1、第十单元生物技术实践专题28传统发酵技术与微生物的应用考纲解读主题考点内容要求高考示例常考题型预测热度传统发酵技术与微生物的应用1传统发酵技术运用发酵加工食品的基本方法实验与探究2017江苏单科,10,2分2017课标全国,37,15分选择题非选择题测定食品加工中可能产生的有害物质2微生物的培养和应用微生物的分离和培养实验与探究2017课标全国,37,15分2017江苏单科,31,7分2016课标全国,39,15分非选择题某种微生物数量的测定培养基对微生物的选择作用利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用分析解读本专题内容在生物技术实践中占有比较重要的地位,与其他技术联系密切。
2、近几年的高考命题热点包括果酒和腐乳的制作技术、微生物的实验室培养技术、特定微生物数量的测定方法、培养基对微生物的选择作用等。复习时应注意对各种技术的系统理解和横向对比,可将果酒、果醋与泡菜的制作、特定微生物的分离纯化等实践操作构建过程模型,以加深对相关技术的记忆和理解。命题探究答案(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料(2)尿素其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定命题技巧1.本题将教材中有关
3、微生物培养和利用的基础知识巧妙组合和应用,突出了对主干知识的考查,重视生物基础知识和技能的应用2.设问注重基础,指向明晰,考查注重能力,立意精准,贴近高中生学习实际核心考点1.微生物的分离和培养2.培养基对微生物的选择利用及细胞代谢等易混易错1.不能正确区别不同微生物的碳源和氮源2.不能全面掌握葡萄糖和无机盐在微生物培养中的作用思路分析(1)能分解尿素的细菌体内应含有脲酶;能分解尿素的细菌是异养型生物,不能利用CO2来合成有机物,可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动提供能量,又可为其他有机物的合成提供原料(2)筛选可分解尿素的细菌,应选择以尿素为唯一氮源的培养基,
4、而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,其他两组不能起到筛选作用(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,这两种物质既可为细菌生长提供无机营养,又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定核心素养1.生命观念:微生物的生命活动离不开物质供给,而不同生物的差异性体现了生物生命活动的多样性2.理性思维:理解氮源和无机盐在微生物培养中的作用,并作出应用性判断五年高考考点一传统发酵技术1.(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
5、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B2.(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D3.(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32h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
6、上层大豆的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32h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(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4.(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
7、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(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有5.(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。(1)在糖
8、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质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳
9、酸菌的,淘汰了部分乳酸菌种类。答案(12分)(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)种间竞争(或竞争)教师用书专用(610)6.(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CO2C.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,最可能原因是发酵瓶漏气答案ABC7.(2015江苏单科,17,2分)关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是()A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温
10、度升高,影响毛霉生长B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染答案C8.(2013江苏单科,14,2分)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖答案D9.(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
11、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(1)
12、红(紫)气泡(2)减少增加(3)A(4)B(5)醋化醋杆菌有氧10.(2015广东理综,29,16分)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。(2)据图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者;pH值呈下降趋势,原因是。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件
13、。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。答案(16分)(1)创造无氧环境(1分)丙酮酸、H、ATP(3分)(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平(1分)乳酸积累(2分)(3)结果记录表(6分)亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选注:其他合理答案酌情给分。推测实验结论:用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低(1分)最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间(2分)考点二微生物的培养和应用1.(2016江苏单科,25,3分)漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和
14、保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是(多选)()A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株答案BC2.(2015江苏单科,19,2分)做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是()A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上答案D3.(
15、2017江苏单科,31,7分)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有。(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐,以达到富集酚降解菌的目的。若如图平板中菌落过于密集,应进一步,以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加。(3)如图为连续划线法示意图,在图中(填图中序号)区域更易获得单菌落。(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留
16、量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中15号比色管的苯酚浓度应分别为。管号123456苯酚浓度(mg/L)1如果废水为50mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释(填序号:51020)倍后,再进行比色。答案(7分)(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释涂布凝固剂(3)(4)0、0.2、0.4、0.6、0.84.(2016课标全国,39,15分)空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下:配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);制作无菌平板;设置空白对
17、照组和若干实验组,进行相关操作;将各组平板置于37恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题:(1)该培养基中微生物所需的氮来源于。若要完成步骤,该培养基中的成分X通常是。(2)步骤中,实验组的操作是。(3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了现象。若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法(填“正确”或“不正确”)。答案(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间(3)污染不正确5.(2015课标全国,39,15分)
18、已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用染色。微生物A产生的油脂不易挥发,可选用(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用直接计数;若要测定其活菌数量,可选用法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35、40、45温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1m
19、g、6mg,则上述三个温度中,条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕设计后续实验。答案(1)苏丹(或苏丹)萃取法(每空2分,共4分)(2)油脂(3分)(3)血细胞计数板稀释涂布平板(每空2分,共4分)(4)4540(每空2分,共4分)6.(2014课标全国,39,15分)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将分解成。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。
20、(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲+-+培养基乙+-+注:“+”表示有,“-”表示无。据表判断,培养基甲(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是;培养基乙(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是。答案(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素,不会形成CR纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌7.(2014课标全国,39,15分)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水
21、样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是;然后,将1mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过灭菌,在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是。(3)示意图A和B中,表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并
22、混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培养能提高培养液中的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高的利用率。答案(1)检测培养基平板灭菌是否合格3.8107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质8.(2013课标全国,39,15分)临床使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题:(1)为了从样本中获取致病菌单菌落,可用法或法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等
23、步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释,用法接种于固体培养基表面,在37培养箱中培养24h,使其均匀生长,布满平板。(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性,将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A;含B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B;含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小,说明;含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是抗生素D的。(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素。答案(15分)(1)划线稀释涂布(或涂
24、布)(每空2分,共4分)(2)涂布(1分)(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌(每空2分,共8分)(4)A(2分)教师用书专用(918)9.(2015四川理综,3,6分)下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是()A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30300菌落数的平板答案C10.(2013安徽理综,6,6分)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是()A.根据
25、培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B.外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C.重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D.放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置答案D11.(2013江苏单科,18,2分)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次答案B12.(2016四川理综,10,12分)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,图乙是脲酶基因转录的
26、mRNA部分序列。图甲图乙(1)图中选择培养基应以为唯一氮源;鉴别培养基还需添加作指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成色。(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是,每克土壤样品中的细菌数量为108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活,突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸,使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基
27、因转录的mRNA中,终止密码为,突变基因表达的蛋白含个氨基酸。答案(12分)(1)尿素酚红红(2)稀释涂布平板法1.75少(3)UGA11513.(2015天津理综,8,16分)纤维素分子不能进入酵母细胞。为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒。下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。据图回答:(1)本研究构建重组质粒时可选用四种限制酶,其识别序列如下图。为防止酶切片段的自身连接,可选用的限制酶组合是或。A.B.C.D.(2)设置菌株为对照,是为了验证不携带纤维素酶基因。(3)纤维素酶基因的表达包括和过程。与菌株相比,在菌株、中参与
28、纤维素酶合成和分泌的细胞器还有。(4)在以纤维素为唯一碳源的培养基上分别培养菌株、,菌株不能存活,原因是。(5)酵母菌生成酒精的细胞部位是,产生酒精时细胞的呼吸方式是。在利用纤维素生产酒精时,菌株更具优势,因为导入的重组质粒含有,使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新而造成的酶的流失,提高酶的利用率。答案(16分)(1)B(或C)C(或B)(2)质粒DNA和酵母菌基因组(3)转录翻译内质网、高尔基体(4)缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到胞外,细胞无可利用的碳源(5)细胞质基质无氧呼吸A基因片段14.(2015浙江自选,17,10分)某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展
29、了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下图所示:土样中的菌种筛选菌株鉴定优良菌株扩大培养植酸酶提纯植酸酶固定化植酸酶特性分析请回答:(1)土壤悬液首先经80处理15分钟,其目的是筛选出。(2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行,然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与强弱有关。(3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡,其主要目的是。液体培养基与固体培养基相比,不含有的成分是。(4)在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行
30、。A.吸附B.包埋C.装柱D.洗涤(5)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是。A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60和45B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽D.65时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点答案(1)耐高温菌株(2)稀释单菌落植酸酶的活性(3)供氧琼脂(4)B(5)D15.(2015江苏单科,31,8分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶
31、高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。酒精灯培养皿显微镜无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)。图中降解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和p
32、H条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。答案(8分)(1)(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性(5)J4发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高16.(2014四川理综,10,11分)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是。(2)与微生
33、物培养基相比,植物组织培养的培养基常需添加生长素和,这些植物激素一般需要事先单独配制成保存备用。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是。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,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有。(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是,该实验设计是否合理?为什么?。答案(11分)(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)细胞分裂素母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理
34、,缺少空白对照17.(2014江苏单科,30,8分)为了获得-胡萝卜素产品,某小组开展了产-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题:(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是;为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该。 (2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素,其目的是。(3)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙、丙指示的依次是。(填序号)安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是。(5)为增加-胡萝卜素提取量,在研磨酵
35、母细胞时,添加石英砂的目的是;研磨时(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3,理由是。 答案(8分)(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)(4)接种环温度过高,菌被杀死(5)有助于研磨充分不需要-胡萝卜素较耐酸18.(2013四川理综,10,12分)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的-淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。图甲图乙(1)图甲中,过程需要的酶有。为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以作为唯一碳源。、过程需重复几次,目的是。(2)某同学尝试过程的操作,其中
36、一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是;推测该同学接种时可能的操作失误是。(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种菌的发酵罐需要先排气,其原因是。(4)用凝胶色谱法分离-淀粉酶时,在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质,相对分子质量较。答案(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶(2分)淀粉(1分)进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌(2分)(2)稀释涂布平板法(1分)涂布不均匀(2分)(3)工程酵母(1分)工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强,导致酒精发酵产生CO2的速率更快(2分)(4)小(1分)三年模拟A组20162018年模拟基础题组考点一
37、传统发酵技术1.(2017广西柳州上学期模拟,38)下面是果酒和果醋制作的实验流程和发酵装置。根据图示回答下列问题:(1)完成图1中的实验流程:。(2)图2装置中的充气口在过程中要关闭,否则可能发生使发酵液变酸的反应(写出该反应式),而排气口在该过程中应开放,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是。(3)葡萄酒呈现红色的原因是,重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈色。(4)果酒和果醋的制作分别利用了酵母菌和两种微生物的发酵原理,后者在结构上的主要特点是。答案(1)醋酸发酵(2)酒精发酵C2H5OH+O2CH3COOH+H2O避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)(3)
38、红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中灰绿(4)醋酸菌无以核膜为界限的细胞核2.(2018吉林通榆一中上学期期中,37)近年来,纪录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮,其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题:(1)在果醋制作时,运用醋酸菌在供应和糖源充足时,将糖分解成醋酸;在糖源不充足时,也可以利用酒精生成醋酸,请写出该过程的化学反应式:。(2)腐乳制作的流程是:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。用盐腌制时,应注意控制;配制卤汤时,要使卤汤中酒的含量控制在%左右。(3)制作泡菜的原理是。蔬菜在腌制过程中,会产生亚硝酸盐。在条件下,亚硝酸与对氨基苯磺酸发生
39、反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成色染料。答案(1)氧气C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(2)盐的用量12(3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖,将葡萄糖分解成乳酸盐酸酸化重氮化玫瑰红3.(2018四川雅安中学高三上学期周考,11)回答下列有关泡菜制作的问题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行的过程。该过程发生在乳酸菌的中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有、和等。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡
40、菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是,原因是:。答案(1)消灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度食盐用量腌制时间(4)乳酸菌数量增加,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸考点二微生物的培养和应用4.(2017黑龙江大庆中学上学期期末,35)回答与微生物实验室培养有关的问题:(1)在制备固体培养基时需加入的常用凝固剂是。若培养基需调节pH,则应在灭菌之(填“前”或“后”)调节。(2)为防止外来杂菌入侵,对等可采用干热灭菌法进行灭菌。(3)如图为平板划线法接种后的示意图。在划线接种的整个操作过程中,对接种环至少需进行次灼烧灭菌。接种后盖上皿盖,将平板放入恒温箱中培养,这样放置的目的是。(4
41、)用稀释涂布平板法统计活菌数目时,每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目,最后选取作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。答案(1)琼脂前(2)玻璃器皿和金属用具(3)6倒置避免培养基被污染和防止培养基水分过快挥发(4)菌落数目稳定时的记录5.(2018四川绵阳一诊,11)水中细菌总数可以作为判定被检水样被有机物污染程度的标志。在水质卫生学检验中,细菌总数是指1mL水样在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基中,经37、24h培养后,所生长出的菌落数。为初步测定某处池水中的细菌数目,实验的大致流程为:水样采集梯度稀释接种培养菌落计数。回答下列问题:(1)对采集的池水进行梯度稀释时,应先将1mL水样
42、加入中以获得稀释10倍的稀释液。实验中对采集的池水要进行稀释的目的是。(2)接种培养所用到培养基中,能为细菌同时提供碳源和氮源的物质是。(3)为保证菌落计数结果准确,一般选择菌落数在的平板进行计数。用这种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低,原因是。(4)实验过程中为确保培养基上菌落来自所采集水样,避免杂菌污染。实验中需要注意的具体操作有(至少答2点)。答案(1)9mL无菌水避免池水中细菌数目过多(密度过大),得不到单菌落(2)牛肉膏、蛋白胨(3)30300当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(4)采集水样的容器要灭菌,稀释和接种要在酒精灯火焰旁等6.(2018贵州黔东南
43、州第一次联考,11)农作物秸秆是宝贵的可再生资源,已有多种方案充分利用这类资源。回答下列问题:(1)秸秆粉碎翻压还田,就是把作物收获后的秸秆通过机械化粉碎、耕地、直接翻压在土壤里,这主要是利用土壤中的(微生物)。(2)实验室鉴别此类微生物的方法是法,一般用(接种法)将该菌接种到鉴别培养基上,经过一段时间的培养后,在该菌菌落的周围应该出现。(3)纤维素可在微生物作用下转化为葡萄糖,可再接种(微生物)进一步发酵生产酒精。之后还可以通过接种醋酸菌将酒精转化为醋酸,在利用该微生物进行液体深层醋酸发酵时,对气体的需求情况是。答案(1)纤维素分解菌(2)刚果红染色稀释涂布平板法透明圈(3)酵母菌不断通入(
44、无菌)空气B组20162018年模拟提升题组 (满分：70分时间：30分钟)非选择题(共70分)1.(2018山东泰安元月模拟,37)红方是腐乳的一种。请回答与其制作有关的问题:(10分)(1)补充制作红方的实验流程:加盐腌制密封腌制。(2)在实验流程中,首先将豆腐块平放在笼屉内,笼屉中的温度应控制在,并保持一定的。5天后豆腐块表面布满毛霉菌丝,这些毛霉来自空气中的。(3)在实验流程操作中,向长满毛霉的豆腐块加盐,其作用是析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬。同时,盐还能,避免豆腐块腐败变质。(4)在实验流程用到的辅料中,卤汤是由及各种配制而成的。答案(1)豆腐上长出毛霉加卤汤装瓶(2)1518湿度
45、毛霉孢子(3)抑制微生物的生长(4)酒香辛料2.(2018贵州贵阳上学期月考,37)如图表示果酒和果醋生产过程中物质变化情况,请回答下列与果酒和果醋制作的相关问题:(10分)(1)过程均发生在酵母菌的中。(2)过程是醋酸菌在时,将酒精变成乙醛,再将乙醛变成醋酸;过程是醋酸菌在时,将葡萄糖转变成醋酸。(3)果酒的制作离不开酵母菌,在家庭制作葡萄酒时,菌种主要来自。(4)制作果酒的条件是先通气后密封。先通入无菌空气的目的是;后密封的目的是。(5)葡萄酒呈现深红色的原因是。培养液中的酒精检测的原理是在酸性条件下由橙黄色变成。答案(1)细胞质基质(2)缺少糖源氧气、糖源充足(3)附着在葡萄皮上的野生型
46、酵母菌(4)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖让酵母菌在无氧条件下产生酒精(5)红葡萄皮的色素进入发酵液重铬酸钾灰绿色3.(2017广东百校联考上学期月考,11)新鲜的泡菜滤液中含有乳酸菌,可作为实验材料分离纯化乳酸菌。请回答下列问题:(8分)(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行,这样做的理由是。(2)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,从而使培养基在分离纯化过程中会形成。(3)若要长期保存乳酸菌,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”),且要放置在(填“-5”“-20”或“-100”)的冷冻箱中,若要短期保存乳
47、酸菌,可将菌种接种到试管的(填“溶液中”“固体培养基表面上”或“固体斜面培养基上”),菌落长成后,将试管放置在(填“-4”“0”或“4”)的冰箱中保藏。答案(1)梯度稀释在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落(2)透明圈(3)甘油-20固体斜面培养基上44.(2018安徽安庆重点中学第二次联考34)生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油,增大石油的乳化度,降低石油黏度的原理,通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。以下是人们筛选、纯化和扩大培养该类微生物的实验操作。请分析回答:(10分)(1)土壤有之称,该类微生物应
48、取自的土壤。(2)用于筛选和纯化该类微生物的培养基从功能上讲属于培养基。对培养基进行灭菌,常用的方法是。(3)接种后,必须密封培养,其原因是。培养一段时间后,在培养基上形成降油圈,此时选取降油圈的菌落作为高效菌株。(4)扩大培养过程中需要对微生物进行计数,取0.2mL样品,用固体培养基对其培养,最后统计三个平板,菌落数分别是200、180、220,则样品中微生物的数量为个/mL。该统计结果(填“低于”或“高于”)实际值。答案(1)微生物的天然培养基长期被石油污染(含石油多的)(2)选择高压蒸汽灭菌法(3)该类微生物是厌氧型微生物最大(4)1000低于5.(2018重庆巴蜀中学适应性月考,11)
49、石油的主要成分是各种烃类,石油土壤污染是现代石油开采过程中造成的环境污染,所带来的危害不容忽视。可利用生物技术解决这一问题。(10分)(1)一般来说,实验时还要设置对照组,主要目的是排除实验组中因素对实验结果的影响。选择培养基允许特定种类的微生物生长,同时其他种类微生物生长。(2)欲得到能高效降解石油的细菌,可以选择的环境采集土样来分离所需细菌,并在培养基中加入石油作为制成选择培养基。若想首先“浓缩”所需细菌,培养基中不能加入;若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数,可采用的接种方法是。某实验室采用此方法,将1mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1mL稀释液;经正确操作培养后,3个
50、平板上的菌落数分别为150、158和157。据此可得出每升样品中的活菌数(填“至多”或“至少”)为个。答案(1)非测试(无关)抑制或阻止(2)被石油污染(土壤石油含量较高)唯一碳源琼脂稀释涂布平板法至少1.551086.(2018湖南长郡月考,35)我国规定每升饮用水中大肠杆菌不能超过3个。某兴趣小组尝试对某品牌饮用水的大肠杆菌含量进行检测,操作简图如图甲,伊红美蓝培养基配方如图乙。图甲基础培养基100mL20%乳糖溶液2mL2%伊红水溶液2mL0.5%美蓝水溶液1mL图乙回答下列相关问题:(10分)(1)图甲中滤膜的孔径应(填“大于”或“小于”)大肠杆菌。受此启发,对某些不耐高温的试剂可以怎
51、样除菌?。(2)配制图乙中的基础培养基时,除了水分、无机盐以外,还应加入(一种营养成分),以及。伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色,从功能上划分,该培养基属于培养基。(3)该小组通过统计的数目,计算出单位体积样品中大肠杆菌数目。理论上他们的统计值要比实际(填“偏高”或“偏低”),理由是。答案(1)小于用滤膜过滤除菌(2)氮源琼脂鉴别(3)黑色菌落偏低两个或多个大肠杆菌连在一起时,平板上只能观察到1个菌落7.(2017重庆巴蜀中学上学期第一次月考,9)废纸主要成分是木质纤维。图1是工业上利用废纸生产乙醇的基本工作流程。回答下列问题:(12分)(1)自然界中环节需要的微生物大多分布在的环境
52、中。中获得的酶是酶。(2)若从土壤中分离出上述微生物,应用以为唯一碳源的培养基进行培养,并加入形成红色复合物进行筛选,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。(3)要统计每克土壤样品中上述微生物活菌数目,宜采用法接种,根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积,统计平板上的就能大约推测出样品中活菌数。(4)接种前要对培养基进行。在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在条件下进行。(5)接种后一个平板经培养后的菌落分布如图2所示,推测接种时可能的操作失误是。向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。(6)生产中可以满足环节的常见菌种是。玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供。答案(1)富含纤维素(或落叶较多)纤维素(2)纤维素刚果红(CR)透明圈(3)稀释涂布平板菌落数(4)灭菌无菌(5)涂布不均匀避免培养基污染棉塞(6)酵母菌碳源
