第十二章 生物技术实践\n考点37传统发酵技术的应用\n真题分层1基础题组\n1.[2021福建适应性考试·4,2分,难度★★☆☆☆]下列关于我国传统黄酒发酵的叙述,错误的是()A.黄酒中的酒精是糖类经酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物B.在黄酒的酿造过程中酵母菌的有氧和无氧呼吸都会发生C.酵母菌发酵生成的酒精会抑制发酵容器中其他微生物的生长D.酒精生成过程中合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能题组1果酒和果醋的制作答案1.D【解题思路】 在无氧条件下酵母菌能够进行无氧呼吸,将葡萄糖转化为酒精和CO2,黄酒中的酒精是酵母菌通过无氧呼吸产生的,A项正确。在黄酒的酿造过程中,一般先向装置中通入无菌空气,有利于酵母菌进行有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖,然后密封,使酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精,B项正确。酵母菌发酵产生的酒精会抑制发酵容器中其他微生物的生长,C项正确。在无氧条件下,葡萄糖分解成丙酮酸的过程中可产生少量的ATP,而丙酮酸分解成酒精和CO2的过程中,无ATP生成,D项错误。\n2.[2020江苏·18,2分,难度★★☆☆☆]某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告,他的做法错误的是()A.选择新鲜的葡萄略加冲洗,除去枝梗后榨汁B.将玻璃瓶用酒精消毒后,装满葡萄汁C.酒精发酵期间,根据发酵进程适时拧松瓶盖放气D.酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵题组1果酒和果醋的制作答案2.B【解题思路】 制作葡萄酒时,选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄略加冲洗,并除去枝梗,A正确;发酵瓶要清洗干净,用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,不能装满,这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出,B错误;酒精发酵过程中会产生二氧化碳,为了释放出二氧化碳,要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,C正确;由于醋酸发酵使用的菌种为醋酸菌,醋酸菌为好氧细菌,为了给醋酸发酵提供充足的氧气,并防止空气中的杂菌污染,酒精发酵后去除瓶盖,盖一层纱布,再进行醋酸发酵,D正确。\n题组1果酒和果醋的制作【热点归纳】(1)果酒和果醋制作成功的关键点(2)果酒、果醋发酵条件的控制①果汁装入发酵瓶时,要留约1/3空间,目的是让酵母菌先进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽O2后再进行酒精发酵。留空间还可防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。②严格控制温度:18~25℃利于酵母菌的繁殖和酒精发酵,30~35℃利于醋酸菌的繁殖和醋酸发酵。③充气:酒精发酵为无氧发酵,需封闭充气口;醋酸发酵为有氧发酵,需适时通过充气口充入无菌空气。项目说明材料的选择与处理选择新鲜的水果,榨汁前先将水果进行冲洗,再除去枝梗,以防果汁流失及污染防止发酵液被污染①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净,且发酵瓶要进行消毒;②清洗水果时要先清洗后除枝梗;③发酵瓶排气管用曲颈管不用直管\n3.[2013江苏·14,2分,难度★★☆☆☆]某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖题组1果酒和果醋的制作答案3.D【解题思路】 果醋发酵的最适温度高于果酒,A项错误;应先进行果酒发酵,再进行果醋发酵,B项错误;人工接种的菌种品质更好,且不易有杂菌污染,故其比自然发酵的产品品质更好,C项错误;适当增加接种量可缩短达到一定数量菌种所需的时间,并且在与其他杂菌的竞争中占优势,故能够提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖,D项正确。\n4.[2016江苏·7,2分,难度★★☆☆☆]下列关于中学“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.加盐主要是为了调节水分,利于毛霉生长B.加料酒主要是为了灭菌,避免腐败变质C.发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D.实验室制作的腐乳不宜直接食用题组2腐乳的制作答案4.D【解题思路】 加盐能使豆腐析出水分,也能抑制微生物的生长,还能调味,但不是为了利于毛霉生长,A项错误;加料酒可以抑制微生物的生长,但不属于灭菌,B项错误;腐乳制作的过程中起主要作用的微生物是毛霉,C项错误;实验室制作的腐乳不宜直接食用,D项正确。\n5.[2017江苏·10,2分,难度★★☆☆☆]下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生题组2腐乳的制作答案5.B【解题思路】 控制发酵温度有利于菌种繁殖和代谢,A项错误;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用,B项正确;毛霉的作用主要是分解蛋白质和脂肪,C项错误;成品腐乳表面的粘性物质主要是毛霉产生的菌丝,D项错误。\n6.[2015江苏·17,2分,难度★★☆☆☆]关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是()A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染题组2腐乳的制作答案6.C【解题思路】 将腐乳坯堆积起来时,毛霉有氧呼吸过程释放的大量热能会导致堆内温度升高,影响毛霉生长;毛霉是丝状真菌,若腐乳坯表面出现黏性物,可能是被其他杂菌污染;毛霉的生长需要一定的湿度,可选用含水量为70%的豆腐制作腐乳,不需直接在腐乳坯表面喷水;料酒能抑制微生物的生长,故能有效防止杂菌污染。\n7.[2014海南·30,15分,难度★★★☆☆]已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量,某同学设计了一个实验,实验材料、试剂及用具包括:刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。回答相关问题:(1)请完善下列实验步骤。①标准管的制备:用和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。②样品管的制备:用刻度移液管分别吸取一定量的,加到不同的比色管中,然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色,得到样品管。③将每个分别与系列标准管进行比较,找出与样品管颜色深浅的标准管,该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量,记录各样品管亚硝酸盐的含量。(2)如图表示的是泡菜中趋势。(3)泡菜制作过程中产酸的细菌主要是(填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”)。题组3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量\n题组3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量答案7.【参考答案】(1)①亚硝酸钠标准溶液②不同泡制天数的泡菜滤液③样品管 最相近(2)亚硝酸盐含量随泡制时间的变化(3)乳酸菌【解题思路】(1)亚硝酸盐含量测定中用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液和显色剂配制成颜色深浅不同的系列标准管。在比色管中加入一定量的不同泡制天数的泡菜滤液,再加入等量的显色剂进行显色,观察样品管的颜色变化,并与标准管比较,找出与样品管颜色深浅最相近的标准管,其中的亚硝酸钠含量即代表了样品管中的亚硝酸盐含量。(2)图中横坐标即自变量为泡制时间,纵坐标即因变量为亚硝酸盐的含量,故图中表示的是泡菜中亚硝酸盐含量随泡制时间的变化趋势。(3)泡菜制作的原理是在无氧条件下,乳酸菌无氧呼吸将葡萄糖分解成乳酸。\n真题分层2中档题组\n1.[2014广东·4,4分,难度★★☆☆☆]下列叙述错误的是()A.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸B.酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶答案1.A【解题思路】醋酸菌是好氧细菌,只有当氧气充足时,才能将乙醇发酵产生醋酸,A项错误;酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行无氧呼吸产生酒精,B项正确;泡菜制作利用的原理是乳酸菌在无氧条件下可将葡萄糖分解成乳酸,C项正确;毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,D项正确。\n2.[2012江苏·21,3分,难度★★☆☆☆](多选)下列关于制作果酒、果醋和腐乳的叙述,合理的是()A.在果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可延长B.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸C.果酒发酵过程中发酵液密度会逐渐减小D.将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量答案2.ABC【解题思路】 果酒发酵后期,因营养物质的消耗、pH改变等原因,酵母菌呼吸产生CO2的量变少,所以可延长拧松瓶盖的间隔时间,A项正确;当氧气、糖源充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸,B项正确;果酒发酵过程中不断消耗葡萄糖产生酒精,导致发酵液的密度逐渐减小,C项正确。制作腐乳时,对长满毛霉的豆腐加盐腌制时,需逐层加盐,并随层数加高而增加用盐量,在近瓶口表面要铺得厚一些,D项错误。\n3.[2014江苏·24,3分,难度★★★☆☆](多选)某同学设计了如图所示的发酵装置,下列有关叙述正确的是()A.该装置可阻止空气进入,用于果酒发酵B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出C.去除弯管中的水,该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸D.去除弯管中的水后,该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似答案3.ABD【解题思路】 该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入,能用于果酒发酵,A正确;果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中,进一步通过水排出,B正确;醋酸菌是好氧菌,因没有通入无菌空气,去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌的呼吸需求,C错误;去除弯管中的水后,该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入,与巴斯德的鹅颈瓶作用类似,D正确。\n4.[2017江苏·25,3分,难度★★★☆☆](多选)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是()A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D.气体入口与气体出口可以交换使用答案4.ABC【解题思路】 改变通入气体的种类,例如分别通入氮气和氧气,可研究无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响,A项正确;果酒发酵中期通入氮气,更利于创造无氧条件,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸,B项正确;果醋发酵的菌种是醋酸杆菌,其生长的适宜温度是30~35℃,温度能影响醋酸杆菌的代谢,从而影响果醋的发酵周期,C项正确;气体的入口必须伸入培养液中,气体出口不能伸入培养液中,如果气体的入口和出口交换,会导致发酵液喷出,D项错误。\n5.[2020山东·12,2分,难度★★★☆☆]我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是()A.“浸曲发”过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡答案5.C【解题思路】 由题意可知,“浸曲发”是将酒曲浸泡活化,在活化的过程中微生物代谢加快,A正确;“鱼眼汤”是指冒出鱼眼大小的气泡,气泡是微生物进行呼吸作用产生的CO2释放形成的,B正确;酿酒过程中酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精会抑制其他微生物的生长,而“净淘米”是防止一些杂质影响酒的品质,C错误;由题意可知,“舒令极冷”是将蒸熟的米摊开冷透,其目的是防止蒸熟的米温度过高使酒曲中的微生物死亡,D正确。\n6.[2018江苏·16,2分,难度★★★☆☆]某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究,下列叙述错误的是()A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D.可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵答案6.B【解题思路】 果酒制作的适宜温度是18~25℃,故夏季生产果酒时需对罐体进行降温处理,A项正确;罐体密封生产果酒时不能再通入空气,B项错误;发酵时发酵罐为密闭环境,酒精发酵过程会产生CO2气体,正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压,C项正确;可通过排料阀取样,检测残余糖的浓度从而决定终止发酵的时间,D项正确。\n7.[2017全国Ⅱ·37,15分,难度★★★☆☆]豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为,脂肪转变为。\n答案7.【参考答案】(1)菌种 发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油【解题思路】(1)实验使用甲、乙两种菌种,并在32h内定期取样观测发酵效果,所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)如果在实验后,发现32h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉,在相关微生物的作用下,大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸,脂肪转变为甘油和脂肪酸。\n8.[2016天津·10,12分,难度★★★★☆]天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。(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。①发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是,由此推测,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是。\n②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。③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改变,加剧了不同种类乳酸菌的,淘汰了部分乳酸菌种类。\n答案8.【参考答案】(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)酵母菌(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH②颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)③种间竞争(或竞争)【解题思路】(1)酶在最适温度、最适pH等条件下催化能力最强,所以添加酶制剂需要控制温度。(2)酵母菌在有氧条件下能大量繁殖,增加酵母菌数量,有利于密闭阶段在无氧条件下获得更多的酒精产物,因而发酵初期应先通气。(3)①由图示可知与颠倒前相比,第15天A、B层颠倒后,B层醋酸杆菌密度先快速增长后趋于稳定,颠倒后B层不断翻动,与颠倒前相比,能接触更多氧气,醋酸杆菌大量繁殖,说明影响醋酸杆菌密度变化的环境因素有氧气,后来随着营养物质的消耗及pH的降低,醋酸杆菌数量趋于稳定,说明影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有营养物质、pH等。②颠倒前的B层和颠倒后的A层(即下层)缺氧,有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。③发酵后期营养物质的消耗使不同种类的乳酸菌种间竞争加剧,淘汰了部分种类的乳酸菌。\n9.[2021全国乙·37,15分,难度★★★★☆]工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。回答下列问题:(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供。(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的、能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。\n答案9.【参考答案】(1)蛋白质 碳源(2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧(3)原核生物CO2和酒精 酒精(乳酸、食盐)【解题思路】(1)大豆的主要成分为蛋白质,可为米曲霉的生长提供氮源;淀粉属于多糖,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白酶可以将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸。由题干信息可知,米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,可推断出米曲霉属于异养好氧微生物。(3)乳酸菌为原核生物。酵母菌在无氧条件下通过无氧呼吸将葡萄糖分解成CO2和酒精。在发酵池发酵阶段添加的酵母菌和乳酸菌通过无氧呼吸产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌的生长,加入的食盐也可抑制杂菌生长。(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是(答出1点即可)。\n考点38微生物的培养、分离与计数\n真题分层1基础题组\n1.[2019江苏·12,2分,难度★★☆☆☆]下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是()A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基题组1微生物的实验室培养答案1.A【解题思路】 培养微生物的培养基一般用高压蒸汽灭菌法灭菌,微生物的接种工具,如接种针、接种环或其他金属用具一般通过酒精灯火焰灼烧来灭菌,A错误。接种前,接种环要在酒精灯火焰上进行灼烧,防止接种环上附着的微生物对实验结果造成干扰,接种后灼烧可以防止微生物扩散,对人和环境造成危害,B正确。接种后的培养皿要倒置,防止冷凝水落入培养基造成污染,C正确。在固体培养基表面可形成单菌落,故菌种的分离和菌落的计数都可以使用固体培养基,D正确。\n2.[2015江苏·19,2分,难度★★☆☆☆]做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是()A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上题组1微生物的实验室培养答案2.D【解题思路】 到灭菌时间后,切断热源,让灭菌锅内温度自然下降(不需打开放气阀),当压力表的压力降到零时,打开排气阀,旋松螺栓,打开盖子;倒平板时,用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖;接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后再挑取菌落;标记菌落时应用记号笔标记在皿底上。\n3.[2013江苏·18,2分,难度★★☆☆☆]某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次题组1微生物的实验室培养答案3.B【解题思路】 培养微生物过程中应先灭菌再倒平板,A项错误;每一次划线前都要进行接种环的灼烧灭菌,B项正确;接种后的培养皿应在恒温培养箱中进行培养,光照会影响温度等条件;培养过程中观察间隔的时间一般不超过24h。\n4.[2018全国Ⅱ·37,15分,难度★★★☆☆]在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能。在照射前,适量喷洒,可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是。题组1微生物的实验室培养\n题组1微生物的实验室培养答案4.【参考答案】(1)可以(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)破坏DNA结构 消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽【解题思路】(1)在实验室中,能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属材质的实验器具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比,其优点表现为在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可强化消毒效果。(4)自来水通常采用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌时,若压力达到设定要求,而温度未达到相应要求,最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。\n5.[2019全国Ⅲ·37,15分,难度★★★☆☆]回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上(填“能够”或“不能”)生长,原因是。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。题组1微生物的实验室培养\n题组1微生物的实验室培养答案5.【参考答案】(1)蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌【解题思路】(1)细菌培养时常用牛肉膏蛋白胨培养基,牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素,蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素,而葡萄糖不能提供氮源,NaNO3不能为微生物提供碳源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH是不同的,应该根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是化能自养型细菌,可以空气中的CO2为碳源,因此在没有碳源的培养基上能够生长。(2)在平板培养基上培养细菌时,一般需将平板倒置,这样可以防止皿盖上的水珠落入培养基。(3)不同种微生物在一定培养条件下表现出各自稳定的菌落特征,可以作为菌种鉴定的重要依据。(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理,以免污染环境。\n题组1微生物的实验室培养【知识储备】消毒和灭菌消毒灭菌概念使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌适用对象操作空间、某些液体、双手等接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等\n6.[2017全国Ⅰ·37,15分,难度★★★☆☆]某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题:(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是。但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有(答出两点即可)。题组2土壤中分解尿素的细菌的分离与培养\n题组2土壤中分解尿素的细菌的分离与培养答案6.【参考答案】(1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物 为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料(2)尿素 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定【解题思路】(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素,是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物,必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源;葡萄糖通过呼吸作用被分解时,能为细胞生命活动提供能量,同时,葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质,所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是只允许特定种类的微生物(目的微生物)生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌,因此,配制的培养基应只允许尿素分解菌生长,NH4NO3可以作为所有细菌的氮源,培养基中如含有NH4NO3,将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐,而H2P/HP可以使培养基中pH保持相对稳定。【知识储备】(1)脲酶是尿素分解菌产生的一种催化尿素分解的酶。(2)葡萄糖既是能源物质,又可转化为其他非糖物质。(3)选择培养基是只允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。如:只有固氮微生物才能在不加氮源的培养基上生长。(4)H2P/HP可使培养基的pH保持相对稳定。\n7.[2019江苏·19,2分,难度★★☆☆☆]下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是()A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值题组3分解纤维素的微生物的分离答案7.A【解题思路】 产纤维素酶菌能利用纤维素,故筛选培养基应以纤维素作为唯一碳源,A项错误;富含腐殖质的林下土壤中含有较多的能分解纤维素的产纤维素酶菌,B项正确;在分离平板上长出的菌落还需进一步确定其产纤维素酶的能力,C项正确;用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆,动物食用后更容易消化吸收,可提高秸秆的营养价值,故用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值,D项正确。\n真题分层2中档题组\n1.[2020江苏·19,2分,难度★★★☆☆]为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是()A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色答案1.B【解题思路】 倒平板后无需间歇晃动,A错误;图中Ⅰ区、Ⅱ区的细菌数量太多,Ⅲ区的细菌数量较少,可从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;Ⅲ区中存在单菌落,该实验结果能达到菌种纯化的目的,C错误;刚果红能与纤维素形成红色复合物,但不能和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖形成红色复合物,因此菌落周围的纤维素被降解后,不能被刚果红染成红色,D错误。\n2.[2019北京·3,6分,难度★★★☆☆]筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。有关本实验的叙述,错误的是()A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异菌种菌落直径:C(mm)透明圈直径:H(mm)H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6\n答案2.C【解题思路】 微生物培养基含有四类营养物质:水、无机盐、碳源、氮源,A选项正确;常用稀释涂布平板法筛选淀粉分解菌,涂布前需将菌液稀释,B选项正确;淀粉分解菌可分解淀粉,导致菌落周围的淀粉被分解,不能与碘液反应生成蓝色,故而出现透明圈,透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明细菌分解淀粉能力越强,D选项正确;由题图可知,细菌Ⅰ和Ⅱ形成的菌落周围都出现了透明圈,说明两种细菌都能将淀粉酶分泌至细胞外,C选项错误。\n3.[2020山东·20,3分,难度★★★☆☆]野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析,不合理的是()A.操作过程中出现杂菌污染B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸C.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变\n答案3.B【解题思路】 若操作过程中出现杂菌污染,则基本培养基上会有杂菌生长,从而出现菌落,A正确;若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸,则M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后会出现许多由单个细菌形成的菌落,但由于M、N菌株的遗传物质没有改变,将这些菌落分别接种到基本培养基上时,培养后不会再有菌落出现,B错误;若混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质或菌株中已突变的基因再次发生突变,都会造成遗传物质改变,则混合培养一段时间,充分稀释涂布到基本培养基上培养后会有菌落出现,将这些菌落再分别接种到基本培养基上培养后,也会有菌落出现,C、D正确。\n4.[2018全国Ⅲ·37,15分,难度★★★☆☆]回答下列与酵母菌有关的问题:(1)分离培养酵母菌通常使用(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是。(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是。答案4.【参考答案】(1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖 乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软【解题思路】(1)酵母菌为异养型生物,通常使用麦芽汁琼脂培养基培养;培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌;由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体称为菌落。(2)酵母菌为兼性厌氧型生物,有氧条件利于其繁殖,无氧条件下其进行酒精发酵。(3)酵母菌分解葡萄糖可产生二氧化碳,使面包松软多孔。\n5.[2014新课标全国Ⅰ·39,15分,难度★★★☆☆]植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将分解成。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):注:“+”表示有,“-”表示无。据表判断,培养基甲(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是;培养基乙(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是。酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲++++-++培养基乙+++-+++\n答案5.【参考答案】(1)纤维二糖 葡萄糖(2)红 透明圈(3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素,不会形成CR—纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌【解题思路】(1)纤维素酶包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,C1酶、CX酶催化纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)CR能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,CR—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌的菌落为中心的透明圈。(3)培养基甲中未添加琼脂,为液体培养基,液体培养基上不能形成单菌落,故不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。培养基乙中未添加纤维素,不能和CR形成红色复合物,即使出现单菌落也不能确定为纤维素分解菌。\n6.[2019全国Ⅰ·37,15分,难度★★★☆☆]已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。Ⅲ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。回答下列问题。(1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。\n答案6.【参考答案】(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量 合成其他物质的原料【解题思路】(1)牛肉膏蛋白胨培养基中,牛肉膏、蛋白胨为微生物提供了氮源,而Ⅱ号、Ⅲ号培养基中除X外的其他物质均不含碳,所以能为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因为Ⅱ号培养基中碳源只有X,相当于是选择培养基,只有能降解X的细菌才能增殖,而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要对菌落进行计数,应采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下,丙酮酸参与细菌的有氧呼吸,可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。\n7.[2018全国Ⅰ·37,15分,难度★★★☆☆]将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题:(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制的生长,加入了链霉素的培养基属于培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是。\n答案7.【参考答案】(1)细菌 选择(2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸(3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差【解题思路】(1)在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。若M培养基是用于真菌的筛选,则应加入链霉素以抑制细菌的生长,其属于选择培养基。(2)马铃薯浸出液中含有淀粉、蛋白质、脂质、无机盐、水等多种物质,因此,除氮源外其中还有微生物生长所需要的碳源、无机盐等营养要素。进入细胞的氮源可参与合成蛋白质、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入显色剂碘液后,淀粉遇碘变蓝,而淀粉的水解产物则不发生这种反应。若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,土壤中能产生淀粉酶的微生物可将淀粉分解,菌落周围就会出现透明圈,这样,我们就可以通过是否产生透明圈来筛选能产淀粉酶的微生物了。(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,结果的重复性太差,不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。\n8.[2016全国Ⅰ·39,15分,难度★★★☆☆]空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下:①配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);②制作无菌平板;③设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作;④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题:(1)该培养基中微生物所需的氮来源于。若要完成步骤②,该培养基中的成分X通常是。(2)步骤③中,实验组的操作是。(3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了现象。若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法(填“正确”或“不正确”)。\n答案8.【参考答案】(1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂(2)将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间(3)污染 不正确【解题思路】(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N,可为微生物的生长提供氮源。制作无菌平板所用培养基为固体培养基,所以X应为琼脂。(2)根据实验目的可知,本实验的自变量为教室的不同高度,因变量为微生物的分布情况,故实验组的操作应为将实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间。(3)空白培养基上出现菌落,说明培养基被污染了,即调查中出现了污染现象。实验过程中若培养基被污染,必须将其抛弃,重新制作新的培养基进行实验。\n9.[2016四川·10,12分,难度★★★★☆]图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。(1)图中选择培养基应以为唯一氮源;鉴别培养基还需添加作指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成色。(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。该过程采取的接种方法是,每克土壤样品中的细菌数量为×108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较。(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活,突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸,使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中,终止密码为,突变基因表达的蛋白含个氨基酸。\n答案9.【参考答案】(1)尿素 酚红 红(2)稀释涂布平板法1.75少(3)UGA115【解题思路】(1)筛选产脲酶细菌的选择培养基应以尿素为唯一氮源;鉴别培养基还需要添加酚红作指示剂,产脲酶细菌产生的脲酶可以将尿素分解成氨,导致培养基的pH升高,菌落周围的指示剂将变成红色。(2)图甲过程采取的接种方法是稀释涂布平板法,每克土壤样品中的细菌数量为(156+178+191)/3÷0.1×105=1.75×108(个),血细胞计数板计数法所得数据包括死的细菌,且稀释涂布平板法计数时所计菌落数少于真正的活细菌数,故与血细胞计数板计数法相比,此计数法测得的细菌数较少。(3)图乙从起始密码算起的碱基序列号为271,前270个碱基决定90个氨基酸,从271位到箭头处可以决定1个氨基酸,然后插入70个核苷酸,可决定23个氨基酸,多出一个碱基,加上后面的AG刚好可以决定1个氨基酸,则后面UGA是终止密码。因此突变基因转录的mRNA终止密码为UGA,突变基因表达的蛋白质所含氨基酸数为90+1+23+1=115(个)。\n考点39酶的研究与应用\n真题分层1基础题组\n1.[2019浙江4月·32(一),7分,难度★★★☆☆]回答与果胶和果胶酶有关的问题:(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还有。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等因素外,还需考虑的主要有和。题组1果胶酶在果汁生产中的应用\n题组1果胶酶在果汁生产中的应用答案1.【参考答案】(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)涂布分离(或划线分离)(3)水果组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性 固定化的方法 固定化所用的介质【解题思路】(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还有腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多。(2)对微生物悬液进行涂布分离(或划线分离)可获得单菌落。(3)果胶能将植物细胞粘合在一起,果胶酶水解果胶可以使水果组织软化疏松及细胞受损。果胶不溶于乙醇,所以将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)固定化酶工艺具有可提高酶的稳定性以及可连续处理等优点。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等因素外,还需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。\n2.[2019江苏·13,2分,难度★★☆☆☆]下列关于加酶洗涤剂的叙述,错误的是()A.加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶B.用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水C.含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物D.加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的题组2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果答案2.A【解题思路】 加酶洗衣粉中一般含有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等,A错误。加酶洗涤剂比传统洗涤剂的去污能力更强,所以用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水,B正确。含纤维素酶洗涤剂的作用对象是织物表面因多次洗涤而在主纤维上出现的微毛和小绒球,用纤维素酶处理后,织物表面的微毛和绒球被除去,可以平整织物表面,同时有增白效果,由于微毛和绒球除去后,主纤维变得光滑,减少了微纤维之间的纠缠,而使纤维变得柔软,因此添加纤维素酶的洗衣粉具有增白、柔软两个独特功能,C正确。加酶洗衣粉中所添加的酶,通常是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶,D正确。\n3.[2012江苏·16,2分,难度★★☆☆☆]下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述,合理的是()A.先用热水溶解洗衣粉,再将水温调节到最适温度B.实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C.相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D.衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果题组2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果答案3.B【解题思路】 高温会导致加酶洗衣粉中酶变性失活,所以不能用热水溶解洗衣粉,A项错误;本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果,所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短,B项正确;在酶作用的适宜条件下,加酶洗衣粉的洗涤效果好于普通洗衣粉,C项错误;酶具有专一性,加有蛋白酶的洗衣粉则不能用于真丝、羊毛等衣料衣物的洗涤,适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强,D项错误。\n4.[2018江苏·21,3分,难度★★☆☆☆](多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述,错误的是()A.洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B.洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C.在50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时,其中的酶会迅速失活D.加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存,不会影响其中酶的活性题组2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果答案4.BCD【解题思路】 加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产的,即利用转基因技术、微生物发酵技术生产的,A正确;加酶洗衣粉中的酶通过特殊的化学物质层层包裹,与洗衣粉的其他成分隔离,所以洗衣粉中的蛋白酶不会将其他的酶迅速分解,B错误;加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶,故在50℃热水中酶不会迅速失活,C错误;加酶洗衣粉中的酶通过特殊的化学物质包裹,这些隔离层遇到水后,就会很快溶解,包裹在其中的酶就能迅速发挥催化作用,所以加酶洗衣粉受潮后,其中酶的活性会受到影响,D错误。【易错项分析】 错选A项的考生可能对加酶洗衣粉中酶的来源不清楚,或者说对基因工程、微生物发酵技术只有简单的记忆,而不能对知识加以理解迁移。\n5.[2015江苏·11,2分,难度★★☆☆☆]下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是()A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合题组3酵母细胞的固定化答案5.B【解题思路】固定化酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还能被重复利用;固定化酶发挥作用时不需要溶解氧和营养物质等条件;固定化细胞能用于生产胞外酶和其他能够分泌到细胞外的产物;包埋法固定化细胞是将细胞均匀地包埋在不溶于水的载体中,凝胶与被包埋的细胞之间不形成共价键。\n6.[2018江苏·14,2分,难度★★☆☆☆]下列关于酵母细胞固定化实验的叙述,正确的是()A.用温水使海藻酸钠迅速溶解,待其冷却到室温后用于包埋细胞B.进行包埋时,用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C.注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D.包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性题组3酵母细胞的固定化答案6.D【解题思路】 海藻酸钠溶解时要先加水,之后小火间断加热并不断搅拌,完全溶化后用蒸馏水定容,冷却至室温后,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再固定,A项错误;包埋时氯化钙溶液的作用是使胶体聚沉,B项错误;滴加溶液时注射器或滴管不能贴近液面,否则凝胶珠会呈蝌蚪状,C项错误;制作成功的凝胶珠为淡黄色半透明状,并具有一定的弹性,D项正确。\n题组3酵母细胞的固定化【归纳总结】制备固定化酵母细胞实验操作中需注意:(1)配制海藻酸钠溶液是实验的关键步骤。海藻酸钠溶解应用小火间断加热,海藻酸钠的浓度影响固定化细胞的质量。如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。(2)海藻酸钠溶液应冷却至室温后再加入已活化的酵母细胞。(3)将注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物以恒定的速度缓慢地滴加到CaCl2溶液中,使海藻酸钠形成凝胶珠;凝胶珠需在氯化钙溶液中浸泡30分钟左右,目的是使凝胶珠形成稳定的结构。\n7.[2017江苏·20,2分,难度★★☆☆☆]下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是()A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状题组3酵母细胞的固定化答案7.A【解题思路】 将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状,可以活化酵母,A项正确;配制海藻酸钠溶液时需用小火间断加热,配制CaCl2溶液时不需加热,B项错误;凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30分钟左右,以便形成稳定的结构,C项错误;海藻酸钠溶液浓度过低时固定的酵母细胞数目少,凝胶珠呈白色,过高时凝胶珠易呈蝌蚪状,D项错误。\n8.[2017江苏·12,2分,难度★★☆☆☆]固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是()A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C.温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分题组3酵母细胞的固定化答案8.C【解题思路】 单宁酶和杂蛋白都是大分子,不能用透析法进行分离,可用凝胶色谱法进行分离,A项错误;化学结合法可能影响酶的活性部位进而影响反应效果,而吸附法不影响酶的分子结构,B项错误;影响酶活性的因素有温度、pH和重金属离子等,C项正确;固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分取决于酶的专一性,D项错误。\n真题分层2中档题组\n1.[2020江苏·16,2分,难度★★★☆☆]甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验,结果如图所示。出现乙组实验结果的原因可能为()A.CaCl2溶液浓度过高B.海藻酸钠溶液浓度过高C.注射器滴加速度过慢D.滴加时注射器出口浸入到CaCl2溶液中答案1.B【解题思路】 乙组中凝胶珠不是圆形或椭圆形,而呈蝌蚪状,原因可能是海藻酸钠溶液浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快,故选B。\n2.[2021全国甲·37,15分,难度★★★☆☆]加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“+”越多表示去渍效果越好),实验结果见下表。根据实验结果回答下列问题:(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是;加酶洗衣粉B中添加的酶是;加酶洗衣粉C中添加的酶是。(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有,原因是。(3)相对于无酶洗衣粉,加酶洗衣粉去渍效果好的原因是。(4)关于酶的应用,除上面提到的加酶洗衣粉外,固定化酶也在生产实践中得到应用,如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指。固定化酶在生产实践中应用的优点是(答出1点即可)。加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C无酶洗衣粉(对照)血渍++++++++油渍++++++++\n答案2.【参考答案】(1)碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 碱性蛋白酶和碱性脂肪酶(2)A和C其中所含有的碱性蛋白酶可将蚕丝蛋白水解为可溶性氨基酸和小分子肽,对蚕丝织物造成破坏(3)加酶洗衣粉中的酶制剂可将污渍中的蛋白质、脂肪等大分子水解为可溶性小分子,使污物更容易从衣物上脱落(4)利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术 易于回收,可重复使用【解题思路】(1)日常生活中遇到的血渍中含有大量的蛋白质,油污中含有大量的脂肪。结合表格实验结果可以直接看出加酶洗衣粉A去除血渍的效果较好,说明其中添加的酶是碱性蛋白酶;加酶洗衣粉B去除油渍的效果较好,说明其中添加的酶是碱性脂肪酶;加酶洗衣粉C去除血渍和油渍的效果都好,说明其中添加的酶是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。(2)蚕丝织物的主要成分是蛋白质,不宜用含蛋白酶的洗衣粉洗涤,加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C中都含有碱性蛋白酶。(3)加酶洗衣粉洗涤效果好,其主要原因是其中的酶制剂可将污渍中的蛋白质、脂肪等大分子水解为可溶性小分子,使污物更容易从衣物上脱落。(4)固定化酶技术是利用物理或化学方法将游离酶固定在一定空间内的技术。由于将酶进行了固定,所以固定化酶在生产实践中具有稳定性高、回收方便、易于控制、可反复使用、成本低廉等优点。\n【高分必备】酶制剂的种类与洗涤原理\n3.[2020全国Ⅱ·37,15分,难度★★★☆☆]研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3,并对其进行了研究。回答下列问题:(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是,也可采用斐林试剂检测的增加。(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是和。(3)本实验中,研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是。(4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因是(答出1点即可)。\n答案3.【参考答案】(1)碘液 还原糖(或答:葡萄糖)(2)消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 使蛋白质发生变性(3)在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同(4)酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出【解题思路】(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可依据淀粉遇碘液变蓝的原理来检测底物淀粉的减少,也可以采用斐林试剂检测其水解产物还原糖的增加。(2)在蛋白质分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常在凝胶中添加SDS,SDS不仅能消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响,还能使蛋白质发生变性,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(3)据题图分析可知,在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同,因此可判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)在制备固定化酶时,一般采用物理吸附法或化学结合法,不宜采用包埋法,因为酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出。\n4.[2020浙江7月·29(一),8分,难度★★★☆☆]回答与柑橘加工与再利用有关的问题:(1)柑橘果实经挤压获得果汁后,需用果胶酶处理,主要目的是提高果汁的。为确定果胶酶的处理效果,对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品,可采用3种方法进行实验:①取各处理样品,添加相同体积的,沉淀生成量较少的处理效果好。②对不同处理进行离心,用比色计对上清液进行测定,OD值的处理效果好。③对不同处理进行,记录相同体积果汁通过的时间,时间较短的处理效果好。(2)加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能高效利用果胶的细菌,从腐烂残渣中分离得到若干菌株,分别用无菌水配制成,再均匀涂布在LB固体培养基上。配制适宜浓度的香精油,浸润大小适宜并已的圆形滤纸片若干,再贴在上述培养基上。培养一段时间后,测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大小。从直径的菌株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养,若有果胶酶产生,摇晃试管并观察,与接种前相比,液体培养基的下降。\n答案4.【参考答案】(1)澄清度95%乙醇 较小 抽滤(2)细菌悬液 灭菌 较小 粘性【解题思路】(1)果胶酶能使果胶水解,提高出汁率和澄清度。可利用果胶不溶于乙醇的特性,向果汁中加入95%的乙醇,观察沉淀的生成量以确定酶的处理效果;也可利用光电比色法测OD值来判断果胶的残留量,OD值越小说明果胶的残留量越少,果汁澄清度越高;另外,也可采用对不同处理进行抽滤的方法,记录相同体积果汁通过的时间,时间较短的处理效果好,抽滤时要控制过滤压力,使过滤压力这一无关变量保持相同且适宜。(2)由题意可知要筛选的对象为耐香精油且能分泌果胶酶的细菌,首先要对菌株进行分离。将若干菌株分别用无菌水配制成细胞悬液,再均匀涂布到LB固体培养基上后,利用抑菌圈法筛选耐香精油的细菌,透明圈直径越小说明相应菌株对香精油的耐受性越好;果胶有使细胞粘合在一起的作用,若果胶含量下降,则液体培养基的粘性降低。\n5.[2018浙江4月·32(一),7分,难度★★★☆☆]回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题:某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。(2)在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液),其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采用,进行单菌落分离,然后将其,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的(答出2点即可)、反应液pH和酶反应时间等因素。其中,酶反应时间可通过来调节。\n答案5.【参考答案】(1)C(2)划线分离法(或涂布分离法)扩大培养(3)果胶酶和果胶甲酯酶 淀粉酶使淀粉分解(4)固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量(或体积)【解题思路】(1)煮沸可使酶失去活性,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗可使有关酶失活。(2)通常采用划线分离法(或涂布分离法)进行单菌落分离,然后将其扩大培养,并进行特性鉴定。(3)果胶酶和果胶甲酯酶可使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加淀粉酶使淀粉分解,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质(如石英砂)上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。常用方法有吸附法、共价偶联法等。在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中,主要优化各固定化酶反应器中的固定化酶的量、反应液温度、反应液pH和酶反应时间等因素。其中,酶反应时间可通过控制反应器液体流量来调节。\n6.[2016海南·30,15分,难度★★★☆☆]回答下列问题:(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时,不应该使用开水,原因是。若要去除衣服上的血渍,应选择含有(填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是。(2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法(填“合理”或“不合理”),理由是。(3)已知溶液的pH可以影响酶的活性,请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中(填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。\n答案6.【参考答案】(1)开水使蛋白质变性而沉淀,难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理 蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基【解题思路】(1)新鲜血迹中富含蛋白质,而开水温度较高,会使蛋白质变性沉淀,从而难以清洗。若要去除衣服上的血渍,应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉,因为题图中显示,碱性条件下只有蛋白酶丙有活性。(2)在蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶的做法不合理,因为脂肪酶的化学本质是蛋白质,蛋白酶可降解脂肪酶。(3)pH影响蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中羧基和氨基的解离状态。\n7.[2016江苏·29,9分,难度★★★★☆]为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题:\n(1)实验中的海藻酸钠作用是,CaCl2的作用是。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是。(3)为探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因是。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组24~48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是;72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有。\n答案7.【参考答案】(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2+绿球藻生长(增殖)速度快 绿球藻生长(增殖)速度减慢,溶液中Zn2+浓度较低【解题思路】(1)实验中的海藻酸钠的作用是包埋绿球藻(包埋剂),而CaCl2的作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用培养液或生理盐水来洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后,移去凝胶球,溶液呈绿色的原因是海藻酸钠浓度过低。(3)从图1看:当海藻酸钠浓度为2.0%时,绿球藻数量比其他浓度时多,所以要探索固定化藻对含Zn2+污水的净化作用,宜选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)从图2中看,随着培养时间的延长,空白凝胶球组的Zn2+浓度也下降,原因是凝胶可以吸附Zn2+;从图1可以看出,24~48h间绿球藻增殖速度快,从而使得固定化藻实验组在24~48h间Zn2+浓度下降速度较快;72~96h间绿球藻增殖速度减慢,再加上培养液中Zn2+浓度较低,故72~96h间Zn2+浓度下降速度较慢。\n考点40生物技术在其他方面的应用\n真题分层1基础题组\n1.[2019江苏·10,2分,难度★★☆☆☆]下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述,错误的是()A.用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近B.DNA析出过程中,搅拌操作要轻柔以防DNA断裂C.预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNAD.用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热题组1DNA的粗提取与鉴定答案1.A【解题思路】 哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和细胞器,不能提取到DNA;鸡血、菜花、豌豆、菠菜等都具有细胞核,可以通过不同的方法提取DNA,用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量差异很大,A错误。为防止DNA断裂,在DNA析出过程中搅拌操作要轻柔且沿着一个方向,B正确。DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液,预冷的酒精溶液可用来进一步纯化粗提的DNA,C正确。在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此,用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热,D正确。\n2.[2020海南·10,2分,难度★★☆☆☆]下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是()A.羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料B.提取植物细胞的DNA时,需要加入一定量的洗涤剂和食盐C.预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性,防止DNA水解D.在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色题组1DNA的粗提取与鉴定答案2.A【解题思路】 羊是哺乳动物,哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,因此羊的成熟红细胞不能作为提取DNA的材料,A错误;提取植物细胞的DNA时,需要加入一定量的洗涤剂和食盐,洗涤剂的作用是溶解细胞膜,而食盐的作用是溶解DNA,B正确;冷却的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性,防止DNA水解,C正确;在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,D正确。\n3.[2015广东·3,6分,难度★★☆☆☆]关于DNA的实验,叙述正确的是()A.用兔的成熟红细胞可提取DNAB.PCR的每个循环一般依次经过变性-延伸-复性三步C.DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色题组1DNA的粗提取与鉴定答案3.C【解题思路】 兔的成熟红细胞没有细胞核,不能用其提取DNA,A项错误;PCR的每个循环一般依次经过变性-复性-延伸三步,B项错误;DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物,C项正确;用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,只有细胞核呈绿色,D项错误。\n4.[2013江苏·4,2分,难度★★☆☆☆]某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验,操作错误的是()A.加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B.用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNAC.加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D.加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热题组1DNA的粗提取与鉴定答案4.A【解题思路】 加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和,否则会产生许多泡沫,不利于后续步骤的操作,A项错误;蛋白酶能够分解蛋白质,因此能起到纯化DNA的目的,B项正确;加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀,C项正确;加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热来鉴定DNA,D项正确。\n5.[2015全国Ⅱ·39,15分,难度★★★☆☆]回答与胡萝卜素有关的问题:(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是(填“α-胡萝卜素”、“β-胡萝卜素”或“γ-胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为,胡萝卜素是(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是。题组2植物有效成分的提取\n题组2植物有效成分的提取答案5.【参考答案】(1)β-胡萝卜素 维生素A夜盲症 非挥发性(2)需要(3)乙酸乙酯 萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂【解题思路】(1)从胡萝卜中提取出的橘黄色物质包括多种结构类似物,统称为胡萝卜素,β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分;一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A;维生素A缺乏会引起夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等,其中人在弱光下视物不清的疾病称为夜盲症;胡萝卜素化学性质比较稳定,不具有挥发性。(2)含水量会影响萃取的效率,因此,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,需要将新鲜的岩藻干燥。(3)有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,而乙醇是水溶性有机溶剂,乙酸乙酯是水不溶性有机溶剂,因此应选择乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂。\n6.[2019海南·30,15分,难度★★★☆☆]回答下列问题。(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料,采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是。在进行蒸馏时,冷凝管的进水口比出水口(填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl,其目的是;得到的油层还需要加入无水Na2SO4,其目的是。(2)某同学在通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,可以不添加酵母菌,原因是;在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原因是。题组2植物有效成分的提取\n题组2植物有效成分的提取答案6.【参考答案】(1)利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层 低 促进油水混合物中油和水的分离 吸收油层中的水分(2)酵母菌可以利用糖进行无氧呼吸产生酒精 在葡萄皮上有野生型的酵母菌 醋酸菌产生醋酸【解题思路】(1)水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层。在进行蒸馏时,冷凝管的进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl,以促进油水混合物中油和水的分离;得到的油层还需要加入无水Na2SO4,其目的是吸收油层中的水分。(2)由于酵母菌可以利用糖进行无氧呼吸产生酒精,故在通过发酵制作果酒时,在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,由于葡萄皮上附着有野生型的酵母菌,故可以不添加酵母菌;在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,会造成醋酸菌大量增殖,进行醋酸发酵,产生醋酸,因此发酵液会变酸。\n真题分层2中档题组\n1.[2012江苏·18,2分,难度★★☆☆☆]下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是()A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少答案1.C【解题思路】 提取植物细胞中DNA时加入洗涤剂可瓦解植物细胞膜,利于DNA的释放,但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度,A项错误;含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂在沸水浴条件下检测,冷却后观察变成蓝色,B项错误;菜花匀浆中含有DNA水解酶,常温下其活性较高,可催化DNA水解从而影响DNA的提取,C项正确;用玻棒缓慢搅拌滤液不会使DNA分子断裂,则不会影响DNA的提取量,D项错误。\n2.[2015江苏·25,3分,难度★★★☆☆](多选)图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是()A.图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B.图1中完成过滤之后保留滤液C.图2中完成过滤之后弃去滤液D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质答案2.BCD【解题思路】 图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破,图2中加入蒸馏水的目的是调节盐溶液的浓度,使DNA析出;图1中鸡血细胞破裂后DNA位于滤液中;图2中析出的DNA在纱布上,应弃去滤液;嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶,能使杂质蛋白分解。\n3.[2013海南·30,15分,难度★★★☆☆]根据相关知识,回答胡萝卜素提取和酶应用方面的问题:(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和,以提高萃取效率;水蒸气蒸馏法(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取,原因是;鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时,通常可采用法,并以样品作为对照。(2)若要提高衣物上血渍的去除效果,可在洗衣粉中加入酶,因为该酶能将血红蛋白水解成可溶性的或;若要提高衣物上油渍的去除效果,洗衣粉中可添加酶;使用加酶洗衣粉时,水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是。答案3.【参考答案】(1)干燥 不适合 水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质,而胡萝卜素为非挥发性物质,不能随水蒸气蒸馏出 纸层析 标准的胡萝卜素(2)碱性蛋白(或蛋白)氨基酸 小分子肽 脂肪 水温过低时酶活性较低、水温过高会使酶变性失活【解题思路】(1)胡萝卜素不溶于水,易溶于石油醚等有机溶剂,故可用萃取法提取胡萝卜素,萃取前,要将胡萝卜进行粉碎和干燥。胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定,并与标准样品进行对比。(2)血渍中含有蛋白质,可用含蛋白酶的洗衣粉洗涤,其原理是蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。油渍的主要成分是脂肪,需用含脂肪酶的洗衣粉洗涤。水温过低抑制酶的活性,水温过高会使酶变性失活。\n4.[2013山东·34,8分,难度★★★☆☆]胡萝卜素是一种常用的食用色素,可从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得,流程如下:(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环,其目的是。(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供和。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是。(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素,鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为。\n答案4.【参考答案】(1)稀释涂布平板法(或:稀释混合平板法)灭菌(或:防止杂菌污染)(2)碳源 氮源(3)时间 水浴 滤去不溶物(4)(实验)对照【解题思路】(1)接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法;为了避免杂菌的污染,接种过程中要进行无菌操作,如对接种环进行灼烧处理。(2)蔗糖可作为碳源,硝酸盐含有氮元素,可作为氮源。(3)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解;由于萃取剂都是易燃物,直接使用明火加热易引起燃烧、爆炸,故采用水浴加热。(4)鉴定胡萝卜素时,胡萝卜素标准品主要起一个对照的作用。\n5.[2017全国Ⅲ·37,15分,难度★★★☆☆]绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→过滤去除活性炭→蒸馏(含回收溶剂)→重结晶→成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是。(2)提取物质W时,振荡的作用是。(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是。(4)现有丙酮(沸点56℃)、乙醇(沸点约78℃)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是。(5)该实验操作过程中应注意的事项是(答出两点即可)。\n答案5.【参考答案】(1)晾干 高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火【解题思路】(1)依据题干信息,物质W受热、受潮易分解,因此不宜选择高温烘干,而新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果,故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时,振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力,可以去除提取液中植物甲所含的色素,从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解,因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行,同时因实验中使用了有机溶剂,要注意防火。\n易错疑难集训\n1.[2019全国Ⅱ·37,15分,难度★★★☆☆]物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加,三处滴加量相同。②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明。易错点“百里挑一”——微生物的筛选\n易错点细胞分裂过程中结构和物质的变化分析答案1.【参考答案】(1)W(2)乙 乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)①缓冲液②缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近【解题思路】(1)要从土壤中分离出能降解含氮有机物W的目标菌,所用选择培养基应以该特定物质W为氮源。(2)图示信息显示,在乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W,若要得到目标菌,应该选择乙菌落进一步纯化。(3)若要通过设计实验确定甲、乙两种细菌能否利用空气中的氮气作为氮源,需将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若某细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)①实验应遵循单一变量原则,故C处应滴加缓冲液。②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W;若A、B处形成的透明圈大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。\n1.[2020江苏·31,9分,难度★★★★☆]产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是(填编号)。(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌个。(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。疑难点“数不胜数”——微生物的计数编号①②③④物品培养基接种环培养皿涂布器灭菌方法高压蒸汽火焰灼烧干热臭氧\n(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株进行后续相关研究,理由是。疑难点“数不胜数”——微生物的计数\n疑难点“数不胜数”——微生物的计数答案1.【参考答案】(1)④(2)梯度稀释4.6×105(或460000)(3)诱变 脂肪(或油脂)较大(4)B该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好【解题思路】(1)涂布器一般用干热灭菌法或灼烧灭菌法进行灭菌。(2)99mL无菌水中加入1.0g土壤制成的菌悬液为100mL,取稀释10倍后的菌悬液0.1mL涂布平板,平板上的平均菌落数为46,则每克土壤约含酵母菌46÷0.1×10×100=4.6×105(个)。(3)辐射可以提高基因突变的频率,利用射线辐照进行的育种为诱变育种。本实验的目的是筛选产脂肪酶的菌株,所用的培养基应该以脂肪(或油脂)为唯一碳源;最终形成的菌落直径越大,形成该菌落的菌株分解脂肪(或油脂)的能力越强,生产脂肪酶的能力也越强。(4)由图可知,相对于菌株A,菌株B的增殖速度更快,降解脂肪能力更强;根据题干信息“在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白”可进一步推知菌株B处理含油废水时可得到更多的单细胞蛋白,故菌株B更适合作为后续研究的材料。\n2.[2018江苏·31,8分,难度★★★★☆]酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。如图所示为操作流程,请回答下列问题:(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的,及时对培养基进行分装,并进行灭菌。(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约(在25℃、50℃或80℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。疑难点“数不胜数”——微生物的计数\n(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有。a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上色细胞的个数应不少于,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。疑难点“数不胜数”——微生物的计数\n疑难点“数不胜数”——微生物的计数答案2.【参考答案】(1)pH高压蒸汽(湿热)(2)50℃(3)a、b、d(4)氧气 无30【解题思路】(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称取各组分,之后溶解定容,再调节培养基的pH,一般情况下,采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。(2)对培养基进行高压蒸汽灭菌后,需将温度降至50℃左右后倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。(3)在对酵母菌进行划线纯化时,为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌;且在划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落;本实验是为了获得能以工业废甲醇作为碳源的酵母,故在实验过程中可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇耐受株。(4)酵母菌是兼性厌氧型真菌,有氧条件下大量繁殖。酵母菌扩大培养时,需保证充足的营养和氧气供应。“用等体积台盼蓝染液染色”,即计数室中培养液体积实际只有0.1÷2=0.05mm3,设5个中方格中无色(活细胞不被台盼蓝染色)的细胞数目为x个,则3×109=x/5×25×1000×1000÷0.05,解得x=30。\n素养题型专练\n1.[2015广东·29,16分,难度★★★★☆](科学探究)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。(2)据上图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者;pH呈下降趋势,原因是。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%~10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。\n答案1.【参考答案】(1)创造无氧环境 丙酮酸、[H]、ATP(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平 乳酸积累(3)结果记录表亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)推测实验结论:①用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低;②最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间【解题思路】(1)乳酸菌是厌氧微生物,在无氧条件下才能增殖和生长,进行各项生命活动。细胞呼吸的第一阶段是葡萄糖分解为丙酮酸的过程,该阶段的产物有丙酮酸、[H]和ATP。(2)据题图分析,在第3天时,亚硝酸盐的含量为40mg/kg,而在第8天时,亚硝酸盐的含量只有5mg/kg,故第8天后的泡菜更适于食用。由于乳酸菌的无氧呼吸产物是乳酸,而乳酸呈酸性,经过大量的积累会使pH下降。(3)三因子自变量的表格中,自变量分别是食盐的浓度、不同菌种、培养时间,观察指标是亚硝酸盐的含量,其他都是无关变量,应保持相同且适宜。表格中要有单位。食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选\n2.[2014四川·10,11分,难度★★★★☆](科学思维、社会责任)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是。(2)与微生物培养基相比,植物组织培养的培养基常需添加生长素和,这些植物激素一般需要事先单独配制成保存备用。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有。(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是,该实验设计是否合理?为什么?。\n答案2.【参考答案】(1)氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)细胞分裂素 母液(3)接种环①接种环灼烧后未冷却;②划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理,缺少空白对照【解题思路】(1)微生物生长所需要的主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐。使用以苯磺隆作为唯一碳源的选择培养基,只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖。(2)植物组织培养常需要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素,这些植物激素一般需事先单独配制成母液备用。(3)平板划线法接种时常使用接种环划线。第二区域只有第一条线无菌落,可能是因为接种环在灼烧后未冷却就直接划线,高温导致菌种死亡,也可能是因为划线未从第一区域末端开始。(4)假设目的菌种能分泌相关酶降解苯磺隆,则将该菌种的培养液过滤离心,取上清液,可获得降解苯磺隆的酶。如果假设成立,则加入蛋白酶处理后,将不能降解苯磺隆,从而得到苯磺隆的降解机制。由于该实验缺少不用蛋白酶处理的对照组,不够严谨,因此不能得出相应结论。\n1.[2015江苏·31,8分,难度★★★★☆](以人工瘤胃模仿反刍动物的胃用来发酵处理秸秆为背景)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(如图)。图中降解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。\n(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果如图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。\n1.【参考答案】(1)③(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性①(5)J4发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高【解题思路】(1)样品稀释需要无菌水,在酒精灯附近操作,涂布平板需要培养皿,在酒精灯附近操作,两者都不需要显微镜。(2)涂布平板时只能取少量菌悬液滴加到培养基表面,菌悬液量过多会导致菌体堆积,影响分离效果。(3)分装培养基时,试管口若粘附有培养基,则需用酒精棉球擦净,以免污染棉塞。(4)接种微生物培养过程中,纤维素被纤维素酶分解后,刚果红—纤维素红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈(降解圈),降解圈越大,说明纤维素酶的量越多,活性越强。(5)在较高温度条件下J4菌种的纤维素酶活性较高,且J4菌种在较低pH条件下纤维素酶活性较高。发酵过程中,人工瘤胃中的温度升高、pH下降,故J4菌种更适合用于人工瘤胃发酵。答案\n全章综合训练\n1.[2012北京·5,6分,难度★★☆☆☆]高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是()A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上D.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上答案1.C【解题思路】A项,将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中进行酿酒时,在缺氧、酸性环境下其他杂菌不能生长,故不严格灭菌对其影响不大;B项,腐乳制作中将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上,毛霉生长繁殖快且抗杂菌能力强,故不严格灭菌对实验结果影响不大;C项,进行植物组织培养时,植物材料体积小、抗性差,而微生物繁殖快、生长迅速,会争夺培养基中的营养,产生的代谢废物还会毒害培养材料,故培养材料一旦被微生物(如细菌)污染,将严重影响实验结果;D项,选择培养基中已经加入了某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物生长,另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物,因此将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上时不进行严格的无菌操作,对实验结果影响不大。\n2.[2020浙江7月·19,2分,难度★★☆☆☆]下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是()A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pHC.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒D.适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化答案2.A【解题思路】 利用尿素固体培养基筛选尿素分解菌时,尿素固体培养基并不直接杀死其他微生物,而是其他微生物不能以尿素为氮源,无法在尿素固体培养基中存活,A错误;不同的微生物生长所需的最适pH不同,如细菌适宜生活在中性偏碱环境,霉菌适宜生活在中性偏酸环境,因此配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH,B正确;利用糯米酿酒需要先进行糖化,酵母菌不能直接利用淀粉进行发酵,C正确;醋化醋杆菌的发酵底物为一定浓度的酒—水混合物,适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化,D正确。\n3.[2021江苏适应性考试·4,2分,难度★★☆☆☆]下列中学实验中有关NaCl使用的叙述,正确的是()A.制作泡菜时,加入NaCl的目的是抑制细菌生长B.向牛肉膏蛋白胨培养基中加入高浓度NaCl可用于筛选耐盐细菌C.用刚果红染色剂筛选纤维素分解菌时,加入的NaCl可促进菌落显色D.在DNA粗提取时,向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液可使DNA析出答案3.B【解题思路】 制作泡菜时,加入NaCl既可以调味,又能抑制微生物生长,避免泡菜变质,A错误;高浓度NaCl可以抑制多种细菌的生长,但不会影响耐盐细菌的生长,因此,向牛肉膏蛋白胨培养基中加入高浓度NaCl可以将耐盐细菌筛选出来,B正确;用刚果红染色剂筛选纤维素分解菌时,染色结束后,倒去刚果红溶液,加入NaCl溶液以洗去浮色,C错误;在DNA的粗提取实验中,向滤液中加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液可以溶解DNA,过滤除去不溶的杂质,再向滤液中加入物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液可使DNA析出,D错误。\n4.[2019江苏·9,2分,难度★★☆☆☆]下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是()A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵答案4.B【解题思路】 乳酸菌是厌氧细菌,在无氧的情况下,将葡萄糖分解成乳酸,因此,利用乳酸菌制作酸奶的过程中,应该密封发酵,A错误。家庭制作果酒、果醋和腐乳的过程中存在多种微生物,通常都不是纯种发酵,B正确。醋酸菌在氧气充足、糖源充足时,能将果汁中的糖分解成醋酸,在缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,从而使发酵液中的pH逐渐降低;而在果酒制作过程中,酵母菌在细胞呼吸过程中会生成二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,也会使发酵液中的pH逐渐降低,C错误。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,因此,毛霉主要通过产生脂肪酶和蛋白酶参与腐乳发酵,D错误。\n5.[2016江苏·25,3分,难度★★★☆☆](多选)漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是()A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株\n答案5.BC【解题思路】 漆酶属于木质素降解酶类,生活污水中含木质素类的物质少,则能降解木质素的产漆酶微生物较少,故生活污水不是分离产漆酶菌株的首选样品,A项错误;产漆酶菌株可降解木质素,筛选培养基中应加入木质素来筛选产漆酶的菌株,可依据漆酶菌株的菌落特征挑出产漆酶的菌落,B项正确;在涂布平板上挑取的菌落可能含有其他杂菌,可再通过平板划线法进一步分离纯化,C项正确;对于需要长期保存的菌株,不适宜在常温下保存,应低温冷冻保存,D项错误。\n6.[2016江苏·21,3分,难度★★★☆☆](多选)为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗,是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述中错误的是()A.纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B.在上述工艺中,为重复使用纤维素酶,可选用适当的包埋剂固定化酶C.在上述工艺中,通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D.纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素\n答案6.BD【解题思路】 纤维素酶在仿旧中的作用机理是适当水解布料中的纤维素成分,和加酶洗衣粉中的纤维素酶作用类似,都是使织物变得膨松,有利于染色剂染色和污物脱落,A项正确;纤维素酶的固定不宜用包埋法,固定化酶可使酶重复使用,B项错误;纤维素酶的活性受温度、酸碱度的影响,控制处理时间可控制布料中纤维素成分的水解程度,故通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅,C项正确;纤维素分子中葡萄糖残基间不形成磷酸二酯键,D项错误。\n7.[2016全国Ⅲ·39,15分,难度★★★☆☆]某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题:(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有和。分离纯化时应挑选出的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。\n答案7.【参考答案】(1)无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油【解题思路】(1)分离纯化乳酸菌过程中,需要在固体培养基上培养乳酸菌并得到单菌落。由于泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落,故分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。(2)由于乳酸菌代谢产生的乳酸可以溶解培养基中的碳酸钙,形成透明圈,故培养基中加入碳酸钙可用于鉴别乳酸菌,同时碳酸钙也可以中和乳酸菌产生的乳酸。(3)乳酸菌在-20℃长期保存时,菌液中需要加入一定量的甘油,加甘油是为了避免水结冰产生冰晶损伤细胞。\n8.[2020全国Ⅲ·37,15分,难度★★★☆☆]水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题:(1)制作果汁时,可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,原因是。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶,某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常,酶活性的高低可用来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋,制作果酒需要菌,这一过程中也需要O2,O2的作用是。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌属于(填“好氧”或“厌氧”)细菌。\n答案8.【参考答案】(1)果胶分解酶、果胶酯酶 细胞壁(2)温度对果胶酶活性有影响,在最适温度下酶活性最高,出汁率最高(3)在一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量(4)酵母 促进有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖 好氧【解题思路】(1)果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。纤维素是植物细胞壁的主要组成成分之一,纤维素酶可以将其分解。(2)用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,这是因为温度对果胶酶活性有影响,在最适温度下酶活性最高,出汁率最高。(3)酶活性的高低可以用在一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。(4)利用获得的果汁制作果酒时需要用酵母菌,果酒发酵前期需要O2,O2可促进酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,其对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。\n9.[2015全国Ⅰ·39,15分,难度★★★☆☆]已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用染色。微生物A产生的油脂不易挥发,可选用(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用直接计数;若要测定其活菌数量,可选用法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg,则上述三个温度中,℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕℃设计后续实验。\n答案9.【参考答案】(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板 稀释涂布平板(4)4540【解题思路】(1)观察脂肪时可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色。对于不易挥发的物质可用萃取法提取。(2)为从自然界获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,应以油脂为唯一碳源进行选择培养。(3)若要测定微生物菌体数,可在显微镜下利用血细胞计数板直接计数;若要测定其活菌数量,可用稀释涂布平板法获得单菌落,选择菌落数在30~300的平板进行计数。(4)相同时间降解相等质量油脂所需酶量越多的温度条件下酶的活力越小,即45℃条件下酶的活力最小。而40℃条件下酶的活力相对最大,故应围绕此温度设计后续实验,以进一步确定该酶的最适温度。\n10.[2014新课标全国Ⅱ·39,15分,难度★★★☆☆]为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是;然后,将1mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过灭菌,在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是。(3)示意图A和B中,表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培养能提高培养液中的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高的利用率。\n答案10.【参考答案】(1)检测培养基平板灭菌是否合格3.8×1(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质【解题思路】(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1mL稀释液中平均有38个活菌,可推测每升水样中的活菌数=38×10×100×1000=3.8×107(个)。(2)接种环、接种针或其他金属用具直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌。在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较两图可以看出,A是用平板划线法接种培养后得到的结果,B是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)由于振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量,还可以使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,故振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。\n11.[2020全国Ⅰ·37,15分,难度★★★★☆]某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题:(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是。甲、乙培养基均属于培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释倍。(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:。(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即。\n答案11.【参考答案】(1)高压蒸汽灭菌 琼脂 选择(2)104(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数(5)水、碳源、氮源和无机盐【解题思路】(1)实验过程中,对盛有水或培养基的摇瓶进行灭菌时,常采用高压蒸汽灭菌法。据题图分析可知,乙培养基为固体培养基,与甲培养基相比,其特有的组分Y物质应是凝固剂琼脂。甲、乙培养基均只允许能利用物质S作为氮源和碳源的微生物生长,因此均为选择培养基。(2)据题意,假设至少将摇瓶M中的菌液稀释X倍,才能保证稀释后的100μL菌液中细菌细胞数不超过200个,初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,则稀释之前100μL菌液中有2×106个细菌,可得2×106×(1/X)=200,则X=104,因此至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)在筛选过程中,若培养基中S浓度过高,可能会导致细胞失水,进而抑制菌株的生长。(4)将含有能降解S的细菌的淤泥加入无菌水中,进行适当稀释后,利用稀释涂布平板法,取适量的菌液涂布到乙培养基上,在适宜条件下进行培养,一段时间后,统计菌落数,即可估算出淤泥中能降解S的细菌细胞数。(5)本实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供的营养物质是水、碳源、氮源和无机盐。\n12.[2017海南·30,15分,难度★★★★☆]绿藻A是某种单细胞绿藻,能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累积的影响,将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏(实验组)和氮营养正常(对照组)的两瓶培养液中,并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量,结果如图。(1)从图甲可知,在氮营养正常培养液的瓶中,绿藻A的种群增长曲线呈型。(2)综合图甲和图乙的信息可知,在生产上,若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W,可以采取的措施是。(3)若物质W是类胡萝卜素,根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点,应选择的提取方法是。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开,纸层析法分离的原理是。(4)在以上研究的基础上,某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响,则该实验的自变量是。(5)与在光照条件下相比,若要使绿藻A在黑暗条件下增殖,需要为其提供(填“葡萄糖”或“纤维素”)作为营养物质,原因是。\n答案12.【参考答案】(1)S(2)将少量的绿藻A放在氮营养正常的培养瓶中培养获得大量的绿藻A后再转移到氮营养缺乏的培养液中培养(3)萃取 类胡萝卜素和叶绿素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上的扩散速度快(4)培养液中氮的浓度(5)葡萄糖 在黑暗条件下,绿藻A不能合成葡萄糖,绿藻A不能吸收纤维素【解题思路】(1)从图甲可知,在对照组氮营养正常培养液的瓶中,绿藻A的细胞浓度(种群数量)增长到一定程度后维持基本稳定,符合S型曲线特点。(2)综合图甲和图乙的信息可知,绿藻A在氮营养正常的培养液中增殖速度快,在氮营养缺乏的培养液中物质W积累较多,若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W,可以先将绿藻A放在氮营养正常的培养瓶中培养使其大量增殖,再放在氮营养缺乏的培养液中培养积累物质W。(3)根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点,应用萃取法提取。纸层析法分离的原理是不同物质在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸上的扩散速度快。(4)氮营养缺乏程度不同,即培养液中氮的浓度不同,则该实验的自变量是培养液中氮的浓度。(5)要使绿藻A在黑暗条件下增殖,需要为其提供葡萄糖作为能源物质,因为在黑暗条件下,绿藻A不能进行光合作用合成葡萄糖,且纤维素是大分子物质,绿藻A不能吸收。\n13.[2017江苏·31,7分,难度★★★★☆]苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小明同学准备依据如图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有。(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐,以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集,应进一步,以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加。(3)右图为连续划线法示意图,在图中(填图中序号)区域更易获得单菌落。\n(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中1~5号比色管的苯酚浓度应分别为。如果废水为50mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释(填序号:①5②10③20)倍后,再进行比色。管号123456苯酚浓度(mg/L)1\n答案13.【参考答案】(1)蛋白胨、苯酚(2)增加 稀释涂布 凝固剂(3)③(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8③【解题思路】(1)富集培养基中蛋白胨、苯酚都是含C的有机物,可作为碳源。(2)欲富集酚降解菌,需随转接次数增加逐渐增加培养基中苯酚的含量;若接种培养后平板上菌落过于密集,则应进一步稀释后再进行涂布,以降低平板上菌落密度,便于菌落计数与分离;平板培养基是固体培养基,除含有水、营养物质(碳源、氮源、无机盐等)外,还需添加琼脂作为凝固剂。(3)利用连续划线法接种时,最后的划线区域(③)中,菌体的密度较小,容易获得单菌落。(4)因系列浓度梯度中6号比色管中苯酚浓度为1mg/L,故1~5号比色管中的苯酚浓度应分别为0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L;根据题意,废水为50mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,要使稀释后的苯酚残留液浓度介于0~1mg/L,需将残留液稀释20倍左右。\n14.[2021辽宁适应性测试·22,9分,难度★★★★☆]微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。如图为产油脂芽孢杆菌筛选的流程,其中B平板上的5个菌落是初筛得到的芽孢杆菌,C为B平板上菌落的原位影印,利用苏丹黑B可使脂类物质呈黑色的特性,对C进行染色,得到结果D。回答下列问题:(1)图中对土壤菌液进行系列梯度稀释的目的是。(2)若要使菌落能在A平板上生长,下列培养基组分中最合理的是(填“甲”“乙”或“丙”),原因是。\n(3)培养基配制完成后需要立即进行灭菌,常用的灭菌方法为。(4)根据D的染色结果,可判断B平板中的(填图中数字)是产油脂芽孢杆菌的菌落。(5)将B平板中的产油脂芽孢杆菌的单菌落进一步纯化培养得到E。将E中的菌落接种到试管F的固体斜面培养基上,经培养后放入4℃冰箱中临时保藏,以后每3~6个月需要转接一次。这种方法不适合长期保藏菌种的原因是。如需长期保存可采用的方法。\n答案14.【参考答案】(1)使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单菌落(2)甲 甲培养基含有细菌生长所需的各种营养物质和凝固剂琼脂,乙培养基缺少氮源,丙中缺少琼脂(液体培养基),细菌繁殖不能形成菌落(3)高压蒸汽灭菌法(4)3(5)这种方法保藏的菌种容易被污染或发生变异 甘油管藏【解题思路】(1)对土壤菌液进行系列梯度稀释,可以使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而在培养基表面形成单菌落。(2)若要使菌落能在A平板上生长,应该用甲培养基组分,原因是甲培养基含有细菌生长所需的各种营养物质和凝固剂琼脂,乙培养基缺少氮源,丙中缺少琼脂(液体培养基),细菌繁殖不能形成菌落。(3)培养基常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。(4)根据D的染色结果,只有B平板中的菌落3被苏丹黑B染成黑色,说明菌落3才是产油脂芽孢杆菌的菌落。(5)斜面培养基临时保藏的方法不适合长期保藏菌种,原因是这种方法保藏的菌种容易被污染或发生变异。长期保存菌种可采用甘油管藏的方法。\n15.[2021河北·23,15分,难度★★★★☆]葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣)。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料,同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。回答下列问题:(1)皮渣中含有较多的天然食用色素花色苷,可用萃取法提取。萃取前将原料干燥、粉碎的目的分别是,萃取效率主要取决于萃取剂的。萃取过程需要在适宜温度下进行,温度过高会导致花色苷。研究发现,萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高花色苷的提取率,原因是。(2)为了解皮渣中微生物的数量,取10g皮渣加入90mL无菌水,混匀、静置后取上清液,用稀释涂布平板法将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95,则每克皮渣中微生物数量为个。(3)皮渣堆积会积累醋酸菌,可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时,需要将培养基的pH调至性,灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板,加入碳酸钙的目的是。培养筛选得到的醋酸菌时,在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为。(4)皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时,乳酸菌有可能混入其中,且两者菌落形态相似。请设计一个简单实验,区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌。(简要写岀实验步骤和预期结果)\n答案15.【参考答案】(1)去除原料中的水分、使原料与有机溶剂充分接触 性质和使用量 分解 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,使用纤维素酶、果胶酶可破坏细胞结构,使细胞液中的花色苷充分释放出来(2)8.8×107(3)酸 保护色素,防止色素分解 碳源(4)实验步骤:用无菌的纱布放在初筛平板上,并轻轻按压,将其上的菌株接种到一个新的空白培养基上,放在无菌且无氧的培养箱中培养一段时间后,观察菌株的生长情况。预期结果:新的培养基上能生长的菌株即为乳酸菌,不能生长的为醋酸菌。【解题思路】(1)萃取前将原料干燥、粉碎,可去除原料中的水分,并使原料与有机溶剂充分接触,提高萃取效率。萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。萃取温度过高会导致花色苷分解。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,萃取时使用纤维素酶、果胶酶处理可破坏细胞结构,使细胞液中的花色苷充分释放出来,从而提高花色苷的提取率。(2)三个平板上菌落数量的平均值=(78+91+95)/3=88(个),每克皮渣中的微生物数量=(88÷0.1)×104×100÷10=8.8×107(个)。(3)醋酸菌能生活在酸性环境中,因此在制备醋酸菌初筛平板时,需要将培养基的pH调至酸性,灭菌后在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙可保护色素,防止色素分解。醋酸菌在缺少糖源时,可以将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为碳源。(4)醋酸菌是需氧型微生物,而混入其中的乳酸菌是厌氧型微生物,据此可设计实验。实验思路:用无菌的纱布放在初筛平板上,并轻轻按压,将其上的菌株接种到一个新的空白培养基上,放在无菌且无氧的培养箱中培养一段时间后,观察菌株的生长情况。预期结果:新的培养基上能生长的菌株为乳酸菌,不能生长的菌株为醋酸菌。
