課后限時集訓(十六)微生物的培養(yǎng)與應用(建議用時：40分鐘)(教師用書獨具)非選擇題1(2020·安徽十校聯(lián)盟高三聯(lián)考)下圖為果酒、果醋工廠化生產流程。請據(jù)圖回答問題：(1)家庭自制葡萄酒所用菌種來自_，圖中的候選菌B經篩選和純化是為了獲取優(yōu)良的_菌種。(2)圖中所用的培養(yǎng)基都需要在接種前用_法進行滅菌，滅菌是指用強烈的理化因素殺死物體內外_。(3)在純化菌種 A 時接種了5個平板，其中乙平板的菌落分布如上圖所示，據(jù)圖可知乙平板的接種方法是_，接種時可能的操作失誤是_。(4)果酒發(fā)酵罐與果醋發(fā)酵罐需要控制的溫度條件分別是_。(5)為了提高產品品質，使優(yōu)良的菌種可以重復多次利用，可以采用_技術。解析(1)家庭自制葡萄酒所用菌種常來自于葡萄皮表面的酵母菌，圖中候選菌B用于發(fā)酵釀醋，因此經篩選和純化是為了獲取優(yōu)良的醋酸菌菌種。(2)圖中所用的培養(yǎng)基都需要在接種前用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。(3)據(jù)圖分析可知，乙圖的接種方法為稀釋涂布平板法，但是其菌落分布不均勻，說明涂布不均勻。(4)果酒發(fā)酵罐與果醋發(fā)酵罐需要控制的溫度條件有所不同，前者是1825 ，后者是3035 。(5)利用固定化細胞技術，可以提高產品品質，使優(yōu)良的菌種可以重復多次利用。答案(1)葡萄皮表面的酵母菌醋酸菌(2)高壓蒸汽滅菌所有的微生物，包括芽孢和孢子(3)稀釋涂布平板法涂布不均勻(4)前者1825 ，后者3035 (5)固定化細胞2(2020·廣東六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)腐乳是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵豆制品，已有近千年的歷史。腐乳的生產過程一般分為前酵期(培菌)和后酵期(裝瓶后常溫條件下放置，自然發(fā)酵 3 個月)，采集各時段腐乳坯樣品，測定相關物質含量如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：圖腐乳前酵期游離氨基酸總量的變化(1)豆腐為毛霉的生長提供的基本營養(yǎng)物質有碳源、_。毛霉產生的酶能將酪蛋白分解而產生透明圈，將三種純化的毛霉菌種接種在酪蛋白培養(yǎng)基中得到三種單菌落甲、乙、丙，其菌落直徑平均值分別為 3.2 cm、2.8 cm、2.9 cm，菌落與透明圈一起的直徑平均值分別為 3.7 cm、3.5 cm、3.3 cm。應選擇菌落_(填“甲”“乙”或“丙”)作為產蛋白酶活力高的毛霉候選菌。(2)裝瓶腌制腐乳時，在接近瓶口的表面要將鹽鋪厚一點，原因是_。鹵水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是_。(3)據(jù)圖分析從“白塊”到“晾曬2 d”，腐乳坯中游離氨基酸含量變化的最主要原因是_；加鹽腌制(腌坯)之后，腐乳坯中的游離氨基酸含量下降的原因是_(答出兩點)。請預測后酵期發(fā)酵瓶中的游離氨基酸的變化是_。解析(1)微生物的生長需要碳源、氮源、水和無機鹽。判斷產蛋白酶活力高低的指標是菌落直徑和菌落與透明圈一起的直徑的比值，比值越大，說明該菌產蛋白酶活力越低，所以產蛋白酶活力最高的是乙組的毛霉候選菌。 (2)由于瓶口雜菌污染的概率大，加多點鹽可以有效抑制微生物的生長，因此加鹽時在接近瓶口的表面要將鹽鋪厚一些；鹵水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是抑菌防腐和調味。(3)從“白塊”到“晾曬2 d”是依賴毛霉進行的發(fā)酵，所以毛霉等微生物產生的蛋白酶將蛋白質分解成氨基酸，使氨基酸含量增加。加鹽腌制后，由于食鹽使毛霉的酶活性降低；同時加鹽使豆腐中的水分析出，部分氨基酸隨之析出，所以，腐乳坯中的游離氨基酸含量下降。后酵期由于有蛋白酶繼續(xù)進行發(fā)酵，所以發(fā)酵瓶中的游離氨基酸會增加。答案(1)水、無機鹽、氮源乙(2)瓶口處被雜菌污染的可能性較大，加多點鹽可以有效抑制微生物的生長抑菌防腐和調味(3)毛霉等微生物產生的蛋白酶將蛋白質分解成氨基酸，使氨基酸含量增加食鹽使毛霉的酶活性降低；加鹽使豆腐中的水分析出，部分氨基酸隨之析出增加3(2019·全國卷)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”)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_。(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，可以以空氣中的CO2為碳源，因此在沒有碳源的培養(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4(2020·安徽定遠重點中學高三模擬)聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料類水瓶的重要原料，科學家發(fā)現(xiàn)了以PET為碳源和能量來源的細菌，該發(fā)現(xiàn)對PET類材料的回收利用、環(huán)境治理意義重大。請回答下列問題：(1)實驗小組欲從土壤中獲取PET降解菌，需將土壤樣品置于以_為唯一碳源的培養(yǎng)基中進行選擇培養(yǎng)，其目的是_。(2)該實驗小組選取PET濃度為800 mg·L1的富集液進行系列稀釋，分別取103、104和105倍數(shù)的稀釋液0.1 mL涂布于培養(yǎng)基上，每個稀釋倍數(shù)涂布三個平板，各平板的菌落數(shù)分別為(286、298、297)，(35、32、31)，(36、7、2)，不適合用于計數(shù)的為_倍數(shù)的稀釋液，用另外兩組稀釋倍數(shù)的稀釋液進行計數(shù)得到的細菌數(shù)不一致的原因可能是_。(3)倒平板時應使錐形瓶的瓶口通過火焰，目的是_。在倒平板的過程中，如果培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，則這個平板不能用來培養(yǎng)目標菌，原因是_。用平板劃線法純化PET降解菌的過程中，在第二次及其后的劃線操作時，須從上一次劃線的末端開始劃線，原因是_。(4)在保藏PET降解菌菌種時，可采取_的方法進行長期保存。解析(1)欲從土壤中獲取PET降解菌，需將土壤樣品置于以PET為唯一碳源的培養(yǎng)基中進行選擇培養(yǎng)，其目的是增加PET降解菌的濃度，以確保能分離得到目的菌。(2)為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進行計數(shù)，據(jù)此結合題意可知：不適合用于計數(shù)的為105倍數(shù)的稀釋液。用另外兩組稀釋倍數(shù)的稀釋液進行計數(shù)，得到的細菌數(shù)不一致的原因可能是稀釋倍數(shù)為103時，更多的菌落連在一起最終形成單菌落，導致結果小于稀釋倍數(shù)為104組的結果。(3)倒平板時應使錐形瓶的瓶口通過火焰，其目的是滅菌，防止微生物污染。在倒平板的過程中，如果培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此這個平板不能用來培養(yǎng)目標菌。用平板劃線法純化PET降解菌的過程中，為使細菌數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個細菌繁殖而成的菌落，在第二次及其后的劃線操作時，須從上一次劃線的末端開始劃線。(4)對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。答案(1)PET增加PET降解菌的濃度，以確保能分離得到目的菌(2)105稀釋倍數(shù)為103時，更多的菌落連在一起最終形成單菌落，導致結果小于稀釋倍數(shù)為104組的結果(3)滅菌，防止微生物污染空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生使細菌數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個細菌繁殖而成的菌落(4)甘油管藏5(2018·全國卷)將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時間，過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養(yǎng)基?；卮鹣铝袉栴}：(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應加入鏈霉素以抑制_的生長，加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質，營養(yǎng)物質類型除氮源外還有_(答出兩點即可)。氮源進入細胞后，可參與合成的生物大分子有_(答出兩點即可)。(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是_，該方法能篩選出產淀粉酶微生物的原理是_。(4)甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量，在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結果：甲同學涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149，取平均值133；乙同學涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176，取平均值124。有人認為這兩位同學的結果中，乙同學的結果可信度低，其原因是_。解析(1)在微生物學中，將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的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。若M培養(yǎng)基用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應加入鏈霉素以抑制細菌的生長，其屬于選擇培養(yǎng)基。(2)馬鈴薯浸出液中含有淀粉、蛋白質、脂質、無機鹽、水等多種物質，因此，除氮源外其中還有微生物生長所需要的碳源、無機鹽等營養(yǎng)要素。進入細胞的氮源可參與合成蛋白質、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入顯色劑碘液后，淀粉遇碘變藍，而淀粉的水解產物則不發(fā)生這種反應。若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，土壤中能產生淀粉酶的微生物可將淀粉分解，菌落周圍就會出現(xiàn)透明圈，這樣，我們就可以通過是否產生透明圈來篩選能產淀粉酶的微生物了。(4)乙同學的結果中，1個平板的計數(shù)結果與另2個相差太遠，說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯誤，結果的重復性太差，不能簡單地將3個平板的計數(shù)值用來求平均值。答案(1)細菌選擇(2)碳源、無機鹽蛋白質、核酸(3)碘液淀粉遇碘液顯藍色，產淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈(4)乙同學的結果中，1個平板的計數(shù)結果與另2個相差懸殊，結果的重復性差