版高考生物总复习 第一部分 非选择题必考五大专题 专题五 选修部分 第13讲 微生物的培养.docx
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版高考生物总复习第一部分非选择题必考五大专题专题五选修部分第13讲微生物的培养
第13讲 微生物的培养、分离及酶的应用
[考试要求] 1.大肠杆菌的培养和分离。
2.分离以尿素为氮源的微生物。
3.果汁中的果胶和果胶酶。
4.α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测。
1.(2018·浙江11月选考节选)回答与微生物培养及应用有关的问题:
(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从________________________时开始计时。
对于不耐热的液体培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中,采用________方式可较快地进行过滤灭菌。
(2)与酿造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加________的过程。
某醋化醋杆菌培养基由蛋白质胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中某露醇的主要作用是________。
(3)为筛选胞外α-淀粉酶分泌型菌种,一般从________(A.果园树下 B.肉类加工厂周围 C.米酒厂周围 D.枯树周围)获得土样,用无菌水稀释,涂布到含有淀粉的选择培养基上培养,一段时间后在培养基表面滴加碘液,可在菌落周围观察到透明的水解圈。
若要筛选酶活性较高的菌种,需挑选若干个________比值大的菌落,分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。
然后将培养液离心,取________用于检测酶活性。
解析
(1)由于高压蒸汽灭菌锅的升温升压需要一定时间,而未达设定温度和压力将导致灭菌不彻底,因此对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。
对于不耐热的液体培养基,如尿素培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌,采用抽滤方式可加快过滤速度。
(2)相比果醋制作中先利用葡萄糖进行酒精发酵,再进行醋酸发酵,以淀粉为原料制醋,需增加淀粉分解成糖的过程。
醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用是作为碳源。
(3)结合生物具有适应性的规律,米酒厂周围的淀粉量相对较多,因此存在可分泌α-淀粉酶的分泌型菌种。
分泌的α-淀粉酶活性越高,数量越多,菌落周围的透明水解圈越大。
由于水解圈越大,表明淀粉分解量越多,因此水解圈直径与菌落直径比值大的菌落,分泌的酶活性较高。
经液体培养基振荡培养进行扩增后,再将培养液离心,菌种会分布于沉淀,而分泌的胞外酶分布于上清液,可取上清液测定酶活性。
答案
(1)达到设定的温度或压力值 抽滤
(2)将淀粉分解成糖 作为碳源
(3)C 水解圈直径与菌落直径 上清液
2.(2018·浙江4月选考节选)回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题:
某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。
某小组开展了该植物综合利用的研究。
(1)果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗________(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。
(2)在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液),其菌株起重要作用。
为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采用____________,进行单菌落分离,然后将其________,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。
(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。
可添加________________________使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加____________________,以解决汁液浑浊和沉淀问题。
(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的________________________(答出2点即可)、反应pH和酶反应时间等因素。
其中,酶反应时间可通过________________________来调节。
解析 本题考查选修一酶的应用,试题侧重与社会生产中利用酶的相关内容结合。
果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响。
固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质(如石英砂)上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
常用方法有吸附法、共价偶联法等。
答案
(1)C
(2)划线分离法(或涂布分离法) 扩大培养
(3)果胶酶和果胶甲酯酶 淀粉酶使淀粉分解
(4)固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量(或体积)
3.(2017·浙江4月选考节选)制作泡菜时,为缩短发酵周期,腌制前可加入乳酸菌。
取少量酸奶,用无菌蒸馏水稀释后,再用________蘸取少量的稀释液,在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线,以获得乳酸菌单菌落。
下图所示的划线分离操作,正确的是________。
解析 取少量酸奶,用无菌蒸馏水稀释后,再用接种环蘸取少量的稀释液,在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线,以获得乳酸菌单菌落。
划线分离法从第二次开始每次都是从上一次划线的末端开始划线,因为线条末端细菌的数目比线条起始处要少,正确的是B。
答案 接种环 B
4.(2016·浙江10月选考节选)请回答从土壤中分离产脲酶细菌实验的有关问题:
(1)LB固体培养基:
取适量的蛋白胨、酵母提取液、NaCl,加入一定的量的蒸馏水溶解,再加________,灭菌备用。
(2)尿素固体培养基:
先将适宜浓度的尿素溶液,用________灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤,因为G6玻璃砂漏斗____________,故用于过滤除菌,然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中,备用。
(3)取适量含产脲酶细菌的10-4、10-5两种土壤稀释液,分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上,培养48小时,推测固体培养基上生长的菌落数最少的是________(A.10-5稀释液+尿素固体培养基 B.10-5稀释液+LB固体培养基 C.10-4稀释液+尿素固体培养基 D.10-4稀释液+LB固体培养基)。
在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现__________,其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生________所致。
(4)制备固定化脲酶时,用石英砂吸附脲酶,装柱,用蒸馏水洗涤固定化酶柱,其作用为________________。
答案
(1)琼脂糖
(2)高压蒸汽 孔径小,细菌不能滤过 (3)A 红色环 氨
(4)除去游离的脲酶
5.(2016·浙江4月选考节选)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题:
(1)果胶是细胞壁的重要组成成分,其化学本质是________(A.蛋白质 B.脂质
C.核酸 D.多糖)。
它在细胞壁的形成过程中的主要作用是将相邻的细胞________在一起。
(2)制取果汁时,先用果胶酶将果胶分解成________和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用________酶处理,可得到比较
澄清的果汁。
用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的________高低呈正相关。
(3)由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行________处理,从而得到干制品。
答案
(1)D 粘合
(2)半乳糖醛酸 果胶甲酯 活性 (3)沉淀
1.正误判断
(1)单菌落的常用分离方法有划线分离法和涂布分离法,其中前者操作简单,且可计数菌体数目。
(×)
(2)在划线操作的第一次划线以及之后每次划线之前都要灼烧接种环,在每次划线操作结束后,也需要灼烧接种环。
(×)
(3)倒平板时将培养皿的盖拿开,以方便将锥形瓶中的培养基倒入培养皿。
(×)
(4)筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源,且为琼脂固体培养基。
(×)
(5)果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成,果胶酶和果胶甲酯酶均可水解果胶。
(√)
(6)将果胶酶用于果汁的生产,既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度。
(√)
(7)教材上α-淀粉酶固定在石英砂上,固定方法为吸附法。
(√)
(8)酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等,将酶加上糖衣做成胶囊属于包埋法。
(×)
2.读图析图
下图是微生物划线分离示意图,划线的顺序是1、2、3、4、5。
图示划线操作共需灼烧接种环________次。
第一次灼烧接种环的目的是___________________________________________________________________,
最后一次灼烧接种环的目的是_________________________________________,
中间几次灼烧接种环的目的是_______________________________。
提示 6 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 及时杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端
考点1 结合大肠杆菌的培养和分离考查科学实践能力
1.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程:
→→→→
请回答:
(1)培养基灭菌常用________法,灭菌后,要待________________________时才能打开锅盖。
(2)倒平板和接种前要用________擦手。
接种和划线前使用________的方法对接种环灭菌。
(3)划线分离时,接种环在菌液中蘸取________次。
下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线,请在乙图中画出第三次划线。
(4)划线后在恒温培养箱中培养时,培养皿须倒置,目的是
___________________________________________________________________。
(5)实验完成后,接触过细菌的器皿应如何处理?
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析 此题考查大肠杆菌的培养和分离过程,具体分析如下:
(1)对培养基进行的灭菌应该是用灭菌锅进行高压蒸汽灭菌。
灭菌后,灭菌锅内的压力与大气压相同时,才能打开锅盖,否则会造成培养液溅出。
(2)在进行实验操作时,操作者的双手要用酒精棉球擦拭消毒,接种环要用火焰灼烧灭菌。
(3)划线分离时,接种环在菌液中蘸取菌液1次然后连续划线。
(4)在培养时,培养皿须倒置,目的是防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基,冲散菌落。
(5)实验完成后,接触过细菌的器皿应灭菌处理以防止污染。
答案
(1)高压蒸汽灭菌 灭菌锅内压力与大气压相同
(2)酒精棉球 (酒精灯火焰上)灼烧
(3)1 (见下图)
(4)防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基
(5)接触过细菌的器皿应作灭菌处理
(1)常见无菌操作技术
方法
灼烧灭菌
高压蒸汽灭菌
酒精消毒
紫外线消毒
适用
对象
接种环等金属用具
培养皿等玻璃用具、接种环等金属用具、培养基等
双手、操作桌面等
操作台、接种室等
提醒:
为防止葡萄糖高温分解碳化,含有葡萄糖的培养基要用500g/cm2压力(90℃以上)灭菌30min。
尿素等加热会分解的物质,不能加热灭菌,只能用G6玻璃砂漏斗过滤。
(2)微生物分离的两种常用方法
比较
划线分离法
涂布分离法
工具
接种环
玻璃刮刀
原理
通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。
在数次划线后培养,可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体,即菌落
将菌液进行一系列的
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