1.(2018·贵州遵义高三模拟)在白酒发酵的窖池中,培养液的pH≤4.5后,酵母菌的代谢活动逐渐受到抑制,甚至停止发酵。耐酸性酵母菌能在pH为3.5的环境下继续表现出较强发酵能力,适宜作白酒发酵生产用菌种,为选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌,研究者进行实验。
(1)酵母菌的代谢类型是____________________。在发酵过程中,窖池中培养液的pH会逐渐下降,原因是_______________________________________________________。
(2)取适量窖底泥、酒糟和黄浆水,分别溶于10 mL无菌水中,再各取1 mL上清液接入10 mL麦芽汁培养基中,置于____________(填“有氧”或“无氧”)条件培养,48小时后用____________(填“平板划线法”或“稀释涂布平板法”)分别接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上计数统计,培养结果见下表:
注:“+”越多表示菌体长得越好、数量越多,“-”表示几乎不生长。
(3)在pH≤3.5的环境下,仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长,这些耐酸性酵母菌是菌株发生____________和环境选择共同作用形成的。
(4)为了进一步纯化适合于生产的菌种,应从pH为____________(范围)的培养基中获得菌种,并接种到____________(填“固体”或“液体”)培养基上进行培养。
(5)实验获得了三个耐酸性强的酵母菌菌株,特点如下表。
依据菌株特点,研究者认为C菌株更适合作为白酒发酵菌株,作出这一判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼吸。酵母菌在细胞呼吸过程中产生CO2,可形成碳酸,且代谢过程中还产生了其他酸性物质,因此在发酵过程中,窖池中培养液的pH会逐渐下降。(2)取适量窖底泥、酒糟和黄浆水,分别溶于10 mL 无菌水中,再各取1 mL上清液接入10 mL麦芽汁培养基中,置于有氧条件下培养,酵母菌会大量繁殖,48小时后用稀释涂布平板法分别接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上计数统计。(3)根据题意可知,在白酒发酵的窖池中,培养液的pH≤4.5后,酵母菌的代谢活动逐渐受到抑制,甚至停止发酵。在pH≤3.5的环境下,仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长,这些耐酸性酵母菌是菌株发生基因突变和环境选择共同作用形成的。(4)耐酸酵母菌能在pH≤3.5的环境下表现出较强的发酵能力,适合做白酒发酵生产用菌种,所以据表格可知,应该从pH为2~3的培养基中获得菌种,可通过平板划线法接种到固体培养基上进行纯化培养。(5)根据表格可知,C菌对pH的耐受范围更大。发酵初期pH近中性,C菌种适合此环境,更易于形成优势菌群;发酵后期pH逐渐降低,C菌种依然能正常生长。
答案:(1)异养兼性厌氧型 细胞呼吸产生二氧化碳,可形成碳酸;代谢过程中还产生了其他酸性物质
(2)有氧 稀释涂布平板法
(3)自然(自发)突变或基因突变
(4)2~3(或≤3或≤3.5) 固体
(5)该菌对pH的耐受范围更大;或发酵初期pH近中性,C菌种适合此环境,更易于形成优势菌群;发酵后期pH逐渐降低,C菌种依然能正常生长