高考生物一轮总复习生物技术实践选修1.docx

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高考生物一轮总复习生物技术实践选修1

生物技术实践

专题1、2　传统发酵技术的应用、

微生物的培养与应用

1．在酿酒、酿醋、制作腐乳和酸奶过程中都要涉及各种微生物，请回答下列问题：

（1）酿酒利用的微生物是酵母菌，制作过程中，酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后再进行酒精发酵。

检测酒精的原理是：

橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成________色。

（2）在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为________。

醋酸发酵时温度一般应控制为________。

（3）在臭豆腐的制备过程中，常用的微生物主要是__________等，在此过程中，豆腐相当于微生物生长的__________。

（4）民间制作腐乳时，豆腐块上生长的微生物，在制作时一般要加盐、酒，若加入的酒精浓度（含量）过低，会出现什么现象？

____________________。

（5）在腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，用水封坛的作用是__________________。

欲检测泡菜在腌制过程中产生的亚硝酸盐含量，使用检测试剂后颜色变为__________。

2．（2014年海南卷）已知泡菜中亚硝酸盐含量与腌制时间有关。

为了测定不同腌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、不同腌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的亚硝酸盐含量，记录各样品管中亚硝酸盐的含量。

（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”）。

3．利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇。

下图为生产燃料乙醇的简要流程图，请据图回答：

（1）微生物A能分泌纤维素酶，其中的葡萄糖苷酶可将____________分解成葡萄糖。

（2）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________________四类，欲从土壤中分离获取微生物A，应采用以纤维素为唯一碳源的培养基，其原因是________________________。

（3）图中②过程常用的微生物是__________，此时其细胞呼吸类型是__________。

（4）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用__________计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可选用______________法进行计数。

某同学用0.1mL稀释液在稀释倍数为106的平板中测得菌落数的平均值为126，则每毫升样品中的细菌数是______________个。

4．幽门螺杆菌（Hp）感染是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素。

在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。

实验基本步骤如下：

请回答：

（1）在生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为______________。

（2）配制培养基时，要加入尿素和__________指示剂，这是因为Hp含有__________，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现____________色环带。

（3）步骤X表示__________。

在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液____________到培养基平面上。

菌液稀释的目的是为了获得________菌落。

（4）临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的____________分解为NH3和14CO2。

5．（2016届河南平顶山二模）纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。

纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。

某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：

土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。

（1）培养纤维素酶分解菌的土样最好选择在__________________的环境中采集。

（2）以下是一种培养基配方：

纤维素5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g（蒸馏水定容到1000mL）。

该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是培养基中__________是主要碳源，有利于纤维素分解菌生长，同时抑制其他微生物生长。

（3）为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入刚果红染液，将筛选获得的菌液稀释后用________________方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养。

专题4　酶的研究与应用

1．果粒生产在中国尚属起步阶段。

果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。

果胶酶作为一种新型加工助剂，可将果粒的组织结构损坏程度减到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。

根据以上内容回答下列问题。

（1）果胶酶作为一种果粒加工助剂，它能将果胶分解成可溶性的________________，由酶的________性可知，组成果粒的另一成分________不会被分解。

（2）在40℃～45℃温度下搅拌处理的原因是___________________；最后升温到90℃～92℃再冷却罐装的目的是____________。

（3）下面左图表示温度对果胶酶活性的影响，如果纵坐标表示果粒的生成速率，横坐标表示温度，请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图（所绘制的曲线大体符合事实即可）。

2．为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。

甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。

请回答下列问题。

温度/℃

组别

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

甲

乙

丙

清除血

渍时间

/min

清除油

渍时间

/min

（1）提高洗衣粉去污能力的方法有________________________。

甲组在洗衣粉中加入了__________。

乙组在洗衣粉中加入了__________________。

（2）甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有____________。

（3）如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。

___________________________________________________________。

（4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化学物质包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。

请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

3．乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。

乳糖酶的制备及固定化步骤如下：

―→

（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用____________作为培养基中的唯一碳源。

培养基中琼脂的作用是________。

从功能上讲，这种培养基属于________。

（2）培养微生物L前，宜采用________方法对接种环进行灭菌。

（3）纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。

在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越________。

（4）乳糖酶宜采用化学结合法（共价键结合法）进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的________确定其应用价值。

除化学结合法外，酶的固定化方法还包括____________、____________、离子吸附法及交联法等。

4．（2014年上海卷）分析有关微生物的资料，回答问题并完善实验设计方案。

脂肪酶具有广泛的应用前景。

为获得高产脂肪酶的菌株，并将之用于产业化，进行如下的系列实验。

（1）欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌，应选择下列固体培养基（仅列出了碳氮源）中的________。

A．蛋白胨、柠檬酸铁铵

B．橄榄油、硫酸铵

C．乳糖、酵母膏

D．葡萄糖、蛋白胨

（2）进一步调查适合于产脂肪酶菌株生长的碳氮源。

根据表1的实验数据，选择理想的碳源为________________。

表1　不同碳源对菌种产脂肪酶的影响

碳源

浓度/%

酶活/（IU·mL－1）

玉米粉

1.0

8.50

可溶性淀粉

1.0

0.00

糊精

1.0

28.50

葡萄糖

1.0

2.50

蔗糖

1.0

37.50

麦芽糖

1.0

13.50

表2

酶活

第1组

第2组

第3组

（3）补全表3中的实验方案，以确定所选碳源的最佳浓度（设浓度梯度的差值为0.2%）。

（4）利用相似方法探得理想氮源的最佳浓度，再进一步确定碳氮源浓度的最佳组合。

以a和b分别代表碳源和氮源的浓度，假设酶活a1＞a2＞a3；b2＞b3＞b4，据此形成下列四种方案，其中最佳的是________。

方案一：

a1和b2组合。

方案二：

将每一种a的浓度分别与b2、b3、b4组合，根据酶活取其中的最佳组合。

方案三：

a1和b2组合，a2和b3组合，根据酶活取其中的最佳组合。

方案四：

a1分别与每种氮源浓度组合，b2分别与每种碳源浓度组合，根据酶活取其中的最佳组合。

（5）如果脂肪酶的产业化需要其活性在固定化处理时不受损失，且在多次重复使用后仍能维持稳定的酶活，则应选择下图中的________固定化工艺。

5．（2015年江苏沛县期中）下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，请据图分析回答：

　　　图1　　　　　　　　图2

图3

（1）图1中，将溶化好的海藻酸钠溶液____________，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。

（2）图1中X溶液为__________________，其作用是________________________。

（3）某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果，出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过________（“高”或“低”）或注射器中的混合液推进速度过________（“快”或“慢”）。

（4）图1中制备的凝胶珠用______________后再转移到图2装置中，发酵过程中搅拌的目的是__________________________________________。

专题3、5、6　植物的组织培养技术、DNA和蛋白质技术、

植物有效成分的提取　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．（2016年四川凉山州一模）月季因花色艳丽、芬芳迷人而被称为花中皇后，可用植物组织培养技术快速繁殖而用于生产。

请回答下列问题：

（1）植物组织培养的实验操作流程是：

制备MS固体培养基、__________、接种、培养、移栽、栽培。

该实验能成功培育出植株的理论依据是______________。

（2）在配制培养基时，需要根据各种母液的________计算用量；将分装好的培养基进行______________灭菌。

（3）上图为培养基中蔗糖浓度对月季叶愈伤组织诱导率的影响：

①蔗糖浓度为________时，最有利于愈伤组织的形成，原因是________________________________。

②外植体形成愈伤组织的过程称为__________，将愈伤组织继续进行培养，生长素和细胞分裂素________________（填使用顺序）可提高分化频率，有利于重新分化成根或芽。

③蔗糖浓度为90g/L时，无愈伤组织形成的原因最可能是____________________________________。

2．（2015年山西运城期末）近十年来，PCR技术（多聚酶链式反应）成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（如下图所示），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。

（1）PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是__________________________________。

（2）加热使DNA双链打开，这一步是打开________键，称为________，在细胞中是在____________的作用下使此键断裂。

（3）当温度降低时，引物与模板____________端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2个DNA分子，此过程中加入四种脱氧核苷三磷酸的目的是__________________________，遵循的原则是__________________。

（4）PCR技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件．即：

液体环境、适宜的____________和____________。

（5）PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可分为__________、________、________三个步骤。

3．关于“DNA的粗提取与鉴定”实验：

（1）该实验依据的原理是（　　）

A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的不同而不同

B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯净的DNA

C．DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂

D．在沸水中DNA遇二苯胺会出现蓝色反应

（2）实验的正确操作步骤是（　　）

A．制备鸡血细胞→提取细胞核物质→溶解核内的DNA→析出并滤取DNA黏稠物→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA

B．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解并析出DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA

C．制备鸡血细胞液→溶解DNA→提取细胞核中DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定

D．制备鸡血细胞的细胞核物质提取液→溶解并析出DNA→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定

（3）实验过程中第一次所用NaCl溶液的浓度是________；第二次所用NaCl溶液的浓度是________。

所用酒精最好是________，其体积分数为________。

（4）鉴定DNA的方法是，向溶有DNA丝状物的试管中加入________mL的________试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，冷却后可观察到溶液呈____________；也可取少许DNA丝状物置于载玻片上，滴一滴________溶液，片刻后用水冲洗，可见丝状物被染成________。

4．下列是有关血红蛋白的提取与分离的问题，请回答下列问题。

（1）人们用鸡的红细胞提取DNA，用人的红细胞提取血红蛋白，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）凝胶色谱法是根据____________________分离蛋白质的有效方法。

所用的凝胶实际上是一些________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）蛋白质的提取和分离实验中，首先要用________________（填写溶液名称）洗涤红细胞，其目的是去除______________。

（4）在________和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。

用________法可分离出血红蛋白。

（5）取血红蛋白溶液装入透析袋，再将透析袋放入pH为7.0的____________中，透析12h。

5．研究发现柚皮精油和乳酸菌素（小分子蛋白质）均有抑菌作用，两者的提取及应用如下图所示。

（1）柚皮易焦糊，宜采用________法提取柚皮精油，新鲜的橘皮要用________浸泡处理，该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。

（2）培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供__________。

电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度__________。

（3）抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。

可通过测定透明圈的______________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。

（4）橘皮油也可用萃取法来提取，原因是__________________________。

分析下图，提高萃取效果的方法是__________________、____________________。

选修1　生物技术实践

专题1、2　传统发酵技术的应用、微生物的培养与应用

（1）灰绿

（2）18℃～25℃　30℃～35℃

（3）毛霉　培养基

（4）不足以抑制微生物的生长，导致豆腐腐败变质

（5）制造缺氧环境　玫瑰红

解析：

（1）酿酒过程检测酒精的原理是：

橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

（2）在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为18℃～25℃。

醋酸发酵时温度一般应控制为30℃～35℃。

（3）在臭豆腐的制作过程中，常用的微生物主要是毛霉等，在此过程中，豆腐相当于微生物生长的培养基。

（4）民间制作腐乳时，豆腐块上生长的微生物，在制作时一般要加盐、酒，若加入的酒精浓度（含量）过低，不足以抑制微生物的生长，会导致豆腐腐败变质。

（5）在腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，用水封坛的作用是制造缺氧环境。

欲检测泡菜在腌制过程中产生的亚硝酸盐含量，使用检测试剂后颜色变为玫瑰红色。

2．

（1）①不同浓度亚硝酸钠标准溶液

②不同腌制天数的泡菜滤液

③样品管　一致

（2）亚硝酸盐含量

（3）乳酸菌

解析：

（1）在亚硝酸盐的含量测定中，用不同浓度亚硝酸钠标准溶液和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管；用刻度移液管分别吸取一定量的不同腌制天数的泡菜滤液，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；将每个样品管分别与系列标准管进行比较，找出与样品管颜色深浅相近的标准管，该管中亚硝酸钠的含量即代表样品管中的亚硝酸盐含量，记录各样品管亚硝酸盐的含量。

（2）据图可知，该图表示亚硝酸盐的含量随发酵时间的变化曲线。

（3）制作泡菜时利用的微生物是乳酸菌。

3．

（1）纤维二糖

（2）氮源和无机盐　以纤维素为唯一碳源的培养基有利于纤维素分解菌的生长和繁殖，同时抑制和阻止其他微生物生长

（3）酵母菌　无氧呼吸

（4）血细胞　稀释涂布平板　1.26×109

解析：

（1）葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖。

（2）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、氮源和无机盐四类；采用以纤维素为唯一碳源的培养基，其原因是以纤维素为唯一碳源的培养基有利于纤维素分解菌的生长和繁殖，同时抑制和阻止其他微生物生长。

（3）利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精。

（4）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。

每毫升样品中的细菌数是126×106×10＝1.26×109个。

4．

（1）选择培养基

（2）酚红　脲酶　红

（3）接种　涂布　单一

（4）尿素

解析：

（1）在生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。

（2）幽门螺杆菌含有脲酶，能分解尿素为菌体提供氮源，因此在配制培养基时要加入尿素；加入酚红指示剂的目的是检验是否有Hp存在，若有Hp存在会分解尿素，培养基pH会升高，酚红指示剂将变红。

（3）培养时需将培养皿倒置并放在恒温箱中培养，倒置培养的目的也是为了获得单一菌落。

（4）如果人体感染了Hp，能将尿素分解为NH3和CO2，因而标记尿素中的C，可通过呼吸产物来判断是否感染Hp。

5．

（1）富含纤维素

（2）纤维素

（3）涂布平板法

解析：

（1）筛选纤维素分解菌时，纤维素丰富的土壤环境中含有较多的纤维素分解菌；

（2）筛选纤维素分解菌的培养基应该以纤维素为唯一的碳源，只有纤维素分解菌能够正常生长，而其他微生物生长受到抑制；（3）纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴定，用稀释涂布平板法接种后，刚果红染液可以与纤维素反应呈红色，而纤维素分解菌的菌落周围会出现透明圈。

专题4　酶的研究与应用

1．

（1）半乳糖醛酸　专一　纤维素

（2）果胶酶的活性最高　灭菌

（3）

2．

（1）加酶和适当提高温度　蛋白酶　蛋白酶和脂肪酶

（2）专一性

（3）没有差异，因为高温使酶失活

（4）未运用酶的固定化技术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用

解析：

（1）由表格数据可知提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度。

甲组去除血渍所用的时间相对较短，而血渍的主要成分是蛋白质，说明甲组洗衣粉中加入了蛋白酶；乙组去除血渍和油渍所用的时间都相对较短，说明乙组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶。

（2）甲、乙组洗涤效果的差异，主要原因是其中酶种类不同，说明酶具有专一性。

（3）酶的作用条件温和，高温（80℃）使酶变性失活，因此这3组之间没有差异。

（4）由于加酶洗衣粉中的酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用，所以没有利用酶的固定化技术。

3．

（1）乳糖　凝固剂　选择培养基

（2）灼烧

（3）小

（4）（酶）活性　包埋法　物理吸附法（后面两空可颠倒）

4．

（1）C

（2）蔗糖

（3）

酶活

0.6%

0.8%

1.0%

1.2%

1.4%

第1组

第2组

第3组

平均值

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