高中生物高考2020屆高考生物一輪復(fù)習(xí)專題24生物技術(shù)實(shí)踐課件

這是一份高中生物高考2020屆高考生物一輪復(fù)習(xí)專題24生物技術(shù)實(shí)踐課件，共60頁。
第十單元　生物技術(shù)實(shí)踐專題24　生物技術(shù)實(shí)踐
生物 (天津市選考專用)
A組　自主命題·天津卷題組(2016天津理綜,10,12分)天津獨(dú)流老醋歷史悠久、獨(dú)具風(fēng)味,其生產(chǎn)工藝流程如下圖。淀粉類原料???成熟酒醅?成熟醋醅??(1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應(yīng)溫度,這是因?yàn)槊浮　　　　　　　　　　　　　????????。(2)在酒精發(fā)酵階段,需添加酵母菌。在操作過程中,發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高　????　????的數(shù)量,有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。
(3)在醋酸發(fā)酵階段,獨(dú)流老醋采用獨(dú)特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下。?①發(fā)酵過程中,定期取樣測定醋酸桿菌密度變化,趨勢如圖。據(jù)圖分析,與顛倒前相比,B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　????,由此推測,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是　　　　　　　　　????。?②乳酸含量高是獨(dú)流老醋風(fēng)味獨(dú)特的重要成因。發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中　　　　　　　　????　　　　　　　????層的醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少,主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的改變,加劇了不同種類乳酸菌的　　　????,淘汰了部分乳酸菌種類。
答案　(1)在最適溫度條件下催化能力最強(qiáng)(2)酵母菌(3)①先快速增長后趨于穩(wěn)定　氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH?、陬嵉骨暗腂層和顛倒后的A(或不翻動,或下)　③競爭
解析　(1)因酶在最適溫度下的催化能力最強(qiáng),故發(fā)酵過程中需控制好反應(yīng)溫度。(2)酵母菌是兼性厭氧型微生物,在有氧條件下分解有機(jī)物釋放能量多,繁殖快。(3)曲線圖顯示,與翻動前相比,B層在翻動后醋酸桿菌密度先快速增加而后趨于穩(wěn)定,對比翻動前后B層醋酸桿菌所處環(huán)境條件知,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素有氧氣濃度、pH及營養(yǎng)物質(zhì)含量等。乳酸菌是厭氧型微生物,處于發(fā)酵缸下層的醋醅有利于乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸。隨著發(fā)酵時間的推移,環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)減少,代謝廢物增多,微生物生存條件惡劣,不同種乳酸菌間的競爭加劇,部分菌種因不適應(yīng)環(huán)境而被淘汰。
審題方法????　解答本題的關(guān)鍵是理解獨(dú)流老醋的分層固體發(fā)酵的原理為有氧與無氧環(huán)境的更替。
B組　統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組
考點(diǎn)1　微生物的培養(yǎng)、分離與數(shù)量測定
1.(2019江蘇單科,12,2分)下列關(guān)于微生物實(shí)驗(yàn)操作的敘述,錯誤的是?(　　)A.培養(yǎng)微生物的試劑和器具都要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B.接種前后,接種環(huán)都要在酒精燈火焰上進(jìn)行灼燒C.接種后的培養(yǎng)皿要倒置,以防培養(yǎng)污染D.菌種分離和菌落計數(shù)都可以使用固體培養(yǎng)基
答案????A　本題借助微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),考查考生對微生物培養(yǎng)與分離過程中的基礎(chǔ)知識及相關(guān)操作技術(shù)的分析處理能力,體現(xiàn)了對科學(xué)思維素養(yǎng)中的分析與判斷要素的考查。接種環(huán)、涂布器需進(jìn)行灼燒滅菌,A錯誤;接種操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物,每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時的菌種數(shù)目逐漸減少,以便得到單菌落,劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán),避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者,B正確;接種后將培養(yǎng)皿倒置,可防止冷凝水污染培養(yǎng)基,C正確;固體培養(yǎng)基既可用于分離菌種,也可用于菌落計數(shù),D正確。
2.(2016江蘇單科,25,3分)漆酶屬于木質(zhì)素降解酶類,在環(huán)境修復(fù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。如圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程,相關(guān)敘述正確的是(多選)?(　　)?A.生活污水中含有大量微生物,是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品B.篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物,通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落C.在涂布平板上長出的菌落,再通過劃線進(jìn)一步純化D.斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物,可在常溫下長期保存菌株
答案????BC　產(chǎn)漆酶的微生物主要生活在木質(zhì)素含量較高的環(huán)境中,生活污水中含有大量的微生物,不是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品;篩選產(chǎn)漆酶微生物的培養(yǎng)基中應(yīng)加入木質(zhì)素等漆酶降解的底物,因不同菌種的菌落特征不同,故可通過菌落特征挑選產(chǎn)漆酶的菌落;圖中顯示,通過涂布平板法進(jìn)行初步篩選,再通過平板劃線法進(jìn)一步純化;微生物長期保存應(yīng)用甘油管藏法,保存溫度為-20 ℃。
知識歸納　微生物的純化方法常采用選擇培養(yǎng)基,用稀釋涂布平板法或平板劃線法純化微生物。用稀釋涂布平板法接種的微生物經(jīng)培養(yǎng)后,其菌落在培養(yǎng)基上接近均勻分布,且該接種法可以對微生物活菌計數(shù)。
3.(2015江蘇單科,19,2分)做“微生物的分離與培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)時,下列敘述正確的是?(　　)A.高壓滅菌加熱結(jié)束時,打開放氣閥使壓力表指針回到零后,開啟鍋蓋B.倒平板時,應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上C.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落D.用記號筆標(biāo)記培養(yǎng)皿中菌落時,應(yīng)標(biāo)記在皿底上
答案????D　本題考查微生物的分離與培養(yǎng)的相關(guān)知識。高壓滅菌加熱結(jié)束時,需先切斷電源,讓滅菌鍋內(nèi)溫度降至100℃以下,壓力表的指針回到零時,再打開鍋蓋,A錯誤;倒平板時,應(yīng)將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,而不能將培養(yǎng)皿蓋完全打開,以防污染,B錯誤;接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后需待冷卻后挑取菌落,C錯誤。
易錯分析　錯選的學(xué)生對高壓滅菌鍋使用方法不太了解。高壓滅菌通常采用的溫度為121 ℃,滅菌剛結(jié)束時滅菌鍋中的液體溫度都超過100 ℃,必須緩慢降溫、降壓。如未能充分冷卻,鍋內(nèi)尚有剩余壓力,打開放氣閥會使鍋內(nèi)壓力驟減,液體就會發(fā)生爆沸,沖出容器。
4.(2019課標(biāo)全國Ⅰ,37,15分)已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。Ⅰ號培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。Ⅱ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5 g/L),硝酸銨(3 g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(15 g/L)。Ⅲ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5 g/L),硝酸銨(3 g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(45 g/L)?；卮鹣铝袉栴}。(1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是　　　　　　　　????。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機(jī)物是　　　????。(2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時間后,不能降解X的細(xì)菌比例會　????　????,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　????。(3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基,若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對菌落進(jìn)行計數(shù),接種時,應(yīng)采用的方法是　　　　　　　????。(4)假設(shè)從Ⅲ號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細(xì)菌,且該菌能將X代謝為丙酮酸,則在有氧條
件下,丙酮酸可為該菌的生長提供　　　　　　　　????和　　　　　　　　????。
答案　(1)牛肉膏、蛋白胨　X(2)下降　不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的細(xì)菌能夠增殖(3)稀釋涂布平板法(4)能量　合成其他物質(zhì)的原料
解析　本題借助微生物培養(yǎng)與篩選的相關(guān)知識,考查對相關(guān)操作技能的掌握以及將實(shí)驗(yàn)方法和技能進(jìn)行靈活運(yùn)用的能力;試題通過對高效降解X細(xì)菌的篩選,體現(xiàn)了科學(xué)探究中的結(jié)果分析要素。(1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中,牛肉膏、蛋白胨可以為微生物提供氮源,Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的是有機(jī)物X。(2)Ⅱ號培養(yǎng)基中,碳源只有X,不能降解X的細(xì)菌會因缺乏碳源而不能增殖,使該類細(xì)菌比例降低。(3)利用固體培養(yǎng)基對菌落進(jìn)行計數(shù)時,需采用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。(4)在有氧條件下,丙酮酸可被分解為CO2和H2O且釋放能量,為該菌的生長提供能量和合成其他物質(zhì)的原料。
知識歸納　總結(jié)微生物培養(yǎng)的?？贾R(1)培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成:各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽,按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基。(2)常用滅菌方法:灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。(3)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手、空氣、牛奶常采用的滅菌和消毒方法依次是高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌、化學(xué)消毒、紫外線滅菌、巴氏消毒法。(4)選擇培養(yǎng)基的原理:不同微生物在代謝過程中所需要的營養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境不同。有的適于酸性環(huán)境,有的適于堿性環(huán)境。例如從土壤中分離放線菌時,可在培養(yǎng)基中加入10%的酚數(shù)滴,抑制細(xì)菌和真菌的生長;如培養(yǎng)酵母菌和霉菌,可在培養(yǎng)基中加入青霉素;培養(yǎng)金黃色葡萄球菌,可在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽。
5.(2019課標(biāo)全國Ⅱ,37,15分)物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物,會污染土壤。W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌)?；卮鹣?列問題。(1)要從土壤中分離目標(biāo)菌,所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是　　　????。(2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標(biāo)菌,應(yīng)該選擇　　　????菌落進(jìn)一步純化,選擇的依據(jù)是　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　????。?(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?。若要設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論,即　　　　　????
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　????。(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌,使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異,該小組擬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),請完善相關(guān)內(nèi)容。①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上,A處滴加含有酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,C處滴加　　　????,三處滴加量相同。②一段時間后,測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明　　　　　　　　　　????;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)W　(2)乙　乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W　(3)將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若細(xì)菌能生長,則說明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础?4)①緩沖液????②緩沖液不能降解W　酶E與天然酶降解W的能力相近
解析　本題借助微生物的篩選及酶活力對比實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識,考查考生對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理?理解和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果的分析、解釋能力。通過對不同種類微生物的篩選、純化及酶活力實(shí)驗(yàn)分析,體現(xiàn)了對科學(xué)探究素養(yǎng)中方案探討、結(jié)果分析要素的考查。(1)要從土壤中分離能降解W的細(xì)菌,培養(yǎng)基中應(yīng)以W為唯一氮源。(2)乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W。(3)要判斷甲、乙能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?應(yīng)將甲、乙菌分別接種在無氮源的培養(yǎng)基上,觀察細(xì)菌能否生長,若細(xì)菌能生長,則說明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)?作為氮源,否則不能。(4)①實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則,C處應(yīng)滴加等量不含酶的緩沖液。②C處只滴加等量緩沖液,若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明緩沖液不能降解W,若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明酶E與天然酶降解W的能力相近。
6.(2019課標(biāo)全國Ⅲ,37,15分)回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問題。(1)在細(xì)菌培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是　　　????(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　????。硝化細(xì)菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上　　　????(填“能夠”或“不能”)生長,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時一般需要將平板　　　????(填“倒置”或“正置”)。(3)單個細(xì)菌在平板上會形成菌落,研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　　????。(4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過　　　????處理,這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。
答案　(1)蛋白胨　不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同　能夠　硝化細(xì)菌可以利用空氣中的CO2作為碳源(2)倒置(3)在一定的培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征(4)滅菌
解析　本題借助細(xì)菌的培養(yǎng)方法與操作的相關(guān)知識,考查考生理解實(shí)驗(yàn)原理、方法與操作步驟,并對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力;試題通過實(shí)驗(yàn)分析和方案探究的形式體現(xiàn)了對科學(xué)探究素養(yǎng)的考查。(1)細(xì)菌培養(yǎng)時需要碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等,蛋白胨能同時提供碳源、氮源,葡萄糖提供碳源,NaNO3不能提供碳源,可提供無機(jī)氮源。不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同,故制備培養(yǎng)基時需要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。硝化細(xì)菌是自養(yǎng)型細(xì)菌,可以利用空氣中的CO2作為碳源,故硝化細(xì)菌可在沒有碳源的培養(yǎng)基上生長。(2)為防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染,用平板培養(yǎng)細(xì)菌時一般需將平板倒置。(3)在一定培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征,如特定的形狀、大小、顏色、隆起程度等,所以依據(jù)菌落的特征,可以初步區(qū)分不同種的微生物。(4)為防止污染環(huán)境,使用后的培養(yǎng)基丟棄前要經(jīng)過滅菌處理,以便殺死丟棄物中所有的微生物。
7.(2018課標(biāo)全國Ⅰ,37,15分)將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基?；卮鹣铝袉栴}:(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制　　????的生長,加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于　????培養(yǎng)基。(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有　　　　　????(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有　　　　????　　????(答出兩點(diǎn)即可)。(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是　　????,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果:
甲同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133;乙同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中,乙同學(xué)的結(jié)果可信度低,其原因是????　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)細(xì)菌　選擇　(2)碳源、無機(jī)鹽　蛋白質(zhì)、核酸(3)碘液　淀粉遇碘液顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解,形成透明圈　(4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差
解析　本題主要考查微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用。(1)鏈霉素可抑制細(xì)菌生長,從功能上看,添加鏈霉素的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)微生物正常生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)有無機(jī)鹽、氮源、碳源等。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可以用于合成含氮大分子物質(zhì),如核酸、蛋白質(zhì)等。(3)淀粉遇碘液顯藍(lán)色,若淀粉被水解,則產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍的淀粉被水解,形成以菌落為中心的透明圈。(4)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目時,為保證統(tǒng)計結(jié)果的準(zhǔn)確性,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計數(shù),取結(jié)果差別不大組別的平均值,進(jìn)而得出計數(shù)結(jié)果。而乙同學(xué)的結(jié)果中,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,即乙同學(xué)的結(jié)果可信度低。
知識歸納　微生物的計數(shù)方法(1)顯微鏡直接計數(shù)法:利用特定細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板,在顯微鏡下計數(shù)一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。缺點(diǎn):因不能區(qū)分死菌與活菌而使計數(shù)結(jié)果偏大。(2)活菌計數(shù)法:利用稀釋涂布平板法接種,通過統(tǒng)計菌落數(shù)目計算樣品中的活菌數(shù)。缺點(diǎn):當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,因此統(tǒng)計結(jié)果偏小。
8.(2018課標(biāo)全國Ⅲ,37,15分)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題:(1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用　　　　　　????(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基應(yīng)采用　　　　　????滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上,培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落,菌落的含義是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　????。(2)酵母菌液體培養(yǎng)時,若通入氧氣,可促進(jìn)　　　　　　????(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”);若進(jìn)行厭氧培養(yǎng),可促進(jìn)　　　　　????(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)。(3)制作面包時,為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松軟的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)麥芽汁瓊脂　高壓蒸汽　由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體　(2)菌體快速增殖　乙醇產(chǎn)生　(3)酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2,CO2使面包松軟
解析　(1)常用含葡萄糖較多的麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基分離培養(yǎng)酵母菌。培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌法滅菌。菌落是由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體。(2)有氧氣存在時,酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的大量能量可用于快速增殖;無氧氣存在時,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇和CO2。(3)酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸可產(chǎn)生CO2,故用酵母菌制作的面包會變得松軟。
易錯警示????不同培養(yǎng)基的用途牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基常用于培養(yǎng)細(xì)菌,MS培養(yǎng)基常用于植物組織培養(yǎng),麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基常用于培養(yǎng)酵母菌。
9.(2017課標(biāo)全國Ⅰ,37,15分)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列問題:(1)有些細(xì)菌能分解尿素,有些細(xì)菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生　　????。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　　????。但可用葡萄糖作為碳源,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　　????(答出兩點(diǎn)即可)。(2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時,應(yīng)選擇　　????(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原因是　　　　　　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　　　????(答出兩點(diǎn)即可)。
答案　(1)脲酶　分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物　為細(xì)胞生命活動提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料(2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用(3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定
解析　(1)能分解尿素的細(xì)菌體內(nèi)應(yīng)含有脲酶;能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物,可用葡萄糖等有機(jī)物作為碳源。進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖既能為細(xì)胞生命活動提供能量,又可為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)篩選可分解尿素的細(xì)菌,應(yīng)選擇以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基,而能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,其他兩組不能起到篩選作用。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,這兩種物質(zhì)既可為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),又可作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH相對穩(wěn)定。
10.(2017江蘇單科,31,7分)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中,對環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)如圖所示操作步驟,從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題:?(1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作為碳源的有　????　　　　????。(2)將采集到的樣品接種培養(yǎng),苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸　　　????,以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集,應(yīng)進(jìn)一步　　　　　????,以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外,還必須添加　　　????。(3)如圖為連續(xù)劃線法示意圖,在圖中　　　????(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。
?(4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng),下表中1~5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為　　　　　????。
如果廢水為50 mg/L苯酚溶液,降解后約有21%的苯酚殘留,則需將殘留液稀釋　　　????(填序號:①5?、?0　③20)倍后,再進(jìn)行比色。
答案　(1)蛋白胨、苯酚　(2)增加　稀釋涂布　凝固劑　(3)③　(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8????③
解析　本題考查微生物分離的相關(guān)知識。(1)酚降解菌培養(yǎng)基中的蛋白胨和苯酚為酚降解菌生長提供碳源。(2)轉(zhuǎn)接的目的之一是富集降解苯酚能力強(qiáng)的酚降解菌,故隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增多,培養(yǎng)基中的苯酚含量應(yīng)逐漸增加。若平板中菌落過于密集,則需進(jìn)一步稀釋,降低菌體密度后再涂布培養(yǎng),以便于菌落分離與計數(shù)。制備平板培養(yǎng)基時,需添加瓊脂等凝固劑。(3)連續(xù)劃線時,在劃線的末端菌體密度最低,即在劃線的末端最易獲得單菌落。(4)1號比色管應(yīng)為空白對照組,由6號比色管中苯酚濃度知,1~5號比色管苯酚濃度應(yīng)為0、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。廢水為50 mg/L苯酚溶液,降解后殘留的苯酚濃度約為50×21%=10.5(mg/L),則需對殘留液進(jìn)行20倍稀釋后[10.5÷20=0.525(mg/L)],才可以進(jìn)行比色。
11.(2016四川理綜,10,12分)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程,圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。? 圖甲? 圖乙(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以　　　????為唯一氮源;鑒別培養(yǎng)基還需添加　　　????作指示劑,產(chǎn)脲酶
細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時間后,其菌落周圍的指示劑將變成　????色。(2)在5個細(xì)菌培養(yǎng)基平板上,均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1 mL,培養(yǎng)一段時間后,平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是　　　　　　????,每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為　　　????×108個;與血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)方法測得的細(xì)菌數(shù)較　　　????。(3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活,突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個核苷酸,使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中,終止密碼為　　　　????,突變基因表達(dá)的蛋白含　　　????個氨基酸。
答案　(1)尿素　酚紅　紅　(2)稀釋涂布平板法　1.75　少　(3)UGA　115
解析　(1)脲酶由分解尿素的細(xì)菌產(chǎn)生,故需用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基篩選該類微生物。分解尿素的細(xì)菌合成的脲酶可以將尿素分解成氨,故培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑后,菌落周圍將出現(xiàn)紅色。(2)稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù),在計數(shù)時一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計數(shù),并取平均值。每克樣品中的菌株數(shù)=(C/V)×M。因培養(yǎng)基上兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,故統(tǒng)計結(jié)果往往較實(shí)際數(shù)目少;而用血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)時,死亡的、活的菌體都計數(shù)在內(nèi)。(3)乙圖顯示,mRNA在箭頭以前有273個核苷酸(為91個密碼子),箭頭處增加的70個核苷酸與后續(xù)的AG剛好組成24個密碼子,后面的UGA為終止密碼。突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含91+24=115 個氨基酸。
知識歸納　微生物菌體計數(shù)方法通常有稀釋涂布平板法、顯微鏡直接計數(shù)法、濾膜法等。稀釋涂布平板法為活菌計數(shù)法,顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的是死菌、活菌的總數(shù)。
12.(2016課標(biāo)全國Ⅰ,39,15分)空氣中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①配制培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);②制作無菌平板;③設(shè)置空白對照組和若干實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行相關(guān)操作;④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)?；卮鹣铝袉栴}:(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于　　　　　　????。若要完成步驟②,該培養(yǎng)基中的成分X通常是　　　????。(2)步驟③中,實(shí)驗(yàn)組的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(3)若在某次調(diào)查中,某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板,而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落,這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了　　　????現(xiàn)象。若將30(即36-6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法　　　????(填“正確”或“不正確”)。
答案　(1)牛肉膏、蛋白胨　瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段時間(3)污染　不正確
解析　(1)培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨可為培養(yǎng)基中的微生物提供氮源;制備固體培養(yǎng)基需加入瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況,所以需在教室不同高度的位置分別用平板收集微生物即開蓋暴露一段時間。(3)該實(shí)驗(yàn)中空白對照組不應(yīng)出現(xiàn)菌落,若空白對照組出現(xiàn)了菌落,則說明此次調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)組的污染情況不能確定,故不能用實(shí)驗(yàn)組與空白對照組菌落數(shù)的差值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而應(yīng)重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
13.(2015課標(biāo)全國Ⅰ,39,15分)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂,微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?；卮鹩嘘P(guān)問題:(1)顯微觀察時,微生物A菌體中的油脂通?？捎谩　　????染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā),可選用　　　????(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。(2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落,可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣,并應(yīng)選用以　　　????為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。(3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù),可在顯微鏡下用　　　　　　????直接計數(shù);若要測定其活菌數(shù)量,可選用　　　　　????法進(jìn)行計數(shù)。(4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度,某同學(xué)測得相同時間內(nèi),在35 ℃、40 ℃、45 ℃溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg,則上述三個溫度中,　　　????℃條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度,應(yīng)圍繞　　　????℃設(shè)計后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
答案????(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　萃取法(每空2分,共4分)(2)油脂(3分)(3)血細(xì)胞計數(shù)板　稀釋涂布平板(每空2分,共4分)(4)45　40(每空2分,共4分)
解析????本題主要考查了植物油脂的染色和提取方法、選擇培養(yǎng)基的配制、微生物的計數(shù)以及確定酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計等。(1)脂肪可用蘇丹Ⅲ染液(或蘇丹Ⅳ染液)進(jìn)行染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā),不能用水蒸氣蒸餾法提取,應(yīng)用萃取法加以提取。(2)能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B可存在于含有油料作物種子的腐爛物的土壤中,為了選擇培養(yǎng),固體培養(yǎng)基上應(yīng)以油脂作為唯一碳源。(3)測定培養(yǎng)液中的微生物的菌體數(shù),可在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板直接計數(shù);而要測定活菌數(shù),則可利用稀釋涂布平板法進(jìn)行計數(shù)。(4)酶量需要最多的溫度下,其酶活力最小,即酶活力最小的溫度應(yīng)為45 ℃。三個溫度下酶活力最大的溫度是40 ℃,但40 ℃不一定是該酶的最適溫度,故應(yīng)圍繞40 ℃設(shè)計后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
14.(2015江蘇單科,31,8分)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃,可用來發(fā)酵處理秸稈,提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強(qiáng)發(fā)酵效果,研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株,并對其降解纖維素能力進(jìn)行了研究。請回答下列問題:(1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中,下列選項(xiàng)不需要的是　　　????(填序號)。①酒精燈　②培養(yǎng)皿?、埏@微鏡?、軣o菌水(2)在涂布平板時,滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　????。(3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時,若試管口粘附有培養(yǎng)基,需要用酒精棉球擦凈的原因是????　　　　　　　　????。(4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上,篩到了幾株有透明降解圈的菌落(見圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的　　　　　????有關(guān)。圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株是　　　????(填圖中序號)。
?(5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4,在不同溫度和pH條件下進(jìn)行發(fā)酵,測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖,推測菌株　　　????更適合用于人工瘤胃發(fā)酵,理由是????　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)③　(2)培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液,導(dǎo)致菌體堆積,影響分離效果　(3)避免培養(yǎng)基污染棉塞　(4)量與活性　①　(5)J4　發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸,J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高
解析　本題考查微生物培養(yǎng)與分離的相關(guān)知識。(1)樣品稀釋需用無菌水,在培養(yǎng)基中涂布接種時需在酒精燈的火焰旁進(jìn)行。(2)涂布平板時,滴加到培養(yǎng)基表面的菌液一般為0.1 mL,量過大將導(dǎo)致菌體密度過大而影響分離效果。(3)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時,試管口粘有培養(yǎng)基易造成雜菌滋生,故應(yīng)用酒精棉球擦凈。(4)纖維素酶活性越大,菌落周圍被分解的纖維素量也越大,菌落周圍的透明圈也就越大。故圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株為①。(5)發(fā)酵過程中由于呼吸作用產(chǎn)生較多的熱量和有機(jī)酸,故應(yīng)選擇較高溫度和酸性環(huán)境中活性較高J4酶。
15.(2015山東理綜,35,12分)乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖,具有重要應(yīng)用價值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下:　產(chǎn)乳糖酶 產(chǎn)乳糖酶 乳糖酶的 乳糖酶的微生物L(fēng)的篩選?　 微生物L(fēng)的培養(yǎng)? 提取純化? 固定化(1)篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L(fēng)時,宜用　　　????作為培養(yǎng)基中的唯一碳源。培養(yǎng)基中瓊脂的作用是　　　　　????。從功能上講,這種培養(yǎng)基屬于　　　　　　????。(2)培養(yǎng)微生物L(fēng)前,宜采用　　　????方法對接種環(huán)進(jìn)行滅菌。(3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測其分子量大小。在相同條件下,帶電荷相同的蛋白質(zhì)電泳速度越快,說明其分子量越　　　????。(4)乳糖酶宜采用化學(xué)結(jié)合法(共價鍵結(jié)合法)進(jìn)行固定化,可通過檢測固定化乳糖酶的　　????????確定其應(yīng)用價值。除化學(xué)結(jié)合法外,酶的固定化方法還包括　　　????、　　　????、離子吸附法及交聯(lián)法等。
答案　(1)乳糖　凝固劑　選擇培養(yǎng)基(2)灼燒(3)小(4)(酶)活性[或:(酶)活力]　包埋法　物理吸附法(注:兩空可顛倒)
解析　(1)產(chǎn)乳糖酶的微生物可以利用乳糖,故宜選用以乳糖作為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選獲得產(chǎn)乳糖酶的微生物,這類培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。培養(yǎng)基中常用瓊脂作為凝固劑。(2)接種環(huán)常用灼燒滅菌法進(jìn)行滅菌。(3)電泳法檢測蛋白質(zhì)分子量大小的原理是電荷相同的蛋白質(zhì),分子量越小,其電泳速度越快。(4)酶的固定化方法有化學(xué)結(jié)合法、包埋法和物理吸附法等。固定化酶的活性越高,其應(yīng)用價值越大,故可通過檢測固定化酶的活性確定其應(yīng)用價值。
16.(2015浙江自選,17節(jié)選)某工廠為了生產(chǎn)耐高溫植酸酶飼料添加劑,開展了產(chǎn)該酶菌株的篩選、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下圖所示:土樣中的菌種篩選?菌株鑒定?優(yōu)良菌株擴(kuò)大培養(yǎng)?植酸酶提純?植酸酶固定化?植酸酶特性分析請回答:(1)土壤懸液首先經(jīng)80 ℃處理15分鐘,共目的是篩選出①　　　　　????。(2)在無菌條件下,將經(jīng)過處理的土壤懸液進(jìn)行②　　　????,然后涂布于含有植酸鈉的固體培養(yǎng)基上。培養(yǎng)后觀察到③　　　????,其周圍出現(xiàn)透明水解圈,圈的直徑大小與④　　　　　　????強(qiáng)弱有關(guān)。
(3)篩選獲得的菌株經(jīng)鑒定后,將優(yōu)良菌株進(jìn)行液體擴(kuò)大培養(yǎng)。培養(yǎng)時需要振蕩,其主要目的是⑤　　　????。液體培養(yǎng)基與固體培養(yǎng)基相比,不含有的成分是⑥　　　????。
答案　(1)①耐高溫菌株(2)②稀釋?、蹎尉洹、苤菜崦傅幕钚?3)⑤供氧?、蕲傊?br>解析　(1)用80 ℃高溫處理土壤懸液可以篩選出耐高溫菌株。(2)經(jīng)處理的土壤懸液利用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種;培養(yǎng)后可觀察到有的單菌落周圍出現(xiàn)透明圈,這是耐高溫菌株產(chǎn)生的植酸酶水解形成的,透明圈越大,說明植酸酶的活性越高。(3)將液體培養(yǎng)基振蕩可提高培養(yǎng)液中氧的含量,固體培養(yǎng)基具有固體狀態(tài)是因?yàn)橹苽渑囵B(yǎng)基時加入了瓊脂。
考點(diǎn)2　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1.(2019江蘇單科,9,2分)下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的敘述,正確的是?(　　)A.利用乳酸菌制作酸奶過程中,先通氣培養(yǎng),后密封發(fā)酵B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是純種發(fā)酵C.果醋制作過程中發(fā)酵液pH逐漸降低,果酒制作過程中情況相反D.毛霉主要通過產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶和纖維素酶參與腐乳發(fā)酵
答案????B　本題借助對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,考查對發(fā)酵技術(shù)的綜合應(yīng)用能力;通過對發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用分析,體現(xiàn)了科學(xué)探究素養(yǎng)中的技術(shù)評價與結(jié)果分析要素。乳酸菌為嚴(yán)格厭氧型細(xì)菌,通氣會造成乳酸菌死亡,A錯誤;家庭釀制葡萄酒利用的主要是附著在葡萄果皮上的野生酵母菌,果醋發(fā)酵需要的醋酸桿菌常從變酸酒的表面菌膜中獲取,腐乳的制作主要利用空氣中的毛霉孢子,三者都不是純種發(fā)酵,B正確;果醋發(fā)酵中隨著醋酸的產(chǎn)生,pH逐漸降低,果酒發(fā)酵中會產(chǎn)生較多的CO2,使發(fā)酵液pH降低,C錯誤;毛霉產(chǎn)生的酶有蛋白酶和脂肪酶等,但毛霉不產(chǎn)生纖維素酶,D錯誤。
易錯警示　在傳統(tǒng)的葡萄酒制作中起主要作用的是附著在葡萄果皮上的野生型酵母菌。
2.(2017江蘇單科,10,2分)下列關(guān)于“腐乳的制作”實(shí)驗(yàn),敘述正確的是?(　　)A.控制發(fā)酵溫度的主要目的是腐乳調(diào)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質(zhì)主要由細(xì)菌產(chǎn)生
答案????B　本題考查腐乳制作的相關(guān)知識。控制發(fā)酵溫度的主要目的是使毛霉等微生物正常生長增殖,A錯誤;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐和調(diào)味作用,B 正確;毛霉等微生物可分泌蛋白酶和脂肪酶,催化豆腐中的蛋白質(zhì)水解為小分子肽和氨基酸,催化脂肪水解為脂肪酸和甘油,C 錯誤;成品腐乳表面的粘性物質(zhì)主要由毛霉產(chǎn)生,D 錯誤。
3.(2017江蘇單科,25,3分)如圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(多選)?(　　)?A.改變通入氣體種類,可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響B(tài).果酒發(fā)酵中期通入氮?dú)?酵母菌將從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸C.果醋的發(fā)酵周期與實(shí)驗(yàn)設(shè)定的溫度密切相關(guān)D.氣體入口與氣體出口可以交換使用
易錯提醒?、俟婆c果醋的制作利用的是微生物發(fā)酵,微生物需要一定的溫度才能正常生長。②氣體入口可為培養(yǎng)液中微生物提供氣體環(huán)境,故應(yīng)將與氣體入口相連的導(dǎo)管插入發(fā)酵瓶底部。
答案????ABC　本題主要考查果酒和果醋制作的相關(guān)知識。果酒和果醋發(fā)酵所利用的菌種分別是酵母菌、醋酸菌,其中酵母菌屬于兼性厭氧菌,而醋酸菌為需氧菌,因此改變通入氣體種類,可研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響,A正確;果酒發(fā)酵中期通入氮?dú)夂?酵母菌可從有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o氧呼吸,B正確;醋酸菌的最適生長溫度為30~35 ℃,溫度過低會抑制酶活性,從而抑制果醋的發(fā)酵周期,C正確;圖中的氣體入口與氣體出口不可以交換使用,因?yàn)榕c氣體入口相連的導(dǎo)管需要插入發(fā)酵瓶的底部,D錯誤。
4.(2016江蘇單科,7,2分)下列關(guān)于中學(xué)“腐乳的制作”實(shí)驗(yàn),敘述正確的是?(　　)A.加鹽主要是為了調(diào)節(jié)水分,利于毛霉生長B.加料酒主要是為了滅菌,避免腐敗變質(zhì)C.發(fā)酵過程中起主要作用的是乳酸桿菌D.實(shí)驗(yàn)室制作的腐乳不宜直接食用
答案????D　加鹽主要是為了調(diào)節(jié)水分,同時也能抑制微生物的生長,A錯誤;加料酒可以抑制微生物的生長,同時能使腐乳具有獨(dú)特的香味,并非滅菌,B錯誤;發(fā)酵過程中起主要作用的是毛霉,C錯誤;實(shí)驗(yàn)室制作的腐乳,未經(jīng)嚴(yán)格檢測,不宜直接食用,D正確。
知識拓展　毛霉、酵母菌、蘑菇等屬于真菌。
5.(2015江蘇單科,17,2分)關(guān)于“腐乳的制作”實(shí)驗(yàn),下列敘述錯誤的是?(　　)A.將腐乳坯堆積起來會導(dǎo)致堆內(nèi)溫度升高,影響毛霉生長B.腐乳坯若被細(xì)菌污染,則腐乳坯表面會出現(xiàn)黏性物C.勤向腐乳坯表面噴水,有利于毛霉菌絲的生長D.裝壇階段加入料酒,可有效防止雜菌污染
答案????C　本題考查腐乳制作的相關(guān)知識。毛霉生長需要適宜的溫度(范圍是15~18 ℃)和濕度,將腐乳坯堆積起來時會因毛霉等的呼吸作用釋放能量而使堆內(nèi)溫度升高,影響了毛霉生長,勤向腐乳坯表面噴水,會改變腐乳坯的濕度,又會導(dǎo)致雜菌污染,不利于毛霉菌絲的生長,故A正確、C錯誤;腐乳坯若被細(xì)菌污染,細(xì)菌會在腐乳坯上進(jìn)行代謝,產(chǎn)生黏性物,B正確;裝壇階段加入料酒,不僅可以調(diào)味,還能有效防止雜菌污染,D正確。
名師點(diǎn)睛　解答本題的關(guān)鍵在于理解腐乳制作的過程:前期發(fā)酵和后期發(fā)酵,前期發(fā)酵是讓豆腐長出毛霉,后期發(fā)酵包括加鹽腌制、加香辛料、密封、理解加鹽、加料酒、加香辛料的作用。
6.(2017課標(biāo)全國Ⅱ,37,15分)豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素,某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻,再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵,并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}:(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是　　　????、　　　　　????。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是　　　　????。(3)如果在實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是　　　　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(4)從大豆到豆豉,大豆中的成分會發(fā)生一定的變化,其中,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　　　????,脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　　　　????。
答案　(1)菌種　發(fā)酵時間　(2)好氧菌　(3)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間　(4)氨基酸和肽　脂肪酸和甘油
解析　本題考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)知識。(1)根據(jù)題中“甲、乙兩菌種”和“32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果”可確定該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌種類型和發(fā)酵時間。(2)發(fā)酵容器底層缺氧,上層氧氣相對充足,上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌屬于好氧菌。(3)由于32 h內(nèi)發(fā)酵效果隨發(fā)酵時間呈直線上升,所以若要確定最佳發(fā)酵時間,應(yīng)該繼續(xù)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間。(4)發(fā)酵過程中微生物會產(chǎn)生多種蛋白酶和脂肪酶,蛋白酶可使蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可使脂肪分解為甘油和脂肪酸。
7.(2016課標(biāo)全國Ⅲ,39,15分)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣。回答下列問題:(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用　　　????對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋,進(jìn)行梯度稀釋的理由是????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有　　　　　　　　　　　????和　????　　　　　????。分離純化時應(yīng)挑選出　　　　　　　　　　　????的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在-20 ℃長期保存時,菌液中常需要加入一定量的　　　????(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。
答案　(1)無菌水(2分)　泡菜濾液中菌的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(3分)(2)鑒別乳酸菌　中和產(chǎn)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)
解析　(1)分離純化乳酸菌時,由于泡菜濾液中菌的濃度高,因此需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋,其目的是將聚集在一起的乳酸菌分散成單個細(xì)胞,以便在培養(yǎng)基表面形成單菌落。(2)乳酸菌代謝過程中可產(chǎn)生乳酸,若在培養(yǎng)基中加入碳酸鈣,則碳酸鈣既可以中和乳酸,又可以在乳酸菌菌落的周圍出現(xiàn)明顯透明圈,據(jù)此可以用于乳酸菌的鑒別。(3)乳酸菌在-20 ℃長期保存時,為了避免水結(jié)冰產(chǎn)生冰晶損傷細(xì)胞,在菌液中常需要加入一定量的甘油。
8.(2016浙江自選,17,10分)某研究小組以紫葡萄為原料制作葡萄酒的基本流程和裝置示意圖如下。??請回答:(1)制作葡萄漿前,對葡萄進(jìn)行清洗和用　　　????色的高錳酸鉀溶液浸泡。制作酵母懸液時,在干酵母中加入少量溫水和極少量蔗糖,待酵母懸液中出現(xiàn)　　　????即可。(2)裝瓶后開始的一段時間,發(fā)酵瓶中溶解氧的含量變化是　　　????。發(fā)酵過程中,發(fā)酵瓶中酒精的含量變化是　　　????。(3)下列關(guān)于裝置中有水彎管作用的敘述,錯誤的是　　????。A.隔絕氣體出入
B.使發(fā)酵瓶內(nèi)外的壓強(qiáng)基本平衡C.減少雜菌污染D.有利于發(fā)酵瓶內(nèi)形成缺氧環(huán)境(4)實(shí)驗(yàn)中,判斷發(fā)酵完畢的依據(jù)是　　　????。A.發(fā)酵瓶中pH開始下降B.發(fā)酵瓶中停止出現(xiàn)氣泡C.發(fā)酵瓶中酒精濃度達(dá)到30%D.發(fā)酵瓶中酵母菌數(shù)量急劇減少(5)欲利用葡萄酒制作果醋,發(fā)酵瓶中應(yīng)加入的菌種是　　　　????,該菌種在　　　????條件下能將乙醇氧化為醋酸。
答案　(1)紅(紫)　氣泡(2)減少　增加(3)A(4)B(5)醋化醋桿菌　有氧
解析　(1)制作酵母菌懸液時,在干酵母中加入少量溫水和極少量蔗糖,若懸浮液中出現(xiàn)氣泡,說明酵母菌已經(jīng)活化。(2)裝瓶后開始的一段時間,酵母菌進(jìn)行需(有)氧呼吸,瓶內(nèi)的溶氧量減少。隨酵母菌無氧發(fā)酵時間的延長,發(fā)酵瓶中酒精含量增加。(3)裝置中有水彎管可維持發(fā)酵瓶內(nèi)的無氧環(huán)境,防止空氣中的雜菌污染發(fā)酵液,同時也可將發(fā)酵產(chǎn)生的氣體排到瓶外,維持瓶內(nèi)外壓強(qiáng)基本平衡,故A錯誤。(4)酵母菌進(jìn)行無氧發(fā)酵有CO2產(chǎn)生,故判斷發(fā)酵完畢的依據(jù)是發(fā)酵瓶中不再有氣泡產(chǎn)生。(5)醋化醋桿菌(醋酸菌)在有氧條件下可以將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛,再將乙醛轉(zhuǎn)化為醋酸。
9.(2016課標(biāo)全國Ⅱ,39,15分)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}:(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段,在酵母菌細(xì)胞的　　　　　　????中進(jìn)行,其產(chǎn)物乙醇與　　　????試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗(yàn);過程③在酵母菌細(xì)胞的　　　????中進(jìn)行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度　　　????。?(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程,根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型,該過程需要在　　　????條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中,第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同,第一階段的溫度　　　????(填“低于”或“高于”)第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于　　　????核生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中　　　????(填“含有”或“不含有”)線粒體。
答案　(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　重鉻酸鉀　線粒體　快　(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有
解析　(1)圖中過程①和②表示酵母菌無氧呼吸的第一、二階段,發(fā)生場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);乙醇可在酸性條件下與重鉻酸鉀試劑發(fā)生顏色反應(yīng);過程③表示有氧呼吸的第二、三階段,發(fā)生在線粒體中;與無氧呼吸相比,有氧呼吸過程釋放的能量多,所以在有氧條件下酵母菌的繁殖速度較快。(2)醋酸桿菌是好氧菌,所以乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程需要在有氧條件下才能完成。(3)酵母菌和醋酸桿菌的最適生長溫度分別是20℃和30~35℃。(4)醋酸桿菌屬于細(xì)菌,是原核生物,原核細(xì)胞中不含有線粒體。
10.(2015廣東理綜,29,16分)泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準(zhǔn)備參加“科技創(chuàng)新大賽”,查閱資料得到圖。?(1)制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是　　　　????。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有　????　　　　　????。(2)據(jù)圖,與第3天相比,第8天后的泡菜更適于食用,因?yàn)楹笳摺　　　　　　　　　　　　????;pH呈下降趨勢,原因是　　　　　　　　　????。
(3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參照資料的實(shí)驗(yàn)方案和食鹽濃度(4%~10%),探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定其最適條件。請你設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表,并推測實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
答案　(16分)(1)創(chuàng)造無氧環(huán)境(1分)　丙酮酸、[H]、ATP(3分)(2)亞硝酸鹽含量已接近最低水平(1分)　乳酸積累(2分)(3)結(jié)果記錄表(6分)亞硝酸鹽含量(單位:mg/kg)
注:其他合理答案酌情給分。推測實(shí)驗(yàn)結(jié)論:①用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜,亞硝酸鹽含量更低(1分)②最適條件是亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發(fā)酵時間(2分)
解析　(1)由于乳酸菌是厭氧細(xì)菌,制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是隔絕空氣,創(chuàng)造無氧環(huán)境。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物是丙酮酸、[H]和ATP。(2)析圖可知,8天后的泡菜中亞硝酸鹽含量低,更適于食用。制作泡菜過程中,由于乳酸的積累,pH呈下降趨勢。(3)該實(shí)驗(yàn)的目的是比較“優(yōu)選”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定最適條件,故表格的設(shè)計要體現(xiàn)不同時間不同食鹽濃度下兩種乳酸菌的亞硝酸鹽含量的差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是優(yōu)選乳酸菌制作的泡菜中亞硝酸鹽含量更低,并確定亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發(fā)酵時間。
C組　教師專用題組
1.(2014課標(biāo)全國Ⅱ,39,15分)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某研究小組測定了該河流水樣中的細(xì)菌含量,并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作。回答下列問題:(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細(xì)菌含量。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)了一段時間,這樣做的目的是　　　　　　　　　????;然后,將1 mL水樣稀釋100倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為????。(2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌。操作時,接種環(huán)通過　　　????滅菌,在第二次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是????。(3)示意圖A和B中,　　　????表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。
?(4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻,一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng),另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。分析其原因是:振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中　　????的含量,同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高　　　　　????的利用率。
答案　(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8×107(每空2分,共4分)(2)灼燒(2分)　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落(3分)(3)B(2分)(4)溶解氧　營養(yǎng)物質(zhì)(每空2分,共4分)
解析　(1)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間,可依據(jù)是否產(chǎn)生菌落確定培養(yǎng)基的滅菌效果是否理想。由樣品中菌株數(shù)計算公式:(C÷V)×M知:1 mL水樣中菌株數(shù)為(38÷0.1)×100=3.8×104,故每升水樣中的活菌數(shù)為3.8×107。(2)利用接種環(huán)接種時,接種環(huán)需灼燒滅菌。利用平板劃線法分離細(xì)菌時,在第二次及以后劃線時,總是從上一次劃線的末端開始,可以將聚集的菌體逐步稀釋以便得到單個菌落。(3)稀釋涂布平板法是用涂布器將菌液均勻涂布在培養(yǎng)基表面,故培養(yǎng)后產(chǎn)生的菌落應(yīng)隨機(jī)分布在培養(yǎng)基表面,即B表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)液體培養(yǎng)基通過振蕩可提高溶氧量,同時使菌體與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸,提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率,從而提高細(xì)菌的生長速度。
2.(2014江蘇單科,30,8分)為了獲得β-胡蘿卜素產(chǎn)品,某小組開展了產(chǎn)β-胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　　　????;為了減少滅菌后器皿被污染,滅菌前應(yīng)該　　　　　　　　　????。 (2)為了篩選出酵母菌,培養(yǎng)基中添加了青霉素,其目的是　　　　　　　????。(3)如圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖,圖中甲、乙、丙指示的依次是　　　　　????。(填序號)?①安全閥、放氣閥、壓力表
②放氣閥、安全閥、壓力表③安全閥、放氣閥、溫度表④放氣閥、安全閥、溫度表(4)為了將分離到的菌株純化,挑取了菌落在3塊相同平板上劃線,結(jié)果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌生長,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　????。(5)為增加β-胡蘿卜素提取量,在研磨酵母細(xì)胞時,添加石英砂的目的是　　　　　　　　　????;研磨時　　　????(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3,理由是　　　　　　　　　????。
答案　(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)　用牛皮紙(報紙)包扎器皿(2)抑制細(xì)菌(放線菌)生長(3)①(4)接種環(huán)溫度過高,菌被殺死(5)有助于研磨充分　不需要????β-胡蘿卜素較耐酸
解析　(1)培養(yǎng)皿滅菌方法通常有干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)兩種。用牛皮紙(或報紙)包扎器皿后再滅菌,可防止滅菌后的器皿被再次污染。(2)青霉素可抑制細(xì)菌、放線菌的生長,但對酵母菌生長無影響,故培養(yǎng)基中添加青霉素可以篩選出酵母菌。(3)滅菌鍋中的甲、乙、丙分別表示安全閥、放氣閥和壓力表。(4)該接種過程中的3塊平板相同,菌種來源相同,只有一塊平板接種培養(yǎng)后無菌落,對比知,問題出現(xiàn)在接種過程中,最可能的原因是接種環(huán)灼燒后未充分冷卻,菌種被殺死。(5)對酵母菌的研磨過程中加入石英砂有助于充分研磨,因β-胡蘿卜素較耐酸,故該過程不需要加入CaCO3。
3.(2014四川理綜,10,11分)有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑,長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實(shí)驗(yàn)過程如圖甲、乙所示。?(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、　　　　　　????四類,該實(shí)驗(yàn)所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　　????。(2)與微生物培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和　　　　　????,這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成　　　????保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時,通常使用的劃線工具是　　　????。劃線的某個平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌,第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落,其他劃線上有菌落。造成
劃線無菌落可能的操作失誤有????????。(4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制,將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心,取上清液做圖乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是　　　　　　　　　　　　　　　????,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計是否合理?為什么?　　　　　????　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)氮源和無機(jī)鹽　只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長繁殖(2)細(xì)胞分裂素　母液(3)接種環(huán)?、俳臃N環(huán)灼燒后未冷卻;②劃線未從第一區(qū)域末端開始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)　不合理,缺少空白對照
解析　(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽;在培養(yǎng)基中加入苯磺隆作為唯一碳源,可將只能利用此碳源的菌種篩選出來。(2)植物組織培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基相比,常常需要添加植物激素,包括生長素和細(xì)胞分裂素;這些植物激素事先按一定的質(zhì)量濃度單獨(dú)配成母液保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時,通常用接種環(huán)進(jìn)行劃線操作;第二區(qū)域劃第一條線時,接種環(huán)灼燒后未冷卻,致使所劃第一條線上無菌落。若第二次劃線未從第一區(qū)域末端開始,則也會導(dǎo)致第二劃線區(qū)域第一條線上無菌落。(4)由圖乙可知本實(shí)驗(yàn)的目的是探究能降解苯磺隆的物質(zhì)是否是該菌種所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。為使實(shí)驗(yàn)設(shè)計更合理還需再設(shè)置一個對照組,將蛋白酶溶液改為等量的蒸餾水,其余設(shè)置不變。
4.(2014課標(biāo)全國Ⅰ,39,15分)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉栴}:(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶,該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶,其中的葡萄糖苷酶可將　　　????分解成　　　????。(2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時,CR可與纖維素形成　　　????色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時,培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的　　　????。(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落,某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表):
注:“+”表示有,“-”表示無。據(jù)表判斷,培養(yǎng)基甲　　　????(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是????　　　　　　　　　　　　　　　　　????;培養(yǎng)基乙　　　????(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是???　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?????。
答案　(1)纖維二糖　葡萄糖(2)紅　透明圈(3)不能　液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落　不能　培養(yǎng)基中沒有纖維素,不會形成CR—纖維素紅色復(fù)合物,即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌
解析　(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:C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物,但并不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。用含有剛果紅的纖維素培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時,由于纖維素被分解,紅色復(fù)合物無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(3)培養(yǎng)基甲未使用瓊脂,為液體培養(yǎng)基,不能用于分離單菌落。含有纖維素和剛果紅(CR)的培養(yǎng)基可分離和鑒別纖維素分解菌。
A組　2017—2019年高考模擬·考點(diǎn)基礎(chǔ)題組
考點(diǎn)1　微生物的培養(yǎng)、分離與數(shù)量測定
1.(2019福建寧德一模,37)乳酸菌是對人體有益的微生物之一,常用于生產(chǎn)酸奶,其發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸,能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣。回答下列問題:(1)為檢測某品牌酸奶中的乳酸菌含量是否達(dá)標(biāo),檢驗(yàn)人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。①配制培養(yǎng)基:培養(yǎng)基中除含水、無機(jī)鹽、碳源、氮源和瓊脂外,還需添加維生素和　　　????　　????。②稀釋樣品:取1 mL待測酸奶,用　　　　　????進(jìn)行梯度稀釋。③接種培養(yǎng):用　　　　　　　　????法接種,培養(yǎng)時控制的氣體條件是　　　????。④觀察計數(shù):菌落周圍出現(xiàn)的　　　????就是乳酸菌的菌落,選擇菌落數(shù)在　　　????的平板計數(shù)。每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果,目的是　　　　????　　　　　　　　　　????。(2)生產(chǎn)上不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵成酸奶,原因是　　　　　　　????。
答案　(1)CaCO3　無菌水　稀釋涂布平板　無氧　透明圈(或溶鈣圈)　30~300　可以防止因培養(yǎng)時間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目　(2)抗生素會抑制乳酸菌(或細(xì)菌)的繁殖
解析　(1)①乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物乳酸,能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣,因此配制培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基除加入水、無機(jī)鹽、碳源、氮源和瓊脂外,還需添加維生素和CaCO3。②計數(shù)乳酸菌前,需用無菌水將待測酸奶稀釋至合適濃度。③計數(shù)乳酸菌需用稀釋涂布平板法接種,乳酸菌是厭氧菌,培養(yǎng)時控制的氣體條件是無氧。④乳酸能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣,不透明的培養(yǎng)基上出現(xiàn)的透明(溶鈣)圈就是乳酸菌的菌落。細(xì)菌計數(shù)時,常選擇菌落數(shù)在30~300的平板計數(shù)。每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果,目的是可以防止因培養(yǎng)時間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。(2)生產(chǎn)上不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵成酸奶,因?yàn)榭股貢种迫樗峋姆敝场?br>2.(2019廣東肇慶二模,37)自養(yǎng)需氧型的硝化細(xì)菌能夠降低水體中的銨鹽,對水體有一定的凈化作用。請回答:(1)培養(yǎng)硝化細(xì)菌時,將含有固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿倒置的目的是　　　　　　　　　　　　????????。培養(yǎng)基中加入銨鹽為硝化細(xì)菌的生長提供　　　　　　　????,培養(yǎng)基中沒有加入有機(jī)碳,從功能上看這種培養(yǎng)基屬于　　　????培養(yǎng)基。(2)硝化細(xì)菌純化并計數(shù)時,對照組應(yīng)該涂布等量的　　　　　　　????。若實(shí)驗(yàn)組每個平板中的菌落數(shù)都超過了300,應(yīng)對樣本菌液進(jìn)行　　　　　　　????處理。(3)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果:甲同學(xué)在該濃度下涂布了1個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)為49;乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為43、54、287,然后取其平均值128作為統(tǒng)計結(jié)果。請評價這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有效,并說明理由。①甲同學(xué)的結(jié)果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。②乙同學(xué)的結(jié)果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)防止冷凝形成水滴污染培養(yǎng)基(沖散菌落)　氮源　選擇(2)無菌水　適當(dāng)?shù)南♂?3)無效,沒有設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果不具有說服力　無效,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差
解析　(1)微生物培養(yǎng)中將含有固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿倒置的目的是防止冷凝形成水滴污染培養(yǎng)基(沖散菌落)。硝化細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型細(xì)菌,能夠利用銨鹽氧化時釋放的能量,將CO2和H2O合成有機(jī)物,因此該培養(yǎng)基中不需要加入碳源,從功能上看這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。同時銨鹽還可以為硝化細(xì)菌提供氮源。(2)硝化細(xì)菌純化并計數(shù)時,未檢驗(yàn)滅菌是否合格,可設(shè)對照組,對照組應(yīng)該涂布等量的無菌水,培養(yǎng)一段時間,觀察其是否有菌落產(chǎn)生。若實(shí)驗(yàn)組每個平板中的菌落數(shù)都超過了300,說明菌液濃度過大,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂屘幚怼?3)甲同學(xué)只涂布了1個平板,平板數(shù)量太少,由于沒有設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果不具有說服力,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果無效。乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為43、54、287,然后取其平均值128作為統(tǒng)計結(jié)果,由于1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果無效。
考點(diǎn)2　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1.(2019廣東汕頭二模,37)中國杏樹的栽培已有兩千年以上的歷史,但對杏果的利用一直停留在鮮食果肉或杏仁上。研究人員不斷創(chuàng)新開發(fā),成功釀制出杏果酒,其色澤淡黃、果香濃郁、營養(yǎng)豐富;檢測發(fā)現(xiàn)果酒中總黃酮達(dá)20%,是目前天然可食植物制品黃酮含量最高的飲品,具有抗癌防衰老的作用。請回答下列問題:(1)在釀制出杏果酒的開始時一般要先通氣,其目的是　　　　　　　　????。在酸性條件下,可用　　　　　　????檢測酒精的存在。若要進(jìn)一步檢測所得杏果酒中活體酵母菌　????的密度,一般采用　　　　　　????法,但此種方法最終計算得出的菌體數(shù)往往比實(shí)際數(shù)目低。(2)釀制杏果酒時,不需要對杏果進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理,這是因?yàn)??????　　　　　　　　　　?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3)制作成功的杏果酒若暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)醋酸味,尤其是氣溫高的夏天更易如此,分析其原因是　　　????。醋酸菌將乙醇變?yōu)榇姿岬沫h(huán)境條件是糖源　　　????(填“充足”或“缺少”)。(4)黃酮易溶于有機(jī)溶劑乙醇,常采用　　　????法提取果肉中的黃酮。
答案　(1)讓酵母菌在有氧條件下大量繁殖　重鉻酸鉀溶液　稀釋涂布平板　(2)缺氧呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)該環(huán)境而受抑制　(3)空氣中含有醋酸菌,醋酸菌是好氧細(xì)菌,最適生長溫度為30~35 ℃　缺少　(4)萃取
解析　(1)果酒制作的菌種是酵母菌,酵母菌是兼性厭氧型微生物,在釀酒時先通氣讓其進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,再隔絕空氣進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精;產(chǎn)生的酒精在酸性條件下可以與重鉻酸鉀溶液反應(yīng),產(chǎn)生灰綠色;對酵母菌進(jìn)行計數(shù),可以用稀釋涂布平板法,此方法最終計算得出的菌體數(shù)往往比實(shí)際數(shù)目低。(2)由于缺氧呈酸性的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)該環(huán)境而受抑制,因此釀制杏果酒時,不需要對杏果進(jìn)行嚴(yán)格的消毒處理。(3)制作成功的杏果酒若暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)醋酸味,尤其是氣溫高的夏天更易如此,是因?yàn)榭諝庵泻写姿峋?醋酸菌是好氧細(xì)菌,最適生長溫度為30~35 ℃。醋酸菌在缺少糖源時,能將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿帷?4)黃酮易溶于有機(jī)溶劑乙醇,因此常采用萃取法提取果肉中的黃酮。
知識儲備　參與果酒制作的微生物是酵母菌,其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。在有氧條件下, C6H12O6+6H2O+6O2? 6CO2+12H2O+能量;在無氧條件下, C6H12O6? 2CO2+2C2H5OH+能量。參與果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型,當(dāng)氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變為醋酸。
2.(2018廣東佛山二模,37)在泡菜的腌制過程中,腌制方法、時間長短和溫度高低等都會影響亞硝酸鹽的含量?；卮饐栴}:(1)泡菜是乳酸菌發(fā)酵的產(chǎn)物,乳酸菌的代謝類型是　　　　　????。(2)按鹽與清水的一定比例配制鹽水,將鹽水煮沸冷卻后,注入裝好原料的泡菜壇中,同時加入一定量的“老汁”(陳泡菜水)。將鹽水煮沸冷卻的目的是????　　　　　　　　　　　　　??　　　　　　　　　　　　　　　?;加入“老汁”的作用是　　　　　　　　　　　　　　。(3)測定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合后形成　　　????色的染料,然后將　　　????反應(yīng)后的樣品與已知濃度的　　　????進(jìn)行目測比較,大致估算出亞硝酸鹽的含量。(4)某校興趣小組探究泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量,其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示(mg/kg):
該興趣小組取3只壇的目的是　　　　　　　　　　????;實(shí)驗(yàn)中泡菜壇中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量變化趨勢是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)異養(yǎng)厭氧型　(2)煮沸的目的是除去鹽水中的空氣和殺菌,冷卻的目的是防止殺死原料中的乳酸菌　“老汁”中含有大量的乳酸菌,使其在短時間成為優(yōu)勢菌　(3)玫瑰紅　顯色　標(biāo)準(zhǔn)液　(4)減少實(shí)驗(yàn)誤差,使結(jié)論更可靠　隨著發(fā)酵的進(jìn)行,亞硝酸鹽含量會逐漸增加,當(dāng)達(dá)到最高值后,亞硝酸鹽含量會逐漸減少并趨于穩(wěn)定
解析　(1)泡菜是乳酸菌發(fā)酵的產(chǎn)物,乳酸菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型。(2)將鹽水煮沸的目的是除去鹽水中的空氣和殺菌。冷卻的目的是防止殺死原料中的乳酸菌?！袄现敝泻写?量的乳酸菌,其在短時間能成為優(yōu)勢菌,因此需要加入一定量的“老汁”(陳泡菜水)。(3)在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后,與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合成玫瑰紅色的染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目測比較,可以大致估算出泡菜中亞硝酸鹽的含量。(4)該興趣小組取3只壇的目的是減少實(shí)驗(yàn)誤差,使結(jié)論更可靠。根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,亞硝酸鹽含量會逐漸增加,當(dāng)達(dá)到最高值后,亞硝酸鹽含量會逐漸減少并趨于穩(wěn)定。
B組　2017—2019年高考模擬·專題綜合題組時間:45分鐘　分值:60分非選擇題(共60分)
1.(2019江西重點(diǎn)中學(xué)一模,37)(15分)新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后,放入徹底清洗并用熱水洗壇兩次的泡菜壇中,然后向壇中加入煮沸冷卻后的鹽水、香料及一些“陳泡菜水”。密封后置于陰涼處,最適環(huán)境溫度為28~30 ℃。有時制作的泡菜會“咸而不酸”或“酸而不咸”,前者是用鹽過多,后者是用鹽過少。在實(shí)驗(yàn)室或工廠化生產(chǎn)泡菜時,還要跟蹤檢測泡菜腌制過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量。(1)用熱水洗壇兩次目的是　　　　　　　????。鹽水煮沸冷卻的目的是????。(2)發(fā)酵過程中,蔬菜為乳酸菌提供了　　　????、　　　　????、　　　????、水、無機(jī)鹽等營養(yǎng);同時為滿足適宜的溫度、無氧環(huán)境等具體培養(yǎng)條件的要求,采用了　　　　　　　????的處理措施。(3)泡菜壇要密封的原因是????。若泡菜壇有裂縫或密封不嚴(yán),可能會出現(xiàn)的結(jié)果是??　　　　　　　　　　　　　　　　　　??。加入“陳泡菜水”的作用是　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)殺滅雜菌　殺滅雜菌和除去鹽水中的空氣并保證“陳泡菜水”中菌種的活性　(2)碳源　氮源　生長因子　密封后置于陰涼處　(3)乳酸菌是厭氧生物,密封后造成無氧環(huán)境????乳酸菌不能正常生長,雜菌大量繁殖,泡菜變質(zhì)　提供乳酸菌菌種
解析　此題通過泡菜的制作原理與操作分析,考查考生的科學(xué)思維素養(yǎng)。(1)在泡菜的制作過程中,要注意無菌操作,“用熱水洗壇兩次”目的是殺滅雜菌?！胞}水煮沸冷卻”的目的是殺滅鹽水中的雜菌和除去鹽水中的空氣,但是又不能殺滅陳泡菜水中的乳酸菌,所以要煮沸后進(jìn)行冷卻處理。(2)發(fā)酵過程中,蔬菜為乳酸菌的生長提供了營養(yǎng)物質(zhì):碳源、氮源、水、無機(jī)鹽、生長因子等;同時為滿足適宜的溫度、無氧環(huán)境等具體培養(yǎng)條件的要求,采用了密封后置于陰涼處處理措施。(3)乳酸菌是厭氧型的生物,氧氣會抑制乳酸菌的生命活動,所以泡菜壇要密封,造成無氧環(huán)境;若泡菜壇有裂縫或密封不嚴(yán),可能會出現(xiàn)的結(jié)果是乳酸菌不能正常生長,雜菌大量繁殖,泡菜變質(zhì);“陳泡菜水”中含有大量的乳酸菌,可以提供乳酸菌菌種。
點(diǎn)睛　泡菜腌制過程中,由于壇內(nèi)環(huán)境中硝酸還原菌的繁殖,促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,但隨腌制時延長,乳酸菌大量繁殖,產(chǎn)生乳酸,抑制硝酸鹽還原菌繁殖,使亞硝酸鹽含量逐漸下降。亞硝酸鹽可與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng),這一產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián),能形成玫瑰紅色的產(chǎn)物,亞硝酸鹽含量越多,顏色越深,因此可利用其顏色的深淺來估測被測樣品的亞硝酸鹽含量。
2.(2019安徽皖南八校三模,37)(15分)在平時,我們可以將所學(xué)的生物學(xué)知識充分地運(yùn)用于生活實(shí)踐?；卮鹣铝袉栴}:(1)家庭釀酒時我們往往不需要特意添加酵母菌,其原因是????????;在發(fā)酵過程中,可以觀察到有氣泡產(chǎn)生,氣泡內(nèi)的氣體是　　　????,該過程中每隔12 h左右就要將簡易釀酒容器的瓶蓋擰松一次,但又不打開,這樣做的目的:????　　　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　。(2)在微生物培養(yǎng)過程中,實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、　　　　　　????和　　　　????　????。用稀釋涂布平板法對微生物進(jìn)行計數(shù)時,一般選擇菌落數(shù)在　　　????之間的平板進(jìn)行計數(shù)。(3)在某次分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)中,大部分同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出大約50個菌落,而有一位同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落,這種差異產(chǎn)生的原因可能是　　　　　　　　　　????　　　　　　　　????(至少答出三點(diǎn))。
答案　(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中,酵母菌的主要來源是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌　二氧化碳　將瓶蓋擰松可釋放氣體,防止容器瓶破裂;不打開瓶蓋是為了防止氧氣和有害雜菌進(jìn)入　(2)干熱滅菌　高壓蒸汽滅菌　30~300　(3)土樣不同、培養(yǎng)基污染、操作失誤、取樣前未搖勻樣液 (其他合理答案也可)
解析　本題通過家庭釀制葡萄酒的原理與操作,考查考生的科學(xué)思維素養(yǎng)。(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中,酵母菌的主要來源是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌,因此,家庭釀酒時我們往往不需要特意添加酵母菌;在發(fā)酵過程中,可以觀察到有氣泡產(chǎn)生,氣泡內(nèi)的氣體是無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳,該過程中每隔12 h左右就要將簡易釀酒容器的瓶蓋擰松一次,但又不打開,這樣做的目的:將瓶蓋擰松可釋放氣體,防止容器瓶破裂;不打開瓶蓋是為了防止氧氣和有害雜菌進(jìn)入。(2)在微生物培養(yǎng)過程中,實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。用稀釋涂布平板法對微生物進(jìn)行計數(shù)時,一般選擇菌落數(shù)在30~300之間的平板進(jìn)行計數(shù),過高或過低都不利于計數(shù)。(3)一同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出菌落數(shù)與其他同學(xué)明顯偏大,原因有可能是所取土樣不同、培養(yǎng)基遭到污染、操作失誤、取樣前未搖勻樣液等。
3.(2019安徽黃山一模,37)(15分)為了使牛仔褲呈現(xiàn)“穿舊”效果,在工業(yè)洗衣機(jī)中用酶洗代替傳統(tǒng)的浮石擦洗,是目前重要的生產(chǎn)手段(工藝流程見如圖)。請完成以下問題:? 圖1?
圖2
(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,它包括　　　????、　　　????、和葡萄糖苷酶。(2)在上述工藝中,通過　　　　　　　　　　　　　????可控制仿舊顏色的深淺。(3)若在實(shí)驗(yàn)室篩選纖維素分解菌,在選擇培養(yǎng)后可進(jìn)行梯度稀釋和　　　　　　????過程,一般通過觀察　　　????的有無挑選出所需菌種。(4)實(shí)驗(yàn)室中獲取純化分解纖維素的細(xì)菌常用的接種方法還有如圖2中的圖甲所示的方法,即　　　　　　????。若圖乙表示在平板培養(yǎng)基上的第一次和第二次劃線,請在圖乙中畫出第三次劃線,劃線后在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時,培養(yǎng)皿必須倒置,目的是　　　　　　　　　　????。
答案　(1)C1酶　CX酶　(2)調(diào)節(jié)溫度、酸堿度和處理時間　(3)涂布平板　透明圈　(4)平板劃線法? 乙防止冷凝形成的水滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基,沖散菌落
解析　本題通過纖維素酶的應(yīng)用分析,考查考生的科學(xué)思維素養(yǎng)。(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶可將纖維素水解為纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)溫度、pH會影響酶的活性,酶作用的時間也會影響酶作用效果,因此可以通過調(diào)節(jié)溫度、酸堿度、處理時間來控制仿舊顏色的深淺。(3)篩選纖維素分解菌時,在選擇培養(yǎng)后可進(jìn)行梯度稀釋和涂布平板操作,然后通過觀察透明圈的有無挑選出所需菌種,即能夠在添加剛果紅的培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明圈的說明該菌落是纖維素分解菌,否則不是纖維素分解菌。(4)圖中所用的接種方法是平板劃線法。培養(yǎng)時需要將平板倒置,原因是防止冷凝形成的水滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基,沖散菌落。
4.(2019江西八所重點(diǎn)中學(xué)二模,37)(15分)酵母菌是對青霉素不敏感的異養(yǎng)型生物,研究發(fā)現(xiàn)酵母菌雖然給人類的生活帶來很多益處,但有的酵母菌卻是人和動植物的病原體?；卮鹣铝袉?題:(1)傳統(tǒng)發(fā)酵釀造葡萄酒的菌種來自　　　　　　????。在工業(yè)發(fā)酵時,培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中添加了豐富的　　　　　　　　????等物質(zhì)和青霉素,青霉素的主要作用是　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　????。(2)酵母菌生長需要適宜的pH,因此在培養(yǎng)基配制過程中需要添加　　　　　　????,原因是酵母菌培養(yǎng)過程中????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(3)使用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌時,為弄清酵母菌種群數(shù)量增長情況,對培養(yǎng)液中的酵母菌逐個計數(shù)非常困難,因此可采用　　　　　　　????的方法。(4)白假絲酵母菌會通過人體的感染部位進(jìn)入血液,感染部位需要保持干燥和清潔,血液中血糖濃度不能太高,其依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)葡萄皮　碳源和氮源　抑制細(xì)菌和放線菌的生長,將酵母菌從微生物群體中分離出來　(2)pH緩沖劑　營養(yǎng)物質(zhì)的分解利用和代謝產(chǎn)物的形成、積累會導(dǎo)致培養(yǎng)基中pH下降????(3)抽樣檢測　(4)酵母菌適宜在溫暖潮濕且含糖較多的環(huán)境中生長
解析　本題通過酵母菌在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用分析,考查考生的科學(xué)思維素養(yǎng)。(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。在工業(yè)發(fā)酵時,培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中添加了豐富的碳源和氮源等物質(zhì)和青霉素,青霉素是一種抗生素,其主要作用是抑制細(xì)菌和放線菌的生長,將酵母菌從微生物群體中分離出來。(2)酵母菌在培養(yǎng)過程中,無論是進(jìn)行有氧呼吸,還是進(jìn)行無氧呼吸,都會生成二氧化碳,導(dǎo)致培養(yǎng)液中的pH下降,但酵母菌的生長需要適宜的pH,因此在培養(yǎng)基配制過程中需要添加pH緩沖劑。(3)使用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌時,對培養(yǎng)液中的酵母菌逐個計數(shù)非常困難,因此可采用抽樣檢測的方法。(4)酵母菌適宜在溫暖潮濕且含糖較多的環(huán)境中生長,白假絲酵母菌會通過人體的感染部位進(jìn)入血液,感染部位需要保持干燥和清潔,因此,血液中血糖濃度不能太高。
知識儲備　酵母菌是一種真核生物,既能進(jìn)行有氧呼吸,又能進(jìn)行無氧呼吸,有氧呼吸和無氧呼吸過程中均會產(chǎn)生二氧化碳。酵母菌可以進(jìn)行酒精發(fā)酵,產(chǎn)生酒精。酵母菌一般用液體培養(yǎng)基培養(yǎng),對培養(yǎng)液中逐個計數(shù)非常困難,可以采用抽樣檢測的方法,利用血細(xì)胞計數(shù)板進(jìn)行計數(shù)。
C組　2017—2019年高考模擬·應(yīng)用創(chuàng)新題組
1.(2019　5·3原創(chuàng)預(yù)測卷六,37)持久性有機(jī)污染物(POPs)是指通過大氣、水等環(huán)境介質(zhì)長距離遷移并長期存在于環(huán)境之中、對生物健康和環(huán)境具有嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機(jī)污染物質(zhì),包括多氯聯(lián)苯類(PCBs)和二口惡口英等。為研究持久性有機(jī)污染物在深海環(huán)境中的分布特征和存在狀態(tài),中國科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)對馬里亞納海溝挑戰(zhàn)者深淵表層沉積物中的持久性有機(jī)污染物進(jìn)行了研究。請回答下列問題:(1)若想探究海洋底泥中是否存在能分解POPs的細(xì)菌,以便用于今后的生態(tài)修復(fù),應(yīng)將海洋底泥稀釋液接種于以　　　　????為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上。從功能上講,該培養(yǎng)基屬于　????　????培養(yǎng)基。某細(xì)菌可將POPs作為碳源,進(jìn)入該菌內(nèi)的POPs的主要作用是????????(答出兩點(diǎn)即可)。(2)用來篩選分解POPs細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用是????????(答出兩點(diǎn)即可)。(3)在涂布平板時,滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是????????。(4)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時,若試管口粘附有培養(yǎng)基,需要用酒精棉球擦凈的原因是????。
(5)細(xì)菌培養(yǎng)產(chǎn)生的單個菌落在生態(tài)學(xué)中稱為　　　????。為了篩選出分解POPs高效菌株,可比較單菌落周圍　　　????的大小,依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)POPs　選擇　為細(xì)胞生命活動提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料(2)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定(3)若滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液過多,會導(dǎo)致菌體堆積,影響分離效果(4)避免培養(yǎng)基污染棉塞(5)種群　分解圈　分解圈大說明該菌株降解POPs的能力強(qiáng)
解析　(1)若想探究海洋底泥中是否存在能分解POPs的細(xì)菌,以便用于今后的生態(tài)修復(fù),應(yīng)將海洋底泥稀釋液接種于以POPs為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上。從功能上講,該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。POPs是某細(xì)菌的碳源,為細(xì)胞生命活動提供能量,也可為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)KH2PO4和Na2HPO4可為微生物提供無機(jī)營養(yǎng),還可作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定。(3)若涂布平板時,滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量過多,則會出現(xiàn)積液,導(dǎo)致菌體堆積,影響分離效果。(4)若試管口粘附有培養(yǎng)基,則需用酒精棉球擦凈,以避免培養(yǎng)基污染棉塞。(5)細(xì)菌培養(yǎng)產(chǎn)生的單個菌落在生態(tài)學(xué)中稱為種群,因?yàn)槭峭N生物的集合體。為了篩選出POPs高效菌株,可比較單菌落周圍分解圈的大小,依據(jù)是分解圈大說明該菌株降解POPs的能力強(qiáng)。
創(chuàng)新點(diǎn)　命題材料創(chuàng)新:以現(xiàn)今環(huán)境污染中的新名詞——持久性有機(jī)污染物(POPs)為背景材料,綜合考查學(xué)生的生物技術(shù)實(shí)踐能力,高起點(diǎn),低落點(diǎn)。
2.(2019　5·3原創(chuàng)預(yù)測卷五,37)(1)泡菜水中的有益微生物有　　　　　　　　　????;如果在制作時加入的食鹽過量,會造成泡菜的味道是　　　　　????;用腌制泡菜的方法保存食物的原理是泡菜壇中的　　　　　　????環(huán)境抑制了腐敗菌的生長。(2)釀制葡萄酒的過程中酵母菌通過自身的　　　　　　????分解了葡萄汁中的糖產(chǎn)生了酒精,為了增加葡萄酒的酒精含量,可以在釀制開始時額外地加入　　　????。使用　　　　????(填“壓榨”“萃取”或“蒸餾”)法可提取葡萄酒中的酒精。(3)腐乳的制作過程中毛霉菌旺盛生長階段,依靠　　　　　　　????抑制雜菌的生長,制作后期加入食鹽可以使　　　　　　　　　　　????,使后期時豆腐塊不會過早酥爛,同時還能　　????　　　　　　????。
答案　(1)乳酸菌和酵母菌　只咸不酸　缺氧和酸性(2)無氧呼吸　糖　蒸餾(3)種間競爭　豆腐塊脫水,變硬　抑制微生物繁殖
解析　(1)泡菜壇中的環(huán)境適宜厭氧的乳酸菌生長,兼性厭氧型的酵母菌也能生長,這兩種微生物對人體都是有益的。如果加入的食鹽過量,會造成各種微生物(包括乳酸菌)脫水而死,從而使乳酸發(fā)酵無法進(jìn)行,最終導(dǎo)致泡菜只有咸味沒有酸味。泡菜壇中的缺氧環(huán)境和大量的乳酸抑制了其他微生物的生長。(2)酵母菌無氧呼吸能夠產(chǎn)生酒精,為了增加酒精的含量,可以通過額外加入糖的方法提高最終的酒精含量,提取酒精適合用蒸餾的方法。(3)旺盛生長的毛霉菌通過種間競爭抑制了其他雜菌的生長,食鹽可以使豆腐脫水,從而使其質(zhì)地變硬,不易酥爛適宜長期存放,同時食鹽也具有抑菌的效果。
創(chuàng)新點(diǎn)　新視角,將食物的制作、保存和微生物的知識相結(jié)合,全面考查微生物在食品加工過程中的作用的相關(guān)知識。
3.(2019　5·3原創(chuàng)預(yù)測卷二,37)生物技術(shù)實(shí)踐與我們的生活息息相關(guān),結(jié)合所學(xué)的知識回答下列問題:(1)胡蘿卜素可以用來治療由缺乏維生素A引起的多種疾病,在提取胡蘿卜素時,不能用乙醇和丙酮萃取胡蘿卜素的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　????,萃取的過程需采用　　　　　????加熱,將提取的胡蘿卜素粗品通過　　　　　????進(jìn)行鑒定,如果要想獲得β-胡蘿卜素,還必須對提取的產(chǎn)物進(jìn)一步　　????????。(2)若從土壤中純化酵母菌,需用　　　　　????(填“固體培養(yǎng)基”或“液體培養(yǎng)基”)培養(yǎng),最常用的接種方法有　　　　　　　　　　　　　　????。若用木糖來進(jìn)行酒精發(fā)酵,需要將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到　　　　　　　　　　　　　　　　　　????的培養(yǎng)基中,在　????　????條件下培養(yǎng)一周后,收集存活的酵母菌,即所需菌種。(3)某同學(xué)計劃統(tǒng)計土壤中纖維素分解菌總數(shù),他選用稀釋104、105、106倍的稀釋液進(jìn)行平板劃線,每種稀釋液都設(shè)置了3個培養(yǎng)皿。從設(shè)計實(shí)驗(yàn)的角度看,還應(yīng)設(shè)置的一組對照實(shí)驗(yàn)為????　　　　　　　　　????,此對照實(shí)驗(yàn)的目的是　　　　　　　　　　　　　　　????,統(tǒng)計的菌
落數(shù)往往比實(shí)際數(shù)目　　　????(填“多”或“少”)。
答案　(1)用于萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑,要能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶,而乙醇和丙酮都是水溶性有機(jī)溶劑　水浴　紙層析法　分離(2)固體培養(yǎng)基　平板劃線法和稀釋涂布平板法　只含有木糖,不含有葡萄糖等其他碳源　無氧(3)不接種的空白培養(yǎng)基　驗(yàn)證培養(yǎng)基是否被雜菌污染　少
解析　(1)萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)該具有較高的沸點(diǎn),能夠充分溶解胡蘿卜素,并且不與水混溶,乙醇和丙酮能夠與水混溶且易燃。萃取的過程需采用水浴加熱,以避免使用明火加熱引起燃燒、爆炸。將提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析法進(jìn)行鑒定。本實(shí)驗(yàn)只能提取胡蘿卜素的混合物,如果要獲得β-胡蘿卜素,還必須對提取的產(chǎn)物進(jìn)一步分離。(2)可用平板劃線法和稀釋涂布平板法將酵母菌接種在固體培養(yǎng)基上。培育用木糖發(fā)酵的酵母菌菌種,需用不含葡萄糖等其他碳源,只含有木糖的培養(yǎng)基,在無氧的環(huán)境條件下,選擇出能夠完成酒精發(fā)酵的菌種。(3)不接種的空白培養(yǎng)基用于驗(yàn)證培養(yǎng)基是否被雜菌污染。在統(tǒng)計菌落數(shù)目時,當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比實(shí)際數(shù)目少。
4.(2019　5·3原創(chuàng)預(yù)測卷一,37)牛乳營養(yǎng)價值極高,尤其蛋白質(zhì)和乳糖比例很高。從健康母牛體內(nèi)剛擠出的牛乳,含有少量的正常起始微生物,將牛乳裝入未消毒的器具和在分裝、運(yùn)輸過程中,易被很多其他微生物污染。　　某小組同學(xué)為了測定生牛乳和消毒牛乳中細(xì)菌的含量而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。(1)微生物數(shù)目的測定可以使用顯微鏡直接計數(shù)法和平板計數(shù)法。兩種測定方法各有優(yōu)缺點(diǎn),前一種方法操作簡便但準(zhǔn)確度不高,且測定結(jié)果往往偏高;后一種方法??　　　　　　　　?????　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。(2)顯微鏡直接計數(shù)法測定生牛乳中的微生物數(shù)量:①將0.01 mL生牛乳用無菌接種針在載玻片上涂成1 cm2的方塊,晾干、固定;②浸于美藍(lán)染液中染色2分鐘;③用吸水紙吸去多余染液,晾干,用蒸餾水緩緩沖洗,晾干;④在油鏡下觀察統(tǒng)計細(xì)菌數(shù),共統(tǒng)計30~50個視野。若每個視野的面積為0.02 mm2,在50個視野下細(xì)菌總數(shù)為50,則生牛乳中細(xì)菌含量約為　　????????個/mL。一份牛乳樣品的細(xì)菌含量和種類可反映母牛的健康狀況和牛乳生產(chǎn)與保藏條件。
如圖中患乳房炎的母牛的牛乳和被污染的牛乳分別是　　　????。?(3)用標(biāo)準(zhǔn)平板計數(shù)法測定消毒牛乳中的微生物數(shù)量:標(biāo)準(zhǔn)平板計數(shù)法需要配制固體培養(yǎng)基。培養(yǎng)基和牛乳常用的滅菌或消毒方法分別是　　????　　　　　　　　　　　　　????,兩種方法常用的溫度條件和時長分別是　　　　　　　????　　　　　　　　　　　　　　　　????。①將已消毒的牛乳樣品充分混勻,然后進(jìn)行梯度稀釋,稀釋倍數(shù)分別為102、103、104;②用一根1 mL已滅菌的移液管從　　　????(填“102”或“103”或“104”)稀釋倍數(shù)開始各取1 mL注入已標(biāo)明樣品和稀釋倍數(shù)的空白無菌培養(yǎng)皿中;
③各培養(yǎng)皿傾注約15 mL已熔化并冷卻至45 ℃左右的牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基,立即放到桌上搖勻;④凝固后倒置,在37 ℃下培養(yǎng)24小時;⑤選擇長有30~300個菌落的平板計數(shù),并計算1 mL消毒牛乳中的細(xì)菌總數(shù)。與稀釋涂布平板法不同,該標(biāo)準(zhǔn)平板計數(shù)法沒有涂布操作,原因是在牛乳的自然發(fā)酵過程中最先長出來的通常是　　　　????(填“大腸桿菌”“乳酸菌”或“酵母菌”)。
答案　(1)操作復(fù)雜但準(zhǔn)確度較高,測定結(jié)果一般比實(shí)際值偏低(2)5×105　B、C(3)高壓蒸汽滅菌法和巴氏消毒法　121 ℃維持15~30分鐘,70~75 ℃煮30分鐘或80 ℃煮15分鐘　104　乳酸菌
解析　本題主要考查了微生物計數(shù)的兩種方法和無菌技術(shù)。(1)顯微鏡直接計數(shù)法操作簡便但準(zhǔn)確度不高,且統(tǒng)計的是總菌數(shù),比實(shí)際值偏高(死菌是沒有統(tǒng)計意義的);標(biāo)準(zhǔn)平板計數(shù)法操作復(fù)雜但準(zhǔn)確度較高,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌實(shí)際數(shù)目偏低,因?yàn)橐恍┚淇赡懿⒎菃尉?落。(2)每個視野中平均有1個細(xì)菌,每個視野的面積為0.02 mm2,則1 cm2共為5 000個視野、有5 000個細(xì)菌,而1 cm2的牛乳量為0.01 mL,故細(xì)菌含量為5 000個÷0.01 mL=5×105個/mL。A圖中僅有少量細(xì)菌,為上等牛乳;B圖中有白細(xì)胞,一般為患乳房炎母牛的牛乳;C圖有很多不同的菌且菌量較多,為被污染的牛乳。(3)培養(yǎng)基的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌法,條件是121 ℃維持15~30分鐘;牛乳不耐高溫,常用的消毒方法為巴氏消毒法,條件為70~75 ℃煮30分鐘或80 ℃煮15分鐘。若使用同一個移液管,則總是先轉(zhuǎn)移較低濃度的樣品,以減小對下一次轉(zhuǎn)移操作帶來的誤差。牛乳的自然發(fā)酵過程中最先長出來的是厭氧而喜乳糖的乳酸菌,然后是兼性厭氧的酵母菌,最后是好氧型的大腸桿菌。從實(shí)驗(yàn)的接種方法可推知,待測牛乳樣品中的微生物被混合在固體培養(yǎng)基內(nèi)部,其內(nèi)部為厭氧環(huán)境,利于乳酸菌生長。