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1、专题能力训练十五发酵工程1.(2018全国出理综)回答下列与酵母菌有关的问题。(1)分离培养酵母菌通常使用(填“牛肉膏蛋白月东”“MS或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是。(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进(填菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养,可促进(填菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是。答案：(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇
2、产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO,CO2使面包松软解析：(1)牛肉膏蛋白月东一般用于培养细菌,MS培养基用于植物组织培养，因此，分离培养酵母菌可用麦芽汁琼脂培养基。培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。菌落通常是由一个细胞繁殖而来的一个肉眼可见的子细胞群体。(2)在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，繁殖速度快；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生乙醇和CO。制作面包时，加入酵母菌，酵母菌先进行有氧呼吸，后期再进行无氧呼吸，都有CO产生,CO2受热后膨胀使面包松软。2.图1是果酒和果醋制作实验流程图，图2为某学生设计的发酵装置图。请据图分析并回答下列问题。挑选葡利冲洗+榨汁果畸果酒酒精发耕(1
3、)在发酵初期不通气，溶液中有气泡产生，可闻到酒香；后期接种,适当升高温度并通气，使转化为。(2)发酵前需要将发酵瓶清洗干净，并用体积分数为的酒精消毒；冲洗葡萄的次数不宜过多，以免洗掉葡萄上的菌。(3)图2中的排气口弯曲的作用是；若在发酵过程中检测培养液的pH变化，可知在酒精发酵过程中，pH(填“增大”“不变”或“减小”),在醋酸发酵过程中,pH(填“增大”“不变”或“减小”)。答案：(1)醋酸菌乙醇(酒精)醋酸(2)70%(里予生)酵母(3)避免培养液被空气中的杂菌污染减小减小解析：(1)由图1可知，发酵前期，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，即发酵初期保证无氧环境(不通气)，后期接种醋酸菌，使酒精
4、转化为醋酸。(2)用体积分数为70%勺酒精对发酵瓶进行消毒；用清水冲洗葡萄时，次数不宜过多，以免洗掉葡萄皮表面上的野生酵母菌。(3)图2中的排气口弯曲是为了避免培养液被空气中的杂菌污染；在酒精发酉过程中，细胞呼吸(无氧呼吸)产生CO,导致pH减小；进行醋酸发酵时生成醋酸，会使pH迅速减小。3.红酸汤的制作是将西红柿洗净、擦干、捣烂后放入盛有食盐水的坛中，密封待发酵好备用。回答相关问题。(1)为了缩短制作时间,有人还会在坛中加入陈酸汤,其目的是。乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行的过程。(2)红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，随后气泡的产生逐渐停止，试分析原因：。(3)人体肠道内有很多益生菌，当有害菌
5、群多了，会出现消化道炎症，治疗消化道慢性炎症时直接喝乳酸菌制剂比用抗生素更好。不宜用抗生素的原因(4)亚硝酸盐的含量会影响红酸汤的品质。发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素主要有。绝大部分亚硝酸盐在人体内以“过客”的形式随尿液排出，只有在特定的条件下，才会转变成致癌物一一。答案：(1)增加乳酸菌数量无氧呼吸(2)刚入坛内时，西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌等)进行细胞呼吸产生CO,随着乳酸的积累，乳酸抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO(3)抗生素会杀死肠道内多种益生菌(4)温度、食盐用量、腌制时间亚硝胺解析：(1)在坛中加入陈酸汤的目的是增加乳酸菌数量；乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧
6、呼吸，发生在乳酸菌的细胞质基质中。(2)红酸汤腌制过程，刚入坛内时，西红柿表面的杂菌(大肠杆菌、酵母菌等)进行细胞呼吸产生CO,随着乳酸的积累，乳酸抑制了杂菌的生长，乳酸菌产生乳酸的过程不产生CO。因此，初期会有气泡冒出，随后气泡的产生逐渐停止。(3)根据题意分析，人体肠道内有很多益生菌，若使用抗生素，会杀死肠道内多种益生菌，因此不宜用抗生素。(4)发酵过程中，影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间等；亚硝酸盐只有在特定的条件下，才会转变成致癌物一一亚硝胺。4.我国劳动人民很早就发现了发酵现象，并用于腐乳和泡菜的制作。请回答下列问题。(1)多种微生物参与了腐乳的前期发酵过程，其中起主
7、要作用的微生物是。豆腐富含蛋白质和脂肪，由于微生物的作用，腐乳中甘油、脂肪酸及小分子肽、氨基酸的含量增加，说明这些微生物能产生。(2)腐乳的后期发酵在玻璃瓶中进行，为防止腐乳变质可采取哪些措施？这些措施的作用分别是什么？(3)在泡菜的发酵初期，多种微生物进行，产生气泡，并逐步形成无氧环境。发酵中期，主要是进行发酵，pH明显下降，其他微生物的生长受到抑制。(4)下表为泡菜中亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)与食盐水质量分数、发酵时间的关系。据表分析，你对于腌制和食用泡菜有何建食盐水的质量分数/%发酵时间/d3579111331.53.73.83.73.53.151.65.64.02.01.11.1
8、70.52.11.91.51.41.3答案：(1)毛霉脂肪酶和蛋白酶(2)加卤汤后，卤汤中的酒精和香辛料抑制杂菌的生长；加盐腌制，食盐抑制杂菌生长；密封腌制，造成无氧环境，抑制好氧菌的生长。有氧呼吸乳酸菌腌制泡菜的盐水的质量分数控制在5吐右在泡菜发酵11d之后食用较为适宜解析：(1)腐乳的前期发酵过程起主要作用的微生物是毛霉。分解脂类和蛋白质类的酶为脂肪酶和蛋白酶。(2)加卤汤后，卤汤中的酒精和香辛料抑制杂菌的生长；为防止腐乳变质，还需加盐并密封腌制用来抑制杂菌生长。(3)在泡菜的发酵初期，因为有氧气存在，微生物进行有氧呼吸。在发酵中期，主要是乳酸发酵。(4)腌制泡菜必须控制亚硝酸盐的含量，其
9、含量超标可能会诱发癌症的发生。据表分析，腌制泡菜的盐水的质量分数应控制在5吐右,泡菜发酵11d之后食用较为适宜。5.葡萄种植基地为解决葡萄滞销、易腐烂问题 得了较好效益。其生产流程如下页左上图所示，引进果酒、果醋生产线对葡萄进行深加工 ，据图回答下列问题。候选芭A候选制B(1)在筛选菌种A时，需要在接种前用法对葡萄果汁进行灭菌。对于需要长期保存的菌种，可以采用法保存。(2)在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接种了0.1mL样品并培养，其中乙平板的菌落分布如上图，因为纯化菌种A的接种方法是，推测出现平板乙结果可能的操作失误是涂布不均匀。其余的甲、丙、丁、戊平板的菌落数分别是180、220、
10、480、200,则样品中菌种A的数量为个/mL。用该方法统计的结果，一般(填“低于”或“高于”)实际值。答案：(1)高压蒸汽灭菌甘油管藏(2)稀释涂布平板法2000低于解析：(1)葡萄果汁作为筛选菌种A时的培养基，需要在接种前用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏法保存。(2)由图乙中的培养结果是涂布不均匀导致的，可以推知采用的纯化方法是稀释涂布平板法；根据题意，样品中菌种A的数量为(180+220+200)+3+0.1=2000(个/mL);由于稀释涂布平板法的个别菌落可能来自两个和多个细胞，所以用该方法统计的结果，一般低于实际值。6.为解决塑料袋（化学成分为聚乙烯）
11、造成的“白色污染”这一问题，某同学试图从土壤中寻找一种能加速塑料袋自然降解过程的目的菌。以下是该同学从土壤中寻找并筛选目的菌的流程，请回答下列问题。土塘悬浮液I马培界基口号增养基（1）对培养基灭菌常用的方法是。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染,方法是。（2） I号培养基属于培养基（按功能分）,其作用是使目的菌能“脱颖而出”。上图采用的接种方法为。从物理性质来看,n号培养基中（填“能”或“不能”）添加琼脂。该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为204,则每毫升样品中的菌落数是个。（涂布平板时所用稀释液的体积为0.2mL）（4）假设该同学计数时发现培养基上细菌数目过多而
12、连成一片，说出一种可能的原因并提出合理的处理措施。原因：；措施：。答案：（1）高压蒸汽灭菌法将未接种的培养基在37C（或适宜温度）恒温箱中倒置培养一段时间（或12d）,观察是否有菌落生成（2）选择稀释涂布平板法不能（3）1.02X107（4）菌液浓度过高（或稀释倍数不够）增大稀释倍数（或原因：培养过程中被杂菌污染严格无菌操作程序）解析：（1）培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，可以将未接种的培养基在37C（或适宜温度）恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落生成。若有菌落生成，则说明培养基已经被污染，否则没有被污染。（2）要筛选能降解聚乙烯塑料的微生物，
13、应选择以聚乙烯塑料为唯一碳源的选择培养基。在I号培养基上采用的接种方法为稀释涂布平板法。n号培养基应为液体培养基，因此不能加凝固剂一一琼脂。（3）根据题意可知，每毫升样品中的菌落数为204+0.2X104=1.02X107（个）。（4）如果培养基上细菌数目过多而连成一片，可能的原因是菌液浓度过高或操作过程杂菌污染，还可能是接种时没有把细菌分散开，采取的措施有增大稀释倍数，严格无菌操作程序或涂布均匀。7.（2019全国n理综）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
14、，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(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DNA专入大肠杆菌,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Wt归力的差异，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
15、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AB处形成的透明圈直径大小相近,说明。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：(1)从土壤中分离能够降解含氮有机物W的细菌(目标菌),选择培养基只能以W为氮源，以保证该培养基只允许目标菌生活，抑制或阻止其他种类微生物的生长。(2)W在培养基中达到一定量时培养基不透明。甲菌落周围未形成透明圈，说明所含细菌不能分解W;乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌落中的细菌能分解W所以，如果要得到目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化。(3)若要确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，只需将它们培养在没有氮源的培养基上，若能够生长，则说明其能利用空气中的氮气作为氮源。(4)本实验中自变量为酶的类型，因变量为透明圈的大小(表示酶降解W的能力大小)。为比较酶E与天然酶的降解能力并排除缓冲液的干扰，需要设置A、
