第1章《发酵工程》单元测
第1章 发酵工程-单元测
1.利用不同微生物发酵制作食品的历史悠久,遍布民间。以下关于微生物发酵的说法正确的是( )
A.利用乳酸菌制作泡菜需经常放气
B.酵母菌在酒精发酵过程中只产生乙醇和二氧化碳,因而葡萄酒的口味与所用原料无关
C.酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
D.腐乳发酵后期密封处理有利于毛霉繁殖
2.以苹果汁为原料,经酒精发酵、醋酸发酵可制得果醋。下列说法正确的是( )
A.酒精发酵阶段和醋酸发酵阶段的适宜温度相同
B.酒精发酵阶段和醋酸发酵阶段均有大量气体产生
C.在醋酸发酵阶段醋酸菌将酒精转化为乙酸
D.在醋酸发酵阶段接种乳酸菌可提高乙酸的酸度
3.家庭中制作泡菜的方法:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述不正确的是( )
A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种
C.发酵过程中,乳酸菌与其他杂菌的竞争越来越强
D.若制作的泡菜咸而不酸,可能的原因是加入食盐过多,抑制了乳酸菌的发酵
(2022·青岛三模)
4.黄酒是中国特产,与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。关于黄酒酿造方法,古遗六法中描述道∶黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得(注∶ 曲蘖主要指酒曲,湛炽是指浸泡和蒸煮)。下列叙述错误的是( )
A.黄酒中的酒精是酵母菌利用"黍米"经无氧呼吸产生的代谢产物
B."曲藜"制作的季节不同,可能会影响到酵母菌的种类和数量
C."陶器必良"和"火剂必得"是为了控制发酵过程的环境条件
D."湛炽"的目的是灭菌,确保发酵过程中无杂菌污染
5.奶酪是人类最古老的食品之一,其种类繁多。如图是天然奶酪的简要制作过程,其中凝乳是指凝固的牛奶,酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固,小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。下列有关叙述错误的是( )
A.为了保证奶酪的营养成分,牛奶在乳酸发酵之前应该煮沸消毒处理
B.乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固
C.加热压缩过程可以去除凝乳中多余的水分,有利于奶酪的硬化和保存
D.由奶酪制作过程可推测,儿童食用天然奶酪比牛奶更容易消化吸收
(2022·苏州模拟)
6.植物酵素是指以植物为主要原料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。苹果酵素生物发酵的流程中,需将苹果去核、切块,加冰糖,并持续发酵90天。每隔15天测定总酸含量和乙醇含量,结果见下图。下列叙述正确的是( )
A.冰糖为微生物发酵提供养分,加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B.第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C.第二个月总酸量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D.第三个月总酸量和乙醇量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
(2022·铁岭二模)
7.下图为果酒酿造过程中,改变条件后的几个变化,以下描述错误的是( )
A.通入氧气前,酵母菌进行无氧呼吸产生少量的ATP,酵母菌增殖缓慢甚至维持平衡
B.通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸产生大量的ATP,酵母菌增殖速度大大加快
C.通入氧气后,酵母菌对葡萄糖消耗量表现为先降后升
D.通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸产生少量乙醇一段时间后乙醇产量不再增加
8.山西老陈醋富含多种营养成分及功能性物质,如有机酸、矿物质、酮类、醇类以及酯类等,新配方中加入苦荞、普洱,能使老陈醋具有降脂、降糖等功效,其制作流程如图所示。回答下列问题:
(1)利用紫色红曲培育成优质的红曲菌,利用的育种原理是_______;红曲菌进行发酵产生酒精的场所是_______。
(2)对主粮膨化处理的作用是_______。在酒精发酵阶段,发酵罐先通气,后密闭,通气的目的是_______。确定主粮是否彻底发酵的方法是检测发酵液中_______的含量。酿制粮食酒时,并不需要对主粮进行严格的消毒处理,原因是_______。
(3)由酒精发酵转变成醋酸发酵时,需要改变的环境条件是_______。此时醋酸菌发酵的总反应式是_______。若在外界环境条件适宜的情况下,并未产生乙酸的最可能原因是_______。
(2022·运城模拟)
9.郫县豆瓣是以蚕豆、辣椒、面粉和食盐等为原料酿制而成的传统调味品,有多种微生物参与发酵,其生产工艺包括三个重要阶段:
其中蚕豆→甜瓣子发酵阶段又可分为制曲和甜瓣子发酵两个重要工序
(1)甜瓣子发酵是以豆瓣曲与一定比例盐水混合后自然发酵得到成熟甜瓣子,发酵过程中优势微生物为米曲霉,属于______________(填“细菌”或“真菌”)。甜瓣子发酵时间在6个月以上,甚至达到一年,因此部分企业采用高温(30~40℃)发酵模式生产,其目的是_____________________________,试分析甜瓣子发酵成熟后具有明显甜味和鲜味的原因:_________________。
(2)向甜瓣子中加入辣椒的目的是____________,此外_____________________也会明显影响豆瓣的口味。
(3)除米曲霉外,部分霉菌也能分泌蛋白酶参与发酵,而细菌滋生往往会消耗营养,破坏风味,为探究甜瓣子发酵的适宜条件,实验结果如下图(模式1:前期6%盐度,12℃发酵12d,中期6%盐度,37℃发酵4d,后期15%盐度,37℃发酵14 d;模式2:前期和中期盐度为9%,其余条件和模式1相同;对照组为传统高温发酵工艺,15%盐度,37℃发酵30d)
请比较实验结果,__________(填“模式1”或“模式2”)的发酵效果较好,理由是___________。
(2022湖北,14,2分)
10.废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该生产过程中,一定有气体生成
B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
(2020山东,12,2分)
11.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
(2021山东,14,2分)
12.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
(2019北京理综,3,6分)
13.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,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种 菌落直径:C(mm) 透明圈直径:H(mm) H/C
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
有关本实验的叙述,错误的是
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
(2021山东,20,3分)
14.含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是( )
A.乙菌的运动能力比甲菌强
B.为不影响菌的运动需选用液体培养基
C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
(2022全国甲,37,15分)
15.某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力,并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。
培养基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。
操作步骤:
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养,得到A、B菌液;
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂,分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题。
菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A +++ ++
B ++ -
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,氮源在菌体内可以参与合成____________(答出2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中,在资源和空间不受限制的阶段,若最初接种N0个A细菌,繁殖n代后细菌的数量是____________。
(3)为了比较A、B降解石油的能力,某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验,结果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈),推测该同学的实验思路是__________。
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤,根据上表所示实验结果,治理石油污染应选用的菌株是____________,理由是___________。
(2022广东,21,12分)
16.研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中,中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题:
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用________________法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养物,除了稀释涂布平板法,还可采用________________法。据图分析,拟杆菌新菌株在以________________为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是________________。(答一点即可)
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是________________。
(4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有________________。
(2018全国Ⅰ,37,15分)
17.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。
回答下列问题:
(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制___________的生长,加入了链霉素的培养基属于___________培养基。
(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有___________(答出两点即可)。氮源进入细菌后,可参与合成的生物大分子有___________(答出两点即可)。
(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产生淀粉酶的微生物,加入的显色剂是___________,该方法能筛选出产生淀粉酶微生物的原理___________。
(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。
乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。
有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是:_____________________。
(2021广东,21,12分)
18.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。
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60g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60d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___________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:醋酸菌是一种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。若氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;若缺少糖源、氧气充足,醋酸菌将乙醇变为乙醛,乙醛变为醋酸。
【详解】A、乳酸菌无氧呼吸不会产生二氧化碳,制作泡菜过程中不需要经常放气,A错误;
B、酵母菌在酒精发酵过程中会产生乙醇、二氧化碳和其他中间产物,不同品种的葡萄其营养成分不尽相同,因此葡萄酒的口味也不相同,B错误;
C、在没有糖源的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为乙酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,C正确;
D、腐乳发酵后期,加盐、加卤汤、密封处理等可抑制微生物生长,不利于毛霉繁殖,D错误。
故选C。
2.C
【分析】以苹果汁为原料,经酒精发酵、醋酸发酵可制得果醋,进行酒精发酵的微生物为酵母菌,其在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精,进行醋酸发酵的微生物是醋酸菌,其新陈代谢的类型是异养需氧型,当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸。
【详解】A、酒精发酵阶段的最适温度范围是18~25 ℃,醋酸发酵阶段的最适温度为30~35 ℃,A错误;
B、醋酸发酵的产物是乙酸,没有气体产生,B错误;
C、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为乙酸,C正确;
D、醋酸菌是好氧菌,而乳酸菌是厌氧菌,且乳酸菌发酵产生的是乳酸并不是乙酸,D错误。
故选C。
3.C
【分析】制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
【详解】A、制作泡菜时,所用的泡菜坛要用白酒擦拭消毒,防止杂菌污染,A正确;
B、陈泡菜水中含有乳酸菌,因此制作泡菜时,可以加入陈泡菜水,以增加乳酸菌数量,缩短制作时间,B正确;
C、由于乳酸菌发酵过程中酸性和缺氧环境不适合大部分杂菌生长,乳酸菌与其他杂菌的竞争越来越弱,C错误;
D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程,乳酸产生减少,D正确。
故选C。
4.D
【分析】果酒和果醋的制作原理
【详解】A、酵母菌无氧呼吸产酒精,黄酒中的酒精是酵母菌利用"黍米"经无氧呼吸产生的代谢产物,A正确;
B. "曲藜"制作的季节不同,温度、湿度等环境条件会有所改变,可能会影响到酵母菌的种类和数量,B正确;
C. "陶器必良"是为了有良好的容器从而控制好发酵过程气体条件, "火剂必得"也是为了控制发酵过程的环境条件,C正确;
D. "湛炽"的目的是消毒,发酵过程酒精的产生和培养液的酸性环境会抑制其他杂菌生长,D错误。
故选D。
5.A
【分析】奶酪是以牛奶为原料,加入乳酸菌发酵而成,牛奶经乳酸菌的发酵后形成凝乳,利于消化。酸性物质一般都可以使牛奶变性凝固,小牛的胃中有一种称为凝乳酶的物质也可以将牛奶凝固成凝乳利于消化。
【详解】A、煮沸消毒法是在 100℃煮沸 5~6分钟可以杀死微生物细胞和一部分芽孢,但对于牛奶这些不耐高温的液体,使用巴氏消毒法,在 70~75℃煮钟或 80℃煮钟,不仅可以杀死牛奶中的微生物,还可以使牛奶的营养成分不被破坏, A 错误;
B、由题干信息可知酸性物质和凝乳酶都可以促使牛奶凝固形成凝乳,而图中经过了乳酸发酵,牛奶形成了凝乳,因此乳酸发酵过程中可能产生了有机酸或凝乳酶能使牛奶中蛋白质凝固, B 正确;
C、加热压缩过程去除水分,水分减少,奶酪的硬度加大,不利于微生物生长,有利于储存, C 正确;
D、由制作过程可知,奶酪制作过程中经过了微生物发酵,将牛奶中蛋白质分解或变性处理,都有利于蛋白质的消化和吸收,D 正确。
故选A。
【点睛】
6.A
【解析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,在无氧环境中进行无氧呼吸产生酒精。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、冰糖可以为微生物发酵提供碳源,紫外线照射可以杀死物体表面和空气中的微生物,A正确;
B、从第一个月乙醇含量上升可以推出,隔天通气并没有抑制无氧呼吸,B错误;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生乙醇,不产生CO2,C错误;
D、第三个月密封发酵,而醋酸菌是好氧微生物,故这段时间醋酸菌发酵作用极低,总酸量和乙醇量发生的变化与醋酸菌的发酵作用关系不大,D错误。
故选A。
7.D
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】A、通入氧气前,酵母菌进行无氧呼吸,只在无氧呼吸第一阶段产生少量的ATP,酵母菌增殖缓慢甚至维持平衡,A正确;
B、通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸产生大量的ATP,为酵母菌的大量繁殖提供能量,酵母菌增殖速度大大加快,B正确;
C、通入氧气前,酵母菌进行无氧呼吸,葡萄糖的消耗量较少,通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸,将消耗大量的葡萄糖。故通入氧气后酵母菌对葡萄糖消耗量表现为先降后升,C正确;
D、通入氧气后,酵母菌进行有氧呼吸产生水和二氧化碳,不会生成乙醇,只有无氧呼吸才会产生乙醇。D错误。
故选D。
【点睛】
8.(1) 基因突变 细胞质基质
(2) 使其变得松脆,加大与红曲菌的接触面积 使红曲菌在有氧条件下大量繁殖 酒精 在缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制
(3) 通入氧气,提高温度 C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量 缺少醋酸菌
【分析】醋酸制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是异养需氧型细菌,属于原核细胞,其适宜的生长条件是30~35℃、充足的氧气。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】(1)由图可知,红曲菌是紫色红曲经过紫外线诱变获得的,为诱变育种,原理是基因突变;红曲菌通过无氧呼吸产生酒精,场所是细胞质基质。
(2)由题意可知,膨化处理是指将粮食加入密闭容器中,加热加压后突然减压,粮食中的水汽化膨胀,使其出现许多小孔,变得松脆,这有利于加大其与红曲菌的接触面积,使发酵更充分;通气的情况下,红曲菌进行有氧呼吸产生更多的能量,有利于红曲菌的大量繁殖;确定主粮是否彻底发酵的方法是检测发酵液中酒精的含量;由于在发酵后期,缺氧、呈酸性的发酵液中,绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制,所以酿制粮食酒时,并不需要对主粮进行严格的消毒处理。
(3)酒精发酵所用的菌种是酵母菌,酵母菌无氧呼吸产生酒精,酒精发酵的最佳温度约为28℃;醋酸发酵所用的菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,发酵的最佳温度是30~35℃。因此由酒精发酵转变成醋酸发酵时,需要改变的环境条件是通入氧气,并提高温度;此时醋酸菌利用酒精作为发酵底物生成醋酸,发酵的总反应式是C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量;若在外界环境条件适宜的情况下,并未产生乙酸的最可能原因是缺少醋酸菌。
9.(1) 真菌 缩短发酵时间 蚕豆中的淀粉和蛋白质在微生物的发酵作用下分解产生单糖和小分子肽氨基酸,单糖的甜度高于淀粉,小分子肽、氨基酸味道鲜美
(2) 调制豆瓣风味和防腐杀菌 盐用量(盐水浓度)
(3) 模式2 模式2产生的霉菌数量较多,对淀粉和蛋白质的分解作用较强.而两种模式在前中期细菌滋生都较多,无明显差异
【分析】米曲霉属于真菌,属于真核生物,有细胞核和众多的细胞器。其分泌的蛋白酶、淀粉酶等可以将蛋白质、淀粉分解成小分子物质。
【详解】(1)米曲霉是一种霉菌,属于真菌的一种;温度较高时,酶可能活性较高,发酵时间被大大缩短;蚕豆中原本的蛋白质和淀粉没有什么味道,经霉菌分泌的蛋白酶、淀粉酶分解后产生小分子肽、氨基酸、单糖,增加了甜瓣子的鲜味与甜味。
(2)辣椒属于香辛料,能起到调制豆瓣风味和防腐杀菌的效果;甜瓣子发酵是以豆瓣曲与一定比例盐水混合后自然发酵得到成熟甜瓣子,因此食盐用量(盐水浓度)对豆瓣最终的味道有明显影响。
(3)从图中结果分析,相比模式1和对照组,相同发酵时间内,模式2产生的霉菌数量较多,对淀粉和蛋白质的分解作用较强。而两种模式在前中期细菌滋生都较多,无明显差异,对风味的影响较小,因此模式2的发酵效果较好。
【点睛】本题的难点在于第(3)问,需要考生学会分析图中曲线给出的信息,两种模式在前中期细菌滋生都较多,但模式2产生的霉菌数量较多,对淀粉和蛋白质的分解作用更强,故发酵效果更好。
10.A
【分析】培养基的主要成分有水、无机盐、碳源与氮源,统计微生物的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。
【详解】A、据图可知,该生产过程中有酿酒酵母的参与,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有气体生成,A正确;
B、糖类是主要的能源物质,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,B错误;
C、分析图示可知,该技术中有连续搅拌反应器的过程,该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积,此外也可增大溶解氧含量,故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质,C错误;
D、沼气生产利用的是厌氧微生物,在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。
故选A。
11.C
【分析】参与酒精的制作的微生物是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水,在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、“浸曲发”是将酵母菌活化,可以使微生物代谢加快,A正确;
B、“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;
C、在做酒过程中,为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”,即蒸熟,C错误;
D、“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。
故选C。
【点睛】本题需要考生结合酵母菌的代谢类型进行分析,理解题干中的相关术语是解答本题的关键。
12.B
【分析】选择培养基:根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
鉴别培养基:依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计。
【详解】A、根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲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;
B、乙菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌落不能产生脂肪酶,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;
C、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;
D、可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以以菌落周围深蓝色圈的大小,D正确。
故选B。
【点睛】
13.C
【分析】该选择培养基上的唯一碳源是淀粉,只有能利用淀粉的微生物才能存活,微生物分解淀粉后,会产生透明圈。
【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;由题意可知,以上两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D正确。因此,本题答案选C。
14.B
【分析】图中是穿刺接种的方法,根据题干中的信息“硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀”,所以根据黑色沉淀的多少,比较两种菌产生硫化氢的能力。
【详解】A、从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌,说明了乙菌的运动能力比甲菌强,A正确;
B、为不影响菌的运动需选用半固体培养基,B错误;
C、根据题意,黑色区域的面积大小反映两种菌运动能力的大小,而不能表示二者产生硫化氢的能力大小,C正确;
D、微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染,D正确。
故选B。
15.(1) 石油 DNA、RNA、蛋白质
(2)N0 2n
(3)在无菌条件下,将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处,平板Ⅱ也进行同样的操作,在相同且适宜条件下培养一段时间,比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录,根据透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,进而比较A、B降解石油的能力
(4) A A菌株降解石油的能力高于B菌株,并且在没有添加氮源的培养基中也能生长
【分析】培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求, 加入某些物质或除去某些营养物质,抑制其他微生物的生长,也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性,在培养基中加入某种化学物质,从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
【详解】(1)培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等,从组成培养基的物质所含化学元素可知,作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素,故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。
(2)由题意“资源和空间不受限制”可知,细菌的种群数量呈J型曲线增长,由于细菌进行二分裂,细菌每繁殖一代就是上一代的2倍,根据公式Nt=N0 λt,λ=2,繁殖n代后细菌的数量是N0 2n。
(3)分析表格数据可知,实验的结果是:在平板Ⅰ上,A菌株降解石油的能力高于B菌株;在平板Ⅱ上,A菌株仍然能降解石油,而B菌株不能降解,根据实验的单一变量和对照原则,推测该同学的思路是:在无菌条件下,将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处,平板Ⅱ也进行同样的操作,在相同且适宜条件下培养一段时间,比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录,根据透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,进而比较A、B降解石油的能力。
(4)由表格数据可知,在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上,A菌株仍然能降解石油,而B菌株不能降解,所以要治理贫氮且被石油污染的土壤,应该选用A菌株,因为A菌株降解石油的能力高于B菌株,并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。
16.(1) 高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行
(4) 耐低温
【分析】进行微生物纯种培养物时,人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基;还需要防止杂菌污染,无菌技术主要包括消毒和灭菌。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法,将单个微生物分散在固体培养基上,经过培养得到单菌落,从而获得纯净培养物。分析图12可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。
(2)深海冷泉中可能存在某些微生物,只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活),故将采集的样品置于各种培养基中培养,仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。
(3)拟杆菌为异养生物,作为该生态系统的分解者,能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。
(4)深海冷泉温度较低,故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,应具有耐低温的特性,才能高效降解多糖,保证拟杆菌的正常生命活动所需。
17. 细菌 选择 碳源、无机盐 蛋白质、DNA、RNA 碘液 淀粉遇碘显蓝色,产淀粉酶菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 乙同学的结果中,1个平板的计数与另2个相差悬殊,结果的重复性差
【分析】本题考查筛选某种微生物的原理,培养基的营养成分等相关知识点,在利用稀释涂布平板法统计数目时,要注意稀释倍数的选取以及平板数一般要满足30-300个才符合要求。
【详解】(1)M培养基若用于真菌的筛选,说明M培养基能满足真菌的生长,而能抑制其它微生物的生长,链霉素是一种抗生素,可以抑制细菌的生长。加入了链霉素的培养基能筛选出真菌,该培养基属于选择培养基。
(2)微生物生长需要多种营养物质除氮源外,还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮元素是蛋白质和核酸等生物大分子的组成元素,因此氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸(DNA、RNA)。
(3)淀粉与碘液会变成蓝色,筛选产淀粉酶的微生物,依据淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈,再根据透明圈,来筛选产淀粉酶的微生物。
(4)乙同学结果不合理,因为1个平板的计数结果与另2个相差悬殊较大,结果的重复性差,不能简单的用其平均数作为最终结果。
【点睛】解答第(4)小题,要注意在设计该实验时,一定要涂布至少3个平板作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性,在分析实验结果时,一定要考虑所设置的重复组的结果是否相当,结果差距太大,意味着操作有误,需要重新实验。
18. 唯一碳源 稀释涂布 诱变育种、基因工程育种 盐浓度为60g/L的条件下,其他杂菌因失水过多而死亡;pH为10的条件下,其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制 氧气(O2或溶解氧) 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【分析】微生物的筛选和计数方法:
(1)实验室中微生物的筛选原理实验室筛选:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
(2)微生物常见的接种方法:稀释涂布平板法、平板划线法。
(3)测定微生物数量的方法:①直接计数法:常用显微镜直接技术法,一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。②间接计数法:常用稀释平板计数法,平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。
【详解】(1)根据题意分析,该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,结合微生物的代谢需求,其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。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稀释涂布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诱变育种、基因工程育种等。
(2)已知,菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,因此当培养基盐浓度为60g/L,pH为10时,菌株H可正常持续发酵60d以上,而盐浓度为60g/L的条件下,其他杂菌因失水过多而死亡;pH为10的条件下,其他杂菌的酶变性失活,生长繁殖受抑制,故该系统不需要灭菌。
(3)分析题意,扩大培养时,营养物浓度、温度、pH等条件下适宜,而发酵液中菌株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,说明发酵条件中氧气不足,使菌种进行无氧呼吸产生乙醇,即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。
(4)根据酶的专一性可知,菌株H之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产PHA,说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
【点睛】本题考查微生物的分离和计数的相关知识,意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,难度适中。
答案第1页,共2页
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