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2019年高考生物一輪復習 第9單元 生物技術(shù)實踐 第32講 微生物的應(yīng)用與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)夯基提能作業(yè)本 考點一　微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 1.用平板劃線法或稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(　　) ①都需要用固體培養(yǎng)基?、诙夹枰褂媒臃N針進行接種 ③都需要在火焰旁進行接種　④都可以用菌落數(shù)來計數(shù)活菌 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 2.某研究小組從有機廢水中分離微生物用于廢水處理。下列敘述正確的是(　　) A.培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌 B.轉(zhuǎn)換劃線角度后需灼燒接種環(huán)再進行劃線 C.接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng) D.培養(yǎng)過程中每隔一周觀察一次 3.下列有關(guān)微生物實驗的敘述,不正確的是(　　) A.獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染 B.平板劃線法可用于微生物的計數(shù) C.分離不同的微生物要采用不同的稀釋度 D.觀察菌落的特征可以用來進行菌種的鑒定 4.從土壤中篩選纖維素分解菌的實驗設(shè)計,下列流程正確的是(　　) A.土壤取樣→梯度稀釋→選擇培養(yǎng)→挑選菌落 B.土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→挑選菌落 C.土壤取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑選菌落 D.土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培養(yǎng)→挑選菌落 5.(xx北京石景山期末)下列是關(guān)于“檢測土壤中細菌總數(shù)”實驗操作的敘述,其中錯誤的是(　　) A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL,分別涂布于各組平板上 C.將實驗組和對照組平板倒置,37 ℃恒溫培養(yǎng)24~48 h D.確定對照組無菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù) 6.在做分離分解尿素的細菌實驗時,A同學從對應(yīng)106倍稀釋的培養(yǎng)基中篩選出大約150個菌落,而其他同學只選擇出大約50個菌落。A同學的結(jié)果產(chǎn)生原因可能有(　　) ①土樣不同?、谂囵B(yǎng)基污染?、鄄僮魇д`?、軟]有設(shè)置對照 A.①②③　　B.②③④　　C.①③④　　D.①②③④ 7.做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時,下列敘述正確的是(　　) A.高壓滅菌加熱結(jié)束時,打開放氣閥使壓力表指針回到零后,開啟鍋蓋 B.倒平板時,應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上 C.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落 D.用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時,應(yīng)標記在皿底上 考點二　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 8.(xx北京石景山期末)某同學設(shè)計了如圖所示的發(fā)酵裝置來制作果酒、果醋,下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.甲用來制作果酒,乙用來制作果醋 B.乙裝置需要的溫度條件高于甲 C.該裝置便于發(fā)酵中產(chǎn)生氣體的排出 D.甲、乙裝置排液管排出液體的pH都下降 9.家庭中利用鮮葡萄制作葡萄酒時,操作不正確的是(　　) A.沖洗后的葡萄破碎后裝入發(fā)酵瓶 B.葡萄漿不裝滿發(fā)酵瓶,留有1/3空間 C.發(fā)酵瓶及葡萄漿進行煮沸處理 D.25 ℃左右密閉發(fā)酵并適時排氣 10.下列關(guān)于腐乳和泡菜制作的敘述中,正確的是(　　) A.主要菌種都是原核生物 B.制作過程都不必嚴格無菌操作 C.所用的裝置都需要密封 D.所用的菌種都需要人工接種 11.(xx北京海淀期末)下列關(guān)于家庭中制作果酒、果醋和泡菜的敘述,正確的是(　　) A.都需要嚴格的滅菌 B.都需要接種相應(yīng)微生物 C.都在無氧條件下進行 D.都利用異養(yǎng)微生物發(fā)酵 12.(xx北京大興期末)制作果酒、果醋和泡菜三個實驗的共同點是(　　) A.菌種為異養(yǎng)原核生物 B.將原料滅菌后再發(fā)酵 C.保證無氧環(huán)境下發(fā)酵 D.發(fā)酵液最終呈現(xiàn)酸性 B組　提升題組 一、選擇題 1.(xx北京通州期末)不同的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要各不相同。下列有關(guān)某種以CO2為唯一碳源的自養(yǎng)微生物營養(yǎng)的描述中,不正確的是(　　) A.CO2可以為該微生物提供能源 B.水是該微生物的營養(yǎng)要素之一 C.無機鹽是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì) D.氮源物質(zhì)為該微生物提供必要的氮素 2.分離土壤中分解尿素的細菌的實驗操作中,對于獲得純化的尿素分解菌的單菌落影響最大的是(　　) A.制備浸出液的土壤取自土壤的表層 B.涂布前涂布器未在酒精燈外焰上灼燒滅菌 C.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中添加尿素作為氮源 D.接種操作者的雙手未用酒精棉進行消毒 3.原油中含有大量有害的、致癌的多環(huán)芳烴。土壤中有些細菌可以以原油中的多環(huán)芳烴為碳源,在培養(yǎng)基中形成分解圈。為篩選出能高效降解原油的菌株并投入除污,某小組同學設(shè)計了相關(guān)實驗。下列有關(guān)實驗的敘述,不正確的是(　　) A.應(yīng)配制來源于被原油污染土壤的土壤稀釋液備用 B.配制以多環(huán)芳烴為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基 C.將土壤稀釋液滅菌后接種到選擇培養(yǎng)基上 D.在選擇培養(yǎng)基上能形成分解圈的即為所需菌種 4.(xx北京通州期末)如圖為蘋果酒的發(fā)酵裝置示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.發(fā)酵過程中酒精的產(chǎn)生速率越來越快 B.發(fā)酵過程中酵母種群呈“J”型增長 C.集氣管中的氣體都是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2 D.若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜,最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣 5.(xx北京東城期末)下圖表示工業(yè)上利用蘋果制備果酒、果醋的流程圖。下列敘述不正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　蘋果汁等原料 鮮蘋果汁高純度蘋果酒蘋果原醋蘋果醋 A.過程①、②所需的最適溫度不相同 B.過程②需要在有氧氣的條件下進行 C.若過程①人工接種酵母菌,可以縮短蘋果酒的釀制時間 D.整個發(fā)酵過程都必須在嚴格無菌條件下才能正常進行 二、非選擇題 6.(xx北京西城期末)羧甲基纖維素鈉(CMC)是常用的食品添加劑,不能被人體消化吸收,因此通常被認為是安全的食品添加劑。研究者用含1.0%CMC無菌水作為飲用水,連續(xù)飼喂實驗小鼠12周,測定小鼠體重,結(jié)果如圖1、圖2所示。 圖1　普通環(huán)境飼養(yǎng)小鼠的實驗數(shù)據(jù) 圖2　無菌環(huán)境飼養(yǎng)小鼠的實驗數(shù)據(jù) (1)圖1所示實驗中的對照處理是　　　　　　　　。圖1結(jié)果顯示,食用CMC能夠　　　　　　　　。綜合圖1、圖2結(jié)果,通過比較　　　　　　　　　　　　,說明CMC的這種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。 (2)有人提出:小鼠攝入的CMC改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例。為檢驗上述推測,研究者設(shè)計了如下實驗: ①搜集　　　　(填圖中分組編號)小鼠糞便制成懸浮液涂布于　　　　上(填下列選項前的序號)。 a.以CMC為碳源的液體培養(yǎng)基 b.全營養(yǎng)液體培養(yǎng)基 c.以CMC為碳源的固體培養(yǎng)基 d.全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基 ②接種后置于　　　　(填“無氧”或“有氧”)條件下培養(yǎng),通過觀察　　　　以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。 ③統(tǒng)計比較　　　　　　　　　　　　,以確定推測是否成立。 (3)為進一步研究“小鼠體重變化是否由CMC引起的小鼠消化道內(nèi)各種微生物比例改變所致”,研究者設(shè)計了糞便移植實驗,并檢測了被移植小鼠體重的變化。請將下列選項填入下表中(選填選項前的符號),完成實驗方案。 組別 被移植小鼠 提供糞便小鼠 飲用水 實驗組 對照組 無菌小鼠 同上 a.普通小鼠 b.無菌小鼠 c.飼喂含CMC無菌水12周的普通小鼠 d.飼喂無菌水12周的普通小鼠 e.含1.0%CMC的無菌水 f.無菌水(不含CMC) 7.(xx北京豐臺期末)酸奶是牛奶經(jīng)過乳酸菌(主要是保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌)發(fā)酵制成的。乳酸菌可將牛奶中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸,從而減輕某些人群的乳糖不耐受癥狀。請回答問題: (1)為鑒別市售酸奶中的菌種,應(yīng)該采用平板劃線法或　　　　　　　法,在　　　　培養(yǎng)基上進行接種,觀察所獲單菌落的特征。還要對菌落中的菌種進行涂片,并用　　　　進行進一步的觀察和鑒定。 (2)實驗前需要進行滅菌的是　　　　。 a.培養(yǎng)基　b.培養(yǎng)皿　c.恒溫培養(yǎng)箱　d.實驗者的雙手　e.酸奶 (3)某同學在配制平板時加入CaCO3,從而成功篩選出高效產(chǎn)生乳酸的菌株,其篩選依據(jù)的原理是　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)抗生素在現(xiàn)代畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用,不可避免地造成牛奶中抗生素殘留。若長期飲用含有抗生素的牛奶,會對人體健康造成危害。利用嗜熱鏈球菌對抗生素的高敏感性,該生進行了如下實驗: 將滅菌的濾紙圓片(直徑8 mm),分別浸潤在不同處理的牛奶中一段時間后,放置在涂布了嗜熱鏈球菌的平板上(如圖),在37 ℃下培養(yǎng)24 h,測量結(jié)果如下表: 組別 牛奶處理方法 抑菌圈寬度(mm) 1 含抗生素消毒鮮牛奶 4.5 2 不含抗生素消毒鮮牛奶 0 3 含抗生素鮮牛奶 4.6 4 不含抗生素鮮牛奶 0 5 待測奶樣 5.8 注:消毒方法為80 ℃水浴加熱5 min,然后冷卻至37 ℃以下 通過3、4組實驗可得出的結(jié)論為　　　　;通過1、3組實驗可得出的結(jié)論為　　　　;第5組的實驗結(jié)果表明,此待測奶樣是否適合用于制作酸奶?　　　　。  答案全解全析 A組　基礎(chǔ)題組 考點一　微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 1.B?、僬_,用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)可以獲得大腸桿菌的單菌落;②錯誤,用平板劃線法或稀釋涂布平板法分離純化大腸桿菌分別使用接種環(huán)和涂布器進行接種;③正確,火焰旁會形成一個相對無菌區(qū),在火焰旁進行接種,可以避免雜菌的污染;④錯誤,平板劃線法只能用來分離純化獲得單菌落,而不能用來計數(shù)。故答案選B。 2.B　培養(yǎng)基滅菌后再分裝到培養(yǎng)皿中;轉(zhuǎn)換劃線角度后要灼燒接種環(huán),待接種環(huán)冷卻后再從上次劃線的末端開始進行劃線;接種后的培養(yǎng)皿須放在恒溫箱中進行培養(yǎng),一般12 h和24 h后觀察記錄。 3.B　微生物培養(yǎng)過程中要進行無菌操作,防止外來雜菌的入侵,以獲得純凈的培養(yǎng)物,A正確;平板劃線法用于微生物的分離,不能用于微生物的計數(shù),B錯誤;土壤中各類微生物的種群數(shù)量是不同的,分離不同的微生物要采用不同的稀釋度,以便在培養(yǎng)時能得到單菌落,C正確;觀察菌落的特征可以用來進行菌種的鑒定,D正確。 4.C　從土壤中分離纖維素分解菌的一般步驟是:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→涂布培養(yǎng)→挑選菌落。 5.D　培養(yǎng)基需要高壓蒸汽滅菌后才能倒平板,A正確;涂布平板需要有對照實驗,即無菌水涂布的平板,B正確;涂布好的平板應(yīng)倒置培養(yǎng),C正確;選擇菌落數(shù)在30~300間的平板進行計數(shù),D錯誤。 6.A　A同學與其他同學統(tǒng)計結(jié)果差異較大,可能是土樣不同,①正確;可能是培養(yǎng)基滅菌不徹底被細菌污染,②正確;也可能是實驗過程中操作失誤,③正確;沒有設(shè)置對照不會導致該結(jié)果的出現(xiàn),④錯誤。故選項A正確。 7.D　高壓滅菌加熱結(jié)束時,需先切斷電源,讓滅菌鍋內(nèi)溫度降至100 ℃以下,壓力表的指針回到零時,再打開鍋蓋,A錯誤;倒平板時,應(yīng)將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,而不能將培養(yǎng)皿蓋完全打開,以防污染,B錯誤;經(jīng)火焰滅菌的接種環(huán)冷卻后才能用于挑取菌落,C錯誤。 考點二　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 8.C　甲裝置密閉,可用來進行酵母菌的發(fā)酵制作果酒,酒精進入乙裝置,在有氧條件下,可用來制作果醋,故A正確;酵母菌酒精發(fā)酵溫度一般為18~25 ℃,而醋酸菌的最適生長溫度為30~35 ℃,故B正確;該裝置不便于發(fā)酵中產(chǎn)生氣體的排出,故C錯誤;甲裝置進行的是果酒發(fā)酵,該過程中產(chǎn)生酒精和二氧化碳,pH下降,乙裝置進行的是果醋發(fā)酵,該過程中產(chǎn)生醋酸,pH也下降,故D正確。 9.C　沖洗后的葡萄破碎后裝入發(fā)酵瓶,A正確;葡萄漿不裝滿發(fā)酵瓶,留有1/3空間,為酵母菌的增殖提供氧氣,B正確;制作葡萄酒利用的菌種是葡萄皮上攜帶的野生酵母菌,煮沸處理會將酵母菌殺死,C錯誤;酵母菌無氧呼吸時產(chǎn)生酒精和CO2,25 ℃左右密閉發(fā)酵能得到酒精和CO2,適時排出二氧化碳,以減小壓強,D正確。 10.B　制作腐乳主要利用的是真核生物——毛霉,A錯誤;制作過程都不必嚴格無菌操作,B正確;制作腐乳利用了毛霉生長過程產(chǎn)生的酶,毛霉生長在有氧環(huán)境中,C錯誤;腐乳和泡菜的制作都利用了空氣中的野生微生物,D錯誤。 11.D　果酒、果醋、泡菜分別用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌進行發(fā)酵,都是利用自然界的微生物,所以不需要嚴格的滅菌,也不需要專門去接種相應(yīng)的微生物,A、B錯誤;酵母菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型,醋酸菌的代謝類型是異養(yǎng)需氧型,乳酸菌是異養(yǎng)厭氧型,C錯誤,D正確。 12.D　果酒制作時所需的微生物是酵母菌,它屬于真核生物中的真菌,A錯誤;滅菌應(yīng)是殺滅物體上所有的微生物,包括芽孢和孢子,在果酒、果醋和泡菜制作時對原料只進行了清洗和消毒,沒有進行滅菌,B錯誤;酵母菌代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧,醋酸菌的代謝類型是異養(yǎng)需氧,乳酸菌屬于異養(yǎng)厭氧細菌;C錯誤;果酒制作時發(fā)酵液產(chǎn)生CO2,所以發(fā)酵液呈酸性,果醋、泡菜制作時因為分別產(chǎn)生醋酸和乳酸,所以發(fā)酵液也呈酸性,D正確。 B組　提升題組 一、選擇題 1.A　CO2屬于無機物,不能作為微生物的能源物質(zhì),A錯誤;細胞的生命活動離不開水,水是該微生物的營養(yǎng)要素之一,B正確;無機鹽是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì),C正確;氮源物質(zhì)為該微生物提供必要的氮素,D正確。 2.C　土壤的表層含有的細菌較少,但仍含有分解尿素的細菌,經(jīng)過培養(yǎng)可以得到尿素分解菌;未灼燒滅菌的涂布器雖含有雜菌,但這些雜菌在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上不能生存;分離土壤中分解尿素的細菌應(yīng)以尿素為唯一氮源,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中含有其他氮源,實驗不能得到分解尿素的細菌的單菌落;未用酒精棉進行消毒的雙手,可能將雜菌帶入培養(yǎng)基,但雜菌在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上不能生存。 3.C　為了篩選出能以多環(huán)芳烴為碳源的菌種,首先取材,配制來源于被原油污染土壤的土壤稀釋液備用,A正確;其次配制以多環(huán)芳烴為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,B正確;然后進行接種,在無菌環(huán)境下,將土壤稀釋液接種到選擇培養(yǎng)基上,在適宜的溫度條件下進行培養(yǎng),若將土壤稀釋液滅菌就不能篩選出能高效降解原油的菌株,C錯誤;在選擇培養(yǎng)基上能形成分解圈的菌落即為所需菌種,D正確。 4.D　酒精發(fā)酵過程中,開始時,酒精的產(chǎn)生速率逐漸加快,后來保持相對穩(wěn)定,最后由于營養(yǎng)物質(zhì)逐漸被消耗等原因,酒精的產(chǎn)生速率逐漸減慢,A錯誤;發(fā)酵過程中酵母種群呈“S”型增長,B錯誤;集氣管中的氣體是酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2,C錯誤;若發(fā)酵液表面出現(xiàn)菌膜,最可能原因是發(fā)酵瓶漏氣,醋酸菌大量繁殖,D正確。 5.D　果酒制作過程中最適溫度為18~25 ℃,果醋制作過程中最適溫度為30~35 ℃,A正確;參與果醋制作過程的微生物為醋酸菌,是好氧菌,B正確;若過程①人工接種酵母菌,可以縮短蘋果酒的釀制時間,C正確;參與果酒發(fā)酵的微生物是酵母菌,其生存環(huán)境是含糖量高、偏酸性,在這樣的條件下絕大多數(shù)微生物不能生存,因此并不是整個發(fā)酵過程都必須在嚴格無菌條件下才能正常進行,D錯誤。 二、非選擇題 6.答案　(1)飼喂不含CMC的無菌水　使小鼠體重增加 A、B組體重差值與C、D組體重差值 (2)①A、B　d?、跓o氧　菌落?、鄄煌惾何⑸锏臄?shù)量及比例 (3) 組別 被移植小鼠 提供糞便小鼠 飲用水 實驗組 b c f 對照組 d 解析　(1)該實驗的自變量為飲用水中是否含有CMC,實驗組飼喂含有CMC的無菌水,則對照處理是飼喂不含CMC的無菌水。圖1結(jié)果顯示,食用CMC能夠使小鼠體重增加。綜合圖1、圖2結(jié)果,通過比較A、B組體重差值與C、D組體重差值,可以看出在普通環(huán)境中差值較大,在無菌環(huán)境中幾乎無差值,這說明CMC的這種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。(2)①該實驗的目的是探究小鼠攝入的CMC是否改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例。因此應(yīng)該搜集生存在普通環(huán)境中的A、B小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。②人體消化道中缺氧,因此接種后應(yīng)該置于無氧條件下培養(yǎng),通過觀察菌落以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。③統(tǒng)計比較不同類群微生物的數(shù)量及比例,以確定推測是否成立。(3)該實驗的目的是研究“小鼠體重變化是否由CMC引起的小鼠消化道內(nèi)各種微生物比例改變所致”,根據(jù)對照原則和單一變量原則(無菌水中是否含有CMC)可設(shè)計以下糞便移植實驗: 組別 被移植小鼠 提供糞便小鼠 飲用水 實驗組 無菌小鼠 飼喂含CMC無菌水12周的普通小鼠 無菌水(不含CMC) 對照組 無菌小鼠 飼喂無菌水12周的普通小鼠 同上 7.答案　(1)稀釋涂布平板　固體　顯微鏡　(2)a、b　(3)乳酸會與CaCO3反應(yīng)形成透明圈,透明圈直徑越大,產(chǎn)生乳酸能力越強　(4)抗生素能夠殺死嗜熱鏈球菌,形成抑菌圈　80 ℃水浴加熱5 min的消毒方法不會使牛奶中的抗生素減少或消除　不適用 解析　(1)為了觀察所獲單菌落的特征,微生物純化和接種常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法,接種所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。根據(jù)(1)題干中給的信息,還要對菌落中的菌種進行涂片,因此需要用顯微鏡進行進一步的觀察和鑒定。(2)在培養(yǎng)微生物的操作中,一定要進行無菌操作,實驗前培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等滅菌,接種前需要對實驗者的雙手進行酒精消毒。(3)碳酸鈣不溶于水,遇酸會溶解。某同學在配制平板時加入CaCO3,從而成功篩選出高效產(chǎn)生乳酸的菌株,其篩選依據(jù)的原理是乳酸會與CaCO3反應(yīng)形成透明圈,透明圈直徑越大,產(chǎn)生乳酸能力越強。(4)3、4組實驗的單一變量為“是否含有抗生素”,因變量為“抑菌圈的寬度”,抑菌圈的寬度越大說明濾紙片周圍的嗜熱鏈球菌被殺死的越多,從而出現(xiàn)以濾紙片為中心的透明圈,叫抑菌圈。1、3組實驗的單一變量為“含抗生素的牛奶是否消毒”,實驗的結(jié)果是兩組抑菌圈的寬度無顯著差異,說明是否消毒不會對牛奶中的抗生素造成影響。5組的實驗結(jié)果中抑菌圈的寬度最大,則說明5組待測奶樣中含有抗生素,會殺死嗜熱鏈球菌,因此不適合用于制作酸奶。