高考生物一輪復(fù)習 第九單元 生物技術(shù)實踐 專題二十三 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與微生物的應(yīng)用備考練（含解析）試題

專題二十三傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與微生物的應(yīng)用考點1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1.[2019江蘇改編,9,2分]下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的敘述,正確的是()A.利用乳酸菌制作酸奶過程中,先通氣培養(yǎng),后密封發(fā)酵B.家庭制作果酒、果醋和泡菜通常都不是純種發(fā)酵C.果醋制作過程中發(fā)酵液pH逐漸降低,果酒制作過程中情況相反D.發(fā)酵后期,泡菜壇內(nèi)各種微生物的數(shù)量相等本題綜合考查果酒、果醋和泡菜制作的微生物來源,發(fā)酵過程中微生物和一些指標的動態(tài)變化,較好地體現(xiàn)了題目的綜合性和應(yīng)用性特點,代表了高考命題的一種動向。2.[2018海南,30,15分]葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的,釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖甲、乙所示。回答下列問題:甲乙丙(1)試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定,與乙裝置相比,用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點是(答出兩點即可)。

(2)葡萄汁裝入甲裝置時,要留有約1/3的空間,這種做法的目的是(答出兩點即可)。

(3)某同學若用乙裝置進行發(fā)酵,并設(shè)置兩個不同處理組(乙A和乙B),乙A裝置中保留一定量的氧氣,乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下,測得一段時間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如圖丙所示。圖中曲線①、②、③依次表示、、含量的變化趨勢。

(4)從細胞呼吸類型看,酵母菌屬于生物;從同化作用的類型看,酵母菌屬于(填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。

試題第(1)問要求通過甲、乙兩裝置對比判斷甲裝置的優(yōu)點,能較好體現(xiàn)對“批判性思維”和“實驗分析能力”的考查;第(3)問考查通過模擬實驗進行探究并作出分析、判斷的能力。題目與新高考的命題要求較吻合,代表了高考命題的趨勢。考點2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用3.[2019全國卷Ⅱ,37,15分]物質(zhì)W是一種含氮有機物,會污染土壤。W在培養(yǎng)基中達到一定量時培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細菌(目標菌)。回答下列問題。(1)要從土壤中分離目標菌,所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是。

(2)在從土壤中分離目標菌的過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細菌都能生長并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標菌,應(yīng)該選擇菌落進一步純化,選擇的依據(jù)是。

(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮氣作為氮源。若要設(shè)計實驗進一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源,請簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論,即。

(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌,使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異,該小組擬進行如下實驗,請完善相關(guān)內(nèi)容。①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上,A處滴加含有酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,C處滴加,三處滴加量相同。

②一段時間后,測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明。

將知識進行實驗化考查的形式在近年高考中有逐漸增多的趨勢。例如,本題第(3)小題以“寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論”的形式考查確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源,基本思路是用無氮源培養(yǎng)基培養(yǎng)甲、乙菌,觀察它們能否生長;第(4)小題要求考生完善實驗步驟和得出實驗結(jié)論等,解答時需要根據(jù)單一變量原則和對照原則,對假設(shè)進行推導,根據(jù)實驗結(jié)果就能得出實驗結(jié)論。4.[2016四川理綜,10,12分]圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細菌的過程,圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以為唯一氮源;鑒別培養(yǎng)基還需添加作指示劑,產(chǎn)脲酶細菌在該培養(yǎng)基上生長一段時間后,其菌落周圍的指示劑將變成色。

(2)在5個細菌培養(yǎng)基平板上,均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1mL,培養(yǎng)一段時間后,平板上長出的細菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是,每克土壤樣品中的細菌數(shù)量為×108個;與血細胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)方法測得的細菌數(shù)較。

(3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活,突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個核苷酸,使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中,終止密碼為,突變基因表達的蛋白含個氨基酸。

本題考查微生物的篩選和計數(shù),并涉及基因的表達等知識,將選修與必修知識相結(jié)合是近年高考常考查的形式,可以考查考生的綜合運用能力和知識遷移能力,預(yù)計未來高考還會延續(xù)這種形式。解答本題的關(guān)鍵是從題干中提取關(guān)鍵信息,如可根據(jù)“篩選產(chǎn)脲酶細菌”得知選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源。在細菌計數(shù)時要注意“土壤樣品溶液0.1mL”,而不是1mL,否則會使數(shù)據(jù)計算錯誤?？键c1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用考法1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用分析命題角度1果酒和果醋的制作1[2016全國卷Ⅱ,39,15分]蘋果醋是以蘋果汁為原料經(jīng)發(fā)酵而成的?；卮鹣铝袉栴}:(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產(chǎn)的第一階段,在酵母菌細胞的中進行,其產(chǎn)物乙醇與試劑反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色,這一反應(yīng)可用于乙醇的檢驗;過程③在酵母菌細胞的中進行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度。

(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產(chǎn)生的乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程,根據(jù)醋酸桿菌的呼吸作用類型,該過程需要在條件下才能完成。

(3)在生產(chǎn)過程中,第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同,第一階段的溫度(填“低于”或“高于”)第二階段的。

(4)醋酸桿菌屬于核生物,其細胞結(jié)構(gòu)中(填“含有”或“不含有”)線粒體。

(1)酵母菌有氧呼吸第一階段及無氧呼吸全過程在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行;在酸性條件下,酒精與重鉻酸鉀試劑反應(yīng)呈灰綠色。圖示過程③為細胞有氧呼吸第二、三階段,在線粒體中進行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸桿菌的呼吸作用類型為有氧呼吸,所以將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿岬倪^程需在有氧條件下進行。(3)酒精發(fā)酵時一般將溫度控制在18~25℃,醋酸發(fā)酵時一般將溫度控制在30~35℃,故在生產(chǎn)過程中,酒精發(fā)酵溫度低于醋酸發(fā)酵溫度。(4)醋酸桿菌屬于原核生物,其細胞結(jié)構(gòu)中不含線粒體。(1)細胞質(zhì)基質(zhì)重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有核心素養(yǎng)解讀本題主要考查的核心素養(yǎng)有生命觀念、科學思維,具體表現(xiàn)在三個角度:核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)角度具體表現(xiàn)生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀(1)中發(fā)酵過程在一定細胞結(jié)構(gòu)中進行;(4)中醋酸桿菌的細胞結(jié)構(gòu)分析科學思維分析與綜合(1)與(2)中關(guān)于發(fā)酵過程的分析比較與分類(3)中發(fā)酵的兩個階段的比較分析母題變式·探究核心素養(yǎng)新命題1.[科學思維——分析與綜合]蘋果醋的生產(chǎn)首先進行的是圖中的過程①和③。目的是酵母菌通過有氧呼吸大量增殖,消耗發(fā)酵液中的溶解氧,為酵母菌進行無氧呼吸提供條件。2.[科學思維——批判性思維]與本題第一階段不同,若要將發(fā)酵液中的葡萄糖直接發(fā)酵產(chǎn)生醋酸,除需要接種醋酸桿菌外,還應(yīng)控制的發(fā)酵條件是通入無菌空氣,并提高發(fā)酵溫度。1.[2016天津理綜,10,12分]天津獨流老醋歷史悠久、獨具風味,其生產(chǎn)工藝流程如圖。(1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應(yīng)溫度,這是因為酶。

(2)在酒精發(fā)酵階段,需添加酵母菌。在操作過程中,發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高的數(shù)量,有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。

(3)在醋酸發(fā)酵階段,獨流老醋采用獨特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下。①發(fā)酵過程中,定期取樣測定醋酸桿菌密度變化,趨勢如圖。據(jù)圖分析,與顛倒前相比,B層醋酸桿菌在顛倒后密度變化的特點是,由此推測,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是。

②乳酸含量高是獨流老醋風味獨特的重要成因。發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中層的醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少,主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的改變,加劇了不同種類乳酸菌的,淘汰了部分乳酸菌種類。

命題角度2結(jié)合實驗分析腐乳制作的應(yīng)用2[2017全國卷Ⅱ,37,15分]豆豉是大豆經(jīng)過發(fā)酵制成的一種食品。為了研究影響豆豉發(fā)酵效果的因素,某小組將等量的甲、乙兩菌種分別接入等量的A、B兩桶煮熟大豆中并混勻,再將兩者置于適宜條件下進行發(fā)酵,并在32h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果?；卮鹣铝袉栴}:(1)該實驗的自變量是、。

(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是。

(3)如果在實驗后,發(fā)現(xiàn)32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是。

(4)從大豆到豆豉,大豆中的成分會發(fā)生一定的變化,其中,蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)?脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)椤?/p>

(1)實驗使用甲、乙兩種菌種,并在32h內(nèi)定期取樣觀測發(fā)酵效果,所以該實驗的自變量是菌種和發(fā)酵時間。(2)如果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵容器內(nèi)上層大豆的發(fā)酵效果比底層的好,說明該發(fā)酵菌是好氧型微生物。(3)如果在實驗后,發(fā)現(xiàn)32h內(nèi)的發(fā)酵效果越來越好,且隨發(fā)酵時間呈直線上升關(guān)系,則無法確定發(fā)酵的最佳時間;若要確定最佳發(fā)酵時間,還需要做的事情是延長取樣觀測時間,觀測發(fā)酵結(jié)果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即最佳發(fā)酵時間。(4)從大豆到豆豉,在相關(guān)微生物的作用下,大豆中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡暮桶被?脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅帷?1)菌種發(fā)酵時間(2)好氧菌(3)延長發(fā)酵時間,觀測發(fā)酵效果,最好的發(fā)酵效果所對應(yīng)的時間即為最佳發(fā)酵時間(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油核心素養(yǎng)解讀本題主要考查的核心素養(yǎng)是生命觀念、科學思維和科學探究,具體表現(xiàn)在三個角度:核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)角度具體表現(xiàn)生命觀念進化與適應(yīng)觀(2)中好氧菌適應(yīng)有氧環(huán)境,分布在發(fā)酵容器的上層科學思維比較與分類(4)中將大豆成分的變化與腐乳制作中豆腐的成分變化進行類比科學探究設(shè)計實驗(1)中對實驗變量的分析;(3)中對最佳發(fā)酵時間的探究方案的設(shè)計母題變式·探究核心素養(yǎng)新命題[科學探究——實驗變量分析]本實驗若要研究兩種菌種對豆豉發(fā)酵效果的影響,則自變量為菌種,觀測發(fā)酵效果時,從兩桶內(nèi)取樣的時間應(yīng)相同。命題角度3泡菜的制作及亞硝酸鹽含量的測定3[2015廣東理綜,29,16分]泡菜是我國的傳統(tǒng)食品之一,但制作過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對人體健康有潛在危害。某興趣小組準備參加“科技創(chuàng)新大賽”,查閱資料得到圖示。(1)制作泡菜時,泡菜壇一般用水密封,目的是。乳酸菌發(fā)酵第一階段的產(chǎn)物有。

(2)據(jù)圖,與第3天相比,第8天后的泡菜更適于食用,因為后者;pH呈下降趨勢,原因是。

(3)該小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌高5倍),擬參照資料的實驗方案和食鹽濃度(4%~10%),探究與普通乳酸菌相比用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量的高低,并確定其最適條件。請你設(shè)計一個實驗結(jié)果記錄表,并推測實驗結(jié)論。(1)乳酸菌是厭氧微生物,在無氧條件下才能增殖和生長,進行各項生命活動。細胞無氧呼吸的第一階段是葡萄糖分解為丙酮酸的過程,該階段的產(chǎn)物有丙酮酸、[H]和ATP。(2)據(jù)題圖分析,在第3天時,亞硝酸鹽的含量為40mg/kg,而在第8天時,亞硝酸鹽的含量只有約5mg/kg,故第8天后的泡菜更適于食用。由于乳酸菌進行無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,而乳酸呈酸性,經(jīng)過大量的積累會使pH下降。(3)三因子自變量的表格中,自變量分別是食鹽的濃度、不同菌種、培養(yǎng)時間,觀察指標是亞硝酸鹽的含量,其他都是無關(guān)變量,應(yīng)保持相同且適宜。表格中要有單位。(1)創(chuàng)造無氧環(huán)境丙酮酸、[H]、ATP(2)亞硝酸鹽含量已接近最低水平乳酸積累(3)結(jié)果記錄表亞硝酸鹽含量(單位:mg/kg)食鹽濃度(%)乳酸菌發(fā)酵時間(d)123456789104普通優(yōu)選7普通優(yōu)選10普通優(yōu)選注:其他合理答案也可。推測實驗結(jié)論:①用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜,亞硝酸鹽含量更低②最適條件是亞硝酸鹽含量最低時的食鹽濃度和發(fā)酵時間考點2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用考法2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用分析命題角度4微生物的培養(yǎng)基4[2019全國卷Ⅲ,37,15分]回答下列與細菌培養(yǎng)相關(guān)的問題。(1)在細菌培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)細菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是。硝化細菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上(填“能夠”或“不能”)生長,原因是

。(2)用平板培養(yǎng)細菌時一般需要將平板(填“倒置”或“正置”)。

(3)單個細菌在平板上會形成菌落,研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物,原因是。

(4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過處理,這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。

本題考查微生物的培養(yǎng)等,意在考查考生的理解能力。(1)細菌培養(yǎng)時常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸鹽、維生素,蛋白胨能提供碳源、氮源、維生素,而葡萄糖不能提供氮源,NaNO3不能為微生物提供碳源。不同細菌生長繁殖所需要的最適pH是不同的,應(yīng)該根據(jù)培養(yǎng)細菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。硝化細菌是化能自養(yǎng)型細菌,可以空氣中的CO2為碳源,因此在沒有碳源的培養(yǎng)基上能夠生長。(2)在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)細菌時,一般需將平板倒置,這樣可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基。(3)不同種類的細菌所形成的菌落,在大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等方面具有一定的特征,不同種細菌在一定培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征,可以作為菌種鑒定的重要依據(jù)。(4)使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需進行滅菌處理,以免污染環(huán)境。(1)蛋白胨不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同能夠硝化細菌可以利用空氣中的CO2作為碳源(2)倒置(3)在一定的培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征(4)滅菌2.[2019北京理綜,3,6分]篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基。接種培養(yǎng)后,若細菌能分解淀粉,培養(yǎng)平板經(jīng)稀碘液處理,會出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈(如圖),實驗結(jié)果見下表。菌種菌落直徑:C(mm)透明圈直徑:H(mm)H/C細菌Ⅰ5.111.22.2細菌Ⅱ8.113.01.6有關(guān)本實驗的敘述,錯誤的是()A.培養(yǎng)基除淀粉外還含有氮源等其他營養(yǎng)物質(zhì)B.篩選分解淀粉的細菌時,菌液應(yīng)稀釋后涂布C.以上兩種細菌均不能將淀粉酶分泌至細胞外D.H/C值反映了兩種細菌分解淀粉能力的差異命題角度5消毒和滅菌的辨析5[2018全國卷Ⅱ,37,15分]在生產(chǎn)、生活和科研實踐中,經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污染。回答下列問題:(1)在實驗室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實驗器具(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進行干熱滅菌。

(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法,與煮沸消毒法相比,這兩種方法的優(yōu)點是。

(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒,其原因是紫外線能。在照射前,適量噴灑,可強化消毒效果。

(4)水廠供應(yīng)的自來水通常是經(jīng)過(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。

(5)某同學在使用高壓蒸汽滅菌鍋時,若壓力達到設(shè)定要求,而鍋內(nèi)并沒有達到相應(yīng)溫度,最可能的原因是。

本題主要考查生產(chǎn)、生活和科研中的消毒滅菌方法及其原理。(1)在實驗室中,能耐高溫的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬材質(zhì)的實驗器具等可以放入干熱滅菌箱中進行干熱滅菌。(2)巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法與煮沸消毒法相比,其優(yōu)點表現(xiàn)為在達到消毒目的的同時,營養(yǎng)物質(zhì)損失較少。(3)紫外線照射能消毒的原因是其能夠破壞微生物DNA的分子結(jié)構(gòu)。在利用紫外線照射前,適量噴灑石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可強化消毒效果。(4)自來水通常采用氯氣消毒。(5)采用高壓蒸汽滅菌時,若壓力達到設(shè)定要求,而溫度未達到相應(yīng)要求,最可能的原因是沒有排盡高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)的冷空氣。(1)可以(2)在達到消毒目的的同時,營養(yǎng)物質(zhì)損失較少(3)破壞DNA結(jié)構(gòu)消毒液(4)氯氣(5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡命題角度6微生物的分離、純化和保存6[2016全國卷Ⅲ,39,15分]某同學用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}:(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用對泡菜濾液進行梯度稀釋,進行梯度稀釋的理由是

。(2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有和。分離純化時應(yīng)挑選出的菌落作為候選菌。

(3)乳酸菌在-20℃長期保存時,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。

分離微生物的關(guān)鍵點有兩個:一是讓粘在一起的菌“相互分離”,采用逐級稀釋樣液的方法,降低單位體積樣液中菌體個數(shù);二是讓接種在培養(yǎng)基上的菌體之間“拉開距離”,避免生成的菌落連成一片。(1)分離純化乳酸菌的過程中,需要在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)乳酸菌并得到單菌落。由于泡菜濾液中菌的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落,故分離純化乳酸菌時,首先需要用無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋。(2)由于乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸可以溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣,形成透明圈,故培養(yǎng)基中加入碳酸鈣可用于鑒別乳酸菌,同時碳酸鈣也可以中和乳酸菌產(chǎn)生的乳酸。(3)乳酸菌在-20℃長期保存時,菌液中需要加入一定量的甘油,加甘油是為了避免水結(jié)冰產(chǎn)生冰晶損傷細胞。(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油核心素養(yǎng)解讀本題主要考查的核心素養(yǎng)是科學思維,具體表現(xiàn)在兩個角度:核心素養(yǎng)角度具體表現(xiàn)分析與綜合(1)中分離純化乳酸菌時要進行梯度稀釋的原因分析;(2)中加入碳酸鈣的作用分析批判性思維(3)中菌種保藏方法的相關(guān)判斷母題變式·探究核心素養(yǎng)新命題1.[科學思維——分析與綜合]乳酸菌代謝的理解:(1)乳酸菌產(chǎn)生乳酸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),需要無氧(填“有氧”或“無氧”)條件。(2)從同化作用的角度分析,乳酸菌是一種異養(yǎng)型微生物,培養(yǎng)基中需添加的營養(yǎng)成分是有機物。2.[科學思維——分析與綜合]培養(yǎng)基的種類分析:(1)從物理性質(zhì)角度分析,分離純化乳酸菌的培養(yǎng)基是一種固體培養(yǎng)基。(2)從功能角度分析,分離純化乳酸菌的培養(yǎng)基是一種鑒別培養(yǎng)基。3.[2019江蘇,19,2分]下列關(guān)于產(chǎn)纖維素酶菌分離及運用的敘述,不合理的是()A.篩選培養(yǎng)基中應(yīng)含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生長營養(yǎng)B.可從富含腐殖質(zhì)的林下土壤中篩選產(chǎn)纖維素酶菌C.在分離平板上長出的菌落需進一步確定其產(chǎn)纖維素酶的能力D.用產(chǎn)纖維素酶菌發(fā)酵處理農(nóng)作物秸稈可提高其飼用價值命題角度7微生物的計數(shù)7(1)[2018全國卷Ⅰ,37(4),3分]甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果:甲同學涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133;乙同學涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。有人認為這兩位同學的結(jié)果中,乙同學的結(jié)果可信度低,其原因是。

(2)[2016全國卷Ⅰ(節(jié)選),39(3),6分]若在某次調(diào)查中,某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板,而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落,這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了現(xiàn)象。若將30(即36-6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法(填“正確”或“不正確”)。

(3)[新課標全國卷Ⅱ高考(節(jié)選),39(1),4分]該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量。在涂布接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間,這樣做的目的是;然后,將1mL水樣稀釋100倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液;經(jīng)適當培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為。

(1)乙同學的結(jié)果中,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差太遠,說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯誤,結(jié)果的重復(fù)性太差,不能簡單地將這3個平板的計數(shù)值用來求平均值。(2)空白培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落,說明培養(yǎng)基被污染了,即調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象。實驗過程中若培養(yǎng)基被污染,必須將其拋棄,重新制作新的培養(yǎng)基進行實驗。(3)為了檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格,可在涂布接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間。0.1mL稀釋液中平均有38個活菌,可推測每升水樣中的活菌數(shù)=38×10×100×1000=3.8×107。(1)乙同學的結(jié)果中,1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差(2)污染不正確(3)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格3.8×107解后反思近年高考對選修部分的考查不僅僅局限于基礎(chǔ)知識的簡單填空,還增加了原因分析類填空,增大了試題的難度。例如第(1)小題,解答時要注意一般選取菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù);在設(shè)計該實驗時,要至少涂布3個平板作為重復(fù)組,才能增強實驗的說服力與準確性;在分析實驗結(jié)果時,要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否相近,若結(jié)果差距太大,很可能操作有誤,需要重新實驗。本題第(3)小題第2空易錯答為3.8×104。出錯原因是忽視了單位,本題要計算每升水樣中的活菌數(shù),應(yīng)再乘以103。4.[2018江蘇,31,8分]酵母的蛋白質(zhì)含量可達自身干重的一半,可作為飼料蛋白的來源。有些酵母可以利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進行培養(yǎng),這樣既可減少污染又可降低生產(chǎn)成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母,并進行大量培養(yǎng)。如圖所示為操作流程,請回答下列問題:(1)配制培養(yǎng)基時,按照培養(yǎng)基配方準確稱量各組分,將其溶解、定容后,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的,及時對培養(yǎng)基進行分裝,并進行滅菌。

(2)取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標記好的無菌培養(yǎng)皿中,在步驟③中將溫度約(在25℃、50℃或80℃中選擇)的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿混勻,冷凝后倒置培養(yǎng)。

(3)挑取分離平板中長出的單菌落,按步驟④所示進行劃線。下列敘述合理的有。

a.為保證無菌操作,接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌b.劃線時應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落時,應(yīng)挑取多個菌落,分別測定酵母細胞中甲醇的含量d.可以通過逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度,獲得甲醇高耐受株(4)步驟⑤中,為使酵母數(shù)量迅速增加,培養(yǎng)過程中需保證充足的營養(yǎng)和供應(yīng)。為監(jiān)測酵母的活細胞密度,將發(fā)酵液稀釋1000倍后,經(jīng)等體積臺盼藍染液染色,用25×16型血細胞計數(shù)板計數(shù)5個中格中的細胞數(shù),理論上色細胞的個數(shù)應(yīng)不少于,才能達到每毫升3×109個活細胞的預(yù)期密度。

易錯混淆對照實驗和重復(fù)實驗8[2016全國卷Ⅰ,39節(jié)選,9分]空氣中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下:①配制培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);②制作無菌平板;③設(shè)置空白對照組和若干實驗組,進行相關(guān)操作;④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)?；卮鹣铝袉栴}:(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于。若要完成步驟②,該培養(yǎng)基中的成分X通常是。

(2)步驟③中,實驗組的操作是。

(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N,可為微生物的生長提供氮源。制作無菌平板所用培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,所以X應(yīng)為瓊脂。(2)根據(jù)實驗?zāi)康目芍?本實驗的自變量為教室的不同高度,因變量為微生物的分布情況,故實驗組的操作應(yīng)為將實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段時間。(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段時間核心素養(yǎng)解讀本題主要考查的核心素養(yǎng)是科學思維和科學探究,具體表現(xiàn)在兩個角度:核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)角度具體表現(xiàn)科學思維分析與綜合(1)中分析微生物所需氮的來源、培養(yǎng)基中的成分X科學探究設(shè)計實驗(2)中實驗步驟的完善1.B本題考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用等知識,意在考查考生的理解能力和應(yīng)用能力。乳酸菌是厭氧細菌,在無氧的情況下,將葡萄糖分解成乳酸,因此,利用乳酸菌制作酸奶的過程中,應(yīng)該密封發(fā)酵,A錯誤。家庭制作果酒、果醋和泡菜的過程中存在多種微生物,通常都不是純種發(fā)酵,B正確。醋酸菌在氧氣充足、糖源充足時,能將果汁中的糖分解成醋酸,在缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿?從而使發(fā)酵液中的pH逐漸降低;而在果酒制作過程中,酵母菌在細胞呼吸過程中會生成二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,也會使發(fā)酵液中的pH逐漸降低,C錯誤。在發(fā)酵過程中,隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,次級代謝產(chǎn)物的積累,種內(nèi)斗爭趨于激烈,只有乳酸菌在發(fā)酵后期占優(yōu)勢,D錯誤。2.(除標明外,每空2分)(1)不需要開蓋放氣;避免了因開蓋引起的雜菌污染(3分)(2)為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣;防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出(3)乙A中的氧氣乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厭氧異養(yǎng)【解析】(1)釀制葡萄酒的原理是利用酵母菌的無氧呼吸,而酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物除了酒精還有二氧化碳,所以釀酒裝置要及時排出二氧化碳,乙裝置排出二氧化碳需要擰松瓶蓋,在擰松瓶蓋時會給雜菌污染培養(yǎng)液帶來機會,但甲裝置不會出現(xiàn)這些問題。(2)葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間,這樣既可以為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣,又可以防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出。(3)因乙A裝置中保留一定量的氧氣,所以在此裝置中酵母菌先進行有氧呼吸消耗氧氣,然后才進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,所以曲線①為乙A中的氧氣,曲線③為乙A中的酒精;乙B裝置中沒有氧氣,所以在此裝置中的酵母菌從開始就進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,所以曲線②為乙B中的酒精。(4)酵母菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。3.(除標明外,每空2分)(1)W(2)乙乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W(3)將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若某細菌能生長,則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源(3分)(4)①緩沖液②緩沖液不能降解W酶E與天然酶降解W的能力相近【解析】(1)要從土壤中分離出能降解W的目標菌,則應(yīng)選用以物質(zhì)W為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌。(2)觀察題圖中甲、乙兩個菌落,發(fā)現(xiàn)乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解物質(zhì)W,使乙菌落周圍培養(yǎng)基中的物質(zhì)W含量減少,從而形成了透明圈。(3)若要設(shè)計實驗確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源,可以將甲、乙菌分別接種在沒有氮源的培養(yǎng)基上,若某細菌能生長,則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源。(4)①為比較酶E與天然酶降解W能力的差異,需要設(shè)計三組實驗。依據(jù)單一變量原則和對照原則,A處滴加含有酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,則A、B是實驗組,C是對照組,C處應(yīng)該滴加緩沖液,且三處滴加量相同,以排除緩沖液(無關(guān)變量)對實驗結(jié)果的干擾。②該實驗的自變量是酶的種類,緩沖液是無關(guān)變量,C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明緩沖液不能降解W;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明酶E與天然酶降解W的能力相近。4.(除標明外,每空1分)(1)尿素酚紅紅(2)稀釋涂布平板法1.75(2分)少(2分)(3)UGA(2分)115(2分)【解析】(1)篩選產(chǎn)脲酶細菌的選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源;鑒別培養(yǎng)基還需要添加酚紅作指示劑,產(chǎn)脲酶細菌產(chǎn)生的脲酶可以將尿素分解成氨,導致培養(yǎng)基的pH升高,菌落周圍的指示劑將變成紅色。(2)圖中過程采取的接種方法是稀釋涂布平板法,每克土壤樣品中的細菌數(shù)量為(156+178+191)÷3÷0.1×105=1.75×108,血細胞計數(shù)板計數(shù)法所得數(shù)據(jù)包括死的細菌,且稀釋涂布平板法計數(shù)時所計菌落數(shù)少于真正的活細菌數(shù),故與血細胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)法測得的細菌數(shù)較少。(3)圖乙從起始密碼算起的堿基序列號為271,前270個堿基決定90個氨基酸,從271位到箭頭處可以決定1個氨基酸,然后插入70個核苷酸,可決定23個氨基酸,多出一個堿基,加上后面的AG剛好可以決定1個氨基酸,則后面UGA是終止密碼。因此突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的終止密碼為UGA,突變基因表達的蛋白質(zhì)所含氨基酸數(shù)為90+1+23+1=115(個)。1.(每空2分)(1)在最適溫度條件下催化能力最強(2)酵母菌(3)①先快速增長后趨于穩(wěn)定氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH②顛倒前的B層和顛倒后的A(或不翻動,或下)③種間競爭(或競爭)【解析】(1)酶在最適溫度、最適pH等條件下催化能力最強,所以添加酶制劑需