届高考生物二轮复习专题提升练八82.docx

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届高考生物二轮复习专题提升练八82

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专题提升练（八）

专题八　生物技术实践

（45分钟，100分）

1.（16分）（2014·银川一模）在我国，民间利用酵母菌发酵酿酒历史悠久，下图是农村家庭利用酵母菌发酵酿酒生产制作过程用到的一组装置，该装置构思巧妙，使用方便。

回答下列问题：

（1）利用大米酿制米酒，该过程发挥作用的酵母菌从细胞结构看是　　　

　　　生物，利用酵母菌酿酒的原理是 　。

（2）利用酵母菌发酵酿酒过程中，水和酒的产生是同时进行的吗？

（填“是”或“不是”）；待发酵产生大量酒精后，还要将米酒与酒糟分离，从分离原理看，该装置是一个　　　　　　装置，铁锅1在该装置中起　　　　　

作用。

（3）若用此法提取玫瑰精油，收集到乳白色的乳浊液后，需加入NaCl，目的是　　　　　　　　。

橘皮精油一般不用该方法进行提取，原因是　　　　　　　　　　　　，适宜采用　　　　　　　　法提取。

【解题指导】解答本题的关键点：

（1）理解图中装置的作用及工作原理。

（2）理解蒸馏的工作原理。

（3）植物有效成分的提取方法的适用条件。

【解析】

（1）大米酿制米酒的菌种为酵母菌，酵母菌属于真菌，为真核生物。

酵母菌酿酒的原理是在无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为CO2和酒精。

（2）在酿酒的过程中，开始阶段酵母菌通过有氧呼吸分解葡萄糖，产生CO2和水；耗尽O2后，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，因此水和酒精的产生是不同步的。

图中发酵后混合物加热蒸发，经铁锅1冷凝后形成酒水混合物，通过刻有凹槽的叶状木板收集后流出，因此该装置是一个蒸馏装置。

（3）乳浊液中加入NaCl后，会增加水的密度，促进油水分层。

橘皮精油的提取通常采用压榨法，而不用蒸馏法，原因是橘皮精油在水蒸气蒸馏时会发生部分水解，利用水中蒸馏时又会导致原料焦糊的现象。

答案：

（1）真核　无氧条件下酵母菌将葡萄糖分解为CO2和酒精

（2）不是　蒸馏　冷凝

（3）促进油水分层　原料易焦糊或橘皮精油被水解　压榨

2.（16分）（2014·临沂一模）红茶菌液是一种传统的活菌饮料，能帮助消化，治疗多种胃病。

请根据制作流程回答问题：

制备红茶糖液→接种红茶菌种→发酵→红茶菌液

（1）红茶菌种是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共生体，可以用　　　　　　　　　

法分离纯化得到不同的菌种。

在接种活菌之前要将红茶糖液先煮沸，目的是　　　　　　　　　，然后冷却，以防止　　　　　　　　　　　。

（2）制备固定化酵母细胞时，首先要使酵母细胞处于　　　　　　　　　状态。

若在培养液中加入酸性的重铬酸钾溶液后，呈现　　　　　　　，证明已经产生酒精。

（3）酵母细胞中蛋白质的提取和分离一般分为样品处理、粗分离、纯化和　　　

　　　　　　四步。

为了准确模拟生物体内的过程，保持细胞内外的pH一致，在样品处理的透析阶段，应将酵母蛋白溶液放入pH较低的　　　　　　　

　　中。

在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，原因是气泡会搅乱洗脱液中　　　　　　　　　，降低分离效果。

（4）当　　　　　　　、糖源都充足时，醋酸菌将培养液中的糖分解为醋酸；在利用乳酸菌制备泡菜时，需要测定亚硝酸盐的含量，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与　　　　　　　　发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成　　　　　　　色染料。

【解析】

（1）微生物的纯化技术包括稀释涂布平板法和平板划线法。

煮沸红茶糖液的目的是杀灭糖液中的杂菌，糖液冷却后才能接种的目的是防止高温杀死菌种。

（2）若利用固定化酵母菌发酵产生酒精，制备固定化酵母细胞时先要使酵母细胞活化。

酒精发酵产生的酒精可与酸性的重铬酸钾溶液反应，呈现灰绿色。

（3）蛋白质的提取和分离的一般步骤包括：

样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定。

为了维持蛋白质的正常形态结构，应使用缓冲液作为实验的溶剂。

用凝胶色谱法分离蛋白质，装填凝胶柱时不能产生气泡，否则气泡的存在会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。

（4）醋酸发酵为有氧发酵，因此发酵条件为氧气充足。

制作泡菜的过程中会产生对人体有害的物质——亚硝酸盐，检测的方法是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，其产物再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。

答案：

（1）稀释涂布平板（或平板划线）　杀灭培养液中的杂菌（或杀灭培养液中的微生物）　高温杀死红茶菌

（2）活化　灰绿色

（3）纯度鉴定　缓冲液　蛋白质的洗脱次序

（4）氧气　对氨基苯磺酸　玫瑰红

3.（14分）（2014·郑州三模）下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。

成　分

含　量

蛋白胨

10.0g

乳糖

5.0g

蔗糖

5.0g

K2HPO4

2.0g

显色剂（伊红-美蓝）

0.2g

琼脂

12.0g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL

（1）大肠杆菌的同化类型为　　　　　　，从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于　　　　　　。

（2）在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是　　　　　　　　，因此需对培养基和培养皿进行　　　　（填“消毒”或“灭菌”），操作者的双手需要进行清洗和　　　　　。

空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使　　　　　　，还能破坏DNA的结构。

（3）根据用途划分，该培养基属于　　　　　　（填“选择”或“鉴别”）培养基，若要分离能分解尿素的细菌需将培养基中　　　　　　换成　　　　　　，若要鉴定分解尿素的细菌还需将伊红-美蓝换成　　　　　　　　。

（4）培养大肠杆菌时，常用的接种方法是　　　　　　

和　　　　　　　　　　　。

通过上述方法可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，称为　　　　　　。

（5）使用以下微生物发酵生产特定产物时，所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是　　　　　（多选）。

A.制作果酒　　　　　　　　B.由果酒制作果醋

C.制作泡菜D.制作腐乳

【解析】

（1）大肠杆菌为细菌，属于异养型原核生物，在生态系统中属于分解者。

（2）在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

无菌技术的选择，既要考虑被操作对象的承受能力，又要考虑无菌技术的效果，因此操作者的双手需要进行清洗和消毒。

空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能破坏DNA的结构。

（3）分析该培养基成分可知，培养基中加入了指示剂，因此该培养基为鉴别培养基。

要分离能分解尿素的细菌，应利用以尿素为唯一氮源的选择培养基，蛋白胨可以为微生物提供氮源，因此应将表中的蛋白胨去掉，添加尿素，即可成为以尿素为唯一氮源的选择培养基。

要鉴定分解尿素的细菌，应用添加了酚红指示剂的鉴别培养基，配方中的伊红-美蓝也要去掉，否则会干扰酚红指示剂的颜色变化。

（4）微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，二者都能在固体平板培养基上获得由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体——菌落。

（5）大肠杆菌为原核生物，由果酒制作果醋的醋酸菌和制作泡菜的乳酸菌都属于原核生物。

而制作果酒的酵母菌和制作腐乳的毛霉均为真核生物。

答案：

（1）异养型　分解者

（2）防止外来杂菌的入侵　灭菌　消毒　蛋白质变性

（3）鉴别　蛋白胨　尿素　酚红指示剂

（4）平板划线法　稀释涂布平板法　菌落

（5）B、C

【方法技巧】微生物的选择培养和鉴别培养

（1）选择培养：

利用选择培养基，如本题中将蛋白胨换成尿素，即可获得以尿素为唯一氮源的选择培养基，用于选择培养分解尿素的细菌。

（2）鉴别培养：

利用鉴别培养基，如本题中加入伊红-美蓝的培养基可以使大肠杆菌的菌落呈现紫色并带有金属光泽，而将伊红-美蓝换成酚红指示剂，则在培养尿素分解菌时培养基会变红色。

4.（12分）（2014·江苏高考）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）下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　　　　　　　　　　。

【解题指导】

（1）图示信息：

灭菌锅及其局部剖面示意图，从而推断甲、乙、丙指示的结构名称。

（2）关键知识：

微生物的培养与分离纯化、色素的提取。

【解析】本题考查微生物培养中的灭菌、接种技术、灭菌锅的构造、色素提取的操作。

（1）灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。

将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。

（2）青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用，因此添加青霉素可抑制细菌的生长。

（3）乙连接软管为排（放）气阀，甲为安全阀，丙是压力表。

（4）3块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡，最可能的原因是接种过程中接种环灼烧后未冷却或未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。

（5）石英砂有助于研磨充分。

CaCO3用于中和酸性物质，β-胡萝卜素较耐酸，因此不需添加CaCO3。

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

5.（16分）（2014·太原二模）要从土壤中筛选出相应的分解菌，其实验流程如下，请回答：

配制土壤溶液→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数

（1）采用　　　　　　　　　　法时需要将样液进行一系列梯度稀释，然后接种培养，计数菌落。

通常统计的菌落数比活菌的实际数目　　　　　　。

在稀释土壤的过程中，每一步都要在　　　　　　旁操作。

（2）对培养基灭菌常用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，方法是 

　。

（3）若要筛选出分解尿素的细菌，用以　　　　　　为唯一氮源的培养基；从功能上讲，该培养基属于　　　　　　培养基。

（4）向培养基中加入酚红指示剂，若培养基中存在合成脲酶的分解尿素的细菌，其菌落周围会出现　　　　　　，这是尿素被分解生成的　　　　　　使酚红指示剂显色的结果。

【解析】

（1）通过菌落数对微生物进行计数所用的接种方法是稀释涂布平板法。

由于当两个或两个以上的细胞连在一起时，培养基上只能观察到一个菌落，因此统计的菌落数比活菌的实际数目要少。

为了保证实验操作过程不受杂菌的污染，因此实验操作都应在酒精灯火焰旁进行。

（2）培养基的灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法。

要判断培养基是否灭菌彻底，应将未接种的培养基在适宜温度（或30～37℃间的某一温度）恒温箱中倒置培养一段时间（或1～2天），观察是否有菌落生成，如果未接种的培养基上无菌落长出，说明培养基灭菌是彻底的。

（3）筛选出分解尿素的细菌时需要利用以尿素为唯一氮源的选择培养基。

（4）培养基中加入酚红指示剂可以鉴定分解尿素的细菌，原理是分解尿素的细菌分解尿素产生氨，使培养基pH升高，培养基变红。

答案：

（1）稀释涂布平板　少　酒精灯火焰

（2）高压蒸汽灭菌法　将未接种的培养基在适宜温度（或30～37℃间的某一温度）恒温箱中倒置培养一段时间（或1～2天），观察是否有菌落生成

（3）尿素　选择

（4）红色　氨（或NH3）

6.（12分）（2014·枣庄一模）生物技术已在生产、生活中得到广泛应用，给人们带来了很好的经济效益，大大提高了人们的生活水平。

请回答下列问题：

（1）利用微生物发酵可以获得果酒、果醋。

在果酒基础上酿制果醋的过程中，除需接种醋酸菌外，还必须保持　　　　　　条件。

（2）从生物体内提取出来的酶，将其分离提纯的最简便方法是　　　　　　。

其原理是利用蛋白质分子的大小、形状和　　　　　　的不同，产生不同的迁移速率来进行分离。

（3）从自然界中获得的微生物必须经过　　　　　　才能应用于工业生产。

果汁生产中常用的果胶酶广泛存在于植物果实和微生物中，工业上通常采用　　　

　　　等微生物发酵来生产果胶酶。

（4）从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用　　　　　　作为溶剂，原因是　

。

【解题指导】解答本题的关键点：

（1）发酵条件的控制要充分考虑菌种的生理特性。

（2）电泳法和凝胶色谱法均能提纯蛋白质，但是原理不同。

【解析】

（1）醋酸菌为好氧细菌，因此醋酸发酵必须在氧气充足的条件下进行。

（2）酶的化学本质是蛋白质，因此分离提纯酶可以采用电泳法或凝胶色谱法，但是由于凝胶色谱法分离蛋白质的原理只能根据蛋白质分子的大小和形状，而无其他因素，因此本题中只能选择电泳法，分离蛋白质时影响蛋白质分子迁移速率的因素除蛋白质分子的大小、形状外，还包括蛋白质分子的电荷（带电性质）。

（3）应用于生产的微生物需经过纯化培养，否则可能导致杂菌污染。

常见的能够产生果胶酶的微生物是霉菌等。

（4）提取胡萝卜素常用的有机溶剂为水不溶性有机溶剂，原因是胡萝卜素是脂溶性物质，不溶于水。

答案：

（1）有氧

（2）电泳　电荷

（3）分离和纯培养　霉菌

（4）水不溶性有机溶剂（石油醚或有机溶剂）　胡萝卜素是脂溶性物质，不溶于水

7.（14分）（2014·广东高考）铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。

应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下：

在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：

（1）选用新生营养芽为外植体的原因是　　　　　　　　　　　　，诱导外植体形成PLBs的过程称　　　　　　。

（2）与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在　　　　　　　

　　　　　　，　　　　　　　　　　　　，

　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。

若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。

同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：

①ABA的浓度梯度设置和添加方式：

设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。

因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基

　　　　　后按比例加入。

②实验进程和取样：

实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。

如初始（第0天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为　　　　　。

③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：

当某3个样品（重复样）的

　　　　　　　　　　　时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。

【解析】本题考查植物组织培养相关知识及读图析图能力、分析实验能力。

（1）新生营养芽细胞分化程度低，容易形成PLBs；根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。

（2）据图分析可知，在光照条件下，PLBs约从15天时开始生长，早于黑暗条件下（约从第30天开始生长）；光照条件下PLBs生长时间约35天，长于黑暗条件下生长时间（约20天）；光照条件下最终PLBs重量高于黑暗条件下的PLBs重量。

（3）①由于ABA受热易分解，所以各组液体培养基灭菌后冷却，再加入ABA。

②根据题干信息可知，实验中4组ABA处理组加1组对照组，3次重复，测定10、20、30、40、50天共5组数据，共计75组样品。

③在适宜的ABA浓度、适宜的培养时间时，样品中生物碱含量最大。

答案：

（1）细胞分化程度低，分裂能力强，生长旺盛

　脱分化

（2）生长起始较快　增重持续时间较长

　PLBs产量较高

（3）①灭菌冷却　②75　③生物碱含量最大

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