（北京专用）2020届高考生物一轮复习专题25生物技术实践课件.pptx

专题二十五 生物技术实践,高考生物 (北京市选考专用),A组 自主命题北京卷题组,五年高考,1.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。,有关本实验的叙述,错误的是 ( ) A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布 C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异,答案 C 微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质,A正确;筛选淀 粉分解菌的实验流程为取样选择培养(可省略此步)梯度稀释将样品涂布到鉴别淀粉分 解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落,B正确;细菌、均能将淀粉酶分泌至细胞外,所 以出现了以菌落为中心的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。,素养解读 本题借助微生物培养与应用的相关知识,考查考生对实验现象和结果的分析能力 和数据处理能力;通过筛选淀粉分解菌的实验分析,体现了对科学探究素养中的结果分析要素 的考查。,知识拓展 分离不同的微生物要采用不同的稀释度。测定土壤中细菌的数量,一般选用104、 105和106倍稀释;测定放线菌的数量,一般选用103、104和105倍稀释;测定真菌的数量,一般选用1 02、103和104倍稀释。,2.(2012北京理综,5,6分)高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最 大的一项是 ( ) A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中 B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上 C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上 D.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上,答案 C 本题主要考查几种常见生物学实验对无菌操作的要求。生产果酒和腐乳时对无菌 操作的要求不是很高,不需要进行严格的无菌操作;土壤浸出液中含有多种杂菌,所以利用选择 培养基筛选土壤浸出液中特定微生物时,不进行严格无菌操作也不会影响实验结果;植物组织 培养技术成功的关键是无菌条件,若接种时不进行严格无菌操作,将可能导致实验失败,故C项 符合题意。,3.(2010北京理综,1,6分)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是 ( ) A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在45 处,答案 B 本题主要考查果酒制作的相关知识。制作果酒所使用的菌种是酵母菌,酵母菌的 生长与光照无直接关系,A错误;在发酵过程中会产生CO2,因而要给发酵装置适时排气,B正确; 酵母菌发酵是在无氧条件下进行的,因而不能向装置中通入空气,C错误;酵母菌进行酒精发酵 时一般将温度控制在1825 ,D错误。,素养解读 本题通过相似情境的实验探究的形式考查辨认、比较的理解能力。突出体现科 学思维与科学探究。,B组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点1 微生物的培养、分离与数量测定,1.(2019江苏单科,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是 ( ) A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染 D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基,答案 A 本题借助微生物培养实验,考查考生对微生物培养与分离过程中的基础知识及相 关操作技术的分析处理能力,体现了对科学思维素养中的分析与判断要素的考查。 接种环、涂布器需进行灼烧灭菌,A错误;接种操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上 可能存在的微生物污染培养物,每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上 残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数 的增加,使每次划线时的菌种数目逐渐减少,以便得到单菌落,划线结束后灼烧接种环,避免细 菌污染环境和感染操作者,B正确;接种后将培养皿倒置,可防止冷凝水污染培养基,C正确;固体 培养基既可用于分离菌种,也可用于菌落计数,D正确。,2.(2019江苏单科,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是 ( ) A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌 C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值,答案 A 本题通过产纤维素酶菌分离及运用的相关知识,考查了实验探究和综合运用的能 力;借助基础判断的形式,体现了对科学探究素养中的实验方案探讨要素的考查。 筛选产纤维素酶菌的培养基中应以纤维素为唯一碳源,而不应添加大量的葡萄糖或蔗糖,A错 误;富含腐殖质的林下土壤含有大量纤维素,因此可以从中筛选产纤维素酶菌,B正确;在分离平 板上长出菌落,只能说明这些菌落具有分解纤维素的能力,但其产纤维素酶的能力的大小需要 进一步确定,C正确;农作物秸秆富含纤维素,用产纤维素酶菌发酵处理可以将其中的纤维素分 解成葡萄糖,有利于动物利用,该处理可提高农作物秸秆饲用价值,D正确。,知识拓展 纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷 酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。,3.(2016江苏单科,25,3分)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(多选) ( ) 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,答案 BC 产漆酶的微生物主要生活在木质素含量较高的环境中,生活污水中含有大量的微 生物,不是分离产漆酶菌株的首选样品;筛选产漆酶微生物的培养基中应加入木质素等漆酶降 解的底物,因不同菌种的菌落特征不同,故可通过菌落特征挑选产漆酶的菌落;题图显示,通过 涂布平板法进行初步筛选,再通过平板划线法进一步纯化;微生物长期保存应用甘油管藏法,保 存温度为-20 。,4.(2015江苏单科,19,2分)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,答案 D 本题考查微生物的分离与培养的相关知识。高压灭菌加热结束时,需先切断电源, 让灭菌锅内温度降至100以下,压力表的指针回到零时,再打开锅盖,A错误;倒平板时,应将培 养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,而不能将培养皿盖完全打开,以防污染,B错误;接种环经火焰 灭菌后需待冷却后挑取菌落,C错误。,易错分析 错选的学生对高压灭菌锅使用方法不太了解。高压灭菌通常采用的温度为121, 灭菌刚结束时灭菌锅中的液体温度都超过100,必须缓慢降温、降压。如未能充分冷却,锅 内尚有剩余压力,打开放气阀会使锅内压力骤减,液体就会发生暴沸,冲出容器。,5.(2019课标全国,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境 污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。 号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。 回答下列问题。 (1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是 。、号培养基中为微生物提供碳源 的有机物是 。 (2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会 ,其原因是 。 (3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进 行计数,接种时,应采用的方法是 。 (4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条,件下,丙酮酸可为该菌的生长提供 和 。,答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 X (2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X 的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量 合成其他物质的原料,解析 本题借助微生物培养与筛选的相关知识,考查对相关操作技能的掌握以及将实验方法 和技能进行灵活运用的能力;试题通过对高效降解X细菌的筛选,体现了科学探究中的结果分 析要素。 (1)在号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,、号培养基中为微生物提供 碳源的是有机物X。(2)号培养基中,碳源只有X,不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增 殖,使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板法进行 接种。(4)在有氧条件下,丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量,为该菌的生长提供能量和 合成其他物质的原料。,知识归纳 总结微生物培养的常考知识 (1)培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,按照物理性质可分为 液体培养基、固体培养基和半固体培养基。 (2)常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。 (3)培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶常采用的灭菌和消毒方法依 次是高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。 (4)选择培养基的原理:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸 性环境,有的适于碱性环境。例如从土壤中分离放线菌时,可在培养基中加入10%的酚数滴,抑 制细菌和真菌的生长;如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌, 可在培养基中加入高浓度的食盐。,6.(2019课标全国,37,15分)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定 量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下 列问题。 (1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是 。 (2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图 所示)。如果要得到目标菌,应该选择 菌落进一步纯化,选择的依据是 。 (3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙 菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即,。 (4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比 较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。 在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然 酶的缓冲液,C处滴加 ,三处滴加量相同。 一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明 ;若 A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明 。,答案 (1)W (2)乙 乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W (3)将甲、乙菌分别接种在 无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 (4)缓冲液 缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近,解析 本题借助微生物的筛选及酶活力对比实验的相关知识,考查考生对实验目的、原理的 理解和对实验现象、结果的分析、解释能力。通过对不同种类微生物的筛选、纯化及酶活 力实验分析,体现了对科学探究素养中方案探讨、结果分析要素的考查。 (1)要从土壤中分离能降解W的细菌,培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明圈, 说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源,应将甲、乙菌分别接 种在无氮源的培养基上,观察细菌能否生长,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气 作为氮源,否则不能。(4)实验设计应遵循单一变量原则,C处应滴加等量不含酶的缓冲液。 C处只滴加等量缓冲液,若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W,若A、B处形成的透 明圈直径大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。,7.(2019课标全国,37,15分)回答下列与细菌培养相关的问题。 (1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 (填“蛋白胨”“葡萄 糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原 因是 。硝化细菌在没有碳源的培养基上 (填“能够”或“不能”)生长,原因是 。 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板 (填“倒置”或“正置”)。 (3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初 步区分不同种的微生物,原因是 。 (4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过 处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的 微生物。,答案 (1)蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源 (2)倒置 (3)在一定的培养条件下,不同种 微生物表现出各自稳定的菌落特征 (4)灭菌,解析 本题借助细菌的培养方法与操作的相关知识,考查考生理解实验原理、方法与操作步 骤,并对一些生物学问题进行初步探究的能力;试题通过实验分析和方案探究的形式体现了对 科学探究素养的考查。 (1)细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等,蛋白胨能同时提供碳源、氮源,葡萄糖提供碳 源,NaNO3不能提供碳源,可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,故制备培 养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌,可以利用空 气中的CO2作为碳源,故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。(2)为防止培养皿盖的冷凝 水落入培养基造成污染,用平板培养细菌时一般需将平板倒置。(3)在一定培养条件下,不同种 微生物表现出各自稳定的菌落特征,如特定的形状、大小、颜色、隆起程度等,所以依据菌落 的特征,可以初步区分不同种的微生物。(4)为防止污染环境,使用后的培养基丢弃前要经过灭 菌处理,以便杀死丢弃物中所有的微生物。,8.(2018课标全国,37,15分)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。 在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题: (1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长,加入了链霉素 的培养基属于 培养基。 (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还 有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有 (答出两点即可)。 (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色 剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的 原理是 。 (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下 得到以下结果:,甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133; 乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 。,答案 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同学的结 果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差,解析 本题主要考查微生物的培养与应用。(1)链霉素可抑制细菌生长,从功能上看,添加链霉 素的培养基属于选择培养基。(2)微生物正常生长需要的营养物质有无机盐、氮源、碳源 等。氮源进入细胞后,可以用于合成含氮大分子物质,如核酸、蛋白质等。(3)淀粉遇碘液显蓝 色,若淀粉被水解,则产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解,形成以菌落为中心的透明圈。(4)用 稀释涂布平板法统计菌落数目时,为保证统计结果的准确性,一般选择菌落数在30300的平板 进行计数,取结果差别不大组别的平均值,进而得出计数结果。而乙同学的结果中,1个平板的 计数结果与另2个相差悬殊,即乙同学的结果可信度低。,知识归纳 微生物的计数方法 (1)显微镜直接计数法:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计数一定容积的样品 中微生物的数量。 缺点:因不能区分死菌与活菌而使计数结果偏大。 (2)活菌计数法:利用稀释涂布平板法接种,通过统计菌落数目计算样品中的活菌数。 缺点:当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计结果偏小。,9.(2018课标全国,37,15分)回答下列与酵母菌有关的问题: (1)分离培养酵母菌通常使用 (填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼 脂”)培养基,该培养基应采用 灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培 养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是 。 (2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产 生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产 生”或“乳酸产生”)。 (3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原 因是 。,答案 (1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 (2)菌体 快速增殖 乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软,解析 (1)常用含葡萄糖较多的麦芽汁琼脂培养基分离培养酵母菌。培养基常采用高压蒸汽 灭菌法灭菌。菌落是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)有氧气存在时,酵母 菌有氧呼吸产生的大量能量可用于快速增殖;无氧气存在时,酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇和 CO2。(3)酵母菌进行细胞呼吸可产生CO2,故用酵母菌制作的面包会变得松软。,易错警示 不同培养基的用途 牛肉膏蛋白胨培养基常用于培养细菌,MS培养基常用于植物组织培养,麦芽汁琼脂培养基常 用于培养酵母菌。,10.(2017课标全国,37,15分)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。 回答下列问题: (1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生 。能分解尿素的细菌不能 以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是 。但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 (答出两点即可)。 (2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 (填“尿素”“NH4NO3”或 “尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是 。 (3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可)。,答案 (1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物 为细胞生命活动 提供能量,为其他有机物的合成提供原料 (2)尿素 其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4 NO3,不能起到筛选作用 (3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定,解析 (1)能分解尿素的细菌体内应含有脲酶;能分解尿素的细菌是异养型生物,不能利用CO2 来合成有机物,可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动 提供能量,又可为其他有机物的合成提供原料。(2)筛选可分解尿素的细菌,应选择以尿素为唯 一氮源的培养基,而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,其他两组不 能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,这两种物质既 可为细菌生长提供无机营养,又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定。,11.(2017江苏单科,31,7分)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 同学准备依据如图所示操作步骤,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)如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 。,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:5 10 20)倍后,再进行比色。,答案 (1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀释涂布 凝固剂 (3) (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 ,解析 本题考查微生物分离的相关知识。(1)酚降解菌培养基中的蛋白胨和苯酚为酚降解菌 生长提供碳源。(2)转接的目的之一是富集降解苯酚能力强的酚降解菌,故随转接次数增多,培 养基中的苯酚含量应逐渐增加。若平板中菌落过于密集,则需进一步稀释,降低菌体密度后再 涂布培养,以便于菌落分离与计数。制备平板培养基时,需添加琼脂等凝固剂。(3)连续划线时, 在划线的末端菌体密度最低,即在划线的末端最易获得单菌落。(4)1号比色管应为空白对照组, 由6号比色管中苯酚浓度知,15号比色管苯酚浓度应为0、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、 0.8 mg/L。废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后残留的苯酚浓度约为5021%=10.5(mg/L),则需对残 留液进行20倍稀释后10.520=0.525(mg/L),才可以进行比色。,考点2 传统发酵技术,1.(2019江苏单科,9,2分)下列关于传统发酵技术应用的叙述,正确的是 ( ) A.利用乳酸菌制作酸奶过程中,先通气培养,后密封发酵 B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵 C.果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低,果酒制作过程中情况相反 D.毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵,答案 B 本题借助对传统发酵技术的应用,考查对发酵技术的综合应用能力;通过对发酵技 术的应用分析,体现了科学探究素养中的技术评价与结果分析要素。 乳酸菌为严格厌氧型细菌,通气会造成乳酸菌死亡,A错误;家庭酿制葡萄酒利用的主要是附着 在葡萄果皮上的野生酵母菌,果醋发酵需要的醋酸杆菌常从变酸酒的表面菌膜中获取,腐乳的 制作主要利用空气中的毛霉孢子,三者都不是纯种发酵,B正确;果醋发酵中随着醋酸的产生, pH逐渐降低,果酒发酵中会产生较多的CO2,使发酵液pH降低,C错误;毛霉产生的酶有蛋白酶和 脂肪酶等,但毛霉不产生纤维素酶,D错误。,易错警示 在传统的葡萄酒制作中起主要作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌。,2.(2017江苏单科,10,2分)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,答案 B 本题考查腐乳制作的相关知识。控制发酵温度的主要目的是使毛霉等微生物正常 生长增殖,A错误;腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐和调味作用,B 正确;毛霉等微生物可 分泌蛋白酶和脂肪酶,催化豆腐中的蛋白质水解为小分子肽和氨基酸,催化脂肪水解为脂肪酸 和甘油,C 错误;成品腐乳表面的粘性物质主要由毛霉产生,D 错误。,3.(2017江苏单科,25,3分)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 (多选) ( ) 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,答案 ABC 本题主要考查果酒和果醋制作的相关知识。果酒和果醋发酵所利用的菌种分 别是酵母菌、醋酸菌,其中酵母菌属于兼性厌氧菌,而醋酸菌为需氧菌,因此改变通入气体种 类,可研究呼吸作用类型对发酵的影响,A正确;果酒发酵中期通入氮气后,酵母菌可从有氧呼吸 转变为无氧呼吸,B正确;醋酸菌的最适生长温度为3035 ,温度过低会抑制酶活性,从而抑制 果醋的发酵周期,C正确;图中的气体入口与气体出口不可以交换使用,因为与气体入口相连的 导管需要插入发酵瓶的底部,D错误。,易错提醒 果酒与果醋的制作利用的是微生物发酵,微生物需要一定的温度才能正常生 长。气体入口可为培养液中微生物提供气体环境,故应将与气体入口相连的导管插入发酵 瓶底部。,4.(2016江苏单科,7,2分)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,答案 D 加盐主要是为了调节水分,同时也能抑制微生物的生长,A错误;加料酒可以抑制微 生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味,并非灭菌,B错误;发酵过程中起主要作用的是毛 霉,C错误;实验室制作的腐乳,未经严格检测,不宜直接食用,D正确。,知识拓展 毛霉、酵母菌、蘑菇等属于真菌。,5.(2015江苏单科,24,3分)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是(多选) ( ) 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CO2 C.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,答案 ABC 本题主要考查果酒发酵装置分析等相关知识。随着发酵时间延长,酒精积累量越来越多,由于过高浓度酒精对酵母菌发酵起抑制作用,所以发酵后期酒精产生速率越来越慢,A错误;酵母菌发酵瓶需留1/3空间,有少量空气存在,因此集气管中的CO2气体由有氧呼吸和无氧呼吸产生,B错误;发酵过程中酵母菌受原料、代谢产物影响,其种群呈“S”型增长,C错误;发酵液表面出现菌膜,应主要为醋酸杆菌,醋酸杆菌为好氧菌,因此可推测出现的原因是发酵瓶漏气,D正确。,6.(2017课标全国,37,15分)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵 效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再 将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题: (1)该实验的自变量是 、 。 (2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是 。 (3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定 发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是 。 (4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为 ,脂肪 转变为 。,答案 (1)菌种 发酵时间 (2)好氧菌 (3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所 对应的时间即为最佳发酵时间 (4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油,解析 本题考查传统发酵技术的相关知识。(1)根据题中“甲、乙两菌种”和“32 h内定期 取样观测发酵效果”可确定该实验的自变量是菌种类型和发酵时间。(2)发酵容器底层缺氧, 上层氧气相对充足,上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌属于好氧菌。(3)由于32 h 内发酵效果随发酵时间呈直线上升,所以若要确定最佳发酵时间,应该继续延长发酵时间,观测 发酵效果,最好发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中微生物会产生多种 蛋白酶和脂肪酶,蛋白酶可使蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可使脂肪分解为甘油 和脂肪酸。,7.(2016课标全国,39,15分,0.24)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分 离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸 钙。回答下列问题: (1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用 对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是 。 (2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有 和 。分离纯化时应挑选出 的菌落作为候选菌。 (3)乳酸菌在-20 长期保存时,菌液中常需要加入一定量的 (填“蒸馏水”“甘油” 或“碳酸钙”)。,答案 (1)无菌水(2分) 泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落(3分) (2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸)(每空3分,共6分) 具有透明圈(2分) (3)甘油(2分),解析 (1)分离纯化乳酸菌时,由于泡菜滤液中菌的浓度高,因此需要用无菌水对泡菜滤液进行 梯度稀释,其目的是将聚集在一起的乳酸菌分散成单个细胞,以便在培养基表面形成单菌落。 (2)乳酸菌代谢过程中可产生乳酸,若在培养基中加入碳酸钙,则碳酸钙既可以中和乳酸,又可 以在乳酸菌菌落的周围出现明显透明圈,据此可以用于乳酸菌的鉴别。(3)乳酸菌在-20 长 期保存时,为了避免水结冰产生冰晶损伤细胞,在菌液中常需要加入一定量的甘油。,8.(2016天津理综,10,12分)天津独流老醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如下图。 (1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶 。 (2)在酒精发酵阶段,需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气,后密闭。通气能提高 的数量,有利于密闭时获得更多的酒精产物。 (3)在醋酸发酵阶段,独流老醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天。工艺如下。,发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸 杆菌在颠倒后密度变化的特点是 ,由此推测,影响醋酸杆菌密度 变化的主要环境因素是 。 乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。 成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变, 加剧了不同种类乳酸菌的 ,淘汰了部分乳酸菌种类。,答案 (1)在最适温度条件下催化能力最强 (2)酵母菌 (3)先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH 颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻 动,或下) 竞争,解析 (1)因酶在最适温度下的催化能力最强,故发酵过程中需控制好反应温度。(2)酵母菌是 兼性厌氧型微生物,在有氧条件下分解有机物释放能量多,繁殖快。(3)曲线图显示,与翻动前 相比,B层在翻动后醋酸杆菌密度先快速增加而后趋于稳定,对比翻动前后B层醋酸杆菌所处 环境条件知,影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素有氧气浓度、pH及营养物质含量等。乳 酸菌是厌氧型微生物,处于发酵缸下层的醋醅有利于乳酸菌发酵产生乳酸。随着发酵时间的 推移,环境中营养物质减少,代谢废物增多,微生物生存条件恶劣,不同种乳酸菌间的竞争加剧, 部分菌种因不适应环境而被淘汰。,审题方法 解答本题的关键是理解独流老醋的分层固体发酵的原理为有氧与无氧环境的更替。,9.(2016浙江自选,17,10分)某研究小组以紫葡萄为原料制作葡萄酒的基本流程和装置示意图 如下。 请回答: (1)制作葡萄浆前,对葡萄进行清洗和用 色的高锰酸钾溶液浸泡。制作酵母悬液时,在 干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,待酵母悬液中出现 即可。 (2)装瓶后开始的一段时间,发酵瓶中溶解氧的含量变化是 。发酵过程中,发酵瓶中酒 精的含量变化是 。 (3)下列关于装置中有水弯管作用的叙述,错误的是 。 A.隔绝气体出入,B.使发酵瓶内外的压强基本平衡 C.减少杂菌污染 D.有利于发酵瓶内形成缺氧环境 (4)实验中,判断发酵完毕的依据是 。 A.发酵瓶中pH开始下降 B.发酵瓶中停止出现气泡 C.发酵瓶中酒精浓度达到30% D.发酵瓶中酵母菌数量急剧减少 (5)欲利用葡萄酒制作果醋,发酵瓶中应加入的菌种是 ,该菌种在 条件下能 将乙醇氧化为醋酸。,答案 (1)红(紫) 气泡 (2)减少 增加 (3)A (4)B (5)醋化醋杆菌 有氧,解析 (1)制作酵母菌悬液时,在干酵母中加入少量温水和极少量蔗糖,若悬浮液中出现气泡, 说明酵母菌已经活化。(2)装瓶后开始的一段时间,酵母菌进行需(有)氧呼吸,瓶内的溶氧量减 少。随酵母菌无氧发酵时间的延长,发酵瓶中酒精含量增加。(3)装置中有水弯管可维持发酵 瓶内的无氧环境,防止空气中的杂菌污染发酵液,同时也可将发酵产生的气体排到瓶外,维持瓶 内外压强基本平衡,故A错误。(4)酵母菌进行无氧发酵有CO2产生,故判断发酵完毕的依据是 发酵瓶中不再有气泡产生。(5)醋化醋杆菌(醋酸菌)在有氧条件下可以将乙醇转化为乙醛,再 将乙醛转化为醋酸。,10.(2016课标全国,39,15分)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题: (1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段,在酵母菌细 胞的 中进行,其产物乙醇与 试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙 醇的检验;过程在酵母菌细胞的 中进行。与无氧条件相比,在有氧条件下,酵母菌的 增殖速度 。 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸杆菌 的呼吸作用类型,该过程需要在 条件下才能完成。 (3)在生产过程中,第一阶段和第二阶段的发酵温度不同,第一阶段的温度 (填“低 于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于 核生物,其细胞结构中 (填“含有”或“不含有”)线粒体。,答案 (1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有,解析 (1)图中过程和表示酵母菌无氧呼吸的第一、二阶段,发生场所是细胞质基质;乙醇 可在酸性条件下与重铬酸钾试剂发生颜色反应;过程表示有氧呼吸的第二、三阶段,发生在 线粒体中;与无氧呼吸相比,有氧呼吸过程释放的能量多,所以在有氧条件下酵母菌的繁殖速度 较快。(2)醋酸杆菌是好氧菌,所以乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)酵 母菌和醋酸杆菌的最适生长温度分别是20和3035。(4)醋酸杆菌属于细菌,是原核生物, 原核细胞中不含有线粒体。,C组 教师专用题组,1.(2015江苏单科,17,2分)关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是 ( ) A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长 B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物 C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长 D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染,答案 C 本题考查腐乳制作的相关知识。毛霉生长需要适宜的温度(范围是1518 )和湿 度,将腐乳坯堆积起来时会因毛霉等的呼吸作用释放能量而使堆内温度升高,影响了毛霉生长, 勤向腐乳坯表面喷水,会改变腐乳坯的湿度,又会导致杂菌污染,不利于毛霉菌丝的生长,故A正 确、C错误;腐乳坯若被细菌污染,细菌会在腐乳坯上进行代谢,产生黏性物,B正确;装坛阶段加 入料酒,不仅可以调味,还能有效防止杂菌污染,D正确。,名师点睛 解答本题的关键在于理解腐乳制作的过程:前期发酵和后期发酵,前期发酵是让豆 腐长出毛霉,后期发酵包括加盐腌制、加香辛料、密封、理解加盐、加料酒、加香辛料的作用。,2.(2016四川理综,10,12分)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,图乙是脲酶基因转录的 mRNA部分序列。 图甲 图乙 (1)图中选择培养基应以 为唯一氮源;鉴别培养基还需添加 作指示剂,产脲酶,细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成 色。 (2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL,培养一段时间后,平 板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。 该过程采取的接种方法是 ,每克土壤样品中的细菌数量为 108个;与 血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较 。 (3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活,突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增 加了70个核苷酸,使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转 录的mRNA中,终止密码为 ,突变基因表达的蛋白含 个氨基酸。,答案 (1)尿素 酚红 红 (2)稀释涂布平板法 1.75 少 (3)UGA 115,解析 (1)脲酶由分解尿素的细菌产生,故需用以尿素为唯一氮源的培养基筛选该类微生物。 分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨,故培养基中加入酚红指示剂后,菌落周围将 出现红色。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数,在计数时一般选择菌落数在303 00的平板进行计数,并取平均值。每克样品中的菌株数=(C/V)M。因培养基上两个或多个细 胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故统计结果往往较实际数目少;而用血细胞计数 板计数时,死亡的、活的菌体都计数在内。(3)乙图显示,mRNA在箭头以前有273个核苷酸(为 91个密码子),箭头处增加的70个核苷酸与后续的AG刚好组成24个密码子,后面的UGA为终止 密码。突变基因表达的蛋白质含91+24=115 个氨基酸。,知识归纳 微生物菌体计数方法通常有稀释涂布平板法、显微镜直接计数法、滤膜法等。 稀释涂布平板法为活菌计数法,显微镜直接计数法统计的是死菌、活菌的总数。,3.(2016课标全国,39,15分)空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究 小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。 实验步骤如下: 配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); 制作无菌平板; 设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作; 将各组平板置于37恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。 回答下列问题: (1)该培养基中微生物所需的氮来源于 。若要完成步骤,该培养基中的成分 X通常是 。 (2)步骤中,实验组的操作是 。 (3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上 出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了 现象。若将30(即36-6)个/平板作 为本组菌落数的平均值,该做法 (填“正确”或“不正确”)。,答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂 (2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间 (3)污染 不正确,解析 (1)培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为培养基中的微生物提供氮源;制备固体培养基需加 入琼脂。(2)该实验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况,所以需在教室不 同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间。(3)该实验中空白对照组不应出 现菌落,若空白对照组出现了菌落,则说明此次调查中出现了污染现象,实验组的污染情况不能 确定,故不能用实验组与空白对照组菌落数的差值作为实验结果,而应重新进行实验。,4.(2015课标全国,39,15分,0.6127)已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。脂 肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题: (1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用 染色。微生物A产生的油脂不易挥 发,可选用 (填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。 (2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的 土壤中取样,并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养。 (3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用 直接计数;若要测定 其活菌数量,可选用 法进行计数。 (4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 、40 、 45 温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中, 条 件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕 设计后续实验。,答案 (1)苏丹(或苏丹) 萃取法(每空2分,共4分) (2)油脂(3分) (3)血细胞计数板 稀释涂布平板(每空2分,共4分) (4)45 40(每空2分,共4分),解析 本题主要考查了植物油脂的染色和提取方法、选择培养基的配制、微生物的计数以 及确定酶的最适温度的实验设计等。(1)脂肪可用苏丹染液(或苏丹染液)进行染色。微 生物A产生的油脂不易挥发,不能用水蒸气蒸馏法提取,应用萃取法加以提取。(2)能产生脂肪 酶的微生物B可存在于含有油料作物种子的腐烂物的土壤中,为了选择培养,固体培养基上应 以油脂作为唯一碳源。(3)测定培养液中的微生物的菌体数,可在显微镜下用血细胞计数板直 接计数;而要测定活菌数,则可利用稀释涂布平板法进行计数。(4)酶量需要最多的温度下,其 酶活力最小,即酶活力最小的温度应为45 。三个温度下酶活力最大的温度是40 ,但40 不一定是该酶的最适温度,故应围绕40 设计后续实验。,5.(2015山东理综,35,12分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。 乳糖酶的制备及固定化步骤如下: (1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作 用是 。从功能上讲,这种培养基属于 。 (2)培养微生物L前,宜采用 方法对接种环进行灭菌。 (3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大