高考生物二轮复习生物技术系统学前诊断.docx

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高考生物二轮复习生物技术系统学前诊断

【2019最新】精选高考生物二轮复习生物技术系统学前诊断

考点一

微生物的利用

1.纤维素酶在生物燃料制作、布料处理中起重要作用。

目前，利用微生物提高纤维素酶产量是主要发展方向。

如图甲，用紫外线照射含有纤维素分解菌的土样，分离、培养，再检测各菌株的纤维素酶的产生量。

请回答下列相关问题：

（1）紫外线照射的目的是______________________________________________，A0组未经紫外线处理，其作用是作为__________。

（2）经高压灭菌锅灭菌的培养基，需要冷却后才能用来倒平板。

常用于估计培养基已冷却到50℃左右的简便方法为_______________________________________________。

（3）上述培养皿中的培养基除含有水和无机盐、酵母膏、水解酪素、琼脂等外，还应有__________，目的是选择纤维素分解菌。

（4）上述检测结果如图乙所示。

由图可知，__________组酶含量与A0组相同，最可能的原因是_______________________________

______________________________________________________

______________________________________________________。

解析：

（1）紫外线属于诱发基因突变的物理因素，通过紫外线照射后细菌突变频率大大提高，从而可能筛选出人类需要的高产菌株；A0组未经紫外线处理，为对照组。

（2）用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手时的温度是50℃左右。

（3）以纤维素作为唯一碳源的培养基上只有产纤维素酶的细菌才能存活。

（4）据图乙可知A5组纤维素酶的含量与对照组相同，由于基因突变具有低频性的特点，该组可能没有发生基因突变。

答案：

（1）诱发基因突变，提高突变频率，获得高产的纤维素分解菌　对照　

（2）用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手　（3）纤维素　（4）A5　没有发生基因突变

2．天津独流老醋历史悠久、独具风味，其生产工艺流程如下图。

（1）在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度，这是因为酶________________________________________________________________________。

（2）在酒精发酵阶段，需添加酵母菌。

在操作过程中，发酵罐先通气，后密闭。

通气能提高________的数量，有利于密闭时获得更多的酒精产物。

（3）在醋酸发酵阶段，独流老醋采用独特的分层固体发酵法，发酵30天。

工艺如下：

①发酵过程中，定期取样测定醋酸杆菌密度变化，趋势如右图。

据图分析，与颠倒前相比，B层醋酸杆菌在颠倒后密度变化的特点是________________________，由此推测，影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是________________________________。

②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。

发酵过程中，发酵缸中__________________________________层的醋醅有利于乳酸菌繁殖，积累乳酸。

③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的改变，加剧了不同种类乳酸菌的____________，淘汰了部分乳酸菌种类。

解析：

（1）酶的活性受温度的影响，在最适温度下酶的催化能力最强。

（2）发酵过程中先通气的目的是让酵母菌大量繁殖，使发酵液中的酵母菌总数达到一定程度，有利于发酵的进行。

（3）①醋酸杆菌是好氧菌，据图分析，第15天将A、B层颠倒，颠倒后使原来处于下层缺氧状态的醋酸杆菌分布在上层有氧的环境，醋酸杆菌大量繁殖，其数量上升，后来因为培养液中营养物质被逐渐消耗以及呼吸产物对pH的影响，导致其数量不再增长而趋于稳定。

由此推测影响醋酸杆菌密度变化的主要因素是氧气、营养物质、pH。

②因为乳酸菌是厌氧菌，故下层（未颠倒前B层处于下层，颠倒后A层处于下层）有利于乳酸菌繁殖。

③由题目信息可知，由于营养物质消耗、发酵环境发生改变等，生物个体之间的斗争、不同种类之间的竞争会加剧。

答案：

（1）在最适温度条件下催化能力最强　

（2）酵母菌

（3）①先快速增长后趋于稳定　氧气、营养物质、pH

②颠倒前的B层和颠倒后的A（或不翻动，或下）　③种间竞争（或竞争）

3.回答以下关于微生物的培养和发酵的问题：

（1）某中学生物兴趣小组在进行A细菌的培养过程中，发现了另一种B细菌，在B细菌周围A细菌的生长繁殖受到抑制，甲同学提出的观点是B细菌产生了不利于（抑制）A细菌生存的物质。

请你在以下实验的基础上，继续完成验证甲同学所提观点的实验过程：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________（用文字和箭头表示）。

（2）培养微生物时，所用培养基常采用__________法进行灭菌。

接种微生物常用的方法中可用于微生物计数的是

__________________________________。

（3）如图所示为某同学绘制的酿制葡萄酒的简易装置。

装置甲的错误是________________________________________________________________________；装置乙的错误是

________________________________________________________________________。

（4）乳酸发酵和醋酸发酵所用的菌种分别为________________，两者发酵条件的最大差异是________________。

（5）腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的__________酶。

解析：

（1）在培养过B细菌的培养基上接种A细菌，再根据A细菌的生长情况来判断B细菌是否产生了抑制A细菌生存的物质。

（2）培养基的常用灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。

接种微生物的常用方法为平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用于微生物计数。

（3）制作葡萄酒的装置的进气管应用软管夹夹住，排气管在发酵瓶内的管口一定要在发酵液的液面之上。

（4）乳酸发酵所用的菌种为乳酸菌，该菌属于厌氧生物，其发酵方式为无氧发酵；醋酸发酵所用的菌种为醋酸菌，该菌为好氧生物，其发酵方式为有氧发酵。

（5）毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶能将蛋白质和脂肪水解成易消化吸收的小分子物质。

答案：

（1）去除③中的B细菌保留培养基→再接种A细菌→培养一段时间→观察A细菌的生长情况（意思对即可）　

（2）高压蒸汽灭菌　稀释涂布平板法　（3）未夹住发酵瓶的进气管　发酵瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口　（4）乳酸菌和醋酸菌　乳酸发酵的环境为无氧，而醋酸发酵的环境为有氧　（5）蛋白酶和脂肪

考点二

生物技术在食品加工及其他方面的应用

4.近年来，《舌尖上的中国》引发全民关注美食的热潮，其中不乏利用微生物发酵制作的美食，如素有“东方奶酪”之称的“石宝寨牌”忠州豆腐乳、中国泡菜领导品牌“吉香居”等。

请回答下列有关问题：

（1）“石宝寨牌”忠州豆腐乳前期发酵是在严格的无菌条件下，接入优良毛霉菌种，这样可以________________________________________，温度应控制在____________，并保持一定的____________。

然后向长满毛霉的豆腐块加盐，其作用是________________________，同时，盐还能____________，避免豆腐块腐败变质。

后期加入食盐、香料粉、乌杨白酒密闭发酵6个月，乌杨白酒含量一般控制在12%左右的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）制作吉香居泡菜时，起主要作用的微生物是____________。

为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是____________________。

在发酵初期，很多杂菌会大量繁殖，其中导致泡菜水的表面长白膜的微生物是____________。

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和其他杂菌的消长规律是________________________________。

解析：

（1）传统腐乳制作中所需的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。

制作腐乳时温度应控制在15～18℃，并保持一定的湿度。

腐乳制作过程中，加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，同时，盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。

酒含量要控制在12%左右，因为酒精含量过高，会使腐乳成熟的时间延长，酒精含量过低，不能抑制微生物的生长，造成杂菌污染。

（2）制作泡菜时，起主要作用的微生物是乳酸菌。

在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液的目的是增加乳酸菌含量。

在发酵初期，酵母菌（或产膜酵母）可使泡菜水的表面形成白膜，开始制作后，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌数量增加，杂菌数量减少。

答案：

（1）避免其他菌种的污染，保证产品的质量　15～18℃　湿度　析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬　抑制微生物的生长　酒精含量过高会延长腐乳成熟的时间，含量过低，则不能抑制杂菌生长

（2）乳酸菌　增加乳酸菌含量　酵母菌（或产膜酵母）　乳酸菌数量增加，杂菌数量减少

5．蓝莓果实中富含花青素等营养成分，具有保护视力、防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强机体免疫等功能。

下面是获取蓝莓花青素、蓝莓酒和蓝莓醋的流程。

结合所学知识，回答下列问题：

（1）获取蓝莓果汁时加入果胶酶能将果胶分解成可溶性的____________，使浑浊的果汁变得澄清。

蓝莓花青素（在中性或碱性溶液中不稳定，在60℃以下热稳定性较好）的提取可用溶剂萃取法，考虑到色素提取液作为食品添加剂的安全性问题，在下述方案中，你认为较好的方案是________（填序号）。

A．清水＋甲醇　　　　　　B．盐酸＋乙醇

C．柠檬酸＋丙酮D．柠檬酸＋乙醇

含花青素的粗品经真空干燥（可使水的沸点降至40℃）制成成品，采用该方法的主要原因是________________________________________________________________________。

（2）酿制蓝莓酒时，一般要先通气的目的是________________________________。

通常不需要对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中________________________________________。

醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源________（填“充足”或“缺少”）。

酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会逐渐出现醋酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是__________________________________

________________________________________________________________________。

（3）若蓝莓果汁中已含有醋酸菌，在蓝莓果酒发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？

_________________________________________________________________，

说明原因：

____________________________________________________________

____________。

为鉴定蓝莓果醋是否酿制成功，除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测____________________作进一步的鉴定。

解析：

（1）果胶酶可将蓝莓果汁中的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。

根据题干信息，蓝莓花青素在中性或碱性溶液中不稳定，故应用酸性溶液提取，考虑到食品添加剂的安全性问题，适宜选用柠檬酸＋乙醇作为提取剂；花青素在60℃以下热稳定性较好，真空干燥可使水的沸点降低，从而避免温度过高导致花青素分解。

（2）酿制蓝莓酒时先通气有利于酵母菌大量繁殖。

通常不需对蓝莓进行严格的消毒处理，是因为绝大多数微生物无法适应缺氧、呈酸性这一环境，生长受抑制。

在糖源不足的情况下，醋酸菌在有氧条件下可以将果酒发酵成果醋。

醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35℃，所以酿制成功的蓝莓果酒如果暴露在空气中会导致醋酸菌大量生长而逐渐出现醋酸味。

（3）如果果汁中已含有醋酸菌，在果酒发酵旺盛时，醋酸菌不能将果汁中的糖发酵为醋酸，因为果酒发酵是在缺氧环境中进行的，而醋酸菌是好氧菌，果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长。

果醋是否酿制成功可以通过观察菌膜、尝、嗅，还可以检测发酵前后的pH。

答案：

（1）半乳糖醛酸　D　避免干燥时温度过高导致花青素分解

（2）让酵母菌在有氧条件下大量繁殖　绝大多数微生物无法适应这一环境而受抑制　缺少　醋酸菌是好氧细菌，最适生长温度为30～35℃（夏天温度较高），导致醋酸菌大量生长产生醋酸

（3）不能　果酒发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长　发酵前后的pH

6．回答下列与物质提取有关的问题：

（1）柠檬油是植物芳香油中的一种，提取柠檬油的操作步骤如图1。

A是________，目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高________。

B是相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是使柠檬油易与水分离，并调节pH至________。

C过程用的是普通布袋，目的是除去________。

（2）玫瑰精油适合用________法提取，其理由是玫瑰精油具有________________________的性质。

蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，原因是_________________________

________________________________________________________________________。

（3）胡萝卜素可以预防白内障，有助于保护眼睛等。

从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是________法。

用这种方法提取胡萝卜素的主要步骤是：

粉碎、__________、过滤、浓缩。

某同学在鉴定胡萝卜素时，所做的纸层析装置如图2所示，请指出其中的错误：

图2

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③________________________________________________________________________。

（4）如图3为“DNA的粗提取与鉴定”的实验装置，在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是__________________________________________________________________，

通过图B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是________________________________________________________________________，

图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_______________________________。

图3

解析：

（1）根据图1所示，柠檬油提取方法为压榨法，因此A处表示石灰水，用石灰水浸泡能破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率。

压榨时需调节pH到7～8。

C过程用的是普通布袋，该过程能除去固体物和残渣。

（2）玫瑰精油易挥发、难溶于水、化学性质稳定，所以适宜用水蒸气蒸馏法提取，玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所以收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油。

（3）胡萝卜素易溶于有机溶剂，可用萃取法提取，其主要步骤是粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩等。

在胡萝卜素的鉴定过程中用的是纸层析法，由于层析液中石油醚易挥发，应加盖密封。

此外，一定不能让层析液没及滤液细线，否则色素直接溶于层析液中无法得到分离的色素带。

还有，滤纸卷成圆筒状，用U形扣固定，两边不能接触。

（4）图A通过添加蒸馏水，使血细胞处于低渗的环境中，细胞因大量吸水而最终破裂。

图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA收集到滤液中，再在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。

图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水，可使溶液的浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低（在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低），故可使DNA析出，经过滤等手段可以收集到DNA粗品。

答案：

（1）石灰水　出油率　7～8　固体物和残渣

（2）水蒸气蒸馏　易挥发、难溶于水、化学性质稳定　玫瑰精油是随水蒸气一起蒸馏出来的

（3）萃取　干燥、萃取　①玻璃瓶未加盖密封　②层析液过多，没过了基线　③滤纸两边接触

（4）使血细胞破裂　使滤液中的DNA溶于浓NaCl溶液　使DNA析出

7．紫草素是一种结晶性粉末，不溶于水，溶于有机溶剂，易溶于碱水，遇酸有沉淀析出。

紫草素具有抗癌、抗炎、抗菌等作用，临床用于治疗急、慢性肝炎和肝硬化。

请回答下列相关问题：

（1）紫草素不溶于水，易溶于有机溶剂，可采用萃取法提取。

萃取的效率主要取决于________________，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量等条件的影响。

萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是__________________。

萃取过程应避免明火加热，采用__________加热，原因是___________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）在进行植物组织培养时，需采用________法对培养基进行灭菌。

由于操作失误，培养基上感染了微生物，某同学为了确定其中是否含有纤维素分解菌，其做法是：

把微生物培养在以________为唯一碳源的培养基中，并加入________染料，培养后，培养基中出现________，表明其中含有纤维素分解菌。

答案：

（1）萃取剂的性质和使用量　防止有机溶剂挥发　水浴　有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸　

（2）高压蒸汽灭菌　纤维素　刚果红　红色透明圈

8．真核生物细胞内，大量DNA和蛋白质以及一些RNA等混杂在一起，难以分离。

生物兴趣小组的同学为了获得纯度相对较高的DNA展开了实验探究。

（1）分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，如图是从各种物质之间________的差异角度开展研究：

a．取鸡血细胞悬液10mL，加蒸馏水20mL，同时用玻璃棒____________（填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”）。

过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中。

b．沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻璃棒沿一个方向______________（填“轻轻搅拌”或“快速搅拌”），同时不断收集析出的物质。

如图是根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的曲线，请据图分析：

c．如果只收集纤维蛋白，可采取的措施是_________________________________。

d．先用饱和度40%的硫酸铵溶液析出绝大部分纤维蛋白和大部分球蛋白，再在饱和度约为________的硫酸铵溶液中析出DNA（既保证DNA提取量较大又避免其他杂质过多），与此同时析出的物质还有________。

（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的两种办法有：

将DNA与球蛋白的混合物加入到______________中，收集再次析出物；用________处理溶有DNA与蛋白质的溶液。

解析：

（1）分析曲线图可知，不同物质在不同浓度的硫酸铵溶液中析出的相对量有所差别，即分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质之间溶解度的差异开展研究。

加入蒸馏水使鸡血细胞胀破，为使细胞快速并充分破裂，应用玻璃棒快速搅拌；当物质开始析出后，为防止目的产物被破坏，故要轻轻搅拌。

由题图中看出，纤维蛋白在硫酸铵饱和度达到20%之前已经开始析出，随着硫酸铵饱和度增加，纤维蛋白的溶解度逐渐减小。

在硫酸铵饱和度为30%时析出最快，且当硫酸铵饱和度超过30%后球蛋白也逐渐析出，因此如果只收集纤维蛋白，可以在硫酸铵饱和度达到30%之前收集析出物。

在饱和度为40%的硫酸铵溶液中，纤维蛋白全部析出，部分球蛋白也析出，再用饱和度约为50%的硫酸铵可析出大量DNA和部分球蛋白。

（2）为进一步提高获得的DNA纯度，可将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却的酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其他杂蛋白可溶于酒精，因此收集再次析出物即可获得更高纯度的DNA；另外，还可用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液，由于酶具有专一性，此时蛋白质杂质可以被酶水解，进而分离出纯度较高的DNA。

答案：

（1）溶解度　快速搅拌　轻轻搅拌　在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物　50%　球蛋白　

（2）冷却酒精　嫩肉粉（木瓜蛋白酶）