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知识点18 生物技术实践1. (2017江苏高考T10)下列关于“腐乳的制作”实验,叙述正确的是()A.控制发酵温度的主要目的是腐乳调味B.腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用C.毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉D.成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生【解析】选B。不同的菌种适宜生存的温度不同,控制发酵的温度是为了保证毛霉的生长,A项错误;腐乳的制作后期需要配制卤汤,加入香辛料和料酒可以抑制微生物的生长,达到防腐杀菌的作用,同时也能调制腐乳的风味,B项正确;腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉,毛霉产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸,并不能分解淀粉,C项错误;成品腐乳表面的粘性物质主要是由毛霉产生的,毛霉是真菌,不是细菌,D项错误。2. (2017江苏高考T12)固定化单宁酶应用于茶饮料加工,可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是()A.在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白B.化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C.温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D.酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分【解析】选C。透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜,而大分子物质不能通过半透膜的性质,达到分离目的的,蛋白质分子是大分子物质,所以透析法不能去除杂蛋白,A项错误;吸附法处理单宁酶不会影响其活性,而化学结合法会影响酶的结构,肯定会影响其活性,B项错误;温度、pH过高或过低都会影响酶的活性,重金属离子会破坏蛋白质分子的空间结构从而影响单宁酶的活性,C项正确;酶的高效性指的是酶能显著降低化学反应所需的活化能,加快反应速率,和单宁酶是否会降解茶饮料中的有益成分无关,D项错误。3. (2017江苏高考T17)为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能,研究性学习小组进行了相关实验,结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是()A.碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B.不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C.碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D.加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力【解析】选C。从图中可以看出对污布类型2的去污力最高,但是污布类型1和污布类型2加入的洗衣粉类型和酶量不同,所以无法判断碱性纤维素酶对污布类型2和污布类型1的去污力强弱,A项错误。本题没有设置酶量相同、污布类型相同的对照组,所以不能得出不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力的结论,B项错误。在使用相同类型洗衣粉和同样量的碱性纤维素酶情况下,对污布类型2、3的去污力不同,可以从实验中得出碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同的实验结论,C项正确。实验组中没有同一洗衣粉类型、同一污布类型下增加酶用量的实验组,所以无法判断加大酶用量是否可以显著提高洗衣粉的去污力,D项错误。4. (2017江苏高考T20)下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是()A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状B.配制CaCl2溶液时,需要边小火加热边搅拌C.将海藻酸钠溶液滴加到CaCl2溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状【解析】选A。活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合可使干酵母吸水,代谢加快,恢复活性,A项正确。配制海藻酸钠溶液时,需要边小火加热边搅拌,配制CaCl2溶液时,不需要加热,B项错误。CaCl2的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉,形成凝胶珠,刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构,C项错误。如果海藻酸钠溶液浓度过低,形成的凝胶珠颜色过浅,则所包埋的酵母细胞数目较少;如果海藻酸钠溶液浓度过高,凝胶珠就不易成形,D项错误。5. (2017江苏高考T25)下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是(多选)()A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D.气体入口与气体出口可以交换使用【解析】选A、B、C。酵母菌是兼性厌氧菌,当通入氧气时,酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,当通入其他气体时,酵母菌可以进行无氧呼吸,产生酒精,A项正确;果酒发酵中期,氧气消耗较多,如果通入氮气,由于缺乏氧气,酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸,开始产生酒精,B项正确;醋酸菌的最适生长温度是3035,高于或低于最适温度都会影响醋酸菌生长,从而影响果醋的发酵周期,C项正确;从图示中可以看到,气体入口深入溶液中,所以若将气体入口与气体出口交换使用,制作果醋时,不利于醋酸菌进行有氧呼吸,制作果酒时,不利于排出CO2,D项错误。6.(2017全国卷甲T37)豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀,再将两者置于适宜条件下进行发酵,并在32 h内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(3)如果在实验后,发现32 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为 ,脂肪转变为。【解析】(1)由题中信息“甲、乙两菌种”“32 h内定期取样观测发酵效果”可知,该实验的自变量为菌种、发酵时间。(2)发酵容器的上层空气较多,且有氧发酵比厌氧发酵分解有机物更彻底,发酵效果更好,可推测发酵容器上层的发酵菌为好氧菌。(3)由于32 h内发酵效果随发酵时间呈直线上升关系,未出现转折点,无法确定最佳发酵时间,为确定最佳发酵时间,应在原来基础上延长发酵时间,若出现最佳发酵效果,则其对应的时间即为最佳发酵时间。(4)发酵过程中,在相关酶的作用下蛋白质分解为氨基酸和肽,脂肪分解为脂肪酸和甘油。答案:(1)菌种发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间,观测发酵效果,最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽脂肪酸和甘油7.(2017全国卷乙T37)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题:(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是,但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有(答出两点即可)。【解析】本题主要考查了微生物的培养、筛选的相关知识。(1)有些细菌能分解尿素是因为这些细菌细胞内能产生脲酶,脲酶可将尿素分解成NH3和CO2。尿素是有机物,能分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2合成有机物,只能利用现成的有机物。葡萄糖是生物的主要能源物质,细菌摄取葡萄糖作为碳源,可为生命活动提供能量,还可为其他有机物的合成提供原材料。(2)筛选不同的细菌所用的培养基是选择培养基,筛选能分解尿素的细菌,可用尿素作氮源,不能分解尿素的细菌会因氮源缺乏而死亡,能存活的只有能分解尿素的细菌。若选用NH4NO3作氮源,无论是能分解尿素的细菌还是不能分解尿素的细菌都可利用,起不到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4所含的元素是细菌生长需要的,同时这两种化合物也是缓冲物质,用于调节细菌培养过程中因代谢物生成后pH发生的改变,维持了细菌生活环境pH的相对稳定。答案:(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2合成有机物为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原材料(2)尿素其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH稳定8.(2017全国卷丙T37)绿色植物甲含有物质W,该物质为无色针状晶体,易溶于极性有机溶剂,难溶于水,且受热、受潮易分解。其提取流程为:植物甲粉粹加溶剂振荡收集提取液活性炭处理过滤去除活性炭蒸馏(含回收溶剂)重结晶成品。回答下列问题:(1)在提取物质W时,最好应选用的一种原料是(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的植物甲,不宜选用其他两种的原因是。(2)提取物质W时,振荡的作用是。(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液的目的是。(4)现有丙酮(沸点56)、乙醇(沸点约78)两种溶剂,在提取物质W时,应选用丙酮作为提取剂,理由是。(5)该实验操作过程中应注意的事项是(答出两点即可)。【解题指南】(1)题干关键信息:“受热、受潮易分解”。(2)解题思路:【解析】(1)在高温条件下,植物甲中的物质W容易分解而被破坏;新鲜的植物甲含水量高,极性有机溶剂会被水稀释,影响物质W的提取效果。所以最好应该选用的一种原料是晾干的植物甲。(2)提取物质W时,振荡可以加快该物质在有机溶剂中的溶解。(3)活性炭具有很强的吸附能力,在提取过程中,用活性炭处理提取液,可以除去提取液中的色素。(4)与乙醇相比较,丙酮的沸点较低,蒸馏时物质W分解较少,因此在提取物质W时,应选用丙酮作提取剂。(5)该实验要在温度较低的情况下操作,因为物质W受热、受潮时,容易分解;还要注意防火;粉碎时颗粒尽量小一些,以加快在有机溶剂中的溶解速率等。答案:(1)晾干高温烘干过程中,植物甲中的物质W易被破坏;新鲜的植物甲含水量高,用于提取的极性有机溶剂会被水稀释,进而降低对物质W的提取效果(2)使原料和溶剂充分混匀(3)去除提取液中的色素(4)丙酮沸点低于乙醇,蒸馏时物质W分解较少(5)在温度较低的情况下操作,防火9.(2017江苏高考T31)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有。(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐,以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集,应进一步,以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加。(3)下图为连续划线法示意图,在图中(填图中序号)区域更易获得单菌落。(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中15号比色管的苯酚浓度应分别为。管号123456苯酚浓度(mg/L)1如果废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释(填序号:51020)倍后,再进行比色。【解析】(1)蛋白胨和苯酚都是含碳有机物,可以为酚降解菌提供碳源。(2)将采集到的样品接种培养,随转接次数增加而逐渐增加苯酚用量可以增大酚降解菌的比例,以达到富集酚降解菌的目的。如果图中平板中菌落过于密集,说明培养液中酚降解菌数量过多,需要进一步稀释后再涂布,以便于菌落计数与分离。平板培养基是固体培养基,在配制的时候除了需要水、营养物质外,还必须添加琼脂等凝固剂。(3)因为每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,所以最后一次划线结束的时候更容易获得单菌落。(4)根据表中6号管中苯酚浓度为1 mg/L,可推知15号管中苯酚浓度应分别为0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。根据题意,废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,要使稀释后苯酚残留液浓度在01 mg/L,需将残留液稀释20倍。答案:(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释涂布凝固剂(3)(4)0、0.2、0.4、0.6、0.85
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