（新高考）2020高考生物二輪復習 第一部分 專題突破方略 板塊六 生物技術與工程 專題十四 發(fā)酵工程教學案

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1、專題十四　發(fā)酵工程 　1.進行微生物的分離和培養(yǎng)?！?.測定某種微生物的數(shù)量?！?.研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用?！?.探討微生物的利用。　5.掌握運用發(fā)酵技術制作食品的基本方法?！?.活動：(1)用大腸桿菌為材料進行平面培養(yǎng)，分離菌落?！?2)分離土壤中分解尿素的細菌，并進行計數(shù)?！?3)利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋?！?4)利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜。 ?[疏漏診斷] 1．微生物利用的相關判斷 (1)某研究小組從有機廢水中分離微生物用于廢水處理，接種后的培養(yǎng)皿需放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(×) (2)純化菌種時，為了得到單菌落，常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法

2、(√) (3)在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細菌(×) (4)在檢測土壤中細菌總數(shù)的實驗操作中，確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù)(×) (5)培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌(×) 2．傳統(tǒng)發(fā)酵技術的相關判斷 (6)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產生醋酸(×) (7)酵母菌在無氧條件下利用葡萄汁產生酒精(√) (8)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵(√) ?[長句沖關] 1．概述性知識 (1)無菌操作技術包括消毒和滅菌，消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化學藥劑消毒和紫外線消毒等；滅菌包括灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。 (2)灼燒接種

3、環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。 2．程序性誘問 (3)如果用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中分解尿素的細菌數(shù)，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌實際數(shù)目低，原因是當兩個或多個細胞連在一起時，平板上看到的只是一個菌落。 (4)制作泡菜時，為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，分析其原因是加入陳泡菜液的作用是增加乳酸菌數(shù)量，加速乳酸的產生。 微專題1　微生物的培養(yǎng)、分離與計數(shù)[學生用書P68] 1．微生物培養(yǎng)中的無菌操作技術 2．培養(yǎng)基制備與微生物純化技術 3．篩選目的微生物的原理與實例 (1)原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營

4、養(yǎng)、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物的生長。因此，可以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等選擇目的微生物。 (2)實例 1．(2019·高考北京卷)篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基。接種培養(yǎng)后，若細菌能分解淀粉，培養(yǎng)平板經稀碘液處理，會出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈(如圖)，實驗結果見下表。 菌種 菌落直徑： C(mm) 透明圈直徑： H(mm) H/C 細菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 細菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有關本實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基除淀粉外還含有氮源等其他營養(yǎng)物質 B．篩選分解淀粉的細菌時，菌液應

5、稀釋后涂布 C．以上兩種細菌均不能將淀粉酶分泌至細胞外 D．H/C值反映了兩種細菌分解淀粉能力的差異 解析：選C。微生物培養(yǎng)基含有四類營養(yǎng)物質：水、無機鹽、碳源、氮源，A項正確；常用稀釋涂布平板法篩選淀粉分解菌，涂布前需將菌液稀釋，B項正確；由題圖可知，細菌Ⅰ和Ⅱ形成的菌落周圍都出現(xiàn)了透明圈，說明兩種細菌都能將淀粉酶分泌至細胞外，C項錯誤；淀粉分解菌可分解淀粉，導致菌落周圍的淀粉被分解，不能與碘液反應生成藍色，故而出現(xiàn)透明圈，透明圈直徑與菌落直徑的比值越大，說明細菌分解淀粉的能力越強，D項正確。 2．(2019·高考全國卷Ⅰ)已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解，會造成環(huán)境

6、污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細菌(目標菌)。 Ⅰ號培養(yǎng)基：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ號培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機鹽(適量)，X(15 g/L)。 Ⅲ號培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機鹽(適量)，X(45 g/L)。 回答下列問題。 (1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中，為微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機物是________。 (2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，不能降解X的細菌比例會________________________

7、________________________________________________，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基，若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標菌并對菌落進行計數(shù)，接種時，應采用的方法是____________。 (4)假設從Ⅲ號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細菌

8、，且該菌能將X代謝為丙酮酸，則在有氧條件下，丙酮酸可為該菌的生長提供________和_________________________。 解析：(1)在Ⅰ號牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，牛肉膏、蛋白胨為微生物提供了氮源，而Ⅱ號、Ⅲ號培養(yǎng)基中除X外的其他物質均不含碳，所以能為微生物提供碳源的有機物是X。(2)因為Ⅱ號培養(yǎng)基中的碳源只有X，相當于是選擇培養(yǎng)基，只有能降解X的細菌才能增殖，而不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要對菌落進行計數(shù)，應采用稀釋涂布平板法進行接種。(4)在有氧條件下，丙酮酸參與細菌的有氧呼吸，可以為該菌的生長提供能量和合成其他物質的原料。 答案：(1)牛肉膏、蛋白胨　X

9、 (2)下降　不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細菌能夠增殖 (3)稀釋涂布平板法 (4)能量　合成其他物質的原料 3．(2019·高考全國卷Ⅲ)回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。 (1)在細菌培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH，其原因是________________________________________________________________________。 硝化細菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上________(填“能夠”或“不能

10、”)生長，原因是________________________________________________________________________ ________________________。 (2)用平板培養(yǎng)細菌時一般需要將平板________(填“倒置”或“正置”)。 (3)單個細菌在平板上會形成菌落，研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物，原因是_________________________________________ ___________________________________________________

11、_____________________。 (4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經過________處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。 解析：(1)細菌培養(yǎng)時常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸鹽、維生素，蛋白胨能提供碳源、氮源、維生素，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能提供碳源。不同細菌生長繁殖所需要的最適pH是不同的，應該根據(jù)培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH。硝化細菌是化能自養(yǎng)型細菌，可以利用空氣中的CO2作為碳源，因此硝化細菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上能夠生長。(2)在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)細菌時，一般需將平板倒置，這樣可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基。(3)不同種類

12、的細菌所形成的菌落，在大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等方面具有一定的特征，不同種細菌在一定培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征，可以作為菌種鑒定的重要依據(jù)。(4)使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需進行滅菌處理，以免污染環(huán)境。 答案：(1)蛋白胨　不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同　能夠　硝化細菌可以利用空氣中的CO2作為碳源 (2)倒置 (3)在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征 (4)滅菌 本部分屬于高考的高頻考點，考查內容主要體現(xiàn)在微生物培養(yǎng)的無菌技術，微生物篩選、分離、計數(shù)及菌種保藏技術等方面，其中對微生物篩選方案制定的考查較多。 1．(2019·濟寧

13、模擬)下表表示某培育基的配方，下列敘述正確的是(　　) 成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 伊紅 美藍 蒸餾水 含量 10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1 000 mL A.從用途看，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基 B．培養(yǎng)基中屬于碳源的物質主要是葡萄糖，屬于氮源的物質是蛋白胨 C．該培養(yǎng)基沒有提供生長因子的物質 D．該培養(yǎng)基調節(jié)到合適的pH后就可以接種菌種使用 解析：選B。從用途看，該培養(yǎng)基中有伊紅和美藍，屬于鑒別培養(yǎng)基，A錯誤；微生物的營養(yǎng)物質主要包括氮源、碳源、水和無機鹽等，培養(yǎng)基中屬于碳源的物質主要是葡萄糖，屬于氮源的物質是蛋白胨，B

14、正確；生長因子主要包括維生素、氨基酸等，表格中的蛋白胨可以提供生長因子，C錯誤；該培養(yǎng)基調節(jié)到合適的pH經滅菌后才可以接種使用，D錯誤。 2．下圖是微生物平板劃線示意圖，劃線的順序為1、2、3、4、5。下列相關敘述正確的是(　　) A．在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前都要對接種環(huán)灼燒滅菌，灼燒滅菌后立即進行劃線 B．1和5劃線可以如圖所示，也可以相連在一起 C．在劃線操作結束后，要對接種環(huán)灼燒滅菌 D．在5區(qū)域中才可以得到單細胞菌落 解析：選C。接種前要灼燒接種環(huán)，殺滅接種環(huán)上的殘留菌，待冷卻后再進行劃線，A錯誤；劃線時注意不要將最后一區(qū)即5區(qū)的劃線與第一區(qū)即1區(qū)相連，B錯誤；

15、在劃線操作結束時，要對接種環(huán)灼燒滅菌，以防止污染環(huán)境，C正確；5區(qū)域是最后一個區(qū)域，有可能在5區(qū)域獲得所需要的菌落，在4區(qū)域或其他區(qū)域也有可能得到所需要的菌落，D錯誤。 3．(不定項)(2020·山東省高三等級考模擬)生長圖形法是一種測定微生物營養(yǎng)需求的簡便方法。為探究某嗜熱菌所需生長因子的種類，研究小組把該菌的懸浮液與不含任何生長因子但含有其他必需營養(yǎng)物質的培養(yǎng)基混合后倒成平板，然后在平板上劃分數(shù)區(qū)，將甲、乙、丙三種生長因子分別添加到不同區(qū)域，培養(yǎng)結果如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．倒成平板后直接培養(yǎng)可判斷有無污染 B．倒成平板后需要進行滅菌處理 C．圖示結果表明該菌需要

16、生長因子乙或丙 D．生長圖形法還可用于某些菌種的篩選 答案：AD 4．(不定項)漆酶屬于木質素降解酶類，在環(huán)境修復、農業(yè)生產等領域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程，下列相關敘述正確的是(　　) A．生活污水中含有大量微生物，是分離產漆酶菌株的首選樣品 B．選擇培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產漆酶的菌落 C．在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化 D．斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物質，可在常溫下長期保存菌株 解析：選BC。漆酶降解木質素，則漆酶菌株多存在于木質素豐富的場所，生活污水中含有大量微生物，但不一定含有產漆酶的菌株，A錯誤；產漆酶菌株

17、可降解木質素，在選擇培養(yǎng)基中加入木質素可篩選產漆酶的菌株，篩選時可通過菌落特征挑出產漆酶的菌落，B正確；在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化，C正確；斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物質，可在低溫下長期保存菌株，D錯誤。 5．據(jù)圖回答下列問題： (1)生牛奶在飲用前一般要經過________(填具體方法)處理，以保證人體健康。 (2)培養(yǎng)微生物時必須進行無菌操作，實驗前所需的各種器材如培養(yǎng)皿等常用________法滅菌。 (3)牛奶是微生物生長的良好培養(yǎng)基，為檢測消毒前后牛奶中細菌含量的變化情況，依圖甲所示操作：用無菌吸管從錐形瓶中吸取1 mL生牛奶稀釋液移至盛有9 mL無菌水的試

18、管中，混合均勻，如此再重復2次后，得到的溶液稀釋度為________。 (4)配制的培養(yǎng)基在接種之前需進行無菌檢測，具體做法是_________________。 (5)圖乙中統(tǒng)計的菌落數(shù)比實際活菌數(shù)____________________________________，原因是 ________________________________________________________________________。 (6)從培養(yǎng)基的作用來看，圖丙所示的培養(yǎng)基稱為________，能起到分離微生物作用的原因是___________________________________

19、_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)牛奶常用巴氏消毒法進行消毒處理。(2)培養(yǎng)微生物過程中，吸管、培養(yǎng)皿等玻璃器皿常用干熱滅菌法進行滅菌。(3)由題圖可知，從錐形瓶中吸取1 mL生牛奶稀釋液移至盛有9 mL無菌水的試管中，稀釋了10倍，又重復了2次，因此得到的溶液稀釋度為103。(4)對配制的培養(yǎng)基在接種之前進行無菌檢測的常用方法是將未接種的培養(yǎng)基置于適宜條件下一段時間，如果沒有形成菌落說明滅

20、菌徹底，反之，有菌落生長則說明滅菌不徹底。(5)圖乙是通過稀釋涂布平板法接種得到的菌落，由于兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，因此統(tǒng)計的菌落數(shù)比實際活菌數(shù)要少。(6)圖丙用的是含尿素的培養(yǎng)基，只有能分解尿素的微生物才能生長，其他微生物因不能利用尿素而不能生長，因此含尿素的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。 答案：(1)巴氏消毒法　(2)干熱滅菌　(3)103　(4)將未接種的培養(yǎng)基置于適宜條件下一段時間，若沒有菌落形成，則未被污染　(5)少　當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落　(6)選擇培養(yǎng)基　這種培養(yǎng)基允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長

21、 6．塑料袋的自然分解需要20至1 000年不等，由此造成的“白色污染”早已成為地球公害。加拿大一名叫丹尼爾·伯德的高中生從土壤中找到了一類假單胞桿菌，能將聚乙烯塑料的降解過程縮短至3個月，而且分解產物只有水和二氧化碳，伯德也因此被譽為“塑料袋的克星”。下圖是伯德尋找聚乙烯降解菌的大致過程。請回答下列問題： (1)為避免雜菌污染培養(yǎng)物和環(huán)境，用于微生物培養(yǎng)的培養(yǎng)基接種前和完成實驗后都要進行________；接種時要在________旁操作。 (2)圖中的“土壤樣品”最可能取自________?！啊边^程表示對土壤懸浮液進行一系列的___________________________

22、_____________________________________________， 目的是使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在Ⅰ號培養(yǎng)基表面形成單個________。 (3)Ⅰ號培養(yǎng)基采用的接種方法為_______________________________________。 Ⅰ號培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基，其作用是使目的菌能“脫穎而出”，為證明Ⅰ號培養(yǎng)基的作用，常用方法是_________________________________________________________ ____________________________________

23、____________________________________。 (4)使用Ⅱ號培養(yǎng)基的目的是使目的菌數(shù)目增多，培養(yǎng)基中必須包含水、無機鹽、________等基本營養(yǎng)成分。從物理性質來看，Ⅱ號培養(yǎng)基中不能添加________。 解析：(1)為避免雜菌污染培養(yǎng)物和環(huán)境，需將培養(yǎng)基在接種前和完成實驗后進行高壓蒸汽滅菌。接種時，為避免周圍空氣中的雜菌污染，操作需在酒精燈火焰旁進行。(2)據(jù)題可知，要尋找的目的菌是聚乙烯降解菌，聚乙烯塑料袋在垃圾場中較多，因此圖中的土壤樣品最可能來自垃圾場或其他塑料袋較多的地方。圖中“……”過程表示對土壤懸浮液進行一系列的濃度梯度稀釋，使聚集在一起的微生

24、物分散成單個細胞，接種到培養(yǎng)基上后能夠形成單個的菌落。(3)Ⅰ號培養(yǎng)基上菌落比較分散，因此采用的接種方法是稀釋涂布平板法。Ⅰ號培養(yǎng)基是用來篩選聚乙烯降解菌的，屬于選擇培養(yǎng)基。要證明選擇培養(yǎng)基的作用，常用的方法是將同種菌種接種到牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上進行比較。(4)使用Ⅱ號培養(yǎng)基是為了增加目的菌的數(shù)量，培養(yǎng)基中必須含水、無機鹽、氮源和碳源等基本營養(yǎng)成分。增加目的菌的數(shù)量需用液體培養(yǎng)基，因此該培養(yǎng)基中不能添加凝固劑(瓊脂)。 答案：(1)(高壓蒸汽)滅菌　酒精燈火焰　(2)垃圾場(答案合理即可)　濃度梯度稀釋　菌落　(3)稀釋涂布平板法　選擇　把相同菌種接種到牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，并在相同且適宜的

25、條件下培養(yǎng)，比較兩培養(yǎng)基上的菌落數(shù)　(4)碳源、氮源　凝固劑(或瓊脂) 歸納微生物分離與計數(shù)中的5個“兩” (1)兩種無菌技術——消毒與滅菌。 (2)兩類培養(yǎng)基——選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基。 (3)兩類純化菌種方法——平板劃線法、稀釋涂布平板法。 (4)兩種對照組——培養(yǎng)基制備是否合格；培養(yǎng)基是否起到“篩選”作用。 (5)微生物兩類計數(shù)方法——活菌計數(shù)法與顯微鏡直接計數(shù)法?！? 微專題2　傳統(tǒng)發(fā)酵技術 果酒、果醋和泡菜制作的比較 　項目 內容　 果酒和果 醋的制作 制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量 作用 菌種 果酒：酵母菌；果醋：醋酸菌 乳酸菌 原理

26、 (1)酵母菌在無氧條件下將葡萄糖轉化成乙醇； (2)醋酸菌在有氧條件下將乙醇轉化為醋酸 乳酸菌將糖轉化為乳酸 原料 選擇 新鮮葡萄(或蘋果等) 大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜 實驗 流程 制作裝置 1.（不定項）（2017·高考江蘇卷）下圖是探究果酒與果醋發(fā)酵的裝置示意圖。下列相關敘述正確的是（　?。? A.改變通入氣體種類，可以研究呼吸作用類型對發(fā)酵的影響 B.果酒發(fā)酵中期通入氮氣，酵母菌將從有氧呼吸轉變?yōu)闊o氧呼吸 C.果醋的發(fā)酵周期與實驗設定的溫度密切相關 D.氣體入口與氣體出口可以交換使用 解析：選ABC。改變通入氣體的種類，例如分別

27、通入氮氣和氧氣，可研究無氧呼吸和有氧呼吸對發(fā)酵的影響，A項正確；果酒發(fā)酵中期通入氮氣，更利于創(chuàng)造無氧條件，酵母菌將從有氧呼吸轉變?yōu)闊o氧呼吸，B項正確；果醋發(fā)酵的菌種是醋酸菌，其生長的適宜溫度是30～35 ℃，溫度能影響醋酸菌的代謝，從而影響果醋的發(fā)酵周期，C項正確；氣體的入口必須伸入培養(yǎng)液中，氣體出口不能伸入培養(yǎng)液中，如果氣體的入口和出口交換，會導致發(fā)酵液噴出，D項錯誤。 2.（2018·高考海南卷）葡萄酒是葡萄汁經酵母菌發(fā)酵而成的，釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示。 　　 回答下列問題： （1）試管中的X溶液有助于維持甲裝置瓶中的氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是

28、____________________________________________ ________________________________________________________________________（答出兩點即可）。 （2）葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是________________________________________________________________________ _________________________________________________________________

29、_______（答出兩點即可）。 （3）某同學若用乙裝置進行發(fā)酵，并設置兩個不同處理組（乙A和乙B），乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時間內乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。圖中曲線①、②、③依次表示　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　含量的變化趨勢。 （4）從細胞呼吸類型看，酵母菌屬于　　　　　　　　　生物；從同化作用的類型看，酵母菌屬于　　　　　?。ㄌ睢白责B(yǎng)”或“異養(yǎng)”）生物。 解析：（1）乙裝置為密閉狀態(tài)，為防止發(fā)酵過程中產生的二氧化碳導致裝置炸裂，要經常

30、開蓋放氣，而放氣過程中可能導致雜菌污染。裝置甲中，發(fā)酵過程中產生的二氧化碳導入X溶液，不需要開蓋放氣，也就避免了因開蓋引起的雜菌污染。（2）甲裝置中留的約1/3的空間中，含有大量氧氣，可使酵母菌通過有氧呼吸大量增殖。酵母菌有氧呼吸、無氧呼吸均能產生二氧化碳，發(fā)酵過于旺盛會導致發(fā)酵裝置中汁液溢出，裝置留有空間，可防止汁液溢出。（3）由題圖可知，乙B裝置中，由于沒有氧氣，酵母菌從一開始就進行無氧呼吸產生酒精，即曲線②為乙B裝置中的酒精的含量變化趨勢；乙A裝置中由于酵母菌有氧呼吸不斷消耗氧氣，氧氣的含量不斷下降，即曲線①為乙A裝置中的氧氣的含量變化趨勢；有氧呼吸減弱時，才開始進行無氧呼吸，即曲線③為

31、乙A裝置中的酒精的含量變化趨勢。（4）從細胞呼吸類型看，酵母菌既可進行無氧呼吸，也可進行有氧呼吸，屬于兼性厭氧型生物。從同化作用的類型看，酵母菌只能將外界的有機物轉化為自身的有機物，屬于異養(yǎng)型生物。 答案：（1）不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染?。?）為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出?。?）乙A裝置中的氧氣　乙B裝置中的酒精　乙A裝置中的酒精?。?）兼性厭氧型　異養(yǎng) 本部分屬于高考中的中頻考點，主要體現(xiàn)在果酒、果醋及泡菜制作技術、發(fā)酵條件控制，相關菌種特點等方面，對亞硝酸鹽測定及酶的應用也偶有考查。近年高考中本部分常與細胞結構、細胞呼吸、酒精檢測等進行綜

32、合考查，備考時應多加關注。 1.（2020·山東省高三等級考模擬）在實驗室中可利用酵母菌發(fā)酵的方式制作葡萄酒，下列說法正確的是（　　） A.葡萄糖在酵母菌細胞的線粒體內被分解 B.制作葡萄酒時酵母菌先在有氧條件下大量增殖 C.制作過程中酵母菌始終處于堿性環(huán)境 D.酵母菌的發(fā)酵產物不會抑制自身的代謝活動 答案：B 2.（不定項）某研究性學習小組以櫻桃番茄為材料進行果酒、果醋發(fā)酵實驗。下列相關敘述正確的是（　?。? A.實驗中不需要接種酵母菌，但需要人工接種醋酸菌 B.先隔絕空氣進行果酒發(fā)酵后供氧進行果醋發(fā)酵 C.實驗中可通過控制發(fā)酵溫度防止雜菌污染 D.在進入果醋發(fā)酵前，

33、需要適當調節(jié)發(fā)酵液的pH等 解析：選BCD。本題制作原料是櫻桃番茄而不是葡萄，前者因果皮表面聚集的野生型酵母菌很少，實驗中需要人工接種酵母菌，制作果醋時，也需要人工接種醋酸菌，以保證醋酸發(fā)酵迅速進行，A錯誤；酵母菌產酒過程為無氧發(fā)酵，果醋發(fā)酵為需氧發(fā)酵，B正確；不同的微生物生長最適溫度、pH不同，實驗中可通過控制發(fā)酵溫度防止雜菌污染，進入果醋發(fā)酵前，需適當調節(jié)發(fā)酵液的pH等，C、D正確。 3.（不定項）下圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖，下列敘述正確的是（　?。? A.發(fā)酵過程中酒精的產生速率越來越慢 B.集氣管中的氣體是酵母菌無氧呼吸產生的CO2 C.發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”型曲線增

34、長 D.若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜，最可能的原因是發(fā)酵瓶漏氣 解析：選AD。隨著發(fā)酵時間延長，酒精積累量越來越多，由于高濃度的酒精對酵母菌發(fā)酵起抑制作用，所以發(fā)酵后期酒精產生速率越來越慢，A正確；酵母菌發(fā)酵瓶需留1/3的空間，有少量空氣存在，因此集氣管中的CO2氣體由有氧呼吸和無氧呼吸產生，B錯誤；發(fā)酵過程中酵母菌受原料、代謝產物影響，其種群呈“S”型曲線增長，C錯誤；發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜，應主要為醋酸菌，醋酸菌為好氧菌，因此可推測出現(xiàn)的原因是發(fā)酵瓶漏氣，D正確。 4.回答下列有關傳統(tǒng)發(fā)酵技術的問題： （1）在利用果汁制作果酒時，從微生物培養(yǎng)的角度分析，果汁能夠為制作果酒所用的酵母菌提供水、無

35、機鹽、　　　　　　　　。在利用葡萄糖溶液制作果酒時，需對葡萄糖溶液的濃度進行調整，目的是__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）在利用果酒制作果醋時，醋酸菌將酒精轉變?yōu)榇姿岬耐緩绞莀_________________。 制作果醋時

36、應持續(xù)通入無菌空氣，其原因是________________________________ ________________________________________________________________________。 （3）在腌制泡菜時，要定期測定亞硝酸鹽含量，一般采用比色法進行測定，測定時將待測溶液與　　　　的顏色進行比較，并估算出亞硝酸鹽含量，在進行待測液的取樣后要　　　　　，防止泡菜被污染。 解析：（1）制作果酒時，所用果汁相當于酵母菌的培養(yǎng)基，因此果汁能夠為酵母菌的生長提供水、碳源、氮源和無機鹽等。在利用葡萄糖溶液制作果酒時，葡萄糖的濃度也不能太高，否則酵

37、母菌不能正常生長或失水死亡；葡萄糖的濃度不能太低，否則不能滿足酵母菌發(fā)酵對葡萄糖的需要。（2）果醋發(fā)酵時需要醋酸菌，當缺少糖源時，醋酸菌可以將酒精變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿?。醋酸菌為好氧型細菌，故制作果醋時，氣體入口應持續(xù)通入無菌空氣。（3）在腌制泡菜的過程中，測定亞硝酸鹽含量的方法是比色法，即在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結合形成玫瑰紅色染料，將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準顯色液進行目測比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。在進行待測液取樣時要用洗凈的筷子或小匙，取樣后迅速封壇，防止泡菜被污染。 答案：（1）碳源和氮源　避免葡萄糖的濃度過高

38、，影響酵母菌正常生長或引起酵母菌失水死亡，同時又能滿足酵母菌發(fā)酵對葡萄糖的需要?。?）先將酒精變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿帷〈姿峋鸀楹醚跣图毦。?）標準顯色液 迅速封壇 微生物發(fā)酵過程中滅菌措施的分析 微生物發(fā)酵過程應該從原料、裝置和實驗過程三個層次進行無菌操作。以果酒與果醋制作中原料的消毒為例： （1）榨汁前葡萄應先沖洗再去枝梗，因為若先去枝梗則會使一些微生物侵入果實內部，影響果酒的制作； （2）體積分數(shù)為70%的酒精殺菌效果最強，若酒精濃度過低，殺菌效果弱，而濃度過高，又會使菌體表面蛋白質凝固形成一層保護膜，乙醇分子不能滲入其中，從而使殺菌效果受到影響?！? 　　　　　　　

39、　　　　　　[強化練習·知能提升] 1.（2019·臨沂高三模擬）取9個潔凈培養(yǎng)皿，均分為三組（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），各組分別加入等量的不同培養(yǎng)基，每個平板均接種0.1 mL大腸桿菌菌液，37 ℃培養(yǎng)36小時后，統(tǒng)計菌落數(shù)（見表），以下相關敘述錯誤的是（　?。? 組別 培養(yǎng)基 各平板的菌落數(shù) 1 2 3 Ⅰ 瓊脂、C6H12O6、NH4NO3 30 31 27 Ⅱ 瓊脂、C6H12O6、NH4NO3、維生素 169 178 193 Ⅲ 瓊脂、NH4NO3、維生素 0 0 1 A.Ⅰ組和Ⅱ組說明維生素可以促進大腸桿菌生長繁殖 B.Ⅱ組和Ⅲ組說明大腸桿菌正常生

40、長需要葡萄糖 C.三組實驗均采用了稀釋涂布平板法，以便菌落計數(shù) D.三組實驗所使用的培養(yǎng)基均需62 ℃、30 min滅菌 解析：選D。Ⅰ組和Ⅱ組培養(yǎng)基成分的差異是有無維生素，結果可以說明維生素可以促進大腸桿菌的生長繁殖，A正確；Ⅱ組和Ⅲ組的差異是有無葡萄糖，結果說明，沒有葡萄糖大腸桿菌不能正常生長，B正確；采用稀釋涂布平板法接種大腸桿菌便于菌落計數(shù)，C正確；對培養(yǎng)基加熱到62 ℃不能徹底滅菌，應采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，D錯誤。 2.（2019·山東濰坊調研）下列有關使用高壓蒸汽滅菌鍋的操作，錯誤的是（　?。? A.加水時，水面應與三角擱架平齊 B.加蓋時，將排氣軟管插入內層滅菌桶的排

41、氣槽內 C.加熱時，待冷空氣完全排盡后關上排氣閥 D.切斷電源后，打開排氣閥使壓力表降到零后開蓋 解析：選D。在使用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌時，加水時，水面應與三角擱架平齊，A正確；加蓋時，應該將排氣軟管插入內層滅菌桶的排氣槽內，B正確；加熱時，應該等冷空氣完全排盡后再關上排氣閥，C正確；切斷電源后，應該等壓力表降到零后再打開排氣閥并開蓋，D錯誤。 3.下列關于“檢測土壤中細菌總數(shù)”實驗操作的敘述，錯誤的是 （　?。? A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經高溫、高壓滅菌后倒平板 B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上 C.將實驗組和對照組

42、平板倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48小時 D.確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù) 解析：選D。首先要進行培養(yǎng)基的制備，用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經高溫、高壓滅菌后倒平板，A正確；取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上，B正確；將實驗組和對照組平板倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48小時，C正確；確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在30～300的實驗組平板進行計數(shù)，求其平均值，再通過計算得出土壤中細菌總數(shù)，D錯誤。 4.（2019·濟南高三模擬）下圖所示的裝置可用于生物技術實踐的相關實驗，下列有關敘述錯誤的是（　?。?

43、A.乙裝置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作 B.利用裝置甲制作泡菜時，應按照清水與鹽的質量比為4∶1的比例配制鹽水 C.用裝置乙制作果酒時溫度應控制在30 ℃左右，制作果醋時應適當降溫 D.裝置乙的排氣口通過一個長而彎曲的膠管，可防止空氣中微生物的污染 解析：選C。乙裝置可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作，先密封后通入空氣，A正確；利用裝置甲制作泡菜時，應按照清水與鹽的質量比為4∶1的比例配制鹽水，B正確；用裝置乙制作果酒時溫度應控制在18～25 ℃，制作果醋時溫度為30～35 ℃，制作果醋時應適當升溫，C錯誤；裝置乙的排氣口通過一個長而彎曲的膠管，排出果酒制備時產生的二氧化碳，

44、而且能防止空氣中微生物的污染，D正確。 5.（不定項）下列有關實驗操作流程的敘述，錯誤的是（　?。? A.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的操作順序為計算→稱量→溶化→倒平板→滅菌 B.在制作果醋的過程中，要將溫度嚴格控制在30～35 ℃，時間控制在7～8 d左右 C.在泡菜的制作過程中要保證泡菜壇內乳酸菌發(fā)酵所需的有氧環(huán)境 D.果酒制作的實驗流程是挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒 解析：選AC。制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的操作順序為計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板，A錯誤；在制作果醋的過程中，要將溫度嚴格控制在30～35 ℃，時間控制在7～8 d左右，B正確；在制作泡菜時，應向泡菜壇蓋

45、邊沿的水槽中注滿水，以保證壇內乳酸菌發(fā)酵所需的無氧環(huán)境，C錯誤；果酒制作的實驗流程是挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→果酒，D正確。 6.（不定項）關于微生物的實驗室培養(yǎng)，下列敘述正確的是（　?。? A.為避免污染，實驗操作應在酒精燈火焰上進行 B.瓊脂是從紅藻中提取的多糖，在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑 C.接種環(huán)、接種針、試管口等常使用灼燒滅菌法 D.試管、燒杯、培養(yǎng)基等可以用高壓蒸汽滅菌法滅菌 解析：選BCD。為避免污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行，A錯誤；瓊脂在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑，它是從紅藻中提取的一種多糖，B正確；常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌法，接種環(huán)、

46、接種針、試管口等常使用灼燒滅菌法，C正確；培養(yǎng)基一般采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，試管、燒杯等也可采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，D正確。 7.楊梅是某地特色水果之一，某工廠對其深加工，進行了楊梅酒和楊梅醋的研制。請根據(jù)所學知識回答下列問題： （1）在制備楊梅酒過程中，需要控制的發(fā)酵溫度為　　　　。發(fā)酵罐頂上彎管中常需要加水，其主要目的是　　　　　　　　　　。發(fā)酵一定時間后，觀察到　　　　　　，說明發(fā)酵基本完畢。 （2）在制備楊梅醋過程中，發(fā)酵罐內需要先填充經　　　　處理的木材刨花，然后加入含　　　　菌的培養(yǎng)液，加木材刨花的目的是　　　　　　　　　　??；再讓發(fā)酵完畢的楊梅酒流入發(fā)酵罐進行楊梅醋發(fā)酵，楊

47、梅醋的pH可通過　　　　　　　　來調節(jié)。 （3）若發(fā)酵好的楊梅酒全部制成楊梅醋，則發(fā)酵制醋過程中CO2的產生量　　　　。 A.是釀酒過程的兩倍 B.與釀酒過程的相等 C.是釀酒過程的一半 D.幾乎為零 解析：（1）進行酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18～25 ℃，酒精發(fā)酵的條件是無氧環(huán)境，因此在發(fā)酵罐頂上彎管中常需要加水，以創(chuàng)造無氧環(huán)境。因為酒精發(fā)酵過程中有二氧化碳產生，所以發(fā)酵一定時間后，觀察到發(fā)酵罐內液面不再有氣泡冒出，說明發(fā)酵基本完畢。（2）在制備楊梅醋過程中，發(fā)酵罐內填充的木材刨花應進行滅菌處理，醋酸發(fā)酵需要醋酸菌，因此發(fā)酵罐內需要加入含醋酸菌的培養(yǎng)液。加木材刨花的目的是使醋酸

48、菌附著在刨花上，能使細菌充分接觸反應物。讓發(fā)酵完畢的楊梅酒流入發(fā)酵罐進行楊梅醋發(fā)酵，可通過控制楊梅酒的流速來調節(jié)楊梅醋的pH。（3）由果酒到果醋的反應過程中無二氧化碳氣體產生，因此發(fā)酵制醋過程中CO2的產生量幾乎為零。 答案：（1）18～25 ℃　防止空氣進入　發(fā)酵罐內液面不再有氣泡冒出　（2）滅菌　醋酸　使該菌附著在刨花上（使該菌充分接觸反應物）　控制楊梅酒的流速?。?）D 8.食品安全國家標準GB 4789.40－2016是奶粉中可能含有的細菌克羅諾桿菌屬（阪崎腸桿菌）的檢測標準，其流程如下，請回答下列問題： （1）①過程中的BPW培養(yǎng)基為　　　　　（填“固體”“液體”或“半固體

49、”）培養(yǎng)基。 （2）②過程選擇培養(yǎng)時，mLST－Vm培養(yǎng)基中添加的萬古霉素是一種抗生素，分析可得，克羅諾桿菌屬對該抗生素　　　?。ㄌ睢懊舾小被颉安幻舾小保?。 （3）由于②過程的培養(yǎng)產物細菌濃度未知，為避免對其進行稀釋的工作，從②轉移至③培養(yǎng)時，需采用的接種方法為　　　　　。③過程所需的顯色培養(yǎng)基在制備時的次序是　　　　　。 A.調節(jié)pH　　B.稱量藥品　　C.溶化 D.倒平板　　E.滅菌 （4）克羅諾桿菌屬能產生黃色素，積累到一定量的時候，可使整個菌落呈現(xiàn)黃色，據(jù)此，除注釋中的成分外，TSA培養(yǎng)基中還應包含　　　　　。 （5）食品安全關系每個人的生命，對一種細菌的鑒定程序也相當嚴格

50、。在上述檢驗程序中，步驟　　　　　（填序號）對克羅諾桿菌屬具有一定的選擇或鑒定作用。 解析：（1）①過程中的BPW培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基。 （2）②過程選擇培養(yǎng)時，mLST－Vm培養(yǎng)基中添加的萬古霉素是一種抗生素，分析可得，克羅諾桿菌屬對該抗生素不敏感。 （3）由于②過程的培養(yǎng)產物細菌濃度未知，為避免對其進行稀釋的工作，從②轉移至③培養(yǎng)時，需采用的接種方法為劃線（接種）法。③過程所需的顯色培養(yǎng)基在制備時的次序是：B.稱量藥品、C.溶化、A.調節(jié)pH、E.滅菌、D.倒平板。 （4）克羅諾桿菌屬能產生黃色素，積累到一定量的時候，可使整個菌落呈現(xiàn)黃色，形成菌落需配制固體培養(yǎng)基，據(jù)此，除注釋中的成分外，TSA培養(yǎng)基中還應包含瓊脂。 （5）食品安全關系每個人的生命，對一種細菌的鑒定程序也相當嚴格。在上述檢驗程序中，步驟②③④⑤對克羅諾桿菌屬具有一定的選擇或鑒定作用。 答案：（1）液體 （2）不敏感 （3）劃線（接種）法　BCAED （4）瓊脂 （5）②③④⑤ 17