专题验收评价（二十六） 发酵工程

专题验收评价（二十六）发酵工程一、选择题1.下列关于无菌操作的叙述，正确的是()A.制备培养基时，灭菌后需调节pHB.加入培养基中的指示剂不需要灭菌C.在超净工作台操作时需打开紫外灯和过滤风D.对培养基中的尿素进行过滤除菌解析：选D制作培养基的步骤为：计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板，故应是先调节pH后灭菌，A错误；加入培养基中的指示剂同样需要灭菌，防止杂菌污染，B错误；在超净工作台操作时需关闭紫外灯，打开过滤风，C错误；尿素高温下易分解，通常采用G6玻璃砂漏斗对尿素进行过滤灭菌，D正确。2.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键。通常所指的发酵条件不包括()A.温度控制 B.溶氧控制C.pH控制 D.微生物数量解析：选D严格控制发酵条件是指控制温度、溶氧和pH，不包括微生物数量。3.下列关于传统发酵食品生产的叙述，错误的是()A.菌种的种类和代谢类型会影响发酵食品的风味B.不同菌种之间的种间关系会影响发酵食品的营养成分C.酱油发酵过程中，嗜盐片球菌产生的乳酸会抑制与其有竞争关系的杂菌的生长D.酸奶发酵过程中，保加利亚乳杆菌产生的氨基酸抑制与其有互利关系的嗜热链球菌的生长解析：选D菌种的种类和代谢类型会影响发酵食品的风味，A正确；不同菌种之间的种间关系会影响发酵食品的营养成分，B正确；酱油发酵过程中，嗜盐片球菌产生的乳酸使发酵液的pH下降，会抑制与其有竞争关系的杂菌的生长，C正确；保加利亚乳杆菌代谢产生的小肽和氨基酸可促进嗜热链球菌的生长，D错误。4.(2023·丽水模拟)利用以尿素为唯一氮源的培养基，可从土壤中分离出能产脲酶的微生物。下列叙述错误的是()A.需用无菌水制备和稀释土壤菌悬液B.培养基中加入酚红可起到鉴别作用C.尿素溶液用G6玻璃砂漏斗过滤除菌D.能在该培养基上生长的微生物均能产生脲酶解析：选D由于取样是在富含尿素的区域进行，因此需用无菌水制备和稀释土壤菌悬液，避免菌液浓度过大影响分离，A正确；由于尿素被分解后产生氨会使培养基的pH升高，因此培养基中加入酚红可起到鉴别作用，会显红色，B正确；尿素受热会分解，故尿素溶液可用经高压蒸汽灭菌的G6玻璃砂漏斗过滤除菌，C正确；能在该培养基上生长的微生物不一定能产生脲酶，如能够利用空气中的氮气作为氮源的微生物也可以在上面生长，D错误。5.在探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验中，显微镜下观察到的一个中方格中的酵母菌分布情况如图所示。下列相关叙述正确的是()A.需要对该酵母菌培养液稀释后重新计数B.一个血细胞计数板只有一个计数室C.显微镜计数法是唯一可以用于微生物计数的方法D.用显微镜计数法统计的活菌数会比实际值偏小解析：选A图中酵母菌较密集，需要对该酵母菌培养液稀释后重新计数，A正确；一个血细胞计数板有两个计数室，B错误；稀释涂布平板法也可用于微生物计数，C错误；用显微镜计数法统计时，死菌也统计在内，导致统计的活菌数会比实际值偏大，D错误。6.(2023·浙睿联盟第二次联考)下列有关米酒、酸奶、泡菜等传统发酵制品的叙述，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”都来源于酵母菌的需氧呼吸C.酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的需氧呼吸D.为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌解析：选A制作米酒使用的是酵母菌，添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；酵母菌是兼性厌氧微生物，在发酵初期进行需氧呼吸产生二氧化碳，在酒精发酵期酵母菌进行厌氧呼吸，也会产生二氧化碳，故米酒发酵液中冒出的“气泡”来源于酵母菌的需氧呼吸和厌氧呼吸，B错误；制作酸奶和泡菜利用的是乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，故酸奶和泡菜制作中均需要确保无氧环境，以保证乳酸菌的厌氧呼吸，C错误；传统发酵过程中，为避免杂菌污染，发酵前需要对器具等进行灭菌，但不能对原料进行灭菌，否则会杀死原料表面的菌种，导致发酵失败，D错误。7.(2023·杭州第二次联考)在某病原菌均匀分布的平板上，铺设含有不同种抗生素(A1～A5)的圆形纸片，用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素的敏感性，图示为培养的结果(其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域)。下列分析错误的是()A.有些未形成抑菌圈可能是病原菌对该抗生素很敏感B.有些抑菌圈很小可能与该抗生素扩散速度太慢有关C.若抑菌圈内出现一个菌落，则该菌落可能由抗药性变异菌体形成D.从抑菌圈的大小可判断该病原菌对抗生素A5较敏感解析：选A未形成抑菌圈的原因可能是该病原菌对抗生素具有抗性，对该抗生素不敏感，A错误；抗生素在平板上的扩散速度太慢可能会导致抑菌圈很小，B正确；若抑菌圈内出现一个菌落，说明该菌落对该抗生素具有抗性，可能是菌体出现了抗药性变异，C正确；抑菌圈越大说明抗生素对病原菌的抑制效果越显著，即病原菌对该种抗生素的敏感性越强，D正确。8.(2023·嘉兴二模)将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌(菌株a和b)进行如图所示的实验。下列叙述正确的是()A.基本培养基中包含菌株a和b的所有生长因子B.菌株a和b需要的生长因子一定有所不同C.接种至基本培养基时使用的是划线分离法D.基本培养基出现的少量菌落皆为单菌落解析：选B分析题图可知，单独培养菌株a和b时，培养基中均无菌落，而当菌株a和b共同培养时，培养基中有少量菌落产生，因此基本培养基中不包含菌株a和b的所有生长因子，A错误；菌株a和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生长因子，因此它们所需要的生长因子一定有所不同，B正确；根据菌株a和b混合培养后菌落的分布情况可知，接种至基本培养基时使用的是稀释涂布平板法，C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，D错误。9.(2023·金华一中月考)黄酒以糯米、黍米、粟为原料，一般酒精含量为14%～20%，酒的品质取决于菌种。如图表示酿制黄酒的一种工艺流程。下列有关叙述正确的是()A.菌种a能产生淀粉酶，淀粉可作为菌种a的碳源和氮源B.菌种b在增殖过程中，应保证发酵装置内严格的无氧环境C.发酵后通过压榨、过滤可以提高酒精产量D.工艺c表示灭菌，目的与“蒸煮”相同解析：选C淀粉为菌种a提供碳源，而不能作为氮源物质，A错误；菌种b在增殖过程中，应保证发酵装置的有氧环境，B错误；发酵完成后的糟醅中有部分酒精残留，压榨、过滤可以提高酒精产量，C正确；工艺c为消毒，“蒸煮”有利于完成糖化，同时也进行了灭菌，D错误。10.(2023·温州三模)利用微生物发酵技术可将秸秆、木屑等经发酵生产获得乙醇。研究人员经过诱变、筛选、纯化，选育出高产纤维素酶菌株，并以木质纤维素为原料经蒸煮、糖化、发酵、加工等步骤生产乙醇，主要过程如图所示。下列叙述错误的是()注：富集培养是指利用培养基及培养条件的控制将目标微生物培养成优势种的培养方式。A.采集到的黑土壤需经高压蒸汽灭菌后再进行富集培养B.富集培养后的菌液涂布在以纤维素为唯一碳源的培养基中C.乙醇发酵过程中需对温度、pH、产物等指标进行监测D.乙醇属于可再生能源，其使用可减少化石燃料的燃烧解析：选A采集到的黑土壤中含有高产纤维素酶菌株，高压蒸汽灭菌会杀死菌种，A错误；本实验的目的是选育高产纤维素酶菌株，富集培养后的菌液应涂布在以纤维素为唯一碳源的培养基中培养，B正确；发酵条件影响菌种的繁殖和发酵产物的生成，乙醇发酵过程中需对温度、pH、产物等指标进行监测，C正确；乙醇是一种清洁的可再生能源，其使用可减少化石燃料的燃烧，D正确。二、非选择题11.(2023·杭州重点中学期中)解脂酶是重要的工业酶制剂品种之一，可以催化解脂、酯交换、酯合成等反应，广泛应用于油脂加工、食品、医药、日化等工业。解脂菌(一种酵母菌)能利用自身分泌的脂肪酶将油脂分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。欲从自然界中分离纯化高产菌株用于解脂酶的工业化生产，请回答下列问题：(1)制备培养基、灭菌、制平板：将培养基的pH调至____________后采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，当灭菌锅内的压力和__________达到设定值时，开始计时。(2)土壤取样、制备土壤稀释液：在脂肪含量较高的区域采集土样，取样用的小铁铲和盛装土样的信封在使用前都需要灭菌。采集的土样与____________混合，制备土壤细菌悬液。(3)接种、培养、筛选：稀释细菌悬液，并将菌液接种到平板上，置于恒温培养箱中培养24h，选择_______________________________比值大的菌落用接种环接种到______________培养基上进行保存。从产物和环境角度看，作为高产优质菌种应具备__________________________________(写出两种即可)等特点。若所选菌株未能达到该标准，可对所得菌液采用__________(填一种物理方法)处理，诱导目标菌株的产生，并进行筛选。(4)工业化生产：将保存的菌种经过连续地扩大培养后，再接种到大型发酵罐中，以利于__________________________。发酵结束后，采用__________等方法(写出一种即可)获得解脂酶。解析：(1)培养酵母菌需要将培养基的pH调至中性偏酸后采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，当灭菌锅内的压力和温度达到设定值时，开始计时。(2)采集的土样与无菌水混合，制备土壤细菌悬液。(3)由题意可知，解脂菌能利用自身分泌的脂肪酶将油脂分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，故选择深蓝色区域直径与菌落直径比值大的菌落用接种环接种到固体斜面培养基上进行保存。作为高产优质菌种应具备产物容易分离、对环境没有危害等特点。若所选菌株未能达到该标准，可对所得菌液采用紫外线或X射线处理，进行诱变育种，诱导目标菌株的产生，并进行筛选。(4)将保存的菌种经过连续地扩大培养后，再接种到大型发酵罐中，以利于缩短菌种在发酵罐中的发酵时间。发酵结束后，采用真空发酵、吸附发酵、萃取发酵等方法获得解脂酶。答案：(1)中性偏酸温度(2)无菌水(3)深蓝色区域直径与菌落直径固体斜面产物容易分离、对环境没有危害X射线(或紫外线)(4)缩短菌种在发酵罐中的发酵时间真空发酵、吸附发酵、萃取发酵12.对生活垃圾进行分类处理，是提高垃圾的资源价值和改善生活环境的重要措施。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾，如剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。(1)科研小组从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时，配制的培养基需要以________为唯一碳源。分离微生物常用的方法是__________________________________________________。(2)获得产脂肪酶的菌株后，在处理含油垃圾的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的甲、乙两种菌株，并进行了培养研究，结果如图1所示。据图分析，应选择菌株____进行后续相关研究，理由是____________________________________。(3)科研小组从土壤中筛选淀粉分解菌时，加碘—碘化钾溶液染色后，选择培养基上出现了A、B和C三种菌落(如图2所示)。若要得到淀粉酶活力较高的菌株，应选择____菌落进一步纯化。经检测A菌落为硝化细菌，A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是__________________________________________________________________________。(4)在微生物分解处理垃圾的过程中，纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，若科研小组检测土壤样品中的纤维素分解菌的数量，将1mL土壤溶液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度各3个平板，分别接入0.1mL稀释液，经适当培养后，6个平板上的菌落数分别为59、57、58、2、7和5，据此可得出每升土壤溶液中的活菌数约为________个。解析：(1)从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时，配制的培养基需要以脂肪为唯一碳源。分离微生物最常用的方法是稀释涂布平板法和平板划线法。(2)由图1分析可知，与菌株甲相比，菌株乙增殖速度快，单细胞蛋白产量高，且图中脂肪剩余比例小，说明该菌降解脂肪能力强，故应选择菌株乙进行后续相关研究。(3)淀粉遇碘—碘化钾溶液会变蓝，而淀粉酶能够分解淀粉，若要得到淀粉酶活力较高的菌株，应选择B菌落进一步纯化，因为B菌株的透明圈直径与菌落直径比值较大。A菌落能在此培养基上生长且没有