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(共126张PPT)
专题八　生物技术实践
基础自查·明晰考位
整合考点 22
整合考点 23
基础自查·明晰考位
聚焦大概念
发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品；获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础；发酵工程为人类提供多样的生物产品。
纵 引 横 连————建网络
水、碳源、氮源、无机盐、生长因子
灭菌
尿素
稀释涂布平板
刚果红
酵母菌
乳酸菌
萃取
边 角 扫 描————全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．微生物利用的相关判断
(1)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(　　)
(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(　　)
(3)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌(　　)
(4)检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数(　　)
(5)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌(　　)
×
√
×
×
×
2．传统发酵技术的相关判断
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(　　)
(2)酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精(　　)
(3)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵(　　)
(4)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶(　　)
(5)在制作腐乳时，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(　　)
×
√
√
√
×
3．植物有效成分提取的相关判断
(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料，可采用水蒸气蒸馏法提取(　　)
(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是酒精，原理是薄荷油易溶于有机溶剂酒精中(　　)
(3)用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤(　　)
(4)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解(　　)
(5)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中不需要对照(　　)
×
×
×
√
×
整合考点22　微生物的培养与应用及传统发酵技术的应用
考点整合 固考基
1.图解识记微生物的培养、分离与计数
平板划线法
紫外线
碳源
氮源
高压蒸汽灭菌
稀释涂布平板法
2．熟记微生物分离与计数的两个实例
(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
①筛选菌株：利用__________筛选菌株。
②测定微生物数量的常用方法：_____________和________直接计数。
③过程：土壤取样→________→微生物的培养与观察。
④鉴定方法：含酚红指示剂的以尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂________，则该菌能分解尿素。
选择培养基
稀释涂布平板法
显微镜
样品稀释
变红
(2)分解纤维素的微生物的分离
①实验原理：
即：可通过是否产生________来筛选纤维素分解菌。
②流程：土壤取样→选择培养→________→涂布平板→挑选菌落。
纤维二糖
透明圈
透明圈
梯度稀释
3．理清微生物培养的“5”种基本技术
(1)培养基的制备：计算→________→溶化→________→倒平板。
(2)无菌技术：主要包括________和________。
(3)倒平板操作：待培养基冷却至________左右时，在__________附近倒平板。
(4)平板划线法：平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面________的操作，将聚集的菌种________分散到培养基的表面。注意划线的方法(如图)。
称量
灭菌
消毒
灭菌
50 ℃
酒精灯火焰
连续划线
逐步稀释
(5)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列的梯度稀释然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成_____________。
单个的菌落
(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
(2)利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：C/V×M(C代表平板上生长的平均菌落数，V代表涂布时的体积，M代表稀释倍数)。
(3)平板划线法适用于微生物的纯化，但不能用于微生物计数。
(4)观察菌落需要用固体培养基，因此培养基要添加琼脂。
(5)菌种用甘油管藏法长期保存，保存时菌液中常添加一定量的甘油。
(6)振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。
4．理清“4”种传统发酵食品的技术
　项目 内容　　　 果酒和果醋 的制作 腐乳制作 制作泡菜并检测
亚硝酸盐含量
菌种 果酒：________ 果醋：________ ________ ________
原理 (1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇 (2)醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸 毛霉将蛋白质、脂肪分解成________ 乳酸菌将糖转化为乳酸
原料 选择 ____________ (或苹果) ________ 大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜
酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
小分子有机物
新鲜葡萄
豆腐
实验 流程
测亚硝酸盐含量：
配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色
制作 装置
冲洗
榨汁
5.控制杂菌的“四大措施”
(1)通过发酵条件控制杂菌
①无氧发酵时的________环境可以抑制好氧菌。
②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的________环境抑制杂菌繁殖。
(2)利用________控制杂菌：如腐乳的制作。
(3)利用________控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。
(4)利用香辛料控制杂菌：如________、泡菜的制作。
无氧
酸性
盐
酒精
腐乳
酒精发酵的2种异常现象分析
(1)酵母菌数量少，产生的酒精少，可能是发酵前期供氧不足。
(2)酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精，可能是发酵后期装置密封不严。
类研真题 明考向
类型1　全国卷真题体验寻趋势
1.[2023·全国乙卷]某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。
回答下列问题。
（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是　　　　　　　　　。
（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是__________________________（答出1点即可）。
通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有
______________________________________________________________（答出2点即可）。
菌T能够分泌纤维素酶
为合成微生物细胞结构提供原料
①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10～12 min
解析：(1)菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。(2)培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料(微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂)。高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭。如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10～12 min，否则锅内蒸气压力突然降低，液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使容器破裂。
（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是　　　　　　。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是　　　　　　。发酵液中的乙醇可用　　　　　　溶液检测。
（4）本实验收集的淋洗液中的　　　　可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是______________________________________________________。
制造无氧环境
排出二氧化碳
酸性重铬酸钾
葡萄糖
节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
解析：(3)酒精的生产原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。(4)与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
2．[2022·全国甲卷]某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步骤：
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，
得到A、B菌液；
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题：
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是_______。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成___________________(答出2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是________。
石油
DNA、RNA、蛋白质
N0·2n
解析：(1)培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。(2)由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈“J”型曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式Nt＝N0·λt，λ＝2，繁殖n代后细菌的数量是N0·2n。
(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是__________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ
A ＋＋＋ ＋＋
B ＋＋ －
在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力
解析：(3)分析表格数据可知，实验的结果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力。
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是________，理由是___________________________________________________________。
解析： (4)由表格数据可知，在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。
A
A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长
类型2　地方卷真题体验寻共性
3.[2023·北京卷]自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
（1）用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供____________和维生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明________________________。
氮源、碳源
A菌能在培养平板中生长繁殖
解析：(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
（3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
（4）为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）_____________________________________。
稀释
溶菌圈
假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
解析：(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据提供的实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
解析：(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据提供的实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
4.[2022·广东卷]研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
（1）研究者先制备富集培养基，然后采用____________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用_________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以_________为碳源时生长状况最好。
（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是____________________ ______________________________________________________。(答一点即可)
高压蒸汽灭菌
平板划线
纤维素
某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
解析：(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。
（3）藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是________________________________________ ____________________________________________________。
（4）深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有　　　　。
拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖
物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
耐低温
解析：(3)拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。
长句专练 强素养
1.事实概述类
(1)[全国卷Ⅱ]某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
___________________________________________________。
(2)为研究发酵罐中酿酒酵母的生长情况，常要取样统计分析，并测定pH。若某研究人员将样品的次序搞乱了，那么判断取样顺序的主要依据是___________(填“酵母菌的数量”或“发酵液的pH”)。
灼烧
将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，以便获得单个菌落
发酵液的pH
(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)。
(4)[全国卷Ⅰ]制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是____________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是_______________。
为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH的稳定
杀灭杂菌
增加乳酸菌数量
2．原因分析类
(1)[全国卷Ⅰ]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 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋
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
(2)对细菌计数时往往会产生实验误差，稀释涂布平板法计数的值比实际值______，原因是_______________________________________
_______；显微计数法计数的结果比实际值________，原因是_________________________________________。
(3)将菌种接种到液体发酵培养基上，持续振荡培养链霉菌比静置培养时的抗生素产量高，其原因是________________________________
__________________________________。
(4)我国的卫生标准是每1 000 mL饮用水中大肠杆菌不得超过3个，在培养基上每1 000 mL合格饮用水形成的菌落数却大于了3个，原因是________________________________________。
偏小
当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一
个菌落
偏大
显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞
振荡培养能提高培养液溶氧量，利于菌体与培养液充分接触，促进菌体的生长与代谢
饮用水中还有其他细菌，形成的菌落数远大于3个
(5)[全国卷Ⅰ]从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是___________________________，原因是__________________。
(6)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__________________________________________________________。在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是__________________________。
(7)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__________________________________。
乳酸菌数量增多，杂菌数量减少
乳酸菌比杂菌更耐酸
糖可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料　
葡萄皮上附着有野生型酵母菌
酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软
3．科学探究类
(1)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37 ℃，并且有高度的耐盐性，可以在10%～15% NaCl肉汤培养基中生长，某同学想快速培养大量的金黄色葡萄球菌，应该如何操作？_________________________________________________________。
该同学分离得到金黄色葡萄球菌后，将其接种到固体斜面培养基上进行临时保存，该保存方法的缺点是___________________________________。
挑取金黄色葡萄球菌接种在高盐的肉汤培养基中，置于37 ℃条件下培养　
保存时间不长，菌种易被污染或产生变异
(2)某同学计划统计污水池中目的菌的总数，他选用104、105、106稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿，从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是___________________，此对照实验的目的是______________________。
(3)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现了_______________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是____________________________________。
不接种的空白培养基
检验培养基灭菌是否合格
金黄色葡萄球菌
为增强实验结论的严谨性，应增加空白对照组
(4)纤维素分解菌能产生纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，在三种酶的________作用下，纤维素被分解成葡萄糖。将微生物接种在以纤维素为唯一碳源的培养基上，培养一段时间后，培养基表面形成多个单菌落，但不同菌株的分解能力有差异，为选出高效分解纤维素的菌株，请利用所学知识，写出具体思路：___________________________________________________________
_________________________________________________。
协同
用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株，培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大，说明分解纤维素的能力越强
题组集训 提考能
题组预测一　聚焦微生物的利用
1.[2023·四川眉山一模]预防新冠感染，需要大家共同努力，出门戴口罩可以有效降低新冠病毒的传染率。但随着新冠疫情的持续，人类消耗了大量的一次性口罩，这些口罩不及时处理会对环境造成一定的污染。某科研人员欲筛选出能高效降解一次性口罩（主要成分是聚丙烯纤维）的细菌。请回答下列问题：
（1）分离纯化目的菌时，培养基需要以____________为唯一碳源，从功能上看，该培养属于_________培养基。
（2）筛选目的菌时，为了使培养基上出现的菌落尽可能都是单菌落，应采用的接种方法是______________，采用该方法的原因是__________________________________________________________。菌种的长期保存方法是__________。
聚丙烯纤维
选择
稀释涂布平板法
高倍数的稀释能将聚集在一起的细胞分散成单个细胞，从而形成单菌落
甘油管藏
解析：(1)由题意可知，该实验的目的是筛选出能高效降解一次性口罩(主要成分是聚丙烯纤维)的细菌，所以分离纯化目的菌时，培养基需要以聚丙烯纤维为唯一碳源，从功能上看，该培养基属于选择培养基。(2)微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，筛选目的菌时，为了使培养基上出现的菌落尽可能都是单菌落，应采用的接种方法是稀释涂布平板法，采用该方法的原因是高倍数的稀释能将聚集在一起的细胞分散成单个细胞，从而形成单菌落。对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀，放于－20 ℃的冷冻箱内保存。
（3）专家指出不能反复使用同一个口罩。因为口罩频繁使用会导致口罩内侧细菌的种类和数量增多，进而引发疾病。请设计实验验证与使用一次的口罩相比，频繁使用的口罩内侧的细菌种类和数量会增多。简要写出实验思路：（口罩使用过程中接触的环境，口罩每天使用时长等无关变量都相同）：______________________________________ ____________________________________________________。
将频繁使用和使用一次的口罩分别进行取样，放在培养基中恒温培养1～2天，观察并比较两个培养基中菌落数目的多少
解析：由题意可知，实验目的是验证与使用一次的口罩相比，频繁使用的口罩内侧的细菌种类和数量会增多，故自变量是口罩的使用次数多少，因变量是细菌种类和数量。所以实验思路为：分别取使用一次的口罩和频繁使用的口罩，用棉签分别取这两种口罩的内侧细菌，然后分别进行稀释涂布平板，在相同且适宜条件下培养一段时间，观察培养基中形成菌落的特征(种类)和数目的多少。
解析：由题意可知，实验目的是验证与使用一次的口罩相比，频繁使用的口罩内侧的细菌种类和数量会增多，故自变量是口罩的使用次数多少，因变量是细菌种类和数量。所以实验思路为：分别取使用一次的口罩和频繁使用的口罩，用棉签分别取这两种口罩的内侧细菌，然后分别进行稀释涂布平板，在相同且适宜条件下培养一段时间，观察培养基中形成菌落的特征(种类)和数目的多少。
2.[2023·四川成都模拟]回答下列有关微生物的培养与应用的问题：
（1）微生物的培养需要使用培养基，不同培养基的配方不同，但一般都具有______________________等；在配制从土壤中筛选纤维素分解菌的培养基时，需加入__________作为唯一的碳源。
（2）下图中产生每个菌落的最初细菌数为__________个才是最理想的。据图分析，在培养基上划线接种时，划线的顺序依次是_____________（用编号和箭头表示）。
碳源、氮源、水和无机盐
纤维素
1
②→③→①
解析：(1)培养微生物的不同培养基，虽然其配方不同，但一般都具有碳源、氮源、水和无机盐。在配制从土壤中筛选纤维素分解菌的培养基时，需加入纤维素作为唯一的碳源。(2)菌落是指细菌在固体培养基上生长繁殖而形成的能被肉眼识别的生长物，它是由数以万计相同的细菌集合而成，可见，图示中产生每个菌落的最初细菌数为1个才是最理想的。采用划线接种时，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后，就可以得到单菌落，据此分析图示可知：划线的顺序依次是②→③→①。
（3）根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数就能大概推测出样品中的活菌数。某同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为25.6，则每毫升样品中的活菌数是__________（所用稀释液的体积为0.2 mL）。
（4）若要鉴别纤维素分解菌，可用___________法；若要鉴别尿素分解菌，可在培养基中加入___________。
（5）玻璃器皿通常采用_______灭菌。
1.28×106
刚果红染色
酚红指示剂
干热
解析：(3)所用稀释液的体积为0.2 mL，在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为25.6，则每毫升样品中的活菌数是25.6×104÷0.2＝1.28×106个。(4)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应，因此若要鉴别纤维素分解菌，可用刚果红染色法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此若要鉴别尿素分解菌，可在培养基中加入酚红指示剂。(5)耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿等)、金属用具等，可以采用这种方法灭菌。
3.[2023·河南校联考模拟]大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12～38 kg，大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便中筛选了纤维素分解菌。回答下列问题：
（1）为筛选纤维素分解菌，可将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至__________________的培养基中进行培养，该培养基从功能上属于_________培养基，该过程中接种等量样品稀释液至普通培养基的目的是______________________________。
（2）配制的培养基必须进行灭菌处理，常用的方法是____________。纤维素分解菌的鉴别培养基倒平板前，需要加入灭过菌的____________溶液，混匀后倒平板，吸取适量的菌液，一般采用_____________法接种到纤维素分解菌的鉴别培养基上。
以纤维素为唯一碳源
选择
判断选择培养基是否起到了选择作用
高压蒸汽灭菌法
刚果红(或CR)
稀释涂布平板
解析：(1)为筛选纤维素分解菌，可将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的培养基中进行培养，能分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖，从而达到分离纤维素分解菌的目的，该培养基从功能上分类属于选择培养基。该过程中接种等量培养液至普通培养基作对照的目的是判断选择培养基是否起到了选择作用。若选择培养基起到了选择作用，则接种相同的菌液时，普通培养基上明显会出现更多的菌落。
(2)对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，纤维素分解菌的鉴别培养基倒平板前，可以加入一定量灭过菌的刚果红(或CR)溶液，混匀后倒平板。当鉴别培养基中的纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈，以初步分辨纤维素分解菌。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。为了得到单个菌落，观察它的周围是否有透明圈，比较透明圈直径与菌落直径的比值大小初步筛选高效分解纤维素的菌种，在吸取适量的培养液后，一般采用稀释涂布平板法接种到纤维素分解菌的鉴别培养基上。
（3）为探究筛选的纤维素分解菌中纤维素酶活性，研究人员将其与某高效纤维素酶进行了活性对比实验如下：
注：“＋”越多表示颜色越深
锥形瓶号 发酵得到的纤维素酶溶液 高效纤维素酶溶液 缓冲液 纤维素粉 实验步骤 实验结果
步骤一 步骤二 1 0 mL 0 mL 10 mL 10 g 35 ℃保温5分钟后终止酶促反应 加入一定量的斐林试剂55 ℃保温22 min /
2 1 mL 0 mL A 10 g ＋＋＋
3 0 mL 1 mL B 10 g ＋＋＋＋
①表中A处应该加入__________mL缓冲液。
②若某同学在实验中将酶的用量都改为了2 mL，为使显色结果不变，则需____________________。
解析：实验遵循单一变量原则，1～3号锥形瓶中加入的试剂应当只有纤维素酶溶液的种类不同，其他条件要相同且适宜。因为1号锥形瓶没有加纤维素酶溶液，加入了10 mL的缓冲液。2号锥形瓶加入了1 mL发酵得到的纤维素酶溶液，所以表中A处应该是加入了9 mL缓冲液。若某同学在实验中将酶的用量都改为了2 mL，相当于将酶的浓度增加了2倍，为使显色结果不变，则需缩短步骤一的保温时间。
9
缩短步骤一的保温时间
4．[2022·广东江门模拟预测]孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制：MG降解菌富集培养基需含有Na2HPO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等，再加________作为唯一碳源。培养基配制好后，需用____________法进行无菌处理才能后续使用。
(2)MG高效降解菌株的富集：如图所示，将1.0 g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中，将三角瓶置于30 ℃、180 r/min摇床中振荡培养1～2天，此操作的目的是_______________________________，直至培养液变浑浊后，换瓶重复操作2～3次，以达到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分离和纯化：图中所示的分离纯化细菌的方法是______________。实验中初步估测A中细菌细胞数为1.5×109个/mL，若要在图中每个平板上涂布0.1 mL 稀释后的菌液，且每个平板上长出的菌落数约为150个，则应将A中的菌液稀释________倍。
MG
高压蒸汽灭菌
使目的菌充分接触培养液中的营养物质
稀释涂布平板法
106
解析：(1)要筛选出能降解MG的微生物，培养基的配制需要以MG作为唯一碳源。培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。(2)采用液体培养基摇床振荡培养的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质，增加目的菌株的浓度。(3)图中接种方法能够计数，应为稀释涂布平板法。设A中的菌液稀释x倍，则150÷0.1×x＝1.5×109个/mL，计算出x＝106。
(4)MG高效降解菌株的鉴定：将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上，根据培养基是否出现________就可以鉴别出目的菌株，原因是______________________________________________________。
(5)MG高效降解菌株的保存：获得纯净的菌种后，需要进行菌种的保藏。若需长期保存，可以采用____________的方法。
解析：(4)依据题干信息“MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明”，若目的菌株能高效降解MG，则培养基变得透明，形成以目的菌株为中心的透明圈。(5)长期保存菌株的方法是甘油管藏法。
透明圈
目的菌株通过降解MG生长，使菌落周围的培养基变透明，出现透明圈
甘油管藏
题组预测二　聚焦传统发酵技术的应用
5.[2023·陕西宝鸡二模]发酵能让食物改头换面，拥有全新的模样和味道。利用不同微生物的发酵作用制作食品历史悠久，遍布民间，称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答下列问题：
（1）在发酵过程中，微生物的参与是关键，人类已经发现了多种用于食品发酵的细菌和真菌。在上述几种饮品及食品加工过程中，利用真菌进行发酵的是______________。
（2）人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，酵母菌繁殖的最适温度是_________。葡萄酒呈现深红色的原因是________________________。将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是_____________和____________________。
制作果酒和腐乳
20 ℃左右
红葡萄皮的色素进入发酵液
通入无菌空气
将温度提高到30～35 ℃
解析：(1)果醋制作、果酒制作、腐乳制作及泡菜制作都巧妙的利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件。其中制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌，制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都属于细菌。(2)酵母菌繁殖的最适温度是18～25 ℃，即20 ℃左右。葡萄酒呈现深红色，是因为红葡萄皮细胞液含有色素，这些色素在发酵过程中进入发酵液。将葡萄酒制作成果醋时，需要将条件控制为醋酸菌的最适生长条件，因此需要改变的环境条件是通入充足的无菌空气和将温度提高到30～35 ℃。
（3）做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的，参与该发酵过程的主要微生物是________。酸汤发酵初期，亚硝酸盐的含量逐渐增加，亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下，才会转变成致癌物________。出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是________（填微生物名称）繁殖引起的，与进行酸汤发酵的主要微生物相比，该微生物在结构上的最主要区别是_____________________。
（4）腐乳是经微生物发酵后制成的食品，多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是________，其产生的蛋白酶可以使豆腐中的蛋白质被分解为________________。
乳酸菌
亚硝胺
酵母菌
有以核膜为界限的细胞核
毛霉
小分子肽和氨基酸
解析：(3)做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的，该过程产生了乳酸，参与该发酵过程的主要微生物是乳酸菌。亚硝酸盐在适宜的温度、pH和一定的微生物作用等特定条件下，才会转变成亚硝胺，亚硝胺对人体有致癌作用。出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是产膜酵母菌大量繁殖形成的。进行酸汤发酵的主要微生物是乳酸菌，乳酸菌是细菌，属于原核生物，酵母菌是真核生物，与乳酸菌相比，酵母菌具有以核膜为界限的细胞核。(4)制作腐乳时，利用了毛霉等微生物生产的蛋白酶和脂肪酶，将大分子物质分解为易吸收的小分子物质，其中蛋白酶可以使豆腐中的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸。
6.[2023·河南校联考三模]2022年11月29日，第十三届中国泡菜食品国际博览会在四川眉山开幕，泡辣椒、泡萝卜和泡黄瓜等吸引了来自多个国家和地区参展商的眼球。请回答下列问题：
（1）泡菜虽然酸爽可口，有利于下饭，但在日常生活中我们应少吃泡菜，多吃新鲜蔬菜，原因是_________________________________。泡菜腌制的过程中，要注意控制的条件有_______________________________（答出2点）等。
（2）泡菜制作利用的是乳酸菌发酵，该过程发生在乳酸菌细胞的____________。在泡菜制作过程中，通常加入少量白酒，作用是_______________________________________（答出2点）；一段时间后，泡菜坛中溶液量会增加，原因可能是_____________________________。
与泡菜相比，新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量低
腌制的时间、温度、密封和食盐的用量
细胞质(基质)
抑制杂菌生长，调节泡菜的风味(增加泡菜的醇香感)
外界溶液浓度高，蔬菜细胞渗透失水
解析：(1)与新鲜蔬菜相比，泡菜中的亚硝酸盐含量高，人食用后亚硝酸盐在体内会转化成亚硝胺，具有致癌作用，故应少吃泡菜，多吃新鲜蔬菜。泡菜制作中，需注意控制食盐用量、温度、密封以及腌制的时间等，否则容易造成杂菌大量繁殖而导致亚硝酸盐增加，影响泡菜品质。(2)泡菜制作利用的是乳酸菌的无氧呼吸，其场所是细胞质(基质)。在制作泡菜过程，通常加入少量白酒，可以抑制杂菌生长，同时也可调节泡菜的风味，增加泡菜的醇香感。由于泡菜制作过程中要加入一定量的食盐、白酒以及香辛料等，会导致蔬菜细胞失水，泡菜坛中溶液增加。
（3）已知分离纯化乳酸菌所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，某同学以新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌，分离纯化时应挑选出　　　　　的菌落作为目的菌。研究发现，泡菜制作中添加适量的蔗糖能降低亚硝酸盐含量的峰值。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，请设计实验并写出实验思路：
___________________________________________________________。
具有透明圈
将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组，每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液，其他条件相同且适宜，随后按照泡菜制作流程进行操作，定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量，观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值
解析：在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙，一方面可中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸，另一方面有利于对乳酸菌的识别和分离，分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为目的菌。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，自变量为蔗糖溶液的浓度，实验应遵循对照原则和单一变量原则，其主要思路为：将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组，每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液，其他条件相同且适宜，随后按照泡菜制作流程进行操作，定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量，观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值。
整合考点23　
生物技术在其他方面的应用
一、酶相关知识整合
1．图解酶的应用与固定化
2．比较固定化酶与固定化细胞
项目 固定化酶 固定化细胞
固定化酶的种类 一种 一系列
适用方法 化学结合法、________法 ________法
特点 优点 酶既可与反应物结合，又可与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用 成本低，操作容易
缺点 一种酶只能催化一种或一类化学反应 可能导致反应效率下降
实例 固定化葡萄糖异构酶 固定化酵母细胞
物理吸附
包埋
二、生物技术在其他方面的应用
1．血红蛋白的提取和分离
慢
快
维持
带电性质
凝胶色谱法
2．植物有效成分的提取
水蒸气蒸馏
分离油层
再次过滤
萃取
3．植物有效成分的提取方法
分离油层
挥发性强
漂洗
过滤
焦糊
萃取
细小
类研真题 明考向
类型1　全国卷真题体验寻趋势
1．[2020·全国卷Ⅱ，37]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)。
碘液
还原糖(或答：葡萄糖)
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
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
酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
解析：(1)α 淀粉酶A3可将淀粉水解为还原糖(葡萄糖、麦芽糖)。相同时间内，酶活性越高，淀粉的剩余量越少，淀粉的减少量越多，淀粉遇碘液变蓝色，所以可根据蓝色的深浅判断淀粉剩余量，进而推知酶活性强弱；酶活性越高，还原糖的生成量越多，还原糖和斐林试剂在50～65 ℃水浴条件下反应，可出现砖红色沉淀，所以也可根据砖红色深浅判断还原糖的生成量，进而推知酶活性强弱。(2)SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，且SDS能与各种蛋白质形成蛋白质 SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
(3)由图可知，在pH为7.5时，Tris HCl缓冲系统中的α 淀粉酶A3活性比Na2HPO4－KH2PO4缓冲系统高；在pH为9.0时，Tris－HCl缓冲系统中的α 淀粉酶A3活性比Gly NaOH缓冲系统高。即在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，说明缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法(将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上)和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。
2．[2020·全国卷Ⅲ，37节选]水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
(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。
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
酵母
促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖
好氧
解析：(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。
类型2　地方卷真题体验寻共性
3．[2021·浙江1月，节选]回答下列(一)小题：
(一)某环保公司从淤泥中分离到一种能高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
(1)从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或________法，两种方法均能在固体培养基上形成________。对分离的菌株进行诱变、______和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
涂布分离
单菌落
筛选
解析：(一)(1)分离细菌时，常用划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。要获得目的菌株，即能高效降解富营养化污水污染物的菌株，需对分离的菌株进行诱变、筛选和鉴定。
(2)固定化菌株的制备流程如下：①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除____________；③检验固定化菌株的__________________________。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是______________。
(3)对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是___________________________。
未固定的细菌
降解富营养化污水污染物的能力
包埋法和吸附法
特定介质能为菌株繁殖提供X
解析： (2)分析题意可知，固定化菌株的制备流程为：①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除未固定的游离细菌，以筛选出固定好的菌株；③检验固定化菌株的降解富营养化污水污染物的能力。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等，由“菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法”可知，可采用的2种方法是包埋法和吸附法。(3)由“该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖”可推测，特定介质能为菌株繁殖提供成分X，故对外只提供固定化菌株，而不提供固定化方法就可保障菌株的繁殖和应用，从而有利于保护该公司的知识产权。
4．[江苏卷]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：
(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24 h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。
包埋绿球藻(包埋剂)
与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)
培养液(生理盐水)
海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)
2.0%
解析：(1)实验中的海藻酸钠是包埋剂，作用是包埋绿球藻，而CaCl2是凝固剂，作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球。(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(生理盐水)来洗涤，因为培养液(生理盐水)的浓度与绿球藻的细胞液浓度相接近。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移去凝胶球，由于海藻酸钠浓度过低，使形成的凝胶球孔径过大，固定下来的绿球藻数量少，结果使溶液呈绿色。(3)分析图1可知，当海藻酸钠浓度为2.0%的时候，绿球藻数量比其他浓度时要多，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)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24～48 h间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是____________________；72～96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢的原因有_________________________________________。
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
解析：分析图2可知，随着培养时间延长，空白凝胶球组Zn2＋浓度下降，Zn2＋浓度下降的原因是凝胶吸附Zn2＋；图1中海藻酸钠浓度为2.0%时，24～48 h间绿球藻生长(增殖)速度快，使固定化藻的实验组在24～48 h间Zn2＋浓度下降速度较快；当海藻酸钠浓度为2.0%时，72～96 h间绿球藻生长(增殖)速度减慢，再加上培养液中Zn2＋浓度较低，导致72～96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢。
5．[海南卷]生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：
(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是_______________________。
(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有_________________和_________________。
探究不同来源果胶酶的活性
温度范围设置不合适
温度梯度设置不合理
解析：(1)根据题意可知，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，说明该实验的自变量是果胶酶的来源，因变量是果胶酶的活性，所以该实验的目的是探究不同来源果胶酶的活性。(2)根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度应分别设置为15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃；另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下保持一定时间后再将两支试管混合，才能保证实验在设定的温度下进行。
(3)某同学取5组试管(A～E)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计________(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是______________________________________________。
不能
E组加入蒸馏水而不是缓冲液，违背了单一变量原则
解析：(3)根据题意，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量。对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，E组应加入缓冲液而不是蒸馏水，才符合实验设计的单一变量原则。
长句专练 强素养
1.事实概述类
(1)[全国卷]密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是____________。
(2)胡萝卜素化学性质比较稳定，易溶于有机溶剂，可采用萃取法提取。萃取时选择的有机溶剂应具有的特点是____________________________________________(答出三点即可)。萃取装置要在加热瓶口安装回流冷凝装置，其目的是_____________________。
较低
减少挥发
具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素、不与水混溶
防止加热时有机溶剂挥发
2．原因分析类
(1)使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果都不好的原因是
_____________________________________。
(2)[全国卷]玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有_____________________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是______________________________________________。
水温过低时酶活性较低，水温过高会使酶失活
易挥发、难溶于水、化学性质稳定
不是
玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物
(3)水蒸气蒸馏法________(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取，原因是_________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)胡萝卜素粗品鉴定过程中，将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，原因是____________________________________________________________
__________________________________________________________。
不适合
水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出去
避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，导致溶剂前沿不齐，影响结果
3．科学探究类
(1)若测定不同pH对某种酶的酶促反应速率(v)的影响，得到如图所示曲线。当pH偏离6.8时，酶促反应速率都会下降，下降的原因可能有三种：①pH变化破坏了酶的空间结构，导致酶不可逆失活；②pH变化影响了底物与酶的结合状态，这种影响是可逆的；③前两种原因同时存在。现要探究当pH＝5时酶促反应速率下降的原因，请在上述实验基础上，简要写出实验思路(含预期结果及结论)。_____________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
先将酶在pH＝5的条件下处理一段时间，升高pH至6.8，测定其酶促反应速率。若测定速率＝b，则为原因①；若测定速率＝a，则为原因②；若b<测定速率(2)从香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取决于_____________________，同时还受__________________等条件的影响。若要探究精油含量最高时的最佳萃取时间，请写出简要思路：____________________________________________________________
_________________________________________________________。
萃取剂的性质和使用量
萃取温度和时间长短
将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别进行不同时长的萃取，测定精油含量，达到最大精油含量所用的最短时间即为最佳萃取时间
题组集训 提考能
题组预测一　酶相关知识的综合考查
1．[2023·广西模拟]苹果醋在当下非常流行，是苹果汁经发酵后，再添加适量果葡糖浆、蜂蜜、苹果汁等原料而制成的风味饮品。如下图是苹果醋饮品的生产工艺流程。请回答下列有关问题：
（1）苹果浓缩汁制备过程中常用到的酶有________________，作用是_________________________________________。
（2）生产流程中需进行两次发酵，发酵①、发酵②的产物分别是________________________________________，发酵②需要的发酵条件是________________________（任答一点即可）。
（3）工厂化生产中，发酵①过程常采用固定化细胞技术而不用固定化酶技术的原因是____________________________________________ ____________________________。
（4）研究表明使用固定化酵母的酒精产量________游离酵母，分析其可能原因是______________________________________。
纤维素酶和果胶酶
破坏植物细胞壁和胞间层，提高出汁率并使果汁澄清
中间酵液(或酒精、果酒)、果酸醪液(或醋酸、果酸)
通入氧气(或空气、30～35 ℃)
酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化学反应
高于
凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵
解析：(1)植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，利用纤维素酶和果胶酶进行酶解可以破坏细胞壁，提高出汁率，并且果胶酶能使果胶水解成可溶性的半乳糖醛酸，会让果汁变得澄清。(2)由题图可知，生产流程中进行了两次发酵，发酵①、发酵②的产物分别是中间酵液和果醋醪液。发酵②利用的是醋酸菌发酵，果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃，故此过程需要的发酵条件是通入氧气(或空气、30～35 ℃)。(3)由于酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化学反应，而采用固定化酶则需同时固定多种酶，难以实现，故发酵①过程常采用固定化细胞技术而不用固定化酶技术。(4)使用固定化酵母的酒精产量高于游离酵母，固定化的酵母是与凝胶珠结合，包裹在凝胶珠内，与游离的酵母相比，凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵，所以使用固定化酵母的酒精产量高于游离酵母。
2．[2023·四川绵阳校考模拟]某幼儿园亲子活动结束后，小朋友们衣服上沾满了血渍、奶溃、油污、土豆泥等，为了有效去除衣物上的污渍，常常选择加酶洗衣粉。请回答下列有关问题：
（1）根据衣物上常见的污渍分析，加酶洗衣粉中应添加的酶类有蛋白酶______________________。蛋白酶能将血渍、奶渍等中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的_______________。
脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶
小分子肽或氨基酸
解析：根据酶的催化作用的专一性特点，血渍、奶渍的主要成分是蛋白质，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纤维素，因此，洗衣粉中需要加入的酶类有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶；蛋白质的基本单位是氨基酸，故蛋白酶能将血渍、奶渍等中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的小分子肽或氨基酸。
解析：根据酶的催化作用的专一性特点，血渍、奶渍的主要成分是蛋白质，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纤维素，因此，洗衣粉中需要加入的酶类有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶；蛋白质的基本单位是氨基酸，故蛋白酶能将血渍、奶渍等中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的小分子肽或氨基酸。
（2）下面为加酶洗衣粉包装袋上的产品使用注意事项，根据你所学习的有关知识，解释其中③的原因：____________________________________ ________________。
请根据③写出探究使用加酶洗衣粉最适温度的实验设计思路__________________________________________________________。
注意事项：
①请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。
②不慎溅入眼中，_____________。
③水温以30～50 ℃为宜，切忌用60 ℃以上的热水。
注意事项
①请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。
②不慎溅入眼中，_________________。
③水温以30～50 ℃为宜，切忌用60 ℃以上的热水。
酶的催化受温度影响，30～50 ℃是洗衣粉中的酶适宜温度范围
可设立30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃等温度梯度，观察洗涤效果
立即用水冲洗
解析：酶的催化效果受温度影响，30～50 ℃是洗衣粉中的酶适宜温度范围，温度过高则会使酶变性而失去活性，因此切忌用60 ℃以上的热水；探究使用加酶洗衣粉的最适温度，则实验的自变量是不同温度，因变量是酶活性，可通过衣物的清洁程度进行比较，故在30～50 ℃之间设置温度梯度，如可设立30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃等温度梯度，观察洗涤效果；由于洗衣粉中含有碱性蛋白酶，能催化水解眼角膜上的蛋白质，因此，溅入眼中会损伤眼角膜，故②不慎溅入眼中，应立即用水冲洗。
（3）生产上为了酶的重复利用和节约成本，除了利用固定化酶技术之外，还可利用固定化细胞技术，与固定化酶相比，固定化细胞的优势是_______________________（答2点）。
解析：与固定化酶相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易，条件温和，对细胞无毒性，可催化一系列酶促反应。
制备成本更低，操作更容易
题组预测二　植物有效成分的提取
3．[2023·广西南宁三中校考二模]漆树种子中的油脂（不溶于水，易溶于脂溶性溶剂）可开发为食用油或转化为生物柴油，目前常用有机溶剂萃取漆树种子油脂，其过程为：
漆树种子→粉碎→干燥→萃取→A→浓缩→油脂
回答下列问题：
(1)在提取油脂时，最好选用_______(填“自然晾干”或“新鲜”)的漆树种子，不宜选用另一种的原因是____________________________ 。上述提取过程中的A是指　　　　。
（2）萃取过程中，影响萃取的因素除萃取剂的性质和使用量外，还有　　　　　　　　　　 　　（写出两点即可）。在加热瓶口处安装冷凝回流装置的目的是___________________________。
自然晾干
新鲜种子中含水量高，会影响萃取效率
过滤
萃取温度(水浴温度)、萃取时间等
防止有机溶剂蒸发，影响萃取效率
解析：(1)题意显示，提取漆树种子中的油脂使用的是萃取法，由于油脂不溶于水，新鲜种子中含水量高，用于提取的有机溶剂会被水稀释，会影响萃取效率，所以应选择自然晾干的漆树种子。上述提取过程中的A是指过滤，其目的是过滤掉没有溶解的种子残渣。(2)萃取过程中，影响萃取的因素除萃取剂的性质和使用量外，还有萃取温度(水浴温度)、萃取时间等都会影响萃取效率。在加热瓶口处安装冷凝回流装置，可使有机溶剂迅速冷凝回流，进而可防止有机溶剂蒸发，影响萃取效率。
（3）利用不同溶剂进行萃取对油脂的萃取率和某些重要理化性质的影响不同，实验结果如表所示。
注：萃取率大，说明油脂的溶解度高；酸值高，说明油脂品质差。
①表格中的丙酮属于__________（填“水溶性”或“水不溶性”）有机溶剂。
②实验结果表明，用_________作为萃取剂较为合理，
理由是_________________________________________________________ ____________________________________________________________。
项目 萃取率 酸值
丙酮 23.72% 8.26
石油醚 26.35% 7.96
乙醚 25.30% 8.12
水溶性
石油醚
用石油醚作为萃取剂，萃取率较高，可得到较多的油脂；酸值最小，油脂品质较高
解析：①表格中的丙酮属于有机溶剂，但与水互溶，即为水溶性有机溶剂。②由表格数据显示，石油醚作为萃取剂其萃取率较高，可得到较多的油脂，因此作为萃取剂较为合理，且酸值最小，说明获取的油脂品质较高。
4．[2023·新疆阿勒泰统考模拟]油茶是我国的特有的木本油料作物，利用油茶籽提取的茶油味道香醇，享有“油中珍品”的美誉。茶油提取主要采用压榨法和萃取法。回答下列问题：
（1）压榨法虽操作简单，但存在出油率低的缺点。压榨法出油率低的原因是____________________________。
（2）为提高出油率，提取茶油可采用萃取法，该方法的过程是先_____________________________________________________，然后______________，即可获得茶油。利用萃取法提取的茶油品质不够理想的原因：一是存在与茶油溶解性相近的杂质，二是提取的茶油中还残留一定量的_________。
难以将原料中的茶油充分压榨出来
将粉碎、干燥的油茶籽用有机溶剂浸泡，使茶油溶解在有机溶剂中
蒸发出有机溶剂
有机溶剂
解析：(1)用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法，但该方法难以将原料中的茶油充分压榨出来，故出油率低。(2)为提高出油率，提取茶油可采用萃取法，萃取法提取油茶油的过程中，油茶籽经干燥、粉碎，在适宜温度下置于有机溶剂中浸泡，浸泡的目的是使油茶籽溶解在有机溶剂中；浸泡后经过滤除去杂质，再利用蒸馏装置蒸发出有机溶剂浓缩得到油茶籽油；利用萃取法提取的茶油品质不够理想的原因：一是存在与茶油溶解性相近的杂质，二是提取的茶油中还残留一定量的有机溶剂。
（3）为解决萃取法的不足，研究人员尝试用水酶法提取茶油，工艺流程如下图。图中“提取”过程是：称取一定量的油茶籽粉加水搅匀后加热至90 ℃，保温40 min使原料充分糊化，再冷却至65 ℃后加入一定量的复合酶（主要是纤维素酶和果胶酶），提取4 h。
提取时，加水使原料充分糊化的目的是______________，有利于离心时获得纯度较高的茶油。需冷却至65 ℃再加酶的原因是______________________________________，加入复合酶的作用是_____________________。
溶解水溶性杂质
避免高温使酶失活，65 ℃是酶催化的适宜温度
破坏细胞壁，提高出油率
解析：提取时，加水使原料充分糊化的目的是溶解水溶性杂质；酶作用的发挥需要适宜条件，为避免高温使酶失活，且65 ℃是酶催化的适宜温度，故需冷却至65 ℃再加酶；为充分破坏细胞壁，提高出油率，通常需要加入复合酶。
5．[2023·河南郑州外国语学校校考模拟]为了降低胡萝卜素的生产成本，某科研人员试图从光合细菌中提取胡萝卜素。请回答下列问题：
（1）从培养基的营养要素分析，培养光合细菌所用培养基中不需要添加的营养要素是________。若需对光合细菌进行活菌计数，则应采用的接种方法是________________，计数时将104～107倍的稀释液分别吸取0.2 mL加入到固体培养基上，在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数分别为：219、212、256，则每克该污泥样品中的菌株数为_________（小数点后保留一位小数）。
碳源
稀释涂布平板法
1.1×108
解析：由于光合细菌可以进行光合作用合成有机物，故培养基中不需要添加碳源。常用稀释涂布平板法对光合细菌进行活菌计数。在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数分别为：219、212、256，则每克该土壤样品中的菌株数为(219＋212＋256)÷3×106÷0.2≈1.1×108个。
（2）如图为提取的胡萝卜素样品通过__________法进行鉴定的结果，从图中分析可知，色带__________为β胡萝卜素。出现样品2的结果，可能原因是在操作过程中①__________（A萃取温度高，时间长；B干燥温度太高，时间太长）；②__________（A未经浓缩；B点样太快，样点小）。
纸层析
Ⅰ
B
A
解析：从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常采用萃取法，鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用纸层析法，并以标准样品作为对照。如图为提取的胡萝卜素样品通过纸层析进行鉴定的结果，从图中分析可知，色素带Ⅰ与标准样色素带一致，故其为β－胡萝卜素。出现样品2的结果，可能原因是在操作过程中干燥温度高，时间长或未经浓缩蒸馏。
（3）从干燥的菌体中提取胡萝卜素常采用萃取法，萃取剂应具有的主要特点是_______________________________________。
（4）对萃取液进行浓缩时可使用下图　　　　装置，浓缩过程中被蒸发出去的是　　　　，在浓缩之前，还必须对萃取液进行的操作是　　　　。
具有较高沸点，能充分溶解胡萝卜素且不与水混溶
2
萃取剂
过滤
解析：(3)萃取剂应该具有较高沸点，能充分溶解胡萝卜素且不与水混溶的特点。(4)对萃取液进行浓缩时可直接使用蒸馏装置如图2，浓缩时广口瓶中收集到的是萃取剂，在浓缩之前，还必须对萃取液进行过滤。
提取植物有效成分三种方法的把握
（1）蒸馏时若温度太高，时间太短，则产品品质较差，若提高产品品质，可适当延长蒸馏时间。
（2）橘皮压榨前，可在石灰水中浸泡10 h以上，既可防止压榨时滑脱，提高出油率，又不会在过滤时堵塞筛眼。
（3）萃取时一般情况下，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。
6.[2023·广西玉林统考模拟]广西多地盛产辣椒。辣椒油是传统调味佳品，制作方法相当考究。传统的辣椒油在制作时需将辣椒绞碎，再与食用油混合炒制，但辣椒中的辣椒素类物质（辣椒油中引起辛辣感和灼烧感的物质统称为辣椒素类物质，主要成分是辣椒素和二氢辣椒素）的提取效率较低。若在炒制前使用果胶酶处理绞碎的辣椒，则可明显提高提取效率。请回答问题：
（1）辣椒素类物质难溶于水，而易溶于有机溶剂，推测可用__________法提取。
（2）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、____________和
____________等。它能分解果胶，破坏辣椒细胞的______________，从而促进辣椒素类物质的释放。
萃取
果胶分解酶
果胶酯酶
细胞壁及胞间层
解析：(1)分析题意可知，辣椒素类物质难溶于水，而易溶于有机溶剂，适合用萃取法提取。(2)果胶酶是水解果胶的一类酶的统称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等；植物细胞壁及胞间层都含有果胶，果胶酶能分解果胶，破坏辣椒细胞的细胞壁及胞间层，从而促进辣椒素类物质的释放。
（3）某研究小组为探究果胶酶处理辣椒的最适pH，进行了相关实验，结果如图所示。有同学认为，图中若pH继续降低，曲线会与x轴相交。你认为这种说法_________（填“正确”或“错误”），理由是__________________________________________________________ ____________________________________________________________。
错误
随pH继续降低，果胶酶会失活而不能发挥作用，但在没有果胶酶的作用下，绞碎的辣椒细胞破壁也会释放辣椒素
解析：结合图示可知，随pH继续降低，果胶酶会失活而不能发挥作用，但在没有果胶酶的作用下，绞碎的辣椒细胞破壁也会释放辣椒素，因此不会与x轴相交(产量为0)，故该同学的说法错误。
（4）辣椒素与二氢辣椒素的分子式分别为C18H27NO3、C18H29NO3，结合所学知识推测，凝胶色谱法　　　　　（填“适用于”或“不适用于”）分离辣椒素与二氢辣椒素，理由是____________________________________。
不适用于
辣椒素与二氢辣椒素的相对分子质量差别不大
解析：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，由于辣椒素(C18H27NO3)与二氢辣椒素(C18H29NO3)的相对分子质量差别不大，因此不适宜用凝胶色谱法进行分离。专题八　生物技术实践
聚焦大概念：发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品；获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础；发酵工程为人类提供多样的生物产品。
基础自查明晰考位
纵引横连————建网络
提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力
答案填空：
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑥　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑦　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑧　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
边角扫描————全面清
提醒：判断正误并找到课本原话
1．微生物利用的相关判断
(1)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(　　)
(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(　　)
(3)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌(　　)
(4)检测土壤中细菌总数实验操作中，确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数(　　)
(5)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌(　　)
2．传统发酵技术的相关判断
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(　　)
(2)酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精(　　)
(3)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵(　　)
(4)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶(　　)
(5)在制作腐乳时，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(　　)
3．植物有效成分提取的相关判断
(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料，可采用水蒸气蒸馏法提取(　　)
(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是酒精，原理是薄荷油易溶于有机溶剂酒精中(　　)
(3)用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是：干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤(　　)
(4)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解(　　)
(5)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定，在鉴定过程中不需要对照(　　)
考点梳理整合突破
整合考点1　微生物的培养与应用及传统发酵技术的应用
考点整合固考基
1.图解识记微生物的培养、分离与计数
2．熟记微生物分离与计数的两个实例
(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
①筛选菌株：利用________筛选菌株。
②测定微生物数量的常用方法：________和________直接计数。
③过程：土壤取样→________→微生物的培养与观察。
④鉴定方法：含酚红指示剂的以尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂________，则该菌能分解尿素。
(2)分解纤维素的微生物的分离
①实验原理：
即：可通过是否产生________来筛选纤维素分解菌。
②流程：土壤取样→选择培养→________→涂布平板→挑选菌落。
3．理清微生物培养的“5”种基本技术
(1)培养基的制备：计算→________→溶化→________→倒平板。
(2)无菌技术：主要包括________和________。
(3)倒平板操作：待培养基冷却至________左右时，在________附近倒平板。
(4)平板划线法：平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面________的操作，将聚集的菌种________分散到培养基的表面。注意划线的方法(如图)。
(5)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列的梯度稀释然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成________。
(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
(2)利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：C/V×M(C代表平板上生长的平均菌落数，V代表涂布时的体积，M代表稀释倍数)。
(3)平板划线法适用于微生物的纯化，但不能用于微生物计数。
(4)观察菌落需要用固体培养基，因此培养基要添加琼脂。
(5)菌种用甘油管藏法长期保存，保存时菌液中常添加一定量的甘油。
(6)振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。
4．理清“4”种传统发酵食品的技术
　　项目 内容　　　 果酒和果醋 的制作 腐乳制作 制作泡菜并检测 亚硝酸盐含量
菌种 果酒：________ 果醋：________ ________ ________
原理 (1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇 (2)醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸 毛霉将蛋白质、脂肪分解成________ 乳酸菌将糖转化为乳酸
原料 选择 ____________ (或苹果) ________ 大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜
实验 流程 测亚硝酸盐含量： 配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色
制作 装置
5.控制杂菌的“四大措施”
(1)通过发酵条件控制杂菌
①无氧发酵时的________环境可以抑制好氧菌。
②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的________环境抑制杂菌繁殖。
(2)利用________控制杂菌：如腐乳的制作。
(3)利用________控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。
(4)利用香辛料控制杂菌：如________、泡菜的制作。
酒精发酵的2种异常现象分析
(1)酵母菌数量少，产生的酒精少，可能是发酵前期供氧不足。
(2)酵母菌数量充足，但是产生的酒精较少或不能产生酒精，可能是发酵后期装置密封不严。
类研真题明考向
类型1　全国卷真题体验寻趋势
1.[2023·全国乙卷]某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。
回答下列问题。
（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是　　　　　　　　　　　　。
（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（答出1点即可）。
通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（答出2点即可）。
（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是　　　　　　　　。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是　　　　　　　　。发酵液中的乙醇可用　　　　　　　　溶液检测。
（4）本实验收集的淋洗液中的　　　　可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[2022·全国甲卷]某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步骤：
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题：
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成______________________(答出2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是________。
(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A ＋＋＋ ＋＋
B ＋＋ －
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是________，理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
类型2　地方卷真题体验寻共性
3.[2023·北京卷]自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
（1）用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供____________和维生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明____________。
（3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样____________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现____________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
（4）为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2022·广东卷]研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
（1）研究者先制备富集培养基，然后采用____________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用____________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以____________为碳源时生长状况最好。
（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（答一点即可）
（3）藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有　　　　。
长句专练强素养
1.事实概述类
(1)[全国卷Ⅱ]某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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为研究发酵罐中酿酒酵母的生长情况，常要取样统计分析，并测定pH。若某研究人员将样品的次序搞乱了，那么判断取样顺序的主要依据是________________(填“酵母菌的数量”或“发酵液的pH”)。
(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)。
(4)[全国卷Ⅰ]制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是____________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的作用是________________________________________________________________________
________________________。
2．原因分析类
(1)[全国卷Ⅰ]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)：
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 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)对细菌计数时往往会产生实验误差，稀释涂布平板法计数的值比实际值________，原因是______________________________；显微计数法计数的结果比实际值________，原因是________________________________。
(3)将菌种接种到液体发酵培养基上，持续振荡培养链霉菌比静置培养时的抗生素产量高，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)我国的卫生标准是每1000mL饮用水中大肠杆菌不得超过3个，在培养基上每1000mL合格饮用水形成的菌落数却大于了3个，原因是________________________。
(5)[全国卷Ⅰ]从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸。这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是________________________________，原因是________________________。
(6)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____________________________________________。在家庭中以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是_________________________________________________。
(7)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________________________。
3．科学探究类
(1)已知金黄色葡萄球菌的最适生长温度为37℃，并且有高度的耐盐性，可以在10%～15%NaCl肉汤培养基中生长，某同学想快速培养大量的金黄色葡萄球菌，应该如何操作？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该同学分离得到金黄色葡萄球菌后，将其接种到固体斜面培养基上进行临时保存，该保存方法的缺点是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同学计划统计污水池中目的菌的总数，他选用104、105、106稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿，从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是________________________________，此对照实验的目的是____________________________。
(3)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现了________________________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纤维素分解菌能产生纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，在三种酶的________作用下，纤维素被分解成葡萄糖。将微生物接种在以纤维素为唯一碳源的培养基上，培养一段时间后，培养基表面形成多个单菌落，但不同菌株的分解能力有差异，为选出高效分解纤维素的菌株，请利用所学知识，写出具体思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组集训提考能
题组预测一　聚焦微生物的利用
1.[2023·四川眉山一模]预防新冠感染，需要大家共同努力，出门戴口罩可以有效降低新冠病毒的传染率。但随着新冠疫情的持续，人类消耗了大量的一次性口罩，这些口罩不及时处理会对环境造成一定的污染。某科研人员欲筛选出能高效降解一次性口罩（主要成分是聚丙烯纤维）的细菌。请回答下列问题：
（1）分离纯化目的菌时，培养基需要以____________为唯一碳源，从功能上看，该培养属于_________培养基。
（2）筛选目的菌时，为了使培养基上出现的菌落尽可能都是单菌落，应采用的接种方法是_____________________________________，采用该方法的原因是__________________________________________________________。菌种的长期保存方法是__________。
（3）专家指出不能反复使用同一个口罩。因为口罩频繁使用会导致口罩内侧细菌的种类和数量增多，进而引发疾病。请设计实验验证与使用一次的口罩相比，频繁使用的口罩内侧的细菌种类和数量会增多。简要写出实验思路：（口罩使用过程中接触的环境，口罩每天使用时长等无关变量都相同）：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.[2023·四川成都模拟]回答下列有关微生物的培养与应用的问题：
（1）微生物的培养需要使用培养基，不同培养基的配方不同，但一般都具有________________________________等；在配制从土壤中筛选纤维素分解菌的培养基时，需加入__________作为唯一的碳源。
（2）下图中产生每个菌落的最初细菌数为__________个才是最理想的。据图分析，在培养基上划线接种时，划线的顺序依次是________________（用编号和箭头表示）。
（3）根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的菌落数就能大概推测出样品中的活菌数。某同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为25.6，则每毫升样品中的活菌数是_____________（所用稀释液的体积为0.2 mL）。
（4）若要鉴别纤维素分解菌，可用_____________法；若要鉴别尿素分解菌，可在培养基中加入_____________。
（5）玻璃器皿通常采用_________灭菌。
3.[2023·河南校联考模拟]大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12～38 kg，大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便中筛选了纤维素分解菌。回答下列问题：
（1）为筛选纤维素分解菌，可将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至__________________的培养基中进行培养，该培养基从功能上属于_________培养基，该过程中接种等量样品稀释液至普通培养基的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）配制的培养基必须进行灭菌处理，常用的方法是___________________。纤维素分解菌的鉴别培养基倒平板前，需要加入灭过菌的____________溶液，混匀后倒平板，吸取适量的菌液，一般采用________________法接种到纤维素分解菌的鉴别培养基上。
（3）为探究筛选的纤维素分解菌中纤维素酶活性，研究人员将其与某高效纤维素酶进行了活性对比实验如下：
锥形瓶号 发酵得到的纤维素酶溶液 高效纤维素酶溶液 缓冲液 纤维素粉 实验步骤 实验结果
步骤一 步骤二
1 0 mL 0 mL 10 mL 10 g 35 ℃保温5分钟后终止酶促反应 加入一定量的斐林试剂55 ℃保温22 min /
2 1 mL 0 mL A 10 g ＋＋＋
3 0 mL 1 mL B 10 g ＋＋＋＋
注：“＋”越多表示颜色越深
①表中A处应该加入__________mL缓冲液。
②若某同学在实验中将酶的用量都改为了2 mL，为使显色结果不变，则需_______________________________。
4．[2022·广东江门模拟预测]孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制：MG降解菌富集培养基需含有Na2HPO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等，再加________作为唯一碳源。培养基配制好后，需用____________法进行无菌处理才能后续使用。
(2)MG高效降解菌株的富集：如图所示，将1.0g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中，将三角瓶置于30℃、180r/min摇床中振荡培养1～2天，此操作的目的是________________________________________，直至培养液变浑浊后，换瓶重复操作2～3次，以达到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分离和纯化：图中所示的分离纯化细菌的方法是______________。实验中初步估测A中细菌细胞数为1.5×109个/mL，若要在图中每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，且每个平板上长出的菌落数约为150个，则应将A中的菌液稀释________倍。
(4)MG高效降解菌株的鉴定：将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上，根据培养基是否出现________就可以鉴别出目的菌株，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)MG高效降解菌株的保存：获得纯净的菌种后，需要进行菌种的保藏。若需长期保存，可以采用____________的方法。
题组预测二　聚焦传统发酵技术的应用
5.[2023·陕西宝鸡二模]发酵能让食物改头换面，拥有全新的模样和味道。利用不同微生物的发酵作用制作食品历史悠久，遍布民间，称为传统发酵技术。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。请回答下列问题：
（1）在发酵过程中，微生物的参与是关键，人类已经发现了多种用于食品发酵的细菌和真菌。在上述几种饮品及食品加工过程中，利用真菌进行发酵的是__________________________。
（2）人类使用酿制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，酵母菌繁殖的最适温度是_____________。葡萄酒呈现深红色的原因是__________________________。将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是__________________________和__________________________。
（3）做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的，参与该发酵过程的主要微生物是________。酸汤发酵初期，亚硝酸盐的含量逐渐增加，亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下，才会转变成致癌物________。出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是________（填微生物名称）繁殖引起的，与进行酸汤发酵的主要微生物相比，该微生物在结构上的最主要区别是________________________________。
（4）腐乳是经微生物发酵后制成的食品，多种微生物参与了该发酵过程，其中起主要作用的微生物是________，其产生的蛋白酶可以使豆腐中的蛋白质被分解为________________________。
6.[2023·河南校联考三模]2022年11月29日，第十三届中国泡菜食品国际博览会在四川眉山开幕，泡辣椒、泡萝卜和泡黄瓜等吸引了来自多个国家和地区参展商的眼球。请回答下列问题：
（1）泡菜虽然酸爽可口，有利于下饭，但在日常生活中我们应少吃泡菜，多吃新鲜蔬菜，原因是_________________________________。泡菜腌制的过程中，要注意控制的条件有________________________________________________________（答出2点）等。
（2）泡菜制作利用的是乳酸菌发酵，该过程发生在乳酸菌细胞的____________。在泡菜制作过程中，通常加入少量白酒，作用是___________________________________________（答出2点）；一段时间后，泡菜坛中溶液量会增加，原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）已知分离纯化乳酸菌所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，某同学以新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌，分离纯化时应挑选出　　　　　　　　的菌落作为目的菌。研究发现，泡菜制作中添加适量的蔗糖能降低亚硝酸盐含量的峰值。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，请设计实验并写出实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专题八　生物技术实践
纵引横连——建网络
①水、碳源、氮源、无机盐、生长因子　②灭菌　③尿素　④稀释涂布平板　⑤刚果红　⑥酵母菌　⑦乳酸菌　⑧萃取
边角扫描——全面清
1．(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
2．(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×
3．(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
整合考点1
考点整合　固考基
1．①平板划线法　②紫外线　③碳源　④氮源　⑤高压蒸汽灭菌　⑥稀释涂布平板法
2．(1)①选择培养基　②稀释涂布平板法　显微镜　③样品稀释　④变红
(2)①纤维二糖　透明圈　透明圈　②梯度稀释
3．(1)称量　灭菌　(2)消毒　灭菌　(3)50℃　酒精灯火焰　(4)连续划线　逐步稀释　(5)单个的菌落
4．①酵母菌　②醋酸菌　③毛霉　④乳酸菌　⑤小分子有机物　⑥新鲜葡萄　⑦豆腐　⑧冲洗　⑨榨汁
5．(1)无氧　酸性　(2)盐　(3)酒精　(4)腐乳
类研真题　明考向
1．解析：(1)菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。(2)培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料(微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂)。高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭。如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10～12min，否则锅内蒸气压力突然降低，液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使容器破裂。(3)酒精的生产原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。(4)与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
答案：(1)菌T能够分泌纤维素酶
(2)为合成微生物细胞结构提供原料(微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂)　①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10～12min
(3)制造无氧环境　排出二氧化碳　酸性重铬酸钾
(4)葡萄糖　节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
2．解析：(1)培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。(2)由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈“J”型曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式Nt＝N0·λt，λ＝2，繁殖n代后细菌的数量是N0·2n。(3)分析表格数据可知，实验的结果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力。(4)由表格数据可知，在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。
答案：(1)石油　DNA、RNA、蛋白质
(2)N0·2n
(3)在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力
(4)A　A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长
3．解析：(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据提供的实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
答案：(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3)稀释　溶菌圈
(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
4．解析：(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。
答案：(1)高压蒸汽灭菌　平板划线　纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
(4)耐低温
长句专练　强素养
1．答案：(1)灼烧　将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，以便获得单个菌落
(2)发酵液的pH
(3)为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH的稳定
(4)杀灭杂菌　增加乳酸菌数量
2．答案：(1)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
(2)偏小　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　偏大　显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞
(3)振荡培养能提高培养液溶氧量，利于菌体与培养液充分接触，促进菌体的生长与代谢
(4)饮用水中还有其他细菌，形成的菌落数远大于3个
(5)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少　乳酸菌比杂菌更耐酸
(6)糖可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料　葡萄皮上附着有野生型酵母菌
(7)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软
3．答案：(1)挑取金黄色葡萄球菌接种在高盐的肉汤培养基中，置于37℃条件下培养　保存时间不长，菌种易被污染或产生变异
(2)不接种的空白培养基　检验培养基灭菌是否合格
(3)金黄色葡萄球菌　为增强实验结论的严谨性，应增加空白对照组
(4)协同　用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株，培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大，说明分解纤维素的能力越强
题组集训　提考能
1．解析：(1)由题意可知，该实验的目的是筛选出能高效降解一次性口罩(主要成分是聚丙烯纤维)的细菌，所以分离纯化目的菌时，培养基需要以聚丙烯纤维为唯一碳源，从功能上看，该培养基属于选择培养基。(2)微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，筛选目的菌时，为了使培养基上出现的菌落尽可能都是单菌落，应采用的接种方法是稀释涂布平板法，采用该方法的原因是高倍数的稀释能将聚集在一起的细胞分散成单个细胞，从而形成单菌落。对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀，放于－20℃的冷冻箱内保存。(3)由题意可知，实验目的是验证与使用一次的口罩相比，频繁使用的口罩内侧的细菌种类和数量会增多，故自变量是口罩的使用次数多少，因变量是细菌种类和数量。所以实验思路为：分别取使用一次的口罩和频繁使用的口罩，用棉签分别取这两种口罩的内侧细菌，然后分别进行稀释涂布平板，在相同且适宜条件下培养一段时间，观察培养基中形成菌落的特征(种类)和数目的多少。
答案：(1)聚丙烯纤维　选择
(2)稀释涂布平板法　高倍数的稀释能将聚集在一起的细胞分散成单个细胞，从而形成单菌落　甘油管藏
(3)将频繁使用和使用一次的口罩分别进行取样，放在培养基中恒温培养1～2天，观察并比较两个培养基中菌落数目的多少
2．解析：(1)培养微生物的不同培养基，虽然其配方不同，但一般都具有碳源、氮源、水和无机盐。在配制从土壤中筛选纤维素分解菌的培养基时，需加入纤维素作为唯一的碳源。(2)菌落是指细菌在固体培养基上生长繁殖而形成的能被肉眼识别的生长物，它是由数以万计相同的细菌集合而成，可见，图示中产生每个菌落的最初细菌数为1个才是最理想的。采用划线接种时，通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，在数次划线后，就可以得到单菌落，据此分析图示可知：划线的顺序依次是②→③→①。(3)所用稀释液的体积为0.2mL，在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为25.6，则每毫升样品中的活菌数是25.6×104÷0.2＝1.28×106个。(4)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应，因此若要鉴别纤维素分解菌，可用刚果红染色法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此若要鉴别尿素分解菌，可在培养基中加入酚红指示剂。(5)耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿等)、金属用具等，可以采用这种方法灭菌。
答案：(1)碳源、氮源、水和无机盐　纤维素
(2)1　②→③→①
(3)1.28×106
(4)刚果红染色　酚红指示剂
(5)干热
3．解析：(1)为筛选纤维素分解菌，可将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的培养基中进行培养，能分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖，从而达到分离纤维素分解菌的目的，该培养基从功能上分类属于选择培养基。该过程中接种等量培养液至普通培养基作对照的目的是判断选择培养基是否起到了选择作用。若选择培养基起到了选择作用，则接种相同的菌液时，普通培养基上明显会出现更多的菌落。(2)对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，纤维素分解菌的鉴别培养基倒平板前，可以加入一定量灭过菌的刚果红(或CR)溶液，混匀后倒平板。当鉴别培养基中的纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中就会出现以这些菌为中心的透明圈，以初步分辨纤维素分解菌。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。为了得到单个菌落，观察它的周围是否有透明圈，比较透明圈直径与菌落直径的比值大小初步筛选高效分解纤维素的菌种，在吸取适量的培养液后，一般采用稀释涂布平板法接种到纤维素分解菌的鉴别培养基上。(3)实验遵循单一变量原则，1～3号锥形瓶中加入的试剂应当只有纤维素酶溶液的种类不同，其他条件要相同且适宜。因为1号锥形瓶没有加纤维素酶溶液，加入了10mL的缓冲液。2号锥形瓶加入了1mL发酵得到的纤维素酶溶液，所以表中A处应该是加入了9mL缓冲液。若某同学在实验中将酶的用量都改为了2mL，相当于将酶的浓度增加了2倍，为使显色结果不变，则需缩短步骤一的保温时间。
答案：(1)以纤维素为唯一碳源　选择　判断选择培养基是否起到了选择作用
(2)高压蒸汽灭菌法　刚果红(或CR)　稀释涂布平板
(3)9　缩短步骤一的保温时间
4．解析：(1)要筛选出能降解MG的微生物，培养基的配制需要以MG作为唯一碳源。培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。(2)采用液体培养基摇床振荡培养的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质，增加目的菌株的浓度。(3)图中接种方法能够计数，应为稀释涂布平板法。设A中的菌液稀释x倍，则150÷0.1×x＝1.5×109个/mL，计算出x＝106。(4)依据题干信息“MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明”，若目的菌株能高效降解MG，则培养基变得透明，形成以目的菌株为中心的透明圈。(5)长期保存菌株的方法是甘油管藏法。
答案：(1)MG　高压蒸汽灭菌
(2)使目的菌充分接触培养液中的营养物质
(3)稀释涂布平板法　106
(4)透明圈　目的菌株通过降解MG生长，使菌落周围的培养基变透明，出现透明圈
(5)甘油管藏
5．解析：(1)果醋制作、果酒制作、腐乳制作及泡菜制作都巧妙的利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件。其中制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌，制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都属于细菌。(2)酵母菌繁殖的最适温度是18～25℃，即20℃左右。葡萄酒呈现深红色，是因为红葡萄皮细胞液含有色素，这些色素在发酵过程中进入发酵液。将葡萄酒制作成果醋时，需要将条件控制为醋酸菌的最适生长条件，因此需要改变的环境条件是通入充足的无菌空气和将温度提高到30～35℃。(3)做酸菜鱼的“酸汤”是通过天然发酵而成的，该过程产生了乳酸，参与该发酵过程的主要微生物是乳酸菌。亚硝酸盐在适宜的温度、pH和一定的微生物作用等特定条件下，才会转变成亚硝胺，亚硝胺对人体有致癌作用。出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是产膜酵母菌大量繁殖形成的。进行酸汤发酵的主要微生物是乳酸菌，乳酸菌是细菌，属于原核生物，酵母菌是真核生物，与乳酸菌相比，酵母菌具有以核膜为界限的细胞核。(4)制作腐乳时，利用了毛霉等微生物生产的蛋白酶和脂肪酶，将大分子物质分解为易吸收的小分子物质，其中蛋白酶可以使豆腐中的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸。
答案：(1)制作果酒和腐乳
(2)20℃左右　红葡萄皮的色素进入发酵液　通入无菌空气　将温度提高到30～35℃
(3)乳酸菌　亚硝胺　酵母菌　有以核膜为界限的细胞核
(4)毛霉　小分子肽和氨基酸
6．解析：(1)与新鲜蔬菜相比，泡菜中的亚硝酸盐含量高，人食用后亚硝酸盐在体内会转化成亚硝胺，具有致癌作用，故应少吃泡菜，多吃新鲜蔬菜。泡菜制作中，需注意控制食盐用量、温度、密封以及腌制的时间等，否则容易造成杂菌大量繁殖而导致亚硝酸盐增加，影响泡菜品质。(2)泡菜制作利用的是乳酸菌的无氧呼吸，其场所是细胞质(基质)。在制作泡菜过程，通常加入少量白酒，可以抑制杂菌生长，同时也可调节泡菜的风味，增加泡菜的醇香感。由于泡菜制作过程中要加入一定量的食盐、白酒以及香辛料等，会导致蔬菜细胞失水，泡菜坛中溶液增加。(3)在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙，一方面可中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸，另一方面有利于对乳酸菌的识别和分离，分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为目的菌。为探究蔗糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，自变量为蔗糖溶液的浓度，实验应遵循对照原则和单一变量原则，其主要思路为：将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组，每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液，其他条件相同且适宜，随后按照泡菜制作流程进行操作，定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量，观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值。
答案：(1)与泡菜相比，新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量低　腌制的时间、温度、密封和食盐的用量
(2)细胞质(基质)　抑制杂菌生长，调节泡菜的风味(增加泡菜的醇香感)　外界溶液浓度高，蔬菜细胞渗透失水
(3)具有透明圈　将品质相同的同种新鲜蔬菜随机均分为若干组，每组分别加入等体积但不同浓度的蔗糖溶液，其他条件相同且适宜，随后按照泡菜制作流程进行操作，定期测定每组泡菜中亚硝酸盐的含量，观察并记录每组亚硝酸盐含量的峰值整合考点2　生物技术在其他方面的应用
考点整合固考基
一、酶相关知识整合
1．图解酶的应用与固定化
2．比较固定化酶与固定化细胞
项目 固定化酶 固定化细胞
固定化酶的种类 一种 一系列
适用方法 化学结合法、________法 ________法
特点 优点 酶既可与反应物结合，又可与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用 成本低，操作容易
缺点 一种酶只能催化一种或一类化学反应 可能导致反应效率下降
实例 固定化葡萄糖异构酶 固定化酵母细胞
二、生物技术在其他方面的应用
1．血红蛋白的提取和分离
2．植物有效成分的提取
3．植物有效成分的提取方法
类研真题明考向
类型1　全国卷真题体验寻趋势
1．[2020·全国卷Ⅱ，37]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)。
2．[2020·全国卷Ⅲ，37节选]水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
(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。
类型2　地方卷真题体验寻共性
3．[2021·浙江1月，节选]回答下列(一)小题：
(一)某环保公司从淤泥中分离到一种能高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
(1)从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或________法，两种方法均能在固体培养基上形成________。对分离的菌株进行诱变、____________和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
(2)固定化菌株的制备流程如下：①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除________；③检验固定化菌株的____________________________________
____________________。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是___________________________________________________。
(3)对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是________________________________________________________________________。
4．[江苏卷]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：
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．[海南卷]生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：
(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是________________________________________________________________________。
(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有____________和____________。
(3)某同学取5组试管(A～E)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计________(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是________________________________________________________________________。
长句专练强素养
1.事实概述类
(1)[全国卷]密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是____________。
(2)胡萝卜素化学性质比较稳定，易溶于有机溶剂，可采用萃取法提取。萃取时选择的有机溶剂应具有的特点是________________________________________________(答出三点即可)。萃取装置要在加热瓶口安装回流冷凝装置，其目的是________________________________________。
2．原因分析类
(1)使用加酶洗衣粉时，水温过低或过高时洗涤效果都不好的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)[全国卷]玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有____________________________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)水蒸气蒸馏法________(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)胡萝卜素粗品鉴定过程中，将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．科学探究类
(1)
若测定不同pH对某种酶的酶促反应速率(v)的影响，得到如图所示曲线。当pH偏离6.8时，酶促反应速率都会下降，下降的原因可能有三种：①pH变化破坏了酶的空间结构，导致酶不可逆失活；②pH变化影响了底物与酶的结合状态，这种影响是可逆的；③前两种原因同时存在。现要探究当pH＝5时酶促反应速率下降的原因，请在上述实验基础上，简要写出实验思路(含预期结果及结论)。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取决于________________________，同时还受________________________等条件的影响。若要探究精油含量最高时的最佳萃取时间，请写出简要思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组集训提考能
题组预测一　酶相关知识的综合考查
1．[2023·广西模拟]苹果醋在当下非常流行，是苹果汁经发酵后，再添加适量果葡糖浆、蜂蜜、苹果汁等原料而制成的风味饮品。如下图是苹果醋饮品的生产工艺流程。请回答下列有关问题：
（1）苹果浓缩汁制备过程中常用到的酶有____________________________，作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）生产流程中需进行两次发酵，发酵①、发酵②的产物分别是________________________________________________，发酵②需要的发酵条件是________________________（任答一点即可）。
（3）工厂化生产中，发酵①过程常采用固定化细胞技术而不用固定化酶技术的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）研究表明使用固定化酵母的酒精产量________游离酵母，分析其可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[2023·四川绵阳校考模拟]某幼儿园亲子活动结束后，小朋友们衣服上沾满了血渍、奶溃、油污、土豆泥等，为了有效去除衣物上的污渍，常常选择加酶洗衣粉。请回答下列有关问题：
（1）根据衣物上常见的污渍分析，加酶洗衣粉中应添加的酶类有蛋白酶______________________。蛋白酶能将血渍、奶渍等中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的___________。
（2）下面为加酶洗衣粉包装袋上的产品使用注意事项，根据你所学习的有关知识，解释其中③的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
注意事项
①请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。
②不慎溅入眼中，_________________。
③水温以30～50℃为宜，切忌用60℃以上的热水。
请根据③写出探究使用加酶洗衣粉最适温度的实验设计思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
注意事项：
①请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。
②不慎溅入眼中，________________________________________________________________________。
③水温以30～50℃为宜，切忌用60℃以上的热水。
（3）生产上为了酶的重复利用和节约成本，除了利用固定化酶技术之外，还可利用固定化细胞技术，与固定化酶相比，固定化细胞的优势是________________________________________（答2点）。
题组预测二　植物有效成分的提取
3．[2023·广西南宁三中校考二模]漆树种子中的油脂（不溶于水，易溶于脂溶性溶剂）可开发为食用油或转化为生物柴油，目前常用有机溶剂萃取漆树种子油脂，其过程为：
漆树种子→粉碎→干燥→萃取→A→浓缩→油脂
回答下列问题：
（1）在提取油脂时，最好选用　　　　　　（填“自然晾干”或“新鲜”）的漆树种子，不宜选用另一种的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。上述提取过程中的A是指　　　　。
（2）萃取过程中，影响萃取的因素除萃取剂的性质和使用量外，还有　　　　　　　　　　　　（写出两点即可）。在加热瓶口处安装冷凝回流装置的目的是______________________________。
（3）利用不同溶剂进行萃取对油脂的萃取率和某些重要理化性质的影响不同，实验结果如表所示。
项目 萃取率 酸值
丙酮 23.72% 8.26
石油醚 26.35% 7.96
乙醚 25.30% 8.12
注：萃取率大，说明油脂的溶解度高；酸值高，说明油脂品质差。
①表格中的丙酮属于__________（填“水溶性”或“水不溶性”）有机溶剂。
②实验结果表明，用_____________作为萃取剂较为合理，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2023·新疆阿勒泰统考模拟]油茶是我国的特有的木本油料作物，利用油茶籽提取的茶油味道香醇，享有“油中珍品”的美誉。茶油提取主要采用压榨法和萃取法。回答下列问题：
（1）压榨法虽操作简单，但存在出油率低的缺点。压榨法出油率低的原因是________________________________________。
（2）为提高出油率，提取茶油可采用萃取法，该方法的过程是先___________________________________________________________，然后____________________，即可获得茶油。利用萃取法提取的茶油品质不够理想的原因：一是存在与茶油溶解性相近的杂质，二是提取的茶油中还残留一定量的_____________。
（3）为解决萃取法的不足，研究人员尝试用水酶法提取茶油，工艺流程如下图。图中“提取”过程是：称取一定量的油茶籽粉加水搅匀后加热至90℃，保温40min使原料充分糊化，再冷却至65℃后加入一定量的复合酶（主要是纤维素酶和果胶酶），提取4h。
提取时，加水使原料充分糊化的目的是____________________，有利于离心时获得纯度较高的茶油。需冷却至65℃再加酶的原因是________________________________________，加入复合酶的作用是________________________________________。
5．[2023·河南郑州外国语学校校考模拟]为了降低胡萝卜素的生产成本，某科研人员试图从光合细菌中提取胡萝卜素。请回答下列问题：
（1）从培养基的营养要素分析，培养光合细菌所用培养基中不需要添加的营养要素是____________。若需对光合细菌进行活菌计数，则应采用的接种方法是________________，计数时将104～107倍的稀释液分别吸取0.2mL加入到固体培养基上，在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数分别为：219、212、256，则每克该污泥样品中的菌株数为____________（小数点后保留一位小数）。
（2）如图为提取的胡萝卜素样品通过__________法进行鉴定的结果，从图中分析可知，色带__________为β胡萝卜素。出现样品2的结果，可能原因是在操作过程中①__________（A萃取温度高，时间长；B干燥温度太高，时间太长）；②__________（A未经浓缩；B点样太快，样点小）。
（3）从干燥的菌体中提取胡萝卜素常采用萃取法，萃取剂应具有的主要特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）对萃取液进行浓缩时可使用下图　　　　装置，浓缩过程中被蒸发出去的是　　　　，在浓缩之前，还必须对萃取液进行的操作是　　　　。
提取植物有效成分三种方法的把握
（1）蒸馏时若温度太高，时间太短，则产品品质较差，若提高产品品质，可适当延长蒸馏时间。
（2）橘皮压榨前，可在石灰水中浸泡10h以上，既可防止压榨时滑脱，提高出油率，又不会在过滤时堵塞筛眼。
（3）萃取时一般情况下，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。
6.[2023·广西玉林统考模拟]广西多地盛产辣椒。辣椒油是传统调味佳品，制作方法相当考究。传统的辣椒油在制作时需将辣椒绞碎，再与食用油混合炒制，但辣椒中的辣椒素类物质（辣椒油中引起辛辣感和灼烧感的物质统称为辣椒素类物质，主要成分是辣椒素和二氢辣椒素）的提取效率较低。若在炒制前使用果胶酶处理绞碎的辣椒，则可明显提高提取效率。请回答问题：
（1）辣椒素类物质难溶于水，而易溶于有机溶剂，推测可用__________法提取。
（2）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、____________和
____________等。它能分解果胶，破坏辣椒细胞的______________，从而促进辣椒素类物质的释放。
（3）某研究小组为探究果胶酶处理辣椒的最适pH，进行了相关实验，结果如图所示。有同学认为，图中若pH继续降低，曲线会与x轴相交。你认为这种说法_________（填“正确”或“错误”），理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）辣椒素与二氢辣椒素的分子式分别为C18H27NO3、C18H29NO3，结合所学知识推测，凝胶色谱法　　　　　（填“适用于”或“不适用于”）分离辣椒素与二氢辣椒素，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
整合考点2
考点整合　固考基
一、
2．物理吸附　包埋
二、
1．①慢　②快　③维持　④带电性质　⑤凝胶色谱法
2．①水蒸气蒸馏　②分离油层　③再次过滤　④萃取
3．①分离油层　②挥发性强　③漂洗　④过滤　⑤焦糊　⑥萃取　⑦细小
类研真题　明考向
1．解析：(1)α-淀粉酶A3可将淀粉水解为还原糖(葡萄糖、麦芽糖)。相同时间内，酶活性越高，淀粉的剩余量越少，淀粉的减少量越多，淀粉遇碘液变蓝色，所以可根据蓝色的深浅判断淀粉剩余量，进而推知酶活性强弱；酶活性越高，还原糖的生成量越多，还原糖和斐林试剂在50～65℃水浴条件下反应，可出现砖红色沉淀，所以也可根据砖红色深浅判断还原糖的生成量，进而推知酶活性强弱。(2)SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，且SDS能与各种蛋白质形成蛋白质-SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(3)由图可知，在pH为7.5时，Tris-HCl缓冲系统中的α-淀粉酶A3活性比Na2HPO4－KH2PO4缓冲系统高；在pH为9.0时，Tris－HCl缓冲系统中的α-淀粉酶A3活性比Gly-NaOH缓冲系统高。即在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，说明缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法(将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上)和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。
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
2．解析：(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。
答案：(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
3．解析：(一)(1)分离细菌时，常用划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。要获得目的菌株，即能高效降解富营养化污水污染物的菌株，需对分离的菌株进行诱变、筛选和鉴定。(2)分析题意可知，固定化菌株的制备流程为：①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除未固定的游离细菌，以筛选出固定好的菌株；③检验固定化菌株的降解富营养化污水污染物的能力。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等，由“菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法”可知，可采用的2种方法是包埋法和吸附法。(3)由“该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖”可推测，特定介质能为菌株繁殖提供成分X，故对外只提供固定化菌株，而不提供固定化方法就可保障菌株的繁殖和应用，从而有利于保护该公司的知识产权。
答案：(一)(1)涂布分离　单菌落　筛选
(2)未固定的细菌　降解富营养化污水污染物的能力　包埋法和吸附法
(3)特定介质能为菌株繁殖提供X
4．解析：(1)实验中的海藻酸钠是包埋剂，作用是包埋绿球藻，而CaCl2是凝固剂，作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球。(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(生理盐水)来洗涤，因为培养液(生理盐水)的浓度与绿球藻的细胞液浓度相接近。图1中1.0%海藻酸钠组培养24h后，移去凝胶球，由于海藻酸钠浓度过低，使形成的凝胶球孔径过大，固定下来的绿球藻数量少，结果使溶液呈绿色。(3)分析图1可知，当海藻酸钠浓度为2.0%的时候，绿球藻数量比其他浓度时要多，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)分析图2可知，随着培养时间延长，空白凝胶球组Zn2＋浓度下降，Zn2＋浓度下降的原因是凝胶吸附Zn2＋；图1中海藻酸钠浓度为2.0%时，24～48h间绿球藻生长(增殖)速度快，使固定化藻的实验组在24～48h间Zn2＋浓度下降速度较快；当海藻酸钠浓度为2.0%时，72～96h间绿球藻生长(增殖)速度减慢，再加上培养液中Zn2＋浓度较低，导致72～96h间Zn2＋浓度下降速度较慢。
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
5．解析：(1)根据题意可知，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，说明该实验的自变量是果胶酶的来源，因变量是果胶酶的活性，所以该实验的目的是探究不同来源果胶酶的活性。(2)根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等，所以4组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究温度对酶活性的影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下保持一定时间后再将两支试管混合，才能保证实验在设定的温度下进行。(3)根据题意，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量。对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则，根据实验设置，E组应加入缓冲液而不是蒸馏水，才符合实验设计的单一变量原则。
答案：(1)探究不同来源果胶酶的活性
(2)温度范围设置不合适　温度梯度设置不合理(或各组的酶促反应受两个不同温度影响)
(3)不能　E组加入蒸馏水而不是缓冲液，违背了单一变量原则
长句专练　强素养
1．答案：(1)较低　减少挥发
(2)具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素、不与水混溶
　防止加热时有机溶剂挥发
2．答案：(1)水温过低时酶活性较低，水温过高会使酶失活
(2)易挥发、难溶于水、化学性质稳定　不是　玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物
(3)不适合　水蒸气蒸馏法适用于分离挥发性物质，而胡萝卜素为非挥发性物质，不能随水蒸气蒸馏出去
(4)避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，导致溶剂前沿不齐，影响结果
3．答案：(1)先将酶在pH＝5的条件下处理一段时间，升高pH至6.8，测定其酶促反应速率。若测定速率＝b，则为原因①；若测定速率＝a，则为原因②；若b<测定速率(2)萃取剂的性质和使用量　萃取温度和时间长短　将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别进行不同时长的萃取，测定精油含量，达到最大精油含量所用的最短时间即为最佳萃取时间
题组集训　提考能
1．解析：(1)植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，利用纤维素酶和果胶酶进行酶解可以破坏细胞壁，提高出汁率，并且果胶酶能使果胶水解成可溶性的半乳糖醛酸，会让果汁变得澄清。(2)由题图可知，生产流程中进行了两次发酵，发酵①、发酵②的产物分别是中间酵液和果醋醪液。发酵②利用的是醋酸菌发酵，果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，故此过程需要的发酵条件是通入氧气(或空气、30～35℃)。(3)由于酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化学反应，而采用固定化酶则需同时固定多种酶，难以实现，故发酵①过程常采用固定化细胞技术而不用固定化酶技术。(4)使用固定化酵母的酒精产量高于游离酵母，固定化的酵母是与凝胶珠结合，包裹在凝胶珠内，与游离的酵母相比，凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵，所以使用固定化酵母的酒精产量高于游离酵母。
答案：(1)纤维素酶和果胶酶　破坏植物细胞壁和胞间层，提高出汁率并使果汁澄清
(2)中间酵液(或酒精、果酒)、果酸醪液(或醋酸、果酸)　通入氧气(或空气、30～35℃)
(3)酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化学反应
(4)高于　凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵
2．解析：(1)根据酶的催化作用的专一性特点，血渍、奶渍的主要成分是蛋白质，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纤维素，因此，洗衣粉中需要加入的酶类有碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶；蛋白质的基本单位是氨基酸，故蛋白酶能将血渍、奶渍等中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的小分子肽或氨基酸。(2)酶的催化效果受温度影响，30～50℃是洗衣粉中的酶适宜温度范围，温度过高则会使酶变性而失去活性，因此切忌用60℃以上的热水；探究使用加酶洗衣粉的最适温度，则实验的自变量是不同温度，因变量是酶活性，可通过衣物的清洁程度进行比较，故在30～50℃之间设置温度梯度，如可设立30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等温度梯度，观察洗涤效果；由于洗衣粉中含有碱性蛋白酶，能催化水解眼角膜上的蛋白质，因此，溅入眼中会损伤眼角膜，故②不慎溅入眼中，应立即用水冲洗。(3)与固定化酶相比，固定化细胞制备的成本更低，操作更容易，条件温和，对细胞无毒性，可催化一系列酶促反应。
答案：(1)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶　小分子肽或氨基酸
(2)酶的催化受温度影响，30～50℃是洗衣粉中的酶适宜温度范围　可设立30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等温度梯度，观察洗涤效果　立即用水冲洗
(3)制备成本更低，操作更容易
3．解析：(1)题意显示，提取漆树种子中的油脂使用的是萃取法，由于油脂不溶于水，新鲜种子中含水量高，用于提取的有机溶剂会被水稀释，会影响萃取效率，所以应选择自然晾干的漆树种子。上述提取过程中的A是指过滤，其目的是过滤掉没有溶解的种子残渣。(2)萃取过程中，影响萃取的因素除萃取剂的性质和使用量外，还有萃取温度(水浴温度)、萃取时间等都会影响萃取效率。在加热瓶口处安装冷凝回流装置，可使有机溶剂迅速冷凝回流，进而可防止有机溶剂蒸发，影响萃取效率。(3)①表格中的丙酮属于有机溶剂，但与水互溶，即为水溶性有机溶剂。②由表格数据显示，石油醚作为萃取剂其萃取率较高，可得到较多的油脂，因此作为萃取剂较为合理，且酸值最小，说明获取的油脂品质较高。
答案：(1)自然晾干　新鲜种子中含水量高，会影响萃取效率　过滤
(2)萃取温度(水浴温度)、萃取时间等　防止有机溶剂蒸发，影响萃取效率
(3)水溶性　石油醚　用石油醚作为萃取剂，萃取率较高，可得到较多的油脂；酸值最小，油脂品质较高
4．解析：(1)用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法，但该方法难以将原料中的茶油充分压榨出来，故出油率低。(2)为提高出油率，提取茶油可采用萃取法，萃取法提取油茶油的过程中，油茶籽经干燥、粉碎，在适宜温度下置于有机溶剂中浸泡，浸泡的目的是使油茶籽溶解在有机溶剂中；浸泡后经过滤除去杂质，再利用蒸馏装置蒸发出有机溶剂浓缩得到油茶籽油；利用萃取法提取的茶油品质不够理想的原因：一是存在与茶油溶解性相近的杂质，二是提取的茶油中还残留一定量的有机溶剂。(3)提取时，加水使原料充分糊化的目的是溶解水溶性杂质；酶作用的发挥需要适宜条件，为避免高温使酶失活，且65℃是酶催化的适宜温度，故需冷却至65℃再加酶；为充分破坏细胞壁，提高出油率，通常需要加入复合酶。
答案：(1)难以将原料中的茶油充分压榨出来
(2)将粉碎、干燥的油茶籽用有机溶剂浸泡，使茶油溶解在有机溶剂中　蒸发出有机溶剂　有机溶剂
(3)溶解水溶性杂质　避免高温使酶失活，65℃是酶催化的适宜温度　破坏细胞壁，提高出油率
5．解析：(1)由于光合细菌可以进行光合作用合成有机物，故培养基中不需要添加碳源。常用稀释涂布平板法对光合细菌进行活菌计数。在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数分别为：219、212、256，则每克该土壤样品中的菌株数为(219＋212＋256)÷3×106÷0.2≈1.1×108个。(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，通常采用萃取法，鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常可采用纸层析法，并以标准样品作为对照。如图为提取的胡萝卜素样品通过纸层析进行鉴定的结果，从图中分析可知，色素带Ⅰ与标准样色素带一致，故其为β－胡萝卜素。出现样品2的结果，可能原因是在操作过程中干燥温度高，时间长或未经浓缩蒸馏。(3)萃取剂应该具有较高沸点，能充分溶解胡萝卜素且不与水混溶的特点。(4)对萃取液进行浓缩时可直接使用蒸馏装置如图2，浓缩时广口瓶中收集到的是萃取剂，在浓缩之前，还必须对萃取液进行过滤。
答案：(1)碳源　稀释涂布平板法　1.1×108
(2)纸层析　Ⅰ　B　A
(3)具有较高沸点，能充分溶解胡萝卜素且不与水混溶
(4)2　萃取剂　过滤
6．解析：(1)分析题意可知，辣椒素类物质难溶于水，而易溶于有机溶剂，适合用萃取法提取。(2)果胶酶是水解果胶的一类酶的统称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等；植物细胞壁及胞间层都含有果胶，果胶酶能分解果胶，破坏辣椒细胞的细胞壁及胞间层，从而促进辣椒素类物质的释放。(3)结合图示可知，随pH继续降低，果胶酶会失活而不能发挥作用，但在没有果胶酶的作用下，绞碎的辣椒细胞破壁也会释放辣椒素，因此不会与x轴相交(产量为0)，故该同学的说法错误。(4)凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，由于辣椒素(C18H27NO3)与二氢辣椒素(C18H29NO3)的相对分子质量差别不大，因此不适宜用凝胶色谱法进行分离。
答案：(1)萃取
(2)果胶分解酶　果胶酯酶　细胞壁及胞间层
(3)错误　随pH继续降低，果胶酶会失活而不能发挥作用，但在没有果胶酶的作用下，绞碎的辣椒细胞破壁也会释放辣椒素
(4)不适用于　辣椒素与二氢辣椒素的相对分子质量差别不大

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