特训15 微生物的利用及传统发酵等技术的应用1．(2022·东北五校联考)图甲是某学生重复艾弗里证明DNA是遗传物质实验的其中一组实验；图乙是基因工程中运用影印法将培养基A上的菌落按原来方向印在培养基B上，以检测重组质粒是否导入大肠杆菌的示意图。请回答下列问题：(1)图甲、图乙的培养结果显示，两实验中使用的均为________(填物理状态)培养基。(2)在配制图乙中的培养基时，除考虑营养、pH、渗透压等条件外，还要考虑在培养基A和B中加入____________(填“相同”或“不同”)种类的抗生素。在配制培养基和倒平板的过程中，下列选项需要的有__________(填序号：①酒精灯，②接种环，③培养皿)。(3)培养基灭菌是避免杂菌污染的有效途径之一。适用于图甲、图乙所示培养基的灭菌方法是______________；接种前还需检测灭菌效果，方法是将未接种的培养基置于恒温箱中，在适宜温度下培养一段时间，观察培养基上________________。(4)实验证明，上述两项实验中R型细菌和大肠杆菌的转化率都很低，为获得图甲、图乙所示的培养结果，一是要设法提高图甲中S型细菌的____________；二是要使用恰当的方法接种。两实验都不能用稀释涂布平板法接种，而应采用菌液直接涂布平板和影印法接种肺炎双球菌和大肠杆菌，理由是__________________________________________________。接种培养4天后，可通过观察菌落的形态特征来识别肺炎双球菌和大肠杆菌。答案 (1)固体 (2)不同 ①③ (3)高压蒸汽灭菌 是否有菌落产生 (4)DNA纯度 稀释会导致菌种数量极少而无法观察到转化成功的菌落解析 (1)图甲和图乙的培养结果显示，实验中使用的是固体培养基。(2)根据题图可知，培养基A、B中可生长的菌落不一样，在配制图乙中的培养基时，除了考虑营养、pH、渗透压等条件外，还要考虑在培养基A和B中加入不同种类的抗生素，以判定目的基因是否随重组质粒导入大肠杆菌；在配制培养基和倒平板的过程中，需要用到酒精灯和培养皿。5\n(3)培养基灭菌的方法是高压蒸汽灭菌；将未接种的培养基置于恒温箱中，在适宜温度下培养一段时间后，观察培养基上是否有菌落产生，以检测灭菌的效果。(4)R型细菌和S型细菌的DNA混合培养后，有一小部分R型细菌会摄取S型细菌的DNA，实现自身DNA和S型细菌DNA的重组，这一部分R型细菌就有可能转化为S型细菌。若要提高图甲中R型细菌转化为S型细菌的转化率，要设法提高S型细菌DNA的纯度，让更多的R型细菌有机会摄取S型细菌的DNA，来实现自身DNA和S型细菌DNA的重组；要提高图甲和图乙中细菌的转化率还要注意接种方法都不能采用稀释涂布平板法，而应采用菌液直接涂布平板和影印法接种肺炎双球菌和大肠杆菌，原因是菌液被稀释后会导致菌种数量极少而难以观察到转化成功的菌落。2．(2022·福建四市联考)葡萄种类较多，为了满足不同人群对葡萄的需求，可以将葡萄加工制作成果汁、果酒、果醋等。下面是简单的生产果汁、果酒、果醋的流程。请结合所学知识，回答下列问题：(1)葡萄的皮、籽中含有原花青素和大量具有葡萄风味的物质等，这些物质易溶于乙醇和乙酸乙酯，因此，常采用________的方法来分离提取。(2)在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的微生物是________________________。若想对初步筛选得到的酵母菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是____________________。(3)若葡萄汁中含有醋酸菌，在葡萄酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将酒精转变成醋酸？________，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)萃取 (2)(附着在葡萄皮上的野生型)酵母菌 稀释涂布平板法 (3)不能 醋酸菌是好氧菌，葡萄酒发酵旺盛时的无氧条件会抑制醋酸菌的生长解析 (1)根据题意分析可知，题述物质易溶于乙醇和乙酸乙酯，因此，常采用萃取的方法来分离提取。(2)在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的微生物是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。若想对初步筛选得到的酵母菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是稀释涂布平板法。(3)因为在葡萄酒发酵旺盛时是无氧条件，而醋酸菌是好氧菌，该时期的无氧条件会抑制醋酸菌的生长，所以醋酸菌不能将酒精转变成醋酸。3．(2022·东北四市联考)某个实验小组对微生物的培养和五种香辛料萃取提取的精油(编号为A、B、C、D、E)抑菌能力进行了研究。首先制备了直径为8.5mm的圆滤纸片若干，灭菌后分别放入各组精油中浸泡2h。然后取各种待测菌悬液0.15mL分别在相应的固体培养基上均匀涂布，制成含菌平板。再取浸泡过精油的滤纸片贴在含菌平板上，每个培养皿贴浸过同一种精油的滤纸3片，放培养箱中培养一定时间。测定抑菌圈直径，结果取三次重复实验的平均值，其数据如表所示，请回答下列问题：5\n精油种类抑菌圈直径(mm)菌种ABCDE大肠杆菌21.126.015.124.023.2白葡萄球菌14.722.019.112.029.1黑曲霉24.633.026.024.549.6青霉25.338.224.325.142.8(1)不同微生物培养的温度和时间往往不同，在培养箱中培养时细菌培养温度________(填“高于”“低于”或“等于”)霉菌培养温度，培养时间________(填“长于”或“短于”)霉菌培养时间。在特定条件下，根据不同微生物在固体培养基上形成的菌落的______________(答出2项即可)等特征可以区分不同的微生物。(2)在腐乳的制作过程中为了______________________，在______________(步骤)时需要添加香辛料，可见从香辛料中提取有效成分作为食品天然防腐剂具有广阔的前景。(3)本实验中采用了____________法接种。结果可见不同精油对不同种类的微生物杀伤作用不同，C和E对细菌的杀伤作用________(填“大于”或“小于”)对真菌的杀伤作用。(4)有同学认为缺少是否抗病毒的实验结果，提出在营养琼脂培养基上接种常见的病毒进行实验。你认为可以吗？为什么？______________________________________________。答案 (1)高于 短于 形状、大小、隆起程度、颜色 (2)调制风味、防腐杀菌 加卤汤装瓶(配制卤汤)(3)稀释涂布平板 小于 (4)不可以，病毒为寄生生物，在该培养基上不能生长解析 (1)细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。可以根据菌落的形状、大小、隆起程度、颜色等特征来区分不同微生物。(2)在腐乳制作过程中，在配制卤汤时加入一定量香辛料，香辛料能使腐乳具有独特的风味，还有防腐杀菌作用。(3)本实验中需制成含菌平板，测定抑菌圈大小，故用稀释涂布平板法接种。从表中数据可知，C和E处理不同菌种时，在细菌平板上形成的抑菌圈直径小于在真菌平板上形成的抑菌圈直径，即对细菌的杀伤作用小于对真菌的杀伤作用。(4)病毒只能在特定的宿主细胞中生长，不能在一般培养基上生长。4．(2022·重庆二调)以往，北方每年在小麦丰收的季节，焚烧秸秆，火焰四起，烟雾弥漫，不但导致严重的雾霾而且造成资源的浪费。科学家为了解决这个问题，努力寻找分解秸秆中纤维素的微生物，他们做了如下实验，据图回答下列问题：5\n(1)根据图甲，选择培养纤维素分解菌要用__________；为了鉴别纤维素分解菌，常在培养基中加入__________。为了统计样品中活菌的数目，常用方法除稀释涂布平板法外，还有__________________的方法。(2)图乙是培养出的单菌落示意图，最适合分解秸秆的两个菌落是________(填数字)，纤维素分解菌将纤维素最终分解为__________。从图中可以看出培养基上菌落数较少，推测可能的原因是________________________________________________________________________。(3)为了长期保存该微生物，可以采用________________的方法。答案 (1)选择培养基 刚果红(CR) 显微镜直接计数(血细胞计数板计数) (2)1和4 葡萄糖 土壤中纤维素分解菌较少，稀释的倍数太大(或接种量太少，培养时间太短) (3)甘油管藏解析 (1)选择培养纤维素分解菌的培养基为选择培养基；刚果红可以与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。统计样品中细菌的数目，除了用稀释涂布平板法外，还可以用显微镜直接计数的方法。(2)最适合用于分解秸秆的菌落是分解纤维素能力强的菌落，即菌落周围形成的透明圈较大而菌落直径相对较小的1和4。培养基上菌落数较少的原因可能是土壤中纤维素分解菌较少，稀释的倍数过大。(3)长期保存微生物菌种的方法是甘油管藏法。5．(2022·安阳一模)中央电视台《舌尖上的中国》栏目介绍了我国各地的美食，其中利用发酵技术制作的各类特色食品，如果醋、腐乳、泡菜等，很好地展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题：(1)“天地一号”苹果醋是我国著名的果醋。工业上酿制苹果醋通常有两条途径，一条途径是向捣碎的苹果汁中直接接种__________(填微生物名称)，经过一次发酵制成，在发酵过程中需要持续向发酵液中通入__________；另一条途径需经过先后两次发酵获得，即________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5\n(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌，通过发酵，豆腐中营养物质的种类________(填“增多”或“减少”)。制作腐乳时加盐腌制后需要加入卤汤，若卤汤中的酒精含量过高，则会导致腐乳________________。(3)泡菜具有独特的风味，在我国的泡菜品种中，东北酸菜和四川泡菜都非常有名，它们的制作过程基本类似，都是利用________(微生物名称)发酵。向坛中注入盐水前，煮沸所用盐水的目的是____________。在泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量的变化情况是________________。答案 (1)醋酸菌 无菌空气 先接种酵母菌获得果酒，再在果酒中接种醋酸菌进一步获得果醋 (2)增多 成熟时间延长 (3)乳酸菌 灭菌 先增加后减少解析 (1)工业上常应用醋酸菌的有氧呼吸来酿制果醋，在发酵过程中需要持续向发酵液中通入无菌空气来维持有氧环境；还可以通过先接种酵母菌获得果酒，再在果酒中接种醋酸菌进一步获得果醋。(2)制作腐乳时通过发酵，豆腐中的蛋白质会分解成氨基酸和小分子的肽等，营养物质的种类会增加；若在腌制时卤汤中的酒精含量过高，则会使微生物死亡，导致腐乳成熟时间延长。(3)制作泡菜利用的是乳酸菌发酵，向坛中注入盐水前，煮沸所用盐水的目的是灭菌；在泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量的变化情况是先增加后减少，故掌握腌制时间可以减少亚硝酸盐的含量。5
