高中生物总复习第七单元 生物技术与工程专题22 发酵工程【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点考向1传统发酵技术果酒和果醋的制作考查内容:高频考点有果酒和果醋等发酵技术的原理和过程、微生物的实验室培养的基本技术、特定类型微生物的筛选和计数等命题规律:传统发酵技术主要以非选择题形式考查,微生物的培养和应用仍为未来高考命题热点复习时应注意对各种技术的系统理解和横向对比,例如:列表对比果酒、果醋与泡菜制作的原理和过程,归纳不同类型微生物实验室培养的条件和影响因素,比较微生物分离纯化等实践操作的方法,以加深对相关技术的理解泡菜的制作2微生物的培养技术与应用微生物的实验室培养技术微生物的分离与计数【真题探秘】基础篇考点一 传统发酵技术【基础集训】 用百香果作材料制成的果醋具有缓解压力、消除疲劳、延缓衰老、预防动脉硬化、养颜美容的功效如图为利用百香果制作果醋的流程图,请回答下列相关问题:(1)①过程的酿造原理是先使酵母菌进行 ,以增加酵母菌的数量,然后通过 获得果酒 (2)酿制百香果果酒时,并不需要对百香果进行严格的消毒处理,这是因为在 的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物因无法适应这一环境而受到抑制。
①过程往往不能长时间密封,原因是 (3)②过程适宜的温度为 温度过高时,醋酸菌代谢减慢甚至死亡,根本原因是 (4)①过程转入②过程前,除改变温度外,还需调整的发酵条件是 要鉴定百香果果醋是否酿制成功,除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外,还可以通过检测和比较 来鉴定 答案 (1)有氧呼吸 无氧呼吸 (2)缺氧、呈酸性 酵母菌无氧呼吸产生CO2,会使得装置气压增大 (3)30~35 ℃ 温度过高,影响酶的活性 (4)通入无菌空气 醋酸发酵前后的pH考点二 微生物的培养技术与应用【基础集训】1.(2015江苏单科,19)做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是( )A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.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C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上答案 D2.(2018课标全国Ⅱ,37)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具 (填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能 在照射前,适量喷洒 ,可强化消毒效果 (4)水厂供应的自来水通常是经过 (填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的 (5)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 答案 (1)可以 (2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少 (3)破坏DNA结构 消毒液 (4)氯气 (5)未将锅内冷空气排尽 3.蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值某同学为筛选产蛋白酶的高产菌株,做了如下实验步骤(配制了下列培养基,在适宜条件下培养):步骤取样培养基培养结果Ⅰ土壤样品葡萄糖,(NH4)2SO2,K2HPO4·3H2O,KH2PO4,NaCl,CaCl2,MgSO4·7H2O,加水定容培养液aⅡ1 mL培养液a同上菌落Ⅲ挑取单菌落细菌培养基培养液b(1)为实现筛选目的,步骤Ⅰ所使用的培养基配方中,应去除 并加入高浓度的 。
该培养基从功能上看属于 培养基 (2)灭菌是否彻底或是否被污染需要检测,检测方法: (3)为实现目的菌的分离和计数,步骤Ⅱ所使用的培养基中还常加入 制成平板,采用的接种方法是 (4)步骤Ⅲ的目的是 答案 (1)葡萄糖 蛋白质 选择 (2)未接种的培养基在适宜条件下放置一段时间后,观察培养基上是否有菌落产生 (3)琼脂 稀释涂布平板法 (4)快速增加目的菌的种群数量(扩大培养)4.酸雨主要是由大气中所含的SO2造成的研究人员为了获得用于烟气脱硫的脱硫细菌,进行了相关实验回答下列问题:(1)采集菌种:在某热电厂烟囱周围区域采集土样,取样用的小铁铲和盛装土样的信封在使用前都需要 将采集的土样进行稀释处理后,接种到培养基上进行培养 (2)分离目的菌:将目的菌转移到含少量无菌水的锥形瓶中,边搅拌边持续通入SO2,驯化几分钟后接种到固体培养基上,待长出菌落后再重复上述步骤,并逐步延长通SO2的时间,与此同时逐步降低培养基的pH由此分离得到的目的菌具有较强的 的能力 (3)活菌计数:为获得大量目的菌用于生产,在培养过程中需连续取样进行计数, 法常用来统计样品中的活菌数目。
通常情况下,用此方法得到的活菌数目往往比实际数目 (填“高”或“低”) (4)检测目的菌对抗生素的敏感性:取该单菌落适当稀释后的液体2滴,接种于固体培养基表面,并用 使菌液均匀分布在37 ℃培养箱中培养24小时后,将大小相同且分别含有不同抗生素的圆纸片均匀置于该平板的不同位置,再培养一段时间,结果如图所示(圆纸片周围的白色区域表示没有菌落分布),据此实验结果推测,五种抗生素中对该菌抑制作用最强的是 (答序号和名称) (5)菌种保存:采用平板划线法分离纯化得到了脱硫细菌,可以采用 的方法,对菌种长期保存 答案 (1)灭菌 (2)利用SO2和耐酸 (3)稀释涂布平板 低 (4)涂布器 ⑤青霉素 (5)甘油管藏综合篇提升 微生物培养技术的要点分析【综合集训】1.(2017课标全国Ⅰ,37)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用回答下列问题:(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生 能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是 但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 (答出两点即可)。
(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 (填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是 3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可) 答案 (1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物 为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料(2)尿素 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定2.(2017江苏单科,31)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害小明同学准备依据如图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有 (2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐 ,以达到富集酚降解菌的目的。
若如图平板中菌落过于密集,应进一步 ,以便于菌落计数与分离制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加 (3)如图为连续划线法示意图,在图中 (填图中序号)区域更易获得单菌落 (4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中1~5号比色管的苯酚浓度应分别为 管号123456苯酚浓度(mg/L)1如果废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释 (填序号:①5 ②10 ③20)倍后,再进行比色 答案 (1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀释涂布 凝固剂 (3)③ (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 ③应用篇应用 制作酸奶的微生物学原理【应用集训】1.关于酸奶制作,下列说法正确的是( )A.含抗生素的牛奶更容易发酵B.温度越高,制作酸奶需要的时间越长C.牛奶变酸的同时,其中的糖类发生了变化D.制作过程中需不断通入无菌空气答案 C2.酸奶不仅美味,还含有丰富的蛋白质、钙以及多种维生素等,酸奶制作也比较简单,所以广受人们的喜欢请结合实际生活回答下列问题:(1)对奶牛养殖厂售岀的新鲜牛奶消毒常用 法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是 。
(2)某同学将超市买来的某品牌老酸奶加入鲜奶中,搅拌均匀后,放入酸奶机中,也可制作美味可口的酸奶,该同学加入适量老酸奶的目的是 (3)若要分离纯化得到发酵效果相对较好的乳酸菌种,所用的培养基中要加入碳酸钙(有CaCO3的培养基不透明,无CaCO3的培养基透明),其作用除中和产生的乳酸外,还可以 ,分离纯化时应挑选出 的菌落作为候选菌 (4)乳酸菌菌种若要长期保存,菌液中常需要加入一定量的 ,并在-20 ℃的环境中存放 答案 (1)巴氏消毒 在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少 (2)接种 (3)鉴别乳酸菌 透明圈大 (4)甘油【五年高考】考点一 传统发酵技术1.(2019江苏单科,9,2分)下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( )A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵答案 B2.(2018江苏单科,16,2分)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 B3.(2017课标全国Ⅱ,37,15分)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。
为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果回答下列问题:(1)该实验的自变量是 、 (2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是 (3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是 (4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为 ,脂肪转变为 答案 (1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油4.(2016课标全国Ⅱ,39,15分)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的回答下列问题:(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的 中进行,其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程③在酵母菌细胞的 中进行。
与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在 条件下才能完成 (3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度 (填“低于”或“高于”)第二阶段的 (4)醋酸杆菌属于 核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体 答案 (1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有考点二 微生物的培养技术与应用5.(2019北京理综,3,6分)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 菌种菌落直径:C(mm)透明圈直径:H(mm)H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6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 C6.(2019江苏单科,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是( )A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基答案 A7.(2019课标全国Ⅰ,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。
某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)回答下列问题1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是 Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是 (2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会 ,其原因是 (3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是 (4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供 和 答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 X (2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量 合成其他物质的原料8.(2019课标全国Ⅱ,37,15分)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。
W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)回答下列问题1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是 (2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)如果要得到目标菌,应该选择 菌落进一步纯化,选择的依据是 (3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即 (4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加 ,三处滴加量相同 ②一段时间后,测量透明圈的直径若C处没有出现透明圈,说明 ;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明 。
答案 (1)W (2)乙 乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W (3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 (4)①缓冲液 ②缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近9.(2019课标全国Ⅲ,37,15分)回答下列与细菌培养相关的问题1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 (填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是 硝化细菌在没有碳源的培养基上 (填“能够”或“不能”)生长,原因是 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板 (填“倒置”或“正置”) (3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是 (4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过 处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物 答案 (1)蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源 (2)倒置 (3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征 (4)灭菌10.(2018课标全国Ⅰ,37,15分)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培养基回答下列问题:(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长,加入了链霉素的培养基属于 培养基 (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有 (答出两点即可)氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有 (答出两点即可) (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物加入的显色剂是 ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是 (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 答案 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸(3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差11.(2016课标全国Ⅰ,39,15分)空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。
某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况实验步骤如下:①配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);②制作无菌平板;③设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作;④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数回答下列问题:(1)该培养基中微生物所需的氮来源于 若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是 (2)步骤③中,实验组的操作是 (3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了 现象若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法 (填“正确”或“不正确”) 答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间(3)污染 不正确12.(2016课标全国Ⅲ,39,15分)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。
回答下列问题:(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用 对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是 (2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有 和 分离纯化时应挑选出 的菌落作为候选菌 (3)乳酸菌在-20 ℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的 (填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”) 答案 (1)无菌水(2分) 泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落(3分)(2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸)(每空3分,共6分) 具有透明圈(2分)(3)甘油(2分)教师专用题组1.(2017江苏单科,10,2分)下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是( )A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生答案 B2.(2016江苏单科,25,3分)漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是(多选)( )A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株答案 BC3.(2016江苏单科,7,2分)下列关于中学“腐乳的制作”实验,叙述正确的是( )A.加盐主要是为了调节水分,利于毛霉生长B.加料酒主要是为了灭菌,避免腐败变质C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D.实验室制作的腐乳不宜直接食用答案 D4.(2015四川理综,3,6分)下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是( )A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30~300菌落数的平板答案 C5.(2015江苏单科,24,3分)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是(多选)( )A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气答案 ABC6.(2018课标全国Ⅲ,37,15分)回答下列与酵母菌有关的问题:(1)分离培养酵母菌通常使用 (填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用 灭菌法灭菌。
若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是 (2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”) (3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是 答案 (1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 (2)菌体快速增殖 乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软7.(2018江苏单科,31,8分)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养下图所示为操作流程,请回答下列问题:(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的 ,及时对培养基进行分装,并进行 灭菌 (2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约 (在25 ℃、50 ℃或80 ℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。
(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线下列叙述合理的有 a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和 供应为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1 000 倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5 个中格中的细胞数,理论上 色细胞的个数应不少于 ,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度 答案 (1)pH 高压蒸汽(湿热) (2)50 ℃ (3)a、b、d (4)氧气 无 308.(2016天津理综,10,12分)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图淀粉类原料成熟酒醅成熟醋醅(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶 (2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭通气能提高 的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天工艺如下①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是 ,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是 ②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因发酵过程中,发酵缸中 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸 ③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的 ,淘汰了部分乳酸菌种类 答案 (12分)(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)③种间竞争(或竞争)9.(2016浙江自选,17,10分)某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图请回答:(1)制作葡萄浆前,对葡萄进行清洗和用 色的高锰酸钾溶液浸泡制作酵母悬液时,在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中出现 即可 (2)装瓶后开始的一段时间,发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。
发酵过程中,发酵瓶中酒精的含量变化是 (3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述,错误的是 A.隔绝气体出入B.使发酵瓶内外的压强基本平衡C.减少杂菌污染D.有利于发酵瓶内形成缺氧环境(4)实验中,判断发酵完毕的依据是 A.发酵瓶中pH开始下降B.发酵瓶中停止出现气泡C.发酵瓶中酒精浓度达到30%D.发酵瓶中酵母菌数量急剧减少(5)欲利用葡萄酒制作果醋,发酵瓶中应加入的菌种是 ,该菌种在 条件下能将乙醇氧化为醋酸 答案 (1)红(紫) 气泡(2)减少 增加(3)A(4)B(5)醋化醋杆菌 有氧10.(2015广东理综,29,16分)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是 乳酸菌发酵第一阶段的产物有 (2)据图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者 ;pH呈下降趋势,原因是 (3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%~10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。
请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论答案 (1)创造无氧环境(1分) 丙酮酸、[H]、ATP(3分)(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平(1分) 乳酸积累(2分)(3)结果记录表(6分)亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选注:其他合理答案酌情给分推测实验结论:①用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低(1分)②最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间(2分)11.(2015课标全国Ⅰ,39,15分)已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用 染色微生物A产生的油脂不易挥发,可选用 (填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取 (2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养 (3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用 直接计数;若要测定其活菌数量,可选用 法进行计数。
(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 ℃、40 ℃、45 ℃温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中, ℃条件下该酶活力最小为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕 ℃设计后续实验 答案 (1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 萃取法(每空2分,共4分)(2)油脂(3分)(3)血细胞计数板 稀释涂布平板(每空2分,共4分)(4)45 40(每空2分,共4分)12.(2015浙江自选,17,10分)某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下图所示:土样中的菌种筛选菌株鉴定优良菌株扩大培养植酸酶提纯植酸酶固定化植酸酶特性分析请回答:(1)土壤悬液首先经80 ℃处理15分钟,共目的是筛选出① (2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行② ,然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上培养后观察到③ ,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与④ 强弱有关 (3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养培养时需要振荡,其主要目的是⑤ 。
液体培养基与固体培养基相比,不含有的成分是⑥ (4)在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球该过程是对酶进行⑦ A.吸附 B.包埋 C.装柱 D.洗涤(5)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示下列叙述错误的是⑧ A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60 ℃和45 ℃B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽D.65 ℃时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点答案 (1)①耐高温菌株 (2)②稀释 ③单菌落 ④植酸酶的活性 (3)⑤供氧 ⑥琼脂 (4)⑦B (5)⑧D13.(2015江苏单科,31,8分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (填序号) ①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水(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 。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是 (4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)图中降解圈大小与纤维素酶的 有关图中降解纤维素能力最强的菌株是 (填图中序号) (5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是 答案 (1)③(2)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(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性 ①(5)J4 发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高14.(2014课标全国Ⅰ,39,15分)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解回答下列问题:(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 (2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成 色复合物。
用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 (3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲++++-++培养基乙+++-+++注:“+”表示有,“-”表示无据表判断,培养基甲 (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是 ;培养基乙 (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是 答案 (1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素,不会形成CR—纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌15.(2014课标全国Ⅱ,39,15分)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是 ;然后,将1 mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。
据此可得出每升水样中的活菌数为 (2)该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 (3)示意图A和B中, 表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果 (4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快分析其原因是:振荡培养能提高培养液中 的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高 的利用率 答案 (1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×107(每空2分,共4分)(2)灼烧(2分) 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3分)(3)B(2分)(4)溶解氧 营养物质(每空2分,共4分)【三年模拟】时间:70分钟 分值:100分一、单项选择题(每小题3分,共6分)1.(2020届山东等级考模拟,13)在实验室中可利用酵母菌发酵的方式制作葡萄酒,下列说法正确的是( )A.葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体内被分解B.制作葡萄酒时酵母菌先在有氧条件下大量增殖C.制作过程中酵母菌始终处于碱性环境D.酵母菌的发酵产物不会抑制自身的代谢活动答案 B2.(2020届5·3创新)下列有关微生物培养的叙述,不正确的是 ( )A.测定土壤样品中的细菌数目,常用稀释涂布平板法进行菌落计数B.在对微生物进行培养前,需要对微生物和培养基进行灭菌C.酵母菌发酵过程产生的酒精,对其他微生物生长有一定的抑制作用D.分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源答案 B二、不定项选择题(每小题6分,共18分)3.(2020届5·3改编)下列有关微生物培养的叙述,错误的是( )A.涂布接种时,需将沾有酒精的涂布器在酒精灯外焰上引燃,冷却后再使用B.纯化培养时,培养皿应倒置在恒温培养箱内的摇床上培养C.分离计数时,可用稀释涂布平板法对需计数的微生物进行分离D.观察菌落时,应将培养皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征答案 BD4.(2020届5·3创新)某调查小组为了调查某水源地水质状况,拟对该水源地流水中大肠杆菌含量进行检测,下列关于该小组操作的叙述错误的是( )A.实验中使用的培养器具和接种用具需进行灭菌处理B.统计样品中大肠杆菌数目常用方法为平板划线法C.为了保证统计结果准确一般选择菌落数为30~300的平板计数D.为保证实验结果的准确性该实验需设置对照答案 B5.(2020届山东等级考模拟,20)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。
为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示下列说法正确的是 ( )A.倒成平板后直接培养可判断有无污染B.倒成平板后需要进行灭菌处理C.图示结果表明该菌需要生长因子为乙或丙D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选答案 AD三、非选择题(共76分)6.(2020届山东临沂阶段检测,36)微生物在自然界中无处不在,随人类对微生物认识的加深,人类对其利用越来越广泛请回答下列问题:(15分)(1)生活中人们利用酵母菌、醋酸菌分别酿制果酒、果醋,与酵母菌相比,醋酸菌在结构上最明显的特点是 给予适宜的条件,即使没有经过严格的灭菌过程,也能够获得果酒、果醋,这是因为 (2)在制作腐乳时,需将长满毛霉的豆腐用盐腌制,其作用是 和 (3)在工业生产中,可从被石油污染的土壤中分离出能分解石油的细菌在分离时需用 作唯一碳源的培养基培养土壤中提取的细菌,可采用的接种方法是 。
(4)经分离得到的菌种,通常再进行 处理才可能得到更高效分解石油的微生物为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力 答案 (1)无核膜包被的细胞核 酵母菌、醋酸菌的发酵产物会抑制其他微生物的生长 (2)析出豆腐中的水分 抑制杂菌的生长 (3)石油 稀释涂布平板法和平板划线法 (4)诱变 强7.(2019山东淄博期末,37)如图表示葡萄酒酿制的简单过程,请据图分析:(15分)(1)从上图可知,甲图是为了使酵母菌进行 ,以增加酵母菌的数量,乙图是为了使酵母菌 获得葡萄酒最后,可以用 溶液检验是否有酒精生成整个酿制过程一般将温度控制在18~25 ℃,原因是 (2)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时,最常用的接种方法有 和 两种接种后,培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的菌落,在生态学上,这些菌落被称为 答案 (1)有氧呼吸 (无氧)发酵 酸性重铬酸钾 这一温度最适合酵母菌生长和繁殖(2)平板划线法 稀释涂布平板法 种群8.(2019山东青岛二模,37)生物兴趣小组自制的泡菜中的微生物进行了筛选,并对有害物质的含量进行了测定,请回答相关问题:(15分)(1)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程。
(2)兴趣小组还用伊红美蓝培养基检测泡菜汁中大肠杆菌的含量从物理性质看,该培养基属于 (液体/固体)培养基,伊红美蓝对大肠杆菌起到 (选择/鉴别)作用在某次计数操作过程中,发现培养基上的菌落连成一片,为避免此现象发生,正确的操作方法是 (3)培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测培养基是否被污染,检测方法是 (4)测定泡菜中NaNO2的含量,依据的原理是在 条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料 答案 (1)无氧呼吸(2)固体 鉴别 对菌液进行梯度稀释(或加大稀释倍数)(3)将未接种的培养基在适宜的条件下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落出现(4)盐酸酸化 玫瑰红9.(2019山东枣庄期末,37)如表为培养某种微生物的培养基配方,请回答有关问题:(15分)KH2PO4NaNO3KCl酵母膏纤维素粉水解酪素Na2HPO4·7H2OMgSO4·7H2O蒸馏水0.9 g1 g0.5 g0.5 g5 g0.5 g1.2 g0.5 g定容至1 000 mL(1)该培养基只允许分解纤维素的细菌生长,这种培养基称为 培养基。
该培养基在接种前应该用 法灭菌 (2)用该培养基接种微生物时,接种操作要在 附近进行,原因是 (3)假设培养结束后,发现培养基上菌落连成一片,可能的原因是什么?(列举两项) 答案 (1)选择 高压蒸汽灭菌(2)(酒精灯)火焰 火焰附近存在着无菌区域(3)稀释倍数不够,菌液的浓度太高;培养过程灭菌不严格,受到其他微生物的污染10.(2019山东聊城二模,37)某研究小组对酸奶中乳酸菌数量进行了测定,取6支灭菌后的试管,分别加入9 mL无菌水,标号为A1、A2、A3、A4、A5、A6,吸取1 mL酸奶样液加入试管A1中,混合均匀;然后从A1中吸取1 mL溶液,加入A2中,混合均匀;重复上述操作,最后从试管A6中取0.1 mL样液进行涂布培养并计数涂布的三个平板上菌落数分别为251个、265个、276个回答下列问题:(16分)(1)该小组在取样涂布前,需要随机取若干灭菌后未接种的平板先行培养一段时间,这样做的目的是 (2)制备乳酸菌培养基过程中,倒平板时培养基温度不能太低,原因是 。
平板冷凝后,要将平板倒置,其目的是 (3)根据三个平板中菌落数,可推测原酸奶中乳酸菌浓度为 个/mL,该方法测定的乳酸菌含量与实际值相比偏小,其原因是 答案 (1)检测培养基平板灭菌是否合格(2)温度太低会导致培养基凝固,无法铺展均匀 既可使培养基表面的水分更好地挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染(3)2.64×109 两个或多个乳酸菌连在一起时,平板上只能观察到1个菌落32成功的大门为你而开。