高中 | 第1节 传统发酵技术的应用 题目答案及解析

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选择性必修三 生物技术与工程

第一章 发酵工程

第1节 传统发酵技术的应用

杨梅具有很高的营养价值,其鲜果也是酿酒的良好材料。发酵型果酒品质取决于所选择的酵母性能。科研人员为挖掘某杨梅主产区的酵母资源,筛选出酒精转化率高、酒精耐受力强的优质杨梅酿酒酵母,进行以下研究。请回答下列问题:

为了筛选优质的杨梅酿酒酵母,从杨梅鲜果中分离菌种的原因是                                                                

[["

野生杨梅酿酒酵母在杨梅表面较多(且较活跃)

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根据“生物与环境相适应“这一基本理念,野生杨梅酿酒酵母在杨梅及其生长环境中较多且较活跃,所以杨梅鲜果中分离菌种。

$1$中过程②③④⑤中所用培养基为适于酵母菌生长的$\rm YPD$培养基,其成分包括$1\%$酵母膏、$2\%$蛋白胨、$2\%$葡萄糖等,其中蛋白胨提供的主要营养有                                ,与过程②所用培养基相比,过程③所用培养基中还添加了                (成分)。

[["碳源、氮源、维生素等","琼脂"]]

蛋白胨营养丰富,有含$\rm N$有机物、维生素等,所以蛋白胨可以为酵母菌提供碳源、氮源、维生素等。过程②用的是液体培养基,过程③则是固体培养基,所以过程③的培养基比过程②的培养基多了琼脂成分。

过程③梯度稀释时,先分别向$\rm A$$\rm B$$\rm C$三支试管中加入                ,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液$\rm 1\;mL$,摇匀。取多个稀释倍数的酵母菌培养液$\rm 0.1\;mL$分别接种到多个平板上,这样做的目的是                                                                                                ;甲、乙研究员在$\rm 10^{5}$稀释倍数下得到的结果:甲涂布$\rm 4$个平板,统计的菌落数分别是$\rm 150$$\rm 178$$\rm 259$$\rm 310$;乙涂布$\rm 4$个平板,统计的菌落数分别是$\rm 152$$\rm 165$$\rm 175$$\rm 148$,则$\rm 1\;mL$培养液中含有的酵母菌数量最可能为                                个。

[["

$\\rm 9\\;mL$无菌水;为了获得菌落数量合适的平板,并且排除偶然因素造成的误差;$1.6\\times 10^{8}$

"]]

获得纯净微生物的关键是无菌技术,因此梯度稀释时须用无菌水,在$\rm A$$\rm B$$\rm C$三支试管中加入$\rm 9\;mL$无菌水,再依次加入酵母菌培养液的上清液或稀释液$\rm 1\;mL$,摇匀,进行$\rm 10$倍的梯度稀释。取多个稀释倍数的酵母菌培养液$\rm 0.1\;mL$分别接种到多个平板上,这样做是为了获得菌落数量合适的平板,并排除偶然因素造成的误差。甲统计的菌落数差异很大,乙统计的菌落数差异不大,所以应该用乙统计的数据进行计算,所以$\rm 1\;mL$培养液中含有的酵母菌数量最可能为$(\rm 152+165+175+148)\rm \div 4\div 0.1\times 10^{5}=1.6\times 10^{8}$个。

根据④,接种时第一划线区域为                (填字母)。如果划线区域$\rm c$上几乎无菌落生长,原因可能是                                                                                                (答出两点)。

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$\\rm b$;接种环灼烧后未冷却就划线;未从第一区域末端开始划线

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结合图示,该题采用平板划线法,第二次操作应在上一次划线末端开始,首尾区不相连,所以划线的起始区域为$\rm b$。若接种环灼烧后未冷却就划线或未从第一区域末端开始划线,则区域$\rm c$上几乎无菌落生长。

分离获得的酵母菌还需经过多级筛选才能获取到理想菌株。科研人员利用$\rm DY5$$\rm RY1$$\rm JW14$三种菌株,发酵制作杨梅酒,并进行酒精耐受性检测,结果如表和图$2$

菌株名称

酒精度$/\%$

总糖$\rm /g\cdot L^{-1}$

总酸$\rm /g\cdot L^{-1}$

$\rm DY5$

$7.0$

$34.23$

$12.045$

$\rm RY1$

$9.0$

$15.01$

$12.675$

$\rm JW14$

$6.5$

$33.64$

$12.099$

杨梅汁

$-$

$78.80$

$10.737$

三种菌株中,最适于杨梅果酒发酵的是                ,理由是                                                                

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$\\rm RY1$;酒精转化率高、酒精耐受力强

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由图可知,经$\rm RY1$发酵的杨梅酒酒精度高,对酒精的耐受力强。所以最适于杨梅果酒发酵的是$\rm RY1$

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