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4. 天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。
（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶
_____________________。
（2）在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气，后密闭。通气能提高
____________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。
（3）在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。工艺如下。
① 发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如右图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是
_____________，由此推断，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是
____________________。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中，发酵缸中
____________层醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的
____________，淘汰了部分乳酸菌种类。
【分析】
醋酸发酵是利用醋酸菌,醋酸菌是需氧型的,乳酸发酵是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸.
【详解】
（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。
（2）通气阶段可促进酵母菌的有氧呼吸，为酵母菌的繁殖提供能量，从而增加酵母菌数量。
（3）① 据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是先快速增长后趋于稳定。A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足，环境中的营养物质和pH也会影响醋酸杆菌的种群密度。
② 乳酸菌为厌氧菌，颠倒前的B层和颠倒后的A层醋醅有利于乳酸菌的繁殖。
③ 发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的竞争，淘汰了部分乳酸菌种类，使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。
【点睛】
本题结合天津独流老醋生产工艺考查发酵过程中不同阶段的微生物代谢类型和条件控制。属于容易题。解题关键是明确酵母菌、乳酸菌和醋酸杆菌的代谢类型，准确分析A、B层颠倒后其发酵条件的不同。易错点是最后一空，错因在于未能注意题干中“不同种类乳酸菌”而考虑乳酸菌的种内斗争。
24. 我国酿制果酒和果醋的历史源远流长，某同学欲通过如下发酵装置制作葡萄酒和葡萄醋。请回答下列问题：
(1)利用酵母菌制作果酒时，温度一般控制在
_______℃。发酵初期一般先通气后紧闭软管夹，通气的目的是
______。通气后紧闭软管夹时酵母菌呼吸作用的反应方程式为
______。
(2)若要检测果汁发酵后是否有酒精产生，可以从出料口吸取2mL发酵液加入试管，再滴加0.5mL
____溶液，观察其是否呈现
_______色。
(3)某同学在制作好的葡萄酒的基础上发酵制作葡萄醋，用化学反应式表示其原理
______；发酵条件需要做出的具体调整是
___。
(4)图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有
_____（至少答出两点）。
6H
12O
6→酶→2 C
2H
5OH+2CO
2+能量
(2) 酸性重铬酸钾 灰绿色
(3) C
2H
5OH+O
2→酶→CH
3COOH+H
2O+能量 升高温度至30—35℃、打开软管夹通气
(4)及时排出气体、防止外界杂菌的污染、通过气泡的生成了解发酵状况、排气不需要人工控制等
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【分析】
参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】
（1）利用酵母菌制作果酒时，温度一般控制在18~30℃。发酵初期一般先通气后紧闭软管夹，通气的目的是酵母菌有氧呼吸，有利于酵母菌的繁殖。酵母菌有氧呼吸
反
应方程式为C6H12O6
2 C2H5OH+2CO2+能量。（2）酒精可用酸性重铬酸钾溶液鉴定，溶液的颜色由橙色变成灰绿色。
（3）在制作好的葡萄酒的基础上发酵制作葡萄醋，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，用化学反应式表示其原理是C
2H
5OH+O
2CH
3COOH+H
2O+能量，醋酸菌为好氧型细菌，发酵温度为30-35℃，发酵条件需要做出的具体调整是升高温度、打开软管夹通气。
（4） 图中排气构件由回旋式单向阀通过硅胶塞连接于排气口而成，使用前先在单向阀内装入约1/3体积冷却的开水，这样处理的主要好处有及时排出气体、防止外界杂菌的污染、通过气泡的生成了解发酵状况、排气不需要人工控制等。
31. 某一种细菌菌株需要从环境中摄取现成的亮氨酸才能够生长，此菌株对链霉素感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表中列出的细菌菌株类型。根据实验目的，选用的培养基类型是（ ）
注: L- -亮氨酸s一链霉素“+”表示加入“-”表示不加入
选项 | 筛选出不需要亮氨酸的菌株应使用的培养基 | 筛选出抗链霉素的菌株应使用的培养基 | 筛选出不需要亮氨酸、抗链霉素的菌株应使用的培养基 |
A | L+， S+ | L-， S- | L+， S- |
B | L-， S+ | L+， S+ | L-， S- |
C | L-， S- | L+， S+ | L-， S+ |
D | L+， S- | L-， S- | L+， S+ |
【分析】
选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类的微生物生长的培养基。据此根据筛选的目的，在培养基中添加或去除特定物质，便可得到所需菌种。
【详解】
根据题目要求，筛选出不需要亮氨酸的菌株，即在没有亮氨酸的培养基上能够生长，应使用的培养基为L-、S可加可不加；筛选出抗链霉素的菌株应使用的培养基为S+、L可加可不加，筛选出不需要亮氨酸、抗链霉素的菌株应用的培养基L-、S+，ABD错误，C正确。
故选C。
32. 某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用
_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是
_______________。甲、乙培养基均属于
______________培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×10
7 个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释
________________倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是
________________（答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤
________________。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即
________________。
【分析】
培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
【详解】
（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。
（2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
（3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。
（4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。
（5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【点睛】
培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具应该进行灼烧灭菌，玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品，常采用干热灭菌。
36. 某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步骤：
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题。
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是
____________。培养基中NH
4NO
3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成
____________（答出2种即可）等生物大分子。
(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N
0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是
____________。
(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是
__________。
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是
____________，理由是
___________。
【分析】
培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求, 加入某些物质或除去某些营养物质，抑制其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性，在培养基中加入某种化学物质,从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
【详解】
（1）培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。
（2）由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的种群数量呈J型曲线增长，由于细菌进行二分裂，细菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式Nt=N0•λt，λ=2，繁殖n代后细菌的数量是N0•2n。
（3）分析表格数据可知，实验的结果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力。
（4）由表格数据可知，在平板Ⅱ（无氮源的培养基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。
38. 下列有关传统发酵技术的操作，不正确的是（ ）
| A．制作果酒时，先将葡萄冲洗后，再除去枝梗 |
| B．制作泡菜时，泡菜盐水入坛前应煮沸冷却，坛盖边沿的水槽中注满水 |
| C．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长 |
| D．制作酸奶时应保证有氧环境以提高酸奶的酸度 |
【分析】
1、泡菜制作的实验原理：（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。温度过高，食盐用量不足10%、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
2、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，反应式如下：C
6H
12O
6+6H
2O+6O
2
6CO
2+12H
2O+能量；（2）在无氧条件下，反应式如下：C
6H
12O
62CO
2+2C
2H
5OH+能量。
3、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
4、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型.腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】
A、制作果酒时，先将葡萄冲洗后，再除去枝梗，防止污染，A正确；
B、泡菜盐水入坛前应煮沸冷却，避免高温杀死菌种（乳酸菌），坛盖边沿的水槽中注满水，以制造无氧环境，B正确；
C、在腐乳的制作中，加盐腌制的目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，并可以抑制杂菌的生长，C正确；
D、制作酸奶时应保证无氧环境进行乳酸发酵，以提高酸奶的酸度，D错误。
故选D。
49. 化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业、用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
| 碳源 | 细胞干重（g/L） | S产量（g/L） |
| 葡萄糖 | 3.12 | 0.15 |
| 淀粉 | 0.01 | 0.00 |
| 制糖废液 | 2.30 | 0.18 |
回答下列问题。
(1)通常在实验室培养微生物时，需要对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有
______（答出2点即可）。
(2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是
______；用菌株C生产S的最适碳源是
______。菌株C的生长除需要碳源外，还需要
______（答出2点即可）等营养物质。
(3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是
______。
(4)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：
______。
(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是
______（答出1点即可）。
【分析】
1、实验室常用的灭菌方法：（1）灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌；（2）干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；（3）高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30 min。
2、培养基的营养构成：各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐；不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】
（1）通常在实验室培养微生物时，为防止实验用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培养物，需要使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子，即对所需的玻璃器皿进行灭菌，玻璃器皿常用的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。
（2）由实验结果可知，与以制糖废液为碳源相比，以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大，说明最适于菌株C生长的碳源是葡萄糖；而以制糖废液为碳源时，用菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时的产量，说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无机盐、水等营养物质。
（3）分析题图表格可以看出在以淀粉为碳源的培养基中，菌株C不能生长，原因可能是菌株C不能合成淀粉酶或菌株C不能分泌淀粉酶，因而不能利用淀粉。
（4）要测定生产S的最适制糖废液为碳源的浓度，实验自变量为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。
（5）利用制糖废液生产S可以实验废物利用，既有利于减少污染、节省原料，又能降低生产成本。
50. 牛奶是适合微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要用巴氏消毒法消毒，以杀死有害微生物。某小组为检测自制酸奶是否被杂菌污染，进行了如图所示操作。请据图回答下列问题：
(1)图1所示方法为
_______________，若取最终的牛奶稀释液0.1mL在培养基上进行涂布，应选择的工具是图2中的
_______________。
(2)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65、63、64，则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为
_______________。运用这种方法统计的结果往往较实际值
__________（填“大”或“小”），其原因是
_____________________。
(3)接种操作完成后，需将平板倒置放入培养箱中培养，倒置的目的是不仅能防止水分过快挥发，而且可以
______________________________。如果培养基上出现形状、大小、颜色不同的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。
(4)要进一步分离纯化菌种，应采用图3中
______（填字母）所示的划线分离操作，其正确操作过程中，划线工具至少要灼烧
_______次。
(5)某同学在学习了传统发酵技术的应用后，进行了酸奶制作的实践，制作步骤如下：
①将瓶子（连同盖子）、勺子放在电饭锅中加热煮沸10分钟。
②瓶子稍冷却后，向瓶子中倒入牛奶，再放入电饭锅中沸水浴加热10分钟。
③待牛奶冷却至40℃左右（不烫手）时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”，用勺子搅拌均匀，拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40℃，继续保温7～8h。
酸奶中（作“引子”）的有益菌主要是
_______________，待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是
_______________，将瓶盖拧紧的目的是
________________________。
(6)适量饮用酸奶可以抑制有害菌在肠道中生长繁殖，从而
______________________________，并且在代谢过程中不产生气体，还有利于改善腹胀。
【分析】
1、配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项：①倒平板的温度一般50℃左右适宜，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固；②平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
2、平板划线操作的注意事项：①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌；②灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；③划线时最后一区域不要与第一区域相连；④划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
【详解】
（1）图1有梯度稀释操作，及0.1mL的涂布操作，是稀释涂布平板法。A是接种环、B是涂布器、C是滴管、D是接种针。要用B。
（2）分析图解可知，酸奶稀释了105倍，在恒温培养箱中培养一段时间后，3个平板上菌落数分别为65个、63个、64个，则可以推测酸奶中每毫升含菌数为=（65+63+64）÷3÷0.1×105=6.4×107个。由于有的菌落可能是由2个或多个菌体形成的，因此运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小。
（3）培养时，一般将接种后的培养皿倒置培养，以防止皿盖上的水滴流入培养基造成污染。
（4）平板划线法时，每次从上次划线的末端开始划线，B符合题意。第一次划线之前需要灼烧，每次划线之后需要灼烧，则共需要5次。
（5）已知酸奶中的有益菌主要是乳酸菌，待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是防止温度过高而将菌种杀死。乳酸菌是厌氧型细菌，在无氧条件下才能进行发酵，需要拧紧瓶盖。
（6）酸奶可以抑制有害菌在肠道中生长繁殖，控制有害菌的数量，从而改善肠道环境，维持肠道微生物的相对平衡。
【点睛】
本题考查了微生物的分离与培养的有关知识，要求考生识记配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程和相关注意点，掌握稀释涂布平板法的操作步骤并能够对异常实验结果进行原因分析。
倒平板操作时，倒好后应立即将其倒过来放置
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