[生物]天津市部分校2023-2024学年高二下学期月考综合实践练习(一)(解析版)

这是一份[生物]天津市部分校2023-2024学年高二下学期月考综合实践练习(一)(解析版)，共14页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（每题3分，共45分）
1. 下列对发酵工程内容的叙述，正确的是（ ）
A. 单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质
B. 用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养
C. 根据工程菌所需的营养精确地配制出合成培养基并进行严格地灭菌处理
D. 人工控制微生物代谢的唯一措施是控制生产过程中的各种条件
【答案】B
【详解】A、单细胞蛋白就是人工培养的微生物菌体，A错误；
B、用诱变育种、细胞工程、基因工程等方法选育出性状优良的工程菌并进行扩大培养，B正确；
C、根据工程菌所需的营养精确地配制出天然培养基并进行严格地灭菌处理，C错误；
D、人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性、控制生产过程中的各种条件等，D错误。
故选B。
2. 下列与果酒、果醋和泡菜制作有关的叙述，正确的是（ ）
A. 制作果醋的前提是制作果酒，因为醋酸菌可将酒精氧化为醋酸
B. 通常情况下，泡菜制作1~2天即可食用，并需偶尔进行排气操作
C. 使用的菌种通常取自于自然环境，若要提高产品品质，可接种优良菌种
D. 所用制作原料和器具都需要进行严格灭菌，且发酵全过程都需在无菌环境
【答案】C
【分析】果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～25℃、前期需氧，后期不需氧；果醋制作的菌种是醋酸菌，代谢类型是需氧型细菌，属于原核细胞，条件是30～35℃、一直需氧；腐乳的制作原理：参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养需氧型，适宜温度为15℃～18℃；毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、当氧气和糖原充足时醋酸菌将糖分解成醋酸，因此，制作果醋的前未必需要制作果酒，A错误；
B、通常情况下，泡菜制作一般10天后即可食用，不需进行排气操作，因为泡菜制作过程所需的菌种乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，没有气体生成，B错误；
C、果酒、果醋和泡菜制作使用的菌种通常取自于自然环境，也可接种优良菌种，以提高产品品质，C正确；
D、所用制作原料和器具不需要进行严格灭菌，发酵全过程无需在无菌环境，D错误。
故选C。
3. 野生型大肠杆菌能够在基本培养基中生长，突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养素，而不能在基本培养基上生长。科研人员利用菌株A和菌株B进行了两个实验。实验一：将菌株A和菌株B混合后、涂布于基本培养基上。结果如图1；实验二：将菌株A和菌株B分别置于U型管的两侧，中间由过滤器隔开。加压力或吸力后，培养液可以自由流通，但细菌细胞不能通过。经几小时培养后，将菌液A、B分别涂布于基本培养基上，结果如图2.下列推测正确的是（ ）

A. 配制培养基过程中，灭菌后立即倒平板
B. 菌株A、B相互为对方提供必需的氨基酸
C. 不同菌株间接触后才可能交换遗传物质
D. 混合培养过程中已突变的基因不可能再次发生突变
【答案】C
【详解】A、培养基灭菌后冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，A错误；
B、由图1和图2可知，菌株A和菌株B含有不同的突变基因，这样将两者混合后可能交换了遗传物质，弥补了菌株A和菌株B的不足，而不是相互为对方提供必需的氨基酸，B错误；
C、菌株A和菌株B含有不同的突变基因，不能在基本培养基上生长。由图1和图2可知，将两者混合后不同菌株间接触后才可能交换遗传物质，从而可以弥补菌株A和菌株B的不足，使其能在基本培养基上生长，C正确；
D、基因突变具有不定向性，因此混合培养过程中已突变的基因可能再次发生突变，D错误。
故选C。
4. 下列关于微生物培养和利用的叙述，不正确的是（ ）
A. 接种前要了解固体培养基是否被污染
B. 接种时连续划线的目的是将聚集的菌体逐步稀释获得单个菌落
C. 不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和时间
D. 利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物
【答案】D
【分析】平板划线法和稀释涂布平板法是对微生物进行接种时常使用的两种方法，二者都能使微生物纯化，但平板划线法不易分离出单个菌落，不能计数；稀释涂布平板法能使单菌落分离，便于计数。平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后，就可以得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。
【详解】A、微生物培养的关键是无菌操作，接种前要了解固体培养基是否被污染：应将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，A正确；
B、平板划线法的原理是通过连续划线将聚集的菌体逐步稀释以获得单个菌落，B正确；
C、不同微生物所适合生长的温度不同，不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和时间，C正确；
D、利用尿素固体培养基可保留利用尿素的微生物，同时抑制或阻止其他微生物生长，而非杀死，D错误。
故选D。
5. 下图为某种细菌体内氨基酸X的生物合成途径。已知野生型细菌能在基本培养基上生长，而甲、乙两种突变型细菌都不能在基本培养基上生长。在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物1，则甲能生长而乙不能生长。在基本培养基上添加少量X，乙能积累中间产物1，而甲不能积累。下列结论正确的是（ ）
A. 甲中酶a、b的功能丧失，酶c的功能正常
B. 甲中酶c的功能丧失，但酶a和酶b的功能正常
C. 乙中酶a的功能丧失，但酶b和酶c的功能正常
D. 乙中酶b的功能丧失，但酶a和酶c的功能正常
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的一类具有催化作用的蛋白质或RNA。酶活性受强酸、强碱、高温、重金属盐等多种因素的影响，酶的特点有高效性、专一性和作用条件较温和。酶的专一性指一种酶只能催化一种或少数几种相似的底物。
【详解】根据题意，在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长，说明甲、乙的酶c都正常。若添加中间产物1，则甲能生长说明甲的酶b正常，而乙不能生长说明乙的酶b不正常。在基本培养基上添加少量X，乙能积累中间产物1，说明乙的酶a正常，而甲不能积累，说明甲的酶a不正常。因此，甲的酶a的功能丧失，但酶b和酶c的功能正常；乙中酶b的功能丧失，但酶a和酶c的功能正常。D正确，ABC错误。
故选D。
6. 传统发酵技术是我国文化中的精髓，是人们利用勤劳的双手、机智的头脑所探究出来的智慧结晶。下列有关说法错误的是（ ）
A. 利用发酵技术，在鲜奶中加入乳酸菌可制成乳酸制品
B. 制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气是为了抑制需氧型微生物繁殖
C. 白酒的酿造过程中利用了酵母菌的发酵作用
D. 将做好的发酵食品冷藏于地窖中，其目的是促进微生物代谢产物的累积
【答案】D
【详解】A、乳酸菌是厌氧微生物，在无氧条件下可通过呼吸作用产生乳酸，将鲜奶制成乳酸制品，A正确；
B、制作泡菜是利用乳酸菌在无氧条件下通过呼吸作用产生乳酸，制作泡菜的坛子加水密封隔绝空气一方面是为了抑制需氧型微生物繁殖，另一方面是创造无氧环境，有利于乳酸菌的增殖，B正确；
C、酵母菌在无氧条件下通过呼吸作用可以产生酒精，在白酒、啤酒等酒的酿造过程中均利用了酵母菌的发酵作用，C正确；
D、将做好的发酵食品冷藏于地窖中，其目的是低温抑制微生物的活动，延长食品的保质期，D错误。
故选D。
7. 下图表示利用苹果制备果酒、果醋的流程图。下列有关叙述错误的是（ ）

A. 过程①接种人工培育的酵母菌可以提高苹果酒的品质
B. 苹果醋可以为过程③提供所需菌种
C. 过程①所需的最适温度低于过程②
D. 整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行
【答案】D
【分析】果酒制醋是以酿造好的苹果酒为原料进行醋酸发酵。其工艺流程如下：苹果酒→醋酸发酵→过滤→勾兑→杀菌→成品。液态发酵法由于使用纯培养菌种，其微生物种类少、酶系不丰富，再加上酿造周期短，产品的风味、色泽及体态较固态发酵法生产的食醋要差些。因此，常采用后熟和勾兑等手段增加产品的风味和质地。
【详解】A、人工培育的酵母菌中不混有杂菌，因此过程①接种人工培育的酵母菌可以提高苹果酒的品质，A正确；
B、苹果醋中含有醋酸菌，可以为过程③提供所需菌种，B正确；
C、过程①为果酒发酵，酵母菌所需最适温度为18～25℃，过程②为果醋发酵，醋酸菌所需最适温度为30～35℃，C正确；
D、参与果酒发酵的微生物是酵母菌，其生存环境是含糖量高、偏酸性，在这样的条件下绝多数微生物不能生存，因此并不是整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行，D错误。
故选D。
8. 下列有关培养基的叙述，错误的是（ ）
A. 培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B. 培养基只有两类：液体培养基和固体培养基
C. 培养大肠杆菌的培养基中必须添加有机碳源
D. 微生物在固体培养基表面生长可形成肉眼可见的菌落
【答案】B
【分析】培养基的概念、种类及营养构成：
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
（2）种类：固体培养基和半固体培养基、液体培养基。
（3）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还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】A、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求而配制出的供微生物生长繁殖的营养基质，A正确；
B、按物理性质不同，培养基可分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基，B错误；
C、大肠杆菌属于异养型微生物，培养异养型微生物的培养基中必须添加有机碳源，C正确；
D、微生物在固体培养基上生长时，可以形成由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，即菌落，D正确。
故选B。
9. 微生物接种方法很多，平板划线法是最常用的一种。下图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列操作方法错误的是（ ）
A. 划线操作时，将沾有菌种的接种环插入培养基
B. 平板划线后培养微生物时要倒置培养
C. 不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连
D. 在②～④区域中划线前后都要对接种环进行灭菌
【答案】A
【分析】平板划线的操作的基本步骤是：
（一）、右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰丙塞上棉塞。
（二）、左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面。
（三）、烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
（四）、将平板倒置，放入培养箱中培养。
【详解】A、进行平板划线操作之前，要将接种环在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌，A错误；
B、用平板培养基培养微生物时，为防止水蒸气凝集滴入培养基造成干扰或污染，应将平板倒过来放置培养，B正确；
C、划线时要避免最后一区的划线与第一区线连。因为最后一区是细菌最稀少的，而第一区是细菌最致密的，如果连在一起则有可能影响单个菌落的分离效果，C正确；
D、在1、2、3、4区域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，保证每次划线的菌种来自上一区域的末端，D正确。
故选A。
10. 下列有关涂布平板操作的叙述，不正确的是（ ）
A. 将涂布器在酒精灯火焰上灼烧，直到烧红
B. 取少量菌液滴加在培养基表面
C. 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8~10秒再用
D. 涂布时可转动培养皿，使菌液分布均匀
【答案】A
【分析】由于土壤中细菌的数量庞大， 要想得到能分解某种物质的细菌的纯培养物，必须要对土样进行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上，也 是要采用稀释涂布平板法。待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入 30〜37 ℃的恒温培养箱中培养1〜2 d。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。
【详解】AC、将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中，将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、 涂布器冷却后，再进行涂布，A错误，C正确。
B、取少量菌液（0.1 mL），滴加到培养基表面，B正确；
D、用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使涂布均匀，D正确。
故选A。
11. 为了从牛的瘤胃中分离出能够分解纤维素的微生物，下列实验操作及叙述不科学的是（ ）
A. 在富含纤维素的培养基上长出的菌落即为纤维素分解菌
B. 将培养基和实验器材进行严格的消毒灭菌
C. 将提取的胃液进行系列稀释后接种培养
D. 接种后在适宜温度和无氧条件下培养
【答案】A
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供适合其生长繁殖的营养基质叫做培养基； 筛选目的微生物时应该使用只有目的微生物能够生存，而其他微生物不能生存的选择培养基； 培养基配制时全程要求无菌操作，无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效地避免操作者自身被微生物感染。
【详解】A、纤维素分解菌的选择培养基中，纤维素并不是唯一碳源，因此能够生长的菌落除了纤维素分解菌，还有其他细菌，A错误；
B、将培养基和实验器材进行严格的消毒灭菌，以防杂菌污染，B正确；
C、由于牛的瘤胃中能够分解纤维素的微生物数量多，所以要将提取的胃液进行系列稀释后接种培养，C正确；
D、牛的瘤胃中能够分解纤维素的微生物是厌氧型生物，所以接种后在适宜温度和无氧条件下培养，D正确。
故选A。
12. 下列关于发酵工程的叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵
B. 发酵过程中应对发酵条件进行控制
C. 发酵工程的原料来源丰富、价格低廉，产物专一，在许多领域得到了广泛应用
D. 发酵工程大多使用单一菌种进行发酵，所以生产过程不需要进行无菌操作
【答案】D
【分析】发酵工程常用单一菌种发酵，因此防止杂菌入侵和获得纯净的微生物培养物是发酵工程的重要基础。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A正确;
B、发酵过程中应对发酵条件进行控制，使发酵过程处于最佳状态，B正确;
C、发酵工程的原料来源丰富、价格低廉，产物专一,废弃物对环境污染小，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛应用，C正确;
D、发酵工程大多使用单一菌种进行发酵，但是生产过程也需要进行无菌操作，D错误；
故选D。
13. 下列有关以CO2为唯一碳源的自养微生物所需营养物质的描述中，错误的是（ ）
A. 铵盐和硝酸盐等无机氮为该微生物提供必要的氮源
B. 碳源物质不是该微生物的能源物质
C. 水、无机盐也是该微生物不可缺少的营养物质
D. 琼脂是该微生物的营养要素之一
【答案】D
【分析】培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、铵盐和硝酸盐等无机氮为该微生物提供必要的氮素，A正确；
B、以CO2为唯一碳源的自养微生物，二氧化碳不是该微生物的能源物质，B正确；
C、水、无机盐也是该微生物不可缺少的营养物质，C正确；
D、琼脂是凝固剂，不是该微生物的营养要素之一，D错误。
故选D。
14. 关于发酵过程产物的检验的说法，正确的是（ ）
A. 果汁发酵是否产生酒精，可用碱性的重铬酸钾来检验
B. 检验醋酸产生的简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定
C. 泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量不能测定
D. 测定果酒、果醋的产生和亚硝酸盐的含量均可用品尝法
【答案】B
【分析】亚硝酸盐含量测定原理：在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色燃料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
【详解】A、酒精可用酸性的重铬酸钾来检验，A错误；
B、检验醋酸产生的简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定，B正确；
C、泡菜制作过程中可以随时测定亚硝酸盐的含量，C错误；
D、测定果酒、果醋的产生均可用品尝法，测定亚硝酸盐的含量需要特定的试剂检测，并且观察颜色的变化，亚硝酸盐是用味觉无法判断检测的，D错误。
故选B。
15. 下列关于发酵工程的说法，错误的是（ ）
A. 发酵工程产品主要是指微生物的代谢物、酶和菌体本身
B. 可以通过人工诱变选育新菌株
C. 培养基，发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D. 环境条件的变化既影响菌种的生长繁殖又影响菌体代谢物的形成
【答案】C
【详解】A、根据以上分析可知，发酵工程产品可以是微生物本身，也可以是其代谢物，A正确；
B、可以从自然界中筛选优良菌种，也可以通过人工诱变或基因工程选育新菌株，B正确；
C、培养基、发酵设备必须经过严格的灭菌，菌种是经选育而获得的，灭菌会杀死菌种，C错误；
D、环境条件如培养温度、pH改变，不仅会影响菌种的生长繁殖，而且会影响菌体代谢产物的形成，D正确。
故选C。
二、非选择题（55分，除标记外每空2分）
16. 胡萝卜营养极为丰富，既可生吃、炖煮，又可以制作成泡菜。如图1是利用胡萝卜制作泡菜及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请回答下列问题：
（1）选择原料时，常选用_________（填“新鲜的”或“萎蔫的”）胡萝卜，原因是__________。
（2）配制盐水时，对清水与盐的质量比的要求通常为_________，为避免盐水中的O2及杂菌对发酵过程产生影响，盐水配制好以后还需进行的操作是__________。除盐水的作用外，制作泡菜时防止杂菌污染的操作有__________（至少写出两项）。
（3）泡菜要适量食用，主要是因为在腌制过程中会产生亚硝酸盐，在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下，亚硝酸盐会转变成致癌物亚硝胺。请查阅资料在下图2中画出泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化趋势__________。
【答案】（1）①. 新鲜的 ②. 新鲜的胡萝卜中亚硝酸盐含量低
（2）①. 清水：盐=4：1 ②. 将盐水进行煮沸处理 ③. 加入调味料，选择无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛，向坛盖边沿的水槽中注满水等
（3）
【小问1详解】
在腌制泡菜时应选择新鲜的胡萝卜作原料，因为新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量低。
【小问2详解】
在泡菜制作时配制的盐水应为清水与盐的质量比为4：1，将盐水进行煮沸处理，可以杀灭盐水中的细菌，同时去除水中的O2，防止其对乳酸菌的生长发育和繁殖产生影响。在泡菜的腌制过程中，除盐水的作用外，适当加入调味料，并向坛盖边沿的水槽中注满水，选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛等都可以防止杂菌污染。
【小问3详解】
泡菜腌制过程中，亚硝酸盐含量会呈现出先增多后降低的趋势，如下图：
17. 菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志，也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态，以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。下图是某样品培养简化流程图，请分析回答下列问题：
（1）该营养琼脂培养基配制过程中，其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、调节pH、__________法灭菌等。
（2）实验过程中须将样品剪碎并使用均质器10000r·min-1处理1分钟，其目的是______。样品稀释时取1mL原液加入_______中，稀释10倍。涂布器一般是在酒精中浸泡，然后酒精火焰上引燃灭菌，不用灼烧灭菌的原因是_______。
（3）本实验用菌落计数的原理是基于________，运用这种方法统计的结果往往较实际值偏_______，原因是_______。通常对获得的纯菌种可以依据菌落的_______等菌落特征对微生物进行初步鉴定（或分类）。
【答案】（1）高压蒸汽灭菌法
（2）①. 尽量使样品中的微生物细胞分散 ②. 9ml无菌水 ③. 涂布器灼烧灭菌时受热不均，容易变形
（3）①. 一个菌落代表一个活菌 ②. 小 ③. 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 ④. 形状、大小、颜色 、隆起程度
【分析】各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及温度的要求。根据培养基中是否含有琼脂，即琼脂的多少可以将培养基分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基。
【小问1详解】
配制培养基时应按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的pH，并进行高压蒸汽灭菌；然后将培养基放入47 ℃水浴锅保温，用手触摸不烫手还便于操作，并能保证培养基处于溶化状态，且在凝固之前接种不致将培养物烫死。
【小问2详解】
实验过程中要将样品剪碎并使用均质器10 000 r·min-1处理1 min，尽量使样品中的微生物细胞分散，在培养的过程中能充分的接触营养物质；将1 mL样品稀释10倍，需加入9 mL无菌水，玻璃涂布器灼烧灭菌时受热不均，容易变形，所以涂布器灭菌时，将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8~10 s再用。
【小问3详解】
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，因此一个菌落可代表一个活菌。但在培养过程中，可能是两个或多个活菌形成一个菌落，因此运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小；通常对获得的纯菌种可以依据菌落的形状、大小、颜色 、隆起程度等菌落特征对微生物进行初步鉴定。
18. 为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划。
广东省是我国甘蔗主产区之一。甘蔗是一种高光效的C4植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料。利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→榨汁（蔗糖）→酵母发酵→蒸馏→成品（燃料酒精）。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：
步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理
步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意___________和___________，加琼脂后灭菌，制成固体平板。
步骤3：将紫外照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4：根据___________________________________筛选出突变菌。
（2）上述步骤2、3和4的依据分别是______________________________________________________。
（3）利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌，保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵还有哪些可行方法？______________________（列举两种）
（4）甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素，纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其____________________________________________。请提出解决该问题的方法。（列举两种方法）
【答案】（1）添加高浓度蔗糖（葡萄糖） 调低pH 是否能在选择培养基上生长
（2）提供高糖和酸性的筛选环境；获得单菌落；能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性
（3）①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH，达到抑菌的目的；
②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；
③保持厌氧环境，达到抑菌目的；
④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的
（4）缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）在酵母菌中转入分解酶系相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵
【详解】（1）为了得到具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌，在对野生酵母菌进行诱变后，利用选择培养基进行筛选时，需先制备选择培养基，即在基本培养基的基础上，添加高浓度蔗糖（或葡萄糖）和调低pH加琼脂后来灭菌，制成固体平板，然后将紫外线照射后的菌液稀释涂布于平板上。在该平板上，只有具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌才能生长，因此可以根据是否能在选择培养基上生长来筛选出突变菌。
（2）步骤2中添加高浓度蔗糖（葡萄糖），调低pH是为了提供高糖和酸性的筛选环境；步骤3稀释涂布平板是为了获得单个细菌繁殖而来的菌落；步骤4的依据是只有具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌才能生长。
（3）还可以通过①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH，达到抑菌的目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的。
（4）由于酵母菌中缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶），因此其无法直接利用木质素，纤维素和半纤维素。可以通过①在酵母菌中转入分解酶系相关基因；②利用酶或微生物分解蔗渣；③利用物理和化学方法分解蔗渣；④将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵来达到目的。