高中生物高考 2021届高考二轮精品专题十四 生物技术实践 教师版

这是一份高中生物高考 2021届高考二轮精品专题十四 生物技术实践 教师版，共23页。试卷主要包含了本专题以非选择题的形式考查，2021年备考时应注意，选择培养基与鉴别培养基的比较，植物有效成分的提取实例等内容，欢迎下载使用。

专题 十四
××
生物技术实践




命题趋势

1．近五年的考题中，对微生物的分离和培养的考查尤为突出，侧重考查微生物的培养、分离、计数、无菌技术等基本知识，对传统发酵技术的发酵原理、制作流程等的考查频度也在不断提高。对植物组织培养、胡萝卜素的提取仅进行了两次考查，前者侧重考查营养条件及有关植物激素的作用等；后者侧重考查胡萝卜素的萃取剂的选择等。
2．本专题以非选择题的形式考查。常借助某一特定的微生物的分离和培养考查微生物的营养、接种方法等；对于生物技术在食品加工中的应用，常借助发酵实例考查，填充内容多为教材中一些结论性语句等。植物组织培养技术、植物有效成分的提取的考查也多以教材基础知识为主。
3．2021年备考时应注意：(1)某种微生物数量的测定。(2)利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。(3)利用比较法归纳总结并掌握常见传统发酵技术的原理、流程及影响因素等。(4)列表比较玫瑰精油、橘皮精油及胡萝卜素的提取方法、原理、实验步骤等异同。
考点清单

考点一 微生物的培养、分离与计数
1．消毒和灭菌的比较

2．平板划线法每次灼烧的目的

3．纯化微生物的接种方法
项目
平板划线法
稀释涂布平板法
原理
通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子胞群体，即菌落
将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落
优点
可以观察菌落特征，对混合菌进行分离
可以计数，可以观察菌落特征
缺点
不能计数
吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延
4．选择培养基与鉴别培养基的比较

考点二 传统发酵技术的应用
5．比较果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作
项目
内容
果酒和果醋的制作
腐乳的制作
制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
作用菌种
果酒:酵母菌
果醋:醋酸菌
毛霉
乳酸菌
原理
(1)酵母菌在无氧条件下将葡萄糖氧化成乙醇
(2)醋酸菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸
毛霉将蛋白质、脂肪分解成小分子有机物
乳酸菌将糖转化为乳酸
原料选择
新鲜葡萄(或苹果)
豆腐
大白菜、花椰菜等新鲜干净的蔬菜
发酵条件
果酒:前期需氧，后期不需氧
果醋:一直需氧
一直需氧
无氧
发酵温度
果酒:18~25℃
果醋:30~35℃
15~18℃
常温
实验流程
挑选葡萄
↓
榨汁
↓ ↘
酒精发酵 醋酸发酵
↓ ↓
果酒 果醋
让豆腐上长出毛霉
↓
加盐腌制
↓
加卤汤装瓶
↓
密封腌制
制泡菜：
选材 配制盐水

↓
加调味料，装坛
↓
发酵
↓
成品测亚硝酸盐含量:配制溶液制备标准显色液→制备样品处理液→比色
考点三 植物有效成分的提取
6．植物有效成分的提取实例
(1)玫瑰精油的提取

注意：①加入NaCl的目的是增加水层的密度，有利于玫瑰油与水分层。②加入无水Na2SO4的目的是吸收精油中残留的水分。
(2)橘皮精油的提取

注意：①为了提高出油率，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，浸泡时间为10 h以上。
②橘皮要浸透，这样压榨时不会滑脱，且出油率高，过滤时不会堵塞筛眼。
(3)胡萝卜素的提取

注意：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件也能影响萃取效率。因此在萃取的过程中，要先将胡萝卜进行粉碎和干燥，使之与萃取剂充分接触，提高溶解度。


精题集训
（70分钟）

经典训练题

1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·37）某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。

回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是________________（答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤________________。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即________________。
【答案】（1）高压蒸汽灭菌 琼脂 选择
（2）104
（3）S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
（4）取淤泥加入无菌水，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数
（5）水、碳源、氮源和无机盐
【解析】（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。（2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。（3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。（4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。（5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【点评】培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具应该进行灼烧灭菌，玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品，常采用干热灭菌。
2．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ）·37）研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：
（1）在以淀粉为底物测定A3酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是_________，也可采用斐林试剂检测________的增加。
（2）在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加SDS，SDS的作用是___________________和___________________。
（3）本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是______________。

（4）在制备A3的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是_________________________（答出1点即可）。
【答案】（1）碘液 还原糖（或答：葡萄糖）
（2）消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 使蛋白质发生变性
（3）在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同
（4）酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
【解析】（1）测定酶活性时，可以通过检测反应物的减少或生成物的增加来反映酶活性，所以可以用碘液检测淀粉的减少，也可用斐林试剂检测还原糖（或葡萄糖）的增加。（2）鉴定蛋白质纯度常用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法，凝胶中加入SDS可以消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，并使蛋白质发生变性。（3）分析题中曲线可知，在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，可推测缓冲系统的组分对酶活性有影响。（4）由于酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出，所以固定化酶时，一般不采用包埋法。
【点评】本题比较基础，考查蛋白质的提取和分离、固定化酶技术等相关知识，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作步骤等，考生在平时的学习过程中应注意积累。
3．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ）·37）水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
（1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、________（答出2种即可）。纤维素酶可以分解植物______________（填细胞膜或细胞壁）中的纤维素。
（2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是__________________。
（3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用_____________来表示。
（4）获得的果汁（如苹果汁）可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要__________________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是__________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于_____________（填好氧或厌氧）细菌。
【答案】（1）果胶分解酶、果胶酯酶 细胞壁
（2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高
（3）在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量
（4）酵母 促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖 好氧
【解析】（1）果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤维素和果胶构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。（2）酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。（3）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。（4）由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一种好氧细菌。
【点评】本题考查果酒、果醋的制作和果胶酶的相关内容，要求考生识记制作果酒、果醋的原理，掌握果汁生产中果胶酶的作用，并结合题干信息解题。
高频易错题

1．红树莓果酒酿造的基本工艺流程为：破碎原料→酶解处理→发酵→后处理→成品。回答下列问题：
（1）来自红树莓破碎细胞壁的果胶会造成原料液浑浊，所以在“酶解处理”环节需要加入果胶酶。某些微生物能够产生果胶酶，要筛选一株高产果胶酶的微生物，最佳菌体采样点应为_____________（填“红树莓果实”“红树莓果汁产品”或“红树莓果酒产品”）。要获得高产果胶酶微生物的单菌落，需配制的选择性固体培养基应包括水、磷酸氢二钾、硫酸镁、硝酸钠、刚果红，还需要_____________（填序号：A．牛肉膏 B．蛋白陈 C．果胶 D．葡萄糖 E．琼脂）。接种、培养一段时间后，选择____________的菌落作为高产果胶酶微生物的候选菌种。
（2）写出从微生物中提取和分离果胶酶的基本步骤____________。
（3）果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等，采用凝胶电泳分离果胶酶中不同组分，是利用了各种酶分子____________的差异。
（4）在反应体系中底物足量且处于最适温度和pH条件下，测定果胶酶活性需要在反应____________（填“初期”“中期”或“末期”）进行，主要原因是____________。
（5）工艺中“发酵”环节所用菌株为酵母菌，如图中____________号试管为酵母菌在半固体培养基中培养后状态。

（6）工艺中“后处理”环节的一个重要工序是将酒样置于87℃保温30min，目的是____________。
【答案】（1）红树莓果实 CE 具有透明圈
（2）原料处理→粗分离→纯化→纯度鉴定
（3）分子本身大小、形状以及带电性质
（4）中期 中期时所有酶都与底物充分接触，化学反应速率稳定
（5）2
（6）杀死酵母菌，停止酒精发酵，同时防止发酵液中有机物的破坏和酒精的流失
【解析】（1）寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中区寻找。本题中需要筛选一株分解红树莓果实中果胶酶的微生物，最佳菌体采样点应为红树莓果实。该培养基为固体培养基，所以要加入凝固剂：琼脂。因为要筛选分解过胶的微生物，所以要以果胶作为唯一的碳源。因此，培养基中还需加入果胶和琼脂，而不能加入蛋白胨和牛肉膏。培养基中的刚果红可以与果胶结合生成红色复合物，但是不与果胶分解后的产物结合，接种一段时间后，如果微生物能产生分解果胶的酶，就会出现透明圈，所以选择具有透明圈的菌落。（2）从微生物中提取和分离果胶酶的基本步骤：原料处理→粗分离→纯化→纯度鉴定。（3）采用凝胶电泳分离果胶酶中不同组分，在同一电场下，由于各种酶分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。（4）在反应体系中底物足量且处于最适温度和pH条件下，测定果胶酶活性需要在反应中期进行，主要原因是前期酶和底物接触不充分，化学反应速率慢；后期由于产物增多、积累，可能会影响酶促反应的进行；中期时所有酶都与底物充分接触，化学反应速率稳定。（5）工艺中“发酵”环节所用菌株为酵母菌，图中2号试管为酵母菌在半固体培养基中培养后状态，因为酵母菌为兼性厌氧菌，在有氧的条件下大量繁殖，在无氧的条件下进行酒精发酵，所以固体培养基与空气接触的部位分布了较多酵母菌，固体培养基底部和中部无氧的环境中也有酵母菌生活。（6）工艺中“后处理”环节的一个重要工序是将酒样置于87℃保温30min，目的是杀死酵母菌，停止酒精发酵；同时87℃的条件下可以防止有发酵液中机物的破坏和酒精流失（合理即可）。
【点评】本题以红树莓果酒酿造为背景，综合考察了微生物的培养和分离、酶的分离和提纯。结合生活实际，联系应用所学知识是解决本题的关键。
2．近年来，纪录片《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中多次讲述了利用不同微生物的发酵作用制作的美味食品。根据相关知识，回答关于果酒、果醋和腐乳制作的相关问题。
(1)醋酸杆菌属于________核生物，其细胞结构中________(填“含有”或“不含有”)线粒体。
(2)在果酒制作中，温度是重要的控制条件，________左右的温度最适合酵母菌繁殖，酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用________________溶液进行检验。
(3)下图为腐乳制作的实验流程示意图：

①图中A代表____________，毛霉菌在-20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”)。
②配制卤汤中酒的含量一般控制在________左右，酒精含量过低，________________________，可能导致豆腐腐败。
【答案】（1）原 　不含有
（2）20℃　 (酸性)重铬酸钾
（3）①加盐腌制　 甘油　 ②12%　 不足以抑制微生物的生长
【解析】(1)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中只有核糖体，不含有线粒体。(2)在果酒制作中，温度是重要的控制条件，20℃左右的温度最适合酵母菌繁殖；酒精可用重铬酸钾溶液进行检验，颜色由橙色变成灰绿色。(3)①腐乳制作的流程为：―→―→―→，因此图中A代表加盐腌制，其主要目的是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时还能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。毛霉菌在－20℃长期保存时，菌液中需要加入一定量的甘油。②在配制卤汤中酒的含量一般控制在12%左右，酒精含量过高腐乳成熟时间将会延长；酒精含量过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败。
3．研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌（目标菌），并对其进行研究。回答下列问题：
（1）在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以__________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氨源、水、无机盐和___________。
（2）进行微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是___________。
（3）从土壤中筛选目标菌时，加碘液染色后，平板上出现了A、B和C三种菌落（如图1所示）。如果要得到淀粉酶活力最高的菌株，应该选择__________（填“A”、“B”或“C”）菌落进一步纯化。A菌落经检测其为硝化细菌，据此说明A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是__________。

（4）经筛选获得了一菌株，能同时产两种不同的淀粉酶X和Y，其相对分子量分别为45000和58000。采用凝胶色谱法将这两种淀粉酶分离时，先洗脱出来的是淀粉酶__________（填“X”或“Y”），其原因是___________。
（5）在研究过程中获得了三种淀粉酶，其酶活性与反应温度和pH值有关（如图2和图3所示），假如要选择一种耐酸耐高温的淀粉酶进行后续研究，应该选择淀粉酶__________（填“甲”“乙”或“丙”），理由是__________。

【答案】（1）淀粉 琼脂（凝固剂）
（2）稀释涂布平板法和平板划线法
（3）B 硝化细菌为自养菌，不能产生淀粉酶，能够利用空气中的二氧化碳合成有机物
（4）Y 在凝胶色谱柱中，淀粉酶Y的相对分子质量大，不容易进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程短，移动的速度快，先洗脱出来
（5）丙 淀粉酶丙的最适温度最高，最适pH最低，且为酸性
【解析】（1）分析题意可知，该实验目的是欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌，故在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以淀粉为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氨源、水、无机盐和琼脂（凝固剂）。（2）进行微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。（3）分析题图可知，从土壤中筛选目标菌时，加碘液染色后，平板上B菌落的透明圈最大说明B菌产生的淀粉酶活力最高，故应该选择B菌落进一步纯化。A菌落经检测其为硝化细菌，据此说明A菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈，原因是硝化细菌为自养型细菌，不能利用现成的淀粉，而能利用空气中的二氧化碳合成糖类等有机物。（4）凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢；相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程短，移动的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离，由于淀粉酶Y的相对分子量比X大，故采用凝胶色谱法将这两种淀粉酶分离时，先洗脱出来的是淀粉酶Y。（5）分析题中曲线可知，三种淀粉酶中，丙的最适温度为70℃，比甲乙的最适温度高，最适pH是3，比甲乙的最适pH低，故要选择一种耐酸耐高温的淀粉酶进行后续研究，应该选择淀粉酶丙。
【点评】本题考查微生物的分离和培养、蛋白质的提取和分离的相关知识，意在考查考生对相关知识点的识记、理解和运用能力，把握知识间内在联系，构建知识网络。
4．青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，60℃以上易分解，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：
①从黄花蒿中提取青蒿素；
②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24h后除去上清液；
③向4组培养瓶中分别加入等量含2μmol/L、4μmol/L、8μmol/L、16μmol/L青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养；
④72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。
回答下列问题：
(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是____________________________；根据青蒿素____________________的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚(沸点34.5℃)两种溶剂，应选用________作为萃取剂，不选用另外一种的理由是____________________________。
(2)萃取青蒿素的过程应采用________加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是____________________。
(3)科研小组进行上述②～④步骤实验的目的是_______________________。步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为_______________________。
【答案】(1)青蒿素不易挥发，不能随水蒸气蒸馏出来(或水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发)　易溶于有机溶剂　乙醚　青蒿素在60℃以上易分解，应选择低沸点的萃取剂
(2)水浴　防止有机溶剂挥发
(3)探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系　在另一培养瓶中加入等量的不含青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养
【解析】(1)水蒸气蒸馏法适用于蒸馏挥发性物质，而青蒿素不易挥发，所以提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法；根据青蒿素易溶于有机溶剂的特点，可采用有机溶剂萃取的方法；根据题意可知，青蒿素在60℃以上易分解，因此应选择低沸点的乙醚作为萃取剂。(2)由于有机溶剂易燃，所以萃取青蒿素的过程应采用水浴加热；为防止有机溶剂挥发，加热时可在加热瓶口安装回流冷凝装置。(3)上述②～④步骤实验的目的是探究青蒿素的浓度与细胞增殖抑制率的关系；步骤③中缺少空白对照组，需要设置一组加入等量的不含青蒿素的培养液，在适宜条件下继续培养从而确定青蒿素的作用。
精准预测题

1．山楂酒具有活血、补气、健脾等功效，对恢复体力、增加精力、促进食欲有较显著的功效。以下为山楂酒制作的有关过程。分析回答以下问题。
主要原料
山楂
设备
榨汁机、发酵桶、地下室、大锅等
制作过程
山楂经充分水洗，用榨汁机榨汁。将山楂汁倒入发酵桶中，经7～10d的发酵，即成果酒。将经过发酵的果酒滤出，倒入发酵容器内，储存在地下室里，进行30 d的再发酵。并继续放置在阴凉的地下室进行陈酿，陈酿期间，要坚持倒桶(换桶)，并保持酒桶常满，即得原汁山楂酒。







(1)请写出山楂酒制作的原理(用反应式表示)____________________。
(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是________，在山楂酒制作中菌种的主要来源是____________________。
(3)发酵的温度应该在________℃，在发酵过程中要先通气后密封，先通气的原因是_________________________。
(4)检验是否产生酒精可在________条件下，用____________试剂检测。
(5)若要进一步制作果醋，应在发酵液中加入__________菌种。
【答案】（1）C6H12O62C2H5OH＋2CO2
（2） 酵母菌　 山楂果皮上的野生酵母菌
（3） 18～25　 酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量
（4） 酸性　 重铬酸钾
（5） 醋酸菌
【解析】(1)山楂酒的制作需要微生物无氧呼吸产生酒精，反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2。(2)与山楂酒发酵有关的微生物主要是酵母菌，菌种的主要来源是山楂果皮携带的野生的酵母菌。(3)20℃左右最适合酵母菌生长繁殖，所以发酵的温度应该在18～25℃，先通气后密封，原因是酵母菌在有氧条件下大量繁殖，增加菌种数量。(4)酒精可使酸性的重铬酸钾试剂由橙色变为灰绿色。(5)果醋发酵的菌种为醋酸菌。
2．微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。图为产油脂芽孢杆菌筛选的流程，其中B平板上的5个菌落是初筛得到的芽孢杆菌，C为B平板上菌落的原位影印，利用苏丹黑B可使脂类物质呈黑色的特性，对C进行染色，得到结果D。回答下列问题：

（1）图中对土壤菌液进行系列梯度稀释的目的是_________。
（2）若要使菌落能在A平板上生长，下列培养基组分中最合理的是__________（填“甲”“乙”“丙”），原因是___________。
表2培养基组分：
甲
葡萄糖、牛肉膏、蛋白脉、NaCl、琼脂、水
乙
葡萄糖、蔗糖、NaCl、琼脂、水
丙
葡萄糖、牛肉膏、NaCl、蔗糖、水
（3）培养基配制完成后需要立即进行灭菌，常用的灭菌方法为___________。
（4）根据D的染色结果，可判断B平板中的___________（填图中数字）是产油脂芽孢杆菌的菌落。
（5）将B平板中的产油脂芽孢杆菌的单菌落进一步纯化培养得到E。将E中的菌落接种到试管F的固体斜面培养基上，经培养后放入4℃冰箱中临时保藏，以后每3-6个月需要转接一次。这种方法不适合长期保藏菌种的原因是___________。如需长期保存可采用___________的方法。
【答案】（1）土壤菌数量较多，菌液浓度较大，如直接接种，菌落密集，在固体培养基表面无法形成单个菌落
（2）甲 培养基甲含有碳源、氮源、水、无机盐这几类营养物质，且加入了琼脂作为凝固剂，可以达到实验效果
（3）高压蒸汽灭菌法
（4）3
（5）菌种容易污染或产生变异 甘油管藏
【解析】（1）因土壤菌数量较多，菌液浓度较大，如直接接种，菌落密集，在固体培养基表面无法形成单个菌落，所以要对土壤菌液进行系列梯度稀释。（2）蛋白胨提供的主要营养是氮源和维生素。培养基甲含有碳源、氮源、水、无机盐这几类营养物质，且加入了琼脂作为凝固剂，可以达到实验效果；培养基乙不含蛋白胨（氮源），不合理；培养基丙不含凝固剂（琼脂），无法形成固体培养基，无法在培养基表面形成菌落。（3）培养基配制完成后需要立即进行灭菌，常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。（4）苏丹黑B将脂类染成黑色，而C又是B平板上菌落的原位影印，对照实验结果可知，平板B中的3是产油脂芽孢杆菌的菌落。（5）该种低温临时保藏菌种的方法，容易污染或产生变异，如需长期保存，可在温度为-20℃下采用甘油管藏的方法。
【点评】本题考查无菌操作技术、培养基、菌落的培养及筛选的相关知识。关键要求考生掌握实验的原理及基本实验操作技能。
3．腐乳是我国传统的发酵豆制品，已有近千年的历史。腐乳的生产过程一般分为前酵期（培菌）和后酵期（装瓶后常温条件下放置，自然发酵3个月），采集各时段腐乳坯样品，测定相关物质含量如图1所示。回答下列问题：
（1）毛霉产生的酶能将酪蛋白分解而产生透明圈，将三种纯化的毛霉菌种接种在酪蛋白培养基中得到三种单菌落甲、乙、丙，其菌落直径平均值分别为3.2cm、2.8cm、2.9cm，菌落与透明圈一起的直径平均值分别为3.7cm、3.5cm、3.3cm。应选择菌落____________（填“甲”、“乙”或“丙”）作为产蛋白酶活力高的毛霉候选菌。

（2）装瓶腌制腐乳时，在接近瓶口的表面要将盐铺厚一点，原因是 。卤水中的香辛料和料酒（食用酒）的作用是_________________________。
（3）据图1分析从“白块”到“晾晒2d”，腐乳坯中游离氨基酸含量变化的最主要原因是__________________
____________________；加盐腌制(腌坯)之后，腐乳坯中的游离氨基酸含量下降的原因___________________
________________________（答出两点）。请预测后酵期发酵瓶中的游离氨基酸的变化是___________。
【答案】（1）乙（1分）
（2）瓶口处被杂菌污染的可能性较大，加多点盐可以有效抑制微生物的生长 抑菌防腐和调味
（3）毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸，使氨基酸含量增加 食盐使毛霉的酶活性降低；加盐使豆腐中的水分析出，部分氨基酸随之析出（2分） 增加
4．2020年世界性的新型冠状病毒肺炎大流行，为了能更好地对病毒展开相关研究，科学家需要分离和培养病毒。如图是其流程示意图：

（1）将采集到的病毒样本进行稀释，如图所示，用____________________吸取100μL的病毒样本，注入到①中，使样本与稀释液充分混匀，依次操作后，④号试管中病毒浓度是样本的____________________倍。
（2）分离病毒标本需要无菌操作的原因____________________。是根据病毒的特征，培养体系A中必须含有____________________，病毒才能繁殖。
（3）为鉴定B是目标病毒，需进行____________________检测或抗原抗体检测，两种检测的原理分别是____________________和____________________。
（4）实验结束后，对所有废弃物必须进行____________处理。
【答案】（1）移液管 10−8
（2）防止其它微生物对实验造成影响 活细胞
（3）核酸检测 每一种生物的核酸都具有特异性，都有特定的核苷酸序列，都遵循碱基互补配对原则 抗原、抗体的特异性结合
（4）灭菌
【解析】（1）识图分析可知，该图将采集到的病毒样本进行稀释操作，操作过程中利用移液管吸取100μL的病毒样本，注入到①中，使样本与稀释液充分混匀，每次操作后样本稀释了100倍，因此依次操作后，④号试管中病毒被稀释了108，因此病毒的浓度是样本的10−8倍。（2）进行微生物的培养过程中，做到无菌操作是培养的关键。因此为了防止其它微生物（杂菌）对实验造成的影响，分离病毒标本需要无菌操作。病毒全部营寄生生活，病毒必须在活的宿主细胞内才能进行表现出生命活动，因此培养体系A中必须含有活的宿主细胞，病毒才能繁殖。（3）鉴定病毒可以采用核酸检测法或抗原抗体检测，核酸检测的原理是每种生物的核酸都具有特异性的特点，且都遵循碱基互补配对原则，因此依据核酸中核苷酸特定的序列进行检测，抗原抗体检测法的原理是：依据抗体可以和抗原进行识别并发生特异性结合的原理。（4）实验结束后，对所有废弃物必须进行灭菌处理，防止病毒带出实验室对生物以及人类健康等造成影响。
【点评】本题以新型冠状病毒为背景，考查微生物的分离和培养的过程，要求学生掌握稀释涂布平板法的操作过程和注意事项，把握微生物培养过程中操作的要点和目的，理解病毒的特点和鉴定的方法及原理，识记灭菌的意义，能够结合题意和所学是知识点解决问题。
5．植物芳香油气味芬芳，自然的芳香可使人精神处于最舒适的状态。此外，植物芳香油还可预防传染病、对抗细菌、病毒、霉菌等。请回答下列问题：
(1)植物芳香油是从植物中提取的特有的芳香物质，提取时的原料可取自植物的________________________
______(答出两种即可)，以及茎、地下茎、树干、树皮等器官，主要成分是萜类化合物及其衍生物。植物芳香油通常用________________________(答出两种即可)等方法提取。
(2)玫瑰精油是高级香水的主要成分，因为其____________________________，故常采用水蒸气蒸馏法提取，原理是利用________将其携带出来，形成油水混合物。此法在提取的过程中，对收集到的液体冷却后加入NaCl，其目的是____________________________。
(3)对于植物中另一些有效成分，如胡萝卜素之类，可以根据其____________________的特点，采用萃取法提取。萃取的效率主要取决于________________________。提取的胡萝卜素粗品可通过________法进行鉴定。
【答案】（1）花、叶、根、果实、种子　 蒸馏、压榨、萃取
（2） 化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏　 水蒸气　 促使油水混合物分层
（3） 易溶于有机溶剂 　萃取剂的性质和使用量　 纸层析
【解析】(1)提取植物芳香油的材料可以是植物的花、叶、根、果实、种子等，常用的植物芳香油提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等。(2)玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，因此常采用水蒸气蒸馏法提取，原理是利用水蒸气将其携带出来，形成油水混合物。此法在提取的过程中，对收集到的液体冷却后加入NaCl，其目的是促使油水混合物分层。(3)胡萝卜素易溶于有机溶剂而不溶于水，常采用萃取法提取；萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量；提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定。
6．黄曲霉和寄生曲霉是常见的真菌，多见于发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。黄曲霉素是由黄曲霉和寄生曲霉等产生的代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉素Bl（AFB1）的结构类似物——豆香素（C9H6O2）筛选出能高效降解AFB1的菌株，具体过程如下图所示，其中序号代表过程。

（1）为了筛选到AFB1降解菌，可选的采样地点是_____。
（2）在筛选AFB1降解菌时，1号培养基的碳源是_____，过程③所需要的工具是_____。2号培养基加入琼脂的目的是_____。
（3）在此过程中，鉴定不同菌落降解AFB1能力的方法是_____。
（4）菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的发酵液进行离心，发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液的。经检测发现上清液中存在多种蛋白质，为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分，科研小组设计了实验过程，如下表。表中①、②、③分别表示_____（用“+”或“-”表示）。如果验证成功，则④与⑤的大小比较关系是_____。
不同处理或测定
试管甲
试管乙
培养过降解菌的上清液
①
②
一段时间后，分别加入含AFB1的培养基
蛋白质K水解酶
+
③
测定培养基中AFB1含量
④
⑤
表中“＋”表示添加，“-”表示不添加，甲乙试管所加物质的量均相同。
【答案】（1）霉变的玉米或粮食
（2）豆香素 涂布器（无菌玻璃刮铲） 形成固体培养基，形成菌落
（3）准备含有等量黄曲霉素的液体培养基若干瓶，将挑取不同菌落放置在不同的瓶子中，一段时间后，测量剩余黄曲霉素的量
（4）++- ④大于⑤
【解析】（1）黄曲霉素Bl（AFB1）一般来自发霉的粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上，在霉烂的食品中富含AFB1，其中可能含有较多的AFB1降解菌，因此为了筛选到AFB1降解菌，可以从霉变的玉米或粮食采样。（2）豆香素（C9H6O2）可以为AFB1降解菌提供碳源，所以1号培养基的碳源是豆香素，筛选微生物的培养基一般是固体培养基，培养基中需要加入一定量的琼脂，目的是作为凝固剂，以制备固体培养基。筛选微生物可以采用稀释涂布平板法，因此过程③所需要的工具是涂布器（无菌玻璃刮铲）。（3）鉴定不同菌落降解AFB1能力的方法是 准备含有等量黄曲霉素的液体培养基若干瓶，将挑取不同菌落放置在不同的瓶子中，一段时间后，测量剩余黄曲霉素的量。通过比较各瓶中黄曲霉素的剩余量得出结论。（4）根据题意试管甲、乙分别作为实验组和对照组，自变量是有无蛋白质K，可以通过在两试管中加入或不加蛋白质K水解酶来控制自变量，故③表示不添加（－）。两组实验的无关变量要一致，①、②都表示添加（+）培养过降解菌的上清液（含有降解菌的分泌物）。由于试管甲中蛋白质K被加入的蛋白质K水解酶分解，因此试管甲对应的培养基中AFB1不能被降解，含量高，而试管乙中培养基中AFB1被蛋白质K降解，含量低，即④大于⑤。
【点评】本题主要考查微生物的培养和应用，解题关键是掌握微生物的培养、筛选、分离的方法，能够根据题目提供的信息回答问题。



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