第第頁(yè)[備考2024]一輪復(fù)習(xí)測(cè)試卷：專題二十五發(fā)酵工程(含解析)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)

2024新高考生物第一輪章節(jié)復(fù)習(xí)

第九單元生物技術(shù)與工程

專題二十五發(fā)酵工程

專題檢測(cè)題組A組

1.《詩(shī)經(jīng)》有云:“十月獲稻,為此春酒,以介眉?jí)邸！庇涗浟斯湃擞眯迈r稻米釀酒,以求延年益壽的習(xí)俗。米酒釀造主要包括蒸米、拌酒曲、發(fā)酵三步,酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌,霉菌主要起到糖化的作用(把米中的淀粉轉(zhuǎn)化成葡萄糖)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.釀造米酒的過(guò)程中,酵母菌進(jìn)行細(xì)胞呼吸的類型是有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

B.蒸米后通常需要進(jìn)行冷卻,其目的是防止溫度過(guò)高殺死酒曲中的微生物

C.米酒發(fā)酵初期,霉菌可以通過(guò)糖化作用,為酵母菌的呼吸作用提供底物

D.腐乳發(fā)酵過(guò)程中,也是利用了毛霉等微生物的糖化作用

答案D酵母菌是兼性厭氧型生物,細(xì)胞呼吸的方式為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸,A正確;加入的酒曲中含有菌種,因此蒸米后通常需要進(jìn)行冷卻,防止溫度過(guò)高殺死酒曲中的微生物,B正確;糖化作用能將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖,為酵母菌的細(xì)胞呼吸提供底物,C正確;腐乳發(fā)酵的原理是毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶可以將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸,D錯(cuò)誤。

2.格瓦斯是一種以谷物或面包為原料,經(jīng)酵母菌和乳酸菌發(fā)酵而成的含低量酒精、一定量的CO2的飲品。格瓦斯的制作流程如圖。下列相關(guān)敘述正確的是()

A.發(fā)酵菌種來(lái)源于面包表面的野生菌株

B.發(fā)酵前期需要通氧讓兩種菌大量繁殖

C.CO2由酵母菌和乳酸菌共同發(fā)酵產(chǎn)生

D.巴氏消毒能夠阻止繼續(xù)發(fā)酵后發(fā)生爆瓶

答案D由圖可知,面包為原料,而發(fā)酵菌種來(lái)源于接種的酵母菌和乳酸菌,A錯(cuò)誤;乳酸菌只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,通入氧氣會(huì)抑制乳酸菌的繁殖,B錯(cuò)誤;乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物是乳酸,不能產(chǎn)生CO2,C錯(cuò)誤;巴氏消毒能殺死部分微生物,阻止繼續(xù)發(fā)酵后發(fā)生爆瓶,D正確。

3.泡菜在我國(guó)“食材譜系”中已有數(shù)千年歷史,其中廣東泡菜以爽脆出名,而且口味酸甜。各種應(yīng)季的蔬菜,如白蘿卜、紅蘿卜、小黃瓜、高麗菜等均可作為泡菜的原料,經(jīng)發(fā)酵后,在口感上比新鮮蔬菜更爽脆,既好吃,又助消化。下列關(guān)于泡菜制作的敘述,錯(cuò)誤的是()

A.熱水短時(shí)處理原料可抑制果膠酶活性,使成品泡菜口感較脆

B.腌制方法、時(shí)間長(zhǎng)短和溫度高低均影響泡菜中亞硝酸鹽含量

C.利用水密封泡菜壇的目的是給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境,

D.壇蓋邊沿的水槽“泡”中的氣體是乳酸菌經(jīng)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的

答案D果膠酶能水解果膠,會(huì)導(dǎo)致原料柔軟,而利用熱水短時(shí)間處理原料能抑制果膠酶的活性,從而使成品泡菜口感較脆,A正確;腌制方法、時(shí)間長(zhǎng)短和溫度高低會(huì)影響產(chǎn)亞硝酸鹽還原菌的數(shù)量和活性,從而影響泡菜中亞硝酸鹽的含量,B正確;乳酸菌只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,屬于厭氧微生物,因此利用水密封泡菜壇的目的是創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境,C正確;乳酸菌只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,且無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,無(wú)氣體產(chǎn)生,壇蓋邊沿的水槽“泡”中的氣體是發(fā)酵初期由酵母菌、大腸桿菌等細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的,D錯(cuò)誤。

4.廢水、廢料經(jīng)過(guò)加工可變廢為寶。某實(shí)驗(yàn)室在反應(yīng)器中加入釀酒酵母、果糖生產(chǎn)時(shí)的廢水和沼氣池廢料,連續(xù)攪拌生產(chǎn)蛋白質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.釀酒酵母在生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過(guò)程中需要隔絕氧氣

B.釀酒酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)所需的氮源主要來(lái)自沼氣廢液

C.利用釀酒酵母生產(chǎn)的蛋白質(zhì)可制成微生物飼料

D.用酸性的重鉻酸鉀檢測(cè)生產(chǎn)液,可能不會(huì)變?yōu)榛揖G色

答案A釀酒酵母生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過(guò)程需要消耗能量,因此要在有氧的條件下進(jìn)行,A錯(cuò)誤;加入的果糖生產(chǎn)時(shí)的廢水不含氮元素,因此釀酒酵母生長(zhǎng)繁殖所需的氮源主要來(lái)自沼氣廢液,B正確;利用釀酒酵母生產(chǎn)的蛋白質(zhì)可制成微生物飼料,為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng),C正確;釀酒酵母生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過(guò)程中細(xì)胞呼吸的方式為有氧呼吸,不會(huì)產(chǎn)生酒精,因此可能不會(huì)使酸性重鉻酸鉀變?yōu)榛揖G色,D正確。

5.耐高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實(shí)用性。嗜熱菌可以在高溫環(huán)境中生存,其產(chǎn)生的淀粉酶最適溫度較高。篩選能產(chǎn)生耐高溫淀粉酶的嗜熱菌過(guò)程如圖1所示,其中Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基用碘液處理的結(jié)果如圖2所示。下列敘述正確的是()

圖1

圖2

A.圖2中周圍不顯藍(lán)色的菌落含有所需菌種

B.倒平板后對(duì)培養(yǎng)皿進(jìn)行高壓蒸汽滅菌

C.淀粉是圖2所示固體培養(yǎng)基的唯一碳源

D.甲、乙試管中均為選擇培養(yǎng)基

答案A淀粉與碘液反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色,能分解淀粉的嗜熱菌在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)可釋放淀粉酶分解培養(yǎng)基中的淀粉,故周圍不顯藍(lán)色的菌落含有所需菌種,A正確;倒平板時(shí)培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基都已滅菌處理,因此倒平板后不需要對(duì)培養(yǎng)皿再進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,B錯(cuò)誤;據(jù)圖2可知,培養(yǎng)基上出現(xiàn)了周圍顯藍(lán)色的菌落,也出現(xiàn)了周圍不顯藍(lán)色的菌落,因此淀粉可能不是圖2所示固體培養(yǎng)基的唯一碳源,C錯(cuò)誤;圖1中①過(guò)程是梯度稀釋,②過(guò)程是用涂布平板法進(jìn)行接種,因此甲、乙試管主要是對(duì)嗜熱菌樣品進(jìn)行稀釋,不具備選擇作用,不屬于選擇培養(yǎng)基,D錯(cuò)誤。

6.魚(yú)露(又稱魚(yú)醬油)是一種在廣東、福建等地常見(jiàn)的調(diào)味品,是以價(jià)廉的海捕小魚(yú)蝦為原料,用鹽(鹽的加入比例約20%)腌漬、發(fā)酵、曝曬、提煉而成的。魚(yú)露生產(chǎn)企業(yè)常通過(guò)添加高產(chǎn)蛋白酶耐鹽菌株、豆粕,以及控制發(fā)酵條件等措施加快生產(chǎn)速度和提升產(chǎn)品質(zhì)量。圖1為魚(yú)露發(fā)酵缸,圖2、3、4依次為豆粕添加濃度、pH、溫度對(duì)高產(chǎn)蛋白酶耐鹽菌株蛋白酶活力的影響。

圖1

圖2

圖3

圖4

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)魚(yú)露的發(fā)酵過(guò)程中,加入的豆粕可為菌株的生長(zhǎng)提供(寫(xiě)出三種)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。圖中豆粕添加的最適濃度是g/L,高產(chǎn)蛋白酶耐鹽菌株的最適pH為。

(2)據(jù)圖1可知,發(fā)酵缸中的菌株屬于型(選填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”)微生物。發(fā)酵缸無(wú)須滅菌處理,原因是。

(3)生物胺是魚(yú)露、香腸、臘腸、咸肉、咸魚(yú)、干酪等腌漬制品生產(chǎn)中產(chǎn)生的一類物質(zhì),對(duì)食用安全性有重要影響,其含量較高時(shí)有一定的毒性。科研人員擬采用水解圈的方法,從魚(yú)露發(fā)酵液中篩選生物胺降解菌,其操作思路:從距發(fā)酵缸上表面8~12cm處吸取1mL發(fā)酵液→→取100μL均勻涂布在含1mg/mL生物胺、5g/LNaCl的固體培養(yǎng)基上→→挑取透明圈直徑較大的菌落分離純化→測(cè)定菌株的生物胺降解活性。

答案(1)碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、維生素(任寫(xiě)三種即可)1510(2)異養(yǎng)厭氧高鹽、強(qiáng)堿和無(wú)(低)氧環(huán)境下,其他微生物不易生長(zhǎng)(3)用無(wú)菌水稀釋魚(yú)露發(fā)酵液30℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)至有透明圈出現(xiàn)

解析(1)豆粕中含有蛋白質(zhì)、多糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),故魚(yú)露的發(fā)酵過(guò)程中,加入的豆粕可為菌株的生長(zhǎng)提供碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);據(jù)圖2、3可知,在豆粕添加濃度為15g/L、pH=10時(shí),蛋白酶的活力最高,故豆粕添加的最適濃度是15g/L,高產(chǎn)蛋白酶耐鹽菌株的最適pH為10。(2)據(jù)圖1可知,發(fā)酵缸密封處理,且需要添加高產(chǎn)蛋白酶耐鹽菌株、豆粕,故發(fā)酵缸中的菌株屬于異養(yǎng)厭氧型微生物,且由于高鹽、強(qiáng)堿和無(wú)(低)氧環(huán)境下,其他微生物不易生長(zhǎng),因此發(fā)酵缸無(wú)須滅菌處理。(3)從魚(yú)露發(fā)酵液中篩選生物胺降解菌,其操作思路:從距發(fā)酵缸上表面8~12cm處吸取1mL發(fā)酵液→用無(wú)菌水稀釋魚(yú)露發(fā)酵液(避免雜菌污染,故用無(wú)菌水)→取100μL均勻涂布在含1mg/mL生物胺、5g/LNaCl的固體培養(yǎng)基上→30℃(圖示30℃時(shí)蛋白酶活力最高)恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)至有透明圈出現(xiàn)→挑取透明圈直徑較大的菌落分離純化→測(cè)定菌株的生物胺降解活性。

答案(1)健康拮抗微生物數(shù)量多、針對(duì)性強(qiáng)無(wú)菌水(2)不同根際菌液抑菌圈越大(3)將生長(zhǎng)狀況相同且良好的幼苗平均分為5份,標(biāo)注1~5組,每組設(shè)三個(gè)平行組。1組噴灑無(wú)菌水和青枯雷爾氏菌菌液,2~5組分別噴灑四種菌液,再噴灑青枯雷爾氏菌菌液,培養(yǎng)一段時(shí)間觀察比對(duì)生長(zhǎng)及患病情況

解析(1)拮抗細(xì)菌可通過(guò)拮抗青枯雷爾氏菌防止番茄青枯病的發(fā)生,在發(fā)病果園中存在青枯雷爾氏菌,其中健康的植株由于拮抗細(xì)菌的存在而使其保持健康狀態(tài),為了獲取拮抗菌株,我們應(yīng)選取健康植株的根際土壤。在發(fā)病果園中取樣的原因是番茄青枯病發(fā)病果園中富含較多的青枯雷爾氏菌,也有較多的拮抗細(xì)菌,即番茄青枯病發(fā)病果園中目標(biāo)微生物多。稱取土壤后用無(wú)菌水進(jìn)行稀釋,避免外來(lái)微生物對(duì)純化的影響。(2)根際微生物對(duì)青枯病病原菌有拮抗作用,滴加了根際微生物純化菌液的地方不會(huì)生長(zhǎng)青枯病病原菌,形成抑菌圈,所以拮抗作用越強(qiáng)則抑菌圈越大。(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜容^菌株對(duì)青枯病的預(yù)防效果,實(shí)驗(yàn)自變量為菌株的種類,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要遵循單一變量和對(duì)照原則,因此實(shí)驗(yàn)思路:將生長(zhǎng)狀況相同且良好的幼苗平均分為5份,標(biāo)注1~5組,每組設(shè)三個(gè)平行組。1組噴灑無(wú)菌水(作為對(duì)照組)和青枯雷爾氏菌菌液,2~5組分別噴灑四種菌液,再噴灑青枯雷爾氏菌菌液,培養(yǎng)一段時(shí)間觀察比對(duì)生長(zhǎng)及患病情況。

7.番茄青枯病是由青枯雷爾氏菌引起的,具有較強(qiáng)的侵染力和破壞力。番茄青枯病可通過(guò)以根際促生菌作為拮抗微生物抵御青枯雷爾氏菌進(jìn)行生物防治。因此,發(fā)掘新的能高效拮抗青枯病病原菌的促生微生物具有重要意義?；卮鹣铝袉?wèn)題。

(1)進(jìn)行樣本采集及拮抗細(xì)菌菌株分離純化時(shí),應(yīng)采集某地番茄青枯病發(fā)病果園中(填“健康”或“患病”)植株根際土壤,在番茄青枯病發(fā)病果園中取樣的原因是。先稱取1g土壤添加到盛有的三角瓶中均勻振蕩后,置于恒溫水浴15min。經(jīng)分離培養(yǎng)后,挑取單菌落進(jìn)行劃線純化。

(2)進(jìn)行拮抗細(xì)菌的分離篩選時(shí),為比較不同根際微生物純化菌液對(duì)青枯病病原菌的拮抗作用效果,科研人員配制了含有青枯病病原菌的平板,在含青枯病病原菌的平板上滴加,在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察并比較抑菌圈的大小,拮抗作用越強(qiáng)則。

(3)通過(guò)對(duì)拮抗細(xì)菌產(chǎn)酶活性進(jìn)行測(cè)定,篩選出4株菌株,隨后進(jìn)行青枯病預(yù)防實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)有番茄幼苗、4種菌液、青枯雷爾氏菌菌液、無(wú)菌水等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較菌株的預(yù)防效果(寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路)。

8.海洋塑料垃圾每年造成數(shù)十萬(wàn)海洋動(dòng)物死亡,其中聚乙烯(PE)塑料因缺乏有效降解的微生物和酶類而難以降解,危害巨大。2023年,中科院海洋所首次發(fā)現(xiàn)能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群。

(1)要獲得能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群,應(yīng)選擇在的環(huán)境中去篩選。

(2)研究人員利用法純化降解PE塑料的微生物菌群,使其生長(zhǎng)出單個(gè)菌落。然后根據(jù)菌落的(至少寫(xiě)出兩種)等特征來(lái)進(jìn)行初步區(qū)分,從中獲得了3株能穩(wěn)定降解PE塑料的菌種P1、P2和P3。

(3)研究人員將紅色PE塑料粉碎成粉末,均勻混合在無(wú)碳固體培養(yǎng)基中,之后再接種經(jīng)過(guò)稀釋的三種菌液,一段時(shí)間后可測(cè)得透明圈直徑大小(D)與菌圈直徑大小(d)(如圖所示)。如使用單一菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),應(yīng)選用菌種,理由是。

(4)與傳統(tǒng)填埋、焚燒相比,該微生物菌群對(duì)PE塑料的降解具有的優(yōu)點(diǎn)。

答案(1)沿海中富含PE塑料(2)平板劃線或稀釋涂布平板形狀、大小(或顏色、隆起程度等)(3)P1P1的D/d值最大,對(duì)PE塑料的降解效果最佳(4)不會(huì)造成二次污染

解析(1)要獲得能有效降解PE塑料的海洋微生物菌群,應(yīng)選擇在沿海中富含PE塑料的環(huán)境中去篩選,這樣有利于成功篩選出目標(biāo)菌種。(2)分離純化菌種的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色、隆起程度等特征來(lái)初步區(qū)分不同種的微生物,其原因是在一定的培養(yǎng)條件下,不同微生物表現(xiàn)出的菌落特征通常不同。(3)降解PE塑料的菌種能分解PE塑料使得菌落周圍會(huì)出現(xiàn)透明圈,在固體培養(yǎng)基中分離培養(yǎng)出降解PE塑料的菌種后,需通過(guò)測(cè)量透明圈直徑大小(D)與菌圈直徑大小(d),比較它們的值以確定其降解PE塑料的能力,從而篩選出目標(biāo)菌種。由圖分析可知,三種菌種對(duì)PE塑料的降解效果為P1>P3>P2,因此若使用單一菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),應(yīng)選用P1。(4)填埋會(huì)造成土壤等污染,焚燒會(huì)引起大氣等污染,所以與傳統(tǒng)填埋、焚燒相比,該微生物菌群對(duì)PE塑料的降解具有不會(huì)造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)。

專題檢測(cè)題組B組

1.果酒是以新鮮水果或果汁為原料,經(jīng)全部或部分發(fā)酵配制而成的,酒精度為7%~18%。在果酒的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)酵可得到果醋。下列有關(guān)果酒和果醋制作的敘述中,正確的是()

A.果酒和果醋的制作都是由酵母菌完成的

B.制作果醋的溫度要比制作果酒的溫度高些

C.傳統(tǒng)的葡萄酒制作一定需要人工接種菌種

D.葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),要將瓶裝滿

答案B果酒制作需要的微生物是酵母菌,發(fā)酵溫度為18~30℃;果醋制作需要的微生物是醋酸菌,發(fā)酵溫度為30~35℃,A錯(cuò)誤,B正確。傳統(tǒng)葡萄酒制作過(guò)程中起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生酵母菌,一般不需要人工接種菌種,C錯(cuò)誤。葡萄汁裝瓶時(shí),要留大約1/3的空間,有利于酵母菌有氧呼吸進(jìn)而大量增殖,且可防止發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生CO2使發(fā)酵液溢出,D錯(cuò)誤。

2.橘子等水果放久了可能會(huì)在其表面長(zhǎng)出白色、黃色或綠色的霉斑,由此可初步判斷水果已被霉菌污染。若用平板劃線法和稀釋涂布平板法分別接種果皮上同一霉斑于同種培養(yǎng)基上,培養(yǎng)相同時(shí)間后得到菌落。下列關(guān)于兩者菌落的敘述,正確的是()

A.兩者菌落的數(shù)量基本一致

B.兩者菌落的特征基本一致

C.兩者菌落的分布均勻程度基本一致

D.都可以用來(lái)判斷水果被污染的程度

答案B用平板劃線法接種微生物,無(wú)法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)量,A錯(cuò)誤;分別用兩種方法接種培養(yǎng)同一霉斑,同一種霉菌的菌落特征基本一致,B正確;用平板劃線法接種培養(yǎng)微生物,菌落在平板上分布不均勻,用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)微生物,菌落在平板上分布相對(duì)均勻,C錯(cuò)誤;水果被污染的程度主要通過(guò)其上微生物的數(shù)量進(jìn)行判斷,平板劃線法無(wú)法計(jì)算微生物數(shù)量,D錯(cuò)誤。

3.(不定項(xiàng))啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中,大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后,最終過(guò)濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說(shuō)法正確的是()

A.用赤霉素處理大麥,可使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶

B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌

C.糖漿經(jīng)蒸煮后趁熱接種酵母菌有利于發(fā)酵快速進(jìn)行

D.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期

答案AD大麥種子萌發(fā)會(huì)產(chǎn)生α-淀粉酶,赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā),用赤霉素處理大麥,可使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶,A正確;焙烤可以殺死大麥種子的胚但不使淀粉酶失活,沒(méi)有進(jìn)行滅菌,B錯(cuò)誤;糖漿經(jīng)蒸煮(產(chǎn)生風(fēng)味組分,終止酶的進(jìn)一步作用,并對(duì)糖漿滅菌)后要冷卻,再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,防止高溫殺死菌種,C錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域已被用來(lái)減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期,D正確。

4.為篩選高效抑制蘋(píng)果樹(shù)腐爛病菌生長(zhǎng)的芽孢桿菌,取直徑為3mm的果樹(shù)腐爛病菌菌落轉(zhuǎn)移至A處,B處接種芽孢桿菌(圖1)。培養(yǎng)若干天,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的結(jié)果如圖2所示。下列抑菌率的計(jì)算公式正確的是()

A.×100%B.×100%

C.×100%D.×100%

答案B根據(jù)題干信息分析,圖1中取直徑為3mm的果樹(shù)腐爛病菌菌落移至A處,B處接種芽孢桿菌,培養(yǎng)若干天后結(jié)果如圖2,實(shí)驗(yàn)組果樹(shù)腐爛病菌的菌落直徑為d,對(duì)照組果樹(shù)腐爛病菌的菌落直徑為D,一開(kāi)始接種的蘋(píng)果腐爛病菌的直徑為3mm,則抑菌率=(D-d)/(D-3)×100%。

5.GA3(C19H22O6)是一種與赤霉素作用類似的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,能促進(jìn)莖伸長(zhǎng)和種子萌發(fā)。GA3的廣泛施用會(huì)導(dǎo)致其在土壤中殘留,研究小組從長(zhǎng)期施用GA3農(nóng)田的土壤中篩選出了能降解GA3的菌株。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

(1)大多數(shù)細(xì)菌不能分解GA3,少數(shù)細(xì)菌能分解GA3,原因是后者能合成。培養(yǎng)瓶甲能富集培養(yǎng)GA3降解菌,瓶中的培養(yǎng)液必備的營(yíng)養(yǎng)成分是。

(2)倒平板時(shí),為避免周圍空氣中微生物的干擾,應(yīng)該在附近倒平板。過(guò)程③采用的接種方法是。選擇培養(yǎng)基乙中應(yīng)以為唯一的碳源。

(3)對(duì)培養(yǎng)的GA3降解菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),其目的是。

答案(1)分解GA3的酶水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽(2)酒精燈火焰稀釋涂布平板法GA3(3)確保獲得菌落數(shù)在30~300,適于計(jì)數(shù)的平板

解析(1)少數(shù)細(xì)菌能分解GA3的原因是能夠合成分解GA3的酶。圖中培養(yǎng)瓶甲的作用是對(duì)GA3降解菌進(jìn)行富集培養(yǎng),培養(yǎng)基的必備成分包含水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等。(2)酒精燈火焰旁溫度高,微生物少,倒平板要在酒精燈火焰旁進(jìn)行,可以防止雜菌污染。過(guò)程③為分離純化,根據(jù)乙中菌落分布可知,接種方法是稀釋涂布平板法。篩選能分解GA3的菌株時(shí),選擇培養(yǎng)基要以GA3作為唯一碳源。(3)對(duì)培養(yǎng)的GA3降解菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以確保獲得菌落數(shù)在30~300,方便用平板計(jì)數(shù)。

6.谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧菌,它是谷氨酸發(fā)酵的常用菌種。細(xì)菌內(nèi)合成的生物素參與細(xì)胞膜的合成,不能合成生物素的細(xì)菌細(xì)胞膜存在缺陷。如圖為通過(guò)發(fā)酵工程生產(chǎn)谷氨酸的生產(chǎn)流程,請(qǐng)回答問(wèn)題:

(1)從自然界分離的菌種往往達(dá)不到生產(chǎn)要求,從改變微生物遺傳特性的角度出發(fā),培育出優(yōu)良菌種的育種方法主要有(至少答出一點(diǎn))。

(2)擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)所用的培養(yǎng)基,從物理性質(zhì)來(lái)看是(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基,擴(kuò)大培養(yǎng)的目的是。

(3)對(duì)谷氨酸代謝的控制,除了改變微生物的遺傳特性外,還需要控制生產(chǎn)過(guò)程中的發(fā)酵條件,比如(至少答出兩點(diǎn))。為了從發(fā)酵液中分離提純谷氨酸,可將發(fā)酵液滅菌后進(jìn)行萃取→過(guò)濾→,然后用一定手段進(jìn)行結(jié)晶,可得到純凈的谷氨酸晶體。

(4)谷氨酸棒狀桿菌在合成谷氨酸的過(guò)程中,當(dāng)細(xì)胞中谷氨酸積累過(guò)多時(shí)會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶的活性,從而減少谷氨酸的合成,這是一種調(diào)節(jié)機(jī)制。在生產(chǎn)上一般選用生物素合成(填“過(guò)量”“正常”或“缺陷”)型細(xì)菌作為菌種,可以在一定程度上解除谷氨酸合成過(guò)量對(duì)谷氨酸脫氫酶活性的抑制,從而大量生產(chǎn)谷氨酸。

答案(1)誘變育種、基因工程育種(2)液體增加菌種數(shù)量(3)溶解氧、通氣量、溫度、pH濃縮(4)負(fù)反饋(或反饋)缺陷

解析(1)在微生物的菌種培育上,得到改變微生物遺傳特性的優(yōu)良菌種的育種方法主要有誘變育種、基因工程育種等。(2)擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí),使用的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基。擴(kuò)大培養(yǎng)的目的是增加菌種數(shù)量,以滿足發(fā)酵罐的發(fā)酵需求。(3)谷氨酸棒狀桿菌是一種好氧菌,因此培養(yǎng)基中需嚴(yán)格控制溶解氧、通氣量等發(fā)酵條件,以保證谷氨酸棒狀桿菌代謝正常進(jìn)行,同時(shí)還需要控制好溫度、pH等。從發(fā)酵液中分離提純谷氨酸,可將發(fā)酵液滅菌后進(jìn)行萃取→過(guò)濾→濃縮,然后制成結(jié)晶。(4)當(dāng)細(xì)胞中谷氨酸積累過(guò)多時(shí)會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶的活性,從而降低谷氨酸的合成,這是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。菌體進(jìn)入產(chǎn)物合成期時(shí),有谷氨酸產(chǎn)生,如果能夠大量的把產(chǎn)物及時(shí)排到細(xì)胞膜外,則可在一定程度上解除谷氨酸合成過(guò)量對(duì)谷氨酸脫氫酶活性的抑制,可見(jiàn),應(yīng)該選擇細(xì)胞膜通透性大的細(xì)菌作為菌種,題干中,不能合成生物素的細(xì)菌細(xì)胞膜存在缺陷,即細(xì)胞膜通透性大,因此在生產(chǎn)上一般選用生物素合成缺陷型細(xì)菌作為菌種,可以在一定程度上解除谷氨酸合成過(guò)量對(duì)谷氨酸脫氫酶活性的抑制,從而大量生產(chǎn)谷氨酸。

7.某研究小組將一組相同圓紙片放入不同濃度的麥迪霉素(一種抗生素)溶液中浸泡后,放在接種有大腸桿菌的培養(yǎng)基上培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1。請(qǐng)分析并回答問(wèn)題:

(1)將裝有培養(yǎng)基的滅菌包裝入高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),注意不要太擠,以免因而影響滅菌的效果。加熱初期,必須將滅菌鍋內(nèi)的冷空氣排盡,否則將因而影響滅菌的效果。倒平板時(shí),待平板冷卻凝固后,應(yīng)將平板倒過(guò)來(lái)放置,并用記號(hào)筆在標(biāo)明培養(yǎng)基的種類、培養(yǎng)日期、平板上樣品的稀釋度、培養(yǎng)的微生物名稱及制姓名等信息。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)大腸桿菌抑制作用最明顯的是濃度為(填圖1中序號(hào))的麥迪霉素。

(3)該實(shí)驗(yàn)中,宜使用法接種大腸桿菌,在培養(yǎng)和接種大腸桿菌時(shí)要特別注意進(jìn)行無(wú)菌操作。為了避免無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,對(duì)圓紙片的要求是。

(4)該研究小組運(yùn)用上述實(shí)驗(yàn)方法,還研究了相同濃度的三種不同抗生素A、B、C對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)的影響。請(qǐng)?jiān)趫D2以圖示的方法表示這一處理方案(可模仿圖1中圖示并加以必要注解的方法)。

答案(1)影響蒸汽流通達(dá)不到規(guī)定溫度皿底(2)⑤(3)稀釋涂布平板大小、質(zhì)地相同

(4)

解析(1)將滅菌包裝入高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),注意不要太擠,以免因影響蒸汽流通而影響滅菌的效果。加熱初期,必須將滅菌鍋內(nèi)的冷空氣排盡,否則將因達(dá)不到規(guī)定溫度而影響滅菌的效果。平板倒置后,用記號(hào)筆在皿底標(biāo)明培養(yǎng)基的種類等信息。(2)圖1中⑤的抑菌圈最大,說(shuō)明對(duì)大腸桿菌抑制作用最明顯的是濃度為⑤的麥迪霉素。(3)根據(jù)圖1中菌落分布情況,宜使用稀釋涂布平板法接種大腸桿菌。為了避免無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,圓紙片應(yīng)大小、質(zhì)地相同。(4)據(jù)題意該方案的自變量為相同濃度的A、B、C三種不同抗生素,對(duì)照組用無(wú)菌水處理,處理方案見(jiàn)答案。

專題檢測(cè)題組C組

1.紅酸湯是苗族人民的傳統(tǒng)食品,它顏色鮮紅、氣味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒為原料的紅酸湯制作流程如圖。下列相關(guān)敘述中正確的是()

A.紅酸湯制作過(guò)程中用到的微生物主要是醋酸菌

B.裝壇時(shí)加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量

C.裝壇時(shí)不裝滿的原因是為了促進(jìn)微生物繁殖

D.紅酸湯的制作中發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng),口味越純正

答案B紅酸湯制作過(guò)程中用到的微生物主要是乳酸菌,乳酸菌是一種厭氧菌,在無(wú)氧條件下,乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸可使得菜品有一股特別的風(fēng)味,但發(fā)酵達(dá)到一定時(shí)間后,乳酸的含量不再上升,A、D錯(cuò)誤;裝壇時(shí)加入成品紅酸湯是為了增加發(fā)酵菌種的數(shù)量,B正確;乳酸菌為厭氧菌,裝壇時(shí)不裝滿并非為了乳酸菌的繁殖,C錯(cuò)誤。

2.植物酵素是指以植物為主要原料,經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性成分的產(chǎn)品。蘋(píng)果酵素生物發(fā)酵的流程中,需將蘋(píng)果去核、切塊,加冰糖,并持續(xù)發(fā)酵90天。每隔15天測(cè)定總酸含量和乙醇含量,結(jié)果如圖。有關(guān)敘述正確的是()

A.冰糖為微生物發(fā)酵提供養(yǎng)分,加入前可用紫外線照射殺滅其表面微生物

B.第一個(gè)月的隔天通氣的目的是抑制厭氧型和兼性厭氧型微生物的無(wú)氧呼吸

C.第二個(gè)月總酸含量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸產(chǎn)生了CO2

D.第三個(gè)月總酸含量和乙醇含量發(fā)生的變化可能與醋酸菌的發(fā)酵作用密切相關(guān)

答案A冰糖可以為微生物發(fā)酵提供碳源,紫外線照射可以殺死物體表面和空氣中的微生物,A正確;從第一個(gè)月乙醇含量上升可以推出,隔天通氣并沒(méi)有抑制酵母菌的無(wú)氧呼吸,B錯(cuò)誤;乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生乙醇和CO2,C錯(cuò)誤;第三個(gè)月密封發(fā)酵,而醋酸菌是好氧微生物,故這段時(shí)間總酸含量和乙醇含量發(fā)生的變化與醋酸菌的發(fā)酵作用關(guān)系不大,D錯(cuò)誤。

3.培養(yǎng)基是人們按照培養(yǎng)對(duì)象對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求配制的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。下列有關(guān)培養(yǎng)基的配制和使用的敘述,正確的是()

A.微生物培養(yǎng)基的組成成分必須含有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽

B.用動(dòng)、植物的體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),均可用固體培養(yǎng)基

C.接種前要了解固體培養(yǎng)基是否被污染,可接種蒸餾水來(lái)培養(yǎng)檢測(cè)

D.使用過(guò)的微生物培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌處理后再丟棄

答案D微生物培養(yǎng)基的組成成分通常含有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等,對(duì)于自養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō),可不加碳源,對(duì)于固氮微生物來(lái)說(shuō),可不加氮源,A錯(cuò)誤;用動(dòng)物的體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),需要用液體培養(yǎng)基,B錯(cuò)誤;接種前要了解固體培養(yǎng)基是否被污染,可直接培養(yǎng)空白培養(yǎng)基來(lái)檢測(cè),C錯(cuò)誤;使用過(guò)的微生物培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行高壓蒸汽滅菌處理后再丟棄,以防污染環(huán)境,D正確。

4.如圖是研究人員從紅棕壤中篩選高效分解尿素細(xì)菌的過(guò)程示意圖,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(多選)()

A.在配制步驟②、③的培養(yǎng)基時(shí),都應(yīng)添加瓊脂作凝固劑

B.步驟③純化分解尿素的細(xì)菌的原理是將聚集的細(xì)菌分散,可以獲得單細(xì)胞菌落

C.步驟③采用涂布平板法接種,并需向牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入尿素

D.步驟④挑?、壑胁煌N的菌落分別接種,可通過(guò)溶液pH的變化大小來(lái)比較細(xì)菌分解尿素的能力

答案AC步驟②的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基,不需要添加瓊脂,A錯(cuò)誤;步驟③純化分解尿素的細(xì)菌的原理是將聚集的細(xì)菌通過(guò)涂布平板法分散,獲得單細(xì)胞菌落,B正確;步驟③篩選、純化分解尿素的細(xì)菌,所選用的培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源,不能加入牛肉膏、蛋白胨(含有氮源),C錯(cuò)誤;步驟④鑒定細(xì)菌分解尿素的能力時(shí),挑取③中不同種的菌落分別接種,分解尿素能力高的會(huì)產(chǎn)生更多NH3,使溶液pH更高,所以可通過(guò)溶液pH的變化大小來(lái)比較細(xì)菌分解尿素的能力,D正確。

5.根據(jù)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB19645-2023)規(guī)定,每毫升合格的牛奶中細(xì)菌總數(shù)不超過(guò)50000個(gè)。某興趣小組利用恒溫水浴鍋對(duì)新鮮牛奶進(jìn)行消毒后,進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)測(cè)定,主要步驟如圖所示。相關(guān)敘述正確的是(多選)()

A.步驟①中用巴氏消毒法對(duì)新鮮牛奶進(jìn)行消毒,可以減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失

B.步驟②對(duì)牛奶進(jìn)行梯度稀釋可以使聚集的微生物分散,便于在培養(yǎng)基表面形成單菌落

C.步驟③中牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基要先高壓蒸汽滅菌再調(diào)pH,以防止高溫影響pH的穩(wěn)定

D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)培養(yǎng)基上的菌落可能不止一種,若平均菌落總數(shù)少于50個(gè),則表明滅菌合格

答案ABD分析題圖,采用65℃、30min處理新鮮牛奶屬于巴氏消毒法,這種方法可以殺死牛奶中的絕大多數(shù)微生物,并且基本不會(huì)破壞牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分,A正確。步驟②將牛奶進(jìn)行梯度稀釋的目的是使聚集在一起的微生物分散,便于能在培養(yǎng)基表面形成單菌落,B正確。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基配制時(shí)應(yīng)先調(diào)pH再滅菌,C錯(cuò)誤。由于生牛奶中的微生物不止一種,而牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基屬于天然培養(yǎng)基,細(xì)菌、真菌等均可生長(zhǎng),因此實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),培養(yǎng)基上出現(xiàn)不止一種菌落;依據(jù)題圖中樣品液稀釋1000倍,接種液體積為1mL,可設(shè)培養(yǎng)基中的平均菌落數(shù)為X個(gè),列計(jì)算式X÷1×1000=50000,得出X=50(個(gè)),由此可知若平均菌落總數(shù)少于50個(gè),則表明滅菌合格,D正確。

6.抗生素是某些微生物產(chǎn)生的能殺死或抑制其他微生物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì)。如圖表示從土壤中篩選某種抗生素產(chǎn)生菌的過(guò)程,相關(guān)敘述正確的是(多選)()

A.菌株的透明圈越大,其產(chǎn)生的抗生素抑菌效果越好

B.沒(méi)有透明圈產(chǎn)生的菌株一定不能產(chǎn)生抗生素

C.接種測(cè)試菌3時(shí),接種環(huán)可能在灼燒后未冷卻

D.測(cè)試菌2、5對(duì)該菌產(chǎn)生的抗生素具有一定的抗性

答案AD結(jié)合題干信息分析題圖,圖中產(chǎn)生透明圈說(shuō)明抗生素能抑制指示菌S的生長(zhǎng),透明圈越大,抑菌效果越顯著,A正確;沒(méi)有透明圈產(chǎn)生的菌株不一定就不能產(chǎn)生抗生素,可能產(chǎn)生的量少,B錯(cuò)誤;接種測(cè)試菌3,發(fā)現(xiàn)其離能產(chǎn)生透明圈菌株的距離較遠(yuǎn),說(shuō)明可能是產(chǎn)生的抗生素抑制了測(cè)試菌3的生長(zhǎng),C錯(cuò)誤;測(cè)試菌2和5距離能產(chǎn)生透明圈菌株的距離近,說(shuō)明測(cè)試菌2、5對(duì)該菌產(chǎn)生的抗生素具有一定的抗性,D正確。

7.我國(guó)衛(wèi)生部門(mén)規(guī)定飲用水標(biāo)準(zhǔn)是1mL自來(lái)水中細(xì)菌總數(shù)不超過(guò)100個(gè)(37℃培養(yǎng)24h),1000mL自來(lái)水中大腸桿菌數(shù)不能超過(guò)3個(gè)(37℃培養(yǎng)48h)。水中大腸桿菌的含量常采用伊紅—亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行檢測(cè),生長(zhǎng)在此培養(yǎng)基上的大腸桿菌菌落呈深紫色且?guī)в薪饘俟鉂?。某校生?/p>