2019-2020年高考生物冲刺复习专题26传统发酵技术与微生物的应用检测.doc

2019-2020年高考生物冲刺复习专题26传统发酵技术与微生物的应用检测考点1传统发酵技术6.(江苏单科,24,3分)如图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是(多选)()A.发酵过程中酒精的产生速率越来越快B.集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的CO2C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D.若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气答案ABC本题主要考查果酒发酵装置分析等相关知识。随着发酵时间延长,酒精积累量越来越多,由于过高浓度酒精对酵母菌发酵起抑制作用,所以发酵后期酒精产生速率越来越慢,A错误;酵母菌发酵瓶需留1/3空间,有少量空气存在,因此集气管中的CO2气体由有氧呼吸和无氧呼吸产生,B错误;发酵过程中酵母菌受原料、代谢产物影响,其种群呈“S”型增长,C错误;发酵液表面出现菌膜,应主要为醋酸杆菌,醋酸杆菌为好氧菌,因此可推测出现的原因是发酵瓶漏气,D正确。7.(江苏单科,14,2分)某研究性学习小组以樱桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖答案D本题考查果酒和果醋的制作的相关知识。果酒发酵一般将温度控制在1825 ,而果醋发酵的适宜温度为3035 ,因此果醋发酵所需的最适温度较高;应该先隔绝空气进行果酒发酵,然后植入醋酸杆菌,通入空气,进行果醋发酵,因为醋酸杆菌可以将酒精转变为醋酸;与人工接种的发酵相比,自然发酵过程中菌种量比较少,且菌种本身品质不好,因此,自然发酵获得的产品品质较差;适当加大接种量,能提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。8.(山东基本能力,53,1分)关于酸奶制作,下列说法正确的是()A.含抗生素的牛奶更容易发酵B.温度越高,制作酸奶需要的时间越长C.牛奶变酸的同时,其中的糖类发生了变化D.所有物质都装瓶后再加热灭菌,酸奶凝固的会更好答案C此题考查乳酸菌的应用。制作酸奶时常用乳酸菌,抗生素可以杀灭细菌,A错误;参与乳酸菌发酵过程的酶的活性受温度影响,在最适温度时,制作酸奶需要的时间最短,B错误;酸奶制作过程中,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸,故牛奶变酸,C正确;消毒灭菌工作应确保乳酸菌活性不受影响,D错误。9.(海南单科,30,15分)回答下列关于腐乳制作的问题:(1)腐乳是豆腐经微生物发酵后制成的食品。多种微生物参与了该发酵过程,其中起主要作用的微生物是,其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质水解为和;其产生的能将豆腐中的脂肪水解为和。(2)发酵完成后需加盐腌制,加盐还可以抑制生长。(3)腐乳制作的后期可加入由酒和多种香辛料配制而成的卤汤。卤汤除具有一定的防腐作用外,还能使腐乳具有独特的。答案(1)毛霉肽氨基酸脂肪酶甘油脂肪酸(每空2分,共12分)(2)微生物(2分)(3)风味(1分,其他合理答案也给分)解析本题考查腐乳制作过程的相关知识。(1)腐乳是以豆腐为原料,在毛霉以及多种微生物参与下发酵而制成的食品,富含易被人体吸收的多种营养物质,如多肽、氨基酸等。(2)在发酵完成后的腌制过程中,加盐能抑制微生物的生长,防止豆腐块腐败变质。(3)卤汤除能防腐外,还可使腐乳具有独特的风味。10.(广东理综,29,16分,)泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组准备参加“科技创新大赛”,查阅资料得到下图。(1)制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是。乳酸菌发酵第一阶段的产物有。(2)据图,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者;pH值呈下降趋势,原因是。(3)该小组得到一株“优选”乳酸菌(亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍),拟参照资料的实验方案和食盐浓度(4%10%),探究与普通乳酸菌相比用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定其最适条件。请你设计一个实验结果记录表,并推测实验结论。答案(16分)(1)创造无氧环境(1分)丙酮酸、H、ATP(3分)(2)亚硝酸盐含量已接近最低水平(1分)乳酸积累(2分)(3)结果记录表(6分)亚硝酸盐含量(单位:mg/kg)食盐浓度(%)乳酸菌发酵时间(d)123456789104普通优选7普通优选10普通优选注:其他合理答案酌情给分。推测实验结论:用“优选”乳酸菌制作泡菜,亚硝酸盐含量更低(1分)最适条件是亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间(2分)解析(1)由于乳酸菌是厌氧细菌,制作泡菜时,泡菜坛一般用水密封,目的是隔绝空气,创造无氧环境。乳酸菌发酵第一阶段的产物是丙酮酸、H和ATP。(2)析图可知,8天后的泡菜中亚硝酸盐含量低,更适于食用。制作泡菜过程中,由于乳酸的积累,pH呈下降趋势。(3)该实验的目的是比较“优选”乳酸菌和普通乳酸菌在制作泡菜过程中亚硝酸盐含量的高低,并确定最适条件,故表格的设计要体现不同时间不同食盐浓度下两种乳酸菌的亚硝酸盐含量的差异。实验结论应是优选乳酸菌制作的泡菜中亚硝酸盐含量更低,并确定亚硝酸盐含量最低时的食盐浓度和发酵时间。考点2微生物的培养和应用10.(江苏单科,18,2分)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次答案B本题考查了微生物实验室培养的相关知识。培养基灭菌后再分装到培养皿中;转换划线角度前要灼烧接种环,冷却后再从上次划线的末端开始进行划线;接种后的培养皿需放在恒温箱中进行培养,一般12 h和24 h后观察记录。11.(安徽理综,6,6分,)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是()A.根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B.外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C.重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D.放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置答案D本题主要考查微生物的计数和DNA分子杂交等相关知识。根据培养皿中菌落数只能估算样品中含有的活菌数目;外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能够进行转录;重组质粒与探针因碱基互补配对能进行分子杂交;用放射性标记的DNA探针与特定DNA分子杂交后,洗去未结合的探针,放射自显影结果可以显示原培养皿中含特定DNA的细菌菌落位置。12.(北京理综,5,6分)高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是()A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上D.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上答案C本题主要考查几种常见生物学实验对无菌操作的要求。生产果酒和腐乳时对无菌的要求不是很高,接种不需要进行严格的无菌操作;土壤浸出液中含有多种杂菌,所以利用选择培养基筛选土壤浸出液中特定微生物时,不进行严格无菌操作也不会影响实验结果;植物组织培养技术成功的关键是无菌条件,若接种时不进行严格无菌操作将可能导致实验失败,故C项符合题意。13.(山东基本能力,55,1分)除了高温加热以外,其他灭菌方法还有()A.紫外线照射B.真空包装C.用保鲜膜密闭D.添加防腐剂答案A此题考查灭菌的方法。灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。本题中真空包装、添加防腐剂、用保鲜膜密闭都起到了抑菌作用,紫外线照射使细菌的蛋白质变性,核酸受破坏,是灭菌方法。14.(浙江自选,17,10分,)某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下图所示:请回答:(1)土壤悬液首先经80 处理15分钟,共目的是筛选出。(2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行,然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与强弱有关。(3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡,其主要目的是。液体培养基与固体培养基相比,不含有的成分是。(4)在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行。A.吸附B.包埋C.装柱D.洗涤(5)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是。A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60 和45 B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽D.65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点答案(1)耐高温菌株(2)稀释单菌落植酸酶的活性(3)供氧琼脂(4)B(5)D解析(1)用80 高温处理土壤悬液可以筛选出耐高温菌株。(2)经无菌处理的土壤悬液利用稀释涂布平板法进行接种;培养后可观察到有的单菌落周围出现透明圈,这是耐高温菌株产生的植酸酶水解形成的,透明圈越大,说明植酸酶的活性越高。(3)将液体培养基振荡可提高培养液中氧的含量,固体培养基具有固体状态是因为制备培养基时加入了琼脂。(4)将植酸酶与海藻酸钠混合,然后制成凝胶珠,这是利用包埋法固定化酶。(5)对比曲线可知,65 时非固定化植酸酶因蛋白质变性而活性最低,但此温度条件下固定化植酸酶活性虽然降低,但不一定发生了蛋白质变性,故选D。15.(江苏单科,30,8分)为了获得-胡萝卜素产品,某小组开展了产-胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题:(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是;为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该。 (2)为了筛选出酵母菌,培养基中添加了青霉素,其目的是。(3)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙、丙指示的依次是。(填序号)安全阀、放气阀、压力表放气阀、安全阀、压力表安全阀、放气阀、温度表放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在3块相同平板上划线,结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是。(5)为增加-胡萝卜素提取量,在研磨酵母细胞时,添加石英砂的目的是;研磨时(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3,理由是。 答案(8分)(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)(4)接种环温度过高,菌被杀死(5)有助于研磨充分不需要-胡萝卜素较耐酸解析(1)培养皿灭菌方法通常有干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)两种。用牛皮纸(或报纸)包扎器皿后再灭菌,可防止灭菌后的器皿被再次污染。(2)青霉素可抑制细菌、放线菌的生长,但对酵母菌生长无影响,故培养基中添加青霉素可以筛选出酵母菌。(3)灭菌锅中的甲、乙、丙分别表示安全阀、放气阀和压力表。(4)该接种过程中的3块平板相同,菌种来源相同,只有一块平板接种培养后无菌落,对比知,问题出现在接种过程中,最可能的原因是接种环灼烧后未充分冷却,菌种被杀死。(5)对酵母菌的研磨过程中加入石英砂有助于充分研磨,因-胡萝卜素较耐酸,故该过程不需要加入CaCO3。16.(四川理综,10,11分)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是。(2)与微生物培养基相比,植物组织培养的培养基常需添加生长素和,这些植物激素一般需要事先单独配制成保存备用。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有。(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是,该实验设计是否合理?为什么?。答案(11分)(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)细胞分裂素母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理,缺少空白对照解析(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质包括水、碳源、氮源和无机盐;在培养基中加入苯磺隆作为唯一碳源,可将只能利用此碳源的菌种筛选出来。(2)植物组织培养基与微生物培养基相比,常常需要添加植物激素,包括生长素和细胞分裂素;这些植物激素事先按一定的质量浓度单独配成母液保存备用。(3)纯化菌株时,通常用接种环进行划线操作;第二区域划第一条线时,接种环灼烧后未冷却,致使所划第一条线上无菌落。若第二次划线未从第一区域末端开始,也会导致第二划线区域第一条线上无菌落。(4)由图乙可知本实验的目的是探究能降解苯磺隆的物质是否是该菌种所产生的蛋白质。为使实验设计更合理还需再设置一个对照组,将蛋白酶溶液改为等量的蒸馏水,其余设置不变。17.(四川理综,10,12分)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的-淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。图甲图乙(1)图甲中,过程需要的酶有。为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以作为唯一碳源。、过程需重复几次,目的是。(2)某同学尝试过程的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是;推测该同学接种时可能的操作失误是。(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种菌的发酵罐需要先排气,其原因是。(4)用凝胶色谱法分离-淀粉酶时,在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质,相对分子质量较。答案(12分)(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶(2分)淀粉(1分)进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌(2分)(2)稀释涂布平板法(1分)涂布不均匀(2分)(3)工程酵母(1分)工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强,导致酒精发酵产生CO2的速率更快(2分)(4)小(1分)解析本题考查生物技术实践与基因工程在生产生活中的应用。(1)构建基因表达载体时需限制酶和DNA连接酶。为筛选可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种,平板内的固体培养基应以淀粉作为唯一碳源。、过程需重复几次,目的是进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌。(2)分析图乙平板中经培养后的菌落分布状况可知,菌落分布不均匀,此现象可能是该同学涂布不均匀所致。(3)工程酵母菌与普通酵母菌相比,直接利用淀粉的能力强,分解淀粉产生葡萄糖的能力强,从而使酒精发酵产生CO2的速率更快,因此培养工程酵母菌的发酵罐需要先排气。(4)凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,移动速度较快。而相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部,移动路径较长,移动速度也较慢。18.(浙江自选,17,10分,)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下:配制培养基灭菌、倒平板 X培养观察请回答:(1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含有,它能以尿素作为氮源;若有Hp,则菌落周围会出现色环带。(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是灭菌。A.高压蒸汽B.紫外灯照射C.70%酒精浸泡D.过滤(3)步骤X表示。在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液到培养基平面上。菌液稀释的目的是获得菌落。(4)在培养时,需将培养皿倒置并放在中。若不倒置培养,将导致。(5)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将14C标记的分解为NH3和14CO2。答案(1)脲酶红(2)D(3)接种涂布单(4)恒温培养箱无法形成单菌落(5)尿素解析(1)幽门螺杆菌(Hp)含有脲酶,能以尿素为氮源,在加入尿素和酚红指示剂的培养基中培养Hp,由于尿素经脲酶的降解可产生碱性的NH3,NH3能使培养基中的酚红由红黄色变成红色,故菌落周围会出现红色环带。(2)由于尿素加热会分解,对尿素溶液进行灭菌最好用G6玻璃砂漏斗过滤的方法。(3)微生物的分离和培养步骤是:配制培养基灭菌、倒平板接种培养。为获得单菌落,接种操作前应先将菌液稀释,然后将菌液涂布到培养基平面上即可。(4)微生物培养时需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中,若不倒置培养,则无法形成单菌落。(5)幽门螺杆菌能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO2,故临床上常用14C呼气试验检测人体内幽门螺杆菌的存在。19.(江苏单科,31,8分,)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。酒精灯培养皿显微镜无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)。图中降解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。答案(8分)(1)(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性(5)J4发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高解析本题考查微生物培养与分离的相关知识。(1)样品稀释需用无菌水,在培养基中涂布接种时需在酒精灯的火焰旁进行。(2)涂布平板时,滴加到培养基表面的菌液一般为0.1 mL,量过大将导致菌体密度过大而影响分离效果。(3)分装含琼脂的培养基时,试管口粘有培养基易造成杂菌滋生,故应用酒精棉球擦净。(4)纤维素酶活性越大,菌落周围被分解的纤维素量也越大,菌落周围的透明圈也就越大。故图中降解纤维素能力最强的菌株为。(5)发酵过程中由于呼吸作用产生较多的热量和有机酸,故应选择较高温度和酸性环境中活性较高J4酶。