(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌的异化作用类型依次是( )
①需氧型 ②厌氧型 ③兼性厌氧型
A．①②①③ B．③②①①
C．③②①② D．②②③①
解析：选B。酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，在无氧时进行无氧呼吸；乳酸菌为严格厌氧菌；醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌为严格好氧菌。
2．下列关于果酒制作过程的叙述，正确的是( )
A．应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底
B．在发酵装置的温度维持在20 ℃左右最好
C．在发酵过程中，需从充气口不断通入空气
D．由于酵母菌的繁殖能力很强，不需对所用装置进行消毒处理
解析：选B。在选葡萄时应先冲洗1～2次，再去除枝梗以防葡萄破损被杂菌污染；酵母菌的繁殖力虽然很强，但仍要对所用装置进行消毒处理，因为其内含有对葡萄酒品质有害的微生物；酵母菌只有在20 ℃左右的无氧条件下才能进行酒精发酵。
3．关于葡萄酒的制作，下列说法正确的是( )
A．用清水冲洗葡萄除去污物，应反复多次冲洗
B．葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/4的空间
C．装入葡萄汁后，应封闭发酵装置的充气口
D．制作葡萄酒的过程中，要将温度控制在18～25 ℃，时间控制在7～8天左右
解析：选C。在冲洗葡萄除去污物时不能反复冲洗，以免造附着在葡萄上的酵母菌菌种的流失；葡萄汁装瓶时要留有大约1/3的空间；装入葡萄汁后应封闭发酵装置的充气口，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精；酒精发酵过程中，时间一般控制在10～12天左右。
4．以下关于传统发酵技术涉及的微生物的描述，正确的是( )
A．在葡萄酒的制作过程中，密封时间越长，酵母菌产生的酒精量就越多
B．果醋的生产过程中，具有协同作用的菌种是酵母菌和醋酸菌
C．毛霉属于细菌，是单细胞生物，没有由核膜包围的细胞核
D．乳酸菌是厌氧型细菌，在无氧条件下，也可以将葡萄糖分解成酒精和CO2
解析：选B。对酵母菌而言，密封时间过长，有机物耗尽，将不会再产生酒精。生产果醋时，酵母菌使糖转变成酒精，然后醋酸菌使酒精转变为醋酸，它们起协同作用。毛霉是真菌。乳酸菌的发酵产物有乳酸，不产生酒精和二氧化碳。
5．下面对发酵过程中灭菌的理解，不正确的是( )
A．防止杂菌污染
B．灭菌必须在接种前
C．培养基和发酵设备都必须灭菌
D．消灭杂菌
解析：选D。灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。防止杂菌污染是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物(杂菌)。实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物，与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌，因此发酵所用的微生物是在灭菌后接种的，如果在接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
6．图甲是果醋发酵装置。发酵初期不通气，溶液中有气泡产生；中期可以闻到酒香；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，酒香逐渐变成醋香。图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B。在果醋的发酵过程中，首先瓶中进行的是有氧呼吸产生CO2，会使pH下降；一段时间后由于氧气消耗殆尽，开始进行无氧呼吸，也可产生CO2，会使pH下降；最后进行醋酸发酵生成醋酸，会使pH迅速下降。
7．以下四种微生物都参与豆腐的发酵，从代谢类型上考虑哪一项与其他三项有明显区别( )
A．青霉 B．酵母菌
C．曲霉 D．毛霉
答案：B
8．豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自哪种物质的分解( )
A．脂肪 B．磷脂
C．葡萄糖 D．蛋白质
解析：选C。葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，虽然在毛霉生活的营养基质豆腐里，有比较多的蛋白质和脂肪等营养物质，这些营养成分经过毛霉的分解变成小分子的有机物被吸收，但在细胞内转化成葡萄糖或其他营养成分，所以其主要能源物质是葡萄糖。
9．豆腐坯用食盐腌制，其作用是( )
①渗透盐分，析出水分 ②给腐乳以必要的咸味 ③防止毛霉继续生长和杂菌繁殖 ④浸提毛霉菌丝中的蛋白酶
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②③④
解析：选D。豆腐坯用食盐腌制可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期制作过程中不会过早酥烂。同时，盐能抑制微生物生长，避免豆腐块腐败变质，盐还能够浸提毛霉菌丝上的蛋白酶。
10．在腐乳制作的过程中，不需要严格灭菌的步骤是( )
①让豆腐长出毛霉 ②加盐腌制 ③加卤汤装瓶 ④密封腌制
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选A。在腐乳制作的第一个环节中，用空气中或粽叶等上面的天然毛霉孢子，使豆腐块上面长满毛霉菌丝，在该过程中，由于毛霉的生长温度是15～18 ℃，不适于其他杂菌的生长，即使不严格灭菌，其他杂菌生长也很缓慢；而在第二个环节腌制时，因为要加入比较多的食盐，并且加入的量会逐层增多，食盐对其他杂菌也有杀灭作用，所以也不需要严格灭菌；而在后期制作的两个环节中，因为要加工成商品进入市场，所以要严格防止杂菌污染，加卤汤装瓶时，要把玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100 ℃蒸汽灭菌30 min。将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口在酒精灯火焰上灭菌，并且用胶条密封。
11．腐乳制作过程中，影响腐乳风味和质量的是( )
①盐的用量 ②酒的种类和用量 ③发酵温度 ④发酵时间 ⑤豆腐含水量 ⑥盛豆腐的容器大小
A．①④⑥ B．①③⑤⑥
C．①②③④⑤ D．①②③④
解析：选C。①盐的用量应为长满毛霉的豆腐块与盐的质量分数比为5∶1，盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味；②卤汤中酒含量控制在12%左右为宜。酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块；③发酵温度为15～18 ℃，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长，而最适于毛霉的生长。
12．下列对腐乳实验操作过程的叙述，错误的是( )
A．前期发酵，将笼屉中的温度控制在15～18 ℃
B．豆腐块分层摆放，逐层加盐，层数加高盐量不变
C．卤汤中的酒量应控制在12%左右
D．腌制腐乳的玻璃瓶冲洗后要用沸水消毒，装瓶后密封，瓶口通过酒精灯火焰
解析：选B。在做腐乳时，豆腐块分层摆放，逐层加盐，层数增高，盐量增加，因为越接近瓶口，感染杂菌的可能性越大，在接近瓶口的表面需要将盐铺厚一些，以有效防止杂菌的污染。
13．泡菜发酵过程中形成亚硝酸盐的细菌主要是( )
A．乳酸菌 B．酵母菌
C．亚硝化细菌 D．光合细菌
解析：选C。亚硝化细菌能将发酵过程中的产物氨合成亚硝酸，亚硝酸可与金属离子结合形成亚硝酸盐，而发酵过程需无光厌氧条件。
14．制作四川泡菜时要用特殊的坛子，坛口需加水密封。密封坛口的主要目的是( )
A．隔绝空气，抑制细菌繁殖
B．阻止尘埃，防止污染
C．造成缺氧环境，有利于乳酸菌发酵
D．防止污染，有利于醋酸菌发酵
解析：选C。制作泡菜时起主要作用的是乳酸菌。乳酸菌是严格的厌氧型细菌，坛子加水密封可以造成缺氧环境，有利于乳酸菌发酵。
15．在大小两个容器内加入等量的乳酸菌和葡萄糖的混合液，然后密封瓶口，过一段时间后进行定量分析，应得到的结果是( )
A．小容器的乳酸比大容器的多
B．小容器的乳酸比大容器的少
C．大容器的葡萄糖比小容器的少
D．大容器与小容器内的乳酸的量相等
解析：选A。由乳酸菌在有氧气存在时呼吸作用受到抑制的特点，可知大容器中氧气多，抑制了乳酸菌的呼吸作用，而小容器中氧含量少，乳酸菌呼吸作用强，因此，小容器中的乳酸应比大容器中的多。葡萄糖的量则相反，即大容器中的葡萄糖比小容器中的多。
16．泡菜制作过程中，许多乳酸菌产生大量乳酸，共同抑制其他菌的生长，乳酸积累过多，又会抑制乳酸菌自身的生长，以上体现出的生物关系依次是( )
A．种内互助、种内斗争、种间斗争
B．种内互助、种间斗争、种内斗争
C．种内斗争、种间斗争、种内互助
D．种间斗争、种内斗争、种内互助
解析：选B。泡菜腌制初期，乳酸菌和其他杂菌并存，数量相对较少，这时乳酸菌之间存在种内互助，以抑制杂菌的生长，而和其他杂菌的关系是种间斗争，但是到发酵后期，其他杂菌被杀灭，大量乳酸菌繁殖，由于营养物质和空间资源有限，所以乳酸菌之间又转化为种内斗争。
17．崇明米酒既有酒味又有甜味，其中甜味来源的途径是( )
A．淀粉→蔗糖→葡萄糖
B．淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C．淀粉→麦芽糖→果糖
D．淀粉→蔗糖→果糖
解析：选B。用米酿酒的过程中，物质变化的主要途径为淀粉先分解为麦芽糖，麦芽糖再分解为葡萄糖，葡萄糖进行无氧呼吸产生酒精。其中葡萄糖有甜味，酒精有酒味，所以米酒既有酒味又有甜味。
18．下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是( )
A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水
B．亚硝酸盐的分布广泛，其中蔬菜中亚硝酸盐的平均含量约为4 mg/kg
C．咸菜中亚硝酸盐的平均含量在7 mg/kg以上，所以尽量少吃咸菜
D．亚硝酸盐不会危害人体健康，并且还具有防腐作用，所以在食品中应多加些以延长食品的保质期
解析：选D。亚硝酸盐具有防腐作用，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g时，会中毒；当摄入总量达到3 g时，会引起死亡。
19．下列关于亚硝酸盐的叙述，正确的是( )
A．亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中可作食品添加剂，可多加
B．亚硝酸盐在人体胃内易变成亚硝胺
C．绿色食品中不会含有亚硝酸盐
D．煮得越久，亚硝酸盐的含量越少
解析：选B。亚硝酸盐为白色粉末，易溶于水，在食品生产中可作食品添加剂，但量大时会使人中毒甚至死亡。亚硝酸盐在动物和人体胃的酸性环境中，会转变为亚硝胺。亚硝酸盐分布广泛，在土壤、水、鱼、谷物、绿色蔬菜中都有。煮得越久，由于水分的蒸发，亚硝酸盐的浓度会越大，含量不会减少。
20．在酸败的剩菜中和一些腌制食品中，含有比较高的亚硝酸盐，因此要避免或者少吃以上食物，以下原因叙述错误的是(多选)( )
A．亚硝酸盐是一种强致癌物质
B．亚硝酸盐可以转化为硝酸盐，硝酸盐是致癌物质
C．亚硝酸盐在酸性条件下转化为亚硝胺，亚硝胺有致癌作用
D．亚硝酸盐毒性很大，食入微量即可致死
解析：选ABD。时间比较长的剩菜和腌制的腊肉等食品中含有亚硝酸盐的量比较多，亚硝酸盐有一定的毒性，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g时，会引起中毒，达3 g时会引起死亡。亚硝酸盐本身并没有致癌作用，它在胃酸等酸性环境中，可以转化为亚硝胺，亚硝胺是具有致癌作用的物质，亚硝胺对动物有致畸和致突变作用。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(10分)有人把酵母菌放在含有葡萄糖的培养液中进行培养，测定单位时间内的吸氧量(气体体积)和二氧化碳的发生量(气体体积)。请回答下列有关问题：
(1)在酵母菌只进行有氧呼吸时，其吸氧量和二氧化碳的发生量________。
(2)与酵母菌相比，乳酸菌细胞结构的主要差别是________________________________________。
(3)用酵母菌酿酒的开始阶段即充分供氧的情况下，酵母菌大量繁殖的方式是________________________________________________________________________。
(4)密封发酵阶段，酵母菌的新陈代谢的方式是________________________________________________。
(5)发酵时酵母菌若分解360 g葡萄糖，则可生成______mol的乙醇。
(6)当这一密闭的培养液中的乙醇达到一定量后，CO2不再增加的原因可能是________________________________________________________________________。
解析：(1)根据酵母菌有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O，可知，当酵母菌只进行有氧呼吸时，氧气吸收量和二氧化碳释放量相等，比例为1∶1；(2)酵母菌是真核生物，乳酸菌是原核生物，本小题考查的是真核生物与原核生物的主要区别：有无成形的细胞核；(3)酵母菌在氧气充足，条件适宜情况下，以出芽(无性)生殖方式进行繁殖；(4)酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型，在密封发酵时，因其只能进行无氧呼吸，故为异养厌氧型；(5)此题解答要根据酵母菌无氧呼吸的反应式进行计算：
C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2
1 2
＝2 mol x mol
列式得：＝，x＝4。
(6)在密闭容器中发酵到一定阶段，葡萄糖等营养物质已消耗尽，同时，大量酒精的积累会杀死酵母菌，因此，培养液中CO2不再增加。
答案：(1)相等 (2)没有成形的细胞核 (3)出芽(无性)生殖 (4)异养厌氧型 (5)4 (6)葡萄糖被分解完，酵母菌被酒精杀死
22．(13分)腐乳是我国古代劳动人民创造出的一种经过微生物发酵的大豆食品。下面是腐乳制作的流程示意图：
→→→
(1)现代科学研究表明，许多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种__________状真菌。
(2)腐乳制作的原理是________________________________________________________________________。
(3)传统的制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自________________________________________________________________________。
而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)加盐的作用是__________和__________。
(5)卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中的酒可以选用料酒、黄酒、米酒、高粱酒等，含量一般控制在__________左右。
解析：(1)豆腐发酵有多种微生物参与，其中毛霉起主要作用，毛霉是一种丝状真菌。
(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶可以将豆腐中相应的大分子物质分解成小分子，在多种微生物的协同作用下，豆腐转变成腐乳。
(3)传统制作中，豆腐上的毛霉来自于空气中的毛霉孢子；现代生产腐乳是在无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种污染，保证产品质量。
(4)加盐的主要作用是析出豆腐中的水分，使其变硬，在后期制作中能够成形，同时盐能抑制微生物生长，避免豆腐块腐败变质。
(5)卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。
答案：(1)丝
(2)毛霉等微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸
(3)空气中的毛霉孢子 避免其他菌种污染，保证产品的质量
(4)析出豆腐中的水分，使其变硬 抑制其他微生物生长，避免豆腐块腐败变质
(5)12%
23．(13分)以下是有关泡菜发酵过程中的相关问题，请回答：
(1)蔬菜刚入坛时，其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是__________，请写出相关反应式________________________________________________________________________。
(2)在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，试说明这些气泡的来源________________________________________________________________________。
(3)到发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8，试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请在坐标图中画出该过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化趋势。
解析：在泡菜发酵过程初期，由于发酵坛内有少量氧气，所以酵母菌会进行有氧呼吸，并产生CO2气体，随着氧气耗尽，开始进行无氧呼吸，且该过程也会产生CO2气体，且此时产生的气体会增大坛内气压，使产生的气体和剩余空气从坛沿水槽内溢出。随着发酵过程的进行，乳酸不断积累，当积累到一定程度时会抑制其他微生物的生长，甚至杀死微生物。到发酵后期，乳酸含量过高，pH过低会抑制乳酸菌的生长。在整个过程中，亚硝酸盐含量的变化是先升高后降低。
答案：(1)有氧呼吸 C6H12O6＋6O2酶,6CO2＋6H2O＋能量
(2)微生物呼吸作用产生的气体、剩余空气
(3)其他微生物活动减慢甚至停止，因为pH不适宜
(4)pH过低抑制了乳酸菌的生长
(5)
24．(14分)某小组利用微生物制造酸奶(已知微生物的最适温度为38～40 ℃)。该小组的活动记录如下：
实验目的：(略)
实验仪器：(略)
实验材料：2杯不加糖的酸奶(品牌不同，呈果冻状)、1 L牛奶
实验步骤：
①消毒：将1 L牛奶放在锅内加热至82 ℃接近沸腾，然后在3个已消毒的0.5 L广口瓶中各倒入等量牛奶，标明“A”“B”“C”。
②加菌种：分别在A、B两个广口瓶中加入40 mL两种不同品牌的酸奶，并搅拌均匀；在C瓶中加入40 mL水也混合均匀。
③发酵：将3个瓶的瓶口封好，放到事先已加热至38～40 ℃的烘箱内。保持恒温1 h。
④观察：1 h后，每隔30 min对瓶中情况观测一次，如果瓶中的牛奶已经凝固呈果冻状便说明酸奶已做好。
回答下列问题：
(1)制酸奶利用的主要微生物是________，能否用微波炉制酸奶？________。理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某个小组同学按上述操作，一段时间后，在A、B瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道，C瓶还有点馊味。请分析其失败的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)对实验步骤中的错误内容加以修正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查对实验设计时应遵循的原则及注意事项的理解能力。任何生物体都有自己的最适生长温度，一旦温度条件改变，就会影响其生活。甚至使其死亡。
答案：(1)乳酸杆菌 绝对不能 微波能破坏细胞内核酸、蛋白质等分子的结构，使乳酸杆菌失活
(2)在A、B瓶中均未品尝到两个原有品牌酸奶的味道，是由于在加菌种时未冷却，高温杀死了两种不同品牌酸奶中的乳酸杆菌，所以A、B瓶中并无乳酸杆菌的发酵过程，牛奶并未变成酸奶。而C瓶则可能是水中含的其他微生物经发酵使牛奶变馊
(3)实验中不需C瓶作对照，步骤②加菌种前应待牛奶冷却至38～40 ℃
[学生用书 P7～P8]
1．果酒的制作离不开酵母菌，在配制酵母菌的培养基时，常添加一定浓度的葡萄糖液，如果葡萄糖浓度过高，反而会抑制酵母菌的生长，其原因最可能是( )
A．葡萄糖被合成了淀粉
B．酵母菌细胞失水
C．改变了培养液的pH
D．酵母菌发生了变异
解析：选B。本题要注意题干中的有效信息，外界葡萄糖浓度过高。酵母菌处在溶液浓度较高的外界环境中时会发生细胞失水进而影响其新陈代谢。
2．(2010年高考北京卷)在家中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是( )
A．让发酵装置接受光照
B．给发酵装置适时排气
C．向发酵装置通入空气
D．将发酵装置放在45 ℃处
解析：选B。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，发酵装置不需要接受光照，也不能通入空气，发酵过程中会产生CO2气体，所以要适时给装置排气；酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃。
3．(2011年太原高二检测)在“果醋制作过程”中，获得较多的醋酸菌菌种的最简便方法是( )
A．从变酸的葡萄酒表面获得菌膜，再培养分离
B．不必人为加入菌种，在葡萄等水果表面本身就存在大量醋酸菌
C．从食醋中分离提取
D．从土壤中分离提取
解析：选A。葡萄等水果表面虽然有醋酸菌，但是不能在短时间内大量获取，所以要用分离培养的方法。土壤中含有各种微生物，所以分离和培养纯化过程比较繁琐。食醋会经过灭菌后出厂，且食醋的pH不适于醋酸菌生长繁殖，其内几乎没有活的醋酸菌，变酸的葡萄酒表面是醋酸菌的菌膜，故可以通过培养得到大量的醋酸菌。
4．(2010年高考江苏卷)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是( )
A．过程①和②都只能发生在缺氧条件下
B．过程①和③都发生在酵母细胞的线粒体中
C．过程③和④都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的最适温度基本相同
解析：选C。据图分析，过程①是细胞呼吸的第一阶段，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，过程④是果醋制作。其中过程①的反应场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下均能进行，因此判断A、B项错误，过程③需要氧气参与，过程④是果醋制作， 醋酸菌是好氧菌，在将乙醇转变为醋酸时需要氧的参与，由此判断C项正确；酵母菌最适生长繁殖温度在20 ℃左右，醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，由此判断D项错误。
5．下列操作不能防止发酵液被污染的是( )
A．榨汁机要清洗干净，并晾干
B．发酵瓶要清洗干净，用无水酒精消毒
C．葡萄汁装入发酵瓶后，要密封充气口
D．发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连
解析：选B。发酵工程中所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物，一旦污染菌种，将导致产量大大下降，甚至得不到产品。榨汁机要清洗干净，并晾干；发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，防止器材上的杂菌进入发酵液；装入葡萄汁后，要密封充气口，防止空气中的杂菌进入；发酵装置的排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，目的是阻挡外界空气中的菌种进入发酵液。
6．(2010年高考海南卷)葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：
(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是__________。
(2)该微生物通过无氧呼吸可分解__________，产生的终产物是__________和__________。
(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示：
发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
导致发酵中出现的主要异常现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
丙同学的错误是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
导致发酵中出现的主要异常现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是__________、__________、__________。
(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一操作步骤错误导致发酵瓶瓶塞被冲开，该操作错误是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是酵母菌。
(2)酵母菌能够利用葡萄糖进行无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳。
(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，酵母菌发酵产生的乙醇被氧化成醋酸，发酵液变酸，酵母菌呼吸产生二氧化碳，瓶内压强增大，所以发酵液从充气管流出；丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这样排气时发酵液会从排气管流出；甲中乙醇被氧化成乙酸、乙和丙中都能产生乙醇，所以甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是果醋、果酒、果酒；如果未及时排气，会导致发酵瓶中气压过大而冲开瓶塞。
答案：(1)酵母菌 (2)葡萄糖 乙醇 CO2 (3)未夹住发酵瓶的充气管 发酵液从充气管流出，发酵液变酸 瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口 排气时发酵液从排气管流出 葡萄醋(或果醋) 葡萄酒(或果酒) 葡萄酒(或果酒) (4)未及时排气
(紧扣教材，思考感悟)
1．你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？(教材P4)
答案：应该先冲洗葡萄，然后再除去枝梗， 以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
2．你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？(教材P4)
答案：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑。例如，榨汁机、发酵装置要清洗干净，每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。
3．制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25 ℃？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？(教材P4)
答案：温度是影响酵母菌生长和发酵的重要条件。20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。
4．制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？(教材P4)
答案：醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。
1．酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下均能生长。如果向培养酵母菌的葡萄糖溶液中通入空气，在短时间内发生的变化是( )
①乙醇的产量增加 ②乙醇的产量减少 ③葡萄糖消耗下降 ④葡萄糖消耗明显增加
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
解析：选B。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸产生CO2、H2O，乙醇的产量会减少，而酵母菌数量大大增加，使葡萄糖的消耗明显增加。
2．适宜的温度条件下，在图所示的装置中都加入干酵母(内有活酵母菌)，其中能产生酒精的装置是( )
解析：选A。解答本题首先要弄清楚酒精发酵的条件：①要有葡萄糖、水和酵母菌；②必须在密封的条件下。这两个条件缺一不可。如果有氧存在，酵母菌能进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，不产生酒精。本题易错选D，因为与A条件相同并搅拌混合均匀，看起来似乎更有利于反应的进行，但是D没有密封，暴露在有氧的环境中，酵母菌不进行无氧呼吸。
3．关于醋酸菌的叙述，正确的是( )
A．醋酸菌为严格有氧呼吸
B．醋酸菌在有氧或无氧的环境中都能生存
C．醋酸菌能形成芽孢
D．醋酸菌能将淀粉分解成醋酸
答案：A
4．食醋生产过程中，具有协同作用的菌类是( )
①曲霉 ②细菌 ③酵母菌 ④醋酸菌
A．②③④ B．①②④
C．①③④ D．①②③
答案：C
5．(2011年烟台市高二检测)在果酒的制作过程中，操作有误的是( )
A．将消毒过的葡萄汁装满发酵装置
B．将温度严格控制在18～25 ℃
C．榨汁机要清洗干净并晾干
D．将冲洗并除去枝梗的葡萄放入冲洗晾干的榨汁机内进行榨汁
解析：选A。制作果酒时，葡萄汁装瓶量应大约占容器的2/3，留出一定的空气空间，使酵母菌在初始阶段进行有氧呼吸，以快速进行出芽生殖，增加酵母菌数量，为后期的无氧发酵产生酒精做好准备。而在整个发酵过程中都要严格控制温度在18～25 ℃，并且操作过程中的各种用具都要清洗干净。
6．乙醇等绿色能源的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产酒精，首先要把秸秆用相应的酶进行预处理，然后用特定的微生物在特定的条件下，进行发酵生产酒精。以下关于处理秸秆的酶、微生物种类和特定的条件的选择正确的是( )
A．淀粉酶、乳酸菌、充足氧气
B．纤维素酶、酵母菌、密封
C．纤维素酶、甲烷杆菌、密封
D．脂肪酶、酵母菌、充足氧气
解析：选B。玉米秸秆的主要成分是纤维素，要把它转化为葡萄糖才能被酵母菌利用发酵产生酒精，所以秸秆预处理用的酶应该是纤维素酶，而发酵产生酒精的微生物是酵母菌，在发酵过程中没有氧气时，才能进行无氧呼吸产生酒精，所以要严格密封。
7．(2011年烟台市高二质量验收)下列说法不正确的是( )
A．在进行酒精发酵的过程中，接种酵母菌后，应立即密封
B．在进行酒精发酵的过程中，接种酵母菌后，应先通气一段时间，再隔绝空气
C．为了避免杂菌污染，在实际生产过程中可以直接接种纯种的酵母菌
D．制葡萄酒的时间控制在10～12 d左右
解析：选A。利用酵母菌的无氧呼吸可以酿酒，一开始通入空气，酵母菌通过旺盛的有氧呼吸使出芽生殖加快产生更多酵母菌，这样在以后密闭不通气阶段才能有大量的酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精。制葡萄酒的时间控制在10～12 d左右。
8．下列关于果醋制作的说法正确的是( )
A．醋酸菌是好氧菌，在制作过程中要一直打开发酵瓶
B．在制作葡萄醋的过程中，温度应严格控制在18～25 ℃
C．当糖源不足时，醋酸菌先将酒精转变成乙醛，再将乙醛变为醋酸
D．在糖源和氧气充足时，醋酸菌能将葡萄糖分解成乙醇和二氧化碳
解析：选C。当氧气、糖源充足时，醋酸菌能将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸；在果醋制作过程中不宜一直打开发酵瓶，以防止污染；在果醋发酵过程中，温度应严格控制在30～35 ℃。
??9.下图是果醋和果酒的发酵装置，相关描述错误的是( )
A．出料口可以用来取样
B．排气口能排出酒精发酵时产生的二氧化碳
C．充气口在醋酸发酵时要连接充气泵进行充气
D．充气口的开关始终要处于打开状态
解析：选D。醋酸杆菌是需氧型微生物，酿制果醋时需一直充气维持有氧环境。而酵母菌是兼性厌氧菌，酿造果酒时，先通过充气口充气使酵母菌大量繁殖，然后关闭充气口，造成无氧环境，使酵母菌发酵产生酒精。所以D选项充气口的开关始终要处于打开状态是错误的。
10．在一个普通的锥形瓶中，加入大半瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液后密封。正常情况下下列坐标图正确的是(多选)( )
解析：选ACD。在空间和葡萄糖总量一定的环境条件下，开始酵母菌数量因为出芽生殖快速增多，但是随着氧气的消耗，进入无氧发酵阶段，酵母菌繁殖速度下降，最后因为营养物质的消耗，代谢废物的积累，酵母菌种内斗争加剧，总体数量逐渐减少。而pH因为在发酵过程中不断有二氧化碳的产生，故pH会逐步降低，当葡萄糖消耗完之后不再降低，酒精总量在葡萄糖消耗完之后，也不再增加。
11．如图所示酵母菌细胞的构造模式图。请据图回答：
(1)从细胞核的构造看，酵母菌属于__________生物。
(2)写出1、3的结构名称：[1]__________，[3]__________。
(3)与酵母菌细胞相比，醋酸菌最大的特点是没有____________，也没有图中1、2、3中的__________(填写序号)。
(4)图中的酵母菌正在进行__________生殖，而醋酸菌进行的是__________生殖。
(5)用______________染料使染色体着色，发现一酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵母菌是__________倍体。
(6)酵母菌细胞出芽生殖的意义是__________。
A．产生新个体 B．增加生命活力
C．增加变异性 D．改变遗传性
(7)用酵母菌制啤酒时，为保证发酵罐中有较多的酵母菌，必须先__________，达到一定数量后，则应该__________，以获得大量的________________________________________________________________________。
解析：本题以细胞结构图为题材，对学生所学内容进行综合考查。酵母菌是真核细胞，有真正的细胞核以及线粒体等复杂的细胞器，而醋酸菌是原核细胞，没有真正的细胞核，只有核糖体一种细胞器；酵母菌在有氧气和养料充足的情况下，进行出芽生殖，在该过程中，遗传物质复制，然后平均分配，所以芽体长大后与原来的母体细胞是一样的，在环境条件较差的情况下，也可进行孢子生殖，而醋酸菌只能进行二分裂生殖；染色体可被醋酸洋红液等碱性染料染成深色。
答案：(1)真核 (2)细胞壁 线粒体
(3)真正的细胞核 3 (4)出芽 二分裂
(5)醋酸洋红液等碱性 单 (6)A
(7)通入氧气 密封装置 无氧发酵产生的酒精
12．生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋的制作就是生活中常见的例子。如图是果酒制果醋的发酵装置，分析回答：
(1)在果醋发酵过程中，要向发酵瓶中通入空气，原因是__________________；制醋过程中，将温度严格控制在30～35 ℃，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)果酒制果醋的反应式为：________________________________________________________________________。
(3)在果醋发酵过程中，用________________________________________________________________________
证明是否有醋酸生成。
(4)在果醋的制作中，提供碳源的物质主要是________________。
解析：本题主要考查果酒和果醋制作的实验流程及所涉及的物质变化和条件控制，对应分析如下：
答案：(1)醋酸菌是好氧细菌 醋酸菌的最适生长温度是30～35 ℃
(2)C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O
(3)pH试纸检测流出液的pH
(4)葡萄糖或乙醇
[学生用书 P11]
1．制作果酒、果醋、腐乳的主要微生物从细胞结构来看( )
A．三种均为真核生物
B．三种均为原核生物
C．两种真核生物，一种原核生物
D．两种原核生物，一种真核生物
解析：选C。本题主要是考查这几种发酵过程中微生物类型的分类，具有一定的综合性，对这几种微生物进行综合比较，可以获得多个方面的信息。
菌种
项目
酵母菌
醋酸菌
毛霉
生物学分类
真核生物
原核生物
真核生物
代谢类型
异养兼性厌氧
异养需氧
异养需氧
繁殖方式
适宜条件下出芽生殖
二分裂
孢子生殖
生产应用
酿酒
酿醋
制作腐乳
发酵条件
前期需氧，后期不需氧
一直需氧
一直需氧
2.下列关于毛霉的叙述，错误的是( )
A．毛霉是一类有细胞壁但没有成形细胞核的生物
B．毛霉属于异养生物，在生态系统中属于分解者
C．毛霉的菌丝有直立菌丝和匍匐菌丝
D．豆腐上长出的白毛主要是毛霉的直立菌丝
解析：选A。毛霉是一种丝状真菌，其菌丝有直立菌丝和匍匐菌丝之分。
3．(2011年太原高二检测)腐乳制作过程中要注意防止杂菌污染。下列措施中不能起抑制杂菌污染作用的是( )
A．加入12%的料酒
B．逐层增加盐的用量
C．装瓶时让瓶口通过酒精灯火焰
D．用含水量约为70%的豆腐
解析：选D。在制作腐乳过程中加入酒，可以抑制和杀灭杂菌。而高浓度的食盐对微生物也有抑制作用，所以在腌制放盐时，越靠近瓶口的位置，加入的食盐量越多。装瓶时让瓶口过火也是为了杀灭瓶口周围的杂菌，避免污染。用含水量约为70%的豆腐作为原料，是为了使制作成的腐乳成形，与抑制杂菌没有关系。
4．(2011年高考江苏卷)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是( )
A．腐乳制作所需要的适宜温度最高
B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
解析：选D。酵母菌酒精发酵的适宜温度为18～25 ℃，而醋酸菌醋酸发酵的适宜温度是30～35 ℃，腐乳制作中豆腐长出毛霉的适宜温度是15～18 ℃，可见果醋制作的适宜温度最高，A项错误；果醋制作过程中的菌种醋酸菌为好氧细菌，只进行有氧呼吸，B项错误；制作腐乳的菌种主要是毛霉，C项错误；酵母菌、醋酸菌、毛霉等都具有细胞壁，都有DNA和RNA，细胞中都有核糖体，D项正确。
5．下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是( )
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，主要参与的微生物是青霉
②用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形
③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝
④决定腐乳特殊口味的是卤汤
⑤腐乳的营养丰富，是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子且易于消化的物质
⑥卤汤中酒的含量应控制在21%左右，酒的含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长
A．①②③④ B．②③④⑤
C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥
解析：选B。参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，豆腐上生长的白毛就是毛霉的直立菌丝；毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶能将蛋白质和脂肪分别水解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸；用来制作腐乳的豆腐一般含水量为70%左右；卤汤直接关系着腐乳的色、香、味，卤汤中酒的含量应该控制在12%左右。
6．某实验小组自己动手制作腐乳，他们精心选择豆腐，切成豆腐块。放置在笼屉中，控制温度在15～18 ℃，并保持一定的湿度，几天后发现豆腐块表面已长满毛霉，然后就把长满毛霉的豆腐块分层摆放在瓶中，严格控制每层的盐用量保证均衡。3天后取出，加入配制的卤汤，控制酒精含量为30%，经过一段时间后取出食用，发现与商店里卖的有很大的差别，发现腐乳咸味不均匀，表面还长了一层黄色的某种微生物，难以下咽。
(1)请你帮他们改正制作过程中的四处错误。
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)毛霉的代谢类型是__________，其生殖方式是________________。在毛霉的发酵过程中，现代腐乳的生产和家庭生产的腐乳有很大的不同，主要区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查腐乳制作过程中对各种实验条件的控制。因为越靠近瓶口的地方越容易被杂菌污染，所以，加盐时，不应该每层盐含量均衡，应该随着层数的加高而增加盐量，接近瓶口表面的盐要铺厚些。加盐腌制的时间应为8天左右，而不是3天，腌制时间过短达不到理想的腌制效果。卤汤中酒的含量应控制在12%左右，不能过高，也不能过低。30%的酒精含量过高，会延长腐乳的成熟时间。加盐可以抑制其他微生物的生长，避免豆腐腐败变质，腐乳表面长了黄色的某种微生物，很明显是由于加盐过少而被杂菌污染引起的。
答案：(1)①加盐应该是随着层数的加高而增加盐量
②加盐腌制的时间过短，应为8天左右
③腌制的过程中有黄色微生物出现说明了盐量太少，没有抑制其他微生物的生长
④酒精浓度控制的太高，应该为12%左右
(2)异养需氧型 孢子生殖 现代腐乳生产是在严格无菌的条件下，将优良的毛霉菌种直接接种到豆腐上，避免其他菌种的污染
(紧扣教材，思考感悟)
1．你能利用所学的生物学知识，解释豆腐长白毛是怎么一回事吗？(教材P6)
答案：豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，主要是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。
2．王致和为什么要撒许多盐，将长毛的豆腐腌起来？(教材P6)
答案：盐能防止杂菌污染，避免豆腐腐败。
3．我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？为什么？(教材P7)
答案：含水量为70%左右的豆腐适于做腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳不易成形。
1．下列生物与毛霉结构最相似的是( )
A．细菌 B．蓝藻
C．青霉 D．放线菌
解析：选C。毛霉是真核生物，为丝状真菌，本题四个选项中，细菌、蓝藻和放线菌都是原核生物，青霉是多细胞的真菌，并且也有直立菌丝和深入到营养基中的菌丝，所以与毛霉最相似。
2．下列有关毛霉在腐乳制作中的作用的叙述，正确的是( )
①将多糖分解成葡萄糖 ②将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 ③将脂肪水解成甘油和脂肪酸 ④将核酸分解成核苷酸
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选B。从毛霉产生的酶及其作用进行分析。毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，将脂肪水解成为甘油和脂肪酸。
3．现代科学研究表明，多种微生物参与了腐乳的发酵，其中起主要作用的是( )
A．青霉 B．曲霉
C．毛霉 D．根霉
解析：选C。现在大多应用纯菌种接种于豆腐坯上制作腐乳，由于在敞开的自然条件下培养，难免外界的微生物侵入，加上配料中也带有微生物，所以腐乳制作过程的微生物种类十分复杂，包括霉菌、酵母菌、各种细菌，但毛霉占主要地位。
4．根据毛霉在新陈代谢中异化作用的特点，下列哪些措施与其有关( )
A．豆腐含水量控制在70%左右
B．控制温度为15～18 ℃
C．用塑料袋罩时不要太严
D．与上述A、B有关
解析：选C。毛霉的代谢类型是需氧异养型，其异化作用过程需要氧气，所以用塑料袋罩豆腐块时应留有一定的缝隙，目的就是供给毛霉必需的氧气。
5．在腐乳制作过程中加盐腌制的操作，正确的是( )
A．分层加盐，并逐层增加， 瓶口处最厚
B．分层加盐，要小心均匀
C．将盐溶于开水中，等冷却后加入瓶中，盐浓度为12%
D．应先加入卤汤，再加盐，以便使盐缓缓进入豆腐中
解析：选A。腐乳制作过程的第一步完成后，就要把长满毛霉的豆腐块分层摆放在瓶子里，并加盐腌制，越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，以防止杂菌污染。
6．在制作腐乳时，如果没有加盐，结果会怎样( )
A．豆腐容易腐败 B．腐乳口味不好
C．豆腐不易酥烂 D．发酵时间延长
解析：选A。加盐的作用：析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期不会过早酥烂；能抑制微生物生长，避免豆腐腐败。
7．在腐乳发酵中，具有调味，促进发酵和食品防腐功能的是( )
①花椒 ②大蒜 ③茴香 ④桂皮 ⑤生姜 ⑥红曲霉素
A．①②③④ B．②③④⑤⑥
C．①③④⑥ D．①②③④⑤
解析：选D。在配制卤汤时，要加入胡椒、花椒、八角、桂皮、姜、辣椒等，这些香辛料一方面可以调制腐乳的风味，另一方面也可以防腐杀菌。为了调配腐乳的颜色，可以加入红曲霉的粉末，以使腐乳呈现红色，但是不能加红曲霉素。
8．(2011年泉州高二检测)关于豆腐乳的制作，不正确的说法是( )
A．毛霉是参与豆腐发酵的主要微生物
B．传统工艺生产豆腐乳需要接种菌种
C．现代食品企业是在无菌条件下接种毛霉生产豆腐乳
D．加盐腌制可避免豆腐乳变质
答案：B
9．(2011年宿迁高二检测)在腐乳制作过程中，经检测发现一个毛霉细胞中的RNA比一个青霉细胞中的RNA多，最有可能是( )
A．DNA的含量毛霉比青霉多
B．DNA的含量青霉比毛霉多
C．合成的蛋白质毛霉比青霉多
D．合成的蛋白质青霉比毛霉多
解析：选C。毛霉在腐乳发酵过程中主要依靠蛋白酶和脂肪酶的作用，把蛋白质和脂肪分解为小分子的肽和氨基酸、脂肪酸和甘油，使腐乳具有独特的香味，所以在毛霉发酵过程中会有比较多的控制蛋白酶和脂肪酶合成的RNA产生，从而通过翻译形成比较多的水解酶来发挥作用。
10．下列关于腐乳制作过程的叙述，不正确的是( )
A．先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中，温度控制在15～18 ℃，并保持一定的湿度
B．将长满毛霉的豆腐块放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口表面的盐要铺厚一些
C．卤汤中酒的含量一般控制在12%左右
D．卤汤中香辛料越多，口味越好
解析：选D。影响腐乳制作过程及其口味的重要条件有：发酵的温度、盐的用量、酒精含量及香辛料的配方等。毛霉发酵的最适温度为15～18 ℃，并且需要一定的湿度，干燥条件下毛霉不能生长。毛坯装瓶时要分层加盐，并且在接近瓶口的表面铺一厚层盐，除调节口味外，更重要的是防止杂菌从瓶口进入，污染毛坯，影响发酵。卤汤配制中要用到黄酒、米酒等，其中酒精的含量应控制在12%左右，酒精含量过高会抑制蛋白酶活性，使腐乳成熟延迟；含量过低则使蛋白酶活性过高，蛋白质分解过快且不能抑制杂菌污染，易导致腐乳腐败。香辛料除能调节口味外，还具有防腐杀菌的作用，口味因人而异，并非越多越好。
11．腐乳是我国民间传统的发酵食品，味道鲜美、营养丰富、风味独特、易于消化。请回答下列有关问题。
(1)起主要作用的微生物在培养基上可形成菌丝发达的________色菌落，在发酵工业中可采用________的方法对其进行保藏。
(2)腐乳中含有丰富的氨基酸、甘油、脂肪酸等小分子物质，与此有关的物质变化有________________________________________________________________________。
参与这些物质变化的酶主要有________。
(3)在腐乳的制作过程中需加盐腌制，那么用盐腌制的目的是：①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
要控制盐用量的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在腐乳的制作过程中，卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的，那么卤汤中酒的含量以及制作后期添加适量酒液的目的分别是( )
①18% ②12% ③防腐 ④与有机酸结合形成酯
⑤利于后期发酵 ⑥满足饮酒需要
A．②，③④⑤⑥ B．①，③⑤⑥
C．②，③④⑤ D．①，④⑤⑥
(5)腐乳的品种很多，风味各异，你知道红方腐乳、糟方腐乳和青方腐乳在辅料上有何区别吗？
解析：(1)腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，它具有发达的白色菌丝。 由于在发酵工业生产中经常用到，因此可对其采用临时保藏法进行保藏。(2)毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶能将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸等有机小分子物质。(3)在腐乳的腌制过程中，盐的作用是抑制微生物生长，同时还有析出豆腐中水分和调味的作用。但用量要适中，多则过咸，少则不足以抑制微生物生长。(4)卤汤中酒的含量要控制在12%左右，多则影响成熟期和口味，少则不足以抑制微生物生长。添加适量酒液的目的是防止杂菌污染以防豆腐坯腐败变质，由于酒中特别是黄酒中含有酵母菌，经发酵可产生醇，并与有机酸结合形成酯，赋予腐乳独特风味。(5)腐乳加料不同，颜色不同，风味各异。
答案：(1)白 临时保藏 (2)蛋白质—多肽—氨基酸，脂肪—甘油、脂肪酸 蛋白酶、脂肪酶 (3)①抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 ②析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂 ③调味作用 加盐过多会导致腐乳过咸，加盐过少则不足以抑制微生物的生长 (4)C (5)红方腐乳因加入红曲而呈深红色；糟方腐乳因加入酒糟而酒香扑鼻；青方腐乳因不加辅料，用豆腐本身渗出的水加盐腌制而成，绵软油滑，异臭奇香。
12．我国各地都有富有地方特色的腐乳，著名的绍兴腐乳是以豆腐为原料，接种毛霉后，在20 ℃左右的温度下，经5天左右的前期发酵成为“毛胚”。然后加盐，盐量为“毛坯”的30%，一层毛坯加盐一层，人工缸腌制，在室温20 ℃左右，经5～10天腌渍即成“腌坯”(“腌坯”的表面有毛霉形成的一层表皮)，再将“腌坯”装入坛中，进行后期发酵。入坛时需加入黄酒、酱籽及花椒等材料，并在25～30 ℃环境下，发酵5～6个月即可成熟。请根据以上材料分析回答下列问题：
(1)前期发酵5天中控制温度在20 ℃左右有何好处？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)前期发酵5天后加盐，有何用处？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)后期发酵装坛时加入黄酒的用途是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：各地腐乳虽然各有特色，但是基本的制作原理是一样的，首先豆腐块上毛霉的生长都需要比较低的温度(20 ℃左右)，在这样的温度条件下，抑制其他杂菌的生长；而在腌制时加入比较多的食盐，一是使腐乳有味道，二是可以杀灭或抑制杂菌的生长，三是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂；在后期加入黄酒，一方面增加腐乳的风味，另一方面黄酒也可以抑制和杀灭杂菌，防止豆腐块腐败变质。
答案：(1)使毛霉很好地生长，并抑制其他杂菌的生长
(2)一是使腐乳有味道，二是可以杀灭或抑制杂菌的生长，三是析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂
(3)增加腐乳的风味，并且也可以抑制和杀灭杂菌，防止豆腐块腐败变质
[学生用书 P14]
1．发酵是利用微生物生产有用代谢产物的一种生产方式，通常说的乳酸菌发酵是( )
A．固体发酵 B．氨基酸发酵
C．厌氧发酵 D．需氧发酵
解析：选C。广义的发酵概念是指利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物进行应用的过程，通常说的乳酸菌发酵是厌氧发酵。
2．测定泡菜样品中亚硝酸盐的含量时，氢氧化铝乳液的作用是( )
A．与亚硝酸盐发生颜色反应
B．提取泡菜样品中的亚硝酸盐
C．吸附泡菜汁中的杂质，使泡菜汁透明澄清
D．用于制备标准显色液
解析：选C。在泡菜样品的处理过程中，要使样品处理液透明，避免杂质对颜色对比时的干扰，要把液体中的杂质去掉，去除杂质的方法是使用氢氧化铝乳液，可以吸附去除更小的杂质微粒，使液体澄清透明。
3．制作泡菜时，所用的菜坛子必须密封，其原因是( )
A．防止水分的蒸发
B．防止菜叶萎蔫
C．乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制
D．防止产生的乳酸挥发
解析：选C。泡菜制作是利用乳酸菌的发酵作用而进行的，而乳酸菌是厌氧菌，所以要密封菜坛子，以避免氧对其发酵作用的抑制。
4．下列关于测定亚硝酸盐含量的操作，错误的是( )
A．质量浓度为4 mg/mL的对氨基苯磺酸溶液呈酸性
B．对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液，应避光保存
C．质量浓度为5 μg/mL的亚硝酸钠溶液应保持弱碱性环境
D．制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是中和氢氧化钠
解析：选D。从实验原理、操作步骤及注意事项上进行分析。对氨基苯磺酸溶液和N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液都呈酸性，为保证其稳定性，应低温密闭保存；亚硝酸钠标准液配制过程中应加入NH4Cl缓冲液，保持弱碱性环境以免形成亚硝酸挥发；制备样品处理液，加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱色，使滤液变得无色透明。
5．在对泡菜中亚硝酸盐进行检测时，所用的方法、有关试剂以及颜色分别是( )
a．纸层析法 b．比色法 c．显微镜观察法 d．斐林试剂 e．双缩脲试剂 f．对氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺盐酸盐 g．砖红色 h．蓝色 i．玫瑰红色
A．a d i B．b e g
C．b f i D．b f g
解析：选C。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，再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红色染料。将显色反应后的待测样品与标准显色液进行比较，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量，该方法称为比色法。
6．农村中泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洁并用白酒擦试过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”。密封后置于阴凉处，最适环境温度为28～30 ℃。有时制作的泡菜会“咸而不酸”或“酸而不咸”。在实验室或工厂化生产泡菜时，还要跟踪检测泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐含量。
(1)用白酒擦拭泡菜坛的目的是__________。
(2)菜坛要密封，若菜坛有裂缝，可能会出现什么结果？
(3)若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是________________________________________________________________________
______________________。
(4)加入“陈泡菜水”的作用是________________________________________________________________________。
(5)制作泡菜的过程中，有机物的干重如何变化？__________。菜坛内有机物的种类如何变化？__________。
(6)关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是__________。
A．泡菜制作用的陈泡菜水，按新老盐水1∶1的比例配制
B．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形成紫红色溶液
C．制备样品处理液，先加入提取剂，在摇床上振荡提取1 h，再加入NaOH溶液
D．泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，但温度和食盐的用量不影响其含量
解析：泡菜制作是应用了乳酸菌的发酵，提供的新鲜蔬菜是它的培养基。乳酸菌是厌氧微生物，因此必须创造缺氧环境。在缺氧的环境条件下，乳酸菌发酵可产生大量乳酸。能有效抑制其他厌氧菌的生存；若密封不好，在有氧情况下，乳酸菌的生长受抑制，不能进行乳酸发酵，而一些需氧菌大量繁殖，使泡菜变质。乳酸菌生长繁殖需要的大量能量来自有机物，所以有机物的干重会减少，但发酵过程中却能产生更多种类的有机物。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。泡菜所用的盐水中清水与盐的质量比约为4∶1。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。
答案：(1)消毒 (2)菜坛有裂缝，将导致乳酸菌不能正常生长，而一些杂菌大量繁殖，泡菜会变质。(3)盐过多，抑制了乳酸菌发酵 (4)提供乳酸菌菌种 (5)有机物干重减少 种类增加 (6)C
(紧扣教材，思考感悟)
1．为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？(教材P10)
答案：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等，含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久发生变质(发黄、腐烂)或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。
2．为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？(教材P10)
答案：形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌繁殖。
1．要使泡菜制作成功最主要的条件是( )
A．缺氧环境 B．有氧环境
C．加盐 D．加香辛料
解析：选A。泡菜制作过程的发酵主要是乳酸菌进行的无氧发酵，产生的乳酸使得泡菜清香脆嫩，酸咸可口，所以关键是创造一个无氧条件。
2．在泡菜的制作过程中，不正确的是( )
A．按照清水与盐的质量比为4∶1的比例配制盐水
B．按照清水与盐的质量比为5∶1的比例配制盐水
C．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境
解析：选B。泡菜的制作依靠的是乳酸菌的无氧呼吸，制作时要防止污染，以防泡菜腐败变质，盐水按清水与盐的质量比为4∶1的比例配制好后煮沸冷却使用。
3．制作泡菜的过程实际上是应用了乳酸菌的呼吸作用。将原料放入泡菜坛后应当怎样处理才能得到可口的泡菜( )
A．马上密闭，保持30～40 ℃
B．一直通风，不封闭，保持30～40 ℃
C．先通风后密闭，保持30～40 ℃
D．马上密闭，保持60 ℃以上
解析：选A。乳酸菌是厌氧型微生物，需要在无氧条件下发酵，所以要密闭。其生存的最适温度为30～40 ℃。
4．制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的操作中，制备样品处理液不需要的溶液是( )
A．蒸馏水 B．氢氧化钠
C．亚硝酸盐 D．氢氧化铝
解析：选C。制备样品处理液时，提取液的配制过程中用到盐酸，所以要用氢氧化钠溶液中和，而氢氧化铝能够使样品处理液更加清澈透明，所以要用氢氧化铝溶液，本实验目的是要测定泡菜中的亚硝酸盐含量，所以不能再加入亚硝酸盐。
5．某人利用乳酸菌制作泡菜时因操作不当而使泡菜腐烂。造成泡菜腐烂的原因是( )
①罐口密闭缺氧，抑制了乳酸菌的生长繁殖
②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
③罐口封闭不严，氧气抑制了其他腐生菌的生长和繁殖
④罐口封闭不严，促进了需氧腐生菌的生长和繁殖
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
解析：选B。本题考查泡菜制作原理的应用和运用知识解释实际问题的能力。乳酸菌为厌氧细菌，在无氧气的情况下将葡萄糖分解成乳酸。制作泡菜时，如果罐口封闭不严，氧气进入罐内，会抑制乳酸菌的乳酸发酵；同时进入的氧气促进了罐内需氧腐生菌的生长和繁殖，从而造成泡菜腐烂。
6．下列有关泡菜发酵过程的叙述，正确的是( )
A．发酵时间越长，亚硝酸盐的含量越高
B．发酵过程中只有乳酸菌的发酵作用
C．发酵过程中乳酸菌可分解蛋白质和果胶
D．发酵过程中要经常补充水槽中的水
解析：选D。随着泡菜发酵过程的进行，亚硝酸盐的含量先增加后减少；发酵过程主要为乳酸菌的发酵作用，还有酵母菌的发酵作用，它有改善产品风味的作用；发酵过程中乳酸菌不分解蛋白质和果胶，因而能保持蔬菜脆嫩而不软化；经常补充水槽中的水，目的是保持坛内的无氧状态。
7．下列关于发酵产物的说法，错误的是( )
A．果汁发酵是否产生酒精可以用重铬酸钾来检测
B．检测醋酸产生的简单易行的方法是闻气味
C．泡菜制作产生的亚硝酸盐可以用对氨基苯磺酸和N-1-萘基乙二胺盐酸盐检测
D．检验乳酸产生的简单易行的方法是品尝
解析：选D。发酵产物的鉴定不可以用品尝的方法，以防有毒。检验乳酸的方法是用pH试纸检测。
8．泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是( )
A．乳酸菌是兼性厌氧型微生物，初期进行有氧呼吸产生CO2；气体为CO2
B．因腌制过程中盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期酵母菌活动强烈，其利用氧产生的气体为CO2
D．乳酸菌在发酵过程中产生了热量，使坛内温度升高，空气受热膨胀排出；气体为空气
解析：选C。蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物，较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡的形式从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧环境。
9．(2011年黄冈中学高二检测)下列关于测定亚硝酸盐含量原理的叙述，不正确的是( )
A．亚硝酸盐经一定方式显色反应后呈玫瑰红色
B．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．样品液显色后，通过与已知浓度的标准液比色，可大致估算出样品液中亚硝酸盐的含量
解析：选B。亚硝酸盐的显色反应是指在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐反应生成玫瑰红色物质，所以其理化性质均发生了改变。
10．有关膳食中的亚硝酸盐对人体健康的影响，下列说法正确的是( )
A．膳食中的亚硝酸盐在人体内会随尿液全部排出
B．亚硝酸盐在人体内积累有致癌作用
C．亚硝酸盐只有在特定条件下才会转变成致癌物质
D．亚硝酸盐对人体健康不会有任何影响
解析：选C。研究表明膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，当人体摄入量达到某一数值后才会致病。亚硝酸盐绝大部分随尿液排出体外，其本身无致癌作用，但在特定条件下会转变成致癌物质。
11．鲜牛奶是营养丰富的饮品，其主要成分有水、蛋白质、脂肪、糖类、无机盐等。请根据所提供的材料和用具设计一个简易的方法，用于家庭制作酸牛奶。
(1)材料和用具：酸牛奶、市售鲜牛奶、洁净的奶瓶若干个、盛水器皿(如盆)、温度计。
(2)制备方法
①分装：________________________________________________________________________；
②接种：________________________________________________________________________；
③发酵：________________________________________________________________________。
(3)品尝自己制作的酸牛奶的同时，请回答：
酸牛奶与鲜牛奶相比，营养价值________(填“提高”或“降低”)，能量________(填“增加”或“减少”)，所以饮用________牛奶，更有利于我们的健康。
解析：本题主要是对实验设计能力的考查。解答时要分析所给材料和用具的作用，按科学的方法去操作。在解答时要注意一些细节的处理，如如何接种、控制温度的范围(38～40 ℃)、发酵时间等。
答案：(2)①将市售鲜牛奶分装于洁净并消毒的奶瓶里
②再把酸牛奶按一定比例(3%～5%)分装到奶瓶里，使乳酸杆菌接种到鲜牛奶中
③将分装接种后的奶瓶密封好，放到装有38～40 ℃温水的盆中浸泡(注意保持水温稳定)，让瓶中乳酸杆菌发酵一段时间即可
(3)提高 减少 酸
12．下图是某生物活动小组记录的三种食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图。请据图分析回答：
(1)泡菜的发酵主要与________菌有关，该菌属于________生物。在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因是________________________________________________________________________。
(2)发酵过程中亚硝酸盐含量升高的原因是________________________，用7%的食盐溶液制作泡菜，亚硝酸盐含量在第________天达到最高峰。在泡菜腌制过程中，必须注意控制的因素有________________________________________________________________________。
亚硝酸盐对人体健康的影响为：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：泡菜的发酵主要与乳酸菌有关。乳酸菌呈短杆状，属于原核生物。发酵初期酵母菌活动强烈，能利用氧产生CO2。由曲线趋势分析，用7%的食盐溶液制作泡菜，在发酵第4天，亚硝酸盐含量达到最高峰。发酵的前几天，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶活性强，将硝酸盐还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐含量升高。随发酵时间的延长，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶活性减弱，硝酸盐还原减少，同时，生成的亚硝酸盐又被分解，亚硝酸盐含量减少。在泡菜腌制过程中必须注意腌制时间，控制好腌制温度和盐度。温度过高、食盐用量不足10%、腌制时间过短等，都易造成细菌大量繁殖，导致亚硝酸盐含量增加。亚硝酸盐食用后可能会导致人体细胞癌变，从而影响人体健康。比较3条曲线，从亚硝酸盐含量变化和口味综合分析，用5%的食盐溶液制作泡菜比较适合食用，但在发酵时间达11天或9天以后食用比较适宜。
答案：(1)乳酸 原核 发酵初期酵母菌活动强烈，其利用氧产生CO2
(2)发酵的前几天，蔬菜组织和细菌内的硝酸还原酶的活性强，将硝酸盐还原为亚硝酸盐 4 腌制时间、温度和盐度 亚硝酸盐食用后可能会导致人体细胞癌变
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是( )
A．碳源 B．氮源
C．无机盐 D．生长因子
解析：选A。自养微生物能够利用二氧化碳和水生成有机物，不利用现成的含碳有机物；而异氧型微生物只能利用现成的含碳有机物，所以它们的主要区别是碳源不同。
2．酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是( )
A．碳源供应太充足
B．葡萄糖不是酵母菌的原料
C．改变了酵母菌培养液的pH
D．细胞会发生质壁分离
解析：选D。当培养基中葡萄糖的浓度升高时，会导致培养液的渗透压升高，从而导致细胞发生质壁分离。
3．下列关于细菌的叙述，错误的是( )
A．硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质
B．某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
C．生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质
D．含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌
解析：选D。某些细菌如蓝细菌(蓝藻)、光合细菌以及红螺菌都能进行光合作用。生长因子是指微生物生长不可缺少的微量有机物，主要包括维生素、氨基酸和碱基等。而微生物的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源和生长因子，它们都是从外界获得补充的。常用的伊红美蓝乳糖培养基，可用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌，如果有大肠杆菌，则菌落呈黑色。
4．关于灭菌和消毒的下列说法不正确的是( )
A．灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子
B．灭菌和消毒实质上是相同的
C．接种环用灼烧法灭菌
D．常用的灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
解析：选B。灭菌与消毒是两个概念。灭菌是指杀灭一定环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子。根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环用火焰烧灼法，培养基用高压蒸汽灭菌法等。消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，使用的是较为温和的物理或化学方法。
5．培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌和消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A．⑤③②①④⑥ B．①②③④⑤⑥
C．⑥②③④①⑤ D．③④②①⑥⑤
解析：选A。培养基用高压蒸汽灭菌法；培养皿能耐高温，用干热灭菌法；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底灭菌的效果；实验操作者的双手可用化学试剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；空气可用紫外线消毒；为不破坏其营养成分，牛奶可采用巴氏消毒法。
6．牛肉膏蛋白胨培养基中加入琼脂这一理想的凝固剂，下列关于琼脂的说法不正确的是( )
A．不被所培养的微生物分解利用，对所培养的微生物无毒害作用
B．在微生物生长温度范围内保持固体状态
C．琼脂凝固点低，利于微生物的生长
D．琼脂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强
解析：选C。本题考查琼脂在培养基中的作用。在液体培养基中加入凝固剂如琼脂后，制成琼脂固体培养基，它是实验室中最常用的培养基之一，固体培养基中可形成肉眼可见的单个细胞繁殖而来的子细胞群体，即菌落，用于微生物的分离、计数和菌种鉴定等。琼脂作为一种理想的凝固剂，是其性质决定的，琼脂不会被微生物利用且对微生物无毒害作用，在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强。琼脂在98 ℃以上可溶解于水，在45 ℃以下凝固，所以在微生物生长温度范围内保持固体状态。
7．下表表示在不同培养基中细菌的生长繁殖情况(E、F、G、H、I、J、K、M为培养基的成分，“＋”表示生长，“－”表示不生长)。请分析细菌不能合成下列哪种物质( )
培养基成分
A、B
C
A、B、C
I、M
A、B、C
H、K
A、B、C
M、J
A、B、C
I、K
A、B、C
H、J
A、B、C
K、M
生长状态
－
－
＋
－
＋
－
＋
A.H B．I
C．K D．M
解析：选C。从能进行细菌培养的三组培养基中看出，它们共同含有K，且其他不能进行细菌培养的都不含K，故所培养的细菌不能合成K。
8．测定土壤中不同微生物的数量，要选用不同倍数的稀释液进行平板培养，请选出培养细菌时所用的稀释倍数( )
①10 ②102 ③103 ④104 ⑤105 ⑥106
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．④⑤⑥
解析：选D。土壤中细菌的数量非常多，一般选取的稀释倍数比较高。
9．通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素，可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%的酚，可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分别分离出( )
A．大肠杆菌 B．霉菌
C．放线菌 D．圆褐固氮菌
解析：选A。固氮细菌的生长不需要从培养基中获得氮源，可在缺乏氮源的培养基上正常生长，因此可分离出圆褐固氮菌；在加入青霉素的培养基上不能生长细菌和放线菌，可分离出霉菌；在加入10%的酚的培养基中，因该培养基能抑制细菌和霉菌的生长，所以可分离出放线菌。利用上述三种培养基无法分离出大肠杆菌。
10．在101、102、103倍稀释液中的平均菌落数为2760、295和46，则菌落总数(个/mL)为( )
A．2.76×105 B．2.95×105
C．4.6×105 D．3.775×105
解析：选D。本题考查菌落计数法测定微生物的数目的方法。注意是计算不同稀释度的平均菌落数。首先选择平均菌落数在30～300之间的，当只有一个稀释倍数的平均菌落数符合此范围时，则以该平均菌落数除以涂布平板时所用稀释液体积(0.1 mL)，再乘以稀释倍数作为该样品的细菌总数；若有两个稀释倍数的平均菌落数均在30～300之间，则按两者菌落总数之比值来决定，若比值小于2应采取两者的平均数，若大于2，则取其中较小的菌落总数。本题295、46在30～300之间，46×103与295×102比值为1.6，应取二者的平均数进行计算。
11．用稀释涂布平板法来统计某土壤样品中活菌的数目。在某稀释浓度下某同学做了若干个平板并统计每个平板的菌落数，最接近样品中菌体数真实值的是( )
A．菌落数量最多的平板
B．菌落数量最少的平板
C．菌落数量适中的平板
D．若干个平板菌落数量的平均值
答案：C
12．在一个“淀粉—琼脂”培养基的5个圆点位置，分别用不同方法处理，将此实验装置放在37 ℃恒温箱中，保温处理24 h后，将碘液滴在培养基的5个圆点上，其实验结果记录于下表：
淀粉圆点
实验处理方法
碘液处理后的颜色反应
①
新鲜唾液与盐酸混合
蓝黑色
②
经过煮沸的新鲜唾液
蓝黑色
③
接种面包霉
棕黄色
④
只有新鲜的唾液
？
⑤
只有一定浓度的蔗糖溶液
？
请指出④和⑤所发生的颜色反应，以及③接种的面包霉的分泌物分别是( )
A．棕黄色、棕黄色、淀粉酶
B．蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶
C．棕黄色、蓝黑色、淀粉酶
D．棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶
解析：选C。唾液中含唾液淀粉酶，在适宜条件下可将淀粉分解。唾液淀粉酶的最适pH为中性，最适温度为37 ℃，故新鲜唾液与盐酸混合或煮沸后，唾液淀粉酶将失去活性，不能分解淀粉，淀粉遇碘呈蓝黑色。实验装置中，④中含唾液淀粉酶且有活性，可将淀粉分解，加碘液，呈棕黄色，③中加碘液后呈棕黄色，故面包霉能分泌淀粉酶。⑤中加一定浓度的蔗糖溶液，不影响淀粉与碘液反应，呈蓝黑色。
13．下列操作不属于微生物的分离步骤的是( )
A．稀释 B．划线或涂布
C．接斜面 D．培养
解析：选C。土壤中微生物分离的步骤是：土壤取样—样本稀释—微生物培养和观察等，其中微生物分离过程主要在于接种阶段，通过平板划线法或者稀释涂布平板法，使得微生物充分稀释和分离，从而使得平板上生长的一个菌落来源于单个的细菌，这样就达到了从土壤中分离微生物的目的。接斜面是在试管中扩大细菌数量或者短时间保存菌种的方法，不属于分离细菌的过程。
14．下列关于纤维素的叙述中，不正确的是( )
A．纤维素是由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物
B．纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，是因为这些微生物能产生纤维素酶
C．植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素
D．自然界中的各种生物均能把纤维素分解成葡萄糖，从而作为生物体的能量来源
答案：D
15．下列关于纤维素酶的说法，错误的是( )
A．纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分
B．纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖
C．纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁
D．葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖
解析：选D。纤维素酶是一种可以把纤维素分解为葡萄糖的酶，它是一种复合酶，至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。所以D项错。
16．用刚果红染色时，加入刚果红应在( )
(1)制备培养基时 (2)梯度稀释时 (3)倒平板时
(4)涂布时 (5)长出菌落时
A．(1)(3) B．(2)(5)
C．(3)(5) D．(4)(5)
解析：选C。刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，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。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。所以加入刚果红的方法有两种，一是在菌落长出来后，二是在倒平板时，都可以达到鉴别和分离菌落的目的。
17．生活在反刍动物胃内的纤维素分解菌，其新陈代谢类型为( )
A．自养需氧型 B．异养厌氧型
C．异养需氧型 D．自养厌氧型
解析：选B。本题考查的是微生物的代谢类型，因为牛的胃中是缺氧的环境，因此能够在此生存的微生物应该是厌氧的，而这些微生物能够利用牛胃中的有机养料纤维素作为其营养物质，所以属于异养生物。
18．两种刚果红染色法的结果是( )
A．均会出现透明圈
B．均不会出现透明圈
C．方法一出现，方法二不出现
D．方法一不出现，方法二出现
答案：A
19．配制的培养基成分是：纤维素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素，该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖( )
A．酵母菌 B．自生固氮菌
C．各种细菌 D．纤维素分解菌
解析：选D。该培养基的有机营养成分里面含碳的营养物质是纤维素，不能分解利用纤维素的微生物不能在该培养基上生长，所以属于选择培养基。
20．在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是( )
A．分解尿素的细菌 B．硝化细菌
C．分解纤维素的细菌 D．乳酸菌
解析：选C。分解纤维素的细菌能将纤维素分解，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。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)下表为牛肉膏、蛋白胨培养基的成分列表，据此回答：
成分
牛肉膏
蛋白胨
NaCl
H2O
含量
0.5 g
1 g
0.5 g
100 mL
(1)蛋白胨在培养基中的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要用此材料配制观察细菌菌落状况的培养基，还需添加的成分是__________。
(3)表中各成分含量确定的原则是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)培养基配制好后，分装前应进行的工作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)从配制培养基到培养完成，所采用的预防杂菌感染的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在培养基凝固前要搁置斜面，其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：蛋白胨属于天然有机物，不仅为异养型生物提供碳源、氮源，还能提供生长因子。
答案：(1)提供碳源、氮源、生长因子 (2)琼脂(或凝固剂) (3)所培养的微生物对各营养成分的需要量 (4)调pH (5)高压蒸汽灭菌、灼烧接种环、酒精棉球擦手、棉塞塞试管口、在火焰旁接种 (6)扩大接种面积
22．(12分)自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。
步骤：①制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
②用稀释涂布平板法接种样品。③适宜温度下培养。
结果分析：(1)测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是__________。
A．一个平板，统计的菌落数是23
B．两个平板，统计的菌落数分别是22和26，取平均值24
C．三个平板，统计的菌落数分别是21、5和52，取平均值26
D．四个平板，统计的菌落数分别是21、30、24和25，取平均值25
(2)一同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为23.4，那么每毫升样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2 mL)__________。
(3)用这种方法测定密度，实际活菌数量要比测得的数量__________，因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落，能否肯定该大肠杆菌的品系被污染了？为什么？
解析：(1)计数微生物时可选取多个菌落数相差不大的平板计数并求其平均值。
(2)23.4÷0.2×106＝1.17×108(个)。
(3)因为菌落可能由1个或多个细菌连在一起生长而成，所以实际活菌数量要比测得的数量多。
答案：(1)D (2)1.17×108
(3)多 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落
(4)不能。因为杂菌可能来自培养基或来自培养过程。
23．(12分)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察及计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了__________和__________。除此之外。培养基还必须含有的基本成分是__________和__________。
(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种__________作为对照进行实验。
(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有__________种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越__________。
(5)如果要检测水中是否含有大肠杆菌，培养基中还应加入__________。
解析：(1)蛋白胨可提供氮源、碳源、维生素，而淀粉可提供碳源，除此之外，微生物的生长还需要无机盐和水。
(2)对培养基的灭菌，在实验室内常用高压蒸汽灭菌法。
(3)在实验的过程中，除实验变量以外其他各变量均应适宜且相同，以利于更好地达到实验目的。
(4)不同的菌落具有各自的菌落特征(如形状、颜色、大小、隆起程度等)。
(5)培养基中加入某种试剂，以鉴别某种微生物是否存在，称为鉴别培养基。大肠杆菌用伊红—美蓝鉴别。
答案：(1)氮源(碳源不作要求) 碳源 无机盐 水(后两空顺序可颠倒)
(2)高压蒸汽灭菌 (3)无菌水
(4)多 大(或严重) (5)伊红—美蓝
24．(14分)有些微生物含有纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物进行发酵生产，为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法，获得产纤维素酶较多的菌株。
(1)写出实验步骤：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②制备含有纤维素的固体鉴别培养基若干。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④一段时间后，取培养基________________，观察记录菌落周围透明圈的大小情况。
(2)预期实验结果及结论。
解析：本题设计实验时包括两方面内容，首先是对现有菌种进行诱变处理，由于变异具有不定向性，获得的菌种可能有高产的也可能有低产的，还需要对处理后的菌种进行筛选，需要利用筛选纤维素分解菌的培养基，同时用刚果红染色法进行筛选。根据实验组与对照组中透明圈的大小来判断产生纤维素酶的多少，相同时间内形成的透明圈越大，说明产生的纤维素酶量越多，反之越少。
答案：(1)①将培养好的生产菌株分成两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理作对照 ③把诱变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上，同时接种对照组(未处理)的菌株。把它们置于相同的条件下培养 ④用刚果红染色
(2)①诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相比较大，说明诱变育种获得了高纤维素酶产量的菌种。②诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相同，说明诱变育种没有使菌株发生变化。③诱变组中菌落周围透明圈与对照组相比较小，说明诱变育种获得了低纤维素酶产量的菌种。
[学生用书 P17～P18]
1．下列可以作为自养微生物氮源的是( )
A．N2、尿素 B．牛肉膏、蛋白胨
C．尿素、酵母粉 D．铵盐、硝酸盐
解析：选D。自养微生物需要吸收的是自然界无机物，包括无机碳源和无机氮源。虽然N2可以被固氮菌直接利用，但是固氮微生物不属于自养型微生物。
2．关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述错误的是( )
A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C．等培养基冷却至50 ℃左右时进行倒平板
D．待平板冷却凝固5～10 分钟后将平板倒过来放置
解析：选A。制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，不能颠倒。牛肉膏容易受潮，当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃棒取出称量纸。待培养基冷却至50 ℃时，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时进行倒平板。平板冷却凝固(大约需5 min～10 min)后还需要倒置。
3．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌( )
A．接种针、手、培养基 B．高压锅、手、接种针
C．培养基、手、接种针 D．接种针、手、高压锅
解析：选C。此题考查学生对无菌技术的掌握。高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备，通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。
4．(2011年临沂高二检测)能够测定样品活菌数的方法是( )
A．稀释涂布平板法 B．直接计数法
C．重量法 D．比浊法
解析：选A。利用稀释涂布平板法能够在不影响生活的情况下将细菌个体从固体培养基上分离出来，并可以繁殖形成菌落，可根据菌落数测定样品活菌数。
5．下列有关平板划线接种法的操作错误的是( )
A．将接种环放在火焰上灼烧
B．将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液
C．蘸取菌液和划线要在火焰旁进行
D．接种环划线要将最后一区的划线与第一区的划线相连
解析：选D。为了避免杂菌污染，蘸取菌液和划线要在火焰旁进行；每次划线之前都需灼烧灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环。灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高，杀死菌种。在平板划线时不要将最后一区的划线与第一区相连。
6．(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑__________、__________和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、__________、__________等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。
(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行__________(消毒、灭菌)；操作者的双手需要进行清洗和__________；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能________________________________________________________________________。
(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的__________。
(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的__________。
(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过__________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。
解析：(1)大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短等优点，培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、酸碱度和渗透压等条件。
(2)灭菌使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，所以对培养基和培养皿进行灭菌，消毒使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物，操作者的双手需要进行清洗和消毒，紫外线能使蛋白质变性，还能损伤DNA的结构。
(3)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，应保证样品稀释的比例适合。
(4)对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。
(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。
(6)因为有的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠管出现严重症状，使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。
答案：(1)温度 酸碱度 易培养 生活周期短
(2)灭菌 消毒 损伤DNA的结构
(3)比例合适
(4)鉴定(或分类)
(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生
(6)灭菌
(紧扣教材，思考感悟)
1．无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？(教材P15)
答案：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
2．请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。(教材P16)
(1)培养细菌用的培养基与培养皿。
(2)玻璃棒、试管、烧瓶和吸管。
(3)实验操作者的双手。
答案：(1)(2)需要灭菌；(3)需要消毒。培养基用高压蒸汽灭菌，培养皿、玻璃棒、试管、烧瓶、吸管可以采用干热灭菌法，实验操作者的双手可以用酒精擦拭。
3．培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？(教材P17)
答案：可以通过用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
4．为什么需要使锥形瓶口通过火焰？(教材P17)
答案：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
5．平板冷凝后，为什么要将平板倒置？(教材P17)
答案：平板冷凝后，皿盖会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
6．在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？(教材P17)
答案：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。
7．为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？(教材P18)
答案：操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养基，每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种；需要；划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
8．在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？(教材P18)
答案：以免接种环温度太高，杀死菌种。
9．在作第二次以及其后的划线操作时为什么总是从上一次划线的末端开始划线？(教材P18)
答案：划线后，线条末端的细菌数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
10．涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？(教材P19)
答案：酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等。
1．关于微生物的营养，说法正确的是( )
A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源
B．凡是碳源都能提供能量
C．除水以外的无机物仅提供无机盐
D．无机氮源也可能提供能量
解析：选D。此题考查我们对微生物的营养和能源的理解。对一些微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量。CO2和N2是无机物，也是微生物的碳源和氮源。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨，同时氨也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源。
2．(2011年宿迁高二检测)微生物培养过程中，肉眼鉴别金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的重要依据是( )
A．细菌的大小、形状、颜色
B．菌落的大小、形状、颜色
C．有无鞭毛
D．培养基的不同
解析：选B。微生物的鉴别和分离，一般要用固体培养基，由于不同微生物在固体培养基上长出菌落的形状颜色等各不相同。所以可以作为鉴别的标准。因为每一个细菌细胞很小。肉眼无法看到其颜色形状等。
3．下列关于配制培养基的叙述，正确的是( )
A．制作固体培养基必须加入琼脂
B．加入青霉素可得到放线菌
C．培养自生固氮菌时不需要氮源
D．发酵工程一般用半固体培养基
解析：选C。固体培养基需加入凝固剂，琼脂是常用的凝固剂，但不是唯一的；青霉素可抑制细菌和放线菌的生长；发酵工程一般用液体培养基。自生固氮菌能够将空气中的氮还原成氨，故培养基配制时不需加氮源。
4．在培养基的配制过程中，具有如下步骤，其正确顺序为( )
①溶化 ②调pH ③加棉塞 ④包扎 ⑤分装 ⑥称量
A．①②⑥⑤③④ B．⑥①②⑤③④
C．⑥①②⑤④③ D．①②⑤④⑥③
解析：选B。上述步骤中，培养基的配制顺序为称量→溶化→调pH→分装→加棉塞→包扎。
5．下列有关大肠杆菌的叙述，正确的是( )
A．大肠杆菌以复制方式进行繁殖，其拟核是一个环状的DNA分子
B．在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌首先利用乳糖作碳源
C．用大肠杆菌作工程菌生产干扰素时，应及时添加核酸等生长因子
D．处于对数期的大肠杆菌，常作为生产用的菌种和科研的材料
解析：选D。大肠杆菌以二分裂的方式进行繁殖；在含葡萄糖和乳糖的培养基上，大肠杆菌存在分解葡萄糖的组成酶，分解葡萄糖的组成酶一直存在，只有葡萄糖分解完后，乳糖才能诱导产生分解乳糖的诱导酶，所以大肠杆菌首先利用葡萄糖作碳源；大肠杆菌的生长不需要生长因子；处于对数期的大肠杆菌生长繁殖活跃，代谢稳定，常作为生产用的菌种和科研的材料。
6．下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是( )
A．防止杂菌污染
B．消灭杂菌
C．培养基和发酵设备都必须灭菌
D．灭菌必须在接种前
解析：选B。灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节，A项是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种；整个发酵过程不能混入其他微生物(杂菌)，所以A项是正确的；B项是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物；C项是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；D项是正确的，因为发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
7．平板冷凝后，要将平板倒置，其原因是( )
A．接种时再拿起来方便
B．在皿底上标记日期等方便
C．正着放置容易破碎
D．防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
答案：D
8．巴氏消毒法常用于酒、奶等食品的消毒，该消毒法就是加热到70～75 ℃、保持30 min，或加热到80 ℃、保持15 min，能杀死一般杂菌和病原菌。这与灭菌的要求相比，巴氏消毒法( )
A．不能杀灭芽孢等耐高温的细菌
B．只能杀灭芽孢等休眠状态的细菌
C．能杀灭各种细菌，包括芽孢
D．能杀灭各种真菌，包括孢子
解析：选A。由于酒、奶等食品中的某些成分在高温下易被破坏，不宜采取高温灭菌法，虽然巴氏消毒法不能杀灭芽孢等耐高温细菌，但由于奶、酒等的污染并不严重，巴氏消毒法还是能达到消毒要求的。
9．无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是( )
A．对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
B．将培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌
C．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行
D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触
解析：选A。对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒而不是灭菌。
10．在培养金黄色葡萄球菌时污染了青霉菌，青霉菌菌落周围区域内金黄色葡萄球菌不能生存。下列相关叙述错误的是( )
A．青霉菌与金黄色葡萄球菌之间的关系为竞争
B．若青霉菌附近仍存在一个金黄色葡萄球菌菌落，很可能是金黄色葡萄球菌拟核DNA发生了抗青霉素的基因突变
C．若要保留金黄色葡萄球菌，可配制加入高浓度食盐水的培养基进行选择
D．取少数处于对数期的金黄色葡萄球菌接种到适合生长但成分不同的培养基中，其诱导酶种类可能发生改变
解析：选B。金黄色葡萄球菌是嗜盐菌，能在高浓度的食盐溶液中生存，所以可以用含有高浓度食盐溶液的培养基作选择培养基把金黄色葡萄球菌选择出来；青霉菌可以产生青霉素，能够杀灭细菌，所以和青霉菌在一个培养基上生长的细菌会被杀灭，如果有个别细菌能够生存，说明其产生了突变，但是突变的抗性基因应该位于质粒的DNA上，而不是拟核的DNA上。
11．培养基是人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。先用完全培养基培养混合菌种，然后分别放在A、B、C三种特殊培养基上培养，分别得到菌落①、②、③。其中A培养基以蛋白质为惟一碳源；B培养基中缺氮源；C培养基中成分如下表：
成分
粉状硫
MgSO4·7H2O
(NH4)2SO4
FeSO4
KH2PO4
CaCl2
H2O
含量
10 g
0.5 g
0.4 g
0.01 g
4 g
25 g
1000 mL
请分析回答：
(1)菌落③同化作用类型最可能是__________。
A．光能自养型 B．化能自养型
C．异养型 D．A或B
(2)如果要获得具有固氮能力的菌株，应选用菌落__________；如果要培育获得大量蛋白酶的菌株，应选用菌落__________。
(3)从题中分析可见，生物进化的内在因素是________，对生物生存起重要作用的因素是________________________________________________________________________。
解析：由题目可知：A培养基以蛋白质为惟一碳源，则菌落①的菌株可合成较多的蛋白酶；B培养基缺氮源，只能培养固氮微生物；C培养基中无碳源且含有大量粉状硫，可培养化能自养型微生物，所以生物的生存是由环境条件决定的。
答案：(1)B (2)② ①
(3)遗传和变异 外界环境条件
12．(2010年高考上海卷)分析有关微生物的资料，回答问题。
1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。
(1)幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为__________。
(2)图中4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5 g/L)中的生长状态，其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态，由图判断，该菌在__________条件下不能生长。产甲烷杆菌的生长状态最能由试管__________代表。
(3)下表是某培养基的配方。
成分
葡萄糖
KH2PO4
MgSO4
NaCl
CaSO4
CaCO3
琼脂
蒸馏
水含量
10 g
0.2 g
0.2 g
0.2 g
0.2 g
5 g
3.5 g
1 L
将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中，置于37 ℃下培养一段时间后，在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时__________，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)
幽门螺杆菌形态如图所示，该菌在人体中可引起胃溃疡等胃部疾病。
幽门螺杆菌生长的最适pH为6～7，人体胃腔内pH在1～2之间，但胃黏膜的黏液层靠近上皮细胞侧pH为7.4左右。若幽门螺杆菌随食物进入胃腔，结合其结构特点以及能导致胃溃疡的特性，推测该菌在胃内如何存活？
答案：(1)拟核(核区)
(2)氧气浓度过高或过低 ③
(3)少 缺少氮源(缺少氮源和生长因子)
(4)幽门螺杆菌进入胃腔后，首先依靠鞭毛运动至pH较高处缓冲，然后分泌蛋白中和胃酸，提高pH，以便继续生存和繁殖。
[学生用书 P21～P22]
1．(2011年松原高二检测)土壤中的细菌能分解尿素，是因为它们能合成一种( )
A．尿素酶 B．脲酶
C．蛋白酶 D．肽酶
解析：选B。能够分解利用尿素的细菌，其细胞内含有脲酶，可以把尿素分解成氨，然后进一步利用。
2．在培养基中加入尿素(惟一氮源)，以分离出能分解尿素的细菌，这种加入尿素的培养基在功能上属于( )
A．选择培养基 B．固体培养基
C．液体培养基 D．半固体培养基
解析：选A。选择培养基是从功能上对培养基进行分类的，B、C、D三项所述的培养基是根据培养基的物理状态进行分类的。题述培养基能分离出以尿素为惟一氮源的细菌，故是一种选择培养基。
3．实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细菌在事先准备好的琼脂平板上画3条等长的平行线(3条线均与图中的链霉素带接触)，将平板置于37 ℃条件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析，以下叙述不正确的是( )
A．链霉素能阻止结核菌的生长
B．链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效
C．链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效
D．链霉素可以用于治疗伤寒病人
解析：选D。从图中可以看出，这是含有链霉素的选择培养基，接种的三种细菌中，霍乱菌和结核菌都可以被杀灭，并且链霉素对结核菌杀灭的有效程度大于霍乱菌，而伤寒菌照常生长不受影响，所以选项D错。
4．测定土壤中细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，其原因是( )
A．细菌个体小，真菌个体大
B．细菌易稀释，真菌不易稀释
C．细菌在土壤中数量比真菌多
D．随机的，没有原因
解析：选C，土壤中的微生物大约70%～90%是细菌，真菌的数量要比细菌少。样品的稀释度越高，在平板上生成的菌落数目就越少。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30～300之间，适于平板计数，所以细菌的稀释倍数要高于真菌的稀释倍数。
5．用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是( )
A．未接种的选择培养基
B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D．接种了的选择培养基
解析：选C。将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，因此，应选牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的是单一变量原则，所以与选择培养基一样接种、培养。
6．某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起。该同学设计下面的实验，分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
(1)实验原理：圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。
(2)材料用具：(略)
(3)实验步骤
①制备两种培养基，将两种培养基各自分成两份，依次标号A、a和B、b。
②________________________________________________________________________，
并在25 ℃条件下培养__________天。
③分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到a、b培养基中，适宜条件下培养3～4天。
(4)请问答
①本实验中，配制的分离用的培养基成分特点：A、a是__________培养基，B、b是__________培养基，根据上述原理配制的培养基属于__________培养基。
②根据所需目的配制上述培养基时除营养要协调外还应注意________________________________________________________________________。
③实验步骤中第③步的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④圆褐固氮菌与酵母菌在结构上的主要差异为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
⑤青霉素抑制圆褐固氮菌等细菌的生长繁殖，其作用机理是破坏或抑制其细胞壁的形成。请据此推测不影响酵母菌等真菌生长繁殖的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题综合考查微生物培养、分离以及有关的实验设计问题，圆褐固氮菌是自生固氮菌，在无氮源的培养基上可以生长，但是可以被青霉素杀灭；酵母菌是单细胞真菌，在无氮源培养基上不能生长，但是青霉素不能杀灭酵母菌，所以使用无氮源的培养基和加入青霉素的培养基都可以把它们分离出来。因为圆褐固氮菌是细菌，所以没有真正的细胞核，其细胞壁成分是肽聚糖；酵母菌是真核细胞，有真正的细胞核，细胞壁的成分也和细菌不同，主要是多聚糖，还有少量蛋白质和脂类。
答案：(3)②分别在A、B培养基上接种等量的混合的微生物 3～4
(4)①无氮 含青霉素的 选择
②pH要适宜
③分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌
④圆褐固氮菌无成形的细胞核
⑤细菌细胞壁和真菌细胞壁的化学组成不同
(紧扣教材，思考感悟)
1．想一想，如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？(教材P22)
答案：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计三个平板，计算出平板菌落数的平均值，然后按课本旁栏的公式进行计算。
2．为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？(教材P24)
答案：这是因为土壤中各类微生物的数量(单位：株/千克)是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧细菌数约为2185万，放线菌数约为477万，霉菌数约为23.1万。因此，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件不同。
1．通常用来作为菌种鉴定的重要依据是( )
A．菌落 B．细菌形态
C．细菌体积 D．细菌结构
解析：选A。细菌个体非常小，不易直接观察，不同细菌菌落的形态特征不同，而且可以用肉眼观察，因此常作为鉴定菌种的依据。
2．下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( )
A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水
B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、水
C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、水
D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水
答案：A
3．在涂布平板操作时错误的是( )
A．将涂布器在酒精灯火焰上灼烧，直到烧红
B．取少量菌液滴加在培养基表面
C．将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却8 s～10 s再用
D．涂布时可转动培养皿，使涂布均匀
解析：选A。涂布平板时，首先要对涂布器进行灭菌处理，方法是把沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上点燃，冷却后使用；然后把0.1毫升的菌液滴加到平板上，用涂布器涂布均匀。如果涂布器在酒精灯火焰上灼烧直到烧红，不经冷却，则涂布器的温度很高，在使用时就会杀死要接种的细菌。
4．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养能分解尿素的细菌后，指示剂的颜色是( )
A．蓝色 B．红色
C．黑色 D．棕色
解析：选B。尿素被细菌分解形成碱性物质氨，在碱性环境下，酚红指示剂变红。
5．在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时又能抑制或者阻止其他种类微生物生长的培养基称做( )
A．鉴别培养基 B．加富培养基
C．选择培养基 D．基础培养基
解析：选C。基础培养基是含有一般微生物生长繁殖所需基本营养物质的培养基，例如牛肉膏蛋白胨培养基；加富培养基一般用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物；鉴别培养基是在培养基中加入某种特殊的化学物质，微生物的代谢产物能与该物质产生特定的化学反应，产生明显的特征变化，如出现某种特定颜色等，从而鉴别出微生物种类；选择培养基是在培养基中加入某种物质，促进需要的微生物生长、抑制不需要的微生物生长，从而选择出某种微生物。
6．分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是( )
①加尿素 ②不加尿素 ③加琼脂 ④不加琼脂 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦加硝酸盐 ⑧不加硝酸盐
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．①③⑤⑧ D．①④⑥⑦
解析：选C。土壤中分解尿素的细菌能够合成脲酶，将尿素分解生成氨，利用尿素中的氮合成自身有机物。培养基中只加尿素，分解尿素的细菌能生长，其他微生物不能生长；分离微生物要用固体培养基；土壤中分解尿素的细菌属于异养微生物，需要加葡萄糖作为碳源。
7．在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找，下列不属于厌氧细菌生存环境的是( )
A．土壤深层 B．人或动物体内寄生
C．真空 D．池塘淤泥
解析：选C。厌氧型微生物的生长繁殖不仅需要厌氧环境，但同时还需要生存所必需的各种营养物质，如碳源、氮源、水、无机盐等。真空环境只能提供无氧环境，却不能提供其他营养物质。
8．下列是关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述，其中错误的是( )
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上
C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48小时
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
解析：选D。本题考查的是土壤微生物总数的计数，所以培养所使用的培养基就应该是标准培养基，并要经过高压蒸汽灭菌处理；涂布时要对样本的水溶液进行稀释，一般选取104、105、106倍的土壤稀释液各0.1 mL进行涂布，为了检查平板培养基是否制备合格，要同时把一培养基接种少量无菌水，以作空白对照；培养一段时间后，如果平板上菌落个数在30～300之间，即可把该组所有平板的菌落计数，然后取其平均值，即可计算出土壤细菌的总数。而D项是菌落数在300以上，故D项错。
9．可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是( )
A．以尿素为惟一氮源的培养基中加入二苯胺试剂
B．以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂
C．以尿素为惟一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂
D．以尿素为惟一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
解析：选B。尿素分解细菌的特点是可以产生脲酶，能把尿素分解为氨，而氨溶解于水后使溶液呈碱性，所以可以用酚红遇碱性变为红色的颜色反应来检测分解尿素细菌的存在。
10．在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作，培养与观察，则乙组实验属于( )
A．空白对照 B．标准对照
C．相互对照 D．条件对照
解析：选D。乙组和甲组实验仅是培养条件不同，因此为条件对照。
11．某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(“目的菌”)。实验的主要步骤如下。请分析回答问题：
(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选__________，这种培养基属于__________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的__________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是__________。
(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量__________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量__________。
(4)转为固体培养时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。
(5)若要研究“目的菌”的生长规律，可将单个菌落进行液体培养，采用__________的方法进行计数，以时间为横坐标，以________________________________________________________________________为纵坐标，绘制生长曲线。
(6)实验结束时，使用过的培养基应该进行__________处理后，才能倒掉。
解析：题干中首先说明了化合物A是有机物，后来在培养基中又增加了磷酸盐、镁盐以及微量元素，通过比较各培养瓶中化合物A的多少，选出“目的菌”，由此还可推断出“目的菌”所需碳源和氮源都来自化合物A，是异养型。获得“目的菌”后，再进行扩大培养，培养过程中及培养结束后注意灭菌。
答案：(1)“目的菌” 选择 (2)化合物A 异养需氧型 (3)减少 增加 (4)平板划线 (5)定期取样 “目的菌”数目的对数 (6)灭菌
12．根据实验原理和材料用具，设计实验确定细菌质粒的抗菌素基因所抗的抗菌素的类别。
实验原理：作为运载体的质粒带有标记基因，这一标记基因是抗菌素抗性基因，即有抗性基因的质粒可用做运载体。
材料用具：青霉素、四环素各10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、无菌水、恒温箱。
方法步骤：
第一步：分组。________________________________________________________________________，
用三只注射器分别向3个培养基中注入1 mL无菌水、__________、__________，并使之均匀分布在整个培养基表面。
第二步：接种。将接种环在__________，__________接种于三个培养基。
第三步：培养。将________________________________________________________________________。
预期结果及结论：
结果
结论
1
2
3
有菌落
有菌落
无菌落
有菌落
无菌落
有菌落
质粒上有两种抗性基因
解析：本题实际上是考查学生对选择培养基的理解和应用，以及有关实验设计思路的掌握情况。细菌质粒上的抗性基因的种类决定了它在培养时能够抵抗的抗生素种类，在加入不同抗生素的培养基上培养时，它只能在与它本身含有的那种抗生素基因相对应的那种抗生素培养基上生存，这样即可测试出细菌质粒含有的抗性基因的种类。
答案：方法步骤：
第一步：取三个含培养基的培养皿，分别编号为1、2、3 青霉素液 四环素液
第二步：酒精灯上灼烧 并在酒精灯旁取菌种
第三步：接种后的培养基放在37 ℃的恒温箱中培养24小时
预期结果及结论：
结果
结论
1
2
3
质粒上有抗青霉素基因
质粒上有抗四环素基因
有菌落
有菌落
有菌落
[学生用书 P24]
1．微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是( )
A．C1酶和Cx酶
B．C1酶和葡萄糖苷酶
C．Cx酶和葡萄糖苷酶
D．C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
解析：选A。纤维素酶是一种复合酶，C1酶和Cx酶能将纤维素分解成纤维二糖，而葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。
2．下列对刚果红染色法的叙述，不正确的是( )
A．可以先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应
B．可以在倒平板时就加入刚果红
C．既可以先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，也可以在倒平板时就加入刚果红
D．可以将刚果红与培养基中的其他物质混合后再灭菌倒平板
解析：选D。刚果红染色法一般有两种：一是先培养微生物长出菌落后，再加入刚果红进行颜色反应；一种是配制好培养基灭菌后，倒平板时加入灭菌处理的刚果红，再接种微生物培养，直至产生透明圈。
3．纤维素酶的测定方法一般是( )
A．对纤维素进行定量测定
B．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D．对纤维素分解菌进行定量测定
解析：选B。通过鉴别培养基上是否形成透明圈来对分解纤维素的微生物进行初步筛选，为确定得到的是纤维素分解菌，需要进行发酵产生纤维素酶的实验，并且进行纤维素酶的测定，测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。
4．自养微生物所需碳源和能源为不同的物质，而可作为异养微生物碳源和能源的是( )
A．CO2 B．NaHCO3
C．碳酸盐 D．含碳有机物
解析：选D。碳源主要用于构成微生物细胞和一些代谢产物，有些碳源还是异养微生物的主要能源物质，而异养微生物通常只能利用含碳有机物作为碳源。
5．在对纤维素分解菌进行选择培养时用液体培养基的目的是( )
A．用液体培养基可获得大量菌体
B．纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长
C．用液体培养基可以充分利用培养基中的营养物质
D．用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌
解析：选A。以对土壤中纤维素分解菌进行选择培养的目的，一是除去土壤中的其他微生物，起到分离作用；二是对分离的纤维素分解菌进行培养，增加细菌的浓度，起到“浓缩”的作用，所以要用液体培养基，而不是固体培养基。
6．下表为纤维素分解菌的鉴别培养基配方，请设计实验测定该培养基用于鉴定纤维素分解菌的最适pH。
CMC-Na
酵母膏
KH2PO4
琼脂
土豆汁
5～10 g
1 g
0.25 g
15 g
100 mL
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL。
(1)实验步骤：
①按配方表配制培养基，并平均分配到5个培养皿中。
②________________________________________________________________________。
③将培养基灭菌。
④________________________________________________________________________。
⑤放在适宜条件下培养，观察并记录结果。
(2)仅凭一次实验能否准确测出培养基的最适pH？为什么？
答案：(1)②将培养基的pH分别控制在3、5、7、9、11
④将等量的纤维素分解菌分别接种在上述培养基上
(2)仅凭一次实验，不能准确地测出培养基的最适pH，原因是实验所控制的pH并不是准确的，况且这一次实验也可能有误差。
(紧扣教材，思考感悟)
1．本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？(教材P28)
答案：本实验流程与课题2的流程的区别如下：课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。
2．为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？(教材P28)
答案：由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
3．将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？(教材P28)
答案：将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10 cm左右的腐殖土壤中。
4．为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？(教材P29)
答案：在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。
1．下列不属于纤维素酶组分的是( )
A．C1酶 B．Cx酶
C．葡萄糖苷酶 D．半乳糖苷酶
解析：选D。纤维素酶是一种复合酶，组分有C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。
2．纤维素酶可以将下列哪种物质分解( )
A．牛肉片 B．鱼片
C．滤纸条 D．塑料条
解析：选C。纤维素酶只能使纤维素分解，本题中只有C项滤纸条的主要成分是纤维素，所以可以将滤纸条分解。
3．下列生物能分解纤维素的是( )
①人 ②兔 ③牛 ④蘑菇 ⑤纤维杆菌
A．①②③④⑤ B．②③⑤
C．②③④⑤ D．③⑤
解析：选C。兔、牛为食草动物，其肠道内有分解纤维素的微生物，蘑菇、纤维杆菌能分泌纤维素酶分解纤维素；而人不能消化纤维素。
4．从土壤中筛选蛋白酶产生菌时，所用培养基为( )
A．加富培养基 B．选择培养基
C．基础培养基 D．鉴别培养基
解析：选B。从土壤中筛选蛋白酶产生菌时，可以在培养基中添加牛奶或酪素制备培养基平板。微生物生长时若产生蛋白酶，则会水解牛奶或酪素，在平板上形成透明的蛋白质水解圈。
5．鉴别纤维素分解菌的培养基中碳源为( )
A．CMC-Na B．木聚糖
C．纤维素 D．裂解酶
解析：选A。分离纤维素分解菌的选择培养基中，加入纤维素粉，而鉴别纤维素分解菌的培养基中加入的是纤维素钠(CMC-Na)。
6．在加入刚果红的培养基中会出现透明圈，产生的透明圈是( )
A．刚果红与纤维素形成的复合物
B．刚果红与纤维二糖形成的复合物
C．纤维素分解后形成的葡萄糖导致的
D．以纤维素分解菌为中心形成的
解析：选D。刚果红可以与纤维素结合形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，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。
7．刚果红是一种染料，能将下列哪些物质染色( )
①纤维二糖 ②葡萄糖 ③纤维素 ④苏木精 ⑤弹性纤维
A．①③④ B．①②③
C．②③④ D．③④⑤
解析：选D。刚果红是一种染料，可与纤维素反应形成红色复合物，在动物组织制片中常用来染神经轴、弹性纤维、胚胎材料等，在植物制片中可以跟苏木精作二重染色。
8．分离土壤中纤维素分解菌用到的方法是( )
①稀释倒平板法 ②涂布平板法 ③单细胞挑取法
④选择培养分离
A．①② B．②③④
C．②③ D．①③④
解析：选B。分离土壤中纤维素分解菌时，先进行选择培养，增大纤维素分解菌的浓度，然后经梯度稀释，涂布平板、培养，单细胞挑取以获得纯培养。稀释倒平板法是先进行梯度稀释，然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50 ℃左右的琼脂培养基混合、摇匀后，倒入灭菌的培养皿中，制成可能含菌的琼脂平板，保温一定时间即可出现菌落，分离纤维素分解菌时不会用到此种方法。涂布平板法是先将熔化的培养基倒入无菌平皿， 制成无菌平板，冷却凝固后，将一定量的某一稀释度的样品液涂布在整个平板表面，经培养后形成单个的菌落。
9．以纤维素为惟一碳源筛选出了真菌和细菌，试分析此类微生物在生态系统中的作用与下列哪种生物类似( )
A．硝化细菌 B．蓝藻
C．蚯蚓 D．兔子
解析：选C。用纤维素培养基筛选出来的微生物，可以分解利用自然界中的纤维素，所以在自然界中起到分解者的作用，而蚯蚓在自然界中的作用也相当于分解者，故答案为C。
10．在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上之前一般先进行选择培养，其主要目的是( )
A．完全除去其他微生物
B．没有意义，去掉这一步更好
C．增加纤维素分解菌的浓度
D．使纤维素分解菌充分长大
解析：选C。纤维素分解菌如果在所采集的土样中含量少，稀释涂布在鉴别培养基上后形成的菌落数少，不利于挑选所需菌落，通过选择培养可以增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。
11．在细菌的纯培养中，可在无菌条件下，用已灭菌的接种环(或接种针)，把纯种细菌(培养在试管中)接种在含有营养物质的固体培养基上(一般可用培养皿放置)，该种细菌在适宜条件下会迅速繁殖，形成菌落。请根据提供的材料设计一个简单实验探究抗生素A和抗生素B的杀菌效果。
(1)在下图中画出设计方案示意图并注明名称(三个培养皿均含相同培养基，无菌条件操作)。
(2)预测实验结果并分析：
①经过一段时间后，若Ⅱ号培养皿和Ⅲ号培养皿均没有菌落，则说明抗生素A和抗生素B杀菌效果相同；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④若Ⅱ、Ⅲ号培养皿内均有大量菌落，说明抗生素A和抗生素B均无杀菌功效。
答案：(1)
(2)若②Ⅱ号培养皿内无菌落，而Ⅲ号培养皿内菌落与I号相同，说明抗生素A有杀菌功效，而抗生素B无杀菌功效
③若Ⅲ号培养皿内无菌落，而Ⅱ号培养皿内菌落与I号相同，说明抗生素B有杀菌功效，而抗生素A无杀菌功效
12．某生物兴趣小组打算进一步探究纤维素分解菌的作用，请帮助完成相关实验设计：
(1)问题：纤维素分解菌能否分解淀粉呢？
(2)假设：________________________________________________________________________。
(3)实验步骤
①配制两份相同的含淀粉的且适合纤维素分解菌生长的液体培养基。
②向其中一组培养基__________，另一组不做处理。
③将上述两组培养基置于相同且适宜条件下培养一段时间。
④向两组培养基中分别滴加3滴碘液，观察颜色变化。
(4)实验结论
①若________________________________________________________________________，则假设成立。
②若________________________________________________________________________，
则假设不成立。
解析：本题考查了实验设计与分析能力，在实验设计中首先要确定实验变量，并且设置对照实验，还要考虑等量原则，并利用淀粉遇碘变蓝这一原理来对实验结果进行鉴定。
答案：(2)纤维素分解菌不能分解淀粉
(3)②接种适量的纤维素分解菌
(4)①两组培养基中溶液均变蓝且程度相同 ②接种纤维素分解菌的培养基中的溶液不变蓝或蓝色程度低于另一组
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．下列细胞中最容易发育成植物体的是( )
A．植物的卵细胞 B．被子植物的受精卵
C．植物的精细胞 D．被子植物的叶肉细胞
解析：选B。本题考查影响植物组织培养的因素。植物细胞具有全能性，但不同植物细胞全能性的表达容易程度不同，一般来说细胞全能性的大小顺序为：受精卵>生殖细胞>体细胞，因此受精卵最易发育成完整植株。
2．选择月季花粉最佳时期为( )
A．盛开期的月季花 B．略微开放的月季花
C．完全未开放的花蕾 D．近败时期的月季花
解析：选C。本题考查对实验操作中材料选择的记忆。选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。花粉发育过程中，细胞核移向细胞一侧的时期(单核靠边期)花粉培养成功率最高，因此通常选择完全未开放的花蕾。
3．关于胚状体产生的说法中不正确的是( )
A．在花药培养中，由小孢子发育成胚状体
B．可直接由器官上发生
C．在单细胞和原生质体培养中，先由细胞形成一个胚性细胞团，再发育成胚状体
D．不同胚状体的发生和发育过程，一般是同步的，在一个培养物材料中不可能同时出现不同发育时期的胚状体
解析：选D。由于花药的花粉的发育程度不同，培养的难易程度也不同，因此胚状体的发生一般是不同步的。
4．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒植株的最佳办法是( )
A．选择优良品种进行杂交
B．在田间喷洒消毒剂
C．利用芽体进行组织培养
D．人工诱导基因突变
解析：选C。马铃薯被植物病毒侵染后引起品质下降，可利用植物组织培养技术进行脱毒。具体做法是选取含病毒最少或无病毒的植物细胞进行组织培养，可获得无病毒植株。
5．当先使用细胞分裂素，后使用生长素时，实验结果是( )
A．有利于细胞分裂，但细胞不分化
B．细胞既分裂又分化
C．分化频率提高
D．有利于细胞分化，但不分裂
解析：选B。细胞分裂素和生长素的使用顺序不同，培养的结果不同。先使用生长素，再使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但细胞不分化；先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂又分化；两者同时使用，细胞分化频率提高。
6．菊花的组织培养需要严格的无菌操作，下列说法不正确的是( )
A．培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
B．幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间
C．用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，一旦感染杂菌则前功尽弃
D．将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，是为了防止杂菌污染
解析：选D。植物的组织培养需要严格的无菌操作，将菊花茎段插入时，不应倒插是因为倒插的茎段不易形成愈伤组织，而不是为了防止杂菌污染。
7．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( )
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成相同
解析：选D。在植物组织培养过程中，蔗糖是最常用的碳源和能源物质，蔗糖还可以调节培养基的渗透压，从而维持细胞正常的形态和功能；愈伤组织的分化常受细胞分裂素及生长素用量比例的调节，当细胞分裂素对生长素的浓度比值高时，可诱导芽的形成，反之则有促进生根的趋势；对于同一株绿色开花植物来说，花粉是通过减数分裂形成的，离体培养获得的愈伤组织细胞和体细胞培养获得的愈伤组织细胞基因组成并不完全一样，假定该植株基因型为Aa，花粉培养获得的愈伤组织细胞基因型为A或a，而体细胞培养获得的愈伤组织细胞基因型为Aa，二者不一样。
8．下列关于消毒效果的论述，不正确的是(多选)( )
A．体积分数为70%的酒精对外植体消毒效果好，但用时长，去除易
B．0.1%氯化汞对外植体消毒效果最好，用时较短，去除也易
C．10%过氧化氢对外植体消毒效果最好，但易挥发、用时长，去除最易
D．抗菌素对外植体消毒效果较好，消毒时间较长，去除难易程度适中
解析：选ABC。体积分数为70%的酒精对外植体消毒效果好，外植体放入其中摇动2～3次，持续6～7 s，易去除；0.1%氯化汞有剧毒，消毒效果最好，时间较短，但消毒后难以去除残余的汞；10%过氧化氢消毒效果好，且易分解成无毒化合物，用时5～15 min；抗菌素对外植体消毒较好，用时30～60 min，去除难易程度适中。
9．下列关于植物组织培养所需营养的叙述，不正确的是( )
A．MS培养基既含硝态氮又含铵态氮
B．维生素以辅酶的形式参与生物催化剂酶系活动
C．植物生长调节物质包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等
D．植物组织培养过程中无需外部供糖
解析：选D。通常植物本身能进行光合作用而产生糖类，不需从外部供给糖，但在植物组织培养进行异养的状况下，大多不能进行光合作用来合成糖类，因此必须在培养基中添加糖，作为碳素来源和能量来源。
10．在月季花药培养成单倍体植株的过程中，选择哪个时期最易成活( )
A．单核期前的花药 B．单核期后的花药
C．单核期花药 D．双核期
解析：选C。月季花药培养选择单核(靠边)期最易于成活，单核期前(小孢子四分体时期)和单核期后(双核期)的花药都不容易培养成功。
11．关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是( )
A．花粉粒是在被子植物的花药中的花粉囊里形成的
B．被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果
C．被子植物花粉的发育要经历四分体时期、单核期和双核期等阶段
D．花粉粒在发育过程中，核先位于细胞的中央，再移到细胞一侧
答案：B
12．被子植物花粉的发育阶段顺序正确的是( )
A．四分体时期→双核期→单核居中期→单核靠边期→花粉粒
B．小孢子母细胞→单核靠边期→单核居中期→双核期→花粉粒
C．小孢子母细胞→四分体时期→单核居中期→单核靠边期→双核期→花粉粒
D．四分体时期→小孢子母细胞→双核期→单核期→花粉粒
答案：C
13．在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是( )
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株
②获取大量的脱毒苗
③利用基因工程培养抗棉铃虫的植株
④单倍体育种
⑤无子西瓜的快速大量繁殖
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②④⑤ D．②③④
解析：选B。植物组织培养指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，主要用于获取脱毒苗、培养转基因的植株、单倍体育种、快速大量繁殖植株等方面。利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株属于多倍体育种，不需要植物组织培养技术。
14．下列有关月季花药培养的实验操作中，不正确的是( )
A．花药培养可在同一培养基上培养至长出幼小植株再更换培养基继续培养
B．镜检花粉时可用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法染色，后者能将花粉细胞核染成蓝黑色
C．在剥离花药时，要尽量不损伤花药，否则易从受伤部位产生愈伤组织
D．如果接种的花药长出愈伤组织并分化成幼小植株，还需对植株作进一步的鉴定和筛选
解析：选A。花药培养形成愈伤组织或胚状体后，要转移到分化培养基上进行再分化生芽、生根，发育成小植株；由于花粉植株常出现染色体倍性变化，需对再生植株作进一步的鉴定和筛选。
15．下列有关接种和培养花药时应注意的事项，全对的一组是( )
①不损伤花药 ②彻底去除花丝 ③幼小植株形成后需要光照 ④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍体，无需分开
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
解析：选A。花药受损伤后，易从受损部位产生愈伤组织。与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。幼小植株形成后需见光，由异养型转化为自养型。花药开裂释放出的胚状体要尽快分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将难以分开。
16．1958年，美国科学家斯图尔德用胡萝卜韧皮部细胞培养出完整的胡萝卜植株。该过程不需要( )
A．在无菌条件下切取具细胞核的细胞
B．用酶解法去掉细胞壁
C．适宜的光照和温度
D．在培养基中加入一定量的营养物质和激素
解析：选B。胡萝卜韧皮部细胞在培养基中经过培养，首先脱分化变为愈伤组织，愈伤组织经过再分化，诱导生成芽、根，然后长成新的植株，因为长出芽、根后要进行光合作用，所以要给以合适的光照，而在诱导分化时要加入适当比例的生长素和细胞分裂素。因为不是植物体细胞的杂交，所以不需要去掉细胞壁。
17．某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止发生性状分离并快速繁殖，可以利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，发育成完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的( )
A．茎尖 B．子房壁
C．叶片 D．花粉粒
解析：选D。茎尖、子房壁、叶片等结构的细胞属于体细胞，进行组织培养，可保持亲本的优良性状；而花粉粒是生殖细胞，由它发育成的植物体为单倍体，基因型与亲本不同。
18．基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个花粉管细胞核和两个精子，其基因型分别是( )
A．AB、Ab、Ab B．AB、AB、AB
C．AB、aB、aB D．aB、ab、ab
解析：选B。一个小孢子母细胞经减数分裂形成四个小孢子，每个小孢子中的细胞核经一次有丝分裂形成一个花粉管细胞核和一个生殖细胞核，生殖细胞核再经一次有丝分裂形成两个精子。所以花粉管细胞核和两个精子的遗传物质相同，即基因型相同。
19．某同学在进行组织培养过程中发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是( )
A．未见阳光
B．培养时间不够
C．培养基营养过多
D．细胞分裂素和生长素配比不对
解析：选D。植物组织培养的过程中，激素的种类和比例直接影响培养的细胞的分裂、脱分化和再分化的过程。此类题目的解题突破点是理解植物组织培养的各个阶段植物组织发生的变化，以及影响这些变化的因素是什么。
20．下面对月季花药离体培养产生花粉植株的叙述错误的是( )
A．花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织，主要取决于培养基中激素的种类及浓度配比
B．一般来说选用单核期的花粉可提高诱导出花粉植株的成功率
C．选择花粉是否处于合适的发育期，常用醋酸洋红对花粉的细胞核进行染色
D．胚状体和愈伤组织都具有胚芽、胚轴和胚根等结构
解析：选D。愈伤组织是花药或者离体组织经过脱分化后分裂形成的薄壁组织细胞，它们没有具体的结构。这些细胞如果经过适宜激素的诱导分化，就可以分化形成类似种子内的胚的结构，成为胚状体，有胚根、胚芽和胚轴等结构；一般用于组织培养的花药选择单核期，而要检测是否处于该时期，就要用醋酸洋红染色的方法，通过显微镜观察确定细胞核的类型。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(14分)请回答下列有关菊花组织培养的问题：
(1)配制培养基时加琼脂的目的是________________________________________________________________________。
(2)组织培养要求无菌操作的目的是________________________________________________________________________。
(3)在愈伤组织形成过程中必须从培养基中获得的营养物质有____________________________等。
(4)愈伤组织分化成根和芽，再由芽发育成叶和茎，这一过程称为__________，此过程需要光照，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：植物组织培养要用固体培养基，所以要加入琼脂作为凝固剂，而培养过程要无菌操作，原因是微生物很容易在培养基上生长，并且会产生对植物细胞有害的物质；组织培养的培养基成分主要有水、无机盐、有机物和植物激素等；愈伤组织经过诱导产生根、芽，称为再分化过程，这时需要进行光照，因为形成的幼苗需要进行光合作用。
答案：(1)使培养基呈固体状态，有利于离体植物细胞的培养
(2)避免微生物在培养基上快速繁殖，与离体培养的植物组织发生竞争关系
(3)水、无机盐、维生素、小分子有机物
(4)再分化 光照有利于愈伤组织的分化，长出幼叶后也需要进行光合作用
22．(7分)为提高玉米产量，科学家在育种和栽培中进行大量实验研究。下图是科学家关于玉米培养的实验过程，请回答：
玉米种子―→幼苗―→取茎尖①②―→移栽
(1)选取玉米幼苗茎尖进行脱分化处理，是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①表示________，它能被再次培养成为幼苗的根本原因是________________________________________________________________________。
(3)若想制作人工种子，应选用________，若利用此项技术来获取细胞的代谢产物，培养将进行到________。(填编号)
解析：茎尖细胞是具有旺盛分裂能力的细胞，更容易通过培养表达出全能性，同时由于细胞刚刚分裂产生，还没有被病毒或细菌感染，可以直接培养出无病毒植株。植物组织培养的原理是细胞具有全能性。在人工种子的制作中，必须培养到具有根、芽分化的胚状体方可进行，而要获取细胞代谢产物则应在愈伤组织阶段。
答案：(1)茎尖细胞分裂旺盛且没有被病毒或细菌感染
(2)愈伤组织 植物细胞具有全能性
(3)② ①
23．(14分)植物组织培养的培养基中加有激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析回答：(其中6-BA是一种细胞分裂素，IAA是一种生长素)
实验组别
1
2
3
4
激素种类及激素含量关系
6-BA
6-BA＞IAA
6-BA＝IAA
6-BA＜IAA
结果
组织块产生愈伤组织
组织块分化出芽
愈伤组织不断生长
愈伤组织有生根趋势
(1)促进愈伤组织产生的条件是________________________________________________________________________，
愈伤组织生长的条件是________________________________________________________________________。
(2)芽的分化条件是________________________________________________________________________，
根的分化条件是________________________________________________________________________。
(3)在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验________和实验________中的激素含量关系，再分化时可用的激素组合是实验________和实验________中的激素含量关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是________________的结果。
(4)植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有________，它的成分至少应该含有________、________等。
(5)判断愈伤组织的依据是________________________________________________________________________。
解析：本题考查植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用的有关知识，培养学生利用生物知识分析、解决问题的能力。从表中数据可以看出，只有靠细胞分裂素和生长素的共同作用及适当的比例，才能使组织培养过程顺利进行。培养基中必须具备植物激素、无机物(矿质元素)、有机物等营养物质。而愈伤组织的特点是细胞排列疏松而无规则，呈无定形状态。
答案：(1)必须有细胞分裂素 细胞分裂素和生长素含量相等
(2)细胞分裂素的含量大于生长素 生长素的含量大于细胞分裂素
(3)1 3 2 4 多种激素共同作用
(4)营养物质 无机物(矿质元素) 有机物
(5)细胞排列疏松而无规则，呈无定形状态
24．(15分)下图是利用某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图。请分析回答：
(1)通过途径 1、2获得植株B和植株C的过程所采用的生物技术是________，所利用的生物学原理是________________________。
(2)途径1、2、3中最能保持植株A性状的途径是________________________。
(3)如果植株A的基因型为AaBb(两对基因独立遗传)，植株D与植株C的表现型相同的概率为________。
(4)若利用途径2培养转基因抗虫植株C，种植该转基因植物时，为避免它所携带的抗虫基因通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，则应该把抗虫基因导入到叶肉细胞的________DNA中，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)该二倍体植物的高茎和矮茎为一对相对性状(由核基因控制)，现有通过途径1获得的植株B幼苗若干(其中既有高茎，又有矮茎)，请设计实验程序，确定高茎与矮茎这对相对性状的显隐关系，实验程序可用图解表示并加以说明。
答案：(1)植物组织培养 植物细胞具有全能性
(2)途径2
(3)9/16
(4)叶绿体(或线粒体、质体、细胞质) 叶绿体(或线粒体、质体、细胞质)遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递
(5)方案：(见下图)
高茎植株B(单倍体) 矮茎植株B(单倍体)
秋水仙素处理 秋水仙素处理
高茎(纯合二倍体) × 矮茎(纯合二倍体)
子代(所显示出来的性状为显性性状)
[学生用书 P27～P28]
1．下列实例中能体现细胞全能性的是( )
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖 ③用烟草组织培养的单个组织培育出了可育的完整植株
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
解析：选B。本题考查对细胞全能性概念的理解。①和③都属已分化的细胞经过培养形成可育的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，实际上是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，所以是由未经分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程。
2．用高度分化的植物器官、组织或细胞进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是( )
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状体结构
解析：选B。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素的作用下，经细胞脱分化，分裂形成愈伤组织，再由愈伤组织细胞发育、分化形成新的植物体，才能表现出全能性。
3．植物组织培养过程中的脱分化是指( )
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
C．植物的器官、组织或细胞通过离体培养产生愈伤组织的过程
D．取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
解析：选C。脱分化是已经分化的组织、细胞重新回到原始的未分化状态，所以离体的组织、器官或细胞培养产生愈伤组织的过程属于脱分化。
4．影响植物组织培养的因素包括( )
①培养基配制 ②外植体选取 ③激素的运用 ④消毒 ⑤温度、pH、光照
A．①②③④⑤ B．①②③
C．①②③④ D．①②③⑤
解析：选A。材料的选择，环境、营养条件，培养基的配制，激素的比例等都影响植物组织培养。
5．(2011年晋城高二检测)要想获得无病毒植株，可选择以下植物什么部位进行离体培养( )
A．根尖 B．花粉粒
C．韧皮部细胞 D．叶肉细胞
解析：选A。在植物体内，根尖和芽尖的部位几乎不含有病毒，所以用该部位的细胞进行组织培养得到的个体是无毒植株。
6．如图所示，图Ⅰ为植物组织培养流程图，图Ⅱ为植物组织培养过程的部分示意图，请据图回答：
(1)植物组织培养依据的原理是________________________________________________________________________。
(2)图Ⅰ中外植体是指从植物__________中分离出来的。
(3)图Ⅰ中的②和图ⅡA中培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成的，称为__________。
(4)图Ⅱ中D培养物已经形成幼体。请根据植物组织培养过程对图Ⅱ重新排序：__________。
解析：植物组织培养的基本原理是细胞的全能性。离体的植物器官或组织片段先脱分化形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织继续进行培养，再分化成根或芽等器官，最终发育成完整的植物体。
答案：(1)植物细胞的全能性 (2)器官、组织 (3)愈伤组织 (4)B→A→D→C
(紧扣教材，思考感悟)
1．你能说出各种营养物质的作用吗？同专题2中微生物培养基的配方相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？(教材P33)
答案：微量元素和大量元素提供植物细胞生活所必需的无机盐；蔗糖提供碳源，同时能够维持细胞的渗透压；甘氨酸、维生素等物质主要是为了满足离体植物细胞在正常代谢途径受到一定影响后所产生的特殊营养需求。微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必需的大量元素和微量元素两大类。
2．你打算做几个重复组？你打算设置对照实验吗？(教材P35)
答案：可以通过分组做不同的材料或配方，最后分别汇报成果。但每种材料或配方至少要做一组以上的重复。设置对照实验可以取用一个经过灭菌的装有培养基的锥形瓶，与接种操作后的锥形瓶一同培养，用以说明培养基制作合格，没有被杂菌污染。
1．以下不能体现细胞全能性的实验是( )
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
解析：选B。玉米种子培育出植株，是种子里的胚发育长大成为植株的过程，实际上是有性生殖，不能体现出细胞的全能性。
2．植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后的具有完整细胞核的细胞或组织，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管细胞的细胞核移植到去核卵细胞中
解析：选C。在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。
3．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件不是都需要的( )
A．消毒灭菌 B．适宜的温度
C．充足的光照 D．适宜的养料和激素
解析：选C。离体的植物器官、组织或细胞脱分化的过程是在无菌条件下进行的，在愈伤组织形成过程中，需要适宜的温度、一定的营养物质和植物激素的诱导，但一般不需要光照，愈伤组织再分化时才需要光照。
4．用组织培养技术繁殖植物体时，可能发生的是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．同源染色体分离 D．性状分离
答案：A
5．在植物组织培养过程中要使用植物激素，但不同的植物激素的浓度以及使用的先后顺序和用量的比例都影响细胞的分裂、分化。下列叙述中错误的是( )
A．先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但细胞不分化
B．先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化
C．生长素与细胞分裂素用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成
D．不使用植物激素，有利于愈伤组织的形成
解析：选D。植物激素对植物组织培养有重要的影响，生长素和细胞分裂素按照不同的顺序使用，结果不同，如下表所示。
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素
有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
6.关于制备MS固体培养基的过程，有误的是(多选)( )
A．在使用提前配制的母液时，可直接用移液管从母液中取
B．配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍
C．配制培养基时，琼脂要及早加热熔化
D．MS培养基的pH要求不太严格，可控制在5～7之间
解析：选AD。在使用提前配制的母液时，应在量取各种母液之前轻轻摇动盛放的瓶子，如发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染，立即淘汰，重新配制。MS培养基的pH直接影响到植物对离子的吸收，过酸或过碱都对植物材料生长影响很大，所以pH应严格控制在5.8。
7．在一个多细胞生物体内，存在形态、结构和生理功能上具有稳定性差异的细胞，是因为( )
A．细胞失去全能性
B．不同的细胞，基因是不同的
C．不同细胞中基因选择性表达的结果
D．变异一般是不定向的
解析：选C。多细胞的生物，是由一个受精卵细胞分裂、分化产生的，所有体细胞的遗传物质是相同的，之所以它们在形态、结构和功能上出现不同，是因为不同组织、器官的细胞中基因选择性表达的结果。
8．利用植物的茎尖或叶片、茎段等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株，这种技术可以用来培育植物新品种，可以在较短的时间内大量繁殖植物，可以防止病毒的侵害。下列关于这种技术的叙述，正确的是( )
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
A．① B．①②③
C．①② D．①②③④
解析：选D。将离体的组织在无菌条件下，培育成完整植株，这种技术叫植物组织培养，其原理是利用植物细胞的全能性，属于无性繁殖(即克隆)，这种技术属于细胞工程的应用领域之一。
9．下列四个选项中，没有采用植物组织培养技术的是( )
A．花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体
C．基因工程培育的抗棉铃虫棉花植株
D．细胞工程培育的“番茄—马铃薯”杂种植株
解析：选B。秋水仙素处理种子或者幼苗，能抑制纺锤体的形成，使细胞内染色体加倍，从而得到染色体加倍的新个体，该过程不需要进行组织培养。
10．材料消毒主要有以下几步，顺序正确的是( )
①将花蕾在酒精中浸泡约30 s
②放入氯化汞液中2～4 min
③无菌水清洗，然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分
④用无菌水冲洗3～5次
A．①②③④ B．①③②④
C．③①④② D．②③①④
答案：B
11．下图是某一植株的形成层细胞，通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程，已知该植株有10对染色体。
(1)愈伤组织是形成层细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得__________和小分子有机物等营养物质。
(2)试管苗的细胞核中含有__________个DNA分子。
(3)该实验说明植物细胞具有__________性。
(4)该试管苗的形成经历了__________________等几个过程。
解析：此题中，形成层细胞是已分化的细胞，但它在一定条件下仍可发育为一新植株，即表现了全能性，在这一发育过程中，它同样要经历多细胞生物发育的过程：细胞分裂、细胞分化、组织器官的形成、新个体的形成。
答案：(1)水、无机盐、维生素 (2)20 (3)全能 (4)细胞分裂—细胞分化—组织、器官的形成—新个体
12．下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：
菊花茎尖培养基中培养 ―→植物体
(1)图中A是__________，B是__________。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)菊花的组织培养过程中，细胞增殖通过__________分裂来完成。在培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是__________。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是________________。要促进茎尖细胞分裂和生长，培养基中应有__________和__________两类激素。
(3)脱分化是指________________________________________________________________________，
脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的________，二是要__________。否则植物组织培养就不能成功。
(4)这样培养成的试管苗的基因型是__________，这种繁殖方式是__________。
答案：(1)愈伤组织 根和芽 植物细胞具有全能性
(2)有丝 N、S、P、K、Ca、Mg 试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物 细胞分裂素 生长素
(3)高度分化的植物器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 温度 无菌
(4)AaBb 无性生殖
[学生用书 P30]
1．关于被子植物花粉的形成，说法正确的是( )
A．花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
B．花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期
C．花粉发育经历双核期时，两个细胞核中的遗传物质并不完全相同
D．花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减数分裂的过程
解析：选B。花粉是由花粉母细胞经减数分裂形成的；其发育经历了小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。双核期两个细胞核是由一个细胞核经有丝分裂产生的，它们具有完全相同的遗传物质。花粉粒内的生殖细胞再经有丝分裂得到2个精子。
2．(2011年高考江苏卷)下列有关植物组织培养的叙述，正确的是( )
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得
解析：选D。愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能，A项错误；二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，只有幼苗用秋水仙素处理后得到的植株才能稳定遗传，B项错误；人工种子中包裹的是再分化形成的胚状体或不定芽、顶芽和腋芽等，但不能是愈伤组织，C项错误；用特定的选择培养基可筛选出所需的突变体类型，如植物耐盐突变体的筛选可利用加适量NaCl的培养基进行，D项正确。
3．(2011年南京高二检测)下列不属于植物组织培养特点的是( )
A．快速繁殖
B．培养抗病植株
C．不改变原植物的基因型
D．需脱分化和再分化两个过程
解析：选D。植物组织培养的特点：不受生长季节的限制、不携带病毒、培养周期短、可诱导分化成需要的器官(如根和芽)、不存在变异等。脱分化和再分化是植物组织培养的两个过程，不属于培养特点。
4．菊花种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的( )
A．有丝分裂 B．分化
C．减数分裂 D．全能性
解析：选C。菊花种植多年后由于细胞中病毒的积累而使品种退化。茎尖细胞的有丝分裂速度远远大于病毒的增殖速度，因此常选用菊花的茎尖进行组织培养，以达到脱毒目的，其原理是细胞的全能性。在组织培养过程中，离体组织通过脱分化才能成为愈伤组织，再经过再分化、细胞有丝分裂，成为具有根、茎、叶的植物体。减数分裂过程中有基因重组，形成的配子只有体细胞一半的基因，因此组织培养中不涉及减数分裂。
5．下列关于影响花药培养的因素的说法，不正确的是( )
A．材料选取和消毒是花粉植株诱导成功的关键
B．选择花期早期的花蕾和单核期以前的花蕾
C．亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度
D．选择单核居中期或单核靠边期的花蕾
解析：选B。对花期而言，选择早期的花药培养更容易产生花粉植株。对花粉的发育时期而言，应选择单核期的花药，培养成功率最高，为选到单核期的花药，要选择完全未开放的花蕾。
6．将基因型为AaBb的小麦的花粉细胞通过无菌操作接入含有全部营养成分的培养基的试管中，在一定条件下诱导形成试管幼苗，其过程如图：
小麦的花粉细胞①→愈伤组织②→丛芽③→生根→植株④
(1)发育成的植株④称为__________，基因型有__________________________。
(2)小麦形成花粉的细胞分裂方式是__________，花粉发育成植物体的过程中细胞分裂方式是__________。
(3)若得到可育的植株，需要用__________对__________(填符号)进行处理，所获得的植株基因型可能是__________。
(4)①→②过程需要的条件有__________。
A．营养 B．激素
C．光照 D．适宜pH
解析：基因型为AaBb的小麦产生的花粉有四种，基因型分别为AB、Ab、aB、ab；这些花粉在培养基上培养，最后发育成的植株含有单倍染色体，在形成植株过程中进行的是有丝分裂；由于单倍体植株是不育的，所以要培育成可育的个体就需要用秋水仙素对单倍体幼苗进行处理，得到的是染色体加倍的纯合二倍体，基因型分别为AABB、AAbb、aaBB、aabb；在产生愈伤组织过程中，因为还没有芽、根等分化，不能进行光合作用，所以在该阶段不需要进行光照。
答案：(1)单倍体 AB、Ab、aB、ab
(2)减数分裂和有丝分裂 有丝分裂
(3)秋水仙素 ③ AABB、AAbb、aaBB、aabb
(4)ABD
(紧扣教材，思考感悟)
为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？(教材P39)
答案：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。
1．一个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子，由一个小孢子到形成两个精子，其间经过的分裂次数及分裂方式为( )
A．一、有丝分裂 B．二、减数分裂
C．二、有丝分裂 D．三、有丝分裂
解析：选C。一个小孢子发育为一个花粉粒，花粉粒的核经过一次分裂形成一个生殖细胞核和一个花粉管细胞核，进而分别形成生殖细胞和营养细胞，生殖细胞再分裂一次，形成两个精子，分裂方式皆为有丝分裂。
2．下列说法错误的是( )
A．被子植物的花粉发育过程依次经历了四分体时期、单核期、双核期
B．被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的，因而含有与体细胞中数目相同的染色体
C．花粉是单倍体的生殖细胞
D．花粉粒内有两个精子
解析：选B。被子植物的花粉母细胞经减数分裂而形成的，因而花粉是单倍体的生殖细胞，含有比体细胞中数目减半的染色体。
3．剥离花药时，要彻底去除花丝，主要原因是( )
A．连着花丝，操作不方便
B．连着花丝，消毒不彻底
C．花丝会影响将来愈伤组织形成植株
D．与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成
解析：选D。本题考查花药离体培养的有关知识。花药离体培养是将减数分裂产生的生殖细胞培养成单倍体的过程。花药离体培养的过程中接种到培养基上的花药需要通过伤处从培养基中吸收营养物质，花丝的存在不利于花药的培养，也不易形成愈伤组织或胚状体。
4．花药离体培养是指( )
A．离体的花药培育成愈伤组织
B．愈伤组织培育成植株
C．离体花药培育成植株
D．离体的花药培育成花粉胚
解析：选C。花药离体培养是指将离体的花药培育成植株。
5．下列关于接种时应注意的事项，全部正确的是( )
①接种室要消毒 ②无菌操作 ③接种时可以谈话 ④外植体如茎段、茎尖等可随机放入培养基 ⑤接种时要防止交叉污染 ⑥接种完毕应立刻盖好瓶口
A．①②③④ B．①②③④⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①②⑤⑥
解析：选D。整个接种过程必须在无菌条件下进行。不能谈话，防止呼吸产生污染，因此整个操作过程应禁止谈话，并戴口罩。接种的外植体放入培养基时注意将形态学下端插入，而且要在培养基内分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养面积和培育后期所需的光照条件。
6．四倍体水稻的花药通过无菌操作接入试管，经培养形成试管苗，下列叙述中不正确的是( )
A．用花药离体培养获得的胚状体含四个染色体组
B．诱导产生愈伤组织的分裂方式为有丝分裂
C．培养基中应含有有机养料及生长素和细胞分裂素
D．试管苗的生长发育需要光照
解析：选A。四倍体的花药经减数分裂形成，只有两个染色体组，培养得到的花粉植株属于单倍体。
7．用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫( )
A．无性生殖 B．组织培养
C．植物克隆 D．有性生殖
解析：选D。兰花茎尖属于体细胞组成的外植体，经过组织培养长成的幼苗，要经过脱分化和再分化两个重要过程，其过程中细胞数量的增加都是有丝分裂，所以形成的幼苗的遗传物质和母本是完全一致的，保持了母本的优良性状，故这种培养也可以叫做植物克隆，但是其中没有减数分裂，没有有性生殖细胞的参与，所以不能叫有性生殖。
8．MS培养基和进行微生物培养时所配制的培养基的主要区别是( )
A．MS培养基一般含植物激素，微生物培养基不含植物激素
B．MS培养基不需要氨基酸，微生物培养基含各种氨基酸
C．MS培养基不需要碳源，微生物培养基含碳源
D．MS培养基含维生素B1和维生素B6，微生物培养基不含维生素
解析：选A。MS培养基含大量元素、微量元素和有机物等，有机物包括甘氨酸、维生素、烟酸、肌醇、蔗糖等，特别是包括生长素、细胞分裂素等植物生长调节物质；微生物培养基不含植物激素。MS培养基含有氨基酸如甘氨酸，有碳源如蔗糖，有维生素B1和维生素B6；微生物培养基中并不是都加氨基酸，有些微生物在生长发育过程中可自行合成，所以不需另加氨基酸，有些微生物合成能力有限或不能合成，需添加氨基酸。
9．有同源染色体存在，但在光镜下一定看不到同源染色体之间两两配对联会的是( )
A．初级精母细胞 B．小孢子
C．精细胞 D．根尖分生区细胞
解析：选D。同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，只有初级精母细胞中才有可能看到联会；小孢子和精细胞是经过减数第二次分裂形成的，它们都无同源染色体；而根尖分生区细胞中虽然有同源染色体，但是细胞内发生的是有丝分裂，不会出现联会，所以符合题干要求的是选项D。
10．(2011年北京西城区高二检测)下图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关描述错误的是( )
A．B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变
B．C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞
C．A植株和F植株体细胞中的染色体组数相同
D．培养出的F植株一般不能直接应用于扩大种植
解析：选C。分化程度越低的细胞，其全能性越高，因此经脱分化获得的细胞全能性高于经再分化获得的细胞的全能性；A是正常植株，而F是经过花粉离体培养获得的单倍体植株，染色体组数减少一半；培养出的F植株是单倍体植株，具有植株弱小、高度不育等特点，因而一般不能直接应用于扩大种植。
11．常规选育出一个可以稳定遗传的农作物优良品种，一般要经过5～6年的连续筛选，而通过花药培养获得单倍体植株的育种方法则可以大大缩短育种周期。据记载，世界上已经有250多种高等植物的花药培养获得成功，其中小麦、玉米和甘蔗等近50种植物的花粉再生植株已由我国科学家首先培育成功。
(1)请根据某种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程，把关键词填写在相应的地方。
(2)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中________与培养基的组成是主要的影响因素。
(3)不同植物的诱导成功率不同。就同一植物来说，________的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般来说，在________期，花药培养成功率最高。
解析：该试题综合了植物组织培养和单倍体育种的知识，并以流程图的形式呈现出来。花粉培养时，采用MS培养基，培养基制备好后要灭菌；不同植物的诱导成功率不同，亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接的影响，花期早期时花药比后期更容易产生花粉植株；在单核期，细胞核由中央移向细胞的一侧，花药培养成功率最高。
答案：(1)花粉细胞培养愈伤组织分化出小植株单倍体植株 (2)材料的选择 (3)花期早期时 单核
12．如图是某生命科学研究院利用玉米种子作为实验材料所做的一些科学实验。请认真读图并回答下列问题：
(1)取B株幼苗的茎尖进行组织培养(B→C)，发育成植株D，取其花药进行离体培养，幼苗经秋水仙素处理(E→F)，又发育成为F植株。
①从生殖方式上分析，B→D属于________生殖。
②从细胞分裂方式上分析，B→D→E→F过程中分别发生了________(填分裂类型)。
③从遗传特点上分析，D和F性状表现的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①、②是将纯种黄色玉米种子搭载飞船进行失重和宇宙射线处理。③是从太空返回的玉米种子种植后的高大植株，④是③自花受粉所结的果穗，其上出现了从来没有见过的红粒性状。那么，这种性状的出现是________结构改变引起的，属于________。
解析：本题从组织培养、生殖方式、细胞分裂、遗传变异、新陈代谢等多方面对所学知识进行综合考查，难度较大，覆盖面广。由B→D，是由植物体一部分培育出一棵幼苗，是植物组织培养技术，属于无性生殖，是有丝分裂。用D的花粉进行培养，所以D→E是减数分裂。E→F是花粉植株的培育，分裂方式是有丝分裂。F是花粉发育成的植株，在形成花粉时由于等位基因的分离，F会出现性状分离。在太空育种过程中，出现了从未见过的红粒，是基因突变造成的，基因的结构发生了改变。
答案：(1)①无性 ②有丝分裂→减数分裂→有丝分裂 ③D代性状表现一致，F出现性状分离 (2)基因 基因突变
(时间：90分钟；满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．下列不能表示酶活性高低的是( )
A．一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度
B．单位时间内，单位体积中反应物减少量
C．单位时间内，单位体积中酶的变化量
D．单位时间内，单位体积中产物的增加量
解析：选C。酶活性的高低用在一定条件下，酶所催化某一化学反应的反应速度来表示，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物减少量或产物增加量来表示。单位时间内，单位体积中酶的变化量可以影响反应速度，却不能表示酶活性的高低。
2．某同学为了验证果胶酶的作用，设计了如下实验
(1)取两个100 mL的洁净烧杯，编号为1号、2号。
(2)向两个烧杯中分别加入20 mL的苹果泥，向1号烧杯内加入2 mL的蒸馏水，向2号烧杯内加入2 mL的果胶酶。
(3)把这两个烧杯放在水浴中保温，并用玻璃棒搅拌。下面分析中正确的是( )
A．1号烧杯为实验组，2号烧杯果汁变澄清
B．2号烧杯为实验组，1号烧杯果汁变澄清
C．1号烧杯为对照组，2号烧杯果汁变澄清
D．2号烧杯为对照组，1号烧杯果汁变澄清
解析：选C。由于该实验是研究果胶酶的作用，所以加入果胶酶的烧杯为实验组，加入蒸馏水的烧杯为对照组；果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的溶液变澄清。
3．果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是( )
A．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一
B．果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清
C．果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物
D．果胶酶就是果胶分解酶的简称
解析：选A。本题考查果胶和果胶酶的组成及其作用，同时考查学生对果胶酶作用原理的理解。本知识点常和细胞壁的成分、纤维素酶等知识相联系。本题中果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的生物大分子，被果胶酶水解后的产物是半乳糖醛酸，果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。值得注意的是，不要把半乳糖醛酸和半乳糖混为一谈。
4．如下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是( )
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关；之后，成反相关
B．当温度达到B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最强
C．A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．C点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
解析：选D。从图中可以看出随着温度的不断升高，果胶酶的活性在上升，当温度达到B点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。
5．有人测定了A、B、C、D四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如图表示。
根据图中的信息，你认为在25 ℃条件下竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是( )
A．B和D B．B和C
C．B和A D．A和C
解析：选B。酶活性具有一定的温度范围和适宜温度，温度过高，酶会失活；低温抑制酶的活性；最适温度下，酶活性最强，生物在此温度下生活得最好，竞争力最强；酶活性的范围越大，生物的生存温度范围就越广。
6．加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍，主要是因为它含有( )
A．脂肪酶 B．蛋白酶
C．淀粉酶 D．氧化酶
解析：选B。奶渍和血渍的主要成分是蛋白质，所以应考虑到洗衣粉中添加的是蛋白酶。
7．加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含有肽酶的原因是( )
A．肽酶制备成本太高
B．肽酶会影响蛋白酶的活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后，很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全部水解为可溶性的氨基酸
解析：选C。加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可以将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解为小分子多肽或氨基酸，这样衣服上的污物较容易脱落，而肽酶的作用是把多肽水解为氨基酸，所以，加酶洗衣粉中没有必要加入肽酶。
8．加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用( )
A．适于低温下催化 B．具有高效性
C．具有专一性 D．需适宜的温度
解析：选D。酶催化需要一定的条件，即适宜的温度和酸碱度。加酶洗衣粉在沸水(高温)中，酶变性失活，失去催化作用。
9.
如图为四位同学选择不同温度范围进行的“探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”的实验结果，其中选择温度范围最合理的是( )
A．①
B．②
C．③
D．④
解析：选B。由图可知，①选择的温度范围过高，③、④选择的温度范围过低，都不能得到最适温度的范围。
10．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物上的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解而除去。下列衣物中不能用该加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥尼龙织品
A．①②③ B．③④⑤
C．④⑤⑥ D．②④
解析：选D。本题考查了酶的有关知识，题中的毛织品、蚕丝织品中都含有蛋白质，在蛋白酶的作用下，可以被分解。因此，不能用加酶洗衣粉来洗涤。
11．下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度的实验，正确的是( )
A．取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣物，看哪一个温度中酶的效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好
C．将加酶洗衣粉加入30 ℃水中，发现不如加到45 ℃水中洗涤效果好，说明45 ℃为最适温度
D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中，洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
解析：选A。该实验的自变量为温度，在对照实验中，除了要观察的变量之外，其他变量都应保持相同，则A正确，B错误。C选项可以说明加酶洗衣粉在45 ℃时比30 ℃时洗涤效果好，但不能说明45 ℃为最适温度，C错误。37 ℃的水中，加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗涤效果好，不能得出加酶洗衣粉的最适温度，则D错误。
12．随着生物技术的发展，酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法错误的是( )
A．利用酶生产某些化工产品，能显著降低能耗、减少污染，节约成本
B．“加酶洗衣粉”的洗涤效果与水温、酸碱度有关，与污物或衣物的性质无关
C．用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶，但嚼服后会失去疗效
D．要较长时间保持酶活性，各种酶制剂都应保存在低温的条件下
解析：选B。酶制剂的活性受温度、酸碱度等条件的影响，在适宜条件下洗涤效果比较好，同时污物或衣物的性质也会影响到酶活性的发挥。
13．在生产高果糖浆的过程中，所需要的酶是( )
①α-淀粉酶 ②果胶酶 ③糖化酶 ④纤维素酶 ⑤葡萄糖异构酶 ⑥麦芽糖酶
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①③⑤ D．②④⑥
解析：选C。高果糖浆的生产流程是：在α-淀粉酶作用下，淀粉形成糊精；经过糖化酶的催化作用，糊精形成葡萄糖；在葡萄糖异构酶作用下，葡萄糖就形成了果糖。
14．下列有关利用固定化酶技术生产高果糖浆的说法不正确的是( )
A．葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成的是果糖
B．从固定化酶反应柱下端流出的只有果糖
C．高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病，对人类的健康更有益
D．酶溶解于葡萄糖溶液后，可从糖浆中回收
解析：选B。本题考查固定化酶的应用实例，反应柱下端的筛板不允许固定化酶颗粒通过，但是不影响反应物和产物的通过，因此下端流出的既有果糖，又有没反应完的葡萄糖。
15．下列图形依次表示包埋法、吸附法、交联法、包埋法的一组是( )
A．①②③④ B．④③②①
C．③①②④ D．④②③①
解析：选C。考查酶固定的方法及对每种方法的原理的理解。
16．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是( )
A．用于调节溶液pH B．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉 D．用于为酵母菌提供Ca2＋
解析：选C。海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞与抗凝集素之间的凝集反应。
17．酵母细胞的活化是指( )
A．让酵母细胞恢复运动状态
B．让酵母细胞在缺水状态下休眠
C．让酵母细胞内酶活性加倍
D．让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态
解析：选D。在缺水状态下，酵母细胞处于休眠状态，在固定化之前，应先让处于休眠状态的酵母细胞重新恢复正常的生活状态，即活化。
18．下列不属于固定化酶作用的特点的是( )
A．有利于酶与产物分解
B．可以被反复利用
C．能自由出入依附的载体
D．一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应
解析：选C。本题考查固定化酶作用的特点。固定化酶由于酶被固定在不溶性的载体上，很容易与产品分离，同时酶也能反复使用，这是固定化酶的主要优点。通常固定化酶的种类单一，所以不能催化一系列酶促反应(需要一系列的酶)。
19．在废水处理中固定化细胞技术具有重要作用，用于处理含氮、氨丰富的废水的微生物通常是( )
①酵母菌 ②青霉素 ③硝化细菌 ④反硝化细菌
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
解析：选B。微生物去除氨、氮的原理是进行两个阶段的反应：好氧硝化、厌氧(缺氧)反硝化。固定化细胞技术主要优势是通过高浓度的固定细胞提高硝化和反硝化速度，使反硝化细菌保持较高的活性。
20．啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而使酒混浊，加入少量蛋白酶可以分解蛋白质，防止混浊，加入其他种类的酶则无济于事，这个实验可以鉴定( )
A．酶的催化作用受环境的影响
B．酶的化学本质是蛋白质
C．酶的催化作用具有高效性的特点
D．酶的催化作用具有专一性的特点
解析：选D。对蛋白质起水解作用的酶是蛋白酶，这是由酶的专一性决定的。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，其实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
试管编号
项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
蒸馏水(mL)
2
0
1
1
1
1
缓冲液(mL)
0
2
1
0.5
0.5
0.5
果胶酶液(mL)
0
0
0
0.5
0
0
蜗牛酶液(mL)
0
0
0
0
0.5
0
纤维素酶液(mL)
0
0
0
0
0
0.5
实验结果(绿色深浅程度)
－
－
－
＋＋＋
＋＋＋＋
＋＋
(注：“＋”越多表示绿色越深，“－”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中，需要轻摇试管，其目的是________________________________，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有________________等多种酶。该实验中__________是空白对照组，其设置意义是____________。
(3)用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用______________洗涤。
(4)原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是________________________。
解析：(1)轻摇试管的目的是为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果。(2)蜗牛酶中含丰富的纤维素酶和果胶酶，所以酶解效果好。(3)必须用等渗溶液洗涤，否则会使原生质体破裂或变形。(4)把原生质体放入低渗溶液中，如果破裂说明原生质体制备成功。
答案：(1)为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果 (2)果胶酶和纤维素酶 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 排除无关变量的干扰 (3)等渗溶液 (4)低渗涨破法
22．(12分)王小明同学设计了如图所示的实验，请根据实验过程图解，回答问题。
(1)该实验的目的是探究________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该实验的自变量是______________，因变量是____________，无关变量是____________。
(3)分析实验：该洗衣粉中的生理活性物质是________。实验甲中纱布上蛋白膜消失的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验乙中纱布上蛋白膜未消失的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了实验分析与蛋白酶的作用原理。设计实验应该遵循单一变量原则、对照原则和等量原则，该实验中洗衣粉溶液的不同处理作为自变量，蛋白膜的消失情况与洗衣粉有关。甲组洗衣粉中含有蛋白酶，可以将纱布上的蛋白质水解，所以蛋白膜消失；乙组洗衣粉经过高温处理，酶变性失活，因而蛋白膜没有消失。
答案：(1)温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
(2)洗衣粉溶液的不同处理 蛋白膜的消失情况 洗衣粉溶液的用量、蛋白酶的面积、试管大小及洁净程度高
(3)酶 洗衣粉中的酶催化蛋白质水解 煮沸使酶变性失活，不能水解蛋白质
23．(12分)从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、不易染菌、生产性状稳定等特点。该菌产碱性蛋白酶能力强，每毫升发酵活力达9000单位(28 ℃测定)、5000单位(20 ℃测定)和18000单位(40 ℃测定)，在全国5种碱性蛋白酶的性能比较中，该蛋白酶在28 ℃下所占有酶活力比例高于同类产品，表明具有低温型酶的特性。该产品用于加酶洗衣粉，可提高去污力1～2倍，特别在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。
根据以上材料回答下列问题：
(1)从土壤中分离嗜碱性短小芽孢杆菌应用________(功能)培养基，从物理形态上应选用________培养基。
(2)为什么该菌株产的碱性蛋白酶的活力在不同温度下发酵活力不同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列举均衡无关变量的措施(至少三条)。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(5)在日常生活中使用洗衣粉时，有人先用沸水溶解洗衣粉再浸泡衣物，该种方法能否用于题目中所说的加酶洗衣粉？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，称为选择培养基，其用途是培养、分离出特定微生物；固体培养基用于微生物的分离、鉴定、活菌计数等。(2)酶的活性受温度影响，最适温度下酶的活性最高，当温度低于最适温度时，随着温度的升高其活性逐渐增强。(3)酶的专一性特点，一种酶只能催化一种或一类化学反应，血渍、奶渍的主要成分为蛋白质，蛋白酶能分解蛋白质，但不能分解其他成分。(4)实验设计方案中要考虑控制变量，以减少实验误差，增强实验可信度。控制变量可从酶作用的底物、作用的时间及作用的条件等方面采取措施。(5)酶的本质是蛋白质，遇沸水会变性失活从而失去催化蛋白质类污垢分解的功能。
答案：(1)选择 固体 (2)酶作为生物催化剂，其活力受温度影响，在最适温度下酶的活性最强 (3)酶具有专一性的特点，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，所以蛋白酶只能将血渍、奶渍等蛋白质污垢分解，对其他类型污垢不起作用 (4)①使用两种洗衣粉的量相同 ②被洗涤的布料及污渍状态相同 ③洗涤时所用水量及温度(一般为常温)相同 ④浸泡和洗涤的时间相同(答出三条即可) (5)不能。因为碱性蛋白酶的成分为蛋白质，遇高温会变性失活而失去催化功能
24．(14分)酵母菌是一种单细胞真菌，酿酒和做面包都需要酵母菌，根据所学知识回答下列问题
(1)在探究培养液中酵母菌种群的数量变化的实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中；③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。请纠正该同学在实验操作过程中的错误：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)下面流程图表示制备固定化酵母细胞的过程：酵母细胞活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
①图中酵母菌活化就是________________________________________________________________________。
②影响此实验成败的关键步骤是________________________________________________________________________，
此步的操作应采用________________________。
③观察形成的凝胶珠颜色和形状：如果颜色过浅，说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④本实验所用的固定化技术是________，而制备固定化酶则不宜用此方法，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)为了使培养液中的酵母菌混合均匀，在从试管中吸出培养液进行计数之前，应该将试管轻轻振荡几次；酵母菌正常生长、繁殖需要适宜的温度；本实验的目的是探究培养液中酵母菌种群数量的变化，所以应该每天取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。(2)在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态；加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一步，涉及到实验的成败；如果海藻酸钠的浓度偏低则凝胶珠的颜色偏浅；固定化细胞技术包括包埋法、化学结合法和物理吸附法，由于细胞个大，因此多采用包埋法，酶分子小，容易从包埋材料中漏出，不宜采用包埋法。
答案：(1)①将试管轻轻振荡几次，再吸取酵母菌培养液进行计数
②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养
③应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据
(2)①让酵母菌恢复正常生活状态
②配制海藻酸钠溶液 小火或间断加热
③海藻酸钠的浓度偏低
④包埋法 酶分子很小，容易从包埋材料中漏出
[学生用书 P33～P34]
1．(2011年聊城高二检测)下列不属于果胶酶的是( )
A．多聚半乳糖醛酸酶
B．果胶分解酶
C．果胶酯酶
D．半乳糖醛酸酶
解析：选D。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．下列对果胶酶的作用的叙述中，错误的是( )
A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度
B．果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层
C．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
D．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
解析：选D。酶是催化剂，可以改变化学反应速度；在生产果汁时，加入果胶酶，能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，进而可以提高出汁率，也能使果汁变得澄清。果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，能被果胶酶分解成可溶性的半乳糖醛酸。
3．在“探究pH对酶活性的影响”的实验中，不正确的是( )
A．自变量是pH
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可以通过测定滤出的果汁的体积来判断果胶酶的最适pH
D．pH过低时，果胶酶活性变小，但是不会失活
解析：选D。设计实验要遵循单一变量原则，严格控制无关变量。如果pH过低，可引起蛋白质结构改变，从而使果胶酶丧失活性。
4．(2011年徐州高二检测)在观察果胶酶对苹果匀浆的作用的实验中，将苹果匀浆放在90 ℃恒温水中保温4 min，其目的是( )
A．杀灭苹果匀浆中的微生物
B．使果胶分解，从而提高出汁率
C．使果胶酶变性失活，以排除对实验的干扰
D．果胶酶的最适温度为90 ℃，酶的活性最高
解析：选C。本实验属于对照实验，其实验目的是证明果胶酶能将果胶分解。因此，首先对苹果匀浆进行加热处理，使苹果匀浆中的果胶酶变性失活，然后再分别加入果胶酶和等量的煮沸过的果胶酶，观察实验现象，加入果胶酶的匀浆澄清度高且澄清时间短，证明果胶酶能将果胶分解。
5．除下列哪种因素外，其他都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活性( )
A．强酸 B．强碱
C．低温 D．高温
答案：C
6．工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下图所示的实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同的试管，在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图中A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 ℃水浴中恒温处理10 min(如图中B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图中C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
出汁量/mL
8
13
15
25
15
12
11
10
根据上述实验，请分析并回答下列问题。
(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中的________水解。
(2)实验结果表明，在上述8组实验中，当温度为______________时果汁量最多，此时果胶酶的活性____________。当温度再升高时，果汁量降低，说明__________________。
(3)实验步骤①的目的是__________________________。
(4)实验操作中，如果不经过步骤①的处理，直接将果胶酶和苹果泥混合，是否可以？请解释原因。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题较为简单。第(1)题根据酶的专一性回答。第(2)题根据实验结果即表中数据分析得出：当温度为40 ℃时果汁量最多，此时果胶酶的活性最大。当温度再升高时，果汁量降低，说明温度升高，降低了酶的活性。第(3)、(4)题是对该实验设计提出疑问。实际上，本题题干中的图解、实验步骤和表格涵盖了该实验设计的具体要求和详细的实验方案，希望同学们多加关注。
答案：(1)果胶 (2)40 ℃ 最强 温度升高，降低了酶的活性 (3)使果胶酶与苹果泥处于同一温度条件下
(4)不可以，因为原先果胶酶与苹果泥的温度并不处于实验温度下，这样对实验结果会有影响
(紧扣教材，思考感悟)
1．为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？(教材P44)
答案：可以保证底物和酶在混合时温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性。
2．在探究温度或pH对酶活性的影响时，是否需要设置对照实验？如果需要，又应该如何设置？为什么？(教材P44)
答案：需要设置对照实验。用不同温度梯度或不同的pH梯度作为对照来设置。因为只有对照才能说明酶的最适温度和最适pH。
3．A同学将哪个因素作为自变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？(教材P44)
答案：A同学将温度或pH作为自变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应时间和过滤的时间等。因为只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。
4．想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？(教材P44)
答案：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。
5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？(教材P44)
答案：温度是自变量。应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。
1．关于果胶酶，说法正确的是( )
A．果胶酶不是特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称
B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C．果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA
D．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素
解析：选A。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。果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。果胶酶的化学本质是蛋白质，可以把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，不能分解纤维素。
2．下列生物中不能产生果胶酶的是( )
A．植物 B．动物
C．霉菌 D．酵母菌
答案：B
3．下列有关酶的叙述，正确的是( )
A．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B．酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C．果胶酶能使榨取果汁变得比较容易
D．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
解析：选C。在高温下酶的结构被破坏，失去活性不能恢复，在低温下酶只是活性降低；大多数酶的本质是蛋白质，少数是RNA；线粒体和叶绿体中有DNA，DNA复制和转录时需要DNA解旋酶。果胶酶能分解植物的细胞壁和胞间层，使榨取果汁较容易。
4．下列与酶的活性有关的说法不正确的是( )
A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响
B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
C．酶的活性受温度、pH等因素的影响
D．酶活性高低与反应物浓度无关
解析：选A。酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶的催化作用受外界条件影响，温度、pH等对酶的催化作用都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。
5．(2011年北京海淀区高二检测)下表是某同学探究温度对果胶酶活性的实验结果。该结构不能说明( )
温度/℃
10
20
30
40
50
60
果汁量/mL
2
3
4
5
6
5
A.温度影响果胶酶的活性
B．40 ℃与60 ℃时酶的活性相等
C．50 ℃是该酶的最适温度
D．若温度从10 ℃升高到40 ℃，酶的活性将逐渐增强
解析：选C。温度影响酶的活性，果胶酶的最适温度在40～60 ℃之间，上表不能说明50 ℃就是最适温度。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故40 ℃与60 ℃时酶的催化效率相同。
6．如图表示酶活性与温度的相关。下列叙述正确的是( )
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析：选B。在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低。当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，0 ℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故C、D错误。
7．下列实验操作错误的是( )
A．用橙子做本课题实验，应去掉橙皮
B．用体积分数为0.1%的NaOH或HCl溶液进行pH调节
C．为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
D．制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中
解析：选A。在用橙子制作果汁时，橙皮不必去除，可以增加果汁的口味和颜色。调节pH用体积分数为0.1%的NaOH或HCl溶液。玻璃棒搅拌可使混合物均匀。制作苹果泥时，为方便榨汁，可将苹果切成小块。
8.
(2011年陕西榆林高二检测)如图所示，某有机物加入酶后，置于0 ℃至80 ℃环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于80 ℃至0 ℃的环境中处理，在图A～D四图中，符合其关系的图是(注：纵坐标为有机物的分解总量)( )
解析：选B。本题考查温度对酶活性的影响，高温使酶变性失活，降低温度后，酶的活性也不能恢复，因此分解物质的量也就不再变化。
9．加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)会产生严重污染。目前，使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的四类微生物，可以大量产生所用酶的有(多选)( )
A．生长在麦麸上的黑曲霉
B．生长在酸奶中的乳酸菌
C．生长在棉籽壳上的平菇
D．生长在木屑上的木霉
解析：选ACD。本题考查了酶的专一性，橘络、麦麸、棉籽壳和木屑的主要成分都是纤维素，因为黑曲霉、平菇、木霉能产生纤维素酶，所以这些物质可以被利用。由于乳酸菌不能产生纤维素酶，因而不能去除橘络。
10．在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是( )
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
解析：选D。在用果胶酶处理苹果泥时，若让果胶酶充分发生反应，则需扩大果胶酶和苹果泥的接触面积，尽量使果胶酶和苹果泥充分接触，因此可用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。对苹果泥用量、酶量及反应所需的温度和pH的调整，在一定范围内只能增大反应速度，而不能使果胶酶充分地催化反应。
11．如图是果胶酶在不同温度条件下的酶活性变化曲线，请回答下列问题。
(1)在35 ℃时，果胶酶的活性________。
(2)在________和________时，果胶酶的活性都降为0，但恢复至35 ℃时，________图的催化活性可能恢复，请在图中画出恢复曲线，由此表明________图中所示酶的结构未受到破坏。
解析：本题考查果胶酶的催化活性与温度的关系。从图中看出，果胶酶在35 ℃时催化效率最高，当温度降至0 ℃或升高至100 ℃时，催化效率均降至0。果胶酶的化学本质是蛋白质，当温度升高至100 ℃时，果胶酶的分子结构发生改变，从而使酶变性失活，当温度再恢复到35 ℃时，酶也不会恢复活性。而温度降至0 ℃时，酶的结构并没有发生变化，再恢复到35 ℃时，活性还会恢复。
答案：(1)最高
(2)0 ℃ 100 ℃ 甲 如下图 甲
12．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，常用于果汁的生产。
(1)果胶酶用于果汁生产，是因为它能分解果胶——植物__________________(结构)的主要组成成分之一，可解决______________________________问题。
(2)为探究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计实验方案如下：
操作流程：制备果泥和果胶酶液→果胶酶与果泥混合水浴一段时间→过滤果汁→测量果汁体积(在不同的温度下同时进行以上实验)
温度梯度：－20 ℃、0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃
问：该实验方案有无不当之处，如有请补充说明。
该实验是否需要另外再增设对照组，为什么？
(3)在最适温度和pH条件下，测得烧杯内半乳糖醛酸的产生量与反应时间的关系如下图，请在图中分别画出温度提高5 ℃和酶量提高一倍的半乳糖醛酸产生量的变化曲线。
解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，果汁制作过程中利用果胶酶对果泥中果胶进行针对性分解，可提高出汁率和果汁澄清度；探究温度对果胶酶活性的影响，可将温度梯度设为10 ℃，不同温度梯度间可形成相互对照；在各种反应条件适宜的情况下，如果将温度提高5 ℃，果胶酶的活性降低，因为反应容积已定，反应物的量已定，所以达到产物最大量需要的时间较长。同理，酶量增加时，需要的时间则较短。
答案：(1)细胞壁和胞间层 果肉出汁率低和果汁浑浊等
(2)在果胶酶与果泥混合前应使两者在同一温度条件下水浴保温；温度梯度过大，可设置温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以以5 ℃作为温度梯度。该实验不需要设置对照实验，因为实验的不同温度梯度之间可以相互对照。
(3)见下图
[学生用书 P37～P38]
1．(2011年晋城高二检测)下列说法正确的是( )
A．加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中
B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶
C．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性
D．普通洗衣粉只是缺少酶，不会污染环境
解析：选C。加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，目前常用的有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，这些酶的活性会受到温度、酸碱度和表面活性剂的影响。普通洗衣粉中含有磷，会引起水体污染。
2．生物体内的酶很容易降解、失活，而洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是( )
A．生物体内酶的活性受温度影响，洗衣粉中酶的活性不受温度的影响
B．洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹，保持其活性
C．生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物
D．以上全部正确
解析：选B。加酶洗衣粉中加入的酶多是微生物发酵产生的，其本质与生物体内的酶无明显差异，其活性的保持是因为在酶外层用特殊的化学物质层层包裹起来，使酶与表面活性剂等影响酶活性的因素隔离开。
3．(2011年江苏高二检测)下列不是影响酶促反应速度的因素有( )
A．水的用量 B．底物浓度
C．酶抑制剂 D．温度和pH
解析：选A。酶的活性受温度和酸碱度及底物浓度和酶抑制剂的影响。水的用量只影响酶的浓度，而不影响其活性。
4．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉，实验分为两组，一组衣物用加酶洗衣粉洗涤，另一组衣物用普通洗衣粉洗涤，该实验设计缺少( )
A．用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照
B．既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤(即只用清水)的对照
C．用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照
D．用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照
解析：选B。该实验的自变量是加酶洗衣粉、普通洗衣粉。实验设计应分为三组，其中实验组有两组：一组用加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉；另外应有一个空白对照组，既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤，而是用清水洗涤。
5．在探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验时，往往采用同一型号的小容量自动洗衣机洗涤衣物，其原因是( )
A．便于更好地控制变量
B．洗涤时间短
C．洗涤时更省力
D．可洗涤的衣物多
解析：选A。欲探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则将温度作为单一变量，其他条件应该保持一致，如洗衣机的型号要相同，这样有利于控制变量。
6．目前市场上出售的洗衣粉有多种，如加蛋白酶洗衣粉、加复合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。为了探究不同洗衣粉的洗涤效果，某同学按下表的顺序进行操作：
实验步骤
烧杯(1000 mL)
一
二
三
四
1
注入自来水
500 mL
500 mL
500 mL
500 mL
2
放入含血迹的衣服
一件
一件
一件
一件
3
控制水温与时间
5 ℃100 min
5 ℃100 min
5 ℃100 min
5 ℃100 min
4
加入等量洗衣粉
0.5 g蛋白酶洗衣粉
0.5 g复合酶洗衣粉
0.5 g普通洗衣粉
0.5 g自来水
5
用玻璃棒搅拌
5 min
5 min
5 min
5 min
6
观察洗涤效果
(1)该同学在实验设计中存在两个问题，请你分析后，找出问题，并提出改进措施。
①问题：________________________________________________________________________；
改进措施：________________________________________________________________________。
②问题：________________________________________________________________________；
改进措施：________________________________________________________________________。
(2)在上述4组实验中，你认为对照组是第________组。设置该组的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某同学想用丝绸作为实验材料，探究上述洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做是否合适？并说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了实验设计与分析能力。如果探究不同洗衣粉的洗涤效果，必须在最适温度条件下进行实验，还要考虑对照原则和等量原则。实验中第四组为空白对照，可以排除干扰，使实验结果更加准确。丝绸中含有蛋白质，可能被洗衣粉中有蛋白酶分解，因此丝绸不能作为实验材料。
答案：(1)①含血迹衣服 选用有相同血迹、同样(质地与)大小的白布
②水温(5 ℃) 选择适合酶发挥催化作用的温度(适宜温度)
(2)四 判断洗涤结果是由单一变量(不同洗衣粉)造成的，不是由其他因素造成的
(3)不合适，因为洗衣粉中的酶能分解丝绸中的蛋白质，影响实验结果
(紧扣教材，思考感悟)
1．查阅资料，看看普通洗衣粉中包含哪些化学成分？(教材P46)
答案：普通洗衣粉中通常包含有：表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分，有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等。
2．你打算选用什么洗涤材料？(教材P47)
答案：相同的手绢。
3．评判实验结果必须有一个客观标准。在本课题中，你打算用什么方法和标准判断洗涤效果？请仔细考虑后确定一个方案。(教材P47)
答案：洗涤后比较污物的残留情况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等(方案确定只要合理即可)。
1．下列关于加酶洗衣粉的说法中，正确的是( )
①加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
②加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
③加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
④加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来讲有利于保护环境
A．②③④ B．①②③
C．①② D．①③④
解析：选A。加酶洗衣粉中含有多种酶制剂，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，酶的活性会受到多种因素影响，如温度过高，洗涤效果不一定比普通洗衣粉好。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂的数量，使洗涤剂向低磷无磷的方向发展，不会使水体富营养化，有利于保护环境。
2．加酶洗衣粉中的“酶”有多种，对各种污渍要考虑其不同情况选用不同的加酶洗衣粉，主要原因是( )
A．酶具有多样性 B．酶具有高效性
C．酶具有专一性 D．酶易受环境影响
解析：选C。生活中各种污渍其成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血渍主要为蛋白质，从酶的专一性出发，购买洗衣粉时应有所区别。
3．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，常用的酶制剂一般不包括( )
A．碱性脂肪酶 B．酸性蛋白酶
C．淀粉酶 D．纤维素酶
解析：选B。加酶洗衣粉中酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中蛋白酶和脂肪酶均应为碱性的。
4．使用加酶洗衣粉的好处，不正确的是( )
A．有效去除衣服上的油渍、汗渍或血渍
B．使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染
C．各种加酶洗衣粉的酶制剂对人体皮肤都没有伤害作用
D．水温过低时不宜使用加酶洗衣粉
解析：选C。水温过低时，使酶的活性受到抑制。加酶洗衣粉可有效去除衣服上的油渍、汗渍或血渍。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染。含有碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质。
5．选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意( )
A．针对衣物上的污渍选择洗衣粉
B．注意衣物的面料成分
C．水温要适宜
D．以上都是
解析：选D。选择不同种类的加酶洗衣粉时，应注意根据酶的专一性，来选择洗衣粉；并注意面料成分，适宜的水温等。
6．用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是( )
A．可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服
B．一般先用热水浸开，然后调至适宜温度
C．水温太低容易使洗衣粉的酶丧失活性
D．使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉后应立即冲洗双手
解析：选D。温度过高、pH过高、pH过低，都会使酶失活，而温度过低，酶的活性降低，但不会失活；毛料衣服中有蛋白质成分，加酶洗衣粉中有蛋白酶会损伤衣物；热水会使酶失活；添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质，所以使用了该种洗衣粉后应立即洗手。
7．加酶洗衣粉的使用说明书上注明用40～60 ℃的温水，去污效果最佳，这说明酶( )
A．具有高效性 B．具有专一性
C．需要适宜的条件 D．具有多样性
解析：选C。对于酶来说，温度是环境条件，不同酶的环境条件不同，40～60 ℃是洗衣粉中酶的最适温度范围。
8．下列关于加酶洗衣粉的使用方法，正确的是( )
A．向盆中加入温水后加洗衣粉，再加衣物
B．向盆中加入冷水后加洗衣粉，再加衣物
C．向盆中加入沸水后加洗衣粉，再加衣物
D．将洗衣粉直接加到衣物上干洗，不能加水
解析：选A。使用加酶洗衣粉时，由于酶制剂受温度影响较大，所以应该先加入温水，使酶保持较高的活性，然后加入衣物。
9．某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40 ℃时的洗涤效果最好，由此得出( )
A．40 ℃为该酶的最适温度
B．40 ℃不是该酶的最适温度
C．40 ℃酶活性最高
D．不能确定该酶的最适温度
解析：选D。该同学设计的变量的梯度差为10 ℃，在30～50 ℃之间还有很多温度，这些温度条件下的酶活性与40 ℃的酶活性的高低没有进行比较，故不能确定40 ℃是该酶的最适温度。
10．在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，关于控制无关变量的说法正确的是( )
①使用两种洗衣粉的量相同
②被洗涤的布料及污渍状态相同
③洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同
④浸泡和洗涤的时间相同
⑤加入适量的复合加酶洗衣粉
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③④⑤ D．①③④⑤
解析：选A。加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉与复合加酶洗衣粉，不同种类的加酶洗衣粉为自变量，其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用量、水量、水温、洗涤时间与方式等为无关变量，设计实验时应该严格控制无关变量。
11．某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间的对照表，请依据表中数据作答。
水温/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
植物油
48
39
30
20
17
11
12
20
蓝墨水
93
86
80
72
68
67
81
105
奶渍
48
43
28
12
6
4
12
17
(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适温度范围是____________________。
(2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的________的洗涤效果最佳，对__________的洗涤效果最差，原因是______________________________。
(3)羊毛、蚕丝等织物________(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从以上实验数据可得：酶具有________性。
解析：本题考查学生的分析能力，由表中数据可知，加酶洗衣粉在50～60 ℃条件下洗涤效果最好；对不同的污渍洗涤效果不同，对奶渍洗涤效果最佳，对蓝墨水洗涤效果最差，说明加酶洗衣粉中含有蛋白酶；羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如使用加酶洗衣粉，会对衣物造成破坏；由于加酶洗衣粉对不同的污渍洗涤效果不同，说明了酶具有专一性。
答案：(1)50～60 ℃
(2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物水解，但很难使蓝墨水的成分水解
(3)不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，从而使织物受到破坏
(4)专一
12．为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题：
(1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、________________________________________________________________________。
(2)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的________________________________________________________________________。
(3)如下表为加酶洗衣粉包装袋上的产品说明：
注 意 事 项
①请将本品置于阴凉、干燥处，避热，避湿、避光。
②不慎溅入眼中，立即用清水冲洗。
③水温以30～50 ℃为宜，切忌用60 ℃以上的热水。
根据你所学习的有关知识，解释注意事项③的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关探究实验，请根据下表回答：
脸盆编号
洗涤物(等量)
洗涤温度
洗衣粉(等量)
水量
洗净所需时间
1
油污布
45 ℃
加酶
2 L
4 min
2
油污布
45 ℃
普通
2 L
7 min
3
油污布
5 ℃
加酶
2 L
9 min
4
油污布
5 ℃
普通
2 L
8 min
①该实验设计体现了________________原则。
②若1号实验组，洗净所需时间接近7 min，请分析最可能的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查了加酶洗衣粉的去污原理及相关实验分析。
(1)目前，加酶洗衣粉中添加的酶制剂常见的有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、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。
(2)蛋白酶可以将大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽。
(3)酶的活性受到温度、pH影响，如果温度过高或过酸、过碱，酶都将会变性失活。
(4)实验中洗衣粉的类型为单一变量，不同温度处理作为相互对照。
答案：(1)(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶
(2)氨基酸或小分子的肽
(3)酶的催化受温度影响，30～50 ℃是洗衣粉中的酶的适宜温度范围，如果温度过高，会使酶变性失活
(4)①单一变量、对照原则
②洗衣粉中酶变性或失效
[学生用书 P40～P41]
1．下列关于使用固定化酶生产高果糖浆的说法，正确的是( )
①高果糖浆需要使用果糖异构酶 ②在反应柱的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物的进入 ③将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖溶液从反应柱的下端流出
④反应柱可以降低生产成本，提高果糖的产量和质量
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选C。反应柱的底端装有分布着许多小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板上的小孔，葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，流经反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，使葡萄糖转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能够连续使用半年，大大降低了生产成本，有利于果糖的生产。
2．制备好的凝胶珠是否符合应用要求，常用的检测方法有( )
①挤压法 ②摔打法 ③观察法 ④培养法
A．①②④ B．①③④
C．②③④ D．①②③
解析：选D。检测凝胶珠是否合格，经常使用下列检测方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。还可以通过观察凝胶珠的颜色和形状来判断。
3．固定化细胞常用包埋法固定化，原因是( )
A．包埋法固定化操作最简便
B．包埋法对酶活性的影响最小
C．包埋法固定化具有普遍性
D．细胞体积大，难以被吸附或结合
解析：选D。细胞个大，酶分子很小，个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
4．下面是制备固定化酵母细胞的步骤，正确的是( )
①配制CaCl2溶液 ②配制海藻酸钠溶液 ③海藻酸钠与酵母细胞混合 ④酵母细胞活化 ⑤固定化酵母细胞
A．①②③④⑤ B．④①③②⑤
C．④⑤②①③ D．④①②③⑤
解析：选D。制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化→配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。
5．(2010年高考江苏卷)如图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，下列叙述正确的是(多选)( )
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母细胞混合制备混合液
B．图1中X溶液为CaCl2溶液，其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C．图2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母细胞充分接触
D．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
解析：选BCD。刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合制备混合液，以免高温使酵母细胞失活；混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，CaCl2的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠；发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行；制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。
6.
如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：
(1)请在横线上填出各标号的名称。
①________________，②______________，③________________。
(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是______________________________，固定化细胞的优点是__________________。
(3)③的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方法有____________或______________。
解析：与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用。但是与固定化细胞相比，固定化酶不能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易。使用固定化酶技术往往利用一个反应柱，下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应液却可以自由出入。制作固定化葡萄糖异构酶的方法有将酶相互连接起来或将酶吸附在载体表面上。
答案：(1)反应柱 固定化酶 分布着小孔的筛板
(2)既能与反应物接触，又能与产物分离 能被反复利用，成本更低，操作更容易
(3)使反应溶液自由出入而阻碍酶颗粒通过
(4)将酶相互连接起来 将酶吸附在载体表面上
(紧扣教材，思考感悟)
1．从操作角度来考虑，你认为固定化酶和固定化细胞的方法中，哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？(教材P50)
答案：固定化细胞；固定化细胞。
2．固定化细胞是固定的一种酶还是一系列酶？如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？(教材P50)
答案：一系列酶；固定化细胞。
1．固定化酶的优点是( )
A．有利于提高酶活性 B．有利于产物的纯化
C．有利于提高反应速度 D．有利于酶发挥作用
解析：选B。固定化酶制作目的是降低生产成本。一是能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来，二是使酶反复利用。从题目中看出，选项B是正确的。酶的固定化，对酶的活性、酶作用的发挥、反应速度的提高，并没有多大作用。
2．下列关于固定化细胞的说法错误的是( )
A．固定化细胞技术是利用物理或化学方法将细胞固定在一定空间内的技术
B．酶固定化技术是固定化细胞技术的基础
C．一般来说，细胞常采用物理吸附法固定
D．包埋法常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等
解析：选C。细胞个大，酶分子很小；个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出，所以酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。
3．(2011年潍坊高二检测)下列说法中，哪项不是在应用酶的过程中常遇见的问题( )
A．酶与反应物混合，产品难以提纯
B．酶在生物化学反应中往往难以回收
C．酶遇强酸、强碱、高温等条件易失活
D．酶作为催化剂，绝大多数是蛋白质
答案：D
4．(2011年太原高二检测)关于固定化酶中用到的反应柱的理解，其中正确的是( )
A．反应物和酶都可以自由通过
B．反应物能通过，酶不能通过
C．反应物和酶都不能通过
D．反应物不能通过，酶能通过
解析：选B。在固定化技术中，酶都是被固定的，并且不与产物混合在一起。生产高果糖浆时，反应物从反应柱中通过，有利于酶与反应物接触，但是生成物(产物)中不含有酶。
5．固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，其中适合细胞固定的方法是( )
A．包埋法 B．物理吸附法
C．化学结合法 D．高温冷却法
解析：选A。固定化酶常用物理吸附法和化学结合法，因为酶分子较小；而固定化细胞常用包埋法，因为细胞较大，难以被吸附或结合。
6．关于固定化酶技术的说法正确的是( )
A．固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术
B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C．固定化酶中的酶无法重复利用
D．固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术
解析：选D。本题主要考查对固定化酶的概念及其作用特点的理解和掌握。固定化酶是指通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶固定在载体上，并在一定的空间范围内进行反应，因此，固定化酶技术固定的不是反应物而是酶，而被固定的只是一种酶，所以不能催化一系列的酶促反应，但固定的酶可以重复利用。
7．试分析下图中，哪一种与用海藻酸钠作载体制备的固定化酵母细胞相似( )
解析：选D。A、B选项适合于酶的固定化，C选项既用于酶固定，也可用于细胞固定。制备固定化酵母细胞用的是包埋法，即将酵母菌包埋在海藻酸钠制成的凝胶珠中，所以与D选项相似。
8．(2011年聊城高二检测)研究认为，用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将从大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，与微生物降解相比，其作用不需要适宜的( )
A．温度 B．酸碱度
C．水分 D．营养
解析：选D。大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解，需要适宜的温度和pH，同时反应离不开水，但是，不需要提供营养。
9．固定化细胞技术与固定化酶技术相比，所具备的特点是( )
A．成本更低、操作更容易、不能连续性生产
B．成本更高、操作更难、不能连续性生产
C．成本更低、操作更容易、能连续性生产
D．成本更低、操作更难、能连续性生产
解析：选C。固定化细胞操作更容易，对酶活性影响更小，且能更新，容易回收，可连续性生产，成本自然更低。
10．(2011年邵阳高二检测)下列有关固定化酵母细胞制备步骤的叙述，不正确的是(多选)( )
A．应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化
B．配制海藻酸钠溶液时要用小火，或间断加热
C．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀
D．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭圆形的凝胶珠形成
解析：选ACD。由于在缺水状态下，微生物处于休眠状态，为了加速酵母细胞的活化，将干酵母与蒸馏水混合后应用玻璃棒充分搅拌。为避免海藻酸钠发生焦糊，溶化时要用小火，或间断加热。如果将刚溶化好的海藻酸钠与已活化的酵母细胞混合，有可能会杀死酵母细胞。应将与酵母细胞混匀的海藻酸钠用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入。
11．某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。
(1)制备固定化酵母细胞常用________法。
(2)制备固定化酵母细胞的过程为：
①使干酵母与________混合并搅拌，使酵母菌活化；
②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配制成CaCl2溶液；
③用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液；
④海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；
⑤用注射器将____________________的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。a是固定化酵母细胞，b是反应柱。
①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是______________________________。
②要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是________活塞1和________活塞2。
③为使该实验中所用的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在________条件下进行。
④装置中的长导管起的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查酵母细胞的固定化和应用固定化酵母细胞发酵生产酒精的过程。细胞体积较大，不宜用物理吸附法和化学结合法固定，通常采用包埋法固定。酵母细胞的活化需要加水混合，使其恢复正常的生活状态；凝胶珠是将海藻酸钠和酵母细胞的混合液滴加到CaCl2溶液中制成的；用固定化酵母细胞发酵产生酒精时，要保证酵母菌的生活状态，反应液的浓度应该适合酵母菌的生活；酒精发酵是无氧发酵，将反应液加入反应柱中后应该关闭活塞1和活塞2，以营造无氧环境；要想使固定后的酵母细胞反复利用，就要避免其他微生物的污染，因此实验过程一定要在无菌条件下进行；酒精发酵过程中会产生CO2，因此要设置长导管，它既可以将产生的CO2释放出去，又能避免空气中的杂菌进入反应柱。
答案：(1)包埋 (2)①蒸馏水 ⑤海藻酸钠和酵母细胞 (3)①葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡 ②关闭 关闭 ③无菌 ④释放CO2防止空气中的杂菌进入反应柱
12．如图1所示，探究性实验装置共六个，六个装置中分别加入饱和葡萄糖溶液及两粒凝胶珠，实验开始时，小液滴都在C点(刻度管足够长，瓶内氧气充足)。六个装置分别在0 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃温度下，每隔2 min后，记录各个装置中小液滴的位置，并且描绘出坐标曲线图如图2。
(1)实验目的是________________________________________________________________________，
自变量是________。
(2)锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是________________，实验中小液滴移动的方向是________，理由是__________________，移动的距离表示________________________________________________________________________。
(3)如果在制备醋酸菌细胞的实验中，海藻酸钠的浓度过低，请在坐标系中画出实验开始10 min后的曲线乙。
(4)工业生产中利用固定化细胞技术进行生产，从哪些方面可以达到延长利用固定化细胞时间的目的？(至少两点)________________________________________________________________________。
解析：本题考查了酶的应用(固定化细胞技术)、发酵、酶促反应的速度和温度之间的关系以及实践能力。(1)本实验探究了温度与醋酸菌发酵速度之间的关系，所以温度是自变量。(2)NaOH溶液的作用是处理生成的醋酸和CO2，以免影响实验结果的准确性；结果锥形瓶中的气体量减少，小液滴左移。(3)如果海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的醋酸菌数目就少，小液滴移动距离就短，所得曲线乙和原曲线相似，但在原图曲线的下面。(4)在利用固定化细胞技术进行生产时，要求无菌操作，同时控制好温度和pH等。
答案：(1)探究温度与醋酸菌发酵速度之间的关系 温度
(2)防止产生的醋酸挥发影响实验结果的准确性 左移
锥形瓶中氧气量减少，从而使压强降低 有氧呼吸消耗的氧气量
(3)如图
(4)无菌操作，控制好温度和pH等
(时间：90分钟；满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．破译生物基因组DNA的遗传信息进行基因操作时，首先要提取细胞核DNA。下列不适宜作为提取DNA的实验材料的是( )
A．鸡血细胞 B．蛙的红细胞
C．人的成熟红细胞 D．菜花
解析：选C。DNA主要分布于真核细胞的细胞核中，而人的成熟红细胞中无细胞核，故无DNA，因而不能用人的成熟红细胞作为提取DNA的实验材料。
2．在下列图示中，可以正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是( )
解析：选C。在NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最小，而蛋白质的溶解度较大；NaCl溶液的浓度高于或低于0.14 mol/L时，随着其浓度的升高或降低，DNA的溶解度都会逐渐增大。
3．蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来，下列药品可达到上述同一目的的是( )
A．蒸馏水 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．盐酸
答案：B
4．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，有两次DNA沉淀析出：
①DNA在NaCl溶液中的物质的量浓度为0.14 mol/L溶解度最低；②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能够沉淀析出。该实验依据的原理是( )
A．两次都是① B．两次都是②
C．第一次是①，第二次是② D．第一次是②，第二次是①
解析：选C。DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低，而高于或低于这一浓度，DNA在NaCl溶液中的溶解度都会增大；DNA不溶于酒精溶液，但是，细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，这样DNA就可以沉淀析出。
5．在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需要蛋白水解酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。用蛋白水解酶处理血样的目的是( )
A．除去血浆中的蛋白质
B．除去染色体上的蛋白质
C．除去血细胞表面的蛋白质
D．除去血细胞中的所有的蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯
解析：选D。蛋白水解酶简称蛋白酶，能够催化多肽或蛋白质水解，所以这种酶可以分解血细胞中的所有蛋白质，有利于DNA的释放。
6．将含有DNA的滤液放在60～70 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，可以得到含杂质较少的DNA，这一做法所依据的原理是( )
A．高温使蛋白质变性
B．高温使DNA变性
C．高温使蛋白质分解
D．高温使DNA分解
解析：选A。大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会发生变性。在60～70 ℃的恒温水浴箱中保温，目的是使蛋白质发生变性，从而分离得到DNA。
7．在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是( )
A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质
B．搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C．在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直到黏稠物不再增多
D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至再将混合液放入冰箱中冷却
解析：选B。本题考查DNA的粗提取与鉴定的有关知识，同时考查学生对DNA提取原理的理解。搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动的目的是防止DNA的细丝被打碎，但是打碎的DNA分子并不影响提取的DNA的含量；如果鸡血细胞破裂不充分，DNA等核物质释放不充分，DNA的提取量会减少；在析出DNA黏稠物时，加入蒸馏水的量不足，会使DNA不能充分析出，而如若加入蒸馏水的量过多，析出的DNA又会溶解，DNA的提取量也会减少；用冷酒精沉淀DNA甚至将混合液放入冰箱冷却的目的是抑制DNA水解酶活性，防止DNA降解，如果酒精冷却不充分，DNA析出量减少，DNA的提取量也会减少。此类题目的解题方法是理解实验各个环节或操作的目的，突破的方法是将各个环节进行比较分析，找出其中的相互关系。
8．如图表示PCR扩增的产物，请分析它是哪次循环的产物( )
A．第一次循环 B．第二次循环
C．第三次循环 D．第四次循环
解析：选A。在PCR反应中以引物为标记，第一次循环时，以加入的DNA为模板，两条DNA链可分别由引物Ⅰ和引物Ⅱ与其结合，并在DNA聚合酶的作用下延伸，所以，形成的每个子代DNA中只有一种引物。从第二次循环开始，第一次产物的DNA分子又可作为模板参与反应，形成的DNA分子两端都含有引物。
9．PCR仪实质上是一台自动调控温度的仪器，下列关于它调控不同温度的目的叙述错误的是( )
A．95 ℃，使DNA分子变性，解开螺旋
B．55 ℃，使DNA分子两条单链与两种引物结合
C．72 ℃，使DNA分子开始复制，延伸
D．72 ℃，使DNA分子恢复双螺旋结构，恢复活性
解析：选D。PCR利用DNA热变性的原理，当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解旋为单链，A项正确；当温度下降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对原则与两条单链DNA结合，恢复活性，B项正确；当温度上升到72 ℃左右时，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，从而实现DNA延伸，故C正确，D错误。
10．下列关于DNA复制的叙述，不正确的是(多选)( )
A．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从5′端延伸DNA链
B．DNA复制不需要引物
C．引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合
D．DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸
解析：选ABD。只认为B错误的原因是没有理解DNA复制过程以及DNA聚合酶的作用特点。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链。由于模板链首先复制的是3′端，即复制方向3′→5′，而DNA分子是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向从子链的5′→3′。
11．在pH＝5.12时进行电泳，哪种蛋白质既不向正极移动也不向负极移动 ( )
A．血红蛋白：pI(等电点)＝7.07
B．鱼精蛋白：pI＝12.20
C．α1?球蛋白：pI＝5.06
D．β?球蛋白：pI＝5.12
解析：选D。β?球蛋白在pH＝5.12时不带电，在电泳时既不向正极移动也不向负极移动。
12．洗涤红细胞时，离心所采用的方法是( )
A．低速长时间离心 B．低速短时间离心
C．高速长时间离心 D．高速短时间离心
解析：选B。高速或长时间离心，会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞，进而影响后面血红蛋白的提取纯度。
13．将猪的红细胞分别放在9%的NaCl溶液和蒸馏水中，表现出的现象分别是( )
A．都发生质壁分离 B．无变化、涨破
C．无变化、无变化 D．皱缩、涨破
解析：选D。动物细胞由于没有细胞壁，不会发生质壁分离。9%的NaCl溶液浓度已很高，红细胞会失水皱缩，在蒸馏水中则会吸水涨破。
14．将处理破裂后的红细胞混合液以2000 r/min的速度离心10 min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是( )
A．血红蛋白、甲苯层、脂质物质层、细胞破碎物沉淀层
B．甲苯层、细胞破碎物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层
C．脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、细胞破碎物沉淀层
D．甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、细胞破碎物沉淀层
解析：选D。混合液经离心后按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层，第2层白色薄层固体是脂溶性物质沉淀层，第3层红色透明液体是血红蛋白水溶液，第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。
15．人们用鸡的红细胞提取DNA不用人的红细胞提取血红蛋白的原因是( )
A．鸡的红细胞无血红蛋白，人的红细胞有血红蛋白
B．鸡的红细胞有线粒体，人的红细胞无线粒体
C．鸡的红细胞有细胞核，人的红细胞无细胞核
D．鸡的红细胞有氧呼吸，人的红细胞无氧呼吸
解析：选C。鸡(鸟类)的红细胞具有完整的细胞核，含有核DNA，便于进行DNA的提取；人的成熟红细胞无细胞核，结构简单，血红蛋白含量丰富，便于提取血红蛋白。
16．在提取血红蛋白的样品处理阶段，洗涤红细胞十分重要，其目的是( )
A．让红细胞破裂，释放血红蛋白
B．洗去血浆蛋白
C．防止血液凝固
D．保证红细胞的正常形态
解析：选B。本题考查血红蛋白的分离中样品处理的原理。血液中含有多种蛋白质，除红细胞内的血红蛋白，血浆中还含有多种蛋白质，这些蛋白质在血红蛋白释放出后会与其混合，需要在红细胞破裂前将其除去。
17．凝胶色谱法操作正确的是( )
A．将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴
B．将橡皮塞下部切出凹穴
C．插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面
D．将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片
解析：选A。凝胶色谱柱制作时，首先选择合适封堵玻璃管口的橡皮塞，将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴；插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面；把尼龙网剪成与橡皮塞上部一样大小的圆片。
18．在实验室中，做PCR通常使用的微量离心管是一种薄壁塑料管，此过程可以使用玻璃离心管吗？为什么( )
A．可以，玻璃离心管、塑料微量离心管都可以使用
B．不可以，玻璃离心管易碎，使用不安全
C．不可以，玻璃离心管一般较大，不适合作为微量离心管
D．不可以，玻璃离心管容易吸附DNA
解析：选D。本题考查多聚酶链式反应扩增DNA片段的有关知识。DNA亲和玻璃，在进行DNA操作时应用塑料器皿。
19．某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中，发现了一种冰冻的已灭绝的巨型动物的肌肉，他想了解该巨型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性，于是做了如下检测工作，其中正确的操作步骤及顺序是( )
①降低温度，检测处理后的杂合DNA双链 ②通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA ③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中 ④在一定温度条件下，将巨型动物和大象的DNA水浴共热
A．②④③ B．②④③①
C．③④① D．②④①
答案：D
20．下面说法不正确的是( )
A．在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变
B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成
C．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
D．透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内
解析：选D。透析袋一般是用硝酸纤维素制成的。透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)回答下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验的问题。
(1)下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验原理的叙述，正确的是( )
A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小
B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯净的DNA
C．DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂
D．在沸水中，DNA遇二苯胺会出现紫色反应
(2)如下图为该实验过程中的一些重要操作示意图。
①正确的操作顺序是________________________________________________________________________。
②上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是__________________和________________。
③图A步骤中所用酒精必须是经过____________才能使用，该步骤的目的是________________________________________________________________________。
(3)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加________试剂，沸水浴，如果出现________，则该丝状物的主要成分为DNA。
答案：(1)B (2)①C→B→E→D→A ②加速血细胞的破裂 降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出 ③充分预冷 提取含杂质较少(或较纯净)的DNA
(3)二苯胺 蓝色
22．(12分)近20年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规实验手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在短时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，从而使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)加热使DNA双链间的__________键完全打开，称为________；而在细胞中是在________酶的作用下进行的。
(2)如果只需要大量克隆模板DNA中间的某个特定区段，应该加入________种特定的引物。当温度降低至55 ℃时，引物与两条“舒展”的模板的特定位置结合，在DNA聚合酶的作用下，只能在引物的________端连接脱氧核苷酸，两条子链的延伸方向都是____________。
(3)PCR技术的必需条件，除了模板、原料、酶之外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的________和________，前者由________自动调控，后者则靠________来维持。
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制，如果将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制四次之后，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例是________。
解析：(1)PCR技术利用热变性原理使DNA双链之间的氢键断裂，称为解旋，而在细胞内是在解旋酶的作用下使氢键断裂。(2)PCR分为三个基本反应步骤：变性(95 ℃)、复性(55 ℃)、延伸(72 ℃)，其特异性依赖于与靶序列互补的引物，引物是两段与待扩增DNA序列互补的片段，两引物之间的距离决定扩增片段的长度。由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，则DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。(3)PCR技术与细胞内的DNA复制不完全相同，除了需要模板、原料、酶以外，至少还需要液体环境(稳定的缓冲溶液)，每一个步骤需要适宜的温度和酸碱度等。(4)一个DNA分子连续复制四次之后，形成16个DNA分子，15N标记的DNA分子有2个，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为1/8。
答案：(1)氢 解旋 解旋
(2)两 3′ 从子链的5′端向3′端延伸
(3)温度 酸碱度 PCR仪 缓冲液
(4)1/8
23．(12分)商品化植酸酶主要来自微生物，首先筛选出产酶的菌株，然后制备植酸酶，请根据下面的流程图回答问题：
(1)Ⅰ中的主要成分有哪些？________________________________________________________________________；
Ⅱ中包含哪些成分？________________________________________________________________________。
(2)请写出一种纯化得到植酸酶的方法：________________________________________________________________________；
其依据是________________________________________________________________________。
解析：本题考查蛋白质粗提取和分离的方法。植酸酶是蛋白质，属于大分子有机物，含酶的发酵液经过透析后，能够除去小分子杂质，这样就能够得到植酸酶。对于粗提取的植酸酶可以用凝胶色谱法进行提纯，由于蛋白质带有电荷，亦可用电泳法进行纯化。
答案：(1)小分子杂质 含植酸酶等多种蛋白质
(2)凝胶色谱法 根据蛋白质之间分子大小、吸附性质等差异进行纯化(或电泳法 根据蛋白质之间电荷、分子大小等差异进行纯化)
24．(14分)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃，另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液颜色的深浅，结果如表：
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20 ℃
＋＋
＋
＋＋＋
－20 ℃
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
(注：“＋”越多表示蓝色越深)
分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验课题的名称是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________________________________________________________________________。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②针对结论1，请提出合理的解释：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
解析：(1)据题意，该探究实验的自变量有实验材料的种类和温度，因变量为DNA提取量，则该探究性实验课题的名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)搅拌过程中常常会发生DNA的断裂，因而该步骤需要“缓缓地”进行。
(3)①据表分析不同自变量条件下的因变量情况，可得结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多。
②低温能使DNA酶的活性受到抑制，从而降低了DNA的降解速率，使DNA提取量增多。
(4)根据氯仿的理化性质，可采用氯仿与提取液混合，后吸取上清液。
答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA断裂
(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混和，静置一段时间，吸取上清液
[学生用书 P45～P46]
1．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，实验原理是利用DNA在不同浓度
的NaCl溶液中的溶解度不同来提取的，DNA的溶解度与如图所示曲线的对应点相符合的是( )
A．a点浓度最适合析出DNA
B．b点浓度最适合析出DNA
C．c点浓度最适合析出DNA
D．d点浓度最适合析出DNA
解析：选B。由图可知，DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度最小，故这一浓度最适合析出DNA，随着NaCl溶液浓度的增大或减小，DNA溶解度逐渐增大。
2．在DNA粗提取与鉴定实验中，将第三次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：
序号
操作过程
①
放入2 mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤
②
再加0.14 mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤
③
再加入冷却的、同体积的95%酒精溶液，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物
上述操作过程正确的是( )
A．①② B．①②③
C．①③ D．②③
解析：选C。第三次过滤后纱布上的是粗提取的DNA，此DNA还含有杂质，因此将其溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2 mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的95%酒精即可析出DNA。然后挑出DNA进行鉴定。
3．(2011年聊城高二检测)与析出DNA黏稠物有关的叙述，不正确的是( )
A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度
B．在操作时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子完整
C．加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出
D．当丝状黏稠物不再增加时，此时NaCl溶液的浓度相当于0.14 mol/L
解析：选C。向含有DNA的溶液中加入蒸馏水后，NaCl溶液的浓度会变小，当NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最小而析出。
4．(2011年江苏启东中学高二检测)下列DNA粗提取的实验操作中，经过离心或过滤后，取上清液或滤液的有(多选)( )
A．在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠，混合均匀后离心
B．在盛有血细胞的塑料烧杯中加蒸馏水，快速搅拌后过滤
C．在2 mol/L的氯化钠溶液中放入丝状物，轻轻搅拌后过滤
D．在溶有DNA的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤
解析：选BC。柠檬酸钠能够防止血液凝固，新鲜鸡血经过离心后，上清液中血细胞较少，则A项错误。在血细胞中加入蒸馏水，细胞吸水而涨破，DNA在滤液中，则B项正确。含有DNA的丝状物溶于2 mol/L的氯化钠溶液中，则DNA在滤液中，C项正确。当氯化钠溶液浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最低而析出，杂质在滤液中，则D项错误。
5．(2011年高考江苏卷)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是( )
A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物
B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质
C．将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色
D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同
解析：选B。在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度最低，DNA存在于析出物中，故不能滤去析出物，A项错误；利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，进行相应操作，可在实验中去除部分杂质，B项正确；进行DNA鉴定时，加入二苯胺试剂后再经沸水浴才能出现蓝色，C项错误；用菜花作为实验材料时，要加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液，D项错误。
6．如图所示，完成关于DNA的粗提取与鉴定实验的步骤图并回答问题：
(1)请写出①②③④的实验名称：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
(2)A、B两支试管中，________试管中含有DNA，________试管起对照作用。
答案：(1)①提取细胞核物质 ②析出DNA的黏稠物 ③将DNA沉淀出来 ④DNA鉴定
(2)B A
(紧扣教材，思考感悟)
1．为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？(教材P55)
答案：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞涨裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。
2．加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？(教材P55)
答案：洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。
3．如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？(教材P55)
答案：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
4．方案二与方案三的原理有什么不同？(教材P56)
答案：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。
1．做DNA的粗提取与鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血的原因是( )
A．鸡血价格比猪血低
B．猪的红细胞没有细胞核，不易提取到DNA
C．鸡血不凝固，猪血凝固快
D．用鸡血提取DNA比猪血提取操作简便
解析：选B。DNA主要存在于细胞核中，猪属于哺乳动物，而哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，故不宜作为提取DNA的实验材料；鸡属于鸟类，红细胞中有细胞核，可以用来提取DNA。
2．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是( )
A．在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D．质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
解析：选C。利用0.14 mol/L的氯化钠溶液，可以析出DNA；DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下染成蓝色，可以鉴定DNA；利用0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液可以得到澄清的鸡血细胞液。它们都不能成为进一步提纯DNA的理由。
3．从鸡血细胞中获取DNA所用的提取液是( )
A．NaCl溶液 B．冷却的酒精
C．柠檬酸纳 D．蒸馏水
解析：选A。实验中可以通过向鸡血细胞液中加蒸馏水并搅拌的方法使鸡血细胞核中的DNA释放出来，然后加入NaCl溶液使DNA溶解在其中，因此提取鸡血细胞中DNA的提取液是NaCl溶液。不要与实验过程中用冷却的酒精析出DNA或用加蒸馏水使DNA析出这两步混淆。
4．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品分别是( )
①0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液
②2.00 mol/L的NaCl溶液
③0.14 mol/L的NaCl溶液
④体积分数为95%的冷酒精溶液
A．①③ B．②③
C．②④ D．③④
解析：选D。在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中，DNA析出而蛋白质溶解；冷却的体积分数为95%的酒精溶液能使DNA析出。
5．在DNA粗提取过程中涉及到三次过滤：
(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；
(2)过滤含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液；
(3)过滤溶解有DNA的2 mol/L的NaCl溶液。
以上三次过滤的目的是分别为了得到( )
A．含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液
B．含核物质的滤液、滤液中的DNA黏稠物、含DNA的滤液
C．含核物质的滤液、滤液中的DNA黏稠物、纱布上的DNA
D．含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液
答案：A
6．(2011年聊城高二检测)DNA的粗提取中，加入与滤液体积相等的、冷却的A溶液，静置2 min～3 min，溶液中会出现白色丝状物。上面的A溶液是指( )
A．0.9%的NaCl溶液
B．0.14 mol/L的NaCl溶液
C．质量分数15%的HCl
D．体积分数为95%的酒精溶液
解析：选D。DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液，故滤液与体积分数为95%的冷却的酒精溶液混合后，就会得到白色的丝状物。
7．甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置图。相关叙述正确的是( )
A．图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为NaCl溶液，但两者浓度不同
B．图乙试管经稍稍加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝，另一支试管中的溶液不变蓝
C．图甲操作需用玻璃棒迅速搅拌以使DNA析出，并缠绕在玻璃棒上
D．图乙操作中所用的二苯胺需现配现用以达到较好的鉴定效果
解析：选D。如图甲烧杯中为酒精溶液，乙试管中为NaCl溶液，则A错误。如图乙试管需要在沸水中加热5 min，则B错误。如图甲用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，卷起丝状物，则C错误。如图乙操作中所用的二苯胺最好现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，则D正确。
8．在DNA析出与鉴定实验中加入酒精的目的是( )
A．溶解DNA
B．除去DNA中所含的杂质
C．析出蛋白质
D．稀释溶液，降低浓度
解析：选B。本题考查的主要是酒精的作用，即DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液而蛋白质等其他杂质可溶，从而把杂质和DNA分开。
9．向溶有DNA的物质的量浓度为2 mol/L NaCl溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程中DNA和杂质蛋白质等的溶解度变化情况分别是( )
A．减小、减小 B．增大、增大
C．先减小后增大、增大 D．减小、增大
解析：选C。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小，蛋白质随NaCl溶液浓度的降低而溶解度逐渐增大。
10．下表是关于DNA的粗提取与鉴定实验中，所使用的材料、操作及其作用的表述，正确的是(多选)( )
试剂
操作
作用
A
柠檬酸钠溶液
与鸡血混合
防止血液凝固
B
蒸馏水
与鸡血细胞混合
保持细胞形状
C
蒸馏水
加入到溶解有DNA的NaCl溶液中
析出DNA丝状物
D
冷却的酒精
加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中
产生特定的颜色反应
解析：选AC。在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，柠檬酸钠的作用是防止血液凝固。鸡血中加入蒸馏水的作用是使血细胞因吸水膨胀而破裂，释放DNA。DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在NaCl溶液的物质的量浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低，有利于DNA的析出。DNA不溶于酒精，但细胞中的某些其他物质可以溶于酒精，所以将冷却的酒精加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中，可以获得较纯净的DNA。
11．如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。
(1)图中实验材料A可以是________等，研磨前加入的B应该是________________________________________________________________________。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________________________________________________________________________，
再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。
1
B液中
研磨搅拌后过滤
滤液E
2
2 mol/L的NaCl溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14 mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
(4)DNA鉴定的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了“DNA的粗提取与鉴定”的原理及分析。(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞膜，有利于DNA的释放，食盐主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。(2)在含有DNA的滤液中，加入2 mol/L的NaCl溶液，可以使DNA溶解而杂质析出；在滤液D中加入蒸馏水，当NaCl浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最小而析出。(3)在滤液E中，只是除去了部分杂质，则含DNA较多；在滤液F中，除去了较多的蛋白质等，则含DNA最多；在滤液G中，因DNA析出，则含DNA较少；在滤液H中，因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，则含DNA最少。(4)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。
答案：(1)洋葱(菜花等) 洗涤剂和食盐
(2)使DNA溶解 使DNA(溶解度下降而沉淀)析出
(3)H
(4)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色
12．DNA在NaCl溶液中的溶解度有二重性，随着NaCl溶液浓度的变化而变化。
(1)请在下列不同浓度的NaCl溶液中选出能使DNA析出最彻底的一种( )和溶解度最高的一种( )(在括号内填选项)
A．0.14 mol/L B．2 mol/L
C．0.15 mol/L D．0.3 mol/L
(2)DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，利用这一原理可以________________，可以推测溶于酒精中的物质可能有________________。
(3)利用DNA遇________呈蓝色的特性，将该物质作为鉴定________的试剂。其实验过程要点是向放有____________的试管中加入4 mL的__________。混合均匀后，将试管置于________5 min，待试管________，观察试管中溶液颜色的变化，这个实验也说明DNA耐________温。
解析：根据实验原理可知DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中，溶解度最低，在高浓度2 mol/L NaCl溶液中，溶解度最高。DNA存在于染色体上，为了把DNA与其他物质分开，采取DNA不溶于酒精的方法，目的是除去杂质；利用DNA遇二苯胺(沸水浴)呈蓝色的特性，可以鉴定提取的DNA。
答案：(1)A B
(2)除去杂质 某些脂质、蛋白质、糖类或其他大分子物质
(3)二苯胺 DNA DNA 二苯胺试剂 沸水中水浴加热 冷却后 高
[学生用书 P49～P50]
1．PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是( )
①PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA
②PCR过程不需要DNA聚合酶
③PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的
④PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
解析：选C。PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：(1)PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA，长度通常为20～30个核苷酸。(2)PCR过程中，DNA解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。
2．DNA的复制需要引物，其主要原因是( )
A．可加快DNA的复制速度
B．引物可与DNA母链碱基互补配对结合
C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链
D．DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链
解析：选D。引物的作用是结合在模板DNA上提供DNA延伸的起始位点，而DNA聚合酶的作用是从引物的3′端开始催化DNA链的延伸。
3．PCR利用了DNA的热变性原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。下列对PCR过程中“温度的控制”的说法，错误的是( )
A．PCR反应需要高温，是为了确保模板是单链
B．延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度
C．要用耐高温的DNA聚合酶
D．需要耐高温的解旋酶
解析：选D。PCR是体外DNA扩增技术，DNA双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解体。复性前，在耐高温的Taq DNA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA，因此延伸的温度要大于复性温度但小于变性温度。
4．从第二次循环开始，复制的DNA片段呈__________扩增( )
A．直线 B．指数
C．对数 D．不变
答案：B
5．在PCR扩增DNA的实验中，预计一个DNA分子经过30次循环后，应该得到230个DNA分子，但是结果只有约210个DNA分子，那么出现该现象的原因可能是(多选)( )
A．Taq DNA聚合酶的活力不够，或活性受到抑制
B．系统设计欠妥
C．循环次数不够
D．引物不能与亲链结合
解析：选ABC。如果Taq DNA聚合酶活力不够，或活性受到抑制，则导致催化效率降低，得到的产物比预期的少，A项正确。如果PCR系统设置不妥，达不到预期的结果，则B项正确。如果循环次数过少，产物的量比预期的少，则C项正确。如果引物设计不合理，也许不能与模板DNA结合，造成无法进行扩增，而结果得到了210个DNA分子，则D项错误。
6．(2011年高考江苏卷节选)请回答基因工程方面的有关问题：
(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。
①从理论上推测。第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为________。
②在第________轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。
①第1组：________________________________________________________________________；
②第2组：________________________________________________________________________。
(3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①根据PCR过程特点绘制PCR过程示意图如下，由图可知，以原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中含有引物A的分子是15个，占15/16。②由图示知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点，前两轮循环产生的4个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，如下图所示。
(2)引物是单链DNA时才能与DNA结合，而单链DNA的碱基互补配对部分容易形成双链结构而失去其功能。从图示可以看出，①组引物Ⅰ和引物Ⅱ局部碱基互补配对，易形成双链结构而失效。②组引物相互间不能发生碱基互补配对，但Ⅰ′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效。(3)DNA聚合酶的作用是将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，而不能直接将两个脱氧核苷酸连在一起。
答案：(1)①15/16 ②三 (2)①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效 ②引物Ⅰ′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效 (3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上
(紧扣教材，思考感悟)
1．一个DNA片段做模板，30次循环后，反应物中大约有多少个同样的DNA片段？(教材P63)
答案：PCR反应中的目的片段一般以2n的方式积累，其中n是反应循环次数。一个DNA片段在30次循环后的反应物中大约有10亿个这样的片段，即2n＝230＝1073741824。
2．如何设计引物？(教材P63)
答案：PCR引物是根据需要扩增的目的DNA的碱基序列来设计的。
1．PCR利用了DNA的哪种特性原理，来控制DNA的解聚与结合( )
A．特异性 B．稳定性
C．热变性 D．多样性
答案：C
2．(2011年聊城高二检测)在实验室内模拟生物体内的DNA复制，需要哪些条件( )
①酶 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤引物 ⑥tRNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的酸碱度
A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥⑦
C．②③④⑤⑦⑧ D．①②④⑤⑦⑧
解析：选D。在实验室内模拟DNA复制时，需要DNA聚合酶催化合成DNA子链；四种脱氧核苷酸为合成子链的原料；DNA母链为DNA复制的模板；还需要引物、较高的温度、适宜的酸碱度等。
3．DNA扩增过程中，DNA片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是( )
解析：选C。PCR反应中DNA的扩增数目和生物体内的DNA复制是类似的，即1个DNA分子复制一次，产生2个DNA分子，复制2次，产生4个DNA分子，呈指数扩增，开始有一个DNA分子为模板，经过n次复制后得到的DNA分子的数量为2n，与曲线C相符合。
4．(2011年宿州高二检测)下列操作过程的叙述中错误的是( )
A．PCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌
B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存
C．PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化
D．在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的吸液枪头都必须更换
解析：选C。为了防止外源DNA等因素的污染，PCR反应中所用的微量离心管、枪头、缓冲液及蒸馏水等，在使用前要进行高压灭菌；还要将所用的缓冲液和酶分装成小份；并且使用一次性吸液枪头，则A、B、D项都正确。在使用前，将PCR所需试剂从冰箱内拿出来，放在冰块上缓慢融化，则C项错误。
5．标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是( )
A．92 ℃、50 ℃、72 ℃ B．72 ℃、50 ℃、92 ℃
C．50 ℃、92 ℃、72 ℃ D．80 ℃、50 ℃、72 ℃
解析：选A。当温度上升到90 ℃(90～96 ℃)以上时，双链DNA解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50 ℃(40～60 ℃)左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；当温度上升到72 ℃(70～75 ℃)时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在Taq DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，称为延伸。
6．当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能开始延伸DNA子链，则延伸的方向是( )
A．从5′端延伸DNA子链
B．DNA的合成方向总是从5′端向3′端延伸
C．子链延伸的方向是5′→3′或3′→5′
D．DNA的合成方向总是从3′端向5′端延伸
解析：选B。本题考查多聚酶链式反应扩增DNA片段的有关知识，同时考查学生对PCR原理的理解。PCR扩增的过程中子链延伸的方向是由DNA聚合酶决定的，由于DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，而不能从头开始，因此DNA的合成方向总是从5′端向3′端延伸。
7．如图为DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是( )
A．向右的过程为加热(80～100 ℃)变性的过程
B．向左的过程是DNA双链迅速致冷复性
C．变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同
D．图中DNA片段共有4个游离的磷酸基、4个3′端
答案：A
8．在PCR的实验操作中，下列说法正确的是( )
①在微量离心管中添加各种试剂时，只需要一个枪头
②离心管的盖子一定要盖严
③用手指轻弹离心管壁
④离心的目的是使反应液集中在离心管的底部
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
解析：选C。在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，以确保实验的准确性；盖严离心管口的盖子，防止实验中外源DNA污染；用手指轻轻弹击管的侧壁，使反应液混合均匀；离心目的是使反应液集中在离心管的底部，提高反应效果。
9．复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度快速冷却至40～60 ℃，可使引物和模板发生结合。PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合，原因不包括( )
A．由于模板DNA比引物复杂得多
B．引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞
C．加入引物的量足够多而模板链数量少
D．模板链加热解旋已经变性不可能再次结合
答案：D
10．PCR实验中用到微量离心管、缓冲液和蒸馏水，使用前必须进行的关键步骤是( )
A．反复洗涤 B．用酒精擦洗
C．高压灭菌 D．在－20 ℃保存
解析：选C。在PCR实验中，为了避免外源DNA等因素的污染，微量离心管、枪头、缓冲液和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。同时也不能忽视其他操作步骤，如缓冲液和酶应该分装成小份，并且在－20 ℃保存。
11．美国科学家莫里斯发明了PCR技术，它是一种DNA“复印机”，可以在数小时内，将一个DNA复制出一千亿个，解决了检测样本扩增的难题。在人类基因组计划实施中，PCR技术使每个核苷酸的识别成本降低至5～10美元，他因发明PCR技术而荣获了诺贝尔奖。
(1)在DNA复制时，需要大量的________作为原料，在DNA聚合酶的催化作用下，以解旋后的单链为________进行生物合成。
(2)在DNA分子解旋时，必须加热，普通的酶容易________，科学家从温泉中找到了耐95 ℃高温的________，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。每次循环可以分为变性、________和延伸三步。
(3)耐高温酶的发现应用说明了地球生物________的重要，大自然的________库是人类的宝贵财富。
解析：本题主要考查了PCR技术的原理。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，在DNA复制过程中需要较高的温度，所以需要耐高温的Taq DNA聚合酶，还需要以母链DNA为模板，大量的脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
答案：(1)脱氧核苷酸 模板
(2)变性(失活) Taq DNA聚合酶 复性
(3)多样性 基因
12.
PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。右图是PCR技术示意图，请回答下列问题：
(1)引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段________________。
(2)将双链DNA____________，使之变性，从而导致__________________________________。
(3)引物延伸需提供__________作为原料。
答案：(1)单链DNA或RNA
(2)加热到95 ℃ 双链DNA分离成两条单链
(3)四种脱氧核苷酸
[学生用书 P53～P54]
1．下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是( )
A．是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法
B．在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而最先流出，而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢，以致最后流出
C．凝胶内部有很微细的多孔网状结构，其孔隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系
D．一般情况下，凝胶对要分离的物质没有吸附作用，因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来
解析：选C。凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法，凝胶是由多糖类化合物构成的，其内部有很微细的多孔网状结构，小分子蛋白质可以进入凝胶内部，路程较长，移动速度慢，而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，路程较短，移动速度快，因此在洗脱过程中分离。选用不同种凝胶，其网状结构不同，孔隙大小不同，可分离的分子大小不同，二者是相关的，故C项不正确。
2．关于电泳的说法不正确的是( )
A．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B．带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
C．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少
D．用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳，蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小
解析：选C。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素，SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
3．(2011年宿州高二检测)下列操作正确的是( )
A．分离红细胞时采用低速长时间离心
B．红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可
C．分离血红蛋白溶液是低速短时间离心
D．透析时要用20 m mol/L的磷酸缓冲液，透析12 h
解析：选D。分离红细胞时，采用低速短时间离心，如500 r/min离心2 min；分离血红蛋白溶液时，离心时间较长，如2000 r/min离心10 min。释放血红蛋白时，加入蒸馏水和40%体积的甲苯；透析时用物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液，以除去相对分子质量较小的杂质。
4．有关缓冲溶液的说法不正确的是( )
A．缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变
B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成
C．调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液
D．生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行
解析：选A。缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变，超过一定范围，缓冲溶液就起不到这样的作用了。
5.
已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是( )
A．若将样品以2000 r/min的速度离心10 min，分子戊在沉淀中，则丙也一定在沉淀中
B．若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快
C．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，则乙也一定保留在袋内
D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远
解析：选A。分子丙的相对分子质量大于戊，所以，在离心时戊存在于沉淀中，丙也一定在沉淀中，A项正确。用凝胶色谱法分离蛋白质时，甲相对分子质量最小，容易进入凝胶内部，则移动速度最慢，B项错误。分子丙的相对分子质量大于乙，则丙保留在袋内，乙可能在袋外，C项错误。SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度完全取决于分子的大小，因此，分子甲与丙形成的电泳带相距最远，D项错误。
6．(2011年邵阳高二检测)如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图回答下列问题。
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，它在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。
(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是________；乙装置中，C溶液的作用是________。
(3)甲装置用于________，目的是____________。用乙装置分离蛋白质的方法叫____________，是根据____________分离蛋白质的有效方法。
(4)用乙装置分离血红蛋白时，待____________时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。
解析：用透析法(如图甲)对血红蛋白进行粗分离，将血红蛋白溶液装入透析袋中，可以除去样品中分子较小的杂质。血红蛋白的纯化采用凝胶色谱法(如图乙)，血红蛋白相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路径较短，移动速度较快，可以收集到红色的蛋白质。
答案：(1)运输
(2)磷酸缓冲溶液 洗脱血红蛋白
(3)透析(粗分离) 去除样品中相对分子质量较小的杂质 凝胶色谱法 相对分子质量的大小
(4)红色的蛋白质接近色谱柱的底端
(紧扣教材，思考感悟)
你能从凝胶色谱的分离原理分析出为什么凝胶的装填要紧密、均匀吗？(教材P70)
答案：凝胶实际上是一些微小的多孔球体，小球体内部有许多贯穿的通道。相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，从而使各种相对分子质量不同的分子得以分离。如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就会在色谱柱内形成无效的空隙，使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过，搅乱洗脱液的流动次序，影响分离的效果。
1．凝胶色谱法分离蛋白质的原理依据是( )
A．根据蛋白质分子与凝胶的亲和力的大小
B．根据蛋白质相对分子质量的大小
C．根据蛋白质所带电荷的多少
D．根据蛋白质溶解度的大小
解析：选B。凝胶色谱法所用的凝胶实际上是一些微小多孔的球体，在小球内部有许多贯穿的通道，相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
2．用凝胶色谱法分离蛋白质的实验中，相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶中的行进过程，可表示为图中哪一个( )
解析：选B。如图所示，相对分子质量较大的蛋白质容易通过凝胶间隙，先被洗脱出来；相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部，后被洗脱出来。
3．关于血红蛋白分子组成的叙述正确的是( )
A．两个α-肽链、两个β-肽链、一个亚铁血红素基团
B．一个α-肽链、三个β-肽链、四个亚铁血红素基团
C．两个α-肽链、两个β-肽链、四个亚铁血红素基团
D．两个α-肽链、两个β-肽链、两个亚铁血红素基团
解析：选C。血红蛋白又称血色素，是红细胞的主要组成成分。血红蛋白由四条肽链组成，它包括两个α-肽链、两个β-肽链。其中每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，因此共有四个亚铁血红素基团。
4．蛋白质提取和分离分为哪几步( )
A．样品处理、凝胶色谱操作、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
B．样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C．样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D．样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
解析：选C。A中凝胶色谱操作及SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术。
5．SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中决定蛋白质或多肽移动速度的主要因素是( )
A．蛋白质分子所带的电荷
B．蛋白质分子的形状
C．蛋白质分子的相对分子质量
D．缓冲溶液的pH
解析：选C。在样品和凝胶中加入还原剂和SDS后，分子被解聚成单条肽链，解聚后的氨基酸侧链和SDS结合成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，这样就消除了不同分子间的电荷差异和结构差异，从而达到仅根据蛋白质相对分子质量的不同来分离蛋白质的目的。
6．高温灭菌和酒精灭菌分别利用蛋白质的何种作用，作用结果是什么被破坏所致( )
A．变性、变性；空间结构
B．分解、变性；化学结构
C．变性、变性；平面结构
D．分解、分解；空间结构
解析：选A。蛋白质的变性是个不可逆转的过程，高温(热)和酒精(化学物质)都会使蛋白质发生变性，破坏其空间结构，起到灭菌的作用。
7．(2011年邵阳高二检测)将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第2层是( )
A．甲苯层 B．血红蛋白水溶液
C．脂溶性物质的沉淀层 D．其他杂质的沉淀物
解析：选C。血红蛋白溶液经过离心后，试管中的液体分为4层：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，即脂溶性物质的沉淀层；第3层为红色透明的液体，即血红蛋白的水溶液；第4层为其他杂质的暗红色沉淀物。
8．在装填色谱柱时，不得有气泡存在的原因是( )
A．气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
B．气泡阻碍蛋白质的运动
C．气泡能与蛋白质发生化学反应
D．气泡会在装填凝胶的时候使凝胶不紧密
解析：选A。凝胶是一些微小的多孔球体，小球内部有许多贯穿的通道，如果凝胶装填得不够紧密、均匀，就会在色谱柱内形成一些空隙，使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过，搅乱了洗脱液的流动次序，从而影响分离效果。
9．蛋白质的分离与纯化是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是( )
A．根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离
B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质
C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质
D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质
解析：选A。蛋白质分子是生物大分子，都不能通过半透膜，因此不能利用半透膜分离蛋白质；蛋白质分子所带电荷性质的差异及分子大小可以使蛋白质分子在电场中获得不同的迁移速度，因此可以利用电泳法分离蛋白质；蛋白质相对分子质量的大小不同，通过凝胶柱的时间不同，可通过凝胶色谱法分离蛋白质；蛋白质的分子大小、密度不同，具有不同的离心力，可通过离心沉降法分离蛋白质。
10．在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是( )
A．磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
B．血红蛋白是一种两性物质，需要酸进行中和
C．防止血红蛋白被氧气氧化
D．让血红蛋白处在稳定的pH范围内，以维持其结构和功能
解析：选D。在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变，从而有利于血红蛋白的分离。
11．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：
(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步：________、粗分离、纯化和________。
(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是________________________________________________________________________。
②以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞的洗涤、______________、______________。
(3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离，其方法是________________________________________________________________________
__________________。
??(4)然后通过____________将样品进一步纯化，最后经________进行纯度鉴定。样品纯化的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及________、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。
解析：本题主要考查血红蛋白的提取和分离方法。蛋白质的提取和分离一般可分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放和分离血红蛋白溶液；将得到的血红蛋白溶液放入磷酸缓冲液中进行透析，除去小分子的杂质，即样品的粗分离；通过凝胶色谱法进一步纯化蛋白质；利用电泳法对其进行纯度鉴定。
答案：(1)样品处理 纯度鉴定
(2)①防止血液凝固 ②血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液 (3)透析
(4)凝胶色谱法 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳 通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去
(5)分子本身的大小
12.
凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用，不但应用于科学实验研究，而且已经大规模地用于工业生产。据图回答下列问题：
(1)a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是__________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)自己制作凝胶色谱柱时，在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构可由__________________________替代。
(3)装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体__________(填“相同”或“不同”)，洗脱时，对洗脱液的流速要求是____________________。
解析：用凝胶色谱技术分离各种大分子物质时，大分子物质先洗脱出来，然后是小分子物质。大分子物质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布于颗粒之间，所以向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可以进入凝胶颗粒的微孔，即进入凝胶内，在向下移动的过程中，从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小分子物质的下移速度落后于大分子物质从而落后于大分子物质洗脱出来。在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密，以降低凝胶颗粒之间的空隙。一是在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。二是凝胶色谱操作过程中，不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。
答案：(1)a a相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快
(2)尼龙网和尼龙纱
(3)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果
(4)相同 保持稳定
(时间：90分钟；满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．下列属于植物芳香油理化性质的是( )
①具有较强的挥发性 ②易溶于水 ③易溶于有机溶剂
④具有特殊的植物香味
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：选C。植物芳香油的组成主要包括萜类化合物及其衍生物，易溶于有机溶剂，具有很强的挥发性和特殊的香味。
2．主要分布在植物的花中的芳香油有( )
①玫瑰油 ②香草油 ③香叶油 ④樟油 ⑤依兰油 ⑥薄荷油 ⑦橙花油 ⑧檀香油 ⑨杏仁油 ⑩金合欢油
A．①③④⑤⑦⑧ B．①⑤⑦⑩
C．②③⑤⑦⑧⑩ D．②③⑥⑦⑧⑨⑩
解析：选B。玫瑰油、依兰油、橙花油、金合欢油主要分布在植物的花中，香草油、香叶油、樟油、薄荷油、檀香油主要分布在植物的枝叶中，杏仁油主要分布在植物的种子中。
3．从下列植物中提取植物芳香油时，可采用水蒸气蒸馏法的一组是( )
①玫瑰油 ②橘皮油 ③茉莉油 ④桂花油
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：选C。用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时，芳香油要具有挥发性的特点，且在蒸气过程中有效成分不能受到破坏。从橘皮中提取橘皮精油时，若采用水蒸气蒸馏法，则会发生有效成分部分水解，并产生原料焦糊的问题，因此一般采用压榨法。桂花油易溶于有机溶剂，因此用萃取法提取较好。
4．在水蒸气蒸馏装置中从进水口通入水的作用是( )
A．加热 B．防止过度沸腾
C．过滤 D．冷凝
解析：选D。本题考查蒸馏法分离植物芳香油的实验装置各部分的作用。在水蒸气蒸馏装置中从进水口通入水的作用是冷凝。
5．现有一瓶甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如表所示：
物质
化学式
熔点/℃
沸点/℃
密度/ g·cm－3
水中的溶解性
甲
C3H6O2
－98
57.5
0.93
可溶
乙
C4H8O2
－84
77
0.90
可溶
据此，将甲和乙互相分离的方法( )
A．分馏法 B．升华法
C．萃取法 D．过滤法
答案：A
6．在玫瑰油提取中，收集锥形瓶中的乳白色的乳浊液，向锥形瓶中加入( )
A．无水硫酸钠 B．苯
C．乙醇 D．氯化钠
解析：选D。向乳浊液中加入氯化钠，可降低玫瑰油的溶解度，盐析的结果使水和油分开，这样有利于玫瑰油的纯化与回收。
7．“橘皮精油的提取”实验所用的石灰水的作用不包括( )
A．破坏细胞结构
B．分解果胶
C．调整pH
D．防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率
解析：选C。石灰水在“橘皮精油的提取”中的作用是能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。石灰水的pH为12，强碱性，不能调整pH。为了使橘皮精油易于与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8。
8．压榨完橘皮后，处理压榨精油时，离心的目的是( )
A．除去质量较小的固体残留物
B．除去水分
C．除去固体物和残渣
D．除去果蜡、果胶
解析：选A。将榨出的油水混合液用布袋过滤，除去糊状残渣，再将得到的混合物用6000～8000 r/min的转速进行高速离心，以除去质量较小的固体残留物。
9．对玫瑰油提取操作叙述错误的一项是( )
A．应取刚采摘的玫瑰花瓣，不能取放置时间很长的花瓣
B．提取时花瓣与清水的质量比为4∶1
C．蒸馏温度太高、时间太短，提取的玫瑰油品质就差
D．向分离的油层中加入无水硫酸钠，然后过滤就可以得到玫瑰油了
解析：选B。最好选用当天采摘的鲜玫瑰花，提取时花瓣与清水的质量比为1∶4；如果蒸馏温度太高、时间太短，则玫瑰油中杂质较多；向分离的油层中加入无水硫酸钠，吸收油层中的水分，从而得到比较纯净的玫瑰油。
10．橘皮精油的提取过程中，过滤得到水、果蜡和橘皮油的混合物，静止5～7 d后，用吸管吸出物质是( )
A．上层中的水 B．下层中的果蜡
C．下层中的水和果蜡 D．上层中的橘皮油
解析：选D。水、果蜡和橘皮油的混合物中，油的密度最低，位于上层的是橘皮精油。
11．关于植物芳香油的叙述错误的是( )
A．挥发性强，易溶于有机溶剂，一般来说价格昂贵
B．都是由天然植物的茎、叶、树干、花、果实和种子等部位经过萃取出来的浓缩液体
C．它是植物免疫和维护系统稳定的精华
D．马蜂或蚊虫叮咬后，只需涂一滴精油就能很快消除疼痛
解析：选B。本题主要考查植物芳香油的特点、提取方法及作用。植物芳香油不仅挥发性强，而且易溶于有机溶剂，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等，根据植物原料的特点，选择不同的提取方法，植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。植物芳香油的存在对于保护植物体本身有重要作用。
12．橘皮精油的提取中，用压榨法得到压榨液，为了使橘皮油易于与水分离，还要分别加入两种物质，并调节pH至7～8，这两种物质是( )
A．相当于橘皮质量的0.25%的小苏打和0.25%的硫酸钠
B．相当于橘皮质量的0.25%的小苏打和5%的硫酸钠
C．相当于橘皮质量的5%的小苏打和0.25%的硫酸钠
D．相当于橘皮质量的5%的小苏打和0.25%的硫酸钠
解析：选B。分别加入相当于橘皮质量的0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，目的是使橘皮油易于和水分离。
13．对分液漏斗的使用，正确的是( )
A．首先把活塞擦干，为活塞均匀涂上一层润滑脂
B．塞好活塞后，把活塞旋转几圈，使润滑脂分布均匀
C．检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏，确认是否滴水
D．取下分液漏斗，用左手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈，右手握住漏斗活塞处，大拇指压紧活塞，将分液漏斗略倾斜，前后振荡
解析：选D。本题考查常用化学仪器的使用方法。
14．食品添加剂中的鲜味剂和色素分别是( )
A．谷氨酸、胡萝卜素 B．苹果酸、红曲素
C．高果糖浆、胡萝卜素 D．肌苷酸、柠檬素
解析：选A。食品添加剂中的鲜味剂是肌苷酸、谷氨酸等；色素是β-胡萝卜素、红曲素等；甜味剂是高果糖浆；酸味剂是柠檬酸、乳酸等。
15．由于胡萝卜素在人体内可转化为维生素A，可预防多种疾病，所以对于胡萝卜的食用方法讲究很多。胡萝卜素在不同溶剂中的溶解度差别很大，以下食用胡萝卜的方法最合适的是( )
A．洗净，生吃 B．清蒸，放糖
C．炒着吃，多放油 D．清炖，喝汤
答案：C
16．如果萃取胡萝卜素样品层析后，层析带的颜色比标准样品浅，则最有可能的原因是( )
A．萃取的时间不够
B．选择的萃取剂不恰当
C．提取物中含有杂质
D．浓缩过程操作不当
解析：选C。如果提取物中混有杂质，则胡萝卜素的含量相对较少，层析带的颜色可能比标准样品的浅。
17．萃取胡萝卜素时应采用下列哪种萃取剂( )
A．石油醚 B．乙酸乙酯
C．乙醚 D．苯
解析：选A。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。四种试剂的沸点依次是90～120 ℃、77 ℃、35 ℃和80 ℃，其中石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，最适于作萃取剂。
18．萃取过程中采用水浴加热的原因是( )
A．水浴加热不易破坏胡萝卜素分子的结构
B．是为了保持97～100 ℃的恒温
C．防止加热时有机溶剂挥发
D．有机溶剂遇明火易爆炸
解析：选D。萃取过程使用的有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧爆炸，所以宜采用水浴加热。
19．萃取法提取出的胡萝卜素粗品，可以通过纸层析法进行鉴定，原理是( )
A．色素提取液中不同色素已经分层
B．阳光的照射使各种色素已经分层
C．层析液对各种色素的溶解度不同，造成不同色素在滤纸上的扩散速度不同
D．层析液中丙酮酸使色素溶解，而且彼此分离的扩散速度不同
解析：选C。由于不同色素在层析液中的溶解度不同，当层析液在滤纸上扩散时，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而各种色素可以在滤纸上分离。
20．下列对植物有效成分的提取方法叙述中正确的是(多选)( )
A．用萃取法提取胡萝卜素
B．用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素粗品
C．用水蒸气蒸馏法提取橘皮精油
D．用压榨法提取玫瑰精油
答案：AB
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)下面是提取橘皮精油的实验流程示意图，回答下列问题：
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油
(1)分析提取橘皮精油采用压榨法的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)新鲜的橘皮中含有大量的__________、__________和__________，如果直接压榨，出油率较低。为了提高出油率，需要橘皮干燥除去水分，然后用石灰水浸泡，分析用石灰水浸泡的目的是____________，使橘皮均匀浸泡的措施是____________。
(3)压榨是个机械加压过程，要求是______________________________。为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入________________________并调节pH至________。
(4)压榨液中含有橘皮精油和大量水分，还有一些杂质，需要进行两次过滤，第一次用__________过滤，第二次用________过滤，目的是________。静置的要求是________，目的是________。
解析：本题考查橘皮精油的提取过程及实验分析能力。橘皮精油的主要成分是柠檬烯，若用水蒸气蒸馏，会发生部分水解；若用水中蒸馏法，则原料易焦糊，故一般采用压榨法提取。压榨前，需要将橘皮用石灰水浸泡，这样可以破坏细胞结构，降低压榨液的黏稠度，过滤时不会堵塞筛眼；还需要加入NaHCO3和Na2SO4，以促进油和水的分离。对压榨液进行两次过滤；第一次用普通布袋过滤，第二次用滤纸过滤，还要结合静置，以除去固体物和残渣及少量水和果蜡。
答案：(1)橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时，会发生部分水解；若用水中蒸馏法，则容易使原料焦糊
(2)果蜡 果胶 水分 破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率 将橘皮粉碎
(3)既要将原料压紧，防止滑脱，又要将油分挤压出来 相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4 7～8
(4)普通布袋 滤纸 除去杂质 在5 ℃～10 ℃下，静置5 d～7 d 使杂质沉淀
22．(12分)许多植物芳香油的提取在原理和程序上是相同的，请结合玫瑰精油的提取，设计一个提取茉莉油的过程。
(1)原料选择：________________________________________________________________________。
(2)提取方法的选择及原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验流程(如下图)：
茉莉花＋水→蒸馏器→→→油水混合物→→直接精油→加→过滤→茉莉油
①向蒸馏器中加入原料时，茉莉花与清水的质量比大约为________。
②A表示_________过程，B表示_________过程，C表示________，通过C提取出的直接精油，可能还混有一定的水分，所以要向提取液加入D________吸水，放置过夜，再过滤除去固体物质，即可得到茉莉油。
解析：(1)在盛花期采摘茉莉花的原因是此时茉莉花内芳香油含量高。(2)茉莉精油的特点不溶于水，易溶于有机溶剂，因此，适合用水蒸气蒸馏法和萃取法提取；但前者具有设备简单，成本低，操作简单等优点，因此常被采用。(3)在提取过程中，加入清水、食盐和无水硫酸钠可以使芳香油被逐步分离并纯化。
答案：(1)在花开的盛花期采摘茉莉花
(2)采用水蒸气蒸馏法，原因有①茉莉油的化学性质稳定，难溶于水而易溶于有机溶剂，与水共沸时会随水蒸气蒸馏出来，便于提取。②由于水蒸气蒸馏法设备简单，成本低，易于操作，因此常采用水蒸气蒸馏法而不采用萃取法
(3)①1∶4 ②水蒸气蒸馏 冷凝 分离油层 无水硫酸钠
23．(12分)
如图为胡萝卜素的纸层析结果示意图，请据图回答问题：
(1)该图所示的鉴定方法称为________________。
(2)基线一般距底边________cm。
(3)A、B、C、D四点中，属于标准样品的样点是______，属于提取样品的样点的是________，点样的要点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在图中的层析谱中，①代表的物质是________，②代表的物质是________________。
解析：本题是对提取后的胡萝卜素进行成分鉴定的考查。主要考查了胡萝卜素成分鉴定的方法、过程和原理。
答案：(1)纸层析鉴定法 (2)2 (3)A和D B和C
点样应该快速细致，圆点细小，每次点样时滤纸都要干燥
(4)β-胡萝卜素 其他色素和杂质
24．(14分)
下面是甲、乙两位同学用萃取法提取胡萝卜素时的有关做法，请予以评价：
(1)如图是甲同学提取胡萝卜素的装置示意图。该装置有一处明显的错误。请指出错在哪里，如何改正？
(2)乙同学操作步骤如下：①选用新鲜的胡萝卜100 g，清水洗净，然后切碎。②将切碎的原料放入圆底烧瓶中，加入50 mL酒精。③将圆底烧瓶置于水浴装置中，固定在铁架台上，用酒精灯缓缓加热20 min左右，移去酒精灯，待圆底烧瓶冷却。④过滤(略)。⑤浓缩干燥(略)。⑥鉴定(略)。指出上述操作不当之处，并加以改正。
解析：用于提取胡萝卜素的有机溶剂挥发性极强，又易燃烧，应避免直接明火加热，否则易引起燃烧、爆炸等。胡萝卜块较大，不容易萃取，胡萝卜中的水分将在提取后难以分离，应提前烘干；水溶性有机溶剂会与水混溶而影响萃取效果；在加热时有机溶剂容易挥发，故圆底烧瓶上应安装回流冷凝装置。
答案：(1)圆底烧瓶直接加热是错误的，应将圆底烧瓶置于水浴装置中，然后固定在铁架台上。
(2)①新鲜胡萝卜没有粉碎和烘干，应彻底粉碎，并烘干；
②不应该用酒精作萃取剂，应改为用石油醚作萃取剂；
③圆底烧瓶上没有固定冷凝管，应改为圆底烧瓶上固定冷凝管。
[学生用书 P58～P59]
1．柑橘、柠檬芳香油的制备通常不采用水蒸气蒸馏法，是因为( )
①水中蒸馏会导致原料焦糊
②柑橘、柠檬芳香油易溶于水
③会使芳香油的有效成分水解
④所需实验装置复杂
A．①② B．③④ C．①③ D．①②④
解析：选C。水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬，这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。
2．对用萃取法来提取芳香油的解释不正确的一项是( )
A．用萃取法来提取芳香油，要求原料尽可能细小
B．用萃取法提取的芳香油要易溶于有机溶剂
C．在浸泡植物材料时，要选用低沸点的有机溶剂
D．芳香油充分溶解于有机溶剂后，再把芳香油蒸发出来，剩余有机溶剂，从而使芳香油和有机溶剂分离
解析：选D。萃取法是使植物芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发出溶剂即可获得提取物，此方法要求原料尽可能细小，而且有机溶剂的沸点要低于芳香油的沸点。
3．在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳浊液提纯过程中，先后使用NaCl、无水Na2SO4，其作用分别是( )
A．分层、吸水 B．溶解、吸水
C．吸水、分层 D．分层、萃取
解析：选A。向乳浊液中加入NaCl，增加了盐的浓度使水层密度增加，就会出现明显的分层。分离的油层还含有一定的水分，一般加入一些无水Na2SO4吸水。
4．在蒸馏过程中，要提高产品质量，应该采取的措施是( )
A．提高蒸馏温度，延长蒸馏时间
B．提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间
C．降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间
D．严控蒸馏温度，延长蒸馏时间
解析：选D。用蒸馏法分离植物有效成分时，温度会影响其性质，如果温度过高则破坏其结构，温度过低则分离不出其有效成分。如果在一定温度范围内延长蒸馏时间，就可以得到较多的植物有效成分。
5．下列不属于橘皮精油提取中应注意事项的是( )
A．橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上
B．橘皮要浸透，从而压榨时不会滑脱
C．压榨液的黏稠度要高，从而提高出油率
D．为了使橘皮油与水分离，可加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH为7～8
解析：选C。橘皮在石灰水中浸泡10小时以上，浸透后压榨时不会滑脱，压榨液的黏稠度低，过滤时就不会堵塞筛眼。NaHCO3和Na2SO4可以促进油和水的分离。
6．(2011年高考海南卷)许多植物含有天然香料，如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题：
(1)薄荷油是挥发性物质，提取薄荷油时应选用________(鲜、干)薄荷叶作原料，其原因是________________________________________________________________________
__________________________。
(2)用萃取法提取薄荷油时，采用的溶剂是________，原理是________________________________________________________________________。
(3)用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时，在油水混合物中加入氯化钠的作用是__________________。常用于分离油层和水层的器皿是________。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是________________，除去固体硫酸钠的常用方法是________。
解析：(1)薄荷油易挥发，鲜薄荷叶中薄荷油含量高，更易提取。(2)薄荷油是有机物，易溶于有机溶剂乙醚，且乙醚沸点低、易蒸发，故常用乙醚作为萃取剂。(3)氯化钠的作用是使乳化液分层；用于分离油层和水层的常用器皿是分液漏斗；无水硫酸钠可吸去油层中的水分，使油层分离；除去固体硫酸钠常用过滤法。
答案：(1)鲜 薄荷油易挥发，鲜薄荷叶中薄荷油含量高 (2)乙醚 薄荷油能溶于乙醚，且乙醚沸点低、易蒸发 (3)使乳化液分层 分液漏斗 吸去油层中的水分 过滤
(紧扣教材，思考感悟)
想一想，图中的装置应该按照怎样的顺序来安装？(教材P74)
答案：(1)固定热源——酒精灯。
(2)固定蒸馏瓶，使其离热源的距离如下图所示，并且保持蒸馏瓶轴心与铁架台的水平面垂直。
(3)安装蒸馏头，使蒸馏头的横截面与铁架台平行。
(4)连接冷凝管。保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管与水龙头相连。
(5)连接接液管(或称尾接管)。
(6)将接收瓶瓶口对准尾接管的出口。
(7)将温度计固定在蒸馏头上，使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。
1．玫瑰精油提取最适方法是( )
A．萃取法 B．水中蒸馏法
C．水上蒸馏法 D．水下蒸馏法
解析：选B。玫瑰精油能够随水蒸气一同蒸馏，故可以选择水蒸气蒸馏法，又由于它的化学性质稳定，难溶于水，因此选用水中蒸馏法。
2．使用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油，是因为玫瑰精油( )
A．化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶液，能够随着水蒸气一同蒸馏
B．化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶液，能够随着水蒸气一同蒸馏
C．化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶液，不能随着水蒸气一同蒸馏
D．化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶液，不能随着水蒸气一同蒸馏
解析：选A。水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可以随着水蒸气一起蒸馏。
3．萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发出某种物质，就可以得到纯净的植物芳香油。蒸发出的物质是( )
A．有机溶剂 B．芳香油
C．有机溶剂中杂质 D．芳香油中杂质
解析：选A。萃取法是将粉碎、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶剂中的方法，然后再把有机溶剂蒸发，从而得到芳香油。
4．下列关于用蒸馏法提取芳香油的有关叙述中正确的是(多选)( )
A．蒸馏温度越高，水和玫瑰精油挥发就越容易，故在高温条件下蒸馏效果就好一点
B．如果要提高玫瑰精油的品质，就需要延长蒸馏时间
C．在乳浊液分层时加入氯化钠，有利于水和油层的分开
D．蒸馏法适用于提取玫瑰油和薄荷油等挥发性强的芳香油
解析：选CD。如果蒸馏温度太高、时间太短，玫瑰精油的品质就越差，故A项错误；为了充分蒸馏玫瑰精油，延长蒸馏时间的同时，还要考虑温度的影响，故B项错误；向乳浊液中加入氯化钠，可以增加水层的密度，降低玫瑰精油的溶解度，有利于水和油的分层，故C项正确；蒸馏法适用于提取挥发性强的芳香油，故D项正确。
5．玫瑰精油的提取中用分液漏斗得到含水的玫瑰油，加入某种吸水物质，再过滤除去固体，得到较纯玫瑰油。加入的某种物质是( )
A．硫酸钠溶液 B．无水硫酸钠
C．氯化钠溶液 D．固体氯化钠
解析：选B。此处加无水硫酸钠的目的是吸取油层中的水分。
6．下列对植物芳香油理解正确的一项是( )
A．组成成分主要是烃类化合物及其衍生物
B．来源广泛，几乎所有植物的任何器官都可提取芳香油
C．具有较强的挥发性且极易溶于有机溶剂，不溶于水
D．植物芳香油可从野生真菌中提取
解析：选C。植物芳香油组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物；芳香油主要来源于某些植物的特殊器官，且受人们的使用情况影响，如玫瑰油；具有较强的挥发性，并且极易溶于有机溶剂，但不溶于水；植物芳香油应从植物器官中提取。
7．制取橘皮精油的过程中，需先后进行A、B两次过滤，则橘皮精油为( )
A．经过A过滤后的滤液
B．经过A、B过滤后的滤液
C．经过B过滤后的滤液
D．经过A过滤后静置后处理的上清液和B过滤后的滤液
解析：选D。橘皮压榨后先用普通布袋过滤，静置后分离出上清液M。将M在5 ～10 ℃下静置5～7 d，使杂质沉淀，分离出上清液N，剩余部分用滤纸过滤，得到滤液P。P＋N即为最终的橘皮精油。
8．提取植物芳香油是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物；然后冷却，将混合物重新分出油层和水层，以此来获得植物芳香油。在此方法中，运用哪些操作手段( )
①蒸馏 ②压榨 ③萃取 ④干馏 ⑤分液
A．①③ B．①③④
C．①⑤ D．①③⑤
解析：选C。在提取植物芳香油的过程中，利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来，形成油水混合物的过程属于蒸馏；然后冷却，重新分出油层和水层，并将油层提取出来的过程属于分液。
9．玫瑰精油提取的过程是( )
A．鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→分离油层→除水
B．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水
C．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→除水→分离油层
D．鲜玫瑰花＋水→油水混合物→水蒸气蒸馏→分离油层→除水
解析：选A。玫瑰精油提取的一般流程是将鲜玫瑰花和清水先按1∶4的质量比混合，然后利用水蒸气蒸馏法获得油水混合物，再加入NaCl，分离油层，加入无水Na2SO4，将油层中的水进一步除去，最后过滤获得玫瑰精油。
10．为提高橘皮中精油的出油率，需要( )
A．将燏皮用食盐水处理
B．将橘皮用石灰水处理
C．将橘皮用高锰酸钾处理
D．将橘皮用无水氯化钙处理
解析：选B。石灰水的作用是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。
11．阅读以下材料，完成相关问题：
从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“液体黄金”，是世界香料工业不可取代的原料，多用于制造高级香水、化妆品等。提取出的玫瑰精油不含有任何添加剂或化学原料，是纯天然的护肤品，具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、抚平肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。
玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，挥发性较强。
(1)根据材料中介绍的玫瑰精油的性质，要提取玫瑰精油可以用水中蒸馏法和__________法，但一般采用水中蒸馏的方法，其原因是该法具有______________________的优点。
(2)某同学在实验中设计了如图所示装置提取玫瑰精油，指出该装置中的两处错误，并予以改正。
①错误1：________________________________________________________________________。
改正：________________________________________________________________________。
②错误2：________________________________________________________________________。
改正：________________________________________________________________________。
(3)对用上述装置接收到的乳浊液进行如下处理：
玫瑰油与水的混合物试剂A,分层装置B,油层试剂C,无水玫瑰精油过滤,较纯净玫瑰精油。
试剂A是____________，试剂C是__________，装置B是__________，试剂C的作用是____________________________。
解析：(1)应根据原料特点来选择提取方法。根据玫瑰精油挥发性强，化学性质稳定，可以用蒸馏法，而玫瑰精油也不溶于水，易溶于有机溶剂，故对干玫瑰花还可以用有机溶剂萃取的方法。
(2)蒸馏装置中，温度计测的是水蒸气温度，应使其下端与支管口下沿相平；冷凝管进水口在下，出水口在上，与水蒸气流向相反。
(3)蒸馏得到的乳浊液，为促进其分层，可加入NaCl，而后用分液漏斗将其分开，得到的油层中还含有少量的水分，可以用无水Na2SO4吸去，然后过滤。
答案：(1)萃取 设备简单、成本低、易操作
(2)①温度计位置过低 温度计的下端与蒸馏烧瓶的支管口下沿保持水平
②冷凝管进水口、出水口接错 冷凝管进水口在下，出水口在上，与水蒸气流向相反
(3)NaCl 无水Na2SO4 分液漏斗 吸去油层中少量水分
12．请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：
(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。
(2)芳香油溶解性的特点是不溶于________，易溶于________，因此可用________作为提取剂来提取芳香油。
(3)橘子果实含有芳香油，通常可用____________作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是
________________________________________________________________________。
(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳浊液可采用的方法是________。
(5)得到的乳浊液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的________层，原因是________________________________________________________________________。
加入氯化钠的作用是________________________________________________________________________。
(6)从乳浊液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此试剂的作用是________________________________________________________________________。
解析：(1)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点而确定。
(2)芳香油不溶于水，易溶于有机溶剂，不适于用水蒸气蒸馏的原料，可采用萃取法。
(3)橘皮精油主要贮藏在橘皮部分，因此，我们可采用精油含量丰富的新鲜橘皮来提取芳香油。
(4)压榨后压榨液中含有橘皮精油和大量水分以及一些糊状残渣等杂质，可用普通布袋过滤除去固体物和残渣。
(5)(6)加入NaCl的水层密度增大，芳香油密度相对较小，位于水层上方。然后用分液漏斗将两层分开，分离出的油层还含有一些水分，可加入无水硫酸钠吸收残留水分。
答案：(1)蒸馏法 萃取法
(2)水 有机溶剂 有机溶剂
(3)橘皮 芳香油含量较高
(4)过滤
(5)上 油层的密度比水层小 增加水层密度，降低芳香油的溶解度，使油和水容易分层
(6)吸收芳香油中残留的水分
[学生用书 P61～P62]
1．关于胡萝卜素的论述，错误的是( )
A．胡萝卜素可以治疗因缺乏维生素A而引起的疾病
B．胡萝卜素可用做食品色素
C．天然胡萝卜素还具有预防癌症的功能
D．胡萝卜素可以治疗人体色素缺少症
解析：选D。人和动物不能合成维生素A，只能由食物提供，一分子β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A，能够治疗因缺乏维生素A而引起的多种疾病，如夜盲症。胡萝卜素是常用的食品色素，如饮料的添加剂。此外，还可以预防癌症，提高人体的免疫力，但是不能治疗人体色素缺乏症。
2．下列关于胡萝卜素的说法不正确的是( )
A．胡萝卜素存在于叶绿体类囊体薄膜上
B．胡萝卜素可划分为α、β、γ三类，β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分
C．胡萝卜素可以用来预防肿瘤、癌症和心脑血管疾病等
D．β-胡萝卜素只存在于蔬菜中
解析：选D。本题考查胡萝卜素的基础知识，同时考查学生的识记能力。叶绿体中的色素包括叶绿素、类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)，分布在叶绿体类囊体薄膜上。由于胡萝卜素的结构不同，可将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，β-胡萝卜素是其中最主要的组成成分，一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官内被氧化成两分子的维生素A，因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等。最近发现天然胡萝卜素还具有使癌变细胞恢复正常细胞的作用。β-胡萝卜素不但存在于蔬菜(如胡萝卜)中，也存在于某些橙色、黄色的水果中。
3．从胡萝卜中提取胡萝卜素时，首先将原料进行粉碎、干燥，其目的是( )
A．胡萝卜太大，不能放入烧杯中
B．整个胡萝卜不能溶于有机溶剂
C．脱水，使原料充分与有机溶剂接触，增大溶解度
D．减少萃取时间，提高萃取效率
解析：选C。影响萃取的因素主要有萃取剂的性质和使用量，还有原料颗粒的大小、紧密程度和含水量及萃取的温度和时间等，故先将胡萝卜粉碎，干燥脱水，使之与萃取剂充分接触，以提高溶解度。另外，一般萃取时间长些，效果会更好。
4．对胡萝卜素的提取顺序，正确的是( )
A．胡萝卜→粉碎→萃取→干燥→浓缩→过滤→胡萝卜素
B．胡萝卜→粉碎→过滤→干燥→萃取→浓缩→胡萝卜素
C．胡萝卜→粉碎→过滤→萃取→干燥→浓缩→胡萝卜素
D．胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素
解析：选D。胡萝卜粉碎，干燥后进行萃取，然后进行过滤，除去萃取液中的不溶物，最后用蒸馏装置进行浓缩，就可以获得胡萝卜素。
5．关于胡萝卜素的提取过程叙述错误的是( )
A．萃取过程中应该避免明火加热，采用水浴加热
B．为了防止加热时有机溶剂的挥发，还需要在加热的瓶口安装回流冷凝装置
C．萃取液的浓缩可以直接使用蒸馏装置
D．在浓缩前，不需要过滤，因为萃取液中没有不溶物
解析：选D。萃取剂是易燃物，不能用明火加热；在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。萃取液的浓缩可以直接使用蒸馏装置，但是浓缩前，还要进行过滤，以除去萃取液中的不溶物。
6．请根据所学知识，回答下列问题：
(1)天然胡萝卜素可医治维生素A缺乏症，是因为________________________。
(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素，A过程叫________，B过程叫________。
(3)某同学在鉴定提取的胡萝卜素时，所做的纸层析实验如图所示，请指出其中的错误：
①______________；②______________；③______________。
解析：本题主要考查胡萝卜素提取和鉴定的相关知识。由于胡萝卜素能够被氧化成维生素A，所以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、干皮症等。用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素时，因为层析液容易挥发，则在色谱容器上方应该用玻璃盖盖严；如果层析液超过滤纸基线，则点样处有机成分会溶解在层析液中；如果滤纸的两边相互接触，会因为毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，造成溶剂前沿不齐。
答案：(1)胡萝卜素可被氧化为维生素A
(2)萃取 浓缩
(3)①色谱容器未加盖密封
②层析液没过了基线
③滤纸两边接触
(紧扣教材，思考感悟)
1．乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？(教材P78)
答案：胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取过程中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。
2．在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？(教材P78)
答案：在这五种溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃取剂。
3．请你比较水蒸气蒸馏法、压榨法和有机溶剂萃取法在实验原理、方法步骤及适用范围方面的异同，并分析这三种方法的优点和局限性。(教材P79)
答案：见下表。
提取方法
实验原理
方法步骤
适用范围
水蒸气蒸馏
利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来
1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤
适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
压榨法
通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油
1.石灰水浸泡、漂洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤
适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
有机溶剂萃取
使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油
1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩
适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中
1．胡萝卜素可以分为α、β、γ三类，划分的依据是( )
A．层析后出现在滤纸条上的位置
B．根据在人和动物体内的功能和作用部位
C．根据分子式中碳碳双键的数目
D．根据分解后产生的维生素A的分子数
解析：选C。胡萝卜素的分子式中含有多个碳碳双键，如β-胡萝卜素中含有9个双键。根据双键的数目可以把胡萝卜素分为α、β、γ三类，其中β-胡萝卜素是最主要的组成成分。
2．在胡萝卜素的提取过程中，对材料的处理正确的是( )
A．要把买来的胡萝卜放置几天后，再做实验
B．在烘箱中烘干胡萝卜时，为了节省时间，要求温度越高越好
C．为了充分干燥胡萝卜，所以干燥时间越长越好
D．要把烘干好的胡萝卜用研钵研成胡萝卜干粉备用
解析：选D。新鲜的胡萝卜含有大量的水分，若放置时间太长，它就容易变质。干燥时，若温度太高，时间太长，则胡萝卜素容易分解。因此，需要适宜的温度和时间将胡萝卜烘干，然后用研钵研成干粉备用。
3．以下提取胡萝卜素的方法中，最好使用哪一种( )
A．水蒸气蒸馏
B．手动压榨机压榨
C．有机溶剂萃取
D．粉碎后加水蒸煮，然后过滤，提纯
解析：选C。胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于有机溶剂，为了减少水分的混入，最好用水不溶性有机溶剂萃取。
4．作为萃取胡萝卜素的有机溶剂，哪一项不符合实验要求( )
A．能充分溶解色素 B．与水混溶
C．对人无毒害作用 D．易与产品分离
解析：选B。选择胡萝卜素的萃取剂的基本原则是：具有较高的沸点、能充分溶解色素、不与水相混溶、对人无毒害作用、易与产品分离。
5．下列哪些措施能获得好的萃取效果( )
①原料颗粒小 ②萃取时间短 ③原料含水量少 ④萃取温度高
A．②③ B．①③
C．①④ D．②④
解析：选B。本题考查影响萃取结果的因素对萃取过程的影响。学生易只注意了萃取温度越高，越有利于萃取，而忽视了温度过高会破坏被提取物的结构而错选C。
6．胡萝卜素粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是( )
A．颜色不一样 B．大小不一样
C．形状不一样 D．层析后的色素点带不一样
解析：选D。标准样品为单一色素，层析后只有单一样带，而萃取样品不纯，含有多种色素，会有多个色素带。
7．萃取前往往要将胡萝卜烘干，粉碎，并且原料颗粒越小越好，这样做的目的是( )
A．让胡萝卜尽快溶解成胡萝卜素
B．让原料与萃取剂充分接触，提高萃取效率
C．让原料颗粒尽快溶于萃取剂中
D．节省萃取剂的使用量
解析：选B。这样做的目的是让原料形成尽量小的颗粒，以便原料颗粒能与萃取剂发生充分的接触，保证萃取的彻底性，提高萃取的效率。
8．胡萝卜素的提取和鉴定需要的溶剂分别是( )
A．有机溶剂、水 B．无机溶剂、有机溶剂
C．有机溶剂、有机溶剂 D．水、有机溶剂
解析：选C。根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，采用萃取法提取胡萝卜素，用石油醚等有机溶剂作为萃取剂。鉴定胡萝卜素时，用石油醚等有机溶剂作为层析液。
9．萃取过程应如何加热( )
A．酒精灯隔水加热 B．酒精灯直接加热
C．烘干箱加热 D．微波加热
解析：选A。有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热易引起燃烧甚至爆炸。
10．在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述不正确的是(多选)( )
A．在纸层析过程中，滤纸可放在普通烧杯中
B．层析液所用的试剂为石油醚和水的混合液
C．有时萃取样品的颜色比标准样品的颜色浅
D．如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带，说明提取胡萝卜素的实验成功
解析：选AB。等滤纸上的点样液自然挥发干后，把滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深的石油醚的密封玻璃瓶中，故A、B项错误；若提取的胡萝卜素比较少，则萃取样品的颜色比标准样品的浅，C项正确；若萃取样品与标准样品扩散结果相同，则说明提取色素较多且较纯，实验成功，D项正确。
11.
如图为提取胡萝卜素的装置示意图，请回答有关问题：
(1)一般来说，要想萃取效果好，要保证__________________________。
(2)萃取过程应该避免明火加热，采用________________加热，其原因是______________________。
(3)在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是________________________________________________________________________。
解析：本题考查胡萝卜素的提取原理及影响因素。
(1)由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，可以采用萃取法提取，影响萃取的因素有多种，如果温度适宜，原料颗粒小，且含水分少，萃取温度高，时间较长，提取的物质就能够充分溶解，萃取的效果就会好一些。
(2)萃取剂容易挥发，如果直接用明火加热，容易引起燃烧、爆炸，故宜用水浴加热。
(3)在加热瓶口安装回流冷凝装置，可以降低有机溶剂温度，防止有机溶剂挥发。
答案：(1)原料颗粒小，萃取温度高，时间长
(2)水浴 有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热，容易引起燃烧、爆炸
(3)防止加热时有机溶剂挥发
12．某同学做了“β-胡萝卜素的提取与鉴定”实验，下列操作中存在失误，请在失误的部分画线并且改正过来。
(1)提取β-胡萝卜素时，先将胡萝卜进行粉碎、干燥，为了提高干燥的速度和效果，可以直接用火烘烤。
(2)通过萃取过程，β-胡萝卜素与水等杂质分开，溶解在溶剂中，然后直接使用蒸馏装置进行浓缩。
(3)对β-胡萝卜素鉴定时，取18 cm×30 cm滤纸，在其下端距底边1 cm处，用铅笔画一条横线作为基线，在基线上取A、B、C、D四点。
(4)用最细的注射器针头，分别吸取0.1～0.4 mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、B和C、D点上点样。
(5)点样完毕后，立即将滤纸卷成圆筒状，置于装有1 cm深石油醚的密封玻璃瓶中。
(6)等各种色素完全分开后，取出滤纸，让石油醚自然挥发后，观察胡萝卜素的层析带。
解析：本题考查胡萝卜素的鉴定实验及分析能力。
(1)对胡萝卜粉碎、干燥时，不能用火烘烤，这是因为高温会破坏胡萝卜素。
(2)浓缩之前还要进行过滤，以除去萃取液中的不溶物。
(3)鉴定胡萝卜素时，在滤纸下端距底边1 cm处画基线，可能使点样溶于石油醚中。
(4)为了便于标准样品和提取样品对照，应该在A、D两点上点标准样品，在B、C两点上点提取样品。
(5)每次点样后，先将溶剂吹干，再放入玻璃瓶中。
(6)观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带，目的是看看萃取样品中是否出现对应的色素带。
答案：(1)“可以直接用火烘烤”改为“可以在40 ℃的烘箱中烘干，也可以用热风吹干”。
(2)“直接使用蒸馏装置进行浓缩”改为“浓缩之前进行过滤，除去萃取液中的不溶物，再使用蒸馏装置进行浓缩”。
(3)“1 cm”改为“2 cm”。
(4)“A、B”和“C、D”改为“A、D”和“B、C”。
(5)“立即”改为“等滤纸上的点样液自然挥发干后”。
(6)“胡萝卜素”改为“标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素”。
