考點1 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用
〖2024年高考真題〗
1．（2024·貴州·高考真題）生物學實驗中合理選擇材料和研究方法是順利完成實驗的前提條件。下列敘述錯誤的是（ ）
A．稀釋涂布平板法既可分離菌株又可用于計數(shù)
B．進行胚胎分割時通常是在原腸胚期進行分割
C．獲取馬鈴薯脫毒苗常選取莖尖進行組織培養(yǎng)
D．使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端
【答案】B
【分析】胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。
【詳解】A、稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外，也常用來統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌，A正確；
B、在進行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，B錯誤；
C、馬鈴薯頂端分生區(qū)附近（如莖尖）的病毒極少，甚至無病毒，所以可以選取馬鈴薯莖尖進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗，C正確；
D、不同的限制酶識別的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端，D正確。
故選B。
2．（2024·江西·高考真題）井岡霉素是我國科學家發(fā)現(xiàn)的一種氨基寡糖類抗生素，它由吸水鏈霉菌井岡變種（JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長）發(fā)酵而來，在水稻病害防治等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于JGs發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素的敘述，正確的是（ ）
A．JGs可發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素，因為它含有能夠編碼井岡霉素的基因
B．JGs接入發(fā)酵罐前需要擴大培養(yǎng)，該過程不影響井岡霉素的產(chǎn)量
C．提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量
D．稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細胞數(shù)量的變化
【答案】D
【分析】1、發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。
2、 產(chǎn)品不同，分離提純的方法般不同。（1）如果產(chǎn)品是菌體，可采用過濾，沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來；（2） 如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物，可用萃取、蒸餾、離子交換等方法進行提取。
3、 發(fā)酵過程中要嚴格控制溫度、pH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件。
4、 發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行，條件溫和、反應(yīng)安全，原料簡單、污染小，反應(yīng)專一性強， 因而可以得到較為專的產(chǎn)物。
【詳解】A、基因表達的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，而井岡霉素是JGs發(fā)酵生產(chǎn)的一種氨基寡糖類抗生素，A錯誤；
B、JGs接入發(fā)酵罐前需要擴大培養(yǎng)，該過程會影響JGs的數(shù)量，進而影響井岡霉素的產(chǎn)量，B錯誤；
C、在一定范圍內(nèi)提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量，但若濃度過大，反而會降低井岡霉素的產(chǎn)量，C錯誤；
D、JGs是一種放線菌，菌體呈絲狀生長，形成的菌落難以區(qū)分，因此稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細胞數(shù)量的變化，D正確。
故選D。
3．（2024·湖南·高考真題）微生物平板劃線和培養(yǎng)的具體操作如圖所示，下列操作正確的是（ ）

A．①②⑤⑥B．③④⑥⑦C．①②⑦⑧D．①③④⑤
【答案】D
【分析】微生物平板劃線和培養(yǎng)的過程中要保證始終沒有雜菌的污染，接種環(huán)、培養(yǎng)基、試管等都需要進行滅菌，實驗操作過程應(yīng)該在酒精燈火焰旁進行。
【詳解】由圖可知，②中撥出棉塞后應(yīng)握住棉塞上部；⑥中劃線時不能將培養(yǎng)皿的皿蓋完全拿開，應(yīng)只打開一條縫隙；⑦中劃線時第5次的劃線不能與第1次的劃線相連；⑧中平板應(yīng)倒置培養(yǎng)。
①③④⑤正確，故選D。
4．（2024·浙江·高考真題）脲酶催化尿素水解，產(chǎn)生的氨可作為細菌的氮源。脲酶被去除鎳后失去活性。下列敘述錯誤的是（ ）
A．鎳是組成脲酶的重要元素
B．鎳能提高尿素水解反應(yīng)的活化能
C．產(chǎn)脲酶細菌可在以NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基生長繁殖
D．以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可用于篩選產(chǎn)脲酶細菌
【答案】B
【分析】1、在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。
2、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細菌。
【詳解】A、根據(jù)題意，脲酶被去除鎳后失去活性，說明鎳是組成脲酶的重要元素，A正確；
B、脲酶催化尿素水解的機理為降低化學反應(yīng)所需的活化能，鎳作為脲酶的重要組成元素，應(yīng)該與降低尿素水解反應(yīng)的活化能有關(guān)，B錯誤；
C、產(chǎn)脲酶細菌可利用NH4Cl里的氮源進行代謝活動，因此產(chǎn)脲酶細菌可在以NH4Cl為唯一氮源的培養(yǎng)基生長繁殖，C正確；
D、產(chǎn)脲酶細菌能利用脲酶催化尿素分解產(chǎn)生NH3，NH3可作為細菌生長的氮源，不能產(chǎn)脲酶的細菌則無法分解尿素獲得氮源，因此以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基可用于篩選產(chǎn)脲酶細菌，D正確。
故選B。
5．（2024·河北·高考真題）下列相關(guān)實驗操作正確的是（ ）
A．配制PCR反應(yīng)體系時，加入等量的4種核糖核苷酸溶液作為擴增原料
B．利用添加核酸染料的凝膠對PCR產(chǎn)物進行電泳后，在紫外燈下觀察結(jié)果
C．將配制的酵母培養(yǎng)基煮沸并冷卻后，在酒精燈火焰旁倒平板
D．將接種環(huán)燒紅，迅速蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，獲得單菌落
【答案】B
【分析】PCR的原理是DNA復(fù)制，DNA的單體是脫氧核糖核苷酸。瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合，利用添加核酸染料的凝膠對PCR產(chǎn)物進行電泳后，在紫外燈下觀察結(jié)果。
【詳解】A、PCR的原理是DNA復(fù)制，DNA的單體是脫氧核糖核苷酸，配制PCR反應(yīng)體系時，加入4種脫氧核糖核苷酸的等量混合液作為擴增原料，A錯誤；
B、瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合，凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來，B正確；
C、將配制的酵母培養(yǎng)基高溫滅菌并冷卻到不燙手（50℃左右）后，在酒精燈火焰旁倒平板，C錯誤；
D、將接種環(huán)燒紅，待冷卻后（避免菌種被燙死），蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，獲得單菌落，D錯誤。
故選B。
6．（2024·山東·高考真題）酵母菌在合成色氨酸時需要3種酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分別為相應(yīng)酶的編碼基因突變的色氨酸依賴型突變體。已知3種酶均不能進出細胞，而色氨酸合成途徑的中間產(chǎn)物積累到一定程度時可分泌到胞外。將這3種突變體均勻劃線接種到含有少量色氨酸的培養(yǎng)基上，生長情況如圖。據(jù)圖分析，3種酶在該合成途徑中的作用順序為（ ）
A．X→Y→ZB．Z→Y→XC．Y→X→ZD．Z→X→Y
【答案】A
【分析】由圖可知，接種時，相當于在培養(yǎng)基表面劃了一個三角形的三條邊。左邊那條邊線是用trpY突變型菌液劃線接種的，右邊那個邊是用trpX突變型菌液接種的，最下面那個邊是用trpZ突變型菌液劃線接種的。最終結(jié)果是，trpY那條接種線左下方出現(xiàn)了又黑又粗的明顯的菌落，trpX那條接種線兩頭出現(xiàn)了明顯的菌落，而trpZ那條接種線，沒有長出明顯的菌落，。
【詳解】ABCD、添加少量色氨酸，突變體菌株可以生長，色氨酸合成途徑的中間產(chǎn)物積累后可排出胞外，進入培養(yǎng)基后，通過擴散，從而給其他突變型提供代謝原料，幫助其長出明顯的菌落。trpX、trpY和trpZ分別為相應(yīng)酶的編碼基因突變的色氨酸依賴型突變體，據(jù)圖可知，trpX不能為trpY和trpZ提供原料，trpY不能為trpZ提供原料，trpZ可以為trpX、trpY的生長提供原料，推測3種酶在該合成途徑中的作用順序為X→Y→Z。
故選A。
7．（2024·吉林·高考真題）某些香蕉植株組織中存在的內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病，其篩選流程及抗性檢測如圖。下列操作正確的是（ ）
A．在大量感染香蕉枯萎病的香蕉種植園內(nèi)，從感病植株上采集樣品
B．將采集的樣品充分消毒后，用蒸餾水沖洗，收集沖洗液進行無菌檢測
C．將無菌檢測合格的樣品研磨，經(jīng)稀釋涂布平板法分離得到內(nèi)生菌的單菌落
D．判斷內(nèi)生菌的抗性效果需比較有無接種內(nèi)生菌的平板上的病原菌菌斑大小
【答案】CD
【分析】1、獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染。無菌技 術(shù)應(yīng)圍繞著如何避免雜菌的污染展開，主要包括消毒和滅菌。
2、稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外，也常用來 統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng) 基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活 菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含 有多少活菌。為了保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)為30?300 的平板進行計數(shù)。
【詳解】A、題干信息：某些香蕉植株組織中存在的內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉種植園內(nèi)，從未感病植株上采集樣品，A錯誤；
B、獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染；將采集的樣品充分消毒后，用無菌水沖洗，收集沖洗液進行無菌檢測，B錯誤；
C、題圖可知，樣品研磨后進行了稀釋涂布，可見將無菌檢測合格的樣品研磨，經(jīng)稀釋涂布平板法分離得到內(nèi)生菌的單菌落，C正確；
D、題圖抗性檢測可知，判斷內(nèi)生菌的抗性效果需設(shè)置對照組和實驗組，對照組不接種內(nèi)生菌得到病原菌菌斑，實驗組接種內(nèi)生菌得到病原菌菌斑，然后比較對照組和實驗組的菌斑大小，實驗組病原菌菌斑越小表明內(nèi)生菌抗性效果越好，D正確。
故選CD。
8．（2024·江西·高考真題）聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一種聚酯塑料，會造成環(huán)境污染。磷脂酶可催化PET降解。為獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物，研究人員試驗了2種方法?；卮鹣铝袉栴}：
(1)方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一種磷脂類物質(zhì)）為唯一碳源制備 培養(yǎng)基，可提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有 、 、 等營養(yǎng)物質(zhì)。
(2)方法2采用 技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物，以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因外，該技術(shù)還需要 、 、 等“分子工具”。
(3)除了上述2種方法之外，還可以通過 技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物，篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物。
(4)將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基（在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂）平板上培養(yǎng)，可以通過觀察卵黃磷脂水解圈的大小，初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析，其原因可能是 。
【答案】(1) 選擇 水 無機鹽 氮源
(2) 基因工程（或轉(zhuǎn)基因） 限制酶 DNA連接酶 載體（或質(zhì)粒）
(3)誘變育種
(4)不同平板中培養(yǎng)基量的差異以及平板內(nèi)和平板間培養(yǎng)基厚度不均勻
【分析】1、培養(yǎng)基的基本成分：水、無機鹽、碳源、氮源及特殊生長因子；
2、微生物的接種：微生物接種的方法很多，最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，常用來統(tǒng)計樣品活菌數(shù)目的方法是稀釋涂布平板法。
【詳解】（1）方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯為唯一碳源制備選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生長，其他微生物的生長被抑制，進而獲得篩選出所需要的微生物，為了提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有水分、無機鹽和氮源等營養(yǎng)物質(zhì)，同時還需要提供微生物生長所需要的外界環(huán)境條件。
（2）方法2采用基因工程技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物，以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因，即目的基因外，該技術(shù)還需要限制酶、DNA連接酶和載體（或質(zhì)粒）等“分子工具”，進而可以實現(xiàn)目的基因表達載體的構(gòu)建。
（3）除了上述2種方法之外，還可以通過誘變育種技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物，篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物，該該技術(shù)的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性，因而該技術(shù)具有盲目性。
（4）將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基（在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂）平板上培養(yǎng)，可以通過觀察卵黃磷脂水解圈的大小，初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析，即倒平板過程中沒有經(jīng)過定量檢測，且平板倒置的實際可能也會影響平板中培養(yǎng)基厚度的不同，因此不同平板中培養(yǎng)基量的差異以及平板內(nèi)培養(yǎng)基厚度不均勻以及平板間厚度不均勻都會影響實驗結(jié)果的判斷，因此可采用降解圈的直徑和菌落直徑的比值作為判斷依據(jù)。
9．（2024·全國·高考真題）合理使用消毒液有助于減少傳染病的傳播。某同學比較了3款消毒液A、B、C殺滅細菌的效果，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。
(1)該同學采用顯微鏡直接計數(shù)法和菌落計數(shù)法分別測定同一樣品的細菌數(shù)量，發(fā)現(xiàn)測得的細菌數(shù)量前者大于后者，其原因是 。
(2)該同學從100 mL細菌原液中取1 mL加入無菌水中得到10 mL稀釋菌液，再從稀釋菌液中取200 μL涂布平板，菌落計數(shù)的結(jié)果為100，據(jù)此推算細菌原液中細菌濃度為 個/mL。
(3)菌落計數(shù)過程中，涂布器應(yīng)先在酒精燈上灼燒，冷卻后再涂布。灼燒的目的是 ，冷卻的目的是 。
(4)據(jù)圖可知殺菌效果最好的消毒液是 ，判斷依據(jù)是 。（答出兩點即可）
(5)鑒別培養(yǎng)基可用于反映消毒液殺滅大腸桿菌的效果。大腸桿菌在伊紅美藍培養(yǎng)基上生長的菌落呈 色。
【答案】(1)前者微生物分散的活菌和死菌一起計數(shù)，后者存在多個活菌形成一個菌落的情況且只計數(shù)活菌
(2)5000
(3) 殺死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染 防止溫度過高殺死菌種
(4) A A消毒液活菌數(shù)減少量最多，且殺菌時間較短，效率最高
(5)黑
【分析】平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。
【詳解】（1）顯微鏡直接計數(shù)法把死菌和活菌一起計數(shù)。菌落計數(shù)法計數(shù)只計活菌數(shù)，還可能存在多個活菌形成一個菌落的情況，故前者的數(shù)量多于后者。
（2）從100 mL細菌原液中取1 mL加入無菌水中得到10 mL稀釋菌液，即稀釋了10倍，1mL細菌原液中細菌濃度=（菌落數(shù)÷菌液體積）×稀釋倍數(shù)=（100÷200 μL）×10個=5000個。
（3）菌落計數(shù)過程中，涂布器應(yīng)先在酒精燈上灼燒，冷卻后再涂布。灼燒的目的是殺死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染，冷卻的目的是防止溫度過高殺死菌種。
（4）A消毒液活菌數(shù)減少量最多，且殺菌時間較短，效率最高，因此A消毒液殺菌效果最好。
（5）大腸桿菌在伊紅美藍培養(yǎng)基上生長的菌落呈黑色。
10．（2024·甘肅·高考真題）源于細菌的纖維素酶是一種復(fù)合酶，能降解纖維素。為了提高纖維素酶的降解效率，某課題組通過篩選高產(chǎn)纖維素酶菌株，克隆表達降解纖維素的三種酶（如下圖），研究了三種酶混合的協(xié)同降解作用，以提高生物質(zhì)資源的利用效率?；卮鹣铝袉栴}。

(1)過程①②采用以羧甲基纖維素鈉為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選菌株X，能起到篩選作用的原因是 。高產(chǎn)纖維素酶菌株篩選時，剛果紅培養(yǎng)基上的菌落周圍透明圈大小反映了 。
(2)過程④擴增不同目的基因片段需要的關(guān)鍵酶是 。
(3)過程⑤在基因工程中稱為 ，該過程需要的主要酶有 。
(4)過程⑥大腸桿菌作為受體細胞的優(yōu)點有 。該過程用Ca2+處理細胞，使其處于一種 的生理狀態(tài)。
(5)課題組用三種酶及酶混合物對不同生物質(zhì)原料進行降解處理，結(jié)果如下表。表中協(xié)同系數(shù)存在差異的原因是 （答出兩點）。
注：混1和混2表示三種酶的混合物
11．（2024·安徽·高考真題）丁二醇廣泛應(yīng)用于化妝品和食品等領(lǐng)域。興趣小組在已改造的大腸桿菌中引入合成丁二醇的關(guān)鍵基因X，以提高丁二醇的產(chǎn)量?；卮鹣铝袉栴}。
(1)擴增X基因時，PCR反應(yīng)中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是 。
(2)使用BamH I和 SalI限制酶處理質(zhì)粒和X基因，連接后轉(zhuǎn)化大腸桿菌，并涂布在無抗生素平板上（如圖）。在此基礎(chǔ)上，進一步篩選含目的基因菌株的實驗思路是 。
、
(3)研究表明，碳源和氮源的種類、濃度及其比例會影響微生物生長和發(fā)酵產(chǎn)物積累。如果培養(yǎng)基中碳源相對過多，容易使其氧化不徹底，形成較多的 ，引起發(fā)酵液pH值下降。興趣小組通過單因子實驗確定了木薯淀粉和酵母粉的最適濃度分別為100g.L-1和15 g.L-1。在此基礎(chǔ)上，設(shè)置不同濃度的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）篩選碳源和氮源濃度的最佳組合，以獲得較高發(fā)酵產(chǎn)量，理論上應(yīng)設(shè)置 （填數(shù)字）組實驗（重復(fù)組不計算在內(nèi)）。
(4)大腸桿菌在發(fā)酵罐內(nèi)進行高密度發(fā)酵時，溫度會升高，其原因是 。
(5)發(fā)酵工業(yè)中通過菌種選育、擴大培養(yǎng)和發(fā)酵后，再經(jīng) ，最終獲得發(fā)酵產(chǎn)品。
【答案】(1)在 PCR 反應(yīng)中，需要利用高溫使 DNA 雙鏈解旋，普通的 DNA聚合酶在高溫下會變性失活，而 Tag DNA 聚合酶能夠耐高溫,在高溫條件下依然具有活性
(2)在平板中添加氯霉素，再將在含氯霉素的培養(yǎng)基中生長的菌落利用影印法影印到添加四環(huán)素的培養(yǎng)基中，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能正常生長的菌落由導入目的基因的菌株形成
(3) 乳酸或有機酸 9
(4)大腸桿菌進行細胞呼吸時會釋放大量熱量
(5)提取、分離、純化
【分析】PCR反應(yīng)過程:變性→復(fù)性→延伸。變性:當溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，復(fù)性:溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，延伸:72℃左右時，Taq酶有最大活性，可使DNA新鏈由5'端向3'端延伸。
【詳解】（1）在 PCR 反應(yīng)中，變性的溫度需要90℃以上，需要利用高溫使 DNA 雙鏈解旋，普通的 DNA聚合酶在高溫下會變性失活，而 Tag DNA 聚合酶能夠耐高溫，在高溫條件下依然具有活性，因此擴增X基因時，PCR反應(yīng)中需要使用Taq DNA聚合酶。
（2）據(jù)圖可知，使用BamH I和 Sal I限制酶處理質(zhì)粒和X基因，四環(huán)素抗性基因被破壞，氯霉素抗性基因保留，因此能在氯霉素培養(yǎng)基上生存，不能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生存的大腸桿菌即是含目的基因菌株，因此實驗思路為：在平板中添加氯霉素，再將在含氯霉素的培養(yǎng)基中生長的菌落利用影印法影印到添加四環(huán)素的培養(yǎng)基中，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能正常生長的菌落由導入目的基因的菌株形成。
（3）碳源是微生物生長所需的主要能量來源，而氮源則是構(gòu)成細胞物質(zhì)和合成蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的基本原料。當培養(yǎng)基中碳源相對過多時，微生物可能會優(yōu)先利用碳源進行能量代謝，而氮源的消耗相對較慢。這會導致碳源氧化不完全，形成較多的乳酸或有機酸。這些乳酸或有機酸會在溶液中解離，使發(fā)酵液的pH值下降。因為要篩選碳源和氮源濃度的最佳組合，木薯淀粉濃度有3種，酵母粉濃度也有3種，因此理論上應(yīng)設(shè)置3×3=9組實驗。
（4）大腸桿菌進行細胞呼吸時會釋放大量能量，絕大多數(shù)以熱能形式釋放，因此大腸桿菌在發(fā)酵罐內(nèi)進行高密度發(fā)酵時，溫度會升高。
（5）發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品分離、提純等方面，因此發(fā)酵工業(yè)中通過菌種選育、擴大培養(yǎng)和發(fā)酵后，再經(jīng)提取、分離、純化，最終獲得發(fā)酵產(chǎn)品。
12．（2024·廣東·高考真題）駒形桿菌可合成細菌纖維素（BC）并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料，BC膜應(yīng)用廣泛。研究者設(shè)計了酪氨酸酶（可催化酪氨酸形成黑色素）的光控表達載體，將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實現(xiàn)光控染色的工程菌株，為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級提供了新思路（圖一）。
回答下列問題：
(1)研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基的 （答兩點）等營養(yǎng)條件，并控制環(huán)境條件，大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜（菌體和 BC膜的復(fù)合物）。
(2)研究者利用T7 噬菌體來源的RNA聚合酶（T7RNAP）及藍光光敏蛋白標簽，構(gòu)建了一種可被藍光調(diào)控的基因表達載體（光控原理見圖二a，載體的部分結(jié)構(gòu)見圖二b）。構(gòu)建載體時，選用了通用型啟動子 PBAD（被工程菌 RNA 聚合酶識別）和特異型啟動子PT7（僅被T7RNAP識別）。為實現(xiàn)藍光控制染色，啟動子①②及③依次為 ，理由是 。
(3)光控表達載體攜帶大觀霉素（抗生素）抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，其作用為 （答兩點）。
(4)根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案用藍光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍光照射的區(qū)域被染成黑色，其原因是 。
(5)有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個簡單思路 。
【答案】(1)碳源、氮源
(2) PT7、PBAD 和PBAD 基因2和3正常表達無活性產(chǎn)物，被藍光激活后再啟動基因1表達
(3)抑制雜菌；去除丟失質(zhì)粒的菌株
(4)該處細胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表達并合成黑色素
(5)將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取。（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定。
【詳解】（1）培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、碳源、氮源等，研究者培養(yǎng)工程菌，需要優(yōu)化培養(yǎng)基的碳源、氮源等營養(yǎng)條件，并控制環(huán)境條件。
（2）題圖二a分析可知，藍光照射下，T7RNAP N端-nMag與T7RNAP C端結(jié)合，導致無活性的T7RNAP變成有活性的T7RNAP，結(jié)合圖一，藍光處理后，RNA聚合酶（T7RNAP）識別啟動子①使基因1轉(zhuǎn)錄獲得相應(yīng)的mRNA，再以其為模板通過翻譯過程獲得酪氨酸酶，酪氨酸酶從而催化染色液中酪氨酸形成黑色素，可見基因2和3正常表達無活性產(chǎn)物，被藍光激活后再啟動基因1表達，綜合上述分析可知，為實現(xiàn)藍光控制染色，啟動子①②及③依次為PT7、PBAD 和PBAD。
（3）光控表達載體攜帶大觀霉素（抗生素）抗性基因。長時間培養(yǎng)時在培養(yǎng)液中加入大觀霉素，抗生素具有抑制雜菌；去除丟失質(zhì)粒的菌株的作用。
（4）由小問2分析可知，細胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表達并合成黑色素，故用藍光照射已長出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理，發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍光照射的區(qū)域被染成黑色。
（5）由小問2分析可知，題干信息的設(shè)計思路最終BC膜被染成黑色，希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜，則需要將酪氨酸酶替換成催化其他色素合成的酶(或?qū)⒗野彼崦柑鎿Q成不同顏色蛋白)。
13．（2024·浙江·高考真題）鋅轉(zhuǎn)運蛋白在某種植物根部細胞特異性表達并定位于細胞質(zhì)膜，具有吸收和轉(zhuǎn)運環(huán)境中Zn2+的功能。為研究該植物2種鋅轉(zhuǎn)運蛋白M和N與吸收Zn2+相關(guān)的生物學功能，在克隆M、N基因基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)化鋅吸收缺陷型酵母，并進行細胞學鑒定?；卮鹣铝袉栴}：
(1)鋅轉(zhuǎn)運蛋白基因M、N克隆。以該植物 為材料提取并純化mRNA，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。根據(jù)序列信息設(shè)計引物進行PCR擴增，PCR每個循環(huán)第一步是進行熱變性處理，該處理的效果類似于生物體內(nèi) 的作用效果。PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳時，DNA分子因為含 而帶負電荷，凝膠點樣孔端應(yīng)靠近電泳槽負極接口；當2個PCR產(chǎn)物分子量接近時，若延長電泳時間，凝膠中這2個條帶之間的距離會 ?；厥誅NA片段，連接至克隆載體，轉(zhuǎn)化大腸桿菌，測序驗證。
(2)重組表達載體構(gòu)建。分別將含M、N基因的重組質(zhì)粒和酵母表達載體同時進行雙酶切處理，然后利用 連接，將得到的重組表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌。用PCR快速驗證重組轉(zhuǎn)化是否成功。此反應(yīng)可以用大腸桿菌懸液當模板的原因是 。
(3)酵母菌轉(zhuǎn)化。取凍存的鋅吸收缺陷型酵母菌株，直接在固體培養(yǎng)基進行 培養(yǎng)，活化后接種至液體培養(yǎng)基，采用 以擴大菌體數(shù)量，用重組表達載體轉(zhuǎn)化酵母菌。檢測M、N基因在受體細胞中的表達水平，無顯著差異。
(4)轉(zhuǎn)基因酵母功能鑒定。分別將轉(zhuǎn)化了M、N基因的酵母菌株于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)至OD600為0.6。將菌液用 法逐級稀釋至OD600為0.06、0.006和0.0006，然后各取10μL菌液用涂布器均勻涂布在固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)2天，菌落生長如圖。該實驗中陰性對照為 。由實驗結(jié)果可初步推測：轉(zhuǎn)運蛋白M和N中，轉(zhuǎn)運Zn2+能力更強的是 ，依據(jù)是 。
注：OD600為波長600nm下的吸光值，該值越大，菌液濃度越高；空載體為未插入M或N基因的表達載體。
【答案】(1) 根 解旋酶 磷酸基團 變長
(2) DNA連接酶 熱變性使大腸桿菌內(nèi)的DNA外溢
(3) 劃線分離 振蕩培養(yǎng)
(4) 梯度稀釋 鋅吸收缺陷型酵母+空載體 N 轉(zhuǎn)入N基因的這組酵母菌數(shù)量數(shù)量多
【分析】由圖中光譜吸收值可知，鋅吸收缺陷型酵母+N基因表達載體組吸收值與野生型酵母+空載體組相近，轉(zhuǎn)入N基因的這組酵母菌數(shù)量數(shù)量多，說明N轉(zhuǎn)運Zn2+能力更強。
【詳解】（1）由題意可知，鋅轉(zhuǎn)運蛋白在某種植物根部細胞特異性表達并定位于細胞質(zhì)膜，所以以該植物的根為材料提取并純化mRNA，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。熱變性處理的目的是使DNA解螺旋，相當于生物體內(nèi)解旋酶的效果。DNA分子因為含有磷酸基團而帶負電荷，所以其點樣孔端應(yīng)靠近電泳槽負極接口。隨著時間的推移，不同分子量的DNA分子速度不同，時間越長，距離差越大。
（2）內(nèi)切酶處理后的質(zhì)粒和目的基因，用DNA連接酶進行連接。由于RCR過程中熱變性使大腸桿菌內(nèi)的DNA外溢，所以可用大腸桿菌懸液當模板，利用PCR快速驗證重組轉(zhuǎn)化是否成功。
（3）凍存的酵母菌濃度較高，必須稀釋后涂布，也可直接在固體培養(yǎng)基上劃線接種后進行培養(yǎng)，進行活化，然后轉(zhuǎn)至液體培養(yǎng)基增殖，培養(yǎng)過程中進行震蕩，有利于增加培養(yǎng)液的溶氧量和使酵母菌和培養(yǎng)液充分接觸，從而快速增殖。
（4）由題意可知，菌液稀釋后OD600為0.06、0.006和0.0006，說明其進行10指數(shù)的梯度稀釋。由圖可知，鋅吸收缺陷型酵母+空載體組不會吸收鋅，為陰性對照。由圖中光譜吸收值可知，轉(zhuǎn)入N基因的這組酵母菌數(shù)量數(shù)量多，說明N轉(zhuǎn)運Zn2+能力更強。
〖2023年高考真題〗
1．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）高中生物學實驗中，下列實驗操作能達成所述目標的是（ ）
A．用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細胞觀察質(zhì)壁分離
B．向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無菌環(huán)境
C．在目標個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度
D．對外植體進行消毒以杜絕接種過程中的微生物污染
【答案】A
【詳解】A、成熟的植物細胞有中央大液泡，用高濃度蔗糖溶液處理，細胞會失水，成熟植物細胞能發(fā)生質(zhì)壁分離，因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細胞觀察質(zhì)壁分離，A正確；
B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無氧環(huán)境，不能創(chuàng)造無菌環(huán)境，B錯誤；
C、在用樣方法調(diào)查種群密度時，應(yīng)該做到隨機取樣，而不是在目標個體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度，C錯誤；
D、對外植體進行消毒可以 減少外植體攜帶的微生物，但不能杜絕接種過程中的微生物污染，D錯誤。
故選A。
2．（2023·山東·高考真題）平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說法正確的是（ ）
A．不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)
B．平板涂布時涂布器使用前必須進行消毒
C．接種后未長出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄
D．利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物
【答案】D
【詳解】A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培養(yǎng)，A錯誤；
B、平板涂布時涂布器使用前必須浸在酒精中，然后在火焰上灼燒滅菌，這種操作屬于滅菌，不屬于消毒，B錯誤；
C、使用后的培養(yǎng)基即使未長出菌落也要在丟棄前進行滅菌處理，不能直接丟棄，以免污染環(huán)境，C錯誤；
D、脲酶可以催化尿素分解，在以尿素為唯一氮源的平板上，能合成脲酶的微生物可以分解尿素獲得氮源而進行生長繁殖，但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而無法生長，因此以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物，D正確。
故選D。
3．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線（如圖）和選擇培養(yǎng)基篩選原理來判斷，下列最可能篩選到目標菌的條件組合是（ ）

A．a(chǎn)點時取樣、尿素氮源培養(yǎng)基
B．b點時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基
C．b點時取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基
D．c點時取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基
【答案】D
【詳解】研究目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，因此既要耐高溫，又要能夠高效降解角蛋白，所以在c點取樣，并且用角蛋白氮源培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng)，所以D正確，ABC錯誤。
故選D。
4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某同學想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌，進行了如下實驗：取泡菜汁樣品，劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)得到了單菌落。下列敘述正確的是（ ）
A．培養(yǎng)基pH需偏堿性B．泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種
C．需在無氧條件下培養(yǎng)D．分離得到的微生物均為乳酸菌
【答案】C
【詳解】A、因為乳酸菌經(jīng)過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，故其生活的環(huán)境是酸性，培養(yǎng)基pH需偏酸性，A錯誤；
B、平板劃線接種時不需要稀釋，B錯誤；
C、乳酸菌是厭氧型微生物，所以需在無氧條件下培養(yǎng)，C正確；
D、參與泡菜發(fā)酵的微生物有乳桿菌、短乳桿菌和明串珠菌等，所以分離得到的微生物除了乳酸菌，還會有其他耐高鹽的微生物，D錯誤。
故選C。
5．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細菌的結(jié)構(gòu)使細胞內(nèi)容物釋出?？茖W家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細菌。
(1)用于分離細菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細菌提供 和維生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁（如圖），表明 。
(3)為分離出具有溶菌作用的細菌，需要合適的菌落密度，因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣 后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn) 。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設(shè)，該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗證（主要實驗材料和設(shè)備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機和細菌培養(yǎng)箱） 。
【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖
(3) 稀釋 溶菌圈
(4)假設(shè)P菌通過分泌某種化學物質(zhì)使A菌溶解破裂
【詳解】（1）蛋白胨主要為細菌提供氮源、碳源和維生素等。
（2）將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。
（3）將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。
（4）根據(jù)實驗實驗材料和設(shè)備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質(zhì)，離心機可用于分離菌體和細菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設(shè)P菌通過分泌某種化學物質(zhì)使A菌溶解破裂。
6．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）某些植物根際促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用?；卮鹣铝袉栴}：
(1)若從植物根際土壤中篩選分解淀粉的固氮細菌，培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水和 。
(2)現(xiàn)從植物根際土壤中篩選出一株解淀粉芽孢桿菌H，其產(chǎn)生的抗菌肽抑菌效果見表。據(jù)表推測該抗菌肽對 的抑制效果較好，若要確定其有抑菌效果的最低濃度，需在 μg·mL-1濃度區(qū)間進一步實驗。
注：“+”表示長菌，“-”表示未長菌。
(3)研究人員利用解淀粉芽孢桿菌H的淀粉酶編碼基因M構(gòu)建高效表達質(zhì)粒載體，轉(zhuǎn)入大腸桿菌成功構(gòu)建基因工程菌A。在利用A菌株發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶M過程中，傳代多次后，生產(chǎn)條件未變，但某子代菌株不再產(chǎn)生淀粉酶M。分析可能的原因是 （答出兩點即可）。
(4)研究人員通過肺上皮干細胞誘導生成肺類器官，可自組裝或與成熟細胞組裝成肺類裝配體，如圖所示。肺類裝配體培養(yǎng)需要滿足適宜的營養(yǎng)、溫度、滲透壓、pH以及 （答出兩點）等基本條件。肺類裝配體形成過程中是否運用了動物細胞融合技術(shù) （填“是”或“否”）。

(5)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）是一種耐藥菌，嚴重危害人類健康?？蒲腥藛T擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型，來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力。以下實驗材料中必備的是 。
①金黃色葡萄球菌感染的肺類裝配體 ②MRSA感染的肺類裝配體 ③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽 ④生理鹽水 ⑤青霉素（抗金黃色葡萄球菌的藥物） ⑥萬古霉素（抗MRSA的藥物）
【答案】(1)無機鹽、淀粉
(2)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌 1.73~3.45
(3)淀粉酶編碼基因M發(fā)生突變；重組質(zhì)粒在大腸桿菌分裂過程中丟失
(4) 無菌、無毒環(huán)境，含95%空氣和5%CO2的氣體環(huán)境 否
(5)②③④⑥
【詳解】（1）由題意可知，根際促生菌具有固氮作用，可利用空氣中的氮氣作為氮源，因此用于篩選根際促生菌的培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽和淀粉。
（2）由題表可知，在抗菌肽濃度為3.45-55.20 μg·mL-1范圍內(nèi)，金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌均不能生長，表明該抗菌肽對它們的抑菌效果較好；因為抗菌肽的濃度為1.73μg·mL-1時，它們均能生長，所以要確定抗菌肽抑菌效果的最低濃度，應(yīng)在1.73~3.45 μg·mL-1的濃度區(qū)間進一步實驗。
（3）在利用A菌株發(fā)酵生產(chǎn)淀粉酶M過程中，傳代多次后，生產(chǎn)條件未變，但某子代菌株不再產(chǎn)生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶編碼基因M發(fā)生突變；或者是重組質(zhì)粒在大腸桿菌分裂過程中丟失。
（4）肺類裝配體培養(yǎng)需要滿足適宜的營養(yǎng)、溫度、滲透壓、pH以及無菌、無毒環(huán)境，含95%空氣和5%CO2的氣體環(huán)境等基本條件；由圖示可知，肺類裝配體形成的過程中沒有運用動物細胞融合技術(shù)，只涉及了細胞的分裂和分化等內(nèi)容。
（5）科研人員擬用MRSA感染肺類裝配體建立感染模型，來探究解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽是否對MRSA引起的肺炎有治療潛力，必備實驗材料為：②MRSA感染的肺類裝配體、 ③解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽、④生理鹽水（設(shè)置對照實驗使用）、 ⑥萬古霉素（抗MRSA的藥物，比較解淀粉芽孢桿菌H抗菌肽的療效），故選②③④⑥。
〖2022年高考真題〗
7．（2022·天津·高考真題）下圖所示實驗方法的應(yīng)用或原理，不恰當?shù)氖牵? ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【詳解】AB、圖示為分離綠葉中的色素，常用層析法，原理是各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素，溶解度大，擴散速度快;溶解度小，擴散速度慢，AB正確；
CD、圖示為平板劃線法，是分離微生物的一種方法，不能用于細菌計數(shù)，是指把混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細胞，用接種環(huán)在平板表面上作多次由點到線的劃線稀釋而獲得較多獨立分布的單個細胞，并讓其成長為單菌落的方法，C錯誤，D正確。
故選C。
8．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）為避免航天器在執(zhí)行載人航天任務(wù)時出現(xiàn)微生物污染風險，需要對航天器及潔凈的組裝車間進行環(huán)境微生物檢測。下列敘述錯誤的是（ ）
A．航天器上存在適應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的極端微生物
B．細菌形成菌膜粘附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕
C．在組裝車間地面和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品
D．采用平板劃線法等分離培養(yǎng)微生物，觀察菌落特征
【答案】D
【詳解】A、嗜極微生物適應(yīng)極端環(huán)境的特性使它們有在空間暴露環(huán)境或地外星球環(huán)境中存活的可能，因此航天器上存在適應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的極端微生物，A正確；
B、細菌形成菌膜粘附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕，會腐蝕艙內(nèi)材料以及設(shè)備線路、元器件，B正確；
C、對航天器及潔凈的組裝車間進行環(huán)境微生物檢測，需要在組裝車間地面和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品，C正確；
D、航天器及潔凈的組裝車間環(huán)境微生物很少，分離培養(yǎng)微生物，觀察菌落特征，不需要采用平板劃線法，D錯誤。
故選D。
9．（2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題）航天員葉光富和王亞平在天宮課堂上展示了培養(yǎng)的心肌細胞跳動的視頻。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．培養(yǎng)心肌細胞的器具和試劑都要先進行高壓蒸汽滅菌
B．培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳
C．心肌細胞在培養(yǎng)容器中通過有絲分裂不斷增殖
D．心肌細胞在神經(jīng)細胞發(fā)出的神經(jīng)沖動的支配下跳動
【答案】B
【詳解】A、培養(yǎng)心肌細胞的器具要先進行高壓蒸汽滅菌，但是試劑并不都需要滅菌，如動物血清不能進行高壓蒸汽滅菌，否則會使其中的成分失活，A錯誤；
B、培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣（有助于進行有氧呼吸）也需要二氧化碳（有助于維持培養(yǎng)液的pH），B正確；
C、在體外培養(yǎng)條件下，細胞會因接觸抑制、細胞密度過大、代謝廢物積累、營養(yǎng)物質(zhì)消耗而停止分裂，C錯誤；
D、心肌細胞節(jié)律性收縮，受植物性神經(jīng)的支配，是不隨意的，在神經(jīng)細胞釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的支配下跳動，D錯誤。
故選B。
10．（2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題）下列有關(guān)實驗方法的描述合理的是（ ）
A．將一定量胡蘿卜切碎，加適量水、石英砂，充分研磨，過濾，獲取胡蘿卜素提取液
B．適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片，可先后觀察到細胞質(zhì)流動與質(zhì)壁分離現(xiàn)象
C．檢測樣品中的蛋白質(zhì)時，須加熱使雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)
D．用溴麝香草酚藍水溶液檢測發(fā)酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌的呼吸方式
【答案】B
【詳解】A、提取胡蘿卜素的實驗流程：胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素，A錯誤；
B、黑藻葉片含有葉綠體，呈綠色，所以適當濃度蔗糖溶液處理新鮮黑藻葉裝片可以先在顯微鏡下觀察葉綠體的運動情況，觀察細胞質(zhì)的流動，同時黑藻葉片是成熟的植物細胞，可以發(fā)生質(zhì)壁分離，以葉綠體為觀察指標，B正確；
C、檢測樣品中的蛋白質(zhì)時，雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，不需要加熱，C錯誤；
D、酵母菌呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，不能用來檢測酒精含量，D錯誤。
故選B。
11．（2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題）下列是某同學分離高產(chǎn)脲酶菌的實驗設(shè)計，不合理的是（ ）
A．選擇農(nóng)田或公園土壤作為樣品分離目的菌株
B．在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源
C．適當稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落
D．可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產(chǎn)脲酶菌
【答案】D
【詳解】A、農(nóng)田或公園土壤中含有較多的含脲酶的微生物，A正確；
B、為了篩選可分解尿素的細菌，配置的培養(yǎng)基應(yīng)選擇尿素作為唯一氮源，含脲酶的微生物在該培養(yǎng)基上能生長，B正確；
C、當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，C正確；
D、在細菌分解尿素的化學反應(yīng)中，細菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，因此在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，能對分離的菌種做進一步鑒定，D錯誤。
故選D。
12．（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）為探究校內(nèi)植物園土壤中的細菌種類，某興趣小組采集園內(nèi)土壤樣本并開展相關(guān)實驗。下列有關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．采樣時應(yīng)隨機采集植物園中多個不同地點的土壤樣本
B．培養(yǎng)細菌時，可選用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
C．土壤溶液稀釋倍數(shù)越低，越容易得到單菌落
D．鑒定細菌種類時，除形態(tài)學鑒定外，還可借助生物化學的方法
【答案】C
【詳解】A、采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機采樣，A正確；
B、牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中含有細菌生長所需的碳源、氮源、水、無機鹽等，可用于細菌的培養(yǎng)，B 正確；
C、土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時，才能將聚集的細菌分散開，有助于在培養(yǎng)基表面形成單菌落，C錯誤；
D、不同種類細菌的理化特性一般不同，鑒定細菌種類時，除根據(jù)菌落特征進行形態(tài)學鑒定外，還可以借助生物化學的方法進行鑒定，D正確。
故選C。
13．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是（ ）
A．動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B．微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．為防止蛋白質(zhì)變性，不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D．可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
【答案】D
【詳解】A、動、植物細胞DNA的提取不需要在無菌條件下進行，A錯誤；
B、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保證無菌環(huán)境，而微生物的培養(yǎng)不能加入抗生素，B錯誤；
C、一般用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌，以防止雜菌污染，C錯誤；
D、可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌，以防止雜菌污染，D正確。
故選D。
14．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是（ ）
A．動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B．微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．為防止蛋白質(zhì)變性，不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D．可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
【答案】D
【詳解】A、動、植物細胞DNA的提取不需要在無菌條件下進行，A錯誤；
B、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保證無菌環(huán)境，而微生物的培養(yǎng)不能加入抗生素，B錯誤；
C、一般用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌，以防止雜菌污染，C錯誤；
D、可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌，以防止雜菌污染，D正確。
故選D。
15．（2022·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 中保溫一段時間，其目的是 。
(2)為提高篩選效率，可將菌種的 過程與菌種的產(chǎn)酶性能測定一起進行：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 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)的問題：
(4)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進行植物轉(zhuǎn)基因過程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制 生長，二是篩選轉(zhuǎn)化細胞。當選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度 時，通常會出現(xiàn)較多假陽性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前需要對受體進行抗生素的 檢測。
(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的 能力和遺傳穩(wěn)定性。對培養(yǎng)的受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過觀察細胞內(nèi) 形態(tài)是否改變進行判斷，也可通過觀察分裂期染色體的 ，分析染色體組型是否改變進行判斷。
(6)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達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 長短等有關(guān)。同時也與受體的取材有關(guān)，其中受體為 時全能性表達能力最高。
【答案】(1)無菌水 水浴 殺死不耐熱微生物
(2)分離 KI-I2
(3)人工誘變 原生質(zhì)體融合
(4)農(nóng)桿菌 過低 敏感性
(5)再生 細胞核 形態(tài)特征和數(shù)量
(6)培養(yǎng)時間 受精卵
【詳解】（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間，殺死不耐熱的微生物。
（2）將菌種的分離過程與菌種的產(chǎn)酶性能測定同時進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為能利用淀粉而存活，同時淀粉由于被分解在菌落周圍會出現(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，進而獲得相應(yīng)的高產(chǎn)性狀。
（4）野生的農(nóng)桿菌沒有抗性基因，用于轉(zhuǎn)化植物細胞的農(nóng)桿菌一般在其T—DNA中插入一種抗生素抗性基因?？股氐淖饔檬且种萍毦L，農(nóng)桿菌屬于細菌，在其侵染植物過程中，可以用另一種抗生素抑制農(nóng)桿菌的生長，從而達到在后續(xù)實驗中消除轉(zhuǎn)化植物細胞中農(nóng)桿菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的細胞能在含有相應(yīng)抗生素的培養(yǎng)基上存活。當培養(yǎng)基中抗生素濃度過低時，很多沒有抗性的細胞也存活下來，因此出現(xiàn)假陽性，故在轉(zhuǎn)基因前要對受體進行抗生素的敏感性檢測。
（5）轉(zhuǎn)基因植株要經(jīng)過植物組織培育，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)定性較強的受體，這種受體全能性較高，能保持生物的性狀。對培養(yǎng)的受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過觀察細胞核形態(tài)是否改變進行判斷，也可以直接在光學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)時間長短和受體的取材有關(guān)，受精卵是沒分化的細胞，分裂和分化能力都很強，故受體為受精卵時全能性表達能力最高。
16．（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）研究發(fā)現(xiàn)柑橘精油可抑制大腸桿菌的生長。某興趣小組采用水蒸氣蒸餾法和壓榨法提取了某種橘皮的精油（分別簡稱為HDO和CPO），并研究其抑菌效果的差異。
(1)為便于精油的提取，壓榨前需用 浸泡橘皮一段時間。在兩種方法收集的油水混合物中均加入NaCl，其作用是 ；為除去油層中的水分，需加入 。
(2)無菌條件下，該小組制備了兩個大腸桿菌平板，用兩片大小相同的無菌濾紙分別蘸取HDO和CPO貼于含菌平板上，37℃培養(yǎng)24h，抑菌效果見如圖。有同學提出該實驗存在明顯不足：①未設(shè)置對照，設(shè)置本實驗對照的做法是 ，其作用是 ；②不足之處還有 （答兩點）。
(3)若HDO的抑菌效果低于CPO，從提取方法的角度分析，主要原因是 。
【答案】(1)石灰水 增加鹽的濃度，利于水油分層 無水硫酸鈉
(2)用一片大小相同的無菌濾紙蘸取等量的蒸餾水貼于含菌平板上 排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，增強實驗結(jié)果的可信度 違背平行重復(fù)原則，每個實驗組中的樣本太少；實驗組精油的含量沒有遵循等量原則
(3)橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解
【詳解】（1）新鮮柑橘皮中含有大量的果蠟、果膠和水分，如果直接壓榨，出油率較低，為了提高出油率，需要將柑橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡。為了將水油分層，只需加入氯化鈉，增加鹽濃度，就會出現(xiàn)明顯的分層，再用分液漏斗將這兩層分開。分離的油層還會含有一定的水分，一般可以加入一些無水硫酸鈉吸水。
（2）本實驗缺乏對照組，無法排除其他無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，可用一片大小相同的無菌濾紙蘸取等量的蒸餾水貼于含菌平板上作為對照組。另外，每個實驗組中只利用了一張無菌濾紙，樣本太少，容易出現(xiàn)偶然性誤差；而且兩個實驗組蘸取的精油沒有遵循等量原則。
（3）橘皮精油的有效成分在用水蒸氣蒸餾時會發(fā)生部分水解，所以HDO的抑菌效果低于CPO。
17．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）番茄灰霉病菌嚴重影響番茄生產(chǎn)，枯草芽孢桿菌可以產(chǎn)生對多種病原菌具有抑制作用的蛋白質(zhì)。為探究枯草芽孢桿菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者設(shè)計了相關(guān)實驗?；卮鹣铝袉栴}：
(1)檢測枯草芽孢桿菌對番茄灰霉病菌的抑制作用時，取適量 菌液涂布于固體培養(yǎng)基上，將無菌濾紙片（直徑5mm）在 菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心，數(shù)秒后取出濾紙片，培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后測量 大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物，液體培養(yǎng)時應(yīng)采用 （填“靜置”或“搖床震蕩”）培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中抽樣檢測活菌數(shù)量時，應(yīng)采用 （填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計數(shù)法”），其原因是 。
(3)電泳分離蛋白質(zhì)混合樣品的原理是 。利用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測定枯草芽孢桿菌的抗菌蛋白分子量時，SDS的作用是 。
(4)枯草芽孢桿菌長期保藏時，常以其 作為保藏對象。
【答案】(1)番茄灰霉病菌 枯草芽孢桿菌 抑菌圈
(2)搖床震蕩 稀釋涂布平板法 用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個菌落都來自一個活細胞，而顯微鏡直接計數(shù)法會將死亡的枯草芽孢桿菌也計算在內(nèi)
(3)利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離 SDS帶有大量的負電荷，且能使蛋白質(zhì)變性成為肽鏈，使蛋白質(zhì)的遷移速率只與蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量有關(guān)，而與所帶電荷性質(zhì)無關(guān)
(4)菌液
【詳解】（1）分析題意，要檢測枯草芽孢桿菌對番茄灰霉病菌的抑制作用，先把適量的番茄灰霉病菌菌液涂布于固體培養(yǎng)基上，將無菌濾紙片在枯草芽孢桿菌菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心，若對番茄灰霉病菌有抑制作用，被覆蓋的位置的番茄灰霉病菌就會被殺死，培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后會出現(xiàn)抑菌圈，測量抑菌圈大小以判定抑菌效果強弱。
（2）枯草芽孢桿菌為好氧微生物，采用搖床震蕩培養(yǎng)可增大培養(yǎng)液的溶氧量，有利于枯草芽孢桿菌的生長繁殖。培養(yǎng)過程中要抽樣檢測活菌數(shù)量，應(yīng)該采用稀釋涂布平板法，用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個菌落都來自一個活細胞，而顯微鏡直接計數(shù)法會將死亡的枯草芽孢桿菌也計算在內(nèi)。
（3）電泳分離蛋白質(zhì)混合樣品的原理是：利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。SDS帶有大量的負電荷，且能使蛋白質(zhì)變性成為肽鏈，使蛋白質(zhì)的遷移速率只與蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量有關(guān)，而與所帶電荷性質(zhì)無關(guān)。
（4）長期保藏枯草芽孢桿菌，應(yīng)該將培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到滅菌好的甘油瓶中，與甘油充分混合，放在-20℃的冷凍箱中保存。
18．（2022·北京·統(tǒng)考高考真題）人體細胞因表面有可被巨噬細胞識別的“自體”標志蛋白C，從而免于被吞噬。某些癌細胞表面存在大量的蛋白C，更易逃脫吞噬作用。研究者以蛋白C為靶點，構(gòu)建了可感應(yīng)群體密度而裂解的細菌菌株，擬用于制備治療癌癥的“智能炸彈”。
(1)引起群體感應(yīng)的信號分子A是一種脂質(zhì)小分子，通常以 的方式進出細胞。細胞內(nèi)外的A隨細菌密度的增加而增加，A積累至一定濃度時才與胞內(nèi)受體結(jié)合，調(diào)控特定基因表達，表現(xiàn)出細菌的群體響應(yīng)。
(2)研究者將A分子合成酶基因、A受體基因及可使細菌裂解的L蛋白基因同時轉(zhuǎn)入大腸桿菌，制成AL菌株。培養(yǎng)的AL菌密度變化如圖1。其中，AL菌密度驟降的原因是：AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結(jié)合， 。
(3)蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合并阻斷其功能。研究者將K基因轉(zhuǎn)入AL菌，制成ALK菌株，以期用于腫瘤治療。為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，應(yīng)以 菌株裂解的上清液為對照進行實驗。請從下列選項中選取所需材料與試劑的序號，完善實驗組的方案。
實驗材料與試劑：①ALK菌裂解的上清液②帶熒光標記的K的抗體③帶熒光標記的C的抗體④腫瘤細胞
實驗步驟：先加入 保溫后漂洗，再加入 保溫后漂洗，檢測熒光強度。
(4)研究者向下圖2所示小鼠左側(cè)腫瘤內(nèi)注射ALK菌后，發(fā)現(xiàn)ALK菌只存在于該側(cè)瘤內(nèi)，兩周內(nèi)即觀察到雙側(cè)腫瘤生長均受到明顯抑制。而向瘤內(nèi)單獨注射蛋白K或AL菌，對腫瘤無明顯抑制作用。請應(yīng)用免疫學原理解釋“智能炸彈”ALK菌能有效抑制對側(cè)腫瘤生長的原因 。
【答案】(1)自由擴散
(2)啟動L蛋白表達引起AL菌短時間內(nèi)大量裂解
(3)AL ①④ ②/③
(4)注入瘤內(nèi)的ALK菌群體裂解后釋放的蛋白K與蛋白C結(jié)合，且釋放的細菌產(chǎn)物激活巨噬細胞，從而增強了巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬作用，巨噬細胞加工呈遞腫瘤抗原，激活細胞免疫，腫瘤細胞被特異性殺傷，因此有效抑制對側(cè)腫瘤生長。
【詳解】（1）引起群體感應(yīng)的信號分子A是一種脂質(zhì)小分子，脂溶性的小分子物質(zhì)通常以自由擴散的方式進出細胞。
（2）由圖可知，AL菌密度達到相應(yīng)的值后會驟降，而L蛋白可使細菌裂解?？赏茰yAL菌密度驟降的原因是，AL菌密度增加引起A積累至臨界濃度并與受體結(jié)合，啟動L蛋白表達引起AL菌短時間內(nèi)大量裂解。
（3）AL菌株不含K基因，ALK菌株含K基因，因此，為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，應(yīng)以AL菌株裂解的上清液為對照進行實驗。某些癌細胞表面存在大量的蛋白C，蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合并阻斷其功能，為驗證ALK菌能產(chǎn)生蛋白K，可用帶熒光標記的K的抗體，如果有K蛋白生成，則K蛋白與K的抗體結(jié)合，可發(fā)出熒光；由于蛋白K能與蛋白C特異性結(jié)合，因此也可用帶熒光標記的C的抗體，如果有蛋白K生成，對照組與實驗組熒光強度會有差異。具體的實驗步驟為，先加入①ALK菌裂解的上清液和④腫瘤細胞，保溫后漂洗，再加入②帶熒光標記的K的抗體或加入③帶熒光標記的C的抗體，保溫后漂洗，檢測熒光強度。
（4）“智能炸彈”ALK菌能有效抑制對側(cè)腫瘤生長是因為注入瘤內(nèi)的ALK菌群體裂解后釋放的蛋白K與蛋白C結(jié)合，且釋放的細菌產(chǎn)物激活巨噬細胞，從而增強了巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬作用，巨噬細胞加工呈遞腫瘤抗原，激活細胞免疫，腫瘤細胞被特異性殺傷，因此有效抑制對側(cè)腫瘤生長。而單獨注射蛋白K不能有效激活細胞免疫，單獨注射AL菌也無法阻斷蛋白C的功能。
19．（2022·廣東·高考真題）研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學號”考察船對中國南?？瓶贾?，中國科學家采集了某海域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一步研究了其生物學特性。
回答下列問題：
(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 為碳源時生長狀況最好。
(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，推測其原因可能是 。（答一點即可）
(3)藻類細胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會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)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行
(4) 耐低溫
【詳解】（1）培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。可以采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(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，細胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。
（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。
（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)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行。
（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所需。
20．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）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，某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的影響，結(jié)果見表。
回答下列問題。
(1)通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，需要對所需的玻璃器皿進行滅菌，滅菌的方法有 （答出2點即可）。
(2)由實驗結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是 ；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是 。菌株C的生長除需要碳源外，還需要 （答出2點即可）等營養(yǎng)物質(zhì)。
(3)由實驗結(jié)果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是 。
(4)若以制糖廢液作為碳源，為進一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學進行了相關(guān)實驗。請簡要寫出實驗思路： 。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實現(xiàn)廢物利用，其意義是 （答出1點即可）。
【答案】(1)高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌
(2)葡萄糖 制糖廢液 氮源、無機鹽、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，一段時間后，測定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高時對應(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
【詳解】（1）通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，為防止實驗用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培養(yǎng)物，需要使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細胞、芽孢和孢子，即對所需的玻璃器皿進行滅菌，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）由實驗結(jié)果可知，與以制糖廢液為碳源相比，以葡萄糖為碳源時菌株C的細胞干重最大，說明最適于菌株C生長的碳源是葡萄糖；而以制糖廢液為碳源時，用菌株C生產(chǎn)S的產(chǎn)量高于以葡萄糖為碳源時的產(chǎn)量，說明最適于生產(chǎn)S的碳源是制糖廢液。微生物的生長一般都需要水、碳源、氮源和無機鹽，還需要滿足微生物生長對pH、氧氣以及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求，故菌株C的生長除需要碳源外，還需要氮源、無機鹽、水等營養(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，原因可能是菌株C不能合成淀粉酶或菌株C不能分泌淀粉酶，因而不能利用淀粉。
（4）要測定生產(chǎn)S的最適制糖廢液為碳源的濃度，實驗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，一段時間后，測定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高時對應(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可以實驗廢物利用，既有利于減少污染、節(jié)省原料，又能降低生產(chǎn)成本。
21．（2022·全國·高考真題）某同學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，并分析兩個菌株的其他生理功能。
實驗所用的培養(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。
回答下列問題。
(1)實驗所用培養(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A細菌，繁殖n代后細菌的數(shù)量是 。
(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進行實驗，結(jié)果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示無透明圈），推測該同學的實驗思路是 。
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據(jù)上表所示實驗結(jié)果，治理石油污染應(yīng)選用的菌株是 ，理由是 。
【答案】(1)石油 DNA、RNA、蛋白質(zhì)
(2)N0?2n
(3)在無菌條件下，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也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個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，透明圈小降解能力弱，進而比較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，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長
【詳解】（1）培養(yǎng)基的成分有碳源、氮源、無機鹽和水等，從組成培養(yǎng)基的物質(zhì)所含化學元素可知，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，細菌的種群數(shù)量呈J型曲線增長，由于細菌進行二分裂，細菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根據(jù)公式Nt=N0?λt，λ=2，繁殖n代后細菌的數(shù)量是N0?2n。
（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，實驗的結(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菌株不能降解，根據(jù)實驗的單一變量和對照原則，推測該同學的思路是：在無菌條件下，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也進行同樣的操作，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，比較兩個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，透明圈小降解能力弱，進而比較A、B降解石油的能力。
（4）由表格數(shù)據(jù)可知，在平板Ⅱ（無氮源的培養(yǎng)基）上，A菌株仍然能降解石油，而B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，因為A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在沒有添加氮源的培養(yǎng)基中也能生長。
〖2021年高考真題〗
22．（2021·天津·統(tǒng)考高考真題）下列操作能達到滅菌目的的是（ ）
A．用免洗酒精凝膠擦手B．制作泡菜前用開水燙洗容器
C．在火焰上灼燒接種環(huán)D．防疫期間用石炭酸噴灑教室
【答案】C
【詳解】A、用免洗酒精凝膠擦手屬于消毒，A錯誤；
B、制作泡菜前用開水燙洗容器屬于消毒過程，B錯誤；
C、在火焰上灼燒接種環(huán)能達到滅菌目的，C正確；
D、防疫期間用石炭酸噴灑教室，屬于消毒，D錯誤。
故選C。
23．（2021·北京·統(tǒng)考高考真題）野生草本植物多具有根系發(fā)達、生長較快、抗逆性強的特點，除用于生態(tài)治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可作肥料或飼料。相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．種植此類草本植物可以減少水土流失
B．菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實現(xiàn)能量的循環(huán)利用
C．用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作飼料實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移
【答案】B
【詳解】A、此類草本植物根系發(fā)達可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；
B、能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；
C、草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮源，C正確；
D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移，D正確。
故選B。
24．（2021·北京·統(tǒng)考高考真題）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（ ）
A．對配制的培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌
B．使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣
C．用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布
D．觀察菌落的形態(tài)和顏色等進行初步判斷
【答案】C
【詳解】A、為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌，A正確；
B、葡萄球菌需從人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；
C、用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；
D、根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進行鑒別，D正確。
故選C。
25．（2021·山東·統(tǒng)考高考真題）解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色。將不能直接吸收脂肪的甲，乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯誤的是（ ）
A．甲菌屬于解脂菌
B．實驗中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源
C．可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比
D．該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力
【答案】B
【詳解】A、根據(jù)題干信息“甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色”，說明甲可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色，因此甲菌屬于解脂菌，A正確；
B、乙菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍色，說明乙菌落不能產(chǎn)生脂肪酶，不能利用脂肪為其供能，但乙菌落也可以在培養(yǎng)基上生存，說明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源，B錯誤；
C、可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比，更加直觀，C正確；
D、可以利用該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力，觀察指標可以以菌落周圍深藍色圈的大小，D正確。
故選B。
26．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列關(guān)于原生質(zhì)體和細胞計數(shù)的敘述，錯誤的是（ ）
A．測定植物原生質(zhì)體的密度時，可用血細胞計數(shù)板
B．紅墨水不能進入活細胞，可用于檢測細胞的存活狀態(tài)并計數(shù)
C．涂布分離法和劃線分離法均能得到單菌落，都可用于細胞計數(shù)
D．酵母菌在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，可用比濁計測定其密度
【答案】C
【詳解】A、可用血細胞計數(shù)板對原生質(zhì)體進行計數(shù)，一般計數(shù)總數(shù)不少于300個細胞，A正確；
B、活細胞的細胞膜具有選擇透過性，紅墨水中的色素分子不能透過細胞膜，當細胞死亡后，細胞膜失去選擇透過性，紅墨水中的色素分子能進入細胞，所以可用紅墨水檢測細胞的存活狀態(tài)并計數(shù)，B正確；
C、劃線分離法不能用于細胞計數(shù)，C錯誤；
D、酵母細胞的密度與渾濁度指標存在一定的數(shù)量關(guān)系，所以酵母菌在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間后，可用比濁計測定其密度，D正確。
故選C。
27．（2021·江蘇·高考真題）為提高一株石油降解菌的凈化能力，將菌涂布于石油為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，以致死率為90%的輻照劑量誘變處理，下列敘述不合理的是（ ）
A．將培養(yǎng)基分裝于培養(yǎng)皿中后滅菌，可降低培養(yǎng)基污染的概率
B．涂布用的菌濃度應(yīng)控制在30~300個/mL
C．需通過預(yù)實驗考察輻射時間對存活率的影響，以確定最佳誘變時間
D．挑取培養(yǎng)基上長出的較大單菌落，給純化后進行降解效率分析
【答案】AB
【詳解】A、培養(yǎng)基應(yīng)先滅菌再分裝于培養(yǎng)皿中，A符合題意；
B、涂布用的菌液體積為0.1mL，培養(yǎng)皿中菌落數(shù)要求在30~300個，則涂布用的菌濃度應(yīng)控制在300~3000個/mL，B符合題意；
C、輻射劑量和誘變時間都是正式實驗的無關(guān)變量，可通過預(yù)實驗確定，C不符合題意；
D、石油降解菌能分解石油獲得碳源，形成菌落，挑取培養(yǎng)基上長出的較大單菌落，經(jīng)純化后進行降解效率分析，以獲得能高效降解石油的菌種，D不符合題意。
故選AB。
28．（2021·山東·統(tǒng)考高考真題）含硫蛋白質(zhì)在某些微生物的作用下產(chǎn)生硫化氫導致生活污水發(fā)臭。硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體中甲、乙菌是否產(chǎn)生硫化氫及兩種菌的運動能力，用穿刺接種的方法，分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等，下列說法錯誤的是（ ）
A．乙菌的運動能力比甲菌強
B．為不影響菌的運動需選用液體培養(yǎng)基
C．該實驗不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量
D．穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染
【答案】B
【詳解】A、從圖中可以看出甲菌在試管中分布范圍小于乙菌，說明了乙菌的運動能力比甲菌強，A正確；
B、為不影響菌的運動需選用半固體培養(yǎng)基，B錯誤；
C、根據(jù)題意，黑色區(qū)域的面積大小反映兩種菌運動能力的大小，而不能表示二者產(chǎn)生硫化氫的能力大小，C正確；
D、微生物接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染，D正確。
故選B。
29．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）回答下列（一）、（二）小題：
（一）某環(huán)保公司從淤泥中分離到一種高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細菌菌株，制備了固定化菌株。
（1）從淤泥中分離細菌時常用劃線分離法或 法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成 。對分離的菌株進行誘變、 和鑒定，從而獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株。該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖。
（2）固定化菌株的制備流程如下；①將菌株與該公司研制的特定介質(zhì)結(jié)合；②用蒸餾水去除 ；③檢驗固定化菌株的 。菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法，可以采用的2種方法是 。
（3）對外，只提供固定化菌株有利于保護該公司的知識產(chǎn)權(quán)，推測其原因是 。
（二）三葉青為蔓生的藤本植物，以根入藥。由于野生三葉青對生長環(huán)境要求非?？量?，以及生態(tài)環(huán)境的破壞和過度的采挖，目前我國野生三葉青已十分珍稀。
（1）為保護三葉青的 多樣性和保證藥材的品質(zhì)，科技工作者依據(jù)生態(tài)工程原理，利用 技術(shù)，實現(xiàn)了三葉青的林下種植。
（2）依據(jù)基因工程原理，利用發(fā)根農(nóng)桿菌侵染三葉青帶傷口的葉片，葉片產(chǎn)生酚類化合物，誘導發(fā)根農(nóng)桿菌質(zhì)粒上vir系列基因表達形成 和限制性核酸內(nèi)切酶等，進而從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA進入葉片細胞并整合到染色體上，T-DNA上rl系列基因表達，產(chǎn)生相應(yīng)的植物激素，促使葉片細胞持續(xù)不斷地分裂形成 ，再分化形成毛狀根。
（3）剪取毛狀根，轉(zhuǎn)入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進行多次 培養(yǎng)，培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng)，通過控制搖床的 和溫度，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的 ，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。
【答案】涂布分離 單菌落 篩選 未固定的細菌 降解富營養(yǎng)化污水污染物的能力 包埋法和吸附法 特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供X 遺傳 間種 DNA聚合酶 愈傷組織 繼代 殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌 轉(zhuǎn)速 營養(yǎng)元素以及生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度
【詳解】（一）分析題意可知，本實驗?zāi)康氖菑挠倌嘀蟹蛛x到一種高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的細菌菌株，制備固定化菌株。
（1）分離純化細菌最常用的方法是劃線分離法或涂布分離法，兩種方法均能在固體培養(yǎng)基上形成單菌落。為了獲得能高效降解富營養(yǎng)化污水污染物的菌株，還需對分離的菌株進行誘變處理，再經(jīng)篩選和鑒定。
（2）固定化的方法有吸附法、共價偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法等。由于菌株與特定介質(zhì)的結(jié)合不宜直接采用交聯(lián)法和共價偶聯(lián)法，故可以采用的2種方法是包埋法和吸附法。
（3）由于該菌株只能在添加了特定成分X的培養(yǎng)基上繁殖，可推測特定介質(zhì)能為菌株繁殖提供X，故該公司對外只提供固定化菌株，有利于保護該公司的知識產(chǎn)權(quán)。
（二）（1）生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，為保護三葉青的遺傳多樣性和保證藥材的品質(zhì)；三葉青的林下種植，是利用間種技術(shù)。
（2）分析題意可知，從質(zhì)粒上復(fù)制并切割出一段可轉(zhuǎn)移的DNA片段（T-DNA），DNA復(fù)制需要DNA聚合酶，故可知，酚類化合物誘導發(fā)根農(nóng)桿菌質(zhì)粒上vir系列基因表達，形成DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶等。根據(jù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)過程可知，相應(yīng)植物激素可以促使葉片細胞脫分化形成愈傷組織，再分化形成毛狀根。
（3）剪取毛狀根，轉(zhuǎn)入含頭孢類抗生素的固體培養(yǎng)基上進行多次繼代培養(yǎng)，培養(yǎng)基中添加抗生素的主要目的是殺滅發(fā)根農(nóng)桿菌。最后取毛狀根轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基、置于搖床上進行懸浮培養(yǎng)，通過控制搖床的轉(zhuǎn)速和溫度，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分中的營養(yǎng)元素以及生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度，獲得大量毛狀根，用于提取藥用成分。
30．（2021·重慶·高考真題）為了研究PDCD4基因?qū)π∈笞訉m內(nèi)膜基質(zhì)細胞凋亡的影響，進行了相關(guān)實驗。
(1)取小鼠子宮時，為避免細菌污染，手術(shù)器具應(yīng)進行 處理；子宮取出剪碎后，用 處理一定時間，可獲得分散的子宮內(nèi)膜組織細胞，再分離獲得基質(zhì)細胞用于培養(yǎng)。
(2)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)有 （填寫兩種）；培養(yǎng)箱中CO2濃度為5%，其主要作用是 。
(3)在含PDCD4基因的表達載體中，啟動子的作用是 。為了證明PDCD4基因?qū)|(zhì)細胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表達載體和基質(zhì)細胞的混合培養(yǎng)為實驗組，還應(yīng)設(shè)立兩個對照組，分別為 。經(jīng)檢測，實驗組中PDCD4表達水平和細胞凋亡率顯著高于對照組，說明該基因?qū)|(zhì)細胞凋亡具有 （填“抑制”或“促進”）作用。
【答案】(1) 滅菌 胰蛋白酶或膠原蛋白酶
(2) 無機鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長因子、血清或血漿（填寫兩種即可） 維持培養(yǎng)液的pH值
(3) RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA 基質(zhì)細胞懸浮液、空載體和基質(zhì)細胞的混合培養(yǎng)液 促進
【詳解】（1）為避免細菌污染，手術(shù)器具應(yīng)進行滅菌處理；動物組織取出剪碎后，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一定時間，可獲得分散的動物組織細胞。
（2）動物細胞培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)有無機鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長因子、血清或血漿等；培養(yǎng)箱中為95%的空氣和5%的CO2，其中5%的CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。
（3）啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA。為了證明PDCD4基因?qū)|(zhì)細胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表達載體和基質(zhì)細胞的混合培養(yǎng)為實驗組，還應(yīng)設(shè)立兩個對照組，分別為基質(zhì)細胞懸浮液（空白對照）、空載體和基質(zhì)細胞的混合培養(yǎng)液（排除空載體的作用）。經(jīng)檢測，實驗組中PDCD4表達水平和細胞凋亡率顯著高于對照組，說明該基因?qū)|(zhì)細胞凋亡具有促進作用。
31．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）回答下列（一）、（二）小題：
（一）回答與甘蔗醋制作有關(guān)的問題：
（1）為了獲得釀造甘蔗醋的高產(chǎn)菌株，以自然發(fā)酵的甘蔗渣為材料進行篩選。首先配制醋酸菌選擇培養(yǎng)基：將適量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，調(diào)節(jié)pH，再高壓蒸汽滅菌，經(jīng) 后加入3%體積的無水乙醇。然后將10 g自然發(fā)酵的甘蔗渣加入選擇培養(yǎng)基，振蕩培養(yǎng)24 h。用 將少量上述培養(yǎng)液涂布到含CaCO3的分離培養(yǎng)基上，在30 ℃培養(yǎng)48h。再挑取分離培養(yǎng)基上具有 的單菌落若干，分別接種到與分離培養(yǎng)基成分相同的 培養(yǎng)基上培養(yǎng)24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。
（2）優(yōu)良產(chǎn)酸菌種篩選。將冰箱保存的菌種分別接入選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)一段時間后，取合適接種量的菌液在30 ℃、150 r/min 條件下振蕩培養(yǎng)。持續(xù)培養(yǎng)至培養(yǎng)液中醋酸濃度不再上升，或者培養(yǎng)液中 含量達到最低時，發(fā)酵結(jié)束。篩選得到的優(yōu)良菌種除了產(chǎn)酸量高外，還應(yīng)有 （答出2點即可）等特點。
（3）制醋過程中，可將甘蔗渣制作成固定化介質(zhì)，經(jīng) 后用于發(fā)酵。其固定化方法為 。
（二）斑馬魚是一種模式動物，體外受精發(fā)育，胚胎透明、便于觀察，可用于水質(zhì)監(jiān)測，基因功能分析以及藥物毒性與安全性評價等。
（1）由于人類活動產(chǎn)生的生活污水日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入河流、湖泊會引起水體 ，導致藻類大量繁殖形成水華。取水樣喂養(yǎng)斑馬魚，可用斑馬魚每周的體重和死亡率等指標監(jiān)測水體污染程度。
（2）為了研究某基因在斑馬魚血管發(fā)育過程中的分子調(diào)控機制，用 DNA 連接酶將該基因連接到質(zhì)粒載體形成 ，導入到大腸桿菌菌株 DH5α 中。為了能夠連接上該目的基因、并有利于獲得含該目的基因的 DH5α 陽性細胞克隆，質(zhì)粒載體應(yīng)含有 （答出2點即可）。提取質(zhì)粒后，采用 法，將該基因?qū)氲桨唏R魚受精卵細胞中，培養(yǎng)并觀察轉(zhuǎn)基因斑馬魚胚胎血管的發(fā)育情況。
（3）為了獲取大量斑馬魚胚胎細胞用于藥物篩選，可用 分散斑馬魚囊胚的內(nèi)細胞團，取分散細胞作為初始材料進行 培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶中添加成纖維細胞作為 ，以提高斑馬魚胚胎細胞克隆的形成率。
【答案】冷卻 玻璃刮刀 較大透明圈 斜面 乙醇 耐酒精度高、耐酸高 滅菌 吸附法 富營養(yǎng)化 重組DNA分子 限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列、抗生素抗性基因 顯微注射 胰蛋白酶 原代 飼養(yǎng)層細胞
【詳解】（一）（1）高壓蒸汽滅菌剛結(jié)束時，培養(yǎng)基溫度較高，要等培養(yǎng)基冷卻后再加入3%體積的無水乙醇。涂布分離法可用于單菌落分離，使用玻璃刮刀將待分離的菌液涂布到分離培養(yǎng)基的整個平面上。醋酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的醋酸會使培養(yǎng)基中的CaCO3分解，形成透明圈。菌落小，透明圈大，代表著高產(chǎn)醋酸菌。菌種的貯存方法：在無菌操作下將單菌落用接種環(huán)取出，再用劃線法接種在斜面培養(yǎng)基上，培養(yǎng)24h后，置于4℃冰箱中保存。
（2）醋酸發(fā)酵結(jié)束的標志性：產(chǎn)物不再增加（醋酸濃度不再上升）或原料消耗到最低值（乙醇含量達到最低）。優(yōu)質(zhì)菌種不光要產(chǎn)酸高，還要耐高酸，同時還要耐酒精（原料）等特點。
（3）我們在利用微生物時，常常要求所利用的微生物不被其他微生物污染。因此，在培養(yǎng)微生物時必須進行無菌操作，所以作為固定化介質(zhì)的甘蔗渣需要經(jīng)過滅菌處理。甘蔗渣類似果醋發(fā)酵裝置中的鋸末，可使醋桿菌吸附在甘蔗渣上進行發(fā)酵。
（二）（1）生活污水富含N、P，未經(jīng)處理就大量排放，會導致水體富營養(yǎng)化，導致藻類大量繁殖形成水華或赤潮。
（2）具有相同黏性末端的目的基因和載體DNA（如質(zhì)粒），經(jīng)DNA連接酶處理后，會形成重組DNA分子。與目的基因相同的限制性核酸內(nèi)切酶識別序列，可以確保限制性內(nèi)切酶處理后與目的基因形成相同的黏性末端，以便于和目的基因的連接。標記基因（抗生素抗性基因）的存在，便于篩選含有目的基因的受體細胞。動物基因工程，通常采用顯微注射法將重組DNA分子導入動物受精卵中。
（3）使用胰蛋白酶處理囊胚的內(nèi)細胞團，借助酶的專一性，可分解細胞間質(zhì)的蛋白質(zhì)，讓細胞分散，便于培養(yǎng)。將分散的細胞初次在卡氏瓶中培養(yǎng)，稱之為原代培養(yǎng)。提高細胞克隆形成率的措施有：選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清（胎牛血清最好）、飼養(yǎng)層細胞（滋養(yǎng)細胞如經(jīng)射線照射本身失去增殖力的小鼠成纖維細胞）支持生長、激素（胰島素等）刺激、使用CO2培養(yǎng)箱、調(diào)節(jié)pH等。
32．（2021·湖南·統(tǒng)考高考真題）大熊貓是我國特有的珍稀野生動物，每只成年大熊貓每日進食竹子量可達12~38kg。大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌?；卮鹣铝袉栴}：
（1）纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認為它至少包括三種組分，即 。為篩選纖維素分解菌，將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以 為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基從功能上分類屬于 培養(yǎng)基。
（2）配制的培養(yǎng)基必須進行 滅菌處理，目的是 。檢測固體培養(yǎng)基滅菌效果的常用方法是 。
（3）簡要寫出測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)的實驗思路 。
（4）為高效降解農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物，研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌，在37℃條件下進行玉米秸稈降解實驗，結(jié)果如表所示。在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株 ，理由是 。
【答案】C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 纖維素 選擇 高壓蒸汽
為了殺死培養(yǎng)基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） 不接種培養(yǎng)（或空白培養(yǎng) ） 將大熊貓新鮮糞便樣液稀釋適當倍數(shù)后，取0.1mL涂布到若干個平板（每個稀釋度至少涂布三個平板），對菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，則可根據(jù)公式推測 大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù) C 接種C菌株后秸稈失重最多，纖維素降解率最大
【詳解】（1）纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長。為篩選纖維素分解菌，將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以纖維素為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)；培養(yǎng)基從功能上分類可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基，故該培養(yǎng)基從功能上分類屬于選擇培養(yǎng)基。
（2）配制培養(yǎng)基的常用高壓蒸汽滅菌，即將培養(yǎng)基置于壓力100 kPa、溫度121℃條件下維持15～30分鐘，目的是為了殺死培養(yǎng)基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。為檢測滅菌效果可對培養(yǎng)基進行空白培養(yǎng)，即將未接種的培養(yǎng)基在適宜條件下培養(yǎng)一段時間，若在適宜條件下培養(yǎng)無菌落出現(xiàn)，說明培養(yǎng)基滅菌徹底，否則說明培養(yǎng)基滅菌不徹底。
（3）為測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)，常采用稀釋涂布平板法，在適宜的條件下對大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌進行純化并計數(shù)時，對照組應(yīng)該涂布等量的無菌水。將大熊貓新鮮糞便樣液稀釋適當倍數(shù)后，取0.1mL涂布到若干個平板（每個稀釋度至少涂布三個平板），對菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，則可根據(jù)公式推測大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)。
（4）測定酶活力時可以用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。由表格可知，在適宜的條件下，C菌株在相同的溫度和時間下，秸稈失重最多，纖維素降解率最大，說明該菌株的纖維素分解菌產(chǎn)生的纖維素酶活力最大。
〖2020年高考真題〗
33．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細菌，培養(yǎng)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．倒平板后需間歇晃動，以保證表面平整
B．圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量均太多，應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落
C．該實驗結(jié)果因單菌落太多，不能達到菌種純化的目的
D．菌落周圍的纖維素被降解后，可被剛果紅染成紅色
【答案】B
【詳解】A、倒平板后無需晃動，A錯誤；
B、Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)沒有出現(xiàn)單菌落，說明細菌數(shù)量太多，故應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落，B正確；
C、出現(xiàn)單菌落即達到了菌種純化的目的，C錯誤；
D、剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解
后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)，D錯誤。
故選B。
34．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）甲、乙兩個實驗小組分別進行了“酵母細胞固定化技術(shù)”的實驗，結(jié)果如下圖所示。出現(xiàn)乙組實驗結(jié)果的原因可能為（ ）
A．CaCl2溶液濃度過高B．海藻酸鈉溶液濃度過高
C．注射器滴加速度過慢D．滴加時注射器出口浸入到CaCl2溶液中
【答案】B
【詳解】A、CaCl2溶液濃度過大，會導致凝膠珠硬度大，易開裂；A錯誤；
B、海藻酸鈉溶液濃度過高會導致凝膠珠呈蝌蚪狀，B正確；
C、注射器滴加速度過快會導致凝膠珠呈蝌蚪狀，C錯誤；
D、注射器離液面過近會導致凝膠珠呈蝌蚪狀，而非注射器口侵入到CaCl2溶液中，D錯誤
故選B。
35．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長，發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補充相應(yīng)氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨接種在基本培養(yǎng)基上時，均不會產(chǎn)生菌落。某同學實驗過程中發(fā)現(xiàn)，將M、N菌株混合培養(yǎng)一段時間，充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后出現(xiàn)許多由單個細菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后均有菌落出現(xiàn)。該同學對這些菌落出現(xiàn)原因的分析，不合理的是（ ）
A．操作過程中出現(xiàn)雜菌污染
B．M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸
C．混合培養(yǎng)過程中，菌株獲得了對方的遺傳物質(zhì)
D．混合培養(yǎng)過程中，菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變
【答案】B
【詳解】A.操作過程當中出現(xiàn)雜菌污染，基本培養(yǎng)基上生長的為雜菌，A合理；
B.若M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸形成的菌落，需要MN混合在一起才能生存，而該菌落來自于單個細菌形成的菌落，而題干中進行了充分稀釋，單個細菌缺少必須的氨基酸，不能形成菌落，B不合理；
C.M、N菌株混合培養(yǎng)后在基本培養(yǎng)基上可以生存。推測可能是混合培養(yǎng)過程當中，菌株間發(fā)生了基因交流，獲得了對方的遺傳物質(zhì)，C合理；
D.基因突變是不定向的，在混合培養(yǎng)過程中，菌株當中已突變的基因也可能再次發(fā)生突變得到可在基本培養(yǎng)基上生存的野生型大腸桿菌，D合理。
故選B。
36．（2020·浙江·高考真題）下列關(guān)于微生物培養(yǎng)及利用的敘述，錯誤的是（ ）
A．利用尿素固體培養(yǎng)基可迅速殺死其他微生物，而保留利用尿素的微生物
B．配制培養(yǎng)基時應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH
C．酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒
D．適宜濃度的酒精可使醋化醋桿菌活化
【答案】A
【詳解】A、利用尿素固體培養(yǎng)基，由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生長繁殖，而保留利用尿素的微生物，并非殺死，A錯誤；
B、不同的微生物所需的pH不同，所以配置培養(yǎng)基時應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH，B正確；
C、酵母菌不能直接利用淀粉，應(yīng)用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌發(fā)酵得到糯米酒，C正確；
D、醋化醋桿菌在有氧條件下利用酒精產(chǎn)生醋酸，D正確。
故選A。
37．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列關(guān)于淀粉酶的敘述，錯誤的是
A．植物、動物和微生物能產(chǎn)生淀粉酶
B．固相淀粉酶比水溶液中的淀粉酶穩(wěn)定性更高
C．枯草桿菌淀粉酶的最適溫度比唾液淀粉酶的高
D．淀粉被淀粉酶水解形成的糊精遇碘-碘化鉀溶液不顯色
【答案】D
【詳解】A、淀粉酶可以分解淀粉，植物、動物和微生物都能產(chǎn)生淀粉酶，A正確；
B、固相淀粉酶不溶于水，比水溶液中的淀粉酶穩(wěn)定性更高，可以反復(fù)利用，B正確；
C、枯草桿菌淀粉酶的最適溫度為50～75℃，比唾液淀粉酶的高，C正確；
D、淀粉水解時一般先生成糊精（遇碘顯紅色），再生成麥芽糖（遇碘不顯色），最終生成葡萄糖，D錯誤。
故選D。
38．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）回答下列（一）、（二）小題：
（一）回答與泡菜制作有關(guān)的問題：
（1）用蘿卜等根菜類蔬菜制作泡菜，用熱水短時處理，可抑制某些微生物產(chǎn)生 ，從而使成品泡菜口感較脆。同時，該處理也會使泡菜發(fā)酵時間縮短，其原因是 。
（2）泡菜發(fā)酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，會使 菌被逐漸抑制。發(fā)酵中期，乳酸菌大量繁殖，會使 菌受到抑制。發(fā)酵后期，乳酸生產(chǎn)過多，會使乳酸菌受到抑制。
（3）從泡菜汁中可分離制作酸奶的乳酸菌，首先對經(jīng)多次發(fā)酵的泡菜汁進行過濾，然后取濾液進行 ，再用 的方法在某種含牛乳的專用的培養(yǎng)基中進行初步篩選。該培養(yǎng)基必須含有 ，以便于觀察是否產(chǎn)酸。
（4）自然界中醋桿菌常與乳酸菌共同生長。若要篩選出醋桿菌，則其專用的培養(yǎng)基中應(yīng)添加 。
（二）回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題：
（1）為了獲取某植物葉片無菌的原生質(zhì)體，先將葉片經(jīng)表面消毒并去除下表皮，再將其置于經(jīng) 處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后，經(jīng)多次離心獲得原生質(zhì)體。然后測定該原生質(zhì)體的活性，可采用的方法有 （答出2點即可）。
（2）若要獲得已知序列的抗病基因，可采用 或PCR的方法。為了提高目的基因和質(zhì)粒重組的成功率，選擇使用 ，對含目的基因的DNA片段進行處理，使其兩端形成不同的黏性末端，對質(zhì)粒也進行相同的處理，然后用DNA連接酶連接形成重組質(zhì)粒。通過在大腸桿菌中 ，以獲得大量的重組質(zhì)粒，最終將其導入原生質(zhì)體中。
（3）原生質(zhì)體在培養(yǎng)過程中，只有重新形成 后，才可進行有絲分裂。多次分裂形成的小細胞團可通過 或器官發(fā)生的途徑再生植株。
【答案】果膠酶 細胞破裂，細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)外流使乳酸菌快速地獲得營養(yǎng)物質(zhì) 喜好氧的 不耐酸的 稀釋 涂布分離 酸堿指示劑 乙醇 過濾滅菌 染色法，滲透吸水或失水 化學合成 兩種限制性核酸內(nèi)切酶 擴增 細胞壁 胚胎發(fā)生
【詳解】（一）（1）用蘿卜等根菜類蔬菜制作泡菜時，為抑制某些微生物產(chǎn)生果膠酶，從而使成品泡菜口感較脆，可用熱水短時處理。同時，該處理也會使細胞破裂，細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)外流使乳酸菌快速地獲得營養(yǎng)物質(zhì)，從而使泡菜發(fā)酵時間縮短。
（2）泡菜發(fā)酵初期，由于泡菜罐加蓋并水封，形成無氧環(huán)境，會使喜好氧的菌被逐漸抑制。發(fā)酵中期，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生乳酸，會使不耐酸的菌受到抑制。發(fā)酵后期，乳酸生產(chǎn)過多，又會抑制乳酸菌。
（3）從泡菜汁中可分離制作酸奶的乳酸菌，首先對經(jīng)多次發(fā)酵的泡菜汁進行過濾，然后取濾液進行稀釋，再用涂布分離的方法在某種含牛乳的專用的培養(yǎng)基中進行初步篩選。為了便于觀察是否產(chǎn)酸，該培養(yǎng)基必須含有酸堿指示劑。
（4）自然界中醋桿菌常與乳酸菌共同生長。由于醋酸桿菌可以利用乙醇產(chǎn)生醋酸，若要篩選出醋桿菌，則其專用的培養(yǎng)基中應(yīng)添加乙醇。
（二）
（1）為了獲取某植物葉片無菌的原生質(zhì)體，先將葉片經(jīng)表面消毒并去除下表皮，再將其置于經(jīng)過濾滅菌處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后，經(jīng)多次離心獲得原生質(zhì)體。可采用染色法、滲透吸水或失水的方法測定該原生質(zhì)體的活性。
（2）可采用人工合成或PCR的方法獲得已知序列的抗病基因。對含目的基因的DNA片段進行處理，為使其兩端形成不同的黏性末端，需要選擇使用兩種限制性核酸內(nèi)切酶，對質(zhì)粒也進行相同的處理，為了提高目的基因和質(zhì)粒重組的成功率，然后用DNA連接酶連接形成重組質(zhì)粒。通過在大腸桿菌中擴增，以獲得大量的重組質(zhì)粒，最終將其導入原生質(zhì)體中。
（3）原生質(zhì)體在培養(yǎng)過程中，只有重新形成細胞壁后，才可進行有絲分裂。多次分裂形成的小細胞團可通過胚胎發(fā)生或器官發(fā)生的途徑再生植株。
39．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株，科研人員開展了相關(guān)研究。請回答下列問題：
（1）常規(guī)微生物實驗中，下列物品及其滅菌方法錯誤的是 （填編號）。
（2）稱取1．0g某土壤樣品，轉(zhuǎn)入99mL無菌水中，制備成菌懸液，經(jīng) 后，獲得細胞密度不同的菌懸液。分別取0．1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后平均長出了46個酵母菌落，則該樣本中每克土壤約含酵母菌 個。
（3）為了進一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力，對分離所得的菌株，采用射線輻照進行 育種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以 為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，按照菌落直徑大小進行初篩，選擇直徑 的菌落，純化后獲得A、B兩突變菌株。
（4）在處理含油廢水的同時，可獲得單細胞蛋白，實現(xiàn)污染物資源化。為評價A、B兩菌株的相關(guān)性能，進行了培養(yǎng)研究，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，應(yīng)選擇菌株 進行后續(xù)相關(guān)研究，理由是 。
【答案】 ④ 梯度稀釋 4．6×105（或460000） 誘變 脂肪（或油脂） 較大 B 該菌株增殖速度快，單細胞蛋白產(chǎn)量高；降解脂肪能力強，凈化效果好
【詳解】（1）培養(yǎng)基一般進行高壓蒸汽滅菌，接種環(huán)可用火焰灼燒滅菌，培養(yǎng)皿一般通過干熱滅菌，涂布器應(yīng)該用酒精引燃滅菌；故①②③正確，錯誤的是④。
（2）稀釋涂布平板法是將樣品進行一系列梯度稀釋后，獲得細胞密度不同的菌懸液，然后涂布到平板上。根據(jù)題意，1.0g土壤樣品轉(zhuǎn)入99mL無菌水中，制備成菌懸液，經(jīng)系列梯度稀釋后，分別取0.1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，則稀釋的倍數(shù)為1000倍，其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后長出了46個酵母菌落，則總的稀釋倍數(shù)為10000倍，故每克土壤中含酵母菌數(shù)為46×10000=4.6×105個。
（3）根據(jù)題意，欲提高酵母菌產(chǎn)酶能力，可對分離得到的產(chǎn)脂肪酶酵母菌菌株進行射線輻射，該育種方式為誘變育種。為了能篩選出符合要求的產(chǎn)脂肪酶酵母菌突變株，可配制以脂肪為唯一碳源的培養(yǎng)基，將輻射處理的酵母菌涂布在該固體培養(yǎng)基上，形成單菌落；產(chǎn)脂肪酶能力越強的酵母菌，分解利用脂肪的能力越強，菌落生長越好，一段時間后，按照菌落直徑大小進行初篩，選取直徑較大的菌落即可。
（4）據(jù)題圖分析可知，相同時間內(nèi)，菌株B的細胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量，故進行相關(guān)研究可選擇菌株B，原因是菌株B增殖速度快，單細胞蛋白的產(chǎn)量也高，同時降解脂肪的能力強，凈化效果更好。
40．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）某種物質(zhì)S（一種含有C、H、N的有機物）難以降解，會對環(huán)境造成污染，只有某些細菌能降解S。研究人員按照下圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細菌菌株。實驗過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基，甲的組分為無機鹽、水和S，乙的組分為無機鹽、水、S和Y。
回答下列問題：
（1）實驗時，盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用 的方法進行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是 。甲、乙培養(yǎng)基均屬于 培養(yǎng)基。
（2）實驗中初步估測搖瓶M中細菌細胞數(shù)為2×107 個/mL，若要在每個平板上涂布100μL稀釋后的菌液，且保證每個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個，則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋 倍。
（3）在步驟⑤的篩選過程中，發(fā)現(xiàn)當培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時，某菌株對S的降解量反而下降，其原因可能是 （答出1點即可）。
（4）若要測定淤泥中能降解S的細菌細胞數(shù)，請寫出主要實驗步驟 。
（5）上述實驗中，甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同，但都能為細菌的生長提供4類營養(yǎng)物質(zhì)，即 。
【答案】 高壓蒸汽滅菌 瓊脂 選擇 104 S的濃度超過某一值時會抑制菌株的生長 取淤泥加入無菌水，涂布（或稀釋涂布）到乙培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后計數(shù) 水、碳源、氮源和無機鹽
【詳解】（1）常用高壓蒸汽滅菌法處理盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶，乙為固體培養(yǎng)基，故需要加入Y瓊脂；甲和乙培養(yǎng)基可以用于篩選能降解S的菌株，故均屬于選擇培養(yǎng)基。
（2）若要在每個平板上涂布100μL稀釋液后的菌液，且每個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個，則搖瓶M中的菌液稀釋的倍數(shù)至少為2×107÷1000×100÷200=1×104倍。
（3）當培養(yǎng)基中的S超過某一濃度后，可能會抑制菌株的生長，從而造成其對S的降解量下降。
（4）要測定淤泥中能降解S的細菌的細胞數(shù)，可以取淤泥加無菌水制成菌懸液，稀釋涂布到乙培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后進行計數(shù)。
（5）甲和乙培養(yǎng)基均含有水、無機鹽、碳源、氮源。
考點2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與應(yīng)用
〖2024年高考真題〗
（2024·浙江·高考真題）閱讀下列材料，完成下面小題。
柿子具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值。采用液體發(fā)酵法可釀制出醋香濃郁、酸味純正的柿子醋，提高了柿子的經(jīng)濟價值。柿子醋的釀造工藝流程如圖所示。

1．下列關(guān)于酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的敘述，錯誤的是（ ）
A．酒精發(fā)酵是吸能反應(yīng)B．酒精發(fā)酵在無氧條件下進行
C．醋酸發(fā)酵是放能反應(yīng)D．醋酸發(fā)酵在有氧條件下進行
2．下列關(guān)于柿子醋釀造過程的敘述，錯誤的是（ ）
A．加酶榨汁環(huán)節(jié)加入果膠酶，有利于提高柿子汁產(chǎn)量
B．酒精發(fā)酵前可對柿子汁進行殺菌，以利于酒精發(fā)酵
C．若柿子酒的酒精度過高，應(yīng)稀釋后再用于醋酸發(fā)酵
D．用不同品種和成熟度的柿子釀造的柿子醋風味相同
【答案】1．A 2．D
【分析】酒精發(fā)酵是利用的酵母菌的無氧呼吸，需要的是無氧條件；醋酸發(fā)酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸，需要的是有氧條件。
1．A、酒精發(fā)酵是利用的酵母菌的無氧呼吸，屬于放能反應(yīng)，A錯誤；
B、酒精發(fā)酵是利用的酵母菌的無氧呼吸，需要的是無氧條件，B正確；
C、醋酸發(fā)酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸，屬于放能反應(yīng)，C正確；
D、醋酸發(fā)酵利用的是醋酸菌的有氧呼吸，需要的是有氧條件，D正確。
故選A。
2．A、加酶榨汁環(huán)節(jié)加入果膠酶，破壞其細胞壁，有利于提高柿子汁產(chǎn)量，A正確；
B、酒精發(fā)酵前可以可對柿子汁進行殺菌，再接種酵母菌，以利于酒精發(fā)酵，B正確；
C、醋酸菌是好氧細菌當陽氣糖原充足時可以將糖分解成醋酸，當缺少糖原時可以將乙醇轉(zhuǎn)化為一圈，再有乙醛轉(zhuǎn)化為醋酸，因此若柿子酒的酒精度過高，應(yīng)稀釋后再用于醋酸發(fā)酵，C正確；
D、用不同品種和成熟度的柿子釀造的柿子醋風味不相同，D錯誤。
故選D。
3．（2024·湖北·高考真題）制醋、制飴、制酒是我國傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。醋酸菌屬于好氧型原核生物，常用于食用醋的發(fā)酵。下列敘述錯誤的是（ ）
A．食用醋的酸味主要來源于乙酸B．醋酸菌不適宜在無氧條件下生存
C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解發(fā)生在線粒體內(nèi)
【答案】D
【分析】參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。果醋制作的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?br>【詳解】A、食用醋的酸味主要來自醋酸，醋酸學名乙酸，A正確；
B、醋酸菌是好氧型細菌，不適宜在無氧的條件下生存，B正確；
C、在制醋時，缺失原料的情況下，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，因此醋酸菌體內(nèi)含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正確；
D、醋酸菌屬于細菌，沒有核膜包被的細胞核和眾多細胞器，因此沒有線粒體，D錯誤。
故選D。
4．（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。
(1)酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生 和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進行有氧呼吸，產(chǎn)生大量 。
(2)本實驗中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是 。
(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴散進出細胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實驗?zāi)芊裢耆C實上述推測，并說明理由 。
(4)上述推測經(jīng)證實后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生 以抵抗H2O2的傷害。
【答案】(1) 酒精/C2H5OH 能量
(2)無氧/無氧
(3)不能，該實驗只能證明隨著H2O2 濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降(酵母菌受損程度加深)，但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細胞產(chǎn)生的H2O2 濃度會持續(xù)上升；該實驗在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，接種到培養(yǎng)基上無氧培養(yǎng)，并沒有創(chuàng)造O2濃度陡然變化的條件
(4)過氧化氫酶/H2O2 酶
【分析】（1）在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖；
（2）在無氧條件下，酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳。
【詳解】（1）酵母菌在密閉發(fā)酵罐中進行無氧呼吸，會產(chǎn)生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌進行有氧呼吸，有機物被徹底氧化分解，產(chǎn)生大量能量，而無氧呼吸中有機物不能徹底分解，只產(chǎn)生少量能量，故有氧培養(yǎng)時酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)。
（2）由圖甲結(jié)果可知，無氧/無氧條件下，菌落數(shù)最多，因此有利于保留占比很低菌種的采集條件是無氧/無氧。
（3）依據(jù)圖乙結(jié)果可知，隨著H2O2濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受損程度加深），但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細胞產(chǎn)生的H2O2濃度會持續(xù)上升；由題意可知，該實驗在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，接種到含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上進行無氧培養(yǎng)，并沒有創(chuàng)造O2濃度陡然變化的條件，所以不能完全證實上述推測。
（4）過氧化氫酶能催化H2O2分解出現(xiàn)明顯氣泡，因此實驗結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生過氧化氫酶以抵抗H2O2的傷害。
〖2023年高考真題〗
（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）閱讀下列材料，完成下面小題。
小曲白酒清香純正，以大米、大麥、小麥等為原料，以小曲為發(fā)酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厭氧型微生物酵母菌，還有乳酸菌、醋酸菌等細菌。釀酒的原理主要是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。傳統(tǒng)釀造工藝流程如圖所示。

1．小曲白酒的釀造過程中，酵母菌進行了有氧呼吸和無氧呼吸。關(guān)于酵母菌的呼吸作用，下列敘述正確的是（ ）
A．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合，無氧呼吸產(chǎn)生的[H]不與O2結(jié)合
B．有氧呼吸在線粒體中進行，無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行
C．有氧呼吸有熱能的釋放，無氧呼吸沒有熱能的釋放
D．有氧呼吸需要酶催化，無氧呼吸不需要酶催化
2．關(guān)于小曲白酒的釀造過程，下列敘述錯誤的是（ ）
A．糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖
B．發(fā)酵液樣品的蒸餾產(chǎn)物有無酒精，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測
C．若釀造過程中酒變酸，則發(fā)酵壇密封不嚴
D．蒸熟并攤晾的原料加入糟醅，立即密封可高效進行酒精發(fā)酵
【答案】1．A 2．D
【詳解】1．A、有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在第三階段與O2結(jié)合生成水，無氧呼吸產(chǎn)生的[H]不與O2結(jié)合，A正確；
B、有氧呼吸的第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，第二和第三階段分別在線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜中進行，無氧呼吸的兩個階段都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，B錯誤；
C、酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸過程中釋放的能量均大多以熱能散失，但無氧呼吸是不徹底的氧化分解過程，大部分能量存留在酒精，C錯誤；
D、有氧呼吸和無氧呼吸過程都需要酶的催化，只是酶的種類不同，D錯誤。
故選A。
2．A、由于釀酒酵母不能直接利用淀粉發(fā)酵產(chǎn)生酒精（乙醇），故糖化過程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶將淀粉分解為葡萄糖，以供發(fā)酵利用，A正確；
B、發(fā)酵液樣品的蒸餾產(chǎn)物有無酒精，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測，若存在酒精，則酒精與酸性的重鉻酸鉀反應(yīng)呈灰綠色，B正確；
C、釀造過程中應(yīng)在無氧條件下進行，若密封不嚴，會導致醋酸菌在有氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生醋酸而使酒變酸，C正確；
D、蒸熟并攤晾的原料需要冷卻后才可加入糟醅，以免殺死菌種，且需要在有氧條件下培養(yǎng)一段時間，讓酵母菌大量繁殖，此后再密封進行酒精發(fā)酵，D錯誤。
故選D。
3．（2023·山東·高考真題）以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時的4個處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是（ ）
A．①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死
B．②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌
C．③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進入
D．④可檢測到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低
【答案】C
【詳解】A、鹽水煮沸是為了殺滅雜菌，冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動不受影響，A錯誤；
B、②鹽水需要浸沒全部菜料，造成無氧環(huán)境，有利于乳酸菌無氧呼吸，B錯誤；
C、③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，是排氣減壓、隔絕空氣、防止雜菌污染等，C正確；
D、④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量，腌制泡菜過程中亞硝酸鹽的含量先增多后減少，D錯誤。
故選C。
〖2022年高考真題〗
4．（2022·湖南·高考真題）“清明時節(jié)雨紛紛，路上行人欲斷魂。借問酒家何處有，牧童遙指杏花村?！贬溽喙旁娨饩常伎伎茖W問題。下列觀點錯誤的是（ ）
A．紛紛細雨能為杏樹開花提供必需的水分
B．杏樹開花體現(xiàn)了植物生長發(fā)育的季節(jié)周期性
C．花開花落與細胞生長和細胞凋亡相關(guān)聯(lián)
D．“杏花村酒”的釀制，酵母菌只進行無氧呼吸
【答案】D
【詳解】A、生命活動離不開水，紛紛細雨能為杏樹開花提供必需的水分，A正確；
B、高等植物的生長發(fā)育受到環(huán)境因素調(diào)節(jié)，杏樹在特定季節(jié)開花，體現(xiàn)了植物生長發(fā)育的季節(jié)周期性，B正確；
C、細胞開花過程中涉及細胞的體積增大和數(shù)目增多等過程，花落是由基因控制的細胞自動結(jié)束生命的過程，又稱細胞編程性死亡，故花開花落與細胞生長和細胞凋亡相關(guān)聯(lián)，C正確；
D、“杏花村酒”的釀制過程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌在發(fā)酵過程中需要先在有氧條件下大量繁殖，再在無氧條件下進行發(fā)酵，D錯誤。
故選D。
5．（2022·江蘇·統(tǒng)考高考真題）在制作發(fā)酵食品的學生實踐中，控制發(fā)酵條件至關(guān)重要。下列相關(guān)敘述錯誤的有（ ）
A．泡菜發(fā)酵后期，盡管乳酸菌占優(yōu)勢，但仍有產(chǎn)氣菌繁殖，需開蓋放氣
B．制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料
C．葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入無菌空氣制作葡萄醋
D．果酒發(fā)酵時溫度宜控制在18-25℃，泡菜發(fā)酵時溫度宜控制在30-35℃
【答案】ACD
【詳解】A、乳酸菌屬于厭氧菌，開蓋放氣會影響乳酸菌發(fā)酵，因此不能開蓋放氣，A錯誤；
B、制作果酒的葡萄汁不宜超過發(fā)酵瓶體積的2/3，是為了發(fā)酵初期讓酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，同時為了防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出，制作泡菜的鹽水要淹沒全部菜料，以保證乳酸菌進行無氧呼吸，B正確；
C、醋酸菌為需氧菌，且發(fā)酵溫度高于果酒的發(fā)酵溫度，因此制作好葡萄酒后，除通入無菌空氣，還需要適當提高發(fā)酵裝置的溫度，C錯誤；
D、果酒發(fā)酵時溫度宜控制在18-25℃，果醋發(fā)酵時溫度宜控制在30-35℃，泡菜的制作溫度低于30-35℃，D錯誤。
故選ACD。
6．（2022·湖南·高考真題）黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過程中除了產(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，各國對酒中的EC含量有嚴格的限量標準?；卮鹣铝袉栴}:
(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 是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素，理由是 。
(4)某公司開發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)EC含量超標。簡要寫出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路 。
【答案】(1) 酵母菌 消毒 目的是殺死啤酒的中大多數(shù)微生物，并延長其保存期
(2)酚紅 化學結(jié)合法、包埋法、物理吸附法
(3) pH 兩圖中脲酶活力隨時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降解酶的細菌，從細菌中分離得到EC降解酶，純化的EC降解酶進行固定化操作后，加入該黃酒中。
方案二：配置一種選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生脲酶的細菌，從細菌中分離得到脲酶，純化的脲酶進行固定化操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。
【詳解】（1）制造果酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，加入的菌種a是酵母菌。過濾能除去啤酒中部分微生物，工藝b是消毒，目的是殺死啤酒的中大多數(shù)微生物，并延長其保存期。
（2）由于細菌分解尿素的過程中合成脲酶，脲酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基堿性增強，pH升高，所以可以用檢測pH的變化的方法來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。固定化酶實質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上，實現(xiàn)酶的反復(fù)利用，并提高酶穩(wěn)定性，酶的各項特性（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結(jié)合法、包埋法、物理吸附法等。
（3）對比兩坐標曲線，兩圖中脲酶活力隨時間變化的曲線基本一致，說明培養(yǎng)時間不是決定因素；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，說明pH為6.5時，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降解酶的細菌，從細菌中分離得到EC降解酶，純化的EC降解酶進行固定化操作后，加入該黃酒中?；蛘吲渲靡环N選擇培養(yǎng)基，篩選出產(chǎn)生脲酶的細菌，從細菌中分離得到脲酶，純化的脲酶進行固定化操作后，在黃酒工藝流程的發(fā)酵環(huán)節(jié)中加入。
〖2021年高考真題〗
7．（2021·江蘇·高考真題）某同學選用新鮮成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．果酒發(fā)酵時，每日迅速打開瓶蓋放氣，避免空氣回流進入發(fā)酵容器
B．果酒發(fā)酵時，用斐林試劑檢測還原糖的含量，磚紅色沉淀逐日增多
C．果醋發(fā)酵時，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵產(chǎn)生的氣泡量
D．果醋發(fā)酵時，重鉻酸鉀測定醋酸含量變化時，溶液灰綠色逐日加深
【答案】C
【詳解】A、果酒發(fā)酵時，裝置內(nèi)會產(chǎn)生二氧化碳，應(yīng)每日迅速擰松瓶蓋放氣，避免空氣中的雜菌進入，A錯誤；
B、果酒發(fā)酵時，發(fā)酵液中的葡萄糖不斷被消耗，因此用斐林試劑檢測葡萄汁中還原糖含量變化，磚紅色沉淀逐日減少，B錯誤；
C、以酒精為底物進行醋酸發(fā)酵，酒精與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生醋酸和水，幾乎沒有氣泡產(chǎn)生，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時，C正確；
D、重鉻酸鉀用于檢測酒精，不能用于測定醋酸含量，D錯誤。
故選C。
8．（2021·海南·高考真題）關(guān)于果酒、果醋和泡菜這三種傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)物的制作，下列敘述正確的是（ ）
A．發(fā)酵所利用的微生物都屬于原核生物B．發(fā)酵過程都在無氧條件下進行
C．發(fā)酵過程都在同一溫度下進行D．發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性
【答案】D
【詳解】A、參與果酒制作的微生物是酵母菌，屬于真核生物，A錯誤；
B、參與果醋制作的醋酸菌是好氧菌，因此果醋發(fā)酵需要有氧條件，B錯誤；
C、不同的發(fā)酵產(chǎn)物需要的溫度不同，C錯誤；
D、果酒、果醋和泡菜發(fā)酵后形成的溶液都呈酸性，D正確。
故選D。
9．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）中國的許多傳統(tǒng)美食制作過程蘊含了生物發(fā)酵技術(shù)。下列敘述正確的是（ ）
A．泡菜制作過程中，酵母菌將葡萄糖分解成乳酸
B．饅頭制作過程中，酵母菌進行呼吸作用產(chǎn)生CO2
C．米酒制作過程中，將容器密封可以促進酵母菌生長
D．酸奶制作過程中，后期低溫處理可產(chǎn)生大量乳酸桿菌
【答案】B
【詳解】A、泡菜制作過程中，主要是乳酸菌將葡萄糖分解形成乳酸，A錯誤；
B、做饅頭或面包時，經(jīng)常要用到酵母菌，酵母菌可以進行有氧呼吸分解面粉中的葡萄糖，產(chǎn)生二氧化碳和水，二氧化碳是氣體，遇熱膨脹而形成小孔，使得饅頭或面包暄軟多孔，B正確；
C、酵母菌在有氧條件下可以大量繁殖，在密封也就是無氧條件下產(chǎn)生酒精，C錯誤；
D、酸奶制作過程中，后期低溫處理時大部分乳酸桿菌已死亡，不會大量繁殖，D錯誤。
故選B。
10．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）利用菠蘿蜜制作果醋的大致流程為：先在滅菌的果肉勻漿中接種酵母菌，發(fā)酵6天后，再接入活化的醋酸桿菌，發(fā)酵5天。下列有關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．乙醇既是醋酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖
B．酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進行增殖
C．酵母菌和醋酸桿菌發(fā)酵過程中控制通氣的情況不同
D．接入醋酸桿菌后，應(yīng)適當升高發(fā)酵溫度
【答案】B
【詳解】A、當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿?，同時乙醇還可以抑制雜菌繁殖，A正確；
B、酵母菌一般以出芽的方式繁殖，醋酸桿菌以二分裂的方式進行增殖，B錯誤；
C、酵母菌發(fā)酵過程中先通氣使其大量繁殖，再密閉發(fā)酵產(chǎn)乙醇；醋酸桿菌為好氧菌，需持續(xù)通入無菌氧氣，C正確；
D、酵母菌適宜溫度是18～25℃，醋酸桿菌最適溫度為30～35℃，D正確。
故選B。
11．（2021·山東·統(tǒng)考高考真題）葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯誤的是（ ）
A．無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
B．自然發(fā)酵制作葡萄酒時起主要作用的菌是野生型酵母菌
C．葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進入發(fā)酵液形成的
D．制作過程中隨著發(fā)酵的進行發(fā)酵液中糖含量增加
【答案】D
【詳解】A、酵母菌進行有氧呼吸獲得能量大量繁殖，無氧條件下，發(fā)酵產(chǎn)生酒精，故無氧條件下酵母菌能進行無氧呼吸存活但不能大量繁殖，A正確；
B、自然發(fā)酵制作葡萄酒時起主要作用的菌是葡萄皮上的野生型酵母菌，B正確；
C、葡萄皮中的色素進入發(fā)酵液使葡萄酒呈現(xiàn)顏色，C正確；
D、制作過程中隨著發(fā)酵的進行發(fā)酵液中糖含量減少，D錯誤。
故選D。
12．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）用白蘿卜制作泡菜的過程中，采用適當方法可縮短腌制時間。下列方法中錯誤的是（ ）
A．將白蘿卜切成小塊B．向容器中通入無菌空氣
C．添加已經(jīng)腌制過的泡菜汁D．用沸水短時處理白蘿卜塊
【答案】B
【詳解】A、將白蘿卜切成小塊可以擴大白蘿卜與腌料的接觸面積，縮短腌制時間，A正確；
B、泡菜制作所需菌種為乳酸菌，制作過程中應(yīng)保持無氧環(huán)境，向容器中通入無菌空氣不利于腌制，B錯誤；
C、泡菜汁中含有一定量的發(fā)酵菌種，所以在腌制過程中，加入一些已經(jīng)腌制過泡菜汁可縮短腌制時間，C正確；
D、用沸水短時處理，可抑制某些微生物的繁殖，提高泡菜品質(zhì)，也可縮短腌制時間，D正確。
故選B。
〖2020年高考真題〗
13．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）某同學在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實驗報告，他的做法錯誤的是（ ）
A．選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁
B．將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁
C．酒精發(fā)酵期間，根據(jù)發(fā)酵進程適時擰松瓶蓋放氣
D．酒精發(fā)酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進行醋酸發(fā)酵
【答案】B
【詳解】A、選擇新鮮的葡萄洗1到2次，除去枝梗后榨汁，A正確；
B、葡萄汁不能裝滿，需裝至玻璃瓶的2/3空間，B錯誤；
C、酒精發(fā)酵期間會產(chǎn)生二氧化碳，故需適時擰松瓶蓋，防止發(fā)酵瓶爆裂，C正確；
D、醋酸菌是好氧菌，故醋酸發(fā)酵時應(yīng)去除瓶蓋，加一層紗布，D正確。
考點3 發(fā)酵工程與應(yīng)用
〖2024年高考真題〗
1．（2024·江西·高考真題）井岡霉素是我國科學家發(fā)現(xiàn)的一種氨基寡糖類抗生素，它由吸水鏈霉菌井岡變種（JGs，一種放線菌，菌體呈絲狀生長）發(fā)酵而來，在水稻病害防治等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于JGs發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素的敘述，正確的是（ ）
A．JGs可發(fā)酵生產(chǎn)井岡霉素，因為它含有能夠編碼井岡霉素的基因
B．JGs接入發(fā)酵罐前需要擴大培養(yǎng)，該過程不影響井岡霉素的產(chǎn)量
C．提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量
D．稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細胞數(shù)量的變化
【答案】D
【分析】1、發(fā)酵工程生產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身。
2、 產(chǎn)品不同，分離提純的方法般不同。（1）如果產(chǎn)品是菌體，可采用過濾，沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來；（2） 如果產(chǎn)品是代謝產(chǎn)物，可用萃取、蒸餾、離子交換等方法進行提取。
3、 發(fā)酵過程中要嚴格控制溫度、pH、溶氧、通氣量與轉(zhuǎn)速等發(fā)酵條件。
4、 發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行，條件溫和、反應(yīng)安全，原料簡單、污染小，反應(yīng)專一性強， 因而可以得到較為專的產(chǎn)物。
【詳解】A、基因表達的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，而井岡霉素是JGs發(fā)酵生產(chǎn)的一種氨基寡糖類抗生素，A錯誤；
B、JGs接入發(fā)酵罐前需要擴大培養(yǎng)，該過程會影響JGs的數(shù)量，進而影響井岡霉素的產(chǎn)量，B錯誤；
C、在一定范圍內(nèi)提高JGs發(fā)酵培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，會提高井岡霉素的產(chǎn)量，但若濃度過大，反而會降低井岡霉素的產(chǎn)量，C錯誤；
D、JGs是一種放線菌，菌體呈絲狀生長，形成的菌落難以區(qū)分，因此稀釋涂布平板法不宜用于監(jiān)控JGs發(fā)酵過程中活細胞數(shù)量的變化，D正確。
故選D。
2．（2024·山東·高考真題）在發(fā)酵過程中，多個黑曲霉菌體常聚集成團形成菌球體，菌球體大小僅由菌體數(shù)量決定。黑曲霉利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時需要充足的氧。菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制。下列說法錯誤的是（ ）
A．相同菌體密度下，菌球體越大檸檬酸產(chǎn)生速率越慢
B．發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨可提高檸檬酸產(chǎn)量
C．發(fā)酵過程中pH下降可抑制大部分細菌的生長
D．發(fā)酵結(jié)束后，將過濾所得的固體物質(zhì)進行干燥即可獲得檸檬酸產(chǎn)品
【答案】D
【分析】發(fā)酵工程：（1）定義：利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品；主要為微生物細胞本身或者其代謝產(chǎn)物。（2）分離、提純產(chǎn)物：產(chǎn)品若是微生物細胞，在發(fā)酵結(jié)束后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥；產(chǎn)品若是微生物代謝物，則根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取 適當?shù)奶崛　⒎蛛x和純化措施。
【詳解】A、黑曲霉利用糖類發(fā)酵產(chǎn)生檸檬酸時需要充足的氧，相同菌體密度下，菌球體越大越不利于菌體與氧氣接觸，檸檬酸產(chǎn)生速率越慢，A正確；
B、菌體內(nèi)銨離子濃度升高時，可解除檸檬酸對其合成途徑的反饋抑制，發(fā)酵中期添加一定量的硫酸銨，提高銨離子濃度，菌體內(nèi)可提高檸檬酸產(chǎn)量，B正確；
C、發(fā)酵過程中pH下降導致細菌生命活動所必須的酶失活，可抑制大部分細菌的生長，C正確；
D、發(fā)酵結(jié)束后，將過濾所得的固體物質(zhì)進行分離、純化、濃縮、干燥等一系列操作后才能獲得檸檬酸產(chǎn)品，D錯誤。
故選D。
3．（2024·河北·高考真題）中國傳統(tǒng)白酒多以泥窖為發(fā)酵基礎(chǔ)，素有“千年老窖萬年糟”“以窖養(yǎng)糟，以糟養(yǎng)泥”之說。多年反復(fù)利用的老窖池內(nèi)壁窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物。下列敘述正確的是（ ）
A．傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的
B．窖池內(nèi)各種微生物形成了相對穩(wěn)定的體系，使釀造過程不易污染雜菌
C．從窖泥中分離的釀酒酵母擴大培養(yǎng)時，需在或環(huán)境中進行
D．從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中，可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物
【答案】ABD
【分析】1、在發(fā)酵過程中分泌酶不同，它們所發(fā)揮的作用就不同，因此傳統(tǒng)釀造不僅僅需要酵母菌，還要有其他菌種。
2、酒曲中微生物（如曲霉）分泌的淀粉酶可將谷物中的淀粉轉(zhuǎn)變成單糖等，會使米酒具有甜味，進一步在酵母菌的作用下產(chǎn)生酒精。
3、酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌能進行酒精發(fā)酵。
【詳解】A、白酒的釀造主要依靠釀酒酵母，由于窖泥中含有大量與釀酒相關(guān)的微生物，故傳統(tǒng)白酒的釀造是在以釀酒酵母為主的多種微生物共同作用下完成的，A正確；
B、窖池內(nèi)各種微生物形成了相對穩(wěn)定的體系，且釀造過程產(chǎn)生的酒精也會抑制雜菌的生長與繁殖，使釀造過程不易污染雜菌，B正確；
C、酵母菌是是兼性厭氧菌，與無氧呼吸相比，細胞有氧呼吸產(chǎn)生的能量更多，更能滿足酵母菌大量繁殖時的需求，因此，對分離的釀酒酵母擴大培養(yǎng)時需要在有氧的條件下進行，C錯誤；
D、谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此從谷物原料發(fā)酵形成的酒糟中可分離出產(chǎn)淀粉酶的微生物，D正確。
故選ABD。
4．（2024·北京·高考真題）啤酒經(jīng)酵母菌發(fā)酵釀制而成。生產(chǎn)中，需從密閉的發(fā)酵罐中采集酵母菌用于再發(fā)酵，而直接開罐采集的傳統(tǒng)方式會損失一些占比很低的獨特菌種。研究者探究了不同氧氣含量下酵母菌的生長繁殖及相關(guān)調(diào)控，以優(yōu)化采集條件。
(1)酵母菌是兼性厭氧微生物，在密閉發(fā)酵罐中會產(chǎn)生 和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)，原因是酵母菌進行有氧呼吸，產(chǎn)生大量 。
(2)本實驗中，采集是指取樣并培養(yǎng)4天。在不同的氣體條件下從發(fā)酵罐中采集酵母菌，統(tǒng)計菌落數(shù)（圖甲）。由結(jié)果可知，有利于保留占比很低菌種的采集條件是 。
(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知，采集酵母菌時O2濃度的陡然變化會導致部分菌體死亡。研究者推測，酵母菌接觸O2的最初階段，細胞產(chǎn)生的過氧化氫（H2O2）濃度會持續(xù)上升，使酵母菌受損。已知H2O2能擴散進出細胞。研究者在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，分別接種至含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上，無氧培養(yǎng)后得到如圖乙所示結(jié)果。請判斷該實驗?zāi)芊裢耆C實上述推測，并說明理由 。
(4)上述推測經(jīng)證實后，研究者在有氧條件下從發(fā)酵罐中取樣并分為兩組，A組菌液直接滴加到H2O2溶液中，無氣泡產(chǎn)生；B組菌液有氧培養(yǎng)4天后，取與A組活菌數(shù)相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出現(xiàn)明顯氣泡。結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生 以抵抗H2O2的傷害。
【答案】(1) 酒精/C2H5OH 能量
(2)無氧/無氧
(3)不能，該實驗只能證明隨著H2O2 濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降(酵母菌受損程度加深)，但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細胞產(chǎn)生的H2O2 濃度會持續(xù)上升；該實驗在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，接種到培養(yǎng)基上無氧培養(yǎng)，并沒有創(chuàng)造O2濃度陡然變化的條件
(4)過氧化氫酶/H2O2 酶
【分析】（1）在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖；
（2）在無氧條件下，酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳。
【詳解】（1）酵母菌在密閉發(fā)酵罐中進行無氧呼吸，會產(chǎn)生酒精（C2H5OH）和CO2。有氧培養(yǎng)時，酵母菌進行有氧呼吸，有機物被徹底氧化分解，產(chǎn)生大量能量，而無氧呼吸中有機物不能徹底分解，只產(chǎn)生少量能量，故有氧培養(yǎng)時酵母菌增殖速度明顯快于無氧培養(yǎng)。
（2）由圖甲結(jié)果可知，無氧/無氧條件下，菌落數(shù)最多，因此有利于保留占比很低菌種的采集條件是無氧/無氧。
（3）依據(jù)圖乙結(jié)果可知，隨著H2O2濃度的持續(xù)上升，酵母菌存活率下降（酵母菌受損程度加深），但不能證明酵母菌接觸O2的最初階段，細胞產(chǎn)生的H2O2濃度會持續(xù)上升；由題意可知，該實驗在無氧條件下從發(fā)酵罐中取出酵母菌，接種到含不同濃度H2O2的培養(yǎng)基上進行無氧培養(yǎng)，并沒有創(chuàng)造O2濃度陡然變化的條件，所以不能完全證實上述推測。
（4）過氧化氫酶能催化H2O2分解出現(xiàn)明顯氣泡，因此實驗結(jié)果說明，酵母菌可通過產(chǎn)生過氧化氫酶以抵抗H2O2的傷害。
5．（2024·安徽·高考真題）丁二醇廣泛應(yīng)用于化妝品和食品等領(lǐng)域。興趣小組在已改造的大腸桿菌中引入合成丁二醇的關(guān)鍵基因X，以提高丁二醇的產(chǎn)量?；卮鹣铝袉栴}。
(1)擴增X基因時，PCR反應(yīng)中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是 。
(2)使用BamH I和 SalI限制酶處理質(zhì)粒和X基因，連接后轉(zhuǎn)化大腸桿菌，并涂布在無抗生素平板上（如圖）。在此基礎(chǔ)上，進一步篩選含目的基因菌株的實驗思路是 。
、
(3)研究表明，碳源和氮源的種類、濃度及其比例會影響微生物生長和發(fā)酵產(chǎn)物積累。如果培養(yǎng)基中碳源相對過多，容易使其氧化不徹底，形成較多的 ，引起發(fā)酵液pH值下降。興趣小組通過單因子實驗確定了木薯淀粉和酵母粉的最適濃度分別為100g.L-1和15 g.L-1。在此基礎(chǔ)上，設(shè)置不同濃度的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）篩選碳源和氮源濃度的最佳組合，以獲得較高發(fā)酵產(chǎn)量，理論上應(yīng)設(shè)置 （填數(shù)字）組實驗（重復(fù)組不計算在內(nèi)）。
(4)大腸桿菌在發(fā)酵罐內(nèi)進行高密度發(fā)酵時，溫度會升高，其原因是 。
(5)發(fā)酵工業(yè)中通過菌種選育、擴大培養(yǎng)和發(fā)酵后，再經(jīng) ，最終獲得發(fā)酵產(chǎn)品。
【答案】(1)在 PCR 反應(yīng)中，需要利用高溫使 DNA 雙鏈解旋，普通的 DNA聚合酶在高溫下會變性失活，而 Tag DNA 聚合酶能夠耐高溫,在高溫條件下依然具有活性
(2)在平板中添加氯霉素，再將在含氯霉素的培養(yǎng)基中生長的菌落利用影印法影印到添加四環(huán)素的培養(yǎng)基中，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能正常生長的菌落由導入目的基因的菌株形成
(3) 乳酸或有機酸 9
(4)大腸桿菌進行細胞呼吸時會釋放大量熱量
(5)提取、分離、純化
【分析】PCR反應(yīng)過程:變性→復(fù)性→延伸。變性:當溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，復(fù)性:溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，延伸:72℃左右時，Taq酶有最大活性，可使DNA新鏈由5'端向3'端延伸。
【詳解】（1）在 PCR 反應(yīng)中，變性的溫度需要90℃以上，需要利用高溫使 DNA 雙鏈解旋，普通的 DNA聚合酶在高溫下會變性失活，而 Tag DNA 聚合酶能夠耐高溫，在高溫條件下依然具有活性，因此擴增X基因時，PCR反應(yīng)中需要使用Taq DNA聚合酶。
（2）據(jù)圖可知，使用BamH I和 Sal I限制酶處理質(zhì)粒和X基因，四環(huán)素抗性基因被破壞，氯霉素抗性基因保留，因此能在氯霉素培養(yǎng)基上生存，不能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生存的大腸桿菌即是含目的基因菌株，因此實驗思路為：在平板中添加氯霉素，再將在含氯霉素的培養(yǎng)基中生長的菌落利用影印法影印到添加四環(huán)素的培養(yǎng)基中，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能正常生長的菌落由導入目的基因的菌株形成。
（3）碳源是微生物生長所需的主要能量來源，而氮源則是構(gòu)成細胞物質(zhì)和合成蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的基本原料。當培養(yǎng)基中碳源相對過多時，微生物可能會優(yōu)先利用碳源進行能量代謝，而氮源的消耗相對較慢。這會導致碳源氧化不完全，形成較多的乳酸或有機酸。這些乳酸或有機酸會在溶液中解離，使發(fā)酵液的pH值下降。因為要篩選碳源和氮源濃度的最佳組合，木薯淀粉濃度有3種，酵母粉濃度也有3種，因此理論上應(yīng)設(shè)置3×3=9組實驗。
（4）大腸桿菌進行細胞呼吸時會釋放大量能量，絕大多數(shù)以熱能形式釋放，因此大腸桿菌在發(fā)酵罐內(nèi)進行高密度發(fā)酵時，溫度會升高。
（5）發(fā)酵工程一般包括菌種的選育，擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)基的配制、滅菌，接種，發(fā)酵，產(chǎn)品分離、提純等方面，因此發(fā)酵工業(yè)中通過菌種選育、擴大培養(yǎng)和發(fā)酵后，再經(jīng)提取、分離、純化，最終獲得發(fā)酵產(chǎn)品。
〖2023年高考真題〗
1．（2023·山東·高考真題）果酒的家庭制作與啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)相比，共同點有（ ）
A．都利用了酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理B．都需要一定的有氧環(huán)境供發(fā)酵菌種繁殖
C．發(fā)酵前都需要對原料進行滅菌D．發(fā)酵結(jié)束后都必須進行消毒以延長保存期
【答案】AB
【詳解】A、二者均利用了酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精的原理，A正確；
B、發(fā)酵前期，均需要一定的有氧環(huán)境，使酵母菌大量繁殖，B正確；
C、果酒的家庭制作不需對原料進行滅菌，C錯誤；
D、果酒的家庭制作不需要進行消毒，D錯誤。
故選AB。
2．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某研究小組設(shè)計了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實驗。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實驗流程如圖所示。

回答下列問題。
(1)在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是 。
(2)采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是 （答出1點即可）。通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。在使用該方法時，為了達到良好的滅菌效果，需要注意的事項有 （答出2點即可）。
(3)將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是 。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是 。發(fā)酵液中的乙醇可用 溶液檢測。
(4)本實驗收集的淋洗液中的 可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實驗中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點是 。
【答案】(1)菌T能夠分泌纖維素酶
(2)為合成微生物細胞結(jié)構(gòu)提供原料（微生物細胞中的含氮物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂） ①把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除；②為達到良好的滅菌效果，一般在壓力為100 kPa，溫度為121℃的條件下，維持15~30 min；③無菌包不宜過大，不宜過緊，各包裹間要有間隙，使蒸汽能對流易滲透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④滅菌完成后，應(yīng)使鍋內(nèi)蒸氣壓力緩慢降低，排氣時間不少于10一12分鐘。
(3)制造無氧環(huán)境 排出二氧化碳 酸性的重鉻酸鉀溶液
(4)葡萄糖 節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣
【詳解】（1）菌T能夠分泌纖維素酶，纖維素酶能將纖維素最終分解為葡萄糖，因此在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解。
（2）培養(yǎng)基的主要成分：水、碳源、氮源、無機鹽，其中氮源主要為合成微生物的細胞結(jié)構(gòu)提供原料（微生物細胞中的含氮物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂）。 高壓蒸汽滅菌法的注意的事項有①把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉，如果高壓鍋內(nèi)的空氣未排除或未完全排除，則蒸汽不能達到飽和，蒸汽的溫度未達到要求的高度，結(jié)果導致滅菌的失??；②為達到良好的滅菌效果，一般在壓力為100 kPa，溫度為121℃的條件下，維持15~30 min；③無菌包不宜過大，不宜過緊，各包裹間要有間隙，使蒸汽能對流易滲透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④滅菌完成后，應(yīng)使鍋內(nèi)蒸氣壓力緩慢降低，排氣時間不少于10一12分鐘，否則鍋內(nèi)蒸氣壓力突然降低，液體突然沸騰，沖走瓶蓋，使液體噴出或使容器破裂。
（3）果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵需要在無氧的條件下進行，此時擰緊瓶蓋的主要目的是制造無氧環(huán)境。酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，在發(fā)酵過程中密閉，所以需要根據(jù)發(fā)酵進程適時擰松瓶蓋放出二氧化碳，酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液來檢測，該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。
（4）與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，利用纖維素為原料生產(chǎn)乙醇具有節(jié)約糧食、廢物利用、清潔環(huán)保、不污染環(huán)境、生產(chǎn)成本低、原料來源廣等優(yōu)點。
〖2022年高考真題〗
3．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）廢水、廢料經(jīng)加工可變廢為寶。某工廠利用果糖生產(chǎn)廢水和沼氣池廢料生產(chǎn)蛋白質(zhì)的技術(shù)路線如圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成
B．微生物生長所需碳源主要來源于沼氣池廢料
C．該生產(chǎn)工藝利用微生物厭氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)
D．沼氣池廢料和果糖生產(chǎn)廢水在加入反應(yīng)器之前需要滅菌處理
【答案】A
【詳解】A、據(jù)圖可知，該生產(chǎn)過程中有釀酒酵母的參與，酵母菌呼吸作用會產(chǎn)生二氧化碳，故該生產(chǎn)過程中，一定有氣體生成，A正確；
B、糖類是主要的能源物質(zhì)，微生物生長所需的碳源主要來源于果糖生產(chǎn)廢水，B錯誤；
C、分析圖示可知，該技術(shù)中有連續(xù)攪拌反應(yīng)器的過程，該操作的可以增加微生物與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積，此外也可增大溶解氧含量，故據(jù)此推測該生產(chǎn)工藝利用微生物的有氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，C錯誤；
D、沼氣生產(chǎn)利用的是厭氧微生物，在連續(xù)攪拌反應(yīng)器中厭氧微生物會被抑制，因此沼氣池廢料無需滅菌，D錯誤。
故選A。
4．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn)，下列敘述錯誤的是（ ）
A．在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣
B．白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程
C．葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶既存在于細胞質(zhì)基質(zhì)，也存在于線粒體
D．生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌
【答案】C
【詳解】A、在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣，讓酵母菌大量繁殖，再進行酒精發(fā)酵，A正確；
B、白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長繁殖的過程，如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖，B正確；
CD、酒精發(fā)酵利用的菌種是酵母菌，葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶存在于細胞質(zhì)基質(zhì)，不存在線粒體中，C錯誤，D正確。
故選C。
5．（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，會通過分泌青霉素殺死細菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯誤的是（ ）
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)酵罐不需嚴格滅菌
【答案】D
【詳解】A、青霉菌處于葡萄糖濃度不足的環(huán)境中會通過分泌青霉素殺死細菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液單位體積中溶質(zhì)微粒較多，會導致細胞失水，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)擴大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；
D、為了防止細菌、其他真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴格滅菌，D錯誤。
故選D。
6．（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
【詳解】A、由題“部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識別并降解（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)，因此加熱導致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是可逆的 ，B錯誤；
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。
7．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）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在于（ ）
A．兩者催化果膠水解得到的產(chǎn)物片段長度不同
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
【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，說明兩者催化果膠水解得到的產(chǎn)物片段長度不同，A正確；
BC、鹽酸屬于無機催化劑，與果膠酶催化果膠主鏈水解斷裂的化學鍵、催化果膠水解得到的單糖是相同的，BC錯誤；
D、無論是酶和鹽酸催化化學反應(yīng)，反應(yīng)的過程中溫度達到最適的話，可以讓反應(yīng)更加充分， 但可能酶的效果比鹽酸更好，D錯誤。
故選A。
8．（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）β-苯乙醇是賦予白酒特征風味的物質(zhì)。從某酒廠采集并篩選到一株產(chǎn)β-苯乙醇的酵母菌應(yīng)用于白酒生產(chǎn)。下列敘述正確的是（ ）
A．所用培養(yǎng)基及接種工具分別采用濕熱滅菌和灼燒滅菌
B．通過配制培養(yǎng)基、滅菌、分離和培養(yǎng)能獲得該酵母菌
C．還需進行發(fā)酵實驗檢測該酵母菌產(chǎn)β-苯乙醇的能力
D．該酵母菌的應(yīng)用有利于白酒新產(chǎn)品的開發(fā)
【答案】ACD
【詳解】A、培養(yǎng)基一般選擇高壓蒸汽滅菌，接種工具一般用灼燒滅菌，A正確；
B、分離純化酵母菌，操作如下：配制培養(yǎng)基→滅菌→接種→培養(yǎng)→挑選菌落，B錯誤；
C、為了篩選的到目的菌，應(yīng)該進行發(fā)酵實驗檢測該酵母菌產(chǎn)β-苯乙醇的能力，C正確；
D、篩選到一株產(chǎn)β-苯乙醇的酵母菌可應(yīng)用于白酒新產(chǎn)品的開發(fā)，D正確。
故選ACD。
9．（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，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法正確的是（ ）
A．用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶
B．焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進行滅菌
C．糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進行發(fā)酵
D．通過轉(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
【詳解】A、赤霉素能促進種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測若用赤霉素處理大麥，可誘導α-淀粉酶相關(guān)基因的表達，促進α-淀粉酶的合成，進而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-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，沒有進行滅菌，B錯誤；
C、糖漿經(jīng)蒸煮（產(chǎn)生風味組分、終止酶的進一步作用，并對糖漿滅菌）、冷卻后再接種酵母菌進行發(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。
10．（2022·廣東·高考真題）“綠水逶迤去，青山相向開”大力發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為全社會的共識。基于某些梭菌的特殊代謝能力，有研究者以某些工業(yè)廢氣（含CO2等一碳溫室氣體，多來自高污染排放企業(yè)）為原料，通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮，構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)。
回答下列問題：
(1)研究者針對每個需要擴增的酶基因（如圖）設(shè)計一對 ，利用PCR技術(shù)，在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴增得到目標酶基因。
(2)研究者構(gòu)建了一種表達載體pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因組合表達庫，經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是 ，終止子的作用是 。
(3)培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達上述酶蛋白時，出現(xiàn)了生長遲緩的現(xiàn)象，推測其原因可能是 ，此外丙酮的積累會傷害細胞，需要進一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴大應(yīng)用規(guī)模。
(4)這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)，實現(xiàn)了 ，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟特點。從“碳中和”的角度看，該技術(shù)的優(yōu)勢在于 ，具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會效益。
【答案】(1)引物
(2)作為標記基因，篩選含有基因表達載體的受體細胞 終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來
(3)二氧化碳等氣體用于大量合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長
(4) 廢物的資源化 不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳
【詳解】（1）利用PCR技術(shù)擴增目標酶基因，首先需要根據(jù)目標酶基因兩端的堿基序列設(shè)計一對引物，引物與模板鏈結(jié)合后，Taq酶才能從引物的3’端延伸子鏈。
（2）基因表達載體中，抗生素抗性基因作為標記基因，可用于篩選含有基因表達載體的受體細胞，終止子可終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來。
（3）重組梭菌大量表達上述酶蛋白時，在這些酶蛋白的作用下，二氧化碳等氣體大量用于合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長，所以會導致生長遲緩。
（4）根據(jù)題意可知，這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù),以高污染企業(yè)排放的二氧化碳等一碳溫室氣體為原料，實現(xiàn)了廢物的資源化，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟特點。從“碳中和”的角度看,該技術(shù)生產(chǎn)丙酮的過程不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳，有利于減緩溫室效應(yīng)，并實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益，所以具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會效益。
〖2021年高考真題〗
11．（2021·重慶·高考真題）人類很早就能制作果酒，并用果酒進一步發(fā)酵生產(chǎn)果醋。
(1)人們利用水果及附著在果皮上的 菌，在18～25℃、無氧條件下釀造果酒；在利用醋酸菌在 條件下，將酒精轉(zhuǎn)化成醋酸釀得果醋。釀造果醋時，得到了醋酸產(chǎn)率較高的醋酸菌群，為進一步純化獲得優(yōu)良醋酸菌菌種，采用的接種方法是 。
(2)先釀制果酒再生產(chǎn)果醋的優(yōu)勢有 （填編號）。
①先釀制果酒，發(fā)酵液能抑制雜菌的生長，有利于提高果醋的產(chǎn)率
②釀制果酒時形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的產(chǎn)率
③果酒有利于溶出水果中的風味物質(zhì)并保留在果醋中
(3)果酒中的酒精含量對果醋的醋酸產(chǎn)率會產(chǎn)生一定的影響。某技術(shù)組配制發(fā)酵液研究了初始酒精濃度對醋酸含量的影響，結(jié)果見圖。
該技術(shù)組使用的發(fā)酵液中，除酒精外還包括的基本營養(yǎng)物質(zhì)有 （填寫兩種）。據(jù)圖可知，醋酸發(fā)酵的最適初始酒精濃度是 ；酒精濃度為10%時醋酸含量最低，此時，若要盡快提高醋酸含量，可采取的措施有 （填寫兩個方面）。
【答案】(1)酵母菌 30～35℃，有氧 # 稀釋涂布平板法/平板劃線法#
(2)①③
(3) 氮源、無機鹽、水 6% 適當降低初始酒精濃度，增加氧氣供應(yīng)，適當提高溫度等
【詳解】（1）在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌，最適生長溫度為30～35℃。微生物最常用的接種方法是稀釋涂布平板法和平板劃線法。
（2）①先釀制果酒，發(fā)酵液能抑制雜菌的生長，有利于提高果醋的產(chǎn)率，①正確；
②釀制果酒時形成的醋酸菌膜會造成局部缺氧，導致果醋產(chǎn)率不高，②錯誤；
③果酒有利于溶出水果中的風味物質(zhì)并保留在果醋中，增加果醋風味，③正確。
故選①③。
（3）微生物生長基本營養(yǎng)物質(zhì)：氮源，碳源，水，無機鹽等，題中酒精作為碳源。酒精濃度為6%時，醋酸含量最高，是發(fā)酵的最適濃度。提高醋酸含量，可采取的措施有適當降低初始酒精濃度，增加氧氣供應(yīng)，適當提高溫度等。
12．（2021·河北·統(tǒng)考高考真題）葡萄酒生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的釀酒殘渣（皮渣）。目前這些皮渣主要用作飼料或肥料，同時研究者也采取多種措施拓展其利用價值。
回答下列問題：
（1）皮渣中含有較多的天然食用色素花色苷，可用萃取法提取。萃取前將原料干燥、粉碎的目的分別是 ，萃取效率主要取決于萃取劑的 。萃取過程需要在適宜溫度下進行，溫度過高會導致花色苷 。研究發(fā)現(xiàn)，萃取時輔以纖維素酶、果膠酶處理可提高花色苷的提取率，原因是 。
（2）為了解皮渣中微生物的數(shù)量，取10g皮渣加入90mL無菌水，混勻、靜置后取上清液，用稀釋涂布平板法將0.1mL稀釋液接種于培養(yǎng)基上。104倍稀釋對應(yīng)的三個平板中菌落數(shù)量分別為78、91和95，則每克皮渣中微生物數(shù)量為 個。
（3）皮渣堆積會積累醋酸菌，可從中篩選優(yōu)良菌株。制備醋酸菌初篩平板時，需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至 性，滅菌后須在未凝固的培養(yǎng)基中加入無菌碳酸鈣粉末、充分混勻后倒平板，加入碳酸鈣的目的是 。培養(yǎng)篩選得到的醋酸菌時，在缺少糖源的液體培養(yǎng)基中可加入乙醇作為 。
（4）皮渣堆積過程中也會積累某些兼性厭氧型乳酸菌。初篩醋酸菌時，乳酸菌有可能混入其中，且兩者菌落形態(tài)相似。請設(shè)計一個簡單實驗，區(qū)分篩選平板上的醋酸菌和乳酸菌 。（簡要寫出實驗步驟和預(yù)期結(jié)果）
【答案】利于萃取劑溶解花色苷、使原料與萃取劑充分接觸 性質(zhì)和使用量 分解 纖維素酶、果膠酶可破壞細胞壁，有利于提高花色苷的提取率 8.8×106 中性至微堿性 使培養(yǎng)基不透明，從而使醋酸菌菌落周圍出現(xiàn)透明圈 碳源 實驗步驟：將平板置于無氧環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)，觀察菌落形態(tài)和透明圈大小
預(yù)期結(jié)果：若菌落繼續(xù)生長，且透明圈增大，則為兼性厭氧型的乳酸菌菌落，若菌落不能繼續(xù)生長，透明圈不再擴大，則為醋酸菌菌落
【詳解】（1）天然食用色素花色苷可用萃取法提取，萃取劑與水應(yīng)不混溶，萃取前將原料干燥，有利于萃取劑溶解花色苷，提高溶解率；粉碎的目的是使原料與萃取劑充分接觸；萃取效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量。萃取過程需要在適宜溫度下進行，溫度過高會導致花色苷分解。萃取時輔以纖維素酶、果膠酶處理，可破壞細胞壁，有利于提高花色苷的提取率。
（2）為了解皮渣中微生物的數(shù)量，取10g皮渣加入90mL無菌水，混勻、靜置后取上清液，用稀釋涂布平板法將0.1mL稀釋液接種于培養(yǎng)基上。104倍稀釋對應(yīng)的三個平板中菌落數(shù)量分別為78、91和95，則三個平板中平均菌落數(shù)為（78+91+95）÷3=88，每克皮渣中微生物數(shù)量為88÷0.1×104=8.8×106個。
（3）醋酸菌屬于細菌，制備醋酸菌初篩平板時，需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至中性至微堿性，滅菌后在未凝固的培養(yǎng)基中加入無菌碳酸鈣粉末、充分混勻后倒平板，加入碳酸鈣可使培養(yǎng)基不透明，醋酸菌產(chǎn)生的醋酸可分解碳酸鈣，產(chǎn)生透明圈，根據(jù)這一特點可篩選出醋酸菌，在缺少糖源的液體培養(yǎng)基中醋酸菌以乙醇為碳源，先把乙醇氧化為乙醛，再把乙醛氧化為乙酸。
（4）醋酸菌為好氧菌，與兼性厭氧型的乳酸菌菌落形態(tài)相似，且二者產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物均可使碳酸鈣分解，區(qū)分篩選平板上的醋酸菌和乳酸菌，可將平板置于無氧環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)，觀察菌落形態(tài)和透明圈大小。若菌落繼續(xù)生長，且透明圈增大，則為兼性厭氧型的乳酸菌菌落，若菌落不能繼續(xù)生長，透明圈不再擴大，則為醋酸菌菌落。
13．（2021·廣東·統(tǒng)考高考真題）中國科學家運用合成生物學方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖）為原料，在實驗室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整體利用價值。工藝流程如圖。
回答下列問題：
（1）為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為 ，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)（指培養(yǎng)一段時間后，將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)）以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用 的方法進行菌落計數(shù)，評估菌株增殖狀況。此外，選育優(yōu)良菌株的方法還有 等。（答出兩種方法即可）
（2）基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性，研究人員設(shè)計了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng)，其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L，pH為10，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是 。（答出兩點即可）
（3）研究人員在工廠進行擴大培養(yǎng)，在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預(yù)期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì)，說明發(fā)酵條件中 可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。
（4）菌株H還能通過分解餐廚垃圾（主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等）來生產(chǎn)PHA，說明其能分泌 。
【答案】唯一碳源 稀釋涂布 誘變育種、基因工程育種 鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制 氧氣（O2或溶解氧） 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【詳解】（1）根據(jù)題意分析，該實驗的目的是提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，結(jié)合微生物的代謝需求，其液體培養(yǎng)基應(yīng)該以蔗糖作為唯一碳源 。并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)（指培養(yǎng)一段時間后，將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)）以獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用稀釋涂布的方法進行菌落計數(shù)，評估菌株增殖狀況。 此外，選育優(yōu)良菌株的方法還有誘變育種、基因工程育種等。
（2）已知，菌株H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性，因此當培養(yǎng)基鹽濃度為60g/L，pH為10時，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上，而鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制，故該系統(tǒng)不需要滅菌。
（3）分析題意，擴大培養(yǎng)時，營養(yǎng)物濃度、溫度、pH等條件下適宜，而發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預(yù)期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì)，說明發(fā)酵條件中氧氣不足，使菌種進行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇，即氧氣（O2或溶解氧）是限制高密度培養(yǎng)的重要因素。
（4）根據(jù)酶的專一性可知，菌株H之所以能通過分解主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等的餐廚垃圾來生產(chǎn)PHA，說明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
14．（2021·全國·統(tǒng)考高考真題）加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。某同學通過實驗比較了幾種洗衣粉的去漬效果（“+”越多表示去漬效果越好），實驗結(jié)果見下表。
根據(jù)實驗結(jié)果回答下列問題：
（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是 ；加酶洗衣粉B中添加的酶是 ；加酶洗衣粉C中添加的酶是 。
（2）表中不宜用于洗滌蠶絲織物的洗衣粉有 ，原因是 。
（3）相對于無酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好的原因是 。
（4）關(guān)于酶的應(yīng)用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生產(chǎn)實踐中得到應(yīng)用，如固定化葡萄糖異構(gòu)酶已經(jīng)用于高果糖漿生產(chǎn)。固定化酶技術(shù)是指 。固定化酶在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的優(yōu)點是 （答出1點即可）。
【答案】蛋白酶 脂肪酶 蛋白酶和脂肪酶 加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C 蠶絲織物的主要成分是蛋白質(zhì)，會被蛋白酶催化水解 酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易溶于水，從而將污漬與洗滌物分開 利用物理或化學方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù) 固定在載體上的酶可以被反復(fù)利用，可降低生產(chǎn)成本（或產(chǎn)物容易分離，可提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，或固定化酶穩(wěn)定性好，可持續(xù)發(fā)揮作用）
【詳解】（1）從表格中信息可知，加酶洗衣粉A對血漬的洗滌效果比對照組的無酶洗衣粉效果好，而血漬含有大分子蛋白質(zhì)，因此，加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，同理，加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶；加酶洗衣粉C對血漬和油漬的洗滌效果比無酶洗衣粉好，油漬中有脂肪，因此，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。
（2）蠶絲織物中有蛋白質(zhì)，因此，表中不宜用于洗滌蠶絲織物的洗衣粉有加酶洗衣粉A、加酶洗衣粉C ，原因是蠶絲織物主要成分是蛋白質(zhì)，會被蛋白酶催化水解。
（3）據(jù)分析可知，相對于無酶洗衣粉，加酶洗衣粉去漬效果好的原因是：酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易溶于水，從而將污漬與洗滌物分開。
（4）固定化酶技術(shù)是指利用物理或化學方法將酶固定在一定空間內(nèi)的技術(shù)，酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，所以固定在載體上的酶還可以被反復(fù)利用。所以固定化酶在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的優(yōu)點是：降低生產(chǎn)成本（或產(chǎn)物容易分離，可提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，或固定化酶穩(wěn)定性好，可持續(xù)發(fā)揮作用）。
15．（2021·全國·高考真題）工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下。
回答下列問題：
（1）米曲霉發(fā)酵過程中，加入大豆、小麥和麥麩可以為米曲霉的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，大豆中的 可為米曲霉的生長提供氮源，小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供 。
（2）米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖，大量分泌制作醬油過程所需的酶類，這些酶中的 、 能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風味獨特的成分，如將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和 。米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌，由此可以判斷米曲霉屬于 （填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”）微生物。
（3）在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于 （填“真核生物”或“原核生物”）；添加的酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是 。在該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素，據(jù)圖分析該階段中可以抑制雜菌生長的物質(zhì)是 （答出1點即可）。
【答案】蛋白質(zhì) 碳源 蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 異養(yǎng)好氧 原核生物 酒精和二氧化碳 酒精、乳酸、食鹽（答一個即可）
【詳解】（1）大豆中含有豐富的蛋白質(zhì)，可為微生物的生長繁殖提供氮源。小麥中的淀粉可以為微生物的生長繁殖提供碳源。
（2）米曲霉在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的蛋白酶能將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸，產(chǎn)生的脂肪酶能將脂肪分解為甘油和脂肪酸，使發(fā)酵的產(chǎn)物具有獨特的風味。米曲霉發(fā)酵時需要利用現(xiàn)有的有機物和需要氧氣，說明其代謝類型是異養(yǎng)好氧型。
（3）乳酸菌沒有核膜包被的細胞核，屬于原核生物。酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，既可以進行有氧呼吸，也可以進行無氧呼吸，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。在發(fā)酵池中酵母菌產(chǎn)生的酒精能抑制雜菌的生長，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸使發(fā)酵液呈酸性也能抑制雜菌的生長，同時往發(fā)酵池中添加的食鹽也能抑制雜菌的生長。
〖2020年高考真題〗
（2020·天津·統(tǒng)考高考真題）閱讀下列材料，回答下列小題。
甜瓣子是豆瓣醬的重要成分，風味受蠶豆蛋白分解產(chǎn)生的氨基酸影響，也受發(fā)酵過程中不同微生物的多種代謝產(chǎn)物影響。其生產(chǎn)工藝如下圖所示。
某研究團隊對加鹽水后的發(fā)酵階段的傳統(tǒng)工藝（鹽度15%，溫度37 ℃，發(fā)酵30天）進行了改良，改良后甜瓣子風味得以提升。新工藝參數(shù)如下表所示。
兩種工藝的結(jié)果比較見下圖。

16．下列關(guān)于本研究的實驗方法與原理的描述，錯誤的是（ ）
A．發(fā)酵開始階段的微生物主要來源于制曲過程的積累
B．蠶豆瓣可提供微生物生長繁殖所需的碳源和氮源
C．溫度與鹽度都影響微生物的生長繁殖
D．定期取樣，使用平板劃線法統(tǒng)計活細菌總數(shù)
17．下列對實驗結(jié)果的分析，錯誤的是（ ）
A．新工藝中期活霉菌總數(shù)下降由溫度升高導致
B．新工藝后期活細菌總數(shù)下降由溫度、鹽度均升高導致
C．新工藝中期氨基酸產(chǎn)生速率較前期末加快，是因為溫度升高提高了蛋白酶活性
D．新工藝中甜瓣子風味提升，與前、中期活微生物總數(shù)高和氨基酸終產(chǎn)量高均有關(guān)
【答案】16．D 17．B
【詳解】16．A、制曲過程中會有微生物的積累，是發(fā)酵開始階段微生物的主要來源，A正確；
B、蠶豆瓣中有很多有機物，可以提供微生物生長繁殖所需的碳源和氮源，B正確；
C、觀察新工藝各個時期的活霉菌總數(shù)和活細菌總數(shù)的變化，從前期到中期，鹽度不變溫度升高，活霉菌總數(shù)下降，說明溫度影響微生物的生長繁殖；從中期到后期，鹽度升高溫度不變，活細菌總數(shù)下降，說明鹽度影響微生物的生長繁殖，C正確；
D、平板劃線法不能用來計數(shù)，統(tǒng)計活細菌總數(shù)要用稀釋涂布平板法，D錯誤。
故選D。
17．A、分析新工藝的參數(shù)和結(jié)果，從前期到中期，鹽度不變，溫度升高，活霉菌總數(shù)下降，說明中期活霉菌總數(shù)下降是由溫度升高導致，A正確；
B、新工藝從中期到后期，鹽度升高，溫度不變，活細菌總數(shù)下降，說明活細菌總數(shù)下降是由鹽度升高導致的，B錯誤；
C、新工藝從前期到中期，鹽度不變，溫度升高，因此，中期氨基酸產(chǎn)生速率較前期末加快是由于溫度升高提高了蛋白酶的活性，C正確；
D、比較兩種工藝的結(jié)果，新工藝前、中期活微生物總數(shù)和氨基酸終產(chǎn)量都比傳統(tǒng)工藝高，因此，新工藝中甜瓣子風味有所提升，D正確。
故選B。
18．（2020·浙江·高考真題）回答下列（一）、（二）小題：
（一）回答與柑橘加工與再利用有關(guān)的問題：
（1）柑橘果實經(jīng)擠壓獲得果汁后，需用果膠酶處理，主要目的是提高果汁的 。為確定果膠酶的處理效果，對分別加入不同濃度果膠酶的果汁樣品，可采用3種方法進行實驗：①取各處理樣品，添加相同體積的 ，沉淀生成量較少的處理效果好。②對不同處理進行離心，用比色計對上清液進行測定，OD值 的處理效果好。③對不同處理進行 ，記錄相同體積果汁通過的時間，時間較短的處理效果好。
（2）加工后的柑橘殘渣含有抑菌作用的香精油及較多的果膠等。為篩選生長不被香精油抑制且能高效利用果膠的細菌，從腐爛殘渣中分離得到若干菌株，分別用無菌水配制成 ，再均勻涂布在LB固體培養(yǎng)基上。配制適宜濃度的香精油，浸潤大小適宜并已 的圓形濾紙片若干，再貼在上述培養(yǎng)基上。培養(yǎng)一段時間后，測量濾紙片周圍抑制菌體生長形成的透明圈的直徑大小。從直徑 的菌株中取菌接種到含有適量果膠的液體培養(yǎng)基試管中培養(yǎng)，若有果膠酶產(chǎn)生，搖晃試管并觀察，與接種前相比，液體培養(yǎng)基的 下降。
（二）回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題：
（1）天然農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在著一段DNA片段（T-DNA），該片段可轉(zhuǎn)移并整合到植物細胞染色體上。為便于轉(zhuǎn)基因植物在組織培養(yǎng)階段的篩選，設(shè)計重組Ti質(zhì)粒時，應(yīng)考慮T-DNA中要有可表達的目的基因，還需要有可表達的 。
（2）結(jié)合植物克隆技術(shù)進行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?，為獲得轉(zhuǎn)基因植株，農(nóng)桿菌侵染的宿主一般要選用具有優(yōu)良性狀、較高的遺傳穩(wěn)定性、 及易被農(nóng)桿菌侵染等特點的植物材料。若植物材料對農(nóng)桿菌不敏感，則可用 的轉(zhuǎn)基因方法。
（3）利用帶側(cè)芽的莖段獲得叢狀苗的過程與利用莖段誘導產(chǎn)生愈傷組織再獲得叢狀苗的過程相比，前者總培養(yǎng)時間 ，且不經(jīng)歷 過程，因而其遺傳性狀穩(wěn)定，是大多數(shù)植物快速繁殖的常用方法。
（4）與發(fā)芽培養(yǎng)基相比，配制轉(zhuǎn)基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時，可根據(jù)實際情況適當添加 ，促進叢狀苗基部細胞分裂形成愈傷組織并進一步分化形成 ，最終形成根。還可通過改變MS培養(yǎng)基促進生根，如 （A．提高蔗糖濃度B．降低培養(yǎng)基濃度C．提高大量元素濃度D．不添加瓊脂）。
【答案】澄清度 95%乙醇 較小 抽濾 細菌懸液 滅菌 較小 粘性 抗性基因 全能性表達充分 顯微注射 短 脫分化 生長素 根的分生組織 B
【詳解】（一）（1）由于植物細胞壁和植物細胞間果膠的存在時，果汁的澄清度受到一定的影響，因此可以加入果膠酶使果膠降解為可溶性的半乳糖醛酸，提高果汁的澄清度。判斷果膠酶的處理效果，可采用三種方法，①看果膠的剩余量，果膠不溶于乙醇，加入95%的乙醇，沉淀量少的即果膠的剩余量少，處理效果好，②進行離心處理，取上清液測OD值，OD值越小，說明降解越充分，果膠酶的處理效果越好，③對不同處理進行抽濾，記錄相同體積果汁的通過時間，固形物含量越少，時間越短，處理效果越好。
（2）為篩選不被香精油抑制且能高效利用果膠的細菌，需從腐爛殘渣中分離菌株，用無菌水配制成細菌懸液，再涂布在LB固體培養(yǎng)基上待篩選。由于目標是篩選不被香精油抑制的細菌，因此還需準備香精油，并將其制作成濾紙片貼在培養(yǎng)基上，香精油需滅菌處理。觀察濾紙片周圍的抑菌圈，直徑越小說明該菌株越不易被香精油抑制，因而成為初步待選的菌株。再進一步接種到含果膠的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，果膠使植物細胞粘連，若果膠被降解，則液體培養(yǎng)基的粘性下降。
（二）（1）設(shè)計重組質(zhì)粒時，除了要含有可表達的目的基因，還需要有可表達的抗性基因（如抗生素抗性基因），在添加抗生素的培養(yǎng)基上，含重組質(zhì)粒的宿主細胞能夠生長，因而被篩選出來。
（2）轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炓笏拗骷毎誀顑?yōu)良、遺傳穩(wěn)定性較高、全能性（細胞發(fā)育成個體的潛能）較高及易被農(nóng)桿菌侵染等特點。若植物材料對農(nóng)桿菌不敏感，可采用顯微注射的方法。
（3）利用帶側(cè)芽的莖段獲得叢狀苗的過程，比利用莖段誘導產(chǎn)生愈傷組織獲得叢狀苗的過程時間更短，因為不需要經(jīng)歷脫分化的過程，而且遺傳性狀穩(wěn)定。植物器官的分化需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)及適宜的激素配比，配制叢狀苗生根培養(yǎng)基需根據(jù)實際情況添加生長素，促進基部細胞形成愈傷組織，并進一步分化形成根的分生組織，最終形成根。比較發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基可知MS培養(yǎng)基的濃度下降，因此可降低培養(yǎng)基的濃度促進生根。故選B。
19．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列問題：
（1）制作果汁時，可以使用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、 （答出2種即可）。纖維素酶可以分解植物 （填細胞膜或細胞壁）中的纖維素。
（2）用果膠酶處理果泥時，為了提高出汁率，需要控制反應(yīng)的溫度，原因是 。
（3）現(xiàn)有甲乙丙三種不同來源的果膠酶，某同學擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用 來表示。
（4）獲得的果汁（如蘋果汁）可以用來制作果酒或者果醋，制作果酒需要 菌，這一過程中也需要O2，O2的作用是 。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于 （填好氧或厭氧）細菌。
【答案】 果膠分解酶、果膠酯酶 細胞壁 溫度對果膠酶活性有影響，在最適溫度下酶活性最高，出汁率最高 在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量 酵母 促進有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖 好氧
【詳解】（1）由分析可知，果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。植物細胞壁由纖維素和果膠構(gòu)成，故可用纖維素酶分解細胞壁。
（2）酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度和pH條件，在最適溫度下，果膠酶的活性最高，出汁率最高。
（3）酶的活性是指酶催化一定化學反應(yīng)的能力，酶活性的高低可以用在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來表示。
（4）由分析可知，果酒的制作離不開酵母菌，在初期通入氧氣，可以促進酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一種好氧細菌。
20．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）研究人員從海底微生物中分離到一種在低溫下有催化活性的α-淀粉酶A3，并對其進行了研究。回答下列問題：
（1）在以淀粉為底物測定A3酶活性時，既可檢測淀粉的減少，檢測應(yīng)采用的試劑是 ，也可采用斐林試劑檢測 的增加。
（2）在A3的分離過程中可采用聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測其純度，通常會在凝膠中添加SDS，SDS的作用是 和 。
（3）本實驗中，研究人員在確定A3的最適pH時使用了三種組分不同的緩沖系統(tǒng)，結(jié)果如圖所示。某同學據(jù)圖判斷，緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響，其判斷依據(jù)是 。
（4）在制備A3的固定化酶時，一般不宜采用包埋法，原因是 （答出1 點即可）。
【答案】 碘液 還原糖（或答：葡萄糖） 消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響 使蛋白質(zhì)發(fā)生變性 在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同 酶分子體積小，容易從包埋材料中漏出
【詳解】（1）測定酶活性時，可以通過檢測單位時間內(nèi)反應(yīng)物的減少或生成物的增加來反映酶活性，所以可以用碘液檢測淀粉的減少，也可用斐林試劑檢測還原糖（或葡萄糖）的增加。
（2）鑒定蛋白質(zhì)純度常用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳法，凝膠中加入SDS可以消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對遷移率的影響，并使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。
（3）分析題中曲線可知，在pH相同時，不同緩沖系統(tǒng)條件下所測得的相對酶活性不同，可推測緩沖系統(tǒng)的組分對酶活性有影響。
（4）由于酶分子體積小，容易從包埋材料中漏出，所以固定化酶時，一般不采用包埋法。
考點
五年考情（2020-2024）
命題趨勢
考點1 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用
（5年5考）
2024·貴州、江西、湖南、浙江、河北、山東、吉林、全國、甘肅、安徽、廣東
2023·北京、山東、廣東、浙江、湖南
2022·天津、遼寧、江蘇、海南、湖北、浙江、重慶、河北、北京、廣東、全國
2021·天津、北京、山東、浙江、江蘇、重慶、湖南
2020·江蘇、山東、浙江、全國
從近五年全國各地的高考試題來看，發(fā)酵工程專題以來自生產(chǎn)生活實際的實例為情境考查微生物的培養(yǎng)及應(yīng)用、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、發(fā)酵工程與應(yīng)用；試題側(cè)重考查學生對科學探究和科學思維及利用所學知識解決實際問題能力的考查。此部分內(nèi)容集中在非選擇題部分考察。
考點2 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與應(yīng)用
（5年5考）
2024·浙江、湖北、北京
2023·浙江、山東
2022·湖南、江蘇
2021·江蘇、海南、湖北、遼寧、山東、浙江
2020·江蘇
考點3 發(fā)酵工程與應(yīng)用
（5年5考）
2024·江西、山東、河北、北京、安徽
2023·山東、全國
2022·湖北、山東、湖南、浙江、遼寧、廣東
2021·重慶、河北、廣東、全國
2020·天津、浙江、全國
生物質(zhì)原料
降解率（%）
協(xié)同系數(shù)
酶A
酶B
酶C
混1
混2
混1
混2
小麥秸稈
7.08
6.03
8.19
8.61
26.98
74.33
114.64
玉米秸稈
2.62
1.48
3.76
3.92
9.88
24.98
77.02
玉米芯
0.62
0.48
0.86
0.98
6.79
1.82
11.34
測試菌
抗菌肽濃度/（μg?mL-1）
55.20
27.60
13.80
6.90
3.45
1.73
0.86
金黃色葡萄球菌
-
-
-
-
-
+
+
枯草芽孢桿菌
-
-
-
-
-
+
+
禾谷鐮孢菌
-
+
+
+
+
+
+
假絲酵母
-
+
+
+
+
+
+
實驗方法
應(yīng)用
原理
A．分離綠葉中的色素
B．不同色素在層析液中溶解度不同
C．細菌計數(shù)
D．逐步稀釋
碳源
細胞干重（g/L）
S產(chǎn)量（g/L）
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖廢液
2.30
0.18
菌株
透明圈大小
平板Ⅰ
平板Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
菌株
秸稈總重(g)
秸稈殘重(g)
秸稈失重（%）
纖維素降解率（%）
A
2.00
1.51
24.50
16.14
B
2.00
1.53
23.50
14.92
C
2.00
1.42
29.00
23.32
編號
①
②
③
④
物品
培養(yǎng)基
接種環(huán)
培養(yǎng)皿
涂布器
滅菌方法
高壓蒸汽
火焰灼燒
干熱
臭氧
加酶洗衣粉A
加酶洗衣粉B
加酶洗衣粉C
無酶洗衣粉(對照)
血漬
+++
+
+++
+
油漬
+
+++
+++
+
時期
時段（天）
鹽度（%）
溫度（℃）
前期
0~12
6
12
中期
12~16
6
37
后期
16~30
15
37

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