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第32讲微生物的应用与传统发酵技术A组基础题组考点一微生物的培养与应用1.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时()都需要用固体培养基都需要使用接种针进行接种都需要在火焰旁进行接种都可以用菌落数来计数活菌 A.B.C.D.2.某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次3.下列有关微生物实验的叙述,不正确的是()A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染B.平板划线法可用于微生物的计数C.分离不同的微生物要采用不同的稀释度D.观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定4.从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计,下列流程正确的是()A.土壤取样梯度稀释选择培养挑选菌落B.土壤取样梯度稀释稀释涂布平板挑选菌落C.土壤取样选择培养稀释涂布平板挑选菌落D.土壤取样梯度稀释稀释涂布平板选择培养挑选菌落5.(2017北京石景山期末)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误的是()A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上C.将实验组和对照组平板倒置,37 恒温培养2448 hD.确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数6.在做分离分解尿素的细菌实验时,A同学从对应106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因可能有()土样不同培养基污染操作失误没有设置对照A.B.C.D.7.做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是()A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上考点二传统发酵技术8.(2017北京石景山期末)某同学设计了如图所示的发酵装置来制作果酒、果醋,下列有关叙述错误的是()A.甲用来制作果酒,乙用来制作果醋B.乙装置需要的温度条件高于甲C.该装置便于发酵中产生气体的排出D.甲、乙装置排液管排出液体的pH都下降9.家庭中利用鲜葡萄制作葡萄酒时,操作不正确的是()A.冲洗后的葡萄破碎后装入发酵瓶B.葡萄浆不装满发酵瓶,留有1/3空间C.发酵瓶及葡萄浆进行煮沸处理D.25 左右密闭发酵并适时排气10.下列关于腐乳和泡菜制作的叙述中,正确的是()A.主要菌种都是原核生物B.制作过程都不必严格无菌操作C.所用的装置都需要密封D.所用的菌种都需要人工接种11.(2018北京海淀期末)下列关于家庭中制作果酒、果醋和泡菜的叙述,正确的是()A.都需要严格的灭菌B.都需要接种相应微生物C.都在无氧条件下进行D.都利用异养微生物发酵12.(2017北京大兴期末)制作果酒、果醋和泡菜三个实验的共同点是()A.菌种为异养原核生物B.将原料灭菌后再发酵C.保证无氧环境下发酵D.发酵液最终呈现酸性B组提升题组一、选择题1.(2017北京通州期末)不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关某种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是()A.CO2可以为该微生物提供能源B.水是该微生物的营养要素之一C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D.氮源物质为该微生物提供必要的氮素2.分离土壤中分解尿素的细菌的实验操作中,对于获得纯化的尿素分解菌的单菌落影响最大的是()A.制备浸出液的土壤取自土壤的表层B.涂布前涂布器未在酒精灯外焰上灼烧灭菌C.牛肉膏蛋白胨培养基中添加尿素作为氮源D.接种操作者的双手未用酒精棉进行消毒3.原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃。土壤中有些细菌可以以原油中的多环芳烃为碳源,在培养基中形成分解圈。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污,某小组同学设计了相关实验。下列有关实验的叙述,不正确的是()A.应配制来源于被原油污染土壤的土壤稀释液备用B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上D.在选择培养基上能形成分解圈的即为所需菌种4.(2017北京通州期末)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述正确的是()A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快B.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长C.集气管中的气体都是酵母菌无氧呼吸产生的CO2D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气5.(2017北京东城期末)下图表示工业上利用苹果制备果酒、果醋的流程图。下列叙述不正确的是()苹果汁等原料鲜苹果汁高纯度苹果酒苹果原醋苹果醋A.过程、所需的最适温度不相同B.过程需要在有氧气的条件下进行C.若过程人工接种酵母菌,可以缩短苹果酒的酿制时间D.整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行二、非选择题6.(2017北京西城期末)羧甲基纤维素钠(CMC)是常用的食品添加剂,不能被人体消化吸收,因此通常被认为是安全的食品添加剂。研究者用含1.0%CMC无菌水作为饮用水,连续饲喂实验小鼠12周,测定小鼠体重,结果如图1、图2所示。图1普通环境饲养小鼠的实验数据图2无菌环境饲养小鼠的实验数据(1)图1所示实验中的对照处理是。图1结果显示,食用CMC能够。综合图1、图2结果,通过比较,说明CMC的这种作用依赖于小鼠消化道内的各种微生物。(2)有人提出:小鼠摄入的CMC改变了其肠道内各种微生物的比例。为检验上述推测,研究者设计了如下实验:搜集(填图中分组编号)小鼠粪便制成悬浮液涂布于上(填下列选项前的序号)。a.以CMC为碳源的液体培养基b.全营养液体培养基c.以CMC为碳源的固体培养基d.全营养固体培养基接种后置于(填“无氧”或“有氧”)条件下培养,通过观察以初步鉴定小鼠消化道中的微生物类群。统计比较,以确定推测是否成立。(3)为进一步研究“小鼠体重变化是否由CMC引起的小鼠消化道内各种微生物比例改变所致”,研究者设计了粪便移植实验,并检测了被移植小鼠体重的变化。请将下列选项填入下表中(选填选项前的符号),完成实验方案。组别被移植小鼠提供粪便小鼠饮用水实验组对照组无菌小鼠同上a.普通小鼠b.无菌小鼠c.饲喂含CMC无菌水12周的普通小鼠d.饲喂无菌水12周的普通小鼠e.含1.0%CMC的无菌水f.无菌水(不含CMC)7.(2017北京丰台期末)酸奶是牛奶经过乳酸菌(主要是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)发酵制成的。乳酸菌可将牛奶中的乳糖转化为乳酸,从而减轻某些人群的乳糖不耐受症状。请回答问题:(1)为鉴别市售酸奶中的菌种,应该采用平板划线法或法,在培养基上进行接种,观察所获单菌落的特征。还要对菌落中的菌种进行涂片,并用进行进一步的观察和鉴定。(2)实验前需要进行灭菌的是。a.培养基b.培养皿c.恒温培养箱d.实验者的双手e.酸奶(3)某同学在配制平板时加入CaCO3,从而成功筛选出高效产生乳酸的菌株,其筛选依据的原理是。(4)抗生素在现代畜牧业中的广泛应用,不可避免地造成牛奶中抗生素残留。若长期饮用含有抗生素的牛奶,会对人体健康造成危害。利用嗜热链球菌对抗生素的高敏感性,该生进行了如下实验:将灭菌的滤纸圆片(直径8 mm),分别浸润在不同处理的牛奶中一段时间后,放置在涂布了嗜热链球菌的平板上(如图),在37 下培养24 h,测量结果如下表:组别牛奶处理方法抑菌圈宽度(mm)1含抗生素消毒鲜牛奶4.52不含抗生素消毒鲜牛奶03含抗生素鲜牛奶4.64不含抗生素鲜牛奶05待测奶样5.8注:消毒方法为80 水浴加热5 min,然后冷却至37 以下通过3、4组实验可得出的结论为;通过1、3组实验可得出的结论为;第5组的实验结果表明,此待测奶样是否适合用于制作酸奶?。答案全解全析A组基础题组考点一微生物的培养与应用1.B正确,用固体培养基培养可以获得大肠杆菌的单菌落;错误,用平板划线法或稀释涂布平板法分离纯化大肠杆菌分别使用接种环和涂布器进行接种;正确,火焰旁会形成一个相对无菌区,在火焰旁进行接种,可以避免杂菌的污染;错误,平板划线法只能用来分离纯化获得单菌落,而不能用来计数。故答案选B。2.B培养基灭菌后再分装到培养皿中;转换划线角度后要灼烧接种环,待接种环冷却后再从上次划线的末端开始进行划线;接种后的培养皿须放在恒温箱中进行培养,一般12 h和24 h后观察记录。3.B微生物培养过程中要进行无菌操作,防止外来杂菌的入侵,以获得纯净的培养物,A正确;平板划线法用于微生物的分离,不能用于微生物的计数,B错误;土壤中各类微生物的种群数量是不同的,分离不同的微生物要采用不同的稀释度,以便在培养时能得到单菌落,C正确;观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定,D正确。4.C从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是:土壤取样选择培养梯度稀释涂布培养挑选菌落。5.D培养基需要高压蒸汽灭菌后才能倒平板,A正确;涂布平板需要有对照实验,即无菌水涂布的平板,B正确;涂布好的平板应倒置培养,C正确;选择菌落数在30300间的平板进行计数,D错误。6.AA同学与其他同学统计结果差异较大,可能是土样不同,正确;可能是培养基灭菌不彻底被细菌污染,正确;也可能是实验过程中操作失误,正确;没有设置对照不会导致该结果的出现,错误。故选项A正确。7.D高压灭菌加热结束时,需先切断电源,让灭菌锅内温度降至100 以下,压力表的指针回到零时,再打开锅盖,A错误;倒平板时,应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,而不能将培养皿盖完全打开,以防污染,B错误;经火焰灭菌的接种环冷却后才能用于挑取菌落,C错误。考点二传统发酵技术8.C甲装置密闭,可用来进行酵母菌的发酵制作果酒,酒精进入乙装置,在有氧条件下,可用来制作果醋,故A正确;酵母菌酒精发酵温度一般为1825 ,而醋酸菌的最适生长温度为3035 ,故B正确;该装置不便于发酵中产生气体的排出,故C错误;甲装置进行的是果酒发酵,该过程中产生酒精和二氧化碳,pH下降,乙装置进行的是果醋发酵,该过程中产生醋酸,pH也下降,故D正确。9.C冲洗后的葡萄破碎后装入发酵瓶,A正确;葡萄浆不装满发酵瓶,留有1/3空间,为酵母菌的增殖提供氧气,B正确;制作葡萄酒利用的菌种是葡萄皮上携带的野生酵母菌,煮沸处理会将酵母菌杀死,C错误;酵母菌无氧呼吸时产生酒精和CO2,25 左右密闭发酵能得到酒精和CO2,适时排出二氧化碳,以减小压强,D正确。10.B制作腐乳主要利用的是真核生物毛霉,A错误;制作过程都不必严格无菌操作,B正确;制作腐乳利用了毛霉生长过程产生的酶,毛霉生长在有氧环境中,C错误;腐乳和泡菜的制作都利用了空气中的野生微生物,D错误。11.D果酒、果醋、泡菜分别用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌进行发酵,都是利用自然界的微生物,所以不需要严格的灭菌,也不需要专门去接种相应的微生物,A、B错误;酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,醋酸菌的代谢类型是异养需氧型,乳酸菌是异养厌氧型,C错误,D正确。12.D果酒制作时所需的微生物是酵母菌,它属于真核生物中的真菌,A错误;灭菌应是杀灭物体上所有的微生物,包括芽孢和孢子,在果酒、果醋和泡菜制作时对原料只进行了清洗和消毒,没有进行灭菌,B错误;酵母菌代谢类型是异养兼性厌氧,醋酸菌的代谢类型是异养需氧,乳酸菌属于异养厌氧细菌;C错误;果酒制作时发酵液产生CO2,所以发酵液呈酸性,果醋、泡菜制作时因为分别产生醋酸和乳酸,所以发酵液也呈酸性,D正确。B组提升题组一、选择题1.ACO2属于无机物,不能作为微生物的能源物质,A错误;细胞的生命活动离不开水,水是该微生物的营养要素之一,B正确;无机盐是该微生物不可缺少的营养物质,C正确;氮源物质为该微生物提供必要的氮素,D正确。2.C土壤的表层含有的细菌较少,但仍含有分解尿素的细菌,经过培养可以得到尿素分解菌;未灼烧灭菌的涂布器虽含有杂菌,但这些杂菌在以尿素为唯一氮源的培养基上不能生存;分离土壤中分解尿素的细菌应以尿素为唯一氮源,牛肉膏蛋白胨培养基中含有其他氮源,实验不能得到分解尿素的细菌的单菌落;未用酒精棉进行消毒的双手,可能将杂菌带入培养基,但杂菌在以尿素为唯一氮源的培养基上不能生存。3.C为了筛选出能以多环芳烃为碳源的菌种,首先取材,配制来源于被原油污染土壤的土壤稀释液备用,A正确;其次配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基,B正确;然后进行接种,在无菌环境下,将土壤稀释液接种到选择培养基上,在适宜的温度条件下进行培养,若将土壤稀释液灭菌就不能筛选出能高效降解原油的菌株,C错误;在选择培养基上能形成分解圈的菌落即为所需菌种,D正确。4.D酒精发酵过程中,开始时,酒精的产生速率逐渐加快,后来保持相对稳定,最后由于营养物质逐渐被消耗等原因,酒精的产生速率逐渐减慢,A错误;发酵过程中酵母种群呈“S”型增长,B错误;集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2,C错误;若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气,醋酸菌大量繁殖,D正确。5.D果酒制作过程中最适温度为1825 ,果醋制作过程中最适温度为3035 ,A正确;参与果醋制作过程的微生物为醋酸菌,是好氧菌,B正确;若过程人工接种酵母菌,可以缩短苹果酒的酿制时间,C正确;参与果酒发酵的微生物是酵母菌,其生存环境是含糖量高、偏酸性,在这样的条件下绝大多数微生物不能生存,因此并不是整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行,D错误。二、非选择题6.答案(1)饲喂不含CMC的无菌水使小鼠体重增加A、B组体重差值与C、D组体重差值(2)A、Bd无氧菌落不同类群微生物的数量及比例(3)组别被移植小鼠提供粪便小鼠饮用水实验组bcf对照组d解析(1)该实验的自变量为饮用水中是否含有CMC,实验组饲喂含有CMC的无菌水,则对照处理是饲喂不含CMC的无菌水。图1结果显示,食用CMC能够使小鼠体重增加。综合图1、图2结果,通过比较A、B组体重差值与C、D组体重差值,可以看出在普通环境中差值较大,在无菌环境中几乎无差值,这说明CMC的这种作用依赖于小鼠消化道内的各种微生物。(2)该实验的目的是探究小鼠摄入的CMC是否改变了其肠道内各种微生物的比例。因此应该搜集生存在普通环境中的A、B小鼠粪便制成悬浮液涂布于全营养固体培养基上。人体消化道中缺氧,因此接种后应该置于无氧条件下培养,通过观察菌落以初步鉴定小鼠消化道中的微生物类群。统计比较不同类群微生物的数量及比例,以确定推测是否成立。(3)该实验的目的是研究“小鼠体重变化是否由CMC引起的小鼠消化道内各种微生物比例改变所致”,根据对照原则和单一变量原则(无菌水中是否含有CMC)可设计以下粪便移植实验:组别被移植小鼠提供粪便小鼠饮用水实验组无菌小鼠饲喂含CMC无菌水12周的普通小鼠无菌水(不含CMC)对照组无菌小鼠饲喂无菌水12周的普通小鼠同上7.答案(1)稀释涂布平板固体显微镜(2)a、b(3)乳酸会与CaCO3反应形成透明圈,透明圈直径越大,产生乳酸能力越强(4)抗生素能够杀死嗜热链球菌,形成抑菌圈80 水浴加热5 min的消毒方法不会使牛奶中的抗生素减少或消除不适用解析(1)为了观察所获单菌落的特征,微生物纯化和接种常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,接种所用的培养基为固体培养基。根据(1)题干中给的信息,还要对菌落中的菌种进行涂片,因此需要用显微镜进行进一步的观察和鉴定。(2)在培养微生物的操作中,一定要进行无菌操作,实验前培养基、培养皿等灭菌,接种前需要对实验者的双手进行酒精消毒。(3)碳酸钙不溶于水,遇酸会溶解。某同学在配制平板时加入CaCO3,从而成功筛选出高效产生乳酸的菌株,其筛选依据的原理是乳酸会与CaCO3反应形成透明圈,透明圈直径越大,产生乳酸能力越强。(4)3、4组实验的单一变量为“是否含有抗生素”,因变量为“抑菌圈的宽度”,抑菌圈的宽度越大说明滤纸片周围的嗜热链球菌被杀死的越多,从而出现以滤纸片为中心的透明圈,叫抑菌圈。1、3组实验的单一变量为“含抗生素的牛奶是否消毒”,实验的结果是两组抑菌圈的宽度无显著差异,说明是否消毒不会对牛奶中的抗生素造成影响。5组的实验结果中抑菌圈的宽度最大,则说明5组待测奶样中含有抗生素,会杀死嗜热链球菌,因此不适合用于制作酸奶。
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