最新高考生物总复习非选择题必考专题五 选修部分 第13讲 微生物的培养分离及酶的应用学案Word文档下载推荐.docx

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2.（2018·

浙江4月选考节选）回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题：

某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。

某小组开展了该植物综合利用的研究。

（1）果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率（提取得到的果胶占原料质量的百分率）显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗________（A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆）。

（2）在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂（乳酸菌菌液），其菌株起重要作用。

为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用____________，进行单菌落分离，然后将其________，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。

（3）在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。

可添加________________________使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加____________________，以解决汁液浑浊和沉淀问题。

（4）在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的________________________（答出2点即可）、反应pH和酶反应时间等因素。

其中，酶反应时间可通过________________________来调节。

解析　本题考查选修一酶的应用，试题侧重与社会生产中利用酶的相关内容结合。

果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响。

固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质（如石英砂）上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。

常用方法有吸附法、共价偶联法等。

答案　

（1）C

（2）划线分离法（或涂布分离法）　扩大培养

（3）果胶酶和果胶甲酯酶　淀粉酶使淀粉分解

（4）固定化酶的量、反应液温度　控制反应器液体流量（或体积）

3.（2017·

浙江4月选考节选）制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。

取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用________蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。

下图所示的划线分离操作，正确的是________。

解析　取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用接种环蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。

划线分离法从第二次开始每次都是从上一次划线的末端开始划线，因为线条末端细菌的数目比线条起始处要少，正确的是B。

答案　接种环　B

4.（2016·

浙江10月选考节选）请回答从土壤中分离产脲酶细菌实验的有关问题：

（1）LB固体培养基：

取适量的蛋白胨、酵母提取液、NaCl，加入一定的量的蒸馏水溶解，再加________，灭菌备用。

（2）尿素固体培养基：

先将适宜浓度的尿素溶液，用________灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂漏斗____________，故用于过滤除菌，然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。

（3）取适量含产脲酶细菌的10－4、10－5两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上，培养48小时，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是________（A.10－5稀释液＋尿素固体培养基　B.10－5稀释液＋LB固体培养基　　C.10－4稀释液＋尿素固体培养基　D.10－4稀释液＋LB固体培养基）。

在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现__________，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生________所致。

（4）制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶，装柱，用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用为________________。

答案　

（1）琼脂糖　

（2）高压蒸汽　孔径小，细菌不能滤过　（3）A　红色环　氨

　（4）除去游离的脲酶

5.（2016·

浙江4月选考节选）请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题：

（1）果胶是细胞壁的重要组成成分，其化学本质是________（A.蛋白质　B.脂质　

C.核酸　D.多糖）。

它在细胞壁的形成过程中的主要作用是将相邻的细胞________在一起。

（2）制取果汁时，先用果胶酶将果胶分解成________和半乳糖醛酸甲酯等物质，再用________酶处理，可得到比较

澄清的果汁。

用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时，果汁的出汁率、澄清度与酶的________高低呈正相关。

（3）由于果胶不溶于乙醇，故可用乙醇对果胶粗提物（经酶处理后的混合物）进行________处理，从而得到干制品。

答案　

（1）D　粘合　

（2）半乳糖醛酸　果胶甲酯　活性　（3）沉淀

1.正误判断

（1）单菌落的常用分离方法有划线分离法和涂布分离法，其中前者操作简单，且可计数菌体数目。

（×

）

（2）在划线操作的第一次划线以及之后每次划线之前都要灼烧接种环，在每次划线操作结束后，也需要灼烧接种环。

（3）倒平板时将培养皿的盖拿开，以方便将锥形瓶中的培养基倒入培养皿。

（4）筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源，且为琼脂固体培养基。

）

（5）果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，果胶酶和果胶甲酯酶均可水解果胶。

（√）

（6）将果胶酶用于果汁的生产，既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度。

（7）教材上α－淀粉酶固定在石英砂上，固定方法为吸附法。

（8）酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等，将酶加上糖衣做成胶囊属于包埋法。

2.读图析图

下图是微生物划线分离示意图，划线的顺序是1、2、3、4、5。

图示划线操作共需灼烧接种环________次。

第一次灼烧接种环的目的是___________________________________________________________________，

最后一次灼烧接种环的目的是_________________________________________，

中间几次灼烧接种环的目的是_______________________________。

提示　6　避免接种环上可能存在的微生物污染菌种　及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者　杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端

考点1　结合大肠杆菌的培养和分离考查科学实践能力

1.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程：

→→→→

请回答：

（1）培养基灭菌常用________法，灭菌后，要待________________________时才能打开锅盖。

（2）倒平板和接种前要用________擦手。

接种和划线前使用________的方法对接种环灭菌。

（3）划线分离时，接种环在菌液中蘸取________次。

下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线，请在乙图中画出第三次划线。

（4）划线后在恒温培养箱中培养时，培养皿须倒置，目的是

___________________________________________________________________。

（5）实验完成后，接触过细菌的器皿应如何处理？

_____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

解析　此题考查大肠杆菌的培养和分离过程，具体分析如下：

（1）对培养基进行的灭菌应该是用灭菌锅进行高压蒸汽灭菌。

灭菌后，灭菌锅内的压力与大气压相同时，才能打开锅盖，否则会造成培养液溅出。

（2）在进行实验操作时，操作者的双手要用酒精棉球擦拭消毒，接种环要用火焰灼烧灭菌。

（3）划线分离时，接种环在菌液中蘸取菌液1次然后连续划线。

（4）在培养时，培养皿须倒置，目的是防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基，冲散菌落。

（5）实验完成后，接触过细菌的器皿应灭菌处理以防止污染。

答案　

（1）高压蒸汽灭菌　灭菌锅内压力与大气压相同

（2）酒精棉球　（酒精灯火焰上）灼烧

（3）1　（见下图）

（4）防止冷凝后形成的水滴落在培养基上污染培养基

（5）接触过细菌的器皿应作灭菌处理

（1）常见无菌操作技术

方法

灼烧灭菌

高压蒸汽灭菌

酒精消毒

紫外线消毒

适用

对象

接种环等金属用具

培养皿等玻璃用具、接种环等金属用具、培养基等

双手、操作桌面等

操作台、接种室等

提醒：

为防止葡萄糖高温分解碳化，含有葡萄糖的培养基要用500g/cm2压力（90℃以上）灭菌30min。

尿素等加热会分解的物质，不能加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤。

（2）微生物分离的两种常用方法

比较

划线分离法

涂布分离法

工具

接种环

玻璃刮刀

原理

通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。

在数次划线后培养，可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体，即菌落

将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。

在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落

特点

方法简单，但不适宜计数

单菌落更易分开，可以计数，但操作复杂

培养

结果

目的

使培养基上形成单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落

考点2　围绕分离以尿素为氮源的微生物考查科学实践能力

2.下图是“分离以尿素为氮源的微生物”实验的基本流程，请回答下列问题：

（1）该实验培养基不能含有________（A.尿素　B.氯化钠　C.葡萄糖　D.琼脂）。

（2）尿素溶液可用________________使之无菌。

若要检查B过程灭菌是否彻底，可以采用的方法是_____________________________________________________

（3）图中步骤C为________。

相对于划线分离法，过程D涂布分离法的优点是________________。

（4）如果菌落周围出现________色环带，说明该菌落能分泌脲酶。

解析　

（1）分离以尿素为氮源的微生物，应该以尿素为唯一氮源，所以不应有琼脂，因为琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物。

（2）尿素加热分解，不能够加热灭菌，只能用G6玻璃砂漏斗过滤除去细菌等微生物。

将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，若无菌落出现，则说明培养基灭菌彻底。

（3）图中步骤C为倒平板，相对于划线分离法，涂布分离法更容易获得单菌落。

（4）若菌落能分泌脲酶，则菌落周围会出现红色环带。

答案　

（1）D　

（2）G6玻璃砂漏斗过滤　将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察有无菌落出现　（3）倒平板　单菌落更易分开　（4）红

（1）本实验用琼脂糖代替琼脂配制固体培养基。

琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物，不利于以尿素为氮源的细菌的筛选。

（2）因尿素加热分解，本实验配制尿素固体培养基时，需先高压蒸汽灭菌，冷却至60℃时再加入通过G6玻璃砂漏斗过滤的尿素溶液。

（3）微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用

筛选微生物时，除选择培养基外，还需设置两组对照培养基，以提高实验的说服力和科学性。

对照培养基

作用

现象

结论

未接种的培养基

有无杂菌污染的判断

未接种的培养皿中无菌落生长

未被杂菌污染

接种的全营养培养基

选择培养基有无筛选作用的判断

全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目

选择培养基具有筛选作用

考点3　结合果汁中的果胶和果胶酶考查科学实践能力

3.（2018·

学军中学3月模拟）回答下列有关果胶、果汁和果胶酶等问题。

（1）果胶是植物细胞壁的主要成分，起着将植物细胞________在一起的作用。

制作果汁时可加入果胶酶和____________以分解果胶，提高果汁出汁率和澄清度。

（2）生产果胶酶可从黑曲霉中提取，下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是________（A.蛋白胨和酵母提取物培养基B.尿素固体培养基　C.MS培养基

　D.添加蔗糖的豆芽汁培养基）。

由于果胶酶溶于水，不利于重复使用，可通过物理或化学方法将果胶酶固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有________的制剂。

（3）用果汁制作果酒，以果汁为原料，加入一定比例的蔗糖目的是____________________________________________________________________。

最后倒入酵母悬液，混匀，加盖；

发酵开始时，由于微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现________，原因是_________________________________。

解析　“细菌喜荤，霉菌喜素”，霉菌培养基一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可。

用果汁制作果酒时加入一定比例的蔗糖，既可以增加糖的含量，又可以借助酵母菌将蔗糖转化为酒精而提高果酒的酒精含量。

答案　

（1）粘合　果胶甲酯酶　

（2）D　酶活性　（3）提高果酒的酒精和糖的含量　负压　需氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳易溶于水

考点4　α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

4.如图是固定化酶反应柱，请回答下列问题：

（1）将α－淀粉酶溶于水中，再加入石英砂，不时搅拌，这样α－淀粉酶就可以固定在石英砂上。

这种固定化酶的方法称为________。

30min后，装入如图所示的反应器中，构成固定化酶反应柱，并用10倍体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是________________________。

洗涤时，蒸馏水流速________（填“能”或“不能”）过快。

（2）实验时，将此反应柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以

0.3mL/min的流速过柱，控制流速的目的是_______________________________。

在流出5mL后接收0.5mL流出液，加入1～2滴________，观察颜色。

为了使观察到的颜色变化明显，可________后再观察。

如果溶液呈红色，说明淀粉水解成为________。

（3）实验后，用10倍柱体积的蒸馏水洗涤此反应柱，洗涤的目的是____________________________________________________________________。

洗涤后，放置在4℃冰箱中保存。

几天后，可重复使用。

解析　

（1）固定化酶的制作方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法，本题所示为吸附法。

洗涤的目的是除去未吸附的一些游离的酶，在洗涤时流速不能过快，为1mL/min。

（2）以相对较慢的流速使淀粉溶液流过反应柱，可以让吸附着的酶与底物充分反应。

根据KI－I2溶液与淀粉反应呈蓝色，与糊精反应呈红色的原理来鉴定反应情况。

（3）实验完成后还需要对反应柱进行洗涤，以除去参与反应的反应物及生成的产物，以便重复使用。

答案　

（1）吸附法　除去未吸附的游离淀粉酶　不能　

（2）使淀粉溶液与溶粉酶充分接触充分反应　KI－I2溶液　稀释　糊精　（3）洗去残留的反应物和产物

（1）固定化酶的优点：

酶既能与反应物接触，又能与产物分离，且可被反复多次利用。

（2）两次用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器的目的比较

洗涤过程

在固定α－淀粉酶后，用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器

除去未吸附的游离α－淀粉酶

实验结束后，用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器

洗去残留的淀粉溶液和产物

宁波3月模拟）研究小组从土壤中筛选以多环芳烃（PAHs）为碳源和能源的细菌，用以降解工业废水和生活污水中的PAHs。

（1）为了从土壤中筛选PAHs降解菌，需配制以________为唯一碳源的培养基，培养基经________[A.121℃（500g/cm2压力），15min　B.90℃（500g/cm2压力），

15min　C.121℃（1kg/cm2压力），15min　D.90℃（500g/cm2压力），30min]高压蒸汽灭菌，待冷却至60℃后倒平板。

（2）倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，目的是____________。

在倒平板的过程中，如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，则这个平板不能用来培养PAHs降解菌，原因是______________________________________________________。

（3）制备土壤稀释液，用________方法接种于固体培养基表面，培养时，需将培养皿________并放在37℃恒温培养箱中培养24h。

（4）用划线法纯化PAHs降解菌的过程中，在第二次及其后的划线操作时，须从上一次划线的末端开始划线，原因是______________________________________

答案　

（1）PAHs　C　

（2）防止杂菌污染　空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生　（3）涂布　倒置　（4）使细菌数随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落

浙江新高考联盟联考）关于分离以尿素为氮源的微生物实验，请分析回答以下问题：

（1）脲酶可以催化尿素分解为____________，其中碱性物质可以能使酚红指示剂变为________。

（2）分离以尿素为氮源的微生物，培养基配制必须加凝固剂________，培养基在________g/cm2压力下灭菌30分钟，冷却至60℃，加入通过__________________

的尿素溶液，混合均匀待用。

（3）为了从土壤中分离得到以尿素为氮源的微生物，分离效果比较好的操作方法是采用________________。

采用该方法分离，土壤溶液必须经过________处理。

答案　

（1）NH3和CO2　红色　

（2）琼脂糖　500　G6玻璃（砂）漏斗过滤　（3）涂布分离法　稀释

丽水、衢州、湖州质量检测）回答下列果汁中的果胶和果胶酶相关问题：

（1）自制的果汁很浑浊，主要是含有大量杂质，杂质主要成分是________，可用________检测。

市售果汁为达到澄清透明且不降低品质的要求，常用________处理。

（2）市售果汁在制作过程中要进行灭菌，灭菌是指使用强烈的理化因素杀死________________。

不同的物质灭菌有所区别，如葡萄糖，为防止________________，要用500g/cm2压力（90℃以上）灭菌30min；

而尿素只能用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌，原因是________________。

（3）果汁饮料要求细菌总数≤100个/mL，大肠杆菌＜3个/100mL。

为了检测某成品受细菌污染情况，需要培养和计数，其中所用的细菌分离方法是____________________________________________________________________。

答案　

（1）果胶　乙醇　果胶酶（或果胶酶和果胶甲酯酶）

（2）（物体内外）所有的微生物　葡萄糖分解碳化　尿素加热会分解　（3）涂布分离法

4.（2018·

绍兴3月选考适应性考试）回答与α－淀粉酶的制备和固定化过程有关的问题：

（1）为了获得优良的枯草杆菌菌株，研究者取5克土样加到有95mL________的三角瓶中.振荡10分钟，即成10－1土壤液。

为了进一步稀释土壤液，应用________吸取悬液，制成10－2、10－3、10－4、10－5的土壤稀释液。

（2）筛选产α－淀粉酶的枯草杆菌时，用较低浓度的________作为培养基中的唯一碳源，接种时宜采用________接种法。

（3）α－淀粉酶宜采用吸附法进行固定化。

下列关于反应柱的理解，正确的是________。

A.反应物和酶均可自由通过反应柱

B.反应物和酶均不能通过反应柱

C.反应物能通过反应柱，酶不能通过反应柱

D.反应物不能通过，酶能通过

（4）为了确定筛选出的α－淀粉酶的应用价值，还需要进一步检测固相α－淀粉酶的活性，在该实验中，流出液中加入KI－I2指示剂后，试管中呈现________色。

相对于唾液淀粉酶，枯草杆菌产生的α－淀粉酶具有________特性，从而有利于工业生产。

答案　

（1）无菌水　移液器　

（2）淀粉　涂布　（3）C（4）红　耐高温

（时间：

30分钟）

一、选择题

1.下列依次表示倒平板、接种的位置，以及划线法接种的路径示意图，其中错误的是（　　）

解析　在划线时，应在第一区的划线末端开始往第