专题强化练
1．(2019·江西吉安一模)圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，是异养需氧型的微生物。某同学利用稀释涂布平板法从土壤中分离获得圆褐固氮菌。回答下列问题： (1)圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用上的主要区别在于______________。
(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，这种方法的原理是____________________ _______________________________________________________________________________。 通过统计平板上的____________就能推测出样品中大约含有多少活菌。分离不同的微生物需要不同的稀释度，原因是___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气的理由是_________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)简要写出从土壤中分离出能分解纤维素的微生物的实验流程(用“→”连接)：___________
_______________________________________________________________________________。 答案 (1)能否直接将无机物合成有机物 (2)当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌 菌落数 土壤中不同微生物的数量不同，密度有差异 (3)圆褐固氮菌为需氧型生物；且属于固氮生物，需要氮气作为氮源 (4)土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
解析 (1)圆褐固氮菌属于原核生物，其在土壤中能够独立生活，代谢类型是异养需氧型。硝化细菌能利用氨氧化释放的能量将无机物合成有机物，为自养需氧型，故圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用上的主要区别在于能否直接将无机物合成有机物。
(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，这种方法的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中大约含有多少活菌。由于土壤中不同微生物的数量不同，密度有差异，所以分离不同的微生物需要不同的稀释度，一般选择平板上出现30～300个菌落数的稀释度进行培养和计数。
(3)圆褐固氮菌为需氧型微生物，且属于固氮生物，需要氮气作为氮源，故培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气。
(4)从土壤中分离出能分解纤维素的微生物的实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
2．(2019·山东菏泽一模)生物降解法是常用的降解农药的方法，某研究小组为分离出能降解
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敌敌畏(一种有毒的有机农药)的某些细菌进行了以下相关操作。回答下列问题：
(1)分离原理：土壤中的某些细菌能合成_____________________________________________， 这种物质在把敌敌畏分解成无机物过程中发挥重要作用。 (2)实验流程：
①从富含敌敌畏的环境中釆集土样配制成土壤菌液。从稀释10倍的菌液中取1mL菌液，加入______________中，获得稀释10倍的悬液，如此操作直到稀释10倍。
②配制以______________为唯一碳源的培养基并灭菌，之后倒平板，待平板冷却凝固后需将其倒置，目的是___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 ③用______________法接种细菌，该方法能成功统计菌落数目的关键是选择恰当的________。统计的菌落数通常比细菌实际数目低的原因是________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 (1)(分解敌敌畏的)酶 (2)①9mL无菌水②敌敌畏 防止皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染③稀释涂布平板 稀释度 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
解析 (1)土壤中的某些细菌能将敌敌畏分解成无机物，说明该细菌能合成分解敌敌畏的酶。 (2)①从稀释10倍的菌液中取1mL菌液，加入9mL无菌水，就可以将菌液稀释到100倍。 ②要将能分解敌敌畏的细菌分离出来，则要配制以敌敌畏为唯一碳源的培养基。为防止皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染，需待平板冷却凝固后，将平板倒置。
③接种该细菌采用稀释涂布平板法，该方法能成功统计菌落数目的关键是选择恰当的稀释度。当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故统计的菌落数通常比细菌的实际数目低。
3．(2019·四川泸州第二次教学质量诊断)从香辛料中提取有效成分作为食品的天然防腐剂具有广阔的应用前景。某实验小组分别从五种香辛料中提取精油(编号为A、B、C、D、E)，并用四种微生物对精油的抑菌能力进行了实验研究，所得数据如下表所示。请回答下列问题：
精油种类 抑菌圈直径(mm) 菌种 大肠杆菌 白葡萄球菌 黑曲霉 青霉
(1)上表中，与制作泡菜的主要微生物结构相似的微生物是________________________。
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2
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A B C D E 21.1 14.7 24.6 25.3 26.0 22.0 33.0 38.2 15.1 19.1 26.0 24.3 24.0 12.0 24.5 25.1 23.2 29.1 49.6 42.8
(2)在探究精油的抑菌能力时，实验用的培养基中__________(填“需要”或“不需要”)加入琼脂，应采用____________法进行接种，判断精油抑菌能力大小的指标是____________。 (3)实验结果表明，精油E对细菌的抑制作用__________(填“大于”或“小于”)对真菌的抑制作用。
(4)从香辛料中提取精油常用萃取法，萃取的效率主要取决于萃取剂的____________，同时还受温度和时间长短等条件的影响。若要探究精油含量最高时的最佳萃取时间，请写出简要思路：_____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 (1)大肠杆菌和白葡萄球菌 (2)需要 稀释涂布平板 抑菌圈直径大小 (3)小于 (4)性质和使用量 将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别在不同时间内进行萃取，然后分别测定精油含量，达到最大精油含量所用的最短时间即为最佳萃取时间
解析 (1)制作泡菜的菌种是乳酸菌，属于原核生物，而实验所用的四种微生物中，大肠杆菌和白葡萄球菌都属于原核生物。
(2)根据题意分析，该实验需要观察抑菌圈直径的大小，用的是固体培养基，因此培养基中需要加入琼脂作为凝固剂；该实验采用的接种方法是稀释涂布平板法；观察到的抑菌圈的直径大小可以作为判断精油抑菌能力大小的指标。
(3)E精油对大肠杆菌、白葡萄球菌、黑曲霉、青霉的抑制效果都很好，但是对黑曲霉和青霉的抑菌圈直径更大，说明E精油对细菌的抑制作用小于对真菌的抑制作用。
(4)采用萃取法提取精油时，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量；若要探究精油含量最高时的最佳萃取时间，自变量是萃取的时间，根据实验设计的基本原则设计实验如下：将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别在不同时间内进行萃取，然后分别测定精油含量，达到最大精油含量所用的最短时间即为最佳萃取时间。 4．(2019·陕西榆林二模)请回答有关微生物培养、应用、保存以及物质提取的问题： (1)微生物培养过程中对培养皿进行灭菌时常用的方法是____________________________。培养细菌时常用到的培养基是______________________(填培养基名称)。
(2)从土壤中分离尿素分解菌的过程中，应向__________________________的培养基中加入__________指示剂。
(3)对于需要临时保藏的菌种，首先要将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，在合适的温度下培养，等菌落长成后，再将试管放入__________的冰箱中保藏。对于需要长期保存的菌种，可以采用__________的方法。
(4)从胡萝卜中提取胡萝卜素时常用的方法是____________________法。
答案 (1)干热灭菌法 牛肉膏蛋白胨培养基 (2)以尿素为唯一氮源 酚红 (3)4℃ 甘油管藏 (4)萃取
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解析 (1)在微生物培养过程中，常用干热灭菌法对培养皿进行灭菌；培养细菌常用的培养基是牛肉膏蛋白胨培养基。
(2)微生物的鉴定常用鉴别培养基，从土壤中分离尿素分解菌的过程中，应该在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。
(3)对菌种进行临时保藏时，应该将长成菌落后的试管固体斜面培养基放入4℃的冰箱中保藏；对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
(4)胡萝卜素不溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂，适用于萃取法提取。
5．杨梅果酒具有很高的营养价值及养生价值，下图为生产杨梅果酒的主要工艺流程。请回答下列问题：
①②③④⑤鲜果分选――→破碎、榨汁――→分离、澄清果汁――→糖分调整――→发酵――→过滤、澄清⑥⑦⑧⑨――→后发酵――→冷处理――→过滤――→成品
(1)生产果酒常用的菌种是______________，酒精发酵的适宜温度为______________。 (2)为提高果汁的澄清度和出汁率，步骤②常添加的酶是__________，步骤④常往果汁中加入一定的蔗糖，控制总糖含量在18%～24%，加入蔗糖的主要目的是________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)发酵前常往果汁中添加一定量的偏重亚硫酸钾，一方面可以起到调整果汁pH的作用，同时还能缓慢释放出SO2，对原料和成品起________作用，但偏重亚硫酸钾用量不宜过多，否则会____________________，从而影响发酵过程。
(4)工业生产中利用重铬酸钾溶液检验酒精的原理是___________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 (1)酵母菌 18～25℃ (2)果胶酶 为酵母菌进行细胞呼吸提供原料、提高果酒的产量、调整果酒的口味(3)杀菌 抑制酵母菌的生长 (4)酸性条件下，酒精可与重铬酸钾溶液发生反应，使溶液由橙色变成灰绿色
解析 (1)生产果酒常用的菌种是酵母菌。20℃左右最适合酵母菌繁殖，因此酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃。
(2)果胶酶分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使果胶水解为半乳糖醛酸，从而提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。可见，为提高果汁的澄清度和出汁率，步骤②常添加的酶是果胶酶。步骤④为酒精发酵，往果汁中加入蔗糖的主要目的是为酵母菌进行细胞呼吸提供原料、提高果酒的产量、调整果酒的口味。
(3)发酵前常往果汁中添加一定量的偏重亚硫酸钾，一方面可以起到调整果汁pH的作用，同时还能缓慢释放出SO2，对原料和成品起杀菌作用，但偏重亚硫酸钾用量不宜过多，否则会抑制酵母菌的生长，从而影响发酵过程。
(4)工业生产中利用重铬酸钾溶液检验酒精的原理是酸性条件下，酒精可与重铬酸钾溶液发生
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反应，使溶液由橙色变成灰绿色。
6．固定化酶技术运用于工业化生产前，需要获得酶的有关参数。如图：曲线①表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比；曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到酶的热稳定性数据，请回答下列问题：
(1)与普通酶制剂相比，固定化酶在生产中的优点是___________________________________。 (2)曲线②中，35℃和80℃的数据点是在________℃时测得的。通过本实验，你对酶的最适温度的认识是________________________。该种酶固定化后运用于生产，最佳温度范围是______________________。
(3)研究发现有甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率，该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响，而不会改变乙物质对酶的影响。如图是降低酶活性的两种机制模型，符合甲、乙物质对酶影响的模型分别是____________、____________。
(4)在酶的活性不受抑制时，起始反应速率与底物浓度的关系如图所示。请画出加入甲物质时，起始反应速率与底物浓度之间的关系曲线。
答案 (1)既能与反应物接触，又能与产物分离，可反复使用 (2)80 既能使酶具有最高的催化活性，又能维持较长时间 60～70℃ (3)A B (4)曲线如图
7．(2019·湖南娄底二模)苹果作为我国的常见水果，口感好、营养价值高，广受人们喜爱，但其收获的季节性强，易造成积压滞销而腐烂变质。某市为缓解产销矛盾，提高产品的附加
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值，利用苹果生产果汁、果酒和果醋，大致工艺流程如下，请分析回答下列问题：
预处理发酵发酵苹果――→果汁――→果酒――→果醋
(1)果酒发酵初期先通入适量空气的目的是____________________，果酒发酵之后进行果醋发酵，需要改变的条件包括___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)在苹果汁的生产过程中，需要加入果胶酶，目的是____________________________。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括____________________________等。
(3)果酒发酵过程中，产物酒精会抑制酵母菌的生命活动，使发酵得到的酒精度数较低，现欲筛选耐高浓度酒精的酵母菌，除了基本的营养成分之外，培养基中还应加入_______________。 (4)为使酵母菌能被反复利用，常用到固定化细胞技术，固定化酵母细胞常用____________法。研究表明使用固定化酵母的酒精产量平均值高于使用游离酵母的对照组，可能的原因是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 (1)让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖 菌种改为醋酸菌、发酵温度调整为30～35℃、通入无菌空气 (2)提高苹果的出汁率并使果汁变得澄清 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶 (3)高浓度的酒精 (4)包埋 凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵 解析 (1)果酒发酵所需要的菌种为酵母菌，酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸可为自身繁殖提供大量能量，密封时酵母菌进行产酒精的无氧呼吸，故果酒发酵初期先通入适量空气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。果酒发酵之后改为果醋发酵，由于发酵利用的菌种以及发酵环境的不同，故需要改变的条件包括：菌种改为醋酸菌、发酵温度调整为30～35℃、通入无菌空气等。
(2)果胶酶可分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层，所以在苹果汁的生产过程中，需要加入果胶酶，目的是提高出汁率和果汁的澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
(3)选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学因素的抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。欲筛选耐高浓度酒精的酵母菌，除了基本的营养成分之外，培养基中还应加入高浓度的酒精。 (4)由于细胞体积较大，难以被吸附或结合，故固定化细胞常用包埋法。由于凝胶珠内部容易产生无氧环境，有利于酒精发酵，故使用固定化酵母的酒精产量平均值高于使用游离酵母的对照组。
8．(2019·宁夏银川质检)请分析回答下列有关生物技术实践的问题：
(1)在测定亚硝酸盐含量的操作中，取泡菜样液及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与某化学物质发生显色反应，然后通过________________，可以估测出泡菜样液中亚硝酸盐的含量。 (2)在生产高果糖浆的过程中若直接用固定化葡萄糖异构酶处理麦芽糖，能否得到目的产物？
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_______________________________________________________________________________。 原因是_________________________________________________________________________。 (3)加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料，其主要原因是____________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)微生物实验中材料或用具需要消毒或灭菌，其中金属工具可选用的灭菌方法有__________和_________。
(5)为使压榨液中的橘皮油易于与水分离，需加入相当于橘皮质量0.25%的________和________的Na2SO4，并调节pH为________。
答案 (1)比色 (2)不能 葡萄糖异构酶具有专一性 (3)丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏(损伤)衣料 (4)灼烧灭菌 干热灭菌(或高压蒸汽灭菌) (5)NaHCO3 5% 7～8
解析 (1)亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，将显色样品与已知浓度的标准显色液进行比色，即可大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。(2)葡萄糖异构酶可以催化葡萄糖生成果糖，但不能催化麦芽糖的水解，因为酶具有专一性。(3)丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏(损伤)衣料，故不能用加酶洗衣粉洗涤丝质及羊毛衣料。(4)金属用具可以用灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法灭菌。(5)因为原料焦糊和有效成分的水解问题，提取橘皮油一般用压榨法，为使压榨液中的橘皮油易与水分离，需加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7～8。
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