资源简介

【考向解读】
1.微生物的分离和培养
2.培养基对微生物的选择利用
3.运用发酵加工食品的基本方法
4.利用微生物发酵来生产特定的产物
1.植物组织培养
2.从生物材料中提取某些特定的成分
高频考点：微生物的培养与应用
中频考点：植物有效成分的提取
低频考点：传统发酵技术的应用、植物组织培养
【命题热点突破一】微生物的培养与分离
1．培养基的成分：碳源、氮源、水和无机盐等。
2．细菌培养和计数方法
(1)稀释涂布平板法：分离细菌，也能计数(结果偏小)。
(2)平板划线法：只能纯化细菌，不能计数。
(3)显微计数法：不能区分细菌死活(结果偏大)。
3．灭菌常考的3种方法
(1)灼烧灭菌(如接种环、接种针、试管口等)
(2)干热灭菌(如玻璃器皿和金属用具等)
(3)高压蒸汽灭菌(如配制的培养基等)
4．筛选尿素分解菌：用以尿素为唯一氮源的培养基。
5．筛选纤维素分解菌：用以富含纤维素、添加刚果红的培养基培养(出现明显透明圈)。
例1．(2016·高考全国乙卷)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”)。
【答案】(1)牛肉膏、蛋白胨　琼脂　(2)将各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
【变式探究】(2015·全国卷Ⅰ)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10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg，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。
【解析】　(1)油脂可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色，因此油脂通常用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色。不易挥发的物质大多采用萃取法进行提取，水蒸气蒸馏法一般用来提取易挥发的物质。
(2)能产生脂肪酶的微生物B能利用脂肪(油脂)作为碳源，所以在制备选择微生物B的培养基时，应将油脂作为唯一的碳源。
(3)用显微镜直接对微生物进行计数，需要用血细胞计数板。如果对活菌进行计数，则要用稀释涂布平板法涂布平板，培养后统计菌落数目，然后计算出活菌数量。(4)降解等量的油脂，需要的酶量越多，说明此温度下的酶的活力越小。所以三种温度中45 ℃下酶的活力最小。从三种温度下的实验结果可知，40 ℃下酶的活力最大，所以要想测定该酶的最适温度，应围绕该温度设计不同温度梯度，进行后续实验。
【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)45　40
【变式探究】(2015·江苏高考)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(见下图)。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)。
【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
【命题热点突破二】考查果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作原理和过程
微生物在传统发酵技术中的应用归纳
1．传统发酵技术
食品
菌种
类型
原理
温度
果酒
酵母菌
无氧
无氧呼吸产生酒精
18～25 ℃
果醋
醋酸菌
需氧
糖(酒精)―→醋酸
30～35 ℃
腐乳
毛霉等
需氧
蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪
15～18 ℃
泡菜
乳酸菌
无氧
无氧呼吸产生乳酸
28～32 ℃
2.果酒和果醋发酵装置的设计思路
(1)酵母菌繁殖需要空气，醋酸菌是好氧细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要氧气；酵母菌产生酒精时是厌氧的，则在充气口应该设置开关。
(2)发酵过程中产生CO2，需要设置排气口；为了防止空气中微生物污染，排气口应该连接一个长而弯曲的胶管。
(3)为便于取样及监测发酵情况，需要设置出料口。
例2．（2017年江苏卷，25）下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】AB C
【解析】酵母菌是兼性厌氧菌，可进行有氧呼吸和无氧呼吸，通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸，通入其他气体，酵母菌进行无氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A正确；果酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B正确；温度影响酶的活性，则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在液面以上，不能交换使用，D错误。
【变式探究】(2016·高考全国甲卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题：
(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的________中进行，其产物乙醇与________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________。
(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________条件下才能完成。
(3)在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度________(填“低于”或“高于”)第二阶段的。
(4)醋酸杆菌属于____核生物，其细胞结构中_____(填“含有”或“不含有”)线粒体。
【答案】(1)细胞质基质　重铬酸钾　线粒体　快　(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有
【变式探究】下图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B．集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C．发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D．若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
【解析】　A项，酵母菌发酵过程中因营养物质的消耗、pH的变化等，酒精的产生速率会越来越慢。B项，集气管收集的气体除酵母菌无氧呼吸产生的CO2外，还有有氧呼吸产生的CO2。C项，发酵过程中，酵母菌的繁殖速度较慢，不会呈“J”型增长。D项，发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的，说明发酵瓶可能漏气。
【答案】　D
【变式探究】(2015·广东高考)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。
【答案】　(1)创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵　丙酮酸、[H](少量ATP)　(2)亚硝酸盐含量低　乳酸菌无氧呼吸产生了乳酸　(3)两种乳酸菌在泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化表
发酵时间(天)
普通乳酸菌
“优选”乳酸菌
4%
5%
6%
……
9%
10%
4%
5%
6%
……
9%
10%
1
2
3
……
10
推测实验结论：与普通乳酸菌相比，“优选”乳酸菌制作泡菜时，相同条件下产生的亚硝酸盐含量低。
【命题热点突破三】　植物的组织培养
生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，其作用及特点为：
（1）在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
（2）使用顺序不同，结果不同，具体如下：
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂又分化
同时使用
分化频率提高
（3）用量比例不同，结果也不同
例3、（2017年新课标Ⅲ卷，37）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）。
【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
【变式探究】下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，请结合图解回答相关问题：
(1)选取四倍体兰花叶片时，要选择________的叶片；剪下叶片后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗20 min左右，在无菌操作台上用体积分数为________的酒精消毒30 s，取出后在无菌水中清洗，再用质量分数为0.1%的________溶液灭菌1～2 min，最后用无菌水至少冲洗3次。
(2)离体组织培养常用MS培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及________等)，在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素，其中，________和________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
(3)①过程称为________，所形成的愈伤组织细胞与正常体细胞相比， 前者在结构上的特点是________________________；从①②的结果看，它们的实质都是________________________________________。
(4)现代药理研究表明，兰花的芳香成分—芳香油使人心旷神怡，提神醒脑。实验室提取植物芳香油的方法有蒸馏、________和________等，根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为________、________和________。
【解析】　(1)据题意，植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，越是生长旺盛的部位或幼嫩的部分全能性越容易表达，故选取四倍体兰花叶片时，要选择生长旺盛(或幼嫩)叶片；剪下叶片后需要经过一系列的消毒过程，其中消毒所用的酒精体积分数为70%，灭菌用质量分数为0.1%的氯化汞(HgCl2)溶液。
(2)离体组织培养常用MS培养基，其主要成分包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等)，在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素，其中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
(3)据图分析知，①过程称为脱分化(去分化)，所形成的愈伤组织细胞与正常体细胞相比，前者在结构上的特点是高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞；从①②的结果看，它们的实质都是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。
(4)实验室提取植物芳香油的方法有蒸馏法、萃取法和压榨法等；根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏法、水上蒸馏法和水气蒸馏法。
【答案】　(1)生长旺盛(或幼嫩)　70%　氯化汞　(2)蔗糖　生长素　细胞分裂素　(3)脱分化　高度液泡化、无定形、细胞壁薄　基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果　(4)压榨　萃取　水中蒸馏　水上蒸馏　水气蒸馏
【变式探究】
下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：
(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用单核期的花粉可提高成功率，原因是________________________。如图花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_______________________________________________________。
(2)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的二倍体月季，用它的花药进行离体培养，在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时，也得到一些二倍体植株。可能的原因是____________________________。对花药离体培养过程中得到的胚，用0.2%～0.4%的秋水仙素处理，得到了许多染色体数目增加一倍的植株。其中，两对性状均为显性的基因型是________。
(3)如图是探究诱导月季根愈伤组织分化因素的实验示意图：
　
　　　
①根愈伤组织分化是由实验A中________产生的“某物质”直接诱导。
②实验C和实验D对照说明根愈伤组织分化与________有关。
③实验B、D分别排除了______________对实验的干扰。
【答案】　(1)这个时期对离体刺激敏感　激素的种类及其浓度配比　(2)剥离花药时损伤了花药壁，由花药壁细胞发育而来(或受伤部位产生愈伤组织)　AABB和AAaaBBbb　(3)①幼芽　②生长素　③玻璃纸、琼脂
【命题热点突破四】生物材料中有效成分的提取
1．物质分离的方法：
(1)分离油水混合物可以采用分液的方法。
(2)除去压榨液中的固体物和残渣通常采用过滤的方法。
(3)除去液体中质量较小的固体残留物通常采用离心的方法。
(4)除去芳香油中的残留水分常采用加入无水硫酸钠后过滤的方法。
(5)除去不易挥发的植物有效成分中的有机溶剂常采用蒸馏法。
2．依据植物有效成分的特性选择提取方法：
(1)提取挥发性强的植物芳香油：蒸馏法。
(2)提取易溶于有机溶剂的植物有效成分：萃取法。
(3)提取原料中含量高的植物有效成分：压榨法。
3．鉴定胡萝卜素常采取纸层析法。
例4、(2015·全国卷Ⅱ)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_____________________________________
__________________________________________________________________。
【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(其他合理答案也可)
【变式探究】
某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。
(1)有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是________法。
(2)橘皮精油的提取若采取水蒸气蒸馏法，会出现原料________和有效成分________等问题。
(3)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，通常选取________作材料进行植物组织培养大量繁殖无病毒植株。若用花药进行离体培养，则选择花粉发育至________期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有________法，某些植物的花粉不易着色，需采用________法。
(4)影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有________。在进行植物组织培养时需保证细胞处于离体状态，原因是_____________________________________________________________。
【解析】　(1)(2)水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘，这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，因此柑橘芳香油制备一般采用压榨法。(3)一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎，选择单核期以后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难。确定花粉发育时期最常用的方法有醋酸洋红法，某些植物的花粉不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。(4)植物组织培养时最关键的激素是生长素和细胞分裂素；在进行植物组织培养时需保证细胞处于离体状态，原因是在柑橘个体发育过程中，不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官。
【答案】　(1)压榨
(2)焦糊　水解
(3)茎尖或芽尖　单核　醋酸洋红　焙花青-铬矾
(4)生长素和细胞分裂素　在柑橘个体发育过程中，不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官
【高考真题解读】
1．（2017年江苏卷，10）下列关于“腐乳的制作”的实验，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
【答案】B
2．（2017年江苏卷，12）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
【答案】C
【解析】透析法是利用膜的选择透过性去除混合物中的小分子物质，不能去除杂蛋白，A错误；物理吸附法比化学结合法对单宁酶活性影响更小，B错误；温度、pH和重金属离子都会影响酶活性，C正确；酶的专一性决定了单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分，D错误。
3．（2017年江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（　　）
　　　　　　　　　　　　
A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强
B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同
D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
4．（2017年江苏卷，20）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
【答案】A
【解析】活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合，并搅拌成糊状，A正确；配制CaCl2溶液时，不需进行加热，B错误；CaCl2溶液使酵母细胞可以形成稳定的结构，固定在凝胶珠中，需要一段时间，时间不宜过短或过长，C错误；海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠易呈蝌蚪状，D错误。
5．（2017年江苏卷，25）下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】AB C
6．（2017年新课标Ⅰ卷，37）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）。
【答案】（1）脲酶　　分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物　　为细胞生物生命活动提供能量，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
【解析】（1）细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者，而不是生产者，只能生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源，也可作为能源。
（2）筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，对于“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”均含有无机氮源。
（3）KH2PO4和Na2HPO4为微生物提供P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子，还可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。
7．（2017年新课标Ⅲ卷，37）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）。
【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
8．（2017年海南卷，30）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累计的影响，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于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___________________。
【答案】（1）S
（2）先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养
（3）萃取 类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离。
（4）培养基中的氮营养浓度
（5）葡萄糖 在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用。
【解析】（1）图甲，与对照组比较，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长先增加后平稳，曲线呈S型。
（2）由甲图可知，氮营养正常培养液绿藻增殖速度快；由乙图可知，缺氮营养液W含量高。故若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养。
（3）根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是萃取。类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离，这是纸层析法分离的原理。
（4）实验目的是研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，故自变量培养基中的氮营养浓度。
（5）绿藻黑暗中不能光合作用合成有机物，需要吸收葡萄糖满足生命活动的需要，而纤维素不能绿藻利用。
9．（2017年新课标Ⅱ卷，37）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32 h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32 h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__________________________。
【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
1.（2016天津卷.10）（12分）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,趋势如右图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是____________________。

②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变化，加剧了不同种类乳酸菌的____________，淘汰了部分乳酸菌种类。
【答案】（12分）
（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、PH
②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）
【解析】（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。
（2）通气阶段可促进酵母菌的有氧呼吸，为酵母菌的繁殖提供能量，从而增加酵母菌数量。
（3）①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先快速增长后趋于稳定。A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足，环境中的营养物质和pH也会影响醋酸杆菌的种群密度。
②乳酸菌为厌氧菌，颠倒前的B层和颠倒后的A层醋醅有利于乳酸菌的繁殖。
③发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的竞争，淘汰了部分乳酸菌种类，使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。
【考点定位】发酵技术
2.（2016课标1卷.39）（15分）
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配置培养基（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”）。
【答案】（1）牛肉膏、蛋白胨 琼脂
（2）将各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
【考点定位】微生物的培养与应用
3.（2016四川卷.10）（12分）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质含 个氨基酸。
【答案】（1）尿素 酚红 红 （2）稀释涂布平板法 1.75 少 （3）UGA 115
【考点定位】遗传信息的转录和翻译、微生物的分离与计数、基因突变
4.（2016新课标2卷.39)（15分）
苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列为题：
（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_________________中进行，其产物乙醇与_________________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________________中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增值速度________________。
（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________________条件下才能完成。
（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度____________（填“低于”或“高于”）第二阶段。
（4）醋酸杆菌属于___________核生物，其细胞结构中（填“含有”或“不含有”）线粒体。
【答案】（15分）
（1）细胞质基质 重铬酸甲 线粒体 快
（2）有氧
（3）低于 （4）原 不含有
【考点定位】果酒和果醋的制作
5.（2016新课标Ⅲ卷.39）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。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”）。
【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 具有透明圈
（3）甘油
【考点定位】微生物的分离和培养
6.（2016江苏卷.29）（9分）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试验，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 ，CaC l2的作用是 。
（2）为洗去凝胶球上残余的CaC l2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。
（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 。
【答案】（1）包埋绿球藻（包埋剂） 与海藻酸钠反应形成形成凝胶球（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）凝胶球吸附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
【考点定位】固定化细胞，海藻酸钠，CaCl2、实验分析
7.（2016海南卷.30）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。
【答案】（15分）
（1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗（3分）
蛋白酶丙（1分）
碱性条件下只有蛋白酶丙有活性（4分）
（2）不合理（1分） 蛋白酶会降解脂肪酶（4分）
（3）羧基和氨基（2分）
【解析】（1））用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。由图可知，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，故应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉去除衣服上的血渍。
（2）脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被洗衣液中的蛋白酶水解。
（3）蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。
【考点定位】酶的研究
1.(2015·江苏卷，19)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
【答案】D
2.(2015·江苏卷，31)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(见下图)。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)。
(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见下图，推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵，理由是
_______________________________________________。
【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
3.(2015·江苏卷，24)下图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述错误的是(　　)
A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快
B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2
C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
【解析】本题主要考查果酒制作相关知识，意在考查生物实验的相关知识，考查理解能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力。难度适中。
A项错，发酵后期，底物减少、酒精浓度增加等因素，都会造成酒精生产速率减慢；B项错，发酵初期，由于发酵瓶中有氧气，酵母菌能进行有氧呼吸产生二氧化碳；C项错，酵母菌种群增长曲线呈下降趋势；D项对，发酵瓶漏气，会使醋酸菌大量繁殖而形成的表面观察到的菌膜。
【答案】ABC
4.(2015·江苏卷，17)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
【答案】C
5.(2015·江苏卷，25)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】　BCD

1．微生物培养与分离技术是生物学中重要的实验技术。根据有关微生物的知识，分析回答问题：
(1)培养基的制备需经过计算、称量、溶化和B：________、A：________等过程，上述过程中需要在超净工作台上操作的是________。
(2)纯化菌种时为得到单菌落，常采用的接种方法是平板划线法和D：________，其中需用接种环进行操作的是________。
(3)为达到筛选土壤中分解尿素细菌的目的，平板内的固体培养基应以尿素作为唯一的________，培养基中加入________指示剂培养后，若变红则其中含有所需细菌。若筛选纤维素分解菌，在选择培养后须进行E：________和F：________过程，一般通过观察________的有无挑选出所需菌种。
【答案】(1)灭菌　倒平板　倒平板
(2)稀释涂布平板法　平板划线法
(3)氮源　酚红　梯度稀释　涂布平板　透明圈
2．牛奶是微生物生长的良好培养基。生鲜牛奶中的微生物情况反映了奶牛的健康状况，也影响奶制品的运输和贮藏。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如图所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。请回答下列有关问题：
(1)微生物培养操作过程中，为了防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)，操作者双手要进行清洗和________。除巴氏消毒外，还有________和化学药剂消毒。
(2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布，选择的涂布工具称为________，为防止杂菌污染，该工具应浸泡于酒精中，涂布前应________。
(3)图中所示方法为稀释培养法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、34个，则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为________个。运用这种方法统计的结果往往较实际值________(填“偏大”或“偏小”)，原因是
_________________________________________________。
【答案】(1)灭菌　消毒　煮沸消毒
(2)涂布器　将涂布器引燃(灼烧)后待冷却
(3)3.4×106　偏小　当两个或多个菌落重叠在一起时按一个菌落计算
3．如表所示是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列问题：
成分
含量
蛋白胨
10.0 g
乳糖
5.0 g
蔗糖
5.0 g
K2HOP4
2.0 g
显色剂(伊红美蓝)
0.2 g
琼脂
12.0 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)大肠杆菌的同化类型为________，从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________。
(2)在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是________________，因此需对培养基和培养皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)，操作者的双手需要进行清洗和________。空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使________________，还能破坏DNA的结构。
(3)根据用途划分，该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基，若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中________换成________，若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红美蓝换成________。
(4)培养大肠杆菌时，常用的接种方法是________和________。通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，称为________。
【答案】(1)异养型　分解者　(2)防止外来杂菌的入侵
灭菌　消毒　蛋白质变性　(3)鉴别　蛋白胨　尿素
酚红指示剂　(4)平板划线法　稀释涂布平板法　菌落
4．下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：
酵母菌细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合→固定化酵母细胞
(1)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母菌活化时__________________
________________________________________________________________________。
(2)一般来说，酶更适合采用________和________法固定，而细胞多采用________固定，原因是细胞个大，酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
(3)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，关系着实验的成败。如果海藻酸钠浓度过________，很难形成凝胶珠；如果浓度过________，形成的凝胶珠所包埋的______数目少，影响实验效果。
(4)刚形成的凝胶珠应在________溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液中发现有________产生，同时有________散发，说明凝胶珠制备成功。
【解析】细胞在缺水状态下，代谢缓慢，活化就是让细胞恢复正常的代谢状态。酶和细胞的不同固定方法是根据其体积大小来确定的，固定细胞的常用载体材料有明胶、琼脂糖、海藻酸钠等。用海藻酸钠固定细胞时，其浓度与凝胶珠制作的质量密切相关。CaCl2的作用是使形成的凝胶珠更稳定，在适宜条件下凝胶珠中的酵母菌可利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精。
【答案】(1)缺水　正常的生活　体积会变大，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外　(2)化学结合法　物理吸附　包埋法　(3)高　低　酵母细胞　(4)CaCl2　气泡　酒味
5．请回答下列与传统发酵技术相关的问题：
(1)苹果酒口感清醇，营养丰富，适量饮用，可舒筋活络，是由果汁发酵产生的。果汁发酵后是否有酒精产生，可用________来检验。
(2)果醋制作使用的菌种是________，当________都充足时，其可将果汁中的糖分解成醋酸。
(3)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是________，发酵完成后需加盐腌制，加盐还可以抑制________生长，避免豆腐变质。
(4)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封，目的是______________________________
________________________________________________________________________。
蔬菜在腌制过程中，会产生亚硝酸盐。在________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，估算出的亚硝酸盐含量如图曲线所示，据图可以得出的结论是
___________________________________________________________。
【答案】(1)酸性重铬酸钾　(2)醋酸菌　氧气、糖源　(3)毛霉　微生物　(4)创造无氧环境　盐酸酸化　重氮化　玫瑰红　泡菜封坛后亚硝酸盐含量不断增加，至第4天含量最高，以后逐渐减少
6．在薄荷油提取中，由于薄荷油化学性质稳定，不溶于水，因此可采用水中蒸馏法，请设计简单的实验装置——水蒸气蒸馏装置来提取薄荷油。蒸馏装置：铁架台两个、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡胶塞、蒸馏头、温度计、直型冷凝管、接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管。(所有仪器必须事先干燥，保证无水)
(1)整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分用来________，中部用来________。
(2)有人设计了一套实验室蒸馏芳香油的五个步骤：
A．将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡皮塞
B．连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管进水口橡皮管的另一端与水龙头相连，将和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中
C．把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的高度，放好石棉网
D．向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原料，塞好带温度计的橡皮塞，把接液管连接在冷凝管的末端，并伸入接收装置(如锥形瓶)中
E．检查气密性
①薄荷油可用________法提取，原因是高温________________________。
②上述实验正确的操作顺序是_______________________________________________。
③冷凝管里水流的方向与水蒸气的流向________。在蒸馏烧瓶中加入几片碎瓷片，目的是
________________________________________________________________________。
④通过蒸馏，得到的是________，若想得到纯净的薄荷精油需________，首先向乳液中加入氯化钠，目的
是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
静置后在________(“上口”或“下口”)得到产物。
⑤提取薄荷精油的程序是___________________________________________
____________________________________________。(用简单的文字和箭头表示)。
【答案】(1)通过加热进行蒸馏　将蒸馏物冷凝
(2)①水蒸气蒸馏　不易分解、难溶于水、能随水蒸气蒸出　②CABED　③相反　防止暴沸　④油水混合物　进行分液　增加水层的密度，使混合物出现明显分层　上口　⑤薄荷叶＋清水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水→薄荷精油
7.为获得果胶酶高产菌株，科研人员进行了下列分离、筛选、鉴定工作。
(1)为分离果胶酶产生菌，科研人员配制了下表所示成分的培养基，该表空白处的两种成分是______________________________________________________。
制备的培养基常用________法进行灭菌。
(2)科研人员将采集的果园土壤放入无菌水中，震荡混匀，制成悬液。为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行________，用________法接种于固体培养基上。接种后的培养基________状态放入培养箱。
K2HPO4
MgSO4
NaNO3
FeSO4
琼脂
0.1 g
0.5 g
3 g
0.01 g
2 g
15 g
加至1 L
(3)选择单菌落数目适宜的培养基，加入一定浓度的刚果红溶液(果胶与刚果红结合后显红色)，一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液，观察并比较菌落和________直径的比值，筛选果胶酶高产菌株。
(4)将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的________(填“上清液”或“沉淀物”)获得粗提的果胶酶。将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将________与等量果胶溶液混合，作为实验的对照。
【解析】(1)由于实验目的是分离果胶酶产生菌，所以培养基中需要加入果胶，在配制过程中，需要用蒸馏水先配制成液体培养基，再凝固成固体培养基。制备的培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
(2)为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行梯度稀释，并用稀释涂布法接种于固体培养基上。接种后的培养基倒置状态放入培养箱，防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染。
(3)选择单菌落数目适宜的培养基，加入一定浓度的刚果红溶液(果胶与刚果红结合后显红色)，一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液，观察并比较菌落和水解直径的比值，筛选果胶酶高产菌株。
(4)将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的上清液获得粗提的果胶酶。将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将等量失活的粗提果胶酶与等量果胶溶液混合，作为实验的对照。
【答案】　(1)果胶和蒸馏水　高压蒸汽灭菌
(2)梯度稀释　(稀释)涂布　倒置
(3)水解(或“透明”)
(4)上清液　等量失活的粗提果胶酶
8.从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。
(1)接种前要对培养基进行__________处理。在整个微生物的分离和培养过程中，一定要注意在__________条件下进行。
(2)不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。如培养纤维素分解菌的菌样应从________环境中采集。
(3)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制________培养基，该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的________。
(4)经过梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是____________，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是________________。
【解析】(1)进行微生物菌种接种时，预先必须对培养基进行高压蒸汽灭菌处理。整个微生物分离和培养过程中务必做到“无菌”操作。(2)获得目标微生物应根据它对生存环境的需求，到相应环境中去寻找。(3)从土壤中筛选纤维素分解菌要配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基。(4)鉴别纤维素分解菌常采用刚果红染色法，在培养基中加入刚果红后可依据菌落周围是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌；纯化菌种时，需进行充分的梯度稀释，方可得到单个活菌繁殖而来的子细胞群体——菌落，否则可能会出现菌落混杂，连成一片的结果。
【答案】(1)高压蒸汽灭菌　无菌
(2)富含纤维素
(3)选择　碳源
(4)刚果红　透明圈　菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)
9.生活饮用水已经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理，含微生物很少，但当其水源水不洁或处理达不到要求时，仍然会含相当量的微生物甚至含有致病性微生物。供水管道破损及二次供水等环节也可能导致生活饮用水的污染。因此生活饮用水的微生物安全性日常检测是很重要的。我国生活饮用水水质标准(GB5749—85)中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL，总大肠菌群不得大于3个/L。
(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为________。
(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？________为什么？
__________________________________________________________________。
(3)如分别取0.1mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170，则每升原水样中大肠杆菌数为________。
(4)纯化大肠杆菌时使用的培养基一般用______法灭菌，________(可/不可)用加入抗生素的方法防止杂菌感染。
(5)如果要测定水中的病毒种类，可以用________技术使其遗传物质扩增，然后用________技术进行鉴定。
【答案】(1)稀释涂布平板法　(2)需要　因为需要判断培养基是否被污染　(3)1.61×108　(4)高压蒸汽灭菌　不可　(5)PCR　DNA分子杂交
10.回答下列有关生物技术实践的问题。
(1)蓝色牛仔裤常用极粗的棉布制成。为了外观和舒适现在采用“生物石洗”的方法，即用一定量的________(填酶的名称)洗布料，同时放入蓝靛染料，当达到所希望的柔软度时，立即冲洗掉酶。
(2)纤维素酶可以从分解纤维素的细菌中提取，科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌。从土壤中分离微生物的实验流程如下：土壤取样→选择培养→________→鉴别培养。在筛选纤维素分解菌的过程中，常用____________法。
(3)实验室中获取纯净分解纤维素的细菌常用的接种方法有________和________。若下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线，请在图乙中画出第三次划线，划线后在恒温培养箱中培养时，培养皿必须倒置，目的是________。
(4)科研人员用射线处理该分解纤维素的细菌获得两个突变株A和B，然后对突变株A和B进行实验，结果如下表所示：
接种的菌种
以纤维素为碳源的一般培养基
实验处理及结果
A
不生长
添加营养物质甲，能生长
B
不生长
添加营养物质乙，能生长
A＋B
能生长
不添加营养物质甲、乙就能生长
突变株A不能在一般培养基上生长的原因是________。突变株A和B混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因是___________________________
___________________________________________________________________。
【答案】(1)纤维素酶
(2)梯度稀释　刚果红染色
(3)稀释涂布平板法　平板划线法　如图　避免培养皿盖上的水滴污染培养基
(4)缺乏合成营养物质甲所需要的酶　突变株A生长需要营养物质甲，突变株B可以提供；突变株B生长需要营养物质乙，突变株A可以提供
11.烹饪产生的油烟冷却后形成液态的油脂，倾入下水道后会对环境造成污染。科研人员通过实验筛选出了能高效分解油脂的微生物。请分析回答：
实验材料：烹饪油烟冷凝液，菌液a、b、c，人工配制的营养液等。
(1)据下图曲线分析可知____菌液最适合在实际工程中应用，原因是_________
___________________________________________________________________。
(2)用下列固体培养基：葡萄糖、KH2PO4、NaH2PO4、MgS04·7H2O、KCl、H2O，来筛选分解尿素的细菌，还应加入的物质是____。
(3)下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请分析：
①图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。
②接种操作为什么一定要在火焰附近进行？
___________________________________________________________________。
③接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？_____________。
④如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填图甲或图乙)。
(4)四位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是________。
A.一个平板，统计的菌落数是23
B.两个平板，统计的菌落数是22和26，取平均值24
C.三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，到平均值26
D.四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25，取平均值25
(5)用这种方法测定密度，实际活菌数量往往比测得的数量______，因为
__________________________________________________________________。
(6)一同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，则每毫升样品中的菌落数是________(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL) 。
【答案】　(1)c　油浓度在3天内迅速下降　(2)尿素
(3)①平板划线　稀释涂布平板　接种环　涂布器　灼烧灭菌　②火焰附近存在着无菌区域　③避免培养皿盖上的水珠滴入培养基，造成污染　④图乙　(4)D　(5)多　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落
(6)1.17×106
12.根据下面的实验装置图(图甲、乙)和果酒的生产工艺流程简图(图丙)回答问题：
(1)图甲所示装置可用于提取________(填“橘皮精油”、“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。
(2)制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应______；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是____
___________________________________________________________________。
(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图，其中冲洗的目的是________。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗之________(填 “前”或“后”)进行的。为了提高樱桃的出汁率，在压榨前可加入一定量的________酶。
(4)若是从混杂的微生物中分离酵母菌应使用________培养基。从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和________。
(5)樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用________溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌________(填“能”或“不能)将果汁中的糖发酵成醋酸。
【答案】(1)玫瑰精油
(2)先打开后关闭　既可以放气，又可防止污染
(3)洗去浮尘　后　果胶(多答“纤维素酶”也可)
(4)选择　碳源、氮源
(5)重铬酸钾　不能
13.某同学开展有关果酒制作的探究如下图。
(1)植物组织培养的探究
由上述实验结果推测：葡萄幼苗可能产生了____________________________。若要确定其化学成分，可直接从葡萄幼苗中____________________________。
(2)该同学尝试使用罐头瓶在常温(21±3 ℃)下制作果酒。
①开始时，向消过毒的罐头瓶中加入的新鲜葡萄汁是酵母菌的液体培养基，培养基的成分一般包括有_____________________________________________等。
②葡萄汁装入瓶中时要留出大约1/3的空间。在以后的过程中，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(不是打开瓶盖)，此后再拧紧，这样做的目的是___________
__________________________________________________________________。
③制果酒过程后一阶段的主要化学反应式为：__________________________
________________________________________________________________。
④若用稀释涂布平板法计数酵母菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释得__________________。
⑤加入的新鲜葡萄汁没有进行过灭菌处理，但是在制出的果酒中基本检测不出酵母菌以外的杂菌。从生态学角度分析：一是大量的酵母菌在与杂菌之间的竞争中取得优势，二是果酒中的
________________________________________，从而淘汰掉杂菌。
【答案】(1)生长素　提取这些物质并鉴定其化学成分　(2)①水、碳源、氮源、无机盐　②放掉发酵产生的大量CO2，同时尽量不让氧气进入瓶中　③C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　④比较合适　⑤酒精更不利于杂菌生长
14.在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。
(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是_______________________________
___________________________________________________________________。
与固定化酶技术相比，固定化细胞技术固定的是__________________________。
(2)制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是________，使用了下图中方法[　　]________(填出号码及名称)。
(3)制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和________溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶珠不是圆形或椭圆形，其主要原因是_______________________
___________________________________________________________________。
(4)下图为某同学利用海藻酸钠固定化酵母细胞的实验结果，出现此结果的可能原因有________。
A.海藻酸钠浓度过高
B.酵母细胞已经死亡
C.注射器中的溶液推进速度过快
D.注射器距离CaCl2溶液液面太近
【答案】(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复使用　多酶系统(一系列、多种酶)
(2)海藻酸钠　③包埋法
(3)CaCl2　海藻酸钠浓度过高(或针筒离液面过近，高度不够)
(4)A、C、D
15.植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列相关问题：　
(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种组分形成的复合酶，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)染料时，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并加以鉴定，某同学设计了甲、乙两种培养基：
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”)用于分离纤维素分解菌，原因是
___________________________________________________________；
培养基乙________(填“能”或“不能”)用于鉴定纤维素分解菌，原因是
__________________________________________________________________。
【答案】(1)纤维二糖　葡萄糖
(2)红　透明圈
(3)不能　液体培养基不能分离单菌落　不能　培养基中没有纤维素(不能形成CR－纤维素红色复合物)
16.根据下面有关生物技术的实验装置图回答问题：
(1)制作果酒时可选用图甲的装置。为适当提高果酒生产速率，进气口应________，这是因为
____________________________________________；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是_____________________________________________________________。
利用图甲装置制作果醋时，进气口应________。
(2)图乙中加入蒸馏水的目的是__________________________________________________，最终，NaCl的浓度大约是_______，此时玻璃棒的使用要点是_______________，以保证DNA分子结构的完整性。
(3)________(填“玫瑰精油”、“橘皮精油”或“胡萝卜素”)的提取可使用图丙所示装置，这种方法叫________法；仪器①是________，锥形瓶中收集的液体________(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油。
(4)提取的胡萝卜素粗品通过纸层析进行鉴定，图丁为鉴定结果示意图，请据图回答：A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是________。甲、乙两组中，________组是胡萝卜素。
【答案】(除标明外，每空1分)(1)先打开后关闭　酵母菌是兼性厌氧型微生物，先打开进气口，保证酵母菌进行有氧呼吸，增加菌体的数量；后关闭进气口，保证酵母菌进行无氧发酵，产生更多的酒精　既可以放气，又可防止污染
打开
(2)降低NaCl溶液的浓度，析出DNA　0.14 mol/L　轻缓，并沿同一个方向
(3)玫瑰精油　蒸馏　温度计　不是
(4)A、D　甲
17．某年我国某地由于柑橘大实蝇的危害，橘农遭受到了很大的损失，当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失。
(1)有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是________法。
(2)橘皮精油的提取若采取水蒸气蒸馏法，会出现原料________和有效成分________等问题。
(3)某橘农发现自家有一株橘树具有抗虫性状，通常选取________作材料进行植物组织培养大量繁殖无病毒植株。若用花药进行离体培养，则选择花粉发育至________期的花药培养成功率最高。确定花粉发育时期最常用的方法有________法，某些植物的花粉不易着色，需采用________法。
(4)影响植物组织培养的因素很多，其中最关键的激素有________。在进行植物组织培养时需保证细胞处于离体状态，原因是_____________________________________________________________。
【答案】　(1)压榨
(2)焦糊　水解
(3)茎尖或芽尖　单核　醋酸洋红　焙花青-铬矾
(4)生长素和细胞分裂素　在柑橘个体发育过程中，不同细胞中遗传信息执行情况不同，细胞分化形成不同的组织和器官
18．下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：
(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用单核期的花粉可提高成功率，原因是________________________。如图花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中_______________________________________________________。
(2)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的二倍体月季，用它的花药进行离体培养，在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时，也得到一些二倍体植株。可能的原因是____________________________。对花药离体培养过程中得到的胚，用0.2%～0.4%的秋水仙素处理，得到了许多染色体数目增加一倍的植株。其中，两对性状均为显性的基因型是________。
(3)如图是探究诱导月季根愈伤组织分化因素的实验示意图：
　
　　　
①根愈伤组织分化是由实验A中________产生的“某物质”直接诱导。
②实验C和实验D对照说明根愈伤组织分化与________有关。
③实验B、D分别排除了______________对实验的干扰。
【答案】　(1)这个时期对离体刺激敏感　激素的种类及其浓度配比　(2)剥离花药时损伤了花药壁，由花药壁细胞发育而来(或受伤部位产生愈伤组织)　AABB和AAaaBBbb　(3)①幼芽　②生长素　③玻璃纸、琼脂
19．江西人喜欢吃辣椒，以“不怕辣”著称。辣椒中产生辣味的物质是辣椒素，不溶于水，易溶于有机溶剂，具有很强的镇痛和消炎作用，能够起到降血压和降胆固醇的功效，应用前景广阔。请回答有关问题：
(1)根据辣椒素的性质，我们可以用萃取的方法提取。萃取的效率主要取决于________，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是________________。萃取过程中应采用________加热，原因是________________________________________
___________________________________________________________。
(2)如果要用植物组织培养的方法对具有优良性状的辣椒进行大规模种植，在对辣椒外植体进行接种前，需要进行________、________两项工作。
(3)辣椒的组织培养过程依据的原理是________，整个培养过程要在________条件下进行。
【答案】　(1)萃取剂的性质和使用量　防止有机溶剂挥发　水浴　有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸　(2)制备MS固体培养基(配置培养基)　外植体消毒　(3)植物细胞全能性　无菌
20．许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油，现用薄荷叶提取薄荷油。回答下列问题：
(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用鲜薄荷叶作原料，其原因是
__________________________________________________________________。
(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是酒精，原理是
____________________________________________________________。
(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是
______________________________________________________________。
常用于分离油层和水层的器皿是________。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是
__________________________，除去固体硫酸钠的常用方法是____________________________________。
(4)在果酒和果醋的制作中，接种醋酸菌后需要通气，这是因为醋酸菌为________，与醋酸菌相比较，酵母菌在细胞结构上最大的特点是____________________________________________________。
【解析】　(1)由于薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶富含薄荷油，所以提取薄荷油时应选用鲜薄荷叶作原料。
(2)由于薄荷油易溶于酒精等有机溶剂中，所以采用酒精来萃取薄荷油。
(3)在油水混合物中加入氯化钠可以使溶液分层。常用分液漏斗来分离油层和水层。在分离的油层中加入无水硫酸钠可用于除去其中的水分，除去固体硫酸钠常用过滤法。
(4)醋酸菌为好氧型细菌，因此醋酸发酵时，应通入氧气。醋酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，真核生物与原核生物最大的区别是有以核膜为界限的细胞核。
【答案】　(1)薄荷油是挥发性物质，鲜薄荷叶富含薄荷油　(2)薄荷油易溶于酒精等有机溶剂中　(3)使溶液分层　分液漏斗　除去水分　过滤　(4)好氧型细菌　有以核膜为界限的细胞核
21．我国粮产区产生大量的作物秸秆，科技工作者研究出利用秸秆生产燃料酒精的技术，大致流程为(以玉米秸秆为例)：
(1)玉米秸秆预处理后，应该选用特定的酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。从以下哪些微生物中可以提取到上述的酶？(　　)
A．酿制果醋的醋酸菌 B．生长在腐木上的霉菌
C．制作酸奶的乳酸菌 D．生产味精的谷氨酸棒状杆菌
(2)若要从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为________(按功能分)，培养基中的碳源为________。对培养基进行灭菌，应该采用的方法是________。
(3)某同学对这种微生物进行数量测定，在稀释倍数为105对应的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，那么每毫升样品中的菌株数是(涂布平板时所用稀释液的体积0.2 mL)________。
(4)用这种方法测定，实际活菌数量要比测得的菌落数量多，原因是
________________________________________________________________________。
(5)上述流程图中，发酵阶段需要的菌种是________，生产酒精要控制的必要条件是________。
【答案】(1)B
(2)选择培养基　纤维素　高压蒸汽灭菌法
(3)1.17×107
(4)当两个或多个细胞连在一起时，繁殖成一个菌落，平板上观察到的是一个菌落
(5)酵母菌　无氧(密封、密闭)
22．尿素是一种重要的农业氮肥，不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的微生物将尿素分解后才能被植物吸收利用。因此，对土壤中分解尿素的微生物进行分离和鉴定具有重要意义。回答下列问题：
(1)对土壤中分解尿素的微生物的分离过程如下：
第一步：土壤取样。取土样用的工具和盛土样的信封等在使用前都需要________(填“消毒”或“灭菌”)。
第二步：样品稀释。通常分离不同种类的微生物要采用不同的稀释度，原因是
________________________________________________________________________。
第三步：微生物的培养与观察。将一定稀释度的样品接种在以尿素为唯一氮源的培养基上，并在适宜的条件下培养。分解尿素的微生物能在该培养基上生长繁殖，而__________________则不能生长繁殖。(注：实验中所用的培养基经检测符合要求，且均在无菌条件下操作)
(2)若对土壤悬液进行梯度稀释时，未经振荡而直接取上层悬液进行梯度稀释，用稀释倍数为104的样液涂布到平板上进行培养和计数，统计出的菌落数往往比正确操作统计出的菌落数________。
(3)对土壤中分解尿素的微生物作进一步的鉴定：
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
酚红指示剂
尿素
蒸馏水
培养基(含量)
1.4 g
2.1 g
0.2 g
0.01 g
1.0 g
1 000 mL
若要对上述初步筛选出的分解尿素的微生物作进一步的鉴定，需在上表培养基配方中添加的物质是________、________。若分离得到的是尿素分解菌，则培养基中pH升高使酚红指示剂变为红色，pH升高的原因是
________________________________________________________________________。
(4)分解尿素的微生物在生态系统中的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)灭菌　土壤中各种生物的数量不同　不能利用尿素的微生物
(2)偏高
(3)葡萄糖　琼脂　尿素分解菌合成的脲酶将尿素分解成氨(合理叙述即可)
(4)将有机物分解为无机物(将尿素分解为氨)
23．下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。请根据表格和所学知识回答下列相关问题。
成分
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K2HPO4
指示剂
琼脂
含量(g)
10.0
5.0
5.0
2.0
0.2
12.0
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
(1)从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于
________________________________________________________________________。
(2)若根据用途划分，该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌，培养基的营养成分必须怎样更改？________，并用________作为指示剂。
(3)在微生物培养的过程中，为防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行________；操作者的双手需要进行清洗和________。
(4)图1和图2是培养某细菌的结果图，其对应的接种方法分别是：________和________，这两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的________。图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。此外，测定微生物数目的另一种方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)以下过程中所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌较相似的有________。
A．制作果酒　　　　　 B．由果酒制作果醋
C．制作泡菜 D．制作腐乳
【答案】(1)分解者
(2)鉴别　将蛋白胨改成尿素　酚红
(3)灭菌　消毒
(4)稀释涂布平板法　平板划线法　菌落　显微镜直接计数法
(5)BC
24．人们的日常生活与传统发酵技术密切相关。请回答下列相关问题：
(1)腐乳制作中主要利用了微生物产生的________酶和脂肪酶。
(2)在制作果醋、腐乳、泡菜的过程中需要氧气的是________。 在发酵产物制作过程中都需要培养微生物，为防止杂菌污染，需要对培养液(基)和培养器皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)。
(3)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气，使酵母菌数量________(填“增多”“不变”或“减少”)，然后再密封，使酒精________(填“增产”“减产”或“不产生”)。
(4)果酒发酵后是否有酒精产生，可以用________来检验，在酸性条件下呈现灰绿色。
(5)纯化果酒制作的菌种时，利用________(填“固体”或“液体”)培养基。接种时常用的方法有平板划线法和________法。
【解析】(1)在腐乳制作过程中，起主要作用的微生物是毛霉，其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)制作果醋、腐乳、泡菜的过程中需要氧气的是制作果醋、腐乳。微生物的培养一定要无菌操作，培养基和培养皿要进行灭菌处理。(3)利用酵母菌酿酒时，一开始持续通入空气目的是先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，然后再密封，让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，使酒精产生增加。(4)酒精鉴定可使用酸性重铬酸钾溶液。(5)纯化菌种用固体培养基，接种常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
【答案】(1)蛋白　(2)制作果醋、腐乳　灭菌　(3)增多　增产　(4)重铬酸钾　(5)固体　稀释涂布平板
25．人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下列问题：
(1)果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是一类________(呼吸类型)微生物。
(2)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。利用酵母菌发酵制作葡萄酒时一般将温度控制在________。在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是______________________。随着酒精度数的提高，红葡萄皮的________也进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。在________的发酵条件中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。
(3)醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量________。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________，再进一步转变为________。
【答案】(1)兼性厌氧型
(2)18～25 ℃　附着在葡萄皮上的野生型酵母菌　色素　缺氧、呈酸性
(3)特别敏感　乙醛　醋酸
26．研究发现橘皮精油和乳酸菌素(蛋白质)均有抑菌作用，有很高的经济价值。请回答下列问题：
(1)橘皮中贮藏了大量的橘皮精油，由于橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏时会________，使用水中蒸馏法又会发生________等问题，所以一般采用压榨法来提取。为了使橘皮精油易于与水分离，还要加入________，并调pH到7～8。
(2)为分离出优良的乳酸菌，需要配制________(填“固体”或“液体”)培养基；若需长期保存菌种，可采取的方法是________。
(3)某果农发现自家的一棵橘树具有抗虫性状，欲利用植物组织培养技术大量繁殖，最好选用________(填“花粉”或“体细胞”)作培养材料。若用花药产生花粉植株，一般有两种途径，这两种途径之间的界限主要取决于培养基中________。
(4)进行抑菌实验时，在长满病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，可通过测定________来判断橘皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
【答案】(1)部分水解　原料焦糊　NaHCO3和Na2SO4
(2)固体　甘油管藏
(3)体细胞　激素的种类及浓度配比
(4)透明圈的大小
27．生物组织中存在多种有机物，不同有机物的提取和鉴定方法不尽相同。根据所学知识，回答下列问题：
(1)植物芳香油具有的共同特点有________。(答两点)
(2)用________法提取玫瑰精油时，如果想提取较高品质的产品，对温度和时间的要求是________。向收集到的乳浊液中加入________，就会出现明显的分层现象，再用分液漏斗将其分开。
(3)从柠檬中提取柠檬烯时不适宜用水中蒸馏的方法，这是因为水中蒸馏会导致________等问题。
(4)粗提取胡萝卜素所用的萃取剂应该能充分溶解胡萝卜素，且________、________，胡萝卜的粉碎一定要彻底，主要目的是____________。
【解析】(1)植物芳香油具有的共同特点有挥发性强、易溶于有机溶剂等。(2)玫瑰精油能随水蒸气一同蒸馏，因此其提取方法一般采用水蒸气蒸馏法；如果想提取较高品质的产品，则在进行水蒸气蒸馏时，对温度和时间的要求是温度不要太高，延长蒸馏时间。向收集到的乳浊液中加入氯化钠，就会出现明显的分层现象，再用分液漏斗将其分开。(3)水中蒸馏不适用于柑橘和柠檬，因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题，因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。(4)提取胡萝卜素的萃取剂应该能充分溶解胡萝卜素，且具有较高的沸点、不与水混溶；胡萝卜的粉碎一定要彻底，主要目的是增加与萃取剂的接触面积，加大萃取效率。
【答案】(1)挥发性强、易溶于有机溶剂
(2)水蒸气蒸馏　温度不要太高，延长蒸馏时间　氯化钠
(3)原料焦糊和有效成分水解
(4)具有较高的沸点　不与水混溶　增加与萃取剂的接触面积，加大萃取效率

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