专题九 生物技术实践

专题九生物技术实践[考纲要求]知识主线思维串联微专题1微生物的培养与应用1.微生物分离方法比较2.大肠杆菌(微生物)的培养与分离操作(1)原理：①接种在LB液体培养基中使其快速分裂增殖；②将待检测微生物样品通过划线分离或涂布分离法接种在LB固体培养基上，样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成单个菌落。

(2)流程3.分离以尿素为氮源的微生物(1)实验原理①筛选以尿素为氮源的微生物，使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养。

②有些细菌含有的脲酶能通过降解尿素作为其生长的氮源。

③细菌含有的脲酶能将尿素分解成氨，使培养基的碱性增强，pH升高，从而使加入酚红指示剂的培养基变红。

(2)操作步骤1.(2019·全国卷Ⅰ，37)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。

某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。

Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。

Ⅱ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。

Ⅲ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。

回答下列问题。

(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是____________。

Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是_____________________________________________ ____________________________________________________________________。

(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会____________，其原因是_______________________________________ ____________________________________________________________________。

(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是________________。

(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供____________和____________。

解析(1)牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供了氮源，而Ⅱ号、Ⅲ号培养基中除X外的其他物质均不含碳，所以能为微生物提供碳源的有机物是X。

(2)因为Ⅱ号培养基中碳源只有X，相当于是选择培养基，只有能降解X的细菌才能增殖，而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。

(3)要对菌落进行计数，应采用稀释涂布平板法进行接种。

(4)在有氧条件下，丙酮酸参与细菌的有氧呼吸，可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。

答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖(3)涂布分离法(4)能量合成其他物质的原料2.有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。

某生物兴趣小组的同学设计如图所示的实验流程来分离纯化高效降解苯磺隆的微生物。

据此回答下列问题：(1)实验所用的培养基只能以苯磺隆作为________，原因是___________________ _____________________________________________________________________。

(2)对培养基进行灭菌，常采用的方法是____________，检测灭菌是否彻底的方法是________________________________________________________________。

(3)图示分离纯化菌株时，所用的接种方法是________，由图推测该同学接种时可能的操作失误是________。

多次重复a、b过程的目的是_____________________________________________________________________。

(4)为测定所获微生物降解苯磺隆的能力，其基本思路是____________________ ____________________________________________________________________。

解析(1)分离降解苯磺隆的微生物的培养基应以苯磺隆作唯一碳源，不能分解苯磺隆的微生物难以在此培养基上正常生长和繁殖而达到分离目的。

(2)培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。

检测灭菌是否彻底，一般会设置空白对照，即将灭菌冷却后的培养基在恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落产生，若有说明灭菌不彻底。

(3)分离纯化菌株时，常用的接种方法是划线分离法和涂布分离法，图示接种为涂布分离法。

由图推测，该同学未涂布均匀，导致培养基有的地方菌落较多，有的地方无菌落。

多次重复a、b过程是为了分离高效降解苯磺隆的菌株。

(4)为测定所获微生物降解苯磺隆的能力，可将筛选出的一定量的菌株加入到苯磺隆溶液中，检测单位时间内苯磺隆的分解速率。

答案(1)唯一碳源只有能降解苯磺隆的微生物才能在此培养基上正常生长和繁殖，从而达到分离目的(2)高压蒸汽灭菌法将灭菌冷却后的培养基在恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落产生(3)涂布分离法涂布不均匀进一步筛选纯化获得高效降解苯磺隆的菌株(4)将筛选出的一定量的菌株加入到苯磺隆溶液中，检测单位时间内苯磺隆的分解速率(合理即可)3.(2019·全国卷Ⅲ，37)回答下列与细菌培养相关的问题。

(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。

通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是____________________。

硝化细菌在没有碳源的培养基上________(填“能够”或“不能”)生长，原因是____________________。

(2)用平板培养细菌时一般需要将平板________(填“倒置”或“正置”)。

(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是________________________________ _____________________________________________________________________。

(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。

解析(1)细菌培养时常用牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素，蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能为微生物提供碳源。

不同细菌生长繁殖所需要的最适pH是不同的，应该根据培养细菌的不同来调节培养基的pH。

硝化细菌是化能自养型细菌，能以空气中的CO2为碳源，因此在没有碳源的培养基上能够生长。

(2)在平板培养基上培养细菌时，一般需将平板倒置，这样可以防止皿盖上的水珠落入培养基。

(3)不同种类的细菌所形成的菌落，在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定的特征，不同种细菌在一定培养条件下表现出各自稳定的菌落特征，可以作为菌种鉴定的重要依据。

(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理，以免污染环境。

答案(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌微专题2生物技术在食品加工中的应用1.果酒、果醋和泡菜的制作2.亚硝酸盐含量的测定(1)实验原理：亚硝酸盐可与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物再与N－1－萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。

(2)亚硝酸盐测定过程题型传统发酵技术的应用1.(2017·浙江11月选考)回答与酿酒和制醋有关的问题：(1)为了获得优良的酿酒红曲霉菌株，将原菌株的孢子诱变处理后制成较稀浓度的单孢子悬液，这样做的目的是在培养时有利于获得________。

(2)大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后，用某酿酒酵母进行酒精发酵，发酵完毕后得到新鲜红曲酒，酒中乙醇浓度不超过15%。

其主要原因是当发酵液中的乙醇浓度接近15%时，________(A.乙醇氧化逐渐增强直至平衡 B.葡萄糖分解逐渐增强直至平衡 C.乙醇氧化逐渐减弱直至停止 D.葡萄糖分解逐渐减弱直至停止)。

(3)已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色。

采用光电比色法测定红曲酒中的葡萄糖含量的步骤如下：第一步，标准曲线的制作。

用蒸馏水配制_____________________________________________________________________________________________________，与蒽酮试剂反应后，用比色计测定，并制作以_____________________________ _____________________________________________________________________的标准曲线。

第二步，样品处理。

将待测酒样品通过活性炭脱色，其目的是________。

第三步，样品测定与计算。

(4)影响红曲酒风味的主要因素，除了温度、pH、氧气等环境因素外，还有______________________________________________________________________ (答出2点即可)。

(5)在红曲醋生产工艺中，将适量的红曲酒、水和醋化醋杆菌等混合。

再添加一定量谷壳糠等制成松散的发酵料，其主要目的是________，以利于醋酸发酵。

解析(1)在适当的稀释度下，可培养得到相互分开的菌落，即单菌落。

(2)乙醇浓度接近15%时，抑制了酵母菌的存活，可推知葡萄糖的分解会逐渐减弱直至停止。

(3)标准曲线的制作：用蒸馏水配置不同浓度葡萄糖标准溶液，与蒽酮试剂反应后，用比色计测定，并制作以葡萄糖浓度为横坐标，以光密度值为纵坐标的标准曲线。

样品处理：因为要用比色杯测光密度值，所以将待测酒样品通过活性炭脱色，其目的是防止酒样的颜色影响比色。

(4)酿酒过程中，除了温度、pH、氧气等环境因素外，还有酿酒原料、菌种活性、糖含量、杂菌污染、次级代谢产物等都会影响酒的风味。

(5)酿酒过程中，添加一定量谷壳糠等制成松散的发酵料，可在发酵过程中为醋酸发酵积存氧气，松散有利于空气流通。