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- 2021-09-29 发布
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模块综合测评
(时间:60 分钟,满分:100 分)
一、选择题(每小题 2.5 分,共 50 分)
1.果酒是以新鲜水果或果汁为原料,经全部或部分发酵制作成的。在果酒的基础上继续发酵可
得到果醋。下列有关果酒和果醋制作的叙述,正确的是( )
A.制作果酒和果醋时用的菌种都是酵母菌
B.制果醋的温度要比制果酒的温度高些
C.传统的葡萄酒制作一定需要人工接种菌种
D.葡萄汁装入发酵瓶时,要将瓶装满
解析果酒的制作离不开酵母菌,果醋的制作中起作用的是醋酸菌。传统的葡萄酒制作中起主要
作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约 1/3 的空间。
答案 B
2.在制果酒、果醋、泡菜时,发酵过程中对氧气的需求分别是( )
A.无氧、有氧、无氧
B.有氧、无氧、无氧
C.无氧、有氧、有氧
D.兼氧、无氧、有氧
解析制果酒、果醋、泡菜时用到的微生物分别是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌。酵母菌为异养兼
性厌氧型微生物,制果酒时需在无氧条件下进行;醋酸菌为异养需氧型微生物;乳酸菌为异养厌
氧型微生物。
答案 A
3.有关培养基配制原则表述正确的是( )
A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水及生长因子
B.碳源和氮源必须具有一定比例,碳元素的含量最多,其次为氮元素
C.微生物的生长除受营养因素影响外,还受到温度、pH、氧、渗透压等的影响
D.营养物质的浓度越高越好
解析培养基中碳源和氮源必须具有一定比例,但含量最多的元素不应是碳元素,应是氧元素。营
养物质的浓度并不是越高越好,浓度过高会导致培养物细胞失水。
答案 C
4.下列关于 PCR 的描述,正确的是( )
①PCR 是一种酶促反应 ②引物决定了扩增的特异性
③扩增 DNA 利用了热变性的原理 ④扩增的对象是氨基酸序列
A.①②④
B.②③④
C.①③④
D.①②③
解析 PCR 是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术,在高温条件下,DNA 的双链打开,缓慢冷却后,
模板 DNA 与引物结合,然后耐高温的 DNA 聚合酶从引物的 3'端连接脱氧核苷酸。
答案 D
5.
右图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为 1、2、3、4、5。下列操作方法正确的是( )
A.操作前要将接种环放在火焰边灭菌
B.划线操作必须在火焰上进行
C.最可能得到所需菌落的是区域 1
D.在区域 1、2、3、4、5 中划线前后都要对接种环灭菌
解析操作前要将接种环放在火焰上灼烧灭菌;划线操作必须在火焰旁进行,而不是火焰上;最可
能得到所需菌落的是区域 5。
答案 D
6.下列有关高果糖浆生产过程的说法,不正确的是( )
A.葡萄糖与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成的是果糖
B.从固定化酶反应柱下端流出的是果糖
C.高果糖浆不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管疾病
D.酶溶解于葡萄糖溶液后,可从糖浆中回收
解析酶溶解于葡萄糖溶液后,不能从糖浆中回收,但是固定化酶可以回收重复利用。
答案 D
7.下列有关生物技术在实践中的应用的叙述,正确的是( )
A.制葡萄醋的温度要比制腐乳的温度低些
B.使用加酶洗衣粉在任何条件下洗衣效果都比普通的洗衣粉好
C.凝胶色谱法是一种根据相对分子质量大小不同而分离蛋白质的有效方法
D.固定化细胞比固定化酶的催化效率高,适用于所有生产过程
解析参与葡萄醋发酵的是醋酸菌,其最适生长温度为 30~35 ℃,而参与腐乳发酵的主要是毛霉,
最适生长温度是 15~18 ℃。加酶洗衣粉只是在适宜的条件下洗涤血渍、奶渍等污渍的效果比
普通洗衣粉好。凝胶色谱法是一种根据相对分子质量大小来分离蛋白质的有效方法。对一系
列连续的生化反应,固定化细胞比固定化酶的催化效率高,但二者都不能用于所有生产过程。
答案 C
8.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,花药离
体培养得到的个体为单倍体,高度不育,幼苗用秋水仙素处理后得到的植株能稳定遗传,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,不是愈伤组织,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,D 项正确。
答案 D
9.下图表示氧气浓度对培养液中的醋酸菌、乳酸菌和酵母菌的呼吸作用的影响,试分析呼吸曲
线 a、b、c 分别代表( )
A.酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
B.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌
C.乳酸菌、酵母菌、醋酸菌
D.醋酸菌、乳酸菌、酵母菌
解析酵母菌、醋酸菌、乳酸菌分别为兼性厌氧菌、好氧菌和厌氧菌。兼性厌氧菌随氧气浓度
增大无氧呼吸逐渐受到抑制,有氧呼吸逐渐增强,导致总的呼吸强度先下降,后上升;好氧菌随氧
气浓度的增大,有氧呼吸逐渐增强;厌氧菌随氧气浓度的增大无氧呼吸逐渐被抑制。
答案 A
10.玫瑰精油素有“液体黄金”之称,下面是提取玫瑰精油的实验流程图,据图分析不正确的是
( )
A.A 表示水蒸气蒸馏
B.①和②操作要求分别加入 NaCl 和无水 Na2SO4
C.③操作是萃取,以除去固体 Na2SO4
D.该实验流程也可用于从薄荷叶中提取薄荷油
解析加入 NaCl 是为了利于玫瑰油与水的分层;加入无水 Na2SO4 是为了吸收精油中残留的水分;
③操作是利用过滤的方法除去固体 Na2SO4。
答案 C
11.提取玫瑰精油的过程中,油水混合物中要加入 NaCl,不属于其目的的是( )
A.增大玫瑰油的溶解度
B.盐析,促使玫瑰油和水分开
C.利于玫瑰油的纯化
D.利于玫瑰液的回收
解析加入 NaCl 是促使油水混合物分层,然后将其倒入分液漏斗,利于玫瑰油的纯化和玫瑰液的
回收。
答案 A
12.凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术,该技术设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,
且对大分子物质有很好的分离效果。如图是 a 和 b 两种蛋白质分子分离的过程,下列相关分析
不正确的是( )
A.装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡
B.洗脱时,对洗脱液的流速要求是保持相对稳定
C.洗脱用的液体与洗涤平衡凝胶所用的液体不同
D.先从层析柱中洗脱出来的是 a
解析色谱柱中有气泡会搅乱洗脱液中蛋白质分子的洗脱次序,降低分离效果;洗脱时,对洗脱液
的流速要求是保持相对稳定,且洗脱用的液体应与浸泡凝胶所用的液体尽可能相同;相对分子
质量小的蛋白质分子能进入凝胶内部通道,路程较长,移动速度较慢,而相对分子质量较大的蛋
白质分子只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,a 的相对分子质量比 b 大,故先从层析柱
中洗脱出来的是 a。
答案 C
13.固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是( )
A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白
B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小
C.温度、pH 和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性
D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分
解析透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质,去除杂蛋白的方法应是凝胶色谱分析法,A
项错误。化学结合法可能影响酶的活性部位,而物理吸附法不影响酶的分子结构,所以化学结合
法比物理吸附法对单宁酶的活性影响大,B 项错误。温度、pH 和重金属离子都会影响固定化单
宁酶的活性,C 项正确。固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分是因为酶具有专一性,D 项
错误。
答案 C
14.下图为形成 cDNA 的过程和 PCR 扩增的过程。据图分析,下列说法正确的是( )
A.催化①过程的酶是 RNA 聚合酶
B.④过程发生的变化是引物与单链 DNA 的结合
C.催化②⑤过程的酶都是 DNA 聚合酶,都能耐高温
D.如果 RNA 单链中 A 与 U 之和占该链碱基含量的 40%,则一个双链 DNA 中,A 与 U 之和也占
该双链 DNA 碱基含量的 40%
解析本题考查 PCR 技术的相关知识。由题图可知,①过程表示以 RNA 单链为模板,合成 RNA
和 DNA 杂合双链的过程,即逆转录过程,此过程需要逆转录酶,故 A 项错误。④过程为复性,发生
的变化是引物与单链 DNA 的结合,故 B 项正确。②⑤过程都是 DNA 复制过程,都需要 DNA 聚
合酶,但不是都能耐高温,故 C 项错误。双链 DNA 中不含碱基 U,故 D 项错误。
答案 B
15.某兴趣小组学习了酵母细胞的固定化技术后,以酵母菌为材料进行“固定化原生质体”实验。
下列叙述错误的是( )
A.酵母菌去除细胞壁后更利于胞内物质的分泌
B.为了提高原生质体的形成率应尽量延长酶解时间
C.凝胶珠呈白色是因为海藻酸钠的浓度偏低
D.酶解法去壁制备原生质体应在等渗或略高渗透压的溶液中进行
解析酵母菌去除细胞壁后更利于胞内物质的分泌,A 项正确;原生质体的形成过程中不能延长酶
解时间,否则会破坏原生质体,B 项错误;凝胶珠呈白色是因为海藻酸钠的浓度偏低,包埋的酵母
菌数量少,C 项正确;酶解法去壁制备原生质体应在等渗或略高渗透压的溶液中进行,防止原生
质体在低渗溶液中吸水胀破,D 项正确。
答案 B
16.在生物实践中,颜色的变化能帮助我们作出正确的判断,下列说法不正确的是( )
A.发酵后的果汁在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色,证明发酵后的果汁中有酒精
B.以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,可鉴定尿素分解菌
C.提取的丝状物若是 DNA,将其溶解于 NaCl 溶液中再加入二苯胺试剂,混匀后就变蓝
D.纤维素培养基中加入刚果红,周围产生透明圈的菌落很可能是纤维素分解菌
解析酸性条件下,酒精与重铬酸钾反应呈现灰绿色,A 项正确。尿素被尿素分解菌分解成氨,与酚
红指示剂反应呈红色,B 项正确。提取的丝状物若是 DNA,将其溶于物质的量浓度为 2 mol/L 的
NaCl 溶液中,再加入二苯胺试剂,用沸水浴加热 5 min 后,显蓝色,C 项错误。刚果红指示剂与纤
维素反应呈红色,纤维素分解菌可将纤维素分解,故纤维素培养基中加入刚果红,周围产生透明
圈的菌落很可能是纤维素分解菌,D 项正确。
答案 C
17.对 PCR 过程中“温度的控制”的说法,错误的是( )
A.PCR 反应需要高的温度,是为了确保 DNA 复制时模板是单链
B.延伸的温度必须大于复性温度,而小于变性温度
C.反应中会有高温,要用耐高温的 DNA 聚合酶
D.要用耐高温的 DNA 解旋酶,将 DNA 解旋为单链
解析 PCR 是体外 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
解开,双链分开。在复性后,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。
答案 D
18.玫瑰精油是世界上最昂贵的精油,被称为“精油之后”。下列关于玫瑰精油的提取装置的说法,
正确的是( )
A.图中 2 为进水口,3 为出水口
B.收集后的液体中,要加入 NaCl,促使油水分离
C.本装置为萃取装置
D.使用该装置时,由于原料在水中,不易产生原料焦糊问题
解析图中 3 为进水口,2 为出水口;加入 NaCl 的目的是促使油水分层;本装置为蒸馏装置,该装置
适用于原料不易焦糊或有效成分不易水解的精油的提取。
答案 B
19.下列有关生物技术实践的叙述,正确的是( )
A.探究果胶酶用量的实验中,果汁量与果胶酶的用量始终呈正相关
B.在提取胡萝卜素时,可选用乙醇或石油醚作为萃取剂
C.果胶酶是由植物、霉菌、细菌等产生的能分解果胶的一类酶的总称
D.为提高胡萝卜素的萃取速度,应采用明火加热
解析由于底物的量是一定的,所以随着果胶酶增加到一定值,果汁量将不再增加,因此不会始终
呈正相关。萃取胡萝卜素的萃取剂不能与水混溶,而乙醇能与水混溶,所以乙醇不能作为其萃取
剂;萃取剂为有机溶剂,一般是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。果胶酶是一类酶
的总称,可从植物、霉菌等生物中提取。
答案 C
20.图 1、2 分别为“DNA 的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述错误的是( )
图 1
图 2
A.图 1、2 中加入蒸馏水的目的相同
B.图 1 中完成过滤之后保留滤液
C.图 2 中完成过滤之后弃去滤液
D.在图 1 滤液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
解析图 1 中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞涨破,过滤以获取细胞核物质。图 2 中加入蒸馏水
的目的是稀释 DNA 浓盐溶液至物质的量浓度为 0.14 mol/L,以利于析出 DNA,A 项错误。图 1
中完成过滤之后保留的滤液含有 DNA,B 项正确。图 2 中完成过滤后,DNA 已析出,滤液可以弃
之,C 项正确。图 1 中滤液中加入嫩肉粉,因嫩肉粉中有木瓜蛋白酶,能分解蛋白质,有助于去除杂
质,D 项正确。
答案 A
二、非选择题(共 5 个小题,50 分)
21.(10 分)葡萄发酵可产生果酒、果醋,请利用相关的知识回答以下问题。
(1)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化,④过程需要 等适宜条
件。
(2)将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行酒精发酵,如下图所
示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。据下图分析,操作错误的是 ,发酵结束
后,检验甲发酵过程中产物的原理
是 。
注各发酵瓶的左侧管为充气管,右侧管为排气管。
(3)下图是采用纯化酵母菌培养的两种接种方法接种后培养的效果图。
判断图 A 所用接种方法的依据是 ,图 B 所用
接种方法是 。
(4)自己在家中制作的果醋很容易腐败,而写着“105 ℃高温瞬时”的果醋瓶上还写着“不含任何
防腐剂,最长保质期为一年”,其中的奥秘是 。
(5)在下图中用曲线表示正常果酒发酵过程中酵母菌种群数量的变化情况。
答案(1)氧气、30~35 ℃
(2)甲、丙 在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色
(3)稀释涂布平板法形成的菌落分布较均匀 平板划线法
(4)高温杀死了微生物
(5)如图
22.(10 分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固
定化步骤如下。
(1)筛选产乳糖酶的微生物 L 时,宜用 作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用
是 。从功能上讲,这种培养基属于 。
(2)培养微生物 L 前,宜采用 方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质,电泳速
度越快的蛋白质,其分子量越 。
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的
确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括 、
等。
解析(1)在只有乳糖的培养基上,只有产乳糖酶的微生物才能正常生存,从而筛选出产乳糖酶的
微生物,这类培养基属于选择培养基。(2)接种微生物之前,对接种环要灼烧灭菌。(3)相同条件下,
带电荷相同的蛋白质,分子量小的蛋白质在电场中移动速度要比分子量大的蛋白质移动速度
快。(4)获取酶后要检测其活性(活力)大小,活性(活力)大的酶才能用于生产。酶的固定化方法包
括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。
答案(1)乳糖 凝固剂 选择培养基
(2)灼烧
(3)小
(4)(酶)活性[或:(酶)活力] 包埋法 物理吸附法(注:两空可颠倒)
23.(10 分)生物大分子物质的提取与分离有着重要的实践意义。请回答下列问题。
(1)在“血红蛋白的提取与分离”实验中,纯化分离血红蛋白用的方法是 ,
利用 鉴定血红蛋白的纯度。
(2)从玫瑰花中提取出的玫瑰精油称为“液体黄金”,是世界香料工业不可取代的原料,多用于制
造高级香水、化妆品等。用鲜玫瑰花瓣作原料,选用 法提取玫瑰精油可提高出
油率,在提取过程中,加入 NaCl 的目的是 ,加入无水 Na2SO4
的目的是 。
(3)人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂甙。利用细胞培养技术生产人参皂甙的大
致流程如下。
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 。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,可有效提高人参皂甙合成量。人参皂甙易溶于水溶性(亲水性)
有机溶剂,从培养物干粉中提取人参皂甙宜选用 方法,操作时应采用
加热。
解析(1)纯化血红蛋白的方法是凝胶色谱法。利用 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法对血红蛋白进
行纯度鉴定。
(2)玫瑰精油不溶于水,挥发性强,可采用蒸馏法提取,提取时加入的 NaCl 可促进油水分层,
再加入无水 Na2SO4 除去油层中的水分。
(3)接种前,要对材料进行消毒,配制的培养基分装后要用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。利用果
胶酶和纤维素酶处理愈伤组织可以获得单个的细胞。人参皂甙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甙,萃取过程应该避免明火加热,采用水浴加热。
答案(1)凝胶色谱法 电泳法(或 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法) (2)蒸馏 促使油水分层 吸
去油层中的水分 (3)灭菌 消毒 果胶酶和纤维素 萃取 水浴
24.(12 分)圆褐固氮菌是自生固氮菌,为经济有效地提高农作物产量,人们一直在努力研究、寻找
固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中 DNA 含量太低而难以进行,PCR 技术有效地解决
了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白质组研究时代,从复杂的细胞混合物中
提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。
(1)用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因,然后进行 PCR 扩增。下列
表 1 和表 2 分别表示用 PCR 扩增固氮基因的反应体系及反应条件。
表 1
PCR 反应体系 50 μL
缓冲液 5 μL
脱氧核苷酸 1 μL
引物 A 0.5 μL
引物 B 0.5 μL
DNA 聚合酶 0.5 U
模板 DNA 1~2 μL
加去离子水补足至 50
μL
表 2
反应条件 温度 时间
变性 95
℃ 30 s
复性 55
℃ 30 s
延伸 72
℃ 1 min
30 次循环
后
适宜 5~10
min
保温 4 ℃ 2 h
从上表中可得出,PCR 技术与 DNA 复制相比较,主要区别之一
是 。此外,从反应条件看,所使用的 DNA 聚
合酶应具有 的特点。每次循环都需要 2 种引物的主要原因
是 。
(2)在对固氮基因产物的生物研究中,需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。
下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。
①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最
先出现的是相对分子质量较大的蛋白质,原因
是
。
②图乙所示实验模拟电泳现象,U 形管左侧的颜色逐渐变深,原因
是 。
解析(1)体内 DNA 复制和 PCR 技术区别很多,如 PCR 技术不需要添加 ATP、不需要解旋酶、
不需要 DNA 连接酶、需要耐高温的 DNA 聚合酶等。
(2)①凝胶色谱法分离蛋白质时,由于小分子蛋白质可以进入凝胶内部,路程较长,移动速度
慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部,路程较短,移动速度快,因此相对分子质量
较大的蛋白质先洗脱出来。②电泳过程中,分子向着与自身所带电荷相反的电极移动,Fe(OH)3
胶体带正电荷,因此会向着阴极移动。
答案(1)不需要 ATP(或需要加入引物,或不需要解旋酶,或不需要 DNA 连接酶) 耐高温 DNA
聚合酶只能从 3'端延伸 DNA 链
(2)①相对分子质量较大的蛋白质,被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过
②Fe(OH)3 胶体带正电荷,在电场作用下,向阴极移动
25.(8 分)胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产生胡萝卜素的微生物菌体中提
取获得,流程如下。
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌 R 时,可选用 或平板划线法接
种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环,其目的是 。
(2)培养酵母菌 R 时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌 R 的生长提供
和 。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解;
萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目
的是 。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素,鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作
为 。
解析(1)分离纯化微生物时,可用稀释涂布平板法或平板划线法接种。用平板划线法接种时需要
先灼烧接种环,是为了避免接种环上可能存在的微生物污染酵母菌 R,从而使获得的菌种不纯。
(2)培养基中的蔗糖提供碳源,硝酸盐提供氮源。
(3)干燥的温度太高、时间太长会导致胡萝卜素分解。萃取过程中应采用水浴加热。萃取
液浓缩前需进行过滤,以除去萃取液中的不溶物。
(4)用纸层析法鉴定提取的胡萝卜素时,需要用胡萝卜素标准品作为对照,看萃取样品中是
否也出现了和对照组相同的层析带。
答案(1)稀释涂布平板法 灭菌(防止杂菌污染)
(2)碳源 氮源
(3)时间 水浴 滤去不溶物
(4)(实验)对照