2020届高考生物一轮复习 专题二十二 微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用课件

专题二十二微生物的利用和生物技术在食品加工中的应用2010—2019年高考全国卷考情一览表考点2010—201420152016201720182019合计1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1.微生物的培养和利用5年5考39393937373737373710年14考2.传统发酵技术的应用5年1考39373710年4考【考情分析】本专题主要考查微生物的利用和生物技术在食品加工及其他方面的应用。从命题角度看,集中在从实验的角度剖析每项技术;把握原理、材料、操作流程、注意事项等。试题多从实验细节入手进行考查,题目的综合性不是很强,难度也不是很大。考点67考点68考点67微生物的培养和利用1.(2019·北京,3,6分,难度★★)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。菌种菌落直径:C/mm透明圈直径:H/mmH/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6有关本实验的叙述,错误的是(C)A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异考点67考点68解析微生物生长需要碳源、氮源、水和无机盐等营养物质,因此培养基中淀粉外还含有氮源等其他营养物质,A项正确;用稀释涂布平板法接种淀粉分解菌时,为使培养基上细菌尽量分开获得单菌落需要将菌液进行稀释后涂布到平板上,B项正确;图中出现以菌落为中心的透明圈,说明平板上的淀粉被分解,可判断两种细菌将淀粉酶分泌至细胞外从而催化了淀粉的分解形成透明圈,C项错误;H/C值反映了单位面积内该菌对淀粉的分解能力。即H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异,D项正确。考点67考点682.(2016江苏,25,3分,难度★★)(多选)漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是(BC)A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株获取信息考点67考点68解析本题考查微生物的选择培养等相关知识。漆酶属于木质降解酶类,也就是分解纤维素的酶类,故产漆酶菌株在土壤中含量丰富,A项错误。筛选培养基中需要加入漆酶催化的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落,在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化,B、C两项正确。斜面培养基中含有大量营养物质,可在低温下长期保存菌株,D项错误。考点67考点683.(2013江苏,18,2分,难度★★)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是(B)A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次解析培养基灭菌应在分装到培养皿之前进行,A项错误。划线结束后,接种环上残留菌种,必须灼烧接种环,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,B项正确。从有机废水中分离的微生物是异养型生物,其培养不需要光照,C项错误。培养过程中应每隔12h或24h观察一次,D项错误。考点67考点684.(2011重庆,2,6分,难度★★)下列有关细菌培养的叙述,正确的是(D)A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动解析菌落是由单个细菌细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成肉眼可见的有一定形态结构等特征的子细胞的群落,故单个菌落只含一种细菌;青霉素是抗生素,妨碍细菌细胞壁的合成,抑制细菌生长,对真菌不起作用;破伤风杆菌为严格厌氧型细菌,通入氧气,抑制破伤风杆菌生长。考点67考点685.(2019·全国1,37,15分,难度★★)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(5g/L)。Ⅱ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。Ⅲ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。考点67考点68回答下列问题。(1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是X。(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的细菌比例会下降,其原因是不能降解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)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,应采用的方法是稀释涂布平板法。(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能量和合成其他物质的原料。考点67考点68解析本题考查培养基的成分与功能、微生物的分离和计数方法及细胞呼吸中间产物丙酮酸的作用。(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用十分广泛的天然培养基,其中的牛肉膏和蛋白胨均含氮元素,可为细菌提供氮源。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是X。(2)将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,因培养基中只有有机物X提供有机碳源,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)若用固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时应用稀释涂布平板法。(4)丙酮酸是细胞代谢中重要的中间产物,既可以转化为其他有机物,又可以在有氧条件下继续氧化为细胞供能。考点67考点686.(2019·全国2,37,15分,难度★★)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是W。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择乙菌落进一步纯化,选择的依据是乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W。考点67考点68(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加缓冲液,三处滴加量相同。②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。考点67考点68解析本题考查微生物的培养与分离及实验分析能力。(1)从土壤中分离能够降解含氮有机物W的细菌(目标菌),则选择培养基只能以W为氮源,以保证该培养基只允许目标菌生活,抑制或阻止其他种类微生物的生长。(2)W在培养基中达到一定量时培养基不透明。甲菌落周围未形成透明圈,说明所含细菌不能分解W;乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌落中的细菌能分解W。所以,如果要得到目标菌,应该选择乙菌落进一步纯化。(3)若要确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,只需将它们培养在没有氮源的培养基上,若能够生长,则说明其能利用空气中的氮气作为氮源。考点67考点68(4)本实验中自变量为酶的类型,因变量为透明圈的大小(表示酶降解W的能力大小)。为比较酶E与天然酶的降解能力并排除缓冲液的干扰,需要设置A、B两个实验组(A组滴加含有酶E的缓冲液,B组滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液)和一个只滴加缓冲液的对照组。若C处没有出现透明圈,则说明缓冲液不能降解W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,则表明酶E与天然酶降解W的能力相近。考点67考点687.(2019·全国3,37,15分,难度★★)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、氮源的成分是蛋白胨(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,其原因是不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同。硝化细菌在没有碳源的培养基上能够(填“能够”或“不能”)生长,原因是硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板倒置(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)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过灭菌处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。考点67考点68解析本题以细菌培养为依托,考查处理实验材料的能力和环境保护意识。(1)能同时提供碳源、氮源的成分必须同时含有碳和氮两种元素,蛋白胨、葡萄糖和NaNO3中,只有蛋白胨同时含有这两种元素。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,所以在配制培养基时,在各种成分溶化后分装前必须调节pH。硝化细菌能够进行化能合成作用,即能够利用化学反应产生的化学能固定外界的CO2,所以能够在没有碳源的培养基上生长。(2)用平板培养细菌时,为防止培养基冷凝后形成的水滴滴落在培养基上污染培养基,要将平板倒置。(3)通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物,因为不同微生物的菌落的形状、大小、颜色、凹凸情况等不同,且在一定的培养条件下微生物的菌落特征是稳定的。(4)为防止污染环境,使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。考点67考点688.(2018·全国1,37,15分,难度★★)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题。(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制细菌的生长,加入了链霉素的培养基属于选择培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有碳源、无机盐(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有蛋白质、核酸(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是碘液,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈。综合运用考点67考点68(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果。甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差。考点67考点68解析本题主要考查微生物的培养及计数方法。(1)链霉素可抑制细菌的生存,但真菌可以在含链霉素的培养基中生存,所以加入链霉素的培养基可用于筛选出真菌,属于选择培养基。(2)培养基中的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等。蛋白质和核酸都含氮元素,所以氮源进入细胞后可用于合成蛋白质和核酸等大