2025届高三生物一轮复习讲义微生物的培养

杭州二中树兰高级中学导学案（高三生物） 微生物的培养和利用、传统发酵和发酵工程 1.培养基的定义、成分与实例 2.培养基的类型 3.无菌技术 (1)配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH(2020·浙江7月选考，19B)(　　) (2)某醋酸菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成。其中甘露醇的主要作用是提供氮源(2018·浙江11月选考，32节选)(　　) (3)制备尿素固体培养基时，应先将适宜浓度的尿素溶液用高压蒸汽灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤(2016·浙江10月选考，32改编)(　　) (4)对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从接通电源时开始计时(2018·浙江11月选考，32改编)(　　) (5)配制醋酸菌培养基时，应将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，先高压蒸汽灭菌，再调pH，经冷却后加入3%的无水乙醇(2021·浙江6月选考，29改编)(　　) 例1．(2024·杭二中选考模拟)“细菌喜荤”“霉菌喜素”的意思是在配制培养基时(　　) A．要调整培养基的pH B．要考虑不同微生物的代谢特性 C．要调整培养基的渗透压 D．要考虑不同微生物的结构特性 例2．(2024·衢州质检)无菌操作是微生物培养过程中的关键环节，下列叙述错误的是(　　) A．煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢，达到消毒目的 B．培养真菌时，在培养基中加入青霉素可抑制某些细菌的生长 C．在酒精灯火焰旁操作可以减少空气中微生物落入培养基的可能性 D．含葡萄糖的培养基需在121 ℃(1 kg/cm2)条件下高压蒸汽灭菌20分钟 1.分离微生物的常用方法 2.利用显微镜计数法测定微生物的数量 例3．(2024·A9协作体返校联考)嗜热菌又称高温细菌，是一类生活在高温环境中的微生物。研究者从温泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列说法正确的是(　　) A．甲、乙试管为液体培养基，液体培养基能分离获得嗜热菌单菌落 B．只有能产生淀粉酶的微生物才能在Ⅰ、Ⅱ号培养基上生长 C．丙试管中嗜热菌数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和室温条件 D．图2中周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌 例4.血球计数板是酵母菌计数的常用工具，如图表示一个计数室及显微镜下一个中方格菌体分布情况。下列有关叙述错误的是(　　) A.每次选取计数室四个角和中央的五个中格计数，目的是减小误差 B.需要先盖盖玻片再滴加样液，等酵母菌全部沉降后方可计数 C.每天的取样时间可任意选择，但取样前要摇匀培养液，目的是使酵母菌均匀分布，减小误差 D.若五个中格酵母菌平均数为上图所示，则估算酵母菌的总数为6×106个/mL 3.能分解尿素的微生物的分离与计数(活动) 例5.(2022·浙江6月选考，29节选)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题： (1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80 ℃的________中保温一段时间，其目的是_________________。 (2)为提高筛选效率，可将菌种的________过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。 (3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过________后再筛选获得，或利用转基因、________等技术获得。 例6.(2022·浙江1月选考，29节选)红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者进行了红曲色素的提取及红色素的含量测定实验，流程如下： ―→―→―→―→―→ (1)取红曲霉菌种斜面，加适量________洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠获得________菌种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、________，获得的上清液即为红曲色素提取液。为了进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行________处理。 (2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390 nm、420 nm和505 nm波长处均有较大吸收峰。用光电比色法测定红曲色素提取液中的红色素含量时，通常选用505 nm波长测定的原因是____________________________________ ____________________________。测定时需用________________作空白对照。 (3)生产上提取红曲色素后的残渣，经________________处理后作为饲料添加剂或有机肥，这属于废弃物的无害化和______________处理。 1.传统发酵——利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋(活动) 2.传统发酵——利用乳酸菌发酵制作泡菜(活动) (1)若果酒酿造过程中酒变酸，则可能是发酵坛密封不严(2023·浙江6月选考，12C)(　　) (2)用白萝卜制作泡菜的过程中，向容器中通入无菌空气，可适当缩短腌制时间(2021·浙江1月选考，10B改编)(　　) (3)影响红曲酒风味的主要因素除了温度、pH、氧气等环境因素外，还有菌株的不同、原料的不同等(2017·浙江11月选考，32改编)(　　) (4)果酒制作过程中，要防止外界氧气进入，切忌拧松瓶盖(2020·江苏卷，18C)(　　) (5)制作果酒、果醋过程中，在酒精发酵后，在发酵液面上将瓶壁戳一个小洞，再进行醋酸发酵(2020·江苏卷，18D改编)(　　) (6)在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气(2022·湖北卷，10A)(　　) 3.微生物工业发酵的基本过程 4.提取微生物代谢产物的三种方法 例7.(2021·广东卷，21)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。 回答下列问题： (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用________________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。 (2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是_________________________________(答出两点即可)。 (3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中________可能是高密度培养的限制因素。 (4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌__________________________。 高三生物 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$