(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1.关于培养基配制的叙述，正确的是( )
A．各种培养基都要加入碳源
B．各种培养基都含有水
C．各种培养基都要加入氮源
D．各种培养基的成分都不明确
解析：选B。一些自养生物的培养基不加碳源；一些自生固氮菌的培养基不需加入氮源。但是各种培养基都必需含有水。
2.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是( )
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
解析：选B。CO2是无机碳源，不能作为该微生物的能源物质。
3.微生物(除病毒外)需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是( )
A．乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B．微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子
C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利
D．生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足
解析：选D。硝化细菌是自养生物，不需要加碳源；生长因子是微量的有机物；营养物质浓度过高会导致微生物的细胞失水。
4.高温灭菌的原理是( )
A．每种微生物生长的最适温度是一定的
B．微生物对高温环境不适应
C．高温破坏了细胞内的蛋白质、核酸，影响其生命活动
D．高温降低了环境中氧的浓度
解析：选C。蛋白质和核酸是生命活性物质，蛋白质是生命活动的承担者和表现者，而核酸则是生命活动的最终决定者，它们在高温时都会变性失活，使细菌不再具有生命活性，所以高温可以达到灭菌的功效。
5.在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基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。选择培养基中含有纤维素粉，主要适合于能产生纤维素酶的纤维素分解菌生长，所以选择培养的目的主要是增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品中分离到所需要的微生物。
6.下列不属于杂菌污染可能带来的影响是( )
A．和培养的菌种竞争培养基
B．抑制培养的菌种生长
C．分解培养菌种的代谢产物
D．有利于纯化培养的菌种
解析：选D。杂菌与目的菌在培养基上形成竞争关系，杂菌可抑制培养的菌种生长、分解培养菌种的代谢产物。
7.下列对分离苏云金芽孢杆菌的培养基成分的描述不正确的是( )
成分
牛肉膏
蛋白胨
琼脂
NaCl
蒸馏水
含量
3 g
5 g
5 g
5 g
1000 mL
A.此培养基中的碳源、氮源来自蛋白胨和牛肉膏
B．琼脂不是营养物质，只能作为凝固剂
C．只需要加入纸浆，就成为分解纤维素细菌的配方
D．此培养基的成分包含了微生物需要的5种成分
解析：选C。若要分离分解纤维素的细菌，纤维素是唯一的碳源，在添加氮源时不可用有机氮，因有机氮中含碳源，这样分离到的分解纤维素的细菌会不纯。
下表是关于几种微生物能利用的碳源物质和氮源物质的描述，描述错误的微生物有几种( )
硝化细菌
固氮菌
甲烷氧化菌
乳酸菌
碳源物质
CO2
CO2
葡萄糖
葡萄糖
氮源物质
NH3
N2
尿素
N2
A.1种 B．2种
C．3种 D．4种
解析：选C。硝化细菌为化能自养型，以CO2为碳源，以NH3为氮源。固氮菌为异养固氮菌，碳源为含碳有机物，氮源为分子态氮。甲烷氧化菌对碳源要求严格，只能是甲烷或甲醇。乳酸菌不能固氮，其氮源不可能是N2。
下列选项中，不是使用选择培养基培养微生物的目的是( )
A．除去其他微生物
B．使需要的微生物大量繁殖
C．通过表现特殊性状，与其他微生物相区别
D．可以增加要培养的微生物的浓度
答案：C
平板划线操作中错误的是( )
A．每次划线前都要灼烧接种环
B．灼烧接种环后，要立即用接种环接种，防止杂菌污染接种环
C．要在酒精灯火焰旁进行
D．接种前，要将菌种试管口通过火焰
解析：选B。灼烧接种环后，将接种环伸入管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体，再进行接种。灼烧接种环后，不可立即用接种环接种，以免接种环温度过高，将菌种杀死。
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块平板上画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，下列叙述不正确的是( )
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
解析：选D。本题考查选择培养基对不同细菌的选择作用。根据图示对实验过程和结果进行分析，链霉素对霍乱菌和结核菌均有抑制作用，但对结核菌更有效，而对伤寒菌则不起作用。
在农田土壤的表层自生固氮菌较多。将用表层土制成的稀泥浆接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开，对培养基的要求是( )
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦37 ℃恒温箱中培养
⑧28 ℃～30 ℃下培养
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．②④⑤⑧ D．①④⑥⑦
解析：选C。自生固氮菌生长繁殖的适宜温度是28 ℃～30 ℃，能够将无机氮源合成有机氮，不需要加氮源。细菌对抗生素敏感，固氮菌是异养生物，需要加葡萄糖。
利用泥浆生物反应器处理污染土壤，方法是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，通过搅拌使污染物快速分解。由此推知，该反应器( )
A．存在着能量输入、传递、同化和散失的过程，系统内部能量守恒
B．可看做一个小型生态系统，能够实现物质和能量循环利用
C．加入的营养物质为微生物提供生长、繁殖所需的部分营养
D．加入的微生物主要是厌氧型微生物，可将有机物分解为酒精、CO2和乳酸
解析：选C。此反应器是一个分解系统，不具备生态系统的要素，且物质和能量都不能循环。主要通过异化作用分解污染物，散失能量；由于需要搅拌，应该属于需氧型微生物。
下列属于菌落特征的是( )
①菌落的形状 ②菌落的大小 ③菌落的多少 ④隆起程度 ⑤颜色 ⑥有无荚膜
A．①②③④ B．①②④⑤
C．②③④⑥ D．①②③④⑤⑥
答案：B
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—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，它们都是要从外界获得补充的。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，因其强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体带H＋，故菌落被染成深紫色，从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。
关于测定土壤中细菌的数量的正确叙述是( )
A．一般选用103～107倍的稀释液分别涂布
B．测定放线菌的数量，一般选用103、104和105倍稀释液
C．测定真菌的数量，一般选用103、104和105倍稀释液
D．当第一次测量某种细菌的数量，可以将101～107倍的稀释液分别涂布到平板上培养
解析：选B。由于土壤中各类微生物的数量是不同的，因此为获得不同类型的微生物，就要按不同的稀释度进行分离。测定放线菌的数量，一般选用103、104和105倍稀释液。测定细菌的数量一般选用104、105和106倍稀释液，真菌一般选用102、103和104倍稀释液。
关于选择培养的叙述正确的是( )
A．可以增加纤维素分解菌的浓度
B．可以减少纤维素分解菌的浓度
C．所用培养基是固体培养基
D．选择培养不可以省略，但可以重复操作
解析：选A。选择培养是增加纤维素分解菌的浓度，所用培养基是液体培养基，以便于下一步的稀释操作。
细菌培养基常在121 ℃压力锅中灭菌，如果只是在100 ℃的温度下将细菌培养基灭菌，以下哪一种生物仍会存活( )
A．大肠杆菌 B．一种青霉
C．枯草芽孢杆菌 D．沙门氏菌
解析：选C。多数细菌和真菌的营养细胞在60 ℃左右处理15 min后即可杀死，而枯草芽孢杆菌的芽孢一般要在121 ℃处理15 min后才能杀死。
下列关于微生物的培养和分离的叙述中，不正确的是( )
A．细菌能在液体培养基中以二分裂方式迅速扩增
B．噬菌体或大肠杆菌可在蛋白胨培养基中增殖
C．灭菌的目的是消灭与培养菌竞争的杂菌
D．稀释涂布法分散细菌得到单菌落的效果更好
解析：选B。细菌的繁殖方式是二分裂方式，噬菌体是没有细胞结构的病毒，需要生活在活细胞中才能生活，在蛋白胨培养基中不能增殖；想要得到单个菌落可以用划线法，如果稀释后再划线效果更好；灭菌目的是防止杂菌和培养菌发生竞争。
下列有关细菌培养的叙述，正确的是( )
A．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌
B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长
C．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D．在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动
解析：选D。在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一个细菌增殖而成的，其中只含有一种细菌，A项错误；青霉素能够破坏细菌的细胞壁而抑制细菌的生长繁殖，但对真菌的结构无明显影响，B项错误；破伤风杆菌属于厌氧菌，在通入氧气的条件下其生命活动会受到抑制，C项错误；通常利用半固体培养基培养细菌以观察其运动，D项正确。
二、非选择题(本题包括6小题，共60分)
(10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、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有蛋白胨、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)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于________中培养，培养的温度设定在37 ℃。要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。
(3)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________。
(4)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐________细菌，这种培养基被称为________________________________________________________________________。
解析：培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。由于微生物具有不同的营养类型，对营养物质的要求也各不相同，加之实验和研究的目的不同，所以培养基的种类很多，使用的原料也各有差异，但从营养角度分析，培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐以及水分等。另外，培养基还应具有适宜的pH、一定的缓冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压等。通过观察培养基上菌落的多少，可确定湖水细菌污染程度。高浓度的NaCl培养基可筛选出耐盐的细菌。
答案：(1)氮源(碳源不作要求) 碳源 无机盐 水 (2)恒温培养箱 无菌水 (3)多 高 (4)盐(或NaCl) 选择性培养基
(6分)科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。
(1)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供________和________。
(2)分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的________，确定该蛋白的抗菌效果。
(3)细菌培养常用的接种方法有________和________。实验结束后，对使用过的培养基应进行________处理。
解析：本题考查有关微生物培养基的成分、种类与作用，涉及牛肉膏蛋白胨培养基中的牛肉膏与蛋白胨分别为微生物提供碳源、氮源和维生素。有关微生物的接种和培养方法，常采用平板划线法和稀释涂布平板法对细菌进行接种。为防止细菌的污染，实验结束后要对用过的培养基作灭菌处理。
答案：(1)碳源 氮源
(2)数量
(3)平板划线法 稀释涂布平板法(稀释混合平板法) 灭菌
(10分)生产实践中应用的菌种主要来自土壤，从土壤中分离微生物的实验流程如下：土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。请回答下列有关问题：
(1)将土壤浸出液接种到特定培养基上，可以将酵母菌从混杂的微生物群体中分离出来，获得纯种酵母菌，这一过程叫做________。在培养酵母菌的过程中，对培养基、接种环常采用的灭菌方法分别是____________________________________________________________。
(2)在使用酵母菌发酵生产酒精的过程中，影响酵母菌酒精发酵的主要因素有______________，常使用________的方法从发酵液中提取纯酒精。
(3)从土壤中分离纤维素分解菌，最好选择在________________环境中采集土样，所选择的培养基应以________作为唯一碳源。
解析：(1)在微生物培养过程中，培养基常用高压蒸汽灭菌，接种环常用灼烧灭菌。(2)温度、pH影响酶的活性，氧气浓度影响发酵产物。因酒精沸点较低，故可用蒸馏法对酒精进行提纯。(3)纤维素分解菌生活在富含纤维素的环境中，分离所用的培养基应以纤维素作为唯一碳源，以抑制以其他有机碳为碳源的菌类生长。
答案：(1)纯培养 高压蒸汽灭菌、灼烧
(2)温度、pH、氧气浓度等 蒸馏
(3)富含纤维素的 纤维素
(12分)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，具有广阔的应用前景。但现在野生菌株对淀粉的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株。
(1)实验步骤：
①配制________(固体、半固体、液体)培养基，该培养基的碳源应为________________________________________________________________________。
②将________________________接入已灭菌的培养基平板上。
③立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④菌落形成后，加入碘液，观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现________________现象的菌落即为初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。
(2)若已得到两株变异菌株Ⅰ和Ⅱ，其淀粉转化率较高。经测定菌株Ⅰ淀粉酶的催化活性高，菌株Ⅱ淀粉酶的蛋白含量高。经进一步研究发现，突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区，可推测出菌株Ⅰ的突变发生在________区，菌株Ⅱ的突变发生在________区。
解析：(1)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆，首先一步应是配制固体培养基，其碳源是玉米淀粉；其次要将野生菌株接种到培养基上；用紫外线照射的目的是对野生菌株进行诱变处理；加碘液是为了检验淀粉有没有被分解，如果颜色变浅，说明淀粉被分解了，这种菌落即为初选菌落。
(2)依题意可知，菌株Ⅰ淀粉酶的催化活性高，说明该酶的结构发生改变，则突变发生在编码区；菌株Ⅱ淀粉酶的蛋白含量高，酶的活性改变，说明该基因的转录或翻译效率提高，则突变发生在非编码区。
答案：(1)①固体 玉米淀粉
②野生菌株
③对野生菌株进行诱变
④颜色变浅
(2)编码 非编码
(12分)有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，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。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。
(1)培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供________，这种培养基属于________培养基。
(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入____________。
(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。若获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是________，操作时采用__________________灭菌的方法；还可用________方法操作。
(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是________________。
解析：(1)应用选择培养基，筛选到能产生纤维素酶的微生物，所以在培养基中要加纤维素作为唯一碳源。(2)刚果红能与培养基中的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，通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。稀释涂布平板法则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。接种环和涂布器都是通过灼烧的方法进行灭菌。(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是防止实验菌进入外界环境，造成污染。
答案：(1)纤维素 碳源 选择 (2)刚果红 (3)接种环 灼烧 稀释涂布平板 (4)防止造成环境污染
(10分)白僵菌高孢粉是国家林业局推广的高效生物杀虫剂之一，应用于多种林木和农作物害虫的防治。白僵菌分生孢子附着在寄主表皮、气孔或消化道上，遇适宜条件开始萌发，生出芽管。同时产生脂肪酶、蛋白酶、几丁质酶等溶解昆虫的表皮，通过芽管入侵虫体，在虫体内生长繁殖，消耗寄主体内养分，产生各种毒素，形成大量菌丝和孢子，布满虫体全身。请回答下面的问题：
(1)从自然菌样中筛选较理想生产用菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→________→性能测定。白僵菌的菌样应从________处采集。
(2)分离白僵菌菌种的培养基属于________________培养基。在配制白僵菌培养基时常加入蔗糖、硫酸铵、硝酸钾等成分，蔗糖属于________________营养物质。
(3)白僵菌纯培养常用的接种方法是________________和________________。
(4)分离与培养过程中，培养基和接种工具都要进行________处理，利用高温可以使微生物的________________等物质发生变性。
解析：选择培养基用于选择分离菌种。蔗糖属于微生物的碳源。微生物分离培养过程中，培养基、接种工具都要进行灭菌处理，其原理是高温使蛋白质、核酸变性而使细胞失去活性。
答案：(1)纯种分离 感病昆虫
(2)选择 碳源
(3)平板划线法 稀释涂布平板法(或稀释混合平板法)
(4)灭菌 蛋白质和核酸
1. 2012年3月26日，据食品产业网报道，近些年出现的一种膨化食品，合格率仅为76.2%，这两年不断有名牌企业出现食品质量问题，其主要原因大部分为铝含量超标，以及微生物超标。下列关于微生物的叙述中，正确的是( )
A．所有的微生物都是形体微小、结构简单、对人类有害的
B．微生物包含了除动物界、植物界的其他生物
C．微生物的结构简单到没有细胞核
D．微生物的结构简单到没有细胞结构
答案：B
2.(2012·无锡一中高二检测)关于灭菌和消毒的理解不正确的是( )
A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物包括芽孢和孢子
B．消毒和灭菌实质上是相同的
C．接种环用灼烧法灭菌
D．常用灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药物法
解析：选B。灭菌是指杀灭环境中的一切微生物包括芽孢和孢子，使所有微生物永远丧失其生长繁殖的能力；消毒是用较温和的物理或化学方法杀死物体上的绝大多数微生物(包括病原体和有害微生物的营养细胞)，实际上是部分灭菌。
3.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、操作者的衣物和手进行灭菌
B．将用于微生物的培养器皿、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灭菌的材料用具与周围物品的接触
解析：选A。对实验操作空间、操作者的衣物和手可以进行消毒，不能灭菌。
4.如何判断制作的培养基是否灭菌彻底( )
A．看培养基是否透明
B．有没有消灭细菌菌体
C．未接种的培养基在恒温箱中保温1～2天后有无菌落生长
D．是否消灭了微生物的芽孢、孢子
解析：选C。配制好的培养基，是否灭菌彻底通常在使用前，在恒温箱中保温1～2天后检验有无菌落生长，若无则说明灭菌彻底。
5.制备培养基的方法：将蛋白胨、NaCl和牛肉膏放入烧杯内，加100 mL蒸馏水，用玻璃棒搅匀后，在酒精灯上加热。当蛋白胨、牛肉膏融化后，加入琼脂，用微火继续加热至琼脂溶化，补充水至100 mL。用0.1 mol/L的NaOH或0.1 mol/L的HCl将pH调至7.0～7.2，分别对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌。当培养基的温度下降到50 ℃左右时，将其分装在5套培养皿中，当培养基冷却至室温后，按下表分别进行处理。
第1套
开盖，在空气中暴露10 s
第2套
用手指接触培养基约10 s
第3套
用硬币接触培养基约10 s
第4套
用滤纸擦一下课桌，再接触培养基约10 s
第5套
对照(不打开盖)
将处理完毕的培养基置于37 ℃的温度下培养1～2天，观察每个培养皿中细菌的生长情况。实验中，有三处特别强调温度控制，请简要说明其控制温度的科学道理。
(1)高压蒸汽灭菌后培养基的温度下降到50 ℃：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当培养基冷却至室温，按表分别进行处理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将处理完毕的培养基置于37 ℃的温度下培养：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：在微生物的培养中要特别注意温度的控制，微生物在适宜的温度下才能快速生长繁殖，而温度过高则会杀死微生物。
答案：(1)防止培养基的温度过高使培养皿因受热不均而破裂
(2)防止培养基温度过高杀死接种在其上的细菌(或微生物)
(3)让细菌在适宜的温度下快速生长繁殖
1.对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线消毒
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；培养皿能耐高温，需用干热灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，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，对牛奶可采用巴氏消毒法。
2.固氮菌可以从豆科植物的根瘤中分离出来，有关说法错误的是( )
A．选用大且红润的豆科植物根瘤
B．分离培养固氮菌的关键是杀死表面杂菌
C．因材料过大，不能采用平板培养基分离技术
D．可以利用选择培养基进行纯化
解析：选C。题目中的固氮菌应是根瘤菌。可以在缺氮的培养基上选择培养，也可以利用琼脂平板划线法进行分离。当然，杀死根瘤表面杂菌，将内部根瘤菌制成菌落是实验的关键。
3.产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是( )
A．一个细菌、液体培养基
B．许多细菌、液体培养基
C．一个细菌、固体培养基
D．许多细菌、固体培养基
答案：C
4.(2012·成都七中高二检测)有关平板划线操作正确的是( )
A．使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌
B．打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞
C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可
D．最后将平板倒置，放入培养箱中培养
解析：选D。使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中对接种环也要灭菌；含菌种的试管在打开后和塞棉塞前都要通过酒精灯火焰灭菌；每次划线后都要盖上培养皿盖。
5.划线的方法包括连续划线法和交叉划线法，两者比较准确的是( )
A．两者都是连续划线不间断
B．两者都可以划破平板，但不能划出平板
C．两者都可以达到分散微生物，分离得到典型菌落的目的
D．两者也可以在液体培养基上操作
解析：选C。连续划线法不间断操作，交叉划线法一般进行三次交叉，每一次交叉前都需转动培养皿，接种环要灭菌冷却；划线时要均匀用力，不能划破平板；两种方法都只能在固体平板上操作。
6.下列关于大肠杆菌的分离和纯培养的叙述错误的是( )
A．接种环需要灭菌操作
B．接种前用酒精擦拭双手
C．接种环灼烧后立即伸入试管内沾取菌液
D．接种时，应在酒精灯火焰旁进行
解析：选C。接种环灼烧后应在酒精灯火焰附近冷却，以免温度过高杀死菌种。
7.下列叙述错误的是( )
A．培养乳酸菌时需要在培养基中添加维生素
B．培养霉菌时需将培养基的pH调至碱性
C．培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性
D．培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件
解析：选B。霉菌适宜的pH为5.0～6.0；细菌适宜的pH为6.5～7.5；放线菌适宜的pH为7.5～8.5。
将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 ℃恒温箱的目的是( )
A．对比观察培养基有没有被微生物利用
B．对比分析培养基上是否生有杂菌
C．没必要放入未接种的培养基
D．为了下次接种时再使用
解析：选B。通过设计对照实验，目的是为了检测培养基制备是否成功，即是否被杂菌污染。
某生物兴趣小组利用培养基培养大肠杆菌，在不同的培养基上出现了以下三种结果：①培养基上只有单纯大肠杆菌菌落；②培养基上有大肠杆菌菌落，还有细菌、真菌存在；③培养基上没有任何菌落生长。
(1)根据上述结果，请你帮助该兴趣小组的同学分析这三种结果的最可能原因。
结果①________________________________________________________________________；
结果②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
结果③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)培养基上的单纯大肠杆菌菌落属于生命系统的________结构层次；既有大肠杆菌菌落生长又有细菌和真菌等其他生物存在，属于生命系统的________结构层次。
(3)请你用显微镜观察大肠杆菌的结构，与洋葱表皮细胞结构相比，最主要的区别是__________________________，说明细胞具有____________性；它们的相同点是都具有________、________、________，说明细胞具有________性。
解析：本题考查了培养大肠杆菌过程中所出现的各种实验结果的成因，也就是正规操作，菌种不纯或过程中有杂菌混入、未接种等引起的不同结果，同时复习了生物界的种群和群落的概念和原核细胞与真核细胞在结构上的区别。
答案：(1)说明实验操作正确 可能是在接种过程中受到污染所致，或者所提供的菌种不纯净，混有细菌、真菌等
可能是用接种环挑取大肠杆菌菌种时没有取到，未接种上大肠杆菌
(2)种群 群落
(3)大肠杆菌没有由核膜包被的细胞核 多样 细胞膜 细胞质 核酸分布的场所 统一
某兴趣小组进行研究性学习，探究“影响细菌生长繁殖的因素”。在培养细菌的过程中，发现了某种细菌(记作R)的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把R细菌接种到专门的培养基上进行培养，一段时间后，他们除去R细菌，用该培养基再培养其他细菌，结果其他细菌仍然不能在这个培养基上生长和繁殖。
(1)从生态学的角度分析，R细菌与周围细菌之间的关系是________。
(2)于是，某同学假设了“造成R细菌的周围其他细菌不能生长和繁殖”的可能原因，你认为最可能的原因是( )
A．R细菌占据了其他细菌的生存空间
B．R细菌吞噬了其他细菌
C．R细菌产生了不利于其他细菌生存的物质
D．R细菌更容易吸收培养基中的物质
(3)参照上述题目中给出的有关材料，请你设计一个实验对第(2)题所做的选择进行验证，简述你的实验步骤及结论。
①方法步骤：
第一步：_______________________________________________________________________。
第二步：_______________________________________________________________________。
第三步：_______________________________________________________________________。
第四步：_______________________________________________________________________。
②结果：_______________________________________________________________________。
③结论：______________________________________________________________________。
解析：(1)由题意可知R细菌与周围细菌是竞争关系，R细菌产生的某种物质可能抑制其他细菌的生存。
(2)验证R细菌产生某种物质抑制了其他细菌的生长，可通过设计对照实验进行。实验变量是R细菌的存在与否。
(3)对照组和实验组中要求除了实验变量外，其他条件完全一致，通过观察其他某种细菌的生长状况得出结论。
答案：(1)竞争 (2)C
(3)①第一步：取两个培养皿，按相同营养成分配制甲、乙两个培养基
第二步：甲培养基上接种R细菌，培养一段时间后除去R细菌，乙培养基上不接种R细菌作对照
第三步：两个培养基分别接种相同的其他细菌
第四步：在相同的条件下，让甲、乙两个培养基上的细菌生长、繁殖，观察细菌生长状况
②甲培养基上细菌的生长受到抑制，不能繁殖。乙培养基上细菌能正常生长繁殖
③R细菌产生了不利于其他细菌生长和繁殖的物质
1．自然界中的微生物主要包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌以及立克次氏体、支原体、病毒等类群。
2．在进行微生物的分离和纯培养时，根据微生物生长繁殖和代谢的需要，将各种营养物质混合在一起，配制成适合微生物生存的营养基质——培养基。
3．在平板培养基上接种的方法有平板划线法、稀释涂布平板法、稀释混合平板法。
4．灭菌是指用强烈的理化因素杀死环境或物体内外所有的微生物，常用的是高温灭菌法。
5．消毒一般是用相对温和的理化方法杀死环境或物体上的病原微生物和有害微生物的营养细胞，常用的是射线消毒法和化学药剂消毒法。
1.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(全营养)培养基
C．接种了的牛肉膏蛋白胨(全营养)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，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。
2.甲、乙、丙是三种微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
粉状硫10 g
K2HPO4 4 g
FeSO4 0.5 g
蔗糖 10 g
(NH4)2SO4 0.4 g
H2O 100 mL
MgSO4 9.25 g
CaCl2 0.5 g
Ⅰ
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
Ⅱ
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
Ⅲ
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
A.甲、乙、丙都是异养微生物
B．甲、乙都是自养微生物，丙是异养微生物
C．甲是固氮微生物，乙是自养微生物，丙是异养微生物
D．甲是异养微生物，乙是固氮微生物，丙是自养微生物
解析：选C。Ⅰ培养基的特点是缺氮，能在这样的培养基上存活的只能是固氮微生物；Ⅱ培养基的特点是没有有机碳源，是培养自养微生物的培养基；Ⅲ培养基是适宜异养微生物生长的培养基。
3.(2012·长安一中高二检测)下列制备赫奇逊培养基的叙述中，错误的是( )
A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B．在配制培养基过程中要加入琼脂作为凝固剂
C．将培养基冷却至50 ℃左右时进行倒平板
D．平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置
解析：选A。制备赫奇逊培养基的步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，不能颠倒。琼脂是配制固体培养基的最佳凝固剂。将培养基冷却至50 ℃，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时倒平板，平板冷却后还需倒置。
4.以下分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是( )
A．经选择培养后，将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B．富集培养这一步可省略，但所培养的纤维素分解菌少
C．经稀释培养后，用选择培养基分离
D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
解析：选A。经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用选择培养基分离；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。
5.如下表所示为某微生物培养基的配方，请回答：
成分
含量
NaNO3
3 g
K2HPO4
1 g
KCl
0.5 g
MgSO4·7H2O
0.5 g
FeSO4
0.01 g
(CH2O)
30 g
H2O
1000 mL
青霉素
0.1万单位
(1)依物理性质划分，该培养基属于__________培养基。依用途划分，则属于__________培养基。
(2)该培养基中的碳源是__________。不论何种培养基，在各成分都溶化后分装前，要进行的是________________________________________________________________________。
(3)该培养基各成分含量确定的原则是__________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析此培养基成分，发现其特点是含有抗生素(青霉素)，且不含有凝固剂，所以属于液体培养基、选择性培养基；(2)培养基配制的一般步骤是计算、称量、溶化、调节pH、分装、灭菌、搁置斜面；(3)培养基成分确定的原则是所培养微生物对各营养成分的需求。
答案：(1)液体 选择 (2)(CH2O) 调整溶液的pH (3)所培养微生物对各营养成分的需要量
1.(2012·常州一中高二检测)下列叙述正确的是( )
A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B．培养基只有两类：液体培养基和固体培养基
C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌
解析：选A。培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基的种类根据划分依据的不同而不同，如根据化学成分可分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基等。固体培养基是液体培养基添加凝固剂形成的，其他成分均相同。单个的微生物形体微小，肉眼无法看到，必须借助仪器才能看到，在固体培养基上用肉眼观察到的是一个菌落。
2.要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用( )
A．固体培养基
B．液体培养基
C．加青霉素的培养基
D．加入高浓度食盐的培养基
解析：选A。固体培养基主要用于微生物分离、鉴定等。液体培养基用于工业生产。加入青霉素的选择培养基能抑制细菌、放线菌的生长，从而分离酵母菌和霉菌。加入高浓度食盐的培养基可抑制多种细菌的生长，可分离金黄色葡萄球菌。本题没说明分离哪种细菌，故应用固体培养基。
3.若大肠杆菌和圆褐固氮菌混合在一起，采用下列哪组培养基可将它们分离( )
A．加食盐的培养基和蛋白胨培养基
B．伊红—美蓝培养基和无氮培养基
C．斜面培养基和液体培养基
D．加青霉素的培养基和液体培养基
解析：选B。圆褐固氮菌是一种自生固氮菌，可生活在无氮培养基中，伊红—美蓝培养基可用于大肠杆菌的鉴别。
4.(2012·苏州中学高二检测)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8～10 s再用
D．涂布时可转动培养皿，使涂布均匀
解析：选A。涂布平板所用涂布器是玻璃器皿，不能在酒精灯火焰上灼烧，否则会变形，正确方法是沾取少量酒精，引燃。
5.从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计，正确的是( )
A．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→挑选菌落
B．土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落
C．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落
D．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→选择培养→挑选菌落
解析：选B。本题考查纤维素分解菌的分离过程的有关知识。正确的流程是“土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑取菌落”，其中选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，因此需要在稀释涂布平板之前进行，最后根据菌落的特征挑选纤维素分解菌。
6.需要在火焰旁操作的有( )
①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培养
A．①②③④⑤ ．②③④⑤
C．③④⑤ ．②③④
答案：D
7.生产实践中配制微生物发酵所需要的培养基时，一般遵循“经济节约”的原则。如“以野(野生植物)代家(栽培植物)”、“以纤(秸秆)代糖(淀粉)”、“以氮(非蛋白氮)代朊(蛋白氮)”、“以烃代粮”等。下列表述不正确的是( )
A．“以野代家”培养微生物时，需要加入更多的生长因子
B．“以纤代糖”能为某些微生物的生长提供碳源和能源
C．“以氮代朊”是因为铵盐、硝酸盐等是微生物常用的氮源
D．“以烃代粮”培养的微生物可以用于净化被石油污染的海域
答案：A
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。
下表是某微生物培养基成分，请据此回答：
编号
成分
含量
①
粉状硫
10 g
②
(NH4)2SO4
0.4 g
③
K2HPO4
4.0 g
④
MgSO4
9.25 g
⑤
FeSO4
0.5 g
⑥
CaCl2
0.5 g
⑦
H2O
100 mL
(1)上表培养基可培养的微生物类型是________________。
(2)若不慎将过量NaCl加入培养基中。如不想浪费此培养基，可再加入________，用于培养________________________________________________________________________。
(3)若除去成分②，加入(CH2O)，该培养基可用于培养________。
(4)表中营养成分共有________类。
(5)不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是________。
(6)上表中各成分重量确定的原则是________________。
(7)若上表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是____________________。
解析：对于一个培养基，它能培养何种微生物，要看它的化学成分。当然这只适用于合成培养基，如果是一个天然培养基就不能从培养基的成分上区分它是培养何种微生物的。分析化学成分要从营养物质的类型出发。题表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和特殊营养物质。对特殊营养物质，有的微生物是不需要的，但没有微生物是不需要碳源的。该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可培养的微生物是自养型微生物。该培养基中加入了过量食盐。就可以成为金黄色葡萄球菌鉴别培养基，但金黄色葡萄球菌是异养型微生物，这个培养基还需要加入有机碳源，该培养基若加入(CH2O)，培养基中就有了碳源，但除去成分②，却使培养基中没有了氮源，这时就只能用于培养固氮微生物了。对于菌种鉴定，往往用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，需要加入常见的凝固剂——琼脂。
答案：(1)自养型微生物
(2)含碳有机物 金黄色葡萄球菌
(3)固氮微生物
(4)3
(5)调整pH
(6)依微生物的生长需要确定
(7)琼脂(或凝固剂)
(2011·高考新课标全国卷)有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：
(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于 ________培养基。
(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即________________和__________________。
(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力________。
(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、________和________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
解析：(1)从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株，使用的培养基应是以原油为唯一碳源的选择培养基，通过控制碳源这种营养成分，来促进能高效降解原油的菌株的生长，抑制其他微生物的生长。
(2)菌种纯化培养时，常采用平板划线法和稀释涂布平板法接种。
(3)当固体培养基上长出单菌落后，可通过比较菌落周围分解圈的大小，来判断菌株降解原油能力的大小。一般来说，分解圈越大说明该菌株的降解能力越强，反之则越弱。
(4)实验室培养微生物的过程中，常用灼烧灭菌法对接种环、接种针、试管口、瓶口等进行灭菌；用高压蒸汽灭菌法对培养基、试管等进行灭菌；用干热灭菌法对玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等进行灭菌。实验操作应在酒精灯火焰旁进行，因为酒精灯火焰旁可形成一个无菌环境，可防止微生物的污染。
答案：(1)原油 选择
(2)平板划线法 稀释涂布平板法
(3)强
(4)干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰
1.能让特定的微生物生长，抑制其他微生物生长，从而将所需要的微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基，称为选择培养基。
2．微生物的营养物质包括碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等。
3．配制培养基的步骤
原料称量、溶解→调节pH→分装、包扎→灭菌。
4．分离微生物的步骤
配制培养基→倒平板→接种→培养。
5．选择培养基分离法是分离微生物的另一种方法。
1.取少量酵母菌液放入血球计数板直接计数，测得的数目是( )
A．活细胞数 B．死细胞数
C．菌落数 D．细胞总数
解析：选D。直接计数法不能区分死细胞与活细胞，所以在显微镜下观察到的数目应为细胞总数。
2.下列有关显微镜直接计数法的叙述错误的是( )
A．可在短时间内推算出微生物的数目
B．待测样品不需要进行稀释
C．适合于计数体积比较大的细菌
D．需要进行多次计数并求平均值
解析：选B。在用显微镜直接计数时，需要将待测样品进行一定浓度的稀释制成悬液，然后取一定量的悬液于显微镜下观察多个小室并分别计数，求出平均值，并推算出单位体积内的微生物总数。
3.(2012·济南一中高二检测)关于土壤取样的叙述，错误的是( )
A．土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤
B．先铲去表层土3 cm左右，再取样
C．取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌
D．应在火焰旁称取土壤
答案：C
4.土壤中分解尿素的微生物所需氮源为( )
A．硝酸 B．氨
C．尿素 D．蛋白胨
解析：选C。只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素为氮源，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源不能生长发育繁殖而受到抑制，所以，能够选择出分解尿素的微生物。
5.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)用这种方法测定大肠杆菌数量，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。
(3)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用菌落数计数测得的数量多。
答案：(1)D (2)1.17×108
(3)多 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落
(4)不能。因为杂菌可能来自培养基或来自培养过程
1.下列不属于菌种计数方法的是( )
A．平板划线法 B．稀释涂布平板法
C．显微镜检法 D．滤膜法
解析：选A。平板划线法可以用于菌种的纯化和分离，不能用于菌种的计数。
2.有关稀释涂布平板法，叙述错误的是( )
A．首先将菌液进行一系列的梯度稀释
B．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
C．再放在适宜条件下培养
D．结果都可在培养基表面形成单个的菌落
解析：选D。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，在适宜条件下培养。只有在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物才被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
3.请选出进行土壤中细菌计数的正确的操作步骤( )
①土壤取样 ②称取1 g土壤放入盛有99 mL无菌水的锥形瓶中 ③吸取0.5 mL进行平板涂布 ④依次稀释至102、103、104、105、106倍稀释度
A．①→②→③→④ B．①→③→②→④
C．①→②→④→③ D．①→④→②→③
解析：选C。在分离土壤中某细菌时，应先选取土样(1 g)，然后加无菌水获得土壤浸出液，并进行不同倍数稀释，最后将稀释液涂布到培养基表面进行培养，并分离和计数。
4.某同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上的菌落数的平均值为234，那么每克土壤样品中菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)( )
A．2.34×108 B．2.34×109
C．234 D．23.4
解析：选B。每克土壤样品菌数＝(某稀释倍数的菌落平均数/细菌培养时所用的稀释液体积)×稀释倍数。
5.某同学在101、102、103倍稀释的平均菌落数为2760、295和46，则菌落总数(个/mL)为( )
A．2.76×104 B．2.95×104
C．4.6×104 D．3.775×104
解析：选D。菌落计数法，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，则以该平均菌落乘以稀释倍数即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，应取二者平均数(46×103＋295×102)÷2＝3.775×104。若所有稀释倍数的菌落数均不在30～300之间，则应以最接近300或30的平均菌落数乘以稀释倍数。
6.分离与计数土壤中分解尿素的细菌实验时，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。
7.斜面培养基正确的画线示意图( )
解析：选A。正确的接种方法是将带菌的接种环伸入待接种的试管中，在培养基面上由底部向上轻划“S”型曲线，将菌种接种到培养基上。
(2012·烟台二中高二检测)下列叙述错误的是( )
A．因为土壤中各类微生物的数量不同，所以，为获得不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离
B．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，选用的稀释范围不同
C．只有得到了3个或3个以上菌落数目在30～300之间的平板，才说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数
D．牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落
解析：选C。如果涂布三个平板能够得到2个菌落数目在30～300之间的平板，就说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。计数的方法是舍弃相差很大的一个，然后取平均值。
土壤有“微生物的天然培养基”之称，下图表示：对土壤中某种微生物进行分离和计数，而进行的对样品的稀释和稀释液的取样培养流程示意图。请据图回答有关问题：
(1)图示统计样品活菌数目的方法叫做________法，主要包括________操作和________操作。
(2)当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的________，一般选择菌落数在______________之间的平板进行计数。
(3)图中各试管间的“箭头”表示的操作过程是________________________________
________________________________________________________________________。
这一操作过程中每一步都要在火焰旁边进行。
(4)图中选择了104、105、106倍的稀释液进行平板培养，最可能是测定土壤中__________________的数量，这个平板需要在________温度下培养________天。
(5)如果要想分离分解尿素的细菌，平板中培养基成分的特点应该是______________；如果怀疑培养基被污染导致统计结果有误，则需要做对照实验，方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：活菌计数最常用的是稀释涂布平板法，测定饮水中大肠杆菌的数量时还可以采用滤膜法。前者最关键的步骤是梯度稀释和涂布平板。本题考查的内容涉及梯度稀释的方法、要点以及涂布平板培养基的配制、选择稀释度的范围、鉴定培养基是否被污染的方法等都是围绕这两个方面进行的。
答案：(1)稀释涂布平板 梯度稀释 涂布平板 (2)一个活菌 30～300 (3)用移液管吸取1 mL上一试管的菌液注入下一试管中，并用手指轻压移液管橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混合 (4)细菌 30～37 ℃ 1～2
(5)以尿素作为唯一氮源 将一个培养基在不加土壤液的情况下与加入土壤液的培养基同时培养
请回答下列与大肠杆菌有关的问题：
(1)从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________；它的同化作用类型是________。
(2)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
成分
含量
蛋白胨
10.0 g
乳糖
5.0 g
蔗糖
5.0 g
K2HPO4
2.0 g
显色剂
0.2 g
琼脂
12.0 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL。根据用途划分该培养基属于________培养基(选择、鉴别)。该培养基中的碳源是________。
(3)培养大肠杆菌时，常用的接种方法是平板划线法和________________。为防止杂菌污染需要对培养基和培养皿进行________________。
(4)现有一升水样，用无菌吸管吸取1 mL水样至盛有9 mL无菌水的试管中，依次稀释103稀释度。各取0.1 mL已稀释103倍的水样分别接种到三个培养基上培养，记录的菌落数分别为55、56、57，则每升原水样中大肠杆菌数为________________。
解析：(1)大肠杆菌不能制造有机物，必须利用现成的有机物来合成组成自身的物质，属于异养型生物，在生态系统中主要分解有机物，属于分解者。(2)根据表中培养基的组成可看出，该培养基中的碳源是乳糖、蔗糖(蛋白胨)，由于在培养基中添加了显色剂，可判断此培养基为鉴别培养基。(3)培养大肠杆菌等微生物时，常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。为防止杂菌污染需要对培养基和培养皿进行灭菌。(4)根据公式计算：每升原水样中大肠杆菌数＝(55＋56＋57)÷3÷0.1×103×103＝5.6×108。
答案：(1)分解者 异养型
(2)鉴别 乳糖、蔗糖(蛋白胨)
(3)稀释涂布平板法 灭菌 (4)5.6×108
1．测量微生物数量的方法分为两类，直接计数法和间接计数法。
2．直接计数法中常用的是显微镜直接计数法。
3．间接计数法最常用的是稀释平板计数法，通过统计培养基中出现的菌落数，即可推算出检测样品中的活菌数。
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1.下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选A。从图中可以看出图形①参与酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质不变，故图形①应为酶。
2.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。
3.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。
4.关于淀粉酶的制备和活力测定的实验，说法错误的是( )
A．提取淀粉酶最好用萌发的水稻种子，因为此时淀粉酶含量高
B．催化淀粉水解的反应要在pH＝5.6的缓冲液中进行，使反应体系的酸碱度稳定
C．淀粉与酶反应后，在测定吸光值前加NaOH的目的是中和反应体系中的酸性物质
D．在样品溶液中加入3，5-二硝基水杨酸试剂后，要在沸水浴中煮沸5 min后再比色
解析：选C。淀粉与酶反应后，在测定吸光值前加NaOH溶液，目的是钝化酶的活性，使反应终止。
5.小明吃早餐时不小心把粥洒在了衣服上，妈妈用加酶洗衣粉将他的衣服洗干净了。这主要是加酶洗衣粉中的哪种酶的作用( )
A．蛋白酶 B．淀粉酶
C．脂肪酶 D．纤维素酶
解析：选B。酶是一种生物催化剂，具有专一性，加酶洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶，其中蛋白酶可以催化水解肉、蛋、奶渍和血渍，淀粉酶可以催化水解酱、粥等污渍，脂肪酶可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢，纤维素酶可使织物增艳、变新，去除颗粒性污垢。
6.下列说法不正确的是( )
A．酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的
B．酶的数量越多，果汁产量越多
C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量
D．苹果泥的量也能够影响果汁的产量
解析：选B。果汁的产量最终取决于果实的总量。在一定条件下，相同果实匀浆产生的果汁量是一定的。
7.为了保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意的问题是( )
A．使用沸水冲泡洗衣粉
B．用含氯较高的自来水
C．与其他洗涤剂混合使用
D．用温水先溶解洗衣粉
解析：选D。因为温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性，所以加酶洗衣粉中的酶不是简单的直接添加到洗衣粉中，而是通过特殊的化学物质将酶层层包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开。要想使洗衣粉中的酶发挥催化作用，应该先用温水溶解洗衣粉，使隔离层遇水溶解后，包裹在其中的酶就能迅速发挥催化作用了。
8.生物体内的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是( )
A．生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中的酶不受温度影响
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。洗衣粉中的酶的活性受温度影响，因此用加酶洗衣粉洗涤衣物时，水温要适宜；洗衣粉中的酶用特殊的化学物质层层包裹，使之与洗衣粉中的其他成分隔离，因而能长时间保持活性；不论是生物体内的酶还是洗衣粉中的酶，都属于有机物，是生物催化剂。
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。
下列关于影响酶反应速率(V)因素的研究中，条件控制和预期结果关系都合理的是( )
A．有足够的底物，温度、pH等条件适宜而且恒定，V与酶浓度成正比
B．酶浓度恒定，温度、pH等条件适宜而且恒定，V与底物浓度成反比
C．酶浓度和底物一定，在pH适宜的条件下，V与温度成反比
D．酶浓度和底物一定，在温度适宜的条件下，V与pH成正比
解析：选A。酶反应速率可以表示酶反应进行快慢的程度，若底物足够，温度、pH适宜，酶浓度越大，则酶反应速率越快，A正确；若酶浓度恒定，温度、pH适宜，则V随着底物浓度增大而达到恒定，B错误；若酶浓度和底物一定，pH适宜，在一定范围内，V随着温度升高而增大，但温度过高，反应停止，C错误；若酶浓度和底物一定，温度适宜，V在最适pH时达到最大，过酸或过碱，反应停止，D错误。
在温度对酶活性的影响实验中，试管中注入2 mL可溶性淀粉溶液后，置于沸水中5 min，再注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液，维持5 min，后转入60 ℃热水中5 min，淀粉酶的活性将会( )
A．不断上升 B．没有变化
C．先升后降 D．先降后升
解析：选B。在沸水中，高温已使酶变性失活，即使再提供适宜温度，也不再发挥催化作用了。
嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是( )
A．炒肉的过程中加入
B．肉炒熟后起锅前加入
C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
解析：选D。酶的活性容易受到温度、pH等条件影响，A、B、C项在反应之前都已进行高温处理，因而酶已丧失活性，只有D项先让酶发挥作用，然后炒熟，这样就不会影响酶的催化作用。
果酒放久了易产生沉淀，若加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，说明( )
A．酶具有专一性
B．酶的成分是蛋白质
C．酶的活性受环境影响
D．该沉淀的成分是氨基酸
解析：选A。果酒里含有一定量的细小果肉，时间一长就会产生沉淀，该沉淀物主要含有蛋白质，只有蛋白酶才能将其分解，这就证明了酶的专一性。
关于加酶洗衣粉，以下说法错误的是( )
A．洗衣粉中的蛋白酶对皮肤有损伤，因为皮肤的成分主要是蛋白质
B．洗衣粉中的蛋白酶对皮肤和所有衣物无刺激作用
C．使用加酶洗衣粉时要特别注意水温
D．加酶洗衣粉有保质期
解析：选B。皮肤上有蛋白质成分，有些衣物如丝绸等也有蛋白质成分，可被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解。
关于不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响的实验，叙述错误的是( )
A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液
B．调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态
C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同
D．在相同的适宜温度条件下进行实验
解析：选C。在不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响的实验中，果胶酶浓度作为单一变量，而其他条件必须保持一致，如用玻璃棒搅拌加酶的果泥时，所需用的时间要一致。
果胶酶能够分解果胶，可以提高水果的出汁率。某同学为了探究pH对果胶酶活性的影响，在不同pH下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是( )
解析：选A。果胶酶的活性受到pH的影响，若pH适宜则酶的活性高，得到的果汁较多；当过酸或过碱时，酶的活性会丧失，得到的果汁极少。
某工厂生产的一种生物活性洗衣粉的包装上有如下说明：
成分：碱性蛋白酶0.2%，清洁剂15%。
用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉水中15分钟，使用
温水效果最佳。
下列叙述不正确的是( )
①这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等
②温水条件下蛋白酶的活性最强
③该洗衣粉可以洗涤各种污渍
④该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸或小分子的肽
⑤羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤
A．①② B．①⑤
C．②④ D．③⑤
解析：选D。该洗衣粉中含有蛋白酶，可以清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等，但不能洗涤各种污渍；羊毛、丝质类衣物中的蛋白质容易被蛋白酶分解，所以它们不可以被该洗衣粉洗涤。
多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的作用。其片剂是糖衣片，这样制作的目的是( )
A．补充体内糖类物质的供给
B．防止胃液的消化作用
C．经唾液消化后即可迅速起作用
D．使其中各种酶缓慢地释放
解析：选B。因小肠是消化的主要场所，故应使多酶片中的各种酶到达小肠中起作用，且小肠中的pH对它们适宜；又因胃中只含胃蛋白酶，对糖衣无消化作用，这就防止了多酶片中的各种消化酶被胃蛋白酶消化分解。
许多病原菌对青霉素产生了抗药性，科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。使用固定化青霉素酰化酶反应器时除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是( )
A．高压 B．无菌
C．搅拌 D．光照
解析：选B。氨苄青霉素是通过酶的作用获得的，因此，不需要光照、高压等条件。为了防止微生物的存在影响酶的活性，因此，在生产过程中必须保证严格的无菌条件。
固定化脂肪酶的方法一般是：将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后，用注射器滴到一定浓度CaCl2溶液中，25 °C 静置固定化2 h，过滤洗涤，再加入到戊二醛溶液中，25 °C化学结合2 h，过滤、洗涤和干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。兴趣小组对固定化酶的性质和最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注：纵坐标为酶活力包括酶活性和酶的数量，a 为游离酶，b 为固定化脂肪酶)，下列分析中正确的是( )
A．在温度或pH变化时，与游离酶相比固定化酶具有的缺点是稳定性较低
B．这种固定化脂肪酶使用的方法是物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法的结合
C．氯化钙的量太少时，酶活力较低的原因可能是包埋不完全，包埋在内部的部分酶会流失
D．海藻酸钠浓度较高时，酶活力较低的原因可能是形成的凝胶孔径较大，影响酶与底物的结合
解析：选C。在温度或pH变化时，与游离酶相比固定化酶优点是稳定性比较高；此酶采用了包埋法和化学结合法两种方法相结合，但没有用物理吸附法；氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉，如果含量太少，可能会使部分酶流失；海藻酸钠浓度较高时，形成的凝胶孔径比较小。
二、非选择题(本题包括6小题，共60分)
(10分)据了解，国内的饮料市场经历了碳酸饮料时代、饮用水时代和茶饮料时代后，如今已悄然走进了果汁饮料时代。现代人吃什么都要讲究纯天然，所以这几年果汁饮料卖得很火，销量也是众多饮料中增长最快的。但其中的某些问题却引人深思。请思考以下问题：
(1)果汁的包装瓶上写着105 ℃高温瞬间灭菌是什么意思？________________。为什么要这样做？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在自己家里榨的果汁很容易腐败，而果汁饮料的包装瓶上写着“不含任何防腐剂，最长保质期为一年”，其中的奥妙在哪里？________________________________________________________________________。
(3)在果汁加工过程中如何提高出汁率和澄清度？
________________________________________________________________________。
(4)果汁饮料和新鲜水果在营养成分上是否一样？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)高温瞬间灭菌指在105 ℃下灭菌30 s 这样做既能杀死引起果汁变质的微生物，又不会破坏果汁的品质
(2)高温杀死了果汁瓶内的微生物，因此在不加防腐剂的条件下也可保存较长时间
(3)使用果胶酶
(4)果汁的营养成分非常接近水果的营养成分，但是最大的不足就是果汁中严重缺乏纤维素，纤维素在医学界目前被称为“第七营养素”，而且它也是人体必需的营养素。人体虽不能直接利用其中的能量，但纤维素可影响肠道内的菌群活动，降低肠道内有毒物质的积累
(8分)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。
水温/℃
10
20
30
40
50
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
清除血渍时间/min
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
12
68
9
11
67
清除油渍时间/min
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲组在洗衣粉中加入了________。乙组在洗衣粉中加入了____________________。
(2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有__________________。
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80 ℃时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。__________________________________________。
(4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：提高加酶洗衣粉的去污能力，一是增加酶量，二是通过适当提高温度达到酶活性的最适温度。酶具有专一性，血渍中含有较多的蛋白质，油渍含有较多的脂肪，所用的酶自然也不相同，前者应加入蛋白酶，后者应加入脂肪酶。酶的作用条件比较温和，高温、过酸、过碱都会使酶的活性丧失。80 ℃水温下酶的活性丧失，因此3组洗涤效果相同。酶的固定化技术是酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还能重复利用，而本题中的酶不能重复利用，自然不是运用酶的固定化技术。
答案：(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异，因为高温使酶失活
(4)未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不重复利用
(9分)在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此，非常受人们的欢迎。
温度(℃)
植物油(min)
牛奶(min)
浆糊(min)
5
225
200
143
15
110
103
99
25
98
70
65
35
78
42
31
45
49
11
21
55
35
34
6
65
22
49
34
75
46
91
97
85
109
100
48
(1)某班同学为探究某种复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为________，因变量是____________。实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如上表：不同温度除去不同污渍所需用的时间(min)不同。由上表可知，在洗涤不同污染物的衣服时要________________________________________________________________________。
(2)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是________。经过进一步探究发现，在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的奶渍的洗涤效果最佳，但对蓝墨水的洗涤效果最差，其原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以被多次重复利用，这种方法制成的酶叫________。
解析：本题考查温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响及加酶洗衣粉的相关知识。欲探究加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，须将温度作为单一变量，即自变量，通过设置温度梯度来确定最适温度，最适温度时洗涤效果最佳。复合加酶洗衣粉中含有蛋白酶和脂肪酶等，可以分解奶渍中的蛋白质和脂肪等，而不能分解蓝墨水，这就体现了酶的专一性。
答案：(1)温度 加酶洗衣粉的洗涤效果 使用不同温度的水
(2)45 ℃～65 ℃ 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，而酶具有专一性，故能使蛋白质和脂肪等有机物分解，却很难使蓝墨水的成分分解
(3)固定化酶
(8分)我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压、腐烂变质的现象，为解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：
Ⅰ.实验方法：按如图中所示的顺序进行操作。
Ⅱ.实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图所示：
(1)图中自变量是温度，除此之外还可以用________表示。
A．酶的浓度 B．苹果泥的量
C．水的加入量 D．pH
(2)图中的纵坐标还可以用________来表示。
(3)实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标在同一位置的原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)步骤 b 中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同的试管中，并放在装有恒温水的大烧杯中，恒温的目的是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查了果胶酶活性的影响条件及实验分析能力。
(1)设计实验时，如果只改变温度，其他条件不变，则温度为自变量，同理pH亦可作为自变量。
(2)衡量实验结果的指标有两种：一是果汁的量，二是果汁的澄清度。
(3)酶的活性受温度、pH等条件影响，却与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适温度和最适酸碱度是一定的。
(4)为了保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，必须使酶与底物分别保温，待达到要求后再混合。
答案：(1)D (2)苹果汁的体积
(3)同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量不同而改变
(4)保证底物和酶在混合时的温度是相同的
(9分)在探究pH对果胶酶活性的影响的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。
方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
(1)请问哪一种方法更为科学：________，说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使____________________，以减少实验误差。
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示________时，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图的甲、乙、丙、丁中选择一个最可能是实验结果的曲线图：________。若实验所获得的最适宜pH＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
解析：因为酶具有高效性，在有关酶的实验的操作中一定要注意在酶与底物混合之前就要先改变变量(如温度、pH等)，否则实验结果就不准确。实验中搅拌的目的都是一致的，使酶和反应物(果胶)充分地接触。果汁的体积便于测量和比较，易作为此实验的观察指标。果胶酶在催化果胶水解最适宜的pH条件下产生的果汁是最多的。
答案：(1)方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH(或回答“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”也可以) (2)酶和反应物(果胶)充分地接触 (3)果汁体积 甲 如图
(16分)回答下列关于微生物和酶的问题。
环境污染物多聚联苯难以降解，研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是________________________________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________。
A培养基(g/L)：某生长因子2.0，(NH4)2SO42.0，K2HPO43.0，MgSO41.0，pH 7.4，多聚联苯50 mL
B培养基(g/L)：牛肉膏10.0，蛋白胨20.0，葡萄糖20.0，NaCl 5.0，pH 7.4
C培养基(g/L)：某生长因子2.0，淀粉20.0，NH4NO32.5，MgCl20.5，K2HPO43.0，多聚联苯50 mL，pH 7.4
进一步研究发现，不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响，结果见下表：
金属离子(mmoL/L)
相对活性(%)
对照组
100
Mn2＋
123
Co2＋
79
Mg2＋
74
(2)依据表中结果，金属离子________对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用，可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、________、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是________________________________________________________________________。
(4)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系，虚线表示在其他条件不变的情况下，底物浓度增加一倍，反应速度与酶浓度的关系，能正确表示两者关系的是________。
(5)红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯，但研究发现以每克菌体计算，两种菌降解多聚联苯的能力有所不同，对此现象合理的假设是______________或____________。
解析：(1)A培养基中只有多聚联苯一种碳源，只有联苯降解菌可以利用这一种碳源而生存。因此，A培养基可以作为分离联苯降解菌的选择培养基。
(2)根据表格数据，当培养基中添加Mn2＋时，能使联苯水解酶的活性升高。金属离子是通过与酶结合后，改变酶的空间结构来影响酶活性的。
(3)酶具有专一性、高效性，酶催化后，酶分子结构不改变，如果能利用酶工程将酶固定下来，便可以重复利用，使酶的催化反应连续进行。酶工程的操作包括酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和酶的应用等几个方面。
(4)影响酶促反应速度的因素有酶浓度、底物浓度和温度、pH等反应条件。在反应条件适宜，酶量不足的情况下，增加底物量，酶促反应速度不增加，此时酶促反应速度的限制因子是酶浓度。随着酶浓度的增加，当酶浓度不是酶促反应速度的限制因子时，底物量增加，酶促反应速度增加。
(5)红球菌和假单孢菌降解多聚联苯的能力不同的原因可能是两种菌内酶量不同，或者是两种菌内酶结构的不同致使酶活性不同。
答案：(1)A 该培养基中多聚联苯为唯一碳源
(2)Mn2＋ 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构(尤其是活性部位的结构)
(3)酶的分离纯化 便于重复利用，能连续进行反应
(4)B
(5)两种菌内酶量不同 两种菌内酶基因的结构(酶结构)不同
1.(2011·高考天津卷)下列有关酶的叙述正确的是( )
A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
解析：选C。酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A项错误。酶在酶促反应前后不发生变化，可通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，但不能提供能量，B项错误。胰蛋白酶可分解动物组织细胞间的物质从而将组织分散成单个细胞，C项正确。DNA连接酶可连接两个DNA片段形成磷酸二酯键，D项错误。
2.利用水稻种子制备植物淀粉酶要选用( )
A．晒干的种子 B．萌发的种子
C．死种子 D．刚成熟的种子
解析：选B。植物种子在萌发时，需要大量的物质和能量，此时淀粉酶含量升高，活力增强以促进淀粉的大量水解。
3.酶反应速度可用哪一项来表示( )
A．单位时间内反应物的减少量
B．单位体积内产物的增加量
C．单位时间内产物的增加量
D．单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
解析：选D。酶反应速度是衡量酶活性的参数，经常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
4.过氧化氢将愈创木酚氧化生成________色产物，这种产物在波长________nm处有最大光吸收( )
A．茶褐 470 B．紫红 520
C．黄褐 470 D．茶褐 520
答案：A
5.生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在40 ℃～60 ℃之间，而极端耐热淀粉酶在100 ℃时仍能保持较高的活性，因此具有更为广泛的应用前景，某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影响，其中有些问题需要你的帮助。
(1)此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑________、________及________等因素。
(2)在此实验中，因变量可以用碘液和班氏试剂检测，两种试剂各与何种物质反应发生颜色变化？它们检测的是底物还是产物？
解析：(1)在这个实验中，温度是自变量，可以改变酶的催化活性。但在整个实验过程中，我们是通过测定反应速率来推知酶的活性的，因此，只要是影响酶活性的pH或直接影响反应速率的其他因素，如反应物的浓度，甚至实验的操作顺序都需要考虑在内。
(2)淀粉遇碘液呈蓝色，该实验中，淀粉是反应物(即底物)。班氏试剂与还原性糖在沸水浴的条件下生成砖红色沉淀，该实验中，淀粉在酶的催化下水解成麦芽糖，是还原性糖，因此班氏试剂鉴定的是产物。
答案：(1)底物淀粉液的浓度和数量 pH及添加试剂的量 实验操作顺序
(2)碘液与淀粉反应，碘液检测的是底物；班氏试剂与还原性糖反应，检测的是产物。
1.酶是活细胞产生的。下列关于酶的论述，错误的是( )
A．绝大多数酶是蛋白质
B．酶的数量因参与化学反应而消耗
C．酶活性与pH有关
D．酶的催化效率很高
解析：选B。酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，其种类和数量的多少受基因控制，并且具有一般催化剂的特点，即参与一次化学反应后，立即恢复到原来的状态，继续参与反应。
2.下列酶中，能在细胞分泌物中提取到的是( )
A．DNA连接酶 B．限制性核酸内切酶
C．逆转录酶 D．胰蛋白酶
解析：选D。酶可分为胞内酶和胞外酶，胞外酶是由细胞合成后分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取，胰蛋白酶是胞外酶。
3.在植物淀粉酶制备及活力测定实验中，淀粉水解反应一段时间后，加NaOH溶液的目的是( )
A．缓冲作用
B．与麦芽糖反应生成黄褐色产物
C．钝化酶的活性，使反应终止
D．以上都不对
解析：选C。淀粉酶的活力测定以单位时间内麦芽糖的生成量来表示，对照的试管要同时结束反应来计算时间，所以利用NaOH溶液来钝化酶的活性，使反应终止。
4.(2012·徐州一中高二检测)同一个体内的各类活细胞所含的酶( )
A．种类有差异，数量相同
B．种类有差异，数量不同
C．种类无差异，数量相同
D．种类无差异，数量不同
解析：选B。酶的种类和数量因细胞的功能和代谢的差异而不同。
5.下列与酶的活性有关的说法不准确的是( )
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。酶的催化作用受外界条件影响，温度、酸碱性等对酶的催化能力都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。
6.测定淀粉酶的活力时，可以通过单位时间内产物的生成量，利用分光光度法来检测。关于产物、检测试剂与现象的说法正确的是( )
A．麦芽糖与双缩脲试剂反应，生成红色产物
B．葡萄糖与斐林试剂反应，生成砖红色产物
C．麦芽糖与3，5-二硝基水杨酸试剂反应，生成黄褐色产物
D．葡萄糖与3，5-二硝基水杨酸试剂反应，生成黄褐色产物
答案：C
7.下列有关H2O2酶提取和活力测定的叙述有误的一项是( )
A．粗酶液的制备只能用动物材料
B．将材料切碎、研磨、离心后，从上清液中可获得粗酶液
C．可用分光光度法测定H2O2酶的活力
D．可用高锰酸钾滴定法测定H2O2酶的活力
解析：选A。以新鲜动物肝脏、马铃薯块茎或萝卜块根为材料，经过切碎、研磨、离心，取上清液即可得到H2O2酶粗酶液，分光光度法与高锰酸钾滴定法都可以测定H2O2酶活力。
(2011·高考海南卷)关于酶的叙述，正确的是( )
A．酶提供了反应过程所必需的活化能
B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
解析：选C。酶的催化作用是降低了反应的活化能；酶所处环境中温度和pH的改变会影响酶的活性；酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失；酶分子完成催化作用后其数量和结构不发生改变。故C正确。
将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)：
(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是________；砖红色较深的试管是________________，颜色较深的原因是________________________________________________________________；
不变色的试管是________，不变色的原因是_________________________________________________________________。
(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是________________。
(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)
解析：本题考查植物淀粉酶的制备、应用及影响因素。发芽的玉米子粒中含有淀粉酶，在不同温度下，淀粉酶的活性不同，对淀粉液的催化程度也不相同。40 ℃比20 ℃时酶的活性强，因此产生的麦芽糖多，加入班氏试剂后颜色比20 ℃的深，100 ℃时酶已失活，因此试管中没有颜色反应。B、D试管中淀粉会被淀粉酶催化水解，加碘仍然变蓝，说明淀粉有剩余。要确定酶的最适温度，应增加试管数量，设置合适的温度梯度，重复上述实验。
答案：(1)A和C C 淀粉酶在40 ℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原性糖多 E 酶失活
(2)剩余的淀粉遇碘变蓝
(3)在20 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。
新收获的稻米煮出的饭香气诱人，但是不法商贩也可以用抛光、增白、上油等方法处理陈稻米，以假乱真，坑害消费者。已知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质，简单表示为：愈创木酚茶褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关。某些水果如苹果、桃子等以及某些蔬菜如马铃薯、山药等去皮后颜色的变化也是类似道理。
实验：现有两堆稻米，一堆为新稻米(A)，一堆为陈稻米(B)。
请你完成下面的实验设计，证明新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。
实验目的：验证新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米。
实验原理：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
试剂和用具：1%愈创木酚、1%过氧化氢、具塞试管、培养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。
实验步骤：
(1)让稻米事先浸有1%愈创木酚：具体做法是________________________________________________，然后分别用移液管往两支试管内加入1%愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，用力振荡20下，静置一段时间后，弃掉多余液体。
(2)将浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中，用镊子摊开，然后________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)一段时间后，用放大镜观察两培养皿里稻米的颜色变化。
实验结果：____________________________________________________________________。
实验结论：____________________________________________________________________。
(4)酶的催化作用容易受到无机盐的影响。某同学试图证明Na＋对过氧化氢酶的催化作用具有促进作用，设计了如下的实验步骤：
①试管1、2中加入下表所示的实验材料：
1%过氧化氢溶液(mL)
1%愈创木酚溶液(mL)
过氧化氢酶溶液(mL)
1%氯化钠溶液(mL)
清水(mL)
试管1
1.5
1.5
0.5
0.5
0
试管2
1.5
1.5
0.5
0
0.5
②将两试管置于适宜的温度下，观察两试管，发现试管1颜色较深，试管2颜色较浅。
该同学由上述实验现象得出“Na＋具有促进过氧化氢酶催化的功能”，试回答这一结论是否正确，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题为验证性实验，实验设置为两组：新稻米和陈稻米，先要获取两组稻米中的过氧化氢酶，让其分解过氧化氢，然后与1%愈创木酚接触，观察其颜色变化，新稻米中过氧化氢酶含量高，其与愈创木酚接触颜色反应深。在具体的设计过程中，要先明确实验目的，然后进行实验过程的设计，要有对照实验，遵循单一变量原则和等量原则。
答案：实验原理：因为植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成茶褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关，因此新稻米使酚类物质氧化颜色较陈稻米深
实验步骤：(1)取两支具塞试管，分别编号为A和B，A管内放入适量的新稻米，B管内放入与A管内等量的陈稻米
(2)用移液管吸取1%过氧化氢分别滴向培养皿中的稻米，使所有稻米都浸有过氧化氢
(3)实验结果：A管内稻米的红褐色比B管内深
实验结论：新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米
(4)不正确；试管1溶液中不仅存在Na＋，还存在Cl－，违背了单一变量的原则
1．酶是在生物体活细胞中合成的。
2．在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，直至丧失活力。
3．酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。
4．分光光度法是通过直接测定溶质对光的吸收能力来确定溶液浓度的方法。
1.果胶酶广泛应用于食品加工过程中，有关描述错误的是( )
A．果胶酶起作用的最适温度为45 ℃～50 ℃
B．Fe3＋、Ca2＋等金属离子对果胶酶有抑制作用
C．果胶酶的使用使果汁易于压榨，提高出汁率
D．工业上通常从植物细胞中提取果胶酶
解析：选D。本题考查了果胶酶的相关背景知识，包括酶的作用、适宜条件和生产制备。工业上通常采用曲霉、青霉等微生物发酵来生产果胶酶。
2.在观察“不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响”实验中，将苹果汁加热到100 ℃，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．使苹果汁匀浆中的酶变性失活，以排除对实验的干扰
D．果胶酶最适温度为100 ℃，酶的活性最高
答案：C
3.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。
4.探究温度对果胶酶活性的影响，pH对酶活性的影响，果胶酶浓度对澄清苹果汁得率的影响三个实验中，实验变量依次是( )
A．温度、酶活性、酶浓度
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．温度、pH、酶浓度
D．反应时间、酶活性、酶浓度
解析：选C。首先要明确实验变量、反应变量等基本概念，在此基础上，针对三个探究实验进行分析。实验一为探究果胶酶的最适温度，实验二为探究果胶酶的最适pH，实验三为探究果胶酶浓度，获得不同浓度时澄清苹果汁得率。
5.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，果胶酶的催化效率均降至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
1.在果胶酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是( )
A．产生气泡 B．溶液呈蓝色
C．溶液呈紫色 D．产生砖红色沉淀
解析：选C。果胶酶的化学本质是蛋白质。
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号烧杯内加人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.下列哪一项说法是错误的( )
A．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
B．温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性
C．果胶酶是能催化果胶分解，不能提高水果的出汁率，只能使果汁变得澄清的一种酶
D．生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量
解析：选C。果胶酶能使果汁变得澄清，并能提高水果的出汁率。
4.下图能表示某果胶酶的催化反应速度与温度之间关系的曲线是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选B。曲线①表示：随着温度的升高，酶的催化反应速度逐渐下降，即酶的活性逐渐下降。曲线④表示：随着温度的升高，酶的催化反应的速度逐渐增加，即酶的活性随温度的升高而升高。这两条曲线都不符合酶催化作用的实际情况，因为酶的催化作用需要适宜的温度，高于或低于此温度，酶的活性都要下降，曲线②正好能表示酶的这一特性。曲线③表示：在最适温度以下，随着温度的升高酶的活性逐渐升高，达到最适温度后，温度继续升高，酶的催化反应速度不再增加，继续保持最高活性。显然，超过最适温度的这段曲线，表示的是不正确的。因为超过最适温度后，酶的活性迅速下降，并逐渐变性而失活。
5.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。
6.从下列哪种材料中可获得较多的活性较强的果胶酶( )
A．水稻种子 B．小麦种子
C．成熟的苹果 D．煮熟的梨
解析：选C。苹果成熟过程中，果胶酶分解果胶，从而使果肉疏松。
7.下列关于果胶酶的叙述正确的是( )
①果胶酶是具有分泌功能的细胞产生的
②凡是活细胞都能产生果胶酶
③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸
④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶
⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶
⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞的细胞壁
⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A．①②⑤ B．②③⑦
C．③④⑥ D．③④⑤⑦
解析：选C。所有活细胞都能产生酶，但不同细胞产生的酶不一定相同，产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等，所以①、②不正确，④正确。果胶酶的作用是将果胶分解成半乳糖醛酸；植物细胞壁由纤维素和果胶组成，可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，所以③、⑥正确。果胶酶的化学本质是蛋白质，其组成单位是氨基酸，所以⑦不正确。果胶酶特指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，所以⑤不正确。
(2012·扬州中学高二调研)如图是含有淀粉琼脂的实验装置。将该装置经表中的方法处理后，放在37 ℃下培养24 h后，再用碘液冲洗圆点。琼脂块各圆点的处理方法和结果如下，依据实验下列说法中正确的是( )
圆点
处理方法
实验结果
A
滴加淀粉酶溶液
红棕色
B
接种面包霉
红棕色
C
滴加煮沸的淀粉酶溶液
蓝黑色
D
滴加蔗糖酶溶液
？
E
滴加淀粉酶溶液，并加适量盐酸
蓝黑色
A.面包霉能分泌淀粉酶，酶可在细胞外发挥作用
B．酶的活性受温度影响，并随温度的升高其催化活性逐渐增强
C．圆点E实验可说明酶具有高效性和专一性的特点
D．酶的催化需适宜的温度，据此可推断表中“？”处应是蓝黑色
解析：选A。由A圆点和C圆点的变化比较知，酶的活性受温度影响，高温使酶失去活性，B错误；由A圆点和E圆点的变化比较知，酶的催化需适宜的pH，不能说明酶具有高效性和专一性的特点，C错误；酶的催化具有专一性，蔗糖酶不能催化淀粉水解，D错误；由A圆点和B圆点变化比较知，面包霉能分泌淀粉酶，酶可在细胞外发挥作用，A正确。
某同学已经探究了果胶酶的最适温度为45 ℃，最适pH为4.8，如果进一步研究果胶酶浓度对澄清苹果汁得率的影响。在合理设置果胶酶的浓度梯度之后，通过澄清苹果汁的出汁量来判断酶的最高苹果汁得率的浓度，请完成实验并回答问题。
(1)材料用具：制备好的苹果泥，恒温水浴装置，试管，漏斗，滤纸，量筒，试管夹，质量分数为2%的果胶酶溶液，质量分数为0.1%的NaOH和HCl溶液。
(2)实验步骤：
①取6支试管。编号1～6，分别加入____________，调节pH至4.8。
②向1～6号试管中分别加入________________________________________________，
然后放入45 ℃恒温水浴_________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(3)分析讨论：
①该实验的自变量是什么________________________________________________________________________
②如何确定某一果胶酶的最高得率浓度_________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了苹果汁最高得率所需的果胶酶浓度的测定方法及实验分析。在探究苹果汁最高得率果胶酶的浓度时，应把果胶酶的浓度作为自变量，严格控制无关变量，即把温度和pH都控制在最适宜的条件下还要把反应控制在一定时间之内。果胶酶的浓度增加，澄清苹果汁得率增加，当得率不再改变时，说明果胶酶已达到最适浓度。
答案：(2)①等量的苹果泥
②不同浓度的果胶酶溶液 保温相同时间
③过滤苹果泥，记录果汁的体积、计算得率
(3)①果胶酶的浓度 ②果胶酶浓度增加，苹果汁得率也增加。当得率增加到一定值，再增加果胶酶的浓度，果汁得率不再改变，则说明该值即果胶酶的最高得率浓度
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，某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)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
1.果胶酶能把果胶质分解成小分子有机酸，使果肉细胞相互分离。
2．果胶酶作用的最适温度为45～50 ℃，最适pH范围为3.0～6.0。Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金属离子对酶有抑制作用。
3．果胶酶广泛存在于植物果实和微生物中。
1.(2012·银川一中高二检测)下列关于加酶洗衣粉的说法错误的是( )
A．洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂
B．洗衣粉中的酶是生物工程的产物
C．加酶洗衣粉有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失
D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低
解析：选A。基因工程是生物工程的内容之一，洗衣粉中的酶是基因工程的产物，是微生物合成的一类蛋白质，所以加酶洗衣粉有一定的保质期，时间长了，酶的活性会降低或丧失，影响洗涤效果。加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，比普通洗衣粉中磷的含量低。
2.(2012·银川一中高二检测)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.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．以上都应注意
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。
4.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。
5.某同学用含不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。请回答以下问题：
组别
布料
污染物
水温
A(蛋白酶洗衣粉)
6×6 cm
蛋白膜
40 ℃
B(脂肪酶洗衣粉)
6×6 cm
蛋白膜
40 ℃
C(蛋白酶洗衣粉)
6×6 cm
淀粉膜
40 ℃
(1)该实验的目的是探究________________。该实验还应控制的无关变量为________________________________________________________________________。
该实验中____________分别构成两组对照实验。
(2)该同学在实验过程中可通过观察________________来判断酶的催化效率。
(3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是__________________________________________________。
答案：(1)酶的专一性 洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH等条件应适宜相同 A与B、A与C
(2)蛋白膜消失时间的长短 (3)催化污垢中蛋白质的水解
1.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．肽酶会影响蛋白酶活性
C．衣物上的大分子蛋白质变为多肽后已很容易脱落
D．蛋白酶把蛋白质全部水解成可溶性氨基酸
解析：选C。考虑衣物的实际洗涤情况，当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽后，已经很容易从衣物上脱落了，无需再加肽酶。
2.下列有关加酶洗衣粉中酶的说法不正确的是( )
A．通过基因工程生产出的特殊酶，不易失活
B．用特殊化学物质将酶包裹使其与洗衣粉中其他成分隔离
C．目前常用的酶制剂不包括脂肪酶
D．加酶洗衣粉中的蛋白酶不能使其他酶分解，原因是缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰
答案：C
3.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。
4.某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”的课题研究。实验设计如下：①设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉；②两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为35 ℃；③根据污渍去除程度得出结论。这个实验设计中，错误的是( )
A．① B．①②
C．② D．②③
解析：选A。实验设计应该遵循单一变量原则，如加酶洗衣粉和普通洗衣粉；还要遵循等量原则，如选用材料、处理方式及时间等相同；同时考虑到对照原则和科学性原则，严格控制无关变量，然后根据污渍去除程度得出结论。
5.下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是( )
①加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质
②使用加酶洗衣粉时一般先用开水浸开，然后调至适宜温度
③使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染
④加酶洗衣粉的酶通过特殊的化学物质将其层层包裹，遇水后溶解
⑤实际生活中，用加酶洗衣粉的水温在25～35 ℃之间较适宜
⑥温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉
⑦使用加酶洗衣粉时应注意衣物的承受能力
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥⑦
C．①②③④⑤⑥⑦ D．①②③④⑦
解析：选B。加酶洗衣粉所含的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氨基酸和小分子肽，所含有的碱性脂肪酶也能将大分子的脂肪水解为小分子物质，使污渍容易脱落。普通洗衣粉含磷，含磷污水的排放可造成水体富营养化。加酶洗衣粉使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，加酶洗衣粉中的酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，减少对环境的污染。为了保护酶的活性，加酶洗衣粉的酶被特殊的化学物质层层包裹，遇水后才被溶解，这样酶就不跟洗涤剂直接接触，它才能在洗衣粉中保持稳定，放两三年酶都不会失活。考虑洗涤成本，用加酶洗衣粉的水温在25～35 ℃之间较适宜。温度过高或过低，酶的活性将降低，温度过高时甚至失活。使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力，如毛料和丝织品不宜用含蛋白酶的洗衣粉，因为毛料和丝织品的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。
6.如图是围绕加酶洗衣粉洗涤结果进行的研究结果。下列有关叙述不正确的是( )
A．本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B．本研究的因变量可能是污渍残留量
C．两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D．温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
解析：选C。本题考查对加酶洗衣粉洗涤效果的探究。根据实验的目的而人为改变的变量是自变量，随着自变量的变化而变化的变量是因变量，A、B正确；若纵坐标表示污渍残留量，则加酶洗衣粉的最适温度为t1，普通洗衣粉的最适温度为t2，C错误；温度过高，酶的活性会降低甚至失活，D正确。
7.(2012·深圳实验中学高二调研)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，由此可以得出( )
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。探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，该同学选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度，10 ℃的温度梯度太大了，他发现40 ℃时洗涤效果最好，但不能确定该酶的最适温度，故还应再围绕40 ℃设置更小梯度的实验，进一步确定该酶的最适温度。
下表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。下列叙述不正确的是( )
塑料盆编号
洗涤物(等量)
洗涤温度
洗衣粉(等量)
水量
洗涤所需时间
1
油污布
45 ℃
加酶
2 L
4.0 min
2
油污布
45 ℃
普通
2 L
7.0 min
3
油污布
5 ℃
加酶
2 L
8.5 min
4
油污布
5 ℃
普通
2 L
9.0 min
A.该实验设计体现了等量原则、单一变量原则和对照原则
B．假如1号实验组洗涤时间接近7 min，说明温度过高脂肪酶已失活
C．用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤油污布，效果与普通洗衣粉基本没有区别
D．1号实验组的洗涤时间比4号实验组短很多，说明45 ℃较适宜脂肪酶功能的发挥
解析：选D。1号与4号实验组之间有2个变量，无法确定因变量不同到底是温度引起的还是酶引起的，所以D错误。
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)如图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：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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。
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)酶的催化活性受温度影响，30 ℃～50 ℃是洗衣粉中酶的适宜温度范围，如果温度过高，会使酶变性失活
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及蛋白酶的作用原理。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、蛋白膜的面积、试管大小及洁净程度等
(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
1．含酶洗涤剂具有高效性、低成本、少能耗，利环保的特性。
2．用于洗涤剂的酶主要有碱性蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶和脂肪酶等。
3．酶具有专一性和高效性，酶的活性受温度、pH等因素的影响。酶的浓度也影响其催化效率。
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.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。
3.(2012·西安中学高二检测)固定化酶技术常采用( )
A．包埋法
B．化学结合和物理吸附法固定化
C．活化法
D．微囊化法
解析：选B。酶的体积较小，容易从包埋材料中漏出来，所以一般采用化学结合和物理吸附法固定化。
4.(2010·高考江苏卷改编)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，下列叙述不正确的是( )
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A。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。
5.下面是制备固定化酵母细胞的实验步骤，请回答：
酵母细胞的活化→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)在________状态下，微生物处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复________状态。活化前应选择足够大的容器，因为酵母细胞活化时________。
(2)影响实验成败的关键步骤是
________________________________________________________________________。
(3)如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目________。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状，如果颜色过浅，说明____________________________；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，说明
________________________________________________________________________。
(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定化，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查固定化细胞的原理、方法及注意事项。同时考查酵母菌的有关知识，干酵母在无水状态时休眠，条件一旦适宜，其活性马上恢复。用包埋法固定酵母菌细胞的关键是海藻酸钠溶液的配制。海藻酸钠浓度的高低直接影响酵母菌细胞固定的质量，其中饱和硼酸——氯化钙溶液起到了使胶体聚沉，凝胶珠结构稳定的作用。
答案：(1)缺水 正常的生活 体积会增大
(2)配制海藻酸钠溶液
(3)少
(4)固定化酵母菌细胞数目较少 海藻酸钠浓度偏高，制作失败
(5)细胞个体大，不易从包埋材料中漏出
1.下列图形依次表示包埋法、吸附法、共价键结合法、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。
2.(2012·潍坊一中高二检测)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
3.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。
4.下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( )
A．有利于酶与产物分离
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。固定化酶在利用时被固定在一定空间内，不能自由运动。
5.用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时，发现无酒精产生，原因不可能是( )
A．瓶内氧气充足，进行了有氧呼吸，通过出芽生殖繁殖了后代
B．试验瓶口被密封了
C．固定化酵母细胞内可能没有酵母细胞
D．所谓的葡萄糖溶液可能是其他物质，使酵母菌无法进行酒精发酵
解析：选B。利用酵母菌进行发酵无酒精产生，因此，可以认为是酵母菌没有进行无氧呼吸，既可能是氧气充足，也可能是缺少原料，但不可能是瓶口被密封了，如果密封，酵母菌会利用葡萄糖生成酒精。
6.下列关于木瓜蛋白酶的固定实验，说法错误的是( )
A．把尼龙布放入木瓜蛋白酶溶液前要把尼龙布上的戊二醛吸干
B．尼龙布首先要用18.6%的CaCl2溶液和甲醇溶液处理至发黏
C．从木瓜蛋白酶溶液中取出尼龙布即得到尼龙固定酶
D．检验酶活性前需把固定化酶取出
答案：C
7.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青霉菌 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。固定化细胞技术的主要优势是通过高浓度的固定化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。
8.目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题的是( )
A．酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感
B．加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境
C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
解析：选C。选项A中酶对有机溶剂也非常敏感；选项B中普通洗衣粉中含有P更容易污染环境，酶制剂的化学本质是蛋白质，能被微生物分解，不会污染环境；选项D中酶若混入营养物质中很难回收，不能被再次利用。
下面是生啤酒的酿造实验，分析回答问题：
实验原理：固定化酵母的凝胶珠由酵母细胞和海藻酸钠组成，麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶，将可发酵性糖转化成酒精。
实验过程：
Ⅰ.取新鲜斜面上的啤酒酵母，接种于10 mL麦芽汁液体培养基中，25 ℃培养20 h～30 h。
Ⅱ.取1.6 g海藻酸钠于无菌小烧杯中，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40 mL，在98 kPa条件下灭菌15 min。待冷却到45 ℃左右后，与预热35 ℃左右的10 mL酵母培养液混拌均匀，立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30 min制成凝胶珠。
Ⅲ.倒去葡萄糖、氯化钙混合液，加入无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25 ℃下封口发酵5 d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
(1)凝胶珠是由什么组成的？____________________________________________________；
它们有什么作用？_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果进行多批次生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酵母菌在使用上的区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)固定化酶或固定化细胞技术是利用________或________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括________、________和________。其中酶更适合采用________和________固定化，而细胞多采用________固定化。
解析：本题考查固定化细胞的应用实例，同时考查分析实验的能力。凝胶珠是由啤酒酵母和海藻酸钠组成的，啤酒酵母能产生酶，可以将糖转化成酒精。凝胶珠在较长时间内反复连续使用，但普通发酵中的酶或菌种不能反复使用。固定化酶或固定化细胞技术有包埋法、化学结合法和物理吸附法，酶分子很小，适合采用化学结合法和物理吸附法固定化；细胞个大难以被吸附或结合，多采用包埋法固定化。
答案：(1)啤酒酵母和海藻酸钠 啤酒酵母能将渗入凝胶珠的麦芽汁中的糖转化成乙醇，海藻酸钠可以使啤酒酵母固定
(2)将生啤酒倒出后，将凝胶珠再投入新鲜的麦芽汁中，可以反复使用
(3)物理 化学 包埋法 化学结合法 物理吸附法 化学结合法 物理吸附法 包埋法
如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：
(1)图示中的①为反应柱，③为分布着小孔的筛板，则②为________，③的作用是__________________________。
(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________________________________________________________________。
解析：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，而反应溶液却可以自由出入。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。
答案：(1)固定化酶 使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入
(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，寿命更长
1．固定化酶的方法有共价键结合法、包埋法和物理吸附法。
2．固定化酶活性稳定，可以反复使用多次。应用固定化酶，工业生产可以实现大批量、连续化、自动化，极大降低生产成本。
3．制备固定化酶时，需将酶纯化，而固定化细胞比固定化酶更简捷，使用寿命更长。
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1.酿酒用的酵母菌既可进行有性生殖，又可进行出芽生殖，二者相比，前者特有的是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体变异 D．不可遗传的变异
解析：选B。酵母菌的有性生殖进行的是减数分裂，出芽生殖进行的是有丝分裂，两种分裂过程中，都有可能发生基因突变和染色体变异，但是在减数分裂过程中，可以进行自由组合和交叉互换，即基因重组，使后代出现更多的基因型和表现型。
2.下列关于酵母菌和乳酸菌的叙述，正确的是( )
A．二者进行无氧呼吸时细胞质基质内的反应是一样的
B．在酿酒和制作酸奶时，应先通气得到数量较多的菌种，然后再密封
C．在生态系统中它们的作用都不可替代
D．两者在结构上的最大区别是核膜的有无
答案：D
3.将酵母菌放在含有培养液的密闭锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的比为( )
A．1/6 B．1/3
C．1/2 D．1
解析：选B。因为CO2的释放量比O2的吸收量大，由此可知酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。有氧呼吸时吸收的O2量与CO2释放量相等。假设O2吸收量为1 mol，则共释放CO2为2 mol，其中有氧呼吸产生CO2为1 mol，消耗1/6 mol葡萄糖，无氧呼吸时产生1 mol CO2需消耗1/2 mol葡萄糖，因此有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为(1/6)∶(1/2)＝1/3。
4.利用葡萄酿制果酒的过程中，不可能观察到的现象是( )
A．有酒精大量产生 B．发酵液逐渐澄清
C．发酵液中有大量气泡产生 D．发酵液红色加深
解析：选A。用葡萄酿制果酒的过程中产生二氧化碳，可观察到发酵液中有大量气泡产生。葡萄糖等有机物逐渐分解，发酵液逐渐澄清；色素溶解，发酵液红色加深。虽然有酒精大量产生，但无法观察到。
5.利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在产生酒精阶段要控制的必要条件分别是( )
A．玉米粉和有氧 B．大豆粉和有氧
C．玉米粉和无氧 D．大豆粉和无氧
解析：选C。酵母菌是兼性微生物，其异化作用的特点是在有氧气的条件下进行有氧呼吸，产物为二氧化碳和水，同时释放大量能量，此时，酵母菌繁殖较快；在无氧的条件下则进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，释放能量较少。因此，在酵母菌产生酒精的阶段，应控制的条件是无氧的环境和提供给酵母菌较多的营养物质。
6.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．因腌制过程中的盐进入蔬菜使蔬菜体积缩小，气体被排出；气体为空气
C．发酵初期活动强烈的是酵母菌，进行有氧呼吸，产生CO2；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
答案：C
7.制果醋时，要适时通过充气口进行充气是因为( )
A．醋酸菌是好氧菌，将酒精变为醋酸时需要O2的参与
B．酵母菌进行酒精发酵时需要O2
C．通气，防止发酵液霉变
D．防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂
解析：选A。酒精发酵过程是利用酵母菌的无氧发酵，产生酒精和CO2；而醋酸发酵需要的是醋酸菌的有氧条件下的发酵，把酒精转化为醋酸或者把葡萄糖分解为醋酸。
在家庭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。本题主要考查果酒制作的相关知识。A项，制作果酒所使用的菌种是酵母菌，酵母菌的生长与光照无直接联系；B项，在发酵过程中会产生CO2，因而要给发酵装置适时排气；C项，酵母菌发酵是在无氧条件下进行的，因而不能向装置中通入空气；D项，酵母菌进行酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃。
测定亚硝酸盐含量的操作步骤正确的是( )
A．制备标准显色液→制备溶液→制备样品处理液→比色
B．制备标准显色液→制备样品处理液→制备溶液→比色
C．制备溶液→制备样品处理液→制备标准显色液→比色
D．制备溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色
答案：D
如图表示各种因素对醋酸菌发酵产生醋酸的影响，其中不正确的是( )
解析：选C。温度和pH可以通过影响酶的活性来改变醋酸的产生速率，在最适温度时产生速率最大，高于或低于该点都会使酶的活性降低(甚至丧失)。醋酸菌是好氧细菌，随着溶氧量的增加(一定范围内)，以及该菌生长繁殖速率的加快，醋酸的产生速率也会增加，但当溶氧量增大到一定值时，由于受其他条件的限制醋酸不可能继续增加。醋酸产生速率在最初阶段可能不断加快，当活菌数目达到最多(稳定期)时，其产物总量会继续增加，而产生速率则不再有明显加快的现象。
下列有关果酒自然发酵流程中的叙述，正确的是( )
A．应将选择好的葡萄进行反复冲洗，防止杂菌污染
B．应将选择好的葡萄冲洗1～2遍，防止菌种流失
C．应去梗再冲洗，防止冲洗时梗刺破葡萄皮造成污染
D．应对榨取的葡萄汁进行高压蒸汽灭菌处理，防止杂菌污染
解析：选B。在果酒自然发酵中，冲洗的主要目的是除去浮尘，同时由于发酵菌种也来自于葡萄皮上的野生型酵母菌，所以不必反复冲洗；去梗应在冲洗之后；高压蒸汽灭菌会使各种微生物均被消灭，无法产生果酒。
测定泡菜中亚硝酸盐含量的操作中，用不到的试剂是( )
A．对氨基苯磺酸溶液
B．盐酸萘乙二胺溶液
C．硫酸锌溶液
D．双缩脲试剂
解析：选D。在对亚硝酸盐含量测定时，利用对氨基苯磺酸溶液和盐酸萘乙二胺溶液作为显色反应的试剂，利用硫酸锌溶液可吸附样品滤液中的杂质，但该过程并没用到双缩脲试剂。
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精，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，装瓶时让瓶口通过火焰也是为了杀灭瓶口周围的杂菌，避免污染，用含水量约为70%的豆腐做原料，是为了使制作成的腐乳成形，与抑制杂菌没有关系。
日常生活中，把鲜牛奶制成酸奶后，营养价值有一定程度的提高，下列叙述的原因，你认为最可能是( )
A．因为减少了吸收鲜牛奶时能量的消耗
B．因为在鲜牛奶制成酸奶过程中产生了大量的维生素类物质
C．因为在鲜牛奶中含有较多的钙质，不利于其他物质的吸收
D．因为在将鲜牛奶制成酸奶的过程中，将不易于利用的乳糖转变成了易于利用的乳酸
解析：选D。把鲜牛奶制成酸奶时利用乳酸细菌发酵，将鲜牛奶中的大分子物质分解成小分子物质，便于吸收利用。
严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高、产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括( )
A．温度控制 B．溶氧控制
C．pH控制 D．酶的控制
解析：选D。通常所指的发酵条件包括温度、pH、溶氧、通气与转速等。酶是自身调节物质，不属于发酵条件。
下列有关传统果酒、果醋发酵和腐乳制作的比较，不正确的是( )
A．果酒、腐乳发酵利用的主要微生物属于真核生物，果醋发酵菌种属于原核生物
B．三种发酵过程中都可以通过控制发酵温度来实现对微生物类型的控制
C．果酒发酵在无氧环境下进行，果醋和腐乳发酵在有氧条件下进行
D．果酒、果醋和腐乳制作过程利用的都是微生物胞内酶
解析：选D。果酒的制作主要是用酵母菌，腐乳的制作主要是用毛霉，果醋发酵利用的是醋酸菌，A正确；酒精发酵一般将温度控制在18～25 ℃，果醋制作过程中温度控制在30～35 ℃，腐乳制作过程中温度控制在15～18 ℃，B正确；果酒发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，醋酸菌与毛霉均是好氧菌，C正确；制作果酒、果醋利用的是微生物的胞外酶，D错误。
在果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作过程中，所用原料的有机物总(质)量及有机物种类的变化( )
A．减少、增多 B．减少、减少
C．增多、增多 D．增多、减少
解析：选A。以上发酵过程都是以一定量的有机物为原料，通过特定微生物的作用，使得原来的有机物成分变成小分子的化合物，如氨基酸、乳酸、醋酸以及酒精等，从而形成各种风味，得到各种特定的发酵产品，由于微生物本身的生长发育和繁殖等代谢活动消耗能量，所以原料中的有机物的总量会减少，但是由于代谢产生了大量的代谢产物，所以有机物总的种类增多。
下列与传统发酵有关的微生物的比较中，不正确的是( )
选项
A
B
C
D
微生物
酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
生物学分类
真核生物
原核生物
真核生物
原核生物
生活方式
异养兼性厌氧
异养需氧
异养需氧
异养厌氧
适宜温度
20 ℃左右
30～35 ℃
15～18 ℃
室温
主要用途
酿酒、发面
酿醋、酸奶
制作腐乳
制作泡菜
解析：选B。酵母菌是真核生物。酸奶中的酸性物质不是醋酸，而是乳酸，是乳酸菌的无氧呼吸产物。
变酸的酒表面有一层膜、泡菜坛表面有一层白膜、腐乳外面有一层致密的皮，它们分别是( )
A．醋酸菌、乳酸菌、毛霉菌丝
B．醋酸菌、毛霉菌丝、毛霉菌丝
C．醋酸菌、酵母菌、毛霉菌丝
D．酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
解析：选C。酿酒时如果密封不严密，就会使好氧的醋酸菌繁殖并在表面形成一层膜；同样道理制作泡菜时密封不好，也会使酵母菌在泡菜坛的液体表面繁殖，形成白膜；而腐乳制作需要的是毛霉，毛霉的菌丝会使豆腐块的表面形成一层致密的皮，使腐乳容易成形。
下列有关生物技术的叙述，不正确的是( )
A．制作果醋时，必须向发酵装置不断地补充无菌空气，以保证醋酸菌生长
B．制作腐乳时，加盐腌制可使豆腐块变硬且能抑制杂菌生长
C．变酸的酒表面的菌膜是醋酸菌大量繁殖形成的
D．用传统的发酵技术制葡萄酒必须添加酵母菌菌种
解析：选D。制作果醋的微生物是醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，在发酵时，要不断充入无菌空气。加盐可析出豆腐块中的水，使豆腐块变硬，还可抑制杂菌生长。在变酸的酒表面是需氧的醋酸菌大量繁殖形成的。传统的发酵技术制葡萄酒时利用的是附着在葡萄上的酵母菌，而不用再添加。
二、非选择题(本题包括6小题，共60分)
(12分)如图是利用酵母菌发酵生产酒精的简易装置图，请据图回答：
(1)为什么要用煮沸又冷却的葡萄糖溶液？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)盛有清水的试管在此发酵实验中有何作用？
________________________________________________________________________。
(3)容器中溶液A一般是指________________，发酵实验过程中，描述两试管分别发生的现象。盛水试管：________________；溶液A试管：________________。
(4)随着时间推移，盛水试管的现象最终消失，这是因为________________________，此时烧瓶中溶液的成分应该是________。
(5)本实验主要验证：___________________________________________________________。
解析：根据装置和原料可知该过程是酒精发酵，酒精发酵需在无氧条件下进行，所以葡萄糖溶液要煮沸以排出瓶中气体并对装置及溶液进行灭菌；由于酵母菌最适生长温度为20 ℃左右，所以要将煮沸的葡萄糖溶液冷却以避免酵母菌在高温下失活。澄清石灰水是检测CO2的常用试剂，遇CO2会出现浑浊现象。
答案：(1)煮沸的目的是为了排尽圆底烧瓶中原有的空气，为酵母菌发酵营造厌氧环境，同时对烧瓶、温度计、葡萄糖液进行灭菌；冷却是为了避免酵母菌在高温下失活，为酵母菌提供发挥最高活性的适宜温度
(2)防止氧气回流进入圆底烧瓶抑制酵母菌发酵
(3)澄清石灰水 有气泡溢出 溶液变浑浊
(4)葡萄糖逐渐耗尽 酒精
(5)酵母菌发酵可产生CO2
(6分)下面是有关泡菜制作的实验。请回答：
泡菜发酵过程中，会产生多种酸，其中主要是________，还有少量的亚硝酸盐。对亚硝酸盐的测定可以用________法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与盐酸萘乙二胺结合形成________色物质。进行样品测定时，还要取等量蒸馏水进行同样的测定，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：泡菜制作是利用乳酸菌的发酵，在发酵的过程中，会产生大量的乳酸和少量的亚硝酸盐。在酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应的生成物再与盐酸萘乙二胺反应生成紫红色物质，然后通过比色，可大致估算出亚硝酸盐的含量。为了实验的科学性和严谨性，要用蒸馏水做对照试验。
答案：乳酸 比色 紫红 做对照实验
(12分)下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：
(1)请将图1中的实验流程补充完整。
(2)冲洗的主要目的是__________，冲洗时应特别注意不能______________，以防止菌种流失。
(3)图2装置中的充气口在__________时关闭，在__________时连接充气泵，并不断地向内__________。
(4)葡萄酒呈现红色的原因是____________________________________________________，
重铬酸钾在酸性条件下与酒精的颜色反应为________色。
解析：(1)实验流程中，醋酸发酵是醋酸菌以酒精为原料进行的。(2)果酒发酵是以附着在葡萄皮上的野生型酵母菌进行自然发酵的，实验流程中冲洗的主要目的是洗去浮尘，冲洗应特别注意不能反复冲洗，以防止菌种的流失。(3)酵母菌是兼性厌氧型，果酒制作要充气后密封，有氧时，酵母菌大量繁殖，无氧时发酵产生酒精，因此图2中的充气口在果酒发酵时关闭，醋酸菌是需氧型，在果醋发酵过程中，需充足的氧气，故在果醋发酵时连接充气泵，并不断向内泵入空气(氧)。
(4)葡萄酒呈现红色的原因是红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中，重铬酸钾在酸性条件下与酒精的颜色反应为灰绿色。
答案：(1)醋酸发酵 (2)洗去浮尘 反复冲洗
(3)果酒发酵 果醋发酵 泵入空(氧)气
(4)红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中 灰绿
(10分)某小组利用微生物制作酸奶(已知微生物的最适发酵温度为38 ℃～44 ℃)。该小组的活动记录如下：
实验目的：(略)
实验仪器：(略)
实验材料：两杯不加糖的酸奶(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，趁热在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自来水，也混合均匀。
③发酵：将3个广口瓶的瓶口封好，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就可说明酸奶已做好。回答下列问题：
(1)制酸奶利用的主要微生物是________，其新陈代谢类型是________________，能否用微波炉制酸奶？______，理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某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。
解析：酸奶的制作是利用了乳酸菌的无氧发酵，把牛奶中的营养物质分解为乳酸。所以是异氧厌氧型代谢；牛奶在高温消毒后，要冷却后才能加入乳酸菌种，如果在高温下加入，会杀死酸奶中的乳酸菌，使得牛奶的发酵失败；自来水中有其他杂菌，加入到牛奶中，会大量滋生繁殖，使得牛奶腐败变馊。
答案：(1)乳酸菌 异养厌氧型 不能 微波能破坏细胞内核酸、蛋白质等分子的结构，使乳酸菌失活
(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菌，所以A、B瓶中并无乳酸菌的发酵过程，牛奶并未变成酸奶。而C瓶是因为水中其他微生物经发酵而使牛奶变馊的。
(8分)人类利用微生物酿酒、制醋的历史源远流长。请回答以下与发酵有关的问题：
(1)喝剩的葡萄酒放置时间长后酒味变酸的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)工业生产果酒时，为有利于葡萄的压榨、果酒清澈透明无沉淀，可加入的酶是
________________________________________________________________________。
(3)下图为酿制葡萄酒的两个简易装置，请分析回答：
①制作果酒，需将温度严格控制在________。制作果酒后制果醋，应将温度控制在________。
②甲装置中，A液体是________，NaHCO3溶液的作用是____________________；若用乙装置，在发酵过程中，必须进行的操作是
________________________________________________________________________。
③葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，这是因为
________________________________________________________________________。
答案：(1)醋酸菌发酵产生醋酸 (2)果胶酶
(3)①18～25 ℃ 30～35 ℃ ②葡萄汁 吸收酵母菌酒精发酵产生的CO2 每隔12小时左右(一定的时间)将瓶盏拧松一次 ③既为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又防止发酵旺盛时汁液溢出
(12分)某兴趣小组就“泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化”开展了研究，操作如下：今年1月4日下午选取1、2、3号三只相同的泡菜坛，在每个坛中加入洗净的新鲜莲花菜0.6 kg，再分别倒入相同量的煮沸过的10%的盐水，将坛密封，置于同一环境中。封坛前进行第一次取样测定亚硝酸盐含量，作为对照，后来定时测定，结果见下图。请问：
(1)在腌制过程中，会出现坛中溶液量增加，这是由于
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根据图中数据，可知在腌制过程中的第________天，泡菜中的亚硝酸盐含量达到最大值，若要食用，至少要在腌制的第几天比较好？________。
(3)为了降低亚硝酸盐含量，泡菜加工过程中可以采取什么措施？
解析：本题主要考查学生的识图能力和对泡菜制作过程的掌握情况。解答时充分调动对泡菜制作过程的记忆并联系题干所给内容做出正确解释。
答案：(1)外界溶液浓度过高使细胞渗透失水，另外细菌进行有氧呼吸产生了水
(2)3 10
(3)防止杂菌的污染；在腌制过程中注意腌制的时间，控制好温度和食盐的用量。
1.如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。发酵初期。酵母菌呼吸产生二氧化碳，二氧化碳溶于水，pH下降；随着氧气的消耗，到发酵中期，酵母菌进行无氧呼吸，产生较少的二氧化碳和酒精，pH继续下降；后期接种醋酸菌，适当升高温度并通气，醋酸菌大量繁殖，利用葡萄糖或酒精生成醋酸，pH迅速下降。
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．使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.下列对发酵中灭菌的理解，不正确的是( )
A．防止杂菌污染
B．灭菌就是杀死培养基中的一切细菌
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。灭菌是发酵中的一个重要环节，因为发酵用的菌种大多为单一纯种，不能混入其他微生物，所以A选项正确。灭菌应该是杀死培养基中的全部生物，而不是只杀死细菌，所以B选项错。在接种前必须对所有用具灭菌，因此，C、D选项正确。
4.(2010·高考广东卷)小李尝试制作果酒，他将葡萄汁放入已灭菌的发酵装置中进行试验(如图)，恰当的做法是(多选)( )
A．加入适量的酵母菌
B．一直打开阀b通气
C．一直关紧阀a，偶尔打开阀b几秒钟
D．把发酵装置放到4 ℃冰箱中进行实验
解析：选AC。本题主要考查果酒制作的相关知识。A项，果酒制作所需的菌种是酵母菌，因而需要在发酵装置中加入适量的酵母菌；B项，果酒制作利用酵母菌的无氧呼吸，因而不能一直打开阀b通气；C项，阀a连的通气管深入葡萄汁内，不能打开，以免影响酵母菌的无氧呼吸及避免杂菌污染，阀b连的通气管偶尔打开的原因是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2；D项，酒精发酵的温度一般控制在18～25 ℃，不能放到4 ℃的冰箱中。
5.在啤酒工业生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形的物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
(1)该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是
________________________________________________________________________。
(2)酒精主要是啤酒酵母菌进行________作用产生的代谢产物。
(3)经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其他发酵产物，其余1.5%则用于________________。
(4)请写出由麦芽糖→葡萄糖→酒精的反应方程式。
解析：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖，种群数量增加很快，无氧时能分解糖类产生酒精，释放出的能量，大部分储存在发酵产物中，极少数用于自身生长发育。
答案：(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
(2)无氧呼吸
(3)自身的生长繁殖
(4)C12H22O11＋H2O2C6H12O6
C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
1.下列关于酵母菌的叙述，错误的是( )
A．酵母菌是异养型的真菌
B．酵母菌是兼性厌氧型微生物，即一种酵母菌能进行有氧呼吸，另一种进行无氧呼吸
C．酵母菌在有氧存在时，能将葡萄糖分解成CO2和H2O
D．酵母菌的无氧呼吸产生酒精和CO2
解析：选B。酵母菌是兼性厌氧型微生物，其异化作用特点是在有氧条件下进行有氧呼吸、在无氧条件下进行无氧呼吸。
2.在下列哪些条件下，醋酸菌能把葡萄汁中的糖分解成醋酸( )
A．氧气、糖源都缺乏 B．氧气充足、糖源缺乏
C．氧气缺乏、糖源充足 D．氧气、糖源充足
解析：选D。醋酸菌是好氧细菌，在发酵过程中需要有充足的氧气，而在糖源充足时，可把葡萄糖分解为醋酸，在没有葡萄糖而酒精存在的情况下，可以把酒精转化为醋酸。
3.(2010·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。
4.利用酵母菌酿酒时，从开始便持续向发酵罐内通入无菌空气，结果是( )
A．酵母菌大量死亡，酒精减产
B．酵母菌数量不变，酒精产量不变
C．酵母菌数量增多，酒精减产
D．酵母菌数量增多，不产生酒精
解析：选D。利用酵母菌酿酒是运用了酵母菌无氧呼吸产生酒精这一代谢特点，但是由于酵母菌开始时数量较少，不能满足生产的需要，所以开始的阶段要增加酵母菌的数量，而在有氧气的情况下，酵母菌进行有氧呼吸，以出芽方式进行快速繁殖，所以在开始阶段要通入一定量的氧气，然后封闭装置，让酵母菌进行无氧发酵，以产生大量的酒精。如果持续通入氧气，酵母菌会大量繁殖，但是不会产生酒精。
5.泡菜发酵的微生物主要是乳酸细菌，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．乳酸细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．因腌制过程中的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；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，逐渐使坛内形成嫌气状态。
6.(2012·银川一中高二质检)腐乳味道鲜美，易于消化、吸收，是因为其内主要含有的营养成分是( )
A．无机盐、水、维生素
B．NaCl、水、蛋白质
C．多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸
D．蛋白质、脂肪、NaCl、水
解析：选C。豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分。
7.(2011·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。果酒制作用的是酵母菌，酵母菌发酵时，最适温度在18～25 ℃；制果醋时用到的醋酸菌是一种好氧菌，最适生长温度为30～35 ℃；制腐乳时主要用的菌种是毛霉，其最适温度在15～18 ℃；酵母菌、醋酸菌和毛霉都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA，故D正确。
腐乳制作的一般流程是( )
①让豆腐长出毛霉 ②加盐腌制 ③加腐乳浸液装瓶 ④密封保存
A．①②③④ B．①③②④
C．②①③④ D．①④③②
解析：选A。腐乳制作的一般流程是让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加腐乳浸液装瓶→密封保存。
(2011·高考浙江自选模块)杨梅是浙江省的特色水果之一，为对其进行深加工，某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制，基本工艺流程如下：
请回答：
(1)在制备杨梅酒过程中，为了提高杨梅的出汁率，在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和________酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是________。发酵一定时间后，观察到发酵罐内液面不再有________，说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中，乙罐内先填充经________处理的木材刨花，然后加入含________菌的培养液，使该菌________在刨花上，再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵，杨梅醋的pH可通过控制杨梅酒的________来调节。
(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋，则乙罐中CO2的产生量是________。
A．甲罐的两倍 B．与甲罐的相等
C．甲罐的一半 D．几乎为零
(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中，某物质浓度随时间变化的示意图如右，该物质是________________。
解析：(1)纤维素酶和果胶酶具有专一性，能分解细胞壁中的纤维素和果胶，破坏细胞壁，以提高出汁率；酒精发酵罐顶上弯管中加水是为了防止空气进入；发酵一段时间后，发酵罐内液面不再有气泡产生，说明发酵基本完毕。
(2)在制备杨梅醋过程中，醋酸发酵罐中填充的木材刨花要经过灭菌，然后加入含有醋酸菌的培养液，使该菌附着在刨花上，通过调节杨梅酒进入乙罐的流速来调节杨梅醋的pH。
(3)比较乙醇和醋酸的生成反应式即可得出答案：
①葡萄糖氧化成乙醇的反应式：
C6H12O6―→2CO2＋2C2H5OH
②乙醇氧化成醋酸的反应式：
C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O
(4)结合杨梅酒和杨梅醋的发酵全过程，分析图示曲线(先上升，后下降)可知，该物质应为酒精。
答案：(1)果胶 防止空气进入 气泡冒出 (2)灭菌
醋酸 附着 流速 (3)D (4)酒精
请分析回答下列问题：
(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。常用的灭菌方法有________灭菌、干热灭菌和________灭菌。
(2)利用酵母菌将葡萄汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现________色。在发酵过程中，随着酒精度的提高，发酵液逐渐呈现深红色，原因是_________________________________________________________________。
(3)从野生酵母菌群中分离纯化酵母菌，最常使用的接种方法是____________和____________两种。酵母菌适合生活在偏酸性环境，而放线菌则适合生活在偏碱性环境中，分离二者所用的培养基称为_______________________________________________。
(4)在腐乳制作的过程中，起主要作用的微生物是________，腐乳的制作是多种微生物的________作用，微生物的作用是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)腐乳制作过程中影响其风味和品质的因素有哪些( )
①盐的用量 ②酒的种类和用量 ③发酵温度 ④发酵时间 ⑤香辛料的用量
A．①②③④⑤ B．①②③
C．①②⑤ D．③④
解析：(2)酒精可使蛋白质变性而使细胞死亡。在发酵过程中，随酒精浓度增大，死亡的葡萄皮细胞中的色素从细胞中释放出来，使发酵液颜色出现深红色。(3)常用平板划线法和稀释涂布平板法从野生种群中分离纯化酵母菌。(4)在腐乳制作过程中，有许多微生物参与，其作用是产生水解酶，将蛋白质、脂肪水解得到小分子营养物质。毛霉是在腐乳制作过程中起主要作用的微生物。
答案：(1)灼烧 高压蒸汽 (2)灰绿 红葡萄皮的色素进入发酵液 (3)平板划线法 稀释涂布平板法 选择培养基 (4)毛霉 协同 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；脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸 (5)A
1.酒精是酵母菌在无氧条件下进行厌氧发酵生成的。
2．果醋是利用醋酸菌进行需氧发酵得到的产物。
3．发酵工程提高了原料的利用率，缩短了生产周期，便于机械化生产。
1. 2012年4月10日，湖北宜昌市发生食物中毒事件，根据官方通报，共有18人不同程度中毒，其中有15名中学生，目前患者病情稳定，已脱离危险。预计11日上午可全部出院，从患者病状判断，可初步确定为亚硝酸盐中毒。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，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到某一数值时才会致病。亚硝酸盐本身无致癌作用，在特定条件下转变成的亚硝胺有致癌作用。
2.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盐酸萘乙二胺溶液检测
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。
3.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。
4.(2012·银川市实验中学高二质检)下列关于亚硝酸盐的叙述，错误的是( )
A．亚硝酸盐为白色或微蓝色的结晶或颗粒状粉末，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．咸菜中的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，当人摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g时，就可能引起中毒；当一次性食用总量越过3 g时，则可能导致死亡。
5.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又会抑制微生物的生长，甚至杀死微生物。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＋6O26CO2＋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)
1.制作泡菜时发酵主要是利用乳酸菌特有的代谢方式进行的，这是一种( )
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。在泡菜发酵初期，不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等菌种进行有氧呼吸，消耗了氧气后，乳酸菌开始进行厌氧发酵，把葡萄糖分解为乳酸。
2.(2012·济南一中高二检测)亚硝酸盐常用做食品添加剂，其主要作用是( )
A．着色剂 B．酸度调节剂
C．护色剂 D．甜味剂
解析：选C。亚硝酸盐常用做食品添加剂，其主要作用是护色剂。
3.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紫红色
B．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
C．不同浓度的亚硝酸盐显色深浅不同
D．显色反应后亚硝酸盐的理化性质没有发生改变
解析：选D。测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，然后与α-萘胺反应生成紫红色溶液，在此过程中亚硝酸盐的理化性质发生了很大变化。
4.制泡菜过程中亚硝酸盐的含量变化( )
A．先减少后增加 B．先增加后减少
C．逐渐增加 D．逐渐减少
解析：选B。泡菜腌制过程中，由于坛内环境中硝酸还原菌的繁殖，促进硝酸盐还原为亚硝酸盐，但随腌制时间延长，乳酸菌大量繁殖，产生乳酸，抑制硝酸还原菌繁殖，使亚硝酸盐含量逐渐下降。
5.为了使测定亚硝酸盐含量的准确性高，关键是( )
A．样品处理 B．标准显色液的制备
C．比色 D．泡菜的选择
解析：选B。测定亚硝酸盐采用的是比色法，测量准确与否的关键是配制标准的显色液，以便准确地测量其含量。
6.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 g～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。
7.我国食品卫生标准规定，肉制品和酱腌菜中亚硝酸盐含量不得超过( )
A．20 mg·kg－1 B．30 mg·kg－1
C．0.3～0.5 g·kg－1 D．2 mg·kg－1
解析：选A。我国食品卫生标准规定，肉制品和酱腌菜中的亚硝酸盐含量不得超过20 mg·kg－1。
测定泡菜样品中亚硝酸盐的含量时，ZnSO4溶液的作用是( )
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，而取出杂质的方法一是使用提取剂，吸附杂质，二是使用ZnSO4溶液，同样可以吸附去除更小的杂质微粒，使液体澄清透明。
Ⅰ.测定亚硝酸盐含量时，要配制标准显色液，即吸取0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL和3.0 mL亚硝酸钠溶液，分别置于50 mL比色管中，再另取1支空比色管。向各管中分别加入2.0 mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3 min后，加入2.0 mL 盐酸萘乙二胺溶液，最后加蒸馏水补足50 mL。
Ⅱ.用样品处理液代替亚硝酸钠溶液做一个50 mL的样品显色管，15 min后与标准显色液对比。请分析回答：
(1)Ⅰ中空比色管起________作用。
(2)Ⅱ中为什么要15 min后对比？_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若Ⅰ中撤去空比色管，会对实验结果产生影响吗？________________________。
(4)若用自来水取代蒸馏水，对测定结果有影响吗？为什么？
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查对对照实验的理解和应用，同时考查对本实验原理的理解。本实验的原理是在乙酸酸化条件下，发生重氮化反应后才能与显色剂发生反应。亚硝酸盐发生重氮化反应后，与显色剂发生反应比较缓慢，如果反应不彻底，就会影响显色。
答案：(1)对照
(2)时间太短显色反应不彻底，会直接影响比色，最终影响实验结果
(3)不会 (4)有。因自来水中可能会含有亚硝酸盐
如图是泡菜的制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程示意图，请据图回答：
(1)制作泡菜宜选用新鲜的蔬菜或其他原料，原因是____________________________。
(2)制备泡菜的盐水中清水与盐的质量比约为________，盐水需煮沸并冷却后才可使用，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)测定亚硝酸盐含量的方法是____________。
解析：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时(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；在制作过程中，要特别注意加盐的用量、温度条件、无氧环境的控制，盐的含量如果小于10%、泡菜坛口密封不严或者温度太高，这些都会使杂菌大量滋生，引起泡菜腐败变质。而把盐水煮沸并冷却后使用的原因：加热煮沸是为了杀灭水中的杂菌；冷却是因为发酵过程主要是利用蔬菜本身带有的乳酸菌，如果温度太高，会把乳酸菌杀死，不能进行后面的发酵过程。
答案：(1)亚硝酸盐的含量低
(2)4∶1 加热煮沸是为了杀灭水中的杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响
(3)泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生，或盐的用量过少等
(4)比色法
1.食品安全性是指食品中不应含有可能损害人体健康的有毒，有害物质或因素，从而消除对消费者及其后代健康造成危害的隐患。
2．食品中残留的有害化学物质对消费者身体健康的危害显得尤为突出。
3．亚硝酸盐在酸性条件下与对氨基苯磺酸重氮化后，再与α-萘胺反应生成紫红色溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可定量计算出样品中亚硝酸盐含量。
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1.在生物体的所有细胞中，全能性最高的是( )
A．卵细胞 B．植物花粉
C．体细胞 D．受精卵
解析：选D。细胞的全能性与分化程度有关，一般体细胞的分化程度最高，生殖细胞次之，受精卵最低，所以受精卵的全能性最高。
2.“脱分化培养基”、“生芽培养基”、“生根培养基”的主要区别是( )
A．生芽培养基不含IAA
B．生根培养基不含IAA
C．脱分化培养基不含6-BA
D．生根培养基不含NAA
解析：选A。三种培养基因其功能不同所含的物质也有差别。脱分化培养基是在MS培养基中加入了IAA和6-BA；生芽培养基中不含IAA；生根培养基中的无机盐含量为MS的1/2，且要加入IAA和NAA。
3.用于植物组织培养的培养液和用于无土栽培的营养液相比，以下说法不正确的是( )
A．都必须含有植物必需的矿质元素
B．都必须含有少量的有机物
C．不都需要含有植物激素
D．浓度都必须小于细胞液浓度
答案：B
4.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培养，首先经过脱分化形成愈伤组织，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。
5.马铃薯脱毒苗的培养所需的温度和光照分别是( )
A．25 ℃ 1500～3000 lx
B．37 ℃ 1500～3000 lx
C．37 ℃ 1000～3500 lx
D．25 ℃ 1000～3500 lx
答案：A
6.分生区一般不会受到病毒侵染的原因是( )
A．分生区细胞抵抗力强
B．分生区细胞比其他细胞含水量高，不利于病毒繁殖
C．分生组织的维管束还未形成，此时植物体内的病毒移动速度远不及细胞分裂的速度快
D．病毒可以通过维管束和细胞壁间的胞间连丝扩散到所有的组织器官
答案：C
7.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是( )
①体细胞的全能性
②离体的植物器官、组织或细胞
③生芽、生根
④生长素和细胞分裂素
⑤生长素和乙烯 ⑥愈伤组织
⑦再分化 ⑧脱分化 ⑨植物体
A．①，②⑧⑥⑦③⑨，④
B．①，②⑦⑥⑧③⑨，⑤
C．①，⑥②⑨⑧③⑦，⑤
D．①，②⑨⑧⑥⑦③，④
解析：选A。植物组织培养依据的原理是细胞的全能性，培养过程是离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成芽、根，最终形成植物体。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素，当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈地刺激愈伤组织的形成。
8.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。植物组织培养是指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞、原生质体等，通过无菌操作，在人为控制条件下进行培养以获得再生的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。
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。
无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键，以下说法正确的是( )
①由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对无菌操作的要求非常严格
②对培养材料进行表面灭菌时，一方面要考虑药剂的消毒效果，另一方面还要考虑植物材料的耐受能力
③不同药剂、不同植物材料甚至不同器官要区别对待
④对培养材料可用高压蒸汽灭菌
⑤如果不小心导致污染，将可能造成培养工作的前功尽弃
A．①②③④ B．①②④⑤
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
解析：选C。无菌操作是植物组织培养技术的关键，如果灭菌不好就会导致整个培养工作的失败。对于整个操作过程中的凡是和植物组织接触的材料、用具和试剂都要进行灭菌、消毒。但不同的用具、材料要用不同的方法进行灭菌，如培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法，植物组织用消毒液进行灭菌而不能用高压蒸汽灭菌。
下列关于消毒效果的论述，正确的是( )
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D。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。
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。将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，不是为了防止杂菌污染，而是有利于芽的正常生长。
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。
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。
将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是( )
解析：选B。植物组织培养过程中，由外植体脱分化形成愈伤组织需要一定量的生长素和细胞分裂素，愈伤组织再分化形成根、芽的过程也需要一定浓度的生长素和细胞分裂素，且生长素和细胞分裂素的不同配比对形成根、芽的影响不同。本题中的无根幼苗本身就能够产生一定量的生长素和细胞分裂素，能够促使基部细胞脱分化、再分化出根来，所以会出现B项现象。
某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图得出的初步结论错误的是( )
A．污染的主要原因不是培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能解决污染问题
D．调节培养温度能有效解决污染问题
解析：选D。据题图可知，污染率与培养基灭菌的时间、培养基pH以及培养温度并没有规律性关系；而离体组织灭菌时间越长，污染率越低，因此可得出污染主要来源于离体组织。
安祖花、蝴蝶兰等洋花卉，过去主要靠进口，因其价格昂贵，难以走进寻常百姓家，近几年我国科技工作者采用植物组织培养技术在温室大棚内生产出大量质优价廉的各种“洋花卉”，满足了市场需求。如下图所示是蝴蝶兰芽尖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。
下列说法正确的是( )
A．由a→b阶段为再分化
B．c阶段有根和芽形成
C．b阶段需要给予光照
D．试管苗可以直接种植
答案：B
下列说法错误的是( )
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．组织培养可使植株大量快速繁殖后代
C．脱毒种苗的后代不需再脱毒
D．脱毒可保证品种的质量和产量
答案：C
下列哪项符合月季组织培养的基本步骤( )
A．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培
B．制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→栽培→移栽
C．制备MS培养基→外植体消毒→接种→栽培→培养→移栽
D．制备MS培养基→外植体消毒→接种→移栽→培养→栽培
解析：选A。移栽是指将培养基上培养的幼苗长壮后移栽到土壤中，栽培是对移栽后的幼苗进行精细管理培养的过程，应先移栽后栽培。
下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
解析：选D。“细胞全能性”是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能。选项A所述内容是玉米的胚后发育过程；“全能性”的结果是得到完整新个体；由于题干中要求体现的是“体细胞全能性”，花粉属于生殖细胞；胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞，经组织培养后得到了完整的新植株，故D正确。
二、非选择题(本题包括6小题，共60分)
(8分)人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷。利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下：
请回答：
(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基，分装后要进行________。接种前，要对人参根进行________。
(2)用于离体培养的根切块，叫做________。培养几天后发现少数培养基被污染，若是有颜色的绒毛状菌落，属于________污染；若是有光泽的黏液状菌落，属于________污染。
(3)用少量________酶处理愈伤组织，获取单细胞或小细胞团，在液体培养基中进行悬浮培养，可有效提高人参皂苷合成量。
(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶剂，从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用________方法，操作时应采用________加热。
解析：(1)接种前，要对材料进行消毒(不能填灭菌，灭菌时是采用强烈的因素杀菌)，配制培养基并分装后要用灭菌锅灭菌。(2)比较菌落特征时应注意：真菌污染，有颜色的绒毛状菌落；细菌污染，有光泽的黏液状菌落。(3)细胞之间的胞间层的主要成分是果胶，利用果胶酶处理愈伤组织可以获得单个的细胞。(4)由题干，人参皂苷易溶于亲水性有机溶剂，故而采用萃取的方法可以从培养物干粉中提取人参皂苷。
答案：(1)灭菌 消毒
(2)外植体 真菌(霉菌) 细菌
(3)果胶
(4)萃取(浸取) 水浴
(10分)下列是用于植物组织培养的培养基配制操作程序：
①加琼脂和无离子水至定容量的70%左右，加热使琼脂溶解；
②琼脂溶解后，加入培养基母液、激素、糖等，稍加热使糖溶解；
③糖溶解，加无离子水至定容量；
④充分搅拌后，测pH至要求值；
⑤培养基分装入瓶后灭菌。
阅读后回答下列有关问题：
(1)资料中提到的培养基母液是指________培养基的母液。
(2)若用该培养基来培养月季，则应配制________种，分别是脱分化培养基、________________，它们的区别主要是________________________________。
(3)若利用脱分化培养基促进愈伤组织生芽，则应去掉其中的________，其余成分不变。若该培养基用于促进愈伤组织生根，则加入的激素应该是________，并且其成分中的____________应当减半。
(4)用于植物组织培养的培养基中的有机物主要是一些糖类，它们的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：将各种营养成分按比例配制成MS培养基母液，再根据培养基的配方，加入一定量的各种母液、激素等成分，配制成组织培养所需的三种培养基，即脱分化培养基、生芽培养基、生根培养基，培养基除了供给外植体各种营养成分，另外，添加的植物激素在启动细胞分裂、脱分化和再分化过程中起着重要作用。
答案：(1)MS
(2)三 生芽培养基和生根培养基 培养基中细胞分裂素和生长素的含量比例不同
(3)IAA NAA和IAA 无机盐浓度
(4)为外植体、愈伤组织的代谢提供碳源、能源物质
(12分)材料1：微繁殖技术又称快速繁殖技术，就是将植物体的一部分组织小块进行培养，并诱导分化成大量的小植株，从而达到快速无性繁殖的目的。在20 m2的培养室内最多可容纳100万株试管苗。这一技术已有几十年的历史，现已基本成熟，并形成诸如工厂化生产兰花这样产值巨大的工业生产体系。
材料2：植物的去病毒技术是微繁殖的一个分支，植物病毒严重地影响着农业生产，对于无性繁殖的植株来说，一旦感染上病毒就会代代相传，日趋严重。但在茎尖分生组织中，细胞繁殖十分迅速，病毒还未侵入，因此就成了植物体相对无病毒的特殊区域。
阅读上述材料请回答：
(1)利用微繁殖技术繁殖植物的方法称为
________________________________________________________________________。
(2)若要进行兰花无病毒植株的培育，首先要选择外植体，选择对象为兰花的____________。
(3)对外植体进行消毒用________________________________________________________、
________________。克服外植体培养过程中的________是实验成功的关键。
(4)探索愈伤组织诱导和分化的条件需要做大量的工作。实践表明在MS培养基上添加激素的________、________、________、________等都会影响实验结果。另外不同的植物对各种环境条件的要求往往不同，除上述因素外，________、________、________等也影响实验结果。
解析：植物组织培养是人工快速繁殖植物个体的方法，不受自然环境条件的影响，可进行大规模的工厂化生产。利用植物的茎尖等无毒区域作为外植体，经过无菌操作，可获得无病毒植株。培养过程中根据需要配制不同的培养基来满足外植体的需求，除培养基外，温度、酸碱度，光照等也会影响实验结果。
答案：(1)植物的组织培养
(2)茎尖分生组织
(3)体积分数为70%的酒精和质量分数2%的次氯酸钠溶液 污染问题
(4)种类 浓度 使用的先后顺序 用量比例 酸碱度 温度 光照
(8分)将基因型为AaBb的水稻(具有24条染色体)的叶肉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，在一定条件下形成试管幼苗，其过程如图所示：
―→
(1)图中的[①]叫________，[②]叫________，[②]过程所需要的条件有________________________________________________________________________。
(2)在形成愈伤组织的过程中，必须不断地从培养基中获得________、________和小分子有机物等营养物质。
(3)如果此过程是为了生产水稻的人工种子，则人工种皮包裹的是[ ] ________________________________________________________________________。
解析：分析图示过程可知，此过程为植物组织培养过程，①为脱分化过程，②为再分化过程，③为胚状体。培养植物组织的培养基中含有大量元素、微量元素和有机物，其中水分、无机盐和有机小分子物质提供营养，促进愈伤组织的形成。人们利用人工种皮包裹胚状体制成人工种子进行生产。
答案：(1)脱分化 再分化 光照、温度、一定的营养物质和激素
(2)水分 无机盐
(3)③ 具有生根发芽能力的胚状体
(8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
(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
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.(2011·高考上海卷)下列关于植物组织培养的叙述，错误的是( )
A．外植体可以来自于植物的任何细胞
B．培养应在无菌条件下进行
C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株
D．不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
解析：选A。植物组织培养的原理是细胞的全能性，所以作为植物组织培养的细胞必须有完整的细胞核。
3.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，给予适宜的营养和外界条件
D．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
解析：选C。在植物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。只有当植物组织或细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物组织或细胞才能表现出全能性。
4.下列关于植物组织培养的说法，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相同
解析：选D。体细胞和花药离体培养的愈伤组织基因不同。
5.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
1.有关全能性的叙述，不正确的是( )
A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B．生物体内某些细胞由于基因选择性表达，全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高
D．植物细胞离体培养，在一定条件下能表现出全能性
解析：选C。植物细胞全能性高低依次是：受精卵>生殖细胞>分生组织细胞>成熟的体细胞；生物体内特定环境条件下的细胞，其基因选择性表达是导致其全能性不能得到表达的原因；离体、一定的营养和环境条件是全能性得以表达的基本条件；卵细胞是高度分化的生殖细胞，其全能性仅次于受精卵。
2.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。
3.关于制备MS固体培养基的过程，有误的是( )
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要求严格，必须控制在5.7
解析：选A。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5.7。
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.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。植物组织培养过程：离体的植物细胞、组织或器官→愈伤组织→根、芽→植物体。离体的植物细胞、组织或器官分裂形成愈伤组织，这一过程叫脱分化，脱分化离不开细胞分裂。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织经过再分化形成具有生根发芽能力的胚状结构，最后可培养成完整的植物体，这反映了愈伤组织的细胞具有全能性。从离体的植物细胞、组织或器官形成愈伤组织，虽然新个体还没有长出来，但是全能性依然存在。
6.(2012·徐州一中高二检测)下列有关植物组织培养实验操作的叙述中，不正确的是( )
A．操作前双手需用酒精消毒
B．接种、培养过程应注意无菌
C．幼苗长出后将其直接移栽到土壤中
D．外植体要取生长旺盛的嫩枝
解析：选C。移栽生根试管苗之前，应打开培养瓶封口膜，让其在培养间生长几日，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。
7.在培养月季茎段时，把外植体如何放置在培养基上( )
A．倒插入培养基上 B．横放在培养基上
C．随意放上即可 D．正插入培养基上
答案：D
8.下列关于接种时应注意的事项，全部正确的为( )
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、茎尖可随机放入培养基 ⑤接种时要防止交叉污染 ⑥接种完立刻盖好瓶口
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，为防止呼吸产生污染，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，而且分布均匀，不能随机放入，以保证必要的营养面积和光照条件。
回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为________。
(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为 ________。
(3)在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是______________________；则植物激素X的名称是______________________________________________。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是______________________________________________________。
解析：本题主要考查植物组织培养的相关知识。
(1)用于植物组织培养的材料叫外植体。
(2)植物组织培养的核心过程是脱分化与再分化，脱分化指由分化状态变为未分化状态，再分化指由未分化状态变为分化状态。
(3)仔细分析所给示意图，可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时，利于愈伤组织的形成，大于1时利于细胞群分化出芽，小于1时利于细胞群分化出根。
(4)生长素在植物组织培养中主要作用是促进细胞生长、分裂和分化，植物组织培养过程中除需要生长素外还需细胞分裂素，二者共同起作用。
(5)植物组织培养是一种无性繁殖技术，利于保持亲本的优良性状。
答案：(1)外植体 (2)脱分化
(3)①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根
(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化 细胞分裂素
(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离
(2010·新课标全国卷)请回答：
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________，繁殖种苗的速度________。
离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部________________。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免________________的污染。
(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________，而与________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是________(脱落酸、2，4-D)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是________，单株鲜重的变化趋势是________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量________(能、不能)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应________________(降低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
解析：(1)植物微型繁殖技术可以保持品种的遗传特性，具有繁殖速度快的特点。依据的原理是植物细胞的全能性。
(2)植物组织培养过程中应避免微生物的污染，操作过程需在超净工作台上进行。
(3)生长素具有促进生根的作用，与细胞分裂素配比适宜时可促进芽的增殖。2，4-D具有促进愈伤组织产生和生长的作用。
(4)根据图示，光合作用强度随蔗糖浓度的增加而下降，单株鲜重随蔗糖浓度的增加，先增加，随后下降。当蔗糖溶液的浓度为1%时，单株鲜重最大，故培养基中不含蔗糖时，不能满足自身最佳生长的需要。
(5)在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应降低蔗糖浓度，以提高试管苗的自养能力。
答案：(1)遗传特性 快 遗传信息
(2)微生物
(3)生根 细胞分裂素 2，4-D
(4)逐渐减小 先增加后下降 不能
(5)降低
1．在植物组织培养过程中，用于离体培养的植物器官或组织片段称为外植体。
2．外植体在培养基中经过脱分化形成愈伤组织，在适当的人工培养基上又可以重新分化成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植株。
3．在进行植物快速繁殖时，需要配制“脱分化培养基”、“生芽培养基”、“生根培养基”。
4．在组织培养过程中，培养基的灭菌要彻底，外植体的消毒要充分，接种时的无菌操作要严格。
5．酸碱度、温度、光照等外界条件对植物组织培养也很重要。
1.甘薯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和产量水平。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。甘薯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，因此用甘薯的茎尖进行组织培养。基本原理是细胞的全能性，在组织培养过程中通过脱分化才能成为愈伤组织，又经过再分化、细胞有丝分裂，成为具有根和芽的植物体。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。
2.(2012·晋城一中高二检测)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。
3.(2012·南京九中高二检测)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，不属于植物组织培养特点。
4.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。
5.利用植物组织培养的方法可快速、大量繁殖植物，在培养过程中，取该植物的花芽并将其分别培养在含有不同比例的生长素和细胞分裂素的培养基中，花芽的生长状况如表所示：
A组花芽
B组花芽
C组花芽
D组花芽
E组花芽
生长素
0
3 ppm
3 ppm
0.03 ppm
0
细胞分裂素
0
0.2 ppm
0.002 ppm
1.0 ppm
0.2 ppm
花芽生长状况
组织切块
形成愈伤组织
愈伤组织分化出根
愈伤组织分化出芽
稍生长
(1)在此过程中能实现脱分化的花芽是____________组。
从实验结果可以看出，能诱导新的花芽形成的条件是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述实验结果说明，在植物组织培养过程中，诱导芽和根形成的关键是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在生产实践中，欲快速、大量获得此植物的花芽，可选用________组的培养基进行扩大生产。
解析：生长素和细胞分裂素两者的比例会影响植物细胞的发育方向。当该比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成；当该比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。
答案：(1)B、C、D 细胞分裂素浓度大于生长素浓度
(2)培养基中细胞分裂素含量与生长素含量之间的比例关系(或培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比) D
1.关于病毒在植物体内扩散途径最准确的描述是( )
A．导管 B．筛管
C．导管和筛管 D．维管束和胞间连丝
解析：选D。病毒在植物体内的扩散途径是维管束和细胞壁间的胞间连丝。导管和筛管只是维管束的组成部分。
2.利用组织培养技术培育出来的植物一般很少有植物病毒的危害，其原因是( )
A．在组织培养过程中的细胞进行的是快速分裂和分化
B．人工配制的培养基上，病毒根本无法生存
C．组织培养出来的植物体内水分太少，无机盐含量太高
D．进行组织培养的过程都是在无菌条件下进行的
解析：选D。此题考查的是利用植物组织培养技术生产脱毒苗的知识。组织培养脱毒苗首先选用的是尚未被病毒感染的嫩茎尖端的分生区，经消毒后，在无菌条件下培养而成，整个过程无细菌或病毒的感染。
3.植物种苗脱毒成败的关键是( )
A．培养基营养是否全面
B．培养条件是否适宜
C．接种操作是否正确
D．无菌操作及是否取得没有侵入病毒的分生区细胞
答案：D
4.下列有关植物细胞与组织培养的叙述，错误的是( )
A．花药、胚不能作为组织培养的材料
B．利用植物组织培养技术可以进行植物的快速繁殖，培育无病毒植株等
C．外植体是指用于培养的植物组织或器官
D．外植体可诱导出愈伤组织
答案：A
5.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。
6.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，下列哪一项是不需要的( )
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。外植体经过脱分化形成愈伤组织，需要无菌环境，避免杂菌污染，还需一定的营养和植物激素诱导，同时需要适宜的温度，但不需要光照。
7.(2012·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。
8.(2011·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。
(2012·北京东城区高二检测)紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。目前，生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮，而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。为获得更多的紫杉醇，科研人员尝试利用植物组织培养技术，从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如下表所示。
不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%)
实验组别
培养基中植物生长调节剂的组合与浓度
外植体
树皮
树叶
顶端分生组织
1
2 mg/L 2，4-D
0
0
0.001
2
2 mg/L 2，4-D＋0.5 mg/L NAA
0
0.002
0.002
3
2 mg/L 2，4-D＋0.5 mg/L KT
0.004
0.027
0.004
4
1.5 mg/L 2，4-D＋0.5 mg/L KT
0
0.012
0.009
5
0.5 mg/L 2，4-D＋1 mg/L NAA＋0.5 mg/L KT
0
0.007
0.004
(1)在植物组织培养中，培养基必须进行________处理，接种后放在适宜的恒温箱中培养，且________(需要/不需要)光照，外植体经________形成愈伤组织。
(2)在培养基中添加植物生长调节剂时要注意________________。上述实验结果说明________最适合作外植体。
(3)由上述结果可知该实验的研究内容是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
解析：外植体经脱分化形成愈伤组织，再分化形成植物体，脱分化阶段不需要光。在植物组织培养过程中应添加启动细胞分裂、脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素，两者的用量及比例会影响细胞的发育方向。由表格可知，树叶形成的愈伤组织中紫杉醇含量普遍高于其他组织，因此可用树叶通过脱分化形成愈伤组织提取紫杉醇。
答案：(1)灭菌 不需要 脱分化
(2)植物生长调节剂的种类和浓度(比例) 树叶
(3)①研究植物不同部位作外植体所形成的愈伤组织中紫杉醇的含量 ②研究不同生长调节剂的组合与浓度对愈伤组织中紫杉醇含量的影响
某研究性学习小组为了探究愈伤组织形成导管是芽的直接作用，还是芽产生的物质的作用，做了如下两组实验：
(1)愈伤组织细胞与根尖分生区细胞相比，在结构上具有________特点，形成导管的过程称为________。在此过程中离不开的植物激素是
________________________________________________________________________。
(2)愈伤组织常用做诱变育种的理想材料，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若形成图示结果的物质是生长素，为了进一步验证导管的形成是生长素的作用，请仿照上述实验，提出实验设计思路。__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)高度液泡化 再分化 细胞分裂素和生长素
(2)愈伤组织是一群具有分裂能力的细胞，DNA在细胞分裂时结构最不稳定，最容易发生基因突变
(3)用含一定浓度生长素的琼脂块和空白琼脂块取代芽，进行实验
1.农作物在种植过程中经常会受到病毒，细菌和真菌等病原体感染。用化学方法可清除入侵的真菌和细菌。
2．在植物生长过程中，侵入植物体内的病毒可以通过维管束和细胞壁间的胞间连丝扩散到所有的组织器官。
3．根据分生区一般不会受到病毒侵染的特点，剥取茎尖分生区(0.1～0.5 cm)进行离体培养，以得到无病毒植株。
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1.下列叙述正确的是( )
A．蛋白质中含有游离的氨基，是碱性电解质
B．蛋白质中含有游离的羧基，是酸性电解质
C．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动
D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动
解析：选D。蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，既有游离的氨基，也有游离的羧基，为两性电解质。在电泳过程中，因为同性电荷相斥，异性电荷相吸，所以蛋白质可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
2.在提取和分离血清蛋白的过程中，要进行点样，关于点样的叙述正确的是( )
A．只用新制血清5 μL点样
B．只用质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液点样
C．只用质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂点样
D．用等体积的新制血清、质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液和质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂混合液点样
答案：D
3.下列带电颗粒中泳动速度最快的是( )
A．直径大、球形、净电荷多
B．直径小、球形、净电荷多
C．直径大、方形、净电荷少
D．直径小、方形、净电荷多
解析：选B。一般来说，带电颗粒直径越小，越接近于球形，所带净电荷越多，则在电场中的泳动速度越快；反之，则越慢。
4.在利用凝胶电泳法分离蛋白质时，一定要加入缓冲溶液，其作用主要是( )
A．使酶的活性最高
B．使蛋白质的活性最高
C．保持蛋白质所带的原有电荷
D．使蛋白质带上电荷
解析：选C。蛋白质具有两性，在一定pH下，蛋白质分子的某些基团会带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。因此，加缓冲溶液的目的是维持蛋白质所带的电荷不发生改变而不是使蛋白质带上电荷。
5.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。
6.下列关于DNA双链的叙述错误的是( )
A．通常将DNA的羟基末端称为5′端，而磷酸基团的末端称为3′端
B．通常将DNA的羟基末端称为3′端，而磷酸基团的末端称为5′端
C．通常DNA只能从3′端延伸DNA链
D．通常DNA不能从5′端延伸DNA链
解析：选A。本题考查DNA双链的结构与复制。通常将DNA的羟基末端称为3′端，磷酸基团末端称为5′端。
7.下面关于DNA对高温耐受性的说法不正确的是( )
A．DNA对高温的耐受性一般要比蛋白质强
B．超过80 ℃后DNA将变性，即使恢复到常温，生物活性也不能恢复
C．不同生物的DNA的“变性”温度也不一定相同
D．深海热泉附近生活的生物的DNA对高温的耐受性更强，其DNA中鸟嘌呤所占比例更高
解析：选B。蛋白质分子在60 ℃～80 ℃时变性失活，DNA分子在80 ℃～100 ℃时变性，双链解开，当温度恢复到50 ℃左右时，解开的双链又重新结合，形成双螺旋结构，恢复活性，称为复性。DNA分子中G和C配对形成三个氢键，A和T配对形成两个氢键。G和C比例越高，氢键越多，DNA分子越稳定。故不同生物的DNA稳定性不同，变性温度也不一样。
8.细胞内DNA复制时，合成DNA新链之前必须合成( )
A．DNA引物 B．RNA引物
C．新的脱氧核苷酸 D．核苷酸
解析：选B。在DNA复制时，合成DNA新链前，必须合成RNA引物，但是用于PCR的引物为人工合成的DNA单链，其长度通常为20～30个脱氧核苷酸。
下列关于DNA扩增的说法中，正确的是( )
A．变性过程中需要DNA解旋酶的参与
B．复性过程中需要DNA聚合酶的参与
C．延伸过程中需要DNA聚合酶的参与
D．经过3个循环，1个DNA分子将变成16个DNA分子
解析：选C。DNA扩增(PCR)过程包括3个步骤：变性、复性、延伸，其中变性是高温变性解旋成单链DNA；复性是引物与作为模板的单链DNA上特定部位相互配对、结合。 延伸是指在单链上结合引物之后，使引物链延伸，合成互补的DNA双链，需要DNA聚合酶的参与。PCR扩增产生的子代DNA成指数增长，经过3个循环，1个DNA分子将变成8个DNA分子。
如图表示DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是( )
A．向右表示DNA加热(95 ℃左右)变性的过程
B．向左表示DNA双链迅速制冷复性过程
C．变性与在生物体内解旋过程的条件和实质都相同
D．图中DNA片段共有四个游离的磷酸基、四个3′端
解析：选A。在95 ℃左右温度范围内，DNA的双螺旋结构解体，双链分开，这一过程称为变性，则A项正确。变性后的DNA在缓慢降温后才会复性，则B项错误。变性与在生物体内解旋过程的条件不同，但实质相同，即氢键断裂，双链解开，则C项错误。任何一个DNA片段都有两个游离的磷酸基(5′)和两个(3′)端，则D项错误。
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 ℃，引物与作为模板的单链DNA特定部位相互配对、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95 ℃时，双链DNA解旋为单链，A项正确；当温度下降到55 ℃时，两种引物通过碱基互补配对原则与两条单链DNA结合，B项正确；当温度上升到72 ℃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。
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。
多聚酶链式反应中，DNA聚合酶能特异性复制的DNA片段为( )
A．每个引物对应的DNA片段
B．两引物之间的DNA序列
C．整个DNA片段
D．复制的DNA片段具有随机性
解析：选B。DNA复制是从引物的3′端进行聚合的，所以DNA聚合酶能特异性复制的DNA片段为两引物之间的DNA序列。
下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
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C。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′。
在PCR扩增的实验中，加入一种提取物(一种模板DNA片段)，但实验得到的产物却有2种DNA。其原因可能是( )
A．基因突变 B．Taq聚合酶发生变异
C．基因污染 D．温度过高
解析：选C。其原因可能是基因污染。在PCR实验中，一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、使用一次性吸头等，尽量避免基因污染。
生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。下列关于物质提取、纯化原理的叙述中，不正确的是( )
A．采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同
B．使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质
C．电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离
D．离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同
解析：选B。透析的原理是小分子能够通过半透膜，利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。
下列关于PCR技术的叙述，错误的是( )
A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术
B．由PCR的反应过程可看出磷酸二酯键比氢键对高温的稳定性强
C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列
D．PCR扩增要消耗四种核糖核苷酸和两种引物
解析：选D。PCR扩增的是DNA片段，故消耗的是四种脱氧核苷酸，故D错误。
下列关于现代生物技术应用的叙述，错误的是( )
A．在蛋白质的提取和分离实验中，凝胶色谱法可将不同相对分子质量的蛋白质分离
B．在PCR中，引物的结构和长度决定DNA子链从3′端向5′端延伸
C．在蛋白质的提取和分离实验中，透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质
D．在多聚酶链式反应中，Taq DNA聚合酶只能特异性地复制整个DNA的部分序列
解析：选B。DNA复制时，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，且和引物的结构和长短没有关系。
凝胶色谱法是根据相对分子量的大小分离蛋白质的有效方法。下列利用凝胶色谱法分离血红蛋白的叙述错误的是( )
A．分子量相对较小的蛋白质在色谱柱内移动速度较慢
B．凝胶需用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液
C．配制好的凝胶悬浮液应一次性缓慢加入色谱柱
D．样品加入色谱柱后打开色谱柱下端的流出口即可用试管收集流出液
解析：选D。血红蛋白有颜色，所以利用凝胶色谱法分离血红蛋白时，样品加入色谱柱后打开色谱柱下端的流出口，待红色的蛋白质接近色谱柱底部时再用试管收集流出液。
以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是( )
A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
解析：选D。生理盐水和红细胞内的溶液为等渗溶液，A正确；各种细胞器和细胞核中都含有蛋白质，所以不含有细胞器和细胞核的红细胞内，蛋白质种类较少，提纯时杂蛋白较少，B正确；血红蛋白有颜色，所以在凝胶色谱法分离过程中易分辨，可用于监测，C正确；凝胶色谱法分离蛋白质，分子量较小的易进入凝胶内部，移动速度比较慢，故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动快，D错误。
二、非选择题(本题包括6小题，共60分)
(9分)PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦，可以获得最可靠的证据。如图是一次寻找嫌犯的测试结果：图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果；图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增，并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。
(1)在同一电场下，由于蛋白质或DNA的________以及________、________不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。
(2)在电泳过程中，带电分子会向着__________________的电极移动。
(3)由图甲得知，多肽由________种氨基酸组成；由图乙可知B最可能的对象是________。
解析：(1)在同一电场下，由于各种分子的带电性质及分子本身大小、形状不同，而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品中各种分子的分离。(2)电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。在电场中带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。(3)不同种类氨基酸所带电荷不同，在电场力的作用下会做定向移动。同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同，所以七条带则表明21个氨基酸的多肽分解形成7种氨基酸。同理，不同的DNA片段的带电荷的数量及链的长短不同，电泳时也可以将样品分成不同组分的条带，比较条带的异同程度，可以鉴别出罪犯为F2。
答案：(1)带电性质 本身大小 形状
(2)与其所带电荷相反 (3)7 F2
(12分)如图为一种核酸分析方法，请据图分析回答有关问题。
(1)被分析的材料应属于一条________________链。如果它存在另一条互补链，该互补链的碱基序列是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果选择性断开的位置是碱基G，那么随机出现的被标记片段应有________种。在电泳带上被分离的显示位置应有________处，在泳动方向的最前端的片段是________序列段，与图示泳动位置相比，在同样电泳条件下该片段应位于①的________(填“上方”或“下方”)。
(3)应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链，结果如图所示，此结果说明，该核酸的此单链含________个核苷酸，其A∶T∶G∶C＝________，同时也可推断其碱基序列是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了应用电泳方法和原理对核酸进行分析。解答本题需要认真审读题干。题干中给出了一个对DNA单链进行分析的思路。DNA单链的磷酸末端即5′端的磷酸基团被标记，用特定方法选择性地从A碱基处断裂，就会出现4种被标记片段且长度不同，当将它们放入凝胶介质中进行电泳时，由于片段分子大小的差异而使之分离，带标记的片段自动显示所在位置。
(1)据碱基互补配对原则写出互补链碱基，要注意反向平行。
(2)由于此单链中的G碱基有4个，所以从G处断裂也会产生4种被标记片段，在电泳带上也会显示4处位置，在距磷酸基的第二个碱基处就会断裂，所以此片段为TG，比①处的TGCA还短，所以运动速度比①快，位于①的下方。
(3)此单链中的核苷酸数为4个T＋5个A＋5个G＋4个C＝18个，碱基序列也就已经分析出来了。
答案：(1)DNA单 AGCATGCGTTCAAGTGCA
(2)4 4 TG 下方
(3)18 5∶4∶5∶4 AACGTAGGGTTACCCTGA
(10分)多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。
(1)DNA的两条链是反向平行的，通常将________的末端称为5′端，当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的________开始延伸DNA链。
(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代，科学家从一种Taq细菌中分离到________，它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基叫__________________________。
(3)PCR的每次循环可以分为________三步。假设在PCR反应中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有________个这样的DNA片段。
(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。
解析：(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3′－羟基上，与DNA母链结合的DNA引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA的两条链均作为模板，进行半保留式复制，所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25＝32个。(4)新合成的DNA链带有引物，而最初的模板DNA的两条链不带有引物。
答案：(1)磷酸基团 3′端
(2)耐高温的Taq DNA聚合酶 选择培养基
(3)变性、复性和延伸 32
(4)
(7分)美国科学家穆里斯发明了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________，穆里斯从温泉中找到了耐95 ℃高温的________，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。每次循环中可以分为变性、________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分)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_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用限制酶EcoRV、Mbo I单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对)，请画出质粒上EcoRV、Mbo I的切割位点。
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，由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由图示可知，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可知，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，如图。
(2)在第1组引物中，引物Ⅰ的部分碱基序列是CAGGCT，引物Ⅱ的部分碱基序列是AGCCTG，若利用这两个引物进行DNA扩增，会因其中的部分碱基发生碱基互补配对而使引物失效。在第2组引物中，引物Ⅰ′的部分碱基序列是AACTG和CAGTT，该引物一旦发生自身折叠，也将会出现部分碱基发生碱基互补配对而使引物失效。(3)图中直接将两个脱氧核苷酸合成DNA单链，这不是DNA聚合酶的功能。DNA聚合酶只能在DNA模板存在的条件下，将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上。(4)根据图示，该质粒为环形质粒。用限制酶EcoRV单独切割该质粒时，只形成一个片段，说明该质粒上只有1个限制酶EcoRV的识别位点。用限制酶Mbo Ⅰ单独切割该质粒时，形成两个片段，说明该质粒上有2个限制酶Mbo Ⅰ的识别位点。用限制酶EcoRV和Mbo Ⅰ联合切割该质粒时，形成三个片段，其中有一个片段的长度与用Mbo Ⅰ单独切割该质粒时产生的片段长度相同(2.5 kb)，另外的两个片段是5.5 kb和6 kb，这说明限制酶EcoR V的切割位点存在于用Mbo Ⅰ单独切割该质粒时产生的另一片段(11.5 kb)上。
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
(4)见下图
(10分)PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程，请据图分析回答：
(1)A过程高温使DNA变性解旋，对该过程的原理叙述，正确的是__________。
A．该过程用到耐高温解旋酶破坏氢键
B．该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键
C．该过程不需要解旋酶的作用
D．该过程与人体细胞的过程完全相同
(2)C过程要用到的酶是________________________________________________________，
这种酶在高温下仍保持活性，因此在PCR扩增时可以________加入，__________(需要/不需要)再添加。PCR反应除提供酶外，还需要满足的基本条件有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果模板DNA分子共有a个碱基对，其中含有胞嘧啶m个，则该DNA复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸________________________个。
解析：本题考查PCR原理及DNA复制相关的计算问题。(1)在温度为95 ℃时，DNA变性解旋，不需要解旋酶和限制酶，而人体细胞内DNA解旋需要解旋酶。(2)在温度为72 ℃时，需要耐高温的DNA聚合酶，以DNA的两条链为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，还需要两种引物等条件，从而完成子链的延伸。(3)模板DNA分子中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸为(2a－2m)÷2＝(a－m)个，则该DNA复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸为(210－1)(a－m)个。
答案：(1)C (2)耐高温的DNA聚合酶 一次性 不需要 DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、适宜的酸碱度、可控制的温度
(3)(210－1)(a－m)
1.电泳实现样品中各种分子的分离是利用了( )
A．各种分子带电性质的差异
B．分子本身的大小不同
C．分子形状的不同
D．以上都正确
解析：选D。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、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。
2.电泳过程中，什么样的分子迁移速度最快( )
A．纤维状、大分子 B．纤维状、小分子
C．球状、大分子 D．球状、小分子
解析：选D。电泳就是利用了连续分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同。一般来说，球形分子比纤维状分子易移动，小分子比大分子易移动。
3.(2012·西工大附中高二检测)关于“血清蛋白的提取和分离”的活动顺序正确的是( )
①染色 ②电泳 ③点样 ④脱色 ⑤制干胶板
A．①②③⑤④ B．⑤②①③④
C．④①②③⑤ D．③②①④⑤
解析：选D。血清蛋白的提取和分离的过程，第一步是用微量加样器吸取样品加到电泳样品槽的胶面上，即点样。第二步是打开电泳仪的电源，进行电泳。第三步是用考马斯亮蓝R250染液进行染色。第四步是用醋酸溶液脱色。第五步是将已脱色的凝胶板浸泡后，自然干燥即获得血清蛋白的电泳带。
4.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。
5.如图为某些氨基酸在pH＝6时进行电泳的结果，请回答：
(1)由图示可知，pH＝6时带正电荷的氨基酸是________，带负电荷的氨基酸是________________。请说明理由_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)假设谷氨酸和赖氨酸所带电荷数相同，它们到达两极的速度一样吗？________，为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若把氨基酸换成蛋白质，会出现什么现象？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：氨基酸是一种两性电解质，在一定pH条件下带电荷，作为带电粒子，氨基酸向与其自身所带电荷相反的电极运动，即向正极运动的氨基酸带负电荷，向负极运动的氨基酸带正电荷，在原点不动的氨基酸，所带正电荷和负电荷相等。蛋白质也是一种两性电解质。
答案：(1)赖氨酸 谷氨酸 氨基酸是一种两性电解质，在一定pH条件下带电荷，作为带电粒子，在进行电泳时氨基酸向与其自身所带电荷相反的电极方向运动
(2)不一样 进行电泳时，若氨基酸带相同的电荷数，相对分子质量越小，则移动越快。由于两者相对分子质量不相等，因此到达两极的速度不同
(3)蛋白质同氨基酸一样，在一定pH条件下带电荷，也会向与其自身所带电荷相反的电极方向运动
1.蛋白质的分离与纯化技术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，可通过层析技术分离蛋白质
D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心技术分离蛋白质
解析：选A。蛋白质分子不能透过半透膜，据此可利用半透膜除去样品中相对分子质量小的杂质。
2.下列叙述不正确的是( )
A．蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快
B．蛋白质所带的电荷数越少，移动得越快
C．电荷数相同时，相对分子质量越大，移动越慢
D．电荷数相同时，相对分子质量越小，移动越快
解析：选B。在电泳中，蛋白质所带的电荷数越多，移动越快，电荷数相同时，相对分子质量越小，则移动越快。
3.某蛋白质等电点为7.5，在pH为6.0的缓冲液中进行自由界面电泳，其泳动方向为( )
A．向负极移动
B．向正极移动
C．不运动
D．同时向正极和负极移动
解析：选A。在pH＝6.0的缓冲液中蛋白质带正电荷，其泳动方向为向负极移动。
4.有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pH分别为4.5、5.2、6.6、7.2，电泳时欲使其中三种泳向正极，缓冲液的pH应该是( )
A．2.0 B．5.0
C．6.0 D．7.0
解析：选D。在缓冲液的pH为7.0的溶液中，pH分别为4.5、5.2、6.6的蛋白质均带负电荷，在电泳时移向正极。
5.在血清蛋白的提取和分离过程中，所使用的染色液是( )
A．新制血清5 μL
B．质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液
C．质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液
D．质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂
答案：C
6.(2012·长安一中高二检测)在用电泳法对蛋白质进行提取和分离时，常用的脱色液是( )
A．考马斯亮蓝R250染色液
B．醋酸溶液
C．蔗糖
D．甘油
答案：B
7.下列有关电泳现象的叙述，不正确的是( )
A．相同蛋白质的溶液，经过同一个电场电泳后，会在支持物凝胶上形成相同的带纹
B．不同蛋白质的混合溶液，经过同一个电场电泳后，在支持物凝胶上形成不同的带纹
C．每一种带纹可能就是一种蛋白质
D．每一种带纹一定不是一种蛋白质
解析：选D。不同蛋白质的混合溶液，在经过同一个电场电泳后，会在凝胶上形成不同的带纹。不同的蛋白质可以在同一带纹中，但同一种蛋白质一定存在于同一带纹中。
8.如图表示对某蛋白质溶液进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果(相似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的是( )
A．蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子(或多肽)会向着与其所带电荷相反的电极移动
B．在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中，蛋白质的迁移速度完全取决于其所带净电荷多少
C．在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中，蛋白质的迁移速度基本取决于其相对分子质量的大小
D．电泳结果表明溶液中蛋白质可能有两种，但也可能只有一种
解析：选B。蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，在电场中发生迁移，则A项正确。SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳所加的SDS可完全掩盖蛋白质本身所带的电荷，其移动速度与本身所带的电荷无关，只由其相对分子质量的大小决定，则B项错误，C项正确。此电泳会使蛋白质水解成肽链，结果可能只有一种蛋白质(有两种肽链)，也可能是两种蛋白质，则D项正确。
我们通常选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验，来提取和分离血清蛋白。请回答下列有关问题：
(1)实验前取新鲜血液，静置凝固后会析出淡黄色的液体——血清，其中含有的蛋白质有________、________等。
(2)血清蛋白提取和分离的活动程序为：__________________________________________
________________________________________________________________________，
在染色和脱色步骤中，所用试剂分别为_____________________________________________
_______________________、_________________________________________________。
答案：(1)两种球蛋白 凝集素
(2)点样→电泳→染色→脱色→制干胶板 质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液 体积分数为7%的醋酸溶液
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：本题考查了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)电泳法 根据蛋白质之间电荷、分子大小等差异进行纯化
1.蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。电泳技术最为快捷灵敏，简便易行。
2．蛋白质含有游离的氨基和羧基，是两性电解质，在一定pH条件下带有电荷。
3．蛋白质作为带电粒子，在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。所带的电荷数越多，移动得越快；电荷数相同时，分子量越小，则移动越快。
4．电泳需要支持物，常用的是聚丙烯酰胺凝胶。
1.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；还有适宜的温度，适宜的酸碱度等。
2.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．95 ℃、55 ℃、72 ℃ B．72 ℃、55 ℃、95 ℃
C．55 ℃、95 ℃、72 ℃ D．80 ℃、55 ℃、72 ℃
解析：选A。当温度在95 ℃时，双链DNA解旋为单链，称之为高温变性；当温度下降到55 ℃时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合称为低温复性；当温度上升到72 ℃时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在TaqDNA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。
3.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，第一次产生的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。
4.(2012·银川一中高二检测)关于PCR技术的应用，错误的一项是( )
A．古生物学、刑侦破案、DNA序列测定
B．诊断遗传病、基因克隆、古生物学
C．DNA序列测定、基因克隆、刑侦破案
D．诊断遗传病、合成核苷酸、DNA序列测定
解析：选D。PCR技术在医学上用于遗传病的基因诊断、基因克隆、DNA序列测定，法医上用于刑侦破案，古生物学上用于生物化石样品分析。PCR技术是以4种脱氧核苷酸为原料，合成双链DNA的过程，PCR技术不能合成核苷酸。
5.Taq聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR的前提条件，也是PCR技术能迅速发展和广泛应用的原因。Taq聚合酶还具有逆转录性，其作用类似于逆转录酶。Taq聚合酶表现为Mg2＋依赖，该酶的催化活性对Mg2＋浓度非常敏感。测定结果为MgCl2浓度在2.0 mmol/L时该酶催化活性最高，此浓度能最大限度地激活Taq聚合酶的活性，Mg2＋过高就会抑制酶活性，因此MgCl2的浓度在不同的反应体系中应适当调整，优化浓度。
(1)从材料可知，影响PCR反应的因素除引物、反应温度和Taq聚合酶外，还应有________。
(2)Taq聚合酶的作用是________________，且只能由________端开始。
(3)“PCR”与人体内的DNA复制相比，有何不同之处？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验室中微生物的筛选，应用了Taq细菌能在热泉中生长的原理，人为提供有利于目的菌株生长的条件：________、________、________等。
解析：PCR技术所需条件是模板、引物、原料、DNA聚合酶和Mg2＋，同时需要恰当的温度及缓冲液维持近中性酸碱度。PCR是体外扩增模板DNA，与细胞内的DNA复制不同，需要耐高温的DNA聚合酶，通常用Taq聚合酶，且引物为DNA。Taq聚合酶是从生活在热泉中的Taq细菌中提取出来的、一种耐高温的DNA聚合酶。
答案：(1)Mg2＋ (2)催化合成DNA子链 3′
(3)PCR技术发生在体外，且需耐高温的Taq聚合酶，引物为DNA (4)较高温度 营养物质 适宜pH
1.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母链通过碱基互补配对结合
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。DNA的两条链是反向平行的，为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基(—OH)末端称为3′端，而磷酸基团的末端称为5′端。DNA聚合酶不能从5′端开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。因此，DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
2.下列有关PCR的描述不正确的是( )
A．是一种酶促反应
B．引物决定了扩增的特异性
C．扩增产量为y＝(1＋x)n
D．扩增对象是氨基酸序列
解析：选D。PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它以极少量的DNA为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，在引物作用下使DNA聚合酶从引物的3′端连接脱氧核苷酸，短时间迅速复制上百万份的DNA拷贝，其扩增产量为y＝(1＋x)n，y代表DNA片段扩增后的拷贝数，x表示平均每次的扩增效率，n代表循环次数。
3.(2012·长安一中高二检测)用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，是一小段( )
A．DNA B．RNA
C．DNA或RNA D．双链DNA
解析：选A。用于PCR的引物是一小段DNA(单链)，细胞内DNA复制的引物，一般为RNA。
4.PCR利用了DNA热变性的原理，PCR仪实际上是一种能自动调控温度的仪器，对PCR过程中“温度的控制”的说法中错误的是( )
A．酶促反应需要高的温度，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．DNA聚合酶不具热变性，要用耐高温的聚合酶
D．DNA解旋酶不具热变性，为了确保模板是单链
解析：选D。PCR是一种体外DNA扩增技术。DNA双链的解开不需要解旋酶，靠高温使其变性，双螺旋结构解体，双链分开，延伸时，在耐高温的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小于变性温度。
5.PCR实验中使用的微量离心管、吸头、缓冲液以及蒸馏水使用前必须进行的关键步骤是( )
A．反复洗涤 B．外源DNA污染
C．高压蒸汽灭菌 D．在－20 ℃储存
解析：选C。通过对PCR实验中所用仪器和试剂进行高压蒸汽灭菌，可以避免外源DNA等因素的污染。
6.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，变为2个，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。
7.在PCR实验操作中，下列说法不正确的是( )
A．在微量离心管中添加各种试剂时，只需一个吸头
B．离心管的盖子一定要盖严，防止液体外溢
C．用手轻弹离心管壁的目的是使反应液充分混合
D．离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果
解析：选A。在微量离心管中添加各种试剂时，每吸取一种试剂后，移液器上的吸头必须更换，确保实验的准确性；离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢；离心10 s的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果。
8.(2012·南通一中高二检测)一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，利用PCR循环5次后标记的DNA分子占总数的( )
A．1/10 B．1/5
C．1/16 D．1/25
解析：选C。DNA的复制是半保留复制，其特点是：新形成的DNA双链，一条来自亲代DNA分子的母链，另一条是新合成的子链。在没有标记的环境中培养，不论经过多少次复制，最终标记的两条链始终分别存在于两个DNA分子中，这样经过n次循环后，标记的DNA分子占总数的2/2n，即1/2n－1。
Taq DNA聚合酶由水栖高温菌分离而得。其生长适宜温度为70 ℃～75 ℃。回答下列问题：
(1)用Taq DNA聚合酶代替一般的DNA聚合酶是使PCR普及应用的关键。因为普通的酶不能耐受95 ℃时使双链DNA变性的温度，因此，每次循环都要____________，Taq DNA聚合酶的发现和应用解决了上述问题，提高了PCR的效率，使PCR技术趋向________________________________________________________________________。
(2)PCR反应扩增DNA片段时，________________决定了扩增片段的长短。
(3)若加入的模板是两个相同的DNA分子，如果只想要“拷贝”这两个长长的DNA分子中“特定区间”，在其他条件均理想时，经过三十次循环，理论上能获得________个“特定区间”片段。
解析：普通DNA聚合酶在DNA变性温度条件下失活。因此，必须循环一次更换一次新酶才能保证DNA复制顺利进行，而Taq DNA聚合酶在95 ℃的DNA变性条件下不会失活，故可以反复利用，解决了PCR反应连续扩增DNA片段的关键因素。DNA聚合酶只能从两引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，是DNA片段延伸的起始位点，两引物的5′端决定了扩增产物DNA片段终点。每个DNA分子中“特定区间”经过30次PCR反应后理论上可获得230个“特定区间”，其中两个位于DNA分子的两条链上，不是“特定区间”片段。故两个DNA经30次PCR循环后获得的“特定区间”片段理论上有230×2－4。
答案：(1)加入新酶 自动化
(2)两个引物
(3)230×2－4
PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的方法，用于放大特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个拷贝的分子生物学技术。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核糖核苷酸和DNA聚合酶等条件。下图为模板DNA分子及2种引物，请回答相关问题：
(1)PCR的全称是________。PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR中先用95 ℃高温处理的目的是
________________________________________________________________________；
而这一过程中在细胞内是通过_______________________________________________实现的。
(2)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种______________________。请在图中绘出引物结合的位置。
(3)若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入________个引物。
(4)DNA子链复制的方向是________________，这是由于
________________________________________________________________________。
解析：本题考查考生对PCR技术的理解，属于知识识记和理解层次的考查，符合高考对选修内容考查的特点。PCR技术又称多聚酶链式反应，在PCR中先用95 ℃高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂，两条链解开，即使DNA分子变性。引物是一种单链DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3′端结合，为DNA聚合酶提供吸附位点，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了DNA子链复制的方向是从5′端到3′端。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目，即2×210－2＝211－2个。
答案：(1)多聚酶链式反应 使DNA变性(使DNA的两条链解开) 解旋酶的催化
(2)单链DNA或RNA分子，见右图
(3)211－2
(4)5′端到3′端 DNA聚合酶只能从引物的3′端拼接单个脱氧核苷酸分子
1.DNA体外扩增技术的反应过程称为聚合酶链式反应(PCR)。
2．PCR过程需要的引物是人工合成的DNA单链，其长度通常为20～30个脱氧核苷酸。PCR过程中DNA的解旋是通过对反应温度的控制来实现的。
3．在PCR过程前，应在一种特制的微量离心管中加入PCR缓冲液、DNA模板、一对引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚合酶，Mg2＋等成分。
4．高温(95 ℃)变性、低温(55 ℃)复性和中温(72 ℃)延伸三个步骤构成PCR过程的一个循环。
5．PCR技术被广泛地应用于基因克隆、基因序列分析、遗传病诊断、古生物学研究以及刑侦破案、亲子鉴定等诸多方面。
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共40分)
1.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。
2.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沸点，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。
3.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。
4.下列不属于橘皮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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
在植物芳香油的提取中，选取的原料、相应芳香油的名称及适宜的提取方法不正确的是( )
A．玫瑰花、玫瑰油、压榨法
B．橘皮、橘皮油、压榨法
C．桂花、桂花油、萃取法
D．薰衣草茎和叶、薰衣草油、蒸馏法
答案：A
胡萝卜素的颜色和主要吸收光分别是( )
A．蓝绿色和红光、蓝紫光
B．橙黄色和蓝紫光
C．黄色和蓝紫光
D．黄绿色和红光
答案：B
下列属于水溶性有机溶剂的是( )
A．丙酮 B．苯
C．乙酸乙酯 D．乙醚
解析：选A。有机溶剂包括水溶性和水不溶性两种，乙醇和丙酮属于水溶性。
下列对胡萝卜素提取过程的分析正确的是( )
A．在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好
B．在萃取过程中，在瓶中安装冷疑回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发
C．在浓缩干燥前，没有必要进行过滤
D．将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，要收集蒸发出去的液体，蒸发出去的是胡萝卜素，留下的是有机溶液
解析：选B。本题考查胡萝卜素的提取实验，意在考查考生对实验的方法步骤及结果的分析能力。在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间，温度太高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解；在浓缩干燥前，要将萃取液进行过滤，除去不溶物；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素液；在萃取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发。
植物芳香油生产的原料采自植物的花、茎、叶、果实、根等部位，出油量的多少及油的品质与多种因素有关，其中对材料的处理上，下列哪项是错误的( )
A．应及时采收
B．摘收部位要符合要求
C．对原料应及时进行处理
D．摘收后不能马上加工，应停放一段时间后加工
解析：选D。影响材料出油量的因素很多，主要有采收时间，取材部位，处理时间要及时等。
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。
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。
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5%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。
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。
下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述错误的是( )
A．胡萝卜素是脂类物质，所以提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂
B．提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定，鉴定时需要与标准样品进行对照
C．一般情况下，提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D．提取过程中有加热环节，只需要控制温度，因为温度过高会导致胡萝卜素分解
解析：选D。提取胡萝卜素时，在胡萝卜颗粒加热过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围内，原因是温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解，D错误。
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。
提取胡萝卜素和玫瑰精油时都需要加热，但是用萃取法提取胡萝卜素时，采用水浴加热法；而用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，可以用直接加热法，其原因是( )
A．前者需要保持恒温，后者不需要恒温
B．前者容易蒸发，后者不容易蒸发
C．胡萝卜素不耐高温，玫瑰油耐高温
D．前者烧瓶里含有机溶剂，易燃易爆，后者是水
解析：选D。用萃取法提取胡萝卜素时，因为在烧瓶中加入的萃取剂中含石油醚等有机溶剂，如果直接加热，容易引起燃烧或爆炸，故采用水浴加热。用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油时，烧瓶内加入的是水，直接加热就不会出现上述安全问题。
二、非选择题(本题包括6小题，共60分)
(8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。
(10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
(10分)植物芳香油广泛应用于轻工业、化妆品、饮料和食品制造等方面，请结合你的操作实践回答下列问题：
(1)利用萃取法提取植物芳香油时，利用了植物芳香油____________的特点。
(2)影响萃取效率的主要因素是__________________________________________________。
(3)在用压榨法提取橘皮精油时，影响出油率的关键因素是____________________________。在用水蒸气蒸馏法提取芳香油时，影响产品的主要因素是________________________________________________________________________。
(4)用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油的过程中如何分离出油水混合物？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查提取植物芳香油的影响因素。
(1)植物芳香油易溶于有机溶剂，与易溶于水中的物质可以区分开来，故多数植物的芳香油能用萃取法提取。
(2)不同萃取剂的提取效果不同，如石油醚沸点高，萃取效果就比较好。
(3)橘皮在石灰水中充分浸泡，压榨时不会滑脱，过滤时不会堵塞筛眼，出油率就高。
(4)如果蒸馏温度太高，时间太短，则产品的品质就比较差，如果要提高品质，就要延长蒸馏时间。
答案：(1)易溶于有机溶剂
(2)萃取剂的性质和使用量
(3)橘皮要干燥去水并在石灰水中浸泡 温度的高低、时间的长短
(4)向乳浊液中加入氯化钠，增加盐的浓度，以利于水和油分层；用分液漏斗将水油分离，加入适量的无水硫酸钠，吸去残留的水分，放置过夜后，除去固体硫酸钠即可
(12分)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状液可采用的方法是________。
(5)得到的乳状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____________________________________________________________。
解析：提取植物芳香油有三种基本方法：蒸馏、压榨和萃取。芳香油溶解性的特点是不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油，此处利用相似相溶原理。橘子皮通常可作为材料提取芳香油，提取时需要选用芳香油含量较高的新鲜材料。对材料压榨后可得到糊状液体，进行过滤除去其中的固体物获得乳状液。油层的密度比水层小，所以得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的上层；加入氯化钠的作用是增加水层密度，使油水分层。
答案：(1)蒸馏法 萃取法
(2)水 有机溶剂 有机溶剂
(3)橘子皮 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，使油和水分层
(8分)“树橘柚者，食之则甘，嗅之则香”，每年的十月是柑橘大量上市的季节。橘子全身都是宝：不仅果肉的营养价值高，药用价值也较高，其皮、核、络、叶都是“地道药材”。澳洲科学工作者及工业研究机构的一项最新研究显示，每天吃1个橘子可以使人们避免某些癌症的侵袭。请回答下列问题。
(1)有人想提取橘皮精油获取利润，一般提取橘皮精油的方法是________法，用这种方法提取橘皮精油的主要步骤是：石灰水浸泡、漂洗、____________、____________、静置、____________。
(2)橘皮精油的提取不采取水中蒸馏法，是因为水中蒸馏会导致原料________和有效成分________等问题。
(3)在提取橘皮精油时，橘皮在石灰水中的浸泡时间为________以上，并且橘皮要浸透，这样最后才会提高出油率。
(4)从橘皮中提取的橘皮精油的特点是________，具有诱人的橘香味。
解析：本题考查橘皮精油的提取等知识，意在考查考生对相关知识的理解及综合运用能力。(1)提取橘皮精油的方法为压榨法，主要步骤有浸泡、漂洗、压榨、过滤、静置、再次过滤。(2)水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。(3)橘皮在石灰水中的浸泡时间为10 h以上。(4)橘皮精油的特点是无色透明。
答案：(1)压榨 压榨 过滤 再次过滤
(2)焦糊 水解 (3)10 h (4)无色透明
(12分)研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如下图所示。
(1)柚皮易焦糊，宜采用________法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。
(2)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或________接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是________。实验前需对超净工作台进行________处理。
(3)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供________。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度__________。
(4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的__________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
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来决定。柚皮易焦糊，宜采用压榨法提取柚皮精油。压榨过程中得到的糊状液体需用过滤法除去其中固定杂质。(2)筛选、纯化培养某一特定微生物时，常用平板划线法或稀释涂布平板法。为防止杂菌的污染，需对器具培养基等进行消毒灭菌处理，培养基宜采用高压蒸汽灭菌锅进行高温灭菌处理，而超净工作台常使用紫外线或化学药物进行消毒处理。(3)微生物培养过程中为微生物的生长提供氮源的有尿素、蛋白胨等含氮丰富的物质。电泳法纯化特定生物成分，是利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，这些不同使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中不同分子的分离。当待分离分子所带电荷相同时，分子量越大，电泳速度越慢。(4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，透明圈越大，抑菌效果越好。
答案：(1)压榨 过滤 (2)稀释涂布平板法(或：稀释混合平板法) 高压蒸汽灭菌锅 消毒 (3)氮源 越慢 (4)直径(或：大小)
1.下列属于水溶性色素的是( )
①甜菜红色素 ②叶绿素 ③花青素 ④叶黄素 ⑤胡萝卜素 ⑥番茄红色素 ⑦辣椒红色素
A．①③④⑤⑦ B．①②
C．①③ D．①②④⑤⑥⑦
解析：选C。根据植物色素的溶解性差异，可分为水溶性色素和脂溶性色素两大类。水溶性色素一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，如甜菜红色素、花青素等。脂溶性色素一般不溶于水，易溶于酒精、乙醚和氯仿等有机溶剂，常见有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、番茄红色素和辣椒红色素等。
2.(2012·长安一中高二检测)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。
3.对胡萝卜素的提取通常采用( )
A．水 B．无机盐
C．有机溶剂 D．无机溶剂
解析：选C。胡萝卜素是橘黄色的结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，因此，对胡萝卜素的提取通常选择有机溶剂。
4.纸层析时用到的层析液是( )
A．乙醚 B．乙醇
C．丙酮 D．石油醚
解析：选D。用纸层析法分离胡萝卜素时用到的层析液是石油醚。用纸层析法分离叶绿体中色素时用到的层析液的主要成分也是石油醚。
5.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
1.炒胡萝卜时多加油的原因是( )
A．溶解在油中的胡萝卜素容易被人体吸收
B．两者混合增加蔬菜的营养成分
C．胡萝卜素在油的作用下分解为两分子维生素A
D．胡萝卜素的碳碳双键会断裂，利于人体吸收
解析：选A。胡萝卜素能溶于油，这样溶解的胡萝卜素才容易被人体吸收。
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.下列对番茄红色素的叙述中，不正确的是( )
A．番茄红色素是脂溶性色素
B．果实中的番茄红色素以果皮部分含量最高
C．番茄红色素易溶于水
D．番茄红色素易溶于酒精
答案：C
4.实验室在选用溶剂溶解色素时，对溶剂的要求是( )
A．要求溶剂对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要大
B．要求溶剂对色素成分的溶解度要大，对杂质的溶解度要小
C．要求溶剂对色素成分的溶解度要小，对杂质的溶解度要小
D．要求溶剂对色素成分的溶解度要小，对杂质的溶解度要大
解析：选B。根据萃取原理可知，溶剂必须对所要提取的色素的溶解度大，对其他杂质的溶解度小，才能从材料中将所需色素提取出来。
5.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。
6.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。
7.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。
8.(2012·济南一中高二检测)在用纸层析法鉴定所提取的色素时，下列叙述不正确的是( )
A．在纸层析过程中，滤纸可放在密封玻璃瓶中
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：B。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深的石油醚的玻璃瓶中密封，A项正确，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。
胡萝卜素的提取方法：在必修教材中学了“叶绿体色素的提取与分离”这一实验，现在请结合“胡萝卜素的提取”相关内容，回答下列问题：
(1)如果有新鲜的菠菜叶，请设计一个实验来提取叶绿体中的色素并分离。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________，进行研磨。
③________________________________________________________________________，加盖密闭保存。
④制备滤纸条，_______________________________________________________________。
⑤________________________________________________________________________。
(2)这个实验与胡萝卜素的提取实验相比较，说明了什么问题？________________________________________________________________________。
(3)为什么单独提取胡萝卜素时不用乙醇或丙酮来提取？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：必修一中“叶绿体色素的提取和分离”过程为先称取5 g已去中脉的菠菜叶片并剪碎，然后在研钵内研磨，研磨中加入少量SiO2进行充分研磨，同时加入少量CaCO3保护色素，防止色素分子被破坏掉，还要加入2 mL丙酮作溶剂，研磨后过滤就得到了含有色素的滤液。分离时，用纸层析法，先制备滤纸条后画滤液细线，放在层析液中几分钟后，就会得到含有4条色素带的滤纸条。这个实验充分利用了叶绿体中色素均为脂溶性色素、易溶于有机溶剂的特点。
答案：(1)①称取5 g新鲜菠菜叶并剪碎
②在研钵内加入CaCO3、SiO2和2 mL丙酮
③过滤，收集滤液
④画滤液细线
⑤层析，色素分离
(2)胡萝卜素溶解于有机溶剂当中，可用纸层析法鉴定
(3)乙醇和丙酮为亲水性有机溶剂，萃取时能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂
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
1．根据植物色素的溶解性差异，可分为水溶性色素和脂溶性色素两大类。
2．实验室提取植物色素常用的方法是萃取法。水溶性色素用水作溶剂，脂溶性色素用有机溶剂作溶剂。
3．番茄红色素是一种天然的抗氧化剂，能预防由自由基引发的疾病，降低患癌机率，延缓人体老化过程。
1.2012年5月14日，美国纽约《全美超模新秀大赛》第18季展开。大赛主办者在今年1月推出了Dream come true梦想实现系列香水，此番拍摄时尚大片，由Jez Smith亲自掌镜，顶尖模特在曼妙的香水瓶中上演极致诱惑。玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，玫瑰油提取的过程是( )
A．鲜玫瑰花＋水→水蒸气蒸馏→油水混合物→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→除水
解析：选A。玫瑰油提取的一般流程是将鲜玫瑰花瓣和蒸馏水先按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，加入NaCl后，分离油层，再加入无水Na2SO4，将油层中的水进一步除去，最后过滤获得玫瑰油。
2.柑橘、柠檬芳香油的制备通常不采用蒸馏法，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。
3.(2012·银川一中高二检测)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。
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.(2010·高考新课标全国卷)下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：
(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取，其理由是玫瑰精油具有____________________的性质。蒸馏时收集的蒸馏液____________(是、不是)纯的玫瑰精油，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和________。当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会________，原因是________________________________________________________________________。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度________的地方，目的是________________________________________________________________________。
(5)某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如图所示。提取精油时采摘花的最合适时间为________天左右。
(6)从薄荷叶中提取薄荷油时________(能、不能)采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法，理由是________________________________________________________________________。
解析：(1)玫瑰精油属于芳香类化合物，具有芳香类化合物的通性，即易挥发、难溶于水、化学性质稳定等性质。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和温度；当原料量等其他条件一定时，提取量随蒸馏时间的变化趋势是一定时间内随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后蒸馏量不再增加。
(3)蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，如果不进行冷却，部分精油会随水蒸气蒸发而散失。
(4)玫瑰精油易挥发，应保存在温度较低的地方。
(5)根据图示可以确定提取精油时采摘花的最合适时间为a天左右，此时精油含量最高。
(6)薄荷油与玫瑰精油化学性质相似，同样可以采用水蒸气蒸馏法提取。
答案：(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定 不是 蒸馏时玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，得到的是油水混合物
(2)温度 一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加，一定时间后提取量不再增加
(3)下降 部分精油会随水蒸气蒸发而散失
(4)较低 减少挥发(或防止挥发)
(5)a
(6)能 薄荷油与玫瑰精油化学性质相似
1.下列植物芳香油从花中提取的是( )
A．茴香油 B．橘皮油
C．樟油 D．玫瑰油
答案：D
2.橘皮油的主要成分及一般提取方法是( )
A．柠檬酸、萃取法 B．柠檬烯、压榨法
C．柠檬烯、水中蒸馏法 D．柠檬酸、蒸馏法
解析：选B。橘皮油的主要成分是柠檬烯。橘皮精油主要存在于橘皮中，由于其有效成分在水蒸气蒸馏时会发生部分水解，用水中蒸馏又会导致原料焦糊问题，所以一般采用压榨法。
3.从下列植物材料中提取植物芳香油时，可采用蒸馏法的一组是( )
①玫瑰花 ②橘皮 ③茉莉花 ④薄荷
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：选C。用蒸馏法提取植物芳香油时，芳香油要具有挥发性的特点，且在蒸汽中有效成分不能受到破坏，如玫瑰油、薄荷油和茉莉油宜采用水蒸气蒸馏法提取。从橘皮中提取橘皮油时，若采用蒸馏法，则精油会发生部分水解或产生原料焦糊问题，因此，一般采用压榨法。
4.玫瑰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。
5.(2012·银川市实验中学高二检测)使用蒸馏法提取玫瑰油，是因为玫瑰油( )
A．化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能够随着水蒸气一同蒸馏
B．化学性质稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，能够随着水蒸气一同蒸馏
C．化学性质不稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，不能随着水蒸气一同蒸馏
D．化学性质不稳定，难溶于水，难溶于有机溶剂，不能随着水蒸气一同蒸馏
解析：选A。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。
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.为提高橘皮中精油的出油率，需要( )
A．将橘皮用食盐水处理
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。
8.对提取桂花油的操作过程叙述错误的一项是( )
A．先将新采的桂花花瓣放在萃取剂中浸泡一段时间
B．浸泡完后，用酒精灯直接加热蒸馏，除去萃取剂，会得到提取液
C．向蜡状提取液中加入酒精，滤去无法溶解的蜡质残渣，蒸发掉酒精，便得到较纯的桂花油
D．桂花油适合用萃取法提取
解析：选B。桂花油易溶于有机溶剂，可以采用萃取法提取。选用合适的萃取剂，先将新采集的桂花花瓣放在萃取剂中浸泡一段时间，使桂花油充分溶解。然后，用水浴法加热蒸馏，以免引起燃烧、爆炸。向蜡状提取液中加入酒精，使桂花油溶解在酒精中，酒精的沸点较低，蒸馏掉酒精，便得到较纯的桂花油。
分析下图，回答有关问题：
(1)写出图中数字所代表的含义：
[1]____________、[2]____________、[3]____________。
(2)在图中用箭头表示水的流动方向。
(3)该装置为________蒸馏装置，其原理是_____________________________________
________________________________________________________________________，
按原料放置的位置，对于玫瑰精油的提取，属于________蒸馏。若萃取玫瑰精油，此过程中使用的有机溶剂为__________________________。
(4)某同学采用1.5 kg的玫瑰花瓣，出油为0.45 g，则出油率为________。
答案：(1)温度计 出水口 进水口
(2)水从进水口流入，从出水口流出(图略)。
(3)水蒸气 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，冷却后，混合物又会重新分出油层和水层 水中 石油醚、酒精、乙醚、戊烷等(写出1～2种均可)
(4)0.03%
薄荷油是从薄荷的茎和叶中提取出来的，具有怡神、缓解压力和驱逐蚊虫的作用，请设计一个利用薄荷来提取薄荷油的实验。
研究目的：探索提取植物精油的方法。
(1)实验原理：用________法提取薄荷油。
(2)实验步骤
①称取50 g薄荷茎和叶，放入50 mL的圆底烧瓶中，加入200 mL蒸馏水。
②________________________________________________________________________。
③收集锥形瓶中的乳浊液，________________，使乳浊液分层，分离油层和水层。
④除水，向接收瓶中加入________________，吸去油层中所含有的水分。
解析：本题考查了实验设计与分析能力。薄荷油的化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可以随着水蒸气一同蒸馏，因而适合采用蒸馏法提取。注意在乳浊液的处理与回收时，加入NaCl溶液，使乳浊液分层；用无水Na2SO4可以除去油层中的少量水分。
答案：(1)蒸馏
(2)②在蒸馏装置中蒸馏，利用水蒸气将薄荷油携带出来
③向锥形瓶中加入NaCl
④无水Na2SO4
1．玫瑰油、薄荷油、肉桂油、薰衣草油、檀香油等芳香油主要通过蒸馏法获得。
2．芳香油易溶于有机溶剂，也常用萃取法提取芳香油。
3．橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可用压榨法提取。
