- 微生物的接种方法
- 共101题
某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精.他们用酶将木薯淀粉降解成单糖.查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图.
(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于______;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,但目的是______.
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有______的浓硫酸溶液来检测酒精.
(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH值适宜,但酒精含量(+)比预期低,我们展开了讨论,认为还有其它影响因素,如______,请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”).
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论.
正确答案
解:(1)图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变,通气阀1是进气口,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于酵母菌进行有氧呼吸进行大量繁殖,便于后期发酵;实验过程中,酵母菌进行酒精发酵,产生CO2,装置内气压升高,通气阀②需要偶尔短时间打开,排出部分CO2保持装置内气压平衡.
(2)重铬酸钾在酸性条件下能与酒精发生颜色反应,因此可以用来鉴定酒精的生成.
(3)影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值外,还有酵母菌数量、发酵时间等因素.可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量,以生成的酒精含量为因变量设置实验进行探究.在表格设计中要注意对照原则,等量原则和单一变量原则,如下表:
(4)根据实验探究过程,其结果应该有两种情况,如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素;如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素.
故答案为:
(1)酵母菌生长和增殖 释放二氧化碳
(2)重铬酸钾
(3)发酵时间(酵母菌的量、通气时间、通气的量、含氧量、氧气浓度、实验时间等)
注:酵母菌加量为5g,其他条件与图12相同
(4)如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素;如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素.
解析
解:(1)图中的发酵装置是选修一果酒制作装置的一个改变,通气阀1是进气口,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于酵母菌进行有氧呼吸进行大量繁殖,便于后期发酵;实验过程中,酵母菌进行酒精发酵,产生CO2,装置内气压升高,通气阀②需要偶尔短时间打开,排出部分CO2保持装置内气压平衡.
(2)重铬酸钾在酸性条件下能与酒精发生颜色反应,因此可以用来鉴定酒精的生成.
(3)影响酵母菌发酵的因素除了菌种、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值外,还有酵母菌数量、发酵时间等因素.可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量,以生成的酒精含量为因变量设置实验进行探究.在表格设计中要注意对照原则,等量原则和单一变量原则,如下表:
(4)根据实验探究过程,其结果应该有两种情况,如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素;如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素.
故答案为:
(1)酵母菌生长和增殖 释放二氧化碳
(2)重铬酸钾
(3)发酵时间(酵母菌的量、通气时间、通气的量、含氧量、氧气浓度、实验时间等)
注:酵母菌加量为5g,其他条件与图12相同
(4)如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量也增加,则酵母菌数量是影响发酵的因素;如果随着酵母菌种数量增加,酒精含量没有增加,则酵母菌数量不是影响发酵的因素.
甘蔗是一种高光效的植物,单位面积产量很高,目前已成为燃料酒精生产的重要原料.与化石燃料相比,酒精燃料可以再生,而且二氧化碳排放量少,符合低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式.
(1)利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为:甘蔗-榨汁(蔗糖)-酵母发酵-蒸馏-成品(燃料酒精)-蔗渣由微生物分解再利用.具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理.
步骤2:根据筛选要求制备选择培养基时要注意______和______. 加琼脂后灭菌,制成固体培养基.为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长,需将培养皿______.
步骤3:将紫外照射后的菌液稀释,涂布在固定培养基的表面.
步骤4:根据______筛选出突变菌.
由上述步骤筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比,具有______的特点.
(2)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验,除了将培养基灭菌、保持空间洁净外,发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有(列举一种)______
(3)酵母菌不能分解蔗渣,因其不含有能够分解蔗渣的______酶.若从土壤中分离具有这种酶的微生物,所需要培养基中的碳源为______,如果要生产这种酶,那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵,然后将其产生的这种酶进行______,上述过程中通过控制______和______来保持酶的活力.为了使酶回收和再利用,可以采取______技术.
正确答案
解:(1)根据题干信息“具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种”可知,制备培养基时,在基本培养基的基础上,注意添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH值;为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长,需将培养皿倒置.最后根据酵母菌能否在选择培养基上生存筛选出突变菌.由上述步骤筛选出的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,与野生酵母菌相比,具有耐高糖和耐酸的特性的特点
(2))防止外来杂菌人侵的方法除了灭菌、保持空间洁净外,还有①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH值,达到抑菌的目的;②利用突变菌的耐高糖特性,通过高渗环境达到抑菌目的;③保持厌氧环境,达到抑菌目的;④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的.
(3)蔗渣的主要成分为纤维素,酵母菌不能分解蔗渣,因其不含有能够分解蔗渣的纤维素酶.若从土壤中分离具有这种酶的微生物,所需要培养基中的碳源为纤维素;如果要生产这种酶,那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵,然后将其产生的这种酶进行分离纯化,温度和PH值会影响酶的活性,为了使酶回收和再利用,可以采取固定化技术.
故答案为:
(1)添加高浓度蔗糖(葡萄糖) 调低pH 倒置
是否能在选择培养基上生长 耐高糖和耐酸的特性
(2)①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH,达到抑菌的目的
②在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的
(3)纤维素 纤维素 分离纯化 温度 pH 固定化
解析
解:(1)根据题干信息“具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种”可知,制备培养基时,在基本培养基的基础上,注意添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH值;为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长,需将培养皿倒置.最后根据酵母菌能否在选择培养基上生存筛选出突变菌.由上述步骤筛选出的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,与野生酵母菌相比,具有耐高糖和耐酸的特性的特点
(2))防止外来杂菌人侵的方法除了灭菌、保持空间洁净外,还有①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH值,达到抑菌的目的;②利用突变菌的耐高糖特性,通过高渗环境达到抑菌目的;③保持厌氧环境,达到抑菌目的;④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的.
(3)蔗渣的主要成分为纤维素,酵母菌不能分解蔗渣,因其不含有能够分解蔗渣的纤维素酶.若从土壤中分离具有这种酶的微生物,所需要培养基中的碳源为纤维素;如果要生产这种酶,那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵,然后将其产生的这种酶进行分离纯化,温度和PH值会影响酶的活性,为了使酶回收和再利用,可以采取固定化技术.
故答案为:
(1)添加高浓度蔗糖(葡萄糖) 调低pH 倒置
是否能在选择培养基上生长 耐高糖和耐酸的特性
(2)①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH,达到抑菌的目的
②在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的
(3)纤维素 纤维素 分离纯化 温度 pH 固定化
[生物--生物技术实践]
生物乙醇是以生物质为原料生产的可再生能源,工业上利用微生物将木屑、废纸(主要成分为木质纤维)转化为乙醇的基本工艺流程如图所示,请回答:
(1)筛选微生物X菌种的培养基中,应以为唯一碳源,在培养基中加入______,并根据水解圈的大小来筛选微生物X.
(2)微生物筛选常用的接种方法有______和______.
(3)下表为筛选时,同一培养基上的单细胞形成的菌落情况:
微生物x应是______菌,筛选时应挑选______号菌落,理由是______.
(4)微生物Y主要是______.
正确答案
解:(1)要筛选能分解木屑、废纸(主要成分为木质纤维)的微生物X菌种的培养基中,应以纤维素为唯一碳源,并在培养基中加入刚果红,根据水解圈的大小来筛选微生物X.
(2)微生物筛选常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法.
(3)微生物x的菌落特征是:菌丝较粗而长,菌落干燥呈绒毛状或棉絮状,有霉味,应是霉菌.由于④号菌落生长速度快,纤维素酶产量(活性)高,所以筛选时应挑选④号菌落.
(4)微生物Y能发酵形成酒精,因此主要是酵母菌.
故答案为:
(1)纤维素 刚果红
(2)平板划线法 稀释涂布平板法
(3)霉菌 ④生长速度快,纤维素酶产量(活性)高
(4)酵母菌
解析
解:(1)要筛选能分解木屑、废纸(主要成分为木质纤维)的微生物X菌种的培养基中,应以纤维素为唯一碳源,并在培养基中加入刚果红,根据水解圈的大小来筛选微生物X.
(2)微生物筛选常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法.
(3)微生物x的菌落特征是:菌丝较粗而长,菌落干燥呈绒毛状或棉絮状,有霉味,应是霉菌.由于④号菌落生长速度快,纤维素酶产量(活性)高,所以筛选时应挑选④号菌落.
(4)微生物Y能发酵形成酒精,因此主要是酵母菌.
故答案为:
(1)纤维素 刚果红
(2)平板划线法 稀释涂布平板法
(3)霉菌 ④生长速度快,纤维素酶产量(活性)高
(4)酵母菌
谷氨酸棒状杆菌扩大培养时,培养基应该是( )
正确答案
解析
解:谷氨酸发酵过程中碳源与氮源之比影响谷氨酸的产量,当培养基中碳源与氮源之比为3:1时,菌体繁殖受到抑制,谷氨酸的合成量增加;当培养基中碳源与氮源之比为4:1时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少.因此,谷氨酸棒状杆菌扩大培养时,培养基中碳源与氮源之比应为4:1.
故选:C.
有一种能生产食品香料的细菌,其生长速率、代谢产物的产量与培养液中的温度、pH、溶氧量等关系如图1.在生产实践中,人们设计了高效、自控、产品质量较稳定的两级连续培养装置,据图2回答有关问题:
(1)根据曲线图1与图2甲装置的用途可知,甲装置内的温度、pH应分别调节为______.
A.33℃和4.3 B.33℃和5.5 C.37℃和5.5 D.37℃和4.3
(2)发酵过程中,通气装置控制阀应______.
(3)在生产实践中,当甲装置内的细菌处于_______期时,可让甲装置中的培养基大量流入乙装置,这样有利于乙装置中细菌较快进入______期,达到缩短生产周期的目的.
(4)图3表解为该菌生产食品香料的代谢途径,
若要大量合成食品香料,可采取的措施是:
Ⅰ.______
Ⅱ.______
(5)(多选)从培养液中提取食品香料的方法______
A.过滤 B.蒸馏 C.萃取 D.沉淀.
正确答案
解:(1)由图2可知,甲装置是快速繁殖细菌的,乙装置是产生细菌代谢产物的,所以根据曲线图1与图2甲装置的用途可知,甲装置内的温度、pH应分别调节为33℃和5.5.
(2)培养液中溶氧量越低,细菌代谢产生的产物越多,说明该细菌的新陈代谢类型是异养厌氧型,发酵过程中,通气装置控制阀应关闭.
(3)在生产实践中,当甲装置内的细菌处于对数期时,可让甲装置中的培养基大量流入乙装置,这样有利于乙装置中细菌较快进入稳定期,达到缩短生产周期的目的.
(4)由图3表可知,若要大量合成食品香料,可采取的措施有:对该菌进行诱变处理,选育出不能合成酶③的菌种;改变细胞膜通透性,使代谢产物迅速排到细胞外面.
(5)提取食品香料的方法有蒸馏和萃取法.
故答案为:
(1)B
(2)关闭
(3)对数 稳定
(4)对该菌进行诱变处理,选育出不能合成酶③的菌种 改变细胞膜通透性,使代谢产物迅速排到细胞外面
(5)BC
解析
解:(1)由图2可知,甲装置是快速繁殖细菌的,乙装置是产生细菌代谢产物的,所以根据曲线图1与图2甲装置的用途可知,甲装置内的温度、pH应分别调节为33℃和5.5.
(2)培养液中溶氧量越低,细菌代谢产生的产物越多,说明该细菌的新陈代谢类型是异养厌氧型,发酵过程中,通气装置控制阀应关闭.
(3)在生产实践中,当甲装置内的细菌处于对数期时,可让甲装置中的培养基大量流入乙装置,这样有利于乙装置中细菌较快进入稳定期,达到缩短生产周期的目的.
(4)由图3表可知,若要大量合成食品香料,可采取的措施有:对该菌进行诱变处理,选育出不能合成酶③的菌种;改变细胞膜通透性,使代谢产物迅速排到细胞外面.
(5)提取食品香料的方法有蒸馏和萃取法.
故答案为:
(1)B
(2)关闭
(3)对数 稳定
(4)对该菌进行诱变处理,选育出不能合成酶③的菌种 改变细胞膜通透性,使代谢产物迅速排到细胞外面
(5)BC
扫码查看完整答案与解析