第1章 发酵工程 重点突破练(1) （课件）-【步步高】2023-2024学年高二生物学选择性必修3 生物技术与工程（人教版，鲁湘辽）

第1章 重点突破练(一) 题组一　传统发酵技术 1.下列关于传统发酵的叙述，合理的是 A.每日从泡菜坛中取少量泡菜品尝，以确定自制泡菜是否可以食用 B.利用传统作坊中的酒曲，有利于大规模生产黄酒 C.将葡萄汁煮沸冷却后灌入约2/3瓶，密闭发酵即可自制葡萄酒 D.腐乳制作过程中需要添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 泡菜制作过程中乳酸菌进行无氧呼吸，不能每天打开泡菜坛，否则会导致发酵失败，A错误； 酒曲中含有酵母菌，利用传统作坊中的酒曲，有利于大规模生产黄酒，B正确； 发酵果酒的葡萄汁不能煮沸，否则会杀死葡萄汁中的野生酵母菌，C错误； 在腐乳制作发酵过程中，微生物会产生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种酶，不需要添加，D错误。 15 2.北魏时期《齐民要术》中提到制作泡菜时应用酒擦拭泡菜坛，并向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”后密封。下列说法错误的是 A.用酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.加入“陈泡菜水”的目的是提供菌种 C.密封发酵一段时间后泡菜变酸可能是由于坛中混入的醋酸菌发酵产生 了醋酸 D.制作泡菜的过程中蔬菜中有机物的干重减少而种类增加 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 制作泡菜时，所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒，防止杂菌污染，A正确；“陈泡菜水”中含有乳酸菌，因此制作泡菜时，加入“陈泡菜水”起到增加乳酸菌数量的作用，缩短制作时间，B正确； 密封发酵一段时间后，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，使泡菜变酸，C错误； 制作泡菜的过程中蔬菜中有机物被乳酸菌等微生物分解，导致蔬菜中有机物的干重减少而种类增加，D正确。 15 3.(2023·山东烟台高二期末)蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。如图是以新鲜蓝莓为原料制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 A.在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18～30℃ B.若氧气、糖源充足，蓝莓汁可直接经过程③发酵为蓝莓醋 C.若处理不当，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌可将糖分解为乙酸 D.在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测，若果汁出现灰绿色说明有蓝莓酒 产生 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 15 参与果酒制作的微生物是酵母菌，其最适生长温度约为28℃，在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18～30℃，A正确； 过程③是乙酸发酵，所用的微生物是醋酸菌，醋酸菌在氧气、糖源都充足的条件下可直接将蓝莓汁发酵为蓝莓醋，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 酒精发酵为无氧环境，而醋酸菌是好氧细菌，即使发酵装置中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也不能将果汁中的糖分解为乙酸，C错误； 利用重铬酸钾溶液在酸性条件下检测，若出现灰绿色，说明有酒精产生，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 4.(不定项)(2023·江苏徐州高二检测)如图1为果酒、果醋制作装置，图2为果酒发酵中酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线。下列叙述错误的是 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 A.制作果酒的整个过程中，夹子 ①②均关闭，制作果醋时，夹 子①②均打开 B.制作果酒时应将图1装置放在 18～30 ℃环境中，制作果醋 时应将温度提高至30～35℃ C.图2曲线a～b段，瓶内有大量二氧化碳和水产生，导致瓶内气压增大 D.随着发酵时间的推进，葡萄糖含量降低，乙醇的产生速率先上升后趋 于稳定 √ √ √ 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 制作果酒的过程中，夹子①先打开后关闭，夹子②在发酵过程中间歇打开，果醋发酵时需要氧气，因此用图1装置进行果醋发酵时，需打开夹子①②，A错误； 图2曲线a～b段，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，酵母菌有氧呼吸过程中氧气消耗量等于二氧化碳产生量，因此瓶内的气压基本不变，C错误； 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 分析图2可知，随着发酵时间的推进，葡萄糖含量降低，乙醇的浓度先上升后趋于稳定，但乙醇的产生速率先上升，后下降为0，D错误。 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 题组二　微生物的基本培养技术 5.(2023·河北唐山高二期末)以下是对无菌技术几个方面的叙述，其中正确的是 A.紫外线照射前，适量喷洒苯酚等消毒液，可以加强消毒效果 B.牛奶的消毒常用紫外线消毒法 C.为了防止污染，接种环经灼烧灭菌后应趁热快速挑取菌落 D.在微生物接种的实验中，用体积分数为95%的酒精对实验者的双手和 超净工作台进行消毒 √ 15 牛奶的消毒常用巴氏消毒法，B错误； 接种环经灼烧灭菌、冷却后才可以挑取菌落，C错误； 在微生物接种的实验中，一般用体积分数为70%的酒精对实验者的双手进行消毒，用紫外线照射30 min对超净工作台进行消毒，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 15 6.(2023·山东泰安高二期中)如图是利用平板划线法在培养基上获得微生物单菌落的实验操作，下列叙述错误的是  A.划线操作时，接种环只蘸取一次菌液 B.不能将第④区域的划线和第①区域的相连 C.观察菌落特征的最佳区域是①区域 D.在②～④区域划线前后均要灼烧接种环 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 ①区域是划线开始的区域，此区域接种微生物较多，不易出现单菌落，④区域最易出现单菌落，是观察菌落特征的最佳区域，C错误。 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 7.如图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是   A.制备培养基的过程是先灭菌再调pH B.操作步骤②③④时只需要在接种前和划线结束后灼烧灭菌 C.完成上述纯化过程，接种环共需灼烧处理6次 D.接种结束后，将平板倒置培养，在皿盖上标注菌种及接种日期等信息 √ 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 步骤①表示倒平板，倒平板的培养基需要先调节pH后灭菌，A错误； 接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，完成步骤④共需灼烧接种环6次，B错误、C正确； 接种结束后，将平板倒置培养，在皿底上(不是在皿盖上)标注菌种及接种日期等信息，D错误。 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 8.(不定项)如表为某培养基的配方，下列有关叙述不正确的是 成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 伊红—美蓝 琼脂 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 0.46 g 适量 1 000 mL 注：伊红—美蓝可用于检测大肠杆菌，使菌落染成深紫色，带金属光泽。 A.能在此培养基上生长的只有大肠杆菌 B.培养基中葡萄糖作为碳源，牛肉膏可以作为碳源和氮源 C.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用 D.从物理性质看，该培养基属于固体培养基，从用途看，该培养基属于 选择培养基 √ √ √ 15 此培养基中能生长多种微生物，不仅仅只有大肠杆菌，A错误； 培养基中葡萄糖作为碳源并提供能量，牛肉膏可以为微生物的生长繁殖提供碳源和氮源，B正确； 该培养基调节合适的pH后要进行湿热灭菌操作，C错误； 从物理性质看，该培养基含有琼脂，属于固体培养基，从用途看，该培养基用于鉴定大肠杆菌，属于鉴别培养基，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 伊红—美蓝 琼脂 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 0.46 g 适量 1 000 mL 15 题组三　微生物的选择培养和计数 9.某种细菌菌株需要亮氨酸才能生长，但此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表格中细菌菌株类型，则配制相应选择培养基类型正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 选项 筛选出不需要亮氨酸的菌株 筛选出抗链霉素的菌株 筛选出不需要亮氨酸且抗链霉素的菌株 A L＋　S＋ L－　S－ L＋　S－ B L－　S－ L＋　S＋ L－　S＋ C L－　S＋ L＋　S＋ L－　S－ D L＋　S－ L－　S－ L＋　S＋ √ 注：L代表亮氨酸，S代表链霉素；“＋”代表加入，“－”代表不加入。 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 筛选不需要亮氨酸的菌株时培养基中不需要添加链霉素和亮氨酸；筛选抗链霉素的菌株时需要向培养基中添加链霉素和亮氨酸；筛选不需要亮氨酸且抗链霉素的菌株时需要向培养基中添加链霉素，但不添加亮氨酸，B正确。 对点训练 15 10.某种物质X(一种含有C、H、O、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解X。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解X的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 甲的组分为无机盐、水和X，乙的组分为无机盐、水、X和Y。下列相关叙述中错误的是 15 A.甲、乙培养基均属于选 择培养基，乙培养基组 分中的Y物质是琼脂 B.若要筛选高效降解X的 细菌菌株，甲、乙培养 基中X是唯一的碳源 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 C.步骤⑤的筛选过程中，各培养瓶中的X溶液要有一定的浓度梯度 D.步骤⑤的筛选过程中，若培养基中的X浓度过高，某菌株对X的降解量 可能下降 √ 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 步骤⑤中自变量是挑取的不同的菌落，各培养瓶中的X溶液的浓度应该是一致的，C错误。 对点训练 15 11.(2022·江苏，3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是 A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株 B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源 C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落 D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 对点训练 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 农田或公园土壤中含有较多的产脲酶的微生物，A正确； 为了筛选可分解尿素的细菌，配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源，能合成脲酶的微生物在该培养基上能生长，B正确； 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确； 在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，能对分离的菌种做进一步鉴定，D错误。 对点训练 15 12.(不定项)下列有关利用稀释涂布平板法对土壤中微生物进行计数的相关说法，不正确的是 A.相同稀释倍数的样液至少涂布三个平板才能保证结果的准确性 B.将不同稀释度下计数的菌落数求平均值得到较为准确的菌落数 C.本实验需要设置一个不接种的对照组以提高实验结果的可信度 D.土壤中真菌的数量比细菌的数量多，所以真菌的稀释倍数要比细菌大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 为了保证结果准确，一般选取同一稀释度下、菌落数在30～300的平板进行计数，B错误； 土壤中真菌的数量比细菌的数量少，D错误。 对点训练 15 13.发酵食品生产中离不开微生物。例如，果酒和果醋的制作离不开酵母菌和醋酸菌。 (1)如图是利用酵母菌和醋酸菌制作果酒和果醋 的装置示意图，请回答相关问题： ①酵母菌和醋酸菌在结构上的主要区别 是酵母菌 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 有以核膜为界限的细胞核 酵母菌是真菌，属于真核生物，有真正的细胞核；醋酸菌是原核生物，无核膜。 15 ②葡萄汁装入发酵瓶之前要将发酵瓶清洗干净， 用_____________________消毒。 ③制作 时应将开关2打开。胶管1长而弯曲， 在发酵过程中的作用_______________________ _________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 体积分数为70%的酒精 果醋 防止发酵液被空气中的 杂菌污染 制作果醋时应将开关2打开通入空气，因为醋酸菌是好氧细菌。 15 (2)用鲜牛奶发酵制作酸奶时，起作用的微生物是 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 乳酸菌 15 14.某研究小组分离提纯葡萄皮上的野生酵母菌时，选取了从自然界中采集到的葡萄，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中进行培养。请回答下列问题： (1)配制酵母菌培养液时，需控制培养液的浓度，浓度过高则另需加入一定剂量的青霉素等抗生素，其目的是__________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 抑制细菌的生长 15 摇床转速越高，提供的氧气越充足，酵母菌代谢越旺盛、增殖越快 菌种群密度最大的原因是_________________________________________ ___________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 (2)该研究小组成功分离出某品种的酵母菌后，取等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中，并分别置于转速为150 r/min、200 r/min、250 r/min的摇床上培养，检测结果如图1所示，摇床转速为250 r/min的酵母 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 ①稀释涂布平板法只计数活的酵母菌细胞， 死细胞无法形成菌落 ②采用血细胞计数板直接计数时，可能会将死细胞与活细胞一起计数 ③采用稀释涂布平板法计数时，两个或多个细胞连在一起时，只能观察到一个菌落 ④采用稀释涂布平板法计数时，可能因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 (3)图2是采用血细胞计数板直接计数和稀释涂布平板法计数两种方法计数培养液中酵母菌数量时得到的结果，其中采用稀释涂布平板法计数得到的是曲线 ，下列判断依据中正确的有 (填序号)。 ①②③④ 乙 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 (4)通过如图3所示的方法进行纯化培养时，用移液枪取最终的酵母菌稀释液0.1 mL滴在培养基表面，然后将蘸有少量酒精的涂布器 后再进行涂布。在恒温培养箱中培养一段时间后，其中某组的3个平板上菌落数分别为69个、52个、44个，则可以推测原酵母菌液中每毫升含菌数为_________个。 灼烧冷却 5.5×107 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 (5)稀释涂布平板法的计数原理是__________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约有多少活菌 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 15.(2021·湖南，21改编)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12～38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。请回答下列问题： (1)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以 为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于 培养基。 15 纤维素 选择 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和鉴别培养基，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。 15 (2)配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是________________________ ___________________________。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 。 为了杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 不接种培养(或空白培养 )　 为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养基中无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。 15 (3)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板)，对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 15 (4)为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37 ℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 ，理由是________________ ____________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重(%) 纤维素降解率(%) A 2.00 1.51 24.50 16.14 B 2.00 1.53 23.50 14.92 C 2.00 1.42 29.00 23.32 失重最多，纤维素降解率最大 C 接种C菌株后秸秆 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在相同的温度和时间下，C菌株使秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株产生的纤维素酶活力最大。 15 $$