创新方案高考生物二轮复习 专题21 微生物分离培养及在传统发酵技术中的应用 新人教版 17页

‎　 专题21　微生物分离培养及在传统发酵技术中的应用　　　‎ ‎[请根据当地教学实际和高考要求选用]‎ ‎1．果酒制作用到的微生物是酵母菌，其代谢类型为异养兼性厌氧型，重要反应：C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2，最适温度为18～‎25℃‎。‎ ‎2．果醋制作用到的微生物是醋酸菌，其代谢类型为异养需氧型，重要反应：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O，最适温度为30～‎35℃‎。‎ ‎3．果酒、果醋的制作流程：‎ 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ‎　　　　　　　　　　 ↓　　　　↓‎ ‎　　　　　　　　　　　 果酒　　　果醋 ‎4．腐乳制作涉及的主要微生物是毛霉，其代谢类型为异养需氧型，重要反应：蛋白质多肽、氨基酸。‎ ‎5．泡菜制作用到的微生物是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型，重要反应：C6H12O6‎2C3H6O3，最适温度一般为18～‎20℃‎。‎ ‎6．培养基按物理状态分为液体培养基和固体培养基；按功能分为选择培养基和鉴别培养基。‎ ‎7．常见的两种接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。‎ ‎8．三种常用的灭菌方法有：①灼烧灭菌，如接种环、接种针；②干热灭菌，如玻璃器皿和金属用具等；③高压蒸汽灭菌，如培养基等。‎ ‎9．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数过程：土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→筛选能生长的微生物菌落。‎ ‎10．分解纤维素的微生物的分离实验原理：‎ →红色复合物 ‎1．(2012·北京高考)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是(　　)‎ A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中 B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上 C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上 D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上 ‎[命题立意]　本题主要考查几种常见生物学实验的无菌操作要求。‎ ‎[知识依托]　①无菌操作对实验结果影响大小决定于杂菌对实验结果的影响。②植物组织培养成功的关键在于无菌操作，否则将导致实验失败。‎ ‎[解析]　选C　A项，将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中进行酿酒时，在缺氧、酸性环境下其他杂菌不能生长，故不严格灭菌对其影响不大；B项，腐乳制作中将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上，毛霉生长繁殖快且抗杂菌能力强，故不严格灭菌对实验结果影响不大；C项，进行植物组织培养时，植物材料体积小、抗性差，而微生物繁殖快、生长迅速、会争夺培养基中的营养，产生的代谢废物还会毒害培养材料，故培养材料一旦被微生物(如细菌)污染，将严重影响实验结果；D项，选择培养基中已经加入了某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物，因此将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上时不进行严格的无菌操作，对实验结果影响不大。‎ ‎2．(2012·江苏高考)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述，合理的是(多选)(　　)‎ A．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长 B．条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸 C．果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小 D．将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，底层和近瓶口处需加大用盐量 ‎[命题立意]　本题主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知识。‎ ‎[知识依托]　①传统发酵技术操作中，要提供适合所用微生物生长发育的适宜条件，同时严格进行无菌操作，抑制其他杂菌生长。②实验操作过程中减少不安全因素的发生。‎ ‎[解析]　选ABC　果酒发酵后期，因营养物质的消耗、pH改变等原因，酵母菌呼吸产生CO2的量变少，所以可延长拧松瓶盖的间隔时间，A项正确；当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，B项正确；果酒发酵过程中不断消耗葡萄糖产生酒精，导致发酵液的密度逐渐减小，C项正确。制作腐乳时，对长满毛霉的豆腐加盐腌制时，需逐层加盐，并随层数加高而增加用盐量，在近瓶口表面要铺得厚一些，D项错误。‎ ‎3．(2012·浙江自选模块)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：‎ →→→→ 请回答：‎ ‎(1)在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有①________，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现②________色环带。‎ ‎(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是③________灭菌。‎ A．高压蒸汽　　　　　　　 B．紫外灯照射 C．70%酒精浸泡 D．过滤 ‎(3)步骤X表示④________。在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液⑤________到培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得⑥________菌落。‎ ‎(4)在培养时，需将培养皿倒置并放在⑦________中。若不倒置培养，将导致⑧________。‎ ‎(5)临床上用‎14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将‎14C标记的⑨________分解为NH3和14CO2。‎ ‎[命题立意]　本题考查微生物的分离与培养的知识。‎ ‎[知识依托]　①微生物分离是根据微生物的营养需求及生长条件，人为控制这些条件，适合目的微生物生长、抑制其他微生物生长的方法。②微生物培养操作过程中要严格无菌操作。③运用特定的染色或化学试剂与微生物代谢产物的特定反应，检验或检测目的微生物。‎ ‎[解析]　(1)幽门螺杆菌(Hp)含有脲酶，能以尿素为氮源，在加入尿素和酚红指示剂的培养基中培养Hp，由于尿素经脲酶的降解可产生碱性的NH3，NH3能使培养基中的酚红由红黄色变成红色，故菌落周围会出现红色环带。(2)由于尿素加热会分解，对尿素溶液进行灭菌最好用G6玻璃砂漏斗过滤。(3)微生物的分离和培养步骤是：配制培养基→灭菌、倒平板→接种→培养。为获得单菌落，接种操作前应先将菌液稀释，然后将菌液涂布到培养基平面上即可。(4)微生物培养时需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中，若不倒置培养，则无法形成单菌落。(5)幽门螺杆菌能将‎14C标记的尿素分解为NH3和14CO2，故临床上常用‎14C呼气试验检测人体内幽门螺杆菌的存在。‎ ‎[答案]　(1)脲酶　红　(2)D　(3)接种　涂布　单　(4)恒温培养箱　无法形成单菌落　(5)尿素 ‎1．从考查内容上看，主要考查微生物的纯化培养操作与应用、传统发酵技术。‎ ‎2．从考查角度上看，联系生产生活实际考查微生物的计数、分离和纯化培养；结合发酵食品制作过程考查传统发酵技术原理及基本操作。‎ ‎3．从命题趋势上看，预计2013年高考命题仍以对微生物培养与应用考查为热点，主要是和生产生活实际相联系或与实验结合对实验原理、实验操作进行综合命题考查。‎ 微生物的营养 ‎ ‎[例1]　(2012·青岛调研)在农田土壤的表层自生固氮菌较多，用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开，对培养基的要求是(　　)‎ ‎①加抗生素　②不加抗生素　③加氮素　④不加氮素　⑤加葡萄糖　⑥不加葡萄糖　⑦‎37℃‎恒温箱中培养　⑧28～‎30℃‎温度下培养 A．①③⑤⑦　　　　　 　 B．②④⑥⑧‎ C．②④⑤⑧ D．①④⑥⑦‎ ‎[解析]　细菌对抗生素敏感，故培养基中应不加抗生素；自生固氮菌有固氮功能，故培养基中不需要加氮素；自生固氮菌是异养的，应该加葡萄糖，其生长繁殖的适宜温度是28～‎30℃‎。‎ ‎[答案]　C ‎1．微生物的营养 ‎(1)微生物生长所需五大营养素即碳源、氮源、生长因子、水和无机盐。‎ ‎(2)微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常用的氮源是铵盐、硝酸盐。‎ ‎(3)对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机物既是碳源、又是氮源。‎ ‎2．培养基的类型及作用 划分标准 培养基种类 特点 用途 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 物理性质 半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动、分类、鉴定 固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 合成培养基 培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)‎ 分类、鉴别 用途 选择培养基 允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长 培养、分离出特定微生物，如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐 鉴别培养基 根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品 鉴别不同种类的微生物，如用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽)‎ ‎1．下表为某培养基的配方，有关叙述正确的是(　　)‎ 成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4‎ 伊红 美蓝 青霉素 琼脂 蒸馏水 含量 ‎10 g ‎10 g ‎2 g ‎0.4 g ‎0.065 g ‎1万单位 适量 ‎1 000 mL A．能在此培养基上生长的大肠杆菌，拟核上有抗青霉素的基因 B．此培养液是天然鉴别培养基 C．此培养基可以用来检测自来水中细菌含量是否符合饮用水标准 D．此培养基可以用于选育转基因大肠杆菌菌种的基因工程的操作过程中 解析：选D　此表表示鉴定大肠杆菌的合成培养基；能在此培养基上生长的大肠杆菌，其抗性基因位于质粒上。‎ ‎2．判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是(　　)‎ A．未接种的选择培养基 B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D．接种了的选择培养基 解析：选C　将菌液稀释相同的倍数后接种，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，因此应以牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的原则是单一变量原则，所以应与选择培养基一样接种、培养。‎ 微生物培养的基本技术 ‎ ‎[例2]　请回答下列有关微生物的一些问题。‎ ‎(1)微生物的分布：微生物主要分布在富含________的土壤表层；不同微生物对pH的要求不同，细菌常生活在酸碱度________的潮湿土壤中。‎ ‎(2)微生物的消毒和灭菌：在菊花组织培养中，对外植体常用酒精和________进行消毒。在微生物培养中，对培养基常用________方法进行灭菌。静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能____________。如果要检测灭菌是否彻底，可以采用的方法是：_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)微生物的应用：在葡萄酒的自然发酵过程中，运用吸附在葡萄皮上的野生酵母菌发酵产生酒精，请写出该过程的化学反应式：________________________。在果醋制作时，运用醋酸菌在________和糖源充足时，将糖分解成醋酸。‎ ‎(4)微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是________和________。‎ ‎(5)微生物的计数：根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低，原因是________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)微生物的鉴定：为检测尿素分解菌的存在与否，在以尿素为唯一氮源的________(填“选择”或“鉴别”)培养基中加入________指示剂，如果存在尿素分解菌，则指示剂将变________色。‎ ‎[解析]　(1)微生物主要分布在有机质丰富的土壤表层，细菌常生活在酸碱度接近中性的潮湿土壤中。(2)植物组织培养时，对外植体常用酒精和氯化汞消毒，对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌；紫外线能使蛋白质变性，还能损伤DNA的结构；可通过在适宜的温度下放置灭菌过的培养基看其是否有菌落产生来确定培养基灭菌是否彻底。(3)醋酸菌为需氧型生物。(4)最常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(5)因一个菌落可由多个连在一起的细菌形成，所以计算得出的细菌数一般低于实际数目。(6)用选择培养基筛选目的菌，加入酚红指示剂检测尿素分解菌，若存在尿素分解菌，指示剂变红色。‎ ‎[答案]　(1)有机质　接近中性 ‎(2)氯化汞　高压蒸汽灭菌　损伤DNA的结构　将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生 ‎(3)C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2＋能量　有氧 ‎(4)平板划线法　稀释涂布平板法 ‎(5)当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 ‎(6)选择　酚红　红 ‎1．微生物培养技术中的消毒和灭菌 消毒 灭菌 区别 使用 手段 较为温和的物理或化学方法 强烈的理化因素 结果 杀死表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)‎ 杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物 常用方法 煮沸消毒法、化学药剂消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法等 灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法等 联系 ‎①都借助理化性质，营造微生物难以生存的不良环境；②作用实质都是通过使蛋白质变性来抑制微生物生命活动或杀死微生物 ‎2．微生物纯化培养的接种方法 ‎(1)平板划线操作：‎ ‎①平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。‎ ‎②平板划线操作的注意事项：‎ a．每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。‎ b．灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。‎ c．划线时最后一区域不要与第一区域相连。‎ d．划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。‎ ‎(3)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散到培养基的表面，从而在培养基表面形成单个菌落。如下图：‎ ‎3．某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量，并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是(　　)‎ A．利用平板划线法对细菌进行计数 B．以石油为唯一碳源的培养基筛选 C．采用稀释涂布平板法分离菌种 D．称取和稀释土壤时应在火焰旁 解析：选A　平板划线法能对细菌分离纯化，但不能对细菌进行计数，而稀释涂布平板法可以分离菌种并进行计数。‎ ‎4．下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：‎ ‎(1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。‎ ‎(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。‎ 解析：图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域，因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。‎ 答案：(1)平板划线　稀释涂布平板　接种环　涂布器　灼烧灭菌　(2)火焰附近存在着无菌区域　(3)图乙 传统发酵技术 ‎ ‎[例3]　(2012·海南高考)回答下列关于腐乳制作的问题：‎ ‎(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是________，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为________和________；其产生的________能将豆腐中的脂肪水解为________和________。‎ ‎(2)发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制________生长。‎ ‎(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配置而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外，还能使腐乳具有独特的________。‎ ‎[解析]　(1)腐乳制作发酵过程中起作用的微生物有多种，如青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸，产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。‎ ‎(2)发酵过程中加盐腌制，不仅可以调制风味，而且能够抑制杂菌等其他微生物的生长。‎ ‎(3)腐乳制作后期加入卤汤，卤汤不仅可以防腐，还可以使腐乳具有独特的风味(或香味)。‎ ‎[答案]　(1)毛霉　(多)肽　氨基酸　脂肪酶　甘油　脂肪酸 ‎(2)微生物 ‎(3)风味 微生物在传统发酵技术中的应用 项目 果酒和果醋的制作 腐乳制作并检测亚 制作泡菜硝酸盐含量 内容　　‎ 菌种及来源 酵母菌：葡萄皮上野生型酵母菌 醋酸菌：空气或人工接种 毛霉、青霉、曲霉、酵母菌等真菌，空气中的生殖孢子 乳酸菌、空气中的孢子 原理 无氧：酿酒C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2有氧：酿醋 C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O 蛋白质小分子肽＋氨基酸 脂肪甘油＋脂肪酸 C6H12O6‎2C3H6O3(无氧)亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸重氮化合物＋N1萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料 原料选择 新鲜、无烂籽粒葡萄(或苹果)‎ 豆腐 大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜 实验流程 挑选葡萄→冲洗→榨汁 ‎→酒精发酵 ‎　↓　　↓‎ 果酒　醋酸发酵 ‎↓‎ 果醋 豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制 制泡菜：选材→配制盐水→装坛→发酵→成品 测亚硝酸盐含量：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色 操作注意事项 ‎①材料选择与处理 ‎②防止发酵液污染，控制好发酵条件 ‎①材料用量 ‎②防止杂菌污染 ‎③控制温度及酒精含量 ‎①泡菜坛的选择 ‎②腌制条件(无氧)‎ ‎③测定亚硝酸盐含量的操作 共同点 都是天然的发酵，利用了微生物新陈代谢过程中代谢产物的作用或直接获取代谢产物 ‎5．小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行实验(如右图)，恰当的做法是(　　)‎ A．加入适量的醋酸菌 B．一直打开阀b通气 C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟 D．把发酵装置放到‎4℃‎冰箱中进行实验 解析：选C　在该发酵装置中有发酵底物(葡萄糖)，但没有发酵生物(酵母菌)，故应在装置中放入适量的酵母菌。将阀a一直关紧是为了防止氧气进入发酵装置；偶尔打开阀b几秒钟，是为了排出发酵产生的过多二氧化碳。如果一直打开阀b通气，则可使氧气进入发酵装置而影 响发酵。酵母菌发酵需要的最适温度在18℃～‎25℃‎，4℃时温度太低，将影响发酵的速率。‎ ‎6．下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是(　　)‎ A．腐乳制作所需要的适宜温度最高 B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵 C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌 D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA 和 RNA 解析：选D　果醋制作所需要的适宜温度最高，为30～35℃；果醋制作所用的菌种(醋酸菌)为好氧细菌，只进行有氧呼吸；腐乳制作所用的菌种主要是毛霉；酵母菌、醋酸菌、毛霉等菌种都具有细胞壁，都既有DNA又有RNA，细胞中都有核糖体。‎ 一、微生物的营养 营养要素 来源 功能 碳 源 无机 碳源 CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物 ‎①构成细胞和合成一些代谢产物 ‎②有些既是碳源又是异养微生物的能源 有机 碳源 糖、脂肪、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等 氮 源 无机 氮源 NH3、铵盐、硝酸盐、N2等 合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物 有机 氮源 牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸等 生长因子(特殊营养物质)‎ 维生素、氨基酸、碱基 ‎①酶和核酸的组成成分 ‎②参与代谢过程中的酶促反应 水和无机盐 外界摄入 水不仅是优良溶剂而且可维持生物大分子的稳定；无机盐是细胞内的成分和调节物质等 二、微生物的分离与计数 ‎1．土壤中分解尿素的细菌的分离 ‎(1)筛选菌株：利用选择培养基筛选。‎ ‎(2)过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。‎ ‎2．分解纤维素的微生物的分离 ‎(1)原理：‎ ‎↓‎ ‎②→红色复合物 即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。‎ ‎(2)流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落。‎ ‎3．鉴定方法 鉴定分解尿素的细菌 含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂变红，则该菌能分解尿素 鉴定纤维素分解菌 ‎4．计数方法 ‎(1)显微镜直接计数法：‎ 利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计数一定容积样品中的细菌数量。该方法不能区分细菌的死活。‎ ‎(2)间接计数法(活菌计数法)：常用稀释涂布平板法。‎ 稀释涂布平板法的理论依据是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，每个稀释倍数涂布3个平板进行计数，取平均值。‎ 一、选择题 ‎1．(2012·海淀期中)下列关于微生物培养的叙述，不正确的是(　　)‎ A．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵 B．高温灭菌的目的是杀死微生物的细胞、孢子、芽孢 C．划线分离可在培养基上获得均匀分布的单菌落 D．稀释涂布平板法易获得单菌落和计数活菌数目 解析：选C　获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵；高温灭菌的目的是杀死微生物的细胞、孢子、芽孢；稀释涂布平板法易获得单菌落和计数活菌数目；划线分离可在培养基上获得单菌落但不是均匀分布的。‎ ‎2．从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，下列实验操作不正确的是(　　)‎ A．将土壤用无菌水稀释，制备10－3～10－5土壤稀释液 B．将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上 C．用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌 D．从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株 解析：选C　从土壤中分离以尿素为氮源的细菌时，将土壤用无菌水稀释，制备土壤稀释液，将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上，用加入酚红指示剂的鉴别培养基可以鉴别分解尿素的细菌；从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株。‎ ‎3．(2012·北京西城模拟)组氨酸缺陷型沙门氏菌是由野生菌种突变形成的，自身不能合成组氨酸。将其接种在缺乏组氨酸的平板培养基上进行培养，有极少量菌落形成。2氨基芴是一种致突变剂，将沾有2氨基芴的滤纸片放到上述平板培养基中，再接种组氨酸缺陷型沙门氏菌进行培养，会有较多菌落出现。以下叙述不正确的是(　　)‎ A．在接种前，2氨基芴和滤纸片须进行灭菌处理 B．若用划线法接种可以根据菌落数计算活菌数量 C．基因突变的可逆性与是否存在致突变剂无关 D．此方法可以用于检测环境中的化学致突变剂 解析：选B　在微生物培养过程中，培养基、实验材料、实验用具都要进行灭菌处理；计算活菌的数目常用稀释涂布法，而不是用划线法；2氨基芴可使沙门氏菌中野生型增多，缺陷性型减少，如果再由野生型突变为缺陷型，则与该突变剂无关；根据菌落的变化情况，可推测环境中的化学致突变剂。‎ ‎4．用葡萄制作果酒和果醋是一个连续的过程，下列有关的叙述中，错误的是(　　)‎ A．制作果酒和果醋的连续过程中要保持温度恒定 B．制作葡萄酒的过程中，要定时拧松瓶盖放出CO2‎ C．葡萄酒的自然发酵中，起主要作用的是野生型酵母菌 D．变酸的酒表面常有一层由醋酸菌大量繁殖而形成的菌膜 解析：选A　果酒制作时，酒精发酵一般将温度控制在18～25℃，在无氧条件下；而果醋制作则需要将温度控制在30～35℃，适时充气。‎ ‎5．下图中甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是(　　)‎ A．①　　　　　　　　　 B．②‎ C．③ D．④‎ 解析：选B　果醋制作的基本过程是挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→获得果醋。在酒精发酵过程中，产生的CO2溶于水后形成碳酸(酸性较弱)，pH会下降，但不会急剧下降；当接入醋酸菌后，在有氧的情况下，醋酸菌能将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，酸性物质持续增加，pH持续下降，4条曲线中曲线②是比较符合pH变化的。‎ ‎6．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌(　　)‎ A．接种环、手、培养基 B．高压锅、手、接种环 C．培养基、手、接种环 D．接种环、手、高压锅 解析：选C　高压蒸汽灭菌锅是灭菌设备，通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。‎ ‎7．通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有关的叙述中，不正确的是(　　)‎ 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倍的土壤稀释液0.1 mL，分别涂布于各组平板上 C．将培养皿倒置，‎37℃‎恒温培养24～48小时 D．选择菌落数在300个以上的培养皿进行计数 解析：选D　检测土壤中细菌总数，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，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，将实验组和对照组平板倒置，‎37℃‎恒温培养24～48小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的平板进行计数。‎ ‎8．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是(　　)‎ A．利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数 B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落 C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌 D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少 解析：选A　接种划线可以将菌体分散，最后得到单个菌体细胞，经过培养可以得到单个菌落；用稀释涂布平板法可以分离微生物也可以对微生物进行计数；在泡菜的腌制过程中，开始亚硝酸盐含量增加，10天后含量开始下降；以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌。‎ ‎9．下列关于微生物的培养和分离的叙述中，不正确的是(　　)‎ A．细菌能在液体培养基中以二分裂方式迅速扩增 B．噬菌体或大肠杆菌可在蛋白胨培养基中增殖 C．灭菌的目的是消灭与培养菌竞争的杂菌 D．稀释涂布法分散细菌得到单菌落的效果更好 解析：选B　细菌繁殖方式是二分裂，噬菌体是没有细胞结构的病毒，需要在活细胞中才能生活，在蛋白胨培养基中不能增殖；想要得到单个菌落可以用划线法，如果稀释后再划线效果更好；灭菌目的是防止杂菌和培养菌发生竞争。‎ ‎10．果酒、果醋和腐乳等发酵食品已经深入到人们的日常生活当中，关于其制备过程的描述正确的是(　　)‎ A．制备上述发酵食品的主要微生物的生命活动所需能量都主要由其线粒体提供 B．腐乳制备过程中毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶属于胞外酶 C．三种发酵过程中都可以通过控制发酵温度实现对微生物类型的控制 D．果酒、果醋发酵在无氧环境下进行，腐乳发酵在有氧条件下进行 解析：选B　制备果酒、果醋和腐乳的主要微生物分别是酵母菌、醋酸菌和毛霉，其中醋酸菌是原核微生物，没有线粒体；腐乳制备过程中毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶分泌到细胞外，分解豆腐中的蛋白质和脂肪，属于胞外酶；果醋发酵在有氧环境下进行。‎ 二、非选择题 ‎11．(2012·上海高考)回答下列关于微生物和酶的问题。‎ 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。‎ ‎(1)①过程称为________，②过程是为了_____________________________________。‎ ‎(2)Ⅰ号培养基称为________________(按功能分)；该培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分________。‎ A．琼脂 B．葡萄糖 C．硝酸铵 D．碳酸氢钠 ‎(3)一般对配制的培养基采用高压灭菌，其中“高压”是为了____________________。‎ 在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图中的曲线②。‎ ‎(4)根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是________。‎ A．‎40℃‎～‎50℃‎ B．‎50℃‎～‎‎60℃‎ C．‎60℃‎～‎70℃‎ D．‎70℃‎～‎‎80℃‎ ‎(5)据图判断下列叙述错误的是________。‎ A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性 B．曲线②‎35℃‎数据点是在‎80℃‎时测得的 C．曲线①表明‎80℃‎是该酶活性最高的温度 D．曲线②表明该酶的热稳定性在‎70℃‎之后急剧下降 解析：欲培养和分离嗜热菌单个菌落可采用稀释涂布平板法；①为稀释过程，②为筛选过程；Ⅰ号培养基为选择培养基，加入硝酸铵的目的主要是补充氮元素；高温灭菌的目的是杀死包括细菌芽孢等在内的全部生物；据图可知，工业生产中该酶的最佳温度范围为60℃～‎70℃‎。‎ 答案：(1)稀释　单个菌落的筛选(或筛选)　(2)选择培养基　C　(3)杀死培养基中的细菌芽孢　(4)C　(5)A ‎12．(2012·南昌一模)尿素是一种重要的农业肥料，需经细菌的分解才能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，下列是从土壤中分离分解尿素细菌的有关问题，请分析回答：‎ ‎(1)上图是利用________法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步________到培养基的表面。除此方法外，常用的微生物接种方法还有________________(写一种)。‎ ‎(2)如果要对培养的菌落进行纯化，在培养基上划线操作中，操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环，目的是对接种环进行________，灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)下面是两种培养基的配方：‎ 表1：A培养基配方 KH2PO4‎ Na2HPO4‎ MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O ‎1.4 g ‎2.1 g ‎0.2 g ‎10.0 g ‎1.0 g ‎15.0 g ‎1 000 mL 表2：B培养基配方 纤维素粉 NaNO3‎ Na2HPO4·7H2O KH2PO4‎ MgSO4·7H2O KCl 酵母浸膏 H2O ‎5 g ‎1 g ‎1.2 g ‎0.9 g ‎0.5 g ‎0.5 g ‎0.5 g ‎1 000 mL ‎①配制培养基的操作步骤________(用字母顺序回答)。‎ a．倒平板　b．计算　c．溶化　d．称量　e．灭菌 ‎②通常培养基采用________________法灭菌，在制备固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板倒置，目的是____________________________。‎ ‎③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择上述________(A、B)配方的培养基，在该培养基中加入________指示剂，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。‎ ‎④据B培养基的成分，所培养微生物的同化作用类型是________。‎ ‎(4)如果进一步从尿素分解菌中提取出DNA，利用PCR技术扩增，则每次循环复制可分为________________三步。而尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成________，该物质被提取出后的纯化方法通常是________。‎ 解析：(1)图示利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面。除此方法外，常用的微生物接种方法还有稀释涂布平板法。(2)接种环通过灼烧灭菌，灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是防止高温杀死需接种的微生物。(3)①配制培养基的操作步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。②通常培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌，在制备固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板倒置，目的是防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基。③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择上述以尿素为氮源的培养基，在该培养基中加入酚红指示剂，观察菌落周围是否出现透明圈，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。④B培养基的成分中，碳源为有机物，所培养微生物的同化作用类型是异养型。(4)PCR技术扩增的每次循环复制可分为变性、复性、延伸三步。尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成脲酶，该物质被提取出后的纯化方法通常是凝胶色谱法。‎ 答案：(1)平板划线　稀释(分散、分离)　稀释涂布平板法 ‎(2)灭菌　防止高温杀死需接种的微生物 ‎(3)①bdcea ‎②高压蒸汽灭菌　防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基 ‎③A　酚红　④异养型 ‎(4)变性、复性、延伸　脲酶　凝胶色谱法 ‎13．(2012·泰安模拟)利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久、惠及民生。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出________→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制________；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在________%左右。‎ ‎(2)制作泡菜的原理是_____________________________________________________。‎ ‎(3)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是：_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。腐乳制作过程中有多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。用盐腌制时，应注意控制盐的用量，盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，盐的浓度过高，会影响腐乳的口味；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在12%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长，酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。(2)泡菜的制作离不开乳酸菌，乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。(3)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量的原理是，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后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。由绘制出的亚硝酸盐含量曲线图分析可知，泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加，至第4天含量最高，以后逐渐减少。‎ 答案：(1)毛霉　盐的用量　12‎ ‎(2)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸 ‎(3)盐酸酸化　重氮化　玫瑰红　泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加，至第4天含量最高，以后逐渐减少(意思对即可)‎