1选择题
某市新闻报道，一家小型乳品厂因酸奶产品连续多批次出现胀袋、酸味异常，被市场监管部门责令停产整改。调查发现：该厂用同一发酵罐交替生产酸奶和果酒，罐体管道清洗不彻底；接种乳酸菌后未及时密封，发酵中期工人多次开盖观察；发酵温度长期控制在 45 ℃左右。下列有关分析，正确的是（ ）
- A. 乳酸菌是厌氧细菌，其发酵产生乳酸的过程不产生 CO₂，因此胀袋一定来自杂菌污染或罐内残留的酵母菌
- B. 发酵工程的基本环节依次是：扩大培养→接种→灭菌→发酵罐内发酵→分离提纯产品
- C. 培养基在使用前只需煮沸即可达到无菌要求，无需高压蒸汽灭菌
- D. 45 ℃是乳酸菌发酵的适宜温度，温度偏高只会使发酵速度加快，不会造成产品变质
答案：A
解析：本题融合发酵工程基本环节、微生物培养与无菌操作、发酵条件控制等多个知识点。A 项：乳酸菌无氧呼吸（乳酸发酵）的产物是乳酸，反应式为 C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 能量，不产生 CO₂；若同一发酵罐交替生产果酒且清洗不彻底，残留的酵母菌或其他杂菌可产生 CO₂ 导致胀袋，故 A 正确。B 项顺序错误，应为：菌种选育→培养基配制与灭菌→扩大培养→接种→发酵罐内发酵→分离提纯产品，灭菌必须在接种之前。C 项错误：煮沸不能杀死芽孢，培养基须高压蒸汽灭菌，且发酵罐、管道、空气也要灭菌或除菌。D 项错误：乳酸菌发酵适宜温度一般为 40 ℃左右（不同菌种略有差异），温度过高会抑制甚至杀死乳酸菌，并使杂菌（如耐热腐败菌）占优势，造成产品变质。易错点：把「乳酸发酵不产气」与「胀袋」割裂分析；混淆灭菌与消毒、混淆发酵工程各环节先后顺序。故选 A。
2选择题
某市媒体报道，一家酸奶作坊因产品批次酸度不达标、伴有异味而被责令整改。监管部门调查发现：该作坊用回收的旧发酵罐生产酸奶，罐体仅用清水冲洗后即加入经巴氏消毒的牛奶并接入乳酸菌，发酵过程中未监测罐内温度与pH，发酵结束后直接灌装。已知信息：乳酸菌是厌氧型细菌，可将葡萄糖分解为乳酸；发酵工程的基本环节包括选育优良菌种、配制培养基、灭菌、扩大培养和接种、发酵罐内发酵（需控制温度、pH、溶解氧等条件）、分离提纯产品。下列分析正确的是（ ）
- A. 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，发酵过程需要持续通入无菌空气以提高产量
- B. 用清水冲洗旧发酵罐即可防止杂菌污染，因为清水能杀死所有微生物
- C. 未控制发酵温度和pH会影响乳酸菌体内酶的活性，可能导致发酵异常、产品酸度不达标
- D. 发酵结束后应先灌装销售，再对产品进行分离提纯以降低成本
答案：C
解析：本题融合发酵工程基本环节、微生物培养的无菌操作、发酵条件控制等知识点。乳酸菌为厌氧型细菌，无氧呼吸产生乳酸，发酵过程不需要持续通入无菌空气，A错误；清水冲洗不能杀死杂菌，发酵罐及管路必须进行严格灭菌（如高压蒸汽灭菌），否则杂菌污染会导致产品变质、产生异味，B错误；温度和pH通过影响酶活性进而影响乳酸菌的代谢与生长，控制不当会造成发酵异常、酸度不达标，C正确；发酵工程应先对发酵液进行分离提纯获得产品再灌装，且产品需经质量检测合格后方可出厂，D错误。易错点：误认为发酵都要通气（忽视乳酸菌的厌氧特性）；误把清水冲洗当作灭菌手段；忽视发酵条件控制与产品分离提纯的先后顺序。故选C。
3选择题
某市在城市湿地公园建设中，采用本地水生植物进行景观设计。下列有关叙述，错误的是（ ）
- A. 优先选用本地物种，可降低养护成本，且不易造成外来物种入侵
- B. 合理配置挺水、浮水和沉水植物，可形成复杂的垂直结构，提高群落对阳光等资源的利用效率
- C. 植物的分层现象主要受光照强度影响，而湿地中动物的分层主要受食物和栖息空间的影响
- D. 该湿地公园中植物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越弱，抵抗力稳定性越低
答案：D
解析：本题将群落空间结构与生态系统稳定性知识综合于景观设计情境中。A项正确：本地物种适应性强、维护成本低、不易入侵；B项正确：不同生活型植物构成垂直分层，提高资源利用效率；C项正确：植物分层主导因素是光照，动物分层主要受食物和栖息空间影响（不是温度）；D项错误：物种越多、营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，而非越低。易错点：混淆"抵抗力稳定性"与"恢复力稳定性"，或误认为物种越多稳定性越低。故选D。
4选择题
某中学开展
- A. 平板划线法分离纯化菌种时，每次划线前都要灼烧接种环，且最后一次划线的起点应与第一次划线的起点重合，以确保菌种均匀分布
- B. 培养基配制好后需立即接种，以缩短实验时间、提高效率
- C. 对培养皿进行高压蒸汽灭菌后，应在培养基冷却凝固后及时倒平板，并在酒精灯火焰旁进行倒平板操作，以减少空气中杂菌污染
- D. 检测发酵液中是否有杂菌污染时，可取少量发酵液在显微镜下观察菌体形态，若发现多种形态的菌体即说明存在污染
答案：A
解析：本题结合校园生物社团制作酸奶的实践情境，综合考查无菌操作、平板划线法、培养基制备与灭菌等发酵工程关键环节，属于基础与中档结合题。
选项A：平板划线法中，每次划线前灼烧接种环是为了杀死环上残留菌种，使下一次划线的菌种数逐步减少，从而获得单菌落；但
5填空题
某农业科技公司研发一种以豆渣为主要原料、利用枯草芽孢杆菌固态发酵生产蛋白饲料的技术，并拟在新建车间投产。已知信息：①枯草芽孢杆菌为好氧细菌，生长繁殖需要氧气；②培养基由豆渣、麸皮、无机盐等配制而成，为微生物提供碳源、氮源、水和无机盐；③发酵过程中，堆料温度会因微生物代谢产热而升高，超过一定温度会抑制菌体生长；④产品需经干燥、粉碎、包装等后处理。请回答下列问题：
（1）培养基配制完成后，在接入菌种前必须进行________，其目的是________________。
（2）枯草芽孢杆菌为好氧细菌，因此发酵过程中需要采取________________（答出一项）措施，以保证菌体正常代谢。
（3）发酵过程中需监测并控制堆料温度，原因是________________。
（4）若要获得性状优良的生产用菌种，可先通过________（答出一种育种方法）选育，再经扩大培养后接种到发酵基质中，这体现了发酵工程基本环节中________在前、________在后。
答案：（1）灭菌；杀死培养基中原有的微生物（杂菌），防止杂菌污染，保证发酵正常进行。
（2）定期翻堆（或通入无菌空气、保持料层疏松透气等，答出一项即可）。
（3）微生物代谢产热会使堆料温度升高，温度过高会影响（抑制）枯草芽孢杆菌体内酶的活性，从而抑制菌体生长繁殖、降低发酵效率（温度过低也会使代谢减慢），故需控温。
（4）诱变育种（或基因工程育种等，合理即可）；选育优良菌种；扩大培养和接种（或发酵罐内发酵）。
解析：本题以蛋白饲料发酵这一社会热点生产情境为背景，综合考查发酵工程基本环节、培养基营养与灭菌、无菌操作、发酵条件控制以及菌种选育。（1）易错：答成“消毒”。消毒只能杀死部分微生物，不能杀死芽孢，培养基必须用灭菌（如高压蒸汽灭菌）处理，且应在接种前完成。（2）易错：忽视枯草芽孢杆菌的“好氧”特性而答“密封发酵”。好氧菌需保证氧气供应，固态发酵可采取翻堆、通入无菌空气、控制料层厚度与疏松度等措施。（3）答题要点是“温度通过影响酶活性影响代谢”，只写“温度要适宜”而无机制分析易失分。（4）体现“先选育优良菌种，再扩大培养和接种、发酵”的环节顺序；育种方法答诱变育种、基因工程育种等均可，注意答出的是“选育”而非“直接大量培养”。
6填空题
某地新闻报道，一家传统酿造企业将现代发酵工程技术用于生产风味酸奶，既保留了传统口感，又提高了产量。回答下列问题：
（1）酸奶生产利用的微生物主要是________，其代谢类型为________（填"异养厌氧型"或"异养需氧型"），发酵产物使牛奶的pH________（填"升高"或"降低"）。
（2）发酵工程的基本环节依次为：菌种选育→________→扩大培养和接种→发酵罐内发酵→分离提纯产品。其中，为防止杂菌污染，培养基需采用________法进行灭菌，发酵罐需保持________（填"无菌"或"无氧即可"）状态。
（3）发酵过程中需严格控制温度、pH、溶解氧等条件，其原因是这些条件会影响________，从而影响产量和品质。
（4）若该企业同时生产食醋，利用的醋酸菌在氧气充足、糖源不足时，可将________变为乙醛，再变为醋酸。
答案：（1）乳酸菌；异养厌氧型；降低（乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，使pH下降）
（2）培养基的配制与灭菌；高压蒸汽灭菌；无菌（发酵全过程必须严格无菌操作，防止杂菌污染）
（3）微生物酶的活性（或代谢活动），进而影响发酵产物的生成速率和产量
（4）乙醇（酒精）
解析：本题以新闻情境考查发酵工程综合应用。易错点：①混淆乳酸菌与醋酸菌代谢类型——乳酸菌是异养厌氧型，醋酸菌是异养需氧型；②漏写发酵工程环节中的"培养基的配制与灭菌"；③误认为发酵只需"无氧"，忽视"无菌"这一核心要求——无菌操作是防止杂菌污染的关键；④醋酸菌在糖源不足时利用的是乙醇而非葡萄糖。
7解答题
阅读材料并回答下列问题。
【材料一】某地新闻报道，为恢复一处废弃矿区的生态，当地政府实施了「微生物—植物」联合修复工程：先向土壤中接种能分解有机污染物的细菌和真菌，再种植耐性强的草本与灌木，三年后矿区植被覆盖率由不足 5% 提高到 62%，土壤小动物类群数明显增加。
【材料二】科研人员在该矿区随机选取 10 个 1 m × 1 m 的样方，统计其中某草本植物的株数分别为：6、9、7、11、8、10、7、9、8、12。
【材料三】修复过程中，当地农技站指导农户用乳酸菌发酵生产青贮饲料，并强调「配料、装填、封窖各环节都要严格控制杂菌」。
（1）材料二中，该草本植物的种群密度约为多少株/m²？若该矿区草地总面积为 20 000 m²，请估算该草本植物的种群数量约为多少株？
（2）材料一中，被接种的细菌和真菌在生态系统中属于哪种组成成分？其在生态系统的物质循环中起什么作用？材料一中「有机污染物」是否属于生态系统的分解者？请说明理由。
（3）三年间矿区植被覆盖率大幅提高、土壤小动物类群数增加，从影响种群数量变化的因素角度分析：植被的恢复会通过改变哪些非生物因素（至少答出两项），进而影响土壤小动物种群的出生率、死亡率？
（4）材料一中，先接种分解有机污染物的微生物、再种植耐性强的草本和灌木（而非直接种植高大乔木），分别体现了生态工程的哪些原理？
（5）材料三中，青贮饲料发酵利用乳酸菌产生乳酸以抑制杂菌。请从发酵条件控制与无菌操作两方面，各写出一条具体措施，并说明理由。
答案：（1）样方平均值＝(6+9+7+11+8+10+7+9+8+12)÷10＝87÷10＝8.7（株/m²），故种群密度约为 8.7 株/m²。种群数量≈8.7×20 000≈174 000（株）。
（2）细菌和真菌属于分解者。它们能将动植物遗体、排泄物及有机污染物中的有机物分解为无机物（如 CO₂、无机盐），供生产者重新利用，促进生态系统的物质循环。「有机污染物」不属于分解者，它是被分解的有机物，属于非生物的物质（或有机碎屑）；分解者是营腐生生活的生物。
（3）植被恢复可提高土壤含水量（保持水土）、增加土壤有机质与无机盐含量、降低地表温度波动、改善土壤通气状况等。土壤湿度、温度、食物（有机质）条件改善后，土壤小动物的栖息与取食条件变好，出生率升高、死亡率降低，种群密度上升。（答出水分、温度、食物等非生物因素中的两项并说明对出生率/死亡率的影响即可）
（4）先接种分解有机污染物的微生物：物质循环再生原理（利用微生物分解有机物，使物质循环利用）。种植耐性强的草本和灌木而非高大乔木：协调与平衡原理（矿区土壤贫瘠、重金属含量高、保水性差，环境容纳量较小，需选择与当地环境相适应的先锋物种，使生物与环境协调）。
（5）发酵条件控制：封窖造成无氧环境（乳酸菌为厌氧型，无氧条件下大量繁殖并产生乳酸，pH 下降可抑制腐败菌）；或将发酵温度控制在 30～40 ℃左右（适宜乳酸菌生长繁殖，避免温度过高导致杂菌占优势、乳酸菌受抑制）。无菌操作：青贮原料装填前清洗窖体并用石灰水等消毒，减少杂菌数量；装填时层层压实并迅速封窖，减少空气（氧气）进入，防止需氧腐败菌和霉菌繁殖。（各答出一条并说明理由即可）
解析：本题为综合应用题，融合种群密度调查（样方法计算）、生态系统的组成成分与功能、影响种群数量变化的非生物因素、生态工程基本原理、发酵工程的条件控制与无菌操作等多知识点，情境取自矿区生态修复与青贮饲料发酵的社会热点报道。
（1）易错点：①误把 10 个样方的株数直接求和作为密度；②计算种群数量时误用 500 m × 100 m 之类的无关面积，或单位换算出错（m² 与 hm² 混淆）。正确做法是先求样方平均值作为密度，再乘以总面积。
（2）易错点：把「有机污染物」「有机碎屑」误认作分解者；认为所有微生物都是分解者（如硝化细菌是生产者）。判断依据是能否将有机物分解为无机物。
（3）易错点：只笼统回答「环境变好」，不指出具体非生物因素（水分、温度、光照、土壤无机盐等），或未把因素与出生率、死亡率、迁入率、迁出率联系起来形成因果链。
（4）易错点：混淆「协调与平衡原理」（生物与环境协调、考虑环境容纳量）与「整体性原理」（自然、经济、社会整体考虑）；忽略物质循环再生原理中「微生物分解有机物」这一关键。
（5）易错点：把「消毒」与「灭菌」混为一谈；只写「控制温度」而不说明温度过高会使杂菌占优势、乳酸菌受抑制；把乳酸菌当作需氧菌而答「通气搅拌」。乳酸菌为厌氧型细菌，发酵产生乳酸（C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + 能量），不产生 CO₂，故青贮需严格密封。
8解答题
2024年某地新闻报道，一家乳企采用发酵工程规模化生产酸奶，产品远销各地。请结合所学知识回答下列问题：
（1）酸奶生产所用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型。在发酵罐中，乳酸菌将牛奶中的乳糖等有机物分解产生乳酸，使牛奶pH下降、凝乳。写出乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的反应式：C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 少量能量。发酵过程中需要严格控制温度、pH等条件，请说明若发酵温度过高可能导致的后果：____________。
（2）发酵工程的基本环节包括：菌种选育 → 培养基配制与灭菌 → 扩大培养与接种 → 发酵罐内发酵 → 产品的分离提纯。其中
答案：（1）温度过高会使乳酸菌体内酶的活性降低甚至失活，导致菌体生长繁殖受抑制、乳酸产量下降；同时杂菌（如耐热的腐败菌）可能趁机大量繁殖，造成污染，使酸奶变质、风味变差。
（2）①培养基配制：为乳酸菌提供碳源（如乳糖、葡萄糖）、氮源（如蛋白胨、乳清蛋白）、水和无机盐等营养物质，pH调至中性或微酸性，以满足乳酸菌生长需要。②灭菌：对培养基和发酵设备采用高压蒸汽灭菌（121℃、15～30 min），接种操作在超净工作台上火焰旁进行，以杀死培养基中原有的微生物（包括芽孢和孢子），防止杂菌污染导致发酵失败或产品变质。
（3）①选育优良菌种：通过诱变育种、基因工程等方法筛选出产乳酸量高、耐酸、生长快且稳定遗传的乳酸菌菌株。②发酵条件控制：发酵过程中需持续监测并调控温度（如40℃左右，最适乳酸菌生长）、pH（随乳酸积累pH下降，可加碱中和维持最适pH）、溶解氧（保持厌氧或兼性厌氧环境，避免好氧杂菌过度繁殖）、搅拌速度等，并适时补料，以延长稳定期、提高乳酸产量。
（4）分离提纯：发酵结束后，通过过滤或离心除去菌体，再经脱色、浓缩、结晶（或喷雾干燥）等步骤获得乳酸产品；若生产酸奶，则主要进行均质、冷却、灌装与冷藏等后处理。
解析：本题以新闻报道中的酸奶发酵工程为情境，综合考查微生物代谢类型、无氧呼吸反应式、培养基营养成分、无菌操作、发酵条件控制与产品分离提纯等知识点，体现