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1、专题十四发酵工程1沙门氏菌是一类常见的致病菌，可使人得胃肠炎、伤寒等。食品安全法要求食品中其限量值为0，即样品中不得检出这类病菌，现要检测某批次的火腿肠中是否含有沙门氏菌，要用到1号和2号两种培养基。请回答下列问题：1号培养基2号培养基名称含量(g/1 000 mL)名称含量 (g/1 000 mL)牛肉膏粉5牛肉膏粉5蛋白胨5蛋白胨5三号胆盐3.5琼脂15柠檬酸钠8.5硫代硫酸钠8.5煌绿0.000 33柠檬酸铁1乳糖10乳糖10三号胆盐、柠檬酸钠和煌绿均可抑制大多数菌群生长，但不影响沙门氏菌的生长硫代硫酸钠和柠檬酸铁用于检测硫化氢的产生，使沙门氏菌菌落中心呈黑色(1)抽取火腿肠检测样品要遵
2、循_原则。1号培养基从物理性质上看属于_培养基，从功能上看属于_培养基；检测样品要先用1号培养基培养，目的是_。(2)配制2号培养基的步骤：计算称量溶化灭菌倒平板。为保证目的菌正常的生命活动，需要将培养基pH调至7.2，pH调节应在_之前。(3)右图采用的是_法分离细菌，接种好的培养皿在恒温箱中培养时要_(填“正”或“倒”)置；培养基上产生的单个菌落在生态学中被称为_。解析：(1)实验中在抽取样品时都应做到随机取样。1号培养基中未加琼脂，2号培养基中加了琼脂，因此1、2号培养基分别属于液体培养基和固体培养基。从功能上讲，1号培养基中加入的三号胆盐、柠檬酸钠等物质抑制了大多数微生物生长，但不抑制
3、沙门氏菌生长，因此属于选择培养基。检测样品先选用1号培养基培养的目的是通过选择培养，增加沙门氏菌的浓度。(2)制备培养基时，灭菌应在调节pH之后进行。(3)题图采用的是平板划线法分离细菌。接种后的培养皿应倒置，目的是防止凝结在培养皿盖上的水滴落到培养基中造成污染。培养基上的单个菌落由一个细菌增殖而来，相当于生态系统中的一个种群。答案：(1)随机取样液体选择增加沙门氏菌(目的菌)的浓度(或抑制其他细菌)(2)灭菌(3)平板划线倒种群2依据所学生物技术知识，分析回答下列问题：(1)日常生活中烹饪产生的油烟冷却后形成液态的油脂，工业生产中提取玫瑰精油的原理与之相同，该提取方法的名称是_。(2)为解决
4、生活污水中油脂对环境造成的污染。科研人员要从污水中筛选出分解油脂能力最强的微生物。请分析回答下列问题：图甲和图乙所代表的方法中能对微生物进行分离和计数的是_法。用该方法统计样本菌落数时_(填“需要”或“不需要”)设置空白对照组，原因是_。图乙中涂布前需对涂布器进行的操作是_。对分离油脂分解菌的选择培养基成分的特别要求是_。接种后，需要将培养细菌的固体培养基倒置培养的原因是_。解析：(1)玫瑰精油的性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，因此提取玫瑰精油的方法是水蒸气蒸馏法。(2)微生物常见的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。可以对微生物进行分离和计数的接种方法是稀释涂布平板
5、法。用稀释涂布平板法对微生物进行计数时，为了判断培养基是否被污染，需要设置空白对照组。在用稀释涂布平板法接种微生物的操作过程中，需要用酒精浸泡涂布器，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却810 s。油脂分解菌具有分解油脂的能力，而其他微生物没有，因此在培养基中加入油脂作为唯一碳源可以将油脂分解菌分离出来。接种后，将培养细菌的固体培养基倒置培养，可以避免培养皿盖上的水珠滴入培养基，造成污染。答案：(1)水蒸气蒸馏法(2)稀释涂布平板需要需要判断培养基是否被污染先用酒精浸泡，之后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却810 s(合理即可)以油脂为唯一碳源避免培
6、养皿盖上的水珠滴入培养基，造成污染3硝基苯酚是工业污水中的重要污染物，某同学欲从污水处理厂污泥中分离分解硝基苯酚的细菌。请回答下列有关问题：(1)为了筛选污泥中可分解硝基苯酚的细菌，在配制培养基时应选择_(填“硝基苯酚”“硝基苯酚牛肉膏”或“硝基苯酚葡萄糖”)作为碳源，不采用其他两组的原因是_。(2)纯化菌株时，通常使用的划线工具是_。划线的某个平板经培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条划线上无菌落，其他划线上有菌落。分析造成第一条划线无菌落的可能原因有_、_。(3)进行梯度稀释时的一般操作是将1 mL菌液移入盛有_mL的无菌水中；常用_法进行活菌计数，其原理
7、是_，但统计的菌落数往往_(填“多于”或“少于”)稀释液中的活菌数，原因是_(答出两点)。(4)实验数据显示，当培养基中加入碳源葡萄糖时，该细菌降解速率明显提高，原因可能是_。解析：(1)据题可知，研究的目的是从污水处理厂污泥中分离分解硝基苯酚的细菌，因此应以硝基苯酚为唯一碳源，而其他两组中的牛肉膏、葡萄糖都能为细菌提供碳源。(2)纯化菌株时，通常使用接种环进行平板划线。第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条线上无菌落，可能原因是划线未从第一区域划线的末端开始或接种环灼烧后未冷却。(3)进行梯度稀释时的一般操作是将1 mL菌液移入盛有9 mL的无菌水中，这样就刚好稀释了
8、10倍。活菌计数常用稀释涂布平板法，因为稀释后培养基表面的一个菌落通常来源于稀释液中的一个活菌，菌落数量就代表了细菌数量。但是有时候个别菌落可能由2个或多个细菌形成，或有些活菌在培养过程中死亡，因此统计结果往往会小于实际的活菌数量。(4)当培养基中加入碳源葡萄糖时，细菌的碳源和能源充足，细菌大量增殖，因此会提高降解速率。答案：(1)硝基苯酚其他两组分别含有其他碳源，不能保证硝基苯酚是唯一碳源(2)接种环接种环灼烧后未冷却划线未从第一区域划线的末端开始(3)9稀释涂布平板培养基表面的一个菌落来源于(稀释液中的)一个活菌少于有些活菌在培养过程中死亡；个别菌落可能是由2个或多个细菌形成(4)能源充足
9、，细菌代谢繁殖加快4杨梅是某地特色水果之一，某工厂对其深加工，进行了杨梅酒和杨梅醋的研制。请根据所学知识回答下列问题：(1)在制备杨梅酒过程中，需要控制的发酵温度为_。发酵罐顶上弯管中常需要加水，其主要目的是_。发酵一定时间后，观察到_，说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中，发酵罐内需要先填充经_处理的木材刨花，然后加入含_菌的培养液，加木材刨花的目的是_；再让发酵完毕的杨梅酒流入发酵罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过_来调节。(3)若发酵好的杨梅酒全部制成杨梅醋，则发酵制醋过程中CO2的产生量_。A是酿酒过程的两倍B与酿酒过程的相等C是酿酒过程的一半D几乎为零解析：(1)进行酒精发酵
10、时一般将温度控制在1825 ，酒精发酵的条件是无氧环境，因此在发酵罐顶上弯管中常需要加水，以创造无氧环境。因为酒精发酵过程中有二氧化碳产生，所以发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有气泡冒出，说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中，发酵罐内填充的木材刨花应进行灭菌处理，醋酸发酵需要醋酸菌，因此发酵罐内需要加入含醋酸菌的培养液。加木材刨花的目的是使醋酸菌附着在刨花上，能使细菌充分接触反应物。让发酵完毕的杨梅酒流入发酵罐进行杨梅醋发酵，可通过控制杨梅酒的流速来调节杨梅醋的pH。(3)由果酒到果醋的反应过程中无二氧化碳气体产生，因此发酵制醋过程中CO2的产生量几乎为零。答案：(1)1825 防
11、止空气进入发酵罐内液面不再有气泡冒出(2)灭菌醋酸使该菌附着在刨花上(使该菌充分接触反应物)控制杨梅酒的流速(3)D5天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。回答下列问题：(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：发酵过程中，定期取样测定醋酸菌密度变化，趋势如下图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸菌在颠倒后密度变化的特点是_，由此推测，影响醋酸菌密度变化的主要环境因
12、素是_。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_层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。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。解析：(1)酶的活性受温度影响，最适温度下，酶的活性最高。(2)通气会促进酵母菌的有氧呼吸，从而促进酵母菌的繁殖，有利于密闭时获得更多的酒精产物。(3)据题图分析可知，B层醋酸菌为“S”型增长，变化趋势为先快速增长后保持稳定。影响B层的主要环境因素为氧气、pH和营养条件。乳酸菌为厌氧菌，应该是下层有利于其繁殖，如A、B层颠倒前发酵缸的B层，A、B层颠倒后发酵缸中的
13、A层。不同种类乳酸菌之间为竞争关系。答案：(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动，或下)种间竞争(或竞争)6食品安全国家标准GB 4789.402016是奶粉中可能含有的细菌克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)的检测标准，其流程如下，请回答下列问题：(1)过程中的BPW培养基为_(填“固体”“液体”或“半固体”)培养基。(2)过程选择培养时，mLSTVm培养基中添加的万古霉素是一种抗生素，分析可得，克罗诺杆菌属对该抗生素_(填“敏感”或“不敏感”)。(3)由于过程的培养产物细菌浓度未知，为避免对其进行稀释的工作，从转
14、移至培养时，需采用的接种方法为_。过程所需的显色培养基在制备时的次序是_。A调节pHB称量药品C溶化D倒平板E灭菌(4)克罗诺杆菌属能产生黄色素，积累到一定量的时候，可使整个菌落呈现黄色，据此，除注释中的成分外，TSA培养基中还应包含_。(5)食品安全关系每个人的生命，对一种细菌的鉴定程序也相当严格。在上述检验程序中，步骤_(填序号)对克罗诺杆菌属具有一定的选择或鉴定作用。解析：(1)过程中的BPW培养基为液体培养基。(2)过程选择培养时，mLSTVm培养基中添加的万古霉素是一种抗生素，分析可得，克罗诺杆菌属对该抗生素不敏感。(3)由于过程的培养产物细菌浓度未知，为避免对其进行稀释的工作，从转移至培养时，需采用的接种方法为划线(接种)法。过程所需的显色培养基在制备时的次序是：B称量药品、C溶化、A调节pH、E.灭菌、D倒平板。(4)克罗诺杆菌属能产生黄色素，积累到一定量的时候，可使整个菌落呈现黄色，形成菌落需配制固体培养基，据此，除注释中的成分外，TSA培养基中还应包含琼脂。(5)食品安全关系每个人的生命，对一种细菌的鉴定程序也相当严格。在上述检验程序中，步骤对克罗诺杆菌属具有一定的选择或鉴定作用。答案：(1)液体(2)不敏感(3)划线(接种)法BCAED(4)琼脂(5)