第1章 发酵工程
达标检测卷
(时间:45分钟)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
1.关于实验室果酒、果醋制作过程的叙述,正确的是( )
A.果酒制作需要的温度比果醋制作需要的温度高
B.果酒、果醋制作的全过程都需要严格灭菌
C.葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间
D.醋酸菌在有氧和无氧的条件下都可将果酒变成果醋
2.下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述中,错误的是( )
A.冲洗葡萄不能次数过多,否则果酒的制作会失败
B.根据图1可知,利用葡萄制作果醋时,必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵
C.图2装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染
D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口,制作果醋时充气口和排气口都要打开
3.下列有关制作果酒、果醋所利用的主要微生物的说法,错误的是( )
A.用到的主要微生物分别是酵母菌、醋酸菌
B.从微生物的细胞结构来看,用到的主要微生物属于真核生物
C.用到的主要微生物的代谢类型依次是兼性厌氧型、需氧型
D.用到的主要微生物都可以通过分裂生殖
4.(2024·天津北辰期中)蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。下图是以鲜蓝莓为原料发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中的菌种不需要专门接种,先清洗后去梗是为了减少杂菌污染
B.过程③在氧气、糖源都充足条件下可直接发酵为蓝莓醋
C.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
D.过程④⑤的发酵条件不同,过程④所需的最适温度高于过程⑤
5.《诗经》中有“中田有庐,疆场有瓜,是剥是菹,献之皇祖”的诗句。“剥”和“菹”是腌渍加工的意思。许慎《说文解字》解释“菹菜者,酸菜也”。下列关于酸菜制作的叙述正确的是( )
A.为了降低杂菌污染的风险,发酵前需要对器具进行灭菌处理
B.为保证泡菜坛内的无氧环境,腌制时应将泡菜坛装满
C.泡菜坛内液体表面可能出现一层由酵母菌繁殖形成的白膜
D.腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定
6.(2024·安徽合肥期中)古徽州有许多美食深受人们喜爱,如徽州毛豆腐、灵山酒酿、臭鳜鱼、徽州臭豆腐等。制作臭豆腐时需要将豆腐浸入含有乳酸菌和芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵,相关叙述正确的是( )
A.卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌相互独立,没有种间关系
B.制作臭豆腐时,豆腐相当于微生物生长的培养基
C.徽州毛豆腐中的毛霉、曲霉产生的蛋白酶能促进大豆蛋白质、脂肪分解,丰富营养成分
D.乳酸菌发酵产生了乳酸和二氧化碳,需定期排气
7.(2024·山东济南期中)制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。某同学在用质量分数为5%的盐水制作泡菜时,定期测定了泡菜中亚硝酸盐含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,泡菜的最佳食用时间在发酵的第5~7 d
B.“陈泡菜水”可为泡菜发酵提供菌种,缩短泡菜制作时间
C.盐水装坛前需煮沸,该过程可以杀死盐水中的大部分杂菌
D.在坛盖边沿的水槽中注满清水,以保证坛内的无氧环境
8.如图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是( )
A.①步骤使用的培养基已经灭菌并调节过pH
B.②步骤接种环经灼烧灭菌后应趁热快速挑取菌液
C.④中每次划线前后都需要对接种环进行灼烧处理
D.①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行
9.平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物的两种常用方法,下列描述正确的是( )
A.采用稀释涂布平板法计数获得的菌落数往往多于实际的活菌数
B.平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环连续划在固体培养基表面
C.稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基中进行培养
D.与平板划线法相比,稀释涂布平板法形成单菌落的效果更好
10.下列关于微生物的实验室培养的说法,错误的是( )
A.培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质
B.接种前、后都要过火灼烧试管口
C.操作者的手一般用酒精消毒,培养基一般用高压蒸汽灭菌法灭菌
D.某同学平板计数时,三个平板的菌落数分别是55、60、65,空白平板上有5个菌落,则平均每个平板菌落数为55个
11.(2024·广东中山期末)将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌(菌株a和b)进行如图所示实验。下列叙述正确的是( )
A.实验中接种至基本培养基的方法是平板划线法
B.基本培养基出现的少量菌落一定是单菌落
C.基本培养基中包含菌株a和b的生长因子
D.菌株a和b需要的生长因子有所不同
12.纸片扩散法药物敏感试验是在涂有细菌的琼脂平板培养基上按照一定要求贴上浸有不同种类抗生素的纸片,培养一段时间后测量抑菌圈的大小,从而得出受试菌株药物敏感性的结论。某次试验结果如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.接种细菌时可以选用稀释涂布平板法
B.出现抑菌圈的说明在接触抗生素后细菌受到抑制或已死亡
C.抑菌圈越小,说明细菌对该种抗生素越敏感
D.抗生素在培养基中的扩散速率会影响抑菌圈的大小
13.科研人员利用诱变方式选育可高产β 胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变的三孢布拉霉负菌不能在含有β 紫罗酮的培养基上生长。随着β 胡萝卜素含量的增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲为选育菌种及获得β 胡萝卜素的流程示意图,下列叙述错误的是( )
A.要得到乙培养基中的菌落,可以用稀释涂布平板法进行②操作,然后培养
B.经①过程紫外线照射的三孢布拉霉负菌都能在含β 紫罗酮的培养基上生长
C.在进行③的操作时,应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续进行接种培养
D.能在添加β 紫罗酮的乙培养基上长成菌落的细菌,其遗传物质发生了改变
14.获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染。下列有关消毒和灭菌技术的叙述,正确的是( )
A.牛奶等食品常用巴氏消毒
B.紫外线、氯气的消毒属于化学药剂消毒法
C.接种针、接种环等金属用具不能使用高压蒸汽灭菌法灭菌
D.培养基、玻璃试管常用干热灭菌法灭菌
15.滥用抗生素会导致“超级细菌”(对多种抗生素有高耐药性)的产生。某兴趣小组探究了细菌产生青霉素抗性与青霉素之间的关系,过程及结果见下图。下列相关的说法中,错误的是( )
A.细菌培养基在使用前、后都要经过严格的灭菌处理
B.结果表明细菌的青霉素抗性出现在接触青霉素之前
C.结果表明抗生素的使用是“超级细菌”产生的原因
D.提高青霉素的浓度,培养基上菌落的位置和数量可能不变
16.(2024·湖北武汉期末)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.过程①②一般都取1 mL菌液转移
B.图中的Ⅰ号培养基应在灭菌后将pH调至中性或弱碱性
C.实验中所有的操作工具都必须采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
D.若操作正确,可从图2中挑选周围不显蓝色的菌落作为目标菌种的纯培养物
二、非选择题:本题包含5小题,共52分。
17.(12分)(2024·安徽亳州阶段练习)葡萄酒醇厚、浓郁,含抗氧化、消炎物质,对人体的心脑血管具有保健作用;葡萄醋能抑菌消毒,有健脾安胃、帮助消化等功效。某生物兴趣小组利用图1装置进行葡萄酒和葡萄醋的制作。回答下列问题:
图1
图2
(1)用图1装置制作葡萄酒过程中,要关闭________(填“阀a”或“阀b”),以保证无气体进入发酵液。若发酵过程中操作失误导致发酵瓶爆裂,原因是____________________。
(2)加入发酵瓶中的葡萄汁只占发酵瓶的2/3,目的是________________________(答一点)。葡萄酒自然发酵时,作为原料的葡萄不需要灭菌,其原因是______________________。
(3)用图1的装置酿葡萄酒结束后,若要直接转入葡萄醋发酵,具体的操作方案为________________________________________________________________________。在制作葡萄醋的过程中,发酵液的pH会________(填“下降”“上升”或“不变”)。
(4)为研究甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒的效果,研究人员进行了有关实验,结果如图2所示,甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒效果最差的是________。6~7d,丁组酒精度不再上升的原因可能是__________________________________(答出两点即可)。
18.(7分)(2024·西藏林芝校级月考)为从原油污染土壤中筛选产脂肪酶菌株用于土壤修复,科研人员进行了相关实验。请回答下列问题:
(1)筛选所需菌株时,需制备以____________为唯一碳源的固体培养基。培养一段时间后,可依据菌落的__________________等特征进行初步的鉴定和分类。
(2)对产脂肪酶菌株进行计数时采用______________,通过统计平板上的菌落数推测出样品的活菌数,原因是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。为保证结果准确,一般选择菌落数为______________的平板进行计数。
(3)对分离所得的菌株采用辐射方法处理以提高产脂肪酶能力,获得A、B两突变菌株,为评价两菌株的相关性能,进行了培养实验,结果如图所示。据图分析,应选择菌株______进行后续相关研究,理由是______________________________。
19.(13分)酸菜是泡菜的一种,制作过程容易受环境条件的影响,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短等均会造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加危害人体健康。某研究小组以“测定泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化”为课题开展了如下研究。请分析回答:
①取3个泡菜坛,分别编号为A、B、C。
②向3个泡菜坛内分别加入调味料和0.6 kg洗净的新鲜大白菜。
③向3个泡菜坛内分别加入2 L浓度依次为3%、5%、7%的食盐水。
④密封后置于相同的环境中发酵。
⑤测定亚硝酸盐的含量。在封坛前进行第一次测定,以后定期测定,并将测定的数据绘制成曲线图如图所示。
(1)在腌制过程中产酸的菌种主要是__________,其代谢类型为______________。
(2)该实验的自变量是______________________________。实验中食盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是______________________________。
(3)图中浓度为3%的食盐水的最后测定结果说明________________________。
(4)实验结束,收集坛中的泡菜滤液,为测定滤液中微生物的浓度,小组成员利用涂布法获得了统计结果,同一浓度下接种的3个平板的菌落数分别为28、32、279,取平均值113作为统计结果,该结果是否有效?其原因是什么?________________________________。
(5)进一步在泡菜滤液中分离该产酸细菌,在配制固体培养基时,其中的(NH4)2CO3______(填“能”或“不能”)为该菌提供碳源,原因是__________________________ ________________________________________________。
20.(10分)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。生活在土壤中的微生物种类、数量繁多,某生物小组为探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示,实验步骤如下图所示。请分析回答:
物质 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
含量/g 1.4 2.1 0.2 10 1 15
(1)培养基中加入尿素的目的是筛选________,这种培养基属于________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和__________。实验中需要振荡培养,目的是 。
(3)转到固体培养基上时,常采用______________法接种,获得单个菌落后继续筛选。
(4)下列材料或用具中,需要灭菌的是________;需要消毒的是______。(均填序号)
①培养细菌用的培养基与培养皿
②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管
③实验操作者的双手
(5)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理:________________________。
21.(10分)苯酚是含酚工业废水的主要成分,具有致癌、致畸和致突变作用。某污水处理厂检测出要处理的废水中含有较高浓度的苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员欲从淤泥中筛选出能高效降解苯酚的菌株,筛选的主要步骤如下图所示,回答下列问题:
(1)培养基甲和乙营养成分相同,都要加入__________作为唯一的碳源,培养基甲中还加入了__________________使其与乙的物理性质不同;甲、乙两种培养基按用途划分均属于选择培养基,其机理是_____________________________。
(2)图中振荡培养的目的是_____________________________________________。将C培养基中的菌液稀释并涂布在平板上,经过一段时间的培养,在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落,这说明_____________________________。
(3)在统计菌落数目时,一定要选取菌落数目稳定时的记录数据作为结果,这样可以防止__________________________________________。
参考答案
一、选择题
1.【答案】C 【解析】果酒制作需要的温度(18~30 ℃)比果醋制作需要的温度(30~35 ℃)低,A错误;传统制作果醋、果酒的过程都不需要严格灭菌,B错误;葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,防止发酵液溢出,以及避免瓶内压强过大导致发酵瓶炸裂,C正确;醋酸菌是好氧菌,其只有在有氧的条件下才能将果酒变成果醋,D错误。
2.【答案】B 【解析】果酒制作过程中,应先冲洗,后去除葡萄枝梗,而且不能反复冲洗,以防菌种流失,A正确;根据图1可知,利用葡萄制作果醋时,可以先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵,也可以直接制作果醋,当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸,B错误;图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染,C正确;果酒发酵是在无氧环境中进行的,而果醋制作是在有氧环境中进行的,所以制作果酒要关闭充气口、打开排气口,排出二氧化碳,制作果醋时充气口和排气口都要打开,D正确。
3.【答案】B 【解析】果酒制作所需的微生物主要是酵母菌,属于真核生物,果醋制作所需的菌种主要是醋酸菌,属于原核生物,A正确,B错误;果酒制作所需的酵母菌是兼性厌氧型,在有氧时进行有氧呼吸,在无氧时进行无氧呼吸,果醋制作的菌种醋酸菌属于需氧型,需要严格的有氧条件,C正确;酵母菌是真核生物,可以进行有丝分裂等方式增殖,醋酸菌是原核生物,可以通过二分裂增殖,故都可以通过分裂生殖,D正确。
4.【答案】D 【解析】由题意可知,该过程是天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程,所以发酵过程中的菌种不需要专门接种,先清洗后去梗是为了减少杂菌污染,A正确;过程③属于果醋发酵,需要醋酸菌参与,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接将蓝莓发酵为蓝莓醋,B正确;在缺少糖源的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,C正确;过程④蓝莓酒制作的菌种是来源于蓝莓上的野生酵母菌,为真核生物,最适发酵温度为18~30 ℃,需要无氧条件,过程⑤属于蓝莓醋发酵,所需菌种是醋酸菌,为原核生物,最适发酵温度为30~35 ℃,需要有氧条件,两个发酵菌种的细胞结构不同,且过程④所需的最适温度低于过程⑤,D错误。
5.【答案】C 【解析】为了降低杂菌污染的风险,发酵前需要对器具进行消毒处理,A错误;制作泡菜所需要的微生物为乳酸菌,是厌氧菌,为保证泡菜发酵过程中的无氧环境,在装坛发酵前后需要检查泡菜坛有无裂纹和砂眼,并对泡菜坛进行用水密封坛口处理,还要留有大约1/3的空间,防止发酵液溢出,以及避免瓶内压强过大导致发酵瓶炸裂,B错误;在泡菜制作过程中,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,酵母菌生长繁殖会在泡菜坛液面形成一层白膜,C正确;在泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定,乳酸菌的含量先增加,后由于营养物质缺乏,pH下降而减少,乳酸的含量会一直增加,后趋于稳定,D错误。
6.【答案】B 【解析】乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等,故卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌存在(种间)竞争关系,A错误;制作臭豆腐时,豆腐相当于微生物生长的培养基,能够给微生物提供其生长所需的营养,B正确;酶具有专一性,毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸,C错误;乳酸菌发酵产物是乳酸,不会产生二氧化碳,D错误。
7.【答案】A 【解析】据图可知在发酵第5天时亚硝酸盐含量最高,不适合食用,在发酵第11天以后亚硝酸盐含量较低,适合食用,A错误;“陈泡菜水”中富含乳酸菌,加入“陈泡菜水”可以增加乳酸菌的含量, 缩短发酵时间,B正确;盐水入坛前应煮沸冷却,可以杀死盐水中的大部分杂菌,以防杂菌污染,C正确;坛盖边沿的水槽中需注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境,D正确。
8.【答案】B 【解析】①步骤为倒平板,使用的培养基已经灭菌并调节过pH,A正确;②中接种环经灼烧灭菌后应冷却后再挑取菌液,以防高温杀死大肠杆菌,B错误;④中每次划线前后对接种环进行灼烧处理,是为了杀死接种环上残留的菌种,使划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到单个菌落,C正确;①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,D正确。
9.【答案】D 【解析】由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察的只是一个菌落,所以利用稀释涂布平板法计数获得的菌落数往往少于实际的活菌数,A错误;平板划线法不需要稀释菌液,是将菌液通过接种环连续划在固体培养基表面,B错误;稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基中进行培养,C错误;与平板划线法相比,稀释涂布平板法分离得到单菌落的效果更好,D正确。
10.【答案】D 【解析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,A正确;微生物培养过程中要进行无菌操作,接种前、后都要过火灼烧试管口,B正确;微生物培养过程中,对培养基选用高压蒸汽灭菌,而操作者的双手用酒精消毒,C正确;若空白培养基上长出菌落,则证明培养基被污染,则其余培养基所测数据也不可靠,D错误。
11.【答案】D 【解析】根据菌株a和菌株b混合后菌落的分布情况可知,接种至基本培养基时宜用稀释涂布平板法,A错误;基本培养基出现的少量菌落不一定都为单菌落,也有可能是重叠的菌落,B错误;单独培养菌株a和b时,培养基中均无法生长菌落,而当菌株a和b共同培养时,培养基中有少量菌落产生,因此培养基中无法提供它们单独生长的生长因子,C错误;菌株a单独培养和菌株b单独培养均不能生长,菌株a和b混合培养能生长,说明它们能够相互提供相应的特殊营养物质,所需要的生长因子有所不同,D正确。
12.【答案】C 【解析】图中需要比较不同种类抗生素的纸片周围的抑菌圈,则要求培养基的菌落分布比较均匀,因此接种细菌时应稀释后均匀涂布,选用的是稀释涂布平板法,A正确;出现抑菌圈说明纸片上的抗生素发生扩散,细菌接触到抗生素后生长受到抑制或死亡,B正确;抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度,由此推测形成的抑菌圈越大,说明细菌对该种抗生素抗性越弱,对抗生素越敏感,抑菌圈越小,说明细菌对该种抗生素抗性越强,C错误;在平板上扩散速度慢的抗生素,形成的透明圈可能会比实际结果偏小,因此,不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响,D正确。
13.【答案】B 【解析】要得到乙培养基中的分布均匀的菌落,可用稀释涂布平板法进行②接种操作,然后培养,A正确;使用紫外线照射进行诱变育种,其原理是基因突变,由于基因突变的低频性和不定向性,经①过程紫外线照射的三孢布拉霉负菌不可能都能在含β 紫罗酮的培养基上生长,B错误;根据题干可知,未突变的三孢布拉霉负菌不能在含有β 紫罗酮的培养基上生长,因此能在添加β 紫罗酮的乙培养基上长成菌落的细菌,其遗传物质发生了改变,随着β 胡萝卜素含量的增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色,进行③操作时,应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养,C、D正确。
14.【答案】A 【解析】可利用巴氏消毒法杀死牛奶中的绝大多数微生物,A正确;紫外线消毒属于物理消毒,B错误;接种环、接种针等金属用具常使用灼烧法进行灭菌,也可使用高压蒸汽灭菌法灭菌,C错误;培养基需要使用高压蒸汽灭菌法灭菌,D错误。
15.【答案】C 【解析】细菌培养基在使用前要经过严格的灭菌处理,防止杂菌的污染,在使用后要经过严格的灭菌处理,防止对环境造成污染,A正确;由图可知,多个含青霉素的培养基在相同的位置长出了细菌,说明细菌的青霉素抗性出现在接触青霉素之前,B正确;抗生素的使用是对“超级细菌”进行选择,不是“超级细菌”产生的原因,C错误;经过抗生素的长期选择,使得有的细菌已不再受抗生素的影响,提高青霉素的浓度,培养基上菌落的位置和数量可能不变,D正确。
16.【答案】D 【解析】过程①为稀释过程,一般都取1 mL菌液转移,过程②为稀释涂布过程,一般取0.1 mL菌液进行涂布,A错误;微生物培养时,应先调pH再灭菌,B错误;实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌,而培养皿等一般使用干热灭菌法进行灭菌,C错误;淀粉与碘液反应呈蓝色,且淀粉酶可将淀粉水解,实验的目的是筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌,则可从图2中挑选周围不显蓝色的菌落作为目标菌种的纯培养物,D正确。
二、非选择题
17.【答案】(除注明外,每空1分,共12分)
(1)阀a 未及时排气(2分) (2)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖;防止发酵液溢出;起缓冲作用,避免发酵瓶压力过大发生炸裂(答一点即可) 起主要发酵作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌,灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌,使发酵不能进行(合理即可)(2分)
(3)打开阀a,通入无菌空气,接种醋酸菌,同时升高温度至30~35 ℃(合理即可)(2分) 下降
(4)丙 较高的酒精度对酵母菌自身有毒害作用;葡萄汁中的葡萄糖耗尽(2分)
【解析】(1)用图1装置制作果酒过程中,要关闭进气管上的阀门,以便制造无氧环境,发酵温度应控制在18~30 ℃。若未及时排气,可能会导致发酵瓶爆裂。(2)加入发酵瓶中的葡萄汁只占发酵瓶的2/3,目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖;防止发酵液溢出;起缓冲作用,避免发酵瓶压力过大发生炸裂。葡萄酒自然发酵时,作为原料的葡萄不需要灭菌,其原因是起主要发酵作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌,灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌,使发酵不能进行。(3)果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型,属于原核细胞,发酵条件是30~35 ℃、需氧;用图1的装置酿葡萄酒结束后,若要直接转入葡萄醋发酵,具体的操作方案为打开阀a,通入无菌空气,接种醋酸菌,同时升高温度至30~35 ℃。在制作葡萄醋的过程中,会产生大量醋酸,发酵液的pH会下降。(4)由图2分析可知,图2中甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒中酒精度含量最低的是丙,则效果最差的是丙酵母菌。6~7 d,丁组酒精度不再上升的原因是较高的酒精度对酵母菌自身有毒害作用;葡萄汁中的葡萄糖耗尽,无法提供能源物质。
18.【答案】(除注明外,每空1分,共7分)
(1)脂肪 形状、大小、颜色 (2)稀释涂布平板法 30~300 (3)B 菌株B分解脂肪较快,且细胞增殖较快(2分)
【解析】(1)只有能够产生脂肪酶的微生物能分解利用脂肪,因此,可以制备以脂肪为唯一碳源的固体培养基来筛选产脂肪酶菌株。一般来说,在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征(如形状、大小和颜色等),因此,可依据菌落的形状、大小和颜色等特征对微生物进行初步的鉴定和分类。(2)稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。其原理是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。为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。(3)图中,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,说明菌株B增殖速度较快,且菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,说明菌株B降解脂肪的能力较强,故进行相关研究可选择菌株B,菌株B分解脂肪较快,且细胞增殖较快。
19.【答案】(除注明外,每空1分,共13分)
(1)乳酸菌 异养厌氧型 (2)食盐水的浓度、发酵时间(2分) 煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了避免高温杀死乳酸菌等发酵菌种(2分) (3)低浓度食盐水会导致亚硝酸盐含量偏高(2分) (4)无效,一个平板上的菌落计数与另外两个相差太大,结果不具说服力(2分)
(5)不能 乳酸菌是异养型微生物,只能利用有机碳源(2分)
【解析】(1)在泡菜腌制过程中产酸的菌种主要是乳酸菌,乳酸菌可以产生乳酸,其代谢类型为异养厌氧型。(2)该实验的自变量是食盐水的浓度、发酵时间。实验中食盐水需煮沸并冷却后才可使用,煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了避免高温杀死乳酸菌等发酵菌种。(3)图中浓度为3%的食盐水的最后测定结果与5%和7%对比可说明:低浓度食盐水会导致亚硝酸盐含量偏高。(4)3个平板的菌落数分别为28、32、279,一个平板上的菌落计数与另外两个相差太大,结果不具说服力。(5)乳酸菌是异养型微生物,只能利用有机碳源,所以在配制固体培养基时,其中的(NH4)2CO3不能为该菌提供碳源。
20.【答案】(除注明外,每空1分,共10分)
(1)目的菌 选择 (2)尿素 葡萄糖 使目的菌与培养液空气充分接触,有利于目的菌生长
(3)稀释涂布平板(或平板划线) (4)①② ③
(5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂;细菌合成的脲酶将尿素分解为氨,使培养基的碱性增强,pH升高,使酚红指示剂变红(2分)
21.【答案】(除注明外,每空1分,共10分)
(1)苯酚 琼脂(或凝固剂) 该培养基允许苯酚分解菌的生长,同时会抑制或阻止其他种类微生物的生长(2分) (2)使菌体与培养液、空气充分接触,利于菌体获得更多的营养物质(2分)
能降解苯酚的菌株有多种(2分) (3)培养时间不足而导致计数时遗漏部分菌落(2分)
【解析】(1)培养基甲的作用是通过选择作用初步获得能够分解苯酚的菌株,培养基乙的作用是进一步的纯化培养,故培养基甲和乙营养成分相同,都要加入苯酚作为唯一的碳源,培养基甲中还加入了琼脂或凝固剂使其与乙的物理性质不同;甲、乙两种培养基按用途划分,均属于选择培养基,因为在该培养基上只有分解苯酚的微生物能生长,其他微生物的生长被抑制。(2)图中振荡培养的目的是使菌体与培养液、空气充分接触,利于菌体获得更多的营养物质,以达到扩大培养的目的。将C培养基中的菌液稀释并涂布在平板上,经过一段时间的培养,在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落,这说明筛选的能降解苯酚的菌株有多种,因为菌落的形态和颜色是鉴别菌种的依据。(3)用稀释涂布平板法统计苯酚降解菌的数目,为了保证结果准确,应选择菌落数为30~300的平板计数。在统计菌落数目时,一定要选取菌落数目稳定时的记录数据作为结果,这样可以避免培养时间不足而导致计数时遗漏部分菌落,而导致实验数据不准确。