2023-2024學(xué)年高二生物下學(xué)期期末復(fù)習(xí)必考題精準(zhǔn)練必考點01發(fā)酵工程教師版新人教版選擇性必修3

必考點01發(fā)酵工程題型一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用例題1.泡菜制作過程中，下列對不同時期泡菜壇中乳酸菌含量的敘述，正確的是()A．制作泡菜初期并無乳酸菌的存在B．腌制過程中乳酸菌含量會逐漸增多并達到最高峰，然后下降C．腌制后期乳酸菌含量會急劇下降D．腌制的全過程乳酸菌的含量不變，活性不同【答案】B【解析】泡菜的制作原理是在無氧環(huán)境下，利用蔬菜表面的乳酸菌的代謝，將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乳酸。發(fā)酵初期就有乳酸菌存在，由于發(fā)酵條件的變化，乳酸菌大量繁殖，達到峰值后，由于酸度過大，乳酸菌數(shù)量會逐漸下降，但不是急劇下降。例題2.下列有關(guān)泡菜發(fā)酵過程的敘述，正確的是()A．發(fā)酵時間越長，亞硝酸鹽的含量越高B．發(fā)酵過程中只有乳酸菌的發(fā)酵作用C．發(fā)酵過程需要有氧環(huán)境D．發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水【答案】D【解析】隨著泡菜發(fā)酵過程的進行，亞硝酸鹽的含量先增加后減少；發(fā)酵過程中起主要作用的是乳酸菌，此外，還有酵母菌的發(fā)酵作用，酵母菌的發(fā)酵可改善產(chǎn)品風(fēng)味。乳酸菌是厭氧菌，乳酸發(fā)酵需要無氧環(huán)境；發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水，以保持壇內(nèi)無氧的環(huán)境。例題3.近年來，蘋果醋正成為果醋市場的新貴，該產(chǎn)品由蘋果汁經(jīng)“兩次發(fā)酵”而成。以下關(guān)于“兩次發(fā)酵”的敘述正確的是()A．第一次發(fā)酵指乳酸發(fā)酵，第二次發(fā)酵指醋酸發(fā)酵B．第一次發(fā)酵指酒精發(fā)酵，第二次發(fā)酵指醋酸發(fā)酵C．兩次發(fā)酵均為真菌所為D．兩次發(fā)酵均為細菌所為【答案】B【解析】果醋制作過程中“兩次發(fā)酵”是指相繼發(fā)生的通過酵母菌把葡萄糖分解為酒精(和CO2)和通過醋酸菌把酒精氧化為醋酸兩個過程；酵母菌和醋酸菌分別屬于真菌和細菌，故本題選B。例題4.如圖所示為制作果酒和果醋的流程，下列相關(guān)敘述中錯誤的是()A．①為沖洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能沖洗次數(shù)過多B．②為果酒，酒精發(fā)酵過程中要嚴(yán)格控制氧氣和溫度C．③為果醋，醋酸發(fā)酵過程中要間斷通氣D．②的制作過程中既涉及有氧呼吸又涉及無氧呼吸【答案】C【解析】①為沖洗，目的是去掉葡萄表面的污物，但不能沖洗次數(shù)過多，否則會沖洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌，A正確；酒精發(fā)酵的產(chǎn)物是果酒，氧氣和溫度是影響果酒制作的兩個重要因素，需要在發(fā)酵過程中嚴(yán)格控制，B正確；③為果醋，果醋制作所用微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧細菌，在發(fā)酵過程中如果中斷氧氣供應(yīng)會抑制醋酸菌的代謝，甚至引起醋酸菌的死亡，所以應(yīng)持續(xù)通入無菌空氣，C錯誤；果酒制作前期需要酵母菌的有氧呼吸以大量繁殖，后期需要通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，D正確?！窘忸}技巧提煉】1．多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。2．傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主。3．制作泡菜的主要菌種是乳酸菌，為厭氧菌，在無氧條件下可將葡萄糖分解為乳酸。4．在發(fā)酵過程中要保證乳酸菌所需的無氧環(huán)境。5．用于果酒和果醋制作的菌種分別是酵母菌和醋酸菌。6．在葡萄酒的自然發(fā)酵中，菌種來源于附著在葡萄皮上的野生酵母菌。7．果酒制作中應(yīng)先通氣再密閉，而果醋的制作應(yīng)始終在有氧條件下進行。8．當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌可將糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?．下列不屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品的是()A．醬 B．泡菜 C．豆豉 D．果汁【答案】D【解析】果汁不是發(fā)酵的產(chǎn)物。2.下列有關(guān)泡菜發(fā)酵過程的敘述，正確的是()A．發(fā)酵時間越長，亞硝酸鹽的含量越高B．發(fā)酵過程中只有乳酸菌的發(fā)酵作用C．發(fā)酵過程需要有氧環(huán)境D．發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水【答案】D【解析】隨著泡菜發(fā)酵過程的進行，亞硝酸鹽的含量先增加后減少；發(fā)酵過程中起主要作用的是乳酸菌，此外，還有酵母菌的發(fā)酵作用，酵母菌的發(fā)酵可改善產(chǎn)品風(fēng)味。乳酸菌是厭氧菌，乳酸發(fā)酵需要無氧環(huán)境；發(fā)酵過程中要經(jīng)常補充水槽中的水，以保持壇內(nèi)無氧的環(huán)境。3.下列關(guān)于實驗室中果醋制作的敘述，錯誤的是()A．果醋的制作需要醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細菌，所以在制作過程中需通入氧氣B．制作果醋的溫度比制作果酒的溫度高，一般為45℃C．醋酸菌能將果酒變成果醋D．果酒制成后，可將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中制作果醋【答案】B【解析】果醋制作的溫度一般為30～35℃，B錯誤；醋酸菌發(fā)酵的溫度比酵母菌高，D正確。4.下圖簡單表示了葡萄酒的釀制過程，下列敘述錯誤的是()A．甲裝置一天攪拌2～3次主要是為了釋放產(chǎn)生的氣體B．白糖為甲裝置中酵母菌提供能源物質(zhì)C．甲裝置與乙裝置中放出的氣體主要是二氧化碳D．夏季，打開丙裝置中的塞子，可能會有醋酸產(chǎn)生【答案】A【解析】甲裝置一天攪拌2～3次主要是為了增加溶氧量，添加白糖主要是為酵母菌提供能源物質(zhì)，因此，甲裝置主要是讓酵母菌進行有氧呼吸從而大量繁殖，A錯誤、B正確；甲裝置中酵母菌主要進行有氧呼吸，乙裝置中酵母菌進行無氧呼吸，兩個裝置中放出的氣體主要是二氧化碳，C正確；夏季，打開丙裝置中的塞子，空氣中的醋酸菌可能進入容器中，在有氧條件下，將酒精發(fā)酵為醋酸，D正確。1.“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌雙菌發(fā)酵的傳統(tǒng)谷物發(fā)酵飲料。傳統(tǒng)做法是采用俄式大面包為基質(zhì)，加入菌種發(fā)酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及豐富的有機酸等物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是()A.發(fā)酵過程需要密閉條件 B.兩菌種的代謝類型相同C.CO2由兩菌種共同產(chǎn)生 D.兩菌種間為互利共生關(guān)系【答案】A【解析】酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生乙醇和CO2，乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，故兩個發(fā)酵過程都需要密閉條件，A正確；酵母菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型，乳酸菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型，B錯誤；乳酸菌無氧呼吸不產(chǎn)生CO2，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生CO2，C錯誤；兩菌種都以俄式大面包為基質(zhì)進行發(fā)酵，兩者間為競爭關(guān)系，D錯誤。2.我國的釀酒技術(shù)歷史悠久，古人在實際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗。《齊民要術(shù)》記載：將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化，冒出魚眼大小的氣泡，把八斗米淘凈，蒸熟，攤開冷透。下列說法錯誤的是()A.“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消除雜菌對釀酒過程的影響而采取的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡【答案】C【解析】由題意可知，“浸曲發(fā)”是將酒曲浸泡活化，在活化的過程中微生物代謝加快，A正確；“魚眼湯”是指冒出魚眼大小的氣泡，氣泡是微生物進行呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的，B正確；釀酒過程中酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精會抑制其他微生物的生長，而“凈淘米”是防止一些雜質(zhì)影響酒的品質(zhì)，C錯誤；由題意可知，“舒令極冷”是將蒸熟的米攤開冷透，其目的是防止蒸熟的米溫度過高使酒曲中的微生物死亡，D正確。3.蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}：eq\x(H2O＋CO2)③↑eq\x(葡萄糖)eq\o(――→,\s\up7(①))eq\x(丙酮酸)eq\o(――→,\s\up7(②))eq\x(乙醇＋CO2)(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段，在酵母菌細胞的________________中進行，其產(chǎn)物乙醇(酒精)與____________試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，這一反應(yīng)可用于乙醇(酒精)的檢驗；過程③在酵母菌細胞的____________中進行，與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度____________。(2)第二階段是在醋酸菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程，根據(jù)醋酸菌的呼吸作用類型，該過程需要在________條件下才能完成。(3)在生產(chǎn)過程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度________(填“低于”或“高于”)第二階段。(4)醋酸菌屬于____________核生物，其細胞結(jié)構(gòu)中__________(填“含有”或“不含有”)線粒體?！敬鸢浮?1)細胞質(zhì)基質(zhì)重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有【解析】(1)圖示中的過程①和②分別表示無氧呼吸的第一、第二階段，其場所均為細胞質(zhì)基質(zhì)；橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。過程③表示有氧呼吸的第二、第三階段，其場所分別為線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜，即在酵母菌細胞的線粒體中進行。與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進行旺盛的生命活動，因此將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程，需要在有氧條件下才能完成。(3)第一階段即果酒的制作，所控制的溫度范圍是18～30℃，第二階段即果醋的制作，所控制的溫度范圍是30～35℃，所以第一階段的溫度低于第二階段。(4)醋酸菌屬于原核生物，其細胞結(jié)構(gòu)中不含線粒體等復(fù)雜的細胞器。4.葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的，釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是______________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。(2)葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。(3)某同學(xué)若用乙裝置進行發(fā)酵，并設(shè)置兩個不同處理組(乙A和乙B)，乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。圖中曲線①②③依次表示____________、____________、____________含量的變化趨勢。(4)從細胞呼吸類型看，酵母菌屬于________生物；從同化作用的類型看，酵母菌屬于________(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。【答案】(1)不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染(2)為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出(3)乙A中的氧氣乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厭氧異養(yǎng)【解析】(1)釀制葡萄酒的原理是利用了酵母菌的無氧呼吸，而酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物除了酒精還有二氧化碳，所以釀酒裝置要及時排出二氧化碳，圖乙裝置排出二氧化碳需要擰松瓶蓋才能排出，在擰松瓶蓋時會給雜菌污染培養(yǎng)液帶來機會，但裝置甲不會出現(xiàn)這些問題。(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間，這樣既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣，又可以防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。(3)因乙A裝置中保留一定量的氧氣，所以在此裝置中酵母菌先進行有氧呼吸消耗氧氣，然后才進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，所以曲線①為乙A中的氧氣含量變化趨勢，曲線③為乙A中的酒精含量變化趨勢；乙B裝置中沒有氧氣，所以在此裝置中的酵母菌從開始就進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，所以曲線②為乙B中的酒精含量變化趨勢。(4)酵母菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。題型二微生物的培養(yǎng)及應(yīng)用例題1.平板劃線法和稀釋涂布平板法是常用的兩種接種方法。下列相關(guān)敘述中錯誤的是()A．平板劃線法要求在培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線，且除第一次劃線外，每一次劃線的起點都是上一次劃線的終點B．除第一次劃線前需要將接種環(huán)灼燒滅菌外，以后的劃線可以不用滅菌C．如果菌液本來濃度不高，則可以適當(dāng)降低稀釋倍數(shù)D．“充分稀釋”和“連續(xù)劃線”的目的都是獲得由單一細胞繁殖而成的菌落【答案】B【解析】將接種環(huán)灼燒滅菌并冷卻后蘸取菌液進行第一次劃線，以后的每一次劃線前都要將接種環(huán)進行灼燒滅菌，B錯誤。例題2.如圖為“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)”實驗中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析錯誤的是()A．3號試管中樣品液的稀釋倍數(shù)為104倍B．對4號試管中的稀釋液進行平板培養(yǎng)得到的菌落平均數(shù)可能恰為5號試管的10倍C．5號試管的結(jié)果表明每克土壤中的活菌數(shù)為1.7×108D．該實驗方法統(tǒng)計得到的結(jié)果往往會比實際活菌數(shù)目要低【答案】C【解析】5號試管的結(jié)果表明每克土壤中菌株數(shù)為(168＋175＋167)÷3÷0.1×106＝1.7×109，C錯誤；用這種計數(shù)方法得到的結(jié)果往往比活菌的實際數(shù)目低，因為有可能多個細菌形成一個菌落，D正確。例題3.下列關(guān)于統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法的敘述，不正確的是()A．顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的結(jié)果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和B．當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，一個活菌會形成一個菌落C．為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般采用密度較大的平板進行計數(shù)D．在某一濃度下涂布三個平板，若三個平板統(tǒng)計的菌落數(shù)差別不大，則應(yīng)以它們的平均值作為統(tǒng)計結(jié)果【答案】C【解析】一般選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板進行計數(shù)，密度過大會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。例題4.甲、乙、丙為三種微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用來培養(yǎng)微生物的三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生長繁殖；甲能在Ⅰ中正常生長繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生長繁殖，甲、丙都不能。下列說法正確的是()培養(yǎng)基粉狀硫10gK2HPO44gFeSO40.5g蔗糖10g(NH4)2SO40.4gH2O100mLMgSO49.25gCaCl20.5gⅠ＋＋＋＋－＋＋＋Ⅱ＋＋＋－＋＋＋＋Ⅲ＋＋＋＋＋＋＋＋注“＋”表示培養(yǎng)基中加入了這種物質(zhì)，“－”表示培養(yǎng)基中沒有加入這種物質(zhì)。A.甲、乙、丙都是異養(yǎng)微生物B.甲、乙都是自養(yǎng)微生物，丙是異養(yǎng)微生物C.甲是異養(yǎng)微生物，乙是固氮微生物，丙是自養(yǎng)微生物D.甲是固氮微生物，乙是自養(yǎng)微生物，丙是異養(yǎng)微生物【答案】D【解析】Ⅰ是無氮培養(yǎng)基，只有能固氮的微生物才能在其上繁殖；Ⅱ是不含有機碳源的培養(yǎng)基，只有自養(yǎng)微生物才能在其上繁殖?！窘忸}技巧提煉】一、微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)1．培養(yǎng)基用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。2．培養(yǎng)基中含有水、無機鹽、碳源、氮源等營養(yǎng)物質(zhì)，還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。3．實驗室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌和濕熱滅菌等。4．消毒的目的是殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物，滅菌則是殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。5．平板劃線法和稀釋涂布平板法是微生物接種和分離的常用方法。二、微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)1．實驗室中微生物篩選的原理：人為提供有利于目的菌生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH等)，同時抑制或阻止其他微生物的生長。2．在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。3．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基分離能分解尿素的細菌。4．測定微生物數(shù)量的常用方法有活菌計數(shù)法和顯微鏡直接計數(shù)法。稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計活菌的數(shù)目，但統(tǒng)計結(jié)果往往比活菌的實際數(shù)目低。1.防止外來雜菌的入侵，獲得純凈的培養(yǎng)物，是研究和應(yīng)用微生物的前提。下列敘述錯誤的是()A.實驗室里可以用紫外線或化學(xué)藥劑進行消毒B.接種環(huán)、接種針等金屬用具，直接在酒精燈火焰的內(nèi)焰部位灼燒滅菌C.在實驗室中，切不可吃東西、喝水，離開實驗室時一定要洗手，以防止被微生物感染D.玻璃器皿和金屬用具等可以采用干熱滅菌【答案】B【解析】實驗室里可以用紫外線或化學(xué)藥劑進行消毒，也可以用煮沸消毒法或巴氏消毒法，A正確；灼燒滅菌應(yīng)該在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，B錯誤；實驗室是經(jīng)過特殊處理的場所，為防止被微生物感染，切不可在實驗室中吃東西、喝水，離開實驗室時一定要洗手，C正確；能耐高溫且需保持干燥的玻璃器皿和金屬用具等可以采用干熱滅菌，D正確。2.如圖表示培養(yǎng)和純化X細菌的部分操作步驟，下列相關(guān)敘述正確的是()A.步驟①倒平板操作時，倒好后應(yīng)立即將其倒過來放置B.步驟②將接種環(huán)在火焰上灼燒后迅速蘸取菌液后進行平板劃線C.步驟③應(yīng)多個方向劃線，使接種物逐漸稀釋，培養(yǎng)后出現(xiàn)單個菌落D.步驟④培養(yǎng)箱培養(yǎng)后可用來對X細菌進行計數(shù)【答案】C【解析】步驟①倒平板操作時，倒好后待平板冷卻凝固，然后將其倒過來放置，A錯誤；步驟②將接種環(huán)在火焰上灼燒后冷卻至室溫蘸取菌液后進行平板劃線，B錯誤；步驟④培養(yǎng)箱培養(yǎng)后可用來對X細菌進行分離純化，得到單個菌落，但不可用來計數(shù)，D錯誤。3.通過選擇培養(yǎng)基可以從混雜的微生物群體中分離出所需的微生物。在缺乏氮源的培養(yǎng)基上，大部分微生物無法生長；在培養(yǎng)基中加入青霉素可以抑制細菌和放線菌生長；在培養(yǎng)基中加入10%的酚可以抑制細菌和霉菌生長。利用上述方法能從混雜的微生物群體中分離出()①大腸桿菌②霉菌③放線菌④固氮細菌A．①②③ B．④②③ C．①③ D．①②④【答案】B【解析】在缺乏氮源的培養(yǎng)基上大部分微生物無法生長，但固氮細菌能生長；在培養(yǎng)基中加入青霉素可以抑制細菌和放線菌生長，從而分離出霉菌；10%的酚可以抑制細菌和霉菌的生長，從而分離出放線菌。4.下列是關(guān)于測定土壤中細菌總數(shù)實驗操作的敘述，其中錯誤的是()A．用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)濕熱滅菌后倒平板B．取1×104、1×105、1×106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL，分別涂布于各組平板上C．將實驗組和對照組平板倒置，37℃恒溫培養(yǎng)24～48hD．確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù)【答案】D【解析】測定土壤中細菌總數(shù)時，培養(yǎng)細菌所使用的培養(yǎng)基應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基，并要經(jīng)過濕熱滅菌處理；涂布時要對樣本的水溶液進行稀釋，一般選取1×104、1×105、1×106倍的土壤稀釋液各0.1mL進行涂布；培養(yǎng)一段時間后，如果平板上菌落個數(shù)在30～300之間，即可把該組所有平板的菌落計數(shù)，然后取其平均值，即可計算出土壤細菌的總數(shù)。5.分解尿素的細菌廣泛存在于農(nóng)田等土壤中，某生物實驗小組嘗試對分解尿素的細菌進行分離與計數(shù)，請回答下列問題：(1)分解尿素的細菌含有的酶是________________，為篩選出能分解尿素的細菌，配制培養(yǎng)基時應(yīng)以__________作為唯一氮源，因此該培養(yǎng)基屬于____________培養(yǎng)基。(2)常用來統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)目的方法是____________________________________。(3)該小組對分解尿素的細菌進行計數(shù)時，在接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是__________________________。將1mL樣液稀釋104倍，在3個平板上分別涂布0.1mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，統(tǒng)計活菌數(shù)目，每隔一個“時間間隔”統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，最后選取______________________作為結(jié)果。如果3個平板的菌落數(shù)分別為39、42和45，據(jù)此可得出每毫升樣液中活菌數(shù)為________?！敬鸢浮?1)脲酶尿素選擇(2)稀釋涂布平板法(3)檢驗平板滅菌是否徹底菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄4.2×106【解析】(1)分解尿素的細菌含有脲酶，要篩選出能分解尿素的細菌，應(yīng)該用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基。(2)接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，其中稀釋涂布平板法可用于微生物計數(shù)。(3)該小組在接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時間，用于檢測平板滅菌是否徹底。經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，統(tǒng)計活菌數(shù)目，每隔一個“時間間隔”統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，最后選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果。3個平板的菌落分別為39、42和45，據(jù)此可得出每毫升樣液中活菌數(shù)＝(39＋42＋45)÷3÷0.1×104＝4.2×106。1.將大腸桿菌接種到適宜的細菌培養(yǎng)基上，加蓋后，以不同的方式處理，并放置在不同的溫度環(huán)境中，培養(yǎng)24小時后，所得結(jié)果如表：編號abcdef處理方法接種大腸桿菌接種大腸桿菌，并覆蓋一吸有抗生素X的圓紙片接種大腸桿菌，并覆蓋一吸有抗生素Y的圓紙片接種大腸桿菌，表面全被醋覆蓋接種大腸桿菌無接種菌溫度40℃40℃40℃40℃0℃40℃觀察結(jié)果全表面呈渾濁紙片周圍呈現(xiàn)一片清晰區(qū)，其余表面呈渾濁全表面呈渾濁全表面清晰全表面清晰全表面清晰根據(jù)上述實驗結(jié)果所作出的判斷，錯誤的是()A.編號a和f比較可知，有大腸桿菌培養(yǎng)基的表面會變渾濁B.根據(jù)編號b和c的觀察結(jié)果，可知抗生素Y比抗生素X的殺菌能力強C.將編號e和a的結(jié)果比較可知，0℃的環(huán)境不適合大腸桿菌生長D.若揭開編號f的蓋子，24小時后培養(yǎng)基表面會出現(xiàn)渾濁【答案】B【解析】a、f的區(qū)別在于是否接種了大腸桿菌，有大腸桿菌培養(yǎng)基的表面會變渾濁，A正確；將含有抗生素的紙片覆蓋在大腸桿菌的培養(yǎng)基上，可根據(jù)培養(yǎng)基表面的渾濁程度判定此種抗生素對大腸桿菌的殺菌能力，可知抗生素X的殺菌能力強于抗生素Y的殺菌能力，B錯誤；e、a形成對照，其變量是溫度，可知0℃不適合大腸桿菌生長，C正確；f暴露在空氣中后，會自然接種菌種，形成菌落，使培養(yǎng)基表面出現(xiàn)渾濁，D正確。2．下圖是生物興趣小組為研究“××牌酸奶中乳酸菌種類及其耐藥情況”而制定的流程圖。請分析回答：eq\x(\a\al(配制細菌培,養(yǎng)基并滅菌))→eq\x(\a\al(乳酸菌分,離純化))→eq\x(\a\al(乳酸菌耐,藥性檢測))(1)與酵母菌相比，乳酸菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是__________________________________________________________________________________。(2)本研究使用的細菌培養(yǎng)基中特別加入了一定量的碳酸鈣，乳酸菌在____________________(生理過程)中產(chǎn)生的乳酸能與不溶性的碳酸鈣生成可溶性的乳酸鈣，從而在菌落周圍形成溶鈣圈。從物理形態(tài)分析，本研究使用的培養(yǎng)基屬于________________類型。(3)在利用高壓蒸汽滅菌鍋對培養(yǎng)基滅菌時，把鍋內(nèi)水加熱煮沸，必須________________后，將鍋密閉，繼續(xù)加熱以保證鍋內(nèi)氣壓上升，達到121℃。滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)適當(dāng)冷卻后，在________________附近倒平板。(4)請完善“檢測乳酸菌對青霉素、四環(huán)素耐藥性”實驗操作步驟：步驟1：分別取________________________加入三組無菌培養(yǎng)皿中，再加入滅菌并冷卻到50℃左右的培養(yǎng)基，立即混勻，靜置凝固成平板。步驟2：向三組培養(yǎng)基中分別接種待檢測的乳酸菌菌種。步驟3：將接種后的三組培養(yǎng)基和一個____________________都置于適宜溫度等條件下培養(yǎng)若干天，觀察比較培養(yǎng)基中菌落生長情況?！敬鸢浮?1)細胞內(nèi)沒有核膜包被的細胞核(或“沒有核膜”)(2)無氧呼吸固體培養(yǎng)基(3)將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除酒精燈火焰(4)步驟1：等量的青霉素、四環(huán)素和無菌水步驟3：未接種的培養(yǎng)基【解析】(1)酵母菌屬于真核生物，乳酸菌屬于原核生物，它們的區(qū)別在于乳酸菌細胞內(nèi)沒有核膜包被的細胞核。(2)培養(yǎng)基中特別加入了一定量的碳酸鈣，乳酸菌在無氧呼吸中產(chǎn)生的乳酸能與不溶性的碳酸鈣生成可溶性的乳酸鈣，從而在菌落周圍形成溶鈣圈。從物理形態(tài)分析，本研究使用的培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基。(3)在利用高壓蒸汽滅菌鍋對培養(yǎng)基滅菌時，把鍋內(nèi)水加熱煮沸，必須將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除后，將鍋密閉，繼續(xù)加熱以保證鍋內(nèi)氣壓上升，達到121℃。滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)適當(dāng)冷卻后，在酒精燈火焰附近倒平板。(4)步驟1：分別取等量的青霉素、四環(huán)素和無菌水加入三組無菌培養(yǎng)皿中，再加入滅菌并冷卻到50℃左右的培養(yǎng)基，立即混勻，靜置凝固成平板。步驟3：將接種后的三組培養(yǎng)基和一個未接種的培養(yǎng)基都置于適宜溫度等條件下培養(yǎng)若干天，觀察比較培養(yǎng)基中菌落生長情況。3．有機農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機制的實驗過程如圖甲、乙所示。(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、________________四類，該實驗所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其原因是________________________________________________________________________。(2)純化菌株時，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有____________________________________________________________________________________________________________________。(3)為探究苯磺隆的降解機制，將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心，取上清液做圖乙所示實驗。該實驗的假設(shè)是___________________________________，該實驗設(shè)計是否合理？為什么？________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)氮源和無機鹽只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長繁殖(2)接種環(huán)①接種環(huán)灼燒后未冷卻；②劃線未從第一區(qū)域末端開始(3)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)不合理，缺少空白對照【解析】(1)微生物生長繁殖需要的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括碳源、氮源、水和無機鹽四類。根據(jù)題意可知，土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力，該實驗的目的是探索其降解機制，因此，需要分離出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物，故選擇培養(yǎng)時為了排除其他碳源的干擾，培養(yǎng)基中唯一碳源只能是苯磺隆。(2)純化菌株時，通常使用的劃線工具是無菌接種環(huán)。據(jù)題意分析知，造成此現(xiàn)象的原因可能有兩個：一是接種環(huán)灼燒后未冷卻，菌種接觸到高溫的接種環(huán)而死亡；二是劃第二劃線區(qū)域的第一條線時未從第一區(qū)域末端開始。(3)根據(jù)圖乙所示實驗中的上清液加入蛋白酶溶液推測，實驗?zāi)康氖翘骄磕康木晔欠衲芊置诮到獗交锹〉牡鞍踪|(zhì)，實驗設(shè)計不合理之處是缺少不加蛋白酶溶液、其他條件同圖乙的空白對照。4．臨床使用抗生素前，有時需要做細菌耐藥實驗。實驗時，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實驗步驟操作，以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用__________法或________法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(2)取該單菌落適當(dāng)稀釋，用________法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，使其均勻生長，布滿平板。(3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素A________；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素B__________；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明________________________________________；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的________。(4)根據(jù)上述實驗結(jié)果，為達到抗菌目的，最好選用抗生素________?！敬鸢浮?1)平板劃線稀釋涂布平板(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感該致病菌對C的敏感性比對A的弱耐藥菌(4)A【解析】(1)微生物的常用接種方法為平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)能夠使菌落均勻生長、布滿平板的接種方法為稀釋涂布平板法。(3)含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素A敏感；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素B不敏感；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明該致病菌對C的敏感性比對A的弱；含D的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落(排除雜菌污染)，說明該致病菌可能對抗生素D產(chǎn)生了抗藥性。5.苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)如圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題：(1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有____________。(2)將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸________，以達到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應(yīng)進一步____________，以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加________。(3)下圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中____________(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。(4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應(yīng)，下表中1～5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為____________。管號123456苯酚濃度(mg/L)1如果廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋________(填序號：①5②10③20)倍后，再進行比色。【答案】(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀釋涂布凝固劑(3)③(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8③【解析】(1)富集培養(yǎng)基中蛋白胨、苯酚都是含碳的有機物，可作為碳源。(2)欲富集酚降解菌，隨轉(zhuǎn)接次數(shù)的增加，應(yīng)逐漸增加培養(yǎng)基中苯酚的含量；若接種培養(yǎng)后平板上菌落過于密集，則應(yīng)進一步稀釋后再進行涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落計數(shù)與分離；平板培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，除含有水、營養(yǎng)物質(zhì)(碳源、氮源、無機鹽等)外，還需添加瓊脂作為凝固劑。(3)利用連續(xù)劃線法接種時，最后的劃線區(qū)域(③)中，菌體的密度較小，容易獲得單菌落。(4)因系列濃度梯度中6號比色管中苯酚濃度為1mg/L，故1～5號比色管中的苯酚濃度應(yīng)分別為0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L；根據(jù)題意，廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，要使稀釋后的苯酚殘留液濃度介于0～1mg/L，需將殘留液稀釋20倍左右。題型三發(fā)酵工程及其應(yīng)用例題1．目前發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用還沒有實現(xiàn)的是()A．生產(chǎn)抗生素 B．生產(chǎn)免疫調(diào)節(jié)劑C．生產(chǎn)激素 D．生產(chǎn)紫杉醇【答案】D【解析】紫杉醇、青蒿素前體等化合物目前只能從植物體中分離提取，還不能用微生物來生產(chǎn)。例題2.下列關(guān)于發(fā)酵工程的說法不正確的是()A．發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身時，可采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥B．谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)在中性和弱堿性條件下容易形成谷氨酰胺C．發(fā)酵產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛?、分離和純化措施獲得產(chǎn)品D．生產(chǎn)檸檬酸需要篩選產(chǎn)酸量高的黑曲霉【答案】B【解析】谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸，在酸性條件下會容易形成谷氨酰胺和N－乙酰谷氨酰胺。例題3.發(fā)酵工程的一項關(guān)鍵措施是滅菌，下列關(guān)于滅菌的敘述正確的是()A．培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備均需要嚴(yán)格滅菌B．滅菌是殺死培養(yǎng)基中的一切細菌和真菌C．通入無菌空氣可以達到滅菌的目的D．pH調(diào)到7左右滅菌效果最好【答案】A【解析】培養(yǎng)基的滅菌是殺死培養(yǎng)基中的一切微生物，故B錯誤；為防止雜菌污染，通入的空氣也要是無菌的，但不是通入無菌空氣就可以達到滅菌的目的，故C錯誤；滅菌效果與pH無直接關(guān)系，故D錯誤。例題4.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程都是利用各種微生物的代謝來實現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)的，下列微生物在發(fā)酵生產(chǎn)產(chǎn)品過程中需要提供空氣或氧氣的是()①酵母菌②醋酸菌③乳酸菌④毛霉⑤谷氨酸棒狀桿菌A．④⑤ B．①②④⑤C．①②③ D．②④⑤【答案】D【解析】釀酒是利用酵母菌在無氧條件下進行酒精發(fā)酵的原理，發(fā)酵過程不需提供氧氣；醋酸菌是好氧細菌，在氧氣充足條件下才能進行醋酸發(fā)酵，故需提供氧氣；乳酸菌為厭氧菌，無氧條件下生成乳酸，不需氧氣；毛霉為需氧型真核生物，發(fā)酵過程需要提供空氣或氧氣；谷氨酸棒狀桿菌為需氧菌，在生產(chǎn)谷氨酸過程中要不斷充入無菌空氣。故D正確?！窘忸}技巧提煉】1．發(fā)酵工程中所用的菌種大多是單一菌種。2．發(fā)酵工程中使用的性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。3．發(fā)酵工程具有生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產(chǎn)物專一、廢棄物對環(huán)境的污染小和容易處理等特點。4．以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得了大量的微生物菌體，即單細胞蛋白。5．發(fā)酵工程正滲透到幾乎所有的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，在助力解決糧食、環(huán)境、健康和能源等方面的重大問題上，作出了越來越大的貢獻。1．發(fā)酵工程中關(guān)于菌種的選育不正確的是()A．自然界中篩選菌種 B．通過誘變育種C．通過有性雜交育種 D．采用基因工程育種【答案】C【解析】發(fā)酵工程中使用的性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。2．發(fā)酵工程滅菌的目的是()A．殺死細菌B．殺死真菌C．殺死所有微生物D．加大氮源、碳源的比例【答案】C【解析】滅菌是使用強烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。3．分離、提純產(chǎn)物是制取發(fā)酵產(chǎn)品不可缺少的階段。產(chǎn)品不同，分離、提純的方法也不同，對產(chǎn)品的代謝物常采用的措施是()①過濾②沉淀③提?、芊蛛x⑤純化A．①③④ B．①②③C．②③④ D．③④⑤【答案】D【解析】發(fā)酵工程的代謝產(chǎn)品可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施來獲得產(chǎn)品。4.以下關(guān)于微生物飼料的敘述不正確的是()A．酵母菌生產(chǎn)的單細胞蛋白可以作為食品添加劑B．用單細胞蛋白制成的微生物飼料，能使家畜、家禽增重快C．青貯飼料中添加乳酸菌可以提高飼料的品質(zhì)，使飼料保鮮D．微生物飼料可以抑制病原微生物的生長，減少病害的發(fā)生【答案】D【解析】有些微生物肥料可以抑制土壤中病原微生物的生長，減少病害的發(fā)生，微生物飼料沒有這方面的作用。5.下列關(guān)于發(fā)酵工程在其他方面的應(yīng)用，敘述錯誤的是()A．利用纖維蛋白廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)已取得成功B．發(fā)酵原料的改變對解決資源短缺與環(huán)境污染問題具有重要意義C．嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn)洗滌劑D．嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量【答案】A【解析】利用纖維廢料發(fā)酵生產(chǎn)酒精、乙烯等能源物質(zhì)已取得成功。1..酵母菌培養(yǎng)過程中的生長曲線如圖所示，a、b、c、d分別表示不同的生長時期，其中適于作為生產(chǎn)用菌種的時期是()A.a B.b C.c D.d【答