五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題15發(fā)酵工程考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（5年3考）2024、2023、2021年都有考查1.高考對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用的考查，多以選擇題呈現(xiàn)，主要考查果酒與果醋的制作，泡菜的制作過程與影響風(fēng)味的因素。2.高考對微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用，發(fā)酵工程的考查主要以選擇題形式呈現(xiàn)，主要內(nèi)容包括微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，微生物的篩選與鑒定過程中需要注意的問題等。考點2發(fā)酵工程及其應(yīng)用（5年5考）2025-2021年都有考查考點01傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1．（2023·北京·高考真題）高中生物學(xué)實驗中，下列實驗操作能達(dá)成所述目標(biāo)的是（）A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無菌環(huán)境C．在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度D．對外植體進(jìn)行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染【答案】A〖祥解〗成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細(xì)胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時，液泡逐漸縮小，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來，即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，液泡逐漸變大，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，即發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原?！驹斘觥緼、成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡，用高濃度蔗糖溶液處理，細(xì)胞會失水，成熟植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離，A正確；B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無氧環(huán)境，不能創(chuàng)造無菌環(huán)境，B錯誤；C、在用樣方法調(diào)查種群密度時，應(yīng)該做到隨機(jī)取樣，而不是在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度，C錯誤；D、對外植體進(jìn)行消毒可以減少外植體攜帶的微生物，但不能杜絕接種過程中的微生物污染，D錯誤。故選A。2．（2021·北京·高考真題）野生草本植物多具有根系發(fā)達(dá)、生長較快、抗逆性強(qiáng)的特點，除用于生態(tài)治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關(guān)敘述錯誤的是（）A．種植此類草本植物可以減少水土流失B．菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實現(xiàn)能量的循環(huán)利用C．用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源D．菌渣作飼料實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移【答案】B〖祥解〗能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。物質(zhì)可以循環(huán)利用，但能量是單向流動的，不能循環(huán)利用?！驹斘觥緼、此類草本植物根系發(fā)達(dá)可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；B、能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；C、草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮源，C正確；D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移，D正確。故選B。3．（2021·北京·高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷【答案】C〖祥解〗實驗室常用的消毒和滅菌方法的比較：1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高溫的液體，如牛奶）、化學(xué)藥劑消毒法（如用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源等）、紫外線消毒法（接種室、操作臺）；2、滅菌：灼燒滅菌（接種工具）、干熱滅菌（玻璃器皿、金屬用具）、高壓蒸汽滅菌（培養(yǎng)基及容器）?！驹斘觥緼、為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，A正確；B、葡萄球菌需從人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；C、用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；D、根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別，D正確。故選C。4．（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。(1)酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量。(2)本實驗中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是。(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導(dǎo)致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實驗?zāi)芊裢耆C實上述推測，并說明理由。(4)上述推測經(jīng)證實后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生以抵抗H2O2的傷害?！敬鸢浮?1)酒精/C2H5OHATP(2)無氧取樣，無氧培養(yǎng)(3)不能，因為沒有“接觸O2后，酵母菌內(nèi)源H2O2濃度上升”的證據(jù)(4)過氧化氫酶/H2O2

酶〖祥解〗【關(guān)鍵能力】（1）信息獲取與加工題干關(guān)鍵信息所學(xué)知識信息加工酵母菌兼性厭氧型微生物無氧條件（密閉發(fā)酵罐）：酵母進(jìn)進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2有氧條件：酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控自變量是不同氧氣含量，因變量是酵母菌生長分支即相關(guān)調(diào)控情況圖甲中，無氧取樣，無氧培養(yǎng)條件下，菌落數(shù)最多，說明該條件下，占比較低的菌種也會產(chǎn)生菌落，有利于保留占比很低菌種（2）邏輯推理與論證【詳析】（1）酵母菌在密閉發(fā)酵罐中進(jìn)行無氧呼吸，會產(chǎn)生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，有機(jī)物被徹底氧化分解，產(chǎn)生大量能量，而無氧呼吸中有機(jī)物不能徹底分解，只產(chǎn)生少量能量，故有氧培養(yǎng)時酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)。（2）由圖甲結(jié)果可知，無氧/無氧條件下，菌落數(shù)最多，因此有利于保留占比很低菌種的采集條件是無氧/無氧。（3）依據(jù)圖乙結(jié)果可知，隨著H2O2濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受損程度加深），但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2濃度會持續(xù)上升，因為沒有“接觸O2后，酵母菌內(nèi)源H2O2濃度上升”的證據(jù)。（4）過氧化氫酶能催化H2O2分解出現(xiàn)明顯氣泡，因此實驗結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生過氧化氫酶以抵抗H2O2的傷害?？键c02發(fā)酵工程及應(yīng)用1．（2025·北京·高考真題）動物細(xì)胞培養(yǎng)基一般呈淡紅色。某次實驗時，調(diào)控pH的CO2耗盡，培養(yǎng)基轉(zhuǎn)為黃色。由此推斷使培養(yǎng)基呈淡紅色的是（

）A．必需氨基酸 B．抗生素C．酸堿指示劑 D．血清【答案】C〖祥解〗培養(yǎng)基顏色變化與pH相關(guān)，CO?耗盡導(dǎo)致酸性下降，指示劑顯黃色。【詳析】A、必需氨基酸是細(xì)胞生長的營養(yǎng)成分，不參與指示pH變化，A錯誤；B、抗生素用于抑制微生物污染，與培養(yǎng)基顏色無關(guān)，B錯誤；C、酸堿指示劑（如酚紅）在培養(yǎng)基中用于顯示pH變化，酸性時呈淡紅色，中性/弱堿性時變黃，C正確；D、血清提供生長因子，不直接導(dǎo)致顏色變化，D錯誤。故選C。2．（2023·北京·高考真題）高中生物學(xué)實驗中，下列實驗操作能達(dá)成所述目標(biāo)的是（）A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無菌環(huán)境C．在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度D．對外植體進(jìn)行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染【答案】A〖祥解〗成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細(xì)胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時，液泡逐漸縮小，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來，即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，液泡逐漸變大，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，即發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原?！驹斘觥緼、成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡，用高濃度蔗糖溶液處理，細(xì)胞會失水，成熟植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離，A正確；B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無氧環(huán)境，不能創(chuàng)造無菌環(huán)境，B錯誤；C、在用樣方法調(diào)查種群密度時，應(yīng)該做到隨機(jī)取樣，而不是在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度，C錯誤；D、對外植體進(jìn)行消毒可以減少外植體攜帶的微生物，但不能杜絕接種過程中的微生物污染，D錯誤。故選A。3．（2021·北京·高考真題）野生草本植物多具有根系發(fā)達(dá)、生長較快、抗逆性強(qiáng)的特點，除用于生態(tài)治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關(guān)敘述錯誤的是（）A．種植此類草本植物可以減少水土流失B．菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實現(xiàn)能量的循環(huán)利用C．用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源D．菌渣作飼料實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移【答案】B〖祥解〗能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。物質(zhì)可以循環(huán)利用，但能量是單向流動的，不能循環(huán)利用?！驹斘觥緼、此類草本植物根系發(fā)達(dá)可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；B、能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；C、草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮源，C正確；D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移，D正確。故選B。4．（2021·北京·高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷【答案】C〖祥解〗實驗室常用的消毒和滅菌方法的比較：1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高溫的液體，如牛奶）、化學(xué)藥劑消毒法（如用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源等）、紫外線消毒法（接種室、操作臺）；2、滅菌：灼燒滅菌（接種工具）、干熱滅菌（玻璃器皿、金屬用具）、高壓蒸汽滅菌（培養(yǎng)基及容器）。【詳析】A、為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，A正確；B、葡萄球菌需從人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；C、用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；D、根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別，D正確。故選C。5．（2025·北京·高考真題）鏈霉菌A能產(chǎn)生一種抗生素M，可用于防治植物病害，但產(chǎn)量很低。為提高M(jìn)的產(chǎn)量，科研人員用紫外線和亞硝酸對野生型鏈霉菌A的孢子懸液進(jìn)行誘變處理，篩選M產(chǎn)量提高的突變體（M+株），以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(1)紫外線和亞硝酸均通過改變DNA的，誘發(fā)基因突變。(2)因基因突變頻率低，孢子懸液中突變體占比很低；又因基因突變的性，M+株在全部突變體中的占比低。要獲得M+株，需進(jìn)行篩選。(3)鏈霉菌A主要進(jìn)行孢子繁殖。研究者對鏈霉菌A發(fā)酵液進(jìn)行了粗提濃縮，得到粗提液，測定粗提液對野生型鏈霉菌A孢子萌發(fā)的影響，結(jié)果如圖。由圖可知，粗提液對野生型孢子萌發(fā)有作用。(4)隨后研究者進(jìn)行篩選實驗。誘變處理后，將適量孢子懸液涂布在含有不同濃度粗提液的篩選平板上，每個濃度的篩選平板設(shè)若干個重復(fù)，28℃培養(yǎng)7天。從每個濃度的篩選平板上挑取100個單菌落，再次分別培養(yǎng)后逐一測定M產(chǎn)量，統(tǒng)計結(jié)果如下表。組別IIIIIIIVVVI篩選平板中粗提液濃度（mL/100mL）258101215所取菌落中M+株占比（%）0132565203①用圖中信息，解釋表中IV組M+株占比明顯高于Ⅲ組的原因。②表中Ⅲ組和V組中M+株占比接近，但在篩選平板上形成的菌落有差異。下列敘述正確的有（多選）。A．Ⅲ組中有野生型菌落，而V組中沒有野生型菌落B．V組中有M產(chǎn)量未提高的突變體菌落，而III組中沒有C．與Ⅲ組相比，誘變處理后的孢子懸液中更多的突變體在V組中被抑制D．與Ⅲ組相比，誘變處理后的孢子懸液中更多的M+株在V組中被抑制綜上所述，用粗提液篩選是獲得M+株的有效方法。【答案】(1)堿基序列（或脫氧核苷酸序列）(2)隨機(jī)性、不定向(3)抑制(4)IV組粗提液濃度高于Ⅲ組，更多的野生型孢子萌發(fā)受抑制，M+株相對更容易存活；AD10mL/100mL〖祥解〗基因突變的原因主要有以下兩類：外因：物理因素：如紫外線、X射線及其他輻射，這些射線能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA，改變其堿基序列引發(fā)突變?；瘜W(xué)因素：像亞硝酸、堿基類似物等，可改變核酸的堿基，從而導(dǎo)致基因突變。生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA，引發(fā)突變。內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中，偶爾會發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，引發(fā)基因突變。【詳析】（1）紫外線和亞硝酸均通過改變DNA的堿基序列（或脫氧核苷酸序列），誘發(fā)基因突變。因為基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而這些處理會影響DNA的堿基組成和排列順序。（2）因基因突變頻率低，孢子懸液中突變體占比很低；又因基因突變的隨機(jī)性、不定向性，M＋株在全部突變體中的占比低。要獲得M＋株，需進(jìn)行篩選?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐裕匆粋€基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因，所以即使發(fā)生了基因突變，也不一定是我們想要的M＋株。（3）由圖可知，隨著培養(yǎng)基中粗提液濃度的升高，野生型孢子萌發(fā)率下降，所以粗提液對野生型孢子萌發(fā)有抑制作用。（4）①IV組粗提液濃度高于Ⅲ組，結(jié)合前面得出的粗提液對孢子萌發(fā)有抑制作用，且M＋株可能對粗提液有更強(qiáng)的耐受性，所以在較高濃度的粗提液下，更多的野生型孢子萌發(fā)受抑制，而M＋株相對更容易存活，導(dǎo)致IV組M＋株占比明顯高于Ⅲ組。②A、Ⅲ組粗提液濃度較低，對野生型孢子抑制作用較弱，篩選平板上有野生型菌落，據(jù)（3）表可知，Ⅴ組粗提液濃度較高，對野生型孢子抑制作用較強(qiáng)，篩選平板上沒有野生型菌落，A正確；B、Ⅲ組和V組中都可能有M產(chǎn)量未提高的突變體菌落，B錯誤；CD、Ⅳ、Ⅴ組粗提液濃度較高，篩選平板上的菌落可能均為突變體，但Ⅵ組M+株顯著少于Ⅳ組，說明誘變處理后的孢子懸液中更多的M+株在Ⅴ組中被抑制，使得Ⅲ組和Ⅴ組中M+株占比接近，而不是更多的突變體被抑制，C錯誤，D正確。故選AD。據(jù)表可知，用10mL/100mL粗提液篩選是獲得M+株的有效方法。6．（2023·北京·高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出?？茖W(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。(1)用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供和維生素等。(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明。(3)為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗證（主要實驗材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機(jī)和細(xì)菌培養(yǎng)箱）?！敬鸢浮?1)氮源、碳源(2)A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖(3)稀釋溶菌圈(4)假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂〖祥解〗微生物的營養(yǎng)成分主要有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。微生物的培養(yǎng)基按其特殊用途可分為選擇性培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基，培養(yǎng)基按其物理狀態(tài)可分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基三類。【詳析】（1）蛋白胨主要為細(xì)菌提供氮源、碳源和維生素等。（2）將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。（3）將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。（4）根據(jù)實驗材料和設(shè)備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質(zhì)，離心機(jī)可用于分離菌體和細(xì)菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂。7．（2022·北京·高考真題）人體細(xì)胞因表面有可被巨噬細(xì)胞識別的“自體”標(biāo)志蛋白C，從而免于被吞噬。某些癌細(xì)胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脫吞噬作用。研究者以蛋白C為靶點，構(gòu)建了可感應(yīng)群體密度而裂解的細(xì)菌菌株，擬用于制備治療癌癥的“智能炸彈”。(1)引起群體感應(yīng)的信號分子A是一種脂質(zhì)小分子，通常以的方式進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞內(nèi)外的A隨細(xì)菌密度的增加而增加，A積累至一定濃度時才與胞內(nèi)受體結(jié)合，調(diào)控特定基因表達(dá)，表現(xiàn)出細(xì)菌的群體響應(yīng)。(2)研究者將A分子合成酶基因、A受體基因及可使細(xì)菌裂解的L蛋白基因同時轉(zhuǎn)入大腸桿菌，制成AL菌株。培養(yǎng)的AL菌密度變化如圖1。其中，AL菌密度驟降的原因是：AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結(jié)合，。(3)蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合并阻斷其功能。研究者將K基因轉(zhuǎn)入AL菌，制成ALK菌株，以期用于腫瘤治療。為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，應(yīng)以菌株裂解的上清液為對照進(jìn)行實驗。請從下列選項中選取所需材料與試劑的序號，完善實驗組的方案。實驗材料與試劑：①ALK菌裂解的上清液②帶熒光標(biāo)記的K的抗體③帶熒光標(biāo)記的C的抗體④腫瘤細(xì)胞實驗步驟：先加入保溫后漂洗，再加入保溫后漂洗，檢測熒光強(qiáng)度。(4)研究者向下圖2所示小鼠左側(cè)腫瘤內(nèi)注射ALK菌后，發(fā)現(xiàn)ALK菌只存在于該側(cè)腫瘤內(nèi)，兩周內(nèi)即觀察到雙側(cè)腫瘤生長均受到明顯抑制。而向腫瘤內(nèi)單獨注射蛋白K或AL菌，對腫瘤無明顯抑制作用。請應(yīng)用免疫學(xué)原理解釋“智能炸彈”ALK菌能有效抑制對側(cè)腫瘤生長的原因?！敬鸢浮?1)自由擴(kuò)散(2)啟動L蛋白表達(dá)引起AL菌短時間內(nèi)大量裂解(3)AL①④②/③(4)注入瘤內(nèi)的ALK菌群體裂解后釋放的蛋白K與蛋白C結(jié)合，且釋放的細(xì)菌產(chǎn)物激活巨噬細(xì)胞，從而增強(qiáng)了巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用，巨噬細(xì)胞加工呈遞腫瘤抗原，激活細(xì)胞免疫，腫瘤細(xì)胞被特異性殺傷，因此有效抑制對側(cè)腫瘤生長?！枷榻狻?、免疫系統(tǒng)對病原體的識別：在人體所有細(xì)胞膜的表面，有一組作為分子標(biāo)簽來起作用的蛋白質(zhì)，它們能被自身的免疫細(xì)胞所識別。病毒、細(xì)菌等病原體也帶有各自的身份標(biāo)簽，當(dāng)它們侵入人體后，能被免疫細(xì)胞識別出來。免疫細(xì)胞是靠細(xì)胞表面的受體來辨認(rèn)它們的。2、體液免疫與細(xì)胞免疫的關(guān)系：B細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化離不開輔助性T細(xì)胞的輔助；體液免疫中產(chǎn)生的抗體，能消滅細(xì)胞外液中的病原體；而消滅侵入細(xì)胞內(nèi)的病原體，要依靠細(xì)胞免疫將靶細(xì)胞裂解，使病原體失去藏身之所，此時體液免疫又能發(fā)揮作用了。【詳析】（1）引起群體感應(yīng)的信號分子A是一種脂質(zhì)小分子，脂溶性的小分子物質(zhì)通常以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞。（2）由圖可知，AL菌密度達(dá)到相應(yīng)的值后會驟降，而L蛋白可使細(xì)菌裂解?？赏茰yAL菌密度驟降的原因是，AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結(jié)合，啟動L蛋白表達(dá)引起AL菌短時間內(nèi)大量裂解。（3）AL菌株不含K基因，ALK菌株含K基因，因此，為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，應(yīng)以AL菌株裂解的上清液為對照進(jìn)行實驗。某些癌細(xì)胞表面存在大量的蛋白C，蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合并阻斷其功能，為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，可用帶熒光標(biāo)記的K的抗體，如果有K蛋白生成，則K蛋白與K的抗體結(jié)合，可發(fā)出熒光；由于蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合，因此也可用帶熒光標(biāo)記的C的抗體，如果有蛋白K生成，對照組與實驗組熒光強(qiáng)度會有差異。具體的實驗步驟為，先加入①ALK菌裂解的上清液和④腫瘤細(xì)胞，保溫后漂洗，再加入②帶熒光標(biāo)記的K的抗體或加入③帶熒光標(biāo)記的C的抗體，保溫后漂洗，檢測熒光強(qiáng)度。（4）“智能炸彈”ALK菌能有效抑制對側(cè)腫瘤生長是因為注入瘤內(nèi)的ALK菌群體裂解后釋放的蛋白K與蛋白C結(jié)合，且釋放的細(xì)菌產(chǎn)物激活巨噬細(xì)胞，從而增強(qiáng)了巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用，巨噬細(xì)胞加工呈遞腫瘤抗原，激活細(xì)胞免疫，腫瘤細(xì)胞被特異性殺傷，因此有效抑制對側(cè)腫瘤生長。而單獨注射蛋白K不能有效激活細(xì)胞免疫，單獨注射AL菌也無法阻斷蛋白C的功能。8．（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。(1)酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量。(2)本實驗中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是。(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導(dǎo)致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實驗?zāi)芊裢耆C實上述推測，并說明理由。(4)上述推測經(jīng)證實后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生以抵抗H2O2的傷害。【答案】(1)酒精/C2H5OHATP(2)無氧取樣，無氧培養(yǎng)(3)不能，因為沒有“接觸O2后，酵母菌內(nèi)源H2O2濃度上升”的證據(jù)(4)過氧化氫酶/H2O2

酶〖祥解〗【關(guān)鍵能力】（1）信息獲取與加工題干關(guān)鍵信息所學(xué)知識信息加工酵母菌兼性厭氧型微生物無氧條件（密閉發(fā)酵罐）：酵母進(jìn)進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2有氧條件：酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控自變量是不同氧氣含量，因變量是酵母菌生長分支即相關(guān)調(diào)控情況圖甲中，無氧取樣，無氧培養(yǎng)條件下，菌落數(shù)最多，說明該條件下，占比較低的菌種也會產(chǎn)生菌落，有利于保留占比很低菌種（2）邏輯推理與論證【詳析】（1）酵母菌在密閉發(fā)酵罐中進(jìn)行無氧呼吸，會產(chǎn)生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，有機(jī)物被徹底氧化分解，產(chǎn)生大量能量，而無氧呼吸中有機(jī)物不能徹底分解，只產(chǎn)生少量能量，故有氧培養(yǎng)時酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)。（2）由圖甲結(jié)果可知，無氧/無氧條件下，菌落數(shù)最多，因此有利于保留占比很低菌種的采集條件是無氧/無氧。（3）依據(jù)圖乙結(jié)果可知，隨著H2O2濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受損程度加深），但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2濃度會持續(xù)上升，因為沒有“接觸O2后，酵母菌內(nèi)源H2O2濃度上升”的證據(jù)。（4）過氧化氫酶能催化H2O2分解出現(xiàn)明顯氣泡，因此實驗結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生過氧化氫酶以抵抗H2O2的傷害。1．（2025·北京延慶·模擬預(yù)測）用蔗糖、奶粉和經(jīng)蛋白酶水解后的玉米胚芽液，通過乳酸菌發(fā)酵可生產(chǎn)新型酸奶，下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)B．酸奶出現(xiàn)明顯氣泡說明有雜菌污染C．乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸D．只有奶粉為乳酸菌發(fā)酵提供氮源【答案】D〖祥解〗乳酸菌是厭氧菌，在無氧的情況下，將葡萄糖分解成乳酸，且只有乳酸一種產(chǎn)物?！驹斘觥緼、發(fā)酵過程中蔗糖為乳酸菌提供碳源和能源，所以蔗糖消耗量與乳酸生成量呈正相關(guān)，A正確；B、乳酸菌在發(fā)酵時的產(chǎn)物只有乳酸，并不產(chǎn)生氣體，所以如果發(fā)酵時出現(xiàn)明顯的氣泡說明有其他的微生物存在，酸奶已經(jīng)受到污染，B正確；C、乳酸菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型，通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，C正確；D、經(jīng)蛋白酶水解后的玉米胚芽液中依然含有氮元素，也可以為乳酸菌發(fā)酵提供氮源，D錯誤。故選D。2．（2025·北京大興·模擬預(yù)測）為了構(gòu)建葉綠素a含量與藍(lán)細(xì)菌密度的相關(guān)曲線。下表中目的和步驟對應(yīng)有誤的一項是（）選項實驗?zāi)康暮喴僮鞑襟EA測定樣液藍(lán)細(xì)菌數(shù)量將不同濃度藍(lán)細(xì)菌搖勻，稀釋后分別用細(xì)菌計數(shù)板計數(shù)B濃縮藍(lán)細(xì)菌分別對等量樣液離心，取下層沉淀物C提取葉綠素將濃縮的藍(lán)細(xì)菌用等量無水乙醇重新懸浮D測定葉綠素a含量以無菌水作對照，利用分光光度計進(jìn)行定量測定A．A B．B C．C D．D【答案】D〖祥解〗藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，無以核膜為界限的細(xì)胞核，含有葉綠素和藻藍(lán)素，能進(jìn)行光合作用，是自養(yǎng)生物?！驹斘觥緼、將不同濃度藍(lán)細(xì)菌搖勻，稀釋后分別用細(xì)菌計數(shù)板計數(shù)，這樣能準(zhǔn)確測定樣液藍(lán)細(xì)菌數(shù)量，A正確；B、對等量樣液離心，藍(lán)細(xì)菌因密度較大等原因會沉淀在下層，取下層沉淀物可濃縮藍(lán)細(xì)菌，B正確；C、葉綠素能溶解在無水乙醇等有機(jī)溶劑中，將濃縮的藍(lán)細(xì)菌用等量無水乙醇重新懸浮，可提取葉綠素，C正確；D、測定葉綠素a含量時，應(yīng)使用無水乙醇作對照，而不是無菌水，因為葉綠素是溶解在無水乙醇中的，以無菌水作對照不能準(zhǔn)確測定葉綠素a含量，D錯誤。故選D。3．（2025·北京·模擬預(yù)測）關(guān)注生物安全，人人有責(zé)。下列操作中錯誤的是（

）A．微生物培養(yǎng)物用完應(yīng)滅菌后丟棄 B．謹(jǐn)慎對個人的DNA進(jìn)行基因測序C．將養(yǎng)殖動物盡快放生至野外環(huán)境 D．實驗室中發(fā)酵果酒不能直接飲用【答案】C〖祥解〗1、各種微生物培養(yǎng)基的配方一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)；在提供上述幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。2、獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵。無菌技術(shù)應(yīng)圍繞著如何避免雜菌的污染展開，主要包括消毒和滅菌。【詳析】A、微生物培養(yǎng)物可能含有有害微生物，若不進(jìn)行滅菌處理就丟棄，這些有害微生物可能會傳播到環(huán)境中，危害公共健康和生態(tài)環(huán)境，所以微生物培養(yǎng)物用完應(yīng)滅菌后丟棄，A正確；B、個人的DNA包含著個人獨特的遺傳信息，對其進(jìn)行基因測序可能會涉及到個人隱私等問題，所以需要謹(jǐn)慎對待，B正確；C、將養(yǎng)殖動物盡快放生至野外環(huán)境是錯誤的。養(yǎng)殖動物在人工環(huán)境下生活，可能缺乏野外生存的能力，放生后難以存活；同時，養(yǎng)殖動物可能攜帶人工環(huán)境中的病菌等，放生后可能對野外生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物造成影響，甚至可能成為外來入侵物種，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，C錯誤；D、實驗室中發(fā)酵果酒的環(huán)境并非是安全的食品生產(chǎn)環(huán)境，可能存在雜菌污染等問題，直接飲用可能會對人體健康造成危害，所以不能直接飲用，D正確。故選C。4．（2025·北京朝陽·二模）應(yīng)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)可制作多種食品。下表相關(guān)敘述中，錯誤的是（）選項食品名稱操作目的A饅頭加入前一次發(fā)酵保存的面團(tuán)接種酵母菌B果醋將發(fā)酵液置于30～35℃環(huán)境中為醋酸菌提供適宜的生長溫度C果酒每隔12h左右將瓶蓋擰松一次為酵母菌的有氧呼吸提供氧氣D泡菜使用的鹽水需煮沸處理過減少雜菌污染A．A B．B C．C D．D【答案】C〖祥解〗參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。果醋制作的原理：當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷！驹斘觥緼、傳統(tǒng)制作饅頭時，加入前一次發(fā)酵的面團(tuán)（老面）是為了接種酵母菌。酵母菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO?，使面團(tuán)膨脹松軟，A正確；B、醋酸菌的最適生長溫度為30～35℃，制作果醋時需保持此溫度以促進(jìn)其代謝活動，B正確；C、果酒發(fā)酵的主階段需無氧環(huán)境（酵母菌無氧呼吸產(chǎn)酒精），每隔12小時擰松瓶蓋的主要目的是排出CO?（防止容器壓力過大），而非提供氧氣，C錯誤；D、泡菜制作中，煮沸鹽水可殺菌并減少雜菌污染，同時高濃度鹽水抑制多數(shù)微生物生長，而乳酸菌可在此環(huán)境中繁殖，D正確。故選C。5．（2025·北京西城·二模）啤酒是以大麥為主要原料經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的，下列敘述正確的是（）A．酵母菌為兼性厭氧微生物B．淀粉分解形成糖漿后無需滅菌C．發(fā)酵時發(fā)酵罐中pH恒定不變D．發(fā)酵后直接消毒分裝獲得產(chǎn)品【答案】A〖祥解〗發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、種子擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純（生物分離工程）等方面。【詳析】A、酵母菌為兼性厭氧微生物，既能進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無氧呼吸，A正確；B、淀粉分解形成糖漿后需滅菌，B錯誤；C、發(fā)酵時產(chǎn)生CO2，會使發(fā)酵罐中pH下降，C錯誤；D、消毒后還需要進(jìn)行過濾，D錯誤。故選A。6．（2025·北京東城·二模）米曲霉常用來生產(chǎn)醬油，在生產(chǎn)過程中原材料可能會被黃曲霉污染，導(dǎo)致醬油中含有黃曲霉素（Ⅰ類致癌物）。下列敘述錯誤的是（

）A．兩種霉菌在液體培養(yǎng)基上可以形成菌落，觀察菌落特征可鑒定菌種B．利用米曲霉進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時，需要為微生物提供適宜的溫度和pHC．利用米曲霉工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)出的醬油，可通過滅菌延長保質(zhì)期D．家庭自制醬油時，黃曲霉污染風(fēng)險較大，應(yīng)謹(jǐn)慎食用【答案】A〖祥解〗發(fā)酵工程的應(yīng)用：在食品工業(yè)的應(yīng)用：生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑，生產(chǎn)酶制劑等。在醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用：如生產(chǎn)抗生素、氨基酸、激素、免疫調(diào)節(jié)劑等。在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用：生產(chǎn)微生物肥料、微生物農(nóng)藥、微生物飼料等?！驹斘觥緼、菌落是在固體培養(yǎng)基上形成的，A錯誤；B、溫度和pH影響微生物生長，進(jìn)而影響發(fā)酵過程，所以利用米曲霉進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時，需要為微生物提供適宜的溫度和pH，B正確；C、利用米曲霉工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)出的醬油，通過滅菌減少雜菌污染，可以延長保質(zhì)期，C正確；D、家庭自制醬油時，醬油中含有黃曲霉素，風(fēng)險較大，應(yīng)謹(jǐn)慎食用，D正確。故選A。7．（2025·北京海淀·二模）木霉菌可降解環(huán)境中的纖維素。為篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，用紫外線對木霉菌進(jìn)行誘變處理。已知纖維素與剛果紅結(jié)合形成紅色復(fù)合物。下列敘述錯誤的是（）A．木霉菌屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者B．篩選培養(yǎng)基中應(yīng)添加纖維素和剛果紅C．用平板劃線法將菌液接種于篩選培養(yǎng)基上D．應(yīng)篩選透明圈與菌落直徑比值大的菌落【答案】C〖祥解〗剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。【詳析】A、木霉菌可降解環(huán)境中的纖維素，屬于分解者，A正確；B、剛果紅和纖維素反應(yīng)生成紅色，但不會和纖維素的分解產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，所以為篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，培養(yǎng)基中應(yīng)添加纖維素和剛果紅，挑選透明圈大的菌落，B正確；C、木霉菌數(shù)量較少，需要經(jīng)過富集培養(yǎng)后，用涂布平板的方法涂布于篩選培養(yǎng)基上，C錯誤；D、應(yīng)篩選透明圈與菌落直徑比值大的菌落，比值越大，說明分解纖維素的能力越強(qiáng)，D正確。故選C。8．（2025·北京海淀·一模）生產(chǎn)L-谷氨酸主要依賴有氧發(fā)酵，常用菌種谷氨酸棒狀桿菌大多為生物素合成缺陷型。在各組發(fā)酵罐中分別添加不同濃度的生物素，檢測結(jié)果如下圖。下列敘述錯誤的是（

）A．發(fā)酵前用平板劃線法進(jìn)行谷氨酸棒狀桿菌的純培養(yǎng)B．發(fā)酵過程將空氣直接通入發(fā)酵罐以保證有氧條件C．甲～丁組谷氨酸棒狀桿菌數(shù)量均呈現(xiàn)“S”形增長D．乙～丁組L-谷氨酸產(chǎn)量不與菌體細(xì)胞密度呈正比【答案】B〖祥解〗微生物常見的接種的方法：（1）平板劃線法：把混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細(xì)胞用接種環(huán)在平板培養(yǎng)基，通過分區(qū)劃線稀釋而得到較多獨立分布的單個細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)后生長繁殖成單菌落，通常把這種單菌落當(dāng)作待分離微生物的純種。（2）稀釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落?！驹斘觥緼、平板劃線法是微生物純培養(yǎng)的常用方法之一，發(fā)酵前可以用平板劃線法進(jìn)行谷氨酸棒狀桿菌的純培養(yǎng)，A正確；B、發(fā)酵過程不能將空氣直接通入發(fā)酵罐，因為空氣中可能含有雜菌等，會污染發(fā)酵液，應(yīng)該對通入的空氣進(jìn)行過濾等處理后再通入發(fā)酵罐，B錯誤；C、從左圖中可以看出，甲-丁組谷氨酸棒狀桿菌的數(shù)量都是先增加，然后趨于穩(wěn)定，均呈現(xiàn)“S”形增長，C正確；D、觀察右圖和左圖，對比乙-丁組菌體細(xì)胞密度和L-谷氨酸產(chǎn)量的變化趨勢，發(fā)現(xiàn)L-谷氨酸產(chǎn)量并不隨著菌體細(xì)胞密度的增加而一直增加，即乙-丁組L-谷氨酸產(chǎn)量不與菌體細(xì)胞密度呈正比，D正確。故選B。9．（2025·北京順義·一模）大腸桿菌在伊紅-亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基（EMB）上會形成有金屬光澤的深紫色菌落。利用EMB鑒定自制酸奶中的大腸桿菌，相關(guān)操作錯誤的是（

）A．培養(yǎng)基經(jīng)濕熱滅菌后再倒平板B．將酸奶樣品稀釋后涂抹在EMB表面C．觀察菌落顏色進(jìn)行初步鑒定D．將使用過的培養(yǎng)基直接丟棄【答案】D〖祥解〗在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物質(zhì)）、氮源（提供氮元素的物質(zhì)）和無機(jī)鹽。另外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌時需將pH調(diào)至中性或微堿性，培養(yǎng)厭氧微生物時則需要提供無氧的條件?！驹斘觥緼、為防止雜菌污染，微生物培養(yǎng)基配制之后用濕熱滅菌法進(jìn)行滅菌再倒平板，冷卻的平板需要倒置，防止對培養(yǎng)基造成污染，且可避免水分過快蒸發(fā)，A正確；B、大腸桿菌在伊紅-亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基（EMB）上會形成有金屬光澤的深紫色菌落，將酸奶樣品充分稀釋后涂抹在EMB表面進(jìn)行鑒定是否含有大腸桿菌，B正確；C、大腸桿菌在伊紅-亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基（EMB）上會形成有金屬光澤的深紫色菌落，所以可以通過觀察菌落的顏色對菌種進(jìn)行初步鑒定，C正確；D、使用過的培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌，不應(yīng)直接丟棄，以免污染環(huán)境，D錯誤。故選D。10．（2025·北京順義·一模）取樣調(diào)查法強(qiáng)調(diào)從總體中抽取樣本調(diào)查，并根據(jù)樣本數(shù)據(jù)推斷總體特征。下列研究活動中，沒有采用取樣調(diào)查法的是（

）A．測定土壤中尿素分解菌的數(shù)量B．研究土壤中小動物類群豐富度C．調(diào)查人群中紅綠色盲發(fā)病率D．我國開展的七次全國人口普查【答案】D〖祥解〗調(diào)查種群密度常用樣方法和標(biāo)記重捕法?！驹斘觥緼、測定土壤中尿素分解菌的數(shù)量，由于土壤中細(xì)菌數(shù)量龐大，難以對所有細(xì)菌進(jìn)行計數(shù)，通常采用稀釋涂布平板法等取樣調(diào)查方法，從土壤樣本中獲取數(shù)據(jù)來推斷總體中尿素分解菌的數(shù)量，A不符合題意；B、研究土壤中小動物類群豐富度，因土壤中小動物種類和數(shù)量眾多，不可能對所有小動物進(jìn)行全面調(diào)查，一般通過取樣器取樣等方法獲取部分樣本，進(jìn)而分析總體的小動物類群豐富度，B不符合題意；C、調(diào)查人群中紅綠色盲發(fā)病率，由于不可能對所有人群逐一檢查，常選取一定數(shù)量的人群樣本進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)樣本中紅綠色盲患者的比例來推斷整個人群的發(fā)病率，C不符合題意；D、我國開展的七次全國人口普查，是對全國所有人口進(jìn)行全面的調(diào)查統(tǒng)計，并非抽取部分樣本進(jìn)行推斷，不屬于取樣調(diào)查法，而是普查法，D符合題意。故選D。11．（2025·北京朝陽·一模）下列高中生物學(xué)實驗中，不需要嚴(yán)格無菌操作即可達(dá)成實驗?zāi)康牡氖牵?/p>

）A．探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用B．用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行酵母菌純培養(yǎng)C．菊花的組織培養(yǎng)D．DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定【答案】D〖祥解〗在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基。雖然各種培養(yǎng)基的具體成分不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。另外需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。【詳析】A、探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用，要避免雜菌污染，因此要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作，A不符合題意；B、用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基對酵母菌進(jìn)行純培養(yǎng)屬于微生物的培養(yǎng)，要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作，B不符合題意；C、運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育菊花幼苗：離體的組織器官首先脫分化，形成愈傷組織，愈傷組織進(jìn)行再分化形成胚狀體，胚狀體再進(jìn)行根芽的分化形成完整植株，要嚴(yán)格執(zhí)行無菌操作，C不符合題；D、DNA片段的擴(kuò)增依賴于引物與目標(biāo)片段的特異性結(jié)合，電泳時，DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)，不需要嚴(yán)格無菌操作，D符合題意。故選D。12．（2025·北京通州·模擬預(yù)測）青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時，會通過分泌青霉索殺死細(xì)菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。關(guān)于青霉索的工業(yè)化生產(chǎn)過程敘述錯誤的是（）A．青霉素有殺菌作用發(fā)酵罐不需滅菌B．深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)可提高產(chǎn)量C．高產(chǎn)菌株擴(kuò)大培養(yǎng)后接種到發(fā)酵罐中D．發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖【答案】A〖祥解〗培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等四類營養(yǎng)物質(zhì)。配制培養(yǎng)基時除了滿足基本的營養(yǎng)條件外，還需滿足微生物生長對特殊營養(yǎng)物質(zhì)、pH、O2的要求。【詳析】A、青霉素只能抑制細(xì)菌的生長，不能抑制其他真菌的生長，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，A錯誤；B、青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；C、選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；D、青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會通過分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液單位體積中溶質(zhì)微粒較多，會導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解為半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用而維持青霉素分泌的有利條件，D正確。故選A。13．（2025·北京·模擬預(yù)測）乳酸菌產(chǎn)生的乳酸在食品行業(yè)用途廣泛。研究者利用重組大腸桿菌生產(chǎn)乳酸，提高生產(chǎn)效率。(1)大腸桿菌通過下圖所示細(xì)胞呼吸的第一階段將其分解為[A]（填A(yù)的名稱），進(jìn)而發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，同時還有乙酸、琥珀酸等副產(chǎn)物，據(jù)圖可知大腸桿菌的呼吸作用類型為。(2)研究人員從野生型大腸桿菌中篩選到菌株甲，先通過轉(zhuǎn)入重組片段實現(xiàn)甲擬核上的F酶基因敲除，再將慶大霉素抗性基因（Gm’）去除，最終獲得菌株乙，過程如圖所示（圖中只顯示與基因敲除有關(guān)的片段）。在實際發(fā)酵中，使用的菌株乙需要將重組片段上慶大霉素抗性基因（Gm’）去除，其目的是。(3)用相同方法獲得F酶、T酶雙基因敲除菌株丙。將等量乙、丙分別接種于發(fā)酵罐中。①前期發(fā)酵供給充足的氧氣，當(dāng)菌體濃度達(dá)到一定濃度，調(diào)整后期發(fā)酵條件，使體系從好氧生長階段進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵階段。前期和后期發(fā)酵條件不同設(shè)置的目的為。為達(dá)到該目的，可以調(diào)整發(fā)酵罐的溫度、等外界條件。②實踐生產(chǎn)中進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵階段后，需要隨時監(jiān)測并及時補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)保證連續(xù)發(fā)酵。乙、丙菌株兩階段發(fā)酵過程各產(chǎn)物的變化如圖3所示。綜合下圖結(jié)果和生產(chǎn)實踐，你認(rèn)為哪種菌株更適合做生產(chǎn)菌種并闡述理由?！敬鸢浮?1)丙酮酸有氧呼吸和無氧呼吸(2)菌株的Gmr基因表達(dá)需要消耗物質(zhì)和能量，造成浪費（發(fā)酵產(chǎn)品中含有抗生素會引發(fā)安全性問題）(3)前期促進(jìn)菌體快速增殖，后期轉(zhuǎn)向乳酸高效發(fā)酵pH、氧氣濃度丙〖祥解〗發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)應(yīng)該注意：發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進(jìn)程。還要及時添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴(yán)格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝產(chǎn)物的形成?！驹斘觥浚?）大腸桿菌通過細(xì)胞呼吸第一階段將葡萄糖分解為丙酮酸，從圖中看出大腸桿菌可以將葡萄糖分解為CO2和H2O，也可以將其分解為乳酸，所以大腸桿菌的呼吸作用類型為有氧呼吸和無氧呼吸。（2）慶大霉素屬于抗生素，在實際發(fā)酵中，使用的菌株乙需要將重組片段上慶大霉素抗性基因（Gm’）去除，Gmr是抗生素抗性基因，只是用于篩選，若發(fā)酵產(chǎn)品中含有抗生素會引發(fā)安全性問題，因此實際發(fā)酵使用的菌株乙要將引入的Gmr去除。（3）①前期發(fā)酵供給充足的氧氣，可以促進(jìn)大腸桿菌增殖，當(dāng)菌體濃度達(dá)到一定濃度，調(diào)整后期發(fā)酵條件，使體系從好氧生長階段進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵階段，獲得產(chǎn)物，所以前期和后期發(fā)酵條件不同設(shè)置的目的為前期促進(jìn)菌體快速增殖，后期轉(zhuǎn)向乳酸高效發(fā)酵。發(fā)酵過程中調(diào)整調(diào)整發(fā)酵罐的溫度、pH、氧氣濃度等外界條件。②菌株乙敲除了F酶基因和慶大霉素抗性基因（Gm’），菌株丙敲除了F酶、T酶雙基因，實驗?zāi)康氖抢弥亟M大腸桿菌生產(chǎn)乳酸，比較菌株乙和菌株丙兩圖，菌株乙副產(chǎn)物含量更高，乳酸含量二者基本相同，所以選擇菌株丙更適合做生產(chǎn)菌種。14．（2025·北京東城·二模）癌癥是人類健康的重大威脅之一，傳統(tǒng)治療手段難以實現(xiàn)精準(zhǔn)治療。超聲波具有非侵入、組織穿透性強(qiáng)、時空特異性等特點，科研人員擬開發(fā)“響應(yīng)超聲波的藥物遞送系統(tǒng)”細(xì)菌以實現(xiàn)癌癥的精準(zhǔn)治療。(1)用于培養(yǎng)藥物遞送細(xì)菌的液體培養(yǎng)基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供和維生素?？衫玫姆椒焖僦庇^地測定細(xì)菌數(shù)量，以便即時使用適量的細(xì)菌進(jìn)行治療。(2)C蛋白有抗腫瘤作用，超聲波可導(dǎo)致局部溫度升高到42℃。科研人員制備了工程菌1，其中含有圖1所示的基因表達(dá)載體。37℃培養(yǎng)的工程菌1接受超聲波刺激后，可升溫至42℃，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。(3)T蛋白有T1、T2和T3三種亞型，具有相似的功能，制備分別含有這三種基因的工程菌1，并檢測C蛋白表達(dá)量，結(jié)果如圖2所示?？蒲腥藛T最終選擇T3基因進(jìn)行后續(xù)研究，判斷的依據(jù)是。(4)工程菌1只能在超聲波刺激期間發(fā)揮作用，科研人員設(shè)計了含圖3所示的基因表達(dá)載體的工程菌2，可以實現(xiàn)在短時間的超聲波刺激后維持長時間的治療。已知B基因編碼的B酶可以作用于識別位點a和b，使a、b處的DNA發(fā)生斷裂，最終導(dǎo)致a、b之間的DNA片段發(fā)生倒轉(zhuǎn)。請根據(jù)以上信息，使用下列選項將表達(dá)載體補(bǔ)充完整。；；；；。①P1啟動子

②P3啟動子（持續(xù)表達(dá)型啟動子）③T3基因

④C基因

⑤B基因【答案】(1)碳源、氮源顯微鏡直接計數(shù)(2)T蛋白形成的二聚體解聚，解除對P1啟動子抑制作用，表達(dá)C蛋白(3)含有T3基因的工程菌在37℃時C蛋白表達(dá)強(qiáng)度低，且升溫至42℃，C蛋白表達(dá)強(qiáng)度上升幅度最大(4)②P3啟動子④C基因①P1啟動子⑤B基因③T3基因〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成；（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等，標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是鈣離子處理法；（4）目的基因的檢測與鑒定?！驹斘觥浚?）蛋白胨的作用：蛋白胨是由蛋白質(zhì)水解得到的產(chǎn)物，含有多種氨基酸、多肽等，可為細(xì)菌生長提供碳源、氮源（合成蛋白質(zhì)、核酸等的原料），同時也可提供部分碳源和維生素。細(xì)菌計數(shù)方法：題目要求“快速直觀”測定細(xì)菌數(shù)量，常用方法為顯微鏡直接計數(shù)法（如血球計數(shù)板法），通過顯微鏡直接觀察并計數(shù)菌體，無需培養(yǎng)，適合即時檢測。（2）根據(jù)圖1，工程菌1的基因表達(dá)載體中，C基因由P1啟動子驅(qū)動，且T基因（編碼T蛋白）由持續(xù)表達(dá)型啟動子P2驅(qū)動。37℃時，T蛋白可能抑制P1啟動子活性，導(dǎo)致C基因不表達(dá)；當(dāng)超聲波刺激升溫至42℃，溫度變化可能使T蛋白的抑制作用解除（或P1啟動子在高溫下激活），從而啟動C基因轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生具有抗腫瘤作用的C蛋白。（3）圖2縱坐標(biāo)為C蛋白表達(dá)量，橫坐標(biāo)為溫度。觀察不同T蛋白亞型（T1、T2、T3）對應(yīng)的曲線，T3亞型在37℃時表達(dá)量最低，42℃時表達(dá)量最高，即溫度響應(yīng)最顯著（表達(dá)量變化幅度最大）。選擇T3基因的原因是：在超聲波升溫（37℃→42℃）后，其驅(qū)動的C基因表達(dá)量激增最明顯，能更高效地發(fā)揮抗腫瘤作用。（4）目標(biāo)：工程菌2需在短時間超聲波刺激后維持長時間治療，即通過一次刺激啟動持續(xù)表達(dá)。B酶的作用：B酶可識別位點a和b，使中間DNA片段倒轉(zhuǎn)。倒轉(zhuǎn)后，啟動子方向需與轉(zhuǎn)錄方向一致。載體設(shè)計邏輯：P2啟動子之后應(yīng)連接T3基因；a、b之間應(yīng)為持續(xù)表達(dá)型啟動子，即P3啟動子，其后應(yīng)連接的是④C基因；中間應(yīng)為P1啟動子和B基因，超聲刺激升溫后，P1啟動子的抑制解除，啟動B基因轉(zhuǎn)錄，表達(dá)的B酶使a、b之間DNA片段逆轉(zhuǎn)，進(jìn)而啟動C基因的持續(xù)表達(dá)。專題15發(fā)酵工程考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（5年3考）2024、2023、2021年都有考查1.高考對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用的考查，多以選擇題呈現(xiàn)，主要考查果酒與果醋的制作，泡菜的制作過程與影響風(fēng)味的因素。2.高考對微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用，發(fā)酵工程的考查主要以選擇題形式呈現(xiàn)，主要內(nèi)容包括微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，微生物的篩選與鑒定過程中需要注意的問題等。考點2發(fā)酵工程及其應(yīng)用（5年5考）2025-2021年都有考查考點01傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1．（2023·北京·高考真題）高中生物學(xué)實驗中，下列實驗操作能達(dá)成所述目標(biāo)的是（）A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無菌環(huán)境C．在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度D．對外植體進(jìn)行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染【答案】A〖祥解〗成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細(xì)胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時，液泡逐漸縮小，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來，即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，液泡逐漸變大，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，即發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原。【詳析】A、成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡，用高濃度蔗糖溶液處理，細(xì)胞會失水，成熟植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離，A正確；B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無氧環(huán)境，不能創(chuàng)造無菌環(huán)境，B錯誤；C、在用樣方法調(diào)查種群密度時，應(yīng)該做到隨機(jī)取樣，而不是在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度，C錯誤；D、對外植體進(jìn)行消毒可以減少外植體攜帶的微生物，但不能杜絕接種過程中的微生物污染，D錯誤。故選A。2．（2021·北京·高考真題）野生草本植物多具有根系發(fā)達(dá)、生長較快、抗逆性強(qiáng)的特點，除用于生態(tài)治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關(guān)敘述錯誤的是（）A．種植此類草本植物可以減少水土流失B．菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實現(xiàn)能量的循環(huán)利用C．用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源D．菌渣作飼料實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移【答案】B〖祥解〗能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。物質(zhì)可以循環(huán)利用，但能量是單向流動的，不能循環(huán)利用?！驹斘觥緼、此類草本植物根系發(fā)達(dá)可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；B、能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；C、草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮源，C正確；D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移，D正確。故選B。3．（2021·北京·高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷【答案】C〖祥解〗實驗室常用的消毒和滅菌方法的比較：1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高溫的液體，如牛奶）、化學(xué)藥劑消毒法（如用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源等）、紫外線消毒法（接種室、操作臺）；2、滅菌：灼燒滅菌（接種工具）、干熱滅菌（玻璃器皿、金屬用具）、高壓蒸汽滅菌（培養(yǎng)基及容器）?！驹斘觥緼、為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，A正確；B、葡萄球菌需從人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；C、用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；D、根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別，D正確。故選C。4．（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。(1)酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生大量。(2)本實驗中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是。(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導(dǎo)致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實驗?zāi)芊裢耆C實上述推測，并說明理由。(4)上述推測經(jīng)證實后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生以抵抗H2O2的傷害?！敬鸢浮?1)酒精/C2H5OHATP(2)無氧取樣，無氧培養(yǎng)(3)不能，因為沒有“接觸O2后，酵母菌內(nèi)源H2O2濃度上升”的證據(jù)(4)過氧化氫酶/H2O2

酶〖祥解〗【關(guān)鍵能力】（1）信息獲取與加工題干關(guān)鍵信息所學(xué)知識信息加工酵母菌兼性厭氧型微生物無氧條件（密閉發(fā)酵罐）：酵母進(jìn)進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2有氧條件：酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控自變量是不同氧氣含量，因變量是酵母菌生長分支即相關(guān)調(diào)控情況圖甲中，無氧取樣，無氧培養(yǎng)條件下，菌落數(shù)最多，說明該條件下，占比較低的菌種也會產(chǎn)生菌落，有利于保留占比很低菌種（2）邏輯推理與論證【詳析】（1）酵母菌在密閉發(fā)酵罐中進(jìn)行無氧呼吸，會產(chǎn)生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，有機(jī)物被徹底氧化分解，產(chǎn)生大量能量，而無氧呼吸中有機(jī)物不能徹底分解，只產(chǎn)生少量能量，故有氧培養(yǎng)時酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)。（2）由圖甲結(jié)果可知，無氧/無氧條件下，菌落數(shù)最多，因此有利于保留占比很低菌種的采集條件是無氧/無氧。（3）依據(jù)圖乙結(jié)果可知，隨著H2O2濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受損程度加深），但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2濃度會持續(xù)上升，因為沒有“接觸O2后，酵母菌內(nèi)源H2O2濃度上升”的證據(jù)。（4）過氧化氫酶能催化H2O2分解出現(xiàn)明顯氣泡，因此實驗結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生過氧化氫酶以抵抗H2O2的傷害。考點02發(fā)酵工程及應(yīng)用1．（2025·北京·高考真題）動物細(xì)胞培養(yǎng)基一般呈淡紅色。某次實驗時，調(diào)控pH的CO2耗盡，培養(yǎng)基轉(zhuǎn)為黃色。由此推斷使培養(yǎng)基呈淡紅色的是（

）A．必需氨基酸 B．抗生素C．酸堿指示劑 D．血清【答案】C〖祥解〗培養(yǎng)基顏色變化與pH相關(guān)，CO?耗盡導(dǎo)致酸性下降，指示劑顯黃色?！驹斘觥緼、必需氨基酸是細(xì)胞生長的營養(yǎng)成分，不參與指示pH變化，A錯誤；B、抗生素用于抑制微生物污染，與培養(yǎng)基顏色無關(guān)，B錯誤；C、酸堿指示劑（如酚紅）在培養(yǎng)基中用于顯示pH變化，酸性時呈淡紅色，中性/弱堿性時變黃，C正確；D、血清提供生長因子，不直接導(dǎo)致顏色變化，D錯誤。故選C。2．（2023·北京·高考真題）高中生物學(xué)實驗中，下列實驗操作能達(dá)成所述目標(biāo)的是（）A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無菌環(huán)境C．在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度D．對外植體進(jìn)行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染【答案】A〖祥解〗成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細(xì)胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中，由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水時，液泡逐漸縮小，原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁逐漸分離開來，即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中，液泡逐漸變大，整個原生質(zhì)層就會慢慢地恢復(fù)成原來的狀態(tài)，即發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原。【詳析】A、成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡，用高濃度蔗糖溶液處理，細(xì)胞會失水，成熟植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離，A正確；B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無氧環(huán)境，不能創(chuàng)造無菌環(huán)境，B錯誤；C、在用樣方法調(diào)查種群密度時，應(yīng)該做到隨機(jī)取樣，而不是在目標(biāo)個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度，C錯誤；D、對外植體進(jìn)行消毒可以減少外植體攜帶的微生物，但不能杜絕接種過程中的微生物污染，D錯誤。故選A。3．（2021·北京·高考真題）野生草本植物多具有根系發(fā)達(dá)、生長較快、抗逆性強(qiáng)的特點，除用于生態(tài)治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關(guān)敘述錯誤的是（）A．種植此類草本植物可以減少水土流失B．菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實現(xiàn)能量的循環(huán)利用C．用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源D．菌渣作飼料實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移【答案】B〖祥解〗能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。物質(zhì)可以循環(huán)利用，但能量是單向流動的，不能循環(huán)利用?！驹斘觥緼、此類草本植物根系發(fā)達(dá)可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；B、能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；C、草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮源，C正確；D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移，D正確。故選B。4．（2021·北京·高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷【答案】C〖祥解〗實驗室常用的消毒和滅菌方法的比較：1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高溫的液體，如牛奶）、化學(xué)藥劑消毒法（如用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源等）、紫外線消毒法（接種室、操作臺）；2、滅菌：灼燒滅菌（接種工具）、干熱滅菌（玻璃器皿、金屬用具）、高壓蒸汽滅菌（培養(yǎng)基及容器）?！驹斘觥緼、為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，A正確；B、葡萄球菌需從人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；C、用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；D、根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別，D正確。故選C。5．（2025·北京·高考真題）鏈霉菌A能產(chǎn)生一種抗生素M，可用于防治植物病害，但產(chǎn)量很低。為提高M(jìn)的產(chǎn)量，科研人員用紫外線和亞硝酸對野生型鏈霉菌A的孢子懸液進(jìn)行誘變處理，篩選M產(chǎn)量提高的突變體（M+株），以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(1)紫外線和亞硝酸均通過改變DNA的，誘發(fā)基因突變。(2)因基因突變頻率低，孢子懸液中突變體占比很低；又因基因突變的性，M+株在全部突變體中的占比低。要獲得M+株，需進(jìn)行篩選。(3)鏈霉菌A主要進(jìn)行孢子繁殖。研究者對鏈霉菌A發(fā)酵液進(jìn)行了粗提濃縮，得到粗提液，測定粗提液對野生型鏈霉菌A孢子萌發(fā)的影響，結(jié)果如圖。由圖可知，粗提液對野生型孢子萌發(fā)有作用。(4)隨后研究者進(jìn)行篩選實驗。誘變處理后，將適量孢子懸液涂布在含有不同濃度粗提液的篩選平板上，每個濃度的篩選平板設(shè)若干個重復(fù)，28℃培養(yǎng)7天。從每個濃度的篩選平板上挑取100個單菌落，再次分別培養(yǎng)后逐一測定M產(chǎn)量，統(tǒng)計結(jié)果如下表。組別IIIIIIIVVVI篩選平板中粗提液濃度（mL/100mL）258101215所取菌落中M+株占比（%）0132565203①用圖中信息，解釋表中IV組M+株占比明顯高于Ⅲ組的原因。②表中Ⅲ組和V組中M+株占比接近，但在篩選平板上形成的菌落有差異。下列敘述正確的有（多選）。A．Ⅲ組中有野生型菌落，而V組中沒有野生型菌落B．V組中有M產(chǎn)量未提高的突變體菌落，而III組中沒有C．與Ⅲ組相比，誘變處理后的孢子懸液中更多的突變體在V組中被抑制D．與Ⅲ組相比，誘變處理后的孢子懸液中更多的M+株在V組中被抑制綜上所述，用粗提液篩選是獲得M+株的有效方法?！敬鸢浮?1)堿基序列（或脫氧核苷酸序列）(2)隨機(jī)性、不定向(3)抑制(4)IV組粗提液濃度高于Ⅲ組，更多的野生型孢子萌發(fā)受抑制，M+株相對更容易存活；AD10mL/100mL〖祥解〗基因突變的原因主要有以下兩類：外因：物理因素：如紫外線、X射線及其他輻射，這些射線能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA，改變其堿基序列引發(fā)突變?；瘜W(xué)因素：像亞硝酸、堿基類似物等，可改變核酸的堿基，從而導(dǎo)致基因突變。生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA，引發(fā)突變。內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中，偶爾會發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，引發(fā)基因突變?！驹斘觥浚?）紫外線和亞硝酸均通過改變DNA的堿基序列（或脫氧核苷酸序列），誘發(fā)基因突變。因為基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而這些處理會影響DNA的堿基組成和排列順序。（2）因基因突變頻率低，孢子懸液中突變體占比很低；又因基因突變的隨機(jī)性、不定向性，M＋株在全部突變體中的占比低。要獲得M＋株，需進(jìn)行篩選?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐裕匆粋€基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因，所以即使發(fā)生了基因突變，也不一定是我們想要的M＋株。（3）由圖可知，隨著培養(yǎng)基中粗提液濃度的升高，野生型孢子萌發(fā)率下降，所以粗提液對野生型孢子萌發(fā)有抑制作用。（4）①IV組粗提液濃度高于Ⅲ組，結(jié)合前面得出的粗提液對孢子萌發(fā)有抑制作用，且M＋株可能對粗提液有更強(qiáng)的耐受性，所以在較高濃度的粗提液下，更多的野生型孢子萌發(fā)受抑制，而M＋株相對更容易存活，導(dǎo)致IV組M＋株占比明顯高于Ⅲ組。②A、Ⅲ組粗提液濃度較低，對野生型孢子抑制作用較弱，篩選平板上有野生型菌落，據(jù)（3）表可知，Ⅴ組粗提液濃度較高，對野生型孢子抑制作用較強(qiáng)，篩選平板上沒有野生型菌落，A正確；B、Ⅲ組和V組中都可能有M產(chǎn)量未提高的突變體菌落，B錯誤；CD、Ⅳ、Ⅴ組粗提液濃度較高，篩選平板上的菌落可能均為突變體，但Ⅵ組M+株顯著少于Ⅳ組，說明誘變處理后的孢子懸液中更多的M+株在Ⅴ組中被抑制，使得Ⅲ組和Ⅴ組中M+株占比接近，而不是更多的突變體被抑制，C錯誤，D正確。故選AD。據(jù)表可知，用10mL/100mL粗提液篩選是獲得M+株的有效方法。6．（2023·北京·高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出?？茖W(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。(1)用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供和維生素等。(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明。(3)為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗證（主要實驗材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機(jī)和細(xì)菌培養(yǎng)箱）。【答案】(1)氮源、碳源(2)A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖(3)稀釋溶菌圈(4)假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂〖祥解〗微生物的營養(yǎng)成分主要有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。微生物的培養(yǎng)基按其特殊用途可分為選擇性培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基，培養(yǎng)基按其物理狀態(tài)可分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基三類。【詳析】（1）蛋白胨主要為細(xì)菌提供氮源、碳源和維生素等。（2）將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。（3）將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。（4）根據(jù)實驗材料和設(shè)備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質(zhì)，離心機(jī)可用于分離菌體和細(xì)菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂。7．（2022·北京·高考真題）人體細(xì)胞因表面有可被巨噬細(xì)胞識別的“自體”標(biāo)志蛋白C，從而免于被吞噬。某些癌細(xì)胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脫吞噬作用。研究者以蛋白C為靶點，構(gòu)建了可感應(yīng)群體密度而裂解的細(xì)菌菌株，擬用于制備治療癌癥的“智能炸彈”。(1)引起群體感應(yīng)的信號分子A是一種脂質(zhì)小分子，通常以的方式進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞內(nèi)外的A隨細(xì)菌密度的增加而增加，A積累至一定濃度時才與胞內(nèi)受體結(jié)合，調(diào)控特定基因表達(dá)，表現(xiàn)出細(xì)菌的群體響應(yīng)。(2)研究者將A分子合成酶基因、A受體基因及可使細(xì)菌裂解的L蛋白基因同時轉(zhuǎn)入大腸桿菌，制成AL菌株。培養(yǎng)的AL菌密度變化如圖1。其中，AL菌密度驟降的原因是：AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結(jié)合，。(3)蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合并阻斷其功能。研究者將K基因轉(zhuǎn)入AL菌，制成ALK菌株，以期用于腫瘤治療。為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，應(yīng)以菌株裂解的上清液為對照進(jìn)行實驗。請從下