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专题13 发酵工程
一、单选题
1．（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
【解析】
【分析】
培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等四类营养物质。配制培养基时除了满足基本的营养条件外，
还需满足微生物生长对特殊营养物质、pH、O2的要求。
【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。
2．（2022·山东·高考真题）关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA 降解
B．离心研磨液是为了加速DNA 的沉淀
C．在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA 中可能含有蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】
DNA 的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA 的溶解性，DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶
液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA 溶解或析出，从而达到分离的
目的；②DNA 不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和
DNA 进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA 遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】
A、低温时DNA 酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA 降解，A 正确；
B、离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B 错误；
C、在沸水浴条件下，DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色，C 正确；
D、细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA 一块儿析
出，故粗提取的DNA 中可能含有蛋白质，D 正确。
故选B。
3．（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
【解析】
【分析】
碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，
都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，起到去污的效果。
【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。
4．（2022 年1 月·浙江·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
【解析】
【分析】
酶和无机催化剂的不同点：酶降低化学反应活化能的效果更显著。酶和无机催化剂的相同点：都能降低化
学反应的活化能，加速化学反应的进行；都不能为化学反应提供能量；都不能改变化学反应的平衡点；在
化学反应前后质和量都不变。
【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
效果比盐酸更好，D 错误。
故选A。
（2021 年山东卷）5．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
【解析】
【分析】
选择培养基：根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样
中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。
鉴别培养基：依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化
而设计。
【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。
（2021 年山东卷）6．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
【解析】
【分析】
果酒制备的菌种是酵母菌，条件：温度18-25℃，先通气后密闭。通气阶段，酵母菌有氧呼吸获得能量大
量繁殖，密闭阶段发酵产生酒精。pH 最好是弱酸性。
【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。
（2021 年天津卷）7．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
【解析】
【分析】
灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程，常用的方法有灼烧灭
菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微
生物的过程，常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【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。
（2021 年1 月浙江卷）8．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
【解析】
【分析】
1、泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌，在无氧条件下乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。
2、泡菜的制作流程是：选择和处理原料、洗净泡菜坛、调味装坛、密封发酵。
【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。
9．（2020 年山东省高考生物试卷（新高考)·20）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
【解析】
【分析】
本题以大肠杆菌营养缺陷型为材料进行相关实验探究为情境，考查考生综合运用所学知识分析实验结果的
能力。
【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，单个细菌不可能混合培养的细菌。B 项不合理。
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。
【点睛】
两种营养缺陷型的大肠杆菌混合培养细菌可以通过相互“接合”（即有性生殖）而实现基因交流。
10．（2020 年浙江省高考生物试卷（7 月选考)·19）下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是
（ ）
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
【解析】
【分析】
1、微生物培养的关键是防止杂菌污染；培养基制作完成后需要进行灭菌处理，培养基通常可以进行高压
蒸汽灭菌；2、接种方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。
【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。
11．（2020 年江苏省高考生物试卷·16）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．CaCl2溶液浓度过高
B．海藻酸钠溶液浓度过高
C．注射器滴加速度过慢
D．滴加时注射器出口浸入到CaCl2溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】
一、海藻酸钠溶液固定酵母细胞的步骤：
1、酵母细胞的活化
2、配制0．05mol/L 的CaCl2溶液
3、配制海藻酸钠溶液 （该实验成败的关键步骤）
4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合
5、固定化酵母细胞
二、固定化细胞制作过程中的注意事项：
（1）酵母细胞的活化；
（2）配置氯化钙溶液：要用蒸馏水配置；
（3）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；
（4）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；
（5）制备固定化酵母细胞：注射器高度适宜，并匀速滴入；
（6）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、CaCl2溶液浓度过大，会导致凝胶珠硬度大，易开裂；A 错误；
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CaCl2溶液中，D 错误
故选B。
12．（2020 年江苏省高考生物试卷·18）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．选择新鲜的葡萄略泇冲洗，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
【解析】
【分析】
果酒与果醋制作原理与发酵条件的比较：
果酒制作
果醋制作
菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种
来源
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
变酸酒表面的菌膜
发酵
过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6
＋6O2―→
6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生
酒精：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2―→
2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、
氧气充足时：C2H5OH＋O2―→
CH3COOH＋H2O
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
时间
10～12 天
7～8 天
【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。
13．（2020 年江苏省高考生物试卷·19）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
【解析】
【分析】
分析平板结果可知，采用的接种方法为平板划线法，且划线顺序是Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，可以看到Ⅲ区中出
现了单菌落。
【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。
14．（2019 北京卷·3）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Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
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
【解析】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，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；H/C
越大，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。
15．（2019 江苏卷·9）下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是
A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵
B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C．果醋制作过程中发酵液pH 逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
D．毛霉主要通过产生脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶参与腐乳发酵
【答案】B
【解析】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。
16．（2019 江苏卷·10）下列关于DNA 粗提取与鉴定的叙述，错误的是
A．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA 量相近
B．DNA 析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA 断裂
C．预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA 需要进行水浴加热
【答案】A
【解析】兔属于哺乳动物，其红细胞没有细胞核及各种细胞器，提取不到DNA，而鸡属于鸟类，其红细胞
内含有细胞核与各种细胞器，DNA 含量较多，A 错误；DNA 分子从细胞中被释放出来且除去蛋白后是非
常容易断裂的,如果太过剧烈的搅拌，DNA 链可能会被破环，因此轻柔搅拌的目的是为了获得较完整的
DNA 分子，B 正确；在冷的95%酒精溶液中DNA 的溶解度最低，DNA 的沉淀量最大。如果用热的95%酒
精会提高DNA 的溶解度,不能完全使DNA 沉淀，C 正确；将析出的DNA 溶解在2 mol/L 的NaCl 溶液中，
加入二苯胺试剂后需要水浴加热才会呈现蓝色，D 正确。
17．（2019 江苏卷·13）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
【解析】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，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。
18．（2019 江苏卷·19）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
【解析】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。
19．（2019 江苏卷·20）为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。
下列叙述正确的是
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
【答案】D
【解析】原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A 错误；②诱导芽分化时，需要提高细胞分裂素的比
例，B 错误；③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，C 错误；原生质体无细胞壁，但
由于含有一整套的遗传物质，故具有全能性，D 正确。故选D。
20．（2019 湖北部分重点中学联考）下列有关加酶洗衣粉中酶的说法，不正确的是
A．通过基因工程生产出的特殊酶，不易失活
B．目前常用的酶制剂不包括脂肪酶
C．用特殊化学物质将酶包裹，使其与其他成分隔离
D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度
【答案】B
【解析】加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度
的酶，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离，故A、C、D 正确；目前加酶
洗衣粉常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶四种，B 错误。
21．（2019 江苏无锡四校联考）下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，正确的是
A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度
C．相同pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
【答案】B
【解析】
热水溶解洗衣粉时可能会因为温度过高影响酶的活性，A 错误；实验的因变量是洗涤效果，可以用相同洗
涤时间内污渍的残留程度表示，B 正确；加酶洗衣粉的洗涤效果受PH 影响较大，普通洗衣粉受pH 影响较
小，因此相同pH 时加酶洗衣粉洗涤效果不一定好于普通洗衣粉，C 错误；衣物质地和洗衣粉用量会影响
实验结果，因此在实验过程中应该保持一致，D 错误。
22．（2018 北京卷，4）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
【解析】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。
23．（2018 江苏卷，8）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30min
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
【解析】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%乙醇中浸泡
10min，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获得的植株可以进行光合作用了，因此培养基中不需要加入蔗糖，D 错误。
24．（2018 江苏卷，14）下列关于酵母细胞固定化实验的叙述，正确的是（ ）
A．用温水使海藻酸钠迅速溶解，待其冷却到室温后用于包埋细胞
B．进行包埋时，用于悬浮细胞的CaCl2溶液浓度要适宜
C．注射器（或滴管）出口应尽量贴近液面以保证凝胶珠成为球状
D．包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性
【答案】D
【解析】本题主要考查固定化细胞的相关知识点。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；将混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的
作用是使海藻酸钠形成凝胶珠，B 错误；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；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。
25．（2018 江苏卷，16）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
【解析】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。
26．（2018 江苏卷，17）关于还原糖、蛋白质和DNA 的鉴定实验，下列叙述正确的是（ ）
A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色
B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色
C．提取DNA 时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液
D．将DNA 粗提物溶解在2mol/LNaCl 溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色
【答案】D
【解析】甘蔗茎的组织样液富含蔗糖，而蔗糖属于非还原糖，且不能用斐林试剂检测，A 错误；大豆种子
中富含蛋白质，先后加入双缩脲试剂A 液和B 液摇匀后，液体由蓝色变为紫色，B 错误；提取DNA 时，
在切碎的洋葱中加入适量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤纸上的粘稠物，留下滤液，C 错误；
将DNA 粗提物溶解在2mol/LNaCl 溶液中，加入二苯胺试剂并水浴加热，溶液由无色变为蓝色，D 正确。
27．（2017 年江苏卷，10）下列关于“腐乳的制作”的实验，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
【解析】温度通过影响酶的活性影响腐乳发酵，控制发酵的温度主要有利于毛霉等微生物的生长和腐乳发
酵，A 错误；香辛料和料酒都能抑制微生物的生长，具有防腐作用，B 正确；毛霉的主要作用是产生蛋白
酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分解成小分子化合物，C 错误；成品腐乳表面的粘性物质主要是毛霉产生的，
毛霉属于真菌，D 错误。
28．（2017 年江苏卷，12）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
【解析】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。
29．（2017 年江苏卷，17）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
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
【解析】20 U/L 的碱性纤维素酶处理对污布类型1，去污力为60%，30 U/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；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；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；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。
30．（2017 年江苏卷，20）下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是（ ）
A．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状
B．配制CaCl2溶液时，需要边小火加热边搅拌
C．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出
D．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状
【答案】A
【解析】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CaCl2溶液时，不需进
行加热，B 错误；CaCl2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
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。
31．[2014·广东卷] 下列叙述错误的是( )
A．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
B．醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸
C．泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵
D．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
【答案】B 【解析】酵母菌是异养兼性厌氧型生物，在无氧条件下利用葡萄汁可产生酒精和二氧化碳，A
项正确。用醋酸菌酿醋时需要持续通气，即利用醋酸菌的有氧呼吸，不是无氧呼吸，B 项错误。泡菜腌制
原理是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，C 项正确。 腐乳制作利用了青霉、曲霉、毛霉等，其中起主要作用
的是毛霉，毛霉等微生物通过产生的蛋白酶和脂肪酶起作用，D 项正确。
32．[2013·江苏卷] 将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是(
)
A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a
B．经管口3 取样检测酒精和CO2 的产生情况
C．实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查
D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2 连通
【答案】B 【解析】本题考查果酒发酵的相关内容，属于应用能力。图中管口1 为进气口，管口2 为排
气孔，管口3 可以检查液体中的成分，因此探究酵母菌有氧条件下呼吸方式时打开阀a，并将盛有澄清石
灰水的试剂瓶与管口2 连通，所以A、D 项正确；管口3 可取样检测酒精产生情况，用澄清石灰水的试剂
瓶与管口2 连通可检测CO2的产生情况，B 项错误；实验过程中涉及通气过程，所以实验开始前应对整个
装置进行气密性检查，C 项正确。
33．[2013·江苏卷] 某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的
是( )
A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高
B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
【答案】D 【解析】本题考查传统发酵技术的相关内容，属于识记能力。酵母菌进行果酒发酵时所需的
最适温度为18～25 ℃，温度不高，醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A 项错误；果酒、果
醋发酵实验应先隔绝空气进行果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，因为酒精可以作为果醋发酵的原料，B 项
错误；与自然发酵相比， 人工接种的发酵获得的产品品质更好，因为菌种更纯净，C 项错误； 适当加大
接种量可利用种内互助，让菌体快速形成优势菌群，提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，D 项正确。
34．[2013·安徽卷] 下图为通过DNA 分子杂交鉴定含有某特定DNA 的细菌克隆示意图。下列叙述正确的
是( )
A．根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目
B．外源DNA 必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制
C．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA 分子脱氧核糖和磷酸交替连接
D．放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA 的细菌菌落位置
【答案】D 【解析】本题主要考查微生物培养和利用DNA 分子杂交法鉴定目的菌等知识。培养皿中的菌
落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，培养皿中观察到的只是一个菌落，
因此根据培养皿中的菌落数只能估算样品中含有的活菌数，故A 错误；外源DNA 必须位于重组质粒的启
动子和终止子之间才能表达，而不是复制，故B 错误；重组质粒与探针之间的杂交原理是碱基互补配对原
则， 故 C 错误；放射自显影结果显示的杂交链位置与原培养皿中有特定DNA 的细菌位置相同，故D 正
确。
35．[2013·广东卷] 以下为某兴趣小组获得的实验结果及其分析，正确的是( )
【答案】B 【解析】本题考查教材中实验的相关内容，涉及叶绿体色素的分离、纤维素分解菌的分离、
细胞分裂图像、酶的特性等知识。Ⅳ为黄绿色，是叶绿素b，A 项错误；培养基中纤维素被纤维素分解菌
分解后，刚果红－纤维素的红色复合物无法形成，就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可根据透明
圈的大小来确定细菌分解纤维素的能力，B 图中菌Ⅲ周围的透明圈最大，B 项正确；由C 图中染色体分布
在细胞中央可知， 该细胞处于分裂中期，C 项错误；D 图说明酶具有高效性，D 项错误。
36．[2013·江苏卷] 某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是( )
A．培养基分装到培养皿后进行灭菌
B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线
C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养
D．培养过程中每隔一周观察一次
【答案】B 【解析】本题考查微生物培养的相关内容，属于识记能力。培养基应在分装到培养皿前进行
灭菌，待灭菌冷却到50 ℃时倒平板，A 项错误；每次划线前均需灼烧接种环，防止上一次接种环上残留的
菌种影响分离，B 项正确；接种后的培养皿须放在恒温培养箱中培养，C 项错误；培养过程中一般隔天观
察一次，以便进行进一步的操作，D 项错误。
37．[2013·江苏卷] 某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的
是( )
A．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度较高
B．先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
C．与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
D．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
【答案】D 【解析】本题考查传统发酵技术的相关内容，属于识记能力。酵母菌进行果酒发酵时所需的
最适温度为18～25 ℃，温度不高，醋酸菌是嗜热菌，果醋发酵所需的最适温度较高，A 项错误；果酒、果
醋发酵实验应先隔绝空气进行果酒发酵，再供氧进行果醋发酵，因为酒精可以作为果醋发酵的原料，B 项
错误；与自然发酵相比， 人工接种的发酵获得的产品品质更好，因为菌种更纯净，C 项错误； 适当加大
接种量可利用种内互助，让菌体快速形成优势菌群，提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，D 项正确。
二、多选题
1．（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
【解析】
【分析】
果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是异养兼性厌氧微生物，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。故果酒的制作原理是酵母菌无氧
呼吸产生酒精。
【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。
（2021 年山东卷）2．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】BC
【解析】
【分析】
图中是穿刺接种的方法，根据题干中的信息“硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀”，所以根据黑
色沉淀的多少，比较两种菌产生硫化氢的能力。
【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；
C、根据题意，黑色区域的面积大小及颜色深浅能代表产生硫化氢的多少，黑色范围表示两种菌运动能力
的大小，而不能表示二者产生硫化氢的能力大小，C 错误；
D、微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D 正确。
故选BC。
3．（2018 江苏卷，21）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
【解析】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；加酶洗衣粉的pH
值一般不大于10，在水温45～60℃时，能充分发挥洗涤作用，因此在50℃热水中用加酶洗衣粉洗衣时，
其中的酶不会失活，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。
4．（2017 年江苏卷，25）下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D．气体入口与气体出口可以交换使用
【答案】A B C
【解析】酵母菌是兼性厌氧菌，可进行有氧呼吸和无氧呼吸，通入氧气后，酵母菌进行有氧呼吸，通入其
他气体，酵母菌进行无氧呼吸，故改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响，A 正确；果
酒发酵中期通入氮气，装置中氧气减少，使酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸，B 正确；温度影响酶的活
性，则果醋的发酵周期与实验设定的温度有密切关系，C 正确；气体入口管通入液面以下，气体出口管在
液面以上，不能交换使用，D 错误。
5.（2015·江苏卷.24）右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 CO2
C. 发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D. 若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气
【答案】ABC
【解析】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；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；发酵过程中酵母种群呈“S”型增长，而后减少，C 错误；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。
6.（2015·江苏卷.25） 图1、2 分别为“DNA 的粗提取与鉴定”的实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正
确的是（ ）
A. 图1、2 中加入蒸馏水稀释的目的相同
B. 图1 中完成过滤之后保留滤液
C. 图2 中完成过滤之后弃去滤液
D. 在图1 鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
【答案】BCD
【解析】图1 中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破，释放其中的核物质，图2 中加入蒸馏水的目的
是降低NaCl 的浓度，使DNA 的溶解度降低析出，A 错误；由于DNA 溶于水，所以图1 中完成过滤后
DNA 存在于滤液中，需保留滤液，B 正确；图2 中DNA 析出，则过滤后弃去滤液，保留黏稠物，C 正确；
在图1 中鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉，蛋白质水解形成肽和氨基酸，溶于水，不利于去除杂质，D 正确。
7．[2014·江苏卷] (多选)某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述正确的是( )
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D．去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
【答案】ABD 【解析】图示弯管的水可以有效地阻止外来空气和杂菌，制造出密闭空间用于果酒发酵，
A 项正确。图示导管插在液面之外可用于排出发酵过程产生的气体，B 项正确。醋酸菌为好氧菌，弯管去
除水后有适量气体进入，利于醋酸菌在液体中上层发酵，底层液体中缺氧不利于醋酸菌发酵，C 项错误。
弯管去除水后有适量气体弯曲进入，类似巴斯德的鹅颈瓶作用，既能导气又能防止杂菌污染，D 项正确。
三、非选择题
1．（2022·全国甲卷·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：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。
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。
菌
株
透明圈大小
平板
Ⅰ
平板
Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，
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N0个A 细菌，繁殖n 代后细菌的数量是
____________。
(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)N0•2n
(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
【解析】
【分析】
培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求, 加入某些物质
或除去某些营养物质，抑制其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性，在
培养基中加入某种化学物质,从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
(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，细菌的增殖呈J 型曲线增长，由于DNA 的半保留复制，细菌每繁殖
一代就是上一代的2 倍，根据公式Nt=N0•λt，λ=2，繁殖n 代后细菌的数量是N0•2n。
(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。
2．（2022·全国乙卷·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
(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
【解析】
【分析】
1、实验室常用的灭菌方法：（1）灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌；（2）干热灭菌：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，可以采用这种方法灭菌；（3）高压蒸汽灭菌：
将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，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。
2、培养基的营养构成：各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐；不同培养
基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
(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 中缺少分解淀粉
的酶，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。
3．（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__________________。
(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 灭菌
杀死黄酒中全部的微生物及芽孢、孢子，防止成品酒变酸或腐败变质
(2) 酚红指示剂 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。
【解析】
【分析】
由于细菌分解在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，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，
pH 升高，指示剂变红。
(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
灭菌，灭菌能杀死啤酒中全部微生物，，包括芽孢和孢子，防止杂菌污染，延长其保存期。黄酒酿造好后
须经煎酒(灭菌)后灌坛贮存,贮存一定时间后,经过滤,灌瓶压盖、灭菌、包装。
(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。
4．（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：
(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
【解析】
【分析】
进行微生物纯种培养物时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基；还需要防止杂菌污染，
无菌技术主要包括消毒和灭菌。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
(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。
5．（2022 年6 月·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、
___________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-I2
(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
【解析】
【分析】
（一）选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混
合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。
（二）农杆菌中的Ti 质粒上的T-DNA 可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA 上。根据农
杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti 质粒的T-DNA 上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基
因整合到植物细胞中染色体的DNA 上。转化过程：目的基因插入Ti 质粒的T-DNA 上农杆菌→导入植物细
胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
(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-I2，能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能利用
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。
（2021 年全国甲卷）6．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）
【解析】
【分析】
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有大分子
蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。
【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
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）。
【点睛】
本题考查加酶洗衣粉、酶的固定化相关知识点，难度较小，解答本题的关键是明确加酶洗衣粉与普通洗衣
粉去污原理的异同，以及固定化酶技术的应用实例和优点。
（2021 年全国乙卷）7．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）
【解析】
【分析】
1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物
产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、微生物的生长繁殖一般需要水、无机盐、碳源和氮源等基本营养物质，有些还需要特殊的营养物质如
生长因子，还需要满足氧气和pH 等条件。
3、果酒制作的菌种为酵母菌，其原理是：在有氧的条件下，酵母菌大量繁殖，无氧的条件下，酵母菌产
生酒精和二氧化碳。
【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。
【点睛】
本题以酱油的制作为题材，本质考查果酒和腐乳的制作，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实
验的原理、实验条件、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
（2021 年广东卷）8．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
___________。
【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（O2或溶解氧） 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【解析】
【分析】
微生物的筛选和计数方法：
（1）实验室中微生物的筛选原理实验室筛选：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、
pH 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
（2）微生物常见的接种方法：稀释涂布平板法、平板划线法。
（3）测定微生物数量的方法：①直接计数法：常用显微镜直接技术法，一般适用于纯培养悬浮液中各种
单细胞菌体的计数。②间接计数法：常用稀释平板计数法，平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品
中一个微生物个体。
【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（O2或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素。
（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。
【点睛】
本题考查微生物的分离和计数的相关知识，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力，难度适中。
（2021 年河北卷）9．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
圈不再扩大，则为醋酸菌菌落
【解析】
【分析】
（1）萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、
草取的温度和时间等条件的影响。一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够
充分溶解，萃取效果就好。
（2）区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌，可根据二者代谢类型的不同，在无氧条件下进行培养，观察菌
落生长情况。
【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。
【点睛】
本题考查植物成分的提取和微生物的分离，考查考生对植物成分提取方法和原理、微生物培养、分离、计
数方法的理解和识记。解答本题，需充分利用题干信息，如醋酸菌、乳酸菌代谢类型的区别等，才能准确
作答。
10．（2020 年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ)·37）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】（1）高压蒸汽灭菌 琼脂 选择
（2）104
（3）S 的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
（4）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
（5）水、碳源、氮源和无机盐
【解析】
【分析】
培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
【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。
【点睛】
培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具应该进行灼烧灭菌，玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物
品，常采用干热灭菌。
11．（2020 年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ)·37）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A3，并对其进行了研究。回答下列问题：
（1）在以淀粉为底物测定A3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
斐林试剂检测________的增加。
（2）在A3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
是___________________和___________________。
（3）本实验中，研究人员在确定A3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
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______________。
（4）在制备A3的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是___________________________ （答出1 点
即可）。
【答案】（1）碘液 还原糖（或答：葡萄糖）
（2）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
（3）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
（4）酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
【解析】
【分析】
SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳原理：在离子强度低时，主要以单体形式存在的SDS 可以与蛋白质结合，生成蛋
白质-SDS 复合物。由于SDS 带有大量负电荷，复合物所带的负电荷远远超过蛋白质原有的负电荷，这使
得不同蛋白质间电荷的差异被掩盖。而SDS-蛋白质复合物形状都呈椭圆棒形，棒的长度与蛋白质亚基分子
量有关，所以在SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白只存在分子大小的差别，利用这一点可将不同的蛋白质分
开 （分子筛效应），因此SDS-PAGE 常用于检测蛋白质亚基的分子量及鉴定纯度。
【详解】
（1）测定酶活性时，可以通过检测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。
【点睛】
本题比较基础，考查蛋白质的提取和分离、固定化酶技术等相关知识，对于此类试题，需要考生注意的细
节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作步骤等，考生在平时的学习过程中应注
意积累。
12．（2020 年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ)·37）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O2，O2的作用是__________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于_____________
（填好氧或厌氧）细菌。
【答案】（1）果胶分解酶、果胶酯酶 细胞壁
（2）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
（3）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
（4）酵母 促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖 好氧
【解析】
【分析】
1、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁
率，还会使果汁混浊。果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。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、果胶分解酶和果胶酯酶等。
2、果酒的制作离不开酵母菌。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。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
3、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。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，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【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。
【点睛】
本题考查果酒、果醋的制作和果胶酶的相关内容，要求考生识记制作果酒、果醋的原理，掌握果汁生产中
果胶酶的作用，并结合题干信息解题。
13．（2020 年浙江省高考生物试卷（7 月选考)·29）回答下列（一）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。
【答案】（一）（1）澄清度 95%乙醇 较小 抽滤
（2）细菌悬液 灭菌 较小 粘性
【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
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。
14．（2020 年江苏省高考生物试卷·31）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
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
（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__________。
【答案】（1）④
（2）梯度稀释 4.6×105（或460000）
（3）诱变 脂肪（或油脂） 较大
（4）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
【解析】
【分析】
灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽胞．常用灭菌方
法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热
灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。稀释平板计数是
根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，
即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体
培养基的表面，使其均匀分布于平板中的培养基内，经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落
数目，即可计算出样品中的含菌数。
【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。
【点睛】
本题以微生物为背景，主要考查微生物的分离筛选、灭菌和计数等知识，意在强化考生对相关内容的识记
与理解能力，重在考查基本原理等基础知识，难度不大。
15．（2019 全国卷Ⅰ·37）
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（5 g/L）。
Ⅱ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量），X（15 g/L）。
Ⅲ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量）。X（45 g/L）。
回答下列问题。
（1）在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是___________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机
物是_________。
（2）若将土壤悬浮液接种在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】（1）牛肉膏、蛋白胨 X
（2）下降 不能降解X 的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X 的细菌能够增殖
（3）稀释涂布平板法
（4）能量 合成其他物质的原料
【解析】
（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。
16．（2019 全国卷II·37）物质W 是一种含氮有机物，会污染土壤。W 在培养基中达到一定量时培养基表
现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W 的细菌（目标菌）。回答下列问题。
（1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是_________。
（2）在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。
如果要得到目标菌，应该选择________菌落进一步纯化，选择的依据是________。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用
空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即_______。
（4）该小组将人工合成的一段DNA 转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W 的酶（酶E）。为了比较酶
E 与天然酶降解W 能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W 的固体培养基上，A 处滴加酶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】（1）W
（2）乙 乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W
（3）将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮
源
（4）①缓冲液 ②缓冲液不能降解W 酶E 与天然酶降解W 的能力相近
【解析】
（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。
17．（2019 全国卷III·37）回答下列与细菌培养相关的问题。
（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是______________________（填“蛋白胨”
“葡萄糖”或“NaNO3”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是
________。硝化细菌在没有碳源的培养基上______（填“能够”或“不能”）生长，原因是
______________________________。
（2）用平板培养细菌时一般需要将平板____________（填“倒置”或“正置”）。
（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不
同种的微生物，原因是________________________________________。
（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过___________________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有
的微生物。
【答案】（1）蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH 不同 能够
硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
（2）倒置
（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
（4）灭菌
【解析】
（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。
18．（2019 浙江4 月选考·32）回答下列（一）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______。
【答案】（1）腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多
（2）涂布分离（或划线分离）
（3）水果组织软化疏松及细胞受损 95%乙醇
（4）提高果胶酶的稳定性 固定化的方法 固定化所用的介质
【解析】
（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。
19．（2017 年新课标Ⅰ卷，37）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列
问题：
（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生________________________。能分解尿
素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________，但可用葡萄糖作为碳
源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________（答出两点即可）。
（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”
“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________。
（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________（答
出两点即可）。
【答案】（1）脲酶 分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物 为细胞生物生命
活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料
（2）尿素 其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不
能起到筛选作用
（3）为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH 稳定
【解析】（1）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，只能生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源，也可作为能源。
（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“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”均含有无
机氮源。
（3）KH2PO4和Na2HPO4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
生长过程中pH 稳定。
20．（2017 年新课标Ⅲ卷，37）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__________________________________。
（5）该实验操作过程中应注意的事项是_________________（答出两点即可）。
【答案】（1）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
（2）使原料和溶剂充分混匀
（3）去除提取液中的色素
（4）丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W 分解较少
（5）在温度较低的情况下操作，防火
【解析】（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。
21．（2017 年海南卷，30）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。
（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】（1）S
（2）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）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。
（4）培养基中的氮营养浓度
（5）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。
【解析】（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，而纤维素不能绿藻利
用。
22．（2017 年新课标Ⅱ卷，37）豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素
某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B 两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进
行发酵，并在32 h 内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：
（1）该实验的自变量是____________________、__________________________。
（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是______________________。
（3）如果在实验后，发现32 h 内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵
的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是__________________________。
（4 ）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为
__________________________，脂肪转变为__________________________。
【答案】（1）菌种
发酵时间
（2）好氧菌
（3）延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间
（4）氨基酸和肽
脂肪酸和甘油
【解析】（1）该实验的自变量是菌种、发酵时间。（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层
的好，说明该发酵菌是好氧菌。（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，还需要做的事情是延长发酵时间，
观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间。（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会
发生一定的变化，其中，蛋白质转变为氨基酸和肽，脂肪转变为脂肪酸和甘油。
23.（2016 天津卷.10）（12 分）天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。
（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶_____________________。
（2）在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。在操作过程中,发酵罐先通气，后密闭。通气能提高____________
的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。
（3）在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30 天。工艺如下。
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】（12 分）
（1）在最适温度条件下催化能力最强
（2）酵母菌
（3）①先快速增长后趋于稳定？ 氧气、营养物质、PH
②颠倒前的B 层和颠倒后的A（或不翻动，或下）
③种间竞争（或竞争）
【解析】（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。
24.（2016 课标1 卷.39）（15 分）
空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，
以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：
①配置培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）;
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】（1）牛肉膏、蛋白胨 琼脂
（2）将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间
（3）污染 不正确
【解析】（1）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。
25.（2016 四川卷.10）（12 分）图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA 部
分序列。
（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 的土壤样品液0.1mL，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质含 个氨基酸。
【答案】（1）尿素 酚红 红 （2）稀释涂布平板法 1.75 少 （3）UGA 115
【解析】（1）由于筛选产脲酶，脲酶能够催化尿素分解为氨，故应以尿素为唯一氮源，培养基中可以加
入酚红指示剂，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红色。
（2）用于计数细菌菌落数接种的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
数较少。
（3）突变基因转录的mRNA 中，终止密码为UGA,由于增加70 个碱基，mRNA 中碱基总数（由于终止密
码子不编码氨基酸，故除去终止密码子含3 个碱基）=271+2+72=345，由于mRNA 上一个密码子含三个碱
基，决定一个氨基酸，故突变基因表达的蛋白质含345÷3=115 个氨基酸。
26.（2016 新课标2 卷.39)（15 分）
苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列为题：
（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
值速度________________。
（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作
用类型，该过程需要在________________条件下才能完成。
（3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度____________（填“低于”
或“高于”）第二阶段。
（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】（15 分）
（1）细胞质基质 重铬酸甲 线粒体 快
（2）有氧
（3）低于 （4）原 不含有
【解析】（1）图示中的过程①和②分别表示无氧呼吸的第一、第二阶段，其场所均为细胞质基质；橙色
的重铬酸甲溶液在酸性条件下与乙醇（酒精）反应变成灰绿色。过程③表示有氧呼吸的第二、第三阶段，
其场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，即过程③在酵母菌细胞的线粒体中进行。与无氧条件相比，在有
氧条件下，酵母菌的增殖速度快。
（2）醋酸杆菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此将第一阶段产生的乙
醇转变为醋酸的过程，需要在有氧条件下才能完成。
（3）第一阶段即果酒的制作，所控制的温度范围是18～25℃，第二阶段即果醋的制作，所控制的温度范
围是30～35℃，所以第一阶段的温度低于第二阶段的。
（4）醋酸杆菌属于原核生物，其细胞结构中不含线粒体等复杂的细胞器。
27.（2016 新课标Ⅲ卷.39）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中
因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：
（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用_________________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由
是_________________。
（2）推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_________________和_________________。分
离纯化时应挑选出_________________的菌落作为候选菌。
（3）乳酸菌在-20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_________________（填“蒸馏水”、“甘
油”或“碳酸钙”）。
【答案】（1）无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落
（2）鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸 具有透明圈
（3）甘油
【解析】（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。若直接培养，由于泡菜滤液中菌的浓度高，则很难分离得到单菌落。
（2）由题意可知，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。由此可推测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
酸和鉴别能产生乳酸的乳酸菌；根据产酸菌在含CaCO3的培养基上产生透明圈的原理，分离纯化时应挑选
出具有透明圈的菌落作为候选菌，然后用平板划线法进一步分离纯化。
（3）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。即将1mL 培养的菌种转移到已灭菌的盛有
1mL 甘油的甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在-20℃的冷冻箱中保存。所以乳酸菌在-20℃长期保存时，
菌液中常需要加入一定量的甘油。
28.（2016 江苏卷.29）（9 分）为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2+污水
的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行试验，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 l2的作用是 。
（2）为洗去凝胶球上残余的CaC l2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用 洗涤。图1 中1.
0%海藻酸钠组培养24 h 后,移去凝胶球,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 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
24~48h 间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是 ；72~96h 间Zn2+浓度下降速度较慢的原因有
。
【答案】（1）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） （2）培养液（生理
盐水） 海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大）
（3）2.0%
（4）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
【解析】（1）海藻酸钠溶液在CaCl2溶液中形成凝胶球，包埋绿球藻。
（2）可采用生理盐水洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性。溶液呈绿色，说明固
定化的绿球藻数量少，原因是海藻酸钠浓度过低（凝胶球孔径过大）。
（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）空白凝胶球容易吸附Zn2+，导致溶液中Zn2+浓度下降；根据图1 和图2 分析，固定化藻的实验组24~48
h 间绿球藻数量增加最快，导致Zn2+浓度下降速度较快，72~96 h 间绿球藻数量基本不再增加。
29.（2016 海南卷.30）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。
【答案】（15 分）
（1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗（3 分）
蛋白酶丙（1 分）
碱性条件下只有蛋白酶丙有活性（4 分）
（2）不合理（1 分） 蛋白酶会降解脂肪酶（4 分）
（3）羧基和氨基（2 分）
【解析】（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。
30.（2015·江苏卷.31）(8 分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价
值。
为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。 请回答
下列问题:
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (填序号)。
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。 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 条件下进行发测得发酵液中酶活性
的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理是 。
【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
【解析】（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。
31.（2015·海南卷.30）【生物－选修1：生物技术实践】（15 分）生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高
果汁的出汁率。回答下列相关问题：
（1）某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各
组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿。
（2）现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16 支，分别加
入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4 组，分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间，
然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有＿＿＿和＿＿＿＿。
（3）某同学取5 组试管（A～E）分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D4 个实验组的试管中分别加入
等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后，补充蒸馏水使4 组试管内液体体积相同；E 组加入蒸馏水使
试管中液体体积与实验组相同。将5 组试管置于适宜温度下保温一定时间后，测定各组的出汁量。通过A
～D 组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中，若要检测加入酶的量等于0 而其他条件均与实验
组相同时的出汁量，E 组设计＿＿＿（填“能”或“不能”）达到目的，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）探究不同来源果胶酶的活性 （2）温度范围设置不合适 温度梯度设置不合理（或
各组的酶促反应受两个不同温度影响） （3）不能 未加入缓冲液
【解析】（1）根据题意，用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都
相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较，可见实验的自变量是果胶酶的
来源不同，因变量是果胶酶的活性，所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性。
（2）根据实验设计可知，该实验是探究果胶酶的最适温度，所以自变量是温度，因变量是果胶酶的活性，
用出汁量进行衡量，出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中，温度应该在常温范围内设置系列温度
梯度且梯度差值相等，所以4 组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃；另外探究温度对酶活性的
影响时，应保证酶促反应只能在设定的温度下进行，同一实验组的反应温度只能是一个，所以实验操作应
该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合，才
能保证实验在设定的温度下进行。
（3）根据题意，本实验的自变量是果胶酶的量，因变量是出汁量，对照实验的设计应遵循单一变量原则
和对照原则，根据实验设置，通过A～D 组实验可比较不同实验组出汁量的差异。若要检测加入酶的量等
于0 而其他条件均与实验组相同时的出汁量，则E 组应加入缓冲液而不是蒸馏水，使试管中液体体积与实
验组相同，才符合实验设计应遵循的单一变量原则。
32.（2015·天津卷.7）DHA 对脑神经发育至关重要。以A、B 两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技
术选育高产DHA 融合藻。两种藻特性如下表。
亲本藻
优势代谢类型
生长速率（g/L.
天）
固体培养基上菌落直径
DHA
含
量
（‰）
A 藻
自养
0.06
小
0.7
B 藻
异养
0.14
大
无
据表回答：
（1）选育的融合藻应具有A 藻 与B 藻 的优点。
（2）诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得 。
（3）通过以下三步筛选融合藻，步骤 可淘汰B 藻，步骤 可淘汰生长速成率较慢的藻落，
再通过步骤 获取生产所需的融合藻。
步骤a：观察藻落的大小
步骤b:用不含有机碳源（碳源——生物生长的碳素来源）的培养基进行光照培养
步骤c：测定DHA 含量
（4）以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。
①甲组条件下，融合藻产生[H]的细胞器是 ；丙组条件下产生ATP 的细胞器是 。
②与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下 。甲、乙两组DHA
产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是 。
【答案】（1）产生DHA、自养特性 快速生长 （2）原生质体
（3）b a c
（4）①线粒体、叶绿体 线粒体
②融合藻既能光能自养又能异养
融合藻利用光能和简单的无机物即能生长，不需要添加葡萄糖，可降低成本，也可防止杂菌生长
【解析】（1）由表格信息可知选育的融合藻要具有A 藻的自养特性且能产生DHA，还有具有B 藻的生
长速率快的特点。（2)藻类具有细胞壁，用纤维素酶可除去其细胞壁又不会损伤原生质体，由此可推知用
纤维素酶处理的目的是获得有活性的原生质体。（3）A 藻可自养，不需要有机碳源，而B 藻异养，必须
有有机碳源，由此可推知“步骤b:用不含有机碳源（碳源——生物生长的碳素来源）的培养基进行光照培
养”用于筛选出A 藻，淘汰B 藻。由表格信息：生长速率快的菌落直径大，生长速率小的菌落直径小，因
此可根据菌落的大小即步骤a 淘汰生长速率慢的的A 藻。融合藻必须能产生DHA，因此通过前两步的选择
再结合DHA 含量的鉴定即步骤c 就可以筛选出符合要求的融合藻了。（4）①融合藻能进行光能自养，因
此光照条件下细胞中能产生[H]的细胞器是线粒体和叶绿体；黑暗条件下融合藻不能进行光合作用而只能进
行呼吸作用，因此能产生ATP 的细胞器是线粒体。②乙组生长速率快原因是：由图示可知乙组既有光照又
有葡萄糖，可知在该条件下融合藻既能进行光能自养又能进行异养。由图示可知甲组的条件是：光照和无
机物，而乙组的条件是：光照和有机物，由此可分析出甲组生产成本低，另外缺乏有机碳源可防止异养微
生物（杂菌）的生长。
33．[2013·山东卷] 胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取
获得，流程如下：
Ｋ―→―→―→
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时，可选用__________________或平板划线法接种。采用平板划线法接种
时需先灼烧接种环，其目的是________。
(2)培养酵母菌 R 时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R 的生长提供________和________。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采
用________方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是______________。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为________。
【答案】(1)稀释涂布平板法(或稀释混合平板法) 灭菌(或防止杂菌污染)
(2)碳源 氮源
(3)时间 水浴 滤去不溶物
(4)(实验)对照
【解析】本题主要考查微生物的培养、植物中有效成分的提取等知识。(1)接种微生物的方法有稀释涂布平
板法和平板划线法。接种时为了避免其他杂菌的污染，接种前需对接种环进行灭菌操作，一般用灼烧灭菌
法。(2)蔗糖主要为酵母菌生长提供碳源，也可提供能量；硝酸盐含氮元素，可为酵母菌生长提供氮源。(3)
温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解；由于萃取剂往往具有挥发性，直接加热时挥发出来的有机
溶剂遇明火易爆炸，所以萃取过程中宜采用水浴方式加热；萃取后需将萃取液中的固体物除掉。(4)提取出
来的胡萝卜素可能含有其他物质，需用标准样品进行对照。
34．[2013·四川卷] 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α－淀粉酶基因转入酵母
菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。
甲
乙
(1)图甲中，过程①需要的酶有_________________________。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以
________作为唯一碳源。②③过程需重复几次，目的是_____________________________________。
(2)某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是
__________________；推测该同学接种时可能的操作失误是
________________________________________________________________________。
(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种________菌的发酵罐需
要先排气，其原因是________________________________________________________________________[来
________________________________________________________________________。
(4)用凝胶色谱法分离α－淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较________。
【答案】 (1)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 淀粉 进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌
(2)稀释涂布平板法 涂布不均匀
(3)工程酵母 工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生CO2速率更快
(4)小
【解析】本题考查基因工程和微生物的培养等相关知识。(1)基因工程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和
DNA 连接酶。由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，因此，要想筛选出可高效利用淀粉的工程菌菌种，平板内
的固体培养基应以淀粉为唯一碳源。分离纯化菌种的过程需要重复几次才能达到选择的目的。(2)接种微生
物的常用方法有稀释涂布平板法和平板划线法，图乙所示的接种方法应为稀释涂布平板法；图乙菌落疏密
不均，说明菌液涂布不均匀。(3)在相同的适宜条件下密闭发酵，接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气，其
原因是工程酵母菌利用淀粉能力更强，产生CO2速率更快。(4)用凝胶色谱法分离物质时，相对分子质量较
小的蛋白质在色谱柱中移动速度较慢。
35．[2013·四川卷] 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α－淀粉酶基因转入酵母
菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。
甲
乙
(1)图甲中，过程①需要的酶有_________________________。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以
________作为唯一碳源。②③过程需重复几次，目的是___________________________________。
(2)某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是
__________________；推测该同学接种时可能的操作失误是
________________________________________________________________________。
(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种________菌的发酵罐需
要先排气，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用凝胶色谱法分离α－淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较________。
【答案】 (1)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 淀粉 进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌
(2)稀释涂布平板法 涂布不均匀
(3)工程酵母 工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生CO2速率更快
(4)小
【解析】本题考查基因工程和微生物的培养等相关知识。(1)基因工程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和
DNA 连接酶。由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，因此，要想筛选出可高效利用淀粉的工程菌菌种，平板内
的固体培养基应以淀粉为唯一碳源。分离纯化菌种的过程需要重复几次才能达到选择的目的。(2)接种微生
物的常用方法有稀释涂布平板法和平板划线法，图乙所示的接种方法应为稀释涂布平板法；图乙菌落疏密
不均，说明菌液涂布不均匀。(3)在相同的适宜条件下密闭发酵，接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气，其
原因是工程酵母菌利用淀粉能力更强，产生CO2速率更快。(4)用凝胶色谱法分离物质时，相对分子质量较
小的蛋白质在色谱柱中移动速度较慢。
36．[2013·浙江卷] 利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答：
(1)为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自__________等微生
物。
由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成________。
(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成________。
A．半乳糖醛酸和葡萄糖
B．半乳糖和果糖
C．半乳糖醛酸甲酯和果糖
D．半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)紫甘薯匀浆流经α－淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入KI－I2溶液，结果液体呈红色。表
明该液体中含有______。
A．淀粉 B．糊精 C．麦芽糖 D．葡萄糖
(4)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和______。一段时间后，酵母悬液中
会出现气泡，该气泡内的气体主要是______。将酵母菌接种到待发酵液后，随发酵的进行，酵母菌在
______条件下产生了酒精和二氧化碳。
(5)下图表示发酵液pH 对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH 是______。
【答案】 (1)黑曲霉(或苹果曲霉) 固定化酶
(2)D
(3)B
(4)蔗糖 CO2 无氧
(5)4.7
【解析】果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称，在黑曲霉、苹果曲霉等微生物中都有存在。固定化酶就
是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂，固定化
酶技术的优点：①使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；②固定在载体上的酶可以被反复利用。果胶
是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯聚合成的高分子化合物。果
胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。淀粉遇KI－I2溶液呈蓝色，α－淀
粉酶能分解淀粉，产物是糊精，糊精遇KI－I2溶液呈红色，β－淀粉酶能分解糊精，产物是麦芽糖，麦芽
糖遇KI－I2溶液不显色，根据题意，该液体中肯定有糊精的存在。在发酵前，可以先制备酵母悬液：适量
干酵母(每2.5 kg 葡萄约用1 g 干酵母)加少量温水(低于40 ℃)在烧杯内调成糊状。为使其迅速发生作用，可
加极少量蔗糖，混匀放置片刻，出现气泡即可。原理是酵母在合适的温度下，进行需氧呼吸，将蔗糖彻底
水解成二氧化碳和水。发酵过程其实利用了酵母菌的厌氧呼吸，在无氧的条件下，酵母菌分解蔗糖，产物
是酒精和二氧化碳。从图中可知，pH 为4.7 时，10 d 后的酒精浓度最高，说明最佳pH 为4.7。
