2020高考生物总复习：生物技术实践考向考点解析及典型试题精讲

生物技术实践

高考命题规律

(1)以非选择题进行考查(15分),中低档难度。

(2)全国高考有3个命题角度,分布如下表。

2015年2016年2017年2018年2019年

2020年高考必备

1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷

命题

传统发酵技术的应用3937

角度1

命题

微生物的培养与应用39393937373737373737

角度2

命题

植物有效成分的提取3937

角度3

命题角度1传统发酵技术的应用

高考真题体验•对方向

1.(2017全国理综2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32h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o

(3)如果在实验后，发现32h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0

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

艇亚］⑴由题干可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)上层可接触到空气，如果上层发酵

效果比底层好，说明该发酵菌为好氧菌。(3)如果在32h内发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直

线上升关系，说明32h还不是最佳发酵时间。若要确定最佳发酵时间,应适当延长发酵时间，观

测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间为最佳发酵时间。(4)在发酵过程中，发酵菌分泌的酶

会将蛋白质分解为氨基酸和肽，将脂肪分解为脂肪酸和甘油。

2.(2016全国理综2卷,39)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。

(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。

客案一［⑴细胞质基质重锯酸钾线粒体快(2)有氧(3)低于(4)原不含有

解析|本题考查果酒和果醋的制作。

(1)图中过程①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，过程②是无氧呼吸的第二阶段,过程③

是有氧呼吸的第二、三阶段。酵母菌是兼性厌氧型微生物，有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸均在

细胞质基质内进行。利用乙醇在酸性条件下与重铭■酸钾试剂反应呈现灰绿色来检验乙醇。有

氧呼吸的第二、三阶段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细菌，只有当氧气充足时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)酵母菌发酵温度一般控制在18~25℃，而制作葡萄醋时要将温度控制在30~35°C。

(4)醋酸杆菌属于原核生物，其细胞中只有核糖体一种细胞器，不含有线粒体等其他细胞器。

3.(2016天津理综,10)天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。

酒精醋酸

(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。

,_____、每天只翻,_____,A、B层._____每天只翻._______

动"一同颠倒r区屈动B层函

\B层/发酵15天窟)第15天、A层/发祥15天\A层/

成熟酒醋醋酷成熟酷酷

o51015202530时间/d

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，由此推测,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

层的醋醋有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。

③成熟醋酷中乳酸菌的种类明显减少,主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变，

加剧了不同种类乳酸菌的，淘汰了部分乳酸菌种类。

答案|(1)在最适温度条件下催化能力最强

(2)酵母菌

(3)①先快速增长后趋于稳定氧气、营养物质、pH②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)

解板］本题考查醋酸菌的发酵过程及影响酵母菌发酵的条件。(1)酶的催化需要适宜的温度，在

最适温度条件下酶的催化能力最强，所以在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度。(2)酵母菌

是兼性厌氧型生物,发酵初期发酵罐先通气是为了让酵母菌大量繁殖,增加酵母菌的数量。(3)

①从图中可以看出与颠倒前相比,B层醋酸杆菌密度变化是先快速增长后趋于稳定。醋酸杆菌

是需氧菌，颠倒后B层醋酸杆菌有充足的氧气、养料(发酵产生的乳酸)及合适的pH,所以其密度

迅速增大。②乳酸菌是厌氧菌，所以发酵过程中，发酵缸中颠倒前的B层和颠倒后的A层醋酷

有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。③不同的乳酸菌之间竞争养料和空间，所以它们之间是竞争关

系。

4.(2015广东理综,29)泡菜是我国的传统食品之一，但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有

潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。

0--1--1--1--1--1--1--1--1--o

12345678910

发酵时间/d

(1)制作泡菜时，泡菜坛一般用水密封,目的是，乳酸菌发酵第一阶段的产物

有。

(2)据上图，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用,因为后

者;pH呈下降趋势,原因是

⑶该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍)，拟参照资料的实

验方案和食盐浓度(4%~10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸

生强的高低，并确定其最适条件，请你设计一个实验结果记录表，并推测实验结论。

答案|(1)创造无氧环境丙酮酸、［H］、ATP

(2)亚硝酸盐含量降低乳酸含量增加

(3)

发酵时间/d

食盐浓度/%乳酸菌

12345678910

普通

4

优选

普通

7

优选

普通

10

优选

推测结论:①最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间;②“优选”乳酸菌降低泡菜

中亚硝酸盐效果更明显。

I解析|(1)制作泡菜利用乳酸菌的无氧呼吸，所以泡菜坛要用水封,目的是隔绝空气，创造无氧环

境。乳酸菌发酵第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，产物有丙酮酸、［H］和ATP。

(2)由题图知，随着发酵时间延长，亚硝酸盐含量先升高,后降低，由图知第8天较第3天亚硝

酸盐含量低,更适合食用。由于乳酸菌进行无氧呼吸，导致乳酸含量增加，所以pH降低。

(3)设计表格时要注意对两种不同菌种在相同食盐浓度下、同一时间点的亚硝酸盐含量进

行比较。

典题演练提能•刷高分

1.(2019陕西榆林模拟)蓝莓富含花青素,对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护

肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。回答下列问题。

(1)榨汁前需将新鲜的蓝莓进行，然后除去枝梗，以避免除去枝梗时引起蓝猿破损，防

止____

(2)用蓝莓果汁来生产蓝莓酒，需要接种酵母菌。从混杂的微生物中分离出酵母菌应使用

培养基。发酵过程完成后,可以用检测发酵产物中是否有酒精产生。若要进

一步检测所得果酒中酵母菌的密度可采用法。

(3)蓝莓醋生产过程利用了的发酵作用。将蓝莓酒流经发酵装置生产蓝莓醋,

则发酵装置中。2消耗和CO?产生的情况是

(4)蓝莓果酱是利用蓝莓果汁加糖熬制而成，以家庭生产玻璃瓶装蓝莓果酱为例,如何做到减少

或避免杂菌污染?(至少答2点)一

答案|(1)冲洗被杂菌污染

(2)选择酸性重倍酸钾稀释涂布平板

(3)醋酸菌只消耗。2,但不产生CO?

①蓝莓果汁要煮沸;②装蓝莓果酱的瓶要用沸水或酒精消毒;③装瓶时瓶口要通过火焰

庭五(1)榨汁前需将新鲜的蓝莓进行冲洗,然后除去枝梗，以避免除去枝梗时引起蓝莓破损，防

止被杂菌污染。

(2)从混杂的微生物中分离出酵母菌应使用选择培养基。制酒精可用酸性重格酸钾溶液检

测,检验后溶液的颜色由橙色变成灰绿色。若要进一步检测所得果酒中酵母菌的密度可采用稀

释涂布平板法。

(3)蓝莓醋生产过程利用了醋酸菌的发酵作用。将蓝莓酒流经发酵装置生产蓝莓醋，则发酵

装置中只消耗。2,但不产生CO2。

(4)蓝莓果酱是利用蓝莓果汁加糖熬制而成,以家庭生产玻璃瓶装蓝莓果酱为例，可将蓝莓

果汁要煮沸，装蓝莓果酱的瓶要用沸水或酒精消毒，装瓶时瓶口通过火焰,从而减少或避免杂菌

污染。

2.某生物兴趣小组积极参加当地盛产苹果的乡镇生产苹果酒、苹果醋的调研项目。下面是他们

调查之后发现的一系列问题，请帮助回答下列问题。

(1)制备高产果酒的酵母菌菌株。

①在秋季的葡萄园中，在的周围土壤中酵母菌大量生长繁殖。

②为测定土壤中酵母菌的数量，一般选用倍稀释，用法接

种上述所得酵母菌稀释液。

③在的发酵液中，酵母菌能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法

适应这一环境而受到抑制。

(2)苹果酒、苹果醋的生产。

①小组同学在制作果酒的发酵阶段，发酵瓶的瓶盖应。

A.一直打开B.打开并盖上一层纱布

C.定时拧松D.始终拧紧

②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上改变进行,其发酵温度应

(填“低于”或"高于”)苹果酒的生产。

③在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是。

答案1(1)①葡萄成熟落地流出的果汁②1()2、1()3、1()4稀释涂布平板③缺氧、呈酸性

(2?①C②菌种和发酵条件高于③葡萄糖或乙醇

［解析］(1)①在秋季的葡萄园中,在葡萄成熟落地流出的果汁的周围土壤中酵母菌大量生长繁

殖。

②为测定土壤中酵母菌的数量，一般选用1()2、1()3、104倍稀释，用稀释涂布平板法接种上述

所得酵母菌稀释液。

③在缺氧、偏酸性环境中，酵母菌能大量生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这

一环境而受到抑制。

(2)①小组同学在制作果酒的发酵阶段，发酵瓶的瓶盖应定时拧松，排出二氧化碳。

②苹果醋生产可在苹果酒生产基础上改变菌种和发酵条件进行，其发酵温度应高于苹果酒

的生产。

③在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是葡萄糖或乙醇。

3.在《魅力中国城》初赛竞演的“城市味道”环节中，黔东南以家乡的味道为主题,通过酸汤鱼、

五彩姐妹饭等十几道特色农家菜，展示了黔东南州最具特色的城市美食，回答下列问题。

(1)“酸汤”是通过天然发酵而成，参与该发酵过程的主要微生物是。

(2)制作酸汤常用到煮沸的水和米汤，将水煮沸的目的是,

米汤相当于液体培养基，可以为微生物提供水和等营养。

(3)酸汤发酵初期，亚硝酸盐的含量逐渐增加，亚硝酸盐在和一定的微生物作

用等特定条件下，才会转变成致癌物一0

(4)出坛后的酸汤，若不及时食用，一段时间后会在其表面出现一层白膜，这是

(填微生物名称)繁殖引起的,与进行酸汤发酵的主要微生物相比，该微生物在结构上的最主要区

别是o

(5)在酸汤制作时，密封之前向发酵液中加入少许优质的酸汤母液，这样做有什么好处？

答案|(1)乳酸菌

(2)除去水中的氧气并消毒无机盐、碳源、氮源

(3)适宜的pH、温度亚硝胺

(4)酵母菌具有核膜包被的细胞核

(5)提供优质菌种。

|解析|(1)酸汤是通过乳酸菌的无氧呼吸(发酵)形成的。

(2)制作酸汤时，羽•水煮沸的目的是除去水中的氧气并消毒;米汤相当于乳酸菌的培养液，可

以为其提供水、无机盐、碳源、氮源等营养物质。

(3)亚硝酸盐在适宜的pH、温度和一定的微生物作用等特定条件下，会转变成亚硝胺。

(4)酸汤表面氧气含量高，因此其表面出现的一层白膜是酵母菌;与原核生物乳酸菌相比，酵

母菌是真核生物，具有核膜包被的成形的细胞核。

(5)在酸汤制作时，密封之前向发酵液中加入少许优质的酸汤母液，以提供优质菌种。

4.酸奶和泡菜的制作都离不开乳酸菌,请回答下列有关制作酸奶和泡菜的问题。

(1)分离纯化乳酸菌的培养基中含牛肉膏，牛肉膏提供的主要营养

有;培养皿灭菌常采用法;检

验培养基灭菌是否合格的方法

是。

(2)培养乳酸菌一段时间后，培养基中的pH会下降，原因是

(3)家庭制作泡菜时，一般需要配制泡菜盐水,但会因其含盐量过高而影响口感。直接接种乳酸菌

制作泡菜时，产生的大量乳酸能够抑制，因此可以采用低盐工艺制作泡菜，从

而大幅降低泡菜的含盐量。

(4)乳酸菌活菌数是衡量酸奶营养价值的一个重要指标，为检测某酸奶中乳酸菌的含量取不同稀

释度的样品各1mL涂布到固体培养基上，在适宜条件下培养一段时间，统计得到IO',、1()7、i08

三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为413个、86个、13个，据此估算，每毫升样品中的

乳酸菌数约为个，接种乳酸菌所用的接种工具是。

答案|(1)碳源、氮源、磷酸盐和维生素干热灭菌取若干个灭菌未接种的培养基培养一段

时间，观察培养基上是否有菌落生长

(2)乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸

(3)杂菌生长

(4)8.6xlQ8涂布器

臃五(1)分离纯化乳酸菌的培养基中含牛肉膏,牛肉膏提供的主要营养有碳源、氮源、磷酸盐

和维生素等;培养皿等耐热器具灭菌常采用干热灭菌法;检验培养基灭菌是否合格的方法是取

若干个灭菌未接种的培养基培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生长。

(2)培养乳酸菌一段时间后，培养基中的pH会下降，原因是乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸。

(3)直接接种乳酸菌制作泡菜时，产生的大量乳酸能够抑制杂菌生长,因此可以采用低盐工

艺制作泡菜，从而大幅降低泡菜的含盐量。

(4)由于三个平板统计得到1(?、io\1()8三个稀释度的培养基上的平均菌落数依次为413

个、86个、13个，符合30~300条件的只有86,所以以此估算，每毫升样品中的乳酸菌数约为

8.6xl()8个，接种乳酸菌所用的接种工具是涂布器。

5.研究人员以甘蔗为原料,先接种酿酒酵母发酵，将获得的含一定酒精浓度的发酵液作为果醋发

酵培养基，用于研究醋酸菌的发酵，醋酸不再增加时结束发酵，获得实验结果如下图所示，图1表

示不同接种量(W/V)发酵的结果，图2表示接种适量醋酸菌种的发酵过程中菌体数量与醋酸产

量变化。请分析并回答下列问题。

487296120144168192

发酵时间小

图1

图2

(1)醋酸杆菌属于(填“厌氧"''兼性厌氧”或“需氧”)生物。与前期酵母发酵相比，接种醋酸

杆菌后进行发酵要调节控制的条件主要有。

(2)分析图1可知,四种接种量中，生产中最适宜的接种量是，原因主要

有。接种量为2%(W/V)时，获得的醋酸产量低的主要原因

是。

(3)分析图2可知，为了了解发酵液中醋酸杆菌的种群数量变化,每天定时利用

测定发酵液中菌体数量。发酵120h后,发酵液中醋酸产量增加不显著的主要原因

是o

(4)接种酿酒酵母发酵一段时间后，需要检测发酵液中是否有酒精生成?你的实验操作思路是什

么？

答案|(1)需氧温度和溶解氧(2)6%(W/V)产量最高、接种量少菌体生长消耗的营养物

质较多(3)血球计数板(或抽样检测法)发酵液中营养物质的量较少，代谢废物积累(4)取适

量的酵母发酵液加入试管中，再加入适量的浓硫酸，最后滴加适量的重铭酸钾溶液，观察记录颜

色变化。

|解析|(1)醋酸杆菌是一种细菌，属于原核生物，是一种需氧型微生物。酵母菌发酵利用的是其无

氧呼吸，而醋酸发酵的原理是醋酸杆菌的有氧呼吸，且需要的温度较高，因此接种醋酸杆菌后进

行发酵要调节控制好温度和溶解氧。(2)根据图1分析已知，接种量为6%和8%时,醋酸产量相对

最高，则获得最高产量的最低接种量是6%,因此生产中最适宜的接种量是6%。接种量为2%时,

由于菌体生长消耗的营养物质较多，因此其获得的醋酸产量低。发酵120h后，由于发酵液中营

养物质减少、代谢废物积累等原因，导致醋酸产量增加不显著。(3)检测发酵液中是否有酒精生

成的方法:取适量的酵母发酵液加入试管中，再加入适量的浓硫酸,最后滴加适量的重格酸钾溶

液,观察记录颜色变化。

6.某地盛产葡萄、柿子等水果,但因销路不畅，造成水果严重积压，腐烂变质。某驻村扶贫支教老

师为解决葡萄、柿子等资源严重损耗问题,组织学生设计了如图1所示装置，试图探究以柿子为

原料制作柿子酒、柿子醋。请你回答下列问题。

(1)酵母菌的分离和纯化。

①用清水冲洗葡萄1~2遍除去污物，用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入甲瓶中。葡萄汁的质量和

环境温度等方面满足需求，在—

的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物则被抑制。应注意的相关操作

是。

②若要通过酵母菌的单菌落进行计数，应在培养液中加入，采用法分

离和计数。能用这种培养基对酵母菌进行扩大培养吗?。

(2)柿子酒、柿子醋的制备。

①若在甲瓶内装入打碎的柿子浆，加入酶，能较好地提升柿子酒的清澈度。

②当酒精发酵基本完成时.，将果酒的酒精浓度稀释至5%~6%,然后导入乙瓶(装有5%~10%的醋

酸菌液)，搅匀，将温度保持在30°C,进行醋酸静置发酵。该过程中,对乙瓶应进行的操作

是o

③为探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系，进行了相应实验,获得图2所

示实验数据。在接种后70h,接种量为15%的醋酸产量最少的主要原因

是。

答案|(1)①缺氧、呈酸性夹住a、b,关闭c、e,间隔一段时间应打开b处夹子排出CO?②

琼脂稀释涂布平板不能(2)①纤维素酶和果胶②打开夹子d,通入无菌的空气③醋酸

理”繁殖消耗营养物质较多，产生的代谢废物积累太多

域近二|(1)①由于果酒发酵中，发酵液中缺氧且呈酸性，一定范围内，酵母菌可以在这样的发酵液

中生长繁殖，而其他微生物受到抑制,从而发酵产生大量的果酒。如果将发酵液导入图1的甲瓶

中,应注意的操作是夹住a、b,关闭c、e,间隔一段时间应打开b处夹子，因为酵母菌发酵需要无

氧环境，但会产生CO?,所以每发酵一段时间后,应打开b处夹子释放CO2气体，以防止发酵瓶因

气压过大而爆裂。

②若要通过酵母菌的单菌落进行计数，需要用固体培养基培养才能形成菌落，所以应在培

养液中加入凝固剂——琼脂;分离并计数要采用稀释涂布平板法接种培养;但不能用这种方法

对酵母菌进行扩大培养，因为固体培养基不能被培养的酵母菌在短时间内充分利用。

(2)①发酵制作的果酒呈浑浊状态,是因为发酵液中存在大量的酵母菌不能利用的纤维素和

果胶，所以可以在发酵液中加入纤维素酶和果胶酶进行溶解，以提升柿子酒的清漱度。

②当酒精发酵基本完成时，将果酒倒入含有醋酸菌液的乙瓶进行醋酸发酵，由于醋酸发酵

需要在有氧环境中进行，所以需要对乙瓶进行打开夹子d,通入无菌的空气。

③图2是探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系曲线。由于在等量果

酒为原料的条件下，接种量越大的发酵瓶内发酵液消耗越快，同时产生的代谢废物积累太多，所

以在接种后70h,接种量最多的发酵瓶产生醋酸量最少。

命题角度2微生物的培养与应用

高考真题体验•对方向

1.(2019全国理综1卷,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:在牛肉膏蛋白陈培养基中加入X(5g/L)。

II号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铉(3g/L)淇他无机盐(适量),X(15g/L)o

HI号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸筱(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、HI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，其原因是一

(3)H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H【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0

答案|(1)牛肉膏、蛋白陈X

(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖

(3)稀释涂布平板法

(4)能量合成其他物质的原料

|解析|本题考查培养基的成分与功能、微生物的分离和计数方法及细胞呼吸中间产物丙酮酸

的作用。

(1)牛肉膏蛋白陈培养基是一种应用十分广泛的天然培养基，其中的牛肉膏和蛋白陈均含氮

元素,可为细菌提供氮源。n、in号培养基中为微生物提供碳源的有机物是x。

(2)将土壤悬浮液接种在II号液体培养基中，因培养基中只有有机物X提供有机碳源，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)若用固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时应用稀释涂布平板法。

(4)丙酮酸是细胞代谢中重要的中间产物，既可以转化为其他有机物，又可以在有氧条件下

继续氧化为细胞供能。

2.(2019全国理综2卷,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，即一

(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|(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|本题考查微生物的培养与分离及实验分析能力。

(1)从土壤中分离能够降解含氮有机物W的细菌(目标菌)，则选择培养基只能以W为氮源，

以保证该培养基只允许目标菌生活，抑制或阻止其他种类微生物的生长。

(2)W在培养基中达到一定量时培养基不透明。甲菌落周围未形成透明圈，说明所含细菌不

能分解W;乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌落中的细菌能分解W。所以，如果要得到目标菌，应

该选择乙菌落进一步纯化。

(3)若要确定甲、乙菌能否利用空气中的氮.气作为氮源，只需将它们培养在没有氮源的培养

基上，若能够生长，则说明其能利用空气中的氮气作为氮源。

(4)本实验中自变量为酶的类型，因变量为透明圈的大小(表示酶降解W的能力大小)。为比

较酶E与天然酶的降解能力并排除缓冲液的干扰，需要设置A、B两个实脸组(A组滴加含有酶

E的缓冲液,B组滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液)和一个只滴加缓冲液的对照组。若C处没

有出现透明圈，则说明缓冲液不能降解W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近，则表明酶E

与天然酶降解W的能力相近。

3.(2019全国理综3卷,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“蛋白陈”“葡萄糖”或

“NaNCh")。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________________________________________________________________________________

o

(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)蛋白陈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C02作为碳源

(2)倒置

(3)在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征

(4?灭菌

|解析|本题以细菌培养为依托,考查处理实验材料的能力和环境保护意识。

(1)能同时提供碳源、氮源的成分必须同时含有碳和氮两种元素，蛋白陈、葡萄糖和NaNC)3

中,只有蛋白陈同时含有这两种元素。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同，所以在配制培养

基时,在各种成分溶化后分装前必须调节pH。硝化细菌能够进行化能合成作用，即能够利用化学

反应产生的化学能固定外界的CO2,所以能够在没有碳源的培养基上生长。

(2)用平板培养细菌时，为防止培养基冷凝后形成的水滴滴落在培养基上污染培养基，要将

平板倒置。

(3)通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物，因为不同微生物的

菌落的形状、大小、颜色、凹凸情况等不同,且在一定的培养条件下微生物的菌落特征是稳定

的。

(4)为防止污染环境,使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理，这种处理可以杀死丢弃物

中所有的微生物。

4.(2018全国理综1卷,37)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马

铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。

回答下列问题。

(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制的生长，加入了链霉

素的培养基属于培养基。

(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有

(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有(答出两

点即可)。

(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色

剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是，该方法能筛选出产淀粉酶微生物

的原理是

(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得

到以下结果：

甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。

乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。

有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是—

答案|(1)细菌选择

(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸

(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈

(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差

|解析|本题主要考查微生物的培养及计数方法。(1)链霉素可抑制细菌的生存，但真菌可以在含

链霉素的培养基中生存，所以加入链霉素的培养基可用于筛选出真菌，属于选择培养基。(2)培养

基中的营养物质主要有碳源、氤源、水和无机盐等。蛋白质和核酸都含氟元素,所以氮源进入

细胞后可用于合成蛋白质和核酸等大分子物质。(3)检测淀粉所用的试剂是碘液，淀粉遇碘变蓝。

如果某种微生物产生了淀粉酶，则在其菌落周围就没有淀粉存在，不再呈现蓝色,而是出现透明

圈。(4)计数时一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。乙同学1个平板的计数结果与另2

个相差悬殊，可信度低。

5.(2018全国理综2卷,37)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_

____O

(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“高锦酸钾”)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|(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液

(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽

|解析|本题考查的是微生物实脸室培养的消毒和灭菌技术。实脸室中能耐高温的、需要保持

干燥的物品，如玻璃器皿和金属用具等，可用干热灭菌的方法灭菌。对于一些不耐高温的液体，

如牛奶采用巴氏消毒法和高温瞬时消毒法消毒，这种消毒方法的优点是可以杀死牛奶中的微生

物，并且牛奶中的营养成分基本不被破坏。自来水通常是用氯气消毒的，氯气与水反应生成次氯

酸和氯化氢，次氯酸具有强氧化性，能杀死自来水中的微生物。用高压蒸汽灭菌法灭菌，必须把锅

内的冷空气彻底排除后才能达到设定的压力和相应的温度。

6.(2018全国理综3卷,37)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“牛肉膏蛋白豚”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培

养基，该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间

后可观察到菌落,菌落的含义是—

____0

(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进(填"菌体快速增殖”“乙醇产

生”或“乳酸产生)若进行厌氧培养,可促进(填"菌体快速增殖”“乙醇产生”或

“乳酸产生”)。

(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原

因是«

答案|(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体

(2)菌体快速增殖乙醇产生

(3?酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软

|解析|本题解题的切入点是酵母菌代谢及培养。(1)牛肉膏蛋白踪一般用于培养细菌,MS培养

基用于植物组织培养，因此，分离培养酵母菌可用麦芽汁琼脂培养基。培养基常采用高压蒸汽灭

菌法进行灭菌，所观察到的菌落通常是由一个细胞繁殖而来的一个肉眼可见的子细胞群体。（2）

在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸,繁殖速度快;在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生乙醇

和CO?。（3）制作面包时，加入酵母菌，酵母菌先进行有氧呼吸,后期再进行无氧呼吸，都有CO?产

生，受热后膨胀使面包松软。

7.（2017全国理综1卷,37）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和N%,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CO?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一

（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2P和NazHPCU,其作用有

（答出两点即可）。

答案|（1）腺酶分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提

供能量，为其他有机物的合成提供原料

（2）尿素其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用

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）有些细菌能分解尿素是因为其能产生分解尿素的酶，即腺酶。能分解尿素的细菌是异

养生物，不能利用CO2来合成有机物。葡萄糖既能作为能源，为细胞的代谢提供能量，也能作为碳

源，为其他有机物的合成提供原料。（2）利用尿素作为唯一氮源的选择培养基可筛选分解尿素的

细菌。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）培养基中的KH2P和Na2Hpe）4既可为细菌生长提供无机营养,又可作

为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。

典题演练提能•刷高分

1.（2019贵州模拟）某研究小组对野生型酹母菌进行诱变处理，得到了酒精产量高的优质酵母菌，

并固定化酵母细胞用于生产。

回答下列问题。

（1）在分离纯化该优质酵母菌过程中用（答接种方法）才能得到图示甲的

结果,该接种过程中用到乙图所示的实验器材有（多选）。

甲

ABCD

乙

(2)为了证明分离纯化得到的酵母菌能提高酒精产量，可将等量的和分离纯化

得到的酵母菌，分别接种于含等量葡萄糖编号为1、2的两组发酵装置中，适宜条件下培养。一

段时间后取样，用检测,若实验结果为—

__，

则说明该酵母菌能提高酒精产量。

(3)分离纯化得到酒精产量高的优质酵母菌，可制备成固定化细胞用于生产，该技术的优点是—

在制备固定化酵母细胞过程中，配制海藻酸钠溶液时要用小火或者间断加热，原因是—

__,

否暨化得到的凝胶珠颜色过浅且呈白色，说明。

答案1(1)平板划线法AD

(2)野生型酵母菌酸性重铝酸钾2组灰绿色比1组深

(3)反复使用，降低成本避免发生焦糊海藻酸钠的浓度较低，固定酵母细胞数目较少

解析|(1)由图甲可知，该图采用了平板划线法进行接种，过程中需要使用接种环和酒精灯。

(2)由于野生型酵母菌比普通酵母菌更耐受高浓度酒精，故证明分离纯化得到的酵母菌能提

高酒精产量,可通过设计对照实脸来检验，即将等量的野生型酵母菌和耐高浓度酒精的酵母菌

分别接种于含等量葡萄糖的1、2两组发酵装置中，在18~25℃的密闭发酵罐中培养，由于酒精

可使酸性重格酸钾呈灰绿色，故如果2组的灰绿色比1组深，说明耐高浓度酒精的酵母菌产酒多,

能提高酒精产量。

(3)分离纯化得到酒精产量高的优质酵母菌，可制备成固定化细胞用于生产,该技术的优点

是反复使用，降低成本，在制备固定化酵母细胞过程中，配制海藻酸钠溶液时要用小火或者间断

加热，原因是避免发生焦糊，若固定化得到的凝胶珠颜色过浅且呈白色，说明海藻酸钠的浓度较

低，固定酵母细胞数目较少。

2.(2019河北石家庄模拟)在缤彩纷呈的生物世界，微生物似乎显得过于微小与沉寂，它们在自然

界却作用非凡，很多生命现象都与微生物有着千丝万缕的联系.

(1)幽门螺杆菌是急慢性胃炎的主要致病菌，可以通过微生物培养对其进行检测和诊断。将患者

体内采集的样本制成菌液,培养在以尿素为唯一氮源的(填“选择”或“鉴别”)培养基上

进行"浓缩若培养基中加入酚红指示剂，则该菌落周围会出现环带,这与菌体内.

酶的作用密切相关。

(2)大肠杆菌数目是否超标可以作为食品卫生和水源污染度的检测指标，大肠杆菌的数目可以通

过滤膜法来测定:将一定体积的样品过滤后，将滤膜放在添加试剂的培养基

上培养，大肠杆菌的菌落呈现色,根据该菌落的个数判定饮用水是否污染。

(3)酿造葡萄酒时，葡萄皮上有少量醋酸菌，在酒精发酵的旺盛阶段,醋酸菌(填“能”或

“不能”)将果汁中的糖发酵为醋酸。原因主要有两方

面：;。

答案|(1)选择红色K

(2)伊红美蓝黑

(3)不能醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境醋酸菌需要在温度30~35℃条件

巨画代谢形成醋酸，而发酵罐中温度是18-25℃

|解析|(1)由于细菌在分解尿素的过程中会合成腺酶，麻酶将尿素分解成氨，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，即在培恭基中加入酚红

指示剂，尿素被分解后产生氨,pH升高，则该菌落周围会出现红色环带。将患者体内采集的样本

制成菌液，培养在以尿素为唯一氮源的选择培养基上进行“浓缩”。

(2)可用伊红美蓝培养基对大肠杆菌进行鉴定，在该培养基中，大肠杆菌菌落呈现黑色。

(3)由于醋酸菌是好氧细菌，而果酒发酵是无氧环境,且醋酸菌需要在温度30~35℃条件下

才能代谢形成醋酸，而发酵罐中温度是18~25°C。因此酿造葡萄酒时，在酒精发酵的旺盛阶段，

醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸。

3.多氯联苯是一种对人体有很大危害的有机物质，污染土壤后，很难清除。研究发现，部分酵母菌

具有分解多氯联苯的作用。为消除这种污染,科研人员计划从污染的土壤中筛选出高效分解多

氯联苯的菌株。请回答问题。

(1)筛选分解多氯联苯的菌株时，应将土壤样品，接种到以

为唯一碳源的培养基上，从功能上讲，该培养基属于培养基。

(2)对初步提取到的菌株要进行培养,一般操作方法有两种，其中之一是右图所示的一

法。

(3)将酵母菌溶液分别稀释10倍、100倍、1000倍。每个浓度都接种三个平板,每个平板均接

入0.1mL稀释菌液,该接种方法是。培养时，需将培养皿培养,以防冷

凝水造成污染。经适当培养后,平板上的菌落数如下表所示:据此可得出，每升菌液中酵母菌活菌

数为个。

平板编号菌落数稀释倍数123

10420495393

100455751

1000273

答案|(1)稀释(溶解)多氯联苯选择(2)纯化平板划线(3)稀释涂布平板倒置

5.1X107

域位(1)筛选分解多氯联苯的菌株时，应将土壤样品稀释，接种到以多氯联苯为唯一碳源的培

养基上;只有能分解多氯联苯的菌株才能在这样的培养基中生存，因此从功能上讲，该培养基属

于选择培养基。

(2)对初步提取到的菌株要进行纯化培养，一般操作方法有两种,即平板划线法和稀释涂布

平板法，图示是利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

(3)将酵母菌溶液分别稀释10倍、100倍、1000倍。每个浓度都接种三个平板，每个平板

均接入0.1mL稀释菌液，该接种方法是稀释涂布平板法。培养时，需将培养皿倒置培养,以防冷

凝水造成污染。对菌落进行计数时，一般选择菌落数在30-300的平板进行计数，求其平均值，因

此选择稀释100倍的三个培养基进行计算，每升溶液中酵母菌活菌数

=(45+57+51)4-34-0.1x100x1000=5.1x10，(个/L)。

4.塑料的生物降解，是一个世界性的难题。北京航空航天大学赵军教授带领的团队所进行的研

究，引人瞩目。他们从一种吃塑料(聚乙烯)的蜡虫肠道内容物中分离出8个菌株，并对其中的2

个菌株进行了深入研究。

蜡虫一肠道内容物一接种、培养、分离一菌种鉴定-菌种保藏

(1)塑料的生物降解，主要是利用某些生物分泌特定的的作用。

⑵上述步骤中“培养”是为了

其培养基应以聚乙烯为、并加入水和等制作而成。培养

一定时间后，根据对菌种进行初步分离。

(3)研究人员将其中两个菌株YT1、YP1分别接种到含有聚乙烯膜的培养基中连续培养,部分结

果如图一、二所示。

①图一显示，两个菌株在实验条件下，增殖能力较强的是。图中缺少对照组的

数据,根据实验设计的意图，对照组的细胞密度应该为，

②图二是对两个菌株进行聚乙烯减重分析的实验结果,可以得出的主要结论

是"

答案1(1)酶(2)增加目的菌株的数量唯一碳源无机盐(和氮源)菌落特征(或菌落的形

态、菌落的颜色)(3)①YT10②YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强

|解析|(1)某些生物分泌特定的酶，能够降解塑料。

(2)接种、培养、分离中的培养，是为了增加目的菌株的数量。本操作是为了筛选能分解聚

乙烯的菌种,其培养基应以聚乙烯为唯一碳源、并加入水和无机盐等制作而成。培养一定时间

后,根据菌落特征(或菌落的形态、菌落的颜色)对菌种进行初步分离。

(3)①由于在同一时间范围内,YT1组的细胞密度较YP1更大，说明增殖能力较强的是YT1。

对照组为未加入菌株的含有聚乙烯膜的培养基，其细胞密度应该为0,

②与对照组相比,YT1和YP1的聚乙烯减重较大，且YP1的聚乙烯减重较YP1大，说明YT1

和YP1都能降解聚乙烯，且YP1的降解能力更强。

5.土壤中的苯酚(C6H50H)对环境有极大的污染，实验室希望能从土壤中分离出能专一性降解苯

(1)为了分离纯化目的菌种，①〜④步骤的培养基中都加入了一定