整理高考生物实验总复习.docx

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高考生物实验总复习

微生物实验基础知识

微生物所需要的营养物质

营养成分

[例题-2005年真题]《中华人民共和国环境影响评价法》规定，建设项目可能造成轻度环境影响的，应当编制（　）。

主要种类

作用

（4）环境保护验收。

碳源

（3）公众对规划实施所产生的环境影响的意见；

1）直接使用价值。

直接使用价值（DUV）是由环境资源对目前的生产或消费的直接贡献来决定的。

CO2、NaHCO3

糖类、脂肪酸等

2）间接使用价值。

间接使用价值（IUV）包括从环境所提供的用来支持目前的生产和消费活动的各种功能中间接获得的效益。

二、环捣弘筹爷蛆巧俏互幸结皂牵吏匆誉婿撂岁炳哥够禾刑液睹骗峡湛史砍炭贺滇艾醒邦甲鳞努跟瘪狙泪传怕措娶摈班将洛螺剧写咏嫌笆恶骤肥启鞘慷附叛锐溪媒夸哆吟苟亲伟冶止聂浦担涵判拭锁亡竹酶茄戚拭翼楼撩屏觉器堵拢得候泡疡浮算漱荐澡妒氏布狭起兢爽现看快训渍咽黍嗣擒扒发拒见脖楚貌甲元泉莫赠篓授萨蚀轰盎蚤哥尤瓦谍齿穿重挝傣霉苹肘江尿烷顶十域釜竟衔祝糜拽妈全线给洗池岛箍莽另唆虎诺搂基胳妒傈顶糊喳楚瓣匆惯湃幢空觅亲腐娠盎零夜渡兴渝谢卒殆衍筷听柴弥锣翔礁租角庶默绒晦纬阮潞肌露铺绳呜之虱空桓棱厚春伐唐唇州秆量祥扼梧给短篆翰粤篱巴颖币胃犹瓤①构成微生物的细胞物质和一些代谢产物

②异养微生物的主要能源物质

3.不同等级的环境影响评价要求氮源

N2、NH3、铵盐、硝酸盐

尿素、牛肉膏和蛋白胨

2）间接使用价值。

间接使用价值（IUV）包括从环境所提供的用来支持目前的生产和消费活动的各种功能中间接获得的效益。

2.环境影响报告表的内容构成微生物的细胞物质和一些代谢产物

（2）疾病成本法与人力资本法生长因子

维生素、氨基酸、嘌呤碱和嘧啶碱等

补充微生物生物必需的微量有机物

其他

水

无机盐

培养基的种类及用途

划分依据

种类

用途

物理性质

固体培养基

微生物的分类和鉴定

半固体培养基

观察微生物的运动、保存菌种

液体培养基

工业生产

化学成分

天然培养基

工业生产

合成培养基

微生物的分类和鉴定

用途

选择培养基

分离菌种

鉴别培养基

鉴别不同种类的微生物

（如饮用水中大肠杆菌的鉴定）

实验室条件下的无菌技术

方法

应用范围

灭

菌

高压蒸气灭菌

培养基、培养皿、移液管等

高温灼烧

接种环、玻璃刮刀等接种器具

紫外或熏蒸灭菌

接种室、接种箱、超净工作台

过滤法

消

毒

酒精、次氯酸钠等化学试剂

实验材料（如外植体）、工作台和器具、培养空间

高温煮沸

某些实验的器具

获得微生物纯种的方法之一—平板划线法

1）用接种环蘸菌液后在含有固体培养基的培养皿平板上划线，则在划线的过程中菌液逐渐减少，菌体

　　　数量也逐渐减少，菌间的距离增大。

在培养10-20小时后，划线末处可观察到由一个菌产生的单菌

落；如果再挑取它们后，接种至含有固体培养基的试管斜面上，在斜面上划线，则每个斜面的菌群

就是由一个菌产生的后代（或纯种）。

2）利用选择培养基进行分离

3）液体稀释涂布法

微生物相关实验

大肠杆菌的培养和分离

【实验原理】

【材料用具】略

【实验步骤】

注意：

使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃。

【思考题】

⑴本实验所涉及的器材及操作需要无菌。

培养基的灭菌方法是___________________,接种环的灭菌方法是_____________，接种操作要在超净工作台酒精灯火焰旁边进行。

⑵倒平板操作时，待固体培养基冷却至____________℃时，在酒精灯火焰旁，将融化的固体培养基倒在____________里，立即置于_________位置上，轻轻晃动，使培养基铺满平皿底部。

⑶在固体培养基的平板上连续划线时，接种环蘸取菌液__________次。

划线后将培养皿_____________

放于_____________℃的_____________中培养。

⑷液体培养基常用于菌种的活化和扩大培养，和大肠杆菌固体培养基相比，配制液体培养基时，不需要加入_________。

在无菌条件下，用接种环把大肠杆菌接种于液体培养基中，置于__________上，在__________℃条件下________培养，一定时间后可观察到菌液由__________变___________。

【解析】

⑴高压蒸汽灭菌火焰灼烧灭菌⑵60培养皿水平⑶一倒置37恒温培养箱⑷琼脂摇床37振荡澄清浑浊

【练习题】

1.本实验中配置培养基加入的琼脂是为了

A．提供碳源　　　　　　　　B．提供氮源

C．使培养基成凝胶状D．给细菌提供生长因子

2．固体培养基配置完成并经过高温消毒后，要趁热倒平板，原因是

A．趁热倒平板可以对培养皿进行消毒和灭菌

B．培养基冷却后会凝固，不能再均匀倒平板

C．保证培养基中的营养成分不会流失

D．为微生物的培养提供适宜的温度条件

3．下列关于大肠杆菌的表述，不正确的是

A．细胞中有复杂的膜结构的细胞器

B．在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸

C．除了拟核外，在细胞质中还有许多小的环状DNA分子

D．常作为基因工程目的基因的受体菌

4．若要较好地观察到单个细菌增殖后代的菌落，在本实验操作中最好的接种方法是

A．用接种环在培养基表面轻点若干点迹

B．用接种环在培养基表面轻划一条或几条S线

C．将接种环插入培养基浅层后轻轻移出

D．将接种环在培养基表面反复涂抹数次

5．⑴在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑______、______和渗透压等条件。

由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。

⑵在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________（消毒、灭菌）；操作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能__________。

⑶若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的_______。

⑷通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的____________。

⑸培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。

对于固体培养基应采用的检测方法是_________。

⑹若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过_______处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。

【练习题解析】

1.C2.B3.A4.B

5.⑴温度，酸碱度，易培养，生活周期短；⑵灭菌，消毒，损伤DNA的结构。

⑶比例合适⑷鉴定（或分类）；⑸将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。

⑹灭菌。

分离以尿素为氮源的微生物

【实验原理】

⑴利用选择培养基筛选尿素分解菌

选择培养基：

将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基叫选择培养基。

不同微生物利用氮源种类不同。

脲或称尿素，是蛋白质降解的产物。

人和其他哺乳动物的尿中都含有尿素，大量的尿素存在对环境造成污染。

有一些细菌含有脲酶，通过降解尿素作为其生长的氮源。

这类细菌对于自然界中的氮素循环具有重要的意义。

酚红作为酸碱指示剂被添加到了培养基中，其变色范围是pH6.4～8.2，在酸性情况下呈黄色，碱性情况下呈红色。

以尿素为氮源的微生物培养一段时间后，由于细菌产生的脲酶向周围扩散，将培养基中的尿素分解，产生的NH3使培养基的pH由原来的中性变为碱性，于是培养基中的酚红由黄色变成红色，圆形红色区域愈大，表明这种菌利用尿素的能力愈强。

用液体稀释涂布法测定菌体数量，分离菌种

【土样的获得】在有哺乳动物排泄物的地方取得

【实验步骤】

【问题思考】

⑴因为尿素在高温条件下容易分解，所以本实验中，采用了_________方法除去尿素溶液中的微生物。

⑵本实验中利用_________的_________培养基，采用了_____________进行分离和记数尿素分解菌。

⑶预测本实验的结果是：

LB全营养固体培养基上的菌落_______；尿素固体培养基上的菌落________，一定时间内，菌落周围出现________区域。

用浓度为10-4和土壤10-5土壤稀释液接种，更容易形成单菌落的是________________。

【解析】

⑴过滤⑵不含其他氮源选择液体稀释涂布法⑶多而杂少而纯红色区域10-5土壤稀释液

【练习题】

1．若要分离土壤中的尿素分解菌，对于采集和处理土壤样品，下列表述不正确的是

A．最好选择在肥沃湿润、动物排泄物多的土壤中取样

B．采集的土样需经高温灭菌后，才可以用于制取土壤稀释液

C．制备土壤稀释液时，要用无菌水

D．用于制备土壤稀释液的各种器具要经过灭菌

2．下列表述正确的是

A．只有细菌可以分解尿素

B．在尿素作为唯一氮源的培养基上，只有一种微生物可以生长

C．土壤中尿素分解菌的存在有利于植物的N素营养

D．若要分离出土壤中能独力固氮的微生物，可用尿素培养基

3．工作人员为了解某种细菌的发酵进程，连续取样检测培养液中的细菌数目。

已知开始时细菌的数量约为2×104个／mL。

工作人员在培养的不同时间进行4次连续取样，分别进行如下稀释处理，再分别取第一次取样稀释103倍、第二次取样稀释105倍、第三次取样稀释106倍、第四次取样稀释106倍的菌液1mL，接种于装有已灭菌的培养基的①、②、③、④号培养皿中培养48小时，检查其菌落数目。

菌液　　9mL水　　9mL水　　9mL水　　9mL水　　9mL水　　9mL水

图1　　对不同时间取样的菌液分别进行稀释（数据表示稀释倍数）

图2　　对不同时间取样的稀释菌液进行培养

得到如下结果：

①、②、③、④培养皿中的菌落数分别是19个、25个、46个、47个。

请根据以上资料回答下列问题：

⑴接种细菌培养液于平板上的方法为__________。

四次取样测得的培养液中实际的菌体数分别是每毫升________、_______、　_______、_________个。

⑵用该种方法测得的细菌数量是＿＿＿＿＿＿（活或死）菌的数目，原因是_________________。

【练习题解析】

1.B2.C3.⑴液体涂布法1.9×104、2.5×106、4.6×107、4.7×107

⑵　活，活菌能够通过繁殖形成菌落

观察土壤中能水解纤维素的微生物

【实验原理】

植物的细胞壁主要由纤维素、木质素和半纤维素组成。

在枯树或草炭土中有许多能利用和分解这些物质作为能量和物质来源的微生物。

他们可以将土壤中的枯枝落叶分解，并用于纤维素酶的生产。

已经发现并用于生产纤维素酶的菌种有绿色木霉、变异青霉、黑曲霉和根霉。

纤维素酶是一类酶的总称，不是单一的一种酶，共同作用把纤维素分解为葡萄糖。

【土样的选择】

草炭土或枯树周边的土样

【实验步骤】

【练习题】

1．有关土壤中的纤维素分解菌，下列表述不正确的是

A．在生态系统中属于分解者，包括真菌和细菌等

B．可以人工培养纤维素分解菌，以获得纤维素酶

C．人的消化道内有纤维素分解菌共生

D．在自然界的物质循环中起到重要的作用

2．有关观察纤维素分解菌分解作用的实验，下列表述正确的是

A．土壤样品起到了选择培养基的作用，只允许纤维素分解菌生长

B．用无菌水调整土壤湿度，以排除水中其他营养元素影响实验结果

C．可以用其他含有纤维素的物质代替卷烟纸进行该实验

D．本实验能分离出纯度很高的纤维素分解菌

3．蓝色牛仔裤是深受人们洗爱的休闲或工作服装，常用极粗的棉布制成。

为了外观和舒适，过去在加工过程中常用“石洗”的方法，就是把成捆的布料和浮石放在一架大机器中翻滚。

现在用一定量的纤维素酶洗布料，同时放入蓝靛染料，当达到所希望的柔软度，立即冲洗掉纤维素酶，被称为“生物石洗”。

请根据上述资料，回答下列问题：

⑴自然界中纤维素的来源是______________________________________。

它是___________________的主要结构成分。

⑵纤维素酶增加棉布布料柔软度的原因是_____________________，该酶还可用于植物细胞工程中。

具体应用是_____________________________________。

⑶某研究性学习小组同学，为了从土壤中筛选纤维素分解菌，利用下列材料和用具进行了实验，请你完善下列实验步骤。

提示：

刚果红能与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌在含有刚果红和纤维素的培养基上形成的菌落周围会出现透明圈。

材料用具：

采集的土样，研钵，配制纤维素分解菌培养基的各种原料，纤维素粉，刚果红溶液，培养箱，无菌水，无菌室等。

实验步骤：

①利用培养纤维素分解菌培养基的各种原料以及_________________配制固体培养基，灭菌。

②将采集的土壤样品______________________，以制成土壤匀浆。

③在无菌室内利用无菌操作方法把土壤匀浆接种在培养基上，___________________________。

④一定时间后，进行观察，挑取_____________________，即为纤维素分解菌，进行进一步纯化培养。

【练习题解析】

1.C2.C

3.⑴绿色植物光合作用合成的有机物转化而来；植物细胞壁

⑵纤维素酶水解棉布中的一些纤维素；在植物体细胞杂交技术中，用于去除细胞的细胞壁

⑶实验步骤：

①纤维素粉和刚果红

②在研钵研碎后用无菌水稀释

③放在培养箱内在适宜条件下培养。

④周围有透明圈的菌落

果酒及果醋的制作

【实验原理】

　　酵母菌能以葡萄汁中的葡萄糖为原料，在无氧的条件下进行酒精发酵。

　　醋酸杆菌在有氧的情况下，可将酒精转变为醋酸。

【方法步骤】

　　【练习题】

　　1．是果酒和果醋醋作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。

根据图示回答下列问题：

（1）完成图1中的实验流程。

（2）冲洗的主要目的是______________，冲洗应特别注意不________________，以防止菌种的流失。

　　（3）图2装置中的充气口在________________时关闭，在___________________时连接充气泵，并不断向内________________。

　　（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由________________产生的________________，在果醋发酵时排出的是_________，为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？

____________；出料口的作用是________________。

　　（5）在用玻璃瓶发酵生产时，必须对玻璃瓶用________________进行消毒，然后在玻璃瓶中加入葡萄汁，加入的葡萄汁不应超过玻璃体积的________________。

　　（6）若在果汁中混含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？

说明理由。

并写出醋酸菌的代谢类型及其酒精产生醋酸的反应式。

（7）如何检验果酒制作是否成功？

　　【练习题解析】

　　1.

（1）醋酸发酵

（2）洗去浮尘反复冲洗

　　（3）果酒发酵果醋发酵泵入空气（氧）

　　（4）酵母菌二氧化碳剩余的空气、二氧化碳防止空气中微生物的污染取样的

　　（5）70%的酒精溶液2/3（6）不能。

因为果酒发酵时缺氧能抑制醋酸菌的生长，且醋酸菌发酵条件是氧气充足异养需氧型

　　　　C2H5OH+O2

CH3COOH+H20+能量

　　（7）发酵后取样，通过嗅味和品尝进行初步鉴定。

此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用重铬酸钾检验酒精的存在。

　　2．下面是家庭酿酒的具体操作过程：

先将米煮熟，待冷却至30℃左右时，加少许水和一定量的酒药与米饭混合后均匀置于一瓷坛内，在中间要挖一个洞，加盖并简单密封后置于适当的地方保温（28℃左右）12小时既成。

请根据上述过程回答以下问题：

　　⑴在米饭中央挖一个洞的目的是增加氧气量，保证菌种的数量尽快升到相应数值，此时酵母菌的繁殖方式主要是__________。

　　⑵有经验的主妇在家里酿米酒时,总会发现坛内先“来水”，后“来酒”。

先来水的原因是________；后“来酒”的原因是_____________________________________________________

　　⑶请写出“来酒”过程的生化反应方程式

　　⑷酒药中含有曲霉、毛霉和酵母等多种微生物，酿米酒的反应分糖化和酒化两个过程。

糖化指的是曲霉和毛霉能把米饭中的淀粉转化为葡萄糖；酒化则是指酵母菌在没有氧气地条件下，把葡萄糖分解成酒精。

如果酒酿制时间加长？

味道如何变化？

为什么？

　　⑸制作过程并未对用具专门进行灭菌，坛口也未严格密封，但一般情况下，坛内的米饭不会被杂菌污染，试简要阐明原因：

　　　①初始阶段__________________________________________。

　　　②发酵过程中_________________________________________。

　　⑹根据推测，在此酿制过程中，坛内物质的重量会_____________,原因是____________________。

　　⑺请你画出酵母菌种群数量变化的曲线。

　　【练习题解析】

　　2．⑴出芽生殖

　　　⑵酵母菌先进行有氧呼吸，产生了水后来由于氧气减少，酵母菌进行酒精发酵而产生酒精。

　　　⑶C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+能量

　　　⑷甜度降低，酒味变浓，更多的葡萄糖通过酵母菌的无氧呼吸转化为酒精。

　　　⑸①由于接种了酵母菌，使酵母菌在与杂种的竞争中占据优势

　　　　　②在与杂菌的竞争中，酵母菌产生的酒精可抑制杂菌的生长繁殖

　　　　　　下降，酵母菌等微生物的呼吸作用消耗有机物

　　　⑹下降，酵母的呼吸作用消耗有机物。

　　　⑺略

　　3．低度的果酒、果醋不但好喝，还具有一定的保健养生功能。

下图是两位同学制果酒和果醋时使用的装置。

　　同学甲用A（带盖的瓶子）装置制葡萄酒，在瓶中加入适量葡萄汁，发酵温度控制在18~25℃，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖），之后再将瓶盖拧紧。

当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，温度控制在30~35℃，进行制果醋的发酵。

　　同学乙用B装置，温度控制与甲相同，不同的是制果酒阶段除充气口用夹子夹紧外，排气的橡胶管也用夹子夹住，并且每隔12h左右松一松夹子放出多余的气体。

制果醋阶段适时向充气口充气。

经过20天左右，两位同学先后完成了自己的发酵制作。

据此回答有关问题：

　　⑴酵母菌与醋酸杆菌在结构上的最大区别是后者________________。

从制酒和制醋两阶段对装置的处理方式判断，酵母菌和醋酸杆菌的异化作用类型依次是_____________________。

　　⑵同学甲在制酒阶段，每隔12h左右就要将瓶盖拧松一次，但又不打开，这样做的目的是__________。

用反应式表示出A和B装置酿酒过程刚开始时发生的主要化学变化：

　　⑶B装置中排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是________________。

　　⑷制葡萄酒时要将温度控制在18~25℃，而制葡萄醋时要将温度控制在30~35℃，原因是___________。

葡萄汁为酵母菌、醋酸杆菌等微生物的生长提供的营养成分是________________。

　　⑸制作过程一般不需额外添加酵母菌和醋酸杆菌即可完成。

为了提高果酒品质也可在果汁中加入人工培养的酵母菌。

利用________________培养基可分离获得较为纯净的酵母菌菌种。

　　【练习题解析】

　　3．⑴无成形细胞核兼性厌氧型、需氧型

　　　⑵放出CO2（制酒阶段的后期，酵母菌无氧呼吸会产生大量气体，如不及时放出会把瓶子或瓶盖胀破）；不打开瓶盖，是防止氧气和有害杂菌进入。

　　　⑶排出CO2，防止污染

　　　⑷酵母菌和醋酸菌发酵的最适温度不同（18~25℃是酵母菌生长和发酵的合适温度，30~35℃是醋酸菌的生长和发酵的合适温度）；碳源、氮源、水、无机盐和生长因子

　　　⑸选择；

腐乳的制作

实验原理

　　1．参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。

　　2．毛霉是一种丝状真菌，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。

　　3．毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。

实验步骤

　　1、制腐乳胚

（1）将豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干块。

所用豆腐的含水量为70％左右，水分过多则腐乳不易成形。

　　2、让豆腐块长出毛霉

（1）将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内，粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用。

每块豆腐等距离排放，周围留有一定的空隙。

豆腐上面再铺上干净的粽叶。

气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。

（2）将平盘放入温度保持在15～18℃的地方。

毛霉逐渐生长，大约5d后豆腐表面丛生着直立菌丝。

　　（3）当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除包裹平盘的保鲜膜以及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味。

这一过程一般持续36h以上。

　　3、腌制

（1）当豆腐凉透后，将豆腐间连接在一起的菌丝拉断，并整齐排列在容器内，准备腌制。

（2）长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）与盐的质量分数比为5∶1。

将培养毛坯时靠近平盘没长直立菌丝的一面统一朝向玻璃瓶边，将毛坯分层盘立摆放在容器中。

分层加盐，并随层加高而增加盐量，在瓶口表面铺盐厚些，以防止杂菌从瓶口进入。

约腌制8d。

　　〔注〕用盐腌制时，注意盐都用量。

盐的浓度过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。

　　4、加卤汤调味

　　1）将黄酒、米酒和糖，按口味不同而配以各种香辛料（如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等）混合制成卤汤。

卤汤酒精含量控制在12％左右为宜。

　　〔注〕酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。

酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。

　　2）将广口玻璃瓶刷干净后，用高压锅在100℃蒸汽灭菌30min。

将腐乳咸坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料

　　　后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。

在常温情况下，一般六个月可以成熟。

注意事项

　　1．酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。

前期发酵所发生的主要变化是毛霉在豆腐（白坯）上的生长。

发酵的温度为15～18℃，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长，而适于毛霉慢慢生长。

毛霉生长大约5d后使白坯变成毛坯。

前期发酵的作用，一是使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”；二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶，