高考生物深化复习+命题热点提分专题18微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争专题18 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用1微生物培养与分离技术是生物学中重要的实验技术。根据有关微生物的知识，分析回答问题：(1)培养基的制备需经过计算、称量、溶化和B：_、A：_等过程，上述过程中需要在超净工作台上操作的是_。(2)纯化菌种时为得到单菌落，常采用的接种方法是平板划线法和D：_，其中需用接种环进行操作的是_。(3)为达到筛选土壤中分解尿素细菌的目的，平板内的固体培养基应以尿素作为唯一的_，培养基中加入_指示剂培养后，若变红则其中含有所需细菌。若筛选纤维素分解菌，在选择培养后须进行E：_和F：_过程，一般通过观察_的有无挑选出所需菌种。【答案】(1)灭菌倒平板倒平板(2)稀释涂布平板法平板划线法(3)氮源酚红梯度稀释涂布平板透明圈2牛奶是微生物生长的良好培养基。生鲜牛奶中的微生物情况反映了奶牛的健康状况，也影响奶制品的运输和贮藏。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如图所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。请回答下列有关问题：(1)微生物培养操作过程中，为了防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行_(填“消毒”或“灭菌”)，操作者双手要进行清洗和_。除巴氏消毒外，还有_和化学药剂消毒。(2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布，选择的涂布工具称为_，为防止杂菌污染，该工具应浸泡于酒精中，涂布前应_。(3)图中所示方法为稀释培养法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、34个，则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为_个。运用这种方法统计的结果往往较实际值_(填“偏大”或“偏小”)，原因是_。 (3)每个细菌在培养基培养可以形成一个菌落，3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、34个，取平均值，得到生牛奶中每毫升含细菌数为340.11043.4106个。因为进行菌落计数时，两个或多个菌落重叠在一起时按一个菌落计算，故统计的结果往往较实际值偏小。【答案】(1)灭菌消毒煮沸消毒(2)涂布器将涂布器引燃(灼烧)后待冷却(3)3.4106偏小当两个或多个菌落重叠在一起时按一个菌落计算3如表所示是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列问题：成分含量蛋白胨10.0 g乳糖5.0 g蔗糖5.0 gK2HOP42.0 g显色剂(伊红美蓝)0.2 g琼脂12.0 g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL(1)大肠杆菌的同化类型为_，从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于_。(2)在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是_，因此需对培养基和培养皿进行_(填“消毒”或“灭菌”)，操作者的双手需要进行清洗和_。空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使_，还能破坏DNA的结构。(3)根据用途划分，该培养基属于_(填“选择”或“鉴别”)培养基，若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中_换成_，若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红美蓝换成_。(4)培养大肠杆菌时，常用的接种方法是_和_。通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，称为_。【答案】(1)异养型分解者(2)防止外来杂菌的入侵灭菌消毒蛋白质变性(3)鉴别蛋白胨尿素酚红指示剂(4)平板划线法稀释涂布平板法菌落4下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：酵母菌细胞的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合固定化酵母细胞(1)在_状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复_状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母菌活化时_。(2)一般来说，酶更适合采用_和_法固定，而细胞多采用_固定，原因是细胞个大，酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。(3)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系着实验的成败。如果海藻酸钠浓度过_，很难形成凝胶珠；如果浓度过_，形成的凝胶珠所包埋的_数目少，影响实验效果。(4)刚形成的凝胶珠应在_溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液中发现有_产生，同时有_散发，说明凝胶珠制备成功。【解析】细胞在缺水状态下，代谢缓慢，活化就是让细胞恢复正常的代谢状态。酶和细胞的不同固定方法是根据其体积大小来确定的，固定细胞的常用载体材料有明胶、琼脂糖、海藻酸钠等。用海藻酸钠固定细胞时，其浓度与凝胶珠制作的质量密切相关。CaCl2的作用是使形成的凝胶珠更稳定，在适宜条件下凝胶珠中的酵母菌可利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精。【答案】(1)缺水正常的生活体积会变大，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外(2)化学结合法物理吸附包埋法(3)高低酵母细胞(4)CaCl2气泡酒味5请回答下列与传统发酵技术相关的问题：(1)苹果酒口感清醇，营养丰富，适量饮用，可舒筋活络，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)果醋制作使用的菌种是_，当_都充足时，其可将果汁中的糖分解成醋酸。(3)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是_，发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制_生长，避免豆腐变质。(4)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_。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_。【答案】(1)酸性重铬酸钾(2)醋酸菌氧气、糖源(3)毛霉微生物(4)创造无氧环境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6在薄荷油提取中，由于薄荷油化学性质稳定，不溶于水，因此可采用水中蒸馏法，请设计简单的实验装置水蒸气蒸馏装置来提取薄荷油。蒸馏装置：铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管。(所有仪器必须事先干燥，保证无水)(1)整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分用来_，中部用来_。(2)有人设计了一套实验室蒸馏芳香油的五个步骤：A将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞B连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口橡皮管的另一端与水龙头相连，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中C把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网D向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原料，塞好带温度计的橡皮塞，把接液管连接在冷凝管的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中E检查气密性薄荷油可用_法提取，原因是高温_。上述实验正确的操作顺序是_。冷凝管里水流的方向与水蒸气的流向_。在蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是_。通过蒸馏，得到的是_，若想得到纯净的薄荷精油需_，首先向乳液中加入氯化钠，目的是_。静置后在_(“上口”或“下口”)得到产物。提取薄荷精油的程序是_。(用简单的文字和箭头表示)。【答案】(1)通过加热进行蒸馏将蒸馏物冷凝(2)水蒸气蒸馏不易分解、难溶于水、能随水蒸气蒸出CABED相反防止暴沸油水混合物进行分液增加水层的密度，使混合物出现明显分层上口薄荷叶清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水薄荷精油7.为获得果胶酶高产菌株，科研人员进行了下列分离、筛选、鉴定工作。(1)为分离果胶酶产生菌，科研人员配制了下表所示成分的培养基，该表空白处的两种成分是_。制备的培养基常用_法进行灭菌。(2)科研人员将采集的果园土壤放入无菌水中，震荡混匀，制成悬液。为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行_，用_法接种于固体培养基上。接种后的培养基_状态放入培养箱。K2HPO4MgSO4NaNO3FeSO4琼脂0.1 g0.5 g3 g0.01 g2 g15 g加至1 L(3)选择单菌落数目适宜的培养基，加入一定浓度的刚果红溶液(果胶与刚果红结合后显红色)，一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液，观察并比较菌落和_直径的比值，筛选果胶酶高产菌株。(4)将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的_(填“上清液”或“沉淀物”)获得粗提的果胶酶。将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将_与等量果胶溶液混合，作为实验的对照。【解析】(1)由于实验目的是分离果胶酶产生菌，所以培养基中需要加入果胶，在配制过程中，需要用蒸馏水先配制成液体培养基，再凝固成固体培养基。制备的培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。【答案】(1)果胶和蒸馏水高压蒸汽灭菌(2)梯度稀释(稀释)涂布倒置(3)水解(或“透明”)(4)上清液等量失活的粗提果胶酶8.从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是：采集菌样富集培养纯种分离性能测定。富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。(1)接种前要对培养基进行_处理。在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在_条件下进行。(2)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。如培养纤维素分解菌的菌样应从_环境中采集。 (3)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制_培养基，该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的_。(4)经过梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是_，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生_来筛选纤维素分解菌。某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是_。【答案】(1)高压蒸汽灭菌无菌(2)富含纤维素(3)选择碳源(4)刚果红透明圈菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)9.生活饮用水已经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理，含微生物很少，但当其水源水不洁或处理达不到要求时，仍然会含相当量的微生物甚至含有致病性微生物。供水管道破损及二次供水等环节也可能导致生活饮用水的污染。因此生活饮用水的微生物安全性日常检测是很重要的。我国生活饮用水水质标准(GB574985)中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL，总大肠菌群不得大于3个/L。(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为_。(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？_为什么？_。(3)如分别取0.1mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170，则每升原水样中大肠杆菌数为_。(4)纯化大肠杆菌时使用的培养基一般用_法灭菌，_(可/不可)用加入抗生素的方法防止杂菌感染。(5)如果要测定水中的病毒种类，可以用_技术使其遗传物质扩增，然后用_技术进行鉴定。【解析】(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为稀释涂布平板法。(2)用稀释涂布平板法统计样本菌落数时需要设置对照组，通过设置对照组来判断培养基是否被污染。(3)如分别取0.1 mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的【答案】(1)稀释涂布平板法(2)需要因为需要判断培养基是否被污染(3)1.61108(4)高压蒸汽灭菌不可(5)PCRDNA分子杂交10.回答下列有关生物技术实践的问题。(1)蓝色牛仔裤常用极粗的棉布制成。为了外观和舒适现在采用“生物石洗”的方法，即用一定量的_(填酶的名称)洗布料，同时放入蓝靛染料，当达到所希望的柔软度时，立即冲洗掉酶。(2)纤维素酶可以从分解纤维素的细菌中提取，科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌。从土壤中分离微生物的实验流程如下：土壤取样选择培养_鉴别培养。在筛选纤维素分解菌的过程中，常用_法。(3)实验室中获取纯净分解纤维素的细菌常用的接种方法有_和_。若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，培养皿必须倒置，目的是_。(4)科研人员用射线处理该分解纤维素的细菌获得两个突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如下表所示：接种的菌种以纤维素为碳源的一般培养基实验处理及结果A不生长添加营养物质甲，能生长B不生长添加营养物质乙，能生长AB能生长不添加营养物质甲、乙就能生长突变株A不能在一般培养基上生长的原因是_。突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因是_。【解析】(2)从土壤中分离微生物的实验流程如下：土壤取样选择培养梯度稀释鉴别培养。在筛选纤维素分解菌的过程中，常用刚果红染色法。(3)平板划线法的要求是在前一次划线的末端开始划，并且【答案】(1)纤维素酶(2)梯度稀释刚果红染色(3)稀释涂布平板法平板划线法如图避免培养皿盖上的水滴污染培养基(4)缺乏合成营养物质甲所需要的酶突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供11.烹饪产生的油烟冷却后形成液态的油脂，倾入下水道后会对环境造成污染。科研人员通过实验筛选出了能高效分解油脂的微生物。请分析回答：实验材料：烹饪油烟冷凝液，菌液a、b、c，人工配制的营养液等。(1)据下图曲线分析可知_菌液最适合在实际工程中应用，原因是_。(2)用下列固体培养基：葡萄糖、KH2PO4、NaH2PO4、MgS047H2O、KCl、H2O，来筛选分解尿素的细菌，还应加入的物质是_。(3)下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请分析：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。接种操作为什么一定要在火焰附近进行？_。接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？_。如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)。(4)四位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是_。A.一个平板，统计的菌落数是23B.两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24C.三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，到平均值26D.四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25，取平均值25(5)用这种方法测定密度，实际活菌数量往往比测得的数量_，因为_。(6)一同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，则每毫升样品中的菌落数是_(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL) 。【解析】(1)由坐标曲线变动趋势知，菌液c可在短时间内将油浓度迅速降至很低水平，故该菌液中菌种最适合应用于实际工程。(2)欲筛选尿素细菌，应制备以尿素为唯一氮源的选择培养基。【答案】(1)c油浓度在3天内迅速下降(2)尿素(3)平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌火焰附近存在着无菌区域避免培养皿盖上的水珠滴入培养基，造成污染图乙(4)D(5)多当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落(6)1.1710612.根据下面的实验装置图(图甲、乙)和果酒的生产工艺流程简图(图丙)回答问题：(1)图甲所示装置可用于提取_(填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。(2)制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应_；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是_。(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图，其中冲洗的目的是_。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之_(填 “前”或“后”)进行的。为了提高樱桃的出汁率，在压榨前可加入一定量的_酶。(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用_培养基。从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和_。(5)樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用_溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌_(填“能”或“不能)将果汁中的糖发酵成醋酸。(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用选择培养基，即抑制一些微生物的生长，只允许一种或一类微生物生长，作为培养基要提供碳源、氮源、水和无机盐。(5)酒精的检测可以在酸性条件下用重铬酸钾进行检测，如果出现灰绿色说明有酒精的产生，在酒精发酵旺盛时，因为是厌氧条件而醋酸菌是需氧型微生物，此时不能将果汁中的糖发酵成醋酸。【答案】(1)玫瑰精油(2)先打开后关闭既可以放气，又可防止污染(3)洗去浮尘后果胶(多答“纤维素酶”也可)(4)选择碳源、氮源(5)重铬酸钾不能13.某同学开展有关果酒制作的探究如下图。(1)植物组织培养的探究由上述实验结果推测：葡萄幼苗可能产生了_。若要确定其化学成分，可直接从葡萄幼苗中_。(2)该同学尝试使用罐头瓶在常温(213 )下制作果酒。开始时，向消过毒的罐头瓶中加入的新鲜葡萄汁是酵母菌的液体培养基，培养基的成分一般包括有_等。葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(不是打开瓶盖)，此后再拧紧，这样做的目的是_。制果酒过程后一阶段的主要化学反应式为：_。若用稀释涂布平板法计数酵母菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严