1、第1讲微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用1.微生物的分离和培养。2某种微生物数量的测定。3培养基对微生物的选择作用。4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。1(2015新课标卷)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于_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
2、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、1mg、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。解析：(1)脂肪可被苏丹()染液染成橘黄色(红色)；题干中说明微生物A产生的油脂不易挥发，则可以采用萃取法提取微生物A中的脂肪。(2)油脂为有机化合物，富含C元素，故为了从自然界获得能够分解油脂的单菌落，应以油脂为唯一碳源来配制培养基。在该培养基上，能分解油脂的微生物可以正常生长
3、，其他微生物不能正常繁殖。(3)可利用血球计数板计数法测定菌液中的微生物数量，计数时，活菌和死亡的细菌都会被计数，所以测定培养液中的活菌数应采用稀释涂布平板法。(4)在45 时，降解10 g油脂所需酶的数量最大，则该温度下酶活性最低；由题干可知，40 时分解10 g油脂所需的酶的数量最少。应在40 左右范围内设置不同温度梯度来探究酶的最适活性。答案：(1)苏丹(或苏丹)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)45402(2014新课标卷)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
4、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_。 (3)为了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)：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_。解析：(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，如下图：(2)刚果红与
5、纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，且需以纤维素为唯一碳源。答案：(1)纤维二糖葡萄糖(2)红色透明圈(3)不能液体培养基不能分离单菌落不能乙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3(2014四川卷)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
6、物质有碳源、水、_和_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置成_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_(写出两点原因)。(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？_。解析：(1)微生物生长所需要的主要营养物质包括：碳源、氮源、水和无
7、机盐。使用选择培养基是因为他是允许特定的微生物生长，同时又能抑制或阻止其他微生物的生长的培养基。(2)植物组织培养常需要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素。MS培养基的成分一般先分别配制成母液备用。(3)平板划线法接种时常使用接种环划线。第二区域只有第一条线无菌落，而其他的划线却有菌落，很可能是因为接种环在灼烧后末冷却，第一次划线时将菌种烫死，而后接种环冷却，能正常划线，也可能是第一次划线时划线未从第一区域末端开始，使接种环上无菌种。(4)题中实验为取得菌种培养液过滤后离心上清液，加入蛋白酶处理后，测得其对苯磺隆的降解率。意为假设菌种能产生降解苯磺隆的蛋白质类酶，若用蛋白酶处理后，可使该酶分解
8、，苯磺隆降解率下降，则假设成立。但由于缺乏空白对照，不能比较蛋白酶是处理是否降低苯磺隆降解率，该实验不能得出相应结论。答案：(1)氮源无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖(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，缺少空白对照填充关键点思考连接处(1) 制备固体培养基最后要将平板倒置，主要目的是什么？提示：防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。(2)平板划线法中的“连续划线”和稀释涂布平板法中的“系列稀释”目的一样吗？提示：一样，都是为了保证菌种单个分布。1临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时
9、，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24 h，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
10、，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_。解析：微生物纯化的方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释，然后用涂布法接种于固体培养基表面，然后在适宜条件下培养；抗生素是由真菌产生的，可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制；B的周围没有透明圈，说明致病菌对抗生素B不敏感，通过C的透明圈要比A的透明圈小，说明该致病菌对C的敏感性比A的弱；D出现了
11、透明圈，说明该致病菌对D敏感，但是在透明圈上出现一个菌落，又排除杂菌污染，判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。根据以上分析，为达到抗菌的目的，最好选择抗生素A。答案：(1)划线稀释涂布(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比A的弱耐药菌(4)A2回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水煮沸，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)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。解析：结合泡菜制作过程的相关知识回答问题。(1)制作泡菜时需要先形成无菌环境，所用盐水需煮沸，以杀灭盐水中的杂菌。想要缩短制作时间，应该缩短菌株的生长时间，陈泡菜液中含有一定量的乳酸菌，这样菌体数量扩增速度会加快。(2)乳酸菌为厌氧菌，进行无氧呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质中进行。(3)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，氧气浓度逐渐降低，泡菜液逐渐变酸，不适宜杂菌生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸菌数量增加，其他杂菌数量减少。答案：(1)杀灭杂菌增加乳酸菌的数量(2)无氧呼吸细胞质(3)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸