第1章《发酵工程》章节小测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,下列哪项不是发酵过程中要完成的事( )
A.随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度
B.不断添加菌种
C.及时添加必需的培养液组分
D.严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件
2.如图是在实验室中培养某种微生物的结果,相关说法错误的是( )
A.该实验所采用的接种方法为平板划线法
B.每次接种前都要将接种环进行灼烧灭菌
C.该接种方法常用于微生物的分离、纯化
D.只有最后的划线区域才能得到单菌落
3.无菌技术常围绕着如何避免杂菌的污染展开,下列常见的无菌技术中,属于灭菌处理的是( )
A.操作者的双手用酒精擦拭
B.实验室用紫外线照射
C.对接种环进行灼烧处理
D.水源用氯气处理
4.下列对于传统发酵技术中有关防止杂菌污染的叙述正确的是( )
A.无论生产哪种发酵产品,原料和器具都必须做严格的灭菌处理
B.制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒
C.制作泡菜的过程中,适当提高温度可以抑制杂菌生长
D.果醋发酵过程中,因为有醋酸产生,所以通入的空气无需消毒
5.微生物的接种技术有很多,有关平板划线法和稀释涂布平板法的叙述,不正确的是( )
A.适用于固体培养基接种
B.都需要使用接种针进行接种
C.接种培养后均可获得单菌落
D.接种用具都需进行严格灭菌
6.利用自然菌种发酵果酒时,为防止发酵液被污染,下列有关叙述不正确的是( )
A.榨汁机要清洗干净,并晾干
B.发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,并且胶管口向下放置
C.葡萄先冲洗,再去除枝梗
D.将盛有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌
7.下列有关平板划线操作的叙述,错误的是( )
A.在第二次划线时,接种环上的菌种直接来源于菌液
B.每次划线后,灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种
C.第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物
D.划线结束后,灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种,避免残留的微生物污染环境和感染操作者
8.无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中错误的是 ( )
A.加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
B.将用于微生物培养的培养皿、接种工具和培养基等进行灭菌
C.为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行
D.实验操作时避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触
9.如图装置既可用于生产果酒,又可用于生产果醋。以下对于果酒和果醋生产时的控制条件叙述正确的是 ( )
A.生产果酒时,开关1、2、3都要始终关上
B.生产果醋时,开关1、2、3都要打开
C.生产果醋时,开关1要打开,开关2、3要关上
D.生产果酒时,开关1、3要始终关上,开关2要间断打开
10.平板划线法和稀释涂布平板法是常用的两种接种方法。下列相关叙述中错误的是( )
A.如果菌液本来浓度不高,则可以适当降低稀释倍数
B.稀释涂布平板法计数微生物时一般比真实值偏小
C.两种方法都可用来分离、纯化、鉴定和统计样品中活菌的数目
D.充分稀释和连续划线的目的都是使形成的菌落是由单个微生物繁殖而成的
11.为获得优良的发酵食品,实验室在三支试管中培养了酵母菌、醋酸菌和乳酸菌。图中甲、乙、丙三支试管的菌种及其发酵食品对应正确的是( )
A.甲试管:酵母菌—果酒、乙试管:醋酸菌—果醋、丙试管:乳酸菌—泡菜
B.甲试管:醋酸菌—泡菜、乙试管:酵母菌—果酒、丙试管:乳酸菌—果醋
C.甲试管:乳酸菌—果酒、乙试管:酵母菌—泡菜、丙试管:醋酸菌—果醋
D.甲试管:醋酸菌—果醋、乙试管:乳酸菌—泡菜、丙试管:酵母菌—果酒
12.下列关于测定土壤中微生物数量的叙述,正确的是( )
A.第一次测定某种细菌的数量,可以将101~107倍稀释的稀释液分别涂布到平板上培养
B.测定土壤中细菌数量,一般选用103~107倍稀释的稀释液涂布到平板上培养
C.测定真菌的数量,一般选用103、104和105倍稀释的稀释液进行平板培养
D.统计菌落数目时,稀释涂布平板法需要设置重复组
13.下表所列微生物与其特点、应用等对应完全正确的是( )
选项 微生物种类 细胞类型 发酵技术 应用
A 酵母菌 真核细胞 有氧 酿酒
B 毛霉 真核细胞 无氧 制腐乳
C 醋酸菌 真核细胞 有氧 制醋
D 乳酸菌 原核细胞 无氧 制泡菜
14.如图是倒平板的操作,下列相关叙述错误的是( )
A.正确的操作顺序应该是丙→乙→甲→丁
B.甲在酒精灯火焰附近进行可以避免杂菌污染
C.丁操作必须要等待平板冷却凝固后才能进行
D.培养基冷却到50 ℃左右时倒平板是由于该温度下不易受杂菌污染
15.通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,正确的是( )
A.溶解氧充足时,发酵液中有乳酸的积累
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C.菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D.发酵液呈弱碱性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成N-乙酰谷氨酰胺和谷氨酰胺
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养、接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。下列关于发酵工程的认识不科学的是( )
A.发酵工程具有条件温和、产物单一和污染小的特点
B.发酵工程的产品包括微生物的代谢物、菌体本身
C.通常所指的发酵条件包括温度、溶解氧、pH和酶的控制
D.发酵工程与传统发酵技术都需要添加菌种
17.下列生物学实验操作,不能够顺利达到实验目的的是( )
A.在固体培养基上涂布稀释的大肠杆菌培养液获得单菌落
B.在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒
C.土壤浸出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上筛选分解尿素的细菌
D.在分离土壤中的尿素分解菌实验中,采集的土样经高温灭菌后,可以用于制取土壤稀释液
18.苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌种,筛选的主要步骤如图所示,①为土壤样品。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落
B.如果要测定②中活细菌数量,常采用稀释涂布平板法
C.图中②培养目的菌种的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源
D.微生物培养前,需对培养基和培养皿进行消毒处理
19.尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。下列有关土壤中尿素分解菌的分离和培养的叙述,正确的是( )
A.培养基中加入尿素作为唯一氮源,该培养基是鉴别培养基
B.微生物培养常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法
C.细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨,氨再转化为N、N等会使培养基的碱性增强,pH升高
D.若上述培养基被杂菌污染,则培养基上会有多种杂菌菌落出现
20.蓝莓富含花青素,对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥和解酒护肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋和蓝莓果酱等。下列叙述不正确的是 ( )
A.蓝莓酒发酵过程中应严格控制无氧条件,以保证酵母菌只进行无氧呼吸
B.发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味,但形成酸味的物质不同
C.制作蓝莓酒和蓝莓醋时所需控制的适宜温度不同
D.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酸菌
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(除特别标注外,每空1分,共11分)煤化工污水是一种含盐量较高的难降解的工业废水,为了提高生化处理的效果,研究人员从煤化工企业生产污水中分离出一株耐盐菌株,对耐盐菌进行初筛和复筛所用的培养基成分如表所示。请回答下列问题:
葡萄糖 氯化铵 K2HPO4 MgSO4 NaCl 琼脂 无菌水
初筛培养基/(g·L-1) 5 1 0.5 0.5 9.98 20 1 000 mL
复筛培养基/(g·L-1) 5 1 0.5 0.5 9.98 0 1 000 mL
(1)要从煤化工企业生产污水中筛选耐盐菌的原因是
(2分)。
(2)分析培养基成分,培养基中加入葡萄糖的作用是
(答出2点即可)(2分);将煤化工污水经富集培养后接种到初筛培养基可用的方法是 ,初筛的目的是选择出耐盐效果较好的菌落;与初筛培养基相比,复筛培养基从物理性质上划分属于
培养基,复筛的目的除了进一步筛选耐盐菌外,还能
(2分)。
(3)某同学利用显微镜观察并统计了复筛后培养基中耐盐菌的数量,该方法统计微生物数量时应将菌液转移到 中进行,该方法最大的缺陷在于 (2分)。
22.(12分)《Live Science》曾撰文指出手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多,最近国内微博、微信又对此大量传播,央视和北京卫视通过某科研单位进行了实验调查,如图为实验调查结果。请分析回答下列相关问题:
(1)为了防止杂菌污染,在实验前需要对用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌,常见的灭菌方法有 。图中两电视台所采用的接种方法均为稀释涂布平板法,将细菌涂布接种在平板上,培养一段时间可观察到菌落,菌落的含义是 。
(2)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10 mL菌悬液进行浓度梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为103的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为48、50、52,则该手机屏幕的细菌数为 个/cm2。
(3)获得纯净培养物的关键是 。有同学认为上述实验应该还有另一组对照设计,该对照是 。
(4)图中两电视台通过进一步检查发现,两组实验操作步骤均正确且完全一致,但结果却截然不同,你认为最可能的原因是 。
23.(除特别标注外,每空2分,共12分)谷氨酸在食品、医药和农业生产上有广泛的应用,现常用野生型诱变得到的生物素营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌(自身不能合成生物素,在缺乏生物素的培养基上不能生长繁殖)发酵的方法生产谷氨酸。回答下列问题:
(1)为筛选出生物素营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌进行了如下实验:①将紫外线处理的野生型谷氨酸棒状杆菌接种到CM培养基(满足野生型和营养缺陷型营养需求的培养基)上;②待长出菌落后把每个菌落的菌体分别用接种针接种到CM培养基和MM培养基(仅满足野生型营养需求的培养基)的相应位置进行培养。结果如下图:
CM培养基和MM培养基比较,相同的营养成分除了水和无机盐外还包括 (1分),特有的成分是 ;①中使用的接种方法是 (1分);②中使用接种针接种要注意的问题是 (答出一点即可);图中CM培养基上有 个菌落中的细菌属于生物素营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌,判断的依据是 。
(2)在利用生物素营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时,需要不断向液体培养基通入无菌空气和进行搅拌,搅拌的目的是 。
24.(除特别标注外,每空1分,共10分)酸马奶酒是一种以鲜马奶为原料,经乳酸菌和酵母菌共同自然发酵而成的一种古老的乳酸—酒精发酵乳饮料。为了优选菌种,提高品质,某科研机构开展了以下研究:
(1)分离菌种:选取多种马奶酒样本,使用 法(2分)进行菌种分离,培养后在合格平板上会形成 菌落;一般使用
挑取上述平板中不同菌种进行纯培养。
(2)筛选菌种:将上述过程中获得的多个菌种分别进行发酵实验。利用
与酒精产生显色反应的原理,选择发酵能力较强的酵母菌菌种J;检测发酵液的pH,选择发酵能力较强的乳酸菌菌种W。
(3)若要获得更好的发酵效果,还要检测菌种之间的关系,现将W的滤菌发酵液加入J的培养平板上的一侧(另一侧不添加),30 ℃下,48小时后得到结果如图一所示;将不同浓度的J的发酵液添加到含W的乳酸菌培养基上,在38 ℃下,每隔2小时检测pH,得到曲线如图二所示。
图一
图二
从实验结果分析,W的滤菌发酵液对J的生长有 (2分)作用;J的发酵液对W的生长有促进作用,且浓度越高其作用越 。实验说明,在酵母菌和乳酸菌的 (2分)作用下,鲜马奶转变成风味独特的酸马奶酒。
25.(除特别标注外,每空1分,共10分)某工厂的酒精发酵装置如图所示。回答下列问题:
(1)图中1是压力表,发酵时造成罐内压力增大的气体是 ,该气体通过图中 (填序号)排出罐体。
(2)2和5连接罐内冷凝水以保持适宜的发酵温度,入水口是 。发酵过程中,4(温度计)的读数应在 。
(3)工厂化生产酒精需要在培养液中接种优良酵母菌菌种,实验室中培养酵母菌菌种时,常用培养基配方如下:
麦芽汁 20 g
蛋白胨 1 g
葡萄糖 20 g
琼脂 20 g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1 000 mL
该培养基中,葡萄糖的作用是 (答出2点即可)(2分)。
选用琼脂作凝固剂的理由是 (答出1点即可)(2分)。
(4)对培养基进行灭菌时,拧紧灭菌锅盖固定螺栓的操作要求是 (2分)。
参考答案:
1-5BDCBB
6-10DAADC
11-15DDDDC
16.CD
17.BCD
18.D
19.BC
20.AD
21.(除特别标注外,每空1分,共11分)
(1)煤化工企业的污水中含盐量高,含有较多的耐盐菌(2分)
(2)为微生物生长提供碳源和能量(2分) 稀释涂布平板法(或平板划线法) 液体 增大耐盐菌的浓度(2分)
(3)血细胞计数板 将死菌和活菌都统计在内,无法统计活菌的数量(2分)
22.
(1)灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体
(2)2×105
(3)防止杂菌的污染 没有接种微生物的培养基培养
(4)手机的取样环境和马桶的取样环境都不相同或手机和马桶按钮使用时间长短不同
23.(除特别标注外,每空2分,共12分)
(1)碳源和氮源(1分) 生物素 稀释涂布平板法(1分) 要进行灭菌处理、冷却后再接种 2 生物素营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌只能在CM培养基上生长、繁殖,不能在MM培养基上生长、繁殖
(2)提高液体培养基中的溶氧量、使菌体与培养基中的营养物质充分接触
24.(除特别标注外,每空1分,共10分)
(1)稀释涂布平板法或平板划线(2分) 单个 接种环
(2)酸性重铬酸钾
(3)促进(2分) 大 协同(2分)
25.(除特别标注外,每空1分,共10分)
(1)二氧化碳(CO2) 7
(2)2 18~30 ℃
(3)为细胞生物生命活动提供能量;为其他有机物的合成提供原料;维持培养基的渗透压(2分) 琼脂在常规培养条件下呈固态;微生物(酵母菌)不能分解利用琼脂,加入琼脂不改变培养基营养成分(2分)
(4)同时拧紧相对的两个螺栓,使螺栓松紧一致(2分)