2024届高三生物一轮复习单元练习：发酵工程

发酵工程 1.深海具有高压、黑暗等极端环境特征。我国科考船在南海采集到深海冷泉沉积物，从中分离培养微生物，并对深海微生物耐高压的生存机制进行了研究。 （1）我国科学家利用如图1所示过程分离培养深海微生物。 ①研究发现深海沉积物中富含胞外DNA，推测这些DNA可以作为微生物生存所需的______等营养物质，因此在培养基中添加了DNA。 ②将Ⅰ得到的菌液与Ⅱ所用的培养基混合注入充满N2的密闭试管中。将试管在冰水混合物中迅速滚动，培养一段时间后可在试管壁的薄层培养基上获得单菌落。与Ⅰ相比，Ⅱ所用培养基中还需要添加的是____。按照对O2的需求划分，所培养的微生物属于____型。 ③如图1中Ⅱ，研究人员从____水平对微生物的种类进行了鉴定。 （2）深海微生物能够利用TMA转运蛋白从深海环境吸收TMA，在TMA单加氧酶的作用下合成TMAO。为研究TMAO与微生物耐受高压能力的关系，将构建的3种不同质粒分别导入不耐高压的大肠杆菌，在高压下用含有TMA的培养基培养48h，实验结果如图2所示。 分析实验结果得出的结论合理的有____（选填下列选项）。 A.转入的基因种类对常压下甲组大肠杆菌的生存能力无明显影响 B.细胞中的TMAO降解酶能够增强大肠杆菌耐受高压的能力 C.细胞中的TMA和TMA单加氧酶都会影响大肠杆菌耐受高压的能力 D.细胞中的TMAO含量与大肠杆菌耐受高压能力呈正相关 2.科研人员测定了某河流水样中的细菌含量，并进行细菌的分离及计数等工作来调查水质状况。请回答下列问题： （1）检测水样中细菌含量的接种方法通常是______法,但在接种前应随机取若干灭菌后的______平板先行培养一段时间，这样做的目的是平板先行培养一段时间，这样做的目的是_____。 （2）科研人员将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现，振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。主要原因可能是_____（填序号）。 ①振荡培养可抑制杂菌的生长 ②振荡培养能提高培养液的溶解氧含量 ③为细菌提供足够的CO2，以维持培养液的渗透压 ④振荡培养可使菌体与培养液充分接触，提高培养液中营养成分的利用率 （3）在进行样品稀释时，取10g水样，加_____稀释得到101倍稀释液，再从中吸取（操作过程）得到102倍稀释液。以此类推获得105倍稀释液，在该稀释倍数下，取3个平板分别接种样品溶液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的菌落数分别是156、178、191，则每克样品中的细菌数量为_____个。 （4）科研人员进一步研究发现氨基酸（X）是该细菌生长所必需的物质，合成途径如下： 这种细菌的野生型能在含基本营养的培养基上生长，而由该细菌野生型得到的两种突变型（甲、乙）都不能在含基本营养的培养基上生长，且甲、乙都只有一种酶功能丧失；经测定，在含基本营养的培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物1，则乙能生长，而甲不能生长。突变型甲和乙中功能丧失的酶分别是图中的____。 3.家庭制作百香果果酒的过程如下：将准备好的新鲜百香果从中间切开，用干净的小勺取出果肉，放入已消毒的玻璃容器中，加人适量冰糖，拌匀，倒入米酒后密封容器口，放在适宜温度下让其自然发酵。回答下列问题： （1）百香果果酒的酿制过程中，倒入米酒的目的是_____加入适量的蔗糖可以提高酒精浓度，原因是_____。但当初始糖度过高时，酒精浓度反而降低，可能是因为_____。 （2）若果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸，原因是_____将百香果果肉装入已消毒的玻璃容器，要留有约1/3的空间，这样做的目的是_____。 （3）酿制成功的百香果果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现酸味，具体机理是_____甲同学为检测发酵过程中某时刻醋酸菌的数量，取不同稀释度的醋醅样品各0.1mL涂布到酵母膏培养基（适合各种菌类生存）上，在适宜条件下培养一段时间，统计得到103、104、105三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为417个、125个、16个，对照组培养基上未出现菌落乙同学认为上述实验设计存在缺陷，实验结果不可信，原因是____。 4.工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。 回答下列问题： （1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的___________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供___________。 （2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的_