高中生物历年高考真题分类汇编高考试题L单元生物工程及技术.docx
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高中生物历年高考真题分类汇编高考试题L单元生物工程及技术
L单元生物工程及技术
L1传统发酵技术与发酵工程的应用
3.C4、J2、L1、L3[2015·四川卷]下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是( )
A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2
B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精
C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30~300菌落数的平板
3.C [解析]本题以酵母菌为材料,考查细胞呼吸方式的实验、种群数量变化实验、微生物计数方法等。
CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液进行检测,颜色由蓝变绿再变黄,根据其变色的时间来判断酵母菌的呼吸方式,A项正确。
酒精可用酸性重铬酸钾进行检测,颜色由橙色变为灰绿色,B项正确。
探究酵母菌种群数量变化,用的是前后对照,而不是空白对照,C项错误。
用稀释涂布平板法对微生物进行计数,应选择30~300菌落数的平板,如果菌落数较少,则误差较大,如果菌落数太多,则多个菌落相互重叠,不便于计数,D项正确。
17.L1[2015·江苏卷]关于“腐乳的制作”实验,下列叙述错误的是( )
A.将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长
B.腐乳坯若被细菌污染,则腐乳坯表面会出现黏性物
C.勤向腐乳坯表面喷水,有利于毛霉菌丝的生长
D.装坛阶段加入料酒,可有效防止杂菌污染
17.C [解析]毛霉适宜的生长温度为15~18℃,腐乳坯堆积时温度过高,不利于毛霉生长,A项正确。
腐乳制作时选用含水量为70%的豆腐就是考虑毛霉生长需要湿润的环境,勤向腐乳坯表面喷水会造成杂菌污染,不利于毛霉生长,C项错误。
料酒中的酒精能抑制微生物的生长,D项正确。
24.L1[2015·江苏卷](多选)图10为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是( )
图10
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CO2
C.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
24.ABC [解析]发酵一段时间后,随着反应物越来越少,酒精的生成速率越来越慢,A项错误。
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2,B项错误。
发酵早期酵母菌种群增长类似于“J”型曲线,发酵一段时间后,随着营养物质的消耗,增长速率越来越慢,因此发酵过程中酵母菌种群呈“S”型增长,C项错误。
若用酵母菌发酵制酒时发酵液表面形成菌膜即醋酸菌能繁殖,说明发酵瓶内有氧气,D项正确。
29.L1[2015·广东卷]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”,查阅资料得到图5。
图5
(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5,与第3天相比,第8天后的泡菜更适于食用,因为后者__________________;pH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。
29.
(1)隔绝空气,创造无氧环境 丙酮酸、[H]、ATP
(2)亚硝酸盐含量更低 乳酸发酵产生的乳酸积累
(3)
4%
5%
6%
7%
8%
9%
10%
普
通
优
选
普
通
优
选
普
通
优
选
普
通
优
选
普
通
优
选
普
通
优
选
普
通
优
选
第一天
第二天
…
第十天
结论:
在一定的浓度范围内,随食盐浓度的增大,亚硝酸盐浓度增大,第七天后亚硝酸盐明显下降,且优选的乳酸菌降低亚硝酸盐的效果比普通乳酸菌的明显。
[解析]
(1)乳酸菌为厌氧菌,在泡菜制作过程中,乳酸菌在无氧条件下发酵产生乳酸,因此需为其提供无氧环境。
(2)据图可知,第3天亚硝酸盐含量最高,第8天亚硝酸盐含量较低,而亚硝酸盐对人体健康存在危害,因此亚硝酸盐含量低的泡菜适于食用。
乳酸发酵产生乳酸,随着发酵的进行,乳酸量越来越多,故pH逐渐下降。
(3)该实验目的是比较食盐浓度在4%~10%内普通乳酸菌与“优选”乳酸菌发酵效果的优劣并确定其发酵适宜条件,因此该实验的自变量为盐的浓度,因变量为亚硝酸盐含量,而题干信息“优选”乳酸菌亚硝酸盐还原酶活力比普通乳酸菌高5倍,因此推测在一定的浓度范围内,随食盐浓度的增大,亚硝酸盐浓度增大,第七天后亚硝酸盐明显下降,且优选的乳酸菌降低亚硝酸盐的效果比普通乳酸菌的明显。
L2微生物的类型、营养和代谢
L3微生物的培养与应用、酶的应用
3.C4、J2、L1、L3[2015·四川卷]下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是( )
A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO2
B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精
C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30~300菌落数的平板
3.C [解析]本题以酵母菌为材料,考查细胞呼吸方式的实验、种群数量变化实验、微生物计数方法等。
CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液进行检测,颜色由蓝变绿再变黄,根据其变色的时间来判断酵母菌的呼吸方式,A项正确。
酒精可用酸性重铬酸钾进行检测,颜色由橙色变为灰绿色,B项正确。
探究酵母菌种群数量变化,用的是前后对照,而不是空白对照,C项错误。
用稀释涂布平板法对微生物进行计数,应选择30~300菌落数的平板,如果菌落数较少,则误差较大,如果菌落数太多,则多个菌落相互重叠,不便于计数,D项正确。
9.I1、I2、L3、L6、L7[2015·四川卷]将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如图所示(注:
农杆菌中Ti质粒上只有TDNA片段能转移到植物细胞中)。
(质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”)
图3
(1)过程①需用同种______________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。
为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用________培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让________进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是__________________________________________。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加________________以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是________________________________。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是__________。
种植转基因抗虫棉能减少________的使用,以减轻环境污染。
9.
(1)限制性核酸内切 选择
(2)TDNA 筛选获得TDNA片段的植物细胞
(3)细胞分裂素浓度 芽顶端产生的生长素向基部运输,促进根的分化
(4)投放棉铃虫 农药
[解析]本题综合考查基因工程、微生物的选择培养、植物组织培养。
(1)在基因工程中,为了得到相同的黏性末端,应用同种限制性核酸内切酶分别处理目的基因和运载体;要培养特定的微生物,应使用选择培养基。
(2)根据题目内容可知,只有TDNA片段能转移到植物细胞中;转基因成功的质粒的TDNA上既有Bt基因又有卡那霉素抗性基因,除尽农杆菌后,将棉花细胞转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,获得TDNA片段的植物细胞能成活,而没有获得TDNA片段的植物细胞不能成活。
(3)细胞分裂素用量/生长素用量,比值高时有利于芽的分化,抑制根的形成,题目中已经获得大量的根,需要获得芽时,应提高细胞分裂素的用量;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,是因为芽也能产生生长素,并能向形态学的下端运输,使基部的生长素浓度增加,有利于根的形成。
(4)转基因棉能否抗虫,可通过接种相应的害虫进行检验;具有抗虫基因的棉花能减少害虫的危害,可减少农药的使用,从而减少因使用农药而造成的环境污染。
11.L3[2015·江苏卷]下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述,错误的是( )
A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用
B.溶解氧交换受阻是固定化酶应用的重要限制因素
C.固定化细胞用于生产能分泌到细胞外的产物
D.凝胶与被包埋细胞之间不是通过共价键结合
11.B [解析]酶催化反应进行时不需要氧,B项错误。
19.L3[2015·江苏卷]做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是( )
A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖
B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
19.D [解析]高压灭菌加热结束时,应切断电源,让灭菌锅内温度自然下降,当压力表的指针指向0时,打开排气阀,旋松螺栓,打开盖子,取出灭菌物品,A项错误。
倒平板时应将培养皿打开一条稍大的缝隙再缓慢倒入培养基,B项错误。
高温的接种环会杀死细菌,应等接种环冷却后再挑取菌落,C项错误。
培养皿一般倒置放在培养箱中,用记号笔标记在皿底便于取出时分类,D项正确。
39.L3[2015·全国卷Ⅰ][生物——选修1:
生物技术实践]已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。
脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。
回答有关问题:
(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用________染色。
微生物A产生的油脂不易挥发,可选用____________(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。
(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以________为碳源的固体培养基进行培养。
(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用____________直接计数;若要测定其活菌数量,可选用________法进行计数。
(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg,则上述三个温度中,________℃条件下该酶活力最小。
为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕________℃设计后续实验。
39.
(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 萃取法
(2)油脂
(3)血细胞计数板 稀释涂布平板
(4)45 40
[解析]
(1)油脂可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,或被苏丹Ⅳ染液染成红色。
由于微生物A产生的油脂不易挥发,故提取时可选用萃取法,而不能用水蒸气蒸馏法。
(2)根据酶的专一性,为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以油脂为碳源的固体培养基进行培养,不产生脂肪酶的微生物无法生存。
(3)测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用血细胞计数板直接计数;若要测定其活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数。
(4)据题可知,在35℃、40℃、45℃温度下,45℃时降解10g油脂所需酶量最大,故该温度下酶活力最小。
由于40℃时酶活性相对较大,因此,为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕该温度设计后续实验。
31.D1、C1、L3[2015·浙江卷]现有一种细菌M,能够合成某种酶,并能分泌到细胞外。
为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,请根据以下提供的实验材料写出实验思路,并预测实验结果。
实验材料:
若干个培养瓶、培养液、细菌M
(要求与说明:
实验仅设一组;实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求;实验条件适宜)
请回答:
(1)实验思路:
①
⋮
(2)预测实验结果(设计一个坐标系,并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):
(3)测定总酶浓度时,应对细胞做________处理。
31.[答案]
(1)①取细菌M,稀释后,分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。
②取其中的培养瓶,分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度,并记录。
③在培养过程中,每隔一段时间,重复②。
④对所得实验数据进行分析与处理。
(2)
(3)破碎
[解析]
(1)本实验的目的是研究某细菌的培养时间和细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系,因为酶是由细菌在细胞内产生并分泌到细胞外,所以总酶浓度指的是细胞内和细胞外的酶浓度之和。
根据实验目的、题干中提供的实验材料和题干信息可设计实验如下:
在无菌条件,利用无菌操作将细菌接种到培养液中,每隔一段时间取等量的少部分培养液进行细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的测定。
(2)细菌可利用培养液进行大量繁殖,所以随着时间的延长细菌细胞数不断增加直至稳定,增长曲线呈“S”形,因为细菌数量的增加,细胞外酶浓度和总酶浓度也随之增加,但总酶浓度指的是细胞内和细胞外的酶浓度之和,所以在相同时间内总酶浓度要大于细胞外酶浓度,绘制的曲线横坐标为时间,纵坐标为数值,且要有图例,曲线图见答案。
(3)总酶浓度指的是细胞内和细胞外的酶浓度之和,所以在测定总酶浓度时应对细胞做破碎处理。
17.C1、L3[2015·浙江卷]“生物技术实践”模块
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,其流程如图所示。
→
→
→
→
→
图3
请回答:
(1)土壤悬液首先经80℃处理15分钟,其目的是筛选出__________。
(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______________强弱相关。
(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________。
图4
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
17.[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)土壤悬液经过高温处理的目的是杀死不耐高温的微生物,得到耐高温的菌株。
(2)在筛选目的菌株时,常采用稀释涂布分离法,这样容易得到单菌落。
在筛选的过程中需将样液逐步稀释,寻找最佳的稀释浓度,在筛选的过程中还要对菌株进行鉴别,观察其是否是该实验所需要的菌株,本实验中是通过观察透明水解圈的直径大小进行判断的。
(3)在培养时进行振荡的目的是为菌株的繁殖提供氧气。
固体培养基之所以呈固体状态,是因为在培养基中加入了琼脂。
(4)植酸酶和海藻酸钠混合后再滴加一定浓度的钙离子后形成凝胶固体小球,实现了酶的固定化,这个过程是对酶进行了包埋处理。
(5)根据曲线可判断,在测试温度范围内,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60℃和45℃,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶,与非固定化植酸酶相比,固定化植酸酶的相对酶活性在80%以上时的温度范围宽,A、B、C项正确。
65℃时固定化植酸酶的相对酶活性在下降,但还没有达到最低点,D项错误。
35.L3[2015·山东卷][生物—生物技术实践]乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。
乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
―→
―→
―→
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用________作为培养基中的唯一碳源。
培养基中琼脂的作用是________。
从功能上讲,这种培养基属于____________。
(2)培养微生物L前,宜采用________方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其相对分子质量大小。
在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其相对分子质量越________。
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的________确定其应用价值。
除化学结合法外,酶的固定化方法还包括________、________、离子吸附法及交联法等。
35.
(1)乳糖 凝固剂 选择培养基
(2)灼烧
(3)小
(4)(酶)活性[或(酶)活力] 包埋法 物理吸附法(注:
两空可颠倒)
[解析]
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时应使用以乳糖为唯一碳源的选择培养基,培养基中加入的琼脂起到凝固剂的作用。
(2)对接种环等金属器具宜采用灼烧的方法进行灭菌。
(3)电泳是利用待分离样品中各种离子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状都不同,使带电分子产生不同的迁移速度,在相同条件下,当所带电荷相同时,带电分子的相对分子质量越小,电泳速度越快。
(3)对乳糖酶进行固定化后可检测其(酶)活性以确定其应用价值;酶的固定化方法有化学结合法(共价键结合法)、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。
31.L3[2015·江苏卷]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)。
①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④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18)。
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)。
图18
(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19,推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵,理由是________。
图19
31.
(1)③
(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 ①
(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]
(1)在稀释涂布平板过程中,样品需要用无菌水来稀释,在培养皿中涂平板,在酒精灯旁进行各项操作,所以不需要的是显微镜。
(2)涂布平板时取少量菌悬液是为了让菌落分散,细菌分离效果好。
(3)试管口黏附培养基很容易造成培养基污染棉塞。
(4)纤维素酶能专一性地降解纤维素,透明圈越大说明纤维素被降解得越多,纤维素酶的含量越多或者活性越好。
图中透明圈最大的是菌落①。
(5)微生物发酵过程中会产热和产酸,故J4更加适用。
L4DNA的粗提取及蛋白质提取技术
3.A3、L4[2015·广东卷]关于DNA的实验,叙述正确的是( )
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA
B.PCR的每个循环一般依次经过变性—延伸—复性三步
C.DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴后生成蓝色产物
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色,细胞质呈红色
3.C [解析]兔为哺乳动物,在哺乳动物成熟的红细胞内,因没有细胞核等复杂的细胞器而不适合用于提取DNA,A项错误。
PCR体外扩增技术的每个循环均依次经过变性、复性、延伸三步,B项错误。
DNA与二苯胺试剂混合,在沸水浴条件下呈蓝色,可以用来鉴定DNA,C项正确。
真核细胞中,DNA主要分布在细胞核中,而RNA主要分布在细胞质基质中;甲基绿使DNA呈现出绿色,而吡罗红使RNA呈现出红色,用甲基绿和吡罗红的混合染色剂染色,可显示出DNA和RNA在细胞中的主要分布情况,D项错误。
25.L4[2015·江苏卷](多选)图甲、乙分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是( )
甲
乙
图11
A.图甲、乙中加入蒸馏水稀释的目的相同
B.图甲中完成过滤之后保留滤液
C.图乙中完成过滤之后弃去滤液
D.在图甲鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
25.BCD [解析]图甲鸡血细胞液中加蒸馏水是为了使血细胞吸水涨破释放出DNA,图乙DNA浓盐溶液中加蒸馏水是为了稀释NaCl溶液,使DNA析出,A项错误。
图甲血细胞破裂后释放的DNA在滤液中,B项正确。
图乙DNA从NaCl溶液中析出,过滤后取纱布上的黏稠物,C项正确。
嫩肉粉即木瓜蛋白酶,可以专一性分解蛋白质杂质,不影响DNA的提取,D项正确。
L5植物有效成分的提取
39.L5[2015·全国卷Ⅱ][生物——选修1:
生物技术实践]
回答与胡萝卜素有关的问题:
(1)胡萝卜含有的胡萝卜素中,最主要的是________(填“α胡萝卜素”“β胡萝卜素”或“γ胡萝卜素”),该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子________,后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症,该疾病称为__________,胡萝卜素是________(填“挥发性”或“非挥发性”)物质。
(2)工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,________(填“需要”或“不需要”)将新鲜的岩藻干燥。
(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的______作为胡萝卜素的萃
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