2022高考生物二轮复习 专题七 选考 生物技术实践

2022高考生物二轮复习 专题七 选考 生物技术实践1(2019届高三北京海淀模拟)某校课外兴趣小组对某种品牌的酸奶中乳酸菌的数量进行了测定。取6支灭菌的试管，分别加入9 mL灭菌的生理盐水，编号为B1、B2、B3、B4、B5、B6；吸取1 mL酸奶样液加入试管B1中，混合均匀；然后另取一支吸管从B1中吸取1 mL溶液，加入B2中，依次类推，最后从试管B6中取0.1 mL样液进行涂布计数，涂布三个平板，其菌落数分别为251、265、276个。请回答下列问题：(1)乳酸是乳酸菌_呼吸的产物，进行的场所是_。(2)制备乳酸菌的培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是_。平板冷凝后，倒置的目的是_。(3)该兴趣小组对乳酸菌接种所采用的方法是_。根据三个平板中的菌落数，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为_个/mL，该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比，一般_(填“偏大”或“偏小”)。(4)为了使测量的结果更加准确，对照组的设置应该是_。解析：(1)乳酸是乳酸菌进行无氧呼吸的产物，无氧呼吸的场所是乳酸菌细胞的细胞质基质。(2)制备培养基过程中，对培养皿灭菌的常用方法是干热灭菌法，对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。平板冷凝后，将平板倒置的目的是防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染，同时也可以避免培养基中的水分过快地挥发。(3)根据题干的操作步骤可推知，得到的是101、102、103、104、105、106倍的稀释液。从试管B6中取0.1 mL样液进行涂布计数，三个平板中菌落数分别为251、265、276个，可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为(251265276)3101062.64109个/mL。稀释涂布平板法测定活菌数目时，因为相邻的细菌可能形成一个菌落，因此测定值可能比实际值小。(4)为了使测量的结果更加准确，需要另增设一组培养基，接种等量无菌水，主要是检测对培养基和培养器具灭菌是否彻底和操作是否严格按无菌操作要求进行。答案：(1)无氧细胞质基质(2)干热灭菌法防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基，也可以避免培养基中的水分过快地挥发(3)稀释涂布平板法2.64109偏小(4)另增设一组培养基，接种等量无菌水，其他操作均相同2(2017全国卷)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)实验使用甲、乙两种菌种，并在32 h内定期取样观测发酵效果，所以该实验的自变量是菌种和发酵时间。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是好氧型微生物。(3)因“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”，说明发酵的最佳时间可能超过32 h，故可继续延长发酵时间，定期取样观测发酵效果，以确定最好的发酵效果所对应的时间，此时间即为最佳发酵时间。(4)从大豆到豆豉，在相关微生物的作用下，大豆中的蛋白质转变为肽和氨基酸，脂肪转变为甘油和脂肪酸。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3(2017全国卷)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：(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物，必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是允许特定种类的微生物(目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3可以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而H2PO/HPO可作为缓冲剂，使培养基中的pH保持相对稳定。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来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，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH的稳定4目前水果酵素以美容养颜、改善肠道环境、瘦身减肥等功率风靡全国。水果酵素就是借着发酵的方法让蔬菜水果等天然有机农产品先完成消化步骤，这样食用进入肠胃不必再消化，可以直接被身体吸收，减轻身体各器官的负担。某兴趣小组用新鲜的水果制作水果酵素的简要流程如下：清洗酵素瓶新鲜水果清洗干净去掉果核、切片放入瓶内加入白糖发酵瓶放在25 左右的环境中，每天早晚各排气、搅拌一次请回答下列问题：(1)水果和水放入瓶内，要留有1/3的空间，原因是_。(2)水果为微生物的生长和繁殖提供的营养成分有_。(3)每天早晚搅拌的目的是_。发酵初期闻到瓶内有酒味，可用_(填试剂)进行鉴别。(4)为了探究水果酵素中微生物的种类，可以将酵素液接种在_培养基上，以观察长出的不同菌落的特征，这些特征包括菌落的_(至少答三个)。接种前为避免酵素液浓度过高，需要将其进行_。解析：(1)水果和水放入瓶内，要留有1/3的空间，原因是既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出来。(2)水果为微生物的生长和繁殖提供的营养成分有碳源、氮源、水和无机盐。(3)每天早晚搅拌的目的是使微生物与水果充分接触并增加溶氧。发酵初期闻到瓶内有酒味，可用酸性条件下的重铬酸钾进行鉴别。(4)为了探究水果酵素中微生物的种类，可以观察固体培养基上不同菌落的特征，这些特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等。为避免水果酵素浓度过高，需要将其进行稀释。答案：(1)既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时汁液溢出来(2)碳源、氮源、水和无机盐(3)使微生物与水果充分接触并增加溶氧酸性重铬酸钾(4)固体形状、大小、隆起程度和颜色稀释5(2017全国卷)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：植物甲粉碎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)。解析：(1)依据题干信息，物质W受热、受潮易分解，因此不宜选择高温烘干；而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，故不应选用新鲜的植物甲。(2)提取物质W时，振荡可以使原料和所加有机溶剂充分混匀。(3)利用活性炭的吸附能力，可以去除提取液中植物甲所含的色素，从而得到较为纯净的物质W与有机溶剂的混合物。(4)丙酮沸点低于乙醇，蒸馏时物质W分解较少。(5)物质W容易受热分解，因此蒸馏操作适宜在较低的温度下进行，同时因实验中使用了有机溶剂，要注意防火。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6(2018郑州质检)某地盛产葡萄、柿子等水果，但因销路不畅，造成水果严重积压，腐烂变质。某驻村扶贫支教老师为解决葡萄、柿子等资源严重损耗问题，组织学生设计了如图1所示装置，试图探究以柿子为原料制作柿子酒、柿子醋。请回答下列问题：(1)酵母菌的分离和纯化：用清水冲洗葡萄12遍除去污物，用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入甲瓶中。葡萄汁的质量和环境温度等方面满足需求，在_的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物则被抑制。应注意的相关操作是_。若要通过酵母菌的单菌落进行计数，应在培养液中加入_，采用_法分离和计数。_(填“能”或“不能”)用这种培养基对酵母菌进行扩大培养。(2)柿子酒、柿子醋的制备：若在甲瓶内装入打碎的柿子浆，加入_酶，能较好的提升柿子酒的清澈度。当酒精发酵基本完成时，将果汁的酒精浓度稀释至56度，然后导入乙瓶(装有5%10%的醋酸菌液)，搅匀，将温度保持在30 ，进行醋酸静置发酵。该过程中，对乙瓶应进行的操作是_。为探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系，进行了相应实验，获得图2所示实验数据。在接种后70 h，接种量为15%的醋酸产量最少的主要原因是_。解析：(1)在果酒发酵中，发酵液中缺氧且呈酸性，一定范围内，酵母菌可以在这样的发酵液中生长繁殖，而其他微生物受到抑制，从而发酵产生大量的果酒。如果将发酵液导入图1的甲瓶中，应注意的操作是夹住a、b，关闭c、e，间隔一段时间应打开b处夹子排出CO2，以防止发酵瓶因气压过大而爆裂。若要通过酵母菌的单菌落进行计数，需要用固体培养基培养才能形成菌落，所以应在培养液中加入凝固剂琼脂；分离并计数要采用稀释涂布平板法接种培养；但不能用这种方法对酵母菌进行扩大培养，因为固体培养基不能被培养的酵母菌在短时间内充分利用。(2)发酵制作的果酒呈浑浊状态，是因为发酵液中存在大量的酵母菌不能利用的纤维素和果胶，所以可以在发酵液中加入纤维素酶和果胶酶进行溶解，以提升柿子酒的清澈度。当酒精发酵基本完成时，将果酒导入含有醋酸菌液的乙瓶进行醋酸发酵，由于醋酸发酵需要在有氧环境中进行，所以需要对乙瓶进行打开夹子d，通入无菌的空气。图2是探究不同醋酸菌接种量(5%、10%、15%)与醋酸发酵的关系曲线。由于在等量果酒为原料的条件下，接种量越大的发酵瓶内发酵液消耗越快，同时产生的代谢废物积累也越多，所以在接种后70 h，接种量最大的发酵瓶产生醋酸量最少。答案：(1)缺氧、呈酸性夹住a、b，关闭c、e，间隔一段时间应打开b处夹子排出CO2琼脂稀释涂布平板不能(2)纤维素酶和果胶打开夹子d，通入无菌的空气醋酸菌生长繁殖消耗营养物质较多，产生的代谢废物积累太多7从黄花蒿中提取的青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，不易挥发，高温和受潮易分解。请回答下列有关问题：(1)提取青蒿素时，应采用萃取法而不宜用水蒸气蒸馏法，其原因是_。(2)提取青蒿素时，最好选用的一种原料是_(填“高温烘干”“晾干”或“新鲜”)的黄花蒿，理由是_。(3)研究表明青蒿素对卡他球菌有较强的抑制效果，如图是对青蒿素敏感的卡他球菌原始菌种的相关实验(影印接种法指用无菌绒布覆盖在长有菌落的1号培养基表面，轻轻按压，不旋转绒布，然后将绒布上的菌落“复印”到2号和3号培养基上)。培养基配制好后，需用_(填仪器名称)对其进行灭菌。在2号培养基上挑取与3号培养基位置相同的1个菌落，接种到_(填“含”或“不含”)青蒿素的培养基上，若出现较多菌落(未受污染)，则抗青蒿素卡他球菌的出现说明相关基因突变发生在该菌接触青蒿素_(填“之前”或“之后”)。影印接种时最好将菌种先影印到2号培养基再影印到3号培养基，不能颠倒，原因是_。解析：(1)根据题干信息，青蒿素不易挥发，很难随水蒸气蒸馏出来，故不宜用水蒸气蒸馏法提取青蒿素。(2)青蒿素高温和受潮易分解，若采用高温烘干的黄花蒿，烘干过程中青蒿素受高温易分解；若用新鲜的黄花蒿，含水量较高，会影响萃取的效果(萃取前一般需进行干燥)；采用晾干的黄花蒿，可避免青蒿素高温下分解，且晾干的黄花蒿含水量低，有利于用有机溶剂提取青蒿素。(3)对青蒿素敏感的卡他球菌，经稀释涂布平板法，接种到1号培养基上，长出菌落后，用影印接种法接种到2号和3号培养基上，影印接种法可保证2号和3号培养基相同位置上长出相同的菌落。培养基配制好后，需用高压蒸汽灭菌锅对其进行灭菌。在2号培养基上挑取与3号培养基位置相同的1个菌落，若接种到不含青蒿素的培养基上，长出较多菌落，不能说明任何问题，若接种到含青蒿素的培养基上，长出较多菌落(未受污染)，则说明这些卡他球菌在接触青蒿素之前对青蒿素已经产生了抗性(抗性的产生是相关基因突变的结果)。影印接种时最好将菌种先影印到2号培养基再影印到3号培养基，不能颠倒，因为2号培养基不含青蒿素，3号培养基含有青蒿素，若操作颠倒，先影印到3号培养基，大量卡他球菌会被青蒿素杀死，导致2号培养基上的菌落数大量减少，进而导致结果不准确。答案：(1)青蒿素不易挥发，很难随水蒸气蒸馏出来(合理即可)(2)晾干青蒿素受热和受潮易分解，晾干过程避免了青蒿素高温下分解，且晾干的黄花蒿含水量低，用有机溶剂提取青蒿素的效果好(合理即可)(3)高压蒸汽灭菌锅含之前若先影印到3号培养基，青蒿素会杀死大量卡他球菌，导致2号培养基上的菌落数大量减少，进而导致结果不准确(合理即可)8筛选大肠杆菌抗链霉素突变株的实验过程如下：取一个已经灭菌的空培养皿，斜着(一边垫起)放置，在无菌条件下倒入10 mL不含药物的底层培养基(如图甲所示)；待培养基凝固后将培养皿放平，再倒入10 mL含有链霉素的上层培养基，这样便得到链霉素浓度从一边到另一边逐渐升高的梯度平板(如图乙所示)；用移液管移取经诱变处理后的大肠杆菌细胞悬液0.1 mL到梯度平板上，进行涂布；将平板倒置于恒温培养箱中培养2天，观察经一次培养的梯度平板上大肠杆菌的生长情况；选择如图丙所示平板上12个生长在梯度平板中部的单个菌落，用无菌接种环接触单个菌落朝高药物浓度的方向划线；将平板倒置于恒温培养箱中培养2天，经二次(或多次)培养后，在链霉素浓度比较高的部位长出的菌落即为抗链霉素突变株的菌落。据此请回答下列问题：(1)该实验所用的培养基从用途上看是_培养基，为了使培养基能够凝固，通常需要在培养基中加入_。(2)涂布操作时，涂布器可沾取少量_在火焰上引燃，进行灼烧灭菌。在固体培养基上接种后将平板进行倒置培养的目的是_。(3)若在培养基中加入伊红美蓝，则图丙培养皿中长出的菌落颜色为_。用无菌接种环接触单个菌落朝高药物浓度的方向划线，其目的是_。(4)大肠杆菌的抗链霉素突变_(填“是”或“不是”)培养基中的链霉素引起的，作出这一判断的理由是_。解析：(1)该实验的目的是筛选大肠杆菌抗链霉素突变株，所用培养基属于选择培养基。制备固体培养基需添加琼脂，琼脂起凝固剂的作用。(2)在涂布平板操作中，要将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中，取出时，让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，进行灼烧灭菌。细菌培养时平板倒置的目的是防止皿盖上形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。(3)在伊红美蓝培养基上，大肠杆菌菌落呈黑色，并带有金属光泽。将平板中部的单个菌落朝高药物浓度方向划线是为了测试这些菌株的抗性水平。(4)大肠杆菌在接触链霉素之前原本就存在着发生了抗链霉素突变的个体，含有链霉素的培养基可以将抗链霉素突变个体筛选出来，该过程中链霉素只是起到选择作用，而不是引发突变。答案：(1)选择琼脂(2)酒精防止培养皿盖上形成的水珠滴落在培养基上造成污染(合理即可)(3)黑色测试这些菌株的抗性水平(4)不是大肠杆菌抗链霉素突变发生于该菌接触链霉素之前，培养基中的链霉素只是起到选择作用9(2018全国卷)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用_(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用_灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是_。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进_(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_。解析：(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的快速繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。(3)面包松软是因为制作过程中，加入的酵母菌可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。答案：(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软10细腻化渣的夹江腐乳和食香雅韵的东坡泡菜是四川的特产，深受人们喜爱。而在绵阳花城果乡，多家植物园中分季节种植的有多种花卉和水果，其中玫瑰、柑橘等可以作为植物芳香油提取的原料，葡萄、蓝莓等可酿酒。请回答下列问题：(1)人们对泡菜和腐乳的喜好主要是口感，但也关注加工过程中有害物质的含量。腐乳和泡菜制作中都可加入一定量的酒和多种香辛料，其目的是使产品具有不同风味和口感，也具有_的作用。泡菜和腐乳中超标的亚硝酸盐进入人体后，在特定条件下会转变成致癌物质_。所以质检部门会检测亚硝酸盐的含量。(2)玫瑰精油的提取是通过水分子向原料渗透，使植物精油成分向水中扩散，形成油水共沸物，蒸馏出的水蒸气与精油通过_、油水分离后得到精油。用橘皮来提取精油时，新鲜橘皮要干燥去水，并用石灰水浸透，是为了提高_。(3)萃取法可明显提高薰衣草精油的提取效率。从影响萃取的因素考虑，萃取的效率主要取决于萃取剂的_，萃取液的浓缩可直接使用_装置。(4)酿造的蓝莓酒带有一股醋酸味，从发酵条件分析可能的原因是_。解析：(1)腐乳和泡菜制作过程中都可加入一定量的酒和多种香辛料，其目的是使产品具有不同风味和口感，也具有防腐杀菌(抑制杂菌生长)的作用。泡菜和腐乳中超标的亚硝酸盐进入人体后，在特定条件下会转变成致癌物质亚硝胺。(2)玫瑰精油的提取是通过水分子向原料渗透，使植物精油成分向水中扩散，形成油水共沸物，蒸馏出的水蒸气与精油通过冷凝、油水分离后得到精油。用橘皮来提取精油时，新鲜橘皮要干燥去水，并用石灰水浸透，是为了提高出油率。(3)从影响萃取的因素考虑，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量；萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。(4)果酒制作需要无氧环境，适宜的温度是1825 ；果醋制作需要有氧环境，适宜的温度是3035 。若酿造的蓝莓酒带有一股醋酸味，原因可能是酒精发酵后期进入了空气，温度上升导致醋酸菌大量生长产生了醋酸。答案：(1)防腐杀菌(抑制杂菌生长)亚硝胺(2)冷凝出油率(3)性质和使用量蒸馏(4)酒精发酵后期进入了空气，温度上升导致醋酸菌大量生长产生了醋酸