1、微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用1某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养。()【答案】分析：有机废水中的微生物只能利用现成的有机物，不能进行光合作用，没有必要放在光照培养箱中培养。2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。先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵。()【答案】分析：应该先进行果酒发酵，再进行果醋发酵。3在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。()【答案】分析：在制作果醋时，当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。4在制作腐乳时，将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处
2、需加大用盐量。()【答案】分析：在制作腐乳时，将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，要分层加盐，加盐量要随着层数的加高而增加，近瓶口表面的盐要铺厚一些，但底层不需要大量用盐。5在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长。()【答案】分析：青霉素能够抑制细菌的生长，但对真菌没有影响。6纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即平板划线法和稀释涂布平板法。()【答案】分析：纯化菌种常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线操作，将菌种分散到培养基的表面，稀释涂布平板法是先将菌液进行梯度稀释后涂布平板，微生物在培养基表面形成单个菌落。7在琼脂固体培
3、养基上长出的单个菌落含有多种细菌。()【答案】分析：单个菌落只含有一种细菌。8在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，将发酵装置放在45处。()【答案】分析：酒精发酵时，一般将温度控制在1825。9检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数。()【答案】分析：在确定对照组无菌后，选择菌落数在30300的实验组平板进行计数。微生物的培养与利用【典例1】(2014淄博模拟)微生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油，增大石油的乳化度，降低石油粘度的原理，通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。以下是筛选、纯化和扩大培养该类微生物的实验操作。请
4、回答下列问题：(1)土壤是微生物的大本营，该类微生物应取自_的土壤。(2)为筛选和纯化该类微生物，从功能上分，应选用_培养基。常用的接种方法是_和_。(3)接种后，应密封培养的原因是_，培养一段时间后在培养基上形成降油圈，此时选取_的菌落就可获得高效菌株。(4)扩大培养过程中需要对微生物进行计数。取0.2 mL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。【解析】(1)根据微生物对生存环境的要求，该类微生物应到相适应的环境中寻找，即被石油污染的环境或含石油较多的环境。(2)筛选微生
5、物常用选择培养基，纯化微生物常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)由于该类微生物是厌氧微生物，因此接种后应密封培养，一段时间后在培养基上形成降油圈，此时选取降油圈较大的菌落就可获得高效菌株。(4)根据公式计算菌株数C(200180220)3200，V0.2，M1，则样品中微生物数量为M1 000个/mL。在统计菌落时，有些活菌在培养过程中死亡，另外有些菌落是由多个活菌共同形成的，所以按形成的菌落数目来计算活菌数目的话，结果往往会低于活菌实际数目。【答案】(1)长期被石油污染(含石油多的)(2)选择平板划线法稀释涂布平板法(3)该类微生物是厌氧型降油圈大(4)1 000 低于(1)自然界
6、中筛选目的菌株的依据是根据它对_的要求，到相应的环境中去寻找。(2)培养基按功能分为_培养基和_培养基。(3)怎样计算样品中微生物的数量？【答案】(1)提示：生存环境(2)提示：选择鉴别(3)提示：每克样品的菌株数M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。【总结提升】用选择培养基分离微生物的方法(1)在基础培养基中加抗性物质。举例：加高浓度食盐分离金黄色葡萄球菌；加青霉素分离酵母菌和细菌。(2)通过改变培养基的成分。举例：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存。培养基中若缺乏有机碳源则异养
7、微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物存在。(3)利用培养基的特定成分。举例：当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。当纤维素为唯一碳源时，分离纤维素分解菌。【变式训练】(2014课标)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_。
8、(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_。【解析】(1)纤维素酶包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，C1酶、CX酶催化纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)CR能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，CR纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分
9、解菌的菌落为中心的透明圈。(3)培养基甲中未添加琼脂，为液体培养基，液体培养基上不能形成单菌落，故不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。培养基乙中未添加纤维素，不能和CR形成红色复合物，即使出现单菌落也不能确定为纤维素分解菌。【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传统发酵技术的应用【典例2】(2013新课标全国卷)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
10、_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，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】本题以泡菜的制作为命题线索，综合考查制作泡菜的操作过程中所需注意的问题。(1)高温可杀灭杂菌，因此制作泡菜时所用盐水需煮沸。陈泡菜液中含有较多的乳酸菌，在冷却后的盐水中加人少量陈泡菜液，可使乳酸菌的数量在较短的时间内迅速增多。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程实际上就是乳酸菌进行无氧呼吸的过程，而乳酸菌为原核生物，无细
11、胞核，因而该过程发生在乳酸菌的细胞质中。(3)泡菜制作过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)乳酸菌无氧发酵产生大量的乳酸，导致泡菜液中pH降低，其他杂菌数量减少，乳酸菌数量增多。【答案】(1)杀灭杂菌增加乳酸菌数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸(1)乳酸菌属于什么生物？其营养代谢类型是什么？(2)在泡菜制作过程中，pH和亚硝酸盐含量如何变化？【答案】(1)提示：原核生物。异养厌氧型。(2)提示：pH逐渐减小，亚硝酸盐含量先增加后减少。
12、【总结提升】在泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有O2，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累、增多、pH下降下降(硝酸盐还原菌活动受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)【变式训练】(2014江西景德镇一模)下图表示葡萄酒酿制的简单过程，请据图分析：(1)从上图可知，甲图是为了使酵母菌进行_，以增加酵母菌的数量，乙图是为了使酵母菌发酵获得葡萄酒。最后，可以用_试剂检验是否有酒精生成。整个酿制过程一
13、般将温度控制在1825 ，原因是_。(2)为防止发酵液被污染，对使用的发酵瓶要_，并用_消毒。(3)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌时，最常用的接种方法有稀释涂布平板法和_两种。接种后，培养基上会出现一些分别由一个酵母菌繁殖而成的_。(群落、种群)(4)泡菜的制作离不开_菌，在泡菜的腌制过程中，还要跟踪检测亚硝酸盐的含量，膳食中的亚硝酸盐一般_(会、不会)危害人体健康。亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物_。【解析】(1)甲图中容器留有一定的空间，以便于酵母菌进行有氧呼吸，有氧条件下酵母菌大量增殖，而在无氧条件下酵母菌进行无氧发酵，产生的酒精可用重铬酸钾检验。(2)为防止发酵液被污染，对发酵瓶要
14、清洗干净，并用体积分数为70%酒精消毒。(3)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；由同种生物构成种群。(4)泡菜的制作离不开乳酸菌，膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，亚硝酸盐在特定的条件下会转变成致癌物亚硝胺。【答案】(1)有氧呼吸重铬酸钾这一温度最适合酵母菌生长和繁殖(2)清洗干净体积分数为70%酒精(3)平板划线法种群(4)乳酸不会亚硝胺1(2014枣庄模拟)为验证某种中药牙膏是否像其广告宣传的一样具有较强的抑菌功效，某生物兴趣小组的同学设计了如下实验(符合无菌操作要求)。请分析下述实验过程并回答下列问题：用无菌水漱口，向漱口液中加入适量的该中药牙膏。配制牛肉膏蛋白胨固体
15、培养基。将上述样品接种到培养基上，在适宜条件下进行培养。一段时间后，对培养结果进行观察并进行菌落计数。(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般步骤是：计算、称量、溶化、灭菌、_；培养基在分装前往往要进行_。(2)本实验样品接种时最好采用_法。培养一段时间后，培养基表面长出菌落，每一个标准菌落来源于样品中的_。(3)食品安全检测时通常采用大肠杆菌作为致病微生物的指示菌，为测定哪些菌属于大肠杆菌。可选用_培养基对菌落进行鉴定，大肠杆菌的菌落在该培养基上呈现深紫色。(4)本实验设计中的一个明显错误是_，请加以改正_。(5)证明所用培养基已经彻底灭菌的方法是_。【答案】(1)倒平板高压蒸汽灭菌(2)稀释
16、涂布平板一个活菌(3)伊红美蓝(4)没有设置对照实验应将漱口液分成两份，一份加牙膏，一份不加牙膏分别接种培养(5)对未接种的培养基进行培养，如无菌落出现，则证明培养基已彻底灭菌2(2013新课标全国卷)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
17、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】(1)划线稀释涂布(平板)(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌(4)A3(2014烟台模拟)下图是两位同学制果酒和果醋时使
18、用的装置。同学甲用A(带盖的瓶子)装置制葡萄酒，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在1825，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(注意不是打开瓶盖)之后再将瓶盖拧紧。当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在3035，进行果醋的发酵。同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段充气口用夹子夹住，每隔12 h左右松一松夹子放出多余的气体，制果醋阶段适时向充气口充气，经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。据此回答有关问题：(1)同学甲在制酒过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，原因是_，但又不打开，原因是_。(2)葡萄酒制作是否成功，发酵后可用_来鉴定，在酸性条件下
19、该物质与酒精反应呈现_色。(3)B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，原因是_。(4)制果酒时要将温度控制在1825，而制果醋时要将温度控制在3035。两者温度控制不同的原因是_。【解析】(1)在酿酒的过程中，酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后在无氧条件下进行酒精发酵，反应式为C6H12O62C2H5OH2CO2，所以，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，放出多余的二氧化碳，同时，不打开瓶盖是为了防止氧气和有害杂菌进入，酿酒失败。(2)鉴定酒精用重铬酸钾溶液，在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色。(3)B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，目的是为了防止杂菌污染。(
20、4)1825是酵母菌生长和发酵的适宜温度，3035是醋酸菌生长和发酵的适宜温度，所以两者控制的温度不同。【答案】(1)排出多余的二氧化碳防止氧气和有害杂菌进入(2)重铬酸钾溶液灰绿(3)防止杂菌污染(4)1825是酵母菌生长和发酵的适宜温度，3035是醋酸菌生长和发酵的适宜温度4(2014江苏单科)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)下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_。 (
21、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_。【解析】(1)实验室常用的灭菌方法是干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)，在实验前应用牛皮纸或干净的报纸包扎器皿。(2)酵母菌是真菌，对青霉素具有抵抗能力，青霉素主要抑制细菌、放线菌的生长。(3)图中甲为安全阀，乙为放气阀，丙为压力表。(4)接种的平板上未见菌落生长，说明接种不成功，原因可能是接种环灼烧后未冷却，使菌株因温度过高而被杀死。(5)提取胡萝卜素过程中，研磨时加入碤砂有助于研磨更充分。胡萝卜素较耐酸，不易被分解，故在研磨时无需添加CaCO3。【答案】(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
