押江苏卷第10题 发酵工程-备战高考生物临考题号押题(江苏卷)
展开泡菜的制作,考查实验设计及方案实施能力
结合发酵工程及其应用,考查社会责任
结合培养基的配制和无菌技术,考查科学思维能力
结合微生物的纯培养,考查科学探究能力
结合选择培养基成分及配制方法,考查科学探究能力
围绕土壤中分解尿素细菌的分离,考查科学探究能力
(2022江苏卷T3). 下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )
A. 选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B. 在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C. 适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D. 可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
【答案】D
【解析】
【分析】为了筛选可分解尿素的细菌,配置的培养基应选择尿素作为唯一氮源,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,其它微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长,可用于分离含脲酶的微生物。
【详解】A、农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物,A正确;
B、为了筛选可分解尿素的细菌,配置的培养基应选择尿素作为唯一氮源,含脲酶的微生物在该培养基上能生长,B正确;
C、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,C正确;
D、在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的pH升高,酚红指示剂将变红,因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,能对分离的菌种做进一步鉴定,D错误。
故选D。
(2021江苏卷T14). 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,每日放气需迅速,避免空气回流入发酵容器
B. 果酒发酵时,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时
D. 果醋发酵时,用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、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸,随着果酒发酵的进行,装置内会产生气体(二氧化碳),容器内压强大于外界,所以空气不会回流,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。
(2020江苏卷T18). 某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是( )
A. 选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁
B. 将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁
C. 酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D. 酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵
【答案】B
【解析】
【分析】果酒与果醋制作原理与发酵条件的比较:
【详解】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次,除去枝梗后榨汁,A正确;B、葡萄汁不能装满,需装至玻璃瓶的2/3空间,B错误;
C、酒精发酵期间会产生二氧化碳,故需适时拧松瓶盖,防止发酵瓶爆裂,C正确;
D、醋酸菌是好氧菌,故醋酸发酵时应去除瓶盖,加一层纱布,D正确。
故选B。
(2020江苏卷T19). 为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B. 图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
C. 该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
D. 菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
【答案】B
【解析】
【分析】分析平板结果可知,采用的接种方法为平板划线法,且划线顺序是Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,可以看到Ⅲ区中出现了单菌落。
【详解】A、倒平板后无需晃动,A错误;
B、Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,故应从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;
C、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的,C错误;
D、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,D错误。
故选B。
1.“以曲酿酒”是我国白酒酿造工艺的典型特征。原始酒曲实际上来源于发霉或发芽的谷物,现代酒曲在生产上通常以小麦、大麦和豌豆为原料进行发酵。下列叙述错误的是( )
A.传统酒曲是自然接种和开放式培养,原料和环境是其微生物来源
B.酒曲中的酵母菌可通过无氧呼吸作用将原料中的淀粉直接转化为乙醇
C.酒曲中的霉菌可产生蛋白酶、脂肪酶等多种水解酶降解原料中的大分子物质
D.酒曲中的乳酸菌可产生乳酸,抑制其他不耐酸的微生物生长繁殖
【答案】B
【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。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快,把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。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。
【详解】A、分析题意可知,原始酒曲实际上来源于发霉或发芽的谷物,传统酒曲是自然接种和开放式培养,原料(发霉的或发芽的谷物)和环境是其微生物来源,A正确;
B、淀粉属于多糖,不能直接被酵母菌利用,酿酒的原理是酵母菌将葡萄糖转化为酒精和CO2,B错误;
C、原始酒曲实际上来源于发霉或发芽的谷物,含有蛋白质和脂肪等物质,酒曲中的霉菌可产生蛋白酶、脂肪酶等多种水解酶降解原料中的大分子物质,C正确;
D、微生物的生长需要适宜的环境,酒曲中的乳酸菌可产生乳酸,抑制其他不耐酸的微生物生长繁殖,D正确。
故选B。
2.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,放入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.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
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.家庭制作果酒果醋前,需要对器具和原料进行消毒
【答案】B
【分析】在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖,再隔绝氧气进行发酵;酒精发酵的最佳温度是在18℃~30℃,pH最好是弱酸性。
醋酸菌好氧型细菌,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葡萄糖分解成醋酸;醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、根据题干信息可知,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、醋酸菌为好氧型细菌,将醋酸菌菌种放入果酒瓶中,不需要进行密封,B错误;
C、酒精发酵的产物是酒精和CO2,会导致发酵液呈酸性,且酒精浓度较高,杂菌难以在这种环境中生存,C正确;
D、家庭制作果酒果醋前,需要对器具和原料进行消毒,这样防止杂菌污染,D正确。
故选B。
3.A、B、C、D四种抗生素均可治疗金黄色葡萄球菌(Sau) 引起的肺炎,为选出最佳疗效的抗生素,研究者将分别含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.实验中一般采用干热灭菌的方法对培养皿进行灭菌处理
B.四种抗生素中,抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
C.滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远抗药性越强
D.接种涂布后的培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、干热灭菌法是指在干燥环境(如火焰或干热空气)进行灭菌的技术,可以对培养皿进行灭菌处理,A正确;
B、据抑菌圈的大小,抗生素D的抑菌圈最小,治疗Sau感染引起的肺炎效果最差;而抗生素A抑菌圈最大,则治疗Sau感染引起的肺炎效果最好,B正确;
C、滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远,药性变弱,说明菌落抗药性越弱,C错误;
D、接种涂布后的培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养,防止冷凝水滴落引发杂菌污染,D正确。
故选C。
4.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。下列相关表述正确的是( )
A.发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
B.通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D.发酵过程中,条件变化会影响微生物的生长繁殖,但不会影响微生物的代谢途径
【答案】C
【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,分离提纯的方法一般不同。
(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一的产物。
【详解】A、发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯(生物分离工程)等方面,发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵,A错误;
B、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,而并非微生物的代谢产物,B错误;
C、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,C正确;
D、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,D错误。
故选C。
5.酸豆角因为酸脆、营养丰富和能增进食欲而成为家常小菜。下图是家庭制作酸豆角的主要流程,相关叙述错误的是( )
豆角去筋后洗净、晾干→加盐揉搓至翠绿色→放入泡菜坛、注入凉开水→添加适量香辛料和白酒→密闭、腌制1~2周
A.豆角的酸脆主要与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关
B.“加盐揉搓至翠绿色”利用了叶绿素能够溶解于高浓度NaCl溶液的特性
C.食材等加入泡菜坛时不能装得太满,以防止坛口杂菌侵入影响产品的品质
D.加入的食盐、香辛料、白酒等不仅能增加食品风味,也能防止杂菌污染
【答案】B
【分析】泡菜制作的原理是在无氧环境下,乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,使泡菜具有独特的风味。
【详解】A、制作酸豆角个原理是乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸使豆角变得酸脆,A正确;
B、“加盐揉搓至翠绿色”利用了植物细胞渗透失水的原理,使豆角细胞的水分减少,而叶绿素易溶于有机溶剂,B错误;
C、食材等加入泡菜坛时不能装得太满,以保证盐水能没过所有菜料,防止杂菌污染影响产品的品质,C正确;
D、加入的食盐、香辛料、白酒等一方面能抑制微生物生长,防止杂菌污染,一方面能增加食品风味,D正确。
故选B。
6.下图是啤酒生产的主发酵阶段工艺流程,相关叙述错误的是 ( )
A.过程a的目的是获得大量的淀粉酶,过程b温度不宜过高
B.过程d的主要目的是为酵母菌发酵提供可溶性糖
C.过程f是发酵工程的中心环节,需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D.过程g通常采用高温蒸煮法进行消毒
【答案】D
【分析】大麦种子萌发时,其贮存的大分子物质淀粉、蛋白质分解为小分子,为种子萌发提供物质和能量。酒精发酵的原理是在无氧条件下,酵母菌无氧呼吸产生酒精,并释放能量。
【详解】A、大麦萌发时会产生大量的淀粉酶,过程a的目的是获得大量的淀粉酶,过程b温度不宜过高,温度过高会降低淀粉酶的活性,A正确;
B、淀粉属于多糖,不能直接被细胞利用,糖化的主要目的是将淀粉在淀粉酶等的作用下转化为可利用的糖,B正确;
C、发酵过程,即操作f是发酵工程的中心环节,为了提高发酵效率,该过程需要严格控制温度、pH和溶氧量等,C正确;
D、过程g通常不采用高温蒸煮法进行消毒,以免影响啤酒的品质,而是采用过滤的方法进行消毒以除去啤酒中的大部分微生物,以延长其保存的时间,D错误。
故选D。
7.利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业利用脱脂大豆、小麦等原料通过发酵装置制作酱油,罐装前经过了严格的灭菌质检。下列有关叙述正确的是( )
A.脱脂大豆中的蛋白质和小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供氮源
B.参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都属于真核生物
C.发酵装置中添加的盐水及产生的酒精、乳酸等均可抑制杂菌生长
D.成品酱油中富含多种微生物,有助于人体对食物中营养物质的消化吸收
【答案】C
【分析】制作酱油的过程中利用的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,其中米曲霉能够产生蛋白酶和脂肪酶,将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
【详解】A、淀粉的元素组成是CHO,不含N元素,故脱脂大豆中的蛋白质和小麦中的淀粉不能为米曲霉的生长提供氮源,A错误;
B、参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌都属于真核生物,但乳酸菌属于原核生物,B错误;
C、发酵工程中应注意无菌操作,发酵装置中添加的盐水及产生的酒精、乳酸等均可抑制杂菌生长,C正确;
D、分析题意可知,成品酱油罐装前经过了严格的灭菌质检,故成品酱油中不含多种微生物,D错误。
故选C。
8.传统发酵技术是人们在日常生活过程中对微生物的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.果酒应该密封保存,否则醋酸菌可利用酒精直接转化为醋酸而影响口感
B.制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的酵母菌可加速发酵进程
C.欲将果酒制备成果醋,制备时的温度无需改变但需通入充足的氧气
D.酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸造成的
【答案】D
【分析】果醋制作原理:利用醋酸菌有氧呼吸将葡萄糖或者乙醇转化为醋酸。泡菜(酸菜)的制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。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、当糖源不足(果酒制作时已经将糖源分解)时,醋酸菌可将酒精变成乙醛,再将乙醛最终转变成醋酸,A错误;
B、泡菜利用的是乳酸菌,B错误;
C、制作果酒利用的是酵母菌,其最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,而制作果醋利用的是醋酸菌,其最适生长温度为30~35℃,故欲将果酒制备成果醋,制备时需要将温度升高,同时还需通入充足的氧气,C错误;
D、酸奶发酵所需的菌种是乳酸菌,无氧呼吸可产生乳酸,酸奶发酵时,溶液pH值逐渐降低,是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸造成的,D正确。
故选D。
9.土壤基质膜系统(SSMS)是一种新型的可用于分离和富集土壤中多种微生物的技术。方法是把土壤中的微生物进行充分稀释后接种于PC膜上,通过TCM膜隔开加入的土壤泥浆与微生物,使得只有土壤中的营养物质可以接触到PC膜上的菌落,一段时间后取出PC膜进行扩大培养。与传统培养方法相比,利用SSMS分离到的软腐菌可以从14个增加到57个。下列相关叙述错误的是( )
A.稀释土壤微生物的过程中需要使用无菌水
B.TCM膜在使用前无需进行无菌处理
C.SSMS与稀释涂布平板法均可用于土壤微生物数量的测定
D.与传统培养方法相比,SSMS更易分离到稀有土壤微生物
【答案】B
【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,均匀涂布在培养基表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、稀释土壤微生物的过程中需要使用无菌水,无菌水的使用保证了实验过程保持无菌环境,不受杂菌影响,A正确;
B、TCM膜在使用前需要进行无菌处理,避免杂菌污染,B错误;
C、取定量的样品,用SSMS技术处理后,可在PC膜上对菌落进行计数,可对土壤微生物的数量进行测定;同理用稀释涂布平板法对涂布在平板的菌落进行计数,液能对土壤微生物数量的测定,C正确;
D、由题意可知:与传统培养方法相比,利用SSMS分离到的软腐菌可以从14个增加到57个,故SSMS更易分离到稀有土壤微生物,D正确。
故选B。
10.药物敏感试验旨在了解某病原微生物对各种抗生素的敏感程度,以指导临床合理选用抗生素。纸片扩散法是试验的常用方法,在纸片周围会形成透明的抑菌圈。下列叙述正确的是( )
A.抑菌圈越大,说明该病原微生物对该种抗生素敏感性越差
B.图1中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落可能是该病原微生物发生了基因突变
C.进行药敏试验,需使用接种环将平板上布满测试菌
D.接种后的平板在培养时的放置应如图2中②所示,可以防止污染
【答案】B
【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、抑菌圈越大,说明该病原微生物对该种抗生素越敏感,A错误;
B、图1中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落可能是该病原微生物发生了基因突变,产生了耐药性,从而存活下来,B正确;
C、进行药敏试验,需将平板上布满测试菌,利用的接种方法是稀释涂布平板法,需使用的接种工具是涂布器,C错误;
D、接种后的平板在培养时需要倒置培养,即图2中①所示,图2中②是培养皿正置,倒置培养既能防止培养基中水分过快蒸发,又能防止冷凝形成的水珠倒流,D错误。
故选B。
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵过程
有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2―→
6CO2+6H2O;无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时:C6H12O6+2O2―→
2CH3COOH+2CO2+2H2O;缺少糖源、氧气充足时:C2H5OH+O2―→
CH3COOH+H2O
温度
一般酒精发酵18~25 ℃,繁殖最适为20 ℃左右
最适为30~35 ℃
气体
前期:需氧,后期:无氧
需要充足的氧气
时间
10~12天
7~8天
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