人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程 第1章 发酵工程 同步练习(共4份,含解析)

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人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程 第1章 发酵工程 同步练习(共4份,含解析)

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限时练1 传统发酵技术的应用
(时间:30分钟 分值:60分)
选择题:第1~10题,每小题4分,共40分。
【基础对点】
一、发酵与传统发酵技术
1.(2024·广东惠州调研)“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质,加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸等物质。下列相关叙述正确的是 (  )
发酵过程需要密闭条件
两菌种的代谢类型相同
CO2由两菌种共同产生
两菌种间为互利共生关系
2.(2024·华师一附中高二调研)下列有关传统发酵技术的描述,正确的是 (  )
传统发酵以混合菌种的液体发酵为主
传统发酵技术是各种微生物在有氧条件下将大分子有机物分解成小分子有机物
传统发酵技术的目的是获得发酵产品或更多的微生物
果酒、果醋、泡菜等是传统发酵技术的产物
3.(2024·东北师大附中质检)酱豆是人们利用大豆制作的一道地方美食。具体做法为:大豆煮熟→霉菌发酵→加入蔬菜→加盐、加调味酒、加香辛料→乳酸发酵。下列叙述正确的是 (  )
霉菌产生的多种蛋白酶可以将蛋白质和脂肪分解成易吸收的小分子物质
霉菌发酵过程中,湿润的环境不利于霉菌的生长与繁殖
制作酱豆的整个过程应在氧气充足的条件下进行
酱豆中有机物的种类增加,含量减少,营养价值增加
二、尝试制作传统发酵食品——泡菜的制作
4.下列关于制作泡菜的叙述,错误的是 (  )
对洗净切好的新鲜蔬菜要进行加热消毒处理
泡菜在腌制过程中会产生一定量的亚硝酸盐
用水密封泡菜坛的目的是隔绝空气中的氧气
传统泡菜制作是利用天然乳酸菌来进行发酵的
5.(2024·广东中山调研)家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,在发酵过程中,乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长。当环境中的乳酸积累到一定浓度时,又会抑制乳酸菌自身的增殖。下面对这些现象的描述,错误的是 (  )
在乳酸菌发酵初期,种内关系主要表现为互助
进入乳酸菌发酵的中期,由于营养物质的消耗和代谢物的积累,种内竞争趋于激烈
密闭的发酵环境使乳酸菌在种间竞争中占据优势
进入发酵中期,泡菜坛内各种微生物的数量维持在较高的水平
三、果酒、果醋的制作
6.(2024·襄阳四中高二质检)下列关于制作果酒、果醋、泡菜时对O2的需求情况的叙述,正确的是 (  )
泡菜制作时进行的是有氧发酵
三个过程中均需O2参与,无氧时不能完成这三个过程
三个发酵过程中只有果酒制作是在完全无氧的条件下完成的
泡菜发酵和果酒制作应用了微生物的无氧发酵,而醋酸菌需在有氧条件下才能正常繁殖
7.(2024·重庆一中质检)下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述错误的是 (  )
冲洗葡萄时次数不能过多,否则果酒的制作会失败
根据图1可知,利用葡萄制作果醋时,必须先进行酒精发酵,然后再进行果醋发酵
图2装置中的排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
制作果酒要关闭充气口、打开排气口,制作果醋时充气口和排气口都要打开
8.(2024·河北张家口高二检测)下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述,正确的是 (  )
参与果酒、果醋发酵的微生物都是真核生物
果酒、果醋发酵过程中都需要不断通入空气
控制好温度和酸碱度既有利于目的菌的繁殖,又可抑制杂菌的生长
泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
【综合提升】
9.(2024·重庆一中高二质检)下列传统发酵食品的生产与所用主要微生物对应正确的是 (  )
选项 传统发酵食品 微生物
A 果酒 真核生物,酵母菌
B 果醋 原核生物,乳酸菌
C 泡菜 原核生物,醋酸菌
D 腐乳 原核生物,毛霉
A B
C D
10.(2024·中原名校联盟)《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述,正确的是 (  )
泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是避免外界杂菌的污染
蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
将配制好的盐水煮沸后冷却待用,冷却的目的是降低水中氧气的含量
11.(11分)(2024·牡丹江高二检测)蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香,如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。结合图形和相关知识回答下列问题。
(1)(3分)制作蓝莓酒的微生物来自            ,因此过程①冲洗时不要过度冲洗,防止该微生物被冲洗掉,该微生物的呼吸类型是    型,利用该微生物生产蓝莓酒的原理是            (用反应式表示)。
(2)(1分)在过程③发酵阶段,绝大多数微生物都因无法适应      的环境而受到抑制,而酵母菌可以生长繁殖。
(3)(4分)酿制蓝莓醋的微生物是        ,该微生物只有在        时,才能进行旺盛的生命活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是            ,
同时在酒的表面观察到的        就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。
(4)(1分)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少    时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸。
(5)(2分)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,在    条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现    色。
12.(9分)(2024·江苏徐州高二检测)泡菜古称菹,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。其制作简单,风味独特,但其中含有亚硝酸盐,人体摄入的亚硝酸盐达到一定量时,会引起中毒,严重时会导致死亡。图1是某兴趣小组制作泡菜和测定硝酸盐、亚硝酸盐含量的流程图,图2是实验结果,请回答问题。
(1)(2分)应选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛,原因是                        。
(2)(2分)配制的盐水需煮沸,目的是            。
(3)(3分)发酵初期,硝酸盐还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,与此同时,蔬菜中的某些物质也会将亚硝酸盐还原,总体来看,相同时间内生成的亚硝酸盐多于被还原的亚硝酸盐。据此判断图2中曲线    表示泡菜发酵液中亚硝酸盐含量的变化;发酵后期,硝酸盐还原菌的活动受到抑制,可能的原因有        、      等。
(4)(2分)进一步研究发现,泡菜制作中添加适量的食醋能降低亚硝酸盐含量的峰值。为了进一步探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响,实验的主要思路如下:
①将适量的新鲜蔬菜均分为若干组,并进行编号。
②向每组中依次加入等量的盐水、调味料和                          ,其他按上述流程操作。
③为得出结论,需要                        。
限时练1 传统发酵技术的应用
1.A [酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,故两个发酵过程都需要密闭条件,A正确;酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,B错误;乳酸菌无氧呼吸不产生CO2,酵母菌无氧呼吸产生CO2,C错误;两菌种都以俄式大面包为基质进行发酵,两者为种间竞争关系,D错误。]
2.D [传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主,A错误;传统发酵技术是微生物在有氧或无氧条件下物质的氧化分解,B错误;传统发酵技术的目的是生产各种发酵产品,C错误。]
3.D [酶具有专一性,蛋白酶只能水解蛋白质,脂肪酶才能水解脂肪,A错误;霉菌发酵过程中,保持湿润的环境有利于霉菌的生长与繁殖,B错误;霉菌为好氧细菌,但乳酸菌为厌氧细菌,乳酸发酵应在无氧条件下进行,C错误;在微生物的作用下,大豆所含的蛋白质等大分子物质被分解形成易于吸收的小分子物质,同时微生物的呼吸要消耗大豆中的营养物质,并形成多种中间产物,所以酱豆中有机物的种类增加,含量减少,营养价值增加,D正确。]
4.A [泡菜制作需要利用蔬菜表面携带的乳酸菌进行发酵,故不能对蔬菜进行加热消毒处理,A错误。]
5.D [进入发酵中期,泡菜坛中几乎都是乳酸菌,其他微生物的数量很少,因为乳酸菌产生的乳酸等物质可以抑制其他微生物的生长,D错误。]
6.D [参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌,其新陈代谢类型是异养厌氧型,因此泡菜制作时进行无氧发酵,A错误;泡菜发酵需要在无氧的条件下,果酒的制作前期需要O2参与,后期发酵则需要在无氧条件下,而果醋的制作则需要在有氧条件下才能进行,B、C错误;果酒和泡菜的制作利用了酵母菌和乳酸菌的无氧呼吸;醋酸菌的新陈代谢类型是异养需氧型,果醋的制作利用了醋酸菌的有氧呼吸,D正确。]
7.B [果酒制作过程中,应先冲洗葡萄1~2次,再除去葡萄枝梗,不能反复冲洗,以防止菌种流失,A正确;题图1中的流程是酵母菌发酵产生果酒及醋酸菌利用果酒进行发酵产生果醋的过程,但醋酸菌也可以在糖源和O2充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵,B错误;果酒发酵在无氧条件下进行,而果醋制作在有氧条件下进行,所以制作果酒要关闭充气口、打开排气口,排出CO2,制作果醋时充气口和排气口都要打开,D正确。]
8.C [参与果酒发酵的微生物是酵母菌,酵母菌是真核生物,参与果醋发酵的微生物中醋酸菌是原核生物,A错误;果酒制作过程中需用酵母菌,前期需通入空气,后期保持无氧环境进行发酵产生酒精,而果醋制作过程中的醋酸菌是好氧细菌,在整个过程中要持续通入空气,B错误;不同的微生物适宜的温度和酸碱度不同,控制好温度和酸碱度既有利于目的菌的繁殖,又可抑制杂菌的生长,C正确;乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,且泡菜发酵后期产气菌较少,因此不需要开盖放气,D错误。]
9.A [果酒制作是在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵,酵母菌是真核生物,A正确;果醋制作利用的微生物是醋酸菌,其为原核生物,B错误;制作泡菜利用的微生物是乳酸菌,其为原核生物,C错误;制作腐乳利用的微生物主要是毛霉,其为真核生物,D错误。]
10.C [制作泡菜过程中食盐用量过低易造成杂菌大量繁殖,A错误;制作泡菜时泡菜坛要密封,主要是为乳酸菌的生长繁殖创造无氧条件,B错误;盐水煮沸后冷却的目的是避免高温杀死乳酸菌,D错误。]
11.(1)附着在蓝莓果皮上的野生酵母菌 兼性厌氧 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 (2)缺氧、呈酸性 (3)醋酸菌 氧气充足 醋酸菌把酒精转化成乙酸 菌膜 (4)糖源 (5)酸性 灰绿
解析 (1)以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒,因此微生物来自附着在蓝莓果皮上的野生酵母菌;酵母菌的呼吸类型是兼性厌氧型;利用酵母菌生产蓝莓酒的原理是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,反应式为C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。(2)在过程③发酵阶段,在缺氧、呈酸性的发酵液中酵母菌能生长繁殖,而绝大多数微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(3)酿制蓝莓醋的微生物是醋酸菌,该微生物只有在氧气充足时,才能进行旺盛的生命活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是醋酸菌把酒精转化成乙酸,同时在酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。(4)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸。(5)酒精在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应,使溶液呈灰绿色。
12.(1)保证发酵过程中的密封性,以便形成无氧环境 (2)杀菌和除氧 (3)a 泡菜坛中的O2大量消耗 乳酸菌产生大量乳酸使发酵液pH下降 (4)②等量的不同浓度的食醋,再加一组不添加食醋、加入等量蒸馏水的对照组
③定期测量各组亚硝酸盐的含量并比较其峰值
解析 (1)乳酸菌是厌氧细菌,发酵装置密封有利于乳酸菌的生长和繁殖,所以要选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛,保证发酵过程中的密封性,以便形成无氧环境。(2)将盐水煮沸一方面可以去除盐水中的O2,另一方面还可以杀死杂菌,避免杂菌的污染。(3)在制作泡菜的过程中,亚硝酸盐的含量先增多后减少,然后趋于稳定,所以曲线a为亚硝酸盐的含量变化曲线。发酵后期,泡菜坛中的O2大量消耗,乳酸大量积累,pH过低,不适合硝酸盐还原菌的生存。(4)为了探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响,自变量为食醋浓度,做实验要遵循单一变量原则和对照原则,所以实验的主要思路为配制等量一系列浓度梯度的食醋溶液,再加一组不添加食醋、加入等量蒸馏水的对照组,分别添加到等量的泡菜中,定期测定各组亚硝酸盐的含量,记录并比较亚硝酸盐含量的峰值。
限时练2 微生物的基本培养技术
(时间:30分钟 分值:60分)
选择题:第1~11题,每小题3分,共33分。
【基础对点】
一、培养基的配制
1.(2024·广东湛江高二期中)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中加入琼脂这一理想的凝固剂,下列关于琼脂的说法,错误的是 (  )
不被所培养的微生物分解利用,对所培养的微生物无毒害作用
在微生物生长温度范围内保持固体状态
琼脂凝固点低,有利于微生物的生长
琼脂在灭菌过程中不会被破坏,透明度好,凝固力强
2.(2024·武汉二中高二期中)关于培养基的配制的说法,错误的是 (  )
配制培养基时要注意各种养分的浓度和比例
合适的培养基可实现分离、鉴定微生物等不同目的
在培养尿素分解菌的培养基中,尿素既是氮源也是碳源
不同培养基的配方不同,但一般含有碳源、氮源、水和无机盐
3.(2024·吉林通化高二检测)下列关于微生物培养基的叙述,正确的是 (  )
培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利
固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
在培养细菌时,一般需要将培养基调至酸性
二、无菌技术
4.(2024·安徽黄山高二期中)许多生物学实验十分重视无菌操作,防止杂菌污染。下列操作正确的是 (  )
对无菌室、超净工作台和实验员可采用紫外线消毒
家庭制作酸奶时,要将容器和鲜牛奶进行灭菌
加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
灼烧灭菌法可杀死微生物的营养体和芽孢
5.(2024·四川绵阳高二下期中)下列有关实验的操作中,错误的是 (  )
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
②接种操作要在酒精灯火焰附近进行
③对于不耐高温的液体,如牛奶,用巴氏消毒法消毒
④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄都进行灭菌
⑤培养基可采用高压蒸汽灭菌法灭菌
⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
⑦接种环可采用火焰灼烧的方式灭菌
①③ ②④
⑤⑦ ④⑥
6.(2024·福建厦门双十中学高二下月考)微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,许多现代生物学实验都要进行无菌操作,防止杂菌污染。下列无菌操作错误的是 (  )
接种时培养皿盖只打开一条缝隙
菌种和培养基使用前均需灭菌处理
接种前后都要灼烧装菌种的试管口
高压蒸汽灭菌法既能杀死微生物的营养体,也能杀死芽孢等休眠体
三、微生物的纯培养
7.(2024·河南名校联考)下图为纯培养酵母菌的一个操作环节,下列相关叙述中,错误的是 (  )
该操作步骤是接种,方法是平板划线法
除第一次划线外,以后的每一次划线的起点是上一次划线的末端
图中酵母菌密度最小的是5处
图中所示的培养基的灭菌,可以采用湿热灭菌和灼烧灭菌
8.(2024·广东深圳调研)下列有关平板划线操作的描述,错误的是 (  )
将接种环放在酒精灯火焰上灼烧,直到接种环烧红
接种环在平板上划线的位置是随机的
在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过酒精灯火焰
最后一区的划线不能与第一区的划线相连
9.(2024·贵州贵阳高二月考)如图是倒平板的操作,下列相关叙述错误的是 (  )
正确的操作顺序是丙→乙→甲→丁
甲应在酒精灯火焰附近进行
此培养基不可能为液体培养基
完成甲后应快速进行丁操作
【综合提升】
10.(2024·山西晋中高二下期中)为了调查湖水中细菌的污染情况,某小组同学进行了相关实验,其中包括制备培养基、灭菌、接种、培养及菌落观察、计数。下列叙述错误的是 (  )
牛肉膏蛋白胨培养基中的蛋白胨主要为细菌提供碳源、氮源等
配制好的培养基,分装到锥形瓶,放入高压蒸汽灭菌锅灭菌
培养接种无菌水的平板作为对照,可检验培养基的灭菌是否合格
若实验组平板上出现形态和颜色不同的菌落,说明湖水遭受严重污染
11.(2024·四川绵阳高二期中)在分离纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示。有关叙述错误的是 (  )
甲中a区域为划线的起始位置
接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
连续划线的目的是获得单个细菌,以便形成单菌落
12.(14分)(2024·东北师大附中期中)某同学配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后,对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌,当培养基温度下降到50 ℃时,在酒精灯火焰附近倒平板,待培养基冷却至室温,按下表所示处理:
组别 处理
A组 打开培养皿盖,距地面0.3 m处暴露15 min
B组 打开培养皿盖,距地面0.6 m处暴露15 min
C组 打开培养皿盖,距地面0.9 m处暴露15 min
D组 打开培养皿盖,距地面1.2 m处暴露15 min
E组 不打开培养皿盖
将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养2~3 d,观察每个培养皿中的菌落特征和数目。回答下列问题。
(1)(4分)上述实验的实验目的是        ,若E组的培养基表面有菌落生长,说明了            。
(2)(4分)培养基中的蛋白胨为微生物提供的主要营养有      等。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了            。
(3)(4分)实验过程特别强调温度控制,请简要说明下列温控措施的目的:
①“待培养基冷却至室温”的目的有            (答2点)。
②“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是                 。
(4)(2分)实验结束后,对使用过的培养基应进行      处理。
13.(13分)(2024·广东湛江调研)如图为大肠杆菌的实验室培养和纯化的部分操作步骤。请回答下列问题。
(1)(2分)①的操作名称为    ,该操作需待培养基冷却至    ℃左右时进行。
(2)(3分)步骤④的操作,所使用接种方法是            ;在做第二次及其后的划线操作时,需从上一次划线的    开始划线,使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细胞繁殖而成的菌落。
(3)(4分)图中纯化菌株时,使用的接种工具是      。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。可能造成划线上无菌落的操作失误有                         。
(4)(4分)在大肠杆菌的培养过程中,为了防止杂菌污染,应对培养基和培养皿进行    ;同时悬浮在空气中的细菌可以用    进行灭杀。
限时练2 微生物的基本培养技术
1.C [琼脂不会被微生物分解利用且对微生物无毒害作用,在灭菌过程中不会被破坏,透明度好,凝固力强,A、D正确;琼脂的凝固点相对于微生物生长的温度较高,凝固剂的凝固点不能太低,否则不利于微生物的生长,C错误。]
2.C [配制培养基时,要注意各种营养物质的浓度和比例,A正确;培养基可以用来培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物,B正确;在培养尿素分解菌的培养基中,尿素是唯一的氮源,培养基中添加葡萄糖,葡萄糖作为碳源,C错误;微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等,D正确。]
3.A [固体培养基中含有凝固剂琼脂,加入水不会制成液体培养基,C错误;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性,D错误。]
4.D [对无菌室、超净工作台可采用紫外线消毒,对实验员可用酒精擦拭双手进行消毒,A错误;家庭制作酸奶时,要将容器进行灭菌,鲜牛奶不进行灭菌,以免杀死乳酸菌,B错误;加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌,否则可能会污染培养基,C错误;灼烧灭菌法可杀死物体内外所有的微生物(包括微生物的营养体、芽孢和孢子),D正确。]
5.D [酒精灯火焰附近存在无菌区,接种操作要在酒精灯火焰附近进行,②正确;对于牛奶这种不耐高温的液体可用巴氏消毒法消毒,③正确;家庭制作葡萄酒利用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌,所以制作葡萄酒时不对葡萄进行灭菌,以免杀死酵母菌,④错误;培养养基通常用高压蒸汽灭菌法灭菌,⑤正确;指示剂和染料中可能混有微生物,故加入培养基前需灭菌,⑥错误;接种环可采用火焰灼烧的方式灭菌,⑦正确。故选D。]
6.B [接种时在酒精灯火焰附近将培养皿打开一条缝隙,用接种环划线,A正确;培养基在使用前需灭菌处理,但是菌种不能灭菌处理,B错误;接种前后,均要将装菌种的试管口通过火焰,防止杂菌污染,C正确;高压蒸汽灭菌法不仅能杀死微生物的营养体,也能杀死芽孢等休眠体,D正确。]
7.D [灼烧灭菌适用微生物的接种工具,如涂布器、接种环、接种针或其他金属用具,培养基不能用灼烧灭菌,D错误。]
8.B [将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他的金属用具,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,A正确;接种环在平板上划线时,采用分区划线,每个区要划3~5条平行线,而不是随机划的,B错误;在挑取菌种前和接种完毕后的试管口均要通过酒精灯火焰,以防止杂菌污染,C正确。]
9.D [等待所倒的平板冷却凝固后,再进行丁操作,D错误。]
10.D [牛肉膏蛋白胨培养基中的牛肉膏和蛋白胨含有糖、维生素和有机氮等营养物质,蛋白胨主要为微生物提供碳源、氮源和维生素等,A正确;配制好的培养基,分装到锥形瓶,加上棉塞,包上牛皮纸,用皮筋勒紧,放入高压蒸汽灭菌锅灭菌,B正确;要使该实验所得结果可靠,可将接种无菌水的平板作为对照,和接种的平板一起培养,若有菌落产生,则说明灭菌不合格,C正确;若实验组平板上出现形态和颜色不同的菌落,说明湖水中存在不同种类的微生物,但不能据此判断湖水遭受严重污染,D错误。]
11.A [乙图呈现的培养结果是从d区域到a区域菌落逐渐减少,而形成单菌落的区域是划线的末端,所以a区域应为划线的终点位置,A错误;在培养微生物时必须进行无菌操作,培养基可通过高压蒸汽灭菌来保证无菌,B正确;划线前后都要对接种环灼烧,共划线4次,所以需要灼烧5次,C正确;平板划线法是分离单菌落的常用方法,划线将细菌分散,便于获得单菌落,D正确。]
12.(1)探究不同高度空气中微生物的种类和数量 培养基灭菌不合格(受到杂菌污染) (2)碳源、氮源、维生素 避免周围环境中微生物的污染 (3)①使培养基凝固;防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物 ②让细菌在适宜的温度下生长、繁殖 (4)灭菌
解析 (1)题述实验中,自变量是打开盖的培养皿距地面的高度,实验目的是探究不同高度空气中微生物的种类和数量。若E组的培养基表面有菌落生长,说明了培养基灭菌不彻底(受到杂菌污染)。(2)培养基中的蛋白胨为微生物生长提供的主要营养有碳源、氮源和维生素等。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了避免周围环境中微生物的污染。(3)①“待培养基冷却至室温”的目的是使培养基凝固,防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物。②“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是让细菌在适宜的温度下生长、繁殖。(4)实验结束后,对使用过的培养基应进行灭菌处理。
13.(1)倒平板 50 (2)平板划线法 末端 (3)接种环 接种环灼烧后未冷却就开始划线;划线未从第一划线区域末端开始
(4)灭菌 紫外线
解析 (1)①是制备培养基时倒平板的主要操作,该操作需待培养基冷却至50 ℃左右时进行,若温度太低,培养基会凝固。(2)接种微生物常用稀释涂布平板法和平板划线法,图中步骤④使用的是平板划线法。在做第二次及其后的划线操作时,需从上一次划线的末端开始,使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细胞繁殖而成的菌落。(4)微生物培养过程中,为了防止杂菌污染,关键是要做到无菌操作,应对培养基和培养皿进行灭菌,悬浮在空气中的细菌可采用紫外线进行灭杀。限时练3 微生物的选择培养和计数
(时间:30分钟 分值:60分)
选择题:第1~9题,每小题4分,共36分。
【基础对点】
一、选择培养基及微生物的选择培养和数量测定
1.(2024·江西临川一中质检)平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物的两种常用方法,下列叙述正确的是 (  )
采用稀释涂布平板法获得的菌落数往往多于实际的活菌数
平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环连续划在固体培养基表面
稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基中进行培养
与平板划线法相比,稀释涂布平板法形成单菌落的效果更好
2.(2024·西大附中高二期中)筛选是分离和培养微生物新类型常用的手段,下列有关培养基中不能筛选成功的是 (  )
在全营养的LB培养基(普通培养基)中,筛选大肠杆菌
在尿素固体培养基中,筛选能分解尿素的微生物
用以纤维素为唯一碳源的培养基,筛选能分解纤维素的微生物
在培养基中加入不同浓度的氯化钠,筛选抗盐突变体的微生物
3.(2024·重庆南开中学调研)油烟污染由多种有害物质组成,不易降解。某同学从长期受到油烟污染的环境中分离出油烟降解菌,其筛选分离过程如图所示。下列叙述正确的是 (  )
图中①~③的过程为梯度稀释
在培养基中加入油烟污染物,其作用是为微生物提供碳源和能源
④使用的是固体培养基,需加入琼脂作为微生物生长繁殖的营养物质
过程④可采用稀释涂布平板法或平板划线法分离菌种并进行计数
二、 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
4.(2024·四川成都高二月考)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。以下说法错误的是 (  )
土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶
能分解尿素的细菌也能以尿素的分解产物CO2作为碳源
为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时应选择尿素作为唯一氮源
筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4的作用是提供无机盐和维持pH
5.(2024·江苏无锡高二质检)养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸,这两种物质可由硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离和计数”实验中,下列说法正确的是 (  )
需要配制添加一定浓度铵盐的牛肉膏蛋白胨培养基,以筛选硝化细菌
应对采集底泥使用的工具进行灭菌,全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行
采用平板划线法进行分离和计数时,还需与未接种的空白培养基同时培养
若空白对照组上长出了菌落,需要在实验组数据的基础上减去空白对照组的菌落数
6.(2023·河南驻马店高二检测)下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法的操作结果。下列叙述错误的是 (  )
甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能接触菌液
若甲中的稀释倍数仅为102,则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的
乙培养皿中所得的菌落都符合要求
乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
7.(2024·河北邢台一中高二下月考)自然界中的微生物几乎都是混杂在一起生活的,平板划线法和稀释涂布平板法是分离并纯化微生物的常用方法。下列相关叙述错误的是 (  )
分离微生物前一般需要将菌液进行梯度稀释
在酒精灯火焰旁进行接种,可防止杂菌污染
利用同一浓度的菌液都可以分离出来单菌落
使用平板划线法或稀释涂布平板法接种的平板在培养时都应倒置
【综合提升】
8.(2024·辽宁大连高二期中)空气中的微生物在重力等作用下会有一定程度沉降。某生物兴趣小组欲利用平板培养基测定教室内不同高度空气中微生物的分布情况。下列关于实验的叙述,错误的是 (  )
在配制培养基时必须添加琼脂等凝固剂成分
将平板培养基放置在教室相同地点的不同高度
本实验需要设置不开盖的平板培养基作为对照
菌落数在30~300的平板才可以用于计数
9.(2024·江西九江调研)如图是从土壤中分离能降解纤维素的微生物的实验流程图。下列有关叙述正确的是 (  )
该实验所用的牛肉膏蛋白胨培养基中一定要添加适量的纤维素
过程①不能提高所选微生物在培养物中的比例
过程②纯化经过③培养后获得的单细胞菌落属于种群层次
④的操作是挑取单菌落进行菌种鉴定并在皿盖及时做上标记
10.(12分)(2024·合肥一中高二质检)多菌灵是一种广谱性有机杀菌剂,对多种由真菌引起的病害有防治效果,在我国的使用范围广泛,但其残留能引起肝病和染色体变异。某科研小组从长期受多菌灵污染的土壤中取样,进行了多菌灵降解菌的分离,分离过程如下:
采集土壤样品→第二步→梯度稀释→将样品涂布到培养基A上→挑选菌落
请回答下列有关问题。
(1)(4分)“第二步”所用的培养基是以多菌灵为唯一碳源的选择培养基,选择培养基的作用是             ; “第二步”的目的是                 。
(2)(3分)与“第二步”所用培养基相比,培养基A中还需要加入的成分是        。涂布平板过程中无菌操作的措施有哪些                          。
(3)(2分)对涂布的平板进行培养时,将接种的培养基和一个未接种的培养基都放入恒温箱中培养,这样操作的目的是            。
(4)(3分)稀释涂布平板法除可以用于微生物的分离外,也常用来      ,涂布液被培养基吸收后需要将平板      ,放入恒温培养箱内培养。
11.(12分)(2024·河南名校联盟)某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的菌),实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题。
(1)(2分)接种前需要对培养基及培养皿等进行灭菌,常用的灭菌方法是          。
培养基灭菌后,将1 mL水样稀释1 000倍,在3个平板上用涂布法分别接种0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为51、50和49。据此可得出1 L水样中的活菌数为    。
(2)(1分)实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是        。
(3)(2分)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量    的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量    。
(4)(3分)转为固体培养时,为获得单菌落进行继续筛选,常采用    法或    法,接种后,应将培养皿    (填“正放”或“倒置”)。
(5)(1分)实验结束时,使用过的培养基应该进行    处理后,才能倒掉。
(6)(3分)微生物的鉴定:为检测尿素分解菌的存在,在以尿素为唯一氮源的    (填“选择”或“鉴别”)培养基中加入    指示剂,若存在尿素分解菌,则指示剂将变    色。
限时练3 微生物的选择培养和计数
1.D [由于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,所以利用稀释涂布平板法获得的菌落数往往少于实际的活菌数,A错误;平板划线法不需要稀释菌液,直接将菌液通过接种环连续划在固体培养基表面,B错误;稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基中进行培养,C错误。]
2.A [在全营养的LB培养基中,几乎所有细菌都能生长,不能筛选大肠杆菌,A符合题意;在以尿素为唯一氮源的固体培养基中,可以筛选能分解尿素的微生物,B不符合题意;在以纤维素为唯一碳源的培养基中,可以筛选能分解纤维素的微生物,C不符合题意;在培养基中加入不同浓度的氯化钠,只有抗盐突变体的微生物才能生长,故可用于筛选抗盐突变体的微生物,D不符合题意。]
3.B [图中①~③的过程中加入油烟污染物作为唯一碳源,能够初步筛选出能分解油烟的微生物,故该过程称为选择培养,A错误;配制固体培养基时加入琼脂,其作用是作为凝固剂,而不是为微生物生长提供营养物质,C错误;分离菌种常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,但对活菌进行计数时常用稀释涂布平板法而不能用平板划线法,D错误。]
4.B [能分解尿素的细菌是一种分解者,属于异养型生物,不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,B错误。]
5.B [要分离硝化细菌,应该用以铵盐为唯一氮源的培养基,培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨,A错误;平板划线法不能用于菌落计数,C错误;若空白对照组上长出了菌落,则说明培养基被污染了,实验数据无效,需重新实验,D错误。]
6.C [对于浓度较高的菌液,若甲中的稀释倍数仅为102,则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的,B正确;平板划线法中在最后一次划线的末端形成的菌落才可能是由单一细胞或孢子繁殖而成的,这种菌落才符合要求,C错误;乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端,这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减小,最终能得到单菌落,D正确。]
7.C [分离微生物的时候由于菌液浓度较高,往往需要将菌液进行梯度稀释,A正确;酒精灯火焰旁有一个无菌区域,在酒精灯火焰旁进行接种,可防止杂菌污染,B正确;如果利用同一种高浓度的菌液,平板划线法可通过连续划线进行稀释,最终得到单菌落,但稀释涂布平板法可能会因为菌液浓度过高无法分离出单菌落,C错误;使用平板划线法或稀释涂布平板法接种的平板在培养时都应倒置,以防止冷凝水滴到培养基上,D正确。]
8.D [平板培养基为固体培养基,故在配制培养基时需要加入琼脂等凝固剂成分,A正确;根据实验目的可知,自变量是教室内的相同地点不同高度的空气,故需要将平板培养基放置在教室相同地点的不同高度,B正确;不同高度空气中微生物的分布情况不同,不能只计数菌落数在30~300的平板,D错误。]
9.C [由于该实验需从土壤中分离能降解纤维素的微生物,故所用培养基应以纤维素为唯一碳源,因此不可用牛肉膏蛋白胨培养基,A错误;过程①利用以纤维素为唯一碳源的培养液进行培养,可进一步提高能降解纤维素的微生物在培养物中的比例,B错误;过程②纯化经过③培养后获得的单细胞菌落属于同一物种,属于种群层次,C正确;④的操作是挑取单菌落进行菌种鉴定并在皿底及时做上标记,D错误。]
10.(1)允许特定种类的微生物生长,抑制或阻止其他种类微生物生长 筛选多菌灵降解菌并提高多菌灵降解菌的浓度 (2)琼脂 将蘸有酒精的涂布器在火焰上灼烧,涂布过程在酒精灯火焰附近进行 (3)作为对照,检测培养基是否灭菌彻底(或是否被污染) (4)统计样品中活菌的数目 倒置
解析 (1)选择培养基的作用是允许特定种类的微生物生长,抑制或阻止其他种类微生物生长;“第二步”所用的培养基是以多菌灵为唯一碳源的选择培养基,只有能够分解多菌灵的微生物才能在其上生长,所以该步骤目的是筛选多菌灵降解菌并提高多菌灵降解菌的浓度。(2)培养基A上可获得菌落,应为固体培养基,所以与“第二步”所用培养基相比,培养基A中还需要加入琼脂。涂布平板过程中,将蘸有酒精的涂布器在火焰上灼烧,涂布过程在酒精灯火焰附近进行,目的都是防止杂菌污染。(3)对涂布的平板进行培养时,将接种的培养基和一个未接种的培养基都放入恒温箱中培养,目的是作为对照,检测培养基是否灭菌彻底(或是否被污染)。(4)稀释涂布平板法也常用来统计样品中活菌的数目,因为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。涂布液被培养基吸收后需要将平板倒置,放入恒温培养箱内培养。
11.(1)高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌) 5.0×108 (2)异养好氧型 (3)减少 增加 
(4)平板划线 稀释涂布平板(两空顺序可互换) 倒置 (5)灭菌 (6)选择 酚红 红限时练4 发酵工程及其应用
(时间:30分钟 分值:60分)
选择题:第1~11题,每小题4分,共44分。
【基础对点】
一、发酵工程的基本环节
1.(2024·广东惠州一中质检)下列关于发酵工程的菌种的说法,错误的是 (  )
发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来
发酵工程可以利用原材料中含有的菌种
发酵工程的菌种可以来自基因工程
发酵工程的菌种可以来自诱变育种
2.(2024·湖北荆州高二下期末)下列关于微生物发酵过程的说法,正确的是 (  )
选育菌种是发酵工程的中心环节
只要不断地向发酵罐中通入液体培养基,就能保证发酵的正常进行
在发酵过程中,要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢物的形成
在发酵工程的发酵环节中,发酵条件会影响微生物的生长繁殖,但是不影响微生物的代谢途径
3.(2024·吉林高二期末)下列关于发酵工程基本环节的叙述,错误的是 (  )
性状优良的菌株可以从自然界中筛选,也可以来自诱变育种或基因工程育种
微生物的生长繁殖速度很快,不需要扩大培养就可直接接种到工业发酵罐内
在谷氨酸的发酵生产过程中,需要严格控制发酵罐内的pH,以保证其产量
如果发酵产品是微生物细胞本身,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥
4.(2024·广东深圳实验调研)下列有关发酵工程及其应用的叙述,错误的是 (  )
在发酵之前需要对菌种进行扩大培养
发酵工程所用的菌种可以从自然界中筛选出来
单细胞蛋白是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质
啤酒的工业化生产中起主要作用的菌种是酵母菌
5.(2024·重庆一中高二期末)通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,错误的是 (  )
谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要适时地通入无菌空气
发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高
发酵液呈酸性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成N-乙酰谷氨酰胺和谷氨酰胺
二、发酵工程的应用
6.(2024·江苏南京高二质检)下列不属于发酵工程应用的是 (  )
缺氧时人的组织细胞产生乳酸
利用乳酸菌生产乳酸
利用青霉菌生产青霉素
利用“工程菌”生产人生长激素
7.(2024·河北承德高二期末)发酵食品是中国传统食品中的一个重要类别,承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列叙述错误的是 (  )
腐乳的制作离不开毛霉的作用
当缺少糖源和氧气时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸
乳酸菌在无氧条件下可将葡萄糖分解成乳酸,可用于制作酸奶
黑曲霉等产生的蛋白酶可将大豆中的蛋白质水解成小分子物质,可用于制作酱油
8.(2024·襄阳五中高二联考)由于防腐、加工工艺和改善食品品质的需要,人们在食品中加入一些化学合成或天然物质,这类物质被称为食品添加剂。下列有关叙述错误的是 (  )
食品工业中,常用的着色剂有β-胡萝卜素、红曲黄色素等
食品添加剂不具有增加食品营养的作用
乳酸在食品工业中可用作酸度调节剂
食品添加剂可通过发酵工程生产
9.(2024·河南名校联盟)生物乙醇是化石燃料汽油的良好替代品,下图为我国利用农作物废弃物(秸秆)作为原料生产乙醇的主要技术流程示意图。下列相关叙述正确的是 (  )
酶(主要为纤维素酶)解→酵母发酵→蒸馏→成品
筛选、分离纤维素分解菌时,需以纤维素为唯一氮源
酵母发酵是指酵母菌将纤维素分解成乙醇
生产生物乙醇时,可用乳酸菌代替酵母菌
“酵母发酵”环节需要严格控制发酵罐中的氧气供应
【综合提升】
10.(2024·河北石家庄调研)下列有关发酵工程的叙述,正确的是 (  )
温度会影响微生物的生长繁殖,但不会影响微生物代谢物的形成
菌种的扩大培养与发酵罐内发酵所需的培养条件是相同的
在菌种确定之前,要选择原料制备培养基
接种前、发酵完成后都需要对培养基进行灭菌
11.(2024·甘肃临夏高二下月考)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。”“七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动、挠搅之。数十日,醋成,衣沈(通“沉”),反更香美。日久弥佳。”下列叙述错误的是 (  )
该方法依据的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇转化为乙酸
加水的目的是对酒进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌
“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
现代发酵制醋时常进行通气搅拌,目的是增加培养液中的溶解氧,以利于醋酸菌生长
12.(9分)(2024·平顶山市一中高二月考)啤酒是以粮食作物大麦为主要原料酿造的,如图是某种啤酒的生产流程示意图。请回答下列问题:
(1)(3分)大麦是啤酒发酵的重要原材料,利用大麦实质是利用其中的α-淀粉酶,用    处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。麦芽经过焙烤、碾磨成    。糖化时往往有多种酶参与,温度的变化通常是由低温逐步升至高温,以防止            。
(2)(4分)在蒸煮时添加啤酒花,不仅可以使啤酒具有独特的苦味和香气,还具有防腐和澄清麦芽汁的作用,蒸煮的目的是            。
在主发酵初期,往往先通入无菌空气,目的是            ,之后进行    ,酵母菌所进行的生理过程的化学反应简式为                         。
(3)(2分)发酵过程中注意控制好        (答出两点),发酵后的啤酒需要经过消毒才能包装销售,为了保持啤酒的风味,应用    进行消毒。
13.(7分)(2024·湖南长沙一中调研)研究人员在某造纸厂附近土壤采样筛选出菌株H,以玉米芯(玉米棒脱粒后的剩余部分,含较多的木聚糖)为原料,在实验室发酵生产木寡糖等高附加值低聚糖,以期提高玉米的整体利用价值。
(1)(3分)生产实践中,常在碱性的条件下高温处理玉米芯以提取木聚糖。为筛选出能耐高温耐碱性的木聚糖分解菌H,首先制备以木聚糖为        的固体培养基,调节培养基pH=10.0,然后将土壤加入含有    的锥形瓶中稀释,用    法将菌种稀释液接种到培养基,在50 ℃环境中培养以获得单菌落。
(2)(1分)基于菌株H的特性,研究人员设计了如图所示的发酵设备,该设备的控制系统需感应      等理化性质的变化,以保证良好的发酵环境。
(3)(1分)该设备以一定的速度在加料口不断添加新的培养基,同时又以同样速度在放料口放出旧的培养基,可大大提高生产效率,原因是                  (答出两点即可)。
(4)(2分)该设备处理玉米芯与将玉米芯进行焚烧处理相比,优点是             
            (答出两点即可)。
限时练4 发酵工程及其应用
1.B [发酵工程中所用的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,因此,培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌,故发酵工程的菌种不可以利用原材料中含有的菌种;发酵工程的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和基因工程育种获得。]
2.C [发酵工程的基本环节包括选育菌种,扩大培养,培养基的配制,灭菌,接种,发酵罐内发酵,分离、提纯产物等方面,其中发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,A错误;发酵过程中应随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,同时应对发酵过程中的一些条件进行控制才能保证发酵的正常进行,B错误;在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径,D错误。]
3.B [在接种到工业发酵罐前需要对菌种进行扩大培养,B错误;在谷氨酸的发酵生产过程中,中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累,酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,所以在谷氨酸的发酵生产过程中,需要严格控制发酵罐内pH,以保证其产量,C正确;发酵产品不同,分离、提纯的方法不同,如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,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,D正确。]
4.C [发酵工程中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,B正确;单细胞蛋白是通过发酵获得的微生物菌体,C错误;啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,D正确。]
5.B [谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌,故在发酵过程中要适时地通入无菌空气,A正确;碳源与氮源之比影响谷氨酸的产量,B错误;谷氨酸合成过多时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而使谷氨酸的合成过程中断,因此需要及时排出谷氨酸,才可以解除抑制作用,有利于谷氨酸的合成和产量的提高,C正确。]
6.A [缺氧时人的组织细胞产生乳酸的过程不属于发酵工程,A符合题意;利用乳酸菌生产乳酸、利用青霉菌生产青霉素及利用“工程菌”生产人生长激素均属于发酵工程,B、C、D不符合题意。]
7.B [腐乳的制作中,多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉,A正确;醋酸菌是一种好氧细菌,当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,B错误;黑曲霉等产生的蛋白酶可将大豆中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制成酱油产品,D正确。]
8.B [食品添加剂具有增加食品营养的作用,B错误;食品工业中,常用的酸度调节剂有柠檬酸、乳酸和L-苹果酸等,C正确;许多食品添加剂都能通过发酵工程生产,D正确。]
9.D [筛选、分离纤维素分解菌时,需以纤维素为唯一碳源,A错误;纤维素分解菌可以产生纤维素酶,纤维素酶催化纤维素水解可以得到葡萄糖,酵母菌通过无氧呼吸将葡萄糖分解得到乙醇,B错误;乳酸菌呼吸作用的产物是乳酸,生产生物乙醇时,不能用乳酸菌代替酵母菌,C错误;酵母菌为兼性厌氧菌,有氧和无氧条件下的产物不同,无氧呼吸时产生酒精,“酵母发酵”环节需要严格控制发酵罐中的氧气供应,D正确。]
10.D [发酵过程中的温度、pH和溶解氧等环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成,A错误;菌种的扩大培养与发酵罐内发酵所需的培养条件可能不同,如酵母菌发酵制酒过程中,酵母菌大量繁殖需要充足的氧气,而酒精发酵不需要氧气,B错误;在菌种确定之后,要选择原料制备培养基,C错误;接种前对培养基灭菌是为了避免杂菌污染,发酵完成后对培养基灭菌是为了防止微生物污染环境,D正确。]
11.C [该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源不足时可将酒精(乙醇)转化为乙酸,A正确;“衣”位于变酸的酒表面,主要是由空气中的醋酸菌大量繁殖形成的,C错误;醋酸菌是好氧菌,现代发酵制醋时常进行通气搅拌,目的是增加培养液中的溶解氧,以利于醋酸菌生长,D正确。]
12.(1)赤霉素 麦芽粉 麦芽中淀粉酶等因高温而变性失活
(2)产生风味组分,终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌 增加酵母菌的数量(或让酵母菌大量繁殖,答案合理即可) 密封发酵 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量、C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 (3)温度、pH、发酵时间等(答出两点、答案合理即可) 巴氏消毒法
解析 (1)用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。麦芽经过焙烤可杀死种子胚但不使淀粉酶失活,碾磨是将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉。糖化时由低温逐步升至高温,以防止麦芽中淀粉酶等因高温而变性失活。(2)蒸煮的目的是产生风味组分,终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌。在主发酵初期,需要通入无菌空气,目的是增加酵母菌的数量,有利于之后进行密封发酵时获得更多的酒精产物。酵母菌先进行有氧呼吸,后进行无氧呼吸,化学反应简式如答案所示。(3)发酵过程中需注意控制好温度、pH、发酵时间等条件。发酵后的啤酒需要经过消毒才能包装销售,为了保持啤酒的风味,常用巴氏消毒法进行消毒。
13.(1)唯一碳源 无菌水 稀释涂布平板 (2)温度、pH、O2浓度 (3)保证微生物对营养物质的需求;防止代谢产物对菌株H发酵的影响 (4)减少污染,减少占用的土地资源,提高资源利用率
解析 (1)因为要筛选木聚糖分解菌,因此应该选择以木聚糖为唯一碳源的固体培养基;因为培养基和器具在使用前都已经灭菌,因此稀释土壤的时候应该用无菌水稀释;因为菌种已经稀释,所以此处应该用稀释涂布平板法。(2)由于筛选到的是耐高温耐碱性的木聚糖分解菌。为了让该分解菌分解效率较高,因此要控制温度和pH。而木聚糖分解菌是好氧菌(由题图可知该设备需要通入无菌空气),因此需要感应O2浓度的变化。(3)不断添加新的培养基可以保证微生物对营养物质的需求;放出旧的培养基可以防止代谢废物对菌株H发酵的影响。(4)由于充分利用了玉米芯,变废为宝可以提高资源利用率,相比焚烧可以减少污染。由于将反应局限在一个容器中进行处理,可以减少占用的土地资源。

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