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(選考)2021版新高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十單元 生物技術(shù)與工程 第33講 發(fā)酵工程高效作業(yè)知能提升 新人教版

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1、第33講 發(fā)酵工程 1.(2020·臨沂高三模擬)取9個(gè)潔凈培養(yǎng)皿,均分為三組(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),各組分別加入等量的不同培養(yǎng)基,每個(gè)平板均接種0.1 mL大腸桿菌菌液,37 ℃培養(yǎng)36小時(shí)后,統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)(見(jiàn)表),以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  ) 組別 培養(yǎng)基 各平板的菌落數(shù) 1 2 3 Ⅰ 瓊脂、C6H12O6、NH4NO3 30 31 27 Ⅱ 瓊脂、C6H12O6、NH4NO3、維生素 169 178 193 Ⅲ 瓊脂、NH4NO3、維生素 0 0 1 A.Ⅰ組和Ⅱ組說(shuō)明維生素可以促進(jìn)大腸桿菌生長(zhǎng)繁殖 B.Ⅱ組和Ⅲ組說(shuō)明大腸桿菌正常生長(zhǎng)需要葡萄糖

2、 C.三組實(shí)驗(yàn)均采用了稀釋涂布平板法,以便菌落計(jì)數(shù) D.三組實(shí)驗(yàn)所使用的培養(yǎng)基均需62 ℃、30 min滅菌 解析:選D。Ⅰ組和Ⅱ組培養(yǎng)基成分的差異是有無(wú)維生素,結(jié)果可以說(shuō)明維生素可以促進(jìn)大腸桿菌的生長(zhǎng)繁殖,A正確;Ⅱ組和Ⅲ組的差異是有無(wú)葡萄糖,結(jié)果說(shuō)明,沒(méi)有葡萄糖大腸桿菌不能正常生長(zhǎng),B正確;采用稀釋涂布平板法接種大腸桿菌便于菌落計(jì)數(shù),C正確;對(duì)培養(yǎng)基加熱到62 ℃不能徹底滅菌,應(yīng)采用高壓蒸汽滅菌法滅菌,D錯(cuò)誤。 2.(2020·山東濰坊調(diào)研)下列有關(guān)使用高壓蒸汽滅菌鍋的操作,錯(cuò)誤的是(  ) A.加水時(shí),水面應(yīng)與三角擱架平齊 B.加蓋時(shí),將排氣軟管插入內(nèi)層滅菌桶的排氣槽內(nèi) C

3、.加熱時(shí),待冷空氣完全排盡后關(guān)上排氣閥 D.切斷電源后,打開(kāi)排氣閥使壓力表降到零后開(kāi)蓋 解析:選D。在使用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌時(shí),加水時(shí),水面應(yīng)與三角擱架平齊,A正確;加蓋時(shí),應(yīng)該將排氣軟管插入內(nèi)層滅菌桶的排氣槽內(nèi),B正確;加熱時(shí),應(yīng)該等冷空氣完全排盡后再關(guān)上排氣閥,C正確;切斷電源后,應(yīng)該等壓力表降到零后再打開(kāi)排氣閥并開(kāi)蓋,D錯(cuò)誤。 3.下列關(guān)于“檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述,錯(cuò)誤的是 (  ) A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 mL,分別涂布于各組平板上 C.將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置,3

4、7 ℃恒溫培養(yǎng)24~48小時(shí)  D.確定對(duì)照組無(wú)菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù) 解析:選D。首先要進(jìn)行培養(yǎng)基的制備,用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板,A正確;取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 mL,分別涂布于各組平板上,B正確;將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置,37 ℃恒溫培養(yǎng)24~48小時(shí),C正確;確定對(duì)照組無(wú)菌后,選擇菌落數(shù)在30~300的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù),求其平均值,再通過(guò)計(jì)算得出土壤中細(xì)菌總數(shù),D錯(cuò)誤。 4.(2020·四川攀枝花期末)下列有關(guān)微生物的培養(yǎng)或純化的敘述,錯(cuò)誤的是(  ) A.分離自養(yǎng)型微生物時(shí),培養(yǎng)基中加

5、入的瓊脂可作用碳源 B.培養(yǎng)液中溶氧量的變化會(huì)影響酵母菌的繁殖和代謝途徑 C.在培養(yǎng)微生物前要先對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理再接種 D.菌種可接種在斜面固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后放在4 ℃冰箱中臨時(shí)保藏 解析:選A。本題主要考查微生物的培養(yǎng)和純化。自養(yǎng)型微生物能利用無(wú)機(jī)碳源,故分離的時(shí)候,培養(yǎng)基中應(yīng)不加入有機(jī)碳源,而瓊脂作為凝固劑,A錯(cuò)誤;酵母菌是兼性厭氧菌,所以培養(yǎng)液中溶氧量的變化會(huì)影響酵母菌的繁殖和代謝的途徑,B正確;在培養(yǎng)微生物前要先對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理再接種,防止雜菌污染,C正確;菌種可接種在斜面固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后放在4 ℃冰箱中臨時(shí)保藏,D正確。 5.(不定項(xiàng))(2020·濟(jì)南高三模擬

6、)下圖所示的裝置可用于生物技術(shù)實(shí)踐的相關(guān)實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)敘述正確的是(  ) A.乙裝置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作 B.利用裝置甲制作泡菜時(shí),應(yīng)按照清水與鹽的質(zhì)量比為4∶1的比例配制鹽水 C.用裝置乙制作果酒時(shí)溫度應(yīng)控制在30 ℃左右,制作果醋時(shí)應(yīng)適當(dāng)降溫 D.裝置乙的排氣口通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管,可防止空氣中微生物的污染 解析:選ABD。乙裝置可先用于果酒的制作,后用于果醋的制作,先密封后通入空氣,A正確;利用裝置甲制作泡菜時(shí),應(yīng)按照清水與鹽的質(zhì)量比為4∶1的比例配制鹽水,B正確;用裝置乙制作果酒時(shí)溫度應(yīng)控制在18~25 ℃,制作果醋時(shí)溫度為30~35 ℃,制作果醋時(shí)應(yīng)

7、適當(dāng)升溫,C錯(cuò)誤;裝置乙的排氣口通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管,排出果酒制備時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳,而且能防止空氣中微生物的污染,D正確。 6.(2020·福建寧德一模)乳酸菌是對(duì)人體有益的微生物之一,常用于生產(chǎn)酸奶,其發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸,能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)為檢測(cè)某品牌酸奶中的乳酸菌含量是否達(dá)標(biāo),檢驗(yàn)人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 ①配制培養(yǎng)基:培養(yǎng)基中除含水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源和瓊脂外,還需添加維生素和________。 ②稀釋樣品:取1 mL待測(cè)酸奶,用________進(jìn)行梯度稀釋。 ③接種培養(yǎng):用______________法接種,培養(yǎng)時(shí)控制的氣體條件是________

8、。 ④觀察計(jì)數(shù):菌落周圍出現(xiàn)___________的就是乳酸菌的菌落,選擇菌落數(shù)在________的平板計(jì)數(shù)。每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果,目的是________________________________________________________________________。 (2)生產(chǎn)上不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵成酸奶,原因是________________。 解析:(1)①乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物乳酸,能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣,因此配制培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基除加入水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源和瓊脂外,還需添加維生素和CaCO3。②計(jì)數(shù)乳酸菌前,需

9、用無(wú)菌水將待測(cè)酸奶稀釋至合適濃度。③計(jì)數(shù)乳酸菌需用稀釋涂布平板法接種,乳酸菌是厭氧菌,培養(yǎng)時(shí)控制的氣體條件是無(wú)氧。④乳酸能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣,不透明的培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明(溶鈣)圈的就是乳酸菌的菌落。細(xì)菌計(jì)數(shù)時(shí),常選擇菌落數(shù)在30~300的平板計(jì)數(shù)。每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果,目的是可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。(2)生產(chǎn)上不能用含有抗生素的牛奶發(fā)酵成酸奶,因?yàn)榭股貢?huì)抑制乳酸菌的繁殖。 答案:(1)①CaCO3?、跓o(wú)菌水 ③稀釋涂布平板 無(wú)氧 ④透明圈(或溶鈣圈) 30~300 可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目 (2)抗生

10、素會(huì)抑制乳酸菌(或細(xì)菌)的繁殖 7.酸奶的保質(zhì)期一般在10天左右,其中乳酸活菌數(shù)的含量是衡量酸奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的一個(gè)重要指標(biāo)。某興趣小組擬探究溫度對(duì)酸奶中乳酸菌含量的影響,測(cè)得結(jié)果如下圖所示,回答下列問(wèn)題: (1)分離純化乳酸菌的培養(yǎng)基中含蛋白胨,蛋白胨提供的主要營(yíng)養(yǎng)有______________。培養(yǎng)基滅菌常采用________________法。 (2)培養(yǎng)乳酸菌一段時(shí)間后,培養(yǎng)基中的pH會(huì)下降,原因是_____________________。 (3)通過(guò)稀釋涂布平板法測(cè)得的乳酸菌的菌落數(shù)比活菌實(shí)際數(shù)目低的原因是________。 (4)根據(jù)結(jié)果推測(cè)乳酸菌更適合貯藏在溫度為_(kāi)__

11、_____的環(huán)境,依據(jù)是____________。 解析:(1)培養(yǎng)基中蛋白胨的作用是為微生物提供碳源、氮源和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)培養(yǎng)基的滅菌常采用高壓蒸汽滅菌法。(2)培養(yǎng)過(guò)程中乳酸菌可將葡萄糖分解成乳酸,乳酸積累會(huì)引起培養(yǎng)基的pH下降。(3)由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),在培養(yǎng)基上只能形成一個(gè)菌落 ,所以通過(guò)稀釋涂布平板法測(cè)定的菌落數(shù)比活菌實(shí)際數(shù)目低。(4)由題圖曲線可知,乳酸菌在7 ℃時(shí)比較適合貯藏,因?yàn)樵诖藴囟认?,乳酸?0天內(nèi)始終保持一定的活菌數(shù)。 答案:(1)碳源、氮源和維生素 高壓蒸汽滅菌 (2)乳酸菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸進(jìn)入培養(yǎng)基中 (3)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板

12、上觀察到的只是一個(gè)菌落 (4)7 ℃ 在此溫度下,乳酸菌10 d內(nèi)始終保持一定的活菌數(shù) 8.(2020·湖南長(zhǎng)沙瀏陽(yáng)四中模擬)高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實(shí)用性。研究者從熱泉中篩選出了能高效生產(chǎn)高溫淀粉酶的嗜熱菌,其篩選過(guò)程如下圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基從物理狀態(tài)來(lái)看,屬于固體培養(yǎng)基,配制時(shí)要加入________作為凝固劑,從用途來(lái)看屬于選擇培養(yǎng)基,應(yīng)以________作為唯一碳源。 (2)配制固體培養(yǎng)基的基本步驟是________。 A.計(jì)算、稱量、倒平板、溶化、滅菌 B.計(jì)算、稱量、溶化、倒平板、滅菌 C.計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板 D.計(jì)算、

13、稱量、滅菌、溶化、倒平板 (3)溶化時(shí),燒杯中加入瓊脂后要不停地________,防止瓊脂糊底引起燒杯破裂。對(duì)培養(yǎng)基滅菌的方法一般為_(kāi)_______________。 (4)①過(guò)程是________,②過(guò)程所使用的接種方法是____________法。 (5)部分嗜熱菌在Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)可釋放_(tái)_______分解培養(yǎng)基中的淀粉,在菌落周圍形成透明圈,挑選相應(yīng)的菌落,接種到Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基上進(jìn)一步分離純化后,再對(duì)菌種進(jìn)行________培養(yǎng)。 解析:(1)固體培養(yǎng)基通常加入瓊脂作為凝固劑。本實(shí)驗(yàn)的目的是獲得產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌,故其選擇培養(yǎng)基中應(yīng)以淀粉作為唯一碳源。(2)配制固體培養(yǎng)基的基

14、本步驟是計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。(3)配制培養(yǎng)基加熱溶化時(shí),燒杯中加入瓊脂后要不斷攪拌,防止瓊脂糊底引起燒杯破裂。對(duì)培養(yǎng)基的滅菌一般采用高壓蒸汽滅菌法。(4)仔細(xì)觀察題圖可知,過(guò)程①是菌液稀釋,過(guò)程②是采用稀釋涂布平板法接種。(5)能產(chǎn)生淀粉酶的部分細(xì)菌能分解利用淀粉,其菌落周圍會(huì)出現(xiàn)透明圈,取這樣的菌落再分離純化可獲得相應(yīng)菌種,以后可以擴(kuò)大培養(yǎng)用于生產(chǎn)。 答案:(1)瓊脂 淀粉 (2)C (3)攪拌 高壓蒸汽滅菌法 (4)稀釋 稀釋涂布平板 (5)淀粉酶 擴(kuò)大 9.(2019·高考全國(guó)卷Ⅰ)已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會(huì)造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土

15、壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。 Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基:氯化鈉(5 g/L),硝酸銨(3 g/L),其他無(wú)機(jī)鹽(適量),X(15 g/L)。 Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基:氯化鈉(5 g/L),硝酸銨(3 g/L),其他無(wú)機(jī)鹽(適量),X(45 g/L)。 回答下列問(wèn)題。 (1)在Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機(jī)物是________。 (2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號(hào)液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,不能降解X的細(xì)菌比例會(huì)________,其原因是__________________________

16、____________________。 (3)Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基,若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對(duì)菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),接種時(shí),應(yīng)采用的方法是________________。 (4)假設(shè)從Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細(xì)菌,且該菌能將X代謝為丙酮酸,則在有氧條件下,丙酮酸可為該菌的生長(zhǎng)提供________和__________________。 解析:(1)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中,牛肉膏、蛋白胨為微生物提供了氮源,而Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基中除X外的其他物質(zhì)均不含碳,所以能為微生物提供碳源的有機(jī)物是X。(2)因?yàn)棰蛱?hào)培養(yǎng)基中的碳源只有X,相當(dāng)于選擇培養(yǎng)基,只有能降解X的細(xì)菌才能

17、增殖,而不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要對(duì)菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),應(yīng)采用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種。(4)在有氧條件下,丙酮酸參與細(xì)菌的有氧呼吸,可以為該菌的生長(zhǎng)提供能量和合成其他物質(zhì)的原料。 答案:(1)牛肉膏、蛋白胨 X (2)下降 不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的細(xì)菌能夠增殖 (3)稀釋涂布平板法 (4)能量 合成其他物質(zhì)的原料 10.果醋發(fā)酵菌種為醋酸菌,測(cè)定發(fā)酵液中醋酸菌的數(shù)目有利于控制發(fā)酵進(jìn)程。下表是四個(gè)生物興趣小組測(cè)定醋酸菌數(shù)目的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,分析回答下列問(wèn)題: 組別 平板個(gè)數(shù) 菌落數(shù) 一 1 240 二 3 230、250、240 三

18、3 210、520、250 四 4 280、31、270、290 (1)四個(gè)小組中,最合理的是第________組,理由是___________________________。 (2)分析第三組統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,可能出現(xiàn)的原因有_____________________________(答出兩條即可)。 若進(jìn)一步分析原因,可以通過(guò)觀察____________作出判斷。 (3)分析第四組統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,出現(xiàn)這種結(jié)果可能的原因有________________________。 解析:(1)微生物計(jì)數(shù)時(shí),一定要涂布至少三個(gè)平板作為重復(fù)組,且每個(gè)平板上的菌落數(shù)應(yīng)為30~300個(gè)。 (2)

19、第三組統(tǒng)計(jì)的結(jié)果中,有一個(gè)平板上的菌落數(shù)過(guò)多,可能的原因:培養(yǎng)基被雜菌污染、涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯(cuò)誤、接種過(guò)程被雜菌污染。若要進(jìn)一步分析原因,可通過(guò)觀察菌落的特征作出判斷,若菌落一致,則可能是菌落稀釋倍數(shù)錯(cuò)誤,若出現(xiàn)多種菌落,則可能被雜菌污染。 (3)第四組統(tǒng)計(jì)的結(jié)果中,有一個(gè)平板上的菌落數(shù)過(guò)少,可能的原因:涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯(cuò)誤、涂布平板時(shí)涂布器溫度過(guò)高,殺死菌種。 答案:(1)二 在微生物計(jì)數(shù)時(shí),一定要涂布至少三個(gè)平板作為重復(fù)組,且每個(gè)平板上的菌落數(shù)應(yīng)為30~300個(gè) (2)培養(yǎng)基被雜菌污染、涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯(cuò)誤、接種過(guò)程被雜菌污染 菌落特征 (3)涂布用的菌液稀釋倍數(shù)錯(cuò)誤;

20、涂布平板時(shí)涂布器溫度過(guò)高,殺死菌種 11.家庭泡菜的制作過(guò)程:新鮮的蔬菜經(jīng)過(guò)整理、清潔后,放入泡菜壇中,然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”,密封后置于溫度適宜的地方。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)加入蔬菜前要對(duì)泡菜壇進(jìn)行_________________________。 (2)在家制作泡菜時(shí),常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內(nèi)長(zhǎng)一層白膜,這層白膜是__________________形成的。為避免雜菌污染,向泡菜壇中加入了青霉素,結(jié)果發(fā)酵失敗,原因可能是_________。 (3)有時(shí)制作的泡菜會(huì)“咸而不酸”,最可能的原因是_________________________。 (4)對(duì)亞硝酸鹽含量

21、測(cè)定的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與______________________偶聯(lián)成________色化合物。測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作流程是配制溶液→制備____________→制備樣品處理液→比色,其中,使濾液變得無(wú)色、澄清透明的是________________。 解析:(1)加入蔬菜前要對(duì)泡菜壇進(jìn)行徹底清洗并用白酒擦拭。(2)在家制作泡菜時(shí),常發(fā)現(xiàn)泡菜壇內(nèi)長(zhǎng)一層白膜,這層白膜是產(chǎn)膜酵母繁殖形成的。為避免雜菌污染,向泡菜壇中加入了青霉素,結(jié)果發(fā)酵失敗,原因可能是青霉素能夠抑制乳酸菌的生長(zhǎng)。(3)有時(shí)制作的泡菜會(huì)“咸而不酸”,最可能的原因是加入的食鹽過(guò)多,抑制了乳酸菌生長(zhǎng)。(4)對(duì)亞硝酸鹽含量測(cè)定的原理是在鹽酸酸化條件下,亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽偶聯(lián)成玫瑰紅色化合物。測(cè)定亞硝酸鹽含量的操作流程是配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色,其中,使濾液變得無(wú)色、澄清透明的是氫氧化鋁乳液。 答案:(1)徹底清洗并用白酒擦拭 (2)產(chǎn)膜酵母繁殖 青霉素能夠抑制乳酸菌的生長(zhǎng) (3)加入的食鹽過(guò)多,抑制了乳酸菌生長(zhǎng) (4)N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽 玫瑰紅 標(biāo)準(zhǔn)顯色液 氫氧化鋁乳液 7

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