内容正文:
主题串讲2 微生物的培养技术及应用
精练真题·明考情
1.(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业,用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。
碳源
细胞干重/(g/L)
S产量/(g/L)
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖废液
2.30
0.18
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时,需要对所需的玻璃器皿进行灭菌,灭菌的方法有________________________(答出2点即可)。
(2)由实验结果可知,菌株C生长的最适碳源是______;用菌株C生产S的最适碳源是________。菌株C的生长除需要碳源外,还需要________________(答出2点即可)等营养物质。
(3)由实验结果可知,碳源为淀粉时菌株C不能生长,其原因是________________________________。
(4)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路:________________________________________________
________________________________________________。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,其意义是__________________________________________(答出1点即可)。
解析:(1)玻璃器皿常用的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。(2)由实验结果可知,以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大,说明最适于菌株C生长的碳源是葡萄糖;而以制糖废液为碳源时,用菌株C生产S的产量最高,说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐,还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求,故菌株C的生长除需要碳源外,还需要氮源、无机盐、水等营养物质。(3)分析题图可以看出在以淀粉为碳源的培养基中,菌株C不能生长,原因可能是菌株C中缺少分解淀粉的酶,不能利用淀粉。(4)以制糖废液为碳源时,测定生产S的最适碳源浓度,实验自变量为制糖废液的浓度,可分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基,培养菌株C,其他条件相同且适宜,一段时间后,测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量,S产量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S的最适碳源浓度。(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,既有利于减少污染,节省原料,又能降低生产成本。
答案:(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌 (2)葡萄糖 制糖废液 氮源、无机盐、水 (3)缺少淀粉酶 (4)分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基,培养菌株C,其他条件相同且适宜,一段时间后,测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量,S产量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S的最适碳源浓度 (5)减少污染、节省原料、降低生产成本
2.(2022·湖南高考)黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是________,工艺b是__________(填“消毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是_________________________________________
________________________________________________。
(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入__________指示剂,根据颜色变化,可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素,脲酶固定化后稳定性和利用效率提高,固定化方法有________________________(答出两种即可)。
(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测____________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是________________________________________________
________________________________________________。
(4)某公司开发了一种新的黄酒产品,发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路________________________________________________
___________________