2022高考生物一輪總復習 生物技術實踐 13 生物技術實踐 新人教版選修1

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1、2022高考生物一輪總復習 生物技術實踐 13 生物技術實踐 新人教版選修1 1．(16分)為了調(diào)查某城市自來水的水質(zhì)情況，某研究小組對自來水水樣中的大腸桿菌含量進行了測定，請回答下列問題： (1)檢測自來水中大腸桿菌的數(shù)量，可選用伊紅美藍培養(yǎng)基，伊紅美藍培養(yǎng)基除了為大腸桿菌的生長繁殖提供水和碳源外，還可以提供__氮源和無機鹽(答不全不得分)__等基本營養(yǎng)成分。 (2)在接種前，該研究小組隨機取若干滅菌后的空平板先行培養(yǎng)了一段時間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)空白對照組的平板上出現(xiàn)了6個菌落，請分析說明可能的原因(寫出兩點)：①__培養(yǎng)基滅菌不合格__；②__倒平板過程被污染(或培養(yǎng)皿滅菌不合格)__。

2、若空白平板上無菌落出現(xiàn)，其他三組實驗組平板上菌落數(shù)為33～35，這些平板需要在37 ℃溫度下，pH調(diào)至__中性或微堿性__的條件下培養(yǎng)1～2 d。 (3)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌，操作時，每次劃線之前都要對接種環(huán)進行滅菌目的是__殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種__。在第二次及以后劃線時，總是從上一次的末端開始劃線，這樣做的目的是__將聚集的菌體逐步進行稀釋，以獲得單個菌落__；劃線時若在培養(yǎng)基上共劃了5個區(qū)域，則需要__6__次灼燒接種環(huán)。 (4)直接給牲口飲用自來水或河水，牲口易出現(xiàn)腹瀉。在飲水中加土霉素可預防牲口出現(xiàn)大面積腹瀉，但長期大量使用土霉素容易引起大腸桿菌產(chǎn)生

3、抗藥性，這一過程的實質(zhì)是大腸桿菌種群的__抗藥性基因頻率__發(fā)生了變化。 [解析]　(1)微生物培養(yǎng)基成分應包括水、無機鹽、碳源、氮源等。(2)為了確定培養(yǎng)基的滅菌是否合格，微生物學實驗一般會設置空白對照：隨機取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生成。(3)接種時接種環(huán)需要灼燒滅菌；在第二次及以后劃線時，總是從上一次的末端開始劃線，這樣做的目的是將聚集的菌體逐步進行稀釋，以便得到單個菌落。每次劃線之前及接種之后都要對接種環(huán)進行滅菌，因而劃5個區(qū)域，則需要6次灼燒接種環(huán)。(4)長期大量使用土霉素容易引起大腸桿菌產(chǎn)生抗藥性，這是人工選擇的結(jié)果，實質(zhì)是大腸桿菌種群的抗藥性基

4、因頻率發(fā)生了變化。 2．(14分)生物技術在日常生活中應用非常廣泛，回答下列與生物技術有關的問題： (1)泡菜不能急著吃，是因為泡菜制作過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽，實驗室常采用__比色__法來檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量，亞硝酸鹽在適宜條件下可以和相關試劑反應生成__玫瑰紅__色物質(zhì)。 (2)各地制作腐乳的原料和菌種相同，但風味迥異，主要是通過控制__發(fā)酵的條件__來實現(xiàn)的。 (3)制作果醋和葡萄酒使用的微生物在結(jié)構上不同主要是前者__無成形的細胞核或無核膜__。 (4)從生物體內(nèi)提取的天然物質(zhì)豐富了人們的生活，提取胡蘿卜素、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是__萃取法、水蒸氣蒸餾法、壓榨

5、法__。 (5)葡萄籽油因含有膠原蛋白而具有抗氧化、延緩衰老的功效。要分離這種膠原蛋白常用__電泳__技術，影響該技術效果的因素主要有蛋白質(zhì)分子的__相對分子質(zhì)量、電荷數(shù)量__和形狀等。 [解析]　(1)亞硝酸鹽的含量常采用比色法來檢測；亞硝酸鹽在適宜條件下可以和相關試劑反應生成玫瑰紅色物質(zhì)。(2)各地制作腐乳的原料和菌種相同，但風味迥異，主要是通過控制發(fā)酵的條件來實現(xiàn)的。(3)參與果醋制作的微生物是醋酸菌，屬于原核生物，而參與果酒制作的微生物是酵母菌，屬于真核生物，原核生物和真核生物在結(jié)構上不同主要是前者無成形的細胞核或無核膜。(4)從生物體內(nèi)提取的天然物質(zhì)豐富了人們的生活，提取胡蘿卜素

6、、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是萃取法、水蒸氣蒸餾法、壓榨法。(5)要分離蛋白質(zhì)常用電泳技術，影響該技術效果的因素主要有蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量、電荷數(shù)量和形狀等。 3．(16分)將醋酸菌突變體中與耐酸有關的ALDH基因?qū)雰?yōu)良醋酸菌中，選育出高發(fā)酵速率、耐酸的醋酸菌，用于果醋生產(chǎn)。 請分析回答下列問題： (1)為獲得耐酸的醋酸菌，用__平板劃線(稀釋涂布平板)__法接種于含高濃度醋酸的培養(yǎng)基進行篩選。將篩選純化的菌種用__甘油管藏__的方法長期保存。 (2)下圖表示溫度和乙醇濃度對該醋酸菌產(chǎn)酸量的影響。 ①醋酸菌能將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)開_乙醛__，再將其轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷? ②研究不同酒

7、精濃度下的最高產(chǎn)酸量時，最好把溫度控制為__35(30～35)__℃，如溫度過高，醋酸菌代謝緩慢甚至死亡，原因是__溫度過高，影響酶的活性(使酶失活)__。 ③酒精發(fā)酵后通過出料口檢測酒精濃度，將發(fā)酵液中酒精濃度調(diào)節(jié)到__4%__左右才接種醋酸菌，較高的酒精濃度會使產(chǎn)酸量下降，不適宜接種，原因是__(較)高濃度的酒精會抑制醋酸菌的生長和代謝__。 (3)為檢測發(fā)酵過程中醋酸菌數(shù)量，將1 mL發(fā)酵液稀釋100倍后，分別取0.1 mL稀釋菌液均勻涂布在4個平板上經(jīng)適當培養(yǎng)后，4個平板上的菌落數(shù)分別為24、139、140、141，據(jù)此可得出每毫升發(fā)酵液中的活菌數(shù)為__1.4×105__個/mL。

8、 [解析]　(1)篩選醋酸菌的方法是將醋酸菌用平板劃線法接種在高濃度醋酸的培養(yǎng)基中，篩選純化后的菌種用甘油管藏法長期保存。(2)醋酸菌能將乙醇轉(zhuǎn)變?yōu)橐胰賹⒁胰┺D(zhuǎn)變?yōu)橐宜?。圖1顯示，產(chǎn)酸量最高的溫度是35 ℃，溫度過高，會影響酶的活性，甚至使酶失活。圖2顯示，乙醇濃度為4%時，產(chǎn)酸量最高。(3)4個平板上的菌落數(shù)有3個相近，1個相差太大，把24去掉，剩下3個取平均數(shù)為140，活菌數(shù)＝140×10×100＝140000個/mL。 4．(16分)(2016·江蘇鹽城阜寧中學期末，32)某同學用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進行了如下實驗。 組別 布料 污染物 水溫 A(蛋白酶洗衣粉)

9、 6×6 cm 蛋白膜 40℃ B(脂肪酶洗衣粉) 6×6 cm 蛋白膜 40℃ C(蛋白酶洗衣粉) 6×6 cm 淀粉膜 40℃ 請回答以下問題： (1)該實驗的目的是探究__酶的作用具有專一性__。該實驗還應控制的無關變量有__洗衣粉的用量，污染程度，水質(zhì)，水的pH等__。該實驗中__A和B__A和C__分別構成兩組對照實驗。 (2)該同學在實驗過程中可通過觀察__蛋白膜消失的時間長短__來判斷酶的催化效率。 (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是__在蛋白酶催化作用下蛋白質(zhì)的水解，產(chǎn)物溶于水中__。 (4)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境保

10、護，這是因為__酶蛋白進入環(huán)境后容易被微生物分解，避免過多的磷進入水體，造成水體富營養(yǎng)化__。 (5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學物質(zhì)層層包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用，請說明這是否應用了酶的固定化技術及其理由是__否，加酶洗衣粉中的酶沒有固定在不溶于水的載體上，也不能重復使用__。 [解析]　(1)分析表格可知該實驗的自變量有兩個，即酶的種類、污染物的種類，因變量為污染物是否消失，無關變量為洗衣粉的用量，污染程度，水質(zhì)，水的pH等。所以該實驗的目的是探究酶的作用具有專一性；根據(jù)探究實驗的對照原則和單一變量原則可知，該實驗中A與B、A與C構成兩組對照實驗。(

11、2)該實驗可根據(jù)蛋白膜消失時間的長短來判斷酶的催化效率，即蛋白膜消失的時間越短，說明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能夠催化污垢中蛋白質(zhì)的水解，水解產(chǎn)物溶于水中，所以蛋白酶洗衣粉能夠去污。(4)加酶洗衣粉中酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其進入環(huán)境后容易被微生物分解，大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免過多的磷進入水體，造成水體富營養(yǎng)化，有利于生態(tài)環(huán)境保護。(5)加酶洗衣粉中的酶沒有固定在不溶于水的載體上，不能重復利用，因此加酶洗衣粉中的酶不是固定化酶。 5．(14分)常品茶、善品茶者能在杯水之中品出生活的真諦。茶的種類以色澤(或制作工藝)分為綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶等不同品種。請回答： (

12、1)紅茶菌液是一種傳統(tǒng)的活菌飲料，制作流程是：制作紅茶糖液→接種紅茶菌種→發(fā)酵紅茶菌液。紅茶菌種是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共同體，可以用__稀釋涂布平板(平板劃線)__法分離純化得到不同的菌種。在接種活菌之前，紅茶糖液要先煮沸后冷卻，煮沸和冷卻的目的分別是__清除培養(yǎng)液中的雜菌__、__防止高溫殺死紅茶菌種__。 (2)很多商家在茶飲料中添加人工合成的色素、香精等添加劑，可能危害人體健康，人們更喜歡從植物中提取的天然成分，常用__萃取__法提取胡蘿卜素，__蒸餾(萃取)__法提取玫瑰精油。提取的胡蘿卜素可通過__紙層析__法進一步鑒定。 (3)科學家利用植物組織培養(yǎng)技術實現(xiàn)優(yōu)良茶種的大

13、量繁殖，在組織培養(yǎng)過程中，外植體要經(jīng)過__脫分化__和__再分化__過程獲得胚狀體。 [解析]　(1)純化菌種通常用稀釋涂布平板法或平板劃線法。在接種活菌之前，紅茶糖液先煮沸的目的是消滅雜菌，而冷卻的目的是防止高溫殺死菌種。(2)提取胡蘿卜素用萃取的方法，玫瑰精油因為易揮發(fā)、溶于有機溶劑，可以用蒸餾法或萃取法提取。提取的胡蘿卜素可以通過紙層析法進行鑒定，如果出現(xiàn)和標準樣品一樣的色素帶說明提取成功。(3)植物組織培養(yǎng)過程中，外植體需要先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成胚狀體，進而發(fā)育為完整植株。 6．(24分)如圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β－胡蘿卜素過程中菌體生物量及β－胡

14、蘿卜素產(chǎn)量隨時間變化曲線圖。圖2是樣品層析結(jié)果及與β－胡蘿卜素標準樣的比對。請回答下列問題： (1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應為__液體培養(yǎng)基__，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供__碳源和氮源__。在接入菌種前，應對培養(yǎng)基進行__高壓蒸汽滅菌__，以避免雜菌污染。 (2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第__100__h，菌體的生物量到達最大值后下降，其原因是__營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累__。 (3)β－胡蘿卜素常用提取方法為__萃取__法，一般用__石油醚__作為提取劑，原因是該提取劑為水不溶性有機溶劑，提取效果好。 (4)將提取的胡蘿卜素樣品與β－胡蘿卜素標準樣進行比對，結(jié)果如圖2。從圖中分析可知，色帶為__Ⅰ__β－胡蘿卜素。 [解析]　(1)發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基按物理形態(tài)分應為液體培養(yǎng)基，玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供碳源和氮源。在接入菌種前，應對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染。(2)圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第100 h，菌體的生物量到達最大值后下降，其原因是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累。(3)β－胡蘿卜素常用提取方法為萃取法，一般用石油醚作為提取劑，石油醚為水不溶性有機溶劑，萃取效果好。(4)從圖中分析可知，色帶Ⅰ為β－胡蘿卜素。