高三生物二轮复习专题8生物技术实践.docx

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高三生物二轮复习专题8生物技术实践

生物技术实践

时间：

90分钟　满分：

100分

一、选择题（3×12＝36分）

1．下列有关微生物培养与应用的说法正确的是（　　）

A．天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基

B．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理

C．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段

D．分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源

[答案]　C

[解析]　天然培养基是成分不明确的培养基，并不是不需加工配制的培养基；实验者的双手需进行消毒处理；分离分解尿素的细菌时，尿素是唯一氮源而不是唯一的碳源。

2．加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮（橘络），会产生严重污染。

目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。

下列生长在特定环境中的4类微生物，不能大量产生所用酶的有（　　）

A．生长在麦麸上的黑曲霉

B．生长在酸奶中的乳酸菌

C．生长在棉籽壳上的平菇

D．生长在木屑上的木霉

[答案]　B

[解析]　本题考查酶的专一性。

橘络的主要成分是纤维素，将其分解要用纤维素酶，麦麸、棉籽壳、木屑的主要成分也是纤维素，生长在这三种成分上的黑曲霉、平菇、木霉肯定能产生纤维素酶，所以可以利用。

而乳酸菌的培养基为牛奶，其主要成分是蛋白质，不含纤维素，所以乳酸菌不能产生纤维素酶。

3．下列有关培养基的配制原则，表述正确的是（　　）

A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、生长因子

B．碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素

C．微生物的生长除受营养因素影响外，还受到pH、氧、渗透压的影响

D．营养物质的浓度越高越好

[答案]　C

[解析]　不同的微生物需要的营养不同，如自生固氮菌能利用空气中的N2为氮源，因而培养基中无需添加氮源；营养物质浓度太高，会导致微生物失水。

4．下列有关提取和分离血红蛋白的实验叙述错误的是（　　）

A．该实验的材料必需选用鸡血

B．通过透析法可以去除样品中分子质量较小的杂质，此为样品的粗提取

C．凝胶色谱法是利用蛋白质的相对分子质量的大小分离蛋白质

D．电泳法是利用各种分子带电性质的差异及分子的大小和形状不同进行分离

[答案]　A

[解析]　因为鸡血细胞中含有细胞核以及各种复杂的细胞器，会给提取血红蛋白带来一定的难度，故提取血红蛋白一般选用哺乳动物的成熟红细胞。

5．下列有关生物技术在实践中的应用的叙述，正确的是（　　）

A．制葡萄醋的温度要比制葡萄酒的温度高些

B．使用加酶洗衣粉在任何条件下洗衣效果都比普通的洗衣粉好

C．凝胶色谱法是一种根据不同蛋白质对光的吸收率不同而分离蛋白质的有效方法

D．固定化细胞比固定化酶的催化效率高，适用于所有生产过程

[答案]　A

[解析]　酵母菌酒精发酵的最适温度为18～25℃，醋酸菌的最适温度为30～35℃。

加酶洗衣粉在酶催化的最适温度时，洗衣效果最好，如果条件不适宜使酶变性失活或酶活性降低，则洗涤效果与普通洗衣粉相当。

凝胶色谱法是一种根据不同蛋白质分子大小而分离蛋白质的有效方法。

固定化细胞固定的是一系列酶，固定化酶固定的是一种酶，两者适用于不同的生产过程。

6．某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。

他的实验设计如下：

①设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉

②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置相同

③根据污渍去除程度得出结果

对这个实验的评价，正确的是（　　）

A．未设置对照实验

B.无关变量设置太多

C．没有自变量

D.因变量不能描述

[答案]　A

[解析]　实验课题是“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”，因此设置的2组实验应该是：

一组用普通洗衣粉作对照组，另一组用加酶洗衣粉作实验组。

如果设置3组也正确，一组用普通洗衣粉作对照组，实验组设置使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉。

7．（2014·全国大纲，4）某同学在①、②、③三种条件下培养大肠杆菌，这三种条件是：

①以葡萄糖为碳源的培养基，不断补充培养基，及时去除代谢产物

②以葡萄糖为碳源的培养基，不断补充培养基，不去除代谢产物

③以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物

根据培养结果绘制的一段时间内菌体数的对数随时间变化的趋势如下图：

假设三种培养基中初始总糖量相等，则①、②、③三种条件依次对应的趋势图是（　　）

A．甲、乙、丙　　　　　B．乙、丙、甲

C．丙、甲、乙D．丙、乙、甲

[答案]　C

[解析]　①中的条件是营养物质充足，又及时去除代谢产物，消除了代谢产物对种群的影响，种群的生长在一段时间呈“J”型增长，丙曲线符合这一变化趋势；②中不补充营养物质，不去除代谢产物，即环境条件影响种群的生长，种群会呈现“S”型生长，甲曲线符合这一变化趋势；③中碳源为葡萄糖和乳糖，当葡萄糖消耗完后，种群的生长受到一定的影响，但当有些大肠杆菌能利用乳糖后，又呈现一段时间的增长，随后到达K值，如果继续维持这种生长环境，种群数量还可能在到达K值后下降，乙曲线符合这一变化趋势。

综上所述，本题应选B。

8．下列有关固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是（　　）

A．可用包埋法制备固定化酵母细胞

B．反应产物对固定化酶的活性没有影响

C．葡萄糖异构酶固定前后专一性不同

D．固定化细胞可以催化各种反应底物的一系列反应

[答案]　A

[解析]　A项正确，酵母细胞体积大，适合用包埋法，酶体积小，适合用物理吸附法或化学结合法；B项错误，一些反应产物可以与酶特异性结合，从而影响酶的活性；C项错误，酶固定前后专一性不变；D项错误，细胞内酶种类有限，且酶具有专一性。

9．某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。

下列叙述错误的是（　　）

A．设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉

B．洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜

C．根据相同时间内污渍去除程度的差异得出实验结论

D．根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论

[答案]　A

[解析]　比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，设计对照实验时，应该用加酶洗衣粉和普通洗衣粉进行对照。

10．（2014·淮安二模）下面是某同学用动物肝脏做“DNA粗提取与鉴定实验”的操作，正确的是（　　）

A．在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌，使细胞破裂释放核物质

B．调节NaCl溶液浓度至0.14mol/L，过滤后取滤液进行后续步骤的操作

C．在含DNA的滤液中加入嫩肉粉，使蛋白质与DNA分开

D．向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后溶液呈蓝色

[答案]　C

[解析]　因肝脏细胞没有分散开，在烧杯中加入肝脏和蒸馏水并进行搅拌，不能使细胞破裂，应研磨；DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度很低，过滤后DNA不在滤液中；嫩肉粉中有蛋白酶可使蛋白质分解；向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺试剂后需加热溶液才能呈蓝色。

11．下列关于酶和细胞的固定化研究及应用的叙述，正确的是（　　）

A．用海藻酸钠固定酵母细胞的方法属于物理吸附法

B．用化学结合法固定化酶不会对其活性产生影响

C．固定化酶和固定化细胞催化反应的底物都可以是大分子

D．固定化酶和固定化细胞都可反复使用，催化反应的速率会受环境影响

[答案]　D

[解析]　用海藻酸钠固定酵母细胞的方法属于包埋法；用化学结合法固定化酶是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上，使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来，因而可能会对其活性产生影响；固定化细胞催化的反应一般是利用细胞内的一系列酶催化一系列的化学反应，这些反应一般在细胞内进行，大分子物质不易进入细胞，因此不适合催化大分子底物；固定化酶和固定化细胞都能与反应物接触，又能与产物分离，因而可反复使用，但环境因素会影响酶的活性和细胞的生命活动。

12．下列关于腐乳制作的叙述中，错误的是（　　）

A．毛霉可利用蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸

B．豆腐坯表面有毛霉、青霉、曲霉等微生物，它们之间存在竞争关系

C．腐乳的前期制作温度应控制在15～18℃环境条件下

D．加入较多的香辛料既能调味又能缩短腐乳成熟的时间

[答案]　D

[解析]　制作腐乳主要是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐内的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸，脂肪分解成甘油和脂肪酸，从而改变豆腐的成分和口味；豆腐坯表面长有毛霉、青霉、曲霉等微生物，它们都利用豆腐内的营养来维持生命活动，因而存在竞争关系；毛霉生长的适宜温度是15～18℃；加入较多的香辛料能调味，杀菌防腐，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长。

二、非选择题（64分）

13．（10分）（2014·山东，35）玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。

流程如下：

（1）玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。

培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供________。

发酵过程中检测酵母菌数量可采用________法或稀释涂布平板法计数。

（2）玉米胚芽油不易挥发，宜选用________法或________法从玉米胚芽中提取。

（3）玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。

利用________技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。

（4）利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的________催化。

PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、________和________三步。

[答案]　

（1）碳源　显微镜直接计数

（2）压榨　萃取（注：

两空可颠倒）

（3）固定化酶

（4）（Taq）DNA聚合酶　（低温）复性（或退火）　（中温）延伸

[解析]　

（1）培养酵母菌时，玉米秸秆中纤维素的水解产物能为酵母菌的生长提供碳源。

检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数。

（2）玉米胚芽油不易挥发，宜选用压榨法或萃取法从玉米胚芽中提取。

（3）利用固定化酶技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而提高酶的利用率，降低生产成本。

（4）利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的（Taq）DNA聚合酶催化。

PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、（低温）复性（或退火）；（中温）延伸三步。

14．（11分）（2014·江苏，30）为了获得β－胡萝卜素产品，某小组开展了产β－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）右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）

①安全阀、放气阀、压力表

②放气阀、安全阀、压力表

③安全阀、放气阀、温度表

④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β－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]　

（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）①　

（4）接种环温度过高，菌被杀死

（5）有助于研磨充分　不需要　β－胡萝卜素较耐酸

[解析]　

（1）对玻璃器皿常用的灭菌方法是干热灭菌和高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）法；用牛皮纸包扎玻璃器皿可有效防止灭菌后的物品被环境中杂菌污染。

（2）青霉素是一种广谱抗生素，通过抑制肽聚糖的形成而抑制细胞壁的形成从而抑制细菌（放线菌）的繁殖、生长。

酵母菌是真菌，其细胞壁的成分是几丁质，添加青霉素的培养基对酵母菌的繁殖没有影响，从而筛选出酵母菌。

（3）图示中的甲为安全阀，乙为放气阀，丙为气压表。

（4）在将分离得到的菌株纯化，一般采用划线法和涂布平板法，在应用划线法取菌种时，应先将接种环灼烧灭菌，冷却后再提取菌种，否则会因接种环温度过高而将菌种杀死，使实验失败。

（5）在提取胡萝卜素是，研磨时添加石英砂，是为了使细胞研磨充分，胡萝卜素充分释放；研磨时，不需要添加CaCO3，因为β一胡萝卜素较耐酸性环境，不需要加入CaCO3来保护胡萝卜素结构不被破坏。

15．（10分）（2014·海南，30）已知泡菜中亚硝酸盐含量与泡制时间有关。

为了测定不同泡制天数泡菜中亚硝酸盐的含量，某同学设计了一个实验，实验材料、试剂及用具包括：

刻度移液管、比色管、不同浓度的亚硝酸钠标准溶液、亚硝酸盐的显色剂、不同泡制天数的泡菜滤液等。

回答相关问题：

（1）请完善下列实验步骤：

①标准管的制备：

用________和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管。

②样品管的制备：

用刻度移液管分别吸取一定量的________，加到不同的比色管中，然后在各个比色管中加入等量的显色剂进行显色，得到样品管。

③将每个________分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅________的标准管，该管中亚硝酸钠含量即代表样品管中亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

（2）下图表示的是泡菜中________趋势。

（3）泡菜制作过程中产酸的细菌主要是________（填“醋酸杆菌”或“乳酸菌”）。

[答案]　

（1）①亚硝酸钠标准溶液

②不同泡制天数的泡菜滤液

③样品管　最相近（其他合理答案也给分）

（2）亚硝酸盐含量随泡制时间的变化趋势（其他合理答案也给分）

（3）乳酸菌

[解析]　

（1）亚硝酸盐可与显色剂发生颜色反应，根据颜色的深浅可确定亚硝酸盐的含量多少。

用不同浓度的亚硝酸钠标准溶液与显色剂可制成颜色深浅不同的系列标准管，不同颜色深浅对应的亚硝酸钠浓度是已知的；用不同泡制天数的泡菜滤液与显色剂反应，制备一系列的样品管，将样品管的颜色与标准管进行颜色比对，找到与样品管颜色深浅最接近的标准管，所对应的亚硝酸钠浓度即可代表样品管中的亚硝酸盐含量。

（2）图示曲线横轴为时间，纵轴为亚硝酸盐含量，该曲线表示泡菜中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化趋势。

（3）泡菜制作的原理是乳酸发酵，产酸的细菌主要是乳酸菌。

16．（11分）（2014·新课标Ⅰ，39）植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。

回答下列问题：

（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。

（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成________色复合物。

用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

酵母膏

无机盐

淀粉

纤维

素粉

琼脂

CR溶液

水

培养基甲

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

培养基乙

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

注：

“＋”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________________；培养基乙________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________________________。

[答案]　

（1）纤维二糖　葡萄糖　

（2）红　透明圈

（3）不能　液体培养基不能用于分离单菌落　不能　培养基中没有纤维素，不会形成CR－纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌。

[解析]　

（1）纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质，能被土壤中某些微生物分解利用；分解纤维素的纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即CX酶、C1酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

（2）刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（3）根据有无琼脂成分，可推知，培养基甲为液体培养基，培养基乙为固体培养基；纤维素分解菌分离和鉴别要用固体培养基，培养基甲不符合要求；培养基乙不含纤维素粉，不能形成特定的红色复合物，乙培养基不符合要求。

17．（11分）（2014·山东实验中学二模）目前，现代生物技术已经广泛地应用于工业、农牧业、医药、环保等众多领域，产生了巨大的经济和社会效益。

请回答下列生物技术方面的问题：

（1）利用乳酸菌制作泡菜时，往往会加入陈的“泡菜水”，作用是________，若泡菜特别咸而不酸，最可能的原因是______________________________。

（2）微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是________，其中对培养皿进行灭菌常用的方法是________________________。

（3）柑橘组织培养的操作程序是①________；②________；③接种；④培养；⑤移栽；⑥栽培。

柑橘皮可以用提取橘皮精油，橘皮在________中的浸泡时间为10h以上，并且橘皮要浸透，这样才会得到高的出油率。

（4）PCR技术是DNA循环复制的过程，每次循环可以分为________三步。

[答案]　

（1）提供乳酸菌菌种（接种）　盐过多，抑制了乳酸菌发酵

（2）防止外来杂菌的污染（无菌技术）　干热灭菌法

（3）制备MS固体培养基　外植体消毒　石灰水

（4）变性、复性、延伸

[解析]　“泡菜水”中有乳酸菌，可为制作泡菜提供所需的乳酸菌；若盐过多，抑制了乳酸菌发酵可导致泡菜特别咸而不酸；微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染，对培养皿进行灭菌常用的方法是干热灭菌法；植物组织培养一般要先制备MS固体培养基，然后对外植体消毒，然后才能接种等；橘皮在石灰水中浸泡10h以上，才会得到高出油率；PCR技术每次循环经变性、复性、延伸三步。

18．（11分）（2014·湖南师范大学附中二模）人和哺乳动物的尿中含有尿素，大量尿素的存在会对环境造成污染。

土壤中有些细菌含有脲酶，可通过降解尿素作为其生长的氮源。

现对土壤中的这类细菌进行分离实验，请回答下列问题：

（1）分离培养细菌时必须进行无菌操作，包括____________和各种器皿都必须是无菌的，常用的灭菌方法有__________________（答2种）。

（2）采用________法将样液进行一系列的梯度稀释，然后接种培养。

在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在________旁进行操作。

接种后的培养皿________于37℃的恒温箱中培养。

（3）用________培养基筛选能分泌脲酶的细菌，从功能上划分该培养基属于________培养基。

若培养基中存在有脲酶的细菌，其菌落周围会出现________，这是由于尿素被分解产生________，遇培养基中加入的酚红指示剂产生的颜色变化，从而证明这一菌株可以尿素为氮源。

变色区域越大，表明该菌株利用尿素的能力________。

（4）与全营养培养基中的菌落相比，以尿素为氮源的培养基中的菌落数________。

A．多B．少

C．相等D．几乎为零

[答案]　

（1）培养基　灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌（答出其中二项即可）

（2）稀释涂布平板法　酒精灯火焰　倒置

（3）以尿素为唯一氮源　选择　红色环带　氨　越强

（4）B