（選考）2021版新高考生物一輪復習 第十單元 生物技術與工程 第33講 發(fā)酵工程高效作業(yè)知能提升 新人教版

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1、第33講　發(fā)酵工程 1．(2020·臨沂高三模擬)取9個潔凈培養(yǎng)皿，均分為三組(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，各組分別加入等量的不同培養(yǎng)基，每個平板均接種0.1 mL大腸桿菌菌液，37 ℃培養(yǎng)36小時后，統(tǒng)計菌落數(shù)(見表)，以下相關敘述錯誤的是(　　) 組別 培養(yǎng)基 各平板的菌落數(shù) 1 2 3 Ⅰ 瓊脂、C6H12O6、NH4NO3 30 31 27 Ⅱ 瓊脂、C6H12O6、NH4NO3、維生素 169 178 193 Ⅲ 瓊脂、NH4NO3、維生素 0 0 1 A．Ⅰ組和Ⅱ組說明維生素可以促進大腸桿菌生長繁殖 B．Ⅱ組和Ⅲ組說明大腸桿菌正常生長需要葡萄糖

2、 C．三組實驗均采用了稀釋涂布平板法，以便菌落計數(shù) D．三組實驗所使用的培養(yǎng)基均需62 ℃、30 min滅菌 解析：選D。Ⅰ組和Ⅱ組培養(yǎng)基成分的差異是有無維生素，結果可以說明維生素可以促進大腸桿菌的生長繁殖，A正確；Ⅱ組和Ⅲ組的差異是有無葡萄糖，結果說明，沒有葡萄糖大腸桿菌不能正常生長，B正確；采用稀釋涂布平板法接種大腸桿菌便于菌落計數(shù)，C正確；對培養(yǎng)基加熱到62 ℃不能徹底滅菌，應采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，D錯誤。 2．(2020·山東濰坊調研)下列有關使用高壓蒸汽滅菌鍋的操作，錯誤的是(　　) A．加水時，水面應與三角擱架平齊 B．加蓋時，將排氣軟管插入內層滅菌桶的排氣槽內 C

3、．加熱時，待冷空氣完全排盡后關上排氣閥 D．切斷電源后，打開排氣閥使壓力表降到零后開蓋 解析：選D。在使用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌時，加水時，水面應與三角擱架平齊，A正確；加蓋時，應該將排氣軟管插入內層滅菌桶的排氣槽內，B正確；加熱時，應該等冷空氣完全排盡后再關上排氣閥，C正確；切斷電源后，應該等壓力表降到零后再打開排氣閥并開蓋，D錯誤。 3．下列關于“檢測土壤中細菌總數(shù)”實驗操作的敘述，錯誤的是 (　　) A．用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B．取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上 C．將實驗組和對照組平板倒置，3

4、7 ℃恒溫培養(yǎng)24～48小時　 D．確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù) 解析：選D。首先要進行培養(yǎng)基的制備，用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板，A正確；取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上，B正確；將實驗組和對照組平板倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48小時，C正確；確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在30～300的實驗組平板進行計數(shù)，求其平均值，再通過計算得出土壤中細菌總數(shù)，D錯誤。 4．(2020·四川攀枝花期末)下列有關微生物的培養(yǎng)或純化的敘述，錯誤的是(　　) A．分離自養(yǎng)型微生物時，培養(yǎng)基中加

5、入的瓊脂可作用碳源 B．培養(yǎng)液中溶氧量的變化會影響酵母菌的繁殖和代謝途徑 C．在培養(yǎng)微生物前要先對培養(yǎng)基進行滅菌處理再接種 D．菌種可接種在斜面固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后放在4 ℃冰箱中臨時保藏 解析：選A。本題主要考查微生物的培養(yǎng)和純化。自養(yǎng)型微生物能利用無機碳源，故分離的時候，培養(yǎng)基中應不加入有機碳源，而瓊脂作為凝固劑，A錯誤；酵母菌是兼性厭氧菌，所以培養(yǎng)液中溶氧量的變化會影響酵母菌的繁殖和代謝的途徑，B正確；在培養(yǎng)微生物前要先對培養(yǎng)基進行滅菌處理再接種，防止雜菌污染，C正確；菌種可接種在斜面固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后放在4 ℃冰箱中臨時保藏，D正確。 5．(不定項)(2020·濟南高三模擬

6、)下圖所示的裝置可用于生物技術實踐的相關實驗，下列有關敘述正確的是(　　) A．乙裝置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 B．利用裝置甲制作泡菜時，應按照清水與鹽的質量比為4∶1的比例配制鹽水 C．用裝置乙制作果酒時溫度應控制在30 ℃左右，制作果醋時應適當降溫 D．裝置乙的排氣口通過一個長而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的污染 解析：選ABD。乙裝置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，先密封后通入空氣，A正確；利用裝置甲制作泡菜時，應按照清水與鹽的質量比為4∶1的比例配制鹽水，B正確；用裝置乙制作果酒時溫度應控制在18～25 ℃，制作果醋時溫度為30～35 ℃，制作果醋時應

7、適當升溫，C錯誤；裝置乙的排氣口通過一個長而彎曲的膠管，排出果酒制備時產(chǎn)生的二氧化碳，而且能防止空氣中微生物的污染，D正確。 6．(2020·福建寧德一模)乳酸菌是對人體有益的微生物之一，常用于生產(chǎn)酸奶，其發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸，能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}： (1)為檢測某品牌酸奶中的乳酸菌含量是否達標，檢驗人員進行了相關實驗。 ①配制培養(yǎng)基：培養(yǎng)基中除含水、無機鹽、碳源、氮源和瓊脂外，還需添加維生素和________。 ②稀釋樣品：取1 mL待測酸奶，用________進行梯度稀釋。 ③接種培養(yǎng)：用______________法接種，培養(yǎng)時控制的氣體條件是________

8、。 ④觀察計數(shù)：菌落周圍出現(xiàn)___________的就是乳酸菌的菌落，選擇菌落數(shù)在________的平板計數(shù)。每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果，目的是________________________________________________________________________。 (2)生產(chǎn)上不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵成酸奶，原因是________________。 解析：(1)①乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物乳酸，能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣，因此配制培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基除加入水、無機鹽、碳源、氮源和瓊脂外，還需添加維生素和CaCO3。②計數(shù)乳酸菌前，需

9、用無菌水將待測酸奶稀釋至合適濃度。③計數(shù)乳酸菌需用稀釋涂布平板法接種，乳酸菌是厭氧菌，培養(yǎng)時控制的氣體條件是無氧。④乳酸能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣，不透明的培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明(溶鈣)圈的就是乳酸菌的菌落。細菌計數(shù)時，常選擇菌落數(shù)在30～300的平板計數(shù)。每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果，目的是可以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數(shù)目。(2)生產(chǎn)上不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵成酸奶，因為抗生素會抑制乳酸菌的繁殖。 答案：(1)①CaCO3　②無菌水?、巯♂屚坎计桨濉o氧 ④透明圈(或溶鈣圈)　30～300　可以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數(shù)目　(2)抗生

10、素會抑制乳酸菌(或細菌)的繁殖 7．酸奶的保質期一般在10天左右，其中乳酸活菌數(shù)的含量是衡量酸奶營養(yǎng)價值的一個重要指標。某興趣小組擬探究溫度對酸奶中乳酸菌含量的影響，測得結果如下圖所示，回答下列問題： (1)分離純化乳酸菌的培養(yǎng)基中含蛋白胨，蛋白胨提供的主要營養(yǎng)有______________。培養(yǎng)基滅菌常采用________________法。 (2)培養(yǎng)乳酸菌一段時間后，培養(yǎng)基中的pH會下降，原因是_____________________。 (3)通過稀釋涂布平板法測得的乳酸菌的菌落數(shù)比活菌實際數(shù)目低的原因是________。 (4)根據(jù)結果推測乳酸菌更適合貯藏在溫度為___

11、_____的環(huán)境，依據(jù)是____________。 解析：(1)培養(yǎng)基中蛋白胨的作用是為微生物提供碳源、氮源和維生素等營養(yǎng)物質。對培養(yǎng)基的滅菌常采用高壓蒸汽滅菌法。(2)培養(yǎng)過程中乳酸菌可將葡萄糖分解成乳酸，乳酸積累會引起培養(yǎng)基的pH下降。(3)由于兩個或多個細胞連在一起時，在培養(yǎng)基上只能形成一個菌落 ，所以通過稀釋涂布平板法測定的菌落數(shù)比活菌實際數(shù)目低。(4)由題圖曲線可知，乳酸菌在7 ℃時比較適合貯藏，因為在此溫度下，乳酸菌10天內始終保持一定的活菌數(shù)。 答案：(1)碳源、氮源和維生素　高壓蒸汽滅菌　(2)乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸進入培養(yǎng)基中　(3)當兩個或多個細胞連在一起時，平板

12、上觀察到的只是一個菌落 (4)7 ℃　在此溫度下，乳酸菌10 d內始終保持一定的活菌數(shù) 8．(2020·湖南長沙瀏陽四中模擬)高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實用性。研究者從熱泉中篩選出了能高效生產(chǎn)高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如下圖所示。回答下列問題： (1)Ⅰ號培養(yǎng)基從物理狀態(tài)來看，屬于固體培養(yǎng)基，配制時要加入________作為凝固劑，從用途來看屬于選擇培養(yǎng)基，應以________作為唯一碳源。 (2)配制固體培養(yǎng)基的基本步驟是________。 A．計算、稱量、倒平板、溶化、滅菌 B．計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌 C．計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板 D．計算、

13、稱量、滅菌、溶化、倒平板 (3)溶化時，燒杯中加入瓊脂后要不停地________，防止瓊脂糊底引起燒杯破裂。對培養(yǎng)基滅菌的方法一般為________________。 (4)①過程是________，②過程所使用的接種方法是____________法。 (5)部分嗜熱菌在Ⅰ號培養(yǎng)基上生長時可釋放________分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈，挑選相應的菌落，接種到Ⅱ號培養(yǎng)基上進一步分離純化后，再對菌種進行________培養(yǎng)。 解析：(1)固體培養(yǎng)基通常加入瓊脂作為凝固劑。本實驗的目的是獲得產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，故其選擇培養(yǎng)基中應以淀粉作為唯一碳源。(2)配制固體培養(yǎng)基的基

14、本步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。(3)配制培養(yǎng)基加熱溶化時，燒杯中加入瓊脂后要不斷攪拌，防止瓊脂糊底引起燒杯破裂。對培養(yǎng)基的滅菌一般采用高壓蒸汽滅菌法。(4)仔細觀察題圖可知，過程①是菌液稀釋，過程②是采用稀釋涂布平板法接種。(5)能產(chǎn)生淀粉酶的部分細菌能分解利用淀粉，其菌落周圍會出現(xiàn)透明圈，取這樣的菌落再分離純化可獲得相應菌種，以后可以擴大培養(yǎng)用于生產(chǎn)。 答案：(1)瓊脂　淀粉　(2)C　(3)攪拌　高壓蒸汽滅菌法　(4)稀釋　稀釋涂布平板　(5)淀粉酶　擴大 9．(2019·高考全國卷Ⅰ)已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解，會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土

15、壤中能高效降解X的細菌(目標菌)。 Ⅰ號培養(yǎng)基：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ號培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機鹽(適量)，X(15 g/L)。 Ⅲ號培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機鹽(適量)，X(45 g/L)。 回答下列問題。 (1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中，為微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機物是________。 (2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，不能降解X的細菌比例會________，其原因是__________________________

16、____________________。 (3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基，若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標菌并對菌落進行計數(shù)，接種時，應采用的方法是________________。 (4)假設從Ⅲ號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細菌，且該菌能將X代謝為丙酮酸，則在有氧條件下，丙酮酸可為該菌的生長提供________和__________________。 解析：(1)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，牛肉膏、蛋白胨為微生物提供了氮源，而Ⅱ號、Ⅲ號培養(yǎng)基中除X外的其他物質均不含碳，所以能為微生物提供碳源的有機物是X。(2)因為Ⅱ號培養(yǎng)基中的碳源只有X，相當于選擇培養(yǎng)基，只有能降解X的細菌才能

17、增殖，而不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要對菌落進行計數(shù)，應采用稀釋涂布平板法進行接種。(4)在有氧條件下，丙酮酸參與細菌的有氧呼吸，可以為該菌的生長提供能量和合成其他物質的原料。 答案：(1)牛肉膏、蛋白胨　X (2)下降　不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細菌能夠增殖 (3)稀釋涂布平板法 (4)能量　合成其他物質的原料 10．果醋發(fā)酵菌種為醋酸菌，測定發(fā)酵液中醋酸菌的數(shù)目有利于控制發(fā)酵進程。下表是四個生物興趣小組測定醋酸菌數(shù)目的統(tǒng)計結果，分析回答下列問題： 組別 平板個數(shù) 菌落數(shù) 一 1 240 二 3 230、250、240 三

18、3 210、520、250 四 4 280、31、270、290 (1)四個小組中，最合理的是第________組，理由是___________________________。 (2)分析第三組統(tǒng)計的結果，可能出現(xiàn)的原因有_____________________________(答出兩條即可)。 若進一步分析原因，可以通過觀察____________作出判斷。 (3)分析第四組統(tǒng)計的結果，出現(xiàn)這種結果可能的原因有________________________。 解析：(1)微生物計數(shù)時，一定要涂布至少三個平板作為重復組，且每個平板上的菌落數(shù)應為30～300個。 (2)

19、第三組統(tǒng)計的結果中，有一個平板上的菌落數(shù)過多，可能的原因：培養(yǎng)基被雜菌污染、涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯誤、接種過程被雜菌污染。若要進一步分析原因，可通過觀察菌落的特征作出判斷，若菌落一致，則可能是菌落稀釋倍數(shù)錯誤，若出現(xiàn)多種菌落，則可能被雜菌污染。 (3)第四組統(tǒng)計的結果中，有一個平板上的菌落數(shù)過少，可能的原因：涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯誤、涂布平板時涂布器溫度過高，殺死菌種。 答案：(1)二　在微生物計數(shù)時，一定要涂布至少三個平板作為重復組，且每個平板上的菌落數(shù)應為30～300個 (2)培養(yǎng)基被雜菌污染、涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯誤、接種過程被雜菌污染　菌落特征 (3)涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯誤；

20、涂布平板時涂布器溫度過高，殺死菌種 11．家庭泡菜的制作過程：新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入泡菜壇中，然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”，密封后置于溫度適宜的地方。請回答下列問題： (1)加入蔬菜前要對泡菜壇進行_________________________。 (2)在家制作泡菜時，常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內長一層白膜，這層白膜是__________________形成的。為避免雜菌污染，向泡菜壇中加入了青霉素，結果發(fā)酵失敗，原因可能是_________。 (3)有時制作的泡菜會“咸而不酸”，最可能的原因是_________________________。 (4)對亞硝酸鹽含量

21、測定的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應產(chǎn)物能與______________________偶聯(lián)成________色化合物。測定亞硝酸鹽含量的操作流程是配制溶液→制備____________→制備樣品處理液→比色，其中，使濾液變得無色、澄清透明的是________________。 解析：(1)加入蔬菜前要對泡菜壇進行徹底清洗并用白酒擦拭。(2)在家制作泡菜時，常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內長一層白膜，這層白膜是產(chǎn)膜酵母繁殖形成的。為避免雜菌污染，向泡菜壇中加入了青霉素，結果發(fā)酵失敗，原因可能是青霉素能夠抑制乳酸菌的生長。(3)有時制作的泡菜會“咸而不酸”，最可能的原因是加入的食鹽過多，抑制了乳酸菌生長。(4)對亞硝酸鹽含量測定的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應產(chǎn)物能與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽偶聯(lián)成玫瑰紅色化合物。測定亞硝酸鹽含量的操作流程是配制溶液→制備標準顯色液→制備樣品處理液→比色，其中，使濾液變得無色、澄清透明的是氫氧化鋁乳液。 答案：(1)徹底清洗并用白酒擦拭 (2)產(chǎn)膜酵母繁殖　青霉素能夠抑制乳酸菌的生長 (3)加入的食鹽過多，抑制了乳酸菌生長 (4)N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽　玫瑰紅　標準顯色液　氫氧化鋁乳液 7