1、专题突破练16微生物的培养及发酵技术1.腐乳是中国流传数千年的传统民间美食,通常分为青方、红方、糟方三大类。请结合相关知识回答问题。(1)在制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的过程中全程需要氧气的是。毛霉能在豆腐块上生长,是因为豆腐块能为其提供无机盐、等四大类基本营养物质。(2)腐乳的发酵过程中能起到防腐作用的物质有三类。青方、红方和糟方三类腐乳中,类没有加入辅料。现代工业生产腐乳,必须严格控制无菌条件,对豆腐灭菌宜采用的方法是。(3)科学家研究了食盐用量对豆腐乳品质及发酵周期的影响,结果如下图:由图可知,随食盐用量的增加,豆腐乳品质的综合评分总体上呈现趋势,选择食盐用量为较为适宜。发酵周期与食盐的用
2、量呈相关,原因可能是。2.工业上常用酵母菌来改善酿造酱油的风味,在稀释发酵阶段,由于添加了较多的盐,抑制了大部分微生物的生长,而一些耐盐酵母菌会继续生长,发酵产生乙醇、有机酸等小分子物质,增加酱油的风味。某实验小组从传统发酵酱油中筛选并分离耐盐酵母菌,请回答下列问题。(1)将酵母菌用于酱油发酵过程中,密封的发酵罐要留有一定的空间,其目的是。(2)若用牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌,则培养基的pH需要调至。实验室对培养基灭菌的常见方法是。(3)筛选耐盐酵母菌的培养基中需要加入青霉素,其目的是。为了保证筛选出的酵母菌具有耐盐性,培养基中还需要加入。酵母菌发酵产生的乙醇与(试剂)反应会呈现灰绿色,该
3、反应可用于乙醇的检验。(4)在对菌液中的耐盐酵母菌进行计数时,一般要将多个稀释倍数的菌液分别涂布在平板上培养,其目的是。3.如图是利用山楂制作果酒、果醋的流程。回答下列问题。山楂处理加白砂糖和酵母菌酒精发酵过滤分离稀释果酒,加醋酸菌醋酸发酵山楂果醋(1)酒精发酵主要利用酵母菌的呼吸,酵母菌与醋酸菌在结构上的主要区别是。(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供。如图表示白砂糖的添加量对酒精含量的影响,白砂糖的添加量为左右最合理。(3)醋酸发酵前,需要加入纯净水对山楂果酒进行稀释,原因是。(4)将发酵好的山楂果醋在80 左右的温度下热处理810 min,目的是,以及防止杂菌污染。4.某实验小
4、组为了研制促进烟杆堆肥的微生物菌剂,进行了纤维素分解菌的筛选,从不同原料腐熟堆肥中筛选出纤维素分解菌,回答下列问题。(1)纤维素分解菌能分泌纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,纤维素最终水解为,为微生物的生长提供营养。(2)筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素作为唯一碳源,并加入进行染色,然后将纯化的纤维素分解菌接种到培养基上,最终可根据(填“透明圈/菌落”或“透明圈直径/菌落直径”)的大小判断菌株分解纤维素能力的强弱。(3)真菌降解纤维素的能力较细菌强,原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行,而大多数细菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶,有些甚至要吸附在纤维素上才
5、能缓慢将其降解,从细胞结构的角度分析造成这一差异的原因是 ,若要在培养基上筛选出降解纤维素的真菌,需要加入以抑制细菌的繁殖。(4)该实验小组在研究葡萄糖浓度对纤维素分解菌降解纤维素能力的影响时发现,加入少量的葡萄糖能促进其降解能力,其原因是,但当浓度较高时其繁殖能力增强,而降解纤维素能力下降,其原因是。5.回答下列有关土壤中微生物分离的问题。(1)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是。(2)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可)。(3)为从富含纤维
6、素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养(成分见下表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲+培养基乙+注“+”表示有,“”表示无。据表判断,培养基甲(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是;培养基乙(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是。6.泡菜的制作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,均会造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。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。请分析回答下列问题。取3个泡菜坛,分别编号A、B、C。向3个泡菜坛内分别加入调味料和0.6 kg洗净的
7、新鲜大白菜。向A、B、C三个泡菜坛内分别加入2 L浓度依次为10%、20%、30%的食盐水。密封后置于相同的环境中发酵。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。(1)若腌制一段时间后,泡菜的口味是酸而不咸,略带臭味,则最可能是图中曲线测定的结果。理由是。(2)某同学欲用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌,需要对泡菜滤液进行系列梯度稀释。在系列梯度稀释操作中应该注意的方面是(至少答两个不同的方面)。7.为探究大肠杆菌CV101菌株和CV103菌株的营养需求,某团队在营养成分相同的含醋酸盐的培养液中分别接种CV101菌株和CV103菌株,并置于相同且适宜
8、的环境中培养,每隔一段时间统计两种菌株的生长状况。实验数据如图所示,回答下列问题。(1)醋酸盐培养基从物理性质上来看属于培养基,该培养基主要应用是;从功能上来看属于培养基。(2)由图可知:更适应醋酸盐培养基环境的菌株是,其依据是。原因是。(3)若要统计培养30 h后醋酸盐培养基中的CV101活菌数,可采用法;为保证能在固体培养基上获得单个菌落,接种前,需取1 mL该菌液进行处理。8.(2023北京海淀模拟)大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌,是一种常用的生物学实验材料,其代谢产物能与染料伊红美蓝反应,使菌落呈黑色。(1)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。成分含量蛋白胨10.
9、0 g乳糖5.0 g蔗糖5.0 gK2HPO42.0 g显色剂0.2 g琼脂12.0 g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL根据用途划分,该培养基属于(填“选择”或“鉴别”)培养基,若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中换成,若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红美蓝换成。(2)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是。(3)培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是。对已使用过的培养基及其培养物必须经过处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。2023学年参考答案专题突破练16微生物的培养及发酵技术1.答案 (1)果醋碳源、氮源、水(2)酒、香辛料、盐青方高
10、压蒸汽灭菌(3)先上升后下降10%正随食盐浓度的增加,其对发酵微生物的抑制作用增强2.答案 (1)为酵母菌提供氧气,以促进酵母菌的繁殖(2)中性或微碱性高压蒸汽灭菌法(3)抑制细菌的繁殖一定浓度的食盐溶液酸性重铬酸钾(4)保证能从中筛选出菌落数在30300的平板进行计数3.答案 (1)无氧有无以核膜为界限的细胞核(或酵母菌具有核膜)(2)碳源15%(3)酒精浓度过高会抑制醋酸菌的发酵(4)防止醋酸菌继续发酵(或杀死醋酸菌)4.答案 (1)C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶葡萄糖(2)刚果红透明圈直径/菌落直径(3)真菌是真核生物,具有内质网和高尔基体,有利于酶分泌到细胞外,而细菌是原核生物,无内质网和
11、高尔基体抗生素(4)葡萄糖能促进菌株的繁殖,有利于其产生纤维素酶葡萄糖足以满足微生物对碳源的需求,不再需要分解利用纤维素5.答案 (1)尿素其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用(2)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素,不会形成CR纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌6.答案 (1)1食盐水浓度低,杂菌多导致蔬菜变质发臭,蔬菜中硝酸盐会被微生物还原为亚硝酸盐导致亚硝酸盐含量高(2)所用试管和移液管需要经过灭菌;移液管头不能接触任何物体;转移菌液等操作要在酒精灯火焰旁进行(任选2条)7.答案 (1)液体扩大培养选择(2)CV101菌株在一定时间内,CV101菌株在该培养基中数量持续增多,而CV103菌株的数量减少且维持在较低水平CV101菌株能以醋酸盐为碳源(3)稀释涂布平板梯度稀释8.答案 (1)鉴别蛋白胨尿素酚红指示剂(2)平板划线法和稀释涂布平板法(3)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生灭菌7