内容正文:
阶段验收评价(一) 发酵工程
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)
1.用成熟的葡萄制作葡萄酒过程中,以下哪种方式不利于缩短酿制的时间 ( )
A.加少量蔗糖
B.加入适量干酵母
C.将葡萄打成浆状
D.将发酵瓶放在37 ℃环境
2.如图是果酒制备的简易设备,在瓶口安装可折弯吸管的目的是 ( )
①便于给矿泉水瓶加果汁 ②排出酵母菌产生的CO2 ③防止其他微生物进入 ④给酵母提供氧气
A.②③ B.②④
C.①③ D.①④
3.下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的一组是 ( )
①土壤取样 ②涂布平板 ③微生物的培养
④配制培养基 ⑤倒平板 ⑥平板划线
A.①②③ B.③⑤⑥
C.②⑤⑥ D.②③④
4.做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是 ( )
A.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在培养皿底上
B.高压灭菌加热结束时,打开排气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖
C.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
D.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须高压蒸汽灭菌
5.人体皮肤表面存在着多种微生物,某同学拟从中分离出葡萄球菌并计数。下述操作错误的是 ( )
A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C.采取平板划线法在固体培养基上接种
D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
6.唐代苏敬的《新修本草》云:“凡作酒醴须曲,而蒲桃(即葡萄)、蜜等酒独不用曲”。下列叙述正确的是 ( )
A.“蒲桃、蜜等酒独不用曲”说明葡萄酒的酿制不需要微生物
B.“凡作酒醴须曲”的理由是加“曲”可加快发酵过程
C.“曲”中起作用的微生物主要是苹果青霉和黑曲霉
D.制酒过程中必须保证较低温度和全程无氧环境
7.将1 mL酵母菌样液稀释10倍,采用血细胞计数板计数(计数室规格为2 mm×2 mm×0.1 mm,共25个中格),所观察到的计数室中酵母菌分布如图。若只以图中5个中格的统计为例,则培养液中酵母菌数为 ( )
A.2.625×107个/mL B.2.5×107个/mL
C.2.625×106个/mL D.2.5×106个/mL
8.白萝卜、红萝卜、小黄瓜等均可作为泡菜的原料,经发酵后在口感上比新鲜蔬菜更爽脆,既好吃,又助消化。下列关于泡菜制作的叙述,错误的是 ( )
A.传统泡菜制作是利用天然乳酸菌来进行发酵的
B.对洗净的泡菜坛内进行开水烫洗处理能一定程度上杀菌
C.发酵过程中要注意经常向泡菜坛盖边沿水槽中补充水
D.坛盖边沿的水槽“泡”中的气体由乳酸菌细胞呼吸产生
阅读下列材料,回答第9~10题。
某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是先从土壤中筛选出纤维素分解菌,并接种在已粉碎的作物秸秆堆中培养一段时间,再用清水淋洗秸秆堆,在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。部分实验流程如图所示。
9.关于从土壤中筛选纤维素分解菌的实验,下列叙述错误的是 ( )
A.可选择在木材厂周围采集土样
B.需配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基
C.对培养基进行高压蒸汽灭菌前应排尽锅内冷空气
D.采用涂布法将目标菌种接种到斜面培养基中保存
10.关于利用酵母菌进行乙醇发酵的实验,下列叙述正确的是 ( )
A.该淋洗液可作为培养酵母菌的天然培养基
B.乙醇发酵过程中需始终拧紧瓶盖以防止杂菌污染
C.乙醇发酵过程中丙酮酸被[H]直接还原为乙醇
D.发酵液中的乙醇可用溴麝香草酚蓝溶液检测
11.下列有关平板划线操作的叙述,正确的是 ( )
A.使用灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌
B.打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰,蘸取菌种后需要马上塞上棉塞
C.培养皿盖打开后将蘸有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可
D.待接种环冷却后再伸入菌液中蘸取一环菌液
12.图甲是传统发酵技术的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列有关叙述错误的是 ( )
A.甲装置既可用于果醋的制作,也可用于果酒的制作
B.使用甲装置制作果醋时,要打开阀a,通入无菌空气
C.制作果酒和果醋的过程中,发酵液的pH都会降低
D.过程③和④都需要氧气的参与,反应场所相同
13.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.实验结束后培养基应直接倒入易腐垃圾桶,避免造成污染
14.野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,A、B、C表示操作步骤,D、E为菌落。下列叙述错误的是 ( )
A.图中①②④为完全培养基,③为基本培养基
B.A操作的目的是提高突变率,增加突变株的数量
C.B操作是用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面
D.经C过程原位影印及培养后,可从④中挑取E进行纯化培养
15.(2025·河南高考)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品,均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是 ( )
A.醋酸的发酵是好氧发酵,而酒精的发酵是厌氧发酵
B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,伴有pH下降和气体产生
C.食醋和黄酒发酵过程中,微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
16.某同学为观察自然状态下手掌上附着的微生物,将自己的手掌在配制好的LB固体培养基上轻轻按压,然后将平板倒置于恒温培养箱中培养48 h,结果如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.对配制的培养基需要进行高压蒸汽灭菌
B.对手掌需要充分清洗并用75%酒精擦拭消毒
C.可通过观察菌落的形态和颜色初步判断微生物的类型
D.手掌上的某些微生物未能在该培养基上生长繁殖形成菌落
17.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。下列相关叙述错误的是 ( )
A.发酵工程的产品包括微生物的代谢物、酶以及菌体本身等
B.发酵工程中的菌种在不同的发酵阶段要求的环境条件是不同的
C.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质,可作为食品添加剂、微生物饲料等
D.在发酵工程中,发酵条件的改变会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
18.某兴趣小组进行了泡菜制作,并对发酵过程中乳酸菌数量、泡菜中亚硝酸盐含量以及溶液pH等进行测量记录,绘制出如图所示曲线图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用
B.泡菜制作过程中,乳酸菌种群数量呈“J”形增长
C.溶液pH呈下降趋势的原因是乳酸菌细胞呼吸产物为酒精和CO2
D.制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,主要目的是创造无光条件并保温
19.维生素C(Vc)是人和许多动物必需的营养物质。我国微生物学家分别利用氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌,采用两次微生物发酵的方法,使Vc的生产步骤更加简单。下列有关利用两次微生物发酵法进行工业化生产Vc的叙述,错误的是 ( )
A.可用稀释涂布平板法分离纯化生产所需的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌
B.生产过程中可用显微镜直接计数法检测单位体积的培养液中的两种活菌数目
C.生产过程中需要对发酵设备和培养基进行严格的灭菌处理,以防止杂菌污染
D.可用诱变或基因工程方法培育更加高产的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌菌种
20.渥堆是六堡茶生产的关键工艺,渥堆期间微生物分泌的多酚氧化酶可催化茶叶中的儿茶素(C15H14O6)形成黄红色的氧化聚合物。要从渥堆茶叶样品中筛选产多酚氧化酶的细菌,下表中培养基配方设计最合理的是(注:“-”表示不添加;“+”表示添加。) ( )
选项
组分/
(g/L)
名称
儿茶
素
牛肉
膏
葡萄
糖
蛋白
胨
KNO3
NaCl
琼脂
2
5
20
1
10
5
18
A
甲
-
-
+
+
+
+
+
B
乙
+
+
-
-
+
+
+
C
丙
+
-
+
-
-
+
+
D
丁
+
+
+
+
+
-
-
二、非选择题(本大题共60分)
21.(8分)回答下列与酿酒和制醋有关的问题:
(1)果酒制作过程中严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,这直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括 。
A.温度控制 B.溶解氧控制
C.pH控制 D.酶的控制
(2)对野生酵母菌进行诱变后用 和 的培养基,可筛选得到具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌,提高酒精发酵的效率。
(3)可通过测定酵母菌数量、发酵液密度和酒精浓度等措施监控酒精发酵情况。发酵初期,可采用 法测定酵母菌的活菌数量;发酵中期,发酵液密度降低的原因是 。
22.(10分)船舶运输、海上油气开采以及沿岸工业排污均可能造成石油污染,破坏生态环境。实验小组从被石油污染的土壤中分离得到一株石油降解菌A,研究其降解石油的能力。回答下列问题:
(1)根据物理状态分类,分离石油降解菌的培养基属于 培养基;从功能上分类,属于选择培养基,原因是 。微生物培养基一般含有水、 (答出三点)等营养物质。
(2)为研究菌株A降解石油的能力,在含有一定浓度石油的培养基上接种后培养,则空白对照组的处理方法为 。培养一段时间后,检测到空白对照组石油剩余量为C0,接种组石油剩余量为C1,则菌株A的石油降解率为 。
(3)海水高盐度离子会严重制约石油降解菌的生长以及降解活性,传统的非耐盐菌株并不适合在高盐环境下降解石油。若要从菌株A群体中筛选获得耐盐降解菌,请简要答出实验的思路:
。
23.(14分)(2025·北京高考)链霉菌A能产生一种抗生素M,可用于防治植物病害,但产量很低。为提高M的产量,科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理,筛选M产量提高的突变体(M+株),以应用于农业生产。
(1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的 ,诱发基因突变。
(2)因基因突变频率低,孢子悬液中突变体占比很低;又因基因突变的 性,M+株在全部突变体中的占比低。要获得M+株,需进行筛选。
(3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩,得到粗提液,测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响,结果如图。
由图可知,粗提液对野生型孢子萌发有 作用。
(4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后,将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上,每个浓度的筛选平板设若干个重复,28 ℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落,再次分别培养后逐一测定M产量,统计结果如下表。
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
筛选平板中粗提液浓度/(mL·100 mL-1)
2
5
8
10
12
15
所取菌落中M+株占比/%
0
13
25
65
20
3
①用图中信息,解释表中Ⅳ组M+株占比明显高于Ⅲ组的原因:
。
②表中Ⅲ组和Ⅴ组中M+株占比接近,但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有 (多选)。
A.Ⅲ组中有野生型菌落,而Ⅴ组中没有野生型菌落
B.Ⅴ组中有M产量未提高的突变体菌落,而Ⅲ组中没有
C.与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在Ⅴ组中被抑制
D.与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在Ⅴ组中被抑制
综上所述,用 粗提液筛选是获得M+株的有效方法。
24.(10分)椪柑是自贡地区主产水果之一,某生物兴趣小组尝试用椪柑作原料制作果酒和果醋,探索农产品转化的可行性。请分析并回答下列问题:
(1)在实验选用的两种微生物中,醋酸菌与酵母菌在细胞结构上最大的区别是 ,整个发酵过程需要有氧气参与的微生物是 。
(2)果酒发酵过程是否产生了酒精,可通过 溶液来检测,若发酵液出现 色,说明发酵基本成功。
(3)纯化酵母菌菌种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,而统计发酵液中活菌的数目时不能用平板划线法,原因是
(答出2点即可)。
(4)实验过程中,某同学制作椪柑酒时发生了发酵液外溢的现象,请你从发酵瓶的发酵情况分析,帮助该同学找出操作中可能的错误并改正:
(至少写出一点)。
25.(18分)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。回答下列问题:
(1)配制酵母菌培养液时需加入一定剂量的青霉素等抗生素,其目的是 ,对培养液进行灭菌时,切断高压蒸汽灭菌锅热源后,须待观察到 时,才能打开放气阀以释放锅内余气,最后开启锅盖取出培养液。
(2)该研究小组成功分离出某品种的酵母菌后,用等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的三角瓶中,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的酵母菌种群密度最大的原因是
。
(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 ,下列判断依据正确的有 (填编号)。
①稀释涂布平板法只计数活的酵母细胞,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长成一个菌落
④采用稀释涂布平板法计数时,因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
(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4个平板上菌落数分别为69个、52个、44个、26个,则可以推测原酵母菌液中每毫升含菌数约为 个。
(5)稀释涂布平板法的计数原理是
, 计数一般要在 时进行计数,理由是 。
阶段验收评价(一)
1.选D 制作果酒的原理是利用酵母菌的厌氧呼吸产生乙醇和二氧化碳。酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。为加快酿酒过程,可加少量蔗糖,增加糖源;可加入适量干酵母,增加酵母菌含量;可将葡萄打成浆状,增大反应的接触面积;保证发酵的适宜温度为25 ℃左右等,D符合题意。
2.选A 在果酒制作过程中,不需要给矿泉水瓶加果汁,①错误;果酒发酵过程中会产生CO2,所以折弯吸管可排出酵母菌产生的CO2,②正确;折弯吸管可防止其他微生物进入,③正确;果酒发酵过程中进行厌氧呼吸,不需要给酵母提供氧气,④错误。
3.选C 土壤取样在室外,不需要在酒精灯火焰旁进行,①错误;涂布平板需要在酒精灯火焰旁进行,②正确;微生物的培养需要在恒温箱中进行,③错误;由于培养基要经过高压蒸汽灭菌,因此配制培养基不需要无菌环境,④错误;倒平板需要在酒精灯火焰旁进行,⑤正确;平板划线为菌种分离的方法之一,需要在酒精灯火焰旁进行,⑥正确。
4.选A 用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上,这样便于观察,A正确;到灭菌所需时间后,切断电源,让灭菌锅内温度自然下降,当压力表的压力降至零时,打开排气阀,旋松螺栓,打开盖子,取出灭菌物品。如果压力未降到零时,打开排气阀,就会因锅内压力突然下降,使容器内的培养基由于内外压力不平衡而冲出烧瓶口或试管口,造成棉塞沾染培养基而发生污染,B错误;倒平板时,在酒精灯火焰旁,用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将三角瓶中的培养基倒入培养皿,而不能将打开的皿盖放到一边,C错误;为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须进行灼烧灭菌,D错误。
5.选C 为避免杂菌污染干扰,需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌,A正确;葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离,为避免杂菌污染,故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样,B正确;平板划线法不能用于计数,用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布,采用稀释涂布平板法分离计数,C错误;根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别,D正确。
6.选B 葡萄酒的酿制不需要专门接种菌种,而是利用果实表面的酵母菌进行发酵,A错误;加入菌种,可加快发酵进程,B正确;“曲”中起作用的微生物是酵母菌,C错误;制酒时应在25 ℃左右温度下先通氧让酵母菌增殖,然后再进行无氧发酵,D错误。
7.选D 根据“数上不数下、数左不数右”的计数原则,5个中格中的酵母菌数分别为5、3、5、4、3,并且将样液稀释10倍,采用血细胞计数板计数(计数室规格为2 mm×2 mm×0.1 mm,共25个中格),则培养液中酵母菌数为(5+3+5+4+3)÷5×25÷(2×2×0.1)×103×10=2.5×106(个/mL)。
8.选D 对洗净的泡菜坛内进行开水烫洗处理能一定程度上杀菌,以免发酵过程受到杂菌污染,B正确;发酵过程中要注意经常向泡菜坛盖边沿水槽中补充水,以保证无氧环境和防止杂菌污染,C正确;坛盖边沿的水槽“泡”中的气体由其他杂菌细胞呼吸产生的,乳酸菌厌氧呼吸不产生气体,D错误。
9.选D 一般将目标菌种接种到斜面培养基采用的是划线法,因为涂布器无法进入试管。
10.选A 乙醇发酵过程中需要隔一段时间拧松瓶盖,为了排出CO2;丙酮酸先生成乙醛和CO2,乙醛再被[H]还原成乙醇;检测乙醇不可用溴麝香草酚蓝溶液。
11.选D 平板划线过程中,接种环在每次划线之前和之后均需要灼烧灭菌,A错误;打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需再次通过火焰灭菌后塞上棉塞,B错误;将蘸有菌种的接种环迅速伸入平板内,在培养基表面划三至五条平行线,盖上皿盖,灼烧接种环,冷却后从第一次划线末端开始作第二次划线。重复上述过程,完成三、四、五次划线,注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连,C错误;接种环在每次划线之前和之后均需要灼烧灭菌,将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液,D正确。
12.选D 由题图观察可知,甲装置中阀a是充气口,控制进气,阀b是排气口,控制排气,故甲装置既可用于果醋的制作,也可用于果酒的制作,A正确;制作果醋利用的是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,故使用甲装置制作果醋时,要打开阀a,通入无菌空气,B正确;制作果酒和果醋的过程中,发酵液的pH都会降低,这是因为酵母菌的厌氧呼吸会产生二氧化碳,溶于发酵液后会形成碳酸,从而导致pH下降,醋酸菌产生的醋酸也会使pH降低,C正确;过程③和④都需要氧气的参与,但反应场所不同,前者在线粒体中进行,后者在细胞质中进行,D错误。
13.选B 由于倒平板的时候是液体,具有流动性,所以倒平板后不需间歇晃动,A错误;图中Ⅰ、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,所以应该从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;培养基中已经出现单菌落,说明达到了菌种纯化的目的,C错误;实验结束后,需要将培养基进行灭菌后才能倒入易腐垃圾桶,避免造成污染,D错误。
14.选D 结合题图信息分析可知,①②④为完全培养基,③为基本培养基,A正确;紫外线可诱导突变,提高突变的频率,故A操作的目的是提高突变率,增加突变株的数量,B正确;B操作是先将菌液滴加到培养基的表面,再用涂布器蘸取菌液均匀地涂布在②表面,C正确;由题图观察可知,D在基本培养基中无法生长,而在完全培养基上能够生长,这说明D是氨基酸营养缺陷型菌株,故经C过程影印及培养后,可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养,D错误。
15.选C 醋酸发酵利用的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,故醋酸的发酵是好氧发酵;参与酒精发酵的微生物是酵母菌,需要进行无氧呼吸产生酒精,故酒精的发酵是厌氧发酵,A正确。以谷物为原料酿造食醋和黄酒时,产物中的乙酸、二氧化碳等会使pH下降,且酿造过程中均有气体产生,B正确。黄酒发酵过程中,酵母菌在有氧条件下繁殖,在无氧条件下产酒精,繁殖越快则发酵产物(酒精)产率越低,C错误。传统发酵所用的是自然菌种,没有进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,往往会造成传统发酵食品的品质不一,D正确。
16.选B 为了避免杂菌的污染,对配制的培养基需要进行高压蒸汽灭菌,A正确;该实验目的是观察自然状态下手掌上附着的微生物,要对手掌进行取样,不能对手掌消毒,B错误;一般来说,在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间),同种微生物表现出稳定的菌落特征,所以可通过观察菌落的形态和颜色初步判断微生物的类型,C正确;本实验采用的是LB固体培养基,并不适用于所有的微生物培养,所以手掌上的某些微生物在该培养基上并没有生长繁殖形成菌落,D正确。
17.选C 单细胞蛋白是指微生物的菌体,C错误。
18.选A 分析题图可知,与第3天相比,第8天亚硝酸盐含量明显较低,因此第8天后的泡菜更适于食用;由图可知,泡菜制作过程中,乳酸菌数量先增多后减少,而不是呈“J”形增长;乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸;制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,主要目的是创造无氧条件。
19.选B 可用稀释涂布平板法和平板划线法分离纯化生产所需的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌,A正确;统计微生物数目的方法通常采用显微镜直接计数法和稀释涂布平板法,其中活菌计数通常采用稀释涂布平板法,这是因为显微镜直接计数法不能区分死菌和活菌,B错误;生产过程中需要对发酵设备和培养基进行严格的灭菌处理,以防止杂菌污染,从而导致生产失败,C正确;诱变育种是利用物理或化学因素,诱发生物产生基因突变,从中选择优良变异;基因工程是将外源目的基因导入受体细胞,按照人意愿改造生物的性状,故可用诱变或基因工程方法培育更加高产的氧化葡萄糖酸杆菌和假单孢杆菌菌种,D正确。
20.选B 甲培养基没有儿茶素,无法筛选,A错误;乙培养基为固体培养基,且含有碳源、氮源、无机盐、水、儿茶素,B正确;丙培养基没有氮源,产多酚氧化酶的细菌无法生存,C错误;丁未加入琼脂,液体培养基无法筛选,D错误。
21.解析:(1)果酒发酵需严格控制发酵条件,如温度、溶解氧和pH等,但不包括酶的控制,故选D。
(2)对野生酵母菌进行诱变后用高浓度的蔗糖(或葡萄糖)和加酸(即调低pH)的培养基,可筛选得到具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌,提高酒精发酵的效率。
(3)可通过测定酵母菌数量、发酵液密度和酒精浓度等措施监控酒精发酵情况。发酵初期,可采用稀释涂布平板法测定酵母菌的活菌数量;发酵中期,由于发酵液中糖被消耗,产生的酒精密度比糖水低,因此发酵液密度降低。
答案:(1)D (2)高糖 加酸 (3)稀释涂布平板 发酵过程中糖被消耗,产生的酒精密度比糖水低
22.解析:(1)分离微生物一般采用固体培养基。分离石油降解菌的培养基以石油为唯一碳源,只有能降解石油的微生物可以生长繁殖,其他不能降解石油的微生物受到抑制,因此属于选择培养基。微生物培养基的成分一般有水、无机盐、碳源和氮源等。
(2)为了研究菌株降解石油的能力,空白对照组的处理方法为不接种石油降解菌,实验组接种石油降解菌,且在相同条件下培养。培养一段时间后,检测到空白对照组石油剩余量为C0,接种组石油剩余量为C1,则菌株A的石油降解率为[(C0-C1)÷C0]×100%。
(3)从已有的菌株筛选获得耐盐降解菌,可将菌株接种到盐度相对较高的石油培养基中,筛选出耐盐降解菌。
答案:(1)固体 只有石油降解菌能在该培养基上生长繁殖 无机盐、碳源和氮源 (2)不接种菌种,在相同条件下培养 [(C0-C1)÷C0]×100% (3)将菌株A接种到盐度相对较高的石油培养基中,能正常生长繁殖的即耐盐降解菌
23.解析:(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。紫外线属于诱发基因突变的物理因素,亚硝酸属于诱发基因突变的化学因素,两者均通过改变DNA分子的碱基序列诱发基因突变。
(2)基因突变除了具有低频性,还具有随机性、不定向性等特点。由于基因突变的随机性,突变了的菌株不一定是抗生素M合成相关基因突变的菌株;由于基因突变的不定向性,抗生素M合成相关基因突变了的菌株不一定能产生更多的抗生素M,也可能是产生更少抗生素M的菌株。
(3)据图分析可知,随着培养基中粗提液浓度的升高,野生型孢子萌发率逐渐降低,推测粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。
(4)①由图可知,与粗提液浓度为8 mL·100 mL-1(Ⅲ组)相比,粗提液浓度为10 mL·100 mL-1(Ⅳ组)对野生型孢子萌发的抑制作用较强,Ⅳ组野生型孢子几乎不能萌发,所以在该浓度条件下,野生型孢子萌发受抑制,M+株相对更容易存活,导致Ⅳ组M+株占比明显高于Ⅲ组。②据图分析可知,Ⅲ组中粗提液浓度相对较低,平板上可能有野生型菌落;Ⅴ组中粗提液浓度较高,野生型孢子不能萌发,没有野生型菌落,A正确。基因突变具有不定向性和随机性等特点,所以Ⅴ组和Ⅲ组中均可能有M产量未提高的突变体菌落,B错误。Ⅴ组中粗提液浓度比Ⅲ组高,与Ⅲ组相比,若诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体(包括M+突变体和非M+突变体)在Ⅴ组中被抑制,则Ⅲ组和Ⅴ组中M+株占比不会接近,C错误。与Ⅲ组相比,若诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在Ⅴ组中被抑制,可能会导致Ⅲ组和Ⅴ组中M+株占比接近,且在筛选平板上形成的菌落有差异,D正确。综上所述,用浓度为10 mL·100 mL-1粗提液筛选是获得M+株的有效方法。
答案:(1)碱基序列 (2)随机性和不定向 (3)抑制 (4)①与Ⅲ组相比,Ⅳ组粗提液对野生型孢子萌发的抑制作用更强,M+株相对更容易存活 ②AD (浓度为)10 mL·100 mL-1
24.解析:(1)醋酸菌属于原核生物,酵母菌属于真核生物,原核生物和真核生物在细胞结构上最大的区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核;参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌,因此醋酸发酵的整个过程都需要有氧气参与。
(2)酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测,颜色由橙色变成灰绿色。
(3)纯化酵母菌菌种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,而统计发酵液中活菌的数目时不能用平板划线法,原因是平板划线法不能确定取样的多少、最初画线处生长出来的菌落聚集在一起无法计数、灼烧接种环时死亡的菌种数无法估算等。
(4)实验过程中,某同学制作椪柑酒时发生了发酵液外溢的现象,从发酵瓶的发酵情况可推知该同学操作中可能的错误:①发酵瓶中发酵物太多,发酵瓶的发酵物不要超过容器体积的1/2;②发酵瓶的瓶盖没有插入吸管,应将吸管短臂插入发酵瓶的瓶盖,并将吸管的长臂端插入水中。
答案:(1)醋酸菌没有核膜包被的细胞核 醋酸菌 (2)酸性重铬酸钾 灰绿 (3)平板划线法不能确定取样的多少、最初画线处生长出来的菌落聚集在一起无法计数、灼烧接种环时死亡的菌种数无法估算 (4)①发酵瓶中发酵物太多,发酵瓶的发酵物不要超过容器瓶体积的1/2;②发酵瓶的瓶盖没有插入吸管(或没有及时排出气体),应将吸管短臂插入发酵瓶的瓶盖,并将吸管的长臂端插入水中
25.解析:(1)分离野生酵母菌时需要加入青霉素等抗生素的原因是酵母菌对青霉素不敏感,而细菌、放线菌等对青霉素敏感,所以培养基中加入青霉素可以抑制细菌的生长。切断高压蒸汽灭菌锅热源后,须待观察到压力表指针降至“0”点,才能打开放气阀以释放锅内余气。
(2)分析图1可知,摇床转速越高,提供的氧气越充足,菌株与菌液接触越充分,营养物质利用率越高,酵母菌代谢越旺盛,增殖越快,因此摇床转速为250 r/min时酵母菌种群密度最大。
(3)根据图2可知,由于稀释涂布平板法只计数活的酵母菌,血细胞计数板直接计数会将死细胞一起计数,则稀释涂布平板法获得的菌落数目比血细胞计数板直接计数获得的微生物数目少,因此采用稀释涂布平板法计数的是曲线乙。则判断依据有①②。
(4)在培养基上进行涂布时,要将涂布器灼烧冷却后才能进行涂布操作。根据图3可知,菌液被稀释了105倍,同时选择菌落数目在30~300的平板进行计数,所以推测原酵母液中每毫升含菌数约为 (69+52+44)÷3÷0.1×105=5.5×107 (个)。
(5)测定微生物数量常用的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法,应用稀释涂布平板法统计样品中活菌数目的原理是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。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活细菌。统计菌落数目时,要选取菌落数目稳定时的记录作为结果,理由是防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
答案:(1)抑制细菌的生长 压力表指针降至“0”点 (2)摇床转速越高,提供的氧气越充足,营养物质利用率越高,酵母菌代谢越旺盛,增殖越快 (3)乙 ①② (4)灼烧冷却 5.5×107
(5)当样品稀释度足够高时,培养基表面的一个菌落来源于一个活菌,通过统计菌落数即可推测出样品中大约有多少活菌 菌落数目稳定 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
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