專題19發酵工程考點1微生物的培養與應用〖2023年高考真題〗1．（2023·北京·統考高考真題）高中生物學實驗中，下列實驗操作能達成所述目標的是（）A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細胞觀察質壁分離B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內部無菌環境C．在目標個體集中分布的區域劃定樣方調查種群密度D．對外植體進行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染【答案】A【詳解】A、成熟的植物細胞有中央大液泡，用高濃度蔗糖溶液處理，細胞會失水，成熟植物細胞能發生質壁分離，因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細胞觀察質壁分離，A正確；B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內部無氧環境，不能創造無菌環境，B錯誤；C、在用樣方法調查種群密度時，應該做到隨機取樣，而不是在目標個體集中分布的區域劃定樣方調查種群密度，C錯誤；D、對外植體進行消毒可以減少外植體攜帶的微生物，但不能杜絕接種過程中的微生物污染，D錯誤。故選A。2．（2023·山東·高考真題）平板接種常用在微生物培養中。下列說法正確的是（

）A．不含氮源的平板不能用于微生物培養B．平板涂布時涂布器使用前必須進行消毒C．接種后未長出菌落的培養基可以直接丟棄D．利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物【答案】D【詳解】A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培養，A錯誤；B、平板涂布時涂布器使用前必須浸在酒精中，然后在火焰上灼燒滅菌，這種操作屬于滅菌，不屬于消毒，B錯誤；C、使用后的培養基即使未長出菌落也要在丟棄前進行滅菌處理，不能直接丟棄，以免污染環境，C錯誤；D、脲酶可以催化尿素分解，在以尿素為唯一氮源的平板上，能合成脲酶的微生物可以分解尿素獲得氮源而進行生長繁殖，但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而無法生長，因此以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物，D正確。故選D。3．（2023·廣東·統考高考真題）研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據堆肥溫度變化曲線（如圖）和選擇培養基篩選原理來判斷，下列最可能篩選到目標菌的條件組合是（

）

A．a點時取樣、尿素氮源培養基B．b點時取樣、角蛋白氮源培養基C．b點時取樣、蛋白胨氮源培養基D．c點時取樣、角蛋白氮源培養基【答案】D【詳解】研究目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，因此既要耐高溫，又要能夠高效降解角蛋白，所以在c點取樣，并且用角蛋白氮源培養基進行選擇培養，所以D正確，ABC錯誤。故選D。4．（2023·浙江·統考高考真題）某同學想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌，進行了如下實驗：取泡菜汁樣品，劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養基，經培養得到了單菌落。下列敘述正確的是（

）A．培養基pH需偏堿性 B．泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種C．需在無氧條件下培養 D．分離得到的微生物均為乳酸菌【答案】C【詳解】A、因為乳酸菌經過無氧呼吸產生乳酸，故其生活的環境是酸性，培養基pH需偏酸性，A錯誤；B、平板劃線接種時不需要稀釋，B錯誤；C、乳酸菌是厭氧型微生物，所以需在無氧條件下培養，C正確；D、參與泡菜發酵的微生物有乳桿菌、短乳桿菌和明串珠菌等，所以分離得到的微生物除了乳酸菌，還會有其他耐高鹽的微生物，D錯誤。故選C。5．（2023·北京·統考高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復雜的相互作用。有些細菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細菌的結構使細胞內容物釋出。科學家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細菌。(1)用于分離細菌的固體培養基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細菌提供和維生素等。(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養基傾倒在固體培養平板上，凝固形成薄層。培養一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明。(3)為分離出具有溶菌作用的細菌，需要合適的菌落密度，因此應將含菌量較高的湖泊水樣后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現。采用這種方法，研究者分離、培養并鑒定出P菌。(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請提出一個假設，該假設能用以下材料和設備加以驗證（主要實驗材料和設備：P菌、A菌、培養基、圓形濾紙小片、離心機和細菌培養箱）。【答案】(1)氮源、碳源(2)A菌能在培養平板中生長繁殖(3)稀釋溶菌圈(4)假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂【詳解】（1）蛋白胨主要為細菌提供氮源、碳源和維生素等。（2）將含有一定濃度A菌的少量培養基傾倒在固體培養平板上，凝固形成薄層。培養一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養平板中生長繁殖。（3）將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現溶菌圈。（4）根據實驗實驗材料和設備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質，離心機可用于分離菌體和細菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂。6．（2023·湖南·統考高考真題）某些植物根際促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列問題：(1)若從植物根際土壤中篩選分解淀粉的固氮細菌，培養基的主要營養物質包括水和。(2)現從植物根際土壤中篩選出一株解淀粉芽孢桿菌H，其產生的抗菌肽抑菌效果見表。據表推測該抗菌肽對的抑制效果較好，若要確定其有抑菌效果的最低濃度，需在μg·mL-1濃度區間進一步實驗。測試菌抗菌肽濃度/（μg?mL-1）55.2027.6013.806.903.451.730.86金黃色葡萄球菌-----++枯草芽孢桿菌-----++禾谷鐮孢菌-++++++假絲酵母-++++++注：“+”表示長菌，“-”表示未長菌。(3)研究人員利用解淀粉芽孢桿菌H的淀粉酶編碼基因M構建高效表達質粒載體，轉入大腸桿菌成功構建基因工程菌A。在利用A菌株發酵生產淀粉酶M過程中，傳代多次后，生產條件未變，但某子代菌株不再產生淀粉酶M。分析可能的原因是（答出兩點即可）。(4)研究人員通過肺上皮干細胞誘導生成肺類器官，可自組裝或與成熟細胞組裝成肺類裝配體，如圖所示。肺類裝配體培養需要滿足適宜的營養、溫度、滲透壓、pH以及（答出兩點）等基本條件。肺類裝配體形成過程中是否運用了動物細胞融合技術（填“是”或“否”）。

(5)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）是一種耐藥菌，嚴重危害人類健康。科研人員擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型，來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力。以下實驗材料中必備的是。①金黃色葡萄球菌感染的肺類裝配體

②MRSA感染的肺類裝配體

③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽

④生理鹽水

⑤青霉素（抗金黃色葡萄球菌的藥物）

⑥萬古霉素（抗MRSA的藥物）【答案】(1)無機鹽、淀粉(2)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌1.73~3.45(3)淀粉酶編碼基因M發生突變；重組質粒在大腸桿菌分裂過程中丟失(4)無菌、無毒環境，含95%空氣和5%CO2的氣體環境否(5)②③④⑥【詳解】（1）由題意可知，根際促生菌具有固氮作用，可利用空氣中的氮氣作為氮源，因此用于篩選根際促生菌的培養基的主要營養物質包括水、無機鹽和淀粉。（2）由題表可知，在抗菌肽濃度為3.45-55.20μg·mL-1范圍內，金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌均不能生長，表明該抗菌肽對它們的抑菌效果較好；因為抗菌肽的濃度為1.73μg·mL-1時，它們均能生長，所以要確定抗菌肽抑菌效果的最低濃度，應在1.73~3.45μg·mL-1的濃度區間進一步實驗。（3）在利用A菌株發酵生產淀粉酶M過程中，傳代多次后，生產條件未變，但某子代菌株不再產生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶編碼基因M發生突變；或者是重組質粒在大腸桿菌分裂過程中丟失。（4）肺類裝配體培養需要滿足適宜的營養、溫度、滲透壓、pH以及無菌、無毒環境，含95%空氣和5%CO2的氣體環境等基本條件；由圖示可知，肺類裝配體形成的過程中沒有運用動物細胞融合技術，只涉及了細胞的分裂和分化等內容。（5）科研人員擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型，來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力，必備實驗材料為：②MRSA感染的肺類裝配體、③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽、④生理鹽水（設置對照實驗使用）、⑥萬古霉素（抗MRSA的藥物，比較解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽的療效），故選②③④⑥。〖2022年高考真題〗7．（2022·天津·高考真題）下圖所示實驗方法的應用或原理，不恰當的是（

）實驗方法應用原理A．分離綠葉中的色素B．不同色素在層析液中溶解度不同C．細菌計數D．逐步稀釋A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】AB、圖示為分離綠葉中的色素，常用層析法，原理是各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素，溶解度大，擴散速度快;溶解度小，擴散速度慢，AB正確；CD、圖示為平板劃線法，是分離微生物的一種方法，不能用于細菌計數，是指把混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細胞，用接種環在平板表面上作多次由點到線的劃線稀釋而獲得較多獨立分布的單個細胞，并讓其成長為單菌落的方法，C錯誤，D正確。故選C。8．（2022·遼寧·統考高考真題）為避免航天器在執行載人航天任務時出現微生物污染風險，需要對航天器及潔凈的組裝車間進行環境微生物檢測。下列敘述錯誤的是（

）A．航天器上存在適應營養物質匱乏等環境的極端微生物B．細菌形成菌膜粘附于航天器設備表面產生生物腐蝕C．在組裝車間地面和設備表面采集環境微生物樣品D．采用平板劃線法等分離培養微生物，觀察菌落特征【答案】D【詳解】A、嗜極微生物適應極端環境的特性使它們有在空間暴露環境或地外星球環境中存活的可能，因此航天器上存在適應營養物質匱乏等環境的極端微生物，A正確；B、細菌形成菌膜粘附于航天器設備表面產生生物腐蝕，會腐蝕艙內材料以及設備線路、元器件，B正確；C、對航天器及潔凈的組裝車間進行環境微生物檢測，需要在組裝車間地面和設備表面采集環境微生物樣品，C正確；D、航天器及潔凈的組裝車間環境微生物很少，分離培養微生物，觀察菌落特征，不需要采用平板劃線法，D錯誤。故選D。9．（2022·江蘇·統考高考真題）航天員葉光富和王亞平在天宮課堂上展示了培養的心肌細胞跳動的視頻。下列相關敘述正確的是（

）A．培養心肌細胞的器具和試劑都要先進行高壓蒸汽滅菌B．培養心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳C．心肌細胞在培養容器中通過有絲分裂不斷增殖D．心肌細胞在神經細胞發出的神經沖動的支配下跳動【答案】B【詳解】A、培養心肌細胞的器具要先進行高壓蒸汽滅菌，但是試劑并不都需要滅菌，如動物血清不能進行高壓蒸汽滅菌，否則會使其中的成分失活，A錯誤；B、培養心肌細胞的時候既需要氧氣（有助于進行有氧呼吸）也需要二氧化碳（有助于維持培養液的pH），B正確；C、在體外培養條件下，細胞會因接觸抑制、細胞密度過大、代謝廢物積累、營養物質消耗而停止分裂，C錯誤；D、心肌細胞節律性收縮，受植物性神經的支配，是不隨意的，在神經細胞釋放的神經遞質的支配下跳動，D錯誤。故選B。10．（2022·江蘇·統考高考真題）下列有關實驗方法的描述合理的是（

）A．將一定量胡蘿卜切碎，加適量水、石英砂，充分研磨，過濾，獲取胡蘿卜素提取液B．適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片，可先后觀察到細胞質流動與質壁分離現象C．檢測樣品中的蛋白質時，須加熱使雙縮脲試劑與蛋白質發生顯色反應D．用溴麝香草酚藍水溶液檢測發酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌的呼吸方式【答案】B【詳解】A、提取胡蘿卜素的實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素，A錯誤；B、黑藻葉片含有葉綠體，呈綠色，所以適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片可以先在顯微鏡下觀察葉綠體的運動情況，觀察細胞質的流動，同時黑藻葉片是成熟的植物細胞，可以發生質壁分離，以葉綠體為觀察指標，B正確；C、檢測樣品中的蛋白質時，雙縮脲試劑與蛋白質發生顯色反應，不需要加熱，C錯誤；D、酵母菌呼吸產生的二氧化碳可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，不能用來檢測酒精含量，D錯誤。故選B。11．（2022·江蘇·統考高考真題）下列是某同學分離高產脲酶菌的實驗設計，不合理的是（

）A．選擇農田或公園土壤作為樣品分離目的菌株B．在選擇培養基中需添加尿素作為唯一氮源C．適當稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落D．可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產脲酶菌【答案】D【詳解】A、農田或公園土壤中含有較多的含脲酶的微生物，A正確；B、為了篩選可分解尿素的細菌，配置的培養基應選擇尿素作為唯一氮源，含脲酶的微生物在該培養基上能生長，B正確；C、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，C正確；D、在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，因此在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑，能對分離的菌種做進一步鑒定，D錯誤。故選D。12．（2022·海南·統考高考真題）為探究校內植物園土壤中的細菌種類，某興趣小組采集園內土壤樣本并開展相關實驗。下列有關敘述錯誤的是（

）A．采樣時應隨機采集植物園中多個不同地點的土壤樣本B．培養細菌時，可選用牛肉膏蛋白胨固體培養基C．土壤溶液稀釋倍數越低，越容易得到單菌落D．鑒定細菌種類時，除形態學鑒定外，還可借助生物化學的方法【答案】C【詳解】A、采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機采樣，A正確；B、牛肉膏蛋白胨固體培養基中含有細菌生長所需的碳源、氮源、水、無機鹽等，可用于細菌的培養，B正確；C、土壤溶液稀釋倍數足夠高時，才能將聚集的細菌分散開，有助于在培養基表面形成單菌落，C錯誤；D、不同種類細菌的理化特性一般不同，鑒定細菌種類時，除根據菌落特征進行形態學鑒定外，還可以借助生物化學的方法進行鑒定，D正確。故選C。13．（2022·湖北·統考高考真題）滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是（）A．動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行B．微生物、動物細胞培養基中需添加一定量的抗生素以防止污染C．為防止蛋白質變性，不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養基進行滅菌D．可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養瓶等進行滅菌【答案】D【詳解】A、動、植物細胞DNA的提取不需要在無菌條件下進行，A錯誤；B、動物細胞培養基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保證無菌環境，而微生物的培養不能加入抗生素，B錯誤；C、一般用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養基進行滅菌，以防止雜菌污染，C錯誤；D、可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養瓶等進行滅菌，以防止雜菌污染，D正確。故選D。14．（2022·湖北·統考高考真題）滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是（）A．動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行B．微生物、動物細胞培養基中需添加一定量的抗生素以防止污染C．為防止蛋白質變性，不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養基進行滅菌D．可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養瓶等進行滅菌【答案】D【詳解】A、動、植物細胞DNA的提取不需要在無菌條件下進行，A錯誤；B、動物細胞培養基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保證無菌環境，而微生物的培養不能加入抗生素，B錯誤；C、一般用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養基進行滅菌，以防止雜菌污染，C錯誤；D、可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養瓶等進行滅菌，以防止雜菌污染，D正確。故選D。15．（2022·浙江·高考真題）回答下列（一）、（二）小題：（一）回答與產淀粉酶的枯草桿菌育種有關的問題：(1)為快速分離產淀粉酶的枯草桿菌，可將土樣用制成懸液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的中保溫一段時間，其目的是。(2)為提高篩選效率，可將菌種的過程與菌種的產酶性能測定一起進行：將上述懸液稀釋后涂布于淀粉為唯一碳源的固體培養基上培養，采用顯色方法，根據透明圈與菌落直徑比值的大小，可粗略估計出菌株是否產酶及產酶性能。(3)為了獲得高產淀粉酶的枯草桿菌，可利用現有菌種，通過后再篩選獲得，或利用轉基因、等技術獲得。（二）回答與植物轉基因和植物克隆有關的問題：(4)在用農桿菌侵染的方法進行植物轉基因過程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制生長，二是篩選轉化細胞。當選擇培養基中抗生素濃度時，通常會出現較多假陽性植株，因此在轉基因前需要對受體進行抗生素的檢測。(5)為提高培育轉基因植株的成功率，植物轉基因受體需具有較強的能力和遺傳穩定性。對培養的受體細胞遺傳穩定性的早期檢測，可通過觀察細胞內形態是否改變進行判斷，也可通過觀察分裂期染色體的，分析染色體組型是否改變進行判斷。(6)植物轉基因受體全能性表達程度的高低主要與受體的基因型、培養環境、繼代次數和長短等有關。同時也與受體的取材有關，其中受體為時全能性表達能力最高。【答案】(1)無菌水水浴殺死不耐熱微生物(2)分離KI-I2(3)人工誘變原生質體融合(4)農桿菌過低敏感性(5)再生細胞核形態特征和數量(6)培養時間受精卵【詳解】（1）產生淀粉酶的枯草桿菌的最適溫度為50-75℃，要快速分離枯草桿菌，先將土樣加入無菌水制成枯草桿菌懸液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的水浴中保溫一段時間，殺死不耐熱的微生物。（2）將菌種的分離過程與菌種的產酶性能測定同時進行可以提高篩選效率。用稀釋涂布平板法可以分離枯草桿菌，在培養基中添加淀粉作為唯一碳源，并且在培養基中添加KI-I2，能合成淀粉酶的枯草桿菌因為能利用淀粉而存活，同時淀粉由于被分解在菌落周圍會出現透明圈，比較透明圈與菌落直徑比值的大小，比值大的說明該菌株產酶性能較高。（3）要獲得高產淀粉酶的枯草桿菌，可利用誘變育種，由于變異的不定向性，人工誘變后還需要再篩選才能獲得高產淀粉酶的枯草桿菌。也可以利用轉基因、原生質體融合等技術，從其他生物那里獲得與高產淀粉酶有關的基因，進而獲得相應的高產性狀。（4）野生的農桿菌沒有抗性基因，用于轉化植物細胞的農桿菌一般在其T—DNA中插入一種抗生素抗性基因。抗生素的作用是抑制細菌生長，農桿菌屬于細菌，在其侵染植物過程中，可以用另一種抗生素抑制農桿菌的生長，從而達到在后續實驗中消除轉化植物細胞中農桿菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的細胞能在含有相應抗生素的培養基上存活。當培養基中抗生素濃度過低時，很多沒有抗性的細胞也存活下來，因此出現假陽性，故在轉基因前要對受體進行抗生素的敏感性檢測。（5）轉基因植株要經過植物組織培育，要提高培育轉基因植株的成功率，應該選再生能力和遺傳穩定性較強的受體，這種受體全能性較高，能保持生物的性狀。對培養的受體細胞遺傳穩定性的早期檢測，可通過觀察細胞核形態是否改變進行判斷，也可以直接在光學顯微鏡下觀察分裂期染色體的形態特征和數量，分析染色體組型是否改變。（6）植物轉基因受體全能性表達程度高低除了與受體基因型、培養環境、繼代次數有關外，還與培養時間長短和受體的取材有關，受精卵是沒分化的細胞，分裂和分化能力都很強，故受體為受精卵時全能性表達能力最高。16．（2022·重慶·統考高考真題）研究發現柑橘精油可抑制大腸桿菌的生長。某興趣小組采用水蒸氣蒸餾法和壓榨法提取了某種橘皮的精油（分別簡稱為HDO和CPO），并研究其抑菌效果的差異。(1)為便于精油的提取，壓榨前需用浸泡橘皮一段時間。在兩種方法收集的油水混合物中均加入NaCl，其作用是；為除去油層中的水分，需加入。(2)無菌條件下，該小組制備了兩個大腸桿菌平板，用兩片大小相同的無菌濾紙分別蘸取HDO和CPO貼于含菌平板上，37℃培養24h，抑菌效果見如圖。有同學提出該實驗存在明顯不足：①未設置對照，設置本實驗對照的做法是，其作用是；②不足之處還有（答兩點）。(3)若HDO的抑菌效果低于CPO，從提取方法的角度分析，主要原因是。【答案】(1)石灰水增加鹽的濃度，利于水油分層無水硫酸鈉(2)用一片大小相同的無菌濾紙蘸取等量的蒸餾水貼于含菌平板上排除無關變量對實驗結果的影響，增強實驗結果的可信度違背平行重復原則，每個實驗組中的樣本太少；實驗組精油的含量沒有遵循等量原則(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發生部分水解【詳解】（1）新鮮柑橘皮中含有大量的果蠟、果膠和水分，如果直接壓榨，出油率較低，為了提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。為了將水油分層，只需加入氯化鈉，增加鹽濃度，就會出現明顯的分層，再用分液漏斗將這兩層分開。分離的油層還會含有一定的水分，一般可以加入一些無水硫酸鈉吸水。（2）本實驗缺乏對照組，無法排除其他無關變量對實驗結果的影響，可用一片大小相同的無菌濾紙蘸取等量的蒸餾水貼于含菌平板上作為對照組。另外，每個實驗組中只利用了一張無菌濾紙，樣本太少，容易出現偶然性誤差；而且兩個實驗組蘸取的精油沒有遵循等量原則。（3）橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發生部分水解，所以HDO的抑菌效果低于CPO。17．（2022·河北·統考高考真題）番茄灰霉病菌嚴重影響番茄生產，枯草芽孢桿菌可以產生對多種病原菌具有抑制作用的蛋白質。為探究枯草芽孢桿菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者設計了相關實驗。回答下列問題：(1)檢測枯草芽孢桿菌對番茄灰霉病菌的抑制作用時，取適量菌液涂布于固體培養基上，將無菌濾紙片（直徑5mm）在菌液中浸泡后覆蓋于固體培養基中心，數秒后取出濾紙片，培養皿倒置培養后測量大小以判定抑菌效果。(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物，液體培養時應采用（填“靜置”或“搖床震蕩”）培養。培養過程中抽樣檢測活菌數量時，應采用（填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計數法”），其原因是。(3)電泳分離蛋白質混合樣品的原理是。利用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定枯草芽孢桿菌的抗菌蛋白分子量時，SDS的作用是。(4)枯草芽孢桿菌長期保藏時，常以其作為保藏對象。【答案】(1)番茄灰霉病菌枯草芽孢桿菌抑菌圈(2)搖床震蕩稀釋涂布平板法用稀釋涂布平板法在培養基上看到的每一個菌落都來自一個活細胞，而顯微鏡直接計數法會將死亡的枯草芽孢桿菌也計算在內(3)利用待分離樣品中各種分子帶電性質的差異及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離SDS帶有大量的負電荷，且能使蛋白質變性成為肽鏈，使蛋白質的遷移速率只與蛋白質的相對分子質量有關，而與所帶電荷性質無關(4)菌液【詳解】（1）分析題意，要檢測枯草芽孢桿菌對番茄灰霉病菌的抑制作用，先把適量的番茄灰霉病菌菌液涂布于固體培養基上，將無菌濾紙片在枯草芽孢桿菌菌液中浸泡后覆蓋于固體培養基中心，若對番茄灰霉病菌有抑制作用，被覆蓋的位置的番茄灰霉病菌就會被殺死，培養皿倒置培養后會出現抑菌圈，測量抑菌圈大小以判定抑菌效果強弱。（2）枯草芽孢桿菌為好氧微生物，采用搖床震蕩培養可增大培養液的溶氧量，有利于枯草芽孢桿菌的生長繁殖。培養過程中要抽樣檢測活菌數量，應該采用稀釋涂布平板法，用稀釋涂布平板法在培養基上看到的每一個菌落都來自一個活細胞，而顯微鏡直接計數法會將死亡的枯草芽孢桿菌也計算在內。（3）電泳分離蛋白質混合樣品的原理是：利用待分離樣品中各種分子帶電性質的差異及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現樣品中各種分子的分離。SDS帶有大量的負電荷，且能使蛋白質變性成為肽鏈，使蛋白質的遷移速率只與蛋白質的相對分子質量有關，而與所帶電荷性質無關。（4）長期保藏枯草芽孢桿菌，應該將培養的菌液轉移到滅菌好的甘油瓶中，與甘油充分混合，放在-20℃的冷凍箱中保存。18．（2022·北京·統考高考真題）人體細胞因表面有可被巨噬細胞識別的“自體”標志蛋白C，從而免于被吞噬。某些癌細胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脫吞噬作用。研究者以蛋白C為靶點，構建了可感應群體密度而裂解的細菌菌株，擬用于制備治療癌癥的“智能炸彈”。(1)引起群體感應的信號分子A是一種脂質小分子，通常以的方式進出細胞。細胞內外的A隨細菌密度的增加而增加，A積累至一定濃度時才與胞內受體結合，調控特定基因表達，表現出細菌的群體響應。(2)研究者將A分子合成酶基因、A受體基因及可使細菌裂解的L蛋白基因同時轉入大腸桿菌，制成AL菌株。培養的AL菌密度變化如圖1。其中，AL菌密度驟降的原因是：AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結合，。(3)蛋白K能與蛋白C特異性結合并阻斷其功能。研究者將K基因轉入AL菌，制成ALK菌株，以期用于腫瘤治療。為驗證ALK菌能產生蛋白K，應以菌株裂解的上清液為對照進行實驗。請從下列選項中選取所需材料與試劑的序號，完善實驗組的方案。實驗材料與試劑：①ALK菌裂解的上清液②帶熒光標記的K的抗體③帶熒光標記的C的抗體④腫瘤細胞實驗步驟：先加入保溫后漂洗，再加入保溫后漂洗，檢測熒光強度。(4)研究者向下圖2所示小鼠左側腫瘤內注射ALK菌后，發現ALK菌只存在于該側瘤內，兩周內即觀察到雙側腫瘤生長均受到明顯抑制。而向瘤內單獨注射蛋白K或AL菌，對腫瘤無明顯抑制作用。請應用免疫學原理解釋“智能炸彈”ALK菌能有效抑制對側腫瘤生長的原因。【答案】(1)自由擴散(2)啟動L蛋白表達引起AL菌短時間內大量裂解(3)AL①④②/③(4)注入瘤內的ALK菌群體裂解后釋放的蛋白K與蛋白C結合，且釋放的細菌產物激活巨噬細胞，從而增強了巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬作用，巨噬細胞加工呈遞腫瘤抗原，激活細胞免疫，腫瘤細胞被特異性殺傷，因此有效抑制對側腫瘤生長。【詳解】（1）引起群體感應的信號分子A是一種脂質小分子，脂溶性的小分子物質通常以自由擴散的方式進出細胞。（2）由圖可知，AL菌密度達到相應的值后會驟降，而L蛋白可使細菌裂解。可推測AL菌密度驟降的原因是，AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結合，啟動L蛋白表達引起AL菌短時間內大量裂解。（3）AL菌株不含K基因，ALK菌株含K基因，因此，為驗證ALK菌能產生蛋白K，應以AL菌株裂解的上清液為對照進行實驗。某些癌細胞表面存在大量的蛋白C，蛋白K能與蛋白C特異性結合并阻斷其功能，為驗證ALK菌能產生蛋白K，可用帶熒光標記的K的抗體，如果有K蛋白生成，則K蛋白與K的抗體結合，可發出熒光；由于蛋白K能與蛋白C特異性結合，因此也可用帶熒光標記的C的抗體，如果有蛋白K生成，對照組與實驗組熒光強度會有差異。具體的實驗步驟為，先加入①ALK菌裂解的上清液和④腫瘤細胞，保溫后漂洗，再加入②帶熒光標記的K的抗體或加入③帶熒光標記的C的抗體，保溫后漂洗，檢測熒光強度。（4）“智能炸彈”ALK菌能有效抑制對側腫瘤生長是因為注入瘤內的ALK菌群體裂解后釋放的蛋白K與蛋白C結合，且釋放的細菌產物激活巨噬細胞，從而增強了巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬作用，巨噬細胞加工呈遞腫瘤抗原，激活細胞免疫，腫瘤細胞被特異性殺傷，因此有效抑制對側腫瘤生長。而單獨注射蛋白K不能有效激活細胞免疫，單獨注射AL菌也無法阻斷蛋白C的功能。19．（2022·廣東·高考真題）研究深海獨特的生態環境對于開發海洋資源具有重要意義。近期在“科學號”考察船對中國南海科考中，中國科學家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進一步研究了其生物學特性。回答下列問題：(1)研究者先制備富集培養基，然后采用法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培養一段時間后，獲得了含擬桿菌的混合培養物，為了獲得純種培養物，除了稀釋涂布平板法，還可采用法。據圖分析，擬桿菌新菌株在以為碳源時生長狀況最好。(2)研究發現，將采集的樣品置于各種培養基中培養，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是。（答一點即可）(3)藻類細胞解體后的難降解多糖物質，通常會聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態系統組成成分的角度考慮，擬桿菌對深海生態系統碳循環的作用可能是。(4)深海冷泉環境特殊，推測此環境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有。【答案】(1)高壓蒸汽滅菌平板劃線纖維素(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質才能生存（或需要在深海冷泉的特定環境中才能存活）(3)擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質分解為無機物，歸還到無機環境中，有利于碳循環的順利進行(4)耐低溫【詳解】（1）培養基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。可以采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，將單個微生物分散在固體培養基上，經過培養得到單菌落，從而獲得純凈培養物。分析圖12可知，在以纖維素為碳源的培養基中，細胞數量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。（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質才能生存（或需要在深海冷泉的特定環境中才能存活），故將采集的樣品置于各種培養基中培養，仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來。（3）擬桿菌為異養生物，作為該生態系統的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質分解為無機物，歸還到無機環境中，有利于碳循環的順利進行。（4）深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，應具有耐低溫的特性，才能高效降解多糖，保證擬桿菌的正常生命活動所需。20．（2022·全國·統考高考真題）化合物S被廣泛應用于醫藥、食品和化工工業、用菌株C可生產S，S的產量與菌株C培養所利用的碳源關系密切。為此，某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產量的影響，結果見表。碳源細胞干重（g/L）S產量（g/L）葡萄糖3.120.15淀粉0.010.00制糖廢液2.300.18回答下列問題。(1)通常在實驗室培養微生物時，需要對所需的玻璃器皿進行滅菌，滅菌的方法有（答出2點即可）。(2)由實驗結果可知，菌株C生長的最適碳源是；用菌株C生產S的最適碳源是。菌株C的生長除需要碳源外，還需要（答出2點即可）等營養物質。(3)由實驗結果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是。(4)若以制糖廢液作為碳源，為進一步確定生產S的最適碳源濃度，某同學進行了相關實驗。請簡要寫出實驗思路：。(5)利用制糖廢液生產S可以實現廢物利用，其意義是（答出1點即可）。【答案】(1)高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌(2)葡萄糖制糖廢液氮源、無機鹽、水(3)缺少淀粉酶(4)分別配制一系列不同濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養基，培養菌株C，其他條件相同且適宜，一段時間后，測定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產量，S產量最高時對應的制糖廢液濃度即為生產S的最適碳源濃度(5)減少污染、節省原料、降低生產成本【詳解】（1）通常在實驗室培養微生物時，為防止實驗用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培養物，需要使用強烈的理化因素殺死物體內外一切微生物的細胞、芽孢和孢子，即對所需的玻璃器皿進行滅菌，玻璃器皿常用的滅菌的方法有干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌等。（2）由實驗結果可知，與以制糖廢液為碳源相比，以葡萄糖為碳源時菌株C的細胞干重最大，說明最適于菌株C生長的碳源是葡萄糖；而以制糖廢液為碳源時，用菌株C生產S的產量高于以葡萄糖為碳源時的產量，說明最適于生產S的碳源是制糖廢液。微生物的生長一般都需要水、碳源、氮源和無機鹽，還需要滿足微生物生長對pH、氧氣以及特殊營養物質的要求，故菌株C的生長除需要碳源外，還需要氮源、無機鹽、水等營養物質。（3）分析題圖表格可以看出在以淀粉為碳源的培養基中，菌株C不能生長，原因可能是菌株C不能合成淀粉酶或菌株C不能分泌淀粉酶，因而不能利用淀粉。（4）要測定生產S的最適制糖廢液為碳源的濃度，實驗自變量為制糖廢液的濃度，可分別配制一系列不同濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養基，培養菌株C，其他條件相同且適宜，一段時間后，測定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產量，S產量最高時對應的制糖廢液濃度，即為生產S的最適碳源濃度。（5）利用制糖廢液生產S可以實驗廢物利用，既有利于減少污染、節省原料，又能降低生產成本。21．（2022·全國·高考真題）某同學從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細菌，在此基礎上采用平板培養法比較二者降解石油的能力，并分析兩個菌株的其他生理功能。實驗所用的培養基成分如下。培養基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。培養基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。操作步驟：①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養基Ⅰ中培養，得到A、B菌液；②液體培養基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂，分別制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。回答下列問題。菌株透明圈大小平板Ⅰ平板ⅡA+++++B++-(1)實驗所用培養基中作為碳源的成分是。培養基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源，氮源在菌體內可以參與合成（答出2種即可）等生物大分子。(2)步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種N0個A細菌，繁殖n代后細菌的數量是。(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進行實驗，結果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示無透明圈），推測該同學的實驗思路是。(4)現有一貧氮且被石油污染的土壤，根據上表所示實驗結果，治理石油污染應選用的菌株是，理由是。【答案】(1)石油DNA、RNA、蛋白質(2)N0?2n(3)在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據透明圈大降解能力強，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力(4)AA菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養基中也能生長【詳解】（1）培養基的成分有碳源、氮源、無機鹽和水等，從組成培養基的物質所含化學元素可知，作為碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白質都含有N元素，故氮源在菌體內可以參與合成這些物質。（2）由題意“資源和空間不受限制”可知，細菌的種群數量呈J型曲線增長，由于細菌進行二分裂，細菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根據公式Nt=N0?λt，λ=2，繁殖n代后細菌的數量是N0?2n。（3）分析表格數據可知，實驗的結果是：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，根據實驗的單一變量和對照原則，推測該同學的思路是：在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據透明圈大降解能力強，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力。（4）由表格數據可知，在平板Ⅱ（無氮源的培養基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理貧氮且被石油污染的土壤，應該選用A菌株，因為A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養基中也能生長。〖2021年高考真題〗22．（2021·天津·統考高考真題）下列操作能達到滅菌目的的是（

）A．用免洗酒精凝膠擦手 B．制作泡菜前用開水燙洗容器C．在火焰上灼燒接種環 D．防疫期間用石炭酸噴灑教室【答案】C【詳解】A、用免洗酒精凝膠擦手屬于消毒，A錯誤；B、制作泡菜前用開水燙洗容器屬于消毒過程，B錯誤；C、在火焰上灼燒接種環能達到滅菌目的，C正確；D、防疫期間用石炭酸噴灑教室，屬于消毒，D錯誤。故選C。23．（2021·北京·統考高考真題）野生草本植物多具有根系發達、生長較快、抗逆性強的特點，除用于生態治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關敘述錯誤的是（）A．種植此類草本植物可以減少水土流失B．菌渣作為農作物的肥料可實現能量的循環利用C．用作培養基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源D．菌渣作飼料實現了物質在植物、真菌和動物間的轉移【答案】B【詳解】A、此類草本植物根系發達可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；B、能量可多級利用，但不能循環利用，B錯誤；C、草本植物含有蛋白質和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮源，C正確；D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現了物質在植物、真菌和動物間的轉移，D正確。故選B。24．（2021·北京·統考高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（）A．對配制的培養基進行高壓蒸汽滅菌B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C．用取樣后的棉拭子在固體培養基上涂布D．觀察菌落的形態和顏色等進行初步判斷【答案】C【詳解】A、為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養基進行高壓蒸汽滅菌，A正確；B、葡萄球菌需從人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；C、用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養基上涂布，C錯誤；D、根據微生物在固體平板培養基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進行鑒別，D正確。故選C。25．（2021·山東·統考高考真題）解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變為深藍色。將不能直接吸收脂肪的甲，乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養。甲菌菌落周圍呈現深藍色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯誤的是（

）A．甲菌屬于解脂菌B．實驗中所用培養基以脂肪為唯一碳源C．可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區域進行對比D．該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力【答案】B【詳解】A、根據題干信息“甲菌菌落周圍呈現深藍色”，說明甲可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變為深藍色，因此甲菌屬于解脂菌，A正確；B、乙菌落周圍沒有出現深藍色，說明乙菌落不能產生脂肪酶，不能利用脂肪為其供能，但乙菌落也可以在培養基上生存，說明該培養基不是以脂肪為唯一碳源，B錯誤；C、可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區域進行對比，更加直觀，C正確；D、可以利用該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力，觀察指標可以以菌落周圍深藍色圈的大小，D正確。故選B。26．（2021·浙江·統考高考真題）下列關于原生質體和細胞計數的敘述，錯誤的是（）A．測定植物原生質體的密度時，可用血細胞計數板B．紅墨水不能進入活細胞，可用于檢測細胞的存活狀態并計數C．涂布分離法和劃線分離法均能得到單菌落，都可用于細胞計數D．酵母菌在液體培養基中培養一段時間后，可用比濁計測定其密度【答案】C【詳解】A、可用血細胞計數板對原生質體進行計數，一般計數總數不少于300個細胞，A正確；B、活細胞的細胞膜具有選擇透過性，紅墨水中的色素分子不能透過細胞膜，當細胞死亡后，細胞膜失去選擇透過性，紅墨水中的色素分子能進入細胞，所以可用紅墨水檢測細胞的存活狀態并計數，B正確；C、劃線分離法不能用于細胞計數，C錯誤；D、酵母細胞的密度與渾濁度指標存在一定的數量關系，所以酵母菌在液體培養基中培養一段時間后，可用比濁計測定其密度，D正確。故選C。27．（2021·江蘇·高考真題）為提高一株石油降解菌的凈化能力，將菌涂布于石油為唯一碳源的固體培養基上，以致死率為90%的輻照劑量誘變處理，下列敘述不合理的是（

）A．將培養基分裝于培養皿中后滅菌，可降低培養基污染的概率B．涂布用的菌濃度應控制在30~300個/mLC．需通過預實驗考察輻射時間對存活率的影響，以確定最佳誘變時間D．挑取培養基上長出的較大單菌落，給純化后進行降解效率分析【答案】AB【詳解】A、培養基應先滅菌再分裝于培養皿中，A符合題意；B、涂布用的菌液體積為0.1mL，培養皿中菌落數要求在30~300個，則涂布用的菌濃度應控制在300~3000個/mL，B符合題意；C、輻射劑量和誘變時間都是正式實驗的無關變量，可通過預實驗確定，C不符合題意；D、石油降解菌能分解石油獲得碳源，形成菌落，挑取培養基上長出的較大單菌落，經純化后進行降解效率分析，以獲得能高效降解石油的菌種，D不符合題意。故選AB。28．（2021·山東·統考高考真題）含硫蛋白質在某些微生物的作用下產生硫化氫導致生活污水發臭。硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結合形成黑色沉淀。為探究發臭水體中甲、乙菌是否產生硫化氫及兩種菌的運動能力，用穿刺接種的方法，分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養基上進行培養，如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等，下列說法錯誤的是（

）A．乙菌的運動能力比甲菌強B．為不影響菌的運動需選用液體培養基C．該實驗不能比較出兩種菌產生硫化氫的量D．穿刺接種等接種技術的核心是防止雜菌的污染【答案】B【詳解】A、從圖中可以看出甲菌在試管中分布范圍小于乙菌，說明了乙菌的運動能力比甲菌強，A正確；B、為不影響菌的運動需選用半固體培養基，B錯誤；C、根據題意，黑色區域的面積大小反映兩種菌運動能力的大小，而不能表示二者產生硫化氫的能力大小，C正確；D、微生物接種技術的核心是防止雜菌的污染，D正確。故選B。29．（2021·浙江·統考高考真題）回答下列（一）、（二）小題：（一）某環保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營養化污水污染物的細菌菌株，制備了固定化菌株。（1）從淤泥中分離細菌時常用劃線分離法或法，兩種方法均能在固體培養基上形成。對分離的菌株進行誘變、和鑒定，從而獲得能高效降解富營養化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養基上繁殖。（2）固定化菌株的制備流程如下；①將菌株與該公司研制的特定介質結合；②用蒸餾水去除；③檢驗固定化菌株的。菌株與特定介質的結合不宜直接采用交聯法和共價偶聯法，可以采用的2種方法是。（3）對外，只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產權，推測其原因是。（二）三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對生長環境要求非常苛刻，以及生態環境的破壞和過度的采挖，目前我國野生三葉青已十分珍稀。（1）為保護三葉青的多樣性和保證藥材的品質，科技工作者依據生態工程原理，利用技術，實現了三葉青的林下種植。（2）依據基因工程原理，利用發根農桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產生酚類化合物，誘導發根農桿菌質粒上vir系列基因表達形成和限制性核酸內切酶等，進而從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上，T-DNA上rol系列基因表達，產生相應的植物激素，促使葉片細胞持續不斷地分裂形成，再分化形成毛狀根。（3）剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養基上進行多次培養，培養基中添加抗生素的主要目的是。最后取毛狀根轉入液體培養基、置于搖床上進行懸浮培養，通過控制搖床的和溫度，調節培養基成分中的，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。【答案】涂布分離單菌落篩選未固定的細菌降解富營養化污水污染物的能力包埋法和吸附法特定介質能為菌株繁殖提供X遺傳間種DNA聚合酶愈傷組織繼代殺滅發根農桿菌轉速營養元素以及生長調節劑的種類和濃度【詳解】（一）分析題意可知，本實驗目的是從淤泥中分離到一種高效降解富營養化污水污染物的細菌菌株，制備固定化菌株。（1）分離純化細菌最常用的方法是劃線分離法或涂布分離法，兩種方法均能在固體培養基上形成單菌落。為了獲得能高效降解富營養化污水污染物的菌株，還需對分離的菌株進行誘變處理，再經篩選和鑒定。（2）固定化的方法有吸附法、共價偶聯法、交聯法和包埋法等。由于菌株與特定介質的結合不宜直接采用交聯法和共價偶聯法，故可以采用的2種方法是包埋法和吸附法。（3）由于該菌株只能在添加了特定成分X的培養基上繁殖，可推測特定介質能為菌株繁殖提供X，故該公司對外只提供固定化菌株，有利于保護該公司的知識產權。（二）（1）生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，為保護三葉青的遺傳多樣性和保證藥材的品質；三葉青的林下種植，是利用間種技術。（2）分析題意可知，從質粒上復制并切割出一段可轉移的DNA片段（T-DNA），DNA復制需要DNA聚合酶，故可知，酚類化合物誘導發根農桿菌質粒上vir系列基因表達，形成DNA聚合酶和限制性核酸內切酶等。根據植物組織培養技術過程可知，相應植物激素可以促使葉片細胞脫分化形成愈傷組織，再分化形成毛狀根。（3）剪取毛狀根，轉入含頭孢類抗生素的固體培養基上進行多次繼代培養，培養基中添加抗生素的主要目的是殺滅發根農桿菌。最后取毛狀根轉入液體培養基、置于搖床上進行懸浮培養，通過控制搖床的轉速和溫度，調節培養基成分中的營養元素以及生長調節劑的種類和濃度，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。30．（2021·重慶·高考真題）為了研究PDCD4基因對小鼠子宮內膜基質細胞凋亡的影響，進行了相關實驗。(1)取小鼠子宮時，為避免細菌污染，手術器具應進行處理；子宮取出剪碎后，用處理一定時間，可獲得分散的子宮內膜組織細胞，再分離獲得基質細胞用于培養。(2)培養基中營養物質應有（填寫兩種）；培養箱中CO2濃度為5%，其主要作用是。(3)在含PDCD4基因的表達載體中，啟動子的作用是。為了證明PDCD4基因對基質細胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表達載體和基質細胞的混合培養為實驗組，還應設立兩個對照組，分別為。經檢測，實驗組中PDCD4表達水平和細胞凋亡率顯著高于對照組，說明該基因對基質細胞凋亡具有（填“抑制”或“促進”）作用。【答案】(1)滅菌胰蛋白酶或膠原蛋白酶(2)無機鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長因子、血清或血漿（填寫兩種即可）維持培養液的pH值(3)RNA聚合酶的識別和結合位點，驅動轉錄出相應的mRNA基質細胞懸浮液、空載體和基質細胞的混合培養液促進【詳解】（1）為避免細菌污染，手術器具應進行滅菌處理；動物組織取出剪碎后，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一定時間，可獲得分散的動物組織細胞。（2）動物細胞培養時，培養基中營養物質應有無機鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長因子、血清或血漿等；培養箱中為95%的空氣和5%的CO2，其中5%的CO2的主要作用是維持培養液的pH值。（3）啟動子是RNA聚合酶的識別和結合位點，驅動轉錄出相應的mRNA。為了證明PDCD4基因對基質細胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表達載體和基質細胞的混合培養為實驗組，還應設立兩個對照組，分別為基質細胞懸浮液（空白對照）、空載體和基質細胞的混合培養液（排除空載體的作用）。經檢測，實驗組中PDCD4表達水平和細胞凋亡率顯著高于對照組，說明該基因對基質細胞凋亡具有促進作用。31．（2021·浙江·統考高考真題）回答下列（一）、（二）小題：（一）回答與甘蔗醋制作有關的問題：（1）為了獲得釀造甘蔗醋的高產菌株，以自然發酵的甘蔗渣為材料進行篩選。首先配制醋酸菌選擇培養基：將適量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，調節pH，再高壓蒸汽滅菌，經后加入3%體積的無水乙醇。然后將10g自然發酵的甘蔗渣加入選擇培養基，振蕩培養24h。用將少量上述培養液涂布到含CaCO3的分離培養基上，在30℃培養48h。再挑取分離培養基上具有的單菌落若干，分別接種到與分離培養基成分相同的培養基上培養24h后，置于4℃冰箱中保存。（2）優良產酸菌種篩選。將冰箱保存的菌種分別接入選擇培養基，培養一段時間后，取合適接種量的菌液在30℃、150r/min條件下振蕩培養。持續培養至培養液中醋酸濃度不再上升，或者培養液中含量達到最低時，發酵結束。篩選得到的優良菌種除了產酸量高外，還應有（答出2點即可）等特點。（3）制醋過程中，可將甘蔗渣制作成固定化介質，經后用于發酵。其固定化方法為。（二）斑馬魚是一種模式動物，體外受精發育，胚胎透明、便于觀察，可用于水質監測，基因功能分析以及藥物毒性與安全性評價等。（1）由于人類活動產生的生活污水日益增多，大量未經處理的污水直接排入河流、湖泊會引起水體，導致藻類大量繁殖形成水華。取水樣喂養斑馬魚，可用斑馬魚每周的體重和死亡率等指標監測水體污染程度。（2）為了研究某基因在斑馬魚血管發育過程中的分子調控機制，用DNA連接酶將該基因連接到質粒載體形成，導入到大腸桿菌菌株DH5α中。為了能夠連接上該目的基因、并有利于獲得含該目的基因的DH5α陽性細胞克隆，質粒載體應含有（答出2點即可）。提取質粒后，采用法，將該基因導入到斑馬魚受精卵細胞中，培養并觀察轉基因斑馬魚胚胎血管的發育情況。（3）為了獲取大量斑馬魚胚胎細胞用于藥物篩選，可用分散斑馬魚囊胚的內細胞團，取分散細胞作為初始材料進行培養。培養瓶中添加成纖維細胞作為，以提高斑馬魚胚胎細胞克隆的形成率。【答案】冷卻玻璃刮刀較大透明圈斜面乙醇耐酒精度高、耐酸高滅菌吸附法富營養化重組DNA分子限制性核酸內切酶的識別序列、抗生素抗性基因顯微注射胰蛋白酶原代飼養層細胞【詳解】（一）（1）高壓蒸汽滅菌剛結束時，培養基溫度較高，要等培養基冷卻后再加入3%體積的無水乙醇。涂布分離法可用于單菌落分離，使用玻璃刮刀將待分離的菌液涂布到分離培養基的整個平面上。醋酸菌發酵產生的醋酸會使培養基中的CaCO3分解，形成透明圈。菌落小，透明圈大，代表著高產醋酸菌。菌種的貯存方法：在無菌操作下將單菌落用接種環取出，再用劃線法接種在斜面培養基上，培養24h后，置于4℃冰箱中保存。（2）醋酸發酵結束的標志性：產物不再增加（醋酸濃度不再上升）或原料消耗到最低值（乙醇含量達到最低）。優質菌種不光要產酸高，還要耐高酸，同時還要耐酒精（原料）等特點。（3）我們在利用微生物時，常常要求所利用的微生物不被其他微生物污染。因此，在培養微生物時必須進行無菌操作，所以作為固定化介質的甘蔗渣需要經過滅菌處理。甘蔗渣類似果醋發酵裝置中的鋸末，可使醋桿菌吸附在甘蔗渣上進行發酵。（二）（1）生活污水富含N、P，未經處理就大量排放，會導致水體富營養化，導致藻類大量繁殖形成水華或赤潮。（2）具有相同黏性末端的目的基因和載體DNA（如質粒），經DNA連接酶處理后，會形成重組DNA分子。與目的基因相同的限制性核酸內切酶識別序列，可以確保限制性內切酶處理后與目的基因形成相同的黏性末端，以便于和目的基因的連接。標記基因（抗生素抗性基因）的存在，便于篩選含有目的基因的受體細胞。動物基因工程，通常采用顯微注射法將重組DNA分子導入動物受精卵中。（3）使用胰蛋白酶處理囊胚的內細胞團，借助酶的專一性，可分解細胞間質的蛋白質，讓細胞分散，便于培養。將分散的細胞初次在卡氏瓶中培養，稱之為原代培養。提高細胞克隆形成率的措施有：選擇適宜的培養基、添加血清（胎牛血清最好）、飼養層細胞（滋養細胞如經射線照射本身失去增殖力的小鼠成纖維細胞）支持生長、激素（胰島素等）刺激、使用CO2培養箱、調節pH等。32．（2021·湖南·統考高考真題）大熊貓是我國特有的珍稀野生動物，每只成年大熊貓每日進食竹子量可達12~38kg。大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌。回答下列問題：（1）纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即。為篩選纖維素分解菌，將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以為唯一碳源的固體培養基上進行培養，該培養基從功能上分類屬于培養基。（2）配制的培養基必須進行滅菌處理，目的是。檢測固體培養基滅菌效果的常用方法是。（3）簡要寫出測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數的實驗思路。（4）為高效降解農業秸稈廢棄物，研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌，在37℃條件下進行玉米秸稈降解實驗，結果如表所示。在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株，理由是。菌株秸稈總重(g)秸稈殘重(g)秸稈失重（%）纖維素降解率（%）A2.001.5124.5016.14B2.001.5323.5014.92C2.001.4229.0023.32【答案】C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶纖維素選擇高壓蒸汽為了殺死培養基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）不接種培養（或空白培養）將大熊貓新鮮糞便樣液稀釋適當倍數后，取0.1mL涂布到若干個平板（每個稀釋度至少涂布三個平板），對菌落數在30～300的平板進行計數，則可根據公式推測大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數C接種C菌株后秸稈失重最多，纖維素降解率最大【詳解】（1）纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。在用纖維素作為唯一碳源的培養基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長。為篩選纖維素分解菌，將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以纖維素為唯一碳源的固體培養基上進行培養；培養基從功能上分類可分為選擇培養基和鑒別培養基，故該培養基從功能上分類屬于選擇培養基。（2）配制培養基的常用高壓蒸汽滅菌，即將培養基置于壓力100kPa、溫度121℃條件下維持15～30分鐘，目的是為了殺死培養基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。為檢測滅菌效果可對培養基進行空白培養，即將未接種的培養基在適宜條件下培養一段時間，若在適宜條件下培養無菌落出現，說明培養基滅菌徹底，否則說明培養基滅菌不徹底。（3）為測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數，常采用稀釋涂布平板法，在適宜的條件下對大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌進行純化并計數時，對照組應該涂布等量的無菌水。將大熊貓新鮮糞便樣液稀釋適當倍數后，取0.1mL涂布到若干個平板（每個稀釋度至少涂布三個平板），對菌落數在30～300的平板進行計數，則可根據公式推測大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數。（4）測定酶活力時可以用單位時間內、單位體積中反應物的減少量或產物的增加量來表示。由表格可知，在適宜的條件下，C菌株在相同的溫度和時間下，秸稈失重最多，纖維素降解率最大，說明該菌株的纖維素分解菌產生的纖維素酶活力最大。〖2020年高考真題〗33．（2020·江蘇·統考高考真題）為純化菌種，在鑒別培養基上劃線接種纖維素降解細菌，培養結果如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．倒平板后需間歇晃動，以保證表面平整B．圖中Ⅰ、Ⅱ區的細菌數量均太多，應從Ⅲ區挑取單菌落C．該實驗結果因單菌落太多，不能達到菌種純化的目的D．菌落周圍的纖維素被降解后，可被剛果紅染成紅色【答案】B【詳解】A、倒平板后無需晃動，A錯誤；B、Ⅰ區、Ⅱ區沒有出現單菌落，說明細菌數量太多，故應從Ⅲ區挑取單菌落，B正確；C、出現單菌落即達到了菌種純化的目的，C錯誤；D、剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應，D錯誤。故選B。34．（2020·江蘇·統考高考真題）甲、乙兩個實驗小組分別進行了“酵母細胞固定化技術”的實驗，結果如下圖所示。出現乙組實驗結果的原因可能為（

）A．CaCl2溶液濃度過高 B．海藻酸鈉溶液濃度過高C．注射器滴加速度過慢 D．滴加時注射器出口浸入到CaCl2溶液中【答案】B【詳解】A、CaCl2溶液濃度過大，會導致凝膠珠硬度大，易開裂；A錯誤；B、海藻酸鈉溶液濃度過高會導致凝膠珠呈蝌蚪狀，B正確；C、注射器滴加速度過快會導致凝膠珠呈蝌蚪狀，C錯誤；D、注射器離液面過近會導致凝膠珠呈蝌蚪狀，而非注射器口侵入到CaCl2溶液中，D錯誤故選B。35．（2020·山東·統考高考真題）野生型大腸桿菌可以在基本培養基上生長，發生基因突變產生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養基上補充相應氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨接種在基本培養基上時，均不會產生菌落。某同學實驗過程中發現，將M、N菌株混合培養一段時間，充分稀釋后再涂布到基本培養基上，培養后出現許多由單個細菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養基上，培養后均有菌落出現。該同學對這些菌落出現原因的分析，不合理的是（

）A．操作過程中出現雜菌污染B．M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸C．混合培養過程中，菌株獲得了對方的遺傳物質D．混合培養過程中，菌株中已突變的基因再次發生突變【答案】B【詳解】A.操作過程當中出現雜菌污染，基本培養基上生長的為雜菌，A合理；B.若M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸形成的菌落，需要MN混合在一起才能生存，而該菌落來自于單個細菌形成的菌落，而題干中進行了充分稀釋，單個細菌缺少必須的氨基酸，不能形成菌落，B不合理；C.M、N菌株混合培養后在基本培養基上可以生存。推測可能是混合培養過程當中，菌株間發生了基因交流，獲得了對方的遺傳物質，C合理；D.基因突變是不定向的，在混合培養過程中，菌株當中已突變的基因也可能再次發生突變得到可在基本培養基上生存的野生型大腸桿菌，D合理。故選B。36．（2020·浙江·高考真題）下列關于微生物培養及利用的敘述，錯誤的是（

）A．利用尿素固體培養基可迅速殺死其他微生物，而保留利用尿素的微生物B．配制培養基時應根據微生物的種類調整培養基的pHC．酵母菌不能直接利用糯米淀粉發酵得到糯米酒D．適宜濃度的酒精可使醋化醋桿菌活化【答案】A【詳解】A、利用尿素固體培養基，由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生長繁殖，而保留利用尿素的微生物，并非殺死，A錯誤；B、不同的微生物所需的pH不同，所以配置培養基時應根據微生物的種類調整培養基的pH，B正確；C、酵母菌不能直接利用淀粉，應用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌發酵得到糯米酒，C正確；D、醋化醋桿菌在有氧條件下利用酒精產生醋酸，D正確。故選A。37．（2020·浙江·統考高考真題）下列關于淀粉酶的敘述，錯誤的是A．植物、動物和微生物能產生淀粉酶B．固相淀粉酶比水溶液中的淀粉酶穩定性更高C．枯草桿菌淀粉酶的最適溫度比唾液淀粉酶的高D．淀粉被淀粉酶水解形成的糊精遇碘-碘化鉀溶液不顯色【答案】D【詳解】A、淀粉酶可以分解淀粉，植物、動物和微生物都能產生淀粉酶，A正確；B、固相淀粉酶不溶于水，比水溶液中的淀粉酶穩定性更高，可以反復利用，B正確；C、枯草桿菌淀粉酶的最適溫度為50～75℃，比唾液淀粉酶的高，C正確；

D、淀粉水解時一般先生成糊精（遇碘顯紅色），再生成麥芽糖（遇碘不顯色），最終生成葡萄糖，D錯誤。故選D。38．（2020·浙江·統考高考真題）回答下列（一）、（二）小題：（一）回答與泡菜制作有關的問題：（1）用蘿卜等根菜類蔬菜制作泡菜，用熱水短時處理，可抑制某些微生物產生，從而使成品泡菜口感較脆。同時，該處理也會使泡菜發酵時間縮短，其原因是。（2）泡菜發酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，會使菌被逐漸抑制。發酵中期，乳酸菌大量繁殖，會使菌受到抑制。發酵后期，乳酸生產過多，會使乳酸菌受到抑制。（3）從泡菜汁中可分離制作酸奶的乳酸菌，首先對經多次發酵的泡菜汁進行過濾，然后取濾液進行，再用的方法在某種含牛乳的專用的培養基中進行初步篩選。該培養基必須含有，以便于觀察是否產酸。（4）自然界中醋桿菌常與乳酸菌共同生長。若要篩選出醋桿菌，則其專用的培養基中應添加。（二）回答與基因工程和植物克隆有關的問題：（1）為了獲取某植物葉片無菌的原生質體，先將葉片經表面消毒并去除下表皮，再將其置于經處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后，經多次離心獲得原生質體。然后測定該原生質體的活性，可采用的方法有（答出2點即可）。（2）若要獲得已知序列的抗病基因，可采用或PCR的方法。為了提高目的基因和質粒重組的成功率，選擇使用，對含目的基因的DNA片段進行處理，使其兩端形成不同的黏性末端，對質粒也進行相同的處理，然后用DNA連接酶連接形成重組質粒。通過在大腸桿菌中，以獲得大量的重組質粒，最終將其導入原生質體中。（3）原生質體在培養過程中，只有重新形成后，才可進行有絲分裂。多次分裂形成的小細胞團可通過或器官發生的途徑再生植株。【答案】果膠酶細胞破裂，細胞內營養物質外流使乳酸菌快速地獲得營養物質喜好氧的不耐酸的稀釋涂布分離酸堿指示劑乙醇過濾滅菌染色法，滲透吸水或失水化學合成兩種限制性核酸內切酶擴增細胞壁胚胎發生【詳解】（一）（1）用蘿卜等根菜類蔬菜制作泡菜時，為抑制某些微生物產生果膠酶，從而使成品泡菜口感較脆，可用熱水短時處理。同時，該處理也會使細胞破裂，細胞內營養物質外流使乳酸菌快速地獲得營養物質，從而使泡菜發酵時間縮短。（2）泡菜發酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，形成無氧環境，會使喜好氧的菌被逐漸抑制。發酵中期，乳酸菌大量繁殖，產生乳酸，會使不耐酸的菌受到抑制。發酵后期，乳酸生產過多，又會抑制乳酸菌。（3）從泡菜汁中可分離制作酸奶的乳酸菌，首先對經多次發酵的泡菜汁進行過濾，然后取濾液進行稀釋，再用涂布分離的方法在某種含牛乳的專用的培養基中進行初步篩選。為了便于觀察是否產酸，該培養基必須含有酸堿指示劑。（4）自然界中醋桿菌常與乳酸菌共同生長。由于醋酸桿菌可以利用乙醇產生醋酸，若要篩選出醋桿菌，則其專用的培養基中應添加乙醇。（二）（1）為了獲取某植物葉片無菌的原生質體，先將葉片經表面消毒并去除下表皮，再將其置于經過濾滅菌處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后，經多次離心獲得原生質體。可采用染色法、滲透吸水或失水的方法測定該原生質體的活性。（2）可采用人工合成或PCR的方法獲得已知序列的抗病基因。對含目的基因的DNA片段進行處理，為使其兩端形成不同的黏性末端，需要選擇使用兩種限制性核酸內切酶，對質粒也進行相同的處理，為了提高目的基因和質粒重組的成功率，然后用DNA連接酶連接形成重組質粒。