高考分类汇编生物L单元生物工程及技术.docx
《高考分类汇编生物L单元生物工程及技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考分类汇编生物L单元生物工程及技术.docx（44页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考分类汇编生物L单元生物工程及技术
传统发酵技术与发酵工程的应用
4．[2014·广东卷]下列叙述错误的是（ ）
A．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精
B．醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸
C．泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸发酵
D．腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
4．B [解析]酵母菌是异养兼性厌氧型生物，在无氧条件下利用葡萄汁可产生酒精和二氧化碳，A项正确。
用醋酸菌酿醋时需要持续通气，即利用醋酸菌的有氧呼吸，不是无氧呼吸，B项错误。
泡菜腌制原理是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，C项正确。
腐乳制作利用了青霉、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物通过产生的蛋白酶和脂肪酶起作用，D项正确。
24．[2014·江苏卷]（多选）某同学设计了如图所示的发酵装置，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B．该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C．去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D．去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
24．ABD [解析]图示弯管的水可以有效地阻止外来空气和杂菌，制造出密闭空间用于果酒发酵，A项正确。
图示导管插在液面之外可用于排出发酵过程产生的气体，B项正确。
醋酸菌为好氧菌，弯管去除水后有适量气体进入，利于醋酸菌在液体中上层发酵，底层液体中缺氧不利于醋酸菌发酵，C项错误。
弯管去除水后有适量气体弯曲进入，类似巴斯德的鹅颈瓶作用，既能导气又能防止杂菌污染，D项正确。
30．[2014·海南卷][生物——选修1：
生物技术实践]
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”）。
30．
（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（其他合理答案也可）
（2）亚硝酸盐含量随泡制时间的变化（其他合理答案也可）
（3）乳酸菌
[解析]
（1）在亚硝酸盐的含量测定中，可利用亚硝酸盐与显色剂发生颜色反应，根据颜色的深浅可确定亚硝酸盐含量的多少。
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，则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。
微生物的类型、营养和代谢
10．[2014·四川卷]有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。
研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。
分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。
甲
乙
（1）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是____________________________________。
（2）与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。
（3）纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。
划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。
造成划线无菌落可能的操作失误有___________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。
该实验的假设是________________________________，该实验设计是否合理？
为什么？
____________________。
10．
（1）氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖
（2）细胞分裂素 母液
（3）接种环 ①接种环灼烧后未冷却；②划线未从第一区域末端开始
（4）目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理，缺少空白对照
[解析]本题考查微生物的培养和分离及植物的组织培养。
（1）微生物需要的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐四类；选择培养基是允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，碳源为微生物需要的四类营养物质中的一种，缺少时，微生物不能生长和繁殖，而只以苯磺隆作为唯一碳源，只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生长和繁殖。
（2）植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素；植物组织培养的培养基，在实验室一般配制成母液，在4℃条件下保存备用。
（3）平板划线法是通过接种环在固体培养基上连续划线接种的方法；第二划线区域的第一条线上无菌落，产生的失误可能是划线时接种环灼烧未冷却，菌种被杀死，或者是划线时未从第一区域的末端开始，接种环未接触到菌种。
（4）从图示可知，加入了蛋白酶后测定苯磺隆降解率，而蛋白酶专一性分解蛋白质，可推知该实验作出的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质；实验需要空白对照，来确定加入蛋白酶后对苯磺隆降解情况的影响。
30．[2014·江苏卷]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）上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________________________。
30．
（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）培养皿常用的灭菌方法是干热灭菌和湿热灭菌，在灭菌前应用牛皮纸（报纸）包扎器皿，灭菌结束后，牛皮纸能阻止空气中的微生物再次污染玻璃器皿。
（2）青霉素是广谱性抗生素，能有效杀死细菌和放线菌，可选择性培养真菌。
（3）对照高压灭菌锅的构造，图示中甲是安全阀，乙是放气阀，丙是压力表。
（4）接种前接种环应灼烧灭菌后取样，一块平板的各划线区均未见菌落说明可能是接种环温度过高，菌被杀死，接种环未能把活菌取至平板培养基上。
（5）研磨细胞时添加石英砂有利于细胞研磨得更加充分；由于β胡萝卜素耐酸不易被破坏，故无需添加CaCO3。
微生物的培养与应用
4．[2014·全国卷]某同学在①②③三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图如下：
甲 乙 丙
假设三种培养基中初始总糖量相等，则①②③三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
4．C [解析]本题考查微生物生长的有关知识。
①属于比较理想的培养条件，因此菌体数增长的趋势近似于“J”型曲线，即丙曲线；②条件下，随着葡萄糖的不断减少，有害代谢产物的不断积累，活菌数会出现下降趋势，与甲曲线相符；③在以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基上培养大肠杆菌，开始时大肠杆菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕以后，大肠杆菌才开始利用乳糖，与乙曲线相符，故C项正确。
39．[2014·新课标全国卷Ⅰ][生物——选修1：
生物技术实践]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_____________________________________________________________。
39．
（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）纤维素酶是一种复合酶，该酶是由C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶3种组分组成，前两种酶可将纤维素分解为纤维二糖，葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解为葡萄糖。
（2）刚果红可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物便无法形成，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）生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌才会发挥作用。
纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基。
纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基，要分离和鉴别纤维素分解菌，都需要以纤维素为主要碳源的培养基，培养基乙不具有选择的作用。
39．[2014·新课标全国卷Ⅱ][生物——选修1：
生物技术实践]
为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。
回答下列问题：
（1）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。
在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白干板先行培养了一段时间，这样做的目的是__________________________；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。
据此可得出每升水样中的活菌数为________。
（2）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。
操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。
这样做的目的是________________________________________。
（3）示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。
A B
（4）该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。
结果发现：
振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。
分析其原因是：
振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。
39．
（1）检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×107
（2）灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落
（3）B
（4）溶解氧 营养物质
[解析]
（1）为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：
随机取若干灭菌后的不接种的培养基在相同条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成，若无菌落生成说明灭菌合格；利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：
×M（
×稀释倍数）＝
×100＝3.8×107/L。
（2）接种时接种环需要灼烧灭菌；在第二次及以后每次划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。
（3）由题图可知，B图菌落分布相对均匀，应为稀释涂布平板法接种的结果。
（4）振荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长，另外振荡培养还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。
10．[2014·四川卷]有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。
研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。
分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。
甲
乙
（1）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是____________________________________。
（2）与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。
（3）纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。
划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。
造成划线无菌落可能的操作失误有_________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。
该实验的假设是________________________________，该实验设计是否合理？
为什么？
____________________。
10．
（1）氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖
（2）细胞分裂素 母液
（3）接种环 ①接种环灼烧后未冷却；②划线未从第一区域末端开始
（4）目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理，缺少空白对照
[解析]本题考查微生物的培养和分离及植物的组织培养。
（1）微生物需要的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐四类；选择培养基是允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，碳源为微生物需要的四类营养物质中的一种，缺少时，微生物不能生长和繁殖，而只以苯磺隆作为唯一碳源，只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生长和繁殖。
（2）植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素；植物组织培养的培养基，在实验室一般配制成母液，在4℃条件下保存备用。
（3）平板划线法是通过接种环在固体培养基上连续划线接种的方法；第二划线区域的第一条线上无菌落，产生的失误可能是划线时接种环灼烧未冷却，菌种被杀死，或者是划线时未从第一区域的末端开始，接种环未接触到菌种。
（4）从图示可知，加入了蛋白酶后测定苯磺隆降解率，而蛋白酶专一性分解蛋白质，可推知该实验作出的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质；实验需要空白对照，来确定加入蛋白酶后对苯磺隆降解情况的影响。
17．[2014·浙江卷]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
17．
（1）未吸附的α淀粉酶 糊精 丙
（2）A
（3）涂布分离 70%酒精 未接种的培养基
（4）D
[解析]
（1）用蒸馏水洗涤固定化酶柱的目的是洗掉未吸附的α淀粉酶，防止产物中混有酶等物质；淀粉的产物可以是糊精，可以用KI I2检测，呈现的颜色是红色；根据表格分析4组实验，如果反应时间越充分，则反应就越充分，流出物中糊精的含量就越高，因丙组的固定化酶柱长度最长，淀粉溶液的流速也越低，所以它的流出物中糊精的含量最高。
（2）酶柱长度和流速决定了反应时间的长短，A项错误。
流速过快则反应不够充分，则流出液中含有淀粉，B项正确。
实验的自变量是酶柱长度和流速，所以每组实验的淀粉浓度应相同，C项正确。
pH大小会影响酶的活性，所以对实验结果会有影响，D项正确。
（3）要检测污水中的细菌数，可采用稀释涂布分离法进行操作，操作过程需注意消毒和灭菌处理，实验中需要设计一个空白对照。
（4）计数统计的是合理处理的稀释样品，计算其培养基上的菌落数，不是细菌数。
30．[2014·江苏卷]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）上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________________________。
30．
（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）培养皿常用的灭菌方法是干热灭菌和湿热灭菌，在灭菌前应用牛皮纸（报纸）包扎器皿，灭菌结束后，牛皮纸能阻止空气中的微生物再次污染玻璃器皿。
（2）青霉素是广谱性抗生素，能有效杀死细菌和放线菌，可选择性培养真菌。
（3）对照高压灭菌锅的构造，图示中甲是安全阀，乙是放气阀，丙是压力表。
（4）接种前接种环应灼烧灭菌后取样，一块平板的各划线区均未见菌落说明可能是接种环温度过高，菌被杀死，接种环未能把活菌取至平板培养基上。
（5）研磨细胞时添加石英砂有利于细胞研磨得更加充分；由于β胡萝卜素耐酸不易被破坏，故无需添加CaCO3。
酶的应用
18．[2014·江苏卷]下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是（ ）
A．高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应该比温水好
B．洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用
C．在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依然能起作用
D．洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用
18．C [解析]酶在适宜温度下活性更好，所以温水洗涤效果比冷水好，A项错误。
洗衣粉中表面活性剂具有乳化、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等作用，对于酶的活性没有促进作用，B项错误。
碱性蛋白酶适宜pH是在碱性范围，自来水pH低于7.0时酶活性下降但依然能发挥作用，C项正确。
洗衣粉中酶的作用是使难溶的大分子污渍快速分解为小分子可溶性物质从而达到去渍效果，D项错误。
8．[2014·天津卷]嗜热土壤芽胞杆菌产生的β葡萄糖苷酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
（1）PCR扩增bglB基因时，选用________________________基因组DNA作模板。
（2）下图为质粒限制酶酶切图谱。
bglB基因不含图中限制酶识别序列。
为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和______不同限制酶的识别序列。
注：
图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同
（3）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为________________________________。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
（4）据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会__________；为高效利用BglB酶降解纤维素
升级会员 