高中生物高考押新课标全国卷第37题-备战2021年高考生物临考题号押题（新课标卷）（解析版）

这是一份高中生物高考押新课标全国卷第37题-备战2021年高考生物临考题号押题（新课标卷）（解析版），共31页。试卷主要包含了 高压蒸汽灭菌 ，7H2O，0g等内容，欢迎下载使用。
押新课标全国卷第37题
高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆

从近几年的新课标卷的考查知识点来看，第37题主要考查微生物的培养和利用、发酵等知识。这部分内容难度不大，要求掌握教材知识，属于识记性内容，预计2021年高考也可能会以生态环境的治理为切入点，考查微生物的分离和培养，还可能考查果酒、果醋的制作，腐乳和泡菜的制作等，紧贴生活实际。

1.（2020新课标1卷）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 (2). 琼脂 (3). 选择 (4). 104 (5). S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (6). 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 (7). 水、碳源、氮源和无机盐
【解析】
【分析】
培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
【详解】（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。
【点睛】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新课标2卷）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 (2). 还原糖（或答：葡萄糖） (3). 消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 (4). 使蛋白质发生变性 (5). 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 (6). 酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
【解析】
【分析】
SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳原理：在离子强度低时，主要以单体形式存在的SDS可以与蛋白质结合，生成蛋白质-SDS复合物。由于SDS带有大量负电荷，复合物所带的负电荷远远超过蛋白质原有的负电荷，这使得不同蛋白质间电荷的差异被掩盖。而SDS-蛋白质复合物形状都呈椭圆棒形，棒的长度与蛋白质亚基分子量有关，所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白只存在分子大小的差别，利用这一点可将不同的蛋白质分开 （分子筛效应），因此SDS-PAGE常用于检测蛋白质亚基的分子量及鉴定纯度。
【详解】（1）测定酶活性时，可以通过检测单位时间内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。
【点睛】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新课标3卷）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 (2). 细胞壁 (3). 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 (4). 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 (5). 酵母 (6). 促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖 (7). 好氧
【解析】
【分析】
1、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。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、果胶分解酶和果胶酯酶等。
2、果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
3、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】（1）由分析可知，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。
【点睛】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。

生物技术拥有巨大的发展空间，给人们的生活带来了深刻的变化。请回答下列问题：
（1）无菌技术是实验室获得纯净培养物的重要措施，无菌技术除了防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还可以________________________；实验过程中防止被其他外来微生物污染的措施有___________________（至少答两点）。
（2）从土壤中分离纯化细菌常用的接种方法是___________和___________两种。通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的______________________。
（3）橙子的果肉可用于制备果酒和果醋。用橙子加工橙汁过程中加入___________可使混浊的果汁变得澄清，酿制的橙子酒没有酒味只有醋味，可能的原因是________________。
【答案】避免操作者自身被微生物污染 对实验室的空间、操作者的衣着和双手进行清洁和消毒、将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌（或实验操作应该在酒精灯火焰附近进行、操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触） 平板划线法 稀释涂布平板法 鉴定 果胶酶 发酵时处于通气状态，醋酸菌将橙汁中的糖分解成醋酸，或是将乙醇转变成醋酸
【分析】
菌种分离就是用无菌操作的方法将所需要的菌从混杂的微生物群体中单独分离出来的过程。最简单的分离微生物的方法是平板划线法，即用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。
【详解】
（1）无菌技术除了防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还可以避免操作者自身被微生物污染。为防止杂菌污染需要对实验室的空间、操作者的衣着和双手进行清洁和消毒，将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌，实验操作应该在酒精灯火焰附近进行，操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触。
（2）从土壤中分离纯化细菌常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法两种。通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。
（3）果胶酶能分解植物细胞壁和胞间层，用橙子加工橙汁过程中加入果胶酶可使混浊的果汁变得澄清。果醋发酵需要有氧环境，果酒发酵需要无氧环境，因此酿制的橙子酒没有酒味只有醋味，可能的原因是发酵时处于通气状态，醋酸菌将橙汁中的糖分解成醋酸，或是将乙醇转变成醋酸。

1．纯化微生物的接种方法
比较项目
平板划线法
稀释涂布平板法
关键操作
接种环在固体平板培养基表面连续划线
①一系列的梯度稀释；
②涂布平板法操作
注意事项
每次划线前后均需灼烧接种环
稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度
菌体获取
在具有显著的菌落特征的菌落中挑取菌体
从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体
优点
可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落
既可以获得单细胞菌落，又能对微生物计数
缺点
不能对微生物计数
操作复杂，需要涂布多个平板
2．平板划线操作的注意事项
（1）操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：

第一次操作
每次划线之间
划线结束
目的
杀死接种环上原有的微生物
杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少
杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者
（2）灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
（3）第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
（4）划线时最后一区不要与第一区相连。
（5）划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
3、微生物计数易错提醒
“选择菌落数在30～300的平板”的两个提醒
用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：
（1）只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。
（2）得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：
①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。
②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。
4．微生物的鉴别方法
（1）菌落特征鉴别法：根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。
（2）指示剂鉴别法：如以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素。
（3）染色鉴别法：如利用刚果红染色法，根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物。
5．筛选微生物的三种方法
（1）单菌落挑取法：利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物。
（2）选择培养法：利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物。
（3）鉴定培养法：利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物。
6．果酒、果醋制作的注意事项
（1）材料的选择与处理
选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后除去枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（2）防止发酵液被污染
需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染，榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；封闭充气口；若用简易的发酵装置；每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
（3）控制好发酵时间与温度、果醋制作时适时充气。
【特别提醒】
氧气供应状况对酒精发酵结果影响的分析方法
（1）酒精发酵所需的氧气供应条件
①发酵前期：需要通入空气或在发酵瓶中留有一定的空间，可以给酵母菌提供氧气以利于酵母菌通过有氧呼吸大量增殖。②发酵后期：要通过密封严格控制无氧环境，以利于酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。
（2）酒精发酵异常的情况
①酒精发酵的前期如果供氧不足，酵母菌数量少，产生的酒精少。②酒精发酵后期如果密封不严，则酵母菌数量充足，但是不能产生酒精。



1．厨余垃圾富含淀粉、蛋白质、脂肪等，利用微生物发酵处理不仅可以减少环境污染，还可以生产大量的微生物菌体蛋白（可做饲料），实现厨余垃圾的无害化和资源化利用。
（1）厨余垃圾废液中的淀粉、蛋白质、脂肪等微溶性物质，可以被微生物在体外分解，原因是微生物能_______________。
（2）为了提高处理效率，必须进行微生物的纯化，常用的微生物分离技术有稀释涂布平板法
和_____________。
（3）研究发现圆褐固氮菌和芽孢杆菌（均为需氧型）处理厨余垃圾废液效果好。为探究圆褐固氮菌和芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的最佳接种量比，来制备微生物菌剂，研究者做了如下实验：
①将两种菌液进行不同配比分组处理如下表所示：
编号
A
B
C
D
圆褐固氮菌：芽孢杆菌
1:0
0:1
1:1
2:1
将上表菌液分别接种于50mL某厨余垃圾废液中进行振荡培养，振荡处理的目的是___________。
本实验的对照组应在50mL厨余垃圾废液中接种___________。
②培养3天后测定活菌数：取一定量菌液进行___________，然后分别取0．1mL的菌液采用涂布平板法接种于完全培养基中培养。进行计数时，可依据菌落形态对两种菌进行区分，并选取菌落数在___________范围内的平板。实验结果如下图所示（其中黑色柱形图代表圆褐固氮菌菌落数），由实验结果得出的初步结论是：___________。

【答案】（合成）分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等 平板划线法 供氧；目的菌与培养液充分接触 等量无菌水 梯度稀释 30～300 两种菌（或圆褐固氮菌和芽孢杆菌）的最佳接种量比例为1∶1
【分析】
1、常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
2、在统计菌落数目时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30-300的平板进行计数。
【详解】
（1）微生物分解淀粉、蛋白质、脂肪等微溶性物质，是因为微生物能（合成）分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。
（2）微生物分离技术有稀释涂布平板法和平板划线法。
（3）①要探究圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某餐厨垃圾废液的最佳接种量比，故需要将不同配比的菌液接种在50mL某餐厨垃圾废液中，为了保证氧气供应及目的菌与培养液充分接触，需要进行振荡培养。另外为了减小误差，还需要设置对照组，接种等量无菌水。
②培养3天后要测定活菌数，需要进行稀释涂布平板法进行接种，故需要取一定量菌液进行梯度稀释，然后分别取0. 1mL的菌液采用涂布法接种于基本培养基中培养。可以根据菌落的形态区分两种菌，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30-300的平板进行计数。根据实验数据可知，两种菌混合接种时有效菌落数均大于单独接种，且两菌种接种量比例为1：1时，废液中两种菌种的有效活菌数能够实现同步最大化。
【点睛】
本题主要考查实验，注意实验目的是探究圆褐固氮菌和芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的最佳接种量比，进而找出实验变量。
2．聚乙烯（PE）是农田常用的塑料膜的主要成分，难以被降解，往往会造成土壤污染。下图为研究人员分离 PE 降解菌的流程图。回答下列问题。

（1）微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、无机盐、______四类。图可知，与选择培养相比，划线纯化的培养基中特有的成分是______。该实验所用的选择培养基只能以聚乙烯（PE）为唯一碳源，其原因是______。
（2）若要对选择培养后的 PE 降解菌进行计数，则可采用________法和显微镜直接计数，其中前者计数结果往往偏小，原因是__________________。
（3）若划线的某个平板经过培养后，第一划线区域的划线上都长满了菌落，第二划线区域划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落，则划线无菌落的原因可能有__________。
（4）研究人员在选择培养基中发现两种降解聚乙烯（PE）的酶。可用凝胶色谱法分离这两种酶，先洗脱出来的是相对分子质量_____（填"较大"或"较小"）的酶，原因是____。
【答案】碳源、氮源 琼脂 只有能降解利用聚乙烯（PE）的菌株才能生存繁殖 稀释涂布平板 有的菌落是由2 个以上重叠的细胞繁殖而来 接种环在二区划线前未冷却即划烫死了菌种（或不小心从一区末端的空白处划线 ） 较大 相对分子质量较大的蛋白质，不进入凝胶颗粒内部、路径短、速度快
【分析】
1、根据题意和图示分析可知：图示是研究人员分离 PE 降解菌的流程图，首先用选择培养基从土壤中筛选出菌种，再采用平板划线法纯化出相应的菌种。
2、培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】
（1）微生物生长繁殖所需的营养物质主要有水、无机盐、碳源、氮源四类；据图可知，选择培养基是液体培养基，划线纯化的培养基是固体培养基，与选择培养相比，划线纯化的培养基中特有的成分是琼脂。该实验所用的选择培养基只能以聚乙烯（PE）为唯一碳源，其原因是只有能降解利用聚乙烯（PE）的菌株才能生存繁殖。
（2）若要对选择培养后的 PE 降解菌进行计数，则可采用稀释涂布平板法法和显微镜直接计数，其中前者计数结果往往偏小，原因是有的菌落是由2 个以上重叠的细胞繁殖而来。
（3）若划线的某个平板经过培养后，第一划线区域的划线上都长满了菌落，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落，则划线无菌落的原因可能有接种环在二区划线前未冷却即划烫死了菌种（或不小心从一区末端的空白处划线 ）。
（4）研究人员在选择培养基中发现两种降解聚乙烯（PE）的酶。可用凝胶色谱法分离这两种酶，先洗脱出来的是相对分子质量较大的酶，原因是相对分子质量较大的蛋白质，不进入凝胶颗粒内部、路径短、速度快。
【点睛】
本题结合探究实验过程，考查微生物的培养和分离、探究实验等知识，要求考生识记培养基的成分、种类及作用；掌握分离微生物常用的两种方法及操作过程；掌握探究实验的原则，能结合图中信息知识答题。
3．尿素最初是从人的尿液中发现的，但随着科学家成功实现尿素的体外人工合成，尿素的生产逐渐走向工业化，尿素也逐步成为一种重要的农业氮肥。下图是土壤中分解尿素的细菌分离与计数的基本流程，请回答有关问题：

（1）配制图中所用培养基，在熔化琼脂时需要不断用玻棒搅拌，目的是_____ 。配制好的培养基转移到锥形瓶中后，可采用_____方法进行灭菌。
（2）该过程采用的接种方法是 _____，培养一段时间要能在培养基表面形成单个的菌落，从操作层面需要满足两个条件：一是_____；二是涂布时要尽量做到均匀涂布。
（3）该实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用，其原理是_____。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用，对照组的设置是_____。
（4）一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是_____。
（5）在筛选尿素分解菌的培养基中应加入_____，用于鉴定该种细菌能够分解尿素。
【答案】防止琼脂糊底而导致烧杯破裂 高压蒸汽灭菌 稀释涂布平板法 菌液的稀释度要足够高 只有以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长 用完全培养基接种后在相同条件下同时培养 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 酚红指示剂
【分析】
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中，需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，计数的关键是经梯度稀释后的倍数要合适，计数时通常选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数。
培养基配置的基本过程：计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤；
2、微生物常见的接种的方法：
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】
（1）图中所示为固体培养基，在熔化琼脂时需要不断用玻棒搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂，培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。
（2）由于本实验需要进行计数，所以采用的接种方法是稀释涂布平板法；培养一段时间要能在培养基表面形成单个的菌落，需要菌液的稀释度要足够高，防止多个细菌连在一起。
（3）由于只有以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生长，所以该培养基能够起到筛选分解尿素的微生物的作用，为判断其是否起到了筛选作用，需要用完全培养基接种后在相同条件下同时培养，如果完全培养基上的菌落数目大于选择培养基，则说明起到选择作用。
（4）由于两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。
（5）可以在筛选尿素分解菌的培养基中应加入酚红指示剂，鉴定该种细菌能够分解尿素。
【点睛】
本题考查了土壤中分解尿素细菌的筛选与计数实验的有关知识，要求考生能够识记培养基的成分，明确尿素分解菌筛选时需要利用尿素作为唯一氮源，掌握稀释涂布平板法中样本中细菌数目的计算方法。
4．回答下列有关微生物的发酵问题．
（1）乳酸菌能产生亚硝酸盐还原酶从而分解亚硝酸盐，从泡菜滤液中筛选出亚硝酸盐还原酶活力较高的乳酸菌，纯化乳酸菌所用的选择培养基以_________为唯一氮源，进入乳酸菌的亚硝酸盐的主要作用是_____ 。
（2）检测泡菜滤液乳酸菌的含量时，通常将样品进行一系列的梯度稀释，将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，然后记录菌落数，这种方法称为_______ ，如果看到培养基上菌落数较少，推测可能的原因是_________ 。
（3）亚硝酸盐的含量变化先增加后下降，亚硝酸盐含量下降的原因是________ 。发酵初期乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是____________________ 。
（4）某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_______ 。消毒常采用巴氏消毒法，这种方法的优点是_______ 。
（5）泡菜发酵发现10天内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，但无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是_______ 。
【答案】亚硝酸盐 用于合成菌体的含氮物质(或用于合成菌体细胞物质或提供N源） 稀释涂布平板法 稀释的倍数太大 后期缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；同时乳酸菌产生亚硝酸盐还原酶会将亚硝酸盐分解，因而亚硝酸盐含量下降 发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸量迅速积累 未将锅内冷空气排尽 在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应时间即为最佳发酵时间
【分析】
泡菜制作的原理是乳酸菌发酵；由于在泡菜制作过程中，微生物会将原料中的硝酸盐还原形成亚硝酸盐，因此在发酵初期亚硝酸盐含量会逐渐升高，发酵后期亚硝酸盐又会被某些微生物氧化成硝酸盐，亚硝酸盐含量又会逐渐下降，因此在泡菜制作过程中要检测亚硝酸盐的含量，确定合适的取食时间。
【详解】
（1）为筛选出亚硝酸盐还原酶活力较高的乳酸菌，纯化乳酸菌所用的选择培养基应以亚硝酸盐为唯一的氮源，不能利用亚硝酸盐的微生物则不能生长；亚硝酸盐作为乳酸菌的氮源，可以用于合成菌体的含氮物质。
（2）检测泡菜滤液乳酸菌的含量时，通常将样品进行一系列的梯度稀释，将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，然后记录菌落数，这种方法称稀释涂布平板法。若稀释的倍数太大，可能会导致培养基上菌落数目较少。
（3）亚硝酸盐含量达到峰值后下降，是因为后期缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；同时乳酸菌产生亚硝酸盐还原酶会将亚硝酸盐分解，从而导致亚硝酸盐含量下降。发酵初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸量迅速积累，故发酵初期乳酸含量很低，中后期急剧增加。
（4）在使用高压蒸汽灭菌锅时，若未将锅内冷空气排尽，可能会使锅内压力达到设定要求，但没有达到相应温度。巴氏消毒法在较低温度下，既可以杀死病菌，在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。
（5）泡菜发酵10天内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，但要确定最佳发酵时间，还需延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应时间即为最佳发酵时间。
【点睛】
本题考查泡菜制作和微生物实验室培养的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
5．幽门螺旋杆菌（Hp）是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因子，能分解对热不稳定的尿素。研究人员从带菌者胃黏膜样本中分离出该类细菌，并进行大量培养。所利用的培养基成分：葡萄糖10．0 g、蛋白胨5．0 g、KH2PO4 1．4 g、Na2HPO4 2．1 g、尿素1．0 g、琼脂15．0 g、H2O（定容至1 L）。回答下列问题：
（1）分析培养基的成分可知，上述培养基___________（填“能”或“不能”）用于分离Hp，理由是_____________________________________。
（2）培养基配制和灭菌时，灭菌与添加尿素的先后顺序是___________；实验室中对培养基进行灭菌常用的方法是____________________________________________。
（3）利用平板划线法划线的某个平板培养一段时间后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了Hp，但第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落的操作失误可能是____________________________________________（答出一项即可）。
（4）向使用的培养基中添加酚红指示剂，利用颜色变化可实现对分离的Hp的初步鉴定，该实验思路的原理是_________________________________。若要临时保存Hp样本，可将其接种到___________培养基上。
【答案】不能 培养基中含有蛋白胨，尿素不是唯一氮源 先灭菌再添加尿素 高压蒸汽灭菌法 接种环灼烧后未冷却，划线未从第一区域末端开始 Hp合成的脲酶将尿素分解成氨，氨使培养基的碱性增强，从而使酚红指示剂变红 固体斜面
【分析】
1、培养基从功能上可以分成选择培养基和鉴别培养基。
2、由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，pH升高，指示剂变红。
3、对频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法，首先将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养，当菌落长成后，将试管放入4℃的冰箱中保存，但这种方法保存的时间不长，菌种容易被污染或产生变异。需要长期保存的菌种，采用甘油管藏法，放在-20℃的冷冻箱中保存。
【详解】
（1）由题干可知，培养基中含有蛋白胨，蛋白胨能提供氮源，因而尿素不是唯一氮源，所以题述培养基不能用来分离 Hp。
（2）尿素对热不稳定，故对培养基进行配制和灭菌时，应先灭菌，再添加无菌的尿素。实验室中对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。
（3）利用平板划线法划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了 Hp，但第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落的操作失误可能是接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始。
（4）Hp 合成的脲酶将尿素分解成氨，氨使培养基的碱性增强，从而使酚红指示剂变红，因此向选择培养基中添加酚红指示剂，通过颜色变化可实现对分离的 Hp 初步鉴定。临时保存 Hp 样本，应采用临时保藏法，将菌种接种于试管内的固体斜而培养基上，在适宜温度下培养，当菌落长成后，放入 4 ℃的冰箱中保存。
【点睛】
本题考查了微生物的分离与培养的有关知识，要求考生掌握菌种分离与纯化的方法和步骤，微生物的实验室分离是重点内容，考生需重点掌握教材的基础知识点，注意归纳总结。
6．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验．实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题：
（1）培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了_____和_____。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是________和_________。
（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是_____________。
（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于____________中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。
（4）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有多种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_______。
【答案】氮源 碳源 无机盐 水 高压蒸汽灭菌 恒温培养箱 无菌水 高
【分析】
1、蛋白胨来源于动物原料，含有维生素、糖和有机氮等营养物质，糖类含有碳元素。微生物培养基的配方中，一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，培养基配制时全程要求无菌操作，常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
2、不同种类的微生物往往需要不同的培养温度和培养时间，细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d。
3、为了检测培养基平板灭菌是否合格或培养过程中是否被杂菌污染，在培养接种物时还应设置一个无菌的平板作为对照。同种微生物表现出稳定的菌落特征，这些菌落特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。
【详解】
（1）微生物培养基的配方中，一般都含有碳源、氮源、水和无机盐。蛋白胨含有维生素、糖和有机氮等营养物质，主要为细菌培养提供氮源；淀粉中含有碳元素，为细菌培养提供碳源；除此之外，培养基还必须含有的基本成分是水和无机盐。
（2）对培养基灭菌常采用的方法是高压蒸汽灭菌法。
（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，对于接种了培养物的平板，要将其置于适宜温度的恒温培养箱中培养。为了检测培养基平板灭菌是否合格或培养过程中是否被杂菌污染，使实验结果更可靠，应该同时在另一平板上接种无菌水作为对照。
（4）菌落是由一个细菌细胞繁殖而来的。不同的细菌形成的菌落具有不同的形态和颜色，这是识别不同细菌的主要依据。培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，说明湖水样品中有多种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的得程度越高。
【点睛】
本题考查微生物培养相关知识，意在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
7．尿素分解菌能分泌A酶将尿素分解为二氧化碳和氨，氨能被植物吸收利用。某中学生物兴趣小组从土壤中分离尿素分解菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，为筛选尿素分解菌，配制了以下甲、乙两种培养基。
请回答以下有关问题：

KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4.7H2O
蛋白胨
葡萄糖
. 尿素
琼脂
甲培养基
1.4g.
2. lg
0.2g
1. 0g
10.0g
1. 0g
15.0g
乙培养基
1.4g
2.1g
0.2g
-
10. 0g
1. 0g
1. 0g
（1）A酶是_______，上述培养基中的KH2PO4和Na2HPO4的作用是_______。
（2）根据培养基的成分分析，能分离出上壤中尿素分解菌的是______ ，理由是____________。
（3）要统计每克上壤样品中活菌数目，最好采用_______法接种。某同学取稀释倍数为106倍的菌液0．2 mL接种后，测得平板上菌落数为156、178和191，则每毫升样品中的菌落数为____。对尿素分解菌进行鉴定时，需要在选择培养基中加入________。
（4）该小组中有人设想：由活性A酶和尿素混合，制成"加酶尿素”，尿素肥效肯定更高，为了提高“加酶尿素”中脲酶的利用率，应当采用_________技术。
【答案】脲酶 提供无机盐和维持培养基的pH稳定 乙 分离尿素分解菌的选择培养基应以尿素为唯一氮源，甲培养基的氮源除了尿素外，还有蛋白胨，而乙培养基是以尿素为唯一氮源 稀释涂布平板 8．75×108 酚红指示剂 固定化酶
【分析】
配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够在此培养基上生长的细菌就是能分解尿素的细菌；分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
【详解】
（1）尿素分解菌能分泌脲酶将尿素分解为二氧化碳和氨，所以A酶为脲酶。培养基中的KH2PO4和Na2HPO4的作用为：提供无机盐和维持培养基的pH稳定。
（2）筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮原，甲培养基除了尿素外，还有蛋白胨作为氮源，因此乙能分离出土壤中尿素分解菌，而甲不能。
（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进行微生物的计数，统计平板上的菌落数目可以推测出样品中的活菌数，因此要统计每克土壤样品中活菌数目，最好采用稀释涂布平板法接种。每毫升样品中的菌落数=（156+178+191）÷3÷0．2×106=8．75×108个。对尿素分解菌进行鉴定时，需要在选择培养基中加入酚红指示剂。
（4）利用固定化酶技术，可以使脲酶反复使用，提高了酶的利用率。
【点睛】
本题主要考查微生物的培养和分离的相关知识点。考查学生获取信息、理解和分析等能力。体现了生物学科核心素养中的生命观念和科学思维。
8．我国制作泡椒的历史悠久，泡椒是川菜中特有的调味料。泡椒在储运过程中可能会发生胀袋而缩短保质期。某实验小组从泡椒中筛选出产气微生物，为延长泡椒保质期提供了理论依据。回答下列问题：
（1）泡椒属于泡菜的一种，制作泡椒时要先将盐水煮沸，目的是____________________。为了缩短泡椒的制作时间，可加入少量的陈泡椒液，目的是____________________。
（2）制作泡椒主要利用的微生物是__________。泡椒成熟过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物__________。
（3）该实验小组对泡椒水样品中的微生物进行了分离计数，过程如图所示。图中所示过程需要使用的接种工具是____________________。若接种0．2mL菌液并培养48h后，三个重复组平板上的菌落数分别为35，39和31，则每毫升泡椒水样品中的微生物数量是__________个。若培养的时间过短，则可能导致最终的计数值__________，原因是____________________。

【答案】杀灭杂菌 增加乳酸菌数量 乳酸菌 亚硝胺 涂布器 1.75×106 偏低 培养时间不足导致遗漏菌落数目
【分析】
1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化分解为乳酸。
2、泡菜的制作流程是：选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。
3、泡菜中的亚硝酸盐含量可以用比色法测定，即在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮盐与N1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
【详解】
（1）泡菜制作的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，在制作泡菜时所配制的泡菜盐水要煮沸，目的是杀灭盐水中的微生物，防止杂菌污染。由于陈泡菜液中含有乳酸菌，在盐水中加入陈泡菜液的目的是增加乳酸菌的数量。
（2）制作泡椒主要利用的微生物是乳酸菌，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸使蔬菜变酸。泡椒成熟过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物亚硝胺。
（3）据图可知，该实验小组对泡椒水样品中的微生物进行了分离计数的方法是稀释涂布平板法，接种工具是涂布器。根据图解可知菌液被稀释了104倍（M），同时选择菌落数目在30-300的进行计数，所以每毫升含菌数为（35+39+31）÷3÷0.2×104=1.75×106个。计数时，要每天统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果。若培养的时间过短，会因为培养时间不足而导致遗漏菌落的数目，使最终的计数值偏低。
【点睛】
本题考查泡菜的制作和微生物的计数，对于此类试题，需要考生识记参与泡菜制作的微生物及其代谢类型，掌握泡菜制作的原理及条件，能结合所学的知识准确答题。
9．为开发适合猪生长的发酵秸秆饲料，某科研小组以猪盲肠为微生物来源，从中分离能有效分解纤维素的细菌。回答下列问题。
（1）分离纯化纤维素分解菌时，首先需要用____________对猪盲肠食糜进行梯度稀释，进行梯度稀释的原因是____________。
（2）将猪盲肠食糜稀释液接种到纤维素鉴别培养基上培养一段时间后，将刚果红溶液倒入培养基中浸染10分钟后，用____________溶液洗去表面浮色。有分解纤维素能力的菌落周围会出现透明圈。测量并记录透明圈、菌落直径，结果如表所示。分析实验结果，应选择的最优目标菌株为____________号。需要进一步测定所得菌株纤维素酶活性，其活性可用一定条件下____________表示。
不同菌株的透明圈直径和菌落直径
菌株编号
透明圈直径
菌落直径
1
2．81
1．62
2
3．23
0．71
3
3．03
1．09
（3）利用上述所得菌株制备纤维素酶的流程如图。透析的目的是____________；粗提物中包含纤维素酶及其他杂蛋白。请写出一种纯化得到纤维素酶的方法及其纯化原理____________。

【答案】无菌水 猪盲肠食糜中微生物的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落 氯化钠 2 单位时间内纤维素的消耗量（减少量）或葡萄糖的生成量 除去小分子杂质 凝胶色谱法：根据蛋白质之间的分子大小、吸附性质等差异进行纯化；或电泳法：根据蛋白质之间的电荷、分子大小等差异进行纯化
【分析】
在加入刚果红染液的培养基中，刚果红可以与纤维素结合形成红色的复合物。纤维素分解菌可以产生纤维素酶将纤维素分解为葡萄糖，因此在纤维素分解菌的菌落周围，由于缺少纤维素而出现透明圈，这是刚果红染液可以鉴别纤维素分解菌的原理。
【详解】
（1）分离纯化纤维素分解菌时，首先需要用无菌水对猪盲肠食糜进行梯度稀释，进行梯度稀释的原因是猪盲肠食糜中微生物的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落。
（2）刚果红溶液染色后，需要用氯化钠溶液洗去表面浮色。由于2号透明圈直径/菌落直径最大，所以为最优目标菌株。纤维素酶的活性可用一定条件下单位时间内纤维素的消耗量（减少量）或葡萄糖的生成量。
（3）透析的目的是除去小分子杂质。纯化得到纤维素酶的方法及其纯化原理有：凝胶色谱法：根据蛋白质之间的分子大小、吸附性质等差异进行纯化；电泳法：根据蛋白质之间的电荷、分子大小等差异进行纯化。
【点睛】
本题主要考查纤维素分解菌的鉴别，意在强化学生对纤维素分解菌的鉴别的识记与理解。
10．在缤彩纷呈的生物世界里，微生物似乎显得过于微小和沉寂。然而，它们在自然界却作用非凡！回答下列关于微生物培养与应用的问题：

（1）在微生物培养过程中提供的培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐等。水在培养基中提供的主要营养为_______。除了提供上述几种主要营养物质以外，培养基制备时还需要满足微生物生长对pH、氧气以及______________的要求。
（2）微生物的培养过程中常使用无菌技术。要想获得纯净物的关键是______________。常用的无菌技术包括消毒和灭菌两个方面。而对于接种室、接种箱等可采用紫外线照射进行消毒，其原因是紫外线能______________。
（3）某研究小组为探究“好一多”折耳根酸奶中的乳酸菌数量，实验操作如图所示，使用该方法统计数据时常用科学计数法，结果需要乘以10n后，才用于表示乳酸菌的数量（单位： 个/mL），这里的n=_____。该方法可用于微生物计数的原因是_______________。
（4）土壤中的某些微生物是自养微生物，能利用空气中的二氧化碳作为碳源。某生物兴趣小组从土壤中分离出一种X细菌。若要设计实验鉴定X细菌能否利用空气中的二氧化碳作为碳源。请简要写出实验思路，预期结果和结论，即__________________________________。
【答案】水 特殊营养物质 防止杂菌污染 破坏DNA结构和使蛋白质变性 6 样品稀释度足够高时，培养基表面的一个单菌落来源于稀释液中的一个活菌 将X细菌接种到无碳的培养基上，置于适宜的环境中培养一段时间后，观察有无菌落的形成。若有菌落形成，则X细菌能利用空气中的二氧化碳作为碳源
【分析】
1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用；
2、实验室常用的消毒方法：煮沸消毒；化学药物消毒；紫外线消毒；
3、实验室常用的灭菌方法：灼烧灭菌，干热灭菌，高压蒸汽灭菌。
【详解】
（1）水在培养基中为微生物提供水，培养基除提供水、碳源、氮源和无机盐等营养物质外，还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求；
（2）获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，常用的无菌技术包括消毒和灭菌两个，紫外线照射消毒的原因是紫外线能破坏DNA结构和使蛋白质变性；
（3）要对微生物计数可以采用活菌计数法或显微镜直接计数法，题目所给的图片信息是采用的活菌计数法，具体操作是通过稀释涂布平板法完成的。由①②的操作可知这时已对酸奶样品稀释了100倍，②重复3次又稀释了1000倍，共稀释了105倍，从中取出0.1ml样进行涂布，因此这里的n=6，而稀释涂布平板法可以用于分离微生物和统计样品中活菌数目，因为当样品稀释度足够高时培养基表面生长的一个单菌落来源于稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数能够推测出样品中大约含有多少活菌；
（4）要想证明该结论（X细菌能否利用空气中的二氧化碳作为碳源），应将X细菌接种在无碳源的培养基进行培养，能够利用空气中的二氧化碳作为碳源的细菌能够在该培养基上形成菌落。
实验思路：将X细菌接种到无碳源的培养基上，置于适宜的环境中培养，一段时间后观察有无菌落的形成；
预期结果：有大量菌落形成；
结论：X细菌能够利用空气中的二氧化碳作为碳源。
【点睛】
本题考查了微生物的分离与培养的有关知识，要求考生能够识记培养基的成分，掌握实验室常用的消毒和灭菌的方法，能够根据表格中培养基的成分判断培养基的类型，再结合所学知识准确答题。
11．我国科学家屠呦呦因在抗疟药物青蒿素研究上的突出贡献而获得诺贝尔奖。青蒿素为无色针状结晶、不易挥发的萜类化合物，高温下结构易被破坏。青蒿素可用如下方法提取：
黄花蒿晒干、粉碎→浸泡、萃取→过滤→浓缩提取液→粗品→精制
回答下列问题。
（1）浸泡萃取时，可用石油醚或乙醇等有机溶剂，原因是_____。浓缩提取液时利用_____的原理即可获得青蒿素粗品，该过程可用_____装置。
（2）实验研究显示，采用石油醚和乙醇做萃取剂时，萃取效果差别不大，但生产中常用乙醇而不用石油醚做萃取剂，主要原因是_____。
（3）为了提高萃取效率，可在萃取液中加入适量的纤维素酶，因酶具有_____特性，使纤维素酶能在短时间内大幅度提高萃取效率的同时还不破坏青蒿素。为了使酶发挥作用后易与青蒿素分离，可对酶采用_____技术。
（4）是否可利用鉴定胡萝卜素的纸层析法鉴定提取物中是否含有青蒿素？请说明理由_____。
【答案】青蒿素是有机物，易溶于有机溶剂 有机溶剂易挥发而青蒿素不易挥发 蒸馏 青蒿素高温下结构易被破坏，而乙醇的沸点低 高效性和专一性 固定化 不可以，青蒿素无色，在滤纸上观察不到色素带
【分析】
由于青蒿素易溶于有机溶剂，不溶于水，从黄花蒿中提取青蒿素时，应采用萃取法，并且通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥，以提高效率；干燥过程应控制好温度和时间，以防止青蒿素分解。提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸；所得液体浓缩前需进行过滤。最后需要对所提取物质进行鉴定，以确定是否提取到青蒿素。
【详解】
（1）进行萃取操作时，可选用的是石油醚或乙醇等有机溶剂，因为青蒿素是有机物，易溶于有机溶剂。浓缩提取液时利用有机溶剂易挥发而青蒿素不易挥发的原理即可获得青蒿素粗品，该过程可用蒸馏装置。
（2）采用石油醚和乙醇做萃取剂时，萃取效果差别不大，但生产中常用乙醇而不用石油醚做萃取剂，主要原因青蒿素高温下结构易被破坏，而乙醇的沸点低。
（3）酶的特性是高效性、专一性和作用条件温和，纤维素酶可以破坏细胞壁，能在短时间内大幅度提高萃取效率的同时还不破坏青蒿素利用的是酶的高效性和专一性。为了使酶发挥作用后易与青蒿素分离，可对酶采用固定化技术。
（4）纸层析法的原理是利用不同物质在层析液中溶解度不同，从而分理出不同的物质，但青蒿素无色，分离后也在滤纸上观察不到色素带，所以不能用纸层析法分离。
【点睛】
本题考查青蒿素的提取过程，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲理解层次的考查。
12．我国制作泡椒的历史悠久，泡椒是川菜中特有的调味料。泡椒在储运过程中可能会发生胀袋而缩短保质期。某实验小组从泡椒中筛选出产气微生物，为延长泡椒保质期提供了理论依据。回答下列问题：
（1）泡椒属于泡菜的一种，制作泡椒时要先将盐水煮沸，目的是______________。为了缩短泡椒的制作时间，可加入少量的陈泡椒液，目的是_______________。
（2）泡椒成熟过程中会产生亚硝酸盐，亚硝酸盐和______________发生重氮化反应后，再和N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成______________色染料。
（3）该实验小组对泡椒水样品中的微生物进行了分离计数，过程如图所示。图中所示过程需要使用的接种工具是______________。若接种0.2mL菌液并培养48h后，三个重复组平板上的菌落数分别为35、39和31，则每毫升泡椒水样品中的微生物数量是_____个。若培养的时间过短，则可能导致最终的计数值______________，原因是_______________。

【答案】除去盐水中的微生物和氧气 增加发酵液中乳酸菌的数量 对氨基苯磺酸 玫瑰红 涂布器 1.75×106 偏小 某些细菌可能由于培养时间不足而尚未形成菌落
【分析】
1.亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐反应呈现玫瑰红色，因此制作不同浓度的亚硝酸盐溶液制成标准显色液，再与泡菜溶液的显色情况进行比较从而确定泡菜中亚硝酸盐的含量。
2.稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，使其均匀分布于平板中的培养基内，经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。
【详解】
（l）制作泡椒时，将盐水煮沸能除去盐水中的微生物和氧气。制作泡菜时可加入少量的陈泡椒液，目的是增加发酵液中乳酸菌的数量，从而缩短泡椒的制作时间。
（2）亚硝酸盐和对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,再和N-l-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
（3）该实验小组对泡椒水样品中的微生物进行了分离计数，采用的是稀释涂布平板法，需要使用的接种工具是涂布器。根据题图可知,样液共稀释了104倍，接种体积为0.2mL，平均菌落数为35，每毫升泡椒水样品中的微生物数量=(C÷V)×M=35÷0.2×104=1.75×106个。若培养时间过短，则某些细菌可能由于培养时间不足而尚未形成菌落，可能会导致最终的计数值偏小。
【点睛】
本题主要考查泡菜的制作、亚硝酸盐含量的测定和微生物的培养,意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系能力和实验与探究能力。
13．图为某生物兴趣小组设计的果酒发酵实验装置，请据图分析回答相关问题：

（1）用此装置制作葡萄酒，在酒精发酵的过程中，需对气阀___________进行关闭：若葡萄酒变酸、继续用此装置制作葡萄醋，需改变的条件是：
①___________________________②___________________________。
（2）用葡萄制酒要先冲洗后除去枝梗，原因是___________________________。
（3）实验表明，醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行_____________发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。请写出当缺少糖源时醋酸菌产生醋酸的反应简式：______________________。
【答案】a 打开气阀a，不断通入无菌空气 调整温度为30~35℃ 以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会 深层
【分析】
1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧条件下，反应式如下：；
（2）在无氧条件下，反应式如下：。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】
（1）酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，因此需要对气阀a进行关闭处理。果酒发酵后可进一步进行醋酸发酵，利用的菌种是醋酸菌，是一种严格的好氧菌，且发酵的温度比酵母菌高，因此需要改变的条件一是打开气阀a，不断通入无菌空气，二是调整温度为30~35℃。
（2）冲洗葡萄时正确的方法是先冲洗再除去枝梗，目的是以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（3）醋酸菌是一种严格的好氧菌，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应式为。
【点睛】
本题考查果酒和果醋的制作，要求考生识记参与果酒和果醋制作的微生物的种类及其代谢类型，掌握果酒、果醋制作的原理，能结合所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查。
14．薰衣草为唇形科薰衣草属植物。熏衣草精油取自熏衣草茎、叶，化学性质稳定，挥发性较强，具有怡神、助睡眠、舒缓压力的作用，此外它还具有降压、止痛、促进细胞再生的功能，可以用于治疗烫伤和蚊虫叮咬、预防和改善脱发。
（1）从熏衣草茎、叶中提取熏衣草精油，宜采用____________法，该方法也是提取植物芳香油的常用方法，它的原理是 ____。
（2）与提取熏衣草精油不同，实验室中胡萝卜素的提取常采用 __________法，该过程要特别注意控制________________，以防止胡萝卜素分解，其提取效率主要取决于___，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
（3）熏衣草精油中大肠杆菌的含量超标会严重影响精油的品质，可采用__________（填接种方法）检测熏衣草精油中大肠杆菌的活菌数量。将样品接种到含_______ 的固体培养基上，可以根据最终培养基上________的数目，计算出熏衣草精油中大肠杆菌的数量。
【答案】水蒸气蒸馏 利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层 萃取 温度和时间 萃取剂的性质和使用量 稀释涂布平板法 伊红美蓝 黑色菌落
【分析】
1、植物有效成分的提取的主要方法有：蒸馏法、压榨法和萃取法。
2、玫瑰精油具有较强的挥发性，适用于蒸馏法提取；橘皮精油如果使用蒸馏法会导致原料焦糊和有效成分的部分水解，通常采用压榨法提取；胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，适用于萃取法提取。
【详解】
（1）熏衣草精油具有较强的挥发性，适用于水蒸气蒸馏法提取，它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层。
（2）胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，适用于萃取法提取。该过程要特别注意控制温度和时间。萃取的温度高、时间长，需要提取的物质就能充分溶解，但温度过高，时间过长，胡萝卜素易分解。提取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。
（3）微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，检测熏衣草精油中大肠杆菌的活菌数量，应采用稀释涂布平板法接种。在含伊红美蓝的固体培养基上，大肠杆菌菌落呈现黑色，可以根据最终培养基上黑色菌落的数目，计算出熏衣草精油中大肠杆菌的数量。
【点睛】
本题主要考查植物有效成分的提取的知识，意在强化学生对相关提取方法的识记、理解与运用，把握知识间的内在联系的能力，识记植物有效成分提取的不同方法和原理是解题的关键。
15．某班同业进行葡萄产品开发实验，他们设计的简易工艺流程如图所示，据图回答有关问题：

（1）浑浊的葡萄汁变成澄清的葡萄汁采用的方法是用果胶酶处理。果胶酶能分解果胶﹐瓦解植物的________________。实验过程中怎样确定果胶酶的最适用量?________________________________。
（2）将酶大规模应用于生产实践时，固定化酶技术可以实现酶的反复利用，一般来说，酶较适合采用_________________（答两种方法）法固定化。
（3）制作葡萄酒时，温度应该控制在_________________。若想进一步获得纯化的酵母菌，可采用__________________法。
（4）发酵完成后，某小组的同学用葡萄制作的果酒酒味醇正，放置一段时间后，发现果酒带有明显的酸味，其原因是密封不严，_________________________。
（5）葡萄皮中含有原花青素、葡萄皮红色素和大量葡萄风味物质等，这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中，此过程常采用________________法来分离提取。
【答案】细胞壁及胞间层 随着果胶酶用量的增加，过滤得到的果汁的体积也增加，当果胶酶的用量增加到某个值后，再增加果胶酶的用量，过滤得到的果汁体积不再改变，说明这个值就是果胶酶的最适用量 化学结合和物理吸附 18～25℃ 稀释涂布平板 其他微生物（或醋酸杆菌）进行有氧呼吸，将果酒转变成果醋 萃取
【分析】
1、果酒、果醋制作原理与发酵条件：

果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6+6O26CO2+6H2O；
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2
氧气、糖源充足时：
C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O；
缺少糖源、氧气充足时：
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
温度
一般酒精发酵18～25℃，繁殖最适为20℃左右
最适为30～35℃
气体
前期：需氧；后期：无氧
需要充足的氧气
时间
10～12天
7～8天
2、果胶酶：①作用：能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也使果汁变得澄清；②组成：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、果胶分解酶和果胶酯酶等。
【详解】
（1）果汁的浑浊程度与纤维素和果胶有关，用果胶酶处理果汁，果胶酶能分解果胶﹐瓦解植物的细胞壁及胞间层；随着果胶酶用量的增加，过滤得到的果汁的体积也增加，当果胶酶的用量增加到某个值后，再增加果胶酶的用量，过滤得到的果汁体积不再改变，说明这个值就是果胶酶的最适用量。
（2）将酶大规模应用于生产实践时，固定化酶技术可以实现酶的反复利用，而酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，因此酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化。
（3）酵母菌生长繁殖的温度是18～25℃，制作葡萄酒时，温度应该控制在18～25℃。若想进一步获得纯化的酵母菌，可采用稀释涂布平板法进行分离纯化。
（4）某组同学用葡萄制做的果酒酒味醇正，放置一段时间后，发现果酒带有明显的酸味，其原因是密封不严，其他微生物进行有氧呼吸，将果酒转变成果醋。
（5）葡萄皮中含有原花青素、葡萄皮红色素和大量葡萄风味物质等，这些物质易溶于乙醇、乙酸乙酯中，因此可以采用萃取法来分离提取。
【点睛】
本题的知识点是果胶酶在果汁加工中的作用，果酒、果醋的制作，常用的接种方法，以及植物有效成分提取的方法，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断。
16．人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。请回答下面相关问题。

（1）果酒发酵的菌种主要是酵母菌，与醋酸菌相比酵母菌属于_____生物。自然发酵中的菌种来自于附着在葡萄皮上的野生酵母菌，在发酵过程中_____（填“需要”或“不需要”）使用灭菌技术，这是因为_____。
（2）如图是某研究小组为果酒生产厂设计的发酵罐。为了能高效生产葡萄酒，先打开进气阀和出气阀通入空气，目的是_____。一段时间后关闭进、出气阀进行无氧发酵。为了防止发酵罐中压力过大，发酵中需要_____。
（3）研究小组中有成员建议将发酵中用到的菌种进行重复利用，这样可以降低生产成本。根据固定化技术，最好采用_____法固定酵母细胞。
（4）研究发现：经葡萄里面的糖分自然发酵而成的酒精，一般在10%~13%为最佳，发酵时的温度和时间会影响果酒发酵产生酒精的含量。为了找到适合生产的最佳发酵温度和时间。请你设计出探究的思路。_____。
【答案】真核 不需要 在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物会受到抑制 促进酵母菌快速繁殖 每隔一定时间打开一次出气阀放气。 包埋法 设置不同的温度，分别在不同发酵时间测定发酵液中酒精的含量，酒精含量最快达到10%～13%的温度和相应时间为最佳。
【分析】
1、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
2、植物芳香油的提取方法：蒸馏法、压榨法和萃取等：
（1）蒸馏法：芳香油具有挥发性．把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法。根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准，将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
（2）萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油。
（3）压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法。
【详解】
（1）与醋酸菌相比酵母菌属于真核生物。由于在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物无法适应这一环境而受到抑制，故发酵过程中不需要使用灭菌技术。
（2）发酵初期，需打开通气阀向发酵罐通入适量无菌空气，目的是促进酵母菌大量繁殖。一段时间后需关闭通气阀，以利于酒精发酵。为了防止发酵罐中压力过大，发酵中需要每隔一定时间打开一次出气阀放气。
（3）为了使发酵中用到的菌种进行重复利用，可以采用固定化技术，固定化酵母细胞常采用包埋法。
（4）为了找到适合生产的最佳发酵温度和时间，可以设置不同的温度，分别在不同发酵时间测定发酵液中酒精的含量，酒精含量最快达到10%～13%的温度和相应时间为最佳。
【点睛】
本题综合考查果酒的制备，要求考生识记参与果酒制备的微生物及其代谢类型，掌握果酒制作的原理及条件，能结合所学的知识准确答题。
17．青蒿素为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶于水，受热易分解。可以从青蒿的茎叶中提取得到，是治疗疟疾等疾病的药物，以下为青蒿素的提取流程，请回答下列问题：

（1）图示采用_______________法提取青蒿素，影响因素除萃取剂的性质和使用量，还有_______________（写出两点即可）。
（2）青蒿叶在粉碎前需要进行____________________________处理，不能用新鲜的叶片，原因是______________________________________________________________________。
（3）粉碎青蒿叶的目的是____________________________。在减压蒸馏之前，还要对萃取液进行过滤的原因是________________________________________________________。
（4）萃取液的浓缩采用的是减压蒸馏处理，目的是_________________________。
【答案】萃取 原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间 干燥 新鲜的青蒿叶含水量高，用于提取的有机溶剂会被稀释，进而降低对青蒿素的提取效果 便于原料和溶剂充分接触，提高萃取效率 除去萃取液中的不溶物 青蒿素受热易分解，通过减压蒸馏既可以去除提取剂，同时可以减少青蒿素的分解
【分析】
植物芳香油的提取方法：
（1）蒸馏法：芳香油具有挥发性。把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法。根据蒸馏过程中原料放置的位置的标准，将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。
（2）萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油。
（3）压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法。
【详解】
（1）图中所示方法为萃取法。影响萃取效率的因素有萃取剂的性质和使用量、原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等因素。
（2）新鲜的青蒿叶的含水量高，与有机溶剂混入混合会稀释有机溶剂，降低萃取效率，因此萃取过程粉碎前要进行干燥处理。
（3）萃取材料的颗粒大小会影响萃取率，为提高青蒿素的提取率，可以对青蒿进行干燥破碎，由此增大青蒿与乙醚的接触面积。减压蒸馏前进行过滤是为了除去萃取液中的不溶物。
（4）萃取液浓缩时要加热蒸发出有机溶剂，而青蒿素受热易分解，进行减压蒸馏需要的温度较低。通过减压蒸馏既可以去除提取剂，还可以减少青蒿素的分解。
【点睛】
本题考查植物芳香油提取的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解能力，同时考查学生结合图文获取信息处理信息的能力。