專題八生物技術實踐Ⅰ.課標卷再回訪翻閱教材品原味1．[2019·全國卷Ⅰ，37][生物——選修1：生物技術實踐]已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解，會造成環境污染。某小組用三種培養基篩選土壤中能高效降解X的細菌(目標菌)。Ⅰ號培養基：在牛肉膏蛋白胨培養基中加入X(5g/L)。Ⅱ號培養基：氯化鈉(5g/L)，硝酸銨(3g/L)，其他無機鹽(適量)，X(15g/L)。Ⅲ號培養基：氯化鈉(5g/L)，硝酸銨(3g/L)，其他無機鹽(適量)，X(45g/L)。回答下列問題。(1)在Ⅰ號培養基中，為微生物提供氮源的是________________。Ⅱ、Ⅲ號培養基中為微生物提供碳源的有機物是____________。(2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養基中，培養一段時間后，不能降解X的細菌比例會____________，其原因是____________。(3)Ⅱ號培養基加入瓊脂后可以制成固體培養基，若要以該固體培養基培養目標菌并對菌落進行計數，接種時，應采用的方法是________________。(4)假設從Ⅲ號培養基中得到了能高效降解X的細菌，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____________。【高考VS教材】[人教選修1]P15[人教選修1]P22[人教選修1]P22[人教必修1]P94答案：(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細菌能夠增殖(3)稀釋涂布平板法(4)能量合成其他物質的原料解析：本題借助微生物培養與篩選的相關知識，考查對相關操作技能的掌握以及將實驗方法和技能進行靈活運用的能力；試題通過對高效降解X細菌的篩選，體現了科學探究中的結果分析要素。(1)在Ⅰ號培養基中，牛肉膏、蛋白胨可以為微生物提供氮源，Ⅱ、Ⅲ號培養基中為微生物提供碳源的是有機物X。(2)Ⅱ號培養基中，碳源只有X，不能降解X的細菌會因缺乏碳源而不能增殖，使該類細菌比例降低。(3)利用固體培養基對菌落進行計數時，需采用稀釋涂布平板法進行接種。(4)在有氧條件下，丙酮酸可被分解為CO2和H2O且釋放能量，為該菌的生長提供能量和合成其他物質的原料。2．[2019·全國卷Ⅱ，37][生物——選修1：生物技術實踐]物質W是一種含氮有機物，會污染土壤。W在培養基中達到一定量時培養基表現為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細菌(目標菌)。回答下列問題。(1)要從土壤中分離目標菌，所用選擇培養基中的氮源應該是____________。(2)在從土壤中分離目標菌的過程中，發現培養基上甲、乙兩種細菌都能生長并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標菌，應該選擇____________菌落進一步純化，選擇的依據是________________________________________________________________________。(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮氣作為氮源。若要設計實驗進一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源，請簡要寫出實驗思路、預期結果和結論，即________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)該小組將人工合成的一段DNA轉入大腸桿菌，使大腸桿菌產生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異，該小組擬進行如下實驗，請完善相關內容。①在含有一定濃度W的固體培養基上，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處沒有出現透明圈，說明________________________________________________________________________；若A、B處形成的透明圈直徑大小相近，說明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【高考VS教材】[人教選修1]P22[人教選修1]P28答案：(1)W(2)乙乙菌落周圍出現透明圈，說明乙菌能降解W(3)將甲、乙菌分別接種在無氮源培養基上，若細菌能生長，則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源(4)①緩沖液②緩沖液不能降解W酶E與天然酶降解W的能力相近解析：本題借助微生物的篩選及酶活力對比實驗的相關知識，考查考生對實驗目的、原理的理解和對實驗現象、結果的分析、解釋能力。通過對不同種類微生物的篩選、純化及酶活力實驗分析，體現了對科學探究素養中方案探討、結果分析要素的考查。(1)要從土壤中分離能降解W的細菌，培養基中應以W為唯一氮源。(2)乙菌落周圍出現透明圈，說明乙菌能降解W。(3)要判斷甲、乙能否利用空氣中的氮氣作為氮源，應將甲、乙菌分別接種在無氮源的培養基上，觀察細菌能否生長，若細菌能生長，則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源，否則不能。(4)①實驗設計應遵循單一變量原則，C處應滴加等量不含酶的緩沖液。②C處只滴加等量緩沖液，若C處沒有出現透明圈，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，說明酶E與天然酶降解W的能力相近。3．[2019·全國卷Ⅲ，37][生物——選修1：生物技術實踐]回答下列與細菌培養相關的問題。(1)在細菌培養時，培養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，制備培養基時要根據所培養細菌的不同來調節培養基的pH，其原因是____________________。硝化細菌在沒有碳源的培養基上____________(填“能夠”或“不能”)生長，原因是________________________________________________________________________。(2)用平板培養細菌時一般需要將平板________________(填“倒置”或“正置”)。(3)單個細菌在平板上會形成菌落，研究人員通常可根據菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區分不同種的微生物，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有些使用后的培養基在丟棄前需要經過____________處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。【高考VS教材】[人教選修1]P15[人教選修1]P18[人教選修1]P24[人教選修1]P15答案：(1)蛋白胨不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同能夠硝化細菌可以利用空氣中的CO2作為碳源(2)倒置(3)在一定的培養條件下，不同種微生物表現出各自穩定的菌落特征(4)滅菌解析：本題借助細菌的培養方法與操作的相關知識，考查考生理解實驗原理、方法與操作步驟，并對一些生物學問題進行初步探究的能力；試題通過實驗分析和方案探究的形式體現了對科學探究素養的考查。(1)培養細菌時需要碳源、氮源、水和無機鹽等，蛋白胨能同時提供碳源、氮源，葡萄糖提供碳源，NaNO3不能提供碳源，可提供無機氮源。不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同，故制備培養基時需要根據所培養細菌的不同來調節培養基的pH。硝化細菌是自養型細菌，可以利用空氣中的CO2作為碳源，故硝化細菌可在沒有碳源的培養基上生長。(2)為防止培養皿蓋的冷凝水落入培養基造成污染，用平板培養細菌時一般需將平板倒置。(3)在一定培養條件下，不同種微生物表現出各自穩定的菌落特征，如特定的形狀、大小、顏色、隆起程度等，所以依據菌落的特征，可以初步區分不同種的微生物。(4)為防止污染環境，使用后的培養基丟棄前要經過滅菌處理，以便殺死丟棄物中所有的微生物。4．[2018·全國卷Ⅰ，37][生物——選修1：生物技術實踐]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培養基。回答下列問題：(1)M培養基若用于真菌的篩選，則培養基中應加入鏈霉素以抑制_____________的生長，加入了鏈霉素的培養基屬于______________培養基。(2)M培養基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養物質，營養物質類型除氮源外還有____________(答出兩點即可)。氮源進入細胞后，可參與合成的生物大分子有____________(答出兩點即可)。(3)若在M培養基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養，平板上長出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是______________，該方法能篩選出產淀粉酶微生物的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數量，在同一稀釋倍數下得到以下結果：甲同學涂布了3個平板，統計的菌落數分別是110、140和149，取平均值133；乙同學涂布了3個平板，統計的菌落數分別是27、169和176，取平均值124。有人認為這兩位同學的結果中，乙同學的結果可信度低，其原因是________________________________________________________________________。【高考VS教材】[人教選修1]P14答案：(1)細菌選擇(2)碳源、無機鹽蛋白質、核酸(3)碘液淀粉遇碘液顯藍色，產淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈(4)乙同學的結果中，1個平板的計數結果與另2個相差懸殊，結果的重復性差解析：(1)M培養基若用于真菌的篩選，要求M培養基能滿足真菌的生長，且能抑制其它微生物的生長，則培養基中應加入鏈霉素以抑制細菌的生長，加入了鏈霉素的培養基屬于選擇培養基。(2)微生物生長需要多種營養物質，除氮源外，還需要碳源、無機鹽、水以及特殊營養物質等。氮源進入細胞后，可參與合成的生物大分子有蛋白質和核酸。(3)篩選產淀粉酶的微生物，產淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈，再根據透明圈，來篩選產淀粉酶的微生物。(4)乙同學的結果不合理，因為其中1個平板的計數結果與另2個相差懸殊，結果的重復性差，不能簡單的用其平均數作為最終結果。5．[2018·全國卷Ⅱ，37][生物——選修1：生物技術實踐]在生產、生活和科研實踐中，經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，玻璃和金屬材質的實驗器具________(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進行干熱滅菌。(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，這兩種方法的優點是______________________。(3)密閉空間內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________________，可強化消毒效果。(4)水廠供應的自來水通常是經過________(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。(5)某同學在使用高壓蒸汽滅菌鍋時，若壓力達到設定要求，而鍋內并沒有達到相應溫度，最可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【高考VS教材】[人教選修1]P16[人教選修1]P15[人教選修1]P16答案：(1)可以(2)在達到消毒目的的同時，營養物質損失較少(3)破壞DNA結構消毒液(4)氯氣(5)未將鍋內冷空氣排盡解析：(1)能耐高溫的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培養皿)和金屬用具等可以放入干熱滅菌箱中進行干熱滅菌。(2)煮沸消毒法(即在100℃煮沸5～6min)可以殺死微生物細胞和一部分芽孢；巴氏消毒法即在(70～75℃煮30min或在80℃煮15min)，可以殺死微生物，并且保證營養物質不被破壞。因此，與煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法的優點是在達到消毒的同時，營養物質損失較少。(3)因紫外線能破壞DNA的結構，所以密閉空間內的空氣可采用紫外線照射消毒。在照射前，適量噴灑消毒液，可強化消毒效果。(4)通常乙醇消毒是使用75%的酒精，有氣味，影響水質，不適宜消毒自來水；高錳酸鉀本身有顏色，消毒后溶液呈紫紅色，無法使用；因此水廠供應的自來水通常是經過氯氣消毒的。(5)采用高壓蒸汽滅菌時，鍋內的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后才能將鍋密閉。如果未將鍋內冷空氣排盡，則會出現壓力達到設定要求，而鍋內并沒有達到相應溫度的現象。6．[2018·全國卷Ⅲ，37][生物——選修1：生物技術實踐]回答下列與酵母菌有關的問題：(1)分離培養酵母菌通常使用______________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養基，該培養基應采用____________滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上，培養一段時間后可觀察到菌落，菌落的含義是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)酵母菌液體培養時，若通入氧氣，可促進____________(填“菌體快速增殖”、“乙醇產生”或“乳酸產生”)；若進行厭氧培養，可促進________(填“菌體快速增殖”、“乙醇產生”或“乳酸產生”)。(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______________________。【高考VS教材】[人教選修1]P18[人教選修1]P2答案：(1)麥芽汁瓊脂高壓蒸汽由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體(2)菌體快速增殖乙醇產生(3)酵母菌分解葡萄糖會產生CO2，CO2使面包松軟解析：(1)麥芽汁瓊脂培養基的碳氮含量比較高，而且含糖量高，更適合酵母菌繁殖；該培養基應采用高壓蒸汽滅菌法滅菌；若將酵母菌劃線接種在平板上，培養一段時間后可觀察到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。(2)對酵母菌進行液體培養時，若通入氧氣，則酵母菌進行有氧呼吸可促進菌體快速增殖；若進行無氧培養，細胞進行無氧呼吸，產生酒精和CO2。(3)制作面包時，需在面粉中添加一定量的酵母菌，這是因為酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖產生二氧化碳，所以面包松軟、多孔。7．[2015·全國卷Ⅱ][生物——選修1：生物技術實踐]回答與胡蘿卜素有關的問題：(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是____________(填“α－胡蘿卜素”“β－胡蘿卜素”或“γ－胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內可以轉變成兩分子________，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為________________，胡蘿卜素是________(填“揮發性”或“非揮發性”)物質。(2)工業生產上，用養殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。(3)現有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應選用其中的________________________________________________________________________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【高考VS教材】[人教選修1]P77[人教選修1]P77[人教選修1]P78答案：(1)β－胡蘿卜素維生素A夜盲癥非揮發性(2)需要(3)乙酸乙酯萃取胡蘿卜素的有機溶劑應不與水混溶，而乙醇為水溶性有機溶劑，影響萃取效果解析：(1)胡蘿卜中含有的主要是β－胡蘿卜素，β－胡蘿卜素可在人體內轉變成維生素A。夜盲癥是由于維生素A缺乏所致。胡蘿卜素沒有揮發性。(2)含水量會影響萃取的效率，因此，用養殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，需要事先將新鮮的巖藻干燥。(3)作為萃取胡蘿卜素的萃取劑要有較高的沸點、能充分溶解胡蘿卜素且與水不混溶。胡蘿卜素雖可溶于乙醇，但乙醇是水溶性有機溶劑，萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不能用乙醇做萃取劑。8．[2016·海南卷]回答下列問題：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變化如圖所示。通常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應該使用開水，原因是____________________________________。若要去除衣服上的血漬，應選擇含有____________(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉，理由是________________________________。(2)某同學為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，該同學的做法________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________。(3)已知溶液的pH可以影響酶活性，請推測pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中__________________(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基團的解離狀態。【高考VS教材】[人教選修1]P46答案：(1)開水使血中的蛋白質變性而沉淀，難以清洗蛋白酶丙堿性條件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶會降解脂肪酶(3)羧基和氨基解析：本題主要考查加酶洗衣粉的洗滌原理與酶活性的影響因素。(1)新鮮血跡中含有蛋白質，開水會使血中的蛋白質變性而沉淀，難以清洗；若要去除衣服上的血漬，應選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉，因為堿性條件下只有蛋白酶丙具有活性。(2)因為洗衣液中含有的蛋白酶會降解脂肪酶，所以添加脂肪酶無效。(3)只有羧基和氨基可解離，pH通過影響酶和底物分子羧基和氨基的解離狀態而影響酶的活性。Ⅱ.課標卷再回訪歷年比對尋趨勢1．[2017·全國卷Ⅰ，37][生物——選修1：生物技術實踐]某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列問題：(1)有些細菌能分解尿素，有些細菌則不能，原因是前者能產生____________。能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產物CO2作為碳源，原因是________________________________________________________________________，但可用葡萄糖作為碳源，進入細菌體內的葡萄糖的主要作用是______________________________________(答出兩點即可)。(2)為了篩選可分解尿素的細菌，在配制培養基時，應選擇________________(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菌的培養基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________(答出兩點即可)。答案：(1)脲酶分解尿素的細菌是異養型生物，不能利用CO2來合成有機物為細胞生物生命活動提供能量，為其他有機物的合成提供原料(2)尿素其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用(3)為細菌生長提供無機營養；作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH穩定解析：(1)細菌分解尿素是由于細菌體內能合成脲酶。尿素是有機物，分解尿素的細菌是分解者，而不是生產者，只有生產者才能利用CO2作為碳源合成有機物。葡萄糖通常既作為碳源，也可作為能源。(2)篩選分解尿素的細菌，通常只能用尿素作為唯一氮源，而“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”均含有無機氮源。(3)KH2PO4和Na2HPO4為微生物提供P元素和無機鹽離子如鉀離子和鈉離子，還可作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH的穩定。2．[2017·全國卷Ⅱ，37][生物——選修1：生物技術實踐]豆豉是大豆經過發酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發酵效果的因素，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行發酵，并在32h內定期取樣觀測發酵效果。回答下列問題：(1)該實驗的自變量是____________、____________。(2)如果發現發酵容器內上層大豆的發酵效果比底層的好，說明該發酵菌是________________________________________________________________________。(3)如果在實驗后，發現32h內的發酵效果越來越好，且隨發酵時間呈直線上升關系，則無法確定發酵的最佳時間；若要確定最佳發酵時間，還需要做的事情是__________________________________________________。(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會發生一定的變化，其中，蛋白質轉變為________________________，脂肪轉變為________________________。答案：(1)菌種發酵時間(2)好氧菌(3)延長發酵時間，觀測發酵效果，最好的發酵效果所對應的時間即為最佳發酵時間(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油解析：(1)本實驗的自變量是菌種和發酵時間。(2)如果發現發酵容器內上層大豆的發酵效果比底層的好，說明該發酵菌是好氧菌。(3)如果在實驗后，發現32h內的發酵效果越來越好，且隨發酵時間呈直線上升關系，則無法確定發酵的最佳時間；若要確定最佳發酵時間，還需要延長發酵時間，觀測發酵效果，最好的發酵效果所對應的時間即為最佳發酵時間。(4)從大豆到豆豉，大豆中的成分會發生一定的變化，其中，蛋白質轉變為氨基酸和肽，脂肪轉變為脂肪酸和甘油。3．[2016·全國卷Ⅰ，39][生物——選修1：生物技術實踐]空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下：①配制培養基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作無菌平板；③設置空白對照組和若干實驗組，進行相關操作；④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養一段時間，統計各組平板上菌落的平均數。回答下列問題：(1)該培養基中微生物所需的氮來源于__________。若要完成步驟②，該培養基中的成分X通常是__________。(2)步驟③中，實驗組的操作是________________________________________________________________________。(3)若在某次調查中，某一實驗組平板上菌落平均數為36個/平板，而空白對照組的一個平板上出現了6個菌落，這種結果說明在此次調查中出現了__________現象。若將30(即36－6)個/平板作為本組菌落數的平均值，該做法__________(填“正確”或“不正確”)。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時間(3)污染不正確解析：(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白質的水解產物，都可以作為氮源；平板為固體培養基，故需要加入凝固劑瓊脂。(2)實驗探究的是教室內“不同高度空氣”中微生物的分布，其中自變量為不同高度，故需在不同高度下開蓋放置平板。同時，為了保證單一變量，需要保證開蓋放置時間一致。為了保證實驗的可靠性，需要設置多個平行組。(3)在完全正確的操作情況下，空白對照組中不應出現菌落。若出現菌落，表明操作過程中存在雜菌污染，屬于實驗失誤，所有實驗數據均不應采用。4．[2016·全國卷Ⅱ，39][生物——選修1：生物技術實踐]蘋果醋是以蘋果汁為原料經發酵而成的。回答下列問題：(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產的第一階段，在酵母菌細胞的__________中進行，其產物乙醇與__________試劑反應呈現灰綠色，這一反應可用于乙醇的檢驗；過程③在酵母菌細胞的__________中進行。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生的乙醇轉變為醋酸的過程，根據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)在生產過程中，第一階段和第二階段的發酵溫度不同，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，其細胞結構中________(填“含有”或“不含有”)線粒體。答案：(1)細胞質基質重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有解析：(1)圖示中的過程①和②分別表示無氧呼吸的第一、第二階段，其場所均為細胞質基質；橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發生化學反應，變成灰綠色。過程③表示有氧呼吸的第二、三階段，其場所分別為線粒體基質和線粒體內膜，即在酵母菌細胞的線粒體中進行。與無氧條件相比，有氧條件下酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸桿菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進行旺盛的生命活動，因此將第一階段產生的乙醇轉變為醋酸的過程，需要在有氧條件下才能完成。(3)果酒的制作過程應控制的溫度范圍是18～25℃，第二階段即果醋的制作應控制的溫度范圍是30～35℃，所以第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物，其細胞結構中不含線粒體等復雜的細胞器。5．[2016·全國卷Ⅲ，39][生物——選修1：生物技術實踐]某同學用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產生的乳酸能溶解培養基中的碳酸鈣。回答下列問題：(1)分離純化乳酸菌時，首先需要用______________對泡菜濾液進行梯度稀釋，進行梯度稀釋的理由是________________________________________________________________________。(2)推測在分離純化所用的培養基中加入碳酸鈣的作用有________________和________________。分離純化時應挑選出____________的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20℃長期保存時，菌液中常需要加入一定量的__________(填“蒸餾水”、“甘油”或“碳酸鈣”)。答案：(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油解析：(1)分離純化乳酸菌時，首先需要用無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋；進行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細胞，從而能在培養基表面形成單個的菌落。若直接培養，由于泡菜濾液中菌的濃度高，則很難分離得到單菌落。(2)由題意可知，分離純化所用固體培養基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產生的乳酸能溶解培養基中的碳酸鈣。由此可推測在分離純化所用的培養基中加入碳酸鈣的作用有中和乳酸菌代謝過程中產生的乳酸和鑒別能產生乳酸的乳酸菌；根據產酸菌在含CaCO3的培養基上產生透明圈的原理，分離純化時應挑選出具有透明圈的菌落作為候選菌，然后用平板劃線法進一步分離純化。(3)對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法，即將培養的1mL菌種轉移到已滅菌的盛有1mL甘油的甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在－20℃的冷凍箱中保存。所以乳酸菌在－20℃長期保存時，菌液中需要加入一定量的甘油。6．[2015·全國卷Ⅰ，39][生物——選修1：生物技術實踐]已知微生物A可以產生油脂，微生物B可以產生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產。回答有關問題：(1)顯微觀察時，微生物A菌體中的油脂通常可用__________染色。微生物A產生的油脂不易揮發，可選用__________(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。(2)為了從自然界中獲得能產生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應選用以__________為碳源的固體培養基進行培養。(3)若要測定培養液中微生物B的菌體數，可在顯微鏡下用________________直接計數；若要測定其活菌數量，可選用________________法進行計數。(4)為了確定微生物B產生的脂肪酶的最適溫度，某同學測得相同時間內，在35℃、40℃、45℃溫度下降解10g油脂所需酶量依次為4mg、1mg、6mg，則上述三個溫度中，__________℃條件下該酶活力最小。為了進一步確定該酶的最適溫度，應圍繞__________℃設計后續實驗。答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)萃取法(2)油脂(3)血細胞計數板稀釋涂布平板(4)4540解析：(1)生物組織中的油脂能被蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染成橘黃色(或紅色)。(2)為了篩選出能產生脂肪酶的微生物B的單菌落，應選用只能讓該菌落生長的選擇性培養基，因此培養基中只能選用油脂作為唯一碳源的固體培養基。(3)血細胞計數板可用于直接計數培養液中的菌體數，但是不分死活，因此要計數活菌數量要通過稀釋涂布平板法來計數。(4)溫度影響酶的活性，在三個溫度中，45℃時需酶量最高，說明酶活性最低；在三個溫度實驗中40℃需酶量最少，低于35℃和45℃時的用酶量，這說明酶的最適溫度介于35℃和45℃之間，因此應圍繞40℃設計不同的溫度梯度，進行后續實驗。7．[2014·全國卷Ⅰ][生物——選修1：生物技術實踐]植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題：(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。(2)在含纖維素的培養基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成________色復合物。用含有CR的該種培養基培養纖維素分解菌時，培養基上會出現以該菌的菌落為中心的________。(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學設計了甲、乙兩種培養基(成分見下表)：酵母膏無機鹽淀粉纖維素粉瓊脂CR溶液水培養基甲＋＋＋＋－＋＋培養基乙＋＋＋－＋＋＋注：“＋”表示有，“－”表示無。據表判斷，培養基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是__________________________；培養基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________。答案：(1)纖維二糖葡萄糖(2)紅透明圈(3)不能液體培養基不能用于分離單菌落不能培養基中沒有纖維素，不會形成CR—纖維素紅色復合物，即使出現單菌落也不能確定其為纖維素分解菌解析：(1)纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是含量最豐富的多糖類物質。纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，其過程如下圖：eq\x(纖維素)eq\o(→,\s\up7(纖維素酶))eq\x(纖維二糖)eq\o(→,\s\up7(葡萄糖苷酶))eq\x(葡萄糖)(2)剛果紅與纖維素可形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物無法形成，出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，可以通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。(3)分離和鑒別纖維素分解菌的培養基為固體培養基，且需以纖維素為唯一碳源。8．[2017·全國卷Ⅲ，37][生物——選修1：生物技術實踐]綠色植物甲含有物質W，該物質為無色針狀晶體，易溶于極性有機溶劑，難溶于水，且受熱、受潮易分解。其提取流程為：植物甲→粉碎→加溶劑→振蕩→收集提取液→活性炭處理→過濾去除活性炭→蒸餾(含回收溶劑)→重結晶→成品。回答下列問題：(1)在提取物質W時，最好應選用的一種原料是____________(填“高溫烘干”“晾干”或“新鮮”)的植物甲，不宜選用其他兩種的原因是________________________________________________________________________。(2)提取物質W時，振蕩的作用是________________________________________________________________________。(3)活性炭具有很強的吸附能力，在提取過程中，用活性炭處理提取液的目的是________________。(4)現有丙酮(沸點56℃)、乙醇(沸點約78℃)兩種溶劑，在提取物質W時，應選用丙酮作為提取劑，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)該實驗操作過程中應注意的事項是________________(答出兩點即可)。答案：(1)晾干高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被稀釋，進而降低對物質W的提取效果(2)使原料和溶劑充分混勻(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸點低于乙醇，蒸餾時物質W分解較少(5)在溫度較低的情況下操作；防火解析：(1)依據題干信息(受熱、受潮易分解)，應選擇晾干的植物甲，因為高溫烘干過程中，植物甲中的物質W易被破壞；新鮮的植物甲含水量高，用于提取的極性有機溶劑會被稀釋，進而降低對物質W的提取效果。(2)振蕩可使原料和溶劑充分混勻。(3)根據題意，活性炭具有吸附能力，雜質色素易被吸附。(4)根據題干信息，物質W受熱易分解，所以選擇沸點低的丙酮。(5)根據題干信息，物質W受熱易分解，所以注意控制溫度；又因為用了丙酮，所以要注意防火。Ⅲ.小高考再回訪同類比對找共性1．[2019·海南卷]回答下列問題。(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取。水蒸氣蒸餾法的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在進行蒸餾時，冷凝管的進水口比出水口________(填“高”或“低”)。蒸餾收集到的乳濁液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳濁液中加入NaCl，其目的是________________________________________________________________________；得到的油層還需要加入無水Na2SO4，其目的是________________________________________________________________________________________________。(2)某同學在通過發酵制作果酒時，發現在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是________________________________________________________________________。在家庭以葡萄為原料制作葡萄酒時，可以不添加酵母菌，原因是________________________________________________________________________________________________；在制作葡萄酒的過程中，如果密封不嚴混入空氣，發酵液會變酸，可能的原因是________________________________________________________________________。答案：(1)利用水蒸氣將揮發性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分離出油層和水層低促進油和水的分離吸去芳香油中殘留的水分(2)糖類是主要的能源物質，可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質，還可以作為酒精發酵的原料葡萄皮上附著有野生的酵母菌醋酸菌大量增殖，進行醋酸發酵解析：(1)水蒸氣蒸餾法是利用水蒸氣將揮發性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分離出油層和水層。在進行蒸餾時，為了避免防止冷凝管炸裂，進水口應比出水口低。蒸餾收集到的乳濁液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳濁液中加入NaCl可以促進油和水的分離；得到的油層還需要加入無水Na2SO4，以吸去芳香油中殘留的水分。(2)糖類是主要的能源物質，可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質，還可以作為酒精發酵的原料，故在通過發酵制作果酒時，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭中以葡萄為原料制作葡萄酒時，由于葡萄皮上附著有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的過程中，如果密封不嚴混入空氣，會造成醋酸菌大量增殖，進行醋酸發酵，發酵液會變酸。2．[2019·浙江4月選考，32，節選]回答與果膠和果膠酶有關的問題：(1)通常從腐爛的水果上分離產果膠酶的微生物，其原因除水果中果膠含量較高外，還有________________________________________________________________________。(2)為了獲得高產果膠酶微生物的單菌落，通常對分離或誘變后的微生物懸液進行________________________________________________________________________________________________。(3)在某種果汁生產中，用果膠酶處理顯著增加了產量，其主要原因是果膠酶水解果膠使_________________。果汁生產中的殘渣果皮等用于果膠生產，通常將其提取液濃縮后再加入________________使之形成絮狀物，然后通過離心、真空干燥等步驟獲得果膠制品。(4)常用固定化果膠酶處理含果膠的污水，其主要優點有____________________和可連續處理等。在建立和優化固定化果膠酶處理工藝時，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應的溫度、pH、作用時間等因素外，還需考慮的主要有__________________和_________________。答案：(1)腐爛的水果中含產果膠酶的微生物較多(2)涂布分離(或劃線分離)(3)水果組織軟化疏松及細胞受損95%乙醇(4)提高果膠酶的穩定性固定化的方法固定化所用的介質解析：本題考查果膠和果膠酶，意在考查考生的理解能力和應用能力。(1)通常從腐爛的水果上分離產果膠酶的微生物，其原因除水果中果膠含量較高外，腐爛的水果中含產果膠酶的微生物較多。(2)對微生物懸液進行涂布分離(或劃線分離)，培養后可獲得單菌落。(3)果膠能將植物細胞粘合在一起，果膠酶水解果膠可以使水果組織軟化疏松及細胞受損。果膠不溶于乙醇，所以將其提取液濃縮后再加入95%乙醇使之形成絮狀物，然后通過離心、真空干燥等步驟可獲得果膠制品。(4)固定化酶工藝具有可提高酶的穩定性以及可連續處理等優點。在建立和優化固定化果膠酶處理工藝時，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應的溫度、pH、作用時間等因素外，還需考慮的主要有固定化的方法和固定化所用的介質。3．[2018·江蘇卷，31]酵母的蛋白質含量可達自身干重的一半，可作為飼料蛋白的來源。有些酵母可以利用工業廢甲醇作為碳源進行培養，這樣既可減少污染又可降低生產成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母，并進行大量培養。下圖所示為操作流程，請回答下列問題：(1)配制培養基時，按照培養基配方準確稱量各組分，將其溶解、定容后，調節培養基的______________，及時對培養基進行分裝，并進行______________滅菌。(2)取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標記好的無菌培養皿中，在步驟③中將溫度約________(在25℃、50℃或80℃中選擇)的培養基倒入培養皿混勻，冷凝后倒置培養。(3)挑取分離平板中長出的單菌落，按步驟④所示進行劃線。下列敘述合理的有________________________________________________________________________。a．為保證無菌操作，接種針、接種環使用前都必須滅菌b．劃線時應避免劃破培養基表面，以免不能形成正常菌落c．挑取菌落時，應挑取多個菌落，分別測定酵母細胞中甲醇的含量d．可以通過逐步提高培養基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株(4)步驟⑤中，為使酵母數量迅速增加，培養過程中需保證充足的營養和________供應。為監測酵母的活細胞密度，將發酵液稀釋1000倍后，經等體積臺盼藍染液染色，用25×16型血細胞計數板計數5個中格中的細胞數，理論上________色細胞的個數應不少于________，才能達到每毫升3×109個活細胞的預期密度。答案：(1)pH高壓蒸汽(2)50℃(3)a、b、d(4)氧氣無30解析：(1)配制培養基的操作步驟為稱量→溶化→定容→調pH→培養基的分裝→包扎→滅菌，因此微生物的培養基配制好后應該先調節pH，再分裝。常見的滅菌方法有：干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌、灼燒滅菌。培養基適宜用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。(2)在步驟③中，應待培養基冷卻至50℃左右時再進行倒平板。(3)在劃線過程中，接種針、接種環使用前都必須滅菌，以防止雜菌污染，a正確；劃線時應避免劃破培養基表面，否則將不能形成正常菌落，b正確；該實驗的目的是獲得利用工業廢甲醇作為碳源的酵母菌，不需要測定酵母菌中的甲醇含量，c錯誤；培養基中的甲醇濃度越高，此種培養基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越強，因此可以通過逐步提高培養基中甲醇的濃度，可獲得甲醇高耐受株，d正確。(4)酵母菌通過有氧呼吸可大量繁殖，因此為使酵母數量迅速增加，培養過程中需保證充足的營養和氧氣供應；臺盼藍不能將活細胞染色根據25×16型的血球計數板：1毫升懸液中待測標本(菌體)總數＝80小方格內菌體數/80×400×104×稀釋倍數。而臺盼藍與菌液等體積加入，因此要達到每毫升3×109個活細胞的預期密度，理論上無色細胞數應該不少于(3×109)÷(1000×2×104×400÷80)＝30個。4．[2017·江蘇卷，31]苯酚及其衍生物廣泛存在于工業廢水中，對環境有嚴重危害。小明同學準備依據下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題：(1)酚降解菌富集培養基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有________。(2)將采集到的樣品接種培養，苯酚用量應隨轉接次數增加而逐漸________，以達到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應進一步________，以便于菌落計數與分離。制備平板培養基時除了需要水、營養物質外，還必須添加________。(3)下圖為連續劃線法示意圖，在圖中________(填圖中序號)區域更易獲得單菌落。(4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應，下表中1～5號比色管的苯酚濃度應分別為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。管號123456苯酚濃度(mg/L)1如果廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋________(填序號：①5②10③20)倍后，再進行比色。答案：(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀釋涂布凝固劑(3)③(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8③解析：(1)分析富集培養基的成分可知，培養基中蛋白胨、苯酚中含C，可作為碳源。(2)在接種培養時，隨轉接次數的增加，應逐漸增加培養基中苯酚(碳源)的含量，以達到富集酚降解菌的目的。若接種培養后平板中菌落過于密集，應繼續稀釋涂布，以降低平板上的菌落密度，便于對菌落進行計數與分離。稀釋涂布時所用的培養基為固體培養基，制備平板培養基時除了需要水、營養物質外，還必須添加瓊脂等物質作為凝固劑。(3)利用連續劃線法接種時，越在最后劃線區域，菌落的密度越稀，越容易獲得單菌落，所以，圖中③區域更易獲得單菌落。(4)根據表中6號比色管中苯酚濃度為1mg/L可以推知，1～5號比色管的苯酚濃度應分別為0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L。根據題意，廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，要使稀釋后的苯酚殘留液濃度介于0～1mg/L之間，需將殘留液稀釋20倍左右后，再進行比色。5．[2016·浙江卷，17]某研究小組以紫葡萄為原料制作葡萄酒的基本流程和裝置示意圖如下。請回答：(1)制作葡萄漿前，對葡萄進行清洗和用__________色的高錳酸鉀溶液浸泡。制作酵母懸液時，在干酵母中加入少量溫水和極少量蔗糖，待酵母懸液中出現______即可。(2)裝瓶后開始一段時間，發酵瓶中溶解氧的含量變化是____________。發酵過程中，發酵瓶中酒精的含量變化是________________。(3)下列關于裝置中有水彎管作用的敘述，錯誤的是________。A．隔絕氣體出入B．使發酵瓶內外的壓強基本平衡C．減少雜菌污染D．有利于發酵瓶內形成缺氧環境(4)實驗中，判斷發酵完畢的依據是____________。A．發酵瓶中pH開始下降B．發酵瓶中停止出現氣泡C．發酵瓶中酒精濃度達到30%D．發酵瓶中酵母菌數量急劇減少(5)欲利用葡萄酒制作果醋，發酵瓶中應加入的菌種是__________，該菌種在________條件下能將乙醇氧化為醋酸。答案：(1)紅(紫)氣泡(2)減少增加(3)A(4)B(5)醋化醋桿菌有氧解析：本題主要考查果酒、果醋制作過程及結果分析。(1)制作葡萄漿前，將成熟的葡萄用水清洗干凈，再用紅(紫)色的高錳酸鉀溶液浸泡約5min。為了使酵母菌迅速發生作用，制作酵母懸液時，在干酵母中應加入少量溫水和極少量蔗糖，待酵母懸液中出現氣泡即可。(2)裝瓶后開始一段時間，酵母菌即進行需氧呼吸，快速繁殖，消耗發酵瓶內的氧氣，瓶內溶解氧的含量減少。氧氣耗盡后，酵母菌進行厭氧呼吸，生成酒精和二氧化碳，酒精含量逐漸增多。(3)裝置中有水彎管可使發酵瓶內外的壓強基本平衡，并減少雜菌污染，有利于發酵瓶內形成缺氧環境。(4)當發酵瓶中停止出現氣泡時，即表示發酵完畢。(5)制作果醋需用醋化醋桿菌作為菌種，該菌種在有氧條件下能將乙醇氧化為醋酸。6．[2016·江蘇卷，29]為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進行實驗，流程及結果如下。請回答下列問題：圖1圖2(1)實驗中的海藻酸鈉作用是________________，CaCl2的作用是________________________________________________________________________。(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用________洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養24h后，移動凝膠球，溶液呈綠色，原因是______________________。(3)為探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，應選用濃度為________海藻酸鈉制備凝膠球。(4)圖2中空白凝膠球組Zn2＋濃度下降的原因是________________________________________________________________________。結合圖1和圖2分析，固定化藻的實驗組24～48h間Zn2＋濃度下降速度較快的主要原因是________________________________；72～96h間Zn2＋濃度下降速度較慢的原因有________________________________________________________________________。答案：(1)包埋綠球藻(包埋劑)與海藻酸鈉反應形成凝膠球(凝固劑)(2)培養液(生理鹽水)海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)(3)2.0%(4)凝膠吸附Zn2＋綠球藻生長(增殖)速度快綠球藻生長(增殖)速度減慢，溶液中Zn2＋濃度較低解析：本題主要考查了固定化技術和固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用。(1)實驗中的海藻酸鈉是包埋劑，作用是包埋綠球藻，而CaCl2是凝固劑，作用是與海藻酸鈉反應形成凝膠球。(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用培養液(或生理鹽水)來洗滌，因為培養液(或生理鹽水)的濃度與綠球藻的細胞液濃度相接近。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養24h后，移去凝膠球，由于海藻酸鈉濃度過低，使形成的凝膠球孔徑過大，固定下來的綠球藻數量少，結果使溶液呈綠色。(3)分析圖1可知，當海藻酸鈉濃度為2.0%的時候，綠球藻數量比其他濃度時要多，所以要探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，宜選用濃度為2.0%的海藻酸鈉制備凝膠球。(4)分析圖2可知，隨著培養時間延長，空白凝膠球組中Zn2＋的濃度下降，Zn2＋濃度下降的原因是凝膠吸附了部分Zn2＋；圖1中海藻酸鈉濃度為2.0%時，24～48h之間綠球藻生長(增殖)速度快，使固定化藻的實驗組在24～48h間Zn2＋濃度下降速度較快；當海藻酸鈉濃度為2.0%時，72～96h間綠球藻生長(增殖)速度減慢，再加上培養液中Zn2＋濃度較低，導致72～96h間Zn2＋濃度下降速度較慢。7．[2015·海南卷，30][生物—選修1：生物技術實踐]生產果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相關問題：(1)某同學用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是________________________________________________________________________。(2)現有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學設計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0℃、5℃、10℃、40℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設置的不足之處有________________________________________________________________________和____________________________________。(3)某同學取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設計________(填“能”或“不能”)達到目的，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)探究不同來源果膠酶的活性(2)溫度范圍設置不合適溫度梯度設置不合理(或各組的酶促反應受兩個不同溫度影響(3)不能E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則解析：(1)根據題意可知，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗中，除酶的來源不同外，其他條件都相同，據此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，說明該實驗的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗的目的是探究不同來源果膠酶的活性。(2)根據實驗設計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，因變量可用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中，應該在常溫范圍內設置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應分別設置為15℃、20℃、25℃、30℃；另外，探究溫度對酶活性的影響時，應保證酶促反應只能在設定的溫度下進行，同一實驗組的反應溫度只能是一個，所以實驗操作應該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設定溫度下保持一定時間后再將兩只試管混合，才能保證實驗在設定的溫度下進行。(3)根據題意，若要檢測加入酶的量等于0，而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，則實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量。對照實驗的設計應遵循單一變量原則和對照原則，根據實驗設置，E組應加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實驗設計的單一變量原則。8．[2015·山東卷，35][生物——選修1：生物技術實踐]乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，具有重要應用價值。乳糖酶的制備及固定化步驟如下：(1)篩選產乳糖酶的微生物L時，宜用________作為培養基中的唯一碳源。培養基中瓊脂的作用是________。從功能上講，這種培養基屬于________。(2)培養微生物L前，宜采用________方法對接種環進行滅菌。(3)純化后的乳糖酶可用電泳法檢測其分子量大小。在相同條件下，帶電荷相同的蛋白質電泳速度越快，說明其分子量越________。(4)乳糖酶宜采用化學結合法(共價鍵結合法)進行固定化，可通過檢測固定化乳糖酶的________確定其應用價值。除化學結合法外，酶的固定化方法還包括__________、__________、離子吸附法及交聯法等。答案：(1)乳糖凝固劑選擇培養基(2)灼燒(3)小(4)(酶)活性[或(酶)活力]包埋法物理吸附法(注：后兩空可顛倒)解析：(1)已知乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，篩選產乳糖酶的微生物L時，宜用乳糖作為培養基中的唯一碳源，培養基中瓊脂的作用是凝固劑，從功能上講，這種培養基應屬于選擇培養基。(2)為了避免雜菌污染，在培養微生物前，應對接種環進行灼燒滅菌。(3)用電泳法純化乳糖酶時，若在相同條件下分離出的蛋白質所帶電荷相同，則其分子量(相對分子質量)越小，電泳速度越快。(4)固定化酶的應用價值與酶的活性(或活力)有關，因此用化學結合法固定化乳糖酶時，可通過檢測固定化乳糖酶的活性(或活力)來確定其應用價值。固定化酶的方法包括化學結合法、包埋法、物理吸附法、離子吸附法及交聯法等。9．[2014·江蘇卷，30]為了獲得β-胡蘿卜素產品，某小組開展了產β-胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實驗。請回答下列問題：(1)實驗用的培養皿常用的兩種滅菌方法是________________________________________________________________________；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應該________________________________________________________________________。(2)為了篩選出酵母菌，培養基中添加了青霉素，其目的是________________________________________。(3)下圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是__________。(填序號)①安全閥、放氣閥、壓力表②放氣閥、安全閥、壓力表③安全閥、放氣閥、溫度表④放氣閥、安全閥、溫度表(4)為了將分離到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結果其中一塊平板的各劃線區均未見菌生長，最可能的原因是________________________________________________________________________。(5)為增加β-胡蘿卜素提取量，在研磨酵母細胞時，添加石英砂的目的是________________________________________________________________________；研磨時________________(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是________________________________________________________________________。答案：(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)用牛皮紙(報紙)包扎器皿(2)抑制細菌(放線菌)生長(3)①(4)接種環溫度過高，菌被殺死(5)有助于研磨充分不需要β-胡蘿卜素較耐酸解析：本題考查微生物培養中的滅菌、接種技術、滅菌鍋的構造、色素提取的操作。(1)常用的滅菌方法有高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌等。培養皿常用高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌。將培養皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報紙包扎，以避免滅菌后的再次污染。(2)青霉素能破壞細菌的細胞壁并在細菌的繁殖期起殺菌作用，因此添加青霉素可抑制細菌的生長。(3)乙連接軟管為排(放)氣閥，甲為安全閥，丙是壓力表。(4)3塊平板有兩塊平板長有菌落，說明其含有菌株并可在培養基上生長；而其中一塊未見菌落，說明菌株死亡，最可能的原因是接種過程中接種環灼燒后未冷卻或未足夠冷卻，使菌株因溫度過高而被殺死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物質，β-胡蘿卜素較耐酸，因此不需添加CaCO3。10．[2013·山東卷，34節選]胡蘿卜素是一種常用的食用色素，可分別從胡蘿卜或產胡蘿卜素的微生物菌體中提取獲得，流程如下：(1)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，干燥過程應控制好溫度和________以防止胡蘿卜素分解；萃取過程中宜采用________方式加熱以防止溫度過高；萃取液濃縮前需進行過濾，其目的是________________________________________________________________________。(2)紙層析法可用于鑒定所提取的胡蘿卜素。鑒定過程中需用胡蘿卜素標準品作為________。答案：(1)干燥時間水浴濾去萃取液中的不溶物(2)(實驗)對照解析：(1)溫度過高、干燥時間過長會導致胡蘿卜素分解；由于萃取劑往往有揮發性，直接加熱時揮發出來的有機溶劑遇明火易爆炸；萃取后需將原料中不溶于萃取劑的成分濾去。(2)提取出來的胡蘿卜素往往是不純的，用胡蘿卜素標準品主要起對照作用。大題分類規范練類型一教材長句落實型1．消毒與滅菌有何不同？答案：消毒是指使用較為溫和的物理或化學方法殺死物體表面或內部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子。2．平板劃線法和稀釋涂布平板法如何選用？答案：微生物的接種方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，根據接種目的的不同可選用不同的接種方法。①平板劃線法可對混合菌進行分離，這種方法可以觀察菌落特征，但不能用于計數。②稀釋涂布平板法可對混合菌進行分離，該方法可以計數、可以觀察菌落特征，由于長成的一個單菌落也可能來自樣品中的2～3或更多個細胞，所以該方法計數的結果往往比實際值偏低。3．選用葡萄發酵制葡萄酒時，應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？答案：應先沖洗，再除去枝梗，目的是避免除去枝梗時引起葡萄破損，從而增加雜菌污染的機會。4．含有抗生素的牛奶能發酵成酸奶嗎？答案：不能。因為酸奶發酵所需菌種為乳酸菌，抗生素會殺死或抑制乳酸菌的生長。5．植物有效成分的提取方法及適用條件有哪些？答案：①蒸餾法：適于提取揮發性強的芳香油。②壓榨法：可以解決原料易焦糊等問題。③萃取法：提取易溶于有機溶劑的芳香油。6．乙醇、丙酮不宜作胡蘿卜素萃取劑的原因是什么？答案：萃取胡蘿卜素有機溶劑必備如下特點：具較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，故宜選石油醚(其沸點較高)作提取劑，而丙酮、乙醇為水溶性溶劑，不宜作萃取劑。類型二析因探究設計型1．[2019·吉安市高三模擬]圓褐固氮菌能將大氣中的氮氣轉化為氨，是異養需氧型的微生物。某同學利用稀釋涂布平板法從土壤中分離獲得圓褐固氮菌。回答下列問題：(1)圓褐固氮菌與硝化細菌在同化作用上的主要區別在于________________________________________________________________________。(2)稀釋涂布平板法常用來統計樣品中活菌的數目，這種方法的原理是________________________________________________________________________________________。通過統計平板上的________________________________________________________________________就能推測出樣品中大約含有多少活菌。分離不同的微生物需要不同的稀釋度，原因是________________________________________________________________________。(3)培養圓褐固氮菌時不能隔絕空氣的理由是________________________________________________________________________。(4)簡要寫出從土壤中分離出能分解纖維素的微生物的實驗流程(用“→”連接)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)能否直接將無機物合成有機物(2)當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌菌落數土壤中不同微生物的數量不同，密度有差異(3)圓褐固氮菌為需氧型微生物，屬于固氮生物，需要氮氣作為氮源(4)土壤取樣→選擇培養