2022高考生物一轮复习 单元练十 生物技术实践（含解析）新人教版.docx

1、单元质检卷十生物技术实践(时间:90分钟满分:100分)1.(12分)(2021四省名校联考)约9 000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来,人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其他食品,如酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成。请结合所学知识回答下列与微生物及食品发酵相关的问题。(1)从结构上看,用于制作果酒和果醋的微生物最根本的区别是。在果醋制作中,当时,微生物将葡萄汁中的糖分解为醋酸。(2)腐乳制作的流程大致是:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。其中加盐腌制的目的是。卤汤是由酒和各种香辛料配制而

2、成的,香辛料具有的作用。(3)在微生物培养中,接种是指在条件下将目的微生物移接到培养基的过程,接种常用的方法除平板划线法、稀释涂布平板法外,还有等。在具体操作中,通常将接种后的培养基与一个未接种的培养基置于相同的环境中,培养适宜的时间后分别观察并记录结果,其中“未接种的培养基”的作用是。(4)为保持纯化后的微生物菌种的纯净,需要对菌种进行保藏。临时保藏的方法具有(答出两点)等缺点,它比较适合那些使用频率高的菌种的保藏。2.(9分)(2021贵州思南中学模拟)2019年1月10日,施一公教授研究团队在科学上报道了人源- 分泌酶结合淀粉样前体蛋白(APP)的高分辨率冷冻电镜结构,揭示了结合底物后-

3、 分泌酶发生的构象变化,并对这些构象变化的功能进行了生化研究,从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题。(1)该项研究进行时,需控制温度、酸碱度等条件,因为高温、过酸、过碱会使- 分泌酶的遭到破坏,失去活性。(2)根据蛋白质的各种特性,如蛋白质分子的、所带电荷的,以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等,可用来分离不同种类蛋白质,从而得到- 分泌酶。(3)- 分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成,分别为PS1、Pen-2、Aph-1和Nicastrin。若对- 分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定,需采用及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分

4、离蛋白质的有效方法,相对分子质量较(填“大”或“小”)的跨膜蛋白移动速度较慢。(4)电泳是指在电场的作用下发生迁移的过程。对- 分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时,通常采用SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,该方法测定的结果只是的分子量。该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小,原因是。3.(12分)(2021湖北宜昌二中考试)尿素是重要的农业肥料,需经细菌的分解才能更好地被植物利用。生活在土中的微生物种类和数量繁多,下列是从土壤中分离分解尿素细菌的有关问题,请分析回答下列问题。(1)如图是利用法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步到培养基的表面。除此方法外,常用的微生物接种方法还有。(2)如果

5、要对培养的菌落进行纯化,在培养基上进行划线操作中,操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环,目的是对接种环进行,灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是。(3)下面是两种培养基配方:表1A培养基配方KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂H2O1.4 g2.1 g0.2 g10.0 g1.0 g15.0 g1 000 mL表2B培养基配方纤维素粉NaNO3Na2HPO47H2OKH2PO4MgSO47H2OKCl酵母浸膏H2O5 g1 g1.2 g0.9 g0.5 g0.5 g0.5 g1 000 mL配制培养基的操作步骤:(用字母顺序回答)。a.倒平板b.计算c.溶解d.称量e.

6、灭菌在制备固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒置,目的是。如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述(A、B)配方的培养基,在该培养基中加入指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。4.(11分)(2021河南濮阳考试)泡菜是一种独特且具有悠久历史的发酵蔬菜制品,回答下列问题。(1)泡菜发酵的原理是。(2)泡菜制作中,需注意控制食盐用量以及,否则容易造成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,一般采用(方法)。(3)在制作过程中,从外观上可以看到泡菜瓶中有间歇性的气泡冲出,坛盖有响声,其原因可能是。(4)下图为两种发酵方式下的亚硝酸盐含量的

7、对比。由图可知乳酸菌发酵较自然发酵的优点是,两种发酵方式下的亚硝酸盐含量都是先增加后下降,出现这种变化可能的原因是。5.(11分)(2021广东湛江考试)尿素是一种重要的农业氮肥。尿素并不能直接被农作物吸收,只有当土壤中的细菌将尿素分解之后,才能被植物利用。如图是从土壤中筛选分离尿素的细菌的过程,请回答下列问题。(1)土壤中的细菌之所以能将尿素分解,是因为细菌能合成。因此,图中选择培养基应以为唯一氮源,尿素会被分解成,使培养基的碱性增强。鉴别培养基还需添加作指示剂,分解尿素的细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成色。(2)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后、分装前,要进

8、行的是和灭菌,对培养基进行灭菌的常用方法是。(3)为检验培养基及培养皿灭菌是否合格,可采取的措施是。(4)现将10 mL的尿素分解菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为105的样液接种到5个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为39、41、42、43、45,则1 mL悬液中活菌数量为个。6.(10分)(2021江苏南京调研)某研究小组分离提纯葡萄皮上的野生酵母菌时,选取了从自然界中采集到的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中进行培养。回答下列问题。(1)配制酵母菌培养液时,需控制培养液的浓度,浓度过高则会导致另需加入一定剂量的青霉素等抗生素,其目的是,对培养液进行

9、灭菌时,切断高压蒸汽灭菌锅热源后,须待观察到时,才能打开放气阀以释放锅内余气,最后开启锅盖取出培养液。(2)该研究小组成功分离出某品种的酵母菌后,用等量菌液分别接种于3个盛有等量液体培养基的锥形瓶中,并分别置于转速为150 r/min、200 r/min、250 r/min的摇床上培养,检测结果如图1所示,摇床转速为250 r/min的酵母菌种群密度最大的原因是。(3)图2是采用血细胞计数板直接计数和稀释涂布平板法计数两种方法计数培养液中酵母菌数量时得到的结果,其中采用稀释涂布平板法计数得到的是曲线,下列判断依据中正确的有。稀释涂布平板法只计数活的酵母细胞,死细胞无法形成菌落采用血细胞计数板直

10、接计数时,可能会将死细胞与活细胞一起计数采用稀释涂布平板法计数时,两个或多个细胞连在一起长成一个菌落采用稀释涂布平板法计数时,因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目(4)通过如图3所示的方法进行纯化培养时,用移液枪取最终的酵母菌稀释液0.1 mL滴在培养基表面,然后将沾有少量酒精的涂布器后再进行涂布。在恒温培养箱中培养一段时间后,其中某组的4个平板上菌落数分别为69,52,44,26,则可以推测原酵母菌液中每毫升含菌数为个。图37.(10分)柑橘的果皮不仅可以入药还可用于提取芳香油,果肉可以食用、榨汁。请回答下列问题。(1)熬制中药至少经过15 min以上沸水煎煮,该过程起到(填“消毒”或“灭菌”

11、)作用。实验室常用的灭菌方法有(至少写出两种)。(2)腐烂的橘皮表面呈现青绿色,是因为表面长出了青霉的菌落。若要对青霉进行分离纯化,可采用的方法是,培养基中除碳源外,还需要添加的物质有(至少写出三种)。(3)用柑橘果肉榨取果汁,加入果胶酶的作用是,为了使果胶酶得到充分利用,需要控制好果胶酶的用量。如果随着酶的用量增加,不再改变时,说明酶的用量已经足够。(4)为避免原料焦糊和有效成分水解,提取橘皮精油不宜采用方法,一般采用法提取。8.(8分)三孢布拉氏霉为单细胞的霉菌,能产生- 胡萝卜素,可用于工业生产。回答下列问题。(1)工业生产中发酵罐内的培养基属于(填“液体”或“固体”)培养基,有利于营养

12、物质与三孢布拉氏霉充分接触,菌丝体生长迅速。培养三孢布拉氏霉时需将培养基pH调至(填“酸性”“中性”或“碱性”)。在接入菌种前,应对培养基进行灭菌,以避免杂菌污染。(2)三孢布拉氏霉含有- 胡萝卜素合成的关键酶八氢番茄红素合成酶(PSY),可根据(答出一点即可)等特性的差异将PSY与其他蛋白质分离,再采用(答出两种方法)固定化PSY,应用于工业生产。(3)提取到的胡萝卜素粗品,在实验室中通常需通过法进行鉴定。若观察到则说明- 胡萝卜素提取成功。9.(8分)(2021河北石家庄质检)某兴趣小组对一小区生活污水中的大肠杆菌进行了测定。请回答下列问题。(1)菌种需临时保藏时,要先将菌种接种到试管的培

13、养基上。在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入冰箱中保藏。实验结束时,使用过的培养基应该进行处理后才能丢弃。(2)在纯化菌种时,所用的培养基都需要在接种前用法进行灭菌。将1 mL水样稀释1 000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液,在适宜条件下培养后,3个平板上的菌落数分别为51、50和49。据此可得出每升水样中的活菌数为个。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种作为对照实验。(3)该小组同学采用平板划线法分离提纯水样中的细菌。在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线,这样做的目的是。10.(9分)已知微生物P是一种可以分解尿素的细菌,微生物Q是一种可

14、以分解纤维素的微生物。请回答下列问题。(1)由于微生物形体微小,不便于直接观察,因此对微生物的了解通常是观察其群体的特征,该群体就是生长在固体培养基上的。(2)根据微生物功能分析,微生物P之所以能分解尿素是因为能产生酶。(3)如果从土壤中分离得到微生物Q并对其活菌数进行计数,通常接种方法是;将样品涂布到鉴别培养基之前要选择培养,目的是。(4)在某次实验中,统计到平板内微生物P的菌落数是348个,试分析此结果与真实值相比最可能(填“偏大”或“偏小”),理由是。(5)在某次实验中,观察到平板内菌落分布情况如下图所示,试分析原因是。单元质检卷十生物技术实践1.答案:(1)前者具有以核膜为界限的细胞核

15、氧气和糖源都充足(2)析出豆腐中的水分,抑制微生物的生长调节腐乳的风味并防腐杀菌(3)无菌操作斜面接种和穿刺接种检验配制的培养基是否污染(4)保存时间短,容易被污染或产生变异解析:(1)从结构上看,参与果酒制作的微生物是酵母菌(真核生物),参与果醋制作的微生物是醋酸菌(原核生物),用于制作果酒和果醋的微生物最根本的区别是前者具有以核膜为界限的细胞核。在果醋制作中,当氧气和糖源都充足时,醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解为醋酸。(2)腐乳制作的流程大致是:让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。其中加盐腌制过程中能析出豆腐中的水分,抑制微生物的生长。卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的,香辛料具有调节腐

16、乳的风味并防腐杀菌的作用。(3)在微生物培养中,接种是指在无菌操作条件下将目的微生物移接到培养基的过程;接种常用的方法除平板划线法、稀释涂布平板法外,还有斜面接种和穿刺接种等。在具体操作中,通常将接种后的培养基与一个未接种的培养基置于相同的环境中,培养适宜的时间后分别观察并记录结果,其中“未接种的培养基”的作用是作为空白对照,检验配制的培养基是否污染。(4)菌种进行保藏时,对使用频率高的菌种的保藏可以使用临时保藏,临时保藏的方法具有保存时间短,容易被污染或产生变异等缺点。2.答案:(1)空间结构(2)形状和大小性质和多少(3)凝胶色谱小(4)带电粒子单条肽链SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质

17、分子原有的电荷量,因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别解析:(1)酶需要适宜的温度和pH,高温、过酸、过碱会使- 分泌酶的空间结构遭到破坏,失去活性。(2)根据蛋白质的形状和大小、所带电荷的性质和多少,以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等,可用来分离不同种类蛋白质,从而得到- 分泌酶。(3)可以用凝胶色谱法和电泳技术对- 分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定。凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外移动,路程较短,移动速度较快。相对分子质量小的蛋白质进入凝胶内部,经过的路程较长,移动速度较慢。(4)电泳是指带电

18、粒子在电场的作用下发生迁移的过程。对- 分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时,通常采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,SDS能使蛋白质发生完全变性,由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会分解成单条肽链,因此测定的结果只是单条肽链的分子量。SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别,故该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小。3.答案:(1)平板划线稀释(分散、分离)稀释涂布平板法(2)灭菌防止高温杀死需接种的微生物(3)bdcea防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基A酚红解析:(1)题图中微生物的接种中使用了接种环,且是在固体培养基上接种

19、,其接种方法是平板划线法。平板划线法是用接种环在固体培养基表面连续划线,从而将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面的接种方法;除此方法外,常用的微生物接种方法还有稀释涂布平板法。(2)接种环通过灼烧灭菌,灼烧的接种环需冷却后才能接种的原因是防止高温杀死需接种的微生物。(3)配制培养基的操作步骤是:计算、称量、溶解、灭菌、倒平板。培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,在制备固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒置,目的是防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基。如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述以尿素为唯一氮源的A培养基,在该培养基中加入酚红指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解

20、尿素。4.答案:(1)在无氧情况下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸(2)腌制时间、温度细菌大量繁殖比色法(3)泡菜中除乳酸菌外,还有酵母菌和大肠杆菌等,酵母菌能将糖分分解为乙醇和二氧化碳等(4)乳酸菌发酵可降低泡菜中的亚硝酸盐含量,提前亚硝酸盐峰值出现的时间,提高了泡菜食用的安全性与硝酸盐的还原和pH对亚硝酸盐的影响有关(与硝酸还原菌等微生物作用和pH对亚硝酸盐的影响有关)解析:(1)泡菜发酵的原理是无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。在制作泡菜时所配制的泡菜盐水,要煮沸,杀灭盐水中的微生物,防止杂菌污染。(2)泡菜制作过程中,腌制的时间、温度、盐的用量等都会影响泡菜的品质,否则容易造成细菌大量繁

21、殖。检测亚硝酸盐含量的方法是比色法,在检测泡菜中亚硝酸盐含量的实验中,必须先制备已知浓度的标准显色液,将显色反应后的样品与其进行比对。(3)在发酵初期,泡菜坛内有时会长白膜,与之有关的微生物是产膜酵母菌,且会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出。泡菜中除乳酸菌外,还有酵母菌和大肠杆菌等,酵母菌能将糖分分解为乙醇和二氧化碳等,从而产生气泡。(4)由图可知乳酸菌发酵产生的亚硝酸盐含量低于自然发酵,提前亚硝酸盐峰值出现的时间,提高了泡菜食用的安全性,因此乳酸菌发酵生产的泡菜品质优于自然发酵生产的泡菜。泡菜腌制过程中,由于坛内环境中硝酸还原菌等微生物的繁殖,促进硝酸盐还原为亚硝酸盐,初期亚硝酸盐含量增加

22、;但随腌制时间延长,乳酸菌大量繁殖,产生乳酸,环境pH改变,抑制硝酸还原菌等微生物的繁殖,使亚硝酸盐含量逐渐下降。5.答案:(1)脲酶尿素氨酚红红(2)调pH高压蒸汽灭菌(3)单独设置一个灭菌后不接种菌液的培养皿(含培养基)进行培养(4)4.2107解析:(1)土壤中存在能分解尿素的细菌,这些细菌之所以能将尿素分解,是因为能合成脲酶。要从土壤中筛选能分解尿素的细菌,应该用以尿素为唯一氮源的选择培养基。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,因此鉴别培养基还需添加酚红作指示剂,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产生脲酶,并分解尿素。

23、(2)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后和分装前,要进行的是调整pH和灭菌,对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌。(3)为检验培养基及培养皿灭菌是否合格,可以将灭菌后的空白平板进行培养。(4)梯度稀释10倍,即取1mL接种到9mL的培养液中,由题干可知5个培养基上菌落的平均数为(39+41+42+43+45)5=42个,则1mL悬液中活菌数量为4210510=4.2107个,该计数方法为稀释涂布平板法。6.答案:(1)抑制细菌的生长压力表指针降至“0”点(2)摇床转速越高,提供的氧气越充足,酵母菌代谢旺盛,增殖快(3)乙和(4)燃烧冷却5.5107解析:(1)分离野生酵母菌时需要加入

24、青霉素等抗生素的原因是酵母菌对青霉素不敏感,而细菌、放线菌对抗生素敏感,所以培养基中加入青霉素可以抑制细菌的生长。切断高压蒸汽灭菌锅热源后,须待观察到压力表指针降至“0”点,才能打开放气阀以释放锅内余气。(2)根据题意可知,摇床转速越高,提供的氧气越充足,从图中可看出摇床转速越高,酵母菌代谢旺盛,增殖快,因此繁殖的速度和总量越高,种群密度最大。(3)根据图2可知,由于稀释涂布平板法只计数活的酵母菌,血细胞计数板直接计数会将死细胞一起计数,稀释涂布平板法获得的菌落数目比血细胞计数法计数时微生物数目少,因此采用稀释涂布平板法计数的是曲线乙。因此判断依据有和。(4)在培养基上进行涂布时,要将涂布器燃

25、烧冷却后才能进行操作;根据图解可知菌液被稀释了105倍,同时选择菌落数目在30300的进行计数,所以每毫升含菌数为69+52+4430.1105=5.5107个。7.答案:(1)消毒灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌(2)平板划线法(稀释涂布平板法)氮源、水、无机盐、特殊营养物质(生长因子)(3)提高出汁率并使果汁变得澄清滤出的果汁的体积(或果汁的澄清度)(4)水中蒸馏压榨解析:(1)中药服用前需要经过15min以上沸水煎煮,这是沸水消毒的过程;实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。(2)平板划线法和稀释涂布平板法是比较简便的纯化方法;培养基中的物质有碳源、氮源、水和无机盐,

26、以及特殊的营养物质。(3)果胶酶可以分解果胶,提高出汁率,使果汁变得澄清;若滤出的果汁的体积不再改变,证明酶的用量已经足够。(4)由于橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏过程中会发生部分水解,同时水中蒸馏会导致原料焦糊问题,因此一般采用压榨法提取橘皮精油,而不宜用水中蒸馏法。8.答案:(1)液体酸性高压蒸汽(2)分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力化学结合法或物理吸附法(3)纸层析样品具有与标准样对应的色素带解析:(1)工业生产中发酵罐内的培养基属于液体培养基,有利于营养物质与三孢布拉氏霉充分接触,菌丝体生长迅速。培养三孢布拉氏霉时需将培养基pH调至酸性。在接

27、入菌种前,应对培养基进高压蒸汽灭菌法灭菌,以避免杂菌污染。(2)三孢布拉氏霉含有- 胡萝卜素合成的关键酶八氢番茄红素合成酶(PSY),可根据分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等特性的差异将PSY与其他蛋白质分离。再采用化学结合法或物理吸附法固定化PSY,应用于工业生产。(3)提取到的胡萝卜素粗品,在实验室中通常需通过纸层析法进行鉴定。若观察到样品具有与标准样对应的色素带则说明- 胡萝卜素提取成功。9.答案:(1)固体斜面4 灭菌(2)高压蒸汽灭菌5108等量的(或0.1 mL)无菌水(3)将聚集的菌种逐步稀释以便获得单个菌种(或答出获得单个菌种)解析:

28、(1)菌种需临时保藏时,要先将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4冰箱中保藏。实验结束时,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能丢弃,避免对环境造成污染。(2)在纯化菌种时,所用的培养基都需要在接种前用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。将1mL水样稀释1000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液,在适宜条件下培养后,3个平板上的菌落数分别为51、50和49。据此可得出每毫升水样中的活菌数为(51+50+49)30.1103=5105(个/mL),则每升水样中的活菌数为5108个。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种等量的(或0.1mL)

29、无菌水作为对照实验,以检验培养基是否合格。(3)该小组同学采用平板划线法分离提纯水样中的细菌。在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线,这样能将聚集的菌种逐步稀释到单菌落,从而达到纯化的目的。10.答案:(1)菌落(2)脲(3)稀释涂布平板法增加纤维素分解菌的浓度以确保能够从样品中分离到所需要的微生物(4)偏小两个或多个细胞连在一起,平板上观察到的只是一个菌落(5)涂布不均匀解析:(1)微生物形体微小,不便于直接观察,因此对微生物的了解通常是观察生长在固体培养基上的菌落,每种微生物都有独特的菌落。(2)尿素分解菌能分解尿素的原因是含有脲酶,脲酶能把尿素分解成氨和二氧化碳。(3)常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法能用来计数。选择培养基有利于目的菌的生长,故选择培养能增加纤维素分解菌的浓度以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。(4)稀释涂布平板法估算的结果往往与真实值相比偏小,这是因为当两个或多个菌落连在一起时,平板上观察到的只是单个菌落。(5)根据图示分析可知,该平板内菌落有多个菌落连在一起的情况,其原因是菌液稀释不够充分。