25_专题二十五发酵工程

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第九单元　生物技术与工程
专题二十五　发酵工程
专题检测题组 A组
1.《诗经》有云:“十月获稻,为此春酒,以介眉寿。”记录了古人用新鲜稻米酿酒,以求延年益寿的习俗。米酒酿造主要包括蒸米、拌酒曲、发酵三步,酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌,霉菌主要起到糖化的作用(把米中的淀粉转化成葡萄糖)。下列说法错误的是(　　)
A.酿造米酒的过程中,酵母菌进行细胞呼吸的类型是有氧呼吸和无氧呼吸
B.蒸米后通常需要进行冷却,其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物
C.米酒发酵初期,霉菌可以通过糖化作用,为酵母菌的呼吸作用提供底物
D.腐乳发酵过程中,也是利用了毛霉等微生物的糖化作用
答案　D　酵母菌是兼性厌氧型生物,细胞呼吸的方式为有氧呼吸和无氧呼吸,A正确;加入的酒曲中含有菌种,因此蒸米后通常需要进行冷却,防止温度过高杀死酒曲中的微生物,B正确;糖化作用能将淀粉转化为葡萄糖,为酵母菌的细胞呼吸提供底物,C正确;腐乳发酵的原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,D错误。
2.格瓦斯是一种以谷物或面包为原料,经酵母菌和乳酸菌发酵而成的含低量酒精、一定量的CO2的饮品。格瓦斯的制作流程如图。下列相关叙述正确的是(　　)

A.发酵菌种来源于面包表面的野生菌株
B.发酵前期需要通氧让两种菌大量繁殖
C.CO2由酵母菌和乳酸菌共同发酵产生
D.巴氏消毒能够阻止继续发酵后发生爆瓶
答案　D　由图可知,面包为原料,而发酵菌种来源于接种的酵母菌和乳酸菌,A错误;乳酸菌只能进行无氧呼吸,通入氧气会抑制乳酸菌的繁殖,B错误;乳酸菌的发酵产物是乳酸,不能产生CO2,C错误;巴氏消毒能杀死部分微生物,阻止继续发酵后发生爆瓶,D正确。
3.泡菜在我国“食材谱系”中已有数千年历史,其中广东泡菜以爽脆出名,而且口味酸甜。各种应季的蔬菜,如白萝卜、红萝卜、小黄瓜、高丽菜等均可作为泡菜的原料,经发酵后,在口感上比新鲜蔬菜更爽脆,既好吃,又助消化。下列关于泡菜制作的叙述,错误的是(　　)
A.热水短时处理原料可抑制果胶酶活性,使成品泡菜口感较脆
B.腌制方法、时间长短和温度高低均影响泡菜中亚硝酸盐含量
C.利用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境,
D.坛盖边沿的水槽“泡”中的气体是乳酸菌经细胞呼吸产生的
答案　D　果胶酶能水解果胶,会导致原料柔软,而利用热水短时间处理原料能抑制果胶酶的活性,从而使成品泡菜口感较脆,A正确;腌制方法、时间长短和温度高低会影响产亚硝酸盐还原菌的数量和活性,从而影响泡菜中亚硝酸盐的含量,B正确;乳酸菌只能进行无氧呼吸,属于厌氧微生物,因此利用水密封泡菜坛的目的是创造无氧环境,C正确;乳酸菌只能进行无氧呼吸,且无氧呼吸的产物是乳酸,无气体产生,坛盖边沿的水槽“泡”中的气体是发酵初期由酵母菌、大肠杆菌等细胞呼吸产生的,D错误。
4.废水、废料经过加工可变废为宝。某实验室在反应器中加入酿酒酵母、果糖生产时的废水和沼气池废料,连续搅拌生产蛋白质。下列叙述错误的是　(　　)
A.酿酒酵母在生产蛋白质的过程中需要隔绝氧气
B.酿酒酵母生长繁殖时所需的氮源主要来自沼气废液
C.利用酿酒酵母生产的蛋白质可制成微生物饲料
D.用酸性的重铬酸钾检测生产液,可能不会变为灰绿色
答案　A　酿酒酵母生产蛋白质的过程需要消耗能量,因此要在有氧的条件下进行,A错误;加入的果糖生产时的废水不含氮元素,因此酿酒酵母生长繁殖所需的氮源主要来自沼气废液,B正确;利用酿酒酵母生产的蛋白质可制成微生物饲料,为微生物的生长提供营养,C正确;酿酒酵母生产蛋白质的过程中细胞呼吸的方式为有氧呼吸,不会产生酒精,因此可能不会使酸性重铬酸钾变为灰绿色,D正确。
5.耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。嗜热菌可以在高温环境中生存,其产生的淀粉酶最适温度较高。筛选能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌过程如图1所示,其中Ⅰ号培养基用碘液处理的结果如图2所示。下列叙述正确的是(　　)

图1

图2
A.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
B.倒平板后对培养皿进行高压蒸汽灭菌
C.淀粉是图2所示固体培养基的唯一碳源
D.甲、乙试管中均为选择培养基
答案　A　淀粉与碘液反应呈现蓝色,能分解淀粉的嗜热菌在培养基上生长时可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,故周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,A正确;倒平板时培养皿和培养基都已灭菌处理,因此倒平板后不需要对培养皿再进行高压蒸汽灭菌,B错误;据图2可知,培养基上出现了周围显蓝色的菌落,也出现了周围不显蓝色的菌落,因此淀粉可能不是图2所示固体培养基的唯一碳源,C错误;图1中①过程是梯度稀释,②过程是用涂布平板法进行接种,因此甲、乙试管主要是对嗜热菌样品进行稀释,不具备选择作用,不属于选择培养基,D错误。
6.鱼露(又称鱼酱油)是一种在广东、福建等地常见的调味品,是以价廉的海捕小鱼虾为原料,用盐(盐的加入比例约20%)腌渍、发酵、曝晒、提炼而成的。鱼露生产企业常通过添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕,以及控制发酵条件等措施加快生产速度和提升产品质量。图1为鱼露发酵缸,图2、3、4依次为豆粕添加浓度、pH、温度对高产蛋白酶耐盐菌株蛋白酶活力的影响。
图1
图2
图3
图4
请回答下列问题:
(1)鱼露的发酵过程中,加入的豆粕可为菌株的生长提供　　　　　　　　　　(写出三种)等营养物质。图中豆粕添加的最适浓度是　　　　g/L,高产蛋白酶耐盐菌株的最适pH为　　　　。 
(2)据图1可知,发酵缸中的菌株属于　　　　　　型(选填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。发酵缸无须灭菌处理,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌渍制品生产中产生的一类物质,对食用安全性有重要影响,其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈的方法,从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌,其操作思路:从距发酵缸上表面8~12 cm处吸取1 mL发酵液→　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→取100 μL均匀涂布在含1 mg/mL生物胺、5 g/L NaCl的固体培养基上→　　　　　　　　　　　　　　　　　　→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。 
答案　(1)碳源、氮源、无机盐、维生素(任写三种即可)　15　10　(2)异养厌氧　高盐、强碱和无(低)氧环境下,其他微生物不易生长　(3)用无菌水稀释鱼露发酵液　30 ℃恒温培养箱培养至有透明圈出现
解析　(1)豆粕中含有蛋白质、多糖等营养物质,故鱼露的发酵过程中,加入的豆粕可为菌株的生长提供碳源、氮源、无机盐、维生素等营养物质;据图2、3可知,在豆粕添加浓度为15 g/L、pH=10时,蛋白酶的活力最高,故豆粕添加的最适浓度是15 g/L,高产蛋白酶耐盐菌株的最适pH为10。(2)据图1可知,发酵缸密封处理,且需要添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕,故发酵缸中的菌株属于异养厌氧型微生物,且由于高盐、强碱和无(低)氧环境下,其他微生物不易生长,因此发酵缸无须灭菌处理。(3)从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌,其操作思路:从距发酵缸上表面8~12 cm处吸取1 mL发酵液→用无菌水稀释鱼露发酵液(避免杂菌污染,故用无菌水)→取100 μL均匀涂布在含1 mg/mL生物胺、5 g/L NaCl的固体培养基上→30 ℃(图示30 ℃时蛋白酶活力最高)恒温培养箱培养至有透明圈出现→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。
答案　(1)健康　拮抗微生物数量多、针对性强　无菌水　(2)不同根际菌液　抑菌圈越大　(3)将生长状况相同且良好的幼苗平均分为5份,标注1~5组,每组设三个平行组。1组喷洒无菌水和青枯雷尔氏菌菌液,2~5组分别喷洒四种菌液,再喷洒青枯雷尔氏菌菌液,培养一段时间观察比对生长及患病情况
解析　(1)拮抗细菌可通过拮抗青枯雷尔氏菌防止番茄青枯病的发生,在发病果园中存在青枯雷尔氏菌,其中健康的植株由于拮抗细菌的存在而使其保持健康状态,为了获取拮抗菌株,我们应选取健康植株的根际土壤。在发病果园中取样的原因是番茄青枯病发病果园中富含较多的青枯雷尔氏菌,也有较多的拮抗细菌,即番茄青枯病发病果园中目标微生物多。称取土壤后用无菌水进行稀释,避免外来微生物对纯化的影响。(2)根际微生物对青枯病病原菌有拮抗作用,滴加了根际微生物纯化菌液的地方不会生长青枯病病原菌,形成抑菌圈,所以拮抗作用越强则抑菌圈越大。(3)实验目的是比较菌株对青枯病的预防效果,实验自变量为菌株的种类,在实验设计过程中,要遵循单一变量和对照原则,因此实验思路:将生长状况相同且良好的幼苗平均分为5份,标注1~5组,每组设三个平行组。1组喷洒无菌水(作为对照组)和青枯雷尔氏菌菌液,2~5组分别喷洒四种菌液,再喷洒青枯雷尔氏菌菌液,培养一段时间观察比对生长及患病情况。
7.番茄青枯病是由青枯雷尔氏菌引起的,具有较强的侵染力和破坏力。番茄青枯病可通过以根际促生菌作为拮抗微生物抵御青枯雷尔氏菌进行生物防治。因此,发掘新的能高效拮抗青枯病病原菌的促生微生物具有重要意义。回答下列问题。
(1)进行样本采集及拮抗细菌菌株分离纯化时,应采集某地番茄青枯病发病果园中　　　　　(填“健康”或“患病”)植株根际土壤,在番茄青枯病发病果园中取样的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。先称取1 g土壤添加到盛有　　　　　的三角瓶中均匀振荡后,置于恒温水浴15 min。经分离培养后,挑取单菌落进行划线纯化。 
(2)进行拮抗细菌的分离筛选时,为比较不同根际微生物纯化菌液对青枯病病原菌的拮抗作用效果,科研人员配制了含有青枯病病原菌的平板,在含青枯病病原菌的平板上滴加　　　　　　　　,在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并比较抑菌圈的大小,拮抗作用越强则　　　　　。 
(3)通过对拮抗细菌产酶活性进行测定,筛选出4株菌株,随后进行青枯病预防实验。现有番茄幼苗、4种菌液、青枯雷尔氏菌菌液、无菌水等。请设计实验比较菌株的预防效果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出实验思路)。 
8.海洋塑料垃圾每年造成数十万海洋动物死亡,其中聚乙烯(PE)塑料因缺乏有效降解的微生物和酶类而难以降解,危害巨大。2021年,中科院海洋所首次发现能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群。
(1)要获得能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群,应选择在　　　　　　　　　　　的环境中去筛选。 
(2)研究人员利用　　　　　　　　法纯化降解PE塑料的微生物菌群,使其生长出单个菌落。然后根据菌落的　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写出两种)等特征来进行初步区分,从中获得了3株能稳定降解PE塑料的菌种P1、P2和P3。 
(3)研究人员将红色PE塑料粉碎成粉末,均匀混合在无碳固体培养基中,之后再接种经过稀释的三种菌液,一段时间后可测得透明圈直径大小(D)与菌圈直径大小(d)(如图所示)。如使用单一菌种进行扩大培养,应选用　　　　菌种,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)与传统填埋、焚烧相比,该微生物菌群对PE塑料的降解具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的优点。 
答案　(1)沿海中富含PE塑料　(2)平板划线或稀释涂布平板　形状、大小(或颜色、隆起程度等)　(3)P1　P1的D/d值最大,对PE塑料的降解效果最佳　(4)不会造成二次污染
解析　(1)要获得能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群,应选择在沿海中富含PE塑料的环境中去筛选,这样有利于成功筛选出目标菌种。(2)分离纯化菌种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征来初步区分不同种的微生物,其原因是在一定的培养条件下,不同微生物表现出的菌落特征通常不同。(3)降解PE塑料的菌种能分解PE塑料使得菌落周围会出现透明圈,在固体培养基中分离培养出降解PE塑料的菌种后,需通过测量透明圈直径大小(D)与菌圈直径大小(d),比较它们的值以确定其降解PE塑料的能力,从而筛选出目标菌种。由图分析可知,三种菌种对PE塑料的降解效果为P1>P3>P2,因此若使用单一菌种进行扩大培养,应选用P1。(4)填埋会造成土壤等污染,焚烧会引起大气等污染,所以与传统填埋、焚烧相比,该微生物菌群对PE塑料的降解具有不会造成二次污染的优点。

专题检测题组 B组
1.果酒是以新鲜水果或果汁为原料,经全部或部分发酵配制而成的,酒精度为7%~18%。在果酒的基础上继续发酵可得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述中,正确的是(　　)
A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的
B.制作果醋的温度要比制作果酒的温度高些
C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D.葡萄汁装入发酵瓶时,要将瓶装满
答案　B　果酒制作需要的微生物是酵母菌,发酵温度为18~30 ℃;果醋制作需要的微生物是醋酸菌,发酵温度为30~35℃,A错误,B正确。传统葡萄酒制作过程中起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌,一般不需要人工接种菌种,C错误。葡萄汁装瓶时,要留大约1/3的空间,有利于酵母菌有氧呼吸进而大量增殖,且可防止发酵过程中产生CO2使发酵液溢出,D错误。
2.橘子等水果放久了可能会在其表面长出白色、黄色或绿色的霉斑,由此可初步判断水果已被霉菌污染。若用平板划线法和稀释涂布平板法分别接种果皮上同一霉斑于同种培养基上,培养相同时间后得到菌落。下列关于两者菌落的叙述,正确的是(　　)
A.两者菌落的数量基本一致
B.两者菌落的特征基本一致
C.两者菌落的分布均匀程度基本一致
D.都可以用来判断水果被污染的程度
答案　B　用平板划线法接种微生物,无法统计菌落数量,A错误;分别用两种方法接种培养同一霉斑,同一种霉菌的菌落特征基本一致,B正确;用平板划线法接种培养微生物,菌落在平板上分布不均匀,用稀释涂布平板法接种培养微生物,菌落在平板上分布相对均匀,C错误;水果被污染的程度主要通过其上微生物的数量进行判断,平板划线法无法计算微生物数量,D错误。
3.(不定项)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是(　　)
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮后趁热接种酵母菌有利于发酵快速进行
D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
答案　AD　大麦种子萌发会产生α-淀粉酶,赤霉素能促进种子的萌发,用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,A正确;焙烤可以杀死大麦种子的胚但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;糖浆经蒸煮(产生风味组分,终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌)后要冷却,再接种酵母菌进行发酵,防止高温杀死菌种,C错误;转基因技术在微生物领域已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,D正确。
4.为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌,取直径为3 mm的果树腐烂病菌菌落转移至A处,B处接种芽孢杆菌(图1)。培养若干天,实验组与对照组的结果如图2所示。下列抑菌率的计算公式正确的是(　　)


A.D−dD×100% B.D−dD−3×100%
C.D−d−3D×100% D.D−d−3D−3×100%
答案　B　根据题干信息分析,图1中取直径为3 mm的果树腐烂病菌菌落移至A处,B处接种芽孢杆菌,培养若干天后结果如图2,实验组果树腐烂病菌的菌落直径为d,对照组果树腐烂病菌的菌落直径为D,一开始接种的苹果腐烂病菌的直径为3 mm,则抑菌率=(D-d)/(D-3)×100%。
5.GA3(C19H22O6)是一种与赤霉素作用类似的植物生长调节剂,能促进茎伸长和种子萌发。GA3的广泛施用会导致其在土壤中残留,研究小组从长期施用GA3农田的土壤中筛选出了能降解GA3的菌株。据图回答下列问题:

(1)大多数细菌不能分解GA3,少数细菌能分解GA3,原因是后者能合成　　　　　。培养瓶甲能富集培养GA3降解菌,瓶中的培养液必备的营养成分是　　　　　　　　。 
(2)倒平板时,为避免周围空气中微生物的干扰,应该在　　　　　　附近倒平板。过程③采用的接种方法是　　　　　　　。选择培养基乙中应以　　　为唯一的碳源。 
(3)对培养的GA3降解菌进行计数时,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)分解GA3的酶　水、碳源、氮源和无机盐　(2)酒精灯火焰　稀释涂布平板法　GA3　(3)确保获得菌落数在30~300,适于计数的平板
解析　(1)少数细菌能分解GA3的原因是能够合成分解GA3的酶。图中培养瓶甲的作用是对GA3降解菌进行富集培养,培养基的必备成分包含水、碳源、氮源和无机盐等。(2)酒精灯火焰旁温度高,微生物少,倒平板要在酒精灯火焰旁进行,可以防止杂菌污染。过程③为分离纯化,根据乙中菌落分布可知,接种方法是稀释涂布平板法。筛选能分解GA3的菌株时,选择培养基要以GA3作为唯一碳源。(3)对培养的GA3降解菌进行计数时,通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以确保获得菌落数在30~300,方便用平板计数。
6.谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,它是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成,不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷。如图为通过发酵工程生产谷氨酸的生产流程,请回答问题:

(1)从自然界分离的菌种往往达不到生产要求,从改变微生物遗传特性的角度出发,培育出优良菌种的育种方法主要有　　　　　　　　　　　　　　(至少答出一点)。 
(2)扩大培养时所用的培养基,从物理性质来看是　　　(填“固体”或“液体”)培养基,扩大培养的目的是　　　　　　　　。 
(3)对谷氨酸代谢的控制,除了改变微生物的遗传特性外,还需要控制生产过程中的发酵条件,比如　　　　　　(至少答出两点)。为了从发酵液中分离提纯谷氨酸,可将发酵液灭菌后进行萃取→过滤→　　　　　,然后用一定手段进行结晶,可得到纯净的谷氨酸晶体。 
(4)谷氨酸棒状杆菌在合成谷氨酸的过程中,当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而减少谷氨酸的合成,这是一种　　　　　　调节机制。在生产上一般选用生物素合成　　　　　　(填“过量”“正常”或“缺陷”)型细菌作为菌种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。 
答案　(1)诱变育种、基因工程育种　(2)液体　增加菌种数量　(3)溶解氧、通气量、温度、pH　浓缩　(4)负反馈(或反馈)　缺陷
解析　(1)在微生物的菌种培育上,得到改变微生物遗传特性的优良菌种的育种方法主要有诱变育种、基因工程育种等。(2)扩大培养时,使用的培养基是液体培养基。扩大培养的目的是增加菌种数量,以满足发酵罐的发酵需求。(3)谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌,因此培养基中需严格控制溶解氧、通气量等发酵条件,以保证谷氨酸棒状杆菌代谢正常进行,同时还需要控制好温度、pH等。从发酵液中分离提纯谷氨酸,可将发酵液灭菌后进行萃取→过滤→浓缩,然后制成结晶。(4)当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而降低谷氨酸的合成,这是一种负反馈调节机制。菌体进入产物合成期时,有谷氨酸产生,如果能够大量的把产物及时排到细胞膜外,则可在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,可见,应该选择细胞膜通透性大的细菌作为菌种,题干中,不能合成生物素的细菌细胞膜存在缺陷,即细胞膜通透性大,因此在生产上一般选用生物素合成缺陷型细菌作为菌种,可以在一定程度上解除谷氨酸合成过量对谷氨酸脱氢酶活性的抑制,从而大量生产谷氨酸。
7.某研究小组将一组相同圆纸片放入不同浓度的麦迪霉素(一种抗生素)溶液中浸泡后,放在接种有大肠杆菌的培养基上培养,实验结果如图1。请分析并回答问题:

(1)将装有培养基的灭菌包装入高压蒸汽灭菌锅时,注意不要太挤,以免因　　　　　　　　　而影响灭菌的效果。加热初期,必须将灭菌锅内的冷空气排尽,否则将因　　　　　　　　　而影响灭菌的效果。倒平板时,待平板冷却凝固后,应将平板倒过来放置,并用记号笔在　　　　　标明培养基的种类、培养日期、平板上样品的稀释度、培养的微生物名称及制作者姓名等信息。 
(2)实验结果表明,对大肠杆菌抑制作用最明显的是浓度为　　　　　(填图1中序号)的麦迪霉素。 
(3)该实验中,宜使用　　　　　　　法接种大肠杆菌,在培养和接种大肠杆菌时要特别注意进行无菌操作。为了避免无关变量对实验结果的影响,对圆纸片的要求是　　　　　　　　。 
(4)该研究小组运用上述实验方法,还研究了相同浓度的三种不同抗生素A、B、C对大肠杆菌生长的影响。请在图2以图示的方法表示这一处理方案(可模仿图1中图示并加以必要注解的方法)。

答案　(1)影响蒸汽流通　达不到规定温度　皿底　(2)⑤　(3)稀释涂布平板　大小、质地相同　
(4)　
解析　(1)将灭菌包装入高压蒸汽灭菌锅时,注意不要太挤,以免因影响蒸汽流通而影响灭菌的效果。加热初期,必须将灭菌锅内的冷空气排尽,否则将因达不到规定温度而影响灭菌的效果。平板倒置后,用记号笔在皿底标明培养基的种类等信息。(2)图1中⑤的抑菌圈最大,说明对大肠杆菌抑制作用最明显的是浓度为⑤的麦迪霉素。(3)根据图1中菌落分布情况,宜使用稀释涂布平板法接种大肠杆菌。为了避免无关变量对实验结果的影响,圆纸片应大小、质地相同。(4)据题意该方案的自变量为相同浓度的A、B、C三种不同抗生素,对照组用无菌水处理,处理方案见答案。
专题检测题组 C组
1.红酸汤是苗族人民的传统食品,它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如图。下列相关叙述中正确的是(　　)

A.红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B.装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C.装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖
D.红酸汤的制作中发酵时间越长,口味越纯正
答案　B　红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧条件下,乳酸菌发酵产生的乳酸可使得菜品有一股特别的风味,但发酵达到一定时间后,乳酸的含量不再上升,A、D错误;装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量,B正确;乳酸菌为厌氧菌,装坛时不装满并非为了乳酸菌的繁殖,C错误。
2.植物酵素是指以植物为主要原料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。苹果酵素生物发酵的流程中,需将苹果去核、切块,加冰糖,并持续发酵90天。每隔15天测定总酸含量和乙醇含量,结果如图。有关叙述正确的是(　　)

A.冰糖为微生物发酵提供养分,加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B.第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C.第二个月总酸含量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D.第三个月总酸含量和乙醇含量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
答案　A　冰糖可以为微生物发酵提供碳源,紫外线照射可以杀死物体表面和空气中的微生物,A正确;从第一个月乙醇含量上升可以推出,隔天通气并没有抑制酵母菌的无氧呼吸,B错误;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生乙醇和CO2,C错误;第三个月密封发酵,而醋酸菌是好氧微生物,故这段时间总酸含量和乙醇含量发生的变化与醋酸菌的发酵作用关系不大,D错误。
3.培养基是人们按照培养对象对营养物质的不同需求配制的营养基质。下列有关培养基的配制和使用的叙述,正确的是(　　)
A.微生物培养基的组成成分必须含有碳源、氮源、水和无机盐
B.用动、植物的体细胞进行细胞培养,均可用固体培养基
C.接种前要了解固体培养基是否被污染,可接种蒸馏水来培养检测
D.使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃
答案　D　微生物培养基的组成成分通常含有碳源、氮源、水和无机盐等,对于自养微生物来说,可不加碳源,对于固氮微生物来说,可不加氮源,A错误;用动物的体细胞进行细胞培养,需要用液体培养基,B错误;接种前要了解固体培养基是否被污染,可直接培养空白培养基来检测,C错误;使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃,以防污染环境,D正确。
4.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是(多选)(　　)

A.在配制步骤②、③的培养基时,都应添加琼脂作凝固剂
B.步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
C.步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,可通过溶液pH的变化大小来比较细菌分解尿素的能力
答案　AC　步骤②的培养基是液体培养基,不需要添加琼脂,A错误;步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌通过涂布平板法分散,获得单细胞菌落,B正确;步骤③筛选、纯化分解尿素的细菌,所选用的培养基应以尿素为唯一氮源,不能加入牛肉膏、蛋白胨(含有氮源),C错误;步骤④鉴定细菌分解尿素的能力时,挑取③中不同种的菌落分别接种,分解尿素能力高的会产生更多NH3,使溶液pH更高,所以可通过溶液pH的变化大小来比较细菌分解尿素的能力,D正确。
5.根据食品安全国家标准(GB19645-2010)规定,每毫升合格的牛奶中细菌总数不超过50 000个。某兴趣小组利用恒温水浴锅对新鲜牛奶进行消毒后,进行细菌总数测定,主要步骤如图所示。相关叙述正确的是(多选)(　　)

A.步骤①中用巴氏消毒法对新鲜牛奶进行消毒,可以减少营养物质的损失
B.步骤②对牛奶进行梯度稀释可以使聚集的微生物分散,便于在培养基表面形成单菌落
C.步骤③中牛肉膏蛋白胨培养基要先高压蒸汽灭菌再调pH,以防止高温影响pH的稳定
D.实验结束时培养基上的菌落可能不止一种,若平均菌落总数少于50个,则表明灭菌合格
答案　ABD　分析题图,采用65 ℃、30 min处理新鲜牛奶属于巴氏消毒法,这种方法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且基本不会破坏牛奶的营养成分,A正确。步骤②将牛奶进行梯度稀释的目的是使聚集在一起的微生物分散,便于能在培养基表面形成单菌落,B正确。牛肉膏蛋白胨培养基配制时应先调pH再灭菌,C错误。由于生牛奶中的微生物不止一种,而牛肉膏蛋白胨培养基属于天然培养基,细菌、真菌等均可生长,因此实验结束时,培养基上出现不止一种菌落;依据题图中样品液稀释1 000倍,接种液体积为1 mL,可设培养基中的平均菌落数为X个,列计算式X÷1×1 000=50 000,得出X=50(个),由此可知若平均菌落总数少于50个,则表明灭菌合格,D正确。
6.抗生素是某些微生物产生的能杀死或抑制其他微生物生长的化学物质。如图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程,相关叙述正确的是(多选)(　　)

A.菌株的透明圈越大,其产生的抗生素抑菌效果越好
B.没有透明圈产生的菌株一定不能产生抗生素
C.接种测试菌3时,接种环可能在灼烧后未冷却
D.测试菌2、5对该菌产生的抗生素具有一定的抗性
答案　AD　结合题干信息分析题图,图中产生透明圈说明抗生素能抑制指示菌S的生长,透明圈越大,抑菌效果越显著,A正确;没有透明圈产生的菌株不一定就不能产生抗生素,可能产生的量少,B错误;接种测试菌3,发现其离能产生透明圈菌株的距离较远,说明可能是产生的抗生素抑制了测试菌3的生长,C错误;测试菌2和5距离能产生透明圈菌株的距离近,说明测试菌2、5对该菌产生的抗生素具有一定的抗性,D正确。
7.我国卫生部门规定饮用水标准是1 mL自来水中细菌总数不超过100个(37 ℃培养24 h),1 000 mL自来水中大肠杆菌数不能超过3个(37 ℃培养48 h)。水中大肠杆菌的含量常采用伊红—亚甲蓝琼脂培养基进行检测,生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动,请回答问题:
(1)检测饮用水中的细菌,需要配制牛肉膏蛋白胨琼脂培养基,牛肉膏和蛋白胨可以为细菌生长提供　　　　　　　　(至少写出两点)等营养物质。从物理状态角度分析,此培养基属于　　　　培养基。 
(2)某同学分别向3个培养基中各加入1 mL未经稀释的待测水样,涂布均匀后置于37 ℃的恒温培养箱中培养24 h,结果如图1所示(数字表示菌落数)。检测时使用的接种量为1 mL而不是0.1 mL,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
图1
(3)如图2为用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的流程示意图,请完成表格。

实验步骤的目的
简要操作过程
①　　　 
将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中,加热煮沸15 min,共煮沸三次
过滤细菌
装置安装好后,向漏斗内加入1 000 mL水样,加盖抽滤
冲洗漏斗壁
再向漏斗内加等量②　　　　继续抽滤 
③　　　 
用无菌镊子取滤膜,将其紧贴在伊红—亚甲蓝琼脂平板上,然后将平板④　　　　,37 ℃培养48小时 
统计大肠杆菌菌落数
选取⑤　　　　　　　　的菌落进行计数,统计结果为2个 
(4)综合(2)(3)测定结果,你认为所测桶装纯净水的微生物含量　　　　(填“能”或“不能”)达到饮用水卫生标准,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点)。 
答案　(1)碳源、氮源、磷酸盐、维生素　固体　(2)0.1 mL水样中细菌数目较少,经培养后平板菌落数可能达不到30个　(3)①滤膜灭菌　②无菌水　③培养大肠杆菌　④倒置　⑤呈深紫色且带有金属光泽　(4)能　1 mL水样中细菌总数为98个,没有超过100个;1 000 mL水样中大肠杆菌数为2个,没有超过3个
解析　(1)培养基中的牛肉膏、蛋白胨属于天然原料,主要含有碳源、氮源、磷酸盐和维生素等营养物质。由于该培养基含有琼脂,因此属于固体培养基。(2)微生物计数时,应计数具30~300菌落的培养基,由于0.1 mL水样中细菌数目较少,经培养后平板菌落数可能达不到30个,因此检测时使用的接种量为1 mL而不是0.1 mL。(3)①用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌的数量时,所用的滤膜需要进行灭菌处理,以保证实验过程中无杂菌干扰,根据表格中的操作过程,可知对滤膜灭菌是通过加热煮沸的方法进行的。②冲洗漏斗壁,可向漏斗内加入等量无菌水继续抽滤。③培养大肠杆菌时可加入伊红—亚甲蓝作为指示剂,在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上生长的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽;培养时应将培养基倒置。④选取呈深紫色且带有金属光泽的菌落进行计数。(4)我国卫生部门规定饮用水标准是1 mL自来水中细菌总数不超过100个(37 ℃培养24 h),1 000 mL自来水中大肠杆菌数不能超过3个(37 ℃培养48 h),故根据(2)(3)测定结果可知,所测桶装纯净水的微生物含量达到了饮用水卫生标准,因为1 mL 水样中细菌总数为(96+106+92)÷3=98(个),没有超过100个;1 000 mL水样中大肠杆菌数为2个,没有超过3个。