新教材高考生物一轮复习单元目标检测卷十发酵工程含解析新人教版

这是一份新教材高考生物一轮复习单元目标检测卷十发酵工程含解析新人教版，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列有关果酒、果醋和泡菜制作的说法,正确的是( )
A.制作泡菜时,密封的目的是防止其他杂菌进入
B.为了提高果酒的产出量,果汁应尽量装满发酵瓶
C.在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D.在果醋发酵过程中,应持续通入无菌空气,以利于醋酸菌的代谢
2.下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是( )
A.酿酒过程中密封的时间越长,酵母菌产生的酒精量就越多
B.酵母菌和醋酸菌所需的发酵底物和发酵条件均相同
C.制作腐乳时需利用毛霉产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
D.制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸和CO2
3.下列关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述,错误的是( )
A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板
B.取1×104、1×105、1×106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上
C.将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h
D.确定对照组无菌后,选择菌落数为300以上的实验组平板进行计数
4.下列关于统计菌落数目方法的叙述,错误的是( )
A.采用稀释涂布平板计数法获得的菌落数往往少于实际的菌落数
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个单菌落
C.为了保证结果准确,一般采用密度较大的平板进行计数
D.在某一浓度下涂布3个平板,若这3个平板统计的菌落数差别不大,则应以它们的平均值作为统计结果
5.腐乳是古代劳动人民创造出的一种经微生物发酵的大豆食品。下列有关叙述错误的是( )
A.酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与发酵,但主要是毛霉起作用
B.葡萄糖在毛霉细胞的细胞质中分解为丙酮酸的过程不受温度影响
C.现代工厂化生产腐乳的菌种需专门接种
D.豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,易于消化吸收
6.下列关于灭菌和消毒的理解,错误的是( )
A.灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒和灭菌的实质是相同的
C.接种环用灼烧灭菌法进行灭菌
D.常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学药物消毒法
7.下列有关无菌技术的说法,正确的有( )
①无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物 ②煮沸消毒法中,100 ℃煮沸5~6 min可以杀死微生物细胞和所有芽孢、孢子 ③经巴氏消毒法处理的食品微生物未被彻底消灭,所以不能在常温条件下长期保存 ④高压蒸汽灭菌时,若不将锅内冷空气排出,则达不到预期的灭菌效果 ⑤将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌 ⑥无菌技术中,若处理对象为液体,则只能消毒,不能灭菌
A.2项 B.3项
C.4项D.5项
8.下列关于发酵过程的说法,正确的是( )
A.菌种选育是发酵的中心环节
B.只要不断地向发酵罐中通入液体培养基,就能保持发酵的正常进行
C.在发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,否则会影响菌种代谢物的形成
D.在谷氨酸发酵过程中,当培养液呈酸性时,生成的代谢产物是乳酸或琥珀酸
9.为了从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了如下两种培养基(成分见下表,CR为刚果红)。下列相关叙述错误的是( )
注“+”表示有,“-”表示无。
A.配制好的培养基在灭菌之前均需调pH
B.培养基①无法用于分离和鉴别纤维素分解菌
C.培养基②上会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈
D.若要计数培养基②上的纤维素分解菌,则可采用平板划线法
10.下列关于微生物的分离与培养实验的叙述,正确的是( )
A.湿热灭菌加热结束时,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,接种环经火焰灼烧灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中的菌落时,应标记在皿底上
11.原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃。土壤中有些细菌可以原油中的多环芳烃为碳源,在培养基中形成分解圈。为筛选出能高效降解原油的菌种,某小组同学设计了相关实验。下列有关叙述错误的是( )
A.应配制被原油污染土壤的稀释液备用
B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基
C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上
D.在选择培养基上能形成分解圈的为所需菌种
12.下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述,错误的是( )
A.需要称量牛肉膏、蛋白胨、NaCl等成分
B.可用手触摸来确定培养基是否冷却至50 ℃左右,再进行倒平板
C.待平板冷却凝固后将其倒过来放置
D.该培养基可用于培养细菌,但需将pH调至酸性
13.在果酒、果醋和腐乳制作过程中,都要防止微生物污染。下列有关叙述正确的是( )
A.果醋发酵阶段应封闭充气口,防止杂菌进入
B.制作果酒时排气口应通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,防止空气中微生物的污染
C.用自然菌种发酵酿酒时,需将葡萄汁用高压蒸汽灭菌法灭菌
D.制作泡菜时,食盐水入坛前不需煮沸
14.野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学在实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。下列关于这些菌落出现原因的分析,不合理的是( )
A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
C.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质
D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变
15.养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸,这两种物质可被硝化细菌吸收利用。下列关于“养殖池底泥中硝化细菌的分离与计数”实验的说法,正确的是( )
A.需要配制添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基,以筛选硝化细菌
B.应对采集底泥的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰附近进行
C.可以采用平板划线法进行接种,还需与未接种的空白培养基同时培养
D.应将接种后的培养皿放在光照培养箱中培养,原因是硝化细菌为自养微生物
二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16.下列有关泡菜制作过程中不同时期泡菜坛中乳酸菌含量的叙述,正确的是( )
A.制作泡菜初期并无乳酸菌存在
B.腌制过程中乳酸菌的数量会逐渐增多并达到最高峰
C.腌制后期乳酸菌的数量会下降
D.腌制的全过程乳酸菌的数量不变,活性有变化
17.某同学设计了如下图所示的果酒和果醋发酵装置。下列有关叙述正确的是( )
A.进行果醋和果酒发酵的最适温度相同
B.该装置既可阻止空气进入,也便于发酵产生的气体排出
C.去除弯管中的水,该装置即可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌呼吸所需的氧气
D.果酒、果醋发酵过程中,发酵液的pH均逐渐降低
18.平板划线法是常用的微生物接种方法。下列相关说法正确的是( )
A.操作前接种环要用酒精消毒
B.划线操作需在酒精灯火焰附近进行
C.只有在5区域才可以得到所需菌落
D.在2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环进行灭菌
19.油炸臭豆腐是我国某些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列有关叙述正确的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
B.乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2
C.微生物发酵产生了不同的代谢产物,使得臭豆腐具有特殊的味道
D.乳酸菌是厌氧微生物
20.用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。下列有关该实验的叙述,错误的是( )
A.在某一稀释度下涂布了3个平板,统计的菌落数分别是210、240和250,取平均值233
B.在某一稀释度下涂布了1个平板,统计的菌落数是230
C.设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度
D.统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5,以M3作为该样品菌落数估计值
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21.(9分)回答下列有关微生物发酵技术的问题。
(1)酿制葡萄酒首先要选葡萄,通常要选糖分和酸度都很高的葡萄,可用 试剂检验还原糖的含量;其次要选酵母菌。课外小组用同一种葡萄汁对三种酵母菌的发酵能力进行测试,结果如下表所示。
从表格中培养基质量的变化分析,发酵能力最强的是 。进行发酵前,发酵瓶要清洗干净,并且要使用 进行消毒。
(2)某同学在制作果酒之后,欲进一步制作果醋。他先接种优良的醋酸菌,再持续通入无菌空气进一步发酵。该同学能否得到果醋? 。原因是 。
(3)制作腐乳、泡菜时,需要氧气的是 ,该过程中起主要作用的微生物主要是 。
(4)制作泡菜的食盐水的质量百分比为 ,食盐在泡菜制作中的作用是 。
22.(10分)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。
甲
乙
请回答下列问题。
(1)自然界中获取的微生物,必须经过 后才能应用于工业生产。
(2)图甲中,过程②③的选择、接种需要重复几次的目的是 。
(3)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是 ;推测该同学接种时可能的操作失误是 。
(4)在微生物的培养过程中,需将培养皿 ,放入培养箱中培养,以防止冷凝水滴落影响酵母菌的生长。
(5)以淀粉为原料,在相同且适宜的条件下密闭发酵时,相对于普通酵母菌菌种,接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气,其原因是 。
23.(12分)蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,蚕豆酱就是以脱壳蚕豆为主要原料加工而成的传统发酵产品。我国生产蚕豆酱的历史悠久,蚕豆酱的自然发酵中有米曲霉、黑曲霉、酵母菌、乳酸菌等微生物共同参与,其中米曲霉、黑曲霉是优势菌种。请回答下列问题。
(1)米曲霉、乳酸菌细胞结构的共同点是都具有 等结构。
(2)若要获得米曲霉菌落并加以观察,则培养基中除需添加 等各类营养物质外,还需添加 。
(3)米曲霉等分泌的 可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。大分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生 、有机酸、酯类等,构成蚕豆酱特有的香气。
(4)下表是探究温度对蚕豆酱发酵影响的实验结果。
根据上表结果可以确定,蚕豆酱发酵的适宜温度是 。
24.(14分)一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可用一定方法选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。请回答下列问题。
(1)现有1 L土壤浸出液,为了对土壤中的细菌进行计数,各取0.1 mL已稀释1×103倍的水样分别接种到3个培养基上培养。接种需选择下图工具中的 进行实验操作。上述3个培养皿中的菌落数分别为55、56、57,则每升原土壤浸出液中细菌数为 个。
(2)在培养基上形成的菌落中,有透明圈菌落利用的氮源主要是 ,据此可筛选出目的菌。实验结果如下图所示,A~E 5种菌株中, 是最理想的菌株,判断依据是 。
(3)该方法能成功统计菌落数目的关键是选择了恰当的 ,统计的菌落数目通常比实际数目低的原因是 。
25.(10分)环保人员发现,工业污水中有一种极难降解的含氮有机物NS(无色的NS与碘作用可产生蓝色反应),但可被NS分解菌高效降解。请分析回答下列问题。
(1)欲得到能高效降解NS的分解菌,可以选择 环境采集样品分离所需菌;在筛选NS分解菌的过程中,以 为唯一氮源,该培养基属于 培养基;若要对NS分解菌加以纯化并计数,可采用的接种方法是 。
(2)实验室采用此方法,将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液;经正确操作培养后,3个平板上的菌落数分别为150、158和145。据此可得出每升样品中的活菌数 (填“至多”或“至少”)为 个。
(3)为排除杂菌污染,应设置的对照实验组是 。
(4)欲探究筛选得到的NS分解菌是否具有实用价值,在培养NS分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外,还需要加入 用于颜色反应鉴别NS分解菌。若用上述培养基比较不同菌株NS降解能力的大小,请将实验设计思路补充完整:用含有 培养不同菌株,一定时间后,通过测定 来确定不同菌株降解NS能力的大小。
答案：
1.D 制作泡菜利用的是乳酸菌发酵,而乳酸菌进行的是无氧呼吸,只有在无氧条件下才可大量繁殖,所以制作泡菜时坛口要密封,A项错误。制作果酒过程中,发酵瓶中要留有大约1/3的空间,B项错误。醋酸菌是好氧细菌,也是嗜温菌(30~35 ℃),而酒精发酵旺盛时是无氧环境,且温度相对较低(18~30 ℃),因此酒精发酵旺盛时醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸,C项错误。醋酸菌是好氧细菌,因此在果醋发酵过程中,应持续通入无菌空气,以利于醋酸菌的代谢,D项正确。
2.C 酵母菌产生的酒精量并不与密封时间呈正相关。醋酸菌所需的发酵条件是氧气充足,温度控制在30~35 ℃;而酵母菌所需的发酵条件是无氧,温度控制在18~30 ℃。制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸,但不产生CO2。
3.D 确定对照组无菌后,选择菌落数为30~300的平板进行计数。
4.C 当两个或多个活菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,A项正确。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,B项正确。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数,密度过大会使计数结果偏小,影响结果的准确性,C项错误。至少涂布3个平板作为重复组,取其平均值计数能增强实验的说服力和准确性,D项正确。
5.B 葡萄糖分解为丙酮酸的过程有酶的催化,受温度影响。
6.B 灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子;消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物,A项正确,B项错误。接种工具常用灼烧法进行灭菌,C项正确。常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学药物消毒法,D项正确。
7.B 无菌技术的关键是采用消毒或灭菌的方法消灭微生物,防止杂菌污染,并非杀灭实验室中所有的微生物,①错误。煮沸消毒法中,100 ℃煮沸5~6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢、孢子,②错误。经巴氏消毒法处理的食品微生物未被彻底消灭,所以不能在常温条件下长期保存,③正确。由于空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压,所以在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时,如果不将锅内冷空气排出,就达不到预期的灭菌效果,④正确。酒精灯火焰的充分燃烧层温度高,将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,⑤正确。无菌技术中,若处理对象为液体,可消毒,也可灭菌,⑥错误。
8.C 发酵工程包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等方面,其中发酵过程是发酵的中心环节。在发酵过程中应随时检测培养液中微生物的数量、产物浓度等,同时还应对发酵过程中的一些条件进行控制。在谷氨酸发酵过程中,当培养液呈酸性时,谷氨酸棒状杆菌通过发酵会生成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。
9.D 配制好的培养基,需先调pH后灭菌,A项正确。分析表格可知,培养基①为液体培养基,不能用于分离和鉴别纤维素分解菌,纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基,B项正确。在含有纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可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,培养基中会出现以该菌为中心的透明圈,C项正确。若要计数培养基②上的纤维素分解菌,则可采用稀释涂布平板法,D项错误。
10.D 在湿热灭菌的操作过程中,加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降,待压力表的指针指到零时,打开放气阀,旋松螺栓,打开盖子,A项错误。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,而不是完全打开放到一边,B项错误。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后,再用其挑取菌落,C项错误。微生物培养中,一般将培养皿倒置,用记号笔在皿底上做标记,D项正确。
11.C 在被原油污染的土壤中应该含有能够利用多环芳烃的菌种,所以应配制被原油污染土壤的稀释液,A项正确。配制的选择培养基应以原油(多环芳烃)为唯一碳源,B项正确。应在无菌环境下,将土壤稀释液接种到选择培养基上,将土壤稀释液灭菌会杀死所有菌种,C项错误。能降解原油的细菌可以利用原油中的多环芳烃,在培养基中形成分解圈,所以在选择培养基上能形成分解圈的即为所需菌种,D项正确。
12.D 培养细菌的培养基的pH应调至中性或弱碱性,D项错误。
13.B 醋酸菌为好氧细菌,果醋发酵时需通入氧气。自然发酵时菌种来自附着在葡萄皮上的野生酵母菌,因此葡萄汁不能用高压蒸汽灭菌法灭菌。制作泡菜时,食盐水入坛前不经煮沸处理易引起杂菌繁殖。
14.B 若操作过程中出现杂菌污染,则杂菌及其子代均可在基本培养基上生长,A项合理。若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸,混合培养时可产生菌落,但分开后无法正常生长,培养后不能产生菌落,B项不合理。若在混合培养过程中,菌体获得对方的遗传物质发生基因重组,则可不再依赖相应氨基酸,从而在基本培养基上生存,C项合理。若混合培养过程中再次发生突变,则可不再依赖相应氨基酸,从而在基本培养基上生存,D项合理。
15.B 要分离硝化细菌,应该用以氨盐为唯一氮源的培养基,培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨,A项错误。获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,因此,应对采集底泥的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰附近进行,B项正确。对微生物进行计数时采用的接种方法是稀释涂布平板法,C项错误。硝化细菌能进行化能合成作用,无法利用光能,故不需要放在光照培养箱中培养,D项错误。
16.BC 制作泡菜初期,乳酸菌的数量和乳酸的含量都比较少;中期,乳酸菌产生了大量乳酸,导致其他微生物的生命活动受到抑制,只有乳酸菌的生命活动增强,此时期乳酸菌的数量最多;后期,由于营养物质减少,乳酸以及有害代谢产物积累等,乳酸菌的生命活动也会受到抑制,乳酸菌的数量下降。
17.BD 果酒发酵的最适温度是18~30 ℃,果醋发酵的最适温度是30~35 ℃,A项错误。果酒发酵需要无氧环境,该装置弯管中的水可以隔绝空气,创造无氧环境;果酒发酵中产生的气体是二氧化碳,该装置便于二氧化碳的排出,B项正确。醋酸菌是好氧细菌,即使去除弯管中的水,该装置也不能满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌呼吸所需的氧气,C项错误。果醋制作过程中,醋酸菌进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,二氧化碳溶于水形成碳酸,同时将酒精转化为醋酸,随着二氧化碳和醋酸浓度的增加,溶液的pH逐渐降低;果酒制作过程中,酵母菌进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低。因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低的,D项正确。
18.BD 在每次划线前后都要对接种环进行灭菌,对接种环灭菌的方法是将其放在酒精灯火焰上灼烧,不能用酒精消毒,A项错误。接种时划线操作是在酒精灯火焰附近进行的,B项正确。在5个区域中,只要有单个活细菌,通过培养就可获得所需菌落,C项错误。从第二次划线开始,每次划线前都要灼烧接种环,目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使每次划线的菌种都来自上一次划线的末端;划线结束后灼烧接种环以防止污染环境和感染操作者,D项正确。
19.CD 乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等,因此二者存在竞争关系。乳酸菌发酵的产物是乳酸,不产生CO2。
20.BD 该实验中每一稀释度下至少要涂布3个平板(设置重复组),选择菌落数为30~300的平板进行计数,求平均值,A项正确,B项错误。设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度,C项正确。统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5,首先保证每个平板的菌落数为30~300,然后求平均值,D项错误。
21.答案:(1)斐林 菌种3 体积分数为70%的酒精
(2)否 温度不适宜
(3)制作腐乳 毛霉
(4)5%~20% 抑制微生物的生长和调节泡菜的口味
解析:(1)检测还原糖使用的是斐林试剂;发酵过程中会消耗有机物,表中数据显示,用菌种3发酵时,培养基质量减少最多,因此发酵能力最强;发酵瓶可用体积分数为70%的酒精进行消毒。(2)果酒发酵的适宜温度是18~30 ℃,而果醋发酵的适宜温度是30~35 ℃,因此题干中所说的方法不能得到果醋。(3)腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉,它的生长需要氧气;而乳酸菌是厌氧细菌,故制作泡菜时不需要氧气。(4)制作泡菜的食盐水的质量百分比为5%~20%,食盐浓度会影响泡菜的制作过程,浓度过高会导致乳酸菌活动减弱,使泡菜咸而不酸;食盐浓度过低则不能有效抑制杂菌生长,泡菜易腐败变质。
22.答案:(1)分离和纯化
(2)筛选出可以高效利用淀粉的工程酵母菌菌种
(3)稀释涂布平板法 涂布不均匀
(4)倒置
(5)工程酵母菌能够高效利用淀粉,发酵产生CO2的速度很快
解析:(1)自然界中的微生物需要经过分离和纯化后才能应用于工业生产。(2)图甲中过程②③需重复几次,其作用在于“纯化”,从而进一步筛选出分解淀粉能力更强的酵母菌。(3)图乙所示培养基平板中的菌落呈分散分布,是采用稀释涂布平板法接种的结果;该平板上的菌落并非“均匀分布”,而是相对集中于左上侧,这可能是由制作平板时涂布不均匀所致。(4)微生物的培养过程中,需将平板倒置,放入培养箱中培养,以防止冷凝水滴落影响酵母菌的生长。(5)若以淀粉为原料,相对于普通菌种,工程酵母菌转入了α-淀粉酶基因,其利用淀粉的能力将更强,故发酵产生CO2的能力更强,因此需要先排气。
23.答案:(1)细胞膜、细胞质、核糖体
(2)碳源、氮源、水和无机盐 琼脂
(3)蛋白酶、淀粉酶 乙醇
(4)前发酵45 ℃、后发酵37 ℃
解析:(1)米曲霉是由真核细胞构成的真核生物,乳酸菌是由原核细胞构成的原核生物,二者细胞结构的共同点是都具有细胞膜、细胞质、核糖体等结构。(2)微生物在固体培养基上生长才能形成菌落。若要获得米曲霉菌落并加以观察,则培养基中除需添加碳源、氮源、水和无机盐等营养物质外,还需添加凝固剂——琼脂。(3)蚕豆种子具有高蛋白、富淀粉、低脂肪等特点,是加工蚕豆酱的主要原料。米曲霉等分泌的蛋白酶、淀粉酶等可将原料中的大分子有机物等水解成小分子产物。大分子有机物在酵母菌、乳酸菌的作用下,产生乙醇、有机酸、酯类等,构成蚕豆酱特有的香气。(4)题表中信息显示,前发酵为45 ℃、后发酵为37 ℃时,蚕豆酱的总酸、氨基酸态氮、还原糖含量和感官得分的检测指标都最高,说明蚕豆酱发酵的适宜温度是前发酵45 ℃、后发酵37 ℃。
24.答案:(1)B 5.6×108
(2)该除草剂 E 降解圈直径与菌落直径比值最大
(3)稀释度 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
解析:(1)对微生物进行计数应该采用稀释涂布平板法,所用接种工具为B涂布器。取0.1 mL已稀释1×103倍的水样分别接种到3个培养基上培养,3个培养皿中的菌落数分别为55、56、57,则每升原土壤浸出液中细菌数为(55+56+57)÷3×1×103÷0.1×1×103=5.6×108(个)。(2)在培养基上形成的菌落中,有透明圈菌落利用的氮源主要是该除草剂,据此可筛选出目的菌。A~E 5种菌株中,E降解圈直径与菌落直径比值最大,是最理想菌株。(3)该方法能成功统计菌落数目的关键是选择了恰当的稀释度;统计的菌落数目通常比实际数目低的原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
25.答案:(1)被工业污水污染的水体 含氮有机物NS 选择
稀释涂布平板法
(2)至少 1.51×108
(3)不接种的空白培养基
(4)碘液 相同浓度NS的上述培养基 菌落周围透明圈的大小(或直径)
解析:(1)欲筛选某种菌株应该到其生存环境采集样品。工业污水中有一种极难降解的含氮有机物NS,可被NS分解菌高效降解,因此欲得到能高效降解NS的分解菌,可以选择被工业污水污染的水体环境采集样品分离所需菌。据题意可知,NS分解菌能高效降解含氮有机物NS,因此筛选NS分解菌的过程中,以含氮有机物NS为唯一氮源,该培养基属于选择培养基。若要对NS分解菌加以纯化并计数,可采用的接种方法是稀释涂布平板法。(2)将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液;经正确操作培养后,3个平板上的菌落数分别为150、158和145。由于两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,据此可得出每升样品中的活菌数至少为(150+158+145)÷3÷0.1×100×1 000=1.51×108(个)。(3)为排除杂菌污染,应设置的对照实验组是不接种的空白培养基。(4)无色的NS与碘作用可产生蓝色反应,因此在培养NS分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外,还需要加入碘液用于颜色反应鉴别NS分解菌。若用上述培养基比较不同菌株NS降解能力的大小,可用含相同浓度NS的上述培养基培养不同菌株,一定时间后,通过测定菌落周围透明圈的大小(或直径) 来确定不同菌株降解NS能力的大小。培养基
酵母膏
无机盐
纤维素粉
琼脂
CR溶液
蒸馏水
①
+
+
-
-
+
+
②
+
+
+
+
+
+
菌种
第一天
第二天
第三天
第四天
第五天
第六天
1
150.5
151.83
150.85
149.38
148.34
147.32
145.94
2
158.4
156.73
154.78
152.99
152.10
151.24
150.04
3
164.8
163.82
161.51
159.43
158.24
157.25
155.49
温度/℃
总酸/%
氨基酸
还原糖
感官
得分
前发酵40
后发酵33
0.25
0.30
3.37
8.0
前发酵40
后发酵37
0.29
0.35
4.94
8.2
前发酵45
后发酵33
0.36
0.40
7.19
8.5
前发酵45
后发酵37
0.43
0.58
9.38
9.5