阶段综合测评(一) (第1章)
一、选择题
1.(2022·北京朝阳区一模)某位同学在制作果酒时,如果改成制作果醋,不需要改变的是( )
A.发酵过程的环境温度
B.发酵液中的氧气含量
C.培养液中的营养成分
D.检测发酵产物的试剂
C [果酒制作的适宜温度一般控制在18~30 ℃,果醋制作的适宜温度为30~35 ℃,A项需要改变;果酒制作后期需要无氧环境,果醋制作需要有氧环境,B项需要改变;制作果酒改成制作果醋时,无需更换培养液中的营养成分,C项不需要改变;检测产生果酒(酒精)的简单方法是用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测,检测产生果醋(乙酸)的简单方法是嗅味和品尝进行初步鉴定,再检测和比较发酵前后的pH变化(可用pH试纸)进一步确认,D项需要改变。]
2.(2022·海南高三模拟)下列关于果酒和果醋的制作过程的叙述,错误的是( )
A.二者的发酵菌种不同,但两菌种消耗葡萄糖的部位相同
B.二者都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C.在变酸的果酒表面所观察到的菌膜可能是乳酸菌的菌落
D.二者可用同一装置,但需控制不同的发酵条件
C [酒精发酵利用的菌种是酵母菌,醋酸发酵利用的菌种是醋酸菌,酵母菌通过无氧呼吸消耗葡萄糖,醋酸菌通过有氧呼吸消耗葡萄糖,两菌种消耗葡萄糖的部位都是细胞质基质,A项正确;酒精发酵和醋酸发酵,都需用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒,B项正确;在变酸的果酒表面所观察到的菌膜可能是醋酸菌的菌落,不可能是乳酸菌的菌落,因为乳酸菌是厌氧细菌,C项错误;制作果酒和果醋可用同一装置,但需控制不同的发酵条件,如前者温度需控制在18~30 ℃,后者温度需控制在30~35 ℃,D项正确。]
3.(2021·潍坊一模)《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是( )
A.古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B.“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C.葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
D [在葡萄酒酿制的过程中前期供应氧气,让酵母菌繁殖,后期需要严格保证无氧环境,让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。]
4.我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( )
A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
C [“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确;“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2,使溶液中出现气泡,B正确;在酿酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;“舒令极冷”是将米饭摊开冷透,防止温度过高导致微生物(酵母菌)死亡,D正确。]
5.(2022·河北沧州月考)灭菌的标准是( )
A.杀死所有的细菌
B.杀死所有的微生物的细胞、芽孢和孢子
C.杀死所有的病原微生物
D.使病原菌不生长
B [灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,B项正确。]
6.下列不是细菌接种过程中的无菌操作的是( )
A.灼烧接种环 B.高压蒸汽灭菌
C.在超净工作台操作 D.靠近火焰
B [在细菌接种的前后都需要灼烧接种环,A项不符合题意;高压蒸汽灭菌一般用于培养基的灭菌,而在细菌接种过程中不需要高压蒸汽灭菌,B项符合题意;细菌接种过程应该在超净工作台上操作,以防止杂菌的污染,C项不符合题意;细菌接种过程应该在酒精灯火焰附近进行,以防止杂菌的污染,D项不符合题意。]
7.(2022·江苏海安检测)下列关于微生物培养所需营养物质的叙述,正确的是 ( )
A.碳源物质不可能同时是氮源
B.无机氮源也能提供能量
C.凡是碳源都能提供能量
D.固体培养基中的琼脂也可以作为碳源
B [有的碳源可同时是氮源,如牛肉膏、蛋白胨,A项错误;NH3可为硝化细菌提供能量和氮源,B项正确;有的碳源不能提供能量,如硝化细菌利用CO2,C项错误;固体培养基中的琼脂是凝固剂,不能作为碳源,D项错误。]
8.(2022·上海松江区高二期末)下列实验室培养微生物的操作措施中,不能获得较纯菌种的是( )
A.土壤样品灭菌处理后进行稀释涂布分离、纯化
B.培养皿、接种工具和培养基等进行灭菌
C.操作过程需在酒精灯火焰旁进行并在适宜条件下培养
D.若是固体培养基,培养时把培养皿倒置
A [土壤样品不能进行灭菌,否则得不到要分离、纯化的菌种,A项符合题意;要获得纯净的菌种,在培养细菌的整个过程中都严格要求无菌,所有用于菌种培养的器皿、接种用具和培养基等均需要进行灭菌,B项不符合题意;操作过程要严格无菌,所以在酒精灯火焰附近操作,培养菌种需要在其适宜的条件下培养,保证菌种的生长,C项不符合题意;倒置培养能避免水珠滴入培养基中造成污染,还能防止培养基中水分过快地挥发,D项不符合题意。]
9.(2022·辽宁丹东高二期末)下列关于消毒、灭菌的方法,描述不正确的是( )
A.接种用的无菌操作台要进行灭菌处理
B.用巴氏消毒法处理牛奶是因为高温易破坏牛奶的营养成分
C.煮沸半小时后的凉开水中仍含有部分芽孢和孢子
D.对接种环灼烧灭菌后,要等其温度下降再进行接种
A [接种用的无菌操作台一般用紫外线消毒处理,A项错误;用巴氏消毒法处理牛奶是因为高温易破坏牛奶的营养成分,B项正确;煮沸仅杀死物体表面或内部一部分微生物,因此煮沸半小时后的凉开水中仍含有部分芽孢和孢子,C项正确;对接种环灼烧灭菌后,要等其温度下降再进行接种,D项正确。]
10.某些土壤细菌可将尿素[CO(NH2)2]分解为CO2和NH3供植物吸收和利用,但分解物CO2不能为该菌提供营养。下列关于配制分离这一菌种的选择培养基的成分符合要求的是( )
A.仅尿素 B.尿素+葡萄糖
C.仅葡萄糖 D.牛肉膏、蛋白胨
B [根据题意可知,该土壤细菌是异养微生物,要配制分离这一菌种的选择培养基需要含碳有机物作为碳源,尿素作为唯一氮源,B符合要求。]
11.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
B [倒平板后不需要间歇晃动,A错误;图中Ⅰ区、Ⅱ区的细菌数量太多,Ⅲ区的细菌数量较少,可从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;Ⅲ区中存在单菌落,该实验结果能达到菌种纯化的目的,C错误;刚果红能与纤维素形成红色复合物,但不能和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖形成红色复合物,因此菌落周围的纤维素被降解后,不能被刚果红染成红色,D错误。]
12.(2021·江苏省适应性测试)平板涂布是分离菌种常用的方法,下列相关叙述不恰当的是( )
A.固体培养基灭菌后,应冷却至50 ℃左右时倒平板
B.倒好的平板需立即使用,以免表面干燥,影响菌的生长
C.平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化
D.平板涂布法既可用于微生物的分离,也可用于微生物的计数
B [固体培养基灭菌后,应冷却至50 ℃左右时倒平板,固体培养基中含有琼脂,40 ℃左右会凝固,因此温度过低会导致培养基凝固无法倒平板,A正确;倒好的平板需要冷却后使用,且不宜久存,以免表面干燥,影响接种后微生物的生长,B错误;平板涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化,以利于菌种保藏,C正确;平板涂布法既可用于微生物的分离,也可用于微生物的计数,D正确。]
13.下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是( )
A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物
B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH
C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒
D.适宜浓度的酒精可使醋酸菌活化
A [利用尿素固体培养基筛选尿素分解菌时,尿素固体培养基并不直接杀死其他微生物,而是其他微生物不能以尿素为氮源,无法在尿素固体培养基中存活,A错误;不同的微生物生长所需的最适pH不同,如细菌适宜生活在中性或弱碱性环境,霉菌适宜生活在酸性环境,因此配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH,B正确;利用糯米酿酒需要先进行糖化,酵母菌不能直接利用淀粉进行发酵,C正确;醋酸菌的发酵底物为一定浓度的酒—水混合物,适宜浓度的酒精可使醋酸菌活化,D正确。]
14.下列关于发酵工程的说法,正确的是( )
A.人工诱变、细胞工程、基因工程等都可对微生物进行定向改造
B.环境条件的变化不仅影响微生物的生长、繁殖,也会影响微生物的代谢
C.发酵罐中微生物的生长、繁殖和代谢产物的形成都与搅拌速度无关
D.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的
B [人工诱变导致基因突变是不定向的,细胞工程、基因工程是具有目的性的,故人工诱变不能对微生物进行定向改造,A错误;环境条件的变化不仅影响微生物的生长、繁殖,也会影响微生物的代谢,B正确;搅拌可增加溶氧量,发酵罐中微生物的生长、繁殖和代谢产物的形成速度都与搅拌速度有关,C错误;单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量的微生物菌体,D错误。]
15.下列关于发酵工程的说法,错误的是( )
A.发酵工程产品主要是指微生物的代谢物、酶和菌体本身
B.可以通过人工诱变选育新菌株
C.培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D.环境条件的变化既影响菌种的生长、繁殖又影响菌体代谢物的形成
C [发酵工程产品可以是微生物本身,也可以是其代谢物,A项正确;可以从自然界中筛选优良菌种,也可以通过人工诱变或基因工程选育新菌株,B项正确;培养基、发酵设备必须经过严格的灭菌,但菌种不能灭菌,C项错误;环境条件的变化既影响菌种的生长、繁殖又影响菌体代谢物的形成,D项正确。]
16.(不定项)下图所示制作果酒和果醋的流程,下列相关叙述中,正确的是( )
挑选葡萄―→①―→榨汁―→酒精发酵―→醋酸发酵
↓ ↓
② ③
A.①为冲洗,目的是去掉葡萄表面的污物,但不能冲洗次数过多
B.②为果酒,酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度
C.③为果醋,醋酸发酵过程中要间断通气
D.②的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸
ABD [①为冲洗,目的是去掉葡萄表面的污物,但不能冲洗次数过多,否则会冲洗掉葡萄表面的野生酵母菌,A正确;酒精发酵的产物是果酒,氧气和温度是影响果酒制作的两个重要因素,需要在发酵过程中严格控制,B正确;③为果醋,果醋制作所用微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,在发酵过程中如果中断氧气供应会抑制醋酸菌的代谢,甚至引起醋酸菌的死亡,所以应持续通入空气,C错误;果酒制作既需要酵母菌的有氧呼吸以大量繁殖,更要通过无氧呼吸产生酒精,D正确。]
17.(不定项)利用稀释涂布平板法纯化的大肠杆菌,经培养后发现培养基上出现了多种菌落,可能的原因是( )
A.培养基制备过程中被杂菌污染
B.接种过程中,无菌操作不符合要求
C.系列稀释时,无菌操作不符合要求
D.使用涂布器时涂布不均匀
ABC [出现杂菌污染的原因可能有培养基制备过程中被杂菌污染;接种过程中,无菌操作不符合要求;系列稀释时,无菌操作不符合要求等,A、B、C符合题意。使用涂布器时涂布不均匀会导致菌落分布比较集中,不会导致杂菌污染,D不符合题意。]
18.(不定项)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是( )
A.培养基分装到培养皿后进行灭菌
B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线
C.接种后的培养皿需放在恒温培养箱中培养
D.培养过程中每隔一周观察一次
BC [微生物分离中培养基的制备应是先灭菌再倒平板,A项错误;每一次划线前都要灼烧接种环,以杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,B项正确;接种后的培养皿应在恒温培养箱中进行培养,C项正确;培养过程中观察的间隔时间不能太长,适宜条件下一般不超过24 h,D项错误。]
19.(不定项)(2021·山东等级考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
B [根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A正确;乙菌菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌不能产生脂肪酶,不能利用脂肪为其供能,但乙菌落也可以在培养基上生存,说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B错误;可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,更加直观,C正确;可以利用该平板比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以为菌落周围深蓝色圈的大小,D正确。故选B。
20.(不定项)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,得到如下图所示的两个菌落,培养平板经稀碘液处理,出现了以菌落为中心的透明圈。相关叙述正确的是 ( )
A.培养基中的淀粉也可为微生物提供氮源
B.两个菌落中的微生物为同一种微生物
C.两个菌落中的微生物均能将淀粉酶分泌至细胞外
D.透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物分解淀粉的能力越大
CD [淀粉只含有C、H、O三种元素,因此培养基中的淀粉不能为微生物提供氮源,A项错误;两个菌落的周围均有透明圈,说明两个菌落中的微生物都能分解淀粉,但不一定为同一种微生物,B项错误;两个菌落的周围均有透明圈,说明两个菌落中的微生物均能产生淀粉酶并将淀粉酶分泌至细胞外,C项正确;透明圈是由培养基中的淀粉被微生物产生的淀粉酶分解后而产生的,因此透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明该微生物分解淀粉的能力越大,D项正确。]
二、非选择题
21.(11分)(2021·重庆市八中月考)联系传统发酵技术的应用,请回答下列问题。
(1)酿造葡萄酒时,在葡萄榨汁前,葡萄要先进行______再去除枝梗,可以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(2)若用如图装置制作葡萄酒,要先用________________对装置进行消毒,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~30 ℃ 环境中,每天拧开________多次,排出发酵过程产生的气体。装置中d处设计成弯曲形状的目的是____________________。
(3)若要利用步骤(2)产生的酒精制作果醋,需要通过适当的方法往瓶中加入________,拧开________通入无菌________,然后将装置放在30~35 ℃的环境发酵。
(4)家庭制作腐乳时,腐乳独特的风味主要与毛霉等微生物产生的________________有关。
(5)在泡菜腌制过程中,坛子、蔬菜并未进行严格灭菌,但是发酵过程中一般不会出现杂菌大量繁殖的原因是_____________________________________。
[解析] (1)为防止去除枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会,葡萄糖需要先冲洗再去除枝梗。(2)发酵装置需要用体积分数为70%的酒精消毒,再装入葡萄汁,发酵过程中由于酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,因此每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量二氧化碳。装置中d处设计成弯曲形状利用了巴斯德的鹅颈瓶的原理,即为了防止排气时空气中微生物的污染。(3)利用果酒制作果醋,需要向瓶中加入醋酸菌,醋酸菌是需氧型微生物,所以拧开气阀a,通入无菌氧气(无菌空气)。(4)家庭制作腐乳时,依赖毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(5)制作泡菜时,由于乳酸菌产生乳酸杀死大量不耐酸的杂菌,所以即使装置没有严格灭菌,也不会出现杂菌大量繁殖的现象。
[答案] (1)冲洗 (2)体积分数为70%的酒精 气阀b 防止排气时空气中微生物的污染 (3)醋酸菌 气阀a 氧气(或空气) (4)蛋白酶和脂肪酶 (5)乳酸菌产生乳酸,杀死大量不耐酸的杂菌
22.(11分)下图甲、乙表示微生物接种常用的两种方法,请回答相关问题:
甲 乙
(1)接种操作为什么一定要在火焰附近进行?_________________________
__________________________________________________________________。
(2)图甲是利用________法进行微生物接种,图乙是利用________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是____________和__________;对这两种接种工具进行灭菌的方法依次是____________________。
(3)下图丙是采用上述接种方法接种后培养的效果图解,其接种方法是________(填“甲”或“乙”)。
丙
(4)某小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,在第二次及以后划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,这样做的目的是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
若得到下图丁所示结果,在整个接种过程中,接种环至少需要灼烧_____次。
丁
[解析] (1)由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域,因此接种常在火焰附近进行。(2)图甲和图乙表示的接种方法分别是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器;对接种环和涂布器都可以用灼烧灭菌法进行灭菌处理。(3)识图分析可知,图丙中采用的是稀释涂布平板法进行接种的,故接种方法是乙。(4)采用平板划线法分离细菌时,在第二次及以后的划线都要从上一次划线的末端开始,目的是将聚集的菌落逐步稀释,以便获得单个菌落。图丁共进行了3次划线,故需至少灼烧接种环4次。
[答案] (1)火焰附近存在着无菌区域 (2)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌法、灼烧灭菌法 (3)乙 (4)将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 4
23.(9分)多氯联苯是一种对人体有很大危害的有机物,呈油状液体,污染土壤后,很难清除。研究发现部分酵母菌具有分解多氯联苯的作用。为消除这种污染,科研人员计划从受污染的土壤中筛选出高效分解多氯联苯的菌株。
(1)筛选分解多氯联苯的菌株时,应将土壤样品__________后接种到以________为唯一碳源的培养基上,从功能上讲,该培养基属于 ________________。
(2)对初步提取到的菌株要进行________,一般操作方法有两种,上图是________法。
(3)若要测定培养液酵母菌的菌体数,可在显微镜下直接计数。若用____________法统计菌落数,在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养,这样做的目的是____________________。
[解析] (1)依题意可知,筛选分解多氯联苯的菌株时,应将土壤样品稀释(溶解)后接种到以多氯联苯为唯一碳源的培养基上。在该培养基中,只有能降解多氯联苯的微生物才能生长,而其他微生物则不能生长,所以从功能上讲,该培养基属于选择培养基。(2)要对初步提取到的菌株进行纯化。图中采用的操作方法是平板划线法。(3)若要测定培养液酵母菌的菌体数,既可在显微镜下用血细胞计数板直接计数,也可选用稀释涂布平板法统计活菌数目。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养,其目的是检验平板灭菌是否成功(或倒平板时是否感染杂菌或是否彻底灭菌)。
[答案] (1)稀释(溶解) 多氯联苯 选择培养基 (2)纯培养 平板划线 (3)稀释涂布平板 检验平板灭菌是否成功(倒平板时是否感染杂菌或是否彻底灭菌)
24.(12分)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看,属于________,从用途来看属于________,应以________作为唯一碳源,原因是___________________________________
_________________________________________________________________。
(2)制备固体培养基的基本步骤是配制培养基、灭菌、________。
(3)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成__________,挑选相应的菌落,接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后,再对菌种进行________培养。
(4)对培养基灭菌的方法一般为____________________________________。
[解析] (1)Ⅰ号培养基从物理状态来看,属于固体培养基,从用途来看,属于选择培养基,由于本实验的目的是筛选出能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌,所以以淀粉为唯一碳源。(2)配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶解、灭菌、倒平板。(3)分解淀粉的嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放淀粉酶,分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈,透明圈越大说明淀粉酶的活性越强,所以要从中挑出透明圈大的菌落,再转移至液体培养基中进行扩大培养。(4)培养基的灭菌方法一般是高压蒸汽灭菌法。
[答案] (1)固体培养基 选择培养基 淀粉 实验目的是筛选出能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌,所以以淀粉为唯一碳源 (2)倒平板 (3)淀粉酶 透明圈 扩大 (4)高压蒸汽灭菌法
25.(12分)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
请回答下列问题:
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为__________,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用____________的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。此外,选育优良菌株的方法还有______________________等(答出两种方法即可)。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________________________(答出两点即可)。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中__________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌______________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,在液体培养基中,可将蔗糖作为碳源。培养过程中可定期取样并采用稀释涂布平板法或血细胞计数法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。除了上述方法选育能耐受高浓度蔗糖的菌株H外,还可通过诱变育种、基因工程育种来选育优良菌株。(2)由题意可知,菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强的特性,在该系统中,其他杂菌会因盐浓度过高或pH不适宜而死亡,故不用灭菌。(3)由于产物中含有少量乙醇,说明发酵液缺氧导致菌株H进行了无氧呼吸,最终菌株H由于能量供应不足而使得其细胞增殖和PHA的产量均未达到预期,所以发酵条件中氧气可能是高密度培养的限制因素。(4)餐厨垃圾主要含有蛋白质、淀粉、油脂等,菌株H能利用餐厨垃圾来生产PHA,说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶,还有与PHA合成相关的酶。
[答案] (1)碳源 稀释涂布平板(或血细胞计数) 诱变育种、基因工程育种 (2)培养基是高盐浓度的液体环境,杂菌会由于渗透失水而死亡;培养基的液体环境是碱性的,其他杂菌不适宜在过碱环境中生存 (3)氧气 (4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和与PHA合成相关的酶
13/13阶段综合测评(一) (第1章)
一、选择题
1.(2022·北京朝阳区一模)某位同学在制作果酒时,如果改成制作果醋,不需要改变的是( )
A.发酵过程的环境温度
B.发酵液中的氧气含量
C.培养液中的营养成分
D.检测发酵产物的试剂
2.(2022·海南高三模拟)下列关于果酒和果醋的制作过程的叙述,错误的是( )
A.二者的发酵菌种不同,但两菌种消耗葡萄糖的部位相同
B.二者都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C.在变酸的果酒表面所观察到的菌膜可能是乳酸菌的菌落
D.二者可用同一装置,但需控制不同的发酵条件
3.(2021·潍坊一模)《唐书》记载:“葡萄酒,西域有之……及破高昌……京中始识其味。”《吐鲁番出土文书》记载了古代高昌所谓“踏浆”之法,也就是破碎葡萄果粒的方法,与今日一些酒厂沿用的方法非常相似。下列叙述错误的是( )
A.古代酿制葡萄酒利用了自然界的野生酵母菌
B.“踏浆”法有利于酵母菌与葡萄汁液混合均匀
C.葡萄酒酿制利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
D.在葡萄酒酿制的整个过程中需要严格保证无氧环境
4.我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是( )
A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
5.(2022·河北沧州月考)灭菌的标准是( )
A.杀死所有的细菌
B.杀死所有的微生物的细胞、芽孢和孢子
C.杀死所有的病原微生物
D.使病原菌不生长
6.下列不是细菌接种过程中的无菌操作的是( )
A.灼烧接种环 B.高压蒸汽灭菌
C.在超净工作台操作 D.靠近火焰
7.(2022·江苏海安检测)下列关于微生物培养所需营养物质的叙述,正确的是 ( )
A.碳源物质不可能同时是氮源
B.无机氮源也能提供能量
C.凡是碳源都能提供能量
D.固体培养基中的琼脂也可以作为碳源
8.(2022·上海松江区高二期末)下列实验室培养微生物的操作措施中,不能获得较纯菌种的是( )
A.土壤样品灭菌处理后进行稀释涂布分离、纯化
B.培养皿、接种工具和培养基等进行灭菌
C.操作过程需在酒精灯火焰旁进行并在适宜条件下培养
D.若是固体培养基,培养时把培养皿倒置
9.(2022·辽宁丹东高二期末)下列关于消毒、灭菌的方法,描述不正确的是( )
A.接种用的无菌操作台要进行灭菌处理
B.用巴氏消毒法处理牛奶是因为高温易破坏牛奶的营养成分
C.煮沸半小时后的凉开水中仍含有部分芽孢和孢子
D.对接种环灼烧灭菌后,要等其温度下降再进行接种
10.某些土壤细菌可将尿素分解为CO2和NH3供植物吸收和利用,但分解物CO2不能为该菌提供营养。下列关于配制分离这一菌种的选择培养基的成分符合要求的是( )
A.仅尿素 B.尿素+葡萄糖
C.仅葡萄糖 D.牛肉膏、蛋白胨
11.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
12.(2021·江苏省适应性测试)平板涂布是分离菌种常用的方法,下列相关叙述不恰当的是( )
A.固体培养基灭菌后,应冷却至50 ℃左右时倒平板
B.倒好的平板需立即使用,以免表面干燥,影响菌的生长
C.平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化
D.平板涂布法既可用于微生物的分离,也可用于微生物的计数
13.下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是( )
A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物
B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH
C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒
D.适宜浓度的酒精可使醋酸菌活化
14.下列关于发酵工程的说法,正确的是( )
A.人工诱变、细胞工程、基因工程等都可对微生物进行定向改造
B.环境条件的变化不仅影响微生物的生长、繁殖,也会影响微生物的代谢
C.发酵罐中微生物的生长、繁殖和代谢产物的形成都与搅拌速度无关
D.单细胞蛋白是从微生物细胞中提取出来的
15.下列关于发酵工程的说法,错误的是( )
A.发酵工程产品主要是指微生物的代谢物、酶和菌体本身
B.可以通过人工诱变选育新菌株
C.培养基、发酵设备和菌种必须经过严格的灭菌
D.环境条件的变化既影响菌种的生长、繁殖又影响菌体代谢物的形成
16.(不定项)下图所示制作果酒和果醋的流程,下列相关叙述中,正确的是( )
挑选葡萄―→①―→榨汁―→酒精发酵―→醋酸发酵
↓ ↓
② ③
A.①为冲洗,目的是去掉葡萄表面的污物,但不能冲洗次数过多
B.②为果酒,酒精发酵过程中要严格控制氧气和温度
C.③为果醋,醋酸发酵过程中要间断通气
D.②的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸
17.(不定项)利用稀释涂布平板法纯化的大肠杆菌,经培养后发现培养基上出现了多种菌落,可能的原因是( )
A.培养基制备过程中被杂菌污染
B.接种过程中,无菌操作不符合要求
C.系列稀释时,无菌操作不符合要求
D.使用涂布器时涂布不均匀
18.(不定项)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是( )
A.培养基分装到培养皿后进行灭菌
B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线
C.接种后的培养皿需放在恒温培养箱中培养
D.培养过程中每隔一周观察一次
19.(不定项)(2021·山东等级考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
A.甲菌属于解脂菌
B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
二、非选择题
21.(11分)(2021·重庆市八中月考)联系传统发酵技术的应用,请回答下列问题。
(1)酿造葡萄酒时,在葡萄榨汁前,葡萄要先进行______再去除枝梗,可以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
(2)若用如图装置制作葡萄酒,要先用________________对装置进行消毒,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~30 ℃ 环境中,每天拧开________多次,排出发酵过程产生的气体。装置中d处设计成弯曲形状的目的是____________________。
(3)若要利用步骤(2)产生的酒精制作果醋,需要通过适当的方法往瓶中加入________,拧开________通入无菌________,然后将装置放在30~35 ℃的环境发酵。
(4)家庭制作腐乳时,腐乳独特的风味主要与毛霉等微生物产生的________________有关。
(5)在泡菜腌制过程中,坛子、蔬菜并未进行严格灭菌,但是发酵过程中一般不会出现杂菌大量繁殖的原因是_____________________________________。
22.(11分)下图甲、乙表示微生物接种常用的两种方法,请回答相关问题:
甲 乙
(1)接种操作为什么一定要在火焰附近进行?_________________________
__________________________________________________________________。
(2)图甲是利用________法进行微生物接种,图乙是利用________________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是____________和__________;对这两种接种工具进行灭菌的方法依次是____________________。
(3)下图丙是采用上述接种方法接种后培养的效果图解,其接种方法是________(填“甲”或“乙”)。
丙
(4)某小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,在第二次及以后划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,这样做的目的是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
若得到下图丁所示结果,在整个接种过程中,接种环至少需要灼烧_____次。
丁
23.(9分)多氯联苯是一种对人体有很大危害的有机物,呈油状液体,污染土壤后,很难清除。研究发现部分酵母菌具有分解多氯联苯的作用。为消除这种污染,科研人员计划从受污染的土壤中筛选出高效分解多氯联苯的菌株。
(1)筛选分解多氯联苯的菌株时,应将土壤样品__________后接种到以________为唯一碳源的培养基上,从功能上讲,该培养基属于 ________________。
(2)对初步提取到的菌株要进行________,一般操作方法有两种,上图是________法。
(3)若要测定培养液酵母菌的菌体数,可在显微镜下直接计数。若用____________法统计菌落数,在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养,这样做的目的是____________________。
24.(12分)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看,属于________,从用途来看属于________,应以________作为唯一碳源,原因是___________________________________
_________________________________________________________________。
(2)制备固体培养基的基本步骤是配制培养基、灭菌、________。
(3)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成__________,挑选相应的菌落,接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后,再对菌种进行________培养。
(4)对培养基灭菌的方法一般为____________________________________。
25.(12分)中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
请回答下列问题:
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为__________,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用____________的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。此外,选育优良菌株的方法还有______________________等(答出两种方法即可)。
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________________________(答出两点即可)。
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中__________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌______________________________________________________
____________________________________________________________________。
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