专题01 发酵工程(期中真题汇编,天津专用)高二生物下学期
2026-04-03
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3份
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53页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第1章 发酵工程 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.48 MB |
| 发布时间 | 2026-04-03 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | xkw_024988689 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57160751.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 发酵工程
3大高频考点概览
考点01传统发酵技术的应用
考点02 微生物的培养技术及应用
考点03 发酵工程及其应用
地 城
考点01
传统发酵技术的应用
一、单选题
1.(24-25高二下·天津东丽·期中)钙果果实中含有多种对人体有益的矿物质元素,可加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列说法正确的是( )
A.利用酵母菌进行钙果果醋发酵的过程中温度应控制在18~30℃
B.在钙果果酒发酵期间,为保持无氧条件,不能拧松发酵瓶的盖子
C.制作钙果果酒、果醋时,应将钙果进行高压蒸汽灭菌
D.制作果醋的醋酸菌属于原核生物,代谢类型为异养需氧型
2.(24-25高二下·天津滨海新·期中)以下关于传统发酵技术的相关描述正确的是( )
A.酿酒过程中随着密封的时间越长,酵母菌产生的酒精量会一直增加
B.酿制果醋所需酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件相同
C.制作腐乳需利用毛霉产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
D.制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸和CO₂
3.(23-24高二下·天津滨海新·期中)下列关于制作传统发酵食品的叙述,错误的是( )
A.制作腐乳利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶
B.发酵温度过低或盐度过高可能会导致制泡菜“咸而不酸”
C.制作果酒时,需每隔一定时间打开瓶盖放气
D.制作果醋时,醋酸菌能在有氧条件下以酒精为原料反应产生醋酸
4.(22-23高二下·天津·期中)蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源都充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.过程④中的主要发酵菌种在过程⑤中已经失去了发酵能力
D.过程④所需的最适温度高于过程⑤
5.(20-21高二下·天津滨海新·期中)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是( )
A.给发酵装置适时排气 B.让发酵装置接受光照
C.葡萄汁装满发酵瓶保证无氧 D.酵母菌装置放在30~35℃处
6.(20-21高二下·天津·期中)图甲是果酒和果醋发酵的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述不正确的是( )
A.用甲装置制作果酒时,加入酵母菌后,一直关紧阀a,适时打开阀b几秒钟
B.用甲装置制作果醋时,阀a要关闭,阀b要持续打开
C.乙图中过程②只能发生在缺氧条件下
D.过程③和④都需要氧气的参与
7.(24-25高二下·天津南开·期中)发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。下列叙述正确的是( )
A.腐乳易于消化吸收是因为豆腐中蛋白质在乳酸菌作用下分解成小分子
B.利用乳酸菌制作泡菜的过程中,先通气培养。后密封发酵
C.缺乏氧气和糖源时,醋酸菌可将乙醇氧化成乙醛,再将乙醛氧化成乙酸
D.由于酒精会抑制酵母菌的发酵,因此果酒中酒精浓度不会太高
8.(23-24高二下·天津·期中)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.腐乳制作过程中,起主要作用的是曲霉
B.酸奶制作过程中,密封处理不利于乳酸菌发酵
C.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
D.泡菜制作过程中,密封处理有利于醋酸菌的生长
9.(22-23高二下·天津·期中)下列关于传统发酵技术的说法中,正确的是( )
A.图1能表示在果酒的制作过程中时间因素对酵母菌产生酒精速率(V1)的影响
B.图2能表示在果醋的制作过程中溶氧量对醋酸菌产生醋酸速率(V2)的影响
C.图3能表示在利用毛霉制作泡菜的过程中乳酸含量的变化趋势
D.图4能表示在密闭锥形瓶中,加入含酵母菌的葡萄糖溶液,溶液的pH随时间的变化
10.(24-25高二下·天津河西·期中)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C.葡萄糖在乳酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
11.(24-25高二下·天津红桥·期中)为获得优良的发酵食品,实验室在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌,试管内深色区域表示菌种存在的位置。三支试管分别对应的发酵食品依次是( )
A.泡菜果酒酵母菌 B.果醋泡菜果酒
C.果醋果酒泡菜 D.果酒果醋泡菜
12.(24-25高二下·天津河西·阶段练习)中国非物质文化弘扬者李子柒,制作过很多中国传统发酵美食,如果酒、腐乳、酸菜和黄豆酱油等,下列叙述错误的是( )
A.豆腐中的蛋白质被毛霉分解成了小分子肽和氨基酸
B.进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
C.做酸菜时加入“陈酸菜水”的目的是增加乳酸菌的数量
地 城
考点02
微生物的培养技术及应用
一、单选题
1.(24-25高二下·天津·期中)下列关于统计菌落数目方法的叙述,不正确的是( )
A.为了保证结果准确,一般采用密度适中的平板进行计数
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C.采用平板划线计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D.在某一浓度涂布下三个平板,若三个平板统计的菌落数差别不大,则应以它们的平均值作为统计结果
2.(24-25高二下·天津滨海新·期中)研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(“+”代表含抗生素,“+”的多少代表抗生素浓度,“-”代表不含抗生素),对两种抗生素的药性进行分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如图。下列叙述正确的是( )
A.长期使用抗生素A可能会诱导结核杆菌产生抗药性变异
B.该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养
C.与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B的抑菌作用更强
D.为排除杂菌的影响,倒平板前可对培养基采用煮沸灭菌或者高压蒸汽灭菌
3.(24-25高二下·天津南开·期中)金黄色葡萄球菌是一种耐高盐的食源性致病微生物。哥伦比亚血平板是含无菌脱纤维羊血等成分的固体培养基,生长在该培养基上的金黄色葡萄球菌菌落能破坏其周围的红细胞,产生透明的溶血圈。如图为检测某种饮料是否被金黄色葡萄球菌污染的操作流程,据此分析正确的是( )
A.7.5%NaCl的肉汤培养基从功能角度划分属于鉴别培养基
B.长期滥用青霉素,引起金黄色葡萄球菌向抗药性方向不断变异,从而产生耐药性
C.若最终长出的菌落周围出现透明的溶血圈,则说明饮料被金黄色葡萄球菌污染
D.若取菌种后的接种方法为稀释涂布平板法,则可对待测饮料中金黄色葡萄球菌计数
4.(24-25高二下·天津·期中)在微生物学中使用选择培养基让特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的过程称为选择培养。在选择培养基中添加一些特殊物质,则可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是( )
A.培养乳酸杆菌时,需在培养基中添加维生素
B.以尿素为唯一氮源的培养基分离出的细菌可能不止一种
C.固氮菌能在不加氮源的培养基中生长,说明固氮菌为自养型生物
D.在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,可筛选纤维素分解菌
5.(24-25高二下·天津东丽·期中)下表表示某培养基的配方(生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽),下列叙述错误的是( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
KH2PO4
伊红
亚甲基蓝
蒸馏水
琼脂
含量
10g
10g
2g
0.4g
0.065g
1000mL
15g
A.该培养基中的琼脂是作为凝固剂
B.培养基中提供氮源的物质主要是葡萄糖
C.该培养基含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质
D.该培养基pH值应调节至中性或弱碱性
6.(24-25高二下·天津南开·期中)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官,其中的微生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是( )
A.牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌,应使用湿热灭菌
B.甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基
C.乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数
D.在以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中,若出现以某些菌为中心的透明圈,即为纤维素分解菌
7.(24-25高二下·天津南开·期中)人们在研究、利用微生物时,需获取纯种微生物并计数或保存。下列叙述正确的是( )
A.培养基倒入培养皿后,需盖上皿盖并立即将培养皿倒置
B.待培养基冷却至50℃时进行倒平板操作
C.用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏高
D.干热灭菌后,需要待压力表降至“0”后才能从高压蒸汽灭菌锅里开盖取物
8.(24-25高二下·天津河西·期中)聚乙烯醇(PVA)是难降解的大分子有机物,PVA分解菌能产生PVA酶降解PVA。PVA可与碘形成蓝绿色复合物,复合物被降解后蓝绿色消失,形成透明圈。下图为PVA分解菌的筛选过程,其中SG培养基为一种分离培养基,①~⑤表示过程,I~Ⅲ表示菌落。下列叙述正确的是( )
A.过程③应选菌落Ⅱ中的菌种进行接种,该菌种分解PVA的能力最强
B.甲培养基为添加PVA和碘的选择培养基,可筛选出PVA分解菌
C.若按图中④所示的接种方法接种,计数结果通常比实际数目多
D.利用以PVA为唯一碳源的丙培养基对筛选出的PVA分解菌进行加速扩大培养
9.(24-25高二下·天津·期中)研究人员发现一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解,长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示接种方法都可用于分离微生物和活菌计数
B.图中操作Ⅰ用平板划线法接种时,接种环至少需要灼烧6次
C.培养基上形成的5个菌落中的细菌都能以该除草剂为氮源
D.操作Ⅲ中透明圈越大的菌落降解该除草剂的能力一定越强
10.(24-25高二下·天津东丽·期中)某实验小组要对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。下列叙述错误的是( )
A.取样时可选择农田或者菜园里的土壤,要注意采集土壤时一般要铲去表层土
B.牛肉膏蛋白胨培养基应用广泛,可以用来筛选分解尿素的细菌
C.样品稀释时,为避免杂菌污染,应选择无菌水等梯度稀释
D.因为要对分解尿素的细菌分离和计数,所以不能选择平板划线法进行接种
二、实验题
11.(24-25高二下·天津·期中)ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是____。(多选)
A.土样 B.甲培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第Ⅰ步最常用的接种方法是____。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和____等营养物质。
(3)通过步骤Ⅱ能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于____培养基,在进行第Ⅲ步接种时,应挑选____(①/②/③)号菌落。
三、解答题
12.(24-25高二下·天津滨海新·期中)中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:
(1)果醋制作过程中菌种的呼吸方式是______。
(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类______(填“增多”或“减少”)。制作腐乳的微生物主要是______,发挥作用时主要利用其产生的______酶和______酶。
(3)利用乳酸菌进行酸奶制作时杀菌很重要,牛奶一般用______法,所用仪器如接种环常用______法灭菌。
(4)泡菜具有独特的风味,在我国的泡菜品种中,东北酸菜和四川泡菜都非常有名,在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是______。
13.(24-25高二下·天津南开·期中)杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受性强的优质杨梅酿酒酵母,进行的研究如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程②③④⑤所用培养基为适于酵母菌生长的YPD培养基,其成分包括1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能提供的氮源的有________,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了________(成分)。
(2)过程③梯度稀释时,先分别向A、B、C三支试管中加入9mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀。取多种稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做的目的有________。
(3)过程④中接种环灼烧灭菌的次数为________,划线后将培养皿________,放入恒温培养箱中培养。
(4)分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用DY5、RY1、JW14三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表、图所示,三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是________,理由有________。
菌株名称
酒精度( % vol)
总糖含量(g·L-1)
总酸含量(g·L-1)
DY5
7
34.23
12.05
RY1
9
15.01
12.68
JW14
6.5
33.64
12.1
杨梅汁
-
78.8
10.74
14.(24-25高二下·天津滨海新·期中)在小麦丰收的季节,经常焚烧秸秆导致火焰四起,烟雾弥漫,不但导致严重的雾霾而且造成资源浪费。科学家为了解决这个问题,努力寻找分解秸秆中纤维素的微生物,他们做了如下实验,据图回答:
(1)根据甲图,选择培养阶段要用__________培养基(从功能上分),该培养基应以______为唯一碳源,制备该培养基一般需要经过______________灭菌。为了鉴别纤维素分解菌,常在培养基中加入__________试剂。
(2)为统计培养液中细菌的数目,稀释后取少量滴于培养基表面,用涂布器涂匀,这种接种方法称为______________。运用这种方法统计的结果往往较实际值____(填“大”或“小”),原因是_____________________________。用该方法统计样本菌落数时,为判断培养基是否被杂菌污染,需要设置____________作为对照组。
(3)乙图是培养出的单菌落示意图,最适合分解秸秆的菌落是________,纤维素分解菌将纤维素最终分解为________。
15.(24-25高二下·天津滨海新区·期中)《LiveScience》曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,央视报道了某科研单位对手机屏幕单位面积上的细菌进行的实验调查,下图为实验调查结果。请分析回答下列相关问题:
(1)经研究发现手机屏上分布有大量微生物,其中有大家所熟知的大肠杆菌、酵母菌等。一般来说,微生物生长过程中需要的营养物质包括______源、______源、水、无机盐等。
(2)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常用的灭菌方法有______。图中电视台所采用的接种方法为______法。
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10ml菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1mL稀释倍数为104的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为88、90、92,则该手机屏幕的细菌数为______个/cm2。该数值比实际数值低,原因是________。
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37℃,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%NaCl肉汤培养基中生长,某同学快速培养了大量的金黄色葡萄球菌,在合理操作后想证明培养结果是否可靠,还应该设置________的对照实验,该对照组无任何微生物说明实验成功。
地 城
考点03
发酵工程及其应用
一、单选题
1.(24-25高二下·天津·期中)下列关于发酵工程的基本环节及应用的叙述中,正确的是( )
A.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,是化学防治的重要手段
B.在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖,主发酵结束后可得到澄清、成熟的啤酒
C.单细胞蛋白是指从大量培养的微生物菌体中获得的蛋白质,可以作为家畜和家禽的饲料
D.培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,若被杂菌污染将会导致产量下降
2.(24-25高二下·天津·期中)下列有关发酵工程的叙述,正确的是( )
A.缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇直接转化为醋酸
B.发酵结束后,可采用过滤、沉淀等方法获得微生物代谢产物
C.接种环可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,以达到彻底灭菌
D.啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
3.(24-25高二下·天津·期中)下列关于发酵工程的叙述,正确的是( )
A.发酵工程的中心环节是菌种的选育,优良菌种可通过诱变育种获得
B.通过发酵获得的单细胞蛋白,常用于生产微生物饲料
C.利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段
D.发酵工程的产品是人们利用微生物的细胞代谢获得的代谢产物
4.(24-25高二下·天津南开·期中)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高,下列关于发酵工程叙述正确的是( )
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物发酵
B.从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节
C.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白,用来生产微生物饲料
D.培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,以避免杂菌污染影响发酵过程
5.(24-25高二下·天津·期中)酵母的蛋白含量高,可用作饲料蛋白,且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖,既能减少污染,又能降低成本。研究人员从土壤中分离该类酵母并大量培养,操作流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.⑤中培养获得的酵母菌菌体即为单细胞蛋白
B.过程②的目的是将细菌稀释后再进一步扩大培养
C.④过程中使用的培养基以甲醇作为唯一碳源
D.采用稀释涂布平板法统计数量时,若稀释倍数为104,接种量为0.2mL,得到单菌落平均数为122,则每克土壤中该酵母菌数量为6.1×106个
6.(24-25高二下·天津·期中)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是( )
A.提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量
B.发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L-谷氨酰胺产量
C.通过电子显微镜观察,可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染
D.发酵结束后,采用适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
7.(24-25高二下·天津滨海新·期中)关于发酵工程的说法错误的是( )
A.发酵工程的菌种可以来自诱变育种或基因工程
B.通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶
C.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
8.(23-24高二下·天津·期中)下列关于发酵工程的叙述,错误的是( )
A.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节
B.发酵工程中所用的菌种大多是经选育的单一菌种
C.在菌种确定之后,要选择原料制备培养基,培养基须严格灭菌
D.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质,可制成微生物饲料
9.(23-24高二下·天津滨海新·期中)关于发酵工程应用的说法错误的是( )
A.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
B.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
C.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物
D.通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶
二、综合题
10.(24-25高二下·天津·期中)ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是______。
A.土样 B.培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第I步最常用的接种方法是_______。若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,则应在第I步之前______,再进行接种。
(3)第Ⅲ步接种,应挑选________(①②③)号菌落。
(4)下列所示操作,发生在图中哪个过程__________(填图中过程编号)。
(5)下列关于实验中用到的4种培养基的分析,正确的是________(多选)。
A.甲培养基是液体培养基,能提供目的基因所需的全部营养
B.乙培养基是固体培养基,用于选择产ε-PL的菌种
C.丙培养基是固体培养基,用于分离产ε-PL的菌种
D.丁培养基是液体培养基,用于目的菌的增殖、生产ε-PL
为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区的宽度,得到表所示的结果。
ε-PL浓度/mg·L-1清晰区宽度/mm微生物
20
30
40
50
60
70
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
+
6.3
注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
(6)下列关于上述抑菌实验的叙述,正确的是______(多选)。
A.结果显示ε-PL对酿酒酵母的抑制作用最强
B.ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关
C.用于实验的培养基应该用液体的选择培养基
D.接种过程需在超净工作台火焰周围进行
(7)经实验筛选到的菌种经大规模发酵可大量生产ε-聚赖氨酸(ε-PL),以下说法正确的是______(单选)。
A.发酵过程中培养基和设备均采用相同方式灭菌
B.选育出的菌种可直接用于大型发酵
C.发酵过程需严格控制温度、pH和溶解氧等培养条件
D.发酵产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)需从微生物体内分离提纯
(8)下面是某种培养基配方:
纤维素粉
Na2NO3
Na2HPO4·7H2O
KH2PO4
MgSO4·7H2O
KCl
酵母浸膏
H2O
5g
1g
1.2g
0.9g
0.5g
0.5g
0.5g
1000mL
③根据表中培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是_______(填“自养型”或“异养型”)。
三、解答题
11.(24-25高二下·天津·期中)发酵工程在医药上的应用非常广泛,产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图1所示。回答相关问题:
(1)接种之前的过程①、②都属于______。在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH在灭菌______(填“前”或“后”)调至______性。
(2)可采用______法对产黄青霉菌进行分离纯化并计数,在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为______个。该方法所统计的细菌数通常会比实际菌落数目偏______(填“大”或“小”),原因是______。
(3)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如表:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素 B₁
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是______。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是______。
试卷第1页,共3页
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专题01 发酵工程
答案版
地 城
考点01
传统发酵技术的应用
一、单选题
1.D
2.C
3.C
4.D
5.A
6.B
7.D
8.C
9.D
10.D
11.B
12.B
地 城
考点02
微生物的培养技术及其应用
一、单选题
1.C
2.B
3.C
4.C
5.B
6.D
7.B
8.A
9.B
10.B
二、实验题
11.(1)BCD
(2) 稀释涂布平板法 无机盐
(3) 选择 ①
三、解答题
12.(1)需氧型/有氧呼吸型
(2) 增多 毛霉 蛋白酶 脂肪酶
(3) 巴氏消毒 灼烧灭菌
(4)先增加后减少
13.(1) 酵母膏、蛋白胨 琼脂
(2)为了获得菌落数量合适的平板,并且排除偶然因素造成的误差
(3) 6 倒置
(4) RY1 酒精转化率高、酒精耐受力强
14.(1) 选择 纤维素 高压蒸汽/湿热 刚果红
(2) 稀释涂布平板法 小 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到是一个菌落 未接种的培养基
(3) B 葡萄糖
15.(1) 碳源 氮源
(2) 高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板
(3) 3.6×105个/cm2 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
(4)空白培养基在相同条件下培养相同时间
地 城
考点03
发酵工程及其应用
一、单选题
1.D
2.C
3.B
4.D
5.B
6.A
7.C
8.D
9.A
二、综合题
10.(1)BCD
(2) 稀释涂布平板法接种 梯度稀释
(3)①
(4)III
(5)ABCD
(6)ABD
(7)C
(8)异养型
三、解答题
11.(1) 扩大培养 前 酸
(2) 稀释涂布平板 5.2×108 小 当两个或者多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3) 维生素B1 3与5的交界处
试卷第1页,共3页
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专题01 发酵工程
3大高频考点概览
考点01传统发酵技术的应用
考点02 微生物的培养技术及应用
考点03 发酵工程及其应用
地 城
考点01
传统发酵技术的应用
一、单选题
1.(24-25高二下·天津东丽·期中)钙果果实中含有多种对人体有益的矿物质元素,可加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列说法正确的是( )
A.利用酵母菌进行钙果果醋发酵的过程中温度应控制在18~30℃
B.在钙果果酒发酵期间,为保持无氧条件,不能拧松发酵瓶的盖子
C.制作钙果果酒、果醋时,应将钙果进行高压蒸汽灭菌
D.制作果醋的醋酸菌属于原核生物,代谢类型为异养需氧型
【答案】D
【分析】1、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。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、利用产生酒精进行钙果果醋发酵的过程中温度应控制在30~35℃,A错误;
B、在钙果果酒发酵期间,为排出代谢产生的气体,需要隔一定的时间拧松发酵瓶的盖子释放无氧呼吸产生的二氧化碳,B错误;
C、制作钙果果酒、果醋时,菌种来源于钙果果实,钙果不能进行灭菌处理,C错误;
D、果醋发酵需要的微生物是醋酸菌,醋酸菌是异养需氧型的原核生物,D正确。
故选D。
2.(24-25高二下·天津滨海新·期中)以下关于传统发酵技术的相关描述正确的是( )
A.酿酒过程中随着密封的时间越长,酵母菌产生的酒精量会一直增加
B.酿制果醋所需酵母菌和醋酸菌的发酵底物、条件相同
C.制作腐乳需利用毛霉产生的酶分解豆腐中的蛋白质等物质
D.制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸和CO₂
【答案】C
【分析】果酒制备的菌种是酵母菌,条件是18﹣25℃,密封;果醋所需的菌种是醋酸菌,条件是30﹣35℃,持续通入空气;豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪,都是大分子有机化合物,难以消化、吸收,毛霉、酵母菌等多种微生物分泌的蛋白酶,能将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,在多种微生物的协同下,豆腐转变成腐乳。
【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生的酒精,一段时间内,密封的时间延长,酒精量就越多,但随着环境条件变恶劣,反过来抑制无氧呼吸产生酒精的速度,A错误;
B、酿制果醋所需的菌种是醋酸菌,发酵底物是糖类或者酒精,温度是30﹣35℃,持续通入空气,果酒制备的菌种是酵母菌,条件是18﹣25℃,密封,B错误;
C、制作腐乳需利用毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质分解成多肽和氨基酸,将脂肪分解成甘油和脂肪酸,C正确;
D、制作泡菜时,乳酸菌可以将葡萄糖分解成乳酸,不能产生二氧化碳,D错误。
故选C。
3.(23-24高二下·天津滨海新·期中)下列关于制作传统发酵食品的叙述,错误的是( )
A.制作腐乳利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶
B.发酵温度过低或盐度过高可能会导致制泡菜“咸而不酸”
C.制作果酒时,需每隔一定时间打开瓶盖放气
D.制作果醋时,醋酸菌能在有氧条件下以酒精为原料反应产生醋酸
【答案】C
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【详解】A、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶、脂肪酶,A正确;
B、泡菜“咸而不酸”可能是食盐浓度过高,发酵温度过低抑制乳酸菌产生乳酸所致,B正确;
C、果酒发酵时,为了排出产生的气体,需要将瓶盖拧松放气,但不能打开,否则会被杂菌污染,C错误;
D、制作果醋时,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,该过程中醋酸杆菌能以乙醇作为碳源,D正确。
故选C。
4.(22-23高二下·天津·期中)蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源都充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.过程④中的主要发酵菌种在过程⑤中已经失去了发酵能力
D.过程④所需的最适温度高于过程⑤
【答案】D
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖原都充足时醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
【详解】A、去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染,A正确;
B、过程③属于果醋发酵,需要醋酸菌参与,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋,B正确;
CD、过程④果酒制作的菌种是来源于蓝莓上的野生酵母菌,最适温度为18~30℃,需要厌氧条件,过程⑤属于果醋发酵,所需菌种是醋酸菌,最适温度为30~35℃,需要有氧条件,过程④所需的最适温度低于过程⑤,⑤醋酸发酵产生的醋酸使PH下降,过程④中的主要发酵菌种酵母菌失去发酵能力,C正确,D错误。
故选D。
5.(20-21高二下·天津滨海新·期中)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是( )
A.给发酵装置适时排气 B.让发酵装置接受光照
C.葡萄汁装满发酵瓶保证无氧 D.酵母菌装置放在30~35℃处
【答案】A
【分析】果酒制备的菌种是酵母菌,温度是18-25℃,先通入空气,进行有氧呼吸大量繁殖,接着密封,进行无氧呼吸产生酒精,适时排出二氧化碳,防止发酵罐破裂。
【详解】A、制作果酒过程中给发酵装置适时排气是为了放出产生的二氧化碳,维持装置内气压的平衡,A正确;
B、酵母菌是异养型生物,不能直接利用光能,B错误;
C、将葡萄汁装瓶时要留有1/3的空间,C错误;
D、适宜的温度是酵母菌生长和繁殖的重要条件,温度为20℃左右时,最适合酵母菌生长、繁殖,D错误。
故选A。
6.(20-21高二下·天津·期中)图甲是果酒和果醋发酵的装置图,图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述不正确的是( )
A.用甲装置制作果酒时,加入酵母菌后,一直关紧阀a,适时打开阀b几秒钟
B.用甲装置制作果醋时,阀a要关闭,阀b要持续打开
C.乙图中过程②只能发生在缺氧条件下
D.过程③和④都需要氧气的参与
【答案】B
【解析】根据题意和图示分析可知:甲是发酵装置,乙是果酒、果醋制作的实验原理,①是葡萄糖酵解形成丙酮酸的阶段,发生的场所是细胞质基质,②是酵母菌无氧呼吸的第二阶段,发生的场所是细胞质基质,③是有氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体,④是醋酸菌发酵形成醋酸的过程。
【详解】A、甲装置中,阀a控制进气,阀b控制排气,制作果酒时应关闭阀a以创造缺氧环境,适时打开阀b几秒钟以排出产生CO2,A正确;
B、由于制作果醋所需的微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,所以阀a要始终打开,B错误;
D、乙图中过程②是无氧呼吸的第二阶段,需要在缺氧条件下进行,C正确;
D、过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段,该过程需用氧气的参与;过程④表示果醋发酵,由于醋酸菌是嗜氧菌,因此该果醋也需要氧气的参与,D正确。
故选B。
7.(24-25高二下·天津南开·期中)发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。下列叙述正确的是( )
A.腐乳易于消化吸收是因为豆腐中蛋白质在乳酸菌作用下分解成小分子
B.利用乳酸菌制作泡菜的过程中,先通气培养。后密封发酵
C.缺乏氧气和糖源时,醋酸菌可将乙醇氧化成乙醛,再将乙醛氧化成乙酸
D.由于酒精会抑制酵母菌的发酵,因此果酒中酒精浓度不会太高
【答案】D
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。若氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;若缺少糖源、氧气充足,醋酸菌将乙醇变为乙醛,乙醛变为醋酸。
3、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。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。
4、乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称,泡菜的制作离不开乳酸菌。
【详解】A、腐乳制作的微生物主要是毛霉,腐乳制作的原理是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,腐乳易于消化吸收是因为豆腐中蛋白质在毛霉的作用下分解成小分子,A错误;
B、利用乳酸菌制作泡菜的过程中,需要密封发酵,因为乳酸菌是厌氧微生物,B错误;
C、醋酸菌为好氧菌,在氧气充足时,醋酸菌可将乙醇氧化成乙醛,再将乙醛氧化成乙酸,C错误;
D、由于酒精会抑制酵母菌的发酵,因此果酒中酒精浓度不会太高,酒精浓度太高会导致发酵停止,D正确。
故选D。
8.(23-24高二下·天津·期中)中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.腐乳制作过程中,起主要作用的是曲霉
B.酸奶制作过程中,密封处理不利于乳酸菌发酵
C.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
D.泡菜制作过程中,密封处理有利于醋酸菌的生长
【答案】C
【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、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
【详解】A、腐乳制作过程中,起主要作用的是毛霉,A错误;
B、制作酸奶利用的是乳酸菌,乳酸菌为厌氧型细菌,所以密封处理有利于乳酸菌发酵,B错误;
C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2,馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2,CO2遇热膨胀而形成小孔,使得馒头暄软多孔,C正确;
D、制作泡菜利用的是乳酸菌,并非醋酸菌,D错误。
故选C。
9.(22-23高二下·天津·期中)下列关于传统发酵技术的说法中,正确的是( )
A.图1能表示在果酒的制作过程中时间因素对酵母菌产生酒精速率(V1)的影响
B.图2能表示在果醋的制作过程中溶氧量对醋酸菌产生醋酸速率(V2)的影响
C.图3能表示在利用毛霉制作泡菜的过程中乳酸含量的变化趋势
D.图4能表示在密闭锥形瓶中,加入含酵母菌的葡萄糖溶液,溶液的pH随时间的变化
【答案】D
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,醋酸菌能将糖源或酒精转变成醋酸;参与腐乳制作的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要是毛霉;参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。
【详解】A、酵母菌酿酒初期,进行有氧呼吸,繁殖后代,然后进行无氧呼吸,发酵后期由于产物积累,影响酒精发酵。所以曲线是先开始上升,再下降,A错误;
B、在果醋的制作过程中,溶氧量越多,醋酸菌产生乙酸的速率(V2)越快,B错误;
C、参与腐乳制作的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要是毛霉;参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,C错误;
D、在一个普通的密闭锥形瓶中,加入含酵母菌的葡萄糖溶液,一定时间内随时间的延长,溶液的pH逐渐降低,D正确。
故选D。
10.(24-25高二下·天津河西·期中)关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验,下列叙述正确的是( )
A.制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中
B.制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C.葡萄糖在乳酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
D.控制好发酵时间,以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质
【答案】D
【分析】泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。
【详解】A、制作泡菜时,盐水需完全淹没菜料以创造无氧环境,避免需氧菌繁殖导致腐败。若菜料未完全淹没,可能导致杂菌污染,A错误;
B、制作酸奶的牛奶通常采用巴氏消毒法(如煮沸)灭菌,而非高压蒸汽灭菌,后者会破坏牛奶营养成分,B错误;
C、乳酸菌为原核生物,无线粒体,其葡萄糖分解发生在细胞质基质中,C错误;
D、发酵时间过长会导致乳酸积累过多,使酸奶或泡菜过酸,影响口感和品质,因此需控制发酵时间,D正确。
故选D。
11.(24-25高二下·天津红桥·期中)为获得优良的发酵食品,实验室在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌、乳酸菌,试管内深色区域表示菌种存在的位置。三支试管分别对应的发酵食品依次是( )
A.泡菜果酒酵母菌 B.果醋泡菜果酒
C.果醋果酒泡菜 D.果酒果醋泡菜
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧型,有氧无氧都能生存,用于果酒制作。醋酸菌是好氧菌,用于制醋。乳酸菌是厌氧菌,用于泡菜发酵。
【详解】参与果醋制作的菌种是醋酸菌,为好氧菌,在试管的上层,对应甲试管;参与泡菜制作的菌种是乳酸菌,为厌氧菌,在试管的底层,对应乙试管;参与果酒制作的菌种是酵母菌,为兼性厌氧菌,在试管的各个部分都有分布,对应丙试管,B正确。
故选B。
12.(24-25高二下·天津河西·阶段练习)中国非物质文化弘扬者李子柒,制作过很多中国传统发酵美食,如果酒、腐乳、酸菜和黄豆酱油等,下列叙述错误的是( )
A.豆腐中的蛋白质被毛霉分解成了小分子肽和氨基酸
B.进行果酒发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
C.做酸菜时加入“陈酸菜水”的目的是增加乳酸菌的数量
D.做酸菜时需要密封,防止杂菌污染
【答案】B
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。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,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,A正确;
B、进行果酒发酵的菌种为酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型,B错误;
C、“陈酸菜水”含有大量乳酸菌,所以加入“陈酸菜水”可以增加乳酸菌的数量,C正确;
D、做酸菜时所需要的菌种是乳酸菌,为异养厌氧型,故制作酸菜时需要密封,一是形成无氧环境,二是防止杂菌进入,D正确。
故选B。
地 城
考点02
微生物的培养技术及应用
一、单选题
1.(24-25高二下·天津·期中)下列关于统计菌落数目方法的叙述,不正确的是( )
A.为了保证结果准确,一般采用密度适中的平板进行计数
B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落
C.采用平板划线计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数
D.在某一浓度涂布下三个平板,若三个平板统计的菌落数差别不大,则应以它们的平均值作为统计结果
【答案】C
【分析】微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。若要对微生物进行取样计数,接种方法只能是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法则是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】A、稀释涂布平板法要求选择菌落数在30-300之间的平板进行计数,密度适中的平板可避免菌落重叠或过少导致的误差,A正确;
B、稀释涂布法的原理是当稀释度足够高时,一个活菌形成一个菌落,从而通过统计菌落数推算原始菌液浓度,B正确;
C、平板划线法用于分离纯化菌种,但无法计数,C错误;
D、若三个平板的菌落数差别不大且在30-300范围内,则应以它们的平均值作为统计结果,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·天津滨海新·期中)研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(“+”代表含抗生素,“+”的多少代表抗生素浓度,“-”代表不含抗生素),对两种抗生素的药性进行分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如图。下列叙述正确的是( )
A.长期使用抗生素A可能会诱导结核杆菌产生抗药性变异
B.该实验使用稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养
C.与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B的抑菌作用更强
D.为排除杂菌的影响,倒平板前可对培养基采用煮沸灭菌或者高压蒸汽灭菌
【答案】B
【分析】微生物培养需要用到培养基,根据微生物的不同种类和生活习性来配制特定的培养基。微生物的培养的关键是无菌操作,需要对操作环境和操作者进行消毒,同时如果培养基、接种工具、培养器具不能彻底灭菌,培养过程中被杂菌污染都会导致微生物的培养失败。
【详解】A、细菌产生耐药性的变异是基因突变产生的,抗生素起到了选择作用,A错误;
B、图中培养基中菌落分布均匀,是利用了稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液被吸收后方可倒置培养,B正确;
C、根据图中平板上菌落的分布可知,与单独使用抗生素A相比(从左到右第三个),联合使用抗生素B(从左到右第五个)不能增强对结核杆菌的抑制作用,C错误;
D、为排除杂菌的影响,应该用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,D错误。
故选B。
3.(24-25高二下·天津南开·期中)金黄色葡萄球菌是一种耐高盐的食源性致病微生物。哥伦比亚血平板是含无菌脱纤维羊血等成分的固体培养基,生长在该培养基上的金黄色葡萄球菌菌落能破坏其周围的红细胞,产生透明的溶血圈。如图为检测某种饮料是否被金黄色葡萄球菌污染的操作流程,据此分析正确的是( )
A.7.5%NaCl的肉汤培养基从功能角度划分属于鉴别培养基
B.长期滥用青霉素,引起金黄色葡萄球菌向抗药性方向不断变异,从而产生耐药性
C.若最终长出的菌落周围出现透明的溶血圈,则说明饮料被金黄色葡萄球菌污染
D.若取菌种后的接种方法为稀释涂布平板法,则可对待测饮料中金黄色葡萄球菌计数
【答案】C
【分析】微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、7.5% NaCl 的肉汤培养基能让耐高盐的金黄色葡萄球菌生长,而抑制其他不耐高盐微生物生长,从功能角度划分属于选择培养基,而非鉴别培养基,A错误;
B、变异是不定向的,长期滥用青霉素只是对金黄色葡萄球菌的抗药性进行选择,而不是引起其向抗药性方向变异,B错误;
C、因为生长在哥伦比亚血平板上的金黄色葡萄球菌菌落能产生透明的溶血圈,若最终长出的菌落周围出现透明的溶血圈,结合题干信息可说明饮料被金黄色葡萄球菌污染,C正确;
D、因为接种的菌种是经7.5%的NaCl肉汤培养基培养过,饮料中耐盐低的金黄色葡萄球菌的会死亡,因此用稀释涂布平板法也不能对待测饮料中金黄色葡萄球菌计数,D错误。
故选C。
4.(24-25高二下·天津·期中)在微生物学中使用选择培养基让特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的过程称为选择培养。在选择培养基中添加一些特殊物质,则可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是( )
A.培养乳酸杆菌时,需在培养基中添加维生素
B.以尿素为唯一氮源的培养基分离出的细菌可能不止一种
C.固氮菌能在不加氮源的培养基中生长,说明固氮菌为自养型生物
D.在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,可筛选纤维素分解菌
【答案】C
【分析】选择培养基的原理是:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸性环境,有的适于碱性环境;如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度的食盐。
【详解】A、乳酸杆菌属于异养型微生物,生长需要维生素等生长因子,因此培养基中需添加维生素以满足其需求,A正确;
B、以尿素为唯一氮源的培养基属于选择培养基,但可能存在多种能分解尿素的细菌(如不同种类的尿素分解菌),因此分离出的细菌可能不止一种,B正确;
C、固氮菌能在无氮培养基中生长是因为其能固定空气中的N₂,但其碳源需依赖培养基中的有机物(如葡萄糖),属于异养型而非自养型(自养型需以CO₂为碳源),C错误;
D、以纤维素为唯一碳源的培养基属于选择培养基,可筛选出纤维素分解菌;刚果红的作用是鉴别(通过透明圈判断是否分解纤维素),而非直接筛选,但选项描述“筛选”实为选择培养基的功能,D正确。
故选C。
5.(24-25高二下·天津东丽·期中)下表表示某培养基的配方(生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并有金属光泽),下列叙述错误的是( )
成分
蛋白胨
葡萄糖
KH2PO4
伊红
亚甲基蓝
蒸馏水
琼脂
含量
10g
10g
2g
0.4g
0.065g
1000mL
15g
A.该培养基中的琼脂是作为凝固剂
B.培养基中提供氮源的物质主要是葡萄糖
C.该培养基含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质
D.该培养基pH值应调节至中性或弱碱性
【答案】B
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、鉴别、培养大肠杆菌可使用伊红-亚甲基蓝培养基,菌落呈黑色或紫黑色有金属光泽。
【详解】A、该培养基中的琼脂是作为凝固剂,A正确;
B、该培养基中提供碳源的物质主要是葡萄糖,提供氮源的物质是蛋白胨,B错误;
C、微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等,有的还需要特殊营养物质如维生素,蛋白胨还可以提供维生素等,C正确;
D、由于该培养基用于培养细菌,所以pH值应调节至中性或弱碱性,D正确。
故选B。
6.(24-25高二下·天津南开·期中)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官,其中的微生物多为厌氧菌,接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是( )
A.牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌,应使用湿热灭菌
B.甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基
C.乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数
D.在以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中,若出现以某些菌为中心的透明圈,即为纤维素分解菌
【答案】D
【分析】刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但与纤维二糖和葡萄糖无法发生这种反应。在含有纤维素的培养基中添加刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物无法形成,培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈。
【详解】A、从牛体内提取的瘤胃液不能灭菌,否则不能分离出目标微生物,A错误;
B、蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等,甲和乙的培养基应以纤维素为唯一碳源培养目的菌,B错误;
C、乙和丁的接种方法分别是平板划线法和涂布平板法,平板划线法不能用于计数,C错误;
D、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,所以在以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中,若出现以某些菌为中心的透明圈,即为纤维素分解菌,D正确。
故选D。
7.(24-25高二下·天津南开·期中)人们在研究、利用微生物时,需获取纯种微生物并计数或保存。下列叙述正确的是( )
A.培养基倒入培养皿后,需盖上皿盖并立即将培养皿倒置
B.待培养基冷却至50℃时进行倒平板操作
C.用稀释涂布平板法进行微生物计数时,结果往往比实际值偏高
D.干热灭菌后,需要待压力表降至“0”后才能从高压蒸汽灭菌锅里开盖取物
【答案】B
【分析】1、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、微生物生长繁殖的基本成分含有水、无机盐、碳源和氮源。
【详解】A、培养基倒入培养皿后,需待其冷却凝固再倒置,防止冷凝水污染培养基。若立即倒置,未凝固的培养基可能流动,导致污染,A错误;
B、培养基灭菌后需冷却至约50℃(触感温热但不烫手)再倒平板,避免高温破坏培养皿或烫伤,同时防止凝固,B正确;
C、稀释涂布平板法计数时,若多个菌体形成单个菌落,会导致统计结果偏低,而非偏高,C错误;
D、干热灭菌使用干热灭菌箱,无需压力表;高压蒸汽灭菌锅需压力归零后开盖,D错误;
故选B。
8.(24-25高二下·天津河西·期中)聚乙烯醇(PVA)是难降解的大分子有机物,PVA分解菌能产生PVA酶降解PVA。PVA可与碘形成蓝绿色复合物,复合物被降解后蓝绿色消失,形成透明圈。下图为PVA分解菌的筛选过程,其中SG培养基为一种分离培养基,①~⑤表示过程,I~Ⅲ表示菌落。下列叙述正确的是( )
A.过程③应选菌落Ⅱ中的菌种进行接种,该菌种分解PVA的能力最强
B.甲培养基为添加PVA和碘的选择培养基,可筛选出PVA分解菌
C.若按图中④所示的接种方法接种,计数结果通常比实际数目多
D.利用以PVA为唯一碳源的丙培养基对筛选出的PVA分解菌进行加速扩大培养
【答案】A
【分析】微生物常见的接种方法:
(1)平板划线分离法:是指把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基表面,通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞,经培养后生长繁殖成单菌落;
(2)涂布接种法:微生物学实验中的一种操作方法。由于将含菌材料现加到还较烫的培养基中再倒平板易造成某些热敏感菌的死亡,而且采用稀释倒平台法也会使一些严格好氧菌因被固定在琼脂中间缺乏氧气而影响其生长,因此在微生物学研究中更常用的纯种分离方法是涂布平板法。
【详解】A、PVA能与碘产生蓝绿色复合物,PVA分解菌能产生PVA酶降解PVA,复合物被PVA分解菌降解后蓝绿色消失形成透明圈,透明圈越大,说明该菌种分解PVA的能力越强,故应选择透明圈最大的菌落Ⅱ进行接种培养,A正确;
B、甲培养基为添加PVA和碘的鉴别培养基,可筛选出分解PVA能力强的PVA分解菌,B错误;
C、图中④所示的接种方法是稀释涂布平板法,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,所以计数结果通常比实际数目少,C错误;
D、可利用液体完全培养基对已筛选出的PVA分解菌进行扩大培养,D错误。
故选A。
9.(24-25高二下·天津·期中)研究人员发现一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解,长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示接种方法都可用于分离微生物和活菌计数
B.图中操作Ⅰ用平板划线法接种时,接种环至少需要灼烧6次
C.培养基上形成的5个菌落中的细菌都能以该除草剂为氮源
D.操作Ⅲ中透明圈越大的菌落降解该除草剂的能力一定越强
【答案】B
【分析】微生物常用的接种方法:1、平板划线法:这是最常用的接种方法之一。通过在固体培养基表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线,使微生物在琼脂平板表面分散开来,形成单个菌落,从而达到分离纯种的目的;2、稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落,可以对微生物进行数量统计。
【详解】A、平板划线法无法用于计数,A错误;
B、平板划线法接种时,每次划线前后都要灼烧接种环,图中操作Ⅰ进行5次划线操作,那么接种环需要灼烧6次(包括第一次划线前和最后一次划线后),B正确;
C、培养基上形成的两种菌落中的细菌所利用的氮源不同,有透明圈的,是能够利用除草剂中的氮源,没有透明圈的,不能利用除草剂中的氮源,C错误;
D、透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物降解除草剂的能力越强,而不是透明圈越大的菌落降解该除草剂的能力越强,D错误。
故选B。
10.(24-25高二下·天津东丽·期中)某实验小组要对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。下列叙述错误的是( )
A.取样时可选择农田或者菜园里的土壤,要注意采集土壤时一般要铲去表层土
B.牛肉膏蛋白胨培养基应用广泛,可以用来筛选分解尿素的细菌
C.样品稀释时,为避免杂菌污染,应选择无菌水等梯度稀释
D.因为要对分解尿素的细菌分离和计数,所以不能选择平板划线法进行接种
【答案】B
【分析】选择培养原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
【详解】A、取样时,可选择富含尿素的农田或者菜园里的土壤,要注意采集土壤时一般要铲去表层土,A正确;
B、用来筛选分解尿素的细菌培养基应该以尿素作为唯一氮源,B错误;
C、样品稀释时,为避免杂菌污染,应选择无菌水等梯度稀释,C正确;
D、平板划线法不能计数,故要对分解尿素的细菌分离和计数需要采用稀释涂布平板法,D正确。
故选B。
二、实验题
11.(24-25高二下·天津·期中)ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是____。(多选)
A.土样 B.甲培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第Ⅰ步最常用的接种方法是____。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和____等营养物质。
(3)通过步骤Ⅱ能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于____培养基,在进行第Ⅲ步接种时,应挑选____(①/②/③)号菌落。
【答案】(1)BCD
(2) 稀释涂布平板法 无机盐
(3) 选择 ①
【详解】(1)实验中需注意无菌操作,为了防止杂菌污染,实验中所使用的器具、培养基都需要灭菌,土样中含有目的菌株,不能灭菌,否则会杀死目的菌株,培养基需要高压蒸汽灭菌法进行灭菌,接种环和涂布器需要灼烧灭菌,A错误,BCD正确。
(2)由图观察可知,图中菌落均匀分布在培养基表面,故图中第Ⅰ步最常用的接种方法是稀释涂布平板法。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。
(3)通过步骤Ⅱ能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于选择培养基,由图观察可知,图中①号菌落的透明圈最大,已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈,这说明透明圈越大,产ε-PL的能力越强,故在进行第Ⅲ步接种时,应挑选①号菌落。
三、解答题
12.(24-25高二下·天津滨海新·期中)中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:
(1)果醋制作过程中菌种的呼吸方式是______。
(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类______(填“增多”或“减少”)。制作腐乳的微生物主要是______,发挥作用时主要利用其产生的______酶和______酶。
(3)利用乳酸菌进行酸奶制作时杀菌很重要,牛奶一般用______法,所用仪器如接种环常用______法灭菌。
(4)泡菜具有独特的风味,在我国的泡菜品种中,东北酸菜和四川泡菜都非常有名,在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是______。
【答案】(1)需氧型/有氧呼吸型
(2) 增多 毛霉 蛋白酶 脂肪酶
(3) 巴氏消毒 灼烧灭菌
(4)先增加后减少
【分析】果酒发酵所需要的菌种为酵母菌,果醋发酵所需要的菌种为醋酸菌,泡菜制作过程所需要的菌种为乳酸菌,腐乳制作过程中主要的菌种为毛霉。醋酸菌为需氧型,乳酸菌为厌氧型,所以果醋发酵需要有氧条件,而制作泡菜需要严格的厌氧环境。泡菜制作过程中,正常情况下,随着腌制时间的延长,亚硝酸盐含量的变化趋势是先增加后减少,然后基本不变。
【详解】(1)制作果醋的菌种是醋酸杆菌。醋酸杆菌是需氧菌,即呼吸方式是有氧呼吸,故制作果醋时需要保证有氧条件。
(2)在腐乳的制作过程中,有多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉,其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,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。所以通过发酵,豆腐中营养物质的种类增多。
(3)牛奶一般用巴氏消毒法消毒,既可以杀死牛奶中的微生物,又可以保证牛奶中的营养成分不被破坏,而所用仪器如接种环常用灼烧灭菌法灭菌。
(4)泡菜制作过程都是利用乳酸菌发酵。向坛中注入盐水前,煮沸所用盐水的目的是杀灭杂菌,同时也可将盐水中的溶解氧去除。制作泡菜过程中亚硝酸盐含量变化的趋势是先增加后减少。
13.(24-25高二下·天津南开·期中)杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受性强的优质杨梅酿酒酵母,进行的研究如图所示。请回答下列问题:
(1)图中过程②③④⑤所用培养基为适于酵母菌生长的YPD培养基,其成分包括1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖等,其中能提供的氮源的有________,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了________(成分)。
(2)过程③梯度稀释时,先分别向A、B、C三支试管中加入9mL无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液1mL,摇匀。取多种稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做的目的有________。
(3)过程④中接种环灼烧灭菌的次数为________,划线后将培养皿________,放入恒温培养箱中培养。
(4)分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用DY5、RY1、JW14三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表、图所示,三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是________,理由有________。
菌株名称
酒精度( % vol)
总糖含量(g·L-1)
总酸含量(g·L-1)
DY5
7
34.23
12.05
RY1
9
15.01
12.68
JW14
6.5
33.64
12.1
杨梅汁
-
78.8
10.74
【答案】(1) 酵母膏、蛋白胨 琼脂
(2)为了获得菌落数量合适的平板,并且排除偶然因素造成的误差
(3) 6 倒置
(4) RY1 酒精转化率高、酒精耐受力强
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)酵母膏、蛋白胨是含C、N的有机物,葡萄糖含C有机物,所以酵母膏、蛋白胨可以为酵母菌提供氮源等。过程②用的是液体培养基,过程③则是固体培养基,所以过程③的培养基比过程②的培养基多了琼脂成分。
(2)取多个稀释倍数的酵母菌培养液0.1mL分别接种到多个平板上,这样做是为了获得菌落数量合适的平板,并排除偶然因素造成的误差。
(3)每次划线前后都要对接种环进行灭菌,图中共有5个划线区,所以过程④中需要对接种环进行灼烧的次数为6次。为避免水滴污染培养基,为防止皿底脱落,划线后将培养皿倒置,放入恒温培养箱中培养。
(4)由图、表可知,经RY1发酵的杨梅酒酒精度高,对酒精的耐受力强,所以最适于杨梅果酒发酵的是RY1。
14.(24-25高二下·天津滨海新·期中)在小麦丰收的季节,经常焚烧秸秆导致火焰四起,烟雾弥漫,不但导致严重的雾霾而且造成资源浪费。科学家为了解决这个问题,努力寻找分解秸秆中纤维素的微生物,他们做了如下实验,据图回答:
(1)根据甲图,选择培养阶段要用__________培养基(从功能上分),该培养基应以______为唯一碳源,制备该培养基一般需要经过______________灭菌。为了鉴别纤维素分解菌,常在培养基中加入__________试剂。
(2)为统计培养液中细菌的数目,稀释后取少量滴于培养基表面,用涂布器涂匀,这种接种方法称为______________。运用这种方法统计的结果往往较实际值____(填“大”或“小”),原因是_____________________________。用该方法统计样本菌落数时,为判断培养基是否被杂菌污染,需要设置____________作为对照组。
(3)乙图是培养出的单菌落示意图,最适合分解秸秆的菌落是________,纤维素分解菌将纤维素最终分解为________。
【答案】(1) 选择 纤维素 高压蒸汽/湿热 刚果红
(2) 稀释涂布平板法 小 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到是一个菌落 未接种的培养基
(3) B 葡萄糖
【分析】纤维素分解菌可以产生纤维素酶,将纤维素分解为葡萄糖。刚果红染液与纤维素可形成红色复合物,纤维素分解菌在含有刚果红染液的培养基中形成的菌落会出现透明圈,可以用来鉴别纤维素分解菌。
【详解】(1)在从森林土壤样本中筛选分解纤维素的微生物时,需要让能分解纤维素的微生物在特定环境下生长,而抑制其他微生物生长,因此从土壤样液中筛选能分解纤维素的细菌所用的培养基是选择培养基,该培养基以纤维素作为唯一碳源。制备培养基一般需要经过高压蒸汽灭菌(或湿热灭菌法)。在培养基中加入刚果红(CR),刚果红会与纤维素形成红色复合物,而呈现红色,如果纤维素被降解,则培养基表面会形成以纤维素分解菌为中心的透明圈,可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,因此为了鉴别纤维素分解菌,常在培养基中加入刚果红试剂。
(2)稀释后取少量滴于培养基表面,用涂布器涂匀,这种接种方法称为稀释涂布平板法。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,这是由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到是一个菌落。用该方法统计样本菌落数时,为判断培养基是否被杂菌污染,需要设置未接种的培养基作为对照组。
(3)图乙中B是透明圈与菌落比值最大,所以最适合分解秸秆的菌落是B,因为在该培养基上,当降解圈直径与菌落直径的比值最大时,说明降解菌分泌的纤维素酶活性较强,分解的纤维素较多。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,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖,故纤维素分解菌将纤维素最终分解为葡萄糖。
15.(24-25高二下·天津滨海新区·期中)《LiveScience》曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,央视报道了某科研单位对手机屏幕单位面积上的细菌进行的实验调查,下图为实验调查结果。请分析回答下列相关问题:
(1)经研究发现手机屏上分布有大量微生物,其中有大家所熟知的大肠杆菌、酵母菌等。一般来说,微生物生长过程中需要的营养物质包括______源、______源、水、无机盐等。
(2)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常用的灭菌方法有______。图中电视台所采用的接种方法为______法。
(3)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10ml菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1mL稀释倍数为104的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为88、90、92,则该手机屏幕的细菌数为______个/cm2。该数值比实际数值低,原因是________。
(4)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37℃,并且有高度的耐盐性,可以在10%~15%NaCl肉汤培养基中生长,某同学快速培养了大量的金黄色葡萄球菌,在合理操作后想证明培养结果是否可靠,还应该设置________的对照实验,该对照组无任何微生物说明实验成功。
【答案】(1) 碳源 氮源
(2) 高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板
(3) 3.6×105个/cm2 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
(4)空白培养基在相同条件下培养相同时间
【分析】实验室常用的灭菌方法:
(1)灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。
(2)干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。
(3)高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
【详解】(1)微生物生长过程中需要的营养物质包括碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)、水、无机盐等。
(2)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的培养皿常采用干热灭菌也可采用高压蒸汽灭菌法灭菌,而培养基进行灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌,故在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法灭菌。图中两电视台所采用的接种方法均为稀释涂布平板法,该方法还常用来统计样品中活菌的数目但往往统计值比实际值偏低。
(3)该手机屏幕的细菌数为(88+90+92)÷3÷0.1×104÷(5×5)=3.6×105个/cm2。稀释涂布平板统计样品中活菌的数目往往统计值比实际值偏低,原因是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。
(4)为了确保灭菌合格,需要设置对照实验,即将空白培养基在相同条件下培养相同时间,该对照组无任何微生物说明实验成功。
地 城
考点03
发酵工程及其应用
一、单选题
1.(24-25高二下·天津·期中)下列关于发酵工程的基本环节及应用的叙述中,正确的是( )
A.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的,是化学防治的重要手段
B.在主发酵阶段酵母菌会大量繁殖,主发酵结束后可得到澄清、成熟的啤酒
C.单细胞蛋白是指从大量培养的微生物菌体中获得的蛋白质,可以作为家畜和家禽的饲料
D.培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,若被杂菌污染将会导致产量下降
【答案】D
【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、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、微生物农药利用的是微生物或其代谢产物,属于生物防治而非化学防治,化学防治主要指化学药剂的应用,A错误;
B、主发酵阶段酵母菌大量繁殖并产生酒精,但此时发酵液浑浊,需经后发酵(低温、密闭)才能澄清并成熟,B错误;
C、单细胞蛋白是指微生物菌体本身,并非仅提取的蛋白质,虽然菌体富含蛋白质,但选项表述不准确,C错误;
D、培养基灭菌和发酵设备灭菌是防止杂菌污染的关键,若污染会导致目标菌与杂菌竞争资源,降低产量,D正确。
故选D。
2.(24-25高二下·天津·期中)下列有关发酵工程的叙述,正确的是( )
A.缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇直接转化为醋酸
B.发酵结束后,可采用过滤、沉淀等方法获得微生物代谢产物
C.接种环可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,以达到彻底灭菌
D.啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
【答案】C
【详解】果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【分析】A、醋酸菌在缺少糖源时,需先将乙醇氧化为乙醛,再转化为醋酸,并非直接转化,A错误;
B、过滤、沉淀通常用于分离菌体,而代谢产物若为胞外产物(如酒精、抗生素)需通过蒸馏或萃取等方法从滤液中获取,B错误;
C、接种环灭菌需在酒精灯火焰的充分燃烧层(外焰)灼烧至通红,高温可杀灭所有微生物(包括芽孢),达到彻底灭菌,C正确;
D、啤酒发酵中,大部分糖的分解和代谢物生成发生在主发酵阶段,后发酵主要用于澄清和风味完善,D错误。
故选C。
3.(24-25高二下·天津·期中)下列关于发酵工程的叙述,正确的是( )
A.发酵工程的中心环节是菌种的选育,优良菌种可通过诱变育种获得
B.通过发酵获得的单细胞蛋白,常用于生产微生物饲料
C.利用发酵工程生产的微生物农药,作为化学防治的重要手段
D.发酵工程的产品是人们利用微生物的细胞代谢获得的代谢产物
【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。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,而非菌种选育。菌种选育是重要步骤,但非中心环节,A错误;
B、单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体,富含蛋白质,常用于微生物饲料的生产,B正确;
C、微生物农药利用活体微生物或其代谢产物防治病虫害,属于生物防治,而非化学防治,C错误;
D、发酵工程的产品包括微生物的代谢产物(如抗生素)和菌体本身(如单细胞蛋白),表述不全面,D错误。
故选B。
4.(24-25高二下·天津南开·期中)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高,下列关于发酵工程叙述正确的是( )
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物发酵
B.从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节
C.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白,用来生产微生物饲料
D.培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,以避免杂菌污染影响发酵过程
【答案】D
【分析】1、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。2、产品不同,分离提纯的方法一般不同。(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;(2)如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,A错误;
B、发酵工程的中心环节是发酵过程,而不是从自然界筛选、通过诱变育种等获得优良菌种,B错误;
C、单细胞蛋白并不是从微生物细胞中“提取”出来的一种特定蛋白质分子,而是指整个微生物菌体本身,C错误;
D、为了保证纯种培养和发酵过程的稳定可控,对培养基和发酵罐等所有设备进行严格的灭菌,是发酵工程开始前一个至关重要的步骤,D正确。
故选D。
5.(24-25高二下·天津·期中)酵母的蛋白含量高,可用作饲料蛋白,且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖,既能减少污染,又能降低成本。研究人员从土壤中分离该类酵母并大量培养,操作流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.⑤中培养获得的酵母菌菌体即为单细胞蛋白
B.过程②的目的是将细菌稀释后再进一步扩大培养
C.④过程中使用的培养基以甲醇作为唯一碳源
D.采用稀释涂布平板法统计数量时,若稀释倍数为104,接种量为0.2mL,得到单菌落平均数为122,则每克土壤中该酵母菌数量为6.1×106个
【答案】B
【分析】在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、酵母菌菌体即为单细胞蛋白,A正确;
B、过程②的目的是将细菌稀释,⑤过程是扩大培养过程,B错误;
C、分析题意可知,本实验目的是筛选利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖的酵母,故④过程中使用的培养基以甲醇作为唯一碳源,C正确;
D、采用稀释涂布平板法统计数量时,若稀释倍数为104,接种量为0.2mL,得到单菌落数为122,则样液中细菌数量为(122/0.2)×104=6.1×106个,D正确。
故选B。
6.(24-25高二下·天津·期中)谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是( )
A.提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量
B.发酵初期控制pH为7.0,后调为5.6,有利于提高L-谷氨酰胺产量
C.通过电子显微镜观察,可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染
D.发酵结束后,采用适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
【答案】A
【分析】1、发酵是利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程:菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。
2、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、由图可知,提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量,但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸,反而降低L-谷氨酰胺产量,A错误;
B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0,谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6,因此发酵初期控制pH为7.0,有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量,后调为5.6,有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性,进而提高L-谷氨酰胺产量,B正确;
C、谷氨酸棒状杆菌为杆菌,而球状细菌为球状,球状细菌与杆菌形态不同,通过电子显微镜观察细胞形态,可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染,C正确;
D、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物,对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品,D正确。
故选A。
7.(24-25高二下·天津滨海新·期中)关于发酵工程的说法错误的是( )
A.发酵工程的菌种可以来自诱变育种或基因工程
B.通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶
C.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
D.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
【答案】C
【分析】1、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身;
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同:
①如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;
②如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取;
3、发酵过程中要严格控制温度、PH、溶氧、通气量与转速等发酵条件;
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、发酵工程的菌种可以通过多种方式获得,包括从自然界中筛选、诱变育种和基因工程育种,A正确;
B、微生物代谢过程能产生酶,故通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶,B正确;
C、单细胞蛋白是通过发酵工程获得的微生物菌体,而不是从微生物中提取单细胞蛋白,C错误;
D、发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物,也可以是微生物本身(如单细胞蛋白),D正确。
故选C。
8.(23-24高二下·天津·期中)下列关于发酵工程的叙述,错误的是( )
A.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节
B.发酵工程中所用的菌种大多是经选育的单一菌种
C.在菌种确定之后,要选择原料制备培养基,培养基须严格灭菌
D.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质,可制成微生物饲料
【答案】D
【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、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件,A正确;
B、发酵工程中所用菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降,所以需要对培养基和发酵设备进行灭菌,B正确;
C、为了防止杂菌污染,在菌种确定之后,要根据菌种的代谢特征及对营养物质的需求选择原料制备培养基,培养基须严格灭菌,C正确;
D、许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,单细胞蛋白不是从微生物细胞中提取的蛋白质,D错误。
故选D。
9.(23-24高二下·天津滨海新·期中)关于发酵工程应用的说法错误的是( )
A.通过发酵工程可以从微生物中提取单细胞蛋白
B.发酵工程的产品可以是微生物的菌体
C.发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物
D.通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶
【答案】A
【分析】1、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身;
2、产品不同,分离提纯的方法一般不同;①如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;②如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取;
3、发酵过程中要严格控制温度、PH、溶氧、通气量与转速等发酵条件;
4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、单细胞蛋白本生就是一种微生物,并不是一种微生物细胞的提取物,A错误;
BC、发酵工程的产品可以是微生物的代谢产物,也可以是微生物本身(如单细胞蛋白),BC正确;
D、微生物代谢过程能产生酶,故通过发酵工程可以从微生物中提取一些酶,D正确。
故选A。
二、综合题
10.(24-25高二下·天津·期中)ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是______。
A.土样 B.培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第I步最常用的接种方法是_______。若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,则应在第I步之前______,再进行接种。
(3)第Ⅲ步接种,应挑选________(①②③)号菌落。
(4)下列所示操作,发生在图中哪个过程__________(填图中过程编号)。
(5)下列关于实验中用到的4种培养基的分析,正确的是________(多选)。
A.甲培养基是液体培养基,能提供目的基因所需的全部营养
B.乙培养基是固体培养基,用于选择产ε-PL的菌种
C.丙培养基是固体培养基,用于分离产ε-PL的菌种
D.丁培养基是液体培养基,用于目的菌的增殖、生产ε-PL
为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区的宽度,得到表所示的结果。
ε-PL浓度/mg·L-1清晰区宽度/mm微生物
20
30
40
50
60
70
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
+
6.3
注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
(6)下列关于上述抑菌实验的叙述,正确的是______(多选)。
A.结果显示ε-PL对酿酒酵母的抑制作用最强
B.ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关
C.用于实验的培养基应该用液体的选择培养基
D.接种过程需在超净工作台火焰周围进行
(7)经实验筛选到的菌种经大规模发酵可大量生产ε-聚赖氨酸(ε-PL),以下说法正确的是______(单选)。
A.发酵过程中培养基和设备均采用相同方式灭菌
B.选育出的菌种可直接用于大型发酵
C.发酵过程需严格控制温度、pH和溶解氧等培养条件
D.发酵产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)需从微生物体内分离提纯
(8)下面是某种培养基配方:
纤维素粉
Na2NO3
Na2HPO4·7H2O
KH2PO4
MgSO4·7H2O
KCl
酵母浸膏
H2O
5g
1g
1.2g
0.9g
0.5g
0.5g
0.5g
1000mL
③根据表中培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是_______(填“自养型”或“异养型”)。
【答案】(1)BCD
(2) 稀释涂布平板法接种 梯度稀释
(3)①
(4)III
(5)ABCD
(6)ABD
(7)C
(8)异养型
【分析】1、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落;
2、选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。鉴别培养基是依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计的培养基。
【详解】(1)A、土样中含有目的菌,灭菌会杀灭所有微生物,故土样不能灭菌,A错误;
B、培养基需要进行高压蒸汽灭菌,B正确;
C、接种环需要进行灼烧灭菌,C正确;
D、涂布器需要用酒精引燃灭菌,D正确。
故选BCD。
(2)据图可知,第I步为接种,结合第Ⅱ步结果的均匀分布可知,所用接种方法是稀释涂布平板法;若经第Ⅱ步培养后发现菌落铺满了整个培养基、无法分辨出单菌落,说明密度过大,故则应在第I步之前先梯度稀释,再进行接种;
(3)培养过程中由于ε-PL可使亚甲基蓝褪色,故能分泌ε-PL的微生物周围会形成透明圈,透明圈直径越大,分泌ε-PL的量越多,因此应挑选透明圈直径大的菌落继续培养,故选①;
(4)该操作为平板划线法中,用接种环在培养基划线过程,图中Ⅳ为平板划线的结果,故该操作发生在图中过程Ⅲ;
(5)A、甲培养基是液体培养基,能提供目的菌所需的全部营养,以保证目的菌的正常生长,A正确;
B、乙培养基是固体培养基,用于选择产生ε- -PL的菌种,通常需要添加琼脂等凝固剂,B正确;
C、丙培养基是固体培养基,用于分离、产生ε-PL的菌种的纯培养物,即可对目的菌进行扩大培养,C正确;
D、丁培养基是液体培养基,用于增殖培养目的菌,让目的菌增殖、生产ε-PL, D正确。
故选ABCD。
(6)A、表中结果显示,不同浓度的ε-PL处理下,酿酒酵母清晰区的宽度最大,说明ε-PL 对酿酒酵母的抑制作用最强,A正确;
B、表中数据显示随浓度增加,清晰区的宽度越大,即ε- PL对四种微生物的抑制效果与浓度正相关,B正确;
C、培养后需要测量清晰区的宽度,故用于实验的培养基应该用固体的选择培养基,C错误;
D、为了避免周围环境中微生物的污染,接种过程需在超净工作台火焰周围进行,D正确。
故选ABD。
(7)A、发酵过程中培养基用湿热灭菌 ,设备用培养皿用干热灭菌,故采用不同方式灭菌,A错误;
B、选育出的菌种不一定能用于大型发酵,还需要进行发酵试验,B错误;
C、温度、Ph和溶解氧都会对发酵过程产生影响,故发酵过程需严格控制温度、Ph和溶解氧等培养条件,C正确;
D、发酵产物ε-聚赖氨酸(ε-PL)是微生物的分泌物,不需从微生物体内分离提纯,D错误。
故选C。
(8)分析表中培养基的成分可以看出,该培养基提供的是有机营养(纤维素粉),因此用该培养基所培养微生物的同化作用类型是异养型。
三、解答题
11.(24-25高二下·天津·期中)发酵工程在医药上的应用非常广泛,产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌,是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图1所示。回答相关问题:
(1)接种之前的过程①、②都属于______。在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH在灭菌______(填“前”或“后”)调至______性。
(2)可采用______法对产黄青霉菌进行分离纯化并计数,在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,则每升原菌液样品中细菌数为______个。该方法所统计的细菌数通常会比实际菌落数目偏______(填“大”或“小”),原因是______。
(3)研究发现,某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株,失去合成某种维生素的能力,只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株,为了进一步确定该菌株的具体类型,他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组,用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素,然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如表:
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素 B₁
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈(图2),则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是______。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是______。
【答案】(1) 扩大培养 前 酸
(2) 稀释涂布平板 5.2×108 小 当两个或者多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
(3) 维生素B1 3与5的交界处
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)发酵之前需要对菌种进行扩大培养,图中过程①、②都属于扩大培养过程;在制备该培养基时,除了添加必要的营养成分外,还需要将pH调至酸性,因为霉菌适宜在酸性条件下生存,且为实现无菌操作,应在灭菌之前调节pH。
(2)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中能够用于计数的是稀释涂布平板法;在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,菌落统计应是30-300之间的进行计数,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、52,1升=1000mL,则每升原菌液样品中细菌数为(48+50+54+56+52)÷5×103÷0.1×103=5.2×108个;由于当两个或者多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故该方法所统计的细菌数通常会比实际菌落数目偏小。
(3)分析表格数据可知,实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈,比较表格中各种维生素组合,1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1,所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1;只有3组含有叶酸,只有5组含有生物素,所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌,则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
试卷第1页,共3页
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