2020届高考生物二轮教师用书：第14讲　生物技术

第14讲　生物技术

★ [最新考纲]

1．微生物的分离和培养；2.某种微生物数量的测定；3.培养基对微生物的选择作用；4.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用；5.从生物材料中提取某些特定的成分；6.运用发酵加工食品的基本方法。7.酶的应用；8.测定食品加工中可能产生的有害物质；9.蛋白质的摄取与分离。

精读教材——记一记

1．20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃。(P2正文)

2．随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。(P2正文)

3．醋酸菌是一种好氧性菌，只有当O2充足时才能进行旺盛的生理活动，其最适生长温度为30～35 ℃。(P3正文)

4．当O2糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。(P3正文)

5．腐乳制作过程中盐、酒、香辛料均具防腐杀菌功能，其中酒含量宜控制在12%左右。(P7资料三)

6．在盐酸酸化条件下，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玫瑰红色染料。(P10资料二)

7．进行微生物培养时，虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，倘若将尿素作唯一氮源，可筛选出尿素分解菌，倘若将纤维素作唯一碳源，则可筛选出纤维素分解菌。(P14正文)

8．纯化菌种的接种方法可包括平板划线法(工具为接种环)和稀释涂布平板法(工具为涂布器)，后者可用于活菌计数。(P18正文)

9．在筛选纤维素分解菌的过程中，采用刚果红染色法，在培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(P28正文)

10．运用稀释涂布平板法进行计数，每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M。其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。(P22小字)

11．当菌落数目稳定时，选取菌落数在30～300的平板进行计数，在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。(P22正文)

12．常用的刚果红染色法有两种，一是先培养微生物再加入刚果红进行染色，另一种是在倒平板时即加入刚果红。(P29资料三)

自我诊断——判一判

(1)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养。(×)

(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(√)

(3)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌。(×)

(4)检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数。(×)

(5)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌。(×)

(6)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。(×)

(7)酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精。(√)

(8)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵。(√)

(9)腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶。(√)

(10)在制作腐乳时，将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量。(×)

高频命题点1　微生物的分离与培养

真题领航——目标方向导入高考

1．(2019·全国Ⅰ卷，37)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________。

解析：本题借助微生物培养与筛选的相关知识，考查对相关操作技能的掌握以及将实验方法和技能进行灵活运用的能力；试题通过对高效降解X细菌的筛选，体现了科学探究中的结果分析要素。(1)在Ⅰ号培养基中，牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源，Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的是有机物X。(2)Ⅱ号培养基中，碳源只有X，不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增殖，使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时，需采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量，为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。

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

2．(2019·全国Ⅱ卷，37)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________________________。

解析：本题借助微生物的筛选及酶活力对比实验的相关知识，考查考生对实验目的、原理的理解和对实验现象、结果的分析、解释能力。通过对不同种类微生物的筛选、纯化及酶活力实验分析，体现了对科学探究素养中方案探讨、结果分析要素的考查。(1)要从土壤中分离能降解W的细菌，培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源，应将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上，观察细菌能否生长，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，否则不能。(4)①实验设计应遵循单一变量原则，C处应滴加等量不含酶的缓冲液。②C处只滴加等量缓冲液，若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W，若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。

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

3．(2019·全国Ⅲ卷，37)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。

解析：本题借助细菌的培养方法与操作的相关知识，考查考生理解实验原理、方法与操作步骤，并对一些生物学问题进行初步探究的能力；试题通过实验分析和方案探究的形式体现了对科学探究素养的考查。(1)细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等，蛋白胨能同时提供碳源、氮源，葡萄糖提供碳源，NaNO3不能提供碳源，可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同，故制备培养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌，可以利用空气中的CO2作为碳源。故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。(2)为防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染，用平板培养细菌时一般需将平板倒置。(3)在一定培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征，如特定的形状、大小，颜色、隆起程度等，所以依据菌落的特征，可以初步区分不同种的微生物。(4)为防止污染环境，使用后的培养基丢弃前要经过灭菌处理，以便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

知识拓展——培养学生文字表达能力

1．微生物两种接种法有何不同？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

答案：微生物的平板划线只能纯化菌种，不能计数，而稀释涂布平板法，即可分离又可计数。

2．微生物两种计数法有何不同？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

答案：稀释涂布平板法计数结果偏小，而显微直接计数法不能区别菌体死活，所以计数结果偏大。

核心整合——掌握必备生物知识

1．微生物的培养(填空)

(1)无菌技术：主要包括消毒和灭菌。

a．消毒方法：常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。

(2)倒平板操作：待培养基冷却至50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近进行。制备固体培养基最后要将平板倒置，其主要目的是防止培养皿的皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。

(3)纯化培养

2．某种微生物的分离与计数(填空)

(1)原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时⑥抑制或阻止其他微生物的生长。

(2)实例

a．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

筛选菌株：利用以⑦尿素为唯一氮源的选择培养基筛选菌株。

计数方法：

活菌计数法：稀释涂布平板法，统计的菌落数往往比活菌的实际数目⑧低。为了增强实验的说服力和准确性，需设置重复组，一般选择菌落数在⑨30～300的平板进行计数。

直接计数法：显微镜直接计数法。

过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。

b．分解纤维素的微生物的分离

实验原理

可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。

(3)鉴定方法

a．添加酚红指示剂的培养基：尿素分解菌可使该培养基变⑩红。

b．添加刚果红的培养基：纤维素分解菌的菌落周围产生⑪透明圈。

考向立意——突显科学探究能力和科学思维能力

考向　以微生物的培养，分离计数为载体，考查学生的科学探究能力

1．(2018·全国Ⅱ卷，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________________________。

解析：本题考查消毒和灭菌的基本知识和操作方法，按教材基本内容作答即可。

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

2．(2018·全国Ⅲ卷，37)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________________________。

解析：(1)牛肉膏蛋白胨用来培养细菌，MS用来培养植物组织，麦芽汁用来培养酵母菌；培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌；菌落的含义是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)通氧气后，酵母菌进行有氧呼吸，释放大量能量，利于菌体快速增殖；在厌氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，释放少量能量，主要用于酒精发酵。(3)酵母菌通过有氧呼吸产生大量CO2，可使面包松软。

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)酵母菌通过有氧呼吸产生大量的CO2，可使面包松软

3．(2018·全国Ⅰ卷，37)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____________________________________________________________。

解析：本题考查筛选某种微生物的原理，培养基的营养成分等相关知识点，在利用稀释涂布平板法统计数目时，要注意稀释倍数的选取以及平板数一般要满足30～300个才符合要求。(1)M培养基若用于真菌的筛选，说明M培养基能满足真菌的生长，而能抑制其它微生物的生长，链霉素是一种抗生素，可以抑制细菌的生长。加入了链霉素的培养基能筛选出真菌，该培养基属于选择培养基。(2)微生物生长需要多种营养物质除氮源外，还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮元素是蛋白质和核酸等生物大分子的组成元素，因此氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸。(3)淀粉与碘液会变成蓝色，筛选产淀粉酶的微生物，依据淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈，再根据透明圈，来筛选淀粉酶的微生物。(4)乙同学结果不合理，因为1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差，不能简单的用其平均数作为最终结果。

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

高频命题点2　传统发酵技术的应用

真题领航——目标方向导入高考

1．(2019·江苏卷，9)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

解析：B　[本题借助对传统发酵技术的应用，考查对发酵技术的综合应用能力；通过对发酵技术的应用分析，体现了科学探究素养中的技术评价与结果分析要素。乳酸菌为严格厌氧型细菌，通气会造成乳酸菌死亡，A错误；家庭酿制葡萄酒利用的主要是附着在葡萄果皮上的野生酵母菌，果醋发酵需要的醋酸杆菌常从变酸酒的表面菌膜中获取，腐乳的制作主要利用空气中的毛霉孢子，三者都不是纯种发酵，B正确；果醋发酵中随着醋酸的产生，pH逐渐降低，果酒发酵中会产生较多的CO2，使发酵液pH降低，C错误；毛霉产生的酶有蛋白酶和脂肪酶等，但毛霉不产生纤维素酶，D错误]

2．(2017·全国Ⅱ卷，37)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________________。

解析：(1)该实验的自变量是菌种、发酵时间。

(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧菌。(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)从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。

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

知识拓展——培养学生文字表达能力

1．传统发酵技术除抑制杂菌繁殖外，还要控制哪些发酵条件？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

答案：发酵的温度、pH、O2浓度及发酵时间。

2．腐乳制作中盐、酒各种香辛料的共同作用是什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

答案：调味作用，同时也有杀菌防腐作用。

3．在制作泡菜时，为什么要测定亚硝酸盐的含量？

答案：测定亚硝酸盐含量的目的是掌握取食泡菜的最佳时间。

核心整合——掌握必备生物知识

1．理清3种传统食品的发酵技术(填表)

2.微生物在传统发酵技术中的应用(填表)

答案：①18～25　②有氧　③醋酸　④毛霉　⑤无氧

⑥醋酸　⑦乳酸

　把握控制杂菌的“三大措施”

(1)通过发酵条件控制杂菌。

a．无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。

b．酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。

(2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。

(3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。

考向立意——突显科学思维和科学探究能力的考查

考向　以传统发酵的应用为载体，考查学生科学探究的能力

1．苹果醋是以苹果汁为原料发酵而成的，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。

(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。

解析：(1)图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色，过程③表示有氧呼吸的第二、第三阶段，其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌，在O2充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25 ℃，第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是30～35 ℃，所以第一阶段的温度低于第二阶段。(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。

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

2．如图为腐乳制作的流程示意图，请据图分析回答下列问题：

(1)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉，其菌种来自______________。而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。

(2)腐乳制作的原理主要利用了毛霉等微生物产生的______________，通过发酵使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。

(3)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要________。加入卤汤后，要用胶条密封，密封时最好将瓶口通过酒精灯火焰，防止________。

(4)配置卤汤所加的香辛料的作用是调制腐乳的风味和防腐杀菌；若你完成了腐乳制作，可以从________等方面评价腐乳的质量。

(5)吃腐乳时往往会发现有一层无毒致密的“皮”，该“皮”是由________形成的。

(6)腐乳含嘌呤量普遍较高，痛风、肾病患者及消化道溃疡患者，宜少吃或不吃，以免加重病情；腐乳中的嘌呤产生可能来自________代谢产物。

解析：(1)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子。现代的腐乳生产将优良的菌种接种在豆腐上，可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。(2)腐乳制作过程中多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸。使豆腐中营养物质的种类增加，且更易于消化和吸收。(3)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒，加入卤汤后，封瓶时将瓶口通过酒精灯火焰的目的是防止瓶口被污染。(4)完成了腐乳制作。可以从色泽、口味、块形等方面评价腐乳的质量。(5)在制作腐乳过程中，在腐乳表面的皮实际上由毛霉的匍匐菌丝形成的。(6)嘌呤是核酸的组成成分，因此腐乳中产生的嘌呤可能来自核酸的代谢产物。

答案：(1)空气中的毛霉孢子　(2)蛋白酶、脂肪酶等酶类　(3)用沸水消毒　瓶口被污染　(4)色泽、口味、块形　(5)毛霉的匍匐菌丝　(6)核酸

一、选择题

1．农业生产上有一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，长期使用会污染土壤。为修复被污染的土壤，可按图示程序选育出能降解该除草剂的细菌。已知该除草剂(含氮有机物)在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明。请分析回答：

(1)微生物接种是微生物学研究中最常用的基本操作技术，该技术的核心是________________________________________________________________________。

(2)在选育过程中，应将土壤浸出液接种于以该除草剂为唯一________的培养基上。通过比较单菌落周围________的大小，可筛选出高效的目的菌。实验结果如上图显示的A～E五种菌株中，________是最理想菌株。

(3)若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是________。将1 mL土壤溶液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度各在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液，经过适当培养后，6个平板上的菌落数分别为59、57、58和2、7、5，空白对照组的平板上没有菌落，则每升土壤溶液中活菌数的理论值为________个。实际上每升土壤溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大，因为___________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)科研人员用放射线处理该细菌，获得突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如下表所示：

请分析突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)微生物接种技术的核心是防止杂菌污染。(2)已知该除草剂为含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明；降解该除草剂的细菌能分解培养基中的该除草剂，使培养基中出现透明圈。可见，在选育能降解该除草剂的细菌的过程中，应将土壤浸出液接种于以该除草剂为唯一氮源的培养基上。通过比较单菌落周围透明圈的大小，可筛选出高效的目的菌。实验结果图显示的A～E五种菌株中，E菌落周围的透明圈最大，因此E是最理想菌株。(3)对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用稀释涂布平板法进行接种。统计菌落数目时，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，因此应选择稀释度为10倍的、分别接入0.1 mL稀释液的3个平板上的菌落数(分别为59、57、58)进行统计，则每升土壤溶液中活菌数的理论值为[(59＋57＋58)÷3]×10÷(0.1×10－3)＝5.8×106(个)。由于统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以实际上每升土壤溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大。(4)分析表中信息可知：突变株A生长需要营养物质甲，突变株B生长需要营养物质乙，据此可推知，突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因是：突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供。

答案：(1)防止杂菌污染(无菌操作)　(2)氮源　透明圈　E　(3)稀释涂布平板法　5.8×106　统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　(4)突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供

2．为探究大肠杆菌CV101菌株和CV103菌株的营养需求，某团队在营养成分相同的含醋酸盐的培养液中分别接种CV101菌株和CV103菌株，并置于相同且适宜的环境中培养，每隔一段时间统计两种菌株的生长状况。实验数据如下图所示，回答下列问题：

(1)醋酸盐培养基从物理性质上来看属于________培养基，该培养基主要应用是________；从功能上来看属于________培养基；

(2)由图可知：更适应醋酸盐培养基环境的菌株是________，其依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

原因是_____________________________________________________________________。

(3)若要统计培养30小时后醋酸盐培养基中的CV101活菌数，可采用________法；为保证能在固体培养基上获得单个菌落，接种前，需取1 mL该菌液进行________处理。

解析：(1)根据题干信息分析，某团队在营养成分相同的含醋酸盐的培养液中分别接种CV101菌株和CV103菌株，因此该培养基属于液体培养基，有利于菌种的扩大培养；从功能上看其属于选择培养基。(2)据图分析可知，在一定时间内，CV101菌株在该培养基中数量持续增多，而CV103菌株的数量减少且维持在较低水平，说明CV101菌株能以醋酸盐为碳源，因此CV101菌株是更适应醋酸盐培养基环境的菌株。(3)常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中后者可以用于菌种的计数；为保证能在固体培养基上获得单个菌落，接种前，需取1 mL该菌液进行梯度稀释处理。

答案：(1)液体　扩大培养　选择　(2)CV101菌株　在一定时间内CV101菌株在该培养基中数量持续增多，而CV103菌株的数量减少且维持在较低水平　CV101菌株能以醋酸盐为碳源　(3)稀释涂布平板　梯度稀释

3．某地盛产葡萄、柿子等水果，但因销路不畅，造成水果严重积压，腐烂变质。某驻村扶贫支教老师为解决葡萄、柿子等资源严重损耗问题，组织学生设计了如图1所示装置，试图探究以柿子为原料制作柿子酒、柿子醋。请回答下列问题：

(1)酵母菌的分离和纯化：

①用清水冲洗葡萄1～2遍除去污物，用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入甲瓶中。葡萄汁的质量和环境温度等方面满足需求，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则被抑制。应注意的相关操作是_____________________________________。

②若要通过酵母菌的单菌落进行计数，应在培养液中加入________，采用________法分离和计数。________(填“能”或“不能”)用这种培养基对酵母菌进行扩大培养。

(2)柿子酒、柿子醋的制备：

①若在甲瓶内装入打碎的柿子浆，加入________酶，能较好的提升柿子酒的清澈度。

②当酒精发酵基本完成时，将果汁的酒精浓度稀释至5～6度，然后导入乙瓶(装有5%～10%的醋酸菌液)，搅匀，将温度保持在30 ℃，进行醋酸静置发酵。该过程中，对乙瓶应进行的操作是__________________________________________。

③为探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系，进行了相应实验，获得图2所示实验数据。在接种后70 h，接种量为15%的醋酸产量最少的主要原因是__________________________________________。

答案：(1)①缺氧、呈酸性　夹住a、b，关闭c、e，间隔一段时间应打开b处夹子排出CO2　②琼脂　稀释涂布平板　不能　(2)①纤维素酶和果胶　②打开夹子d，通入无菌的空气　③醋酸菌生长繁殖消耗营养物质较多，产生的代谢废物积累太多

4．(2019·高三北京海淀模拟)某校课外兴趣小组对某种品牌的酸奶中乳酸菌的数量进行了测定。取6支灭菌的试管，分别加入9 mL灭菌的生理盐水，编号为B1、B2、B3、B4、B5、B6；吸取1 mL酸奶样液加入试管B1中，混合均匀；然后另取一支吸管从B1中吸取1 mL溶液，加入B2中，依次类推，最后从试管B6中取0.1 mL样液进行涂布计数，涂布三个平板，其菌落数分别为251、265、276个。请回答下列问题：

(1)乳酸是乳酸菌________呼吸的产物，进行的场所是________________________。

(2)制备乳酸菌的培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是________。平板冷凝后，倒置的目的是______________________________________________。

(3)该兴趣小组对乳酸菌接种所采用的方法是________。根据三个平板中的菌落数，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为________个/mL，该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比，一般________(填“偏大”或“偏小”)。

(4)为了使测量的结果更加准确，对照组的设置应该是

__________________________________________________________________________________。

解析：(1)乳酸是乳酸菌进行无氧呼吸的产物，无氧呼吸的场所是乳酸菌细胞的细胞质基质。(2)制备培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是干热灭菌法，对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。平板冷凝后，将平板倒置的目的是防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染，同时也可以避免培养基中的水分过快地挥发。(3)根据题干的操作步骤可推知，得到的是101、102、103、104、105、106倍的稀释液。从试管B6中取0.1 mL样液进行涂布计数，三个平板中菌落数分别为251、265、276个，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为(251＋265＋276)÷3×10×106＝2.64×109个/mL。稀释涂布平板法测定活菌数目时，因为相邻的细菌可能形成一个菌落，因此测定值可能比实际值小。(4)为了使测量的结果更加准确，需要另增设一组培养基，接种等量无菌水，主要是检测对培养基和培养器具灭菌是否彻底和操作是否严格按无菌操作要求进行。

答案：(1)无氧　细胞质基质　(2)干热灭菌法　防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基，也可以避免培养基中的水分过快地挥发　(3)稀释涂布平板法　2.64×109　偏小　(4)另增设一组培养基，接种等量无菌水，其他操作均相同

5．土壤是微生物的天然培养基。回答下列问题：

(1)按照如表所示配方配制1 000 mL牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本流程：称量→________________________。该培养基中能为微生物提供维生素的是____________________________。

牛肉膏蛋白胨固体培养基配方

(2)从土壤中分离分解纤维素的微生物的实验流程中，首先进行选择培养，目的是________________________________________________________________________；其次进行梯度稀释，目的在于鉴定培养时培养皿中菌落数在________之间；然后进行鉴定培养，____________________________的菌落是目的菌形成的。

(3)如图所示为某同学统计某培养液中纤维素分解菌数目的流程及记录结果。据图分析，该样液中微生物浓度大约为________个/mL。若各操作环节均正确，该同学认为该培养液中含有多种微生物，则该同学做出如此判断的理由是________________________________。

解析：(1)由于该配方是按照1 000 mL的量制定的，所以按照如表配方配制1 000 mL牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本流程是称量→溶化→(调pH→)灭菌→倒平板，无需进行计算环节。牛肉膏和蛋白胨都能为微生物的生长提供维生素。(2)选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，以确保能从样品中分离到所需的微生物。利用稀释涂布平板法统计样液中微生物数量时，为了使统计结果更加准确，培养皿中菌落数应在30～300之间。鉴定纤维素分解菌时，应使用刚果红染液，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，一旦纤维素被分解，纤维素分解菌形成的菌落周围就会出现透明圈。(3)根据公式可计算出该样液中微生物浓度大约为8.0×107个/mL。各操作环节均正确，由于培养基中形成了多种不同类型的菌落，所以判断样液中有多种微生物。

答案： (1)溶化→(调pH→)灭菌→倒平板　牛肉膏和蛋白胨　(2)增加纤维素分解菌的浓度，以确保能从样品中分离到所需的微生物　30～300　产生透明圈

(3)8.0×107　培养皿中有多种不同类型的菌落