專題十五生物技術(shù)實(shí)踐1某研究小組嘗試制作藍(lán)莓果酒和藍(lán)莓果醋，并探討提取花青素的方法。請回答下列問題：(1)為提高果酒的品質(zhì)，需先獲得純凈的酵母菌菌種。吸取1mL酵母菌樣液，在105稀釋倍數(shù)下統(tǒng)計各平板上生長的平均菌落數(shù)為32，涂布時所用稀釋液體積為0.1mL，則每mL樣液中的菌株數(shù)_3.2107_個。(2)釀制藍(lán)莓果酒前不需要對藍(lán)莓進(jìn)行嚴(yán)格的消毒以除去雜菌，這是因?yàn)樵赺缺氧、呈酸性_條件下，絕大多數(shù)微生物因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受抑制。發(fā)酵時一般要先通氣，其目的是_酵母菌可在有氧條件下大量繁殖_。果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可在酸性條件下用橙色的_重鉻酸鉀_進(jìn)行檢驗(yàn)，若溶液顏色變成_灰綠色_證明有酒精存在。(3)釀制成功的藍(lán)莓果酒如果暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)酸味，尤其是氣溫高的夏天，其原因是_醋酸菌在有氧條件下，產(chǎn)生大量醋酸(合理敘述給分)_。(4)查閱資料得知，花青素是水溶性色素。在pH小于3.0條件下比較穩(wěn)定，在60以下熱穩(wěn)定性較好。溶劑萃取法是最常用提取方法，萃取劑宜選用_乙醇_(乙醇/乙醚)，將萃取相關(guān)過程的pH控制在_3_左右可有效地保障萃取成功。解析(1)為提高果酒的品質(zhì)，需先獲得純凈的酵母菌菌種。吸取1 mL酵母菌樣液，在105稀釋倍數(shù)下統(tǒng)計各平板上生長的平均菌落數(shù)為32，涂布時所用稀釋液體積為0.1 mL，則每mL樣液中的菌株數(shù)320.11053.2107個。(2)釀制藍(lán)莓果酒前不需要對藍(lán)莓進(jìn)行嚴(yán)格的消毒以除去雜菌，這是因?yàn)樵谌毖?、呈酸性條件下，絕大多數(shù)微生物因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受抑制。發(fā)酵時一般要先通氣，其目的是酵母菌可在有氧條件下大量繁殖。果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可在酸性條件下用橙色的重鉻酸鉀進(jìn)行檢驗(yàn)，若溶液顏色變成灰綠色證明有酒精存在。(3)釀制成功的藍(lán)莓果酒如果暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)酸味，尤其是氣溫高的夏天，其原因是醋酸菌在有氧條件下，產(chǎn)生大量醋酸。(4)花青素是水溶性色素。在pH小于3.0條件下比較穩(wěn)定，在60以下熱穩(wěn)定性較好。溶劑萃取法是最常用提取方法，萃取劑宜選用乙醇，將萃取相關(guān)過程的pH控制在3左右可有效地保障萃取成功。2(2018河北省衡水中學(xué)一模)為了分離和純化高效分解石油的細(xì)菌，科研人員利用被石油污染過的土壤進(jìn)行如圖A所示的實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：(1)配制好的培養(yǎng)基通常使用_高壓蒸汽滅菌_法滅菌。步驟與步驟中培養(yǎng)基成分相比，最大的區(qū)別是_步驟的培養(yǎng)基中石油是唯一碳源_。(2)同學(xué)甲進(jìn)行步驟的操作，其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖B所示。該同學(xué)的接種方法是_稀釋涂布平板法_，出現(xiàn)圖B結(jié)果可能的操作失誤是_涂布不均勻_。(3)同學(xué)乙也按照同學(xué)甲的接種方法進(jìn)行了步驟的操作：將1 mL樣品稀釋100倍，在3個平板上分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為56、58和57。據(jù)此可得出每升樣品中的活菌數(shù)為_5.7107_個。(4)步驟需要振蕩培養(yǎng)，原因是_使石油分布均勻，與細(xì)菌充分接觸，有利于細(xì)菌的繁殖(答案合理即可)_。(5)步驟后取樣測定石油含量的目的是_篩選出分解石油能力最強(qiáng)的細(xì)菌_。解析(1)培養(yǎng)基的滅菌方法常采用高壓蒸汽滅菌法。步驟的培養(yǎng)基中石油是唯一的碳源，步驟會有其他有機(jī)物作為碳源。(2)圖B中的菌落不是呈線形分布，所以采用的接種方法應(yīng)是稀釋涂布平板法。圖B中的菌落分布不均勻，應(yīng)是操作中涂布不均勻引起的。(3)三個平板中的菌落數(shù)分別是56、57、58，取平均值得57，每升樣品中的活菌數(shù)目571010010005.7107(個)。(4)步驟應(yīng)進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，其目的是使加入的石油分布均勻，石油與細(xì)菌充分接觸，有利于細(xì)菌的繁殖。(5)步驟后取樣測定石油的含量，可以得到被細(xì)菌分解的情況，如果含石油越少，則說明細(xì)菌分解的石油越多，這樣可以篩選出分解石油能力最強(qiáng)的細(xì)菌。3我國最早的詩集詩經(jīng)中有“田中有廬，疆場有瓜是剝是菹”的詩句，其中“廬”和“瓜”是蔬菜，“剝”和“菹”是腌制加工的意思。泡菜是一種歷史悠久、深受群眾喜愛的傳統(tǒng)美食。某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了制作泡菜的實(shí)踐活動?；卮鹣铝袉栴}：(1)按清水與鹽質(zhì)量比為41的比例制好鹽水后，需將鹽水煮沸，其作用是_除去鹽水中的氧氣和殺菌_。(2)為測定泡菜中亞硝酸鹽含量，首先要配制_亞硝酸鹽_標(biāo)準(zhǔn)顯色液，并與樣品進(jìn)行比較。泡菜制作的第35天亞硝酸鹽含量較高不宜食用，原因是_適宜的pH、溫度和一定微生物作用下亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)亞硝胺_。(3)若將稀釋105倍的某細(xì)菌菌液，用直接計數(shù)法和稀釋涂布平板法進(jìn)行計數(shù)。直接計數(shù)法：用吸管吸取0.1 mL該菌液，滴于血球計數(shù)板上的_蓋玻片_邊緣，待該細(xì)菌全部沉降到計數(shù)室底部，用顯微鏡直接計數(shù)。并計算出每升菌液的細(xì)菌數(shù)目。稀釋涂布平板法計數(shù)：在五個固體培養(yǎng)基上分別接種0.1 mL該細(xì)菌菌液，適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基上的菌落數(shù)分別為：20、40、152、154、156，則每升菌液中細(xì)菌數(shù)量為_1.2551011_個。正常操作情況下，上述兩種計數(shù)法中，_直接計數(shù)法_統(tǒng)計獲得的數(shù)目偏多，原因是_直接計數(shù)法無論菌體死活均被計數(shù)，而稀釋涂布平板法當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落(合理答案給分)_。解析(1)按清水與鹽質(zhì)量比為41的比例制好鹽水后，需將鹽水煮沸，其作用是除去鹽水中的氧氣和殺菌。(2)為測定泡菜中亞硝酸鹽含量，首先要配制亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)顯色液，并與樣品進(jìn)行比較，泡菜制作的第35天亞硝酸鹽含量較高不宜食用，原因是適宜的pH、溫度和一定微生物作用下亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)亞硝胺。(3)若將稀釋105倍的某細(xì)菌菌液，用直接計數(shù)法和稀釋涂布平板法進(jìn)行計數(shù)。直接計數(shù)時，應(yīng)先蓋蓋玻片，再在蓋玻片的邊緣滴加培養(yǎng)液。稀釋涂布平板法計數(shù)時，為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計數(shù)，因此每升菌液中細(xì)菌數(shù)量(40154156152)40.11051031.2551011個。由于直接計數(shù)法無論菌體死活均被計數(shù)，而稀釋涂布平板法當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，上述兩種計數(shù)法中，直接計數(shù)法統(tǒng)計獲得的細(xì)菌數(shù)量偏多，而稀釋涂布平板法統(tǒng)計獲得的細(xì)菌數(shù)量偏少。4(2018東北三省三校一模)為了對柑橘綜合利用，某研究人員做以下實(shí)驗(yàn)：請回答以下問題：(1)橘皮精油_無_色，主要成分是_檸檬烯_。本實(shí)驗(yàn)用到的植物芳香油提取方法為_水蒸氣蒸餾和壓榨_。(2)若要計算提取精油的出油率，需要稱量_芳香油和原料_的質(zhì)量。對比發(fā)現(xiàn)方法1的出油率稍低，但是發(fā)現(xiàn)其香氣、色澤更接近于鮮橘，原因是方法2會使_原料焦糊和有效成分水解_，所以通常先采用方法1提取，并將方法1之后的殘?jiān)梅椒?進(jìn)一步提取。(3)通常使用方法1時，可以提前使用_石灰水_浸泡。浸泡的時間通常是_10h_以上。(4)使用方法2提取時發(fā)現(xiàn)，柑橘皮的破碎度越高，即顆粒越小，出油率越高，原因是_原料(相對表)面積大，隨水蒸汽蒸餾速度快。(與溶劑接觸的面積越大)(橘皮香精油從果皮內(nèi)部逐漸擴(kuò)散至固體表面所通過的距離越短，故容易滲出。)_。解析(1)橘皮精油無色，主要成分是檸檬烯。本實(shí)驗(yàn)用到的植物芳香油提取方法為水蒸氣蒸餾和壓榨。(2)若要計算提取精油的出油率，需要稱量芳香油和原料的質(zhì)量。對比發(fā)現(xiàn)方法1的出油率稍低，但是發(fā)現(xiàn)其香氣、色澤更接近于鮮橘，原因是方法2會使原料焦糊和有效成分水解。(3)通常使用方法1時，用石灰水浸泡檸檬皮可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，分解果膠，防止壓榨時滑脫，提高出油率。浸泡的時間通常是10h以上。(4)使用方法2(水蒸氣蒸餾法)提取時發(fā)現(xiàn)，柑橘皮的破碎度越高，即顆粒越小，出油率越高，原因是原料(相對表)面積大，隨水蒸汽蒸餾速度快。5大腸桿菌是與我們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系非常密切的細(xì)菌，請回答有關(guān)檢測飲用水中大腸桿菌的問題：(1)檢測飲用水中大腸桿菌的含量時，通常將樣品進(jìn)行一系列的梯度稀釋，將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，然后記錄菌落數(shù)量，這種方法稱為_稀釋涂布平板法_。判斷下圖所示的4個菌落分布圖中，不可能是用該方法得到的是_D_。(2)用上述方法統(tǒng)計樣本中菌落數(shù)時是否需要設(shè)置對照組？_需要_，其原因是需要判斷培養(yǎng)基_是否被雜菌污染(滅菌是否合格)_，對于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是將_未接種_的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生。(3)在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿進(jìn)行_滅菌_(填“消毒”或“滅菌”)處理；操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和_消毒_；靜止空氣中的細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使其內(nèi)蛋白質(zhì)變性，還能損傷它的_DNA_的結(jié)構(gòu)。(4)檢測大腸桿菌實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過_滅菌_處理才能丟棄，以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。解析D中菌落分布情況為利用平板劃線法所得。為判斷培養(yǎng)基滅菌是否合格，本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置對照。要判斷固體培養(yǎng)基是否被污染，可將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時間，若發(fā)現(xiàn)有菌落說明培養(yǎng)基已被污染。消毒是指使用較溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。對人的手不能進(jìn)行滅菌處理。對培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿要進(jìn)行滅菌處理，對操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和用酒精消毒。6(2018全國卷)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題：(1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用_麥芽汁瓊脂_(填“牛肉膏蛋白胨” “MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基應(yīng)采用_高壓蒸汽_滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落，菌落的含義是_由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體_。(2)酵母菌液體培養(yǎng)時，若通入氧氣，可促進(jìn)_菌體快速增殖_(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)；若進(jìn)行厭氧培養(yǎng)，可促進(jìn)_乙醇產(chǎn)生_(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)。(3)制作面包時，為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松軟的原因是_酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2，CO2使面包松軟_。解析(1)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應(yīng)用廣泛的細(xì)菌培養(yǎng)基；MS培養(yǎng)基是滿足植物細(xì)胞的營養(yǎng)和生理需要的培養(yǎng)基；麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基通常用于酵母菌(真菌)的培養(yǎng)、鑒定及菌種保存。培養(yǎng)基的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌法。菌落是指由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體。(2)酵母菌為兼性厭氧型微生物，在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸為酵母菌的繁殖提供能量，在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇。(3)面包松軟是因?yàn)橹谱鬟^程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖產(chǎn)生大量的CO2，CO2遇熱膨脹，使得制作的面包松軟多孔。7(2018江蘇卷)酵母的蛋白質(zhì)含量可達(dá)自身干重的一半，可作為飼料蛋白的來源。有些酵母可以利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進(jìn)行培養(yǎng)，這樣既可減少污染又可降低生產(chǎn)成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母，并進(jìn)行大量培養(yǎng)。下圖所示為操作流程，請回答下列問題：(1)配制培養(yǎng)基時，按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分，將其溶解、定容后，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的_pH_，及時對培養(yǎng)基進(jìn)行分裝，并進(jìn)行_高壓蒸汽(濕熱)_滅菌。(2)取步驟中不同梯度的稀釋液加入標(biāo)記好的無菌培養(yǎng)皿中，在步驟中將溫度約_50 _(在25 、50 或80 中選擇)的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿混勻，冷凝后倒置培養(yǎng)。(3)挑取分離平板中長出的單菌落，按步驟所示進(jìn)行劃線。下列敘述合理的有_a、b、d_。a為保證無菌操作，接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌b劃線時應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常菌落c挑取菌落時，應(yīng)挑取多個菌落，分別測定酵母細(xì)胞中甲醇的含量d可以通過逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株(4)步驟中，為使酵母數(shù)量迅速增加，培養(yǎng)過程中需保證充足的營養(yǎng)和_氧氣_供應(yīng)。為監(jiān)測酵母的活細(xì)胞密度，將發(fā)酵液稀釋1 000倍后，經(jīng)等體積臺盼藍(lán)染液染色，用2516型血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)5個中格中的細(xì)胞數(shù)，理論上_無_色細(xì)胞的個數(shù)應(yīng)不少于_30_，才能達(dá)到每毫升3109個活細(xì)胞的預(yù)期密度。解析(1)配制培養(yǎng)基時，進(jìn)行計算、稱量、溶化后，需先調(diào)pH再分裝到錐形瓶中進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。(2)倒平板時的培養(yǎng)基溫度約為50 ，冷凝后倒置培養(yǎng)。(3)平板劃線時，接種針、接種環(huán)使用前和每次劃線后都需要進(jìn)行灼燒滅菌，以免造成雜菌污染，a正確；劃線時不能劃破培養(yǎng)基表面，否則不能形成正常菌落，b正確；挑取菌落時，應(yīng)挑取多個不同的菌落，分別測定酵母細(xì)胞中蛋白質(zhì)含量，c錯誤；逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，能篩選出其中的耐受菌，獲得耐受高甲醇的菌株，d正確。(4)酵母是兼性厭氧型真菌，在有氧條件下可大量繁殖。酵母擴(kuò)大培養(yǎng)時，需保證充足的營養(yǎng)和氧氣等條件。由題中信息“經(jīng)等體積臺盼藍(lán)染液染色”可知，計數(shù)室中培養(yǎng)液容積實(shí)際只有0.120.05 mm3。設(shè)5個中方格中無色(活細(xì)胞不能被臺盼藍(lán)染色)的細(xì)胞數(shù)目為x個，則3109x/5251 0001 0000.05，解得x30(個)。