高考生物二轮专题总复习 专题整合训练十七生物技术实践.docx

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高考生物二轮专题总复习专题整合训练十七生物技术实践

专题整合训练（十七）　生物技术实践

[全员必做题]

1、（2017·江西省新余四中高三物试题）甲、乙、丙三个生物兴趣小组分别按如下三个流程进行课外探究活动,据此结合所学知识回答下列问题.

兴趣小组甲　挑选豆腐―→毛胚―→咸胚―→调制卤汤―→密封腌制

兴趣小组乙　植物组织―→形成愈伤组织―→长出丛芽―→生根―→试管苗

兴趣小组丙　土壤取样―→梯度稀释―→接种于培养基―→计数

（1）甲组同学在制作腐乳过程中,先将切好的豆腐块放置在笼屉内,为使毛霉发酵充分,必须提供适宜的温度和________等条件.豆腐块上生长的毛霉菌丝来自于________.密封腌制时添加卤汤,卤汤中的酒的含量应控制在12%左右,酒精含量过高会导致______________________________________________.

（2）乙组同学欲按此原理生产蝴蝶兰组培苗,在诱导丛芽和诱导生根的再分化培养过程中,培养基的不同之处主要是__________________________________________________.

（3）丙组同学欲按上述流程统计被苯酚污染的土壤中能高效降解苯酚的某菌株的数量.其流程中土壤样品稀释后应该采用稀释涂布平板法接种于以________为唯一碳源的培养基上.该组同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为30.4,则每毫升样品中的菌落数是________个（涂布平板时所用稀释液的体积为0.2毫升）.实验结束后,使用过的培养基应该进行________处理后,才能倒掉.

【答案】　

（1）湿度　空气中的毛霉孢子　发酵时间延长

（2）生长素和细胞分裂素的浓度配比和使用顺序

（3）苯酚　1.52×106　灭菌（高压蒸汽灭菌）

【解析】　

（1）在制作腐乳过程中,先将切好的豆腐块平放在笼屉内,笼屉中的温度应控制在15～18℃,并保持在一定的湿度,以便使毛霉发酵充分.豆腐块上生长的毛霉菌丝来自于空气中的毛霉孢子.密封腌制时,添加的卤汤中的酒的含量应控制在12%左右,若酒精含量过高,对蛋白酶的抑制作用增大,会导致发酵时间延长.

（2）利用植物组织培养技术生产蝴蝶兰组培苗,在诱导丛芽和诱导生根的再分化培养过程中,培养基的不同之处主要是生长素和细胞分裂素的浓度配比和使用顺序.（3）从被苯酚污染的土壤中筛选能高效降解苯酚的某菌株,其培养基应以苯酚为唯一碳源.在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为30.4（涂布平板时所用稀释液的体积为0.2毫升）,则每毫升样品中的菌落数是30.4×104÷0.2＝1.52×106个.为了防止杂菌污染,实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌（高压蒸汽灭菌）处理后,才能倒掉.

2、（2017·宁夏六盘山高级中学高三试题）我校高2017届同学在生物实验室开展生物技术实践活动.请回答下列有关问题：

（1）A组同学制作的苹果酒清香、明快,风味清爽,它是由果汁发酵产生的.果汁发酵后是否有酒精产生,可用________来检验.

（2）B组同学在蓝莓果酒制作过程中,在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由________大量繁殖而形成的,其可在缺少糖源时将乙醇变为________,然后变为醋酸.

（3）C组同学用豆腐发酵制成腐乳,发酵过程中主要是微生物分泌的多种酶发挥作用,其中主要是________.

（4）A组同学制作泡菜.在泡菜腌制的过程中,要注意控制腌制的时间、________和食盐的用量；泡菜不能急着吃,是因为泡菜制作过程中会产生亚硝酸盐,实验室常采用比色法来检测泡菜中亚硝酸盐的含量,亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成________色物质.

（5）E组同学尝试用胡萝卜提取胡萝卜素,他们采用的方法是________,胡萝卜素的性质是：

不溶于________微溶于乙醇,易溶于________等有机溶剂,胡萝卜素的鉴定常用________方法.

【答案】　

（1）酸性重铬酸钾溶液　

（2）醋酸杆菌　乙醛　（3）蛋白酶　（4）温度　玫瑰红　（5）萃取法　水　石油醚（乙醚　苯）　纸层析法

【解析】　

（1）在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,苹果酒在醋酸菌的作用下,经过深层发酵可形成苹果醋.

（2）参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型.果醋制作的原理：

当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸.（3）腐乳是用豆腐发酵制成,有多种微生物参与其中,其中起主要作用的是毛霉,主要由蛋白酶起作用.（4）亚硝酸盐的含量常采用比色法来检测；亚硝酸盐在适宜条件下可以和相关试剂反应生成玫瑰红色物质.（5）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是萃取法,胡萝卜素不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚.因此胡萝卜素的鉴定常用纸层析法.

3、（2017·云南省昆明市一中高三理科综合）谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸,从而制取谷氨酸钠（味精）.下表是生物兴趣小组探究发酵条件对微生物数量和产物生产的影响.

第一组

通入无菌空气

C/N＝4：

1

较快

较少

第二组

通入无菌空气

C/N＝3：

1

较慢

较多

请分析回答下列问题：

（1）谷氨酸棒状杆菌发酵的培养基中主要营养物质有________,该培养基是一种________培养基.

（2）得到谷氨酸棒状杆菌数目可采用的计数方法是________,用该方法计数过程：

取第一组的102倍的稀释液0.1mL滴加到计数板（由25×16＝400个小室组成,容纳液体总体积为0.1mm3）上；记录到5个中方格（80个小室）共有菌体44个,则1mL的第一组发酵液中有菌体________个.用该方法测定的微生物数量大于实际的活菌数,原因是_________________________________________.

（3）在无氧条件下,谷氨酸棒状杆菌代谢产物是乳酸或琥珀酸,由此说明谷氨酸菌的代谢类型是________,由上述探究可知,通过发酵得到大量谷氨酸的发酵条件是________.

【答案】　

（1）碳源、氮源、水和无机盐　液体　

（2）显微镜直接计数法　2.2×108　计数到的菌体数量包括了死亡的菌体　（3）异养兼性厌氧型　不断向发酵液中通入无菌空气,发酵液中C/N＝4：

1培养一段时间使菌种大量繁殖,后将培养液的C/N改为3：

1

【解析】　

（1）谷氨酸棒状杆菌发酵的培养基中主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐,没有加琼脂,因此该培养基是一种液体培养基.

（2）测定微生物细胞数量的方法很多,通常采用的有显微直接计数法和平板计数法,显微直接计数法适用于各种含单细胞菌体的纯培养悬浮液,因此得到谷氨酸棒状杆菌数目可采用的计数方法是显微镜直接计数法,每ml菌悬液中含有细胞数＝每个小格中细胞平均数（N）×系数（K）×菌液稀释倍数（d）,则1mL的第一组发酵液中有菌体2.2×108个,用该方法测定的微生物数计数到的菌体数量包括了死亡的菌体,因此计数量大于实际的活菌数.（3）谷氨酸菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,根据表格可知在谷氨酸生产中,培养基中碳氮比为4：

1时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少；当碳氮比为3：

1时,菌体繁殖受抑制,但谷氨酸的合成量大增,因此通过发酵得到大量谷氨酸的发酵条件是不断向发酵液中通入无菌空气,发酵液中C/N＝4：

1培养一段时间使菌种大量繁殖,后将培养液的C/N改为3：

1.

4、（2017·河南新乡高三理科综合）为了调查某城市自来水的水质情况,某研究小组对自来水水样中的大肠杆菌含量进行了测定,请回答下列问题：

（1）检测自来水中大肠杆菌的数量,可选用伊红美蓝培养基,伊红美蓝培养基除了为大肠杆菌的生长繁殖提供水和碳源外,还可以提供________等基本营养成分.该研究小组在统计菌落数目时,选取菌落数目未定时的记录作为结果,这样可以防止因________而遗漏菌落的数目.

（2）在接种前,该研究小组随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间,结果发现空白对照组的平板上出现了6个菌落,请分析说明可能的原因（写出两点）：

①________；②________.若空白平板上无菌落出现,其他三组实验组平板上菌落平均数为33—35个,这些平板需要在37℃温度下,pH调至________的条件下培养1—2d.

（3）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌,操作时,每次划线之前都要对接种环进行灭菌目的是________.在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线,这样做的目的是________；划线时落在培养基上共画了5个区域,则需要________次灼烧接种环.

（4）直接给牲口饮用自来水或河水,牲口易出现腹泻.在饮水中加土霉素可预防牲口出现大面积腹泻,但长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性,这一过程的实质是大肠杆菌种群的________发生了变化.

【答案】　

（1）氮源和无机盐　培养时间不足　

（2）培养基灭菌不合格　倒平板过程被污染（或培养皿灭菌不合格）　中性或微碱性　（3）杀死上次划线后接种环上残留的菌种　将聚集的菌体逐步进行稀释,以获得单个菌落　6　（4）抗药性基因频率

【解析】　

（1）微生物培养基成分应包括水、无机盐、碳源、氮源等.

（2）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空白平板培养一段时间,观察培养基上是否有菌落生成.（3）接种时接种环需要灼烧灭菌；在第二次及以后划线时,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.每次划线之前及接种之后都要对接种环进行灭菌,因而划5个区域,则需要6次灼烧接种环.（4）长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性,这是人工选择的结果,实质是大肠杆菌种群的抗药性基因频率发生了变化.

5、（2017·广西高级中学高三理综试题）某实验小组对某种品牌的酸奶中乳酸菌的数量进行了测定,取6支灭菌的试管,分别加入9mL灭菌的生理盐水,标号为A1、A2、A3、A4、A5、A6,吸取1mL酸奶样液加入试管A1中,然后另取一支吸管从A1中吸取1mL溶液,加入A2中,依次类推,最后从试管A6中取0.1mL样液进行涂布计数,涂布三个平板,其菌落数分别为251、265、276个.请回答下列问题：

（1）培养乳酸菌除了必要的营养物质外,还需在培养基中添加________.

（2）制备乳酸菌的培养基过程中,对培养皿灭菌的常用方法是________.倒平板时培养基的温度不能太低,原因是________；待平板冷凝后,要将平板倒置,其目的是________.

（3）该实验小组对乳酸菌接种所采用的方法是________.根据三个平板中菌落数,可推测原酸奶中乳酸菌的浓度为________个/mL,该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比,一般________（填“偏大”或“偏小”）.

（4）为了使测量结果更加准确,该实验对照组的设置是________.

【答案】　

（1）维生素　

（2）干热灭菌法　温度太低会导致培养基凝固,无法铺展均匀　防止平板冷凝后,培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染　（3）稀释涂布平板法　2.64×109　偏小

（4）另增设一组培养基,接种等量灭菌的生理盐水

【解析】　

（1）培养基除了提供主要营养物质外,还需满足某些微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,培养乳酸菌需在培养基中添加维生素,才能保证乳酸菌的生长繁殖.

（2）微生物培养过程中,培养皿常用干热灭菌法灭菌；由于温度太低会导致培养基凝固,无法铺展均匀,所以倒平板时培养基的温度不能太低；待平板冷凝后,要将平板倒置,以防止平板冷凝后,培养皿盖上凝结的水珠落入培养基中造成污染.（3）根据题干信息分析,该实验小组对乳酸菌接种所采用的方法是稀释涂布平板法；根据三个平板中菌落数,可推测原酸奶中乳酸菌的浓度＝（251＋265＋276）/10－7/3＝2.64×109个/mL,由于乳酸菌会重叠,所以该方法测定的乳酸菌的含量和实际值相比偏小.（4）为了使测量结果更加准确,应该另增设一组培养基,接种等量灭菌的生理盐水.

6、（2017·福州外国语学校高三理科综合）2015年“青蒿素之母”屠呦呦获得了诺贝尔生理学或医学奖.青蒿素是从黄花蒿的茎叶中提取的无色针状晶体,易溶于有机溶剂,不溶于水,不易挥发.请回答以下问题：

（1）从黄花蒿中提取青蒿素时,应采用________法,所选用的有机溶剂为________（填“乙醇”或“乙酸乙酯”）,通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和________,以提高效率.提取过程中宜采用________加热以防止燃烧、爆炸,加热时瓶口要安装________装置,所得液体浓缩前进行________.

（2）黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的,其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合的乳浊液呈________色,此时向乳浊液中加入氯化钠,就会出现明显的分层现象,可用分液漏斗将其分开,然后再加入________,得到纯精油.

【答案】　

（1）萃取　乙酸乙酯　干燥　水浴　回流冷凝（冷凝回流或冷凝）　过滤　

（2）乳白　无水硫酸钠

【解析】　

（1）根据题干信息已知,“青蒿素易溶于有机溶剂、不溶于水、不易挥发”,所以应采用萃取法从黄花蒿中提取青蒿素.乙醇是水溶性有机溶剂,萃取中能与水混溶而影响萃取效果,所以乙醇不能用于青蒿素的萃取；乙酸乙酯不与水混溶,因此可用于菁蒿素的萃取.通常在提取前将黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥,以提高效率.提取过程中宜采用水浴加热以防止燃烧、爆炸,加热时瓶口要安装回流冷凝装置,所得液体浓缩前进行过滤.

（2）黄花蒿精油是从黄花蒿的花蕾中提取的,其原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合的乳浊液呈乳白色,此时向乳浊液中加入氯化钠,就会出现明显的分层现象,可用分液漏斗将其分开,然后再加入无水硫酸钠吸水,得到纯精油.

[重点选做题]

1、（2017·湖南省长沙市长郡中学高三理科综合）请回答下列有关提取植物有效成分的问题：

（1）玫瑰精油是制作高级香水的主要成分,其适合用水蒸气蒸馏法提取,理由是玫瑰精油具有________的性质.将鲜玫瑰花瓣和清水经水蒸气蒸馏后收集到的产物是_____________________________.

（2）橘皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,一般采用压榨法从橘皮中提取.为了提高出油率,需要将新鲜的柑橘皮________,并用石灰水浸泡.压榨橘皮时,一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的Na2SO4,并调节pH至7－8,其目的是___________________________________________________.

（3）胡萝卜素是常用的食品色素,还可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病,常采用萃取法从胡萝卜中提取.在对新鲜的胡萝卜进行干燥时,应注意控制好温度和时间,原因是______________会导致胡萝卜素分解.在萃取胡萝卜素的过程中,应该采用________加热.提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定,其原理是

_______________________________________________.

【答案】　

（1）易挥发、难溶于水、化学性质稳定　油水混合物　

（2）干燥去水　使橘皮油易于与水分离

（3）温度太高和干燥时间太长　水浴　不同的色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上的扩散速度不同

【解析】　

（1）玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取.其理由是玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的性质.蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,得到的油水混合物需要利用分液漏斗分离去掉水层,然后加入无水Na2SO4吸收残留的水.

（2）新鲜的橘皮中含有大量的果蜡、果胶和水分,如果直接压榨出油率低,为了提高出油率,需要将橘皮干燥去水,并用石灰水浸泡.压榨橘皮时,一般加入相当于橘皮质量0.25%的小苏打和5%的Na2SO4,并调节pH至7－8,使橘皮油易于与水分离.（3）新鲜的胡萝卜含有大量的水分,在胡萝卜素的提取过程中,要对新鲜的胡萝卜进行粉碎、干燥处理,需要注意温度和时间,温度过高、时间过长会导致胡萝卜素的分解.由于萃取剂往往具有挥发性,且易燃烧,如果直接加热挥发出来的有机溶剂遇明火易燃烧爆炸,所以宜采用水浴方式加热；萃取后需将原料中的固体物滤去.纸层析法鉴定胡萝卜素的原理是胡萝卜素等不同的色素可以溶解于层析液,并随层析液在滤纸上扩散,由于各种色素在层析液中的溶解度不同,所以在滤纸上扩散速度也不同而得以分离.

2、（2017·河南省焦作市高三）分析有关资料,回答问题.

Ⅰ.下表是某培养基的配方.

成分

葡萄糖

KH2PO4

MgSO4

NaCl

CaSO4

CaCO3

琼脂

蒸馏水

含量

10g

0.2g

0.2g

0.2g

0.2g

5g

3.5g

1L

（1）将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中,最常用的接种方法有________和稀释涂布平板法.然后置于37℃下培养一段时间后,在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时少,主要原因是________.

（2）纯化细菌时使用的培养基一般用________法灭菌,________（填“可”或“不可”）用加入抗生素的方法防止杂菌感染.

（3）某小组采用平板划线法分离该细菌.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__________________________________________________.

Ⅱ.下列是提取胡萝卜素的操作,请回答有关的问题：

（4）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.

（5）现有乙醇和乙酸乙脂两种溶剂,应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂,不选用另外一种的理由是___________________.

【答案】　

（1）平板划线法　缺少氮源　

（2）高压蒸汽灭菌　不可　（3）将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落　（4）需要　（5）乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶,而乙醇为水溶性有机溶剂

【解析】　

（1）将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中,最常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,培养基中缺乏氮源,幽门螺杆菌不能正常生活,数量会减少.

（2）纯化细菌时使用的培养基一般用高压蒸气灭菌,不可用加入抗生素的方法防止杂菌感染,因为抗生素会杀死细菌.（3）对接种环常用的灭菌方法是灼烧灭菌；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的目的是：

将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得由单个细胞繁殖而来的菌落.（4）工业生产上,用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时,需要将新鲜的岩藻干燥.（5）萃取胡萝卜素的有机溶剂应该能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,故乙醇和乙酸乙酯两种溶剂,应选用其中的乙酸乙酯作为胡萝卜素的萃取剂.