2023届高考生物二轮复习发酵工程学案（不定项）

这是一份2023届高考生物二轮复习发酵工程学案（不定项），共23页。
聚焦新课标：概念3发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品；3.1获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础；3.2发酵工程为人类提供多样的生物产品。
基础自查 明晰考位
纵 引 横 连————建网络
提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
答案填空：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
边 角 扫 描————全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．发酵的实质是将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。(选择性必修3 P5正文)( )
2．乳酸菌是厌氧细菌，无氧呼吸产物是乳酸与CO2。(选择性必修3 P5正文与反应简式)( )
3．葡萄酒的自然发酵中，起主要作用的是突变型酵母菌。(选择性必修3 P7“探究·实践”)( )
4．只要O2充足醋酸发酵的产物是一样的。(选择性必修3 P7正文与反应简式)( )
5．培养基只能用以培养、分离、鉴定、保存微生物。(选择性必修3 P9正文)( )
6．培养乳酸菌的营养物质只需水、碳源、氮源和无机盐。(选择性必修3 P10正文)( )
7．在高压蒸汽灭菌锅内进行的灭菌属于湿热灭菌。(选择性必修3 P11“资料卡”)( )
8．由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为培养物。(选择性必修3 P11正文)( )
9．平板划线时要注意将最后一次的划线与第一次的划线相连。(选择性必修3 P13“探究·实践”)( )
10．利用显微镜直接计数法统计的细菌数量便是活菌的数量。(选择性必修3 P18正文)( )
11．细菌计数板与血细胞计数板的计数原理不同。(选择性必修3 P18“相关信息”)( )
12．发酵工程中所需的性状优良的菌种只能从自然界中筛选出来。(选择性必修3 P22正文)( )
13．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵。(选择性必修3 P28“概念检测”)( )
考点梳理 整合突破
整合考点20 微生物的培养技术及应用、传统发酵技术的
应用和发酵工程及其应用
考点整合 固考基
1.图解识记微生物的培养、分离与计数
2．图解完善培养基制备与微生物纯化技术
特别提醒
①为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
②观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加凝固剂，如琼脂。
③倒平板的温度一般在50 ℃左右适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。
3.完善微生物分离与计数的实例
4．理清选择培养基的“4”种制作方法
5．正确理解发酵与传统发酵技术
(1)发酵的概念
发酵是人们利用________，在适宜的条件下，将原料通过____________________转化为人类所需要的产物的过程。
(2)传统发酵技术
6．理清“3”种传统发酵食品的制作技术
7．认清泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
特别提醒
亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。
8.掌握发酵工程及其应用
(1)发酵工程基本环节
(2)对发酵工程中心环节的分析
(3)发酵工程的特点
(4)发酵工程的应用
①在食品工业上的应用
a．生产传统的发酵产品。
b．生产各种各样的____________。
c．生产________。
②在医药工业上的应用
a．获得具有________生产能力的微生物。
b．直接对________进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。
c．利用基因工程，将病原体的________________基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物可以作为疫苗使用。
③在农牧业上的应用：生产微生物____________________
④其他方面的应用
a．利用纤维废料发酵生产____________等能源物质。
b．极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产________、嗜低温菌有助于提高________________的产量。

类研真题 明考向
类型1 等级考真题体验寻趋势
1．[2022·山东卷]青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是( )
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
2．[2021·浙江6月]下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是( )
A．测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板
B．红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数
C．涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细菌计数
D．酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度
3．[2021·浙江1月]用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是( )
A．将白萝卜切成小块
B．向容器中通入无菌空气
C.添加已经腌制过的泡菜汁
D．用沸水短时处理白萝卜块
4．[2022·浙江6月]回答下列(一)小题：
(一)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：
(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃的________中保温一段时间，其目的是________________________________________________________________________。
(2)为提高筛选效率，可将菌种的________过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于以淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。
(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过________后再筛选获得，或利用转基因、________等技术获得。
类型2 全国卷真题体验寻共性
5．[2022·全国甲卷]某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步骤：
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题。
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成________________(答出2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是________。
(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是________，理由是________________________________________________________________________。
6．[2022·全国乙卷]化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有______________________(答出2点即可)。
(2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是________________；用菌株C生产S的最适碳源是________________。菌株C的生长除需要碳源外，还需要________________(答出2点即可)等营养物质。
(3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是________________________________________________________________________。
(4)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是____________________________(答出1点即可)。
长句专练 强素养
1.深挖教材类
(1)(选择性必修3 P6“进一步探究”)日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不宜多吃腌制蔬菜的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(选择性必修3 P8“拓展应用2”)制作的泡菜“咸而不酸”的原因是________________________________________________________________________。
(3)(选择性必修3 P10“旁栏思考”)培养基中加入氮源的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)(选择性必修3 P12～13“探究·实践”)
①平板冷凝后，要将平板倒置，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果在未接种的培养基表面有菌落，说明
________________________________________________________________________。
(5)(选择性必修3 P18“相关信息”)________常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数；________常用于相对较小的细菌等的计数。
(6)(选择性必修3 P20“拓展应用2”)在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．事实概述类
(1)[全国卷Ⅱ，39(2)]某小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过________灭菌。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为研究发酵罐中酿酒酵母的生长情况，常要取样统计分析，并测定pH。若某研究人员将样品的次序搞乱了，那么取样顺序的主要依据是________(填“酵母菌的数量”或“发酵液的pH”)。
(3)[全国卷Ⅰ，39(1)]制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是________。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，加入陈泡菜液的作用是________________________________________________________________________。
3．原因分析类
(1)[江苏卷，31(2)]在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)[全国卷Ⅰ，39(4)]从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是________________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．科学探究类
(1)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37 ℃，并且有高度的耐盐性，可以在10%～15%NaCl肉汤培养基中生长，某同学想快速培养大量的金黄色葡萄球菌，应该如何操作？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该同学分离得到金黄色葡萄球菌后，将其接种到固体斜面培养基上进行临时保存，该保存的缺点是________________________________________________________________________。
(2)某同学计划统计水池中目的菌的总数，他选用104、105、106稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿，从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是________，此对照实验的目的是________________________________________________________________________。
题组集训 提考能
题组预测一 聚焦微生物的利用
1．[2022山东省烟台市、德州市高三一模] 养殖业中常用的土霉素(一种抗生素)在畜禽类粪便和污水中的残留量较高。科研人员欲筛选一种能高效降解土霉素的菌株，以解决养殖业废弃物中土霉素含量超标问题。下列叙述错误的是( )
A．制备培养基时应先灭菌后定容再倒平板
B．筛选时随转接次数的增加，土霉素的用量也应逐步增加
C．利用稀释涂布平板法测得的高效降解土霉素菌株的密度较实际值低
D．计数时平板上菌落过于密集，应该进一步提高稀释的倍数
2.[2022·山东省聊城市高三一模]（不定项选择）聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中获得生产PHA含量高的菌种流程如下：①取湖水→②接种在培养基上→③培养→④挑取单菌落，分别扩大培养→⑤检测菌体的数目和PHA的产量→⑥获得目标菌株。下列叙述正确的是（ ）
A.②可用稀释涂布平板法接种到含PHA较高的选择培养基上
B．②所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落最终获得纯化菌株
C．③需要将接种后的培养基放入恒温箱倒置培养，以防杂菌污染
D．④挑取菌落时，应挑取多个菌落以便于筛选PHA产量高的嗜盐细菌
3．[2022·山东省泰安市高三一模]对生活垃圾进行分类处理，是提高垃圾的资源价值和改善生活环境的重要措施。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾，如剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。
(1)科研小组从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时，配制的培养基需要以________为唯一碳源。接种微生物常用的方法是________________________________________________________________________。
(2)获得产脂肪酶的菌株后，在处理含油垃圾的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的A、B两种菌株，并进行了培养研究，结果如图1 所示。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由________________________________________________________________________。
(3)科研小组从土壤中筛选淀粉分解菌时，加碘液染色后，选择培养基上出现了A、B和C三种菌落(如图2 所示)。若要得到淀粉酶活力最高的菌株，应选择________菌落进一步纯化。经检测A菌落为硝化细菌，A 菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在微生物分解处理垃圾的过程中，纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，该酶可将纤维素分解为葡萄糖。若让你从土壤中分离纤维素分解菌，你认为应该选择到什么环境中采集土样？____________________。为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验室中微生物的分离、纯化和培养试验结束后，为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者，应采取的防护措施有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组预测二 聚焦发酵工程及其应用
4．[2022·山东省潍坊市高三一模]下图为酱油的制作流程，其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等，该过程需要提供营养物质、通入空气。下列说法错误的是( )
A．米曲霉发酵过程中，大豆中蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源
B．米曲霉分泌的酶可将大分子有机物水解为小分子有机物
C．发酵池发酵阶段应密封进行，酵母菌与米曲霉对氧气需求相同
D．发酵池中两种主要微生物产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌生长
5．[2022·山东省聊城市高三一模]黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，保存时间越久的老茶，茶香味越浓厚。下列叙述错误的是( )
A．黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B．发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长、繁殖和代谢途径
C．黑茶发酵可以将蛋白质、纤维素等大分子转化成小分子有机物
D．新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存
6．[2022·广东省东莞市高三上学期期末]发酵制氢技术是我国为早日实现“碳中和”(CO2排放量与减少量相等)开发的新能源技术之一，主要技术流程如下图。
某研究团队为优化制氢条件，探究了底物浓度、温度对某细菌消耗等质量原料后累计产氢量的影响，实验数据如下表：
回答下列问题：
(1)秸秆中富含的纤维素可以为产H2细菌提供________(填“碳源”或“氮源”)。为提高这些细菌的利用次数，可用________________法对细菌进行固定。
(2)由表可知，____________________条件下该细菌的累计产氢量最高。在该温度条件下，底物浓度偏高或偏低都会减少累计产氢量，推测原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)传统农业中，水稻、小麦的秸秆常被农民焚烧，既产生浓烟污染环境，又增加CO2排放。在上图装置中以秸秆为原料发酵制氢，既可以获得H2新能源，又可以________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有利于早日实现碳中和。
请完成：整合训练(十五)
专题七 生物技术与工程
第1讲 发酵工程
纵引横连——建网络
①水、碳源、氮源、无机盐 ②消毒和灭菌 ③平板划线法和稀释涂布平板法 ④选择培养基 ⑤稀释涂布平板法和显微镜直接计数法 ⑥混合菌种 ⑦毛霉 ⑧乳酸菌 ⑨醋酸菌 ⑩选育菌种 ⑪灭菌 ⑫接种 ⑬发酵罐内发酵
边角扫描——全面清
1．√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.× 9.× 10.× 11.× 12.× 13.×
整合考点20
考点整合 固考基
1．①平板划线法 ②紫外线 ③碳源 ④氮源 ⑤湿热灭菌 ⑥稀释涂布平板法
2．称量 灭菌 接种环 梯度稀释
3．酚红 变红
5．(1)微生物 微生物的代谢 (2)固体 半固体 有氧或无氧
8．(1)诱变育种 基因工程育种 菌种 培养基 发酵设备 微生物数量 产物浓度 营养组分 过滤、沉淀 产物的性质 (3)温和 丰富 低廉 专一 污染小 容易处理 (4)食品添加剂 酶制剂 某种药物 菌种 某个或某几个抗原 肥料、农药和饲料 酒精、乙烯 洗涤剂 热敏性产品
类研真题 明考向
1．解析：青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
答案：D
2．解析：血细胞计数板法适用于较大细胞或颗粒，因此可以将原生质体制成的悬浮液滴加在血细胞计数板上，对植物原生质体进行显微计数，A正确；活细胞的质膜具有选择透过性，不会被红墨水染上颜色，死细胞的质膜选择透过性丧失，会被红墨水染上颜色，故可通过观察细胞内部是否变红来判断细胞活性并计数，B正确；涂布分离法可以对样液中的细菌进行计数，而划线分离法无法对样液中的细菌进行计数，C错误；酵母菌悬液的混浊度和透光度成反比、与光密度成正比，因此可用光电比色计测定细菌悬液的OD值，以OD值代表培养液中的浊度即微生物量，此方法能检测液体培养基中酵母菌的密度，D正确。
答案：C
3．解析：将白萝卜切成小块可增大与腌料的接触面积，用沸水短时处理可抑制其他杂菌的繁殖，这两种方法均可缩短腌制时间，A、D正确；制作泡菜主要利用的是乳酸菌，其在无氧条件下进行发酵，因此向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错误；泡菜汁含有一定量的发酵菌种，添加已经腌制过的泡菜汁相当于接种了菌种，可以缩短腌制时间，C正确。
答案：B
4．解析：本实验的目的是筛选产淀粉酶的枯草杆菌，在获得枯草杆菌的同时，该菌也能产淀粉酶。(1)将含有目的菌株的土样用无菌水制成悬液后，由于产淀粉酶的枯草杆菌有耐高温的特性，为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可在80 ℃的水浴中保温一段时间，把不耐热的微生物杀死。(2)将菌种的分离过程和菌种的产酶性能测定一起进行，可提高筛选的效率，结合淀粉与KI­I2反应显蓝色的特性，利用选择培养基进行筛选，根据透明圈与菌落直径比值的大小，粗略估计菌株是否产酶及产酶性能。(3)该目的菌株可以从自然界中筛选，也可用诱变育种的方法获得，还可用转基因技术或植物细胞工程中的原生质体融合等技术对现有菌种进行遗传物质改造，再进行筛选。
答案：(1)无菌水 水浴 杀死不耐热微生物 (2)分离 KI­I2 (3)人工诱变 原生质体融合
5．解析：(1)碳源是培养基中提供碳元素的物质，培养基Ⅰ、Ⅱ中含有碳元素的物质只有石油(组成元素有碳、氢、硫、氮、氧等)。培养基中的氮源可以为微生物提供合成含氮物质的原料，参与合成蛋白质、核酸等。
(2)资源、空间等条件适宜的情况下，细菌每繁殖一代，种群数量增长一倍，故繁殖n代后细菌的数量是2nN0。
(3)分析题意可知，该同学的实验设计如图所示：
由培养基Ⅰ、Ⅱ的成分可知，平板Ⅰ、Ⅱ的区别是有无NH4NO3，分析实验结果可知：①无论有无额外氮源，菌株A均可降解石油，且在额外加入氮源的培养基中降解能力更强。②只有在额外加入氮源的培养基中，菌株B才可以降解石油，且降解能力弱于菌株A。(4)平板Ⅱ中无充足氮源(与贫氮土壤类似)，表中结果显示，平板Ⅱ中，A菌株周围有透明圈，而B菌株周围没有透明圈，说明前者可以在无充足氮源的条件下降解石油，而后者无法降解，故选A菌株。
答案：(1)石油 蛋白质、核酸 (2)2nN0 (3)将含等量A、B的菌液分别接种到平板Ⅰ、Ⅱ的甲、乙两孔中，分析A、B菌株在有无NH4NO3的条件下对石油的降解能力，透明圈越大表明其降解石油的能力越强
(4)A菌株 在平板Ⅱ中，A菌株周围有透明圈，而B菌株周围没有透明圈
6．解析：(1)实验室通常采用高压蒸汽灭菌法、干热灭菌法对玻璃器皿进行灭菌处理。(2)表格中，可用细胞干重来表示细胞生长情况，当碳源为葡萄糖时，细胞干重最大，最适合菌株C生长；当碳源为制糖废液时，菌株C生产S的产量最高。一般培养基都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。(3)菌株C缺乏淀粉酶，不能将淀粉水解为菌株可利用的葡萄糖，故碳源为淀粉时菌株C不能生长。(4)要测定生产S的最适制糖废液浓度，可配制一系列浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，分别培养菌株C，其他条件保持相同且适宜。一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液培养基中的S产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S的最适碳源浓度。(5)利用制糖废液生产S不仅能节省原料、降低生产成本，还减少了环境污染。
答案：(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌
(2)葡萄糖 制糖废液 水、氮源、无机盐
(3)菌株C缺少淀粉酶
(4)用一系列浓度梯度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中的S产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度即为最适碳源浓度
(5)减少污染、节省原料、降低生产成本
长句专练 强素养
1．答案：(1)在腌制过程中有亚硝酸盐产生，亚硝酸盐摄入过量会发生中毒，甚至死亡
(2)可能是食盐浓度过高、发酵温度过低导致泡菜未能正常发酵
(3)培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
(4)①可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染；避免培养基水分过快挥发
②培养基被杂菌污染
(5)血细胞计数板 细菌计数板
(6)在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对较高，从这种土样中获得目的微生物的概率要高于普通环境
2．答案：(1)灼烧 将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，以便获得单个菌落
(2)发酵液的pH
(3)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量
3．答案：(1)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果
(2)冷空气没有排除充分
(3)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更耐酸
(4)糖可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料
4．答案：(1)挑取金黄色葡萄球菌接种在高盐的肉汤培养基中，置于37 ℃条件下培养 保存时间不长，菌种易被污染或产生变异
(2)不接种的空白培养基 检验培养基灭菌是否合格
题组集训 提考能
1．解析：制备培养基时应先调pH、定容等后再灭菌，灭菌后定容容易导致培养基污染，A错误； 筛选时随转接次数的增加，获得的菌种降解土霉素的能力逐渐增强，培养基中土霉素的用量应逐步增加，B正确；由于当两个或多个菌连在一起时平板上显示的是一个菌落，利用稀释涂布平板法测得的高效降解土霉素菌株的密度较实际值低 ，C正确；计数时平板上菌落过于密集，不方便计数，应该进一步提高稀释的倍数，然后涂布平板，D正确。
答案：A
2．解析：嗜盐细菌能生产PHA，从咸水湖中寻找生产PHA的菌种，步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，而不是接种到含PHA较高的选择培养基上，A错误；②的目的是筛选出嗜盐细菌，使用固体培养基，因此②所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落最终获得纯化菌株，B正确；③需要将接种后的培养基放入恒温箱倒置培养，防止冷凝水滴落在培养基上，造成杂菌污染，C正确；④挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量，以便于筛选PHA产量高的嗜盐细菌，D正确。
答案：BCD
3．解析：(1)因为科研小组要从土壤中筛选产脂肪酶的菌株，因此配制的培养基需要以脂肪为唯一碳源，此培养基为选择培养基，只允许产脂肪酶的菌株生长，其他菌株不能生长。接种微生物常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。(2)根据图1曲线，在相同培养时间时，菌株B的细胞密度大于菌株A，说明B菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高，而且脂肪剩余量小于菌株A，说明菌株B对脂肪的降解能力强于A，故应选B作后续相关研究。(3)淀粉分解菌能将培养基中的淀粉水解供自身生长利用，透明圈越大，说明其对淀粉的分解能力越强，B菌株形成的透明圈最大，故应选择菌株B进行进一步纯化。硝化细菌属于自养生物，能将CO2和H2O合成有机物，供硝化细菌维持自身的生命活动，且硝化细菌不能合成淀粉酶，不能利用培养基中的淀粉。(4)纤维素含量丰富的土壤条件淘汰了绝大多数微生物，而使能分解纤维素的菌株脱颖而出，只有能分解纤维素的菌株才能在这个环境中活下来，因此若从土壤中分离纤维素分解菌，应选择到纤维素含量丰富的环境中采集土样。(5)应采取的防护措施有：①对操作台和试验用品进行清洁、无菌处理；②对丢弃物进行无菌处理；③对防护服进行无菌处理；④用肥皂洗手后再用清水冲洗等。
答案：(1)脂肪 稀释涂布平板法和平板划线法 (2)B 该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高，且脂肪剩余比例小，降解脂肪能力强
(3)B 硝化细菌为自养细菌，能够利用空气中的二氧化碳合成有机物，但硝化细菌不能产生淀粉酶，所以无透明圈
(4)可以选择纤维素丰富的环境中采集土样 因为纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中
(5)对操作台、试验用品进行清洁、无菌处理；对丢弃物进行无菌处理；对防护服进行无菌处理；用肥皂洗手后再用清水冲洗
4．解析：大豆中的蛋白质含有N，可为米曲霉的生长提供氮源，A正确；米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的蛋白酶、脂肪酶能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，B正确；米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气，由此可以判断米曲霉属于异养好氧型生物，而酵母菌属于异养兼性厌氧生物，C错误；发酵池中两种主要微生物产生的酒精、乳酸会营造酸性环境，可以抑制杂菌生长，D正确。
答案：C
5．解析：黑茶刚制成时有酒香气，说明黑茶制作过程中有酵母菌(无氧呼吸可以产生酒精)的参与，A正确；发酵一般为微生物的无氧呼吸(部分为有氧呼吸)，温度、pH、氧气含量等等发酵条件，都会影响到微生物的生长繁殖和代谢途径，B正确；黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质，说明黑茶发酵可以将蛋白质、纤维素等大分子转化成小分子有机物，C正确；老茶保存过程中仍在发酵，因此新茶发酵完成后进行灭菌并密封不利于进一步发酵，D错误。
答案：D
6．解析：(1)纤维素可以为产H2细菌提供碳源。用包埋法固定细菌，可以将细菌反复利用。(2)由表可知，底物浓度为35g·L－1，温度为30 ℃时该细菌的累计产氢量最高。在该温度条件下，底物浓度偏高或偏低都会减少累计产氢量，推测原因是浓度过低时营养物质不足，细菌缺乏产氢的原料，浓度过高时产生的有机酸过多，降低了发酵液的pH，影响了相关酶的活性。(3)在装置中以秸秆为原料发酵制氢，既可以获得H2新能源，又可以将秸秆中的含碳有机物转化成有机酸等工业原料，减少了CO2的排放量，有利于早日实现碳中和。
答案：(1)碳源 包埋法 (2)底物浓度为35g·L－1，温度为30 ℃ 浓度过低时营养物质不足，细菌缺乏产氢的原料，浓度过高时产生的有机酸过多，降低了发酵液的pH，影响了相关酶的活性 (3)将秸秆中的含碳有机物转化成有机酸等工业原料，减少了CO2的排放量
菌株
透明圈大小
平板Ⅰ
平板Ⅱ
A
＋＋＋
＋＋
B
＋＋
－
碳源
细胞干重(g/L)
S产量(g/L)
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖废液
2.30
0.18
底物浓度g·L－1
25
25
25
35
35
35
45
45
45
温度℃
25
30
35
25
30
35
25
30
35
累计产氢量mL
76.8
157.6
52.4
196.2
198.5
18.5
98.4
96.8
83.2