发酵工程
【知识汇总】
1.微生物在传统发酵技术中的应用
2.微生物培养中的无菌操作技术
提醒 ①生物消毒法是指利用生物或其代谢产物除去环境中的部分微生物的方法。
②消毒、灭菌后,要注意避免已处理的材料用具与周围物品接触而造成污染。
3.两种纯化细菌方法的比较 4.微生物分离与计数的两个实例
1.(2023·湖南卷,5)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是( )
A.干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
C.低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利
D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类
2.(2023·广东卷,10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是( )
A.A点时取样、尿素氮源培养基
B.B点时取样、角蛋白氮源培养基
C.B点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.C点时取样、角蛋白氮源培养基
3.(2023·福州市质检)下列关于泡菜、面包、果酒、果醋等发酵食品的叙述,错误的是( )
A.泡菜坛内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含菌种不同
B.制作面包和馒头都用到酵母菌,酵母菌产生的酒精与食品松软有关
C.若出现泡菜发臭、面包长霉、酸奶胀袋等情况,则不能再食用
D.若制作的泡菜咸而不酸,可能的原因是加入的食盐过多,抑制了乳酸菌发酵
4.(2023·江苏盐城调研)传统发酵技术促进了中华民族饮食文化的发展。下列叙述正确的是( )
A.果酒发酵过程属于混合菌种发酵,不需要灭菌也不用消毒
B.果醋发酵时未进行密封导致酵母菌繁殖受抑制
C.泡菜发酵过程中需要每隔12 h打开坛盖放出CO2
D.腐乳发酵过程中起主要作用的是毛霉
5.(2023·湖北荆州市调研)下列关于微生物培养的叙述,正确的是( )
A.纯化培养时,在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养
B.涂布接种时,需要将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,在酒精灯外焰上引燃后,立刻涂布
C.可用平板划线法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数
D.培养基可用高压蒸汽锅进行灭菌
6.(2023·广东汕头市质检)刚果红是一种染料,可与纤维素形成红色复合物,但不与纤维素的水解产物发生这种反应。研究人员利用该原理从土壤中分离纤维素分解菌并计数,培养结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.刚果红培养基以纤维素为唯一碳源
B.本题采用平板划线法将菌液分散在培养基表面
C.图中菌落丁分解纤维素的能力最强
D.用显微镜直接计数统计的结果往往比活菌实际数目多
7.(2023·河北石家庄调研)米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品,下列相关叙述正确的是( )
A.制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
B.米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌无氧呼吸
C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧,保证乳酸菌的有氧呼吸
D.为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
8.(2023·江苏盐城调研)一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP),某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性口罩的细菌。下列操作正确的是( )
A.培养基中应以PP作为唯一碳源 B.挖取的土壤和装土壤的纸袋都无需灭菌
C.只能使用平板划线法进行接种 D.培养时恒温箱的温度控制在50 ℃
9.(2023·山东潍坊统考)为探究菌株ZI对病原菌 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 生长的抑制效果,取病原菌的菌丝块放置在平板中央,在距离中央3 cm处用接种环分别在4个位点接种菌株ZI,28 ℃培养3~5天,观察抑菌圈大小,实验结果如图。下列分析错误的是( )
A.菌株ZI能在图中所示培养基上生长
B.三种病原菌在培养基上生长的速度不同
C.菌株ZI对病原菌 Ⅱ 的抑制作用最强
D.菌株ZI通过释放分泌物抑制病原菌生长
10.(2023·南京六校联考)发酵制氢技术是我国为早日实现“碳中和”开发的新能源技术之一。传统农业中,水稻、小麦的秸秆常被焚烧,既产生浓烟污染环境,又增加了CO2排放量,研究团队将秸秆制成发酵液培养某种细菌,进行发酵制氢。下列说法错误的是( )
A.鉴定该细菌是否为纤维素分解菌,可在培养基中加入伊红亚甲蓝试剂
B.水稻、小麦的秸秆中富含纤维素,可为产氢细菌提供碳源
C.底物浓度、温度、pH等是影响发酵产氢量的重要因素
D.与传统农业相比,发酵制氢技术既能减少CO2的排放量又能获得新能源
11.为了检测冰淇淋中的大肠杆菌含量是否超标,下列有关做法正确的是( )
A.配制培养基,高压蒸汽灭菌后,调节pH至弱碱性
B.将冰淇淋溶化后,进行梯度稀释,再用平板划线法进行接种
C.置于37 ℃恒温箱中培养12 h,统计培养基中长出来的菌落数
D.该实验应设置未接种样品的空白对照,以检测培养基是否被污染
12.一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP),某科研团队准备从土壤中筛选出能高效降解一次性口罩的细菌。下列操作错误的是( )
A.培养基中应以PP作为唯一碳源
B.挖取的土壤和装土壤的纸袋都无需灭菌
C.可以用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种
D.培养时恒温箱的温度控制在30~37 ℃
13.(2022·江苏,3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
14.(2023·山东,15)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
15.(2023·山东,12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
16.(2023·创新联盟TOP二十名校联考)吃腐烂的水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或者更严重的症状,这和微生物产生的毒素有关。某学习小组为了寻找腐烂的苹果中可安全食用的区域,特开展以下实验。用苹果的腐烂部位、距离腐烂部位1 cm和2 cm的组织做实验材料,检测不同区域中微生物的种类和数量。已知苹果的pH在3.5~4之间,下面是操作流程:
(1)步骤②是________,根据题意,本实验选用的接种方法是__________________________________________________________________。
(2)步骤③中,为了防止出现微生物之间抑制生长的现象,学习小组配制了不同的细菌和真菌的培养基。这些培养基是____________(填“选择培养基”或“鉴定培养基”),它们虽然配方不同,但是一般都含有水、碳源、________________。
(3)在步骤③中,可根据________对不同菌种进行初步鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时记录作为实验结果,这是为了防止____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
统计腐烂部位的菌落数目发现,青霉菌、曲霉菌等真菌的数量较多,细菌数目很少。细菌数目很少可能的原因是________________________________________
____________________________________________________________(答2点)。
(4)分析数据发现,距离腐烂部位越远,微生物的数量越少;距离腐烂部位2 cm的样品中微生物数量极少。有人认为,不能仅凭这个实验就得出距离腐烂部位
2 cm的部分可安全食用的结论,还需要补充实验操作
___________________________________________________________________。
17.(2023·河南洛阳、许昌等四市联考)金黄色葡萄球菌具有高度耐盐性,感染人体易导致肺炎、肠炎等。某人饮用鲜牛奶后出现肠胃不适,怀疑是鲜牛奶中含有金黄色葡萄球菌导致,为验证这一推测,进行了如图实验。回答下列问题。
(1)实验中所用的肉汤培养基可为微生物提供的营养成分包括水、无机盐、________等;从培养过程分析,振荡培养的目的是_________________________________________________________________;
从功能分析,该培养基属于____________培养基。
(2)接种环节除本实验中方法外,还有________________;后者除用于分离微生物外,还常用于统计样品中活菌的数目,依据是_____________________
______________________________________________________________。
(3)金黄色葡萄球菌在血平板上生长时会破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。经过实验,发现血平板上菌落周围出现________,初步证明鲜牛奶中含有金黄色葡萄球菌。若要对本实验进一步完善,可增设一组对照,该组的处理是____________________________________________________________。
18.(2023·创新联盟TOP二十名校联考)泡菜,古称菹,是我国古代劳动人民发明的储藏蔬菜的方法之一。《齐民要术》中关于用白菜(古称菘)等原料腌渍泡菜的方法记录如下:收菜时,即择取好者,作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中,其洗菜盐水,澄取清者泄于瓮中。发酵数日后可得到酸脆可口的泡菜。回答下列问题:
(1)制作菹所利用的微生物主要是指________;“其洗菜盐水,澄取清者泄于瓮中”有利于发酵的进行,原因是_______________________________________
____________________________________________________________________。
(2)2022年“3·15”曝光的劣质“土坑酸菜”生产流程为:在田地里挖出土坑铺上防水塑料膜,直接将蔬菜加上盐、水及必备辅料后在自然环境下发酵。这样生产出来的酸菜容易带有致病杂菌,理由是_______________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________;
还容易因为发酵不充分造成________分泌过少,该物质可充当天然防腐剂,因此不合格的“土坑酸菜”容易腐败。
(3)制作泡菜的菌种也是最常利用的益生菌之一。工业上生产该种益生菌常用的脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等。该培养基配方中可为菌种生长繁殖提供碳源的是________________________________;添加植物汁液的主要作用是____________________________________________________________________;
接种前需要对培养基进行________灭菌处理,以防止污染。
(4)菌种代谢过程中的产物使培养基pH下降到菌体耐酸极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,为获得浓缩培养的该益生菌培养液,还需将该益生菌普通培养液进行_______________________________________________________________________________________
________________________________________________处理(写出一点)。
19.(2023·河北正定调研)人工瘤胃模仿了牛、羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)平板划线法________(填“能”或“不能”)用于实验室中分离纯化微生物。
(2)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是________(填序号)。
①酒精灯;②培养皿;③显微镜;④无菌水;⑤接种针
(3)若在倒平板过程中不小心在皿盖和皿底之间部位溅上培养基,则该培养皿不能再使用的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛选到了几株有透明降解圈的菌落(见图1)。图1中降解圈大小与纤维素酶的________有关。图1中降解纤维素能力最强的菌株是①,依据是____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果如图2,推测菌株________________更适合用于人工瘤胃发酵,理由是____________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
20.(2023·全国乙卷,37)某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所示。
回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是__________________________________________________。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是____________(答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有________________(答出2点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是__________________。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
发酵液中的乙醇可用____________溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的________可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第一章 发酵工程 答案详解
1、答案 C
解析 干制能降低食品中的含水量,使微生物不易生长和繁殖,进而延长食品保存时间,A正确;腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖,B正确;低温保存可以抑制微生物的生命活动,但不是温度越低越好,一般食品保存温度为零上低温,C错误;高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并通过破坏食品中的酶类,降低酶类对食品有机物的分解,有利于食品保存,D正确。
2、答案 D
解析 研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此目标菌具有既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白的功能,所以在C点时取样,并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养,D正确。
3、答案 B
解析 泡菜坛内的白色菌膜是酵母菌繁殖所致,变酸的果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致,A正确;制作面包和馒头都用到酵母菌,酵母菌通过细胞呼吸产生的CO2与食品松软有关,B错误;若制作的泡菜咸而不酸,可能是因为加入的食盐过多,抑制了乳酸菌发酵,乳酸较少,D正确。
4、答案 D
解析 果酒发酵过程中需要对发酵瓶等设备进行消毒,A错误;酵母菌属于兼性厌氧型微生物,在有氧条件下可大量繁殖,B错误;泡菜发酵所需菌种是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,其呼吸产物是乳酸,不产生CO2,C错误;参与腐乳发酵的微生物有酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,D正确。
5、答案 D
解析 纯化培养时,一般在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养,A错误;涂布接种时,需要将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,在酒精灯外焰上引燃,待涂布器冷却后才能涂布,B错误;可用稀释涂布平板法对微生物进行分离计数,也可直接用显微镜对某些微生物计数,而平板划线法不能用于微生物计数,C错误。
6、答案 B
解析 该实验的目的是从土壤中分离纤维素分解菌并计数,因此该刚果红培养基应该以纤维素为唯一碳源,A正确;微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,稀释涂布平板法可用于计数,平板划线法不能用于计数,本题采用稀释涂布平板法将菌液分散在培养基表面,B错误;由图可知,菌落丁透明圈直径与菌落直径的比值最大,说明其分解纤维素的能力最强,C正确;用显微镜直接计数时统计的数据包括死菌和活菌,所以用显微镜直接计数统计的结果往往比活菌实际数目多,D正确。
7、答案 A
解析 利用酵母菌的无氧呼吸可制作米酒,制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母,A正确;米酒发酵液中冒出的“气泡”既来源于酵母菌的无氧呼吸,也来源于酵母菌的有氧呼吸,B错误;酸奶和泡菜的制作利用的微生物是乳酸菌,而乳酸菌是厌氧细菌,因此酸奶和泡菜制作中不需要通氧,要保证乳酸菌的无氧呼吸,C错误;发酵前不能对原料进行灭菌,否则会杀死原料中的发酵菌种,D错误。
8、答案 A
解析 实验目的是获得高效降解一次性口罩的细菌,而一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP),故应用以PP作为唯一碳源的选择培养基,这样其他微生物便无法生存,A正确;为了防止杂菌污染,挖取土壤的铁铲和装土壤的纸袋都需灭菌,土壤不用灭菌,B错误;可以用稀释涂布平板法和平板划线法进行接种,C错误;培养时恒温箱的温度控制在30~37 ℃,可以每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,D错误。
9、答案 C
解析 据图可知,将病原菌的菌丝块放置在平板中央,图中4个位点接种菌株ZI,培养后发现三组培养基中均出现抑菌圈,说明菌株ZI能在图中所示培养基上生长,A正确;由图可知,图中三种病原菌的菌丝长度不同,则生长速度不同,B正确;菌株ZI通过释放分泌物抑制病原菌生长,据图可知,病毒菌 Ⅲ 的菌丝向内凹陷,则菌株ZI对病原菌 Ⅲ 的抑制作用最强,C错误、D正确。
10、答案 A
解析 鉴定某细菌是否为纤维素分解菌,可在培养基中加入刚果红,A错误;发酵过程中需要酶的催化,温度、pH等会影响酶的活性从而影响发酵产氢量,底物浓度的大小也会影响发酵产氢量的多少,C正确。
11答案 D
解析 配制培养基时,应该先调节pH后灭菌,A错误;要检测冰淇淋中的大肠杆菌含量是否超标,应该用稀释涂布平板法接种,B错误;应将培养基置于30~37 ℃的恒温箱中培养1~2 d,C错误。
12、答案 B
解析 实验目的是获得能高效降解一次性口罩的细菌,而一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP),故应使用以PP作为唯一碳源的选择培养基,这样其他微生物便无法生存,A正确;为了防止杂菌污染,挖取土壤的铁铲和装土壤的纸袋都需灭菌,土壤不用灭菌,B错误。
13答案 D
解析 农田或公园土壤中含有较多的产脲酶的微生物,A合理;为了筛选可分解尿素的细菌,配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源,能合成脲酶的微生物在该培养基上能生长,B合理;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,C合理;细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,使酚红指示剂变红,D不合理。
14答案 D
解析 不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;平板涂布时涂布器使用前必须先浸在酒精中,然后在火焰上灼烧,这种操作属于灭菌,B错误;使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素进行生长繁殖,D正确。
15答案 C
解析 沸盐水冷却后再倒入坛中,盐水煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响,A错误;盐水需要浸没全部菜料,制造无氧环境,有利于乳酸菌的无氧呼吸,B错误;盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,是为了隔绝空气、防止杂菌污染等,C正确;腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。
16、答案 (1)梯度稀释 稀释涂布平板法 (2)选择培养基 氮源、无机盐
(3)菌落特征(或者写成菌落的颜色、大小、形状等) 因培养时间不足遗漏菌落数目 细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长,苹果呈酸性,不适合细菌生长;青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长 (4)检测上述区域中微生物产生的毒素含量
解析 (1)不同部位中微生物的数量不一样,考虑到后续统计菌落数目的需要,所以不同的样品进行不同的梯度稀释。本实验需要统计固体培养基中的菌落数目,所以要用稀释涂布平板法接种微生物。(2)微生物产生的代谢物可能抑制其他微生物的生长,所以不能让所有的微生物都在一个培养基中生长。应该把等量的菌液接种到不同的细菌或真菌的培养基上,这些选择培养基只让目的菌株生长,后期再统计菌落数目。不同培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。(3)不同微生物有不同的菌落特征,可根据菌落特征进行不同菌种的鉴定。每隔24 h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为实验结果,这是为了防止因培养时间不足遗漏菌落数目。细菌适宜在中性或弱碱性的环境中生长。根据题意,苹果呈酸性,细菌不适合在苹果中生长;青霉菌产生的青霉素等抗生素抑制细菌的生长,故腐烂部位细菌数目很少。(4)根据题意,毒素会导致人出现各种病症。苹果腐烂部位的微生物能产生毒素,毒素运输到苹果其他部位,导致苹果其他部位存在一定量的毒素。所以只调查不同部位的微生物数量不能得出是否能食用的结论,还需要检测上述区域中微生物产生的毒素含量。
17、答案 (1)碳源、氮源 使微生物与营养物质充分接触并提高培养液中氧气含量 选择 (2)稀释涂布平板法 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌 (3)透明圈 对鲜牛奶进行灭菌
18、答案 (1)乳酸菌 洗菜盐水中有(从蔬菜上清洗下来的乳酸菌)菌种
(2)无氧环境以及温度无法控制,造成某些非乳酸菌的微生物类群大量繁殖(无法抑制其他非乳酸菌微生物生长),从而导致杂菌污染 乳酸
(3)蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、植物汁液 提供维生素 湿热(高压蒸汽)
(4)调节培养基pH、及时排出代谢产物等(任选一点,答案合理即可)
解析 (1)制作传统泡菜所利用的菌种是乳酸菌,其来源是植物体(蔬菜)表面自带的菌种,洗菜盐水中有从蔬菜上清洗下来的菌种,放进发酵瓮中有利于发酵的进行。(2)不合格的“土坑酸菜”在制作时设备条件无法保证严格的无氧环境,环境温度也无法控制,容易造成某些非乳酸菌的微生物类群大量繁殖,这样生产出来的酸菜容易带有致病杂菌;还容易因为发酵不充分造成乳酸含量过少,无法起到防腐作用,因此这样的酸菜容易腐败。(3)脱脂乳酶解液培养基成分如下:蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、碳酸钙、硫酸锌、硫酸锰、磷酸盐、植物汁液等,其中的蛋白胨类、葡萄糖或乳糖、脂类物质、植物汁液是有机物,均可为菌种生长繁殖提供碳源。培养乳酸菌时需要往培养基中添加维生素,而植物汁液中富含维生素。接种前需要对培养基进行湿热(高压蒸汽)灭菌处理。(4)由题干信息可知,菌种代谢过程中的产物使培养基pH下降到菌体耐酸极限后,即使营养充足,菌体的生长也会受到抑制,因此要想获得浓缩培养的该益生菌培养液,还需要进行的处理是调节培养基pH、及时排出代谢产物等。
19、答案 (1)能 (2)③⑤
(3)空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要使用该培养皿培养微生物(答出皿盖和皿底之间的培养基被污染即可)
(4)多少和活性(或数量和活性) 菌落①直径与降解圈的直径比值最小(或菌落①直径/降解圈直径最小或降解圈直径/菌落①直径最大)
(5)J4 发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高(或J4菌株更适合在高温和酸性条件下生存)
解析 (1)平板划线法是通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,可用于实验室中分离纯化微生物。(2)在稀释样品时,为防止杂菌污染,需使用无菌水进行稀释。涂布时,需使用酒精灯、培养皿,而且需要使用酒精灯对涂布器进行灭菌处理。因为使用的是稀释涂布平板法,所以不需要接种针,两步骤均不需要使用显微镜。(3)在倒平板过程中,若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,应立即废弃,这是因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生(皿盖与皿底之间的培养基已被污染)。
(4)降解圈的大小与纤维素的多少及活性有关。降解纤维素的能力可以由菌落直径与降解圈直径的比值大小进行判断,菌落越小且降解圈越大,则降解纤维素的能力越强,所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①。(5)由于发酵过程会产热和产酸,根据题图信息分析可知,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高,所以推测菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵。
20、答案 (1)菌T能够产生纤维素酶,纤维素酶可将纤维素分解 (2)为酵母菌蛋白质合成提供原料 把灭菌锅内原有的冷空气排除;灭菌时要在一定的温度和压力下维持一定的时间 (3)为酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇创造无氧条件 乙醇发酵有CO2产生,拧松瓶盖可以放出CO2,避免因瓶内气压过大引起危险 重铬酸钾 (4)葡萄糖 节约粮食,实现了废物利用
解析 (1)菌T能够将纤维素变成酵母菌发酵所需的葡萄糖,利用的是其能够产生分解纤维素的酶,能够高效催化纤维素分解。(2)N元素是构成体内一些物质的必需元素,如氨基酸,核苷酸等。高压蒸汽灭菌的注意事项包括:①待灭菌的物品放置不宜过紧;②必须将冷空气彻底排除再开始加压;③装入灭菌物品不要过多;④锥形瓶与试管口不要与桶壁接触……,合理即可。(3)拧紧瓶盖的主要目的是保证密闭环境,防止杂菌进入,同时营造无氧条件。酵母菌无氧呼吸产生乙醇的同时还会产生二氧化碳,拧松瓶盖可以释放二氧化碳,防止容器压力过大发生爆炸。酸性条件下重铬酸钾溶液可以用来鉴定酒精。(4)纤维素分解产生的葡萄糖可以用来作为发酵原料。从社会责任感角度和实际生产角度出发分析即可,如减少粮食消耗,生产成本低,能同时处理秸秆,保护环境等