高考生物二轮复习（17）生物技术实践训练含答案

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  整合训练(十七)　生物技术实践 [全员必做题]1．[2019·重庆南开中学考试]焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼，是当前焦化行业环保治理的难点。某同学通过查阅资料发现可通过细菌生物降解方法处理焦化厂污染物。请回答下列有关问题：(1)目的菌的筛选：选择目的菌应该从________________中筛选，在配制培养基时仅加入________作为碳源，从功能上讲该培养基属于________培养基，所选目的菌的同化作用类型是________。(2)优质菌株的驯化：欲要选出高效降解污染物的优质菌株，需采用逐步提高________的方法驯化目的菌，培养出的目的菌株经稀释涂布分离后得到________以备鉴定和使用。(3)优质菌株降解污染物能力的测定：将分离得到的优质菌株________到经过________处理的污染物液体培养基中，在适宜条件下培养，一定时间后，测定残余污染物的浓度。解析：(1)能降解焦化厂污染物的细菌生物应生活在有焦化厂污染物的环境周围，故应从焦化厂活性污泥(焦化厂污染物)中筛选，培养基中应用苯甲酰肼为唯一的碳源，作为选择培养基，由于该菌能分解现成的有机物，故为异养型生物。(2)若要选出高效降解污染物的优质菌株，可采用逐步提高苯甲酰肼浓度逐步筛选，培养出的目的菌经稀释涂布分离后得到单一菌落为纯化的细菌，可用做鉴定。(3)测定优质菌株降解污染物能力时，可用将分离得到的优质菌株接种到经灭菌后的含污染物液体培养基中，培养一定时间后，测定残余污染物的浓度。答案：(1)焦化厂活性污泥(焦化厂污染物)　苯甲酰肼　选择　异养型　(2)苯甲酰肼浓度　单一菌落　(3)接种　灭菌2．[2019·四川成都实验外国语学校二诊]酵母菌与人们的日常生活密切相关，也是现代生物技术研究常用的生物。(1)制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可以在饱和的________溶液中形成凝胶珠，若形成凝胶珠颜色过浅，则说明________________________________。酵母细胞的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可观察到的现象为________________________________，同时会闻到酒味，利用酵母菌发酵产生酒精时要控制的必要条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)利用玉米秸秆生产酒精时，水解秸秆所用的纤维素酶可来自微生物，分离产生该酶的微生物时，所需要的培养基为______________(按功能分)，培养基中的碳源为________。微生物培养时对培养基常用________灭菌。解析：(1)制作固定化酵母细胞时，凝胶珠是将海藻酸钠和酵母细胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的。若形成凝胶珠颜色过浅，则说明固定化酵母细胞数目较少。酵母细胞的固定化技术是包埋法，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是酶分子很小，容易从包埋材料中漏出。(2)酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，故利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可观察到的现象为产生很多气泡，同时会闻到酒味，利用酵母菌发酵产生酒精时要控制的必要条件是无氧。(3)利用分离产生纤维素酶的微生物时，应用选择培养基，即培养基中的碳源为纤维素，只有能分解纤维素的微生物能在培养基上生存，微生物培养时对培养基常用高压蒸汽灭菌。答案：(1)CaCl2　 固定化酵母细胞数目较少　酶分子很小，容易从包埋材料中漏出　(2)产生很多气泡　无氧　(3)选择培养基　纤维素　高压蒸汽3．[2019·山东淄博高三一模]以下是在推进生态文明建设过程中，合理利用微生物的实例。①农作物秸秆可用于还田、造纸、养殖蘑菇、生产乙醇等，既能解决集中焚烧污染环境问题，又能变废为宝。②农业生产上广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，长期使用会污染土壤，可选育降解该除草剂的细菌修复被污染的土壤。请回答：(1)用于生物工程的目的菌大多是从自然环境中筛选纯化出来的。在选育能分解除草剂(一类含氮有机物)的目的菌时，应将土壤浸出液接种在以________为唯一氮源的固体培养基上。对固体培养基进行灭菌处理常用的方法是________，为检测灭菌效果可对培养基进行________________________________________________________________________。(2)稻秆还田以及利用秸秆生产乙醇的过程都需要以纤维素为__________的微生物。分离该类微生物时应用含纤维素的培养基进行培养，并加入________形成红色复合物进行筛选，目的菌应从周围有________的菌落中选取。(3)生产乙醇过程中常用的微生物是________，发酵过程中检测该微生物数量可采用的方法有显微直接计数(或血球计数板)法和__________________________，后者统计得到的菌落数目往往比活菌的实际数目________。解析：(1)根据题意分析，实验的目的是选育分解除草剂(一类含氮有机物)的目的菌，因此应该将土壤浸出液接种在以除草剂为唯一氮源的固体培养基上；固体培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，以不接种培养(或空白培养)为对照，检测灭菌效果。(2)稻秆还田提高土壤肥力以及利用秸秆生产乙醇的过程的原理主要是土壤中微生物以纤维素等有机物为碳源，合成自己需要的有机物；刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，进而可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物；酵母菌的计数方法有显微直接计数(或血球计数板)法和稀释涂布平板法，后者观察到的菌落往往有重叠现象，因此得到的值一般偏小。答案：(1)除草剂　高压蒸汽灭菌法　不接种培养(或空白培养)　(2)碳源　刚果红(CR)　较大透明圈　(3)酵母菌　稀释涂布平板法　少4．[2019·山东济南高三模拟]目前，β－胡萝卜素既可以从岩藻中提取，又可以利用微生物的发酵生产。请回答以下问题。(1)从岩藻中提取β－胡萝卜素常用________法，在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是________________，提取的β－胡萝卜素粗品可通过________进行鉴定。(2)利用红酵母菌发酵生产β－胡萝卜素时，首先要对操作仪器进行无菌处理，其中对培养皿进行________灭菌。培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右才能倒平板，估计培养基温度的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)微生物接种常采用________________法进行微生物的分离和计数，这种操作的核心是________________。通过观察菌落的________________、大小、颜色、隆起程度等特征对微生物进行鉴定。解析：(1)从岩藻中提取β－胡萝卜素常用萃取法，在加热瓶口安装冷凝回流装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发，提取的β－胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定。(2)利用红酵母菌发酵生产β－胡萝卜素时，首先要对操作仪器进行无菌处理，其中对培养皿进行干热灭菌。培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右才能倒平板，估计培养基温度的方法是触摸锥形瓶不烫手。(3)常采用稀释涂布平板法进行微生物的分离和计数，这种操作的核心是防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。通过观察菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征对微生物进行鉴定。答案：(1)萃取　防止加热时有机溶剂挥发　纸层析法　(2)干热　触摸锥形瓶不烫手　(3)稀释涂布平板　防止杂菌的污染，保证培养物的纯度　形状5．[2019·山东济南章丘区高三模拟]请回答下列问题：(1)制作果醋和葡萄酒使用的微生物在结构上有所不同，主要表现在前者________________。果酒发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾溶液进行检验，酒精与重铬酸钾在酸性条件下反应呈________________色。(2)腐乳制作过程中，豆腐发酵主要利用微生物产生的________等，将豆腐中的营养物质分解成易于消化和吸收的小分子物质。(3)测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生________________________________________________________________________反应后，再与N­1­萘基乙二胺盐酸盐结合形成______________染料。(4)从土壤中分离及筛选高效分解尿素的细菌时，首先要将选取的一定量的土壤溶解在无菌水中进行________后，才能够接种到培养基表面。(5)生姜精油是传统的保健良方，调和在洗发露中，可去头风、止头痛。提取生姜精油的流程如下：植物体→生姜→油水混合物→初级精油→除水、过滤→生姜精油。提取生姜精油时，采用________________________________________________________________________法获得油水混合物，然后在其中加入________试剂，分层后可获得初级精油。解析：(1)制作果醋和葡萄酒使用的菌种分别是醋酸菌和酵母菌，分别是原核生物和真核生物，两者的主要区别是前者没有核膜包被的成形的细胞核；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成灰绿色。(2)腐乳发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等，其中蛋白酶能将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸。(3)制作泡菜时常用比色法测定其中的亚硝酸盐含量，该方法的原理是在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N­1­萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，将显色反应后的样品与已知浓度的标准液目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。(4)从土壤中分离及筛选高效分解尿素的细菌时，为防止土壤浸出液浓度过高，不能获得单菌落，应先将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释。(5)提取生姜精油时，采用水蒸气蒸馏法获得油水混合物，然后在其中加入氯化钠试剂，增加盐的浓度，就会出现明显的分层，分层后可获得初级精油，再加入无水硫酸钠吸水，静置过夜，再过滤除去固体硫酸钠就可以得到生姜精油。答案：(1)无成形的细胞核　灰绿　(2)蛋白酶和脂肪酶　(3)重氮化　玫瑰红色　(4)梯度稀释　(5)水蒸气蒸馏　氯化钠6．[2019·四川达州一诊]三孢布拉霉能用来生产胡萝卜素，但受核基因控制的高产性状容易退化，需要定期筛选出高产菌株。研究表明菌体细胞内的[H]可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。请结合流程图回答问题：(1)三孢布拉霉菌体细胞内产生[H]的场所是________________________________________________________________________。(2)萃取的效率主要取决于萃取剂的________，萃取的最佳温度和时间可以通过设置________来摸索。(3)将菌液涂布到含TTC的培养基上，发现培养基上的菌落连成一片，为避免该现象应该采取的措施是________________。挑取单菌落时，若菌落周围________越深，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。(4)从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和________，以提高萃取效率。因实验室无标准胡萝卜素，该同学想通过以下实验来验证萃取物是否含有胡萝卜素，甲中1和4为叶绿体中的光合色素，2和3为萃取物，经分离，滤纸上各色素带的位置为________(填代码)时，说明萃取物是胡萝卜素。解析：(1)三孢布拉霉菌体细胞通过细胞呼吸产生[H]，有氧呼吸产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质，无氧呼吸产生[H]的场所是细胞质基质。(2)萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量；萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。(3)将菌液涂布到含TTC的培养基上，发现培养基上的菌落连成一片，为避免该现象应适当增大稀释倍数。菌体细胞内的[H]可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。因此，挑取单菌落时，若菌落周围红色越深，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。(4)从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和干燥，以提高萃取效率。甲中1和4为叶绿体中的光合色素，2和3为萃取物，经分离，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿体b，因此滤纸上各色素带的位置为Ⅳ时，说明萃取物是胡萝卜素。答案：(1)细胞质基质和线粒体基质　(2)性质和使用量　对照实验　(3)适当增大稀释倍数　红色　(4)干燥　Ⅳ7．[2019·四川泸州高考二诊]从香辛料中提取有效成分作为食品的天然防腐剂具有广阔的前景。某实验小组分别从五种香辛料中提取精油(编号为A、B、C、D、E)，并用这些精油对四种微生物进行了抑菌能力的实验研究，所得数据如表所示。请回答：　　 　 精油种类抑菌圈直径(mm)　　菌种　　　　　　　　ABCDE大肠杆菌21.126.015.124.023.2白葡萄球菌14.722.019.112.029.1黑曲霉24.633.026.024.549.6青霉25.338.224.325.142.8(1)上表中，与制作泡菜的主要微生物结构相似的微生物是________________________________________________________________________。(2)在探究精油对微生物的抑菌能力时，实验用的培养基中________(填“需要”或“不需要”)加入琼脂，应采用________________法进行接种，判断精油的抑菌能力大小的指标是________________。(3)实验结果表明，精油E对细菌的杀伤作用________(填“大于”或“小于”)对真菌的杀伤作用。(4)从香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取决于萃取剂的________，同时还受温度和时间长短等条件的影响。若要探究精油含量最高时的最佳萃取时间，请写出简要思路________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)大肠杆菌和白葡萄球菌为细菌，黑曲霉和青霉为真菌。制作泡菜的主要微生物是乳酸菌，属于细菌，所以与制作泡菜的主要微生物结构相似的是大肠杆菌和白葡萄球菌。(2)在探究精油对微生物的抑菌能力时，实验用的培养基中需要加入琼脂，使液体培养基转化成固体培养基，方便测量抑菌圈直径，应采用稀释平板涂布法进行接种，判断精油的抑菌能力大小的指标是抑菌圈直径大小，抑菌圈直径大则说明精油的杀伤作用大。(3)表中结果数据表明，精油E对细菌形成的抑菌圈直径小于对真菌形成的抑菌圈直径，说明精油E对细菌的杀伤作用小于对真菌的杀伤作用。(4)从香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受温度和时间长短等条件的影响。若要探究精油含量最高时的最佳萃取时间，简要思路是将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别进行不同时间萃取，测定精油含量，达到最大精油含量所用的最短时间即为最佳萃取时间。答案：(1)大肠杆菌和白葡萄球菌　(2)需要　稀释平板涂布　抑菌圈直径大小　(3)小于　(4)性质和使用量　将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别进行不同时间萃取，测定精油含量，达到最大精油含量所用的最短时间即为最佳萃取时间(答案合理即可)[重点选做题]1．[2019·衡阳市联考]请回答下列相关问题：(1)在提取胡萝卜素的实验中，需要浓缩，浓缩的原理是________________________________________________________________________。(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌液量不宜过多的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；纯化之后的菌株需要用________(选填“液体”或“固体”)培养基进行大量繁殖。(3)某小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是________________________________________________________________________。(4)在凝胶色谱法制作过程中，装填凝胶柱时，不得有气泡存在，原因是________________________________________________________________________。(5)发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)胡萝卜素的提取流程为：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素。浓缩的原理是：胡萝卜素和萃取剂(有机溶剂或石油醚)的沸点不同。(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌液量不宜过多，因为过多会导致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。纯化之后的菌株需要用液体培养基进行大量繁殖。(3)微生物培养过程应该进行无菌操作，配制的培养基要进行高压蒸汽灭菌，可以将灭菌后的空白平板进行培养以检测培养基灭菌是否彻底。(4)装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，因为气泡会扰乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，使得到的红色带区歪曲、散乱，降低分离效果。(5)发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为了把握取食泡菜的最佳时机。答案：(1)胡萝卜素和萃取剂(有机溶剂或石油醚)的沸点不同　(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　液体　(3)检测培养基平板灭菌是否合格　(4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果　(5)发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为了把握取食泡菜的最佳时机2．[2019·广东汕头高三模拟]塑料的生物降解，是一个世界性的难题。北京航天航空大学赵军教授带领的团队所进行的研究，引人瞩目。他们从一种吃塑料(聚乙烯)的蜡虫肠道内容物中分离出8个菌株，并对其中的2个菌株进行了深入研究。蜡虫→肠道内容物→接种、培养、分离→菌种鉴定→菌种保藏(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)上述步骤中“培养”是为了________，其培养基应以聚乙烯为________、并加入水和________等制作而成。培养一定时间后，根据________对菌种进行初步分离。(3)研究人员将其中两个菌株YT1、YP1分别接种到含有聚乙烯膜的培养基中连续培养，部分结果如下图一、二所示。①图一显示，两个菌株在实验条件下，增殖能力更强的是______________。图中缺少对照组的数据，根据实验设计的意图，对照组的细胞密度应该为________________________________________________________________________。②图二是对两个菌株进行聚乙烯减重分析的实验结果，可以得出的主要结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)某些生物分泌特定的酶，能够降解塑料。(2)接种、培养、分离中的培养，是为了增加目的菌株数量。本操作是为了筛选能分解聚乙烯的菌种，其培养基应以聚乙烯为唯一碳源、并加入水和无机盐等制作而成。培养一定时间后，根据菌落特征(菌落的形态、菌落的颜色)对菌种进行初步分离。(3)①由于在同一时间范围内，YT1组的细胞密度较YP1更大，说明增殖能力更强的是YT1。对照组为未加入菌株的含有聚乙烯膜的培养基，其细胞密度应该为0。②与对照组相比，YT1和YP1的聚乙烯减重较大，且YP1的聚乙烯减重较YT1大，说明YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强。答案：(1)酶　(2)增加目的菌株数量　唯一碳源　无机盐(和氮源)　菌落特征(菌落的形态、菌落的颜色)　(3)YT1　0　YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强3．[2019·钦州市综合能力测试]葡萄糖异构酶经固定化后，可用于工业化生产高果糖浆。请回答下列问题。(1)筛选产乳糖酶的微生物时，宜用________作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是作为________剂。从功能上讲这种培养基属于________。培养产乳糖酶的微生物前对培养皿进行灭菌宜采用________方法。(2)戊二醛是一种化学交联剂，能与葡萄糖异构酶通过化学键交联。将酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸钠溶液中搅拌均匀，用注射器将混合液注入到________溶液中可得到凝胶珠粒，此过程所用的固化酶方法为________________________________________________________________________。(3)1个葡萄糖异构酶活力单位常定义为每分钟产生1μmol________所需的酶量。下图是温度对葡萄糖异构酶的固化酶和游离酶活力的影响曲线，该曲线表明固化酶和游离酶的最适温度________(从“相同”或“不同”选填)；低于或高于最适温度时，固化酶的酶活力________(从“低于”、“等于”或“高于”选填)游离酶。(4)在用葡萄糖异构酶凝胶反应柱生产高果糖浆时，若糖液在1次流经反应柱后果糖的浓度低于产品标准，对此你提出的改进方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点)。解析：(1)产乳糖酶的微生物能够水解乳糖为葡萄糖和半乳糖，为自身代谢提供能源，因此要筛选产乳糖酶的微生物，应使用乳糖为唯一的碳源。制作培养基时使用琼脂作为凝固剂，制作液体培养基时不需要添加琼脂。能够筛选微生物细胞的培养基属于选择培养基，培养产乳糖酶的微生物前对培养皿进行灭菌宜采用干热灭菌。(2)戊二醛是一种化学交联剂，能与葡萄糖异构酶通过化学键交联。将酶液、戊二醛溶液先后加入到海藻酸钠溶液中搅拌均匀，用注射器将混合液注入到CaCl2溶液中可得到凝胶珠粒，此过程所用的固化酶方法为包埋法、化学结合法。(3)高果糖浆生产需要的酶是葡萄糖异构酶，1个葡萄糖异构酶活力单位常定义为每分钟产生1μmol果糖所需的酶量。通过分析温度对相对酶活力影响的曲线图，固化酶和游离酶的最适温度相同，均对应横坐标上同一点。低于或高于最适温度时，固化酶的酶活力高于游离酶。(4)在用葡萄糖异构酶凝胶反应柱生产高果糖浆时，若糖液在1次流经反应柱后果糖的浓度低于产品标准，对此改进方案是增加葡萄糖异构酶凝胶的装载量(或凝胶柱高)；降低糖液流速；将流出液再次加入反应柱；更换直径较细的柱筒等。答案：(1)乳糖　凝固　选择培养基　干热灭菌　(2)CaCl2　包埋法、化学结合法　(3)果糖　相同　高于　(4)增加葡萄糖异构酶凝胶的装载量(或凝胶柱高)；降低糖液流速；将流出液再次加入反应柱；更换直径较细的柱筒等4．[2019·山东省聊城市高三一模]以下是柿子醋制作的流程：柿果→挑选→清洗→去皮→去核→脱涩处理→切块→压榨→柿汁→灭菌→酒精发酵→醋酸发酵→灭菌→陈酿→淋醋→过滤→成品。请回答下列问题：(1)脱涩过程可以用成熟的苹果、梨等水果释放的________气体促进柿子成熟。(2)将压榨后的柿汁加热到80 ℃保持10～20分钟的目的是________。酒精发酵时可添加活性干酵母进行，发酵的原理是________________________________________________________________________(写反应式)。(3)若醋酸发酵时需扩大培养醋酸菌种，实验室常用的接种方法是________和________；接种前应对培养皿、接种环和培养基进行灭菌，方法分别是____________________________；接种后培养时需要设置空白培养基，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)成熟的苹果、梨等水果释放的乙烯可促进果实的成熟。(2)将压榨后的柿汁加热到80 ℃保持10～20分钟的目的是灭菌，防止杂菌污染。果酒发酵是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理，其反应式是C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。(3)纯化培养微生物时常用的接种方法是：平板划线法和稀释涂布平板法；接种前对培养皿、接种环和培养基进行灭菌时所采用的方法分别是干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌；接种后培养时需要设置空白培养基，其目的是：检测培养基是否合格(检测培养基是否被污染)。答案：(1)乙烯　(2)防止杂菌污染　C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量　(3)平板划线法　稀释涂布平板法　干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌　检测培养基是否合格(检测培养基是否被污染)5．[2019·广西省桂林市、贺州市、崇左市联考]苹果干腐病是由一种名为茶藤子葡萄座腔菌的真菌引起的疾病，病菌通常由枝条伤口入侵感染，在伤口处形成溃疡。某中学的科研小组计划分离出该真菌，并进行药物防治实验，为苹果干腐病的防治提供合理的建议。经过查阅资料，确定了分离时所用的PDA培养基配方，如下表所示： 物质马铃薯葡萄糖自来水氯霉素含量200 g20 g1 000 mL0.3 g该真菌在上述PDA培养基上生长时有特定的形态特征：辐射状白色匍匐菌丝，绒毛状。(1)要获得菌落，则上表中还应添加的成分是________。氯霉素在PDA培养基中的作用是________________________。培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、________________、倒平板。等平板冷却凝固后，应将平板倒置，这样做的目的是________________________________________________________________________。(2)用剪刀从染病枝条溃疡处剪取1×1 cm2的患病组织，并用0.1%的升汞进行________，置于培养基中心，在合适条件下进行培养，共培养五组。待菌落形态特征稳定后，用________法将该致病菌分别转移至含有等量0.5%苦水碱剂、40%福美砷、清水的上述PDA培养基中进行抗药性实验，并每隔24 h记录一次最后划线区域的菌落数目。①选取菌落数目稳定的记录作为结果，这样做的目的是________________________________________________________________________。②记录结果如下： 小组0.5%苦水碱剂40%福美砷清水菌落数目2817从结果分析可知，____________能很好地抑制该真菌的生长，适合防治苹果干腐病。解析：(1)培养菌落需要用固体培养基，而固体培养基需要加入琼脂(或凝固剂)进行凝固。分析表格物质，氯霉素能够抑制细菌等杂菌的生长，而真菌可以生存。培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。等平板冷却凝固后，要将平板倒置，以防止冷凝水污染培养基。(2)0.1%的升汞的作用是消毒，题中给出“每隔24 h记录一次最后划线区域的菌落数目”，因此可以确定分离微生物用的方法是平板划线法。①为了避免因培养时间不足而导致遗漏的菌落数目，因此要选取菌落数目稳定的记录作为结果。②通过表格数据可知，不同条件下菌落数相比较，0.5%苦水碱剂作用后菌落数最少，因此0.5%苦水碱剂能很好的抑制该真菌的生长，适合防治苹果干腐病。答案：(1)琼脂(或凝固剂)　抑制细菌等杂菌的生长　灭菌　以防止冷凝水污染培养基　(2)消毒　平板划线　可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落数目　0.5%苦水碱剂6．[2019·广州市普通高中毕业班综合测试]淀粉填充聚乙烯类塑料(淀粉—PE)是一种聚乙烯类塑料替代材料，科研人员开展相关研究，从垃圾堆埋场中筛选到能够更高效降解淀粉—PE的菌株。回答下列问题：(1)科研人员从垃圾堆埋场的土样中筛选分离该菌株的原因是________________________________________________________________________。(2)在进行该菌株的分离筛选时，需将适宜稀释倍数的土壤溶液接种在以________________为碳源的液体培养基上，进行为期5天的富集培养；进一步分离纯化该微生物应采用的接种方法是________________________________________________________________________。(3)研究发现，该菌株能降解淀粉—PE可能是分泌了________酶和________酶。研究人员提纯相应的酶需用到凝胶色谱法，该方法是根据________________________________分离蛋白质。(4)若要了解相应的酶的最适温度，请设计实验加以探究________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(针对一种酶写出实验思路即可)。解析：(1)由题干信息可知，淀粉填充聚乙烯类塑料(淀粉—PE)是一种聚乙烯类塑料替代材料，而该菌株高效降解淀粉—PE的菌株，垃圾堆埋场里富含淀粉—PE，故可从垃圾堆埋场的土样中筛选分离该菌株。(2)该菌株是能高效降解淀粉—PE的菌株，故在进行该菌株的分离筛选时，需将适宜稀释倍数的土壤溶液接种在以淀粉－PE为碳源的液体培养基上；分离纯化该微生物应采用的接种方法是稀释涂布平板法或平板划线法。(3)根据酶的专一性特点及降解物的组成成分可推知，该菌株能降解淀粉—PE可能是分泌了淀粉酶和降解淀粉—PE的酶；凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(4)若要探究酶的最适温度，应设置一系列的温度梯度，其他条件相同且适宜，将淀粉(降解PE的)酶和淀粉液(PE)分组，在各温度下分别保温，将相同温度条件下的进行混合，一段时间后，用一定方法检测各组中底物的消耗量或产物的生成量。答案：(1)该菌分布在富含淀粉－PE的环境中的可能性较高，而垃圾堆埋场里存在相应环境　(2)淀粉－PE　稀释涂布平板法(平板划线法)　(3)淀粉　降解PE的　相对分子质量的大小　(4)设置一系列的温度梯度，其他条件相同且适宜，将淀粉(降解PE的)酶和淀粉液(PE)分组，在各温度下分别保温，将相同温度条件下的进行混合，一段时间后，用一定方法检测各组中底物的消耗量或产物的生成量7．[2019·福建高三毕业班质检]秸秆还田的过程中，配施适量的高效纤维素分解菌，能有效促进秸秆分解，提高秸秆还田效率，且不会造成环境污染。回答下列问题：(1)筛选纤维素分解菌时，可到腐烂稻草等环境中采集土样，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)有很多类群微生物都能有效降解纤维素，为了避免不同微生物之间的生长互相影响，应该用________培养基进行培养，获得纯化菌株。(3)用刚果红染色法初步鉴定纤维素分解菌后，进一步用液体滤纸培养基分组复筛，其中滤纸的作用是____________。培养一段时间后，将残留的滤纸烘干称重，残留的滤纸越少，则说明________________________________________________________________________。(4)采用________技术，将筛选到的高效纤维素分解菌固定，能够阻隔其受到外界不利因素的毒害作用，增加使用寿命。(5)为了长期保存高效纤维素分解菌菌种，可以采用________的方法。(6)现有高效分解纤维素的细菌，为探究其最适pH，某同学设计如下实验：取锥形瓶若干分为4组，加入等量秸秆及其他必需营养物质，分别设置pH为1、3、6、7，接种等量纤维素分解细菌，培养一段时间后，测定各组锥形瓶中秸秆减少量的平均值。该pH设置的不足之处有________________和________________。解析：(1)筛选纤维素分解菌时，可到腐烂稻草等环境中采集土样，原因是腐烂稻草的土壤富含纤维素分解菌。(2)有很多类群微生物都能有效降解纤维素，为了避免不同微生物之间的生长互相影响，应该用选择培养基进行培养，获得纯化菌株。(3)要筛选到能产生纤维素酶的微生物，应使用选择培养基，在培养基中加入纤维素作为唯一的碳源，能在此培养基中存活的微生物就是能产生纤维素酶的微生物，故滤纸的作用是提供纤维素。培养一段时间后，将残留的滤纸烘干称重，残留的滤纸越少，则说明纤维素分解菌的分解能力越强。(4)采用固定化细胞技术，将筛选到的高效纤维素分解菌固定，能够阻隔其受到外界不利因素的毒害作用，增加使用寿命。(5)为了长期保存高效纤维素分解菌菌种，可以采用甘油管藏的方法。(6)现有高效分解纤维素的细菌，为探究其最适pH，某同学设计如下实验：取锥形瓶若干分为4组，加入等量秸秆及其他必需营养物质，分别设置pH为1、3、6、7，接种等量纤维素分解细菌，培养一段时间后，测定各组锥形瓶中秸秆减少量的平均值，该pH设置的不足之处有pH范围设置不合适、pH梯度设置不合适。答案：(1)腐烂稻草的土壤富含纤维素分解菌　(2)选择　(3)提供纤维素　纤维素分解菌的分解能力越强　(4)固定化细胞　(5)甘油管藏　(6)pH范围设置不合适　pH梯度设置不合适8．[2019·广东湛江一模]目前净水器已家喻户晓。某商家广告宣称他们所生产的净水器能够去除水中全部细菌，欲检验该商家的广告是否与产品性能相符，实验小组用净水器过滤的水进行实验，实验流程是：采集水样→配制培养基→倒平板→接种→培养→观察。请回答下列问题：(1)细菌生长繁殖所需的主要营养物质有________和无机盐四类，其中无机盐的作用是________________________________________________________________________。(2)倒平板前用________法对培养基灭菌，倒平板时应在________________旁进行。要检测所倒平板是否合格，设计思路是________________________。(3)要对实验所用水样中的细菌进行计数常用________________法接种。(4)若观察到________________，则说明商家的广告与产品性能不相符。解析：(1)细菌生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐四类，其中无机盐的作用：构成生物体的化合物、调节细胞渗透压、调节酸碱平衡等。(2)对培养基进行灭菌常用高压蒸汽灭菌法；为了防止杂菌污染，倒平板时应在酒精灯火焰旁进行。要检测所倒平板是否合格，可将未接种的平板进行培养后，观察是否有菌落形成。(3)接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可对微生物进行计数，因此对实验所用水样中的细菌进行计数常用稀释涂布平板法接种。(4)若观察到平板上有菌落形成，则说明商家的广告与产品性能不相符。答案：(1)碳源、氮源、水　构成生物体的化合物、调节细胞渗透压、调节酸碱平衡等　(2)高压蒸汽灭菌　酒精灯火焰　将未接种的平板进行培养后，观察是否有菌落形成　(3)稀释涂布平板　(4)平板上有菌落形成9．[2019·咸阳模拟]“手机上的细菌比马桶上的还多？”央视和北京卫视的记者都做实验对手机和马桶上的细菌数量进行了调查，调查结果如下。请回答下列问题：(1)该实验需制备培养基，制备培养基的操作顺序是________。(用下列字母和箭头排序)a．倒平板　　　　　　　b．计算c．溶化  d．称量e．灭菌(2)根据图中结果可知，两电视台展示的实验均采用________________法进行接种，该方法使用的接种工具是________。(3)通过观察菌落的________________________等(至少两项)，可知手机和马桶上都存在多种微生物。(4)两电视台实验操作无误且完全一致，但报道结果截然不同，你认为原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)实验员按图中方法取样，测定某手机屏幕的细菌数量，从10 mL菌悬液中取出1 mL，稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为35、36和37，则该手机屏幕的细菌数为________个/平方厘米，该方法计数的结果往往比实际结果偏________(填“高”或“低”)。解析：(1)制备培养基的操作顺序是：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，即b→d→c→e→a。(2)分析题图中菌落分布特点可知，两电视台均采用稀释涂布平板法接种，该方法需要使用涂布器进行涂布。(3)通过观察菌落的形态、大小、颜色、隆起程度、边缘特征等，可知手机屏幕和马桶按钮都存在多种微生物。(4)两电视台实验操作无误且完全一致，但报道结果截然不同，可能是手机的取样和马桶的取样都不相同。(5)图中取样面积是5 cm×5 cm，根据题意：从10 mL菌悬液中取出1 mL，稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为35、36和37，则该手机屏幕的细菌数为(35＋36＋37)÷3÷0.1×102×10÷(5×5)＝1.44×104个/平方厘米。当两个或多个细胞连在一起生长时，平板上观察到的是一个菌落，故统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。答案：(1)b→d→c→e→a　(2)稀释涂布平板　涂布器　(3)形态、大小、颜色、隆起程度、边缘特征　(4)两实验所取样本不同(取样部位不同或取样时间不同)　(5)1.44×104　低10．[2019·青岛高三质检]某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐等配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。请分析回答下列问题：(1)该培养基只允许分解化合物A的细菌生长，这种培养基称为________培养基。该培养基在接种前应该用________法灭菌。(2)对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，常采用的接种方法是______________，在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是________________________________________________________________________。(3)将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为51、50和49，据此可得出每升水样中的活菌数为________________________________________________________________________，实际上每升溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大，因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若用固定化酶技术固定目的菌中催化化合物A降解的酶，和一般酶制剂相比，其优点是________________________________________________________________________，且利于产物的纯化；固定化目的菌细胞常用________________法固定化。解析：(1)培养基中通过添加特定成分只允许分解A化合物的细菌生存，故为选择培养基。对培养基常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(2)可以进行计数的接种方法是稀释涂布平板法，在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，可以检测灭菌效果是否合格。(3)每升水样中的活菌数为：(51＋50＋49)÷3÷0.1×100×103＝5.0×107个。利用稀释涂布平板法进行计数时，由于两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的是一个菌落，故会导致统计结果比实际值偏低。(4)一般的酶制剂容易受环境影响而失活，且不能回收利用，反应后混在产物中，还会影响产品质量；而固定化酶可以反复利用，且有利于产物的纯化。细胞体积较大，常用包埋法固定化细胞。答案：(1)选择　高压蒸汽灭菌　(2)稀释涂布平板法　检测培养基平板灭菌是否合格　(3)5.0×107　统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时平板上观察到的只是一个菌落　(4)可重复利用　包埋