第一章 单元检测卷(一)(课件 练习,共2份)苏教版(2019)选择性必修3 生物技术与工程(含解析)

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第一章 单元检测卷(一)(课件 练习,共2份)苏教版(2019)选择性必修3 生物技术与工程(含解析)

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单元检测卷(一)
(时间:75分钟 满分:100分) 
一、单项选择题(共14小题,每小题2分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物。下列叙述正确的是(  )
培养乳酸菌时应液体悬浮振荡培养以保证氧气供应
光照条件下培养蓝细菌时只需提供水和无机盐而不需提供有机物
在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物一定能分泌脲酶
硝化细菌和圆褐固氮菌都可在不添加任何氮源的培养基上生长
2.培养基是指供给微生物、植物或动物细胞(或组织)生长繁殖的,由不同物质组合配制而成的营养基质。针对下表中的三组培养基,下列叙述错误的是(  )
组别 培养基成分
a 蛋白胨、酵母提取物、甘露醇、水
b 葡萄糖、尿素、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖
c 矿质元素、蔗糖、维生素、甘氨酸、水、琼脂
a组培养基可用于醋酸菌的扩大培养,该培养过程需用到磁力搅拌器和摇床
b组培养基可用于分离能合成脲酶的微生物,该实验中可用全营养LB固体培养基作对照
c组培养基培养微生物时,甘氨酸和蔗糖可为其提供氮源
上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质还要为其生存和繁殖提供适宜的环境
3.下列有关微生物培养基制备的叙述,正确的是(  )
培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分
在溶化琼脂时,需要控制火力并不断搅拌,以免发生糊底
在微生物的实验室培养中,培养皿可用体积分数为70%的酒精擦拭灭菌
倒平板时需将培养基冷却至室温,再在酒精灯火焰旁倒平板
4.(2024·江苏南京期中)无菌技术是获得纯净微生物培养物的关键。下列相关叙述正确的是(  )
实验过程中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,70%的酒精用来灭菌效果最好
试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
5.(2024·江苏扬州期末)图甲、图乙是用培养基当纸,接种环当笔,以各种形态颜色的细菌和真菌当颜料画出的别具风格的作品。下列说法错误的是(  )
图甲和图乙均为固体培养基,均采用了平板划线法进行接种
制备培养基时要经过计算→称量→溶化→灭菌→调pH→倒平板等步骤
使用接种环接种时,取菌种前和接种完成后都需将接种环进行灼烧灭菌
培养成型的作品应低温保存,以免菌株疯长影响整体效果
6.(2024·江苏苏州期中)下图为能分解尿素的微生物的获取过程,下列有关叙述错误的是(  )
①②③的目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量
过程④需在酒精灯火焰旁进行,其中接种环一共需要灼烧6次
通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,所以还需做进一步的鉴定
通过④获得纯种微生物后,再利用稀释涂布平板法接种至试管斜面培养基上进行保存
7.如图为分离和纯化能分解甲醛的细菌的部分实验过程,LB培养基能使菌种成倍扩增,下列说法正确的是(  )
实验前需要对活性污泥进行灭菌处理
②中LB培养基应以甲醛为唯一碳源
目的菌种的异化作用类型为厌氧型
经⑤处理后,应选择瓶中甲醛浓度最低的一组进一步纯化培养
8.某生物兴趣小组完成了“分离土壤中分解尿素的细菌并进行计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
纯化培养阶段使用选择培养基,应以尿素为唯一氮源
梯度稀释时可用移液管或微量取液器进行操作
中间试管涂布的3个平板的菌落平均数小于160
由图中数据可知10克土样中的菌株数约为1.6×108个
9.(2024·江苏淮安月考)L-天冬酰胺酶由细菌和真菌合成,可分解天冬酰胺释放出氨,然后与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株,设计了如下培养基。培养基主要成分有:牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、琼脂、奈斯勒试剂。实验结果如下图。下列叙述正确的是(  )
要获得高产L-天冬酰胺酶纯培养物的关键是在富含天冬酰胺的环境中取样
该培养基从功能来看属于选择培养基,其中充当氮源的成分是牛肉膏
应选择菌落C作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养
从实验结果可知,接种时采用的是平板划线法
10.(2023·连云港高二期中)米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品,下列相关叙述正确的是(  )
米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的无氧呼吸
制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸
酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧,保证乳酸菌的有氧呼吸
为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
11.(2023·江苏南通模拟预测)某同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作,下列相关叙述正确的是(  )
新鲜葡萄冲洗、榨汁、灭菌后装入发酵瓶,预留1/3空间
酒精发酵期间,开启磁力搅拌器能提高发酵液中的溶解氧
醋酸发酵期间,应打开阀a持续通气并适当提高发酵温度
发酵期间,发酵液中乙醇含量及pH均先增大后减小
12.(2024·江苏淮安月考)剁姜辣子是在剁碎的生姜和辣椒中添加一定量的食盐,利用乳酸菌发酵得到的一种风味独特的发酵制品。下列有关该发酵过程叙述正确的是(  )
发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是使不耐酸杂菌的生长被抑制
乳酸菌在发酵过程中积累了一定量的CO2,使发酵坛水槽中有气泡冒出
将生姜和辣椒剁碎、通入无菌空气、添加“陈泡菜水”均可缩短腌制时间
某同学腌制的剁姜辣子亚硝酸盐含量高,可能与腌制时间和温度等有关
13.在细菌的连续发酵过程中,要以一定速率不断添加新的培养基,同时放出老的培养基。如图表示培养基的稀释率(培养基的更新速率)与培养容器中营养物质浓度、细菌代时(细菌数目增加一倍需要的时间)、细菌密度的关系。下列相关叙述错误的是(  )
在稀释率很低的情况下,稀释率的增加会导致细菌密度增加
稀释率从a到b的变化过程中,细菌生长速度不断提高
稀释率超过b后,营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大,细菌密度降低
为持续高效地获得发酵产品,应将稀释率控制在b左右
14.由于发酵工程原料来源丰富、价格低廉等,在医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程及其应用的叙述,错误的是(  )
从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可制成微生物饲料
将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,用来防治多种农林虫害
培养基或发酵设备灭菌不彻底,会造成发酵产品的产量和质量下降
二、多项选择题(共4小题,每小题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意,每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
15.(2024·江苏常州阶段练习)某公司推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的效果,研究人员检测了凝胶洗手前后手部细菌的含量(如下图)。下列相关叙述错误的是(  )
图示接种方法为平板划线法
凝胶洗手前后分别接种,已形成自身对照,因此无需空白对照
平板上的一个菌落,可能来源于样品稀释液中的一个或多个活菌
初步判断培养基上菌种的类型,需用显微镜观察菌落的形状
16.限量补充培养法可用于检测营养缺陷型菌株(如图)。将诱变后的菌株接种在基本培养基上,野生型菌株迅速形成较大菌落,营养缺陷型菌株生长、繁殖缓慢,不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后,营养缺陷型菌株快速繁殖。下列叙述正确的是(  )
用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变
精氨酸营养缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力
③步骤加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长
选择图乙中菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株
17.(2024·江苏淮安期中)下面是某同学自制酸奶的主要操作流程,下列相关叙述正确的是(  )
密封容器100 ℃蒸煮、晾干 → 按比例将鲜奶和乳酸菌混合 → 密封、40℃~42℃下保温8~12 h → 酸奶凝结成“豆腐花”状,终止发酵
蒸煮容器属于消毒,其目的是减少杂菌污染
发酵主要菌种乳酸菌是一种厌氧型原核生物
若发酵温度提高到60 ℃,则可大大缩短发酵所需时间
酸奶呈“豆腐花”状与发酵液pH降低造成蛋白质变性有关
18.(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(  )
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
制作果酒时应将图1装置放在18~25 ℃环境中,制作果醋时应将温度提高至30~35 ℃
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
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
三、非选择题(共4小题,共60分。)
19.(14分)大熊猫可利用竹子中约8%的纤维素和约27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)(2分)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,该培养基从功能上看属于________培养基。
(2)(5分)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____________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)(4分)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:______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(4)(3分)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______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
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
20.(15分)(2024·江苏盐城期末)油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基呃唑烷-硫酮(VOT),可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT,下图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程。据图回答下列问题:
(1)(3分)为了判断培养基的制作是否合格,可以将接种瘤胃提取物的A培养基和一个________的B培养基都放在恒温箱中培养,分别观察并记录结果。若B培养基中长出了菌落,说明__________________________________________________。
(2)(4分)纯化菌种时,图乙所示的接种方法是________________,利用图中所示的接种方法接种微生物时,需要将菌液进行一系列的梯度稀释,目的是______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)(3分)甲为液体选择培养基,甲中的细菌比乙中的生长速度快,原因是______________________________________________________________________。
(4)(5分)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、430,则每升原菌液样品中细菌数为________个。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,所统计的细菌数通常会比该方法统计数目偏____________,原因是________________________________
_____________________________________________________________________。
21.(15分)(2024·江苏淮安阶段练习)青梅果肉营养丰富,成熟的青梅果实易腐烂,不易运输保存。进行青梅果酒研究,既可提高青梅资源利用率,又可提高产品附加值。图1为制作青梅果酒的简易装置图;由于青梅果肉含糖量低,往往在青梅果浆中加入白砂糖后再进行酿制,图2为在青梅果浆中添加白砂糖对酒精度和果酒感官评分的影响(感官评分越高,果酒的品质越高)。
(1)(4分)生产酒和醋都需要严格筛选菌种和控制温度条件。在酒精发酵时,使用的菌种为________,写出酵母菌产生酒精时的反应式_________________________;在醋酸发酵时,使用的菌种为________。
(2)(4分)在青梅果酒发酵过程中,图1装置中的充气口应处于________(填“关闭”或“开放”)状态,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是____________________________。可在酸性条件下,用________检测有无果酒产生。
(3)(3分)从图2可以看出,青梅果酒酿制时果浆中初始糖浓度为____________时效果最佳,在此浓度之前,果酒酒精度随初始糖浓度的增加而增加,原因是______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(4)(1分)在青梅果酒酿制过程中,若发酵时间过长,产酒率不再增加,但会增加被杂菌污染的风险,若被醋酸菌污染,________(填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸。
(5)(3分)制作果醋时,可向装有适量果酒的容器中,加入部分刚刚制取的新鲜青梅汁。加入青梅汁的目的是_______________________________________________
______________________________________________________________________。
22.(16分)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。请回答下列问题:
(1)(2分)生产柠檬酸的优良菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过____________________(答出一种育种方法即可)育种获得。
(2)(4分)据图分析,黑曲霉的代谢类型是____________,将菌种接种至A培养基的方法为____________,将该菌种由A培养基转接至B培养基的目的是____________________。
(3)(5分)请从培养基营养成分的角度分析,加α-淀粉酶的作用是____________________________________,加蛋白胨的作用是____________________(答出一种)。
(4)(4分)有人认为柠檬酸发酵工程的生产过程中pH将不断下降,会抑制杂菌的生长,因此C培养基不需要灭菌,但相关技术人员则认为该观点不正确,请做出合理的解释:_____________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(5)(1分)在柠檬酸发酵过程中,操作人员会定时检测培养液中的黑曲霉浓度以了解发酵进程,若将稀释了100倍的培养液用血球计数板(1 mm×1 mm×0.1 mm,25个中方格,每个中方格包含16个小格)通过显微镜观察计数,则理论上统计的中方格中黑曲霉平均数量应不少于________个才能达到7.5×108个/mL的预期浓度。
单元检测卷(一)
1.B [乳酸菌为厌氧菌, 应隔绝空气培养,A错误;在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物也有可能是固氮菌,能利用空气中的氮气,不一定能分泌脲酶,C错误;硝化细菌不能固氮,因此培养硝化细菌的培养基必须有氮源,D错误。]
2.C [蔗糖的元素组成是C、H、O,不含N元素,不能提供氮源,C错误。]
3.B [培养基配方中一般都含有碳源、氮源、水、无机盐等成分,琼脂是制作固体培养基所需要的凝固剂,A错误;在微生物的实验室培养中,培养皿可用干热灭菌法灭菌,C错误;倒平板时需要将培养基冷却到50 ℃左右,需要在酒精灯火焰旁进行倒平板的操作,防止杂菌污染,D错误。]
4.C [微生物培养的器皿、接种用具和培养基等均需要灭菌,生物材料依据情况消毒或灭菌,A错误;酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,酒精用于消毒,不是灭菌,B错误;消毒仅能杀死物体体表或内部的一部分微生物,D错误。]
5.B [制备培养基要经过计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等步骤,即需要先调pH,再灭菌,主要为防止杂菌污染,B错误。]
6.D [获得纯种微生物后,利用平板划线法接种至斜面培养基上,进行低温保存,D错误。]
7.D [该实验是从活性污泥中分离和纯化能分解甲醛的细菌,故不能对活性污泥进行灭菌处理,A错误;②中利用LB培养基使菌种成倍扩增,属于加富培养基,加入多种营养物质,以利于细菌生长和繁殖,B错误;分解甲醛细菌是在有氧条件下培养的,属于需氧型细菌,C错误。]
8.C [稀释倍数越高,平板上出现的菌落数越少,所以中间试管涂布的3个平板的菌落平均数应大于160,C错误。]
9.C [要获得高产L-天冬酰胺酶纯培养物的关键是防止杂菌污染,A错误;培养基中加入有奈斯勒试剂,若微生物能产生L-天冬酰胺酶则菌落周围会出现棕色圈,因此该培养基从功能来看属于鉴别培养基,其中充当氮源的成分是牛肉膏和蛋白胨,B错误;从实验结果来看,菌落分布较为均匀,接种时应该采用的是稀释涂布平板法,D错误。]
10.B [酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,故米酒发酵液中冒出的“气泡”并不都是来源于酵母菌的无氧呼吸,A错误;醋酸菌为好氧细菌,制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸,B正确;乳酸菌为厌氧细菌,需要在无氧条件下进行发酵,C错误;发酵前原料不需要灭菌,D错误。]
11.C [发酵期间,发酵液中乙醇含量先增大后减小,但是pH一直减小,D错误。]
12.D [发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是为乳酸菌的无氧呼吸创造条件,A错误;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;乳酸菌的呼吸方式为无氧呼吸,发酵过程不能提供无菌空气,C错误。]
13.C [由题图可知,随稀释率的增加,营养物质浓度提高,细菌代时缩短,而细菌密度降低,这是由于培养基更替过快,带走了大量的细菌,营养充足,细菌繁殖快,细菌代时缩短,细菌死亡率并没有增大,C错误。]
14.A [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,不是从微生物细胞中分离出的物质,A错误。]
15.ABD [题图中选择的接种方法是稀释涂布平板法,平板划线法不能用于统计菌落数目,A错误;在微生物培养时需放置一个空白培养基,用于检测实验操作过程中是否有杂菌污染,B错误;由于菌落肉眼可见,可用肉眼直接观察菌落形态作为初步判断,D错误。]
16.CD [用紫外线照射诱导野生型菌株发生的变异是不定向的,A错误;精氨酸营养缺陷型菌株缺乏将其他物质转化为精氨酸的能力,B错误。]
17.ABD [乳酸菌等微生物的大量繁殖需要一定的基本外界条件:适宜的温度、缺氧的环境、水分和充足的有机物,若发酵温度提高到60 ℃,则会导致乳酸菌生长受到影响导致发酵时间延长,C错误。]
18.ACD [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;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。]
19.(1)纤维素 选择 (2)杀死培养基中的所有微生物 对培养基进行空白培养 (3)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 (4)C 接种菌株C后秸秆失重最多,纤维素降解率最大
20.(1)未接种 培养基的制作不合格
(2)稀释涂布平板法 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物被分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单个菌落 (3)菌体在液体培养基中与营养物质接触更充分 (4)5.2×108 大 显微镜直接计数法将活菌和死菌均计数在内
21.(1)酵母菌 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 醋酸菌 (2)关闭 防止空气中杂菌进入发酵瓶造成污染 重铬酸钾 (3)20% 糖类是酵母菌的主要能源物质,还可作为酒精发酵的原料 (4)不会 (5)为微生物提供葡萄糖等营养物质,增加发酵液中醋酸菌数量
22.(1)诱变(或基因工程) (2)异养需氧型 平板划线法 扩大培养(或增加黑曲霉菌种数量) (3)将红薯中的淀粉水解产生葡萄糖,提供碳源 提供氮源 (4)培养基中初始pH为6.0,适合多种微生物(霉菌)生长,若初期有杂菌污染可能导致柠檬酸产量大大下降 (5)30(共60张PPT)
单元检测卷(一)
(时间:75分钟 满分:100分)
B
一、单项选择题(共14小题,每小题2分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物。下列叙述正确的是(  )
A.培养乳酸菌时应液体悬浮振荡培养以保证氧气供应
B.光照条件下培养蓝细菌时只需提供水和无机盐而不需提供有机物
C.在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物一定能分泌脲酶
D.硝化细菌和圆褐固氮菌都可在不添加任何氮源的培养基上生长
解析:乳酸菌为厌氧菌, 应隔绝空气培养,A错误;
蓝细菌可以进行光合作用,在光照条件下能将CO2转变为有机物,因此只需提供水和无机盐,不需提供有机物,B正确;
在以尿素为唯一氮源的培养基上长出菌落的微生物也有可能是固氮菌,能利用空气中的氮气,不一定能分泌脲酶,C错误;
硝化细菌不能固氮,因此培养硝化细菌的培养基必须有氮源,D错误。
2.培养基是指供给微生物、植物或动物细胞(或组织)生长繁殖的,由不同物质组合配制而成的营养基质。针对下表中的三组培养基,下列叙述错误的是(  )
C
组别 培养基成分
a 蛋白胨、酵母提取物、甘露醇、水
b 葡萄糖、尿素、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖
C 矿质元素、蔗糖、维生素、甘氨酸、水、琼脂
A.a组培养基可用于醋酸菌的扩大培养,该培养过程需用到磁力搅拌器和摇床
B.b组培养基可用于分离能合成脲酶的微生物,该实验中可用全营养LB固体培养基作对照
C.c组培养基培养微生物时,甘氨酸和蔗糖可为其提供氮源
D.上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质还要为其生存和繁殖提供适宜的环境
解析:a组培养基可用于醋酸菌的扩大培养,磁力搅拌器和摇床都是扩大菌落与其所需要的营养物质的接触面积,利于菌落的培养,A正确;
b组培养基以尿素作为唯一氮源,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,其他微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长,可用于分离能合成脲酶的微生物,该实验中可用全营养LB固体培养基作对照,通过对照可以判断选择培养基的选择作用,B正确;
蔗糖的元素组成是C、H、O,不含N元素,不能提供氮源,C错误;
上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质,还要为其生存和繁殖提供适宜的环境,以保证微生物的正常生长,D正确。
3.下列有关微生物培养基制备的叙述,正确的是(  )
A.培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分
B.在溶化琼脂时,需要控制火力并不断搅拌,以免发生糊底
C.在微生物的实验室培养中,培养皿可用体积分数为70%的酒精擦拭灭菌
D.倒平板时需将培养基冷却至室温,再在酒精灯火焰旁倒平板
解析:培养基配方中一般都含有碳源、氮源、水、无机盐等成分,琼脂是制作固体培养基所需要的凝固剂,A错误;
在微生物的实验室培养中,培养皿可用干热灭菌法灭菌,C错误;
倒平板时需要将培养基冷却到50 ℃左右,需要在酒精灯火焰旁进行倒平板的操作,防止杂菌污染,D错误。
B
4.(2024·江苏南京期中)无菌技术是获得纯净微生物培养物的关键。下列相关叙述正确的是(  )
A.实验过程中所有器皿、培养基及生物材料均需进行灭菌处理
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,70%的酒精用来灭菌效果最好
C.试管口、瓶口等易被污染的部位,接种时可通过火焰灼烧来灭菌
D.不耐高温的牛奶可使用巴氏消毒法,其优点是能够杀死全部微生物,保留牛奶风味
C
解析:微生物培养的器皿、接种用具和培养基等均需要灭菌,生物材料依据情况消毒或灭菌,A错误;
酒精能使细胞中的蛋白质变性失活,酒精用于消毒,不是灭菌,B错误;
将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰上灼烧,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,也可以通过火焰灼烧来灭菌,C正确;
消毒仅能杀死物体体表或内部的一部分微生物,D错误。
5.(2024·江苏扬州期末)图甲、图乙是用培养基当纸,接种环当笔,以各种形态颜色的细菌和真菌当颜料画出的别具风格的作品。下列说法错误的是(  )
A.图甲和图乙均为固体培养基,均采用了
平板划线法进行接种
B.制备培养基时要经过计算→称量→溶化
→灭菌→调pH→倒平板等步骤
C.使用接种环接种时,取菌种前和接种完成后都需将接种环进行灼烧灭菌
D.培养成型的作品应低温保存,以免菌株疯长影响整体效果
B
解析:一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作,推测图甲和图乙均为固体培养基,均采用了平板划线法进行接种,A正确;
制备培养基要经过计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等步骤,即需要先调pH,再灭菌,主要为防止杂菌污染,B错误;
培养成型的作品应低温保存,低温条件下菌种生长减慢,以免菌株疯长影响整体效果,D正确。
6.(2024·江苏苏州期中)下图为能分解尿素的微生物的获取过程,下列有关叙述错误的是(  )
A.①②③的目的是选择能够
分解尿素的微生物并且增加
该微生物的数量
B.过程④需在酒精灯火焰旁进行,其中接种环一共需要灼烧6次
C.通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,所以还需做进一步的鉴定
D.通过④获得纯种微生物后,再利用稀释涂布平板法接种至试管斜面培养基上进行保存
D
解析:①②③是选择性富集培养,目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量,A正确;
过程④需在酒精灯火焰旁进行,以免造成污染,取菌种前和接种后接种环均要进行灼烧灭菌,图中共接种5次,需要灼烧6次,B正确;
通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,比如能利用空气中氮源的固氮微生物,所以还需根据菌落特征等做进一步的鉴定,C正确;
获得纯种微生物后,利用平板划线法接种至斜面培养基上,进行低温保存,D错误。
A.①②③的目的是选择能够分解尿素的微生物并且增加该微生物的数量
B.过程④需在酒精灯火焰旁进行,其中接种环一共需要灼烧6次
C.通过选择培养得到的不一定都是能够分解尿素的微生物,所以还需做进一步的鉴定
D.通过④获得纯种微生物后,再利用稀释涂布平板法接种至试管斜面培养基上进行保存
7.如图为分离和纯化能分解甲醛的细菌的部分实验过程,LB培养基能使菌种成倍扩增,下列说法正确的是(  )
A.实验前需要对活性污泥进行灭菌处理
B.②中LB培养基应以甲醛为唯一碳源
C.目的菌种的异化作用类型为厌氧型
D.经⑤处理后,应选择瓶中甲醛浓度最
低的一组进一步纯化培养
D
解析:该实验是从活性污泥中分离和纯化能分解甲醛的细菌,故不能对活性污泥进行灭菌处理,A错误;
②中利用LB培养基使菌种成倍扩增,属于加富培养基,加入多种营养物质,以利于细菌生长和繁殖,B错误;
分解甲醛细菌是在有氧条件下培养的,属于需氧型细菌,C错误;
经⑤处理后,瓶中甲醛浓度降低,其中甲醛浓度最低的一组中,能分解甲醛的细菌的分解能力最强,可进一步纯化培养,D正确。
A.实验前需要对活性污泥进行灭菌处理
B.②中LB培养基应以甲醛为唯一碳源
C.目的菌种的异化作用类型为厌氧型
D.经⑤处理后,应选择瓶中甲醛浓度最低的一组进一步纯化培养
8.某生物兴趣小组完成了“分离土壤中分解尿素的细菌并进行计数”的实验,具体操作流程如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.纯化培养阶段使用选择培
养基,应以尿素为唯一氮源
B.梯度稀释时可用移液管或
微量取液器进行操作
C.中间试管涂布的3个平板的菌落平均数小于160
D.由图中数据可知10克土样中的菌株数约为1.6×108个
解析:稀释倍数越高,平板上出现的菌落数越少,所以中间试管涂布的3个平板的菌落平均数应大于160,C错误。
C
9.(2024·江苏淮安月考)L-天冬酰胺酶由细菌和真菌合成,可分解天冬酰胺释放出氨,然后与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株,设计了如下培养基。培养基主要成分有:牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、琼脂、奈斯勒试剂。实验结果如下图。下列叙述正确的是(  )
A.要获得高产L-天冬酰胺酶纯培养物的
关键是在富含天冬酰胺的环境中取样
B.该培养基从功能来看属于选择培养基,
其中充当氮源的成分是牛肉膏
C.应选择菌落C作为高产L-天冬酰胺酶
菌株进行大量培养
D.从实验结果可知,接种时采用的是平板划线法
C
解析:要获得高产L-天冬酰胺酶纯培养物的关键是防止杂菌污染,A错误;
培养基中加入有奈斯勒试剂,若微生物能产生L-天冬酰胺酶则菌落周围会出现棕色圈,因此该培养基从功能来看属于鉴别培养基,其中充当氮源的成分是牛肉膏和蛋白胨,B错误;
菌落B和菌落C周围棕色圈的直径相同,但C的菌落直径更小,因此菌落C的单个细胞产生的L-天冬酰胺酶更多,应选择菌落C作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养,C正确;
从实验结果来看,菌落分布较为均匀,接种时应该采用的是稀释涂布平板法,D错误。
A.要获得高产L-天冬酰胺酶纯培养物的关键是在富含天冬酰胺的环境中取样
B.该培养基从功能来看属于选择培养基,其中充当氮源的成分是牛肉膏
C.应选择菌落C作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养
D.从实验结果可知,接种时采用的是平板划线法
10.(2023·连云港高二期中)米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品,下列相关叙述正确的是(  )
A.米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的无氧呼吸
B.制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸
C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧,保证乳酸菌的有氧呼吸
D.为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
解析:酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,故米酒发酵液中冒出的“气泡”并不都是来源于酵母菌的无氧呼吸,A错误;
醋酸菌为好氧细菌,制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生醋酸,B正确;
乳酸菌为厌氧细菌,需要在无氧条件下进行发酵,C错误;
发酵前原料不需要灭菌,D错误。
B
11.(2023·江苏南通模拟预测)某同学利用图示装置进行果酒和果醋的制作,下列相关叙述正确的是(  )
A.新鲜葡萄冲洗、榨汁、灭菌后装入发酵瓶,
预留1/3空间
B.酒精发酵期间,开启磁力搅拌器能提高发
酵液中的溶解氧
C.醋酸发酵期间,应打开阀a持续通气并适当提高发酵温度
D.发酵期间,发酵液中乙醇含量及pH均先增大后减小
C
解析:新鲜葡萄不能灭菌,否则会导致酵母菌死亡,从而使发酵失败,A错误;
酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸,应该要降低发酵液中的溶解氧,B错误;
醋酸发酵的菌种(醋酸菌)为好氧菌,因此醋酸发酵期间,应打开阀a持续通气;果酒发酵所用菌种是酵母菌,温度应控制在18~25℃,醋酸发酵所用菌种是醋酸菌,温度应控制在30~35℃,因此醋酸发酵期间,应适当提高发酵温度,C正确;
发酵期间,发酵液中乙醇含量先增大后减小,但是pH一直减小,D错误。
A.新鲜葡萄冲洗、榨汁、灭菌后装入发酵瓶,预留1/3空间
B.酒精发酵期间,开启磁力搅拌器能提高发酵液中的溶解氧
C.醋酸发酵期间,应打开阀a持续通气并适当提高发酵温度
D.发酵期间,发酵液中乙醇含量及pH均先增大后减小
12.(2024·江苏淮安月考)剁姜辣子是在剁碎的生姜和辣椒中添加一定量的食盐,利用乳酸菌发酵得到的一种风味独特的发酵制品。下列有关该发酵过程叙述正确的是(  )
A.发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是使不耐酸杂菌的生长被抑制
B.乳酸菌在发酵过程中积累了一定量的CO2,使发酵坛水槽中有气泡冒出
C.将生姜和辣椒剁碎、通入无菌空气、添加“陈泡菜水”均可缩短腌制时间
D.某同学腌制的剁姜辣子亚硝酸盐含量高,可能与腌制时间和温度等有关
D
解析:发酵初期将发酵坛加盖并水封,目的是为乳酸菌的无氧呼吸创造条件,A错误;
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;
乳酸菌的呼吸方式为无氧呼吸,发酵过程不能提供无菌空气,C错误;
在泡菜腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度、食盐的用量等因素,这些因素会影响亚硝酸盐含量,D正确。
13.在细菌的连续发酵过程中,要以一定速率不断添加新的培养基,同时放出老的培养基。如图表示培养基的稀释率(培养基的更新速率)与培养容器中营养物质浓度、细菌代时(细菌数目增加一倍需要的时间)、细菌密度的关系。下列相关叙述错误的是(  )
A.在稀释率很低的情况下,稀释率的增加会导致
细菌密度增加
B.稀释率从a到b的变化过程中,细菌生长速度不
断提高
C.稀释率超过b后,营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大,细菌密度降低
D.为持续高效地获得发酵产品,应将稀释率控制在b左右
C
解析:由题图可知,在稀释率很低的情况下,细菌密度随稀释率的增加(也就是培养基的更新速率增加)而增加,A正确;
稀释率从a到b的变化过程中,细菌代时逐渐缩短,说明细菌生长速度不断提高,B正确;
由题图可知,随稀释率的增加,营养物质浓度提高,细菌代时缩短,而细菌密度降低,这是由于培养基更替过快,带走了大量的细菌,营养充足,细菌繁殖快,细菌代时缩短,细菌死亡率并没有增大,C错误;
稀释度在b左右时,细菌密度较大,代时较低,稀释率超过b后,细菌密度减小,细菌代谢产物也会减少,要持续高效地获得发酵产品,故应将稀释率控制在b左右,D正确。
A.在稀释率很低的情况下,稀释率的增加会导致细菌密度增加
B.稀释率从a到b的变化过程中,细菌生长速度不断提高
C.稀释率超过b后,营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大,细菌密度降低
D.为持续高效地获得发酵产品,应将稀释率控制在b左右
14.由于发酵工程原料来源丰富、价格低廉等,在医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程及其应用的叙述,错误的是(  )
A.从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可制成微生物饲料
B.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌,再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
C.通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,用来防治多种农林虫害
D.培养基或发酵设备灭菌不彻底,会造成发酵产品的产量和质量下降
解析: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,不是从微生物细胞中分离出的物质,A错误。
A
二、多项选择题(共4小题,每小题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意,每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
15.(2024·江苏常州阶段练习)某公司推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的效果,研究人员检测了凝胶洗手前后手部细菌的含量(如下图)。下列相关叙述错误的是(   )
A.图示接种方法为平板划线法
B.凝胶洗手前后分别接种,已形成自
身对照,因此无需空白对照
C.平板上的一个菌落,可能来源于样
品稀释液中的一个或多个活菌
D.初步判断培养基上菌种的类型,需用显微镜观察菌落的形状
ABD
解析:题图中选择的接种方法是稀释涂布平板法,平板划线法不能用于统计菌落数目,A错误;
在微生物培养时需放置一个空白培养基,用于检测实验操作过程中是否有杂菌污染,B错误;
由于当一个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个或者多个活菌,C正确;
由于菌落肉眼可见,可用肉眼直接观察菌落形态作为初步判断,D错误。
A.图示接种方法为平板划线法
B.凝胶洗手前后分别接种,已形成自身对照,因此无需空白对照
C.平板上的一个菌落,可能来源于样品稀释液中的一个或多个活菌
D.初步判断培养基上菌种的类型,需用显微镜观察菌落的形状
16.限量补充培养法可用于检测营养缺陷型菌株(如图)。将诱变后的菌株接种在基本培养基上,野生型菌株迅速形成较大菌落,营养缺陷型菌株生长、繁殖缓慢,不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后,营养缺陷型菌株快速繁殖。下列叙述正确的是(  )
A.用紫外线照射可诱导野生型
菌株发生定向突变
B.精氨酸营养缺陷型菌株缺乏
吸收利用精氨酸的能力
C.③步骤加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长
D.选择图乙中菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株
CD
解析:用紫外线照射诱导野生型菌株发生的变异是不定向的,A错误;
精氨酸营养缺陷型菌株缺乏将其他物质转化为精氨酸的能力,B错误;
图中A表示野生型菌株形成的菌落,将图乙与图甲对比可知,③步骤加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长,C正确;
对比图甲和图乙并结合题干信息可知,③步骤加入精氨酸后,B(精氨酸营养缺陷型菌株)快速繁殖,所以可以选择菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株,D正确。
A.用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变
B.精氨酸营养缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力
C.③步骤加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长
D.选择图乙中菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株
17.(2024·江苏淮安期中)下面是某同学自制酸奶的主要操作流程,下列相关叙述正确的是(   )
ABD
密封容器100 ℃蒸煮、晾干 → 按比例将鲜奶和乳酸菌混合 → 密封、40℃~42℃下保温8~12 h → 酸奶凝结成“豆腐花”状,终止发酵
A.蒸煮容器属于消毒,其目的是减少杂菌污染
B.发酵主要菌种乳酸菌是一种厌氧型原核生物
C.若发酵温度提高到60 ℃,则可大大缩短发酵所需时间
D.酸奶呈“豆腐花”状与发酵液pH降低造成蛋白质变性有关
解析:蒸煮容器的过程属于消毒,其目的是减少杂菌污染,可以消灭部分微生物,A正确;
制作酸奶的菌种主要是乳酸菌,乳酸菌是细菌,没有成形的细胞核,属于原核生物,B正确;
乳酸菌等微生物的大量繁殖需要一定的基本外界条件:适宜的温度、缺氧的环境、水分和充足的有机物,若发酵温度提高到60 ℃,则会导致乳酸菌生长受到影响导致发酵时间延长,C错误;
酸奶制作过程中随着乳酸的产生,pH下降,会导致牛奶中的蛋白质变性,因而酸奶呈“豆腐花”状,D正确。
18.(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(   )
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18~25 ℃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
ACD
解析: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;
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。
三、非选择题(共4小题,共60分。)
19.(14分)大熊猫可利用竹子中约8%的纤维素和约27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
(1)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,该培养基从功能上看属于________培养基。
(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____________________________。
纤维素
选择
杀死培养基中的所有微生物
对培养基进行空白培养
(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:___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
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
(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_________________________
______________________。
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
C
接种菌株C后秸秆失重最多,
纤维素降解率最大
解析:(1)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,该培养基从功能上看属于选择培养基。
(2)配制的培养基必须进行灭菌处理,目的是杀死培养基中的所有微生物。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相同且适宜条件下培养,若无菌落出现,说明培养基灭菌彻底。
(3)为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数,常采用稀释涂布平板法。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。
(4)由表格可知,在相同且适宜的条件下,接种菌株C后秸秆失重最多,纤维素降解率最大,说明该菌株产生的纤维素酶活力最高。
20.(15分)(2024·江苏盐城期末)油菜籽中有一种有机化合物L-5-乙基呃唑烷-硫酮(VOT),可诱发甲状腺疾病。研究发现反刍动物瘤胃中的部分细菌可以分解VOT,下图是研究人员从瘤胃提取物中分离VOT分解菌的流程。据图回答下列问题:
(1)为了判断培养基的制作是否合格,可以将接种瘤胃提取物的A培养基和一个________的B培养基都放在恒温箱中培养,分别观察并记录结果。若B培养基中长出了菌落,说明_____________________。
未接种
培养基的制作不合格
(2)纯化菌种时,图乙所示的接种方法是________________,利用图中所示的接种方法接种微生物时,需要将菌液进行一系列的梯度稀释,目的是_____________________________________________________________________
_________________________。
(3)甲为液体选择培养基,甲中的细菌比乙中的生长速度快,原因是_________________________________________。
稀释涂布平板法
在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物被分散成单个细胞,从而在培
养基表面形成单个菌落
菌体在液体培养基中与营养物质接触更充分
(4)在5个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL,培养一段时间后,平板上的菌落数分别为48、50、54、56、430,则每升原菌液样品中细菌数为________个。如果用显微镜直接计数法对细菌进行计数,所统计的细菌数通常会比该方法统计数目偏____,原因是____________________________________。
5.2×108

显微镜直接计数法将活菌和死菌均计数在内
解析:(1)为了检验培养基灭菌是否合格,可以将一个未接种的空白培养基置于相同环境中培养,若培养基中长出了菌落,说明培养基的灭菌不合格。
(2)由图可知,乙培养基中菌落在整个培养基中随机分布,接种方法应该是稀释涂布平板法;在这种接种方法接种微生物时,需要将菌液进行一系列的梯度稀释,目的是利用梯度稀释的操作,将聚集在一起的微生物被分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单个菌落。
(3)液体培养基中的菌体与营养物质接触更充分,更有利于菌体获取营养,因此繁殖更快。
(4)为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。因此每升原菌液样品中细菌数为(48+50+54+56)÷4÷0.1×103×103=5.2×108(个);显微镜直接计数法对细菌进行计数时,由于将活菌和死菌均计数在内,所统计的细菌数通常会比稀释涂布平板法统计数目偏大。
21.(15分)(2024·江苏淮安阶段练习)青梅果肉营养丰富,成熟的青梅果实易腐烂,不易运输保存。进行青梅果酒研究,既可提高青梅资源利用率,又可提高产品附加值。图1为制作青梅果酒的简易装置图;由于青梅果肉含糖量低,往往在青梅果浆中加入白砂糖后再进行酿制,图2为在青梅果浆中添加白砂糖对酒精度和果酒感官评分的影响(感官评分越高,果酒的品质越高)。
(1)生产酒和醋都需要严格筛选菌种和控制温度条件。在酒精发酵时,使用的菌种为________,写出酵母菌产生酒精时的反应式__________________________
___________;在醋酸发酵时,使用的菌种为________。
酵母菌
2CO2+能量
醋酸菌
(2)在青梅果酒发酵过程中,图1装置中的充气口应处于________(填“关闭”或“开放”)状态,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是__________________________________。可在酸性条件下,用________检测有无果酒产生。
关闭
防止空气中杂菌进入发酵瓶造成污染
重铬酸钾
(3)从图2可以看出,青梅果酒酿制时果浆中初始糖浓度为____________时效果最佳,在此浓度之前,果酒酒精度随初始糖浓度的增加而增加,原因是____________________________________________________。
20%
糖类是酵母菌的主要能源物质,还可作为酒精发酵的原料
(4)在青梅果酒酿制过程中,若发酵时间过长,产酒率不再增加,但会增加被杂菌污染的风险,若被醋酸菌污染,________(填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸。
不会
(5)制作果醋时,可向装有适量果酒的容器中,加入部分刚刚制取的新鲜青梅汁。加入青梅汁的目的是___________________________________________________。
为微生物提供葡萄糖等营养物质,增加发酵液中醋酸菌数量
(2)果酒发酵是在无氧环境中进行的,因此在青梅果酒发酵时,图1装置中的充气口应关闭;排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是避免空气中其他微生物进入发酵装置(或防止空气中的微生物污染)。酒精可用酸性重铬酸钾来检测,生成绿色的硫酸铬,因此,可在酸性条件下,用重铬酸钾溶液与发酵液反应检测有无果酒产生。
(3)从图2曲线可看出,当初始糖浓度为20%时,酒精度及果酒感官评分均最高,效果最佳。糖类是主要的能源物质,在果汁中加入糖可为酵母菌的生长繁殖提供能量,另外,糖是发酵的原料,加入的糖可作为酒精发酵的原料,所以在初始糖度低于20%时果酒酒精度随初始糖浓度的增加而增加。
(4)果酒发酵后期若被醋酸菌污染,不会经发酵产生大量醋酸,因为酒精发酵是无氧环境,而醋酸菌是需氧型生物,醋酸发酵需要氧气,且酒精发酵与醋酸发酵的温度不同,果酒制作过程中温度比果醋制作的温度低。
(5)制作果醋时,可向装有适量果酒的容器中,加入部分刚刚制取的新鲜青梅汁。加入青梅汁的目的是为微生物提供葡萄糖等营养物质,同时增加发酵液中醋酸菌数量。
22.(16分)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。请回答下列问题:
(1)生产柠檬酸的优良菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过____________________(答出一种育种方法即可)育种获得。
诱变(或基因工程)
(2)据图分析,黑曲霉的代谢类型是____________,将菌种接种至A培养基的方法为____________,将该菌种由A培养基转接至B培养基的目的是________________________________。
(3)请从培养基营养成分的角度分析,加α-淀粉酶的作用是__________________
____________________,加蛋白胨的作用是____________(答出一种)。
异养需氧型
平板划线法
扩大培养(或增加黑曲霉菌种数量)
将红薯中的淀粉水解
产生葡萄糖,提供碳源
提供氮源
(4)有人认为柠檬酸发酵工程的生产过程中pH将不断下降,会抑制杂菌的生长,因此C培养基不需要灭菌,但相关技术人员则认为该观点不正确,请做出合理的解释:___________________________
___________________________________
________________________________。
培养基中初始pH为6.0,适合多种微生物(霉菌)生长,若初期有杂菌污染可能导致柠檬酸产量大大下降
(5)在柠檬酸发酵过程中,操作人员会定时检测培养液中的黑曲霉浓度以了解发酵进程,若将稀释了100倍的培养液用血球计数板(1 mm×1 mm×0.1 mm,25个中方格,每个中方格包含16个小格)通过显微镜观察计数,则理论上统计的中方格中黑曲霉平均数量应不少于________个才能达到7.5×108个/mL的预期浓度。
30
解析:(1)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。
(2)分析题图可知,过程B需要振荡培养且柠檬酸发酵时需搅拌,故黑曲霉的代谢类型为异养需氧型。使用平板划线法将菌种接种至A培养基,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。
(3)α-淀粉酶将红薯中的淀粉水解产生葡萄糖,提供碳源,蛋白胨来源于动物,含有糖、维生素和有机氮等物质,故培养基C中蛋白胨的作用是为微生物生长提供氮源等。
(4)分析题图可知,培养初期pH为6.0,适合多种微生物(霉菌)生长,若该时期污染了杂菌,则有可能导致柠檬酸产量大幅下降。
(5)分析题意可知,使用的是长和宽均为1 mm,深度为0.1 mm的血球计数板,用血球计数板计数法对黑曲霉进行计数;预期密度为每毫升7.5×108个活细胞,设理论上统计的中方格中黑曲霉平均数量应不少于X个,则有25X×102×104=7.5×108,解得X=30。

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