2024届高考生物二轮专题复习与测试专题九生物技术与工程第15讲发酵工程考点一微生物的培养与利用

第15讲发酵工程答案：酵母菌乳酸菌碳源、氮源、水、无机盐平板划线法湿热灭菌尿素稀释涂布平板选育菌种扩大培养1．(选择性必修3P6“探究·实践”)制作传统泡菜的盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是什么？________________________________________________________________________提示：加热煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。2．(选择性必修3P7“探究·实践”)在制作果酒的第4步，每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是什么？________________________________________________________________________提示：使二氧化碳排出，不打开瓶盖是防止氧气和有害杂菌进入。3．(选择性必修3P13“探究·实践”)操作时，接种环通过灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是什么？________________________________________________________________________提示：将聚集的菌体逐步稀释以便获得不连续的单个菌落。4．(选择性必修3P19“探究·实践”)该实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用，对照组应如何设置？________________________________________________________________________提示：用完全培养基接种后在相同条件下同时培养。5．(选择性必修3P23“文字信息”)发酵罐中设计搅拌叶轮进行搅拌的意义是什么？________________________________________________________________________提示：使菌种与发酵底物更能充分接触，提高发酵效率。6.(选择性必修3P25“思考·讨论”)流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行冷却，其目的是什么？________________________________________________________________________提示：防止高温杀死酵母菌(或保持酵母菌细胞的活性)。1．在果酒发酵过程中，绝大多数微生物不能在发酵液中生存的原因是什么？________________________________________________________________________答案：酸性的发酵液和产物酒精均会抑制其他微生物生长。2．实验中接种方法一般采用的是平板划线法，不必采用稀释涂布平板法，其依据是什么？________________________________________________________________________答案：稀释涂布平板法可以用来计数活菌，平板划线法不能用于计数活菌，只能用于分离菌种；若没有计数菌落数量的目的，不必采用稀释涂布平板法。3．无论是米曲霉发酵过程，还是发酵池发酵过程中，都要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等了解发酵过程。为什么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呢？________________________________________________________________________答案：目的是保证发酵的正常进行。因为发酵条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物的代谢产物的形成。考点一微生物的培养与利用(2023·广东卷)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是()A．a点时取样、尿素氮源培养基B．b点时取样、角蛋白氮源培养基C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基D．c点时取样、角蛋白氮源培养基解析：研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，所以D项正确，A、B、C三项错误。答案：D1．微生物培养中的无菌操作技术2．选择培养基与鉴别培养基的比较种类原理用途举例选择培养基依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好、抗性而设计从众多微生物中分离出所需的微生物加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中的特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计鉴别不同种类的微生物伊红—亚甲蓝培养基可以鉴别大肠杆菌3.筛选目的微生物的原理与实例(1)原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。因此，可以通过配制选择培养基、控制培养条件等选择目的微生物。(2)实例4．辨析统计菌落数的两种方法比较项目间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，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利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数＝C/V×M。C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数，V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M：稀释倍数每毫升原液所含细菌数：每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数缺点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不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大题点一：围绕微生物的培养和无菌技术，考查理解能力1．(2023·广东茂名检测)从土壤中筛选产脲酶细菌的过程如图所示，表中记录了在适宜条件下培养一段时间后的实验结果，下列有关说法错误的是()稀释度(倍)106107108平板123123123平板菌落数(个)432421445786774968注：表中各平板上均接种稀释土壤样品溶液0.1mLA．取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌B．进行逐级稀释操作时不需要在无菌环境中进行C．培养基①②的作用分别是筛选和鉴定D．应选择稀释度为107倍的平板估算土壤样品中细菌数解析：为了防止杂菌污染，取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌，A项正确；逐级稀释操作应在无菌环境中进行，以防止杂菌污染，B项错误；据图可知培养基①为选择培养基，初步筛选的产脲酶细菌还应该进行鉴定，培养基②的作用是鉴定，C项正确；计数时，应选择菌落数为30～300的平板进行计数，因此应选择稀释度为107倍的平板估算土壤样品中细菌数，D项正确。答案：B题点二：围绕微生物的分离和计数，提升综合实践能力2．(2023·广东实验中学模考)生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验中使用的材料以及实验方法在很大程度上决定着实验的成败，下列有关生物学实验及研究的叙述正确的有()①调查某种鱼的种群密度及跳蝻的种群密度都可用标记重捕法②在实验室利用无菌培养液培养酵母菌，酵母菌种群数量达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含量有关③种群数量的变化可利用数学模型描述、解释和预测④黑光灯诱捕的方法可用于探究农田里昆虫的物种数目⑤血细胞计数板计数时，应先盖上盖玻片，再在边缘滴培养液，让其自行渗入计数室A．①②③④B．②③⑤C．②③④⑤D．②④⑤解析：①调查某种鱼的种群密度可采用标记重捕法，调查跳蝻的种群密度用样方法，①错误；②在实验室利用无菌培养液培养酵母菌，酵母菌种群数量达到K值后稳定时间的长短与培养液中营养物质的含