2022年高三生物二轮复习 专题八 生物技术实践 综合评估

2022年高三生物二轮复习 专题八 生物技术实践 综合评估1.生活饮用水已经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理,含微生物很少,但当其水源不洁或处理达不到要求时,仍然会含相当量的微生物甚至含有致病性微生物;供水管道破损及二次供水等环节也可能导致生活饮用水的污染。因此生活饮用水的微生物安全性日常检测是很重要的。我国生活饮用水水质标准(GB574985)中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL,总大肠菌群不得大于1个/L。(1)检验大肠杆菌的含量时,通常将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为 。(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组?,为什么?。(3)如分别取0.1 mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养,培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170,则每升原水样中大肠杆菌数为。(4)纯化大肠杆菌时使用的培养基一般用法灭菌,(填“可”或“不可”)用加入抗生素的方法防止杂菌感染。解析:检测微生物含量时,先将其进行梯度稀释,后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基表面,培养后通过计数多个平板菌落数,然后求平均值,该方法叫稀释涂布平板法,此方法需要设置空白对照组,以排除培养基是否被污染。此题的平均值为(161+155+158+170)40.1102103=1.61108(个/L)。抗生素会抑制大肠杆菌生长繁殖,故不可用抗生素防止杂菌感染。答案:(1)稀释涂布平板法(2)需要因为需要判断培养基是否被污染(3)1.61108(4)高压蒸汽灭菌不可2.下面是某同学制作果酒和果醋的实验流程图以及预分离土壤中能分解尿素的细菌的培养基配方,请回答有关问题。KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O1.4 g2.1 g0.2 g蛋白胨葡萄糖尿素琼脂1.0 g10.0 g1.0 g15.0 g预分离土壤中能分解尿素的细菌的培养基配方(1)果酒、果醋制作流程图中方框内应该填写的实验步骤是,此步骤中起主要作用的微生物是,其发酵时(填“需要”或“不需要”)氧气,适宜的发酵温度范围是。(2)根据培养基的成分判断,该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌?(填“能”或“不能”),原因是 。(3)如果想进一步对初步筛选得到的菌株进行纯化并计数,可采用的接种方法是 。解析:(1)制作果酒和果醋的实验流程如下:挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋据此可知图中方框内应该填写的实验步骤是醋酸发酵(或果醋发酵),此步骤中起主要作用的微生物是醋酸菌。醋酸菌是一种好氧细菌,其发酵时需要氧气。醋酸菌的最适生长温度为3035 ,所以3035 是醋酸发酵的适宜的发酵温度范围。(2)培养基配方中的氮源除了尿素外,还有蛋白胨,由于尿素不是唯一的氮源,因此不能分离出只以尿素为唯一氮源的土壤中分解尿素的细菌。(3)欲对初步筛选得到的菌株进行纯化并计数,可采用的接种方法为稀释涂布平板法。答案:(1)醋酸发酵(或果醋发酵)醋酸菌需要3035 (2)不能培养基还含蛋白胨做氮源(尿素不是唯一氮源),不能选择出只以尿素为氮源的细菌(3)稀释涂布平板法3.胡萝卜素不仅可以用来治疗缺乏VA的疾病,还可以广泛用作食品、饮料等的添加剂,近年发现天然胡萝卜素具有使癌变细胞恢复成正常细胞的功能,所以市场需求量大,经济效益高。某工厂利用细胞培养来提取胡萝卜素,过程如下图所示。据此回答下列问题: 胡萝卜韧皮部切块愈伤组织单细胞或小细胞团细胞培养物培养物干粉胡萝卜素(1)胡萝卜韧皮部细胞培养后能产生胡萝卜素的原因是它具有,诱导形成愈伤组织的过程叫,该过程需添加的激素有 。(2)培养几天后发现少数培养基感染杂菌,原因可能是,杂菌和培养细胞之间的关系是。(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用的萃取剂是,加热提取过程中,应严格控制,原因是 。(4)提取的胡萝卜素可通过法进行鉴定,在鉴定过程中需用对照。解析:(1)胡萝卜韧皮部细胞含有该生物一整套的遗传物质,包括产生胡萝卜素的有关基因。因此利用韧皮部细胞培养后得到的细胞团能产生胡萝卜素;植物组织培养时,脱分化形成愈伤组织,需要添加的植物激素有细胞分裂素和生长素。(2)如果培养基感染杂菌说明培养基灭菌不彻底或培养时没有严格进行无菌操作;杂菌能利用营养物质在培养基上大量繁殖,与培养细胞之间竞争营养物质,因此二者之间的关系是竞争。(3)胡萝卜素易溶于石油醚中,并且石油醚不溶于水,因此可以使用石油醚萃取胡萝卜素;加热提取过程中,要严格控制温度和时间,当温度过高或时间过长时会引起胡萝卜素分解。(4)提取的胡萝卜素可以采用纸层析法进行鉴定,通过与标准样品的分离结果进行比较可以得出结论。答案:(1)产生胡萝卜素的基因(或全能性)脱分化(或去分化)细胞分裂素和生长素(2)灭菌不彻底或未严格进行无菌操作竞争(3)石油醚温度和时间温度过高和时间过长会导致胡萝卜素分解(4)纸层析标准样品(或标样)4.图甲、图乙和图丙是生物技术实践中的实验装置图和生产工艺流程简图,请回答:(1)在生物技术实践中,图甲所示装置可用于提取(填“橘皮精油”“玫瑰精油”或“胡萝卜素”)。(2)图乙是生产果酒的发酵装置图,果酒的发酵利用的是菌。发酵过程中关键要控制好哪些条件?。在酒精发酵旺盛时,醋酸菌不能将果汁中的糖发酵成醋酸,原因是 。(3)图丙为樱桃果酒生产工艺流程简图,图丙中A过程是。樱桃果酒制作是否成功,发酵后可在酸性条件下用溶液来鉴定。解析:(1)橘皮精油用压榨法,胡萝卜素提取用萃取法,图甲是蒸馏装置,应是提取玫瑰精油的装置。(2)由于酵母菌在无氧条件下产生酒精,故生产果酒使用的微生物是酵母菌;酵母菌的发酵过程中需要一定的温度、pH和无氧条件;醋酸菌最适生长温度为3035 ,同时醋酸菌需要有氧环境,因此无氧条件下不能产生醋酸。(3)果酒制作时,选料后要进行冲洗(除梗)后才能进行压榨过滤;鉴定酒精所用试剂是酸性条件下的重铬酸钾溶液。答案:(1)玫瑰精油(2)酵母温度、pH值和氧气量醋酸菌最适生长温度为3035 ,同时醋酸菌需要有氧环境(3)冲洗(除梗)重铬酸钾5.回答有关微生物和植物组织培养的问题:(1)在生产过程中,发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成此现象的生物是。腐乳外部有一层致密的“皮”,这是的匍匐菌丝形成的。制作泡菜时,有时坛内会长一层白膜,这是繁殖形成的。(2)微生物的接种方法很多,如平板划线法、稀释涂布平板法、斜面接种等方法,虽然这些技术的操作方法各不相同,但是其核心都是要,来保证培养物的纯度。(3)从土壤中分离出分解尿素的细菌之后,对其进一步鉴定,要在以尿素为唯一氮源的培养基中加入,如果指示剂变红,可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。(4)下图为花粉植株的培育途径。花药中的花粉(胚状体)(愈伤组织)丛芽生根移栽为了挑选到单核期的花药,通常选择的月季花蕾。选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,采用的染色剂是,它可以将细胞核染成蓝黑色。表示的生理过程是。解析:(1)醋酸菌为好氧型细菌,葡萄酒表面富含氧气,在表面繁殖形成菌膜,而腐乳外的一层致密的“皮”是毛霉的匍匐菌丝生长形成的,泡菜坛长的一层白膜则为酵母菌繁殖形成的。(2)微生物接种、培养时,为保证培养物的纯度,要防止杂菌的污染。(3)以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌,如果pH升高,指示剂变红,可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。(4)挑选单核期的花药,通常选择完全未开放的月季花蕾,用焙花青铬矾溶液染色,细胞核成蓝黑色。图中为花粉发育成愈伤组织或胚状体的生理过程,是脱分化过程。答案:(1)醋酸菌毛霉酵母菌(2)防止杂菌的污染(3)酚红指示剂(4)完全未开放焙花青铬矾溶液脱分化6.五年前小明家承包了一大片荒山,购买、种植了无子柑橘苗。今年,无子柑橘喜获丰收。小明家将无子柑橘一部分销售;一部分橘瓤制作橘子酒,橘皮用作提取橘皮精油。请对下列问题作出回答:(一)以下是无子柑橘植物组织培养过程示意图:外植体愈伤组织长出丛芽生根移栽成活(1)判断愈伤组织是否产生,依据是看是否产生细胞。(2)植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂和分化的关键性激素,在植物组织培养过程中:若先使用细胞分裂素,后使用生长素,实验结果是细胞 。当同时使用这两种激素时,生长素用量比细胞分裂素用量的比值(填“高”“低”或“适中”)时,促进愈伤组织的形成。(二)利用橘瓤制作橘子酒过程:橘子去皮橘瓤榨汁接种酒精发酵橘子酒(3)整个过程要防止杂菌污染,做好消毒、灭菌操作。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外 。(4)微生物接种最常用的方法是平板划线法和 。(三)利用橘皮提取橘皮精油具体操作流程:石灰水浸泡漂洗压榨过滤静置再次过滤橘皮油(5)步之前对橘皮的处理是。(6)压榨是个机械加压过程,要求是既要将原料压紧,防止原料滑脱,又要。(7)步用过滤。(8)橘皮精油的提取之所以不采用水蒸气蒸馏法,是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和等问题。解析:(1)判断愈伤组织需要根据其细胞特点“排列疏松、无定形、高度液泡化的薄壁”进行。(2)若先使用细胞分裂素,后使用生长素,结果是细胞既分裂也分化。有利于促进愈伤组织形成的生长素用量和细胞分裂素用量的比值应适中。(3)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。(4)微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。(5)利用橘皮提取橘皮精油的过程中,用石灰水浸泡橘皮之前要先干燥去水。(6)压榨是个机械加压过程,要求是既要将原料压紧,防止原料滑脱,又要将油分挤压出来。(7)过滤需要用滤纸。(8)橘皮精油的提取之所以不采用水蒸气蒸馏法,是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分部分水解等问题。答案:(1)排列疏松、无定形、高度液泡化的薄壁(2)既分裂也分化适中(3)所有微生物,包括芽孢和孢子(4)稀释涂布平板法(5)干燥去水(6)将油分挤压出来(7)滤纸(8)有效成分部分水解7.下图是生物兴趣小组为研究“金河牌酸奶中乳酸菌种类及其耐药情况”而制定的流程图。请分析回答:配制细菌培养基并灭菌乳酸菌分离纯化乳酸菌耐药性检测(1)与酵母菌相比,乳酸菌在结构上的主要区别是 ,(填“有”或“无”)染色体。(2)本研究使用的细菌培养基中特别加入了一定量的碳酸钙,乳酸菌在(生理过程)中产生的乳酸能与不溶性的碳酸钙生成可溶性的乳酸钙,从而在菌落周围形成溶钙圈。从物理形态分析,本研究使用的培养基属于(类型)。(3)在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时,把锅内水加热煮沸,必须后,将锅密闭,继续加热以保证锅内气压上升,达到121 。灭菌后的培养基应适当冷却后,在附近倒平板。(4)请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性”实验操作步骤:步骤1:分别取加入三组无菌培养皿中,再加入灭菌并冷却到50 左右的培养基,立即混匀,静置凝固成平板。步骤2:向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌菌种。步骤3:将接种后的三组培养基和一个都置于适宜温度等条件下培养若干天,观察比较培养基中菌落生长情况。解析:(1)酵母菌属于真核生物,乳酸菌属于原核生物,它们的区别在于乳酸菌细胞内没有核膜包被的细胞核,无染色体。(2)培养基中特别加入了一定量的碳酸钙,乳酸菌在无氧呼吸中产生的乳酸能与不溶性的碳酸钙生成可溶性的乳酸钙,从而在菌落周围形成溶钙圈。从物理形态分析,本研究使用的培养基属于固体培养基。(3)在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时,把锅内水加热煮沸,必须将锅内冷空气彻底排除后,将锅密闭,继续加热以保证锅内气压上升,达到121 。灭菌后的培养基应适当冷却后,在酒精灯火焰附近倒平板。(4)步骤1:依据实验目的可知该实验的自变量是青霉素、四环素的有无。因此分别取等量的青霉素、四环素和无菌水加入三组无菌培养皿中,再加入灭菌并冷却到50 左右的培养基,立即混匀,静置凝固成平板。步骤3:将接种后的三组培养基和一个未接种的培养基都置于适宜温度等条件下培养若干天,观察比较培养基中菌落生长情况。答案:(1)细胞内没有核膜包被的细胞核(或“没有核膜”)无(2)无氧呼吸固体培养基(3)将锅内冷空气彻底排除酒精灯火焰(4)步骤1:等量的青霉素、四环素和无菌水步骤3:未接种的培养基