1、专题八生物技术实践考纲考频(全国卷)1.微生物的分离和培养5年9考2.培养基对微生物的选择作用5年6考3.某种微生物数量的测定5年0考4.利用微生物进行发酵来生产特定的产物5年8考5.运用发酵加工食品的基本方法5年3考6.微生物在其他方面的应用5年0考7.从生物材料中提取某些特定的成分5年3考8.酶活力测定的一般原理和方法5年0考9.酶在食品制造和洗涤等方面的应用5年0考10.制备和应用固相化酶5年0考基础自查明晰考位纵引横连建网络提醒:特设长句作答题,训练文字表达能力边角扫描全面清1微生物利用的相关判断(1)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理,接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(
2、)(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法()(3)在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌()(4)检测土壤中细菌总数实验操作中,确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数()(5)培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌()2传统发酵技术的相关判断(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸()(2)酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精()(3)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵()(4)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶()(5)在制作腐乳时,将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量()3植物有效成分提取的相关
3、判断(1)薄荷油是挥发性物质,提取薄荷油时应选用干薄荷叶作原料,可采用水蒸气蒸馏法提取()(2)用萃取法提取薄荷油时,采用的溶剂是酒精,原理是薄荷油易溶于有机溶剂酒精中()(3)用萃取法提取胡萝卜素的主要步骤是:干燥、粉碎、萃取、浓缩、过滤()(4)在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解()(5)提取的胡萝卜素可通过纸层析法进行鉴定,在鉴定过程中不需要对照()考点梳理整合突破整合考点22微生物的培养与应用及传统发酵技术的应用 考点突破固考基1图解识记微生物的培养、分离与计数(填图)2熟记微生物分离与计数的两个实例(填空)(1)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数筛选菌株
4、:利用选择培养基筛选菌株。测定微生物数量的常用方法:活菌计数法和显微镜直接计数。过程:土壤取样样品稀释微生物的培养与观察。鉴定方法:含酚红指示剂的以尿素为唯一氮源的培养基细菌指示剂变红,则该菌能分解尿素。(2)分解纤维素的微生物的分离实验原理:即:可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。流程:土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落。3理清微生物培养的“5”种基本技术(1)培养基的制备:计算称量溶化灭菌倒平板。(2)无菌技术:主要包括消毒和灭菌。(3)倒平板操作:待培养基冷却至50_左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。(4)平板划线操作:平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将
5、聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。注意划线的方法(如图)。(5)稀释涂布平板法:先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。4把握“2”种微生物的分离与计数方法(1)利用选择培养基分离筛选尿素分解菌:用以尿素为唯一氮源的培养基。筛选纤维素分解菌:用富含纤维素、添加刚果红的培养基培养。(2)微生物计数的“2”大方法稀释涂布平板法;显微计数法。5理清“4”种传统发酵食品的技术 项目内容 果酒和果醋的制作腐乳制作制作泡菜并检测亚硝酸盐含量菌种果酒:酵母菌
6、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实验流程测亚硝酸盐含量:配制溶液制备标准显色液制备样品处理液比色题组集训提考能题组一 高考分类练明考向类型1翻阅教材,原味品高考12019全国卷,37已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/
7、L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是_。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是_。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会_,其原因是_。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是_。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供_和_。解析:本题借助微生物培养与
8、筛选的相关知识,考查对相关操作技能的掌握以及将实验方法和技能进行灵活运用的能力;试题通过对高效降解X细菌的筛选,体现了科学探究中的结果分析要素。(1)在I号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,、号培养基中为微生物提供碳源的是有机物X。(2)号培养基中,碳源只有X,不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增殖,使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下,丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量,为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。答案:(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够
9、增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料高考VS,教材人教选修1P15人教选修1P22人教选修1P22人教必修1P9422019全国卷,37物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是_。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择_菌落进一步纯化,选择的依据是_。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否
10、利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即_。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加_,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明_;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明_。解析:本题借助微生物的筛选及酶活力对比实验的相关知识,考查考生对实验目的、原理的理解和对实验现象、结果的分析、解释能力。通过对不同种类微生物的筛选
11、、纯化及酶活力实验分析,体现了对科学探究素养中方案探讨、结果分析要素的考查。(1)要从土壤中分离能降解W的细菌,培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源,应将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上,观察细菌能否生长,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源,否则不能。(4)实验设计应遵循单一变量原则,C处应滴加等量不含酶的缓冲液。C处只滴加等量缓冲液,若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W,若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。答案:(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说
12、明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近高考VS,教材人教选修1P22人教选修1P2832019全国卷,37回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是_。硝化细菌在没有碳源的培养基上_(填“能够”或“不能”)生长,原因是_。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板_(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌
13、落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是_。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。解析:本题借助细菌的培养方法与操作的相关知识,考查考生理解实验原理、方法与操作步骤,并对一些生物学问题进行初步探究的能力;试题通过实验分析和方案探究的形式体现了对科学探究素养的考查。(1)细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等,蛋白胨能同时提供碳源、氮源,葡萄糖提供碳源,NaNO3不能提供碳源,可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,故制备培养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌,
14、可以利用空气中的CO2作为碳源,故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。(2)为防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染,用平板培养细菌时一般需将平板倒置。(3)在一定培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征,如特定的形状、大小、颜色、隆起程度等,所以依据菌落的特征,可以初步区分不同种的微生物。(4)为防止污染环境,使用后的培养基丢弃前要都经过灭菌处理,以便杀死丢弃物中所有的微生物。答案:(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌高考VS,教材人教选修1P15人教
15、选修1P18人教选修1P24人教选修1P1542018全国卷,37生物选修1:生物技术实践将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题:(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制_的生长,加入了链霉素的培养基属于_培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有_(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有_(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀
16、粉酶的微生物。加入的显色剂是_,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是_。解析:(1)M培养基若用于真菌的筛选,要求M培养基能满足真菌的生长,且能抑制其它微生物的生长,则培养基中应加入链霉素以抑制细菌的生长,加入了链霉素的培养基属于选择培养基。(2)微生物生长需要多种营养物质,除氮源
17、外,还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸。(3)筛选产淀粉酶的微生物,依据淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈,再根据透明圈,来筛选产淀粉酶的微生物。(4)乙同学的结果不合理,因为其中1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差,不能简单的用其平均数作为最终结果。答案:(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差高考VS,教材人教选修1P1452018全国卷,37生物选修
18、1:生物技术实践在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具_(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是_。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能_。在照射前,适量喷洒_,可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过_(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)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_。解析:(1)能耐高温的、需要保持干燥的
19、物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)煮沸消毒法即在100 煮沸56 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢;巴氏消毒法即在7075煮30 min或在80 煮15 min,可以杀死微生物,并且保证营养物质不被破坏。因此,与煮沸消毒法相比,牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是在达到消毒的同时,营养物质损失较少。(3)因紫外线能破坏DNA结构,所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前,适量喷洒消毒液,可强化消毒效果。(4)通常乙醇消毒是使用75%的酒精,有气味,影响水质,不适宜消毒自来水;高锰酸钾本身有颜色,消毒后溶液呈紫红色,无
20、法使用;因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。(5)采用高压蒸汽灭菌时,锅内的水加热煮沸,将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽,则会出现压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度的现象。答案:(1)可以(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽高考VS,教材人教选修1P16人教选修1P15人教选修1P16【借题发挥】理清教材,突破高考的瓶颈长句描述类题型问题1:消毒与灭菌有何不同?答案:消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。灭菌则是指使用强烈的理化因素
21、杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。问题2:平板划线法和稀释涂布平板法如何选用?答案:微生物的接种方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,根据接种的目的不同选用不同的接种方法。平板划线法可对混合菌进行分离,这种方法可以观察菌落特征,但不能用于计数。稀释涂布平板法可对混合菌进行分离,该方法可以计数、可以观察菌落特征,由于长成的一个单菌落也可能来自样品中的23或更多个细胞,所以该方法计数的结果往往比实际值偏低。问题3:选用葡萄发酵制葡萄酒时,应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?答案:应先冲洗,再除去枝梗,目的是避免除去枝梗时引起葡萄破损,从而增加杂菌污染的机会。问题4:含有抗生素的牛奶能发酵成酸
22、奶吗?答案:不能。因为酸奶发酵所需菌种为乳酸菌,抗生素会杀死或抑制乳酸菌的生长。类型2整体对比历年同类题,找共性和趋势62016全国卷,39苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的,回答下列问题:(1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细胞的_中进行,其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验;过程在酵母菌细胞的_中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度_。(2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在_条件下才能完成。(3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度
23、不同,第一阶段的温度_(填“低于”或“高于”)第二阶段的。(4)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。解析:(1)图示中的过程和分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段,其场所均为细胞质基质;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。过程表示有氧呼吸的第二、三阶段,其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜,即在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比,有氧条件下酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸杆菌是一种好氧菌,在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动,因此将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,需要在有氧条件下才能完成。(3)第一阶段即果酒的制作,所
24、控制的温度范围是1825 ,第二阶段即果醋的制作所控制的温度范围是3035 ,所以第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物,其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。答案:(1)细胞质基质重铬酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有72016全国卷,39某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题:(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用_对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是_。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_和_。分离纯化时应挑选出_的菌落作为候选菌
25、。(3)乳酸菌在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”)。解析:(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释;进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞,通过培养,从而能在培养基表面形成单个的菌落。若直接培养,由于泡菜滤液中菌的浓度高,则很难分离得到单菌落。(2)由题意可知,分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。由此可推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和鉴别能产生乳酸的乳酸菌;根据产酸菌在含CaCO3的培养基
26、上产生透明圈的原理,分离纯化时应挑选出具有透明圈的菌落作为候选菌,然后用平板划线法进一步分离纯化。(3)对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。即将1 mL培养的菌种转移到已灭菌的盛有1 mL甘油的甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在20 的冷冻箱中保存。所以乳酸菌在20 长期保存时,菌液中需要加入一定量的甘油。答案:(1)无菌水泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌中和产生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油8全国卷已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用_染色
27、。微生物A产生的油脂不易挥发,可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用_直接计数;若要测定其活菌数量,可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 、40 、45 温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中,_条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕_设计后续实验。解析:(1)脂肪可被苏
28、丹()染液染成橘黄色(红色);题干中说明微生物A产生的油脂不易挥发,则可以采用萃取法提取微生物A中的脂肪。(2)油脂为有机化合物,富含C元素,故为了从自然界获得能够分解油脂的单菌落,应以油脂为唯一碳源来配制培养基。在该培养基上,能分解油脂的微生物可以正常生长,其他微生物不能正常生长,从而实现分离。(3)可利用血球计数板计数法测定菌液中的微生物数量,但计数时活菌和死亡的细菌都会被计数,所以测定培养液中的活菌数应采用稀释涂布平板法。(4)在45 时,降解10 g油脂所需的酶量最大,则该温度下酶活性最低;由题干可知,40 时分解10 g油脂所需的酶量最少,应在40 左右范围内设置不同温度梯度来继续探
29、究该酶的最适温度。答案:(1)苏丹(或苏丹)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)45409全国卷植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲培养基乙注:“”表示有
30、,“”表示无。据表判断,培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是_;培养基乙_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是_。解析:(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用,如下图:(2)刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基,且需以纤维素为唯一碳源。答案:(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分
31、离单菌落不能培养基中没有纤维素,不会形成CR纤维素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌类型3它山之石亦可攻玉102019海南卷回答下列问题。(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料,采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是_。在进行蒸馏时,冷凝管的进水口比出水口_(填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl,其目的是_;得到的油层还需要加入无水Na2SO4,其目的是_。(2)某同学在通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是_。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,可以不添加酵母菌,原因是_;在制
32、作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原因是_。解析:(1)水蒸气蒸馏法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,混合物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时,为了避免防止冷凝管炸裂,进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl可以促进油和水的分离;得到的油层还需要加入无水Na2SO4,可以吸去芳香油中残留的水分。(2)糖类是主要的能源物质,可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可以作为酒精发酵的原料。故在通过发酵制作果酒时,在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原
33、料制作葡萄酒时,由于葡萄皮上附着有野生的酵母菌,故可以不添加酵母菌;在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,会造成醋酸菌大量增殖,进行醋酸发酵,发酵液会变酸。答案:(1)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,混合物又会重新分离出油层和水层低促进油和水的分离吸去芳香油中残留的水分(2)糖类是主要的能源物质,可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可以作为酒精发酵的原料葡萄皮上附着有野生的酵母菌醋酸菌大量增殖,进行醋酸发酵112019浙江4月选考回答与果胶和果胶酶有关的问题:(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含量较高外,还有_。(2)
34、为了获得高产果胶酶微生物的单菌落,通常对分离或诱变后的微生物悬液进行_。(3)在某种果汁生产中,用果胶酶处理显著增加了产量,其主要原因是果胶酶水解果胶使_。果汁生产中的残渣果皮等用于果胶生产,通常将其提取液浓缩后再加入_使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水,其主要优点有_和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等因素外,还需考虑的主要有_和_。解析:本题考查果胶和果胶酶,意在考查考生的理解能力和应用能力。(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物,其原因除水果中果胶含
35、量较高外,还有腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多。(2)对微生物悬液进行涂布分离(或划线分离),培养后可获得单菌落。(3)果胶能将植物细胞粘合在一起,果胶酶水解果胶可以使水果组织软化疏松及细胞受损。果胶不溶于乙醇,所以将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之形成絮状物,然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)固定化酶工艺具有可提高酶的稳定性以及可连续处理等优点。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时,除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等因素外,还需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。答案:(1)腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多(2)涂布分离(或划线分离)(3)水果
36、组织软化疏松及细胞受损95%乙醇(4)提高果胶酶的稳定性固定化的方法固定化所用的介质122018江苏卷,31酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的_,及时对培养基进行分装,并进行_灭菌。(2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤中将温度约_(在25 、50 或80 中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。
37、(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤所示进行划线。下列叙述合理的有_。a为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,可获得甲醇高耐受株(4)步骤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和_供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1 000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用2516型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上_色细胞的个数应不少于_,才能达到每毫升3109个活细胞的预期密度。解析:(1)配制培养基的操作步骤为称量溶化定
38、容调pH培养基的分装包扎灭菌,因此微生物的培养基配制好后应该先调节pH,再分装。常见的灭菌方法有:干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌。培养基适宜用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(2)在步骤中,待培养基冷却至50 左右时进行倒平板。(3)在划线过程中,接种针、接种环使用前都必须灭菌,以防止杂菌污染,a正确;划线时应避免划破培养基表面,否则将不能形成正常菌落,b正确;该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌,不需要测定酵母菌中的甲醇含量,c错误;培养基中的甲醇浓度越高,此种培养基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越强,因此可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,可获得甲醇高耐受株,d正确。(4)酵母菌通
39、过有氧呼吸大量繁殖,因此为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和氧气供应;台盼蓝是大分子物质,不能将活细胞染色,再根据2516型的血球计数板:1毫升悬液中待测标本(菌体)总数80小方格内菌体数/80400104稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入,因此要达到每毫升3109个活细胞的预期密度,理论上无色细胞数应该不少于(3109)(1 000210440080)30个。答案:(1)pH高压蒸汽(2)50 (3)a、b、d(4)氧气无30132017江苏卷,31苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。
40、请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有_。(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐_,以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集,应进一步_,以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加_。(3)下图为连续划线法示意图,在图中_(填图中序号)区域更易获得单菌落。(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中15号比色管的苯酚浓度应分别为_。管号123456苯酚浓度(mg/L)1如果废水为50 mg/L苯酚溶液,
41、降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释_(填序号:51020)倍后,再进行比色。解析:(1)分析富集培养基的成分可知,培养基中蛋白胨、苯酚中含C,可作为碳源。(2)在接种培养时,随转接次数的增加,应逐渐增加培养基中苯酚(碳源)的含量,以达到富集酚降解菌的目的。若接种培养后平板中菌落过于密集,应继续稀释涂布,以降低平板上的菌落密度,便于菌落计数与分离。稀释涂布时所用的培养基为固体培养基,制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加琼脂等物质作为凝固剂。(3)利用连续划线法接种时,越在最后划线区域,菌落的密度越稀,越容易获得单菌落,所以,图中区域更易获得单菌落。(4)根据表中6号比色管
42、中苯酚浓度为1 mg/L可以推知,15号比色管的苯酚浓度应分别为0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。根据题意,废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,要使稀释后的苯酚残留液浓度介于01 mg/L之间,需将残留液稀释20倍左右,再进行比色。答案:(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释涂布凝固剂(3)(4)0、0.2、0.4、0.6、0.814某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图如下。请回答:(1)制作葡萄浆前,对葡萄进行清洗和用_色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时,在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中
43、出现_即可。(2)装瓶后开始一段时间,发酵瓶中溶解氧的含量变化是_。发酵过程中,发酵瓶中酒精的含量变化是_。(3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述,错误的是_。A隔绝气体出入B使发酵瓶内外的压强基本平衡C减少杂菌污染D有利于发酵瓶内形成缺氧环境(4)实验中,判断发酵完毕的依据是_。A发酵瓶中pH开始下降B发酵瓶中停止出现气泡C发酵瓶中酒精浓度达到30%D发酵瓶中酵母菌数量急剧减少(5)欲利用葡萄酒制作果醋,发酵瓶中应加入的菌种是_,该菌种在_条件下能将乙醇氧化为醋酸。解析:本题主要考查果酒、果醋制作过程及结果分析。(1)制作葡萄浆前,将成熟的葡萄用水清洗干净,再用红(紫)色的高锰酸钾溶液浸泡约
44、5 min。为了使酵母迅速发生作用,制作酵母悬液时,在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中出现气泡即可。(2)装瓶后开始一段时间,酵母菌进行需氧呼吸,快速繁殖,消耗发酵瓶内的氧气,瓶内溶解氧的含量减少。氧气耗尽,酵母菌进行厌氧呼吸,生成酒精和二氧化碳,酒精含量逐渐增多。(3)装置中有水弯管可使发酵瓶内外的压强基本平衡,减少杂菌污染,有利于发酵瓶内形成缺氧环境。(4)当发酵瓶中停止出现气泡时,即表示发酵完毕。(5)制作果醋用醋化醋杆菌作为菌种,该菌种在有氧条件下能将乙醇氧化为醋酸。答案:(1)红(紫)气泡(2)减少增加(3)A(4)B(5)醋化醋杆菌有氧命题揭秘本考点主要在非选择题中出
45、现,注重科学探究能力的考查,对微生物的分离、计数、培养基灭菌等考查频率较高。高考题常借助生活实例考查微生物培养基的成分、无菌技术的应用以及微生物的接种、计数方法和数量的测定等;考查果酒、果醋及泡菜制作技术、发酵条件控制,相关菌种特点等,对亚硝酸盐测定也偶有考查,近年高考常与细胞结构、细胞呼吸、酒精检测等结合,备考时应多加关注。题目难度一般,但对原理和操作过程识记不牢、不准确,也会导致失分。命题趋势仍会对考生的实验探究能力和综合能力进行考查,但对能力的要求并不高,难度变化不大,重在对主干知识的理解和识记。考查将集中在微生物的纯化培养的操作和应用上,可能以环境污染为背景考查微生物的存在条件及微生物
46、的分离、纯化和培养过程,或以几种发酵产物的生产为背景材料进行实验设计,或结合其他专题知识,以多种形式来考查知识的应用能力。题组二 模考预测练强能力预测一聚焦微生物的利用12019吉安市高三模拟圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨,是异养需氧型的微生物。某同学利用稀释涂布平板法从土壤中分离获得圆褐固氮菌。回答下列问题:(1)圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用上的主要区别在于_。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,这种方法的原理是_。通过统计平板上的_就能推测出样品中大约含有多少活菌。分离不同的微生物需要不同的稀释度,原因是_。(3)培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气的理由是_。(4)简要写出从土
47、壤中分离出能分解纤维素的微生物的实验流程(用“”连接):_。解析:(1)圆褐固氮菌属于原核生物,其在土壤中能够独立生活,代谢类型是异养需氧型。硝化细菌能利用氨氧化释放的能量将无机物合成有机物,代谢类型为自养需氧型,故圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用上的主要区别在于能否直接将无机物合成有机物。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,这种方法的原理是当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中大约含有多少活菌。由于土壤中不同微生物的数量不同,密度有差异,所以分离不同的微生物需要不同的稀释度,一般选择平板上出现30300
48、个菌落数的稀释度进行培养和计数。(3)圆褐固氮菌为需氧型微生物,且属于固氮生物,需要氮气作为氮源,故培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气。(4)从土壤中分离出能分解纤维素的微生物的实验流程为:土壤取样选择培养梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落。答案:(1)能否直接将无机物合成有机物(2)当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌菌落数土壤中不同微生物的数量不同,密度有差异(3)圆褐固氮菌为需氧型微生物,属于固氮生物,需要氮气作为氮源(4)土壤取样选择培养梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落22019河南南
49、阳一中高三试题将没有吃完的西瓜,盖上保鲜膜后放入冰箱,是很多人日常储藏西瓜的办法。但事实上,有时用保鲜膜储藏的西瓜中的细菌种类和数目反而比没有保鲜膜的多。某生物研究小组用保鲜膜保存三天的西瓜表面的瓜瓤制备浸出液,研究细菌的种类和数量。(1)该研究小组需配制用于培养微生物的培养基,配制的培养基一般都含有水、碳源和_。一般采用_法对培养基进行灭菌。(2)为了避免培养基污染,在培养过程中,需将平板_(填“正置”或“倒置”)。为了观察浸出液中微生物的种类和数量,应采用_法接种。接种时,为了避免环境中微生物的污染,实验操作应在_附近进行。(3)在培养20小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,说明西
50、瓜的浸出液中有_(填“一种”或“多种”)细菌。细菌总数越多,说明西瓜被细菌污染的程度越_(填“高”或“低”)。解析:(1)用于培养微生物的培养基,一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。一般采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。(2)为了避免培养基污染,在培养过程中,需将平板倒置。为了观察浸出液中微生物的种类和数量,应采用稀释涂布平板法接种。接种时,为了避免环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。(3)若观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,说明西瓜的浸出液中有多种细菌。细菌总数越多,说明西瓜被细菌污染的程度越高。答案:(1)氮源、无机盐高压蒸汽灭菌(2)倒置稀释涂布平板酒精灯火焰(3)多种
51、高32019葫芦岛市模拟在冬季部分城市出现严重雾霾,这与秸秆野外焚烧有一定关系。微生物学家试图通过微生物降解技术使秸秆尽快腐烂,以增加土壤肥力并缓解环境污染。请回答下列有关问题。(1)专家研制的降解秸秆的“催腐剂”是十余种能分解纤维素的霉菌、细菌和酵母菌的组合。其中_在细胞结构上与其他两者不同。(2)纤维素酶是一种复合酶,其中_可以将纤维素分解为二糖,_可以将二糖分解为葡萄糖。(3)微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株制备了选择培养基,将菌液进行一系列_,从而得到单个菌落,再采用_方法进行鉴定,得到下图所示菌落。那么,图中降解纤维素能力最强的菌株是_(填图中序号)。(4)
52、为确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,其发酵方法有_和_两种。解析:(1)霉菌和酵母菌是真菌,属于真核生物,而细菌属于原核生物。细菌在细胞结构上与霉菌和酵母菌不同,其中细菌无核膜包被的成形细胞核。(2)纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶等。其中C1酶、Cx酶可以将纤维素分解为二糖,葡萄糖苷酶可以将二糖分解为葡萄糖。(3)微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株制备了选择培养基,将菌液进行一系列梯度稀释,从而得到单个菌落,再采用刚果红染色方法进行鉴定。当纤维素被纤维素酶分解后,无法与刚果红染色剂形成红色复合物,出现以纤维素分解菌为中心的透
53、明圈。菌落周围的透明圈越大,即被分解的纤维素越多,说明菌株降解纤维素能力越强。因此,降解纤维素能力最强的是菌落。(4)为确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,其发酵方法有液体发酵和固体发酵。答案:(1)细菌(2)C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶(3)梯度稀释刚果红染色(4)液体发酵固体发酵42019烟台诊断性测试分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中,某生物实验小组尝试对分解尿素的微生物进行分离与计数,请回答下列问题:(1)分解尿素的微生物含有的酶是_,为筛选出能分解尿素的微生物,配制培养基时应以_作为唯一氮源,因此该培养基属于_培养基。(2)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是_。常用
54、来统计样品中活菌数目的方法是_。(3)该小组对分解尿素的微生物进行计数时,在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,这样做的目的是_,然后将1 mL样液稀释10 000倍,在3个平板上用涂布法分别涂布0.1 mL稀释液;经适当培养后,统计活菌数目,每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目,最后选取_作为结果;3个平板的菌落数分别为39、42和45。据此可得出每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数为_个。解析:(1)分解尿素的微生物含有脲酶;培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源,利用培养基对分解尿素的微生物进行筛选,应该用选择培养基,配制培养基时应以尿素作为唯一氮源。(2)对尿素溶液进行
55、灭菌的最适方法是高压蒸汽灭菌法;常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法可以用于活菌的计数。(3)为了检测培养基平板灭菌是否合格,应该在接种前随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间。在稀释涂布平板法计数时,应该选择菌落数目稳定时的记录值为结果;3个平板的菌落数的平均值(394245)/342个,则每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数420.110 0004.2106个。答案:(1)脲酶尿素选择(2)高压蒸汽灭菌稀释涂布平板法(3)检测培养基平板灭菌是否合格菌落数目稳定时的记录4.2106预测二聚焦传统发酵技术的应用52019广东茂名高三理综某研究小组尝试制作蓝莓果酒
56、和蓝莓果醋,并探讨提取花青素的方法。请回答下列问题:(1)为提高果酒的品质,需先获得纯净的酵母菌菌种。吸取1 mL酵母菌样液,在105稀释倍数下统计各平板上生长的平均菌落数为32,涂布时所用稀释液体积为0.1 mL,则每mL样液中的菌株数_个。(2)酿制蓝莓果酒前不需要对蓝莓进行严格的消毒以除去杂菌,这是因为在_条件下,绝大多数微生物因无法适应这一环境而受抑制。发酵时一般要先通气,其目的是_。果汁发酵后是否有酒精产生,可在酸性条件下用橙色的_进行检验,若溶液颜色变成_,证明有酒精存在。(3)酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现酸味,尤其是气温高的夏天,其原因是_。(4)研究发
57、现花青素在pH小于3.0条件下比较稳定,在60以下热稳定性较好。溶剂萃取法是最常用提取方法,萃取剂宜选用_,将萃取相关过程的pH控制在3左右可有效地保障萃取成功。解析:(1)吸取1 mL酵母菌样液,在105稀释倍数下统计各平板上生长的平均菌落数为32,涂布时所用稀释液体积为0.1 mL,则每mL样液中的菌株数为320.11053.2107个。(2)在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制,所以酿制蓝莓果酒时,并不需要对蓝莓进行严格的消毒处理以除去杂菌。发酵时一般要先通气,让酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,大量繁殖。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与
58、酒精发生化学反应,变成灰绿色,因此果汁发酵后是否有酒精产生,可在酸性条件下用橙色的重铬酸钾进行检验,若溶液颜色变成灰绿色,则证明有酒精存在。(3)酿制成功的蓝莓果酒,如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现酸味,其原因是:在有氧条件下,醋酸菌将乙醇转化成乙醛,再将乙醛变为醋酸,使发酵液中醋酸的积累量逐渐增多。(4)花青素属于水溶性色素。用溶剂萃取法提取花青素时,应选用乙醇等水溶性萃取剂。答案:(1)3.2107(2)缺氧酵母菌可在有氧条件下大量繁殖重铬酸钾灰绿色(3)醋酸菌在有氧条件下,将乙醇转化成醋酸,醋酸大量积累(4)乙醇62019河南安阳高三一模中央电视台舌尖上的中国栏目介绍了我国各地的美食
59、,其中利用发酵技术制作的各类特色食品,如果醋、腐乳、泡菜等,很好的展现了广大人民群众的智慧。请回答下列问题:(1)“天地一号”苹果醋是我国著名的果醋。工业上酿制苹果醋通常有两条途径,一条途径是向捣碎的苹果汁中直接接种_(填微生物名称)。经过一次发酵制成,在发酵过程中需要经常向发酵液中通入_;另一条途径需经过先后两次发酵获得,即_。(2)“王致和”腐乳是我国的著名品牌,通过发酵,豆腐中营养物质的种类_(填“增多”或“减少”)。制作腐乳时加盐腌制后需要加入卤汤,若卤汤中的酒精含量过高,则会导致腐乳_。(3)泡菜具有独特的风味,在我国的泡菜品种中,东北酸菜和四川泡菜都非常有名,它们的制作过程基本类似
60、,都是利用_(微生物名称)发酵。向坛中注入盐水前,煮沸所用盐水的目的是_。在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是_。解析:苹果醋的制作通常有两条途径:一条途径是向苹果汁中直接接种醋酸菌,经过一次发酵制成;另一条途径需经过先后两次发酵获得,即先接种酵母菌获得果酒,再在果酒中接种醋酸菌进一步发酵获得果醋。豆腐发酵的原理是利用毛霉等真菌产生的脂肪酶、蛋白酶对豆腐中脂肪、蛋白质进行分解,产生甘油和脂肪酸、小分子肽和氨基酸等,再经后期腌制、加卤汤、密封发酵制成。泡菜是利用乳酸菌在无氧条件下将糖类分解为乳酸制作而成。(1)由于醋酸菌是需氧型微生物,所以它在发酵过程中需要不断向发酵液中通入无菌空气;如果
61、糖源(苹果汁)充足,可直接接种醋酸菌进行有氧发酵产生苹果醋;如果糖源不充足,可先通过酵母菌发酵制得果酒,再向果酒中接种醋酸菌进行有氧发酵制成苹果醋。(2)根据前面的分析可知,豆腐通过霉菌分泌的酶分解,其中营养物质的种类会增多。制作腐乳时加盐腌制后需要加入卤汤,若卤汤中的酒精含量过高,会破坏霉菌产生的部分发酵酶,进而导致腐乳成熟时间延长。(3)泡菜都是利用乳酸菌发酵制成。向泡菜坛中注入盐水前,煮沸所用盐水的目的主要是杀灭细菌,其次可以除去部分溶解氧。在泡菜制作过程中,亚硝酸盐含量的变化情况是先增加后减少。答案:(1)醋酸菌无菌空气先接种酵母菌获得果酒,再在果酒中接种醋酸菌进一步获得果醋(2)增多
62、成熟时间延长(3)乳酸菌杀灭细菌(或灭菌)先增加后减少72019湖北省十堰市模拟多个生物兴趣小组围绕微生物发酵展开研究。请回答相关问题。(1)兴趣小组一进行自制葡萄酒实验。在进行“产品”品尝时,兴趣小组一的同学都感到2号装置中的“产品”明显发酸,其原因最可能是2号装置_,导致最终的产品中含有_。(2)兴趣小组二用液体培养基培养能产生胡萝卜素的酵母菌品种。用纸层析法对培养液中获得的“产品”进行鉴定,点样时除了点提取样品外还要点_样品,当观察到_时,说明产品含有胡萝卜素。(3)兴趣小组三进行自制苹果醋实验。自制过程需要接种的发酵菌是_。某同学用新鲜苹果醋为实验材料分离纯化其中的发酵菌,为了保证能获
63、得单菌落,要先对苹果醋_。(4)兴趣小组三的某同学计划统计苹果醋中某发酵菌的总数,他选用104、105、106稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个培养皿。从对照实验的角度看,还应设置的一组对照组是_,设置对照组的目的是_。解析:(1)葡萄酒发酵装置中的“产品”明显发酸,其原因最可能是该装置密封不严,导致最终的产品中含有醋酸。(2)用纸层析法对培养液中获得的“产品”进行鉴定,点样时除了点提取样品外还要点标准样品,当观察到与标准样品对应的层析带时,说明产品含有胡萝卜素。(3)自制苹果醋需要的菌种是酵母菌和醋酸菌,先在酵母菌的作用下产生酒精,再在醋酸菌的作用下产生醋酸;分离菌种时,为了得到单一菌落
64、,需要先对苹果醋用无菌水进行梯度稀释。(4)根据题意分析,该兴趣小组选择了三种稀释梯度的实验组,还缺少不接种的空白培养基的对照组,以证明培养基制备过程中是否被杂菌污染。答案:(1)密封不严醋酸(2)标准与标准样品对应的层析带(3)酵母菌和醋酸菌用无菌水进行梯度稀释(4)不接种的空白培养基证明培养基制备过程中是否被杂菌污染8“每天喝一点,健康多一点”,这是“宁夏红”率先提出的消费理念,将积淀了千百年的枸杞药食文化和中国红文化完美结合起来,更增添了品牌的文化魅力和优势。下图为“宁夏红”枸杞果酒生产工艺流程简图,据图回答下面的问题。选料?粉碎灭菌接种发酵过滤果酒(1)流程中?处的内容应为_。(2)果
65、酒酿造过程中如果果汁灭菌不合格,含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸并说明理由。_。(3)写出果酒制作过程中酵母菌进行的有关反应式:_。(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,目的是_。(5)若要提高果酒的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?_。(6)果酒制作是否成功,需发酵后用_来鉴定,在_条件下,该物质与酒精反应呈现_色。解析:(1)果酒生产的工艺流程为:选料冲洗粉碎灭菌接种发酵过滤果酒。(2)醋酸菌为好氧型细菌,果酒酿制的环境(无氧、温度较低等)不利于醋酸菌发酵。(3)酵母菌产生酒精的反应式:C6H12O62CO22C2H5O
66、H(酒精)能量。(4)枸杞果酒制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量,有利于后期发酵。(5)发酵过程中要控制好温度、pH和通气量。(6)酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。答案:(1)冲洗(2)不能。因醋酸菌是好氧型细菌,而果酒发酵是无氧环境(或因醋酸菌需要在有氧且温度是3035 条件下,才能将糖转化成醋酸,而此时发酵罐中的条件是无氧且温度是1825 )(3)C6H12O62CO22C2H5OH(酒精)能量 (4)在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,增加数量(5)适宜的温度、pH、通气量(6)重铬酸钾溶液酸性灰绿整合考点23生物技
67、术在其他方面的应用 考点突破固考基一、酶相关知识整合1图解酶的应用与固定化2比较固定化酶与固定化细胞项目固定化酶固定化细胞固定化酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法特点优点酶既可与反应物结合,又可与产物分离,固定在载体上的酶可反复利用成本低,操作容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效率下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞二、生物技术在其它方面的应用1图解生物技术在其他方面的应用2依据植物有效成分的特性选择提取方法(1)提取挥发性强的植物芳香油:蒸馏法。(2)提取易溶于有机溶剂的植物有效成分:萃取法。(3)提取原料中含量高的植物有效成分:压榨法。题组集训提考
68、能题组一 高考分类练明考向类型1翻阅教材,原味品高考1全国卷,节选回答与胡萝卜素有关的问题:(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是_。解析:(3)乙酸乙酯属于水不溶性有机溶剂,与水不互溶,能够溶解胡萝卜素;乙醇是水溶性有机溶剂,因萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果,所以不用它作萃取剂。答案:(3)乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇属于水溶性有机溶剂,影响萃取效果高考VS,教材人教选修1P77人教选修1P7822016海南卷,30回答下列问题:(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血
69、迹时,不应该使用开水,原因是_。若要去除衣服上的血渍,应选择含有_(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是_。(2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法_(填“合理”或“不合理”),理由是_。(3)已知溶液的pH可以影响酶活性,请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。解析:本题主要考查加酶洗衣粉的洗涤原理与酶活性的影响因素。(1)新鲜血迹中含有蛋白质,开水会使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗;若要去除衣服上的血渍,应选择含
70、有蛋白酶丙的碱性洗衣粉,因为碱性条件下只有蛋白酶丙具有活性。(2)因为洗衣液中含有的蛋白酶会降解脂肪酶,所以添加脂肪酶无效。(3)只有羧基和氨基可解离,pH通过影响酶和底物分子羧基和氨基的解离状态而影响酶的活性。答案:(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗蛋白酶丙碱性条件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶会降解脂肪酶(3)羧基和氨基高考VS,教材人教选修1P46【借题发挥】理清教材,突破高考的瓶颈长句描述类题型问题1:植物有效成分提取的方法及适用条件。答案:蒸馏法:适于提取挥发性强的芳香油。压榨法:可以解决原料易焦糊问题。萃取法:提取易溶于有机溶剂的芳香油。问题2:乙醇、丙酮不宜作胡
71、萝卜素萃取剂的原因是什么?答案:萃取胡萝卜素有机溶剂必备如下特点:具较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,故宜选石油醚(其沸点较高)作提取剂,而丙酮、乙醇为水溶性溶剂,不宜作萃取剂。类型2它山之石亦可攻玉32016江苏卷,29为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化藻对含Zn2污水的净化作用,科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验,流程及结果如下。请回答下列问题:(1)实验中的海藻酸钠作用是_,CaCl2的作用是_。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用_洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因是_。(
72、3)为探索固定化藻对含Zn2污水的净化作用,应选用浓度为_海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2浓度下降的原因是_。结合图1和图2分析,固定化藻的实验组2448 h间Zn2浓度下降速度较快的主要原因是_;7296 h间Zn2浓度下降速度较慢的原因有_。解析:本题主要考查了固定化技术和固定化藻对含Zn2污水的净化作用。(1)实验中的海藻酸钠是包埋剂,作用是包埋绿球藻,而CaCl2是凝固剂,作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物,并保持绿球藻活性,宜采用培养液(生理盐水)来洗涤,因为培养液(生理盐水)的浓度与绿球藻的细胞液浓度相接近。图1中1.
73、0%海藻酸钠组培养24 h后,移去凝胶球,由于海藻酸钠浓度过低,使形成的凝胶球孔径过大,固定下来的绿球藻数量少,结果使溶液呈绿色。(3)分析图1可知,当海藻酸钠浓度为2.0%的时候,绿球藻数量比其他浓度时要多,所以要探索固定化藻对含Zn2污水的净化作用,宜选用浓度为2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)分析图2可知,随着培养时间延长,空白凝胶球组Zn2浓度下降,Zn2浓度下降的原因是凝胶吸附Zn2;图1中海藻酸钠浓度为2.0%时,2448 h间绿球藻生长(增殖)速度快,使固定化藻的实验组在2448 h间Zn2浓度下降速度较快;当海藻酸钠浓度为2.0%时,7296 h间绿球藻生长(增殖)速度减慢,
74、再加上培养液中Zn2浓度较低,导致7296 h间Zn2浓度下降速度较慢。答案:(1)包埋绿球藻(包埋剂)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)(3)2.0%(4)凝胶吸附Zn2绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢,溶液中Zn2浓度较低4海南卷,30生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题:(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶酶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是_。(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度
75、,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0 、5 、10 、40 下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有_和_。(3)某同学取5组试管(AE)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过AD组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验
76、组相同时的出汁量,E组设计_(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是_。解析:(1)根据题意可知,用三种不同的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较,说明该实验的自变量是果胶酶的来源,因变量是果胶酶的活性,所以该实验的目的是探究不同来源果胶酶的活性。(2)根据实验设计可知,该实验是探究果胶酶的最适温度,所以自变量是温度,因变量是果胶酶的活性,用出汁量进行衡量,出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中,温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等,所以4组的温度应分别设置为15 、20 、25 、30 ;另外探究温度对酶活性的
77、影响时,应保证酶促反应只能在设定的温度下进行,同一实验组的反应温度只能是一个,所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下保持一定时间后再将两支试管混合,才能保证实验在设定的温度下进行。(3)根据题意,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,则实验的自变量是果胶酶的量,因变量是出汁量。对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,根据实验设置,E组应加入缓冲液而不是蒸馏水,才符合实验设计的单一变量原则。答案:(1)探究不同来源果胶酶的活性(2)温度范围设置不合适温度梯度设置不合理(或各组的酶促反应受两个不同温度影响)(3)不能E组加入蒸馏水而不是缓
78、冲液违背了单一变量原则5乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用_作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是_。从功能上讲,这种培养基属于_。(2)培养微生物L前,宜采用_方法对接种环进行灭菌。(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越_。(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的_确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括_、_、离子吸附法及交联法等。解析:(1)已知乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄
79、糖和半乳糖,筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,培养基中琼脂的作用是凝固剂,从功能上讲,这种培养基属于选择培养基。(2)为了避免杂菌污染,在培养微生物前,对接种环应采用灼烧灭菌的方法。(3)用电泳法纯化乳糖酶时,若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量(相对分子质量)越小,电泳速度越快。(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关,因此用化学结合法固定化乳糖酶时,可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。答案:(1)乳糖凝固剂选择培养基(2)灼烧(3)小(4)(酶)活性或(酶
80、)活力包埋法物理吸附法(注:后两空可颠倒)6江苏卷,30为了获得胡萝卜素产品,某小组开展了产胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题:(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是_;为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该_。(2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素,其目的是_。(3)下图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙、丙指示的依次是_。(填序号)安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是_。(5)为增加胡萝卜素提取量,在
81、研磨酵母细胞时,添加石英砂的目的是_;研磨时_(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3,理由是_。解析:本题考查微生物培养中的灭菌、接种技术、灭菌锅的构造、色素提取的操作。(1)灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等,培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。(2)青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用,因此添加青霉素可抑制细菌的生长。(3)乙连接软管为排(放)气阀,甲为安全阀,丙是压力表。(4)3块平板有两块平板长有菌落,说明其含有菌株并可在培养基上生长;而其中一块未见菌落,说明菌株死亡,最可能的原因是接种过程中
82、接种环灼烧后未冷却或未足够冷却,使菌株因温度过高被杀死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物质,胡萝卜素较耐酸,因此不需添加CaCO3。答案:(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)(4)接种环温度过高,菌被杀死(5)有助于研磨充分不需要胡萝卜素较耐酸7山东卷,34,节选胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得,流程如下:(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和_以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用_方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是_。(2)纸层
83、析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为_。解析:(1)温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解;由于萃取剂往往有挥发性,直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸;萃取后需将原料中不溶于萃取剂的成分滤去。(2)提取出来的胡萝卜素往往是不纯的,用胡萝卜素标准品主要起一个对照的作用。答案:(1)干燥时间水浴滤去萃取液中的不溶物(2)(实验)对照命题揭秘本考点在教材中占篇幅很小,作为一个相对独立的课题呈现,但近年高考也有涉及,主要考查点集中于针对不同材料的植物芳香油提取技术、方法,尤其对胡萝卜素提取、分离考查更多,备考时宜将各类提取技术方法作横向对比。命题趋势会对考生的实验探
84、究能力和综合能力进行考查,但对能力的要求并不高,难度变化不大,重在对主干知识的理解和识记。结合其他专题知识,以多种形式来考查知识的应用能力。题组二 模考预测练强能力预测一酶相关知识的综合考查12019河南洛阳高三二统回答下列问题:(1)酶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,酶所催化某一反应的_来表示。与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是既能与反应物_,又能与产物_,还能被反复利用。(2)探索温度对淀粉酶活性的影响实验,需要进行如下步骤:取3支试管,各注入2 mL淀粉溶液并分别编号A、B、C再取3支试管,各注入1 mL淀粉酶溶液并分别编号a、b、c向3支试管各滴1
85、滴碘液将A、a试管放在60 的热水中,B、b试管放在沸水中,C、c试管放在冰水中,各维持温度5 min分别将A与a、B与b、C与c混合后,再依次放在60 的热水、沸水和冰水中维持温度5 min观察实验现象最合理的操作顺序是()ABC D(3)酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌细胞的_中。(4)纤维素分解菌因能产纤维素酶而广泛存在,纤维素酶是一种复合酶,在三种酶的_作用下,纤维素被分解成葡萄糖。在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养一段时间后,培养基表面形成多个单菌落,但不同菌株分解能力有差异,为选出高效分解的菌株,请利用所学知识,写出具体思路:_。解析:(1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,可
86、用在一定条件下其所催化某一化学反应的速度表示。与一般酶制剂相比,固定化酶不仅能与反应物充分接触,还能与产物分离,并且可以反复利用。(2)该实验的自变量是温度的不同;由于酶具有高效性,因此在进行实验时,应先使酶溶液和底物溶液分别达到实验温度后再混合,以免对实验结果产生干扰。将相同温度下的酶溶液和底物溶液混合后,维持各自的实验温度一定时间,以保证酶有足够的时间催化化学反应。最后向试管中滴加碘液,通过观察蓝色的深浅来判断酶的活性。综上分析,最合理的实验顺序是,应选B。(3)酒精发酵过程是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此酒精发酵过程相关的酶存在于酵母菌细胞的细胞质基质
87、中。(4)纤维素酶是一种复合酶,它至少含有三种组分,即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。因此在三种酶的协同作用下,纤维素被分解成葡萄糖。刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。为选出高效分解纤维素的菌株,可以用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株,培养相同时间后比较透明圈的大小。透明圈越大,说明分解能力越强。答案:(1)反应速度接触分离(2)B(3)细胞质基质(4)协同用纤维素含量相同并加入刚果红的鉴别培养基分别培养各菌株,培养相同时间后比较透明圈
88、的大小。透明圈越大,说明分解能力越强22019四川省成都市石室中学模拟果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易,也使得浑浊的果汁变得澄清。回答下列问题:(1)果胶是由_聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。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、_等。(2)有同学做了以下实验:用搅拌器制苹果泥;取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6,依次注入适量30 、35 、40 、45 、50 、55 的水,恒温水浴;每一烧杯中放入分别装有等量苹果泥和果胶酶的试管,保温3 min;向每组烧杯的苹果泥中加入相应的等量果胶酶,振荡试管,反应一段时间;过滤,比较获得苹果汁的体积
89、。a此实验的实验目的是_。b该实验_(填“是”或“否”)需要一组果汁和蒸馏水相混合的对照实验。c若继续探究pH值对果胶酶活性的影响,则实验过程中的自变量是_,其中无关变量有_(列举三条)等因素。(3)由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量较大的酶制剂之一,可通过固定化霉菌细胞生产果胶酶。固定化细胞技术一般采用包埋法固定化,原因是_。解析:(1)果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。(2)a.根据实验过程分析,该实验的自变量是温度,因变量是果胶酶的催化效果,因此该实验的目的是探究温度对果胶酶活性影响。b.实验的不同温度梯度之间可形成相互对
90、照,无需补充果汁和蒸馏水混合实验。c.若继续探究pH值对果胶酶活性的影响,则pH是该实验的自变量,其他是无关变量,应加以控制,如温度、果胶酶的量、果胶酶浓度、果泥量等。(3)由于细胞体积大,不易从包埋材料中漏出,所以固定化细胞技术一般采用包埋法固定化。答案:(1)半乳糖醛酸果胶分解酶、果胶酯酶(2)探究温度对果胶酶活性影响否pH温度、果胶酶的量、果胶酶浓度、果泥量(3)细胞体积大,不易从包埋材料中漏出预测二植物有效成分的提取32019吉林省“五地六校”合作体联考茶饮料主打“健康牌”,极少添加人工合成的色素、香精等添加剂,更多利用从植物中提取的天然成分。请回答:(1)茶饮料所用的胡萝卜素,通常采
91、用_法从胡萝卜中提取;提取后常用_法对提取物中的胡萝卜素进行鉴定。(2)茶饮料所用的植物芳香油的提取流程如下:茉莉花水过程A油水混合物油层分离与粗提取加无水硫酸钠过滤茉莉油过程A表示_,向粗提精油中加入无水硫酸钠的目的是_。解析:(1)提取胡萝卜素常用萃取法,分离胡萝卜素常用纸层析法。(2)如图所示茉莉油用水蒸气蒸馏法提取,其中A表示水蒸气蒸馏,下一步是分离油层、之后加入的无水硫酸钠可以除去其中多余的水分。答案:(1)萃取纸层析(2)水蒸气蒸馏去除水分42019湖南省岳阳市质量检测下列是三种植物有效成分的提取实验,回答相关问题:(1)薰衣草精油是由薰衣草提炼而成,可以清热解毒,清洁皮肤,还能净
92、化心灵。下图为提取薰衣草精油的实验流程:图中的A表示_过程,在此过程中影响薰衣草精油提取量的主要因素有_,图中B过滤的目的是_。(2)柠檬精油的提取,常采用_法而不用上述提取薰衣草精油的方法,原因是_。(3)胡萝卜素化学性质比较稳定,易溶于有机溶剂,可采用_提取。现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的_作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是_。解析:(1)提取薰衣草精油采用水蒸气蒸馏法,A表示水蒸气蒸馏,可以得到油水混合物,下一步加入甲NaCl分离油层,对分离的油层中的水分可以加入乙无水硫酸钠吸水,然后经过B过滤除去固体硫酸钠就可以得到薰衣草精油了。蒸馏的时间和温度均会影响薰衣草精油提
93、取量。(2)因为水中蒸馏会出现原料焦糊和有效成分水解等问题,故柠檬精油常用压榨法提取。(3)胡萝卜素的提取常采用萃取法。因为乙醇是水溶性溶剂,故不选用乙醇而选择乙酸乙酯作为萃取剂,因为乙酸乙酯既能溶解胡萝卜素,又不与水混溶。答案:(1)水蒸气蒸馏蒸馏的温度和时间除去固体硫酸钠(2)压榨水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题(3)萃取法乙酸乙酯萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂5研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用,两者的提取及应用如图所示。(1)柚皮易焦糊,宜采用_法提取柚皮精油,新鲜的橘皮要用_浸泡处理,该过程得到的糊状液体可通过_除去其中的固体
94、杂质。(2)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供_。电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大,电泳速度_。(3)抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的_来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。(4)橘皮油也可用萃取法来提取,原因是_。分析下图,提高萃取效果的方法是_、_。解析:(1)如果利用水蒸气蒸馏法提取芳香油,柚皮易发生焦糊现象,而且有效成分柠檬烯容易水解,因此一般采用压榨法提取。除去固体杂质的方法是采用过滤。(2)对于筛选菌种一般用固体选择培养基,通常接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法,培养基灭菌通常用高压蒸汽灭菌,对于工作
95、台通常用紫外线消毒。尿素分子含有C、H、O、N四种元素,故可为乳酸菌提供碳源和氮源。电荷相同的蛋白质,分子量越大,电泳速度越慢。(3)抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。(4)由于橘皮油可以溶解于有机溶剂,也可以用萃取法获得。答案:(1)压榨石灰水过滤(2)碳源和氮源越慢(3)大小(4)橘皮油易溶于有机溶剂适当延长萃取时间(萃取时间为1.5 h)适当提高萃取温度(萃取温度为55度) 技法提炼提取植物有效成分三种方法的把握(1)蒸馏时若温度太高,时间太短,则产品品质较差,若提高产品品质,可适当延长蒸馏时间。(
96、2)橘皮压榨前,可在石灰水中浸泡10 h以上,既可防止压榨时滑脱,提高出油率,又不会在过滤时堵塞筛眼。(3)萃取时一般来说原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。整合训练(十七)生物技术实践 全员必做题12019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
97、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
98、。(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22019四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,
99、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
100、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32019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。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。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
101、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)
102、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
103、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42019山东济南高三模拟目前,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_,提取的胡萝卜素粗品可通过_进行鉴定。(2)利用红酵母菌发酵生产胡萝卜素时,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
104、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
105、、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52019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
106、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
107、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
108、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62019四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
109、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
110、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
111、质和使用量对照实验(3)适当增大稀释倍数红色(4)干燥72019四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
112、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
113、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
114、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12019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
115、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
116、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22019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
117、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。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_。图二是对两个菌株进行聚乙烯减重分析的实验
118、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)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。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
119、)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)YT10YT1和YP1都能降解聚乙烯,其中YP1的降解能力更强32019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
120、_。(3)1个葡萄糖异构酶活力单位常定义为每分钟产生1mol_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
121、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1mol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
122、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42019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
123、压榨后的柿汁加热到80 保持1020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1020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
124、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)52019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
125、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11 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
126、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。选取菌落数目稳定的记录作为结果,这样做的目的是_。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
127、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。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。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62019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
128、。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
129、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
130、。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72019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
131、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
132、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
133、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82019广东湛
134、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
135、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92
136、019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
137、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bdcea。(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 cm5 cm,根据题意:从1
138、0 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(353637)30.110210(55)1.44104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)bdcea(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)1.44104低102019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
139、、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
140、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:(515049)30.11001035.0107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)5.0107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