高中生物全国卷2018-2021全国真题分类汇编——选修一，生物技术实践
一、解答题
1．（2017·新课标Ⅰ）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用．回答下列问题：
（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生 ．能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是 ．但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 （答出两点即可）．
（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择 （填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是 ．
（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有 （答出两点即可）．
【答案】（1）脲酶；分解尿素的细菌是分解者，属于异养型生物；作为碳源；作为能源物质等
（2）尿素；其他两组都含有含氮物质NH4NO3
（3）KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；能为微生物生长提供无机盐
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】解：（1）只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源．能分解尿素的细菌是一种分解者，属于异养型生物，不能以尿素的分解产物CO2作为碳源．能分解尿素的细菌可以葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：作为碳源；作为能源物质等．（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择以尿素作为唯一氮源的选择培养基，而其他两组都含有含氮物质NH4NO3，因此不能选其他两组．（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用：KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；KH2PO4和Na2HPO4能为微生物生长提供无机盐．
故答案为：（1）脲酶 分解尿素的细菌是分解者，属于异养型生物 作为碳源；作为能源物质等（2）尿素 其他两组都含有含氮物质NH4NO3（3）KH2PO4和Na2 HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；能为微生物生长提供无机盐
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源．缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物.2、培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．
二、实验探究题
2．（2021·全国甲）[生物——选修1：生物技术实践]
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。
加酶洗衣粉A 加酶洗衣粉B 加酶洗衣粉C 无酶洗衣粉(对照)
血渍 +++ + +++ +
油渍 + +++ +++ +
根据实验结果回答下列问题：
（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是 ；加酶洗衣粉B中添加的酶是 ；加酶洗衣粉C中添加的酶是 。
（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有 ，原因是 。
（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是 。
（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指 。固定化酶在生产实践中应用的优点是 （答出1点即可）。
【答案】（1）蛋白酶；脂肪酶；蛋白酶和脂肪酶
（2）加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C；蚕丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解
（3）酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开
（4）利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术；固定在载体上的酶可以被反复利用，可降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用）
【知识点】加酶洗衣粉的洗涤效果及其影响因素；固定化酶及其应用
【解析】【解答】 （1）结合常识血渍含有蛋白质、脂质等，油渍含有脂质等。结合书本知识，酶具有专一性，一种酶可以催化一种或者一类化学反应。 “+”越多表示去渍效果越好 ，和无酶洗衣服进行对照。所以加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶；加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。
（2）蚕丝织物里面含蚕丝，而蚕丝里面含有结构蛋白等蛋白质，不宜使用的洗衣服有加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 。
（3）结合题意，油渍和血渍里面含有多种有机物大分子，不宜清理。由于酶具有催化作用，显著降低化学反应的活化能，酶将促进大分子有机物进行分解， 相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开 。
（4）固定化酶技术是指利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，酶既能与反应物接触，又能与产物分离。由于酶不参与化学反应，而是起到催化作用，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。因而固定化酶在生产实践中应用的优点是：降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用）。 【分析】 1、加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中，加入0.2％-0.5％的酶制剂制成的，含有一种或者多种酶制剂，利用酶的专一性和高效性进行去污渍。
2、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同
比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
比较普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同点 表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等
不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。
3、市场上常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
4、固定化酶技术：即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。
优点：①使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；②固定在载体上的酶可以被反复利用。
不足：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦
3．（2020·全国Ⅰ）[生物——选修1：生物技术实践]
某种物质S（一种含有C、H、N 有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是 。甲、乙培养基均属于 培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是 （答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤 。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即 。
【答案】（1）高压蒸汽灭菌；琼脂；选择
（2）104
（3）S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
（4）取淤泥加入无菌水，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数
（5）水、碳源、氮源和无机盐
【知识点】微生物的分离和培养；测定某种微生物的数量；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。
（2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
（3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。
（4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。
（5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释；②为接种到液体培养基上；③为稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上，其中Y为琼脂；④为挑取单菌落接种到⑤已S为唯一碳源和氮源的选择及上进一步筛选。
每克样品中的菌落数 =（C/V）× M ；其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。
该题目中：每克样品中的菌落数 ：2×107 个/mL、C：200、V：100μL，求M的值。
4．（2019·全国Ⅲ卷）回答下列与细菌培养相关的问题。
（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 （填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是 。硝化细菌在没有碳源的培养基上 （填“能够”或“不能”）生长，原因是 。
（2）用平板培养细菌时一般需要将平板 （填“倒置”或“正置”）。
（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是 。
（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过 处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
【答案】（1）蛋白胨；不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同；能够；硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
（2）倒置
（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
（4）灭菌
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能同时提供碳源、氮源的物质必需含有碳元素和氮元素，蛋白胨符合要求，葡萄糖没有氮元素，NaNO3没有碳元素。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，当pH值超过最适范围时，细菌的生长达到顶点。硝化细菌能进行化能合成作用，它们能以空气中的二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量。
（2）平板倒置可以防止水分蒸发；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散；防止杂菌污染等
（3）不同种微生物菌落特征也各不相同，因此可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。
（4）使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散.
故答案为：（1）蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源；（2）倒置 ；（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征；（4）灭菌
【分析】主要考查微生物的培养。培养基，是指供给微生物、植物或动物（或组织）生长繁殖的，由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物（碳源）、含氮物质（氮源）、无机盐（包括微量元素）、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质，也是细胞生长和繁殖的生存环境。硝化细菌属于自养型细菌，利用NH3和HNO2氧化所释放的能量以空气中的二氧化碳为碳源合成有机物。平板倒置可以防止水分蒸发，倒置培养使琼脂里水分不易蒸发，充分保持琼脂的弹性与细菌容易繁殖和生存的环境；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散，否则会影响微生物生长，且不易辨别菌落特征、不便计数；防止杂菌污染；由于重力的作用使培养基表面及次层能富集微生物生长所需的营养物质，利于微生物生长。菌落，是指由单个微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃， 这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物，以防止培养物的扩散。
5．（2018·全国Ⅱ卷）在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。
回答下列问题：
（1）在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具 (填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
（2）牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬间消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是 。
（3）密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能 。在照射前，适量喷洒 ，可强化消毒效果。
（4）水厂供应的自来水通常是经过 （填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”）消毒的。
（5）某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是 。
【答案】（1）可以
（2）可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏
（3）破坏DNA结构；石炭酸或煤酚皂溶液
（4）氯气
（5）加热灭菌锅时没有排尽锅内的冷空气
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】（1）玻璃和金属材质的实验器具能耐高温且需要保持干燥可以用干热灭菌法灭菌（2）巴氏消毒法可以用于一些不耐高温的液体的消毒，如牛奶，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏。（3）照射前适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。（4）氯气具有强氧化性可以用于水源消毒。（5）高压蒸汽灭菌主要是靠温度，如果不排除冷空气，冷空气热膨胀后对压力锅的工作压力是有贡献的，当压力达到要求了，但工作温度低于显示温度。所以应排尽冷空气。
【分析】实验室常用的灭菌方法：
煮沸法：煮沸（100℃）5~6分钟，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。
巴氏消毒法：70~75℃煮30分钟或80℃煮15分钟，可以用于一些不耐高温的液体的消毒，如牛奶，可以可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏
化学药剂法：氯气消毒水源
灼烧灭菌法：可以用于接种工具（接种环、接种针或其他金属）和试管口瓶口等的消毒。
干热灭菌：能用于能耐高温需要保持干燥的物品的消毒，如：玻璃器皿和金属用具。
高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌主要是靠温度，如果不排除冷空气，冷空气热膨胀后对压力锅的工作压力是有贡献的，此时压力和温度就不能一一对应了，显示的温度比工作温度要高。
紫外线照射：可用于接种室、接种箱和超净工作台的消毒，照射前适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。
6．（2018·江苏）酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：
（1）配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的 ，及时对培养基进行分装，并进行 灭菌。
（2）取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约 （在25 ℃、50 ℃或80 ℃中选择）的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。
（3）挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有 。
a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌
b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落
c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量
d．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株
（4）步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和 供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上 色细胞的个数应不少于 ，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。
【答案】（1）pH；高压蒸汽（湿热）
（2）50 ℃
（3）a、b、d
（4）氧气；无；30
【知识点】微生物的分离和培养；测定某种微生物的数量
【解析】【解答】（1）配制培养基的操作步骤为称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌，因此微生物的培养基配制好后应该先调节pH，再分装。常见的灭菌方法有：干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌。培养基适宜用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。（2）在步骤③中，待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板。（3）在划线过程中，接种针、接种环使用前都必须灭菌，以防止杂菌污染，a合理；划线时应避免划破培养基表面，否则将不能形成正常菌落，b合理；该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌，不需要测定酵母菌中的甲醇含量，c不合理；培养基中的甲醇浓度越高，此种培养基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越强，因此可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株，d合理。（4）酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，因此为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和氧气供应；台盼蓝是大分子物质，不能将活细胞染色，再根据25×16型的血球计数板：1毫升悬液中待测标本（菌体）总数=80小方格内菌体数/80×400×104×稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入，因此要达到每毫升3×109个活细胞的预期密度，理论上无色细胞数应该不少于（3×109）÷（1000×2×104×400÷80）=30个。
【分析】无菌技术：
项目 条件 结果 常用方法 应用范围
消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物 煮沸消毒法 日常用品
巴氏消毒法 不耐高温的液体
化学药物消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源
灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 火焰灭菌法 接种工具
干热灭菌法 玻璃器皿、
金属用具等
高压蒸汽
灭菌法 培养基及容
器的灭菌
倒平板：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近进行倒平板。
划线分离操作：在操作的第一步及第一次划线之后每次划线之前都要灼烧接种环，在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环，在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种。
7．（2017·新课标Ⅱ）豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品．为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定期取样观测发酵效果．回答下列问题：
（1）该实验的自变量是 、 ．
（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是 ．
（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是 ．
（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为 ，脂肪转变为 ．
【答案】（1）菌种；发酵时间
（2）好氧菌
（3）延长发酵时间继续进行实验
（4）肽和氨基酸；甘油和脂肪酸
【知识点】腐乳的制作
【解析】【解答】解：（1）根据题干信息可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间．（2）容器内上层为有氧环境，底层为无氧环境，若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，则说明该发酵菌是好氧菌．（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需延长发酵时间继续进行实验．（4）大豆到豆豉的过程中，蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸．
故答案为：（1）菌种 发酵时间（2）好氧菌（3）延长发酵时间继续进行实验（4）肽和氨基酸 甘油和脂肪酸
【分析】解答本题可借鉴腐乳制作的相关原理．参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型．腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸．
三、综合题
8．（2020·全国Ⅲ）[生物——选修1：生物技术实践]
水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
（1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、 （答出2种即可）。纤维素酶可以分解植物 （填细胞膜或细胞壁）中的纤维素。
（2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是 。
（3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用 来表示。
（4）获得的果汁（如苹果汁）可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要 菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是 。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于 （填好氧或厌氧）细菌。
【答案】（1）果胶分解酶、果胶酯酶；细胞壁
（2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高
（3）在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量
（4）酵母；促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖；好氧
【知识点】果胶酶的活性测定；果酒果醋的制作；固定化酶及其应用
【解析】【解答】（1）由分析可知，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤维素和果胶构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。（2）酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。（3）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。（4）由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一种好氧细菌。
【分析】1、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。2、果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。3、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
9．（2019·全国Ⅱ卷） 物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回答下列问题。
（1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是 。
（2）在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。如果要得到目标菌，应该选择 菌落进一步纯化，选择的依据是 。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即 。
（4）该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加 ，三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明 ；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明 。
【答案】（1）W
（2）乙；乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W
（3）将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源
（4）缓冲液；缓冲液不能降解W；酶E与天然酶降解W的能力相近
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能降解W的细菌可以以W为氮源，不能降解W的细菌不能以W为氮源，要想分离出能降解W的细菌，所用的选择培养基只能以W为氮源。（2）以W为氮源的选择性培养基表现为不透明，而乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解W。要得到目标菌应选择乙菌落进一步纯化。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。要想确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，需要在将其在无氮培养基上培养，能利用空气中氮气为氮源的细菌可生长，不能利用空气中氮气为氮源的细菌不能生长。实验思路：将甲乙菌分别接种在无氮培养基上。预期结果和结论：若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。
（4）①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，A、B处均加入了酶为实验组，还需一个对照组，不加任何酶，还要遵循单一变量原则，所以C处滴加缓冲液，且三处滴加量相同。
②C处只滴加了缓冲液，若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。
故答案为：（1）W （2）乙 乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W（3）将甲乙菌分别接种在无氮培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。（4）①缓冲液 缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近。
【分析】选择培养基：通过加入某化学物质或除去某营养物质，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
10．（2018·全国Ⅲ卷）回答下列与酵母菌有关的问题：
（1）分离培养酵母菌通常使用 （填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”）培养基，该培养基应采用 灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后会观察到菌落，菌落的含义是 。
（2）酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进 （填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”）；若进行厌氧培养，可促进 （填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”）。
（3）制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是 。
【答案】（1）麦芽汁琼脂；高压蒸汽；由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体
（2）菌体快速增殖；乙醇产生
（3）酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】（1）培养酵母菌的培养基为麦芽汁琼脂培养基，培养基的灭菌方式为高压蒸汽灭菌。菌落是指在培养基上由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。（2）酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，当有氧气时进行有氧呼吸，可促进菌体快速增殖。进行无氧呼吸时，可进行酒精发酵，产生乙醇。（3）制作面包时，酵母菌会分解葡萄糖产生CO2，产生的气体使面包松软。
【分析】本题考查了酵母菌不同呼吸方式引起的结果不同，及生活中的应用。
（ 1 ）培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基不加凝固剂，用于大量繁殖；半固体培养基加凝固剂，用于观察微生物的运动、分类鉴定；固体培养基加凝固剂，用于微生物分离、鉴定、活菌记数、保藏菌种。
（ 2 ）常用的灭菌方法：
灭菌方法 适用对象
灼烧灭菌 接种的工具、试管口、瓶口
干热灭菌 耐高温需干燥的物品（玻璃器皿等）
高压蒸汽灭菌 培养基、培养皿、实验器材
（ 3 ）酵母菌的代谢类型：异养兼性厌氧型——既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
反应式：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
11．（2018·全国Ⅰ卷）将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。
回答下列问题：
（1）M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长，加入了链霉素的培养基属于 培养基。
（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有 (答出两点即可)。
（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是 。
（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：
甲同学涂布了3个平板，统计的偏落数分别是110，140和149，取平均值133；
乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。
有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是 。
【答案】（1）细菌；选择
（2）碳源、无机盐（答出两点即可）；蛋白质、核酸（答出两点即可）
（3）碘液；淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被分解，形成透明圈
（4）乙同学的结果中1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】（1）M培养基若用于真菌的筛选，应该抑制细菌的生长，链霉素是抗生素，可抑制细菌的生长。该培养基从功能的角度属于选择培养基。 （2）微生物生长需要多种营养物质 除氮源外，还需要碳源、无机盐、生长因子等。氮元素是蛋白质、核酸等生物大分子的组成元素。（3）筛选产淀粉酶的微生物， 依据淀粉遇碘液变蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被分解，形成透明圈。（4）在同一稀释倍数涂布的平板，所得微生物的菌落数应差距不大。而乙同学的结果中1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果不准确。
【分析】本题考查了如何筛选某种微生物以及筛选的原理，培养基的营养成分，涂布平板中遇到的问题。
（1）培养基的营养物质
培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
（2）稀释涂布平板法：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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
1 / 1高中生物全国卷2018-2021全国真题分类汇编——选修一，生物技术实践
一、解答题
1．（2017·新课标Ⅰ）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用．回答下列问题：
（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生 ．能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是 ．但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 （答出两点即可）．
（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择 （填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是 ．
（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有 （答出两点即可）．
二、实验探究题
2．（2021·全国甲）[生物——选修1：生物技术实践]
加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。
加酶洗衣粉A 加酶洗衣粉B 加酶洗衣粉C 无酶洗衣粉(对照)
血渍 +++ + +++ +
油渍 + +++ +++ +
根据实验结果回答下列问题：
（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是 ；加酶洗衣粉B中添加的酶是 ；加酶洗衣粉C中添加的酶是 。
（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有 ，原因是 。
（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是 。
（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指 。固定化酶在生产实践中应用的优点是 （答出1点即可）。
3．（2020·全国Ⅰ）[生物——选修1：生物技术实践]
某种物质S（一种含有C、H、N 有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是 。甲、乙培养基均属于 培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是 （答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤 。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即 。
4．（2019·全国Ⅲ卷）回答下列与细菌培养相关的问题。
（1）在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 （填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”）。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是 。硝化细菌在没有碳源的培养基上 （填“能够”或“不能”）生长，原因是 。
（2）用平板培养细菌时一般需要将平板 （填“倒置”或“正置”）。
（3）单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是 。
（4）有些使用后的培养基在丢弃前需要经过 处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
5．（2018·全国Ⅱ卷）在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。
回答下列问题：
（1）在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具 (填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
（2）牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬间消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是 。
（3）密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能 。在照射前，适量喷洒 ，可强化消毒效果。
（4）水厂供应的自来水通常是经过 （填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”）消毒的。
（5）某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是 。
6．（2018·江苏）酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：
（1）配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的 ，及时对培养基进行分装，并进行 灭菌。
（2）取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约 （在25 ℃、50 ℃或80 ℃中选择）的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。
（3）挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有 。
a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌
b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落
c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量
d．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株
（4）步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和 供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上 色细胞的个数应不少于 ，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。
7．（2017·新课标Ⅱ）豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品．为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在32h内定期取样观测发酵效果．回答下列问题：
（1）该实验的自变量是 、 ．
（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是 ．
（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是 ．
（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为 ，脂肪转变为 ．
三、综合题
8．（2020·全国Ⅲ）[生物——选修1：生物技术实践]
水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
（1）制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、 （答出2种即可）。纤维素酶可以分解植物 （填细胞膜或细胞壁）中的纤维素。
（2）用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是 。
（3）现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用 来表示。
（4）获得的果汁（如苹果汁）可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要 菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是 。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于 （填好氧或厌氧）细菌。
9．（2019·全国Ⅱ卷） 物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回答下列问题。
（1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是 。
（2）在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。如果要得到目标菌，应该选择 菌落进一步纯化，选择的依据是 。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即 。
（4）该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加 ，三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明 ；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明 。
10．（2018·全国Ⅲ卷）回答下列与酵母菌有关的问题：
（1）分离培养酵母菌通常使用 （填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”）培养基，该培养基应采用 灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后会观察到菌落，菌落的含义是 。
（2）酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进 （填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”）；若进行厌氧培养，可促进 （填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”）。
（3）制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是 。
11．（2018·全国Ⅰ卷）将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。
回答下列问题：
（1）M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长，加入了链霉素的培养基属于 培养基。
（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有 (答出两点即可)。
（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是 。
（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：
甲同学涂布了3个平板，统计的偏落数分别是110，140和149，取平均值133；
乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。
有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是 。
答案解析部分
1．【答案】（1）脲酶；分解尿素的细菌是分解者，属于异养型生物；作为碳源；作为能源物质等
（2）尿素；其他两组都含有含氮物质NH4NO3
（3）KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；能为微生物生长提供无机盐
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】解：（1）只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源．能分解尿素的细菌是一种分解者，属于异养型生物，不能以尿素的分解产物CO2作为碳源．能分解尿素的细菌可以葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：作为碳源；作为能源物质等．（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择以尿素作为唯一氮源的选择培养基，而其他两组都含有含氮物质NH4NO3，因此不能选其他两组．（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用：KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；KH2PO4和Na2HPO4能为微生物生长提供无机盐．
故答案为：（1）脲酶 分解尿素的细菌是分解者，属于异养型生物 作为碳源；作为能源物质等（2）尿素 其他两组都含有含氮物质NH4NO3（3）KH2PO4和Na2 HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；能为微生物生长提供无机盐
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源．缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物.2、培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．
2．【答案】（1）蛋白酶；脂肪酶；蛋白酶和脂肪酶
（2）加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C；蚕丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解
（3）酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开
（4）利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术；固定在载体上的酶可以被反复利用，可降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用）
【知识点】加酶洗衣粉的洗涤效果及其影响因素；固定化酶及其应用
【解析】【解答】 （1）结合常识血渍含有蛋白质、脂质等，油渍含有脂质等。结合书本知识，酶具有专一性，一种酶可以催化一种或者一类化学反应。 “+”越多表示去渍效果越好 ，和无酶洗衣服进行对照。所以加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶；加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。
（2）蚕丝织物里面含蚕丝，而蚕丝里面含有结构蛋白等蛋白质，不宜使用的洗衣服有加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 。
（3）结合题意，油渍和血渍里面含有多种有机物大分子，不宜清理。由于酶具有催化作用，显著降低化学反应的活化能，酶将促进大分子有机物进行分解， 相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开 。
（4）固定化酶技术是指利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，酶既能与反应物接触，又能与产物分离。由于酶不参与化学反应，而是起到催化作用，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。因而固定化酶在生产实践中应用的优点是：降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用）。 【分析】 1、加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中，加入0.2％-0.5％的酶制剂制成的，含有一种或者多种酶制剂，利用酶的专一性和高效性进行去污渍。
2、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同
比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
比较普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同点 表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等
不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。
3、市场上常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
4、固定化酶技术：即将酶固定在一定空间内的技术（如固定在不溶于水的载体上）。
优点：①使酶既能与反应物接触，又能与产物分离；②固定在载体上的酶可以被反复利用。
不足：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实际中很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能进行，所以操作比较麻烦
3．【答案】（1）高压蒸汽灭菌；琼脂；选择
（2）104
（3）S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
（4）取淤泥加入无菌水，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数
（5）水、碳源、氮源和无机盐
【知识点】微生物的分离和培养；测定某种微生物的数量；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。
（2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
（3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。
（4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。
（5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释；②为接种到液体培养基上；③为稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上，其中Y为琼脂；④为挑取单菌落接种到⑤已S为唯一碳源和氮源的选择及上进一步筛选。
每克样品中的菌落数 =（C/V）× M ；其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。
该题目中：每克样品中的菌落数 ：2×107 个/mL、C：200、V：100μL，求M的值。
4．【答案】（1）蛋白胨；不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同；能够；硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
（2）倒置
（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
（4）灭菌
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能同时提供碳源、氮源的物质必需含有碳元素和氮元素，蛋白胨符合要求，葡萄糖没有氮元素，NaNO3没有碳元素。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，当pH值超过最适范围时，细菌的生长达到顶点。硝化细菌能进行化能合成作用，它们能以空气中的二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量。
（2）平板倒置可以防止水分蒸发；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散；防止杂菌污染等
（3）不同种微生物菌落特征也各不相同，因此可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。
（4）使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散.
故答案为：（1）蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源；（2）倒置 ；（3）在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征；（4）灭菌
【分析】主要考查微生物的培养。培养基，是指供给微生物、植物或动物（或组织）生长繁殖的，由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物（碳源）、含氮物质（氮源）、无机盐（包括微量元素）、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质，也是细胞生长和繁殖的生存环境。硝化细菌属于自养型细菌，利用NH3和HNO2氧化所释放的能量以空气中的二氧化碳为碳源合成有机物。平板倒置可以防止水分蒸发，倒置培养使琼脂里水分不易蒸发，充分保持琼脂的弹性与细菌容易繁殖和生存的环境；防止皿盖上冷凝水滴到正在生长的菌落上而将其冲散，否则会影响微生物生长，且不易辨别菌落特征、不便计数；防止杂菌污染；由于重力的作用使培养基表面及次层能富集微生物生长所需的营养物质，利于微生物生长。菌落，是指由单个微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃， 这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物，以防止培养物的扩散。
5．【答案】（1）可以
（2）可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏
（3）破坏DNA结构；石炭酸或煤酚皂溶液
（4）氯气
（5）加热灭菌锅时没有排尽锅内的冷空气
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】（1）玻璃和金属材质的实验器具能耐高温且需要保持干燥可以用干热灭菌法灭菌（2）巴氏消毒法可以用于一些不耐高温的液体的消毒，如牛奶，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏。（3）照射前适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。（4）氯气具有强氧化性可以用于水源消毒。（5）高压蒸汽灭菌主要是靠温度，如果不排除冷空气，冷空气热膨胀后对压力锅的工作压力是有贡献的，当压力达到要求了，但工作温度低于显示温度。所以应排尽冷空气。
【分析】实验室常用的灭菌方法：
煮沸法：煮沸（100℃）5~6分钟，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。
巴氏消毒法：70~75℃煮30分钟或80℃煮15分钟，可以用于一些不耐高温的液体的消毒，如牛奶，可以可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分不被破坏
化学药剂法：氯气消毒水源
灼烧灭菌法：可以用于接种工具（接种环、接种针或其他金属）和试管口瓶口等的消毒。
干热灭菌：能用于能耐高温需要保持干燥的物品的消毒，如：玻璃器皿和金属用具。
高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌主要是靠温度，如果不排除冷空气，冷空气热膨胀后对压力锅的工作压力是有贡献的，此时压力和温度就不能一一对应了，显示的温度比工作温度要高。
紫外线照射：可用于接种室、接种箱和超净工作台的消毒，照射前适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。
6．【答案】（1）pH；高压蒸汽（湿热）
（2）50 ℃
（3）a、b、d
（4）氧气；无；30
【知识点】微生物的分离和培养；测定某种微生物的数量
【解析】【解答】（1）配制培养基的操作步骤为称量→溶化→定容→调pH→培养基的分装→包扎→灭菌，因此微生物的培养基配制好后应该先调节pH，再分装。常见的灭菌方法有：干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌。培养基适宜用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。（2）在步骤③中，待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板。（3）在划线过程中，接种针、接种环使用前都必须灭菌，以防止杂菌污染，a合理；划线时应避免划破培养基表面，否则将不能形成正常菌落，b合理；该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌，不需要测定酵母菌中的甲醇含量，c不合理；培养基中的甲醇浓度越高，此种培养基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越强，因此可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株，d合理。（4）酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，因此为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和氧气供应；台盼蓝是大分子物质，不能将活细胞染色，再根据25×16型的血球计数板：1毫升悬液中待测标本（菌体）总数=80小方格内菌体数/80×400×104×稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入，因此要达到每毫升3×109个活细胞的预期密度，理论上无色细胞数应该不少于（3×109）÷（1000×2×104×400÷80）=30个。
【分析】无菌技术：
项目 条件 结果 常用方法 应用范围
消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物 煮沸消毒法 日常用品
巴氏消毒法 不耐高温的液体
化学药物消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源
灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 火焰灭菌法 接种工具
干热灭菌法 玻璃器皿、
金属用具等
高压蒸汽
灭菌法 培养基及容
器的灭菌
倒平板：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近进行倒平板。
划线分离操作：在操作的第一步及第一次划线之后每次划线之前都要灼烧接种环，在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环，在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种。
7．【答案】（1）菌种；发酵时间
（2）好氧菌
（3）延长发酵时间继续进行实验
（4）肽和氨基酸；甘油和脂肪酸
【知识点】腐乳的制作
【解析】【解答】解：（1）根据题干信息可知，该实验的自变量是菌种和发酵时间．（2）容器内上层为有氧环境，底层为无氧环境，若发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，则说明该发酵菌是好氧菌．（3）如果在实验后，发现32h内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需延长发酵时间继续进行实验．（4）大豆到豆豉的过程中，蛋白质被蛋白酶分解成小分子肽和氨基酸，脂肪被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸．
故答案为：（1）菌种 发酵时间（2）好氧菌（3）延长发酵时间继续进行实验（4）肽和氨基酸 甘油和脂肪酸
【分析】解答本题可借鉴腐乳制作的相关原理．参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型．腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸．
8．【答案】（1）果胶分解酶、果胶酯酶；细胞壁
（2）温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高
（3）在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量
（4）酵母；促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖；好氧
【知识点】果胶酶的活性测定；果酒果醋的制作；固定化酶及其应用
【解析】【解答】（1）由分析可知，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物细胞壁由纤维素和果胶构成，故可用纤维素酶分解细胞壁。（2）酶发挥催化作用需要适宜的温度和pH条件，在最适温度下，果胶酶的活性最高，出汁率最高。（3）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的高低可以用在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量来表示。（4）由分析可知，果酒的制作离不开酵母菌，在初期通入氧气，可以促进酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一种好氧细菌。
【分析】1、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁混浊。果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。2、果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。3、醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
9．【答案】（1）W
（2）乙；乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W
（3）将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源
（4）缓冲液；缓冲液不能降解W；酶E与天然酶降解W的能力相近
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】（1）能降解W的细菌可以以W为氮源，不能降解W的细菌不能以W为氮源，要想分离出能降解W的细菌，所用的选择培养基只能以W为氮源。（2）以W为氮源的选择性培养基表现为不透明，而乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解W。要得到目标菌应选择乙菌落进一步纯化。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。要想确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，需要在将其在无氮培养基上培养，能利用空气中氮气为氮源的细菌可生长，不能利用空气中氮气为氮源的细菌不能生长。实验思路：将甲乙菌分别接种在无氮培养基上。预期结果和结论：若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。
（4）①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，A、B处均加入了酶为实验组，还需一个对照组，不加任何酶，还要遵循单一变量原则，所以C处滴加缓冲液，且三处滴加量相同。
②C处只滴加了缓冲液，若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。
故答案为：（1）W （2）乙 乙菌落周围出现了透明圈，说明乙菌能降解W（3）将甲乙菌分别接种在无氮培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。（4）①缓冲液 缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近。
【分析】选择培养基：通过加入某化学物质或除去某营养物质，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
10．【答案】（1）麦芽汁琼脂；高压蒸汽；由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体
（2）菌体快速增殖；乙醇产生
（3）酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】（1）培养酵母菌的培养基为麦芽汁琼脂培养基，培养基的灭菌方式为高压蒸汽灭菌。菌落是指在培养基上由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。（2）酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，当有氧气时进行有氧呼吸，可促进菌体快速增殖。进行无氧呼吸时，可进行酒精发酵，产生乙醇。（3）制作面包时，酵母菌会分解葡萄糖产生CO2，产生的气体使面包松软。
【分析】本题考查了酵母菌不同呼吸方式引起的结果不同，及生活中的应用。
（ 1 ）培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。液体培养基不加凝固剂，用于大量繁殖；半固体培养基加凝固剂，用于观察微生物的运动、分类鉴定；固体培养基加凝固剂，用于微生物分离、鉴定、活菌记数、保藏菌种。
（ 2 ）常用的灭菌方法：
灭菌方法 适用对象
灼烧灭菌 接种的工具、试管口、瓶口
干热灭菌 耐高温需干燥的物品（玻璃器皿等）
高压蒸汽灭菌 培养基、培养皿、实验器材
（ 3 ）酵母菌的代谢类型：异养兼性厌氧型——既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
反应式：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2
11．【答案】（1）细菌；选择
（2）碳源、无机盐（答出两点即可）；蛋白质、核酸（答出两点即可）
（3）碘液；淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被分解，形成透明圈
（4）乙同学的结果中1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】（1）M培养基若用于真菌的筛选，应该抑制细菌的生长，链霉素是抗生素，可抑制细菌的生长。该培养基从功能的角度属于选择培养基。 （2）微生物生长需要多种营养物质 除氮源外，还需要碳源、无机盐、生长因子等。氮元素是蛋白质、核酸等生物大分子的组成元素。（3）筛选产淀粉酶的微生物， 依据淀粉遇碘液变蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被分解，形成透明圈。（4）在同一稀释倍数涂布的平板，所得微生物的菌落数应差距不大。而乙同学的结果中1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果不准确。
【分析】本题考查了如何筛选某种微生物以及筛选的原理，培养基的营养成分，涂布平板中遇到的问题。
（1）培养基的营养物质
培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。
（2）稀释涂布平板法：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。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
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