2021年高考生物全国真题分类汇编专题15 生物技术实践
一、单选题
1．（2021·湖北）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（ ）
A．增加模板DNA的量 B．延长热变性的时间
C．延长延伸的时间 D．提高复性的温度
2．（2021·湖北）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（ ）
A．泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B．馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C．米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D．酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
3．（2021·辽宁）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（ ）
A．乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
B．酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C．酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同
D．接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度
4．（2021·山东）我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（ ）
A．“引子”的彻底水解产物有两种
B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA
C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列
D．土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别
5．（2021·山东）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
6．（2021·山东）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
7．（2021·山东）粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（ ）
A．加入适量的木瓜蛋白酶
B．37～40℃的水浴箱中保温 10～15 分钟
C．加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D．加入 NaCl 调节浓度至 2mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14mol/L
8．（2021·天津）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
9．（2021·天津）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
10．（2021·北京）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
11．（2021·北京）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（ ）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
12．（2021·北京）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（ ）
A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
13．（2021·浙江）下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是（ ）
A．测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板
B．红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数
C．涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细胞计数
D．酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度
14．（2021·浙江）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
二、实验探究题
15．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
16．（2021·湖南）[选修1：生物技术实践]
大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以 为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于 培养基。
（2）配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 。
（3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路 。
（4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 ，理由是 。
菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%）
A 2.00 1.51 24.50 16.14
B 2.00 1.53 23.50 14.92
C 2.00 1.42 29.00 23.32
17．（2021·河北）[选修1：生物技术实践]
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）
18．（2021·全国甲）[生物——选修1：生物技术实践]
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）。
19．（2021·浙江）回答下列（1）、（2）小题：
（1）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
Ⅰ.从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或 法，两种方法均能在固体培养基上形成 。对分离的菌株进行诱变、 和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
Ⅱ.固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除 ；③检验固定化菌株的 。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是 。
Ⅲ.对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是 。
（2）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。
Ⅰ.为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用 技术，实现了三叶青的林下种植。
Ⅱ.依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ，再分化形成毛状根。
Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的 和温度，调节培养基成分中的 ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
三、综合题
20．（2021·浙江）回答下列（1）、（2）小题：
（1）回答与甘蔗醋制作有关的问题：
①为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养基：将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经 后加入3%体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，震荡培养24 h。用 将少量上述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上，在30 ℃培养48h。再挑取分离培养基上具有 的单菌落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的 培养基上培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。
②优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌液在30 ℃、150 r/min 条件下震荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中 含量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有 （答出2点即可）等特点。
③制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经 后用于发酵。其固定化方法为 。
（2）斑马鱼是一种模式动物，体外受精发育，胚胎透明、便于观察，可用于水质监测，基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。
①由于人类活动产生的生活污水日益增多，大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体 ，导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼，可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。
②为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制，用 DNA 连接酶将该基因连接到质粒载体形成 ，导入到大肠杆菌菌株 DH5α 中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的 DH5α 阳性细胞克降，质粒载体应含有 （答出2点即可）。提取质粒后，采用 法，将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中，培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
③为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选，可用 分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散细胞作为初始材料进行 培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为 ，以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
21．（2021·广东）[选修1：生物技术实践]
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 。
22．（2021·全国甲）[生物——选修3：现代生物科技专题]
PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是 （用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是 ，PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，其中复性的结果是 。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与 特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指 。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
23．（2021·全国乙卷）[生物-选修：生物技术实践]
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)。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】PCR过程中，非特异性产物增加的原因是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生，D正确，A、B、C错误。
故答案为：D。
【分析】PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2．【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作；泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜制作过程中，乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸，A错误；
B、做馒头或面包时，酵母菌分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳和酒精，二氧化碳遇热膨胀使得馒头或面包暄软多孔，B正确；
C、米酒制作过程中，酵母菌有氧条件下可以大量繁殖，无氧条件下发酵产生酒精，C错误；
D、酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。
故答案为：B。
【分析】 1、制作泡菜所用微生物是乳酸菌实验原理：
（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。
（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量，温度过高，食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，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，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
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。醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。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。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
3．【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、无氧条件下酵母菌发酵产生酒精，酒精又会抑制杂菌繁殖，A正确；
B、醋酸杆菌是细菌，原核生物，一般以二分裂的方式进行增殖，B错误；
C、酵母菌发酵前期需氧进行繁殖，后期无氧酒精发酵，醋酸杆菌发酵始终需要充足的氧气，C正确；
D、酵母菌发酵温度为18～25℃，醋酸杆菌发酵最适温度为30～35℃，D正确。
故答案为：B。
【分析】果酒、果醋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
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
4．【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、引子是DNA序列，彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和四种碱基共6种产物，A错误；
B、真核生物DNA主要存在细胞核中，线粒体和叶绿体中也有，B错误；
C、引子是根据现代人DNA序列设计并合成，C正确；
D、双链DNA分子解旋为单链才能与引子结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、分析题意可知，“引子“是一段单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中与该序列配对的碱基序列。
5．【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】 A、由图可知，乙菌穿刺能力比甲强，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、由实验可判断产生硫化氢的能力大小，不能测定产生硫化氢的量，C正确；
D、微生物培养的关键是无菌操作，接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的运动时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。
2、由题意可知，黑色沉淀越多，产生硫化氢能力越强，穿刺能力越强。
3、液体、半固体、固体培养基的特点与用途：
划分标准 培养基种类 特点 用途
物理性质 液体培养基 不加凝固剂 大量繁殖
半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动、分类鉴定
固体培养基（最常用） 微生物分离、鉴定、活菌记数、保藏菌种
6．【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、酵母菌有氧条件大量繁殖，无氧条件进行酒精发酵，A正确；
B、在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌，B正确；
C、葡萄酒的颜色是由于葡萄皮中的色素造成的，C正确；
D、发酵过程消耗发酵液中的糖，糖含量减少，D错误。
故答案为：D。
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，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，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，先通气后密闭，pH最好是弱酸性。在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
7．【答案】A
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】 A、加入适量木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质，用于提纯DNA，A正确；
B、高温使蛋白质变性，应该放在60~75℃的水浴箱中保温10~15分钟，B错误；
C、鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2~3min，进行DNA粗提取，C错误；
D、加入NaCl调节浓度至2mol/L → 过滤 → 调节滤液中NaCl浓度至0.14mol/L，这时DNA析出，D错误。
故答案为：A。
【分析】 DNA粗提取和鉴定过程：
1、实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；
2、破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；
3、去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离；
4、DNA的析出与鉴定：
（1）将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2~3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分；
（2）取两支20mL的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
8．【答案】C
【知识点】灭菌技术
【解析】【解答】 A、免洗酒精凝胶擦手是化学药剂消毒法属于消毒，A错误；
B、开水烫洗容器是煮沸消毒法，B错误；
C、在火焰上灼烧接种环属于灼烧灭菌，C正确；
D、防疫期间用石炭酸喷洒教室属于化学药剂消毒法，D错误。
故答案为：C。
【分析】消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
9．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；
B、洋葱根尖分生区细胞可用来观察细胞有丝分裂，B正确；
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；
D、洋葱是真核生物，鳞片叶有细胞核且颜色浅可用来粗提取DNA，D正确。
故答案为：C。
【分析】洋葱在生物实验中的应用：
（1）洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察植物细胞质壁分离和复原；
（2）洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，可用来观察线粒体，DNA和RNA。
（3）洋葱根尖分生区细胞可用来观察植物细胞有丝分裂。
10．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、高温加热破坏会维生素，造成维生素的流失和分解，A正确；
B、转基因抗虫棉产生的毒蛋白只针对棉虫，对人无毒，B错误；
C、消毒液杀死的是体表的细菌和病毒，不能清除进入人体的病毒，C错误；
D、血型遗传受基因控制，A型血和B型血的父母可能生出O型血的孩子，故血型不同也可能是亲生的，D错误。
故答案为：A
【分析】1、烹饪饮食的方法不当蔬菜、水果等食物是人体摄入维生素C的主要来源。研究发现，人们若采取以下烹饪方法，就会导致饮食中所含的维生素C大量流失：①将蔬菜先切后洗。②将蔬菜切得很碎。③用铁制的刀具切蔬菜。铁会促使蔬菜中所含的维生素C更快地发生氧化。因此，人们应尽量少用刀切菜，而应养成用手撕菜的习惯。④炖煮蔬菜的时间过长。⑤长时间地存放水果和蔬菜。维生素C易被空气中的氧气氧化，因此蔬菜、水果被存放的时间越长，其中所含的维生素C就流失得越多。
2、转基因抗虫棉产生的毒蛋白会使棉虫致死，而不对人体产生毒性，是由于人体细胞没有毒蛋白的特异性受体，并且人误食了该毒蛋白质之后经过消化系统蛋白质已经变性甚至降解，没了毒性。
3、消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
4、血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。
11．【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究酶的高效性，利用肝脏研磨液获得过氧化氢酶，A正确；
B、DNA粗提取的原理为不同物质在酒精溶液中溶解性不同，B正确；
C、色素分离原理色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C错误；
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
2、DNA粗提取：（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；（2）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同；方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
3、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。
4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
12．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术
【解析】【解答】A、培养基及容器一般利用高压蒸汽灭菌，A正确；
B、为了减少杂菌污染，应使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；
C、取样后需先在液体培养基中扩大培养，再涂布到固体培养基上选择培养，C错误；
D、不同的微生物的菌落形态和颜色不同，可根据这些特征进行初步判断，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基，液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基；固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数，液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等；根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、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。
3、 实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
（1）消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
（2）灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
13．【答案】C
【知识点】测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A.血细胞计数板适用于较大的细胞或颗粒的计数，实验中需先将原生质体制成悬浊液再进行计数，A说法正确；
B.红墨水的成分细胞不需要，因此不能进入活细胞，活细胞不会被染红，而死细胞的膜失去了选择透过性，会被染红，由此可用于检测细胞的存活状态并计数，B说法正确；
C. 涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，但只有涂布分离法可用于细胞计数，C说法错误；
D. 随着酵母菌数目的增加，酵母菌培养液的浑浊度会上升，所以可以用比浊计测定其密度，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】 血细胞计数板计数法，是常用的一种计数血细胞数量的计数方法，经常应用于白细胞、红细胞等血细胞的计数。 除了计数血细胞以外，还可用于酵母菌、细菌等病原微生物的技术，血细胞计数板是通过显微镜下，把计数板分成了很多网格状的结构，然后进行适当的稀释血液进行计数，最终计算出各种血细胞的数量。
14．【答案】B
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】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。
故答案为：B。
【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。
15．【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
16．【答案】（1）C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；纤维素；选择
（2）为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）；不接种培养（或空白培养 ）
（3）将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数
（4）C；接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大
【知识点】纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；该培养基通过加入特殊的营养物质纤维素，使纤维素分解菌可以生存，其他微生物不能生存，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。
（2）配制培养基的常用高压蒸汽灭菌，目的是为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。为检测灭菌效果可将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。
（3）测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，即将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。
（4）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在适宜的条件下，C菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素酶活力最大。
故答案为：（1） C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 ； 纤维素；选择 （2） 为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） ； 不接种培养（或空白培养 ） （3） 将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 （4） C ； 接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大
【分析】1.纤维素酶：纤维素分解菌可产生纤维素酶，纤维素酶是复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。C1酶、Cx酶将纤维素分解为纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。
2.微生物培养计数方法：
（1）直接计数法：显微镜下用特定细菌计数板或血细胞计数板计数，不能区分细菌的死活。
（2）间接计数法：稀释涂布平板法。
3.培养基的制作是否符合：将未接种的培养基在恒温箱中保温1~2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。
4.纤维素分解菌的分离流程：取样→选择培养→梯度稀释→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。透明圈越大说明纤维素酶的活力越高。
17．【答案】（1）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
（2）8.8×106
（3）中性或偏碱；使培养基不透明，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈；碳源
（4）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。
【知识点】微生物的分离和培养；测定某种微生物的数量；芳香油的提取；胡萝卜素的提取
【解析】【解答】（1）萃取前将原料干燥去除水分，有利于萃取剂（有机溶剂）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。
故答案为：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。
（2）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。
故答案为： 8.8×106 。
（3）醋酸菌属于细菌，培养细菌时，需要将培养基的pH调至中性或弱碱性；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。
故答案为：中性或偏碱；使培养基不透明，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈；碳源。
（4）醋酸菌为好氧菌，乳酸菌为与兼性厌氧型，若要区别两者，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。
故答案为： 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。
【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）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
①统计菌落数目的理论依据：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键。为了保证结果准确，通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上，培养后再选择菌落数在30-300的平板进行计数。
②每克样品中的菌株数=(C÷V)×M
C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数
V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)
M：稀释倍数
注意：①统计的菌落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，平板上观察到的只是一个菌落。因此结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
②一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数
③为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC3.本法仅限于形成菌落的微生物。
（3）培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
18．【答案】（1）蛋白酶；脂肪酶；蛋白酶和脂肪酶
（2）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
（3）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）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）
【知识点】加酶洗衣粉的洗涤效果及其影响因素；固定化酶及其应用
【解析】【解答】 （1）结合常识血渍含有蛋白质、脂质等，油渍含有脂质等。结合书本知识，酶具有专一性，一种酶可以催化一种或者一类化学反应。 “+”越多表示去渍效果越好 ，和无酶洗衣服进行对照。所以加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，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，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。
（2）蚕丝织物里面含蚕丝，而蚕丝里面含有结构蛋白等蛋白质，不宜使用的洗衣服有加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 。
（3）结合题意，油渍和血渍里面含有多种有机物大分子，不宜清理。由于酶具有催化作用，显著降低化学反应的活化能，酶将促进大分子有机物进行分解， 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。由于酶不参与化学反应，而是起到催化作用，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。因而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）。 【分析】 1、加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中，加入0.2％-0.5％的酶制剂制成的，含有一种或者多种酶制剂，利用酶的专一性和高效性进行去污渍。
2、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同
比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
比较普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同点 表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等
不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。
3、市场上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。
4、固定化酶技术：即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。
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。
不足：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦
19．【答案】（1）涂布分离；单菌落；筛选；未固定的细菌；降解富营养化污水污染物的能力；包埋法和吸附法；特定介质能为菌株繁殖提供X
（2）遗传；间种；DNA聚合酶；愈伤组织；继代；杀灭发根农杆菌；转速；营养元素以及生长调节剂的种类和浓度
【知识点】微生物的分离和培养；基因工程的应用；固定化酶及其应用；固定化细胞及其应用；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备固定化菌株。Ⅰ.分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。Ⅱ.固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。Ⅲ.由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。（2）Ⅰ.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。Ⅱ.分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片（T-DNA），DNA复制需要DNA聚合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形成毛状根。Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【分析】1、分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法（平板划线法）和涂布分离法（稀释涂布平板法）。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。2、固定化酶( insoluble enzyme)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。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。3、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其具体过程：外植体→愈伤组织→胚状体→新植体，其中脱分化过程要避光，而再分化过程需光。4、在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。
20．【答案】（1）冷却；玻璃刮刀；较大透明圈；斜面；乙醇；耐酒精度高、耐酸高；灭菌；吸附法
（2）富营养化；重组DNA分子；限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因；显微注射；胰蛋白酶；原代；饲养层细胞
【知识点】微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作；基因工程的应用；动物体细胞克隆；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】 (1)①培养基需经高压蒸汽灭菌及冷却后使用；涂布菌种可采用玻璃刮刀；菌种产生的透明圈大，说明其可产生高效分解甘蔗的酶从而产生大量的醋酸，同CaCO3反应形成透明圈；临时保持菌种需再固体斜面培养基上，置于4 ℃冰箱中保存。
②醋酸菌可以将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，所以当乙醇含量最低时，发酵结束。随着发酵的进行菌种生活的环境会变为乙醇高、酸度高的环境，所以优良产酸菌种还需具有耐酒精度高、耐酸高的特点。
③发酵过程的关键是防止杂菌污染，所以需要对固定介质进行灭菌，甘蔗渣具有较强的吸附性，可才有吸附法进行固定。
故答案为：冷却；玻璃刮刀；较大透明圈；斜面；乙醇；耐酒精度高、耐酸高；灭菌；吸附法。
（2）①人类产生的污水中含有大量的无机盐，直接排入河流、湖泊会引起水体富营养化，导致藻类大量繁殖形成水华。
②转基因技术的关键是构建基因表达载体，即用DNA连接酶将该基因连接到质粒载体形成重组DNA分子，质粒应具有一个或多个限制性核酸内切酶的识别位点、标记基因如抗生素抗性基因等、具有复制原点等特点；将目的基因导入动物细胞，常采用显微注射法。
③分散细胞，可以使用胰蛋白酶处理，破坏细胞之间的连接蛋白，并对分散的细胞进行原代培养以扩大细胞数目；培养瓶中添加成纤维细胞作为饲养层细胞，以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
故答案为：富营养化；重组DNA分子；限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因；显微注射；胰蛋白酶；原代；饲养层细胞。
【分析】（1）微生物发酵过程：
①选育菌种：可采用自然界选种、诱变育种、基因工程育种等。
②配制培养基：根据微生物的营养需要提供碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
③灭菌：培养基和发酵设备均需严格灭菌。利用单一菌种发酵。
④扩大培养和接种：大规模生产中需要使菌种达到一定数量；将菌种接种到培养基上，接种时防止杂菌污染。
⑤发酵罐内发酵：要随时检测发酵进程，要及时满足营养需要，还要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件。
⑥分离、提纯产物：如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法；如果产品是代谢产物，可采用提取、分离和纯化措施来获得产品。
（2）醋酸菌为异养好养型细菌，在氧气充足的情况下，可以将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
（3）动物细胞培养需要将细胞分散成单个细胞，故需要添加胰蛋白酶或胶原蛋白酶，进行原代培养（1-20代）。
（4）将目的基因导入受体细胞的常用方法：
生物
种类 植物 动物 微生物
常用
方法 农杆菌转化法 显微注射技术 感受态细胞法
主要
受体
细胞 体细胞 受精卵 原核细胞
转化
过程 将目的基因插入到Ti质粒的T DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
（5）动物细胞培养时注意的几个问题：
①进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2-7.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4。
②原代培养与传代培养的区别
a.原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。
b.传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致接触抑制，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。
（6）饲养层细胞一般是胚胎成纤维细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。
21．【答案】（1）唯一碳源；血细胞计数板计数；诱变育种、基因工程育种
（2）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
（3）氧气（O2或溶解氧）
（4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】（1）由题意可得，为了提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢对碳的需求，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，经多次传代培养以获得目标菌株。 嗜盐单胞菌H 是一种单细胞生物，所以培养过程中定期取样并用血细胞计数板计数的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。 此外，可以根据基因突变原理产生新的基因，基因重组产生新的基因型，所以选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。
（2）基于菌株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，其他杂菌因外界渗透压过高因而失水过多而死亡；pH为10的条件下，强碱环境，其他杂菌的酶变性失活，生物体内多数新陈代谢为酶促反应，其他细菌生长繁殖受抑制，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，乙醇是无氧呼吸的产物，说明发酵条件中氧气缺乏，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）因为酶的专一性可知，一种酶催化分解或者合成一种物质或者一类物质；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，说明其能分泌相应的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
【分析】1、（1）微生物发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
（2）原理：不同微生物的代谢途径不同，生产的代谢产物也不同。例如：谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精；黄色短杆菌发酵生产赖氨酸。
（3）发酵过程：
①选育菌种：可采用自然界选种、诱变育种、基因工程育种等。
②配制培养基：根据微生物的营养需要提供碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
③灭菌：培养基和发酵设备均需严格灭菌。利用单一菌种发酵。
④扩大培养和接种：大规模生产中需要使菌种达到一定数量；将菌种接种到培养基上，接种时防止杂菌污染。
⑤发酵罐内发酵：要随时检测发酵进程，要及时满足营养需要，还要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件。
⑥分离、提纯产物：如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法；如果产品是代谢产物，可采用提取、分离和纯化措施来获得产品。
（4）发酵工程的应用
①生产日常食品：如馒头、面包、腐乳、泡菜、葡萄酒等。
②生产食品添加剂：味精、醋、酱油等。
2、选育菌种：根据微生物遗传变异的特点，人们在生产实践中已经试验出一套行之有效的微生物育种方法。主要包括自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程等。
3、微生物两种计数方法的比较：
项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法)
原理 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量
公式 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M
C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×104×稀释倍数
缺点 当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 不能区分细胞死活
结果 比实际值偏小 比实际值偏大
22．【答案】（1）④②③①
（2）Taq酶（热稳定DNA聚合酶）；延伸；Taq酶从引物起始进行互补链的合成
（3）两条单链DNA
（4）一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】 （1）进行PCR条件：模板，引物（进行PCR操作的前提），热稳定DNA聚合酶。PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测结果，需要先获取需要复制的DNA片段，进行引物设计。所以正确的操作顺序应该是④②③① 。
（2）在用PCR技术扩增DNA时，由于仿照细胞内DNA的复制环境，需要酶的催化。但是体外合成DNA需要较高温度，操作③中使用的酶是Taq酶（热稳定DNA聚合酶）。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是Taq酶从引物起始进行互补链的合成。
（3）引物可以从某个起点开始体外合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子，与反应物以氢键形式连接。引物可以DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与两条解开的单链DNA特异性结合，称为DNA子链合成的起点。
（4）PCR技术的中文名称是多聚酶链式反应技术，是指一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【分析】PCR扩增技术中文名称为聚合酶链式反应，关于PCR技术扩增目的基因简介：
1、原理：DNA双链可以进行半保留复制；
2、过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成；
3、条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶）；
4、特点：使微量的DNA大幅增多。
23．【答案】（1）蛋白质；碳源
（2）蛋白酶；脂肪酶；氨基酸；异养好氧
（3）原核生物；二氧化碳和酒精；乳酸 (酒精、食盐)
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作
【解析】【解答】(1)大豆中富含蛋白质可为发酵提供氮源，小麦中的淀粉可为发酵提供碳源。
(2)蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸。米曲霉发酵需要提供营养物质并通入空气，说明米曲霉属于异养好氧微生物。
(3)乳酸菌是原核生物；酵母菌进行无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精。在发酵池发酵阶段存在乳酸菌和酵母菌，它们产生的乳酸和酒精均可以抑制其它微生物的生长，加入的食盐也可抑制微生物生长。
【分析】 1、大豆富含蛋白质（组成元素C、H、O、N等），得知大豆中的哪种成分提供氮源。淀粉可以作为发酵底物，作为碳源。
2、结合酶具有专一性，例如蛋白酶将促进蛋白质水解，进行答题。
3、米曲霉发酵过程需要提供营养物质（说明米曲霉是异养型生物）、通入空气（目的之一提供氧气）并搅拌，由此可以判断米曲霉属于哪种新陈代谢类型。
4、结合题意进行答题：
① 乳酸菌全名是“乳酸杆菌”，带“杆菌”的一般都是原核生物。
②CHO→2CO2+2CH3CH2OH。
③细菌生存易受到环境的影响，酸、碱、重金属、高渗透压或者地渗透压等因素都会影响细菌的生存。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题15 生物技术实践
一、单选题
1．（2021·湖北）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（ ）
A．增加模板DNA的量 B．延长热变性的时间
C．延长延伸的时间 D．提高复性的温度
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】PCR过程中，非特异性产物增加的原因是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生，D正确，A、B、C错误。
故答案为：D。
【分析】PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2．（2021·湖北）中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（ ）
A．泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B．馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C．米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D．酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作；泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜制作过程中，乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸，A错误；
B、做馒头或面包时，酵母菌分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳和酒精，二氧化碳遇热膨胀使得馒头或面包暄软多孔，B正确；
C、米酒制作过程中，酵母菌有氧条件下可以大量繁殖，无氧条件下发酵产生酒精，C错误；
D、酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。
故答案为：B。
【分析】 1、制作泡菜所用微生物是乳酸菌实验原理：
（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。
（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中在泡菜的腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量，温度过高，食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，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，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
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。醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。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。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
3．（2021·辽宁）利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（ ）
A．乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖
B．酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖
C．酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同
D．接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、无氧条件下酵母菌发酵产生酒精，酒精又会抑制杂菌繁殖，A正确；
B、醋酸杆菌是细菌，原核生物，一般以二分裂的方式进行增殖，B错误；
C、酵母菌发酵前期需氧进行繁殖，后期无氧酒精发酵，醋酸杆菌发酵始终需要充足的氧气，C正确；
D、酵母菌发酵温度为18～25℃，醋酸杆菌发酵最适温度为30～35℃，D正确。
故答案为：B。
【分析】果酒、果醋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
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
4．（2021·山东）我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（ ）
A．“引子”的彻底水解产物有两种
B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA
C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列
D．土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别
【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、引子是DNA序列，彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和四种碱基共6种产物，A错误；
B、真核生物DNA主要存在细胞核中，线粒体和叶绿体中也有，B错误；
C、引子是根据现代人DNA序列设计并合成，C正确；
D、双链DNA分子解旋为单链才能与引子结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、分析题意可知，“引子“是一段单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中与该序列配对的碱基序列。
5．（2021·山东）含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是（ ）
A．乙菌的运动能力比甲菌强
B．为不影响菌的运动需选用液体培养基
C．该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
D．穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】 A、由图可知，乙菌穿刺能力比甲强，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、由实验可判断产生硫化氢的能力大小，不能测定产生硫化氢的量，C正确；
D、微生物培养的关键是无菌操作，接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的运动时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。
2、由题意可知，黑色沉淀越多，产生硫化氢能力越强，穿刺能力越强。
3、液体、半固体、固体培养基的特点与用途：
划分标准 培养基种类 特点 用途
物理性质 液体培养基 不加凝固剂 大量繁殖
半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动、分类鉴定
固体培养基（最常用） 微生物分离、鉴定、活菌记数、保藏菌种
6．（2021·山东）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
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、酵母菌有氧条件大量繁殖，无氧条件进行酒精发酵，A正确；
B、在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌，B正确；
C、葡萄酒的颜色是由于葡萄皮中的色素造成的，C正确；
D、发酵过程消耗发酵液中的糖，糖含量减少，D错误。
故答案为：D。
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，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，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，先通气后密闭，pH最好是弱酸性。在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
7．（2021·山东）粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（ ）
A．加入适量的木瓜蛋白酶
B．37～40℃的水浴箱中保温 10～15 分钟
C．加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D．加入 NaCl 调节浓度至 2mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14mol/L
【答案】A
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】 A、加入适量木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质，用于提纯DNA，A正确；
B、高温使蛋白质变性，应该放在60~75℃的水浴箱中保温10~15分钟，B错误；
C、鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2~3min，进行DNA粗提取，C错误；
D、加入NaCl调节浓度至2mol/L → 过滤 → 调节滤液中NaCl浓度至0.14mol/L，这时DNA析出，D错误。
故答案为：A。
【分析】 DNA粗提取和鉴定过程：
1、实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；
2、破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；
3、去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离；
4、DNA的析出与鉴定：
（1）将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2~3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分；
（2）取两支20mL的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
8．（2021·天津）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
【知识点】灭菌技术
【解析】【解答】 A、免洗酒精凝胶擦手是化学药剂消毒法属于消毒，A错误；
B、开水烫洗容器是煮沸消毒法，B错误；
C、在火焰上灼烧接种环属于灼烧灭菌，C正确；
D、防疫期间用石炭酸喷洒教室属于化学药剂消毒法，D错误。
故答案为：C。
【分析】消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
9．（2021·天津）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；
B、洋葱根尖分生区细胞可用来观察细胞有丝分裂，B正确；
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；
D、洋葱是真核生物，鳞片叶有细胞核且颜色浅可用来粗提取DNA，D正确。
故答案为：C。
【分析】洋葱在生物实验中的应用：
（1）洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察植物细胞质壁分离和复原；
（2）洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，可用来观察线粒体，DNA和RNA。
（3）洋葱根尖分生区细胞可用来观察植物细胞有丝分裂。
10．（2021·北京）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因工程的应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、高温加热破坏会维生素，造成维生素的流失和分解，A正确；
B、转基因抗虫棉产生的毒蛋白只针对棉虫，对人无毒，B错误；
C、消毒液杀死的是体表的细菌和病毒，不能清除进入人体的病毒，C错误；
D、血型遗传受基因控制，A型血和B型血的父母可能生出O型血的孩子，故血型不同也可能是亲生的，D错误。
故答案为：A
【分析】1、烹饪饮食的方法不当蔬菜、水果等食物是人体摄入维生素C的主要来源。研究发现，人们若采取以下烹饪方法，就会导致饮食中所含的维生素C大量流失：①将蔬菜先切后洗。②将蔬菜切得很碎。③用铁制的刀具切蔬菜。铁会促使蔬菜中所含的维生素C更快地发生氧化。因此，人们应尽量少用刀切菜，而应养成用手撕菜的习惯。④炖煮蔬菜的时间过长。⑤长时间地存放水果和蔬菜。维生素C易被空气中的氧气氧化，因此蔬菜、水果被存放的时间越长，其中所含的维生素C就流失得越多。
2、转基因抗虫棉产生的毒蛋白会使棉虫致死，而不对人体产生毒性，是由于人体细胞没有毒蛋白的特异性受体，并且人误食了该毒蛋白质之后经过消化系统蛋白质已经变性甚至降解，没了毒性。
3、消毒和灭菌
消毒 灭菌
概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）
常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
4、血型分为四种，即A，B，AB，O。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABO血型受ABO三种基因控制，A基因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，O基因控制不产生A和B两种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA，AO，BB，BO，AB，OO，而每个人只有其中一对。
11．（2021·北京）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（ ）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究酶的高效性，利用肝脏研磨液获得过氧化氢酶，A正确；
B、DNA粗提取的原理为不同物质在酒精溶液中溶解性不同，B正确；
C、色素分离原理色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C错误；
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
2、DNA粗提取：（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；（2）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同；方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
3、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。
4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
12．（2021·北京）人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（ ）
A．对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B．使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C．用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D．观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术
【解析】【解答】A、培养基及容器一般利用高压蒸汽灭菌，A正确；
B、为了减少杂菌污染，应使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；
C、取样后需先在液体培养基中扩大培养，再涂布到固体培养基上选择培养，C错误；
D、不同的微生物的菌落形态和颜色不同，可根据这些特征进行初步判断，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基，液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基；固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数，液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等；根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、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。
3、 实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
（1）消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
（2）灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
13．（2021·浙江）下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是（ ）
A．测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板
B．红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数
C．涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细胞计数
D．酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度
【答案】C
【知识点】测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A.血细胞计数板适用于较大的细胞或颗粒的计数，实验中需先将原生质体制成悬浊液再进行计数，A说法正确；
B.红墨水的成分细胞不需要，因此不能进入活细胞，活细胞不会被染红，而死细胞的膜失去了选择透过性，会被染红，由此可用于检测细胞的存活状态并计数，B说法正确；
C. 涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，但只有涂布分离法可用于细胞计数，C说法错误；
D. 随着酵母菌数目的增加，酵母菌培养液的浑浊度会上升，所以可以用比浊计测定其密度，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】 血细胞计数板计数法，是常用的一种计数血细胞数量的计数方法，经常应用于白细胞、红细胞等血细胞的计数。 除了计数血细胞以外，还可用于酵母菌、细菌等病原微生物的技术，血细胞计数板是通过显微镜下，把计数板分成了很多网格状的结构，然后进行适当的稀释血液进行计数，最终计算出各种血细胞的数量。
14．（2021·浙江）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
【知识点】泡菜的制作
【解析】【解答】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。
故答案为：B。
【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。
二、实验探究题
15．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
16．（2021·湖南）[选修1：生物技术实践]
大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以 为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于 培养基。
（2）配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 。
（3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路 。
（4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 ，理由是 。
菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%）
A 2.00 1.51 24.50 16.14
B 2.00 1.53 23.50 14.92
C 2.00 1.42 29.00 23.32
【答案】（1）C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；纤维素；选择
（2）为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）；不接种培养（或空白培养 ）
（3）将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数
（4）C；接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大
【知识点】纤维素分解菌的分离
【解析】【解答】（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；该培养基通过加入特殊的营养物质纤维素，使纤维素分解菌可以生存，其他微生物不能生存，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。
（2）配制培养基的常用高压蒸汽灭菌，目的是为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。为检测灭菌效果可将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。
（3）测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，即将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。
（4）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在适宜的条件下，C菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素酶活力最大。
故答案为：（1） C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 ； 纤维素；选择 （2） 为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） ； 不接种培养（或空白培养 ） （3） 将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 （4） C ； 接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大
【分析】1.纤维素酶：纤维素分解菌可产生纤维素酶，纤维素酶是复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。C1酶、Cx酶将纤维素分解为纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。
2.微生物培养计数方法：
（1）直接计数法：显微镜下用特定细菌计数板或血细胞计数板计数，不能区分细菌的死活。
（2）间接计数法：稀释涂布平板法。
3.培养基的制作是否符合：将未接种的培养基在恒温箱中保温1~2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。
4.纤维素分解菌的分离流程：取样→选择培养→梯度稀释→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。透明圈越大说明纤维素酶的活力越高。
17．（2021·河北）[选修1：生物技术实践]
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】（1）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
（2）8.8×106
（3）中性或偏碱；使培养基不透明，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈；碳源
（4）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。
【知识点】微生物的分离和培养；测定某种微生物的数量；芳香油的提取；胡萝卜素的提取
【解析】【解答】（1）萃取前将原料干燥去除水分，有利于萃取剂（有机溶剂）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。
故答案为：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。
（2）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。
故答案为： 8.8×106 。
（3）醋酸菌属于细菌，培养细菌时，需要将培养基的pH调至中性或弱碱性；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。
故答案为：中性或偏碱；使培养基不透明，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈；碳源。
（4）醋酸菌为好氧菌，乳酸菌为与兼性厌氧型，若要区别两者，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。
故答案为： 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。
【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）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
①统计菌落数目的理论依据：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键。为了保证结果准确，通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上，培养后再选择菌落数在30-300的平板进行计数。
②每克样品中的菌株数=(C÷V)×M
C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数
V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)
M：稀释倍数
注意：①统计的菌落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，平板上观察到的只是一个菌落。因此结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。
②一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数
③为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC3.本法仅限于形成菌落的微生物。
（3）培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
18．（2021·全国甲）[生物——选修1：生物技术实践]
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】（1）蛋白酶；脂肪酶；蛋白酶和脂肪酶
（2）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
（3）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）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）
【知识点】加酶洗衣粉的洗涤效果及其影响因素；固定化酶及其应用
【解析】【解答】 （1）结合常识血渍含有蛋白质、脂质等，油渍含有脂质等。结合书本知识，酶具有专一性，一种酶可以催化一种或者一类化学反应。 “+”越多表示去渍效果越好 ，和无酶洗衣服进行对照。所以加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，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，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。
（2）蚕丝织物里面含蚕丝，而蚕丝里面含有结构蛋白等蛋白质，不宜使用的洗衣服有加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 。
（3）结合题意，油渍和血渍里面含有多种有机物大分子，不宜清理。由于酶具有催化作用，显著降低化学反应的活化能，酶将促进大分子有机物进行分解， 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。由于酶不参与化学反应，而是起到催化作用，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。因而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）。 【分析】 1、加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中，加入0.2％-0.5％的酶制剂制成的，含有一种或者多种酶制剂，利用酶的专一性和高效性进行去污渍。
2、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同
比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
比较普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同点 表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等
不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。
3、市场上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。
4、固定化酶技术：即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。
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。
不足：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦
19．（2021·浙江）回答下列（1）、（2）小题：
（1）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
Ⅰ.从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或 法，两种方法均能在固体培养基上形成 。对分离的菌株进行诱变、 和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
Ⅱ.固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除 ；③检验固定化菌株的 。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是 。
Ⅲ.对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是 。
（2）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。
Ⅰ.为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用 技术，实现了三叶青的林下种植。
Ⅱ.依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ，再分化形成毛状根。
Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的 和温度，调节培养基成分中的 ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【答案】（1）涂布分离；单菌落；筛选；未固定的细菌；降解富营养化污水污染物的能力；包埋法和吸附法；特定介质能为菌株繁殖提供X
（2）遗传；间种；DNA聚合酶；愈伤组织；继代；杀灭发根农杆菌；转速；营养元素以及生长调节剂的种类和浓度
【知识点】微生物的分离和培养；基因工程的应用；固定化酶及其应用；固定化细胞及其应用；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备固定化菌株。Ⅰ.分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。Ⅱ.固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。Ⅲ.由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。（2）Ⅰ.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。Ⅱ.分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片（T-DNA），DNA复制需要DNA聚合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形成毛状根。Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【分析】1、分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法（平板划线法）和涂布分离法（稀释涂布平板法）。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。2、固定化酶( insoluble enzyme)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。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。3、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其具体过程：外植体→愈伤组织→胚状体→新植体，其中脱分化过程要避光，而再分化过程需光。4、在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。
三、综合题
20．（2021·浙江）回答下列（1）、（2）小题：
（1）回答与甘蔗醋制作有关的问题：
①为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养基：将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经 后加入3%体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，震荡培养24 h。用 将少量上述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上，在30 ℃培养48h。再挑取分离培养基上具有 的单菌落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的 培养基上培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。
②优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌液在30 ℃、150 r/min 条件下震荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中 含量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有 （答出2点即可）等特点。
③制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经 后用于发酵。其固定化方法为 。
（2）斑马鱼是一种模式动物，体外受精发育，胚胎透明、便于观察，可用于水质监测，基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。
①由于人类活动产生的生活污水日益增多，大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体 ，导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼，可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。
②为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制，用 DNA 连接酶将该基因连接到质粒载体形成 ，导入到大肠杆菌菌株 DH5α 中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的 DH5α 阳性细胞克降，质粒载体应含有 （答出2点即可）。提取质粒后，采用 法，将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中，培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
③为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选，可用 分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散细胞作为初始材料进行 培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为 ，以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
【答案】（1）冷却；玻璃刮刀；较大透明圈；斜面；乙醇；耐酒精度高、耐酸高；灭菌；吸附法
（2）富营养化；重组DNA分子；限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因；显微注射；胰蛋白酶；原代；饲养层细胞
【知识点】微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作；基因工程的应用；动物体细胞克隆；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】 (1)①培养基需经高压蒸汽灭菌及冷却后使用；涂布菌种可采用玻璃刮刀；菌种产生的透明圈大，说明其可产生高效分解甘蔗的酶从而产生大量的醋酸，同CaCO3反应形成透明圈；临时保持菌种需再固体斜面培养基上，置于4 ℃冰箱中保存。
②醋酸菌可以将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，所以当乙醇含量最低时，发酵结束。随着发酵的进行菌种生活的环境会变为乙醇高、酸度高的环境，所以优良产酸菌种还需具有耐酒精度高、耐酸高的特点。
③发酵过程的关键是防止杂菌污染，所以需要对固定介质进行灭菌，甘蔗渣具有较强的吸附性，可才有吸附法进行固定。
故答案为：冷却；玻璃刮刀；较大透明圈；斜面；乙醇；耐酒精度高、耐酸高；灭菌；吸附法。
（2）①人类产生的污水中含有大量的无机盐，直接排入河流、湖泊会引起水体富营养化，导致藻类大量繁殖形成水华。
②转基因技术的关键是构建基因表达载体，即用DNA连接酶将该基因连接到质粒载体形成重组DNA分子，质粒应具有一个或多个限制性核酸内切酶的识别位点、标记基因如抗生素抗性基因等、具有复制原点等特点；将目的基因导入动物细胞，常采用显微注射法。
③分散细胞，可以使用胰蛋白酶处理，破坏细胞之间的连接蛋白，并对分散的细胞进行原代培养以扩大细胞数目；培养瓶中添加成纤维细胞作为饲养层细胞，以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
故答案为：富营养化；重组DNA分子；限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因；显微注射；胰蛋白酶；原代；饲养层细胞。
【分析】（1）微生物发酵过程：
①选育菌种：可采用自然界选种、诱变育种、基因工程育种等。
②配制培养基：根据微生物的营养需要提供碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
③灭菌：培养基和发酵设备均需严格灭菌。利用单一菌种发酵。
④扩大培养和接种：大规模生产中需要使菌种达到一定数量；将菌种接种到培养基上，接种时防止杂菌污染。
⑤发酵罐内发酵：要随时检测发酵进程，要及时满足营养需要，还要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件。
⑥分离、提纯产物：如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法；如果产品是代谢产物，可采用提取、分离和纯化措施来获得产品。
（2）醋酸菌为异养好养型细菌，在氧气充足的情况下，可以将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
（3）动物细胞培养需要将细胞分散成单个细胞，故需要添加胰蛋白酶或胶原蛋白酶，进行原代培养（1-20代）。
（4）将目的基因导入受体细胞的常用方法：
生物
种类 植物 动物 微生物
常用
方法 农杆菌转化法 显微注射技术 感受态细胞法
主要
受体
细胞 体细胞 受精卵 原核细胞
转化
过程 将目的基因插入到Ti质粒的T DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
（5）动物细胞培养时注意的几个问题：
①进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.8。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2-7.8，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4。
②原代培养与传代培养的区别
a.原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。
b.传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致接触抑制，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。
（6）饲养层细胞一般是胚胎成纤维细胞，在干细胞培养时，可作为提供干细胞分裂、增殖的营养细胞。
21．（2021·广东）[选修1：生物技术实践]
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】（1）唯一碳源；血细胞计数板计数；诱变育种、基因工程育种
（2）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
（3）氧气（O2或溶解氧）
（4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】（1）由题意可得，为了提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢对碳的需求，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，经多次传代培养以获得目标菌株。 嗜盐单胞菌H 是一种单细胞生物，所以培养过程中定期取样并用血细胞计数板计数的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。 此外，可以根据基因突变原理产生新的基因，基因重组产生新的基因型，所以选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。
（2）基于菌株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，其他杂菌因外界渗透压过高因而失水过多而死亡；pH为10的条件下，强碱环境，其他杂菌的酶变性失活，生物体内多数新陈代谢为酶促反应，其他细菌生长繁殖受抑制，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，乙醇是无氧呼吸的产物，说明发酵条件中氧气缺乏，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）因为酶的专一性可知，一种酶催化分解或者合成一种物质或者一类物质；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，说明其能分泌相应的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
【分析】1、（1）微生物发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
（2）原理：不同微生物的代谢途径不同，生产的代谢产物也不同。例如：谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精；黄色短杆菌发酵生产赖氨酸。
（3）发酵过程：
①选育菌种：可采用自然界选种、诱变育种、基因工程育种等。
②配制培养基：根据微生物的营养需要提供碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
③灭菌：培养基和发酵设备均需严格灭菌。利用单一菌种发酵。
④扩大培养和接种：大规模生产中需要使菌种达到一定数量；将菌种接种到培养基上，接种时防止杂菌污染。
⑤发酵罐内发酵：要随时检测发酵进程，要及时满足营养需要，还要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件。
⑥分离、提纯产物：如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法；如果产品是代谢产物，可采用提取、分离和纯化措施来获得产品。
（4）发酵工程的应用
①生产日常食品：如馒头、面包、腐乳、泡菜、葡萄酒等。
②生产食品添加剂：味精、醋、酱油等。
2、选育菌种：根据微生物遗传变异的特点，人们在生产实践中已经试验出一套行之有效的微生物育种方法。主要包括自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程等。
3、微生物两种计数方法的比较：
项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法)
原理 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量
公式 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M
C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×104×稀释倍数
缺点 当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 不能区分细胞死活
结果 比实际值偏小 比实际值偏大
22．（2021·全国甲）[生物——选修3：现代生物科技专题]
PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是 （用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是 ，PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，其中复性的结果是 。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与 特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指 。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【答案】（1）④②③①
（2）Taq酶（热稳定DNA聚合酶）；延伸；Taq酶从引物起始进行互补链的合成
（3）两条单链DNA
（4）一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】 （1）进行PCR条件：模板，引物（进行PCR操作的前提），热稳定DNA聚合酶。PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测结果，需要先获取需要复制的DNA片段，进行引物设计。所以正确的操作顺序应该是④②③① 。
（2）在用PCR技术扩增DNA时，由于仿照细胞内DNA的复制环境，需要酶的催化。但是体外合成DNA需要较高温度，操作③中使用的酶是Taq酶（热稳定DNA聚合酶）。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是Taq酶从引物起始进行互补链的合成。
（3）引物可以从某个起点开始体外合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子，与反应物以氢键形式连接。引物可以DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与两条解开的单链DNA特异性结合，称为DNA子链合成的起点。
（4）PCR技术的中文名称是多聚酶链式反应技术，是指一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【分析】PCR扩增技术中文名称为聚合酶链式反应，关于PCR技术扩增目的基因简介：
1、原理：DNA双链可以进行半保留复制；
2、过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成；
3、条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶）；
4、特点：使微量的DNA大幅增多。
23．（2021·全国乙卷）[生物-选修：生物技术实践]
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】（1）蛋白质；碳源
（2）蛋白酶；脂肪酶；氨基酸；异养好氧
（3）原核生物；二氧化碳和酒精；乳酸 (酒精、食盐)
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；微生物发酵及其应用；果酒果醋的制作
【解析】【解答】(1)大豆中富含蛋白质可为发酵提供氮源，小麦中的淀粉可为发酵提供碳源。
(2)蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸。米曲霉发酵需要提供营养物质并通入空气，说明米曲霉属于异养好氧微生物。
(3)乳酸菌是原核生物；酵母菌进行无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精。在发酵池发酵阶段存在乳酸菌和酵母菌，它们产生的乳酸和酒精均可以抑制其它微生物的生长，加入的食盐也可抑制微生物生长。
【分析】 1、大豆富含蛋白质（组成元素C、H、O、N等），得知大豆中的哪种成分提供氮源。淀粉可以作为发酵底物，作为碳源。
2、结合酶具有专一性，例如蛋白酶将促进蛋白质水解，进行答题。
3、米曲霉发酵过程需要提供营养物质（说明米曲霉是异养型生物）、通入空气（目的之一提供氧气）并搅拌，由此可以判断米曲霉属于哪种新陈代谢类型。
4、结合题意进行答题：
① 乳酸菌全名是“乳酸杆菌”，带“杆菌”的一般都是原核生物。
②CHO→2CO2+2CH3CH2OH。
③细菌生存易受到环境的影响，酸、碱、重金属、高渗透压或者地渗透压等因素都会影响细菌的生存。
1 / 1
