1.3 发酵工程及其应用（分层提升训练）-【大单元教学】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

1．3 发酵工程及其应用 （概念检测+基础训练+能力提升） 1、在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程育种获得菌种（ ） 2、分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采用过滤、沉淀等方法（ ） 3、在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌（ ） 4、乳酸菌可以代替酵母菌用于乙醇的生产（ ） 5、发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关（ ） 6、单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的（ ） 1．发酵工程的正确操作过程是（    ） ①发酵  ②培养基的配制  ③灭菌  ④产品的分离与提纯  ⑤菌种的选育和扩大培养  ⑥接种 A．①③④⑤②⑥ B．⑤②③⑥①④ C．②③①⑥④⑤ D．⑥⑤②④③① 2．下列关于温度对发酵过程的影响的叙述，不正确的是（    ） A．温度过高，发酵周期缩短，产量降低 B．温度不影响生物合成的途径 C．温度能影响菌种对营养物质的吸收 D．菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同 3．保障粮食安全，既要满足口粮需求，也要满足饲用基本需求。利用发酵工程生产的单细胞蛋白既可以作为食品添加剂，也可以制成饲料，应用前景广阔。下列相关叙述错误的是（　　） A．单细胞蛋白营养丰富，不仅富含蛋白质，还含有脂质、糖类等多种营养物质 B．相比传统饲料，单细胞蛋白的生产过程既不需要过多占用耕地，也不受季节的限制 C．在青贮饲料中加入乳酸菌，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力 D．从微生物菌体中提取代谢物可得到单细胞蛋白 4．下列有关发酵工程及其相关应用的说法，正确的是（    ） A．发酵产品如果是代谢物，可采用过滤、沉淀等措施获得产品 B．在青贮饲料中添加乳酸菌，可以使饲料保鲜，动物食用后可增强免疫力 C．啤酒的工业化生产流程中焙烤时加热杀死种子胚且使淀粉酶失活 D．用纤维素的水解液为原料，通过发酵工程从微生物菌体中提取单细胞蛋白 5．下列关于发酵工程的环节以及应用的叙述，正确的是（    ） A．发酵工程所用的菌种是通过诱变育种获得的，不是来源于自然界的 B．发酵工程中所用的菌种大多是混合菌种，须严格把握发酵条件 C．发酵工程的中心环节是对发酵产物的分离、提纯进而获得产品 D．单细胞蛋白是在适宜条件下通过发酵获得的大量微生物菌体 6．贵州知名品牌“老干妈”系列产品一直沿用传统工艺精心酿造，其中风味豆豉深受大众喜爱，远销国内外，风味豆豉的主要工艺流程如下图。下列说法正确的是（    ） A．如果发酵装置中上层黄豆的发酵效果比底层好，推测该发酵菌的新陈代谢类型是异养厌氧型 B．传统方法制作豆豉，以混合菌种的液体发酵为主 C．调味过程中添加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料只是调节口味 D．黄豆煮熟的目的主要是破坏黄豆内部结构，使蛋白质变性，同时起到消毒的作用 7．在食品工业上的应用 (1)第一，生产传统的发酵产品。例如，以大豆为主要原料，利用产生 的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成 和 ，然后经淋洗、调制成的酱油产品；以谷物或水果等为原料，利用 发酵生产的各种酒类。 (2)第二，生产各种各样的食品添加剂。例如，柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，它可以通过 的发酵制得；由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到 ，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。 (3)第三，生产酶制剂。在食品工业中，我们还会经常用到一些酶制剂，如 、 、 、 和 等。 8．发酵工程在日常生活中的应用已经广为常见，江小白白酒和涪陵榨菜利用相关技术已实现了工厂化生产。江小白是一种利用酒曲自然发酵并蒸馏的高粱酒，因其特有的口感成为了“重庆新名片”；涪陵榨菜选用涪陵特有的青菜头，经独特的加工工艺制成，与法国酸黄瓜、德国甜酸甘蓝并称世界三大泡菜。请回答下列有关酿酒及泡菜（榨菜）制作的相关问题： (1)酒曲中含有的主要微生物是 ，目前发酵工程中常用的高产菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过 或基因工程育种获得。发酵工程的中心环节是 。 (2)制作江小白的过程中，如果有杂菌污染，则会影响酒的产量和品质，原因是 。酿制江小白过程中，夏天常因封口不严，导致酒中带有明显的酸味，造成此现象的微生物是 。 (3)制作泡菜的主要微生物代谢类型是 。为了缩短制作时间，有人会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是 。 9．科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布的过程，如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是（    ） A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵过程中，应将培养液置于无氧、pH酸性的环境中 C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法获得戊二胺 10．柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。食品工业生产柠檬酸时，可以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得，如图为黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是（    ）    A．用X射线处理黑曲霉不能获得生产柠檬酸的优良菌种 B．将菌种由A培养基转接至B培养基的目的是扩大培养 C．加α-淀粉酶的作用是使红薯中淀粉水解，为菌种提供碳源和氮源 D．利用黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的中心环节是产品的分离和提纯 11．乐果是一种广泛使用的有机磷农药，对被乐果污染的土壤进行微生物修复一直是科学家研究的热点。现在从土壤中筛选能有效降解乐果的微生物，请回答下列问题： (1)用于筛选的样品应来自 的土壤。 (2)微生物驯化是指在培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，得到对此种物质耐受或能降解此种物质的微生物的过程。该实验中，所用驯化培养基中含有蛋白胨10g、氯化钠1g、磷酸二氢钾1g、水1L、葡萄糖1g和不同浓度的乐果。请据此回答： ①上述驯化培养基按功能分属于 培养基。培养基配制后需要采用 法进行灭菌。 ②驯化后含有微生物的菌液可通过 法进行接种，从分离得到的单菌落中挑取待筛选的菌株。研究人员通常根据菌落的 特征来初步区分不同种的微生物。若要对菌液中的微生物进行计数，则接种的工具应该选择 。 ③进行微生物的纯培养时，培养基冷凝后要将平板倒置，既可防止 ，又可避免 。 (3)若要进一步鉴定不同种的待测菌株对乐果的降解能力，请写出简要的实验思路： 。 12．赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一，机体不能自身合成，必须从食物中补充，在谷类食物如高粱中赖氨酸含量很低。 (1)全世界每年对赖氨酸有巨大的需求，主要通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产。这种通过微生物生产赖氨酸的技术属于 工程。 (2)在发酵过程中，要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量。可采用 法，以期获得多个单平板内的菌落数为 个，计算出的微生物数量相对准确。但实际的活菌数比该方法统计获得的菌落数往往 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。 (3)下图是在适宜条件下进行微生物的培养、观察与计数。制备的培养基应用 灭菌。图中将5g内容物加入 mL无菌水制成稀释10倍的滤液，并继续进行 稀释。需要用到图乙中的实验器材有 （填序号）。 (4)天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶羧酸合酶（DHPS）是赖氨酸合成途径中两种重要的酶，并协同控制植物中游离赖氨酸的合成速率。下图为野生高粱细胞内赖氨酸合成与分解的部分过程，其中LKR和SDH是赖氨酸分解代谢的关键酶。 据图分析可知，野生高粱中赖氨酸含量较低的原因是_____________。 A．赖氨酸在LKR催化下被分解 B．过多的赖氨酸抑制AK活性 C．赖氨酸在SDH催化下被分解 D．过多的赖氨酸抑制DHPS活性 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1．3 发酵工程及其应用 （概念检测+基础训练+能力提升） 1、在发酵工程中，可通过诱变育种、基因工程育种获得菌种（√） 2、分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，可采用过滤、沉淀等方法（√） 3、在连续培养过程中补充的同种培养液和空气须先灭菌（√） 4、乳酸菌可以代替酵母菌用于乙醇的生产（×） 5、发酵罐中微生物的生长繁殖、代谢物的形成速度都与搅拌速度有关（√） 6、单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的（×） 【答案】1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.× 1．发酵工程的正确操作过程是（    ） ①发酵  ②培养基的配制  ③灭菌  ④产品的分离与提纯  ⑤菌种的选育和扩大培养  ⑥接种 A．①③④⑤②⑥ B．⑤②③⑥①④ C．②③①⑥④⑤ D．⑥⑤②④③① 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术；发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】发酵工程的基本操作过程为：菌种的选育→培养基的配制→灭菌→扩大培养和接种→发酵过程→产品的分离提纯。因此正确的操作过程是⑤②③⑥①④，B正确，ACD错误。 故选B。 2．下列关于温度对发酵过程的影响的叙述，不正确的是（    ） A．温度过高，发酵周期缩短，产量降低 B．温度不影响生物合成的途径 C．温度能影响菌种对营养物质的吸收 D．菌体生长和产物合成所需的最适温度不一定相同 【答案】B 【分析】1、新陈代谢是指细胞内进行的一系列化学反应的总称。 2、酶可以使细胞内的化学反应在温和的条件下快速有序的进行。酶发挥作用需要温和的条件，低温降低酶的活性，过酸、过碱、温度过高会破坏酶的结构，使酶变性失活。不同的酶的最适温度不同。 【详解】A、发酵过程需要适宜的温度，如果温度过高，酶很快失活，菌体衰老，发酵周期就会缩短，产量也会降低，A正确； B、温度能影响生物合成的途径，这是因为生物合成过程需要酶，酶的活性受温度影响，B错误； C、菌种通过主动运输或胞吞吸收营养物质时，需要呼吸作用提供能量，呼吸作用受温度影响，C正确； D、菌体生长和产物合成需以体内旺盛的代谢作为基础，而用于生长繁殖和代谢物生成的酶不同，因此所需的最适宜的温度也不一定相同，D正确。 故选B。 3．保障粮食安全，既要满足口粮需求，也要满足饲用基本需求。利用发酵工程生产的单细胞蛋白既可以作为食品添加剂，也可以制成饲料，应用前景广阔。下列相关叙述错误的是（　　） A．单细胞蛋白营养丰富，不仅富含蛋白质，还含有脂质、糖类等多种营养物质 B．相比传统饲料，单细胞蛋白的生产过程既不需要过多占用耕地，也不受季节的限制 C．在青贮饲料中加入乳酸菌，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力 D．从微生物菌体中提取代谢物可得到单细胞蛋白 【答案】D 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面。 【详解】A、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身，其营养丰富，不仅富含蛋白质，还含有脂质、糖类等多种营养物质，A正确； B、相比传统饲料，单细胞蛋白的生产过程利用现代发酵工程技术，既不需要过多占用耕地，也不受季节的限制，B正确； C、乳酸菌是益菌，在青贮饲料中加入乳酸菌，可以提高饲料品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力，C正确； D、单细胞蛋白指的是微生物的菌体，D错误。 故选D。 4．下列有关发酵工程及其相关应用的说法，正确的是（    ） A．发酵产品如果是代谢物，可采用过滤、沉淀等措施获得产品 B．在青贮饲料中添加乳酸菌，可以使饲料保鲜，动物食用后可增强免疫力 C．啤酒的工业化生产流程中焙烤时加热杀死种子胚且使淀粉酶失活 D．用纤维素的水解液为原料，通过发酵工程从微生物菌体中提取单细胞蛋白 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术，发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。 【详解】A、如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即得到产品；如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，A错误； B、青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力，B正确； C、焙烤的目的是杀死种子的胚但不使淀粉酶失活，C错误； D、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵，获得的大量的微生物菌体，不是从微生物菌体中提取单细胞蛋白，D错误。 故选B。 5．下列关于发酵工程的环节以及应用的叙述，正确的是（    ） A．发酵工程所用的菌种是通过诱变育种获得的，不是来源于自然界的 B．发酵工程中所用的菌种大多是混合菌种，须严格把握发酵条件 C．发酵工程的中心环节是对发酵产物的分离、提纯进而获得产品 D．单细胞蛋白是在适宜条件下通过发酵获得的大量微生物菌体 【答案】D 【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A错误； B、发酵工程中所用的菌种是单一菌种，B错误； C、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，C错误； D、单细胞蛋白是在适宜条件下通过发酵获得的大量微生物菌体，是指微生物本身，D正确。 故选D。 6．贵州知名品牌“老干妈”系列产品一直沿用传统工艺精心酿造，其中风味豆豉深受大众喜爱，远销国内外，风味豆豉的主要工艺流程如下图。下列说法正确的是（    ） A．如果发酵装置中上层黄豆的发酵效果比底层好，推测该发酵菌的新陈代谢类型是异养厌氧型 B．传统方法制作豆豉，以混合菌种的液体发酵为主 C．调味过程中添加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料只是调节口味 D．黄豆煮熟的目的主要是破坏黄豆内部结构，使蛋白质变性，同时起到消毒的作用 【答案】D 【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。 2、腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、如果发酵装置中上层黄豆的发酵效果比底层好，上层氧气充足，推测该发酵菌的新陈代谢类型是异养需氧型，A错误； B、传统发酵是以混合菌种的固体或半固体发酵为主，B错误； C、调味过程中添加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料既可以调节口味也可以抑制杂菌生长，C错误； D、黄豆煮熟的目的主要是破坏黄豆内部结构，使蛋白质变性，易于被酶水解，同时起到消毒的作用，D正确。 故选D。 7．在食品工业上的应用 (1)第一，生产传统的发酵产品。例如，以大豆为主要原料，利用产生 的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成 和 ，然后经淋洗、调制成的酱油产品；以谷物或水果等为原料，利用 发酵生产的各种酒类。 (2)第二，生产各种各样的食品添加剂。例如，柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，它可以通过 的发酵制得；由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到 ，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。 (3)第三，生产酶制剂。在食品工业中，我们还会经常用到一些酶制剂，如 、 、 、 和 等。 【答案】(1) 蛋白酶 小分子的肽 氨基酸 酿酒酵母 (2) 黑曲霉 谷氨酸 (3) α-淀粉酶 β-淀粉酶 果胶酶 氨基肽酶 脂肪酶 【解析】略 8．发酵工程在日常生活中的应用已经广为常见，江小白白酒和涪陵榨菜利用相关技术已实现了工厂化生产。江小白是一种利用酒曲自然发酵并蒸馏的高粱酒，因其特有的口感成为了“重庆新名片”；涪陵榨菜选用涪陵特有的青菜头，经独特的加工工艺制成，与法国酸黄瓜、德国甜酸甘蓝并称世界三大泡菜。请回答下列有关酿酒及泡菜（榨菜）制作的相关问题： (1)酒曲中含有的主要微生物是 ，目前发酵工程中常用的高产菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过 或基因工程育种获得。发酵工程的中心环节是 。 (2)制作江小白的过程中，如果有杂菌污染，则会影响酒的产量和品质，原因是 。酿制江小白过程中，夏天常因封口不严，导致酒中带有明显的酸味，造成此现象的微生物是 。 (3)制作泡菜的主要微生物代谢类型是 。为了缩短制作时间，有人会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是 。 【答案】(1) 酵母菌 诱变育种 发酵罐内发酵 (2) 杂菌会分解葡萄糖，并产生代谢产物 醋酸菌 (3) 异养厌氧型 增加乳酸菌的数量 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】（1）酒曲中含有的主要微生物是酵母菌，利用其在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精；性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，该过程中发酵罐培养的环境条件会影响微生物的生长繁殖，也会影响微生物代谢产物的形成。 （2）制作江小白的过程中，如果有杂菌污染，则会影响酒的产量和品质，原因是杂菌会分解葡萄糖，并产生代谢产物，导致酒的产量和品质下降；夏天封口不严，则有氧气的进入，导致需氧微生物的繁殖，醋酸菌会将果酒发酵为果醋，导致酒中带有明显的酸味。 （3）泡菜的制作主要微生物是乳酸菌，乳酸菌属于异养厌氧微生物；制作泡菜时，有人会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是增加乳酸菌的数量，缩短发酵时间。 9．科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布的过程，如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析正确的是（    ） A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B．发酵过程中，应将培养液置于无氧、pH酸性的环境中 C．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法获得戊二胺 【答案】A 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉、非粮原料（秸秆、玉米芯）主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A正确； B、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌（一种细菌），大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养，B错误； C、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C错误； D、根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，D错误。 故选A。 10．柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。食品工业生产柠檬酸时，可以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得，如图为黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的简要流程图。下列叙述正确的是（    ）    A．用X射线处理黑曲霉不能获得生产柠檬酸的优良菌种 B．将菌种由A培养基转接至B培养基的目的是扩大培养 C．加α-淀粉酶的作用是使红薯中淀粉水解，为菌种提供碳源和氮源 D．利用黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的中心环节是产品的分离和提纯 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 【详解】A、用X射线处理黑曲霉的原理是诱变育种，优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种、基因工程育种获得，A错误； B、B培养基是液体培养基，将该菌种由A培养基转接至B培养基是进行菌种扩大培养，以增加黑曲霉菌种数量，B正确； C、加α-淀粉酶的作用是使红薯中淀粉水解，为菌种提供碳源，C错误； D、利用黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的中心环节是了发酵罐内发酵，D错误。 故选B。 11．乐果是一种广泛使用的有机磷农药，对被乐果污染的土壤进行微生物修复一直是科学家研究的热点。现在从土壤中筛选能有效降解乐果的微生物，请回答下列问题： (1)用于筛选的样品应来自 的土壤。 (2)微生物驯化是指在培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，得到对此种物质耐受或能降解此种物质的微生物的过程。该实验中，所用驯化培养基中含有蛋白胨10g、氯化钠1g、磷酸二氢钾1g、水1L、葡萄糖1g和不同浓度的乐果。请据此回答： ①上述驯化培养基按功能分属于 培养基。培养基配制后需要采用 法进行灭菌。 ②驯化后含有微生物的菌液可通过 法进行接种，从分离得到的单菌落中挑取待筛选的菌株。研究人员通常根据菌落的 特征来初步区分不同种的微生物。若要对菌液中的微生物进行计数，则接种的工具应该选择 。 ③进行微生物的纯培养时，培养基冷凝后要将平板倒置，既可防止 ，又可避免 。 (3)若要进一步鉴定不同种的待测菌株对乐果的降解能力，请写出简要的实验思路： 。 【答案】(1)被乐果污染 (2) 选择 高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板（或平板划线） 形状、大小、隆起程度和颜色等 涂布器 培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染 培养基中的水分快速挥发 (3)分别将等量的含不同菌株的培养液涂布在含有一定浓度的乐果的培养基上，在相同且适宜的环境下培养，定时测量各个培养基中乐果的剩余量 【分析】1、培养基从功能上可划分为选择培养基和鉴别培养基，从物理性质上可划分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，从成分上可划分为天然培养基和合成培养基。 2、为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染，且避免培养基中的水分快速挥发，培养基冷凝后要将平板倒置。 【详解】（1）为了从土壤中筛选能有效降解乐果的微生物，故用于筛选的样品应来自被乐果污染的土壤。 （2）①根据题意可知，通过增加乐果的浓度以得到能降解乐果的微生物，故该驯化培养基按功能分属于选择培养基。高压蒸汽灭菌是一种有效的物理灭菌方法，适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌。 ②一般采用稀释涂布平板法或平板划线法将菌液接种到固体培养基上，使菌液中的菌种分散成单个细胞，培养一段时间后获得由一个细胞繁殖来的肉眼可见的子细胞群提，故可将驯化后含有微生物的菌液通过稀释涂布平板（或平板划线）法进行接种，从分离得到的单菌落中挑取待筛选的菌株。由于不同微生物形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等不相同，研究人员通常根据菌落的这些特征来初步区分不同种的微生物。可以用于计数的是稀释涂布平板法，则接种的工具应该选择涂布器。 ③为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染，且避免培养基中的水分快速挥发，培养基冷凝后要将平板倒置。 （3）为了进一步鉴定不同种的待测菌株对乐果的降解能力，可分别将等量的含不同菌株的培养液涂布在含有一定浓度的乐果的培养基上，在相同且适宜的环境条件下培养，定时测量各个培养基中乐果的剩余量。乐果剩余量越低，说明待测菌株对乐果的降解能力越强，反之则越弱。 12．赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一，机体不能自身合成，必须从食物中补充，在谷类食物如高粱中赖氨酸含量很低。 (1)全世界每年对赖氨酸有巨大的需求，主要通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产。这种通过微生物生产赖氨酸的技术属于 工程。 (2)在发酵过程中，要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量。可采用 法，以期获得多个单平板内的菌落数为 个，计算出的微生物数量相对准确。但实际的活菌数比该方法统计获得的菌落数往往 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。 (3)下图是在适宜条件下进行微生物的培养、观察与计数。制备的培养基应用 灭菌。图中将5g内容物加入 mL无菌水制成稀释10倍的滤液，并继续进行 稀释。需要用到图乙中的实验器材有 （填序号）。 (4)天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶羧酸合酶（DHPS）是赖氨酸合成途径中两种重要的酶，并协同控制植物中游离赖氨酸的合成速率。下图为野生高粱细胞内赖氨酸合成与分解的部分过程，其中LKR和SDH是赖氨酸分解代谢的关键酶。 据图分析可知，野生高粱中赖氨酸含量较低的原因是_____________。 A．赖氨酸在LKR催化下被分解 B．过多的赖氨酸抑制AK活性 C．赖氨酸在SDH催化下被分解 D．过多的赖氨酸抑制DHPS活性 【答案】(1)发酵 (2) 稀释涂布平板 30~300 偏大 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 (3) 湿热灭菌法（高压蒸汽灭菌） 45 等比（或梯度稀释） ①③④ (4)ABD 【分析】稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 【详解】（1）发酵工程是采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，所以通过谷氨酸棒状杆菌等微生物生产赖氨酸的技术属于发酵工程。 （2）利用稀释涂布平板法接种微生物可用于菌体计数，将菌液进行一系列的梯度稀释，以期获得多个单平板内的菌落数为30~300个，计算出的微生物数量相对准确。由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此实际的活菌数比该方法统计获得的菌落数往往偏大。 （3）培养基一般采用湿热灭菌法（高压蒸汽灭菌）灭菌。将5g内容物加入45mL无菌水制成稀释10倍的滤液，并继续进行等比（或梯度稀释）稀释，以获得不同稀释倍数的菌液。该过程需要用到图乙中的实验器材有①酒精灯、③培养皿和④涂布器。 （4）据图分析可知，赖氨酸会在LKR催化下被分解为酵母氨酸，从而减少赖氨酸的含量；过多的赖氨酸会抑制AK和DHPS活性，从而减少赖氨酸的合成，赖氨酸的含量减少，因此ABD符合题意，C不符合题意。 故选ABD。 试卷第1页，共3页 2 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$