(2)用于合成蛋白质、核酸等含氮物质待灭菌的物品不宜放置过挤；密闭灭菌前必须将锅内的冷空气充分排出；灭菌完毕后，不可立即打开排气阀，待压力表的压力降到零时，才能打开；锥形瓶与试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹瓶口的牛皮纸而透入棉塞(3)创造无氧环境，利于酒精的产生酒精发酵过程中产生的CO2会导致瓶内压强升高，及时排出CO2可以防止发酵瓶破裂酸性重铬酸钾(4)葡萄糖提高了能量利用率、减少了对环境的污染、保障粮食安全课时跟踪检测（五）植物细胞工程的基本技术一、选择题1．植物胚性细胞的特征是()A．细胞核小、液泡大、细胞质浓B．细胞核大、液泡小、细胞质浓C．细胞核大、液泡小、细胞质稀少D．细胞核大、液泡大、细胞质浓解析：选B愈伤组织还可以经液体悬浮培养，形成具有胚性细胞特征的单细胞，这种细胞的细胞质浓、液泡小而细胞核大，B正确。2．植物组织培养中的脱分化过程是指()A．已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程B．植物根尖、茎尖等部位的分生组织细胞有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织C．愈伤组织细胞分化为根与茎的过程D．离体的植物器官、组织或细胞培养产生愈伤组织的过程解析：选D脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。A、B、C都是细胞分裂、分化的过程。3．(2023·广东高考)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是()A．细胞融合前应去除细胞壁B．高Ca2＋—高pH溶液可促进细胞融合C．融合的细胞即为杂交细胞D．杂交细胞可能具有生长快速的优势解析：选C植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交，因此，在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，A正确。人工诱导原生质体融合的方法分为物理法和化学法，其中化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，B正确。融合的细胞可能由一种细胞融合而成，也可能由两种细胞融合而成(即杂交细胞)，C错误。杂交细胞具有人参和胡萝卜的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。4．有关菊花组织培养的说法，正确的是()A．需要有三种培养基，其营养成分中的碳源应该是无机碳源B．要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，即在100℃下保持15～30minC．在培养过程中要先让愈伤组织生根后再使其生芽D．用酒精对外植体进行消毒时，持续的时间不能太长解析：选D在菊花组织培养过程中，共需配制三种培养基，分别是脱分化培养基、生芽培养基和生根培养基，这些培养基需要的碳源是蔗糖，而不是无机碳源；在对培养基进行高压蒸汽灭菌时，要在121℃下保持15～30min，以便杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子等，100℃下不能杀死微生物的芽孢；在培养过程中要先让愈伤组织生芽再使其生根；用酒精对外植体进行消毒时，持续的时间不能太长，否则容易杀死外植体细胞。5．植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是()A．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异解析：选D植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，B正确；生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗可能会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。6．如图为植物组织培养技术的流程图，下列有关说法正确的是()A．实验中①试管细胞全能性最高B．①→②的过程需要光照C．①→④过程培养基保持不变D．实验过程需细胞分裂素和生长素共同调节解析：选D实验中②试管中愈伤组织细胞的全能性最高，A错误；①→②为脱分化的过程，不需要光照，B错误；①→②为脱分化的过程，②→③为再分化过程，脱分化和再分化过程中所用的培养基不同，C错误；植物组织培养过程需细胞分裂素和生长素共同调节，D正确。7．在菊花的组织培养操作完成3～4d后，观察同一温室中的外植体，发现有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡，你认为外植体死亡的原因不可能是()A．接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体B．接种时外植体消毒不当C．培养条件，比如光照、温度等不适宜D．将外植体倒插入培养基中解析：选C接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体，会导致高温杀死外植体；接种时外植体消毒不当，可能导致一部分外植体死亡；因为是在同一温室操作培养条件，比如光照、温度等不适宜，瓶内培养的外植体应该都死亡，而不会是有的瓶内外植体正常生长，有的瓶内外植体死亡；有些植物激素是极性运输的，即从形态学上端运输到形态学下端，因此将外植体倒插入培养基中，会导致组织培养失败。8．辣椒素广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如图。下列叙述错误的是()A．植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质B．①过程培养基中需加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素C．②过程需在光下进行D．果皮细胞的基因型与外植体基因型相同解析：选A在未分化出叶肉细胞之前植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质，A错误；①过程是脱分化过程，培养基中需加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素，B正确；②过程是再分化过程，会产生叶，所以需在光下进行，C正确；由于植物组织培养属于无性生殖过程，所以果皮细胞的基因型与外植体基因型相同，D正确。9．下图为番茄(2N＝24)和马铃薯(4N＝48)体细胞杂交示意图，①～⑤表示过程，A～F表示结构。下列相关说法正确的是()A．A和B均为原生质层，②过程可采用电激、离心或振动诱导二者融合B．③为再生细胞壁，C的形成是原生质体诱导融合成功的标志C．④过程通常需要避光培养，E需培养在密闭无氧的容器中D．图中杂种植株理论上为可育的六倍体，每个染色体组中染色体数相同解析：选DA和B均为去掉细胞壁的原生质体，②过程可采用电激、离心或振动诱导二者融合，A错误；③为再生细胞壁，D的形成是原生质体诱导融合成功的标志，B错误；④过程表示脱分化，通常需要避光培养，防止形成维管组织，E需培养在有氧的容器中，进行有氧呼吸，C错误；由番茄(2N)和马铃薯(4N)培养成的番茄马铃薯杂种植株为异源六倍体，每个染色体组中染色体数相同，都是12条，D正确。二、非选择题10．下图所示是蝴蝶兰芽尖通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。请回答下列问题：(1)芽尖组织在接种到培养基之前，必须进行________处理，整个组织培养过程需________操作，并控制好各个时期的培养条件。(2)要促使芽尖组织细胞分裂生长，培养基中应有______和____________两类植物激素。(3)再分化时，除必要的营养供应和激素调节外，还必须给予光照，原因是____________________。(4)从高度分化的芽尖组织繁殖出大量具有亲代优良性状的蝴蝶兰植株，充分证明了植物细胞具有________。解析：(1)为预防微生物的感染，芽尖组织在接种到培养基之前，必须进行消毒处理，整个组织培养过程需在无菌条件下操作，并严格控制好各个时期的培养条件。(2)为促进芽尖组织细胞分裂生长，所使用的培养基中应有生长素和细胞分裂素两类植物激素。(3)再分化时，除必要的营养供应和激素调节外，还必须给予光照，原因是叶绿素的形成需要光照。(4)从高度分化的芽尖组织繁殖出大量具有亲代优良性状的蝴蝶兰植株，说明单个细胞也能发育成完整的生物体，充分证明了植物细胞具有全能性。答案：(1)消毒无菌(2)生长素细胞分裂素(3)叶绿素的形成需要光照(4)全能性11．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图所示，回答下列问题：(1)该过程杂种细胞的培养离不开植物组织培养，避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率，在植物组织培养时，应从____________________________________________________(至少答出2点)等方面制订措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制______________________(至少答出3点)等培养条件。(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的______________存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是______________________。原生质体经过________________再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和______________植株的根尖制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)对杂种植株进行__________________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。解析：(1)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时，应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制订措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培养条件。(2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，因此可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过再生细胞壁形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。(4)若观察再生植株的染色体变异类型，可以将其染色体与双亲的染色体进行比较，剪取再生植株和双亲植株的根尖经过解离、漂洗、染色和制片后再使用显微镜进行观察。(5)对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的就是具有高抗性的杂种植株，从而可筛选出具有高抗性的杂种植株。答案：(1)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(花椰菜和黑芥)(5)黑腐病菌[教师备选题]1．植物组织培养实验中，为保证实验成功，需要对实验设备、用品及材料进行灭菌或消毒。下表所列的对象与方法的对应关系中，错误的是()选项对象方法A三角瓶高压蒸汽灭菌B培养基G6玻璃砂漏斗过滤C超净台紫外灯照射D自然生长的茎段70%酒精和5%次氯酸钠先后浸泡解析：选B三角瓶与培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A正确，B错误；超净台在使用前，可以用紫外线照射30min进行消毒，C正确；在进行组织培养时，对自然生长的茎段进行消毒，可以用70%的酒精和5%的次氯酸钠先后浸泡，D正确。2．驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是()A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂C．驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异D．由杂种细胞形成杂种植株过程中，发生了有丝分裂、减数分裂和细胞分化解析：选D驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法(PEG等试剂)或物理法(电刺激等)，B正确；驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，C正确；由杂种细胞形成杂种植株的过程中，发生了有丝分裂和细胞分化，没有发生减数分裂，D错误。3．植物A和植物B均为二倍体，如图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答下列问题：(1)步骤①通常用________________处理，步骤②一般常用的化学试剂是_____________。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是________________。其中步骤④相当于________。(3)从理论上讲，杂种植株的育性为________。若运用传统有性杂交方法能否实现？________，理由是____________________________。因此，这项研究对于培育作物新品种方面的重大意义在于_____________________________________________________________。(4)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？________；为什么？________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)①表示去除植物细胞壁的过程，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，该过程通常用纤维素酶和果胶酶处理；②表示诱导原生质体融合的过程，一般常用的化学试剂是聚乙二醇。(2)将杂种细胞培育成为杂种植株需要采用