生物技术实践-2020年高考生物母题题源全揭秘（解析版）

母题18生物技术实践

［母题呈现

【母题来源一】2020年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国1卷）

【母题原题】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。

接种稀释涂布平板挑单菌落接种多次筛选

…①月②月③上——、④月⑤高效降解

淤泥一—-AA►藤堡—A―'S的菌株

无菌水甲乙甲

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2x107个/mL,若要在每个平板上涂布100HL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）10*234

（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lOO^L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2x107+1000x1004-200=1x1（）4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。

【母题来源二】2020年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国III卷）

【母题原题】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前，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。2,02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】

（I）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醐等。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。

【母题来源三】2020年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国H卷）

【母题原题】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a-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o

lno

<x)

KO

7o

6o

5o

4()

3o

2()

lo

（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。

【母题来源四】2020年天津普通高等学校招生统一考试理综生物（天津卷）

【母题原题】

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。

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。

时期时段（天）盐度（％）温度（℃）

前期(M2612

中期12-16637

后期16〜301537

两种工艺的结果比较见下图。

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5.8

61218243024302430

发酵时间(d)发酵时间（d）发酵时间（d）

1.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

2.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】

1.D

2.B

【解析】

【分析】

1、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。

2、新工艺前期至中期，盐度不变，温度升高，中期至后期，温度保持不变，盐度增加；传统工艺中盐度和

温度一直不变。分析两种工艺的结果，新工艺在前期和中期，活霉菌总数和活细菌总数均高于传统工艺，

且最终的氨基酸态氮含量高于传统工艺。

1.

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。

2.

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；

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J'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。

【命题意图】本部分内容以选考的形式出现，2道选考题，考生任选1道做答，对试题能力的考查集中在识

记和理解层次上，难度中等偏上。考查的重点知识为传统发酵技术中的果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作原

理，方法的掌握及亚硝酸盐的检测、微生物的培养、分离和计数技术、植物组织培养技术和植物中有效成

分的提取。

【命题规律】仍会对考生的实验探究能力和综合能力进行考查，但对能力的要求并不高，难度变化不大，

重在对主干知识的理解和识记。对选修1的考查将集中在传统发酵技术的原理和应用、生物材料中有效成

分的提取和分离、微生物的纯化培养的操作和应用上，可能以环境污染为背景考查微生物的存在条件及微

生物的分离、纯化和培养过程，或以几种发酵产物的生产为背景材料进行实验设计，或结合其他专题知识，

以多种形式来考查知识的应用能力。

【得分要点】

一、果酒和果醋的制作

1.制作原理与发酵条件

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

氧气、糖源充足时:

有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸

酶

C6H12O6+2O2—^2CH3COOH

大量繁殖：C6HI2。6+6。2——

发酵

+2CO2+2H2O；

6CO2+6H2O;无氧条件下，酵母菌

过程缺少糖源、氧气充足时：

通过无氧呼吸产生酒精:

C2H50H+Ch—^CH3coOH+

C6Hl2。6—02QH5OH+2c02

H2Q

一般酒精发酵18〜25℃,繁殖最适

温度最适为30〜35℃

为22℃左右

气体前期：露氨，后期：无氧需要充足的氧气

时间10~12天7〜8天

2.制作流程

挑选葡萄T冲洗T榨汁一酒精发酵T醋酸发酵

I1

果酒果醋

二、腐乳的制作

1.(1)制作原理

毛霉等微生物产生蛋白酶、脂肪酶，分解有机物。

①蛋白质图组氨基酸+小分子的肽。

②脂肪啊吧甘油+脂肪酸。

(2)制作流程

让豆腐上长出毛霉一加盐腌制T加卤汤装瓶T密封腌制。

(3)影响条件

①温度：控制在15〜18

②材料的用量：控制盐的用量，酒精含量控制在12%包。

③配制卤汤：卤汤的成分及作用。

2.腐乳制作的注意事项

(1)豆腐选取：其含水量以70%为宜。

(2)控制好材料的用量：对卤汤中盐(盐：豆腐=1：5)和酒(12%左右)的用量需要严格控制。

(3)防止杂菌污染的方法

①用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。

②装瓶腌制时，操作要迅速小心，且要逐层加盐，离瓶口表面的盐要铺厚一些。

③加入卤汤后，要用胶条将瓶口密封。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。

(4)温度会影响菌丝的生长和代谢，如温度过低，则菌丝生长缓慢，不能进入豆腐块的深层；温度过高,

菌丝易老化和死亡，影响腐乳的品质。

(5)发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。

三、泡菜的制作

1.(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。

(2)制作原理：在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式：C6Hl206T2c3H6。3。

(3)制作流程

测定亚硝酸盐含国

选挂_.修整、洗涤、晾晒、I二」

原料1切芬版条状或片状『

HT配制盐水H泡菜盐水卜f科，笠玄

(4)测定亚硝酸盐的含量

①检测原理

a.NO?+对氨基苯磺酸-＞反应物;

反应物+N-1—蔡基乙二胺盐酸盐T玫瑰红色染料。

b.亚硝酸盐溶液的浓度高，颜色深些;溶液浓度低，颜色浅些。

②检测步骤：配制溶液-制备标准显色液T制备样品处理液T比色。

2.泡菜制作的注意事项

(1)材料的选择及用量

①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。

②清水和盐的质量比为4：1,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭

盐水中的其他细菌。

（2）防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。

（3）氧气需求

①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。

②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经

常补水。

（4）温度：发酵过程温度控制在室温即可，温度过高则易滋生杂菌，温度过低则发酵时间延长。

四、微生物的培养和应用

1.培养基

(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生运繁殖的营养基质。

(2)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对电、氧气以及

特殊营养物质的要求。

(3)种类：按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。

2.无菌技术

(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌造染的方法。

(2)关键：防止外来杂菌的入侵。

(3)不同对象的无菌操作方法（连线）

方法类型对象

①灼烧灭菌I.接种针（环）

消毒

②干热灭菌a.

口.培养皿

③巴氏消毒

b.灭菌

④紫外线111.操作者的

衣着和手

⑤化学药物

⑥高压蒸汽灭菌M水源地

3.大肠杆菌的纯化培养

（1）制备牛肉膏蛋白陈固体培养基

①操作步骤

计算一称量溶化—>灭菌倒平板

②倒平板的方法及注意事项

甲乙丙T

a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：丙t乙t甲t丁。

b.甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。

c,丁中的操作需要等待平板冷却凝固才能进行。

（2）纯化大肠杆菌的方法

①纯化培养原理：想方设法在培养基上得到由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较

纯的菌种。

②纯化大肠杆菌的关键步骤是接种。

③常用的微生物接种方法有两种

a.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。

b.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。

系列稀释操作（如图所示）：

涂布平板操作（如图所示）:

取少量菌液（不fn

超过0.1mL）.滴A-"

加到培养基表面WX用涂布器将菌

将涂布器浸液均匀地涂布

在盛有酒精将沾有少量酒精在培养基表面:

的烧杯中的涂布器在火焰涂布而可转动

上引燃.待酒精燃培养皿，使菌

尽后,冷却8Tos液涂布均勾

（3）菌种的保存方法

①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

（1）分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成麻酶,这种物质在把尿素分解成

无机物的过程中起到催化作用。

（2）统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

（3）实验流程：土壤取样T样品的稀释T微生物的培养与观察T细菌的计数。

5.分解纤维素的微生物的分离

（1）纤维素酶

①组成：纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分，即G酶、Cx酶和葡萄糖普酶。

②作用

纤维素镖^纤维二糖•葡萄糖甘醐＞葡萄糖

Cx版

(2)纤维素分解菌的筛选

①原理

纤维素分解菌"

块

普薯一红色复合物区当工色消失,出现透明圈.

②筛选方法：刚果红染色法,即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

③培养基：以红维素为唯一碳源的选择培养基。

④实验流程

土博取样：富含纤维重的环境，

卜

选择培养：用诜怪培养基培养,以增加纤维素分解菌的浓度*

卜

梯―稀羟:制备系列稀释液「

卜

涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上“

挑选产生透明圈的菌落。

五、固定化酶和固定化技术

1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例

(1)高果糖浆的生产需要葡萄糖异构酶。

(2)葡萄糖异构酶的优点：稳定性好、可以持续发挥作用。

(3)在生产中直接使用酶的缺点：无法回收，造成浪费。

2.固定化酶的反应

如图为固定化酶的反应柱示意图

反应柱

固定化畴

分布*小

,孔的膈板

使用固定化酶技术，将这种酶(葡萄糖异构酶)固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个

反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自

由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖

异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高

了果糖的产量和质量。

3.固定化细胞技术

(1)概念

讲解固定化细胞技术概念：利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间的技术。细胞中含有一系

列酶，在细胞正常生命活动的过程中，通过代谢产生所需要的代谢产物。

(2)将酶或细胞固定化的方法

①包埋法：将酶(或细胞)包埋在细微网格里。

②化学结合法：将酶(或细胞)相互连接起来。

③吸附法：将酶(或细胞)吸附在载体表面上。

4.固定化酶和固定化细胞的联系与区别

(1)联系：应用相同，都能催化某些反应。

(2)区别

①固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收；

②固定化细胞技术对能活性影响更小；

③固定化细胞固定的是一系列酶；

由于大分子难以通过细胞膜，固定化细胞的应用有一定的限制。

(3)固定化酶和固定化细胞常用的载体材料

固定化酶和固定化细胞常用的载体材料有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，

其共同的特点是不溶于水的多孔性载体。

5.制备固定化酵母细胞

(1)酵母细胞的活化

活化：让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

本质：加快新陈代谢；方法：加入适量的水。

步骤：取1g干酵母，放入50mL的小烧杯中，加入蒸储水10mL,用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混

合均匀，成糊状，放置lh左右使其活化。

(2)配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCL溶液

称取无水CaCLO.83g,放入200mL的烧杯中，加入150mL的蒸镭水，使其充分溶解，待用。

(3)配制海藻酸钠溶液

称取0.7g海藻酸钠，放入50mL小烧杯中。加人10mL水，用酒精灯加热，边加热边搅拌，将海

藻酸钠调成糊状，直至完全溶化，用蒸储水定容至10mL。注意，加热时要用小火，或者间断加热，

反复几次，直到海藻酸钠溶化为止。

(4)海藻酸钠溶液与酵母细胞混合

将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已活化的醉母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，

再转移至注射器中。

(5)固定化酵母细胞

以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCb溶液中，观察液滴在CaCL溶液中形

成凝胶珠的情形。将这些凝胶珠在CaCk溶液中浸泡30min左右。

六、植物有效成分的提取

1.提取玫瑰精油实验

(1)方法：水蒸气蒸方法。

(2)实验流程

鲜玫瑰花加清水，逊调1-油水混合物加•加分离油层加入型单酗除水当^玫瑰油

2.提取橘皮精油的实验

(1)方法：一般采用压榨法。

(2)实验流程：石灰水浸泡T漂洗T压桎T过滤T静置T再次过滤T橘皮油

3.植物有效成分的提取的三种常用方法比较

提取

水蒸气蒸储法压榨法萃取法

方法

实验利用水蒸气将挥发性较强通过机械加压，压榨出使芳香油溶解在有机溶剂

原理的植物芳香油携带出来果皮中的芳香油中，蒸发溶剂获得芳香油

①水蒸气蒸储①石灰水浸泡、漂洗①粉碎、干燥

方法

②分离油层②压榨、过滤、静置②萃取、过滤

步骤

③除水过滤③再次过滤③浓缩

适用适用于提取玫瑰油、薄荷适用于柑橘、柠檬等易适用范围广，要求原料的

范围油等挥发性强的芳香油焦糊原料的提取颗粒要尽可能细小，能充

分浸泡在有机溶剂中

生产成本低，易保持原

优点简单易行，便于分离出油率高，易分离

料原有的结构和功能

局限水中蒸播会导致原料焦糊分离较为困难，出油率使用的有机溶剂处理不当

性和有效成分水解等问题相对较低会影响芳香油的质量

4.胡萝卜素的提取

（1）胡萝卜素性质：不溶于水,微溶于乙醇，易溶于石油酸等有机溶剂。

（2）提取方法及流程

①方法：萃取法,石油酸最适宜作萃取剂。

②实验流程：胡萝卜T粉碎T干燥T萃取T过滤T浓缩T胡萝卜素。

（3）鉴定方法：纸层析法。

5.胡萝卜素粗品鉴定过程中的5个易错点

（I）层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手

直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。

（2）点样时点样圆点太大（直径大于2mm）,会导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点

样圆点的直径应为2mm。

（3）将点好样的滤纸卷成圆筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细管现象导致溶剂沿滤

纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。

（4）层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶

解于层析液中，使鉴定失败.

（5）没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜素，可通过与标准样品中的0—胡萝卜素作对

比予以确认。

1.（2020•山东省高三二模）原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烧。土壤中有些细菌可以利用原油中的

多环芳煌为碳源，在培养基中形成分解圈。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污，某小组同学设计

了相关实验。下列有关实验的叙述，不正确的是

A.应选择被原油污染的土壤取样

B.配制以多环芳烧为唯一碳源的选择性培养基

C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择性培养基上

D.能形成分解圈的即为所需菌种

【答案】c

【解析】

【分析】

筛选分离目的微生物的一般步骤是：样品取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株.选择培养基

是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能

生存的.筛选分离能够利用原油中的多环芳煌为碳源的细菌需要以原油（多环芳烧）为唯一碳源的选择培

养基，用稀释涂布平板法或平板划线法接种分离。

【详解】

筛选能够利用多环芳煌为碳源的菌种，则在被原油污染的土壤中应该含有，所以配置来源于被原油污染的

土壤稀释液，A正确；配置选择性培养基，该培养基与通用培养基成分的主要区别是以原油（多环芳烧）

为唯一碳源，B正确；在无菌环境下，将土壤稀释液接种到选择培养上，将土壤稀释液灭菌后会杀死原有菌

种，C错误：题干有个信息“有些细菌可以利用原油中的多环芳煌为碳源，在培养基中形成分解圈”，所在选

择性培养基上能形成分解圈的即为所需菌种，D正确。

【点睛】

注意：选择培养基的用途和配制，必须结合所培养微生物的特性，使所配制的培养基能让所需的微生物快

速生长繁殖，而对不需要的微生物要有淘汰作用，如在培养基使用特定唯一碳源、唯一氮源或加入特定抑

制剂物质等。

2.（2020.山东省高三三模）兴趣小组利用葡萄制作果酒和果醋。在该过程中发酵条件的控制至关重要，下

列相关叙述正确的是（）

A.葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵

B.果酒发酵过程温度控制在30℃,果醋发酵过程温度控制在20℃

C.用带盖的瓶子进行发酵，每隔12h左右打开瓶盖一次，放出CO2

D.在果醋发酵过程中，要持续通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢

【答案】D

【解析】

【分析】

酿酒所用的原料是葡萄或其它果汁，酵母菌在无氟条件下利用葡萄糖进行酒精发酵，当培养液中乙醇的浓

度超过16%时，酵母菌就会死亡。果醋的制作是以果酒为原料，利用醋化醋杆菌，将酒精氧化成醋酸的过

程。

【详解】

A、葡萄汁是用来做果酒，不能装满发酵瓶，防止发酵液溢出，可以用加水的弯曲玻璃管营造无氧环境，有

利于发酵，A错误；

B、果酒发酵过程温度控制在25-30C,果醋发酵过程温度控制在30-35℃,B错误；

C、用带盖的瓶子进行发酵，每隔12h左右拧松瓶盖一次，放出CO2,打开瓶盖易染菌，导致发酵失败，C

错误；

D、醋酸菌是好氧菌，在果醋发酵过程中，要持续通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢，D正确。

故选D。

3.（2020.安徽省泗县第一中学高三其他）微生物培养技术在医疗、工业生产、食品生产等方面均有应用。

下表是一种培养基的配方，请回答下列问题：

牛肉膏蛋白陈NaCl琼脂水

o.5g1g0.5g2g200mL

（1）此培养基中的蛋白腺主要为微生物提供。在各种成分溶化后、分装前，必须

进行的操作是和灭菌。

（2）临床使用抗生素前，有时需要进行细菌的耐药性试验，其大致过程是：将含有某种细菌的菌液用

法接种在培养基表面并进行培养，最终形成单个的菌落；再分别将含有等剂量不同种抗生素的

相同大小的圆形滤纸片置于该平板上有菌落的位置，继续培养一段时间后，若滤纸片下的菌落死亡，说明

该细菌对该抗生素（填“敏感”或"不敏感”）。

（3）用上述方法统计菌落数目时，一般选择菌落在__________的平板进行计数。在进行分离分解尿素的

细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实

验结果产生的原因可能有（填序号）。

①由于培养基污染②没有设置对照③由于操作失误④由于土样不同

（4）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分

解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如图所示的结果，则纤维素分解菌位于o

A.①②③B.②③C.①②D.③

【答案】（1）碳源、氮源和生长因子调节pH

（2）稀释涂布平板敏感

（3）30〜300①@④

（4）刚果红染色法D

【解析】

【分析】

1、制备牛肉膏蛋白陈固体培养基，其基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤。

2、从土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株.筛选尿素

分解菌应该使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，配制培养基的一般操作是配制培养液、调整pH、分装、

包扎、灭菌、搁置斜面。微生物的计数常用稀释涂布平板法接种，采用固体平板培养细菌时，要将培养皿

倒置。

【详解】

（1）培养基中的蛋白陈主要为微生物提供碳源、氮源和生长因子。在各种成分溶化后分装前，必须进行的

是调节pH和灭菌。

（2）临床使用抗生素前，有时需要进行细菌的耐药性试验，其大致过程是：将含有某种细菌的菌液用稀释

涂布平板法接种在培养基表面并进行培养，最终形成单个的菌落；再分别将含有等剂量不同种抗生素的相

同大小的圆形滤纸片置于该平板上有菌落的位置，继续培养一段时间后，若滤纸片下的菌落死亡，说明该

细菌对该抗生素敏感。

（3）微生物的计数常用稀释涂布平板法接种，可以获得单个菌落进行统计菌落数目，通常选择菌落数在30〜

300间的平板进行计数。在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而

其他同学只选择出大约50个菌落，分析A同学的实验结果产生的原因可能有：①由于土样不同、②由于培

养基污染、③由于操作失误，是否设置对照实验不影响实验组的菌落数目。故对应题干选①③④。

（4）刚果红是一种染料，可与纤维素形成红色复合物，但不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，

在含有纤维素的培养基上添加刚果红时，会形成红色复合物，当纤维素被分解后，刚果红-纤维素的复合物

就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，据此就可以筛选出纤维素分解菌。据甲同

学在实验时得到的图示结果分析：图中①是培养皿，②是培养基，③以纤维素分解菌为中心的透明圈，所

以纤维素分解菌位于其内，故选D。

【点睛】

本题主要考查微生物的筛选与分离，培养基的制作过程等知识，意在提高学生对相关知识点的识记与理解。

4.（2020.重庆南开中学高三其他）磷超标是水体富营养化的主要原因之一。为减缓富营养化，某研究小组

欲从排污口淤泥中筛选具备高效除磷能力的聚磷菌，并对其进行固定化，检测其对含磷废水的净化能力。

实验过程中用到的富集培养基：蛋白陈10g,葡萄糖10g,NaCl1.0g,K2HPO41.0g,蒸储水1000ml,pH

值7.0o

（1）将淤泥样品加入富集培养基，培养至浑浊，转接入新的富集培养基中，继续培养至浑浊，目的是

（2）磷浓度过高对菌株具有一定的毒害作用，为获得对高磷环境耐受能力较强的菌株，该小组对上述菌液

进行驯化：逐步富集培养基中K2HPO4的浓度，接种培养12h。当K2HPO4提升到某浓度时,

培养后的培养液澄清，几乎无微生物生长。原因是。取

（填略小于或略大于）该浓度的培养液，经接种培养，转接于平板上，获得单菌落，

即为对高磷环境耐受能力较强的菌株。

（3）聚磷菌中含有典型的PHB颗粒和异染颗粒，在MOPS培养基上可呈现为蓝色菌落，从培养基的功能

分析，MOPS培养基为培养基。研究发现聚磷菌包含多种不同微生物，该小组可通过

观察对平板上的蓝色菌落进行菌种进一步鉴定。

（4）为提高除磷效果、降低成本，该小组可采用包埋法对聚磷菌固定化处理，请列举两种常用的包埋材料

（5）在探究固定化聚磷菌除磷效果的实验中，该小组发现空白凝胶珠（对照组）也可使样品中磷含量下降，

原因是o

【答案】（1）增加微生物（目的菌）的浓度

（2）增加K2HPO4浓度过高，聚磷菌失水死亡略小于

（3）鉴别菌落特征

（4）海藻酸钠、明胶、琼脂糖、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺

（5）空白凝胶珠吸附了一定量的磷

【解析】

【分析】

1.菌落：是指由单个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以

母细胞为中心的•团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成

的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和

鉴定菌种的重要依据。

2.固定化细胞的载体：包埋法固定化细胞常用的是不容于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂穗、海藻酸钠、

醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

【详解】

（1）将淤泥样品加入富集培养基，培养至浑浊使微生物增多，然后转接入新的富集培养基中，继续培养至

浑浊，目的是增加微生物（目的菌）的浓度。

（2）为获得对高磷环境耐受能力较强的菌株，该小组对上述菌液进行驯化：逐步增加富集培养基中K2HPO4

的浓度，然后接种培养12h。直到K2HPO4提升到某浓度时，培养后的培养液澄清，因为此时KzHPO」浓度

过高，聚磷菌失水死亡。此时取略小于该浓度的培养液，经接种培养，转接于平板上，获得单菌落，即为

对高磷环境耐受能力较强的菌株。

（3）聚磷菌中含有典型的PHB颗粒和异染颗粒，在MOPS培养基上可呈现为蓝色菌落，据此可知，添加

MOPS的培养基为鉴别培养基，因为可以根据是否出现蓝色来确定该菌是否为聚磷菌。聚磷菌包含多种不

同微生物，不同微生物的菌落有不同的性状表现，因此可通过观察菌落特征对平板上的蓝色菌落进行进一

步鉴定。

（4）用包埋法对聚磷菌固定化处理时可以用到的包埋材料有海藻酸钠、明胶、琼脂糖、醋酸纤维素、聚丙

烯酰胺等。

（5）在探究固定化聚磷菌除磷效果的实验中，该小组发现空白凝胶珠（对照组）也可使样品中磷含量下降，

因为包埋材料的特点表现为不溶于水的多孔性材料，据此可推测空白凝胶珠能吸附了一定量的磷从而导致

对照样品中磷含量下降。

【点睛】

熟知培养基的成分、分类及其作用是解答本题的关键！掌握酵母细胞的固定化的原理和方法是解答本题的

另一关键！

5.（2020•贵州省贵阳一中高三模拟）在传统发酵技术的应用中，酵母菌的应用比较广泛，也被称为传统发

酵技术中的“明星菌请回答下列问题：

（1）在酿酒工艺中常常筛选优质酵母用于生产，实验室中可以通过麦芽汁琼脂培养基进行培养，此培养基

中包括麦芽汁、蛋白陈、葡萄糖、琼脂和水，从物理性质划分，该培养基为培养基，该培养基中加

入的葡萄糖所起的作用是、o

（2）在微生物的接种技术中，除稀释涂布平板法、平板划线法外还包括（答出两

点即可）等接种方法。虽然这些技术的操作方法各有不同，但是，其核心都是。

（3）某科研小组通过制备固定化酵母细胞用于葡萄酒的生产，在固定化酵母细胞制备过程中除了常用海藻

酸钠作为包埋载体外还可选用（答出两种即可）等作为载体。用固定化酵母细胞生产葡萄

酒时，其所依据的原理是（填化学方程式