資源簡介

(共126張PPT)
專題八　生物技術(shù)實踐
基礎(chǔ)自查·明晰考位
整合考點 22
整合考點 23
基礎(chǔ)自查·明晰考位
聚焦大概念
發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品；獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)；發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品。
縱 引 橫 連————建網(wǎng)絡(luò)
水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子
滅菌
尿素
稀釋涂布平板
剛果紅
酵母菌
乳酸菌
萃取
邊 角 掃 描————全面清
提醒：判斷正誤并找到課本原話
1．微生物利用的相關(guān)判斷
(1)某研究小組從有機廢水中分離微生物用于廢水處理，接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(　　)
(2)純化菌種時，為了得到單菌落，常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法(　　)
(3)在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細(xì)菌(　　)
(4)檢測土壤中細(xì)菌總數(shù)實驗操作中，確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù)(　　)
(5)培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌(　　)
×
√
×
×
×
2．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)判斷
(1)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸(　　)
(2)酵母菌在無氧條件下利用葡萄汁產(chǎn)生酒精(　　)
(3)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵(　　)
(4)腐乳制作利用了毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶(　　)
(5)在制作腐乳時，將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量(　　)
×
√
√
√
×
3．植物有效成分提取的相關(guān)判斷
(1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提取薄荷油時應(yīng)選用干薄荷葉作原料，可采用水蒸氣蒸餾法提取(　　)
(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是酒精，原理是薄荷油易溶于有機溶劑酒精中(　　)
(3)用萃取法提取胡蘿卜素的主要步驟是：干燥、粉碎、萃取、濃縮、過濾(　　)
(4)在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，溫度過高和時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解(　　)
(5)提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進行鑒定，在鑒定過程中不需要對照(　　)
×
×
×
√
×
整合考點22　微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
考點整合 固考基
1.圖解識記微生物的培養(yǎng)、分離與計數(shù)
平板劃線法
紫外線
碳源
氮源
高壓蒸汽滅菌
稀釋涂布平板法
2．熟記微生物分離與計數(shù)的兩個實例
(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)
①篩選菌株：利用__________篩選菌株。
②測定微生物數(shù)量的常用方法：_____________和________直接計數(shù)。
③過程：土壤取樣→________→微生物的培養(yǎng)與觀察。
④鑒定方法：含酚紅指示劑的以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基→細(xì)菌→指示劑________，則該菌能分解尿素。
選擇培養(yǎng)基
稀釋涂布平板法
顯微鏡
樣品稀釋
變紅
(2)分解纖維素的微生物的分離
①實驗原理：
即：可通過是否產(chǎn)生________來篩選纖維素分解菌。
②流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→________→涂布平板→挑選菌落。
纖維二糖
透明圈
透明圈
梯度稀釋
3．理清微生物培養(yǎng)的“5”種基本技術(shù)
(1)培養(yǎng)基的制備：計算→________→溶化→________→倒平板。
(2)無菌技術(shù)：主要包括________和________。
(3)倒平板操作：待培養(yǎng)基冷卻至________左右時，在__________附近倒平板。
(4)平板劃線法：平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面________的操作，將聚集的菌種________分散到培養(yǎng)基的表面。注意劃線的方法(如圖)。
稱量
滅菌
消毒
滅菌
50 ℃
酒精燈火焰
連續(xù)劃線
逐步稀釋
(5)稀釋涂布平板法：先將菌液進行一系列的梯度稀釋然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成_____________。
單個的菌落
(1)為了確定培養(yǎng)基的滅菌是否合格，微生物學(xué)實驗一般會設(shè)置空白對照：隨機取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生成。
(2)利用平板菌落計數(shù)法的計算公式估算水樣中的活菌數(shù)：C/V×M(C代表平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布時的體積，M代表稀釋倍數(shù))。
(3)平板劃線法適用于微生物的純化，但不能用于微生物計數(shù)。
(4)觀察菌落需要用固體培養(yǎng)基，因此培養(yǎng)基要添加瓊脂。
(5)菌種用甘油管藏法長期保存，保存時菌液中常添加一定量的甘油。
(6)振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。
4．理清“4”種傳統(tǒng)發(fā)酵食品的技術(shù)
　項目 內(nèi)容　　　 果酒和果醋 的制作 腐乳制作 制作泡菜并檢測
亞硝酸鹽含量
菌種 果酒：________ 果醋：________ ________ ________
原理 (1)酵母菌在無氧條件下將葡萄糖氧化成乙醇 (2)醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸 毛霉將蛋白質(zhì)、脂肪分解成________ 乳酸菌將糖轉(zhuǎn)化為乳酸
原料 選擇 ____________ (或蘋果) ________ 大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜
酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
小分子有機物
新鮮葡萄
豆腐
實驗 流程
測亞硝酸鹽含量：
配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色
制作 裝置
沖洗
榨汁
5.控制雜菌的“四大措施”
(1)通過發(fā)酵條件控制雜菌
①無氧發(fā)酵時的________環(huán)境可以抑制好氧菌。
②乳酸菌發(fā)酵、酒精發(fā)酵形成的________環(huán)境抑制雜菌繁殖。
(2)利用________控制雜菌：如腐乳的制作。
(3)利用________控制雜菌：如果酒、腐乳的制作。
(4)利用香辛料控制雜菌：如________、泡菜的制作。
無氧
酸性
鹽
酒精
腐乳
酒精發(fā)酵的2種異常現(xiàn)象分析
(1)酵母菌數(shù)量少，產(chǎn)生的酒精少，可能是發(fā)酵前期供氧不足。
(2)酵母菌數(shù)量充足，但是產(chǎn)生的酒精較少或不能產(chǎn)生酒精，可能是發(fā)酵后期裝置密封不嚴(yán)。
類研真題 明考向
類型1　全國卷真題體驗尋趨勢
1.[2023·全國乙卷]某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實驗流程如圖所示。
回答下列問題。
（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是　　　　　　　　　。
（2）采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是__________________________（答出1點即可）。
通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。在使用該方法時，為了達到良好的滅菌效果，需要注意的事項有
______________________________________________________________（答出2點即可）。
菌T能夠分泌纖維素酶
為合成微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供原料
①把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉；②為達到良好的滅菌效果，一般在壓力為100 kPa，溫度為121℃的條件下，維持15～30 min；③無菌包不宜過大，不宜過緊，各包裹間要有間隙，使蒸汽能對流易滲透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④滅菌完成后，應(yīng)使鍋內(nèi)蒸氣壓力緩慢降低，排氣時間不少于10～12 min
解析：(1)菌T能夠分泌纖維素酶，纖維素酶能將纖維素最終分解為葡萄糖，因此在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解。(2)培養(yǎng)基的主要成分：水、碳源、氮源、無機鹽，其中氮源主要為合成微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供原料(微生物細(xì)胞中的含氮物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂)。高壓蒸汽滅菌法的注意的事項有①把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉。如果高壓鍋內(nèi)的空氣未排除或未完全排除，則蒸汽不能達到飽和，蒸汽的溫度未達到要求的高度，結(jié)果導(dǎo)致滅菌的失敗；②為達到良好的滅菌效果，一般在壓力為100 kPa，溫度為121℃的條件下，維持15～30 min；③無菌包不宜過大，不宜過緊，各包裹間要有間隙，使蒸汽能對流易滲透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④滅菌完成后，應(yīng)使鍋內(nèi)蒸氣壓力緩慢降低，排氣時間不少于10～12 min，否則鍋內(nèi)蒸氣壓力突然降低，液體突然沸騰，沖走瓶蓋，使液體噴出或使容器破裂。
（3）將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是　　　　　　。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是　　　　　　。發(fā)酵液中的乙醇可用　　　　　　溶液檢測。
（4）本實驗收集的淋洗液中的　　　　可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是______________________________________________________。
制造無氧環(huán)境
排出二氧化碳
酸性重鉻酸鉀
葡萄糖
節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣
解析：(3)酒精的生產(chǎn)原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵需要在無氧的條件下進行，此時擰緊瓶蓋的主要目的是制造無氧環(huán)境。酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，在發(fā)酵過程中密閉，所以需要根據(jù)發(fā)酵進程適時擰松瓶蓋放出二氧化碳，酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液來檢測，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。(4)與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，利用纖維素為原料生產(chǎn)乙醇具有節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣等優(yōu)點。
2．[2022·全國甲卷]某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌，在此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力，并分析兩個菌株的其他生理功能。
實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。
培養(yǎng)基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培養(yǎng)基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步驟：
①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng)，
得到A、B菌液；
②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂，分別制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。
回答下列問題：
(1)實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是_______。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源，氮源在菌體內(nèi)可以參與合成___________________(答出2種即可)等生物大分子。
(2)步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種N0個A細(xì)菌，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是________。
石油
DNA、RNA、蛋白質(zhì)
N0·2n
解析：(1)培養(yǎng)基的成分有碳源、氮源、無機鹽和水等，從組成培養(yǎng)基的物質(zhì)所含化學(xué)元素可知，作為碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白質(zhì)都含有N元素，故氮源在菌體內(nèi)可以參與合成這些物質(zhì)。(2)由題意“資源和空間不受限制”可知，細(xì)菌的增殖呈“J”型曲線增長，由于DNA的半保留復(fù)制，細(xì)菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根據(jù)公式Nt＝N0·λt，λ＝2，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是N0·2n。
(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學(xué)利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進行實驗，結(jié)果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示無透明圈)，推測該同學(xué)的實驗思路是__________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_________________________________________________________。
菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ
A ＋＋＋ ＋＋
B ＋＋ －
在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈大降解能力強，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力
解析：(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，實驗的結(jié)果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根據(jù)實驗的單一變量和對照原則，推測該同學(xué)的思路是：在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈大降解能力強，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力。
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據(jù)上表所示實驗結(jié)果，治理石油污染應(yīng)選用的菌株是________，理由是___________________________________________________________。
解析： (4)由表格數(shù)據(jù)可知，在平板Ⅱ(無氮源的培養(yǎng)基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理貧氮且被石油污染的土壤，應(yīng)該選用A菌株，因為A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長。
A
A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長
類型2　地方卷真題體驗尋共性
3.[2023·北京卷]自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出。科學(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。
（1）用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供____________和維生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明________________________。
氮源、碳源
A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖
解析：(1)蛋白胨主要為細(xì)菌提供氮源、碳源和維生素等。(2)將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。
（3）為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣________后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)________。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
（4）為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗證（主要實驗材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機和細(xì)菌培養(yǎng)箱）_____________________________________。
稀釋
溶菌圈
假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂
解析：(3)將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。(4)根據(jù)提供的實驗材料和設(shè)備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質(zhì)，離心機可用于分離菌體和細(xì)菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂。
解析：(3)將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。(4)根據(jù)提供的實驗材料和設(shè)備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質(zhì)，離心機可用于分離菌體和細(xì)菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂。
4.[2022·廣東卷]研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南海科考中，中國科學(xué)家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進一步研究了其生物學(xué)特性。
回答下列問題：
（1）研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用____________法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培養(yǎng)一段時間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)物，除了稀釋涂布平板法，還可采用_________法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以_________為碳源時生長狀況最好。
（2）研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是____________________ ______________________________________________________。(答一點即可)
高壓蒸汽滅菌
平板劃線
纖維素
某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)
解析：(1)培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。可以采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落，從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析題圖可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中，細(xì)胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來。
（3）藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮，擬桿菌對深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是________________________________________ ____________________________________________________。
（4）深海冷泉環(huán)境特殊，推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有　　　　。
擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖
物質(zhì)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行
耐低溫
解析：(3)擬桿菌為異養(yǎng)生物，作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行。(4)深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，應(yīng)具有耐低溫的特性，才能高效降解多糖，保證擬桿菌的正常生命活動所需。
長句專練 強素養(yǎng)
1.事實概述類
(1)[全國卷Ⅱ]某小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌，操作時，接種環(huán)通過________滅菌。在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是
___________________________________________________。
(2)為研究發(fā)酵罐中釀酒酵母的生長情況，常要取樣統(tǒng)計分析，并測定pH。若某研究人員將樣品的次序搞亂了，那么判斷取樣順序的主要依據(jù)是___________(填“酵母菌的數(shù)量”或“發(fā)酵液的pH”)。
灼燒
將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，以便獲得單個菌落
發(fā)酵液的pH
(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_________________________________________________________
(答出兩點即可)。
(4)[全國卷Ⅰ]制作泡菜時，所用鹽水需煮沸，其目的是____________。為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的作用是_______________。
為細(xì)菌生長提供無機營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)菌生長過程中pH的穩(wěn)定
殺滅雜菌
增加乳酸菌數(shù)量
2．原因分析類
(1)[全國卷Ⅰ]為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)：
注：“＋”表示有，“－”表示無。
據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是____________________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_________________________________________________________
_______________________。
酵母膏 無機鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水
培養(yǎng)基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋
培養(yǎng)基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋
不能
液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落
不能
培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR—纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌
(2)對細(xì)菌計數(shù)時往往會產(chǎn)生實驗誤差，稀釋涂布平板法計數(shù)的值比實際值______，原因是_______________________________________
_______；顯微計數(shù)法計數(shù)的結(jié)果比實際值________，原因是_________________________________________。
(3)將菌種接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基上，持續(xù)振蕩培養(yǎng)鏈霉菌比靜置培養(yǎng)時的抗生素產(chǎn)量高，其原因是________________________________
__________________________________。
(4)我國的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是每1 000 mL飲用水中大腸桿菌不得超過3個，在培養(yǎng)基上每1 000 mL合格飲用水形成的菌落數(shù)卻大于了3個，原因是________________________________________。
偏小
當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一
個菌落
偏大
顯微鏡下無法區(qū)分細(xì)胞的死活，計數(shù)時包括了死細(xì)胞
振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液溶氧量，利于菌體與培養(yǎng)液充分接觸，促進菌體的生長與代謝
飲用水中還有其他細(xì)菌，形成的菌落數(shù)遠大于3個
(5)[全國卷Ⅰ]從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸。這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是___________________________，原因是__________________。
(6)某同學(xué)在通過發(fā)酵制作果酒時，發(fā)現(xiàn)在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是__________________________________________________________。在家庭中以葡萄為原料制作葡萄酒時，可以不添加酵母菌，原因是__________________________。
(7)制作面包時，為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松軟的原因是__________________________________。
乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少
乳酸菌比雜菌更耐酸
糖可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質(zhì)，還可以作為酒精發(fā)酵的原料　
葡萄皮上附著有野生型酵母菌
酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2，CO2使面包松軟
3．科學(xué)探究類
(1)已知金黃色葡萄球菌的最適生長溫度為37 ℃，并且有高度的耐鹽性，可以在10%～15% NaCl肉湯培養(yǎng)基中生長，某同學(xué)想快速培養(yǎng)大量的金黃色葡萄球菌，應(yīng)該如何操作？_________________________________________________________。
該同學(xué)分離得到金黃色葡萄球菌后，將其接種到固體斜面培養(yǎng)基上進行臨時保存，該保存方法的缺點是___________________________________。
挑取金黃色葡萄球菌接種在高鹽的肉湯培養(yǎng)基中，置于37 ℃條件下培養(yǎng)　
保存時間不長，菌種易被污染或產(chǎn)生變異
(2)某同學(xué)計劃統(tǒng)計污水池中目的菌的總數(shù)，他選用104、105、106稀釋液進行平板劃線，每種稀釋液都設(shè)置了3個培養(yǎng)皿，從設(shè)計實驗的角度看，還應(yīng)設(shè)置的一組對照實驗是___________________，此對照實驗的目的是______________________。
(3)經(jīng)多次規(guī)范操作、重復(fù)實驗，血平板上均出現(xiàn)了_______________的菌落，初步證明鮮牛奶中存在金黃色葡萄球菌，但鮮牛奶供應(yīng)商仍認(rèn)為此菌并非鮮牛奶所攜帶，因此，要對本操作進行完善，完善的方案是____________________________________。
不接種的空白培養(yǎng)基
檢驗培養(yǎng)基滅菌是否合格
金黃色葡萄球菌
為增強實驗結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)性，應(yīng)增加空白對照組
(4)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶是一種復(fù)合酶，在三種酶的________作用下，纖維素被分解成葡萄糖。將微生物接種在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基表面形成多個單菌落，但不同菌株的分解能力有差異，為選出高效分解纖維素的菌株，請利用所學(xué)知識，寫出具體思路：___________________________________________________________
_________________________________________________。
協(xié)同
用纖維素含量相同并加入剛果紅的鑒別培養(yǎng)基分別培養(yǎng)各菌株，培養(yǎng)相同時間后比較透明圈的大小。透明圈越大，說明分解纖維素的能力越強
題組集訓(xùn) 提考能
題組預(yù)測一　聚焦微生物的利用
1.[2023·四川眉山一模]預(yù)防新冠感染，需要大家共同努力，出門戴口罩可以有效降低新冠病毒的傳染率。但隨著新冠疫情的持續(xù)，人類消耗了大量的一次性口罩，這些口罩不及時處理會對環(huán)境造成一定的污染。某科研人員欲篩選出能高效降解一次性口罩（主要成分是聚丙烯纖維）的細(xì)菌。請回答下列問題：
（1）分離純化目的菌時，培養(yǎng)基需要以____________為唯一碳源，從功能上看，該培養(yǎng)屬于_________培養(yǎng)基。
（2）篩選目的菌時，為了使培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落盡可能都是單菌落，應(yīng)采用的接種方法是______________，采用該方法的原因是__________________________________________________________。菌種的長期保存方法是__________。
聚丙烯纖維
選擇
稀釋涂布平板法
高倍數(shù)的稀釋能將聚集在一起的細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，從而形成單菌落
甘油管藏
解析：(1)由題意可知，該實驗的目的是篩選出能高效降解一次性口罩(主要成分是聚丙烯纖維)的細(xì)菌，所以分離純化目的菌時，培養(yǎng)基需要以聚丙烯纖維為唯一碳源，從功能上看，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)微生物接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，篩選目的菌時，為了使培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落盡可能都是單菌落，應(yīng)采用的接種方法是稀釋涂布平板法，采用該方法的原因是高倍數(shù)的稀釋能將聚集在一起的細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，從而形成單菌落。對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法，將培養(yǎng)的菌液與等體積滅菌后的甘油混合均勻，放于－20 ℃的冷凍箱內(nèi)保存。
（3）專家指出不能反復(fù)使用同一個口罩。因為口罩頻繁使用會導(dǎo)致口罩內(nèi)側(cè)細(xì)菌的種類和數(shù)量增多，進而引發(fā)疾病。請設(shè)計實驗驗證與使用一次的口罩相比，頻繁使用的口罩內(nèi)側(cè)的細(xì)菌種類和數(shù)量會增多。簡要寫出實驗思路：（口罩使用過程中接觸的環(huán)境，口罩每天使用時長等無關(guān)變量都相同）：______________________________________ ____________________________________________________。
將頻繁使用和使用一次的口罩分別進行取樣，放在培養(yǎng)基中恒溫培養(yǎng)1～2天，觀察并比較兩個培養(yǎng)基中菌落數(shù)目的多少
解析：由題意可知，實驗?zāi)康氖球炞C與使用一次的口罩相比，頻繁使用的口罩內(nèi)側(cè)的細(xì)菌種類和數(shù)量會增多，故自變量是口罩的使用次數(shù)多少，因變量是細(xì)菌種類和數(shù)量。所以實驗思路為：分別取使用一次的口罩和頻繁使用的口罩，用棉簽分別取這兩種口罩的內(nèi)側(cè)細(xì)菌，然后分別進行稀釋涂布平板，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基中形成菌落的特征(種類)和數(shù)目的多少。
解析：由題意可知，實驗?zāi)康氖球炞C與使用一次的口罩相比，頻繁使用的口罩內(nèi)側(cè)的細(xì)菌種類和數(shù)量會增多，故自變量是口罩的使用次數(shù)多少，因變量是細(xì)菌種類和數(shù)量。所以實驗思路為：分別取使用一次的口罩和頻繁使用的口罩，用棉簽分別取這兩種口罩的內(nèi)側(cè)細(xì)菌，然后分別進行稀釋涂布平板，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基中形成菌落的特征(種類)和數(shù)目的多少。
2.[2023·四川成都模擬]回答下列有關(guān)微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用的問題：
（1）微生物的培養(yǎng)需要使用培養(yǎng)基，不同培養(yǎng)基的配方不同，但一般都具有______________________等；在配制從土壤中篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基時，需加入__________作為唯一的碳源。
（2）下圖中產(chǎn)生每個菌落的最初細(xì)菌數(shù)為__________個才是最理想的。據(jù)圖分析，在培養(yǎng)基上劃線接種時，劃線的順序依次是_____________（用編號和箭頭表示）。
碳源、氮源、水和無機鹽
纖維素
1
②→③→①
解析：(1)培養(yǎng)微生物的不同培養(yǎng)基，雖然其配方不同，但一般都具有碳源、氮源、水和無機鹽。在配制從土壤中篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基時，需加入纖維素作為唯一的碳源。(2)菌落是指細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上生長繁殖而形成的能被肉眼識別的生長物，它是由數(shù)以萬計相同的細(xì)菌集合而成，可見，圖示中產(chǎn)生每個菌落的最初細(xì)菌數(shù)為1個才是最理想的。采用劃線接種時，通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，在數(shù)次劃線后，就可以得到單菌落，據(jù)此分析圖示可知：劃線的順序依次是②→③→①。
（3）根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積，統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)就能大概推測出樣品中的活菌數(shù)。某同學(xué)在稀釋倍數(shù)為104的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為25.6，則每毫升樣品中的活菌數(shù)是__________（所用稀釋液的體積為0.2 mL）。
（4）若要鑒別纖維素分解菌，可用___________法；若要鑒別尿素分解菌，可在培養(yǎng)基中加入___________。
（5）玻璃器皿通常采用_______滅菌。
1.28×106
剛果紅染色
酚紅指示劑
干熱
解析：(3)所用稀釋液的體積為0.2 mL，在稀釋倍數(shù)為104的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為25.6，則每毫升樣品中的活菌數(shù)是25.6×104÷0.2＝1.28×106個。(4)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不和纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生顏色反應(yīng)，因此若要鑒別纖維素分解菌，可用剛果紅染色法。在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，因此若要鑒別尿素分解菌，可在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑。(5)耐高溫的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿等)、金屬用具等，可以采用這種方法滅菌。
3.[2023·河南校聯(lián)考模擬]大熊貓是我國特有的珍稀野生動物，每只成年大熊貓每日進食竹子量可達12～38 kg，大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便中篩選了纖維素分解菌。回答下列問題：
（1）為篩選纖維素分解菌，可將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至__________________的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基從功能上屬于_________培養(yǎng)基，該過程中接種等量樣品稀釋液至普通培養(yǎng)基的目的是______________________________。
（2）配制的培養(yǎng)基必須進行滅菌處理，常用的方法是____________。纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基倒平板前，需要加入滅過菌的____________溶液，混勻后倒平板，吸取適量的菌液，一般采用_____________法接種到纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基上。
以纖維素為唯一碳源
選擇
判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用
高壓蒸汽滅菌法
剛果紅(或CR)
稀釋涂布平板
解析：(1)為篩選纖維素分解菌，可將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，能分解纖維素的微生物具有更多的生存機會而大量繁殖，從而達到分離纖維素分解菌的目的，該培養(yǎng)基從功能上分類屬于選擇培養(yǎng)基。該過程中接種等量培養(yǎng)液至普通培養(yǎng)基作對照的目的是判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。若選擇培養(yǎng)基起到了選擇作用，則接種相同的菌液時，普通培養(yǎng)基上明顯會出現(xiàn)更多的菌落。
(2)對培養(yǎng)基滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌法。剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基倒平板前，可以加入一定量滅過菌的剛果紅(或CR)溶液，混勻后倒平板。當(dāng)鑒別培養(yǎng)基中的纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中就會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈，以初步分辨纖維素分解菌。當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。為了得到單個菌落，觀察它的周圍是否有透明圈，比較透明圈直徑與菌落直徑的比值大小初步篩選高效分解纖維素的菌種，在吸取適量的培養(yǎng)液后，一般采用稀釋涂布平板法接種到纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基上。
（3）為探究篩選的纖維素分解菌中纖維素酶活性，研究人員將其與某高效纖維素酶進行了活性對比實驗如下：
注：“＋”越多表示顏色越深
錐形瓶號 發(fā)酵得到的纖維素酶溶液 高效纖維素酶溶液 緩沖液 纖維素粉 實驗步驟 實驗結(jié)果
步驟一 步驟二 1 0 mL 0 mL 10 mL 10 g 35 ℃保溫5分鐘后終止酶促反應(yīng) 加入一定量的斐林試劑55 ℃保溫22 min /
2 1 mL 0 mL A 10 g ＋＋＋
3 0 mL 1 mL B 10 g ＋＋＋＋
①表中A處應(yīng)該加入__________mL緩沖液。
②若某同學(xué)在實驗中將酶的用量都改為了2 mL，為使顯色結(jié)果不變，則需____________________。
解析：實驗遵循單一變量原則，1～3號錐形瓶中加入的試劑應(yīng)當(dāng)只有纖維素酶溶液的種類不同，其他條件要相同且適宜。因為1號錐形瓶沒有加纖維素酶溶液，加入了10 mL的緩沖液。2號錐形瓶加入了1 mL發(fā)酵得到的纖維素酶溶液，所以表中A處應(yīng)該是加入了9 mL緩沖液。若某同學(xué)在實驗中將酶的用量都改為了2 mL，相當(dāng)于將酶的濃度增加了2倍，為使顯色結(jié)果不變，則需縮短步驟一的保溫時間。
9
縮短步驟一的保溫時間
4．[2022·廣東江門模擬預(yù)測]孔雀石綠(簡稱MG)是廣泛使用的有機染料，在自然環(huán)境中極難降解，容易引起土壤污染，進而危害人體健康。因此從土壤中分離和篩選出高效的MG降解菌有非常重要的意義。已知MG在水中溶解度低，含過量MG的固體培養(yǎng)基不透明。
(1)培養(yǎng)基的配制：MG降解菌富集培養(yǎng)基需含有Na2HPO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等，再加________作為唯一碳源。培養(yǎng)基配制好后，需用____________法進行無菌處理才能后續(xù)使用。
(2)MG高效降解菌株的富集：如圖所示，將1.0 g土樣接入含上述配制好的培養(yǎng)液的三角瓶中，將三角瓶置于30 ℃、180 r/min搖床中振蕩培養(yǎng)1～2天，此操作的目的是_______________________________，直至培養(yǎng)液變渾濁后，換瓶重復(fù)操作2～3次，以達到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分離和純化：圖中所示的分離純化細(xì)菌的方法是______________。實驗中初步估測A中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為1.5×109個/mL，若要在圖中每個平板上涂布0.1 mL 稀釋后的菌液，且每個平板上長出的菌落數(shù)約為150個，則應(yīng)將A中的菌液稀釋________倍。
MG
高壓蒸汽滅菌
使目的菌充分接觸培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)
稀釋涂布平板法
106
解析：(1)要篩選出能降解MG的微生物，培養(yǎng)基的配制需要以MG作為唯一碳源。培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。(2)采用液體培養(yǎng)基搖床振蕩培養(yǎng)的目的是使目的菌充分接觸培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)，增加目的菌株的濃度。(3)圖中接種方法能夠計數(shù)，應(yīng)為稀釋涂布平板法。設(shè)A中的菌液稀釋x倍，則150÷0.1×x＝1.5×109個/mL，計算出x＝106。
(4)MG高效降解菌株的鑒定：將純化獲得的菌種接種于含過量MG的固體培養(yǎng)基(其他營養(yǎng)成分等適宜)上，根據(jù)培養(yǎng)基是否出現(xiàn)________就可以鑒別出目的菌株，原因是______________________________________________________。
(5)MG高效降解菌株的保存：獲得純凈的菌種后，需要進行菌種的保藏。若需長期保存，可以采用____________的方法。
解析：(4)依據(jù)題干信息“MG在水中溶解度低，含過量MG的固體培養(yǎng)基不透明”，若目的菌株能高效降解MG，則培養(yǎng)基變得透明，形成以目的菌株為中心的透明圈。(5)長期保存菌株的方法是甘油管藏法。
透明圈
目的菌株通過降解MG生長，使菌落周圍的培養(yǎng)基變透明，出現(xiàn)透明圈
甘油管藏
題組預(yù)測二　聚焦傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
5.[2023·陜西寶雞二模]發(fā)酵能讓食物改頭換面，擁有全新的模樣和味道。利用不同微生物的發(fā)酵作用制作食品歷史悠久，遍布民間，稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜極大地豐富了人們的飲食。請回答下列問題：
（1）在發(fā)酵過程中，微生物的參與是關(guān)鍵，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種用于食品發(fā)酵的細(xì)菌和真菌。在上述幾種飲品及食品加工過程中，利用真菌進行發(fā)酵的是______________。
（2）人類使用釀制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，酵母菌繁殖的最適溫度是_________。葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是________________________。將葡萄酒制作成果醋時，需要改變的環(huán)境條件是_____________和____________________。
制作果酒和腐乳
20 ℃左右
紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液
通入無菌空氣
將溫度提高到30～35 ℃
解析：(1)果醋制作、果酒制作、腐乳制作及泡菜制作都巧妙的利用了天然菌種，都為特定的菌種提供了良好的生存條件。其中制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌，制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都屬于細(xì)菌。(2)酵母菌繁殖的最適溫度是18～25 ℃，即20 ℃左右。葡萄酒呈現(xiàn)深紅色，是因為紅葡萄皮細(xì)胞液含有色素，這些色素在發(fā)酵過程中進入發(fā)酵液。將葡萄酒制作成果醋時，需要將條件控制為醋酸菌的最適生長條件，因此需要改變的環(huán)境條件是通入充足的無菌空氣和將溫度提高到30～35 ℃。
（3）做酸菜魚的“酸湯”是通過天然發(fā)酵而成的，參與該發(fā)酵過程的主要微生物是________。酸湯發(fā)酵初期，亞硝酸鹽的含量逐漸增加，亞硝酸鹽在適宜的pH、溫度和一定的微生物作用等特定條件下，才會轉(zhuǎn)變成致癌物________。出壇后的酸湯，若不及時食用，一段時間后會在其表面出現(xiàn)一層白膜，這是________（填微生物名稱）繁殖引起的，與進行酸湯發(fā)酵的主要微生物相比，該微生物在結(jié)構(gòu)上的最主要區(qū)別是_____________________。
（4）腐乳是經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品，多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是________，其產(chǎn)生的蛋白酶可以使豆腐中的蛋白質(zhì)被分解為________________。
乳酸菌
亞硝胺
酵母菌
有以核膜為界限的細(xì)胞核
毛霉
小分子肽和氨基酸
解析：(3)做酸菜魚的“酸湯”是通過天然發(fā)酵而成的，該過程產(chǎn)生了乳酸，參與該發(fā)酵過程的主要微生物是乳酸菌。亞硝酸鹽在適宜的溫度、pH和一定的微生物作用等特定條件下，才會轉(zhuǎn)變成亞硝胺，亞硝胺對人體有致癌作用。出壇后的酸湯，若不及時食用，一段時間后會在其表面出現(xiàn)一層白膜，這是產(chǎn)膜酵母菌大量繁殖形成的。進行酸湯發(fā)酵的主要微生物是乳酸菌，乳酸菌是細(xì)菌，屬于原核生物，酵母菌是真核生物，與乳酸菌相比，酵母菌具有以核膜為界限的細(xì)胞核。(4)制作腐乳時，利用了毛霉等微生物生產(chǎn)的蛋白酶和脂肪酶，將大分子物質(zhì)分解為易吸收的小分子物質(zhì)，其中蛋白酶可以使豆腐中的蛋白質(zhì)被分解為小分子肽和氨基酸。
6.[2023·河南校聯(lián)考三模]2022年11月29日，第十三屆中國泡菜食品國際博覽會在四川眉山開幕，泡辣椒、泡蘿卜和泡黃瓜等吸引了來自多個國家和地區(qū)參展商的眼球。請回答下列問題：
（1）泡菜雖然酸爽可口，有利于下飯，但在日常生活中我們應(yīng)少吃泡菜，多吃新鮮蔬菜，原因是_________________________________。泡菜腌制的過程中，要注意控制的條件有_______________________________（答出2點）等。
（2）泡菜制作利用的是乳酸菌發(fā)酵，該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的____________。在泡菜制作過程中，通常加入少量白酒，作用是_______________________________________（答出2點）；一段時間后，泡菜壇中溶液量會增加，原因可能是_____________________________。
與泡菜相比，新鮮蔬菜中亞硝酸鹽含量低
腌制的時間、溫度、密封和食鹽的用量
細(xì)胞質(zhì)(基質(zhì))
抑制雜菌生長，調(diào)節(jié)泡菜的風(fēng)味(增加泡菜的醇香感)
外界溶液濃度高，蔬菜細(xì)胞滲透失水
解析：(1)與新鮮蔬菜相比，泡菜中的亞硝酸鹽含量高，人食用后亞硝酸鹽在體內(nèi)會轉(zhuǎn)化成亞硝胺，具有致癌作用，故應(yīng)少吃泡菜，多吃新鮮蔬菜。泡菜制作中，需注意控制食鹽用量、溫度、密封以及腌制的時間等，否則容易造成雜菌大量繁殖而導(dǎo)致亞硝酸鹽增加，影響泡菜品質(zhì)。(2)泡菜制作利用的是乳酸菌的無氧呼吸，其場所是細(xì)胞質(zhì)(基質(zhì))。在制作泡菜過程，通常加入少量白酒，可以抑制雜菌生長，同時也可調(diào)節(jié)泡菜的風(fēng)味，增加泡菜的醇香感。由于泡菜制作過程中要加入一定量的食鹽、白酒以及香辛料等，會導(dǎo)致蔬菜細(xì)胞失水，泡菜壇中溶液增加。
（3）已知分離純化乳酸菌所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，某同學(xué)以新鮮的泡菜濾液為實驗材料純化乳酸菌，分離純化時應(yīng)挑選出　　　　　的菌落作為目的菌。研究發(fā)現(xiàn)，泡菜制作中添加適量的蔗糖能降低亞硝酸鹽含量的峰值。為探究蔗糖含量對亞硝酸鹽含量峰值的影響，請設(shè)計實驗并寫出實驗思路：
___________________________________________________________。
具有透明圈
將品質(zhì)相同的同種新鮮蔬菜隨機均分為若干組，每組分別加入等體積但不同濃度的蔗糖溶液，其他條件相同且適宜，隨后按照泡菜制作流程進行操作，定期測定每組泡菜中亞硝酸鹽的含量，觀察并記錄每組亞硝酸鹽含量的峰值
解析：在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣，一方面可中和乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸，另一方面有利于對乳酸菌的識別和分離，分離純化時應(yīng)挑選出在平板上有透明圈的菌落作為目的菌。為探究蔗糖含量對亞硝酸鹽含量峰值的影響，自變量為蔗糖溶液的濃度，實驗應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則，其主要思路為：將品質(zhì)相同的同種新鮮蔬菜隨機均分為若干組，每組分別加入等體積但不同濃度的蔗糖溶液，其他條件相同且適宜，隨后按照泡菜制作流程進行操作，定期測定每組泡菜中亞硝酸鹽的含量，觀察并記錄每組亞硝酸鹽含量的峰值。
整合考點23　
生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用
一、酶相關(guān)知識整合
1．圖解酶的應(yīng)用與固定化
2．比較固定化酶與固定化細(xì)胞
項目 固定化酶 固定化細(xì)胞
固定化酶的種類 一種 一系列
適用方法 化學(xué)結(jié)合法、________法 ________法
特點 優(yōu)點 酶既可與反應(yīng)物結(jié)合，又可與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可反復(fù)利用 成本低，操作容易
缺點 一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 可能導(dǎo)致反應(yīng)效率下降
實例 固定化葡萄糖異構(gòu)酶 固定化酵母細(xì)胞
物理吸附
包埋
二、生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用
1．血紅蛋白的提取和分離
慢
快
維持
帶電性質(zhì)
凝膠色譜法
2．植物有效成分的提取
水蒸氣蒸餾
分離油層
再次過濾
萃取
3．植物有效成分的提取方法
分離油層
揮發(fā)性強
漂洗
過濾
焦糊
萃取
細(xì)小
類研真題 明考向
類型1　全國卷真題體驗尋趨勢
1．[2020·全國卷Ⅱ，37]研究人員從海底微生物中分離到一種在低溫下有催化活性的α 淀粉酶A3，并對其進行了研究。回答下列問題：
(1)在以淀粉為底物測定A3酶活性時，既可檢測淀粉的減少，檢測應(yīng)采用的試劑是______，也可采用斐林試劑檢測__________________的增加。
(2)在A3的分離過程中可采用聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測其純度，通常會在凝膠中添加SDS，SDS的作用是_____________________________和_________________。
(3)本實驗中，研究人員在確定A3的最適pH時使用了三種組分不同的緩沖系統(tǒng)，結(jié)果如圖所示。某同學(xué)據(jù)圖判斷，緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響，其判斷依據(jù)是_________________________________________________。
(4)在制備A3的固定化酶時，一般不宜采用包埋法，原因是_______________________________(答出1點即可)。
碘液
還原糖(或答：葡萄糖)
消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響
使蛋白質(zhì)發(fā)生變性
在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同
酶分子體積小，容易從包埋材料中漏出
解析：(1)α 淀粉酶A3可將淀粉水解為還原糖(葡萄糖、麥芽糖)。相同時間內(nèi)，酶活性越高，淀粉的剩余量越少，淀粉的減少量越多，淀粉遇碘液變藍色，所以可根據(jù)藍色的深淺判斷淀粉剩余量，進而推知酶活性強弱；酶活性越高，還原糖的生成量越多，還原糖和斐林試劑在50～65 ℃水浴條件下反應(yīng)，可出現(xiàn)磚紅色沉淀，所以也可根據(jù)磚紅色深淺判斷還原糖的生成量，進而推知酶活性強弱。(2)SDS能使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性，由幾條肽鏈組成的蛋白質(zhì)復(fù)合體在SDS的作用下會解聚成單條肽鏈，且SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì) SDS復(fù)合物，SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。
(3)由圖可知，在pH為7.5時，Tris HCl緩沖系統(tǒng)中的α 淀粉酶A3活性比Na2HPO4－KH2PO4緩沖系統(tǒng)高；在pH為9.0時，Tris－HCl緩沖系統(tǒng)中的α 淀粉酶A3活性比Gly NaOH緩沖系統(tǒng)高。即在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同，說明緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響。(4)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法(將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上)和物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因為細(xì)胞體積大，而酶分子很小；體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。
2．[2020·全國卷Ⅲ，37節(jié)選]水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列問題：
(3)現(xiàn)有甲乙丙三種不同來源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用____________________________________________________
________來表示。
(4)獲得的果汁(如蘋果汁)可以用來制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，這一過程中也需要O2，O2的作用是_____________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于__________(填“好氧”或“厭氧”)細(xì)菌。
在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量
酵母
促進有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖
好氧
解析：(3)酶活性的高低可以用在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來表示。(4)利用獲得的果汁制作果酒時需要用酵母菌，果酒發(fā)酵前期需要O2，O2可促進酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，其對氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。
類型2　地方卷真題體驗尋共性
3．[2021·浙江1月，節(jié)選]回答下列(一)小題：
(一)某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細(xì)菌菌株，制備了固定化菌株。
(1)從淤泥中分離細(xì)菌時常用劃線分離法或________法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成________。對分離的菌株進行誘變、______和鑒定，從而獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。
涂布分離
單菌落
篩選
解析：(一)(1)分離細(xì)菌時，常用劃線分離法或涂布分離法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成單菌落。要獲得目的菌株，即能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株，需對分離的菌株進行誘變、篩選和鑒定。
(2)固定化菌株的制備流程如下：①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合；②用蒸餾水去除____________；③檢驗固定化菌株的__________________________。菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法，可以采用的2種方法是______________。
(3)對外，只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產(chǎn)權(quán)，推測其原因是___________________________。
未固定的細(xì)菌
降解富營養(yǎng)化污水污染物的能力
包埋法和吸附法
特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供X
解析： (2)分析題意可知，固定化菌株的制備流程為：①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合；②用蒸餾水去除未固定的游離細(xì)菌，以篩選出固定好的菌株；③檢驗固定化菌株的降解富營養(yǎng)化污水污染物的能力。固定化的方法有吸附法、共價偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法等，由“菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法”可知，可采用的2種方法是包埋法和吸附法。(3)由“該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖”可推測，特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供成分X，故對外只提供固定化菌株，而不提供固定化方法就可保障菌株的繁殖和應(yīng)用，從而有利于保護該公司的知識產(chǎn)權(quán)。
4．[江蘇卷]為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進行實驗，流程及結(jié)果如下。請回答下列問題：
(1)實驗中的海藻酸鈉作用是_________________，
CaCl2的作用是_______________________________。
(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用______________洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24 h后，移去凝膠球，溶液呈綠色，原因是______________________________。
(3)為探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，應(yīng)選用濃度為__________海藻酸鈉制備凝膠球。
包埋綠球藻(包埋劑)
與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球(凝固劑)
培養(yǎng)液(生理鹽水)
海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)
2.0%
解析：(1)實驗中的海藻酸鈉是包埋劑，作用是包埋綠球藻，而CaCl2是凝固劑，作用是與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球。(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用培養(yǎng)液(生理鹽水)來洗滌，因為培養(yǎng)液(生理鹽水)的濃度與綠球藻的細(xì)胞液濃度相接近。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24 h后，移去凝膠球，由于海藻酸鈉濃度過低，使形成的凝膠球孔徑過大，固定下來的綠球藻數(shù)量少，結(jié)果使溶液呈綠色。(3)分析圖1可知，當(dāng)海藻酸鈉濃度為2.0%的時候，綠球藻數(shù)量比其他濃度時要多，所以要探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，宜選用濃度為2.0%的海藻酸鈉制備凝膠球。
(4)圖2中空白凝膠球組Zn2＋濃度下降的原因是_____________。結(jié)合圖1和圖2分析，固定化藻的實驗組24～48 h間Zn2＋濃度下降速度較快的主要原因是____________________；72～96 h間Zn2＋濃度下降速度較慢的原因有_________________________________________。
凝膠吸附Zn2＋
綠球藻生長(增殖)速度快
綠球藻生長(增殖)速度減慢，溶液中Zn2＋濃度較低
解析：分析圖2可知，隨著培養(yǎng)時間延長，空白凝膠球組Zn2＋濃度下降，Zn2＋濃度下降的原因是凝膠吸附Zn2＋；圖1中海藻酸鈉濃度為2.0%時，24～48 h間綠球藻生長(增殖)速度快，使固定化藻的實驗組在24～48 h間Zn2＋濃度下降速度較快；當(dāng)海藻酸鈉濃度為2.0%時，72～96 h間綠球藻生長(增殖)速度減慢，再加上培養(yǎng)液中Zn2＋濃度較低，導(dǎo)致72～96 h間Zn2＋濃度下降速度較慢。
5．[海南卷]生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相關(guān)問題：
(1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是_______________________。
(2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設(shè)置的不足之處有_________________和_________________。
探究不同來源果膠酶的活性
溫度范圍設(shè)置不合適
溫度梯度設(shè)置不合理
解析：(1)根據(jù)題意可知，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，據(jù)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，說明該實驗的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗的目的是探究不同來源果膠酶的活性。(2)根據(jù)實驗設(shè)計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應(yīng)分別設(shè)置為15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃；另外探究溫度對酶活性的影響時，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進行，同一實驗組的反應(yīng)溫度只能是一個，所以實驗操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下保持一定時間后再將兩支試管混合，才能保證實驗在設(shè)定的溫度下進行。
(3)某同學(xué)取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設(shè)計________(填“能”或“不能”)達到目的，其原因是______________________________________________。
不能
E組加入蒸餾水而不是緩沖液，違背了單一變量原則
解析：(3)根據(jù)題意，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，則實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量。對照實驗的設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則，根據(jù)實驗設(shè)置，E組應(yīng)加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實驗設(shè)計的單一變量原則。
長句專練 強素養(yǎng)
1.事實概述類
(1)[全國卷]密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度________的地方，目的是____________。
(2)胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，易溶于有機溶劑，可采用萃取法提取。萃取時選擇的有機溶劑應(yīng)具有的特點是____________________________________________(答出三點即可)。萃取裝置要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，其目的是_____________________。
較低
減少揮發(fā)
具有較高的沸點、能夠充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶
防止加熱時有機溶劑揮發(fā)
2．原因分析類
(1)使用加酶洗衣粉時，水溫過低或過高時洗滌效果都不好的原因是
_____________________________________。
(2)[全國卷]玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油具有_____________________________的性質(zhì)。蒸餾時收集的蒸餾液________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油，原因是______________________________________________。
水溫過低時酶活性較低，水溫過高會使酶失活
易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
不是
玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物
(3)水蒸氣蒸餾法________(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取，原因是_________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)胡蘿卜素粗品鑒定過程中，將點好樣的濾紙卷成圓筒狀，卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸，原因是____________________________________________________________
__________________________________________________________。
不適合
水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出去
避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，導(dǎo)致溶劑前沿不齊，影響結(jié)果
3．科學(xué)探究類
(1)若測定不同pH對某種酶的酶促反應(yīng)速率(v)的影響，得到如圖所示曲線。當(dāng)pH偏離6.8時，酶促反應(yīng)速率都會下降，下降的原因可能有三種：①pH變化破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶不可逆失活；②pH變化影響了底物與酶的結(jié)合狀態(tài)，這種影響是可逆的；③前兩種原因同時存在。現(xiàn)要探究當(dāng)pH＝5時酶促反應(yīng)速率下降的原因，請在上述實驗基礎(chǔ)上，簡要寫出實驗思路(含預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)。_____________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
先將酶在pH＝5的條件下處理一段時間，升高pH至6.8，測定其酶促反應(yīng)速率。若測定速率＝b，則為原因①；若測定速率＝a，則為原因②；若b<測定速率(2)從香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取決于_____________________，同時還受__________________等條件的影響。若要探究精油含量最高時的最佳萃取時間，請寫出簡要思路：____________________________________________________________
_________________________________________________________。
萃取劑的性質(zhì)和使用量
萃取溫度和時間長短
將萃取材料平均分成多組，在其他條件相同且適宜的情況下，分別進行不同時長的萃取，測定精油含量，達到最大精油含量所用的最短時間即為最佳萃取時間
題組集訓(xùn) 提考能
題組預(yù)測一　酶相關(guān)知識的綜合考查
1．[2023·廣西模擬]蘋果醋在當(dāng)下非常流行，是蘋果汁經(jīng)發(fā)酵后，再添加適量果葡糖漿、蜂蜜、蘋果汁等原料而制成的風(fēng)味飲品。如下圖是蘋果醋飲品的生產(chǎn)工藝流程。請回答下列有關(guān)問題：
（1）蘋果濃縮汁制備過程中常用到的酶有________________，作用是_________________________________________。
（2）生產(chǎn)流程中需進行兩次發(fā)酵，發(fā)酵①、發(fā)酵②的產(chǎn)物分別是________________________________________，發(fā)酵②需要的發(fā)酵條件是________________________（任答一點即可）。
（3）工廠化生產(chǎn)中，發(fā)酵①過程常采用固定化細(xì)胞技術(shù)而不用固定化酶技術(shù)的原因是____________________________________________ ____________________________。
（4）研究表明使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量________游離酵母，分析其可能原因是______________________________________。
纖維素酶和果膠酶
破壞植物細(xì)胞壁和胞間層，提高出汁率并使果汁澄清
中間酵液(或酒精、果酒)、果酸醪液(或醋酸、果酸)
通入氧氣(或空氣、30～35 ℃)
酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)
高于
凝膠珠內(nèi)部容易產(chǎn)生無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵
解析：(1)植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分是纖維素和果膠，利用纖維素酶和果膠酶進行酶解可以破壞細(xì)胞壁，提高出汁率，并且果膠酶能使果膠水解成可溶性的半乳糖醛酸，會讓果汁變得澄清。(2)由題圖可知，生產(chǎn)流程中進行了兩次發(fā)酵，發(fā)酵①、發(fā)酵②的產(chǎn)物分別是中間酵液和果醋醪液。發(fā)酵②利用的是醋酸菌發(fā)酵，果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一種好細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動，醋酸菌的最適生長溫度為30～35 ℃，故此過程需要的發(fā)酵條件是通入氧氣(或空氣、30～35 ℃)。(3)由于酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)，而采用固定化酶則需同時固定多種酶，難以實現(xiàn)，故發(fā)酵①過程常采用固定化細(xì)胞技術(shù)而不用固定化酶技術(shù)。(4)使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量高于游離酵母，固定化的酵母是與凝膠珠結(jié)合，包裹在凝膠珠內(nèi)，與游離的酵母相比，凝膠珠內(nèi)部容易產(chǎn)生無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵，所以使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量高于游離酵母。
2．[2023·四川綿陽校考模擬]某幼兒園親子活動結(jié)束后，小朋友們衣服上沾滿了血漬、奶潰、油污、土豆泥等，為了有效去除衣物上的污漬，常常選擇加酶洗衣粉。請回答下列有關(guān)問題：
（1）根據(jù)衣物上常見的污漬分析，加酶洗衣粉中應(yīng)添加的酶類有蛋白酶______________________。蛋白酶能將血漬、奶漬等中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的_______________。
脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶
小分子肽或氨基酸
解析：根據(jù)酶的催化作用的專一性特點，血漬、奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纖維素，因此，洗衣粉中需要加入的酶類有堿性蛋白酶、堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶；蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，故蛋白酶能將血漬、奶漬等中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的小分子肽或氨基酸。
解析：根據(jù)酶的催化作用的專一性特點，血漬、奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纖維素，因此，洗衣粉中需要加入的酶類有堿性蛋白酶、堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶；蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，故蛋白酶能將血漬、奶漬等中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的小分子肽或氨基酸。
（2）下面為加酶洗衣粉包裝袋上的產(chǎn)品使用注意事項，根據(jù)你所學(xué)習(xí)的有關(guān)知識，解釋其中③的原因：____________________________________ ________________。
請根據(jù)③寫出探究使用加酶洗衣粉最適溫度的實驗設(shè)計思路__________________________________________________________。
注意事項：
①請將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。
②不慎濺入眼中，_____________。
③水溫以30～50 ℃為宜，切忌用60 ℃以上的熱水。
注意事項
①請將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。
②不慎濺入眼中，_________________。
③水溫以30～50 ℃為宜，切忌用60 ℃以上的熱水。
酶的催化受溫度影響，30～50 ℃是洗衣粉中的酶適宜溫度范圍
可設(shè)立30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃等溫度梯度，觀察洗滌效果
立即用水沖洗
解析：酶的催化效果受溫度影響，30～50 ℃是洗衣粉中的酶適宜溫度范圍，溫度過高則會使酶變性而失去活性，因此切忌用60 ℃以上的熱水；探究使用加酶洗衣粉的最適溫度，則實驗的自變量是不同溫度，因變量是酶活性，可通過衣物的清潔程度進行比較，故在30～50 ℃之間設(shè)置溫度梯度，如可設(shè)立30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃等溫度梯度，觀察洗滌效果；由于洗衣粉中含有堿性蛋白酶，能催化水解眼角膜上的蛋白質(zhì)，因此，濺入眼中會損傷眼角膜，故②不慎濺入眼中，應(yīng)立即用水沖洗。
（3）生產(chǎn)上為了酶的重復(fù)利用和節(jié)約成本，除了利用固定化酶技術(shù)之外，還可利用固定化細(xì)胞技術(shù)，與固定化酶相比，固定化細(xì)胞的優(yōu)勢是_______________________（答2點）。
解析：與固定化酶相比，固定化細(xì)胞制備的成本更低，操作更容易，條件溫和，對細(xì)胞無毒性，可催化一系列酶促反應(yīng)。
制備成本更低，操作更容易
題組預(yù)測二　植物有效成分的提取
3．[2023·廣西南寧三中校考二模]漆樹種子中的油脂（不溶于水，易溶于脂溶性溶劑）可開發(fā)為食用油或轉(zhuǎn)化為生物柴油，目前常用有機溶劑萃取漆樹種子油脂，其過程為：
漆樹種子→粉碎→干燥→萃取→A→濃縮→油脂
回答下列問題：
(1)在提取油脂時，最好選用_______(填“自然晾干”或“新鮮”)的漆樹種子，不宜選用另一種的原因是____________________________ 。上述提取過程中的A是指　　　　。
（2）萃取過程中，影響萃取的因素除萃取劑的性質(zhì)和使用量外，還有　　　　　　　　　　 　　（寫出兩點即可）。在加熱瓶口處安裝冷凝回流裝置的目的是___________________________。
自然晾干
新鮮種子中含水量高，會影響萃取效率
過濾
萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等
防止有機溶劑蒸發(fā)，影響萃取效率
解析：(1)題意顯示，提取漆樹種子中的油脂使用的是萃取法，由于油脂不溶于水，新鮮種子中含水量高，用于提取的有機溶劑會被水稀釋，會影響萃取效率，所以應(yīng)選擇自然晾干的漆樹種子。上述提取過程中的A是指過濾，其目的是過濾掉沒有溶解的種子殘渣。(2)萃取過程中，影響萃取的因素除萃取劑的性質(zhì)和使用量外，還有萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等都會影響萃取效率。在加熱瓶口處安裝冷凝回流裝置，可使有機溶劑迅速冷凝回流，進而可防止有機溶劑蒸發(fā)，影響萃取效率。
（3）利用不同溶劑進行萃取對油脂的萃取率和某些重要理化性質(zhì)的影響不同，實驗結(jié)果如表所示。
注：萃取率大，說明油脂的溶解度高；酸值高，說明油脂品質(zhì)差。
①表格中的丙酮屬于__________（填“水溶性”或“水不溶性”）有機溶劑。
②實驗結(jié)果表明，用_________作為萃取劑較為合理，
理由是_________________________________________________________ ____________________________________________________________。
項目 萃取率 酸值
丙酮 23.72% 8.26
石油醚 26.35% 7.96
乙醚 25.30% 8.12
水溶性
石油醚
用石油醚作為萃取劑，萃取率較高，可得到較多的油脂；酸值最小，油脂品質(zhì)較高
解析：①表格中的丙酮屬于有機溶劑，但與水互溶，即為水溶性有機溶劑。②由表格數(shù)據(jù)顯示，石油醚作為萃取劑其萃取率較高，可得到較多的油脂，因此作為萃取劑較為合理，且酸值最小，說明獲取的油脂品質(zhì)較高。
4．[2023·新疆阿勒泰統(tǒng)考模擬]油茶是我國的特有的木本油料作物，利用油茶籽提取的茶油味道香醇，享有“油中珍品”的美譽。茶油提取主要采用壓榨法和萃取法。回答下列問題：
（1）壓榨法雖操作簡單，但存在出油率低的缺點。壓榨法出油率低的原因是____________________________。
（2）為提高出油率，提取茶油可采用萃取法，該方法的過程是先_____________________________________________________，然后______________，即可獲得茶油。利用萃取法提取的茶油品質(zhì)不夠理想的原因：一是存在與茶油溶解性相近的雜質(zhì)，二是提取的茶油中還殘留一定量的_________。
難以將原料中的茶油充分壓榨出來
將粉碎、干燥的油茶籽用有機溶劑浸泡，使茶油溶解在有機溶劑中
蒸發(fā)出有機溶劑
有機溶劑
解析：(1)用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法，但該方法難以將原料中的茶油充分壓榨出來，故出油率低。(2)為提高出油率，提取茶油可采用萃取法，萃取法提取油茶油的過程中，油茶籽經(jīng)干燥、粉碎，在適宜溫度下置于有機溶劑中浸泡，浸泡的目的是使油茶籽溶解在有機溶劑中；浸泡后經(jīng)過濾除去雜質(zhì)，再利用蒸餾裝置蒸發(fā)出有機溶劑濃縮得到油茶籽油；利用萃取法提取的茶油品質(zhì)不夠理想的原因：一是存在與茶油溶解性相近的雜質(zhì)，二是提取的茶油中還殘留一定量的有機溶劑。
（3）為解決萃取法的不足，研究人員嘗試用水酶法提取茶油，工藝流程如下圖。圖中“提取”過程是：稱取一定量的油茶籽粉加水?dāng)噭蚝蠹訜嶂?0 ℃，保溫40 min使原料充分糊化，再冷卻至65 ℃后加入一定量的復(fù)合酶（主要是纖維素酶和果膠酶），提取4 h。
提取時，加水使原料充分糊化的目的是______________，有利于離心時獲得純度較高的茶油。需冷卻至65 ℃再加酶的原因是______________________________________，加入復(fù)合酶的作用是_____________________。
溶解水溶性雜質(zhì)
避免高溫使酶失活，65 ℃是酶催化的適宜溫度
破壞細(xì)胞壁，提高出油率
解析：提取時，加水使原料充分糊化的目的是溶解水溶性雜質(zhì)；酶作用的發(fā)揮需要適宜條件，為避免高溫使酶失活，且65 ℃是酶催化的適宜溫度，故需冷卻至65 ℃再加酶；為充分破壞細(xì)胞壁，提高出油率，通常需要加入復(fù)合酶。
5．[2023·河南鄭州外國語學(xué)校校考模擬]為了降低胡蘿卜素的生產(chǎn)成本，某科研人員試圖從光合細(xì)菌中提取胡蘿卜素。請回答下列問題：
（1）從培養(yǎng)基的營養(yǎng)要素分析，培養(yǎng)光合細(xì)菌所用培養(yǎng)基中不需要添加的營養(yǎng)要素是________。若需對光合細(xì)菌進行活菌計數(shù)，則應(yīng)采用的接種方法是________________，計數(shù)時將104～107倍的稀釋液分別吸取0.2 mL加入到固體培養(yǎng)基上，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中統(tǒng)計3個平板上的菌落數(shù)分別為：219、212、256，則每克該污泥樣品中的菌株數(shù)為_________（小數(shù)點后保留一位小數(shù)）。
碳源
稀釋涂布平板法
1.1×108
解析：由于光合細(xì)菌可以進行光合作用合成有機物，故培養(yǎng)基中不需要添加碳源。常用稀釋涂布平板法對光合細(xì)菌進行活菌計數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中統(tǒng)計3個平板上的菌落數(shù)分別為：219、212、256，則每克該土壤樣品中的菌株數(shù)為(219＋212＋256)÷3×106÷0.2≈1.1×108個。
（2）如圖為提取的胡蘿卜素樣品通過__________法進行鑒定的結(jié)果，從圖中分析可知，色帶__________為β胡蘿卜素。出現(xiàn)樣品2的結(jié)果，可能原因是在操作過程中①__________（A萃取溫度高，時間長；B干燥溫度太高，時間太長）；②__________（A未經(jīng)濃縮；B點樣太快，樣點小）。
紙層析
Ⅰ
B
A
解析：從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，通常采用萃取法，鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通常可采用紙層析法，并以標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對照。如圖為提取的胡蘿卜素樣品通過紙層析進行鑒定的結(jié)果，從圖中分析可知，色素帶Ⅰ與標(biāo)準(zhǔn)樣色素帶一致，故其為β－胡蘿卜素。出現(xiàn)樣品2的結(jié)果，可能原因是在操作過程中干燥溫度高，時間長或未經(jīng)濃縮蒸餾。
（3）從干燥的菌體中提取胡蘿卜素常采用萃取法，萃取劑應(yīng)具有的主要特點是_______________________________________。
（4）對萃取液進行濃縮時可使用下圖　　　　裝置，濃縮過程中被蒸發(fā)出去的是　　　　，在濃縮之前，還必須對萃取液進行的操作是　　　　。
具有較高沸點，能充分溶解胡蘿卜素且不與水混溶
2
萃取劑
過濾
解析：(3)萃取劑應(yīng)該具有較高沸點，能充分溶解胡蘿卜素且不與水混溶的特點。(4)對萃取液進行濃縮時可直接使用蒸餾裝置如圖2，濃縮時廣口瓶中收集到的是萃取劑，在濃縮之前，還必須對萃取液進行過濾。
提取植物有效成分三種方法的把握
（1）蒸餾時若溫度太高，時間太短，則產(chǎn)品品質(zhì)較差，若提高產(chǎn)品品質(zhì)，可適當(dāng)延長蒸餾時間。
（2）橘皮壓榨前，可在石灰水中浸泡10 h以上，既可防止壓榨時滑脫，提高出油率，又不會在過濾時堵塞篩眼。
（3）萃取時一般情況下，原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好。
6.[2023·廣西玉林統(tǒng)考模擬]廣西多地盛產(chǎn)辣椒。辣椒油是傳統(tǒng)調(diào)味佳品，制作方法相當(dāng)考究。傳統(tǒng)的辣椒油在制作時需將辣椒絞碎，再與食用油混合炒制，但辣椒中的辣椒素類物質(zhì)（辣椒油中引起辛辣感和灼燒感的物質(zhì)統(tǒng)稱為辣椒素類物質(zhì)，主要成分是辣椒素和二氫辣椒素）的提取效率較低。若在炒制前使用果膠酶處理絞碎的辣椒，則可明顯提高提取效率。請回答問題：
（1）辣椒素類物質(zhì)難溶于水，而易溶于有機溶劑，推測可用__________法提取。
（2）果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、____________和
____________等。它能分解果膠，破壞辣椒細(xì)胞的______________，從而促進辣椒素類物質(zhì)的釋放。
萃取
果膠分解酶
果膠酯酶
細(xì)胞壁及胞間層
解析：(1)分析題意可知，辣椒素類物質(zhì)難溶于水，而易溶于有機溶劑，適合用萃取法提取。(2)果膠酶是水解果膠的一類酶的統(tǒng)稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等；植物細(xì)胞壁及胞間層都含有果膠，果膠酶能分解果膠，破壞辣椒細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，從而促進辣椒素類物質(zhì)的釋放。
（3）某研究小組為探究果膠酶處理辣椒的最適pH，進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。有同學(xué)認(rèn)為，圖中若pH繼續(xù)降低，曲線會與x軸相交。你認(rèn)為這種說法_________（填“正確”或“錯誤”），理由是__________________________________________________________ ____________________________________________________________。
錯誤
隨pH繼續(xù)降低，果膠酶會失活而不能發(fā)揮作用，但在沒有果膠酶的作用下，絞碎的辣椒細(xì)胞破壁也會釋放辣椒素
解析：結(jié)合圖示可知，隨pH繼續(xù)降低，果膠酶會失活而不能發(fā)揮作用，但在沒有果膠酶的作用下，絞碎的辣椒細(xì)胞破壁也會釋放辣椒素，因此不會與x軸相交(產(chǎn)量為0)，故該同學(xué)的說法錯誤。
（4）辣椒素與二氫辣椒素的分子式分別為C18H27NO3、C18H29NO3，結(jié)合所學(xué)知識推測，凝膠色譜法　　　　　（填“適用于”或“不適用于”）分離辣椒素與二氫辣椒素，理由是____________________________________。
不適用于
辣椒素與二氫辣椒素的相對分子質(zhì)量差別不大
解析：凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，由于辣椒素(C18H27NO3)與二氫辣椒素(C18H29NO3)的相對分子質(zhì)量差別不大，因此不適宜用凝膠色譜法進行分離。專題八　生物技術(shù)實踐
聚焦大概念：發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品；獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)；發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品。
基礎(chǔ)自查明晰考位
縱引橫連————建網(wǎng)絡(luò)
提醒：特設(shè)長句作答題，訓(xùn)練文字表達能力
答案填空：
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑥　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑦　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑧　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
邊角掃描————全面清
提醒：判斷正誤并找到課本原話
1．微生物利用的相關(guān)判斷
(1)某研究小組從有機廢水中分離微生物用于廢水處理，接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(　　)
(2)純化菌種時，為了得到單菌落，常采用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法(　　)
(3)在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細(xì)菌(　　)
(4)檢測土壤中細(xì)菌總數(shù)實驗操作中，確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù)(　　)
(5)培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌(　　)
2．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)判斷
(1)醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產(chǎn)生醋酸(　　)
(2)酵母菌在無氧條件下利用葡萄汁產(chǎn)生酒精(　　)
(3)泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵(　　)
(4)腐乳制作利用了毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶(　　)
(5)在制作腐乳時，將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽量(　　)
3．植物有效成分提取的相關(guān)判斷
(1)薄荷油是揮發(fā)性物質(zhì)，提取薄荷油時應(yīng)選用干薄荷葉作原料，可采用水蒸氣蒸餾法提取(　　)
(2)用萃取法提取薄荷油時，采用的溶劑是酒精，原理是薄荷油易溶于有機溶劑酒精中(　　)
(3)用萃取法提取胡蘿卜素的主要步驟是：干燥、粉碎、萃取、濃縮、過濾(　　)
(4)在胡蘿卜顆粒的加熱干燥過程中，溫度過高和時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解(　　)
(5)提取的胡蘿卜素可通過紙層析法進行鑒定，在鑒定過程中不需要對照(　　)
考點梳理整合突破
整合考點1　微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用及傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
考點整合固考基
1.圖解識記微生物的培養(yǎng)、分離與計數(shù)
2．熟記微生物分離與計數(shù)的兩個實例
(1)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)
①篩選菌株：利用________篩選菌株。
②測定微生物數(shù)量的常用方法：________和________直接計數(shù)。
③過程：土壤取樣→________→微生物的培養(yǎng)與觀察。
④鑒定方法：含酚紅指示劑的以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基→細(xì)菌→指示劑________，則該菌能分解尿素。
(2)分解纖維素的微生物的分離
①實驗原理：
即：可通過是否產(chǎn)生________來篩選纖維素分解菌。
②流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→________→涂布平板→挑選菌落。
3．理清微生物培養(yǎng)的“5”種基本技術(shù)
(1)培養(yǎng)基的制備：計算→________→溶化→________→倒平板。
(2)無菌技術(shù)：主要包括________和________。
(3)倒平板操作：待培養(yǎng)基冷卻至________左右時，在________附近倒平板。
(4)平板劃線法：平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面________的操作，將聚集的菌種________分散到培養(yǎng)基的表面。注意劃線的方法(如圖)。
(5)稀釋涂布平板法：先將菌液進行一系列的梯度稀釋然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成________。
(1)為了確定培養(yǎng)基的滅菌是否合格，微生物學(xué)實驗一般會設(shè)置空白對照：隨機取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生成。
(2)利用平板菌落計數(shù)法的計算公式估算水樣中的活菌數(shù)：C/V×M(C代表平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布時的體積，M代表稀釋倍數(shù))。
(3)平板劃線法適用于微生物的純化，但不能用于微生物計數(shù)。
(4)觀察菌落需要用固體培養(yǎng)基，因此培養(yǎng)基要添加瓊脂。
(5)菌種用甘油管藏法長期保存，保存時菌液中常添加一定量的甘油。
(6)振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。
4．理清“4”種傳統(tǒng)發(fā)酵食品的技術(shù)
　　項目 內(nèi)容　　　 果酒和果醋 的制作 腐乳制作 制作泡菜并檢測 亞硝酸鹽含量
菌種 果酒：________ 果醋：________ ________ ________
原理 (1)酵母菌在無氧條件下將葡萄糖氧化成乙醇 (2)醋酸菌在有氧條件下將乙醇氧化為醋酸 毛霉將蛋白質(zhì)、脂肪分解成________ 乳酸菌將糖轉(zhuǎn)化為乳酸
原料 選擇 ____________ (或蘋果) ________ 大白菜、花椰菜等新鮮干凈的蔬菜
實驗 流程 測亞硝酸鹽含量： 配制溶液→制備標(biāo)準(zhǔn)顯色液→制備樣品處理液→比色
制作 裝置
5.控制雜菌的“四大措施”
(1)通過發(fā)酵條件控制雜菌
①無氧發(fā)酵時的________環(huán)境可以抑制好氧菌。
②乳酸菌發(fā)酵、酒精發(fā)酵形成的________環(huán)境抑制雜菌繁殖。
(2)利用________控制雜菌：如腐乳的制作。
(3)利用________控制雜菌：如果酒、腐乳的制作。
(4)利用香辛料控制雜菌：如________、泡菜的制作。
酒精發(fā)酵的2種異常現(xiàn)象分析
(1)酵母菌數(shù)量少，產(chǎn)生的酒精少，可能是發(fā)酵前期供氧不足。
(2)酵母菌數(shù)量充足，但是產(chǎn)生的酒精較少或不能產(chǎn)生酒精，可能是發(fā)酵后期裝置密封不嚴(yán)。
類研真題明考向
類型1　全國卷真題體驗尋趨勢
1.[2023·全國乙卷]某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實驗流程如圖所示。
回答下列問題。
（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是　　　　　　　　　　　　。
（2）采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（答出1點即可）。
通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。在使用該方法時，為了達到良好的滅菌效果，需要注意的事項有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（答出2點即可）。
（3）將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是　　　　　　　　。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是　　　　　　　　。發(fā)酵液中的乙醇可用　　　　　　　　溶液檢測。
（4）本實驗收集的淋洗液中的　　　　可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[2022·全國甲卷]某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌，在此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力，并分析兩個菌株的其他生理功能。
實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。
培養(yǎng)基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培養(yǎng)基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
操作步驟：
①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng)，得到A、B菌液；
②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂，分別制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。
回答下列問題：
(1)實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是____________。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源，氮源在菌體內(nèi)可以參與合成______________________(答出2種即可)等生物大分子。
(2)步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種N0個A細(xì)菌，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是________。
(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學(xué)利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進行實驗，結(jié)果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示無透明圈)，推測該同學(xué)的實驗思路是____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A ＋＋＋ ＋＋
B ＋＋ －
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據(jù)上表所示實驗結(jié)果，治理石油污染應(yīng)選用的菌株是________，理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
類型2　地方卷真題體驗尋共性
3.[2023·北京卷]自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出。科學(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。
（1）用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供____________和維生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明____________。
（3）為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣____________后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)____________。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
（4）為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗證（主要實驗材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機和細(xì)菌培養(yǎng)箱）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2022·廣東卷]研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南海科考中，中國科學(xué)家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進一步研究了其生物學(xué)特性。
回答下列問題：
（1）研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用____________法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培養(yǎng)一段時間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)物，除了稀釋涂布平板法，還可采用____________法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以____________為碳源時生長狀況最好。
（2）研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（答一點即可）
（3）藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮，擬桿菌對深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）深海冷泉環(huán)境特殊，推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有　　　　。
長句專練強素養(yǎng)
1.事實概述類
(1)[全國卷Ⅱ]某小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌，操作時，接種環(huán)通過________滅菌。在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)為研究發(fā)酵罐中釀酒酵母的生長情況，常要取樣統(tǒng)計分析，并測定pH。若某研究人員將樣品的次序搞亂了，那么判斷取樣順序的主要依據(jù)是________________(填“酵母菌的數(shù)量”或“發(fā)酵液的pH”)。
(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出兩點即可)。
(4)[全國卷Ⅰ]制作泡菜時，所用鹽水需煮沸，其目的是____________。為了縮短制作時間，有人還會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液，加入陳泡菜液的作用是________________________________________________________________________
________________________。
2．原因分析類
(1)[全國卷Ⅰ]為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)：
酵母膏 無機鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水
培養(yǎng)基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋
培養(yǎng)基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋
注：“＋”表示有，“－”表示無。
據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)對細(xì)菌計數(shù)時往往會產(chǎn)生實驗誤差，稀釋涂布平板法計數(shù)的值比實際值________，原因是______________________________；顯微計數(shù)法計數(shù)的結(jié)果比實際值________，原因是________________________________。
(3)將菌種接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基上，持續(xù)振蕩培養(yǎng)鏈霉菌比靜置培養(yǎng)時的抗生素產(chǎn)量高，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)我國的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是每1000mL飲用水中大腸桿菌不得超過3個，在培養(yǎng)基上每1000mL合格飲用水形成的菌落數(shù)卻大于了3個，原因是________________________。
(5)[全國卷Ⅰ]從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時間內(nèi)，泡菜液逐漸變酸。這段時間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規(guī)律是________________________________，原因是________________________。
(6)某同學(xué)在通過發(fā)酵制作果酒時，發(fā)現(xiàn)在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是____________________________________________。在家庭中以葡萄為原料制作葡萄酒時，可以不添加酵母菌，原因是_________________________________________________。
(7)制作面包時，為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松軟的原因是________________________。
3．科學(xué)探究類
(1)已知金黃色葡萄球菌的最適生長溫度為37℃，并且有高度的耐鹽性，可以在10%～15%NaCl肉湯培養(yǎng)基中生長，某同學(xué)想快速培養(yǎng)大量的金黃色葡萄球菌，應(yīng)該如何操作？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
該同學(xué)分離得到金黃色葡萄球菌后，將其接種到固體斜面培養(yǎng)基上進行臨時保存，該保存方法的缺點是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同學(xué)計劃統(tǒng)計污水池中目的菌的總數(shù)，他選用104、105、106稀釋液進行平板劃線，每種稀釋液都設(shè)置了3個培養(yǎng)皿，從設(shè)計實驗的角度看，還應(yīng)設(shè)置的一組對照實驗是________________________________，此對照實驗的目的是____________________________。
(3)經(jīng)多次規(guī)范操作、重復(fù)實驗，血平板上均出現(xiàn)了________________________的菌落，初步證明鮮牛奶中存在金黃色葡萄球菌，但鮮牛奶供應(yīng)商仍認(rèn)為此菌并非鮮牛奶所攜帶，因此，要對本操作進行完善，完善的方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶是一種復(fù)合酶，在三種酶的________作用下，纖維素被分解成葡萄糖。將微生物接種在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基表面形成多個單菌落，但不同菌株的分解能力有差異，為選出高效分解纖維素的菌株，請利用所學(xué)知識，寫出具體思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
題組集訓(xùn)提考能
題組預(yù)測一　聚焦微生物的利用
1.[2023·四川眉山一模]預(yù)防新冠感染，需要大家共同努力，出門戴口罩可以有效降低新冠病毒的傳染率。但隨著新冠疫情的持續(xù)，人類消耗了大量的一次性口罩，這些口罩不及時處理會對環(huán)境造成一定的污染。某科研人員欲篩選出能高效降解一次性口罩（主要成分是聚丙烯纖維）的細(xì)菌。請回答下列問題：
（1）分離純化目的菌時，培養(yǎng)基需要以____________為唯一碳源，從功能上看，該培養(yǎng)屬于_________培養(yǎng)基。
（2）篩選目的菌時，為了使培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落盡可能都是單菌落，應(yīng)采用的接種方法是_____________________________________，采用該方法的原因是__________________________________________________________。菌種的長期保存方法是__________。
（3）專家指出不能反復(fù)使用同一個口罩。因為口罩頻繁使用會導(dǎo)致口罩內(nèi)側(cè)細(xì)菌的種類和數(shù)量增多，進而引發(fā)疾病。請設(shè)計實驗驗證與使用一次的口罩相比，頻繁使用的口罩內(nèi)側(cè)的細(xì)菌種類和數(shù)量會增多。簡要寫出實驗思路：（口罩使用過程中接觸的環(huán)境，口罩每天使用時長等無關(guān)變量都相同）：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.[2023·四川成都模擬]回答下列有關(guān)微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用的問題：
（1）微生物的培養(yǎng)需要使用培養(yǎng)基，不同培養(yǎng)基的配方不同，但一般都具有________________________________等；在配制從土壤中篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基時，需加入__________作為唯一的碳源。
（2）下圖中產(chǎn)生每個菌落的最初細(xì)菌數(shù)為__________個才是最理想的。據(jù)圖分析，在培養(yǎng)基上劃線接種時，劃線的順序依次是________________（用編號和箭頭表示）。
（3）根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積，統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)就能大概推測出樣品中的活菌數(shù)。某同學(xué)在稀釋倍數(shù)為104的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為25.6，則每毫升樣品中的活菌數(shù)是_____________（所用稀釋液的體積為0.2 mL）。
（4）若要鑒別纖維素分解菌，可用_____________法；若要鑒別尿素分解菌，可在培養(yǎng)基中加入_____________。
（5）玻璃器皿通常采用_________滅菌。
3.[2023·河南校聯(lián)考模擬]大熊貓是我國特有的珍稀野生動物，每只成年大熊貓每日進食竹子量可達12～38 kg，大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便中篩選了纖維素分解菌。回答下列問題：
（1）為篩選纖維素分解菌，可將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至__________________的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基從功能上屬于_________培養(yǎng)基，該過程中接種等量樣品稀釋液至普通培養(yǎng)基的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）配制的培養(yǎng)基必須進行滅菌處理，常用的方法是___________________。纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基倒平板前，需要加入滅過菌的____________溶液，混勻后倒平板，吸取適量的菌液，一般采用________________法接種到纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基上。
（3）為探究篩選的纖維素分解菌中纖維素酶活性，研究人員將其與某高效纖維素酶進行了活性對比實驗如下：
錐形瓶號 發(fā)酵得到的纖維素酶溶液 高效纖維素酶溶液 緩沖液 纖維素粉 實驗步驟 實驗結(jié)果
步驟一 步驟二
1 0 mL 0 mL 10 mL 10 g 35 ℃保溫5分鐘后終止酶促反應(yīng) 加入一定量的斐林試劑55 ℃保溫22 min /
2 1 mL 0 mL A 10 g ＋＋＋
3 0 mL 1 mL B 10 g ＋＋＋＋
注：“＋”越多表示顏色越深
①表中A處應(yīng)該加入__________mL緩沖液。
②若某同學(xué)在實驗中將酶的用量都改為了2 mL，為使顯色結(jié)果不變，則需_______________________________。
4．[2022·廣東江門模擬預(yù)測]孔雀石綠(簡稱MG)是廣泛使用的有機染料，在自然環(huán)境中極難降解，容易引起土壤污染，進而危害人體健康。因此從土壤中分離和篩選出高效的MG降解菌有非常重要的意義。已知MG在水中溶解度低，含過量MG的固體培養(yǎng)基不透明。
(1)培養(yǎng)基的配制：MG降解菌富集培養(yǎng)基需含有Na2HPO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等，再加________作為唯一碳源。培養(yǎng)基配制好后，需用____________法進行無菌處理才能后續(xù)使用。
(2)MG高效降解菌株的富集：如圖所示，將1.0g土樣接入含上述配制好的培養(yǎng)液的三角瓶中，將三角瓶置于30℃、180r/min搖床中振蕩培養(yǎng)1～2天，此操作的目的是________________________________________，直至培養(yǎng)液變渾濁后，換瓶重復(fù)操作2～3次，以達到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分離和純化：圖中所示的分離純化細(xì)菌的方法是______________。實驗中初步估測A中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為1.5×109個/mL，若要在圖中每個平板上涂布0.1mL稀釋后的菌液，且每個平板上長出的菌落數(shù)約為150個，則應(yīng)將A中的菌液稀釋________倍。
(4)MG高效降解菌株的鑒定：將純化獲得的菌種接種于含過量MG的固體培養(yǎng)基(其他營養(yǎng)成分等適宜)上，根據(jù)培養(yǎng)基是否出現(xiàn)________就可以鑒別出目的菌株，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)MG高效降解菌株的保存：獲得純凈的菌種后，需要進行菌種的保藏。若需長期保存，可以采用____________的方法。
題組預(yù)測二　聚焦傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
5.[2023·陜西寶雞二模]發(fā)酵能讓食物改頭換面，擁有全新的模樣和味道。利用不同微生物的發(fā)酵作用制作食品歷史悠久，遍布民間，稱為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜極大地豐富了人們的飲食。請回答下列問題：
（1）在發(fā)酵過程中，微生物的參與是關(guān)鍵，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種用于食品發(fā)酵的細(xì)菌和真菌。在上述幾種飲品及食品加工過程中，利用真菌進行發(fā)酵的是__________________________。
（2）人類使用釀制葡萄酒的微生物主要是酵母菌，酵母菌繁殖的最適溫度是_____________。葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是__________________________。將葡萄酒制作成果醋時，需要改變的環(huán)境條件是__________________________和__________________________。
（3）做酸菜魚的“酸湯”是通過天然發(fā)酵而成的，參與該發(fā)酵過程的主要微生物是________。酸湯發(fā)酵初期，亞硝酸鹽的含量逐漸增加，亞硝酸鹽在適宜的pH、溫度和一定的微生物作用等特定條件下，才會轉(zhuǎn)變成致癌物________。出壇后的酸湯，若不及時食用，一段時間后會在其表面出現(xiàn)一層白膜，這是________（填微生物名稱）繁殖引起的，與進行酸湯發(fā)酵的主要微生物相比，該微生物在結(jié)構(gòu)上的最主要區(qū)別是________________________________。
（4）腐乳是經(jīng)微生物發(fā)酵后制成的食品，多種微生物參與了該發(fā)酵過程，其中起主要作用的微生物是________，其產(chǎn)生的蛋白酶可以使豆腐中的蛋白質(zhì)被分解為________________________。
6.[2023·河南校聯(lián)考三模]2022年11月29日，第十三屆中國泡菜食品國際博覽會在四川眉山開幕，泡辣椒、泡蘿卜和泡黃瓜等吸引了來自多個國家和地區(qū)參展商的眼球。請回答下列問題：
（1）泡菜雖然酸爽可口，有利于下飯，但在日常生活中我們應(yīng)少吃泡菜，多吃新鮮蔬菜，原因是_________________________________。泡菜腌制的過程中，要注意控制的條件有________________________________________________________（答出2點）等。
（2）泡菜制作利用的是乳酸菌發(fā)酵，該過程發(fā)生在乳酸菌細(xì)胞的____________。在泡菜制作過程中，通常加入少量白酒，作用是___________________________________________（答出2點）；一段時間后，泡菜壇中溶液量會增加，原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）已知分離純化乳酸菌所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，某同學(xué)以新鮮的泡菜濾液為實驗材料純化乳酸菌，分離純化時應(yīng)挑選出　　　　　　　　的菌落作為目的菌。研究發(fā)現(xiàn)，泡菜制作中添加適量的蔗糖能降低亞硝酸鹽含量的峰值。為探究蔗糖含量對亞硝酸鹽含量峰值的影響，請設(shè)計實驗并寫出實驗思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
專題八　生物技術(shù)實踐
縱引橫連——建網(wǎng)絡(luò)
①水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子　②滅菌　③尿素　④稀釋涂布平板　⑤剛果紅　⑥酵母菌　⑦乳酸菌　⑧萃取
邊角掃描——全面清
1．(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
2．(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×
3．(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
整合考點1
考點整合　固考基
1．①平板劃線法　②紫外線　③碳源　④氮源　⑤高壓蒸汽滅菌　⑥稀釋涂布平板法
2．(1)①選擇培養(yǎng)基　②稀釋涂布平板法　顯微鏡　③樣品稀釋　④變紅
(2)①纖維二糖　透明圈　透明圈　②梯度稀釋
3．(1)稱量　滅菌　(2)消毒　滅菌　(3)50℃　酒精燈火焰　(4)連續(xù)劃線　逐步稀釋　(5)單個的菌落
4．①酵母菌　②醋酸菌　③毛霉　④乳酸菌　⑤小分子有機物　⑥新鮮葡萄　⑦豆腐　⑧沖洗　⑨榨汁
5．(1)無氧　酸性　(2)鹽　(3)酒精　(4)腐乳
類研真題　明考向
1．解析：(1)菌T能夠分泌纖維素酶，纖維素酶能將纖維素最終分解為葡萄糖，因此在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解。(2)培養(yǎng)基的主要成分：水、碳源、氮源、無機鹽，其中氮源主要為合成微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供原料(微生物細(xì)胞中的含氮物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂)。高壓蒸汽滅菌法的注意的事項有①把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉。如果高壓鍋內(nèi)的空氣未排除或未完全排除，則蒸汽不能達到飽和，蒸汽的溫度未達到要求的高度，結(jié)果導(dǎo)致滅菌的失敗；②為達到良好的滅菌效果，一般在壓力為100kPa，溫度為121℃的條件下，維持15～30min；③無菌包不宜過大，不宜過緊，各包裹間要有間隙，使蒸汽能對流易滲透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④滅菌完成后，應(yīng)使鍋內(nèi)蒸氣壓力緩慢降低，排氣時間不少于10～12min，否則鍋內(nèi)蒸氣壓力突然降低，液體突然沸騰，沖走瓶蓋，使液體噴出或使容器破裂。(3)酒精的生產(chǎn)原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵需要在無氧的條件下進行，此時擰緊瓶蓋的主要目的是制造無氧環(huán)境。酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，在發(fā)酵過程中密閉，所以需要根據(jù)發(fā)酵進程適時擰松瓶蓋放出二氧化碳，酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液來檢測，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。(4)與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，利用纖維素為原料生產(chǎn)乙醇具有節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣等優(yōu)點。
答案：(1)菌T能夠分泌纖維素酶
(2)為合成微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)提供原料(微生物細(xì)胞中的含氮物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂)　①把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉；②為達到良好的滅菌效果，一般在壓力為100kPa，溫度為121℃的條件下，維持15～30min；③無菌包不宜過大，不宜過緊，各包裹間要有間隙，使蒸汽能對流易滲透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④滅菌完成后，應(yīng)使鍋內(nèi)蒸氣壓力緩慢降低，排氣時間不少于10～12min
(3)制造無氧環(huán)境　排出二氧化碳　酸性重鉻酸鉀
(4)葡萄糖　節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣
2．解析：(1)培養(yǎng)基的成分有碳源、氮源、無機鹽和水等，從組成培養(yǎng)基的物質(zhì)所含化學(xué)元素可知，作為碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白質(zhì)都含有N元素，故氮源在菌體內(nèi)可以參與合成這些物質(zhì)。(2)由題意“資源和空間不受限制”可知，細(xì)菌的增殖呈“J”型曲線增長，由于DNA的半保留復(fù)制，細(xì)菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根據(jù)公式Nt＝N0·λt，λ＝2，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是N0·2n。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，實驗的結(jié)果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根據(jù)實驗的單一變量和對照原則，推測該同學(xué)的思路是：在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈大降解能力強，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力。(4)由表格數(shù)據(jù)可知，在平板Ⅱ(無氮源的培養(yǎng)基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理貧氮且被石油污染的土壤，應(yīng)該選用A菌株，因為A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長。
答案：(1)石油　DNA、RNA、蛋白質(zhì)
(2)N0·2n
(3)在無菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈大降解能力強，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力
(4)A　A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長
3．解析：(1)蛋白胨主要為細(xì)菌提供氮源、碳源和維生素等。(2)將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。(3)將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。(4)根據(jù)提供的實驗材料和設(shè)備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質(zhì)，離心機可用于分離菌體和細(xì)菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂。
答案：(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖
(3)稀釋　溶菌圈
(4)假設(shè)P菌通過分泌某種化學(xué)物質(zhì)使A菌溶解破裂
4．解析：(1)培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。可以采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落，從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析題圖可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中，細(xì)胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來。(3)擬桿菌為異養(yǎng)生物，作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行。(4)深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，應(yīng)具有耐低溫的特性，才能高效降解多糖，保證擬桿菌的正常生命活動所需。
答案：(1)高壓蒸汽滅菌　平板劃線　纖維素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)
(3)擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行
(4)耐低溫
長句專練　強素養(yǎng)
1．答案：(1)灼燒　將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，以便獲得單個菌落
(2)發(fā)酵液的pH
(3)為細(xì)菌生長提供無機營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)菌生長過程中pH的穩(wěn)定
(4)殺滅雜菌　增加乳酸菌數(shù)量
2．答案：(1)不能　液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落　不能　培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR—纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌
(2)偏小　當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落　偏大　顯微鏡下無法區(qū)分細(xì)胞的死活，計數(shù)時包括了死細(xì)胞
(3)振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液溶氧量，利于菌體與培養(yǎng)液充分接觸，促進菌體的生長與代謝
(4)飲用水中還有其他細(xì)菌，形成的菌落數(shù)遠大于3個
(5)乳酸菌數(shù)量增多，雜菌數(shù)量減少　乳酸菌比雜菌更耐酸
(6)糖可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質(zhì)，還可以作為酒精發(fā)酵的原料　葡萄皮上附著有野生型酵母菌
(7)酵母菌分解葡萄糖會產(chǎn)生CO2，CO2使面包松軟
3．答案：(1)挑取金黃色葡萄球菌接種在高鹽的肉湯培養(yǎng)基中，置于37℃條件下培養(yǎng)　保存時間不長，菌種易被污染或產(chǎn)生變異
(2)不接種的空白培養(yǎng)基　檢驗培養(yǎng)基滅菌是否合格
(3)金黃色葡萄球菌　為增強實驗結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)性，應(yīng)增加空白對照組
(4)協(xié)同　用纖維素含量相同并加入剛果紅的鑒別培養(yǎng)基分別培養(yǎng)各菌株，培養(yǎng)相同時間后比較透明圈的大小。透明圈越大，說明分解纖維素的能力越強
題組集訓(xùn)　提考能
1．解析：(1)由題意可知，該實驗的目的是篩選出能高效降解一次性口罩(主要成分是聚丙烯纖維)的細(xì)菌，所以分離純化目的菌時，培養(yǎng)基需要以聚丙烯纖維為唯一碳源，從功能上看，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)微生物接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，篩選目的菌時，為了使培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落盡可能都是單菌落，應(yīng)采用的接種方法是稀釋涂布平板法，采用該方法的原因是高倍數(shù)的稀釋能將聚集在一起的細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，從而形成單菌落。對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法，將培養(yǎng)的菌液與等體積滅菌后的甘油混合均勻，放于－20℃的冷凍箱內(nèi)保存。(3)由題意可知，實驗?zāi)康氖球炞C與使用一次的口罩相比，頻繁使用的口罩內(nèi)側(cè)的細(xì)菌種類和數(shù)量會增多，故自變量是口罩的使用次數(shù)多少，因變量是細(xì)菌種類和數(shù)量。所以實驗思路為：分別取使用一次的口罩和頻繁使用的口罩，用棉簽分別取這兩種口罩的內(nèi)側(cè)細(xì)菌，然后分別進行稀釋涂布平板，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基中形成菌落的特征(種類)和數(shù)目的多少。
答案：(1)聚丙烯纖維　選擇
(2)稀釋涂布平板法　高倍數(shù)的稀釋能將聚集在一起的細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，從而形成單菌落　甘油管藏
(3)將頻繁使用和使用一次的口罩分別進行取樣，放在培養(yǎng)基中恒溫培養(yǎng)1～2天，觀察并比較兩個培養(yǎng)基中菌落數(shù)目的多少
2．解析：(1)培養(yǎng)微生物的不同培養(yǎng)基，雖然其配方不同，但一般都具有碳源、氮源、水和無機鹽。在配制從土壤中篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基時，需加入纖維素作為唯一的碳源。(2)菌落是指細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上生長繁殖而形成的能被肉眼識別的生長物，它是由數(shù)以萬計相同的細(xì)菌集合而成，可見，圖示中產(chǎn)生每個菌落的最初細(xì)菌數(shù)為1個才是最理想的。采用劃線接種時，通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，在數(shù)次劃線后，就可以得到單菌落，據(jù)此分析圖示可知：劃線的順序依次是②→③→①。(3)所用稀釋液的體積為0.2mL，在稀釋倍數(shù)為104的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為25.6，則每毫升樣品中的活菌數(shù)是25.6×104÷0.2＝1.28×106個。(4)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不和纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生顏色反應(yīng)，因此若要鑒別纖維素分解菌，可用剛果紅染色法。在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，因此若要鑒別尿素分解菌，可在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑。(5)耐高溫的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿等)、金屬用具等，可以采用這種方法滅菌。
答案：(1)碳源、氮源、水和無機鹽　纖維素
(2)1　②→③→①
(3)1.28×106
(4)剛果紅染色　酚紅指示劑
(5)干熱
3．解析：(1)為篩選纖維素分解菌，可將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，能分解纖維素的微生物具有更多的生存機會而大量繁殖，從而達到分離纖維素分解菌的目的，該培養(yǎng)基從功能上分類屬于選擇培養(yǎng)基。該過程中接種等量培養(yǎng)液至普通培養(yǎng)基作對照的目的是判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。若選擇培養(yǎng)基起到了選擇作用，則接種相同的菌液時，普通培養(yǎng)基上明顯會出現(xiàn)更多的菌落。(2)對培養(yǎng)基滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌法。剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基倒平板前，可以加入一定量滅過菌的剛果紅(或CR)溶液，混勻后倒平板。當(dāng)鑒別培養(yǎng)基中的纖維素被纖維素分解菌分解后，復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中就會出現(xiàn)以這些菌為中心的透明圈，以初步分辨纖維素分解菌。當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。為了得到單個菌落，觀察它的周圍是否有透明圈，比較透明圈直徑與菌落直徑的比值大小初步篩選高效分解纖維素的菌種，在吸取適量的培養(yǎng)液后，一般采用稀釋涂布平板法接種到纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基上。(3)實驗遵循單一變量原則，1～3號錐形瓶中加入的試劑應(yīng)當(dāng)只有纖維素酶溶液的種類不同，其他條件要相同且適宜。因為1號錐形瓶沒有加纖維素酶溶液，加入了10mL的緩沖液。2號錐形瓶加入了1mL發(fā)酵得到的纖維素酶溶液，所以表中A處應(yīng)該是加入了9mL緩沖液。若某同學(xué)在實驗中將酶的用量都改為了2mL，相當(dāng)于將酶的濃度增加了2倍，為使顯色結(jié)果不變，則需縮短步驟一的保溫時間。
答案：(1)以纖維素為唯一碳源　選擇　判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用
(2)高壓蒸汽滅菌法　剛果紅(或CR)　稀釋涂布平板
(3)9　縮短步驟一的保溫時間
4．解析：(1)要篩選出能降解MG的微生物，培養(yǎng)基的配制需要以MG作為唯一碳源。培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌。(2)采用液體培養(yǎng)基搖床振蕩培養(yǎng)的目的是使目的菌充分接觸培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)，增加目的菌株的濃度。(3)圖中接種方法能夠計數(shù)，應(yīng)為稀釋涂布平板法。設(shè)A中的菌液稀釋x倍，則150÷0.1×x＝1.5×109個/mL，計算出x＝106。(4)依據(jù)題干信息“MG在水中溶解度低，含過量MG的固體培養(yǎng)基不透明”，若目的菌株能高效降解MG，則培養(yǎng)基變得透明，形成以目的菌株為中心的透明圈。(5)長期保存菌株的方法是甘油管藏法。
答案：(1)MG　高壓蒸汽滅菌
(2)使目的菌充分接觸培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)
(3)稀釋涂布平板法　106
(4)透明圈　目的菌株通過降解MG生長，使菌落周圍的培養(yǎng)基變透明，出現(xiàn)透明圈
(5)甘油管藏
5．解析：(1)果醋制作、果酒制作、腐乳制作及泡菜制作都巧妙的利用了天然菌種，都為特定的菌種提供了良好的生存條件。其中制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均是真菌，制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都屬于細(xì)菌。(2)酵母菌繁殖的最適溫度是18～25℃，即20℃左右。葡萄酒呈現(xiàn)深紅色，是因為紅葡萄皮細(xì)胞液含有色素，這些色素在發(fā)酵過程中進入發(fā)酵液。將葡萄酒制作成果醋時，需要將條件控制為醋酸菌的最適生長條件，因此需要改變的環(huán)境條件是通入充足的無菌空氣和將溫度提高到30～35℃。(3)做酸菜魚的“酸湯”是通過天然發(fā)酵而成的，該過程產(chǎn)生了乳酸，參與該發(fā)酵過程的主要微生物是乳酸菌。亞硝酸鹽在適宜的溫度、pH和一定的微生物作用等特定條件下，才會轉(zhuǎn)變成亞硝胺，亞硝胺對人體有致癌作用。出壇后的酸湯，若不及時食用，一段時間后會在其表面出現(xiàn)一層白膜，這是產(chǎn)膜酵母菌大量繁殖形成的。進行酸湯發(fā)酵的主要微生物是乳酸菌，乳酸菌是細(xì)菌，屬于原核生物，酵母菌是真核生物，與乳酸菌相比，酵母菌具有以核膜為界限的細(xì)胞核。(4)制作腐乳時，利用了毛霉等微生物生產(chǎn)的蛋白酶和脂肪酶，將大分子物質(zhì)分解為易吸收的小分子物質(zhì)，其中蛋白酶可以使豆腐中的蛋白質(zhì)被分解為小分子肽和氨基酸。
答案：(1)制作果酒和腐乳
(2)20℃左右　紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液　通入無菌空氣　將溫度提高到30～35℃
(3)乳酸菌　亞硝胺　酵母菌　有以核膜為界限的細(xì)胞核
(4)毛霉　小分子肽和氨基酸
6．解析：(1)與新鮮蔬菜相比，泡菜中的亞硝酸鹽含量高，人食用后亞硝酸鹽在體內(nèi)會轉(zhuǎn)化成亞硝胺，具有致癌作用，故應(yīng)少吃泡菜，多吃新鮮蔬菜。泡菜制作中，需注意控制食鹽用量、溫度、密封以及腌制的時間等，否則容易造成雜菌大量繁殖而導(dǎo)致亞硝酸鹽增加，影響泡菜品質(zhì)。(2)泡菜制作利用的是乳酸菌的無氧呼吸，其場所是細(xì)胞質(zhì)(基質(zhì))。在制作泡菜過程，通常加入少量白酒，可以抑制雜菌生長，同時也可調(diào)節(jié)泡菜的風(fēng)味，增加泡菜的醇香感。由于泡菜制作過程中要加入一定量的食鹽、白酒以及香辛料等，會導(dǎo)致蔬菜細(xì)胞失水，泡菜壇中溶液增加。(3)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣，一方面可中和乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸，另一方面有利于對乳酸菌的識別和分離，分離純化時應(yīng)挑選出在平板上有透明圈的菌落作為目的菌。為探究蔗糖含量對亞硝酸鹽含量峰值的影響，自變量為蔗糖溶液的濃度，實驗應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則，其主要思路為：將品質(zhì)相同的同種新鮮蔬菜隨機均分為若干組，每組分別加入等體積但不同濃度的蔗糖溶液，其他條件相同且適宜，隨后按照泡菜制作流程進行操作，定期測定每組泡菜中亞硝酸鹽的含量，觀察并記錄每組亞硝酸鹽含量的峰值。
答案：(1)與泡菜相比，新鮮蔬菜中亞硝酸鹽含量低　腌制的時間、溫度、密封和食鹽的用量
(2)細(xì)胞質(zhì)(基質(zhì))　抑制雜菌生長，調(diào)節(jié)泡菜的風(fēng)味(增加泡菜的醇香感)　外界溶液濃度高，蔬菜細(xì)胞滲透失水
(3)具有透明圈　將品質(zhì)相同的同種新鮮蔬菜隨機均分為若干組，每組分別加入等體積但不同濃度的蔗糖溶液，其他條件相同且適宜，隨后按照泡菜制作流程進行操作，定期測定每組泡菜中亞硝酸鹽的含量，觀察并記錄每組亞硝酸鹽含量的峰值整合考點2　生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用
考點整合固考基
一、酶相關(guān)知識整合
1．圖解酶的應(yīng)用與固定化
2．比較固定化酶與固定化細(xì)胞
項目 固定化酶 固定化細(xì)胞
固定化酶的種類 一種 一系列
適用方法 化學(xué)結(jié)合法、________法 ________法
特點 優(yōu)點 酶既可與反應(yīng)物結(jié)合，又可與產(chǎn)物分離，固定在載體上的酶可反復(fù)利用 成本低，操作容易
缺點 一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 可能導(dǎo)致反應(yīng)效率下降
實例 固定化葡萄糖異構(gòu)酶 固定化酵母細(xì)胞
二、生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用
1．血紅蛋白的提取和分離
2．植物有效成分的提取
3．植物有效成分的提取方法
類研真題明考向
類型1　全國卷真題體驗尋趨勢
1．[2020·全國卷Ⅱ，37]研究人員從海底微生物中分離到一種在低溫下有催化活性的α 淀粉酶A3，并對其進行了研究。回答下列問題：
(1)在以淀粉為底物測定A3酶活性時，既可檢測淀粉的減少，檢測應(yīng)采用的試劑是____________，也可采用斐林試劑檢測__________________的增加。
(2)在A3的分離過程中可采用聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測其純度，通常會在凝膠中添加SDS，SDS的作用是________________________和__________________________。
(3)本實驗中，研究人員在確定A3的最適pH時使用了三種組分不同的緩沖系統(tǒng)，結(jié)果如圖所示。某同學(xué)據(jù)圖判斷，緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響，其判斷依據(jù)是______________________________________。
(4)在制備A3的固定化酶時，一般不宜采用包埋法，原因是________________(答出1點即可)。
2．[2020·全國卷Ⅲ，37節(jié)選]水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列問題：
(3)現(xiàn)有甲乙丙三種不同來源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________來表示。
(4)獲得的果汁(如蘋果汁)可以用來制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，這一過程中也需要O2，O2的作用是____________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于__________(填“好氧”或“厭氧”)細(xì)菌。
類型2　地方卷真題體驗尋共性
3．[2021·浙江1月，節(jié)選]回答下列(一)小題：
(一)某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細(xì)菌菌株，制備了固定化菌株。
(1)從淤泥中分離細(xì)菌時常用劃線分離法或________法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成________。對分離的菌株進行誘變、____________和鑒定，從而獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。
(2)固定化菌株的制備流程如下：①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合；②用蒸餾水去除________；③檢驗固定化菌株的____________________________________
____________________。菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法，可以采用的2種方法是___________________________________________________。
(3)對外，只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產(chǎn)權(quán)，推測其原因是________________________________________________________________________。
4．[江蘇卷]為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響，以及固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，科研人員用篩選到的一株綠球藻進行實驗，流程及結(jié)果如下。請回答下列問題：
(1)實驗中的海藻酸鈉作用是__________________________________________________，
CaCl2的作用是_______________________________________。
(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用________洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24h后，移去凝膠球，溶液呈綠色，原因是______________________________。
(3)為探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，應(yīng)選用濃度為__________海藻酸鈉制備凝膠球。
(4)圖2中空白凝膠球組Zn2＋濃度下降的原因是________________________________________________________________________
__________________。結(jié)合圖1和圖2分析，固定化藻的實驗組24～48h間Zn2＋濃度下降速度較快的主要原因是________________________________________________________________________
__________________；72～96h間Zn2＋濃度下降速度較慢的原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．[海南卷]生產(chǎn)果汁時，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相關(guān)問題：
(1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，測定各組的出汁量，據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是________________________________________________________________________。
(2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0℃、5℃、10℃、40℃下保溫相同時間，然后，測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設(shè)置的不足之處有____________和____________。
(3)某同學(xué)取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D4個實驗組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后，測定各組的出汁量。通過A～D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，E組設(shè)計________(填“能”或“不能”)達到目的，其原因是________________________________________________________________________。
長句專練強素養(yǎng)
1.事實概述類
(1)[全國卷]密封不嚴(yán)的瓶裝玫瑰精油保存時最好存放在溫度________的地方，目的是____________。
(2)胡蘿卜素化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，易溶于有機溶劑，可采用萃取法提取。萃取時選擇的有機溶劑應(yīng)具有的特點是________________________________________________(答出三點即可)。萃取裝置要在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，其目的是________________________________________。
2．原因分析類
(1)使用加酶洗衣粉時，水溫過低或過高時洗滌效果都不好的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)[全國卷]玫瑰精油適合用水蒸氣蒸餾法提取，其理由是玫瑰精油具有____________________________________的性質(zhì)。蒸餾時收集的蒸餾液________(填“是”或“不是”)純的玫瑰精油，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)水蒸氣蒸餾法________(填“適合”或“不適合”)胡蘿卜素的提取，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)胡蘿卜素粗品鑒定過程中，將點好樣的濾紙卷成圓筒狀，卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．科學(xué)探究類
(1)
若測定不同pH對某種酶的酶促反應(yīng)速率(v)的影響，得到如圖所示曲線。當(dāng)pH偏離6.8時，酶促反應(yīng)速率都會下降，下降的原因可能有三種：①pH變化破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶不可逆失活；②pH變化影響了底物與酶的結(jié)合狀態(tài)，這種影響是可逆的；③前兩種原因同時存在。現(xiàn)要探究當(dāng)pH＝5時酶促反應(yīng)速率下降的原因，請在上述實驗基礎(chǔ)上，簡要寫出實驗思路(含預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)從香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取決于________________________，同時還受________________________等條件的影響。若要探究精油含量最高時的最佳萃取時間，請寫出簡要思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
題組集訓(xùn)提考能
題組預(yù)測一　酶相關(guān)知識的綜合考查
1．[2023·廣西模擬]蘋果醋在當(dāng)下非常流行，是蘋果汁經(jīng)發(fā)酵后，再添加適量果葡糖漿、蜂蜜、蘋果汁等原料而制成的風(fēng)味飲品。如下圖是蘋果醋飲品的生產(chǎn)工藝流程。請回答下列有關(guān)問題：
（1）蘋果濃縮汁制備過程中常用到的酶有____________________________，作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）生產(chǎn)流程中需進行兩次發(fā)酵，發(fā)酵①、發(fā)酵②的產(chǎn)物分別是________________________________________________，發(fā)酵②需要的發(fā)酵條件是________________________（任答一點即可）。
（3）工廠化生產(chǎn)中，發(fā)酵①過程常采用固定化細(xì)胞技術(shù)而不用固定化酶技術(shù)的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）研究表明使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量________游離酵母，分析其可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[2023·四川綿陽校考模擬]某幼兒園親子活動結(jié)束后，小朋友們衣服上沾滿了血漬、奶潰、油污、土豆泥等，為了有效去除衣物上的污漬，常常選擇加酶洗衣粉。請回答下列有關(guān)問題：
（1）根據(jù)衣物上常見的污漬分析，加酶洗衣粉中應(yīng)添加的酶類有蛋白酶______________________。蛋白酶能將血漬、奶漬等中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的___________。
（2）下面為加酶洗衣粉包裝袋上的產(chǎn)品使用注意事項，根據(jù)你所學(xué)習(xí)的有關(guān)知識，解釋其中③的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
注意事項
①請將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。
②不慎濺入眼中，_________________。
③水溫以30～50℃為宜，切忌用60℃以上的熱水。
請根據(jù)③寫出探究使用加酶洗衣粉最適溫度的實驗設(shè)計思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
注意事項：
①請將本品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。
②不慎濺入眼中，________________________________________________________________________。
③水溫以30～50℃為宜，切忌用60℃以上的熱水。
（3）生產(chǎn)上為了酶的重復(fù)利用和節(jié)約成本，除了利用固定化酶技術(shù)之外，還可利用固定化細(xì)胞技術(shù)，與固定化酶相比，固定化細(xì)胞的優(yōu)勢是________________________________________（答2點）。
題組預(yù)測二　植物有效成分的提取
3．[2023·廣西南寧三中校考二模]漆樹種子中的油脂（不溶于水，易溶于脂溶性溶劑）可開發(fā)為食用油或轉(zhuǎn)化為生物柴油，目前常用有機溶劑萃取漆樹種子油脂，其過程為：
漆樹種子→粉碎→干燥→萃取→A→濃縮→油脂
回答下列問題：
（1）在提取油脂時，最好選用　　　　　　（填“自然晾干”或“新鮮”）的漆樹種子，不宜選用另一種的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。上述提取過程中的A是指　　　　。
（2）萃取過程中，影響萃取的因素除萃取劑的性質(zhì)和使用量外，還有　　　　　　　　　　　　（寫出兩點即可）。在加熱瓶口處安裝冷凝回流裝置的目的是______________________________。
（3）利用不同溶劑進行萃取對油脂的萃取率和某些重要理化性質(zhì)的影響不同，實驗結(jié)果如表所示。
項目 萃取率 酸值
丙酮 23.72% 8.26
石油醚 26.35% 7.96
乙醚 25.30% 8.12
注：萃取率大，說明油脂的溶解度高；酸值高，說明油脂品質(zhì)差。
①表格中的丙酮屬于__________（填“水溶性”或“水不溶性”）有機溶劑。
②實驗結(jié)果表明，用_____________作為萃取劑較為合理，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2023·新疆阿勒泰統(tǒng)考模擬]油茶是我國的特有的木本油料作物，利用油茶籽提取的茶油味道香醇，享有“油中珍品”的美譽。茶油提取主要采用壓榨法和萃取法。回答下列問題：
（1）壓榨法雖操作簡單，但存在出油率低的缺點。壓榨法出油率低的原因是________________________________________。
（2）為提高出油率，提取茶油可采用萃取法，該方法的過程是先___________________________________________________________，然后____________________，即可獲得茶油。利用萃取法提取的茶油品質(zhì)不夠理想的原因：一是存在與茶油溶解性相近的雜質(zhì)，二是提取的茶油中還殘留一定量的_____________。
（3）為解決萃取法的不足，研究人員嘗試用水酶法提取茶油，工藝流程如下圖。圖中“提取”過程是：稱取一定量的油茶籽粉加水?dāng)噭蚝蠹訜嶂?0℃，保溫40min使原料充分糊化，再冷卻至65℃后加入一定量的復(fù)合酶（主要是纖維素酶和果膠酶），提取4h。
提取時，加水使原料充分糊化的目的是____________________，有利于離心時獲得純度較高的茶油。需冷卻至65℃再加酶的原因是________________________________________，加入復(fù)合酶的作用是________________________________________。
5．[2023·河南鄭州外國語學(xué)校校考模擬]為了降低胡蘿卜素的生產(chǎn)成本，某科研人員試圖從光合細(xì)菌中提取胡蘿卜素。請回答下列問題：
（1）從培養(yǎng)基的營養(yǎng)要素分析，培養(yǎng)光合細(xì)菌所用培養(yǎng)基中不需要添加的營養(yǎng)要素是____________。若需對光合細(xì)菌進行活菌計數(shù)，則應(yīng)采用的接種方法是________________，計數(shù)時將104～107倍的稀釋液分別吸取0.2mL加入到固體培養(yǎng)基上，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中統(tǒng)計3個平板上的菌落數(shù)分別為：219、212、256，則每克該污泥樣品中的菌株數(shù)為____________（小數(shù)點后保留一位小數(shù)）。
（2）如圖為提取的胡蘿卜素樣品通過__________法進行鑒定的結(jié)果，從圖中分析可知，色帶__________為β胡蘿卜素。出現(xiàn)樣品2的結(jié)果，可能原因是在操作過程中①__________（A萃取溫度高，時間長；B干燥溫度太高，時間太長）；②__________（A未經(jīng)濃縮；B點樣太快，樣點小）。
（3）從干燥的菌體中提取胡蘿卜素常采用萃取法，萃取劑應(yīng)具有的主要特點是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）對萃取液進行濃縮時可使用下圖　　　　裝置，濃縮過程中被蒸發(fā)出去的是　　　　，在濃縮之前，還必須對萃取液進行的操作是　　　　。
提取植物有效成分三種方法的把握
（1）蒸餾時若溫度太高，時間太短，則產(chǎn)品品質(zhì)較差，若提高產(chǎn)品品質(zhì)，可適當(dāng)延長蒸餾時間。
（2）橘皮壓榨前，可在石灰水中浸泡10h以上，既可防止壓榨時滑脫，提高出油率，又不會在過濾時堵塞篩眼。
（3）萃取時一般情況下，原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好。
6.[2023·廣西玉林統(tǒng)考模擬]廣西多地盛產(chǎn)辣椒。辣椒油是傳統(tǒng)調(diào)味佳品，制作方法相當(dāng)考究。傳統(tǒng)的辣椒油在制作時需將辣椒絞碎，再與食用油混合炒制，但辣椒中的辣椒素類物質(zhì)（辣椒油中引起辛辣感和灼燒感的物質(zhì)統(tǒng)稱為辣椒素類物質(zhì)，主要成分是辣椒素和二氫辣椒素）的提取效率較低。若在炒制前使用果膠酶處理絞碎的辣椒，則可明顯提高提取效率。請回答問題：
（1）辣椒素類物質(zhì)難溶于水，而易溶于有機溶劑，推測可用__________法提取。
（2）果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、____________和
____________等。它能分解果膠，破壞辣椒細(xì)胞的______________，從而促進辣椒素類物質(zhì)的釋放。
（3）某研究小組為探究果膠酶處理辣椒的最適pH，進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。有同學(xué)認(rèn)為，圖中若pH繼續(xù)降低，曲線會與x軸相交。你認(rèn)為這種說法_________（填“正確”或“錯誤”），理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）辣椒素與二氫辣椒素的分子式分別為C18H27NO3、C18H29NO3，結(jié)合所學(xué)知識推測，凝膠色譜法　　　　　（填“適用于”或“不適用于”）分離辣椒素與二氫辣椒素，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
整合考點2
考點整合　固考基
一、
2．物理吸附　包埋
二、
1．①慢　②快　③維持　④帶電性質(zhì)　⑤凝膠色譜法
2．①水蒸氣蒸餾　②分離油層　③再次過濾　④萃取
3．①分離油層　②揮發(fā)性強　③漂洗　④過濾　⑤焦糊　⑥萃取　⑦細(xì)小
類研真題　明考向
1．解析：(1)α-淀粉酶A3可將淀粉水解為還原糖(葡萄糖、麥芽糖)。相同時間內(nèi)，酶活性越高，淀粉的剩余量越少，淀粉的減少量越多，淀粉遇碘液變藍色，所以可根據(jù)藍色的深淺判斷淀粉剩余量，進而推知酶活性強弱；酶活性越高，還原糖的生成量越多，還原糖和斐林試劑在50～65℃水浴條件下反應(yīng)，可出現(xiàn)磚紅色沉淀，所以也可根據(jù)磚紅色深淺判斷還原糖的生成量，進而推知酶活性強弱。(2)SDS能使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性，由幾條肽鏈組成的蛋白質(zhì)復(fù)合體在SDS的作用下會解聚成單條肽鏈，且SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物，SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。(3)由圖可知，在pH為7.5時，Tris-HCl緩沖系統(tǒng)中的α-淀粉酶A3活性比Na2HPO4－KH2PO4緩沖系統(tǒng)高；在pH為9.0時，Tris－HCl緩沖系統(tǒng)中的α-淀粉酶A3活性比Gly-NaOH緩沖系統(tǒng)高。即在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同，說明緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響。(4)固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法(將酶分子或細(xì)胞相互結(jié)合，或?qū)⑵浣Y(jié)合到載體上)和物理吸附法。一般來說，酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定化，而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因為細(xì)胞體積大，而酶分子很小；體積大的細(xì)胞難以被吸附或結(jié)合，而體積小的酶容易從包埋材料中漏出。
答案：(1)碘液　還原糖(或答：葡萄糖)
(2)消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響　使蛋白質(zhì)發(fā)生變性
(3)在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同
(4)酶分子體積小，容易從包埋材料中漏出
2．解析：(3)酶活性的高低可以用在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來表示。(4)利用獲得的果汁制作果酒時需要用酵母菌，果酒發(fā)酵前期需要O2，O2可促進酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，其對氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進行深層發(fā)酵時，即使只是短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌死亡。
答案：(3)在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量
(4)酵母　促進有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖　好氧
3．解析：(一)(1)分離細(xì)菌時，常用劃線分離法或涂布分離法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成單菌落。要獲得目的菌株，即能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株，需對分離的菌株進行誘變、篩選和鑒定。(2)分析題意可知，固定化菌株的制備流程為：①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合；②用蒸餾水去除未固定的游離細(xì)菌，以篩選出固定好的菌株；③檢驗固定化菌株的降解富營養(yǎng)化污水污染物的能力。固定化的方法有吸附法、共價偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法等，由“菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法”可知，可采用的2種方法是包埋法和吸附法。(3)由“該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖”可推測，特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供成分X，故對外只提供固定化菌株，而不提供固定化方法就可保障菌株的繁殖和應(yīng)用，從而有利于保護該公司的知識產(chǎn)權(quán)。
答案：(一)(1)涂布分離　單菌落　篩選
(2)未固定的細(xì)菌　降解富營養(yǎng)化污水污染物的能力　包埋法和吸附法
(3)特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供X
4．解析：(1)實驗中的海藻酸鈉是包埋劑，作用是包埋綠球藻，而CaCl2是凝固劑，作用是與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球。(2)為洗去凝膠球上殘余的CaCl2和其他污染物，并保持綠球藻活性，宜采用培養(yǎng)液(生理鹽水)來洗滌，因為培養(yǎng)液(生理鹽水)的濃度與綠球藻的細(xì)胞液濃度相接近。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養(yǎng)24h后，移去凝膠球，由于海藻酸鈉濃度過低，使形成的凝膠球孔徑過大，固定下來的綠球藻數(shù)量少，結(jié)果使溶液呈綠色。(3)分析圖1可知，當(dāng)海藻酸鈉濃度為2.0%的時候，綠球藻數(shù)量比其他濃度時要多，所以要探索固定化藻對含Zn2＋污水的凈化作用，宜選用濃度為2.0%的海藻酸鈉制備凝膠球。(4)分析圖2可知，隨著培養(yǎng)時間延長，空白凝膠球組Zn2＋濃度下降，Zn2＋濃度下降的原因是凝膠吸附Zn2＋；圖1中海藻酸鈉濃度為2.0%時，24～48h間綠球藻生長(增殖)速度快，使固定化藻的實驗組在24～48h間Zn2＋濃度下降速度較快；當(dāng)海藻酸鈉濃度為2.0%時，72～96h間綠球藻生長(增殖)速度減慢，再加上培養(yǎng)液中Zn2＋濃度較低，導(dǎo)致72～96h間Zn2＋濃度下降速度較慢。
答案：(1)包埋綠球藻(包埋劑)　與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠球(凝固劑)
(2)培養(yǎng)液(生理鹽水)　海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)
(3)2.0%　
(4)凝膠吸附Zn2＋　綠球藻生長(增殖)速度快　綠球藻生長(增殖)速度減慢，溶液中Zn2＋濃度較低
5．解析：(1)根據(jù)題意可知，用三種不同的果膠酶進行三組實驗，各組實驗除酶的來源不同外，其他條件都相同，據(jù)此計算各組果膠的活性的平均值并進行比較，說明該實驗的自變量是果膠酶的來源，因變量是果膠酶的活性，所以該實驗的目的是探究不同來源果膠酶的活性。(2)根據(jù)實驗設(shè)計可知，該實驗是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應(yīng)分別設(shè)置為15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究溫度對酶活性的影響時，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進行，同一實驗組的反應(yīng)溫度只能是一個，所以實驗操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下保持一定時間后再將兩支試管混合，才能保證實驗在設(shè)定的溫度下進行。(3)根據(jù)題意，若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量，則實驗的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量。對照實驗的設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則，根據(jù)實驗設(shè)置，E組應(yīng)加入緩沖液而不是蒸餾水，才符合實驗設(shè)計的單一變量原則。
答案：(1)探究不同來源果膠酶的活性
(2)溫度范圍設(shè)置不合適　溫度梯度設(shè)置不合理(或各組的酶促反應(yīng)受兩個不同溫度影響)
(3)不能　E組加入蒸餾水而不是緩沖液，違背了單一變量原則
長句專練　強素養(yǎng)
1．答案：(1)較低　減少揮發(fā)
(2)具有較高的沸點、能夠充分溶解胡蘿卜素、不與水混溶
　防止加熱時有機溶劑揮發(fā)
2．答案：(1)水溫過低時酶活性較低，水溫過高會使酶失活
(2)易揮發(fā)、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定　不是　玫瑰精油隨水蒸氣一起蒸餾出來，所得到的是油水混合物
(3)不適合　水蒸氣蒸餾法適用于分離揮發(fā)性物質(zhì)，而胡蘿卜素為非揮發(fā)性物質(zhì)，不能隨水蒸氣蒸餾出去
(4)避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，導(dǎo)致溶劑前沿不齊，影響結(jié)果
3．答案：(1)先將酶在pH＝5的條件下處理一段時間，升高pH至6.8，測定其酶促反應(yīng)速率。若測定速率＝b，則為原因①；若測定速率＝a，則為原因②；若b<測定速率(2)萃取劑的性質(zhì)和使用量　萃取溫度和時間長短　將萃取材料平均分成多組，在其他條件相同且適宜的情況下，分別進行不同時長的萃取，測定精油含量，達到最大精油含量所用的最短時間即為最佳萃取時間
題組集訓(xùn)　提考能
1．解析：(1)植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分是纖維素和果膠，利用纖維素酶和果膠酶進行酶解可以破壞細(xì)胞壁，提高出汁率，并且果膠酶能使果膠水解成可溶性的半乳糖醛酸，會讓果汁變得澄清。(2)由題圖可知，生產(chǎn)流程中進行了兩次發(fā)酵，發(fā)酵①、發(fā)酵②的產(chǎn)物分別是中間酵液和果醋醪液。發(fā)酵②利用的是醋酸菌發(fā)酵，果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一種好細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動，醋酸菌的最適生長溫度為30～35℃，故此過程需要的發(fā)酵條件是通入氧氣(或空氣、30～35℃)。(3)由于酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)，而采用固定化酶則需同時固定多種酶，難以實現(xiàn)，故發(fā)酵①過程常采用固定化細(xì)胞技術(shù)而不用固定化酶技術(shù)。(4)使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量高于游離酵母，固定化的酵母是與凝膠珠結(jié)合，包裹在凝膠珠內(nèi)，與游離的酵母相比，凝膠珠內(nèi)部容易產(chǎn)生無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵，所以使用固定化酵母的酒精產(chǎn)量高于游離酵母。
答案：(1)纖維素酶和果膠酶　破壞植物細(xì)胞壁和胞間層，提高出汁率并使果汁澄清
(2)中間酵液(或酒精、果酒)、果酸醪液(或醋酸、果酸)　通入氧氣(或空氣、30～35℃)
(3)酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞才可以固定一系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)
(4)高于　凝膠珠內(nèi)部容易產(chǎn)生無氧環(huán)境，有利于酒精發(fā)酵
2．解析：(1)根據(jù)酶的催化作用的專一性特點，血漬、奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，油污的主要成分是脂肪，土豆泥的主要成分是淀粉和纖維素，因此，洗衣粉中需要加入的酶類有堿性蛋白酶、堿性脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶；蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，故蛋白酶能將血漬、奶漬等中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的小分子肽或氨基酸。(2)酶的催化效果受溫度影響，30～50℃是洗衣粉中的酶適宜溫度范圍，溫度過高則會使酶變性而失去活性，因此切忌用60℃以上的熱水；探究使用加酶洗衣粉的最適溫度，則實驗的自變量是不同溫度，因變量是酶活性，可通過衣物的清潔程度進行比較，故在30～50℃之間設(shè)置溫度梯度，如可設(shè)立30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等溫度梯度，觀察洗滌效果；由于洗衣粉中含有堿性蛋白酶，能催化水解眼角膜上的蛋白質(zhì)，因此，濺入眼中會損傷眼角膜，故②不慎濺入眼中，應(yīng)立即用水沖洗。(3)與固定化酶相比，固定化細(xì)胞制備的成本更低，操作更容易，條件溫和，對細(xì)胞無毒性，可催化一系列酶促反應(yīng)。
答案：(1)脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶　小分子肽或氨基酸
(2)酶的催化受溫度影響，30～50℃是洗衣粉中的酶適宜溫度范圍　可設(shè)立30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等溫度梯度，觀察洗滌效果　立即用水沖洗
(3)制備成本更低，操作更容易
3．解析：(1)題意顯示，提取漆樹種子中的油脂使用的是萃取法，由于油脂不溶于水，新鮮種子中含水量高，用于提取的有機溶劑會被水稀釋，會影響萃取效率，所以應(yīng)選擇自然晾干的漆樹種子。上述提取過程中的A是指過濾，其目的是過濾掉沒有溶解的種子殘渣。(2)萃取過程中，影響萃取的因素除萃取劑的性質(zhì)和使用量外，還有萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等都會影響萃取效率。在加熱瓶口處安裝冷凝回流裝置，可使有機溶劑迅速冷凝回流，進而可防止有機溶劑蒸發(fā)，影響萃取效率。(3)①表格中的丙酮屬于有機溶劑，但與水互溶，即為水溶性有機溶劑。②由表格數(shù)據(jù)顯示，石油醚作為萃取劑其萃取率較高，可得到較多的油脂，因此作為萃取劑較為合理，且酸值最小，說明獲取的油脂品質(zhì)較高。
答案：(1)自然晾干　新鮮種子中含水量高，會影響萃取效率　過濾
(2)萃取溫度(水浴溫度)、萃取時間等　防止有機溶劑蒸發(fā)，影響萃取效率
(3)水溶性　石油醚　用石油醚作為萃取劑，萃取率較高，可得到較多的油脂；酸值最小，油脂品質(zhì)較高
4．解析：(1)用機械壓力直接榨出，這種提取方法叫壓榨法，但該方法難以將原料中的茶油充分壓榨出來，故出油率低。(2)為提高出油率，提取茶油可采用萃取法，萃取法提取油茶油的過程中，油茶籽經(jīng)干燥、粉碎，在適宜溫度下置于有機溶劑中浸泡，浸泡的目的是使油茶籽溶解在有機溶劑中；浸泡后經(jīng)過濾除去雜質(zhì)，再利用蒸餾裝置蒸發(fā)出有機溶劑濃縮得到油茶籽油；利用萃取法提取的茶油品質(zhì)不夠理想的原因：一是存在與茶油溶解性相近的雜質(zhì)，二是提取的茶油中還殘留一定量的有機溶劑。(3)提取時，加水使原料充分糊化的目的是溶解水溶性雜質(zhì)；酶作用的發(fā)揮需要適宜條件，為避免高溫使酶失活，且65℃是酶催化的適宜溫度，故需冷卻至65℃再加酶；為充分破壞細(xì)胞壁，提高出油率，通常需要加入復(fù)合酶。
答案：(1)難以將原料中的茶油充分壓榨出來
(2)將粉碎、干燥的油茶籽用有機溶劑浸泡，使茶油溶解在有機溶劑中　蒸發(fā)出有機溶劑　有機溶劑
(3)溶解水溶性雜質(zhì)　避免高溫使酶失活，65℃是酶催化的適宜溫度　破壞細(xì)胞壁，提高出油率
5．解析：(1)由于光合細(xì)菌可以進行光合作用合成有機物，故培養(yǎng)基中不需要添加碳源。常用稀釋涂布平板法對光合細(xì)菌進行活菌計數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中統(tǒng)計3個平板上的菌落數(shù)分別為：219、212、256，則每克該土壤樣品中的菌株數(shù)為(219＋212＋256)÷3×106÷0.2≈1.1×108個。(2)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素時，通常采用萃取法，鑒定萃取物中是否含有胡蘿卜素時，通常可采用紙層析法，并以標(biāo)準(zhǔn)樣品作為對照。如圖為提取的胡蘿卜素樣品通過紙層析進行鑒定的結(jié)果，從圖中分析可知，色素帶Ⅰ與標(biāo)準(zhǔn)樣色素帶一致，故其為β－胡蘿卜素。出現(xiàn)樣品2的結(jié)果，可能原因是在操作過程中干燥溫度高，時間長或未經(jīng)濃縮蒸餾。(3)萃取劑應(yīng)該具有較高沸點，能充分溶解胡蘿卜素且不與水混溶的特點。(4)對萃取液進行濃縮時可直接使用蒸餾裝置如圖2，濃縮時廣口瓶中收集到的是萃取劑，在濃縮之前，還必須對萃取液進行過濾。
答案：(1)碳源　稀釋涂布平板法　1.1×108
(2)紙層析　Ⅰ　B　A
(3)具有較高沸點，能充分溶解胡蘿卜素且不與水混溶
(4)2　萃取劑　過濾
6．解析：(1)分析題意可知，辣椒素類物質(zhì)難溶于水，而易溶于有機溶劑，適合用萃取法提取。(2)果膠酶是水解果膠的一類酶的統(tǒng)稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等；植物細(xì)胞壁及胞間層都含有果膠，果膠酶能分解果膠，破壞辣椒細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，從而促進辣椒素類物質(zhì)的釋放。(3)結(jié)合圖示可知，隨pH繼續(xù)降低，果膠酶會失活而不能發(fā)揮作用，但在沒有果膠酶的作用下，絞碎的辣椒細(xì)胞破壁也會釋放辣椒素，因此不會與x軸相交(產(chǎn)量為0)，故該同學(xué)的說法錯誤。(4)凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法，由于辣椒素(C18H27NO3)與二氫辣椒素(C18H29NO3)的相對分子質(zhì)量差別不大，因此不適宜用凝膠色譜法進行分離。
答案：(1)萃取
(2)果膠分解酶　果膠酯酶　細(xì)胞壁及胞間層
(3)錯誤　隨pH繼續(xù)降低，果膠酶會失活而不能發(fā)揮作用，但在沒有果膠酶的作用下，絞碎的辣椒細(xì)胞破壁也會釋放辣椒素
(4)不適用于　辣椒素與二氫辣椒素的相對分子質(zhì)量差別不大

展開更多......

收起↑