2019-2020年高考生物二轮复习 专题能力提升练17 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用.doc

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2019-2020年高考生物二轮复习 专题能力提升练17 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用 1.(14分)(xx郑州二模)牛奶是微生物生长的良好培养基。生鲜牛奶中的微生物情况反映了奶牛的健康状况，也影响奶制品的运输和贮藏。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况。做如图所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。请回答下列有关问题。 (1)巴氏消毒法是　　　　　　　　　　　　　　　，使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是　　　　　　　　　　　　　。 (2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布。应选择的涂布工具是下图中的　　　　　　　。 (3)图中所示方法为稀释涂布平板法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35、33、34，则可以推测每毫升生牛奶中含细菌数为　　　　　个，运用这种方法统计的结果往往较实际值　　　　(填“偏大”或“偏小”)，原因是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量，则在操作步骤上应做什么改动？　　　　　　　　　　。 【解析】(1)巴氏消毒法是70～75℃煮30 min或80℃煮15 min。既可以杀死牛奶中的微生物，并且牛奶的营养成分不被破坏。 (2)稀释涂布平板法接种用的工具是涂布器，即图中B所示。 (3)3个培养皿上的菌落数平均值为34，稀释倍数是104，根据公式可得，每毫升生牛奶中含细菌数为：340.1104=3.4106。由于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，因此该方法统计的菌落数往往比实际数目低。 (4)消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死，因此减少稀释次数也可以得到符合计数要求的平板。 答案：(1)70～75℃煮30 min(或80℃煮15 min) 牛奶的营养成分不被破坏　(2)B (3)3.4106　偏小　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(个别菌落可能是由2个或多个细菌形成) (4)稀释次数减少 【规律技法】微生物计数误差分析 (1)显微计数法：实验值比实际值偏高。因为该方法不能区分细胞的死活，将死细胞也计数在内。 (2)稀释涂布平板法：实验值比实际值偏低。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。 2.(14分)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。 (1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了　　　　　　　　和 　　　　　。 (2)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样本的平板置于 　　　　　中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种　　　　作为对照进行实验。 (3)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的　　　　，这说明湖水样品中有多种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越 　　　(填“高”或“低”)。 (4)如下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析接种的具体方法。 获得图A效果的接种方法是　　　　　　　　，获得图B效果的接种方法是　　　　　　　　。某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，应当怎样操作？　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)如果在培养基中加入青霉素，可以用于筛选耐　　　　的真菌，这种培养基(按功能分)被称为　　　　　　。 【解题指导】解答本题需关注以下几个方面： (1)题干关键词：“形态和颜色”。 (2)图中隐含信息：图A所示菌落分布均匀；图B所示菌落分布在不同区域的平行线上。 (3)关键方法： ①接种无菌水的空白对照可以判断培养基制作是否合格。 ②含有青霉素的选择培养基可以筛选真菌。 【解析】(1)蛋白胨富含蛋白质，主要为微生物提供氮源，淀粉作为微生物的碳源。 (2)微生物的培养在恒温培养箱中进行。要使该实验所得结果可靠，还应设置对照实验，即同时在另一平板上接种无菌水作为对照，以判断培养基制作是否合格。 (3)培养20小时后，不同微生物在平板培养基上会形成形态和颜色不同的菌落。菌落总数越多，说明湖水中的微生物数量越多，湖水遭受细菌污染的程度越高。 (4)根据图中菌落的分布可以判断接种方法。图A中菌落均匀分布，则获得图A效果的接种方法是稀释涂布平板法。图B中菌落分布在不同区域的平行线上，则获得图B效果的接种方法是平板划线法。培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高或培养过程被杂菌污染，可以通过增大稀释倍数或严格无菌操作的方法解决。 (5)青霉素是能够抑制细菌和放线菌的抗生素，而真菌具有很强的耐青霉素能力，因此加入青霉素的培养基可作为筛选真菌的选择培养基。 答案：(1)氮源　碳源　(2)恒温培养箱　无菌水 (3)菌落　高　(4)稀释涂布平板法　平板划线法　菌液浓度过高(或培养过程被杂菌污染)　增大稀释倍数(或严格无菌操作，原因与操作要对应) (5)青霉素　选择培养基 3.(15分)(xx包头一模)金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。下图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题。 (1)按细胞结构分类，金黄色葡萄球菌属于　　　　生物，从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行　　　　呼吸。 (2)7.5% NaCl肉汤培养基可为微生物提供的营养成分包括　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　，用7.5% NaCl肉汤培养基进行选择培养的主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)操作中在血平板上的接种方法是　　　　　　　，接种操作前后需要对接种工具进行　　　　　灭菌。 (4)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现　　　　　　　　　　的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。 【解题指导】解答本题的突破口： (1)隐含信息。 ①图中培养瓶没有密封。 ②振荡培养可以增加培养基中的溶解氧。 ③图中所用接种工具应是接种环。 (2)关键方法：用含有高浓度NaCl的培养基可以筛选金黄色葡萄球菌。 【解析】(1)带“菌”字的生物中，“菌”字前有“杆”“球”“弧”“螺旋”等表示形态的字的都是细菌，如大肠杆菌、肺炎双球菌、葡萄球菌、霍乱弧菌等都是细菌。因此金黄色葡萄球菌属于细菌，为原核生物；在培养的过程中由于没有密封培养瓶且进行振荡培养，由此可以判断金黄色葡萄球菌属于好氧细菌，进行有氧呼吸。 (2)7.5% NaCl肉汤培养基中含有蛋白质，又含有水分和氯化钠，所以提供的营养物质为碳源、氮源、水和无机盐；高浓度的盐溶液可以抑制其他微生物的生长，而金黄色葡萄球菌可以耐受高浓度的盐溶液，从而起到选择培养的作用。 (3)使用接种环进行接种的方法是平板划线法。接种环的灭菌方法是灼烧灭菌法。 (4)根据题意，“金黄色葡萄球菌在血平板上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色”，所以如果经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现周围存在透明圈的菌落，可以初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌。为了增强实验说服力，应设置空白对照实验，即设置不接种鲜牛奶(或接种无菌水)的对照实验，若对照组不出现周围存在透明圈的菌落，说明金黄色葡萄球菌一定来自鲜牛奶。 答案：(1)原核　有氧　(2)碳源、氮源、水和无机盐　增加金黄色葡萄球菌的数量 (3)平板划线法　灼烧 (4)周围存在透明圈　设置不加鲜牛奶(接种无菌水)，其他操作均相同的对照组 4.(15分)回答下列与微生物发酵、培养相关的问题： (1)严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，这直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括　　　　　。 A.温度控制　　　　　　　　　 B.溶氧控制 C.pH控制 D.酶的控制 (2)苹果酒在　　　　(微生物)的作用下，经过深层发酵可形成苹果醋；在此过程中要适时向发酵液中充气，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)在充足的碳源、氮源、无机盐和水的条件下，乳酸菌仍然不能正常生长，还需要在培养基中添加　　　　。 (4)应用平板划线法分离乳酸菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。 【解析】(1)微生物发酵条件主要包括温度、溶解氧和pH，不需要控制酶。 (2)由苹果酒制苹果醋，需要醋酸菌发酵，由于醋酸菌为好氧细菌，因此发酵过程中需要有充足的氧气，否则醋酸菌将大量死亡。 (3)微生物发酵所需的营养物质除碳源、氮源、无机盐和水外，有的还需要特殊营养物质。在充足的碳源、氮源、无机盐和水的条件下，乳酸菌仍然不能正常生长，需要向培养基中添加维生素。 (4)平板划线法分离微生物的原理是通过接种环在琼脂固体平板培养基表面连续划线的操作，将聚集的微生物逐步稀释分散到培养基表面，因此每次划线的末端微生物最少，经数次划线后，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落。 答案：(1)D　(2)醋酸菌　只有在氧气充足的条件下，醋酸菌才能进行旺盛的生理活动(或醋酸菌是好氧细菌，短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡) (3)维生素　(4)线条末端的细菌数量少，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落 5.(15分)(xx绥化二模)近年来，纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。请分析回答下列问题： (1)在果醋制作时，运用醋酸菌在供应　　　　　和糖源充足时，将糖分解成醋酸；在糖源不充足时，也可以利用酒精生成醋酸，请写出该过程的化学反应式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)腐乳制作的流程是：让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。用盐腌制时，应注意控制　　　　　；配制卤汤时，要使卤汤中酒的含量控制在　　　　　%左右。 (3)制作泡菜的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在　　　　条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生　　　　　　　　反应后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成 　　　　　色染料。 【解析】(1)醋酸菌是好氧细菌，因此需要供应氧气。醋酸菌利用酒精发酵产生醋酸的反应式为： C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。 (2)制作腐乳时，加盐腌制环节要控制盐的用量，盐的用量过少，不足以抑制微生物的生长，加盐过多，又会影响腐乳的口味。卤汤中酒的含量应控制在12%左右。 (3)制作泡菜的原理是利用乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸。 (4)检测亚硝酸盐含量的方法是在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。 答案：(1)氧气　C2H5OH+O2CH3COOH+H2O (2)盐的用量　12　(3)乳酸菌在无氧的环境下大量繁殖，将葡萄糖分解成乳酸 (4)盐酸酸化　重氮化　玫瑰红 6.(15分)生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋制作是常见的例子。请回答下列有关果酒、果醋制作的问题： (1)果酒、果醋制作中，都需要大量纯种发酵微生物，所以首先要对发酵微生物进行培养，在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、　　　　、渗透压等条件；为防止杂菌污染，还需要对培养基和培养皿进行　　　　(选填“消毒”或“灭菌”)；操作者的双手需要进行清洗和　　　　；空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是　　　　　　　　　　　　。 (2)如图是果酒、果醋的发酵装置。醋酸发酵在　　　　　　瓶中进行，发酵所需的微生物是　　　　　　。若乙瓶中流出液明显呈酸性，则说明流出液中有 　　　生成。向乙瓶中通入空气的主要原因是　　　　。 A.果酒生成醋酸时需要氧气 B.通入空气可使乙瓶中的锯末呈松散状 C.使乙瓶中流出的液体缓慢滴入丙瓶中 D.使甲瓶中流出的液体缓慢滴入乙瓶中 (3)如果将该装置改为酒精的发酵装置，需要修改的地方是　　　　　　　　　 　　　　　　　　。 【解析】(1)微生物培养需要同时考虑温度、pH、渗透压等外界条件，培养涉及的器材和培养基等都需要进行灭菌，而对操作者的双手则要进行消毒处理，紫外线通过使蛋白质变性可以杀灭空气中的微生物。(2)图中的乙瓶为醋酸发酵瓶，内有醋酸菌，若该瓶流出的液体呈酸性，说明流出液中有醋酸生成。在乙瓶中进行的过程需要氧气，醋酸菌进行的是需氧呼吸。(3)酒精发酵在无氧条件下才能进行，所以不需要通入空气。 答案：(1)pH　灭菌　消毒　紫外线能使蛋白质变性 (2)乙　醋酸菌　醋酸　A (3)不需要通入空气 7.(12分)(xx江苏高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题： (1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是　　　　　(填序号)。 ①酒精灯　　②培养皿　　③显微镜　　④无菌水 (2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 (4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛选到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的　　　　　有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是　　　　(填图中序号)。 (5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株　　　　　更适合用于人工瘤胃发酵，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】本题主要考查微生物的分离和培养。(1)样品稀释和涂布平板的操作过程不需要显微镜。(2)涂布平板时，若培养基表面的菌悬液过多会出现积液，造成菌体堆积，影响分离效果。(3)试管口粘附的培养基，需要用酒精棉球擦净，避免培养基污染棉塞。(4)菌株产生的降解纤维素酶的量越多、活性越高，会使降解圈越大。降解纤维素能力最强的菌株是①，因其菌株菌落小，但降解圈大。(5)分析图中曲线可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，而发酵过程会产热和产酸，所以J4菌株更适合用于人工瘤胃发酵。 答案：(1)③　(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)避免培养基污染棉塞　(4)量与活性　① (5)J4　发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高