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第17练生物技术实践非选择题1.(2018黑龙江齐齐哈尔一模,37)(9分)微生物在果酒、果醋及腐乳制作过程中有广泛应用,回答下列问题:(1)某同学以新鲜葡萄为原料,尝试用罐头瓶制作葡萄酒,应将温度控制在。在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的菌种来自。随着酒精度数的提高,红葡萄皮中的也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。(2)该同学制作成功的葡萄酒如果暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,分析其原因是 醇变为醋酸的环境条件是。(3)制作腐乳时有个加盐腌制的过程,加盐量为:离瓶口越近加盐量越多,原因是。和腐乳风味关系最密切的配料是卤汤,卤汤由酒和各种香料配制而成,其中加酒的目的是,并使腐乳具有独特的香味。2.(2018四川南充适应性考试,37)(13分)泡菜制作简单,易于储存,开胃提神,醒酒去腻,老少皆宜,是家喻户晓的一种佐餐菜肴。以下是有关泡菜制作的一些问题,请分析作答:(1)制备泡菜的盐水中盐与清水的质量比约为,盐水需煮沸并冷却后才可使用,原因是 。(2)在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分,目的是提供环境。在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出,这些气泡来源于 。(3)发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,发酵速率渐渐变缓甚至停止,主要原因是。(4)若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是。(5)发酵过程中会产生亚硝酸盐,亚硝酸盐在特定条件下会转变成致癌物,所以在发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量,以把握取食泡菜的最佳时机。检测亚硝酸盐含量的方法是,在检测泡菜中亚硝酸盐含量的实验中,必须先制备已知浓度的,将显色反应后的样品与其进行比对。3.(2018河北保定一模,37)(13分)下表是某研究小组配制的适合尿素分解菌生长的培养基,请回答下列问题:KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂蒸馏水1.4 g2.1 g0.2 g10.0 g1.0 g15 g1 000 mL(1)上述培养基的成分中,为尿素分解菌提供碳源的是,提供氮源的是。该培养基从物理状态上看,属于培养基;从功能上看,属于培养基。(2)当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落。此菌落来源于,此时较能准确地反映样品中的活菌数。(3)培养过程中,常选择菌落数在区间的平板统计计数。统计的菌落数往往比活菌的真实数目低,原因是。(4)尿素分解菌经X射线照射后不能正常生长,添加某种维生素后才能正常生长,原因是。(5)初步筛选出的产脲酶细菌,在培养基中加入酚红指示剂,能对分离的菌种做进一步鉴定,其原理是。4.(2018贵州贵阳适应性考试二,37)(9分)脂肪酶能催化天然植物油脂(甘油三酯)水解,产生脂肪酸和甘油。研究人员欲从某个环境中筛选含低温碱性脂肪酶的菌株,以溴甲酚紫为指示剂(溴甲酚紫随油脂分解紫色变浅)进行系列实验操作。请回答下列问题:(1)自然界中能合成低温碱性脂肪酶的微生物较少,研究人员应在的环境取土样。(2)若样品中含油脂分解菌很少,应配制(填“固体”或“液体”)培养基进行选择培养。(3)为了筛选出菌株,可将适量的指示剂滴加在平板中的菌落周围,洗去浮色一段时间后,如果菌落周围的现象是,则说明此种菌能够产生脂肪酶。(4)研究人员在分别确定脂肪酶菌株生长的最适碳源浓度和氮源浓度之后,还需进一步实验并确定适合于产脂肪酶菌株生长的碳源和氮源浓度的最佳组合。以a和b分别代表碳源和氮源的浓度,假设酶活性a1a2a3;b1b2b3,据此形成下列两种方案,你认为其中较为合理的方案是,请说明理由。方案一:a1和b1,a2和b2、a3和b3分别组合,根据酶活性取其中的最佳组合。方案二:a1分别与每种氮源浓度组合以及b1分别与每种碳源浓度组合,根据酶活性取其中的最佳组合。5.(2018江西南昌二模,37)(8分)纤维素分解菌是人们生活中应用广泛的一种微生物,其中含有的纤维素酶(蛋白类物质)能够分解纤维素。回答下列有关问题:(1)组成纤维素的单体是。在某真菌细胞中与纤维素酶合成分泌直接有关的具膜细胞器是。(2)在筛选纤维素分解菌的过程中,人们发明了染色法,这种方法能够通过直接对微生物进行筛选。(3)利用人工诱变的方法处理某纤维素分解菌后,如何从其中筛选出分解纤维素能力强的生产用菌种?请简要写出:实验思路:。从突变的不定向性角度,预测观察到的实验结果(提示:培养基中纤维素被降解后,产生纤维素酶的菌落周围将会出现明显的透明圈):。6.(2018广东惠州模拟,37)(12分)某科研所从腐烂的葡萄皮及醋醅、葡萄汁、自酿葡萄酒中筛选出一株性能优良的醋酸菌M12,其分离纯化步骤如下:样品富集培养分离纯化定性试验定量试验菌种鉴定(1)培养醋酸菌时在培养基中加入95%的酒精作为。醋酸菌在的情况下会将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。(2)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还能。(3)某同学从超市买来食醋尝试从食醋中分离醋酸菌,结果没有得到任何菌落,原因是:。请你提出改进措施:。(4)培养基中加入酒精的量不能过多,因为。为测试M12的耐酒精能力,请简要说明实验设计的思路: 。7.(2018广东佛山质检二,37)(11分)菊科植物青蒿中含有青蒿油和青蒿素,其主要成分都为萜类化合物。青蒿素遇热易分解,而青蒿油的热稳定性高。.提取青蒿素时,应选用(填“乙醇”或“乙醚”)作为萃取剂,原因是。与青蒿素相比,青蒿油更适合用法提取。.青蒿素能抑制微生物的生长。为研究不同浓度青蒿素对大肠杆菌生长的影响,小明同学进行了如下实验:用青蒿素提取液配制多个不同稀释度的青蒿素溶液,分别加入到固体培养基中,制成药物平板(每个稀释度做3个平板);在适宜条件下培养24 h;。(1)请完善上述实验步骤: ;。(2)步骤中青蒿素溶液应在培养基(填“灭菌前”或“灭菌后”)加入,理由是。(3)为使小明的实验结果更有说服力,该如何改进步骤?。8.(2018山东、湖北部分重点中学模拟二,37)(8分)大肠埃希菌,俗称大肠杆菌。是人和动物肠道中的正常栖居菌。自来水一旦被它污染,就有可能引发肠道传染病,甚至流行病。因此,必须对自来水进行严格的检测,以确保饮水安全。我国规定1 000 mL自来水中的大肠杆菌数不得超过3个。某同学欲鉴定家中自来水中大肠杆菌含量是否达标,对饮用水中大肠杆菌进行了培养、计数和鉴定。回答下列问题:(1)实验前应进行无菌处理。将漏斗、培养皿、三角瓶和镊子等进行灭菌。培养基进行灭菌。对自来水龙头进行灭菌。(2)为测定大肠杆菌的数目,将已知的水过滤后,将滤膜放在培养基上培养,注意滤膜与培养基完全贴紧,不能有。可根据培养基上的数目,计算出水样中大肠杆菌的数目。(取三份样品求平均值)(3)为了鉴定大肠杆菌,在培养基中应加入。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现色。9.(2018广东湛江二模,37)(8分)茶被誉为“世界三大饮料之一”。茶中含有的茶多酚,易溶于水及乙醇,具有很强的抗氧化性,也能抑制细菌繁殖。请分析回答下列问题:(1)茉莉花可配制花茶等茶饮料,也可用于提取植物芳香油,提取流程如下:茉莉花+水过程A油水混合物油层分离与粗提取过程B过滤茉莉油。过程A表示,过程B表示向粗提取精油中加入,目的是。(2)茶多酚可以用萃取方法分离得到。萃取装置要在加热瓶口安装回流冷凝装置,其目的是。萃取效率主要取决于,同时也受到原料颗粒大小等条件的影响。(3)在实验室进行细菌培养时,为检验使用的培养基灭菌是否合格,操作的方法是。(4)活菌计数不用平板划线法,原因是。10.(2018山东师大附中八模,37)(9分)利用生物技术可以从生物材料中提取一些特定的有效成分。请回答下列相关问题:(1)玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,挥发性(填“较强”或“较弱”),适宜采用水蒸气蒸馏法进行提取。经上述方法提取后可收集到乳白色的乳浊液,应向乳浊液中加入(填“NaCl”或“无水Na2SO4”)使其分层。(2)提取橘皮精油方法与玫瑰精油不同,橘皮精油采用方法提取。提取过程中,橘皮先要经过石灰水浸泡,原因是。(3)现有乙醇、乙醚和乙酸乙酯,沸点依次为78 、35 和77 ,应选择作为溶剂从植物组织中萃取胡萝卜素,理由是。若要对提取样品进行鉴定,可将该样品与样品的纸层析结果进行对比。-胡萝卜素在人体肝脏中可被氧化成两分子的,因此可用于治疗因缺乏该物质引起的夜盲症等疾病。答案全解全析非选择题1.答案(1)1825 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌色素(2)空气中含有醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为3035 ,且有氧条件抑制酵母菌的无氧呼吸缺少糖源、O2充足(3)离瓶口越近杂菌污染的可能性越大抑制微生物生长解析(1)利用附着在葡萄皮上的野生型酵母菌发酵制作葡萄酒,应将温度控制在1825 。随着酒精度数的提高,红葡萄皮中的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。(2)气温高的夏天,空气中含有醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,最适生长温度为3035 ,有氧条件会抑制酵母菌的无氧发酵。在缺少糖源的有氧条件下,果酒中的乙醇被氧化成醋酸。(3)制作腐乳的过程中,离瓶口越近加盐量越多,原因是离瓶口越近杂菌污染的可能性越大。腐乳制作中加酒的目的是抑制微生物生长,并使腐乳具有独特的香味。2.答案(1)14加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响(2)无氧微生物呼吸作用产生的气体和泡菜坛中剩余的空气(3)pH过低抑制了乳酸菌的生长(4)盐过多抑制了乳酸菌发酵(5)亚硝胺比色法标准显色液解析(1)制备泡菜的盐水中盐与清水的质量比约为14,盐水加热煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了避免高温杀死乳酸菌,保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。(2)在泡菜腌制过程中经常向坛口边缘的水槽中补充水分,目的是隔绝空气,提供乳酸菌发酵的无氧环境。在发酵初期,微生物呼吸作用产生的二氧化碳和泡菜坛中剩余的空气由于发酵坛内温度升高会从坛沿水槽内的水中溢出。(3)发酵后期,当乳酸含量达到1.2%以上时,pH过低会抑制乳酸菌的生长,导致发酵速率渐渐变缓甚至停止。(4)盐过多会抑制乳酸菌发酵,会导致制作的泡菜“咸而不酸”。(5)亚硝酸盐在特定条件下会转变成亚硝胺,亚硝胺具有致癌作用。检测泡菜中亚硝酸盐含量的方法是比色法,检测时必须先制备已知亚硝酸盐浓度的标准显色液。3.答案(1)葡萄糖尿素固体选择(2)样品稀释液中的一个活菌平板上的菌落数(3)30300两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落(4)X射线照射导致尿素分解菌发生基因突变,从而缺少合成某种维生素必需的酶(5)产脲酶细菌分解尿素,使培养基pH升高,指示剂变红解析(1)适合尿素分解菌生长的培养基是选择培养基,可利用葡萄糖作为碳源,可将尿素作为唯一氮源。表格中碳源是葡萄糖,氮源是尿素。该培养基中有琼脂,属于固体培养基;从功能上看,属于选择培养基。(2)当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的每个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌,此时平板上的菌落数较能准确地反映样品中的活菌数。(3)培养过程中,常选择菌落数在30300区间的平板统计计数。统计的菌落数往往比活菌的真实数目低,是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落。(4)尿素分解菌经X射线照射后不能正常生长,添加某种维生素后才能正常生长,可能是因为X射线照射导致尿素分解菌发生基因突变,从而缺少合成某种维生素必需的酶。(5)初步筛选出的产脲酶细菌,在培养基中加入酚红指示剂,因为产脲酶细菌可以分解尿素,使培养基pH升高,指示剂变红,从而达到鉴定目的。4.答案(1)低温、盐碱地、被油污染(或含油脂)(2)液体(3)溴甲酚紫菌落周围紫色变浅(4)方案二方案一为两个浓度的简单组合,酶活性不一定最高;方案二用最佳碳源浓度与各氮源浓度组合,再用最佳氮源浓度与各碳源浓度组合扩大组合范围,进行实验,根据酶活性筛选出最佳组合方案解析(1)耐低温耐盐碱富含碱性脂肪酶的微生物应生活在低温、盐碱地、含油脂的环境中。(2)液体培养基比固体培养基更适宜微生物的生长,所以若样品中含油脂分解菌很少,应配制液体培养基进行选择培养,以获得大量菌体。(3)根据题干信息,如果在培养基中滴加溴甲酚紫,随着油脂分解,在菌落周围溴甲酚紫将随油脂的分解紫色变浅,说明此种菌能够产生脂肪酶。(4)方案一为两个浓度的简单组合,组合类型太少,组合类型中的酶活性不一定最高;方案二用最佳碳源浓度a1与各氮源浓度组合,再用最佳氮源浓度b1与各碳源浓度组合,扩大组合范围,进行实验,根据酶活性筛选出最佳碳源和氮源的组合方案。5.答案(1)葡萄糖内质网、高尔基体(2)刚果红颜色反应(3)将诱变得到的纤维素分解菌培养在含有纤维素和刚果红的培养基中,选出透明圈大的菌株为生产用菌株在培养中可能有透明圈较大的菌株,也可能有透明圈较小的菌株解析(1)组成纤维素的基本单位是葡萄糖。某真菌细胞中合成的纤维素酶属于分泌蛋白,需要内质网、高尔基体的加工和运输。(2)刚果红可与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应。当纤维素被纤维素酶水解后,刚果红纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,这种方法能够筛选出纤维素分解菌。(3)结合对(2)分析可知:欲筛选纤维素分解菌,需在加入刚果红、且以纤维素为唯一碳源的鉴别培养基中培养相应的微生物,形成菌落以后,可以根据菌落周围是否产生透明圈进行筛选,且透明圈越大,说明微生物分解纤维素能力越强。但由于基因突变具有不定向性,因此在培养中可能有透明圈较大的菌株,也可能有透明圈较小的菌株。6.答案(1)碳源糖源不足、氧气充足、相对培养温度较高(3035 )(2)有效避免操作者自身被微生物感染(3)市场购买的食醋在装瓶之前经过灭菌处理,已无活菌从自酿食醋或其他含活醋酸菌的食品中分离醋酸菌(4)酒精会抑制微生物的生长分别在含有完全培养基的平板中添加等量不同浓度梯度的酒精,每个浓度设置3个或3个以上平板,接种等量M12并在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并记录M12菌落的生长情况解析(1)酒精中含有碳元素,可为醋酸菌的生长提供碳源。醋酸菌的最适生长温度为3035 ,当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌可以先将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。(2)无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还能有效避免操作者自身被微生物感染。(3)从超市买来的食醋,在装瓶之前经过灭菌处理,已无活菌,因此不能从食醋中分离出醋酸菌。若分离醋酸菌,可从自酿食醋或其他含活醋酸菌的食品中分离。(4)酒精会抑制微生物的生长,因此培养基中加入酒精的量不能过多。为测试M12的耐酒精能力,则自变量是酒精的浓度,因变量是M12菌落的生长情况;为了增加实验结果的可信度,无关变量应相同且适宜。据此并依据实验应遵循的单一变量原则、重复原则等原则设计实验。7.答案.乙醚萃取青蒿素的溶剂应不与水混溶,而乙醇是水溶性溶剂水蒸气蒸馏.(1)将等量的大肠杆菌分别接种到各个平板上观察并记录每个平板上的菌落数(2)灭菌后青蒿素热稳定性差,高压蒸汽灭菌时会分解(3)增加一组不加青蒿素溶液的平板解析.萃取青蒿素的溶剂应不与水混溶,而乙醇是水溶性溶剂,提取青蒿素时,应选用乙醚作为萃取剂。青蒿油热稳定性高,化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能和水蒸气一同蒸馏,故可用水蒸气蒸馏法提取。.(1)实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,第步配置好不同浓度的青蒿素培养基后;第步应该接种大肠杆菌,并且要保证无关变量要相同且适宜,即应将等量的大肠杆菌分别接种到各个平板上;第步应该观察实验现象,即观察并记录每个平板上的菌落数。(2)青蒿素热稳定性差,高压蒸汽灭菌时会分解,步骤中青蒿素溶液应在培养基灭菌后加入。(3)本实验缺少对照组,不同浓度的青蒿素溶液的培养基上的菌落数减少可能是由培养基中的其他物质引起的,故应该增加一组不加青蒿素溶液的平板。8.答案(1)干热(或高压蒸汽灭菌)高压蒸汽灼烧(2)体积气泡菌落(3)伊红美蓝黑色解析(1)微生物培养过程中要注意防止杂菌污染,培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,漏斗、培养皿、三角瓶和镊子等进行干热或高压蒸汽灭菌,而对自来水龙头进行灼烧灭菌。(2)(3)欲测定饮用水中大肠杆菌数目,将已知体积的水过滤后,将滤膜放在伊红美蓝培养基上,大肠杆菌的菌落呈现黑色,注意滤膜与培养基完全贴紧,不能有气泡;可根据培养基上菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数目。9.答案(1)水蒸气蒸馏无水硫酸钠去除水分(2)防止加热时有机溶剂挥发萃取剂的性质和使用量(3)将未接种的培养基在适宜温度恒温箱中(倒置)培养一段时间,观察是否有菌落生成(4)得到的菌落多数不是单一菌落(菌落数远小于活菌数)解析(1)提取茉莉油适合采用水蒸气蒸馏法,将茉莉花与水混合后进行水蒸气蒸馏。分离油层后应用无水硫酸钠处理,目的是去除其中的水分。(2)用萃取方法提取茶多酚,其萃取装置中在加热瓶口安装回流冷凝装置的目的是防止加热时有机溶剂挥发。萃取效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。(3)实验室检验使用的培养基灭菌是否合格的方法是将未接种的培养基在适宜温度恒温箱中(倒置)培养一段时间,观察是否有菌落生成。(4)活菌计数一般采用稀释涂布平板法,不用平板划线法,原因是平板划线法得到的菌落多数不是单一菌落,与实际活菌数相比,相差太大。10.答案(1)较强NaCl(2)压榨Ca(OH)2溶液能够破坏细胞结构,分解果胶,防治橘皮压榨时滑脱,提高出油率(3)乙酸乙酯乙酸乙酯不溶于水,沸点较高且毒性较低标准维生素A解析(1)玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,挥发性较强,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏,适宜采用水蒸气蒸馏法进行提取。经水蒸气蒸馏提取后收集到的乳白色的乳浊液是玫瑰精油与水的混合物;为了能将玫瑰精油与水分开,应向乳浊液中加入NaCl使其分层。(2)橘皮精油主要存在于橘皮中,由于橘皮精油的有效成分在水蒸气蒸馏过程中会发生部分水解,同时水中蒸馏会产生原料焦糊问题,因此一般采用压榨法提取橘皮精油。提取橘皮精油时,为了提高出油率,首先将橘皮干燥去水,然后用石灰水浸泡,石灰水可以破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率。(3)萃取胡萝卜素的萃取剂应有较高的沸点,毒性低,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。在乙醇、乙醚和乙酸乙酯(沸点依次为78 、35 和77 )中,乙酸乙酯不溶于水,沸点较高且毒性较低,因此应选择乙酸乙酯作为溶剂从植物组织中萃取胡萝卜素。若要对提取样品进行鉴定,可将该样品与标准样品的纸层析结果进行对比。-胡萝卜素在人体肝脏中可被氧化成两分子的维生素A,因此可用于治疗因缺乏维生素A引起的夜盲症等疾病。
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