Question

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≤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)酵母菌的呼吸作用类型是________________。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_______________中，再各取1 mL上清液接入10 mL麦芽汁培养基中培养，2天后分别接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上，培养结果见表。

菌种来源 pH	窖底泥	酒糟	黄浆水
5.0	＋＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋
4.0	＋＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋＋
3.0	＋＋＋	＋＋	＋＋＋
2.5	＋＋	＋	＋
2.0	＋	－	－

注：“＋”越多表示菌体长得越好，“－”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，这些菌株是________形成的。

(4)从pH为_______________的培养基中获得菌种，可通过____________________________法接种到培养基上，进行纯化培养。

(5)实验获得了三个耐酸性强的酵母菌菌株，特点如表。

菌株	A	B	C
特点	pH≤3.5时，生长代谢正常、优于其他常规菌种	pH≤3.5时，生长代谢正常，pH为4～6时不正常	pH为2.5～6，生长代谢正常、优于其他常规菌种

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________________________________________________________________________________。

Answer

兼性厌氧型(或既可有氧呼吸，又可无氧呼吸) 细胞呼吸产生二氧化碳，与水反应形成碳酸 无菌水 基因突变 2～3 平板划线(或稀释涂布平板) 该菌对pH的耐受范围更大，发酵初期能适应近中性环境，易于形成优势菌群，发酵后期，较低pH下该菌仍可正常生长

【解析】

本题以选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌为题材，考查微生物的分离与计数的相关知识。可配置酸性相对较高的培养基用来培养酵母菌，耐酸性强的酵母菌可在该培养基上生长，然后再对能生长的菌种进行分离和纯化，即可得到耐酸性强的酵母菌。对第（2）小题的表格分析可知，实验的自变量是pH，因变量是不同环境中菌体的生长情况：不同环境中均是随着pH的降低，菌种生长得越来越差。

（1）酵母菌既可以在有氧条件下进行有氧呼吸，又可以在无氧条件下进行无氧呼吸，酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型；由于酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳，可形成碳酸以及代谢过程中还产生了其他酸性物质，导致发酵过程中，窖池中培养液的pH会逐渐下降。

（2）为了防止其它微生物的入侵，溶解窖底泥、酒糟和黄浆水应用无菌水。

（3）由以上表格信息可知：pH越小，酵母菌的数量越少，故酵母菌不适宜在酸性条件下生长，但由于菌株的基因突变是不定向的，可能产生了更耐酸的菌株，故在pH≤3.5的环境下，仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长。

（4）为了筛选耐酸性的菌株，可从pH为2～3的培养基中获得菌种，通过平板划线法或稀释涂布法接种到培养基上，进行纯化培养。

（5）根据表格结果可知：C菌株对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，故​C菌株更适合作为白酒发酵菌株。