2020版高考生物总复习非选择题必考专题五 选修部分 第13讲 微生物的培养、分离及酶的应用学案 17页

第13讲　微生物的培养、分离及酶的应用 ‎[考试要求]　1.大肠杆菌的培养和分离。2.分离以尿素为氮源的微生物。3.果汁中的果胶和果胶酶。4.α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测。‎ ‎1.(2018·浙江11月选考节选)回答与微生物培养及应用有关的问题：‎ ‎(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从________________________时开始计时。对于不耐热的液体培养基，一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中，采用________方式可较快地进行过滤灭菌。‎ ‎(2)与酿造果醋相比，利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋，需增加________的过程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白质胨、酵母提取物和甘露醇组成，其中某露醇的主要作用是________。‎ ‎(3)为筛选胞外α－淀粉酶分泌型菌种，一般从________(A.果园树下　B.肉类加工厂周围　C.米酒厂周围　D.枯树周围)获得土样，用无菌水稀释，涂布到含有淀粉的选择培养基上培养，一段时间后在培养基表面滴加碘液，可在菌落周围观察到透明的水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种，需挑选若干个________比值大的菌落，分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。然后将培养液离心，取________用于检测酶活性。‎ 解析　(1)由于高压蒸汽灭菌锅的升温升压需要一定时间，而未达设定温度和压力将导致灭菌不彻底，因此对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。对于不耐热的液体培养基，如尿素培养基，一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌，采用抽滤方式可加快过滤速度。(2)相比果醋制作中先利用葡萄糖进行酒精发酵，再进行醋酸发酵，以淀粉为原料制醋，需增加淀粉分解成糖的过程。醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成，其中甘露醇的主要作用是作为碳源。(3)结合生物具有适应性的规律，米酒厂周围的淀粉量相对较多，因此存在可分泌α－淀粉酶的分泌型菌种。分泌的α－淀粉酶活性越高，数量越多，菌落周围的透明水解圈越大。由于水解圈越大，表明淀粉分解量越多，因此水解圈直径与菌落直径比值大的菌落，分泌的酶活性较高。经液体培养基振荡培养进行扩增后，再将培养液离心，菌种会分布于沉淀，而分泌的胞外酶分布于上清液，可取上清液测定酶活性。‎ 答案　(1)达到设定的温度或压力值　抽滤 17‎ ‎(2)将淀粉分解成糖　作为碳源 ‎(3)C　水解圈直径与菌落直径　上清液 ‎2.(2018·浙江4月选考节选)回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：‎ 某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。‎ ‎(1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗________(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。‎ ‎(2)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用____________，进行单菌落分离，然后将其________，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。‎ ‎(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加________________________使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加____________________，以解决汁液浑浊和沉淀问题。‎ ‎(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的________________________(答出2点即可)、反应pH和酶反应时间等因素。其中，酶反应时间可通过________________________来调节。‎ 解析　本题考查选修一酶的应用，试题侧重与社会生产中利用酶的相关内容结合。果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质(如石英砂)上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。常用方法有吸附法、共价偶联法等。‎ 答案　(1)C ‎(2)划线分离法(或涂布分离法)　扩大培养 ‎(3)果胶酶和果胶甲酯酶　淀粉酶使淀粉分解 ‎(4)固定化酶的量、反应液温度　控制反应器液体流量(或体积)‎ ‎3.(2017·浙江4月选考节选)制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用________蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。下图所示的划线分离操作，正确的是________。‎ 17‎ 解析　取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用接种环蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。划线分离法从第二次开始每次都是从上一次划线的末端开始划线，因为线条末端细菌的数目比线条起始处要少，正确的是B。‎ 答案　接种环　B ‎4.(2016·浙江10月选考节选)请回答从土壤中分离产脲酶细菌实验的有关问题：‎ ‎(1)LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取液、NaCl，加入一定的量的蒸馏水溶解，再加________，灭菌备用。‎ ‎(2)尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液，用________灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂漏斗____________，故用于过滤除菌，然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。‎ ‎(3)取适量含产脲酶细菌的10－4、10－5两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上，培养48小时，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是________(A.10－5稀释液＋尿素固体培养基　B.10－5稀释液＋LB固体培养基　　C.10－4稀释液＋尿素固体培养基　D.10－4稀释液＋LB固体培养基)。在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现__________，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生________所致。‎ ‎(4)制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶，装柱，用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用为________________。‎ 答案　(1)琼脂糖　(2)高压蒸汽　孔径小，细菌不能滤过　(3)A　红色环　氨 ‎　(4)除去游离的脲酶 ‎5.(2016·浙江4月选考节选)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题：‎ ‎(1)果胶是细胞壁的重要组成成分，其化学本质是________(A.蛋白质　B.脂质　‎ C.核酸　D.多糖)。它在细胞壁的形成过程中的主要作用是将相邻的细胞________在一起。‎ ‎(2)制取果汁时，先用果胶酶将果胶分解成________和半乳糖醛酸甲酯等物质，再用________酶处理，可得到比较 澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时，果汁的出汁率、澄清度与酶的________高低呈正相关。‎ ‎(3)由于果胶不溶于乙醇，故可用乙醇对果胶粗提物(经酶处理后的混合物)进行________‎ 17‎ 处理，从而得到干制品。‎ 答案　(1)D　粘合　(2)半乳糖醛酸　果胶甲酯　活性　(3)沉淀 ‎1.正误判断 ‎(1)单菌落的常用分离方法有划线分离法和涂布分离法，其中前者操作简单，且可计数菌体数目。(×)‎ ‎(2)在划线操作的第一次划线以及之后每次划线之前都要灼烧接种环，在每次划线操作结束后，也需要灼烧接种环。(×)‎ ‎(3)倒平板时将培养皿的盖拿开，以方便将锥形瓶中的培养基倒入培养皿。(×)‎ ‎(4)筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源，且为琼脂固体培养基。(× )‎ ‎(5)果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，果胶酶和果胶甲酯酶均可水解果胶。(√)‎ ‎(6)将果胶酶用于果汁的生产，既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度。(√)‎ ‎(7)教材上α－淀粉酶固定在石英砂上，固定方法为吸附法。(√)‎ ‎(8)酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等，将酶加上糖衣做成胶囊属于包埋法。(×)‎ ‎2.读图析图 下图是微生物划线分离示意图，划线的顺序是1、2、3、4、5。‎ 图示划线操作共需灼烧接种环________次。第一次灼烧接种环的目的是___________________________________________________________________，‎ 最后一次灼烧接种环的目的是_________________________________________，‎ 中间几次灼烧接种环的目的是_______________________________。‎ 提示　6　避免接种环上可能存在的微生物污染菌种　及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者　杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端 考点1　结合大肠杆菌的培养和分离考查科学实践能力 17‎ ‎1.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程：‎ →→→→ 请回答：‎ ‎(1)培养基灭菌常用________法，灭菌后，要待________________________时才能打开锅盖。‎ ‎(2)倒平板和接种前要用________擦手。接种和划线前使用________的方法对接种环灭菌。‎ ‎(3)划线分离时，接种环在菌液中蘸取________次。下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线，请在乙图中画出第三次划线。‎ ‎(4)划线后在恒温培养箱中培养时，培养皿须倒置，目的是 ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(5)实验完成后，接触过细菌的器皿应如何处理？‎ ‎_____________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 解析　此题考查大肠杆菌的培养和分离过程，具体分析如下：(1)对培养基进行的灭菌应该是用灭菌锅进行高压蒸汽灭菌。灭菌后，灭菌锅内的压力与大气压相同时，才能打开锅盖，否则会造成培养液溅出。(2)在进行实验操作时，操作者的双手要用酒精棉球擦拭消毒，接种环要用火焰灼烧灭菌。(3)划线分离时，接种环在菌液中蘸取菌液1次然后连续划线。(4)在培养时，培养皿须倒置，目的是防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基，冲散菌落。(5)实验完成后，接触过细菌的器皿应灭菌处理以防止污染。‎ 答案　(1)高压蒸汽灭菌　灭菌锅内压力与大气压相同 ‎(2)酒精棉球　(酒精灯火焰上)灼烧 ‎(3)1　(见下图)‎ ‎(4)防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基 17‎ ‎(5)接触过细菌的器皿应作灭菌处理 ‎(1)常见无菌操作技术 方法 灼烧灭菌 高压蒸汽灭菌 酒精消毒 紫外线消毒 适用 对象 接种环等金属用具 培养皿等玻璃用具、接种环等金属用具、培养基等 双手、操作桌面等 操作台、接种室等 提醒：为防止葡萄糖高温分解碳化，含有葡萄糖的培养基要用‎500 g/cm2压力(‎90 ℃‎以上)灭菌30 min。尿素等加热会分解的物质，不能加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤。‎ ‎(2)微生物分离的两种常用方法 比较 划线分离法 涂布分离法 工具 接种环 玻璃刮刀 原理 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体，即菌落 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。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落 特点 方法简单，但不适宜计数 单菌落更易分开，可以计数，但操作复杂 培养 结果 目的 使培养基上形成单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落 考点2　围绕分离以尿素为氮源的微生物考查科学实践能力 ‎2.下图是“分离以尿素为氮源的微生物”实验的基本流程，请回答下列问题：‎ ‎(1)该实验培养基不能含有________(A.尿素　B.氯化钠　C.葡萄糖　D.琼脂)。‎ 17‎ ‎(2)尿素溶液可用________________使之无菌。若要检查B过程灭菌是否彻底，可以采用的方法是_____________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(3)图中步骤C为________。相对于划线分离法，过程D涂布分离法的优点是________________。‎ ‎(4)如果菌落周围出现________色环带，说明该菌落能分泌脲酶。‎ 解析　(1)分离以尿素为氮源的微生物，应该以尿素为唯一氮源，所以不应有琼脂，因为琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物。(2)尿素加热分解，不能够加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤除去细菌等微生物。将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，若无菌落出现，则说明培养基灭菌彻底。‎ ‎(3)图中步骤C为倒平板，相对于划线分离法，涂布分离法更容易获得单菌落。(4)若菌落能分泌脲酶，则菌落周围会出现红色环带。‎ 答案　(1)D　(2)G6玻璃砂漏斗过滤　将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察有无菌落出现　(3)倒平板　单菌落更易分开　(4)红 ‎(1)本实验用琼脂糖代替琼脂配制固体培养基。琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物，不利于以尿素为氮源的细菌的筛选。‎ ‎(2)因尿素加热分解，本实验配制尿素固体培养基时，需先高压蒸汽灭菌，冷却至‎60 ℃‎时再加入通过G6玻璃砂漏斗过滤的尿素溶液。‎ ‎(3)微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用 筛选微生物时，除选择培养基外，还需设置两组对照培养基，以提高实验的说服力和科学性。‎ 对照培养基 作用 现象 结论 未接种的培养基 有无杂菌污染的判断 未接种的培养皿中无菌落生长 未被杂菌污染 接种的全营养培养基 选择培养基有无筛选作用的判断 全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目 选择培养基具有筛选作用 考点3　结合果汁中的果胶和果胶酶考查科学实践能力 ‎3.(2018·学军中学3月模拟)回答下列有关果胶、果汁和果胶酶等问题。‎ 17‎ ‎(1)果胶是植物细胞壁的主要成分，起着将植物细胞________在一起的作用。制作果汁时可加入果胶酶和____________以分解果胶，提高果汁出汁率和澄清度。‎ ‎(2)生产果胶酶可从黑曲霉中提取，下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是________(A.蛋白胨和酵母提取物培养基 B.尿素固体培养基　C.MS培养基 ‎　D.添加蔗糖的豆芽汁培养基)。由于果胶酶溶于水，不利于重复使用，可通过物理或化学方法将果胶酶固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有________的制剂。‎ ‎(3)用果汁制作果酒，以果汁为原料，加入一定比例的蔗糖目的是____________________________________________________________________。‎ 最后倒入酵母悬液，混匀，加盖；发酵开始时，由于微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现________，原因是_________________________________。‎ 解析　“细菌喜荤，霉菌喜素”，霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。用果汁制作果酒时加入一定比例的蔗糖，既可以增加糖的含量，又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量。‎ 答案　(1)粘合　果胶甲酯酶　(2)D　酶活性　(3)提高果酒的酒精和糖的含量　负压　需氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳易溶于水 考点4　α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测 ‎4.如图是固定化酶反应柱，请回答下列问题：‎ ‎(1)将α－淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不时搅拌，这样α－淀粉酶就可以固定在石英砂上。这种固定化酶的方法称为________。30 min后，装入如图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是________________________。洗涤时，蒸馏水流速________(填“能”或“不能”)过快。‎ ‎(2)实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以 ‎0.3 mL/min的流速过柱，控制流速的目的是_______________________________。‎ 在流出5 mL后接收0.5‎ 17‎ ‎ mL流出液，加入1～2滴________，观察颜色。为了使观察到的颜色变化明显，可________后再观察。如果溶液呈红色，说明淀粉水解成为________。‎ ‎(3)实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是____________________________________________________________________。‎ 洗涤后，放置在‎4 ℃‎冰箱中保存。几天后，可重复使用。‎ 解析　(1)固定化酶的制作方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法，本题所示为吸附法。洗涤的目的是除去未吸附的一些游离的酶，在洗涤时流速不能过快，为1 mL/min。(2)以相对较慢的流速使淀粉溶液流过反应柱，可以让吸附着的酶与底物充分反应。根据KI－I2溶液与淀粉反应呈蓝色，与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况。(3)实验完成后还需要对反应柱进行洗涤，以除去参与反应的反应物及生成的产物，以便重复使用。‎ 答案　(1)吸附法　除去未吸附的游离淀粉酶　不能　(2)使淀粉溶液与溶粉酶充分接触充分反应　KI－I2溶液　稀释　糊精　(3)洗去残留的反应物和产物 ‎(1)固定化酶的优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离，且可被反复多次利用。‎ ‎(2)两次用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器的目的比较 洗涤过程 目的 在固定α－淀粉酶后，用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器 除去未吸附的游离α－淀粉酶 实验结束后，用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器 洗去残留的淀粉溶液和产物 ‎1.(2018·宁波3月模拟)研究小组从土壤中筛选以多环芳烃(PAHs)为碳源和能源的细菌，用以降解工业废水和生活污水中的PAHs。请回答：‎ ‎(1)为了从土壤中筛选PAHs降解菌，需配制以________为唯一碳源的培养基，培养基经________[A‎.121 ℃‎(‎500 g/cm2压力)，15 min　B‎.90 ℃‎(‎500 g/cm2压力)，‎ ‎15 min　C‎.121 ℃‎(‎1 kg/cm2压力)，15 min　D‎.90 ℃‎(‎500 g/cm2压力)，30 min]高压蒸汽灭菌，待冷却至‎60 ℃‎后倒平板。‎ ‎(2)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，目的是____________。在倒平板的过程中，如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，则这个平板不能用来培养PAHs降解菌，原因是______________________________________________________。‎ 17‎ ‎(3)制备土壤稀释液，用________方法接种于固体培养基表面，培养时，需将培养皿________并放在‎37 ℃‎恒温培养箱中培养24 h。‎ ‎(4)用划线法纯化PAHs降解菌的过程中，在第二次及其后的划线操作时，须从上一次划线的末端开始划线，原因是______________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 答案　(1)PAHs　C　(2)防止杂菌污染　空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生　(3)涂布　倒置　(4)使细菌数随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落 ‎2.(2018·浙江新高考联盟联考)关于分离以尿素为氮源的微生物实验，请分析回答以下问题：‎ ‎(1)脲酶可以催化尿素分解为____________，其中碱性物质可以能使酚红指示剂变为________。‎ ‎(2)分离以尿素为氮源的微生物，培养基配制必须加凝固剂________，培养基在________ g/cm2压力下灭菌30分钟，冷却至‎60 ℃‎，加入通过__________________‎ 的尿素溶液，混合均匀待用。‎ ‎(3)为了从土壤中分离得到以尿素为氮源的微生物，分离效果比较好的操作方法是采用________________。采用该方法分离，土壤溶液必须经过________处理。‎ 答案　(1)NH3和CO2　红色　(2)琼脂糖　500　G6玻璃(砂)漏斗过滤　(3)涂布分离法　稀释 ‎3.(2017·丽水、衢州、湖州质量检测)回答下列果汁中的果胶和果胶酶相关问题：‎ ‎(1)自制的果汁很浑浊，主要是含有大量杂质，杂质主要成分是________，可用________检测。市售果汁为达到澄清透明且不降低品质的要求，常用________处理。‎ ‎(2)市售果汁在制作过程中要进行灭菌，灭菌是指使用强烈的理化因素杀死________________。不同的物质灭菌有所区别，如葡萄糖，为防止________________，要用‎500 g/cm2压力(‎90 ℃‎以上)灭菌30 min；而尿素只能用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌，原因是________________。‎ ‎(3)果汁饮料要求细菌总数≤100个/mL，大肠杆菌＜3个/100 mL。为了检测某成品受细菌污染情况，需要培养和计数，其中所用的细菌分离方法是____________________________________________________________________。‎ 答案　(1)果胶　乙醇　果胶酶(或果胶酶和果胶甲酯酶)‎ ‎(2)(物体内外)所有的微生物　葡萄糖分解碳化　尿素加热会分解　(3)涂布分离法 ‎4.(2018·绍兴3月选考适应性考试)回答与α－淀粉酶的制备和固定化过程有关的问题：‎ 17‎ ‎(1)为了获得优良的枯草杆菌菌株，研究者取‎5克土样加到有95 mL________的三角瓶中.振荡10分钟，即成10－1土壤液。为了进一步稀释土壤液，应用________吸取悬液，制成10－2、10－3、10－4、10－5的土壤稀释液。‎ ‎(2)筛选产α－淀粉酶的枯草杆菌时，用较低浓度的________作为培养基中的唯一碳源，接种时宜采用________接种法。‎ ‎(3)α－淀粉酶宜采用吸附法进行固定化。下列关于反应柱的理解，正确的是________。‎ A.反应物和酶均可自由通过反应柱 B.反应物和酶均不能通过反应柱 C.反应物能通过反应柱，酶不能通过反应柱 D.反应物不能通过，酶能通过 ‎(4)为了确定筛选出的α－淀粉酶的应用价值，还需要进一步检测固相α－淀粉酶的活性，在该实验中，流出液中加入KI－I2指示剂后，试管中呈现________色。相对于唾液淀粉酶，枯草杆菌产生的α－淀粉酶具有________特性，从而有利于工业生产。‎ 答案　(1)无菌水　移液器　(2)淀粉　涂布　(3)C (4)红　耐高温 ‎(时间：30分钟)‎ 一、选择题 ‎1.下列依次表示倒平板、接种的位置，以及划线法接种的路径示意图，其中错误的是(　　)‎ 解析　在划线时，应在第一区的划线末端开始往第二区域内划线，在第二区的划线末端开始往第三区划线。‎ 答案　D ‎2.在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应10－6培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因不可能有(　　)‎ A.由于土样不同 B.由于培养基污染 C.由于操作失误 D.没有设置对照 17‎ 解析　根据以上分析已知A同学的实验结果可能是培养基污染造成的，还可能是A同学实验操作过程中污染造成的，也可能是与其他同学所取土壤样品不同造成的，关键是设法排除影响结果的因素。实验应该设计对照组，但是实验结果的出现并不是没有设置对照组导致的。‎ 答案　D ‎3.下列与果胶酶相关的叙述错误的是(　　)‎ A.果胶酶不仅存在于植物细胞中，也存在于许多微生物细胞中 B.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层 C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清 D.果胶酶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成 解析　果胶酶的化学本质为蛋白质，果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成的。‎ 答案　D ‎4.下列与α－淀粉酶固定化相关的叙述错误的是(　　)‎ A.所用的酶固定化方法为吸附法 B.所用的载体为石英砂 C.淀粉溶液可流经酶柱，淀粉酶不能流出 D.淀粉酶可流经酶柱，淀粉溶液不能流出 解析　α－淀粉酶固定化可采用石英砂作载体进行物理吸附法固定；制作成固定化酶柱后，淀粉溶液可流经酶柱，但淀粉酶不流出。‎ 答案　D ‎5.欲筛选并鉴定出分解尿素的细菌，最合适的培养基是(　　)‎ A.葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂、酚红 B.蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂、酚红 C.葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖、醋酸洋红 D.葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖、酚红 解析　琼脂、蛋白胨、酵母提取物含有氮元素，筛选分解尿素的细菌，应该选用以尿素为唯一氮源的培养基，排除A、B两项；分解尿素的细菌产生的脲酶分解尿素产生氨，会使酚红变红，可鉴定分解尿素的细菌，醋酸洋红是染色质的染料，排除C项，选D项。‎ 答案　D 二、非选择题 ‎6.回答与微生物的培养和利用有关的问题：‎ 17‎ ‎(1)微生物在试管中培养时通常加棉塞，周围没有皱褶和缝隙，容易拔出，但用手提着棉塞时，试管又不能落下。棉塞的作用有两个：一是________________；二是保证通气良好。制作棉塞所用的棉花不能用脱脂棉，原因是_____________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(2)测定微生物生长曲线的方法有很多，有血细胞计数板法、平板________计数法、________法等。制作生长曲线时，以________作纵坐标，________作横坐标。‎ ‎(3)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，一般要将pH调至________，以利于细菌的生长繁殖。‎ 答案　(1)防止杂菌污染　脱脂棉易吸水，吸水后容易引起污染　(2)菌落　比浊　菌数的对数　生长时间 (3)中性偏碱 ‎7.下表是用于从土壤中分离纯化细菌的培养基配方。‎ 材料 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 用量 ‎5 g ‎10 g ‎5 g ‎20 g ‎1 000 mL 请回答：‎ ‎(1)培养基的类型很多，按照“细菌喜________，霉菌喜________”的原则配制上述培养基后，一般还要调节 pH 并对培养基进行________处理。‎ ‎(2)分离纯化微生物最常使用的划线分离法中，接种环在菌液中蘸菌液 ________(A.一　B.二　C.三　D.四)次；若用涂布分离法，则制备细菌悬液时，一般需进行________处理，为确保操作过程不被杂菌污染，接种必须在________________附近操作。‎ ‎(3)假设培养结束后，发现培养基上菌落连成一片，可能的原因是什么？(列举一项)。____________________________________________________________。‎ 解析　(1)“细菌喜荤”，通常细菌培养基要用蛋白胨和酵母提取物来配制；“霉菌喜素”，霉菌培养基通常用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。配制培养基后，一般还要调节 pH 并对培养基进行灭菌处理。‎ ‎(2)分离纯化微生物有划线分离法和涂布分离法，划线分离微生物时，接种环在菌液中只能蘸菌液一次；若用涂布分离法，则制备细菌悬液时，为防止菌液中的微生物过多，一般需进行稀释处理，为确保操作过程不被杂菌污染，接种必须在酒精灯火焰附近操作。‎ ‎(‎ 17‎ ‎3)假设培养结束后，发现培养基上菌落连成一片，可能的原因是稀释倍数不够，菌液的浓度太高；划线时，划完第一次没有灭菌即接着划第二次；培养过程灭菌不严格，受到微生物的污染等。‎ 答案　(1)荤　素　灭菌　(2)A　稀释　酒精灯火焰　(3)稀释倍数不够，菌液的浓度太高；划线时，划完第一次没有灭菌即接着划第二次；培养过程灭菌不严格，受到微生物的污染 ‎8.利用紫薯制酒可以提高其经济附加值。请回答：‎ ‎(1)在工厂化生产时，为提高紫甘薯的利用率，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自________________________________________等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成 ________。‎ ‎(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解为________。‎ A.半乳糖醛酸和葡萄糖 B.半乳糖和果糖 C.麦芽糖 D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯 ‎(3)紫甘薯匀浆流经 α－淀粉酶柱后，取适量流出的液体，经脱色后加入I2－KI溶液，结果液体呈红色。表明该液体中含有________。‎ ‎(4)发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和 ________。‎ ‎(5)下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH是________。‎ 解析　(1)果胶酶可来自黑曲霉或苹果青霉等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成固定化酶。(2)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，因此果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解为半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。(3)淀粉遇I2－KI溶液显蓝色，淀粉的初步水解产物糊精遇I2－KI溶液呈红色。(4)发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和蔗糖。(5)分析曲线图可知，pH为4.7时，随着时间的推移，和其他pH对比，其酒精浓度最高，表明发酵的最佳pH是4.7。‎ 答案　(1)黑曲霉或苹果青霉　固定化酶　(2)D　(3)糊精　(4)蔗糖　(5)4.7‎ ‎9.为从养猪场周围土壤中分离产脲酶的微生物，进行了如下实验。‎ 17‎ ‎(1)培养基的制备：本实验需在LB固体培养基和尿素固体培养基上进行接种，因尿素________，只能用________过滤。下列对本实验选用的尿素固体培养基和LB固体培养基的叙述，错误的是________(A.都要‎121 ℃‎灭菌15 min B.都含有N源　C.都要添加琼脂糖　D.都要添加酚红)。‎ ‎(2)制备细菌悬液：在无菌条件下，将土样加到含有适量________的三角瓶中，振荡摇匀，并以此方法制备不同浓度的土壤稀释液。‎ ‎(3)接种分离：本实验分离微生物的方法是________。‎ ‎(4)培养观察：将培养皿________，在‎37 ℃‎恒温培养箱中培养24～48 h，观察菌落数。‎ 解析　尿素加热会分解，不能够加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤。尿素固体培养基含有葡萄糖，‎121 ℃‎灭菌15 min会造成葡萄糖分解碳化，要用 ‎500 g‎/cm2(‎90 ℃‎以上)的条件灭菌30 min。在尿素固体培养基中添加酚红是用来鉴定筛选出的产脲酶微生物，LB固体培养基中未添加。(2)为防止杂菌污染，配制细胞悬液需要用无菌水。(3)常用的微生物分离方法有划线分离法和涂布分离法，涂布分离法往往需要先对细胞悬液进行稀释，再涂布分离。(4)为防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基，需将培养皿倒置在‎37 ℃‎恒温培养箱中培养。‎ 答案　(1)加热会分解　G6玻璃砂漏斗　AD　(2)无菌水　(3)涂布分离法　(4)倒置 ‎10.镉是工业废水中常见的污染物，对人体的伤害极大，我国环保法将其列为一类污染物。一些微生物可以分泌多聚糖、糖蛋白、脂多糖、可溶性氨基酸等胞外聚合物质，这些聚合物具有络合或沉淀金属离子，从而起到净化工业废水中重金属盐的功能。某同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选镉降解高效菌株。请回答下列问题：‎ ‎(1)________是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。‎ ‎(2)镉降解菌富集培养基含有蛋白胨、镉、葡萄糖、水等物质，则其在进行灭菌时应控制压力在________。分离时应取不同浓度的稀释液________ mL涂到平板上。‎ ‎(3)下图为平板划线法分离纯化细菌，整个实验过程需要将接种环灼烧灭菌________次。‎ 17‎ A.2 B.3 ‎ C.4 D.5‎ ‎(4)采用光电比色测定法检测降解后的废水中镉含量。在制备标准曲线实验过程，下表中1～5号比色管的镉浓度应分别为________。‎ 管号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 镉浓度/(mg·mL－1)‎ ‎1‎ 最后分别以________为横、纵坐标绘制曲线。‎ 答案　(1)单菌落的分离　(2)‎500 g/cm2　0.1　(3)C　(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8　镉浓度、光密度值 ‎11.果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，常用于果汁的生产。‎ ‎(1)果胶酶用于果汁生产，是因为它能分解果胶，可解决果肉出汁率低和________等问题。‎ ‎(2)果胶由________和________组成。‎ ‎(3)若要检测苹果汁中是否还含有果胶，可取一定量的果汁与________混合，若出现________现象，说明果胶还没有被完全分解。‎ ‎(4)固定化酶技术是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使酶能与________接触，又能与________分离。‎ ‎(5)在“α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测”这一实验中，α－淀粉酶固定在石英砂上，使用了下图中的________。‎ 答案　(1)果汁浑浊　(2)半乳糖醛酸　半乳糖醛酸甲酯　(3)乙醇　浑浊　(4)底物　产物　(5)③‎ ‎12.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：‎ 17‎ ‎①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在‎10 ℃‎水浴中恒温处理10 min(如图A)。‎ ‎②将果胶酶与苹果泥混合，再次在‎10 ℃‎水浴中恒温处理10 min(如图B)。‎ ‎③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图C)。‎ ‎④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：‎ 温度/℃‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ 果汁量/mL ‎8‎ ‎13‎ ‎15‎ ‎25‎ ‎15‎ ‎12‎ ‎11‎ ‎10‎ 根据上述实验，请分析回答下列问题：‎ ‎(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是____________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验结果表明，当温度为________附近时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。‎ ‎(3)实验步骤①的目的是_______________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(4)本实验检测因变量的方法有两种，分别是________、________。‎ 解析　(1)果胶在果胶酶作用下水解产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。(2)实验结果显示，‎40 ℃‎附近时出汁量最多，果胶酶的活性最高。(3)将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在‎10 ℃‎水浴中恒温处理，可以使酶和苹果泥处于同一温度条件下，以使二者混合后混合液的温度就是设定的温度‎10 ℃‎。(4)果胶酶的活性高，果胶分解彻底，果汁的澄清度高，果汁出汁量大；果胶酶的活性低，果胶分解不彻底，果汁的澄清度低，果汁出汁量小。‎ 答案　(1)半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯　(2)40 ℃　最高　(3)使酶和苹果泥处于同一温度条件下　(4)测果汁澄清度　比较出汁量 17‎