2023年高考生物必備知識大串講專題17 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（教師版）

梁老師生物學名師工作室專題17發(fā)酵工程【考點梳理.逐個擊破】1.發(fā)酵與發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵工程：是指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，它涉及菌種的選育和培養(yǎng)、產(chǎn)物的分離和提純等方面。2.發(fā)酵（1）發(fā)酵概念發(fā)酵是指人們利用_微生物_，在_適宜_的條件下，將原料通過_微生物的代謝_轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。（2）發(fā)酵原理不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們既可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。（3）發(fā)酵類型好氧發(fā)酵：醋酸發(fā)酵厭氧發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵探究.實踐一：泡菜的制作1．發(fā)酵原理 (1)菌種：乳酸菌。 (2)原理：在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。 反應(yīng)式：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量2．實驗流程3．亞硝酸鹽含量的測定 (1)原理 亞硝酸鹽＋對氨基苯磺酸→反應(yīng)物＋N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽→玫瑰紅色染料 (2)方法：比色法。即用顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標準顯色液進行對比，并估算泡菜中亞硝酸鹽的含量。亞硝酸鹽溶液的濃度越高，顏色越深；濃度越低，顏色越淺。 (3)操作步驟eq\x(配制溶液)→eq\x(制備標準顯色液)→eq\x(制備樣品處理液)→eq\x(比色)探究.實踐二：制作果酒和果醋制作果酒：1.參與發(fā)酵的主要微生物及來源：_新鮮水果的果皮表面附著的野生酵母菌；2.發(fā)酵原理①許多_新鮮水果的果皮表面__附著有大量的不同種類的__野生酵母菌_；②在這些酵母菌的作用下，水果可以發(fā)酵成果酒（通過有氧呼吸大量繁殖，通過無氧呼吸產(chǎn)酒精）；③相關(guān)反應(yīng)式3.發(fā)酵條件：①溫度：將溫度控制在_18-30℃_進行發(fā)酵；②氧氣含量：氧氣充足的情況下，_大量繁殖_；無氧條件下，進行_酒精發(fā)酵_；制作流程:器具消毒將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用器具消毒將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數(shù)為70%的酒精消毒，晾干備用取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干沖洗葡萄用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋榨汁裝瓶酒精發(fā)酵將溫度控制在酒精發(fā)酵將溫度控制在18-30℃進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時間為10-12d.果酒檢測可通過果酒檢測可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進行檢測制作果醋：參與發(fā)酵的主要微生物及來源：_空氣中的醋酸菌或人工接種的醋酸菌_；發(fā)酵原理①在_有氧_的條件下，果酒經(jīng)醋酸菌的作用可以進一步發(fā)酵成果醋；②當糖源充足時，醋酸菌還可以直接將糖分解為醋酸；③相關(guān)反應(yīng)式發(fā)酵條件：①溫度：發(fā)酵溫度為_30-35℃_；②氧氣含量：氧氣供應(yīng)_充足_制作流程（以乙醇為底物的類型為例）果酒制作果酒制作當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃，時間為7-8d。打開瓶蓋，蓋上紗布果醋檢測果醋檢測【真題重現(xiàn).精選精煉】1．（2022·海南·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【分析】1、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。2、統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法：（1）稀釋涂布平板法（間接）：①當樣品的稀釋庋足夠高時，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；②通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中大約含有的活菌數(shù)。（2）利用顯微鏡直接計數(shù)。【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。2．（2022·湖北·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【分析】培養(yǎng)基的主要成分有水、無機鹽、碳源與氮源，統(tǒng)計微生物的方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)法。【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。3．（2022·湖北·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【分析】果酒的制作離不開酵母菌，酵母菌是兼性厭氧型生物，在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖，在無氧條件下，酵母菌進行酒精發(fā)酵?！驹斀狻緼、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。4．（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【分析】培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽等四類營養(yǎng)物質(zhì)。配制培養(yǎng)基時除了滿足基本的營養(yǎng)條件外，還需滿足微生物生長對特殊營養(yǎng)物質(zhì)、pH、O2的要求?！驹斀狻緼、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(dǎo)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。5．（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【分析】細胞凋亡是指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，細胞凋亡有利于生物個體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，抵御外界各種因素的干擾。【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。6．（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【分析】參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型；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；泡菜的制作離不開乳酸菌。【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。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，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器B．果酒發(fā)酵時，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)酵時D．果醋發(fā)酵時，用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【分析】參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。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??！驹斀狻緼、酒精發(fā)酵是利用酵母菌的無氧呼吸，隨著果酒發(fā)酵的進行，裝置內(nèi)會產(chǎn)生氣體（二氧化碳），容器內(nèi)壓強大于外界，所以空氣不會回流，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·湖北·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CO2C．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【分析】1、參與腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型．腐乳制作的原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。2、參與泡菜制作的微生物是乳酸菌，泡菜制作的原理：（1）乳酸菌在無氧條件下，將糖分解為乳酸。（2）利用乳酸菌制作泡菜的過程中會引起亞硝酸鹽的含量的變化。3、醋酸菌好氧性細菌，當缺少糖源時和有氧條件下，可將乙醇（酒精）氧化成醋酸；當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生長的最佳溫度是在30℃～35℃?！驹斀狻緼、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。9．（2021·遼寧·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【分析】1、果酒制作的菌種是酵母菌，來源于葡萄皮上野生型酵母菌或者菌種保藏中心，條件是無氧、適宜溫度是18～25℃，pH值呈酸性。2、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?。最適溫度為30～35℃?！驹斀狻緼、當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿幔瑫r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。10．（2021·天津·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【分析】滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細胞、芽孢和孢子的過程，常用的方法有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。消毒是指用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體體表或內(nèi)部的一部分微生物的過程，常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外線或化學藥物消毒法等?！驹斀狻緼、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。11．（2021·北京·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【分析】能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。物質(zhì)可以循環(huán)利用，但能量是單向流動的，不能循環(huán)利用?！驹斀狻緼、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。12．（2022·河北·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?！敬鸢浮?1)

番茄灰霉病菌

枯草芽孢桿菌

透明圈(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【分析】統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法：（1）顯微鏡直接計數(shù)法原理：利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物數(shù)量。（2）間接計數(shù)法（活菌計數(shù)法）原理：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．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。（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)透明圈，測量透明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。13．（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?；卮鹣铝袉栴}。菌株透明圈大小平板Ⅰ平板ⅡA+++++B++-(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【分析】培養(yǎng)基對微生物具有選擇作用。配置培養(yǎng)基時根據(jù)某一種或某一類微生物的特殊營養(yǎng)要求,加入某些物質(zhì)或除去某些營養(yǎng)物質(zhì)，抑制其他微生物的生長，也可以根據(jù)某些微生物對一些物理、化學因素的抗性，在培養(yǎng)基中加入某種化學物質(zhì),從而篩選出待定的微生物。這種培養(yǎng)基叫做選擇培養(yǎng)基。（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。14．（2022·全國·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。碳源細胞干重（g/L）S產(chǎn)量（g/L）葡萄糖3.120.15淀粉0.010.00制糖廢液2.300.18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：______。(