专题23发酵工程-好题汇编十年（2015-2024）高考生物真题分类汇编（全国通用）（解析版）_生物真题汇总_十年（2014-2024）高考生物真题分项汇编（全国通用）

淘宝：学思创想 专题 23 发酵工程 考点 十年考情（2015-2024） 命题趋势 2024·贵州、江西、湖南、浙江、河北、山东、 吉林、全国、甘肃、安徽、广东 2023·北京、山东、广东、浙江、湖南 2022·天津、辽宁、江苏、海南、湖北、浙江、 重庆、河北、北京、广东、全国 考点1 微生物 2021·天津、北京、山东、浙江、江苏、重庆、 的培养与应用 湖南 （10年10 2020·江苏、山东、浙江、全国 考） 2019·全国、上海、江苏、北京 2018·浙江、全国、江苏、海南 2017·江苏、全国、浙江、上海 2016·四川、上海、江苏、全国 2015·全国、江苏、上海、山东、四川 从近10年全国各地的高考试题来 2024·浙江、湖北、北京 看，发酵工程专题以来自生产生 2023·浙江、山东 活实际的实例为情境考查微生物 的培养及应用、传统发酵技术、 2022·湖南、江苏 发酵工程与应用；试题侧重考查 考点2 传统发 2021·江苏、海南、湖北、辽宁、山东、浙江 学生对科学探究和科学思维及利 酵技术与应用 2020·江苏 用所学知识解决实际问题能力的 （10年10 2019·江苏 考查。此部分内容集中在非选择 考） 2018·海南、北京、江苏 题部分考察。 2017·全国、浙江、海南、江苏 2016·天津、江苏、全国、四川 2015·江苏、全国 2024·江西、山东、河北、北京、安徽 2023·山东、全国 2022·湖北、山东、湖南、浙江、辽宁、广东 考点3 发酵工 2021·重庆、河北、广东、全国 程与应用 2020·天津、浙江、全国 （10年10 2019·海南、浙江 考） 2018·江苏、浙江 2017·江苏、浙江 2016·海南、江苏 2015·江苏、上海 考点 1 微生物的培养与应用淘宝：学思创想 〖2024年高考真题〗 1．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述 错误的是（ ） A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 【答案】B 【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎 或多胎的技术。 【详解】A、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释 度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数， 就能推测出样品中大约含有多少活菌，A正确； B、在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误； C、马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养 获得脱毒苗，C正确； D、不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。 故选B。 2．（2024·江西·高考真题）井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变 种（JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长）发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于 JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是（ ） A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因 B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量 C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量 D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化 【答案】D 【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 2、 产品不同，分离提纯的方法般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养 液中分离出来；（2） 如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 3、 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 4、 发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强， 因而可以得到较为专的产物。 【详解】A、基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，A错误； B、JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误； C、在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而 会降低井冈霉素的产量，C错误； D、JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发 酵过程中活细胞数量的变化，D正确。 故选D。 3．（2024·湖南·高考真题）微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是（ ）淘宝：学思创想 A．①②⑤⑥ B．③④⑥⑦ C．①②⑦⑧ D．①③④⑤ 【答案】D 【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染，接种环、培养基、试管等都需要进 行灭菌，实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。 【详解】由图可知，②中拨出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开，应只打 开一条缝隙；⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧中平板应倒置培养。 ①③④⑤正确，故选D。 4．（2024·浙江·高考真题）脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。 下列叙述错误的是（ ） A．镍是组成脲酶的重要元素 B．镍能提高尿素水解反应的活化能 C．产脲酶细菌可在以NH Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖 4 D．以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌 【答案】B 【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养 基，称为选择培养基。 2、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离 出分解尿素的细菌。 【详解】A、根据题意，脲酶被去除镍后失去活性，说明镍是组成脲酶的重要元素，A正确； B、脲酶催化尿素水解的机理为降低化学反应所需的活化能，镍作为脲酶的重要组成元素，应该与降低尿 素水解反应的活化能有关，B错误； C、产脲酶细菌可利用NH Cl里的氮源进行代谢活动，因此产脲酶细菌可在以NH Cl为唯一氮源的培养基 4 4 生长繁殖，C正确； D、产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素分解产生NH ，NH 可作为细菌生长的氮源，不能产脲酶的细菌则无 3 3 法分解尿素获得氮源，因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌，D正确。 故选B。 5．（2024·河北·高考真题）下列相关实验操作正确的是（ ） A．配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果淘宝：学思创想 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 【答案】B 【分析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能 与DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。 【详解】A、PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，配制PCR反应体系时，加入4种 脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料，A错误； B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为 300nm的紫外灯下被检测出来，B正确； C、将配制的酵母培养基高温灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误； D、将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死），蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D 错误。 故选B。 6．（2024·山东·高考真题）酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应 酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积 累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如 图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为（ ） A．X→Y→Z B．Z→Y→X C．Y→X→Z D．Z→X→Y 【答案】A 【分析】由图可知，接种时，相当于在培养基表面划了一个三角形的三条边。左边那条边 线是用trpY突变型菌液划线接种的，右边那个边是用trpX突变型菌液接种的，最下面 那个边是用trpZ突变型菌液划线接种的。最终结果是，trpY那条接种线左下方出现了 又黑又粗的明显的菌落，trpX那条接种线两头出现了明显的菌落，而trpZ那条接种线， 没有长出明显的菌落，。 【详解】ABCD、添加少量色氨酸，突变体菌株可以生长，色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出 胞外，进入培养基后，通过扩散，从而给其他突变型提供代谢原料，帮助其长出明显 的菌落。trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体，据图可知，trpX不能 为trpY和trpZ提供原料，trpY不能为trpZ提供原料，trpZ可以为trpX、trpY的生长提供原料，推测3种酶 在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z。 故选A。淘宝：学思创想 7．（2024·吉林·高考真题）某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测 如图。下列操作正确的是（ ） A．在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从感病植株上采集样品 B．将采集的样品充分消毒后，用蒸馏水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测 C．将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落 D．判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 【答案】CD 【分析】1、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技 术应围绕着如何避免杂菌的污染展 开，主要包括消毒和灭菌。 2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来 统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高 时，培养 基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活 菌。通过统计平板上的菌落数，就能 推测出样品中大约含 有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30〜300 的平板进行计数。 【详解】A、题干信息：某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病 的香蕉种植园内，从未感病植株上采集样品，A错误； B、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染；将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲 洗液进行无菌检测，B错误； C、题图可知，样品研磨后进行了稀释涂布，可见将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得 到内生菌的单菌落，C正确； D、题图抗性检测可知，判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组，对照组不接种内生菌得到病原菌 菌斑，实验组接种内生菌得到病原菌菌斑，然后比较对照组和实验组的菌斑大小，实验组病原菌菌斑越小 表明内生菌抗性效果越好，D正确。 故选CD。 8．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可 催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题： (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源 制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。 (2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外， 该技术还需要 、 、 等“分子工具”。 (3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微 生物。 (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄 磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水 解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。 【答案】(1) 选择 水 无机盐 氮源 (2) 基因工程（或转基因） 限制酶 DNA连接酶 载体（或质粒）淘宝：学思创想 (3)诱变育种 (4)不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀 【分析】1、培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子； 2、微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品 活菌数目的方法是稀释涂布平板法。 【详解】（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择 培养基，在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长，其他微生物的生长被抑制，进而获得筛 选出所需要的微生物，为了提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有水分、无机盐和 氮源等营养物质，同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。 （2）方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因， 即目的基因外，该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体（或质粒）等“分子工具”，进而可以实现目的 基因表达载体的构建。 （3）除了上述2种方法之外，还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶 的微生物，该该技术的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性，因而该技术具有盲目性。 （4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵 黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以 水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，即倒平板过程中没有经过 定量检测，且平板倒置的实际可能也会影响平板中培养基厚度的不同，因此不同平板中培养基量的差异以 及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断，因此可采用降解圈的直径和 菌落直径的比值作为判断依据。 9．（2024·全国·高考真题）合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C 杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。 (1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大 于后者，其原因是 。 (2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL涂 布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为 个/mL。 (3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是 ，冷却的目的是 。 (4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是 ，判断依据是 。（答出两点即可） (5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈 色。 【答案】(1)前者微生物分散的活菌和死菌一起计数，后者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌 (2)5000 (3) 杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染 防止温度过高杀死菌 种淘宝：学思创想 (4) A A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高 (5)黑 【分析】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。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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。 【详解】（1）显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法计数只计活菌数，还可能存在多个 活菌形成一个菌落的情况，故前者的数量多于后者。 （2）从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，即稀释了10倍，1mL细菌原液中 细菌浓度=（菌落数÷菌液体积）×稀释倍数=（100÷200 μL）×10个=5000个。 （3）菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是杀死涂布器上可能存 在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染，冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。 （4）A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高，因此A消毒液杀菌效果最好。 （5）大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈黑色。 10．（2024·甘肃·高考真题）源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降 解效率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶（如下图），研究了三种酶 混合的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。 (1)过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是 。高 产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了 。 (2)过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是 。 (3)过程⑤在基因工程中称为 ，该过程需要的主要酶有 。 (4)过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有 。该过程用Ca2+处理细胞，使其处于一种 的生理状 态。 (5)课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。表中协同系数存在差异的原 因是 （答出两点）。 降解率（%） 协同系数 生物质原 料 酶A 酶B 酶C 混1 混2 混1 混2 小麦秸秆 7.08 6.03 8.19 8.61 26.98 74.33 114.64 玉米秸秆 2.62 1.48 3.76 3.92 9.88 24.98 77.02淘宝：学思创想 玉米芯 0.62 0.48 0.86 0.98 6.79 1.82 11.34 注：混1和混2表示三种酶的混合物 11．（2024·安徽·高考真题）丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引 入合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题。 (1)扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是 。 (2)使用BamH I和 SalI限制酶处理质粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素平板上（如 图）。在此基础上，进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是 。 、 (3)研究表明，碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相 对过多，容易使其氧化不彻底，形成较多的 ，引起发酵液pH值下降。兴趣小组通 过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100g.L-1和15 g.L-1。在此基础上，设置不同浓度 的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）筛选碳源和氮源浓度的 最佳组合，以获得较高发酵产量，理论上应设置 （填数字）组实验（重复组不计算在内）。 (4)大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高，其原因是 。 (5)发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经 ，最终获得发酵产品。 【答案】(1)在 PCR 反应中，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活， 而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性 (2)在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中， 在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成 (3) 乳酸或有机酸 9 (4)大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量 (5)提取、分离、纯化 【分析】PCR反应过程:变性→复性→延伸。变性:当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，复 性:温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，延伸:72℃左右时，Taq酶有 最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸。 【详解】（1）在 PCR 反应中，变性的温度需要90℃以上，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活，而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性，因此扩 增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶。 （2）据图可知，使用BamH I和 Sal I限制酶处理质粒和X基因，四环素抗性基因被破坏，氯霉素抗性基 因保留，因此能在氯霉素培养基上生存，不能在四环素培养基上生存的大肠杆菌即是含目的基因菌株，因 此实验思路为：在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环 素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成。淘宝：学思创想 （3）碳源是微生物生长所需的主要能量来源，而氮源则是构成细胞物质和合成蛋白质、核酸等生物大分 子的基本原料。当培养基中碳源相对过多时，微生物可能会优先利用碳源进行能量代谢，而氮源的消耗相 对较慢。这会导致碳源氧化不完全，形成较多的乳酸或有机酸。这些乳酸或有机酸会在溶液中解离，使发 酵液的pH值下降。因为要筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，木薯淀粉浓度有3种，酵母粉浓度也有3种， 因此理论上应设置3×3=9组实验。 （4）大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量能量，绝大多数以热能形式释放，因此大肠杆菌在发酵罐内进 行高密度发酵时，温度会升高。 （5）发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等 方面，因此发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经提取、分离、纯化，最终获得发酵产品。 12．（2024·广东·高考真题）驹形杆菌可合成细菌纤维素（BC）并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性 能优异的生物材料，BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表达载 体，将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株，为新型纺织原料的绿色 制造及印染工艺升级提供了新思路（图一）。 回答下列问题： (1)研究者优化了培养基的 （答两点）等营养条件，并控制环境条件，大规模培养工程菌株后可在 气液界面处获得BC菌膜（菌体和 BC膜的复合物）。 (2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA聚合酶（T7RNAP）及蓝光光敏蛋白标签，构建了一种可被蓝光调控 的基因表达载体（光控原理见图二a，载体的部分结构见图二b）。构建载体时，选用了通用型启动子 PBAD（被工程菌 RNA 聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）。为实现蓝光控制染色， 启动子①②及③依次为 ，理由是 。淘宝：学思创想 (3)光控表达载体携带大观霉素（抗生素）抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，其作用为 （答两点）。 (4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只 有经蓝光照射的区域被染成黑色，其原因是 。 (5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路 。 【答案】(1)碳源、氮源 (2) PT7、PBAD 和PBAD 基因2和3正常表达无活性产物，被蓝光激活后再启动基因1表达 (3)抑制杂菌；去除丢失质粒的菌株 (4)该处细胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表达并合成黑色素 (5)将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白) 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核 心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞： 根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和 花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法 是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）培养基的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源等，研究者培养工程菌，需要优化培养基 的碳源、氮源等营养条件，并控制环境条件。 （2）题图二a分析可知，蓝光照射下，T7RNAP N端-nMag与T7RNAP C端结合，导致无活性的T7RNAP 变成有活性的T7RNAP，结合图一，蓝光处理后，RNA聚合酶（T7RNAP）识别启动子①使基因1转录获 得相应的mRNA，再以其为模板通过翻译过程获得酪氨酸酶，酪氨酸酶从而催化染色液中酪氨酸形成黑色 素，可见基因2和3正常表达无活性产物，被蓝光激活后再启动基因1表达，综合上述分析可知，为实现 蓝光控制染色，启动子①②及③依次为PT7、PBAD 和PBAD。 （3）光控表达载体携带大观霉素（抗生素）抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，抗生素 具有抑制杂菌；去除丢失质粒的菌株的作用。 （4）由小问2分析可知，细胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表达并合成黑色素，故用蓝光照射已长出的BC 菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色。 （5）由小问2分析可知，题干信息的设计思路最终BC膜被染成黑色，希望生产其他颜色图案的BC膜，淘宝：学思创想 则需要将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)。 13．（2024·浙江·高考真题）锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜，具有吸收和 转运环境中Zn2+的功能。为研究该植物2种锌转运蛋白M和N与吸收Zn2+相关的生物学功能，在克隆M、 N基因基础上，转化锌吸收缺陷型酵母，并进行细胞学鉴定。回答下列问题： (1)锌转运蛋白基因M、N克隆。以该植物 为材料提取并纯化mRNA，反转录合成cDNA。根据序列 信息设计引物进行PCR扩增，PCR每个循环第一步是进行热变性处理，该处理的效果类似于生物体内 的作用效果。PCR产物琼脂糖凝胶电泳时，DNA分子因为含 而带负电荷，凝胶点样孔端应靠近电 泳槽负极接口；当2个PCR产物分子量接近时，若延长电泳时间，凝胶中这2个条带之间的距离会 。 回收DNA片段，连接至克隆载体，转化大肠杆菌，测序验证。 (2)重组表达载体构建。分别将含M、N基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理，然后利用 连接，将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR快速验证重组转化是否成功。此反应可以用大肠杆菌 悬液当模板的原因是 。 (3)酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株，直接在固体培养基进行 培养，活化后接种至液体 培养基，采用 以扩大菌体数量，用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N基因在受体细胞中的表达 水平，无显著差异。 (4)转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD 为0.6。将菌液 600 用 法逐级稀释至OD 为0.06、0.006和0.0006，然后各取10μL菌液用涂布器均匀涂布在固体培养 600 基上，培养2天，菌落生长如图。该实验中阴性对照为 。由实验结果可初步推测：转运蛋白M和N 中，转运Zn2+能力更强的是 ，依据是 。 注：OD600为波长600nm下的吸光值，该值越大，菌液浓度越高；空载体为未插入M或N基因的表达载 体。 【答案】(1) 根 解旋酶 磷酸基团 变长 (2) DNA连接酶 热变性使大肠杆菌内的DNA外溢 (3) 划线分离 振荡培养 (4) 梯度稀释 锌吸收缺陷型酵母+空载体 N 转入N基因的这组酵母菌数量数量多 【分析】由图中光谱吸收值可知，锌吸收缺陷型酵母+N基因表达载体组吸收值与野生型酵母+空载体组相 近，转入N基因的这组酵母菌数量数量多，说明N转运Zn2+能力更强。 【详解】（1）由题意可知，锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜，所以以该植 物的根为材料提取并纯化mRNA，反转录合成cDNA。热变性处理的目的是使DNA解螺旋，相当于生物 体内解旋酶的效果。DNA分子因为含有磷酸基团而带负电荷，所以其点样孔端应靠近电泳槽负极接口。随 着时间的推移，不同分子量的DNA分子速度不同，时间越长，距离差越大。淘宝：学思创想 （2）内切酶处理后的质粒和目的基因，用DNA连接酶进行连接。由于RCR过程中热变性使大肠杆菌内 的DNA外溢，所以可用大肠杆菌悬液当模板，利用PCR快速验证重组转化是否成功。 （3）冻存的酵母菌浓度较高，必须稀释后涂布，也可直接在固体培养基上划线接种后进行培养，进行活 化，然后转至液体培养基增殖，培养过程中进行震荡，有利于增加培养液的溶氧量和使酵母菌和培养液充 分接触，从而快速增殖。 （4）由题意可知，菌液稀释后OD600为0.06、0.006和0.0006，说明其进行10指数的梯度稀释。由图可 知，锌吸收缺陷型酵母+空载体组不会吸收锌，为阴性对照。由图中光谱吸收值可知，转入N基因的这组 酵母菌数量数量多，说明N转运Zn2+能力更强。 〖2023年高考真题〗 1．（2023·北京·统考高考真题）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（ ） A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 【答案】A 【详解】A、成熟的植物细胞有中央大液泡，用高浓度蔗糖溶液处理，细胞会失水，成熟植物细胞能发生 质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，A正确； B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境，B错误； C、在用样方法调查种群密度时，应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种 群密度，C错误； D、对外植体进行消毒可以 减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，D错误。 故选A。 2．（2023·山东·高考真题）平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（ ） A．不含氮源的平板不能用于微生物培养 B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒 C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃 D．利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物 【答案】D 【详解】A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养，A错误； B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中，然后在火焰上灼烧灭菌，这种操作属于灭菌，不属于消毒， B错误； C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理，不能直接丢弃，以免污染环境，C错误； D、脲酶可以催化尿素分解，在以尿素为唯一氮源的平板上，能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源 而进行生长繁殖，但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长，因此以尿素为唯一氮源的平板能分 离出合成脲酶的微生物，D正确。 故选D。 3．（2023·广东·统考高考真题）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的 嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图）和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件 组合是（ ）淘宝：学思创想 A．a点时取样、尿素氮源培养基 B．b点时取样、角蛋白氮源培养基 C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基 D．c点时取样、角蛋白氮源培养基 【答案】D 【详解】研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够 高效降解角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，所以D正确，ABC错误。 故选D。 4．（2023·浙江·统考高考真题）某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样品， 划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是（ ） A．培养基pH需偏碱性 B．泡菜汁需多次稀释后才能划线接种 C．需在无氧条件下培养 D．分离得到的微生物均为乳酸菌 【答案】C 【详解】A、因为乳酸菌经过无氧呼吸产生乳酸，故其生活的环境是酸性，培养基pH需偏酸性，A错误； B、平板划线接种时不需要稀释，B错误； C、乳酸菌是厌氧型微生物，所以需在无氧条件下培养，C正确； D、参与泡菜发酵的微生物有乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等，所以分离得到的微生物除了乳酸菌，还会 有其他耐高盐的微生物，D错误。 故选C。 5．（2023·北京·统考高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性， 能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供 和维生素等。 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成 薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明 。 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 后， 依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现 。采用 这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材淘宝：学思创想 料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。 【答案】(1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3) 稀释 溶菌圈 (4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 【详解】（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。 （2）将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层 变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。 （3）将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A 菌的菌落周围会出现溶菌圈。 （4）根据实验实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌 物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。 6．（2023·湖南·统考高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答 下列问题： (1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和 。 (2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽 对 的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在 μg·mL-1浓度 区间进一步实验。 抗菌肽浓度/（µg•mL-1） 测试菌 55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86 金黄色葡萄球 - - - - - + + 菌 枯草芽孢杆菌 - - - - - + + 禾谷镰孢菌 - + + + + + + 假丝酵母 - + + + + + + 注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。 (3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建 基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再 产生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出两点即可）。 (4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。 肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及 （答出两点）等基本条件。肺类装配 体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术 （填“是”或“否”）。淘宝：学思创想 (5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺 类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验 材料中必备的是 。 ①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理 盐水 ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物） ⑥万古霉素（抗MRSA的药物） 【答案】(1)无机盐、淀粉 (2)金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73~3.45 (3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失 (4) 无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO 的气体环境 否 2 (5)②③④⑥ 【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根 际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。 （2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生 长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确 定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。 （3）在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉 酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。 （4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和 5%CO 的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉 2 及了细胞的分裂和分化等内容。 （5）科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA 引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、 ④生理盐水（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗 效），故选②③④⑥。 〖2022年高考真题〗 7．（2022·天津·高考真题）下图所示实验方法的应用或原理，不恰当的是（ ） 实验方法 应用 原理淘宝：学思创想 A．分离绿叶中的色素 B．不同色素在层析液中溶解度不同 C．细菌计数 D．逐步稀释 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】AB、图示为分离绿叶中的色素，常用层析法，原理是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从 而分离色素，溶解度大，扩散速度快;溶解度小，扩散速度慢，AB正确； CD、图示为平板划线法，是分离微生物的一种方法，不能用于细菌计数，是指把混杂在一起的微生物或同 一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单 个细胞，并让其成长为单菌落的方法，C错误，D正确。 故选C。 8．（2022·辽宁·统考高考真题）为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险，需要对航天器 及洁净的组装车间进行环境微生物检测。下列叙述错误的是（ ） A．航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物 B．细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀 C．在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品 D．采用平板划线法等分离培养微生物，观察菌落特征 【答案】D 【详解】A、嗜极微生物适应极端环境的特性使它们有在空间暴露环境或地外星球环境中存活的可能，因 此航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物，A正确； B、细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀，会腐蚀舱内材料以及设备线路、元器件，B正确； C、对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测，需要在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样 品，C正确； D、航天器及洁净的组装车间环境微生物很少，分离培养微生物，观察菌落特征，不需要采用平板划线法， D错误。 故选D。 9．（2022·江苏·统考高考真题）航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。 下列相关叙述正确的是（ ） A．培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌 B．培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳 C．心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖 D．心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动 【答案】B 【详解】A、培养心肌细胞的器具要先进行高压蒸汽灭菌，但是试剂并不都需要灭菌，如动物血清不能进淘宝：学思创想 行高压蒸汽灭菌，否则会使其中的成分失活，A错误； B、培养心肌细胞的时候既需要氧气（有助于进行有氧呼吸）也需要二氧化碳（有助于维持培养液的 pH），B正确； C、在体外培养条件下，细胞会因接触抑制、细胞密度过大、代谢废物积累、营养物质消耗而停止分裂，C 错误； D、心肌细胞节律性收缩，受植物性神经的支配，是不随意的，在神经细胞释放的神经递质的支配下跳动， D错误。 故选B。 10．（2022·江苏·统考高考真题）下列有关实验方法的描述合理的是（ ） A．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液 B．适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 C．检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应 D．用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 【答案】B 【详解】A、提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，A错误； B、黑藻叶片含有叶绿体，呈绿色，所以适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片可以先在显微镜下观察叶 绿体的运动情况，观察细胞质的流动，同时黑藻叶片是成熟的植物细胞，可以发生质壁分离，以叶绿体为 观察指标，B正确； C、检测样品中的蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应，不需要加热，C错误； D、酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，不能用来检测酒精含量，D错 误。 故选B。 11．（2022·江苏·统考高考真题）下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是（ ） A．选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株 B．在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源 C．适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落 D．可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 【答案】D 【详解】A、农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物，A正确； B、为了筛选可分解尿素的细菌，配置的培养基应选择尿素作为唯一氮源，含脲酶的微生物在该培养基上 能生长，B正确； C、当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确； D、在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示 剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，能对分离的菌种做进一步鉴定，D错误。 故选D。 12．（2022·海南·统考高考真题）为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并 开展相关实验。下列有关叙述错误的是（ ） A．采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本 B．培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基 C．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落 D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法淘宝：学思创想 【答案】C 【详解】A、采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确； B、牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B 正确； C、土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C错误； D、不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借 助生物化学的方法进行鉴定，D正确。 故选C。 13．（2022·湖北·统考高考真题）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是 （ ） A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行 B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染 C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D．可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌 【答案】D 【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误； B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生 素，B错误； C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误； D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。 故选D。 14．（2022·湖北·统考高考真题）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是 （ ） A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行 B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染 C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D．可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌 【答案】D 【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误； B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生 素，B错误； C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误； D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。 故选D。 15．（2022·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题： (1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用 制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃ 的 中保温一段时间，其目的是 。 (2)为提高筛选效率，可将菌种的 过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂 布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用 显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大 小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。 (3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过 后再筛选获得，或利用转基因、淘宝：学思创想 等技术获得。 （二）回答与植物转基因和植物克隆有关的问题： (4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制 生长， 二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度 时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转 基因前需要对受体进行抗生素的 检测。 (5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的 能力和遗传稳定性。对培 养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内 形态是否改变进行判断，也可通过 观察分裂期染色体的 ，分析染色体组型是否改变进行判断。 (6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和 长短 等有关。同时也与受体的取材有关，其中受体为 时全能性表达能力最高。 【答案】(1)无菌水 水浴 杀死不耐热微生物 (2)分离 KI-I 2 (3)人工诱变 原生质体融合 (4)农杆菌 过低 敏感性 (5)再生 细胞核 形态特征和数量 (6)培养时间 受精卵 【详解】（1）产生淀粉酶的枯草杆菌的最适温度为50-75℃，要快速分离枯草杆菌，先将土样加入无菌水 制成枯草杆菌悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃的水浴中保温一段时间，杀死不耐热的微生物。 （2）将菌种的分离过程与菌种的产酶性能测定同时进行可以提高筛选效率。用稀释涂布平板法可以分离 枯草杆菌，在培养基中添加淀粉作为唯一碳源，并且在培养基中添加KI-I ，能合成淀粉酶的枯草杆菌因为 2 能利用淀粉而存活，同时淀粉由于被分解在菌落周围会出现透明圈，比较透明圈与菌落直径比值的大小， 比值大的说明该菌株产酶性能较高。 （3）要获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用诱变育种，由于变异的不定向性，人工诱变后还需要再筛选 才能获得高产淀粉酶的枯草杆菌。也可以利用转基因、原生质体融合等技术，从其他生物那里获得与高产 淀粉酶有关的基因，进而获得相应的高产性状。 （4）野生的农杆菌没有抗性基因，用于转化植物细胞的农杆菌一般在其T—DNA中插入一种抗生素抗性 基因。抗生素的作用是抑制细菌生长，农杆菌属于细菌，在其侵染植物过程中，可以用另一种抗生素抑制 农杆菌的生长，从而达到在后续实验中消除转化植物细胞中农杆菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的细 胞能在含有相应抗生素的培养基上存活。当培养基中抗生素浓度过低时，很多没有抗性的细胞也存活下来， 因此出现假阳性，故在转基因前要对受体进行抗生素的敏感性检测。 （5）转基因植株要经过植物组织培育，要提高培育转基因植株的成功率，应该选再生能力和遗传稳定性 较强的受体，这种受体全能性较高，能保持生物的性状。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通 过观察细胞核形态是否改变进行判断，也可以直接在光学显微镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量， 分析染色体组型是否改变。 （6）植物转基因受体全能性表达程度高低除了与受体基因型、培养环境、继代次数有关外，还与培养时 间长短和受体的取材有关，受精卵是没分化的细胞，分裂和分化能力都很强，故受体为受精卵时全能性表 达能力最高。 16．（2022·重庆·统考高考真题）研究发现柑橘精油可抑制大肠杆菌的生长。某兴趣小组采用水蒸气蒸馏 法和压榨法提取了某种橘皮的精油（分别简称为HDO和CPO），并研究其抑菌效果的差异。 (1)为便于精油的提取，压榨前需用 浸泡橘皮一段时间。在两种方法收集的油水混合物中均加入 NaCl，其作用是 ；为除去油层中的水分，需加入 。 (2)无菌条件下，该小组制备了两个大肠杆菌平板，用两片大小相同的无菌滤纸分别蘸取HDO和CPO贴于 含菌平板上，37℃培养24h，抑菌效果见如图。有同学提出该实验存在明显不足：①未设置对照，设置本淘宝：学思创想 实验对照的做法是 ，其作用是 ；②不足之处还有 （答两点）。 (3)若HDO的抑菌效果低于CPO，从提取方法的角度分析，主要原因是 。 【答案】(1)石灰水 增加盐的浓度，利于水油分层 无水硫酸钠 (2)用一片大小相同的无菌滤纸蘸取等量的蒸馏水贴于含菌平板上 排除无关变量对实验结果的影响， 增强实验结果的可信度 违背平行重复原则，每个实验组中的样本太少；实验组精油的含量没有遵循 等量原则 (3)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解 【详解】（1）新鲜柑橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分，如果直接压榨，出油率较低，为了提高出油 率，需要将柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。为了将水油分层，只需加入氯化钠，增加盐浓度，就会出 现明显的分层，再用分液漏斗将这两层分开。分离的油层还会含有一定的水分，一般可以加入一些无水硫 酸钠吸水。 （2）本实验缺乏对照组，无法排除其他无关变量对实验结果的影响，可用一片大小相同的无菌滤纸蘸取 等量的蒸馏水贴于含菌平板上作为对照组。另外，每个实验组中只利用了一张无菌滤纸，样本太少，容易 出现偶然性误差；而且两个实验组蘸取的精油没有遵循等量原则。 （3）橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，所以HDO的抑菌效果低于CPO。 17．（2022·河北·统考高考真题）番茄灰霉病菌严重影响番茄生产，枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌 具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者设计了相关实验。 回答下列问题： (1)检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时，取适量 菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤 纸片（直径5mm）在 菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养 后测量 大小以判定抑菌效果。 (2)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用 （填“静置”或“摇床震荡”）培养。培养过 程中抽样检测活菌数量时，应采用 （填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”），其原因 是 。 (3)电泳分离蛋白质混合样品的原理是 。利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌 蛋白分子量时，SDS的作用是 。 (4)枯草芽孢杆菌长期保藏时，常以其 作为保藏对象。 【答案】(1)番茄灰霉病菌 枯草芽孢杆菌 抑菌圈 (2)摇床震荡 稀释涂布平板法 用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞， 而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内淘宝：学思创想 (3)利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁 移速度，从而实现样品中各种分子的分离 SDS带有大量的负电荷，且能使蛋白质变性成为肽链，使 蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关，而与所带电荷性质无关 (4)菌液 【详解】（1）分析题意，要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用，先把适量的番茄灰霉病菌菌 液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，若对番茄灰 霉病菌有抑制作用，被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死，培养皿倒置培养后会出现抑菌圈，测量抑 菌圈大小以判定抑菌效果强弱。 （2）枯草芽孢杆菌为好氧微生物，采用摇床震荡培养可增大培养液的溶氧量，有利于枯草芽孢杆菌的生 长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量，应该采用稀释涂布平板法，用稀释涂布平板法在培养基上看到 的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。 （3）电泳分离蛋白质混合样品的原理是：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、 形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。SDS带有大量的负电荷， 且能使蛋白质变性成为肽链，使蛋白质的迁移速率只与蛋白质的相对分子质量有关，而与所带电荷性质无 关。 （4）长期保藏枯草芽孢杆菌，应该将培养的菌液转移到灭菌好的甘油瓶中，与甘油充分混合，放在-20℃ 的冷冻箱中保存。 18．（2022·北京·统考高考真题）人体细胞因表面有可被巨噬细胞识别的“自体”标志蛋白C，从而免于 被吞噬。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脱吞噬作用。研究者以蛋白C为靶点，构建了可感应 群体密度而裂解的细菌菌株，拟用于制备治疗癌症的“智能炸弹”。 (1)引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，通常以 的方式进出细胞。细胞内外的A随细菌 密度的增加而增加，A积累至一定浓度时才与胞内受体结合，调控特定基因表达，表现出细菌的群体响应。 (2)研究者将A分子合成酶基因、A受体基因及可使细菌裂解的L蛋白基因同时转入大肠杆菌，制成AL菌 株。培养的AL菌密度变化如图1。其中，AL菌密度骤降的原因是：AL菌密度增加引起A积累至临界浓 度并与受体结合， 。 (3)蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功能。研究者将K基因转入AL菌，制成ALK菌株，以期用于 肿瘤治疗。为验证ALK菌能产生蛋白K，应以 菌株裂解的上清液为对照进行实验。请从下列选项 中选取所需材料与试剂的序号，完善实验组的方案。 实验材料与试剂：①ALK菌裂解的上清液②带荧光标记的K的抗体③带荧光标记的C的抗体④肿瘤细胞 实验步骤：先加入 保温后漂洗，再加入 保温后漂洗，检测荧光强度。 (4)研究者向下图2所示小鼠左侧肿瘤内注射ALK菌后，发现ALK菌只存在于该侧瘤内，两周内即观察到 双侧肿瘤生长均受到明显抑制。而向瘤内单独注射蛋白K或AL菌，对肿瘤无明显抑制作用。请应用免疫 学原理解释“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长的原因 。淘宝：学思创想 【答案】(1)自由扩散 (2)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解 (3)AL ①④ ②/③ (4)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增 强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀 伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。 【详解】（1）引起群体感应的信号分子A是一种脂质小分子，脂溶性的小分子物质通常以自由扩散的方 式进出细胞。 （2）由图可知，AL菌密度达到相应的值后会骤降，而L蛋白可使细菌裂解。可推测AL菌密度骤降的原 因是，AL菌密度增加引起A积累至临界浓度并与受体结合，启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解。 （3）AL菌株不含K基因，ALK菌株含K基因，因此，为验证ALK菌能产生蛋白K，应以AL菌株裂解 的上清液为对照进行实验。某些癌细胞表面存在大量的蛋白C，蛋白K能与蛋白C特异性结合并阻断其功 能，为验证ALK菌能产生蛋白K，可用带荧光标记的K的抗体，如果有K蛋白生成，则K蛋白与K的抗 体结合，可发出荧光；由于蛋白K能与蛋白C特异性结合，因此也可用带荧光标记的C的抗体，如果有蛋 白K生成，对照组与实验组荧光强度会有差异。具体的实验步骤为，先加入①ALK菌裂解的上清液和④ 肿瘤细胞，保温后漂洗，再加入②带荧光标记的K的抗体或加入③带荧光标记的C的抗体，保温后漂洗， 检测荧光强度。 （4）“智能炸弹”ALK菌能有效抑制对侧肿瘤生长是因为注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与 蛋白C结合，且释放的细菌产物激活巨噬细胞，从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，巨噬细胞加 工呈递肿瘤抗原，激活细胞免疫，肿瘤细胞被特异性杀伤，因此有效抑制对侧肿瘤生长。而单独注射蛋白 K不能有效激活细胞免疫，单独注射AL菌也无法阻断蛋白C的功能。 19．（2022·广东·高考真题）研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学 号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得 到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。 回答下列问题：淘宝：学思创想 (1)研究者先制备富集培养基，然后采用 法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培 养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用 法。据图分析，拟杆菌新菌株在以 为碳源时生长状况最好。 (2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可 能是 。（答一点即可） (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度 考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是 。 (4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其 特性可能还有 。 【答案】(1) 高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素 (2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活） (3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳 循环的顺利进行 (4) 耐低温 【详解】（1）培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单 个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图12可知，在以纤维素 为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。 （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质才能生存（或需要在深海冷泉的特定 环境中才能存活），故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。 （3）拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机 物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。 （4）深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能 高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。 20．（2022·全国·统考高考真题）化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业、用菌株C可生产S，S的 产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影 响，结果见表。 碳源 细胞干重（g/L） S产量（g/L） 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 回答下列问题。 (1)通常在实验室培养微生物时，需要对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有 （答出2点即可）。 (2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是 ；用菌株C生产S的最适碳源是 。菌株C的生 长除需要碳源外，还需要 （答出2点即可）等营养物质。 (3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是 。 (4)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实 验思路： 。 (5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是 （答出1点即可）。 【答案】(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌 (2)葡萄糖 制糖废液 氮源、无机盐、水 (3)缺少淀粉酶淘宝：学思创想 (4)分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜， 一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S 的最适碳源浓度 (5)减少污染、节省原料、降低生产成本 【详解】（1）通常在实验室培养微生物时，为防止实验用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培养物， 需要使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子，即对所需的玻璃器皿进行灭菌， 玻璃器皿常用的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。 （2）由实验结果可知，与以制糖废液为碳源相比，以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大，说明最适 于菌株C生长的碳源是葡萄糖；而以制糖废液为碳源时，用菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时的 产量，说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要 满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无 机盐、水等营养物质。 （3）分析题图表格可以看出在以淀粉为碳源的培养基中，菌株C不能生长，原因可能是菌株C不能合成 淀粉酶或菌株C不能分泌淀粉酶，因而不能利用淀粉。 （4）要测定生产S的最适制糖废液为碳源的浓度，实验自变量为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不 同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并 比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。 （5）利用制糖废液生产S可以实验废物利用，既有利于减少污染、节省原料，又能降低生产成本。 21．（2022·全国·高考真题）某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在 此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。 实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ：KHPO ，MgSO ，NH NO ，石油。 2 4 4 4 3 培养基Ⅱ：KHPO ，MgSO ，石油。 2 4 4 操作步骤： ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液； ②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。 回答下列问题。 透明圈大小 菌 平板 平板 株 Ⅰ Ⅱ A +++ ++ B ++ - (1)实验所用培养基中作为碳源的成分是 。培养基中NH NO 的作用是为菌 4 3 株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成 （答出2种即可）等生物大分子。 (2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N 个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是 0 。淘宝：学思创想 (3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示 （“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是 。 (4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是 ， 理由是 。 【答案】(1)石油 DNA、RNA、蛋白质 (2)N •2n 0 (3)在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样 的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈 大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较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，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长 【详解】（1）培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作 为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这 些物质。 （2）由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的种群数量呈J型曲线增长，由于细菌进行二分裂，细菌 每繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式N=N •λt，λ=2，繁殖n代后细菌的数量是N•2n。 t 0 0 （3）分析表格数据可知，实验的结果是：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，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在 无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操 作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降 解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力。 （4）由表格数据可知，在平板Ⅱ（无氮源的培养基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解， 所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在 没有添加氮源的培养基中也能生长。 〖2021年高考真题〗 22．（2021·天津·统考高考真题）下列操作能达到灭菌目的的是（ ） A．用免洗酒精凝胶擦手 B．制作泡菜前用开水烫洗容器 C．在火焰上灼烧接种环 D．防疫期间用石炭酸喷洒教室 【答案】C 【详解】A、用免洗酒精凝胶擦手属于消毒，A错误； B、制作泡菜前用开水烫洗容器属于消毒过程，B错误； C、在火焰上灼烧接种环能达到灭菌目的，C正确； D、防疫期间用石炭酸喷洒教室，属于消毒，D错误。 故选C。 23．（2021·北京·统考高考真题）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生 态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（ ） A．种植此类草本植物可以减少水土流失 B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用 C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源淘宝：学思创想 D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移 【答案】B 【详解】A、此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少水土流失，A正 确； B、能量可多级利用，但不能循环利用，B错误； C、草本植物含有蛋白质和纤维素，可给食用菌提供碳源和氮源，C正确； D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正 确。 故选B。 24．（2021·北京·统考高考真题）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述 操作不正确的是（ ） A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌 B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样 C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断 【答案】C 【详解】A、为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确； B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B 正确； C、用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布，C错误； D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别，D正 确。 故选C。 25．（2021·山东·统考高考真题）解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂 肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲，乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平 板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是（ ） A．甲菌属于解脂菌 B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力 【答案】B 【详解】A、根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂 肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确； B、乙菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌落不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌落也可以 在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B错误； C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确； D、可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标可以以菌落周围深蓝色圈的大小，D 正确。 故选B。 26．（2021·浙江·统考高考真题）下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是（ ） A．测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板 B．红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数淘宝：学思创想 C．涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细胞计数 D．酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度 【答案】C 【详解】A、可用血细胞计数板对原生质体进行计数，一般计数总数不少于300个细胞，A正确； B、活细胞的细胞膜具有选择透过性，红墨水中的色素分子不能透过细胞膜，当细胞死亡后，细胞膜失去 选择透过性，红墨水中的色素分子能进入细胞，所以可用红墨水检测细胞的存活状态并计数，B正确； C、划线分离法不能用于细胞计数，C错误； D、酵母细胞的密度与浑浊度指标存在一定的数量关系，所以酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可 用比浊计测定其密度，D正确。 故选C。 27．（2021·江苏·高考真题）为提高一株石油降解菌的净化能力，将菌涂布于石油为唯一碳源的固体培养 基上，以致死率为90%的辐照剂量诱变处理，下列叙述不合理的是（ ） A．将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率 B．涂布用的菌浓度应控制在30~300个/mL C．需通过预实验考察辐射时间对存活率的影响，以确定最佳诱变时间 D．挑取培养基上长出的较大单菌落，给纯化后进行降解效率分析 【答案】AB 【详解】A、培养基应先灭菌再分装于培养皿中，A符合题意； B、涂布用的菌液体积为0.1mL，培养皿中菌落数要求在30~300个，则涂布用的菌浓度应控制在300~3000 个/mL，B符合题意； C、辐射剂量和诱变时间都是正式实验的无关变量，可通过预实验确定，C不符合题意； D、石油降解菌能分解石油获得碳源，形成菌落，挑取培养基上长出的较大单菌落，经纯化后进行降解效 率分析，以获得能高效降解石油的菌种，D不符合题意。 故选AB。 28．（2021·山东·统考高考真题）含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化 氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力， 用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖 速度相等，下列说法错误的是（ ） A．乙菌的运动能力比甲菌强 B．为不影响菌的运动需选用液体培养基 C．该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量 D．穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染 【答案】B 【详解】A、从图中可以看出甲菌在试管中分布范围小于乙菌，说明了乙菌的运动能力比甲菌强，A正确； B、为不影响菌的运动需选用半固体培养基，B错误；淘宝：学思创想 C、根据题意，黑色区域的面积大小反映两种菌运动能力的大小，而不能表示二者产生硫化氢的能力大小， C正确； D、微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。 故选B。 29．（2021·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。 （1）从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或 法，两种方法均能在固体培养基上形成 。 对分离的菌株进行诱变、 和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能 在添加了特定成分X的培养基上繁殖。 （2）固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除 ； ③检验固定化菌株的 。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2 种方法是 。 （3）对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是 。 （二）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的 破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。 （1）为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用 技术，实现了三叶青的林下种植。 （2）依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农 杆菌质粒上vir系列基因表达形成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转 移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生 相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ，再分化形成毛状根。 （3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养基中添加抗生素的 主要目的是 。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的 和温度，调节培养基成分中的 ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。 【答案】涂布分离 单菌落 筛选 未固定的细菌 降解富营养化污水污染物的能力 包埋法和吸附法 特定介质能为菌株繁殖提供X 遗传 间种 DNA聚合酶 愈伤组织 继代 杀灭发根农杆菌 转速 营养元素以及生长调节剂的种类和浓度 【详解】（一）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌 株，制备固定化菌株。 （1）分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。 为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。 （2）固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采 用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。 （3）由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该 公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。 （二）（1）生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和 保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。 （2）分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA），DNA复制需要DNA聚 合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切 酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形 成毛状根。 （3）剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要 目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速淘宝：学思创想 和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成 分。 30．（2021·重庆·高考真题）为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响，进行了相关实验。 (1)取小鼠子宫时，为避免细菌污染，手术器具应进行 处理；子宫取出剪碎后，用 处理一定时 间，可获得分散的子宫内膜组织细胞，再分离获得基质细胞用于培养。 (2)培养基中营养物质应有 （填写两种）；培养箱中CO 浓度为5%，其主要作用是 。 2 (3)在含PDCD4基因的表达载体中，启动子的作用是 。为了证明PDCD4基因对基质细 胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组，还应设立两个对照组，分 别为 。经检测，实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照 组，说明该基因对基质细胞凋亡具有 （填“抑制”或“促进”）作用。 【答案】(1) 灭菌 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 (2) 无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清或血浆（填写两种即可） 维持培 养液的pH值 (3) RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动转录出相应的mRNA 基质细胞悬浮液、空载体和基质 细胞的混合培养液 促进 【详解】（1）为避免细菌污染，手术器具应进行灭菌处理；动物组织取出剪碎后，用胰蛋白酶或胶原蛋 白酶处理一定时间，可获得分散的动物组织细胞。 （2）动物细胞培养时，培养基中营养物质应有无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子、血清 或血浆等；培养箱中为95%的空气和5%的CO，其中5%的CO 的主要作用是维持培养液的pH值。 2 2 （3）启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动转录出相应的mRNA。为了证明PDCD4基因对基质 细胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组，还应设立两个对照组， 分别为基质细胞悬浮液（空白对照）、空载体和基质细胞的混合培养液（排除空载体的作用）。经检测， 实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组，说明该基因对基质细胞凋亡具有促进作用。 31．（2021·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与甘蔗醋制作有关的问题： （1）为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养 基：将适量的葡萄糖、KH PO 、MgSO 溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经 后加入3% 2 4 4 体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，振荡培养24 h。用 将少量上 述培养液涂布到含CaCO 的分离培养基上，在30 ℃培养48h。再挑取分离培养基上具有 的单菌 3 落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的 培养基上培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。 （2）优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌 液在30 ℃、150 r/min 条件下振荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中 含 量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有 （答出2 点即可）等特点。 （3）制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经 后用于发酵。其固定化方法为 。 （二）斑马鱼是一种模式动物，体外受精发育，胚胎透明、便于观察，可用于水质监测，基因功能分析以 及药物毒性与安全性评价等。 （1）由于人类活动产生的生活污水日益增多，大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体 ，导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼，可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染 程度。 （2）为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制，用 DNA 连接酶将该基因连接到质粒载 体形成 ，导入到大肠杆菌菌株 DH5α 中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基 因的 DH5α 阳性细胞克隆，质粒载体应含有 （答出2点即可）。提取质粒后，采用 法，将淘宝：学思创想 该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中，培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。 （3）为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选，可用 分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散 细胞作为初始材料进行 培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为 ，以提高斑马鱼胚胎细 胞克隆的形成率。 【答案】冷却 玻璃刮刀 较大透明圈 斜面 乙醇 耐酒精度高、耐酸高 灭菌 吸附法 富营养化 重组DNA分子 限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因 显 微注射 胰蛋白酶 原代 饲养层细胞 【详解】（一）（1）高压蒸汽灭菌刚结束时，培养基温度较高，要等培养基冷却后再加入3%体积的无水 乙醇。涂布分离法可用于单菌落分离，使用玻璃刮刀将待分离的菌液涂布到分离培养基的整个平面上。醋 酸菌发酵产生的醋酸会使培养基中的CaCO 分解，形成透明圈。菌落小，透明圈大，代表着高产醋酸菌。 3 菌种的贮存方法：在无菌操作下将单菌落用接种环取出，再用划线法接种在斜面培养基上，培养24h后， 置于4℃冰箱中保存。 （2）醋酸发酵结束的标志性：产物不再增加（醋酸浓度不再上升）或原料消耗到最低值（乙醇含量达到 最低）。优质菌种不光要产酸高，还要耐高酸，同时还要耐酒精（原料）等特点。 （3）我们在利用微生物时，常常要求所利用的微生物不被其他微生物污染。因此，在培养微生物时必须 进行无菌操作，所以作为固定化介质的甘蔗渣需要经过灭菌处理。甘蔗渣类似果醋发酵装置中的锯末，可 使醋杆菌吸附在甘蔗渣上进行发酵。 （二）（1）生活污水富含N、P，未经处理就大量排放，会导致水体富营养化，导致藻类大量繁殖形成水 华或赤潮。 （2）具有相同黏性末端的目的基因和载体DNA（如质粒），经DNA连接酶处理后，会形成重组DNA分 子。与目的基因相同的限制性核酸内切酶识别序列，可以确保限制性内切酶处理后与目的基因形成相同的 黏性末端，以便于和目的基因的连接。标记基因（抗生素抗性基因）的存在，便于筛选含有目的基因的受 体细胞。动物基因工程，通常采用显微注射法将重组DNA分子导入动物受精卵中。 （3）使用胰蛋白酶处理囊胚的内细胞团，借助酶的专一性，可分解细胞间质的蛋白质，让细胞分散，便 于培养。将分散的细胞初次在卡氏瓶中培养，称之为原代培养。提高细胞克隆形成率的措施有：选择适宜 的培养基、添加血清（胎牛血清最好）、饲养层细胞（滋养细胞如经射线照射本身失去增殖力的小鼠成纤 维细胞）支持生长、激素（胰岛素等）刺激、使用CO 培养箱、调节pH等。 2 32．（2021·湖南·统考高考真题）大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可 达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤 维素分解菌。回答下列问题： （1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 。为筛选纤维素分解菌，将大 熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以 为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分 类属于 培养基。 （2）配制的培养基必须进行 灭菌处理，目的是 。检测固体培养基灭菌效果的 常用方法是 。 （3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路 。 （4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下 进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 ，理由是 。 菌 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%） 株 A 2.00 1.51 24.50 16.14淘宝：学思创想 B 2.00 1.53 23.50 14.92 C 2.00 1.42 29.00 23.32 【答案】C 酶、C 酶和葡萄糖苷酶 纤维素 选择 高压蒸汽 1 x 为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） 不接种培养（或空白培养 ） 将 大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对 菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 C 接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大 【详解】（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C 酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前 1 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。在用纤维素作为唯一碳源的培养基 中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样 品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和 鉴别培养基，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。 （2）配制培养基的常用高压蒸汽灭菌，即将培养基置于压力100 kPa、温度121℃条件下维持15～30分钟， 目的是为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培 养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌 彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。 （3）为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，在适宜的条件下对大熊猫 新鲜粪便中纤维素分解菌进行纯化并计数时，对照组应该涂布等量的无菌水。将大熊猫新鲜粪便样液稀释 适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板 进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。 （4）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知， 在适宜的条件下，C菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维 素分解菌产生的纤维素酶活力最大。 〖2020年高考真题〗 33．（2020·江苏·统考高考真题）为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图 所示。下列叙述正确的是（ ） A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整 B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落 C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的 D．菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色 【答案】B淘宝：学思创想 【详解】A、倒平板后无需晃动，A错误； B、Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确； C、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误； D、刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解 后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，D错误。 故选B。 34．（2020·江苏·统考高考真题）甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验，结果 如下图所示。出现乙组实验结果的原因可能为（ ） A．CaCl 溶液浓度过高 B．海藻酸钠溶液浓度过高 2 C．注射器滴加速度过慢 D．滴加时注射器出口浸入到CaCl 溶液中 2 【答案】B 【详解】A、CaCl 溶液浓度过大，会导致凝胶珠硬度大，易开裂；A错误； 2 B、海藻酸钠溶液浓度过高会导致凝胶珠呈蝌蚪状，B正确； C、注射器滴加速度过快会导致凝胶珠呈蝌蚪状，C错误； D、注射器离液面过近会导致凝胶珠呈蝌蚪状，而非注射器口侵入到CaCl 溶液中，D错误 2 故选B。 35．（2020·山东·统考高考真题）野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸 依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株 N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时 间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到 基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是（ ） A．操作过程中出现杂菌污染 B．M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸 C．混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质 D．混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变 【答案】B 【详解】A.操作过程当中出现杂菌污染，基本培养基上生长的为杂菌，A合理； B.若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸形成的菌落，需要MN混合在一起才能生存，而该菌落来自 于单个细菌形成的菌落，而题干中进行了充分稀释，单个细菌缺少必须的氨基酸，不能形成菌落，B不合 理； C.M、N菌株混合培养后在基本培养基上可以生存。推测可能是混合培养过程当中，菌株间发生了基因交 流，获得了对方的遗传物质，C合理； D.基因突变是不定向的，在混合培养过程中，菌株当中已突变的基因也可能再次发生突变得到可在基本培 养基上生存的野生型大肠杆菌，D合理。 故选B。 36．（2020·浙江·高考真题）下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是（ ）淘宝：学思创想 A．利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物 B．配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH C．酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒 D．适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化 【答案】A 【详解】A、利用尿素固体培养基，由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖，而保留利用尿素的 微生物，并非杀死，A错误； B、不同的微生物所需的pH不同，所以配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，B正确； C、酵母菌不能直接利用淀粉，应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌发酵得到糯 米酒，C正确； D、醋化醋杆菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸，D正确。 故选A。 37．（2020·浙江·统考高考真题）下列关于淀粉酶的叙述，错误的是 A．植物、动物和微生物能产生淀粉酶 B．固相淀粉酶比水溶液中的淀粉酶稳定性更高 C．枯草杆菌 淀粉酶的最适温度比唾液淀粉酶的高 D．淀粉被淀粉酶水解形成的糊精遇碘-碘化钾溶液不显色 【答案】D 【详解】A、淀粉酶可以分解淀粉，植物、动物和微生物都能产生淀粉酶，A正确； B、固相淀粉酶不溶于水，比水溶液中的淀粉酶稳定性更高，可以反复利用，B正确； C、枯草杆菌 淀粉酶的最适温度为50～75℃，比唾液淀粉酶的高，C正确； D、淀粉水解时一般先生成糊精（遇碘显红色），再生成麦芽糖（遇碘不显色），最终生成葡萄糖，D错 误。 故选D。 38．（2020·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与泡菜制作有关的问题： （1）用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生 ，从而使成品泡菜口 感较脆。同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是 。 （2）泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使 菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖， 会使 菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。 （3）从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行 ，再用 的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有 ，以便于观 察是否产酸。 （4）自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋杆菌，则其专用的培养基中应添加 。 （二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题： （1）为了获取某植物叶片无菌的原生质体，先将叶片经表面消毒并去除下表皮，再将其置于经 处 理的较高渗透压的混合酶液中。酶解后，经多次离心获得原生质体。然后测定该原生质体的活性，可采用 的方法有 （答出2点即可）。 （2）若要获得已知序列的抗病基因，可采用 或PCR的方法。为了提高目的基因和质粒重组的成功 率，选择使用 ，对含目的基因的DNA片段进行处理，使其两端形成不同的黏性末端，对质粒也进 行相同的处理，然后用DNA连接酶连接形成重组质粒。通过在大肠杆菌中 ，以获得大量的重组质 粒，最终将其导入原生质体中。淘宝：学思创想 （3）原生质体在培养过程中，只有重新形成 后，才可进行有丝分裂。多次分裂形成的小细胞团可 通过 或器官发生的途径再生植株。 【答案】果胶酶 细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质 喜好氧的 不耐酸的 稀释 涂布分离 酸碱指示剂 乙醇 过滤灭菌 染色法，渗透吸水或失 水 化学合成 两种限制性核酸内切酶 扩增 细胞壁 胚胎发生 【详解】（一）（1）用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜时，为抑制某些微生物产生果胶酶，从而使成品泡菜 口感较脆，可用热水短时处理。同时，该处理也会使细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得 营养物质，从而使泡菜发酵时间缩短。 （2）泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，形成无氧环境，会使喜好氧的菌被逐渐抑制。发酵中期， 乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，会使不耐酸的菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，又会抑制乳酸菌。 （3）从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行稀释， 再用涂布分离的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。为了便于观察是否产酸，该培养基必 须含有酸碱指示剂。 （4）自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。由于醋酸杆菌可以利用乙醇产生醋酸，若要筛选出醋杆菌， 则其专用的培养基中应添加乙醇。 （二） （1）为了获取某植物叶片无菌的原生质体，先将叶片经表面消毒并去除下表皮，再将其置于经过滤灭菌 处理的较高渗透压的混合酶液中。酶解后，经多次离心获得原生质体。可采用染色法、渗透吸水或失水的 方法测定该原生质体的活性。 （2）可采用人工合成或PCR的方法获得已知序列的抗病基因。对含目的基因的DNA片段进行处理，为使 其两端形成不同的黏性末端，需要选择使用两种限制性核酸内切酶，对质粒也进行相同的处理，为了提高 目的基因和质粒重组的成功率，然后用DNA连接酶连接形成重组质粒。通过在大肠杆菌中扩增，以获得 大量的重组质粒，最终将其导入原生质体中。 （3）原生质体在培养过程中，只有重新形成细胞壁后，才可进行有丝分裂。多次分裂形成的小细胞团可 通过胚胎发生或器官发生的途径再生植株。 39．（2020·江苏·统考高考真题）产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人 员开展了相关研究。请回答下列问题： （1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是 （填编号）。 编号 ① ② ③ ④ 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 高压蒸 灭菌方法 火焰灼烧 干热 臭氧 汽 （2）称取1．0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经 后，获得细胞密度不同 的菌悬液。分别取0．1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个 酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌 个。 （3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行 育种。将辐照 处理后的酵母菌涂布在以 为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进 行初筛，选择直径 的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。 （4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能， 进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株 进行后续相关研究，理由是 。淘宝：学思创想 【答案】 ④ 梯度稀释 4．6×105（或460000） 诱变 脂肪（或油脂） 较大 B 该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好 【详解】（1）培养基一般进行高压蒸汽灭菌，接种环可用火焰灼烧灭菌，培养皿一般通过干热灭菌，涂 布器应该用酒精引燃灭菌；故①②③正确，错误的是④。 （2）稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液，然后涂布到平板上。 根据题意，1.0g土壤样品转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经系列梯度稀释后，分别取0.1mL菌悬液 涂布在固体培养基上，则稀释的倍数为1000倍，其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落，则 总的稀释倍数为10000倍，故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。 （3）根据题意，欲提高酵母菌产酶能力，可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射，该育种方 式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株，可配制以脂肪为唯一碳源的培养基，将 辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上，形成单菌落；产脂肪酶能力越强的酵母菌，分解利用脂肪的能 力越强，菌落生长越好，一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选取直径较大的菌落即可。 （4）据题图分析可知，相同时间内，菌株B的细胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A 的脂肪剩余量，故进行相关研究可选择菌株B，原因是菌株B增殖速度快，单细胞蛋白的产量也高，同时 降解脂肪的能力强，净化效果更好。 40．（2020·全国·统考高考真题）某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污 染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实 验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。 回答下列问题： （1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是 。甲、乙培养基均属于 培养基。 （2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液， 且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。 （3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原 因可能是 （答出1点即可）。 （4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤 。 （5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即 。 【答案】 高压蒸汽灭菌 琼脂 选择 104 S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 取淤泥加入无菌水，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数 水、碳源、氮源和无机盐淘宝：学思创想 【详解】（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂； 甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。 （2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶 M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。 （3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。 （4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上， 培养后进行计数。 （5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。 〖2019年高考真题〗 41．（2019·上海·高考真题）下图表示利用β-糖苷酶时使用的一种酶的固定化技术，该技术是（ ） A．交联 B．包埋 C．沉淀 D．载体结合 【答案】A 【详解】根据以上分析可知，图示将β-糖苷酶通过化学键交联在一起，限制酶的移动，属于交联法。综上 所述，A正确，B、C、D错误。 故选A。 42．（2019·江苏·统考高考真题）下列关于加酶洗涤剂的叙述，错误的是 A．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶 B．用加酶洗涤剂能减少洗涤时间并节约用水 C．含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物 D．加酶洗衣粉中的蛋白酶是相对耐高温的 【答案】A 【详解】加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，A错误；加酶洗衣粉含酶 制剂，酶具有高效性，故可以节约洗涤时间、节约用水，B正确；棉织物的主要成分是纤维素，纤维素酶 可以使织物更蓬松，有利于洗去污渍，C正确；科学家通过基因工程生产出了耐酸、耐碱、忍受表面活性 剂和较高温度的酶，制作加酶洗衣粉，D正确。故选A。 43．（2019·江苏·统考高考真题）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 【详解】应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌，只有纤维素分解菌能够存活，A错误； 木材、秸秆中富含纤维素，故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌，B正确；用以纤维素为 唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的 实验，C正确；用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可以把纤维素分解成葡萄糖，提高饲用价值，D正 确。故选A。淘宝：学思创想 44．（2019·江苏·统考高考真题）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 【详解】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用 干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，A错误；为了防止杂菌污染，每次接种前后， 接种环都要进行灼烧灭菌，B正确；接种后，培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染，C 正确；分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体 培养基，D正确。故选A。 45．（2019·北京·统考高考真题）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。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌 5.1 11.2 2.2 Ⅰ 细菌 8.1 13.0 1.6 Ⅱ 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 【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要 对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由题 意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误； 淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力 越强，D正确。因此，本题答案选C。 46．（2019·全国·统考高考真题）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 。淘宝：学思创想 （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。 ①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。 ②一段时间后，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】 W 乙 乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W 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 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 【详解】（1）该研究小组的目标菌是能够降解物质W的细菌，而物质W是一种含氮有机物，故可作筛选 培养基中的氮源。 （2）研究小组的目标菌，是能够降解物质W的细菌，培养基中乙菌落的周围出现透明圈，说明乙菌落能 够降解物质W，故乙菌落为该小组的目标细菌。 （3）目标菌能够利用空气中的氮气作为氮源，故选用的筛选培养基不添加氮源，能够在无氮源的培养基 上生存的细菌便是目的细菌，故实验操作为：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）①C处作为空白对照，要排除作为溶剂的缓冲液对实验可能造成的影响，故需要在C处滴加缓冲液， 且保持滴加量相同；②培养基中的透明圈表示物质W被降解的情况，若C处不出现透明圈，则说明缓冲液 不能降解物质W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明物质W被降解的程度相近，即酶E与天然 酶降解物质W的能力相近。 （2019·上海·高考真题）2019 年 7 月，《上海市生活垃圾分类管理条例》施行，生活垃圾分类成为市民 的日常生活方式，生活垃圾分类中的湿垃圾是指可被微生物降解的有机物。 47．下列属于湿垃圾的是 。 ①剩余饭菜 ②玻璃碎片 ③植物落叶 ④过期面包 ⑤果皮果壳 48．湿垃圾降解后才能被植物利用，是因为根毛细胞难吸收 。 A．尿素 B．矿物质 C．HO D．大分子有机物 2 处理是垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。淘宝：学思创想 49．培养基中加入碳源是 。根据上图，将菌液接种到培养基的方法是 。 50．据图，菌落①与菌落②周围透明圈的大小不同，原因可能是两个菌群 。 A．对碘液分解能力不同 B．分泌的淀粉酶活性不同 C．合成淀粉量不同 D．受淀粉抑制程度不同 51．对筛选到的菌落①与菌落②进行鉴定，发现①属于真菌，②属于细菌，两者的本质区别是 。 A．细胞膜的成分 B．有无细胞结构 C．核糖体的有无 D．有无完整核膜 52．若垃圾分类不当，在湿垃圾中混入了过期的抗生素或电池等，将不利于微生物分解，原因是 。 A．会抑制微生物生长 B．是微生物的生长因子 C．促进有机物的合成 D．为微生物提供碳源和氮源 【答案】47．①③④⑤ 48．D 49．淀粉 稀释涂布平板法 50．B 51．D 52．A 【详解】47．根据题意可知，生活域圾分类中的湿垃圾是指可被微生物降解的有机物，则①剩余饭菜、③ 植物落叶、④过期面包和⑤果皮果壳都属于湿垃圾，而②玻璃碎片属于可回收物。综上所述，①③④⑤都 属于湿垃圾。 48．根据题意，湿垃圾是指可被微生物降解的有机物，通过微生物的分解作用将有机物分解为无机物后， 才能被植物的根系吸收利用。矿物质和水属于无机物可以被根系直接吸收利用，尿素属于重要的有机氮肥， 可以被土壤中的尿素分解菌分解为氨后被根系吸收利用，而大分子有机物由于细胞膜的选择透过性，不能 被根系直接利用，属于根系难以吸收的物质。综上所述，D符合题意，A、B、C不符合题意。故选D。 49．根据题意，筛选高效降解淀粉的菌种，即要获得淀粉酶高产菌株，则选择培养基中的碳源应为淀粉， 并且选择培养基一般为固体培养基。识图分析可知，图中菌株采用稀释涂布平板法方法进行接种，以便使 菌落分布较均匀，然后放在相同且适宜条件下培养。 50．根据题意，高效降解淀粉的菌种可以产生淀粉酶将培养基中的淀粉水解，因此可以用碘液鉴定培养基 中淀粉的分解情况，菌落形成后加入碘液染色，比较菌株菌落周围透明圈的大小。产生的淀粉酶活性越高， 淀粉分解量越多，培养基中筛选菌落周围透明圈越大，因此图中菌落①与菌落②周围透明圈的大小不同， 说明分泌的淀粉酶活性不同。综上所述，B正确，A、C、D错误。故选B。 51．根据题意，①属于真菌，②属于细菌，真菌属于真核生物，有以核膜为界限的细胞核，细菌属于原核 生物，没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核。综上所述，D正确，A、B、C错误。故选D。 52．根据题意可知，湿垃圾是指可被微生物降解的有机物，可以通过微生物的分解变废为宝重新利用，而 过期的抗生素或电池等属于有害垃圾，处理不当会污染环境，并最终对各种生物造成危害，因此有害垃圾 会抑制微生物的生长，不利于微生物分解。综上所述，A符合题意，B、C、D不符合题意。故选A。 53．（2019·全国·统考高考真题）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“NaNO ”）。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 。 3 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淘宝：学思创想 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】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 CO 作为碳源 倒置 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 灭菌 2 【详解】（1）葡萄糖只能为细菌提供碳源，硝酸钠为细菌提供无机盐，而蛋白胨既可以为细菌碳源，也 可以为细菌提供氮源；由于不同的细菌生长繁殖的最适宜pH是不同的，因此制备培养基时要根据所培养 的细菌的不同来调节培养基的pH；硝化细菌属于化能自养型微生物，其可以利用氨氧化释放的能量将空 气中的二氧化碳固定为有机物，因此硝化细菌可以在无碳培养基中生长。 （2）用平板培养细菌时，一般需要将平板倒置培养，以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 （3）由于每一大类微生物都有其独特的细胞形态，因而其菌落形态特征也各异，因此根据菌落的形态、 大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。 （4）有些使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。 54．（2019·全国·统考高考真题）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）。 Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X（5g/L）。 Ⅱ号培养基：氯化钠（5g/L），硝酸铵（3g/L），其他无机盐（适量），X（15g/L）。 Ⅲ号培养基：氯化钠（5g/L），硝酸铵（3g/L），其他无机盐（适量）。X（45g/L）。 回答下列问题。 （1）在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是 。Ⅱ、Ⅲ号培养基为微生物提供碳源的有机物 是 。 （2）若将土壤悬浮液种在Ⅱ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）Ⅱ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Ⅲ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】牛肉膏、蛋白胨 X 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 稀释涂布平板法 能量 合成其他物质的原料 【详解】（1）氮源是微生物生长需要的一类营养物质，是含氮化合物，可为微生物的生长提供氮元素， 牛肉膏、蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，因此在1号培养基中，可为微生 物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。碳源也是微生物生长所需要的一类营养物质，可为微生物的生长提供碳 元素，而有机物均含碳元素，II、III号培养基均含有有机物X，因此，II、III号培养基为微生物的生长提 供碳源的均为有机物X。 （2）由于II号培养基含有的碳源只有有机物X，因此若将土壤悬浮液接种在II号液体培养基中，培养一 段时间后，不能降解X的细菌由于无法获得碳源而无法增殖导致其比例减少。 （3）微生物的接种方法很多，最常用的有平板划线法与稀释涂布平板法，由于稀释涂布平板法中，稀释 度足够高的菌液经涂布培养后，在培养基表面形成的一个菌落是由菌液中的一个活菌繁殖而来，所以常用 来进行微生物的计数。 （4）丙酮酸参与有氧呼吸的第二阶段，能被分解产生能量，且丙酮酸可作为许多物质合成的中间产物， 因此其可为微生物的生长提供能量和合成其他物质的原料。淘宝：学思创想 〖2018年高考真题〗 1．（2018·海南·高考真题）将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中，在适 宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则下图中能正确 表示两种菌体生长趋势的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】本题考查微生物同化作用的方式，硝化细菌是自养生物，通过化能合成作用合成有机物以维持生 命活动；大肠杆菌属于异养生物，必须消耗现成的有机物才能维持正常的生命活动。 【详解】硝化细菌是自养生物，可以利用培养液中的无机盐、水及大气中的CO2，通过化能合成作用合成 有机物以维持生命活动，由于空间、营养等条件是有限的，其种群数量呈“S”型增长；大肠杆菌属于异养 生物，必须消耗现成的有机物才能维持正常的生命活动，故在只含无机盐的培养液中不能生存，其数量是 逐渐减少的，C表示的大肠杆菌和硝化细菌的生长曲线符合实际情况，A、B、D不符合。 故选C。 2．（2018·江苏·高考真题）花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图， 下列叙述正确的是 A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min B．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 【答案】C 【详解】【分析】植物组织培养指的是在无菌培养的条件下，将离体的植物器官（根、茎、叶、花、果实 等），组织（形成层、花药组织等），细胞（体细胞、生殖细胞等）以及原生质体等培养在人工配制的培 养基上，并给予适当的培养条件，使其长成完整植株的过程。 【详解】植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的花药需在70%乙醇溶液中浸泡30 秒，之后用无菌水清洗，次氯酸钠浸泡30分钟，再用无菌水清洗，以防止杂菌污染，A错误；过程②的培 养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素，以利于形成愈伤组织，B错误；过程③得到的植株是经过 花药离体培养和秋水仙素处理的，因此可筛选获得纯合的二倍体，C正确；过程④应将炼苗后的植株移栽 到消毒后的蛭石或珍珠岩中，而非培养基中，D错误。 5．（2018·江苏·高考真题）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。有些酵母可淘宝：学思创想 以利用工业废中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②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③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④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）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，步骤 ⑤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25×16型（1mm×lmm×O.1mm）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3×109 个活细胞的预期密度。 【答案】 pH 高压蒸汽 50℃ a、b、d 麦芽汁琼脂 氧气 无 30 【解析】配制培养基的操作步骤为称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌。据图分析， 从土壤样品中分离该类酵母菌的实验流程为：称量土壤→梯度稀释→平板浇注分离→划线纯化→扩大培养。 【详解】（1）配制培养基的操作步骤为称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌，因此微 生物的培养基配制好后应该先调节pH，再分装。常见的灭菌方法有：干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭 菌。培养基适宜用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。 （2）在步骤③中，待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板。 （3）在划线过程中，接种针、接种环使用前都必须灭菌，以防止杂菌污染，a正确；划线时应避免划破培 养基表面，否则将不能形成正常菌落，b正确；该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌， 不需要测定酵母菌中的甲醇含量，c错误；培养基中的甲醇浓度越高，此种培养基中得以生存的酵母菌利 用甲醇的能力越强，因此可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株，d正确。 （4）酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，因此为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和氧气 供应；台盼蓝是大分子物质，不能将活细胞染色，再根据25×16型的血球计数板：1毫升悬液中待测标本 （菌体）总数=80小方格内菌体数/80×400×104×稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入，因此要达到每毫 升3×109个活细胞的预期密度，理论上无色细胞数应该不少于（3×109）÷（1000×2×104×400÷80）=30个。 6．（2018·全国·高考真题）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，培养一段时间后会观察到菌落，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”或淘宝：学思创想 “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】 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 菌体快 速增殖 乙醇产生 酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软 【分析】本题主要考查酵母菌培养和分离的有关知识。酵母菌是兼性厌氧型的单细胞真菌，在有氧条件下， 进行有氧呼吸产生H2O和CO2，释放能量多，细胞增殖快；在无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精和 CO2，释放能量少，细胞增殖慢；常用的灭菌方法有：灼烧灭菌（主要用于接种工具灭菌）、干热灭菌 （用于待检灭菌的物品如金属、玻璃、陶瓷制品）、高压蒸汽灭菌（适用于培养基灭菌）；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，就可以得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；牛肉膏蛋白胨培养基属 于细菌培养基，麦芽汁琼脂培养基适合培养真菌，MS培养基是植物组织培养使用的培养基。 【详解】（1）麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌；该培养基应采用高压蒸 汽灭菌法灭菌；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。 （2）酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸产生H2O和CO2，释放能量多，细胞增殖快；若进 行无氧培养，进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，释放能量少，增殖慢。 （3）制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳， 二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得面包松软多孔。 7．（2018·全国·高考真题）在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下 列问题： （1）在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具 （填“可以”或“不可以”）放入干热灭菌箱中 进行干热灭菌。 （2）牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是 。 （3）密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能 ，在照射前，适量喷洒 ，可强化消毒效果。 （4）水厂供应的自来水通常是经过 （填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”）消毒的。 （5）某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原 因是 。 【答案】 可以 在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 破坏DNA结构 消毒液 氯气 未将锅内冷空气排尽 【详解】【分析】由题意“通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染”可知，本题考查的是“无菌技术”。理清 实验室和日常生产、生活中常用的消毒和灭菌方法是解答此题的关键。 【详解】（1）能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等可以放入 干热灭菌箱中进行干热灭菌。 （2）煮沸消毒法即在100℃煮沸5～6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢；巴氏消毒法即在70～75℃ 煮30 min或在80℃煮15min，可以杀死微生物，并且保证营养物质不被破坏。因此，与煮沸消毒法相比， 牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。 （3）因紫外线能破坏DNA结构，所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前，适量喷洒消 毒液，可强化消毒效果。 （4）通常乙醇消毒是75%的酒精，有气味，影响水质，不适宜消毒自来水；高锰酸钾本身有颜色，消毒淘宝：学思创想 后溶液呈紫红色，无法使用；因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。 （5）采用高压蒸汽灭菌时，锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未 将锅内冷空气排尽，则会出现压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度的现象。 8．（2018·全国·高考真题）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）。氮源进入细菌后，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 出能产生淀粉酶的微生物，加入的显色剂是 ，该方法能筛选出产生淀粉酶微生物的原理 。 （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】 细菌 选择 碳源、无机盐 蛋白质、DNA、RNA 碘液 淀粉遇碘显蓝 色，产淀粉酶菌落周围淀粉被水解，形成透明圈 乙同学的结果中，1个平板的计数与另2个相差悬殊， 结果的重复性差 【分析】本题考查筛选某种微生物的原理，培养基的营养成分等相关知识点，在利用稀释涂布平板法统计 数目时，要注意稀释倍数的选取以及平板数一般要满足30-300个才符合要求。 【详解】（1）M培养基若用于真菌的筛选，说明M培养基能满足真菌的生长，而能抑制其它微生物的生 长，链霉素是一种抗生素，可以抑制细菌的生长。加入了链霉素的培养基能筛选出真菌，该培养基属于选 择培养基。 （2）微生物生长需要多种营养物质除氮源外，还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮元素是 蛋白质和核酸等生物大分子的组成元素，因此氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸 （DNA、RNA）。 （3）淀粉与碘液会变成蓝色，筛选产淀粉酶的微生物，依据淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀 粉被水解，形成透明圈，再根据透明圈，来筛选产淀粉酶的微生物。 （4）乙同学结果不合理，因为1个平板的计数结果与另2个相差悬殊较大，结果的重复性差，不能简单的 用其平均数作为最终结果。 9．（2018·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题： 某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。 (1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率（提取得到的果胶占原料质量的 百分率）显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗 (A．有助于清洗杂质和去除可 溶性糖 B．使植物组织变得松散 C．使有关酶失活 D．有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。 (2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂（乳酸菌菌液），其菌株起重要作 用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用 ，进行单菌落分离，然后将其 ，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。淘宝：学思创想 (3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底 酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题,可添加 使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加 ， 以解决汁液浑浊和沉淀问题。 (4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性， 然后主要优化各固定化酶反应器中的 （答出2点即可）、反应液pH和酶反应时间等因素。其中， 酶反应时间可通过 来调节。 （二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题。 (1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121均用限制性核酸内切酶EcoR I酶切，在切 口处形成 。选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121用DNA连接酶连接。在两个片段相邻 处形成 ，获得重组质粒。 (2)已知用CaCl 处理细菌，会改变其某些生理状态。取CaCl 处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行 2 2 混合等操作，使重组质粒进入农杆菌，完成 实验。在离心管中加入液体培养基，置于摇床慢速培 养一段时间，其目的是 ，从而表达卡那霉素抗性基因，并大量增殖。 (3)取田间不同品种水稻的幼胚，先进行 ，然后接种到培养基中培养，幼胚发生 形成愈伤组 织，并进行继代培养。用含重组质粒的农杆菌侵染愈伤组织，再培养愈伤组织，以便获得抗虫的转基因水 稻。影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有：培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比、以及 （答 2点即可）。 【答案】 C 划线分离法（或涂布分离法） 扩大培养 果胶酶和果胶甲酯酶 淀粉酶 使淀粉分解 固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量（或体积） 黏性末端 磷 酸二酯键 转化 使CaCl 处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态 消毒 脱分化 水稻的 2 基因型、愈伤组织继代的次数 【详解】试题分析：熟记并理解酶的研究与应用、微生物的实验室培养与分离、基因工程的基本操作程序、 植物组织培养技术等相关基础知识，形成清晰的知识网络。在此基础上，从题意中提取有效信息并对相关 的问题情境进行作答。 （一）(1)沸水漂洗，因高温会破坏蛋白质的空间结构，进而使有关酶失活，C正确，A、C、D均错误。 (2)为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用划线分离法（或涂布分离法）进行单菌落分 离，然后将其扩大培养，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。 (3)蛋白酶和纤维素酶可分别催化蛋白质和纤维素分解。在将以上提取过果胶和淀粉后的剩渣制成的汁液， 经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，仍存在浑浊和沉淀问题，说明该汁液中仍有少量的果胶和淀粉，可 添加果胶酶和果胶甲酯酶使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加淀粉酶使淀粉分解，以解决汁液浑浊和沉 淀问题。 (4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性， 然后主要优化各固定化酶反应器中的固定化酶的量、反应液温度、反应液pH和酶反应时间等因素。其中， 酶反应时间可通过控制反应器液体流最（或体积）来调节。 （二）(1) 用限制性核酸内切酶EcoR I酶切含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121，可 在切口处形成黏性末端。用DNA连接酶连接含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121，可在两个片段相 邻处形成磷酸二酯键，获得重组质粒。 (2) 取CaCl 处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作，使重组质粒进入农杆菌，完成转化实 2 验。在离心管中加入液体培养基，置于摇床慢速培养一段时间，其目的是：使CaCl 处理过的农杆菌恢复 2 细胞的正常状态。 (3)在进行植物组织培养时，取田间不同品种水稻的幼胚，先进行消毒，以清除其表面附着的微生物；然后 接种到培养基中培养，幼胚发生脱分化形成愈伤组织，并进行继代培养。影响愈伤组织能否成功再生出植 株的因素有：培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比、以及水稻的基因型、愈伤组织继代的次数等。淘宝：学思创想 〖2017年高考真题〗 1．（2017·上海·高考真题）硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中，其部分代谢反应如图所示，下列关 于硝化细菌的培养条件的描述正确的是（ ） A．碳源为葡萄糖 B．培养时需隔绝空气 C．氮源是氨气 D．培养时需冷藏 【答案】C 【分析】培养基中需要具备碳源、氮源、无机盐、水等，另外在考虑温度、PH等条件。土壤中的硝化细 菌能进行化能合成作用，硝化细菌能利用氨气氧化释放的能量把二氧化碳和水合成有机物，属于自养生物， 因此选择提供无机碳源、无机氮源。 【详解】A、土壤中的硝化细菌能进行化能合成作用，培养基中不需要有机碳源，其碳源为二氧化碳，A 错误； B、硝化细菌能利用NH3氧化释放的能量把二氧化碳和水合成有机物，所以培养时不能隔绝空气，B错误； C、硝化细菌的培养过程中氮源是氨气，C正确； D、硝化细菌能利用NH3氧化释放的能量把二氧化碳和水合成有机物，需要酶的催化作用，所以培养时需 要适宜的温度，D错误。 故选C。 2．（2017·上海·高考真题）在培养基配制和微生物接种的过程中，确保无杂菌污染被称为无菌操作。图中， 符合无菌操作要求的有 A．①②③④ B．①②③⑤ C．①③④⑤ D．②③④⑤ 【答案】B 【详解】在培养基配制和微生物接种的过程中，无菌操作包括实验仪器、培养基、接种环境和操作人员等 都要采取一定消毒和灭菌的操作，以尽可能保证无杂菌污染。图解中只有④接种前培养皿在火焰上灼烧的 操作不正确，因为作为实验仪器和设备的灭菌需要高压蒸汽灭菌才可能更彻底，其余操作都是正确的无菌 操作要求的，所以选B。 3．（2017·浙江·高考真题）回答下列（一）（二）小题 （一）请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关问题 （1）LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入一定量的蒸馏水溶解，再加 ， 灭菌备用。 （2）尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液用 灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂淘宝：学思创想 漏斗 ，故用于过滤细菌。然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。 （3）取适量含产脲酶细菌的10-4、10-5两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养 基上，培养48h，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是 （A．10-5稀释液+尿素固体培养基 B． 10-5稀释液+LB固体培养基 C． 10-4稀释液+尿素固体培养基 D．10-4稀释液+LB固体培养基）。在尿素 固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现 ，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生 所致。 （4）制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶，装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用是 。 （二）某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答： （1）原生质体的分离：在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5mol/L甘露醇（维持较高渗透 压）的 混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。 （2）原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。此时，应该 培 养基中甘露醇浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。途径一：细胞 团经球形胚、 和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养 基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是 ， 胚性细胞的主要特点是： 。 （A．液泡小、细胞核小 B．液泡大，细胞核大 C．液泡大，细胞核小 D．液泡小、细胞核大） （3）为了对烟草的某些性状进行改良，分离的到两种烟草的原生质体后，通过 方法将他们的遗 传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA，采用 扩增相关 基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。 【答案】 琼脂 高压蒸汽 孔径小，细菌不能滤过 A 红色环 氨（或NH3） 除去游离的脲酶 纤维素酶和果胶酶 降低 心形胚 细胞分裂素 D 原生质体融 合 PCR 【分析】本题主要考查培养基、酶固定化、植物组织培养等相关知识，要求考生熟记和掌握相关知识点的 要点，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。 【详解】（一） （1）固体培养基常用琼脂作为凝固剂，LB固体培养基加入一定的蒸馏水后再加琼脂。 （2）对溶液、培养基等灭菌，常用的方法是高压蒸汽灭菌；用G6玻璃漏斗，因为G6玻璃砂漏斗孔径比 细菌小，达到过滤除菌的目的。 （3）产生脲酶细菌菌落数目多，需稀释倍数较少，且使用含有尿素溶液的培养基，故选A；由于脲酶能 催化尿素产生NH3，NH3易溶于水形成具有碱性的氨水，培养基中含酚红，使培养基变成红色环。 （4）在固定化酶过程中，有部分酶没有被固定在固相载体上，所以冲洗的目的是除去没有被固定的游离 脲酶。 （二） （1）制备烟草原生质体时需要除去细胞壁，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果 胶酶除去植物细胞壁； （2）原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞的过程中，应该降低培养 基中甘露醇浓度，以利用胚性细胞继续培养形成细胞团。胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径 形成再生植株，途径一：细胞团经球形胚、心形胚和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈 伤组织，然后在发芽培养基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。其过程中愈伤组织诱导产生芽 的培养基中需要的细胞分裂素的比例较高，胚性细胞的主要特点是液泡小，细胞核大。 （3）为了对烟草的某些性状进行改良，分离的到两种烟草的原生质体后，通过原生质体融合的方法将他 们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA，采用PCR技术扩 增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。 4．（2017·江苏·高考真题）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。小明同学准备依淘宝：学思创想 据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题: （1）酚降解菌富集培养基含有 蛋白胨、KHPO 、MgSO 、苯酚和水，其中可作为碳源的有 。 2 4 4 （2）将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐 。以达到富集酚降解菌 的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步 ，以便于菌落计数与分离。制备平板培养 基时除了需要水、营养物质外，还必须添加 。 （3）下图为连续划线法示意图，在图中 （填图中序号）区域更易获得单菌落。 （4）采用比色测定法（使用苯酚显色剂）检测降解后的废水中苯酚残留量。先制 作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1 ~5号比色管的苯酚浓度应分别为 。 管号 1 2 3 4 5 6 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： ①5 ②10 ③20）倍后，再进行比色。 【答案】 蛋白胨、苯酚 增加 稀释涂布 凝固剂 ③ 0、0.2、0.4、0.6、0.8 ③ 【详解】（1）碳源是微生物生长的一类营养物，是含碳化合物，其中可作为碳源的有蛋白胨和苯酚。 （2）将采集到的样品接种培养的目的是富集酚降解菌，则苯酚用量应随转接次数增加而逐渐增加。平板 中菌落过于密集，说明菌种密度过大，应进一步稀释。平板培养基呈固态，应向其中添加凝固剂。 （3）下一次划线的起始端是上次划线的末端，随着划线的进行，菌种的密度越来越小，更易形成单菌落， 故③区域更易获得菌落。 （4）1号管为空白对照管，不加苯酚，6号管中苯酚浓度为1 mg/L，2~6号管苯酚浓为0~1 mg/L，可判断 浓度梯度为0.2 mg/L，则2~5号管中苯酚浓度分别是0.2、0.4、0.6、0.8mg/L。废水中苯酚溶液浓度为50 mg/ L，降解后约有21%的苯酚残留，则苯酚溶液浓度为10.5 mg/L，由于制作的比色管中苯酚浓度介于 0~1 mg/L间，则残留液需稀释20倍后，再进行比色。 5．（2017·全国·高考真题）某些土壤细菌可将尿素分解成CO 和NH ，供植物吸收和利用。回答下列问题： 2 3 （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CO 作为碳源，原因是 ，但可用葡萄糖作为碳 2 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” “NH NO ”或“尿素+NHNO ”）作为氮源，不选择其他两组的原因是 。 4 3 4 3 （3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH PO 和Na HPO ，其作用有 2 4 2 4 （答出两点即可）。淘宝：学思创想 【答案】 脲酶 分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO 来合成有机物 为细胞生物生 2 命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料 尿素 其他两组都含有NH NO ，能分解尿素的 4 3 细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH NO ，不能起到筛选作用 为细菌生长提供无机营养，作为缓 4 3 冲剂保持细胞生长过程中pH稳定 【分析】考查微生物分离，培养，培养基中物质作用相关知识。 【详解】（1）细菌分解尿素是由于细菌体内合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者， 而不是生产者，只有生产者才能利用CO 作为碳源合成有机物，而分解尿素的细菌是异养型生物，不能利 2 用CO 来合成有机物。进入细菌体内的葡萄糖的主要作用：为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物 2 的合成提供原料。 （2）筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，对于“NH NO ”或“尿素+NHNO ”均含有无 4 3 4 3 机氮源，不能起到筛选作用。 （3）KH PO 和Na HPO 为微生物提供P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子，还可作为缓冲剂保持细胞 2 4 2 4 生长过程中pH稳定。 〖2016年高考真题〗 1．（2016·江苏·高考真题）漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是 分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述错误的是（ ） 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，在通过划线进一步纯化 D．在适宜温度下，接种后的斜面培养基上菌落长成后，可在低温下临时保存菌株 【答案】A 【详解】A、生活污水中含有大量微生物，而漆酶属于木质降解酶类，因此污水中不一定含有产漆酶的菌 株，A错误； B、筛选生活污水中含有大量微生物，筛选培养基中需要加入漆酶的底物，只有产生漆酶的微生物才能在 该培养基上生长，进而通过菌落特征挑出产漆酶的菌落， B正确； C、在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化，C正确； D、在适宜温度下，接种后的斜面培养基上菌落长成后，可在低温下临时保存菌株，D正确。 故选A。 2．（2016·江苏·高考真题）为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗， 是目前重要的生产手段（工艺流程见下图）。下列叙述中错误的是淘宝：学思创想 A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似 B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶 C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅 D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素 【答案】BD 【详解】试题分析：在仿旧和去污中，纤维素酶均作用于衣物，二者作用相似，A项正确；由于纤维素酶 较小，不能用包埋法固定化酶，B项错误；改变温度、酸碱度和处理时间均会影响酶作用的结果，控制仿 旧颜色的深浅，C项正确；纤维素酶催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解分解纤维素，D项错误。 3．（2016·上海·高考真题）回答下列有关微生物和酶工程的问题。 枯草芽孢杆菌盛产蛋白酶，后者在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值，且已大规模产业 化应用。 （1）在培养包括枯草芽孢杆菌在内的异养型微生物时，培养基营养成分应包括水和 （用 序号组合回答）。 ①淀粉 ②蛋白质 ③生长因子 ④葡萄糖 ⑤无机盐 为筛选枯草芽孢杆菌的蛋白酶高产株，将分别浸过不同菌株(a~e)的分泌物提取液及无菌水（f） 的无菌圆 纸片置于含某种高浓度蛋白质的平板培养基表面；在37℃恒温箱中放置2~3天，结果如左图。 （2）大规模产业化首选的菌株是 ；菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的原因是 。右图显示枯草芽孢杆菌的蛋白酶和其它酶的热稳定性数据，即酶在不同温度下保温足够长的时间，再在 酶活性最高的温度下测其酶活性。在该蛋白酶的工业化生产过程中，通常需对发酵液在60~70℃保温一定 时间，再制备酶制剂。 （3）在60~70℃保温一定时间的作用是 。 A．诱导蛋白酶的热稳定性 B．有利于发挥蛋白酶的最佳活性 C．裂解枯草芽孢杆菌细胞 D．大幅度降低发酵液中其他酶的活性 （4）枯草芽孢杆菌蛋白酶制备的合理工艺步骤应为 (选择正确的序号并排序)。 ①过滤 ②干燥 ③破碎 ④浓缩 【答案】 ①②③⑤/②③④⑤ a ①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足；②合成的蛋白酶 不分泌或分泌量不足；③分泌的蛋白酶活性低 D ①④② 【详解】（1）培养异养型微生物时，培养基营养成分应包括水、碳源、氮源、生长因子和无机盐。淘宝：学思创想 （2）含某种高浓度蛋白质的平板培养基上透明圈越大，说明蛋白酶含量越高。菌株b提取物周围没有形成 明显清晰区，可能是蛋白酶的合成、分泌或活性问题。 （3）据图18可知，60~70℃时其他酶活性很低，在60~70℃保温一定时间，可以大幅度降低发酵液中其他 酶的活性。 （4）枯草芽孢杆菌蛋白酶可以分泌到细胞外，因此不需破碎过程，经过滤、浓缩、干燥程序即可。 【点睛】解题关键是明确微生物培养的基本条件。本题易错点是未能注意枯草芽孢杆菌蛋白酶可以分泌到 细胞外。 4．（2016·全国·高考真题）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： ①配置培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、HO）； 2 ②制作无菌平板； ③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； ④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②，该培养基中的成分X通常 是 。 （2）步骤③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】 牛肉膏、蛋白胨 琼脂 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 污染 不正确 【详解】（1）依据配制培养基的成分可知：该培养基中微生物所需的氮来源于牛肉膏、蛋白胨。因为该 实验是 “用平板收集教室空气中的微生物”，所使用的培养基应为固体培养基，配制时，需加入凝固剂， 据此推知：该培养基中的成分X通常是琼脂。 （2）依题意可知，该实验的目的是：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。所以步骤③中，实验组的操作是：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，以收集教室不同高度空气中的微生物。 （3）设置的空白对照组，在整个实验过程中没有用来收集空气中的微生物，若空白对照组的一个平板上 出现了6个菌落，说明培养基的配制是不成功的，在此次调查中出现了污染现象，所以若将30（即36-6） 个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确。 考点：本题考查微生物的培养与应用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内 在联系，形成知识网络结构的能力。 5．（2016·全国·高考真题）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】 无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落 鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸 具有透明圈 甘油淘宝：学思创想 【详解】（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释；进行梯度稀释的理由是 在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌 落。 （2）在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的 识别和分离；分离纯化时应挑选出在平板上有溶钙圈的菌落作为候选菌。 （3）乳酸菌在-20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的甘油。 6．（2016·四川·高考真题）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。 （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】 尿素 酚红 红 稀释涂布平板法 1.75 少 UGA 115 【详解】试题分析：（1）脲酶能够催化尿素分解为氨，故图中选择培养基应以尿素作为唯一氮源。由于 尿素被分解成了氮，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，使酚红指示剂变红色。 （2）用于计数细菌菌落数接种方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数应介于30~300之间，故选择细菌菌 落数为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中的细菌数量为（156+178+191）/ 3÷0.1×105=1.75×108。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，故用此方法测得的细菌 数偏低。 （3）密码子由三个相邻的碱基组成，271个碱基和后面2个碱基一起共构成91个密码子，插入的70个核 苷酸和后面2个碱基一起共构成24个密码子，后面是UGA，是终止密码，翻译结束，表达的蛋白质含115 个氨基酸。 〖2015年高考真题〗 1．（2015·江苏·高考真题）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．用记号笔标记培养皿中菌落时，不能标记在皿盖上 C．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淘宝：学思创想 D．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落 【答案】B 【分析】在利用微生物时，常要求所利用的微生物不被其他微生物污染，因此在培养微生物时必须进行无 菌操作，无菌操作包括灭菌和消毒两种方式：消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法；灭菌的 方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。微生物的分离方法中最常用的是划线分离法和涂布分离法， 常用来统计样品活菌数目的方法是涂布分离法。 【详解】A、高压灭菌加热结束，等待压力表指针回到0，且温度下降后，才能打开放气阀，开启锅盖， 若压力未降至0就打开放气阀，会因压力骤然降低而造成培养基剧烈沸腾，并冲出管口或瓶口，污染棉塞， 以致培养微生物时引起杂菌污染，A错误； B、用记号笔标记培养皿中菌落时，不能标记在皿盖上，而应标记在皿底上，B正确； C、倒平板时，不能将培养皿盖完全打开，而应只打开一条稍大于瓶口的缝隙，防止空气中的杂菌污染培 养基，C错误； D、接种环在火焰上灼烧灭菌后，待冷却后才可以挑取菌落，否则高温会杀死待接种细菌，D错误。 故选B。 2．（2015·上海·高考真题）在涂布有大肠杆菌的培养基上进行抑菌实验，在a、b、c处分别贴浸有不同抗 生素（浓度相同）的无菌滤纸片，d处滤纸片浸有无菌水。培养后的结果如下图。以下判断错误的是 A．a处抑菌效果小于b处 B．b处的滤纸片没有沥干 C．c处抗生素无效 D．d为对照 【答案】A 【详解】透明圈大的抑菌效果好，透明圈小的抑菌效果弱。d为空白对照，与d处的比较可说明a处抑菌 效果大于b处；A错误，D正确。 B处透明圈不规则，可说明 b处的滤纸片没有沥干；B正确。 C处的与d处相同，说明c处抗生素无效；C正确。 3．（2015·四川·高考真题）下列是以酵母菌为材料进行的实验，有关叙述错误的是（ ） A．探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO 2 B．用酵母菌发酵酿制果酒，选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精 C．探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰 D．用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板 【答案】C 【详解】酵母菌呼吸作用产生的CO2可使橙色的溴麝香草酚蓝水溶液来检测，颜色变化：由蓝变绿再变黄； A正确。在酸性条件下，酒精可与重铬酸钾反应呈灰绿色；B正确。探究酵母菌种群数量变化时可形成自 身前后对照，无需设置空白对照；C错误。用稀释涂布平板法培养计数，为保证实验结果可靠，应选择有 30～300菌落数的平板进行计数；D正确。 4．（2015·山东·高考真题）【生物—生物技术实践】淘宝：学思创想 乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下： (1)筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是 。从功能上讲，这种培养基属于 。 (2)培养微生物L前，宜采用 方法对接种环进行灭菌。 (3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说 明其分子量越 . (4)乳糖酶宜采用化学结合法（共价键结合法）进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的 确定 其应用价值。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括 、 、离子吸附法及交联 法等。 【答案】 乳糖 凝固剂 选择培养基 灼烧 小 （酶）活性[或（酶）活力] 包埋法 物理吸附法 【详解】（1）已知乳糖乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用 乳糖作为培养基中的唯一碳源，培养基中琼脂的作用是凝固剂，从功能上讲，这种培养基属于选择培养基。 （2）为了避免杂菌污染，在培养微生物前，对接种环等接种工具应采用灼烧灭菌。 （3）用电泳法纯化乳糖酶时，若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越小，电泳速度越 快。 （4）固定化酶的应用价值与酶的活性（或活力）有关，因此用化学结合法固定化乳糖酶时，可通过检测 固定化乳糖酶的活性（或活力）来确定其应用价值。固定酶化的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附 法、离子吸附法及交联法等。 5．（2015·上海·高考真题）回答下列有关微生物的问题。 霍乱弧菌（如图）经口感染，通过胃到达小肠，在小肠黏膜细胞的表面生长繁殖并产生霍乱肠毒素，后者 导致感染人群腹泻甚至死亡。 （1）霍乱弧菌能穿透粘液层（分布于小肠黏膜细胞表面）通常借助于 。 A．肠道的蠕动 B．消化液的流动 C．细菌鞭毛的运动 D．小肠上皮细胞微绒毛的摆动 用含硫代硫酸钠、柠檬酸钠、胆酸钠、蔗糖的TCBS培养基（pH8.6）能从天然样品中有效地分离出霍乱弧 菌。 （2）这种TCBS培养基属于 。 A．酸性通用 B．碱性通用 C．酸性选择 D．碱性选择 研究显示、霍乱肠毒素为蛋白质，其编码基因位于CTX噬菌体基因组中．无毒型霍乱弧菌经CTX噬菌体 感染后，会转变为产毒素的菌株，且其子代细菌即便在无噬菌体感染的条件下，同样能稳定维持其产毒素 特性。 （3）造成霍乱弧菌这一特点的机制可能是 。 A．霍乱肠毒素在霍乱弧菌细胞分裂时分裂子代细胞 B．霍乱肠毒素能选择性杀死不含毒素编码基因的霍乱弧菌淘宝：学思创想 C．CTX噬菌体感染霍乱弧菌后增殖了大量且稳定的噬菌体 D．CTX噬菌体在感染霍乱弧菌期间将其基因组插入至宿主基因组上 （4）不食不洁生水和生贝壳类海产品是防止霍乱发生措施之一，这属于传染病预防措施中的 。 （5）下列各图中，能准确反映霍乱弧菌疫苗接种者血清中抗霍乱弧菌抗体的浓度随时间变化趋势的是 。 【答案】 C D D 切断传播途径 A 【详解】（1）肠道的蠕动和消化液的流动，可以帮助消化和吸收，但不能帮助霍乱弧菌穿透粘液层，故 AB错误；从图中可以看出，霍乱弧菌有鞭毛，鞭毛的运动可以帮助细菌的运动，因此霍乱弧菌可以借助 鞭毛的运动穿透粘液层，故C正确；小肠上皮细胞微绒毛的摆动有利于营养物质的吸收，故D错误。 （2）根据题意，TCBS培养基的pH为8.6，pH为碱性，由于该培养基能够从天然样品中分离出霍乱弧菌， 说明该培养基属于选择培养基，因此该培养基能够在碱性条件下进行选择培养，故ABC错误，D正确。 （3）根据题意，霍乱肠毒素这种蛋白质的编码基因位于CTX噬菌体基因组中，无毒性的霍乱弧菌经过 CTX噬菌体感染后具有毒性，并且可以遗传，说明CTX噬菌体在感染霍乱弧菌期间将其基因组插入至宿 主基因组上，故D正确。 （4）传染病的预防主要有三种措施：控制传染源、切断传播途径、保护易感者，不食不洁生水和生贝壳 类海产品来预防霍乱，这属于切断传播途径的方法。 （5）由于二次免疫免疫反应快，发生的免疫效应强，产生的抗体数量多，故A正确；BCD都不具有二次 免疫的特点，故BCD错误。 【考点定位】细胞结构、微生物的实验室培养、噬菌体侵染细菌的过程、传染病的预防、免疫调节 6．（2015·江苏·高考真题）人工瘤胃模仿了牛羊等等反刍动物的胃,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） ①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④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，淘宝：学思创想 研究人员在刚果红培养基平板上，筛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 酶活性的结果见图2，推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵，理由是 。 【答案】（1）③ （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 ① （5）J4 发酵过程中会产热和产酸，J4菌 株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高 【详解】（1）稀释涂布平板法中，培养基位于培养皿中，无菌水用于稀释，涂布在酒精灯火焰旁进行， 以免杂菌污染，所以该过程不需要使用显微镜。 （2）若涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量过多，则会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果。 （3）若试管口粘附有培养基，则需用酒精棉球擦净，以免培养基污染棉塞。 （4）有透明降解菌说明纤维素被纤维素酶催化降解，则降解圈大小与纤维素酶的量与活性有关。降解圈 越大，说明降解纤维素能力最强，由图可知，①菌落周围的降解圈最大，说明降解纤维素能力最强 。 （5）由于发酵过程中会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，所以菌株J4更适合 用于人工瘤胃发酵。 7．（2015·全国·高考真题）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。请回答下列问题。 (1)用显微镜观察时，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，从功能上划分该培养基属于 培养基。 (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，一 般选用 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10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，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】 苏丹III（或者苏丹IV） 萃取法 油脂 选择 血细胞计数板 稀释涂布平板 45 40 【分析】植物有效成分的提取可用蒸馏法、压榨法或萃取法，因为植物油不挥发，所以不适合采用蒸馏法 提取，应用压榨法或萃取法提取。植物油中不含矿物质元素，只为微生物提供碳源，培养基灭菌常用高压 蒸汽灭菌，测定微生物的数量，可以用显微镜直接计数或稀释涂布平板法。分离出的脂肪酶要对其活性进淘宝：学思创想 行检测，以确定其实用价值。 【详解】（1）油脂可被苏丹Ⅲ染液或者苏丹IV染液染成橘黄色或红色；由于油脂不易挥发，所以常常采 用萃取法。 （2）脂肪酶的微生物B可以分解脂肪，故可以以脂肪为碳源的固体培养基进行培养，不产生脂肪酶的微 生物无法生存；从功能上看，该培养基属于选择性培养基。 （3）微生物B的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数，活菌用稀释涂布平板法。 （4）45℃降解10g油脂所需酶量最大，故酶活性最小；40℃温度下降解10g油脂所需酶量最小，故酶活性 最大，围绕40℃温度进行后续实验设计。 考点 2 传统发酵技术与应用 〖2024年高考真题〗 （2024·浙江·高考真题）阅读下列材料，完成下面小题。 柿子具有较高的营养价值和药用价值。采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋，提高了柿 子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。 1．下列关于酒精发酵和醋酸发酵的叙述，错误的是（ ） A．酒精发酵是吸能反应 B．酒精发酵在无氧条件下进行 C．醋酸发酵是放能反应 D．醋酸发酵在有氧条件下进行 2．下列关于柿子醋酿造过程的叙述，错误的是（ ） A．加酶榨汁环节加入果胶酶，有利于提高柿子汁产量 B．酒精发酵前可对柿子汁进行杀菌，以利于酒精发酵 C．若柿子酒的酒精度过高，应稀释后再用于醋酸发酵 D．用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味相同 【答案】1．A 2．D 【分析】酒精发酵是利用的酵母菌的无氧呼吸，需要的是无氧条件；醋酸发酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸， 需要的是有氧条件。 1．A、酒精发酵是利用的酵母菌的无氧呼吸，属于放能反应，A错误； B、酒精发酵是利用的酵母菌的无氧呼吸，需要的是无氧条件，B正确； C、醋酸发酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸，属于放能反应，C正确； D、醋酸发酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸，需要的是有氧条件，D正确。 故选A。 2．A、加酶榨汁环节加入果胶酶，破坏其细胞壁，有利于提高柿子汁产量，A正确； B、酒精发酵前可以可对柿子汁进行杀菌，再接种酵母菌，以利于酒精发酵，B正确； C、醋酸菌是好氧细菌当阳气糖原充足时可以将糖分解成醋酸，当缺少糖原时可以将乙醇转化为一圈，再 有乙醛转化为醋酸，因此若柿子酒的酒精度过高，应稀释后再用于醋酸发酵，C正确； D、用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不相同，D错误。 故选D。淘宝：学思创想 3．（2024·湖北·高考真题）制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于 食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A．食用醋的酸味主要来源于乙酸 B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 【答案】D 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖 源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变 为醋酸。 【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸，醋酸学名乙酸，A正确； B、醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确； C、在制醋时，缺失原料的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此醋酸菌体内含有催 化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确； D、醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。 故选D。 4．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再 发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌 的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO。有氧培养时，酵母菌增殖速度 2 明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。 (2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图 甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。 (3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O 浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌 2 接触O 的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（HO）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知HO 能扩散进 2 2 2 2 2 出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度HO 的培养基上，无氧培养 2 2 后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。 (4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到HO 溶液中， 2 2 无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到HO 溶液中，出现明显气泡。 2 2淘宝：学思创想 结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗HO 的伤害。 2 2 【答案】(1) 酒精/C HOH 能量 2 5 (2)无氧/无氧 (3)不能，该实验只能证明随着HO 浓度的持续上升，酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度加深)，但不能 2 2 证明酵母菌接触O 的最初阶段，细胞产生的HO 浓度会持续上升；该实验在无氧条件下从发酵罐中取出 2 2 2 酵母菌，接种到培养基上无氧培养，并没有创造O 浓度陡然变化的条件 2 (4)过氧化氢酶/H O 酶 2 2 【分析】（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。 【详解】（1）酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸，会产生酒精（C HOH）和CO。有氧培养时，酵母 2 5 2 菌进行有氧呼吸，有机物被彻底氧化分解，产生大量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少 量能量，故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。 （2）由图甲结果可知，无氧/无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无 氧/无氧。 （3）依据图乙结果可知，随着HO 浓度的持续上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受损程度加深），但不 2 2 能证明酵母菌接触O 的最初阶段，细胞产生的HO 浓度会持续上升；由题意可知，该实验在无氧条件下 2 2 2 从发酵罐中取出酵母菌，接种到含不同浓度HO 的培养基上进行无氧培养，并没有创造O 浓度陡然变化 2 2 2 的条件，所以不能完全证实上述推测。 （4）过氧化氢酶能催化HO 分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵 2 2 抗HO 的伤害。 2 2 〖2023年高考真题〗 （2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，完成下面小题。 小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要 有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌 在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。 1．小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确 的是（ ） A．有氧呼吸产生的[H]与O 结合，无氧呼吸产生的[H]不与O 结合 2 2 B．有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行 C．有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放 D．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 2．关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是（ ）淘宝：学思创想 A．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖 B．发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测 C．若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封不严 D．蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，立即密封可高效进行酒精发酵 【答案】1．A 2．D 【详解】1．A、有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O 结合生成水，无氧呼吸产生的[H]不与O 结合，A正 2 2 确； B、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二和第三阶段分别在线粒体基质和线粒体内膜中进行， 无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行，B错误； C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能散失，但无氧呼吸是不彻底的氧化分解过 程，大部分能量存留在酒精，C错误； D、有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化，只是酶的种类不同，D错误。 故选A。 2．A、由于酿酒酵母不能直接利用淀粉发酵产生酒精（乙醇），故糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶 将淀粉分解为葡萄糖，以供发酵利用，A正确； B、发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测，若存在酒精，则酒精与酸性的重铬酸 钾反应呈灰绿色，B正确； C、酿造过程中应在无氧条件下进行，若密封不严，会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸， C正确； D、蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅，以免杀死菌种，且需要在有氧条件下培养一段时间，让 酵母菌大量繁殖，此后再密封进行酒精发酵，D错误。 故选D。 3．（2023·山东·高考真题）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中； ②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。 下列说法正确的是（ ） A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 【答案】C 【详解】A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响， A错误； B、②盐水需要浸没全部菜料，造成无氧环境，有利于乳酸菌无氧呼吸，B错误； C、③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是排气减压、隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确； D、④检测泡菜中亚硝酸盐的含量，腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。 故选C。 〖2022年高考真题〗 4．（2022·湖南·高考真题）“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有，牧童遥指杏花村。” 徜徉古诗意境，思考科学问题。下列观点错误的是（ ） A．纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分淘宝：学思创想 B．杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性 C．花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联 D．“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸 【答案】D 【详解】A、生命活动离不开水，纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分，A正确； B、高等植物的生长发育受到环境因素调节，杏树在特定季节开花，体现了植物生长发育的季节周期性，B 正确； C、细胞开花过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程，花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过 程，又称细胞编程性死亡，故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联，C正确； D、“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下 大量繁殖，再在无氧条件下进行发酵，D错误。 故选D。 5．（2022·江苏·统考高考真题）在制作发酵食品的学生实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述错 误的有（ ） A．泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气 B．制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料 C．葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋 D．果酒发酵时温度宜控制在18-25℃，泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃ 【答案】ACD 【详解】A、乳酸菌属于厌氧菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，因此不能开盖放气，A错误； B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时 为了防止发酵过程中发酵液溢出，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，以保证乳酸菌进行无氧呼吸，B正确； C、醋酸菌为需氧菌，且发酵温度高于果酒的发酵温度，因此制作好葡萄酒后，除通入无菌空气，还需要 适当提高发酵装置的温度，C错误； D、果酒发酵时温度宜控制在18-25℃，果醋发酵时温度宜控制在30-35℃，泡菜的制作温度低于30-35℃， D错误。 故选ACD。 6．（2022·湖南·高考真题）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除 了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对 酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题: (1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是 ，工艺b是 （填“消毒”或“灭 菌”），采用工艺b的目的是 。 (2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿 素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有 （答出两种即可）。 (3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵生产脲酶，结果如图所示。推测 是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是 。淘宝：学思创想 (4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思 路 。 【答案】(1) 酵母菌 消毒 目的是杀死啤酒的中大多数微生物，并延长其保存期 (2)酚红 化学结合法、包埋法、物理吸附法 (3) pH 两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致，而维持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比 较而言，酶活力值始终要高 (4)方案一：配置一种选择培养基，筛选出产生EC降解酶的细菌，从细菌中分离得到EC降解酶，纯化的 EC降解酶进行固定化操作后，加入该黄酒中。 方案二：配置一种选择培养基，筛选出产生脲酶的细菌，从细菌中分离得到脲酶，纯化的脲酶进行固定化 操作后，在黄酒工艺流程的发酵环节中加入。 【详解】（1）制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去啤酒中部分微生 物，工艺b是消毒，目的是杀死啤酒的中大多数微生物，并延长其保存期。 （2）由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以 可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂 可以鉴别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高 酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持。固定化酶的方法包括化学 结合法、包埋法、物理吸附法等。 （3）对比两坐标曲线，两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致，说明培养时间不是决定因素；而维 持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比较而言，酶活力值始终要高，说明pH为6.5时，有利于酶结构 的稳定，故pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。 （4）从坐标图形看，利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。配置一种选择培养基，筛选 出产生EC降解酶的细菌，从细菌中分离得到EC降解酶，纯化的EC降解酶进行固定化操作后，加入该黄 酒中。或者配置一种选择培养基，筛选出产生脲酶的细菌，从细菌中分离得到脲酶，纯化的脲酶进行固定 化操作后，在黄酒工艺流程的发酵环节中加入。 〖2021年高考真题〗 7．（2021·江苏·高考真题）某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（ ） A．果酒发酵时，每日迅速打开瓶盖放气，避免空气回流进入发酵容器 B．果酒发酵时，用斐林试剂检测还原糖的含量，砖红色沉淀逐日增多 C．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵产生的气泡量 D．果醋发酵时，重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深 【答案】C 【详解】A、果酒发酵时，装置内会产生二氧化碳，应每日迅速拧松瓶盖放气，避免空气中的杂菌进入， A错误； B、果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色淘宝：学思创想 沉淀逐日减少，B错误； C、以酒精为底物进行醋酸发酵，酒精与氧气发生反应产生醋酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的 气泡量明显少于果酒发酵时，C正确； D、重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。 故选C。 8．（2021·海南·高考真题）关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（ ） A．发酵所利用的微生物都属于原核生物B．发酵过程都在无氧条件下进行 C．发酵过程都在同一温度下进行 D．发酵后形成的溶液都呈酸性 【答案】D 【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误； B、参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，因此果醋发酵需要有氧条件，B错误； C、不同的发酵产物需要的温度不同，C错误； D、果酒、果醋和泡菜发酵后形成的溶液都呈酸性，D正确。 故选D。 9．（2021·湖北·统考高考真题）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（ ） A．泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸 B．馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO 2 C．米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长 D．酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌 【答案】B 【详解】A、泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误； B、做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以进行有氧呼吸分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳 和水，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，B正确； C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误； D、酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。 故选B。 10．（2021·辽宁·统考高考真题）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌， 发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（ ） A．乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖 B．酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖 C．酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同 D．接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度 【答案】B 【详解】A、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，同时乙醇还可以抑制杂菌繁殖， A正确； B、酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸杆菌以二分裂的方式进行增殖，B错误； C、酵母菌发酵过程中先通气使其大量繁殖，再密闭发酵产乙醇；醋酸杆菌为好氧菌，需持续通入无菌氧 气，C正确； D、酵母菌适宜温度是18～25℃，醋酸杆菌最适温度为30～35℃，D正确。 故选B。淘宝：学思创想 11．（2021·山东·统考高考真题）葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（ ） A．无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖 B．自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌 C．葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的 D．制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加 【答案】D 【详解】A、酵母菌进行有氧呼吸获得能量大量繁殖，无氧条件下，发酵产生酒精，故无氧条件下酵母菌 能进行无氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正确； B、自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵母菌，B正确； C、葡萄皮中的色素进入发酵液使葡萄酒呈现颜色，C正确； D、制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量减少，D错误。 故选D。 12．（2021·浙江·统考高考真题）用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法 中错误的是（ ） A．将白萝卜切成小块 B．向容器中通入无菌空气 C．添加已经腌制过的泡菜汁 D．用沸水短时处理白萝卜块 【答案】B 【详解】A、将白萝卜切成小块可以扩大白萝卜与腌料的接触面积，缩短腌制时间，A正确； B、泡菜制作所需菌种为乳酸菌，制作过程中应保持无氧环境，向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错 误； C、泡菜汁中含有一定量的发酵菌种，所以在腌制过程中，加入一些已经腌制过泡菜汁可缩短腌制时间，C 正确； D、用沸水短时处理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品质，也可缩短腌制时间，D正确。 故选B。 〖2020年高考真题〗 13．（2020·江苏·统考高考真题）某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的 做法错误的是（ ） A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁 B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁 C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵 【答案】B 【详解】A、选择新鲜的葡萄洗1到2次，除去枝梗后榨汁，A正确； B、葡萄汁不能装满，需装至玻璃瓶的2/3空间，B错误； C、酒精发酵期间会产生二氧化碳，故需适时拧松瓶盖，防止发酵瓶爆裂，C正确； D、醋酸菌是好氧菌，故醋酸发酵时应去除瓶盖，加一层纱布，D正确。 故选B。 〖2019年高考真题〗 14．（2019·江苏·统考高考真题）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淘宝：学思创想 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 【详解】乳酸菌是一种严格的厌氧菌，有氧气存在时，其发酵会受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的过 程中，应一致处于密闭状态，否则会导致发酵失败，A错误；家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌 种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此均不是纯种发酵，B正确；果醋制作过程中，醋 酸菌有氧呼吸产生二氧化碳和水，二氧化碳溶于水形成碳酸，随着二氧化碳浓度的增加，溶液的 pH逐渐 降低；果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳与酒精，二氧化碳溶于水形成碳酸，随着二氧化碳 浓度的增加，溶液的pH逐渐降低，因此果酒、果醋制作过程中溶液的pH都是逐渐降低，C错误；毛霉主 要通过产生脂肪酶、蛋白酶参与腐乳发酵，D错误。 〖2018年高考真题〗 1．（2018·江苏·高考真题）某高校采用如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 【答案】B 【详解】【分析】葡萄酒发酵的原理是酵母菌的无氧呼吸，即葡萄糖在无氧条件下分解产生二氧化碳和酒 精并释放少量的能量，发酵的温度在18℃-25℃。 【详解】根据以上分析已知，果酒发酵的适宜温度为18℃-25℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行 降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此分解过程中不需要通入空气，B错误；无氧呼吸 产生了二氧化碳，但是没有消耗氧气，因此发酵罐中的气压不会低于大气压，C正确；葡萄酒发酵的原料 是糖类，因此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，D正确。 2．（2018·北京·高考真题）以下高中生物学实验中，操作不正确的是（ ） A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置 B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴 C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒） D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体 【答案】A淘宝：学思创想 【详解】【分析】该题考查高中几个主要实验的材料选择、试剂选择、操作步骤等 【详解】在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实 验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成 橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察 到，D正确，所以选A。 3．（2018·海南·高考真题）葡萄酒是葡萄汁经酵母菌发酵而成的，酿制葡萄酒的两个简易装置如图所示。 回答下列问题： （1）试管中的 X 溶液有助于维持甲装置的瓶中气压相对稳定，与乙装置相比，用甲装置酿制葡萄酒的优 点是 、 （答出两点即可）。 （2）葡萄汁装入甲装置时，要留有1/3的空间，这种做法的目的是 、 （答出两点即可）。 （3）某同学若用乙装置进行发酵，并设置两个不同处理组（乙 A 和乙 B），乙 A 装置中保留一定量的 氧气，乙 B 装置中没有氧气。在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙 A 和乙 B 中酒精含 量的变化趋势及乙 A 中氧气含量的变化趋势如曲线图丙所示。图中曲线 ①、②、③依次表示 、 、 含量的变化趋势。 （4）从细胞呼吸类型看，酵母菌属于 生物；从同化作用的类型看，酵母菌属于 （填“自 养”或“异养”） 生物。 【答案】 不需要开盖放气 避免了因开盖引起的杂菌污染 为酵母菌大量繁殖提供适量的氧 气 防止发酵旺盛时汁液溢出 乙A中的氧气 乙B中的酒精 乙A中的酒精 兼性厌 氧 异养 【分析】本题结合发酵过程图和实验装置图，考查果酒和果醋的制作，要求考生识记参与果酒和果醋制作 的微生物及其代谢类型，掌握果酒和果醋制作的原理和过程，结合图解准确答题。 【详解】（1）试管中的 X 溶液能够吸收酵母菌酒精发酵产生的CO，有助于维持甲装置的瓶中气压相对 2 稳定，果酒制作过程中除了能产生酒精，也会释放二氧化碳，因此要每隔12小时左右（一定的时间）将瓶 盖拧松一次，将二氧化碳排出。与乙装置相比，甲装置的优点是不需要开盖放气、避免了因开盖引起的杂 菌污染。 （2）葡萄汁装入甲装置时，留有约1/3的空间，这样做既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以 防止发酵旺盛时汁液溢出。 （3）乙 A 装置中保留一定量的氧气，酵母菌先进行有氧呼吸消耗氧气，氧气减少，然后再进行无氧呼吸 产生酒精和CO，酒精含量增加，乙B装置中没有氧气，只进行无氧呼吸，产生酒精和CO，酒精含量一 2 2 开始增加，因此在其他条件相同且适宜的情况下，测得一段时间内乙A中氧气含量的变化趋势如曲线①， 乙A中酒精含量的变化趋势如曲线③，乙B中的酒精含量的变化趋势如曲线②。 （4）酵母菌在有氧和无氧条件下均能生存，需要消耗营养物质，其异化作用类型是兼性厌氧型，其同化 类型为异养型。 〖2017年高考真题〗淘宝：学思创想 1．（2017·江苏·高考真题）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 【分析】腐乳的制作的原理： （1）腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，它是一种丝状真菌，新陈 代谢类型是异养需氧型。 （2）毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪 水解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、控制发酵温度的主要目的是利于毛霉的生长和代谢，A错误； B、腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用，B正确； C、毛霉的主要作用是产生蛋白酶和脂肪酶，分解蛋白质和脂肪，C错误； D、成品腐乳表面的粘性物质主要由毛霉产生，是匍匐菌丝，D错误。 故选B。 2．（2017·江苏·高考真题）如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是 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．果酒发酵过程中通入N，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸 2 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】D 【分析】果酒与果醋制作的比较 果酒制作 果醋制作 菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 来源 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖： 氧气、糖源充足时：C H O＋ 6 12 6 发酵 C H O＋6O→6CO＋6HO； 2O→2CHCOOH＋2CO＋2HO； 6 12 6 2 2 2 2 3 2 2 过程 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精： 缺少糖源、氧气充足时： C H O→2C HOH＋2CO C HOH＋O→CHCOOH＋HO 6 12 6 2 5 2 2 5 2 3 2 温度 一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃ 气体 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气淘宝：学思创想 时间 10～12天 7～8天 【详解】A、酵母菌属于兼性厌氧菌，醋酸菌属于需氧菌，控制氧气的进入，可以研究呼吸作用类型对发 酵的影响，A正确； B、果酒发酵初期通入氧气，酵母菌进行有氧呼吸，可以提供较多能量，使酵母菌快速繁殖，中期通入氮 气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B正确； C、温度影响酶活性，果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关，C正确； D、气体入口与气体出口不能交换使用，否则会使发酵液溢出，D错误。 故选D。 3．（2017·浙江·高考真题）回答下列小题 回答与酿酒和制醋有关的问题: （1）为了获得优良的酿酒红曲霉菌株,将原菌株的孢子诱变处理后制成较稀浓度的单孢子悬液,这样做的目 的是在培养时有利于获得 （2）大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后,用某酿酒酵母进行酒精发酵,发酵完毕后得到新鲜红曲酒,酒中乙醇浓度 不超过15%。其主要原因是当发酵液中的乙醇浓度接近15%时, (A．乙醇氧化逐渐增强直至平衡 B．葡萄糖分解逐渐增强直至平衡C．乙醇氧化逐渐减弱直至停止D．葡萄糖分解逐渐减弱直至停止)。 （3）已知葡萄糖与蒽酮试剂反应能产生颜色,采用光电比色法测定红曲酒中的葡萄糖含量的步骤如下:第一 步,标准曲线的制作。用蒸馏水配置 ,与蒽酮试剂反应后,用比色计测定,并制作以 的标 准曲线。第二步,样品处理。将待测酒样品通过活性炭脱色,其目的是 。第三步,样品测定与计算。 （4）影响红曲酒风味的主要因素,除了温度、pH、氧气等环境因素外,还有 (答出2点即可)。 （5）在红曲醋生产工艺中,将适量的红曲酒、水、醋化醋杆菌等混合。再添加一定量谷壳糠等制成松散的 发酵料,其目的是 ,以利于醋酸发酵。 回答与植物克隆和动物克隆有关的问题: （1）利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成 一个完整植株的 途径,二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。 另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用腋芽带的茎段培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植株,其原因是 腋芽中存在 。 （2）利用植物克隆培育新品种,一方面可利用带有目的基因的 侵染植株，或将目的基因通过 方法导入植物细胞、组织、器官获得转基因植株，另一方面利用异源植株的 进行融合产生杂 种植株,或利用异源植株在试管内进行 ,对其产生的胚进行培养产生杂种植株。 （3）下列属于植物克隆和动物克隆共有培养方法是（_____） A悬浮培养、器官培养 B．贴壁培养、传代培养 C．器官培养、愈伤组织培养 D原生质体培养、传代培养 【答案】 单菌落 D 一系列浓度的葡萄糖标准溶液 葡萄糖浓度与光密度值的关系 排除酒原有颜色的干扰 不同的菌株、不同的原料 增加通气性 器官发生 分生组织 农杆菌 显微注射 原生质体 受精 【分析】解答本题需要学生掌握果酒、果醋的制作原理及植物克隆的过程。酵母菌是异养兼性厌氧微生物， 在有氧气存在时，其进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧气存在时，其进行发酵，产物是酒精与二氧化碳； 醋酸菌是一种异养需氧型微生物，在当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少 糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。植物克隆就是植物组织培养的过程，是一种无性繁淘宝：学思创想 殖方式，即不需要经过受精过程，直接由母体的一部分直接形成新个体的繁殖方式。 【详解】回答与酿酒和制醋有关的问题: （1）为了获得优良的酿酒红曲霉菌株,将原菌株的孢子诱变处理后制成较稀浓度的单孢子悬液，这样做的 目的是在培养时有利于获得单菌落。 （2）在利用酵母菌进行酿酒过程中，乙醇浓度会越来越大，当发酵液中的乙醇浓度接近15%时，会对酵 母菌的繁殖起抑制作用，甚至杀死酵母菌，这样会导致葡萄糖分解逐渐减弱直至停止。故选D。 （3）用光电比色法测定红曲酒中的葡萄糖含量时，需要有标准的颜色作对比，因此用蒸馏水配置一系列 浓度的葡萄糖标准溶液，与蒽酮试剂反应后,用比色计测定,并制作以葡萄糖浓度与光密度值的关系的标准 曲线。待测酒品有颜色会干扰实验结果，为排除酒原有颜色的干扰，将待测酒样品通过活性炭脱色。 （4）在制作红曲酒过程中，温度、pH、氧气等环境因素均会影响酵母菌的繁殖，进而影响红曲酒风味， 除此之外，不同的菌株、不同的原料也会影响红曲酒风味。 （5）制作红曲醋的微生物是醋酸菌，其是一种好氧菌，将适量的红曲酒、水、醋化醋杆菌等混合。再添 加一定量谷壳糠等制成松散的发酵料，其目的是增加通气性，以利于醋酸发酵。 回答与植物克隆和动物克隆有关的问题: （1）利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径:一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成 一个完整植株的器官发生途径，二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。 由于胚芽中存在分生组织，其能够不断的分裂，所以也可不通过愈伤组织阶段而直接采用腋芽带的茎段培 养成丛状苗，再诱导生根获得再生植株。 （2）农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单 子叶植物没有感染能力，因此可将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，导入农杆菌，利用带有目的基因的 农杆菌侵染植株，通过显微注射方法导入植物细胞、组织、器官获得转基因植株。另一方面利用异源植株 的原生质体进行融合产生杂种植株，或利用异源植株在试管内进行受精，对其产生的胚进行培养产生杂种 植株。 （3）动物细胞培养即动物克隆的过程是：取动物组织或器官→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细 胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为 单个细胞制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→二氧化碳培养箱；植物组织培养属于植物克隆技术。 植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终 形成植物体。植物组织培养需要离体培养、无菌条件，植物激素（生长素和细胞分裂素）、一定的营养条 件、维持适宜的温度和一定的光照条件等。在植物组织细胞培养过程中，需要将植物愈伤组织通过液体悬 浮培养，分散成单细胞，这种单细胞能发育成胚状体。由以上分析可知，在植物克隆和动物克隆过程中， 共同的培养方法有悬浮培养、器官培养。故选：A。 4．（2017·海南·高考真题）[选修1：生物技术实践] 绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影 响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适 宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。淘宝：学思创想 （1）从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈 型。 （2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的 措施是 。 （3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法 是 。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是 。 （4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验 的自变量是 。 （5）与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供 （填“葡 萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是 。 【答案】 S 先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放 在氮营养缺乏的培养液继续培养 萃取 类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不 同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离 培养基中的氮营养浓 度 葡萄糖 在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质， 而纤维素不能被绿藻吸收利用 【详解】（1）图甲，与对照组比较，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长先增加后平稳，曲 线呈S型。 （2）由甲图可知，氮营养正常培养液绿藻增殖速度快；由乙图可知，缺氮营养液W含量高。故若要用少 量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到 细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养。 （3）根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是萃取。类胡萝卜素和叶 绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从 而将它们分离，这是纸层析法分离的原理。 （4）实验目的是研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，故自变量培养基中的氮营养浓度。 （5）绿藻黑暗中不能光合作用合成有机物，需要吸收葡萄糖满足生命活动的需要，而纤维素不能被绿藻 利用。 5．（2017·全国·高考真题）绿色植物甲含有物质W，该物质为无色针状晶体，易溶于极性有机溶剂，难溶 于水，且受热、受潮易分解。其提取流程为：植物甲→粉碎→加溶剂→振荡→收集提取液→活性炭处理→ 过滤去除活性炭→蒸馏（含回收溶剂）→重结晶→成品。回答下列问题： （1）在提取物质W时，最好应选用的一种原料是 （填“高温烘干”“晾干”或“新 鲜”）的植物甲，不宜选用其他两种的原因是 。 （2）提取物质W时，振荡的作用是 。 （3）活性炭具有很强的吸附能力，在提取过程中，用活性炭处理提取液的目的是 。 （4）现有丙酮（沸点56 ℃）、乙醇（沸点约78 ℃）两种溶剂，在提取物质W时，应选用丙酮作为提取 剂，理由是 。淘宝：学思创想 （5）该实验操作过程中应注意的事项是 （答出两点即可）。 【答案】 晾干 高温烘干过程中，植物甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提 取的极性有机溶剂会被稀释，进而降低对物质W的提取效果 使原料和溶剂充分混匀 去除提取液 中的色素 丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少 在温度较低的情况下操作，防火 【详解】（1）依据题干信息（受热、受潮易分解），应选择晾干的植物甲，因为高温烘干过程中，植物 甲中的物质W易被破坏；新鲜的植物甲含水量高，用于提取的极性有机溶剂会被稀释，进而降低对物质 W的提取效果。（2）振荡使原料和溶剂充分混匀。（3）根据题意，活性炭具有吸附能力，杂质色素易被 吸附。（4）根据题干信息，受热易分解，所以选择沸点低的丙酮。（5）根据题干信息，受热易分解，所 以注意控制温度；又因为用了丙酮，所以要注意防火。 6．（2017·全国·高考真题）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】 菌种 发酵时间 好氧菌 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 氨基酸和肽 脂肪酸和甘油 【试题分析】本题以传统发酵技术为背景，考查考生获取信息能力和解决问题的能力。从题干可知本实验 有两个自变量，不同的菌种和发酵时间；发酵容器内上层有氧气，发酵效果好，说明该发酵菌是好氧菌； 32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，无下降趋势说明发酵时间不够，需延长发酵 时间才能有下降趋势，才能确定最高点。 （1）根据题干信息可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。 （2）发酵容器内上层为有氧环境，底层为无氧环境，若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，则 说明该发酵菌是好氧（需氧）微生物。 （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，可在原操作的基础上，继续延长发酵时间，观测发酵效果，最好的 发酵效果所对应的时间即为最佳的发酵时间。 （4）从大豆到豆豉的过程中，蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂 肪酸。 7．（2017·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题： （1）制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用 蘸取少量的稀释液，在MRS 乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。下图所示的划线分 离操作，正确的是 。淘宝：学思创想 （2）泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐，其中醇类是由 进行厌氧呼吸产生。亚硝 酸盐对人体有害，为测定泡菜中亚硝酸盐含量，从泡菜中提取要硝酸盐，与 发生重氮化反应，再 与N-1-萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物。然后用光程为1cm 的 ，在550nm 光波下测定光密度 值，与由一直浓度梯度亚硝酸钠制作的 比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。 （3）已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。在一定的腌制时间内，随着腌制时间的延长，泡菜 中亚硝酸盐含量逐渐降低，是由于在厌氧和 环境下亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解。 （二）回答与生态工程有关的问题： （1）对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图如下，贯穿全过程的核心技术是 技术。 其中“过腹还田”的具体途径是 。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生沼气，这是利用了农 业生态工程中的 技术。 （2）农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的 技术提高经济和社 会效益。“退耕还林”后，林地的增加可以减少 ，更有利于受损生态系统的恢复。使用农药能有 效控制农业害虫，但也使生态系统的 减少，因此利用生物的 进行生物防治是今后的发展 方向。 【答案】 接种环 B 假丝酵母 对氨基苯磺酸 比色杯 标准曲线 酸性 物质的良性循环 通过农作物秸秆喂养家畜 家畜的粪便再作为肥料施投到农田 洁净可再生 的新能源开发 合理优化水土流失 生物多样性 种间关系 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划 线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着划线的延伸，菌数逐渐减少，最 后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经 培养后可形成单个菌落。 【详解】（一） （1）制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌，用无菌蒸馏水稀释后，再用接种环蘸取少量 的稀释液，在 MRS 乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。平板划线的过程为：烧灼接 种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等 再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将 最后一区的划线与第一区相连，因此B正确。 （2）醇类主要是乙醇，由酵母菌进行无氧呼吸产生。在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发淘宝：学思创想 生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，然后用光程为 1cm 的比色环，在 550nm 光波下测定光密度值，与已知浓度的亚硝酸钠制作的标准曲线比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。 （3）泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低，是由于在厌氧和酸性环境下亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解所导致的。 （二） （1）根据对农作物秸秆多途径利用的基本过程示意图可知，贯穿全过程的核心技术是物质的良性循环技 术。其中“过腹还田”的具体途径是秸秆→家畜→粪便→农田。将秸秆和动物粪便等通过微生物发酵产生 沼气，这是利用了农业生态工程中的洁净可再生的新能源开发技术。 （2）农业生产上，畜牧业依赖和受制于种植业，可以通过种植业和畜牧业的合理优化技术提高经济和社 会效益。“退耕还林”后，林地的增加可以减少水土流失，更有利于受损生态系统的恢复。使用农药能有 效控制农业害虫，但也使生态系统的生物多样性减少，因此利用生物的种间关系进行生物防治是今后的发 展方向。 〖2016年高考真题〗 1．（2016·江苏·高考真题）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，避免腐乳变质 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 【详解】A、加盐主要是为了抑制微生物生长，防止豆腐腐败变质，A错误； B、加料酒主要为了使腐乳具有独特的香味，B错误； C、发酵过程中起主要作用的是毛霉，C错误； D、实验室制作的腐乳可能灭菌不彻底，不宜直接食用，D正确。 故选D 2．（2016·四川·高考真题）下列有关实验操作或方法所导致结果的描述，不正确的是 A．用纸层析法分离色素时，若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠 B．用葡萄制作果醋时，若先通入空气再密封发酵可以增加醋酸含量提高品质 C．提取胡萝卜素时，若用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率降低 D．调查人群中色盲发病率时，若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高 【答案】B 【详解】试题分析：用纸层析法分离色素时，若滤液细线画得过粗，则色素分离的起点不同步，可能会导 致色素带出现重叠，A正确；醋酸菌属于需氧型微生物，通入空气后密封会导致醋酸菌死亡，不能产生醋 酸，B错误；胡萝卜素在酒精中的溶解度低于石油醚，故用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率 降低，C正确；调查人群中色盲发病率应在人群中调查，若在患者家系中调查将会导致所得结果偏高，D 正确。 3．（2016·天津·高考真题）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 。淘宝：学思创想 （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。 ① 发酵过程中,定期取样测定醋酸杆菌密度变化,趋势如右图。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 ，由此推断，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是 。 ②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 层醋醅有利于乳酸菌 繁殖，积累乳酸。 ③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变化，加剧了不同 种类乳酸菌的 ，淘汰了部分乳酸菌种类。 【答案】 在最适温度条件下催化能力最强 酵母菌 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） 种间竞争（或竞争） 【分析】醋酸发酵是利用醋酸菌,醋酸菌是需氧型的,乳酸发酵是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸. 【详解】（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。 （2）通气阶段可促进酵母菌的有氧呼吸，为酵母菌的繁殖提供能量，从而增加酵母菌数量。 （3）① 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先快速增长后趋于稳定。 A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足，环境中的营养物质和pH也会影响醋酸杆菌的种群密 度。 ② 乳酸菌为厌氧菌，颠倒前的B层和颠倒后的A层醋醅有利于乳酸菌的繁殖。 ③ 发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的竞争，淘汰了部分乳酸菌种类， 使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。 4．（2016·全国·高考真题）[生物——选修1：生物技术实践] 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①和②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③在 酵母菌细胞的 中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度淘宝：学思创想 。 （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】 细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 有氧 低于 原 不含有 【详解】（1）无氧呼吸在细胞质基质中进行，检测酒精用酸性重铬酸钾溶液，反应呈灰绿色，③为有氧 呼吸第三阶段，在线粒体内膜中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速 度块。 （2）醋酸菌是好氧菌，所以需要在有氧条件下进行醋酸发酵。 （3）醋酸发酵的温度高于酒精发酵的温度。 （4）醋酸杆菌属于原核生物，没有线粒体等复杂的细胞器。 5．（2016·天津·高考真题）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。 ①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如右图。据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌 密度变化的主要环境因素是 。 ②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 层醋醅有利于乳酸菌繁殖， 积累乳酸。 ③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变化，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) 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） 种间竞争（或竞 争） 【详解】（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。淘宝：学思创想 （2）通气阶段可促进酵母菌的有氧呼吸，为酵母菌的繁殖提供能量，从而增加酵母菌数量，有利于密闭 时获得更多的酒精产物。 （3）①A、B层颠倒后，B层醋酸杆菌获得的氧气较为充足，环境中的营养物质和pH也影响其种群密度。 ②乳酸菌为厌氧菌，颠倒前的B层和颠倒后的A层有利于乳酸菌的繁殖。 ③发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的竞争，淘汰了部分乳酸菌种类使成 熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。 〖2015年高考真题〗 1．（2015·江苏·高考真题）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 【详解】制作腐乳的微生物主要是毛霉，毛霉生长的适宜温度在15～18℃，将腐乳坯堆积起来会导致堆内 温度升高，影响毛霉生长，A正确；腐乳坯若被细菌污染，则腐乳坯表面会出现黏性物，B正确；勤向腐 乳坯表面喷水，会导致豆腐含水量过高，不有利于毛霉菌丝的生长，C错误；装坛阶段加入料酒，可有效 防止杂菌污染，D正确。故选C。 2．（2015·江苏·高考真题）如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CO 2 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 【详解】A、酵母菌首先进行有氧呼吸，而后进行无氧呼吸，发酵过程中由于营养物质的减少、有害代谢 产物的积累，pH的改变，酒精的产生速率逐渐减慢，A错误； B、集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2，B错误； C、发酵过程中酵母种群呈“S”型增长，而后减少，C错误； D、若酵液表面出现菌膜，属于醋酸菌，需氧型微生物，可能是发酵瓶漏气引起的，D正确。淘宝：学思创想 故选ABC。 3．（2015·全国·高考真题）回答与胡萝卜有关的问题： （1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是 （填“α·胡萝卜素”或“β·胡萝卜素”或“γ·胡萝卜 素”），该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子 ，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症， 该疾病称为 ，胡萝卜素是 （填“挥发性”或“非挥发性”）物质。 （2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时， （填“需要”或“不需要”）将鲜 活的岩藻干燥。 （3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的 作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种 的理由是 。 【答案】 β—胡萝卜素 维生素A 夜盲症 非挥发性 需要 乙酸乙酯 萃取 胡罗卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂 【详解】（1）胡萝卜中含有的主要是β—胡萝卜素，β—胡萝卜素可在人体内可转变成维生素A。夜盲症 是由于维生素A缺乏导致。胡萝卜素没有挥发性。 （2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，需要将新鲜的岩藻干燥。 （3）作为萃取胡萝卜素的萃取剂要有较高的沸点、能充分溶解胡萝卜素且与水不混溶。胡萝卜素虽可溶 于乙醇，但乙醇是水溶性有机溶剂，萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不能用乙醇做萃取剂。 考点 3 发酵工程与应用 〖2024年高考真题〗 1．（2024·江西·高考真题）井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变 种（JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长）发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于 JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是（ ） A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因 B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量 C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量 D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化 【答案】D 【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 2、 产品不同，分离提纯的方法般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养 液中分离出来；（2） 如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 3、 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 4、 发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强， 因而可以得到较为专的产物。 【详解】A、基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，A错误； B、JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误； C、在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而 会降低井冈霉素的产量，C错误； D、JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发淘宝：学思创想 酵过程中活细胞数量的变化，D正确。 故选D。 2．（2024·山东·高考真题）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体 数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对 其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（ ） A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 【答案】D 【分析】发酵工程：（1）定义：利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的 产品；主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。（2）分离、提纯产物：产品若是微生物细胞，在发酵结 束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥；产品若是微生物代谢物，则根据产物的性质采取 适当 的提取、分离和纯化措施。 【详解】A、黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌 体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确； B、菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵， 提高铵离子浓度，菌体内可提高柠檬酸产量，B正确； C、发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必须的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确； D、发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产 品，D错误。 故选D。 3．（2024·河北·高考真题）中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以 糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是（ ） A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌 C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在 或 环境中进行 D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 【答案】ABD 【分析】1、在发酵过程中分泌酶不同，它们所发挥的作用就不同，因此传统酿造不仅仅需要酵母菌，还 要有其他菌种。 2、酒曲中微生物（如曲霉）分泌的淀粉酶可将谷物中的淀粉转变成单糖等，会使米酒具有甜味，进一步 在酵母菌的作用下产生酒精。 3、酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和 水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】A、白酒的酿造主要依靠酿酒酵母，由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物，故传统白酒的酿 造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的，A正确； B、窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖，使酿 造过程不易污染杂菌，B正确； C、酵母菌是是兼性厌氧菌，与无氧呼吸相比，细胞有氧呼吸产生的能量更多，更能满足酵母菌大量繁殖 时的需求，因此，对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行，C错误；淘宝：学思创想 D、谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微 生物，D正确。 故选ABD。 4．（2024·北京·高考真题）啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再 发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌 的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。 (1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO。有氧培养时，酵母菌增殖速度 2 明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。 (2)本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图 甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。 (3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O 浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌 2 接触O 的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（HO）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知HO 能扩散进 2 2 2 2 2 出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度HO 的培养基上，无氧培养 2 2 后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由 。 (4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到HO 溶液中， 2 2 无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到HO 溶液中，出现明显气泡。 2 2 结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗HO 的伤害。 2 2 【答案】(1) 酒精/C HOH 能量 2 5 (2)无氧/无氧 (3)不能，该实验只能证明随着HO 浓度的持续上升，酵母菌存活率下降(酵母菌受损程度加深)，但不能 2 2 证明酵母菌接触O 的最初阶段，细胞产生的HO 浓度会持续上升；该实验在无氧条件下从发酵罐中取出 2 2 2 酵母菌，接种到培养基上无氧培养，并没有创造O 浓度陡然变化的条件 2 (4)过氧化氢酶/H O 酶 2 2 【分析】（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。 【详解】（1）酵母菌在密闭发酵罐中进行无氧呼吸，会产生酒精（C HOH）和CO。有氧培养时，酵母 2 5 2淘宝：学思创想 菌进行有氧呼吸，有机物被彻底氧化分解，产生大量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少 量能量，故有氧培养时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。 （2）由图甲结果可知，无氧/无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比很低菌种的采集条件是无 氧/无氧。 （3）依据图乙结果可知，随着HO 浓度的持续上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受损程度加深），但不 2 2 能证明酵母菌接触O 的最初阶段，细胞产生的HO 浓度会持续上升；由题意可知，该实验在无氧条件下 2 2 2 从发酵罐中取出酵母菌，接种到含不同浓度HO 的培养基上进行无氧培养，并没有创造O 浓度陡然变化 2 2 2 的条件，所以不能完全证实上述推测。 （4）过氧化氢酶能催化HO 分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵 2 2 抗HO 的伤害。 2 2 5．（2024·安徽·高考真题）丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入 合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题。 (1)扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是 。 (2)使用BamH I和 SalI限制酶处理质粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素平板上（如 图）。在此基础上，进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是 。 、 (3)研究表明，碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相 对过多，容易使其氧化不彻底，形成较多的 ，引起发酵液pH值下降。兴趣小组通 过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100g.L-1和15 g.L-1。在此基础上，设置不同浓度 的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）筛选碳源和氮源浓度的 最佳组合，以获得较高发酵产量，理论上应设置 （填数字）组实验（重复组不计算在内）。 (4)大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高，其原因是 。 (5)发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经 ，最终获得发酵产品。 【答案】(1)在 PCR 反应中，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活， 而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性 (2)在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中， 在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成 (3) 乳酸或有机酸 9 (4)大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量 (5)提取、分离、纯化 【分析】PCR反应过程:变性→复性→延伸。变性:当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，复 性:温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，延伸:72℃左右时，Taq酶有淘宝：学思创想 最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸。 【详解】（1）在 PCR 反应中，变性的温度需要90℃以上，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活，而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性，因此扩 增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶。 （2）据图可知，使用BamH I和 Sal I限制酶处理质粒和X基因，四环素抗性基因被破坏，氯霉素抗性基 因保留，因此能在氯霉素培养基上生存，不能在四环素培养基上生存的大肠杆菌即是含目的基因菌株，因 此实验思路为：在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环 素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成。 （3）碳源是微生物生长所需的主要能量来源，而氮源则是构成细胞物质和合成蛋白质、核酸等生物大分 子的基本原料。当培养基中碳源相对过多时，微生物可能会优先利用碳源进行能量代谢，而氮源的消耗相 对较慢。这会导致碳源氧化不完全，形成较多的乳酸或有机酸。这些乳酸或有机酸会在溶液中解离，使发 酵液的pH值下降。因为要筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，木薯淀粉浓度有3种，酵母粉浓度也有3种， 因此理论上应设置3×3=9组实验。 （4）大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量能量，绝大多数以热能形式释放，因此大肠杆菌在发酵罐内进 行高密度发酵时，温度会升高。 （5）发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等 方面，因此发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经提取、分离、纯化，最终获得发酵产品。 〖2023年高考真题〗 1．（2023·山东·高考真题）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点有（ ） A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B．都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖 C．发酵前都需要对原料进行灭菌 D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 【答案】AB 【详解】A、二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理，A正确； B、发酵前期，均需要一定的有氧环境，使酵母菌大量繁殖，B正确； C、果酒的家庭制作不需对原料进行灭菌，C错误； D、果酒的家庭制作不需要进行消毒，D错误。 故选AB。 2．（2023·全国·统考高考真题）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步 骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清 水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发 酵）。实验流程如图所示。淘宝：学思创想 回答下列问题。 (1)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。 (2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分， 氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该 方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。 (3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。 (4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比， 本实验中乙醇生产方式的优点是 。 【答案】(1)菌T能够分泌纤维素酶 (2)为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂） ①把锅内 的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度 为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易 渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一 12分钟。 (3)制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性的重铬酸钾溶液 (4)葡萄糖 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广 【详解】（1）菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接 种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。 （2）培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料 （微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）。 高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水 加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸 汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般 在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要 有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低， 排气时间不少于10一12分钟，否则锅内蒸气压力突然降低，液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使 容器破裂。 （3）果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒 精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒 精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重 铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 （4）与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环 保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。淘宝：学思创想 〖2022年高考真题〗 3．（2022·湖北·统考高考真题）废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生 产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．该生产过程中，一定有气体生成 B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理 【答案】A 【详解】A、据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过 程中，一定有气体生成，A正确； B、糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误； C、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积， 此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C错误； D、沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌， D错误。 故选A。 4．（2022·湖北·统考高考真题）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（ ） A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气 B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程 C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体 D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌 【答案】C 【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵， A正确； B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确； CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C 错误，D正确。 故选C。 5．（2022·山东·高考真题）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证 自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ ） A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B．可用深层通气液体发酵技术提高产量 C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌 【答案】D 【详解】A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡淘宝：学思创想 萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可 被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条 件，A正确； B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确； C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确； D、为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。 故选D。 6．（2022·湖南·高考真题）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正 常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述 错误的是（ ） A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 【答案】B 【详解】A、由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活”可知，碱性蛋白 酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确； B、由图可知，加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复 到天然状态，因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的 ，B错误； C、碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶的 洗涤剂去污效果，添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确； D、酶具有高效性，碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸，具有很强的分解蛋白质的能力，可有效 地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍，添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染，D正确。 故选B。 7．（2022·浙江·统考高考真题）用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓 可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐酸催化果胶水解的不同点在于（ ） A．两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同 B．两者催化果胶水解得到的单糖不同 C．两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同 D．酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需要最适温度 【答案】A 【详解】A、用果胶酶处理草莓，可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处理草莓可以制得糊状的草 莓酱，说明两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同，A正确； BC、盐酸属于无机催化剂，与果胶酶催化果胶主链水解断裂的化学键、催化果胶水解得到的单糖是相同的， BC错误； D、无论是酶和盐酸催化化学反应，反应的过程中温度达到最适的话，可以让反应更加充分， 但可能酶的淘宝：学思创想 效果比盐酸更好，D错误。 故选A。 8．（2022·辽宁·统考高考真题）β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯 乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述正确的是（ ） A．所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌 B．通过配制培养基、灭菌、分离和培养能获得该酵母菌 C．还需进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力 D．该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发 【答案】ACD 【详解】A、培养基一般选择高压蒸汽灭菌，接种工具一般用灼烧灭菌，A正确； B、分离纯化酵母菌，操作如下：配制培养基→灭菌→接种→培养→挑选菌落，B错误； C、为了筛选的到目的菌，应该进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力，C正确； D、筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌可应用于白酒新产品的开发，D正确。 故选ACD。 9．（2022·山东·高考真题）啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等 工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是（ ） A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶 B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌 C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵 D．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 【答案】ACD 【详解】A、赤霉素能促进种子的萌发，据此可推测若用赤霉素处理大麦，可诱导α-淀粉酶相关基因的表 达，促进α-淀粉酶的合成，进而使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶，A正确； B、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，B错误； C、糖浆经蒸煮（产生风味组分、终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌）、冷却后再接种酵母菌进行发酵， 防止高温杀死菌种，C正确； D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领 域的应用，D正确。 故选ACD。 10．（2022·广东·高考真题）“绿水逶迤去，青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于 某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气（含CO 等一碳温室气体，多来自高污染排放企业） 2 为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。 回答下列问题： (1)研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对 ，利用PCR技术，在优化反应淘宝：学思创想 条件后扩增得到目标酶基因。 (2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合 成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是 ，终止子的作用是 。 (3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是 ，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。 (4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了 ，体现了循环经济特点。从“碳中和” 的角度看，该技术的优势在于 ，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。 【答案】(1)引物 (2)作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细胞 终止转录，使转录在需要的地方停下来 (3)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮，而不是用于重组梭菌的生长 (4) 废物的资源化 不仅不排放二氧化碳，而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳 【详解】（1）利用PCR技术扩增目标酶基因，首先需要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物， 引物与模板链结合后，Taq酶才能从引物的3’端延伸子链。 （2）基因表达载体中，抗生素抗性基因作为标记基因，可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞，终止 子可终止转录，使转录在需要的地方停下来。 （3）重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，在这些酶蛋白的作用下，二氧化碳等气体大量用于合成丙酮，而 不是用于重组梭菌的生长，所以会导致生长迟缓。 （4）根据题意可知，这种生产高附加值化工产品的新技术,以高污染企业排放的二氧化碳等一碳温室气体 为原料，实现了废物的资源化，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术生产丙酮的过程不仅 不排放二氧化碳，而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳，有利于减缓温室效应，并实现较高的经济效益， 所以具有广泛的应用前景和良好的社会效益。 〖2021年高考真题〗 11．（2021·重庆·高考真题）人类很早就能制作果酒，并用果酒进一步发酵生产果醋。 (1)人们利用水果及附着在果皮上的 菌，在18～25℃、无氧条件下酿造果酒；在利用醋酸菌在 条件下，将酒精转化成醋酸酿得果醋。酿造果醋时，得到了醋酸产率较高的醋酸菌群，为进一步纯化获得 优良醋酸菌菌种，采用的接种方法是 。 (2)先酿制果酒再生产果醋的优势有 （填编号）。 ①先酿制果酒，发酵液能抑制杂菌的生长，有利于提高果醋的产率 ②酿制果酒时形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的产率 ③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中 (3)果酒中的酒精含量对果醋的醋酸产率会产生一定的影响。某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对醋 酸含量的影响，结果见图。淘宝：学思创想 该技术组使用的发酵液中，除酒精外还包括的基本营养物质有 （填写两种）。据图可知， 醋酸发酵的最适初始酒精浓度是 ；酒精浓度为10%时醋酸含量最低，此时，若要尽快提高醋酸含量， 可采取的措施有 （填写两个方面）。 【答案】(1)酵母菌 30～35℃，有氧 # 稀释涂布平板法/平板划线法# (2)①③ (3) 氮源、无机盐、水 6% 适当降低初始酒精浓度，增加氧气供应，适当提高温度等 【详解】（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是 好氧菌，最适生长温度为30～35℃。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。 （2）①先酿制果酒，发酵液能抑制杂菌的生长，有利于提高果醋的产率，①正确； ②酿制果酒时形成的醋酸菌膜会造成局部缺氧，导致果醋产率不高，②错误； ③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中，增加果醋风味，③正确。 故选①③。 （3）微生物生长基本营养物质：氮源，碳源，水，无机盐等，题中酒精作为碳源。酒精浓度为6%时，醋 酸含量最高，是发酵的最适浓度。提高醋酸含量，可采取的措施有适当降低初始酒精浓度，增加氧气供应， 适当提高温度等。 12．（2021·河北·统考高考真题）葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣（皮渣）。目前这些皮渣主要 用作饲料或肥料，同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。 回答下列问题： （1）皮渣中含有较多的天然食用色素花色苷，可用萃取法提取。萃取前将原料干燥、粉碎的目的分别是 ，萃取效率主要取决于萃取剂的 。萃取过程需要在适宜温度下进行，温度过高会导致花色苷 。研究发现，萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高花色苷的提取率，原因是 。 （2）为了解皮渣中微生物的数量，取10g皮渣加入90mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平 板法将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每克 皮渣中微生物数量为 个。 （3）皮渣堆积会积累醋酸菌，可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至 性，灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙的目的是 。培养筛选得到的醋酸菌时，在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为 。 （4）皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时，乳酸菌有可能混入其中，且两者 菌落形态相似。请设计一个简单实验，区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌 。（简要写出实验步 骤和预期结果） 【答案】利于萃取剂溶解花色苷、使原料与萃取剂充分接触 性质和使用量 分解 纤维素酶、 果胶酶可破坏细胞壁，有利于提高花色苷的提取率 8.8×106 中性至微碱性 使培养基不透明， 从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈 碳源 实验步骤：将平板置于无氧环境下继续培养，观察菌落 形态和透明圈大小 预期结果：若菌落继续生长，且透明圈增大，则为兼性厌氧型的乳酸菌菌落，若菌落不能继续生长，透明淘宝：学思创想 圈不再扩大，则为醋酸菌菌落 【详解】（1）天然食用色素花色苷可用萃取法提取，萃取剂与水应不混溶，萃取前将原料干燥，有利于 萃取剂溶解花色苷，提高溶解率；粉碎的目的是使原料与萃取剂充分接触；萃取效率主要取决于萃取剂的 性质和使用量。萃取过程需要在适宜温度下进行，温度过高会导致花色苷分解。萃取时辅以纤维素酶、果 胶酶处理，可破坏细胞壁，有利于提高花色苷的提取率。 （2）为了解皮渣中微生物的数量，取10g皮渣加入90mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平 板法将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则三个 平板中平均菌落数为（78+91+95）÷3=88，每克皮渣中微生物数量为88÷0.1×104=8.8×106个。 （3）醋酸菌属于细菌，制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至中性至微碱性，灭菌后在未凝固 的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙可使培养基不透明，醋酸菌产生的醋酸 可分解碳酸钙，产生透明圈，根据这一特点可筛选出醋酸菌，在缺少糖源的液体培养基中醋酸菌以乙醇为 碳源，先把乙醇氧化为乙醛，再把乙醛氧化为乙酸。 （4）醋酸菌为好氧菌，与兼性厌氧型的乳酸菌菌落形态相似，且二者产生的代谢产物均可使碳酸钙分解， 区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌，可将平板置于无氧环境下继续培养，观察菌落形态和透明圈大小。若 菌落继续生长，且透明圈增大，则为兼性厌氧型的乳酸菌菌落，若菌落不能继续生长，透明圈不再扩大， 则为醋酸菌菌落。 13．（2021·广东·统考高考真题）中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘 蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高 甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。 回答下列问题： （1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ，并不断提 高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目 标菌株。培养过程中定期取样并用 的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优 良菌株的方法还有 等。（答出两种方法即可） （2）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基 盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是 。 （答出两点即可） （3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌 株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中 可能是 高密度培养的限制因素。 （4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌 。淘宝：学思创想 【答案】唯一碳源 稀释涂布 诱变育种、基因工程育种 盐浓度为60g/L的条件下，其他杂 菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制 氧气（O 或溶 2 解氧） 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 【详解】（1）根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的 代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段 时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用稀释涂 布的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。 此外，选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种 等。 （2）已知，菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时，菌株 H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件 下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。 （3）分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件下适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA 产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇， 即氧气（O 或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素。 2 （4）根据酶的专一性可知，菌株H之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产 PHA，说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。 14．（2021·全国·统考高考真题）加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣 粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。 加酶洗衣粉A 加酶洗衣粉B 加酶洗衣粉C 无酶洗衣粉(对照) 血渍 +++ + +++ + 油渍 + +++ +++ + 根据实验结果回答下列问题： （1）加酶洗衣粉A中添加的酶是 ；加酶洗衣粉B中添加的酶是 ；加酶洗衣粉C中 添加的酶是 。 （2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有 ，原因是 。 （3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是 。 （4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖 异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指 。固定化酶在生产实践中应用的优点是 （答出1点即可）。 【答案】蛋白酶 脂肪酶 蛋白酶和脂肪酶 加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 蚕丝织物的 主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机 物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开 利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术 固定 在载体上的酶可以被反复利用，可降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化 酶稳定性好，可持续发挥作用） 【详解】（1）从表格中信息可知，加酶洗衣粉A对血渍的洗涤效果比对照组的无酶洗衣粉效果好，而血 渍含有大分子蛋白质，因此，加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，同理，加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪 酶；加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好，油渍中有脂肪，因此，加酶洗衣粉C中添加 的酶是蛋白酶和脂肪酶。 （2）蚕丝织物中有蛋白质，因此，表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有加酶洗衣粉A、加酶洗衣粉C ，原因是蚕丝织物主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解。 （3）据分析可知，相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是：酶可以将大分子有机物分解为淘宝：学思创想 小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开。 （4）固定化酶技术是指利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，酶既能与反应物接触，又能 与产物分离，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。所以固定化酶在生产实践中应用的优点是：降低 生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用）。 15．（2021·全国·高考真题）工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某 些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制 作酱油的流程示意图如下。 回答下列问题： （1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。 （2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶 中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分 解为小分子的肽和 。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲 霉属于 （填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。 （3）在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 （填“真核生物”或“原核生物”）；添加的酵母 菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要 因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 （答出1点即可）。 【答案】蛋白质 碳源 蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧 原核生物 酒精 和二氧化碳 酒精、乳酸、食盐（答一个即可） 【详解】（1）大豆中含有丰富的蛋白质，可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物 的生长繁殖提供碳源。 （2）米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪 分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气， 说明其代谢类型是异养好氧型。 （3）乳酸菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼 吸，也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌 的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂 菌的生长。 〖2020年高考真题〗 （2020·天津·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列小题。 甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种 代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。淘宝：学思创想 某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺（盐度15%，温度37 ℃，发酵30天）进行了改良，改良后 甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。 时 时段（天） 盐度（%） 温度（℃） 期 前 0~12 6 12 期 中 12~16 6 37 期 后 16~30 15 37 期 两种工艺的结果比较见下图。 16．下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（ ） A．发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累 B．蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源 C．温度与盐度都影响微生物的生长繁殖 D．定期取样，使用平板划线法统计活细菌总数 17．下列对实验结果的分析，错误的是（ ） A．新工艺中期活霉菌总数下降由温度升高导致 B．新工艺后期活细菌总数下降由温度、盐度均升高导致 C．新工艺中期氨基酸产生速率较前期末加快，是因为温度升高提高了蛋白酶活性 D．新工艺中甜瓣子风味提升，与前、中期活微生物总数高和氨基酸终产量高均有关 【答案】16．D 17．B 【详解】16．A、制曲过程中会有微生物的积累，是发酵开始阶段微生物的主要来源，A正确； B、蚕豆瓣中有很多有机物，可以提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源，B正确； C、观察新工艺各个时期的活霉菌总数和活细菌总数的变化，从前期到中期，盐度不变温度升高，活霉菌 总数下降，说明温度影响微生物的生长繁殖；从中期到后期，盐度升高温度不变，活细菌总数下降，说明 盐度影响微生物的生长繁殖，C正确； D、平板划线法不能用来计数，统计活细菌总数要用稀释涂布平板法，D错误。 故选D。 17．A、分析新工艺的参数和结果，从前期到中期，盐度不变，温度升高，活霉菌总数下降，说明中期活 霉菌总数下降是由温度升高导致，A正确；淘宝：学思创想 B、新工艺从中期到后期，盐度升高，温度不变，活细菌总数下降，说明活细菌总数下降是由盐度升高导 致的，B错误； C、新工艺从前期到中期，盐度不变，温度升高，因此，中期氨基酸产生速率较前期末加快是由于温度升 高提高了蛋白酶的活性，C正确； D、比较两种工艺的结果，新工艺前、中期活微生物总数和氨基酸终产量都比传统工艺高，因此，新工艺 中甜瓣子风味有所提升，D正确。 故选B。 18．（2020·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与柑橘加工与再利用有关的问题： （1）柑橘果实经挤压获得果汁后，需用果胶酶处理，主要目的是提高果汁的 。为确定果胶酶 的处理效果，对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品，可采用3种方法进行实验：①取各处理样品，添加 相同体积的 ，沉淀生成量较少的处理效果好。②对不同处理进行离心，用比色计对上清液进行 测定，OD值 的处理效果好。③对不同处理进行 ，记录相同体积果汁通过的时间， 时间较短的处理效果好。 （2）加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能高效利 用果胶的细菌，从腐烂残渣中分离得到若干菌株，分别用无菌水配制成 ，再均匀涂布在LB固 体培养基上。配制适宜浓度的香精油，浸润大小适宜并已 的圆形滤纸片若干，再贴在上述培养 基上。培养一段时间后，测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大小。从直径 的菌 株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养，若有果胶酶产生，摇晃试管并观察，与接种前相 比，液体培养基的 下降。 （二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题： （1）天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段（T-DNA），该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。 为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选，设计重组Ti质粒时，应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因， 还需要有可表达的 。 （2）结合植物克隆技术进行转基因实验，为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性 状、较高的遗传稳定性、 及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感， 则可用 的转基因方法。 （3）利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比，前者 总培养时间 ，且不经历 过程，因而其遗传性状稳定，是大多数植物快速繁殖的常用 方法。 （4）与发芽培养基相比，配制转基因丛状苗生根培养基时，可根据实际情况适当添加 ，促进 丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成 ，最终形成根。还可通过改变MS培养基 促进生根，如 （A．提高蔗糖浓度B．降低培养基浓度C．提高大量元素浓度D．不添加琼脂）。 【答案】澄清度 95%乙醇 较小 抽滤 细菌悬液 灭菌 较小 粘性 抗 性基因 全能性表达充分 显微注射 短 脱分化 生长素 根的分生组织 B 【详解】（一）（1）由于植物细胞壁和植物细胞间果胶的存在时，果汁的澄清度受到一定的影响，因此 可以加入果胶酶使果胶降解为可溶性的半乳糖醛酸，提高果汁的澄清度。判断果胶酶的处理效果，可采用 三种方法，①看果胶的剩余量，果胶不溶于乙醇，加入95%的乙醇，沉淀量少的即果胶的剩余量少，处理 效果好，②进行离心处理，取上清液测OD值，OD值越小，说明降解越充分，果胶酶的处理效果越好， ③对不同处理进行抽滤，记录相同体积果汁的通过时间，固形物含量越少，时间越短，处理效果越好。 （2）为筛选不被香精油抑制且能高效利用果胶的细菌，需从腐烂残渣中分离菌株，用无菌水配制成细菌 悬液，再涂布在LB固体培养基上待筛选。由于目标是筛选不被香精油抑制的细菌，因此还需准备香精油， 并将其制作成滤纸片贴在培养基上，香精油需灭菌处理。观察滤纸片周围的抑菌圈，直径越小说明该菌株淘宝：学思创想 越不易被香精油抑制，因而成为初步待选的菌株。再进一步接种到含果胶的液体培养基中培养，果胶使植 物细胞粘连，若果胶被降解，则液体培养基的粘性下降。 （二）（1）设计重组质粒时，除了要含有可表达的目的基因，还需要有可表达的抗性基因（如抗生素抗 性基因），在添加抗生素的培养基上，含重组质粒的宿主细胞能够生长，因而被筛选出来。 （2）转基因实验要求宿主细胞性状优良、遗传稳定性较高、全能性（细胞发育成个体的潜能）较高及易 被农杆菌侵染等特点。若植物材料对农杆菌不敏感，可采用显微注射的方法。 （3）利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程，比利用茎段诱导产生愈伤组织获得丛状苗的过程时间更短， 因为不需要经历脱分化的过程，而且遗传性状稳定。植物器官的分化需要一定的营养物质及适宜的激素配 比，配制丛状苗生根培养基需根据实际情况添加生长素，促进基部细胞形成愈伤组织，并进一步分化形成 根的分生组织，最终形成根。比较发芽培养基和生根培养基可知MS培养基的浓度下降，因此可降低培养 基的浓度促进生根。故选B。 19．（2020·全国·统考高考真题）水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题： （1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类 酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、 （答出2种即可）。纤维素酶可以分解植物 （填细胞膜或细胞壁）中的纤维素。 （2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是 。 （3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比 较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用 来表示。 （4）获得的果汁（如苹果汁）可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要 菌，这一 过程中也需要O，O 的作用是 。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于 2 2 （填好氧或厌氧）细菌。 【答案】 果胶分解酶、果胶酯酶 细胞壁 温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性 最高，出汁率最高 在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量 酵母 促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖 好氧 【详解】（1）由分析可知，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤 维素和果胶构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。 （2）酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。 （3）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位 体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。 （4）由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量 繁殖；醋酸菌是一种好氧细菌。 20．（2020·全国·统考高考真题）研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶 A，并对其进行了研究。回答下列问题： 3 （1）在以淀粉为底物测定A 酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是 ，也可采用 3 斐林试剂检测 的增加。 （2）在A 的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加SDS，SDS的作用 3 是 和 。 （3）本实验中，研究人员在确定A 的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同 3 学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是 。淘宝：学思创想 （4）在制备A 的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是 （答出1 点 3 即可）。 【答案】 碘液 还原糖（或答：葡萄糖） 消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 使蛋 白质发生变性 在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同 酶分子体积小，容 易从包埋材料中漏出 【详解】（1）测定酶活性时，可以通过检测单位时间内反应物的减少或生成物的增加来反映酶活性，所 以可以用碘液检测淀粉的减少，也可用斐林试剂检测还原糖（或葡萄糖）的增加。 （2）鉴定蛋白质纯度常用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法，凝胶中加入SDS可以消除蛋白质所带净电荷对迁 移率的影响，并使蛋白质发生变性。 （3）分析题中曲线可知，在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，可推测缓冲系统 的组分对酶活性有影响。 （4）由于酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出，所以固定化酶时，一般不采用包埋法。 〖2019年高考真题〗 21．（2019·海南·统考高考真题）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NaSO ，其目的是 。 2 4 （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 。 【答案】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 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 【详解】（1）水蒸气蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却 后，混合物又会重新分离出油层和水层。在进行蒸馏时，为了避免防止冷凝管炸裂，进水口比出水口低。 蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳浊液中加入NaCl可以促进油 和水的分离；得到的油层还需要加入无水NaSO ，可以吸去芳香油中残留的水分。 2 4 （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，如果密封不淘宝：学思创想 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。 22．（2019·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与果胶和果胶酶有关的问题： （1）通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物，其原因除水果中果胶含量较高外，还因为 。 （2）为了获得高产果胶酶微生物的单菌落，通常对分离或诱变后的微生物悬液进行 。 （3）在某种果汁生产中，用果胶酶处理显著增加了产量，其主要原因是果胶酶水解果胶使 。果汁 生产中的残渣果皮等用于果胶生产，通常将其提取液浓缩后再加入 。使之形成絮状物，然后通过离 心、真空干燥等步骤获得果胶制品。 （4）常用固定化果胶酶处理含果胶的污水，其主要优点有 和可连续处理等。在建立和优化固定化 果胶酶处理工艺时，除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外，还需考虑 的主要有 和 。 （二）回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题： （1）通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗病蛋白（可作为抗原）， 可通过 技术获得特异性探针，并将 中所有基因进行表达，然后利用该探针，找出能与探针特 异性结合的表达产物，进而获得与之对应的目的基因。 （2）将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管苗期间用 分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测 （A．质粒载体 B．转录产物 C．抗性基因 D．病 原微生物）。 （3）植物细胞在培养过程中往往会发生 ，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时 在培养基中加入 ，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用 培养建立的细胞系用于筛 选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。 （4）用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子的情况。 若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是 。 【答案】 腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多 涂布分离（或划线分离） 水果组织软化 疏松及细胞受损 95%乙醇 提高果胶酶的稳定性 固定化的方法 固定化所用的介质 单克隆抗体 基因文库 B 变异 高浓度致病真菌 花粉离体 胚的离体培养 【详解】（一）（1）腐烂的水果通常细胞壁被分解较多，所以含有能产生果胶酶的微生物较多； （2）获取单菌落的方式有划线分离法和涂布分离法两种，本题中两种方式均可； （3）果胶酶的作用是水解果胶，果胶位于植物细胞壁中，故水解果胶会使得水果组织软化疏松及使细胞 受损；果胶不溶于酒精，故提取回收果胶需要使用95%乙醇，使果胶形成絮状物回收； （4）固定化的果胶酶在处理含果胶的污水时，可提高果胶酶的稳定性并可连续处理；在建立和优化固定 化果胶酶处理工艺时，除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外，还需考 虑的因素有固定化的方法和固定化所用的介质。 （二）（1）抗病蛋白可作抗原，则特异性探针应为抗体，则需要通过单克隆抗体技术获得特异性探针； 基因文库包含了某个DNA分子的所有基因，故是将基因文库中的所有基因进行表达，再利用探针获得目 的基因； （2）质粒载体只能检测目的基因是否转入受体细胞，A选项错误；转录产物为RNA，可以通过DNA- RNA分子杂交检测抗病基因是否表达，B选项正确；检测抗性基因只能检测抗性基因是否导入受体细胞， 无法检测该基因是否表达，C选项错误；检测病原微生物是个体水平检测目的基因是否表达的方式，D选 项错误；故正确的选项选择B； （3）抗致病真菌基因是原本植物细胞不含的基因，则需要利用植物细胞在培养过程中的变异来筛选抗致 病真菌能力强的细胞；由于需要筛选抗致病真菌能力强的细胞，故需要在培养基中加入高浓度致病真菌； 快速稳定遗传的抗病植株需要通过单倍体培养获得，故需要利用花粉离体培养建立细胞系用于筛选；淘宝：学思创想 （4）要利用胚的发育获得植株，可利用胚细胞的全能性，采用胚的离体培养获得植株。 〖2018年高考真题〗 1．（2018·江苏·高考真题）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CaCl 溶液浓度要适宜 2 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 【答案】D 【分析】本题主要考查固定化细胞的相关知识点，回忆制作过程中的注意事项：（1）配制海藻酸钠溶液： 小火、间断加热、定容，如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊；（2）海藻酸钠溶液与酶母细胞混合：冷 却后再混合，注意混合均匀，不要进入气泡；（3）制备固定化酵母细胞：高度适宜，并匀速滴入；（4） 刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合，否则温度过高会导致酵母菌死亡。 【详解】A、在酵母细胞固定化实验中，应该用小火、间断加热的方式使海藻酸钠缓慢溶解，A错误； B、进行包埋时, CaCl 溶液浓度要适宜，是用于凝胶柱的聚沉，B错误； 2 C、注射器(或滴管)出口应与液面保持适当的距离，以保证凝胶珠成为球状，C错误； 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，D正确。 故选D。 2．（2018·江苏·高考真题）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 【答案】BCD 【分析】阅读题干可知，该题的知识点是加酶洗衣粉常用的酶制剂，加酶洗衣粉的使用在环境保护方面的 意义，影响加酶洗衣粉的洗涤效果的因素，先梳理相关的教材知识点，然后分析选项进行解答。 【详解】加酶洗衣粉中加入的酶多是微生物发酵产生的,其本质与生物体内的酶无明显差异，A正确； 洗衣粉中的蛋白酶通常不会将添加的其他酶迅速分解，这是因为加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质 的包裹，使之与其他成分隔离，这些酶在遇水后，包裹层分解，酶才能发挥作用，B错误； 加酶洗衣粉中酶的活性一般在40℃左右适宜，50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，酶没有迅速失活，C错误； 加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，会导致其中酶的活性降低，D错误。 3．（2018·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题： （一）回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题： 某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。 (1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率（提取得到的果胶占原料质量的 百分率）显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗 (A．有助于清洗杂质和去除可 溶性糖 B．使植物组织变得松散 C．使有关酶失活 D．有利细胞破裂和原料粉碎制浆)。 (2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂（乳酸菌菌液），其菌株起重要作 用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用 ，进行单菌落分离，然后将其 ，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。淘宝：学思创想 (3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底 酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题,可添加 使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加 ， 以解决汁液浑浊和沉淀问题。 (4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性， 然后主要优化各固定化酶反应器中的 （答出2点即可）、反应液pH和酶反应时间等因素。其中， 酶反应时间可通过 来调节。 （二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题。 (1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121均用限制性核酸内切酶EcoR I酶切，在切 口处形成 。选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121用DNA连接酶连接。在两个片段相邻 处形成 ，获得重组质粒。 (2)已知用CaCl 处理细菌，会改变其某些生理状态。取CaCl 处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行 2 2 混合等操作，使重组质粒进入农杆菌，完成 实验。在离心管中加入液体培养基，置于摇床慢速培 养一段时间，其目的是 ，从而表达卡那霉素抗性基因，并大量增殖。 (3)取田间不同品种水稻的幼胚，先进行 ，然后接种到培养基中培养，幼胚发生 形成愈伤组 织，并进行继代培养。用含重组质粒的农杆菌侵染愈伤组织，再培养愈伤组织，以便获得抗虫的转基因水 稻。影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有：培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比、以及 （答 2点即可）。 【答案】 C 划线分离法（或涂布分离法） 扩大培养 果胶酶和果胶甲酯酶 淀粉酶 使淀粉分解 固定化酶的量、反应液温度 控制反应器液体流量（或体积） 黏性末端 磷 酸二酯键 转化 使CaCl 处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态 消毒 脱分化 水稻的 2 基因型、愈伤组织继代的次数 〖2017年高考真题〗 1．（2017·江苏·高考真题）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， 结果如下图。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淘宝：学思创想 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 【答案】C 【详解】A、20U/L的碱性纤维素酶处理对污布类型1，去污力为60%，30U/L的碱性纤维素酶处理污布类 型2，去污力约为80%，则单位碱性纤维素酶对污布类型1去污力最强，A错误； B、由于污布类型不同，不能探究不同类型的洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响，B错误； C、对污布类型2、3而言，都是Y型洗衣粉，30%的酶用量，但去污力不同，说明碱性纤维素酶对污布类 型2、3 的去污力不同，C正确； D、该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量的探究，则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污 力，D错误。 故选C。 2．（2017·江苏·高考真题）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CaCl 溶液时，需要边小火加热边搅拌 2 C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl 溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出 2 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 【答案】A 【详解】活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合，并搅拌成糊状，A正确；配制CaCl 溶液时，不需进 2 行加热，B错误；CaCl 溶液使酵母细胞可以形成稳定的结构，固定在凝胶珠中，需要一段时间，时间不宜 2 过短或过长，C错误；海藻酸钠溶液浓度过低时凝胶珠呈白色，过高时凝胶珠易呈蝌蚪状，D错误。 【点睛】本题主要考查酵母细胞的固定化，要求学生理解酵母细胞固定化的过程以及异常情况。 3．（2017·江苏·高考真题）固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的 是 A．在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白 B．化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小 C．温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性 D．酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分 【答案】C 【详解】透析法是利用膜的选择透过性去除混合物中的小分子物质，不能去除杂蛋白，A错误；物理吸附 法比化学结合法对单宁酶活性影响更小，B错误；温度、pH和重金属离子都会影响酶活性，C正确；酶的 专一性决定了单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分，D错误。 4.（2017·浙江·高考真题）回答下列（一）（二）小题 （一）请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关问题 （1）LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入一定量的蒸馏水溶解，再加 ， 灭菌备用。 （2）尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液用 灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂 漏斗 ，故用于过滤细菌。然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。 （3）取适量含产脲酶细菌的10-4、10-5两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养 基上，培养48h，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是 （A．10-5稀释液+尿素固体培养基 B． 10-5稀释液+LB固体培养基 C． 10-4稀释液+尿素固体培养基 D．10-4稀释液+LB固体培养基）。在尿素 固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现 ，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生 所致。 （4）制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶，装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用是 。淘宝：学思创想 （二）某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答： （1）原生质体的分离：在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5mol/L甘露醇（维持较高渗透 压）的 混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。 （2）原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。此时，应该 培 养基中甘露醇浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。途径一：细胞 团经球形胚、 和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养 基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是 ， 胚性细胞的主要特点是： 。 （A．液泡小、细胞核小 B．液泡大，细胞核大 C．液泡大，细胞核小 D．液泡小、细胞核大） （3）为了对烟草的某些性状进行改良，分离的到两种烟草的原生质体后，通过 方法将他们的遗 传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA，采用 扩增相关 基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。 【答案】 琼脂 高压蒸汽 孔径小，细菌不能滤过 A 红色环 氨（或NH ） 3 除去游离的脲酶 纤维素酶和果胶酶 降低 心形胚 细胞分裂素 D 原生质体融 合 PCR 〖2016年高考真题〗 1．（2016·海南·高考真题）[选修1——生物技术实践] 回答下列问题： （1）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应 该使用开水，原因是 。若要去除衣服上的血渍，应选择含有 （填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的碱性洗衣粉，理由是 。 （2）某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法 （填“合理”或“不合理”），理由是 。 （3）已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物 分子中 （填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”） 等基团的解离状态。淘宝：学思创想 【答案】开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有 活性 不合理 蛋白酶会降解脂肪酶 羧基和氨基 【详解】（1））用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以 清洗。由图可知，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，故应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉去除衣服上的血 渍。 （2）脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被洗衣液中的蛋白酶水解。 （3）蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。 2．（2016·江苏·高考真题）为了探究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试验，流程及结果如下。请回答下列问题： （1）实验中的海藻酸钠作用是 ，CaC l 的作用是 。 2 （2）为洗去凝胶球上残余的CaC l 和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用 洗涤。图1 中1. 2 0%海藻酸钠组培养24 h 后，移去凝胶球，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 的 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 24~48 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是 ；72~96 h间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有 。 【答案】 包埋绿球藻（包埋剂） 与海藻酸钠反应形成形成凝胶球（凝固剂） 培养液（生 理盐水） 海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大） 2.0% 凝胶球吸附Zn2+ 绿球藻生长 （增殖）速度快 绿球藻生长（增殖）速度减慢，溶液中Zn2+浓度较低 【详解】（1））固定化绿藻过程中，海藻酸钠的作用是作为包埋剂包埋绿球藻；CaCl 作为凝固剂具有使 2 海藻酸钠形成凝胶珠的作用。 （2）洗去凝胶球上残余的CaCl 和其他污染物，并保持绿球藻活性，所用的液体的渗透压应该与绿藻生存 2 环境的渗透压一致，因此可以用培养绿藻的培养液（生理盐水）进行清洗；1.0%海藻酸钠组培养24h后， 移去凝胶球，溶液呈绿色，原因可能是海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠的孔径大，绿藻细胞从凝胶珠的 孔径中露出。 （3）根据图1可知，浓度为2.0%的海藻酸钠制备的凝胶球最有利于绿球藻的繁殖。 （4）分析图2可知，空白凝胶球组Zn2+浓度也有一定的下降，下降的原因可能是凝胶球吸附Zn2+，图1和 图2分析可知，固定化藻的实验组24～48h间，绿藻生长繁殖的速度快，吸收Zn2+的速度快，导致培养液 中Zn2+浓度下降速度较快；72～96h间绿球藻生长繁殖速度减慢，吸收溶液中Zn2+速度较慢，Zn2+浓度下降 速度较慢。淘宝：学思创想 〖2015年高考真题〗 1．（2015·江苏·高考真题）下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是（ ） A．胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织 B．该过程以海藻酸钠作为营养成分,以 CaCl 溶液作为凝固剂 2 C．可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖,为胚状体提供碳源 D．包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气,有利于人工种子的储藏 【答案】C 【详解】胚状体是外植体经脱分化和再分化形成的结构，A错误；该过程中海藻酸钠是包埋剂，CaCl 溶液 2 是凝固剂，B错误；在海藻酸钠溶液中添加蔗糖，为胚状体提供碳源和能源，C正确；包埋胚状体的凝胶 珠可与空气相通，D错误。 2．（2015·上海·高考真题）利用枯草杆菌生产分泌性中性蛋白酶，以下符合该酶分离纯化的正确流程是 ①制成酶制剂 ②发酵液过滤 ③冷冻干燥 ④层析法提纯蛋白酶 A．③①④② B．②④③① C．③④②① D．②④①③ 【答案】B 【详解】酶的分离、纯化流程为：用物理、化学或酶法破碎细胞→过滤获滤液→改变pH或加入硫酸铵使 酶蛋白沉淀→通过层析提纯酶蛋白→通过冷冻干燥结晶酶蛋白→酶制剂。由于题中要分离纯化的中性蛋白 质酶属于枯草杆菌产生的分泌物，因此不需要破碎细胞这一步了；答案选B。 3．（2015·江苏·高考真题）下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是（ ） A．固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用 B．溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素 C．固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物 D．凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合 【答案】B 【详解】固定化酶实现了酶和底物的分离，酶可重复利用，A正确；酶的催化作用不需要氧气，故固定化 酶的应用不需要氧气，与溶解氧交换受阻没有关系，B错误；固定化细胞可用于生产分泌到细胞外的产物， 如分泌蛋白等，C正确；凝胶与被包埋细胞之间没有化学键，不通过共价键结合，D正确。