2024高考生物二轮复习专题九生物技术实践第15讲微生物的利用及传统发酵技术作业含解析

PAGEPAGE8第15讲微生物的利用及传统发酵技术1．(2024·沈阳三模)肺炎双球菌是人体鼻腔常见的微生物，分为R型和S型。某同学欲用S型肺炎双球菌的化学成分和R型肺炎双球菌为材料，获得S型肺炎双球菌，进行如下试验。请回答下列问题：(1)在无菌环境中，将R型细菌接种到盛有S型细菌________的培育液的培育瓶中，密闭培育或敞口培育，都能得到S型活菌。这说明肺炎双球菌的代谢类型是____________。(2)要通过视察菌落来鉴定上述培育液中是否产生了S型肺炎双球菌，须要将上述菌液接种到________(填“固体”或“液体”)培育基上，为了得到单菌菌落，常采纳的接种方法有两种，即__________和______________。(3)通常状况下，在微生物培育过程中试验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、________和____________。无菌技术要求试验操作应在酒精灯火焰旁边进行，以避开受到四周环境中__________。解析(1)S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质，故要获得S型肺炎双球菌，应将R型细菌接种到盛有S型细菌DNA的培育液的培育瓶中，密闭培育或敞口培育，都能得到S型活菌，这说明肺炎双球菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，其代谢类型是异养兼性厌氧。(2)要通过视察菌落来鉴定是否产生了S型肺炎双球菌，常用固体培育基，常采纳的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)试验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，无菌技术要求试验操作应在酒精灯火焰旁边进行，以避开受到四周环境中微生物污染。答案(1)DNA异养兼性厌氧(2)固体平板划线法稀释涂布平板法(3)干热灭菌高压蒸汽灭菌微生物污染2．蓝莓果实中含有丰富的养分成分，具有防止脑神经老化、爱护视力、强心、抗癌、软化血管、增加人机体免疫等功能，养分成分高。某探讨小组以蓝莓为原料开展试验，回答下列问题：(1)制作蓝莓果酒，可采纳________(填微生物)进行发酵，酒精发酵温度一般限制在________℃，操作过程中由于密封不严导致蓝莓酒变酸，在变酸的酒的表面可视察到一层菌膜就是________(填微生物)在液面大量繁殖而形成的，其可在缺少糖源时将乙醇变为________，然后再变为________。(2)蓝莓味原料酿制蓝莓酒时，发酵用的瓶子内要留有肯定的空间，其作用是______________________________。(3)探讨小组想测定在发酵过程中是否产生了亚硝酸盐，原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。解析(1)制作蓝莓果酒，可采纳酵母菌发酵，发酵过程的温度一般限制在18～25℃，在变酸的酒的表面视察到的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的，醋酸菌可在缺少糖源时将乙醇变为乙醛，然后再变为醋酸，但须要足够的O2。(2)酿酒时，发酵用的瓶子内要留有约1/3的空间，其作用一是为酵母菌的繁殖供应O2，二是避开发酵液溢出。(3)鉴定亚硝酸盐的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。答案(1)酵母菌18～25醋酸菌乙醛醋酸(2)为酵母菌的繁殖供应氧气，避开发酵液溢出(3)重氮化玫瑰红3．(2024·长沙模拟)纤维素酶已被广泛应用于多个领域，如何从生物体内获得纤维素酶已成为一个重要的探讨方向。请回答下列问题：(1)目前用于生产纤维素酶的微生物较多的是丝状真菌，尤其是木霉菌。它所含的纤维素酶分解纤维素效果较好，但是提取出来的纤维素酶中的__________活性较低，会导致分解时产生的纤维二糖积累，干脆影响分解效率，因此须要不断改进提取工艺。木霉菌分泌的纤维素酶能降解其体外的纤维素，但是不能降解其自身细胞壁，缘由是其细胞壁的成分____________。(2)若要从羊的胃中分别出能分解纤维素的微生物，除了须要打算相应的培育基外，在培育时还要供应________(填“有氧”或“无氧”)条件。从羊胃中筛选出的菌株，对其中所产生纤维素酶的测定方法，一般是采纳对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的________进行定量测定。(3)常用________染色法来推断微生物分解纤维素的状况。染色的方法有两种：第一种是先培育微生物，再加入染色剂进行颜色反应；其次种是在________时就加入染色剂。第一种方法的优点是显示出的颜色反应可干脆体现纤维素分解菌的作用，但是操作繁杂，加入的染色剂溶液还会使________________。(4)到富含纤维素的环境中去找寻分解纤维素的微生物，说明白在自然界找寻各种目的菌株时，遵循的共同原则是依据目的菌株____________________________________。解析(1)纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，其中葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖，若纤维二糖积累，则说明纤维素酶中的葡萄糖苷酶活性较低。木霉菌属于真菌，其细胞壁的成分是几丁质，不是纤维素，依据酶的专一性原理，其分泌的纤维素酶能降解其体外的纤维素，但是不能降解其自身细胞壁。(2)若要从羊的胃中分别出能分解纤维素的微生物，除了须要打算相应的培育基外，在培育时还要供应无氧条件。纤维素酶能将滤纸等纤维素分解成葡萄糖，因此测定纤维素酶的方法是采纳对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的葡萄糖进行定量测定。(3)常用刚果红染色法来推断微生物分解纤维素的状况。染色的方法有两种：第一种是先培育微生物，再加入染色剂进行颜色反应；其次种是在倒平板时就加入染色剂。第一种方法的优点是显示出的颜色反应可干脆体现纤维素分解菌的作用，但是操作繁杂，加入的染色剂溶液还会使菌落之间产生混杂。(4)在自然界找寻各种目的菌株时，遵循的原则是依据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去找寻。答案(1)葡萄糖苷酶不含有纤维素(2)无氧葡萄糖(3)刚果红倒平板菌落之间产生混杂(4)对生存环境的要求，到相应的环境中去找寻4．(2024·河南模拟)某生物爱好小组的同学欲从土壤中分别纯化细菌X，并对其进行计数。如图表示其试验流程，请回答下列相关问题：土壤取样→梯度稀释→将样品接种到选择培育基上→依据菌落特征进行鉴定和计数(1)对土壤样品进行梯度稀释的目的是________________________。(2)上述流程中所运用的接种方法是______________；接种时应在酒精灯火焰旁边进行，其缘由是________________________。(3)将接种后的培育基和一个未接种的培育基都放入37℃恒温箱中培育，其中放置“未接种的培育基”的目的是____________________________。(4)鉴定土壤中微生物的种类时，可用菌落的______________________(至少答出两点)等作为特征。在试验中小组每隔24h统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止______________________________。对培育基上的菌落进行计数时，一般选取菌落数在________间的平板。解析(1)对土壤样品进行梯度稀释的目的是涂布接种后可以获得由单个细胞形成的菌落。(2)由于涉及微生物的分别和计数，故接种方法是稀释涂布平板法，接种时应在酒精灯火焰旁边进行，其缘由是防止空气中的微生物的污染。(3)将接种后的培育基和未接种的培育基同时放入37℃恒温箱中培育，目的是未接种的培育基作为空白比照，推断培育基是否被污染。(4)鉴定土壤中微生物的种类时，可以通过菌落的形态、大小、隆起程度及颜色等特征。在试验中小组每隔24h统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培育时间不足导致遗漏菌落数目。对培育基上的菌落进行计数时，一般选取菌落数在30～300间的平板。答案(1)获得由单个细胞形成的菌落(2)稀释涂布平板法防止空气中的微生物的污染(3)对比分析培育基灭菌是否彻底(4)形态、大小、隆起程度及颜色因培育时间不足导致遗漏菌落数目30～3005．(2024·陆良县二模)尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，则不能更好地被植物利用。探讨发觉，尿素可被土壤中某些微生物分解，下面是从土壤中筛选出的能分解尿素的细菌的相关内容。请回答下列问题。(1)微生物生长繁殖所需的主要养分物质有水、无机盐、碳源和氮源四类，该试验所用的选择培育基只能以________作为唯一的氮源，其缘由是______________________________________。(2)配制培育基时各成分在溶化后分装前必需进行________，接种前一般要对配制好的培育基进行高压蒸汽灭菌，其中“高压”是为了______________________。(3)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采纳________法接种，依据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的________就能大约推想出样品中活菌数。(4)一同学在纯化该类生物时，发觉涂布的培育基上菌落连成一片，最可能的缘由是____________，应当实行____________的措施避开出现此现象。解析(1)能分解尿素的细菌能合成脲酶，以尿素作为氮源，而其他不能合成脲酶的微生物不能利用尿素作为氮源，在只含尿素作为氮源的培育基上不能生长，所以可利用以尿素作为唯一氮源的培育基筛选能够分解尿素的细菌。(2)不同微生物生长所须要的pH不同，故配制培育基时各成分在溶化后分装前必需进行pH调整，高压蒸汽灭菌中的“高压”是为了杀死培育基中的细菌芽孢。(3)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采纳稀释涂布平板法接种，依据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数目就能大约推想出样品中活菌数。(4)若涂布的培育基上菌落连成一片，最可能的缘由是菌液浓度过高，使菌体过于密集，应当实行增大稀释倍数的措施避开出现此现象。答案(1)尿素只有能利用尿素的微生物才能正常生长繁殖(2)pH调整杀死培育基中的细菌芽孢(3)稀释涂布平板菌落数目(4)菌液浓度过高增大稀释倍数6．(2024·河南模拟)黄曲霉毒素是由真菌产生的次级代谢产物，其中黄曲霉毒素B1化学性质稳定，具有很强的致癌性。在自然界中存在很多种能降解黄曲霉毒素B1的微生物，可以从土壤中筛选出能高效降解黄曲霉毒素B1的微生物。回答下列问题：(1)黄曲霉毒素B1可引起细胞癌变，其属于________(填“物理”“化学”或“病毒”)致癌因子。细胞癌变的根本缘由是__________________________。(2)为了筛选能降解黄曲霉毒素B1的微生物，须要配制以黄曲霉毒素B1为唯一碳源的培育基，从功能上讲，该培育基属于________培育基。接种培育后，在该培育基上形成的菌落不肯定为一个种群，其缘由是____________________________________________。(3)用平板划线法纯化某菌株时，在其次次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端起先划线，这样做的目的是________________________________________。接种操作须要在酒精灯火焰旁进行，其目的是____________。(4)若在肯定条件下培育基中的黄曲霉毒素B1能呈现出肯定的颜色，能降解黄曲霉毒素B1的微生物将黄曲霉毒素B1降解会使颜色褪去，则可以通过测定__________来确定不同菌株降解黄曲霉毒素B1实力的大小。选择出能高效降解黄曲霉毒素B1的微生物后，若接着探究该微生物降解黄曲霉毒素B1时所需的相宜温度，请写出试验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)黄曲霉毒素B1属于微生物产生的化学物质，可引起细胞癌变，其属于化学致癌因子，细胞癌变的根本缘由是原癌基因和抑癌基因发生突变。(2)为了筛选能降解黄曲霉毒素B1的微生物，须要配制以黄曲霉毒素B1为唯一碳源的培育基，从功能上讲，该培育基属于选择培育基。接种培育后，由于以黄曲霉毒素B1为唯一碳源的微生物可能不止一种，在该培育基上形成的菌落不肯定为一个种群。(3)用平板划线法纯化某菌株时，在其次次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端起先划线，这样做的目的是将聚集的菌体渐渐分别以便得到单一的菌体。接种操作须要在酒精灯火焰旁进行，其目的是防止杂菌污染。(4)由于能降解黄曲霉毒素B1的微生物将黄曲霉毒素B1降解后会使颜色褪去，故可通过测定透亮圈大小来确定不同菌株降解黄曲霉毒素B1实力的大小，透亮圈越大，说明降解实力越强。选择出能高效降解黄曲霉毒素B1的微生物后，若探究该微生物降解黄曲霉毒素B1时所需的相宜温度，可以通过测定不同温度下等量的该微生物降解等量的黄曲霉毒素B1的速率，速率最大时所对应的温度，即其最适温度。答案(1)化学原癌基因和抑癌基因发生突变(2)选择以黄曲霉毒素B1为唯一碳源的微生物可能不止一种(3)保证将聚集的菌体渐渐分别以便得到单一的菌体防止杂菌污染(4)透亮圈大小比较不同温度下等量的该微生物降解等量的黄曲霉毒素B1的速率7．(2024·衡水二模)(1)吃腐乳时，外部有一层致密的皮，它是________；卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高料酒等，含量一般限制在12%左右，加酒的作用是____________________________________________。(2)制作泡菜时，泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________________________等；为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是______________。(3)微生物接种方法除了最常用的方法外，还包括__________________(至少写一种)，核心都是要______________________________。(4)加酶洗衣粉可以降低______________________的用量，使洗涤剂朝着________方向发展，削减对环境的污染。解析(1)吃腐乳时，外部有一层致密的皮，它是由毛霉菌丝形成的；卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高料酒等，含量一般限制在12%左右，加酒的作用是抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味。(2)影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素有温度、腌制时间、食盐用量等；为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是增加乳酸菌数量，提高发酵速度。(3)微生物接种方法除了最常用的平板划线法和稀释涂布平板法外，还包括斜面接种、穿刺接种，核心都是要防止杂菌污染，保证培育物的纯度。(4)加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝着低磷无磷方向发展，削减对环境的污染。答案(1)毛霉菌丝抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味(2)温度、腌制时间、食盐用量增加乳酸菌数量(3)斜面接种、穿刺接种防止杂菌污染，保证培育物的纯度(4)表面活性剂和三聚磷酸钠低磷无磷8．(2024·泰安二模)酸奶是经乳酸菌发酵处理的奶制品，口感好、养分价值高，是乳糖不耐受人群的志向之选。回答下列问题：(1)制作酸奶，获得优良菌株很关键。筛选的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)酸奶制品厂收购牛奶时，会严格检查是否含有抗生素，这样做的目的是______________________________________。(3)酸奶制作时，常采纳________法杀菌，而不采纳高压蒸汽灭菌法，缘由是____________________________。(4)奶制品包装上常见“胀袋勿食”标识。胀袋发生的缘由________(填“是”或“不是”)乳酸菌大量繁殖导致的，试写出你的推断依据：_______________________________________。解析(1)试验室中筛选微生物的原理一般是人为供应有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻挡其他微生物的生长。(2)由于抗生素能抑制乳酸菌的生长繁殖，故含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶，所以收购时要严格检查。(3)酸奶制作时，一般采纳巴氏消毒法进行杀菌，高压蒸汽灭菌会损失部分养分物质。(4)乳酸菌只能进行产生乳酸的无氧呼吸，不会释放二氧化碳，所以胀袋是由杂菌污染导致的。答案(1)人为供应有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻挡其他微生物的生长(2)保证牛奶中不含抗生素，以便乳酸菌生长繁殖(3)巴氏消毒该方法可以削减养分物质的损失(4)不是乳酸菌只能进行产生乳酸的无氧呼吸，不会释放CO29．(2024·合肥三模)红酸汤是一种很有特色的火锅底料，制作流程如图所示。请分析回答以下问题：(1)密封发酵时，常在坛中加入成品红酸汤，其目的是______________。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行________的过程。(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是________________________，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生渐渐停止，试分析缘由：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)红酸汤有利于人体肠道内多种益生菌的生长。消化道炎症往往与益生菌群削减、有害菌群增多有关。探讨表明，治疗消化道慢性炎症时，不宜滥用抗生素，滥用抗生素的害处有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)亚硝酸盐的含量影响酸汤的品质，在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________________________。绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物即________。解析(1)在坛中加入成品红酸汤的目的是增加乳酸菌含量。乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧呼吸，该过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。(2)装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止西红柿发酵后液体外溢，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生渐渐停止，其缘由是刚入坛时，西红柿表面的杂菌(酵母菌)呼吸产生CO2，随着乳酸积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2。(3)依据题意分析，人体肠道内有很多益生菌，若运用抗生素会杀死肠道内多种益生菌，且抗生素对有害菌产生选择作用，因此不宜滥用抗生素。(4)发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等。亚硝酸盐只有在特定的条件下，才会转变成致癌物即亚硝胺。答案(1)增加乳酸菌含量(以缩短制作时间)无氧呼吸(2)防止西红柿发酵后液体外溢刚入坛时，西红柿表面的杂菌(酵母菌)呼吸产生CO2，随着乳酸积累抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO2(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌，抗生素对有害菌产生选择作用(4)温度、食盐用量、腌制时间等亚硝胺10．(2024·临沂二模)酵母菌是对青霉素不敏感的异养型生物，种类繁多，有的能给人们生活带来很多好处，有的能使人患病。请回答下列问题：(1)制作果酒过程中，发酵瓶先通气，后密封，目的是______________________________________________。在工业发酵时，培育酵母菌的培育基中须要添加青霉素，目的是____________________。(2)酵母菌生长须要相宜的pH，因此在培育基配制过程中须要添加________以维持pH相对稳定，缘由是_______________________________________