2020版创新设计二轮专题生物复习：专题九 生物技术实践

专题九生物技术实践考纲要求1.微生物的分离和培养。2.某种微生物数量的测定。3.培养基对微生物的选择作用。4.利用微生物发酵来生产特定产物及微生物在其他方面的应用。5.酶活力测定的一般原理和方法。6.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。7.制备和应用固相化酶。8.从生物材料中提取某些特定的成分。9.运用发酵加工食品的基本方法。10.测定食品加工中可能产生的有害物质。11.蛋白质的提取和分离。知识主线思维串联微专题1微生物的培养与应用1.培养基制备与微生物纯化技术提醒：为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。平板划线法只适用于微生物的纯化，不适合进行计数，并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯。 末端可分离得到一个单独的细菌细胞2.微生物分离与计数的两个实例1.(2019全国卷，37)生物选修1：生物技术实践(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_。解析(1)牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供了氮源，而号、号培养基中除X外的其他物质均不含碳，所以能为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因为号培养基中碳源只有X，相当于是选择培养基，只有能降解X的细菌才能增殖，而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要对菌落进行计数，应采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸参与细菌的有氧呼吸，可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料2.(2019包头质检)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。某生物兴趣小组的同学设计如图所示的实验流程来分离纯化高效降解苯磺隆的微生物。据此回答下列问题：(1)实验所用的培养基只能以苯磺隆作为_，原因是_。(2)对培养基进行灭菌，常采用的方法是_，检测灭菌是否彻底的方法是_。(3)图示分离纯化菌株时，所用的接种方法是_，由图推测该同学接种时可能的操作失误是_。多次重复a、b过程的目的是_。(4)为测定所获微生物降解苯磺隆的能力，其基本思路是_。解析(1)分离降解苯磺隆的微生物的培养基应以苯磺隆作唯一碳源，不能分解苯磺隆的微生物难以在此培养基上正常生长和繁殖而达到分离目的。(2)培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法；检测灭菌是否彻底，一般会设置空白对照，即将灭菌冷却后的培养基在恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落产生，若有说明灭菌不彻底。(3)分离纯化菌株时，常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，图示接种为稀释涂布平板法；该同学未涂布均匀，导致培养基有的地方菌落较多，有的地方无菌落；多次重复a、b过程是为了分离高效降解苯磺隆的菌株。(4)为测定所获微生物降解苯磺隆的能力，可将筛选出的一定量的菌株加入到苯磺隆溶液中，检测单位时间内苯磺隆的分解速率。答案(1)唯一碳源只有能降解苯磺隆的微生物才能在此培养基上正常生长和繁殖，从而达到分离目的(2)高压蒸汽灭菌法将灭菌冷却后的培养基在恒温箱中倒置培养一段时间，观察是否有菌落产生(3)稀释涂布平板法涂布不均匀进一步筛选纯化获得高效降解苯磺隆的菌株(4)将筛选出的一定量的菌株加入到苯磺隆溶液中，检测单位时间内苯磺隆的分解速率(合理即可)3.(2019天一大联考)有些耐热、抗辐射的细菌具有吸附重金属和降解芳烃类物质的特性，极端干燥炎热的沙漠环境中耐热和抗辐射的细菌数量较多。请回答下列相关问题：(1)若要获得所需菌株，可从吐鲁番库木塔格沙漠中采集土样，原因是_。(2)培养微生物要制作培养基，虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有_和无机盐，对培养基进行高压蒸汽灭菌的目的是_。培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性，pH调节应在灭菌之_(填“前”或“后”)。(3)为了增加耐热、抗辐射菌的浓度，可在稀释涂布到培养基之前进行_培养，采用_法或平板划线法进行接种，在进行平板划线时，第二次及其后的划线操作总是从上一次划线的末端开始，原因是_。将培养基放在高温辐射(50 、紫外线照射5 min)条件下培养的目的是_。解析(1)根据目的菌株对生存环境的要求，应到相应的环境中去寻找，若要获得耐热、抗辐射的菌体可从吐鲁番库木塔格沙漠中采集土样。(2)一般培养基中都含有水、碳源、氮源和无机盐，高压蒸汽灭菌可将物体内外所有的微生物杀灭。为了保证培养基不被杂菌污染，pH调节应在灭菌之前。(3)可采用选择培养增加耐热、抗辐射菌的浓度。微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法，在进行平板划线时，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，因此第二次以及其后的划线操作总是从上一次划线的末端开始，这样便于获得单个菌落。为了筛选耐热、抗辐射的菌体，需将培养基放在高温辐射(50 、紫外线照射5 min)条件下培养。答案(1)根据目的菌株对生存环境的要求，需到相应的环境中去寻找(答案合理即可)(2)水、碳源、氮源杀灭培养基中的所有微生物，为所需微生物的培养提供一个无菌环境前(3)选择稀释涂布平板线条末端细菌的数目比线条起始处要少，易得到单个菌落筛选得到耐热、抗辐射的菌体微专题2传统发酵技术的应用1.理清“4”种传统发酵食品的制作技术食品菌种呼吸类型原理控制条件果酒酵母菌有氧、无氧有氧呼吸大量繁殖，无氧呼吸1825 产生酒精前期有氧，后期无氧果醋醋酸菌有氧糖醋酸；酒精乙醛醋酸3035 严格有氧腐乳毛霉等有氧蛋白酶、脂肪酶水解蛋白质、脂肪1518 泡菜乳酸菌无氧无氧呼吸产生乳酸1820 为宜严格无氧2.把握控制杂菌的“四大措施”(1)通过发酵条件控制杂菌。无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌。乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖。(2)利用盐控制杂菌：如腐乳的制作。(3)利用酒精控制杂菌：如果酒、腐乳的制作。(4)利用香辛料控制杂菌：如腐乳、泡菜的制作。3.理解乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的数量(含量)随时间变化的曲线题型传统发酵技术的应用(2019四川宜宾二诊)回答下列关于生物技术实践的问题。(1)某同学利用鲜苹果汁来制作果酒和果醋时，在发酵装置的排气口上连接的胶管长而弯曲的目的是_。利用果酒进行果醋发酵之前，需要调整的发酵条件是_。(2)在泡菜的腌制过程中，需要进行密封发酵，原因是_；并注意控制腌制的_等：还要跟踪检测腌制过程中产生的亚硝酸盐的含量，其原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与_发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(3)腐乳制作过程中防止杂菌污染的措施有_(答出两点即可)。腐乳易被人体吸收的原因是_。答案(1)防止空气中微生物的污染通入氧气，将温度设置为3035 (2)乳酸菌是厌氧菌时间、温度和食盐用量对氨基苯磺酸(3)用来腌制腐乳的玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒；装瓶时操作要迅速、小心；整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染(其他合理答案也给分)毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸微专题3酶的应用1.图解酶的应用与固定化2.比较固定化酶与固定化细胞固定化酶固定化细胞固定酶的种类一种一系列适用方法化学结合法、物理吸附法包埋法特点优点酶既可与反应物结合，又可与产物分离，固定在载体上的酶可反复利用成本低、操作容易缺点一种酶只能催化一种或一类化学反应可能导致反应效率下降实例固定化葡萄糖异构酶固定化酵母细胞3.加酶洗衣粉的洗涤效果的探究实验及变量分析实验自变量因变量无关变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果洗衣粉种类(普通和加酶)洗涤效果水的用量，污物的量，实验用布的质地与大小，洗衣粉的用量，搅拌、洗涤时间等探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果不同种类的加酶洗衣粉探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响温度题型一酶在食品加工及洗涤中的应用1.据图分析回答下列问题：(1)酶所降低的活化能可用图1中_段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将_(上移/下移)。(2)图2中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是_(填“A”或“B”)。(3)某实验小组为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行了3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录：温度/1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙消除血渍时间/min67668852518336347711126891167消除油渍时间/min93789587639182468575277769868甲组在洗衣粉中加入的酶是_；乙组在洗衣粉中加入的酶是_。如果甲、乙和丙3组均在水温为90 时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤液效果之间的差异并说明理由。_。解析(1)酶能降低化学反应的活化能，由图可知，ab段表示酶所降低的活化能。由于无机催化剂的催化效率没有酶高，因此将酶催化改为无机催化剂催化，b在纵轴上将上移。(2)酶浓度增加，酶促反应速率加快，选B。(3)由表格数据可推知，甲组在洗衣粉中加入的酶是蛋白酶。乙组在洗衣粉中加入的酶是蛋白酶和脂肪酶。如三组的水温都在90 ，则三组洗涤效果几乎没有差别，因为高温使酶变性失活。答案(1)ab上移(2)B(3)蛋白酶蛋白酶和脂肪酶没有差异，因为高温使酶变性失活题型二酶和细胞的固定化技术及应用2.下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，请据图分析回答：(1)图1中，将溶化好的海藻酸钠溶液_，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。(2)图1中X溶液为_，其作用是_。(3)某同学在图1过程结束后得到图3所示的实验结果，出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过_(“高”或“低”)或注射器中的混合液推进速度过_(“快”或“慢”)。(4)图1中制备的凝胶珠用_后再转移到图2装置中，发酵过程中搅拌的目的是_。解析(1)将溶化的海藻酸钠冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合，以免高温使酵母细胞失活。(2)将混合液滴加到CaCl2溶液中固定化酵母细胞，故图1中X溶液为CaCl2溶液，作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。(3)图3中所示的凝胶珠不是圆形或椭圆形，可能原因是海藻酸钠浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快。(4)制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中进行发酵，发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行。答案(1)冷却至室温(2)CaCl2溶液使海藻酸钠形成凝胶珠(3)高快(4)蒸馏水洗涤使培养液与酵母菌充分接触微专题4蛋白质及植物有效成分的提取、分离1.蛋白质的提取与分离(1)原理与方法(2)实验血红蛋白的提取和分离样品处理与粗分离纯化与纯度鉴定2.植物有效成分的提取(1)水蒸气蒸馏、压榨、萃取三种方法的比较提取方法水蒸气蒸馏压榨法萃取实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油方法步骤水蒸气蒸馏；分离油层；除水、过滤石灰水浸泡、漂洗；压榨、过滤、静置；再次过滤粉碎、干燥；萃取、过滤；浓缩适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中(2)把握物质分离的5种方法分离油水混合物：分液法。除去固体物和残渣：过滤法。除去液体中质量较小的固体残留物：离心法。除去芳香油中的残留水分：加入无水硫酸钠后过滤。除去萃取液中的有机溶剂：蒸馏法。注：胡萝卜素不溶于水，其萃取剂应为具有较高沸点的水不溶性有机溶剂如石油醚(丙酮、乙醇为水溶性有机溶剂，则不宜使用)萃取加热时要加装回流冷凝装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。胡萝卜素在人体肝脏中可被氧化成两分子的维生素A，因此可用于治疗因缺乏维生素A引起的夜盲症等。题型一蛋白质的提取、分离1.下列为凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入(甲图)和洗脱(乙图)示意图，请据图回答下列问题：(1)装填凝胶色谱柱时，需要一次性_(填“缓慢”或“快速”)倒入，并轻轻敲打使凝胶装填紧密而不具有气泡，否则必须重装。(2)用吸管加样时必须注意正确操作以避免破坏凝胶面，加样操作应如甲图所示吸管口沿管壁环绕移动进行，形成_(填“滴灌加样”或“贴壁加样”)。(3)凝胶色谱法分离血红蛋白的基本过程：样品加入后进行洗脱，而后收集血红蛋白。全过程中，共需要_次打开下端的流出口。收集血红蛋白样品时需把握好时机，即待_时，用试管连续收集流出液。最后收集到的血红蛋白与刚洗脱时收集到的蛋白质相比，后者相对分子质量较_(填“大”或“小”)，原因是_。(4)电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。某同学利用电泳技术将得到的蛋白质样品进行分离，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子的_、_以及分子的形状等。而在测定蛋白质相对分子质量时通常使用的电泳方法为_。解析(1)装填凝胶色谱柱时，需要一次性缓慢倒入色谱柱内，并轻轻敲打色谱柱，使凝胶装填均匀。(2)加样操作应如甲图所示吸管口沿管壁环绕移动进行，形成贴壁加样，这样有利于保护凝胶面。(3)凝胶色谱法分离血红蛋白的过程是先加入样品再进行洗脱而后收集血红蛋白，该过程的操作为调节缓冲液面，打开下端流出口，使缓冲液下降到与凝胶面平齐后，关闭下端出口加入蛋白质样品打开下端出口，使样品渗入凝胶床内，等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口色谱柱上端连接缓冲液洗脱瓶打开下端出口，收集分装蛋白质，即可分离得到血红蛋白。所以全过程共需要3次打开下端的流出口。相对分子质量较大的蛋白质通过色谱柱的路程较短、移动速率较快。(4)蛋白质在进行聚丙烯酰胺凝胶电泳时的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。为了消除净电荷对迁移率的影响，可以在凝胶中加入SDS，它可使蛋白质发生完全变性，形成“蛋白质SDS复合物”，使蛋白质迁移率仅取决于分子大小。因而，SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳可以用于测定蛋白质的相对分子质量。答案 (1)缓慢(2)贴壁加样(3)3红色蛋白质接近色谱柱底端小相对分子质量较大的蛋白质，通过色谱柱的路程较短，移动速率较快(4)带电性质分子本身大小SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳题型二植物有效成分的提取2.(2019开封二模)图13是植物有效成分的提取装置图。请据图回答下列有关问题：(1)橘皮精油的提取一般用图1装置，而不用图2装置，理由是_。对所获压榨液进行一系列处理的目的是_。(2)利用图2装置提取玫瑰精油，冷凝管内水流方向与蒸汽的流向_，再将锥形瓶内乳浊液中的玫瑰精油和大部分水分离开，需要用_(仪器)。(3)因胡萝卜素具有_的特点，可用图3装置来萃取。用石油醚作为萃取剂的理由是_。所获萃取液的浓缩_(能、否)直接使用图2装置进行。用纸层析法对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定时，用_点样，若出现_(层析结果)，则说明胡萝卜素提取成功。答案(1)橘皮精油用水蒸气蒸馏会发生部分水解且用水中蒸气蒸馏会产生原料焦糊把橘皮精油与水、糊状杂质等分离开(2)相反分液漏斗(3)易溶于有机溶剂石油醚是水不溶性有机溶剂能够充分溶解胡萝卜素且沸点高能标准样品和提取样品提取样品的层析带中有和标准样品一样的层析带专题强化练(时间：40分钟分数：90分)1.(2019全国卷，37)生物选修1：生物技术实践(10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(如下图所示)。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_。解析(1)要从土壤中分离出能降解含氮有机物W的目标菌，所用选择培养基应以该特定物质W为氮源。(2)图示信息显示，在乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W，若要得到目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化。(3)若要通过设计实验确定甲、乙两种细菌能否利用空气中的氮气作为氮源，需将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若某细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验应遵循单一变量原则，故C处应滴加缓冲液。一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解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2.(2019内蒙古检测)(10分)请回答下列与生物技术实践相关的问题：(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌这两种方法来避免杂菌的污染，用酒精棉球擦拭接种环和用酒精灯火焰灼烧接种环分别属于_(方法)和_(方法)。(2)在腐乳和泡菜的制作过程中，需要氧气的是_制作，该过程中起主要作用的微生物是_。(3)利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。科学家利用培养基从土壤中筛选出能分解纤维素的细菌，这类细菌经过大量培养后可以从中提取纤维素酶。土壤中富含各种微生物，将土壤浸出液接种到特定培养基上，可得到能分解纤维素的细菌，实验室中获取纯净菌种常用的接种方法有_和_。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、_。(4)酵母菌是一种真菌，可用于制作果酒。果汁发酵后是否产生酒精，可以用_来检验，在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现特定的颜色。 答案(1)消毒灭菌(2)腐乳毛霉(3)平板划线法稀释涂布平板法无机盐、碳源、氮源(4)重铬酸钾3.(10分)泡菜和果酒制作是微生物发酵在食品生产中的具体应用。请回答下列问题：(1)制作泡菜时，煮沸所用盐水的目的是_。为了缩短制作时间，还可以在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行_的过程。泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_等。(3)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。(4)在酸性条件下，可用_来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度，一般采用_法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。解析(1)制作泡菜时，要尽可能减少杂菌污染，所以需要通过煮沸杀死盐水中的杂菌。陈泡菜液中含有乳酸菌，加入后乳酸菌总数的增多，可使其繁殖速度加快，同时可以加快发酵的速度，缩短制作时间。(2)制作泡菜利用的是乳酸菌发酵，即乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸的过程。在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，均可导致亚硝酸盐含量增加。(3)从泡菜腌制开始到质量最佳的过程是乳酸菌发酵、泡菜液变酸的过程，一般的细菌对酸性环境的耐受性差，所以杂菌数减少；乳酸菌耐受性好，并在该环境中不断繁殖，故乳酸菌数量增多。(4)在酸性条件下，可用重铬酸钾来检测果酒发酵是否成功。若要进一步检测所得果酒中活体酵母菌的密度，一般采用稀释涂布平板法，但此种方法最终计算得出的菌体数往往比实际数目低。答案(1)消灭杂菌增加乳酸菌含量(2)无氧呼吸温度、食盐用量、腌制时间(3)乳酸菌数量增加，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更为耐酸(4)重铬酸钾稀释涂布平板4.(10分)蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值。某同学为筛选产蛋白酶的高产菌株，进行了如下实验：步骤取样培养基培养结果土壤样品葡萄糖，(NH4)2SO4，K2HPO43H2O，KH2PO4，NaCl，CaCl2，MgSO47H2O，加水定容培养液a1 mL培养液a同上菌落挑取单菌落细菌培养基培养液b(1)为实现筛选目的，步骤所使用的培养基配方中，应去除_并加入高浓度的_。该培养基从功能上看属于_培养基。(2)灭菌是否彻底或是否被污染需要检测，检测方法是_。(3)为实现目的菌的分离和计数，步骤所使用的培养基中还应加入_制成平板，采用的接种方法是_。(4)步骤的目的是_。解析(1)为了筛选出产蛋白酶的高产菌株，步骤所使用的培养基配方中应该除去葡萄糖并加入高浓度的蛋白质，即以蛋白质作为唯一碳源，这种加入了菌种需要的特殊物质的培养基属于选择培养基。(2)为了检测灭菌是否彻底或是否被污染，应该将未接种的培养基在适宜条件下放置一段时间后，观察培养基上是否有菌落产生。(3)接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中后者可以用于菌种的分离和计数，接种所用的应该是固体培养基，因此应该在步骤所使用的培养基中还应加入琼脂制成平板。(4)步骤挑取单菌落进行扩大培养，目的是快速增加目的菌的种群数量。答案(1)葡萄糖蛋白质选择(2)未接种的培养基在适宜条件下放置一段时间后，观察培养基上是否有菌落产生(3)琼脂稀释涂布平板法(4)快速增加目的菌的种群数量(扩大培养)5.(2019四川广安、眉山、内江、遂宁第一次诊断)(10分)某研究小组利用“滤膜法”对受污染的河流水体进行了大肠杆菌活菌数目的测定。回答下列问题：(1)研究人员向葡萄糖蛋白胨培养液中加入适量的溴麝香草酚蓝水溶液后，装入图甲所示的试管中，再将污水水样滴加进去振荡摇匀，一段时间后，若观察到溶液颜色变化情况为_，说明微生物在培养过程中产生了CO2。若要用重铬酸钾检测微生物在培养过程中是否产生了酒精，具体做法是_。(2)利用图乙所示的“滤膜法”测定大肠杆菌的数目时，应先制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，该培养基的灭菌方法是_，灭菌后待培养基冷却至_左右时，在_附近倒平板。(3)图乙中滤膜的孔径应_(填“大于”“小于”或“等于”)大肠杆菌。若将滤膜转移到伊红美蓝培养基上培养一段时间，然后统计_色的菌落数目，就可估算出单位体积样品中大肠杆菌的数目，但这样得到的统计值往往要比实际值低，原因是_。解析(1)CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。取2 mL培养液的滤液注入干净的试管中，再向试管中滴加0.5 mL溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡摇匀后观察溶液颜色的变化，若液体颜色由橙色变成灰绿色，则说明微生物在培养过程中产生了酒精。(2)牛肉膏蛋白胨固体培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，灭菌后待培养基冷却至50 左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。(3)滤膜的孔径应小于大肠杆菌，才能将污水水样中的全部大肠杆菌都留在滤膜上，使计数更加准确。在伊红美蓝培养基上，大肠杆菌的菌落呈黑色，统计黑色的菌落数目，就可估算出单位体积样品中大肠杆菌的数目，但由于两个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到一个菌落，所以得到的统计值往往要比实际值要低一些。答案(1)由蓝变绿再变黄取2 mL培养液的滤液注入干净的试管中，再向试管中滴加0.5 mL溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡摇匀后观察溶液颜色的变化(2)高压蒸汽灭菌50酒精灯火焰(3)小于黑两个或多个大肠杆菌连在一起，平板上只能观察到一个菌落6.(2019海南卷，30)(10分)回答下列问题。(1)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料，采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是_。在进行蒸馏时，冷凝管的进水口比出水口_(填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，其目的是_；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，其目的是_。(2)某同学在通过发酵制作果酒时，发现在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是_。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，可以不添加酵母菌，原因是_；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，发酵液会变酸，可能的原因是_。解析(1)水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时，为了避免冷凝管炸裂，并且使冷水与热水蒸气的接触面积大，接触时间长，进水口比出水口低。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl，可以促进油和水的分离；得到的油层还需要加入无水Na2SO4，可以吸去芳香油中残留的水分。(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料。故在通过发酵制作果酒时，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时，由于葡萄皮上附着有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的过程中，如果密封不严混入空气，会造成醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵，发酵液会变酸。答案(1)利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后，混合物又会重新分离出油层和水层低促进油和水的分离吸去芳香油中残留的水分(2)糖类是主要的能源物质，可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质，还可以作为酒精发酵的原料葡萄皮上附着有野生的酵母菌醋酸菌大量增殖，进行醋酸发酵7.(2019全国卷，37)(10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。解析(1)细菌培养时常用牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素，蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能为微生物提供碳源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH是不同的，应该根据培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是化能自养型细菌，可以利用空气中的CO2为碳源，因此在没有碳源的培养基上能够生长。(2)在平板培养基上培养细菌时，一般需将平板倒置，这样可以防止皿盖上的水珠落入培养基。(3)不同种类的细菌所形成的菌落，在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面具有一定的特征，不同种细菌在一定培养条件下表现出各自稳定的菌落特征，可以作为菌种鉴定的重要依据。(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理，以免污染环境。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8.(10分)如图所示为利用柑橘提取橘皮精油的两种方法。请回