2022高考生物一轮总复习 生物技术实践 13 生物技术实践 新人教版选修1

2022高考生物一轮总复习 生物技术实践 13 生物技术实践 新人教版选修1 1(16分)为了调查某城市自来水的水质情况，某研究小组对自来水水样中的大肠杆菌含量进行了测定，请回答下列问题：(1)检测自来水中大肠杆菌的数量，可选用伊红美蓝培养基，伊红美蓝培养基除了为大肠杆菌的生长繁殖提供水和碳源外，还可以提供_氮源和无机盐(答不全不得分)_等基本营养成分。 (2)在接种前，该研究小组随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，结果发现空白对照组的平板上出现了6个菌落，请分析说明可能的原因(写出两点)：_培养基灭菌不合格_；_倒平板过程被污染(或培养皿灭菌不合格)_。若空白平板上无菌落出现，其他三组实验组平板上菌落数为3335，这些平板需要在37 温度下，pH调至_中性或微碱性_的条件下培养12 d。 (3)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，每次划线之前都要对接种环进行灭菌目的是_杀死上次划线后接种环上残留的菌种_。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_将聚集的菌体逐步进行稀释，以获得单个菌落_；划线时若在培养基上共划了5个区域，则需要_6_次灼烧接种环。 (4)直接给牲口饮用自来水或河水，牲口易出现腹泻。在饮水中加土霉素可预防牲口出现大面积腹泻，但长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性，这一过程的实质是大肠杆菌种群的_抗药性基因频率_发生了变化。 解析(1)微生物培养基成分应包括水、无机盐、碳源、氮源等。(2)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。(3)接种时接种环需要灼烧灭菌；在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的菌体逐步进行稀释，以便得到单个菌落。每次划线之前及接种之后都要对接种环进行灭菌，因而划5个区域，则需要6次灼烧接种环。(4)长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性，这是人工选择的结果，实质是大肠杆菌种群的抗药性基因频率发生了变化。2(14分)生物技术在日常生活中应用非常广泛，回答下列与生物技术有关的问题：(1)泡菜不能急着吃，是因为泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐，实验室常采用_比色_法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成_玫瑰红_色物质。 (2)各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制_发酵的条件_来实现的。 (3)制作果醋和葡萄酒使用的微生物在结构上不同主要是前者_无成形的细胞核或无核膜_。(4)从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活，提取胡萝卜素、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是_萃取法、水蒸气蒸馏法、压榨法_。(5)葡萄籽油因含有胶原蛋白而具有抗氧化、延缓衰老的功效。要分离这种胶原蛋白常用_电泳_技术，影响该技术效果的因素主要有蛋白质分子的_相对分子质量、电荷数量_和形状等。解析(1)亚硝酸盐的含量常采用比色法来检测；亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成玫瑰红色物质。(2)各地制作腐乳的原料和菌种相同，但风味迥异，主要是通过控制发酵的条件来实现的。(3)参与果醋制作的微生物是醋酸菌，属于原核生物，而参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，原核生物和真核生物在结构上不同主要是前者无成形的细胞核或无核膜。(4)从生物体内提取的天然物质丰富了人们的生活，提取胡萝卜素、玫瑰精油、橘皮精油常用的方法依次是萃取法、水蒸气蒸馏法、压榨法。(5)要分离蛋白质常用电泳技术，影响该技术效果的因素主要有蛋白质分子的相对分子质量、电荷数量和形状等。3(16分)将醋酸菌突变体中与耐酸有关的ALDH基因导入优良醋酸菌中，选育出高发酵速率、耐酸的醋酸菌，用于果醋生产。请分析回答下列问题：(1)为获得耐酸的醋酸菌，用_平板划线(稀释涂布平板)_法接种于含高浓度醋酸的培养基进行筛选。将筛选纯化的菌种用_甘油管藏_的方法长期保存。(2)下图表示温度和乙醇浓度对该醋酸菌产酸量的影响。醋酸菌能将乙醇转变为_乙醛_，再将其转变为醋酸。研究不同酒精浓度下的最高产酸量时，最好把温度控制为_35(3035)_，如温度过高，醋酸菌代谢缓慢甚至死亡，原因是_温度过高，影响酶的活性(使酶失活)_。酒精发酵后通过出料口检测酒精浓度，将发酵液中酒精浓度调节到_4%_左右才接种醋酸菌，较高的酒精浓度会使产酸量下降，不适宜接种，原因是_(较)高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长和代谢_。(3)为检测发酵过程中醋酸菌数量，将1 mL发酵液稀释100倍后，分别取0.1 mL稀释菌液均匀涂布在4个平板上经适当培养后，4个平板上的菌落数分别为24、139、140、141，据此可得出每毫升发酵液中的活菌数为_1.4105_个/mL。解析(1)筛选醋酸菌的方法是将醋酸菌用平板划线法接种在高浓度醋酸的培养基中，筛选纯化后的菌种用甘油管藏法长期保存。(2)醋酸菌能将乙醇转变为乙醛，再将乙醛转变为乙酸。图1显示，产酸量最高的温度是35 ，温度过高，会影响酶的活性，甚至使酶失活。图2显示，乙醇浓度为4%时，产酸量最高。(3)4个平板上的菌落数有3个相近，1个相差太大，把24去掉，剩下3个取平均数为140，活菌数14010100140000个/mL。4(16分)(2016江苏盐城阜宁中学期末，32)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。组别布料污染物水温A(蛋白酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40B(脂肪酶洗衣粉)66 cm蛋白膜40C(蛋白酶洗衣粉)66 cm淀粉膜40请回答以下问题：(1)该实验的目的是探究_酶的作用具有专一性_。该实验还应控制的无关变量有_洗衣粉的用量，污染程度，水质，水的pH等_。该实验中_A和B_A和C_分别构成两组对照实验。 (2)该同学在实验过程中可通过观察_蛋白膜消失的时间长短_来判断酶的催化效率。 (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是_在蛋白酶催化作用下蛋白质的水解，产物溶于水中_。 (4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为_酶蛋白进入环境后容易被微生物分解，避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化_。 (5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质层层包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用，请说明这是否应用了酶的固定化技术及其理由是_否，加酶洗衣粉中的酶没有固定在不溶于水的载体上，也不能重复使用_。解析(1)分析表格可知该实验的自变量有两个，即酶的种类、污染物的种类，因变量为污染物是否消失，无关变量为洗衣粉的用量，污染程度，水质，水的pH等。所以该实验的目的是探究酶的作用具有专一性；根据探究实验的对照原则和单一变量原则可知，该实验中A与B、A与C构成两组对照实验。(2)该实验可根据蛋白膜消失时间的长短来判断酶的催化效率，即蛋白膜消失的时间越短，说明酶的催化效率越高。(3)蛋白酶能够催化污垢中蛋白质的水解，水解产物溶于水中，所以蛋白酶洗衣粉能够去污。(4)加酶洗衣粉中酶的化学本质是蛋白质，其进入环境后容易被微生物分解，大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，可以避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化，有利于生态环境保护。(5)加酶洗衣粉中的酶没有固定在不溶于水的载体上，不能重复利用，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谛。茶的种类以色泽(或制作工艺)分为绿茶、红茶、乌龙茶、白茶等不同品种。请回答：(1)红茶菌液是一种传统的活菌饮料，制作流程是：制作红茶糖液接种红茶菌种发酵红茶菌液。红茶菌种是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共同体，可以用_稀释涂布平板(平板划线)_法分离纯化得到不同的菌种。在接种活菌之前，红茶糖液要先煮沸后冷却，煮沸和冷却的目的分别是_清除培养液中的杂菌_、_防止高温杀死红茶菌种_。 (2)很多商家在茶饮料中添加人工合成的色素、香精等添加剂，可能危害人体健康，人们更喜欢从植物中提取的天然成分，常用_萃取_法提取胡萝卜素，_蒸馏(萃取)_法提取玫瑰精油。提取的胡萝卜素可通过_纸层析_法进一步鉴定。 (3)科学家利用植物组织培养技术实现优良茶种的大量繁殖，在组织培养过程中，外植体要经过_脱分化_和_再分化_过程获得胚状体。 解析(1)纯化菌种通常用稀释涂布平板法或平板划线法。在接种活菌之前，红茶糖液先煮沸的目的是消灭杂菌，而冷却的目的是防止高温杀死菌种。(2)提取胡萝卜素用萃取的方法，玫瑰精油因为易挥发、溶于有机溶剂，可以用蒸馏法或萃取法提取。提取的胡萝卜素可以通过纸层析法进行鉴定，如果出现和标准样品一样的色素带说明提取成功。(3)植物组织培养过程中，外植体需要先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成胚状体，进而发育为完整植株。6(24分)如图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉发酵生产胡萝卜素过程中菌体生物量及胡萝卜素产量随时间变化曲线图。图2是样品层析结果及与胡萝卜素标准样的比对。请回答下列问题：(1)发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为_液体培养基_，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供_碳源和氮源_。在接入菌种前，应对培养基进行_高压蒸汽灭菌_，以避免杂菌污染。 (2)图1中，菌体的最快增长出现在第_100_h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是_营养物质缺乏，有害代谢产物积累_。(3)胡萝卜素常用提取方法为_萃取_法，一般用_石油醚_作为提取剂，原因是该提取剂为水不溶性有机溶剂，提取效果好。 (4)将提取的胡萝卜素样品与胡萝卜素标准样进行比对，结果如图2。从图中分析可知，色带为_胡萝卜素。 解析(1)发酵罐内三孢布拉氏霉培养基按物理形态分应为液体培养基，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供碳源和氮源。在接入菌种前，应对培养基进行高压蒸汽灭菌，以避免杂菌污染。(2)图1中，菌体的最快增长出现在第100 h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是营养物质缺乏，有害代谢产物积累。(3)胡萝卜素常用提取方法为萃取法，一般用石油醚作为提取剂，石油醚为水不溶性有机溶剂，萃取效果好。(4)从图中分析可知，色带为胡萝卜素。