2016届高三生物二轮复习 专题八 生物技术实践 第1讲 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用配套作业

第1讲 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用

1．(2015·吉林长春二模)醋酸菌和纤维素分解菌是工业中常用的微生物。请分析回答下列问题：

(1)在______________和糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇氧化为______________，进而生成醋酸。

(2)为了从某细菌样品中筛选出纤维素分解菌，可采用______________染色法进行筛选。如果样品中细菌较低，可以通过________________培养来增加纤维素分解菌的浓度，该过程所用的培养基为__________________(填“固体”或“液体”)培养基。为了纯化纤维素分解菌，某同学采用平板划线法进行接种，在做第二次以及其后的划线操作时，应该从上一次划线的______________开始划线。为了避免环境中微生物的污染，实验操作应在________________附近进行。

(3)将菌种进行临时保存时，可在低温下使用试管斜面保存，但该方法除保存时间短外，菌种还易____________；若需较长时间保存菌种，可用的方法是____________。

解析：在氧气和糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇氧化为乙醛，进而生成醋酸。筛选纤维素分解菌可采用刚果红染色法，如果样品中细菌浓度较低，可以通过选择培养来增加纤维素分解菌的浓度。某同学采用平板划线法进行接种，在做第二次以及其后的划线操作时，应该从上一次划线的末端开始划线。为了避免环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。试管斜面保存菌种，菌种易被污染或产生变异，若需较长时间保存菌种，可采用甘油管藏的方法。

答案：(1)氧气 乙醛

(2)刚果红 选择 液体 末端 酒精灯火焰 (3)被污染或产生变异 甘油管藏

2．某班同学用新鲜苹果榨取果汁并制作果酒，其简要流程如下：

新鲜苹果→清洗干净→去掉果核→榨汁机榨汁→果汁

??

?→发酵→果汁

从成品果酒中分离酵母菌→扩大培养→固定化酵母菌细胞??

(1)实验过程中，该小组同学发现榨取的果汁非常浑浊，解决的方法是

___________________。

(2)分离酵母菌应使用__________培养基，若想使这些酵母细胞反复使用，实验过程中一定要注意__________。

(3)在酸性条件下，可用________________来检测发酵产物中是否有酒精产生。若想进一步检测所得果酒中酵母菌的密度，可采用_________________法。

(4)发酵完成后，该班同学制作的果酒品质非常好，为方便后续年级使用，可将菌液___________________保存。

(5)另一个班的同学用葡萄制作的果酒酒味醇正，放置一段时间后，发现果酒带有明显的酸味，请分析出现酸味的原因_______________________。

解析：(1)实验过程中，榨取的果汁浑浊，用果胶酶处理可除掉果胶成分，使浑浊的果汁变得澄清。(2)培养基按功能可分为选择培养基和鉴别培养基，选择培养基是根据某微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，广泛用于菌种筛选等领域；鉴别培养基中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼辨别颜色就能从近似菌落中找出目的菌菌落，所以分离酵母菌应用选择培养基，若想使这些酵母细胞能反复使用，实验过程中一定要注意无菌条件(避免微生物的污染)。(3)在酸性条件下，

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重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，故可以用重铬酸钾来检测是否有酒精产生。若想进一步检测所得果酒中酵母菌的密度，可采用稀释涂布平板法。(4)发酵完成后，该班同学制作的果酒品质非常好，为方便后续年级使用，可将菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20 ℃的冷冻箱中保存。(5)果酒保存时，如果密封不严，其他微生物进行有氧呼吸，将果酒转变成果酸，会使果酒带有明显的酸味。

答案：(1)用果胶酶处理

(2)选择 无菌条件(避免微生物的污染) (3)重铬酸钾 稀释涂布平板

(4)转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20 ℃的冷冻箱中 (5)密封不严，其他微生物进行有氧呼吸，将果酒转变成果酸

3．(2015·山东潍坊一模)地球上植物产生的纤维素中有40%～60%被土壤中的某些微生物利用，从土壤中分离并研究这些微生物有利于人们更有效地利用植物秸秆中的纤维素。请回答：

(1)分离纤维素分解菌，宜从______________________的土壤中取样。纤维素分解菌之所以能够利用纤维素，是因为其细胞内含有___________________。

(2)培养基除含有碳源、氮源、水和多种无机盐外，还应含有__________。其中，碳源主要为_______________________________。

对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，目的是__________________ ______________________________________________________。

(3)纤维素分解菌纯化培养中常用的接种方法有_____________。在添加刚果红的培养上，可通过是否产生_______________________来筛选纤维素分解菌。

解析：(1)在腐殖质较多的土壤中富含纤维素，筛选纤维素分解菌应该从这样的环境中进行取样。纤维素分解菌细胞内含有纤维素酶，能够将纤维素分解为葡萄糖而加以利用。(2)微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要某些特殊的营养物质(生长因子)。筛选纤维素分解菌的培养基中的主要碳源为纤维素。对培养基采用高压蒸汽灭菌的目的是杀死细菌的芽孢。(3)纤维素分解菌纯化培养中常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。纤维素与刚果红染液反应呈红色，纤维素分解菌能够分解培养基中的纤维素，从而使添加刚果红染液的培养基出现透明圈，可以通过透明圈的产生与否来筛选纤维素分解菌。

答案：(1)富含纤维素 纤维素酶

(2)某些特殊的营养物质(生长因子) 纤维素 杀死细菌的芽孢 (3)平板划线法稀释涂布平板法 透明圈

4．(2014·新课标Ⅱ卷)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题：

(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是

_____________________________________________________

______________________________________________________；

然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。

(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过______灭菌，在第

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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_______________________________________

______________________________________________________。

(3)示意图A和B中，____表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液的________的含量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。

解析：(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成；利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：

C?接种计数结果平均值

×稀释倍数?×M??

接种体积V??

＝

38

×100 0.1 mL

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＝3.8×10/L

(2)接种时接种环需要灼烧灭菌；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：通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到菌落。(3)由题图可知B图为平板划线法接种的结果(菌落相对均匀分布)。(4)震荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长；另外震荡培养还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。

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答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×10 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B (4)溶解氧 营养物质

5．从自然菌样中筛选理想的生产菌种的一般步骤是：采集菌样→选择培养→纯种分离→性能测定。

(1)不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。若培养噬盐菌的菌样应从____________环境中采集。

(2)选择培养指创设特定环境条件，使待分离微生物在群落中的数量大大增加，从而达到从自然菌样中分离到所需特定微生物的培养方法。人们对富含耐高温淀粉酶的微生物选择培养应选择以________为唯一碳源的选择培养基，并在________条件下培养。

(3)实验室最常用的灭菌方法是利用高温处理达到杀菌的效果。高温灭菌的原理是高温使微生物的________等物质发生变性。________灭菌法是微生物研究中应用最广、效果最好的湿热灭菌法。

(4)下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线，请在图乙中画出第三次划线。划线后在恒温培养箱中培养时，培养皿须倒置，目的是________。

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(5)植物组织培养过程中也要十分注意灭菌及避免被杂菌污染。在配制好的MS培养基中，若要促进愈伤组织的生长，需要进行的处理是________。

解析：(1)嗜盐菌就生活在高盐环境中，如海滩等环境。(2)耐高温淀粉酶应存在于以淀粉为唯一碳源且在高温环境中生存的微生物体内。(3)实验室最常用的灭菌方法是利用高温处理达到杀菌的效果。高温灭菌的原理是高温使微生物的蛋白质和核酸等物质发生变性，高压蒸汽灭菌法是微生物研究和教学中应用最广、效果最好的湿热灭菌法。(4)每划一个新区域前都要对接种环进行灭菌处理。(5)在配制好的MS培养基中，添加比例适中的生长素和细胞分裂素可促进愈伤组织的生长。

答案：(1)高盐 (2)淀粉 高温 (3)蛋白质和核酸 高压蒸汽 (4)如右图 避免培养皿盖上的水滴污染培养基 (5)添加比例适中的生长素和细胞分裂素

6．某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题：

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(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选________，这种培养基属于________培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是________。

(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量________。

(4)转为固体培养时，常采用________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用________的方法进行计数，以时间为横坐标，以________为纵坐标，绘制生长曲线。

(6)实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后，才能倒掉。

解析：培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌，这种培养基属于选择培养基。“目的菌”生长所需的营养物质必须包括水、无机盐、碳源、氮源和生长因子五类，故其氮源和碳源是来自培养基中的化合物A。实验需要振荡培养，使氧气溶解在培养液中，由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型。“目的菌”生长繁殖过程中要不断消耗营养物质，培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量增加。转为固体培养时，常采用平板划线的方法接种，获得单菌落后继续筛选。若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用定期取样的方法进行计数，绘制生长曲线应以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标。实验结束后，为防止污染环境，使用过的培养基应该进行灭菌处理后，才能倒掉。

答案：(1)目的菌 选择 (2)化合物A 异养需氧型 (3)减少 增加 (4)平板划线 (5)定期取样 细菌数目的对数 (6)灭菌

7．(2015·湖南长郡中学月考)十九世纪中期，法国科学家巴斯德证明食品发酵是由于微生物的作用。如今，形形色色的发酵食品在食品业中占有重要的地位。回答下列与微生物发酵、培养相关的问题：

(1)苹果醋清香、明快，风味清爽，它是由果汁发酵产生的。果汁发酵后是否有酒精产生，可用__________来检验。

(2)严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，这直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，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．酶的控制

(3)苹果醋在________的作用下，经过深层发酵可形成苹果醋；在此过程中要适时向发酵液中充气，原因是________。

(4)腐乳是用豆腐发酵制成的，有多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是________。在腐乳的制作过程中，从微生物培养的角度来看，豆腐应该属于_________________________________________。

(5)在充足的碳源、氮源、无机盐和水的条件下，乳酸菌仍然不能正常生长，还需要在培养基中添加______。应用平板划线法分离乳酸菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是__________________________________。

解析：(1)在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。

(2)酵母菌发酵需要控制条件：温度18～25 ℃；溶氧控制，即要先通气后密封；pH控制，偏酸几天；利用酵母菌自身的酶进行发酵，不需要对酶进行控制。(3)苹果醋酸制备需要醋酸菌，温度要严格控制在30～35 ℃，由于只有氧气充足时，醋酸菌才能进行旺盛的生理活动，所以要适时向发酵液中充气，保证有氧环境。(4)腐乳是用豆腐发酵制成的，有多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是毛霉，在腐乳的制作过程中，从微生物培养的角度

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来看，豆腐应该属于培养基。(5)在充足的碳源、氮源、无机盐和水的条件下，乳酸菌仍然不能正常生长，还需要在培养基中添加维生素，应用平板划线法分享乳酸菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是线条末端细菌的数量较少，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落。

答案：(1)重铬酸钾 (2)D

(3)醋酸菌 只有在氧气充足的条件下，醋酸菌才能进行旺盛的生理活动 (4)毛霉 培养基

(5)维生素 线条末端的细菌数量少，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落

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