专题十 微生物的培养与发酵工程-高考生物二轮复习热点专题专项突破

专题十:微生物的培养与发酵工程1.判断有关微生物培养与应用说法的正误(1)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌。(

)(2)检测土壤中细菌总数实验操作中，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。(

)(3)虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。(

)(4)对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既是碳源又是氮源。(

)(5)观察细菌培养的实验时，最好是在另一块平板上接种无菌水作为对照实验。(

)(6)平板划线法要求多次划线，稀释涂布平板法中菌液要充分地稀释。()(7)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。()(8)对细菌进行计数能采用稀释涂布平板法，也能用平板划线法。()(9)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低。()×√×√√√×××2.判断有关发酵工程应用说法的正误(1)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(

)(2)在制作果醋时，如果条件适宜，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸。

(

)(3)果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。(

)(4)制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。(

)(5)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件。(

)(6)发酵工程的产品主要包括微生物的代谢产物、酶及菌体本身。(

)(7)在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期。(

)×√√××√√湿热灭菌法尿素稀释涂布平板法平板划线法碳源、氮源、水和无机盐1.发酵工程的基本环节

果酒制作果醋制作泡菜制作作用菌类酵母菌（兼性厌氧型）醋酸菌（需氧型）乳酸菌（厌氧型）温度

<m></m>

<m></m>

2.归纳微生物在传统发酵技术中的应用原理酵母菌在无氧条件下将葡萄糖转化成酒精氧气、糖源充足时，醋酸菌将糖分解为醋酸；缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖转化为乳酸实验流程

果酒制作果醋制作泡菜制作反应式

<m>2.归纳微生物在传统发酵技术中的应用操作注意事项

<m></m>

.材料选择与处理

<m></m>

.防止发酵液被污染，控制好发酵条件

<m></m>

.泡菜坛的选择

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.腌制条件（无氧）

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.控制温度、食盐用量及发酵时间共同点利用的都是天然存在的菌种，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C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+CO2+能量C6H12O6+2O2→2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2→CH3COOH（醋酸+H2O+能量C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量1.(2022·湖北卷，11)关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是(

)A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌C2.(2022·湖北卷，14)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是(

)AA.该生产过程中，一定有气体生成B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理3.（2023·汕尾一模）热纤梭菌是一种能高效降解纤维素的嗜热厌氧细菌，可分泌一种多酶复合体将纤维素水解为可溶性糖，在农林废弃物的转化利用中具有应用价值。图是筛选该菌的过程，相关叙述错误的是（

）A．从牛粪堆的深层取样比从表层取样更加合理B．甲、丙都是以纤维素为唯一碳源的选择培养基C．用平板乙统计菌落数可准确反映该菌的真实数量D．丙中纤维素的残留量可反映该菌降解纤维素的能力C4.（2023·江门一模）甜瓣子是豆瓣酱的重要成分之一。生产甜瓣子时，先用蚕豆瓣和米曲霉制成豆瓣曲，待米曲霉达到一定数量后，向豆瓣曲中加一定量的盐水制成酱醅，然后将酱醅转入发酵池进行发酵。下列关于甜瓣子生产过程的分析错误的是（

）A．制作豆瓣曲时，蚕豆瓣能为米曲霉提供碳源和氮源B．制作酱醅时，降低含盐量有可能导致杂菌数量增加C．将米曲霉与蚕豆瓣混合相当于微生物培养中的接种D．发酵时米曲霉数量增加，种群数量呈现“J”形增长D5.(2022·广东卷，21)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。回答下列问题：(1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________为碳源时生长状况最好。高压蒸汽灭菌平板划线纤维素(2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是__________________________________________________________________________________________。(答一点即可)(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是_______________________________________________________________________________________________________________。(4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有________。拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行耐低温某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)3.微生物培养中的无菌操作技术化学药物培养基①生物消毒法是指利用生物或其代谢产物除去环境中的部分微生物的方法。②消毒、灭菌后，要注意避免已处理的材料用具与周围物品接触而造成污染。4.培养基的基本成分营养物质定义作用主要来源碳源凡能提供碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些碳源也是异养生物的能源物质无机碳源：

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、<m></m>

等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油、牛肉膏等氮源凡能提供氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢物等无机氮源：

<m></m>

、<m>、</m>

铵盐、硝酸盐等。有机氮源：尿素、蛋白胨等营养物质定义作用主要来源水—良好的溶剂，参与化学反应等培养基、空气、代谢产物无机盐为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素和微量元素是细胞的组成成分，生理调节物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂等无机化合物：如

<m></m>

、

<m></m>

、

<m></m>

等4.培养基的基本成分5.两种纯化细菌方法的比较接种环涂布器6.微生物分离与计数的两个实例酚红变红纤维素

红色

复合物透明圈方法平板划线法稀释涂布平板法纯化原理接种工具单菌落的获得用途接种效果图相同点通过连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散将菌液进行一系列的等比稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以得到单菌落。接种环涂布器从最后划线区挑取稀释度合适的整个平板上都可找到单菌落分离纯化菌种，获得单菌落①分离纯化菌种，获得单菌落②用于计数①都能分离纯化菌种

②都在固体培养基上进行的D6.(2022·湖北卷，5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(

) A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行 B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染 C.为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌D7.(2022·山东潍坊统考)科研小组欲培养和分离若干种微生物用于对湿垃圾(包括剩菜、剩饭、菜叶、果皮等)的处理。下列有关叙述正确的是(

) A.在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需要对培养基和操作者的双手进行灭菌 B.卫生纸类垃圾可采用焚烧的方式处理，能有效减少对环境的污染 C.若从生活垃圾中分离分解尿素的微生物，可在培养基中加入酚酞指示剂，如果有尿素分解菌存在，则培养基中该菌落周围会出现透明圈 D.培养过程中需要向培养基中通入无菌空气并进行搅拌，目的是使菌体充分接触营养物质和溶解氧，促进细菌生长繁殖8.某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，将每道菜分为3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷，实验过程如下图。下列相关操作或叙述正确的是(

)。A

9.（2023·揭阳一模）中国科学家采集了某深海海域的沉积物样品，分离、鉴定得到其中的深海放线菌，以期获得具有前景的抗生素替代品。据此回答下列问题：(1)研究人员欲筛选出深海放线菌进行研究，取1g沉积物样品接种在液体培养基中摇瓶培养，稀释后取菌液通过

法接种到高氏一号（加数滴质量分数为10％的酚）培养基表面以获得单菌落。培养基中的酚能抑制细菌等杂菌的生长，而放线菌能在该培养基上正常生长，这种培养基属于__________（填“选择”或“鉴别”）培养基。(2)通过PCR技术扩增分离得到的放线菌的16SrRNA基因可进行菌株的种属鉴定。PCR技术中起关键作用的酶是

。该技术能在放线菌总的DNA中专一性扩增出16SrRNA基因的原因是

。PCR产物一般可通过

鉴定。

（稀释）涂布平板选择

耐高温的DNA聚合酶

引物能与16SrRNA基因特异性结合或者引物是根据16SrRNA基因一段已知序列设计合成的琼脂糖凝胶电泳(3)紫色杆菌的紫色菌素（一种毒素，致死率高）能使培养基呈紫色，已知呋喃酮C30能明显抑制紫色菌素的产生。研究人员筛选出了放线菌菌株A，用甲醇将菌株A发酵产物提取后配制成溶液，对提取物能否抑制紫色菌素的产生进行了研究。①将紫色杆菌菌液均匀地涂布在培养基表面，待菌液干燥后，将无菌圆纸片贴于培养基表面，按图1所示在滤纸片上滴加溶液。该实验以__________组为对照，通过比较A、B、C三组的

可知提取物是否能抑制紫色菌素的产生。②实验表明甲醇溶液不会影响紫色杆菌的繁殖，培养过程中对A、B、C三组紫色杆菌的数量进行监测，结果如图2所示，据图推测，深海放线菌A的提取物作为抗生素替代品的优点是