专题九 发酵工程

(1)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶。(√)

(2)在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸。 (√)

(3)果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。(×)

(4)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。(×)

(5)发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵。(×)

(6)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌。(×)

(7)检测土壤中细菌总数实验操作中，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。(×)

(8)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌。(×)

(9)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上。(×)

(10)刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(×)

回归教材

1.多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。（选择性必修3.P5）

2.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸。（选择性必修3.P7）

3.果酒制作的菌种是酵母菌，酿酒酵母的最适生长温度约为28度；果醋制作的菌种是醋酸菌，多数醋酸菌的最适生长温度为30-35度。（选择性必修3.P7）

4.泡菜制作时，用清水和食盐配制质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。（选择性必修3.P6）

5.传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。发酵工程一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等环节。（选择性必修3.P29）

6.在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物（单菌落），获得纯培养物的过程就是纯培养。（选择性必修3.P11）

7.在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30-300、适于计数的平板。（选择性必修3.P18）

8.将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌15-30min。待培养基冷却至50度左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。（选择性必修3.P12）

9.倒平板时用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基倒入培养皿，立即盖上皿盖。（选择性必修3.P12）

10.已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。（选择性必修3.P20）

微专题1   发酵工程的应用

1.微生物在传统发酵技术中的应用

2.泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化

考向1  围绕果酒、果醋的制作，考察生命观念

1.发酵一般泛指利用微生物制造工业原料或产品的过程。下列有关传统发酵食品的叙述错误的是（　　）

A．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件

B．腐乳的制作过程中起主要作用的是毛霉

C．当缺少糖源时，醋酸菌将酒精转变为醋酸

D．制成的食品都需要经高压蒸汽灭菌，目的是延长产品保质期

【答案】D

【详解】

A、果酒和果醋的制作可用同一装置，制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，注意后期关闭充气口；制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在7～8d左右，并注意适时通过充气口充气，A正确；

B、在腐乳的制作过程中，起主要作用的是毛霉，是一种真菌，属于真核生物；毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸，B正确；

C、在缺少糖源时，醋酸菌将酒精转变为乙醛，再将乙醛变为乙酸；当氧气、糖充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，C正确；

D、传统发酵食品不能使用高压蒸汽灭菌，高压蒸汽灭菌会杀死菌种，从而会影响产品的口感和品质，D错误。

2．绍兴是黄酒之乡，“麦曲酶长，酵米复芳；白梅酒娘，伴淋寒香；压滤琼浆，煎煮陈藏”是对绍兴黄酒精致复杂酿造工艺的描述。在黄酒的主发酵过程中，“开耙”（搅拌）是极为关键的一步。下列相关叙述错误的是（    ）

A．接种麦曲有利于淀粉的糖化，有利于“酒娘”菌种发酵

B．煎煮的目的是除去发酵产品中的杂菌，利于酵母菌繁殖

C．陈藏有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应，使酒更加芳香

D．发酵过程中“开耙”可适当提供O2，调节pH，活化酵母

【答案】B

【详解】

A、淀粉属于生物大分子物质，淀粉糖化为小分子糖有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用，A正确；

B、煎煮是进行消毒，除去发酵产品中的酵母菌等微生物，利于储藏，B错误；

C、陈储”是将榨出的酒放入罐内存放，此过程有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应，使酒更加芳香，C正确；

D、“开耙”（搅拌）是为了让酵母菌进行有氧呼吸，增加酵母菌的数量，有利于活化酵母，D正确。

3．泡菜发酵所用的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分主要是（       ）

A．乳酸菌是兼性厌氧微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2

B．因腌制过程中盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气

C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，其进行细胞呼吸产生CO2；气体为CO2

D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气

【答案】C

【详解】

A、乳酸菌是厌氧型微生物，其无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2产生，A错误；

B、发酵初期，水槽内有氧气的存在，此时有酵母菌的活动，酵母菌进行有氧呼吸产生二氧化碳，因而此时经常有气泡产生，这些气泡应该是二氧化碳，不是蔬菜体积缩小，排出空气的缘故，B错误；

CD、发酵初期泡菜坛中有氧气的存在，此时活动强烈的是酵母菌，其利用氧产生CO2；释放的气体为CO2，而不是坛内温度升高，空气受热膨胀排出，C正确；D错误。

微专题2　微生物的分离、培养与应用

1.微生物培养中的无菌技术

2.两种纯化细菌方法的比较

3.微生物分离与计数的两个实例

考向1    围绕微生物的培养，考查科学探究能力

4．将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。M培养基可用于真菌a的筛选，某同学将获得的真菌a利用如图的方式进行稀释，统计甲、乙，丙三个平板中的菌落数分别是110、140和149。下列分析正确的是（    ）

A．若真菌a为酵母菌，通常采用血细胞计数板对活菌进行计数

B．若在培养真菌a的培养基中添加一定量的青霉素，可抑制细菌的繁殖

C．选取甲、乙、丙三个培养基的目的是排除无关变量对实验的干扰

D．根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为1.33×107个/mL

【答案】B

【详解】

A、酵母菌相对较大，可采用血细胞计数板进行计数，但该方法统计的是活菌数和死菌数的总和，A错误；

B、青霉素可抑制细菌的繁殖，避免细菌对真菌a的干扰，B正确；

C、选取甲、乙、丙三个培养基的目的是减小实验误差，C错误；

D、根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为（110+140+149）÷3÷0.1×105=1.33×108个/mL，D错误。

5．微生物的培养需要适宜的条件。下列相关叙述正确的是（    ）

A．培养基中必须添加水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等

B．培养基制备过程中需要将pH调至中性，然后灭菌

C．利用微生物发酵生产谷氨酸时，C/N为4：1时更有利于菌体繁殖

D．为便于接种，培养基中都要添加琼脂或其他的凝固剂

【答案】C

【详解】

A、培养基中不一定都要添加水、碳源、氮源、无机盐和生长因子等，比如培养能利用CO2的自养型微生物，培养基中可以不添加碳源，A错误；

B、培养基制备过程中需要调节pH然后灭菌，但要依据微生物的生长需求调节，B错误；

C、利用微生物发酵生产谷氨酸时，C/N为4：1时更有利于菌体繁殖，当碳氮质量比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增，C正确；

D、需要将菌种接种到固体培养基时才要在培养基中添加琼脂或其他的凝固剂，D错误。

6．药物敏感试验简称药敏试验，旨在了解某病原微生物对各种抗生素的敏感程度，以指导临床合理选用抗生素。纸片扩散法是药敏试验中一种常用的方法，在纸片周围会形成透明的抑菌圈。下列叙述正确的是（    ）

A．图1所示操作需待培养基冷却至50℃左右时进行，不需要在酒精灯旁操作

B．图3中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落可能是该病原微生物发生了基因突变

C．进行药敏试验，需将平板上布满测试菌，需使用的接种工具是接种环

D．接种后的平板在培养时的放置应如图2中②所示，可以防止污染

【答案】B

【详解】

A、图1所示操作是倒平板，需要在酒精灯旁操作，以防止杂菌污染，A错误；

B、图3中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落可能是该病原微生物发生了基因突变，产生了耐药性，从而存活下来，B正确；

C、进行药敏试验，需将平板上布满测试菌，利用的接种方法是稀释涂布平板法，需使用的接种工具是涂布器，C错误；

D、接种后的平板在培养时需要倒置培养，即图2中①所示，图2中②是培养皿正置，倒置培养既能防止培养基中水分过快蒸发，又能防止冷凝形成的水珠倒流，D错误。

微专题3　发酵工程及其应用

1.发酵工程基本环节分析

2.发酵工程的应用

考向1    围绕发酵工程的应用，考查社会责任

7．废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（　　）

A．该生产过程中，一定有气体生成

B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料

C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质

D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理

【答案】A

【详解】

A、据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A正确；

B、糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误；

C、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C错误；

D、沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌，D错误。

8．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

【答案】D

【详解】

A、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；

B、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；

C、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；

D、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

长难句规范答    

1.酒精发酵过程中，酵母菌能生存，其他微生物不能生存的原因             

答：在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。

2.腌制泡菜时，亚硝酸盐含量先增加后降低的原因                       

答：发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。

3．制备固体培养基时，待平板冷凝后，要将平板倒置的原因                  答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止培养基表面的水分过快地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

4.平板划线时，每次划线之前都要灼烧接种环的原因                       答：操作的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；其余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，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端。

5.稀释涂布平板法统计样品中活菌数目的原理                            答：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个单活菌。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。

                               综合训练

1．某同学利用如图所示装置，用葡萄制作酒精含量约为8%的葡萄酒。下列叙述正确的是（    ）

A．用高锰酸钾溶液浸泡葡萄的原因是高锰酸钾能选择性地杀灭细菌，对酵母菌等真菌无影响

B．发酵瓶连接的玻璃管具有调节发酵瓶内压力的作用，装水时需要装满①②两个玻璃泡

C．发酵过程产生的气泡主要是由酵母菌厌氧呼吸产生的引起的

D．发酵自然停止的原因是高浓度酒精造成酵母菌死亡

【答案】C

【详解】

A、高锰酸钾具有强氧化性，可以破坏细胞或病毒蛋白质结构，对细菌和真菌都有破坏作用，A错误；

B、装有适量水的“双泡”玻璃弯管的作用是既能防止发酵液被外界微生物污染，又能调节发酵瓶内的气压（或排出CO2，防止空气中的氧气进入发酵瓶），装水时不需要装满①②两个玻璃泡，B错误；

C、酵母菌进行酒精发酵，将葡萄糖分解成酒精和CO2，所以发酵过程产生的气泡主要是由酵母菌厌氧呼吸产生的CO2，引起的，C正确；

D、发酵自然停止的主要原因是厌氧呼吸所需的底物葡萄糖被耗尽，D错误。

2．刚果红能与纤维素形成红色复合物，但对纤维素水解后形成的纤维二糖和葡萄糖无作用。某同学利用刚果红配制选择培养基，分离土壤中能水解纤维素的微生物并观察菌落数。下列叙述正确的是（    ）

A．划线接种后统计平板上的菌落数，统计值比活菌实际数高

B．选择培养基中应以刚果红作为唯一碳源，并加入琼脂糖作凝固剂

C．培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从电源插上开始计时

D．可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从已腐烂的滤纸上筛选目的菌

【答案】D

【详解】

A、划线接种不能用于菌落的计数，A错误；

B、刚果红相当于指示剂，要用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，B错误；

C、培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从达到设定的温度或压力值开始计时，C错误；

D、滤纸的主要成分是纤维素，可以通过此操作获得能够分解纤维素的微生物，D正确。

3．稀释涂布平板法和平板划线法是分离和纯化微生物的两种重要方法，关于二者的比较，下列说法错误的是（    ）

A．稀释涂布平板法易形成单菌落并可对微生物进行计数

B．利用稀释涂布平板法进行统计数据时应选择相同稀释度下的培养基

C．平板划线中用蘸有菌液的接种环划一条线后，再次蘸取菌液继续划线

D．二者接种菌液时分别需要用到的工具是涂布器和接种环

【答案】C

【详解】

A、用稀释涂布平板法，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，并可统计平板上的菌落数，推测出样品中大约含有多少活菌，A正确；

B、利用稀释涂布平板法进行统计数据时应选择相同稀释度下的培养基，取平均值以减少实验误差，B正确；

C、平板划线时接种环只蘸取一次菌液，C错误；

D、稀释涂布平板法接种菌液时需要用到的工具是涂布器，平板画线法的接种工具是接种环，D正确。

4．泡菜酸脆可口，深受人们的喜爱。有关泡菜腌制的叙述错误的是（    ）

A．腌制泡菜中蔬菜、盐水应加满泡菜坛

B．腌制泡菜时加入少量白酒，可以减少杂菌的污染

C．腌制泡菜时，为了缩短发酵的时间可以加入一些原来的泡菜汁

D．腌制泡菜的早期可能有一些气体产生

【答案】A

【详解】

A、腌制泡菜时泡菜坛应装8分满，A错误；

B、腌制泡菜时加入少量白酒，既可以增加泡菜的醇香味，又可以减少杂菌污染，B正确；

C、腌制泡菜时加入一些原来的泡菜汁，可以增加发酵菌种的量缩短发酵时间，C正确；

D、腌制泡菜有酵母菌的参加，可能会有气体产生，D正确。

5．某种土壤细菌可将尿素（CH4N2O）分解为CO2和NH3，但分解产物CO2不能为该菌提供营养。若欲筛选出该种土壤细菌，仅考虑碳源和氮源，下列培养基设置合理的是（    ）

A．仅尿素就可以，既是碳源也是氮源 B．仅葡萄糖就可以，可以从空气中固氮

C．尿素为氮源，需要葡萄糖作为碳源 D．牛肉膏蛋白胨含C和N，可以满足

【答案】C

【详解】

A、尿素中虽然含有碳和氮，但是碳元素不能被该细菌利用，所以不能作为土壤细菌的碳源，只能作为氮源，A错误；

B、分离纯化的土壤细菌只能利用土壤中的氮源，不能从空气中固氮，B错误；

C、尿素为氮源，需要葡萄糖作为碳源，C正确；

D、牛肉膏蛋白胨虽然含有碳和氮，但是不能用作筛选该种土壤细菌的培养基的碳源和氮源，D错误。

6．人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（　　）

A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌   B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样

C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布

D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断

【答案】C

【详解】

A、为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确；

B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；

C、用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布，C错误；

D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别，D正确。

7．筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。

有关本实验的叙述，错误的是（  ）

A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质

B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布

C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外

D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异

【答案】C

【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由题意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误；淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。因此，本题答案选C。

8．为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整

B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落

C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的

D．菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色

【答案】B

【详解】

A、倒平板后无需晃动，A错误；

B、Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；

C、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误；

D、刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解

后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，D错误。

9．某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是（   ）

A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理

B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大

C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压

D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵

【答案】B

【详解】根据以上分析已知，果酒发酵的适宜温度为18℃-25℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此分解过程中不需要通入空气，B错误；无氧呼吸产生了二氧化碳，但是没有消耗氧气，因此发酵罐中的气压不会低于大气压，C正确；葡萄酒发酵的原料是糖类，因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。

10．为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是（    ）

A．采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本

B．培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基

C．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落

D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法

【答案】C

【详解】

A、采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确；

B、牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B 正确；

C、土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C错误；

D、不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确

11．利用玉米秸秆转化为绿色能源酒精，不仅可以低成本缓解能源危机、减少环境污染，而且是实现可持续发展战略的基本保障，具体的工艺流程如图。

(1)步骤①进行预处理的目的是_____，容易进行酶解。

(2)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色，采用光电比色法测定糖液中葡萄糖浓度，需先将待测样品通过活性炭脱色，其目的是_____。若测样品时使用的比色杯光面玻璃不干净，与正常标准曲线对照，将导致计算结果 _____（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）。

(3)步骤③中将糖液与酵母菌混合置于_____发酵罐，短时间内酵母菌更多分布在发酵液的 _____部位。待酒精浓度达到11.4%时不再发酵，可在发酵罐上施以负压使酒精挥发，酒精发酵速率将_____。发酵产物经_____ 去杂、蒸馏，可获得纯化的酒精。

(4)酿酒残渣还可作为酿醋原料，这属于农业废弃物的_____处理。

【答案】

(1)  初步打断纤维素内部的化学键  (2)避免颜色对实验结果的影响  偏大

(3)密闭  上部/表面  升高  沉淀/过滤  (4)资源化

【详解】

（1）由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定，生物降解时难以迅速进行，常用酸或碱预处理，目的是打断纤维素内部的化学键，降低聚合度，从而易被化学方法或生物方法或（纤维素）酶水解。

（2）葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生特定的颜色，将待测样品通过活性炭脱色，其目的是避免颜色对实验结果的影响。葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色，为了检测秸杆水解效果，可采用光电比色法制定糖液中的葡萄糖含量，并将实验结果以坐标曲线的形式展示出来，制作时以葡萄峰浓度为横坐标，光密度值（OD值）为城坐标的标准曲线，使用的比色杯若光面玻璃不干净，则会引起光密度值偏大，进而可能导致测量的数据偏大。

（3）酵母菌是兼性厌氧菌，因此在发酵时需要将糖液与酵母菌混合置于密封（制造无氧环境）的发酵罐，短时间内发酵罐内氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸，更多分布在发酵液的上部/表面部位。当发酵产物增多时会抑制的发酵过程，但是发酵罐上施以负压使酒精挥发，发酵产物减少，酒精发酵速率将增大。发酵产物经沉淀/过滤去杂、蒸馏，可获得纯化的酒精。

（4）农业废弃物未被及时和科学的处理是造成农业废弃物污染的主要原因，而资源化利用是减少农业废弃物污染的主要途径，酿酒残渣还可作为酿醋原料，这属于农业废弃物的资源化处理。

12．有文章称单位面积手机表面的细菌比马桶按钮上的多。某校甲、乙两研究性学习小组通过如图所示实验展示调查结果。

(1)实验使用的培养基，含有营养物质和 _____。制备培养基时，应将pH调至 _____。图中继续实验中可能包含的实验操作有 _____、_____、_____。

(2)通过观察菌落的特征可知，手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物。两研究性学习小组实验操作均正确且完全一致，但结果截然不同。你认为可能的原因是 _____。

(3)实验中，两研究性学习小组采用的接种方法是 _____。按图示操作取样固定实验员欲测定某手机屏幕的细菌数量，将10mL细菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上培养一段时间后，统计菌落数分别为38、40、42，则该手机屏幕的细菌数为 _____个/cm2。

【答案】

(1)凝固剂（琼脂）   中性或微碱性   稀释  涂布  接种

(2)取样部位不同    (3)稀释涂布平板法     1.6×104

【详解】

（1）培养基中的营养物质主要有碳源、氮源、生长因子、水分、无机盐等，此外还需加入凝固剂如琼脂等；培养细菌时需将pH调至中性或微碱性；图中继续试验的步骤包括稀释、涂布、接种等。

（2）两小组的实验操作均正确且完全一致，但结果截然不同，可能是因为手机的取样和马桶的取样部位不相同。

（3）据图可知，培养基中的菌落均匀分布，所用接种方法是稀释涂布平板法；稀释涂布平板法统计菌落数目时应统计菌落数在30～300之间的，故手机屏幕的细菌数为（38+40+42）÷3÷0.1×102×10÷（5×5）＝1.6×104个/cm2。