世纪金榜高考专题辅导与训练生物届高考复习 专题八 生物技术实践.docx

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世纪金榜高考专题辅导与训练生物届高考复习专题八生物技术实践

专题提升练（八）

生物技术实践

（45分钟,100分）

1.（16分）（2014·金华二模）要从土壤中筛选出相应的分解菌,其实验流程如下,请回答:

配制土壤溶液→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数

（1）采用　　　　　　　　　　法时需要将样液进行一系列梯度稀释,然后接种培养,计数菌落。

通常统计的菌落数比活菌的实际数目　　　　　　。

在稀释土壤的过程中,每一步都要在　　　　　　旁操作。

（2）对培养基灭菌常用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

在接种前需要检测使用的培养基是否被污染,方法是 

　。

（3）若要筛选出分解尿素的细菌,用以　　　　　　为唯一氮源的培养基;从功能上讲,该培养基属于　　　　　　培养基。

（4）向培养基中加入酚红指示剂,若培养基中存在合成脲酶的分解尿素的细菌,其菌落周围会出现　　　　　　,这是尿素被分解生成的　　　　　　使酚红指示剂显色的结果。

【解析】

（1）通过菌落数对微生物进行计数所用的接种方法是涂布分离法。

由于当两个或两个以上的细胞连在一起时,培养基上只能观察到一个菌落,因此统计的菌落数比活菌的实际数目要少。

为了保证实验操作过程不受杂菌的污染,因此实验操作都应在酒精灯火焰旁进行。

（2）培养基的灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法。

要判断培养基是否灭菌彻底,应将未接种的培养基在适宜温度（或30～37℃间的某一温度）恒温箱中倒置培养一段时间（或1～2天）,观察是否有菌落生成,如果未接种的培养基上无菌落长出,说明培养基灭菌是彻底的。

（3）筛选出分解尿素的细菌时需要利用以尿素为唯一氮源的选择培养基。

（4）培养基中加入酚红指示剂可以鉴定分解尿素的细菌,原理是分解尿素的细菌分解尿素产生氨,使培养基pH升高,培养基变红。

答案:

（1）涂布分离　少　酒精灯火焰

（2）高压蒸汽灭菌法　将未接种的培养基在适宜温度（或30～37℃间的某一温度）恒温箱中倒置培养一段时间（或1～2天）,观察是否有菌落生成

（3）尿素　选择　（4）红色　氨（或NH3）

2.（16分）（2014·台州二模）35%～40%的甲醛水溶液（福尔马林）可作为防腐剂,其防腐的原理是使蛋白质变性。

自然界中有能分解甲醛的细菌和真菌。

如图为分离和纯化分解甲醛细菌的实验过程。

请分析回答:

（1）②过程的目的是　　　　　　　　　。

③过程培养出的是　　　　　　　

　　　　　　。

通过④培养能获得　　　　　　　。

（2）经过⑤过程后,取样测定甲醛浓度,选出　　　　　　　　　　,再分离、培养菌株。

（3）若下图甲表示在平板培养基上的第一次和第二次划线,请在图乙中画出第三次划线,划线后在恒温培养箱中培养时,培养皿需要倒置,目的是　　　　

　　　　　　　　　　。

【解析】

（1）根据题意和图示分析可知:

在分离和纯化分解甲醛的细菌过程中,通过①过程制取菌悬液,②过程用完全培养基培养后,可以获得大量微生物,从而增加目的菌的菌群数量;③中的培养基中的碳源只有甲醛,只有可以分解甲醛的细菌能够存活,所以通过③过程可以筛选出能分解甲醛的细菌,即培养出以甲醛为唯一碳源的细菌。

④过程可以获得单个菌落。

（2）经过⑤过程后,取样测定甲醛浓度,选出甲醛浓度最低的培养瓶,再分离、培养菌株。

（3）用划线分离法接种时,每次划线要从上次划线的末端开始。

为避免水滴污染培养基,在恒温培养箱中培养时,培养皿需要倒置。

答案:

（1）增加目的菌的菌群数量（提高目的菌的种群密度）　以甲醛为唯一碳源的细菌　单个菌落

（2）甲醛浓度最低的培养瓶

（3）如下图:

避免水滴污染培养基

3.（18分）（2014·浙江自选模块）下面是关于固定化酶和细菌培养实验的问题,请回答:

（1）某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验,分组见下表。

组别

固定化酶柱长度（cm）

淀粉溶液的流速

（mL·min-1）

甲

10

0.3

乙

10

0.5

丙

15

0.3

丁

15

0.5

将吸附了α-淀粉酶的石英砂装入柱中后,需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱,以除去　　　　　　　　　　　。

按上表分组,将配制好的淀粉溶液加入到固定化酶柱中,然后取一定量的流出液进行KI-I2检测。

若流出液呈红色,表明有

　　　　　　　　生成,若各组呈现的颜色有显著差异,则流出液中淀粉水解产物浓度最高的是　　　　　　组。

（2）下列关于上述固定化酶实验的叙述,错误的是　　　。

A.固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量

B.淀粉溶液流速过快会导致流出液中含有淀粉

C.各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同

D.淀粉溶液的pH对实验结果有影响

（3）现有一份污水样品,某兴趣小组欲检测其中的细菌数,进行以下实验。

将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释。

取适量不同稀释度的稀释液,用　　　　　

　　　法分别接种于固体平面培养基上,经培养后进行计数。

该实验应注意,接种前,从盛有　　　　　　　　的容器中将玻璃刮刀取出,放在酒精灯火焰上灼烧,冷却后待用;分组时,需用　　　　　　作为对照。

（4）在上述细菌培养实验中进行计数时,应计数的是接种了　　　。

A.各个稀释度样品的培养基上的细菌数

B.合理稀释度样品的培养基上的细菌数

C.各个稀释度样品的培养基上的菌落数

D.合理稀释度样品的培养基上的菌落数

【解题指导】

（1）题干关键词:

“固定化酶”“细菌培养”“接种”“计数”。

（2）隐含信息:

酶浓度对淀粉水解反应的影响、pH等环境因素对酶活性的影响、底物淀粉与酶接触面积对反应速率的影响、微生物培养时防止杂菌污染的方法等。

【解析】本题主要考查固定化酶应用的相关知识。

（1）题表中固定化酶柱长度代表所用固定化酶浓度的大小,长度越大酶柱中所含酶越多;淀粉溶液的流速决定了反应物与酶柱中酶相互接触的时间长短,流速越小,淀粉与酶越能充分接触而反应。

淀粉遇KI-I2试剂显蓝色,而流出液中显示红色,说明大分子淀粉在酶的作用下水解。

从表中可知,丙中酶柱较长,淀粉流速较小,最适合酶促反应,反应速率最快。

（2）设计实验应遵循对照原则、单因子变量原则,所以每组实验中淀粉溶液浓度应相同、溶液的pH均应保持在淀粉酶的最适pH条件下,所以C、D项正确。

淀粉溶液流速过快,酶与底物不能充分反应,流出的可能是没有水解的淀粉,故B项正确。

酶柱中酶的含量由酶柱长度决定,但是酶在反应前后保持不变,所以淀粉溶液流速不能决定酶的含量,因此A项错误。

（3）本实验所接种细菌为不同稀释度的菌液,而不是挑取菌落接种,应用涂布分离法。

微生物培养为防止杂菌污染需在无菌条件下进行,常用的消毒灭菌方法有①消毒法:

煮沸、巴氏消毒法、化学试剂消毒法（70%乙醇）;②灭菌法:

灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。

（4）测定微生物数量的方法:

①直接计数法,此法利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量,但不能区分细菌死活;②间接计数法,常用的是稀释平板计数法,此法在含菌数较少的情况下,也可计数,但需将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中微生物细胞分散开,为防止偶然性,应计数合理稀释度样品培养基上的菌落数,菌落易于观察。

通过以上分析,故D项正确。

答案:

（1）未吸附的α-淀粉酶　糊精　丙　

（2）A

（3）涂布分离　70%乙醇　未接种的培养基　（4）D

4.（16分）（2014·宁波二模）生物技术在食品加工中的应用十分广泛,如果酒、果醋制作是常见的例子。

请回答下列有关果酒、果醋制作的问题:

（1）果酒、果醋制作中,都需要大量纯种发酵微生物,所以首先要对发酵微生物进行培养,在微生物培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑温度、　　　　、渗透压等条件;为防止杂菌污染,还需要对培养基和培养皿进行　　　　（选填“消毒”或“灭菌”）;操作者的双手需要进行清洗和　　　　;空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是　　　　　　　　　　　　。

（2）如图是果酒、果醋的发酵装置。

醋酸发酵在　　　　　　瓶中进行,发酵所需的微生物是　　　　。

若乙瓶中流出液明显呈酸性,则说明流出液中有　　　

生成。

向乙瓶中通入空气的主要原因是　　　　。

A.果酒生成醋酸时需要氧气

B.通入空气可使乙瓶中的锯末呈松散状

C.使乙瓶中流出的液体缓慢滴入丙瓶中

D.使甲瓶中流出的液体缓慢滴入乙瓶中

（3）如果将该装置改为酒精的发酵装置,需要修改的地方是　　　　　　　

　　　　　　　。

【解析】

（1）微生物培养需要同时考虑温度、pH、渗透压等外界条件,培养涉及的器材和培养基等都需要进行灭菌,而对操作者的双手则要进行消毒处理,紫外线通过使蛋白质变性可以杀灭空气中的微生物。

（2）图中的乙瓶为醋酸发酵瓶,内有醋杆菌,若该瓶流出的液体呈酸性,说明流出液中有醋酸生成。

在乙瓶中进行的将乙醇发酵成醋酸的过程需要氧气,醋杆菌进行的是需氧呼吸。

（3）酒精发酵在无氧条件下才能进行,所以不需要通入空气。

答案:

（1）pH　灭菌　消毒　紫外线能使蛋白质变性

（2）乙　醋杆菌　醋酸　A

（3）不需要通入空气

5.（18分）（2014·广东高考）铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。

应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs,类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下:

新生营养芽

PLBs

PLBs

实验结果

在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问题:

（1）选用新生营养芽为外植体的原因是　　　　　　　　　　　　,诱导外植体形成PLBs的过程称　　　　　　。

（2）与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在　　　　　　

　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　

　　　　　　　。

（3）脱落酸（ABA）能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。

若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。

同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题:

①ABA的浓度梯度设置和添加方式:

设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。

因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基　　　　　

后按比例加入。

②实验进程和取样:

实验50天完成,每10天取样,将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。

如初始（第0天）数据已知,实验过程中还需测定的样品数为　　　　　。

③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:

当某3个样品（重复样）的

　　　　　　　　　　　时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。

【解析】本题考查植物组织培养相关知识及读图析图能力、分析实验能力。

（1）新生营养芽细胞分化程度低,容易形成PLBs;根据题干可知,PLBs类似愈伤组织,外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。

（2）据图分析可知,在光照条件下,PLBs约从15天时开始生长,早于黑暗条件下（约从第30天开始生长）;光照条件下PLBs生长时间约35天,长于黑暗条件下生长时间（约20天）;光照条件下最终PLBs重量高于黑暗条件下的PLBs重量。

（3）①由于ABA受热易分解,所以各组液体培养基灭菌后冷却,再加入ABA。

②根据题干信息可知,实验中4组ABA处理组加1组对照组,3次重复,测定10、20、30、40、50天共5组数据,共计75组样品。

③在适宜的ABA浓度、适宜的培养时间时,样品中生物碱含量最大。

答案:

（1）细胞分化程度低,分裂能力强,生长旺盛　脱分化

（2）生长起始较快　增重持续时间较长　PLBs产量较高

（3）①灭菌冷却　②75　③生物碱含量最大

6.（16分）（2014·宁波二模）下图中,图Ⅰ为植物组织培养流程图,图Ⅱ为植物组织培养过程的部分示意图,请回答:

（1）从理论上讲,植物细胞有形成再生植株的可能性,这是　　　　　　　　的表现。

（2）图Ⅰ中外植体是指离体的植物　　　　　　　。

（3）图Ⅰ中的②和图Ⅱ中A培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成,称为　　　　。

（4）图Ⅱ中D培养物已经形成幼体。

请根据植物组织培养过程对图Ⅱ重新排序:

　　　　。

（5）图Ⅱ中外植体为胡萝卜根尖细胞,则培养成的新植株的叶片的颜色是　　　

　,这说明根尖细胞具有　　　　　　　　。

（6）某高二生物兴趣小组用芦荟的新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,愈伤组织能正常形成且以后继续长大,正常根和芽却迟迟不能形成,你认为导致该情况出现的最可能的原因是　（　　）

A.葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足

B.光照、温度、pH或O2浓度不适宜

C.生长素和细胞分裂素比例不协调

D.无菌条件没有控制好

【解析】高度分化的植物体细胞仍具有发育形成完整植株的能力,这是由于植物体细胞具有全能性。

在进行植物组织培养时,需要取植物的器官、组织、细胞或原生质体,形成愈伤组织,再形成胚状体,继续生长发育就可以形成完整的植株,这说明高度分化的植物体细胞具有发育成完整植株所必需的所有遗传物质。

在进行培养时都需要合适的营养物质配比以及相应的植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）配比。

答案:

（1）植物细胞的全能性

（2）器官、组织、细胞或原生质体

（3）愈伤组织

（4）A→B→C→D

（5）绿色　控制叶片绿色性状的基因　（6）C