2020高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題十一 生物技術(shù)實踐對對練（含解析）

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1、生物技術(shù)實踐 高考命題規(guī)律 (1)以非選擇題進(jìn)行考查(15分),中低檔難度。 (2)全國高考有3個命題角度,分布如下表。 2020年高考必備 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 1卷 2卷 1卷 2卷 3卷 1卷 2卷 3卷 1卷 2卷 3卷 1卷 2卷 3卷 命題 角度1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 39 37 命題 角度2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 39 39 39 37 37 37 37 37 37 37 命題 角度3 植物有效

2、成分的提取 39 37 命題角度1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用　 高考真題體驗·對方向 1.(2017全國理綜2卷,37)豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素,某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻,再將兩者置于適宜條件下進(jìn)行發(fā)酵,并在32 h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}。 (1)該實驗的自變量是　　　　、　　　　　　。? (2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是　　　　　　　。? (3)如果在實驗后,發(fā)現(xiàn)32 h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)

3、酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)從大豆到豆豉,大豆中的成分會發(fā)生一定的變化,其中,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　　　　　　?脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)椤　　　　　　　　　　? 答案　(1)菌種　發(fā)酵時間 (2)好氧菌 (3)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間 (4)氨基酸和肽　脂肪酸和甘油 解析　(1)由題干可知,該實驗的自變量是菌種和發(fā)酵時間。(2)上層可接觸到空氣,如果上層發(fā)酵效果比底層好,說明該發(fā)

4、酵菌為好氧菌。(3)如果在32 h內(nèi)發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,說明32 h還不是最佳發(fā)酵時間。若要確定最佳發(fā)酵時間,應(yīng)適當(dāng)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間為最佳發(fā)酵時間。(4)在發(fā)酵過程中,發(fā)酵菌分泌的酶會將蛋白質(zhì)分解為氨基酸和肽,將脂肪分解為脂肪酸和甘油。 2.(2016全國理綜2卷,39)蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}。 (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段,在酵母菌細(xì)胞的　　　　中進(jìn)行,其產(chǎn)物乙醇與　　　　　　　試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗;過程③在酵母菌細(xì)胞的　　　　　中

5、進(jìn)行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度　　　　。? (2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程,根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型,該過程需要在　　　　　　　條件下才能完成。? (3)在生產(chǎn)過程中,第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同,第一階段的溫度　　　(填“低于”或“高于”)第二階段的。? (4)醋酸桿菌屬于　　　　核生物,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中　　　　　(填“含有”或“不含有”)線粒體。? 答案　(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　重鉻酸鉀　線粒體　快　(2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 解析　本題考查果酒和果醋的制作。 (1)圖中過程①是有氧呼吸和無氧呼吸的第一

6、階段,過程②是無氧呼吸的第二階段,過程③是有氧呼吸的第二、三階段。酵母菌是兼性厭氧型微生物,有氧呼吸第一階段和無氧呼吸均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。利用乙醇在酸性條件下與重鉻酸鉀試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色來檢驗乙醇。有氧呼吸的第二、三階段在酵母菌細(xì)胞的線粒體中進(jìn)行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度快。 (2)醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌,只有當(dāng)氧氣充足時才能進(jìn)行旺盛的生命活動,因此將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程,需要在有氧條件下才能完成。 (3)酵母菌發(fā)酵溫度一般控制在18~25 ℃,而制作葡萄醋時要將溫度控制在30~35 ℃。 (4)醋酸桿菌屬于原核生物,其細(xì)胞中只有核糖體一種細(xì)胞器,不

7、含有線粒體等其他細(xì)胞器。 3.(2016天津理綜,10)天津獨(dú)流老醋歷史悠久、獨(dú)具風(fēng)味,其生產(chǎn)工藝流程如下圖。 (1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應(yīng)溫度,這是因為酶　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。? (2)在酒精發(fā)酵階段,需添加酵母菌。在操作過程中,發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高　　　　　　　　的數(shù)量,有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。? (3)在醋酸發(fā)酵階段,獨(dú)流老醋采用獨(dú)特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下。 ①發(fā)酵過程中,定期取樣測定醋酸桿菌密度變化,趨勢如右圖。據(jù)圖分析,與顛倒前相比,B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　

8、　　　,由此推測,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是　。? ②乳酸含量高是獨(dú)流老醋風(fēng)味獨(dú)特的重要成因。發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中　　　　　　　　　　　　　　　　　層的醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。? ③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少,主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的改變,加劇了不同種類乳酸菌的　　　　　　　　,淘汰了部分乳酸菌種類。? 答案　(1)在最適溫度條件下催化能力最強(qiáng) (2)酵母菌 (3)①先快速增長后趨于穩(wěn)定　氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH?、陬嵉骨暗腂層和顛倒后的A(或不翻動,或下)?、鄯N間競爭(或競爭) 解析　本題考查醋酸菌的發(fā)酵過程及影響酵母菌發(fā)酵的條件。(1)酶的催

9、化需要適宜的溫度,在最適溫度條件下酶的催化能力最強(qiáng),所以在糖化階段添加酶制劑需要控制反應(yīng)溫度。(2)酵母菌是兼性厭氧型生物,發(fā)酵初期發(fā)酵罐先通氣是為了讓酵母菌大量繁殖,增加酵母菌的數(shù)量。(3)①從圖中可以看出與顛倒前相比,B層醋酸桿菌密度變化是先快速增長后趨于穩(wěn)定。醋酸桿菌是需氧菌,顛倒后B層醋酸桿菌有充足的氧氣、養(yǎng)料(發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸)及合適的pH,所以其密度迅速增大。②乳酸菌是厭氧菌,所以發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中顛倒前的B層和顛倒后的A 層醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。③不同的乳酸菌之間競爭養(yǎng)料和空間,所以它們之間是競爭關(guān)系。 4.(2015廣東理綜,29)泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過

10、程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準(zhǔn)備參加“科技創(chuàng)新大賽”,查閱資料得到下圖。 (1)制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是　　　　　　　　,乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有　　　　　　　　　　　　。? (2)據(jù)上圖,與第3天相比,第8天后的泡菜更適于食用,因為后者　　　　　　　　　　　　　;pH呈下降趨勢,原因是　。? (3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%~10%),探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定其最適條件,請你設(shè)計一個實驗結(jié)果記錄表,并推測實驗結(jié)論。

11、 答案　(1)創(chuàng)造無氧環(huán)境　丙酮酸、[H]、ATP (2)亞硝酸鹽含量降低　乳酸含量增加 (3) 食鹽濃度/% 乳酸菌 發(fā)酵時間/d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 普通 優(yōu)選 7 普通 優(yōu)選 10 普通 優(yōu)選 推測結(jié)論:①最適條件是亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發(fā)酵時間;②“優(yōu)選”乳酸菌

12、降低泡菜中亞硝酸鹽效果更明顯。 解析　(1)制作泡菜利用乳酸菌的無氧呼吸,所以泡菜壇要用水封,目的是隔絕空氣,創(chuàng)造無氧環(huán)境。乳酸菌發(fā)酵第一階段與有氧呼吸第一階段相同,產(chǎn)物有丙酮酸、[H]和ATP。 (2)由題圖知,隨著發(fā)酵時間延長,亞硝酸鹽含量先升高,后降低,由圖知第8天較第3天亞硝酸鹽含量低,更適合食用。由于乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸,導(dǎo)致乳酸含量增加,所以pH降低。 (3)設(shè)計表格時要注意對兩種不同菌種在相同食鹽濃度下、同一時間點(diǎn)的亞硝酸鹽含量進(jìn)行比較。 典題演練提能·刷高分 1.(2019陜西榆林模擬)藍(lán)莓富含花青素,對人體有增強(qiáng)視力、消除眼睛疲勞、消脂減肥、解酒護(hù)肝等功效。利用藍(lán)莓可

13、生產(chǎn)藍(lán)莓果汁、藍(lán)莓酒、藍(lán)莓醋、藍(lán)莓果醬等?；卮鹣铝袉栴}。 (1)榨汁前需將新鮮的藍(lán)莓進(jìn)行　　　　,然后除去枝梗,以避免除去枝梗時引起藍(lán)莓破損,防止　? 　。? (2)用藍(lán)莓果汁來生產(chǎn)藍(lán)莓酒,需要接種酵母菌。從混雜的微生物中分離出酵母菌應(yīng)使用　　　　　　　　培養(yǎng)基。發(fā)酵過程完成后,可以用　　　　　　　　檢測發(fā)酵產(chǎn)物中是否有酒精產(chǎn)生。若要進(jìn)一步檢測所得果酒中酵母菌的密度可采用　　　　　　　　法。? (3)藍(lán)莓醋生產(chǎn)過程利用了　　　　　　　　的發(fā)酵作用。將藍(lán)莓酒流經(jīng)發(fā)酵裝置生產(chǎn)藍(lán)莓醋,則發(fā)酵裝置中O2消耗和CO2產(chǎn)生的情況是　。? (4)藍(lán)莓果醬是利用藍(lán)莓果汁加糖熬制而成,以家庭生產(chǎn)玻璃瓶

14、裝藍(lán)莓果醬為例,如何做到減少或避免雜菌污染?(至少答2點(diǎn))? 　。? 答案　(1)沖洗　被雜菌污染 (2)選擇　酸性重鉻酸鉀　稀釋涂布平板 (3)醋酸菌　只消耗O2,但不產(chǎn)生CO2 (4)①藍(lán)莓果汁要煮沸;②裝藍(lán)莓果醬的瓶要用沸水或酒精消毒;③裝瓶時瓶口要通過火焰 解析　(1)榨汁前需將新鮮的藍(lán)莓進(jìn)行沖洗,然后除去枝梗,以避免除去枝梗時引起藍(lán)莓破損,防止被雜菌污染。 (2)從混雜的微生物中分離出酵母菌應(yīng)使用選擇培養(yǎng)基。制酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測,檢驗后溶液的顏色由橙色變成灰綠色。若要進(jìn)一步檢測所得果酒中酵母菌的密度可采用稀釋涂布平板法。 (3)藍(lán)莓醋生產(chǎn)過程利用了醋酸菌的發(fā)

15、酵作用。將藍(lán)莓酒流經(jīng)發(fā)酵裝置生產(chǎn)藍(lán)莓醋,則發(fā)酵裝置中只消耗O2,但不產(chǎn)生CO2。 (4)藍(lán)莓果醬是利用藍(lán)莓果汁加糖熬制而成,以家庭生產(chǎn)玻璃瓶裝藍(lán)莓果醬為例,可將藍(lán)莓果汁要煮沸,裝藍(lán)莓果醬的瓶要用沸水或酒精消毒,裝瓶時瓶口通過火焰,從而減少或避免雜菌污染。 2.某生物興趣小組積極參加當(dāng)?shù)厥a(chǎn)蘋果的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生產(chǎn)蘋果酒、蘋果醋的調(diào)研項目。下面是他們調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)的一系列問題,請幫助回答下列問題。 (1)制備高產(chǎn)果酒的酵母菌菌株。 ①在秋季的葡萄園中,在　　　　　　　　的周圍土壤中酵母菌大量生長繁殖。? ②為測定土壤中酵母菌的數(shù)量,一般選用　　　　　　　　倍稀釋,用　　　　　　　　法接種上述所得酵

16、母菌稀釋液。? ③在　　　　　　　　的發(fā)酵液中,酵母菌能大量生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。? (2)蘋果酒、蘋果醋的生產(chǎn)。 ①小組同學(xué)在制作果酒的發(fā)酵階段,發(fā)酵瓶的瓶蓋應(yīng)　　　　　　。? A.一直打開　　　　B.打開并蓋上一層紗布 C.定時擰松 D.始終擰緊 ②蘋果醋生產(chǎn)可在蘋果酒生產(chǎn)基礎(chǔ)上改變　　　　　　　　進(jìn)行,其發(fā)酵溫度應(yīng)　　　　　　　　　　(填“低于”或“高于”)蘋果酒的生產(chǎn)。? ③在果醋的制作中,提供碳源的物質(zhì)主要是　　　　　　　　。? 答案　(1)①葡萄成熟落地流出的果汁?、?02、103、104　稀釋涂布平板?、廴毖?、呈酸性 (2

17、)①C?、诰N和發(fā)酵條件　高于?、燮咸烟腔蛞掖? 解析　(1)①在秋季的葡萄園中,在葡萄成熟落地流出的果汁的周圍土壤中酵母菌大量生長繁殖。 ②為測定土壤中酵母菌的數(shù)量,一般選用102、103、104倍稀釋,用稀釋涂布平板法接種上述所得酵母菌稀釋液。 ③在缺氧、偏酸性環(huán)境中,酵母菌能大量生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。 (2)①小組同學(xué)在制作果酒的發(fā)酵階段,發(fā)酵瓶的瓶蓋應(yīng)定時擰松,排出二氧化碳。 ②蘋果醋生產(chǎn)可在蘋果酒生產(chǎn)基礎(chǔ)上改變菌種和發(fā)酵條件進(jìn)行,其發(fā)酵溫度應(yīng)高于蘋果酒的生產(chǎn)。 ③在果醋的制作中,提供碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖或乙醇。 3.在《魅力中國城

18、》初賽競演的“城市味道”環(huán)節(jié)中,黔東南以家鄉(xiāng)的味道為主題,通過酸湯魚、五彩姐妹飯等十幾道特色農(nóng)家菜,展示了黔東南州最具特色的城市美食,回答下列問題。 (1)“酸湯”是通過天然發(fā)酵而成,參與該發(fā)酵過程的主要微生物是　　　　　　　　。? (2)制作酸湯常用到煮沸的水和米湯,將水煮沸的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　,米湯相當(dāng)于液體培養(yǎng)基,可以為微生物提供水和　　　　　　　　等營養(yǎng)。? (3)酸湯發(fā)酵初期,亞硝酸鹽的含量逐漸增加,亞硝酸鹽在　　　　　　　　和一定的微生物作用等特定條件下,才會轉(zhuǎn)變成致癌物——　　　　　　　　　　。? (4)出壇后的酸湯,若不及時食用,一段時間后會在其表面

19、出現(xiàn)一層白膜,這是　　　　　　　　(填微生物名稱)繁殖引起的,與進(jìn)行酸湯發(fā)酵的主要微生物相比,該微生物在結(jié)構(gòu)上的最主要區(qū)別是　　　　　　　　　　　　。? (5)在酸湯制作時,密封之前向發(fā)酵液中加入少許優(yōu)質(zhì)的酸湯母液,這樣做有什么好處? ? ? 答案　(1)乳酸菌 (2)除去水中的氧氣并消毒　無機(jī)鹽、碳源、氮源 (3)適宜的pH、溫度　亞硝胺 (4)酵母菌　具有核膜包被的細(xì)胞核 (5)提供優(yōu)質(zhì)菌種。 解析　(1)酸湯是通過乳酸菌的無氧呼吸(發(fā)酵)形成的。 (2)制作酸湯時,將水煮沸的目的是除去水中的氧氣并消毒;米湯相當(dāng)于乳酸菌的培養(yǎng)液,可以為其提供水、無機(jī)鹽、碳源、氮源等營養(yǎng)

20、物質(zhì)。 (3)亞硝酸鹽在適宜的pH、溫度和一定的微生物作用等特定條件下,會轉(zhuǎn)變成亞硝胺。 (4)酸湯表面氧氣含量高,因此其表面出現(xiàn)的一層白膜是酵母菌;與原核生物乳酸菌相比,酵母菌是真核生物,具有核膜包被的成形的細(xì)胞核。 (5)在酸湯制作時,密封之前向發(fā)酵液中加入少許優(yōu)質(zhì)的酸湯母液,以提供優(yōu)質(zhì)菌種。 4.酸奶和泡菜的制作都離不開乳酸菌,請回答下列有關(guān)制作酸奶和泡菜的問題。 (1)分離純化乳酸菌的培養(yǎng)基中含牛肉膏,牛肉膏提供的主要營養(yǎng)有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;培養(yǎng)皿滅菌常采用　　　　　　　　法;檢驗培養(yǎng)基滅菌是否合格的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

21、　　　　　。? (2)培養(yǎng)乳酸菌一段時間后,培養(yǎng)基中的pH會下降,原因是　。? (3)家庭制作泡菜時,一般需要配制泡菜鹽水,但會因其含鹽量過高而影響口感。直接接種乳酸菌制作泡菜時,產(chǎn)生的大量乳酸能夠抑制　　　　　　　　,因此可以采用低鹽工藝制作泡菜,從而大幅降低泡菜的含鹽量。? (4)乳酸菌活菌數(shù)是衡量酸奶營養(yǎng)價值的一個重要指標(biāo),為檢測某酸奶中乳酸菌的含量取不同稀釋度的樣品各1 mL涂布到固體培養(yǎng)基上,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計得到106、107、108三個稀釋度的培養(yǎng)基上的平均菌落數(shù)依次為413個、86個、13個,據(jù)此估算,每毫升樣品中的乳酸菌數(shù)約為　　　　　　　　個,接種乳酸菌所

22、用的接種工具是　　　　　　　　。? 答案　(1)碳源、氮源、磷酸鹽和維生素　干熱滅菌　取若干個滅菌未接種的培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生長 (2)乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸 (3)雜菌生長 (4)8.6×108　涂布器 解析　(1)分離純化乳酸菌的培養(yǎng)基中含牛肉膏,牛肉膏提供的主要營養(yǎng)有碳源、氮源、磷酸鹽和維生素等;培養(yǎng)皿等耐熱器具滅菌常采用干熱滅菌法;檢驗培養(yǎng)基滅菌是否合格的方法是取若干個滅菌未接種的培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生長。 (2)培養(yǎng)乳酸菌一段時間后,培養(yǎng)基中的pH會下降,原因是乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。 (3)直接接種乳酸菌制作泡菜時

23、,產(chǎn)生的大量乳酸能夠抑制雜菌生長,因此可以采用低鹽工藝制作泡菜,從而大幅降低泡菜的含鹽量。 (4)由于三個平板統(tǒng)計得到106、107、108三個稀釋度的培養(yǎng)基上的平均菌落數(shù)依次為413個、86個、13個,符合30~300條件的只有86,所以以此估算,每毫升樣品中的乳酸菌數(shù)約為8.6×108個,接種乳酸菌所用的接種工具是涂布器。 5.研究人員以甘蔗為原料,先接種釀酒酵母發(fā)酵,將獲得的含一定酒精濃度的發(fā)酵液作為果醋發(fā)酵培養(yǎng)基,用于研究醋酸菌的發(fā)酵,醋酸不再增加時結(jié)束發(fā)酵,獲得實驗結(jié)果如下圖所示,圖1表示不同接種量(W/V)發(fā)酵的結(jié)果,圖2表示接種適量醋酸菌種的發(fā)酵過程中菌體數(shù)量與醋酸產(chǎn)量變化。

24、請分析并回答下列問題。 圖1 圖2 (1)醋酸桿菌屬于　　　　(填“厭氧”“兼性厭氧”或“需氧”)生物。與前期酵母發(fā)酵相比,接種醋酸桿菌后進(jìn)行發(fā)酵要調(diào)節(jié)控制的條件主要有　　　　　　　　。? (2)分析圖1可知,四種接種量中,生產(chǎn)中最適宜的接種量是　　　　　　　　,原因主要有　　　　　　　　。接種量為2%(W/V)時,獲得的醋酸產(chǎn)量低的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)分析圖2可知,為了了解發(fā)酵液中醋酸桿菌的種群數(shù)量變化,每天定時利用　　　　　　　　測定發(fā)酵液中菌體數(shù)量。發(fā)酵120 h后,發(fā)酵液中醋酸產(chǎn)量增加不顯著的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　

25、　　　　　　　　　。? (4)接種釀酒酵母發(fā)酵一段時間后,需要檢測發(fā)酵液中是否有酒精生成?你的實驗操作思路是什么? ? ? 答案　(1)需氧　溫度和溶解氧　(2)6%(W/V)　產(chǎn)量最高、接種量少　菌體生長消耗的營養(yǎng)物質(zhì)較多　(3)血球計數(shù)板(或抽樣檢測法)　發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)的量較少,代謝廢物積累　(4)取適量的酵母發(fā)酵液加入試管中,再加入適量的濃硫酸,最后滴加適量的重鉻酸鉀溶液,觀察記錄顏色變化。 解析　(1)醋酸桿菌是一種細(xì)菌,屬于原核生物,是一種需氧型微生物。酵母菌發(fā)酵利用的是其無氧呼吸,而醋酸發(fā)酵的原理是醋酸桿菌的有氧呼吸,且需要的溫度較高,因此接種醋酸桿菌后進(jìn)行發(fā)酵要調(diào)節(jié)控

26、制好溫度和溶解氧。(2)根據(jù)圖1分析已知,接種量為6%和8%時,醋酸產(chǎn)量相對最高,則獲得最高產(chǎn)量的最低接種量是6%,因此生產(chǎn)中最適宜的接種量是6%。接種量為2%時,由于菌體生長消耗的營養(yǎng)物質(zhì)較多,因此其獲得的醋酸產(chǎn)量低。發(fā)酵120 h后,由于發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)減少、代謝廢物積累等原因,導(dǎo)致醋酸產(chǎn)量增加不顯著。(3)檢測發(fā)酵液中是否有酒精生成的方法:取適量的酵母發(fā)酵液加入試管中,再加入適量的濃硫酸,最后滴加適量的重鉻酸鉀溶液,觀察記錄顏色變化。 6.某地盛產(chǎn)葡萄、柿子等水果,但因銷路不暢,造成水果嚴(yán)重積壓,腐爛變質(zhì)。某駐村扶貧支教老師為解決葡萄、柿子等資源嚴(yán)重?fù)p耗問題,組織學(xué)生設(shè)計了如圖1所示裝

27、置,試圖探究以柿子為原料制作柿子酒、柿子醋。請你回答下列問題。 圖1 圖2 (1)酵母菌的分離和純化。 ①用清水沖洗葡萄1~2遍除去污物,用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后,將其裝入甲瓶中。葡萄汁的質(zhì)量和環(huán)境溫度等方面滿足需求,在? 的發(fā)酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數(shù)其他微生物則被抑制。應(yīng)注意的相關(guān)操作是　　　　　　　　。? ②若要通過酵母菌的單菌落進(jìn)行計數(shù),應(yīng)在培養(yǎng)液中加入　　　　,采用　　　　　　　法分離和計數(shù)。能用這種培養(yǎng)基對酵母菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)嗎?　　　　。? (2)柿子酒、柿子醋的制備。 ①若在甲瓶內(nèi)裝入打碎的柿子漿,加入　　　　　　酶,能較好地提升柿子酒的清澈度。?

28、 ②當(dāng)酒精發(fā)酵基本完成時,將果酒的酒精濃度稀釋至5%~6%,然后導(dǎo)入乙瓶(裝有5%~10%的醋酸菌液),攪勻,將溫度保持在30 ℃,進(jìn)行醋酸靜置發(fā)酵。該過程中,對乙瓶應(yīng)進(jìn)行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　。? ③為探究不同醋酸菌接種量(5%、10%、15%)與醋酸發(fā)酵的關(guān)系,進(jìn)行了相應(yīng)實驗,獲得圖2所示實驗數(shù)據(jù)。在接種后70 h,接種量為15%的醋酸產(chǎn)量最少的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)①缺氧、呈酸性　夾住a、b,關(guān)閉c、e,間隔一段時間應(yīng)打開b處夾子排出CO2?、诃傊∠♂屚坎计桨濉〔荒堋?2)①纖維素酶和果膠?、诖蜷_夾子

29、d,通入無菌的空氣?、鄞姿峋L繁殖消耗營養(yǎng)物質(zhì)較多,產(chǎn)生的代謝廢物積累太多 解析　(1)①由于果酒發(fā)酵中,發(fā)酵液中缺氧且呈酸性,一定范圍內(nèi),酵母菌可以在這樣的發(fā)酵液中生長繁殖,而其他微生物受到抑制,從而發(fā)酵產(chǎn)生大量的果酒。如果將發(fā)酵液導(dǎo)入圖1的甲瓶中,應(yīng)注意的操作是夾住a、b,關(guān)閉c、e,間隔一段時間應(yīng)打開b處夾子,因為酵母菌發(fā)酵需要無氧環(huán)境,但會產(chǎn)生CO2,所以每發(fā)酵一段時間后,應(yīng)打開b處夾子釋放CO2氣體,以防止發(fā)酵瓶因氣壓過大而爆裂。 ②若要通過酵母菌的單菌落進(jìn)行計數(shù),需要用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)才能形成菌落,所以應(yīng)在培養(yǎng)液中加入凝固劑——瓊脂;分離并計數(shù)要采用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng);但不

30、能用這種方法對酵母菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),因為固體培養(yǎng)基不能被培養(yǎng)的酵母菌在短時間內(nèi)充分利用。 (2)①發(fā)酵制作的果酒呈渾濁狀態(tài),是因為發(fā)酵液中存在大量的酵母菌不能利用的纖維素和果膠,所以可以在發(fā)酵液中加入纖維素酶和果膠酶進(jìn)行溶解,以提升柿子酒的清澈度。 ②當(dāng)酒精發(fā)酵基本完成時,將果酒倒入含有醋酸菌液的乙瓶進(jìn)行醋酸發(fā)酵,由于醋酸發(fā)酵需要在有氧環(huán)境中進(jìn)行,所以需要對乙瓶進(jìn)行打開夾子d,通入無菌的空氣。 ③圖2是探究不同醋酸菌接種量(5%、10%、15%)與醋酸發(fā)酵的關(guān)系曲線。由于在等量果酒為原料的條件下,接種量越大的發(fā)酵瓶內(nèi)發(fā)酵液消耗越快,同時產(chǎn)生的代謝廢物積累太多,所以在接種后70 h,接種量最

31、多的發(fā)酵瓶產(chǎn)生醋酸量最少。 命題角度2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用　 高考真題體驗·對方向 1.(2019全國理綜1卷,37)已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。 Ⅰ號培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5 g/L),硝酸銨(3 g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(15 g/L)。 Ⅲ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5 g/L),硝酸銨(3 g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(45 g/L)。 回答下列問題。 (1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是　　　　　。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為

32、微生物提供碳源的有機(jī)物是　　　　　。? (2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時間后,不能降解X的細(xì)菌比例會　　　　　,其原因是　? 　　　　　　　　。? (3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基,若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對菌落進(jìn)行計數(shù),接種時,應(yīng)采用的方法是　。? (4)假設(shè)從Ⅲ號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細(xì)菌,且該菌能將X代謝為丙酮酸,則在有氧條件下,丙酮酸可為該菌的生長提供　　　　　和　　　　　　　　　　。? 答案　(1)牛肉膏、蛋白胨　X (2)下降　不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的細(xì)菌能夠增殖 (3)稀釋涂布平板法 (4)能量

33、　合成其他物質(zhì)的原料 解析　本題考查培養(yǎng)基的成分與功能、微生物的分離和計數(shù)方法及細(xì)胞呼吸中間產(chǎn)物丙酮酸的作用。 (1)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應(yīng)用十分廣泛的天然培養(yǎng)基,其中的牛肉膏和蛋白胨均含氮元素,可為細(xì)菌提供氮源。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機(jī)物是X。 (2)將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中,因培養(yǎng)基中只有有機(jī)物X提供有機(jī)碳源,不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的細(xì)菌能夠增殖。 (3)若用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對菌落進(jìn)行計數(shù),接種時應(yīng)用稀釋涂布平板法。 (4)丙酮酸是細(xì)胞代謝中重要的中間產(chǎn)物,既可以轉(zhuǎn)化為其他有機(jī)物,又可以在有氧條件下繼續(xù)氧化為細(xì)胞供能。

34、2.(2019全國理綜2卷,37)物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物,會污染土壤。W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌)?；卮鹣铝袉栴}。 (1)要從土壤中分離目標(biāo)菌,所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是　　　　　。? (2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標(biāo)菌,應(yīng)該選擇　　　　　菌落進(jìn)一步純化,選擇的依據(jù)是　? 　。? (3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?。若要設(shè)計實驗進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?請簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論,即? ?

35、 　。? (4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌,使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異,該小組擬進(jìn)行如下實驗,請完善相關(guān)內(nèi)容。 ①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上,A處滴加含有酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,C處滴加　　　　　,三處滴加量相同。? ②一段時間后,測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明　　　　　　　　　　;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明　? 　　　　　　　　　　。? 答案　(1)W　(2)乙　乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W　(3)將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若細(xì)菌能生長,則說明該

36、細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础?4)①緩沖液?、诰彌_液不能降解W　酶E與天然酶降解W的能力相近 解析　本題考查微生物的培養(yǎng)與分離及實驗分析能力。 (1)從土壤中分離能夠降解含氮有機(jī)物W的細(xì)菌(目標(biāo)菌),則選擇培養(yǎng)基只能以W為氮源,以保證該培養(yǎng)基只允許目標(biāo)菌生活,抑制或阻止其他種類微生物的生長。 (2)W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時培養(yǎng)基不透明。甲菌落周圍未形成透明圈,說明所含細(xì)菌不能分解W;乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌落中的細(xì)菌能分解W。所以,如果要得到目標(biāo)菌,應(yīng)該選擇乙菌落進(jìn)一步純化。 (3)若要確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?只需將它們培養(yǎng)在沒有氮源的培養(yǎng)基上,若能夠生長,

37、則說明其能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础? (4)本實驗中自變量為酶的類型,因變量為透明圈的大小(表示酶降解W的能力大小)。為比較酶E與天然酶的降解能力并排除緩沖液的干擾,需要設(shè)置A、B兩個實驗組(A組滴加含有酶E的緩沖液,B組滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液)和一個只滴加緩沖液的對照組。若C處沒有出現(xiàn)透明圈,則說明緩沖液不能降解W;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,則表明酶E與天然酶降解W的能力相近。 3.(2019全國理綜3卷,37)回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問題。 (1)在細(xì)菌培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是　　　　　(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制備培養(yǎng)基

38、時要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。硝化細(xì)菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上　　　　　(填“能夠”或“不能”)生長,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時一般需要將平板　　　　　(填“倒置”或“正置”)。? (3)單個細(xì)菌在平板上會形成菌落,研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過　　　　　處理,這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。?

39、 答案　(1)蛋白胨　不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同　能夠　硝化細(xì)菌可以利用空氣中的CO2作為碳源 (2)倒置 (3)在一定的培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征 (4)滅菌 解析　本題以細(xì)菌培養(yǎng)為依托,考查處理實驗材料的能力和環(huán)境保護(hù)意識。 (1)能同時提供碳源、氮源的成分必須同時含有碳和氮兩種元素,蛋白胨、葡萄糖和NaNO3中,只有蛋白胨同時含有這兩種元素。不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同,所以在配制培養(yǎng)基時,在各種成分溶化后分裝前必須調(diào)節(jié)pH。硝化細(xì)菌能夠進(jìn)行化能合成作用,即能夠利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能固定外界的CO2,所以能夠在沒有碳源的培養(yǎng)基上生長。 (

40、2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時,為防止培養(yǎng)基冷凝后形成的水滴滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基,要將平板倒置。 (3)通常根據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征初步區(qū)分不同種的微生物,因為不同微生物的菌落的形狀、大小、顏色、凹凸情況等不同,且在一定的培養(yǎng)條件下微生物的菌落特征是穩(wěn)定的。 (4)為防止污染環(huán)境,使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需進(jìn)行滅菌處理,這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。 4.(2018全國理綜1卷,37)將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基。 回答下列問題。 (1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈

41、霉素以抑制　　　　的生長,加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于　　　　培養(yǎng)基。? (2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。? (3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是　　　　　,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是? ? 　。? (4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果: 甲同學(xué)涂布了3個平板,

42、統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133。 乙同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。 有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中,乙同學(xué)的結(jié)果可信度低,其原因是? ? 　。? 答案　(1)細(xì)菌　選擇 (2)碳源、無機(jī)鹽　蛋白質(zhì)、核酸 (3)碘液　淀粉遇碘液顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差 解析　本題主要考查微生物的培養(yǎng)及計數(shù)方法。(1)鏈霉素可抑制細(xì)菌的生存,但真菌可以在含鏈霉素的培養(yǎng)基中生存,所以加入鏈霉素的培養(yǎng)基可用于篩選出真菌,屬于選擇培養(yǎng)基。

43、(2)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)主要有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。蛋白質(zhì)和核酸都含氮元素,所以氮源進(jìn)入細(xì)胞后可用于合成蛋白質(zhì)和核酸等大分子物質(zhì)。(3)檢測淀粉所用的試劑是碘液,淀粉遇碘變藍(lán)。如果某種微生物產(chǎn)生了淀粉酶,則在其菌落周圍就沒有淀粉存在,不再呈現(xiàn)藍(lán)色,而是出現(xiàn)透明圈。(4)計數(shù)時一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計數(shù)。乙同學(xué)1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,可信度低。 5.(2018全國理綜2卷,37)在生產(chǎn)、生活和科研實踐中,經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污染。 回答下列問題。 (1)在實驗室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實驗器具　　　　　(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱

44、滅菌。? (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法,與煮沸消毒法相比,這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是? 　。? (3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒, 其原因是紫外線能　　　　　　　　　。在照射前,適量噴灑　　　　　　　,可強(qiáng)化消毒效果。? (4)水廠供應(yīng)的自來水通常是經(jīng)過　　　　　(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。? (5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時,若壓力達(dá)到設(shè)定要求,而鍋內(nèi)并沒有達(dá)到相應(yīng)溫度,最可能的原因是? 　。? 答案　(1)可以　(2)在達(dá)到消毒目的的同時,營養(yǎng)物質(zhì)損失較少　(3)破壞DNA結(jié)構(gòu)　消毒液　(4)氯氣　(5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡 解析　本題

45、考查的是微生物實驗室培養(yǎng)的消毒和滅菌技術(shù)。實驗室中能耐高溫的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬用具等,可用干熱滅菌的方法滅菌。對于一些不耐高溫的液體,如牛奶采用巴氏消毒法和高溫瞬時消毒法消毒,這種消毒方法的優(yōu)點(diǎn)是可以殺死牛奶中的微生物,并且牛奶中的營養(yǎng)成分基本不被破壞。自來水通常是用氯氣消毒的,氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸和氯化氫,次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能殺死自來水中的微生物。用高壓蒸汽滅菌法滅菌,必須把鍋內(nèi)的冷空氣徹底排除后才能達(dá)到設(shè)定的壓力和相應(yīng)的溫度。 6.(2018全國理綜3卷,37)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題。 (1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用　　　　　　　　　(填“牛肉膏蛋白胨”“MS

46、”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基應(yīng)采用　　　　　　滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上,培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落,菌落的含義是　? 　。? (2)酵母菌液體培養(yǎng)時,若通入氧氣,可促進(jìn)　　　　　　　　　　(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”);若進(jìn)行厭氧培養(yǎng),可促進(jìn)　　　　　　　　(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)。? (3)制作面包時,為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松軟的原因是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)麥芽汁瓊脂　高壓蒸汽　由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體 (2)菌體快速增殖　乙醇

47、產(chǎn)生 (3)酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2,CO2使面包松軟 解析　本題解題的切入點(diǎn)是酵母菌代謝及培養(yǎng)。(1)牛肉膏蛋白胨一般用于培養(yǎng)細(xì)菌,MS培養(yǎng)基用于植物組織培養(yǎng),因此,分離培養(yǎng)酵母菌可用麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基。培養(yǎng)基常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌,所觀察到的菌落通常是由一個細(xì)胞繁殖而來的一個肉眼可見的子細(xì)胞群體。(2)在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,繁殖速度快;在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生乙醇和CO2。(3)制作面包時,加入酵母菌,酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸,后期再進(jìn)行無氧呼吸,都有CO2產(chǎn)生,受熱后膨脹使面包松軟。 7.(2017全國理綜1卷,37)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和

48、NH3,供植物吸收和利用。回答下列問題。 (1)有些細(xì)菌能分解尿素,有些細(xì)菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生　　　　。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。但可用葡萄糖作為碳源,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。? (2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時,應(yīng)選擇　　　　(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原因是　? ? 　。? (3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2P

49、O4和Na2HPO4,其作用有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。? 答案　(1)脲酶　分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物　為細(xì)胞生命活動提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料 (2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用 (3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定 解析　(1)有些細(xì)菌能分解尿素是因為其能產(chǎn)生分解尿素的酶,即脲酶。能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物。葡萄糖既能作為能源,為細(xì)胞

50、的代謝提供能量,也能作為碳源,為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)利用尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基可篩選分解尿素的細(xì)菌。其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用。(3)培養(yǎng)基中的KH2PO4和Na2HPO4既可為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),又可作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定。 典題演練提能·刷高分 1.(2019貴州模擬)某研究小組對野生型酵母菌進(jìn)行誘變處理,得到了酒精產(chǎn)量高的優(yōu)質(zhì)酵母菌,并固定化酵母細(xì)胞用于生產(chǎn)。 回答下列問題。 (1)在分離純化該優(yōu)質(zhì)酵母菌過程中,用　　　　　　　　　　(答接種方法)才能得到圖示甲的結(jié)果,該

51、接種過程中用到乙圖所示的實驗器材有　　　　(多選)。? (2)為了證明分離純化得到的酵母菌能提高酒精產(chǎn)量,可將等量的　　　　　　　　和分離純化得到的酵母菌,分別接種于含等量葡萄糖編號為1、2的兩組發(fā)酵裝置中,適宜條件下培養(yǎng)。一段時間后取樣,用　　　　　　　　檢測,若實驗結(jié)果為　? 　,? 則說明該酵母菌能提高酒精產(chǎn)量。 (3)分離純化得到酒精產(chǎn)量高的優(yōu)質(zhì)酵母菌,可制備成固定化細(xì)胞用于生產(chǎn),該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是? 　。? 在制備固定化酵母細(xì)胞過程中,配制海藻酸鈉溶液時要用小火或者間斷加熱,原因是? 　;? 若固定化得到的凝膠珠顏色過淺且呈白色,說明　　　　　　　　　　　　　　　　　

52、　。? 答案　(1)平板劃線法　AD (2)野生型酵母菌　酸性重鉻酸鉀　2組灰綠色比1組深 (3)反復(fù)使用,降低成本　避免發(fā)生焦糊　海藻酸鈉的濃度較低,固定酵母細(xì)胞數(shù)目較少 解析　(1)由圖甲可知,該圖采用了平板劃線法進(jìn)行接種,過程中需要使用接種環(huán)和酒精燈。 (2)由于野生型酵母菌比普通酵母菌更耐受高濃度酒精,故證明分離純化得到的酵母菌能提高酒精產(chǎn)量,可通過設(shè)計對照實驗來檢驗,即將等量的野生型酵母菌和耐高濃度酒精的酵母菌分別接種于含等量葡萄糖的1、2兩組發(fā)酵裝置中,在18~25 ℃的密閉發(fā)酵罐中培養(yǎng),由于酒精可使酸性重鉻酸鉀呈灰綠色,故如果2組的灰綠色比1組深,說明耐高濃度酒精的酵母

53、菌產(chǎn)酒多,能提高酒精產(chǎn)量。 (3)分離純化得到酒精產(chǎn)量高的優(yōu)質(zhì)酵母菌,可制備成固定化細(xì)胞用于生產(chǎn),該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是反復(fù)使用,降低成本,在制備固定化酵母細(xì)胞過程中,配制海藻酸鈉溶液時要用小火或者間斷加熱,原因是避免發(fā)生焦糊,若固定化得到的凝膠珠顏色過淺且呈白色,說明海藻酸鈉的濃度較低,固定酵母細(xì)胞數(shù)目較少。 2.(2019河北石家莊模擬)在繽彩紛呈的生物世界,微生物似乎顯得過于微小與沉寂,它們在自然界卻作用非凡,很多生命現(xiàn)象都與微生物有著千絲萬縷的聯(lián)系。 (1)幽門螺桿菌是急慢性胃炎的主要致病菌,可以通過微生物培養(yǎng)對其進(jìn)行檢測和診斷。將患者體內(nèi)采集的樣本制成菌液,培養(yǎng)在以尿素為唯一氮源的　　

54、　　(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基上進(jìn)行“濃縮”。若培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,則該菌落周圍會岀現(xiàn)　　　　　　環(huán)帶,這與菌體內(nèi)　　　　酶的作用密切相關(guān)。? (2)大腸桿菌數(shù)目是否超標(biāo)可以作為食品衛(wèi)生和水源污染度的檢測指標(biāo),大腸桿菌的數(shù)目可以通過濾膜法來測定:將一定體積的樣品過濾后,將濾膜放在添加　　　　　　　　試劑的培養(yǎng)基上培養(yǎng),大腸桿菌的菌落呈現(xiàn)　　　色,根據(jù)該菌落的個數(shù)判定飲用水是否污染。? (3)釀造葡萄酒時,葡萄皮上有少量醋酸菌,在酒精發(fā)酵的旺盛階段,醋酸菌　　　　(填“能”或“不能”)將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸。原因主要有兩方面:　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　

55、　　　　。? 答案　(1)選擇　紅色　脲 (2)伊紅美藍(lán)　黑 (3)不能　醋酸菌是好氧細(xì)菌,而果酒發(fā)酵是無氧環(huán)境　醋酸菌需要在溫度30~35 ℃條件下才能代謝形成醋酸,而發(fā)酵罐中溫度是18~25 ℃ 解析　(1)由于細(xì)菌在分解尿素的過程中會合成脲酶,脲酶將尿素分解成氨,使培養(yǎng)基堿性增強(qiáng),pH升高,所以可以用檢測pH的變化的方法來判斷尿素是否被分解,即在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,尿素被分解后產(chǎn)生氨,pH升高,則該菌落周圍會岀現(xiàn)紅色環(huán)帶。將患者體內(nèi)采集的樣本制成菌液,培養(yǎng)在以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行“濃縮”。 (2)可用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基對大腸桿菌進(jìn)行鑒定,在該培養(yǎng)基中,大腸桿菌菌落呈

56、現(xiàn)黑色。 (3)由于醋酸菌是好氧細(xì)菌,而果酒發(fā)酵是無氧環(huán)境,且醋酸菌需要在溫度30~35 ℃條件下才能代謝形成醋酸,而發(fā)酵罐中溫度是18~25 ℃。因此釀造葡萄酒時,在酒精發(fā)酵的旺盛階段,醋酸菌不能將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸。 3.多氯聯(lián)苯是一種對人體有很大危害的有機(jī)物質(zhì),污染土壤后,很難清除。研究發(fā)現(xiàn),部分酵母菌具有分解多氯聯(lián)苯的作用。為消除這種污染,科研人員計劃從污染的土壤中篩選出高效分解多氯聯(lián)苯的菌株。請回答問題。 (1)篩選分解多氯聯(lián)苯的菌株時,應(yīng)將土壤樣品　　　　　　　　,接種到以　　　　　　　　為唯一碳源的培養(yǎng)基上,從功能上講,該培養(yǎng)基屬于　　　　　　　　培養(yǎng)基。? (2)

57、對初步提取到的菌株要進(jìn)行　　　　培養(yǎng),一般操作方法有兩種,其中之一是右圖所示的　　　　　　　法。? (3)將酵母菌溶液分別稀釋10倍、100倍、1 000倍。每個濃度都接種三個平板,每個平板均接入0.1 mL稀釋菌液,該接種方法是　　　　　　　。培養(yǎng)時,需將培養(yǎng)皿　　　　培養(yǎng),以防冷凝水造成污染。經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,平板上的菌落數(shù)如下表所示:據(jù)此可得出,每升菌液中酵母菌活菌數(shù)為　　　　　　個。? 平板編號菌落數(shù)稀釋倍數(shù) 1 2 3 10 420 495 393 100 45 57 51 1 000 2 7 3 答案　(1)稀釋(溶解)　多氯聯(lián)苯　選擇　(2)純

58、化　平板劃線　(3)稀釋涂布平板　倒置　5.1×107 解析　(1)篩選分解多氯聯(lián)苯的菌株時,應(yīng)將土壤樣品稀釋,接種到以多氯聯(lián)苯為唯一碳源的培養(yǎng)基上;只有能分解多氯聯(lián)苯的菌株才能在這樣的培養(yǎng)基中生存,因此從功能上講,該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。 (2)對初步提取到的菌株要進(jìn)行純化培養(yǎng),一般操作方法有兩種,即平板劃線法和稀釋涂布平板法,圖示是利用平板劃線法進(jìn)行微生物接種,把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 (3)將酵母菌溶液分別稀釋10倍、100倍、1 000倍。每個濃度都接種三個平板,每個平板均接入0.1 mL稀釋菌液,該接種方法是稀釋涂布平板法。培養(yǎng)時,需將培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng),以防冷凝水

59、造成污染。對菌落進(jìn)行計數(shù)時,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計數(shù),求其平均值,因此選擇稀釋100倍的三個培養(yǎng)基進(jìn)行計算,每升溶液中酵母菌活菌數(shù)=(45+57+51)÷3÷0.1×100×1 000=5.1×107(個/L)。 4.塑料的生物降解,是一個世界性的難題。北京航空航天大學(xué)趙軍教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊所進(jìn)行的研究,引人矚目。他們從一種吃塑料(聚乙烯)的蠟蟲腸道內(nèi)容物中分離出8個菌株,并對其中的2個菌株進(jìn)行了深入研究。 蠟蟲→腸道內(nèi)容物→接種、培養(yǎng)、分離→菌種鑒定→菌種保藏 (1)塑料的生物降解,主要是利用某些生物分泌特定的　　　　　　　　的作用。? (2)上述步驟中“培養(yǎng)”是為了　

60、,? 其培養(yǎng)基應(yīng)以聚乙烯為　　　　　　　　、并加入水和　　　　　　　　等制作而成。培養(yǎng)一定時間后,根據(jù)　　　　　　　　　　　　　　　對菌種進(jìn)行初步分離。? (3)研究人員將其中兩個菌株YT1、YP1分別接種到含有聚乙烯膜的培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng),部分結(jié)果如圖一、二所示。 圖一 圖二 ①圖一顯示,兩個菌株在實驗條件下,增殖能力較強(qiáng)的是　　　　　　　　。圖中缺少對照組的數(shù)據(jù),根據(jù)實驗設(shè)計的意圖,對照組的細(xì)胞密度應(yīng)該為　　　　　　　　。? ②圖二是對兩個菌株進(jìn)行聚乙烯減重分析的實驗結(jié)果,可以得出的主要結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)酶　(2)增加目的菌株的數(shù)量

61、　唯一碳源　無機(jī)鹽(和氮源)　菌落特征(或菌落的形態(tài)、菌落的顏色)　(3)①YT1　0　②YT1和YP1都能降解聚乙烯,其中YP1的降解能力更強(qiáng) 解析　(1)某些生物分泌特定的酶,能夠降解塑料。 (2)接種、培養(yǎng)、分離中的培養(yǎng),是為了增加目的菌株的數(shù)量。本操作是為了篩選能分解聚乙烯的菌種,其培養(yǎng)基應(yīng)以聚乙烯為唯一碳源、并加入水和無機(jī)鹽等制作而成。培養(yǎng)一定時間后,根據(jù)菌落特征(或菌落的形態(tài)、菌落的顏色)對菌種進(jìn)行初步分離。 (3)①由于在同一時間范圍內(nèi),YT1組的細(xì)胞密度較YP1更大,說明增殖能力較強(qiáng)的是YT1。對照組為未加入菌株的含有聚乙烯膜的培養(yǎng)基,其細(xì)胞密度應(yīng)該為0。 ②與對照組相

62、比,YT1和YP1的聚乙烯減重較大,且YP1的聚乙烯減重較YP1大,說明YT1和YP1都能降解聚乙烯,且YP1的降解能力更強(qiáng)。 5.土壤中的苯酚(C6H5OH)對環(huán)境有極大的污染,實驗室希望能從土壤中分離出能專一性降解苯酚的微生物,下圖是部分實驗過程?；卮鹣铝袉栴}。 (1)為了分離純化目的菌種,①~④步驟的培養(yǎng)基中都加入了一定濃度的苯酚,該物質(zhì)能為微生物提供　　　　　　　　,除此而外,培養(yǎng)基中一般都還需要水、　等營養(yǎng)物質(zhì)。? (2)制備步驟④所需要的固體培養(yǎng)基,操作順序是:計算→稱量→　　　　　→　　　　　→倒平板。為了在步驟⑤的平板上形成單個的菌落,涂布平板前,需要對培養(yǎng)液進(jìn)行多次

63、稀釋,原因是　? 　。? (3)研究人員想通過比較試管甲和乙中微生物的生長情況,來證明分離出來的微生物只能以苯酚作為碳源,若甲試管中的液體培養(yǎng)基中的唯一碳源是苯酚,那么,乙試管中培養(yǎng)基成分與甲相比,區(qū)別是　　　　　　　　　　　　。研究人員對甲、乙兩支試管進(jìn)行接種時,所選菌種都來自步驟⑤平板上的同一個單菌落,這樣做的目的是　? 　。? 答案　(1)碳源　氮源和無機(jī)鹽 (2)溶化　滅菌　在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的微生物易于分散成單個細(xì)胞 (3)用其他碳源替代苯酚　保證甲、乙兩支試管中的微生物種類是相同的 解析　(1)①~④步驟的培養(yǎng)基中苯酚可以為微生物提供碳源,此外培養(yǎng)基中

64、還應(yīng)該包括水、氮源和無機(jī)鹽等營養(yǎng)成分。 (2)制備固體培養(yǎng)基的操作順序為:計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。為了在步驟⑤的平板上形成單個的菌落,涂布平板前,需要對培養(yǎng)液進(jìn)行多次稀釋,是因為在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的微生物易于分散成單個細(xì)胞。 (3)甲、乙試管是對照實驗,如果甲加入的是苯酚,則乙試管加入的是可以替代苯酚的其他碳源。研究人員對甲、乙兩支試管進(jìn)行接種時,所選菌種都來自步驟⑤平板上的同一個單菌落,以保證甲、乙兩支試管中的微生物種類是相同的。 6.水污染是全球性的環(huán)境問題,微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一種難以降解的大分子有機(jī)物

65、,PVA分解菌能產(chǎn)生PVA酶分解PVA,PVA與碘作用時能產(chǎn)生藍(lán)綠色復(fù)合物,當(dāng)PVA被分解時藍(lán)綠色復(fù)合物消失,形成白色透明斑,請回答下列問題。 (1)下表是篩選出能高效分解PVA的細(xì)菌的培養(yǎng)基配方,表中X物質(zhì)最可能為　　　　　　　　。實驗中還應(yīng)設(shè)置完全培養(yǎng)液對照組,將菌液稀釋相同的倍數(shù),對照組培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯　　　　　　　　(填“多于”或“少于”)選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目,從而說明選擇培養(yǎng)基具有篩選作用。? 成分 MgSO4 蛋白質(zhì) X物質(zhì) 水 瓊脂 用量 5 g 10 g 7 g 1 000 mL 20 g (2)要測定土壤稀釋液中微生物的數(shù)目,可在顯微

66、鏡下用　　　　　　　　計數(shù)板直接計數(shù)。若將100 mL含有PVA分解菌的土壤樣品溶液稀釋104倍后,取0.1 mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面,測得菌落數(shù)的平均值為160個,空白對照組平板上未出現(xiàn)菌落,則100 mL原菌液中有PVA分解菌　　　　個,該方法的測量值與實際值相比一般會　　　　　(填“偏大”“偏小”或“相等”)。? (3)要鑒定分離出的細(xì)菌是否為PVA分解菌,培養(yǎng)PVA分解菌的培養(yǎng)基中除了加入必需的營養(yǎng)物質(zhì)外還需要加入　　　　用于鑒別PVA分解菌。若用上述培養(yǎng)基比較不同菌株降解PVA能力的大小,請用簡潔的語言寫出設(shè)計思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)聚乙烯醇(或PVA)　　多于 (2)血細(xì)胞(血球)　1.6×109　偏小 (3)碘　用含相同PVA濃度的上述培養(yǎng)基來培養(yǎng)不同菌株,一定時間后,通過測定白色透明斑的大小(或直徑)來確定不同菌株降解PVA能力的大小 解析　(1)分析題意可知,表格是篩選出能高效分解PVA的細(xì)菌的培養(yǎng)基配方,即該培養(yǎng)