第一章 发酵工程(提升训练)
一、选择题
1.蓝莓果实中含有丰富的营养成分,尤其富含花青素,具有较高的保健价值,是世界粮食及农业组织推荐的五大健康水果之一。下图是以新鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B.在过程③时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵
C.过程④在氧气、糖源充足条件下可将糖分解成醋酸
D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
2.关于泡菜和酸奶的制作,下列叙述错误的是( )
A.二者发酵利用的菌种都是乳酸菌,其代谢类型为异养厌氧型
B.泡菜腌制时间过长,容易造成细菌大量滋生,亚硝酸盐含量增加
C.泡菜装坛后,坛盖边沿的水槽中应注满水以制造无氧环境
D.在乳酸菌的作用下牛奶发酵产生了乳酸,酸性条件让牛奶中的酪蛋白凝集沉淀
3.不同的微生物对营养物质的需求各不相同,但一般都需要水、碳源、氮源和无机盐。下列有关微生物所需营养物质的描述,正确的是( )
A.氮源物质只能为该微生物提供必要的氮元素
B.有些碳源也可以给微生物的生长提供能源
C.无机盐是微生物不可缺少的营养物质,所以无机盐越多越好
D.所有微生物所需营养是一样的
4.下列说法不正确的是( )
A.制作泡菜和果醋发酵所利用的主要微生物都没有细胞核
B.简易装置进行酒精发酵的后期,拧松瓶盖放气的间隔可以延长
C.为了避免杂菌污染,在果酒生产过程中可以直接接种纯种的酵母菌
D.制葡萄酒的温度应该控制在28~35 ℃
5.下列有关微生物的培养或纯化的叙述,错误的是( )
A.微生物在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种
B.培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径
C.分离纯化微生物的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法
D.分离自养型微生物的方法是用纤维素作为唯一碳源的培养基
6.在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙述中不正确的是( )
A.纤维素分解菌能够分解刚果红染料,从而使菌落周围出现透明圈
B.尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红
C.在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D.在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
7.土壤中有些细菌可以降解焦化厂淤泥中的污染物S,如图是分离、纯化和筛选高效降解S的优质菌株的过程。下列叙述正确的是( )
A.甲是土样经高温灭菌后用无菌水配置的土壤稀释液
B.丙是添加了琼脂的选择性培养基
C.在涂布平板上长出的菌落,可通过划线法进行计数
D.经多次稀释和筛选,形成的单菌落中所有细胞的遗传物质都相同
8.某生物兴趣小组欲配制培养基从土壤中选择尿素分解菌,下列相关叙述正确的是( )
A.配制以尿素为唯一氮源的液体培养基可用于选择和观察尿素分解菌
B.实验中设置对照,同时培养一个空白培养基可检验培养基灭菌是否彻底
C.为获取1×102的稀释液可将90 mL无菌水加入10 g土壤样品中
D.实验中若需要统计尿素分解菌的菌落数目,接种时只能用平板划线法
9.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。下列关于土壤中分解尿素的细菌分离和计数的相关叙述,正确的是( )
A.分解尿素的细菌是以尿素的分解产物CO2作为碳源的
B.倒平板时应将打开的培养皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C.培养基中KH2PO4等的作用之一是作为缓冲剂保持pH稳定
D.若实验组菌落平均数为37个/平板,空白对照平板上有3个菌落,则本组菌落数的平均值为34个/平板
10.实验室欲测定链霉素对3种细菌的抗生素效应,可用3种细菌在事先准备好的琼脂平板上画3条等长的平行线(3条线均与图中的链霉素带接触),将平板置于37 ℃条件下恒温培养3天,结果如下图所示。从实验结果分析,以下叙述不正确的是( )
A.链霉素能阻止结核杆菌的生长 B.链霉素对结核杆菌比对霍乱菌更有效
C.链霉素对结核杆菌比对伤寒菌更有效 D.链霉素可以用于治疗伤寒病人
二、非选择题
11.苹果干腐病是由一种名为茶藨子葡萄座腔菌(一种真菌)引起的疾病,病菌通常由枝条伤口入侵感染,在伤口处形成溃疡。某中学的科研小组计划分离出该真菌,并进行药物防治实验,为苹果干腐病的防治提供合理的建议。经过查阅资料,确定了分离时所用的PDA培养基配方,如表所示:
物质 马铃薯 葡萄糖 蒸馏水 氯霉素
含量 200 g 20 g 1 000 mL 0.3 g
该真菌在上述PDA培养基上生长时有特定的形态特征:辐射状白色匍匐菌丝,绒毛状。
(1)要获得菌落,则上表中还应添加的成分是______。氯霉素的作用是________________________。培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、________、倒平板。待平板冷却凝固后,将平板________,以防止冷凝水污染培养基。
(2)用剪刀从染病枝条溃疡处剪取1×1 cm2的患病组织,并用0.1%的氯化汞进行消毒,置于培养基中心,在合适条件下进行培养,共培养五组。待菌落形态特征稳定后,用________法将该致病菌分别转移至含有等量0.5%苦参碱剂、40%福美砷、清水的上述PDA培养基中进行抗药性实验,并每隔24 h记录一次最后划线区域的菌落数目。
①选取____________的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏的菌落数目。
②记录结果如下:
小组 0.5%苦参碱剂 40%福美砷 清水
菌落数目 2 8 17
从结果分析可知,______________能很好地抑制该真菌的生长,适合防治苹果干腐病。
12.为了分离和纯化能高效分解石油的细菌,科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。
(1)配制好的培养基灭菌通常可以使用____________________法。步骤③与步骤②中培养基成分的最大区别是__________________________________________。这种培养基从功能上看属于____________(填“选择”或“鉴别”)培养基。
(2)同学甲进行过程④的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图B所示。该同学的接种方法是__________;推测同学甲用此方法接种时出现图B结果可能的操作失误是__________________________;在接种前,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______________。
(3)同学乙也按照同学甲的接种方法进行了过程④的操作:将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为____________。这种计数方法得到的结果一般比实际值偏小,原因可能有______________________________________。
(4)步骤⑤需要震荡培养基,目的是提高培养液溶氧量,同时使______________,提高营养物质利用率。
(5)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是_______________________________。
参考答案:
一、选择题
1.B 2.B 3.B 4.D 5.D
6.A 7.B 8.B 9.C 10.D
二、非选择题
11.答案:(1)琼脂(或凝固剂) 抑制细菌等杂菌的生长 灭菌 倒置放置
(2)平板划线 ①菌落数目稳定 ②0.5%苦参碱剂
12.答案:(1)高压蒸汽灭菌 步骤③的培养基中石油是唯一碳源 选择 (2)稀释涂布平板法 涂布不均匀 检测培养基平板灭菌是否合格 (3)5.7×107 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 (4)菌体和培养液充分接触 (5)筛选出分解石油能力最强的细菌
解析:(1)根据题意,要分离和纯化能高效分解石油的细菌,配制好的培养基灭菌通常可以使用高压蒸汽灭菌法。图中步骤②是扩大培养来自被石油污染过的土壤中的细菌,步骤③是利用添加石油扩大培养分解石油的细菌,步骤③与步骤②中培养基成分的最大区别是步骤③的培养基中石油是唯一碳源。这种培养基从功能上看属于选择培养基。(2)过程④是对分解石油的细菌进行分离,分析图B可知,分解石油的细菌在培养基表面分布较为均匀,说明同学甲进行过程④的操作中接种方法是稀释涂布平板法;图B中培养基表面左侧的菌落数目明显比右侧多,推测同学甲用此方法接种时出现图B结果可能的操作失误是接种时涂布不均匀;在接种前需随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间,这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格。(3)同学乙也按照同学甲的接种方法进行了过程④的操作:将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为(56+58+57)÷3÷0.1×100×1 000=5.7×107(个)。由于细菌会相互重叠,当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以导致统计的细菌数量往往比实际数目少。(4)步骤⑤需要震荡培养基的目的是提高培养液溶氧量,同时使菌体与培养液充分接触,提高营养物质利用率。(5)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出分解石油能力最强的细菌,其中石油剩余量最少的一组所含的细菌就是分解石油能力最强的细菌。