高三生物一轮复习讲义：微生物培养与发酵工程.docx

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1、微生物培养与发酵工程【易混易错梳理】1.选择培养基的配制（1）利用某一类微生物的特殊营养要求配制培养基。如培养基中缺乏氬源时，可以分离出固氬微生物；以尿素为唯一氬源的培养基可分离出分解尿素的微生物（2）利用某一类微生物的化学抗性配制培养基。如培养基中加入四环素可以分离出对四环素具有抗性的微生物等。（3）利用某一类微生物的物理抗性配制培养基。如改变微生物的培养条件将培养基放在高温环境中培养，可以分离出耐高温的微生物等。2.测定微生物数量的常用方法（1）显微镜直接计数法原理：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。方法用计数板计数。缺点不能区分死菌与活菌。（2）

2、间接计数法（活菌计数法）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计算公式每克样品中的菌株数=（C）xM其中C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代表稀释倍操作：设置重复组增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确一般选择菌落数在30300的平板进行计数。3.用实验组的平均菌落数与对照组菌落数的差值推算样品中活菌个数用稀释涂布平板法计数微生物，应设置空白对照实验（跟实验组唯一不同的是不接种或接种等量的无菌水），其目的是确定培养基制作是否合格。空白对照

3、组如果出现了菌落，实验组的数据不能用于计算样品中的活菌数，也不能用实验组的平均菌落数与空白对照组菌落数的差值来推算样品中活菌个数。正确的做法是重新实验，直到空白对照组没有菌洛出现为止4.发酵工程的概念和内容与应用发酵工程的生产实例结合课本中发酵罐的结构示意图，理解发酵工程的实例谷氨酸发酵，在此基础上总结岀发酵工程的一般概念，掌握发酵工程的具体内容，包括培养基的选育、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程、产品的分离与提纯等步骤。【易混易错通关】1.下列有关培养基配制原则的叙述，正确的是( )A. 任何培养基都必须含有水、碳源、氮源、无机盐及某些特殊营养B. 碳源和氮源必须具有一定的比例，且碳源比氮源要

4、多C. 微生物的生长除受营养因素影响外，还受到、氧、渗透压的影响D. 营养物质的浓度越高越好2.下列有关实验的操作中，错误的是( )煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢接种操作要在酒精灯火焰附近进行对于不耐高温的液体，如牛奶，用巴氏消毒法消毒家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄都进行灭菌培养基可采用高压蒸汽灭菌加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌接种环应采用火焰灼烧的方式灭菌A.B.C.D.3.我国生活饮用水卫生标准中关于生活饮用水的细菌标准具体规定如下：细菌总数不超过100个/mL，大肠杆菌数不超过3个/mL。为了检验城市自来水是否达标，某生物兴趣小组进行了相关实验。下列有关叙述正确的是(

5、)A.实验过程中应使用涂布器、移液管等操作工具，使用前用酒精消毒B.取样水龙头应用火焰灼烧，且打开水龙头一段时间后再取样C.检验自来水中大肠杆菌数是否达标，可用平板划线法来分离并计数D.空白对照组培养基长有6个菌落，则将实验组菌落数减去6填入记录表4.果醋饮料被誉为“第六代黄金饮品”，是集营养、保健、食疗等功能为一体的新型饮料。下列有关果醋制作的叙述，错误的是( )A.从变酸的葡萄酒表面获得菌膜，可以分离得到醋酸菌B.当缺少糖源时，醋酸菌先将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸C.在果醋制作过程中，应严格控制发酵温度在3035D.在果醋制作过程中，发酵液表面应添加一层液体石蜡，以利于发酵5.与传统发

6、酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列叙述错误的是( )A.传统发酵技术多是混合菌种发酵，发酵工程一般为纯种发酵B.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身D.在发酵工程中，发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径6.家庭中制作泡菜的方法：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放到彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于温度适宜的地方。下列与此过程相关的叙述，不正确的是( )A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种C.制作泡菜的过程中

7、，有机物的干重和种类将减少D.若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程7.枯草芽孢杆菌生长、繁殖速度较快，菌落表面粗糙不透明，呈污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭，是一种需氧菌。枯草芽孢杆菌能增加作物抗盐碱性，能固氮，且具有强烈降解核苷酸的酶系，故常用作制取5-核苷酸酶的菌种。下列有关叙述错误的是( )A.可从盐碱性的土壤取样分离枯草芽孢杆菌，使用稀释涂布平板法进行计数B.配制缺乏氮源的选择培养基进行培养，可分离出枯草芽孢杆菌C.在划线接种过程中，若划线三次则需通过火焰灼烧接种环三次D.在分离纯化菌种后，可对分离的菌种做是否分泌5-核苷酸酶的鉴定（

8、多选题）8.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的示意图，下列有关叙述正确的是( )A.在配制步骤的培养基时，应先调pH后高压蒸汽灭菌B.步骤采用稀释涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白陈培养基中加入尿素C.步骤挑取中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力D.步骤纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单菌落（多选题）9.为酿制杨梅酒，小明将杨梅榨成汁后分别装入甲、乙、丙三个发酵瓶中，如图所示。下列有关说法正确的是( )A.应将发酵瓶放在3035 环境中进行发酵B.甲瓶未夹住发酵瓶的充气管，会导致发酵液从充气管流出C.乙瓶每隔一段时间需打开排气管排气，最终可以得到杨梅酒D

9、.丙瓶中发酵液过多，排气时会导致发酵液从排气管流出（多选题）10.如图显示泡菜腌制过程中2种不同微生物的相对数量和发酵液pH的变化。发酵液中的溶解氧含量随时间下降，在第22d被完全耗尽。下列叙述正确的是( )A.在乳酸菌和酵母菌的作用下，泡菜中的硝酸盐被还原成亚硝酸盐B.在泡菜液表面形成的白膜是酵母菌大量繁殖导致的C.由于酵母菌的呼吸作用，发酵液中的溶解氧在第22d被完全耗尽D.发酵液的pH从第1d到第3d的下降仅由乳酸菌产生的乳酸引起答案以及解析1.答案：C解析：A、培养基一般包括含有碳源、氮源、无机盐和水等，有的微生物还需要生长因子，A错误；B、碳源和氮源必须具有一定比例，但碳元素的含量不

10、一定最多，自养型微生物的培养基不需要添加碳源，B错误；C、微生物的培养过程中除受营养因素影响外，还受到pH、氧、渗透压的影响，C正确；D、营养物质的浓度过高可能会造成微生物渗透失水死亡，D错误。故选C。2.答案：D解析：煮沸56min可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢，正确；酒精灯火焰附近存在一个无菌区，为了实现无菌操作，接种操作要在酒精灯火焰附近进行，正确；对于牛奶这种不耐高温的液体可用巴氏消毒法消毒，正确；家庭制作葡萄酒利用的是附着于葡萄皮表面的野生型酵母菌，所以葡萄不进行灭菌，以免杀死酵母菌，错误；培养基通常用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌，正确；指示剂和染料混有微生物，故需灭菌，错误；接种

11、环应采用火焰灼烧的方式灭菌，即用灼烧灭菌法进行灭菌，正确。故选D。3.答案：B解析：本题考查微生物计数的相关知识。实验过程中应用到涂布器、移液管等操作工具，涂布器应用酒精灯火焰灼烧灭菌，冷却后再使用，A错误；为避免杂菌污染，取样水龙头应用火焰灼烧，打开水龙头一段时间后再取样，可防止温度过高杀死目的菌，B正确；检验自来水中大肠杆菌数是否达标，可用稀释涂布平板法来分离并计数，C错误；若空白对照组上有6个菌落，则说明培养基灭菌不合格，该实验失败，实验数据不能采用，D错误。4.答案：D解析：A.在变酸的葡萄酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的，故A正确；B.当缺少糖源时，醋酸菌将酒精变

12、为乙醛，再将乙醛变为醋酸，故B正确；C.醋酸菌的最适生长温度是3035，因此在果醋制作过程中要严格控制发酵温度，故C正确；D.醋酸菌的代谢类型是异养需氧型，因此不能添加石蜡，否则会缺少氧气的供应，故D错误。5.答案：B解析：A、传统发酵技术大都用的是天然混合菌种发酵，发酵工程一般为纯种发酵，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，A正确；B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，而并非微生物的代谢产物，B错误；C、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，C正确；D、在发酵工程的发酵环节中，发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖，也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径，D正确。

13、故选D。6.答案：C解析：用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒，A正确；“陈泡菜水”中有较多的乳酸菌，制作泡菜时加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌，B正确；制作泡菜的过程中，由于呼吸作用的消耗，有机物的干重将减少，但坛内有机物的种类将增加，C错误；制作的泡菜“咸而不酸”可能是食盐抑制了乳酸菌的发酵过程，D正确。7.答案：C解析：枯草芽孢杆菌能增加作物抗盐碱性，因此可从盐碱性的土壤取样分离枯草芽孢杆菌，使用稀释涂布平板法进行计数，A叙述正确；枯草芽孢杆菌能固氮，配制缺乏氮源的选择培养基进行培养，可分离出枯草芽孢杆菌，B叙述正确；在划线接种过程中，接种之前要灼烧接种环，若划线三次则需通过火焰灼烧接种环四次，

14、C叙述错误；枯草芽孢杆菌常用作制取5-核苷酸酶的菌种，在分离纯化菌种后，可对分离的菌种做是否分泌5-核苷酸酶的鉴定，D叙述正确。8.答案：ACD解析：培养和分离微生物时，需要配制培养基，将配方中的试剂溶化以后要先调pH，再用高压蒸汽灭菌法灭菌，这样可以减少被杂菌污染的机会，A正确；根据图示可知，接种方法是稀释涂布平板法，但是要筛选出能高效分解尿素的细菌，所使用的培养基应以尿素为唯一氮源，而牛肉膏和蛋白胨中都含有氮源，所以步骤不能用牛肉膏蛋白胨培养基，B错误；步骤是要对细菌分解尿素的能力进行鉴定和比较，所以需要从中挑取不同的菌落，分别接种，彼此形成相互对照，根据结果比较分析，C正确；纯化微生物时，不管使用哪种接种方法，目的都是将聚集在一起的细菌分散成单个细胞，从而获得单菌落，D正确。9.答案：BCD解析：果酒发酵时应将温度控制在1830 ，A错误。10.答案：BC解析：本题主要考查泡莱制作过程中微生物和发酵环境的变化。泡菜中的硝酸盐在硝酸盐还原菌的作用下被还原成亚硝酸盐，A错误；在泡菜液表面有少量的氧气，酵母菌大量繁殖形成白色菌膜，B正确；发酵液中的溶解氧在第22d被耗尽是因为酵母菌的呼吸作用，消耗氧气，C正确；发酵初期，发酵液的pH下降是乳酸菌产生的乳酸以及酵母菌进行呼吸作用产生的CO2共同作用的，D错误。学科网（北京）股份有限公司