2021高考生物二轮复习专题课件：专题十生物技术实践

1、2021高考生物二轮复习专题课件：专题十生物技术实践2021高考生物二轮复习专题课件：专题十生物技术实践考向1微生物的培养与应用考向1微生物的培养与应用(2020全国卷)生物选修1:生物技术实践某种物质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。 (2020全国卷)生物选修1:生物技术实践某种物回答下列问题:(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

2、于_培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107 个/mL,若要在每个平板上涂布100 L 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)。 回答下列问题:(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_。 (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【审答思维】1.审要求:(1)确定灭菌方法

3、、判断培养基类型。(2)已知菌落数目计算细菌的稀释倍数。(3)分析S的降解量下降原因,设计实验统计菌落数目。【审答思维】2.解题流程: 2.解题流程: 【命题陷阱】陷阱1:混淆培养基的类型及作用:(1)固体培养基(含琼脂):能形成单菌落,一般用于单克隆菌株筛选。(2)液体培养基:是为了得到大量的细胞或细胞产物,如富集培养时选择液体培养基。陷阱2:不能科学地对细菌计数:微生物的接种方法最常用的有两种:稀释涂布平板法和平板划线法,但对菌落计数只能选择稀释涂布平板法。 【命题陷阱】【解析】本题主要考查培养基的类型及其应用、无菌技术和微生物的分离与计数。(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶

4、。由图中过程可知,甲为液体培养基,乙为固体培养基,所以乙培养基中需要加入的Y为琼脂。甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,因此均属于选择培养基。(2)若要在每个平板上涂布100 L稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,根据计算公式:细菌细胞数=(CV)M可知,稀释倍数M=2107VC=21071000100200=104。【解析】本题主要考查培养基的类型及其应用、无菌技术和微生物(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

5、)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源等成分。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,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(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,从人类正面临人口膨胀、陆地资源减少和环境恶化等全球性问题,传统的生产模式已很难适应快速发展的经济,生物反应器应运而生。微生物作为生物反应器具有诸多优点,但也存在生产过程易染菌、大量消耗淡水等缺点。科学家计划从自然环境中筛选耐高温、耐盐碱的微生物菌株来解决这些缺点。 (1)_,是获得纯净的培养物的关键。传统生物制造利用微生

6、物生产产品时,需要对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行_,对用于培养微生物的器皿、接种用具和培养基等进行_。 新题预测技法演练场人类正面临人口膨胀、陆地资源减少和环境恶化等全球性问题,传统(2)科学家应在_的环境条件下筛选目的菌株。将相应环境中取得的样液利用_法接种到培养基中,以获得单菌落用于进一步分离纯化。(3)对分离的微生物作进一步的鉴定,常需要借助生物化学的方法。如在以_为唯一氮源的培养基中加入_,可用来鉴定分解尿素的细菌;在以_为唯一碳源的培养基中加入_,可用来鉴定纤维素分解菌。(4)用筛选得到的耐高温、耐盐碱菌种作为生物反应器,生产过程不易染菌,原因是:_。 (2)科学家应在_的环

7、境条件下【解析】(1)防止杂菌入侵是获得纯净的培养物的关键。传统生物制造利用微生物生产产品时,需要对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒,对用于培养微生物的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。(2)根据题目信息,若要获得目的菌,应在高温、高盐、高碱的环境条件下进行培养和筛选,为了分离和纯化目的菌,可采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种和培养。(3)微生物的鉴定常用鉴别培养基,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,观察是否变红,可用来鉴定分解尿素的细菌;在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红,观察是否有透明圈产生,可用来鉴定纤维素分解菌。(4)由于在生产过程设置高温、盐碱的培养

8、条件,此条件下杂菌一般无法存活,所以用筛选得到的耐高温、耐盐碱菌种作为生物反应器,生产过程不易染菌。【解析】(1)防止杂菌入侵是获得纯净的培养物的关键。传统生答案:(1)防止杂菌入侵清洁和消毒灭菌(2)高温、高盐、高碱(高温地区的盐湖、盐沼、海水等)稀释涂布平板(或平板划线)(3)尿素酚红指示剂纤维素刚果红(4)生产过程设置高温、盐碱的培养条件,此条件下杂菌一般无法存活答案:(1)防止杂菌入侵清洁和消毒灭菌(2)高温、高盐【高分必备点】1.培养基的成分、类型和条件: 2.无菌技术的关键与方法:【高分必备点】3.细菌纯化培养的过程:3.细菌纯化培养的过程:【规避失分点】1.选择培养基和鉴别培养基

9、的作用不同:(1)选择培养基是允许特定种类微生物生长。(2)鉴别培养基是加入能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂(如刚果红、伊红美蓝)。2.消毒和灭菌的原理不同:(1)消毒:只能杀死物体表面或内部的部分微生物。(2)灭菌:能杀死所有的微生物,包括芽孢和孢子。【规避失分点】【深挖增分点】微生物生长所需的营养物质(1)碳源:提供细胞生命活动所需的能量,提供合成产物的碳架。对于大多数化能异养微生物,碳源兼有能源功能。(2)氮源:提供细胞原生质和其他结构物质中的氮源,一般不作为能源使用。对于硝化细菌来说氮源兼有氮源和能源双重功能。【深挖增分点】(3)无机盐:细胞中某些复杂化合物和结构的重要组成

10、成分。(4)水:良好的溶剂,参与细胞中的生化反应;为细胞提供液体环境,运输营养物质和代谢废物。(3)无机盐:细胞中某些复杂化合物和结构的重要组成成分。考向2酶的研究与应用考向2酶的研究与应用(2020全国卷)生物选修1:生物技术实践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-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_。(2020全国卷)生物选修1:生物技术实践研究人(3

11、)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)。 (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【审答思维】1.审题干:(1)检测淀粉、利用斐林试剂检测。(2)识图、缓冲系统组分对酶活性的影响,不采用包埋法。2.解题思维: 【审答思维】【命题陷阱】陷阱1:混淆颜色反应中所需试剂及现象变化(1)淀粉:遇碘变蓝。(2)还原糖:与斐林试剂水浴加热呈砖红色。(3)蛋白质与双缩脲试剂呈紫色。(4)DNA与二苯胺沸

12、水浴条件下呈蓝色。陷阱2:不能正确理解电泳技术的原理:电泳利用了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。 【命题陷阱】【解析】本题主要考查化合物的检测、蛋白质的分离、pH对酶活性的影响以及固定化酶技术。 (1)-淀粉酶A3催化淀粉水解生成葡萄糖,可用碘液检测淀粉的减少量,也可采用斐林试剂检测还原糖的生成量。(2)蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中迁移的速率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。为了消除净电荷对迁移率的影响,加入SDS,还能使蛋白质发生变性。(3)在pH分别为7.5和9.0时,不同缓冲系统条件下所测得的

13、相对酶活性都不同。(4)细胞多采用包埋法固定化,而酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出,更适合采用化学结合和物理吸附法固定化。【解析】本题主要考查化合物的检测、蛋白质的分离、pH对酶活答案:(1)碘液还原糖(或葡萄糖)(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答案:(1)碘液还原糖(或葡萄糖)如图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,请据图分析回答: 新题预测技法演练场如图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母(1)图1

14、中,将溶化好的海藻酸钠溶液_,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是_。 (2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,出现此结果的可能原因是海藻酸钠浓度过_(填“高”或“低”)。(3)图1中制备的凝胶珠用_后再转移到图2装置中。 (1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液_(4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是_。配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠与酵母细胞混合酵母细胞活化固定化酵母细胞A.B.C.D. (4)下面是制备固定化酵母细胞的步骤,正确的是_(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用_酶。从酶数量的角度分析,与固定

15、化酶技术相比,固定化细胞固定的是_。如果反应物是大分子物质,应采用固定化_(填“酶”或“细胞”)技术。 (5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用_【解析】(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温(防止高温杀死酵母菌),加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌,使其混合均匀,再转移至注射器中。海藻酸钠载体的特点是不溶于水、多孔。(2)某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果,即凝胶珠不成形,出现此结果的可能原因是海藻酸钠浓度过高。(3)图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中。(4)制备固定化酵母细胞的步骤为:酵母细胞活化配制CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠与酵母细胞混合

16、固定化酵母细胞。故选D。【解析】(1)图1中,将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温(防(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用葡萄糖异构酶。从酶数量的角度分析,与固定化酶技术相比,固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶或多种酶)。由于大分子物质不易进入细胞,因此如果反应物是大分子物质,应采用固定化酶技术。(5)若用固定化酶技术生产高果糖浆,需要使用葡萄糖异构酶。从答案:(1)冷却至室温不溶于水、多孔(2)高(3)蒸馏水洗涤(4)D(5)葡萄糖异构多酶系统(或一系列酶或多种酶)酶答案:(1)冷却至室温不溶于水、多孔【高分必备点】1.酶活性:(1)表示方法:单位时间内,单位体积中,反应物的减少量或

17、产物的增加量。(2)影响因素:温度、pH、酶的抑制剂、激活剂等。2.酵母细胞的固定化技术及方法:(1)固定化细胞:方法是包埋法。(2)固定化酶:方法是化学结合法、物理吸附法。3.固定化酶和固定化细胞技术的优点:(1)固定化酶:既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被重复利用。(2)固定化细胞:制备成本更低、操作更容易。【高分必备点】4.蛋白质分离的原理和方法:(1)原理:根据蛋白质分子大小和在凝胶颗粒内部移动的速度和距离。(2)方法:凝胶色谱法4.蛋白质分离的原理和方法:【规避失分点】1.纤维素酶和果胶酶的作用本质不同:(1)纤维素酶是复合酶,需要各种成分共同协作完成催化作用。(2)果胶酶是

18、一类酶,每一种酶都能发挥作用。2.酵母细胞固定化操作中易错点提醒:(1)细胞的固定化要在严格无菌条件下进行。(2)溶解海藻酸钠时采用小火间断加热法,防止海藻酸钠焦糊。(3)海藻酸钠溶液浓度要适宜。过高:将很难形成凝胶珠;过低:凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。【规避失分点】【深挖增分点】常见有机物化学本质的分析1.酶:绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。2.激素:蛋白质或多肽类激素、氨基酸衍生物类、类固醇类、脂肪酸衍生物类。3.神经递质:乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、氨基酸类、一氧化氮等。4.受体:绝大多数是糖蛋白,少数是糖脂。5.抗体:蛋白质。6.抗原:具有异物性、大分子性和特异性,细

19、菌外毒素、细菌、病毒、蛋白质等都可能是抗原。【深挖增分点】考向3传统发酵技术的应用考向3传统发酵技术的应用(2017全国卷甲)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_。 (2017全国卷甲)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了(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

20、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_。 (3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发【命题背景】【命题背景】【审答思维】1.审题干:(1)甲、乙两菌种;32 h内定期取样观测发酵效果。(2)上层发酵效果比底层好。(3)确定最佳发酵时间。2.解题思维:【审答思维】【命题陷阱】陷阱1:不能正确理解发酵实质:发酵是微生物产生的酶对有机物的分解。陷阱2:实验变量类型记忆混乱。(1)自变量:指实验中人为改变的量,例如该题目中的菌种类型、发酵时间。(2)因变量:随自变量的变化而改变的量

21、,例如发酵产物。(3)无关变量:实验过程中还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,例如温度、大豆的数量等。 【命题陷阱】【解析】(1)由题中信息“甲、乙两菌种”“32 h内定期取样观测发酵效果”可知,该实验的自变量为菌种、发酵时间。(2)发酵容器的上层空气较多,且有氧发酵比厌氧发酵分解有机物更彻底,发酵效果更好,可推测发酵容器上层的发酵菌为好氧菌。(3)由于32 h内发酵效果随发酵时间呈直线上升关系,未出现转折点,无法确定最佳发酵时间,为确定最佳发酵时间,应在原来基础上延长发酵时间,若出现最佳发酵效果,则其对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中,在相关酶的作用下蛋白质分解为氨基酸和小分

22、子的肽,脂肪分解为脂肪酸和甘油。【解析】(1)由题中信息“甲、乙两菌种”“32 h内定期取答案:(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)氨基酸和小分子的肽脂肪酸和甘油答案:(1)菌种发酵时间(2)好氧菌四川省眉山市不仅是北宋大文豪苏东坡的故乡,还凭借2 000年的泡菜制作史成为“中国泡菜之乡”。眉山泡菜不仅带动当地经济快速发展,还助力20多万农户精准脱贫。一碟酸甜香脆的泡菜,能令人胃口大开,请根据所学知识回答下列问题。(1)制作泡菜所利用的菌种是_,宜选用新鲜的蔬菜,原因是_。(2)测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下

23、,亚硝酸盐与_发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成_色染料。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。 新题预测技法演练场四川省眉山市不仅是北宋大文豪苏东坡的故乡,还凭借2 000年(3)在泡菜腌制初期,亚硝酸盐含量上升的原因是:_。(4)泡菜虽好,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组查阅资料得到如图,请根据图中数据分析,用_浓度的食盐制作泡菜比较适合。 (3)在泡菜腌制初期,亚硝酸盐含量上升的原因是:_【解析】(1)制作泡菜所利用的菌种是乳酸菌。新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低,因此制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜。(2

24、)测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(3)在泡菜腌制初期,由于微生物在发酵过程中产生亚硝酸盐,产生速率大于被分解速率,所以亚硝酸盐含量上升。(4)根据图中数据分析,用5%浓度的食盐制作泡菜比较适合。【解析】(1)制作泡菜所利用的菌种是乳酸菌。新鲜蔬菜中亚硝酸答案:(1)乳酸菌亚硝酸盐的含量低(2)对氨基苯磺酸玫瑰红(3)由于微生物在发酵过程中产生亚硝酸盐,产生速率大于被分解速率(4)5%答案:(1)乳酸菌亚硝酸盐的含量低【高分必备点】1.果酒的制作原理:(1)菌种:酵母菌。代谢类型:兼性厌氧型。最适

25、生长温度:20 左右。(2)发酵原理:C6H12O62C2H5OH+2CO2。2.果醋的制作原理:(1)菌种:醋酸菌,其代谢类型是需氧型。(2)发酵原理:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O。【高分必备点】3.腐乳制作的原理:(1)发酵原理:蛋白质 小分子的肽和氨基酸。脂肪 甘油和脂肪酸。(2)腐乳的制作过程:蛋白酶 脂肪酶 3.腐乳制作的原理:蛋白酶 脂肪酶 4.泡菜的制作原理:(1)发酵原理:乳酸菌在无氧条件下,将葡萄糖分解为乳酸。(2)泡菜制作过程:4.泡菜的制作原理:【规避失分点】1.果酒和果醋制作时材料处理不到位:对于葡萄皮不要反复清洗,既能防止皮上酵母菌被冲洗掉,又能避免葡萄受

26、损。2.泡菜制作问题关注不全面:若温度过高、食盐水浓度过低和腌制时间过短,则造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量升高。【规避失分点】【深挖增分点】细菌代谢类型的分析1.依据新陈代谢同化作用方式分析,少数是自养型,多数是异养型:(1)自养型细菌可分为两种类型:光能合成细菌:指能利用光能合成有机物的细菌,已知有绿硫细菌、红硫细菌等。化能合成细菌:能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量,以环境中的二氧化碳为碳的来源,来合成有机物,并且储存能量。例如硝化细菌、硫细菌等。(2)异养型细菌中分布最广的是腐生细菌和营寄生生活的细菌。【深挖增分点】2.依据新陈代谢异化作用方式分类:(1)需氧型(好氧细菌)

27、:在有氧条件下生活的一类细菌,如硝化细菌、枯草杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌等。(2)厌氧型(厌氧细菌):少数细菌只有在无氧条件下才能生活,如某些腐生细菌、深层土壤细菌、破伤风杆菌、乳酸菌等。2.依据新陈代谢异化作用方式分类:高考命题猜押竞技场【高分必做题】1.水蜜桃具有美肤、清胃、润肺、祛痰等功能,其可以制作成水蜜桃汁、水蜜桃酒和水蜜桃醋等产品,深受大众喜爱。某企业对水蜜桃进行相关制作实验,如图所示:高考命题猜押竞技场【高分必做题】(1)生产水蜜桃酒和水蜜桃醋常用的菌种分别是_。固定化柱3中需加入的菌种是_。该菌种在_情况下,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,此时其所需的温度和气体条件是_

28、。(2)打开阀2,使混浊的水蜜桃汁与黑曲霉提取液混合后可得到较多的澄清水蜜桃汁的原因:_。(3)检测水蜜桃酒和水蜜桃醋的制作是否成功,均可用_这两种最简易方法来初步判断。(1)生产水蜜桃酒和水蜜桃醋常用的菌种分别是_(4)在外界温度和pH条件适宜的情况下,如果流入固定化柱2中的水蜜桃汁品质都非常高,但是生产的水蜜桃酒产量和质量却不够高,其可能的原因是_(写两点即可)。(5)工业生产上述三种产品时,固定化柱1、2、3中需要防止外来杂菌的是_(填写编号)。(4)在外界温度和pH条件适宜的情况下,如果流入固定化柱2中1.【解析】(1)生产水蜜桃酒常用的菌种是酵母菌,生产水蜜桃醋常用的菌种是醋酸菌;固

29、定化柱3中需加入的菌种是醋酸菌。该菌种在糖源缺乏情况下,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,由于醋酸菌是好氧型菌,所以此时所需的温度和气体条件是3035 ,充足的氧气。(2)由于黑曲霉提取液中含有大量的果胶酶,而果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,所以打开阀2,使混浊的水蜜桃汁与黑曲霉提取液混合后可得到较多的澄清水蜜桃汁。(3)水蜜桃酒有酒味,水蜜桃醋有酸味,因此,检测水蜜桃酒、水蜜桃醋的制作是否成功,均可用嗅味、品尝这两种最简易方法来初步判断。1.【解析】(1)生产水蜜桃酒常用的菌种是酵母菌,生产水蜜桃(4)在外界温度和pH条件适宜的情况下,如果流入固定化柱2中的水蜜桃汁品质都非常高,

30、而由于固定化酵母菌数目较少,设备密封不严,流速控制不好,有杂菌侵入等原因,所以生产的水蜜桃酒产量和质量不够高。(5)果汁、果酒和果醋的制作过程中都需要防止杂菌的污染,因此,工业生产上述三种产品时,固定化柱1、2、3中需要防止外来杂菌的是1、2、3。(4)在外界温度和pH条件适宜的情况下,如果流入固定化柱2中答案:(1)酵母菌、醋酸菌醋酸菌糖源缺乏3035 ,充足的氧气(2)黑曲霉提取液中含有大量的果胶酶,而果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层(3)嗅味、品尝(4)固定化酵母菌数目较少、设备密封不严、流速控制不好、有杂菌侵入等(写两点即可)(5)1、2、3答案:(1)酵母菌、醋酸菌醋酸菌糖

31、源缺乏3035 2.某兴趣小组配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后,对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌,当培养基温度下降到50 时,在酒精灯火焰附近倒平板,待培养基冷却至室温,按下表进行处理,将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养23天,观察每个培养皿中的菌落特征和数目。2.某兴趣小组配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后,对培养基和培(1)上述实验的实验目的是_。若F组的培养基表面有菌落生长,说明_。(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长提供_。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了_。(3)实验过程中特别强调温度控制。“待培养基冷却至室温”的目的是_;“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目

32、的是_。(1)上述实验的实验目的是_。(4)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应选取_时的记录作为结果,这样可以防止_。(5)从长成的菌落中筛选出了毛霉,若要从毛霉中分离、纯化获得蛋白酶,可采用凝胶色谱法,该方法分离蛋白质的依据是_。判断上述方法纯化的蛋白质是否达到要求,还需要进行蛋白质纯度的鉴定,在鉴定的方法中,使用最多的是_。(4)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应选取_2.【解析】(1)根据表格可知,该实验的自变量是距离地面的高度,因此该实验的目的是探究不同高度空气中微生物的种类和数量;若F组的培养基表面有菌落生长,说明培养基灭菌不合格(受到杂菌污染)。(2)培养基中的牛肉

33、膏和蛋白胨主要为微生物生长提供碳源和氮源。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了避免周围环境中微生物的污染。(3)“待培养基冷却至室温”的目的是使培养基凝固,防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物。“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是让细菌在适宜的温度下生长繁殖。2.【解析】(1)根据表格可知,该实验的自变量是距离地面的高(4)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而导致遗落菌落数目。(5)利用凝胶色谱法分离蛋白质的依据是相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶的速度不同,从而将大小不同的蛋白质分开。在蛋白质纯度的鉴定方法中

34、,使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。(4)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应选取菌落数目答案:(1)探究不同高度空气中微生物的种类和数量培养基灭菌不彻底(2)碳源和氮源避免周围环境中微生物的污染(3)使培养基凝固,防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物让细菌在适宜的温度下生长繁殖(4)菌落数目稳定因培养时间不足而导致遗落菌落数目(5)相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶的速度不同,从而将大小不同的蛋白质分开SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳答案:(1)探究不同高度空气中微生物的种类和数量培养基灭菌3.黑腐皮壳菌(一种真菌)感染苹果植株可引发腐烂病。现对该菌进行分离培养和应用的研究,下表是分

35、离培养时所用的培养基配方。请分析回答问题:3.黑腐皮壳菌(一种真菌)感染苹果植株可引发腐烂病。现对该菌(1)如表培养基配方中,马铃薯可为微生物生长提供_等营养成分;氯霉素的作用是_。(2)培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、_、倒平板。等平板冷却凝固后将平板_,防止冷凝水污染培养基。(3)为检测某苹果植株黑腐皮壳菌感染程度,需对该株患病组织进行病菌计数研究,则应将提取的菌液采用_法进行接种。(1)如表培养基配方中,马铃薯可为微生物生长提供_(4)将分离获得的病菌分别接种至含有0.5%苦水碱剂、2%氟硅唑、6%戊唑醇、40%福美砷、清水的培养基中进行抗药性检测,实验结果如表。分析可知,_能很好

36、地抑制该病菌的生长,适合防治苹果腐烂病。(4)将分离获得的病菌分别接种至含有0.5%苦水碱剂、2%氟(5)为研究苹果黑腐皮壳菌数量增长规律,研究者将该菌在液体培养基和固体培养基中培养,获得如图所示的生长速率曲线图。图中_(填“a”或“b”)曲线表示该菌在液体培养基中的生长曲线。17 h后,该菌生长速率偏低的原因可能是_(写出两点)。(5)为研究苹果黑腐皮壳菌数量增长规律,研究者将该菌在液体培3.【解析】(1)培养基中常含碳源、氮源、水、无机盐和生长因子五大成分,马铃薯的浸出液制成的培养基可为微生物生长提供碳源、氮源、无机盐等营养成分;培养基中加入氯霉素,氯霉素能够抑制杂菌生长。(2)培养基的制

37、备步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。等平板冷却凝固后,将平板倒置放置,以防止冷凝水污染培养基。(3)要对病菌进行计数研究,则应将提取的菌液采用稀释涂布平板法进行接种。(4)分析表格数据可知,2%氟硅唑或6%戊唑醇能很好地抑制该病菌的生长,适合防治苹果腐烂病。3.【解析】(1)培养基中常含碳源、氮源、水、无机盐和生长因(5)细菌在液体培养基中的生长速率大于固体培养基,故图中a曲线表示该菌在液体培养基中的生长曲线。17 h后,由于培养基中的营养成分不足、有害有毒的物质积累、种群数量大,种内斗争激烈等方面的影响导致该菌生长速率偏低。答案:(1)无机盐、碳源、氮源抑制细菌等杂菌的生长(2)灭菌倒

38、置(3)稀释涂布平板(4)2%氟硅唑或6%戊唑醇(5)a培养基中的营养成分不足、有害有毒的物质积累、种群数量大、种内斗争激烈(5)细菌在液体培养基中的生长速率大于固体培养基,故图中a曲4.近年来,记录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮,其中讲述了利用不同微生物发酵来制作美味的食品。江苏镇江陈醋历史悠久、独具风味,其生产工艺流程如图。4.近年来,记录片舌尖上的中国引发全民关注美食的热潮,其(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)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。先通气的目的是_。技术员定时抽取发酵液,向发酵液中滴加酸性重铬酸钾溶液,以是否呈现

39、_色来判断是否有酒精产生,若要使检验的结果更具有说服力,应该_。(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度,这是因为酶_(3)在醋酸发酵阶段,镇江陈醋采用独特的分层固体发酵法,发酵30天,工艺如下。(3)在醋酸发酵阶段,镇江陈醋采用独特的分层固体发酵法,发酵发酵过程中,定期取样测定醋酸菌密度变化,趋势如图。据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌在颠倒后密度变化的特点是_。由此推测,影响醋酸菌密度变化的主要环境因素是_(至少两种)。乳酸含量高是镇江陈醋风味独特的重要成因。发酵过程中,发酵缸中_层的醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素

40、的变化,加剧了不同种类乳酸菌之间的_,淘汰了部分乳酸菌种类。发酵过程中,定期取样测定醋酸菌密度变化,趋势如图。据图分析4.【解析】(1)分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖,由于在最适温度条件下酶的活性最强,因此在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。(2)酵母菌属于兼性厌氧型微生物,即在有氧呼吸的条件下能够大量繁殖,在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精,因此在酒精发酵阶段,发酵罐先通气,后密闭。先通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母的繁殖,有利于密闭时获得更多的酒精产物。由于酒精和酸性重铬酸钾溶液反应呈灰绿色,故可以用重铬酸钾检测酒精的产生,为了使检验

41、结果更具有说服力,应该设置对照实验。4.【解析】(1)分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以(3)醋酸菌属于需氧型细菌,只有在氧气充足的时候能够大量繁殖并能产生醋酸,据图分析,与颠倒前相比,B层醋酸菌密度先快速增长后趋于稳定,变化的主要环境因素是氧气、营养物质、pH;乳酸含量高是镇江陈醋风味独特的重要成因;乳酸发酵是乳酸菌进行的无氧呼吸,因此发酵过程中,发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A(或不翻动,或下)层醋醅有利于乳酸菌繁殖,积累乳酸;成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化,加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争(或竞争),淘汰了部分乳酸菌种类。(3)醋酸菌

42、属于需氧型细菌,只有在氧气充足的时候能够大量繁答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强(2)让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌的繁殖灰绿色设计对照实验(3)B层醋酸菌密度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)答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强5.某生物兴趣小组用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的锥形瓶中,然后按图甲所示过程进行醋酸菌的纯化培养。5.某生物兴趣小组用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的锥形回答下列问题:(1)在菌种培养过程中,需将平板倒置,其主要目的是_。在操作B后,可根据菌落特征对醋酸菌进行筛选,原理是_。(

43、2)图甲中液体培养的目的是_。(3)图甲中C过程采用的微生物计数方法是_。经培养后菌落在平板上的分布如图乙所示,推测接种时的操作失误是_。回答下列问题:(4)若测得稀释倍数为106的培养基中的平板上,菌落数的平均值为254,则每毫升样品中的菌株数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)_。用该方法统计的醋酸菌数目会比活菌的实际值_(填“小”或“大”),原因是_。(4)若测得稀释倍数为106的培养基中的平板上,菌落数的平均5.【解析】(1)在菌种培养过程中,为了防止培养皿上凝结的水珠落入培养基上造成污染,避免培养基中的水分过快地蒸发,一般是等待平板冷却凝固后将平板倒置进行培养。一定的培养条

44、件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征,故可根据菌落特征对醋酸菌进行筛选。(2)图甲中液体进行扩大培养的目的是增加醋酸菌的浓度。(3)图甲中C过程采用的微生物计数方法是活菌计数法(稀释涂布平板法)。经培养后菌落在平板上的分布不均匀,推测是接种时涂布不均匀造成的。(4)若测得稀释倍数为106的培养基中的平板上,菌落数的平均值为254,则每毫升样品中的菌株数是254106/0.1=2.54109。当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故用该方法统计的醋酸菌数目会比活菌的实际值小。5.【解析】(1)在菌种培养过程中,为了防止培养皿上凝结的水答案:(1)防止培养皿上凝结的水珠落入培养基

45、造成污染,避免培养基中的水分过快地蒸发一定的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征(2)增加醋酸菌的浓度(3)活菌计数法(稀释涂布平板法)涂布不均匀(4)2.54109小两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落答案:(1)防止培养皿上凝结的水珠落入培养基造成污染,避免培【学霸制胜题】1.乳酸菌常用于制作酸奶等发酵食品。研究发现,乳酸菌还可产生乳酸菌素,抑制肉制品中致病菌和腐败菌的生长,起到生物防腐的作用。请回答:(1)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应选取_时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而导致遗落菌落数目。(2)纯化乳酸菌时可选用平板划线法或_接种,还需要

46、设置未接种乳酸菌的培养基作为对照,若对照组培养基表面没有菌落生长,说明_。【学霸制胜题】(3)已知乳酸菌进行乳酸发酵时,需要乳酸脱氢酶的参与。若要从乳酸菌中分离、纯化获得乳酸脱氢酶,可采用_法,该方法分离蛋白质的依据是:_。判断上述方法纯化的蛋白质是否达到要求,还需要进行蛋白质纯度的鉴定,在鉴定的方法中,最常用的是_。(3)已知乳酸菌进行乳酸发酵时,需要乳酸脱氢酶的参与。若要从(4)为探究不同种乳酸菌的抑菌效果,将稀释倍数相同的等量乳酸菌培养液滴加在长满致病菌的平板上,一段时间后,会出现以滴点为中心的抑菌圈,实验结果如表。(4)为探究不同种乳酸菌的抑菌效果,将稀释倍数相同的等量乳酸该实验的自变

47、量是_。由实验结果可知,乳酸菌对_(填致病菌)的抑菌效果比较突出;在生产应用中,不宜采用_号菌株进行防腐。该实验的自变量是_1.【解析】(1)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应选取菌落数目稳定时的记录作为结果,这样可以防止因培养时间不足而导致遗落菌落的数目。(2)纯化乳酸菌时可选用平板划线法或稀释涂布平板法接种,还需要设置未接种乳酸菌的培养基作为对照,若对照组培养基表面没有菌落生长,说明培养基没有被杂菌污染。(3)乳酸菌进行乳酸发酵需要乳酸脱氢酶,若要从乳酸菌中分离、纯化获得乳酸脱氢酶,由于绝大多数酶是蛋白质,分离蛋白质的方法通常采用凝胶色谱法,原理是根据相对分子质量不同的蛋白质通过凝

48、胶的速度不同,从而将大小不同的蛋白质分开,在鉴定蛋白质的纯度的方法中,通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。1.【解析】(1)在统计菌落数目时,每隔24 h统计一次,应(4)该实验的自变量是乳酸菌的种类和致病菌种类。由实验结果可知,乳酸菌对金黄色葡萄球菌的抑菌效果比较突出;在生产应用中,不宜采用PC3号菌株进行防腐。答案:(1)菌落数目稳定(2)稀释涂布平板法培养基没有被杂菌污染(培养基灭菌合格)(3)凝胶色谱根据相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶的速度不同,从而将大小不同的蛋白质分开SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(4)乳酸菌的种类和致病菌种类金黄色葡萄球菌PC3(4)该实验的自变量是乳酸菌的种类和致

49、病菌种类。2.一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解,长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明)。2.一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解,长(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出液进行稀释处理。现有1 L土壤浸出液,用无菌吸管吸取1 mL液样至盛有9 mL无菌水的试管中,依次稀释103稀释度。各取0.1 mL已稀释103倍的液样分别接种到三个培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每升原土壤浸出液样中菌株数为_。(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从用途方面来看,上述培养皿中培养基的特点是_。(3)接种技术的核心是_。在划线接种时,连续划线的目的是将聚集的菌种逐步_,培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是_或有氧条件抑制了这些细菌的生长。(1)制备土壤浸出液时,为避免菌体浓度过高,需将浸出