（江蘇專版）2019版高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題七 生物技術(shù)實踐 主攻點之（一）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和微生物的利用練習(xí)（含解析）.doc

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傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和微生物的利用 一、選擇題 1．(2019屆高三蘇州調(diào)研)下列有關(guān)微生物發(fā)酵技術(shù)的敘述，錯誤的是(　　) A．傳統(tǒng)的發(fā)酵過程受技術(shù)條件限制，通常不進(jìn)行無菌操作 B．成品腐乳表面的皮膜是由毛霉等真菌的菌絲形成的，對人體無害 C．制備果酒、果醋和腐乳時，都是以建立種群優(yōu)勢作為發(fā)酵的基本條件 D．果醋的制備可以建立在果酒發(fā)酵的基礎(chǔ)上，也可以直接利用葡萄汁發(fā)酵 解析：選A　傳統(tǒng)的發(fā)酵過程受技術(shù)條件限制，通常滅菌不嚴(yán)格，但也進(jìn)行無菌操作。成品腐乳表面的皮膜是由毛霉等真菌的生長，產(chǎn)生的菌絲進(jìn)入豆腐塊的深層而形成，對人體無害。制備果酒、果醋和腐乳時，建立的優(yōu)勢種群依次是酵母菌、醋酸菌、毛霉，以此作為發(fā)酵的基本條件。當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將果汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)氧氣充足、缺少糖源時，醋酸菌可以先將酒精變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?，因此果醋的制備可以建立在果酒發(fā)酵的基礎(chǔ)上，也可以直接利用葡萄汁發(fā)酵。 2．下列有關(guān)制作果酒、果醋和腐乳的敘述，錯誤的是(　　 ) A．果酒的制作過程中既涉及有氧呼吸又涉及無氧呼吸 B．果醋發(fā)酵溫度較高，且發(fā)酵過程要特別注意氧氣的供應(yīng) C．變酸的酒表面的菌膜含醋酸菌，腐乳的“皮”為毛霉菌絲 D．發(fā)酵過程中所有的相關(guān)反應(yīng)都是在微生物的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的 解析：選D　腐乳制作過程中，蛋白質(zhì)和脂肪的水解反應(yīng)發(fā)生在毛霉的細(xì)胞外。 3．(2018鹽城三模)下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，正確的是(　　) A．果酒、果醋和腐乳制作中，利用的都是微生物胞內(nèi)酶 B．制作果醋的醋酸菌，屬于嚴(yán)格厭氧的微生物 C．青霉、毛霉、曲霉等均參與了腐乳的發(fā)酵 D．制作果酒、果醋和腐乳所需時間基本相同 解析：選C　果酒、果醋是微生物的代謝產(chǎn)物， 需要的酶為胞內(nèi)酶；腐乳制作是利用毛霉產(chǎn)生的蛋白酶、脂肪酶分解蛋白質(zhì)、脂肪，蛋白酶、脂肪酶是胞外酶。制作果醋需要醋酸菌，它是一種好氧的微生物。青霉、毛霉、曲霉等真核生物均參與了腐乳的發(fā)酵。制作果酒的時間一般為10～12 d，制作果醋的時間一般為7～8 d，制作腐乳的時間稍長。 4.如圖裝置可用于生物技術(shù)實踐的相關(guān)實驗。下列有關(guān)敘述正確的是(　　 ) A．制作果酒、果醋或腐乳時，所需控制的溫度都是相同的 B．乙裝置可以先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 C．用裝置甲制作腐乳時，自下而上隨著豆腐塊加高逐漸減少用鹽量 D．裝置乙中b為排氣口，c為充氣口，可防止空氣中微生物的污染 解析：選B　制作果酒、果醋或腐乳時,控制的溫度分別是18～25 ℃、30～35 ℃、15～18 ℃；用裝置甲制作腐乳時，越接近瓶口微生物感染機會越多，所以加鹽量應(yīng)增大；裝置乙中b為充氣口，c為排氣口，排氣口長而彎曲可防止空氣中微生物的污染。 5．下列有關(guān)微生物培養(yǎng)的敘述，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌 B．各種微生物培養(yǎng)基的配方中必須包含碳源、氮源、水、無機鹽及瓊脂等成分 C．純化培養(yǎng)微生物常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法 D．以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可以選擇培養(yǎng)分解尿素的微生物 解析：選B　各種微生物培養(yǎng)基的配方中一般都包含碳源、氮源、水、無機鹽等，但由于各種微生物生長特點不同，培養(yǎng)基中添加的營養(yǎng)物質(zhì)也不相同，如以CO2為碳源的自養(yǎng)型生物，培養(yǎng)基中不必添加碳源，而一些能以N2為氮源的微生物，培養(yǎng)基中也不必加氮源；另外只有固體培養(yǎng)基中才常添加瓊脂做凝固劑。 6．養(yǎng)殖池中存在的有毒物質(zhì)主要是氨及亞硝酸，這兩種物質(zhì)可被硝化細(xì)菌吸收利用。若要對養(yǎng)殖池底泥中硝化細(xì)菌分離與計數(shù)，則(　　 ) A．需要配制添加一定濃度氨鹽的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，以篩選硝化細(xì)菌 B．應(yīng)對采集底泥使用的工具進(jìn)行滅菌，全部接種過程均需在酒精燈火焰旁進(jìn)行 C．可以采用平板劃線法進(jìn)行計數(shù)，還需與未接種的空白培養(yǎng)基同時培養(yǎng) D．應(yīng)將培養(yǎng)基置于30 ℃恒溫下培養(yǎng)12 h后，統(tǒng)計培養(yǎng)基中全部菌落數(shù) 解析：選B　牛肉膏蛋白胨本身含有氮源，許多微生物都可以其作為氮源，因此加入牛肉膏蛋白胨無法篩選硝化細(xì)菌；平板劃線法可以分離菌種，但不能用于計數(shù)；培養(yǎng)過程中應(yīng)每隔一段時間觀察，直到菌落穩(wěn)定開始計數(shù)。 7．(2019屆高三南通調(diào)研)下列檢測某熟制食品中大腸桿菌是否超標(biāo)的實驗操作，不合理的是(　　) A．待檢測食品需要經(jīng)過滅菌操作后取樣檢測 B．應(yīng)設(shè)置未接種的培養(yǎng)基，作為實驗的對照 C．用稀釋涂布平板法接種、計數(shù)大腸桿菌的活菌數(shù) D．接種后將培養(yǎng)皿倒置并在適宜溫度下培養(yǎng) 解析：選A　 待檢測食品滅菌后會將大腸桿菌殺死，無法檢測大腸桿菌是否超標(biāo)；應(yīng)設(shè)置未接種的培養(yǎng)基作為實驗的對照；應(yīng)用稀釋涂布平板法接種、計數(shù)大腸桿菌的活菌數(shù)；接種后應(yīng)該將培養(yǎng)皿倒置，并在適宜溫度下培養(yǎng)。 8.在分離、純化大腸桿菌實驗中，劃線接種(甲)、培養(yǎng)結(jié)果(乙)如右圖。有關(guān)敘述錯誤的是(　　 ) A．接種前應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌 B．連續(xù)劃線的目的是獲得單個細(xì)菌形成的菌落 C．接種過程中至少需要對接種環(huán)灼燒5次 D．甲中a區(qū)域為劃線的起始位置 解析：選D　在分離、純化大腸桿菌實驗中，接種前應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌；連續(xù)劃線的目的是獲得單個細(xì)菌形成的菌落；接種過程中，對接種環(huán)在接種前要灼燒，每次劃線后均需灼燒，因此至少需要灼燒5次；據(jù)乙中菌落分布特點可推知甲中d區(qū)域為劃線的起始位置。 9．(多選)下列有關(guān)“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時應(yīng)按順時針方向依次旋緊螺栓 B．選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類 C．待培養(yǎng)基冷卻至室溫時倒平板 D．統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)量時，接種方法可采用稀釋涂布平板法 解析：選ABC　高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時，將蓋上的排氣軟管插入內(nèi)層滅菌桶的排氣槽內(nèi)，再以兩兩對稱的方式同時旋緊相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致；鑒別培養(yǎng)基可以鑒定培養(yǎng)基中某種微生物的種類；待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時倒平板；稀釋涂布平板法可用于活菌數(shù)量的計數(shù)。 10．(2017南通二模，多選)下列有關(guān)果酒、果醋和腐乳制作的比較，正確的是(　　 ) A．主要菌種不一定是真核生物 B．溫度控制必須保證微生物繁殖最快 C．發(fā)酵過程會釋放熱量 D．可通過色、香、味等對產(chǎn)品進(jìn)行評價 解析：選ACD　果醋制作利用的菌種是醋酸菌，是原核生物；發(fā)酵溫度和微生物繁殖最快的溫度不一定相同，如腐乳制作的發(fā)酵溫度為15～18 ℃，此溫度并不是毛霉繁殖最快的溫度；三種發(fā)酵過程中，菌種都會進(jìn)行細(xì)胞呼吸釋放熱量。 二、非選擇題 11．(2018江蘇六市二模)圖1表示研究人員為篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株進(jìn)行的相關(guān)實驗流程，其中透明圈是微生物在固體培養(yǎng)基上消耗特定營養(yǎng)物質(zhì)形成的。請回答下列問題： (1)本實驗中，選擇蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)作為纖維素酶高產(chǎn)菌株的來源，這是因為________________________________________________________________________ ____________________________。 (2)篩選用的培養(yǎng)基應(yīng)以___________作為唯一碳源，并在配制培養(yǎng)基時加入___________作為凝固劑。篩選時應(yīng)選擇D/d較大的菌株，因為這一指標(biāo)值越大說明_______ ________________________________________________________________________。 (3)圖2、圖3是研究纖維素酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性的結(jié)果。 ①研究纖維素酶的熱穩(wěn)定性時，首先將纖維素酶液置于35～65 ℃的不同溫度條件下保溫2 h，再取上述不同溫度處理的纖維素酶液和 ______________________，并在________℃下測定纖維素酶的催化速率，計算酶活性殘留率。 ②生產(chǎn)中使用該纖維素酶時，最好將溫度控制在40 ℃左右，依據(jù)是________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)中富含纖維素，會聚集較多的纖維素分解菌，因此本實驗中選擇蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)作為纖維素酶高產(chǎn)菌株的來源。(2)篩選纖維素分解菌，用的培養(yǎng)基應(yīng)以纖維素作為唯一碳源，這樣纖維素分解菌能正常生長，其他微生物則不能生長。篩選用的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，應(yīng)加入瓊脂作為凝固劑(絕大多數(shù)微生物不能利用瓊脂)。篩選時應(yīng)選擇D/d較大的菌株，因為這一指標(biāo)值越大說明單個菌體產(chǎn)生的纖維素酶的活性越強。(3)①根據(jù)對照實驗的基本原則，應(yīng)選擇上述不同溫度處理的纖維素酶液和經(jīng)相應(yīng)保溫處理的纖維素液，又據(jù)圖2可知，在50 ℃酶的活性最高，因此在50 ℃下測定纖維素酶的催化速率，計算酶活性殘留率。②據(jù)圖3可知，在40 ℃左右，纖維素酶的熱穩(wěn)定性高，作用時間持久，且酶活性相對較高，因此生產(chǎn)中使用該纖維素酶時，最好將溫度控制在40 ℃左右。 答案：(1)蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)中富含纖維素，會聚集較多的纖維素分解菌　(2)纖維素　瓊脂　單個菌體產(chǎn)生的纖維素酶的活性越強　(3)①經(jīng)相應(yīng)保溫處理的纖維素液　50　②該溫度下，纖維素酶的熱穩(wěn)定性高，作用時間持久，且酶活性相對較高 12．(2015江蘇高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進(jìn)行了研究。請回答下列問題： (1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是________(填序號)。 ①酒精燈?、谂囵B(yǎng)皿?、埏@微鏡　④無菌水 (2)在涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是______________ _________________________________________________。 (3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是________________________________________________________________________ ________________________。 (4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩選到了幾株有透明降解圈的菌落(見下圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的____________有關(guān)。圖中降解纖維素能力最強的菌株是______(填圖中序號)。 (5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進(jìn)行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖，推測菌株________更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在樣品稀釋和涂布平板過程中，需要在酒精燈火焰附近進(jìn)行操作，培養(yǎng)皿用于盛放培養(yǎng)基并培養(yǎng)細(xì)菌，無菌水做稀釋的溶劑，此處唯一用不到的是顯微鏡。(2)在涂布平板時，要取少量菌懸液滴加到培養(yǎng)基表面，因為如果滴加菌懸液量過多，菌懸液就會堆積在培養(yǎng)基表面影響分離效果。(3)在向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，如果試管口粘附有培養(yǎng)基，就很容易使棉塞受到污染，因此,需要用無菌的酒精棉球?qū)⒃嚬芸诓潦酶蓛簟?4)因為剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但不與纖維素降解產(chǎn)物反應(yīng)，所以在剛果紅培養(yǎng)基平板上菌落周圍有透明降解圈是纖維素被降解的結(jié)果。降解圈大小由纖維素酶的活性和量決定，圖中菌落①周圍的降解圈最大而菌落較小，因此其降解纖維素的能力最強。(5)考慮到人工瘤胃的發(fā)酵過程會使發(fā)酵液酸性增加，溫度升高，在這個前提下觀察在不同溫度和pH條件下測得的發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果圖可以看出，在高溫和低pH條件下都是J4菌株中的纖維素酶的活性較高，因而該菌株更適合用于人工瘤胃發(fā)酵。 答案：(1)③　(2)培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積,影響分離效果　 (3)避免培養(yǎng)基污染棉塞 (4)量與活性?、佟?5)J4　發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高 13．下圖為果酒、果醋工廠化生產(chǎn)流程。請據(jù)圖回答問題： (1)家庭自制葡萄酒所用菌種常來自______________，圖中的候選菌A、B經(jīng)篩選和純化分別獲取________和________菌種。 (2)圖中所用的培養(yǎng)基都需要在接種前用____________法進(jìn)行滅菌。 (3)在純化菌種A時接種了5個平板，每個平板均接種0.1 mL樣品并培養(yǎng)。其中乙平板的菌落分布如圖，純化菌種A的接種方法是______________，推測出現(xiàn)平板乙可能的操作失誤是________________。其余的甲、丙、丁、戊平板操作正常，其菌落數(shù)分別是210、230、470、190，則樣品中菌種A的數(shù)量為________個/mL。 (4)果酒發(fā)酵罐與果醋發(fā)酵罐需要控制的溫度條件差異是________________________。 解析：(1)家庭自制葡萄酒所用菌種常來自葡萄皮表面的酵母菌。候選菌A、B篩選和純化后可以分別用于制作果酒和果醋，所以分別獲取的是酵母菌和醋酸菌。(2)培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。(3)分析乙平板的菌落分布結(jié)果，可推知采用的純化菌種的接種方法是稀釋涂布平板法。出現(xiàn)乙平板結(jié)果可能的操作失誤是涂布不均勻。平板上菌落數(shù)量在30～300之間可以用于計算，所以有效的菌落數(shù)是210、230、190，平均值為210。因為接種了0.1 mL，所以菌種A的數(shù)量為2 100個/mL。(4) 果酒發(fā)酵的適宜溫度是18～25 ℃，果醋發(fā)酵的適宜溫度是30～35 ℃。 答案：(1)葡萄皮表面的酵母菌　酵母菌　醋酸菌 (2)高壓蒸汽滅菌　(3)稀釋涂布平板法　涂布不均勻 2 100　(4)前者18～25 ℃，后者30～35 ℃ 14．(2018徐州考前模擬)圖1為某同學(xué)設(shè)計的用于制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置。圖2為某研究小組的同學(xué)在對楊梅酒和楊梅醋的生產(chǎn)工藝進(jìn)行考察后，繪制出的基本工藝流程圖。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖示發(fā)酵過程中所需的酵母菌可以從自然界中分離出來，要得到較純菌種，應(yīng)配制________培養(yǎng)基(按培養(yǎng)基的功能分)，常采用________________法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。滅菌后用平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。 (2)用圖1裝置制作果酒過程中，要關(guān)閉________(填“充氣”或“排氣”)管上的夾子。 (3)用圖1裝置制作果酒過程中，因某一步驟操作失誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，該操作失誤是____________。對該裝置進(jìn)行的改進(jìn)是____________________________________。 (4)圖2中甲罐頂上的排氣管被設(shè)計成了彎曲狀的管，其目的是____________________。發(fā)酵一定時間后，觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液面不再有________產(chǎn)生，說明發(fā)酵基本完畢。 (5)在制備楊梅醋過程中，乙罐內(nèi)先填充經(jīng)滅菌處理的木材刨花，然后加入含________菌的培養(yǎng)液，使該菌附著在刨花上，再讓甲罐中發(fā)酵完畢的楊梅酒流入乙罐進(jìn)行楊梅醋發(fā)酵。 解析：(1)分離得到較純的菌種用的培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基，對培養(yǎng)基滅菌采用的方法是高壓蒸汽滅菌法。滅菌后用平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。(2)果酒發(fā)酵是無氧發(fā)酵，充氣管上夾子在其發(fā)酵過程中要關(guān)閉。(3)用圖1裝置制作果酒的過程中，因某一步驟操作失誤導(dǎo)致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，該操作失誤是未及時排氣?？蓪⒃撗b置中排氣管改成長而彎曲的管道，并適時打開排氣管上的夾子。(4)圖2中甲罐頂上的排氣管被設(shè)計成了彎曲狀的管，其目的是防止空氣中的微生物進(jìn)入后污染培養(yǎng)液，并放出發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2。發(fā)酵一定時間后，觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液面不再有氣泡產(chǎn)生，說明發(fā)酵基本完畢。(5)在制備楊梅醋過程中，乙罐內(nèi)先填充經(jīng)滅菌處理的木材刨花，然后加入含醋酸菌的培養(yǎng)液，使該菌附著在刨花上，再讓甲罐中發(fā)酵完畢的楊梅酒流入乙罐進(jìn)行楊梅醋發(fā)酵。 答案：(1)選擇　高壓蒸汽滅菌　(2)充氣　(3)未及時排氣　排氣管改用長而彎曲的膠管　(4)防止空氣中的微生物污染，并放出發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2　氣泡　(5)醋酸