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生物技术实践理清知识联系记清主干术语1制作果酒、果醋、腐乳、酸奶(泡菜)利用的微生物分别是酵母菌、醋酸菌、毛霉(主要)和乳酸菌，异化作用类型分别是兼性厌氧型、需氧型、需氧型、厌氧型。2制作果酒和果醋的实验流程：挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵。3制作果酒和果醋的发酵装置中充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气，排气口是在酒精发酵时排出CO2，出料口用来取样。 4制作果酒时温度一般控制在1825 ，时间为1012 d，前期需氧后期不需氧；制作果醋时温度控制在3035 ，时间为78 d，始终需氧。5毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。6腐乳制作的实验流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。7加盐腌制时间约为8 d，配制卤汤中的酒的含量一般控制在12%左右。8用盐腌制时，注意控制盐的用量：盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高会影响腐乳的口味。食盐的作用：抑制微生物的生长，避免腐败变质；析出水分，使豆腐变硬，在后期制作过程中不易酥烂；调味作用，给腐乳以必要的咸味；浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。9配制卤汤：卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，直接关系到腐乳的色、香、味。酒的作用：防止杂菌污染以防腐；与有机酸结合形成酯，赋予腐乳风味；酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。10微生物培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源及生长因子等。11消毒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杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。12制备固体培养基的步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等。13纯化微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线法可以分离微生物但不能对微生物进行计数，稀释涂布平板法既可分离微生物也可以对微生物进行计数。14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，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。15稀释涂布平板法是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，即稀释涂布平板法一般分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。16对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法；对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。17DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在浓度0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。18DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质可溶于酒精，可利用冷却的酒精对提取的DNA进行纯化。19在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液，可获取含DNA的滤液；切碎洋葱，加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液，可获取含DNA的滤液。20处理植物组织时需要进行研磨，其目的是破碎细胞壁，使核物质容易溶解在NaCl溶液中；研磨不充分会使DNA的提取量减少，影响实验结果，导致得不到丝状沉淀物。21用二苯胺鉴定DNA，在沸水浴的条件下呈现蓝色。22目前常用的加酶洗衣粉的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。23探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验自变量是洗衣粉的种类；探究加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验的自变量是水的温度。24一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。25酵母细胞固定化的步骤：酵母菌的活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合固定化酵母细胞。26如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。 澄清思维误区关注点1误认为兼性厌氧与“有氧、无氧”都一样澄清酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，进行无氧呼吸产生酒精和CO2，产生的酒精对其他微生物和酵母菌本身都具有毒害作用，所以在无氧条件下酵母菌不能大量繁殖。关注点2误认为酿酒和酿醋所利用的微生物类型相同澄清酿酒和酿醋所利用的微生物不同，前者为酵母菌真核生物；后者为醋酸菌原核生物。二者本质区别是有无以核膜为界限的细胞核。关注点3不明确腐乳前期发酵和后期发酵的作用澄清前期发酵的主要作用是创造条件让毛霉生长，使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程，即通过各种辅料与腐乳的缓慢水解作用，生成腐乳的香气。关注点4误认为腐乳制作中食盐的作用只是调节风味澄清食盐在腐乳制作中的作用有：析出豆腐中的水分，有利于豆腐块成形；抑制杂菌；形成腐乳的风味；杀死毛霉等微生物，有利于菌体内蛋白酶、脂肪酶等发挥作用。关注点5不明确影响腐乳口味的因素有哪些澄清影响腐乳口味的因素有：豆腐的含水量；盐的用量；酒的用量；香辛料的种类和用量；其他辅料的种类；发酵温度和时间。关注点6不能区分选择培养基和鉴别培养基澄清按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是指在培养基中加入或不加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。如在某培养基中加入青霉素，则能抑制细菌的生长，对真菌的生长无影响。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。如伊红美蓝培养基能指示大肠杆菌的存在。关注点7平板冷凝后，不明确平板倒置的目的澄清平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。关注点8不了解影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素澄清影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量，衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤的时间等。在实验中应控制好自变量之外的无关变量。关注点9不明确酵母细胞固定化实验中，海藻酸钠和氯化钙的作用澄清海藻酸钠作为酵母菌的包埋剂。氯化钙能与海藻酸钠反应，形成凝胶珠。关注点10不明确DNA粗提取和鉴定实验中，两次使用蒸馏水的作用澄清第一次加蒸馏水，使鸡血细胞吸水涨破；第二次加蒸馏水，使含DNA的NaCl溶液浓度降低，析出DNA。关注点11不明确破碎动植物细胞的方法澄清破碎植物细胞的方法用研磨法，在研磨之前，向研钵中加入食盐、洗涤剂和植物材料。破碎动物细胞的方法用渗透涨破法，过程是在鸡血细胞液中加入蒸馏水，用玻璃棒进行快速搅拌。2个主攻点之(一)传统发酵技术和微生物的利用1传统发酵技术的应用(填图)(1)果酒和果醋的制作：(2)腐乳的制作：制作原理：实验流程及影响因素：2图解识记微生物的培养、分离与计数(填图)考向(一)果酒、果醋和腐乳的制作真题导向1(2018江苏高考)某高校采用右图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是()A夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵解析：选B利用酵母菌进行酒精发酵时,一般将温度控制在1825 ,因此夏季生产果酒时，需要对发酵罐体进行降温处理；发酵过程中，进气口阀门应该关闭，以保证发酵罐的无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精；正常发酵过程中，由于酵母菌进行无氧呼吸产生CO2，所以发酵罐内的压力增大，高于大气压；葡萄酒的发酵过程消耗葡萄糖，所以可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵。2(2017江苏高考，多选)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是()A改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D气体入口与气体出口可以交换使用解析：选ABC改变通入气体的种类，例如分别通入氮气和氧气，可研究无氧呼吸和有氧呼吸对发酵的影响；果酒发酵中期通入氮气，更利于创造无氧条件，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸；果醋发酵的菌种是醋酸杆菌，其生长的适宜温度是3035 ，温度能影响醋酸杆菌的代谢，从而影响果醋的发酵周期；气体的入口必须伸入培养液中，气体出口不能伸入培养液中，如果气体的入口和出口交换，会导致发酵液喷出。3(2015江苏高考，多选)下图为苹果酒的发酵装置示意图，下列叙述错误的是()A发酵过程中酒精的产生速率越来越快B集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气解析：选ABC酵母菌发酵过程中因营养物质的消耗、pH的变化等，酒精的产生速率会越来越慢。集气管收集的气体除酵母菌无氧呼吸产生的CO2外，还有有氧呼吸产生的CO2。发酵过程中，随着营养物质消耗、pH降低等，酵母菌的繁殖速度会变慢，其种群不会呈“J”型增长。发酵液表面出现的菌膜可能是醋酸菌在有氧条件下繁殖产生的，说明发酵瓶可能漏气。装置图结构或操作目的充气口醋酸发酵时连接充气泵进行充气排气口酒精发酵时用来排出CO2长而弯曲的胶管防止空气中微生物的污染制酒时关闭充气口制醋时充气口连接气泵，输入无菌空气过关练习1(2018南通调研)下列关于利用葡萄制作果酒过程的叙述，正确的是()A选用棕色玻璃瓶以防止光照抑制酵母菌发酵B将葡萄汁装满发酵瓶以保证无氧的发酵环境C将发酵瓶置于35 的恒温环境中可加快发酵速度D要给发酵瓶适时排气，后期可延长排气间隔时间解析：选D光照不影响酵母菌的发酵；葡萄汁装入发酵瓶时，要留有约1/3的空间，避免发酵液溢出；酒精发酵的最佳温度是1825 ；要给发酵瓶适时排气，后期可延长排气间隔时间。2(2018江浦高级中学段考)如图表示工业上利用苹果制备果酒、果醋的流程图。下列叙述错误的是()A过程所需的最适温度不相同B过程需要在有氧气的条件下进行C若过程人工接种酵母菌可以缩短苹果酒的酿制时间D整个发酵过程都必须在严格无菌条件下才能正常进行解析：选D表示果酒发酵、表示果醋发酵。所用的菌种是酵母菌，其发酵的温度是1825 ，所用的菌种是醋酸菌，其发酵的最适温度是3035 ；果醋发酵需要醋酸菌，醋酸菌是需氧型生物，故果醋发酵要在有氧条件下进行；果酒发酵若人工接种酵母菌，菌种的纯度高，产生果酒的效率高，故可以缩短苹果酒的酿酒时间；发酵前所有的器具和用品都要进行无菌处理，接种酵母菌或醋酸菌后在无菌培养箱中培养，在严格无菌条件下会杀死酵母菌和醋酸菌。考向(二)腐乳的制作真题导向1(2017江苏高考)下列关于“腐乳的制作”实验，叙述正确的是()A控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生解析：选B控制发酵温度主要目的是利于菌种繁殖和代谢；腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用；毛霉的作用主要是分解蛋白质和脂肪；成品腐乳表面的粘性物质主要是毛霉产生的菌丝，而毛霉属于真菌。2(2016江苏高考)下列关于中学“腐乳的制作”实验，叙述正确的是()A加盐主要是为了调节水分，利于毛霉生长B加料酒主要是为了灭菌，避免腐败变质C发酵过程中起主要作用的是乳酸杆菌D实验室制作的腐乳不宜直接食用解析：选D加盐不仅能抑制杂菌的生长也会抑制毛霉的生长，另外加盐还可析出豆腐中的水分，有利于腐乳成形。加料酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的风味，但不能灭菌。在腐乳制作的发酵过程中起主要作用的是毛霉。实验室制作的腐乳因未经质量鉴定，不宜直接食用。 过关练习1(2018苏锡常镇四市调研)总状毛霉和米根霉是常见的霉菌。研究人员将总状毛霉和米根霉的孢子悬液分别接种到两组豆腐切块上，完成前期发酵后，分别测定两组霉菌产生的蛋白酶的活力，结果如图。据图分析，下列有关叙述正确的是()A总状毛霉与米根霉都能利用蛋白酶将分解产生的肽和氨基酸分泌到细胞外B总状毛霉与米根霉接种量与蛋白酶活力呈正相关C相同适宜条件下接种等量的两种菌，总状毛霉使豆腐块中的蛋白质减少更多D接种量为5 CFU/mL时发酵制作的腐乳品质最好解析：选C总状毛霉与米根霉都能将蛋白酶分泌到细胞外，进而将豆腐块中的蛋白质分解产生肽和氨基酸；据图分析，随着接种量的增加，总状毛霉与米根霉产生蛋白酶的活性都是先增加后减弱，并不是一直呈现正相关；相同适宜条件下接种等量的两种菌,总状毛霉的蛋白酶活性更高,因此使豆腐块中的蛋白质减少更多；图示只能说明接种量为5 CFU/mL时，蛋白酶的活性最大，但不能说明发酵制作的腐乳品质最好。2(2018江苏高考冲刺预测)下列关于“腐乳的制作”实验的叙述，正确的是()A为防止微生物污染应加大用盐量B含水量大于85%的豆腐利于保持湿度，适宜制作腐乳C装坛阶段加入料酒可有效防止杂菌污染D密封瓶口前瓶口不需要通过火焰灭菌解析：选C加盐主要是为了抑制微生物生长，防止豆腐腐败变质，但盐量过多，会影响腐乳的成熟期和口感。豆腐含水量以70%为宜，毛霉为异养需氧型真菌，若含水量过高，会影响毛霉的有氧呼吸，豆腐不宜成块；若含水量过少，则不利于毛霉的生长，并且毛霉的代谢也离不开水。加料酒为了抑制微生物的生长，同时能使腐乳具有独特的香味。封瓶时，需要将瓶口通过酒精灯的火焰，这样可以防止杂菌污染。考向(三)微生物的实验室培养和分离真题导向1(2016江苏高考，多选)漆酶属于木质素降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是()A生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品B筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化D斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株解析：选BC生活污水中含木质素的物质相对较少，产漆酶菌株也较少，不宜作为分离产漆酶菌株的样品；产漆酶菌株可降解木质素，在筛选培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落；在涂布后的平板上生长的菌落可能还有其他杂菌，可再通过平板划线法进一步纯化；对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，即在20 的冷冻箱中保存。2(2015江苏高考)做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是()A高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上解析：选D在高压灭菌的操作过程中，加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降，待压力表的压力降到零时，打开放气阀，旋松螺栓，打开盖子。倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全取下放到一边。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后，再用其挑取菌落。在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。3(2018江苏高考)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。(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，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)配制培养基时，进行计算、称量、溶解、定容后，需先调pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。(2)倒平板时的培养基温度约为50 ，冷凝后倒置培养。(3)平板划线时，接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌，以免造成杂菌污染；划线时不能划破培养基表面，否则不能形成正常菌落；挑取菌落时，应挑取多个不同的菌落，分别测定酵母细胞中蛋白质含量；逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出耐受高甲醇的菌株。(4)酵母菌是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖。酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件。由题中信息“经等体积台盼蓝染液染色”可知，计数室中培养液容积实际只有0.120.05(mm3)。设5个中方格中无色(活细胞不能被台盼蓝染色)的细胞数目为x个，则3109x5251 0001 0000.05，解得x30(个)。答案：(1)pH高压蒸汽(湿热)(2)50 (3)a、b、d (4)氧气无30方法平板划线法稀释涂布平板法图示平板划线法稀释涂布平板法操作注意事项(1)接种环的灼烧：第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物之后每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者(2)灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连(4)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破(1)稀释操作时，每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离酒精灯火焰12 cm处(2)涂布平板时：涂布器用体积分数为70%的酒精消毒，取出时让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体优点可以观察菌落特征，对混合菌进行分离既可以计数，又可以观察菌落特征缺点不能计数吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不显著，容易蔓延适用范围适用于好氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌目的在培养基上形成由单个菌种繁殖而来的子细胞群体菌落培养平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上水珠落入培养基造成污染过关练习1某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。下列有关叙述错误的是( )A培养基中加入化合物A作为唯一碳源，目的是为了筛选目的菌B实验培养过程中进行振荡培养，可使目的菌和培养液充分接触C实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是防止外来杂菌污染D将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是获得大量菌种解析：选D培养基中以化合物A为唯一碳源，可以筛选出能高效降解化合物A的细菌；实验培养过程中进行振荡培养，既可使目的菌和培养液充分接触，又可以增加培养液中溶氧量；微生物培养过程中要进行无菌操作，防止外来杂菌的污染；将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验是为了纯化高效降解化合物A的细菌。2(2017江苏高考)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。小明同学准备依据如图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。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)右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,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)富集培养基中蛋白胨、苯酚都是含碳的有机物，可作为碳源。(2)欲富集酚降解菌，随转接次数的增加，应逐渐增加培养基中苯酚的含量；若接种培养后平板上菌落过于密集，则应进一步稀释后再进行涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落计数与分离；平板培养基是固体培养基，除含有水、营养物质(碳源、氮源、无机盐等)外，还需添加琼脂作为凝固剂。(3)利用连续划线法接种时，最后的划线区域()中,菌体的密度较小,容易获得单菌落。(4)因系列浓度梯度中6号比色管中苯酚浓度为1 mg/L，故15号比色管中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，需将残留液稀释20倍左右。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、0.8一、选择题1(2019届高三苏州调研)下列有关微生物发酵技术的叙述，错误的是()A传统的发酵过程受技术条件限制，通常不进行无菌操作B成品腐乳表面的皮膜是由毛霉等真菌的菌丝形成的，对人体无害C制备果酒、果醋和腐乳时，都是以建立种群优势作为发酵的基本条件D果醋的制备可以建立在果酒发酵的基础上，也可以直接利用葡萄汁发酵解析：选A传统的发酵过程受技术条件限制，通常灭菌不严格，但也进行无菌操作。成品腐乳表面的皮膜是由毛霉等真菌的生长，产生的菌丝进入豆腐块的深层而形成，对人体无害。制备果酒、果醋和腐乳时，建立的优势种群依次是酵母菌、醋酸菌、毛霉，以此作为发酵的基本条件。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分解成醋酸；当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌可以先将酒精变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此果醋的制备可以建立在果酒发酵的基础上，也可以直接利用葡萄汁发酵。2下列有关制作果酒、果醋和腐乳的叙述，错误的是( )A果酒的制作过程中既涉及有氧呼吸又涉及无氧呼吸B果醋发酵温度较高，且发酵过程要特别注意氧气的供应C变酸的酒表面的菌膜含醋酸菌，腐乳的“皮”为毛霉菌丝D发酵过程中所有的相关反应都是在微生物的细胞内进行的解析：选D腐乳制作过程中，蛋白质和脂肪的水解反应发生在毛霉的细胞外。3(2018盐城三模)下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是()A果酒、果醋和腐乳制作中，利用的都是微生物胞内酶B制作果醋的醋酸菌，属于严格厌氧的微生物C青霉、毛霉、曲霉等均参与了腐乳的发酵D制作果酒、果醋和腐乳所需时间基本相同解析：选C果酒、果醋是微生物的代谢产物， 需要的酶为胞内酶；腐乳制作是利用毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶分解蛋白质、脂肪，蛋白酶、脂肪酶是胞外酶。制作果醋需要醋酸菌，它是一种好氧的微生物。青霉、毛霉、曲霉等真核生物均参与了腐乳的发酵。制作果酒的时间一般为1012 d，制作果醋的时间一般为78 d，制作腐乳的时间稍长。4.如图装置可用于生物技术实践的相关实验。下列有关叙述正确的是( )A制作果酒、果醋或腐乳时，所需控制的温度都是相同的B乙装置可以先用于果酒的制作，后用于果醋的制作C用装置甲制作腐乳时，自下而上随着豆腐块加高逐渐减少用盐量D装置乙中b为排气口，c为充气口，可防止空气中微生物的污染解析：选B制作果酒、果醋或腐乳时,控制的温度分别是1825 、3035 、1518 ；用装置甲制作腐乳时，越接近瓶口微生物感染机会越多，所以加盐量应增大；装置乙中b为充气口，c为排气口，排气口长而弯曲可防止空气中微生物的污染。5下列有关微生物培养的叙述，错误的是()A培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌B各种微生物培养基的配方中必须包含碳源、氮源、水、无机盐及琼脂等成分C纯化培养微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法D以尿素为唯一氮源的培养基可以选择培养分解尿素的微生物解析：选B各种微生物培养基的配方中一般都包含碳源、氮源、水、无机盐等，但由于各种微生物生长特点不同，培养基中添加的营养物质也不相同，如以CO2为碳源的自养型生物，培养基中不必添加碳源，而一些能以N2为氮源的微生物，培养基中也不必加氮源；另外只有固体培养基中才常添加琼脂做凝固剂。6养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。若要对养殖池底泥中硝化细菌分离与计数，则( )A需要配制添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌B应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行C可以采用平板划线法进行计数，还需与未接种的空白培养基同时培养D应将培养基置于30 恒温下培养12 h后，统计培养基中全部菌落数解析：选B牛肉膏蛋白胨本身含有氮源，许多微生物都可以其作为氮源，因此加入牛肉膏蛋白胨无法筛选硝化细菌；平板划线法可以分离菌种，但不能用于计数；培养过程中应每隔一段时间观察，直到菌落稳定开始计数。7(2019届高三南通调研)下列检测某熟制食品中大肠杆菌是否超标的实验操作，不合理的是()A待检测食品需要经过灭菌操作后取样检测B应设置未接种的培养基，作为实验的对照C用稀释涂布平板法接种、计数大肠杆菌的活菌数D接种后将培养皿倒置并在适宜温度下培养解析：选A 待检测食品灭菌后会将大肠杆菌杀死，无法检测大肠杆菌是否超标；应设置未接种的培养基作为实验的对照；应用稀释涂布平板法接种、计数大肠杆菌的活菌数；接种后应该将培养皿倒置，并在适宜温度下培养。8.在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种(甲)、培养结果(乙)如右图。有关叙述错误的是( )A接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌B连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落C接种过程中至少需要对接种环灼烧5次D甲中a区域为划线的起始位置解析：选D在分离、纯化大肠杆菌实验中，接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌；连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落；接种过程中，对接种环在接种前要灼烧，每次划线后均需灼烧，因此至少需要灼烧5次；据乙中菌落分布特点可推知甲中d区域为划线的起始位置。9(多选)下列有关“微生物的分离与培养”实验的叙述，错误的是()A高压蒸汽灭菌锅加盖时应按顺时针方向依次旋紧螺栓B选择培养基可以鉴定某种微生物的种类C待培养基冷却至室温时倒平板D统计样品中活菌数量时，接种方法可采用稀释涂布平板法解析：选ABC高压蒸汽灭菌锅加盖时，将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内，再以两两对称的方式同时旋紧相对的两个螺栓，使螺栓松紧一致；鉴别培养基可以鉴定培养基中某种微生物的种类；待培养基冷却至50 左右时倒平板；稀释涂布平板法可用于活菌数量的计数。10(2017南通二模，多选)下列有关果酒、果醋和腐乳制作的比较，正确的是( )A主要菌种不一定是真核生物B温度控制必须保证微生物繁殖最快C发酵过程会释放热量D可通过色、香、味等对产品进行评价解析：选ACD果醋制作利用的菌种是醋酸菌，是原核生物；发酵温度和微生物繁殖最快的温度不一定相同，如腐乳制作的发酵温度为1518 ，此温度并不是毛霉繁殖最快的温度；三种发酵过程中，菌种都会进行细胞呼吸释放热量。二、非选择题11(2018江苏六市二模)图1表示研究人员为筛选纤维素酶高产菌株进行的相关实验流程，其中透明圈是微生物在固体培养基上消耗特定营养物质形成的。请回答下列问题：(1)本实验中，选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源，这是因为_。(2)筛选用的培养基应以_作为唯一碳源，并在配制培养基时加入_作为凝固剂。筛选时应选择D/d较大的菌株，因为这一指标值越大说明_。(3)图2、图3是研究纤维素酶的最适温度和热稳定性的结果。研究纤维素酶的热稳定性时，首先将纤维素酶液置于3565 的不同温度条件下保温2 h，再取上述不同温度处理的纤维素酶液和 _，并在_下测定纤维素酶的催化速率，计算酶活性残留率。生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在40 左右，依据是_。解析：(1)蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌，因此本实验中选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源。(2)筛选纤维素分解菌，用的培养基应以纤维素作为唯一碳源，这样纤维素分解菌能正常生长，其他微生物则不能生长。筛选用的培养基是固体培养基，应加入琼脂作为凝固剂(绝大多数微生物不能利用琼脂)。筛选时应选择D/d较大的菌株，因为这一指标值越大说明单个菌体产生的纤维素酶的活性越强。(3)根据对照实验的基本原则，应选择上述不同温度处理的纤维素酶液和经相应保温处理的纤维素液，又据图2可知，在50 酶的活性最高，因此在50 下测定纤维素酶的催化速率，计算酶活性残留率。据图3可知，在40 左右，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高，因此生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在40 左右。答案：(1)蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌(2)纤维素琼脂单个菌体产生的纤维素酶的活性越强(3)经相应保温处理的纤维素液50该温度下，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高12(2015江苏高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：(1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是_(填序号)。酒精灯培养皿显微镜无菌水(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是_。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛选到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的_有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是_(填图中序号)。(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株_更适合用于人工瘤胃发酵，理由是_。解析：(1)在样品稀释和涂布平板过程中，需要在酒精灯火焰附近进行操作，培养皿用于盛放培养基并培养细菌，无菌水做稀释的溶剂，此处唯一用不到的是显微镜。(2)在涂布平板时，要取少量菌悬液滴加到培养基表面，因为如果滴加菌悬液量过多，菌悬液就会堆积在培养基表面影响分离效果。(3)在向试管内分装含琼脂的培养基时，如果试管口粘附有培养基，就很容易使棉塞受到污染，因此,需要用无菌的酒精棉球将试管口擦拭干净。(4)因为刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素降解产物反应，所以在刚果红培养基平板上菌落周围有透明降解圈是纤维素被降解的结果。降解圈大小由纤维素酶的活性和量决定，图中菌落周围的降解圈最大而菌落较小，因此其降解纤维素的能力最强。(5)考虑到人工瘤胃的发酵过程会使发酵液酸性增加，温度升高，在这个前提下观察在不同温度和pH条件下测得的发酵液中酶活性的结果图可以看出，在高温和低pH条件下都是J4菌株中的纤维素酶的活性较高，因而该菌株更适合用于人工瘤胃发酵。答案：(1)(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(3)避免培养基污染棉塞 (4)量与活性(5)J4发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高13下图为果酒、果醋工厂化生产流程。请据图回答问题：(1)家庭自制葡萄酒所用菌种常来自_，图中的候选菌A、B经筛选和纯化分别获取_和_菌种。 (2)图中所用的培养基都需要在接种前用_法进行灭菌。 (3)在纯化菌种A时接种了5个平板，每个平板均接种0.1 mL样品并培养。其中乙平板的菌落分布如图，纯化菌种A的接种方法是_，推测出现平板乙可能的操作失误是_。其余的甲、丙、丁、戊平板操作正常，其菌落数分别是210、230、470、190，则样品中菌种A的数量为_个/mL。 (4)果酒发酵罐与果醋发酵罐需要控制的温度条件差异是_。解析：(1)家庭自制葡萄酒所用菌种常来自葡萄皮表面的酵母菌。候选菌A、B筛选和纯化后可以分别用于制作果酒和果醋，所以分别获取的是酵母菌和醋酸菌。(2)培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(3)分析乙平板的菌落分布结果，可推知采用的纯化菌种的接种方法是稀释涂布平板法。出现乙平板结果可能的操作失误是涂布不均匀。平板上菌落数量在30300之间可以用于计算，所以有效的菌落数是210、230、190，平均值为210。因为接种了0.1 mL，所以菌种A的数量为2 100个/mL。(4) 果酒发酵的适宜温度是1825 ，果醋发酵的适宜温度是3035 。答案：(1)葡萄皮表面的酵母菌酵母菌醋酸菌 (2)高压蒸汽灭菌(3)稀释涂布平板法涂布不均匀 2 100(4)前者1825 ，后者3035 14(2018徐州考前模拟)图1为某同学设计的用于制作果酒和果醋的发酵装置。图2为某研究小组的同学在对杨梅酒和杨梅醋的生产工艺进行考察后，绘制出的基本工艺流程图。请据图回答下列问题：(1)图示发酵过程中所需的酵母菌可以从自然界中分离出来，要得到较纯菌种，应配制_培养基(按培养基的功能分)，常采用_法对培养基进行灭菌。灭菌后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(2)用图1装置制作果酒过程中，要关闭_(填“充气”或“排气”)管上的夹子。(3)用图1装置制作果酒过程中，因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作失误是_。对该装置进行的改进是_。(4)图2中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管，其目的是_。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有_产生，说明发酵基本完毕。(5)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含_菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。解析：(1)分离得到较纯的菌种用的培养基是选择培养基，对培养基灭菌采用的方法是高压蒸汽灭菌法。灭菌后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(2)果酒发酵是无氧发酵，充气管上夹子在其发酵过程中要关闭。(3)用图1装置制作果酒的过程中，因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作失误是未及时排气。可将该装置中排气管改成长而弯曲的管道，并适时打开排气管上的夹子。(4)图2中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管，其目的是防止空气中的微生物进入后污染培养液，并放出发酵过程中产生的CO2。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕。(5)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花，然后加入含醋酸菌的培养液，使该菌附着在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。答案：(1)选择高压蒸汽灭菌(2)充气(3)未及时排气排气管改用长而弯曲的胶管(4)防止空气中的微生物污染，并放出发酵过程中产生的CO2气泡(5)醋酸2个主攻点之(二) 酶的应用和DNA的粗提取与鉴定1图解酶的应用与固定化(填图)2DNA粗提取与鉴定(填图)考向(一)探究加酶洗衣粉的洗涤效果真题导向1(2018江苏高考，多选)下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是()A洗衣粉中添加的酶通常是由微生物发酵生产而来B洗衣粉中的蛋白酶通常会将添加的其他酶迅速分解C在50 热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶会迅速失活D加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不会影响其中酶的活性解析：选BCD洗衣粉中添加的酶通常由微生物发酵生产而来；洗衣粉中的酶往往通过特殊的化学物质将酶层层包裹，因此蛋白酶不会将添加的其他酶迅速分解；加酶洗衣粉的使用过程中水温以3050 为宜，其中的酶具有耐较高温度的特点，所以在50 的热水中用加酶洗衣粉洗衣时，其中的酶不会迅速失活；加酶洗衣粉受潮后，酶表面的保护剂会被破坏，酶的活性会受到影响。2(2017江苏高考)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力解析：选C对污布类型2、3处理，洗衣粉类型、酶用量均相同，二者比较可以直接说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同。由图中实验结果不能直接得出A、B、D三项所述的结论，原因是它们都没有单一变量的对照实验来支持。3(2014江苏高考)下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是()A高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用C在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用D洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用解析：选C酶有最适温度，加酶洗衣粉中的酶在温水中更能充分发挥洗涤效果；洗衣粉中的表面活性剂能影响碱性蛋白酶的活性，会使酶活性降低；加酶洗衣粉中的酶是经过特殊处理的，能耐酸、耐碱；加酶洗衣粉中的酶主要是通过分解衣物上的污渍发挥作用。过关练习1(2018江苏六市二模)下面是研究人员以复合酶制剂为材料进行研究的结果，相关叙述错误的是()温度()203040455060不加酶去污力(%)1518202121.522加酶去污力(%)304048504837A本研究的主要目的是探究温度对复合酶制剂去污力的影响B实验所用污布上污染物种类、污染程度等均会影响实验结果C实验结果表明，加复合酶制剂后的洗涤温度以4050 为宜D当温度高于60 时，加入的复合酶制剂会失去催化活性解析：选D据表格内容可知，本实验的自变量是不同的温度，因变量是加酶去污力与不加酶去污力的大小，因此本研究的主要目的是探究温度对复合酶制剂去污力的影响；实验中的无关变量包括污布上污染物种类、污染程度等，这些无关变量均会影响实验结果；据表格中实验数据可知，4050 时，加复合酶制剂的去污力最强，洗涤衣物时应控制温度在该范围；据表格中数据只能看出在2060 时，加入的复合酶制剂的活性先升高后降低，且4050 时复合酶制剂的活性最高，60 复合酶制剂的活性下降，无法看出60 以上复合酶制剂的催化活性是否丧失。2在探究某品牌加酶洗衣粉适宜的洗涤温度时，不必考虑( )A实验设计的温度范围是否符合生活实际B洗涤衣物的大小、质地、污渍类型和污染程度C洗衣粉用量、洗涤方式及时间、洗涤后漂洗方式D使用普通洗衣粉和不加洗衣粉进行同样方式的洗涤解析：选D探究加酶洗衣粉适宜的洗涤温度实验中，自变量是温度，实验设计的温度范围要符合生活实际；洗涤衣物的大小、质地、污渍类型和污染程度、洗衣粉用量、洗涤方式及时间、洗涤后漂洗方式都属于无关变量，必须要考虑，否则会影响实验结果；由于探究温度对加酶洗衣粉的影响，所以不需要设置加普通洗衣粉和不加洗衣粉的对照。考向(二)酵母细胞的固定化及应用真题导向1(2018江苏高考)下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是()A用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞B进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜C注射器(或滴管)出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状D包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性解析：选D溶解海藻酸钠时，应先加水，小火或间断加热并不断搅拌，完全溶化后用蒸馏水定容，冷却至室温后加入活化的酵母细胞充分搅拌，使其混合均匀，再固定；进行包埋时，CaCl2溶液的作用是让胶体聚沉，使海藻酸钠形成凝胶珠，不是用于悬浮细胞；滴加时注射器或滴管不能贴近液面，否则凝胶珠会呈蝌蚪状；制作成功的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性。2(2017江苏高考)下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是()A活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌C将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出D海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状解析：选A将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状，可以活化酵母；配制海藻酸钠溶液时需用小火加热，配制CaCl2溶液时不需加热；凝胶珠成形后应在CaCl2溶液中浸泡30 min左右，以便形成稳定的结构；海藻酸钠溶液浓度过低时固定的酵母细胞数目少，凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠易呈蝌蚪状。3(2016江苏高考)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：图1图2(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，移动凝胶球，溶液呈绿色，原因是_。(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：(1)绿球藻为单细胞生物，可用包埋法固定化，实验中海藻酸钠的作用是包埋绿球藻。配制好的海藻酸钠和绿球藻混合溶液需要滴入CaCl2溶液中，与CaCl2反应形成凝胶球，刚形成的凝胶球应在CaCl2溶液中浸泡一段时间，有利于形成稳定的结构。(2)将固定好
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