湖北省襄阳市第四中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测生物试卷（Word版附解析）

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一、选择题（本大题共18小题，每小题2分，共36分，每个小题只有一个正确选项）
1. 武汉黄鹤楼白酒传承千年荆楚酿酒工艺，其大曲酿造环节堪称核心：制曲时需将原料堆积培养，温度可达60℃左右，大曲为酿酒提供糖化所需微生物；后续将大曲与酿酒原料混合初步发酵后，转入窖池完成最终发酵。下列叙述正确的是（ ）
A. 堆积培养的60℃环境可筛选出酿酒酵母，为后续发酵奠定基础
B. 大曲中的微生物能分泌淀粉酶，可将酿酒原料中的淀粉水解
C. 若窖池密封不严导致酒液变酸，主要是因为乳酸菌大量增殖产生乳酸
D. 窖池发酵全程中，酵母菌仅通过无氧呼吸产生酒精，实现原料向酒的转化
【答案】C
【解析】
【详解】A、酿酒酵母的最适生长温度约为20℃，60℃高温会导致酿酒酵母的蛋白质变性失活，酵母菌死亡，无法筛选出酿酒酵母，A错误；
B、糖化指将淀粉水解为可发酵糖的过程，题意显示大曲为酿酒提供糖化所需微生物，这类微生物可分泌淀粉酶，将原料中的淀粉水解，B正确；
C、窖池密封不严时会有氧气进入，乳酸菌为厌氧微生物，有氧条件下其增殖和代谢受抑制，此时是好氧的醋酸菌大量增殖，将酒精转化为醋酸导致酒液变酸，C错误；
D、窖池发酵初期残留少量氧气，酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，待氧气耗尽后才进行无氧呼吸产生酒精，并非全程仅进行无氧呼吸，D错误。
2. 据《周礼》记载酸菜又称为“菹”，汉代刘熙《释名·释饮食》解释道：“菹，阻也，生酿之，遂使阻于寒温之间，不得烂也。”这就是我国古代劳动人民发明的保藏蔬菜使其不坏的一种方法——腌藏法。下列叙述错误的是（ ）
A. “生酿之”指的是将新鲜的蔬菜和合适的材料，制作成酸菜
B. “遂使阻于寒温之间”指保持适宜温度，有利于微生物的发酵
C. 发酵过程中适量氧气和产酸的环境，有助于酸菜“不得烂也”
D. 食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成某些细菌大量繁殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、“生酿之”指利用新鲜蔬菜及辅料进行发酵制作酸菜，A正确；
B、“遂使阻于寒温之间”指控制温度在适宜范围（如20-30℃），为乳酸菌等微生物提供最佳发酵环境，有利于发酵进行，B正确；
C、乳酸发酵是厌氧过程，无需氧气参与，C错误；
D、食盐用量过低会降低渗透压，腌制时间过短则发酵不充分，导致乳酸产量不足，无法有效抑制腐败菌（如某些细菌）繁殖，D正确
故选C。
3. 为研究添加有机酸对泡菜品质的影响，研究者以未添加有机酸的发酵萝卜泡菜为对照，在老母水(反复使用的泡菜水)中添加 0.089 ml/L(以 0.8%乳酸换算)的不同有机酸(乳酸、乙酸、柠檬酸)来制作发酵萝卜泡菜，部分实验结果如图甲、乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 乙酸对发酵菌有抑制作用，可延缓发酵进程
B. 加入不同有机酸均利于微生物分解亚硝酸盐
C. 添加有机酸组的酸碱度会随发酵延长而降低
D. 发酵过程中，还原糖与亚硝酸盐的变化同步
【答案】A
【解析】
【详解】A、从甲图可知，添加乙酸组在5d时还原糖较其他组多，因还原糖是发酵菌的能源物质，因而可推测乙酸对发酵菌有抑制作用，从而延缓发酵进程，A 正确；
B、发酵初期，蔬菜中的硝酸盐被微生物分解成亚硝酸盐，从而使亚硝酸盐含量升高，发酵后期，亚硝酸盐会被微生物分解，从而使其含量降低，也即亚硝酸盐含量变化取决于其合成与分解的差值，图中只能看出亚硝酸盐的含量，无法判断其与有机酸的关系，B错误；
C、实验所添加的有机酸是定量的，泡菜的酸碱度不仅与添加的有机酸有关，还与微生物的发酵活动有关，若泡菜发酵后期微生物将营养物质耗尽，则泡菜的酸碱度会保持稳定，C错误；
D、还原糖是发酵菌的能源物质，随着发酵的进行会不断地减少直至为0，亚硝酸盐是微生物分解硝酸盐产生的，但也会被微生物降解，因此随着发酵的进行，亚硝酸盐含量先升高后降低，D错误。
故选A。
4. 安梨有消炎、利尿、润喉、止咳、降血压、解酒等药用价值。以安梨皮渣为原料制备安梨皮渣酒和安梨皮渣醋的过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A 安梨皮渣酒发酵完成后升温至30~35℃，通入无菌空气，不用接种即可制作安梨皮渣醋
B. 安梨皮渣醋发酵时，可用酸性重铬酸钾测定醋酸含量变化，且溶液灰绿色逐日加深
C. 安梨皮渣酒、安梨皮渣醋发酵所需菌种的细胞结构相同
D. 推测在安梨皮渣中加入果胶酶进行酶解可以提高果汁的出汁率
【答案】D
【解析】
【详解】A、安梨皮渣酒发酵完成后升温至30~35℃，通入无菌空气，需要接种醋酸菌才可用于制作安梨皮渣醋，A错误；
B、酸性重铬酸钾是用于鉴定酒精的，不用来鉴定醋酸，B错误；
C、安梨皮渣酒的发酵需要的微生物为酵母菌，属于真核生物，安梨皮渣醋的发酵需要的微生物为醋酸菌，属于原核生物，所以安梨皮渣酒、安梨皮渣醋发酵所需菌种的细胞结构不同，C错误；
D、植物细胞壁的组成成分为纤维素和果胶，所以在安梨皮渣中加入果胶酶进行酶解可以提高果汁的出汁率，D正确。
故选D。
5. 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。下列相关叙述错误的是（ ）
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
【答案】B
【解析】
【详解】A、糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于灭菌和糖化过程，A正确；
B、图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌属于真菌，其为需氧型，该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母菌主要进行无氧呼吸过程完成酿酒的过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸菌的有氧呼吸进行醋酸发酵，B错误；
C、醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，可控制发酵温度和改善通气状况，C正确；
D、啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程，若适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D正确。
故选B。
6. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的有（ ）
A 黑曲霉菌可进行发酵生产谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精
B. 菌落的大小、数目、有无荚膜等肉眼可见的特征可作为菌种鉴定的依据
C. 通过发酵工程从微生物细胞中提取出的单细胞蛋白，可制成微生物饲料
D. 啤酒制作中，主发酵主要是酒精发酵，后发酵侧重沉淀和风味物质形成
【答案】D
【解析】
【详解】A、谷氨酸发酵生产常用菌种为谷氨酸棒杆菌，A错误；
B、菌落的鉴定依据是大小、形状、颜色等肉眼可见的菌落特征，“数目” 并非菌种鉴定的特征；而 “荚膜” 是细菌细胞的微观结构，肉眼无法观察，B错误；
C、单细胞蛋白指微生物菌体本身，可直接制成饲料，无需从细胞中提取，C错误；
D、啤酒制作中，主发酵阶段主要是酵母菌进行酒精发酵（产生酒精和 CO2）；后发酵在低温下进行，侧重酵母沉淀、风味物质（如酯类）的形成，D正确。
故选D。
7. 头孢菌素是一类高效、低毒的抗生素，可破坏细菌的细胞壁。为了解测试菌对四种不同浓度头孢菌素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验（图1为部分实验器材）：将四个大小相同的含有不同浓度头孢菌素的纸片（I～Ⅳ）分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 为获得长满测试菌单菌落的平板，需要使用图1中的④把菌液均匀地涂布在③表面
B. 图2抑菌圈Ⅳ中的菌落可能是在头孢菌素作用下产生的抗性突变株
C. 若图2培养基上没有长出菌落可能是涂布器灼烧后未冷却直接涂布导致
D. 图2中形成的抑菌圈面积越大，说明测试菌对该浓度的头孢菌素越敏感
【答案】B
【解析】
【详解】A、为获得长满测试菌的平板，可以采用稀释涂布平板法，用图1中④涂布器把菌液均匀地涂布在③培养基表面，A正确；
B、生物的变异具有不定向性，头孢菌素起到了定向选择的作用，其不能使菌落定向产生抗性突变，B错误；
C、涂布器涂布时灼烧未冷却，高温会将菌种杀死，会导致平板培养基表面未出现菌落，因此若图2培养基上没有长出菌落可能是涂布器灼烧后未冷却直接涂布导致，C正确；
D、当抗生素或抑菌物质在固体培养基中扩散时，会在其周围形成一个无菌的区域，这个区域就被称为抑菌圈，图2中形成的抑菌圈面积越大说明测试菌对该浓度的头孢菌素越敏感，D正确。
故选B。
8. 我国某知名企业以乙醇梭菌作为发酵菌种，利用工业尾气和氨水为主要原料进行液态发酵，收集发酵产物乙醇和菌体等。据图分析，以下有关叙述错误的是（ ）
A. 发酵过程不需要搅拌
B. 乙醇梭菌在生态系统中是生产者
C. 上述生产过程有助于减少人类生态足迹
D. 单细胞蛋白可以用作饲料，促进家畜快速增重
【答案】A
【解析】
【详解】A、发酵过程中通过搅拌可以增加菌体和营养物质的接触，利于吸收营养，A错误；
B、由图可知乙醇梭菌能够利用含有一氧化碳的工业尾气和氨水为原料合成乙醇等，它能将无机物转化为有机物，所以在生态系统中属于生产者，B正确；
C、该生产过程利用工业尾气作为原料，减少了工业尾气对环境的污染等，有助于减少人类生态足迹，C正确。
D、微生物含有丰富的蛋白质，如细菌的蛋白质含量占细胞干重的60%~80%，单细胞蛋白即培养得到的微生物菌体，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高，D正确。
9. 研究发现厌氧菌乙醇梭菌可用来生产乙醇，其代谢过程如图所示。某乙醇梭菌突变株接种在基础培养基（含有CO2的环境）中无法产生乙醇。为检测该突变株的酶缺陷类型，进行了相关实验，结果如表所示。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
CO或CO2中间产物1中间产物2乙醇
注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生
A. 该探究实验应在无氧环境中进行
B. 该实验的自变量为是否添加中间产物和添加的中间产物类型
C. 该突变株最可能是A酶缺陷型菌株
D. 配制基础培养基时需要添加氮源、水、无机盐等，但不添加碳源
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙醇梭菌为厌氧菌，其代谢过程需在无氧条件下进行，否则无法正常产乙醇，A正确；
B、实验中甲组未添加中间产物，乙、丙组分别添加中间产物1和2，自变量为中间产物的有无及类型，B正确；
C、丙组添加中间产物2后能产乙醇，说明A酶功能正常；乙组添加中间产物1仍无法产乙醇，表明中间产物1→中间产物2的转化受阻，即C酶缺陷，因此突变株应为C酶缺陷型，C错误；
D、基础培养基含CO₂作为碳源，无需额外添加碳源，但需氮源、水、无机盐等，D正确。
故选C。
10. 寄生于人体胃中的幽门螺杆菌（Hp）可引起胃黏膜慢性发炎，导致胃溃疡及十二指肠溃疡甚至胃癌。临床上常用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，原理是Hp产生的脲酶能将尿素分解成CO2和NH3，受检者口服14C标记的尿素[14CO（NH2）2]胶囊一段时间后，若从受检者呼出的气体中检测出14CO2，则可确定受检者被Hp感染。下列叙述正确的是（ ）
A. 在分离培养Hp的培养基中，尿素只能提供碳源
B. 脲酶的作用原理是为Hp分解尿素提供活化能
C. 感染者呼出的CO2和14CO2，产生的场所相同
D. Hp分解尿素产生NH3可能有利于其适应胃部的强酸环境
【答案】D
【解析】
【详解】A、在分离培养Hp的培养基中,尿素[14CO(NH2)2]可提供氮源和碳源,A错误;
B、酶的作用原理是降低活化能而不是提供活化能,B错误;
C、感染者呼出的CO2和14CO2,分别来自感染者的细胞呼吸、Hp分解尿素,故产生的场所不同,C错误;
D、Hp分解尿素产生的NH3能中和胃酸,因而可能有利于其适应胃部的强酸环境,D正确。
故选D。
11. 食用腐烂水果后，人出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状，这可能与微生物代谢产生的毒素有关。某研究小组致力于研究健康饮食，设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性，实验基本步骤如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 根据该实验的探究目的，步骤二采用的接种方法是平板划线法
B. 在适宜环境下培养8小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量
C. 若①～⑤菌落种类和数量依次减少，则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D. 若⑤所在部位微生物的数量极少，则切掉①～④后的苹果便可放心食用
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验的目的是探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性，要对微生物进行计数，应采用稀释涂布平板法，而平板划线法不能用于计数，A错误；
B、不同微生物生长、繁殖速度不同，培养8小时不一定能让所有微生物都形成肉眼可见的菌落，也就不能统计出全部微生物的种类和数量，B错误；
C、若①～⑤菌落种类和数量依次减少，⑤所在部位微生物的数量极少，说明离腐烂部位越远，微生物的种类和数量越少，所以离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低，C正确；
D、即使⑤所在部位微生物的数量极少，也不能排除该部位以及①～④部位可能存在少量微生物产生的毒素，所以不能放心食用，D错误。
故选C。
12. 马铃薯种植过程中很容易受到棒形杆菌的侵染导致维管束环状腐烂。棒形杆菌主要在种薯上传播，也可在土壤中存活。如图所示，利用特定的选择培养基可以从土壤中筛选出棒形杆菌，下列说法错误的是（ ）
A. 从种植过患病马铃薯的土壤中取样更易筛选到目的菌
B. 平板划线法结果如图乙所示，则接种时接种环总共灼烧6次
C. 需要增设未接种的选择培养基及接种后的完全培养基作对照
D. 若图甲培养后的棒形杆菌菌落平均数为120个，则每克土壤约含棒形杆菌1.2×107个
【答案】D
【解析】
【详解】A、棒形杆菌可以在患病马铃薯的土壤中存活，种植过患病马铃薯的土壤中目的菌含量更高，因此从该土壤取样更易筛选到目的菌，A正确；
B、平板划线法中，每次划线前后都需要灼烧接种环。图乙共完成了5次划线，因此接种前灼烧1次，每次划线后灼烧1次，总共灼烧 5+1=6次，B正确；
C、实验需要设置对照验证结果：未接种的选择培养基可以检测培养基是否被杂菌污染，接种后的完全培养基可以对照验证选择培养基的选择作用，因此需要增设这两组对照，C正确；
D、称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，稀释了100倍，而经梯度稀释后，此时相当于稀释了100000倍，从图③号试管取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，重复3次，若菌落平均数为120个，故该样本中每克土壤约含棒形杆菌（120÷0.1）×100000=1.2×108个/g，D错误。
13. 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）广泛应用于包装材料、农用薄膜和一次性产品中，但其在自然条件下降解缓慢。我国科学家成功从黄粉虫肠道中分离出了可高效降解PBS的细菌——铜绿假单胞菌（PA），并确定其通过分泌脂肪酶和角质酶来实现PBS的水解。下列说法正确的是（ ）
A. 实验前需要配制以PBS为唯一碳源的选择培养基，筛选得到的菌落还需进一步鉴定
B. 配制选择培养基时，需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH
C. 可通过平板划线法从样品中分离并纯化目的菌，每次划线后都要对接种环进行消毒
D. PA能降解PBS从而净化土壤并维持生态系统的稳定，体现了生物多样性的直接价值
【答案】A
【解析】
【详解】A、以PBS为唯一碳源的选择培养基中，仅能分解利用PBS的微生物可存活增殖，可初步筛选目标菌，但筛选得到的菌落可能包含其他可利用PBS的菌种，因此还需要进一步鉴定，A正确；
B、配制选择培养基的流程为计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板，若先灭菌再调整pH，会再次引入杂菌造成污染，B错误；
C、平板划线法分离纯化目的菌时，每次划线后都需要对接种环进行灼烧灭菌，彻底杀灭残留的微生物及芽孢，消毒无法达到该操作要求，C错误；
D、PA降解PBS净化土壤、维持生态系统稳定属于生态调节功能，体现的是生物多样性的间接价值，直接价值指对人类有食用、药用、工业原料、科研、美学等实用或非实用意义的价值，D错误。
14. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸，从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖，而其突变株则不能。已知图1色氨酸合成途径中涉及的酶均不能进出细胞，而中间产物积累到一定程度可分泌到细胞外。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-（仅图1中的某一步受阻）分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述错误的是（ ）
A. 该培养基中含有少量色氨酸，酸碱度为中性或弱碱性
B. 完成划线接种后，需等菌液被培养基吸收后再放入恒温培养箱中倒置培养
C. Ⅱ区域的一端菌株继续生长是由于TrpC-利用TrpB-提供的吲哚合成了色氨酸
D. TrpE-菌株不再生长是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据题干信息“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”，推断培养基中存在少量色氨酸，培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性，A正确；
B、在恒温箱培养需要将平板倒置培养，故完成划线接种后，需等菌液被培养基吸收后再放入恒温培养箱，B正确；
CD、依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”，“继续培养一段时间后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的细菌继续生长增殖”；分析得知：突变株TrpB-，将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻，但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚，并进一步转化为色氨酸；突变株TrpC-对应Ⅱ区域，将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻，但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸，也可以将吲哚转化为色氨酸；突变株TrpE-对应Ⅲ区域，将吲哚转化为色氨酸受阻，但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸，并进一步转化为吲哚；综上分析可知，Ⅱ区域的一端菌株继续生长是由于TrpC-利用TrpE-提供的吲哚合成了色氨酸；TrpE-菌株不再生长是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶，导致不能合成吲哚，因此缺乏色氨酸，C错误，D正确。
15. 在家畜养殖过程中，某些微生物可使家畜粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中既能利用氨氮化合物又能减少NH3产生的微生物，学习小组进行实验获得目的菌株。影印法可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种相同菌落。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中的粪便样本和培养基都可以用高压蒸汽灭菌，而玻璃器皿一般用干热灭菌
B. 用稀释涂布平板法检测①中活菌数时，平板上的一个菌落就是一个细菌
C. ②可分别选取平板上的4、6菌落进行培养用于后续实验
D. 学习小组应选择菌株甲添加在粪便中以减少NH3的产生
【答案】C
【解析】
【详解】A、粪便样本用来提供目的菌种，不能灭菌，玻璃器皿一般用干热灭菌，A错误；
B、用稀释涂布平板法检测①中活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，而不是平板上的一个菌落是一个细菌，B错误；
C、结合题意，②筛选的应是只能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，应选择4、6，C正确；
D、由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。
故选C。
16. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长；氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。某大肠杆菌氨基酸营养缺陷型突变株纯化的部分流程如图所示，其中①、②、③、④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，甲、乙为菌落。下列叙述正确的是（ ）

A. 图中①②③是完全培养基
B. 运用涂布平板法对菌液中的活菌进行计数统计结果可能比实际活菌数多
C. 可使用紫外线处理野生型细菌使其发生染色体变异获得亮氨酸缺陷型突变株
D. 为获得目的菌株，可从甲处挑选菌株进行进一步纯化培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；
B、以运用稀释涂布平板法对菌液中的活菌进行计数，该方法统计的数目比实际活菌数少，原因是当两个或多个菌落靠近到一定程度连在一起时，平板上记录的只能作为一个菌落，B错误；
C、大肠杆菌属于原核生物，细胞内不含染色体，C错误；
D、据图可知，甲在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明甲是氨基酸缺陷型菌落，故为获得目的菌株，可从甲处挑选菌株进行进一步纯化培养，D正确。
故选D。
阅读下列材料，完成下面小题：
今年两会上，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告：
材料Ⅰ：碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
材料Ⅱ：利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如下图：
材料Ⅲ：燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源。我国燃料乙醇的主要原料是陈化粮和木薯、甜高粱，地瓜等淀粉质或糖质非粮作物，今后研发的重点主要集中在以木质纤维素为原料的第二代燃料乙醇技术。发酵法制酒精生产过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等。
17. 下列关于筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的叙述，正确的是（ ）
A. 采集到的黑土壤需要进行高压蒸汽灭菌才能进行富集培养
B. 紫外诱变和60C-γ射线诱变处理可以使每个细菌的产纤维素酶能力逐渐提高
C. 人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化
D. 可以用刚果红染色法来筛选高产纤维素酶菌株是因为其能分解刚果红产生透明圈
18. 关于乙醇燃料生产和利用的描述，错误的是（ ）
A. 利用木质纤维素发酵生产乙醇燃料时，高产纤维素酶菌株在糖化阶段起重要作用
B. 在发酵产酒精阶段，酵母菌细胞内的[H]和丙酮酸反应生成乙醇和二氧化碳
C. 乙醇燃料的生产和使用可达到碳排放的平衡，有效的实现了碳中和
D. 产纤维素酶细菌中纤维素酶的合成需核糖体、内质网和高尔基体等细胞器共同参与
【答案】17. C 18. D
【解析】
【分析】1、微生物培养的程序：器具的灭菌、培养基的配制、培养基的灭菌、倒平板、微生物接种、恒温箱中培养、菌种的保存；在培养的过程中一定要注意无菌操作。
2、原核生物无以核膜为界限细胞核，只有核糖体一种细胞器。
【17题详解】
A、采用富集培养的方法筛选出高产纤维素酶菌株，经过的一般步骤是采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定，在进行富集培养前一般不对黑土壤进行高压蒸汽灭菌处理，避免杀死菌种，A错误；
B、紫外诱变和60C-γ射线诱变处理属于诱变处理，原理是基因突变，基因突变是不定向的，故不能使每个细菌的产纤维素酶能力逐渐提高，B错误；
C、人工筛选是定向的，在该定向选择的作用下，可以使产纤维素菌株向着高产的方向发生定向进化，C正确；
D、刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，D错误。
故选C。
【18题详解】
A、纤维素分解菌可将植物秸秆中的纤维素降解为小分子糖类，后经酵母菌发酵即可生产乙醇，该过程中高产纤维素酶菌株在糖化阶段起重要作用，A正确；
B、酒精无氧呼吸可产生酒精，其中在无氧呼吸第二阶段细胞内的[H]和丙酮酸反应，生成乙醇和二氧化碳，B正确；
C、实现碳中和的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例，乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源，乙醇燃料的生产和使用可达到碳排放的平衡，有效的实现了碳中和，C正确；
D、细菌为原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，无内质网和高尔基体，D错误。
故选D。
二、非选择题
19. 乳糖酶缺乏症患者体内乳糖酶的分泌量较少，导致患者无法完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起非感染性腹泻。工业化生产无乳糖奶粉时，需用乳糖酶将奶中的乳糖除去。为了提高乳糖酶的产量，科研人员从牧民的奶酪（一种近似固体的发酵牛奶制品）中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，下图为流程示意图。请回答下列问题：
（1）从用途上看，培养基甲和乙都属于_______，对成分的要求是_______。
（2）若要将培养基甲中的菌液稀释10倍，应进行的操作是_______。
（3）将菌液接种到培养基乙所用的接种工具是_______。
（4）X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。从含X-gal的培养基中挑选目的菌时，应挑选的是_______。
（5）分离纯化能高效生产乳糖酶的酵母菌后需要检测酶的活力，以便更好地将酶用于生产实践，乳糖酶活性大小的表示方法是_______。在牛奶中添加适量乳糖酶，以获得无乳糖牛奶，此过程并不会破坏牛奶中的其他营养成分，原因是_______。
【答案】（1） ①. 选择培养基 ②. 以乳糖为唯一碳源
（2）从培养基甲的菌液中吸取1mL，置于盛有9mL的无菌水的试管中
（3）涂布器 （4）直径最大的蓝色菌落
（5） ①. 单位时间内乳糖降解量（或葡萄糖和半乳糖的生成量） ②. 乳糖酶具有专一性
【解析】
【小问1详解】
分析题意，本实验目的是筛选、分离能高效生产乳糖酶的酵母菌，从用途上分类，甲、乙培养基的作用是筛选目的菌，属于选择培养基；只有能合成乳糖酶分解乳糖的微生物才能利用乳糖生长，因此培养基需要以乳糖作为唯一碳源，抑制不能产乳糖酶的微生物生长，从而筛选出目的菌。
【小问2详解】
将菌液稀释10倍，即按1:9的比例稀释，操作方法为取1 mL原菌液加入9 mL无菌水摇匀即可。
【小问3详解】
稀释后的菌液接种到固体培养基乙获得单菌落，该接种方法为稀释涂布平板法，对应的接种工具是涂布器。
【小问4详解】
根据题干信息，产生乳糖酶的酵母菌能将无色的X-gal分解成蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色，因此从含X-gal的培养基中挑选目的菌（能高效生产乳糖酶的酵母菌）时，应挑选直径最大的蓝色菌落。
【小问5详解】
酶活性的大小通常用单位时间单位体积内反应物的消耗量或产物的生成量表示，乳糖酶活性对应为单位时间内乳糖的降解量（或葡萄糖和半乳糖的生成量）；酶具有专一性，乳糖酶只能催化乳糖水解，对牛奶中的其他营养物质没有催化作用，因此不会破坏其他营养成分。
20. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题：
（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为___________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中宜采用___________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为___________个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是___________。
（2）发酵装置中搅拌器的作用是___________。
（3）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是___________。
（4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌___________。
【答案】（1） ①. 唯一碳源 ②. 稀释涂布平板 ③. 2.2×1011 ④. 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
（2）增加培养液中的氧含量（或答增加溶解氧、或答使空气和发酵液充分混合），使菌种和培养液混匀（或答提高原料利用率）
（3）杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活
（4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【解析】
【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质） 和无机盐。2、统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。（2）间接计数法（活菌计数法）：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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问1详解】
为提高菌株 H对蔗糖的耐受能力和利用效率，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养以获得目标菌株。稀释涂布平板法可以用于统计样品的活菌数目。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数=C÷V×M=220÷0.1×105×103=2.2×1011（个/L）。菌落数目统计时为了防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目，需要选取菌落数目稳定时作为结果，增加实验结果的可信度。
【小问2详解】
发酵装置中搅拌器的作用表现在一方面可通过搅拌增加培养液中的氧含量，另一方面可以使菌体与培养液充分接触，提高培养液的利用率。
【小问3详解】
由于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为 60 g/L，pH 为10时，菌株H可正常持续发酵 60 d以上，而盐浓度太高，其他杂菌因不耐盐，会失水过多而死亡；酶发挥作用需要温和的条件下，在pH 为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。
【小问4详解】
由题干信息可知，菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，菌株H能分解蛋白质说明其能分泌蛋白酶，能分解淀粉说明其能分泌淀粉酶，能分解油脂说明其能分泌脂肪酶，即其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
21. 细菌素是由细菌产生的对同种不同菌株或近缘菌株具有抑制作用的蛋白质，对产生菌自身无抑制作用，可作为安全的食品防腐剂。某研究团队开展筛选产细菌素的乳酸菌实验。回答下列问题。
（1）培养乳酸菌常用MRS培养基，MRS培养基的配方（每升）是：蛋白胨10.0g，牛肉粉5.0g，酵母粉4.0g，葡萄糖20.0g，磷酸氢二钾2.0g，乙酸钠5.0g，柠檬酸三铵［（NH4）3C6H5O7]2.0g，硫酸镁0.2g，硫酸锰0.05g，吐温80（C64H124O26）1.0g，pH6.5。以上培养基的组分中能提供氮源的是_______。要分离乳酸菌，还需在上述培养基中添加适量的_______。为使乳酸菌在该培养基中正常生长繁殖，还需要提供的外界环境条件是_______（答出2点）。
（2）除细菌素外，乳酸菌产生的乳酸、H2O2等物质也可能起到抑菌作用。为确定该种乳酸菌是否仅通过细菌素发挥抑菌作用，进行了如下实验：
①将无乳酸菌培养液（甲）和含乳酸菌培养液（乙）的pH调节至某相同数值，若该pH条件下甲、乙的抑菌结果分别是_______，则可排除是该种乳酸菌产生乳酸的酸性起抑菌作用。
②将乳酸菌培养液用较高的适宜温度水浴一段时间，若水浴前后的抑菌效果_______，则可排除是该种乳酸菌产生的H2O2起抑菌作用。
③设计实验证明该种乳酸菌仅通过细菌素发挥抑菌作用，简要写出实验思路及预期结果_______。
【答案】（1） ①. 蛋白胨、牛肉粉、酵母粉和柠檬酸三铵 ②. 琼脂（凝固剂） ③. 适宜的温度、无氧环境
（2） ①. 无抑菌作用、有抑菌作用 ②. 相同 ③. 用某种蛋白酶处理乳酸菌培养液，比较处理前后的乳酸菌培养液有无抑菌作用。预期结果：处理后的乳酸菌培养液无抑菌作用
【解析】
【小问1详解】
氮源是能为微生物生长提供氮元素的物质。蛋白胨、牛肉粉、酵母粉和柠檬酸三铵中都含有氮元素，能提供氮源。分离乳酸菌，需要用到固体培养基，故还需在上述培养基中添加适量的琼脂（凝固剂）。乳酸菌是厌氧菌，其生长繁殖需要无氧环境；同时，微生物的生长繁殖对温度有要求，温度会影响微生物体内酶的活性等，故需要提供适宜的温度、无氧环境。
【小问2详解】
①调节至相同的pH值，是为了创造一个“酸性不起作用”的对照条件。在这个基础上，如果甲无抑菌作用，乙仍然有抑菌作用，那就说明乙中存在除乳酸（酸性）以外的抑菌物质，从而将乳酸的抑菌作用排除掉。
②H2O2受热易分解。将乳酸菌培养液用较高的适宜温度水浴一段时间，不杀死细菌素但能分解H2O2，若水浴前后抑菌效果相同，则说明不是H2O2的作用。
③要证明“仅通过细菌素发挥抑菌作用”，需要排除其他抑菌物质的作用，并验证细菌素的作用。实验思路：用某种蛋白酶处理乳酸菌培养液，比较处理前后的乳酸菌培养液有无抑菌作用。预期结果：处理前的培养液有抑菌作用，处理后的培养液无抑菌作用，说明抑菌作用是由细菌素（蛋白质）引起的。
22. 养殖过程中预防家禽和家畜肠道疾病非常重要，肠道疾病多数是由大肠杆菌、沙门氏菌引起。研究表明暹罗芽孢杆菌代谢物具有广谱抗菌性。研究人员为检测暹罗芽孢杆菌代谢物对沙门氏菌和大肠杆菌的抑菌能力，进行了如图所示的实验。回答下列问题：

（1）培养微生物的LB培养基中的营养构成有蛋白胨、酵母膏和NaCl等，其中蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是_____等。图中用LB培养基培养暹罗芽孢杆菌、沙门氏菌和大肠杆菌，需要将培养基的pH调至_____。
（2）该实验中利用LB培养基培养暹罗芽孢杆菌的目的是_____。
（3）图中从离心后的试管中取X分别添加至2组平板的小孔中，X代表_____。37℃培养24小时后，若沙门氏菌组的抑菌圈直径大于大肠杆菌组的抑菌圈，则说明_____。从抑菌圈边缘挑取沙门氏菌、大肠杆菌菌落涂布平板重复实验，抑菌圈直径_____（填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】（1） ①. 碳源、氮源和维生素 ②. 中性或弱碱性
（2）增加目的菌的数量及代谢产物
（3） ①. 上清液 ②. 暹罗芽孢杆菌代谢物对沙门氏菌的抑制作用大于对大肠杆菌的抑制作用 ③. 变小
【解析】
【分析】本实验的思路为：将含暹罗芽孢杆菌代谢物的滤纸片放到接种了大肠杆菌或者沙门氏菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。
【小问1详解】
蛋白胨含有丰富的有机成分，可为微生物生长提供碳源、氮源和维生素等营养物质。 培养细菌时，通常需要将培养基的pH调至中性或弱碱性，因为细菌适宜在这样的pH环境下生长，而暹罗芽孢杆菌、沙门氏菌和大肠杆菌都属于细菌，所以培养它们的LB培养基pH需调至中性或弱碱性。
【小问2详解】
利用LB培养基培养暹罗芽孢杆菌，是为了让暹罗芽孢杆菌在适宜的环境中大量繁殖，从而增加目的菌（暹罗芽孢杆菌）的数量，同时也能积累更多的代谢产物，以便后续检测其代谢物对其他菌的抑菌能力。
【小问3详解】
离心后，上清液中含有暹罗芽孢杆菌的代谢产物，所以从离心后的试管中取X添加至2组平板的小孔中，X代表上清液。抑菌圈直径越大，说明抑菌能力越强。若沙门氏菌组的抑菌圈直径大于大肠杆菌组的抑菌圈，则说明暹罗芽孢杆菌代谢物对沙门氏菌的抑制作用大于对大肠杆菌的抑制作用。 从抑菌圈边缘挑取沙门氏菌、大肠杆菌菌落涂布平板重复实验，由于经过一次实验后，这些菌可能已经对暹罗芽孢杆菌代谢物产生了一定的适应性或抗性，所以再次实验时抑菌圈直径会变小。 组别
培养条件
实验结果
甲
基础培养基
-
乙
基础培养基+中间产物1
-
丙
基础培养基+中间产物2
+