
?考向26 發(fā)酵工程
1.(2022·山東·高考真題)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí),會(huì)通過(guò)分泌青霉素殺死細(xì)菌,以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn),關(guān)于該生產(chǎn)過(guò)程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(???????)
A.發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量
C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中
D.青霉素具有殺菌作用,因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌
2.(2021·1月浙江選考)用白蘿卜制作泡菜的過(guò)程中,采用適當(dāng)方法可縮短腌制時(shí)間。下列方法中錯(cuò)誤的是( )
A.將白蘿卜切成小塊
B.向容器中通入無(wú)菌空氣
C.添加已經(jīng)腌制過(guò)的泡菜汁
D.用沸水短時(shí)處理白蘿卜塊
3.(2021湖北3) 中國(guó)的許多傳統(tǒng)美食制作過(guò)程蘊(yùn)含了生物發(fā)酵技術(shù)。下列敘述正確的是( )
A. 泡菜制作過(guò)程中,酵母菌將葡萄糖分解成乳酸
B. 饅頭制作過(guò)程中,酵母菌進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2
C. 米酒制作過(guò)程中,將容器密封可以促進(jìn)酵母菌生長(zhǎng)
D. 酸奶制作過(guò)程中,后期低溫處理可產(chǎn)生大量乳酸桿菌
1.發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
(1)發(fā)酵的概念:是指人們利用微生物,在適宜的條件下,將原料通過(guò)微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。
(2)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù):
2.泡菜制作
(1)菌種來(lái)源:附著在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理:在無(wú)氧條件下,乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。
反應(yīng)式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
(3)制作流程:
(4)關(guān)鍵操作:
3.制作果酒和果醋
(1)果酒制作與果醋制作的比較
(2)具體流程及相關(guān)操作目的
4.果酒和果醋發(fā)酵改進(jìn)裝置及其分析
5.泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化
【注意】 亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的,而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的。
1.(2022·河北衡水金卷)下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程以及某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:
(1)圖A中方框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)流程是___________________________________。
(2)沖洗的主要目的是__________________,沖洗應(yīng)特別注意不能__________________,以防止菌種的流失。
(3)圖B裝置中的充氣口在__________________時(shí)關(guān)閉,在__________________時(shí)連接充氣泵,并連續(xù)不斷地向內(nèi)__________________。
(4)排氣口在酒精發(fā)酵時(shí)排出的氣體是由__________________產(chǎn)生的__________________,在乙酸發(fā)酵時(shí)排出的是_________________________________。
(5)寫出與(4)題有關(guān)的反應(yīng)式:
①_______________________________________________;
②________________________________________________。
(6)若果汁中含有醋酸菌,在酒精發(fā)酵旺盛時(shí),醋酸菌能否將果汁中的葡萄糖發(fā)酵為醋酸?__________________,說(shuō)明原因:_________________________________________________。
2.(2022·江蘇百校聯(lián)考,14)有關(guān)泡菜中亞硝酸鹽含量的研究表明,亞硝酸鹽的含量高低和亞硝酸鹽含量峰值時(shí)間的早晚與食鹽的濃度有關(guān)(見(jiàn)下圖),下列有關(guān)敘述不正確的是( ?。?br />
A.食鹽的濃度越高,亞硝酸鹽生成快。亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的早
B.取食泡菜時(shí),時(shí)間別太長(zhǎng),防止空氣進(jìn)入
C.臭味的產(chǎn)生可能與取食過(guò)程中帶入壇內(nèi)油脂類物質(zhì)有關(guān)
D.所用的食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌
3(2022·湖南師大附中調(diào)研)泡菜制作方便、口味獨(dú)特,深受人們喜愛(ài)。泡菜的腌制方式、時(shí)間、溫度等條件對(duì)泡菜品質(zhì)有很大的影響,泡菜制作過(guò)程中的微生物數(shù)量和亞硝酸鹽含量變化也受人們的關(guān)注,利用生物學(xué)知識(shí)對(duì)泡菜腌制過(guò)程進(jìn)行科學(xué)管理意義重大。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)泡菜腌制過(guò)程中,進(jìn)行發(fā)酵的主要微生物在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上屬于 生物。不能采用加入抗生素的方法來(lái)抑制雜菌的原因是_______________________________。
(2)在泡菜腌制的過(guò)程中,要注意相關(guān)條件的控制。首先,要選擇合格的泡菜壇,并用水封的方式密閉處理,以保證壇內(nèi)發(fā)酵所需的 環(huán)境。另外,溫度過(guò)高、 用量過(guò)少、腌制時(shí)間過(guò)短,容易造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量 。泡菜壇內(nèi)常常會(huì)出現(xiàn)一層白膜,這是由產(chǎn)膜酵母繁殖形成的,酵母菌的代謝類型為 。
(3)我們?cè)谌粘I钪袘?yīng)多吃新鮮蔬菜,不宜多吃腌制蔬菜的原因是_____________________________________________________________。
4.(2022·全國(guó)乙卷·高考真題)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)、用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此,某小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對(duì)菌體生長(zhǎng)和S產(chǎn)量的影響,結(jié)果見(jiàn)表。
碳源
細(xì)胞干重(g/L)
S產(chǎn)量(g/L)
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖廢液
2.30
0.18
回答下列問(wèn)題。
(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí),需要對(duì)所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌,滅菌的方法有______(答出2點(diǎn)即可)。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,菌株C生長(zhǎng)的最適碳源是______;用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是______。菌株C的生長(zhǎng)除需要碳源外,還需要______(答出2點(diǎn)即可)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長(zhǎng),其原因是______。
(4)若以制糖廢液作為碳源,為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度,某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路:______。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用,其意義是______(答出1點(diǎn)即可)。
1.培養(yǎng)基的配制
(1)概念:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。
(2)營(yíng)養(yǎng)組成
①一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等。
②需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。
微生物
對(duì)培養(yǎng)基的需求
乳酸桿菌
添加維生素
霉菌
將培養(yǎng)基調(diào)至酸性
細(xì)菌
將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性
厭氧微生物
提供無(wú)氧的條件
(3)種類:①按物理狀態(tài)可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。②按功能可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。
【注意】(1)常見(jiàn)選擇培養(yǎng)基舉例
①缺少氮源的培養(yǎng)基可以篩選能利用大氣中N2的微生物。
②含青霉素的培養(yǎng)基可淘汰細(xì)菌,篩選出真菌。
③無(wú)有機(jī)碳源的培養(yǎng)基可篩選出自養(yǎng)微生物。
(2)幾種微生物的營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源
微生物
碳源
氮源
能源
藍(lán)細(xì)菌
CO2
NH、NO等
光能
硝化細(xì)菌
CO2
NH3
NH3的氧化
根瘤菌
糖類等有機(jī)物
N2
有機(jī)物
酵母菌
糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物
蛋白質(zhì)等
有機(jī)物
2.無(wú)菌技術(shù)
(1)含義:在培養(yǎng)微生物的操作中,所有防止雜菌污染的方法。
(2)常用方法
(3)常見(jiàn)物品的消毒或滅菌方法
①消毒方法及適用對(duì)象
②滅菌方法及適用對(duì)象
3.純化酵母菌的方法和操作過(guò)程
(1)方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法。
(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟:
4.倒平板的操作步驟
【注意事項(xiàng)】
(1)培養(yǎng)基要冷卻到50 ℃左右時(shí)開(kāi)始倒平板。溫度過(guò)高會(huì)燙手,過(guò)低培養(yǎng)基又會(huì)凝固。
(2)要使錐形瓶的瓶口通過(guò)酒精燈火焰。通過(guò)灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。
(3)倒平板時(shí),要用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙,不要完全打開(kāi),以免雜菌污染培養(yǎng)基。
(4)平板冷凝后,要將平板倒置。因?yàn)槠桨謇淠?,皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠,平板倒置后,既可避免培養(yǎng)基表面的水分過(guò)快地?fù)]發(fā),又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。
(5)在倒平板的過(guò)程中,如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,那么這個(gè)平板不能用來(lái)培養(yǎng)微生物。因?yàn)榭諝庵械奈⑸锟赡茉诿笊w與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生。
(6)整個(gè)操作過(guò)程要在酒精燈火焰旁進(jìn)行,避免雜菌污染。
5.平板劃線法操作步驟
(1)實(shí)驗(yàn)成功關(guān)鍵點(diǎn)
①第一次劃線及每次劃線之前都需灼燒接種環(huán)滅菌,劃線操作結(jié)束仍需灼燒接種環(huán)。
②灼燒接種環(huán)之后,要等其冷卻后才能伸入菌液,以免溫度太高殺死菌種。
③在做第二次以及其后的劃線操作時(shí),總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線,這樣才能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少,最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。
④劃線時(shí)最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。
⑤劃線用力大小要適當(dāng),防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。
(2)平板劃線操作中幾次灼燒接種環(huán)的目的
4.(2022·湖北襄陽(yáng)四校聯(lián)考)微生物培養(yǎng)過(guò)程中,要重視無(wú)菌操作,現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的許多方面也要進(jìn)行無(wú)菌操作,防止雜菌污染,請(qǐng)分析下列操作,正確的是( )
A.煮沸消毒法中100 ℃煮沸5~6 min可以殺死全部微生物的細(xì)胞和芽孢、孢子
B.將接種環(huán)直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,可以迅速?gòu)氐椎販缇?br />
C.加入培養(yǎng)基中的指示劑和染料不需要滅菌
D.家庭制作葡萄酒時(shí)要將容器和葡萄進(jìn)行滅菌
5.(2022·山西太原調(diào)研)自然界里有多種微生物,將其進(jìn)行合理的篩選、培養(yǎng)和應(yīng)用,能給醫(yī)藥和化工等生產(chǎn)領(lǐng)域帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益。回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時(shí),多采取 法,而對(duì)接種環(huán)或涂布器滅菌時(shí)則用 法,若要將微生物采用平板劃線法進(jìn)行分離操作,在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)進(jìn)行了5次劃線,則需要對(duì)接種環(huán)灼燒 次。平板劃線在做第二次及其后的劃線操作時(shí),要從上次劃線的 開(kāi)始劃線,最后一次劃的線不能與第一次劃的線 。
(2)將接種后的固體培養(yǎng)基和一個(gè)未接種的固體培養(yǎng)基放入恒溫箱中 培養(yǎng),以減少培養(yǎng)基中水分的揮發(fā)。其中,培養(yǎng)未接種的固體培養(yǎng)基是為了 。
(3)甲、乙兩組同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定某種微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下每隔一段時(shí)間記錄數(shù)據(jù)(統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)微生物總數(shù)小于環(huán)境容納量),得到如表結(jié)果:
培養(yǎng)時(shí)間/小時(shí)
24
48
72
96
甲組菌落均值/個(gè)
18
25
36
32
乙組菌落均值/個(gè)
20
28
38
32
據(jù)表可知,計(jì)數(shù)時(shí)最好取培養(yǎng) 小時(shí)記錄的菌落數(shù)作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果,一方面是由于培養(yǎng)時(shí)間較短,會(huì)遺漏菌落數(shù)目,另一方面是由于_______________________________。
6.(2022·江蘇常州模擬)下圖表示培養(yǎng)和純化X細(xì)菌的部分操作步驟,下列相關(guān)敘述正確的是( ?。?br />
A.對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行滅菌處理
B.步驟①倒平板操作時(shí),倒好后應(yīng)立即將其倒過(guò)來(lái)放置
C.步驟②應(yīng)多個(gè)方向劃線,使接種物逐漸稀釋,培養(yǎng)后出現(xiàn)單個(gè)菌落
D.步驟③劃線結(jié)束后在培養(yǎng)皿蓋上做好標(biāo)注
5.(2021山東高考 14 ) 解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會(huì)使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲,乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色,乙菌菌落周圍不變色,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 甲菌屬于解脂菌
B. 實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源
C. 可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對(duì)比
D. 該平板可用來(lái)比較解脂菌分泌脂肪酶的能力
6.(2021·湖南高考真題)大熊貓是我國(guó)特有的珍稀野生動(dòng)物,每只成年大熊貓每日進(jìn)食竹子量可達(dá)12~38kg。大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌。回答下列問(wèn)題:
(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即_________。為篩選纖維素分解菌,將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以_________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),該培養(yǎng)基從功能上分類屬于_________培養(yǎng)基。
(2)配制的培養(yǎng)基必須進(jìn)行滅菌處理,目的是_________。檢測(cè)固體培養(yǎng)基滅菌效果的常用方法是_________。
(3)簡(jiǎn)要寫出測(cè)定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)的實(shí)驗(yàn)思路_________。
(4)為高效降解農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物,研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌,在37℃條件下進(jìn)行玉米秸稈降解實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示。在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株_________,理由是_________。
菌株
秸稈總重(g)
秸稈殘重(g)
秸稈失重(%)
纖維素降解率(%)
A
2.00
1.51
24.50
16.14
B
2.00
1.53
23.50
14.92
C
2.00
1.42
29.00
23.32
1.選擇培養(yǎng)基
2.稀釋涂布平板法
將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋后,將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面,進(jìn)行培養(yǎng)
(1)系列稀釋操作
取1 mL上清液加入盛有9 mL無(wú)菌水的試管中,依次等比稀釋。
(2)涂布平板操作
3.微生物數(shù)量的測(cè)定
(1)利用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)——間接計(jì)數(shù)法 活菌計(jì)數(shù)法
①原理:當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)單菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。
②為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30~300、適于計(jì)數(shù)的平板計(jì)數(shù),并且在同一稀釋度下,應(yīng)至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù),并求平均值?!≡鰪?qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性
③用此種方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少。 這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。因此,統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來(lái)表示。
(2)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法
4.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)操作
(1)實(shí)驗(yàn)原理
(2)操作步驟
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
5.分解纖維素的微生物的分離
(1)分離方法與原理
(2)纖維素分解菌的培養(yǎng)基成分及鑒定原理
6.平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較
7.選擇培養(yǎng)基四種常見(jiàn)制備方法或?qū)嵗?br />
(1)加入某些特定的物質(zhì)(前提是培養(yǎng)基具備全部營(yíng)養(yǎng)成分)
(2)改變培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分
(3)利用培養(yǎng)基“特定化學(xué)成分”分離
(4)通過(guò)某些“特殊環(huán)境”分離
7.(2022·湖南師大附中三模)自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中N2的細(xì)菌,將玉米種子用自生固氮菌拌種后播種,可顯著提高產(chǎn)量并降低化肥的使用量。科研人員進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測(cè)定的研究,部分實(shí)驗(yàn)流程如下圖?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)步驟①土樣應(yīng)取自表層土壤的原因是_____。
(2)下表為兩種培養(yǎng)基的配方,步驟④應(yīng)選其中的_____培養(yǎng)基,原因是_____。
培養(yǎng)基類型
培養(yǎng)基組分
Ashby培養(yǎng)基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸餾水、瓊脂
LB培養(yǎng)基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸餾水、瓊脂
(3)步驟④所用的接種工具是_____,若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平均數(shù)量為126個(gè),則每克土壤中含有的固氮菌為_(kāi)____個(gè)。
(4)將純化的固氮菌置于完全培養(yǎng)液中擴(kuò)大培養(yǎng)48小時(shí),經(jīng)離心后收集下層細(xì)胞并轉(zhuǎn)移至特定培養(yǎng)基中進(jìn)行固氮能力的測(cè)定,篩選出固氮能力最強(qiáng)的菌種CM12,為進(jìn)一步鑒定其固氮能力,科研人員選用發(fā)芽一致的玉米種子進(jìn)行3組盆栽實(shí)驗(yàn),30天后測(cè)定土壤微生物有機(jī)氮含量,結(jié)果如下圖。
注:CK:對(duì)照處理組;N:尿素處理組(每盆土壤中50mL有氮全營(yíng)養(yǎng)液:成分為在1000mL無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液中加入0.12g尿素);CM12:自生固氮菌CM12處理組(每盆土壤澆50mL,接種自身固氮菌的無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液)。
①對(duì)照組(CK)的處理為_(kāi)____。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:施用尿素處理和接種固氮菌CM12處理均能顯著增加土壤微生物有機(jī)氮含量。與CK組相比,CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加了約_____%。
③自生固氮菌較共生固氮菌(如根瘤菌)的應(yīng)用范圍更廣,原因是_____。
8.(2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)模擬預(yù)測(cè))甘肅某地由于TNT(主要成分為2,4-二硝基甲苯磺酸鹽)紅水蒸發(fā)池滲漏,對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染,威脅到黃河上游的水質(zhì)安全。因此,TNT紅水污染土壤修復(fù)是目前亟待解決的環(huán)境問(wèn)題。某實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)生物修復(fù)分離有效降解2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的菌株,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)LB培養(yǎng)基的制備:取胰蛋白胨、NaCl和酵母提取物溶于蒸餾水中,此過(guò)程中胰蛋白胨提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是___________,用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.2,用___________在121°C條件下滅菌15分鐘。若要獲得本研究所用的固體培養(yǎng)基,需在上述培養(yǎng)基中加入___________。
(2)菌株分離與鑒定:取___________土壤,放入裝有100mL無(wú)菌LB液體培養(yǎng)基的錐形瓶中,在30°C和120rpm的恒溫?fù)u床.上振蕩24小時(shí),此過(guò)程的目的是___________。取1mL培養(yǎng)液,采用___________法分離純化菌株。
(3)該實(shí)驗(yàn)小組欲進(jìn)一步探究菌株對(duì)2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解能力,請(qǐng)幫助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)思路:___________________________________________。
(4)探究鹽度對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響研究發(fā)現(xiàn),純化的菌株在NaCl濃度為0%~3%之間對(duì)2,4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解率在96小時(shí)后達(dá)到90%,但當(dāng)NaCl濃度達(dá)到5%后,降解率幾乎為0。研究中偶然發(fā)現(xiàn)菌株B1在NaCl濃度達(dá)到5%后,降解率卻達(dá)到50%,說(shuō)明___________________________________________。
7.(2021·全國(guó)乙卷高考真題)工業(yè)上所說(shuō)的發(fā)酵是指微生物在有氧或無(wú)氧條件下通過(guò)分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過(guò)程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國(guó)具有悠久的歷史。某企業(yè)通過(guò)發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下。
回答下列問(wèn)題:
(1)米曲霉發(fā)酵過(guò)程中,加入大豆、小麥和麥麩可以為米曲霉的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),大豆中的___________可為米曲霉的生長(zhǎng)提供氮源,小麥中的淀粉可為米曲霉的生長(zhǎng)提供___________。
(2)米曲霉發(fā)酵過(guò)程的主要目的是使米曲霉充分生長(zhǎng)繁殖,大量分泌制作醬油過(guò)程所需的酶類,這些酶中的_____、______能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨(dú)特的成分,如將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和__________。米曲霉發(fā)酵過(guò)程需要提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌,由此可以判斷米曲霉屬于___________(填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”)微生物。
(3)在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于___________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在無(wú)氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是___________。在該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素,據(jù)圖分析該階段中可以抑制雜菌生長(zhǎng)的物質(zhì)是___________(答出1點(diǎn)即可)。
1.發(fā)酵工程的概念
利用微生物的特定功能,通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù),規(guī)模化生產(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品。
2.發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)分析
【注意】①傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)得到的產(chǎn)品一般不進(jìn)行分離、提純,而發(fā)酵工程得到的產(chǎn)品須根據(jù)發(fā)酵產(chǎn)品類型進(jìn)行分離、提純。
②發(fā)酵生產(chǎn)排出的氣體和廢棄物不能直接排放到外界環(huán)境中,以避免對(duì)環(huán)境造成污染。
3.發(fā)酵工程的應(yīng)用
4.發(fā)酵過(guò)程的影響因素
(1)溫度
微生物分解有機(jī)物釋放的能量,會(huì)引起發(fā)酵溫度升高;機(jī)械攪拌也會(huì)產(chǎn)生一部分熱量引起發(fā)酵溫度升高。此外,發(fā)酵罐壁散熱,水分蒸發(fā)會(huì)帶走部分熱量,使發(fā)酵溫度降低??捎美鋮s水進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)。
(2)pH
pH發(fā)生變化的主要原因是培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)成分的利用和代謝物的積累。例如,谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn):在中性和弱堿性條件下會(huì)積累谷氨酸;在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。調(diào)節(jié)和控制培養(yǎng)液pH的方法:在培養(yǎng)液中添加緩沖液,在發(fā)酵過(guò)程中加酸或堿。
(3)溶解氧
好氧型微生物:溶解氧要充足;厭氧型微生物:嚴(yán)格的無(wú)氧環(huán)境,由發(fā)酵罐的通氣口來(lái)控制。
5.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程有8步,分為兩個(gè)階段
9.(2022·青海·海東市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))很多食品都是利用微生物的發(fā)酵制作而成的。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:
(1)制作葡萄酒時(shí),酵母菌的培養(yǎng)狀態(tài)可以分為兩個(gè)階段:第一階段是酵母菌利用發(fā)酵裝置中少量的氧氣進(jìn)行有氧呼吸,其目的是________________;第二階段是在無(wú)氧環(huán)境中酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。在________的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物會(huì)被抑制生長(zhǎng),所以葡萄僅需要經(jīng)過(guò)沖洗即可以用于酒精發(fā)酵。
(2)泡椒屬于泡菜的一種,制作泡椒主要利用的微生物是________。制作泡椒時(shí)要先將鹽水煮沸,目的是_______________。為了縮短泡椒的制作時(shí)間,可加入少量的陳泡椒液,目的是____________________。
(3)豆豉是把黃豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟,經(jīng)過(guò)毛霉、曲霉等發(fā)酵而成的食品,可以調(diào)味,也可以入藥。大豆經(jīng)過(guò)蒸煮不僅可以滅菌,還能使發(fā)酵變得更容易,原因是____________________________________。煮熟的大豆可為毛霉的生長(zhǎng)提供__________________________等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而毛霉分泌的蛋白酶又能將大豆中的蛋白質(zhì)分解成________________等,以被人體消化吸收。
10.(2022·河北·石家莊二中模擬預(yù)測(cè))測(cè)定水樣是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),常用濾膜法測(cè)定大腸桿菌的數(shù)目。流程如圖所示,濾膜法的大致流程:用濾膜過(guò)濾待測(cè)水樣→水樣中的細(xì)菌留在濾膜上→將濾膜轉(zhuǎn)移到伊紅美藍(lán)的培養(yǎng)基(EMB培養(yǎng)基)上培養(yǎng)→統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目。據(jù)圖回答問(wèn)題:
(1)過(guò)濾待測(cè)水樣用到的濾杯、濾膜和濾瓶首先需要進(jìn)行消毒滅菌處理,保證實(shí)驗(yàn)不受其它微生物干擾。與過(guò)濾有關(guān)的操作都要在___________________旁進(jìn)行。
(2)將完成過(guò)濾之后的濾膜緊貼在EMB培養(yǎng)基上,這屬于微生物培養(yǎng)中的_______________操作。從物理狀態(tài)角度分析,EMB培養(yǎng)基屬于_______________培養(yǎng)基,制備培養(yǎng)基時(shí)需要采用_______________法滅菌。
(3)某生物興趣小組的某同學(xué)嘗試按照上述方法進(jìn)行測(cè)定,無(wú)菌操作下將10ml待測(cè)水樣加入到90ml無(wú)菌水中,稀釋后的100ml菌液通過(guò)濾膜法測(cè)得EMB培養(yǎng)基上的菌落數(shù)平均為124,黑色菌落數(shù)平均為31,則推測(cè)1升待測(cè)水樣中的大腸桿菌數(shù)目為_(kāi)__________________個(gè)。
(4)該同學(xué)進(jìn)一步思考,利用濾膜法也可能用于測(cè)定待測(cè)水樣中其他微生物的數(shù)目。他取了兩份水樣,一份待測(cè)水樣來(lái)自變酸的果酒,從中檢測(cè)到兩種微生物,它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是___________________。另一份來(lái)自某公園的觀賞湖,若要通過(guò)測(cè)量藍(lán)細(xì)菌的數(shù)目來(lái)研究水華,培養(yǎng)基配方中則必需添加___________________(水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源)。
1.下圖表示柑橘果酒和果醋的制作過(guò)程。下列分析不正確的是(???????)
A.要提高柑橘的出汁率和澄清度,可使用果膠酶和纖維素酶
B.制作果酒和果醋利用的是不同微生物的發(fā)酵
C.果酒制作過(guò)程中培養(yǎng)液的pH維持穩(wěn)定
D.醋酸發(fā)酵不同于酒精發(fā)酵的條件是供氧充足、溫度較高
2.下列有關(guān)生物技術(shù)的敘述,不正確的是(???????)
A.制作果醋時(shí),必需向發(fā)酵裝置不斷地補(bǔ)充無(wú)菌空氣,以保證醋酸菌的生長(zhǎng)
B.制作腐乳時(shí),加鹽腌制可使豆腐塊變硬且能抑制雜菌生長(zhǎng)
C.變酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的
D.用傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)制葡萄酒必需添加酵母菌菌種
3.2022年3·15晚會(huì)節(jié)目播出了土坑腌制“老壇酸菜”事件,再次引起人們對(duì)食品衛(wèi)生安全的高度關(guān)注。某同學(xué)嘗試自己制作酸菜,制作時(shí)向酸菜壇中加入了一些“陳酸菜水”,用質(zhì)量百分比為5%的食鹽水進(jìn)行腌制,并在不同的腌制時(shí)間測(cè)定了酸菜中亞硝酸鹽的含量。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(???????)
A.泡菜和酸菜都主要是利用乳酸菌制作而成的
B.酸菜“咸而不酸”的原因是食鹽加入過(guò)多所致
C.制作酸菜時(shí),乳酸會(huì)抑制其它微生物生長(zhǎng),故材料和工具可不做消毒處理
D.不同的腌制時(shí)間,酸菜中亞硝酸鹽的含量可能相同
4.平板劃線法是接種和分離微生物最常用的一種方法,據(jù)圖分析下列操作正確的是(???????)
A.在該操作過(guò)程需要在酒精燈火焰上灼燒涂布器6次
B.在第二次劃線時(shí),需要在酒精燈火焰附近再蘸取一環(huán)菌液
C.每一次劃線都應(yīng)該從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線
D.確定對(duì)照組無(wú)菌后,選擇菌落數(shù)在30-300之間的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)
5.某研究小組在大腸桿菌的培養(yǎng)基上進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),在a、b、c處分別貼浸有不同抗生素(濃度相同)的無(wú)菌濾紙片,d處濾紙片浸有無(wú)菌水。培養(yǎng)后的結(jié)果如下圖所示。下列判斷錯(cuò)誤的是(???????)
A.圖中微生物的接種方法為稀釋涂布平板法
B.a(chǎn)、b處的抗生素的抑菌效果相差不大
C.c處的微生物發(fā)生了基因突變,產(chǎn)生了抗藥性
D.該培養(yǎng)基的pH為中性或弱堿性
6.下列關(guān)于無(wú)菌技術(shù)的敘述,錯(cuò)誤的是(???????)
A.煮沸消毒、酒精消毒、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌都屬于無(wú)菌技術(shù)
B.接種環(huán)直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,可以迅速?gòu)氐诇缇?br />
C.高壓滅菌加熱結(jié)束,打開(kāi)放氣閥使壓力表指針到零后,開(kāi)啟鍋蓋
D.紫外線照射前,噴灑適量的石碳酸等消毒液,可以加強(qiáng)消毒效果
7.下列關(guān)于微生物分離和培養(yǎng)的相關(guān)操作,正確的是(???????)
A.配制好的培養(yǎng)基先倒平板后再進(jìn)行滅菌
B.接種環(huán)灼燒后要迅速伸入菌液中沾取菌液劃線
C.固體培養(yǎng)基冷卻凝固后需將培養(yǎng)皿倒過(guò)來(lái)放置
D.常用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法測(cè)定樣品中的活菌數(shù)目
8.如表所示為某培養(yǎng)基的配方,下列敘述錯(cuò)誤的是(???????)
成分
NaNO3
K2HPO4
MgSO4·7H2O
(CH2O)
蒸餾水
青霉素
含量
3g
1g
0.5g
30g
定容至1000mL
0.1萬(wàn)單位
A.根據(jù)物理性質(zhì)劃分,該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基
B.根據(jù)功能劃分,該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基
C.根據(jù)培養(yǎng)基的配方可知,該培養(yǎng)基可培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物
D.該培養(yǎng)基可以用于培養(yǎng)細(xì)菌
9.影響發(fā)酵工程的因素很多,下列敘述錯(cuò)誤的是(???????)
A.發(fā)酵工程需考慮培養(yǎng)基的來(lái)源和轉(zhuǎn)化效率
B.培養(yǎng)基中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例也會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)
C.發(fā)酵生產(chǎn)中,需要隨時(shí)監(jiān)控影響發(fā)酵過(guò)程的各種環(huán)境條件
D.選育獲得優(yōu)良菌種后,可以長(zhǎng)期傳代并用于大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)中
10.下表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方,請(qǐng)根據(jù)表格和所學(xué)知識(shí)回答下列相關(guān)問(wèn)題。
成分
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K2HPO4
指示劑
瓊脂
含量(g)
10.0
5.0
5.0
2.0
0.2
12.0
將上述物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1000mL
(1)若根據(jù)用途劃分,該培養(yǎng)基屬于______(填選擇或鑒別)培養(yǎng)基。若要用上述培養(yǎng)基來(lái)篩選出土壤中的尿素分解菌,培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分中應(yīng)將蛋白胨改成______,并用______作為指示劑。
(2)在微生物培養(yǎng)的過(guò)程中,為防止雜菌污染,需要對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行______;操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和______。
(3)中圖1和圖2是培養(yǎng)某細(xì)菌的結(jié)果圖,其對(duì)應(yīng)的接種方法分別是______和______,這兩種方法接種后培養(yǎng)基上都可以得到由單個(gè)細(xì)胞繁殖所形成的______。圖1所用的接種方法可用來(lái)對(duì)活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外,測(cè)定微生物數(shù)目的另一種方法是______。
(4)以下過(guò)程中所利用的主要微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與大腸桿菌較相似的有______。A.制作果酒 B.制作腐乳 C.制作泡菜 D.用果酒制作果醋
11.野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株因無(wú)法合成某種氨基酸,只能在完全培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。如圖為純化某氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株的部分流程圖,①②③④代表培養(yǎng)基,A、B、C表示操作步驟,D、E為菌落。回答下列問(wèn)題:
(1)A步驟中紫外線照射的目的是_____;從圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,該紫外線處理的效果是_____。
(2)①屬于_____(填“基本培養(yǎng)基”或“完全培養(yǎng)基”),利用該培養(yǎng)基培養(yǎng)紫外線處理后的大腸桿菌的目的是進(jìn)行_____,從培養(yǎng)基的物理狀態(tài)來(lái)看,②和①的區(qū)別是_____。
(3)從圖中可以看出,步驟B中的接種方法是_____,該接種方法需要對(duì)菌液進(jìn)行稀釋,原因是_____。
(4)在④中應(yīng)選擇_____(填“D”或“E”),再進(jìn)一步進(jìn)行純化培養(yǎng)。
12.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究上,常需要進(jìn)行微生物的分離和計(jì)數(shù)。
(1)下表為兩種微生物的培養(yǎng)基配方:
A組
K2HPO4
Na2HPO4
MgSO4?7H2O
葡萄糖
尿素
瓊脂
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
15.0g
B組
纖維素粉
NaNO3
Na2HPO4?7H2O
K2HPO4
MgSO4?7H2O
KCl
5g
1g
1.2g
0.9g
0.5g
0.5g
注:上述兩種培養(yǎng)基中的物質(zhì)溶解后,均用蒸餾水定容至1000mL。
①雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有___________________。
②從功能上來(lái)看,上述兩種培養(yǎng)基均屬于________________培養(yǎng)基。根據(jù)配方判斷B組培養(yǎng)基的作用是____________________________________。
(2)如圖是某同學(xué)采用的接種微生物的方法,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①本實(shí)驗(yàn)采用的接種微生物的方法是________________法,把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面,為達(dá)到這一目的,操作上應(yīng)注意__________________________(答2項(xiàng))。
②三位同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中細(xì)菌數(shù)量,在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的稀釋液中各取0.1mL涂平板,得到以下統(tǒng)計(jì)結(jié)果:
甲同學(xué)涂布了兩個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是236和260,取平均值248;
乙同學(xué)涂布了三個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是209、240和250,取平均值233;
丙同學(xué)涂布了三個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是21、212和256,取平均值163;
在三位同學(xué)的統(tǒng)計(jì)中,______同學(xué)的統(tǒng)計(jì)是正確的,據(jù)此計(jì)算,每克土壤樣品中含細(xì)菌_______個(gè)。稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低,原因是_________________。
1.藍(lán)莓酒和藍(lán)莓醋被稱為“液體黃金"口服化妝品”等。如圖是以新鮮藍(lán)莓為原料制作藍(lán)莓酒和藍(lán)莓醋的過(guò)程簡(jiǎn)圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(???????)
A.在制作藍(lán)莓酒時(shí),溫度應(yīng)該控制在18~30℃
B.若氧氣、糖源充足,藍(lán)莓汁可直接經(jīng)過(guò)程③發(fā)酵為藍(lán)莓醋
C.隨著④過(guò)程時(shí)間的推進(jìn),酒精的產(chǎn)生速率先上升后趨于穩(wěn)定
D.產(chǎn)品口味與菌種純度、發(fā)酵時(shí)間、原料含糖量等都有關(guān)系
2.果酒、果醋、泡菜的制作都離不開(kāi)微生物的發(fā)酵作用,下列敘述正確的是(???????)
A.制作果酒時(shí),自始至終都要保持無(wú)氧狀態(tài),這樣才能提高產(chǎn)量
B.果醋發(fā)酵時(shí),要保持充足的氧氣
C.參與泡菜制作的微生物不能用于生產(chǎn)酸奶
D.泡菜發(fā)酵過(guò)程中,在泡菜壇蓋邊沿的水槽中一次性注滿水即可
3.在適宜的溫度等條件下,某同學(xué)利用如圖裝置、葡萄糖溶液、酵母菌等進(jìn)行酒精發(fā)酵的研究,其中X溶液用于檢測(cè)相關(guān)的發(fā)酵產(chǎn)物。下列相關(guān)分析正確的是( ?。?br />
A.葡萄糖在線粒體基質(zhì)中氧化生成丙酮酸和[H]
B.細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP使裝置內(nèi)培養(yǎng)液的溫度升高
C.發(fā)酵過(guò)程中頻繁打開(kāi)氣閥會(huì)影響酒精的產(chǎn)生速率
D.X溶液是酸性重鉻酸鉀溶液,用于檢測(cè)產(chǎn)生的酒精
4.稀釋涂布平板法是微生物培養(yǎng)中的一種常用的接種方法。以下相關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(???????)
A.操作中需要將菌液進(jìn)展一系列的濃度梯度稀釋
B.需將不同稀釋濃度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基外表面
C.不同濃度的菌液均可在培養(yǎng)基外表形成單個(gè)的菌落
D.操作過(guò)程中對(duì)培養(yǎng)基和涂布器等均需進(jìn)展嚴(yán)格滅菌處理
5.如圖為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是(???????)
A.上述方法稱為稀釋涂布平板法
B.3號(hào)試管中的樣品溶液稀釋倍數(shù)為104倍
C.5號(hào)試管的結(jié)果表明每克土壤中的菌株數(shù)為1.7×108個(gè)
D.該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,用以判斷選擇培養(yǎng)基是否有選擇作用
6.利用微生物分解纖維素對(duì)廢棄物污染的減輕和作物秸稈再利用具有重要意義。某興趣小組從富含纖維素的土壤中取樣,加入選擇培養(yǎng)基中進(jìn)行振蕩培養(yǎng),之后接種于鑒別培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),篩選出能夠分解纖維素的微生物。下列敘述錯(cuò)誤的是(???????)
A.選擇培養(yǎng)的目的是保留纖維素分解菌生長(zhǎng),殺死其他微生物
B.振蕩培養(yǎng)可以增加溶解氧量,促進(jìn)微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分接觸和利用
C.鑒別培養(yǎng)基上涂布接種時(shí),一般將0.1mL菌液滴到培養(yǎng)基表面再用涂布器涂布均勻
D.鑒定纖維素分解菌的培養(yǎng)基常用的染料是剛果紅
7.下列有關(guān)微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用的敘述,不正確的是(???????)
A.在涂布接種前,隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間,這樣做的目的是檢測(cè)培養(yǎng)基是否滅菌合格
B.微生物純培養(yǎng)時(shí),為了得到單菌落,常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法
C.在瓊脂固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的單個(gè)菌落含有一種細(xì)菌
D.培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行滅菌
8.幽門螺桿菌(能分泌脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素,嚴(yán)重者則發(fā)展為胃癌。我國(guó)的共餐制是導(dǎo)致幽門螺桿菌高發(fā)的重要原因。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后進(jìn)行培養(yǎng)。下列敘述正確的是(???????)
A.對(duì)幽門螺桿菌進(jìn)行分離和計(jì)數(shù)可采用平板劃線法進(jìn)行接種
B.若空白對(duì)照組長(zhǎng)出了菌落,則應(yīng)將實(shí)驗(yàn)組的菌落數(shù)減去空白對(duì)照組的菌落數(shù)
C.幽門螺桿菌可能通過(guò)分解尿素產(chǎn)生氨以適應(yīng)胃部的酸性環(huán)境
D.分離純化幽門螺桿菌時(shí)應(yīng)使用以銨鹽為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基
9.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比,發(fā)酵工程的產(chǎn)品種類更加豐富,產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。下列有關(guān)敘述正確的是(???????)
A.與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)不同,發(fā)酵工程可以利用微生物進(jìn)行發(fā)酵
B.生產(chǎn)谷氨酸的發(fā)酵過(guò)程中,pH的變化不影響谷氨酸的產(chǎn)量
C.通過(guò)發(fā)酵工程獲得大量的單細(xì)胞蛋白可以制成微生物飼料
D.利用放線菌產(chǎn)生的井岡霉素防治水稻枯紋病屬于化學(xué)防治
10.反硝化細(xì)菌能在無(wú)氧環(huán)境中將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓?NO3-+10e-+12H+→…→N2O→N2),在處理工業(yè)污水、治理水體富營(yíng)養(yǎng)化中具有重要作用??蒲腥藛T想從一污水處理廠的活性污泥中篩選分離出耐高溫(42℃)的反硝化細(xì)菌(目的菌),用于提升溫度較高的工業(yè)污水的脫氮效率,具體流程如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)BTB 培養(yǎng)基配置時(shí)應(yīng)以______作為唯一氮源,各種成分在溶化后分裝前需調(diào)節(jié)______,接種前使用_______法進(jìn)行滅菌。
(2)將污泥樣品梯度稀釋后.均勻涂布在 BTB 培養(yǎng)基上,放在______環(huán)境中培養(yǎng)2~3天后,挑選顯______色的單菌落在固體培養(yǎng)基上劃線分離,獲得純菌株。將純菌株接種在液體培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時(shí)間,若在培養(yǎng)瓶頂部檢測(cè)到 N2O,即可鑒定為目的菌,但培養(yǎng)液中硝酸鹽的濃度變低不能作為鑒定目的菌的依據(jù),原因是______。
(3)C/N(碳氮含量比)對(duì)反硝化效率有一定的影響。科研人員測(cè)得不同C/N條件下目的菌對(duì)硝酸鹽的去除率,結(jié)果如圖所示。據(jù)此提出,在利用目的菌株處理工業(yè)污水時(shí),需要適當(dāng)向污水中投放少量淀粉,這樣做的主要目的是______。
(4)為統(tǒng)計(jì)目的菌的數(shù)量,一位同學(xué)在4個(gè)平板培養(yǎng)基上分別接種稀釋倍數(shù)為 108的菌液0.1mL,培養(yǎng)后菌落數(shù)分別為155、160、176、149個(gè),則1mL 原菌液中目的菌的數(shù)量約為_(kāi)_____個(gè)。
11.粘質(zhì)沙雷氏菌是重要的天然紅色素——靈菌紅素的主要生產(chǎn)菌株。研究人員從土壤中分離得到一株粘質(zhì)沙雷氏菌,并開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)研究人員從土壤中分離粘質(zhì)沙雷氏菌時(shí),在培養(yǎng)基上應(yīng)先挑選呈_________________的單菌落,再通過(guò)觀察__________________________________等方面的特征,進(jìn)一步判斷挑選的菌株是否為粘質(zhì)沙雷氏菌。根據(jù)這些特征能對(duì)不同微生物作出判斷的依據(jù)是__________________________________。
(2)為了研究溫度對(duì)該株粘質(zhì)沙雷氏菌產(chǎn)靈菌紅素的影響,研究人員將該菌株擴(kuò)大培養(yǎng)后分別接種到多個(gè)相同的培養(yǎng)基上(如圖),置于不同溫度下培養(yǎng),觀察記錄靈菌紅素的產(chǎn)生情況,結(jié)果如表所示。
培養(yǎng)溫度/℃
20
25
30
35
40
色素產(chǎn)生情況
++
+++++
+++
+
-
(注:“+”表示色素生產(chǎn)量,“-”表示不產(chǎn)生色素)
①圖中所示的接種方法是__________________________________,接種完畢后要對(duì)接種工具進(jìn)行灼燒的原因是__________________________________。
②據(jù)表分析,該株粘質(zhì)沙雷氏菌產(chǎn)靈菌紅素的適宜溫度范圍是_________________,推測(cè)溫度較高時(shí),粘質(zhì)沙雷氏菌產(chǎn)靈菌紅素能力下降的原因是__________________________________。
③若要培育在高溫下產(chǎn)靈菌紅素能力較強(qiáng)的粘質(zhì)沙雷氏菌,可采用的方法是_________________。
12.孔雀石綠(簡(jiǎn)稱MG)是廣泛使用的有機(jī)染料,在自然環(huán)境中極難降解,容易引起土壤污染,進(jìn)而危害人體健康。因此從土壤中分離和篩選出高效的MG降解菌有非常重要的意義。已知MG在水中溶解度低,含過(guò)量MG的固體培養(yǎng)基不透明。
(1)培養(yǎng)基的配制:MG降解菌富集培養(yǎng)基需含有NaH2PO4、KH2PO4、NaC1、NH4C1、CaCl2、MgSO4、水等,還需加____________作為唯一碳源。配制好的培養(yǎng)基,需用____________法進(jìn)行滅菌。
(2)MG高效降解菌株的分離和純化:圖中所示的分離純化細(xì)菌的方法是____________,用該方法統(tǒng)計(jì)樣品的菌落數(shù)目比活菌的實(shí)際數(shù)目____________(填“多”或“少”),原因是________________________。
(3)MG高效降解菌株的鑒定:將純化獲得的菌種接種于配制好的固體培養(yǎng)基上,根據(jù)菌落周圍培養(yǎng)基是否出現(xiàn)____________就可以鑒別出目的菌株。
(4)鑒定出的MG高效降解菌株應(yīng)用于治理環(huán)境污染,還有哪些問(wèn)題需要解決?________________________(列舉一項(xiàng))
1.(2021山東高考 12) 葡萄酒的制作離不開(kāi)酵母菌。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 無(wú)氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B. 自然發(fā)酵制作葡萄酒時(shí)起主要作用的菌是野生型酵母菌
C. 葡萄酒顏色是葡萄皮中的色素進(jìn)入發(fā)酵液形成的
D. 制作過(guò)程中隨著發(fā)酵的進(jìn)行發(fā)酵液中糖含量增加
2.(2021海南17)關(guān)于果酒、果醋和泡菜這三種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)物的制作,下列敘述正確的是( )
A.發(fā)酵所利用的微生物都屬于原核生物 B.發(fā)酵過(guò)程都在無(wú)氧條件下進(jìn)行
C.發(fā)酵過(guò)程都在同一溫度下進(jìn)行 D.發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性
3.(2021遼寧8)利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為:先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌,發(fā)酵6天后,再接入活化的醋酸桿菌,發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A. 乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物,又可以抑制雜菌繁殖
B. 酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖
C. 酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過(guò)程中控制通氣的情況不同
D. 接入醋酸桿菌后,應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度
4.(2021天津1) 下列操作能達(dá)到滅菌目的的是( )
A 用免洗酒精凝膠擦手 B. 制作泡菜前用開(kāi)水燙洗容器
C. 在火焰上灼燒接種環(huán) D. 防疫期間用石炭酸噴灑教室
5. (2021·6浙江月選考)下列關(guān)于原生質(zhì)體和細(xì)胞計(jì)數(shù)的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.測(cè)定植物原生質(zhì)體的密度時(shí),可用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板
B.紅墨水不能進(jìn)入活細(xì)胞,可用于檢測(cè)細(xì)胞的存活狀態(tài)并計(jì)數(shù)
C.涂布分離法和劃線分離法均能得到單菌落,都可用于細(xì)胞計(jì)數(shù)
D.酵母菌在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后,可用比濁計(jì)測(cè)定其密度
6.(2021北京12) 人體皮膚表面存在著多種微生物,某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是( )
A. 對(duì)配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌
B. 使用無(wú)菌棉拭子從皮膚表面取樣
C. 用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布
D. 觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷
7.(2022·全國(guó)甲卷·高考真題)某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌,在此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力,并分析兩個(gè)菌株的其他生理功能。
實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基成分如下。
培養(yǎng)基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。
培養(yǎng)基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。
操作步驟:
①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng),得到A、B菌液;
②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂,分別制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。
回答下列問(wèn)題。
菌株
透明圈大小
平板Ⅰ
平板Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
(1)實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是____________。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長(zhǎng)提供氮源,氮源在菌體內(nèi)可以參與合成____________(答出2種即可)等生物大分子。
(2)步驟①中,在資源和空間不受限制的階段,若最初接種N0個(gè)A細(xì)菌,繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是____________。
(3)為了比較A、B降解石油的能力,某同學(xué)利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示無(wú)透明圈),推測(cè)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)思路是__________。
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤,根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,治理石油污染應(yīng)選用的菌株是____________,理由是___________。
8.(2022·湖南·高考真題)黃酒源于中國(guó),與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過(guò)程中除了產(chǎn)生乙醇外,也產(chǎn)生不利于人體健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成,各國(guó)對(duì)酒中的EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)某黃酒釀制工藝流程如圖所示,圖中加入的菌種a是_______,工藝b是_______(填“消毒”或“滅菌”),采用工藝b的目的是____________________。
(2)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入________指示劑,根據(jù)顏色變化,可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。尿素分解菌產(chǎn)生的脲酶可用于降解黃酒中的尿素,脲酶固定化后穩(wěn)定性和利用效率提高,固定化方法有_________________________(答出兩種即可)。
(3)研究人員利用脲酶基因構(gòu)建基因工程菌L,在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)脲酶,結(jié)果如圖所示。推測(cè)________是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素,理由是__________________。
(4)某公司開(kāi)發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡(jiǎn)要寫出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路_____________________________。
9.(2022·廣東·高考真題)研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對(duì)于開(kāi)發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號(hào)”考察船對(duì)中國(guó)南海科考中,中國(guó)科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品,分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性。
回答下列問(wèn)題:
(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基,然后采用________________法滅菌,冷卻后再接入沉積物樣品,28℃厭氧培養(yǎng)一段時(shí)間后,獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物,為了獲得純種培養(yǎng)物,除了稀釋涂布平板法,還可采用________________法。據(jù)圖分析,擬桿菌新菌株在以________________為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好。
(2)研究發(fā)現(xiàn),將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng),仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái),推測(cè)其原因可能是________________。(答一點(diǎn)即可)
(3)藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì),通常會(huì)聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮,擬桿菌對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是________________。
(4)深海冷泉環(huán)境特殊,推測(cè)此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能還有________________。
10.(2022年6月·浙江·高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)回答與產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌育種有關(guān)的問(wèn)題:
(1)為快速分離產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可將土樣用___________制成懸液,再將含有懸液的三角瓶置于80℃的___________中保溫一段時(shí)間,其目的是___________。
(2)為提高篩選效率,可將菌種的___________過(guò)程與菌種的產(chǎn)酶性能測(cè)定一起進(jìn)行:將上述懸液稀釋后涂布于淀粉為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),采用___________顯色方法,根據(jù)透明圈與菌落直徑比值的大小,可粗略估計(jì)出菌株是否產(chǎn)酶及產(chǎn)酶性能。
(3)為了獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可利用現(xiàn)有菌種,通過(guò)___________后再篩選獲得,或利用轉(zhuǎn)基因、___________等技術(shù)獲得。
(二)回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問(wèn)題:
(4)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因過(guò)程中,通常要使用抗生素,其目的一是抑制___________生長(zhǎng),二是篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度___________時(shí),通常會(huì)出現(xiàn)較多假陽(yáng)性植株,因此在轉(zhuǎn)基因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的___________檢測(cè)。
(5)為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率,植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強(qiáng)的___________能力和遺傳穩(wěn)定性。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè),可通過(guò)觀察細(xì)胞內(nèi)___________形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷,也可通過(guò)觀察分裂期染色體的___________,分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷。
(6)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和___________長(zhǎng)短等有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān),其中受體為_(kāi)__________時(shí)全能性表達(dá)能力最高。
11.(2021·1月浙江高考真題)回答下列(一)小題:
(一)某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營(yíng)養(yǎng)化污水污染物的細(xì)菌菌株,制備了固定化菌株。
(1)從淤泥中分離細(xì)菌時(shí)常用劃線分離法或________法,兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成________。對(duì)分離的菌株進(jìn)行誘變、________和鑒定,從而獲得能高效降解富營(yíng)養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。
(2)固定化菌株的制備流程如下;①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合;②用蒸餾水去除________;③檢驗(yàn)固定化菌株的________。菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價(jià)偶聯(lián)法,可以采用的2種方法是________。
(3)對(duì)外,只提供固定化菌株有利于保護(hù)該公司的知識(shí)產(chǎn)權(quán),推測(cè)其原因是________。
12.(2021·廣東高考真題)中國(guó)科學(xué)家運(yùn)用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液,含較多蔗糖)為原料,在實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整體利用價(jià)值。工藝流程如圖。
回答下列問(wèn)題:
(1)為提高菌株H對(duì)蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為_(kāi)__________,并不斷提高其濃度,經(jīng)多次傳代培養(yǎng)(指培養(yǎng)一段時(shí)間后,將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng))以獲得目標(biāo)菌株。培養(yǎng)過(guò)程中定期取樣并用___________的方法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),評(píng)估菌株增殖狀況。此外,選育優(yōu)良菌株的方法還有___________等。(答出兩種方法即可)
(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性,研究人員設(shè)計(jì)了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng),其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L,pH為10,菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是___________。(答出兩點(diǎn)即可)
(3)研究人員在工廠進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),在適宜的營(yíng)養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細(xì)胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期,并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì),說(shuō)明發(fā)酵條件中___________可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。
(4)菌株H還能通過(guò)分解餐廚垃圾(主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等)來(lái)生產(chǎn)PHA,說(shuō)明其能分泌___________。
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這是一份【高考考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)】高考生物考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)——考向27《細(xì)胞工程》全能卷(全國(guó)通用),文件包含高考考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)高考生物考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)考向27《細(xì)胞工程》全能卷全國(guó)通用解析版docx、高考考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)高考生物考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)考向27《細(xì)胞工程》全能卷全國(guó)通用原卷版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共91頁(yè), 歡迎下載使用。
【高考考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)】高考生物考點(diǎn)專題復(fù)習(xí)——考向25《人與環(huán)境》全能卷(全國(guó)通用)
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