第1章 发酵工程 综合复习训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。工业生产上,有时需要用一些方法对菌种进行筛选纯化。下列相关叙述错误的是( )
A.传统发酵以天然菌种为主,菌种差异、杂菌不明等原因往往造成传统发酵食物品质不一
B.筛选酵母菌菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素来抑制细菌的生长
C.稀释涂布平板法计算获得的菌落数往往少于实际活菌数
D.平板划线法纯化菌种时,对接种环灼烧了4次,说明操作员在培养基上进行了5次划线
2.中国是最早掌握酿酒技术的国家之一。中国古代在酿酒技术上的一项重要发明,就是用酒曲造酒。酒曲里含有使淀粉糖化的曲霉菌及促成酒化的酵母菌等微生物。利用酒曲造酒,使淀粉质原料的糖化和酒化两个步骤结合起来,这对酿酒技术是一个很大的推进。下列说法正确的是( )
A.在传统的酒精发酵中,发酵液中只含有酵母菌的菌种
B.酿酒的整个过程应保持完全无氧条件,温度应控制在28℃左右
C.酿酒后期如果发酵液密封不严,酵母菌会在表面形成一层白色菌膜
D.用传统技术酿酒时,不需要加入太多酒曲的原因是材料表面附着了大量的酵母菌
3.高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述正确的是( )
A.嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性强,高压蒸汽灭菌不能杀死它
B.灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底
C.含有嗜热脂肪杆菌菌片的培养液从功能上属于选择培养基
D.设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色不变说明结果可信
4.固氮菌能固定氮气,提高土壤的氮含量,为植物生长提供充足的氮元素。科研人员从土壤中分离筛选出具有高效固氮能力的自生固氮细菌并进行发酵。根据发酵工程流程图及微生物相关知识,下列叙述错误的是( )
A.高效固氮菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得
B.发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
C.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
D.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身等
5.腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。它“闻着臭,吃着香”且易于消化吸收,深受大众喜爱,其制作方法广为流传。腐乳需加盐腌制,其生产过程一般分为前酵期(培菌)和后酵期(装瓶后常温条件下放置,自然发酵3个月)。下列相关叙述错误的是( )
A.多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉
B.民间制作腐乳时,发酵好的豆腐上布满了菌落,这些菌落属于同一物种
C.腐乳制作过程中,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸
D.生产过程中加盐可析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬
6.某兴趣小组欲从土壤中筛选出分解尿素的细菌,下列相关实验操作正确的是( )
A.所用培养基及接种工具分别用巴氏灭菌和灼烧灭菌
B.采集的土壤样本需经多次稀释后才能划线接种
C.培养该细菌时,可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基
D.根据菌落的颜色、形状和大小等进行初步判断
7.下列有关果酒、果醋、酸奶和泡菜制作的叙述中正确的是( )
A.制作果醋时,表面产生的菌膜是由醋酸菌形成的
B.利用乳酸菌制作酸奶时,先通气培养,后密封发酵
C.参与上述四种传统发酵食品制作过程的微生物都具有生物膜系统
D.腌制泡菜时间过短,泡菜中酸性弱杂菌少,亚硝酸盐含量高
8.我们的生活离不开传统发酵技术制作的食品,酸奶、果酒、果醋、泡菜等极大地满足了人们对饮食多元化的需求。下列相关叙述错误的是( )
A.制作酸奶与制作泡菜控制发酵的气体条件不一致
B.酿果酒时无需对葡萄严格消毒,原因是缺氧、酸性的发酵液抑制了其他微生物的生长
C.变酸的酒表面会有白膜出现,是醋酸菌大量繁殖形成的
D.家庭制作的泡菜因早期亚硝酸盐含量高而不宜过早食用,需等到亚硝酸盐含量较低后食用
9.中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是( )
A.腐乳制作过程中,起主要作用的是曲霉
B.酸奶制作过程中,密封处理不利于乳酸菌发酵
C.馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2
D.泡菜制作过程中,密封处理有利于醋酸菌的生长
10.下列有关微生物培养过程中接种及分离和计数等操作的叙述,正确的是( )
A.微生物接种后,应在培养皿皿底做标记后正放培养
B.在酒精灯火焰附近,将冷却至室温的培养基倒入培养皿
C.使用细菌计数板直接计数误差较大,可利用台盼蓝染色法辅助减小误差
D.抑菌圈法探究抗生素的抑菌效果时,在贴滤纸片前需要用平板划线法接种
11.下列有关啤酒工业化生产的叙述,正确的是( )
A.工业化啤酒生产中,焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
B.糖的分解及代谢物的生成在主发酵阶段完成
C.在啤酒的酿造过程中,适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量
D.主发酵结束后,需在高温密闭环境下进行后发酵
12.下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方,下列叙述正确的是( )
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂
含量(g) 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL
A.根据物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.乳糖可为目标微生物提供碳源
C.该培养基的营养成分共有三类,即水,无机盐,碳源
D.该培养基的制备流程为灭菌→加入琼脂→倒平板
13.微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。如图为微生物纯培养的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A.步骤①中倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖即可
B.完成步骤④的过程中,接种环共灼烧处理了6次
C.利用图中接种方法并配制以尿素为唯一氮源的培养基,可从土壤中分离尿素分解菌并进行计数
D.若利用稀释涂布平板法,可将稀释液中的菌体完全分离,一个菌落只对应一个菌体
14.下列关于传统发酵技术、发酵工程及其应用的叙述,错误的是( )
A.传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
B.家庭制作泡菜和果醋过程中,发酵液表层出现的白膜是由不同种微生物形成
C.可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白
D.在发酵工程的生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定
15.DDT(C14H9Cl5)是20世纪上半叶曾在世界范围内被广泛使用的杀虫剂,因难以降解而被禁用。土壤中的某些微生物能降解DDT,分离、纯化DDT降解菌的过程如图。下列说法错误的是( )
A.通常采用干热灭菌法对培养皿进行灭菌处理
B.选择培养和纯化培养时培养基应以DDT为唯一碳源
C.划线纯化时,划线顺序为③区→②区→①区
D.保存菌种时,减少菌种的传代次数可减少菌种衰退
16.下列关于传统发酵技术、发酵工程及其应用的叙述,错误的是( )
A.果醋制作过程中,往往在发酵液表面形成菌膜,但在发酵液内部不能形成菌膜
B.传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
C.通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,用来防治多种农林虫害
D.啤酒酿造终止后,可得到啤酒、单细胞蛋白等产品
二、多选题
17.如图所示为果酒和果醋的发酵装置,下列有关说法错误的是( )
A.果酒发酵时,需将果汁装满发酵瓶,并关闭充气口
B.果醋发酵时,需持续通入氧气,促进醋酸生成
C.该装置必须先进行果酒发酵,再进行果醋发酵
D.制作果酒、果醋时均需要将排气口的弯管水封
18.欲探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用,某研究小组将大肠杆菌菌液直接加入培养基中,摇匀后倒平板,冷却后在相应区域放置相应的圆形滤纸片,如图1所示,一段时间后测量抑菌圈直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌富集培养,然后重复上述步骤培养三代,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的有( )
A.平板中不含抗生素的滤纸片起空白对照的作用
B.Kan较Amp对大肠杆菌的抑菌效果强,且随培养代数增多两者抑菌效果均减弱
C.大肠杆菌产生耐药性的变异是由一定浓度的抗生素引起的
D.抑菌圈边缘出现菌落是染色体变异的结果
19.下表是培养某种微生物的培养基的成分列表,相关叙述正确的有( )
成分 含量 成分 含量
葡萄糖 10g K2HPO4·3H2O 0.2g
NaCl 0.2g MgSO4·7H2O 0.2g
K2SO4 0.2g CaCO3 5g
琼脂 20g 蒸馏水 约1000mL
A.该培养基从化学成分上分类属于合成培养基
B.制备固体培养基时一般需要添加凝固剂
C.该培养基可用于筛选固氮微生物
D.在烧杯中配制培养基后应分装到培养皿中进行高压蒸汽灭菌
20.柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂。如图为研究人员以红薯粉为原料经黑曲霉发酵生产柠檬酸的简要流程图。下列说法正确的是( )
A.黑曲霉与生产果醋和腐乳时所用主要微生物的代谢类型相同
B.将菌种接种至A培养基时,浸泡在酒精中的涂布器使用前需在火焰上灼烧
C.将菌种转接至B培养基的目的是增加黑曲霉菌种数量
D.若发酵罐C中的原料为大豆粉,可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油
三、非选择题
21.牛奶是适合微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒,以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染,进行了如图所示操作。请据图回答下列问题:
(1)图1所示方法为 ,若取最终的牛奶稀释液0.1mL在培养基上进行涂布,应选择的工具是图2中的 (填字母)。
(2)理想情况下,培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿,菌落数分别为65、63、64,则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为 。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏 (填“大”或“小”),其原因是 。
(3)接种操作完成后,需将平板倒置放入培养箱中培养,倒置的目的是不仅能防止水分过快挥发,而且可以 。如果培养基上出现形状、大小、颜色不同的菌落,说明自制酸奶已被杂菌污染。
(4)要进一步分离纯化菌种,应采用图3中 (填字母)所示的划线分离操作。
22.蓝莓酸甜宜人、细腻多汁、气味清香,由蓝莓酿制的蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”和“口服化妆品”等。如图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。结合图形和相关知识回答下列问题:
(1)制作蓝莓酒的微生物来自 ,因此过程①冲洗时不要过度冲洗,防止该微生物被冲洗掉,该微生物的呼吸类型是 型,利用该微生物生产蓝莓酒的原理是 (用反应式表达)。
(2)在过程③发酵阶段,绝大多数微生物都因无法适应 的环境而受到抑制,而酵母菌可以生长繁殖。
(3)酿制蓝莓醋的微生物是 ,该微生物只有在 时,才能进行旺盛的生理活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是 。
(4)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少 时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸,此时酒精为醋酸菌提供了 。
(5)果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验,在 条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现 色。
23.某兴趣小组设计制作的果酒与果醋发酵的装置如图1所示,请完成相关分析与探究。
(1)葡萄酒发酵后期,需要打开 (填图中字母)处的导管,释放出CO2;葡萄酒发酵初期,酵母菌也释放CO2,但不需要“放气”,原因是 。
(2)检测发酵液中的酒精常用酸性 ,但要待充分发酵耗尽葡萄糖后取样检测,原因是 。
(3)利用葡萄酒制作葡萄醋,除加入醋酸菌,还需要调整的条件有 (写出1点即可);某同学尝试从超市买来的食醋中分离醋酸菌,结果没有得到任何菌落,原因是 。为获得醋酸菌,该同学可对买来的食醋采取什么措施? 。
(4)温度影响醋酸菌发酵,某兴趣小组查阅到的有关“温度对某种醋酸菌发酵的影响”的资料如图2所示。分析资料信息可知,随温度变化,醋酸菌发酵的情况是 。
24.滚管培养法是培养厌氧微生物的常用方法,其过程为:将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中,然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动,带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层,培养一段时间后即可获得单菌落。研究人员利用上述方法从深海沉积物样品中分离获得了一株异养厌氧菌(zth2),所用培养基的部分成分如下:NH4Cl、NaHCO3、醋酸钠、硫酸镁、KH2PO4、半胱氨酸(抗氧化剂)、刃天青(氧气指示剂,无氧条件呈无色,有氧条件呈红色)、过滤海水。
(1)除上述物质外,分离获得zth2单菌落所用的培养基,还应该含有的成分是 。
(2)配制好的培养基通常采用 法进行灭菌,灭菌后的培养基是否适合于分离厌氧微生物的判断依据是 。
(3)研究人员用1mL无菌注射器各吸取1×106倍稀释的样品稀释液0.1mL分别注入三个试管中,用滚管培养法对zth2菌株进行培养,培养所得的菌落数分别为144、157、164,则1mL样品溶液中zth2菌的数目为 。上述统计的菌落数比实际活菌数偏 ,原因是 。
25.有机磷农药使用不当时会造成瓜果蔬菜等食品农药残留超标,危害人类健康。某兴趣小组同学尝试从土壤中分离纯化高效降解有机磷农药的微生物。回答下列问题:
(1)在 采集土壤更容易分离到目标菌株,配制用于分离目标菌株的微生物时,加入琼脂的目的是 。配制好的培养基常采用 法进行灭菌。待灭菌后的培养基温度降至 ℃左右就可以进行倒平板操作。判断灭菌后的培养基是否符合灭菌要求的方法是 。
(2)如图是用两种接种方法接种后培养的效果图解,要得到图B所示的培养效果,接种过程中接种环需灭菌 次。利用图A的方法在5个平板上各接种稀释倍数为104的菌液样品(涂布体积为0.1mL),培养一段时间后,平板上的菌落数分别为26个、100个、103个、112个、430个,则每升原菌液样品中的细菌数为 个。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】1、传统发酵技术一般选用天然菌种,由于菌种不单一,所以产品品质不稳定。
2、微生物接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法两种。
【详解】A、传统发酵以天然菌种为主,菌种差异、杂菌不明等原因往往造成传统发酵食物品质不一,因为传统发酵过程中使用的菌种主要是天然菌种,这些菌种的差异以及发酵过程中可能存在的杂菌,导致发酵产品的品质存在一定的不稳定性,A正确;
B、筛选酵母菌菌种时,可在培养基中加入一定量的青霉素来抑制细菌的生长,青霉素可以抑制细菌细胞壁的形成,B正确;
C、稀释涂布平板法计算获得的菌落数往往少于实际活菌数,原因是当两个或多个细胞连在一起时,观察到的只是一个菌落;而细菌计数板统计法获得的菌落数可能会大于实际活菌数,原因是细菌计数板统计出的菌体数目是活菌和死菌的数目之和,C正确;
D、实际上,平板划线法纯化菌种时,对接种环进行灼烧的次数并不代表在培养基上进行的划线次数,灼烧接种环的目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,确保下一次划线时接种环上的菌种来自本次划线,并且,最开始划线前也需要对接种环进行灼烧,因此,灼烧4次,操作员实际划线次数可能只有3次,D错误。
故选D。
2.D
【分析】1、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。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快,把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
2、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、在传统的酒精发酵中,没有经过严格的灭菌,因此发酵液中不只含有酵母菌的菌种,A错误;
B、酿酒过程所用的微生物主要是酵母菌,酵母菌是兼性厌氧菌,酿酒的整个过程应先有氧条件大量繁殖,后无氧条件进行酒精发酵,B错误;
C、酿酒后期如果发酵液密封不严,在变酸的酒的表面可观察到一层白色菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的,C错误;
D、由于葡萄皮表面附着有野生型酵母菌,因此用传统技术酿酒时,不需要加入太多酒曲,D正确。
故选D。
3.B
【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则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。
【详解】A、芽孢是细菌的休眠体,芽孢壁厚,含水量极低,代谢缓慢,抗逆性强,嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较普通杂菌强,高压蒸汽灭菌能杀死它,A错误;
B、题干信息:灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,若芽孢可以生长会使培养液变为黄色;可见灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底,B正确;
C、灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液用于鉴别嗜热脂肪杆菌是否存活,因此属于鉴别培养基,C错误;
D、设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色变说明结果可信,D错误。
故选B。
4.C
【分析】发酵工程的基本环节:(1)菌种的选育:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。(3)培养基的配制:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。(5)接种:将菌种接种到发酵罐培养液中。(6)发酵:这是发酵工程的中心环节。①在发酵过程中,要随时检测培养波中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。②要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。(7)产品的分离、提纯:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥,即得到产品。②如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得,A正确;
B、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件,B正确;
C、发酵工程与传统发酵技术最大的区别是发酵工程利用的一般为单一菌种进行发酵,C错误;
D、发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢产物、酶及菌体本身,D正确。
故选C。
5.B
【分析】腐乳的制作原理:参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种,其中起主要作用的是毛霉,其代谢类型为异养需氧型;毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、在腐乳制作过程中,毛霉、青霉、酵母、曲霉等多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉,A正确;
B、物种是一定区域同种生物的全部个体,发酵菌种除毛霉外,还包括多种微生物,因此豆腐块上的菌落不属于同一物种,B错误;
C、腐乳“闻着臭,吃着香”且易于消化吸收,腐乳易被人体吸收是因为豆腐中的成分发生了如下变化:蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸,脂肪分解为甘油和脂肪酸,C正确;
D、腐乳制作过程中,加盐除了可以防止腐败外,还可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,D正确。
故选B。
6.D
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长,而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
鉴别培养基是 指加入某种试剂或化学药品,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的用于鉴别和区分菌落相似的微生物,如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌。
【详解】A、筛选分解尿素的细菌所用的培养基及接种工具分别用湿热灭菌法和灼烧灭菌进行灭菌,A错误;
B、为了获得单菌落,采集的土壤样本需经多次稀释后才能进行涂布接种,B错误;
C、筛选尿素分解菌应该用以尿素为唯一氮源的培养基,而牛肉膏、蛋白胨都含有氮源,因此不能用牛肉膏蛋白胨培养基筛选分解尿素的细菌,C错误;
D、相同的条件下,不同细菌在固体培养基上长出的菌落具有种的特异性,因此,可根据菌落的颜色、形状和大小等进行初步判断,D正确。
故选D。
7.A
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
3、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、家庭制作果醋时表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的,A正确;
B、乳酸菌为厌氧菌,需一直密封发酵,B错误;
C、真核生物才有生物膜系统,原核生物没有,上述四种传统发酵食品制作过程的微生物中醋酸菌、乳酸菌没有生物膜系统,C错误;
D、泡菜腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,D错误。
故选A。
8.A
【分析】1、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。
2、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。
3、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌;在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、制作酸奶和泡菜都是利用乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,故制作泡菜与制作酸奶控制发酵的气体条件是一致的,A错误;
B、由于在缺氧、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,因此酿制果酒时,不需要对葡萄严格消毒,B正确;
C、变酸的酒的表面观察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的,C正确;
D、泡菜腌制初期,亚硝酸盐的含量先是升高,因此家庭中制作的泡菜不宜过早食用,后来亚硝酸盐含量会降低并稳定在低水平,D正确。
故选A。
9.C
【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
【详解】A、腐乳制作过程中,起主要作用的是毛霉,A错误;
B、制作酸奶利用的是乳酸菌,乳酸菌为厌氧型细菌,所以密封处理有利于乳酸菌发酵,B错误;
C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2,馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2,CO2遇热膨胀而形成小孔,使得馒头暄软多孔,C正确;
D、制作泡菜利用的是乳酸菌,并非醋酸菌,D错误。
故选C。
10.C
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、微生物接种后,在培养皿皿底做标记后,将平板倒置培养,A错误;
B、在酒精灯火焰附近,将冷却至50℃左右的培养基倒入培养皿,B错误;
C、使用细菌计数板直接计数误差较大,可利用台盼蓝染色法(区分死细胞和活细胞)辅助减小误差,C正确;
D、抑菌圈法探究抗生素抑菌效果,在贴滤纸片前需要用稀释涂布平板法接种,D错误。
故选C。
11.B
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异
【详解】A、工业化啤酒生产中,焙烤杀死种子胚但不使淀粉酶失活,A错误;
BD、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵,B正确,D错误;
C、啤酒酿造的原理是酵母菌无氧呼吸生成酒精,需要提供无氧环境,因此不能打开发酵装置,C错误。
故选B。
12.B
【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物的培养基。
【详解】A、从配方上看,该培养基有琼脂,因此为固体培养基,A错误;
B、乳糖含有C、H、O元素,可为微生物提供碳源,B正确;
C、该培养基的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源四类,C错误;
D、该培养基的制备流程为加入琼脂→灭菌→倒平板,D错误。
故选B。
13.B
【分析】由图可知,①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③④是进行平板划线。
【详解】A、等待培养基冷却凝固后,需将培养皿倒过来放置,A错误;
B、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌,接种结束后还需灼烧灭菌1次,防止造成污染,由此可见,完成步骤④共需灼烧接种环6次,B正确;
C、图中接种方法是平板划线法,不能用于微生物计数,计数需用稀释涂布平板法,C错误;
D、使用稀释涂布平板法接种,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,但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。因此不一定是一个菌落只对应一个菌体,D错误。
故选B。
14.A
【分析】1、酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具进行消毒,传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵,原料不能消毒和灭菌,A错误;
B、制作果醋和制作泡菜的坛内都会有白膜出现,前者是醋酸菌大量繁殖形成,后者是酵母菌大量繁殖形成的,B正确;
C、可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白,单细胞蛋白是微生物菌体,C正确;
D、在发酵工程的生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定,期望获得高产,提高经济效益,D正确。
故选A。
15.C
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢。常用的灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。
【详解】A、对培养皿等玻璃器皿可采用干热灭菌法灭菌,A正确;
B、本实验是分离、纯化DDT降解菌,因此应以DDT为唯一碳源,使DDT降解菌能生存,而不能降解DDT的菌体因缺少碳源而不能存活,B正确;
C、据图可知,①区域的菌体密集,而②③部位的菌体形成了单个菌落,因此划线纯化时,划线顺序为①区→②区→③区,C错误;
D、减少菌种的传代次数,可减少菌种发生自发突变的概率,防止菌种退化,有利于保持菌种优良性状,D正确。
故选C。
16.B
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、果醋制作过程中,发酵液表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成,菌膜往往在液体培养基表面形成,在发酵液内部不能形成,A正确;
B、传统发酵过程中为降低杂菌污染,发酵前需要对器具进行消毒,传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵,原料不能消毒和灭菌,B错误;
C、通过发酵工程生产的苏云金杆菌可制成微生物农药,用来防治多种农林虫害,这属于生物防治的实例,C正确;
D、微生物含有丰富的蛋白质,生长繁殖速度很快。因此,通过发酵获得了大量的微生物菌体,这些微生物菌体即为单细胞蛋白。酿造啤酒使用的菌种是酵母菌,啤酒酿造终止后,既可得到啤酒、又可得到单细胞蛋白(酵母菌菌体)等产品,D正确。
故选B。
17.ACD
【分析】题图分析:图是果酒和果醋的发酵装置图,其中出料口的作用是出料、检测,充气口的作用是在果醋制作时通入氧气的,排气口是排气,其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。
【详解】A、果酒发酵时,果汁不能装满发酵瓶,要留有大约1/3的空间,A错误;
B、果醋发酵时,利用的是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,故需持续通入氧气,促进醋酸生成,B正确;
C、该装置在氧气、糖源充足的条件下,可直接进行果醋发酵,C错误;
D、排气口的作用是排气,而弯管的设置可防止空气中微生物的污染,故制作果酒、果醋时排气口的弯管不需水封,D错误。
故选ACD。
18.CD
【分析】细菌抗药性是由基因突变产生的,抗生素起到了选择作用。抑菌圈的直径越小,说明细菌对抗生素的抗性逐渐增强,抗生素的抑菌效果越差。
【详解】A、实验目的为探究氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)对大肠杆菌的选择作用,实验需要遵循对照原则,平板中不含抗生素的滤纸片起空白对照的作用,A正确;
B、据柱状图可知,Kan较Amp组抑菌圈的直径更大,说明其对大肠杆菌的抑菌效果强,且随培养代数增多,两者菌圈的直径都减小,抑菌效果都减弱,B正确;
C、大肠杆菌杆菌繁殖过程中会发生基因突变,产生抗药性变异和不抗药性变异,一定浓度的抗生素会杀死不抗药性变异,抗药性变异保留下来,因此一定浓度的抗生素对大肠杆菌起筛选作用而不是引起大肠杆菌发生变异,C错误;
D、大肠杆菌属于原核生物,不含有染色体,抑菌圈边缘出现菌落可能是大肠杆菌发生基因突变的结果,D错误。
故选CD。
19.ABC
【分析】1、微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等。有些微生物还需要特殊的营养物质,如维生素、生长因子等。
2、培养基中含有琼脂的一般为固体培养基。
3、选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
【详解】A、该培养基中成分和含量明确,为合成培养基,A正确;
B、固体培养基是在液体培养基中加入凝固剂后制成的,制备固体培养基时一般需要添加凝固剂,B正确;
C、固氮微生物可利用空气中的N2,该培养基没加氮源,不能固氮的微生物不能在该培养基上生长,故该培养基可用于筛选固氮微生物,C正确;
D、在烧杯中配置培养基后应分装到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸并用橡皮扎紧,放入高压蒸汽锅中,之后冷却至一定温度再将培养基分装到培养皿中,D错误。
故选ABC。
20.AC
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、由培养时需要通气振荡可知,黑曲霉的异化作用类型为需氧型,因此其代谢类型为异养需氧型,制作果醋利用的是醋酸菌,制作腐乳利用的是毛霉,它们的代谢类型均为异养需氧型,A正确;
B、将菌种接种至A培养基时,使用的是平板划线法,接种工具为接种环,使用前需在火焰上灼烧灭菌,B错误;
C、将菌种转接至B培养基是将菌种转接至新的培养基,目的是为了进行扩大培养,从而增加菌种的数量,C正确;
D、以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可以制成酱油产品,D错误。
故选AC。
21.(1) 稀释涂布平板法 B
(2) 6.4×107 小 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)防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染
(4)B
【分析】配制牛肉膏蛋白陈固体培养基的注意事项:①倒平板的温度一般50℃左右适宜,温度过高会烫手,过低培养基又会凝固;②平板需倒置,这样既可使培养基表面的水分更好地挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
【详解】(1)图1为梯度稀释操作,即稀释涂布平板法;取最终的牛奶稀释液0.1mL在培养基上进行涂布,应选择图2中的B涂布器进行操作。
(2)分析图解可知,酸奶稀释了105倍,在恒温培养箱中培养一段时间后,3个平板上菌落数分别为65、63、64个,则可以推测酸奶中每毫升含菌数为=(65+63+64) ÷3÷0.1×105=6.4×107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,因此运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小。
(3)接种操作完成后,需将平板倒置放入培养箱中培养,倒置的目的是不仅能防止水分过快挥发,而且可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染,如果培养基上出现形状、大小、颜色不同的菌落,说明自制酸奶已被杂菌污染。
(4)平板划线法时,每次从上次划线的末端开始划线,B符合题意。
22.(1) 附着在蓝莓皮上的野生酵母菌 兼性厌氧
(2)缺氧、呈酸性
(3) 醋酸菌 氧气充足 醋酸菌把酒精转化成乙酸
(4) 糖源 碳源和能源
(5) 酸性 灰绿
【分析】当氧气、糖源都充足时,醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸。在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】(1)制作蓝莓酒的微生物来自附着在蓝莓皮上的野生酵母菌,因此过程①冲洗时不要过度冲洗,防止酵母菌被冲洗掉,酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,故该生物的呼吸类型是兼性厌氧型,利用该生物生产蓝莓酒的原理是:。
(2)过程③发酵阶段,在缺氧,呈酸性的发酵液中酵母菌能生长繁殖,而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(3)酿制蓝莓醋的微生物是醋酸菌,是好氧型微生物,故该微生物只有在氧气充足的时候,才能进行旺盛的生理活动;在酿制蓝莓酒的过程中出现酒变酸的原因是醋酸菌把酒精转化成乙酸。
(4)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将蓝莓汁中的糖分解成乙酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸,此时酒精为醋酸菌提供了碳源和能源。
(5)在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色,故果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验。
23.(1) a 葡萄酒发酵初期,酵母菌释放出的CO2主要来自有氧呼吸,有氧呼吸时产生的CO2与消耗的O2量相等,装置内气体体积基本不变
(2) 重铬酸钾 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应
(3) 通入O2(或无菌空气)、适当升高温度 超市购买的食醋在装瓶之前经过灭菌处理,已无活菌 将买来的食醋打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜,即醋酸菌
(4)最适发酵温度在26℃左右,20至26℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而升高,26至32℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而降低
【分析】1、果酒的制作原理:(1)用到的微生物是酒酵母 ,单细胞真核微生物,它的代谢类型是兼性厌氧型,主要以出芽方式繁殖。①有氧呼吸的反应式:C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量②无氧呼吸的反应式:C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+能量(2)影响果酒发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。 ①酵母菌生长的最适温度是20℃ ; 酒精发酵一般将温度控制在18-30 ℃ 。②酒精发酵过程中,要保持缺氧、酸性(pH值4.0~5.8)环境。③发酵检测:CO2使Ca(OH)2溶液变浑浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;酒精使酸性重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色。
2、果醋的制作原理:(1)用的微生物是醋酸菌,单细胞的原核生物,它的代谢类型是异养需氧型。(2)当氧气、糖充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌能将C2H5OH线分解为乙醛,在分解成CO2和醋酸。(3)发酵温度一般控制在30~35℃,属于好氧细菌,所以应及时向发酵装置中充气。
【详解】(1)葡萄酒发酵后期,需要打开a处的导管,释放出CO2;葡萄酒发酵初期,酵母菌也释放CO2,但不需要“放气”,原因是葡萄酒发酵初期,酵母菌释放出的CO2主要来自有氧呼吸,有氧呼吸时产生的CO2与消耗的O2量相等,装置内气体体积基本不变。
(2)检测发酵液中的酒精常用酸性重铬酸钾,但要待充分发酵耗尽葡萄糖后取样检测,原因是葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应。
(3)利用葡萄酒制作葡萄醋,除加入醋酸菌,还需要调整的条件有通入O2(或无菌空气)、适当升高温度。某同学尝试从超市买来的食醋中分离醋酸菌,结果没有得到任何菌落,原因是超市购买的食醋在装瓶之前经过灭菌处理,已无活菌。为获得醋酸菌,将买来的食醋打开暴露于空气中,一段时间后在醋的表面会有一层薄膜,即醋酸菌。
(4)温度对某种醋酸菌发酵有影响,分析题图可知,随温度变化,醋酸菌发酵的情况是最适发酵温度在26℃左右,20至26℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而升高,26至32℃内,发酵转化率和产酸速率随温度升高而降低。
24.(1)碳源和琼脂
(2) 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌法) 培养基颜色为无色时适合,红色时不适合
(3) 1.55×109 低 当两个或多个细胞连在一起时,观察到的只是一个菌落
【分析】各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】(1)因为zth2为异养微生物,培养基为固体培养基,故除上述物质外,分离获得zth2单菌落所用的培养基,还应该含有的成分是碳源和琼脂。
(2)配制好的培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。因为zth2为厌氧菌,培养基中加入了刃天青(氧气指示剂,无氧条件呈无色,有氧条件呈红色),故灭菌后的培养基若为无色则符合条件,红色则不符合条件。
(3)研究人员用1mL无菌注射器各吸取1×106倍稀释的样品稀释液0.1mL分别注入三个试管中,用滚管培养法对zth2菌株进行培养,培养所得的菌落数分别为144、157、164,则1mL样品溶液中zth2菌的数目为(144+157+164)÷3÷0.1×1×106=1.55×109个。由于当两个或多个细胞连在一起时,观察到的只是一个菌落,故上述统计的菌落数比实际活菌数偏低。
25.(1) 经常使用有机磷农药的环境中 作为凝固剂使用 高压蒸汽灭菌或湿热灭菌 50 将未接种菌液的空白平板放在恒温箱中培养一段时间,观察空白平板是否有菌落形成
(2) 6 1.05×1010
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养,在线的开始部分微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】(1)因为要获得能降解有机磷农药的微生物菌种,因此在经常使用有机磷农药的环境中采集土壤更容易分离到目标菌株,用于 分离微生物的培养基常为固体培养基,加入琼脂的目的是作为凝固剂使用。配制好的培养基常采用高压蒸汽灭菌(或湿热灭菌)法进行灭菌。待灭菌后的培养基温度降至50℃左右就可以进行倒平板操作。检测培养基平板灭菌是否合格的方法:将未接种的空白培养基在适宜条件下培养一段时间后观察,无菌落形成说明该培养基灭菌合格,有菌落形成就不合格。
(2)图B菌落集中呈线状,说明接种方法是平板划线法;划线前需对接种环灭菌,且划线区域为5个,则在接种过程中接种环需灭菌6次。 图A菌落分布较均匀,说明接种方法是稀释涂布平板法,对菌落进行统计时,需选择菌落数为30~300之间的平板进行计数,因此每升原菌液样品中的细菌数为(100+103+112)÷3÷0.1×104×103=1.05×1010。
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