2021新高考生物复习练习课件：专题23　传统发酵技术与微生物的利用.pptx

1、考点考点1 1 传统发酵技术传统发酵技术 1.(2020山东,12,2分)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。齐民要 术记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思 是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( ) A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快 B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的 C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施 D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡 答案答案 C 长期干燥的酒曲中微生物处于休眠状态,

2、可长时间保存,使用前使其活化,可加快微生物 的代谢,A正确;“鱼眼汤”说明酒曲中的微生物进行细胞呼吸产生了二氧化碳,B正确;“净淘米” 是为了去除杂质,而“蒸熟”是为了消除杂菌对酿酒过程的影响,C错误;如果将酒曲放入刚刚蒸好 的米中则过高的温度会导致酒曲中的微生物死亡,而“舒令极冷”则可防止此问题的发生,D正确。 2.(2020江苏单科,18,2分)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的 做法错误的是( ) A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁 B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁 C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布

3、,再进行醋酸发酵 答案答案 B 新鲜葡萄应先清洗后去枝梗,A正确;将玻璃瓶用酒精消毒后,将葡萄汁装入玻璃瓶,要留 大约1/3的空间,B错误;酒精发酵期间有CO2产生,需根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,C正确;用于 果醋发酵的醋酸菌为好氧细菌,需在氧气充足的环境中进行醋酸发酵,D正确。 3.(2019江苏单科,9,2分)下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是( ) A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵 B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵 C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反 D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵 答案答案 B

4、 本题借助对传统发酵技术的应用,考查对发酵技术的综合应用能力;通过对发酵技术的 应用分析,体现了科学探究素养中的结果分析要素。乳酸菌为严格厌氧型细菌,通气会造成乳酸菌 死亡,A错误;家庭酿制葡萄酒利用的主要是附着在葡萄果皮上的野生酵母菌,果醋发酵需要的醋酸 杆菌常从变酸的酒的表面菌膜中获取,腐乳的制作主要利用空气中的毛霉孢子,三者都不是纯种发 酵,B正确;果醋发酵中随着醋酸的产生,pH逐渐降低,果酒发酵中会产生较多的CO2,使发酵液pH降 低,C错误;毛霉产生的酶有蛋白酶和脂肪酶等,但毛霉不产生纤维素酶,D错误。 易错警示易错警示 在传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母

5、菌。 4.(2018江苏单科,16,2分)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述 错误的是( ) A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理 B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大 C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压 D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵 答案答案 B 生产果酒是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,酒精发酵时一般将温度控制在18 25 ,夏季温度高,且发酵过程有热量产生,故夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理,A项正确; 在发酵产酒精过程中需保持无氧状态,B项错误;酵母菌的呼吸过程会产生CO2,故正常发酵过程

6、中 罐内的压力不会低于大气压,C项正确;可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度决定何时终止发酵, D项正确。 5.(2017江苏单科,10,2分)下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是( ) A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味 B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生 答案答案 B 本题考查腐乳制作的相关知识。控制发酵温度的主要目的是使毛霉等微生物正常生 长增殖,A错误;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐和调味作用,B 正确;毛霉等微生物可分泌 蛋白酶和脂肪酶,催化豆腐中的蛋白质水解为小分子肽和氨基酸,催化脂肪水解

7、为脂肪酸和甘油,C 错误;成品腐乳表面的粘性物质主要由毛霉产生,D 错误。 6.(2017江苏单科,25,3分)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是(多 选)( ) A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响 B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸 C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关 D.气体入口与气体出口可以交换使用 答案答案 ABC 本题主要考查果酒和果醋制作的相关知识。果酒和果醋发酵所利用的菌种分别是 酵母菌、醋酸菌,其中酵母菌属于兼性厌氧菌,而醋酸菌为需氧菌,因此改变通入气体种类,可研究 呼吸作用类型对发酵的影响,A正确;果

8、酒发酵中期通入氮气后,酵母菌可从有氧呼吸转变为无氧呼 吸,B正确;醋酸菌的最适生长温度为3035 ,温度过低会抑制酶活性,从而影响果醋的发酵周期,C 正确;图中的气体入口与气体出口不可以交换使用,因为与气体入口相连的导管需要插入发酵瓶 的底部,D错误。 7.(2016江苏单科,7,2分)下列关于中学“腐乳的制作”实验,叙述正确的是( ) A.加盐主要是为了调节水分,利于毛霉生长 B.加料酒主要是为了灭菌,避免腐败变质 C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌 D.实验室制作的腐乳不宜直接食用 答案答案 D 加盐主要是为了调节水分,同时也能抑制微生物的生长,A错误;加料酒可以抑制微生物 的生长,同时

9、能使腐乳具有独特的香味,并非灭菌,B错误;发酵过程中起主要作用的是毛霉,C错误; 实验室制作的腐乳,未经严格检测,不宜直接食用,D正确。 8.2019海南单科,30(2),6分回答下列问题。 某同学在通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是 。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,可以不添加酵母菌,原因是 ;在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原因 是 。 答案答案 添加的糖在无氧条件下分解产生乙醇(酒精) 葡萄表面有酵母菌 醋酸菌在有氧条件下 将糖或酒精转化为醋酸 解析解析 糖类是主要的能源物质,可以为酵母菌的生长、繁殖提供能量,还可以

10、作为酒精发酵的原 料,故在通过发酵制作果酒时,在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度。在家庭以葡萄为 原料制作葡萄酒时,由于葡萄皮上附着有野生的酵母菌,故可以不添加酵母菌。在制作葡萄酒的过 程中,如果密封不严混入空气,会造成醋酸菌大量增殖,进行醋酸发酵,发酵液会变酸。 9.(2017课标全国,37,15分)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果 的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置 于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题: (1)该实验的自变量是 、 。 (2)如果发现发酵容器内上层大豆的

11、发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是 。 (3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发 酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是 。 (4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为 ,脂肪转变 为 。 答案答案 (1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应 的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油 解析解析 本题考查传统发酵技术的相关知识。(1)根据题中“甲、乙两菌种”和“32 h内定期取样 观测发酵效果”可确定该实验的自变量是菌种类型和发酵时间。(2)

12、发酵容器底层缺氧,上层氧气 相对充足,上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌属于好氧菌。(3)由于32 h内发酵效果随 发酵时间呈直线上升,因此若要确定最佳发酵时间,应该继续延长发酵时间,观测发酵效果,最好发 酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中微生物会产生蛋白酶和脂肪酶,蛋白酶可 使蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可使脂肪分解为甘油和脂肪酸。 10.(2016课标全国,39,15分)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所 用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列 问题: (1)分离纯化乳酸菌时,首先需要

13、用 对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是 。 (2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有 和 。分离纯化时应挑选出 的菌落作为候选菌。 (3)乳酸菌在-20 长期保存时,菌液中常需要加入一定量的 (填“蒸馏水”“甘油”或 “碳酸钙”)。 答案答案 (1)无菌水(2分) 泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落(3分) (2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸)(每空3分,共6分) 具有透明圈(2分) (3)甘油(2分) 解析解析 (1)分离纯化乳酸菌时,由于泡菜滤液中菌的浓度高,因此需要用无菌水对泡菜滤液进行梯 度稀释,其目的是将聚集在一起的乳酸菌分散成单个细胞,以便在

14、培养基表面形成单菌落。(2)乳 酸菌代谢过程中可产生乳酸,若在培养基中加入碳酸钙,则碳酸钙既可以中和乳酸,又可以在乳酸 菌菌落的周围出现明显透明圈,据此可以用于乳酸菌的鉴别。(3)乳酸菌在-20 长期保存时,为了 避免水结冰产生冰晶损伤细胞,在菌液中常需要加入一定量的甘油。 11.(2020天津,9改编,4分)下列关于实验方法与原理的描述,错误的是( ) A.发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累 B.蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源 C.温度与盐度都影响微生物的生长繁殖 D.定期取样,使用平板划线法统计活细菌总数 以下为教师用书专用 答案答案 D 制曲是发酵的重要工序,实质是

15、创造曲霉等相应微生物生长的适宜条件,保证相应微生 物得以充分生长繁殖,用于发酵开始阶段,A正确;蚕豆瓣中含有糖类、蛋白质等营养物质,可为微 生物的生长繁殖提供碳源、氮源,B正确;微生物生长繁殖需要适宜的温度和盐度,温度过高和过低 都会影响微生物的生长繁殖,盐度过高会抑制微生物的生长繁殖,C正确;统计活细菌总数常用的方 法是稀释涂布平板法,D错误。 12.(2015江苏单科,24,3分)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是(多选)( ) A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快 B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2 C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长 D.若发酵液表面出现菌膜,

16、最可能原因是发酵瓶漏气 答案答案 ABC 本题主要考查果酒发酵装置分析等相关知识。随着发酵时间延长,酒精积累量越来 越多,由于过高浓度酒精对酵母菌发酵起抑制作用,因此发酵后期酒精产生速率越来越慢,A错误; 酵母菌发酵瓶需留1/3空间,有少量空气存在,因此集气管中的CO2气体由有氧呼吸和无氧呼吸产 生,B错误;发酵过程中酵母菌受原料、代谢产物影响,其种群呈“S”型增长,C错误;发酵液表面出 现菌膜,应主要为醋酸杆菌,醋酸杆菌为好氧菌,因此可推测出现的原因是发酵瓶漏气,D正确。 13.(2016天津理综,10,12分)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。 淀粉类 原料成熟酒醅成熟

17、醋醅 (1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶 。 (2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高 的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。 (3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。 发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆 菌在颠倒后密度变化的特点是 ,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的 主要环境因素是 。 乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。 成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物

18、质消耗等环境因素的改变,加剧 了不同种类乳酸菌的 ,淘汰了部分乳酸菌种类。 答案答案 (1)在最适温度条件下催化能力最强 (2)酵母菌 (3)先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或 下) 竞争 解析解析 (1)因酶在最适温度下的催化能力最强,故发酵过程中需控制好反应温度。(2)酵母菌是兼 性厌氧型微生物,在有氧条件下分解有机物释放能量多,繁殖快。(3)曲线图显示,与翻动前相比,B 层在翻动后醋酸杆菌密度先快速增加而后趋于稳定,对比翻动前后B层醋酸杆菌所处环境条件知, 影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有氧气浓度、pH及营养物质含量等。乳酸菌是厌氧型微

19、 生物,处于发酵缸下层的醋醅有利于乳酸菌发酵产生乳酸。随着发酵时间的推移,环境中营养物质 减少,代谢废物增多,微生物生存条件恶劣,不同种乳酸菌间的竞争加剧,部分菌种因不适应环境而 被淘汰。 审题方法审题方法 解答本题的关键是理解独流老醋的分层固体发酵的原理为有氧与无氧环境的更替。 14.(2016浙江自选,17,10分)某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图如 下。 请回答: (1)制作葡萄浆前,对葡萄进行清洗和用 色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时,在干 酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中出现 即可。 (2)装瓶后开始的一段时间,发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。发

20、酵过程中,发酵瓶中酒精 的含量变化是 。 (3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述,错误的是 。 A.隔绝气体出入 B.使发酵瓶内外的压强基本平衡 C.减少杂菌污染 D.有利于发酵瓶内形成缺氧环境 (4)实验中,判断发酵完毕的依据是 。 A.发酵瓶中pH开始下降 B.发酵瓶中停止出现气泡 C.发酵瓶中酒精浓度达到30% D.发酵瓶中酵母菌数量急剧减少 (5)欲利用葡萄酒制作果醋,发酵瓶中应加入的菌种是 ,该菌种在 条件下能将 乙醇氧化为醋酸。 答案答案 (1)红(紫) 气泡 (2)减少 增加 (3)A (4)B (5)醋化醋杆菌 有氧 解析解析 (1)制作酵母菌悬液时,在干酵母中加入少量温水和极

21、少量蔗糖,若悬浮液中出现气泡,说明 酵母菌已经活化。(2)装瓶后开始的一段时间,酵母菌进行需(有)氧呼吸,瓶内的溶氧量减少。随酵 母菌无氧发酵时间的延长,发酵瓶中酒精含量增加。(3)装置中有水弯管可维持发酵瓶内的无氧环 境,防止空气中的杂菌污染发酵液,同时也可将发酵产生的气体排到瓶外,维持瓶内外压强基本平 衡,故A错误。(4)酵母菌进行无氧发酵有CO2产生,故判断发酵完毕的依据是发酵瓶中不再有气泡 产生。(5)醋化醋杆菌(醋酸菌)在有氧条件下可以将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。 15.(2016课标全国,39,15分)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题: (1)酵母菌的呼吸

22、代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的 中进行,其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检 验;过程在酵母菌细胞的 中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度 。 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼 吸作用类型,该过程需要在 条件下才能完成。 (3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度 (填“低于”或 “高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于 核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。 答案答案 (1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧

23、 (3)低于 (4)原 不含有 解析解析 (1)图中过程和表示酵母菌无氧呼吸的第一、二阶段,发生场所是细胞质基质;乙醇可 在酸性条件下与重铬酸钾试剂发生颜色反应;过程表示有氧呼吸的第二、三阶段,发生在线粒 体中;与无氧呼吸相比,有氧呼吸过程释放的能量多,所以在有氧条件下酵母菌的繁殖速度较快。 (2)醋酸杆菌是好氧菌,所以乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)酵母菌和醋 酸杆菌的最适生长温度分别是20 和3035 。(4)醋酸杆菌属于细菌,是原核生物,原核细胞中 不含有线粒体。 考点考点2 2 微生物的培养和应用微生物的培养和应用 1.(2020浙江7月选考,19,2分)下列关于微

24、生物培养及利用的叙述,错误的是( ) A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物 B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒 D.适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化 答案答案 A 尿素固体培养基属于选择培养基,尿素是唯一氮源,不能利用尿素的微生物因缺乏可利 用的氮源而不能在此培养基上生存,故尿素固体培养基的作用并不是杀死这些微生物,A错误;微生 物的种类不同,需要的培养条件(如温度和pH)可能不同,B正确;酵母菌没有分解糯米淀粉的酶,故 酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒,C正确;醋化醋杆菌可以利用酒精产生醋酸,

25、故适宜 浓度的酒精能活化该菌,D正确。 2.(2020江苏单科,19,2分)为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如右图 所示。下列叙述正确的是( ) A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整 B.图中、区的细菌数量均太多,应从区挑取单菌落 C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的 D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色 答案答案 B 倒平板后冷却时要放平,不要晃动,A错误;进行平板划线操作时,划线的末端(区)更容 易获得单菌落,且该实验结果能达到纯化菌种的目的,B正确,C错误;刚果红能与培养基中的纤维素 形成红色复合物,纤维素被降解后,不能被刚果红染成红

26、色,D错误。 3.(2019江苏单科,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是( ) A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染 D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基 答案答案 A 接种环、涂布器需进行灼烧灭菌,A错误;接种操作的第一步灼烧接种环是为了避免接 种环上可能存在的微生物污染培养物,每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环 上残留的菌种,使每次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的 增加,使每次划线时的菌种数目逐渐减少,以便得到单菌落,划线

27、结束后灼烧接种环,避免细菌污染 环境和感染操作者,B正确;接种后将培养皿倒置,可防止冷凝水污染培养基,C正确;固体培养基既 可用于分离菌种,也可用于菌落计数,D正确。 4.(2019江苏单科,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是( ) A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌 C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值 答案答案 A 本题通过产纤维素酶菌分离及运用的相关知识,考查了实验探究和综合运用的能力;借 助基础判断的形式,体现了对科学探究

28、素养中的方案实施要素的考查。筛选产纤维素酶菌的培养 基中应以纤维素为唯一碳源,而不应添加大量的葡萄糖或蔗糖,A错误;富含腐殖质的林下土壤含有 大量纤维素,因此可以从中筛选产纤维素酶菌,B正确;在分离平板上长出菌落,只能说明这些菌落 具有分解纤维素的能力,但其产纤维素酶的能力的大小需要进一步确定,C正确;农作物秸秆富含纤 维素,用产纤维素酶菌发酵处理可以将其中的纤维素分解成葡萄糖,有利于动物利用,该处理可提 高农作物秸秆饲用价值,D正确。 5.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌 能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明

29、圈(如图),实验结果见下表。 有关本实验的叙述,错误的是( ) A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布 C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 菌种 菌落直径:C(mm) 透明圈直径:H(mm) H/C 细菌 5.1 11.2 2.2 细菌 8.1 13.0 1.6 D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 答案答案 C 本题借助微生物培养与应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析能力和数 据处理能力;通过对筛选淀粉分解菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考 查。微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物

30、质,A正确;筛选淀粉分解菌的 实验流程为取样选择培养(可省略此步)梯度稀释将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养基 上挑选产生透明圈的菌落,B正确;细菌、均能将淀粉酶分泌至细胞外,所以出现了以菌落为 中心的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。 知识拓展知识拓展 分离不同的微生物要采用不同的稀释度。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105 和106倍稀释;测定放线菌的数量,一般选用103、104和105倍稀释;测定真菌的数量,一般选用102、10 3和104倍稀释。 6.(2020课标全国,37,15分)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污 染,

31、只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌 株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S 和Y。 回答下列问题: (1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质 是 。甲、乙培养基均属于 培养基。 (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107个/mL,若要在每个平板上涂布100 L稀释后的菌 液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。 (3)在步骤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其 原因可能是

32、(答出1点即可)。 (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤: 。 (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质, 即 。 答案答案 (1) 高压蒸汽灭菌 琼脂 选择 (2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 (5)水、碳源、氮源和无机 盐 解析解析 (1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。题图中摇瓶M内装有 液体培养基甲,培养皿中的培养基乙为固体培养基,相比甲需添加凝固剂Y琼脂。依据题干信息, 甲、乙培养基均为以S(一

33、种含有C、H、N的有机物)为唯一氮源和碳源的培养基,可抑制或阻止 其他微生物繁殖,仅使能够降解和利用S的菌株生长和繁殖,故属于选择培养基。(2)若使平板上长 出的菌落数不超过200个,则接种液中的菌体浓度至多为200个/0.1 mL=2103个/mL,已知摇瓶M中 的细菌细胞数为2107个/mL,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)S作为一种营养物质,在培 养基中浓度过高,可导致培养液渗透压升高,细菌细胞渗透失水,使其代谢速率下降;另一方面S作 为污染物,其浓度过高可能抑制菌体生长、代谢和繁殖。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞 数,需进行的实验步骤如下:称取一定质量(10 g)的

34、淤泥溶于一定体积的(90 mL)无菌水中,制备土壤 浸出液,经梯度稀释(对于细菌,一般选用104、105、106倍的稀释液)后,采用稀释涂布平板法接种于 以S为唯一碳源和氮源的固体培养基(即乙培养基)中,每个稀释倍数下设置三组重复实验;在适宜 条件下培养,待长出菌落且菌落数目达到稳定后,选取菌落数在30300的平板进行计数,统计并计 算平均值。(5)在甲、乙两种培养基中,S既作为碳源,又作为氮源,同时培养基中还含有水、无机盐 等营养物质。 7.(2020江苏单科,31,9分)(9分)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科 研人员开展了相关研究。请回答下列问题: (1)常规微

35、生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是 (填编号)。 (2)称取1.0 g某土壤样品,转入99 mL无菌水中,制备成菌悬液,经 后,获得细胞密度 不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长 出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。 (3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行 育种。将辐 照处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径 大小进行初筛,选择直径 的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。 (4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、

36、B两菌株的相关性 能,进行了培养研究,结果如右图。据图分析,应选择菌株 进行后续相关研究,理由是 。 编号 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 答案答案 (1) (2)梯度稀释 4.6105(或460 000) (3)诱变 脂肪(或油脂) 较大 (4)B 该菌株 增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好 解析解析 (1)涂布器应该用酒精引燃灭菌。(2)将制备的菌悬液进行一系列的梯度稀释,然后将不同 稀释度的菌悬液分别涂布到固体培养基的表面,进行培养,在稀释度足够高的菌悬液里,聚集在一 起的酵母菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形

37、成单个菌落。根据每克样品中的菌株数 =(CV)M可知,该样本中每克土壤约含酵母菌数量为460.1103=4.6105。(3)射线辐照可导致菌 株发生基因突变,属于诱变育种。因要筛选产脂肪酶酵母菌株,故培养基要以脂肪(或油脂)为唯一 碳源。培养基上形成的菌落直径越大,说明产脂肪酶越多,酵母菌产酶能力越强。(4)由图可知,菌 株B增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好,所以应选择菌株B。 8.(2019课标全国,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污 染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养

38、基中加入X(5 g/L)。 号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。 号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。 回答下列问题。 (1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是 。、号培养基中为微生物提供碳源 的有机物是 。 (2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会 ,其原因是 。 (3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计 数,接种时,应采用的方法是 。 (4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能

39、将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下, 丙酮酸可为该菌的生长提供 和 。 答案答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 X (2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的 细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量 合成其他物质的原料 解析解析 (1)在号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,、号培养基中为微生物 提供碳源的是有机物X。(2)号培养基中,碳源只有X,不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增 殖,使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板法进行接 种。(4)在有氧条件下,丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量,为该菌的生长提供能量和合成其

40、他物质的原料。 9.(2019课标全国,37,15分)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时 培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问 题。 (1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是 。 (2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所 示)。如果要得到目标菌,应该选择 菌落进一步纯化,选择的依据是 。 (3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能 否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即 。 (4)该小组将

41、人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较 酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。 在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的 缓冲液,C处滴加 ,三处滴加量相同。 一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明 ;若A、 B处形成的透明圈直径大小相近,说明 。 答案答案 (1)W (2)乙 乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W (3)将甲、乙菌分别接种在无 氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 (4)缓冲液 缓 冲液不能降解W 酶E与天然酶降

42、解W的能力相近 解析解析 (1)要从土壤中分离能降解W的细菌,培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明 圈,说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源,应将甲、乙菌分别接 种在无氮源的培养基上,观察细菌能否生长,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作 为氮源,否则不能。(4)实验设计应遵循单一变量原则,C处应滴加等量不含酶的缓冲液。C处 只滴加等量缓冲液,若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W,若A、B处形成的透明圈直径 大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。 10.(2019课标全国,37,15分)回答下列与细菌培养相关的问题。 (1)在细菌

43、培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 (填“蛋白胨”“葡萄糖” 或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是 。硝化细菌在没有碳源的培养基上 (填“能够”或 “不能”)生长,原因是 。 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板 (填“倒置”或“正置”)。 (3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区 分不同种的微生物,原因是 。 (4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过 处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生 物。 答案答案 (1)蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气

44、中的 CO2作为碳源 (2)倒置 (3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征 (4) 灭菌 解析解析 (1)细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等,蛋白胨能同时提供碳源、氮源,葡萄糖提 供碳源,NaNO3不能提供碳源,可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,故制备培 养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌,可以利用空气中 的CO2作为碳源,故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。(2)为防止培养皿盖的冷凝水落入培 养基造成污染,用平板培养细菌时一般需将平板倒置。(3)在一定培养条件下,不同种微生物表现 出各自稳定的菌落特征,如特定的

45、形状、大小、颜色、隆起程度等,所以依据菌落的特征,可以初 步区分不同种的微生物。(4)为防止污染环境,使用后的培养基丢弃前要经过灭菌处理,以便杀死 丢弃物中所有的微生物。 11.(2018课标全国,37,15分)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在 马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题: (1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长,加入了链霉素的 培养基属于 培养基。 (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的

46、生物大分子有 (答 出两点即可)。 (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂 筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是 。 (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到 以下结果: 甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133; 乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 。 答案答案 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉 酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬 殊,结果的重复性差 解析解析 本题通过四问并列的命题方式考查微生物的筛选与计数,涉及结果分析与计数评价等方面, 属于对科学探究素养中方案实施和结果分析等要素的考查。(1)链霉素可抑制细菌生长,从功能上 看,添加链霉素的培养基属于选择培养基。(2)微生物正常生长需要的营养物质有无机盐、氮源、 碳源等。氮源进入细胞后,可以用于合成含氮大分子