（江苏专用）高考生物一轮复习 专题24 生物技术在食品加工中的应用、微生物的利用课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、专题24生物技术在食品加工中的应用、微生物的利用高考生物高考生物(江苏专用)考点考点1 1发酵食品加工的基本方法发酵食品加工的基本方法五年高考A A组自主命题组自主命题江苏卷题组江苏卷题组1.(2019江苏单科,9,2分)下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是()A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵答案答案B乳酸菌为严格厌氧型细菌,通气会造成乳酸菌死亡,A错误;家庭酿制葡萄酒利用的主要是附着在葡萄果皮上的野生酵母菌,

2、果醋发酵需要的醋酸杆菌常从变酸酒的表面菌膜中获取,腐乳的制作主要利用空气中的毛霉孢子,三者都不是纯种发酵,B正确;果醋发酵中随着醋酸的产生,pH逐渐降低,果酒发酵中会产生较多的CO2,使发酵液pH降低,C错误;毛霉产生的酶有蛋白酶和脂肪酶等,但毛霉不产生纤维素酶,D错误。素养解读素养解读本题借助对传统发酵技术的应用,考查对发酵技术的综合应用能力;通过对发酵技术的应用分析,体现了科学探究素养中的技术评价与结果分析要素。易错警示易错警示在传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌。2.(2018江苏单科,16,2分)某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述

3、错误的是()A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵答案答案B生产果酒是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,酒精发酵时一般将温度控制在1825,夏季温度高,且发酵过程有热量产生,故夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理,A项正确;在发酵产酒精过程中需保持无氧状态,B项错误;酵母菌的呼吸过程会产生CO2,故正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压,C项正确;可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度决定何时终止发酵,D项正确。素养解读素养解读本题通过果酒

4、的发酵装置考查了酵母菌代谢和果酒发酵中的一些问题。考查考生用生命观念解释生命现象,分析实验装置、实验现象,得出合理结论的能力。考点突破考点突破准确把握果酒的生产原理:酵母菌的无氧呼吸,产生C2H5OH和CO2,同时释放能量。疑难突破疑难突破果酒制作的原理与条件菌种原理条件酵母菌C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量温度:1825时间:1012d气体:前期需O2,后期不需O23.(2017江苏单科,10,2分)下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的粘性物质

5、主要由细菌产生答案答案B本题考查腐乳制作的相关知识。控制发酵温度的主要目的是使毛霉等微生物正常生长增殖,A错误;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐和调味作用,B正确;毛霉等微生物可分泌蛋白酶和脂肪酶,催化豆腐中的蛋白质水解为小分子肽和氨基酸,催化脂肪水解为脂肪酸和甘油,C错误;成品腐乳表面的粘性物质主要由毛霉产生,D错误。4.(2016江苏单科,7,2分)下列关于中学“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.加盐主要是为了调节水分,利于毛霉生长B.加料酒主要是为了灭菌,避免腐败变质C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D.实验室制作的腐乳不宜直接食用答案答案D加盐主要是为了调节水分,同时也能抑制微

6、生物的生长,A错误;加料酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味,并非灭菌,B错误;发酵过程中起主要作用的是毛霉,C错误;实验室制作的腐乳,未经严格检测,不宜直接食用,D正确。名师点睛名师点睛解答本题的关键在于理解腐乳制作的过程:前期发酵和后期发酵。理解后期发酵过程中加盐、加料酒、加香辛料的作用。5.(2015江苏单科,17,2分)关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是()A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染答案答案C本题考查腐乳制作的

7、相关知识。毛霉生长需要适宜的温度(范围是1518)和湿度,将腐乳坯堆积起来时会因毛霉等的呼吸作用释放能量而使堆内温度升高,影响了毛霉生长,勤向腐乳坯表面喷水,会改变腐乳坯的湿度,又会导致杂菌污染,不利于毛霉菌丝的生长,故A正确、C错误;腐乳坯若被细菌污染,细菌会在腐乳坯上进行代谢,产生黏性物,B正确;装坛阶段加入料酒,不仅可以调味,还能有效防止杂菌污染,D正确。知识拓展知识拓展适宜的温度、氧气、水分是微生物生长所必需的环境条件,细菌、酵母菌、霉菌等不同的微生物的生长对环境条件的要求也是不同的。因此,在相关的实验中,应结合“环境条件对微生物生长影响”的原理,来分析巩固。6.(2015江苏单科,2

8、4,3分)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是(多选)()A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快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”型增长D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气答案答案ABC本题主要考查果酒发酵装置分析等相关知识。随着发酵时间延长,酒精积累量越来越多,由于过高浓度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错误;集气管中的CO2气体由酵母菌的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”型增长,C错误;发酵液表面出现菌膜,应主要为醋酸杆菌,醋酸杆菌为好氧菌,因此推

9、测出现菌膜的原因可能是发酵瓶漏气,D正确。易错警示易错警示由于果酒发酵的主要过程是厌氧发酵,在发酵过程中产生的CO2主要源于酵母菌的无氧呼吸,但发酵初期发酵瓶中存在氧气,酵母菌会进行有氧呼吸产生CO2。1.(2019江苏单科,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是()A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基考点考点2 2微生物的分离和培养微生物的分离和培养答案答案A接种环、涂布器需进行灼烧灭菌,A错误;接种操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存

10、在的微生物污染培养物,每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时的菌种数目逐渐减少,以便得到单菌落,划线结束后灼烧接种环,避免细菌污染环境和感染操作者,B正确;接种后将培养皿倒置,可防止冷凝水污染培养基,C正确;固体培养基既可用于分离菌种,也可用于菌落计数,D正确。素养解读素养解读本题借助微生物培养实验,考查考生对微生物培养与分离过程中的基础知识及相关操作技术的分析处理能力,体现了对科学思维素养中的分析与判断要素的考查。2.(2019江苏单科,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及

11、运用的叙述,不合理的是()A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值答案答案A筛选产纤维素酶菌的培养基中应以纤维素为唯一碳源,而不应添加大量的葡萄糖或蔗糖,A错误;富含腐殖质的林下土壤含有大量纤维素,因此可以从中筛选产纤维素酶菌,B正确;在分离平板上长出菌落,只能说明这些菌落具有分解纤维素的能力,但其产纤维素酶的能力的大小需要进一步确定,C正确;农作物秸秆富含纤维素,用产纤维素酶菌发酵处理可以将其中的纤维素分解成葡萄糖,有利于动物利

12、用,该处理可提高农作物秸秆饲用价值,D正确。素养解读素养解读本题通过产纤维素酶菌分离及运用的相关知识,考查了实验探究和综合运用的能力;借助基础判断的形式,体现了对科学探究素养中的实验方案探讨要素的考查。知识拓展知识拓展纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。3.(2016江苏单科,25,3分)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。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是(多选)()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.筛选培养基中

13、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,可在常温下长期保存菌株答案答案BC产漆酶的微生物主要生活在木质素含量较高的环境中,生活污水中虽含有大量的微生物,但不是分离产漆酶菌株的首选样品;筛选产漆酶微生物的培养基中应加入木质素等漆酶降解的底物,因不同菌种的菌落特征不同,故可通过菌落特征挑选产漆酶的菌落;图示显示,通过涂布平板法进行初步筛选,再通过平板划线法进一步纯化;微生物长期保存应用甘油管藏法,保存温度为-20。知识归纳知识归纳微生物纯化方法:常采用选择培养基,用稀释涂布平板法、平板划线法纯化微生物。用稀释涂

14、布平板法接种的微生物经培养后,其菌落在培养基上接近均匀分布,且该接种法可以对微生物活菌计数。4.(2015江苏单科,19,2分)做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是()A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.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C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上答案答案D本题考查微生物的分离与培养的相关知识。高压灭菌加热结束时,需先切断电源,让灭菌锅内温度降至100以下,压力表的指针回到零时,再打开锅盖,A错误;倒平板时,应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙

15、,而不能将培养皿盖完全打开,以防污染,B错误;接种环经火焰灭菌后需待冷却后挑取菌落,C错误。易错分析易错分析错选的学生对高压灭菌锅使用方法不太了解。高压灭菌通常采用的温度为121,灭菌刚结束时灭菌锅中的液体温度都超过100,必须缓慢降温、降压。如未能充分冷却,锅内尚有剩余压力,打开放气阀会使锅内压力骤减,液体就会发生爆沸,冲出容器。5.(2018江苏单科,31,8分)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:(1)

16、配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的,及时对培养基进行分装,并进行灭菌。(2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤中将温度约(在25、50或80中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤所示进行划线。下列叙述合理的有。a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株(4)步骤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营

17、养和供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用2516型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上色细胞的个数应不少于,才能达到每毫升3109个活细胞的预期密度。答案答案(8分)(1)pH高压蒸汽(湿热)(2)50(3)a、b、d(4)氧气无30解析解析本题主要考查微生物的培养与计数的相关知识。(1)培养基在定容后、分装前需要调节pH;分装后还需要进行高压蒸汽(湿热)灭菌。(2)倒平板时温度不宜过高,以防烫伤;同时温度也不能太低,以防培养基凝固而无法形成平板,因此倒平板时温度应选择50左右。(3)平板划线时,需保证无菌操作,以防混入杂菌而影响分离结果。因

18、此操作过程中所用的接种针、接种环在使用之前都必须灭菌;划线时不能划破培养基表面,以免影响菌落的正常形态进而影响后期观察;挑取菌落时,应挑取单个菌落;通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,可获得利用甲醇能力强的菌株,即甲醇高耐受株。(4)为扩大培养过程,欲使酵母数量迅速增加,应为酵母菌提供充足的营养和氧气。台盼蓝染液能将死的酵母菌染成蓝色,而活的酵母菌不能被染色。假设5个中方格中有x个活酵母菌,由题意可知:(x5)10-410002=3109,由此解得x=30。素养解读素养解读本题主要考查培养基制作、微生物的培养与分离方法及计数等。主要考查科学探究中的实验操作、注意事项的分析及计数等。方法技巧方法技巧

19、酵母菌计数的常用方法血细胞计数板(1)以25格16格的计数板为例,计数时除了4个角上的中方格外,还要加上中央的一个中方格,共计数5个中方格(共80个小方格)内的酵母菌。(2)计数公式1mL悬液中的酵母菌数量=(80个小方格内酵母菌数量80)400104稀释倍数。6.(2017江苏单科,31,7分)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有。(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐,以

20、达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集,应进一步,以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加。(3)如图为连续划线法示意图,在图中(填图中序号)区域更易获得单菌落。(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应,表中15号比色管的苯酚浓度应分别为。管号123456苯酚浓度(mg/L)1如果废水为50mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释(填序号:51020)倍后,再进行比色。答案答案(7分)(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释涂布凝固剂(3)(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8

21、解解析析本题考查微生物分离的相关知识。(1)酚降解菌培养基中的蛋白胨和苯酚为酚降解菌生长提供碳源。(2)转接的目的之一是富集降解苯酚能力强的酚降解菌,故随转接次数增多,培养基中的苯酚含量应逐渐增加。若平板中菌落过于密集,则需进一步稀释,降低菌体密度后再涂布培养,以便于菌落分离与计数。制备平板培养基时,需添加琼脂等凝固剂。(3)连续划线时,在划线的末端菌体密度最低,即在划线的末端最易获得单菌落。(4)1号比色管应为空白对照组,由6号比色管中苯酚浓度知,15号比色管苯酚浓度应为0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L。废水为50mg/L苯酚溶液,降解后残留的苯酚浓

22、度约为5021%=10.5(mg/L),则需对残留液进行20倍稀释后10.520=0.525(mg/L),才可以进行比色。考点考点1 1发酵食品加工的基本方法发酵食品加工的基本方法B B组统一命题、省（区、市）卷题组组统一命题、省（区、市）卷题组1.(2017课标全国,37,15分)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(3)

23、如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为,脂肪转变为。答案答案(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油解析解析本题考查传统发酵技术的相关知识。(1)根据题中“甲、乙两菌种”和“32h内定期取样观测发酵效果”可确定该实验的自变量是菌种类型和发酵时间。(2)发酵容器底层缺氧,上层氧气相对充足,上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌属于好

24、氧菌。(3)由于32h内发酵效果随发酵时间呈直线上升,所以若要确定最佳发酵时间,应该继续延长发酵时间,观测发酵效果,最好发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中微生物会产生多种蛋白酶和脂肪酶,蛋白酶可使蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可使脂肪分解为甘油和脂肪酸。知识归纳知识归纳关于传统发酵技术的3个误区(1)误认为微生物培养基中都需有机碳源、氮源,自养型微生物的培养不需加有机碳源、固氮菌的培养不需加氮源。(2)误认为泡菜制作过程中乳酸和亚硝酸盐的含量都是先增加后减少,在泡菜制作过程中乳酸含量先增加后保持稳定。(3)误认为果酒、果醋制作过程中都需要无氧条件,果醋制作过程中利用

25、的是醋酸菌的有氧呼吸,因此需要有氧条件。2.(2016课标全国,39,15分)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题:(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的中进行,其产物乙醇与试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程在酵母菌细胞的中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度。(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在条件下才能完成。(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)醋酸杆菌属

26、于核生物,其细胞结构中(填“含有”或“不含有”)线粒体。答案答案(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有解析解析(1)图中过程和表示酵母菌无氧呼吸的第一、二阶段,发生场所是细胞质基质;乙醇可在酸性条件下与重铬酸钾试剂发生颜色反应;过程表示有氧呼吸的第二、三阶段,发生在线粒体中;与无氧呼吸相比,有氧呼吸过程释放的能量多,所以在有氧条件下酵母菌的繁殖速度较快。(2)醋酸杆菌是好氧菌,所以乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)酵母菌和醋酸杆菌的最适生长温度分别是20和3035。(4)醋酸杆菌属于细菌,是原核生物,原核细胞中不含有线粒体。解题关键解题关键熟知酵母

27、菌的有氧呼吸和无氧呼吸过程、场所、代谢产物的鉴定及果酒制作和果醋制作之间的联系是解题的关键。1.(2019北京理综,3,6分)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。考点考点2 2微生物的分离和培养微生物的分离和培养有关本实验的叙述,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D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异答案答案C本题借助微生物培养与应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分

28、析能力和数据处理能力;通过筛选淀粉分解菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质,A正确;筛选淀粉分解菌的实验流程为取样选择培养(可省略此步)梯度稀释将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落,B正确;细菌、均能将淀粉酶分泌至细胞外,所以出现了以菌落为中心的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。知识拓展知识拓展分离不同的微生物要采用不同的稀释度。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105和106倍稀释;测定放线菌的数量,一般选用103、104和105倍稀释;测定真菌的数量,一般选用10

29、2、103和104倍稀释。2.(2019课标全国,37,15分)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。(4)该小组将人工合成的一段

30、DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明。答案答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近解析解析本题借助微生物的筛选及酶活力

31、对比实验的相关知识,考查考生对实验目的、原理的理解和对实验现象、结果的分析、解释能力。通过对不同种类微生物的筛选、纯化及酶活力实验分析,体现了对科学探究素养中方案探讨、结果分析要素的考查。(1)要从土壤中分离能降解W的细菌,培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源,应将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上,观察细菌能否生长,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源,否则不能。(4)实验设计应遵循单一变量原则,C处应滴加等量不含酶的缓冲液。C处只滴加等量缓冲液,若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W,若A

32、、B处形成的透明圈直径大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。3.(2019课标全国,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一

33、段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。答案答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料解析解析本题借助微生物培养与筛选的相关知识,考查对相关操作技能的掌握以及将实验方法和技能进行灵活运用的能力;试题通过对高效降解X细菌的筛选,体现了科学探究中的结果分析要素。(1

34、)在号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,、号培养基中为微生物提供碳源的是有机物X。(2)号培养基中,碳源只有X,不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增殖,使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下,丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量,为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。知识归纳知识归纳总结微生物培养的常考知识(1)培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,按照物理性质可分为液体培养基、固体培养基和半固体培养基。(2)常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。(3)培养基、培养皿、接种

35、环、实验操作者的双手、空气、牛奶常采用的灭菌和消毒方法依次是高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。(4)选择培养基的原理:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸性环境,有的适于碱性环境。例如从土壤中分离放线菌时,可在培养基中加入10%的酚数滴,抑制细菌和真菌的生长;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的食盐。4.(2019课标全国,37,15分)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

36、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。答案答案(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)灭菌解析解析本题借助细菌的培养方法与操作的相关知识

37、,考查考生理解实验原理、方法与操作步骤,并对一些生物学问题进行初步探究的能力;试题通过实验分析和方案探究的形式体现了对科学探究素养的考查。(1)细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等,蛋白胨能同时提供碳源、氮源,葡萄糖提供碳源,NaNO3不能提供碳源,可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,故制备培养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌,可以利用空气中的CO2作为碳源,故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。(2)为防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染,用平板培养细菌时一般需将平板倒置。(3)在一定培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征,如

38、特定的形状、大小、颜色、隆起程度等,所以依据菌落的特征,可以初步区分不同种的微生物。(4)为防止污染环境,使用后的培养基丢弃前要经过灭菌处理,以便杀死丢弃物中所有的微生物。考点考点1 1发酵食品加工的基本方法发酵食品加工的基本方法C C组教师专用题组组教师专用题组1.(2014江苏单科,24,3分)某同学设计了如图所示的发酵装置,下列有关叙述正确的是(多选)()A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似答案答案ABD图中球形U形弯管充满水,

39、营造封闭的无氧环境,可阻止空气进入,利于果酒发酵,A正确;果酒发酵中产生的CO2使瓶内气压增大,该装置可以实现CO2气体排出,B正确;去除弯管中的水,由于导管未插入到发酵液底层,故无法满足果醋发酵时醋酸菌的有氧呼吸,C错误;去除弯管中的水,该装置可防止其他病原微生物进入发酵液,与巴斯德的鹅颈瓶作用相似,D正确。解题关键解题关键审题图、弄清各组成部分的作用是解题的关键。阅卷发现有超过82%的考生未选择A选项,54%的考生未选择D选项,究其原因:一是对水封是否能隔绝空气不了解,二是对“巴斯德鹅颈瓶”不熟悉。2.(2013江苏单科,14,2分)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。

40、下列相关叙述正确的是()A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖答案答案D本题考查果酒和果醋的制作的相关知识。果酒发酵一般将温度控制在1825,而果醋发酵的适宜温度为3035,因此果醋发酵所需的最适温度较高;应该先隔绝空气进行果酒发酵,然后植入醋酸杆菌,通入空气,进行果醋发酵,因为醋酸杆菌可以将酒精转变为醋酸;与人工接种的发酵相比,自然发酵过程中菌种量比较少,且菌种本身品质不好,因此,自然发酵获得的产品品质较差;适当加大接种量,能提高

41、发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。解题思路解题思路确定菌种,并比较两菌种的代谢类型及温度范围;联系已学的相关知识,确定培养的先后顺序;接种量大,有利于菌种快速达到一定数量,且可抑制其他杂菌的生长。3.(2012江苏单科,21,3分)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答案答案ABC本题主要考查果酒、果醋和腐乳制作的知识。在果酒发酵的后期,酵母菌无氧呼吸产生的CO2量较前期有氧呼吸产生的CO2量少,故

42、A正确;当O2、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,故B正确;果酒发酵过程中葡萄糖逐渐被分解并释放CO2,发酵液密度会逐渐减小,故C正确;选项D中,腐乳制作过程中应随层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面要铺厚一些,故D错。4.(2010江苏单科,7,2分)下图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列叙述正确的是()A.过程和都只能发生在缺氧条件下B.过程和都发生在酵母细胞的线粒体中C.过程和都需要氧气的参与D.过程所需的最适温度基本相同答案答案C生产果酒的菌种是酵母菌,属于兼性厌氧型真核单细胞生物;生产果醋的菌种是醋酸菌,属于好氧型原核生物。图中过程不在线粒体内进行,且与氧气存在与

43、否无关,故A、B不正确;酵母菌发酵的最适温度为20左右,醋酸菌发酵的最适温度为3035,故D不正确;而、过程都需要氧气参与。5.(2016天津理综,10,12分)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。淀粉类原料成熟酒醅成熟醋醅(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶。(2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。(3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变

44、化的特点是,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是。乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变,加剧了不同种类乳酸菌的,淘汰了部分乳酸菌种类。答案答案(12分)(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)竞争解析解析(1)因酶在最适温度下的催化能力最强,故发酵过程中需控制好反应温度。(2)酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下分解有机物释放能量多,繁殖快。(3)曲线图

45、显示,与翻动前相比,B层在翻动后醋酸杆菌密度先快速增加而后趋于稳定,对比翻动前后B层醋酸杆菌所处环境条件知,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有氧气浓度、pH及营养物质含量等。乳酸菌是厌氧型微生物,处于发酵缸下层的醋醅有利于乳酸菌发酵产生乳酸。随着发酵时间的推移,环境中营养物质减少,代谢废物增多,微生物生存条件恶劣,不同种乳酸菌间的竞争加剧,部分菌种因不适应环境而被淘汰。审题方法解答本题的关键是理解独流老醋的分层固体发酵的原理为有氧与无氧发酵环境的更替。1.(2013江苏单科,18,2分)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换

46、划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次考点考点2 2微生物的分离和培养微生物的分离和培养答案答案B本题考查了微生物实验室培养的相关知识。培养基灭菌后再分装到培养皿中;转换划线角度前要灼烧接种环,冷却后再从上次划线的末端开始进行划线;接种后的培养皿需放在恒温箱中进行培养,一般12h和24h后观察记录。错因分析错因分析错选A的主要原因是学生没有亲手做过这个动作或者做的时候没有注意到这方面的细节,只是按照老师的要求做。而实际上先倒平板再灭菌是很难操作的,培养基很容易溢出来,因为培养皿的高度只有1cm左右。2.(2014江苏单科,30,8

47、分)为了获得-胡萝卜素产品,某小组开展了产-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题:(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是;为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该。(2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素,其目的是。(3)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙、丙指示的依次是。(填序号)安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是。(5)为增加-胡萝卜素提取量,在研磨酵母细胞时,添加石英砂的目的是;研磨时(填“需要”或

48、“不需要”)添加CaCO3,理由是。答案答案(8分)(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)(4)接种环温度过高,菌被杀死(5)有助于研磨充分不需要-胡萝卜素较耐酸解析解析(1)培养皿灭菌方法通常有干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)两种。用牛皮纸(或报纸)包扎器皿后再灭菌,可防止灭菌后的器皿被再次污染。(2)青霉素可抑制细菌、放线菌的生长,但对酵母菌生长无影响,故培养基中添加青霉素可以筛选出酵母菌。(3)灭菌锅中的甲、乙、丙分别表示安全阀、放气阀和压力表。(4)该接种过程中的3块平板相同,菌种来源相同,只有一块平板接种培养后无菌落,对比

49、知,问题出现在接种过程中,最可能的原因是接种环灼烧后未充分冷却,菌种被杀死。(5)对酵母菌的研磨过程中加入石英砂有助于充分研磨,因-胡萝卜素较耐酸,故该过程不需要加入CaCO3。3.(2015江苏单科,31,8分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。酒精灯培养皿显微镜无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基

50、,需要用酒精棉球擦净的原因是。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)。图中降解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。答案答案(8分)(1)(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性(5)J4发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性