2023屆二輪復(fù)習(xí)生物技術(shù)實(shí)踐作業(yè)

專題強(qiáng)化作業(yè)(十五)生物技術(shù)實(shí)踐

1.(2022?湖南卷)黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大

發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過程中除了產(chǎn)生乙醇外，也產(chǎn)生不利于人體健

康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成，各國對酒

中的EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。回答下列問題：

(1)某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是

，工藝b是(填“消毒”或“滅菌”)，采用工藝

b的目的是

(2)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑，

根據(jù)顏色變化，可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。尿素分解菌產(chǎn)生的胭

酶可用于降解黃酒中的尿素，胭酶固定化后穩(wěn)定性和利用效率提高,

固定化方法有(答出兩

種即可)。

(3)研究人員利用胭酶基因構(gòu)建基因工程菌L,在不同條件下分

批發(fā)酵生產(chǎn)版酶，結(jié)果如圖所示。推測是決定工程菌L高

胭酶活力的關(guān)鍵因素，理由是

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培養(yǎng)時(shí)間（h）

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J1強(qiáng)t-培養(yǎng)pH

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培養(yǎng)時(shí)間（h）

（4）某公司開發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡要寫

出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路：

【解析】（1）制造黃酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，加入的菌種

a是酵母菌。過濾能除去黃酒中部分微生物，工藝b是消毒，消毒能

殺死黃酒中部分微生物，防止雜菌污染，延長其保存期。（2）由于細(xì)菌

分解尿素的過程中合成腺酶，腺酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基堿性

增強(qiáng)，pH升高，所以可以用檢測pH變化的方法來判斷尿素是否被

分解，故在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑可以鑒別尿

素分解菌。固定化酶實(shí)質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上，實(shí)

現(xiàn)酶的反復(fù)利用，并提高酶穩(wěn)定性，酶的各項(xiàng)特性（如高效性、專一

性和作用條件的溫和性）依然保持。固定化酶的方法包括化學(xué)結(jié)合法、

包埋法、物理吸附法等。（3）對比兩坐標(biāo)曲線，隨著培養(yǎng)時(shí)間延長，兩

圖形中腺酶活力先增加后保持相對穩(wěn)定，兩者變化曲線基本一致，所

以培養(yǎng)時(shí)間不是決定工程菌L高腺酶活力的關(guān)鍵因素。題左圖中當(dāng)

pH從6.5降為4.5時(shí)，酶活力由1.6逐漸下降后相對穩(wěn)定，右圖中當(dāng)

pH為6.5時(shí)，酶活力可以達(dá)到5.0并保持不變，故pH值是決定工程

菌L高腺酶活力的關(guān)鍵因素。(4)從坐標(biāo)圖形看，利用腺酶消除其前

體物質(zhì)尿素可降低該黃酒中EC含量。該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路為：將分解

尿素的細(xì)菌，擴(kuò)大培養(yǎng)后經(jīng)過酸性培養(yǎng)基的初篩后，在添加酚紅的培

養(yǎng)基上進(jìn)行復(fù)篩，挑選目標(biāo)菌株接種到發(fā)酵環(huán)節(jié)，使尿素被分解，EC

不能形成，從而降低EC含量。

【答案】(1)酵母菌消毒殺死黃酒中部分微生物，防止雜菌

污染，延長其保存期

(2)酚紅化學(xué)結(jié)合法、包埋法、物理吸附法

(3)pH隨著培養(yǎng)時(shí)間延長，兩圖形中腺酶活力變化曲線基本一

致，當(dāng)pH從6.5降為4.5時(shí)，酶活力逐漸下降后保持相對穩(wěn)定

(4)在發(fā)酵環(huán)節(jié)加入尿素分解菌，使尿素被分解，EC不能形成，

從而降低EC含量

2.(2022?河北模擬)甜酒是人們餐桌上常見的一種飲品。與白酒

不同，甜酒味道甘甜，酒精度數(shù)低，適合的人群更廣。家庭制作甜酒

的工藝如圖所示(酒曲中含有參與發(fā)酵的多種微生物)?；卮鹣铝袉栴}:

原料準(zhǔn)備一＞原料蒸熟——*原料冷卻一?拌酒曲

成品--檢查--將缸發(fā)酵/

(1)加入酒曲之前，需將蒸熟的原料進(jìn)行冷卻，目的是

o加入酒曲后進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧闹饕康氖?/p>

(2)酒曲進(jìn)行發(fā)酵的初期是糖化過程，此過程中有些微生物能將

原料中的淀粉分解，直接原因是o為

了確定所取糖化階段的樣品中淀粉是否全部分解，可以加入

(填“碘液”或“斐林試劑”)進(jìn)行檢測。

(3)在酒精發(fā)酵階段，需要用塑料膜密封容器，這樣做的原因是

o對最終獲得的甜酒進(jìn)行品質(zhì)分析時(shí)，可以借助儀器對

酒精度和含糖量進(jìn)行測定，還可以通過_____________________(答

出兩點(diǎn))進(jìn)行初步鑒定。

(4)碗里喝剩下的甜酒一段時(shí)間后會變酸，在變酸的甜酒表面可

以觀察到一層白色菌膜的原因是

【解析】(1)高溫會殺死微生物，故需將蒸熟的原料進(jìn)行冷卻后

加入酒曲；加入酒曲后進(jìn)行充分?jǐn)嚢杩梢允乖吓c發(fā)酵微生物充分混

合，從而提高發(fā)酵效率。⑵有些微生物能將淀粉分解的直接原因是這

些微生物細(xì)胞中能合成淀粉酶，淀粉酶能催化淀粉的水解；淀粉可分

解成還原糖，斐林試劑可以檢測是否有還原糖產(chǎn)生，但不能檢測淀粉

是否全部分解，若加入碘液無藍(lán)色形成，可說明淀粉全部分解。⑶酒

精發(fā)酵利用的微生物是酵母菌,其只有在無氧條件下才能進(jìn)行酒精發(fā)

酵，所以發(fā)酵容器需要密封處理；分析甜酒的品質(zhì)時(shí)，可以借助儀器

對甜酒的含糖量和酒精度進(jìn)行測定，還可以通過觀察甜酒的色澤、品

嘗味道、嗅氣味等進(jìn)行初步鑒定。(4)碗里喝剩下的甜酒一段時(shí)間后會

變酸是醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生醋酸的結(jié)果，因?yàn)樘鹁频谋砻嫜鯕鉂舛容^大，

醋酸菌會大量繁殖形成菌膜，所以在變酸的甜酒的表面可以觀察到一

層白色菌膜。

【答案】(1)避免高溫殺死酒曲中的微生物使原料與發(fā)酵微

生物充分混合，提高發(fā)酵效率

(2)這些微生物細(xì)胞中能合成淀粉酶碘液

(3)酒精發(fā)酵利用的微生物是酵母菌，其只有在無氧條件下才能

進(jìn)行酒精發(fā)酵觀察色澤、嗅味、品嘗等

(4)甜酒表面氧氣濃度較大，醋酸菌會大量繁殖形成菌膜

3.(2022?江西興國中學(xué)練習(xí))“純天然”“營養(yǎng)豐富”“有奶皮”

的生鮮奶正以網(wǎng)上零售、線下批發(fā)等路線涌向消費(fèi)者的餐桌。生鮮奶

含有病原微生物、有益微生物等大量微生物，需要經(jīng)過嚴(yán)格、科學(xué)的

殺菌處理，才能在不危及人體健康的前提下體現(xiàn)其營養(yǎng)價(jià)值。某科研

小組為檢測生鮮奶中的細(xì)菌含量，經(jīng)過系列稀釋操作后取0.1mL稀

釋液滴加到培養(yǎng)基表面，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

(1)圖示接種方法中，應(yīng)選擇的接種工具是，培養(yǎng)基的pH

應(yīng)調(diào)至___________________性。

(2)將培養(yǎng)基放置30?37c的溫度下培養(yǎng)48h,此時(shí)菌落數(shù)已

，記錄、計(jì)算出的菌落平均數(shù)為36個(gè)，據(jù)此推測送檢生鮮

奶樣品中含細(xì)菌____________個(gè)/mL。

⑶法既能起到很好的殺菌效果，又不會破壞生鮮

奶中的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分。若再用圖示方法檢測其中的細(xì)菌數(shù)量以檢

驗(yàn)殺菌效果，則可以省去的步驟是__________________o

(4)家庭制作酸奶時(shí)，向經(jīng)過熱處理的鮮牛奶中加入酸奶后，密封

發(fā)酵瓶，在20?30c的溫暖環(huán)境中放置數(shù)小時(shí)。加入酸奶的目的是

，密封發(fā)酵瓶的原因是

【解析】(1)由題圖可知，圖示的接種方法為稀釋涂布平板法，

應(yīng)選擇的接種工具是涂布器。因?yàn)榻^大多數(shù)細(xì)菌的最適生長pH在中

性附近，因此培養(yǎng)基的pH應(yīng)調(diào)至中性或微堿，可讓細(xì)菌更好的生長。

⑵將培養(yǎng)基放置30?37c的溫度下培養(yǎng)48h,菌落數(shù)目穩(wěn)定，進(jìn)行

計(jì)數(shù)，可以防止培養(yǎng)時(shí)間不足，導(dǎo)致遺漏菌落數(shù)目。由圖可知，稀釋

倍數(shù)為104,菌落平均數(shù)為36個(gè)，據(jù)此推測送檢生鮮奶樣品中含細(xì)菌

36+0.1X104=3.6X106個(gè)/mL。(3)巴氏消毒法是一種低溫消毒法，既

能起到很好的殺菌效果，又不會破壞生鮮奶中的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分。

(4)酸奶中有乳酸菌，加入酸奶的目的是提供乳酸菌。酸奶的制作主要

利用的菌種是乳酸菌，乳酸菌是一種厭氧菌，在無氧的條件下才能發(fā)

酵產(chǎn)生乳酸，因此需要密封發(fā)酵瓶。

【答案】(1)涂布器中性或微堿

(2)穩(wěn)定3.6X106

(3)巴氏消毒系列稀釋操作

(4)提供乳酸菌乳酸菌是厭氧細(xì)菌，需要在無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)

生乳酸

4.(2022?江西二模)地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素有40%?60%

被土壤中微生物分解利用，土壤中能夠降解纖維素類物質(zhì)的微生物類

群包括真菌、細(xì)菌和放線菌，它們均可分泌纖維素酶。剛果紅與纖維

素可形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖、葡萄糖等發(fā)生這

種反應(yīng)?；卮鹣铝信c實(shí)驗(yàn)室分離纖維素分解菌有關(guān)的問題：

(1)欲尋找纖維素分解菌，應(yīng)該在的環(huán)境中采集

土樣。

(2)實(shí)驗(yàn)室分離纖維素分解菌的培養(yǎng)基需要以纖維素為唯一碳源，

原因是

該培養(yǎng)基加入剛果紅可以使培養(yǎng)基呈現(xiàn)紅色,而在纖維素分解菌

形成的菌落周圍會出現(xiàn),根據(jù)

可作為判斷纖維素酶活性大小的依據(jù)。

(3)學(xué)習(xí)小組的成員取10g土樣加入90mL無菌水，混勻、靜置

后取上清液，用法將0.1mL稀釋液接種于上述培

養(yǎng)基上，其中IO'倍稀釋度對應(yīng)的三個(gè)平板中菌落數(shù)量分別為58、60

和65,則每克土樣中微生物數(shù)量為個(gè)。他們發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基

上生長著一些雜菌，這些雜菌能在該培養(yǎng)基生存的原因可能是

(4)學(xué)習(xí)小組在觀察、分析培養(yǎng)基中的目標(biāo)菌落時(shí)，有些同學(xué)提出

這些目標(biāo)菌落中的微生物可能有一小部分并非纖維素分解菌,他們的

理由可能是

____________________________________________________(答出一種

即可)。

【解析】(1)纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中，因

此欲尋找纖維素分解菌，應(yīng)該在富含纖維素的環(huán)境中采集土樣。(2)該

培養(yǎng)基以纖維素為唯一碳源，能使纖維素分解菌增殖，而其他微生物

因缺乏碳源不能增殖，屬于選擇性培養(yǎng)基。剛果紅可以與纖維素結(jié)合

呈現(xiàn)紅色，不會與纖維素的分解產(chǎn)物結(jié)合，從而顏色消失，形成透明

圈，所以在纖維素分解菌形成的菌落周圍會出現(xiàn)透明圈，透明圈大小

與纖維素酶活性大小呈正比，其大小可作為判斷纖維素酶活性大小的

依據(jù)。(3)稀釋涂布平板法可用于微生物的計(jì)數(shù)，因此用稀釋涂布平板

法將0.1mL稀釋液接種于上述培養(yǎng)基上，105倍稀釋度對應(yīng)的三個(gè)平

板中菌落數(shù)量分別為58、60和65,則三個(gè)平板中平均菌落數(shù)為(58+

60+65)+3=61,每克土樣中微生物數(shù)量為6100.1X105=6.1X107個(gè)。

該培養(yǎng)基以纖維素為唯一碳源，但自養(yǎng)型微生物可以將空氣中的CO2

作為碳源生長、繁殖，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上生長著一些雜菌，這些雜菌能在

該培養(yǎng)基生存的原因可能是自養(yǎng)型微生物可將空氣中的CO2作為碳

源從而得以生長、繁殖。(4)有些微生物具有降解剛果紅的能力，在培

養(yǎng)過程中會形成透明圈，不易與纖維素分解菌區(qū)分，所以這些目標(biāo)菌

落中的微生物可能有一小部分并非纖維素分解菌。

【答案】(1)富含纖維素

(2)該培養(yǎng)基能使纖維素分解菌增殖，而其他微生物因缺乏碳源

不能增殖,從而達(dá)到分離纖維素分解菌的目的透明圈透明圈的大

小(或透明圈與菌落直徑的比值大小)

7

(3)稀釋涂布平板6.1X10自養(yǎng)型微生物可將空氣中的CO2

作為碳源從而得以生長、繁殖

(4)有些微生物具有降解剛果紅的能力，在培養(yǎng)過程中會形成透

明圈，不易與纖維素分解菌區(qū)分

5.(2022?河南模擬)”橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳”,淮

南柑橘味道甜，口感好，還具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。請回答下列問題:

90%

80%-

70%-

榔60%-

|50%-

-40%-

30%■

20%-

10%'

0%123456

時(shí)間/h

(1)將橘子榨汁后，橘汁比較混濁，透光率較低，導(dǎo)致果汁澄清度

不高。為使果汁澄清以改善口感和觀感，需要使用果膠酶進(jìn)行處理。

果膠酶由____________________________________組成，它能提高果汁

澄清度的原因是

(2)現(xiàn)有酶A、酶B和酶C三種果膠酶，某小組為探究三種果膠

酶對提高果汁澄清度的影響，每隔一段時(shí)間，測量分別使用A、B、

C三種酶處理過的果汁的透光率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，可

得出的結(jié)論是

__________________(答三點(diǎn))o

(3)淮南柑橘生長環(huán)境特殊，含糖量很高，某小組因此建議可直接

用淮南柑橘發(fā)酵獲得橘醋，這樣考慮的依據(jù)是

__________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)

后發(fā)現(xiàn)，此種方法容易導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)品腐敗變質(zhì)，原因是

(4)某小組提議用水蒸氣蒸儲法獲取橘皮精油，你是否認(rèn)同這種

做法，并說明理由。。

【解析】(1)果膠酶由多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯

酶組成。提高果汁澄清度的原因是果膠酶能分解細(xì)胞壁及胞間層，將

不溶性的果膠轉(zhuǎn)化為可溶性的半乳糖醛酸，從而提高果汁澄清度。(2)

本實(shí)驗(yàn)的自變量為是否使用果膠酶、果膠酶的種類以及處理時(shí)間，因

變量檢測指標(biāo)為透光率，透光率越高則果汁越澄清。因此由題圖分析

可知：①在相同處理時(shí)間條件下，酶A、B、C處理后的溶液透光率

均高于對照組，說明果膠酶具有提高果汁澄清度的作用；②在一定范

圍內(nèi)，酶A、B、C隨處理時(shí)間延長，果汁的透光率提高，說明在一

定范圍內(nèi)，隨時(shí)間的延長果膠酶提高果汁澄清度的效果越好；③在相

同處理時(shí)間條件下，A、B、C三種果膠酶處理后的果汁透光率不同，

且提高果汁澄清度的作用效果為酶A＞酶B＞酶Co(3)直接用淮南柑

橘發(fā)酵獲得橘醋的原理是在糖源、氧氣充足的條件下，醋酸菌能直接

將葡萄糖轉(zhuǎn)化為醋酸。醋酸發(fā)酵的條件中溫度較高且需持續(xù)通氧，同

時(shí)橘汁含糖量較高，這種條件易使雜菌大量繁殖，從而使產(chǎn)品腐敗變

質(zhì)。(4)水蒸氣蒸僧法會使原料焦糊，有效成分水解，所以不可采用水

蒸氣蒸儲法獲取橘皮精油。

【答案】(1)多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶分解

細(xì)胞壁及胞間層，將不溶性的果膠轉(zhuǎn)化為可溶性的半乳糖醛酸，從而

提高果汁澄清度

(2)果膠酶具有提高果汁澄清度的作用；在一定范圍內(nèi)，隨時(shí)間延

長果膠酶提高果汁澄清度的效果越好;提高果汁澄清度的作用效果為

酶A＞酶B＞酶C

(3)在糖源、氧氣充足的條件下，醋酸菌能直接將葡萄糖轉(zhuǎn)化為醋

酸橘汁含糖量較高，果醋發(fā)酵的條件中溫度較高且需持續(xù)通氧，易

使雜菌大量繁殖，使產(chǎn)品腐敗變質(zhì)

(4)不認(rèn)同，水蒸氣蒸儲法使原料焦糊，有效成分水解

6.(2022?黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)纖維素酶能將纖維素降解成

葡萄糖，可用于處理造紙廠排放的污水。研究人員從不同環(huán)境地表上

采集土壤、腐爛的樹枝等接種到MEA(用于真菌培養(yǎng))培養(yǎng)基上，經(jīng)

過一系列分離純化，最終篩選出了高產(chǎn)纖維素酶的真菌?；卮鹣铝袉?/p>

題：

(1)接種后倒置培養(yǎng)一段時(shí)間，MEA培養(yǎng)基上會觀察到菌落，菌

落是指的肉眼可見

的子細(xì)胞群體。

(2)實(shí)際生產(chǎn)中，通過培養(yǎng)真菌獲取的纖維素酶蛋白往往與其它

物質(zhì)混合在一起。因此，得到纖維素酶的粗提取物后，先要通過

進(jìn)行粗分離，再通過______________法進(jìn)行純化,

最后通過______________________