专题17 生物技术实践-【新题速递】2023届高三生物模拟试卷分类汇编(全国卷区)
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这是一份专题17 生物技术实践-【新题速递】2023届高三生物模拟试卷分类汇编(全国卷区),共176页。试卷主要包含了1×105=1等内容,欢迎下载使用。
专题17 生物技术实践
11. (2023届陕西省西安市莲湖区高三上学期第一次调研模拟生物试题)尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氨肥,但只有当其被细菌分解成铵态氮后,才能更好地被植物吸收。回答下列问题:
(1)某研究小组认为根据下表成分配置的培养基不能用于筛选分离尿素分解菌,理由是_______________,若要筛选并鉴定该种细菌,需要对下表培养基的成分进行修改,具体修改措施为_______________,并根据菌落周围出现_____________鉴定该菌。
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
定容至1000mL
(2)下图表示该研究小组对尿素分解菌进行分离、计数的实验流程,经适当培养后,5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个,分析第四个平板菌落数较低的原因可能是______,1g土壤中的活菌数约为_____个(保留小数点后两位),用这种方法统计得到的数值往往_____________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)该研究小组将分离到的尿素分解菌在最适培养温度条件下进行振荡培养,并测定其生长曲线如下图所示。(注:OD600为样品中蛋白质、核酸的浓度,用此指标来代表细菌浓度;A点为培养10h时的细菌浓度)。
振荡培养的目的是_______,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是____________________。
【答案】(1) ①. 培养基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源(培养基中含蛋白胨,蛋白胨中含氮元素) ②. 去掉蛋白胨、添加琼脂和酚红 ③. 红色
(2) ①. 涂布器灼烧灭菌后未冷却,导致涂布时部分菌体死亡 ②. 1.60×108 ③. 偏小
(3) ①. 增加培养液中溶解氧的含量,利于菌体与营养液的接触 ②. 死亡菌体中的蛋白质、核酸没有分解(或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是细胞浓度;或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于稀释样品中的一个活菌,通过统计平板中的菌落数,就能推测样品中大约有多少活菌。
【详解】(1)筛选尿素分解菌的培养基应以尿素作为唯一氮源,题中培养基配方中含有蛋白胨,其能为多种微生物提供氮源。对尿素分解菌进行筛选应使用固体培养基,尿素分解菌能将尿素分解为NH3,使培养基pH变大,故向培养基中加入酚红,可使尿素分解菌的菌落呈现红色。
(2)第四个平板菌落数较低的原因可能是涂布器灼烧灭菌后未冷却,导致涂布时部分菌体死亡。据图分析,涂布时菌液的稀释度为10-5倍,利用菌落数分别为155、175、150、160个的四个平板求取菌落数的平均值为160个,故可计算出1g土壤中的活菌数约为160÷0.1×105=1.60×108个,用这种方法统计的菌落数往往比活菌的数目少,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
(3)震荡培养的目的是增加培养液中溶解氧的含量,利于菌体与营养物质的充分接触,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是死亡菌体中的蛋白质、核酸没有分解(或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是细胞浓度;或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)。
【点睛】本题易错点在于计算1g土壤中的活菌数时没有准确分析稀释倍数,导致计算出错,与稀释相关题目要认真看图认真审题。
11. (2023届陕西省西安市临潼区高三上学期第一次调研模拟生物试题)辣椒疫病是由辣椒疫霉菌侵染引起的一种毁灭性土传病害。实验小组从疫病发病严重田块的辣椒植株根际土壤中分离筛选出两株具有广谱抗性并可在贫瘠营养条件下生长良好的高效拮抗菌株HL-3,回答下列问题:
(1)采集能拮抗辣椒疫霉菌的菌株时,应采集疫病发病严重田块的_________(填“健康”或“患病”)辣椒植株根际的土壤,原因是_____________________。采集的土壤样本先置于液体培养基中摇床培养,目的是_________________________。
(2)测定筛选到的不同菌株的拮抗作用效果时,应先在平板的中央位置接种________,培养1d后再在距离原菌落2cm处接种拮抗菌,并置于_________中培养,一段时间后通过比较________判断菌株的拮抗能力。
(3)实验小组筛选获得了高效拮抗南株HL-3。请设计实验,探究HL-3对辣椒枯萎病菌是否也具有拮抗效应(实验材料有HL-3菌液、辣椒枯萎病菌菌液、无菌水、已灭菌的平板等)。简要写出实验设计思路:____________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 健康 ②. 健康植株的根际土壤中含有较为丰富的拮抗辣椒疫霉菌的菌株 ③. 增加培养液中拮抗菌的浓度
(2) ①. 辣椒疫霉菌 ②. 恒温培养箱 ③. 抑菌圈的大小
(3)取两个固体平板甲和乙,在两个平板中央位置接种等量的辣椒枯萎病菌菌液,培养1d后再在距离原菌落2cm处,甲组接种拮抗菌,乙组接种等量的无菌水,培养一段时间后比较是否出现抑菌圈
【解析】
【分析】辣椒疫病是由辣椒疫霉菌侵染引起的一种毁灭性土传病害。拮抗菌能抑制辣椒疫霉菌的生长,因此能拮抗辣椒疫霉菌的菌株可使辣椒不患病。
【小问1详解】
由于能拮抗辣椒疫霉菌的菌株可使辣椒不患病,因此健康植株的根际土壤中含有较为丰富的拮抗辣椒疫霉菌的菌株,故采集能拮抗辣椒疫霉菌的菌株时,应采集疫病发病严重田块的健康辣椒植株根际的土壤。液体培养基有利于菌体充分的利用营养物质,故采集的土壤样本先置于液体培养基中摇床培养,目的是增加培养液中拮抗菌的浓度。
【小问2详解】
测定筛选到的不同菌株的拮抗作用效果时,需要通过观察辣椒疫霉菌的生长情况,因此应先在平板的中央位置接种辣椒疫霉菌,培养1d后再在距离原菌落2cm处接种拮抗菌,并置于恒温培养箱中培养,拮抗菌能抑制辣椒疫霉菌的生长,因此一段时间后通过比较抑菌圈的大小判断菌株的拮抗能力。
【小问3详解】
本实验是探究HL-3对辣椒枯萎病菌是否也具有拮抗效应,因此自变量为是否含有HL-3,因变量为辣椒枯萎病菌的生长情况,因此实验设计思路为:取两个固体平板甲和乙,在两个平板中央位置接种等量的辣椒枯萎病菌菌液,培养1d后再在距离原菌落2cm处,甲组接种拮抗菌,乙组接种等量的无菌水,培养一段时间后比较是否出现抑菌圈。
【点睛】本题考查微生物的培养和筛选,意在考查考生对所学知识的灵活应用能力。
11. (023届陕西省西安市未央区2高三上学期第一次调研模拟生物试题)尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氨肥,但只有当其被细菌分解成铵态氮后,才能更好地被植物吸收。回答下列问题:
(1)某研究小组认为根据下表成分配置的培养基不能用于筛选分离尿素分解菌,理由是_______________,若要筛选并鉴定该种细菌,需要对下表培养基的成分进行修改,具体修改措施为_______________,并根据菌落周围出现_____________鉴定该菌。
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
定容至1000mL
(2)下图表示该研究小组对尿素分解菌进行分离、计数的实验流程,经适当培养后,5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个,分析第四个平板菌落数较低的原因可能是______,1g土壤中的活菌数约为_____个(保留小数点后两位),用这种方法统计得到的数值往往_____________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)该研究小组将分离到的尿素分解菌在最适培养温度条件下进行振荡培养,并测定其生长曲线如下图所示。(注:OD600为样品中蛋白质、核酸的浓度,用此指标来代表细菌浓度;A点为培养10h时的细菌浓度)。
振荡培养的目的是_______,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是____________________。
【答案】(1) ①. 培养基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源(培养基中含蛋白胨,蛋白胨中含氮元素) ②. 去掉蛋白胨、添加琼脂和酚红 ③. 红色
(2) ①. 涂布器灼烧灭菌后未冷却,导致涂布时部分菌体死亡 ②. 1.60×108 ③. 偏小
(3) ①. 增加培养液中溶解氧的含量,利于菌体与营养液的接触 ②. 死亡菌体中的蛋白质、核酸没有分解(或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是细胞浓度;或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)
【解析】
【分析】稀释涂布平板法:稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于稀释样品中的一个活菌,通过统计平板中的菌落数,就能推测样品中大约有多少活菌。
【详解】(1)筛选尿素分解菌的培养基应以尿素作为唯一氮源,题中培养基配方中含有蛋白胨,其能为多种微生物提供氮源。对尿素分解菌进行筛选应使用固体培养基,尿素分解菌能将尿素分解为NH3,使培养基pH变大,故向培养基中加入酚红,可使尿素分解菌的菌落呈现红色。
(2)第四个平板菌落数较低的原因可能是涂布器灼烧灭菌后未冷却,导致涂布时部分菌体死亡。据图分析,涂布时菌液的稀释度为10-5倍,利用菌落数分别为155、175、150、160个的四个平板求取菌落数的平均值为160个,故可计算出1g土壤中的活菌数约为160÷0.1×105=1.60×108个,用这种方法统计的菌落数往往比活菌的数目少,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
(3)震荡培养的目的是增加培养液中溶解氧的含量,利于菌体与营养物质的充分接触,通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但图中研究人员实际测得的细菌浓度下降较慢,最可能的原因是死亡菌体中的蛋白质、核酸没有分解(或测得的是蛋白质、核酸浓度而不是细胞浓度;或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)。
【点睛】本题易错点在于计算1g土壤中的活菌数时没有准确分析稀释倍数,导致计算出错,与稀释相关题目要认真看图认真审题。
11. (2023届陕西省西安市阎良区高三上学期第一次调研模拟生物试题)灰霉菌是一种能够引起多种蔬菜坏死的病原真菌,利用酵母菌可防治红辣椒灰霉病。该实验小组为了研究酵母菌对灰霉菌生长的影响,取5个PDA(马铃薯葡萄糖琼脂培养基)平板,各平板中接种的真菌的类型和浓度,以及培养一段时间后各平板中灰霉菌菌落的数目和菌落平均直径的大小如下表所示,回答下列问题:
编号
接种真菌
菌落数/个
菌落平均直径大小/cm
①
5×106细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
36
3.7
②
5×107细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
38
3.1
③
5×108细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
36
2.6
④
5×109细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
34
2.2
⑤
20μL灰霉菌悬浮液
36
4.6
(1)实验室对PDA平板中培养基灭菌的方法为_____,制备PDA平板时需要将红辣椒汁加入溶化状态的PDA培养基中,红辣椒汁的作用是_____。该实验中将微生物接种到PDA平板的方法为_____。
(2)酵母菌可防治红辣椒灰霉病,关于其防治机理,同学甲认为酵母菌可以杀死灰霉菌;同学乙认为酵母菌不能杀死灰霉菌,但能与灰霉菌竞争营养以抑制灰霉菌的繁殖,你支持同学_____的观点,请说明理由: _____。
(3)该实验中的菌落数是灰霉菌悬浮液稀释100倍后再接种的结果,则原1mL灰霉菌悬浮液中含有灰霉菌_____个,利用该方法进行微生物计数往往会导致结果偏小,其原因是_____。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 为灰霉菌的生长提供所需要的物质 ③. 稀释涂布平板法
(2) ①. 乙 ②. 添加酵母菌后,灰霉菌的菌落数几乎不变,但是菌落大小显著改变,说明酵母菌不能杀死灰霉菌,但能和灰霉菌竞争营养以抑制灰霉菌的繁殖
(3) ①. 1.8×105 ②. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】测定培养液中微生物的数目,可采用显微镜直接计数(或血细胞计数板计数)法对培养液中的微生物直接计数,也可用稀释涂布平板法将微生物接种于灭菌后的固体培养基上,培养一段时间后,通过计数菌落数目计算培养液中微生物的数目。由于采用第一种方法计数时不能剔除死菌,因此统计的结果往往偏大;采用第二种方法计数时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以第一种方法统计的数目比实际活菌数目高,第二种方法统计的数目比实际活菌数目低。
表格信息,根据表中数据可知酵母菌能抑制灰霉菌的生长,且随着酵母菌数目的增多对灰霉菌的抑制作用增强。
【小问1详解】
实验室中培养基灭菌的方法常用高压蒸汽灭菌法进行,制备PDA平板时需要将红辣椒汁加入溶化状态的PDA培养基中,红辣椒汁为灰霉菌的生长提供所需要的物质,保证了灰霉菌的生长。该实验中需要对菌落进行计数,因此需要采用稀释涂布平板法进行接种,该方法通常用于微生物活菌的计数。
【小问2详解】
实验数据显示,添加酵母菌后,灰霉菌的菌落数几乎不变,但是菌落大小显著改变,说明酵母菌不能杀死灰霉菌,但能和灰霉菌竞争营养以抑制灰霉菌的繁殖,若酵母菌能杀死灰霉菌,则灰霉菌的数目应该减少,但事实并非如此,因此,乙同学的观点是正确的。
【小问3详解】
该实验中的菌落数是灰霉菌悬浮液稀释100倍后再接种的结果,则原1mL灰霉菌悬浮液中含有灰霉菌36÷20×1000×100=1.8×105个,该菌落数的获得是通过稀释涂布平板法获得的,利用该方法进行微生物计数往往会导致结果偏小,这是因为,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此计数的结果偏小。
【点睛】熟知微生物培养的基本知识是 解答本题的关键,掌握微生物的接种方法和计数方法是解答本题的另一关键,无菌技术也是本题的考点之一。
11. (2023届陕西省西安市雁塔区高三上学期第一次调研模拟生物试题)灰霉菌是一种能够引起多种蔬菜坏死的病原真菌,利用酵母菌可防治红辣椒灰霉病。该实验小组为了研究酵母菌对灰霉菌生长的影响,取5个PDA(马铃薯葡萄糖琼脂培养基)平板,各平板中接种的真菌的类型和浓度,以及培养一段时间后各平板中灰霉菌菌落的数目和菌落平均直径的大小如下表所示,回答下列问题:
编号
接种真菌
菌落数/个
菌落平均直径大小/cm
①
5×106细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
36
3.7
②
5×107细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
38
3.1
③
5×108细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
36
2.6
④
5×109细胞/mL的酵母菌+20μL灰霉菌悬浮液
34
2.2
⑤
20μL灰霉菌悬浮液
36
4.6
(1)实验室对PDA平板中培养基灭菌方法为_____,制备PDA平板时需要将红辣椒汁加入溶化状态的PDA培养基中,红辣椒汁的作用是_____。该实验中将微生物接种到PDA平板的方法为_____。
(2)酵母菌可防治红辣椒灰霉病,关于其防治机理,同学甲认为酵母菌可以杀死灰霉菌;同学乙认为酵母菌不能杀死灰霉菌,但能与灰霉菌竞争营养以抑制灰霉菌的繁殖,你支持同学_____的观点,请说明理由: _____。
(3)该实验中的菌落数是灰霉菌悬浮液稀释100倍后再接种的结果,则原1mL灰霉菌悬浮液中含有灰霉菌_____个,利用该方法进行微生物计数往往会导致结果偏小,其原因是_____。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 为灰霉菌的生长提供所需要的物质 ③. 稀释涂布平板法
(2) ①. 乙 ②. 添加酵母菌后,灰霉菌的菌落数几乎不变,但是菌落大小显著改变,说明酵母菌不能杀死灰霉菌,但能和灰霉菌竞争营养以抑制灰霉菌的繁殖
(3) ①. 1.8×105 ②. 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落
【解析】
【分析】测定培养液中微生物的数目,可采用显微镜直接计数(或血细胞计数板计数)法对培养液中的微生物直接计数,也可用稀释涂布平板法将微生物接种于灭菌后的固体培养基上,培养一段时间后,通过计数菌落数目计算培养液中微生物的数目。由于采用第一种方法计数时不能剔除死菌,因此统计的结果往往偏大;采用第二种方法计数时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以第一种方法统计的数目比实际活菌数目高,第二种方法统计的数目比实际活菌数目低。
表格信息,根据表中数据可知酵母菌能抑制灰霉菌的生长,且随着酵母菌数目的增多对灰霉菌的抑制作用增强。
【小问1详解】
实验室中培养基灭菌的方法常用高压蒸汽灭菌法进行,制备PDA平板时需要将红辣椒汁加入溶化状态的PDA培养基中,红辣椒汁为灰霉菌的生长提供所需要的物质,保证了灰霉菌的生长。该实验中需要对菌落进行计数,因此需要采用稀释涂布平板法进行接种,该方法通常用于微生物活菌的计数。
【小问2详解】
实验数据显示,添加酵母菌后,灰霉菌的菌落数几乎不变,但是菌落大小显著改变,说明酵母菌不能杀死灰霉菌,但能和灰霉菌竞争营养以抑制灰霉菌的繁殖,若酵母菌能杀死灰霉菌,则灰霉菌的数目应该减少,但事实并非如此,因此,乙同学的观点是正确的。
【小问3详解】
该实验中的菌落数是灰霉菌悬浮液稀释100倍后再接种的结果,则原1mL灰霉菌悬浮液中含有灰霉菌36÷20×1000×100=1.8×105个,该菌落数的获得是通过稀释涂布平板法获得的,利用该方法进行微生物计数往往会导致结果偏小,这是因为,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此计数的结果偏小。
【点睛】熟知微生物培养的基本知识是 解答本题的关键,掌握微生物的接种方法和计数方法是解答本题的另一关键,无菌技术也是本题的考点之一。
29. (2023届陕西省咸阳市武功县高三第一次质量检测生物试题)某些农作物秸秆富含纤维素,纤维素经过水解可以形成葡萄糖,葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。下图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程,请回答下列问题:
(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素,纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常从土壤中分离纤维素分解菌。鉴别纤维素分解菌常用的方法是_____染色法。分离纤维素分解菌的流程是:土壤取样→选择培养→______→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生_____的菌落。
(2)通过稀释涂布平板法将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,进行该操作时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是______。
(3)通过上述过程,只能是初步判定分离出了分解纤维素的微生物。为了确定是纤维素分解菌,还需要进行______的实验。对纤维素分解菌分解纤维素能力的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的_____进行定量的测定。
(4)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌,若要提高酒精的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?_______(至少填写2项)。发酵后是否有酒精产生,可以用______来检验。
【答案】(1) ①. 刚果红 ②. 梯度稀释 ③. 透明圈
(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) ①. 发酵产纤维素酶 ②. 葡萄糖
(4) ①. 温度、pH、通气量 ②. 酸性重铬酸钾
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物的分离实验的原理:①土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌,故鉴别纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法。其实验流程是:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
小问2详解】
在涂布平板时,由于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,所以滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多。
【小问3详解】
上述过程,只能是初步判定分离出了分解纤维素的微生物。为了确定是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶能将纤维素最终分解成葡萄糖,故对纤维素分解菌分解纤维素能力的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
【小问4详解】
参与酒精发酵的微生物是酵母菌;酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,若要提高酒精的产量,发酵过程中关键要控制好温度、pH、通气量;酒精可以用酸性重铬酸钾来检验。
29. (陕西省咸阳市武功县2022-2023学年高三上学期第一次质量检测生物试题)某些农作物秸秆富含纤维素,纤维素经过水解可以形成葡萄糖,葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。下图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程,请回答下列问题:
(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素,纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常从土壤中分离纤维素分解菌。鉴别纤维素分解菌常用的方法是_____染色法。分离纤维素分解菌的流程是:土壤取样→选择培养→______→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生_____的菌落。
(2)通过稀释涂布平板法将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,进行该操作时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是______。
(3)通过上述过程,只能是初步判定分离出了分解纤维素的微生物。为了确定是纤维素分解菌,还需要进行______的实验。对纤维素分解菌分解纤维素能力的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的_____进行定量的测定。
(4)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌,若要提高酒精的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?_______(至少填写2项)。发酵后是否有酒精产生,可以用______来检验。
【答案】(1) ①. 刚果红 ②. 梯度稀释 ③. 透明圈
(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) ①. 发酵产纤维素酶 ②. 葡萄糖
(4) ①. 温度、pH、通气量 ②. 酸性重铬酸钾
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物的分离实验的原理:①土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌,故鉴别纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法。其实验流程是:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
【小问2详解】
在涂布平板时,由于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,所以滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多。
【小问3详解】
上述过程,只能是初步判定分离出了分解纤维素的微生物。为了确定是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶能将纤维素最终分解成葡萄糖,故对纤维素分解菌分解纤维素能力的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
【小问4详解】
参与酒精发酵的微生物是酵母菌;酵母菌通过无氧呼吸产生酒精,若要提高酒精的产量,发酵过程中关键要控制好温度、pH、通气量;酒精可以用酸性重铬酸钾来检验。
34. (陕西师范大学附中、渭北中学等2022-2023学年高三上学期期初检测生物联考试题)乳酸菌是一种厌氧型细菌,实验室常利用溶钙圈法对产酸菌进行筛选,其原理是产酸菌产生的酸性物质和CaCO3反应而出现的溶解圈,另外,CaCO3还可中和产生的酸,维持培养基品质相对稳定。北方小吃浆水中的产酸菌主要是乳酸菌(厌氧型)和醋酸菌(好氧型),现欲对某浆水样品中这两种产酸菌进行筛选,其操作过程如下图一,图二为两种不同的接种方法。请分析回答下列相关问题:
(1)①操作中制备的培养基时,除加入____作为营养成分外,还需加入_____,并对培养基用____法进行灭菌。
(2)③操作前,应随机抽取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,这样做的目的是_____,若只需获得乳酸菌一种菌种,则④操作中的培养必须在______条件下培养。
(3)若对筛选获得的菌株进行计数,应选择图二中_____图对应的操作方法,用此方法测定菌体的数目,其原理是_______。但是,用此方法统计的菌落数比接种活菌的实际数目要低,原因是_________。
【答案】(1) ①. 水、碳源、氮源和无机盐 ②. 维生素 ③. 高压蒸汽灭菌
(2) ①. 检测培养基灭菌是否合格 ②. 无氧
(3) ①. 乙 ②. 在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落 ③. 当两个或多个细胞连在一起时,观察计数只能计为一个菌落
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
①操作中制备的培养基时,除加入水、碳源、氮源和无机盐作为营养成分外,还需加入维生素,这是因为维生素是乳酸菌生长的必需成分;对培养基用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
【小问2详解】
③操作前,应随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,这样做的目的是检测培养基灭菌是否合格:若长菌,则说明灭菌失败,反之成功;若只需获得乳酸菌一种菌种,则④操作中的培养必需在无氧条件下培养,这是因为乳酸菌是厌氧菌,而醋酸菌是好氧菌。
【小问3详解】
若对筛选获得的菌株进行计数,应选择图二中乙图对应的操作方法,即稀释涂布平板法,用此方法测定菌体的数目,其原理是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落;用此方法统计的菌落数比接种活菌的实际数目要低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,观察计数只能计为一个菌落。
25. (陕西渭南市华州区咸林中学2022-2023学年高三上学期开学摸底考试生物试题)乳酸菌是一种益生菌,其分布广泛,通常存在于肉,乳和蔬菜等食品及其制品中,如酸奶,泡菜等。此外,人类和其他哺乳动物口腔、肠道等环境中的乳酸菌是构成特定区域正常微生物菌群的重要成员。如图表示用“极限稀释法”进行乳酸菌纯化培养的示意图。回答下列问题:
(1)乳酸菌使牛奶变酸的原因是________________。
(2)若步骤②中a、b、c依次进行10×梯度稀释,则取1mLb溶液加入________________的无菌水可稀释成c浓度。图中显示的接种操作是________________。
(3)图中“?”处是从a、b、c中选择某一浓度继续进行稀释,则选取的浓度是_________________。如此反复多次,最终得到的一个试管中的培养物几乎可认为是一个纯培养物,这是因为________________。
(4)最终筛选出的乳酸菌还需进行产乳酸能力的鉴定。已知固体培养基会因添加碳酸钙而呈乳白色,乳酸能与培养基中的碳酸钙反应形成透明圈,则此种培养基从功能看属于_________________培养基,观测的指标是________________。
【答案】(1)牛奶中的糖在微生物的作用下转化成了乳酸
(2) ①. 9ml ②. 梯度稀释
(3) ①. c ②. 由单一个体繁殖所获得的微生物群体发育而来
(4) ①. 鉴别 ②. 透明圈的有无及大小
【解析】
【分析】微生物的发酵在食品、药品等的制作和生产中具有重要的作用,如制作酸奶时要用到乳酸菌;酸奶是以牛奶为原料,经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌,经乳酸发酵制成的。
【小问1详解】
乳酸菌使牛奶变酸的原因是牛奶中的糖在微生物的作用下转化成了乳酸。
【小问2详解】
若步骤②中a、b、c依次进行10×梯度稀释,则取1mLb溶液加入9ml的无菌水可稀释成c浓度;图示过程是逐步的稀释过程。
【小问3详解】
从a、b、c中选择某一浓度继续进行稀释,则选取的浓度是最后稀释的浓度,应为c;在微生物的培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。
【小问4详解】
乳酸能与培养基中的碳酸钙反应形成透明圈,则此种培养基从功能看属于鉴别培养基;观测指标是看周围是否出现透明圈及透明圈的大小情况。
1. (黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)家庭制作百香果果酒的过程如下:将准备好的新鲜百香果从中间切开,用干净的小勺取出果肉,放人已消毒的玻璃容器中,加入适量冰糖,拌匀,倒入米酒后密封容器口,放在适宜温度下让其自然发酵。下列说法错误的是( )
A. 家庭制作百香果果酒的菌种主要来源于米酒中的酵母菌
B. 果酒发酵的最适温度应该低于果醋发酵的最适温度
C. 玻璃容器中发酵液呈酸性,且酒精浓度较高,杂菌难以生存
D. 将醋酸菌菌种放入果酒瓶中并密封容器口可制作成百香果果醋
【答案】D
【解析】
【分析】制作百香果果酒过程中倒入米酒的目的是为了将米酒中的酵母菌接种于百香果果肉中。
【详解】A、由题意可知,在制作果酒时倒入了米酒,所以家庭制作百香果果酒的菌种主要来源于米酒中的酵母菌,A正确;
B、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃,而醋酸菌的最适生长温度为30~35℃,故果酒发酵的最适温度要低于果醋发酵的最适温度,B正确;
C、杂菌难以在呈酸性,且酒精浓度较高的发酵液中生存,C正确;
D、醋酸菌为好氧型细菌,将醋酸菌菌种放入果酒瓶中并通入无菌氧气可制作成百香果果醋,D错误。
故选D。
2. (黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)幽门螺杆菌(能分泌脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素,严重者则发展为胃癌。我国的共餐制是导致幽门螺杆菌高发的重要原因。在患者体内采集样本并制成菌液后进行培养。下列叙述正确的是( )
A. 对幽门螺杆菌进行分离和计数可采用平板划线法进行接种
B. 若空白对照组长出了菌落,则应将实验组的菌落数减去空白对照组的菌落数
C. 幽门螺杆菌可能通过分解尿素产生氨以适应胃部的酸性环境
D. 分离纯化幽门螺杆菌时应使用以铵盐为唯一氮源的选择培养基
【答案】C
【解析】
【分析】分离纯化细菌的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法;脲酶可以将尿素分解成二氧化碳和氨气。
【详解】A、稀释涂布平板法可用于微生物计数而平板划线法不能计数,A错误;
B、若空白对照组长出了菌落,则说明培养基遭到杂菌污染,应重新配制培养基,B错误;
C、幽门螺杆菌可以合成脲酶,可以将尿素分解成氨气,呈碱性,能中和胃部的酸以适应胃部的酸性环境,C正确;
D、幽门螺杆菌可以合成脲酶,可以利用尿素,所以分离纯化幽]螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基,D错误。
故选C。
3. (黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)某同学要分离纯化某种大豆根瘤菌,通过查阅资料,配制了含有如下成分的培养基。下列有关叙述错误的是( )
成分
甘露醇
KH2PO4
MgSO4·7H2O
NaCl
CaSO4·2H2O
浓度(质量分数)
1%
0.02%
0.02%
0.02%
0.01%
A. 该培养基不需要添加氮源,但缺少碳源,无法达到筛选目的
B. 该培养基还需要添加琼脂,以便于获得目的菌种的单菌落
C. 培养基灭菌后待冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板
D. 配制好的培养基调节好pH后,再放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞;右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰;用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;等待平板冷却凝固后,将平板倒过来放置,使皿盖在下、皿底在上,这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。
【详解】A、根瘤菌为固氮菌,可利用空气中的氮气作为氮源,该培养基不需要添加氮源,可用于筛选和富集固氮菌,甘露醇可以作为碳源,A错误;
B、琼脂通常可作为固体培养基的促凝剂,该培养基还需要添加琼脂,以便于获得目的菌种的单菌落,B正确;
C、灭菌后待培养基冷却至50℃左右时,倒平板过程需要在酒精灯火焰旁进行,防止空气中的杂菌污染,C正确;
D、培养基的配制需要称量→溶解→调pH→灭菌,D正确。
故选A。
4. (黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)尿素容易保存,是目前使用量较大的一种化学氮肥,尿素分子并不能直接被农作物吸收,只有被尿素分解菌分解成氨之后,才能被植物利用。如图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程,有关分析不正确的是( )
A. 若②过程稀释了10倍,则乙锥形瓶里盛有18 mL无菌水
B. ③的接种方法可用稀释涂布平板法
C. a、b、c培养基可以用牛肉膏蛋白胨培养基
D. 若①②过程稀释了10倍,a、b、c培养基上的菌落数依次为57、58、56个,则10 g土样中的尿素分解菌数量为5.7×108个
【答案】C
【解析】
【分析】1、培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源,此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、②过程加入了2 mL菌液,若稀释了10倍,则乙锥形瓶里应盛有18 mL无菌水,A正确;
B、平板划线法不能计数,③的接种方法不能用平板划线法,B正确;
C、牛肉膏和蛋白胨均可提供氮源,a、b、c培养基应以尿素为唯一氮源,C错误;
D、若a、b、e培养基上的菌落平均数为57个,10g土样加入90 mL无菌水相当于稀释了10 倍,则由题图可知,共稀释了1×107倍,根据稀释涂布平板法的计算公式,10 g土样可含有尿素分解菌5.7×108个,D正确。
故选C。
5. (黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)人乳头瘤病毒(HPV)感染是诱发宫颈癌的重要因素。HPV具有多种类型,其中的HPV16和HPV18属于高危型,可引起宫颈癌及宫颈上皮内高度病变。现对某就诊者的取样细胞进行培养,来进行确诊。下列说法不正确的是( )
A. 分散取样的细胞时可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶、胃蛋白酶等处理
B. 培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的外部环境等
C. 让取样细胞进行贴壁生长,若产生了接触抑制现象,则不属于HPV高危型
D. 无论是原代培养还是传代培养,都需将培养瓶放在CO2培养箱中培养
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、分散取样的细胞时可采用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,不能用胃蛋白酶处理,A错误;
B、培养取样细胞时,需要为这些细胞提供充足的营养条件、稳定的外部环境等,保证这些细胞的活性, B正确;
C、若被HPV感染成为癌细胞,则不会出现接触性抑制现象,因此若出现接触性抑制时,则可确定不属于HPV高危型,C正确;
D、CO2培养箱中含有95%空气和5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH,因此,进行细胞培养时,都需用到CO2培养箱,D正确。
故选A。
33. (黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)草本、木本植物体内含有大量的纤维素,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,为酵母菌进行酒精发酵提供大量廉价原料。某研究小组将纤维素分解菌通过诱变和高温处理获得新菌株(甲),制作出菌株甲培养基的滤液,进行了下列实验:
试管A
试管B
步骤1
加入适量缓冲液
加入用_____①_____配制的菌株甲滤液
步骤2
在80℃条件下水浴保温30min
步骤3
加入适量的_____②_____,80℃水浴保温10min
步骤4
加入适量的_____③_____,60℃热水浴加热2min,观察溶液颜色
实验预期
预期实验结果及实验结论:_____④_____
回答下列问题:
(1)该实验小组的实验目的是_____。
(2)该实验步骤1-4中,①、②、③处加入的物质分别是_____、_____、_____。
(3)对该实验结果及结论作出预期:若_____,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;若_____,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。
【答案】(1)探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80℃高温
(2) ①. 等量的缓冲液 ②. 纤维素液 ③. 斐林试剂
(3) ① 试管A溶液呈蓝色(不呈砖红色),试管B溶液呈砖红色 ②. 试管A和B溶液均呈蓝色(不呈砖红色)
【解析】
【分析】1、某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【小问1详解】
分析题意可知,本实验操作步骤3是80℃水浴保温10min,所以本实验的目的是为了探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80℃高温。由于本实验的目的是为了探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80℃高温。
【小问2详解】
由于该实验是探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受80℃高温,所以实验步骤中,试管A中加入了适量的缓冲液,那么试管B中应该加入等量的缓冲液配制的菌株甲滤液,以排除缓冲液对实验的影响,因此①应该是等量的缓冲液。步骤3应该是两个试管内都加入适量的纤维素液,使酶发挥作用;纤维素本身是非还原糖,但是会被纤维素酶分解为还原糖葡萄糖,所以③应该是加入检测还原糖的试剂斐林试剂。
【小问3详解】
斐林试剂本身是蓝色,试管A中未加入纤维素酶,所以没有还原糖生成,因此无论该纤维素酶能否耐受80℃高温,试管A溶液都呈蓝色,其中若该纤维素酶能耐受80℃高温,说明试管B中纤维素酶未被80℃高温破坏,因此能够将纤维素分解为还原糖葡萄糖,因此试管B溶液呈砖红色;若该纤维素酶不能耐受80℃高温,说明试管B中纤维素酶被80℃高温破坏,因此不能够将纤维素分解为还原糖葡萄糖,因此试管B溶液为斐林试剂本身的颜色,即蓝色。因此若试管A溶液呈蓝色(不呈砖红色),试管B溶液呈砖红色,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;若试管A和B溶液均呈蓝色(不呈砖红色),则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温。
13. (黑龙江省哈尔滨市2022-2023学年高三上学期学业质量监测生物试题)在微生物学中使用选择培养基让特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的过程称为选择培养。关于选择培养的过程及原理,下列描述最完整的是( )
A. 加入青霉素的培养基分离酵母菌、霉菌等真菌,防止细菌生长
B. 使用不加氮源的培养基分离固氮菌,源于固氮微生物能利用空气中的氮气
C. 使用不加有机碳源的培养基分离自养型微生物
D. 使用pH调至酸性的培养基分离耐酸菌
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基的原理是:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸性环境,有的适于碱性环境;例如从土壤中分离放线菌时,可在培养基中加入10%的酚数滴,抑制细菌和真菌的生长;如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度的食盐。
【详解】A、酵母菌和霉菌都是真菌,而青霉素抑制细菌和放线菌的生长,但不能绝对防止细菌生长,A错误;
B、在无氮源的培养基中,固氮微生物能利用空气中的氮气进行生长,而其他微生物不能获取氮源而无法生长,从而分离固氮菌,B正确;
C、自养型微生物包括光能自养型和化能自养型,使用不加有机碳源的培养基分离化能自养型微生物,C错误;
D、耐酸菌的耐酸性也有一定的限度,故应将pH调至适宜酸性范围,D错误。
故选B。
45. (黑龙江省哈尔滨市六中2022-2023学年高三8月月考生物试题)奶啤被称为“奶香槟”,是一种新型含酒精的乳饮料。它具有馥郁的麦芽清香,略带碳酸气,又具有乳饮料酸甜适口的特征,广受人们喜爱。奶啤是通过细菌发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为醋酸和乳酸,配以一定比例的原料乳,再结合酒精发酵制作而成。工艺流程如下图,回答下列问题:
(1)参与前期酸味形成的菌有醋酸菌和乳酸菌。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时,_____(填“能”或“不能”)同时产生醋酸和乳酸,原因是_____。
(2)工业上酿制奶啤时,大麦发芽过程中细胞内有机物种类_____(填“增多”或“减少”)。后期获得酒精时的发酵条件主要为_____。酒精发酵一定时间后,当观察到发酵装置内_____,说明发酵完毕。从食品安全的角度考虑,上述工艺流程图中①的操作应该是_____。
(3)生产时,为获得高产酒精的酵母菌菌株,研究者将多个待测菌株在适宜条件下培养一段时间后,在培养基中添加检测试剂_____,选择菌落周围_____的菌株即为高产啤酒的酵母菌菌株。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 醋酸菌是好氧菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧菌,在有氧条件下不能存活
(2) ① 增多 ②. 无氧条件 ③. 不再有气泡产生 ④. 灭菌处理
(3) ①. 酸性重铬酸钾(重铬酸钾 ) ②. 灰绿色范围大
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃。培养乳酸菌时,所用培养基还需要额外添加维生素。
【小问1详解】
醋酸菌与乳酸菌在同一容器中发酵时,不能同时产生醋酸和乳酸,原因是醋酸菌是好氧菌,在无氧条件下不能存活,而乳酸菌是厌氧菌,在有氧条件下不能存活。
【小问2详解】
大麦发芽过程中,由于有些有机物分解会产生中间代谢产物,故细胞内有机物种类增多。获得酒精主要是酵母菌进行酒精发酵,条件主要是无氧条件,温度控制在18-25℃。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有气泡产生(即停止酒精发酵),说明发酵基本完毕。从食品安全的角度考虑,在上市或入库前应进行①灭菌处理。
【小问3详解】
筛选高产啤酒的酵母菌菌株时,可通过检测酒精含量的多少来确定。为获得高产啤酒的酵母菌菌株,可将酸性重铬酸钾添加到选择培养基中,然后将多个酵母菌菌株接种到上述培养基中,在适宜条件下培养一段时间后,因橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下会使酒精发生化学反应变成灰绿色,故菌落周围灰绿色范围大的菌株就是高产啤酒的酵母菌菌株。
36. (黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)果酒、果醋、泡菜的制作都离不开微生物的发酵作用,下列叙述正确的是( )
A. 制作果酒时,自始至终都要保持无氧状态,这样才能提高产量
B. 果醋发酵时,要保持充足的氧气
C. 参与泡菜制作的微生物不能用于生产酸奶
D. 泡菜发酵过程中,在泡菜坛盖边沿的水槽中一次性注满水即可
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、要提高果酒的产量,首先要增加酵母菌的种群数量,所以果酒发酵的前期先通入氧,促进酵母菌的繁殖,A错误;
B、醋酸菌是一种好氧细菌,进行深层发酵时,即使短时间中断通入氧气,会引起醋酸菌死亡,故果醋发酵时,要保持充足的氧气,B正确;
C、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,乳酸菌也能用于生产酸奶,C错误;
D、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌,代谢类型是异养厌氧型,发酵过程中,要注意经常向泡菜坛盖边沿的水槽中补水,营造无氧环境,D错误。
故选B。
37. (黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)下列关于灭菌和消毒的理解,正确的是( )
A. 灭菌是指杀死环境中的原核生物
B. 消毒可以杀死微生物细胞和全部芽孢
C. 常用的消毒方法有煮沸法、巴氏消毒法、紫外线法和化学药物法
D. 常用的灭菌方法有加热法、紫外线法、化学药品法
【答案】C
【解析】
【分析】灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌;消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】灭菌是指杀死环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子,A错误;消毒可以杀死物体体表或内部的一部分微生物细胞,但是不能杀死芽孢,B错误;常用的消毒方法有煮沸法、巴氏消毒法、紫外线法和化学药物法等,C正确;常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌,D错误。
38. (黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)下列关于微生物纯化培养的叙述,错误的是( )
A. 涂布平板时应先将培养皿盖置于实验操作台上
B. 微生物的纯化培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤
C. 用平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落
D. 倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近进行
【答案】A
【解析】
【分析】 稀释涂布平板法:将土样放进无菌水的锥形瓶中,充分摇匀,取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次等比稀释;取0.1mL菌液,滴加到培养基表面;将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布;用涂布器均匀将菌液涂布在培养基表面,涂布时可转动培养皿,使涂布均匀。
平板划线法:①将接种环放到火焰上灼烧,直到接种环的金属丝烧红。②在火焰旁冷却接种环。同时,拔出试管的棉塞。③将试管口通过火焰。④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液。⑤将试管口通过火焰,并塞上棉塞。⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线,盖上皿盖。⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作,作第三、四、五次划线,注意不要将最后一次划线与第一次的相连。
【详解】A、涂布平板时不能完全掀开培养皿盖,将其置于实验操作台上,只需要打开一条缝隙,A错误;
B、微生物的纯化培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤,B正确;
C、用平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落,C正确;
D、倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近进行,D正确。
故选A。
39. (黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列有关叙述正确的是( )
A. 与传统发酵技术不同,发酵工程可以利用微生物进行发酵
B. 生产谷氨酸的发酵过程中,pH的变化不影响谷氨酸的产量
C. 通过发酵工程获得大量的单细胞蛋白可以制成微生物饲料
D. 利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病属于化学防治
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
2、 产品不同,分离提纯的方法般不同。(1)如果产品是菌体,可采用过滤,沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;(2) 如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。
3、 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
4、 发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强, 因而可以得到较为专的产物。
【详解】A、传统发酵技术与发酵工程都需要利用微生物进行发酵,A错误;
B、中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累,酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,即发酵过程中应将pH维持在中性和弱碱性条件,有利于谷氨酸的生成,B错误;
C、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料,C正确;
D、利用放线菌通过发酵工程产生的并冈霉素可以用来防治水稻枯纹病,这种治理不会对环境造成影响,属于生物防治,D错误。
故选C。
40. (黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)发酵工程的正确操作过程是( )
①发酵 ②培养基的配制 ③灭菌 ④产品的分离与提纯 ⑤菌种的选育和扩大培养 ⑥接种
A. ①③④⑤②⑥ B. ⑤②③⑥①④ C. ②③①⑥④ D. ⑥⑤②④③①
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术;发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】发酵工程的基本操作过程为:菌种的选育→培养基的配制→灭菌→扩大培养和接种→发酵过程→产品的分离提纯。因此正确的操作过程是⑤②③⑥①④,B正确,ACD错误。
故选B。
44. (黑龙江省七台河市勃利县高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题)发酵工程填空
(1)分离微生物的方法_______,_______;统计样品中活菌数目的方法_______。
(2)填表
代谢类型
反应原理
酒精发酵-酵母菌
①____
③____
乳酸发酵-乳酸菌
异养厌氧型
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
醋酸发酵-醋酸菌
②____
④____
⑤____
【答案】(1) ①. 平板划线法 ②. 稀释涂布平板法 ③. 稀释涂布平板法
(2) ①. 异养兼性厌氧型 ②. 异养好氧型 ③. C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 ④. C6H12O6+O22CH3COOH(乙酸)+2H2O+2CO2+能量 ⑤. C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
分离微生物的方法有平板划线法(在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落)和稀释涂布平板法(待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落);统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【小问2详解】
酒精发酵-酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,即在有氧时可以进行有氧呼吸,在无氧时可以进行无氧呼吸;反应原理是C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量;醋酸发酵菌种是醋酸菌,代谢类型是异养好氧型;反应原理是C6H12O6+O2 2CH3COOH(乙酸)+2H2O+2CO2+能量;C2H5OH+O2 CH3COOH(乙酸)+H2O+能量。
25. (黑龙江省绥化市望奎县六校2022-2023学年高三上学期开学联考生物试题)土壤中的某些细菌能产生脲酶,脲酶能使尿素分解产生NH3和CO2。从土壤中分离和纯化尿素分解菌的部分操作如图所示。回答下列问题:
(1)制备培养基平板的过程中,调节pH应在____________(填“灭菌前”或“灭菌后”)。系列梯度稀释后,采用____________(填工具)将0.1mL稀释液接种到培养基平板上。
(2)为保证上述实验中统计结果更接近实际值,下列处理合理的是____________(填序号)。
①每个稀释度下至少接种3个平板,统计菌落数并求其平均值
②24h后统计菌落数,将记录的菌落数目的平均值作为结果
③选取菌落数为30~300的平板计数
若每个平板上单菌落数目均符合统计要求,且单菌落数目的平均数为n,则可估算出1g该土壤样品中尿素分解菌的数目约为____________个,用此法估算尿素分解菌数目的前提条件之一是在培养基中添加____________作唯一氮源。
(3)感染幽门螺杆菌(Hp)会引起一系列胃部疾病,在消化内科,患者常被要求做Hp检测。
①Hp能产生脲酶,基于这一原理的13C—尿素呼气试验是Hp检测的重要手段:口服含13C—尿素的胶囊,一段时间后,收集受试者呼出的气体并用红外光谱仪来检测其中13CO2的情况。若呼出的气体中检测出13CO2,则可判断受试者为Hp感染者。请简述13C—尿素生成13CO2。并转运到呼出的气体中的过程:____________。
②少数患者因感染耐药性Hp,用常规方法无法进行根除治疗,此时可以采取分离培养的方法,有针对性地筛选出最有效的抗生素:取少量从患者体内分离纯化的耐药性Hp接种在培养基平板上,将用不同候选抗生素和_____________浸润的圆形滤纸片贴在细菌平板上,将培养皿倒置于37℃的恒温培养箱中培养,观察____________。
【答案】(1) ①. 灭菌前 ②. 涂布器
(2) ①. ①②③ ②. n.105 ③. 尿素
(3) ①. 受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2 ②. 菌液 ③. 抑菌圈的大小
【解析】
【分析】实验室的培养基按照功能划分,可以分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。
【小问1详解】
为防止杂菌污染,在制备培养基平板的过程中,应先调pH后灭菌,即调节pH应在灭菌前;稀释涂布平板法的接种工具是涂布器。
【小问2详解】
为保证上述实验中统计结果更接近实际值,应每个稀释度下至少接种3个平板,统计菌落数并求其平均值,以减少实验误差;24h后统计菌落数,将记录的菌落数目的平均值作为结果,以避免遗漏数据;选取菌落数为30~300的平板计数,故选①②③;据图可知,图示微生物稀释了104倍,取样0.1ml进行接种,故若每个平板上单菌落数目均符合统计要求,且单菌落数目的平均数为n,则可估算出1g该土壤样品中尿素分解菌的数目约为(n/0.1)×104=n.105个;该实验目的是从土壤中分离和纯化尿素分解菌,故应以尿素为唯一氮源。
【小问3详解】
①分析题意,受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2,被感染者呼出。
②针对性地筛选出最有效的抗生素的方法是:取少量从患者体内分离纯化的耐药性Hp接种在培养基平板上,将用不同候选抗生素和菌液浸润的圆形滤纸片贴在细菌平板上,将培养皿倒置于37℃的恒温培养箱中培养,观察抑菌圈的大小。
26. (黑龙江省绥化市望奎县六校2022-2023学年高三上学期开学联考生物试题)成熟果实中ACC合成酶的活性明显提高,导致乙烯含量急剧上升,不利于果实储藏。我国科学家利用农杆菌LBA4404携带ACC合成酶反义基因和卡那霉素抗性基因,转化番茄无菌苗子叶,培养、筛选出转基因植株X,乙烯合成量明显降低,果实的成熟和衰老得以延缓,果实更耐储藏。下表显示研究的部分数据,回答下列问题:
不同浓度IAA、ZT的培养基中番茄苗子叶不定芽的诱导率
激素浓度
诱导率
品种
IAA/(mg·L-1)
ZT/(mg·L-1)
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
美国大红王
70
72
98
11
0
28
98
92
64
42
美102
74
78
99
10
0
36
99
92
62
38
美108
63
69
90
8
0
32
90
90
66
34
中蔬4号
42
43
54
0
0
16
54
46
22
12
中蔬6号
23
25
30
0
0
10
30
50
26
14
大红Ⅱ号
56
56
82
6
0
30
82
84
42
22
说明:IAA表示生长素;ZT表示玉米素,是一种细胞分裂素
(1)据表分析,该实验的自变量有_____________;ZT组的各培养基中,IAA的浓度应该为_____________。
(2)ACC合成酶反义基因和卡那霉素抗性基因可能存在于农杆菌LBA4404_____________的T-DNA上;ACC合成酶反义基因随T-DNA进入番茄细胞并插入_____________DNA中,得到转基因植株X,在转基因植株X体内,ACC合成酶反义基因转录产生的RNA与ACC合成酶基因转录出的mRNA结合,ACC合成酶基因表达的_____________过程被抑制,最终导致乙烯合成量降低。
(3)将用农杆菌LBA4404菌液浸泡的番茄无菌苗子叶置于特定的培养基中进行培养。该培养基中加有一定量的卡那霉素,目的是_____________;利用_____________技术将转基因番茄苗子叶的细胞培育成转基因植株X,简述培育转基因植株X的基本流程:_______________。
【答案】(1) ①. IAA和XT的浓度及番茄品种 ②. 0
(2) ①. Ti质粒 ②. 番茄细胞的染色体 ③. 翻译
(3) ①. 将重组质粒筛选出来 ②. 植物组织培养 ③. 含目的基因的细愈伤组织小植株
【解析】
【分析】分析题干可知,ACC合成酶反义基因转录出的反VRNA可与ACC合成酶其因转录出的mRNA结合,从而影响乙烯的合成,由此可知ACC合成酶反义基因通过影响翻译过程抑制ACC合成酶基因表达。
【小问1详解】
分析题意可知,本实验目的是探究不同浓度IAA、ZT的培养基对番茄苗子叶不定芽的诱导率的影响,结合表格可知,实验的自变量是IAA和XT的浓度及番茄品种;ZT组的各培养基中,IAA浓度应为0,以确保实验结果的可靠。
【小问2详解】
T-DNA位于Ti质粒上;ACC合成酶反义基因随T-DNA进入番茄细胞并插入番茄细胞的染色体DNA中,得到转基因植株X;mRNA是翻译的模板,ACC合成酶反义基因转录产生的RNA与ACC合成酶基因转录出的mRNA结合,mRNA不能发挥作用,翻译过程被抑制。
【小问3详解】
卡那霉素属于标记基因,标记基因的作用是将重组质粒筛选出来;将番茄苗子叶细胞培育为完整植株的方法是植物组织培养技术;将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是:含目的基因的细胞愈伤组织小植株。
21. (黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:“世人云:‘米过酒甜’此乃不解法候。酒冷沸止,米有不消者,便是曲势尽。”下列有关叙述,不正确的是( )
A. 米过酒甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗
B. 酿酒过程起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO2释放形成的
C. 糖类等有机物氧化分解释放的能量以热能形式散失会导致温度升高
D. “曲势尽”的原因可能是发酵过程pH值升高或酒液中酒精含量升高
【答案】D
【解析】
【分析】1、利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
2、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【详解】A、酿造米酒的原料富含糖类,米过酒甜是因为米中有糖类物质未被完全消耗,A正确;
B、起泡是由于微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的,酿酒过程主要是无氧呼吸产生,B正确;
C、由于微生物呼吸作用消耗糖类等有机物,会释放能量,且释放的能量绝大多数以热能的形式散失,因此会导致酒液温度产生变化,C正确;
D、微生物无氧呼吸,会产生的CO2,导致瓮中液体pH值降低,“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH值降低或酒液中酒精含量升高,D错误。
故选D。
24. (黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题)下列关于传统发酵技术的说法,错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
B. 利用微生物不同的代谢能力,获取代谢产物
C. 果酒和果醋的传统制作过程中都是利用好氧的酵母菌完成的
D. 传统发酵技术一般直接利用原材料中天然存在的微生物
【答案】C
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,A正确;
B、不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,B正确;
C、果酒制作过程中起主要作用的菌种是酵母菌,属于兼性厌氧微生物;果醋制作过程中起主要作用的菌种是醋酸菌,是一种好氧细菌,C错误;
D、原材料中有一些天然存在的微生物,直接利用即可,D正确。
故选C。
29. (黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题)如图为划线分离法接种的示意图,下列说法正确的是( )
A. 观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是①
B. 图中所示的4次划线后,都应将接种环放在酒精灯上灼烧
C. 图中所示的4次划线前,都应将接种环放在酒精灯上灼烧
D. 图中④区域最可能出现单菌落,①区域不可能出现单菌落
【答案】B
【解析】
【分析】平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
【详解】A、随着在平板上连续划线,菌体数目越来越少,因此,观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是④,因为该区域可得到单菌落,A错误;
B、 图中所示的4次划线后,都应将接种环放在酒精灯上灼烧,其中前三次灼烧的目的是保证菌种来自上次划线的末端,而最后一次灼烧的目的是防止菌种污染环境和操作者,B正确;
C、 图中第一次划线时需要先将接种环灼烧灭菌后,直接取菌种划线即可,此后的三次划线都需将接种环放在酒精灯上灼烧,C错误;
D、 当菌体稀释到一定程度后,图中④区域最可能出现单菌落,而只要菌液中菌体数目较少,则①区域也可能出现单菌落,D错误。
故选B。
(2023届河南省百万联考高三8月联考)30. 土壤中的某些细菌能产生脲酶,脲酶能使尿素分解产生NH3和CO2。从土壤中分离和纯化尿素分解菌的部分操作如图所示。回答下列问题:
(1)制备培养基平板的过程中,调节pH应在____________(填“灭菌前”或“灭菌后”)。系列梯度稀释后,采用____________(填工具)将0.1mL稀释液接种到培养基平板上。
(2)为保证上述实验中统计结果更接近实际值,下列处理合理的是____________(填序号)。
①每个稀释度下至少接种3个平板,统计菌落数并求其平均值
②24h后统计菌落数,将记录的菌落数目的平均值作为结果
③选取菌落数为30~300的平板计数
若每个平板上单菌落数目均符合统计要求,且单菌落数目的平均数为n,则可估算出1g该土壤样品中尿素分解菌的数目约为____________个,用此法估算尿素分解菌数目的前提条件之一是在培养基中添加____________作唯一氮源。
(3)感染幽门螺杆菌(Hp)会引起一系列胃部疾病,在消化内科,患者常被要求做Hp检测。
①Hp能产生脲酶,基于这一原理的13C—尿素呼气试验是Hp检测的重要手段:口服含13C—尿素的胶囊,一段时间后,收集受试者呼出的气体并用红外光谱仪来检测其中13CO2的情况。若呼出的气体中检测出13CO2,则可判断受试者为Hp感染者。请简述13C—尿素生成13CO2。并转运到呼出的气体中的过程:____________。
②少数患者因感染耐药性Hp,用常规方法无法进行根除治疗,此时可以采取分离培养的方法,有针对性地筛选出最有效的抗生素:取少量从患者体内分离纯化的耐药性Hp接种在培养基平板上,将用不同候选抗生素和_____________浸润的圆形滤纸片贴在细菌平板上,将培养皿倒置于37℃的恒温培养箱中培养,观察____________。
【答案】(1) ①. 灭菌前 ②. 涂布器
(2) ①. ①②③ ②. n.105 ③. 尿素
(3) ①. 受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2 ②. 菌液 ③. 抑菌圈的大小
【解析】
【分析】实验室的培养基按照功能划分,可以分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。
【小问1详解】
为防止杂菌污染,在制备培养基平板的过程中,应先调pH后灭菌,即调节pH应在灭菌前;稀释涂布平板法的接种工具是涂布器。
【小问2详解】
为保证上述实验中统计结果更接近实际值,应每个稀释度下至少接种3个平板,统计菌落数并求其平均值,以减少实验误差;24h后统计菌落数,将记录的菌落数目的平均值作为结果,以避免遗漏数据;选取菌落数为30~300的平板计数,故选①②③;据图可知,图示微生物稀释了104倍,取样0.1ml进行接种,故若每个平板上单菌落数目均符合统计要求,且单菌落数目的平均数为n,则可估算出1g该土壤样品中尿素分解菌的数目约为(n/0.1)×104=n.105个;该实验目的是从土壤中分离和纯化尿素分解菌,故应以尿素为唯一氮源。
【小问3详解】
①分析题意,受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为NH3和13CO2,被感染者呼出。
②针对性地筛选出最有效的抗生素的方法是:取少量从患者体内分离纯化的耐药性Hp接种在培养基平板上,将用不同候选抗生素和菌液浸润的圆形滤纸片贴在细菌平板上,将培养皿倒置于37℃的恒温培养箱中培养,观察抑菌圈的大小。
(2023届河南省洛阳市创新发展联盟高三摸底考)30. 尿素[CO(NH2)2]是农业生产上一种重要的氮肥,但是不能被农作物直接吸收,土壤中的某些细菌能合成脲酶,可以将尿素分解成氨和CO2,然后被植物利用。为分离和培养土壤中能分解尿素的细菌,某实验小组要完成活动“从土壤中分离出能分解尿素的细菌”,部分操作过程如图。回答下列问题:
(1)在该实验活动中,配制培养基需要以________为唯一氮源,还需要添加葡萄糖,原因是________,配制该培养基需要采用________________________法灭菌。
(2)在接种前需要对样品进行稀释处理,以保证获得菌落数在30~300个、适于计数的平板。该实验活动一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养,若测定放线菌数量,则需要采用与此不一样的稀释倍数,原因是________________。
(3)在进行实验时,甲同学从对应106倍稀释的培养基中筛选出大约200个菌落,但是其他同学在同样稀释度下只筛选出大约90个菌落。若甲同学的结果有问题,则可能的原因是________________(答出一项即可)。若培养时观察到培养基上的菌落连成一片,则最可能的原因是________________。
(4)测定能分解尿素的细菌的数量可以借助________________直接计数,这种方法得到的结果一般比用稀释涂布平板法得到的结果________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. 尿素 ②. 分解尿素的细菌为异养生物,葡萄糖可为其提供碳源 ③. 高压蒸汽灭菌
(2)土壤中各类微生物的数量是不同的
(3) ①. 培养基被杂菌污染或培养基中混入了其他含氮物质 ②. 菌液浓度过高(或土壤溶液稀释倍数不够),接种时无法将细菌充分分散开来
(4) ①. 显微镜、血细胞计数板 ②. 偏大
【解析】
【分析】从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。筛选尿素分解菌应该使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,配制培养基的一般操作是配制培养液、调整pH、分装、包扎、灭菌、搁置斜面。微生物的计数常用稀释涂布平板法接种,采用固体平板培养细菌时,要将培养皿倒置。
【小问1详解】
该实验是从土壤中分离出能分解尿素的细菌,需要以尿素为唯一氮源,该培养基中需要添加葡萄糖为分解尿素的细菌提供碳源,原因是尿素分解菌为异养微生物,不能利用无机碳源,只能利用现成的有机碳源。培养基要用高压蒸汽灭菌。
【小问2详解】
在接种前需要对样品进行稀释处理。以保证获得菌落数在30~300范围、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养,若测定放线菌数量,则需要采用与此不一样的稀释倍数,原因是土壤中各类微生物的数量是不同的,所以分离不同的微生物需要采用不同的稀释倍数。
【小问3详解】
在进行实验时,甲同学从对应106倍稀释的培养基中筛选出大约200个菌落,但是其他同学在同样稀释度下只筛选出大约90个菌落,若甲同学的结果有问题,则可能的原因是培养基被杂菌污染或培养基中混入了其他含氮物质,使得培养基上不止尿素分解菌这一种微生物。菌落连成一片是因为菌液浓度过高、稀释倍数不够或接种时无法将细菌分散开。
【小问4详解】
分解尿素的细菌肉眼观察不到,需要借助于显微镜或者血细胞计数板观察,用显微镜或者血细胞计数板直接计数,无法区分活菌和死菌,得到的数据偏大。
(2023届河南省洛阳市强基联盟新高三摸底大联考)25. 阅读下列资料,回答有关问题:
资料1:测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养;测定土壤中放线菌的数量,一般选用103、104、105倍的稀释液进行平板培养;测定土壤中真菌的数量,一般选用102、103、104倍的稀释液进行平板培养。
资料2:土壤中酵母菌的分离与计数过程如下图,分离纯化醉母菌的培养基配方如下表:
(1)土壤样品的第一次稀释时应加入无菌水______mL,将该菌种接种到培养皿的方法是______。
(2)分离纯化酵母菌的培养基中所加的B物质是______,该培养基的pH应控制在______(填“4.5~6.0”“7.0~7.2”或“9.6~9.8”),葡萄糖的作用是______。
(3)接种前将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中的主要目的是______;为保证菌液的均匀分布,应在涂布时______。
(4)若对培养基中酵母菌菌落进行描述,则应该主要描述菌落的______(至少填三种)等特征。
【答案】(1) ①. 90 ②. 稀释涂布平板法
(2) ①. 琼脂 ②. 4.5~6.0 ③. 提供碳源(和能量)
(3) ①. 为涂布器的灼烧灭菌做准备 ②. 转动培养皿
(4)形状、大小、颜色、隆起程度、边缘形态等
【解析】
【分析】1、微生物培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子。培养基按物理性质分为固体、半固体、液体培养基;按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
2、无菌操作包括灭菌和消毒两种方式,消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法;灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)。
3、微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【小问1详解】
由图可知取10g土样稀释10倍,故需要加入90mL无菌水,将该菌种接种到培养皿的方法是稀释涂布平板法。
【小问2详解】
分离纯化酵母菌需选用固体培养基,故向培养基加入的B物质是琼脂。酵母菌是真菌,培养真菌应将pH调至酸性,故pH应该为4.5~6.0,葡萄糖的作用是为酵母菌提供碳源(和能量)。
【小问3详解】
接种前我们应该将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,为涂布器的灼烧灭菌做准备,防止接种过程杂菌污染,在涂布时应转动培养皿,保证菌液的分布均匀。
【小问4详解】
菌落的特征有形状、大小、颜色、隆起程度、边缘形态等。
(2023届河南省杞县高中高三第一次摸底)25. 低密度聚乙烯(LDPE)因具有延展性等优点而广泛应用于保鲜膜,塑料膜等制造业,而LDPE(呈乳白色)不易被降解,对环境造成了极大的污染,通过微生物降解LDPE是绿色环保的新途径。以下为筛选LDPE降解菌(LDPE17菌株)的过程。回答下列问题:
(1)首先从塑料膜埋藏地采集样品,将样品加入无菌水中振荡,静置,取上清液用以___________为唯一碳源的液体培养基进行富集培养,富集培养的目的是___________。用涂布器将菌液接种到固体培养基上,30℃培养3d.对所用的培养皿、锥形瓶等玻璃制品常采用___________法进行灭菌。
(2)培养后,挑取有透明圈的菌落在选择培养基上进行连续划线分离,直至得到纯培养菌株——LDPE17菌株,即为初筛菌株,连续划线时需要注意______________________(答两点)。如何判断选择培养基是否具有筛选作用,简要写出实验思路并预期实验结果和结论:______________________.
(3)在去除氮源的LDPE17菌株富集培养基中,分别添加蛋白胨、牛肉膏、(NH)2SO4、NH4C1、(NH4)HPO4,每种氮源做三个平行实验,培养48 h,测定各实验组中LDPE 的浓度。该实验探究的目的是___________,该实验的无关变量有___________(答2个)。
(4)欲将获得的LDPE17菌株进行长期保存,常采用的方法是______________________.
【答案】(1) ①. 低密度聚乙烯##LDPE ②. 增加目的菌的浓度,以确保能从样品中分离得到所需的微生物 ③. 干热灭菌
(2) ①. 不能划破培养基;从上一区末端划线;划线前后要灼烧接种环;最后一区的划线不能与第一区相连等 ②. 实验思路;应在选择培养基和完全培养基上分别接种等量的相应浓度的菌液,在相同且适宜条件下培养;预期实验结果及结论:若选择培养基上长出的菌落数量明显少于完全培养基上的菌落,则证明该培养基具有筛选作用
(3) ①. 探究不同氮源对LJDPE17菌株生长繁殖的影响 ②. 每种氮源的含氮量、培养温度、培养时间
(4)甘油管藏法
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、实验室常用的灭菌方法:①灼烧灭菌:将微生物的接种工具,如接种环、接种针或其他金属工具,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌,此外,在接种过程中,试管口或瓶口等容易被污染的部位,也可以通过火焰燃烧来灭菌。②干热灭菌:能耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌。③高压蒸汽灭菌:将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内,为达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为121℃的条件下,维持15~30min。
【小问1详解】
为了筛选LDPE降解菌(LDPE17菌株)应以LDPE(低密度聚乙烯)为唯一碳源的液体培养基进行富集培养,富集培养是为了增加目的菌的浓度,以确保能从样品中分离得到所需的微生物。耐高温的,需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可以采用这种方法灭菌,所以实验中对所用的培养皿、锥形瓶等玻璃制品应采用干热灭菌法进行灭菌。
【小问2详解】
划线要求,划线时,不能把接种环深入到培养基中进行接种,只能在培养基表面进行划线操作,连续划线时需要注意不能划破培养基;划线应该从上一区末端划线;划线前后要灼烧接种环;最后一区的划线不能与第一区相连等。
为了判断选择培养基是否具有筛选作用,应该在选择培养基和完全培养基上分别接种等量的相应浓度的菌液,观察菌落的生长情况来判断。
实验思路;应在选择培养基和完全培养基上分别接种等量的相应浓度的菌液,在相同且适宜条件下培养。
预期实验结果及结论:若选择培养基上长出的菌落数量明显少于完全培养基上的菌落,则证明该培养基具有筛选作用。
【小问3详解】
在去除氮源的LDPE17菌株富集培养基中,分别添加蛋白胨、牛肉膏、(NH)2SO4、NH4C1、(NH4)HPO4,即每组的氮源不同,实验的自变量是不同的氮源,所以该实验探究的目的是探究不同氮源对LJDPE17菌株生长繁殖的影响。该实验中除了氮源不同,其他的条件应该相同且适宜,所以无关变量有每种氮源的含氮量、培养温度、培养时间等。
【小问4详解】
对分离出的细菌进行长期保存,常采用甘油管藏法。
【点睛】本题考查了微生物的分离和培养的有关知识,考生识记无菌技术的主要内容,识记接种微生物常用的两种方法,细菌的选择培养,结合所学的知识准确答题是解答本题的关键。
(河南省安阳市2022-2023学年高三上学期调研考试)23. 近年来,过度依赖提高养殖密度和过量投饵的养殖方式,导致出现养殖环境生态失调、病害频发、水资源浪费和污染严重等现象。益生菌能够改善水质,抑制有害菌的生长,保持微生态平衡,是水产动物防控病害的有效手段之一。研究人员从鲫鱼肠道样品中分离出具有抑菌效果的菌株,为开发适用于水产养殖的抑菌类微生态制剂提供参考。抑菌效果用指示菌(嗜水气单胞菌、哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌等有害菌)进行检验。用到LB液体培养基:蛋白胨1%、酵母膏0.5%、氯化钠0.5%、水100mL。请回答下列问题:
(1)LB液体培养基中的蛋白胨能为微生物提供___________;用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌时,水沸腾后,待________________,再关闭排气阀。
(2)将样品鲫鱼肠道内容物制成稀释液,接种至LB液体培养基进行富集培养,目的是_________;将富集培养液加至LB固体培养基平板,涂布均匀,37℃恒温培养。配制LB固体培养基时,通常需向LB液体培养基中加入__________;菌落长出后,常采用__________法将其转接种到新的平板上进一步纯化,得到初筛菌株。
(3)采用打孔法测定初筛菌株的抑菌效果:吸取稀释好的________________菌液0.6mL加入平板;使用2.7mm的直径打孔器,在平板上垂直均匀打孔,标记菌株编号,每孔分别注入10μL________________菌液,培养24h。每个样品做3个平板。培养完毕,检测板上出现抑菌圈,测量________________,取平均值。
(4)经鉴定,菌株YJ4的抑菌效果最好,为进一步验证菌株YJ4的安全性,选择健康鲫鱼80尾,随机均分为4组。实验组分别采用腹腔注射法注射0.1mL浓度分别为1×109、1×108和1×107单位/mL的YJ4菌悬液,适宜条件下饲养7d,观察并记录实验鱼游动、摄食及死亡情况,最后剖检,观察有无病变,对照组的处理为__________。
【答案】(1) ①. 碳源、氮源(和维生素) ②. 冷空气彻底排除后
(2) ①. 增加目的菌的数量 ②. 琼脂(凝固剂) ③. 平板划线
(3) ①. 指示 ②. 初筛菌株 ③. 抑菌圈的直径(大小)
(4)采用腹腔注射法注射0.1mL生理盐水
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
微生物培养时培养基中的成分通常含有水、碳源、氮源和无机盐;用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌时,水沸腾后,待冷空气彻底排除后,再关闭排气阀。
【小问2详解】
富集培养的目的是增加目的菌的数量;固体培养基中含有凝固剂,凝固剂通常选用琼脂;菌落长出后,常采用平板划线法将其转接种到新的平板上进一步纯化,得到初筛菌株。
【小问3详解】
采用打孔法测定初筛菌株的抑菌效果:吸取稀释好的指示菌液0.6mL加入平板;使用2.7mm的直径打孔器,在平板上垂直均匀打孔,标记菌株编号,每孔分别注入10μL初筛菌株菌液,培养24h。每个样品做3个平板。培养完毕,检测板上出现抑菌圈,测量抑菌圈的直径(大小),取平均值。
【小问4详解】
分析题意,本实验目的是进一步验证菌株YJ4的安全性,则实验的自变量是不同浓度的YJ4菌悬液,不同组别中均采用腹腔注射法注射0.1mL菌液,根据实验设计的对照与单一变量原则可知,对照组的处理为采用腹腔注射法注射0.1mL生理盐水。
(河南省安阳市2022—2023学年高三上学期名校调研摸底)29. 玫瑰精油是从鲜花中提取的,为鲜花油之冠,其价格昂贵,国际市场价与黄金相当,素有“精油皇后”“液体黄金”之美称,是最常用的名贵花香原料。回答下列玫瑰精油提取中的有关问题。
(1)用于提取精油的玫瑰花一般在花开的盛期采收,原因是___________。玫瑰精油的提取过程:鲜玫瑰花+清水→___________→油水混合物→___________→除水→玫瑰油。
(2)下图为提取玫瑰精油的过程中常用的蒸馏装置,该装置中存在三处错误,请找出并进行改正。
①______________________
②______________________
③______________________
(3)提取玫瑰精油也可采用萃取法,萃取的效率主要取决于萃取剂的___________,同时还受到原料颗粒的大小、萃取的温度和时间等因素的影响。所获萃取液进行浓缩时也可采用上图中的蒸馏装置,但需在浓缩之前进行___________,除去萃取液中的不溶物。
【答案】(1) ①. 此阶段花朵含油量最高 ②. 水蒸气蒸馏 ③. 分离油层
(2) ①. 冷凝管进水、出水口接错,应改为冷凝管进水口在下,出水口在上,与水热气流向相反 ②. 蒸馏瓶口无温度计,应该为在蒸馏瓶瓶口插入温度计,且温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平 ③. 生物材料过多,蒸馏时会溢出,应将生物材料减少至蒸馏瓶容积的1/3左右
(3) ①. 萃取剂的性质和数量 ②. 过滤
【解析】
【分析】玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,玫瑰精油常采用水蒸气蒸馏法提取。
【小问1详解】
用于提取玫瑰精油的玫瑰花要在花开的盛花期采收,因为此阶段花朵含油量最高。玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,玫瑰精油常采用水蒸气蒸馏法提取,其提取流程为:①在开花的盛期(时期)采收玫瑰花瓣,与清水以质量比为1:4的比例进行混合;②在水蒸气蒸馏装置中进行蒸馏,在锥形瓶中收集到乳白色(颜色)的乳浊液;③向乳化液中加入NaCl,增加盐的浓度,静置,出现油水分层;④用分液漏斗将其两层分开,得到油层;⑤向油层中加入一些无水硫酸钠吸水,静置约12h,过滤得到的液体为玫瑰油,即新鲜玫瑰花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→玫瑰油。
【小问2详解】
图中三处错误为冷凝管进水、出水口接错,应改为冷凝管进水口在下,出水口在上,与水热气流向相反;蒸馏瓶口无温度计,应该为在蒸馏瓶瓶口插入温度计,且温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平;生物材料过多,蒸馏时会溢出,应将生物材料减少至蒸馏瓶容积的1/3左右。
【小问3详解】
萃取效率主要取决于萃取剂的性质和数量。萃取液在浓缩之前需进行过滤,以除去萃取液中的不溶物。
(河南省安阳市北关区2022-2023学年高三上学期摸底测试)11. 为获得纤维素酶高产菌株,科研人员进行了下列分离、筛选、鉴定工作。
(1)为分离纤维素分解菌,科研人员配制了下表所示成分培养基,该表空白处的两种成分是_________。
(2)科研人员将采集的富含纤维素的土壤放入无菌水中,振荡混匀,制成悬液。为获得较均匀分布的单菌落,还需要将悬液进行___________,用_________法接种于固体培养基上。
(3)选择单菌落数目适宜的培养基,加入一定浓度的刚果红溶液,一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液,观察并比较菌落和透明圈直径的比值,该比值_________(“大”、“小”)的菌落纤维素酶产量更高。
(4)将获得的菌株进行液体培养后,从培养液的_______(填“上清液”或“沉淀物”)提取获得纤维素酶。
【答案】 ①. 纤维素、蒸馏水 ②. 梯度稀释 ③. 稀释涂布平板法 ④. 小 ⑤. 上清液
【解析】
【详解】试题分析:本题结合图表,考查分离和培养纤维素酶高产菌株,要求识记土壤微生物分离的原理及方法,识记培养基的成分、种类及作用,掌握接种微生物常用的两种方法,能结合表中信息准确答题。
(1)由于实验目的是分离纤维素酶高产菌株,所以培养基中需要加入纤维素,在配制过程中,需要用蒸馏水先配制成液体培养基,再凝固成固体培养基,因此该表空白处的两种成分是纤维素和蒸馏水。
(2)为获得较均匀分布的单菌落,还需要将悬液进行梯度稀释,并用稀释涂布法接种于固体培养基上,接种后的培养基倒置状态放入培养箱。
(3)选择单菌落数目适宜的培养基,加入一定浓度的刚果红溶液(纤维素与刚果红结合后显红色),纤维素酶产量越高,纤维素被分解的就越多,透明圈直径就越大,因此菌落和透明圈直径的比值就越小,故菌落和透明圈直径的比值小的菌落纤维素酶产量更高。
(4)获得的菌株进行液体培养后,菌株一般分布于沉淀物中,分泌出来的纤维素酶分布于上清液中,因此可以从培养液的上清液中获得纤维素酶。
(河南省安阳市铁西区2022-2023学年高三上学期摸底测试)11. 发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产品的过程。发酵工程则是通过现代工程技术,利用微生物的特定功能,规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。请据此回答与发酵及发酵工程相关的问题。
(1)在传统发酵生产葡萄酒和腐乳的过程中,所利用的主要的微生物分别来自于___________和___________。酿酒时,会因操作不当使酒变酸,此时在酒的表面会观察到一层膜,产生膜的原因是___________。
(2)现代发酵工程中所利用的微生物需要使用选择培养基进行严格筛选,在微生物学中,将___________的培养基称为选择培养基。在筛选微生物时,可使用接种环在选择培养基上进行接种,并获得菌落,这种接种方法称为___________。
(3)利用发酵工程生产产品时,需要随时检测培养液中微生物的数量,以了解发酵进程。为保证数据及时、准确,常采用___________方法测定微生物数量。此外,还要及时添加必要的营养组分,并严格控制___________(至少答出三点)等发酵条件。
(4)有人提出利用吸附法对发酵中所使用的微生物进行固定化,从而降低生产成本。你是否赞同这一观点,并说明理由:___________。
【答案】(1) ①. 葡萄皮上的酵母茵 ②. 空气中的毛霉孢子 ③. 醋酸茵在液面大量繁殖形成
(2) ①. 允许特定种类微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长 ②. 平板划线法
(3) ①. 显微镜直接计数 ②. 温度,pH,溶解氧
(4)不赞同,微生物细胞体积大,难以被吸附,应用包埋法进行固定
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、固定化酶或细胞的方法有包埋法、物理吸附法、化学结合法。由于大分子物质不易进入细胞,采用固定化细胞技术会使反应效率降低,因此如果反应物是大分子物质,应采用固定化酶技术。
【小问1详解】
在传统发酵生产葡萄酒和腐乳的过程中,所利用的主要的微生物分别来自于葡萄皮上的酵母茵和空气中的毛霉孢子;醋酸菌是好氧菌,在酿酒时,会因操作不当使酒变酸,且由于醋酸茵在液面大量繁殖,会形成一层膜。
【小问2详解】
微生物培养中,允许特定种类微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基;微生物的接种方法包括平板划线法和稀释涂布平板法,其中利用接种环接种的方法是平板划线法。
【小问3详解】
为保证数据及时、准确,常采用显微镜直接计数的方法测定微生物数量;发酵过程中应严格控制温度,pH,溶解氧等条件。
【小问4详解】
由于微生物细胞体积大,难以被吸附,应用包埋法进行固定,故利用吸附法对发酵中所使用的微生物进行固定化的方法不合适。
【点睛】本题考查传统发酵技术、微生物的培养及固定化技术等,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(河南省安阳市文峰区2022-2023学年高三上学期摸底测试)11. 辣椒疫病是由辣椒疫霉菌侵染引起的一种毁灭性土传病害。实验小组从疫病发病严重田块的辣椒植株根际土壤中分离筛选出两株具有广谱抗性并可在贫瘠营养条件下生长良好的高效拮抗菌株HL-3,回答下列问题:
(1)采集能拮抗辣椒疫霉菌的菌株时,应采集疫病发病严重田块的_________(填“健康”或“患病”)辣椒植株根际的土壤,原因是_____________________。采集的土壤样本先置于液体培养基中摇床培养,目的是_________________________。
(2)测定筛选到的不同菌株的拮抗作用效果时,应先在平板的中央位置接种________,培养1d后再在距离原菌落2cm处接种拮抗菌,并置于_________中培养,一段时间后通过比较________判断菌株的拮抗能力。
(3)实验小组筛选获得了高效拮抗南株HL-3。请设计实验,探究HL-3对辣椒枯萎病菌是否也具有拮抗效应(实验材料有HL-3菌液、辣椒枯萎病菌菌液、无菌水、已灭菌的平板等)。简要写出实验设计思路:____________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 健康 ②. 健康植株的根际土壤中含有较为丰富的拮抗辣椒疫霉菌的菌株 ③. 增加培养液中拮抗菌的浓度
(2) ①. 辣椒疫霉菌 ②. 恒温培养箱 ③. 抑菌圈的大小
(3)取两个固体平板甲和乙,在两个平板中央位置接种等量的辣椒枯萎病菌菌液,培养1d后再在距离原菌落2cm处,甲组接种拮抗菌,乙组接种等量的无菌水,培养一段时间后比较是否出现抑菌圈
【解析】
【分析】辣椒疫病是由辣椒疫霉菌侵染引起的一种毁灭性土传病害。拮抗菌能抑制辣椒疫霉菌的生长,因此能拮抗辣椒疫霉菌的菌株可使辣椒不患病。
【小问1详解】
由于能拮抗辣椒疫霉菌的菌株可使辣椒不患病,因此健康植株的根际土壤中含有较为丰富的拮抗辣椒疫霉菌的菌株,故采集能拮抗辣椒疫霉菌的菌株时,应采集疫病发病严重田块的健康辣椒植株根际的土壤。液体培养基有利于菌体充分的利用营养物质,故采集的土壤样本先置于液体培养基中摇床培养,目的是增加培养液中拮抗菌的浓度。
【小问2详解】
测定筛选到的不同菌株的拮抗作用效果时,需要通过观察辣椒疫霉菌的生长情况,因此应先在平板的中央位置接种辣椒疫霉菌,培养1d后再在距离原菌落2cm处接种拮抗菌,并置于恒温培养箱中培养,拮抗菌能抑制辣椒疫霉菌的生长,因此一段时间后通过比较抑菌圈的大小判断菌株的拮抗能力。
【小问3详解】
本实验是探究HL-3对辣椒枯萎病菌是否也具有拮抗效应,因此自变量为是否含有HL-3,因变量为辣椒枯萎病菌的生长情况,因此实验设计思路为:取两个固体平板甲和乙,在两个平板中央位置接种等量的辣椒枯萎病菌菌液,培养1d后再在距离原菌落2cm处,甲组接种拮抗菌,乙组接种等量的无菌水,培养一段时间后比较是否出现抑菌圈。
【点睛】本题考查微生物的培养和筛选,意在考查考生对所学知识的灵活应用能力。
(河南省安阳市文峰区2022-2023学年高三上学期摸底测试)12. 疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作一项重要举措。重组腺病毒疫苗研发策略是:将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中,形成表达S蛋白的重组腺病毒,注射到健康人体内,腺病毒可侵染人体细胞,达到预防新冠病毒感染的效果。回答下列问题。
(1)由于腺病毒DNA分子较大,需采取图所示方法获得重组腺病毒DNA。即:将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中,最终重组在线性DNA分子上,据图推测, X所示的原件应该为__________________________。
(2)将上述重组线性DNA分子(不编码病毒复制必需的E1蛋白)导入到能表达人体细胞没有的E1蛋白的细胞系,最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒_____________________,从而提高了疫苗的安全性。
(3)重组腺病毒疫苗_______(填“含有”或“不含有”)有活性的病毒。注射进入人体后可经过___________(填“转录”“翻译”或“转录及翻译”)产生相应蛋白发挥抗原作用。人体接种该疫苗后,免疫系统会产生相应的抗体及记忆细胞,后者在新型冠状病毒进入人体时,可迅速____________, 引发强烈特异性免疫反应。
(4)为了检测疫苗的效果,科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后,感染新冠病毒。一段时间后检测新冠病毒含量,结果如下,说明重组腺病毒疫苗___________, 且效果最好的免疫方式是_____________________。
【答案】(1)Kan抗性基因
(2)(不编码E1蛋白从而)不能在人体细胞中复制
(3) ①. 含有 ②. 转录及翻译 ③. 增殖与分化
(4) ①. 能有效抑制新冠病毒的复制 ②. 滴鼻和口服
【解析】
【分析】1、根据重组腺病毒疫苗研发图可知,获得重组线性DNA分子是通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的,故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因,故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。
2、分析柱状图可知,通过给雪貂滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的结果,与对照组比较,均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力;题图中显示,滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低,说明该免疫方式效果最好。
【小问1详解】
根据以上分析可知,图示方法获得重组腺病毒DNA将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中,通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的,故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因,故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。
【小问2详解】
根据题意可知,重组线性DNA分子中不含病毒复制必需E1蛋白基因,人体细胞中也不含有E1蛋白,而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白,故将这样获得的重组腺病毒疫苗,能够在载体中进行复制,诱导刺激人体产生免疫反应,但无法在人体的宿主细胞内复制,提高了疫苗的安全性。
【小问3详解】
根据“腺病毒可侵染人体细胞”可知,该疫苗含有活性病毒。重组腺病毒疫苗含有病毒的S蛋白基因,因此注射进入人体后可经过转录及翻译过程产生S蛋白发挥抗原作用。记忆细胞再次遇到相同抗原时,会迅速增殖与分化,引发强烈特异性免疫反应。
【小问4详解】
分析题图可知,通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组,均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力;且题图中显示滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低,说明该免疫方式效果最好。
【点睛】本题以新冠病毒疫苗的制备为背景考查基因工程和免疫的知识点,要求学生识记基因表达载体的构建和组成,能够正确识图判断获得重组腺病毒的图示中的信息,结合所学的知识点解决问题;把握病毒的结构组成和特点以及疫苗的作用,能够分析柱状图获取有效信息,进而用准确的语言表述实验结果,考查了学生分析和语言的表述能力。
(河南省顶级名校2022-2023学年高三上学期第一次月考)30. 甲烷氧化菌生产的单细胞蛋白具有较高的经济效益。如图所示,某研究小组从污泥中分离出甲烷氧化菌。回答下列问题。
(1)在培养过程中,获得纯净甲烷氧化细菌的关键是____________________;因此,在配制培养基后,需对A和B培养基进行____________________灭菌。
(2)利用A培养基多次振荡培养的目的是______________________________(答出2点)。
(3)若要验证B培养基具有选择作用,则需要设计一组对照组,对对照组处理是_________________________。实验结果是:接种48h后,实验组B培养基上的微生物在________________________________________(答出3点)等方面表现出稳定的菌落特征。
(4)测定甲烷氧化菌的数量时,通常选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养,目的是___________________(答出2点)。
【答案】(1) ①. 防止外来杂菌的入侵 ②. 高压蒸汽
(2)选择培养甲烷分解菌、增加甲烷分解菌的浓度
(3) ①. 用牛肉膏蛋白胨培养基代替B培养基,其余与实验组相同 ②. 形状、大小、颜色、隆起程度
(4)a.保证获得菌落数在30~300之间;b.保证获得适用于计数的平板
【解析】
【分析】筛选目的菌的思路为配制相应的选择培养基,使目的菌能正常生长,而杂菌生长受到抑制,最终分离纯化获得目的菌。
【小问1详解】
在培养过程中,要严格消毒和灭菌,目的是防止外来杂菌的入侵(杂菌污染),从而获得纯净甲烷氧化细菌。配制培养基后,需对培养基进行高压蒸汽灭菌,保证培养基没有杂菌污染。
【小问2详解】
结合题图可知,A培养基是液体选择培养基,B培养基是固体培养基,A和B的区别在于B培养基中添加了琼脂。利用A培养基多次振荡培养的目的是选择培养甲烷分解菌、增加甲烷分解菌的浓度,以便于从中分离得到甲烷分解菌。
【小问3详解】
若要验证B培养基具有选择作用,则需要设计一组对照组,对对照组的处理是用牛肉膏蛋白胨培养基代替B培养基,其余与实验组相同,若B培养基上的菌落数比牛肉膏蛋白胨培养基上菌落数少,则说明B培养基具有选择作用。实验结果是:不同微生物形成的菌落一般不同,接种48h后,B培养基上的微生物在形状、大小、隆起程度、颜色等方面表现出稳定的菌落特征。
【小问4详解】
甲烷氧化菌数量较多,一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养,目的是保证获得菌落数在30~300之间、保证获得适用于计数的平板。
(河南省开封市杞县高中2022—2023学年高三上学期开学考试)25. 某生物兴趣小组欲从葡萄皮上分离野生型酵母菌并进行纯化培养,培养流程如图所示。回答下列问题:
(1)进行纯化培养之前对培养基和操作者进行灭菌或消毒的方法分别是__________、_____________。
(2)若试管a中酵母菌菌液浓度是试管b中菌液浓度的10倍,则过程①稀释的具体操作是_____________。
(3)过程②使用的接种方法是_________法,接种工具是________。若培养过程中出现多种微生物时,可以依据微生物在固体培养基上形成的菌落________(答三点)等特征区分不同的微生物。
(4)若用平板划线法分离酵母菌时,划线的某个平板培养后第一划线区域不间断地长满了菌落,其他区域却均无菌落,操作失误的原因可能是___________(答两点)。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 化学药剂消毒法(酒精擦拭法)
(2)首先给b试管中加入9mL无菌水,再用移液管(移液枪)从a试管中吸取1mL酵母菌菌液,注入b试管中吹吸三次,使菌液与无菌水充分混匀
(3) ①. 稀释涂布平板 ②. 涂布器 ③. 形状、大小、隆起程度、颜色
(4)第一区域划线结束,接种环灼烧后未冷却即开始划线;第二区域划线未从第一区域末端开始,与第一区域划线不相交
【解析】
【分析】1、平板划线法:①将接种环放到火焰上灼烧,直到接种环的金属丝烧红。②在火焰旁冷却接种环。同时,拔出试管的棉塞。③将试管口通过火焰。④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液。⑤将试管口通过火焰,并塞上棉塞。⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线,盖上皿盖。⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作,作第三、四、五次划线,注意不要将最后一次划线与第一次的相连。
2、稀释涂布平板法:①将土样放进盛有无菌水的锥形瓶中,充分摇匀,取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次等比稀释。②取0.1mL菌液,滴加到培养基表面。③将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。④将涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布。⑤用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使涂布均匀。
【小问1详解】
对培养基和操作者进行灭菌或消毒的方法分别是高压蒸汽灭菌法、化学药剂消毒法(酒精擦拭法)。
【小问2详解】
若试管a中酵母菌菌液溶液浓度是试管b中菌液浓度的10倍,则过程①稀释的具体操作是首先给b试管中加入9mL无菌水,再用移液管(移液枪)从a试管中吸取1mL酵母菌菌液,注入b试管中吹吸三次,使菌液与无菌水充分混匀。
【小问3详解】
1号培养基上菌落分散,接种方法应该为稀释涂布平板法,接种工具为涂布器。当培养过程中出现多种微生物时,可以依据微生物在固体培养基上形成菌落的形状、大小、隆起程度、颜色等特征区分不同的微生物。
【小问4详解】
用平板划线法分离酵母菌时,划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,其他区域的划线上却均无菌落。导致失误的原因可能是:第一区域划线结束,接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始,与第一区域划线不相交,从而导致这种情况的出现。
(河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)20. 做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是( )
A. 高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖
B. 倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应立即去挑取菌落
D. 用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
【答案】D
【解析】
【分析】1、高压灭菌的操作步骤:
(1)首先将内层灭菌桶取出,再向外层锅内加入适量的水,使水面与三角搁架相平为宜。
(2)放回灭菌桶,并装入待灭菌物品。注意不要装得太挤,以免防碍蒸汽流通而影响灭菌效果。三角烧瓶与试管口端均不要与桶壁接触,以免冷凝水淋湿包口的纸而透入棉塞。
(3)加盖,并将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内。再以两两对称的方式同时旋紧相对的两个螺栓,使螺栓松紧一致,勿使漏气。
(4)用电炉或煤气加热,并同时打开排气阀,使水沸腾以排除锅内的冷空气。待冷空气完全排尽后,关上排气阀,让锅内的温度随蒸汽压力增加而逐渐上升。当锅内压力升到所需压力时,控制热源,维持压力至所需时间。本实验用 1.05kg/cm2,121.3℃,20分钟灭菌。
(5)灭菌所需时间到后,切断电源或关闭煤气,让灭菌锅内温度自然下降,当压力表的压力降至0时,打开排气阀,旋松螺栓,打开盖子,取出灭菌物品。如果压力未降到0时,打开排气阀,就会因锅内压力突然下降,使容器内的培养基由于内外压力不平衡而冲出烧瓶口或试管口,造成棉塞沾染培养基而发生污染。
(6)将取出的灭菌培养基放入 37℃温箱培养24小时,经检查若无杂菌生长,即可待用。
2、平板划线操作:①挑取含菌样品:选用平整、圆滑的接种环,按无菌操作法挑取少量菌种。②划A区:将平板倒置于煤气(酒精)灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面,有培养基一面向着煤气灯(这时皿盖朝上,仍留在煤气灯旁),右手拿接种环先在A区划3-4条连续的平行线。划完A区后应立即烧掉环上的残菌,以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时,左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内),以防止杂菌的污染。③划其他区:将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下,并使B区转到上方,接种环通过A区(菌源区)将菌带到B区,随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线,D区的线条应与A区平行,但划D区时切勿重新接触A、B区,以免将两区中浓密的菌液带到D区,影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。④将平板倒置培养。
【详解】A、高压蒸汽灭菌加热结束时,应等压力表的压力降到零时,再打开排气阀,旋松螺栓,打开锅盖,A错误;
B、倒平板时,将打开的皿盖放在一边,容易污染培养皿,B错误;
C、经火焰灭菌后的接种环温度很高,若此时趁热挑起待纯化菌落会使其中的微生物死亡,C错误;
D、用记号笔标记培养皿中菌落时,由于培养菌落时需倒置培养,为了方便查看,应标记在皿底上,D正确。
故选D。
(河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)26. 为了更好地解决油废水的污染问题,实验小组同学从油脂厂附近采集样品,筛选分离得到一株产量高的脂肪酶生产菌株。如图为有关技术流程。下列有关叙述正确的是( )
A. 固体培养基中应添加食用油作为唯一碳源
B. 将土壤稀释液灭菌后接种在固体培养基中
C. 接种环灼烧灭菌后。立即蘸取土壤稀释液进行接种
D. 应利用固体培养基进一步扩大培养高产脂肪酶菌株
【答案】A
【解析】
【分析】选择培养基根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来(只有适应选择培养基的基底的菌种才能存活)。
【详解】A、要筛选产量高的脂肪酶生产菌株,需要以食用油(脂肪)为唯一碳源,A正确;
B、土壤稀释液中含有要筛选和分离的菌种,不能灭菌,B错误;
C、接种环灼烧灭菌后,要冷却片刻,若立即蘸取土壤稀释液进行接种容易烫伤菌种,C错误;
D、扩大培养需要液体培养基,D错误。
故选A。
(河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)50. 回答下列有关传统发酵技术应用的问题:
(1)在我国,民间利用酵母菌发酵酿酒历史悠久,利用酵母菌酿酒的原理是_________;果酒制作利用的微生物的代谢类型是:________________;果酒制果醋的反应式为:__________。由果酒制作过程转变成果醋的制作过程需要改变的环境条件是______。
(2)豆腐乳是我国著名的民族特产发酵食品之一,请补充完成腐乳制作的流程图:_________→加盐腌制→__________→密封腌制;封瓶时,最好将瓶口通过_________,防止瓶口被污染。
(3)作泡菜时,所用盐水煮沸,为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是________________。泡菜制作过程中,乳酸发酵过程发生在乳酸菌的______________中。从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是乳酸菌数量增多,杂菌数量减少,原因是________________________。
【答案】(1) ①. 无氧条件下酵母菌将葡萄糖分解为CO2和酒精 ②. 异养兼性厌氧型 ③. C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O ④. 温度和氧气
(2) ①. 让豆腐上长出毛霉 ②. 加卤汤装瓶 ③. 酒精灯的火焰
(3) ①. 增加乳酸菌的数量 ②. 细胞质基质 ③. 乳酸菌比杂菌更耐酸
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:在有氧条件下,酵母菌将葡萄糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。
【小问1详解】
利用酵母菌酿酒的原理是在无氧条件下酵母菌将葡萄糖分解为CO2和酒精。参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制果醋的反应式为:C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O。果酒发酵主要为无氧发酵的过程,而果醋发酵为有氧发酵的过程,二者的发酵温度不同,因此由果酒转变成果醋的制作过程需要改变发酵温度和气体条件(氧气)。
【小问2详解】
腐乳制作的流程图:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制;封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。
【小问3详解】
陈泡菜液含有乳酸菌,故加入陈泡菜液可以增加乳酸菌的数量。乳酸菌是厌氧菌,属于原核生物,进行无氧呼吸,场所是细胞质基质。故泡菜制作过程中,乳酸发酵过程发生在乳酸菌的细胞质基质中。因为乳酸菌比杂菌更耐酸,故从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是乳酸菌数量增多,杂菌数量减少。
(河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)14. 下列实验操作中,不能达到实验目的的是( )
A. 在固体培养基上稀释涂布大肠杆菌培养液获得单菌落
B. 在泡菜液中加入白酒、辛香料等可以抑制杂菌的生长
C. 在固体培养基中添加适量NaC1可以筛选出耐盐菌
D. 向1mL菌液中加入10mL水可以将菌液稀释10倍
【答案】D
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、在固体培养基上涂布稀释后的大肠杆菌培养液可以获得单个菌落,A正确;
B、在泡菜液中加入白酒、辛香料等既可以调节风味,又可以抑制杂菌的生长,B正确;
C、在固体培养基中添加适量NaC1可以筛选出耐盐菌,而不耐盐的菌种的生长繁殖受到抑制,C正确;
D、向1mL菌液中加入9mL水可以将菌液稀释10倍,D错误。
故选D。
(河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)49. 如图是果酒和果醋发酵的装置图,回答下列有关发酵工程的问题:
(1)果酒制作过程中酵母细胞产生CO2的场所是_____。进行果醋发酵时,阀a和阀b的开闭状态是_____。
(2)泡菜制作过程中pH下降,主要原因是_____。
(3)研究人员计划从土壤中重新筛选酿酒酵母以替代老化菌种进行果酒发酵。具体流程如图:
I、步骤①土样应取自当地_____(填“表层”或“深层”)土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是_____。
Ⅱ、步骤③将土壤悬浮液稀释了_____倍,步骤④所用的接种工具是_____。纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,目的是_____。
【答案】(1) ①. 细胞质基质和线粒体 ②. 阀a打开,阀b打开
(2)泡菜制作过程中不断产生乳酸,乳酸积累导致pH呈下降趋势
(3) ①. 表层 ②. 使土壤中的微生物充分释放到无菌水中 ③. 1000 ④. 涂布器 ⑤. 检测培养过程中培养基是否被杂菌污染或检测培养基是否完全灭菌
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:在有氧条件下,分解葡萄糖产生CO2和H2O;在无氧条件下,分解葡萄糖产生乙醇和CO2。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,泡菜制作的原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【小问1详解】
酵母菌无氧呼吸的场所在细胞质基质,产物有乙醇和CO2,有氧呼吸的场所在细胞质基质和线粒体,产物有CO2和H2O,故果酒制作过程中产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体。由于醋酸菌是好氧细菌,进行醋酸发酵时,因此阀a要打开,阀b关闭。
【小问2详解】
泡菜制作过程中pH下降主要是因为泡菜制作过程中不断产生乳酸,乳酸积累导致pH呈下降趋势。
【小问3详解】
I、在富含有机质的土壤表层,有更多的微生物生长,故步骤①土样应取自当地表层土壤;步骤②需充分振荡20min,主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中。
Ⅱ、由图观察可知,0.5mL悬浮液到4.5mL无菌水稀释了10倍,步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍,因此步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍。步骤④所用的接种方法是稀释涂布平板法,因此所用的接种工具是涂布器;纯化培养时,需同时进行未接种培养基的培养,检测培养过程中培养基是否被杂菌污染或检测培养基是否完全灭菌。
(河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)43. 白色生物技术也称工业生物技术,是利用某些微生物或酶进行物质转化,生产新产品或改进原有工业处理过程的技术。下列相关叙述错误的是( )
A. 白色生物技术为人类解决资源环境压力提供了有效的途径
B. 通过基因重组技术改造微生物的代谢途径可大量获得白色生物技术产品
C. 生物乙醇逐步替代汽油是白色生物技术的具体应用
D. 白色生物技术是工业技术,需要较高的条件,如较高的温度、压强等
【答案】D
【解析】
【分析】白色生物技术也称工业生物技术,是利用某些微生物或酶进行物质转化,生产新产品或改进原有工业处理过程的技术,而微生物发酵或酶的催化都需要较温和的条件,故白色生物技术需要适宜的温度和压强。
【详解】A、利用某些微生物或酶进行物质转化可减少对资源的利用,说明白色生物技术为人类解决资源环境压力提供了有效的途径,A正确;
B、通过基因重组技术可改造微生物的代谢途径,从而获得大量白色生物技术产品,B正确;
C、利用秸杆可生产生物乙醇,其逐步替代汽油是白色生物技术的具体应用,C正确;
D、白色生物技术尽管是工业技术,但微生物发酵或酶的催化都需要较温和的条件,D错误。
故选D。
(河南省名校联盟2022-2023学年高三上学期摸底联考)25. 科研人员测定了某河流水样中的细菌含量,并进行细菌的分离及计数等工作来调查水质状况。请回答下列问题:
(1)检测水样中细菌含量的接种方法通常是_____法,但在接种前应随机取若干灭菌后的_____平板先行培养一段时间 ,这样做的目的是_____。
(2)科研人员将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现,振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。主要原因可能是_____(填序号)。
①振荡培养可抑制杂菌的生长
②振荡培养能提高培养液的溶解氧含量
③为细菌提供足够的CO2,以维持培养液的渗透压
④振荡培养可使菌体与培养液充分接触,提高培养液中营养成分的利用率
(3)在进行样品稀释时,取10g水样,加_____稀释得到101倍稀释液,再从中吸取_____(操作过程)得到102倍稀释液。以此类推获得105倍稀释液,在该稀释液倍数下,取3个平板分别接种样品溶液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的菌落数分别是156、178、191,则每克样品中的细菌数量为_____个。
(4)科研人员进一步研究发现氨基酸(X)是该细菌生长所必需的物质,合成途径如下:
这种细菌的野生型能在基本营养的培养基上生长,而由该细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本营养的培养基上生长,且甲,乙都只有一种酶功能丧失;经测定在基本营养的培养基上若添加中间产物2,则甲、乙都能生长;若添加中间产物1,则乙能生长,而甲不能生长。则突变型甲和乙中功能丧失的酶分别是图中的_____。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板 ②. 未接种 ③. 检查平板是否被污染
(2)②④ (3) ①. 90mL无菌水 ②. 1mL注入9mL无菌水中 ③. 1.75×108
(4)酶b和酶a
【解析】
【分析】检测水样微生物含量的方法为稀释涂布平板法,稀释的方法为,取10g水样,加90mL无菌水稀释得到101倍稀释液,再从中吸取1mL注入9mL无菌水中得到102倍稀释液。以此类推。
【小问1详解】
检测水样中细菌含量的接种方法通常是稀释涂布平板法,但在接种前应随机取若干灭菌后的未接种平板先行培养一段时间 ,以达到检查平板是否被污染的目的。
【小问2详解】
荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快,起原因在于:1、振荡培养能提高培养液的溶解氧含量,2、振荡培养可使菌体与培养液充分接触,提高培养液中营养成分的利用率。
【小问3详解】
已知稀释倍数为105倍,取3个平板分别接种样品溶液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的菌落数分别是156、178、191,则每个平板中的平均菌落数为175个,则每克样品中的细菌数量为175×10×105=1.75×108个。
【小问4详解】
经测定在基本营养的培养基上若添加中间产物2,则甲、乙都能生长可知,甲乙中的酶c均正常;若添加中间产物1,则乙能生长,说明乙的酶b正常,酶a不正常;而甲不能生长,说明甲的酶b不正常。故突变型甲和乙中功能丧失的酶分别是图中的酶b和酶a。
(河南省信阳高级中学2022-2023学年高三上学期开学考试)11. 原核生物繁殖快、多为单细胞,且遗传物质相对较少,因此早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞,其中以大肠杆菌应用最为广泛。目前市场上供应的降血糖药物多为重组人胰岛素,即应用基因工程技术生产的、与内源激素结构和生物活性相同的胰岛素。用于生产重组人胰岛素的表达系统主要有大肠杆菌和酵母菌,这两个系统各有利弊,大肠杆菌系统表达效率高,但后处理较难;酵母系统表达量虽然低,但对表达产物的处理较简便。下图为某研究小组设计的酵母菌培养流程,回答下列有关问题:
(1)实验中对所用实验物品、培养基进行灭菌处理的目的是_________________,除上述灭菌处理外,为达到相同的目的,操作时还要注意_______________。
(2)用大肠杆菌来生产重组人胰岛素,为何后处理比较难?_____________。
(3)进行酵母菌计数时,不采用平板划线法接种的原因是____________。对于频繁使用的菌种,常采用临时保藏的方法,但该方法保存时间不长,原因是____________________。
(4)虎红培养基是培养、分离和计数酵母菌的常用培养基。在该培养基平板上,酵母菌多数为圆形凸起、边缘整齐、表面光滑湿润、不透明乳白色或粉红色的菌落,少数菌落表面粗糙或皱褶、周边呈细分枝状,因此该培养基属于____________________(填“选择培养基”或“鉴别培养基”)。观察发现,在培养基内部也分布有酵母菌菌落,分析内部出现菌落的原因为____________________________。
(5)为什么要将接种后培养皿倒过来放置(倒置)? __________________。
【答案】(1) ①. 防止外来杂菌污染,获得纯净培养物 ②. 接种工具进行灼烧灭菌、实验操作应在酒精灯火焰附近进行、操作者的衣着和手要进行清洁和消毒等
(2)胰岛素属于分泌蛋白,分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工,而大肠杆菌是原核生物,原核生物没有这两种细胞器
(3) ①. 划线最开始的地方菌种会长成一片,且接种菌液的体积无法确定,导致无法计数 ②. 菌种容易被污染或产生变异
(4) ①. 鉴别培养基 ②. 培养基内部缺氧,但酵母菌为兼性厌氧菌,在培养基内部也能生存
(5)既可防止皿盖上冷凝的水滴滴入培养基造成污染;又可避免培养基表面的水分过快蒸发
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染,获得纯净培养物。防止杂菌污染的方法有两大类:消毒和灭菌。对所用实验物品、培养基等要进行灭菌处理,对操作空间、操作者的衣着和手要进行清洁和消毒;此外实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
【小问2详解】
胰岛素为分泌蛋白,分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工,而原核生物大肠杆菌没有这两种细胞器,因此在大肠杆菌中只能获得相应的多肽链,后期还需要人工加工才能获得有功能的胰岛素。
【小问3详解】
平板划线法在划线最开始的地方菌种会长成一片,且接种菌液的体积也无法确定,因此不适于菌种的计数。菌种在临时保藏过程中容易被污染或产生变异,因此该方法保存时间不长。
【小问4详解】
由题意可知,酵母菌在虎红培养基上会出现特定的菌落特征,据此可识别酵母菌菌落,该培养基属于鉴别培养基。因为酵母菌为兼性厌氧菌,故在内部缺氧的培养基内也能生存。
【小问5详解】
将接种后培养皿倒过来放置既可防止皿盖上冷凝的水滴滴入培养基造成污染;又可避免培养基表面的水分过快蒸发。
(河南省郑州市四中2022-2023学年高三上学期第二次调研考试)34. 为了提高牛粪中的纤维素降解效率,筛选牛粪发酵菌剂的优良菌种,研究人员从牛粪中对纤维素降解菌株进行初步分离,获得了能高效分解纤维素的菌株,并测定其纤维素酶活力,再结合菌落形态等特征进行菌种鉴定。请回答下列问题:
(1)取新鲜牛粪样品10g,加入装有90 mL无菌水的锥形瓶中,将锥形瓶固定在__________上,在37℃下振荡培养2~3d,进行选择培养。选择培养的目的是____________________。
(2)吸取锥形瓶中的培养液1 mL,加入盛有__________mL无菌水的试管中混匀进行稀释,依次稀释到108倍稀释度。取不超过__________mL的105、106、107倍稀释度的稀释液分别涂布于羧甲基纤维素钠培养基上,于37℃恒温培养箱中培养24h。
(3)用接种环挑取颜色、形态不一的单菌落,使用__________法接种到羧甲基纤维素钠培养基上继续培养,重复2~3次,直至得到较纯的菌株。再挑选单菌落于增菌培养基中培养24h,吸取2µL点种到羧甲基纤维素钠平板中培养48h后,将培养基用__________溶液覆盖,10min后,倒去该溶液,再加入NaCl溶液,15 min后倒去NaCl溶液,测定透明圈的直径(H)和菌落直径(C),若__________数值大,则说明菌体增殖速率快,若__________比值大,则说明菌体分解纤维素的能力强。
(4)对筛选出的菌株还要进行鉴定和酶活力测定,1个酶活力单位是指在温度为25℃,其他条件均为最适的情况下,__________________________________________________。
【答案】(1) ①. 摇床 ②. 增加纤维素分解菌的浓度
(2) ①. 9 ②. 0.1
(3) ①. 平板划线 ②. 刚果红(或CR) ③. 菌落直径(或C) ④. 透明圈的直径/菌落直径(或H/C)
(4)1min内转化1mmol的底物所需的酶量
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、筛选并鉴定纤维素分解菌会用到刚果红染色法,刚果红能和纤维素形成红色复合物,当纤维素分解菌产生纤维素酶,周围的纤维素被分解,则不能形成红色复合物,此时就会形成以菌落为中心的透明圈。
【小问1详解】
微生物一般利用摇床进行振荡培养。该处的选择培养是利用摇床进行振荡培养,可以促进微生物与营养物质的充分接触,目的是增加微生物的浓度(数量)。
【小问2详解】
梯度稀释时,将1mL菌液加入9mL无菌水中,这样就稀释了10倍。利用稀释涂布平板法涂布时,滴加到培养基表面的菌液一般不超过0.1mL。
【小问3详解】
用接种环挑取菌种并用平板划线法接种到固体培养基上。菌落长出后,用刚果红(或CR)染色法进行鉴定,将培养到基先用刚果红(或CR)溶液覆盖,10min后,倒去刚果红溶液,再加入NaCl溶液,15min后倒去NaCl溶液,由于纤维素分解菌可以分解纤维素,无法和刚果红结合,故在纤维素分解菌菌落周围会产生透明圈;若菌落直径(或C)大,则说明菌体增殖速率快,若透明圈直径与菌落直径(或H/C)的比值大,则说明菌体分解纤维素的能力强。
【小问4详解】
1个酶活力单位是指在温度为25℃,其他条件均为最适的情况下,1min内转化1mmol的底物所需的酶量。
【点睛】本题考查微生物的分离与鉴定的知识,旨在考查考生的理解能力和实验与探究能力,以及生命观念、科学探究的核心素养。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)1. 下列关于家庭制作葡萄酒的过程叙述,正确的是( )
A. 制作葡萄酒前,反复冲洗葡萄以避免杂菌污染
B. 在制作果酒时,将葡萄汁装满整个发酵装置
C. 在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是野生型酵母菌
D. 变酸的葡萄酒表面的菌膜是酵母菌在液面大量繁殖形成的
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。
【详解】A、葡萄表面存在野生型酵母菌,不能反复冲洗葡萄,防止菌种流失,A错误;
B、在制作果酒时,不能将葡萄汁装满整个发酵装置,防止发酵液溢出,B错误;
C、在葡萄酒自然发酵的过程中,葡萄表面附着有野生型酵母菌,起主要作用的是野生型酵母菌,C正确;
D、变酸的葡萄酒表面的菌膜是醋酸菌在液面大量繁殖形成的,D错误。
故选C
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)2. 在传统发酵技术中,果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下图甲是醋酸发酵装置,乙是培养液pH变化曲线图,下列叙述正确的是( )
A. 发酵初期不通气,溶液中没有气泡产生
B. 中期可以闻到酒香,说明进行了酒精发酵
C. 后期接种醋酸菌,适当通气并保持原有温度
D. 图乙中能正确表示pH变化的曲线是③
【答案】B
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、若发酵初期不通入气体,由于锥形瓶中含有少量空气,溶液中酵母菌也可通过有氧呼吸产生二氧化碳,即使没有空气,酵母菌也能通过无氧呼吸产生二氧化碳,因此有气泡产生,A错误;
B、中期可以闻到酒香,说明有酒精产生,即进行了酒精发酵,B正确;
C、由于醋酸菌是嗜氧菌,也是嗜温菌,因此后期接种醋酸菌,需通气并适当升高温度,C错误;
D、醋酸发酵过程中,发酵液的pH会进一步降低,因此图乙中能正确表示pH变化的曲线是②,D错误。
故选B。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)3. 酒在人们的日常生活、医药、工业等方面的用途非常广泛。某同学想利用如图所示的装置来制作葡萄酒和葡萄醋。下列叙述错误的是( )
A. 进行发酵前,通常要先取新鲜葡萄,用清水冲洗1~2次,再去除葡萄枝梗和腐烂的籽粒
B. 若要利用图中的发酵装置获得果酒,则充气口应保持打开
C. 在O2充足、缺少糖源时,醋酸菌能将酒精先转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸
D. 酵母菌与醋酸菌呼吸作用产生CO2的场所不一定相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、果酒和果醋的发酵装置中,排料口的作用是出料、检测;充气口的作用是在果醋制作时通入氧气的;排气孔的作用是排气,其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。
2、果酒和果醋制作过程中的相关实验操作:
(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。
(2)灭菌:①榨汁机要清洗干净,并晾干;②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(3)榨汁:将冲洗去除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。
(4)发酵:①将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间,并封闭充气口;②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
【详解】A、进行发酵前,为避免杂菌污染,挑选的新鲜葡萄先进行冲洗1~2次,再除去枝梗和腐烂的籽粒,A正确;
B、利用酵母菌进行酒精发酵时,应该先通气(让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖)后密封(让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精),因此利用图中装置制作果酒时,应先打开后关闭,B错误;
C、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,C正确;
D、酵母菌属于兼性厌氧菌,其进行有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,进行无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质;醋酸菌属于需氧型细菌,其进行有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,故酵母菌与醋酸菌呼吸作用产生CO2的场所不一定相同,D正确。
故选B。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)4. 蓝莓果实中含有丰富的营养成分,尤其富含花青素,具有较高的保健价值,是世界粮食及农业组织推荐的五大健康水果之一。下图是以新鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。下列叙述错误的是( )
A. 去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染
B. 在过程③时,榨出的蓝莓汁无需灭菌可直接密闭发酵
C. 过程④在氧气、糖源充足条件下发生C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
D. 过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵,其反应式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。温度是影响酵母菌生长的重要因素,酿酒酵母的最适生长温度约为28℃,发酵时,将温度控制在18~30℃进行发酵。
醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸,反应式为:C6H12O6+O22CH3COOH+2H2O+2CO2+能量;当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸,反应式为:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。进行醋酸发酵时,发酵温度控制为30~35℃。
【详解】A、榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗,然后除去枝梗,以避免除去枝梗时引起蓝莓破损,防止增加被杂菌污染的机会,A正确;
B、过程③果酒制作的菌种的来源于蓝莓皮上野生的酵母菌,所以蓝莓汁不需经过灭菌,B正确;
C、过程④是果醋发酵,所用的微生物是醋酸菌,醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接将糖分解成醋酸,C错误;
D、在没有糖原的情况下,醋酸菌可以把酒精转化为醋酸,即酒精可作为醋酸菌的碳源和能源,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)5. 下列关于腐乳制作的叙述,正确的是( )
A. 选择含水量超过70%的豆腐并利用蒸煮法灭菌
B. 豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量
C. 密封腌制过程中,毛霉不断增殖,并产生大量酶
D. 后期发酵时间长短与盐用量、卤汤成分、酒精含量等有关
【答案】D
【解析】
【分析】1、腐乳是用豆腐发酵制成,多种微生物参与发酵,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
2、卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等,含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料种类很多,如胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等。香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。可据个人口味配制卤汤。
【详解】A、选择制作腐乳的豆腐含水量不宜过大,否则不易成形,一般所选择的豆腐含水量不超过70%,A错误;
B、豆腐装瓶时,要逐层加盐,并随层数的加高而增加盐的量,接近瓶口表面的盐要铺厚些,底层处加盐最少, B错误;
C、加卤汤、密封腌制,可防腐杀菌,同时使腐乳具有一定的香味,在此条件下毛霉不能生长、增殖,C错误;
D、后期发酵时间长短与盐用量、卤汤成分、酒精含量等有关,D正确。
故选D。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)6. 2022年3·15晚会节目播出了土坑腌制“老坛酸菜”事件,再次引起人们对食品卫生安全的高度关注。某同学尝试自己制作酸菜,制作时向酸菜坛中加入了一些“陈酸菜水”,用质量百分比为5%的食盐水进行腌制,并在不同的腌制时间测定了酸菜中亚硝酸盐的含量。下列说法错误的是( )
A. 加入“陈泡菜水”的目的是提供乳酸菌
B. 酸菜“咸而酸”的原因是食盐和乳酸所致
C. 制作酸菜时,乳酸菌繁殖会导致坛内长出一层菌膜
D. 不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌.在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸,陈泡菜水中含有大量的乳酸菌。
2、泡菜主要是靠乳酸菌的发酵生成大量乳酸,泡菜使用低浓度的盐水,或用少量食盐来腌渍各种鲜嫩的蔬菜,再经乳酸菌发酵,制成一种带酸味的腌制品。
3、分析酸菜腌制过程中,亚硝酸盐的含量是先增加后降低,在不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同。
【详解】A、泡菜的制作离不开乳酸菌.在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸,陈泡菜水中含有大量的乳酸菌,所以加入“陈泡菜水”的目的是提供乳酸菌菌种,A正确;
B、如果盐浓度过高会抑制乳酸菌发酵,造成咸而不酸,盐浓度过低不足以抑制微生物生长,造成杂菌污染,所以泡菜“咸而酸”的原因是食盐和乳酸菌发酵产生的乳酸所致,B正确;
C、泡菜坛里的菌膜通常是酵母菌繁殖导致的,不是乳酸菌繁殖导致,C错误;
D、分析酸菜腌制过程中,亚硝酸盐的含量是先增加后降低,因此在不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)7. 下图为泡菜制作过程中乳酸、乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化曲线。据图分析,下列叙述不合理的是( )
A. 发酵初期,发酵液中的抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量少
B. 发酵初期,亚硝酸盐含量较低,是泡菜风味品质最好的时期
C. 发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长
D. 发酵后期,乳酸量增加到一定浓度后,会导致乳酸菌数量下降
【答案】B
【解析】
【分析】
1、泡菜在腌制过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化:①发酵初期:以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主。该时期利用了氧气,产生了厌氧环境,乳酸菌才开始活动此时乳酸菌和乳酸的量都比较少,而由于硝酸盐还原菌的活动,亚硝酸盐含量有所增加。②发酵中期:由于乳酸菌产生了大量乳酸,其他细菌活动受到抑制,只有乳酸菌活动增强,此时期乳酸菌数量达到最高峰,乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制,同时形成的亚硝酸盐又被分解,因而亚硝酸盐含量下降,所以在整个发酵过程中,亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。③发酵后期:由于乳酸的积累,酸度继续增长,乳酸菌活动也受到抑制,乳酸菌数量下降,而硝酸盐还原菌完全被抑制。
2、在发酵过程中温度过高、盐用量过低、发酵时间过长,会导致亚硝酸盐含量不断增加。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧型微生物,发酵初期,发酵液中的O2抑制部分乳酸菌代谢,乳酸产量少,A正确;
B、发酵初期,由于发酵程度低,乳酸产量少,泡菜风味品质不好,B错误;
C、由图可知:发酵中期,乳酸大量积累导致pH下降,抑制其他微生物生长,C正确;
D、发酵后期,乳酸量增加到一定浓度后,抑制了乳酸菌的生长,导致乳酸菌数量下降,D正确。
故选B。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)8. 红细胞中含有大量血红蛋白,下列对血红蛋白提取和分离的叙述,错误的是( )
A. 血红蛋白提取和分离一般按照“样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定”的顺序进行
B. 纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液
C. 粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质
D. 可经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的提取和分离:1、原理:凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离;
2、血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白溶液;(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析;(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质;(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】A、血红蛋白提取和分离一般按照“样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定”的顺序进行,A正确;
B、纯化过程中要缓冲溶液充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液,B错误;
C、粗分离透析时大分子物质不能穿过透析袋,而小分子可以穿过透析袋,所以透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质,C正确;
D、对提取的蛋白质进行纯度鉴定的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,D正确。
故选B。
【点睛】
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)9. 下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是( )
A. 纤维素酶是一种复合酶,能特异性水解纤维素形成葡萄糖
B. 加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶
C. 脲酶是一类能将尿素分解成铵盐的酶的统称
D. 酶的活性可以用单位时间、单位体积反应物的减少或者产物的增加量表示
【答案】C
【解析】
【分析】1.纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素分解为葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
2.酶活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示,酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量和产物的增加量来表示。
【详解】A、纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,能将纤维素水解形成葡萄糖,A正确;
B、衣服污渍成分主要是蛋白质和脂肪,故加酶洗衣粉中的酶应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,B正确;
C、尿素分解菌合成的脲酶能将尿素分解成氨和二氧化碳,C错误;
D、酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,可以用单位时间、单位体积反应物的减少或者底物的增加量表示,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)10. 某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”的实验,下列叙述错误的是( )
A. 设计对照实验,分别使用等量加酶洗衣粉和普通洗衣粉
B. 布料材质、水质、污渍种类、洗涤温度和时间等无关变量全部相同
C. 根据经验普通洗衣粉去污效果差些,可适当延长这一组的洗涤时间
D. 可根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论
【答案】C
【解析】
【分析】1、加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力。
2、本实验的目的是比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果,自变量为洗衣粉的种类(即加酶洗衣粉和普通洗衣粉)。
【详解】A、比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果,自变量为洗衣粉的种类(即加酶洗衣粉和普通洗衣粉),设计对照实验时,应该用等量蛋白酶洗衣粉和普通洗衣粉进行对照,A正确;
B、设计实验时,布料材质、水质、污渍种类、洗涤温度和时间等都会影响实验结果,属于无关变量,对无关变量的控制应遵循等量性原则,B正确;
C、“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”实验中,洗涤时间属于无关变量,两组的洗涤时间应该相同,C错误;
D、可根据可根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论,相同时间内污渍去除程度好,说明洗衣粉的洗涤效果好,相同时间内污渍去除程度差,说明洗衣粉的洗涤效果差,D正确。
故选C。
【点睛】
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)11. 为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是( )
A. 碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B. 不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C. 碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D. 加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【解析】
【分析】1、探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
2、分析题图:若不考虑是否加酶,图中自变量有三种,即洗衣粉的种类、污布的种类及酶用量。
【详解】A、若不考虑是否加酶,图中自变量有三种,即洗衣粉的种类、污布的种类及酶用量,虽然污布类型2中加酶的去污力最高,但不能说明碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强,A错误;
B、若不考虑是否加酶,图中自变量有三种,即洗衣粉的种类、污布的种类及酶用量,因此不能说明不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力,B错误;
C、若不考虑是否加酶,第2组和第3组相比,单一变量是污布的类型,结果第2组去污力明显高于第1组,由此说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同,C正确;
D、若不考虑是否加酶,图中自变量有三种,即洗衣粉的种类、污布的种类及酶用量,因此不能说明加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力,D错误。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)12. 下列有关固定化酶和固定化细胞的说法,错误的是( )
A. 固定化细胞技术是在固定化酶技术的基础上发展起来的
B. 与固定化酶技术相比,固定化细胞制备成本更低、操作更容易
C. 固定化酶和固定化细胞都能反复使用,能与产物分离
D. 固定化酶的优势能固定一系列酶,催化一系列生化反应
【答案】D
【解析】
【分析】
固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
【详解】A、固定化细胞技术是用于获得细胞的酶和代谢产物的一种方法,起源于20世纪70年代,是在固定化酶的基础上发展起来的新技术,A正确;
B、根据分析可知,与固定化酶技术相比,固定化细胞制备成本更低、操作更容易,B正确;
C、固定化酶和固定化细胞的优点是都既能与反应物接触,又能与反应物分离,C正确;
D、固定化细胞技术固定的是一系列酶,能催化一系列生化反应,D错误。
故选D。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)13. 下列有关酵母细胞固定化实验操作的叙述,错误的是( )
A. 干酵母中自由水含量低、代谢速率慢,固定化操作前需要活化
B. 配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热,以防海藻酸钠焦糊
C. 向CaCl2溶液中滴加海藻酸钠与酵母细胞混合液时速度越快越好
D. 质量合格的凝胶珠应该富有弹性、内部无液体流出、稍带黄色
【答案】C
【解析】
【分析】海藻酸钠溶液固定酵母细胞的步骤:1、酵母细胞的活化 2、配制0.05mol/L的CaCl2溶液 3、配制海藻酸钠溶液 (该实验成败的关键步骤) 4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 5、固定化酵母细胞。
【详解】A、干酵母需置于蒸馏水中活化,需加入蒸馏水后使其从休眠状态恢复到活跃状态,A正确;
B、配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热,以防止海藻酸钠焦糊,B正确;
C、向CaCl2溶液中滴加海藻酸钠与酵母细胞混合液时要高度适宜,并匀速滴入,防止出现拖尾现象,C错误;
D、获得的成功的凝胶珠应该是富有弹性、不易破裂、内部无液体流出、稍带黄色,D正确。
故选C。
【点睛】
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)14. 无菌技术在微生物培养中至关重要,下列相关叙述正确的是( )
A. 培养基高压蒸汽灭菌后,再将培养基的pH调整为中性或微碱性
B. 吸管、培养皿、金属用具等可放入干热灭菌箱进行灭菌
C. 使用后的培养基应立即丢弃,以免污染实验室其他培养物
D. 巴氏消毒法能杀死牛奶中所有微生物,且不破坏牛奶的营养成分
【答案】B
【解析】
【分析】1、湿热灭菌法:
(1)方法:利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌。
(2)实例:高压蒸汽灭菌锅是以水蒸气为介质,在压力为100kPa、温度为121℃条件下,维持15至30min。
2、干热灭菌法:
(1)方法:将灭菌物品放入密闭容器如干热灭菌箱,在160~170℃的热空气中维持2~3h。
(2)适用对象:耐高温的和需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(如吸管、培养皿等),金属用具等。
3、灼烧灭菌法:
(1)方法:直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧。
(2)适用对象:
①微生物的接种工具,如涂布器、接种环等。
②接种过程中的试管口、瓶口等容易被污染的部位。
【详解】A、应将培养基的pH调整为中性或微碱性,再对培养基进行高压蒸汽灭菌,以免杂菌污染,A错误;
B、吸管、培养皿、金属用具等可以使用干热灭菌法,将灭菌物品放入干热灭菌箱进行灭菌,B正确;
C、使用后的培养基应在灭菌处理后再丢弃,以免污染环境,C错误;
D、巴氏消毒法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且基本不会破坏牛奶中的营养成分,D错误;
故选B。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)15. 勤洗手是预防病毒感染的有效措施。某公司在防控新型冠状病毒期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的清洗效果,研究人员检测了用凝胶洗手前后手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。下列叙述错误的是( )
A. 统计洗手前手部细菌的数量,选择的接种方法是稀释涂布平板法
B. 除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养
C. 培养基上的一个菌落只可能来源于样品稀释液中的一个活菌
D. 初步判断培养基上菌种的类型,可以用肉眼观察菌落的形状
【答案】C
【解析】
【分析】1、微生物培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子。培养基按物理性质分为固体、半固体、液体培养基;按用途分为选择培养基和鉴别培养基。
2、无菌操作包括灭菌和消毒两种方式,消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法;灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)。
3、微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【详解】A、平板划线无法得知稀释倍数,不能用于活菌计数,故统计洗手前手部细菌的数量,选择的接种方法是稀释涂布平板法,A正确;
B、除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养,以验证培养基是否被杂菌污染,B正确;
C、由于当两个或多个细胞连在一起时,平板上显示的只是一个菌落,故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个、甚至几个活菌,C错误;
D、由于菌落肉眼可见,故初步判断培养基上菌种的类型,可用肉眼观察菌落的形态特征,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)16. 如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 在配制步骤②、③的培养基时,使用高压蒸汽灭菌以防止杂菌污染
B. 步骤③采用稀释涂布平板法接种,其原理是将聚集的细菌分散,以获得单细胞菌落
C. 步骤③采用稀释涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④挑取③中不同种的菌落分别进行相同条件接种,比较细菌分解尿素的能力
【答案】C
【解析】
【分析】1、培养基的概念、种类及营养构成:(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。(2)种类:固体培养基和液体培养基。(3)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物常见的接种的方法:(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种、划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、配制培养基时,应使用高压蒸汽灭菌,防止杂菌污染,A正确;
B、步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌通过涂布平板法分散,获得单细胞菌落,其接种方法为稀释涂布平板法,B正确;
C、步骤③筛选分解尿素的细菌,培养基中应以尿素为唯一氮源,不能加入牛肉膏蛋白胨,C错误;
D、步骤④鉴定细菌分解尿素的能力时,挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)17. 下列有关土壤中微生物的分离与计数的说法,错误的是( )
A. 因为土壤中各类微生物的数量不同,所以为获得不同类型的微生物按不同的稀释倍数进行分离
B. 测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释范围不同
C. 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目明显小于选择培养基上的数目,说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落
D. 如果得到了3个或3个以上菌落数目在30-300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数
【答案】C
【解析】
【分析】从土壤中筛选目的微生物的流程一般为:土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。通常选取菌落数在30-300的平板进行统计。
【详解】A、土壤中各种微生物数量不同,细菌大约为70%~90%,其次是放线菌,真菌最少,故不同类型微生物,要按不同稀释倍数进行,A正确;
B、根据选项A可知,测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,需要选用的稀释范围不同,B正确;
C、验证选择培养基是否具有选择作用,需设立牛肉膏蛋白胨培养基作为对照,若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显大于选择培养基上的菌落数,说明选择培养基已筛选出一些菌种,C错误;
D、如果得到了3个或3个以上菌落数目在30~300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)18. 利用微生物分解纤维素对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要意义。某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样,加入选择培养基中进行振荡培养,之后接种于鉴别培养基上进行培养,筛选出能够分解纤维素的微生物。下列叙述错误的是( )
A. 选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长,抑制其他微生物的生长
B. 振荡培养可以增加溶解氧量,促进微生物对营养物质的充分接触和利用
C. 鉴别培养基上涂布接种时,将1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀
D. 加入刚果红的培养基上所出现的有透明圈的菌落,可能是细菌或真菌繁殖而成
【答案】C
【解析】
【分析】从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株;筛选纤维素分解菌需要用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,在培养基中加入刚果红染液,在其菌落周围会出现透明圈。
【详解】A、选择培养的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长,因此选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长,抑制其他微生物的生长,A正确;
B、振荡培养可以增加溶解氧量,促进微生物对营养物质和氧气的充分接触和利用,B正确;
C、鉴别培养基上涂布接种时,将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀,C错误;
D、加入刚果红的培养基上所出现的透明圈的菌落是能够分解纤维素的微生物,能够分解纤维素的微生物既有真菌也有细菌,D正确。
故选C。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)19. 下列关于微生物培养和分离的说法中,正确的是( )
A. 先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,立即出现有透明圈的菌落
B. 筛选纤维素分解菌的实验流程中不可省略选择培养这一步
C. 菌落的大小、颜色、有无荚膜、隆起程度等特征都可作为菌种肉眼鉴定的依据
D. 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理:刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样,我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A、先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,此种方法需用氯化钠洗去浮色,再观察出现有透明圈的菌落,A错误;
B、选择培养可省略,但培养分离的纤维素分解菌少,B错误;
C、菌落的大小、颜色、隆起程度等特征都可作为菌种鉴定的依据,但是有无荚膜通过肉眼无法观察,C错误;
D、在只含有尿素作为氮源的培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌,D正确。
故选D。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)20. 玫瑰精油素有“液体黄金”之称。某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油,相关说法错误的是( )
A. 本装置为蒸馏装置,其中玫瑰花瓣和清水的质量比为1:4
B. 油水混合物中加入NaCl,会出现明显的分层
C. 蒸馏后玫瑰精油主要在锥形瓶中收集,不是在圆底烧瓶中
D. 使用装置时,由于原料在水中,不易产生原料焦糊问题
【答案】D
【解析】
【分析】玫瑰精油的提取:
(1)玫瑰精油的性质:化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。
(2)提取流程:
①在开花的盛期(时期)采收玫瑰花瓣,与清水以质量比为1:4的比例进行混合。
②在水蒸气蒸馏装置中进行蒸馏,在锥形瓶中收集到乳白色(颜色)的乳浊液。
③向乳化液中加入NaCl,增加盐的浓度,静置,出现油水分层。
④用分液漏斗将其两层分开,得到油层。
⑤向油层中加入一些无水硫酸钠吸水,静置约12h,过滤得到的液体为玫瑰油。
(3)分析:加入氯化钠的目的是增大盐水的密度,有利于玫瑰油与水的分层;加入无水Na2SO4。的目的是吸收精油中残留的水分。
【详解】A、由图分析可知,该装置是水蒸气蒸馏装置,其中玫瑰花瓣和清水的质量比为 1:4,A正确;
B、在油水混合物中加入NaCl,增加盐的浓度,会出现明显的分层,B正确;
C、玫瑰精油具有很强的挥发性,蒸馏后玫瑰精油主要在锥形瓶中收集,不是在圆底烧瓶中,C正确;
D、使用该装置时,由于原料在水中,易产生原料焦糊问题,D错误。
故选D。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)21. 制取橘皮精油的过程中,需先后进行a、b两次过滤,则橘皮精油为( )
A. 经过a过滤后的滤液
B. 经过a过滤后的滤液和b过滤后的滤液
C. 经过b过滤后的滤液
D. 经过a过滤后静置处理吸出的上清液和b过滤后的滤液
【答案】D
【解析】
【分析】橘皮精油无色透明,主要储存在橘皮部分,由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解,又会产生原料焦糊问题,所以一般采用压榨法提取,其提取过程为:石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮精油。
【详解】制取橘皮精油时,为了提高出油率,首先将橘皮去水干燥,然后用石灰水浸泡,经漂洗、压榨得到压榨液后,用布袋过滤除去固体物和残渣(第一次过滤),对滤液进行离心进一步除去较小的残留固体物,再用分液漏斗或吸管将上层的橘皮精油分离出来,然后在5℃~10℃下静置5~7天,使果蜡等杂质沉淀,用吸管吸出上层澄清橘皮油,其余部分通过滤纸过滤(第二次过滤),滤液与吸出的上层橘皮油合并后成为最终的橘皮精油,即橘皮精油是经过第一次a过滤后静置处理的上清液和第二次b过滤后的滤液,D正确,ABC错误。
故选D。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)22. 柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法,而不采用水中蒸馏的方法,其原因是( )
A. 水中蒸馏不利于芳香油释放出来
B. 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题
C. 水中蒸馏后的水油不易分离
D. 压榨法比水中蒸馏简单、易操作
【答案】B
【解析】
【分析】植物芳香油的提取方法:蒸馏法、压榨法和萃取等。
(1)蒸馏法:芳香油具有挥发性。把含有芳香油的花、叶等放入水中加热,水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来,形成油水混合物。冷却后,油水混合物又会重新分成油层和水层,除去水层便得到芳香油,这种提取方法叫蒸馏法。根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
(2)萃取法:这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中,使芳香油充分溶解,然后蒸去低沸点的溶剂,剩下的就是芳香油。
(3)压榨法:在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中,芳香油的含量较多,可以用机械压力直接榨出,这种提取方法叫压榨法。
【详解】A、水中蒸馏利于芳香油释放出来,水中蒸馏的方法对于有些原料不适用,如柑橘和柠檬等,这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。因此,柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法,A错误;
B、水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题,因此常用压榨法,B正确;
C、冷却后,油水混合物又会重新分成油层和水层,除去水层便得到芳香油,C错误;
D、水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。因此,柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法,D错误。
故选B。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)23. 使用有机溶剂萃取法提取胡萝卜素时,影响萃取效率的因素很多,其中影响最大的是
A. 原料颗粒的紧密程度 B. 萃取剂的性质和使用量
C. 所使用原料的干燥程度 D. 所使用原料的新鲜程度
【答案】B
【解析】
【详解】原料颗粒的紧密程度可以影响萃取效率,但不是影响萃取效率的主要原因,A错误;萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,B正确;所使用原料的干燥程度即含水量可以影响萃取效率,但不是影响萃取效率的主要原因,C错误;所使用原料的新鲜程度是影响萃取效率的原因,但不是影响萃取效率的主要原因,D错误。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)24. 下列关于植物芳香油的叙述,不正确的是
A. 植物芳香油具有较强的挥发性,易溶于有机溶剂
B. 玫瑰精油提取时,采用盛花期的玫瑰花能提高出油率
C. 橘皮精油可采用水中蒸馏法和压榨法来提取
D. β-胡萝卜素在肝脏中能形成维生素A
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:植物芳香油具有较强的挥发性,难溶于水,易溶于有机溶剂,具有特殊植物香味,故A正确;玫瑰精油提取时,采用盛花期的玫瑰花能提高出油率,B正确;橘皮精油主要贮藏在橘皮部分,无色透明,具有诱人的橘香味,主要成分是柠檬烯,用水蒸气蒸馏法从橘皮中提取橘皮精油时,橘皮精油的有效成分会发生部分水解,使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题,所以一般采用压榨法提取,C错误;1分子β-胡萝卜素可分解成为2分子的维生素A,D正确。
点睛:植物芳香油的提取方法:蒸馏法、压榨法和萃取等;
(1)蒸馏法:芳香油具有挥发性.把含有芳香油的花、叶等放入水中加热,水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来,形成油水混合物;冷却后,油水混合物又会重新分成油层和水层,除去水层便得到芳香油,这种提取方法叫蒸馏法,根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准,将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏;
(2)萃取法:这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中,使芳香油充分溶解,然后蒸去低沸点的溶剂,剩下的就是芳香油;
(3)压榨法:在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中,芳香油的含量较多,可以用机械压力直接榨出,这种提取方法叫压榨法,植物芳香油的蒸馏提取过程:浸泡、加热蒸馏、乳浊液的分离;
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)25. 如下图为胡萝卜素的纸层析结果示意图。下列有关的说法中,正确的是( )
A. A、B、C、D四点中,属于标准样品的样点是B和C,萃取样品的样点是A和D
B. 点样的要求是点样应该快速细致,圆点要小,每次点样时滤纸都要干燥
C. 在图中的层析谱中,①和②代表的物质分别是其他色素和杂质、β-胡萝卜素
D. 该层析的目的是获得β-胡萝卜素
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:鉴定胡萝卜素一般采用纸层析法,其基线一般距底边2cm。A、B、C、D4点中,属于标准样品的样点是A和D,提取样品的样点是B和C;在图中的层析谱中,①和②代表的物质分别是β-胡萝卜素、其他色素和杂质,该层析的目的是胡萝卜素粗品的鉴定。
【详解】A、A、B、C、D四点中,标准样品点加在基线两侧,即其中A、D是标准样点,B、C是提取样品的点,A错误;
B、点样圆点应细小,保证各种色素,同一起点、同一时间向上扩散,滤纸有水,会影响色素的分离,因此要保持滤纸干燥,B正确;
C、图中的层析带中,①代表的物质是β胡萝卜素,②代表的物质是其他色素和杂质,C错误;
D、该层析的目的是胡萝卜素粗品的鉴定,D错误。
故选B。
二、填空题:本题共4小题。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)26. 发酵能让食物改头换面,拥有全新的模样和味道。利用不同微生物的发酵作用制作食品历史悠久,遍布民间,称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答下列问题:
(1)在发酵过程中,微生物的参与是关键,人类已经发现了多种用于食品发酵的细菌和真菌。在上述几种饮品及食品加工过程中,利用真菌进行发酵的是______________________。
(2)人类使用酿制葡萄酒微生物主要是酵母菌,葡萄酒呈现深红色的原因是______________。将葡萄酒制作成果醋时,需要改变的环境条件是_________________。
(3)做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的,参与该发酵过程的主要微生物是____________。酸汤发酵初期,亚硝酸盐的含量逐渐增加,亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下,才会转变成致癌物________。出坛后的酸汤,若不及时食用,一段时间后会在其表面出现一层白膜,这是________(填微生物名称)繁殖引起的,与进行酸汤发酵的主要微生物相比,该微生物在结构上的最主要区别是_____________。
(4)腐乳是经微生物发酵后制成的食品,多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是_______,其产生的蛋白酶可以使腐中的蛋白质被分解为_____________。
【答案】(1)制作果酒和腐乳
(2) ①. 红葡萄皮的色素进入发酵液 ②. 通入无菌空气和将温度提高到30~35℃
(3) ①. 乳酸菌 ②. 亚硝胺 ③. 酵母菌 ④. 有以核膜为界限的细胞核
(4) ①. 毛霉 ②. 小分子肽和氨基酸
【解析】
【分析】1、果酒制作的菌种:酵母菌;条件:起初为有氧条件,之后无氧进行酒精发酵。
2、果醋制作的菌种:醋酸菌;条件:氧气充足;温度:30-35℃。
3、腐乳制作的菌种:多种微生物,起主要作用的是毛霉;温度:15-18℃。
4、泡菜制作的菌种:乳酸菌;条件:无氧、室温。
【小问1详解】
果醋制作、果酒制作、腐乳制作及泡菜制作都巧妙的利用了天然菌种,都为特定的菌种提供了良好的生存条件。其中制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌,制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都属于细菌。
【小问2详解】
人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌,酵母菌繁殖的最适温度是18-25℃,即20℃左右。葡萄酒呈现深红色,是因为红葡萄皮细胞液含有色素,这些色素在发酵过程中进入发酵液。将葡萄酒制作成果醋时,需要将条件控制为醋酸菌的最适生长条件,因此需要改变的环境条件是通入充足无菌空气和将温度提高到30~35℃。
【小问3详解】
做酸菜鱼的“酸汤’是通过天然发酵而成的,该过程产生了乳酸,参与该发酵过程的主要微生物是乳酸菌。亚硝酸盐在适宜的温度、pH和一定的微生物作用等特定条件下,才会转变成亚硝胺,亚硝胺对人体有致癌作用。出坛后的酸汤,若不及时食用,一段时间后会在其表面出现一层白膜,这是产膜酵母菌大量繁殖形成的。进行酸汤发酵的主要微生物是乳酸菌,乳酸菌是细菌,属于原核生物,酵母菌是真核生物,与乳酸菌相比,酵母菌具有以核膜为界限的细胞核。
【小问4详解】
制作腐乳时,利用了毛霉等微生物生产的蛋白酶和脂肪酶,将大分子物质分解为易吸收的小分子物质,其中蛋白酶可以使腐乳的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)27. 纤维素酶制剂已被广泛应用于食品、酿酒、饲料加工、纺织、洗衣、农业等多个领域,纤维素酶在自然界分布极为广泛,昆虫、软体动物、细菌、放线菌和真菌等都能产生纤维素酶。目前用于生产纤维素酶的微生物多为真菌。回答下列问题:
(1)为获取分解纤维素的菌种,从树林中多年落叶形成的腐殖土取样后,首先要进行多次选择培养以增加纤维素分解菌的浓度,选择培养所用的培养基属于__________(填“固体培养基”“半固体培养基”或“液体培养基”)。
(2)经选择培养后,一般可采用__________法将纤维素分解菌接种到鉴别培养基上,用于鉴别纤维素分解菌培养基中除了加入微生物生长所必需的营养物质外,还需加入琼脂和__________,以便根据菌落周围是否出现明显的透明圈来筛选纤维素分解菌。
(3)筛选出优良的纤维素分解菌菌种后,可通过发酵的方法来生产纤维素酶制剂。分离提纯需所获得的纤维素酶制剂需置于__________(填“低温”“高温”或“最适温度”)条件下保存。
(4)工业生产中,若要将酶固定化,一般__________(填“适宜”或“不适宜”)采用包埋法,其原因是__________。
【答案】(1)液体培养基
(2) ①. 稀释涂布平板 ②. 刚果红(或CR)
(3)低温 (4) ①. 不适宜 ②. 酶分子很小容易从包埋物中漏出
【解析】
【分析】1、刚果红(CR)可以与纤维素等多糖形成红色复合物,但并不和纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
2、一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
【小问1详解】
选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度,液体培养基可使目的菌与培养液充分接触,有利于菌体繁殖。
小问2详解】
经选择培养后,一般可采用稀释涂布平板法将纤维素分解菌接种到鉴别培养基上。刚果红染液可以与纤维素反应呈红色,而纤维素分解菌的菌落周围会出现透明圈,所以用于鉴别纤维素分解菌的培养基中除了加入微生物生长所必需的营养物质外,还需加入琼脂和刚果红(或CR)。
【小问3详解】
低温会抑制酶活性,但不会改变酶的空间结构,所以分离提纯需所获得的纤维素酶制剂需置于低温条件下保存。
小问4详解】
酶分子很小容易从包埋材料中漏出,所以工业生产中,若要将酶固定化,一般不适宜采用包埋法,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)28. 石油在开采、运输中的突发事故给自然环境带来了严重的污染,在污染治理中,利用“超级细菌”来处理油污具有经济、高效、无二次污染的优点,现已成为海洋石油污染治理研究的热点。
(1)为了鉴定经过基因工程得到的“超级细菌”是否有效,所用的培养基中要以_____________做唯一碳源,该培养基从用途来讲属于_____________培养基。
(2)若要观察“超级细菌”的形态等一系列特征,需要采用平板划线法或_____________法将其接种在固体培养基上面生长,可形成肉眼可见的菌落。
(3)在接种“超级细菌”前,通常会随机取若干灭菌后的空白培养基平板先培养一段时间,这样做的目的是_____________。
(4)在稀释倍数为106倍下涂布了三个平板(每次取0.1mL),统计高效分解菌的菌落数分别为169、171、170,则稀释前1mL菌液中所含细菌为______________个。这种计数方法统计的数据结果往往会比显微镜直接计数的结果小,其原因是______________。
【答案】(1) ①. 石油 ②. 选择
(2)稀释涂布平板 (3)检测培养基平板灭菌是否合格
(4) ①. 1.7×109 ②. 该方法只是统计活菌数量,并且当多个细菌相互靠近时,会形成一个菌落,造成计数结果偏小
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
“超级细菌”能分解石油,因此为了鉴定经过基因工程得到的“超级细菌”是否有效,所用的培养基中要以石油做唯一碳源;只有能分解石油的微生物才能在该培养基上生存下来,因此该培养基从用途来讲属于选择培养基。
【小问2详解】
接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法;细菌在培养基上生长繁殖会形成肉眼可见的菌落。
【小问3详解】
在接种“超级细菌”前,通常会随机取若干灭菌后的空白培养基平板先培养一段时间,这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格。
【小问4详解】
在稀释倍数为106倍下涂布了三个平板(每次取0.1mL),统计高效分解菌的菌落数分别为169、171、170,则稀释前1mL菌液中所含细菌为(169+171+170)÷3÷0.1×106=1.7×109个。这种计数方法统计的数据结果往往会比显微镜直接计数的结果小,其原因是该方法只是统计活菌数量,并且当多个细菌相互靠近时,会形成一个菌落,造成计数结果偏小。
(河南省驻马店市上蔡县衡实中学2022-2023学年高三8月月考)29. 请回答下列有关“胡萝卜素提取”的问题:
(1)以下为提取胡萝卜素的实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素。其中,A和B过程分别叫______________。
(2)图甲为提取胡萝卜素的装置示意图,请指出图中一处错误并改正:______________。
(3)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是______________法。
(4)在图乙的胡萝卜素的纸层析结果示意图中,A、B、C、D四点中,属于萃取样品的样点是_____________。
【答案】(1)萃取、浓缩
(2)应避免明火加热,而采用水浴加热
(3)纸层析 (4)B和C
【解析】
【分析】图中甲为萃取胡萝卜素的步骤,图乙为利用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品的步骤。胡萝卜素的提取实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取(石油醚)→过滤→浓缩→胡萝卜素→鉴定(纸层析法)。
【小问1详解】
胡萝卜素的提取实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取(石油醚)→过滤→浓缩→胡萝卜素→鉴定(纸层析法)。因此A为萃取,B为浓缩。
【小问2详解】
萃取剂是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸,图中应对烧瓶进行水浴加热。
【小问3详解】
鉴定提取的胡萝卜素粗品,可与标准样品共同进行纸层析。
【小问4详解】
提取样品往往不纯,在图乙的胡萝卜素粗品鉴定结果示意图中,B、C层析后出现两个色素带,应为提取样品的样点。
(河南宋基信阳实验中学2022-2023学年高三9月月考)31. 广东省的徐闻盛产菠萝,该地生产的菠萝占我国总产量的40%。菠萝中含有大量的果糖、葡萄糖、维生素和菠萝蛋白酶等物质,请回答下列问题:
(1)菠萝直接食用,会产生“蜇嘴”的现象,请分析其原因是___________________。
(2)菠萝蛋白酶具有抗炎、消肿的作用。下图表示从菠萝皮中提取蛋白酶的过程。
上述过程中A、B分别表示的过程是_____________、_____________。为了使酶重复利用,可以采用固定化酶技术,该技术可采用_____________法和_____________法将酶进行固定。
(3)在使用菠萝蛋白酶时,需要注意反应的温度、pH、反应时间等因素,若要探究酶的最适温度,请写出相关的实验思路:__________________。
【答案】(1)菠萝蛋白酶放入口中时,蛋白酶会分解口腔黏膜中的蛋白质,从而产生痛感
(2) ①. 过滤 ②. 酶活力测定 ③. 物理吸附 ④. 化学结合
(3)设置一系列的温度梯度,其他条件相同且适宜,将蛋白质和菠萝蛋白酶分组(,在各温度下分别保温后混合,一段时间后,检测各组蛋白质的剩余量或者产物的生成量
【解析】
【分析】1、酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍,(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应,(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
2、固定化酶是指用物理或化学的方法将酶与固相载体结合在一起形成的仍具有酶活性的酶复合物。在催化反应中,它以固相状态作用于底物,反应完成后,容易与水溶性反应物和产物分离,可被反复使用。
【小问1详解】
蛋白酶可以将蛋白质水解为氨基酸或者小分子多肽,菠萝中的蛋白酶会分解口腔黏膜中的蛋白质,从而使人产生痛感,产生“蜇嘴”的现象。
【小问2详解】
压榨得到的产物中,有固体残渣,需要过滤才能得到上清液,得到的酶提取物,需要测定其酶活力,才能用于最终的生产,故图示过程中A、B分别表示过滤和酶活力测定;固定化酶技术可采用物理吸附法或者化学结合法将酶进行固定。
【小问3详解】
在使用菠萝蛋白酶时,需要注意反应的温度、pH、反应时间等因素,若要探究酶的最适温度,请写出相关的实验思路:可设置一系列的温度梯度,其他条件相同且适宜,将蛋白质和菠萝蛋白酶分组,在各温度下分别保温后混合,一段时间后,检测各组蛋白质的剩余量或者产物的生成量。
【点睛】本题考查酶的相关知识和应用固相化酶的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力。
(湘豫名校联考2022-2023学年高三8月入学摸底考试)29. 泡菜是我国传统的风味美食,2022年曝光的土坑酸菜事件再次引起人们对“舌尖上的安全”的关注和重视。根据所学知识,回答下列问题:
(1)泡菜制作所用的菌种是来自蔬菜表面的_______。蔬菜洗净后,必须晾干,原因是_______。
(2)泡菜制作的发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,原因是____。泡菜中亚硝酸盐的含量与____和食盐用量有关。
(3)某同学尝试自己制作泡菜,并测定亚硝酸盐的含量,所得实验结果如下图:
①该同学在冷却后的盐水中加入少量的“陈泡菜水”,目的是_______。在发酵过程中经常向坛盖边沿的水槽中补充水,目的是_______
②据图分析,从亚硝酸盐的含量来看,该泡菜应在_______d之后食用比较合适。该同学第一次制作出的泡菜“咸而不酸”,造成这个结果最可能的原因是_______。
【答案】(1) ①. 乳酸菌 ②. 未晾干制作时,蔬菜表面的水分容易使泡菜变质
(2) ①. 发酵不同时期亚硝酸盐含量会发生变化,及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机 ②. 腌制时间、腌制温度
(3) ①. 接种乳酸菌 ②. 创造无氧条件,利于乳酸菌发酵 ③. 10 ④. 食盐浓度过高,抑制了乳酸菌的发酵
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。陈泡菜水中含有大量的乳酸菌。
【小问1详解】
泡菜制作所用的菌种是来自蔬菜表面的乳酸菌。蔬菜洗净后必须晾干是因为未晾干制作时, 蔬菜表面的水分容易使泡菜变质。
【小问2详解】
泡菜制作的发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,是因为发酵不同时期亚硝酸盐含量会发生变化,及时测定是为了把握取食泡菜的最佳时机,泡菜中亚硝酸盐的含量与腌制时间、腌制温度和食盐用量有关。
小问3详解】
①“陈泡菜水”中含有较多的乳酸菌,泡菜制作时加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。泡菜制作利用的原理是乳酸菌的发酵(无氧呼吸,因此在发酵过程中经常向坛盖边沿的水槽中补充水,目的是为了创造无 氧条件利于乳酸菌发酵。
②据图可知10天后亚硝酸盐的含量较低且稳定,此时之后食用比较合适。第一次制作出的泡菜“咸而不 酸”,可能是食盐浓度过高、发酵温度过低、密封不严等原因导致泡菜未能正常发酵。
(赣抚吉十一联盟2023届高三第一次联考生物试卷)29. 原核生物繁殖快、多为单细胞,且遗传物质相对较少,因此早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞,其中以大肠杆菌应用最为广泛。目前市场上供应的降血糖药物多为重组人胰岛素,即应用基因工程技术生产的、与内源激素结构和生物活性相同的胰岛素。用于生产重组人胰岛素的表达系统主要有大肠杆菌和酵母菌,这两个系统各有利弊,大肠杆菌系统表达效率高,但后处理较难;酵母系统表达量虽然低,但对表达产物的处理较简便。下图为某研究小组设计的酵母菌培养流程,回答下列有关问题:
(1)实验中对所用实验物品、培养基进行灭菌处理的目的是____________________,除上述灭菌处理外,为达到相同的目的,操作时还要注意________________________(至少回答1点)。
(2)用大肠杆菌来生产重组人胰岛素,为何后处理比较难?____________________________。
(3)进行酵母菌计数时,不采用平板划线法接种的原因是______________________。对于频繁使用的菌种,常采用临时保藏的方法,但该方法保存时间不长,原因是____________________。
(4)虎红培养基是培养、分离和计数酵母菌的常用培养基。在该培养基平板上,酵母菌多数为圆形凸起、边缘整齐、表面光滑湿润、不透明乳白色或粉红色的菌落,少数菌落表面粗糙或皱褶、周边呈细分枝状,因此该培养基属于____________________(填“选择培养基”或“鉴别培养基”)。观察发现,在培养基内部也分布有酵母菌菌落,分析内部出现菌落的原因为____________________________。
【答案】(1) ①. 防止外来杂菌污染,获得纯净培养物 ②. 接种工具进行灼烧灭菌、实验操作应在酒精灯火焰附近进行、操作者的衣着和手要进行清洁和消毒等
(2)胰岛素属于分泌蛋白,分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工,而大肠杆菌是原核生物,原核生物没有这两种细胞器
(3) ①. 划线最开始的地方菌种会长成一片,且接种菌液的体积无法确定,导致无法计数 ②. 菌种容易被污染或产生变异
(4) ①. 鉴别培养基 ②. 培养基内部缺氧,但酵母菌为兼性厌氧菌,在培养基内部也能生存
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染,防止杂菌污染的方法有两大类:消毒和灭菌。对所用实验物品、培养基等要进行灭菌处理,对操作空间、操作者的衣着和手要进行清洁和消毒;此外实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
【小问2详解】
胰岛素为分泌蛋白,分泌蛋白需要内质网和高尔基体的加工,而原核生物大肠杆菌没有这两种细胞器,因此在大肠杆菌中只能获得相应的多肽链,后期还需要人工加工才能获得有功能的胰岛素。
【小问3详解】
平板划线法在划线最开始的地方菌种会长成一片,且接种菌液的体积也无法确定,因此不适于菌种的计数。菌种在临时保藏过程中容易被污染或产生变异,因此该方法保存时间不长。
【小问4详解】
由题意可知,酵母菌在虎红培养基上会出现特定的菌落特征,据此可识别酵母菌菌落,该培养基属于鉴别培养基。因为酵母菌为兼性厌氧菌,故在内部缺氧的培养基内也能生存。
(2023届九师联盟高三摸底联考生物试题)4. 生物技术在食品加工中具有广泛的应用,如利用微生物酿制果酒。下列有关利用葡萄酿制果酒过程的叙述,错误的是( )
A. 适当增加酵母菌的接种量,可以缩短发酵的时间
B. 酒精积累是导致发酵液中细菌数量降低的原因之一
C. 酿酒过程中发酵罐要始终处于密封状态,以保证无氧的环境
D. 葡萄的品质、酵母菌菌种的纯度都会影响果酒的品质
【答案】C
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【详解】A、若适当增加酵母菌的接种量,则可以缩短发酵的时间,A正确;
B、酵母菌无氧呼吸产生酒精,酒精具杀菌作用,发酵液中酒精积累是细菌数量降低的原因之一,B正确;
C、酿制果酒时,一般先通入空气,以利于酵母菌大量繁殖。酒精发酵过程中会产生CO2,应适时排放,C错误;
D、葡萄的品质、酵母菌菌种的纯度都会影响果酒的品质,D正确。
故选C。
(2023届九师联盟高三摸底联考生物试题)19. 棉花全株含有对动物生长繁殖存在潜在危害的有毒物质-棉酚,限制了以棉花秸秆为原料来生产青贮饲料。研究人员试图以棉花田的土壤为分离基质,筛选出高效分解棉酚的菌株。下列相关叙述错误的是( )
A. 棉酚分解菌可利用培养基中的棉酚是因为能合成相应的酶
B. 筛选过程中所用的培养基应该以棉酚为唯一的营养物质
C. 稀释涂布平板法或平板划线法均可用来分离纯化棉酚分解菌
D. 实验过程中除做好消毒、灭菌工作外,还要避免环境中微生物污染
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法: (1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2) 稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、棉酚分解菌可合成相应的酶,所以能利用培养基中的棉酚,A正确;
B、分离过程中所用的培养基应以棉酚为唯一碳源,不是只有棉酚一种营养物质,B错误;
C、稀释涂布平板法或平板划线法均可用于分离纯化棉酚分解菌,但只有稀释涂布平板法可用于计数,C正确;
D、微生物培养过程中应避免环境中微生物污染,D正确。
故选B。
(广西2022-2023学年高三上学期开学摸底考试理综生物试题)11. 中国黄酒是世界三大酿造酒之一,现在黄酒酿造技术是古代劳动人民黄酒生产经验的继续和发展,是我国人民在黄酒酿造上的重大成就。
(1)古书中说,“若作酒醴,尔维曲蘖”。说明当时酿造黄酒已采用生长微生物的谷物(曲)和发芽的谷物(蘖),即用蘖为糖化剂,先制成饴糖,然后经自然发酵而酿成甜的黄酒。后来,把蘖改成曲,曲中生长着大量的_____等微生物,使黄酒醪的糖化和发酵同时进行。
(2)米饭主要为微生物生长提供_____,除了提供主要营养物质,酿酒还要满足微生物生长对_____的要求。获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括_____和_____。
(3)古人酿酒时并未严格灭菌,但正常发酵后一般也很难造成杂菌污染的原因是_____。
(4)为了降低成本,建议采用_____技术使酵母菌细胞重复利用。
【答案】(1)酵母菌(霉菌)
(2) ①. 碳源、氮源、水和无机盐 ②. pH、温度和气体条件等 ③. 灭菌##消毒 ④. 消毒##灭菌
(3)缺氧呈酸性的发酵环境不利于杂菌的生长
(4)固定化细胞
【解析】
【分析】酒精发酵依赖于酵母菌,酵母菌为兼性厌氧型生物,在有氧条件下可快速繁殖,在无氧条件下可通过细胞呼吸产生酒精和二氧化碳。
【小问1详解】
糖化阶段需要把淀粉转化为葡萄糖,需要霉菌的参与;酒精发酵依赖于酵母菌。
【小问2详解】
米饭的主要成分是淀粉,也含有少量蛋白质,主要为微生物生长提供碳源、氮源、水和无机盐,酵母菌为兼性厌氧菌,除了提供主要营养物质,酿酒还要满足微生物生长对pH、温度和气体条件等的要求。获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括灭菌和消毒。
【小问3详解】
酵母菌在无氧条件下产生酒精,发酵液pH逐渐下降,缺氧呈酸性的发酵环境不利于杂菌的生长,所以正常发酵后一般也很难造成杂菌污染。
【小问4详解】
采用固定化细胞技术可以使酵母菌细胞重复利用,同时有利于产物的分离,所以可大大降低成本。
(广西桂林联盟校2022-2023学年高三上学期入学统一检测生物试题)23. 荔枝酒营养丰富,具有益气健脾、养血益肝等功效,其制作方法如下:首先将鲜荔枝冲洗、沥干、剥皮、去核、榨汁,然后将荔枝汁置于容器中,加入陈米酒,放于阴凉处,密封、浸泡7天后即成。回答下列问题:
(1)制作过程中先进行冲洗、后去除荔枝枝梗,其原因是___________。有同学为增加菌种数量,向荔枝汁中加入砂糖,但没有达到预期目标,原因可能是___________。
(2)该荔枝酒的菌种来源于___________,发酵装置需密封的原因是___________,放于阴凉处发酵的原因是___________。
(3)有同学欲利用荔枝酒制作荔枝醋,需要改变的操作是___________。
(4)荔枝酒制作过程中,发酵液的pH___________(填“增大”或“减小”),检测酒精的试剂是_________。
【答案】(1) ①. 避免除去枝梗时引起荔枝破损,防止杂菌污染 ②. 砂糖浓度过高,微生物失水死亡
(2) ①. 陈米酒中的酵母菌##陈米酒 ②. 酒精发酵属于厌氧发酵 ③. 适合酵母菌发酵的温度为18~30℃(或为发酵提供较适宜的温度)
(3)通氧、温度设置为30~35℃
(4) ①. 减小 ②. 酸性重铬酸钾溶液
【解析】
【分析】果酒的制作,选用的菌种为兼性厌氧型的酵母菌。酒精发酵是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,需要隔绝空气营造无氧环境,发酵温度是18~30℃。果醋的制作,需将培养温度控制在30~35℃范围内,使用的醋酸菌是一种好氧菌,当氧气、糖源都充足时能将糖分解成醋酸;当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
制作荔枝酒时,为了防止杂菌污染,避免因除去枝梗时引起荔枝的破损而增加被杂菌污染的机会,在制作过程中应先进行冲洗、后去除荔枝枝梗。酿制荔枝酒,选用的菌种主要是酵母菌。若向荔枝汁中加入的砂糖过多而使荔枝汁的浓度过高,则会导致微生物因细胞失水过多而死亡,所有不能达到“增加菌种数量”的预期目标。
【小问2详解】
由题意“加入陈米酒”可知:该荔枝酒的菌种来源于陈米酒中的酵母菌(或陈米酒)。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,由此可见,酒精发酵属于厌氧发酵,所以发酵装置需密封。因适合酵母菌发酵的温度为18~30℃,所以需要将发酵装置放于阴凉处,以便为发酵提供较适宜的温度。
【小问3详解】
制作荔枝酒时,酒精发酵是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理,需要隔绝空气营造无氧环境,发酵温度是18~30℃;制作荔枝醋,使用的醋酸菌是一种好氧菌,需将培养温度控制在30~35℃范围内。如果利用荔枝酒制作荔枝醋,需要改变的操作是:通氧、温度设置为30~35℃。
【小问4详解】
荔枝酒制作过程中,酵母菌进行细胞呼吸产生的二氧化碳会溶解在发酵液中,导致发酵液的pH减小。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色,因此检测酒精的试剂是酸性重铬酸钾溶液。
(广西柳州市2022-2023学年新高三摸底考试生物试题)25. 尿素是一种含氮较高的肥料,但尿素只有通过细菌分解为氨后,才能被植物吸收利用。这些细菌能合成脲酶,而脲酶可以催化尿素分解为氨。某同学设计实验分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方如下:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
蛋白胨
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
1.0g
10.0g
1.0g
15.0g
(1)根据培养基的成分判断,该同学__________(选填“能”或“不能”)分离出土壤中分解尿素的细菌,原因是__________。
(2)获取分解尿素的细菌后,如要临时保存,可将其接种在__________培养基上,等长成菌落后放在4℃的冰箱中保存。若要长期保存,可以采用__________的方法。
(3)为鉴定脲酶的产生,可在培养基中加入__________指示剂,鉴定的原理是__________。
(4)甲同学和乙同学均采用稀释涂布平板法测定某一样品的细菌数。在稀释倍数为106培养基中,甲同学取样涂布了一个平板,统计的菌落数为68;乙同学取样涂布了三个平板,统计的菌落数分别为55、80、75。请判断哪位同学的结果不具说服力,并说明理由:____________。根据乙同学的统计结果,每毫升样品中的该细菌数应为__________个(接种时所用的稀释液体积为0.1mL)。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 培养基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源
(2) ①. 固体斜面 ②. 甘油管藏
(3) ①. 酚红 ②. 脲酶将尿素催化分解成氨,pH升高,指示剂将变红
(4) ① 甲同学没有设置重复组实验 ②. 7×108
【解析】
【分析】分解尿素的细菌的鉴定:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【小问1详解】
由表格中培养基的成分分析可知,该培养基中除了尿素能够提供氮源外,蛋白胨也能提供氮源,由于培养基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源,故该同学不能分离出土壤中分解尿素的细菌。
【小问2详解】
获取分解尿素的细菌后,如要临时保存,将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养,当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法,在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。
【小问3详解】
为鉴定脲酶的产生,可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,鉴定的原理是脲酶将尿素催化分解成氨,pH升高,指示剂将变红。
【小问4详解】
在进行该实验时,至少要涂布3个平板,作为重复组,甲同学只有一个实验组,没有设置重复组实验,因此甲同学的结果不具说服力。根据乙同学的统计结果,每毫升样品中的该细菌数应为(55+80+75)÷0.1×106=7×108个。
(云南师范大学附中2022-2023学年高三高考适应性月考卷(一))21. 利用传统发酵技术制作食品是我国传统饮食文化的重要组成部分,下列相关叙述错误的是( )
A. 用带盖玻璃瓶制作果酒过程中,需根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
B. 从食品安全的角度考虑,泡菜腌制时间不宜过短
C. 制作果醋和酸奶的微生物都是原核生物,发酵都必须在无氧条件下进行
D. 制作腐乳时,毛霉中的酶可将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸
【答案】C
【解析】
【分析】1、 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活;在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
2、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
3、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,其新陈代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、用带盖的瓶子制备葡萄酒,每隔12h左右将瓶盖拧松一次(注意,不是打开瓶盖)原因是酒精发酵过程中产生CO2,拧松瓶盖以放出CO2,A正确;
B、泡菜腌制时间短亚硝酸盐含量高,容易造成细菌大量繁殖,因此从食品安全的角度考虑,泡菜腌制时间不宜过短,B正确;
C、制作果醋利用醋酸菌、制作酸奶利用乳酸菌,醋酸菌和乳酸菌都是细菌,属于原核生物,醋酸菌是好氧菌,果醋发酵需要有氧条件,C错误;
D、在制作腐乳时,毛霉中含有的蛋白酶和脂肪酶可以使豆腐中的蛋白质转化成氨基酸和小分子的肽,将脂肪转化成甘油和脂肪酸,D正确。
故选C。
(云南师范大学附中2022-2023学年高三高考适应性月考卷(一))30. 圆褐固氮菌广泛分布于土壤表层,具有较强的固氮能力,能把空气中的氮气转化为氨,并且能分泌生长素,因此将圆褐固氮菌制成菌剂,施用到土壤中可提高农作物的产量,研究人员拟从土壤样品中分离圆褐固氮菌,并进行大量培养。请回答下列问题:
(1)为了获得圆褐固氮菌的纯培养物,配制培养基时不需要加入__________________。该培养基从功能上分属于_________培养基。
(2)为了能将微生物分散在固体培养基上形成_________,达到纯化培养的目的,常用__________________法接种。
(3)对圆褐固氮菌进行扩大培养,需通入无菌氧气,理由是___________________________。
【答案】(1) ①. 氮源 ②. 选择
(2) ①. 单菌落 ②. 平板划线法或稀释涂布平板
(3)圆褐固氮菌广泛分布于土壤表层,属于需氧型微生物;微生物培养过程中需进行严格的无菌操作
【解析】
【分析】1、圆褐固氮菌具有较强的固氮能力,可以利用氮气作为氮源,所以培养基中不需要加氮源。
2、微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养;在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
分离圆褐固氮菌的培养基中的营养物质有水、碳源、无机盐,因为圆褐固氮菌具有较强的固氮能力,可以利用氮气作为氮源,所以培养基中不需要加氮,所以不需要加入氮源;从功能上划分,该培养基属于选择培养基。
【小问2详解】
纯化圆褐固氮菌常用的方法有平板划线法、稀释涂布平板法,其原理是通过连续划线或梯度稀释,将聚集的微生物分散成单个细胞,从而在培养基上获得单个菌落。
【小问3详解】
圆褐固氮菌广泛分布于土壤表层,属于需氧型微生物;微生物培养过程中需进行严格的无菌操作,所以对圆褐固氮菌进行扩大培养,需通入无菌氧气。
【点睛】本题旨在考查微生物的分离和培养的相关知识,意在考查具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理,具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
(云南师范大学附中2022-2023学年高三上学期第二次月考理综生物试题)11. 某兴趣小组欲对葡萄皮上的野生酵母菌进行纯培养。回答下列问题:
(1)酵母菌纯培养可使用________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“马铃薯琼脂”)培养基,培养基中还应加入链霉素以抑制_________的生长,加入了链霉素的培养基属于________培养基。该培养基应采用___________灭菌法灭菌。
(2)采用平板划线法将葡萄皮上的野生酵母菌接种到平板上,之后经培养得到的单菌落一般是由__________形成的纯培养物。上述方法能分离得到单菌落的原理是__________。
(3)下图为不同初始氧气浓度下,利用等量酵母菌进行发酵产酒精实验的相关曲线。其中,初始氧气浓度较高的是_________,判断依据是________________。
【答案】(1) ①. 马铃薯琼脂 ②. 细菌(原核微生物) ③. 选择 ④. 湿热
(2) ①. 单个微生物繁殖 ②. 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,经数次划线培养,可以分离得到单菌落
(3) ①. a ②. 初始氧气浓度高,酵母菌进行有氧呼吸的时间长,酒精发酵的起始时间较晚(或初始氧气浓度高,酵母菌有氧呼吸大量繁殖,在酒精发酵的初期,产生酒精的速率较快)
【解析】
【分析】分离和纯培养微生物最常用培养基是琼脂固体培养基,最常用的手段是平板分离微生物,平板分离法常用的两种方法是涂布平板法和稀释平板法,各种平板分离法的目的是要在培养基上得到目的微生物的单个菌落。
【小问1详解】
马铃薯琼脂培养基常用于真菌的筛选,因此酵母菌的纯培养可使用马铃薯琼脂培养基,链霉素可抑制细菌的生长,因此培养基中加入链霉素可以抑制细菌(原核微生物)的生长,加入了链霉素的培养基可筛选出真菌,因此属于选择培养基。培养基应采用湿热灭菌法灭菌。
【小问2详解】
单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。平板划线法通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面,经数次划线培养,可以分离得到单菌落。
【小问3详解】
初始氧气浓度高时,酵母菌进行有氧呼吸的时间长,酒精发酵的起始时间较晚(或初始氧气浓度高,酵母菌有氧呼吸大量繁殖,在酒精发酵的初期,产生酒精的速率较快),因此初始氧气浓度较高的是a。
(内蒙古达拉特旗一中2022-2023学年高三上学期开学摸底)11. 胡萝卜是一种草本植物,原产亚洲西部,12世纪经伊朗传入中国,具有一定的营养价值。
I、胡萝卜素是人体维生素A的主要来源,其可用萃取法从胡萝卜中提取。
(1)在萃取之前,胡萝卜需要进行______处理;不选用乙醇或丙酮作为萃取剂进行提取的原因是______。
(2)萃取结束后,萃取液经过过滤、浓缩可得到胡萝卜素粗品,可以使用______的方法对其进行鉴定。
II、将新鲜的胡萝卜进行腌制,可以得到风味独特的泡菜。
(3)在泡菜的制作过程中,发挥主要作用的微生物为乳酸菌,其代谢类型为______。
(4)影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素包括______(写两点即可);检测泡菜中亚硝酸盐含量的具体原理为:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与______发生重氮化反应,进一步处理后可形成______色染料,经过比色与计算,得到亚硝酸盐含量。
(5)人体无法消化泡菜中的纤维素,但肠道中的部分非致病微生物可以通过分泌一些酶来分解纤维素,其中______(填酶的名称)可以使纤维素分解为纤维二糖。
【答案】(1) ①. 粉碎、干燥 ②. 其易溶于水
(2)层析##纸层析 (3)异养厌氧型
(4) ① 温度、腌制时间、食盐用量 ②. 对氨基苯磺酸 ③. 玫瑰红
(5)C1酶、Cx酶
【解析】
【分析】胡萝卜素的性质:胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,其新陈代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【小问1详解】
胡萝卜素提取的过程中,由于原料大小和含水量会影响萃取效率,故在萃取之前,胡萝卜需要进行粉碎和干燥处理;胡萝卜素化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂,不选用乙醇或丙酮作为萃取剂进行提取的原因是其易溶于水。
【小问2详解】
萃取结束后,萃取液经过过滤、浓缩可得到胡萝卜素粗品,可以使用纸层析的方法对其进行鉴定。
【小问3详解】
在泡菜的制作过程中,发挥主要作用的微生物为乳酸菌,其代谢类型为异养厌氧型。
【小问4详解】
泡菜制作过程中,温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短、容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加,故影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素包括温度、腌制时间、食盐用量等;检测泡菜中亚硝酸盐含量的具体原理为:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应。与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,经过比色与计算,得到亚硝酸盐含量。
【小问5详解】
人体无法消化泡菜中的纤维素,但肠道中的部分非致病微生物可以通过分泌一些酶来分解纤维素,其中C1酶、Cx酶可以使纤维素分解为纤维二糖。
(宁夏北方民族大学附中2022-2023学年高三上学期第一次月考理综生物试题)9. 蒲江丑柑味道清甜,果肉清脆化渣,产量高,除了将其直接投放市场外,还对其进行了一系列产品的配套开发,如果汁、果酒、果醋等。回答下列相关问题:
(1)利用丑柑果肉可以生产果汁,为提高出汁率和澄清度,可向果汁中加入果胶酶。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括_____。
(2)在利用果汁制作果酒的过程中,为了提高酵母菌的发酵效率,工作人员对酵母菌进行了固定化,过程如下:
上述流程中,①为配制_____溶液,该溶液的作用是_____。
(3)上述固定化酵母细胞的方法称为_____法,选择此方法的原因是_____。
(4)在利用果酒制作果醋的过程中,工作人员又向发酵装置中添加一定量的果汁(不影响菌种的活性)后,检测发现乙醇的利用速率迅速下降,原因是_____。
(5)研究人员需要对提取出的果胶酶进行纯度的鉴定,可以采用_____法。
【答案】(1)果胶分解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶
(2) ①. CaCl2 ②. 与海藻酸钠反应生成海藻酸钙,形成凝胶珠
(3) ①. 包埋 ②. 细胞体积较大,难以被吸附或结合
(4)果汁中富含糖类物质,当糖源充足时,醋酸菌主要利用果汁中的糖类
(5)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
【解析】
【分析】果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。
【小问1详解】
果胶酶是果胶分解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶的总称。
【小问2详解】
固定化酵母细胞的实验过程:酵母细胞活化→配置CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞,因此①为配置CaCl2溶液;CaCl2溶液的作用是与海藻酸钠反应生成海藻酸钙,形成凝胶珠。
【小问3详解】
因为细胞体积较大,难以被吸附或结合,因此固定化酵母细胞常采用包埋法。
【小问4详解】
由于果汁中富含糖类物质,当糖源充足时,醋酸菌主要利用果汁中糖类生产醋酸,而糖源不足时,醋酸菌可利用酒精生产醋酸,因此在利用果酒制作果醋的过程中,工作人员向发酵装置中添加一定量的果汁(不影响菌种的活性)后,检测发现乙醇的利用速率迅速下降。
【小问5详解】
进行蛋白质纯度鉴定时,使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
(宁夏北方民族大学附中2022-2023学年高三上学期第一次月考理综生物试题)10. 蛋白质提取、分离在分子生物学研究中具有重要意义
(1)蛋白质提取和分离的步骤一般分为____________________________。
(2)实验前采取新鲜的猪血,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,目的是_____________。若要从红细胞中提取血红蛋白,则要对获得的红细胞进行___________、___________和分离血红蛋白溶液、透析,才能获得含杂质较少的血红蛋白溶液。
(3)通过____________法将样品进一步纯化,经___________方法进行纯度鉴定。
(4)在凝胶色谱法制作过程中,装填凝胶柱时,不得有气泡存在,原因是________________。
【答案】(1)样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定
(2) ①. 防止血液凝固 ②. 洗涤 ③. 血红蛋白释放
(3) ①. 凝胶色谱法 ②. SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
【解析】
【分析】1、血红蛋白的提取和分离一般可分为四步:样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。
2、样品处理包括四个步骤,即红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液和透析。
3、样品纯化的目的是通过凝胶色谱法将相对分子质量大的蛋白质除去。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量较大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快。
4、透析袋是利用半透膜制作的,半透膜可以让小分子可以自由进出,而大分子不能通过。
【小问1详解】
蛋白质提取和分离的步骤一般分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
【小问2详解】
实验前采取新鲜的猪血,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,目的是防止血液凝固。若要从红细胞中提取血红蛋白,则要对获得的红细胞进行洗涤、血红蛋白释放和分离血红蛋白溶液、透析,才能获得含杂质较少的血红蛋白溶液。
【小问3详解】
通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法进行纯度鉴定。
【小问4详解】
在凝胶色谱法制作过程中,装填凝胶柱时,气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。
(宁夏北方民族大学附中2022-2023学年高三上学期第一次月考理综生物试题)11. 如图两套装置都常被用来对植物有效成分进行提取,可根据具体物质性质的不同选择不同的装置进行实验,回答下列问题。
(1)图甲所示方法称为_______________________,胡萝卜素提取一般不采用该方法,原因是___________________________。胡萝卜素的提取过程中,萃取液的浓缩采用的装置是__________(填“甲”或“乙”)。
(2)采用图乙装置提取胡萝ト素时,通常先将胡萝卜粉碎和_________________处理,以提高萃取效率,萃取时进行水浴加热而非明火加热,原因是__________________________________。
(3)装置甲中的提取物最终存在于_____________________,装置乙中的提取物存在于________________。
(4)图甲、乙装置中冷凝装置的目的___________________(填“相同”或“不同”)。
【答案】 ①. 水蒸气蒸馏法 ②. 胡萝卜素不易挥发 ③. 甲 ④. 干燥 ⑤. 防止引起萃取剂燃烧爆炸 ⑥. 锥形瓶(或接收瓶) ⑦. 烧瓶 ⑧. 不同
【解析】
【分析】胡萝卜素由于可以溶解某些有机溶剂(如石油醚),而不具有挥发性,所以常常采用萃取法而不用蒸馏法。提取胡萝卜素的大致流程是:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。分析题图可知,甲图表示蒸馏装置,乙图表示萃取装置。
【详解】(1)图甲所示方法称为水蒸气蒸馏法,胡萝卜素的提取一般不采用该方法,因为该方法需要所提取的物质具有较强的挥发性,而胡萝卜素不易挥发。胡萝卜素的提取过程中,萃取液的浓缩一般采用蒸馏装置,如图甲所示。
(2)结合前面的分析中提到的提取胡萝卜素的流程可知,用图乙装置提取胡萝ト素时,通常先将胡萝ト粉碎和干燥处理,以提高萃取效率。萃取时进行水浴加热而非明火加热,主要是为了防止引起萃取剂燃烧爆炸。
(3)装置甲是蒸馏装置,其中提取物最终存在于锥形瓶,装置乙是萃取装置,其中的提取物存在于烧瓶中萃取剂中。
(4)图中甲、乙装置中冷凝装置的目的不同,
【点睛】熟悉胡萝卜素的提取原理和实验流程是解答本题的关键。
(宁夏回族自治区银川一中2022-2023学年高三上学期第一次月考理综生物试题)11. 即墨老酒被评定为中国北方黄酒的“营养酒王”,其酒内含有的糖分、糊精、有机酸、蛋白质、氨基酸、甘油、高级醇、维生素、无机盐等全为天然所得。造老酒的“决窍”主要是守六法:“黍米必齐、曲孽必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”;把五关:“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。回答下列问题
(1)“曲蘖必时”中的曲蘖特指___________(生物),在酿造黄酒过程中该生物的呼吸方式______________________________。
(2)“陶器必良、湛炽必洁”中的“必良”是指酿造、陈储老酒的器具必须_____________;”必洁“是指所用器具必须________________________。
(3)“火剂必得”是指在发酵时必须掌握好火候,该生物发酵所需的适宜温度为________。
(4)“糖化”是指将淀粉等水解为甜味糖,目的是_______________________________。
(5)“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用,要特别注意密封防止酸酒,导致酸酒的原因_________________________________________。
【答案】(1) ①. 酵母菌 ②. 先有氧呼吸再无氧呼吸
(2) ①. 密封,不渗漏; ②. 杀菌消毒,防止杂菌污染
(3)18℃-25℃ (4)有利于发酵过程中酵母菌对糖的利用
(5)空气中的醋酸菌和氧气进入,将酒精发酵为醋酸
【解析】
【分析】酵母菌是异养兼性厌氧型微生物,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,经常被用于酿酒。
【小问1详解】
“曲菜必时"中的曲孽特指酵母菌,在酿造黄酒过程中,先进行有氧呼吸,酵母菌大量繁殖,而后进行无氧呼吸产生酒精。
【小问2详解】
“陶器必良、湛炽必洁”中的“必良”是指酿造、陈储老酒的器具必须密封,不渗漏;”必洁“是指所用器具必须严格杀菌消毒,由于酿酒过程是酵母菌进行发酵的过程,所以防止杂菌污染可以使酵母菌更好的发挥作用。
【小问3详解】
“火剂必得”是指控制适宜的温度保证酵母菌发酵所需要的温度等环境条件,酵母菌发酵所需的适宜温度为18℃-25℃。
【小问4详解】
酵母菌是异养型生物,淀粉分解为甜味糖有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用。
【小问5详解】
"陈储"是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用,若是密封不好,空气中的醋酸菌和氧气进入,醋酸菌容易将酒精转化为醋酸,会形成"酸酒",故存放过程要特别注意密封。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)27. 某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒发酵时,每日迅速打开瓶盖放气,避免空气回流进入发酵容器
B. 果酒发酵时,用斐林试剂检测还原糖的含量,砖红色沉淀逐日增多
C. 果醋发酵时,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵产生的气泡量
D. 果醋发酵时,重铬酸钾测定醋酸含量变化时,溶液灰绿色逐日加深
【答案】C
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、果酒发酵时,装置内会产生二氧化碳,应每日迅速拧松瓶盖放气,避免空气中的杂菌进入,A错误;
B、果酒发酵时,发酵液中的葡萄糖不断被消耗,因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化,砖红色沉淀逐日减少,B错误;
C、以酒精为底物进行醋酸发酵,酒精与氧气发生反应产生醋酸和水,几乎没有气泡产生,发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时,C正确;
D、重铬酸钾用于检测酒精,不能用于测定醋酸含量,D错误。
故选C。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)28. 下列关于豆腐乳制作的相关叙述,说法错误的是( )
A. 在加盐腌制豆腐乳时,接近瓶口表面的盐要铺厚一些
B. 青霉、曲霉、酵母、毛霉等多种微生物参与豆腐乳发酵
C. 现代食品企业是在无菌条件下接种毛霉来生产豆腐乳
D. 卤汤中酒的含量过高,豆腐乳成熟的时间会明显提前
【答案】D
【解析】
【分析】1、作腐乳利用的是主要是毛霉,毛霉产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解成多肽和氨基酸,产生的脂肪酶能够将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。
2、含水量过大时腐乳不易成形,进行腐乳制作所选豆腐含水量不宜超过70%。
3、酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。
【详解】A、越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量,在接近瓶口的表面,盐要铺厚一些,以有效防止杂菌污染,A正确;
B、多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,B正确;
C、传统的腐乳制作过程中,有多种微生物在起作用,但主要是毛霉。现代腐乳生产接种优良的毛霉菌种,不仅可以防止其他杂菌的污染,而且能保证腐乳的风味,保证腐乳质量,C正确;
D、酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长,D错误。
故选D。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)29. 泡菜起源于中国,是我国的传统食品之一。贾思勰《齐民要术》中已有制作泡菜的专述:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜。若先用淡水洗者,菹烂。洗菜盐水,澄取清者,泻者瓮中,令没菜把即止,不复调和。”该表述说明食盐的用量非常关键。研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 腌制过程中,坛中出现溶液量增多现象的主要原因是细胞呼吸产生水
B. 食盐的浓度越低,亚硝酸盐含量的峰值越高,这与杂菌繁殖数量有关
C. 在泡菜发酵过程中,坛中无氧环境的创设仅依靠盐水浸没蔬菜就能实现
D. 达到峰值后,亚硝酸盐含量下降的原因是亚硝酸盐被微生物转变成亚硝胺
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌发酵。由于在泡菜制作过程中,微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐,因此在发酵初期亚硝酸盐含量会逐渐升高,发酵后期亚硝酸盐又会被某些微生物氧化成硝酸盐,亚硝酸盐含量又会逐渐下降,因此在泡菜制作过程中要检测亚硝酸盐的含量,确定合适的取食时间。
【详解】A、腌制过程中,坛中出现溶液量增多现象的主要原因是蔬菜在盐水中失水,A错误;
B、由于食盐用量过低,造成微生物大量繁殖,将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,所以制作泡菜时食盐的浓度越低,亚硝酸盐含量的峰值出现得越早,且峰值较高,B正确;
C、为了保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境:①选择的泡菜坛要闭封性好;②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水,使盐水没过全部蔬菜;③盖上坛盖后要在坛边沿的水槽中注满清水,主要依赖①③,C错误;
D、据图分析可知,食盐用量和腌制时间都会影响亚硝酸盐含量;亚硝酸盐含量达到峰值后下降,是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长,使亚硝酸盐的产生量降低;同时产生的亚硝酸盐会被分解,最终导致亚硝酸盐含量下降,D错误。
故选B。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)30. 下列有关无菌技术的说法,正确的是( )
①可以通过化学药剂消毒法处理水源;
②培养基需经高压蒸汽灭菌后方可调节pH;
③配制培养基和接种时,均必需在酒精灯火焰旁操作;
④接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可用紫外线照射30min进行消毒;
⑤高压蒸汽灭菌是在压力为201kPa,温度为121℃的条件下维持15-30min来灭菌的;
A. ①③ B. ③⑤ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【分析】无菌技术关键:防止外来杂菌的入侵。具体操作:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
【详解】①可以使用化学药剂即通过化学消毒法处理水源,还可用微生物分解水体的有机物,即通过生物消毒法净化污水,①正确;
②培养基配置时应先调节pH再灭菌,②错误;
③配制培养基时,不需在酒精灯火焰旁操作,③错误;
④接种室、 接种箱或超净工作台在使用前,可用紫外线照射30min进行消毒,④正确;
⑤高压蒸汽灭菌是在压力为100kPa,温度为121°C的条件下维持15-30min来灭菌的,⑤错误。
故选D。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)31. 一些真菌中的漆酶可以分解油漆中的许多有机污染物,漆酶可以氧化愈创木酚,产生红 棕色物质,因此根据真菌生长过程中培养基的颜色变化,可以挑选出具有潜在漆酶活性的土壤真菌。下列叙述错误的是( )
A. 含有愈创木酚的平板培养基属于选择培养基
B. 对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法
C. 在酒精灯火焰附近倒平板后,立即将培养皿进行倒置
D. 倒置平板培养可避免培养基表面的水分过快地挥发
【答案】C
【解析】
【分析】选择培养基是指根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基,使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
【详解】A、从功能上分析,含有愈创木酚的平板培养基可用于筛选具有潜在漆酶活性的土壤真菌,属于选择培养基,A正确;
B、对培养基进行灭菌时,应采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌,B正确;
C、倒平板时应等培养基冷却至50℃左右时再进行,C错误;
D、平板冷凝后皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,若将平板倒置培养,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染,D正确。
故选C。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)32. 某兴趣小组从校园土壤取样,进行“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验。小明取10g土壤进行稀释,并从稀释度为106培养基中筛选出约120个菌落,而其他同学只筛选出约40个菌落。下列叙述错误的是( )
A. 小明出现这种结果的可能原因之一是和其他同学取样的土壤不相同
B. 要证明培养基是否受到污染,可将小明配制的空白培养基进行培养
C. 当稀释倍数太小时,可能由于菌落发生重叠进而导致计数结果偏小
D. 其他同学10g土样细菌悬液中分解尿素的细菌数量约为4×108个
【答案】D
【解析】
【分析】1.稀释涂布平板计数法的原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数,就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M(C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。
2.统计的菌落数往往比活菌的实际数目低:因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【详解】A、小明筛选出的菌落数明显比其他同学多,出现这种结果的可能原因是和其他同学取样的土壤不同,也有可能是培养基混入其他氮源或培养基被污染,A正确;
B、要证明培养基是否受到污染,可将小明配制的培养基不加土样进行培养,即进行空白对照,B正确;
C、当稀释倍数太小时,两个或两个以上细菌连在一起时,培养基上看到的是一个菌落,可能会出现菌落重叠而导致计数结果偏小,C正确;
D、其他同学选出约40个菌落,根据公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,取10g土壤进行稀释,所以土样的细菌悬液中分解尿素的细菌数量约为40×106=4×107个,D错误。
故选D。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)33. 细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列与此有关的说 法正确的是( )
A. 乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B. 固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
C. 琼脂中的多糖是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质
D. 以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】微生物培养基的成分有水、无机盐、碳源、氮源和生长因子,不同的生物有不同的碳源和氮源,如尿素分解菌以尿素为唯一氮源,某些碳源、氮源也可以提供能源,如牛肉膏蛋白胨培养基。
【详解】A、乳酸菌是异养型微生物,需要有机碳源,而硝化细菌是自养型微生物,需要的碳源是二氧化碳 ,A错误;
B、固体培养基中去除琼脂(凝固剂)才可制成液体培养基,B错误;
C、培养基中的琼脂是凝固剂,不会被微生物利用,C错误;
D、自生固氮微生物可以利用大气中的氨气作为氮源,因此以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌,D正确。
故选D。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)34. 下列关于果胶酶的叙述,正确的是( )
A. 果胶酶特指分解果胶的一种酶
B. 果胶酶的基本组成单位是半乳糖醛酸
C. 凡是活细胞都能够产生果胶酶
D. 果胶酶可用于去除植物细胞的细胞壁
【答案】D
【解析】
【分析】所有活细胞都能产生酶,但不同细胞产生的酶不一定相同,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等;果胶酶的作用是将果胶分解成半乳糖醛酸;果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分 解酶和果胶酯酶等。
【详解】A、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等,A错误;
B、果胶酶的成分是蛋白质,其组成单位只能是氨基酸,B错误;
C、并非所有的活细胞都能产生果胶酶,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等,C错误;
D、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,果胶酶可用于去除植物细胞的细胞壁,D正确。
故选D。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)35. 下列有关加酶洗衣粉及其洗涤效果的叙述,错误的是( )
A. 使用添加纤维素酶的洗衣粉可使衣物蓬松柔软,棉织制品同样也可使用
B. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物时,若浸泡时间不足则会影响衣物的洗涤效果
C. 加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成可溶于水的小分子物质
D. 加酶洗衣粉因为添加了酶制剂,所以比普通洗衣粉更易造成环境的污染
【答案】D
【解析】
【分析】加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等,这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍,而且对人体没有毒害作用,并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,不会污染环境。
【详解】A、加酶洗衣粉中纤维素酶的作用主要是使纤维素的结构变得蓬松,从而使得渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉接触,最终达到更好的去污效果,A正确;
B、酶促反应需要一定的时间,使用加酶洗衣粉时,浸泡时间不足会影响洗涤效果,B正确;
C、加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质,C正确;
D、加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解,不会污染环境,D错误。
故选D。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)36. 下列有关固定化酶和固定化细胞的说法,错误的是( )
A. 固定化细胞技术是在固定化酶技术的基础上发展起来的
B. 与固定化酶技术相比,固定化细胞技术的操作更加容易
C. 固定化酶的优势是能固定一系列酶,催化一系列的生化反应
D. 固定化酶和固定化细胞是将酶或细胞固定在一定空间的技术
【答案】C
【解析】
【分析】固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内,使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,可以被反复利用。固定化酶、固定化细胞的比较:(1)酶的种类:固定化酶固定一种酶;固定化细胞固定一系列酶。(2)制作方法:固定化酶运用吸附法、交联法、包埋法;固定化细胞使用吸附法、包埋法。(3)是否需要营养物质:固定化酶不需要;固定化细胞需要。(4)优点:固定化酶优点是①既能与反应物接触,又能与产物分离②可以反复利用。固定化细胞的优点是成本低,操作容易。(5)缺点:固定化酶不利于催化一系列的酶促反应;固定化细胞时反应物不宜与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降。
【详解】A、固定化酶技术成熟后,由于酶是由细胞合成的,20世纪70年代,人们在固定化酶技术的基础上发展起来固定化细胞技术,A正确;
B、酶的活性容易受到外界理化性质的影响,与固定化酶技术相比,固定化细胞制备成本更低、操作更容易、能连续性生产,B正确;
C、固定化细胞的优势能固定一系列酶,催化一系列生化反应,C错误;
D、固定化酶和固定化细胞是将酶或细胞固定在不溶于水的载体上,酶与细胞既能与反应物接触,又能与产物分离,固定在载体上的酶活细胞可以反复利用,D正确。
故选C。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)37. 下面关于利用凝胶色谱法分离蛋白质的说法,错误的是( )
A. 相对分子量较小的蛋白质可以进入到凝胶颗粒内部
B. 层析柱中最后洗脱出来的是分子质量最大的蛋白质
C. 红细胞的洗涤效果与离心速度和离心时间密切相关
D. 判断纯化的蛋白质是否达到要求可通过电泳法鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体,在小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
【详解】A、凝胶是一些具有多孔的微小球体,相对分子量较小的蛋白质可以进入凝胶颗粒内部,路程长,移动的速度慢,A正确;
B、相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢;相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快。故最后从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量最小的蛋白质,B错误;
C、红细胞的洗涤效果与洗涤次数、离心速度和离心时间有关,C正确;
D、电泳法是利用待测样品中各种分子带电性质的差异和分子本身的大小、形状不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离或鉴定。判断纯化的蛋白质是否达到要求可以采用电泳法,D正确。
故选B。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)38. 下列关于血红蛋白提取和分离的过程及原理的叙述,正确的是( )
A. 红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水,洗涤3次
B. 将血红蛋白放在质量分数为0.9%的NaCl中透析12小时
C. 凝胶装填在色谱柱内要均匀,不能有气泡存在于色谱柱内
D. 血红蛋白释放时加入有机溶剂目的是使其溶于有机溶剂中
【答案】C
【解析】
【分析】血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤(低速短时间离心),②血红蛋白的释放(需要加入蒸馏水和甲苯),③分离血红蛋白(中速长时间离心)。(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析。(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】A、红细胞的洗涤过程应该用生理盐水洗涤,不能用蒸馏水洗涤,A错误;
B、将血红蛋白溶液通过透析进行粗分离时应该选用磷酸缓冲液,不是质量分数为0.9%的NaCl溶液,B错误;
C、凝胶装填在色谱柱内要均匀,不能有气泡存在,否则会搅乱蛋白质的洗脱次序,C正确;
D、血红蛋白释放时加入有机溶剂目的是溶解细胞膜,加速血红蛋白的释放,D错误。
故选C。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)39. 下列对蒸馏法、萃取法、压榨法适用范围的叙述,正确的是( )
A. 在水蒸气蒸馏出的玫瑰乳浊液中加入NaCl,利于油水分离
B. 压榨法要求原料颗粒尽可能小,能充分溶解在有机溶剂中
C. 萃取法适用于提取柑橘、柠檬等易焦糊的原料中的芳香油
D. 玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油主要通过压榨法获得
【答案】A
【解析】
【分析】提取植物中的有效成分的基本方法有三种:蒸馏法、压榨法和萃取法。蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来,适用于提取挥发性强的芳香油;压榨法是通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油,适用于易焦糊原料的提取;萃取法适用范围广,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中,不同的原料应用不同的方法来提取。
【详解】A、玫瑰乳浊液的处理过程中,加入NaCl的目的是降低玫瑰油的溶解度,利用水、油分层,便于分液,A正确;
B、萃取法提取有效成分时,要求原料的颗粒要尽可能细小,能充分浸泡在有机溶液中,B错误;
C、柑橘、柠檬等易焦糊的原料往往适宜用压榨法提取,C错误;
D、玫瑰油、薄荷油、薰衣草油等芳香油,挥发性强,主要通过蒸馏法获得,D错误。
故选A。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)40. 科研人员利用诱变方式选育可高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌,未突变的三孢布拉霉负菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。随着β-胡萝卜素含量的增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲为选育菌种及获得β-胡萝卜素的流程示意图,下列叙述错误的是( )
A. 要得到乙培养基中的菌落,可以用稀释涂布平板法进行②操作,然后培养
B. 经①过程紫外线照射的三孢布拉霉负菌都能在含β-紫罗酮的培养基上生长
C. 在进行③的操作时,应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续进行接种培养
D. 能在添加β-紫罗酮的乙培养基上长成菌落的细菌,其遗传物质发生了改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法有2种,①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、诱变育种是利用各种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞,提高基因突变频率,再通过适当的筛选方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。诱变育种的原理是基因突变。
【详解】A、要得到乙培养基中的分布均匀的菌落,可用稀释涂布平板法进行②接种操作,然后培养,A正确;
B、使用紫外线照射进行诱变育种,其原理是基因突变,由于基因突变的低频性和不定向性,经①过程紫外线照射的三孢布拉霉负菌不可能都能在含β-紫罗酮的培养基上生长,B错误;
CD、根据题干可知,未突变的三孢布拉霉负菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长,因此能在添加β-紫罗酮的乙培养基上长成菌落的细菌,其遗传物质发生了改变,随着β-胡萝卜素含量的增加,菌体颜色从黄色加深至橙红色,进行③操作时,应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养,C正确;D正确。
故选B。
(四川省成都市树德中学2022-2023学年高三上学期入学考试)5. 为检测自制冰激凌是否符合食品安全国家标准,树德中学学生进行了相关实验检测自制冰激凌中的大肠杆菌含量。下列有关说法正确的是( )
A. 培养大肠杆菌的培养基,需要将 pH 调至微酸性
B. 在伊红美蓝培养基上大肠杆菌的菌落将呈现黑色
C. 将冰激凌融化后进行梯度稀释,用平板划线法进行接种
D. 培养结束统计大肠杆菌的菌落数即为大肠杆菌的活菌数
【答案】B
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质;根据物理性质分为固体培养基和液体培养基,培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐,其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏,因为它们来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、培养细菌需要将培养基的pH调至中性或微碱性,A错误;
B、伊红美蓝培养基通常用于鉴别大肠杆菌,其原理是大肠杆菌能分解乳糖产生大量的混合酸,菌体带H+,故菌落被染成黑色,B正确;
C、该实验需要对菌种进行计数,需要用稀释涂布平板法进行接种,C错误;
D、经过纯化培养后统计的大肠杆菌菌落数往往由于形成的菌落可能是由两个或两个以上细胞连在一起形成的,导致统计的菌落数往往比活菌的实际数量低,D错误。
故选B。
(四川省成都市树德中学2022-2023学年高三上学期入学考试)6. 2021 年 9 月《科学》杂志报道了我国科学家首次实现从 CO2 到淀粉的全合成途径,该途径使用了从自然界分离出来的 62 种生物酶并采用固定化酶技术提高了合成效率。下列相关叙述正确的是( )
A. 对这 62 种生物酶的分离纯化可采用透析的方法除去杂蛋白
B. 温度、pH 和重金属都可能影响酶的活性从而影响淀粉合成速率
C. 对分离出的 62 种生物酶固定时选择包埋法比化学结合法更适合
D. 淀粉高效合成主要原因是科学家设计合成了全新的更高效的酶
【答案】B
【解析】
【分析】固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。由于细胞个大,而酶分子很小,个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出,所以酶多采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。
【详解】A、这 62 种生物酶的化学本质主要也是蛋白质,因此不能采用透析的方法除去其中的杂蛋白,A错误;
B、酶需要适宜的温度和pH值等,温度、pH 和重金属都可能影响酶的活性从而影响淀粉合成速率,B正确;
C、由于细胞个大,而酶分子很小,个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出,所以酶多采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化,因此对分离出的 62 种生物酶固定时选择化学结合法比包埋法更适合,C错误;
D、据题意可知,从 CO2 到淀粉的全合成途径中使用的是从自然界分离出来的 62 种生物酶,没有合成全新的更高效的酶,D错误。
故选B。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)27. 人们在生活中常利用微生物发酵生产制作多种美味食品。下列相关叙述错误的是( )
A. 酵母菌和乳酸菌能够在缺氧和呈酸性的发酵液中繁殖
B. 毛霉的菌丝不仅生长在豆腐表面,还深入到豆腐内部
C. 空气中不仅有醋酸菌的菌体,还有酵母菌及毛霉的孢子
D. 乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解为乳酸和二氧化碳
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是单细胞的真核生物,属于真菌,代谢类型是兼性厌氧型。在氧气充足时,酵母菌进行有氧呼吸,将葡萄糖分解为终产物二氧化碳和水;在无氧条件下,进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型微生物,乳酸菌是厌氧型微生物,二者进行无氧呼吸的代谢产物都会使发酵液pH下降,所以酵母菌和乳酸菌能够在缺氧和呈酸性的发酵液中繁殖,A正确;
B、毛霉的菌丝不仅生长在豆腐表面,还深入到豆腐内部,分泌蛋白酶和脂肪酶催化水解豆腐中的有机物,B正确;
C、空气中不仅有醋酸菌的菌体,还有酵母菌及毛霉的孢子,C正确;
D、乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解为乳酸,D错误。
故选D。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)28. 下列有关传统发酵的叙述,错误的是( )
A. 变酸的酒表面的菌膜可能是醋酸菌大量繁殖形成的
B. 加盐腌制的过程会使豆腐块变硬并且能抑制杂菌生长
C. 泡菜坛盖边沿的水槽注满水可抑制乳酸菌的有氧呼吸
D. 卤汤中过量加入料酒,可能导致腐乳的成熟时间延长
【答案】C
【解析】
【分析】1.酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
2.醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
3.乳酸菌是厌氧菌,能将葡萄糖变成乳酸。
【详解】A、变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的,A正确;
B、制作腐乳时,加盐腌制可使豆腐块析出水分而变硬且能抑制杂菌生长,B正确;
C、泡菜坛盖边沿的水槽注满水可为乳酸菌的无氧呼吸制造无氧环境,进而促进乳酸菌的无氧呼吸,C错误;
D、卤汤中过量加入料酒,会抑制发酵过程,可能导致腐乳的成熟时间延长,D正确。
故选C。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)29. 下列关于制作果酒和腐乳的叙述,错误的是( )
A. 两者发酵菌种都能进行有氧呼吸 B. 发酵过程均需严格控制通气状况
C. 使用纯化菌种会获得更好的发酵效果 D. 两者发酵的温度条件有一定差异
【答案】B
【解析】
【分析】利用不同微生物的发酵作用制作食品,历史悠久,称作传统发酵技术。果酒制作原理是利用酵母菌无氧呼吸生成酒精和CO2。腐乳制作的原理:多种微生物参与了豆腐的发酵,如毛霉、曲霉、根霉、酵母菌等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作用下,普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。
【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型生物,毛霉是需氧型生物,都能进行有氧呼吸。A正确;
B、果酒制作需无氧条件,需控制通气。腐乳制作在有氧条件下,不需控制通气。B错误;
C、传统发酵中真正发挥作用的菌种数量有限,使用纯化菌种能快速增多有效菌种的数量,发酵效果好。C正确;
D、酵母菌适宜生长的温度是18~ 25℃,毛霉适宜生长的温度是15~ 18℃。D正确。
故选B。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)30. 微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述,正确的是( )
A. 尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐
B. 筛选硝化细菌(自养型)的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源
C. 只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落
D. 乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物
【答案】A
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素,培养霉菌时需将pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。选择培养基是指允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
【详解】A、尿素分解菌的培养基中含有的无机盐是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4,纤维素分解菌的培养基中含有的无机盐是NaNO3、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、KCl。A正确;
B、硝化细菌是自养生物,可以用空气中CO2作为碳源,用缺乏有机碳源的培养基可以筛选硝化细菌。B错误;
C、只含有水和无机盐两类成分的培养基,可以培养既能固氮又能以CO2作为碳源的微生物(如固氮蓝藻)。C错误;
D、乳酸菌需要的特殊营养物质是维生素,是有机物。D错误。
故选A。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)31. 在培养基平板上接种微生物最常用的方法是划线法和涂布法,这两种方法存在的区别是( )
A. 培养基中是否需要加入凝固剂 B. 是否要在酒精灯火焰附近操作
C. 能否用于推测样品中的活菌数 D. 能否用于目的菌种的分离纯化
【答案】C
【解析】
【分析】1、稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
【详解】A、两种培养基都要加入凝固剂,A错误;
B、接种过程中,两种接种方法都要在酒精灯火焰附近操作,以避免杂菌的污染,B错误;
CD、两种方法都能分离和纯化菌落,但只有稀释涂布法才能用于推测样品中的活菌数,C正确,D错误。
故选C。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)32. 某耐高温和耐酸性的赖氨酸依赖性细菌(需要从环境中吸收赖氨酸才能生长)对链霉素非常敏感,下列筛选此菌株的实验步骤中,正确的是( )
A. 配制仅以赖氨酸为唯一氮源及碳源的培养基
B. 向经过干热灭菌后的培养基中加入适量的链霉素
C. 在倒平板后,加入盐酸将培养基的pH值调至酸性
D. 接种完成后,将平板置于较高温度条件下进行培养
【答案】D
【解析】
【分析】制备培养基的基本过程:计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板。
【详解】A、为了达到目的需要配制仅以赖氨酸为唯一氮源的培养基,同时需要加入碳源,A错误;
B、培养基灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,即进行湿热灭菌操作,培养基中加入链霉素的目的是为了鉴别目的菌,B错误;
C、调节pH操作应该在对培养基灭菌之前进行,C错误;
D、为了筛选耐高温的细菌,在接种完成后,需要将平板置于较高温度条件下进行培养,然后再进行耐高温细菌的筛选,D正确。
故选D。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)33. 某同学在实验室进行大肠杆菌菌种培养的研究,以下操作错误的是( )
A. 实验前,在实验室适量喷洒石炭酸,并用紫外线照射30分钟
B. 接种时,接种用具在酒精灯外焰灼烧灭菌,冷却后快速沾取菌种
C. 接种前平板必须倒置,接种后放入37℃恒温培养箱中培养不能倒置
D. 将灭菌甘油与菌液各1mL混合,放在-20℃的环境中可长期保存菌种
【答案】C
【解析】
【分析】无菌技术的主要内容:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】A、通常对接种室用紫外线照射30min,在照射前适量喷洒石炭酸等消毒液来增强消毒效果,A正确;
B、接种时,接种用具(接种环或涂布器)在酒精灯外焰灼烧灭菌,冷却后快速沾取菌种,B正确;
C、接种前平板必须倒置,接种后放入37℃恒温培养箱中仍然倒置培养,C错误;
D、将灭菌甘油与菌液各1mL混合,放在-20℃的环境中,这是甘油管藏法,适合长期保存菌种,D正确。
故选C。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)34. 下列与酶的应用有关的叙述,正确的是( )
A. 果胶酶催化果胶分解成可溶性的半乳糖,使果汁变得澄清且更易榨取
B. 利用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆,能大幅降低葡萄糖的使用量
C. 洗衣粉中添加的酶能将大分子有机物全部彻底氧化分解为小分子物质
D. 为更好地保持酶的活性,酶制剂都要保存在低温和适宜的pH条件下
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、酶促反应原理:(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量;(2)酶的作用机理:降低化学反应所需要的活化能。
3、酶的特性:高效性、专一性、反应条件温和。
【详解】A、果汁中含有大量的果胶,并且该物质不溶于水,果胶酶能够分解果胶,使果胶分解成半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变的澄清,A错误;
B、用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆,反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,但葡萄糖属于底物,不能降低使用量,B错误;
C、洗衣粉中添加的酶能将相应的大分子有机物分解为可溶性的小分子物质,但不能将所有的有机物全部彻底氧化分解,C错误;
D、酶适合在适宜的pH及低温条件下保存,高温、pH偏低或偏高都会破坏酶的空间结构,使其失活,D正确。
故选D。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)35. 亚麻织物经“砂洗”后会变得更加松软柔和,手感有加厚的感觉。人们尝试用“酶洗”亚麻织物,也能达到“砂洗”后的效果。下列叙述错误的是( )
A. “酶洗”应使用纤维素酶和脂肪酶,使织物纤维变得蓬松
B. 纤维素酶一般应包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分
C. “酶洗”的温度和时间、酶的用量都会影响“酶洗”的效果
D. 如果采用固定化酶技术可以实现酶的反复利用,降低成本
【答案】A
【解析】
【分析】加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、 脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。纤维素酶可将纤维素最终水解为葡萄糖,使纤维的结构变得蓬松。固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内,使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,可以被反复利用。。
【详解】A、亚麻织物主要成分是纤维素,应使用纤维素酶,不使用脂肪酶,A错误;
B、纤维素酶是复合酶,一般应包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分,B正确;
C、酶是催化剂,酶的活性受温度、pH等因素影响,C正确;
D、固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内,反应物和酶能接触,反应后与产物分离,D正确。
故选A。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)36. 固定化细胞技术在发酵生产中具有良好的应用前景。下列叙述错误的是( )
A. 固定化的微生物细胞代谢增强、性状稳定,但失去了增殖能力
B. 用包埋法固定酵母细胞,形成的凝胶珠形状应规则、大小应适宜
C. 利用固定化细胞发酵时,应保持适宜温度,并控制好通气状况
D. 用于工业生产时,细胞固定化及发酵过程都应在无菌条件下进行
【答案】A
【解析】
【分析】固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)。由于细胞相对于酶来说更大,难以被吸附或结合,因此多采用包埋法;固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用,但如果反应底物是大分子物质,则难以自由通过细胞膜,从而限制固定化细胞的催化反应;由于酶小,容易从包埋的材料中漏出,采用物理吸附法和化学结合法,固定化酶的优点既能与反应物接触,又能与产物分离;可以反复利用。
【详解】A、固定化的微生物能正常生长繁殖,A错误;
B、用包埋法固定酵母细胞,形成的凝胶珠形状应规则、大小应适宜,B正确;
C、利用固定化细胞发酵是为了其代谢产物,而酶的活性受温度和pH影响,应给细胞提供适宜的温度,并根据细胞的呼吸类型控制好通气状况,C正确;
D、工业生产中,酵母细胞的固定化需在严格无菌条件下进行,以防杂菌的影响,D正确。
故选A。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)37. 下列与血红蛋白提取、分离和鉴定有关的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质分子的大小和溶解度差异决定其在凝胶中的移动速度不同
B. 分离血红蛋白溶液时用滤纸过滤,主要目的是除去脂溶性沉淀层
C. 透析时分子质量较小杂质以自由扩散或协助扩散方式移出透析袋
D. 加入SDS的凝胶中,电泳迁移率完全取决于分子带电性质的差异
【答案】B
【解析】
【分析】血红蛋白的提取分离步骤:样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。纯度鉴定的方法通常为SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【详解】A、蛋白质分子的带电性质和分子本身的大小、形状的不同,使其在凝胶中产生不同的移动速度,进而实现了分离,A错误;
B、分离血红蛋白溶液时用滤纸过滤,主要目的是除去脂溶性沉淀层,将过滤得到的液体静置于分液漏斗中,片刻后分出下层的红色透明液体,即为血红蛋白液,B正确;
C、透析时所用的透析袋是物理膜,其目的是去除样品中分子质量较小的杂质,这些杂志是通过扩散的方式渗出的,C错误;
D、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的原理是SDS所带负电荷大大超过了蛋白质原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间电荷差别,使电泳的迁移率完全取决于相对分子质量的大小,D错误。
故选B。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)38. 下列与血红蛋白的提取和分离有关的叙述,正确的是( )
A. 洗涤红细胞去除杂蛋白时应使用pH适宜的磷酸缓冲液
B. 将红细胞混合液高速离心后,血红蛋白位于离心管底部
C. 血红蛋白在高质量的凝胶色谱柱中应该均匀一致地移动
D. 提高缓冲液的流速可以使血红蛋白分离纯化的效果更好
【答案】C
【解析】
【分析】血红蛋白的提取和分离实验中,样品的处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液和透析。红细胞的洗涤的目的为去除杂蛋白,以利于后续步骤的分离纯化,用生理盐水洗涤。在蒸馏水和甲苯的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白,再利用差速离心法分离血红蛋白溶液,磷酸缓冲液对分离后的血红蛋白溶液进行透析,对其进一步纯化。
【详解】A、对红细胞洗涤时应该用生理盐水,目的是去除杂蛋白,A错误;
B、将红细胞混合液高速离心后,试管中溶液分为4层,从上往下数,第1层为甲苯层,第2层为脂溶性物质的沉淀层,第3层为血红蛋白水溶液, 第4层为杂质沉淀层,B错误;
C、用凝胶色谱法分离蛋白质,相对分子质量大的蛋白质移动速度快,相对分子质量小的蛋白质移动速度慢,高质量的凝胶色谱柱中,血红蛋白应该会呈红色区带均匀一致地移动,C正确;
D、洗脱时应以较为恒定的流速缓慢加入缓冲液,可以使血红蛋白分离纯化的效果更好,D错误。
故选C。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)39. 下列与玫瑰精油提取有关的叙述,正确的是( )
A. 蒸馏温度高时间长,有利于玫瑰精油的挥发,有助于提高产量
B. 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解,所以应采用水气蒸馏
C. 向乳化液中加入NaCl可促进水和油层分开,再经离心和过滤即可
D. 如果用萃取法提取玫瑰精油,用于萃取的有机溶剂必须事先精制
【答案】D
【解析】
【分析】玫瑰精油的提取:
(1)玫瑰精油的性质:化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏。
(2)提取流程:①在开花的盛期(时期)采收玫瑰花瓣,与清水以质量比为1:4的比例进行混合;②在水蒸气蒸馏装置中进行蒸馏,在锥形瓶中收集到乳白色(颜色)的乳浊液;③向乳化液中加入NaCl,增加盐的浓度,静置,出现油水分层;④用分液漏斗将其两层分开,得到油层;⑤向油层中加入一些无水硫酸钠吸水,静置约12h,过滤得到的液体为玫瑰油。
(3)加入氯化钠的目的是增大盐水的密度,有利于玫瑰油与水的分层;加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。
【详解】A、蒸馏温度过高会影响玫瑰精油的品质,A错误;
B、提取玫瑰精油可以用水中蒸馏,B错误;
C、在乳浊液分离的时候,向乳浊液中加入氯化钠,出现油水分层,用分液漏斗将其分开,加入无水硫酸钠吸水,静置后过滤,不需要离心,C错误;
D、用于萃取的有机溶剂必须事先精制,目的是除去杂质,D正确。
故选D。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)40. 下列关于胡萝卜素及其提取、鉴定的叙述,错误的是( )
A. β一胡萝卜素只含C、H两种元素,在人体可被氧化生成维生素A
B. 胡萝卜粉碎干燥后应制成粉末状,越细越干燥越能提高萃取效率
C. 萃取剂应选用沸点高,且不与水混溶的有机溶剂,且用量不宜过少
D. 鉴定胡萝卜素粗品,点样时应该将点样圆点直径尽可能放大一些
【答案】D
【解析】
【分析】胡萝卜素是橘黄色结晶,化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。胡萝卜素的提取的方法主要有:一是从植物中提取;二是从大面积养殖的岩藻中获得;三是利用微生物的发酵生产。
萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。
实验流程:胡萝卜→粉碎→干燥→萃取(石油醚)→过滤_→浓缩→胡萝卜素→鉴定(纸层析法)
【详解】A、一分子的β-胡萝卜素可以被氧化分解成2分子维生素A,其只含C、H两种化学元素,A正确;
B、让原料与萃取剂充分接触可提高了萃取效率,同时还会受到含水量的限制,因此,胡萝卜粉碎干燥后应制成粉末状,越细越干燥越能提高萃取效率,B正确;
C、萃取剂的性质和使用量是影响萃取效率的主要因素,因此,萃取剂应选用沸点高,且不与水混溶的有机溶剂,且用量不宜过少,C正确;
D、鉴定胡萝卜素粗品,点样时应该将点样圆点要小,且快速、细致,若点样圆点太大,会导致各成分重叠,不易分开,这样对胡萝卜素粗品无法进行鉴定,D错误。
故选D。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)2. 用白萝卜制作泡菜的过程中,采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是( )
A. 将白萝卜切成小块 B. 向容器中通入无菌空气
C. 添加已经腌制过的泡菜汁 D. 用沸水短时处理白萝卜块
【答案】B
【解析】
【分析】1、泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌,在无氧条件下乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
2、泡菜的制作流程是:选择和处理原料、洗净泡菜坛、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积,缩短腌制时间,A正确;
B、泡菜制作所需菌种为乳酸菌,制作过程中应保持无氧环境,向容器中通入无菌空气不利于腌制,B错误;
C、泡菜汁中含有一定量的发酵菌种,所以在腌制过程中,加入一些已经腌制过泡菜汁可缩短腌制时间,C正确;
D、用沸水短时处理,可抑制某些微生物的繁殖,提高泡菜品质,也可缩短腌制时间,D正确。
故选B。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)3. 下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是
A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵
B. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反
D. 毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
【答案】B
【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌,只能在无氧条件下繁殖,制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型;腐乳是用豆腐发酵制成,多种微生物参与发酵,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】乳酸菌是一种严格的厌氧菌,有氧气存在时,其发酵会受到抑制,因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应一致处于密闭状态,否则会导致发酵失败,A错误;家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境,有多种微生物参与发酵过程,因此均不是纯种发酵,B正确;果醋制作过程中,醋酸菌有氧呼吸产生二氧化碳和水,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低;果酒制作过程中,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精,二氧化碳溶于水形成碳酸,随着二氧化碳浓度的增加,溶液的pH逐渐降低,因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低,C错误;毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵,D错误。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)5. 关于微生物的培养,下列叙述错误的是( )
A. 由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物
B. 消毒的对象有操作的空间、操作者的衣着和手、培养基
C. 纯培养可采用平板划线法或稀释涂布平板法,有时还需要借助选择性培养基
D. 平板划线法不能用于微生物的计数,稀释涂布平板法可用于统计样品中活菌的数目
【答案】B
【解析】
【分析】对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
【详解】A、在微生物培养过程中,由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,A正确;
B、培养微生物时,其培养基应进行灭菌,B错误;
C、纯培养可采用平板划线法或稀释涂布平板法,有时还需要借助选择性培养基,以达到分离纯化的目的,C正确;
D、由于平板划线法前期划线部分菌液浓度过高,菌落聚集,无法计数,D正确。
故选B。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)6. 微生物接种方法很多,平板划线法是最常用的一种。下图是平板划线示意图,划线的顺序为①②③④。下列操作方法正确的是
A. 划线操作时,如接种环不慎划破培养基,可以继续正常操作
B. 对培养皿进行编号或对菌种进行标注时,应使用记号笔在皿底标记
C. 可以将第④区域的划线与第①区域的划线相连
D. 在该操作过程中只需要灼烧接种环4次
【答案】B
【解析】
【详解】A、划线操作时,接种环不应划破培养基,否则菌落不易分离,A错误;
B、培养是需要倒置培养,对培养皿进行编号或对菌种进行标注时,应使用记号笔在皿底标记,B正确;
C、第④区域的划线不应与第①区域的划线相连,C错误;
D、接种前和接种后接种环均需要灼烧,在该操作过程中需要灼烧接种环5次,D错误。
故选B。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)7. 无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中错误的是
A. 对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
B. 将用于微生物培养的培养皿、接种用具和培养基等进行灭菌
C. 为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行
D. 实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
【答案】A
【解析】
【分析】实验室中无菌操作的要求一般有:对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌消毒;将培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌;为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。
【详解】对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒,A错误;为保证不被杂菌污染,应将培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌,B正确;酒精灯火焰附近可以形成一个无菌区,为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行,C正确;周围物品可能会含有杂菌,为防止污染,实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触,D正确。
【点睛】注意灭菌和消毒的区别:灭菌是指杀灭或者去处物体上所有微生物,包括抵抗力极强的细菌芽孢在内。消毒是指应用消毒剂等方法杀灭物体表面和内部的病原菌营养体,但不一定能杀死细菌芽孢的方法。二者所用的处理水平、方法和对象均不同:
第一,两者要求达到的处理水平不同。消毒只要求杀灭或/和清除致病微生物,使其数量减少到不再能引起人发病。灭菌不仅要求杀灭或/和清除致病微生物,还要求将所有微生物全部杀灭或/和清除掉,包括非致病微生物。
第二,两者选用的处理方法不同。灭菌与消毒相比,要求更高,处理更难。灭菌必须选用能杀灭抵抗力最强的微生物(细菌芽孢)的物理方法或化学灭菌剂,而消毒只需选用具有一定杀菌效力的物理方法、化学消毒剂或生物消毒剂。将灭菌的处理方法用于消毒不仅是杀鸡用牛刀没有必要,而且还会产生本来可以不发生的副作用;而如果将消毒的处理方法用于灭菌,将会导致灭菌失败。
第三,应用的场所与处理的物品也不同。灭菌主要用于处理医院中进入人体无菌组织器官的诊疗用品和需要灭菌的工业产品,消毒用于处理日常生活和工作场所的物品,也用于医院中一般场所与物品的处理。
总之,消毒只要求场所与物品达到无害化水平,而灭菌则要求达到没有一个活菌存在。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)8. 利用微生物分解纤维素对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要意义。某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样,加入选择培养基中进行振荡培养,之后接种于鉴别培养基上进行培养,筛选出能够分解纤维素的微生物。下列叙述错误的是( )
A. 选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长,抑制其他微生物的生长
B. 振荡培养可以增加溶解氧量,促进微生物对营养物质的充分接触和利用
C. 鉴别培养基上涂布接种时,将1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀
D. 加入刚果红的鉴别培养基上出现透明圈的菌落,可能是能够分解纤维素的微生物
【答案】C
【解析】
【分析】从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株;筛选纤维素分解菌需要用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,在培养基中加入刚果红染液,在其菌落周围会出现透明圈。
【详解】A、选择培养的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长,因此选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长,抑制其他微生物的生长,A正确;
B、振荡培养可以增加溶解氧量,促进微生物对营养物质和氧气的充分接触和利用,B正确;
C、鉴别培养基上涂布接种时,将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀,C错误;
D、加入刚果红的培养基上所出现的有透明圈的菌落,可能是分解纤维素的细菌或依赖刚果红而生存的真菌繁殖而成,D正确。
故选C。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)9. 从土壤中分离以尿素为氮源的细菌,下列实验操作错误的是( )
A. 将土壤用无菌水稀释,制备104-106倍的土壤稀释液
B. 将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上
C. 用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌
D. 从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株
【答案】C
【解析】
【分析】
土壤中分解尿素的细菌的筛选
①原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度。pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物
②方法:能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
【详解】A、测定土壤中细菌的数量,一般选用104、105、106的稀释液进行平板培养,A正确;
B、将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上,从中选取菌落数适宜的平板对细胞进行分离或计数,B正确;
C、用加入酚红指示剂的培养基鉴别分解尿素的细菌,C错误;
D、分解尿素的菌在分解尿素时产生氨气,氨气能使酚红指示剂显红色,从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株,D正确。
故选C。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)10. 下列与土壤中尿素分解菌的分离与计数相关的叙述,正确的是( )
A. 可以通过设置空白对照组来检验培养基是否受到了杂菌的污染
B. 对样品中的尿素分解菌进行计数时可采用平板划线法进行接种
C. 统计尿素分解菌的数目时应该选择菌落数多的培养基进行计数
D. 尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解成氨后会使培养基pH下降
【答案】A
【解析】
【分析】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中,需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,计数的关键是经梯度稀释后的稀释倍数要合适,计数时通常选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数。
【详解】A、该实验可设置空白对照组,以检验培养基是否受到杂菌污染,同时也能确定培养基是否符合要求,A正确;
B、对样品中的尿素分解菌进行计数时可采用平稀释涂布平板法进行接种,B错误;
C、统计尿素分解菌的数目时,以菌落数在30--300以上的平板进行计数,求其平均值,C错误;
D、尿素分解菌合成的脲酶可催化尿素分解成氨,从而会使培养基pH升高,据此通常在培养基中加入酚红指示剂来鉴别尿素分解菌,D错误。
故选A。
【点睛】
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)11. 工业化生产时,往往将酶或细胞固定化处理。下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述正确的是( )
A. 固定化细胞技术在催化多步连续反应方面优势明显
B. 固定化酶的应用中,要控制好pH、温度和溶解氧
C. 利用固定化酶降解水体中有机磷农药,需提供适宜的营养条件
D 利用固定化酵母细胞进行发酵,糖类浓度越大,发酵效果越好
【答案】A
【解析】
【分析】1、固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。
2、一般来说,酶更合适采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大,而酶分子小;体积大的细胞难以被吸附或结合,而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。
【详解】A、固定化细胞技术固定的是一系列酶,所以在多步连续催化反应方面优势明显,A正确;
B、固定化酶得应用中,要控制好pH和温度,和溶解氧没什么关系,因为pH和温度会影响酶的活性,B错误;
C、利用固定化酶降解水体中有机磷农药,纯粹的化学反应,不需要提供营养条件,固定化细胞发挥作用需要,C错误;
D、利用固定化酵母细胞进行发酵时,糖类并非浓度越大越好,浓度过高会导致酵母细胞失水过多而死亡,D错误。
故选A。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)12. 下列关于果胶酶的叙述,错误的是( )
A. 果胶酶能提高水果的出汁率,并使果汁变得澄清
B. 食品加工中的果胶酶是一种复合酶
C. 酶的反应速度可以用单位时间内、单位体积反应物的减少量或者产物的增加量来表示
D. 果胶酶包含多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶
【答案】B
【解析】
【分析】果胶酶是一类酶的总称,包含多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也使果汁更加澄清。
【详解】A、果胶酶可以分解果胶,瓦解植物细胞的细胞壁和胞间层,从而提高水果出汁率并使果汁变得澄清,A正确;
B、食品加工中的果胶酶是一类酶的总称,但不是复合酶,B错误;
C、酶的反应速度可以用单位时间内、单位体积反应物的减少量或产物的增加量来表示,C正确;
D、果胶酶是能分解果胶的一类酶的总称,包含多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶,D正确。
故选B。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)13. 以下关于猪血红蛋白提纯的描述,错误的是( )
A. 洗涤红细胞时,使用生理盐水可防止红细胞破裂
B. 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核,提纯时杂蛋白较少
C. 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D. 利用SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳法来纯化血红蛋白。
【答案】D
【解析】
【分析】
1.蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、和分离血红蛋白液三步,粗分离的步骤为透析,透析的目的是除去样品中分子量较小的蛋白质。
2.凝胶色谱法: 凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一-些微小的多孔球体,这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的,如葡聚糖或琼脂糖。在小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进人凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进人凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
3.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。 电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
【详解】A、洗涤红细胞时,洗涤的目的是去除杂蛋白以利于后续步骤的分离纯化,加入的是生理盐水,可防止红细胞破裂,A 正确;
B、哺乳动物,如猪成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器,提纯时杂蛋白较少,因此可以作为提取血红蛋白的原料,B 正确;
C、血红蛋白是有色蛋白,因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液,C正确;
D、利用SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳法来对提取的血红蛋白进行纯度鉴定,D错误;
故选D。
【点睛】
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)14. 下列有关电泳的叙述,不正确的是( )
A. 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B. 待测样品中各种分子的形状、大小及带电性质的差异等会影响其在电泳中的迁移速度
C. 进行电泳时,带电粒子会向着与其所带电荷相同的电极移动
D. 常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳
【答案】C
【解析】
【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程,其原理及常用的电泳方法如下表所示:
原理
利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同产生不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离
常用方法
琼脂糖凝胶电泳
由于琼脂糖本身不带电荷,所以,各种分子在电场中的迁移速率因各种分子的带电性质差异、分子大小、形状不同而不同,从而得以分离。
聚丙烯酰胺凝胶电泳
蛋白质在SDS—聚丙烯酰胺凝胶中所带的电荷被掩盖,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
【详解】A、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程,A正确;B、电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离,可见,待测样品中各种分子的形状、大小及带电性质的差异等会影响其在电泳中的迁移速度,B正确;
C、进行电泳时,带电粒子会向着与其所带电荷相反的电极移动,C错误;
D、常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳,D正确。
故选C。
【点睛】解答此题的关键是识记并理解电泳的内涵、原理与常用方法等相关知识。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)31. 如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程,下列叙述正确的是
A. 过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B. 过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中
C. 过程③和④都需要氧气的参与
D. 过程①~④所需的最适温度基本相同
【答案】C
【解析】
【分析】果酒发酵的微生物是酵母菌,条件是18-25℃,初期通入无菌空气,进行有氧呼吸大量繁殖;后期密封,无氧呼吸产生酒精;代谢类型是异养兼性厌氧型。果醋发酵的微生物是醋酸菌,条件是30-35℃,持续通入无菌空气,代谢类型是异养需氧型。根据题意和图示分析可知:过程①是细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)的第一阶段,过程②是无氧呼吸的第二阶段,过程③是有氧呼吸的第二、三阶段,过程④是果醋制作。
【详解】根据以上分析已知,图中过程①可以表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,在有氧和无氧条件下都可以发生,A错误;
过程①发生的场所是细胞质基质,过程③发生的场所是线粒体,B错误;
过程③是酵母菌的有氧呼吸第二、第三阶段,过程④是醋酸菌的有氧呼吸,两个过程都需要氧气的参与,C正确;
过程①③表示酵母菌的有氧呼吸,最适宜温度为20℃左右;①②表示酵母菌的无氧呼吸,所需的最适温度在18-25℃;过程④表示醋酸菌的酿醋过程,所需的最适温度在30~35℃,D错误。
【点睛】解答本题的关键是掌握果酒和果醋的发酵原理、过程,能够准确判断图中各个数字代表的过程的名称,进而结合各个选项分析答题。
(2023届四川省成都市七中零诊模拟)11. 测定水样是否符合饮用水卫生标准,常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。流程如图所示,滤膜法的大致流程:用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红美蓝的培养基(EMB 培养基)上培养→统计菌落数目。据图回答问题:
(1)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶,其中需要进行灭菌处理的是___________。与过滤有关的操作都要在_______________旁进行。
(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的_________操作。从物理状态角度分析,EMB 培养基属于___________培养基。
(3)某生物兴趣小组某同学尝试按照上述方法进行测定,无菌操作下将 10ml 待测水样加入到 90ml 无菌水中,稀释后的菌液通过滤膜法测得 EMB 培养基上的菌落数平均为124,黑色菌落数平均为31,则推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为________个。
(4)该同学进一步思考,利用滤膜法也可能用于测定待测水样中其他微生物的数目。他取了两份水样,一份待测水样来自变酸的果酒,从中检测到两种微生物,它们在结构上的主要区别是____________________________。另一份来自明德中学屈子湖,若要通过测量蓝藻的数目来研究水华,应更换上述过滤装置中的滤膜,选择孔径________(填 “更小”或“不变”或“更大”)的滤膜,而培养基配方中则必需添加_____________________(水、无机盐、碳源、氮源)。
【答案】 ①. 滤杯、滤膜和滤瓶 ②. 酒精灯火焰 ③. 接种 ④. 固体 ⑤. 3100 ⑥. 有无(成形的)细胞核 ⑦. 更大 ⑧. 水、无机盐、氮源
【解析】
【详解】【分析】由题意和实验流程图呈现的信息可知,该题考查的是微生物的实验室培养、微生物的分离与计数、果酒与果醋的制作等相关基础知识。
【详解】(1) 为了防止杂菌的污染,过滤待测水样所用的滤杯、滤膜和滤瓶都需要经过灭菌处理,与过滤有关的操作均需要在酒精灯火焰旁进行。
(2) 将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的接种操作。伊红美蓝培养基(EMB 培养基)是专一鉴别大肠杆菌的培养基,因其含有凝固剂琼脂,所以从物理状态角度分析,EMB培养基属于固体培养基。
(3) 无菌操作下将 10ml 待测水样加入到 90ml 无菌水中,将待测水样稀释10倍。依据大肠杆菌鉴定的原理可知,EMB 培养基上的菌落数平均为31的黑色菌落为大肠杆菌菌落,因此1升待测水样中的大肠杆菌数目=31×(1000÷10)=3100个。
(4) 从变酸的果酒中检测到的两种微生物分别是酵母菌和醋酸菌,酵母菌是由真核细胞构成的真核生物,醋酸菌是由原核细胞构成的原核生物,可见,它们在结构上的主要区别是有无(成形的)细胞核。单个蓝藻细胞的直径比细菌细胞的大,因此若要通过测量蓝藻的数目来研究水华,应更换上述过滤装置中的滤膜,选择孔径更大的滤膜。蓝藻是自养生物,其培养基配方中必需添加水、无机盐、氮源。
【点睛】解答本题的关键是掌握滤膜法的原理和步骤、无菌技术的主要内容、果酒和果醋的制作原理、大肠杆菌的鉴定方法等相关知识、形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题意和题图中提取有效信息进行相关问题的解答。
(2023届四川省巴中市高三零诊理综)11. 聚苯乙烯[化学式:(C2H)m]是一种无色透明的热塑性塑料,常被用来制作一次性泡沫饭盒等,难以降解。2022年科研人员发现,大麦虫可以在其肠道中一种细菌酶的帮助下吞噬聚苯乙烯。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌(目标菌),然后获取相关酶,以期实现塑料的生物酶降解。其基本思路如下:
Ⅰ号培养基:水、无机盐、氮源、物质X
Ⅱ号培养基:水、无机盐、氮源、物质X、物质Y
回答下列问题:
(1)实验操作时,通常采用________法对培养基进行灭菌。物质X和物质Y分别是_______和______Ⅰ号和Ⅱ号培养基从功能上分类,均属于________培养基。
(2)实验过程若要对目标菌的菌落数进行统计,应采用的接种方法是_______除了必要的营养物质外,在培养的过程中还需要什么条件_______(答三点)。
(3)提取到相关酶后,还需要对酶的活性进行测定,在该实验中,酶的活性可以如何表示?__。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 聚苯乙烯 ③. 琼脂##凝固剂 ④. 选择
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 适合目标菌生长的pH、温度、氧气条件
(3)一定条件下,酶催化聚苯乙烯分解速度
【解析】
【分析】1、由题图分析可知:
(1)Ⅰ号培养基的功能是将可以吞噬聚苯乙烯细菌酶的微生物分离出来,所以Ⅰ号培养基为选择培养基,其中所加的物质X是聚苯乙烯。
(2)Ⅱ号培养基的功能是对可以吞噬聚苯乙烯细菌酶的微生物进行培养、分离、鉴定和计数,所以Ⅱ号培养基的功能为选择培养基,其中所加的物质X是聚苯乙烯,而Y是加入的凝固剂(如琼脂)。
2、选择培养基:在微生物学中,指允许特定的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
【小问1详解】
实验中操作时,通常使用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌;由题图分析可知,Ⅰ号培养基的功能是将含有协助大麦虫吞噬聚苯乙烯那种细菌酶的微生物分离出来,所以Ⅰ号培养基为选择培养基,其中所加的物质X是聚苯乙烯;Ⅱ号培养基的功能是对含有协助大麦虫吞噬聚苯乙烯那种细菌酶的微生物进行培养、分离、鉴定和计数,所以Ⅱ号培养基的功能为选择培养基,其中所加的物质X是聚苯乙烯,而Y是加入的凝固剂(如琼脂);即物质X为聚苯乙烯,物质Y为凝固剂或琼脂(两者选一即可),Ⅰ号和Ⅱ号培养基从功能上分类,均属于选择培养基。
【小问2详解】
稀释涂布平板法既可以获得单菌落,又能对微生物计数,实验过程若要对目标菌的菌落数进行统计,应采用的接种方法是稀释涂布平板法;除了必要的营养物质外,在培养的过程中还需要适合目标菌生长的pH、温度、氧气条件。
【小问3详解】
酶的活性是指酶对化学反应的催化效率,在该实验中,可以用一定条件下,酶催化聚苯乙烯分解的速度来表示酶的活性。
(2023届四川省绵阳市盐亭中学高三上学期一模)44. 下表为某生物兴趣小组的同学在培养某种微生物时制定的培养基组分,请回答下列问题:
KH2PO4
NaHPO4
MgSO4·7H2O
KNO3
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
2.0g
定容至100mL
(1)该培养基缺少的营养成分是_____________,只能用来培养_____________型微生物,若要分离土壤中的尿素分解菌,该培养基中需加入_____________、_____________、琼脂,去掉KNO3。
(2)制备固体培养基,需要计算→称量→_____________→灭菌→_____________。接种前,某同学取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,其目的是: _________________。
(3)若要长时间保存大肠杆菌,可以采用__________________;使用过的培养基及其培养物必须经过_________处理后才能丢弃,以防止_________________。
【答案】(1) ①. 碳源 ②. 自养 ③. 尿素 ④. 葡萄糖(位置可互换)
(2) ①. 溶化 ②. 倒平板 ③. 用于判断培养基是否被污染
(3) ①. 甘油管藏法 ②. 灭菌 ③. 对环境造成污染
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质;
(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】
培养基的营养成分一般含有碳源、氮源、水和无机盐,该培养基的成分缺少碳源,只能用来培养自养型微生物,而尿素分解菌是异养微生物,因此,若要分离土壤中的尿素分解菌,需要使用以尿素为唯一氮源的培养基,且需要加入碳源(如葡萄糖)和琼脂,同时去掉表中含氮物质KNO3。
【小问2详解】
制备固体培养基的流程是:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。培养基配制完成后需要先进行灭菌,然后检测是否灭菌合格,方法为取若干灭菌后的空白平板在适宜条件下培养一段时间,检测是否有菌落生成,若有则培养基制备不合格,需要重新制备。
【小问3详解】
对于长时间不用的菌种可采用甘油管藏法进行保存。为避免对环境造成污染,使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃。
(蓉城名校联盟2022-2023学年高三上学期入学联考)11. 从远古到现代,从传统发酵到分子生物学实验,生物技术一直与我们的生活息息相关。回答下列问题。
(1)微生物培养技术是最基本、最核心的生物技术。在实验室培养微生物,一方面需要为培养的微生物提供合适的______________________(答出2点即可),另一方面需要确保无处不在的其他微生物不会对实验造成干扰。
(2)在生产上,人们使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。
①由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一,被广泛地应用于果汁加工业。培养霉菌可以用查氏培养基,该培养基一般含有___________________ (答出 2种即可)、氮源和碳源,碳源进入细胞后,可参与_______________(答出 2种即可)、蛋白质和核酸等有机物的合成。
②果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。在果汁的工业生产中,分离果胶酶的方法有__________________(答出 2种即可)。
③果汁中可能含有大肠杆菌,果汁中大肠杆菌的数量可以通过滤膜法来测定,具体做法是______________________,根据培养基上的菌落数目,计算出果汁中大肠杆菌的数量。
(3)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,具体采用哪种方法要根据_____________________来决定。胡萝卜素易溶于有机溶剂,提取胡萝卜素可以采用有机溶剂萃取的方法,萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有________________ (答出3 点即可)的特点。此外,还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。
【答案】(1)营养和环境(条件)
(2) ①. 水 、无机盐 ②. 糖类 、脂质 ③. 凝胶色谱法 和电泳法 ④. 将已知体积的果汁过滤后 ,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养 ,一段时间后,统计黑色菌落的数目
(3) ①. (植物)原料的特点 ②. 较高的沸点 、能够充分溶解胡萝卜素 、不与水混溶
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。
(2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
2.凝胶色谱法:凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体,这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的,如葡聚糖或琼脂糖。在小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进人凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进人凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
3.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。 电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
【小问1详解】
各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。在实验室培养微生物,需要做到两点,一方面需要为培养的微生物提供合适的营养和环境,即微生物的生长提供合适的培养基和适宜的环境条件,另一方面需要确保无处不在的其他微生物不会对实验造成干扰,因而培养微生物培养过程中无菌技术的设施非常关键。
【小问2详解】
①由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一,被广泛地应用于果汁加工业。培养霉菌可以用查氏培养基,该培养基一般含有水分、无机盐、氮源和碳源,碳源不仅可以作为能源物质,还可作为细胞的组成成分,因而碳源可参与糖类 、脂质、蛋白质和核酸等有机物的合成。
②果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。酶作为蛋白质,通常利用分离蛋白质的方法进行分离,因此果胶酶的分离通常用凝胶色谱法和电泳法,前者的原理是根据不同分子量的蛋白质分子在凝胶柱中移动的速度不同进行设计的,后者利用的原理是 根据不同分子质量的蛋白质在电泳过程中迁移的速度不同实现的分离。
③果汁中可能含有大肠杆菌,果汁中大肠杆菌的数量可以通过滤膜法来测定,具体做法是将已知体积的果汁过滤后 ,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养 ,一段时间后,统计黑色菌落的数目,这里用到的原理是大肠杆菌在伊红--美蓝培养基上显黑色的原理设计的,然后根据培养基上的菌落数目,推算出果汁中大肠杆菌的数量。
【小问3详解】
植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等,具体采用哪种方法需要根据(植物)原料的特点来决定。根据胡萝卜素易溶于有机溶剂,因而提取胡萝卜素采用萃取法进行,这里萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点 、能够充分溶解胡萝卜素 、不与水混溶的特点。另还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃等问题。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)45. 石榴被称为抗氧化之王,含有多种营养成分。石榴醋饮具有良好的保健功能,其制作流程如图。回答下列问题:
(1)甲过程进行果酒发酵时,石榴汁的装量一般不要超过发酵瓶容量的三分之二,这样做的好处是____。甲过程产生的酒精可用重铬酸钾来检验,原理是____。
(2)在甲过程进行旺盛时,乙过程往往不能进行,原因是____。底物充足的条件下,乙过程开始至发酵结束,发酵液pH值的变化情况是____。
(3)石榴果皮具有良好医用功效,其水煎剂具有广谱抗菌作用,对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、痢疾杆菌等均有明显的抑制作用。有同学尝试用萃取法提取石榴果皮中的抑菌物质,其实验基本流程应包括:新鲜石榴果皮→粉碎→____→____→过滤→浓缩;对萃取剂的选择除了考虑萃取效率外,还需考虑____(答出两点)等因素。
【答案】(1) ①. 先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽O2后再进行酒精发酵; 防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 ②. 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色。
(2) ①. 利用酵母菌分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳是在无氧条件下,醋酸菌是需氧型生物。 ②. 逐渐降低,最后稳定
(3) ①. 干燥 ②. 萃取 ③. 沸点、是否与水混溶(是否易燃、对人的毒性、是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量)
【解析】
【分析】果酒制作原理是利用酵母菌无氧呼吸生成酒精和CO2。果醋制作原理是利用醋酸菌有氧呼吸生成醋酸。石榴皮中的抑菌物质易溶于有机溶剂,可以用萃取法提取。
【小问1详解】
发酵之前,让酵母菌有氧呼吸释放更多能量快速增殖。果酒发酵时,酵母菌无氧呼吸生成酒精和CO2,CO2使瓶内气压增大,可能使发酵液溢出。酒精在酸性条件下和重铬酸钾反应,发生颜色变化。
【小问2详解】
甲过程进行旺盛时,需要提供无氧条件,会抑制需氧型醋酸菌的生命活动,乙过程不能进行。乙过程开始时,果酒液由于溶解了CO2,pH小于7,醋酸菌利用酒精转化为醋酸,醋酸酸性较强,使pH逐渐降低,直至过酸环境抑制醋酸菌。
【小问3详解】
果皮粉碎后,需要干燥,去除水分,以免影响萃取,然后用萃取剂溶解抑菌物质。萃取剂的沸点、是否与水混溶、是否易燃、对人的毒性、是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等特性,都会影响萃取的效果。
【点睛】理解和记忆果酒、果醋制作的原理、流程、装置。理解和记忆萃取法的原理、流程、装置。
(四川省成都市2022-2023学年高三毕业班摸底考试)46. α-淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖和麦芽糖,在食品加工、酿酒、新能源等领域被广泛应用。分离和纯化高产α-淀粉酶的微生物和利用酶的固定化技术,可以提高生产效率和产品品质。回答下列问题:
(1)为得到催化效率高的α-淀粉酶,科研人员将等量的A、B、C三种菌种分别接种到等量液体培养基中,该培养基中的淀粉是微生物生命活动所需营养物质中的______________。在适宜条件下培养3d后,用_____________试剂测定产物量,得到如下实验结果。
菌种类型
A
B
C
砖红色深浅程度
+
++
+++
实验结果说明各组最终产物量有明显差异,导致这种差异的原因可能是三种菌种合成的淀粉酶的________________存在差异,也可能是三种菌种用于生长繁殖消耗的糖类数量存在差异。
(2)为进一步纯化菌种C,可采用________________等接种方法将菌种接种到平板上,经过培养后观察由一个细胞繁殖而来的菌落的_________________(答出两种)等特征鉴别出相应菌种。
(3)在工业生产中运用固定化酶技术的优势是______________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 碳源
②. 斐林 ③. 数量
(2) ①. 平板划线或稀释涂布平板法 ②. 形态、颜色
(3)固定化酶可重复使用,使酶的使用效率提高、使用成本降低;固定化酶既可与反应物接触又可以与产物分离,便于提纯
【解析】
【分析】α-淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖和麦芽糖,葡萄糖和麦芽糖均为还原性糖,可与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀。
【小问1详解】
微生物生长所需要的营养成分包括碳源、氮源、水和无机盐等,该培养基中的淀粉是微生物生命活动所需营养物质中的碳源。适宜条件下培养3d后,由于产物中葡萄糖和麦芽糖均为还原性糖,因此可用斐林试剂测定产物量。根据表格可知,A、B、C的产物与斐林试剂反应出现砖红色沉淀的深浅不同,可能是三种菌种合成的淀粉酶的数量不同,也可能是三种菌种用于生长繁殖消耗的糖类数量存在差异。
【小问2详解】
为进一步纯化菌种C,可采用平板划线法或稀释涂布平板法等接种方法将菌种接种到平板上,经过培养后观察由一个细胞繁殖而来的菌落的形状、颜色等特征鉴别出相应菌种。
【小问3详解】
在工业生产中运用固定化酶技术的优势有:固定化酶可重复使用,使酶的使用效率提高、使用成本降低;固定化酶既可与反应物接触又可以与产物分离,便于提纯。
(四川省成都市郫都区2022-2023学年高三9月月考)11. 回答有关微生物培养的问题:
(1)厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾,湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。
①配制培养基后需进行灭菌处理,常用灭菌方法是______。培养基中加入的碳源是______。
②据图,所用接种工具是______;菌落①与菌落②周围产生了透明圈,产生透明圈的原因是______。
(2)某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方为:蛋白胨10克、葡萄糖5克、蔗糖5克、KH2PO42克、显色剂(伊红美蓝)0.2g、琼脂12克,将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL。根据用途划分,该培养基属于______培养基,若要分离能分解尿素的细菌,需对培养基作出的两项调整是______。
(3)对同一浓度的脲酶生产菌稀释液,分别用血细胞计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量______(填“多于”“等于”或“小于”)后者,其原因是______。
(4)为保持纯化后的微生物菌种的纯净,需要对菌种进行保藏。临时保藏的方法具有______等缺点,它比较适合那些使用频率高的菌种的保藏。
【答案】 ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 淀粉 ③. 涂布器 ④. 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 ⑤. 鉴别 ⑥. 将蛋白质换为尿素,伊红美蓝换成酚红 ⑦. 多于 ⑧. 前者将产脲酶菌的活菌和死菌一起计数,后者存在多个产脲酶菌形成一个菌落的情况或只计数活菌 ⑨. 保存时间短、容易被污染或产生变异
【解析】
【分析】1、微生物培养基的种类:选择培养基和鉴别培养基。鉴定分解尿素的细菌,需要使用酚红指示剂。
2、配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌;分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】(1)①培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。本实验目的是筛选高效降解淀粉的菌种,为了抑制不能分解淀粉的菌种的繁殖,培养基中需加入淀粉作为唯一碳源。
②图中所示为稀释涂布平板法,使用的接种工具为涂布器。淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,因此会形成透明圈,图中菌落①与菌落②周围产生了透明圈,说明菌落①与菌落 ②能产生淀粉酶。
(2)该培养基中含有显色剂(伊红美蓝),可用于鉴别大肠杆菌,应该属于鉴别培养基。分离能分解尿素的细菌时应该以尿素为唯一氮源,因此需要将蛋白胨换成尿素;鉴定分解尿素的细菌,需要使用酚红指示剂,所以应该将伊红美蓝换成酚红。
(3)对同一浓度的脲酶生产菌稀释液,分别用血细胞计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量多于后者,其原因是前者将产脲酶菌的活菌和死菌一起计数,而后者存在多个产脲酶菌形成一个菌落的情况或只计数活菌。
(4)对菌种临时保藏的方法具有保存时间短、容易被污染或产生变异等缺点,它比较适合那些使用频率高的菌种的保藏。
【点睛】本题考查微生物分离和培养等相关知识,要求考生识记培养基的组成成分、种类及功能;识记微生物计数的两种方法,能结合题干信息准确答题。
(四川省自贡市蜀光中学2022-2023学年高三上学期第一次考试)11. 西花蓟马是一种对农作物危害性极大的害虫,球孢白僵菌是一种常见的虫生真菌。为了获得对西花蓟马高毒力、产孢子(该菌的繁殖体)能力强,且在继代培养过程中毒性较稳定的球孢白僵菌菌株,某研究小组开展了有关实验。回答下列问题:
(1)欲获得球孢白僵菌,可从________________体内寻找,再通过毒性实验筛选出对西花蓟马高毒力的菌株。
(2)将(1)中筛选得到的菌株,接种到CMA培养基(玉米粉20g·L-1、麦麸10g·L-1、蛋白胨5g·L-1、KH2PO4 3g·L-1、NH4NO3 1g·L-1、MgSO4·7H2O 1g·L-1、琼脂15g·L-1)上,可筛选出毒力高、产孢子能力强的菌株。该过程中常用的接种方法有_____________________。
(3)从物理性质上看,CMA培养基属于________________,该培养基中为球孢白僵菌提供碳源的成分有_________________________。通常,制备培养基时要根据所培养的微生物种类不同来调节培养基的pH,其原因是_________________________。
(4)为筛选出在继代培养过程中能使球抱白佩菌毒性较稳定的培养基,研究小组将(2)中筛选得到的菌株分别接种到3种培养基CMA、CMA +蝉蜕粉、CMA +西花蓟马尸粉)中,进行继代培养,用各代菌株分别处理西花蓟马,并统计其死亡率,结果如下表。
培养代数
第5天的校正累积死亡率(%)
CMA培养基
CMA+蝉蜕粉
CMA+西花蓟马尸粉培养基
1
93.62
89.36
93.62
2
89.36
91.49
93.62
3
74.47
93.62
93.62
4
78.72
93.62
97.87
5
65.96
8723
93.62
分析表中结果,可得出的结论是__________________________。 为长期保存筛选得到的球孢白低菌优良菌种,可以采用________________的方法。
【答案】(1)(死亡的)西花蓟马等害虫
(2)平板划线法和稀释涂布平板法
(3) ①. 固体培养基 ②. 玉米粉、麦麸、蛋白胨 ③. 不同微生物生长繁殖所需的最适pH不同
(4) ①. 在继代培养过程中能使球孢白僵菌毒性较稳定的培养基是CMA+西花蓟马尸粉 ②. 甘油管藏
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2.在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
小问1详解】
因为球孢白僵菌是一种常见的虫生真菌,所以欲获得球孢白僵菌,可从(死亡的)西花蓟马等害虫体内寻找,再通过毒性实验筛选出对西花蓟马高毒力的菌株。
【小问2详解】
为筛选出毒力高、产孢子能力强的菌株。该过程中常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
【小问3详解】
从物理性质上看,由于含有琼脂,所以CMA培养基属于固体培养基,根据成分可知,该培养基中为球孢白僵菌提供碳源的成分有玉米粉、麦麸、蛋白胨。通常,制备培养基时要根据所培养的微生物种类不同来调节培养基的pH,其原因是不同微生物生长繁殖所需的最适pH不同。
【小问4详解】
分析表中结果,CMA+西花蓟马尸粉组随培养代数变化,累计死亡率最多且最稳定,可得出结论是在继代培养过程中能使球孢白僵菌毒性较稳定的培养基是CMA+西花蓟马尸粉。 为长期保存筛选得到的球孢白低菌优良菌种,可以采用甘油管藏的方法。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。
(四川省自贡市蜀光中学2022-2023学年高三上学期三检)11. 蛹虫草又名北冬虫夏草,因含色素外观呈现出橙黄色,其蛋白质含量高达40.7%,是食药两用真菌。据研究,蛹虫草色素是一种类胡萝卜素,是迄今为止发现的一类罕见的水溶性类胡萝卜素,能更好的被人体吸收。回答下列问题:
(1)蛹虫草的蛋白质提取和分离一般包括___________、粗分离、纯化和_________四步。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度时,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是_______________和_________________________。
(2)据题意,实验室可采用萃取法提取蛹虫草色素,你认为选择__________(填“乙醇”或“石油醚”)作萃取剂的提取效果更好,原因是______________。
(3)研究发现,利用超声辅助(能使蛹虫草破碎)提取蛹虫草中的类胡萝卜素效果会更好。超声能提高类胡萝卜素提取率的原因是____________________;当提取温度过高时,类胡萝卜素提取率会下降,原因可能是_____________________。
【答案】(1) ①. 样品处理 ②. 纯度鉴定 ③. 消除蛋白质所带净电荷对迁移速率的影响 ④. 使蛋白质发生变性
(2) ①. 乙醇 ②. 乙醇是水溶性有机溶剂,蛹虫草色素是一类水溶性类胡萝卜素
(3) ①. 超声能使蛹虫草破碎,增大原料与萃取剂的接触面积 ②. 温度过高会导致类胡萝卜素分解
【解析】
【分析】血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白溶液;(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析;(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质;(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【小问1详解】
结合血红蛋白的分离过程可推测,蛹虫草的蛋白质提取和分离一般包括样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度时,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷的种类,使处理后的多肽链均带上负电,因而使蛋白质的迁移速率只与相对分子质量有关,即SDS消除了电荷对蛋白质迁移速率的影响,并同时引起蛋白质变性成多肽链。
【小问2详解】
实验室可采用萃取法提取蛹虫草色素,由于该色素为水溶性色素,且乙醇为水溶性有机溶剂,因此应选择乙醇作萃取剂的提取效果更好。
【小问3详解】
由于超声辅助处理会使蛹虫草破碎,使蛹虫草与萃取剂的接触面积增多,有利于类胡萝卜素溶解在溶剂中,因而可使蛹虫草中的类胡萝卜素提取效率 提高。而当提取温度过高时,类胡萝卜素提取率会下降,这主要是因为温度过高会导致类胡萝卜素分解,因而降低了提取率。
(四川省自贡市蜀光中学2022-2023学年高三上学期二次月考)11. 测定水样是否符合饮用水卫生标准,常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。流程如图所示,滤膜法的大致流程:用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红美蓝的培养基(EMB 培养基)上培养→统计菌落数目。据图回答问题:
(1)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶,其中需要进行灭菌处理的是___________。与过滤有关的操作都要在_______________旁进行。
(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的_________操作。从物理状态角度分析,EMB 培养基属于___________培养基。
(3)某生物兴趣小组的某同学尝试按照上述方法进行测定,无菌操作下将 10ml 待测水样加入到 90ml 无菌水中,稀释后的菌液通过滤膜法测得 EMB 培养基上的菌落数平均为124,黑色菌落数平均为31,则推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为________个。
(4)该同学进一步思考,利用滤膜法也可能用于测定待测水样中其他微生物的数目。他取了两份水样,一份待测水样来自变酸的果酒,从中检测到两种微生物,它们在结构上的主要区别是____________________________。另一份来自明德中学屈子湖,若要通过测量蓝藻的数目来研究水华,应更换上述过滤装置中的滤膜,选择孔径________(填 “更小”或“不变”或“更大”)的滤膜,而培养基配方中则必需添加_____________________(水、无机盐、碳源、氮源)。
【答案】 ①. 滤杯、滤膜和滤瓶 ②. 酒精灯火焰 ③. 接种 ④. 固体 ⑤. 3100 ⑥. 有无(成形的)细胞核 ⑦. 更大 ⑧. 水、无机盐、氮源
【解析】
【详解】【分析】由题意和实验流程图呈现的信息可知,该题考查的是微生物的实验室培养、微生物的分离与计数、果酒与果醋的制作等相关基础知识。
【详解】(1) 为了防止杂菌的污染,过滤待测水样所用的滤杯、滤膜和滤瓶都需要经过灭菌处理,与过滤有关的操作均需要在酒精灯火焰旁进行。
(2) 将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,这属于微生物培养中的接种操作。伊红美蓝培养基(EMB 培养基)是专一鉴别大肠杆菌的培养基,因其含有凝固剂琼脂,所以从物理状态角度分析,EMB培养基属于固体培养基。
(3) 无菌操作下将 10ml 待测水样加入到 90ml 无菌水中,将待测水样稀释10倍。依据大肠杆菌鉴定的原理可知,EMB 培养基上的菌落数平均为31的黑色菌落为大肠杆菌菌落,因此1升待测水样中的大肠杆菌数目=31×(1000÷10)=3100个。
(4) 从变酸的果酒中检测到的两种微生物分别是酵母菌和醋酸菌,酵母菌是由真核细胞构成的真核生物,醋酸菌是由原核细胞构成的原核生物,可见,它们在结构上的主要区别是有无(成形的)细胞核。单个蓝藻细胞的直径比细菌细胞的大,因此若要通过测量蓝藻的数目来研究水华,应更换上述过滤装置中的滤膜,选择孔径更大的滤膜。蓝藻是自养生物,其培养基配方中必需添加水、无机盐、氮源。
【点睛】解答本题的关键是掌握滤膜法的原理和步骤、无菌技术的主要内容、果酒和果醋的制作原理、大肠杆菌的鉴定方法等相关知识、形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题意和题图中提取有效信息进行相关问题的解答。
(四川省遂宁市射洪中学校2022—2023学年高三上学期入学考试)11. 如图为某工厂生产葡萄酒和葡萄醋的基本工艺流程,请回答:
(1)在图示“葡萄→葡萄汁”的过程中辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高红葡萄酒的色泽度,原因是______________________________________________。
(2)图示甲罐的液面位置表示加入葡萄汁的量,这种做法的目的是既__________,又可以防止_________________________。
(3)将甲罐发酵液的样液稀释适当倍数后,取0.1mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板),对菌落数在__________的平板进行计数,则可根据公式推测甲罐发酵液中酵母菌的活菌数。
(4)在乙罐内利用醋酸菌和葡萄酒进行葡萄醋发酵,所获得的葡萄醋中为什么没有酒精?_______________。写出与此相应的化学反应方程式__________。
(5)在制备加入乙罐的醋酸菌液过程中有可能混入乳酸菌。请用稀释涂布平板法设计实验,检测是否混入了乳酸菌(注:乳酸菌和醋酸菌的菌落形态相似)
①实验思路:__________________________________________________。
②预期结果:__________________________________________________。
【答案】(1)纤维素酶、果胶酶分解细胞壁,有利于榨汁处理过程中色素释放
(2) ①. 为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气 ②. 发酵旺盛时汁液溢出
(3)30~300 (4) ①. 醋酸菌将葡萄酒中的乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸 ②.
(5) ①. 用稀释涂布平板法制备该醋酸菌液的若干平板,将平板置于无氧环境下继续培养,观察平板上菌落情况。 ②. 若平板上菌落有形成,则说明混入乳酸菌;若没有菌落形成,则没有乳酸菌混入
【解析】
【分析】分析题图:为某工厂生产葡萄酒和葡萄醋的基本工艺流程,甲罐进行的是酒精发酵,参与该过程的微生物主要是酵母菌;乙罐进行的是葡萄醋发酵,参与该过程的微生物主要是醋酸菌。
【小问1详解】
细胞壁成分是纤维素和果胶,在图示“葡萄→葡萄汁”的过程中辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高红葡萄酒的色泽度,原因是纤维素酶、果胶酶分解细胞壁,利于榨汁处理过程中色素释放。
【小问2详解】
图示甲罐的液面位置表示加入葡萄汁的量,要留有1/3的空间,这种做法的目的是初期为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,同时防止后期发酵旺盛时汁液溢出。
【小问3详解】
稀释涂布平板法计数活菌数量时,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
【小问4详解】
在乙罐内利用醋酸菌和葡萄酒进行葡萄醋发酵,因为醋酸菌将葡萄酒中的乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,所获得的葡萄醋中没有酒精;此反应的化学反应方程式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。
小问5详解】
在制备加入乙罐的醋酸菌液过程中有可能混入乳酸菌。由于醋酸菌是好氧菌,而乳酸菌是厌氧菌,为检测是否混入了乳酸菌,可将平板置于无氧环境下培养,
①实验思路:用稀释涂布平板法制备该醋酸菌液的若干平板,将平板置于无氧环境下继续培养,观察平板上菌落情况。
②预期结果:若平板上菌落有形成,则说明混入乳酸菌;若没有菌落形成,则没有乳酸菌混入。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作、微生物的分离和培养,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
(四川省遂宁市射洪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考)11. 自来水若被含人畜粪便的生活污水污染可能会引发肠道传染病,如细菌性痢疾等,人们常用大肠杆菌作为判断自来水是否被粪便污染的指示菌。少数微生物能分解乳糖,分解产物为酸性物质或气体,而大肠杆菌能产生酸性物质和气体,且菌落在伊红美蓝培养基上呈现黑色。研究小组为检测某水体中大肠杆菌的污染状况,选用了如下两种培养基。
培养基名称
配方(L-1)
pH
乳糖蛋白胨培养基
蛋白胨10g,乳糖5g,牛肉膏3g,NaCl5g,溴甲酚紫0.016g(溴甲酚紫在酸性时呈黄色,碱性时呈紫色)
7.4
伊红美蓝培养基
蛋白胨10g,乳糖10g,KH2PO45g,伊红0.4g,美蓝0.065g,琼脂15g
7.4
回答下列问题:
(1)从物理性质上看,伊红美蓝培养基属于____________培养基,原因是培养基配方中含有____________。在乳糖蛋白胨培养基中,提供氮源的物质有____________;NaCl除了提供无机盐外,还具有____________的作用。
(2)高压灭菌条件常为121℃、15min,但乳糖蛋白胨培养基进行灭菌时,因为某些成分在121℃会被破坏,而选用了115℃,为了达到相同灭菌效果可以____________。
(3)研究小组取两支含乳糖蛋白胨培养基的试管A和B,A管中加入1mL待测水样,B管不做处理,然后都放入培养箱中培养24h。若A试管产生气体,还不可以提示水样可能被大肠杆菌污染,这时还需要再观察试管中的颜色变化,若A试管出现____________时,则提示水样被大肠杆菌污染。
(4)该小组为计数大肠杆菌的数目,采用____________法分别将0.1mL菌液接种到三个培养基上进行培养,待菌落数目稳定后,统计三个平板上的黑色菌落数分别为4、3、2,估算出每毫升水样中含30个大肠杆菌。有同学指出,估算的大肠杆菌数目不可信,其原因有________________________、________________________。
【答案】(1) ①. 固体 ②. 琼脂 ③. 蛋白胨、牛肉膏 ④. 维持细胞渗透压
(2)适当延长灭菌时间
(3)黄色 (4) ①. 稀释涂布平板 ②. 平板上黑色的菌落数没有介于30~300之间 ③. 缺少不接种的空白对照(与前一空顺序可调)
【解析】
【分析】从物理性质可将培养基分为固体培养基和液体培养基,根据功能可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。
培养基的成分当中一般含有微生物生长所需的碳源、氮源、无机盐和水。
【详解】(1)从物理性质上看,两种培养基的类型不同,乳糖蛋白胨培养基为液体培养基,而伊红美蓝培养基中加入了凝固剂——琼脂,为固体培养基。在乳糖蛋白胨培养基中,为微生物的生长提供氮源的物质有蛋白胨、牛肉膏;NaCl除了提供无机盐外,还具有维持细胞渗透压的作用。
(2)温度降低后,可以通过延长灭菌时间来达到灭菌效果。
(3)由于大肠杆菌既能产生酸性物质又能产生气体,所以A管呈黄色并产生气体时才提示水中有大肠杆菌。
(4)为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300平板进行计数,同时还需设不接种的空白对照。
【点睛】本题以大肠杆菌的特点为切入点,以大肠杆菌的检测为载体,考查培养基的种类、微生物计数方法及注意事项等知识,考查学生在知识获取能力群中的阅读理解能力,落实了科学探究的核心素养。
(四川省内江市六中2022-2023学年高三上学期入学考试)40. 葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣)。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料,同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。回答下列问题:
(1)皮渣中含有较多的天然食用色素花色苷,可用萃取法提取。萃取效率主要取决于草取剂的___。萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高花色苷的提取率,原因是___。由___ 等发酵生产的果胶酶被广泛的应用于果汁加工业。
(2)皮渣堆积会积累醋酸菌,可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时,需要将培养基进行___灭菌,在制备醋酸菌初筛平板时,往往会向培养基中加入碳酸钙而使培养基不透明,加入碳酸钙的主要目的___,在缺少糖源的培养基中可加入乙醇作为___。
(3)初筛醋酸菌时,某些兼性厌氧型乳酸菌有可能混入其中,两者菌落形态相似,且都能产生透明圈。为区分初筛平板上的醋酸菌和乳酸菌菌落,可将初筛平板置于___环境下继续培养,观察菌落和透明圈大小的变化,若___,则说明该菌落为醋酸菌菌落。
【答案】(1) ①. 性质和使用量 ②. 纤维素酶、果胶酶可破坏植物细胞壁和胞间层,有利于提高花色苷的提取率 ③. 霉菌
(2) ①. 高压蒸汽 ②. 鉴别醋酸菌 ③. 碳源
(3) ①. 无氧 ②. 菌落和透明圈不再增大
【解析】
【分析】萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。
【小问1详解】
萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,萃取剂性质与待萃取物性质越相近,用的量越大,在一定范围内,萃取率就越高。纤维素酶、果胶酶可破坏细胞壁和胞间层,从而提高花色苷的提取率,所以萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理以提高花色苷的提取率。常见微生物中,霉菌、酵母菌、细菌都可产生果胶酶。因此由霉菌等发酵生产的果胶酶被广泛的应用于果汁加工业。
【小问2详解】
培养基选择用高压蒸汽灭菌法灭菌。固体培养基中加入碳酸钙会导致培养基不透明,微生物发酵产生的酸能溶解碳酸钙形成透明圈,灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板,加入碳酸钙的目的是使培养基不透明,从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈,方便鉴别醋酸菌,碳酸钙是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,可中和无氧呼吸产生的醋酸。在缺少糖源的液体培养基中醋酸菌以乙醇为碳源,先把乙醇氧化为乙醛,再把乙醛氧化为乙酸。
【小问3详解】
醋酸菌为好氧型细菌,乳酸菌为厌氧性细菌,在无氧条件下,醋酸菌不能正常生长,所以若在无氧条件下培养,菌落和透明圈不再增大的菌落即为醋酸菌。
(四川省内江市2022-2023学年高三零模)10. 蛹虫草又名北冬虫夏草,因含色素外观呈现出橙黄色,其蛋白质含量高达40.7%,是食药两用真菌。据研究,蛹虫草色素是一种类胡萝卜素,是迄今为止发现的一类罕见的水溶性类胡萝卜素,能更好的被人体吸收。回答下列问题:
(1)蛹虫草的蛋白质提取和分离一般包括______粗分离、纯化和纯度鉴定四步。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度时,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷对迁移速率的影响和___________________。
(2)据题意,实验室可采用萃取法提取蛹虫草色素,你认为选择___________(填“乙醇”或“石油醚”)作萃取剂的提取效果更好,原因是_____________________________。
(3)研究发现,利用超声辅助(能使蛹虫草破碎)提取蛹虫草中的类胡萝卜素效果会更好。超声能提高类胡萝卜素提取率的原因是_________________________;当提取温度过高时,类胡萝卜素提取率会下降,原因可能是__________________________。
【答案】(1) ①. 样品处理 ②. 使蛋白质发生变性
(2) ①. 乙醇 ②. 乙醇是水溶性有机溶剂,蛹虫草色素是一类水溶性类胡萝卜素
(3) ①. 超声能使蛹虫草破碎,增大原料与萃取剂的接触面积 ②. 温度过高会导致类胡萝卜素分解
【解析】
【分析】血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:
(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白溶液;
(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析;
(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质;
(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【小问1详解】
结合血红蛋白的分离过程可推测,蛹虫草的蛋白质提取和分离一般包括样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度时,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷的种类,使处理后的多肽链均带上负电,因而使蛋白质的迁移速率只与相对分子质量有关,即SDS消除了电荷对蛋白质迁移速率的影响,并同时引起蛋白质变性成多肽链。
【小问2详解】
实验室可采用萃取法提取蛹虫草色素,由于该色素为水溶性色素,且乙醇为水溶性有机溶剂,因此应选择乙醇作萃取剂的提取效果更好。
【小问3详解】
由于超声辅助处理会使蛹虫草破碎,使蛹虫草与萃取剂的接触面积增多,有利于溶剂,因而可使蛹虫草中的类胡萝卜素提取效率 提高。而当提取温度过高时,类胡萝卜素提取率会下降,这主要是因为温度过高会导致类胡萝卜素分解,因而降低了提取率。
(四川省内江市2022-2023学年高三零模)11. 西花蓟马是一种对农作物危害性极大的害虫,球孢白僵菌是一种常见的虫生真菌。为了获得对西花蓟马高毒力、产孢子(该菌的繁殖体)能力强,且在继代培养过程中毒性较稳定的球孢白僵菌菌株,某研究小组开展了有关实验。回答下列问题:
(1)欲获得球孢白僵菌,可从________________体内寻找,再通过毒性实验筛选出对西花蓟马高毒力的菌株。
(2)将(1)中筛选得到的菌株,接种到CMA培养基(玉米粉20g·L-1、麦麸10g·L-1、蛋白胨5g·L-1、KH2PO4 3g·L-1、NH4NO3 1g·L-1、MgSO4·7H2O 1g·L-1、琼脂15g·L-1)上,可筛选出毒力高、产孢子能力强的菌株。该过程中常用的接种方法有_____________________。
(3)从物理性质上看,CMA培养基属于________________,该培养基中为球孢白僵菌提供碳源的成分有_________________________。通常,制备培养基时要根据所培养的微生物种类不同来调节培养基的pH,其原因是_________________________。
(4)为筛选出在继代培养过程中能使球抱白佩菌毒性较稳定的培养基,研究小组将(2)中筛选得到的菌株分别接种到3种培养基CMA、CMA +蝉蜕粉、CMA +西花蓟马尸粉)中,进行继代培养,用各代菌株分别处理西花蓟马,并统计其死亡率,结果如下表。
培养代数
第5天的校正累积死亡率(%)
CMA培养基
CMA+蝉蜕粉
CMA+西花蓟马尸粉培养基
1
93.62
89.36
93.62
2
89.36
91.49
93.62
3
74.47
93.62
93.62
4
78.72
93.62
97.87
5
6596
87.23
93.62
分析表中结果,可得出的结论是__________________________。 为长期保存筛选得到的球孢白低菌优良菌种,可以采用________________的方法。
【答案】(1)(死亡的)西花蓟马等害虫
(2)平板划线法和稀释涂布平板法
(3) ①. 固体培养基 ②. 玉米粉、麦麸、蛋白胨 ③. 不同微生物生长繁殖所需的最适pH不同
(4) ①. 在继代培养过程中能使球孢白僵菌毒性较稳定的培养基是CMA+西花蓟马尸粉 ②. 甘油管藏
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2.在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
【小问1详解】
因为球孢白僵菌是一种常见的虫生真菌,所以欲获得球孢白僵菌,可从(死亡的)西花蓟马等害虫体内寻找,再通过毒性实验筛选出对西花蓟马高毒力的菌株。
【小问2详解】
为筛选出毒力高、产孢子能力强的菌株。该过程中常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
【小问3详解】
从物理性质上看,由于含有琼脂,所以CMA培养基属于固体培养基,根据成分可知,该培养基中为球孢白僵菌提供碳源的成分有玉米粉、麦麸、蛋白胨。通常,制备培养基时要根据所培养的微生物种类不同来调节培养基的pH,其原因是不同微生物生长繁殖所需的最适pH不同。
【小问4详解】
分析表中结果,CMA+西花蓟马尸粉组随培养代数变化,累计死亡率最多且最稳定,可得出的结论是在继代培养过程中能使球孢白僵菌毒性较稳定的培养基是CMA+西花蓟马尸粉。 为长期保存筛选得到的球孢白低菌优良菌种,可以采用甘油管藏的方法。
【点睛】本题考查微生物的分离和培养,意在考查学生识记所学知识要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力,同时获取题干信息准确答题。
(四川省绵阳南山中学2022-2023学年高三上学期入学考试)11. 微生物培养技术在医疗、工业生产、食品生产等方面均有应用。请回答:
(1)从垃圾堆埋场的土样中能够筛选分离到高效降解聚乙烯类塑料菌株,是因为_____。研究发现,该菌株能降解聚乙烯的直接原因是 能分泌降解_____的酶。
(2)临床使用抗生素前,有时需要进行细菌的耐药性试验,其大致过程是:将含有某种细菌的菌液用_____法接种在培养基表面并进行培养,最终形成单个的菌落;再分别 将含有等剂量不同种抗生素的相同大小的圆形滤纸片置于该平板上有菌落的位置,继续培养一段时间后,若滤纸片下的菌落死亡,说明该细菌对该抗生素_____(填“敏感”或 “不敏感”)。
(3)用上述方法统计菌落数目时,一般选择菌落在_____的平板进行计数,在某一稀释度下平板上的平均菌落数为50个,所用稀释液的体积为0.2mL,稀释倍数为105时,则每毫升样品中的菌落数为_____。使用这种方法计数结果比实际值往往 _____,原因是_____。
【答案】(1) ①. 该菌多分布在富含聚乙烯类塑料的环境中,而垃圾堆埋场属于富含聚乙烯类塑料的环境 ②. 聚乙烯
(2) ①. 稀释涂布平板 ②. 敏感
(3) ①. 30~300 ②. 2.5×107 ③. 偏小 ④. 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是单个菌落
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
为获得目的菌株,需从恰当的环境中取样并需配置恰当的选择培养基进行筛选分离,所以为获得高效降解聚乙烯类塑料菌株就需要从富含聚乙烯类塑料的环境中(如垃圾堆埋场)获取。根据酶的专一性,该菌株能降解聚乙烯是因为能分泌降解聚乙烯的酶。
小问2详解】
分离纯化菌种,可采用稀释涂布平板法将菌液进行一系列梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面进行培养;在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。将含有等剂量不同种抗生素的相同大小的圆形滤纸片置于该平板上有菌落的位置,继续培养一段时间后,若滤纸片下的菌落死亡,则说明该细菌对该种抗生素敏感。
【小问3详解】
用稀释涂布平板法统计菌落数目时,为保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,在某一稀释度下平板上的平均菌落数为50个,所用稀释液的体积为0.2mL,稀释倍数为105时,则每毫升样品中的菌落数=(50÷0.2)×105=2.5×107。由于使用稀释涂布平板法培养得到的菌落,有的菌落不是由一个细菌繁殖而来的,有的可能是由几个细菌繁殖而成的,所以使用这种方法计数结果往往偏小。
(四川省绵阳南山中学2022-2023学年高三上学期第3次演练)11. 下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。请据图分析回答:
(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液___________,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是___________。
(2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过____________(“高”或“低”)。
(3)图1中制备的凝胶珠用________________后再转移到图2装置中。
(4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是_________。
①配制CaCl2溶液 ②配制海藻酸钠溶液 ③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
④酵母细胞活化 ⑤固定化酵母细胞
A.①②③④⑤ B.④①③②⑤
C.④⑤②①③ D.④①②③⑤
(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用_____________酶。从酶数量的角度分析,与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是______________。如果反应物是大分子物质,应采用固定化___________(“酶”或“细胞”)酶技术。
【答案】 ①. 冷却至室温 ②. 不溶于水、多孔 ③. 高 ④. 蒸馏水洗涤 ⑤. D ⑥. 葡萄糖异构 ⑦. 多酶系统(或一系列酶或多种酶) ⑧. 酶
【解析】
【分析】由题意和图示呈现的信息可知,该题考查学生对固定化酶、酵母细胞的固定化等相关知识的识记和理解能力,以及识图分析能力。
【详解】(1) 在将海藻酸钠溶液和酵母细胞混合时,应将完全溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,再加入已活化的酵母细胞,否则会因温度过高而导致酵母细胞死亡。海藻酸钠载体的特点是不溶于水、多孔。
(2) 图3中显示没有形成大小均匀的凝胶珠,出现此结果的可能原因有:海藻酸钠浓度过高,或者是注射器中的混合液推进的速度过快,或者是注射时针头离氯化钙溶液距离太近。
(3) 图1中,制备好的凝胶珠(固定好的酵母细胞)用蒸馏水洗涤2~3次后再转移到图2装置中。
(4) 制备固定化酵母细胞的正确步骤是:活化酵母细胞→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液和酵母细胞混合→固定化酵母细胞,A、B、C均错误,D正确。
(5) 葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化成果糖,因此用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用葡萄糖异构酶。固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶或多种酶)。如果反应物是大分子物质,应采用固定化酶技术。
【点睛】理清固定化酶与固定化细胞的含义、用包埋法制备固定化酵母细胞的实验流程及注意事项等相关知识。在此基础上,从题意和制备固定化酵母细胞流程图中提取有效信息,进而对相关问题进行解答。
(四川省绵阳南山中学2022-2023学年高三上学期第2次演练)11. 蛹虫草又名北冬虫夏草,因含色素外观呈现出橙黄色,其蛋白质含量高达40.7%,是食药两用真菌。据研究,蛹虫草色素是一种类胡萝卜素,是迄今为止发现的一类罕见的水溶性类胡萝卜素,能更好的被人体吸收。回答下列问题:
(1)蛹虫草的蛋白质提取和分离一般包括___________、粗分离、纯化和_________四步。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度时,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是_______________和_________________________。
(2)据题意,实验室可采用萃取法提取蛹虫草色素,你认为选择__________(填“乙醇”或“石油醚”)作萃取剂的提取效果更好,原因是______________。
(3)研究发现,利用超声辅助(能使蛹虫草破碎)提取蛹虫草中的类胡萝卜素效果会更好。超声能提高类胡萝卜素提取率的原因是____________________;当提取温度过高时,类胡萝卜素提取率会下降,原因可能是_____________________。
【答案】(1) ①. 样品处理 ②. 纯度鉴定 ③. 消除蛋白质所带净电荷对迁移速率的影响 ④. 使蛋白质发生变性
(2) ①. 乙醇 ②. 乙醇是水溶性有机溶剂,蛹虫草色素是一类水溶性类胡萝卜素
(3) ①. 超声能使蛹虫草破碎,增大原料与萃取剂的接触面积 ②. 温度过高会导致类胡萝卜素分解
【解析】
【分析】血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有:(1)样品处理:①红细胞的洗涤,②血红蛋白的释放,③分离血红蛋白溶液;(2)粗分离:①分离血红蛋白溶液,②透析;(3)纯化:调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质;(4)纯度鉴定--SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【小问1详解】
结合血红蛋白的分离过程可推测,蛹虫草的蛋白质提取和分离一般包括样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度时,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷的种类,使处理后的多肽链均带上负电,因而使蛋白质的迁移速率只与相对分子质量有关,即SDS消除了电荷对蛋白质迁移速率的影响,并同时引起蛋白质变性成多肽链。
【小问2详解】
实验室可采用萃取法提取蛹虫草色素,由于该色素为水溶性色素,且乙醇为水溶性有机溶剂,因此应选择乙醇作萃取剂的提取效果更好。
【小问3详解】
由于超声辅助处理会使蛹虫草破碎,使蛹虫草与萃取剂的接触面积增多,有利于类胡萝卜素溶解在溶剂中,因而可使蛹虫草中的类胡萝卜素提取效率 提高。而当提取温度过高时,类胡萝卜素提取率会下降,这主要是因为温度过高会导致类胡萝卜素分解,因而降低了提取率
(四川省绵阳南山中学2022-2023学年高三9月月考)11. 回答下列与细菌培养相关的问题。
(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_____(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的 pH,其原因是_____。硝化细菌在没有碳源的培养基上_____(填“能够”或“不能”)生长,原因是_____。
(2)用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其作用是_____。
(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是_____。
(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_____处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
【答案】(1) ①. 蛋白胨 ②. 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 ③. 能够 ④. 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
(2)既可以防止皿盖的水珠落入培养基,又可以避免培养基中的水分过快地挥发
(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
(4)灭菌
【解析】
【分析】1、微生物培养基的营养构成:①各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐;②不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项:①倒平板的温 度一般50℃左右适宜,温度过高会烫手,过低培养基又会凝固;②平板需倒置,这样既可使培养基表面的水分更好地挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
【小问1详解】
葡萄糖只能为细菌提供碳源,硝酸钠为细菌提供无机盐,而蛋白胨既可以为细菌碳源,也可以为细菌提供氮源;由于不同的细菌生长繁殖的最适宜pH是不同的,因此制备培养基时要根据所培养的细菌的不同来调节培养基的pH;硝化细菌属于化能自养型微生物,其可以利用氨氧化释放的能量将空气中的二氧化碳固定为有机物,因此硝化细菌可以在无碳培养基中生长。
【小问2详解】
用平板培养细菌时,一般需要将平板倒置培养,倒置培养既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
【小问3详解】
由于每一大类微生物都有其独特的细胞形态,因而其菌落形态特征也各异。单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小和颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征。
【小问4详解】
有些使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境。
(四川省成都市双流中学2022-2023学年高三9月月考)11. 为更好地解决冬季污水处理厂氨氮去除率低的问题,某研究小组尝试从海水中筛选在低温下能高效去除氨氮的硝化细菌。将采集到的海水样本加入液体培养基A(其氮源为氨态氮),放在24℃的培养箱中培养5天,然后取少量培养液在固体培养基上涂布,得到三种形态、颜色均不相同的单菌落。回答下列问题:
(1)液体培养基A应选用的灭菌方法是______________(填“高压蒸汽灭菌”或“干热灭菌”),不选另外一种的原因是___________________________________________________________。
(2)在配制培养基A时,对碳源的要求是___________(填“提供有机碳源”或“不提供碳源”),理由是___________________________________________________________________。
(3)最后分离得到的单菌落有三种,其形态、颜色各不相同,表明硝化细菌____________。
(4)该研究小组在上述实验的基础上,已经获得了高效去除氨氮的硝化细胞,则需要经过__________处理,才能筛选出符合要求的能高效去除氨氮的硝化细菌。
【答案】 ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 干热灭菌法针对耐高温需要保持干燥的物品,若选干热灭菌法会使培养基中的水分蒸发 ③. 不提供碳源 ④. 硝化细菌能进行化能合成作用,为自养生物 ⑤. 存在不同的种类 ⑥. 低温
【解析】
【分析】硝化细菌能把氨氧化成亚硝酸,进一步氧化成硝酸,此过程释放出一定的化学能,硝化细菌可以利用这部分化学能,将二氧化碳和水合成为糖类,硝化细菌属于自养需氧型生物。培养微生物的培养基中应含有碳源、氮源、水和无机盐等营养要素。培养微生物时要严格进行无菌操作,根据不同的情况选择不同的消毒灭菌的方法。
【详解】(1)高压蒸汽灭菌法的适用范围较广,器械、液体培养基等均可,干热灭菌法一般用于能耐高温的、需要保持干燥的物品,因此液体培养基如果用干热灭菌法则会使培养基中的水分蒸发。
(2)硝化细菌利用把氨氧化成硝酸释放出的化学能进行化能合成作用,二氧化碳和水合成为糖类,是自养型生物,培养基中不需要有机碳源。
(3)细菌菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透 明程度等。每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征。题中分离得到的单菌落有三种,其形态、颜色各不相同,表明硝化细菌有三种。
(4)因为题中要求解决冬季污水处理厂氨氮去除率低的问题,因此获得的高效去除氨氮的硝化细胞,还需要经过低温处理后再筛选出符合条件的硝化细菌。
【点睛】1.自养和异养是根据能否利用无机碳源划分,不是根据氮源划分。掌握硝化细菌的代谢特点。
2.实验室常用的消毒灭菌的方法:
消毒:煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法。
灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子.
实验室里常用的灭菌方法有:灼烧灭菌,用于微生物的接种工具。
干热灭菌,用于玻璃器皿、金属用具
高压蒸气灭菌:培养基等。
(四川省成都市树德中学2022-2023学年高三上学期入学考试)10. 泡姜属于四川风味泡菜,有发汗解表,促进血液循环,驱散寒邪的功效。既能直接食用,也能作为做菜的调料。请回答下列问题:
(1)在腌制泡姜之前,泡菜坛宜用开水烫一遍,其目的是___________;在腌制过程中,泡菜坛口的水槽中要始终保持有水状态,如果不能确保良好的密封性,泡菜坛内会长出一层白膜,白膜形成的原因是___________________。
(2)在制作泡姜时,加入适量的高度白酒、蒜瓣、红尖椒、青花椒等香辛料不仅可以______________,还能_____________。
(3)随着腌制时间延长,香辛料逐渐进入泡姜,同时泡姜也在微生物的作用下逐渐出现酸味,酸味产生的原因是___________。
(4)腌制两天后,泡姜的风味逐渐显现,但此时还不宜食用,原因是____________,一般在腌制 10 天后食用为宜。
【答案】(1) ①. 灭杀杂菌 ②. 密封不严,导致产膜酵母大量繁殖
(2) ①. 抑制微生物的生长 ②. 调制泡姜的风味
(3)乳酸菌进行无氧呼吸产生大量乳酸
(4)亚硝酸盐的含量较高
【解析】
【分析】制作泡菜时要用到乳酸菌,乳酸菌发酵产生乳酸,使得菜具有特殊的风味,乳酸菌是厌氧菌,分解有机物是不需要氧气的,因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口,以避免外界空气的进入,否则如果有空气进入,就会抑制乳酸菌的活动,影响泡菜的质量。
【小问1详解】
为防止杂菌污染,在腌制泡姜之前,泡菜坛宜用开水烫一遍,其目的是灭杀杂菌。泡菜坛中白膜形成原因是因为制作泡菜需要厌氧环境,如果泡菜坛子在密封不严的情况下,有氧气进入,导致产膜酵母大量繁殖。
【小问2详解】
在制作泡姜时,加入适量的高度白酒、蒜瓣、红尖椒、青花椒等香辛料不仅可以抑制微生物的生长,还能调制泡姜的风味。
小问3详解】
随着腌制时间的延长,乳酸菌大量繁殖,乳酸菌进行无氧呼吸产生大量乳酸,因此出现酸味。
【小问4详解】
泡菜腌制过程中,在初始阶段由于坛内环境中硝酸还原菌的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,但随着腌制时间延长,乳酸菌大量繁殖,产生乳酸,抑制硝酸盐还原菌繁殖,使亚硝酸盐含量逐渐下降,即泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量是先增加后减少,因此腌制两天后,泡姜的风味逐渐显现,但此时还不宜食用,原因是亚硝酸盐的含量较高,一般在腌制 10 天后食用为宜。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)45. 薰衣草精油气味芳香,能够清热解毒,清洁皮肤,祛斑美白,深受女性朋友的 喜爱。研究发现薰衣草精油有抑菌作用。回答下列问题:
(1)薰衣草精油适合用水蒸气蒸馏法提取,原因是薰衣草精油具有______的性质。蒸馏时收集的蒸馏液并不是纯的薰衣草精油,理由是_________。
(2)科研人员探究薰衣草精油抑菌实验时,以滴加等体积精油小圆形滤纸片为中心的透明 圈的大小来比较薰衣草精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果,如下表所示。
薰衣草精油对两种细菌活性影响的测定
浓度(μg/disc)
0.5
1
2.5
大肠杆菌抑菌圈直径(mm)
6.72
6.93
8.66
金黄色葡萄球菌抑菌圈直径(mm)
5.8
6.21
6.95
由表数据可知,薰衣草精油对________抑菌效果更好,且表中数据_________(填“能或不能”)得知薰衣草精油对大肠杆菌抑菌效果的最佳浓度,判断的依据是________。
(3)探究薰衣草精油抑菌实验时所用的培养基需要用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,某同学在 使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是______。
【答案】(1) ①. 化学性质稳定、难溶于水、易挥发、能随水蒸气一同蒸馏 ②. 薰衣草精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物
(2) ①. 大肠杆菌 ②. 不能 ③. 表中随着薰衣草精油浓度的升高,大肠杆菌抑菌圈的直径逐渐变大,据此不能判断薰衣草精油对大肠杆菌抑菌效果的最佳浓度
(3)未将锅内冷空气排尽
【解析】
【分析】薰衣草精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,且能随水蒸气一同蒸馏,因此常用蒸馏法提取;薰衣草精油易溶于有机溶剂,因此也可以用萃取法进行提取。根据表格分析可知,随着薰衣草精油的增加,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果都在逐渐的增加;相同条件下,与金黄色葡萄球菌相比,薰衣草精油对大肠杆菌的抑菌效果效果更好。
【小问1详解】
由于薰衣草精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,且能随水蒸气一同蒸馏,因此常用水蒸气蒸馏提取;薰衣草精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物,故蒸馏时收集的蒸馏液并不是纯的薰衣草精油。
【小问2详解】
根据表格中数据可知,大肠杆菌抑菌圈的直径比金黄色葡萄糖球菌抑菌圈的直径大,因此,薰衣草精油对大肠杆菌抑菌效果更好;表中数据可见随着薰衣草精油浓度的升高,对大肠杆菌的抑菌效果也随之增强,但是从已有的数据不能得知薰衣草精油对大肠杆菌的最佳浓度,因为表中只有三组数据,需要做更多组实验才能得出最佳浓度。
【小问3详解】
使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是未将锅内冷空气排尽。
(四川省成都市七中2022-2023学年高三上学期零诊模拟)46. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以被降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S 的细菌菌株。回答下列问题:
(1)从用途上分,图中甲培养基和乙培养基都属于_______培养基。该类培养基能分离得到高效降解S的细菌菌株的原理是______。
(2)从物理性质上分,图中甲培养基属于________培养基。细菌在甲培养基中进行振荡培养时繁殖速度比静置培养时快,原因是振荡培养能________。
(3)步骤③中不能直接用涂布器将菌液涂布在平板上进行菌落计数,原因是______。
(4)除了利用淤泥中的细菌菌株来高效降解物质S,还可以利用这些细菌菌株产生的酶来高效降解物质S。研究人员通过固定化酶技术来高效降解物质S,该技术与单独使用酶相比,优点是_______。
【答案】(1) ①. 选择 ②. 该类培养基允许分解物质S的细菌生长,同时抑制(或阻止)其他种类的微生物的生长
(2) ①. 液体 ②. 提高培养液中的溶解氧;增大细菌与培养液的接触面积,提高吸收营养物质的效率
(3)甲中培养过程增加了高效降解S的菌株数量,直接使用涂布平板操作会导致菌液中细菌数目过多得不到单个菌落
(4)能与产物分离,还可以被反复利用
【解析】
【分析】分析题图:①为淤泥取样进行稀释;②为接种到液体培养基上;③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上;④为挑取单菌落接种到以S为唯一碳源和氨源的选择培养基上;⑤为进一步筛选。
【小问1详解】
甲、乙两种培养基都是为了分离出可降解S的细菌,因此是选择培养基;该类培养基允许分解物质S的细菌生长,同时抑制(或阻止)其他种类的微生物的生长,该类培养基能分离得到高效降解S的细菌菌株。
【小问2详解】
从物理性质上分,图中甲培养基属于液体培养基。振荡培养一方面能提高培养液中的溶解氧;也能增大细菌与培养液的接触面积,提高吸收营养物质的效率,因此细菌在甲培养基中进行振荡培养时繁殖速度比静置培养时快。
【小问3详解】
步骤③中菌液的细菌数量已经很大,直接使用涂布平板操作会导致菌液中细菌数目过多得不到单个菌落,无法计数。
【小问4详解】
固定化酶技术来高效降解物质S的优点有:固定化酶可重复使用,效率高;固定化酶极易与反应体系分离;酶经固定化后稳定性得到提高等。
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