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1、传统发酵技术和微生物的利用传统发酵技术和微生物的利用 一、选择题 1(2019 届高三苏州调研)下列有关微生物发酵技术的叙述，错误的是( ) A传统的发酵过程受技术条件限制，通常不进行无菌操作 B成品腐乳表面的皮膜是由毛霉等真菌的菌丝形成的，对人体无害 C制备果酒、果醋和腐乳时，都是以建立种群优势作为发酵的基本条件 D果醋的制备可以建立在果酒发酵的基础上，也可以直接利用葡萄汁发酵 解析：选 A 传统的发酵过程受技术条件限制，通常灭菌不严格，但也进行无菌操作。 成品腐乳表面的皮膜是由毛霉等真菌的生长， 产生的菌丝进入豆腐块的深层而形成， 对人体 无害。制备果酒、果醋和腐乳时，建立的优势种群依次是
2、酵母菌、醋酸菌、毛霉，以此作为 发酵的基本条件。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分解成醋酸；当氧气充足、 缺少糖源时，醋酸菌可以先将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此果醋的制备可以建立 在果酒发酵的基础上，也可以直接利用葡萄汁发酵。 2下列有关制作果酒、果醋和腐乳的叙述，错误的是( ) A果酒的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸 B果醋发酵温度较高，且发酵过程要特别注意氧气的供应 C变酸的酒表面的菌膜含醋酸菌，腐乳的“皮”为毛霉菌丝 D发酵过程中所有的相关反应都是在微生物的细胞内进行的 解析：选 D 腐乳制作过程中，蛋白质和脂肪的水解反应发生在毛霉的细胞外。 3(2018盐城三模
3、)下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是( ) A果酒、果醋和腐乳制作中，利用的都是微生物胞内酶 B制作果醋的醋酸菌，属于严格厌氧的微生物 C青霉、毛霉、曲霉等均参与了腐乳的发酵 D制作果酒、果醋和腐乳所需时间基本相同 解析：选 C 果酒、果醋是微生物的代谢产物， 需要的酶为胞内酶；腐乳制作是利用毛 霉产生的蛋白酶、脂肪酶分解蛋白质、脂肪，蛋白酶、脂肪酶是胞外酶。制作果醋需要醋酸 菌，它是一种好氧的微生物。青霉、毛霉、曲霉等真核生物均参与了腐乳的发酵。制作果酒 的时间一般为 1012 d，制作果醋的时间一般为 78 d，制作腐乳的时间稍长。 4.如图装置可用于生物技术实践的相关实验。下列有关叙述
4、正 确的是( ) A制作果酒、果醋或腐乳时，所需控制的温度都是相同的 B乙装置可以先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 C用装置甲制作腐乳时，自下而上随着豆腐块加高逐渐减少用盐量 D装置乙中 b 为排气口，c 为充气口，可防止空气中微生物的污染 解析 ： 选 B 制作果酒、 果醋或腐乳时,控制的温度分别是 1825 、 3035 、 1518 ； 用装置甲制作腐乳时， 越接近瓶口微生物感染机会越多， 所以加盐量应增大 ； 装置乙中 b 为充气口，c 为排气口，排气口长而弯曲可防止空气中微生物的污染。 5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
5、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，但由 于各种微生物生长特点不同，培养基中添加的营养物质也不相同，如以 CO2为碳源的自养型 生物，培养基中不必添加碳源，而一些能以 N2为氮源的微生物，培养基中也不必加氮源； 另外只有固体培养基中才常添加琼脂做凝固剂。 6养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。 若要对养殖池底泥中硝化细菌分离与计数，则( ) A需要配制
6、添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌 B应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行 C可以采用平板划线法进行计数，还需与未接种的空白培养基同时培养 D应将培养基置于 30 恒温下培养 12 h 后，统计培养基中全部菌落数 解析：选 B 牛肉膏蛋白胨本身含有氮源，许多微生物都可以其作为氮源，因此加入牛 肉膏蛋白胨无法筛选硝化细菌；平板划线法可以分离菌种，但不能用于计数；培养过程中应 每隔一段时间观察，直到菌落稳定开始计数。 7(2019 届高三南通调研)下列检测某熟制食品中大肠杆菌是否超标的实验操作，不 合理的是( ) A待检测食品需要经过灭菌操作后取样检
7、测 B应设置未接种的培养基，作为实验的对照 C用稀释涂布平板法接种、计数大肠杆菌的活菌数 D接种后将培养皿倒置并在适宜温度下培养 解析：选 A 待检测食品灭菌后会将大肠杆菌杀死，无法检测大肠杆菌是否超标；应设 置未接种的培养基作为实验的对照；应用稀释涂布平板法接种、计数大肠杆菌的活菌数；接 种后应该将培养皿倒置，并在适宜温度下培养。 8.在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种(甲)、培养结果(乙) 如右图。有关叙述错误的是( ) A接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌 B连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 C接种过程中至少需要对接种环灼烧 5 次 D甲中 a 区域为划线的起始位置 解析：选 D
8、在分离、纯化大肠杆菌实验中，接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌；连 续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 ； 接种过程中，对接种环在接种前要灼烧，每次划 线后均需灼烧，因此至少需要灼烧 5 次 ； 据乙中菌落分布特点可推知甲中 d 区域为划线的起 始位置。 9(多选)下列有关“微生物的分离与培养”实验的叙述，错误的是( ) A高压蒸汽灭菌锅加盖时应按顺时针方向依次旋紧螺栓 B选择培养基可以鉴定某种微生物的种类 C待培养基冷却至室温时倒平板 D统计样品中活菌数量时，接种方法可采用稀释涂布平板法 解析 ： 选 ABC 高压蒸汽灭菌锅加盖时，将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内， 再以两两对称的方
9、式同时旋紧相对的两个螺栓，使螺栓松紧一致 ； 鉴别培养基可以鉴定培养 基中某种微生物的种类；待培养基冷却至 50 左右时倒平板；稀释涂布平板法可用于活菌 数量的计数。 10(2017南通二模，多选)下列有关果酒、果醋和腐乳制作的比较，正确的是 ( ) A主要菌种不一定是真核生物 B温度控制必须保证微生物繁殖最快 C发酵过程会释放热量 D可通过色、香、味等对产品进行评价 解析：选 ACD 果醋制作利用的菌种是醋酸菌，是原核生物；发酵温度和微生物繁殖最 快的温度不一定相同，如腐乳制作的发酵温度为 1518 ，此温度并不是毛霉繁殖最快的 温度；三种发酵过程中，菌种都会进行细胞呼吸释放热量。 二、非选
10、择题 11 (2018江苏六市二模)图 1 表示研究人员为筛选纤维素酶高产菌株进行的相关实验 流程，其中透明圈是微生物在固体培养基上消耗特定营养物质形成的。请回答下列问题： (1)本实验中，选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源，这是因为 _ _。 (2)筛选用的培养基应以_作为唯一碳源，并在配制培养基时加入 _作为凝固剂。 筛选时应选择D/d较大的菌株， 因为这一指标值越大说明_ _。 (3)图 2、图 3 是研究纤维素酶的最适温度和热稳定性的结果。 研究纤维素酶的热稳定性时，首先将纤维素酶液置于 3565 的不同温度条件下保 温 2 h， 再取上述不同温度处理的纤维素酶液和 _， 并在
11、 _下测定纤维素酶的催化速率，计算酶活性残留率。 生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在 40 左右，依据是_ _。 解析：(1)蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌，因此本实验中选 择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源。(2)筛选纤维素分解菌，用的培养基应以纤 维素作为唯一碳源，这样纤维素分解菌能正常生长，其他微生物则不能生长。筛选用的培养 基是固体培养基，应加入琼脂作为凝固剂(绝大多数微生物不能利用琼脂)。筛选时应选择 D/d较大的菌株，因为这一指标值越大说明单个菌体产生的纤维素酶的活性越强。(3)根 据对照实验的基本原则， 应选择上述不同温度处理的纤维素酶液和经相应保
12、温处理的纤维素 液，又据图 2 可知，在 50 酶的活性最高，因此在 50 下测定纤维素酶的催化速率，计算 酶活性残留率。据图 3 可知，在 40 左右，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且 酶活性相对较高，因此生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在 40 左右。 答案 ： (1)蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌 (2)纤维素 琼脂 单个菌体产生的纤维素酶的活性越强 (3)经相应保温处理的纤维素液 50 该温度 下，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高 12(2015江苏高考)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
13、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，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，筛选到了几株有透明降解圈的菌落(见下 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
14、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下图，推测菌株_更适合用于人工瘤胃发酵，理由是 _ _。 解析：(1)在样品稀释和涂布平板过程中，需要在酒精灯火焰附近进行操作，培养皿用 于盛放培养基并培养细菌，无菌水做稀释的溶剂，此处唯一用不到的是显微镜。(2)在涂布 平板时，要取少量菌悬液滴加到培养基表面，因为如果滴加菌悬液量过多，菌悬液就会堆积 在培养基表面影响分离效果。(3)在向试管内分装含琼脂的培养基时，如果试管口粘附有培 养基，就很容易使棉塞受到污染，因此,需要用无菌的酒精棉球将试管口
15、擦拭干净。(4)因为 刚果红可以与纤维素形成红色复合物， 但不与纤维素降解产物反应， 所以在刚果红培养基平 板上菌落周围有透明降解圈是纤维素被降解的结果。降解圈大小由纤维素酶的活性和量决 定，图中菌落周围的降解圈最大而菌落较小，因此其降解纤维素的能力最强。(5)考虑到 人工瘤胃的发酵过程会使发酵液酸性增加，温度升高，在这个前提下观察在不同温度和 pH 条件下测得的发酵液中酶活性的结果图可以看出，在高温和低 pH 条件下都是 J4菌株中的纤 维素酶的活性较高，因而该菌株更适合用于人工瘤胃发酵。 答案：(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
16、 (4)量与活性 (5)J4 发酵过程会产热和产酸， J4菌株在较高 温度和酸性环境下酶的活性更高 13下图为果酒、果醋工厂化生产流程。请据图回答问题： (1)家庭自制葡萄酒所用菌种常来自_， 图中的候选菌 A、 B 经筛选和纯化 分别获取_和_菌种。 (2)图中所用的培养基都需要在接种前用_法进行灭菌。 (3)在纯化菌种 A 时接种了 5 个平板， 每个平板均接种 0.1 mL 样品并培养。 其中乙平板 的菌落分布如图， 纯化菌种 A 的接种方法是_， 推测出现平板乙可能的操作失 误是_。 其余的甲、 丙、 丁、 戊平板操作正常， 其菌落数分别是 210、 230、 470、 190，则样品
17、中菌种 A 的数量为_个/mL。 (4)果酒发酵罐与果醋发酵罐需要控制的温度条件差异是_。 解析 ： (1)家庭自制葡萄酒所用菌种常来自葡萄皮表面的酵母菌。候选菌 A、B 筛选和纯 化后可以分别用于制作果酒和果醋，所以分别获取的是酵母菌和醋酸菌。(2)培养基常用高 压蒸汽灭菌法进行灭菌。(3)分析乙平板的菌落分布结果，可推知采用的纯化菌种的接种方 法是稀释涂布平板法。出现乙平板结果可能的操作失误是涂布不均匀。平板上菌落数量在 30300 之间可以用于计算，所以有效的菌落数是 210、230、190，平均值为 210。因为接 种了 0.1 mL，所以菌种 A 的数量为 2 100 个/mL。(4
18、) 果酒发酵的适宜温度是 1825 ，果 醋发酵的适宜温度是 3035 。 答案 ： (1)葡萄皮表面的酵母菌 酵母菌 醋酸菌 (2)高压蒸汽灭菌 (3)稀释涂布平板 法 涂布不均匀 2 100 (4)前者 1825 ，后者 3035 14 (2018徐州考前模拟)图 1 为某同学设计的用于制作果酒和果醋的发酵装置。 图 2 为某研究小组的同学在对杨梅酒和杨梅醋的生产工艺进行考察后，绘制出的基本工艺流程 图。请据图回答下列问题： (1)图示发酵过程中所需的酵母菌可以从自然界中分离出来，要得到较纯菌种，应配制 _培养基(按培养基的功能分)， 常采用_法对培养基进行灭菌。 灭菌 后用平板划线法或稀
19、释涂布平板法进行接种。 (2)用图 1 装置制作果酒过程中，要关闭_(填“充气”或“排气”)管上的夹子。 (3)用图 1 装置制作果酒过程中，因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作 失误是_。对该装置进行的改进是_。 (4)图 2 中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管， 其目的是_。 发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有_产生，说明发酵基本完毕。 (5)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含_ 菌的培养液， 使该菌附着在刨花上， 再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。 解析：(1)分离得到较纯的菌种用的培养基是选择培养基，对培养基灭菌采用的方
20、法是 高压蒸汽灭菌法。灭菌后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(2)果酒发酵是无氧发 酵，充气管上夹子在其发酵过程中要关闭。(3)用图 1 装置制作果酒的过程中，因某一步骤 操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开， 该操作失误是未及时排气。 可将该装置中排气管改成长而 弯曲的管道，并适时打开排气管上的夹子。(4)图 2 中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状 的管，其目的是防止空气中的微生物进入后污染培养液，并放出发酵过程中产生的 CO2。发 酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕。(5)在制备杨梅 醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含醋酸菌的培养液，使该菌附着 在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。 答案：(1)选择 高压蒸汽灭菌 (2)充气 (3)未及时排气 排气管改用长而弯曲的胶 管 (4)防止空气中的微生物污染，并放出发酵过程中产生的 CO2 气泡 (5)醋酸