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阶段检测卷(十)A生物技术实践(时间:45分钟,分值:100分)考查范围:生物技术实践非选择题(本大题共7小题,共100分)1.(10分)酿酒和制醋是最古老的生物技术之一,下图是制作果酒、果醋的简易流程图,请回答下列问题。(1)葡萄用水洗净后,需在溶液中浸泡约5 min。(2)用多功能榨汁机完成B步骤时,以低速而不是高速将葡萄打成浆状,原因是。(3)在步骤C中,需要先将葡萄浆放入发酵瓶中,装量不要超过,瓶上加塞,塞上有孔,孔中插入含水的弯曲玻璃管,其作用是。(4)下列有关果酒和果醋发酵的叙述,正确的是()A.参与发酵的微生物都含有细胞壁B.都不需要通入无菌空气C.发酵过程中pH都会上升D.果醋发酵时,通气所用的直角玻璃管一端应埋在锯末中答案(1)高锰酸钾(2)以免将籽打碎(3)2/3既能排气又能防止O2进入及空气中杂菌污染(至少答出两点)(4)A解析(1)葡萄用高锰酸钾溶液浸泡,可防止杂菌污染。(2)榨汁过程中,低速打浆防止葡萄籽打碎。(3)葡萄浆装瓶不要超过瓶子体积的2/3,瓶塞上弯曲的玻璃管既能防止O2进入,又能将发酵产生的CO2排出,还能防止空气中杂菌的污染。(4)果酒制作要隔绝空气,果醋制作需要通入无菌空气。果酒发酵的微生物主要是酵母菌,果醋发酵的微生物主要是醋杆菌,它们都有细胞壁,它们的发酵产物都会使培养液pH下降。果醋发酵时,通气所用的直角玻璃管一端要升至锯末之上。2.(10分)空气中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下:配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);制作无菌平板;设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作;将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题。(1)该培养基中微生物所需的氮来源于。若要完成步骤,该培养基中的成分X通常是。(2)步骤中,实验组的操作是。(3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了现象。若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法(填“正确”或“不正确”)。答案(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间(3)污染不正确解析(1)培养基中的牛肉膏、蛋白胨为微生物的生长既提供了碳源也提供了氮源。微生物培养所采用的培养基是固体培养基,故题中X应是琼脂,在培养基中起凝固剂的作用。(2)本实验是为了了解教室不同高度空气中微生物的分布情况,所以应选择在不同的高度放置平板,并使之暴露在空气中一段时间,以利于空气中微生物沉附在平板上。(3)空白对照实验的设计是不暴露在空气中,不应出现菌落,出现了菌落说明在此次实验中平板被污染。用实验组获取的菌落的平均值减去污染产生的菌落数,作为实验的结果,这种做法不正确,应在防止污染的情况下重新实验,以获得较准确的数据。3.(14分)以野生菊花为材料进行的组织培养步骤如图所示:制备MS培养基X愈伤组织生芽生根Y定值请回答下列问题。(1)按照菊花的需求量,MS培养基由大量元素、微量元素和组成。MS培养基含有十几种化合物,配制不方便,也难以称量准确,可将培养基中的各种成分扩大510倍分别称量,配成,用时稀释。(2)X中的野生菊花一般选择。A.开过花的老枝B.未开花植株的茎上部新萌生的侧枝C.正在开花的枝条D.任何枝条均可(3)野生菊花外植体在接种前要用溶液进行表面消毒。(4)过程A在无菌的条件下把消毒后的野生菊花外植体接种在三角瓶的琼脂培养基上,给予一定的温度和光照,使之产生愈伤组织。过程B要在培养基上进行培养,使之长出较多的丛状苗。植物组织培养实验用人工合成的植物生长调节剂,而不用植物中存在的天然激素的原因是。(5)步骤图中的Y表示,再移植到土中培养(定植),即可长成植株并开花。答案(1)有机成分母液(2)B(3)70%的乙醇和5%的次氯酸钠(4)发芽人工合成的植物生长调节剂在植物中没有相应的分解酶,作用时间长,作用效果明显(意思合理即可)(5)移栽锻炼解析(1)按照菊花的需求量,MS培养基由大量元素、微量元素和有机成分组成。MS培养基含有十几种化合物,配制不方便,也难以称量准确,可将培养基中的各种成分扩大510倍分别称量,配成母液,用时稀释。(2)植物组织培养所用材料一般选择全能性容易表达的材料,如幼嫩枝条,故选B项。(3)野生菊花外植体在接种前要用70%的乙醇和5%的次氯酸钠溶液进行表面消毒。(4)过程A在无菌的条件下把消毒后的野生菊花外植体接种在三角瓶的琼脂培养基上,给予一定的温度和光照,使之形成愈伤组织。过程B要在发芽培养基上进行培养,使之长出较多的丛状苗。植物组织培养实验用人工合成的植物生长调节剂,而不用植物中存在的天然激素的原因是人工合成的植物生长调节剂在植物中没有相应的分解酶,作用时间长,作用效果明显。(5)步骤图中的Y表示移栽锻炼,等苗健壮后,再移植到土中培养(定植),即可长成植株并开花。4.(12分)脲酶是催化尿素分解的特异性水解酶。该酶主要从刀豆等豆科植物中提取,现被广泛应用于尿素废水的净化过程。请分析回答以下问题。(1)脲酶可以催化尿素分解为,其中碱性物质可以使酚红指示剂变为。(2)为了提高脲酶的利用效率,可以采用固定化酶技术将其固定。酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、包埋法和。(3)实验室中可以采用吸附法将该酶制成固定化酶柱,让尿素废水过柱前,先用10倍体积的蒸馏水洗涤酶柱,目的是。(4)脲酶除了从植物中获取外,还可以来源于土壤中的微生物。为了从土壤中分离以尿素为氮源的微生物,采用的分离方法操作最简便的是。下列有关该分离方法的操作叙述错误的是。A.必须使用固体培养基B.必须在酒精灯火焰旁接种C.必须将接种后的培养皿倒置培养D.必须将接种前的培养皿、培养基、土壤悬浮液等进行灭菌处理答案(1)NH3和CO2红色(2)交联法(3)除去未吸附的游离脲酶(4)划线分离法D解析(1)脲酶可以催化尿素分解为NH3和CO2,其中碱性物质可以使酚红指示剂变为红色。(2)酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、包埋法和交联法。(3)用吸附法将脲酶制成固定化酶柱,让尿素废水过柱前,先用10倍体积的蒸馏水洗涤酶柱,目的是除去未吸附的游离脲酶。(4)从土壤中分离以尿素为氮源的微生物,操作最简便的分离方法是划线分离法。分离微生物必须使用固体培养基,应在酒精灯火焰旁接种,应将接种后的培养皿倒置培养,必须将接种前的培养皿、培养基等进行灭菌处理,土壤悬浮液不能做灭菌处理。5.(18分)在保持传统发酵产品风味的前提下,研究人工接种对泡菜发酵速度、亚硝酸盐含量及品质的影响。请回答下列问题。(1)自然发酵时,为了缩短制作时间,有人会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的作用是。从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,这段时间内泡菜坛中乳酸菌的消长规律是。A.不断增多B.不断减少C.先增多后减少D.先减少后增多(2)对乳酸菌进行分离与培养时,下列叙述正确的是。A.在酒精灯火焰旁进行倒平板或接种操作属于无菌操作B.所有的器皿包括培养皿、刀具和镊子等只需进行消毒处理C.泡菜制作过程中放入蒜瓣、生姜等香辛料的主要作用是杀灭杂菌D.使用高压锅灭菌,则通电后开始记录灭菌时间(3)下图表示。据图中数据可知,自然发酵时,与第2天相比,第6天后的泡菜更适合食用,因为后者。(4)亚硝酸盐的含量可采用法定量检测,其中要利用亚硝酸钠标准溶液建立标准曲线,其横坐标为亚硝酸钠质量,纵坐标为。某研究小组得到一株“优选”乳酸菌(其产生的亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌产生的高5倍),可推测与普通乳酸菌相比,用“优选”乳酸菌制作泡菜的过程中亚硝酸盐含量。答案(1)增加乳酸菌的数量A(2)A(3)人工接种对泡菜中亚硝酸盐含量的影响亚硝酸盐含量更低(4)光电比色光密度值较低解析(1)加入少量陈泡菜液,相当于接种了已经扩增的发酵菌,即增加乳酸菌数量。从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,乳酸菌数量应该不断增多。(2)在酒精灯火焰旁进行倒平板或接种操作属于无菌操作,A项正确;所有的器皿包括培养皿、刀具和镊子等都要进行灭菌处理,B项错误;加入香辛料的主要作用是调味,C项错误;使用高压锅灭菌时,应达到所设置的压力时才开始计时,D项错误。(3)由题图可知,该图表示人工接种对泡菜中亚硝酸盐含量的影响。由图可知,自然发酵时,与第2天相比,第6天后的泡菜更适于食用,这是因为后者亚硝酸盐含量更低。(4)亚硝酸盐的含量可采用光电比色法定量检测,其中要利用亚硝酸钠标准溶液建立标准曲线,其横坐标为亚硝酸钠质量,纵坐标为光密度值;亚硝酸盐还原酶可将亚硝酸盐降解为NO或NH3,由于“优选”乳酸菌产生的亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌产生的高5倍,所以用“优选”乳酸菌制作泡菜过程中亚硝酸盐含量较低。6.(20分)(2018浙江绍兴一中模拟)固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接),海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量),分析并回答下列问题。(1)固定化酶技术是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使酶既能与接触,又能与分离,同时还能被。常见的酶固定化的方法有多种,如对本题的小麦酯酶使用了和,在“-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测”这一实验中,将-淀粉酶固定在石英砂上,使用了下图中的。(2)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析,由甲图所示结果可以得出的结论是。(3)乙图曲线表明浓度为的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低的原因是。(4)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降,由丙图可知,固定化酶一般重复使用次后,酶活力明显下降。答案(1)底物(或反应物)产物反复利用交联法包埋法(2)固定化酯酶的应用范围较广(3)3%海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密,酶分子容易漏出,使酶数量不足(4)3解析(1)固定化酶技术是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使酶既能与底物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用。从题干中可知,采用戊二醛作交联剂,海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,因而使用了交联法和包埋法来固定小麦酯酶。将-淀粉酶固定在石英砂上,属于吸附法,图分别表示交联法、包埋法和吸附法。(2)从甲图中看出,当温度超过45 时,游离酯酶的活力比固定化酯酶活力下降得快,所以固定化酯酶比游离酯酶对温度变化的适应性更强,应用范围较广泛。(3)从乙图可以看出,用浓度为3%的海藻酸钠包埋时,酶活力最高,此浓度时包埋效果最好。(4)由丙图可知,固定化酶一般重复使用3次之后,酶活力明显下降。7.(16分)生物技术实践的实验中,需对微生物进行一定的处理,请回答下列相关问题。(1)在含哺乳动物排泄物的土壤中有较多含脲酶的细菌,在无菌条件下,将土样与混合,制成不同稀释度的细胞悬液,进行涂布分离。制备以尿素为氮源的培养基平板时,下列操作不是必需的是。A.高压蒸汽灭菌法B.过滤灭菌C.对蒸馏水灭菌D.加琼脂糖(2)用葡萄制作葡萄酒时,放入发酵瓶前的酵母悬液的制作方法是用将适量干酵母溶解成糊状;加入极少量蔗糖,目的是。(3)用果酒制果醋时,一定体积的酒水混合物和醋化醋杆菌附着在锯末上时,发酵瓶中几乎没有游离的液体存在,通入空气并发酵约48 h后,会流出酸性液体,原因是(请用反应式表示)。(4)大肠杆菌、醋化醋杆菌进行扩大培养时,培养基中相同的成分是蛋白胨、酵母提取物和,都用摇床振摇培养的目的是。答案(1)无菌水C(2)小于40 的温水使酵母迅速发生作用(3)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(4)水提供氧气和与营养物质充分接触解析(1)要进行稀释涂布平板法分离细菌,需在无菌条件下,将土样与无菌水混合,制成不同稀释度的细胞悬液;制备以尿素为氮源的培养基平板时,采用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法、G6玻璃漏斗过滤法,加琼脂糖可制成固体培养基,对蒸馏水不需灭菌,因此,C项操作不是必需的。(2)用葡萄制作葡萄酒时,放入发酵瓶前的酵母悬液的制作方法是用小于40 的温水将适量干酵母溶解成糊状;加入极少量蔗糖的目的是使酵母迅速发生作用。(3)用果酒制果醋时,通入空气并发酵约48 h后,醋杆菌可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸(简化的反应式见答案),此过程中有水和醋酸生成,所以会流出酸性液体。(4)大肠杆菌、醋化醋杆菌进行扩大培养时,培养基中相同的成分是蛋白胨、酵母提取物和水,都用摇床振摇培养的目的是提供氧气和与营养物质充分接触。
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