1、专题突破练16微生物的培养及发酵技术一、单项选择题1.杨梅果实可以食用,也可以加工成果酒、果醋等饮品,下列相关叙述不正确的是()A.杨梅果醋发酵是先通氧再密闭B.制作杨梅果醋所需的细胞没有成形的细胞核C.制作杨梅果酒所需要的微生物主要是酵母菌D.杨梅果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐、碳源、氮源等营养物质答案A解析参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是需氧型,不需要密闭,A项错误。2.(2019北京模拟)“通州老窖”是以优质高粱、麸曲、产脂酵母为原材料酿制出的一种白酒。下列相关叙述正确的是()A.水质、菌种和发酵时间会影响酒的品质B.所用的菌种属于生态系统中的消费者C.可用划线法测定
2、发酵液中的菌种浓度D.酿制过程必须进行严格的灭菌操作答案A解析影响酒的品质的因素有很多,如水质、菌种和发酵时间等,A项正确;酿酒所用的菌种为酵母菌,属于生态系统中的分解者,B项错误;可用稀释涂布平板法测定发酵液中的菌种浓度,C项错误;酿制过程不能进行灭菌,防止把酵母菌杀死而影响酒的产量,D项错误。3.(2019江苏模拟)制作葡萄酒时,在部分发酵液中加入果胶酶处理一段时间后,得到如下表所示的结果,下列相关叙述错误的是()指标组:加果胶酶的葡萄酒组:不加果胶酶的葡萄酒透光率/%87.382.2pH4.33.9还原糖含葡/(gL-1)4.33.3果胶含量/%7.311.6A.果酒制作时一般将温度控制
3、在1825 B.葡萄酒的澄清度随果胶含量的减少而下降C.果胶酶在酸性条件下仍具有催化活性D.组中还原糖含量高主要是因为有更多的多糖被分解答案B解析葡萄酒是由酵母菌发酵产生的,1825是酵母菌生长和发酵的最适温度,A项正确;果胶是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度的主要原因,葡萄酒的澄清度随果胶含量的减少而提高,B项错误;果胶酶的活性受pH影响,最适pH为3.0,此时果胶酶活性最强,C项正确;果胶是一类多糖的总称,、组作对照,组加入了果胶酶,果胶含量低,还原糖含量高,组未加入果胶酶,果胶含量高,还原糖含量低,D项正确。4.(2019湖南师大模拟)脉孢霉的许多不同的营养缺陷型能在加有精氨酸的基本培养
4、基上生长,其中一些还可以在加有其他物质的基本培养基上生长,实验结果如下表所示(“+”表示生长、“-”表示不生长)。突变类型不同培养基上的生长反应基本培养基谷氨半醛鸟氨酸瓜氨酸精氨酸Arg-8、Arg-9-+Arg-5、Arg-6-+Arg-3、Arg-12-+Arg-1、Arg-10-+进一步实验证明,在基本培养基中加入精氨琥珀酸后,Arg-10能生长而Arg-1不能生长。根据上述实验结果,能够推理出的结论是()A.精氨酸的合成途径是谷氨半醛鸟氨酸瓜氨酸精氨酸B.在Arg-3突变株培养基中,可能有瓜氨酸积累C.Arg-1能够合成精氨琥珀酸,而Arg-10不能D.精氨琥珀酸可以取代基本培养基中的
5、瓜氨酸答案A解析依据题意并分析表中信息可知,Arg-3与Arg-12突变株能在添加瓜氨酸的基本培养基上生长,说明二者体内缺乏合成瓜氨酸的途径,但存在“瓜氨酸精氨酸”的合成途径,同理可推知,Arg-5与Arg-6突变株体内缺乏合成鸟氨酸的途径,但存在“鸟氨酸瓜氨酸精氨酸”的合成途径,Arg-8与Arg-9突变株体内缺乏合成谷氨半醛的途径,但存在“谷氨半醛鸟氨酸瓜氨酸精氨酸”的合成途径,可见,精氨酸的合成途径是谷氨半醛鸟氨酸瓜氨酸精氨酸,A项正确;Arg-3突变株体内缺乏合成瓜氨酸的途径,但可利用瓜氨酸合成精氨酸,其培养基中不会有瓜氨酸积累,B项错误;在基本培养基中加入精氨琥珀酸后,Arg-10能
6、生长而Arg-1不能生长,说明Arg-10有利用精氨琥珀酸的途径而Arg-1没有,但不能说明Arg-1能够合成精氨琥珀酸,C项错误;由于加入精氨琥珀酸后,Arg-10与Arg-1出现了生长的差异性,说明精氨琥珀酸是这一系统代谢途径的一环,但精氨琥珀酸并不能取代瓜氨酸,D项错误。5.(2019四川成都模拟)下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验”的叙述,正确的是()A.分离土壤中的尿素分解菌实验中,采集的土样经高温灭菌后,可以用于制取土壤稀释液B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释度范围不同C.测定土壤样品中的活菌数目,常用显微镜直接计数法D.接种土壤微生
7、物稀释液时,平板划线法可以采取连续划线的方法使微生物均匀分布答案B解析分离土壤中的尿素分解菌实验中,采集的土样经高温灭菌后,其中的微生物全部死亡,不能得到尿素分解菌,A项错误;土壤中各类微生物的数量不同,为了获得不同类型的微生物,就需要按不同的稀释度进行分离,可见,测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释度范围也不同,B项正确;测定土壤样品中的活菌数目,常用菌落计数法,一般不常用显微镜直接计数法,C项错误;接种土壤微生物稀释液时,可借助平板划线法,通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,但并不是使微生物均匀分布,D项错误。
8、二、不定项选择题6.大熊猫主食竹子,但自身不能产生分解纤维素的酶,主要依靠肠道菌群消化纤维素。下列说法正确的是()A.用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选产纤维素酶的菌株B.从加入刚果红的鉴别培养基中可以筛选出纤维素酶活性高的菌株C.大熊猫肠道内多种纤维素分解菌之间是寄生关系D.大熊猫与其肠道内微生物间相互选择,共同进化答案ABD解析用以纤维素为唯一碳源的培养基上只有可以分解纤维素的菌株才能生存,故可以筛选产纤维素酶的菌株,A项正确;加入刚果红的鉴别培养基中,分解纤维素的能力越强,所形成的以纤维素分解菌为中心的透明圈越大,故可筛选出纤维素酶活性高的菌株,B项正确;大熊猫肠道内多种纤维素分解菌之间是
9、竞争关系,C项错误;大熊猫与其肠道内微生物在相互选择中共同进化,D项正确。7.(2019江苏,19)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A解析筛选应用以纤维素为唯一碳源的培养基,该培养基可以淘汰掉其他微生物保留产纤维素酶菌,A项错误;富含腐殖质的林下土壤富含纤维素,则该环境下产纤维素酶菌多,则可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌,B项正确;为确定得到的是产纤维素酶菌
10、,需进行发酵产纤维素酶的实验,可采用对纤维素酶分解滤纸后产生葡萄糖进行定量的测定,C项正确;用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆,可以把纤维素分解成葡萄糖,可使不能利用秸秆的生物利用该饲料,提高了饲用价值,D项正确。8.(2017江苏,25)下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()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ABC解析由图可知,若通入氧气,可研究有氧呼吸对发酵的影响,若不通入气体或通入氮气可研究无氧呼吸对发酵的影响
11、,A项正确;发酵中期装置中的氧气被消耗完,通入氮气,酵母菌无法利用,其呼吸类型由有氧呼吸转为无氧呼吸,B项正确;温度通过影响相关酶的活性来影响酵母菌细胞呼吸速率,C项正确;气体入口需通入液面以下,气体出口需在液面以上,故两者不能交换使用,D项错误。三、非选择题9.某实验小组为了研制促进烟杆堆肥的微生物菌剂,进行了纤维素分解菌的筛选,从不同原料腐熟堆肥中筛选出纤维素分解菌,回答下列问题。(1)纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,纤维素最终水解为,为微生物的生长提供营养。(2)筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素作为唯一碳源,并加入进行染色,然后将纯化的纤
12、维素分解菌接种到培养基上,最终可根据(填“透明圈/菌落”或“透明圈直径/菌落直径”)的大小判断菌株分解纤维素能力的强弱。(3)真菌降解纤维素的能力较细菌强,原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行,而大多数细菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶,有些甚至要吸附在纤维素上才能缓慢将其降解,从细胞结构的角度分析造成这一差异的原因是,若要在培养基上筛选出降解纤维素的真菌,需要加入以抑制细菌的繁殖。(4)该实验小组在研究葡萄糖浓度对纤维素分解菌降解纤维素能力的影响时发现,加入少量的葡萄糖能促进其降解能力,其原因是,但当浓度较高时其繁殖能力增强,而降解纤维素能力下降,其原因是。答案(1)C1酶、Cx酶和
13、葡萄糖苷酶葡萄糖(2)刚果红透明圈直径/菌落直径(3)真菌是真核生物,具有内质网和高尔基体,有利于酶分泌到细胞外,而细菌是原核生物,无内质网和高尔基体抗生素(4)葡萄糖能促进菌株的繁殖,有利于其产生纤维素酶葡萄糖足以满足微生物对碳源的需求,不再需要分解利用纤维素10.泡菜的制作容易受环境条件的影响,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,均会造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。某研究小组以“测定泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化”为课题开展了如下研究。请分析回答下列问题。取3个泡菜坛,分别编号A、B、C。向3个泡菜坛内分别加入调味料和0.6 kg洗净的新鲜大白菜。向A、B、C三个泡菜坛内分别加入2
14、 L浓度依次为10%、20%、30%的食盐水。密封后置于相同的环境中发酵。测定亚硝酸盐的含量。在封坛前进行第一次测定,以后定期测定,并将测定的数据绘制成曲线图如图。(1)若腌制一段时间后,泡菜的口味是酸而不咸,略带臭味,则最可能是图中曲线测定的结果。理由是。(2)某同学欲用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌,需要对泡菜滤液进行系列梯度稀释。在系列梯度稀释操作中应该注意的方面是(至少答两个不同的方面)。答案(1)1食盐水浓度低,杂菌多导致蔬菜变质发臭,蔬菜中硝酸盐会被微生物还原为亚硝酸盐导致亚硝酸盐含量高(2)所用试管和移液管需要经过灭菌;移液管头不能接触任何物体;转移菌液等操作要在酒精灯火焰旁进行(
15、任选2条)11.(2019北京海淀模拟)大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌,是一种常用的生物学实验材料,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色。(1)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。成分含量蛋白胨10.0 g乳糖5.0 g蔗糖5.0 gK2HPO42.0 g显色剂0.2 g琼脂12.0 g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL根据用途划分,该培养基属于(填“选择”或“鉴别”)培养基,若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中换成,若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红美蓝换成。(2)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是。(3)培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是。对已使用过的培养基及其培养物必须经过处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。答案(1)鉴别蛋白胨尿素酚红指示剂(2)平板划线法和稀释涂布平板法(3)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生灭菌
