新高考生物同步试题：23 传统发酵技术与微生物的应用（含解析）
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| 名称 | 新高考生物同步试题：23 传统发酵技术与微生物的应用（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 291.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-09 23:22:18 | ||
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文档简介
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新高考生物同步试题
第九单元 生物技术实践
专题二十三 传统发酵技术与微生物的应用
考点1 传统发酵技术的应用
1.[2020山东潍坊、临沂模拟]下列评价果酒或果醋制作是否成功的方法,不合理的是 ( )
A.通过观察相关微生物的数量变化进行鉴定
B.通过向果酒发酵液样液中加入酸性重铬酸钾试剂进行鉴定
C.通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定
D.通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定
2.[2020浙江金华十校联考改编]蓝莓富含花青素,对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。下列叙述正确的是 ( )
A.蓝莓酒发酵过程中应严格控制无菌条件,并定时通入无菌空气
B.在制作蓝莓醋时,高压蒸汽灭菌后的果酒需冷却后才能接种醋杆菌
C.制作蓝莓醋所需微生物只含核糖体一种细胞器
D.制作蓝莓酒和蓝莓醋时所需控制的最适温度相同
3.[2021陕西渭南六校联考,15分]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,加入陈泡菜液的作用是 。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即乳酸菌进行 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 。
4.[2020河北九校联考,15分]请回答下列利用微生物发酵制作食品的相关问题:
(1)果酒制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在 、呈 的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜,其形成原因是 。
当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转变为 ,再转变为醋酸。
(3)民间制作腐乳时,当豆腐上长出毛霉后,要对豆腐进行装瓶,制作后期要加入酒和卤汤,其中酒含量一般控制在 左右,若酒精含量过高,会导致 。
(4)工业化生产以上食品,需要对微生物进行纯化。不同微生物培养的温度和时间往往不同,可以每隔24小时统计一次菌落数目,选取 时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。在一定的培养条件下,依据微生物在固体培养基上形成菌落的 (请写出两种)等特征可以区分不同的菌落。
5.[2020山东部分重点中学模拟,12分]泡菜在我国历史悠久,流传广泛,是人们喜爱的开胃食品。泡菜的制作离不开乳酸菌。请回答下列问题:
(1)欲用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌,首先需要对泡菜滤液进行 后涂平板,以便分离得到单菌落。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌代谢过程中产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙,故分离纯化时应挑选出具有 的菌落作为候选菌。
(2)在泡菜制作过程中,需要加入一定量的食盐。如果食盐加入过多,会导致所制作的泡菜咸而不酸,其原因是
。
在泡菜制作过程中,密封发酵坛的目的是 。在泡菜制作过程中,向发酵坛中加入香辛料的主要作用是
。
(4)为了身体健康,应少吃泡菜,这是因为泡菜中含有较多的亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量时,从泡菜坛中取样后应迅速封坛,其目的是 。
考点2 微生物的培养与应用
6.[2020山东高三检测]将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到 M 培养基。下列有关叙述错误的是 ( )
A.若在M培养基中加入青霉素,可用于真菌的筛选
B.制备培养细菌的培养基时应将 pH 调至酸性
C.M培养基中马铃薯浸出液可为微生物提供无机盐
D.倒平板时,应将皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙
7.[2020山东统考](不定项)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌正常生长代谢所需生长因子的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.倒成平板后直接培养可判断有无污染
B.倒成平板后需要进行灭菌处理
C.图示结果表明该菌正常生长代谢需要生长因子乙或丙
D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选
8.[2021安徽示范高中联考,15分]大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色。其培养基配方如表所示。
成分 蛋白胨 乳糖 磷酸二氢钾 琼脂 蒸馏水 2%的伊红水溶液 0.5%的美蓝水溶液
含量 10 g 10 g 2 g 20~30 g 1 000 mL 20 mL 13 mL
回答下列问题:
(1)该培养基中,蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有 和维生素。
(2)在接种大肠杆菌前,需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间,观察是否有菌落生成,其目的是 。
(3)为了检测严重污染的水体中大肠杆菌的数量,将水样适当稀释后,取样涂布在上述平板培养基中,应选择颜色为 的菌落进行计数。该方法是通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数,其原理是 。
(4)将1 mL水样稀释1 000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为 。
(5)除利用特定培养基选择鉴定某种细菌外,还可以依据 对细菌进行初步的鉴定和分类。
9.[2020河北唐山模拟,15分]在日常生活中,人们非常重视食品安全问题。当食品中的大肠杆菌数目超过某一限定值之后会对人体造成严重危害,因此,大肠杆菌含量是检测食品卫生状况的重要指标。以下是能够检测大肠杆菌数量的三种方法。回答下列问题:
(1)平板计数法:培养大肠杆菌通常使用 (填“LB”或“查氏”)培养基,其成分有酵母膏、蛋白胨、NaCl、H2O、X,其中为大肠杆菌提供氮源的是 ,X代表 。
(2)滤膜法:将已知体积的水过滤后,将滤膜放在 培养基上培养。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现 色。利用该方法所统计的样品中的菌落数往往较实际值低的原因是 。
(3)多管发酵法:根据大肠杆菌能发酵乳糖产酸产气的特征,检测水样中的大肠杆菌。该方法使用的是乳糖蛋白胨培养液,其乳糖可为大肠杆菌提供 和 。
10.[2020湖北八校第一次联考,15分]回答下列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凝固剂,常用的凝固剂是 。
(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)如图为用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)为统计培养液中细菌的数目,稀释后取少量菌液滴加到培养基表面,用涂布器涂匀,这种接种方法称为 。用该方法统计样本细菌数时需要设置对照组,其目的是 。
(5)筛选能分解纤维素的细菌时,应在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入 。
11.[2020四省八校第二次联考,15分]有报道称单位面积智能手机屏幕的细菌数比马桶按钮上的多。如图是某校甲、乙两个生物兴趣小组展示的实验调查结果。回答下列相关问题:
(1)在制备该培养基的过程中,除了添加微生物所需的基本营养物质外,培养基还需满足微生物生长对 等的要求。由图中4组培养结果可知,该实验接种微生物的方法为 。
(2)通过观察菌落的 (答两点)等特征,可对手机屏幕和马桶按钮上存在的微生物进行初步鉴定。但若要进一步确定是否存在大肠杆菌,可以加入 指示剂进行鉴定,若培养基中出现 菌落,则说明存在大肠杆菌。
(3)按图示面积取样,小组成员测定某手机屏幕上的细菌数量,将10 mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为102的培养液接种到四个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为38、40、42、29,则该手机屏幕上的细菌数为 个/平方厘米,为了使该实验统计的数据更准确,应另外设置对照实验,请问如何设置
。
1.[2021四川绵阳一诊,15分]米酒酒精含量低,口味香甜醇美,深受人们的喜爱。家庭制作米酒时,一般先把糯米淘净,蒸熟,摊开冷透;然后再将酒曲浸水活化,直到冒出鱼眼大小的气泡;最后将冷却的熟米与活化的酒曲混合后再进行发酵。回答下列问题:
(1)酒曲中的微生物主要是酵母菌,酵母菌的呼吸类型是 。酵母菌进行酒精发酵的反应式是 。
(2)酒曲浸水后会被活化的原因是酒曲中的微生物 。
(3)将冷却的熟米与活化的酒曲混合后,装入一个洁净的泡菜坛里进行发酵, (填操作)可保证无氧环境。
(4)室内温度在10 ℃左右时,可用棉絮将泡菜坛包裹起来,因为酵母菌进行酒精发酵的最适温度是 。米酒酒精度数一般不会很高,原因是 。
2.[2021广东广州阶段训练,15分]控制饮用水中的细菌含量是有效监控疾病发生的必要措施,回答下列与检验饮用水中的大肠杆菌有关的问题。
(1)检验大肠杆菌的含量时,有时需要将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为 。如图所示为四种菌落分布图,在这些菌落分布中,一般不能由该方法得到的是 (填字母)。
用上述方法检验大肠杆菌的含量时 (填“需要”或“不需要”)设置空白对照,原因是 。
(3)在统计菌落数目时,一般选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止因 而遗漏菌落的数目。若分别取0.1 mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养,培养基中大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57,则每升原水样中大肠杆菌数为 。
(4)统计的菌落数往往比接种水样中活菌的实际数目 (填“高”或“低”),原因是 。
3.[2021长春质量监测,15分]丰富且不可食用的木质纤维素被作为潜在原料用于生产乙醇,这首先需要获得高产纤维素酶的纤维素分解菌。如图是从腐殖土中筛选纤维素分解菌的流程,请分析回答:
腐殖土溶液→选择培养→①→将样品涂布到鉴别培养基上→挑选产生透明圈的菌落
(1)图中步骤①为 ,鉴别培养基中应加入 。
(2)纤维素分解菌可产生纤维素酶,纤维素酶至少包括 三种组分,为进一步确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行 。纤维素酶活性的测定方法为 。
(3)利用纤维素生产乙醇时,发酵罐中还需要接种 菌,发酵时应控制温度为 ℃, 通气情况为 。
4.[2021陕西部分学校摸底,15分]研究发现土壤中的一种极毛杆菌,能够以3,4-二甲苯酚为碳源,对土壤残留农药中的该成分有较好的降解作用。请回答:
(1)某兴趣小组欲从土壤中筛选出能高效降解3,4-二甲苯酚的极毛杆菌菌株,分离极毛杆菌的土样应来自 土壤,在配制筛选极毛杆菌的培养基时对其碳源的选择应 ,在实验室一般采用 法对配制的培养基进行灭菌。
(2)分离纯化极毛杆菌时,首先需要用 对土壤浸出液进行梯度稀释的理由是 ,
该分离纯化方法为 。若采用平板划线法分离土样中的极毛杆菌,在进行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)为了统计土壤浸出液中极毛杆菌的总数,他们选用稀释倍数分别为104、105、106的稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个培养皿。为了保证实验的准确性,还应设置的一组对照实验是 。
5.[2021安徽合肥检测,15分]研究显示溶藻细菌对控制水华有非常重要的作用,研究人员从池塘中采集水样,加入无菌锥形瓶中,用摇床在37 ℃下振荡培养20 min,使其均匀分散成菌悬液,再通过分离、纯化、鉴定得到了溶藻细菌。请回答下列问题:
(1)分离前需用无菌移液管从菌悬液中吸取菌液1 mL,进行梯度稀释。梯度稀释的目的是 。再取每个稀释度下的菌悬液0.1 mL用 法接种到细菌固体培养基上,每个梯度做三组实验,在37 ℃恒温培养箱中培养,直至长出菌落。
(2)若将1 mL菌悬液稀释106倍,再取0.1 mL接种到细菌固体培养基上,分别形成了263、278、269个菌落,则每毫升原菌悬液中有细菌 个,用该方法所得结果一般比实际值偏低的原因是 。
(3)水华为蓝藻暴发所致。研究人员尝试利用溶藻细菌限制蓝藻数量,相关实验如图所示(图中①~⑥表示实验步骤)。实验组做三个重复实验。
为完善实验设计方案,应增设对照组,可采取的做法是 。
6.[2020湖北普通高中联考,11分]红酸汤是一种很有特色的火锅底料,制作流程如图所示。请分析回答以下问题:
(1)密封发酵时,常在坛中加入成品红酸汤,其目的是 。乳酸发酵的过程即乳酸菌进行 的过程。
(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是 ,红酸汤制作过程的初期会有气泡冒出,但气泡的产生会逐渐停止,试分析原因: 。
(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。研究表明,治疗消化道慢性炎症时,不宜滥用抗生素,滥用抗生素的害处有 。
7.[2020安徽合肥调研,14分]某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混合在一起,得到混合菌。请你完善分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌的实验步骤,并回答有关问题。
(1)主要步骤
①制备两种培养基:一种是 培养基,另一种是加青霉素的培养基。分别分成两份,依次标上A、A'和B、B',备用。
②分别向A、B培养基中接种 。
③接种后,放在恒温箱中培养3~4天。
④分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种,接种到A'、B'培养基中。
⑤接种后,把A'、B'培养基放入恒温箱中培养3~4天。
(2)回答问题
在步骤①中,为保证无杂菌污染,实验中应采用的主要措施有:对培养基进行 、将 在酒精灯火焰上灭菌、接种过程在 附近进行。在步骤④中,A培养基上生长良好的菌种是 。④⑤两个步骤的目的是获得 。
1.[乳酪制作,社会责任][15分]如图表示乳酪(有酸甜味的一种食品)的生产流程,已知牛奶中含有乳糖,乳糖可被水解为葡萄糖和半乳糖。请回答下列有关问题:
新鲜牛奶(Ⅰ)巴斯德消毒法(Ⅱ)温度恢复至培养温度(Ⅲ)发酵(加入两种细菌)(Ⅳ)在37 ℃下培养包装和储存
注:巴斯德消毒法是将原料加热至68~70 ℃,并保持此温度30 min以后急速冷却到4~5 ℃;新鲜牛奶没有甜味。
(1)生产流程中进行步骤Ⅱ的目的是 ,步骤Ⅲ中加入的两种细菌中包括用 (填“液体”或“固体”)培养基扩大化培养后获得的乳酸菌,在培养过程中必须控制的环境因素有 (至少回答两个)。
(2)在发酵过程中,新鲜牛奶中的 (填具体物质名称)被分解导致乳酪有甜味,乳酸菌进而分解 产生乳酸,使乳酪有酸味。
(3)在生产乳酪的过程中加入新鲜草莓碎片就能制作出草莓乳酪,已知草莓中含有丰富的糖,在 (填罗马数字)阶段后加入草莓碎片最合适,原因是 。
2.[新情境,社会责任][11分]约2.5亿年前二叠纪末期,无数物种由于无法及时适应当时气候变化而灭绝。但细菌X得到快速大量繁殖,细菌X快速大量繁殖的原因包括:细菌X能利用海洋沉积层的二氧化碳和氢气合成并释放甲烷,显著改变气候和海洋化学成分;火山喷发导致镍元素迅速增多,这种至关重要的营养物质帮助微生物(细菌X)繁殖。镍污染是由镍及其化合物所引起的环境污染,镍对环境是一种潜在的危害物。请回答:
(1)X细菌的代谢类型最可能是 ,该细菌的遗传信息主要存在于 (填细胞结构)中。
(2)鉴于细菌X在高浓度镍污染废水的生物处理中能发挥很大作用,某同学欲筛选高效缓解镍污染的细菌X,他应从 采集土样。
(3)筛选细菌X的培养基从功能上讲属于 培养基,培养基中 (填“需要”或“不需要”)添加有机碳源, (填“需要”或“不需要”)添加含镍化合物。
(4)在纯化细菌X时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有 。为了进行计数,该同学吸取菌液1 mL稀释1 000倍,然后吸取稀释后的菌液0.2 mL,接种于固体培养基上培养。一段时间后观察菌落并计数,实验重复三次,得到3个培养皿中菌落数分别为70、80、90,则该菌液的浓度是 个细菌/mL。
答 案
专题二十三 传统发酵技术与微生物的应用
1.D 果酒和果醋制作是否成功可以通过观察酵母菌、醋酸菌数量的变化来鉴定,A正确;酸性重铬酸钾遇到酒精会变成灰绿色,故可用酸性重铬酸钾试剂来检测果酒的发酵情况,B正确;在果醋发酵过程中由于不断产生醋酸,故在一定的时间范围内,发酵液的pH不断下降,因此可根据发酵液的pH变化来鉴定,C正确;只要发酵液中存在活的微生物,无论是酵母菌还是污染的杂菌都会进行细胞呼吸,分解有机物释放热量,使发酵液的温度发生变化,因此根据果酒发酵前后的温度变化不能确定是不是酵母菌发酵导致的,D错误。
2.C 蓝莓酒发酵过程中应严格控制无菌条件和无氧环境,A错误;在蓝莓酒基础上制作蓝莓醋时,对果酒不需高压蒸汽灭菌,B错误;制作蓝莓醋的微生物是醋酸菌,其为原核生物,只含核糖体这一种细胞器,C正确;制蓝莓酒时将温度控制在18~25 ℃,制蓝莓醋时将温度控制在30~35 ℃,D错误。
3.(除标明外,每空2分)(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 (2)无氧呼吸 细胞质 (3)温度(1分) 腌制时间(1分) 食盐用量(1分)(三空顺序可颠倒) (4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更耐酸
4.(除标明外,每空2分)(1)缺氧(1分) 酸性(1分) (2)酒表面氧气浓度较大,醋酸菌会大量繁殖形成菌膜(3分) 乙醛 (3)12% 腐乳成熟时间延长 (4)菌落数相对稳定 形状、大小、隆起程度、颜色
【解析】 (1)在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(2)因为酒的表层氧气浓度较大,醋酸菌会大量繁殖形成菌膜,所以在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可以将糖分解为醋酸;当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转变为乙醛,再将乙醛转变为醋酸。(3)制作腐乳后期要加入酒和卤汤,其中酒的含量一般控制在12%左右,加酒可以抑制微生物的生长,同时使腐乳具有独特的香味。若酒精含量过高,会使腐乳成熟的时间延长。(4)不同微生物所需培养温度和时间往往不同,可以每隔24小时统计一次菌落数目,为防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目,应该选取菌落数相对稳定时的记录作为结果。在一定的培养条件下,依据微生物在固体培养基上形成菌落的形状、大小、颜色等特征可以区分不同的菌落。
5.(每空2分)(1)梯度稀释 透明圈 (2)食盐浓度过高会抑制乳酸菌的发酵 (3)给乳酸菌发酵提供无氧环境 调制泡菜的风味 (4)防止泡菜被污染
【解析】 (1)由于泡菜滤液中乳酸菌的浓度高,直接取泡菜滤液培养乳酸菌很难分离得到单菌落,故分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。由于乳酸菌代谢过程中产生的乳酸可以溶解培养基中的碳酸钙,从而形成透明圈,故应挑选出培养基中具有透明圈的菌落作为候选菌。(2)盐水浓度过大会影响乳酸菌发酵,导致产生的乳酸过少。(3)因为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,所以为了给乳酸菌发酵提供无氧环境,发酵坛需要密封。香辛料可以调制泡菜的风味。(4)测定亚硝酸盐含量时,从泡菜坛中取样后应迅速封坛,防止泡菜被污染。
6.B 培养基中一般含碳源、氮源、水、无机盐。由马铃薯浸出液制成的培养基中含有水、碳源、氮源、无机盐等,可用来培养真菌,加入青霉素可以抑制细菌生长,A正确;大多数细菌生长适宜的pH是7.0~7.6,培养细菌时需将培养基pH调至中性或微碱性,B错误;M培养基中马铃薯浸出液可以为微生物提供碳源、氮源、无机盐等,C正确;倒平板时,用左手将皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上皿盖,D正确。
7.AD 本题中用于倒平板的培养基中除不含有任何生长因子外,含有其他必需营养物质,因此直接培养可判断培养基有无污染,A项正确;应先对培养基进行灭菌,再倒平板,B项错误;只在丙和乙生长因子交界处生长有菌落,这说明该菌正常生长代谢需要生长因子乙和丙,C项错误;生长图形法在培养基平板的不同区域添加不同的成分,利用这种方法可进行某些菌种的筛选,D项正确。
8.(除标明外,每空2分)(1)碳源、氮源 (2)检测培养基制备是否合格(或灭菌是否彻底,3分) (3)黑色 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌(3分) (4)3.8×108(3分) (5)菌落的形状、大小等菌落特征
【解析】 (1)蛋白胨可为大肠杆菌提供碳源、氮源和维生素。(2)为了检测培养基制备是否合格(或灭菌是否彻底),在接种大肠杆菌前,需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间,观察是否有菌落生成。(3)大肠杆菌的代谢产物能与培养基中的染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色,因此,为了检测严重污染水体中大肠杆菌的数量,将水样适当稀释后,取样涂布在题述平板培养基中,应选择颜色为黑色的菌落进行计数。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌,因此可通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数。(4)将1 mL水样稀释1 000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为(39+38+37)÷3÷0.1×1 000×1 000=3.8×108。(5)一般来说,在一定的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征,因此可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定和分类。
9.(除标明外,每空2分)(1)LB(1分) 酵母膏、蛋白胨 琼脂 (2)伊红美蓝 黑 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(答案合理即可) (3)碳源 能量
【解析】 (1)培养大肠杆菌通常使用LB培养基,该培养基中的酵母膏和蛋白胨可为大肠杆菌提供氮源。用平板计数法检测大肠杆菌数量时,所用的培养基应为固体培养基,故该LB培养基中还应含有琼脂。(2)在伊红美蓝培养基上,大肠杆菌的菌落呈黑色,统计黑色菌落的数目,就可估算出单位体积样品中大肠杆菌的数目。但由于两个或多个大肠杆菌细胞连在一起时,平板上只能观察到一个菌落,故用滤膜法得到的统计值往往要比实际值低。(3)多管发酵法是根据大肠杆菌能发酵乳糖产酸产气的特征,检测水样中大肠杆菌的方法。乳糖可为大肠杆菌提供碳源和能量。
10.(除标明外,每空2分)(1)琼脂(1分) (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)稀释涂布平板法 判断培养基是否被杂菌污染(或判断培养基灭菌是否合格) (5)刚果红
【解析】 (1)制备固体培养基时需加入凝固剂,常用的凝固剂是琼脂。(2)对玻璃器皿和金属用具等常采用干热灭菌法进行灭菌。(3)在用平板划线法进行接种时,在划线之前需对接种环进行灼烧灭菌,每次划线结束后也需要对接种环进行灼烧灭菌,图中划线5次,因此对接种环至少需要进行6次灼烧灭菌。接种后的平板需倒置放入恒温箱中培养,将平板倒置的目的是避免皿盖上的水滴落到培养基上污染培养基和防止培养基水分过快挥发。(4)统计培养液中细菌的数目需用稀释涂布平板法接种。使用该方法统计样本细菌数时,需将空白培养基放在相同条件下培养作为对照,来判断培养基灭菌是否合格。(5)刚果红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,刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,由此筛选能分解纤维素的细菌。
11.(除标明外,每空2分)(1)pH、特殊营养物质、氧气 稀释涂布平板法 (2)形状、大小、隆起程度、颜色(两点即可) 伊红美蓝 黑色 (3)1.6×104(3分) 取空白培养基涂布0.1 mL无菌水,在相同环境下培养
【解析】 (1)在制备该培养基的过程中,除了添加微生物所需的基本营养物质外,培养基还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气等的要求;由图中4组培养结果可知,该实验接种微生物的方法为稀释涂布平板法。(2)通过观察菌落的形态、大小、隆起程度、颜色等特征,可对手机屏幕和马桶按钮上存在的微生物进行初步鉴定。若要进一步确定是否存在大肠杆菌,可以加入伊红美蓝指示剂进行鉴定,若培养基中出现黑色菌落,则说明存在大肠杆菌。(3)该手机屏幕上的细菌数为(38+40+42)÷3÷0.1×102×10÷(5×5)=1.6×104(个/平方厘米)。为了使该实验统计的数据更准确,应设置对照组,即取空白培养基涂布0.1 mL无菌水,置于与实验组相同的条件下进行培养。
1.(1)兼性厌氧型(2分) C6H12O6→2C2H5OH+2CO2(3分) (2)得到更多的水分,新陈代谢增强(3分) (3)向坛盖边缘的水槽中注满水(2分) (4)18~25 ℃(2分) 酵母菌发酵过程中产生的酒精对酵母菌细胞有毒害作用(3分)
【解析】 (1)酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型。在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,反应式为C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。(2)酒曲浸水后会被活化的原因是酒曲中的微生物获得了更多的水分,新陈代谢增强。(3)可以向坛盖边缘的水槽中注满水,以保证酵母菌发酵的无氧环境。(4)酵母菌进行酒精发酵的最适温度为18~25 ℃。酵母菌发酵过程中产生的酒精对酵母菌细胞有毒害作用,因此,米酒酒精度数一般不会很高。
2.(除标明外,每空2分)(1)稀释涂布平板法 D (2)需要 需要检测培养基是否被污染(答案合理即可) (3)培养时间不足(答案合理即可) 5.6×108 (4)低(1分) 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
【解析】 (1)分析题干信息可知,对微生物计数时,采用的接种方法是稀释涂布平板法。得到图D所示结果的接种方法是平板划线法,其他三个图都是利用稀释涂布平板法接种得到的结果。(2)对微生物进行培养时,需要设置一个不接种细菌的空白培养基,可以检测培养基是否被污染。(3)在统计菌落数目时,一般选择菌落数目稳定时的记录作为结果,从而可以避免因培养时间不足等而遗漏菌落数目。三个培养基中大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57,其平均值是56,每升原水样中的大肠杆菌数量为56÷0.1×103×103= 5.6×108。(4)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,因此统计结果往往比实际值低。
3.(除标明外,每空2分)(1)梯度稀释 刚果红(1分) (2)C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶 发酵产纤维素酶的实验 测定纤维素完全分解所需时间(测定单位时间产生葡萄糖的量或对葡萄糖的产生量进行定量测定,答出纤维素分解情况、葡萄糖产生量给1分) (3)酵母 18~25 先通气后密封
【解析】 (1)由于选择培养之后菌群的密度较大,需要进行梯度稀释之后再将样品涂布到鉴别培养基上,才能形成单个菌落,便于鉴别。刚果红可以与纤维素形成红色复合物,因此鉴别培养基中应加入刚果红。(2)纤维素酶至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分,为进一步确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验。可以通过测定纤维素完全分解所需的时间测定纤维素酶活性的大小。(3)酵母菌通过无氧呼吸可将葡萄糖转化为乙醇,一般情况下,要先通气后密封,使酵母菌数量达到一定程度后再进行酒精发酵。发酵温度应控制在18~25 ℃。
4.(除标明外,每空2分)(1)3,4-二甲苯酚含量高的 以3,4-二甲苯酚为唯一碳源 高压蒸汽灭菌 (2)无菌水(1分) 土壤浸出液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落,同时用无菌水可以防止杂菌污染 稀释涂布平板法 将聚集的菌种逐步稀释以便获得单个菌落 (3)未接种的空白培养基
【解析】 (1)筛选目的菌时,应从富含该菌的土壤中采集土样,极毛杆菌对土壤残留农药中的3,4-二甲苯酚有较好的降解作用,因此应从该物质含量高的土壤取样。筛选某种微生物的选择培养基应有利于该种微生物生存,而不利于其他微生物生存,极毛杆菌能够以3,4-二甲苯酚为碳源,因此配制筛选极毛杆菌的培养基时应以3,4-二甲苯酚为唯一碳源,实验室对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。(2)分离纯化极毛杆菌时,首先需要用无菌水对土壤浸出液进行梯度稀释,这样既可避免杂菌污染,又可将极毛杆菌分散开,以便在培养基表面形成单个菌落。利用系列梯度稀释的方法对微生物进行分离纯化属于稀释涂布平板法。利用平板划线法分离该菌时,在进行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,这样可以将聚集的菌种逐步稀释以便得到单个菌落。(3)通过稀释涂布平板法计数该菌时,需要设置一组空白对照组,即未接种的空白培养基。
5.(每空3分)(1)使水样中的各种微生物分散成单个细胞 (稀释)涂布平板 (2)2.7×109 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 (3)在对照组的每个培养皿中,各滴加等量的、不含溶藻细菌的培养液
【解析】 (1)梯度稀释的目的是使水样中的各种微生物分散成单个细胞,以便在固体培养基表面形成单个菌落。对微生物进行分离并计数通常采用稀释涂布平板法进行接种。(2)每毫升原菌悬液中有细菌(263+278+269)÷3×106÷0.1=2.7×109(个),由于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,故用稀释涂布平板法所得的结果一般比实际值偏低。(3)为了排除培养液对蓝藻的影响,应该在对照组每个培养皿中各滴加等量的、不含溶藻细菌的培养液。
6.(除标明外,每空2分)(1)增加乳酸菌含量 无氧呼吸 (2)防止西红柿发酵后发酵液外溢 刚入坛内,西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2(合理即可,3分) (3)滥用抗生素会杀死肠道内多种益生菌、抗生素对有害菌产生选择作用(合理即可)
【解析】 (1)成品红酸汤中乳酸菌的含量比较高,在坛中加入成品红酸汤的目的是增加乳酸菌的含量,从而缩短发酵时间。乳酸发酵是乳酸菌进行无氧呼吸的过程。(2)在发酵过程中,由于细胞呼吸会产生热量,同时坛中存在某些发酵过程中能产生CO2的杂菌,上述两种情况都可能导致发酵液外溢,所以装坛时需在坛口留一点空间。装坛发酵的初期,西红柿表面的某些杂菌呼吸会产生CO2,所以发酵液中有气泡冒出,随着发酵时间的延长,乳酸菌发酵产生的乳酸增多,抑制了杂菌的生长,而乳酸菌发酵过程中不产生气体,所以气泡的产生会逐渐停止。(3)滥用抗生素会杀死肠道内多种益生菌,同时抗生素对有害细菌产生选择作用,使具有抗药性的有害细菌的基因频率增加,抗生素失去效用。
7.(每空2分)(1)①无氮 ②混合菌 (2)高压蒸汽灭菌 接种环 酒精灯火焰 圆褐固氮菌 纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌
【解析】 (1)圆褐固氮菌是一种细菌,具有固氮能力,能利用空气中的氮气作为氮源,酵母菌是真菌,不具有固氮能力;青霉素能杀死细菌,但对真菌没有作用。制备的两种培养基,一种是无氮培养基(在这种培养基中圆褐固氮菌能生长,酵母菌不能生长),另一种是加青霉素的培养基(在这种培养基中酵母菌能生长,圆褐固氮菌不能生长)。利用这两种选择培养基即可将两种微生物分离开。步骤②为分别向A、B培养基中接种圆褐固氮菌和酵母菌的混合菌。(2)实验中,常对培养基进行高压蒸汽灭菌,将接种工具(接种环)在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,接种过程应在酒精灯火焰附近进行(以防止环境中微生物的污染)。A培养基是无氮培养基,圆褐固氮菌可在其上正常生长。④⑤两个步骤的目的是获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
1.(除标明外,每空2分)(1)为乳酸菌发酵提供适宜的温度环境 液体 无氧、酸性条件等 (2)乳糖 葡萄糖 (3)Ⅳ 避免草莓内的糖在发酵过程中被分解,以保存草莓的风味(3分)
2.(除标明外,每空1分)(1)自养厌氧 拟核 (2)镍污染严重的土地上(2分) (3)选择 不需要 需要 (4)平板划线法和稀释涂布平板法(2分) 400 000(2分)
【解析】 (1)由题干信息“细菌X能利用海洋沉积层的二氧化碳和氢气合成并释放甲烷,显著改变气候和海洋化学成分;火山喷发导致镍元素迅速增多,这种至关重要的营养物质帮助微生物(细菌X)繁殖”可知,细菌X的代谢类型是自养厌氧型。细菌X是原核生物,其遗传信息主要存在于拟核。(2)由于镍是细菌X至关重要的营养物质,帮助细菌X繁殖。因此,欲筛选高效缓解镍污染的细菌X,应从镍污染严重的土地采集土样。(3)因为细菌X能利用海洋沉积层的二氧化碳和氢气合成并释放甲烷,所以在选择培养基中不需要添加有机碳源;由于镍是细菌X至关重要的营养物质,帮助细菌X繁殖,所以筛选细菌X的培养基需要添加含镍化合物。(4)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。该菌液的浓度为(70+80+90)÷3×1 000÷0.2=400 000(个细菌/mL)。
新高考生物同步试题
第九单元 生物技术实践
专题二十三 传统发酵技术与微生物的应用
考点1 传统发酵技术的应用
1.[2020山东潍坊、临沂模拟]下列评价果酒或果醋制作是否成功的方法,不合理的是 ( )
A.通过观察相关微生物的数量变化进行鉴定
B.通过向果酒发酵液样液中加入酸性重铬酸钾试剂进行鉴定
C.通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定
D.通过检测果酒发酵前后发酵液的温度变化进行鉴定
2.[2020浙江金华十校联考改编]蓝莓富含花青素,对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。下列叙述正确的是 ( )
A.蓝莓酒发酵过程中应严格控制无菌条件,并定时通入无菌空气
B.在制作蓝莓醋时,高压蒸汽灭菌后的果酒需冷却后才能接种醋杆菌
C.制作蓝莓醋所需微生物只含核糖体一种细胞器
D.制作蓝莓酒和蓝莓醋时所需控制的最适温度相同
3.[2021陕西渭南六校联考,15分]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,加入陈泡菜液的作用是 。
(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即乳酸菌进行 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 。
4.[2020河北九校联考,15分]请回答下列利用微生物发酵制作食品的相关问题:
(1)果酒制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在 、呈 的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(2)在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜,其形成原因是 。
当缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转变为 ,再转变为醋酸。
(3)民间制作腐乳时,当豆腐上长出毛霉后,要对豆腐进行装瓶,制作后期要加入酒和卤汤,其中酒含量一般控制在 左右,若酒精含量过高,会导致 。
(4)工业化生产以上食品,需要对微生物进行纯化。不同微生物培养的温度和时间往往不同,可以每隔24小时统计一次菌落数目,选取 时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。在一定的培养条件下,依据微生物在固体培养基上形成菌落的 (请写出两种)等特征可以区分不同的菌落。
5.[2020山东部分重点中学模拟,12分]泡菜在我国历史悠久,流传广泛,是人们喜爱的开胃食品。泡菜的制作离不开乳酸菌。请回答下列问题:
(1)欲用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌,首先需要对泡菜滤液进行 后涂平板,以便分离得到单菌落。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌代谢过程中产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙,故分离纯化时应挑选出具有 的菌落作为候选菌。
(2)在泡菜制作过程中,需要加入一定量的食盐。如果食盐加入过多,会导致所制作的泡菜咸而不酸,其原因是
。
在泡菜制作过程中,密封发酵坛的目的是 。在泡菜制作过程中,向发酵坛中加入香辛料的主要作用是
。
(4)为了身体健康,应少吃泡菜,这是因为泡菜中含有较多的亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量时,从泡菜坛中取样后应迅速封坛,其目的是 。
考点2 微生物的培养与应用
6.[2020山东高三检测]将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到 M 培养基。下列有关叙述错误的是 ( )
A.若在M培养基中加入青霉素,可用于真菌的筛选
B.制备培养细菌的培养基时应将 pH 调至酸性
C.M培养基中马铃薯浸出液可为微生物提供无机盐
D.倒平板时,应将皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙
7.[2020山东统考](不定项)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌正常生长代谢所需生长因子的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.倒成平板后直接培养可判断有无污染
B.倒成平板后需要进行灭菌处理
C.图示结果表明该菌正常生长代谢需要生长因子乙或丙
D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选
8.[2021安徽示范高中联考,15分]大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色。其培养基配方如表所示。
成分 蛋白胨 乳糖 磷酸二氢钾 琼脂 蒸馏水 2%的伊红水溶液 0.5%的美蓝水溶液
含量 10 g 10 g 2 g 20~30 g 1 000 mL 20 mL 13 mL
回答下列问题:
(1)该培养基中,蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有 和维生素。
(2)在接种大肠杆菌前,需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间,观察是否有菌落生成,其目的是 。
(3)为了检测严重污染的水体中大肠杆菌的数量,将水样适当稀释后,取样涂布在上述平板培养基中,应选择颜色为 的菌落进行计数。该方法是通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数,其原理是 。
(4)将1 mL水样稀释1 000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为 。
(5)除利用特定培养基选择鉴定某种细菌外,还可以依据 对细菌进行初步的鉴定和分类。
9.[2020河北唐山模拟,15分]在日常生活中,人们非常重视食品安全问题。当食品中的大肠杆菌数目超过某一限定值之后会对人体造成严重危害,因此,大肠杆菌含量是检测食品卫生状况的重要指标。以下是能够检测大肠杆菌数量的三种方法。回答下列问题:
(1)平板计数法:培养大肠杆菌通常使用 (填“LB”或“查氏”)培养基,其成分有酵母膏、蛋白胨、NaCl、H2O、X,其中为大肠杆菌提供氮源的是 ,X代表 。
(2)滤膜法:将已知体积的水过滤后,将滤膜放在 培养基上培养。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现 色。利用该方法所统计的样品中的菌落数往往较实际值低的原因是 。
(3)多管发酵法:根据大肠杆菌能发酵乳糖产酸产气的特征,检测水样中的大肠杆菌。该方法使用的是乳糖蛋白胨培养液,其乳糖可为大肠杆菌提供 和 。
10.[2020湖北八校第一次联考,15分]回答下列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凝固剂,常用的凝固剂是 。
(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)如图为用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)为统计培养液中细菌的数目,稀释后取少量菌液滴加到培养基表面,用涂布器涂匀,这种接种方法称为 。用该方法统计样本细菌数时需要设置对照组,其目的是 。
(5)筛选能分解纤维素的细菌时,应在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入 。
11.[2020四省八校第二次联考,15分]有报道称单位面积智能手机屏幕的细菌数比马桶按钮上的多。如图是某校甲、乙两个生物兴趣小组展示的实验调查结果。回答下列相关问题:
(1)在制备该培养基的过程中,除了添加微生物所需的基本营养物质外,培养基还需满足微生物生长对 等的要求。由图中4组培养结果可知,该实验接种微生物的方法为 。
(2)通过观察菌落的 (答两点)等特征,可对手机屏幕和马桶按钮上存在的微生物进行初步鉴定。但若要进一步确定是否存在大肠杆菌,可以加入 指示剂进行鉴定,若培养基中出现 菌落,则说明存在大肠杆菌。
(3)按图示面积取样,小组成员测定某手机屏幕上的细菌数量,将10 mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为102的培养液接种到四个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为38、40、42、29,则该手机屏幕上的细菌数为 个/平方厘米,为了使该实验统计的数据更准确,应另外设置对照实验,请问如何设置
。
1.[2021四川绵阳一诊,15分]米酒酒精含量低,口味香甜醇美,深受人们的喜爱。家庭制作米酒时,一般先把糯米淘净,蒸熟,摊开冷透;然后再将酒曲浸水活化,直到冒出鱼眼大小的气泡;最后将冷却的熟米与活化的酒曲混合后再进行发酵。回答下列问题:
(1)酒曲中的微生物主要是酵母菌,酵母菌的呼吸类型是 。酵母菌进行酒精发酵的反应式是 。
(2)酒曲浸水后会被活化的原因是酒曲中的微生物 。
(3)将冷却的熟米与活化的酒曲混合后,装入一个洁净的泡菜坛里进行发酵, (填操作)可保证无氧环境。
(4)室内温度在10 ℃左右时,可用棉絮将泡菜坛包裹起来,因为酵母菌进行酒精发酵的最适温度是 。米酒酒精度数一般不会很高,原因是 。
2.[2021广东广州阶段训练,15分]控制饮用水中的细菌含量是有效监控疾病发生的必要措施,回答下列与检验饮用水中的大肠杆菌有关的问题。
(1)检验大肠杆菌的含量时,有时需要将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为 。如图所示为四种菌落分布图,在这些菌落分布中,一般不能由该方法得到的是 (填字母)。
用上述方法检验大肠杆菌的含量时 (填“需要”或“不需要”)设置空白对照,原因是 。
(3)在统计菌落数目时,一般选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止因 而遗漏菌落的数目。若分别取0.1 mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养,培养基中大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57,则每升原水样中大肠杆菌数为 。
(4)统计的菌落数往往比接种水样中活菌的实际数目 (填“高”或“低”),原因是 。
3.[2021长春质量监测,15分]丰富且不可食用的木质纤维素被作为潜在原料用于生产乙醇,这首先需要获得高产纤维素酶的纤维素分解菌。如图是从腐殖土中筛选纤维素分解菌的流程,请分析回答:
腐殖土溶液→选择培养→①→将样品涂布到鉴别培养基上→挑选产生透明圈的菌落
(1)图中步骤①为 ,鉴别培养基中应加入 。
(2)纤维素分解菌可产生纤维素酶,纤维素酶至少包括 三种组分,为进一步确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行 。纤维素酶活性的测定方法为 。
(3)利用纤维素生产乙醇时,发酵罐中还需要接种 菌,发酵时应控制温度为 ℃, 通气情况为 。
4.[2021陕西部分学校摸底,15分]研究发现土壤中的一种极毛杆菌,能够以3,4-二甲苯酚为碳源,对土壤残留农药中的该成分有较好的降解作用。请回答:
(1)某兴趣小组欲从土壤中筛选出能高效降解3,4-二甲苯酚的极毛杆菌菌株,分离极毛杆菌的土样应来自 土壤,在配制筛选极毛杆菌的培养基时对其碳源的选择应 ,在实验室一般采用 法对配制的培养基进行灭菌。
(2)分离纯化极毛杆菌时,首先需要用 对土壤浸出液进行梯度稀释的理由是 ,
该分离纯化方法为 。若采用平板划线法分离土样中的极毛杆菌,在进行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)为了统计土壤浸出液中极毛杆菌的总数,他们选用稀释倍数分别为104、105、106的稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个培养皿。为了保证实验的准确性,还应设置的一组对照实验是 。
5.[2021安徽合肥检测,15分]研究显示溶藻细菌对控制水华有非常重要的作用,研究人员从池塘中采集水样,加入无菌锥形瓶中,用摇床在37 ℃下振荡培养20 min,使其均匀分散成菌悬液,再通过分离、纯化、鉴定得到了溶藻细菌。请回答下列问题:
(1)分离前需用无菌移液管从菌悬液中吸取菌液1 mL,进行梯度稀释。梯度稀释的目的是 。再取每个稀释度下的菌悬液0.1 mL用 法接种到细菌固体培养基上,每个梯度做三组实验,在37 ℃恒温培养箱中培养,直至长出菌落。
(2)若将1 mL菌悬液稀释106倍,再取0.1 mL接种到细菌固体培养基上,分别形成了263、278、269个菌落,则每毫升原菌悬液中有细菌 个,用该方法所得结果一般比实际值偏低的原因是 。
(3)水华为蓝藻暴发所致。研究人员尝试利用溶藻细菌限制蓝藻数量,相关实验如图所示(图中①~⑥表示实验步骤)。实验组做三个重复实验。
为完善实验设计方案,应增设对照组,可采取的做法是 。
6.[2020湖北普通高中联考,11分]红酸汤是一种很有特色的火锅底料,制作流程如图所示。请分析回答以下问题:
(1)密封发酵时,常在坛中加入成品红酸汤,其目的是 。乳酸发酵的过程即乳酸菌进行 的过程。
(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是 ,红酸汤制作过程的初期会有气泡冒出,但气泡的产生会逐渐停止,试分析原因: 。
(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群减少、有害菌群增多有关。研究表明,治疗消化道慢性炎症时,不宜滥用抗生素,滥用抗生素的害处有 。
7.[2020安徽合肥调研,14分]某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混合在一起,得到混合菌。请你完善分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌的实验步骤,并回答有关问题。
(1)主要步骤
①制备两种培养基:一种是 培养基,另一种是加青霉素的培养基。分别分成两份,依次标上A、A'和B、B',备用。
②分别向A、B培养基中接种 。
③接种后,放在恒温箱中培养3~4天。
④分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种,接种到A'、B'培养基中。
⑤接种后,把A'、B'培养基放入恒温箱中培养3~4天。
(2)回答问题
在步骤①中,为保证无杂菌污染,实验中应采用的主要措施有:对培养基进行 、将 在酒精灯火焰上灭菌、接种过程在 附近进行。在步骤④中,A培养基上生长良好的菌种是 。④⑤两个步骤的目的是获得 。
1.[乳酪制作,社会责任][15分]如图表示乳酪(有酸甜味的一种食品)的生产流程,已知牛奶中含有乳糖,乳糖可被水解为葡萄糖和半乳糖。请回答下列有关问题:
新鲜牛奶(Ⅰ)巴斯德消毒法(Ⅱ)温度恢复至培养温度(Ⅲ)发酵(加入两种细菌)(Ⅳ)在37 ℃下培养包装和储存
注:巴斯德消毒法是将原料加热至68~70 ℃,并保持此温度30 min以后急速冷却到4~5 ℃;新鲜牛奶没有甜味。
(1)生产流程中进行步骤Ⅱ的目的是 ,步骤Ⅲ中加入的两种细菌中包括用 (填“液体”或“固体”)培养基扩大化培养后获得的乳酸菌,在培养过程中必须控制的环境因素有 (至少回答两个)。
(2)在发酵过程中,新鲜牛奶中的 (填具体物质名称)被分解导致乳酪有甜味,乳酸菌进而分解 产生乳酸,使乳酪有酸味。
(3)在生产乳酪的过程中加入新鲜草莓碎片就能制作出草莓乳酪,已知草莓中含有丰富的糖,在 (填罗马数字)阶段后加入草莓碎片最合适,原因是 。
2.[新情境,社会责任][11分]约2.5亿年前二叠纪末期,无数物种由于无法及时适应当时气候变化而灭绝。但细菌X得到快速大量繁殖,细菌X快速大量繁殖的原因包括:细菌X能利用海洋沉积层的二氧化碳和氢气合成并释放甲烷,显著改变气候和海洋化学成分;火山喷发导致镍元素迅速增多,这种至关重要的营养物质帮助微生物(细菌X)繁殖。镍污染是由镍及其化合物所引起的环境污染,镍对环境是一种潜在的危害物。请回答:
(1)X细菌的代谢类型最可能是 ,该细菌的遗传信息主要存在于 (填细胞结构)中。
(2)鉴于细菌X在高浓度镍污染废水的生物处理中能发挥很大作用,某同学欲筛选高效缓解镍污染的细菌X,他应从 采集土样。
(3)筛选细菌X的培养基从功能上讲属于 培养基,培养基中 (填“需要”或“不需要”)添加有机碳源, (填“需要”或“不需要”)添加含镍化合物。
(4)在纯化细菌X时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有 。为了进行计数,该同学吸取菌液1 mL稀释1 000倍,然后吸取稀释后的菌液0.2 mL,接种于固体培养基上培养。一段时间后观察菌落并计数,实验重复三次,得到3个培养皿中菌落数分别为70、80、90,则该菌液的浓度是 个细菌/mL。
答 案
专题二十三 传统发酵技术与微生物的应用
1.D 果酒和果醋制作是否成功可以通过观察酵母菌、醋酸菌数量的变化来鉴定,A正确;酸性重铬酸钾遇到酒精会变成灰绿色,故可用酸性重铬酸钾试剂来检测果酒的发酵情况,B正确;在果醋发酵过程中由于不断产生醋酸,故在一定的时间范围内,发酵液的pH不断下降,因此可根据发酵液的pH变化来鉴定,C正确;只要发酵液中存在活的微生物,无论是酵母菌还是污染的杂菌都会进行细胞呼吸,分解有机物释放热量,使发酵液的温度发生变化,因此根据果酒发酵前后的温度变化不能确定是不是酵母菌发酵导致的,D错误。
2.C 蓝莓酒发酵过程中应严格控制无菌条件和无氧环境,A错误;在蓝莓酒基础上制作蓝莓醋时,对果酒不需高压蒸汽灭菌,B错误;制作蓝莓醋的微生物是醋酸菌,其为原核生物,只含核糖体这一种细胞器,C正确;制蓝莓酒时将温度控制在18~25 ℃,制蓝莓醋时将温度控制在30~35 ℃,D错误。
3.(除标明外,每空2分)(1)杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 (2)无氧呼吸 细胞质 (3)温度(1分) 腌制时间(1分) 食盐用量(1分)(三空顺序可颠倒) (4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少 乳酸菌比杂菌更耐酸
4.(除标明外,每空2分)(1)缺氧(1分) 酸性(1分) (2)酒表面氧气浓度较大,醋酸菌会大量繁殖形成菌膜(3分) 乙醛 (3)12% 腐乳成熟时间延长 (4)菌落数相对稳定 形状、大小、隆起程度、颜色
【解析】 (1)在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。(2)因为酒的表层氧气浓度较大,醋酸菌会大量繁殖形成菌膜,所以在变酸的酒的表面可以观察到一层白色菌膜。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可以将糖分解为醋酸;当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转变为乙醛,再将乙醛转变为醋酸。(3)制作腐乳后期要加入酒和卤汤,其中酒的含量一般控制在12%左右,加酒可以抑制微生物的生长,同时使腐乳具有独特的香味。若酒精含量过高,会使腐乳成熟的时间延长。(4)不同微生物所需培养温度和时间往往不同,可以每隔24小时统计一次菌落数目,为防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目,应该选取菌落数相对稳定时的记录作为结果。在一定的培养条件下,依据微生物在固体培养基上形成菌落的形状、大小、颜色等特征可以区分不同的菌落。
5.(每空2分)(1)梯度稀释 透明圈 (2)食盐浓度过高会抑制乳酸菌的发酵 (3)给乳酸菌发酵提供无氧环境 调制泡菜的风味 (4)防止泡菜被污染
【解析】 (1)由于泡菜滤液中乳酸菌的浓度高,直接取泡菜滤液培养乳酸菌很难分离得到单菌落,故分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。由于乳酸菌代谢过程中产生的乳酸可以溶解培养基中的碳酸钙,从而形成透明圈,故应挑选出培养基中具有透明圈的菌落作为候选菌。(2)盐水浓度过大会影响乳酸菌发酵,导致产生的乳酸过少。(3)因为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,所以为了给乳酸菌发酵提供无氧环境,发酵坛需要密封。香辛料可以调制泡菜的风味。(4)测定亚硝酸盐含量时,从泡菜坛中取样后应迅速封坛,防止泡菜被污染。
6.B 培养基中一般含碳源、氮源、水、无机盐。由马铃薯浸出液制成的培养基中含有水、碳源、氮源、无机盐等,可用来培养真菌,加入青霉素可以抑制细菌生长,A正确;大多数细菌生长适宜的pH是7.0~7.6,培养细菌时需将培养基pH调至中性或微碱性,B错误;M培养基中马铃薯浸出液可以为微生物提供碳源、氮源、无机盐等,C正确;倒平板时,用左手将皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上皿盖,D正确。
7.AD 本题中用于倒平板的培养基中除不含有任何生长因子外,含有其他必需营养物质,因此直接培养可判断培养基有无污染,A项正确;应先对培养基进行灭菌,再倒平板,B项错误;只在丙和乙生长因子交界处生长有菌落,这说明该菌正常生长代谢需要生长因子乙和丙,C项错误;生长图形法在培养基平板的不同区域添加不同的成分,利用这种方法可进行某些菌种的筛选,D项正确。
8.(除标明外,每空2分)(1)碳源、氮源 (2)检测培养基制备是否合格(或灭菌是否彻底,3分) (3)黑色 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌(3分) (4)3.8×108(3分) (5)菌落的形状、大小等菌落特征
【解析】 (1)蛋白胨可为大肠杆菌提供碳源、氮源和维生素。(2)为了检测培养基制备是否合格(或灭菌是否彻底),在接种大肠杆菌前,需先将灭菌后的空白培养基放在恒温箱中培养一段时间,观察是否有菌落生成。(3)大肠杆菌的代谢产物能与培养基中的染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色,因此,为了检测严重污染水体中大肠杆菌的数量,将水样适当稀释后,取样涂布在题述平板培养基中,应选择颜色为黑色的菌落进行计数。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌,因此可通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数。(4)将1 mL水样稀释1 000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为(39+38+37)÷3÷0.1×1 000×1 000=3.8×108。(5)一般来说,在一定的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征,因此可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定和分类。
9.(除标明外,每空2分)(1)LB(1分) 酵母膏、蛋白胨 琼脂 (2)伊红美蓝 黑 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(答案合理即可) (3)碳源 能量
【解析】 (1)培养大肠杆菌通常使用LB培养基,该培养基中的酵母膏和蛋白胨可为大肠杆菌提供氮源。用平板计数法检测大肠杆菌数量时,所用的培养基应为固体培养基,故该LB培养基中还应含有琼脂。(2)在伊红美蓝培养基上,大肠杆菌的菌落呈黑色,统计黑色菌落的数目,就可估算出单位体积样品中大肠杆菌的数目。但由于两个或多个大肠杆菌细胞连在一起时,平板上只能观察到一个菌落,故用滤膜法得到的统计值往往要比实际值低。(3)多管发酵法是根据大肠杆菌能发酵乳糖产酸产气的特征,检测水样中大肠杆菌的方法。乳糖可为大肠杆菌提供碳源和能量。
10.(除标明外,每空2分)(1)琼脂(1分) (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)稀释涂布平板法 判断培养基是否被杂菌污染(或判断培养基灭菌是否合格) (5)刚果红
【解析】 (1)制备固体培养基时需加入凝固剂,常用的凝固剂是琼脂。(2)对玻璃器皿和金属用具等常采用干热灭菌法进行灭菌。(3)在用平板划线法进行接种时,在划线之前需对接种环进行灼烧灭菌,每次划线结束后也需要对接种环进行灼烧灭菌,图中划线5次,因此对接种环至少需要进行6次灼烧灭菌。接种后的平板需倒置放入恒温箱中培养,将平板倒置的目的是避免皿盖上的水滴落到培养基上污染培养基和防止培养基水分过快挥发。(4)统计培养液中细菌的数目需用稀释涂布平板法接种。使用该方法统计样本细菌数时,需将空白培养基放在相同条件下培养作为对照,来判断培养基灭菌是否合格。(5)刚果红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,刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,由此筛选能分解纤维素的细菌。
11.(除标明外,每空2分)(1)pH、特殊营养物质、氧气 稀释涂布平板法 (2)形状、大小、隆起程度、颜色(两点即可) 伊红美蓝 黑色 (3)1.6×104(3分) 取空白培养基涂布0.1 mL无菌水,在相同环境下培养
【解析】 (1)在制备该培养基的过程中,除了添加微生物所需的基本营养物质外,培养基还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气等的要求;由图中4组培养结果可知,该实验接种微生物的方法为稀释涂布平板法。(2)通过观察菌落的形态、大小、隆起程度、颜色等特征,可对手机屏幕和马桶按钮上存在的微生物进行初步鉴定。若要进一步确定是否存在大肠杆菌,可以加入伊红美蓝指示剂进行鉴定,若培养基中出现黑色菌落,则说明存在大肠杆菌。(3)该手机屏幕上的细菌数为(38+40+42)÷3÷0.1×102×10÷(5×5)=1.6×104(个/平方厘米)。为了使该实验统计的数据更准确,应设置对照组,即取空白培养基涂布0.1 mL无菌水,置于与实验组相同的条件下进行培养。
1.(1)兼性厌氧型(2分) C6H12O6→2C2H5OH+2CO2(3分) (2)得到更多的水分,新陈代谢增强(3分) (3)向坛盖边缘的水槽中注满水(2分) (4)18~25 ℃(2分) 酵母菌发酵过程中产生的酒精对酵母菌细胞有毒害作用(3分)
【解析】 (1)酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型。在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵,反应式为C6H12O6→2C2H5OH+2CO2。(2)酒曲浸水后会被活化的原因是酒曲中的微生物获得了更多的水分,新陈代谢增强。(3)可以向坛盖边缘的水槽中注满水,以保证酵母菌发酵的无氧环境。(4)酵母菌进行酒精发酵的最适温度为18~25 ℃。酵母菌发酵过程中产生的酒精对酵母菌细胞有毒害作用,因此,米酒酒精度数一般不会很高。
2.(除标明外,每空2分)(1)稀释涂布平板法 D (2)需要 需要检测培养基是否被污染(答案合理即可) (3)培养时间不足(答案合理即可) 5.6×108 (4)低(1分) 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
【解析】 (1)分析题干信息可知,对微生物计数时,采用的接种方法是稀释涂布平板法。得到图D所示结果的接种方法是平板划线法,其他三个图都是利用稀释涂布平板法接种得到的结果。(2)对微生物进行培养时,需要设置一个不接种细菌的空白培养基,可以检测培养基是否被污染。(3)在统计菌落数目时,一般选择菌落数目稳定时的记录作为结果,从而可以避免因培养时间不足等而遗漏菌落数目。三个培养基中大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57,其平均值是56,每升原水样中的大肠杆菌数量为56÷0.1×103×103= 5.6×108。(4)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,因此统计结果往往比实际值低。
3.(除标明外,每空2分)(1)梯度稀释 刚果红(1分) (2)C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶 发酵产纤维素酶的实验 测定纤维素完全分解所需时间(测定单位时间产生葡萄糖的量或对葡萄糖的产生量进行定量测定,答出纤维素分解情况、葡萄糖产生量给1分) (3)酵母 18~25 先通气后密封
【解析】 (1)由于选择培养之后菌群的密度较大,需要进行梯度稀释之后再将样品涂布到鉴别培养基上,才能形成单个菌落,便于鉴别。刚果红可以与纤维素形成红色复合物,因此鉴别培养基中应加入刚果红。(2)纤维素酶至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分,为进一步确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验。可以通过测定纤维素完全分解所需的时间测定纤维素酶活性的大小。(3)酵母菌通过无氧呼吸可将葡萄糖转化为乙醇,一般情况下,要先通气后密封,使酵母菌数量达到一定程度后再进行酒精发酵。发酵温度应控制在18~25 ℃。
4.(除标明外,每空2分)(1)3,4-二甲苯酚含量高的 以3,4-二甲苯酚为唯一碳源 高压蒸汽灭菌 (2)无菌水(1分) 土壤浸出液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落,同时用无菌水可以防止杂菌污染 稀释涂布平板法 将聚集的菌种逐步稀释以便获得单个菌落 (3)未接种的空白培养基
【解析】 (1)筛选目的菌时,应从富含该菌的土壤中采集土样,极毛杆菌对土壤残留农药中的3,4-二甲苯酚有较好的降解作用,因此应从该物质含量高的土壤取样。筛选某种微生物的选择培养基应有利于该种微生物生存,而不利于其他微生物生存,极毛杆菌能够以3,4-二甲苯酚为碳源,因此配制筛选极毛杆菌的培养基时应以3,4-二甲苯酚为唯一碳源,实验室对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。(2)分离纯化极毛杆菌时,首先需要用无菌水对土壤浸出液进行梯度稀释,这样既可避免杂菌污染,又可将极毛杆菌分散开,以便在培养基表面形成单个菌落。利用系列梯度稀释的方法对微生物进行分离纯化属于稀释涂布平板法。利用平板划线法分离该菌时,在进行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,这样可以将聚集的菌种逐步稀释以便得到单个菌落。(3)通过稀释涂布平板法计数该菌时,需要设置一组空白对照组,即未接种的空白培养基。
5.(每空3分)(1)使水样中的各种微生物分散成单个细胞 (稀释)涂布平板 (2)2.7×109 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 (3)在对照组的每个培养皿中,各滴加等量的、不含溶藻细菌的培养液
【解析】 (1)梯度稀释的目的是使水样中的各种微生物分散成单个细胞,以便在固体培养基表面形成单个菌落。对微生物进行分离并计数通常采用稀释涂布平板法进行接种。(2)每毫升原菌悬液中有细菌(263+278+269)÷3×106÷0.1=2.7×109(个),由于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,故用稀释涂布平板法所得的结果一般比实际值偏低。(3)为了排除培养液对蓝藻的影响,应该在对照组每个培养皿中各滴加等量的、不含溶藻细菌的培养液。
6.(除标明外,每空2分)(1)增加乳酸菌含量 无氧呼吸 (2)防止西红柿发酵后发酵液外溢 刚入坛内,西红柿表面的杂菌(酵母菌等)呼吸产生CO2,随着乳酸积累抑制了杂菌的生长,乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2(合理即可,3分) (3)滥用抗生素会杀死肠道内多种益生菌、抗生素对有害菌产生选择作用(合理即可)
【解析】 (1)成品红酸汤中乳酸菌的含量比较高,在坛中加入成品红酸汤的目的是增加乳酸菌的含量,从而缩短发酵时间。乳酸发酵是乳酸菌进行无氧呼吸的过程。(2)在发酵过程中,由于细胞呼吸会产生热量,同时坛中存在某些发酵过程中能产生CO2的杂菌,上述两种情况都可能导致发酵液外溢,所以装坛时需在坛口留一点空间。装坛发酵的初期,西红柿表面的某些杂菌呼吸会产生CO2,所以发酵液中有气泡冒出,随着发酵时间的延长,乳酸菌发酵产生的乳酸增多,抑制了杂菌的生长,而乳酸菌发酵过程中不产生气体,所以气泡的产生会逐渐停止。(3)滥用抗生素会杀死肠道内多种益生菌,同时抗生素对有害细菌产生选择作用,使具有抗药性的有害细菌的基因频率增加,抗生素失去效用。
7.(每空2分)(1)①无氮 ②混合菌 (2)高压蒸汽灭菌 接种环 酒精灯火焰 圆褐固氮菌 纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌
【解析】 (1)圆褐固氮菌是一种细菌,具有固氮能力,能利用空气中的氮气作为氮源,酵母菌是真菌,不具有固氮能力;青霉素能杀死细菌,但对真菌没有作用。制备的两种培养基,一种是无氮培养基(在这种培养基中圆褐固氮菌能生长,酵母菌不能生长),另一种是加青霉素的培养基(在这种培养基中酵母菌能生长,圆褐固氮菌不能生长)。利用这两种选择培养基即可将两种微生物分离开。步骤②为分别向A、B培养基中接种圆褐固氮菌和酵母菌的混合菌。(2)实验中,常对培养基进行高压蒸汽灭菌,将接种工具(接种环)在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,接种过程应在酒精灯火焰附近进行(以防止环境中微生物的污染)。A培养基是无氮培养基,圆褐固氮菌可在其上正常生长。④⑤两个步骤的目的是获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
1.(除标明外,每空2分)(1)为乳酸菌发酵提供适宜的温度环境 液体 无氧、酸性条件等 (2)乳糖 葡萄糖 (3)Ⅳ 避免草莓内的糖在发酵过程中被分解,以保存草莓的风味(3分)
2.(除标明外,每空1分)(1)自养厌氧 拟核 (2)镍污染严重的土地上(2分) (3)选择 不需要 需要 (4)平板划线法和稀释涂布平板法(2分) 400 000(2分)
【解析】 (1)由题干信息“细菌X能利用海洋沉积层的二氧化碳和氢气合成并释放甲烷,显著改变气候和海洋化学成分;火山喷发导致镍元素迅速增多,这种至关重要的营养物质帮助微生物(细菌X)繁殖”可知,细菌X的代谢类型是自养厌氧型。细菌X是原核生物,其遗传信息主要存在于拟核。(2)由于镍是细菌X至关重要的营养物质,帮助细菌X繁殖。因此,欲筛选高效缓解镍污染的细菌X,应从镍污染严重的土地采集土样。(3)因为细菌X能利用海洋沉积层的二氧化碳和氢气合成并释放甲烷,所以在选择培养基中不需要添加有机碳源;由于镍是细菌X至关重要的营养物质,帮助细菌X繁殖,所以筛选细菌X的培养基需要添加含镍化合物。(4)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。该菌液的浓度为(70+80+90)÷3×1 000÷0.2=400 000(个细菌/mL)。
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