（选考）2021版新高考生物一轮复习第十单元生物技术与工程第33讲发酵工程学案新人教版.docx

第33讲发酵工程考点1微生物的实验室培养1培养基2无菌技术(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。(2)关键：防止外来杂菌的入侵。(3)不同对象的无菌操作方法 连一连3大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(2)纯化大肠杆菌的方法(3)菌种的保存方法1(选修 1 P18“旁栏小资料”改编)微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？答案：不是。微生物的接种技术还包括斜面接种、穿刺接种等方法，其核心是防止杂菌污染，保证培养物的纯度。2(选修1 P18、P19“讨论”改编)下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析并回答下列问题：(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么？(2)某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成了一片，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？(3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？ 答案：(1)获得图A效果的接种方法为稀释涂布平板法，获得图B效果的接种方法为平板划线法。(2)最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌；采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌。(3)火焰附近存在着无菌区域。1. (2019高考北京卷)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见下表。菌种菌落直径：C(mm)透明圈直径：H(mm)H/C细菌5.111.22.2细菌8.113.01.6有关本实验的叙述，错误的是()A培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布C以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外DH/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异解析：选C。微生物培养基含有四类营养物质：水、无机盐、碳源、氮源，A项正确；常用稀释涂布平板法筛选淀粉分解菌，涂布前需将菌液稀释，B项正确；由题图可知，细菌和形成的菌落周围都出现了透明圈，说明两种细菌都能将淀粉酶分泌至细胞外，C项错误；淀粉分解菌可分解淀粉，导致菌落周围的淀粉被分解，不能与碘液反应生成蓝色，故而出现透明圈，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明细菌分解淀粉的能力越强，D项正确。2(2018高考全国卷)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具_(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能_，在照射前，适量喷洒_，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过_(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_。解析：(1)在实验室中，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器具等都可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，其优点表现为在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可强化消毒效果。(4)自来水通常采用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而温度未达到相应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。答案：(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽3(2019高考全国卷)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_。硝化细菌在没有碳源的培养基上_(填“能够”或“不能”)生长，原因是_。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板_(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是_。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。解析：(1)细菌培养时常用牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素，蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能提供碳源。不同细菌生长、繁殖所需要的最适pH是不同的，应根据培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是化能自养型细菌，可以利用空气中的CO2作为碳源，因此在没有碳源的培养基上能够生长。(2)在平板培养基上培养细菌时，一般需将平板倒置，这样可以防止皿盖上的水珠落入培养基。(3)不同种类的细菌所形成的菌落，在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定的特征，不同种细菌在一定培养条件下表现出各自稳定的菌落特征，可以作为菌种鉴定的重要依据。(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理，以免污染环境。答案：(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌1消毒和灭菌的比较项目条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源紫外线消毒接种室、接种箱、超净工作台等灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具等干热灭菌法玻璃器皿、金属工具等高压蒸汽灭菌法培养基、容器等2.两种纯化细菌的方法的比较项目平板划线法稀释涂布平板法纯化原理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表面将菌液进行一系列的梯度稀释，稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞主要步骤平板划线操作系列稀释操作和涂布平板操作接种工具接种环涂布器平板示意图1(2020济宁模拟)下表表示某培养基的配方，下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1 000 mLA从用途看，该培养基属于选择培养基B培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C该培养基没有提供生长因子的物质D该培养基调节到合适的pH后就可以接种使用解析：选B。从用途看，该培养基中有伊红和美蓝，属于鉴别培养基，A错误；微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等，培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨，B正确；生长因子主要包括维生素、氨基酸等，表格中的蛋白胨可以提供生长因子，C错误；该培养基调节到合适的pH经灭菌后才可以接种使用，D错误。2下列有关微生物培养的叙述，错误的是()A培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌B各种微生物培养基的配方中必须包含碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分C纯化培养微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法D以尿素为唯一氮源的培养基可以选择培养分解尿素的微生物解析：选B。各种微生物培养基的配方中一般都包含碳源、氮源、水、无机盐等，但不一定有琼脂。3(不定项)(2020临沂期中)下列有关平板划线接种法的操作，正确的是()A将接种环放在火焰上灼烧B将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环液C蘸取菌液和划线要在火焰旁进行D划线时要将最后一区的划线与第一区的划线相连解析：选ABC。平板划线法接种时在每次划线前都需要将接种环进行灭菌，杀死残留的菌种以确保每次划线的菌种均来自上次划线的末端，以达到稀释的目的，更要注意不要将最后一区的划线与第一区的划线相连。4(2020广东肇庆模拟)自养需氧型的硝化细菌能够降低水体中的铵盐，对水体有一定的净化作用。请回答下列问题：(1)培养硝化细菌时，将含有固体培养基的培养皿倒置的目的是_。培养基中加入铵盐为硝化细菌的生长提供_，培养基中没有加入有机碳，从功能上看这种培养基属于_培养基。(2)硝化细菌纯化并计数时，对照组应该涂布等量的_。若实验组每个平板中的菌落数都超过了300，应对样本菌液进行_处理。(3)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学在该浓度下涂布了1个平板，统计的菌落数为49；乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为43、54、287，然后取其平均值128作为统计结果。请评价这两位同学的实验结果是否有效，并说明理由。甲同学的结果：_。乙同学的结果：_。解析：(1)微生物培养中将含有固体培养基的培养皿倒置的目的是防止冷凝形成水滴污染培养基，冲散菌落。硝化细菌属于化能自养型细菌，能够利用铵盐氧化时释放的能量，将CO2和H2O合成有机物，因此该培养基中不需要加入碳源，从功能上看这种培养基属于选择培养基。同时铵盐还可以为硝化细菌提供氮源。(2)硝化细菌纯化并计数时，为检验灭菌是否合格，可设对照组，对照组应该涂布等量的无菌水，培养一段时间，观察其是否有菌落产生。若实验组每个平板中的菌落数都超过了300，说明菌液浓度过大，需要进行适当的稀释处理。(3)甲同学只涂布了1个平板，平板数量太少，由于没有设置重复实验，结果不具有说服力，所以实验结果无效。乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为43、54、287，然后取其平均值128作为统计结果，由于1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差，所以实验结果无效。答案：(1)防止冷凝形成水滴污染培养基，冲散菌落氮源选择(2)无菌水适当的稀释(3)无效，没有设置重复实验，结果不具有说服力无效，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差5(2021预测)有些细菌可分解原油，从而可以消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从污染的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。请回答下列问题：(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以_为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于_培养基。(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即_和_。(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力_。(4)通常情况下，在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_和_。无菌技术要求实验操作应在酒精灯_附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析：(1)欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中应只以原油为碳源。不能降解原油的细菌在该培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。(2)纯化菌种时，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)、高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌操作要求整个实验过程都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。答案：(1)原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰考点2某种微生物的分离与计数1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数2实验流程(1)土壤取样富含有机质的土壤表层土(2)样品的稀释通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30300之间、适于计数的平板(3)接种用稀释涂布平板法接种(4)培养(5)观察根据菌落的特征区分微生物(6)计数统计菌落的数目(7)计算根据公式“每克样品中的菌落数(CV)MC代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数”进行计算3分解尿素的细菌的鉴别4设置对照和重复项目对照重复目的排除非测试因素对实验结果的影响排除偶然因素对实验结果的影响实例空白对照：确定培养基制作是否合格同一稀释度涂布至少3个平板(选修 1 P26“旁栏小资料”改编)除直接计数法和稀释涂布平板法，细菌数目的测定还有哪些方法？举例说明。答案：滤膜法。测定饮用水中大肠杆菌的数目可以采用滤膜法。1(2018高考全国卷)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制_的生长，加入了链霉素的培养基属于_培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有_(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有_ (答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是_，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是_。解析：(1)在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。若M培养基是用于真菌的筛选，则应加入链霉素以抑制细菌的生长，其属于选择培养基。(2)马铃薯浸出液中含有淀粉、蛋白质、脂质、无机盐、水等多种物质，因此，除氮源外其中还有微生物生长所需要的碳源、无机盐等营养物质。进入细胞的氮源可参与合成蛋白质、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入显色剂碘液后，淀粉遇碘变蓝，而淀粉的水解产物则不发生这种反应。若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，土壤中能产生淀粉酶的微生物可将淀粉分解，菌落周围就会出现透明圈，因此可以通过是否产生透明圈来筛选能产淀粉酶的微生物。(4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另外2个相差太大，说明在操作过程中可能出现了错误，结果的重复性太差，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。答案：(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈(4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另外2个相差悬殊，结果的重复性差2(2017高考全国卷)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是_。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是_。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_ (答出两点即可)。解析：(1)能分解尿素的细菌体内应含有脲酶；能分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物，可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞的生命活动提供能量，又可为其他有机物的合成提供原料。(2)筛选可分解尿素的细菌，应选择以尿素为唯一氮源的培养基，而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，其他两组不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素的细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，这两种物质既可为细菌生长提供无机营养，又可作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH的相对稳定。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞的生命活动提供能量；为其他有机物的合成提供原料(2)尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养；作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH稳定两种计数方法的比较项目间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数(CV)MC：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数每毫升原液所含细菌数每小格平均细菌数400104稀释倍数缺点当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大1下图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5。下列相关叙述正确的是()A在1、2、3、4、5区域中划线前都要对接种环灼烧灭菌，灼烧灭菌后立即进行划线B1和5划线可以如图所示，也可以相连在一起C在划线操作结束后，要对接种环灼烧灭菌D在5区域中才可以得到单细胞菌落解析：选C。接种前要灼烧接种环，杀灭接种环上的残留菌，待冷却后再进行划线，A错误；划线时注意不要将最后一区即5区的划线与第一区即1区相连，B错误；在划线操作结束时，要对接种环灼烧灭菌，以防止污染环境，C正确；5区域是最后一个区域，有可能在5区域获得所需要的菌落，在4区域或其他区域也有可能得到所需要的菌落，D错误。2苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如下图所示，为土壤样品。下列相关叙述错误的是()A使用平板划线法可以在上获得单个菌落B如果要测定中活细菌数量，常采用稀释涂布平板法C图中培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源D微生物培养前，需对培养基和培养器皿进行消毒处理解析：选D。微生物培养前，需对培养基和培养皿进行灭菌处理。3(不定项)漆酶属于木质素降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，下列相关叙述正确的是()A生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品B选择培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化D斜面培养基中含有大量营养物质，可在常温下长期保存菌株解析：选BC。漆酶降解木质素，则漆酶菌株多存在于木质素丰富的场所，生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；产漆酶菌株可降解木质素，在选择培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，B正确；在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化，C正确；斜面培养基中含有大量营养物质，不可在常温下保存菌株，可以采用甘油管藏法在20 的冷冻箱中长期保存，D错误。4(不定项)(2020山东省高三等级考模拟)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图所示，下列说法正确的是()A倒平板后直接培养可判断有无污染B倒平板后需要进行灭菌处理C图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙D生长图形法还可用于某些菌种的筛选解析：选AD。倒平板后直接培养可判断有无污染，若平板上未长出菌落则说明未被污染，A正确；配制培养基的步骤为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板，需要在倒平板前灭菌，B错误；菌落只生长在生长因子乙和丙的交界处，说明该菌需要生长因子乙和丙，C错误；生长图形法能够筛选出需要特定营养物质的菌种，D正确。5(2020河北唐山一模)有人认为，鲜榨果汁比盒装或瓶装的果汁更新鲜健康。食品监督人员发现鲜榨果汁若不能做到无菌生产，更容易滋生细菌。研究过程如下，请分析并回答下列问题：(1)纯化培养细菌的方法：平板划线法可以观察菌落特征，对混合菌进行分离，但不能_；使用稀释涂布平板法，在稀释度足够高时，一个菌落代表_。(2)对细菌计数时往往会产生实验误差，稀释涂布平板法计数的值比实际值_，原因是_；显微计数法计数的结果比实际值_，原因是_。(3)接种结束后，将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养的目的是_，未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。如果有菌落生长，说明_。解析：(1)平板划线法可以观察菌落特征，对混合菌进行分离，但不能计数；使用稀释涂布平板法，在稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，即一个菌落代表单个细胞。(2)用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小；用显微计数法计数时，由于显微镜下无法区分细胞的死活，计数结果包含死细胞，所以计数的结果会比实际值偏大。(3)接种结束后，将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养的目的是作对照，未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。如果有菌落生长，则说明培养基灭菌不彻底(或培养基被污染了或需要重新制备)。答案：(1)计数单个细胞(2)偏小当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落偏大显微镜下无法区分细胞的死活，计数结果包含死细胞(3)作对照培养基灭菌不彻底(或培养基被污染了或需要重新制备)6(2021预测)水污染是全球性的环境问题，微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA 分解菌能产生 PVA酶分解 PVA，PVA 与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当 PVA 被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，请回答下列问题：(1)要从土壤中筛选出能高效分解 PVA 的细菌，应采用以_作为唯一碳源的选择培养基，实验中还应设置对照组。将菌液稀释相同的倍数，对照组培养基上生长的菌落数目应明显_(填“多于”或“少于”)选择培养基上的数目，从而说明选择培养基具有筛选作用。(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用_计数板直接计数。若将 100 mL含有 PVA 分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取 0.1 mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160 个，空白对照组平板上未出现菌落，则 100 mL原菌液中有PVA分解菌_个，该方法的测量值与实际值相比一般会_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养 PVA 分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入_用于鉴别 PVA 分解菌。要比较不同菌株降解PVA 能力的大小，用含相同 PVA 浓度的上述培养基来培养不同菌株，一定时间后，通过测定_来确定不同菌株降解 PVA 能力的大小。解析：(1)要从土壤中筛选出能高效分解PVA的细菌，应采用以聚乙烯醇(PVA)作为唯一碳源的选择培养基，目的是淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的细菌。实验中设置的对照组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，因为对照组没有淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的细菌。(2)在显微镜下计数微生物细胞的数量可直接用血细胞计数板计数。根据题意，100 mL原菌液中有PVA分解菌的数目为1600.11041001.6109。由于该方法得到的菌落可能是两个或多个细菌共同产生的一个菌落，导致统计的菌落数较实际菌落数偏少，所以该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。(3)根据题干中鉴定PVA分解菌的原理“PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑”可知，要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入碘液用于鉴别PVA分解菌。要比较不同菌株降解PVA能力的大小，用含相同PVA浓度的上述培养基来培养不同菌株，一定时间后，通过测定白色透明斑的大小(或直径)来确定不同菌株降解PVA能力的大小。答案：(1)聚乙烯醇(或PVA)多于(2)血细胞1.6109偏小(3)碘液白色透明斑的大小(或直径)考点3果酒、果醋和泡菜的制作学生用书P1果酒和果醋的制作(1)发酵菌种(2)制作原理与条件项目果酒制作果醋制作菌种酵母菌醋酸菌制作原理有氧条件下，大量繁殖：C6H12O66O26CO26H2O；无氧条件下，酒精发酵：C6H12O62C2H5OH2CO2氧气、糖源充足时：C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OHO2CH3COOHH2O条件温度一般酒精发酵为 1825 ，酵母菌繁殖最适温度为20 左右最适为 3035 空气前期：需氧；后期：不需氧需充足的氧气时间1012 d78 d(3)发酵过程及注意事项实验用具消毒挑选、冲洗葡萄榨汁用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中果酒发酵取样检测果醋发酵(4)实验结果分析2泡菜的制作(1)发酵原理(2)制作流程及注意事项(3)影响泡菜发酵条件的因素3测定亚硝酸盐的含量(1)亚硝酸盐及其危害亚硝酸盐的特点：白色粉末，易溶于水，在食品加工中用作食品添加剂。亚硝酸盐的危害：含量低时一般不会危害人体健康，含量高时会引起中毒，甚至死亡。在特定条件下，会转变成致癌物亚硝胺。泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化：先增加，后减少。(2)亚硝酸盐含量的测定(选修1 P4“旁栏思考题”)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？答案：需要从发酵的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。1. (不定项)(2017高考江苏卷)右图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是()A改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D气体入口与气体出口可以交换使用解析：选ABC。改变通入气体的种类，例如分别通入氮气和氧气，可研究无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响，A项正确；果酒发酵中期通入氮气，更利于创造无氧条件，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B项正确；果醋发酵的菌种是醋酸菌，其生长的适宜温度是3035 ，温度能影响醋酸菌的代谢，从而影响果醋的发酵周期，C项正确；气体的入口必须伸入培养液中，气体出口不能伸入培养液中，如果气体的入口和出口交换，会导致发酵液喷出，D项错误。2(2018高考海南卷)葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如下图所示。回答下列问题：(1)试管中的X溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优点是_(答出两点即可)。(2)葡萄汁装入甲装置时，要留有约1/3的空间，这种做法的目的是_(答出两点即可)。(3)某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组(乙A和乙B)，乙A装置中保留一定量的氧气，乙B装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A和乙B中酒精含量的变化趋势及乙A中氧气含量的变化趋势如曲线图所示。图中曲线依次表示_、_、_含量的变化趋势。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌属于_型生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于_(填“自养”或“异养”)生物。解析：(1)乙装置为密闭状态，为防止发酵过程中产生的二氧化碳导致装置炸裂，要经常开盖放气，而放气过程中可导致杂菌污染。装置甲中，发酵过程中产生的二氧化碳导入X溶液，不需要开盖放气，也就避免了因开盖引起的杂菌污染。(2)装置中留有的约1/3空间中，含有大量氧气，可使酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸均能产生二氧化碳，导致发酵装置汁液溢出，而装置留有空间，可防止汁液溢出。(3)结合题干及题图曲线分析可知，乙B装置中，由于没有氧气，酵母菌从一开始就进行无氧呼吸产生酒精，即曲线为乙B中的酒精；乙A装置中由于酵母菌有氧呼吸不断消耗氧气，氧气的含量不断下降，即曲线为乙A中的氧气；有氧呼吸减弱时，才开始通过无氧呼吸产生部分能量，即曲线为乙A中的酒精。(4)从细胞呼吸类型看，酵母菌既可进行无氧呼吸，也可进行有氧呼吸，属于兼性厌氧型生物。从同化作用的类型看，酵母菌只能将外界的有机物转化为自身的有机物，属于异养型生物。答案：(1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养3(高考广东卷)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”，查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是_。乳酸菌发酵第一阶段的产物有_。(2)据图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，因为后者_；pH呈下降趋势，原因是_。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%)，探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。解析：(1)制作泡菜时，泡菜坛要选择密封性好的容器，一般用水密封，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸、H和少量ATP。(2)第3天时，泡菜中亚硝酸盐含量达到最高，在第8天后的泡菜中，亚硝酸盐含量降到最低，故第8天后的泡菜更适于食用。乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸会导致pH下降。(3)设计的记录表中要包含乳酸菌类型、食盐浓度和发酵时间等自变量，因变量为亚硝酸盐的含量。通过相互对照确定用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低，并确定最适发酵条件。答案：(1)创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵丙酮酸、H(少量ATP)(2)亚硝酸盐含量低乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸(3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表乳酸菌类型及食盐浓度亚硝酸盐含量(mg/kg)发酵时间(天)普通乳酸菌“优选”乳酸菌4%5%6%9%10%4%5%6%9%10%12310推测实验结论：与普通乳酸菌相比，“优选”乳酸菌制作泡菜时，相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。1果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的繁殖需要空气，醋酸菌是好氧菌，所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需要氧气。因酵母菌产生酒精是在无氧条件下，应控制氧气进入，故应在充气口设置开关。(2)由于在酒精发酵过程中会产生CO2，因此又需要设排气口；为防止空气中微生物的污染，排气口应连接一个长而弯曲的胶管。(3)因要对发酵的情况及时进行监测，应设置出料口以便于取料。2防止发酵液被污染的方法(1)榨汁机要清洗干净并晾干。(2)发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤。(3)装入葡萄汁后要封闭充气口。3泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析项目时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有氧气，乳酸菌活动受到抑制)少增加(硝酸盐还原菌作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累增多，pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸积累，pH下降，抑制其活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)曲线1(2020山东省高三等级考模拟)在实验室中可利用酵母菌发酵的方式制作葡萄酒，下列说法正确的是()A葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体内被分解B制作葡萄酒时酵母菌先在有氧条件下大量增殖C制作过程中酵母菌始终处于碱性环境D酵母菌的发酵产物不会抑制自身的代谢活动解析：选B。葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中进一步氧化分解，A错误；制作葡萄酒时先让酵母菌在有氧条件下大量增殖，利于后续发酵产生较多酒精，B正确；葡萄酒制作过程中，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，为酸性环境，C错误；发酵产生的酒精积累，对细胞有毒害作用，D错误。2(不定项)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A实验中不需要接种酵母菌，但需要人工接种醋酸菌B先隔绝空气进行果酒发酵后供氧进行果醋发酵C实验中可通过控制发酵温度防止杂菌污染D在进入果醋发酵前，需要适当调节发酵液的pH等解析：选BCD。本题制作原料是樱桃番茄而不是葡萄，前者因果皮表面聚集的野生型酵母菌很少，实验中需要人工接种酵母菌，制作果醋时，也需要人工接种醋酸菌，以保证醋酸发酵迅速进行，A错误；酵母菌产酒过程为无氧发酵，果醋发酵为需氧发酵，B正确；不同的微生物生长最适温度、pH不同，实验中可通过控制发酵温度防止杂菌污染，进入果醋发酵前，需适当调节发酵液的pH等，C、D正确。3. (不定项)右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慢B集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C发酵过程中酵母种群呈“J”型曲线增长D若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是发酵瓶漏气解析：选AD。随着发酵时间延长，酒精积累量越来越多，由于高浓度的酒精对酵母菌发酵起抑制作用，所以发酵后期酒精产生速率越来越慢，A正确；酵母菌发酵瓶需留1/3的空间，有少量空气存在，因此集气管中的CO2由有氧呼吸和无氧呼吸产生，B错误；发酵过程中酵母菌受原料、代谢产物影响，其种群呈“S”型曲线增长，C错误；发酵液表面出现菌膜，应主要为醋酸菌，醋酸菌为好氧菌，因此可推测出现的原因是发酵瓶漏气，D正确。4(2020广东汕头模拟)中国杏树的栽培已有两千年以上的历史，但对杏果的利用一直停留在鲜食果肉或杏仁上。研究人员不断创新开发，成功酿制出杏果酒，其色泽淡黄、果香浓郁、营养丰富。请回答下列问题：(1)在酿制出杏果酒的开始时一般要先通气，其目的是_。在酸性条件下，可用_检测酒精的存在。若要进一步检测所得杏果酒中活体酵母菌的密度，一般采用_法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(2)酿制杏果酒时，不需要对杏果进行严格的消毒处理，这主要是因为_。(3)制作成功的杏果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此，分析其原因是_。醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源_(填“充足”或“缺少”)。解析：(1)果酒制作的菌种是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在酿酒时先通气让其进行有氧呼吸，大量繁殖，再隔绝空气进行无氧呼吸产生酒精；产生的酒精在酸性条件下可以与重铬酸钾溶液反应，变为灰绿色。对酵母菌进行计数，可以用稀释涂布平板法，此方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。(2)由于在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而受抑制，因此酿制杏果酒时，不需要对杏果进行严格的消毒处理。(3)制作成功的杏果酒若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味，尤其是气温高的夏天更易如此，是因为空气中含有醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为3035 。醋酸菌在缺少糖源时，能将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。答案：(1)让酵母菌在有氧条件下大量繁殖重铬酸钾溶液稀释涂布平板(2)在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而受抑制(3)空气中含有醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为3035 缺少5(2021预测)下图是泡菜制作过程流程图，请回答下列相关问题：(1)泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的代谢类型是_，用于制作泡菜的主要原理可用反应式表示为_。(2)在发酵初期，发酵容器中可能存在酵母菌等杂菌，它们与乳酸菌的关系是_。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，目的是_。(3)若要检测第8天亚硝酸盐的含量，需要用到_和N1萘基乙二胺盐酸盐，待测样品中的亚硝酸盐与之发生显色反应，再与标准显色液进行比色即可。(4)若要从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备具有_作用的培养基，再通过_法分离出单菌落。解析：(1)乳酸菌为厌氧菌，其代谢类型为异养厌氧型。用于制作泡菜的主要原理为乳酸发酵，即反应式为C6H12O62C3H6O3(乳酸)能量。(2)发酵初期乳酸菌产生的乳酸抑制了其他微生物的生长，因此其他微生物，如酵母菌与乳酸菌的关系是竞争。制作过程中需将盐水煮沸后冷却使用，其目的是除去水中的氧气，减少杂菌污染，保证乳酸菌进行正常的生命活动。(3)测定亚硝酸盐的含量时，反应原理为在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮盐与N1萘基乙二胺盐酸盐偶合形成玫瑰红色染料。(4)从泡菜的多种杂菌中分离纯化乳酸菌，需要制备选择培养基，再通过平板划线法或稀释涂布平板法分离出单菌落。答案：(1)异养厌氧型C6H12O62C3H6O3(乳酸)能量(2