第37期 微生物的培养技术及应用-【数理报】2024-2025学年高二生物选择性必修3同步学案（人教版2019）

书 （上接第２版） 及后面的划线操作时，总是从 开始划线，原因是 （６）倒平板中的平板指的是 数目．回答下列问题： 组别 Ａ组 Ｂ组 Ｃ组 Ｄ组 Ｅ组 打开培养皿盖，距地面０．３米处暴露１５分钟 处理 打开培养皿盖，距地面０．６米处暴露１５分钟 打开培养皿盖，距地面０．９米处暴露１５分钟 打开培养皿盖，距地面１．２米处暴露１５分钟 不打开培养皿盖 （１）上述实验的实验目的是 养基表面有菌落生长，说明 生物生长分别提供 和 “ ． 明下列温控措施的目的： 培养”的目的是 处理． 土壤取样→制备培养基→接种→培养观察→计数 方法进行灭菌． （２）该过程采用的接种方法是 以上物质按照一定比例溶解后，用蒸馏水定容 （１）某些细菌能将尿素分解成 ＣＯ２和 ＮＨ３ ．能分解尿素的细菌不能以尿 ． （２）培养基中的成分Ｘ通常是 ；图 ；初步筛选出的菌种还需要进一步 指示剂，接种并 （３）培养基中的成分 ＫＨ２ＰＯ４和 Ｎａ２ＨＰＯ４ （４）对平板中的微生物进行计数通常是以 书   （５）每次划线前灼烧接种环是为了    ． ．  汽灭菌，当培养基温度下降到５０℃时，在酒精 灯火焰附近倒平板，待培养基冷却至室温，按如问题：  表处理，将处理完毕的培养皿置于适宜温度下 培养２～３天，观察每个培养皿中的菌落特征和 要不断用玻璃棒搅拌，目的是           匀涂布．．若 Ｅ组的培  ．  （２）培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微细菌具有选择作用，其原理是 ．在酒   （３）实验过程特别强调温度控制，请简要说  ①“待培养基冷却至室温”的目的有低，原因是 ． ②“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下  ．  （４）培养微生物时将培养皿倒置的目的是经微生物分解后能更好地被植物利用．某生物 ．兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有  １２．（１１分）尿素最初是从人的尿液中发现 的，但随着科学家成功实现尿素的体外人工合  １１．（１３分）某同学配制含琼脂的牛肉膏蛋成，尿素的生产逐渐走向工业化，尿素也逐步成到１００ｍＬ．实验过程如图所示： 白胨培养基后，对培养基和培养皿进行高压蒸为一种重要的农业氮肥．下图是土壤中分解尿   素的细菌分离与计数的基本流程，请回答有关      （１）配制图中所用培养基，在熔化琼脂时需 ．    配制好的培养基转移到锥形瓶中后，可采用供植物吸收和利用，有些细菌不能，原因是前者 能合成  ，培素的 分 解 产 物 ＣＯ２ 作 为 碳 源，原 因 是 养一段时间要能在培养基表面形成单个的菌   落，从操作层面需要满足两个条件：一是  ；二是涂布时要尽量做到均中将细菌接种到固体培养基上时，采用的方法 是 （３）该实验中的选择培养基对分解尿素的鉴定：在培养基中加入  培养初步筛选的菌种，若指示剂变成 ．若要判断选择培养基是否色，则说明该菌种能分解尿素． 精灯 火 焰 附 近”进 行 相 关 操 作 是 为 了起到 了 筛 选 的 作 用，对 照 组 的 设 置 是  ．的 作 用 有 （４）一般选择菌落数在３０～３００的平板进 行计数，统计的菌落数往往比活菌的实际数目（答出３点）．  （５）在筛选尿素分解菌的培养基中应加入 ．  ，用于鉴定该种细菌能够分解尿素． 的实际数目低，原因是  １３．（１４分）尿素是一种重要的农业肥料， 第３６期２版题 参考答案 专项小练一 　１．Ａ ２．Ｃ 　３．Ｃ ４．Ａ 　５．Ｃ ６．Ｄ ７．Ｃ 专项小练二 　１．Ｃ ２．Ａ 　３．Ｄ ４．Ｂ 　５．Ｃ ６．Ｄ 　７．Ｂ ８．Ａ 第３６期３版题 参考答案 　 　１．Ｂ ２．Ｃ ３．Ａ 　 　４．Ｄ ５．Ｂ ６．Ｂ 　７．ＢＤ ８．ＡＢ ９．ＡＣＤ １０．（１）灭菌 （２）蛋白酶　小分 子肽　氨基酸 （３）防止高温杀死 微生物或防止微生物 产生的各种酶失活 防 ，在第二次以实验结束后，对使用过的培养基应进行分解作用，设计并成功筛选到能高效分解尿素 止温 （ 度 ４） 过 加 高 快 影 散 响 热 菌 ， 种 的细菌（目的菌）．培养基的成分包含 ＫＨ２ＰＯ４、 生长和各种酶发挥作 种生长繁殖；有利 利 于 于 菌 菌种、酶与营养物 质接触等 １１．（１）有氧呼吸 　酵母菌等进行细胞 呼吸产生ＣＯ２ （２）由于 ｐＨ不适 宜，大肠杆菌、酵母菌 和霉菌等的活动受到 抑制；由于氧气耗尽， 需氧型微生物的活动 受抑制现象尤为严重 （３）无氧 １２．（１）酵母菌　 真核 　（２）氧气／Ｏ２ 乙 （３）减小 （酸性　 条件下）重铬酸钾　醋 酸菌　醋酸菌是好氧 细菌 １３．（１）不需要开 盖放气；避免了因开盖 引起的杂菌污染 （２）为酵母菌大量 繁殖提供适量的氧气； 防止发酵旺盛时汁液 溢出 （３）乙 Ａ中的氧 气　乙 Ｂ中的酒精　 乙Ａ中的酒精 　 !"#$% !" # $!" % &'( )* +,-. 书 / / 012&345 、一 培养基的配制 的１．概念：人们按照微生物对① 不同需求，配制出供其② ２．分类 （１）液体培养基：不含凝固剂、呈 ③ 状态的培养基． （２）固体培养基：在④ 入⑤ （如琼脂）制成的培养基．⑥ 培养基是实验室中最常用的培养基之 ， 的⑦ ． ３．营养组成：各种培养基一般都含有水、⑧ （提供碳元素的物质）、⑨ 提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基 还需要满足微生物生长对 ｐＨ、特殊营养物质 （如维生素、氨基酸等）以及⑩ 的要求． ４．某些微生物生长还需要的特殊条件 需要满足的特殊条件培养的微生物 乳酸杆菌 培养基中添加瑏瑡 需要满足的特殊条件 将培养基调至瑏瑢 培养的微生物 霉菌 细菌 瑏将培养基调至瑣 厌氧微生物 瑏需要提供瑤 的条件 二、无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键是防止瑏瑥 １．消毒：是指使用较为温和的物理、化学或 瑏瑦 等方法杀死物体表面或内部瑏 微生物． ２．灭菌：是指使用强烈的瑏瑨 杀死 物体瑏瑩 子． ３．常用的消毒和灭菌方法 （１）消毒 ａ．日常生活中杀死微生物的营养细胞和一 瑐部分芽孢，可用瑠 法，在１００℃煮沸５ ｎ． 菌落数代表菌数量，统计的菌落数往往比活菌 养 （４）兼性厌氧 异 ～６ｍ ｂ ｉ ．对 瑐瑡 法，即在 ６２～６５℃消毒 ３０ｍｉｎ或 ８０～９０℃处理３０ｓ～１ｍｉｎ． ｃ．人们也常使用化学药物进行消毒，如用 瑐瑢 擦拭双手、用氯气消毒水源等． ｄ．接种室、接种箱或超净工作台在使用前 的营养基质． 进行紫外线消毒，在照射前，适量喷洒石炭酸或 煤酚皂溶液等消毒液，可加强消毒效果． （２）灭菌 ａ．涂布器、接种环、接种针或其他金属用 瑐培养基中加 具，可进行瑣 灭菌． 瑐瑤 ｂ．耐高温的和需要保持干燥的物品可进行 灭菌，即将灭菌物品放入密闭容器 一 微生物在其表面或内部生长形成肉眼可见 如干热灭菌箱，在１６０～１７０℃的热空气中维持 ２～３ｈ． ｃ．湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或 高压蒸汽进行灭菌的方法．其中高压蒸汽灭菌 Ｎａ２ＨＰＯ４、ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ、葡萄糖、尿素和 Ｘ，将 用；增加氧气含量，有 （提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质．在 的效果最好，一般在压力为瑐瑥 ｋＰａ、温 度为瑐瑦 ℃的条件下，维持瑐瑧 ｍｉｎ来灭菌． 三、微生物的纯培养———以酵母菌的纯培 养为例 １．相关概念 （１）培养物：在微生物学中，将接种于培养 基内，在合适条件下形成的含瑐瑨 微生 物的群体称为培养物． 瑐（２）纯培养物：由瑩 繁殖所获得的 微生物群体称为纯培养物． （３）纯培养：获得瑑瑠 污染．无菌技术应围绕着如何避免杂 培养． 菌的污染展开，主要包括： ２．酵母菌的纯培养 （１）原理：分散的微生物在适宜的固体培养 瑑定形态结构的子细胞群体，这就是瑡 瑑用瑢 和稀释涂布平板法能将单个微生 所有的微生物，包括芽孢和孢 物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单 菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养 物． （２）方法步骤 ａ．制备马铃薯琼脂培养基 ⅰ．配制培养基 ⅱ．灭菌：培养基需要进行瑑瑣 灭 于一些不耐高温的液体，如牛奶，可用 菌，而培养皿需要进行瑑瑤 灭菌． ⅲ．倒平板：待培养基冷却至瑑瑥 瑑左右时，在瑦 附近倒平板． 倒平板的具体操作步骤：第一步，拔出锥形 瑑瓶的棉塞．第二步，将瓶口瑧 通过火 瑑焰．第三步，用拇指和食指将培养皿打开一条瑨 的缝隙，将培养基（１０～２０ｍＬ）倒入 培养皿，立即盖上皿盖．第四步，等待培养基冷 却凝固后，将培养皿瑑瑩 ． ｂ．接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面瑒瑠 的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基 的表面．经数次划线后培养，可以分离得到瑒瑡 ． 平板划线法操作步骤如下： 接种环灭菌：将接种环放在酒精灯火焰上灼烧直至金属丝烧红 取 菌 种 冷却接种环，并拔出装有酵母菌 瑒培养液的试管的瑣 ⅱ．将试管口通过瑒瑤 ，达到消灭试管口杂菌的目 的  ⅰ．在酒精灯瑒瑢  ⅳ．将试管口通过瑦瑒      ⅲ．在火焰附近，用已瑥瑒 的接种环蘸取一环菌液 ，并塞上棉塞 平 板 划 线 表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖．注意瑒瑧 表面 开始作第二次划线．重复以上操作，作第三、 四、五次划线．注意不要将最后一次的划线与瑒瑩  ⅰ．在火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基  ⅱ．灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的瑒瑨        的划线相连 ｃ．培养酵母菌 完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将 接种后的平板和瑓瑠 的平板倒置，放入 瑓瑡 左右（培养温度因酵母菌种类的不 瑓同而稍有差异）的恒温培养箱中培养 瑢 ． 四、选择培养基 １．实验室中微生物的筛选 原理：人为提供有利于瑓瑣 生长的 的过程就是纯 条件 （包括营养、温度和 ｐＨ 等），同时 瑓瑤 ２．选择培养基 其他微生物的生长． （１）概念：在微生物学中，将允许特定种类 瑓瑧 基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一 的微生物生长，同时瑥 其他种类微生 ． 物生长的培养基，称为选择培养基． （２）举例：筛选土壤中分解尿素的细菌的选 择培养基是以瑓瑦 为唯一氮源的． 五、微生物的选择培养 １．菌液的制作 （１）编号为 １０２～１０７试管中分别盛有瑓瑧 无菌水． （２）用移液管吸取瑓瑨 的菌液，注入 １０２倍稀释的试 ，得到稀释菌液． （３）从１０２倍 管 稀 中 释的试管中吸取１ｍＬ稀释 ℃ 液，注入１０倍稀释的试管中．依次类推，完成菌 液的稀释． （下转第４版） ! " # $ !"#$% ! ! "$"%) &* '+,-(. ' ( &' !!"#( !" " "#$%& !'()*)+ !,234+ !567890"#'!(')%!)'* !':;<0=>?@ABCDEFGH )") IJK2(LMNO(P567 !BT7U(VW0"#'!!')%!)*+ !''#**#*,,%XYZ[I\ !U]^_`a(BT7<bcdefgQhXi\ !QRU]VW0!!!,' !QR5S0"#"""* !jklmUnoUpqU ! a ( r d e f ?XB\s t u v w ( ! a ( x = > y < z { | } ~ X@ A B €  ‚ E ƒ „ …\† z ‡ ˆ | z ‰ Š ‹ Œ  ‡ _ ` a ( B T 7 < b Ž  89:4;<=>?@5 /0123456 7 "#'!(')%!)*, 89AB;<=>?@5 "#'!(')%!"#$ #=>‘L’“” =>Lt•–—˜™š›“œ NO(P564+ P0žŸ  e¡¢3£¤4+¥I0!" $%&'()(X* +\ Q¦§I0,-.,), ． Ẍ ©ª«¬­-\ 书 " => ®¯° （上接第１版） 特别提醒 移液管要经过灭菌，并且操作应在酒精灯 火焰附近完成． ２．稀释涂布平板法操作步骤如下： 涂布器消毒：将涂布器浸在盛有瑓瑩 的烧杯中 　↓ 取菌液：取０．１ｍＬ菌液，滴加到瑔瑠 表面 　↓ 涂布器灭菌：将涂布器放在火焰上瑔瑡 ，待酒精燃尽、涂 布器冷却后，再进行涂布 　↓ 涂布平板：用涂布器将瑔瑢 均匀地涂布在培养基表面． 涂布时可转动培养皿，使涂布均匀 六、微生物的数量测定 １．测定微生物数量的常用方法有 瑔 和显微镜直接计数法． ２．稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目 （１）为了保证结果准确，同一稀释度下，应 至少对瑔瑤 瑔瑥 瑔的平板进行计数，并取瑦 瑔瑧 瑔，因此，统计结果一般用瑨 而不是用瑔瑩 来表示． 七、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 瑖尿素，是因为它们能合成瑠 作为唯一瑖瑡 壤中分离出分解尿素的细菌． ２．操作步骤 （１）土壤取样 瑖土壤中的微生物主要分布在距地表瑢 的土壤层（酸碱度接近中性）． （２）样品的稀释 为保证获得菌落数为瑖瑣 的稀释液分别涂布到平板上培养． （３）微生物的培养与观察 个平板，一般选择菌落数在 度和培养时间．细菌一般在瑖瑤 （２）统计的菌落数往往比活菌的实际数目 落数目，选取瑖瑥 时的记录作为结果． 　【参考答案】 ①营养物质　②生长繁殖　 ③液体　④液体　⑤凝固剂　⑥琼脂固体　⑦ 瑏菌落　⑧碳源　⑨氮源　⑩氧气　瑡维生素　 １．分离原理：土壤中的细菌之所以能分解 瑏 瑏瑢酸性　瑣中性或弱碱性　瑏瑤 无氧　瑥瑏杂菌　 瑏．利用尿素 瑦 　生物 瑧 　瑏一部分 瑏 　瑨理化方法 瑏 　瑐瑩内外 瑠 的选择培养基，可以从土 煮沸消毒　瑐 瑡巴氏消毒　瑢瑐酒精　瑐瑣灼烧　瑐瑤 　瑐干热 瑥 　１００ 瑦 　瑐１２１ 瑧 　瑐１５～３０ 瑐瑨特定种类 　瑩 　瑐单一个体 瑑 　瑠纯培养物 瑑 　瑑瑡菌落 瑢平板 　瑑划线法 瑣 　瑑高压蒸汽 瑤 　干热 瑥 　瑑５０ 瑑瑦酒精 瑑 灯火焰　瑧迅速　瑑瑨稍大于瓶口　瑑瑩倒过来放 　置 瑒 　瑠连续划线 瑡 　瑒瑒单菌落 瑢 　瑒火焰旁 瑣棉 　塞 瑒 　瑤火焰 瑒 　瑥冷却 瑒 　瑒瑦火焰 瑧不要划破培 的平板进 养基　瑨瑒末端　瑒 瑩第一次　瑠 瑓瑓一个未接种　瑡 瑣 行计数，可将细菌稀释倍数为１×１０ ３～１×１０７ ２８℃　瑓瑢 瑓２４～４８ｈ 瑣 目的菌　 　瑤瑓抑制或阻止 　瑓瑥 抑制或阻止　瑓瑦尿素　瑓瑧９ｍＬ 瑨瑓１ｍＬ　 　 瑩 　瑓酒精 瑠 　瑔培养基 瑔瑡 　瑔灼烧 瑢 　菌液 瑔瑣稀释 　不同种类的微生物，往往需要不同的培养温 涂布平板法 瑔 　瑤３ 瑥 　瑔３０～３００ 瑦瑔平均值　瑔瑧 的温度下 少　瑔瑨菌落数　瑔瑩活菌数　瑖 瑖瑠脲酶　瑡氮源　 ． 培养１～２ｄ．在菌落计数时，每隔２４ｈ统计一次菌 瑢 　瑖３～８ｃｍ 瑖 　瑣３０～３００ 瑖瑤３０～３７℃　瑖瑥菌落 数目稳定 书 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（本题共６小题，每小题４分， 共２４分．每小题给出的四个选项中，只有一个选 项是最符合题目要求的） 　　　　　　　　　１．灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见 的操作．下列叙述正确的是 （　　） Ａ．为了防止杂菌污染，应将配制好的选择培 养基分装到培养皿中再进行高压蒸汽灭菌 Ｂ．配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯 火焰旁进行 Ｃ．为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌 法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 Ｄ．可用干热灭菌法对实验中所使用的微量离 心管、细胞培养瓶等进行灭菌 ２．分散的微生物在适宜的固体培养基表面繁 殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的细胞群 体，称为纯培养物．获取纯培养物的常用方法是平 板划线法和稀释涂布平板法．下列有关这两种方 法的说法，错误的是 （　　） Ａ．这两种方法的关键都是要防止杂菌污染以 保证获得培养物的纯度 Ｂ．这两种方法均需同时将接种的平板和未接 种的平板倒置进行培养 Ｃ．接种环和涂布器均需要在火焰上灼烧，且 涂布器灼烧前需用酒精引燃 Ｄ．用稀释涂布平板法统计菌落数目时，所获 得的数据往往比实际值大 ３．下列有关微生物的纯培养、分离及计数的 叙述，正确的是 （　　） Ａ．培养基配方中都含有碳源、氮源、水、无机 盐及琼脂等成分 Ｂ．用纤维素为唯一氮源的培养基可以选择分 离出尿素分解菌 Ｃ．用稀释涂布平板法统计的样品活菌数目往 往与实际数目多 Ｄ．平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分 散，但不宜用于计数 ４．某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素 的细菌的分离与计数”的实验，具体操作流程如图 所示．下列相关叙述不正确的是 （　　） Ａ．纯化培养阶段使用选择培养基，应以尿素 为唯一氮源 Ｂ．梯度稀释时可用移液管或微量移液器进行 操作 Ｃ．中间试管涂布的３个平板的菌落平均数小 于１６０ Ｄ．由图中数据可知１０ｇ土样中的菌株数约为 １．６×１０８个 ５．幽门螺杆菌（Ｈｐ）生存于人体胃的幽门部 位，能够引起慢性胃炎等胃部疾病．尿素在酶的作 用下分解产生ＮＨ３和ＣＯ２．体检时常用 １４Ｃ呼气试 验来诊断测试者是否感染 Ｈｐ，测试者口服含１４Ｃ 标记的尿素胶囊，一段时间后通过测定呼出的气 体是否含有１４ＣＯ２来诊断是否感染 Ｈｐ．医务工作 者也可以采集胃病患者样本进行微生物的纯化操 作，判断是否感染Ｈｐ．下列相关分析错误的是 （　　） Ａ．呼气试验的前提是Ｈｐ能合成和分泌脲酶， 从而催化尿素分解 Ｂ．对样本进行微生物的纯化操作时，一般采 用固体培养基 Ｃ．筛选Ｈｐ的培养基应以尿素为唯一氮源，能 抑制杂菌生长 Ｄ．在培养基中可加入醋酸洋红液来鉴定是否 分离得到了Ｈｐ ６．下列关于统计菌落数目的方法的叙述，正 确的是 （　　） Ａ．显微镜直接计数法统计结果一般用菌落数 而不是活菌数来表示 Ｂ．当样品稀释度足够高时，一个活菌会形成 一个菌落 Ｃ．为了保证结果准确，一般选用菌落密度较 大的平板进行计数 Ｄ．采用平板划线法和稀释涂布平板法都可以 对培养基中的菌落进行计数 二、不定项选择题（本题共 ３小题，每小题 ８ 分，共２４分．每小题给出的四个选项中，有的只有 一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的 得８分，选对但不全的得３分，有选错的得０分） ７．下列关于平板划线法和稀释涂布平板法的 叙述，正确的是 （　　） Ａ．倒平板操作应等培养基冷却至５０℃左右 时，在酒精灯火焰附近进行 Ｂ．这两种方法均需同时将接种的平板和未接 种的平板倒置进行培养 Ｃ．这两种方法都能在固体培养基上得到单菌 落 Ｄ．用平板划线法分离菌种，划线五个区域，接 种环需要灼烧灭菌５次 ８．营养缺陷性菌株是野生型菌株经过人工诱 变或自发突变失去合成某种成长因子的能力，只 能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能 正常生长的变异菌株．某研究小组对酵母菌用紫 外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上，一 段时间后将甲培养皿的菌落影印接种（不改变菌 落位置）到乙、丙两培养皿的培养基中，进一步培 养得到如下图所示结果．下列分析正确的是 （　　） Ａ．接种到甲培养皿采用的是稀释涂布平板法 Ｂ．甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基 Ｃ．甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌 数少 Ｄ．甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷 型 ９．下列有关“探究１ｇ土壤中有多少能分解尿 素的细菌的实验”叙述正确的是 （　　） Ａ．一般选用１×１０４、１×１０５和１×１０６倍稀释 的稀释液进行平板培养，初次做实验范围可放宽 Ｂ．证明选择培养基起到了选择作用，则需要 接种了的牛肉膏蛋白胨培养基做对照 Ｃ．证明选择培养基未被污染，则需要设置空 白培养基做对照 Ｄ．通过选择培养基筛选出来的细菌都能分解 尿素 第Ⅱ卷（非选择题） 三、非选择题（本题包括４小题，共５２分） １０．（１４分）研究人员从市售酸奶中分离出一 种叫嗜热链球菌（Ｓｔ）的细菌，为了便于培养和纯 化，首先制备甲酚绿（ＢＣＧ）牛乳培养基：将脱脂乳 粉１００ｇ加入 ５００ｍＬ蒸馏水中，再加入 １．６％的 ＢＣＧ乙醇溶液（一种指示剂）１ｍＬ，高压蒸汽灭菌 （８０～９０℃）２０ｍｉｎ，即得溶液 Ａ．将酵母膏（富含 蛋白质和 Ｂ族维生素等）１０ｇ，琼脂２０ｇ，蒸馏水 ５００ｍＬ，分别配制成 ｐＨ为 ５．５和 ７．０的溶液， １２１℃高压蒸汽灭菌２０ｍｉｎ，即得溶液Ｂ．以无菌操 作将Ａ、Ｂ两溶液等体积混合均匀，倒于平板，待冷 凝后置于３７℃恒温培养箱中倒置培养２４ｈ，若无 杂菌生长，即可使用．然后通过平板划线法进行培 养和纯化．根据以上材料回答问题： （１）ＢＣＧ培养基从物理性质分类属于 培养基． （２）加入酵母膏的目的是 ． （３）常用的灭菌方法除了材料中提到的高压 蒸汽灭菌外，还有 、 ． （４）下列示意图中正确的操作顺序为 ． （下转第４版                                                                                                                                                                       ） 书 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（本题共６小题，每小题４分， 共２４分．每小题给出的四个选项中，只有一个选 项是最符合题目要求的） 　　　　　　　　　１．随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培 养技术的建立，以及密闭式发酵罐的成功设计，发 酵工程逐步形成．下列有关叙述正确的是 （　　） Ａ．发酵工程的产品可以是微生物细胞本身 Ｂ．发酵工程中的发酵条件不影响微生物的代 谢途径 Ｃ．发酵工程多为混合菌种发酵 Ｄ．发酵工程和传统发酵技术的唯一区别是所 用微生物的种类不同 ２．利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破 碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒 灌过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节．下列 叙述错误的是 （　　） Ａ．酶解环节需要添加果胶酶和纤维素酶并控 制酶解温度 Ｂ．调整成分时按比例添加蔗糖可以提高果酒 的酒精含量 Ｃ．接种前需要对基因工程获得的高产菌株进 行扩大培养 Ｄ．主发酵和后发酵均需要密闭，且保持温度 在３５℃左右 ３．醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇转化为乙 醛，再将乙醛变为醋酸，醋酸菌可用于制作各种风 味的醋．关于醋的工业化生产过程，下列说法错误 的是 （　　） Ａ．发酵罐内的培养液不宜采用葡萄糖作为碳 源 Ｂ．选育得到的高产醋酸菌需扩大培养才能接 种到发酵罐 Ｃ．可通过深层通气液体发酵技术提高醋的产 量 Ｄ．发酵设备和培养液都必须经过严格的灭菌 ４．下列关于微生物及其应用的叙述，正确的 是 （　　） Ａ．在啤酒生产的主发酵阶段和后发酵阶段， 需将温度保持在酵母菌的最适生长温度 Ｂ．醋酸菌在 Ｏ２、糖源都缺少时，可将乙醇转 化为乙醛，再将乙醛转变为醋酸 Ｃ．利用原核生物黑曲霉进行发酵，在蛋白酶 等作用下可获得酱油和柠檬酸 Ｄ．乳酸链球菌在无氧条件下产生的乳酸链球 菌素可以作为天然的防腐剂 ５．选育高产、优质的菌种是发酵工程的前提 条件，下列不属于发酵工程选育菌种的条件的是 （　　） Ａ．发酵产物需从菌中破碎分离 Ｂ．菌种对环境应没有明显或潜在的伤害 Ｃ．菌种遗传特性和生产能力稳定 Ｄ．能利用充足且廉价的培养基原料 ６．桂北山区侗族、苗族人民喜食酸鱼，其制作 原理是：凉米饭里混入乳酸菌，放置过程中，乳酸 菌起发酵作用，产生了大量的乳酸类物质，渗入鱼 肉中，既起到了防腐的作用，又改变了鱼片的风 味，并能使之成熟．成熟后开封口，即可取而食之． 以下关于酸鱼的说法正确的是 （　　） Ａ．腌制酸鱼时需要水封坛沿以利于乳酸菌的 发酵 Ｂ．酸鱼的制作过程需要对原料和容器进行严 格的灭菌操作 Ｃ．发酵初期坛沿有气泡冒出是由于乳酸菌发 酵产生了二氧化碳 Ｄ．酸鱼中除了乳酸菌没有其它杂菌，直接生 食对身体没有什么损伤 二、不定项选择题（本题共 ３小题，每小题 ８ 分，共２４分．每小题给出的四个选项中，有的只有 一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的 得８分，选对但不全的得３分，有选错的得０分） ７．江西省氵美陂古村酱油酿造历史悠久，《光绪 吉安府志》记载：“酱油……惟氵美陂所出最上，诸邑 不及”．氵美陂酱油主要利用米曲霉，其生产工艺流 程如下图所示，下列叙述正确的是 （　　） 备料（大豆）→拣净、浸泡→蒸熟、冷却 搅拌 → 加入面粉 制曲、发酵 → 加入食盐水 抽油、 →熟化 分装 Ａ．古代生产的氵美陂酱油是发酵工程的产物 Ｂ．蒸熟大豆后冷却可避免高温杀死米曲霉 Ｃ．加入食盐水可起到抑制杂菌污染的作用 Ｄ．抽油得到的生酱油是米曲霉纯培养的产物 ８．利用黑曲霉发酵可获得柠檬酸．发酵时采 用精制糖如葡萄糖、蔗糖为原料，能够获得较高产 量，但是成本较高．采用淀粉质原料甚至农产品加 工废物替代精制糖来生产柠檬酸，可以降低成本． 下列叙述正确的是 （　　） Ａ．以玉米粉为原料时，一般需经糖化获得精 制糖 Ｂ．随着发酵的进行，发酵液的ｐＨ会逐渐变小 Ｃ．实验室须配制以葡萄糖为唯一碳源的培养 基筛选黑曲霉 Ｄ．发酵结束后，采用提取、分离和纯化等措施 获得柠檬酸 ９．发酵工程常用谷氨酸棒状杆菌生产味精 （主要成分是谷氨酸），有关叙述正确的是 （　　） Ａ．一般用过滤、沉淀的方法将谷氨酸从培养 液中分离提取出来 Ｂ．谷氨酸发酵生产谷氨酸时，培养液的ｐＨ应 保持在酸性条件下 Ｃ．在菌种选育中，可用细胞工程、基因工程等 方法，构建工程细胞或工程菌 Ｄ．谷氨酸发酵生产过程中搅拌的意义之一是 使菌种与培养液充分接触 第Ⅱ卷（非选择题） 三、非选择题（本题包括４小题，共５２分） １０．（１０分）根瘤菌对豆科宿主根细胞的选择 性识别和侵染是成功建立互利共生的前提．芽孢 杆菌可以在碱性条件下促进中华根瘤菌在根瘤中 的定殖，从而更好地侵染豆科宿主．请回答下列有 关微生物培养和利用的有关问题： （１）在培养芽孢杆菌时，培养基中能同时提供 碳源和氮源的成分是 （填“蛋白胨”“葡萄 糖”“ＮａＮＯ３”）．且培养基通常采用 法灭 菌． （２）若要对中华根瘤菌进行计数，一般不选用 平板划线法，原因有 ． 选用稀释涂布平板法计数时，一般选择菌落数在 的平板上进行计数． （３）中华根瘤菌可以利用空气中的氮气作为 氮源．某实验小组欲设计实验确定某种细菌是否 为固氮菌，则他们可将该种细菌接种在 的培养基上，观察其能否生长．若 ，则说 明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源． １１．（１４分）研究表明，芒果废弃物中较难分解 的成分为纤维素．合理选择并使用纤维素降解微 生物对减轻芒果废弃物污染和资源浪费是一项重 大突破．已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维 素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水 解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应．当我们 在含有纤维素的培养基中加刚果红时，刚果红与 纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分 解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现 以这些菌为中心的透明圈．为选择并培养能够分 解芒果中纤维素的细菌，某科研小组进行了如下 操作．请分析回答相关问题： （１）对配制的培养基用 灭菌效果最 好，目的是 ． （２）取１０ｇ样品，放入盛有３０ｍＬ选择培养基 的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，振荡培养 １～２ｄ，增加溶氧量，目的是 ；然后 采用 法将微生物接种到培养基上． （３）待菌群生长后，挑取不同形态特征的菌落 分离，接种至以 为唯一碳源的培养基上， 加入能与培养基中的碳源形成红色复合物的刚果 红；一段时间后应挑选 的菌落来选纤维 素分解菌． １２．（１２分）蓝莓中富含花青素等营养成分．某 兴趣小组按照如图所示发酵工艺用不同糖源制得 蓝莓酒，其中“主发酵”阶段酵母菌繁殖、大部分糖 分解和代谢物生成．回答下列问题： （１）添加的菌种甲是 ．蓝莓切片不应 装满 发 酵 罐 而 需 留 有 一 定 空 间，目 的 是 （答两点）．后发酵阶段需在 环境下进行． （２）可选择 （填试剂）检测酒精．研究 发现，若初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓 度反而偏低，其原因可能是 ． （３）具有耐高糖和耐酸特性的菌种甲是酒精 发酵的理想菌种．为提高菌种甲对葡萄糖的耐受 能力，可进行的操作是： ， 经多次传代培养以获得目标菌种．培养过程中宜 采用 法对活菌进行接种和计数，以评估 菌株增殖状况．该方法统计的结果往往较实际值 偏 （填“大”或“小”）． １３．（１６分）如图是某 同学设计的传统发酵装置 示意图．比较传统发酵技 术与现代发酵工程，回答 下列问题： （１）传统发酵酿酒与 现代工业发酵酿酒的原理是 ．请 设计简单的实验验证发酵过程中产生了酒精（不 考虑发酵液中葡萄糖的影响），写出实验思路并预 期实验结果与结论： ． （２）传统发酵技术一般以天然存在的 发酵，品质不一，现代工业发酵一般为单 一菌种发酵，品质较高．自制的果酒并非商品意义 上的产品，在实际生产中还需要经过 、 装瓶等过程才能获得成品酒． （３）若要测定发酵罐中酵母菌的种群密度，取 １０ｍＬ发酵液稀释１０００倍，利用２５×１６的血细胞 计数板，观察并统计到中方格中的酵母菌平均数 为９个，则每毫升发酵液中酵母菌数量约是 个． （４）利用上图中装置酿酒与酿醋时，操作上的 最主要的区别是                                                                                                                                                                       ． ! !"#$% !"#&' " ! 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吸取菌液进行梯度稀释操作，Ｂ正确；稀释倍数越高，平板上出 现的菌落数越少，所以中间试管涂布的３个平板的菌落平均数 应大于１６０个，Ｃ错误；据图示可知，平板中平均有 １６０个菌 落，该过程中稀释的倍数为１０４，最后只取了０．１ｍＬ进行涂布 稀释，因此由图示菌落计数结果可知，１０克土样中的菌株数约 为１６０×１０４÷０．１×１０＝１．６×１０８个，Ｄ正确． ５．Ｄ　幽门螺杆菌（Ｈｐ）要能产生脲酶，１４Ｃ标记的尿素进 入胃后才能在其产生的脲酶的催化下能分解生成 ＮＨ３和 １４ＣＯ２，一段时间后通过测定呼出的气体是否含有 １４ＣＯ２才能诊 断是否感染Ｈｐ，Ａ正确；对Ｈｐ进行纯化需要得到 Ｈｐ单菌落， 所以需要用到固体培养基，Ｂ正确；培养基应以尿素作为唯一 氮源，可以允许能分解尿素的微生物（Ｈｐ）在此培养基中生长， 同时抑制或阻止其他不能利用尿素的微生物的生长，Ｃ正确； 细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强． 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若 指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素，Ｄ错误． ６．Ｂ　利用显微镜进行直接计数不分区活、死菌，统计的结 果一般是活菌数和死菌数的总和，稀释涂布平板法的统计结果 一般用菌落数，Ａ错误；当样品的稀释度足够高时，一个活菌会 形成一个菌落，Ｂ正确；为了保证结果准确，一般选取菌落数在 ３０～３００之间的平板进行计数，Ｃ错误；采用平板划线法不能对 培养基中的菌落进行计数，Ｄ错误． ７．ＡＢＣ　由于温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝 固，所以倒平板操作应等培养基冷却至５０℃左右时，在酒精灯 火焰附近进行，防止杂菌污染，Ａ正确；为验证培养基是否被污 染或灭菌是否合格，两种方法均需同时将接种的平板和未接种 的平板倒置，在培养箱中进行培养，Ｂ正确；平板划线法和稀释 涂布平板法是微生物常见的接种方法，都能在固体培养基上得 到由单个细胞形成的单菌落，Ｃ正确；用平板划线法分离菌种， 划线五个区域，每次接种之前需要灼烧接种环灭菌，最后划线 完成也需要灼烧灭菌，共６次，Ｄ错误． ８．ＡＣ　甲培养皿的菌落均匀分布，接种方法应为稀释涂 布平板法，Ａ正确；甲、丙培养基菌落数目多，包括野生型酵母 菌菌株和某种营养缺陷型酵母菌菌株，乙培养皿菌株是某种营 养缺陷型酵母菌菌株，乙培养皿的培养基是基本培养基，甲和 丙是加入了同种营养成分的培养基，Ｂ错误；由于基因突变具 有不定向性，接种到甲培养皿的酵母菌可能还有其他营养缺陷 型，且有些菌落不一定由一个酵母菌形成，所以，甲培养皿中菌 落数有可能比接种的酵母菌数少，Ｃ正确；乙培养皿的培养基 是基本培养基，形成的菌落只可能是野生型菌落，Ｄ错误． ９．ＡＢＣ　一般选用１×１０４、１×１０５和１×１０６                                                         倍稀释的稀 —１— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 释液进行平板培养，能得到在３０～３００范围的有效数据，初次 做实验范围可放宽，Ａ正确；要证明选择培养基起到了选择作 用，则需要接种了的牛肉膏蛋白胨培养基做对照，如果两个培 养基上长的菌落不同，则说明选择培养基有选择作用，Ｂ正确； 证明选择培养基未被污染，则需要设置空白培养基做对照，如 果空白对照平板上不长菌，说明没有被污染，Ｃ正确；通过选择 培养基筛选出来的细菌也有可能是利用了空气中Ｎ２作氮源的 细菌，Ｄ错误． １０．（１）固体 （２）为细菌的生长提供蛋白质和维生素 （３）干热灭菌　灼烧灭菌 （４）ＡＤＢＥＣ （５）杀死接种环上残留的菌种　上一次划线的末端　使 细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少 （６）冷却凝固后的固体培养基 解析：（１）ＢＣＧ培养基制作时加入了琼脂，因此其从物理 性质上看，属于固体培养基． （２）酵母膏富含蛋白质和维生素等营养成分，能为细菌的 生长提供蛋白质和维生素． （３）常用的灭菌方法有湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）、干热灭 菌和灼烧灭菌等． （４）根据平板划线操作流程可知，示意图中正确的操作顺 序为ＡＤＢＥＣ． （５）每次划线前灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的 菌种．在第二次以及后面的划线操作时，总是从上一次划线的 末端开始划线，原因是使细菌的数目随着划线次数的增加而逐 步减少，达到分离菌株的目的． （６）倒平板中的平板是冷却凝固后的固体培养基． １１．（１）探究不同高度空气中微生物的种类和数量　平板 灭菌不合格（受到杂菌污染） （２）碳源　氮源　避免周围环境中微生物的污染 （３）①使培养基凝固，防止培养基温度过高杀死接种在其 上的微生物 ②让微生物在适宜的温度下生长（繁殖） （４）防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上（污染培养基 和破坏菌落）　灭菌 解析：（１）题述实验中的自变量是打开培养皿盖的培养皿 距地面的高度，因此该实验的实验目的是探究不同高度空气中 微生物的种类和数量．若Ｅ组的培养基表面有菌落生长，说明 平板灭菌不彻底（受到杂菌污染）． （２）培养基中的牛肉膏提供的主要营养物质是碳源、磷酸 盐和维生素等，蛋白胨提供的主要营养物质是氮源和维生素 等，而微生物的生长需要的营养物质主要是碳源和氮源．“在酒 精灯火焰附近”进行相关操作是为了避免周围环境中微生物 的污染． （３）①“待培养基冷却至室温”的目的是使培养基凝固，防 止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物．②“将处理完毕 的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是让微生物在适宜的 温度下生长（繁殖）． （４）培养微生物时将培养皿倒置的目的是防止冷凝后形 成的水珠滴落在培养基上，污染培养基和破坏菌落．实验结束 后，对使用过的培养基应进行灭菌处理． １２．（１）防止琼脂糊底而导致烧杯破裂　高压蒸汽灭菌 （２）稀释涂布平板法　菌液的稀释度要足够高 （３）只有以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基上生 长　用完全培养基接种后在相同条件下同时培养 （４）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是 一个菌落 （５）酚红指示剂 解析：（１）图中所示为固体培养基，在熔化琼脂时需要不 断用玻璃棒搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂，培养基的灭 菌方法是高压蒸汽灭菌法． （２）由于本实验需要进行计数，所以采用的接种方法是稀 释涂布平板法；培养一段时间要能在培养基表面形成单个的菌 落，需要菌液的稀释度要足够高，防止多个细菌连在一起． （３）由于只有以尿素作为氮源的微生物才能在该培养基 上生长，所以该培养基能够起到筛选分解尿素的微生物的作 用，为判断其是否起到了筛选作用，需要用完全培养基接种后 在相同条件下同时培养，如果完全培养基上的菌落数目大于选 择培养基，则说明起到选择作用． （４）由于两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只 是一个菌落，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目低． （５）可以在筛选尿素分解菌的培养基中应加入酚红指示 剂，鉴定该种细菌能够分解尿素． １３．（１）脲酶　分解尿素的细菌是异养生物，不能利用二 氧化碳合成有机物 （２）琼脂　稀释涂布平板法　酚红　红 （３）为细菌生长提供无机盐离子；作为缓冲剂保持细胞生 长过程中ｐＨ的稳定；维持渗透压 （４）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是 一个菌落 解析：（１）脲酶可催化尿素分解成 ＣＯ２和 ＮＨ３，能分解尿 素的细菌是异养生物，不能利用二氧化碳合成有机物，因此不 能以ＣＯ２作为碳源                                                                      ． —２— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 （２）培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，琼脂是固 体培养基的必要成分，故 Ｘ通常是琼脂；分析题图可知，图中 将细菌转为固体培养时用的接种方法是稀释涂布平板法．尿素 分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定，原因是其体内产生的脲酶 能够将尿素转化为氨是酚红指示剂呈红色． （３）ＫＨ２ＰＯ４和 Ｎａ２ＨＰＯ４可以为细菌生长提供无机盐离 子、作为缓冲剂保持细胞生长中ｐＨ的稳定、维持渗透压． （４）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是 一个菌落，因此一般统计菌落数会比活菌实际数目低． 第３７期３版题参考答案 １．Ａ　发酵工程的产品可以是微生物细胞本身，也可以是 微生物的代谢产物，Ａ正确；发酵工程中发酵条件的变化既会 影响微生物的繁殖，也会影响微生物的代谢途径，如氧气条件， Ｂ错误；发酵工程多为单一菌种发酵，这样便于控制发酵条件， Ｃ错误；发酵工程和传统发酵技术的区别除了微生物的种类， 还有发酵条件的严格度不同等，Ｄ错误． ２．Ｄ　在果浆中添加果胶酶和纤维素酶可以酶解细胞壁， 增加细胞内容物的释放，酶的活性受到温度的影响，所以酶解 环节需要控制酶解温度，Ａ正确；微生物发酵过程中利用蔗糖 产生酒精，所以调整成分时按比例添加蔗糖可以提高果酒的酒 精含量，Ｂ正确；需要对基因工程获得的高产菌株进行扩大培 养，增加基因工程高产菌株的数量，Ｃ正确；在生产过程中，一 般利用酵母菌发酵产生酒精，主发酵前的阶段进行通气，使酵 母菌进行有氧呼吸，促进微生物大量繁殖，后发酵阶段需要密 闭，促进酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酵母菌的适宜生长温 度是１８～３０℃，Ｄ错误． ３．Ａ　醋酸菌在糖源充足的情况下能将糖分解成醋酸，故 可采用葡萄糖作为发酵培养液的碳源，Ａ错误；工业发酵罐的 体积一般很大，需要接入的菌种总体积也多，所以接入发酵罐 前还需要对菌种进行扩大化培养，Ｂ正确；醋酸菌为需氧型生 物，深层通气液体发酵可保证氧气供应，使醋酸菌迅速生长繁 殖，产生代谢产物醋酸，从而提高醋的产量，Ｃ正确；发酵工程 所用的菌种，大多是单一菌种，一旦有杂菌污染可能导致产量 大大降低，所以发酵设备和培养液均需要经过严格灭菌，Ｄ正 确． ４．Ｄ　为了防止酒精形成乙醛和醋酸，啤酒生产的后发酵 阶段要在低温度和密闭环境下进行，Ａ错误；醋酸菌在 Ｏ２、糖 源都充足时，将糖分解成醋酸，缺少糖源、Ｏ？充足时，将乙醇 转变为乙醛，再转化为醋酸，Ｂ错误；黑曲霉是真核生物，Ｃ错 误；乳酸链球菌在无氧条件下产生的乳酸链球菌素可以作为天 然的防腐剂，Ｄ正确． ５．Ａ　选育高产、优质的菌种需要根据人们的需要进行设 计，而发酵产物需从菌中破碎分离不是选育菌种的条件，且发 酵产物未必需要菌体破碎后获得，Ａ正确；菌种对环境应没有 明显或潜在的伤害这是选育高产、优质菌种的前提条件，Ｂ错 误；选育出的高产、优质的菌种应该具备遗传特性和生产能力 稳定的特征，否则不能投入到生产中，Ｃ错误；选育出的高产、 优质的菌种应该具备能利用充足且廉价的培养基原料的特征， 这样才能降低生产成本，获得较高的经济效益，Ｄ错误． ６．Ａ　酸鱼制作使用了乳酸菌，利用乳酸菌无氧呼吸产乳 酸的反应，所以腌制酸鱼时需要水封坛沿，制造无氧环境，以利 于乳酸菌的发酵，Ａ正确；随着发酵过程的进行，环境逐渐变得 无氧、呈酸性，在这样的条件下大多数微生物不能生存，所以酸 鱼的制作过程不需要对原料和容器进行严格的灭菌处理，Ｂ错 误；乳酸菌无氧呼吸不产生二氧化碳，在发酵初期，由于发酵坛 内有少量氧气，酵母菌会进行有氧呼吸产生二氧化碳，Ｃ错误； 酸鱼是生鱼直接制作的，没有经过严格的灭菌操作，可能会有 误食寄生虫或其他致病微生物的风险，Ｄ错误． ７．ＢＣ　古代生产的氵美陂酱油属于传统发酵技术，不是采用 现代的发酵工程，Ａ错误；大豆蒸熟后冷却到常温再制曲，是为 了防止高温杀死米曲霉，Ｂ正确；发酵后期加入食盐水，造成高 渗环境，能使微生物渗透失水而死，起到抑制杂菌污染的作用， Ｃ正确；制作酱油的主要菌种有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等，所 以抽油得到的生酱油不是米曲霉纯培养的产物，Ｄ错误． ８．ＡＢＤ　淀粉的糖化作用是在发酵过程中继续利用微生 物所分泌的淀粉酶将碳水化合物分解成葡萄糖、麦芽糖、糊精 等，便于微生物利用，Ａ正确；发酵产物柠檬酸呈酸性，随着发 酵进程的进行，柠檬酸含量增多，发酵液酸性增强，溶液 ｐＨ逐 渐减小，Ｂ正确；结合题干可知，发酵时采用精制糖如葡萄糖、 蔗糖为原料，能够获得较高产量，故实验室配制培养基筛选黑 曲霉不一定以葡萄糖为唯一碳源，Ｃ错误；如果产品是代谢物， 可以根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得 产品，故发酵结束后，采用提取、分离和纯化等措施获得柠檬 酸，Ｄ正确． ９．ＣＤ　谷氨酸是小分子物质，单纯的过滤、沉淀的方法不 能将谷氨酸从培养液中分离提取出来，Ａ错误；谷氨酸产生菌 在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形 成谷氨酰胺和Ｎ－乙酰谷氨酰胺，Ｂ错误；在菌种选育中，可用 细胞工程、基因工程等方法，构建工程细胞或工程菌，Ｃ正确； 谷氨酸发酵生产过程中搅拌的目的是使菌种与培养液充分接 触，Ｄ正确． １０．（１）蛋白胨　高压蒸汽 （２）菌液体积未知；开始划线区菌落连在一起，无法计数                                                                      　３０～３００ —３— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 （３）无氮源　细菌能生长 １１．（１）高压蒸汽　杀死所有微生物，包括芽孢和孢子 （２）增加纤维素分解菌的浓度　平板划线（或稀释涂布平 板） （３）纤维素　形成透明圈 １２．（１）酵母菌　为酵母菌繁殖提供适量氧气，防止发酵 旺盛时发酵液溢出　低温、密闭 （２）（酸性）重铬酸钾（溶液）　初始糖浓度过高，酵母菌失 水，导致酵母菌的生长繁殖受到抑制 （３）在液体培养基中将葡萄糖作为唯一碳源并不断提高 其浓度　稀释涂布平板　小 解析：（１）某兴趣小组按照如图所示发酵工艺用不同糖源 制得蓝莓酒，所以添加的菌种甲是酵母菌．蓝莓切片不应装满 发酵罐而需留有一定空间，目的是为酵母菌繁殖提供适量氧 气，防止发酵旺盛时发酵液溢出；后发酵阶段需在低温、密闭环 境下进行，这样才能形成澄清、成熟的蓝莓酒． （２）可选择（酸性）重铬酸钾（溶液）检测酒精，由橙色变成 灰绿色．若初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏 低，其原因可能是初始糖浓度过高，酵母菌失水，导致酵母菌的 生长繁殖受到抑制． （３）具有耐高糖和耐酸特性的菌种甲是酒精发酵的理想 菌种．为提高菌种甲对葡萄糖的耐受能力，可以在液体培养基 中将葡萄糖作为唯一碳源并不断提高其浓度，将允许耐高糖的 酵母菌生长，同时抑制或阻止不耐高糖的酵母菌的生长． 对活菌计数的方法是稀释涂布平板法，当样品的稀释度足 够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中 的一个活菌．该方法统计的结果往往较实际值偏小，原因是当 两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落． １３．（１）酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下将葡萄 糖分解为酒精　实验思路：取两支试管分别标号 Ａ、Ｂ，向 Ａ试 管中加入２ｍＬ发酵液，向Ｂ试管中加入２ｍＬ酒精，向Ａ、Ｂ两 试管各滴加０．５ｍＬ溶有０．１ｇ重铬酸钾的浓硫酸溶液（或酸性 重铬酸钾），并轻轻震荡，观察试管中溶液颜色变化．实验结果： Ａ、Ｂ两试管都变为灰绿色；结论：发酵过程中产生了酒精 （２）混合菌种　沉淀、过滤、灭菌 （３）２．２５×１０９ （４）酿酒时需关闭充气口，酿醋时则需向充气孔中充入无 菌空气 解析：（１）传统发酵酿酒与现代工业发酵酿酒都是利用了 酵母菌的无氧呼吸．酵母菌属于真核生物，其代谢类型是兼性 厌氧型，在有氧条件下进行大量增殖，在无氧条件下将葡萄糖 分解为酒精． 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（即酒精）发生 化学反应，变成灰绿色，该实验目的是验证发酵过程中产生了 酒精，因此实验自变量是是否加入发酵液，因变量为溶液颜色 变化．对照组中应加入酒精作为阳性对照．实验过程中应遵循 等量原则、单一变量原则等，因此实验思路是：取两支试管分别 标号Ａ、Ｂ，Ａ试管中加入２ｍＬ发酵液，作为实验组，Ｂ试管中 加入２ｍＬ酒精，作为对照组，两试管中都加入适量酸性重铬酸 钾，振荡后观察试管中颜色变化，若 Ａ、Ｂ两试管都变为灰绿 色，即可验证发酵过程中产生了酒精． （２）传统发酵技术一般不进行严格灭菌操作，因此其发酵 菌种为天然的混合菌种．现代工业发酵酿制果酒不同于自制果 酒，需要经过沉淀、过滤、灭菌、装瓶等过程才能获得成品酒． （３）２５×１６型的血细胞计数板计算公式：酵母细胞个数／１ ｍＬ＝１个中方格中酵母菌数 ×２５×１００００×稀释倍数，因此该 实验中每毫升发酵液中酵母菌数量＝９×２５×１００００×１０００＝ ２．２５×１０９． （４）酿酒利用酵母菌的无氧呼吸，需要关闭充气口，酿醋 利用醋酸菌，醋酸菌是需氧型微生物，因此需向充气孔中充入 无菌空气． 第３８期３版题参考答案 １．Ｄ　酒精发酵产生的酒精能抑制杂菌的生长，有利于提 高果醋的产率，Ａ正确；缺少糖源时，醋酸能将乙醇转化为乙 醛，再将乙醛变为乙酸（醋酸），Ｂ正确；果酒有利于溶出水果中 的风味物质并保留在果醋中，增加果醋风味，Ｃ正确；酿制果酒 和果醋时的最适发酵温度不同，前者为１８～３０℃，后者为３０～ ３５℃，Ｄ错误． ２．Ｃ　酒糟不仅提供发酵所需的微生物还提供了原料，Ａ 错误；传统发酵是以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主， Ｂ错误；酒糟和江水进行搅拌的目的是使发酵更加充分，Ｃ正 确；酒和醋的原料和工艺流程不完全相同，发酵条件也不同，Ｄ 错误． ３．Ａ　酿酒过程中利用酵母菌的无氧呼吸会产生二氧化 碳气体，为防止发酵液溢出，不能装满容器后进行密封发酵，会 留有一段空间（一方面利于早期酵母菌有氧呼吸繁殖增加数 量，一方面防止发酵过程中发酵液溢出），Ａ错误；温度过高，会 将酵母菌等微生物杀死（避免高温杀死酵母菌），故蒸煮好的 糯米需冷却后再加入酒曲，以防影响酒曲中微生物的活性，Ｂ 正确；发酵时，淀粉糖化后为酵母菌的繁殖提供了大量的营养 物质，Ｃ正确；发酵过程中，酵母菌无氧发酵将糖分转化为酒精 和二氧化碳，产生了米酒的特有风味，Ｄ正确． ４．Ｄ　果醋发酵利用的菌种是醋酸菌，在利用醋酸菌进行 钙果果醋发酵过程中，温度应控制在３０～３５℃，Ａ错误；                                                                      酵母 —４— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，但需要根据发酵进程适 时拧松瓶盖放气，Ｂ错误；制作钙果果酒、果醋时，对钙果进行 灭菌会杀死附着在果皮上的野生酵母菌，Ｃ错误；钙果果酒的 颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的，Ｄ正确． ５．Ｄ　醋酸菌是好氧菌，酿制成功的粮食酒如果暴露在空 气中，醋酸菌进行有氧呼吸将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化 为醋酸，Ａ正确；酿酒过程中酵母菌通过呼吸作用产生的 ＣＯ２ 溶于发酵液中，会使发酵液ｐＨ下降，在制作果醋的过程中，醋 酸菌会产生醋酸，发酵液 ｐＨ下降，Ｂ正确；泡菜制作利用的是 乳酸菌发酵，乳酸菌是原核生物，该过程发生在乳酸菌细胞的 细胞质中，泡菜坛内长出一层白膜的原因是因为产膜酵母的繁 殖，Ｃ正确；腐乳的营养丰富，原因是毛霉将蛋白质分解成小分 子肽和氨基酸，在制作过程中加入酒精含量过高，腐乳成熟时 间延长，Ｄ错误． ６．Ａ　存放发酵时需要用膜覆盖密封，说明生产发酵辣椒 酱的菌种不是醋酸菌，而是厌氧的乳酸菌，Ａ错误；若去蒂不完 全，会影响到最终辣椒酱的细腻程度，Ｂ正确；用水泵将下层盐 水抽出从表面淋下有利于腌制均匀，Ｃ正确；发酵辣椒酱的传 统生产工艺主要是利用了天然乳酸菌发酵产生乳酸，再辅以低 盐来保存产品，存在生产周期长，产品品质不稳定，亚硝酸盐等 有害物质的含量超标等严重问题，无法满足工业化大规模生产 和食品安全的需要，Ｄ正确． ７．Ｂ　在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色， 因此可用酸性重铬酸钾来检验果汁发酵是否产生酒精，Ａ错 误；醋酸是一种弱酸，无毒，有酸味，可以品尝或用 ｐＨ试纸鉴 定，Ｂ正确；泡菜制作过程的亚硝酸盐含量可用比色法测定，Ｃ 错误；亚硝酸盐无味，且对人体有害，不能用品尝法测定其含 量，Ｄ错误． ８．Ｄ　灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有 的微生物，包括芽孢和孢子；消毒只能杀死物体表面或内部一 部分微生物，不能杀死芽孢和孢子，Ａ错误；对操作的空间、操 作者的衣着和手进行清洁消毒，Ｂ错误；灼烧灭菌的对象可以 是金属器具和玻璃器具，Ｃ错误；消毒和灭菌的原理基本相同， 都是使微生物的核酸或蛋白质变性，但灭菌更彻底，Ｄ正确． ９．Ａ　微生物的纯培养步骤包括制备培养基、接种和分离 酵母菌、培养酵母菌，Ａ正确；将配制好的培养基转移到锥形瓶 中，加上棉塞，包上牛皮纸并用牛皮筋勒紧后再放入高压蒸汽 灭菌锅进行灭菌处理，Ｂ错误；接种环在火焰上灼烧灭菌冷却 后再蘸取菌液在培养基表面通过连续划线而分离纯化菌种，Ｃ 错误；平板划线法和稀释涂布平板法都能分离、纯化菌种，但稀 释涂布平板法还可以统计菌种数目，且统计值偏小，Ｄ错误． １０．Ｂ　实验室中常利用平板划线法或稀释涂布平板法获 得纯培养物，最终都可以得到单菌落，Ａ正确；融化后的培养基 需冷却至一定温度后，才可与菌悬液混合，防止高温杀死微生 物，Ｂ错误；稀释涂布平板法先进行梯度稀释，再将不同稀释度 的菌液涂布到固体培养基的表面，Ｃ正确；浇注平板法也可用 于获得纯培养物，即将待分离的样品用无菌水进行充分稀释 后，取合适稀释度的少量菌悬液倒入已溶化的固体培养基中充 分混匀，再倒入无菌培养皿中培养，由此判断浇注平板法获得 的纯培养物可存在于培养基内部．平板划线法在固体培养基表 面连续划线，最终在培养基表面获得单菌落，Ｄ正确． １１．Ａ　从用途分析该培养基属于鉴别培养基，可以鉴别 大肠杆菌，Ａ错误；葡萄糖中含有碳，培养基中提供碳源的物质 主要是葡萄糖，蛋白胨中富含蛋白质，提供氮源的物质是蛋白 胨，Ｂ正确；微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机 盐等，有的还需要特殊营养物质如维生素，蛋白胨还可以提供 维生素等，Ｃ正确；由于该培养基用于培养细菌，所以 ｐＨ应调 节至中性或弱碱性，Ｄ正确． １２．Ｃ　取样用的铲子和试管使用前后都需要灭菌，防止污 染，Ａ正确；对硝化细菌的计数可采用稀释涂布平板法，Ｂ正 确；分离硝化细菌的培养基为选择培养基，应以亚硝酸盐或氨 为唯一氮源，Ｃ错误；为保证结果准确，要选择菌落数为３０～ ３００的平板进行计数，避免因误差过大而影响计数，Ｄ正确． １３．Ａ　焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活， Ａ错误；糖化过程中淀粉酶将淀粉分解成为糖浆，Ｂ正确；蒸煮 可以杀死糖浆中的微生物，避免杂菌污染，Ｃ正确；消毒可以杀 死啤酒中的大多数微生物，从而延长其保存期，Ｄ正确． １４．Ｂ　幽门螺杆菌能分解对热不稳定的尿素，故选择培养 基应以尿素为唯一氮源，因为灭菌时温度较高，对热不稳定的 尿素可能分解，故制备时应先灭菌后加入无菌尿素，Ａ正确；设 置一个未接种的培养基做为对照组，能证明培养基没有杂菌污 染，而不能证明选择培养基是否起到作用，Ｂ错误；只有能合成 脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源，幽门螺旋杆菌 可通过合成脲酶来分解利用尿素，Ｃ正确；尿素分解成氨，氨会 使培养基的碱性增强，即 ｐＨ升高，可利用酚红指示剂进行鉴 定，Ｄ正确． １５．Ｃ　无氮培养基只能筛选出自生固氮微生物，因为自生 固氮微生物能够利用空气中的氮气作为氮源，但在无氮培养基 上生长的微生物并不一定都是固氮微生物，Ａ错误；在泡菜制 作过程中，盐水需要浸没全部菜料，主要目的是创造一个无氧 的环境，有利于乳酸菌的发酵，Ｂ错误；血细胞计数板适用于测 定酵母菌等个体较大细胞，而不适用于细菌等个体较小的细胞 的测定，Ｃ正确；家庭制果酒利用的是葡萄表面附着的野生酵 母菌，所以不能灭菌，Ｄ错误                                                                      ． —５— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 １６．ＡＢＣ　两种培养基均能为微生物提供水、碳源、氮源和 无机盐，Ａ正确；甲培养基为液体培养基，其作用是选择和扩大 培养降解精喹禾灵的菌种，Ｂ正确；乙培养基含琼脂，为固体培 养基，其作用是分离和纯化培养降解精喹禾灵的菌种，Ｃ正确； 稀释涂布平板法或显微镜直接计数法可用于测定土壤中能降 解精喹禾灵的细菌细胞数，但平板划线法不能用于微生物计 数，Ｄ错误． １７．ＡＣＤ　利用稀释涂布平板法准确估计菌落数目的关键 是有恰当的稀释度，才能保证培养基表面生长的一个单菌落， 来源于样品稀释液中的一个活菌，Ａ正确；若要判断选择培养 基是否起到了选择作用，需设置接种在牛肉膏蛋白胨培养基上 作为对照，Ｂ错误；该实验每隔２４ｈ统计一次菌落数目，并以菌 落数目稳定时的记录作为结果，Ｃ正确；分解尿素的细菌能合 成脲酶，将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，酸碱缓冲 剂只能使培养基的ｐＨ相对稳定，所以用以尿素为唯一氮源且 添加了酸碱缓冲剂的培养基来培养该细菌后会使酚红指示剂 变红，Ｄ正确． １８．ＡＣ　倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口 的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上 培养皿的皿盖，不能打开皿盖，Ａ错误；用接种无菌水的培养基 作为对照组，与接种微生物的培养基进行对照培养检测培养基 是否受污染，Ｂ正确；用稀释涂布平板计数法时，由于距离相近 的两个细胞可以形成一个菌落，所以统计结果往往少于原始菌 液中微生物数量，Ｃ错误；使用后的培养基丢弃前一定要进行 灭菌处理，防止污染环境，Ｄ正确； １９．ＢＣ　样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目， 土壤中各类微生物数量不同，所以为获得不同类型的微生物， 要按不同的稀释倍数进行分离，Ａ正确、Ｂ错误；在同一稀释度 下只要得到两个或两个以上的菌落数目在３０～３００的平板，就 说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数，Ｃ错误；验证 选择培养基是否具有选择作用，需设立牛肉膏蛋白胨固体培养 基作为对照，若后者的菌落数明显大于前者，说明前者具有筛 选作用，Ｄ正确． ２０．ＡＢ　柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，可以 通过黑曲霉发酵制得，Ａ正确；可以将乙型肝炎病毒的抗原基 因转入酵母菌通过发酵工程制备乙型肝炎疫苗，Ｂ正确；利用 发酵工程生产的白僵菌可以用来防治８０多种农林害虫，Ｃ错 误；一种放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水 稻枯纹病，Ｄ错误． ２１．（１）新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量低　腌制的时间、温度 和食盐的用量等 （２）外界溶液浓度高，细胞渗透失水　抑制杂菌生长，也 可增加泡菜的醇香感 （３）稀释涂布平板法或平板划线法　具有透明圈　将适 量的新鲜蔬菜均分为若干组，每组依次加入等量的盐水、调味 料和不同浓度的蔗糖，其他按上述流程操作，测定不同蔗糖浓 度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值 解析：（１）腌制蔬菜含有亚硝酸盐，在体内会转化成亚硝 胺，具有致癌作用．泡菜制作中，需注意控制食盐用量、温度以 及腌制的时间，否则容易造成细菌大量繁殖而导致亚硝酸盐增 加，影响泡菜品质，所以泡菜制作过程中需要定期测定亚硝酸 盐的含量． （２）由于泡菜制作过程中要加入一定量的食盐、白酒以及 香辛料等，因此蔬菜失水，造成泡菜坛中溶液增加．在制作泡菜 过程中泡菜坛内常常长一层白膜，主要是产膜酵母繁殖引起 的，加入少量白酒，可以抑制杂菌生长，减少白膜的产生，同时 也可增加泡菜的醇香感． （３）分离纯化微生物通常用稀释涂布平板法或平板划线 法，分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌 代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的识别和分离，分离纯化 时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为目的菌．为了探究蔗 糖含量对亚硝酸盐含量峰值的影响，自变量为蔗糖浓度，并且 实验要遵循对照原则，所以实验的主要思路为：配制具有一系 列浓度梯度的蔗糖溶液，分别添加到等量的泡菜中，定期测定 亚硝酸盐的含量，观察并记录亚硝酸盐含量的峰值． ２２．（１）农药起到选择作用，该土壤中富含农药降解菌 （２）中性或弱碱性　 稀释涂布平板法　 防止形成的冷凝 水滴落在培养基上造成污染（或防止培养基中的水分过快蒸 发） （３）筛选出具有高耐药性的降解菌株 解析：（１）寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求， 到相应的环境中去寻找，长期喷洒农药的耕地土壤中，农药起 到选择作用，该土壤中富含农药降解菌，因此可以从该土壤中 取样筛选农药降解菌． （２）一般多数细菌生活在中性或弱碱性，农药降解菌属于 细菌，因此培养基的 ｐＨ需要调至中性或弱碱性．根据步骤可 知，接种前要对菌液进行稀释，因此接种的方法为稀释涂布平 板法．接种后的平板要倒置培养，目的是防止皿盖上的形成的 冷凝水滴落在培养基上，造成污染． （３）有机磷农药能对高效降解有机磷农药的菌株起到选 择作用，步骤③中，依次梯度增加有机磷农药浓度至１０００ｍｇ／ Ｌ，目的是筛选出具有高耐药性的降解菌株． ２３．（１）防止杂菌污染 （２）将温度升高为３０～３５℃、                                                                      通入无菌空气 —６— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 （３）让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　 在缺氧、呈酸性的 发酵液中，绝大多数微生物因无法适应这一环境而受抑制 （４）氧气、糖源充足　 氧气充足、糖源不足 （５）重铬酸钾 解析：（１）过程①中，在冲洗之前去除蓝莓枝梗，杂菌可能 从伤口处侵入，造成污染． （２）当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分 解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变 为醋酸．由过程④制酒转变为过程⑤制醋，需要采取的措施是 将温度升高为３０～３５℃，同时通入无菌空气． （３）酿制蓝莓酒时，一般要先通气，目的是为了让酵母菌 在有氧条件下进行大量繁殖．在该过程中常不需要对蓝莓进行 严格的消毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中，绝大多数 微生物因无法适应这一环境而受抑制． （４）醋酸菌的异化方式为需氧型，过程③在氧气、糖源充 足条件下可直接发酵为蓝莓醋；过程⑤在氧气充足、糖源不足 条件时将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸． （５）鉴定酒精产生的方法是在酸性条件下用重铬酸钾检 测样液，如果颜色由橙色变为灰绿色，则说明产生了酒精． ２４．（１）葡萄糖 （２）相对于消毒，灭菌能阻止因杂菌繁殖给实验带来的影 响　 ２８℃ （３）排出二氧化碳，防止发酵液溢出 （４）节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成 本低、原料来源广 解析：（１）上述实验过程中利用了菌种Ｔ能产生纤维素分 解酶将秸秆中的纤维素分解为葡萄糖，进而在酵母菌的作用下 产生酒精． （２）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制 备培养基，培养基中还需要适量补充氮源等营养成分，配制完 成后需要灭菌而不是消毒，原因在于消毒是指使用较为温和的 物理、化学和生物等方法仅杀此物体表面或内部一部分微生 物，灭菌是指用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物， 包括芽孢和孢子．相对于消毒，灭菌能消除因杂菌繁殖给实验 带来的影响．温度是影响酵母菌生长的重要因素，需要设置的 最适温度约为２８℃． （３）在酵母菌发酵过程中，酵母菌的无氧呼吸产生二氧化 碳，为了将其排出，防治发酵液溢出，还需适时拧松瓶盖． （４）与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生 产方式的优点是节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、 生产成本低、原料来源广． ２５．（１）有机磷农药　 蛋白质、核酸 （２）平板划线法　 稀释涂布平板法 （３）用物理或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变 （４）以蔗糖为碳源降解率最高；蔗糖浓度为１．６０％时降解 率最高 解析：（１）分析题意可知，本操作的目的是获取农药降解 菌，故应在培养基中加入有机磷农药，以达到富集目的菌种的 目的；磷在体内可以参与合成蛋白质、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）等生物 大分子． （２）富集培养并不能获得农药降解菌的纯种，可以通过平 板划线法和稀释涂布平板法的方法进行纯化． （３）诱变育种是指用物理或化学因素来处理生物，使生物 发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种． （４）由题图可知，与其它组别相比，蔗糖组的降解率最高， 即以蔗糖为碳源时有机磷农药的降解率最高；且蔗糖浓度为 １．６０％时有机磷农药的降解率最高． 第３９期３版题参考答案 １．Ｄ　诱导原生质体融合的障碍是细胞壁，所以通过纤维 素酶和果胶酶可以去除植物的细胞壁，Ａ正确；用化学的方法 可以诱导原生质体融合，例如 ＰＥＧ诱导，Ｂ正确；细胞工程通 过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细 胞、组织、器官、个体或其产品，所以非对称融合属于细胞工程， Ｃ正确；非对称融合过程中部分染色体丢失（断裂），所以会降 低植物细胞的全能性，Ｄ错误． ２．Ａ　进行植物组织培养前，石斛叶片无需酶解去壁，Ａ错 误；诱导愈伤组织形成时，取野生石斛的叶、茎等组织作为外植 体，需先进行清洗和消毒处理，Ｂ正确；利用组织培养技术获得 试管苗属于无性繁殖，能保持优良品种的遗传特性，Ｃ正确；组 织培养经过脱分化形成愈伤组织和再分化两个关键步骤，Ｄ正 确． ３．Ｄ　茎尖分生区细胞内的病毒少，甚至无病毒，可作为 外植体，Ａ正确；由于病毒可以通过胞间连丝扩散，茎尖分生区 不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达，Ｂ正确；离体 的茎尖细胞是通过有丝分裂产生的，含有本物种全套的遗传信 息，具有全能性，Ｃ正确；脱分化和再分化使用的培养基中激素 的种类是相同的，浓度和比例是不同的，Ｄ错误． ４．Ｃ　建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液 对叶片、茎尖、花药等进行消毒处理，Ａ正确；外植体需置于脱 分化培养基中，诱导形成愈伤组织，愈伤组织细胞为脱分化细 胞，全能性较高，Ｂ正确；生根培养基中细胞分裂素与生长素的 含量之比应小于１，生长素有利于生根，同时生根培养需给予 适当时间和强度的光照，Ｃ错误；若培育的是耐盐植株，则需将 获得的试管苗移栽于含高盐土壤（培养液）中进行筛选，                                                                      筛选 —７— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 出所需的幼苗后再推广栽培，Ｄ正确． ５．Ｄ　根据题意可知，工业化生产过程中有利用紫草植株 部分组织诱导形成紫草愈伤组织的过程，该过程为细胞的脱分 化，Ａ正确；题中显示工业化生产的流程为“取紫草植株部分组 织诱导形成紫草愈伤组织，再转入紫草素形成培养基，然后再 将细胞破碎后提取出紫草素”，显然该过程中不必将愈伤组织 培养出根、芽等器官，Ｂ正确；紫草的愈伤组织细胞含有细胞 壁，因此其在低渗溶液中不会涨破，Ｃ正确；题中显示，工业生 产过程中需要将紫草细胞破碎后提取出紫草素，显然紫草素在 细胞内合成后不会被分泌到细胞外，Ｄ错误． ６．Ｄ　紫花苜蓿培育过程中不需要使用蛋白酶，需要使用 生长素和细胞分裂素等植物激素，需要纤维素酶除去细胞壁， Ａ错误；诱导植物细胞原生质融合的方法有物理诱导和化学诱 导两种，没有生物诱导，Ｂ错误；融合的细胞不一定为杂交细 胞，也可能为同种细胞，需要进一步筛选，Ｃ错误；基因的表达 可能存在相互干扰，杂交细胞不一定具备双亲的优良性状，Ｄ 正确． ７．ＡＣＤ　植物组织培养过程中，愈伤组织主要进行细胞生 长和分裂，不能体现植物细胞的全能性，Ａ错误；愈伤组织培养 过程要在无菌条件下进行，以避免微生物的污染，Ｂ正确；由表 格数据可知，两组接种干重相似，但光照条件下收获的愈伤组 织干重和紫杉醇含量均低于黑暗条件下的，Ｃ错误；植物组织 培养过程中，有机物可以为植物细胞提供必需的营养物质和能 量，此外还可以调节渗透压，Ｄ错误． ８．ＣＤ　次生代谢产物是植物生长发育所非必需的物质，Ａ 错误；对高产人参皂苷的细胞进行增殖，利用的是细胞增殖原 理，没有体现植物细胞的全能性，Ｂ错误；由于培养细胞处于不 断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素的影响而发 生基因突变，Ｃ正确；植物组织培养的培养基中蔗糖除供能之 外，还具有调节培养基内的渗透压等作用，故培养人参细胞的 培养基中需要添加糖类等有机物，Ｄ正确． ９．ＡＤ　植物组织培养一般先诱导生芽后诱导生根，先出 芽是组织吸水后细胞分裂的结果，后长根是继续生长的需要， Ａ正确；细胞产物的工厂化生产未涉及到植物细胞的全能性，Ｂ 错误；利用茎尖分生组织培育脱毒苗是因为茎尖分生组织细胞 中不含病毒，而不是因为其含有抗病毒基因，所以此方法不一 定能使植株具备抗病毒的能力，Ｃ错误；植物体细胞杂交技术 是指用人工方法把分离的不同品种或不同种植物的原生质体， 诱导成融合细胞，然后经离体培养、诱导分化，再生出完整植株 的整个技术体系，这里体现了植物细胞全能性，细胞融合体现 了细胞膜的流动性，Ｄ正确． １０．（１）形态、结构和功能　基因的选择性表达　高效快 速地实现种苗的大量繁殖 （２）具有分生能力、高度液泡化的薄壁细胞　诱导愈伤组 织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞 分裂素的比例不同 （３）将本地桉树的细胞与红豆杉的细胞融合，经植物组织 培养获得植株　杂种植株通常含有同源染色体，减数分裂过程 中联会正常，能够产生正常的生殖细胞 １１．（１）Ｄ （２）ａ　基因的选择性表达 （３）固体　生长素 （４）低温诱导或喷洒秋水仙素 解析：（１）分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化 程度低，全能性容易表达，所以茎尖分生区细胞最适合进行植 物组织培养，花粉、叶肉细胞、表皮细胞分化程度高，全能性低， 不适合进行植物组织培养，Ｄ正确． （２）过程ａ表示脱分化，能证明高度分化细胞可被诱导成 为未分化的状态．经过程ｂ产生的胚状体中出现形态结构不同 的细胞，是细胞再分化的结果，细胞分化的根本原因是基因的 选择性表达． （３）植物组织培养通常使用ＭＳ培养基，属于固体培养基； 过程ｃ在形成幼苗时，生长素的占比高时，更利于诱导生根；细 胞分裂素的占比高时，更利于诱导生芽． （４）若要使用该植株的花粉进行培育，形成的个体是单倍 体，高度不育，还需要用低温诱导或喷洒秋水仙素的方法对过 程ｃ得到的幼苗进行处理，才能得到可育植株． １２．（１）人工诱导染色体加倍　 ３６、３４ （２）ＡＡＢＣ　 基因重组　 甘蓝型油菜 （３）将埃塞俄比亚芥与具有优良性状的其他品种的油菜 杂交再进行回交，选育具有优良性状的品种（或将埃塞俄比亚 芥进行诱变处理，选育具有优良性状的品种；或通过转基因技 术调控代谢途径） 解析：（１）甘蓝与芸薹直接杂交，得到的 Ｆ１（ＡＣ）不含同源 染色体，需要经过人工诱导染色体加倍处理才能获得甘蓝型油 菜（ＡＡＣＣ）．经过杂交、纯化培育的芥菜型油菜的染色体组成 为ＡＡＢＢ，埃塞俄比亚芥的染色体组成为ＢＢＣＣ，Ａ、Ｂ、Ｃ分别表 示不同植物的一个染色体组，三者的染色体数目分别为１０、８、 ９．因此芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥的染色体数目分别为３６、 ３４． （２）将甘蓝型油菜（ＡＡＣＣ）与芥菜型油菜（ＡＡＢＢ）杂交获 得杂种Ｆ１，Ｆ１的染色体组成是（ＡＡＢＣ）．将Ｆ１连续与甘蓝型油 菜回交，最终选育获得黄籽、油酸含量达６８．５２％的甘蓝型油 菜新品种．该育种过程遵循的遗传学原理主要是基因重组，                                                                      回 —８— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 交的主要目的是保留甘蓝型油菜的优良遗传性状． （３）埃塞俄比亚芥具有耐热、抗倒伏、抗白锈病等优良的 农艺性状，也存在产量低、低油酸、高硫苷等不良的农艺性状． 为改良埃塞俄比亚芥的品质，可以利用诱变育种，即将埃塞俄 比亚芥进行诱变处理，选育具有优良性状的品种；基因工程育 种能定向改变生物的性状，所以可以通过转基因技术调控代谢 途径；或者将埃塞俄比亚芥与具有优良性状的其他品种的油菜 杂交再进行回交，选育具有优良性状的品种． １３．（１）植物体细胞杂交　纤维素酶和果胶酶 （２）愈伤组织　再分化　杂菌和培养物竞争获得营养的 能力更强；杂菌生长过程中可能会产生对培养物有害的物质　 ８０ （３）基因的选择性表达 （４）不能　不同物种之间存在生殖隔离 第４０期３版题参考答案 １．Ｄ　该技术属于动物细胞培养，原理是细胞增殖，而植 物组织培养的原理是植物细胞的全能性，两者不同，Ａ错误；此 技术即动物细胞培养需要适宜的温度（３６．５±０．５℃）和 ｐＨ （７．２～７．４），Ｂ错误；由于技术条件等的制约，目前不能将动物 体细胞培养为完整个体，且牙髓干细胞属于分化程度较高的细 胞，不能分为任何一种类型的细胞，Ｃ错误；对于牙髓干细胞的 培养过程需要经历原代培养（分瓶前的培养过程），用胰蛋白 酶处理后再用离心法收集悬液中的细胞进行传代培养，Ｄ正 确． ２．Ｂ　动物细胞培养需要在培养液中添加一些天然成分， 比如动物血清，Ａ正确；人的成纤维细胞培养出可增殖、具有功 能的肝样细胞（ｈｉｈｅｐ细胞），均由同一个受精卵发育而来，所 含遗传物质相同，Ｂ错误；细胞核具有全能性是指分化为完整 个体或其他各种细胞的潜能，成纤维细胞培养成 ｈｉｈｅｐ细胞并 未体现细胞的全能性，Ｃ正确；人的成纤维细胞培养出可增殖、 具有功能的肝样细胞（ｈｉｈｅｐ细胞）发生了细胞的分化，实质是 基因的选择性表达，Ｄ正确． ３．Ｃ　人工诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法， 诱导动物细胞融合采用的方法有电融合法、ＰＥＧ融合法和灭活 病毒诱导法，二者不完全相同，Ａ正确；让Ｂ细胞和骨髓瘤细胞 融合制备杂交瘤细胞为制备单克隆抗体开辟了新途径，Ｂ正 确；科学家利用植物体细胞杂交技术培育出番茄—马铃薯杂种 植株，但这种植株并没有在地上结番茄、地下长马铃薯，Ｃ错 误；动物细胞培养是动物细胞工程的基本技术，因而也是动物 细胞融合的基础，动物细胞培养时需用胰蛋白酶、胶原蛋白酶 处理，以得到分散的细胞，Ｄ正确． ４．Ｃ　制备该药物前必须用 ＰＤ－Ｌ１蛋白兔疫小鼠，得到 相应的Ｂ淋巴细胞，Ａ正确；制备单克隆抗体，需从小鼠的脾脏 中提取Ｂ淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，Ｂ正确；用选择性培养 基筛选出的杂交瘤细胞不一定能产生抗ＰＤ－Ｌ１抗体，还需要 进行抗体检测，Ｃ错误；为保证抗体的纯度，必须经过多次克隆 化培养和抗体检测，Ｄ正确． ５．Ｄ　上述过程涉及到细胞核移植技术、早期胚胎培养技 术及细胞培养技术，Ａ正确；为了保证细胞培养时营养物质和 生长因子的供给，培养基中需添加一定量的动物血清等天然成 分，可以补充合成培养基中缺乏的物质，Ｂ正确．不同细胞的主 要ＨＬＡ不同，会引起机体发生免疫排斥反应，而且 ＨＬＡ差别 越大，引起的免疫排斥反应越强，Ｃ正确；人体患镰状细胞贫血 的根本原因是基因突变，因此无法利用患病个体细胞培养的细 胞、组织或器官进行移植来治疗镰状细胞贫血，Ｄ错误． ６．Ｄ　通过核移植得到的细胞称为重组细胞，由重组细胞 发育成的胚胎称为重构胚，Ａ正确；由于动物胚胎细胞分化程 度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全 能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核 移植，Ｂ正确；核移植得到的克隆动物，没有经过减数分裂和受 精作用，属于无性生殖，Ｃ正确；动物体细胞表现全能性的难易 程度与其分化程度有关，如分化程度低，表现全能性相对容易， Ｄ错误． ７．ＣＤ　动物细胞培养时，有些细胞需要贴壁生长，而有些 细胞可以悬浮生长，如肿瘤细胞，Ａ错误；微载体为细胞提供附 着位点，使细胞能够在微载体上贴壁生长，Ｂ错误；培养动物细 胞时应保证无菌、无毒的环境及适宜的温度、ｐＨ等条件，Ｃ正 确；在培养动物细胞时应提供的气体环境为９５％的空气和５％ 的ＣＯ２，Ｄ正确． ８．ＡＢＣ　单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原 纯度越高，产生的多抗纯度越高，注入小鼠体内的抗原纯度影 响多抗的纯度，Ａ错误；单抗制备过程中通常将经过免疫的 Ｂ 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，Ｂ错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 ｐ７２上有多种抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一 种抗体，所以向小鼠体内注入 ｐ７２后，可以刺激小鼠产生多种 抗ｐ７２的单抗，Ｃ错误；ｐ７２部分结构改变只改变了部分抗原决 定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存 在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效， Ｄ正确． ９．ＢＣ　卵（母）细胞中含有促进全能性表达的物质，因此 选择去核的卵（母）细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动 物的成功率，Ａ正确；高度分化的细胞已经失去分裂能力，因此 选择高度分化的动物体细胞进行培养不利于获得大量细胞，Ｂ 错误；愈伤组织细胞处于分生状态，易受外界环境因素影响，                                                                      因 —９— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期 此选择植物的愈伤组织进行诱变处理，再进行人工选择，可获 得优质的突变体，Ｃ错误；茎尖等分生区组织几乎不含病毒，因 此选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，Ｄ正 确． １０．（１）原代培养　 ＯＢ （２）合成　 补充合成培养基中缺失的成分 （３）７．２～７．４　 胃蛋白酶发挥作用的ｐＨ约为１．５～２．２， 在ｐＨ７．２～７．４环境下，酶会变性失活，不能发挥作用 解析：（１）人们通常将动物组织处理后的初次培养称为原 代培养，在图中是ＯＢ段． （２）在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其种类 和所需数量严格配制而成的培养基称为合成培养基．通常还需 要在培养基中加入适量血清等一些天然成分，血清作为天然培 养基的作用是补充合成培养基中缺失的成分，有利于细胞的正 常生长与增殖． （３）进行动物细胞培养时，选用液体培养基的ｐＨ为７．２～ ７．４，若将组织块剪碎，加入胰蛋白酶，可使其分散成许多单个 细胞，若改用胃蛋白酶则不行，因为胃蛋白酶发挥作用的 ｐＨ 为１．５～２．２，在ｐＨ为７．２～７．４的环境下，酶会变性失活，不 能发挥作用． １１．（１）Ｂ淋巴　 经过ＨＩＶ免疫的Ｂ淋巴细胞 （２）灭活的病毒　 流动性 （３）乙、丙　 无限增殖且产生特异性抗体 解析：（１）单克隆抗体是指由一个Ｂ淋巴细胞增殖形成的 细胞群所产生的单一型抗体分子；据图分析可知，题图中甲为 艾滋病自愈者免疫细胞与骨髓瘤细胞融合的过程，该杂交瘤细 胞最终产生了抗体，说明艾滋病自愈者免疫细胞为经过 ＨＩＶ 免疫的Ｂ淋巴细胞． （２）常用的诱导动物细胞融合的诱导因素有聚乙二醇 （ＰＥＧ）、灭活的病毒、电刺激等；细胞发生融合利用了细胞膜的 结构特点：具有一定的流动性． （３）题图中甲过程为艾滋病自愈细胞与骨髓瘤细胞的融 合过程，①为选择性培养基的筛选作用；乙为经第一次筛选后 的杂交瘤细胞，②为克隆化培养和抗体检测；丙为第二次筛选 后的所需杂交瘤细胞，既能无限增殖又可产生所需特异性抗体 （抗ＨＩＶ的抗体）；故甲、乙、丙中只含杂交瘤细胞的是乙、丙， ②过程的目的是筛选具有无限增殖且产生特异性抗体（特点） 的杂交瘤细胞． １２．（１）动物细胞培养、动物细胞融合 （２）抗原　体液 （３）灭活的病毒　选择性　既能大量繁殖，又能产生专一 性抗体 （４）特异性强、灵敏度高，并可大量制备 １３．（１）显微操作　 胰（胶原）蛋白酶　 动物细胞培养 （２）含有使细胞核中遗传物质全能性表现出来的物质 （３）卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性 状产生影响 （４）已经分化的动物体细胞核具有全能性 （５）否　否 解析：（１）过程①表示去除细胞核，去核时常采用显微操 作去核法．获得大量的供体细胞需要先用胰（胶原）蛋白酶处 理后获得单个细胞后再进行去核操作，②代表的过程是胚胎移 植． （２）构建重组细胞时，选用卵母细胞细胞质的原因有体积 大易操作、可提供丰富的营养之外，主要原因是其中含有使细 胞核中遗传物质全能性表现出来的物质． （３）克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的 角度来说，是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动 物的性状产生影响，即克隆动物的性状绝大多数与供核动物相 同． （４）克隆羊“多莉”和其他克隆动物的成功获得说明了已 经分化的动物体细胞核具有全能性． （５）三亲婴儿的获得也采用了核移植的技术，其过程是将 患线粒体疾病的母亲的卵母细胞的核与一位健康妇女的细胞 质组合在一起获得重组的卵母细胞，在进行该操作时，不可以 将母亲的卵母细胞直接注入捐献者的卵母细胞中，否则母亲的 线粒体基因可能会遗传给子代，导致患病，利用该方法产生健 康婴儿的生殖方式是有性生殖，因为该过程中有雌雄生殖细胞 的融合．若患线粒体疾病的个体是父亲，则不需要进行核移植， 因为父方提供的精子中几乎不含有细胞质                                                          ． —０１— 高中生物选择性必修３　第３７～４０期