2022年高三高考生物真題和模擬題分類(lèi)匯編專題13發(fā)酵工程

專題13發(fā)酵工程

一、單選題

1．2022·山東·高考真題）青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過(guò)分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保證自

（

身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

A．發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖

B．可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量

）

C．選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中

D．青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌

【答案】D

【解析】

【分析】

培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等四類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。配制培養(yǎng)基時(shí)除了滿足基本的營(yíng)養(yǎng)條件外，

還需滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、pH、O2的要求。

【詳解】

A、青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會(huì)通過(guò)分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液?jiǎn)?/p>

位體積中溶質(zhì)微粒較多，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解為半

乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長(zhǎng)的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用而維持青霉素分泌的有利條件，A正確；

B、青霉菌的代謝類(lèi)型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；

C、選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；

D、為了防止細(xì)菌、其他真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，D錯(cuò)誤。

故選D。

2．2022·山東·高考真題）關(guān)于"DNA的粗提取與鑒定"實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

（

）

A．過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解

B．離心研磨液是為了加速DNA的沉淀

C．在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色

D．粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)

【答案】B

【解析】

【分析】

DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液

中的溶解度不同，利用這一特點(diǎn)可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達(dá)到分離的目的；

②DNA不容易酒精溶液，細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步

分離；③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。

【詳解】

A、低溫時(shí)DNA酶的活性較低，過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解，A正確；

B、離心研磨液是為了使細(xì)胞碎片沉淀，B錯(cuò)誤；

C、在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色，C正確；

D、

細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，

可能有蛋白質(zhì)不溶于酒精，95%的冷酒精中與DNA一塊兒析出，

在

故粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)，D正確。

故選B。

3．2022·湖南·高考真題）洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，部分解折疊后可被正常

（

堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解（自溶）失活。此外，加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯(cuò)

誤的是（

）

A．堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活

B．加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的

C．添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果

D．添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染

【答案】B

【解析】

【分析】

堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污物，

都會(huì)在堿性蛋白酶的作用下，結(jié)構(gòu)松弛、膨脹解體，起到去污的效果。

【詳解】

A、由題"部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解（自溶）失活"可知，堿性蛋白酶在一定條件

下可發(fā)生自溶失活，A正確；

B、由圖可知，加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶由天然狀態(tài)變?yōu)椴糠纸庹郫B，部分解折疊的堿性蛋白酶降溫后可恢復(fù)到

天然狀態(tài)，因此加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是可逆的，B錯(cuò)誤；

C、堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，而且加熱也能使堿性蛋白酶失活，會(huì)降低堿性蛋白酶的洗

滌劑去污效果，添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果，C正確；

D、酶具有高效性，堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成多肽和氨基酸，具有很強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)的能力，可有效地

清除汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污漬，添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染，D正確。

故選B。

4．2022年1月·浙江·高考真題）用果膠酶處理草莓，可以得到比較澄清的草莓汁；而利用稀鹽酸處理草莓

（

可以制得糊狀的草莓醬。果膠酶和鹽酸催化果膠水解的不同點(diǎn)在于（

A．兩者催化果膠水解得到的產(chǎn)物片段長(zhǎng)度不同

B．兩者催化果膠水解得到的單糖不同

C．兩者催化果膠主鏈水解斷裂的化學(xué)鍵不同

D．酶催化需要最適溫度，鹽酸水解果膠不需要最適溫度

）

【答案】A

【解析】

【分析】

酶和無(wú)機(jī)催化劑的不同點(diǎn)：酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的效果更顯著。酶和無(wú)機(jī)催化劑的相同點(diǎn)：都能降低化

學(xué)反應(yīng)的活化能，加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行；都不能為化學(xué)反應(yīng)提供能量；都不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)；在

化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)和量都不變。

【詳解】

A、用果膠酶處理草莓，可以得到比較澄清的草莓汁；而利用稀鹽酸處理草莓可以制得糊狀的草莓醬，說(shuō)明

兩者催化果膠水解得到的產(chǎn)物片段長(zhǎng)度不同，A正確；

BC、鹽酸屬于無(wú)機(jī)催化劑，與果膠酶催化果膠主鏈水解斷裂的化學(xué)鍵、催化果膠水解得到的單糖是相同的，

BC錯(cuò)誤；

D、無(wú)論是酶和鹽酸催化化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的過(guò)程中溫度達(dá)到最適的話，可以讓反應(yīng)更加充分，但可能酶的

效果比鹽酸更好，D錯(cuò)誤。

故選A。

二、多選題

5．2022·山東·高考真題）啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工

（

序后，最終過(guò)濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生-淀粉酶

B．焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌

C．糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵

D．通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期

【答案】ACD

【解析】

【分析】

果酒的制作離不開(kāi)酵母菌，酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁

殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無(wú)氧

呼吸產(chǎn)生酒精。

【詳解】

A、赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測(cè)若用赤霉素處理大麥，可誘導(dǎo)-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)-

淀粉酶的合成，進(jìn)而使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就能產(chǎn)生-淀粉酶，A正確；

B、焙烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒(méi)有進(jìn)行滅菌，B錯(cuò)誤；

C、糖漿經(jīng)蒸煮（產(chǎn)生風(fēng)味組分、終止酶的進(jìn)一步作用，并對(duì)糖漿滅菌）

、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，

防止高溫殺死菌種，C正確；

D、轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來(lái)減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域

的應(yīng)用，D正確。

故選ACD。

三、非選擇題

6．2022·全國(guó)甲卷·高考真題）某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌，在

（

此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力，并分析兩個(gè)菌株的其他生理功能。

實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基成分如下。

培養(yǎng)基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。

培養(yǎng)基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。

操作步驟：

①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng)，得到A、B菌液；

②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂，分別制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。

回答下列問(wèn)題。

透明圈大小

菌株

平板Ⅰ

平板Ⅱ

A

+++

++

B

++

-

(1)實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是____________。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長(zhǎng)提供氮源，

氮源在菌體內(nèi)可以參與合成____________（答出2種即可）等生物大分子。

(2)步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種N0個(gè)A細(xì)菌，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是

____________。

(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學(xué)利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表所示（"+"

表示有透明圈，"+"越多表示透明圈越大，"-"表示無(wú)透明圈）

，推測(cè)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)思路是__________。

(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，治理石油污染應(yīng)選用的菌株是

____________，

理由是___________。

【答案】(1)

(2)N0?2n

石油

DNA、RNA、蛋白質(zhì)

(3)在無(wú)菌條件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進(jìn)行同樣

的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，比較兩個(gè)平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈

大降解能力強(qiáng)，透明圈小降解能力弱，進(jìn)而比較A、B降解石油的能力

(4)

A

A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒(méi)有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長(zhǎng)

【解析】

【分析】

培養(yǎng)基對(duì)微生物具有選擇作用。

配置培養(yǎng)基時(shí)根據(jù)某一種或某一類(lèi)微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求,加入某些物質(zhì)或

除去某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抑制其他微生物的生長(zhǎng)，也可以根據(jù)某些微生物對(duì)一些物理、化學(xué)因素的抗性，在培

養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),從而篩選出待定的微生物。這種培養(yǎng)基叫做選擇培養(yǎng)基。

(1)

培養(yǎng)基的成分有碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和水等，從組成培養(yǎng)基的物質(zhì)所含化學(xué)元素可知，作為碳源的成分是

石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白質(zhì)都含有N元素，故氮源在菌體內(nèi)可以參與合成這些物質(zhì)。

(2)

由題意"資源和空間不受限制"可知，細(xì)菌的增殖呈J型曲線增長(zhǎng)，由于DNA的半保留復(fù)制，細(xì)菌每繁殖一

代就是上一代的2倍，根據(jù)公式Nt=N0?t，=2，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是N0?2n。

(3)

分析表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株

仍然能降解石油，而B(niǎo)菌株不能降解，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的單一變量和對(duì)照原則，推測(cè)該同學(xué)的思路是：在無(wú)菌條

件下，將等量等濃度的A菌液和B菌液分別接種到平板Ⅰ的甲和乙兩孔處，平板Ⅱ也進(jìn)行同樣的操作，在

相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，比較兩個(gè)平板的兩孔處的透明圈大小并作記錄，根據(jù)透明圈大降解能力

強(qiáng)，透明圈小降解能力弱，進(jìn)而比較A、B降解石油的能力。

(4)

由表格數(shù)據(jù)可知，在平板Ⅱ（無(wú)氮源的培養(yǎng)基）上，A菌株仍然能降解石油，而B(niǎo)菌株不能降解，所以要治

理貧氮且被石油污染的土壤，應(yīng)該選用A菌株，因?yàn)锳菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒(méi)有添加

氮源的培養(yǎng)基中也能生長(zhǎng)。

7．2022·全國(guó)乙卷·高考真題）化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)、用菌株C可生產(chǎn)S，S的產(chǎn)量

（

與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，某小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對(duì)菌體生長(zhǎng)和S產(chǎn)量的影響，

結(jié)果見(jiàn)表。

碳源

葡萄糖

細(xì)胞干重（g/L）

3.12

0.01

2.30

S產(chǎn)量（g/L）

0.15

0.00

0.18

淀粉

制糖廢液

回答下列問(wèn)題。

(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí)，需要對(duì)所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，滅菌的方法有______（答出2點(diǎn)即可）

。

(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，菌株C生長(zhǎng)的最適碳源是______；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是______。菌株C的生

長(zhǎng)除需要碳源外，還需要______（答出2點(diǎn)即可）等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長(zhǎng)，其原因是______。

(4)若以制糖廢液作為碳源，為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)

驗(yàn)思路：______。

(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，其意義是______（答出1點(diǎn)即可）

。

【答案】(1)高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌

(2)

葡萄糖

制糖廢液

氮源、無(wú)機(jī)鹽、水

(3)缺少淀粉酶

(4)分別配制一系列不同濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基，培養(yǎng)菌株C，其他條件相同且適宜，一

段時(shí)間后，測(cè)定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高時(shí)對(duì)應(yīng)的制糖廢液濃度即為生產(chǎn)S的最

適碳源濃度

(5)減少污染、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本

【解析】

【分析】

1、實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法：1）灼燒滅菌：將微生物的接種工具，如接種環(huán)、接種針或其他金屬工具，直

（

接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，可以迅速?gòu)氐椎販缇?）干熱滅菌：能耐高溫的，需要保持干燥的

（

物品，如玻璃器皿（吸管、培養(yǎng)皿）和金屬用具等，可以采用這種方法滅菌；3）高壓蒸汽滅菌：將滅菌

（

物品放置在盛有適量水的高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)，

為達(dá)到良好的滅菌效果，一般在壓力為100kPa，溫度為121℃

的條件下，維持15～30min。

2、培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成：各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽；不同培養(yǎng)基

還要滿足不同微生物對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。

(1)

通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí)，為防止實(shí)驗(yàn)用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培養(yǎng)物，需要使用強(qiáng)烈

的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子，即對(duì)所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，玻璃器皿常用

的滅菌的方法有干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌等。

(2)

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，與以制糖廢液為碳源相比，以葡萄糖為碳源時(shí)菌株C的細(xì)胞干重最大，說(shuō)明最適于菌株C

生長(zhǎng)的碳源是葡萄糖；而以制糖廢液為碳源時(shí)，用菌株C生產(chǎn)S的產(chǎn)量高于以葡萄糖為碳源時(shí)的產(chǎn)量，說(shuō)

明最適于生產(chǎn)S的碳源是制糖廢液。微生物的生長(zhǎng)一般都需要水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽，還需要滿足微生

物生長(zhǎng)對(duì)pH、氧氣以及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求，故菌株C的生長(zhǎng)除需要碳源外，還需要氮源、無(wú)機(jī)鹽、水等

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

(3)

分析題圖表格可以看出在以淀粉為碳源的培養(yǎng)基中，菌株C不能生長(zhǎng)，原因可能是菌株C中缺少分解淀粉

的酶，不能利用淀粉。

(4)

要測(cè)定生產(chǎn)S的最適制糖廢液為碳源的濃度，實(shí)驗(yàn)自變量為制糖廢液的濃度，可分別配制一系列不同濃度

梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基，培養(yǎng)菌株C，其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后，測(cè)定并比較不同

濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高時(shí)對(duì)應(yīng)的制糖廢液濃度，即為生產(chǎn)S的最適碳源濃度。

(5)

利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)驗(yàn)廢物利用，既有利于減少污染、節(jié)省原料，又能降低生產(chǎn)成本。

8．2022·湖南·高考真題）黃酒源于中國(guó)，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過(guò)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(guó)對(duì)酒中的

。

EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。回答下列問(wèn)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)生的脲酶可用于降解黃酒中的尿素，脲酶固定化后穩(wěn)定性和利用效率提高，固定化方法有

_________________________（答出兩種即可）

。

(3)研究人員利用脲酶基因構(gòu)建基因工程菌L，

在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)脲酶，

結(jié)果如圖所示。

推測(cè)________

是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素，理由是__________________。

(4)某公司開(kāi)發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡(jiǎn)要寫(xiě)出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路

_____________________________。

【答案】(1)

酵母菌

滅菌

殺死黃酒中全部的微生物及芽孢、孢子，防止成品酒變酸或腐敗變質(zhì)

(2)

(3)

酚紅指示劑

pH

化學(xué)結(jié)合法、包埋法、物理吸附法

兩圖中脲酶活力隨時(shí)間變化的曲線基本一致，而維持pH在6.5不變與pH從6.5降為4.5相比

較而言，酶活力值始終要高

(4)方案一：配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生EC降解酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到EC降解酶，純化的EC

降解酶進(jìn)行固定化操作后，加入該黃酒中。

方案二：配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到脲酶，純化的脲酶進(jìn)行固定化

操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。

【解析】

【分析】

由于細(xì)菌分解在尿素的過(guò)程中合成脲酶，脲酶將尿素分解成氨，會(huì)使培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)，pH升高，所以可以

用檢測(cè)pH的變化的方法來(lái)判斷尿素是否被分解，可在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，尿素被分解后產(chǎn)生氨，pH

升高，指示劑變紅。

(1)

制造果酒利用的是酵母菌的無(wú)氧呼吸，加入的菌種a是酵母菌。過(guò)濾能除去啤酒中部分微生物，工藝b是

滅菌，滅菌能殺死啤酒中全部微生物，

，包括芽孢和孢子，防止雜菌污染，延長(zhǎng)其保存期。黃酒釀造好后須

經(jīng)煎酒(滅菌)后灌壇貯存,貯存一定時(shí)間后,經(jīng)過(guò)濾,灌瓶壓蓋、滅菌、包裝。

(2)

由于細(xì)菌分解尿素的過(guò)程中合成脲酶，脲酶將尿素分解成氨，會(huì)使培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)，pH升高，所以可以用

檢測(cè)pH的變化的方法來(lái)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(duì)比兩坐標(biāo)曲線，兩圖中脲酶活力隨時(shí)間變化的曲線基本一致，說(shuō)明培養(yǎng)時(shí)間不是決定因素；而維持pH在

6.5不變與pH從6.5降為4.5相比較而言，酶活力值始終要高，說(shuō)明pH為6.5時(shí)，有利于酶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，

故pH是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素。

(4)

從坐標(biāo)圖形看，利用脲酶消除其前體物質(zhì)尿素可降低該黃酒中EC含量。配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生

EC降解酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到EC降解酶，純化的EC降解酶進(jìn)行固定化操作后，加入該黃酒中。或

者配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌，從細(xì)菌中分離得到脲酶，純化的脲酶進(jìn)行固定化操作后，

在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。

9．2022·廣東·高考真題）研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對(duì)于開(kāi)發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在"科學(xué)號(hào)"考察

（

船對(duì)中國(guó)南?？瓶贾?，中國(guó)科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微

生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性。

回答下列問(wèn)題：

(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用________________法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培

養(yǎng)一段時(shí)間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)物，除了稀釋涂布平板法，還可采用

________________法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以________________為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好。

(2)研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái)，推測(cè)其原因可

能是________________。

（答一點(diǎn)即可）

(3)藻類(lèi)細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會(huì)聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度

考慮，擬桿菌對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是________________。

(4)深海冷泉環(huán)境特殊，推測(cè)此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其

特性可能還有________________。

【答案】(1)

高壓蒸汽滅菌

平板劃線

纖維素

(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存（或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活）

(3)擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無(wú)機(jī)物，歸還到無(wú)機(jī)環(huán)境中，有利于碳

循環(huán)的順利進(jìn)行

(4)耐低溫

【解析】

【分析】

進(jìn)行微生物純種培養(yǎng)物時(shí)，人們需要按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求配制培養(yǎng)基；還需要防止雜菌污染，

無(wú)菌技術(shù)主要包括消毒和滅菌。獲得微生物純培養(yǎng)物的常用方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。

(1)

培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌?？梢圆捎孟♂屚坎计桨宸ɑ蚱桨鍎澗€法，將單個(gè)微生物分散在

固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)得到單菌落，從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析圖12可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基

中，細(xì)胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好。

(2)

深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存（或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中

才能存活）

，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來(lái)。

(3)

擬桿菌為異養(yǎng)生物，作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無(wú)機(jī)物，歸

還到無(wú)機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行。

(4)

深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，應(yīng)具有耐低溫的特性，才能高效降

解多糖，保證擬桿菌的正常生命活動(dòng)所需。

10．2022年6月·浙江·高考真題）回答下列（一）（二）小題：

（

、

（一）回答與產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌育種有關(guān)的問(wèn)題：

(1)為快速分離產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌，可將土樣用___________制成懸液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的

___________中保溫一段時(shí)間，其目的是___________。

(2)為提高篩選效率，可將菌種的___________過(guò)程與菌種的產(chǎn)酶性能測(cè)定一起進(jìn)行：將上述懸液稀釋后涂布

于淀粉為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，采用___________顯色方法，根據(jù)透明圈與菌落直徑比值的大小，

可粗略估計(jì)出菌株是否產(chǎn)酶及產(chǎn)酶性能。

(3)為了獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌，可利用現(xiàn)有菌種，通過(guò)___________后再篩選獲得，或利用轉(zhuǎn)基因、

___________等技術(shù)獲得。

（二）回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問(wèn)題：

(4)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因過(guò)程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制___________生長(zhǎng)，

二是篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度___________時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)較多假陽(yáng)性植株，因此在轉(zhuǎn)基

因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的___________檢測(cè)。

(5)為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強(qiáng)的___________能力和遺傳穩(wěn)定性。對(duì)培養(yǎng)

的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過(guò)觀察細(xì)胞內(nèi)___________形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可通過(guò)觀察

分裂期染色體的___________，分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷。

(6)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和

___________長(zhǎng)短等

有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān)，其中受體為_(kāi)__________時(shí)全能性表達(dá)能力最高。

【答案】(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

無(wú)菌水

KI-I2

水浴

殺死不耐熱微生物

分離

人工誘變

農(nóng)桿菌

原生質(zhì)體融合

過(guò)低

細(xì)胞核

敏感性

再生

形態(tài)特征和數(shù)量

培養(yǎng)時(shí)間

受精卵

【解析】

【分析】

（一）選擇培養(yǎng)基是根據(jù)某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或其對(duì)某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基使混

合菌樣中的劣勢(shì)菌變成優(yōu)勢(shì)菌，從而提高該菌的篩選率。

（二）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿

菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整

合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。轉(zhuǎn)化過(guò)程：目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞目

的基因整合到植物細(xì)胞染色體上目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。

(1)

產(chǎn)生淀粉酶的枯草桿菌的最適溫度為50-75℃，要快速分離枯草桿菌，先將土樣加入無(wú)菌水制成枯草桿菌懸

液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的水浴中保溫一段時(shí)間，殺死不耐熱的微生物。

(2)

將菌種的分離過(guò)程與菌種的產(chǎn)酶性能測(cè)定同時(shí)進(jìn)行可以提高篩選效率。用稀釋涂布平板法可以分離枯草桿

菌，在培養(yǎng)基中添加淀粉作為唯一碳源，并且在培養(yǎng)基中添加KI-I2，能合成淀粉酶的枯草桿菌因?yàn)槟芾玫?/p>

粉而存活，同時(shí)淀粉由于被分解在菌落周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)透明圈，比較透明圈與菌落直徑比值的大小，比值大的

說(shuō)明該菌株產(chǎn)酶性能較高。

(3)

要獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌，可利用誘變育種，由于變異的不定向性，人工誘變后還需要再篩選才能獲

得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌。也可以利用轉(zhuǎn)基因、原生質(zhì)體融合等技術(shù)，從其他生物那里獲得與高產(chǎn)淀粉酶

有關(guān)的基因，進(jìn)而獲得相應(yīng)的高產(chǎn)性狀。

(4)

野生的農(nóng)桿菌沒(méi)有抗性基因，用于轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞的農(nóng)桿菌一般在其T—DNA中插入一種抗生素抗性基因?？?/p>

生素的作用是抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，農(nóng)桿菌屬于細(xì)菌，在其侵染植物過(guò)程中，可以用另一種抗生素抑制農(nóng)桿菌的

生長(zhǎng)，從而達(dá)到在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中消除轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞中農(nóng)桿菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的細(xì)胞能在含有

相應(yīng)抗生素的培養(yǎng)基上存活。當(dāng)培養(yǎng)基中抗生素濃度過(guò)低時(shí)，很多沒(méi)有抗性的細(xì)胞也存活下來(lái)，因此出現(xiàn)

假陽(yáng)性，故在轉(zhuǎn)基因前要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的敏感性檢測(cè)。

(5)

轉(zhuǎn)基因植株要經(jīng)過(guò)植物組織培育，要提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，應(yīng)該選再生能力和遺傳穩(wěn)定性較強(qiáng)的

受體，這種受體全能性較高，能保持生物的性狀。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過(guò)觀察

細(xì)胞核形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可以直接在光學(xué)顯微鏡下觀察分裂期染色體的形態(tài)特征和數(shù)量，分析染

色體組型是否改變。

(6)

植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度高低除了與受體基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)有關(guān)外，還與培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短

和受體的取材有關(guān)，受精卵是沒(méi)分化的細(xì)胞，分裂和分化能力都很強(qiáng)，故受體為受精卵時(shí)全能性表達(dá)能力

最高。

1．2022·河南開(kāi)封·模擬預(yù)測(cè)）橘子中含有豐富的碳水化合物、胡蘿卜素、蛋白質(zhì)維生素C、維生素B．維

（

生素E、有機(jī)酸、膳食纖維、鈣、鐵、鋅等。某生物興趣小組利用橘子制作橘子果酒，大致流程如下：將橘

子去皮榨汁倒入發(fā)酵瓶至2/3處添加適量的糖用溫水活化酵母并倒入發(fā)酵瓶發(fā)酵15天橘子酒?；?/p>

答下列問(wèn)題：

(1)橘子榨汁時(shí)可加入一定量的果膠酶，目的是______________________.橘子汁不能裝滿發(fā)酵瓶的原因是

__________________________。

(2)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，添加適量的糖能夠增加酒精度，原因是________________________.枸櫞酸是橘子中一種

重要的有機(jī)酸，其含量會(huì)影響橘子酒的風(fēng)味，相對(duì)含量在4.5左右為宜；枸櫞酸還能參與動(dòng)物血液中脂質(zhì)

的運(yùn)輸，人體中另--種具有類(lèi)似功能的脂類(lèi)物質(zhì)是_____________。

(3)該生物興趣小組繼續(xù)研究了酵母菌接種量對(duì)酒精度及枸櫞酸構(gòu)4.7p+枸櫞酸含量的影響，結(jié)果如圖示。

據(jù)圖可知橘子酒中酒精含量高且風(fēng)味最佳時(shí)，酵母菌的最適接種量為_(kāi)_______。隨著酵母菌接種量的增大，

酒精度和枸櫞酸都不再增加，原因是________________________。

(4)該生物興趣小組用橘皮提取橘皮精油時(shí)，不用水中蒸餾法的理由是___________________。橘皮精油都用

黑色不透光的瓶子包裝，原因可能是____________________________________。

【答案】(1)

增加果汁的體積和提高澄清度[給分原則：只答"增加果汁的體積"或"提高澄清度"給1分，兩

酒精發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體（CO2）

，容易使發(fā)酵液中氣壓過(guò)大而造成發(fā)酵液溢出；初期瓶

者都答給2分]

內(nèi)的空氣有利于酵母菌迅速繁殖

(2)

(3)

糖可為酵母菌的生長(zhǎng)、繁殖提供能源物質(zhì)，還可作為酵母菌酒精發(fā)酵的原料

0.20%

膽固醇

酵母菌接種量過(guò)大，

大量的糖類(lèi)用于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，

用于酒精發(fā)酵的糖類(lèi)減少[給分原則：

答出"酵母菌接種量過(guò)大，使得用于酒精發(fā)酵的糖類(lèi)較少"的意思即可給分]

(4)

水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致橘皮焦糊和有效成分水解

橘皮精油在光下容易分解

【解析】

【分析】

水蒸氣蒸餾法是指將含有揮發(fā)性成分的植物材料與水共蒸餾，使揮發(fā)性成分隨水蒸氣一并餾出，經(jīng)冷凝分

取揮發(fā)性成分的浸提方法。該法適用于具有揮發(fā)性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩(wěn)定且難溶或不

溶于水的植物活性成分的提取。

(1)

果膠酶是水解果膠的一類(lèi)酶，植物細(xì)胞壁的成分為纖維素和果膠，植物細(xì)胞間還有果膠粘連，因此橘子榨

汁時(shí)可加入一定量的果膠酶，可以增加果汁的體積和提高澄清度；酒精發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體（CO2）

，容

易使發(fā)酵液中氣壓過(guò)大而造成發(fā)酵液溢出，以及初期瓶?jī)?nèi)的空氣有利于酵母菌迅速繁殖，因此橘子汁不能

裝滿發(fā)酵瓶。

(2)

糖可為酵母菌的生長(zhǎng)、繁殖提供能源物質(zhì)，還可作為酵母菌酒精發(fā)酵的原料，添加適量的糖能夠增加酒精

度；膽固醇可以運(yùn)輸脂質(zhì)。

(3)

結(jié)合圖示可知，酵母菌的接種量為0.20%時(shí)枸櫞酸含量最多，酒精含量達(dá)到最大，橘子酒中酒精含量高且風(fēng)

味最佳；酵母菌接種量過(guò)大，大量的糖類(lèi)用于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，用于酒精發(fā)酵的糖類(lèi)減少，因此隨著酵

母菌接種量的增大，酒精度和枸櫞酸都不再增加。

(4)

水中蒸餾會(huì)導(dǎo)致橘皮焦糊和有效成分水解，因此不用水中蒸餾法提取橘皮精油；橘皮精油在光下容易分解，

一般用黑色不透光的瓶子包裝。

2．2022·湖南師大附中三模）自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中N2的細(xì)菌，將玉米種子用自生固氮菌

（

拌種后播種，可顯著提高產(chǎn)量并降低化肥的使用量?？蒲腥藛T進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力

測(cè)定的研究，部分實(shí)驗(yàn)流程如下圖。回答下列問(wèn)題：

(1)步驟①土樣應(yīng)取自表層土壤的原因是_____。

(2)下表為兩種培養(yǎng)基的配方，步驟④應(yīng)選其中的_____培養(yǎng)基，原因是_____。

培養(yǎng)基類(lèi)型

Ashby培養(yǎng)基

LB培養(yǎng)基

培養(yǎng)基組分

甘露醇（C6H14O6）KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸餾水、瓊脂

、

蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸餾水、瓊脂

(3)步驟④所用的接種工具是_____，若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平均數(shù)量為126個(gè)，則每克土壤中含有

的固氮菌為_(kāi)____個(gè)。

(4)將純化的固氮菌置于完全培養(yǎng)液中擴(kuò)大培養(yǎng)48小時(shí)，經(jīng)離心后收集下層細(xì)胞并轉(zhuǎn)移至特定培養(yǎng)基中進(jìn)行

固氮能力的測(cè)定，篩選出固氮能力最強(qiáng)的菌種CM12，為進(jìn)一步鑒定其固氮能力，科研人員選用發(fā)芽一致的

玉米種子進(jìn)行3組盆栽實(shí)驗(yàn)，30天后測(cè)定土壤微生物有機(jī)氮含量，結(jié)果如下圖。

注：CK：對(duì)照處理組；N：尿素處理組（每盆土壤中50mL有氮全營(yíng)養(yǎng)液：成分為在1000mL無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)

液中加入0．12g尿素）CM12：自生固氮菌CM12處理組（每盆土壤澆50mL，接種自身固氮菌的無(wú)氮植物

；

營(yíng)養(yǎng)液）

。

①對(duì)照組（CK）的處理為_(kāi)____。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：施用尿素處理和接種固氮菌CM12處理均能顯著增加土壤微生物有機(jī)氮含量。與CK組相

比，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加了約_____%。

③自生固氮菌較共生固氮菌（如根瘤菌）的應(yīng)用范圍更廣，原因是_____。

【答案】(1)在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層，有更多的固氮菌生長(zhǎng)（或固氮菌一般為需氧型，生活在土壤表層）

(2)

Ashby

該培養(yǎng)基不含氮源，具有選擇作用，自生固氮菌可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，培養(yǎng)基

LB

中的蛋白胨可以提供氮源，不具有選擇作用

(3)

(4)

涂布器

1．26×107

每盆土壤澆50mL無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液

120

自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮，不受宿主的限制

【解析】

【分析】

培養(yǎng)基是人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)；分為固體培養(yǎng)基和液

體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中一般含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因?yàn)樗?/p>

們來(lái)源于動(dòng)物原料，含有糖、維生素和有機(jī)氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在提供上述幾種主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)

基還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的要求。

(1)

土壤中含有豐富微生物，同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物數(shù)量最大、種類(lèi)最多。在富含有機(jī)質(zhì)的土

壤表層，有更多的固氮菌生長(zhǎng)，故步驟①土樣取自當(dāng)?shù)乇韺油寥馈?/p>

(2)

表格為兩種培養(yǎng)基的配方，步驟④應(yīng)選其中的Ashby培養(yǎng)基，原因是該培養(yǎng)基不含氮源，具有選擇作用，

自生固氮菌可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，LB培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有選擇作用。

(3)

實(shí)驗(yàn)采用的是稀釋涂布平板法，所以步驟④中所用的接種工具是涂布器。若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平

均數(shù)量為126個(gè)，則每克土壤中含有的固氮菌為126÷0.1×104=1.26×107個(gè)。

(4)

①對(duì)照組的目的是排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，

故對(duì)照組（CK）的處理為每盆土壤澆50mL無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液。

②由柱狀圖可知，空白對(duì)照組中土壤微生物有機(jī)氮含量為10，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量為22，

故與對(duì)照組相比，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加值大概為（22-10）÷10×100%=120%。③自生固

氮菌比共生固氮菌（如根瘤菌）的應(yīng)用范圍更廣，原因是自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮，不受宿主的限

制。

3．2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）甘肅某地由于TNT（主要成分為2，4-二硝基甲苯磺酸鹽）紅水蒸發(fā)池

（

滲漏，對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染，威脅到黃河上游的水質(zhì)安全。因此，紅水污染土壤修復(fù)是目前亟待解決的

TNT

環(huán)境問(wèn)題。某實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)生物修復(fù)分離有效降解2，4-二硝基甲苯磺酸鹽的菌株，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)

回答下列問(wèn)題：

(1)LB培養(yǎng)基的制備：取胰蛋白胨、NaCl和酵母提取物溶于蒸餾水中，此過(guò)程中胰蛋白胨提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是

___________，用NaOH調(diào)節(jié)pH至7．2，用___________在121°C條件下滅菌15分鐘。若要獲得本研究所

用的固體培養(yǎng)基，需在上述培養(yǎng)基中加入___________。

(2)菌株分離與鑒定：___________土壤，

取

放入裝有100mL無(wú)菌LB液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，30°C和120rpm

在

的恒溫?fù)u床．上振蕩24小時(shí)，此過(guò)程的目的是___________。取1mL培養(yǎng)液，采用___________法分離純化

菌株。

(3)該實(shí)驗(yàn)小組欲進(jìn)一步探究菌株對(duì)2，4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解能力，請(qǐng)幫助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路：

___________________________________________。

(4)探究鹽度對(duì)菌株生長(zhǎng)的影響研究發(fā)現(xiàn)，純化的菌株在NaCl濃度為0%～3%之間對(duì)2，4-二硝基甲苯磺酸鹽

的降解率在96小時(shí)后達(dá)到90%，但當(dāng)NaCl濃度達(dá)到5%后，降解率幾乎為0。研究中偶然發(fā)現(xiàn)菌株B1在

NaCl濃度達(dá)到5%后，降解率卻達(dá)到50%，說(shuō)明___________________________________________。

【答案】(1)

(2)

碳源和氮源

高壓蒸汽滅菌鍋

富集培養(yǎng)

瓊脂

稀釋涂布平板

甘肅某TNT紅水污染場(chǎng)地污染

(3)取人工配制的一定濃度的2，4-二硝基甲苯磺酸鹽（TNT）溶液加入錐形瓶中，之后再在錐形瓶中加入一

定量的純化菌液，每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)定2，4-二硝基甲苯磺酸鹽濃度

(4)菌株B1具有一定的耐鹽能力，能在較高鹽濃度條件下降解2，4-二硝基甲苯磺酸鹽

【解析】

【分析】

稀釋平板計(jì)數(shù)是根據(jù)微生物在固體培養(yǎng)基上所形成的單個(gè)菌落，即是由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成這一培養(yǎng)特征

設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)方法，即一個(gè)菌落代表一個(gè)單細(xì)胞。篩選目的菌株的原理：在尋找目的菌株時(shí)，要根據(jù)它對(duì)生

存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。

(1)

蛋白胨既可以提供碳源，也可以提供氮源；用NaOH調(diào)節(jié)pH至7．2，在121°C條件下用高壓蒸汽滅菌鍋滅

菌15分鐘；若要獲得本研究所用的固體培養(yǎng)基，需在上述培養(yǎng)基中加入瓊脂。

(2)

自然界中目的菌株的篩選依據(jù)：根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找，本實(shí)驗(yàn)要分離有效降

解2，4-二硝基甲苯磺酸鹽的菌株，因此取甘肅某TNT紅水污染場(chǎng)地污染土壤。放入裝有100mL無(wú)菌LB液

體培養(yǎng)基的錐形瓶中，在30°C和120rpm的恒溫?fù)u床上振蕩24小時(shí)，此過(guò)程的目的是富集培養(yǎng)，讓微生物

的數(shù)目增加；取1mL培養(yǎng)液，采用稀釋涂布平板法分離純化菌株。

(3)

要分析菌株對(duì)2，4-二硝基甲苯磺酸鹽的降解能力，可以取人工配制的一定濃度的2，4-二硝基甲苯磺酸鹽

（TNT）溶液加入錐形瓶中，之后再在錐形瓶中加入一定量的純化菌液，每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)定2，4-二

硝基甲苯磺酸鹽濃度。

(4)

由題干可知，

純化菌株在NaCl濃度為0%～3%之間對(duì)2，二硝基甲苯磺酸鹽的降解率在96小時(shí)后達(dá)到90%，

4-

但當(dāng)NaCl濃度達(dá)到5%后，降解率幾乎為0。而偶然發(fā)現(xiàn)菌株B1在NaCl濃度達(dá)到5%后，降解率達(dá)到50%，

說(shuō)明菌株B1具有一定的耐鹽能力，能在較高鹽濃度條件下降解2，4-二硝基甲苯磺酸鹽。

4．2022·青?！ず|市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）很多食品都是利用微生物的發(fā)酵制作而成的。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)

（

題：

(1)制作葡萄酒時(shí)，酵母菌的培養(yǎng)狀態(tài)可以分為兩個(gè)階段：第一階段是酵母菌利用發(fā)酵裝置中少量的氧氣進(jìn)

行有氧呼吸，其目的是________________；第二階段是在無(wú)氧環(huán)境中酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精。在

________的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物會(huì)被抑制生長(zhǎng)，所以葡萄僅需要經(jīng)過(guò)

沖洗即可以用于酒精發(fā)酵。

(2)泡椒屬于泡菜的一種，制作泡椒主要利用的微生物是________。制作泡椒時(shí)要先將鹽水煮沸，目的是

_______________。為了縮短泡椒的制作時(shí)間，可加入少量的陳泡椒液，目的是____________________。

(3)豆豉是把黃豆或黑豆泡透、蒸熟或煮熟，經(jīng)過(guò)毛霉、曲霉等發(fā)酵而成的食品，可以調(diào)味，也可以入藥。

大豆經(jīng)過(guò)蒸煮不僅可以滅菌，還能使發(fā)酵變得更容易，原因是____________________________________。煮

熟的大豆可為毛霉的生長(zhǎng)提供__________________________等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而毛霉分泌的蛋白酶又能將大豆

中的蛋白質(zhì)分解成________________等，以被人體消化吸收。

【答案】(1)

(2)

(3)

乳酸菌

讓酵母菌（通過(guò)有氧呼吸）快速增殖

殺滅雜菌

增加乳酸菌數(shù)量

缺氧、呈酸性

蒸煮可以使黃豆或黑豆結(jié)構(gòu)更加疏松，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶出和菌種的生長(zhǎng)

小分子肽和氨基酸

碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、

生長(zhǎng)因子和水

【解析】

【分析】

果酒制作的原理是酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厭氧微生物，在缺氧條件下進(jìn)行無(wú)

氧呼吸，在氧氣充足的條件下進(jìn)行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的細(xì)胞核，屬于真核生物，適宜酵母菌

生長(zhǎng)的溫度范圍是18~25°C；

果醋制作的原理是在氧氣充足的條件下，

醋酸菌將葡萄糖或者乙醇轉(zhuǎn)化成醋酸，

醋酸菌無(wú)核膜包被的細(xì)胞核，是原核生物，屬于好氧菌，醋酸菌適宜生長(zhǎng)的溫度范圍是30-35°C。

(1)

果酒發(fā)酵分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是利用酵母菌的有氧呼吸，讓其大量繁殖；第二階段是利用酵母菌的

無(wú)氧呼吸，讓其產(chǎn)生酒精。酵母菌在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液中可以生長(zhǎng)繁殖而其他大多數(shù)微生物則不能，

因此葡萄糖僅需要沖洗而不需要經(jīng)過(guò)滅菌處理就可以用于酒精發(fā)酵。

(2)

泡椒屬于泡菜的一種，制作泡椒主要利用的微生物是乳酸菌，在制作泡椒時(shí)所配制的鹽水要煮沸，目的是

殺滅鹽水中的微生物，防止雜菌污染。由于陳泡泡椒中含有乳酸菌，在鹽水中加入陳泡泡椒的目的是增加

乳酸菌的數(shù)量。

(3)

大豆經(jīng)過(guò)蒸煮，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變得伸展，使黃豆或黑豆結(jié)構(gòu)更加疏松，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶出和菌種的

生長(zhǎng)。毛霉能在煮熟的大豆上生長(zhǎng)，說(shuō)明煮熟的大豆可以為毛霉的生長(zhǎng)提供碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因

子和水等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，毛霉分泌的蛋白酶將大豆中的蛋白質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸等易被人體消化吸收的

物質(zhì)。

5．2022·河北·石家莊二中模擬預(yù)測(cè)）測(cè)定水樣是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，常用濾膜法測(cè)定大腸桿菌的數(shù)目。

（

流程如圖所示，濾膜法的大致流程：用濾膜過(guò)濾待測(cè)水樣水樣中的細(xì)菌留在濾膜上將濾膜轉(zhuǎn)移到伊紅美

藍(lán)的培養(yǎng)基（EMB培養(yǎng)基）上培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目。據(jù)圖回答問(wèn)題：

(1)過(guò)濾待測(cè)水樣用到的濾杯、濾膜和濾瓶首先需要進(jìn)行消毒滅菌處理，保證實(shí)驗(yàn)不受其它微生物干擾。與

過(guò)濾有關(guān)的操作都要在___________________旁進(jìn)行。

(2)將完成過(guò)濾之后的濾膜緊貼在EMB培養(yǎng)基上，這屬于微生物培養(yǎng)中的_______________操作。從物理狀

態(tài)角度分析，EMB培養(yǎng)基屬于_______________培養(yǎng)基，制備培養(yǎng)基時(shí)需要采用_______________法滅菌。

(3)某生物興趣小組的某同學(xué)嘗試按照上述方法進(jìn)行測(cè)定，無(wú)菌操作下將10ml待測(cè)水樣加入到90ml無(wú)菌水

中，稀釋后的100ml菌液通過(guò)濾膜法測(cè)得EMB培養(yǎng)基上的菌落數(shù)平均為124，黑色菌落數(shù)平均為31，則推

測(cè)1升待測(cè)水樣中的大腸桿菌數(shù)目為_(kāi)__________________個(gè)。

(4)該同學(xué)進(jìn)一步思考，利用濾膜法也可能用于測(cè)定待測(cè)水樣中其他微生物的數(shù)目。他取了兩份水樣，一份

待測(cè)水樣來(lái)自變酸的果酒，從中檢測(cè)到兩種微生物，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是___________________。另

一份來(lái)自某公園的觀賞湖，若要通過(guò)測(cè)量藍(lán)細(xì)菌的數(shù)目來(lái)研究水華，培養(yǎng)基配方中則必需添加

___________________（水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源）

。

【答案】(1)酒精燈火焰

(2)

接種

固體

高壓蒸汽滅菌

(3)3100

(4)

有無(wú)核膜為界限的（成形的）細(xì)胞核

水、無(wú)機(jī)鹽、氮源

【解析】

【分析】

培養(yǎng)基是人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)；根據(jù)物理性質(zhì)分為固

體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中一般含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽。在提供上述幾種主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基

礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的要求。

(1)

與過(guò)濾有關(guān)的操作都要在酒精燈火焰旁進(jìn)行，這是因?yàn)榫凭珶艋鹧媾源嬖跓o(wú)菌區(qū)域，能夠減少雜菌污染。

(2)

將完成過(guò)濾之后的濾膜緊貼在EMB培養(yǎng)基上，這屬于微生物培養(yǎng)中的接種操作。

從物理性質(zhì)角度分析，

EMB

培養(yǎng)基能夠讓微生物在培養(yǎng)基上形成菌落，屬于固體培養(yǎng)基。培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法滅菌。

(3)

某同學(xué)嘗試按照上述方法進(jìn)行測(cè)定，無(wú)菌操作下將10mL待測(cè)水樣加入到90mL無(wú)菌水中，即稀釋了10倍，

稀釋后的100ml菌液通過(guò)濾膜法測(cè)得EMB培養(yǎng)基上的菌落數(shù)平均為124，黑色菌落數(shù)平均為31，黑色菌落

為大腸桿菌，則推測(cè)1升待測(cè)水樣中的大腸桿菌數(shù)目為31÷100×10×1000=3100個(gè)。

(4)

變酸的果酒里含有酵母菌和醋酸桿菌，酵母菌屬于真核生物中的真菌，醋酸桿菌屬于原核生物，它們?cè)诮Y(jié)

構(gòu)上的主要區(qū)別是有無(wú)核膜為界限的（成形的）細(xì)胞核。若要通過(guò)測(cè)量藍(lán)細(xì)菌的數(shù)目來(lái)研究水華，結(jié)合藍(lán)

細(xì)菌是自養(yǎng)型微生物，能夠利用光合作用合成自身所需的有機(jī)物，碳源來(lái)自空氣中的二氧化碳，故培養(yǎng)基

配方中則必需添加水、無(wú)機(jī)鹽、氮源。

6．2022·內(nèi)蒙古·海拉爾第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）牛奶富含鈣和蛋白質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)，已經(jīng)成為很多家庭的必需品。

（

市場(chǎng)上供應(yīng)的牛奶一般有兩種，一種是使用巴氏消毒法的牛奶，在70~75℃煮30min或在80℃煮15min，需

冷藏保存；另一種是超高溫滅菌牛奶（常溫奶）

，用134~135℃的高溫徹底滅菌，采用利樂(lè)包裝，保存期長(zhǎng)

達(dá)數(shù)月?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)滅菌比消毒殺菌作用更徹底，在強(qiáng)烈的理化因素作用下殺死所有微生物，包括______。巴氏消毒法處理

的牛奶需冷藏保存的原因是__________。采用利樂(lè)包裝的常