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文檔簡介
專題十九發(fā)酵工程
題組一
一、選擇題
1.[2023浙江1月選考,2分]某同學(xué)想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌,進(jìn)行了
如下實(shí)驗(yàn):取泡菜汁樣品,劃線接種于一定NaQ濃度梯度的培養(yǎng)基,經(jīng)培養(yǎng)得
到了單菌落。下列敘述正確的是(C)
A.培養(yǎng)基pH需偏堿性B.泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種
C.需在無氧條件下培養(yǎng)D.分離得到的微生物均為乳酸菌
[解析]培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基應(yīng)偏酸性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;劃線接種時(shí),泡菜汁不需要進(jìn)
行多次稀釋,B項(xiàng)錯(cuò)誤;乳酸菌是厭氧菌,需在無氧條件下培養(yǎng),C項(xiàng)正確;
泡菜汁中還有其他微生物,因此分離得到的微生物不是只有乳酸菌,D項(xiàng)錯(cuò)
誤。
2.[2022江蘇,2分]下列是某同學(xué)分離高產(chǎn)胭酶菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不合理的是
(D)
A.選擇農(nóng)田或公園土壤作為樣品分離目的菌株
B.在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源
C.適當(dāng)稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落
D.可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產(chǎn)月尿酶菌
[解析]農(nóng)田或公園土壤中含有較多的可產(chǎn)胭酶的微生物,A正確;為了篩選可分
解尿素的細(xì)菌,配制的培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源,B正確;當(dāng)樣品的稀釋度
足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面可形成單菌落,C正確;在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)
中,細(xì)菌合成的月尿酶將尿素分解成氨,氨會使培養(yǎng)基的pH升高,pH升高,酚
紅指示劑將變紅,因此在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,能對
分離的菌種做進(jìn)一步鑒定,D錯(cuò)誤。
3.[2022遼寧,2分]為避免航天器在執(zhí)行載人航天任務(wù)時(shí)出現(xiàn)微生物污染風(fēng)
險(xiǎn),需要對航天器及潔凈的組裝車間進(jìn)行環(huán)境微生物檢測。下列敘述錯(cuò)誤的是
(C)
A.航天器上存在適應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的極端微生物
B.細(xì)菌形成菌膜黏附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕
C.在組裝車間地面和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品
D.采用平板劃線法等分離培養(yǎng)微生物,觀察菌落特征
[解析]不同微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求不同,航天器上可能存在適應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)匱
乏等環(huán)境的極端微生物,A正確。由于微生物無處不在,故只在組裝車間地面
和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還應(yīng)在航天器內(nèi)部、空氣等處取
樣,進(jìn)行微生物檢測,C錯(cuò)誤。
4.[2021天津,4分]下列操作能達(dá)到滅菌目的的是(C)
A.用免洗酒精凝膠擦手B.制作泡菜前用開水燙洗容器
C.在火焰上灼燒接種環(huán)D.防疫期間用石炭酸噴灑教室
[解析]用免洗酒精凝膠擦手、制作泡菜前用開水燙洗容器、防疫期間用石炭酸
噴灑教室,這三種操作都屬于消毒,A、B、D項(xiàng)不符合題意;在火焰上灼燒
接種環(huán)屬于滅菌,C項(xiàng)符合題意。
【誤區(qū)警示】
列表辨析消毒和滅菌
結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍
消毒殺死物體表面或內(nèi)煮沸消毒法日常用品
部的部分微生物巴氏消毒法不耐高溫的液體
(不包括芽抱和抱化學(xué)藥劑消毒法酒精擦拭雙手、用氯氣消
子)毒水源等
紫外線消毒法一接種室、接種箱或超凈工作
臺等
滅菌殺死物體內(nèi)外所有灼燒滅菌法微生物的接種工具等一
的微生物,包括芽干熱滅菌法玻璃器皿、金屬用具等
抱和抱子高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基等
5.[2021北京,2分]人體皮膚表面存在著多種微生物,某同學(xué)擬從中分離出葡
萄球菌。下述操作不正確的是(C)
A.對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌
B.使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣
C.用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布
D.觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷
[解析]通常采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,A項(xiàng)正確;從皮膚表面分離
出葡萄球菌,可用無菌棉拭子從皮膚表面取樣,B項(xiàng)正確;不能直接用取樣后
的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一般情況下,不同微生物形成的菌
落的形態(tài)和顏色等特征不同,可根據(jù)菌落的特征對細(xì)菌的種類進(jìn)行初步判斷,
D項(xiàng)正確。
二、非選擇題
6.[2022全國甲理綜,15分]某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩
株可以降解石油的細(xì)菌,在此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能
力,并分析兩個(gè)菌株的其他生理功能。
實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基成分如下。
培養(yǎng)基I:K2HPO4,MgS04,NH4NO3,石油。
培養(yǎng)基n:K2HPO4,Mgso4,石油。
操作步驟:
①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基I中培養(yǎng),得到A、B菌液;
②液體培養(yǎng)基I、n中添加瓊脂,分別制成平板I、n,并按圖中所示在平板上
打甲、乙兩孔。
回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是五池。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為
菌株的生長提供氮源,氮源在菌體內(nèi)可以參與合成核酸和蛋白質(zhì)(合理即可)
(答出2種即可)等生物大分子。
[解析]石油中含有含碳有機(jī)物,可以作為碳源。菌體內(nèi)的含氮生物大分子有核
酸和蛋白質(zhì)等。
(2)步驟①中,在資源和空間不受限制的階段,若最初接種No個(gè)A細(xì)菌,繁
殖幾代后細(xì)菌的數(shù)量是瓦口(3分)。
[解析]在資源和空間不受限制的階段,細(xì)菌數(shù)量呈“J”形增長。細(xì)菌一般以二
分裂方式進(jìn)行增殖,則2=2。若最初接種個(gè)A細(xì)菌,繁殖n代后A細(xì)菌的數(shù)
量是No?2no
(3)為了比較A、B降解石油的能力,某同學(xué)利用步驟②所得到的平板I、II
進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越
大,”表示無透明圈),推測該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)思路是平板I以石油為唯一碳
源,在平板I的甲、乙兩孔中分別滴加等量的A、B菌液,通過比較透明圈的
大小可比較菌株A、B分解石油的能力;平板H缺少NH^NOa,在平板H的甲、
乙兩孔中分別滴加等量的A、B菌液,可探究缺NHaNOa條件下菌株A、B對石
油的分解能力(合理即可,3分)。
菌株透明圈大小
平板I平板n
A+++++
BH■■F-
[解析]由題表可知,A菌株形成的透明圈比B菌株的大,故A菌株降解石油的能
力比B菌株強(qiáng),且A菌株可以在培養(yǎng)基中不添加NH4NO3的情況下生長繁殖,產(chǎn)
生透明圈;B菌株不能在培養(yǎng)基中不添加NH4NO3的情況下生長繁殖,不能產(chǎn)
生透明圈,可據(jù)此推測實(shí)驗(yàn)思路。
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤,根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,治理石油污
染應(yīng)選用的菌株是A,理由是菌株A在無NH4NO3的培養(yǎng)基上可以生長繁殖,而
菌株B在無NHaNO?的培養(yǎng)基上不能生長繁殖,且菌株A分解石油的能力較強(qiáng)
(合理即可,3分)。
[解析]據(jù)題表信息可知,菌株A在無NH4NO3的培養(yǎng)基上可以生長繁殖且產(chǎn)生透
明圈,而菌株B在無NH4NO3的培養(yǎng)基上不能生長繁殖,因此對于貧氮且被石
油污染的土壤來說,治理石油污染應(yīng)該選用菌株A。
7.[2020全國I理綜,15分]某種物質(zhì)S(一種含有C、H、N的有機(jī)物)難以
降解,會對環(huán)境造成污染,只有某些細(xì)菌能降解S。研究人員按照如圖所示流
程從淤泥中分離得到能高效降解S的細(xì)菌菌株。實(shí)驗(yàn)過程中需要甲、乙兩種培
養(yǎng)基,甲的組分為無機(jī)鹽、水和S,乙的組分為無機(jī)鹽、水、S和Y。
接種稀釋涂布平板挑單菌落接種多次篩選
淤泥①r
無菌水甲
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用高壓蒸汽滅菌的方法進(jìn)行滅
菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是瓊脂。甲、乙培養(yǎng)基均屬于選擇培養(yǎng)基。
[解析]實(shí)驗(yàn)過程中,對盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶進(jìn)行滅菌時(shí),常采用高壓蒸汽滅
菌法。據(jù)題圖分析可知,乙培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,與甲培養(yǎng)基相比,乙培養(yǎng)基
特有的組分Y物質(zhì)應(yīng)是凝固劑瓊脂。甲、乙培養(yǎng)基均只允許能利用物質(zhì)S作為氮
源和碳源的微生物生長,因此均為選擇培養(yǎng)基。
(2)實(shí)驗(yàn)中初步估測搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2x107個(gè)/mL,若要在每個(gè)平板
上涂布100〃L稀釋后的菌液,且保證每個(gè)平板上長出的菌落數(shù)不超過200個(gè),
則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋皿倍。
[解析]據(jù)題意,假設(shè)至少將搖瓶M中的菌液稀釋久倍,才能保證稀釋后的100〃L
菌液中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)不超過200個(gè),初步估測搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2x107個(gè)
/mL,則200—100x103x%=2x107,得%=104,因此至少應(yīng)將搖瓶M中
的菌液稀釋104倍。
(3)在步驟⑤的篩選過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時(shí),某菌株對
S的降解量反而下降,其原因可能是S的濃度超過某一值時(shí)會抑制菌株的生長
(答出1點(diǎn)即可)。
[解析]在篩選過程中,若培養(yǎng)基中S濃度過高,可能會導(dǎo)致細(xì)胞失水,進(jìn)而抑制
菌株的生長。
(4)若要測定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù),請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟:取淤泥加
入無菌水中,涂布(或稀釋涂布)到乙培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后計(jì)數(shù)(3分)。
[解析]將含有能降解S的細(xì)菌的淤泥加入無菌水中,進(jìn)行適當(dāng)稀釋后,利用稀釋
涂布平板法,取適量的菌液涂布到乙培養(yǎng)基上,在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng),一段
時(shí)間后,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù),即可估算出淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)。
(5)上述實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但都能為細(xì)菌
的生長提供4類營養(yǎng)物質(zhì),即水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。
[解析]本實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但都能為細(xì)菌的
生長提供的營養(yǎng)物質(zhì)是水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。
8.[2019全國I理綜,15分]已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易
降解,會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌
(目標(biāo)菌)。
I號培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基中加入X(5g/L)o
n號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸鏤(3g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(15g/L)o
HI號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸鏤(3g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(45g/L)。
回答下列問題。
(1)在I號培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白陳。II、III號培
養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機(jī)物是Xo
[解析]牛肉膏蛋白腺培養(yǎng)基中,牛肉膏、蛋白腺為微生物提供了氮源,而n
號、in號培養(yǎng)基中除X外的其他物質(zhì)均不含碳,所以能為微生物提供碳源的有
機(jī)物是XO
(2)若將土壤懸浮液接種在n號液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,不能降解X
的細(xì)菌比例會下降,其原因是不能降解x的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖,而能降
解X的細(xì)菌能夠增殖(3分)。
[解析]因?yàn)閚號培養(yǎng)基中碳源只有X,相當(dāng)于是選擇培養(yǎng)基,只有能降解X的細(xì)
菌才能增殖,而不能降解x的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖。
(3)II號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基,若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)
目標(biāo)菌并對菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),接種時(shí),應(yīng)采用的方法是稀釋涂布平板法。
[解析]要對菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),應(yīng)采用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。
(4)假設(shè)從ni號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細(xì)菌,且該菌能將X代謝為丙
酮酸,則在有氧條件下,丙酮酸可為該菌的生長提供能量
和合成其他物質(zhì)的原料。
[解析]在有氧條件下,丙酮酸參與細(xì)菌的有氧呼吸,可以為該菌的生長提供能
量和合成其他物質(zhì)的原料。
題組二
一、選擇題
1.12023廣東,2分]研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢
棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線(如圖所示)和選擇培養(yǎng)基篩
選原理來判斷,下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是(D)
(
U
)。
褪
嵋
盟
鬟
堆肥時(shí)間(天)
A.a點(diǎn)時(shí)取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B.b點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基
C.b點(diǎn)時(shí)取樣、蛋白胺氮源培養(yǎng)基D.c點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基
[解析]要篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌,即目的菌既
耐高溫,又能夠高效降解角蛋白,所以在c點(diǎn)取樣,并用角蛋白氮源培養(yǎng)基進(jìn)
行選擇培養(yǎng),D正確。
2.[2022湖北,2分]關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn),下列敘述錯(cuò)誤的是(C)
A.在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣
B.白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程
C,葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶既存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),也存在于線粒體
D.生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母
菌
[解析]在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣,讓酵母菌大量繁
殖,A項(xiàng)正確;白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程,如
酒精發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖,B項(xiàng)正確;生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒時(shí),所用的原
材料不同,但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌,在發(fā)酵過程中,酵母菌通
過進(jìn)行無氧呼吸,將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇,場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),因此,葡萄糖轉(zhuǎn)
化為乙醇所需的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。
3.[2022海南,3分]為探究校內(nèi)植物園土壤中的細(xì)菌種類,某興趣小組采集園
內(nèi)土壤樣本并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)
A.采樣時(shí)應(yīng)隨機(jī)采集植物園中多個(gè)不同地點(diǎn)的土壤樣本
B.培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),可選用牛肉膏蛋白陳固體培養(yǎng)基
C.土壤溶液稀釋倍數(shù)越低,越容易得到單菌落
D.鑒定細(xì)菌種類時(shí),除形態(tài)學(xué)鑒定外,還可借助生物化學(xué)的方法
[解析]采集植物園中土壤樣本時(shí)要隨機(jī)采樣,A正確;牛肉膏蛋白腺固體培養(yǎng)基
中含有細(xì)菌生長所需的碳源、氮源、水、無機(jī)鹽等,故可用牛肉膏蛋白腺固體
培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌,B正確;土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時(shí),才能將聚集的菌體分
散開,容易在培養(yǎng)基表面形成單菌落,C錯(cuò)誤;不同種類細(xì)菌的理化特性一般
不同,鑒定細(xì)菌種類時(shí),除根據(jù)菌落特征進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定外,還可以借助生物
化學(xué)的方法進(jìn)行鑒定,D正確。
4.[2022山東,2分]青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí),會通過分泌青霉
素殺死細(xì)菌,以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生
產(chǎn),關(guān)于該生產(chǎn)過程,下列說法錯(cuò)誤的是(D)
A.發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量
C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中
D.青霉素具有殺菌作用,因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌
[解析]青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會分泌青霉素,但發(fā)酵液中的葡萄
糖濃度太低時(shí),青霉菌自身生存所需能量不足,不利于青霉菌的增殖,故發(fā)酵
液中的碳源不宜使用葡萄糖,A正確;青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型,可用
深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量,B正確;選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培
養(yǎng)后,才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵,C正確;為了防止細(xì)菌等微生物的污
染,獲得純凈的青霉素,發(fā)酵罐應(yīng)該嚴(yán)格滅菌,D錯(cuò)誤。
5.[2021海南,3分]關(guān)于果酒、果醋和泡菜這三種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)物的制作,下列
敘述正確的是(D)
A.發(fā)酵所利用的微生物都屬于原核生物B.發(fā)酵過程都在無氧條件下進(jìn)行
C.發(fā)酵過程都在同一溫度下進(jìn)行D.發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性
[解析]參與果酒制作的微生物是酵母菌,屬于真核生物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;參與果醋制
作的醋酸菌是好氧菌,果醋發(fā)酵需要在有氧條件下進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;酒精發(fā)酵
時(shí)一般將溫度控制在18?30℃,醋酸發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在30?35℃,C項(xiàng)
錯(cuò)誤。
6.[2021遼寧,2分]利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為:先在滅菌的果肉勻漿中
接種酵母菌,發(fā)酵6天后,再接入活化的醋酸桿菌,發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述
錯(cuò)誤的是(B)
A.乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物,又可以抑制雜菌繁殖
B.酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖
C.酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同
D.接入醋酸桿菌后,應(yīng)適當(dāng)升高發(fā)酵溫度
[解析]據(jù)題意可知,利用菠蘿蜜制作果醋時(shí),首先利用酵母菌進(jìn)行果酒發(fā)酵產(chǎn)
生乙醇,再利用醋酸桿菌將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸,乙醇可抑制雜菌繁殖,A正確;
酵母菌的繁殖方式有有性生殖和無性生殖兩種,醋酸桿菌屬于原核生物,以二
分裂的方式進(jìn)行增殖,B錯(cuò)誤;利用酵母菌進(jìn)行發(fā)酵時(shí),應(yīng)先通入空氣使其進(jìn)
行大量繁殖,再密封使其進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,而醋酸桿菌是好養(yǎng)細(xì)菌,用
其進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí)應(yīng)一直通入空氣,C正確;酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在
18~30℃,而醋酸桿菌的最適生長溫度為30?35。(2,D正確。
二、非選擇題
7.[2022全國乙理綜,15分]化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用
菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此,某小組
通過實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的影響,結(jié)果見表。
碳源細(xì)胞干重(g/L)S產(chǎn)量(g/L)
葡萄^3.120.15
淀粉0.010.00
制糖廢液2.300.18
回答下列問題。
(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí),需要對所用的玻璃器皿進(jìn)行滅菌,滅菌的方
法有干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌(答出2點(diǎn)即可)。
[解析]在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí),對玻璃器皿進(jìn)行滅菌的方法有干熱滅菌和高壓
蒸汽滅菌等。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知.菌株C生長的最適碳源是葡萄糖;用菌株C生產(chǎn)S的最
適碳源是制糖廢液。菌株C的生長除需要碳源外,還需要氮源、無機(jī)鹽(答出
2點(diǎn)即可)等營養(yǎng)物質(zhì)。
[解析]由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,以葡萄糖作為碳源時(shí),細(xì)胞干重最高,最有利于菌株C
生長;而以制糖廢液作為碳源時(shí),s產(chǎn)量最高,此時(shí)更有利于生產(chǎn)S。微生物生
長所需的營養(yǎng)物質(zhì)除碳源外,一般還包括水、氮源和無機(jī)鹽等。
(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長,其原因是菌株C缺乏
能分解淀粉的酶,不能分解利用淀粉。
[解析]碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長,可能是因?yàn)榫闏缺乏能分解淀粉的酶,
不能分解利用淀粉。
(4)若以制糖廢液作為碳源,為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度,某同學(xué)進(jìn)
行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路:分別向一系列含有不同濃度制糖廢液的培
養(yǎng)基中接種等量且適量的菌株C,放在相同且適宜的條件下培養(yǎng),一段時(shí)間后
檢測培養(yǎng)液中S的產(chǎn)量(3分)。
[解析]若要進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適制糖廢液濃度,可分別向一系列含有不同濃
度制糖廢液的培養(yǎng)基中接種等量且適量的菌株C,放在相同且適宜的條件下培
養(yǎng),一段時(shí)間后檢測培養(yǎng)液中S的產(chǎn)量。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用,其意義是減少環(huán)境污染(合理即
可)(答出1點(diǎn)即可)。
[解析]利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用,減少環(huán)境污染等。
8.[2021全國乙理綜,15分]工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下
通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。利用微生物發(fā)酵
制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如
圖。
大
豆醬油
小
麥
麥
數(shù)
刎
瞳
米曲霉發(fā)酵發(fā)酵池發(fā)酵提取醬油
回答下列問題:
(1)米曲霉發(fā)酵過程中,加入大豆、小麥和麥數(shù)可以為米曲霉的生長提供營
養(yǎng)物質(zhì),大豆中的蛋白質(zhì)可為米曲霉的生長提供氮源,小麥中的淀粉可為米曲
霉的生長提供碳源。
[解析]大豆的主要成分為蛋白質(zhì),可為米曲霉的生長提供氮源;淀粉屬于多
糖,小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供碳源。
(2)米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖,大量分泌制作醬
油過程所需的酶類,這些酶中的蛋白酶(1分)、脂肪酶(1分)能分別將發(fā)酵
池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨(dú)特的成分,如將蛋白質(zhì)分解為小
分子的肽和氨基酸。米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌,由
此可以判斷米曲霉屬于異養(yǎng)好氧(填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好
氧”)微生物。
[解析]蛋白酶可以將蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以將脂肪水
解為甘油和脂肪酸。由題干信息可知,米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通
入空氣并攪拌,可推斷出米曲霉屬于異養(yǎng)好氧微生物。
(3)在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于原核生物(1分)(填“真核生
物”或“原核生物”);添加的酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是外和
酒精。在該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素,據(jù)圖分析該
階段中可以抑制雜菌生長的物質(zhì)是酒精(乳酸、食鹽)(答出1點(diǎn)即可)。
[解析]乳酸菌為原核生物。酵母菌在無氧條件下通過無氧呼吸將葡萄糖分解成
CO2和酒精。在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的酵母菌和乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的酒
精、乳酸可以抑制雜菌的生長,加入的食鹽也可抑制雜菌生長。
9.[2021湖南節(jié)選,12分]大熊貓是我國特有的珍稀野生動(dòng)物,每只成年大熊貓
每日進(jìn)食竹子量可達(dá)12?38kgo大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的
半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌?;卮鹣铝袉?/p>
題:
(1)為篩選纖維素分解菌,將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以纖維素為
唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),該培養(yǎng)基從功能上分類屬于選拯培養(yǎng)基。
[解析]在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基中,纖維素分解菌能夠很好地生長,其
他微生物則不能生長。為篩選纖維素分解菌,將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接
種至以纖維素為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),該培養(yǎng)基從功能上分類屬
于選擇培養(yǎng)基。
(2)配制的培養(yǎng)基必須進(jìn)行滅菌處理,目的是殺死培養(yǎng)基中的所有微生物,
防止培養(yǎng)基中的微生物對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響(2分)。檢測固體培養(yǎng)基滅菌效
果的常用方法是將滅菌的固體培養(yǎng)基放置在適宜的溫度下培養(yǎng)后,觀察是否長
出菌落。
[解析]配制的培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌,目的是殺死培養(yǎng)基中的
所有微生物(包括芽抱和抱子),防止培養(yǎng)基中的微生物對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影
響。為檢測滅菌效果可對培養(yǎng)基進(jìn)行空白培養(yǎng),即將未接種的培養(yǎng)基在適宜條
件下培養(yǎng)一段時(shí)間,若無菌落出現(xiàn),說明培養(yǎng)基滅菌徹底,否則說明培養(yǎng)基滅
菌不徹底。
(3)簡要寫出測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)的實(shí)驗(yàn)思路將大熊
貓新鮮糞便樣液稀釋適當(dāng)倍數(shù)后,取01mL涂布到若干個(gè)以纖維素為唯一碳源
的平板上(每個(gè)稀釋度至少涂布三個(gè)平板),對菌落數(shù)在30?300個(gè)的平板上
的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),則可根據(jù)公式推測大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)(4
分)。
[解析]為測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù),常采用稀釋涂布平板
法,在適宜的條件下對大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌進(jìn)行純化并計(jì)數(shù)時(shí),對
照組應(yīng)該涂布等量的無菌水。將大熊貓新鮮糞便樣液稀釋適當(dāng)倍數(shù)后,取
0.1mL涂布到若干個(gè)以纖維素為唯一碳源的平板上(每個(gè)稀釋度至少涂布三個(gè)
平板),對菌落數(shù)在30?300個(gè)的平板上的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),則可根據(jù)公式推測
大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)。
(4)為高效降解農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物,研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖
維素分解菌,在37。(2條件下進(jìn)行玉米秸稈降解實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示。在該條件
下纖維素酶活力最高的是菌株C,理由是接種菌株C后秸稈失重最多,纖維素
降解率最大(2分)。
菌株秸稈總重(g)秸稈殘重(g)秸稈失重(%)纖維素降解率(%)
A2.001.5124.5016.14
B2.001.5323.5014.92
C2.001.4229.0023.32
[解析]測定酶活力時(shí)可以用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的
增加量來表示。由表格可知,在37。(2條件下,接種菌株C后秸稈殘重最小,失
重最多,纖維素降解率最大,說明該菌株產(chǎn)生的纖維素酶活力最大。
題組三
一、選擇題
1.[2023浙江6月選考,2分]小曲白酒清香純正,以大米、大麥、小麥等為原
料,以小曲為發(fā)酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉
菌、兼性厭氧型微生物酵母菌,還有乳酸菌、醋酸菌等細(xì)菌。釀酒的原理主要
是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。傳統(tǒng)釀造工藝流程如圖所
Zj\O
關(guān)于小曲白酒的釀造過程,下列敘述錯(cuò)誤的是(D)
A.糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖
B,發(fā)酵液樣品的蒸儲產(chǎn)物有無酒精,可用酸性重銘酸鉀溶液檢測
C.若釀造過程中酒變酸,則發(fā)酵壇密封可能不嚴(yán)
D.蒸熟并攤晾的原料加入糟酷,立即密封可高效進(jìn)行酒精發(fā)酵
[解析]糖化主要是利用霉菌產(chǎn)生的淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖,A正確;可用酸
性重銘酸鉀溶液檢測酒精,若存在酒精則溶液呈現(xiàn)灰綠色,B正確;若釀造過
程中酒變酸,則可能是發(fā)酵壇密封不嚴(yán),導(dǎo)致醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化
為乙酸,C正確;蒸熟并攤晾的原料加入糟酷,不能馬上密封,需要提供氧氣
先讓糟酷中的好氧型霉菌將原料中的淀粉糖化,以及讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大
量繁殖,D錯(cuò)誤。
2.[2022湖北,2分]廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)廢水
和沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是(A)
釀酒酵母。“
沼氣池廢料4筒鬻一|單細(xì)胞1T蛋白質(zhì)
I果糖生產(chǎn)廢水卜/
A.該生產(chǎn)過程中,一定有氣體生成
B.微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料
C該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸飬捬醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)
D.沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理
[解析]據(jù)題圖可知,該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母的參與,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和
無氧呼吸時(shí)都會產(chǎn)生二氧化碳,A項(xiàng)正確;微生物生長所需碳源主要來源于果
糖生產(chǎn)廢水,而非沼氣池廢料,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,該生產(chǎn)過程中需要使
用連續(xù)攪拌反應(yīng)器,推測該生產(chǎn)工藝?yán)梦⑸镉醒醢l(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì),C
項(xiàng)錯(cuò)誤;沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物,在連續(xù)攪拌器中厭氧微生物會被抑
制,故沼氣池廢料在加入反應(yīng)器之前不需要滅菌,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.[2021山東,3分](不定項(xiàng))含硫蛋白質(zhì)在某些微生物的作用下產(chǎn)生硫化氫
導(dǎo)致生活污水發(fā)臭。硫化氫可以與硫酸亞鐵鏤結(jié)合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭
水體中甲、乙菌是否產(chǎn)生硫化氫及兩種菌的運(yùn)動(dòng)能力,用穿刺接種的方法分別
將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵鏤的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),如圖所示。若兩種菌繁
殖速度相等,下列說法錯(cuò)誤的是(B)
A.乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng)
B.為不影響菌的運(yùn)動(dòng)需選用液體培養(yǎng)基
C.該實(shí)驗(yàn)不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量
D.穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染
[解析]由題圖可知,乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng),A正確;為不影響菌的運(yùn)動(dòng),需
選用半固體培養(yǎng)基,B錯(cuò)誤;根據(jù)題意,黑色區(qū)域的面積大小及顏色深淺能代
表產(chǎn)生硫化氫的多少,但并不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量,C正確;穿刺
接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌污染,D正確。
二、非選擇題
4.[2022湖南節(jié)選,13分]黃酒源于中國,與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵
酒。發(fā)酵酒的釀造過程中除了產(chǎn)生乙醇外,也產(chǎn)生不利于人體健康的氨基甲酸
乙酯(EC)。EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成,各國對酒中的EC含量有嚴(yán)格的
限量標(biāo)準(zhǔn)。回答下列問題:
(1)某黃酒釀制工藝流程如圖所示,圖中加入的菌種a是酵母菌(1分),工
藝b是滅菌(1分)(填“消毒”或“滅菌”),采用工藝b的目的是殺死物體
內(nèi)外所有微生物,包括芽抱和抱子。
[解析]酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,因此黃酒釀造使用的菌種是酵母
菌。灌裝后要進(jìn)行滅菌處理,以殺死物體內(nèi)外所有微生物,包括芽抱和抱子。
(2)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅(1分)指示劑,根據(jù)顏色變化,
可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。
[解析]在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,培養(yǎng)某種細(xì)菌后,如
果尿素被分解成氨,則培養(yǎng)基的pH升高,指示劑將變紅,根據(jù)顏色變化,可以
初步鑒定能夠分解尿素的細(xì)菌。
(3)研究人員利用胭酶基因構(gòu)建基因工程菌L,在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)月尿
酶,結(jié)果如圖所示。推測培養(yǎng)時(shí)間是決定工程菌L高服酶活力的關(guān)鍵因素,理
由是無論培養(yǎng)pH是否改變,工程菌L都需培養(yǎng)到一定時(shí)間后生產(chǎn)的月尿酶活力才
能達(dá)到較高水平(3分)。
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培養(yǎng)時(shí)間()
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培養(yǎng)時(shí)間(h)
[解析]據(jù)題圖分析可知,無論培養(yǎng)pH是否改變,工程菌L都需培養(yǎng)到一定時(shí)間
后生產(chǎn)的服酶活力才能達(dá)到較高水平,說明培養(yǎng)時(shí)間是決定工程菌L高服酶活
力的關(guān)鍵因素。
(4)某公司開發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡要寫出利用微生
物降低該黃酒中EC含量的思路:利用分解尿素的微生物處理新的黃酒產(chǎn)品,降
低尿素含量從而使酒中的EC含量降低(3分)。
[解析]由題意可知,EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成,可利用尿素分解菌降低黃
酒中的尿素含量,以防止酒中的EC含量超標(biāo)。
5.[2021浙江6月選考節(jié)選,6分](一)回答與甘蔗醋制作有關(guān)的問題:
(1)為了獲得釀造甘蔗醋的高產(chǎn)菌株,以自然發(fā)酵的甘蔗渣為材料進(jìn)行篩
選。首先配制醋酸菌選擇培養(yǎng)基:將適量的葡萄糖、KH2PO4、MgS04溶解并定
容,調(diào)節(jié)pH,再高壓蒸汽滅菌,經(jīng)也卻后加入3%體積的無水乙醇。然后將10g
自然發(fā)酵的甘蔗渣加入選擇培養(yǎng)基,震蕩培養(yǎng)24h。用玻璃刮刀將少量上述培養(yǎng)
液涂布到含CaCC)3的分離培養(yǎng)基上,在30。(2培養(yǎng)48h。再挑取分離培養(yǎng)基上具
有較大透明圈的單菌落若干,分別接種到與分離培養(yǎng)基成分相同的斜面培養(yǎng)基
上培養(yǎng)24h后,置于4°C冰箱中保存。
[解析]由于乙醇易揮發(fā),經(jīng)高壓蒸汽滅菌的培養(yǎng)基應(yīng)冷卻后再添加乙醇;由題
中信息將培養(yǎng)液涂布到含CaCC)3的分離培養(yǎng)基上,可知采用的分離方法為涂布
分離法,所用工具為玻璃刮刀;由于培養(yǎng)過程中有醋酸生成,醋酸會水解
CaCO3,在單菌落周圍會出現(xiàn)透明圈,故挑選菌種時(shí),應(yīng)選擇透明圈較大的單
菌落,因?yàn)橥该魅^大的單菌落的產(chǎn)醋能力較強(qiáng);把菌種接種到與分離培養(yǎng)基
成分相同的斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)24h后,置于4國冰箱中保存。
(2)優(yōu)良產(chǎn)酸菌種篩選。將冰箱保存的菌種分別接入選擇培養(yǎng)基,培養(yǎng)一段時(shí)
間后,取合適接種量的菌液在30。(2、150r/min條件下震蕩培養(yǎng)。持續(xù)培養(yǎng)至
培養(yǎng)液中醋酸濃度不再上升,或者培養(yǎng)液中乙醇含量達(dá)到最低時(shí),發(fā)酵結(jié)束。篩
選得到的優(yōu)良菌種除了產(chǎn)酸量高外,還應(yīng)有耐酒精度高、耐酸高(答出2點(diǎn)即
可)等特點(diǎn)。
[解析]醋酸發(fā)酵的原料為乙醇,判斷發(fā)酵結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)物醋酸濃度不再上升
(pH不變)或底物乙醇含量達(dá)到最低;優(yōu)良菌種要具有產(chǎn)酸量高、耐酒精度
高、耐酸度高等特點(diǎn)。
6.[2020江蘇,9分]產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母
菌株,科研人員開展了相關(guān)研究。請回答下列問題:
(1)常規(guī)微生物實(shí)驗(yàn)中,下列物品及其滅菌方法錯(cuò)誤的是④(填編號)。
編號①②③④
物品一培養(yǎng)基—接種環(huán)培養(yǎng)皿涂布器
滅菌方法高壓蒸汽火焰灼燒干1執(zhí)八、、臭氧
[解析]涂布器一般用干熱滅菌法或灼燒滅菌法進(jìn)行滅菌。
(2)稱取1.0g某土壤樣品,轉(zhuǎn)入99mL無菌水中,制備成菌懸液,經(jīng)梯度稀釋
后,獲得細(xì)胞密度不同的菌懸液。分別取0.1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上,
其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后平均長出了46個(gè)酵母菌落,則該樣本中每克土
壤約含酵母菌4.6X105(或460000,個(gè)。
[解析]99mL無菌水中加入1.0g土壤制成的菌懸液為100mL,取稀釋10倍后的
菌懸液0.1mL涂布平板,平板上的平均菌落數(shù)為46,則每克土壤約含酵母菌
46+0.1x10x100=4,6x105(個(gè))。
(3)為了進(jìn)一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力,對分離所得的菌株,采用射線輻照進(jìn)
行誘變育種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以脂肪(或油脂)為唯一碳源的固
體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后,按照菌落直徑大小進(jìn)行初篩,選擇直徑較大的
菌落,純化后獲得A、B兩突變菌株。
[解析]輻射可以提高基因突變的頻率,利用射線輻照進(jìn)行的育種為誘變育種。
本實(shí)驗(yàn)的目的是篩選產(chǎn)脂肪酶能力高的菌株,所用的培養(yǎng)基應(yīng)該以脂肪(或油
脂)為唯一碳源;最終形成的菌落直徑越大,形成該菌落的菌株分解脂肪(或
油脂)的能力越強(qiáng),生產(chǎn)脂肪酶的能力也越大。
(4)在處理含油廢水的同時(shí),可獲得單細(xì)胞蛋白,實(shí)現(xiàn)污染物資源化。為評
價(jià)A、B兩菌株的相關(guān)性能,進(jìn)行了培養(yǎng)研究,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析,應(yīng)
選擇菌株B進(jìn)行后續(xù)相關(guān)研究,理由是該菌株增殖速度快,單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量
高;降解脂肪能力強(qiáng),凈化效果好(2分)。
zE菌株B-細(xì)胞密度M
l.5???rS00
az.O-
o▲7I-80
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L?‘菌株A-細(xì)胞密度
褪.O-
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僵-
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6-▲
'-20
I菌株B-脂肪剩余
—
培養(yǎng)時(shí)間
[解析]由圖可知,相對于菌株A,菌株B的增殖速度更快,降解脂肪的能力更
強(qiáng);根據(jù)題干信息“在處理含油廢水的同時(shí),可獲得單細(xì)胞蛋白”可進(jìn)一步推
知菌株B處理含油廢水時(shí)可得到更多的單細(xì)胞蛋白,故菌株B更適合作為后續(xù)
研究的材料。
題組四
一、選擇題
1.12022山東,3分](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,最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法正
確的是(ACD)
A.用赤霉素處理大麥,可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-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、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵
D.通過轉(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
[解析]用赤霉素處理大麥,可誘導(dǎo)戊-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)戊-淀粉酶
的合成,進(jìn)而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生a-淀粉酶,A正確;焙烤可以殺
死大麥種子的胚,但不能進(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,并對糖漿滅菌)、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,可防止
高溫殺死菌種,C正確;轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮
短啤酒的發(fā)酵周期,屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在食品工業(yè)方面的應(yīng)用,D正確。
2.[2021山東,2分]解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并
吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的
甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)
色,乙菌菌落周圍不變色,下列說法錯(cuò)誤的是(B)
A.甲菌屬于解脂菌
B.實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源
C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比
D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力
[解析]平板變?yōu)樯钏{(lán)色,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色可知,甲菌屬
于解脂菌,A正確;據(jù)題意可知,乙菌不能在以脂肪為唯一碳源的培養(yǎng)基上生
長,B錯(cuò)誤;可以將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行觀察,對比兩
種菌分泌脂肪酶的能力,C正確;可以根據(jù)平板上菌落周圍深藍(lán)色面積大小,
比較解脂菌分泌脂肪酶的能力,D正確。
二、非選擇題
3.[2023全國乙理綜,15分]某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇
的小型實(shí)驗(yàn)。其主要步驟是:先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中,
噴水浸潤、接種菌T,培養(yǎng)一段時(shí)間后,再用清水淋洗秸稈堆(清水淋洗時(shí)菌T
不會流失),在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌,進(jìn)行乙醇發(fā)酵(酒精發(fā)酵)。
實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。
浸潤、接種菌T清水淋洗
滅菌、接培養(yǎng)、
種酵母菌發(fā)酵乙
淋洗液
回答下列問題。
(1)在粉碎的秸稈中接種菌T,培養(yǎng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維
素大量分解,其原因是菌T可以分泌纖維素酶。
[解析]纖維素的分解需要纖維素酶的催化。
(2)采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基,培養(yǎng)基
中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分,氮源的主要作用是用于合成蛋白質(zhì)、核酸等含
氮物質(zhì)(答出1點(diǎn)即可)。通常,可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。
在使用該方法時(shí),為了達(dá)到良好的滅菌效果,需要注意的事項(xiàng)有待滅菌的物品
不宜放置過擠;必須將鍋內(nèi)的冷空氣充分排出;滅菌完畢后,不可立即打開排
氣閥,待壓力表的壓力降到零時(shí),才能打開;錐形瓶與試管口不要與桶壁接
觸,以免冷凝水淋濕包裹瓶口的紙而透入棉塞(答出2點(diǎn)即可)。
[解析]氮源主要用于菌體細(xì)胞中蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)的合成。①待滅菌的
物品不要裝得太擠,以免妨礙蒸汽流通而影響滅菌效果;②錐形瓶與試管口不
要與桶壁接觸,以免冷凝水淋濕包裹瓶口的紙而透入棉塞;③擰緊固定蓋子的
螺栓,注意要同時(shí)旋緊相對的兩個(gè)螺栓,使螺栓松緊一致,不漏氣;④充分排
出鍋內(nèi)的冷空氣;⑤滅菌結(jié)束后,切斷熱源,讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降,當(dāng)壓
力表的壓力降到零時(shí),打開排氣閥,旋松螺栓,打開蓋子,取出滅菌物品。如
果提前打開排氣閥,鍋內(nèi)壓力突然下降,滅菌容器內(nèi)的液體會沖出容器,造成
污染。
(3)將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中,擰緊瓶蓋,置于適宜溫度下培養(yǎng)、
發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是創(chuàng)造無氧環(huán)境,利于酒精的產(chǎn)生。但是在酵母菌
發(fā)酵過程中,還需適時(shí)擰松瓶蓋,原因是酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生的C0,會導(dǎo)致瓶
內(nèi)壓強(qiáng)升高,及時(shí)排出co?可以防止發(fā)酵瓶破裂。發(fā)酵液中的乙醇可用酸性重
銘酸鉀溶液檢測。
[解析]酒精發(fā)酵離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧型微生物,在有氧條件下,
酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。要使
酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵,需要?jiǎng)?chuàng)造無氧環(huán)境。酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過
程中,會不斷產(chǎn)生C02,要適時(shí)擰松瓶蓋放出C02,以免發(fā)酵瓶破裂。在酸性
條件下,橙色的重銘酸鉀溶液可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。
(4)本實(shí)驗(yàn)收集的淋洗液中的葡萄ma可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原
料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比,本實(shí)驗(yàn)中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)是提高
了能量利用率、減少了對環(huán)境的污染、保障糧食安全。
[解析]菌T可分泌纖維素酶,纖維素酶可以將纖維素分解成葡萄糖。用秸稈替代
糧食生產(chǎn)乙醇,一方面提高了能量利用率,減少了環(huán)境污染,另一方面減少了
對糧食的消耗,從而保障糧食安全。
4.[2022廣東,12分]研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意
義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南海科考中,中國科學(xué)家采集了某海域1
146米深海冷泉附近沉積物樣品,分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研
究了其生物學(xué)特性。
(
L
U8
I
?。纖維素
<?-“木聚糖
一
S)*果膠
W士甘露聚糖
?淀粉
回答下列問題:
(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基,然后采用高壓蒸汽滅菌(1分)法滅菌,冷卻
后再接入沉積物樣品,28。(:厭氧培養(yǎng)一段時(shí)間后,獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)
物,為了獲得純種
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