第15講發酵工程答案：酵母菌乳酸菌碳源、氮源、水、無機鹽平板劃線法濕熱滅菌尿素稀釋涂布平板選育菌種擴大培養1．(選擇性必修3P6“探究·實踐”)制作傳統泡菜的鹽水需煮沸并冷卻后才可使用，原因是什么？________________________________________________________________________提示：加熱煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響。2．(選擇性必修3P7“探究·實踐”)在制作果酒的第4步，每隔12h左右就要將瓶蓋擰松一次，但又不打開，這樣做的目的是什么？________________________________________________________________________提示：使二氧化碳排出，不打開瓶蓋是防止氧氣和有害雜菌進入。3．(選擇性必修3P13“探究·實踐”)操作時，接種環通過滅菌，在第二次及以后劃線時，總是從上一次的末端開始劃線。這樣做的目的是什么？________________________________________________________________________提示：將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得不連續的單個菌落。4．(選擇性必修3P19“探究·實踐”)該實驗中的選擇培養基對分解尿素的細菌具有選擇作用。若要判斷選擇培養基是否起到了篩選的作用，對照組應如何設置？________________________________________________________________________提示：用完全培養基接種后在相同條件下同時培養。5．(選擇性必修3P23“文字信息”)發酵罐中設計攪拌葉輪進行攪拌的意義是什么？________________________________________________________________________提示：使菌種與發酵底物更能充分接觸，提高發酵效率。6.(選擇性必修3P25“思考·討論”)流程⑥在加入酵母菌前需將麥汁進行冷卻，其目的是什么？________________________________________________________________________提示：防止高溫殺死酵母菌(或保持酵母菌細胞的活性)。1．在果酒發酵過程中，絕大多數微生物不能在發酵液中生存的原因是什么？________________________________________________________________________答案：酸性的發酵液和產物酒精均會抑制其他微生物生長。2．實驗中接種方法一般采用的是平板劃線法，不必采用稀釋涂布平板法，其依據是什么？________________________________________________________________________答案：稀釋涂布平板法可以用來計數活菌，平板劃線法不能用于計數活菌，只能用于分離菌種；若沒有計數菌落數量的目的，不必采用稀釋涂布平板法。3．無論是米曲霉發酵過程，還是發酵池發酵過程中，都要隨時檢測培養液中微生物數量、產物濃度等了解發酵過程。為什么還要及時添加必需的營養組分，要嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發酵條件呢？________________________________________________________________________答案：目的是保證發酵的正常進行。因為發酵條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物的代謝產物的形成。考點一微生物的培養與利用(2023·廣東卷)研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據堆肥溫度變化曲線(如圖)和選擇培養基篩選原理來判斷，下列最可能篩選到目標菌的條件組合是()A．a點時取樣、尿素氮源培養基B．b點時取樣、角蛋白氮源培養基C．b點時取樣、蛋白胨氮源培養基D．c點時取樣、角蛋白氮源培養基解析：研究目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，因此既要耐高溫，又要能夠高效降解角蛋白，所以在c點取樣，并且用角蛋白氮源培養基進行選擇培養，所以D項正確，A、B、C三項錯誤。答案：D1．微生物培養中的無菌操作技術2．選擇培養基與鑒別培養基的比較種類原理用途舉例選擇培養基依據某些微生物對某些物質或環境條件的嗜好、抗性而設計從眾多微生物中分離出所需的微生物加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌鑒別培養基依據微生物產生的某種代謝產物與培養基中的特定試劑或化學藥品反應，產生明顯的特征變化而設計鑒別不同種類的微生物伊紅—亞甲藍培養基可以鑒別大腸桿菌3.篩選目的微生物的原理與實例(1)原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物生長。因此，可以通過配制選擇培養基、控制培養條件等選擇目的微生物。(2)實例4．辨析統計菌落數的兩種方法比較項目間接計數法(稀釋涂布平板法)直接計數法(顯微計數法)原理當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少活菌利用特定細菌計數板或血細胞計數板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數量公式每克樣品中的菌落數＝C/V×M。C：某稀釋度下平板上生長的平均菌落數，V：涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M：稀釋倍數每毫升原液所含細菌數：每小格內平均細菌數×400×104×稀釋倍數缺點當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落不能區分細胞死活結果比實際值偏小比實際值偏大題點一：圍繞微生物的培養和無菌技術，考查理解能力1．(2023·廣東茂名檢測)從土壤中篩選產脲酶細菌的過程如圖所示，表中記錄了在適宜條件下培養一段時間后的實驗結果，下列有關說法錯誤的是()稀釋度(倍)106107108平板123123123平板菌落數(個)432421445786774968注：表中各平板上均接種稀釋土壤樣品溶液0.1mLA．取土樣時用的鐵鏟和取樣紙袋在使用前都需要滅菌B．進行逐級稀釋操作時不需要在無菌環境中進行C．培養基①②的作用分別是篩選和鑒定D．應選擇稀釋度為107倍的平板估算土壤樣品中細菌數解析：為了防止雜菌污染，取土樣時用的鐵鏟和取樣紙袋在使用前都需要滅菌，A項正確；逐級稀釋操作應在無菌環境中進行，以防止雜菌污染，B項錯誤；據圖可知培養基①為選擇培養基，初步篩選的產脲酶細菌還應該進行鑒定，培養基②的作用是鑒定，C項正確；計數時，應選擇菌落數為30～300的平板進行計數，因此應選擇稀釋度為107倍的平板估算土壤樣品中細菌數，D項正確。答案：B題點二：圍繞微生物的分離和計數，提升綜合實踐能力2．(2023·廣東實驗中學模考)生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗中使用的材料以及實驗方法在很大程度上決定著實驗的成敗，下列有關生物學實驗及研究的敘述正確的有()①調查某種魚的種群密度及跳蝻的種群密度都可用標記重捕法②在實驗室利用無菌培養液培養酵母菌，酵母菌種群數量達到K值后穩定時間的長短與培養液中營養物質的含量有關③種群數量的變化可利用數學模型描述、解釋和預測④黑光燈誘捕的方法可用于探究農田里昆蟲的物種數目⑤血細胞計數板計數時，應先蓋上蓋玻片，再在邊緣滴培養液，讓其自行滲入計數室A．①②③④B．②③⑤C．②③④⑤D．②④⑤解析：①調查某種魚的種群密度可采用標記重捕法，調查跳蝻的種群密度用樣方法，①錯誤；②在實驗室利用無菌培養液培養酵母菌，酵母菌種群數量達到K值后穩定時間的長短與培養液中營養物質的含