届高考生物二轮复习生物技术实践作业全国通用.docx

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届高考生物二轮复习生物技术实践作业全国通用

课时作业（十七）　生物技术实践

[全员必做题]

1．[2018·河北武邑高三质检]为解决塑料袋造成的“白色污染”问题，某同学试图从土壤中寻找一种能加速塑料袋自然降解的目的菌，请根据有关知识回答下列问题：

（1）为培养该目的菌，需要配制出供其________所需的营养基质—培养基，对培养基灭菌常用的方法是________。

在接种前需要检验使用的培养基灭菌是否合格，方法是________________________________________________________________________。

（2）为了确保能够从样品中分离得到所需要的微生物，我们可在接种之前进行__________培养，以增加目的菌的浓度。

实验室常用的接种方法有__________和__________。

（3）该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数分别为24、23、25，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0.2mL）。

用该方法统计的数目往往比活菌的实际数目________。

【解析】　无菌操作技术有消毒和灭菌，消毒有煮沸消毒法、巴氏消毒法和化学药剂消毒法，灭菌有灼烧灭菌法适用于接种工具、干热灭菌法适用于玻璃器皿和金属工具、高压蒸汽灭菌法适用于培养基及容器的灭菌。

接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。

（1）培养基可以为目的菌的生长繁殖提供营养物质，常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法；在接种前需要检测使用的培养基是否被污染，可以将未接种的培养基在37℃（或适宜温度）恒温箱中培养一段时间，观察是否有菌落生成。

（2）为了确保能够从样品中分离得到所需要的微生物，在接种之前用以聚乙烯塑料为唯一碳源的选择培养基进行选择培养，以增加目的菌的浓度；实验室常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。

（3）根据题意可知，每克样品中的菌落数＝平板上菌落数的平均值÷体积×稀释倍数＝（24＋23＋25）÷0.2×104＝1.2×106个；由于细菌会相互重叠，因此用该方法统计的数目往往比活菌的实际数目少。

【答案】　

（1）生长繁殖　高压蒸汽灭菌法　将未接种的培养基在37℃（或适宜温度）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

（2）选择　平板划线法　稀释涂布平板法

（3）1.2×106　少

2．[2018·安徽滁州高三期末]科学家筛选培育良种纤维素分解菌对玉米芯进行降解，并进一步利用酵母菌发酵制备乙醇。

回答下列问题：

（1）筛选纤维素分解菌时，一般在以______________为唯一碳源的培养基中添加________染料，通过是否产生______________来筛选纤维素分解菌。

（2）请用文字叙述图1中分解玉米芯丝菌用量与还原糖浓度的关系______________________________________________。

（3）图2表示酵母菌量与酒精产生量的关系，酵母菌接种量超过40mL后，酒精产量反而减少的原因是_________________________________________________。

为确定发酵罐内酵母菌的数量，常用稀释涂布平板法统计细菌数量，统计的数据往往会偏小的原因是___________________________________________________。

【解析】　据图分析，图1中，随着纤维素分解菌用量的增加，还原糖浓度先增加后降低，菌用量为30时还原糖浓度最大；图2中，随着酵母菌量的增加，酒精产率先增加后降低，酵母菌量为40时，酒精产率最高。

（1）纤维素分解菌具有分解纤维素的能力，因此其培养基中一般添加纤维素作为唯一碳源；刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法合成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，所以我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（2）根据图1中的曲线变化分析，随着纤维素分解菌用量的增加，还原糖浓度先增加后降低，即在底物玉米芯用量一定的情况下，菌用量的增加有利于玉米芯酶解为还原糖，当菌用量过大时，还原糖含量下降。

（3）图2显示，酵母菌接种量超过40mL后，酒精产量反而减少，其主要原因是酵母菌接种量过大导致酵母菌种群密度过大，不利于酵母菌的发酵活动。

稀释涂布平板法统计细菌数量时，由于两个或多个细菌形成一个菌落，所以统计的数据往往会偏小。

【答案】　

（1）纤维素　刚果红　透明圈

（2）在底物玉米芯用量一定的情况下，菌用量的增加有利于玉米芯酶解为还原糖，当菌用量过大时，还原糖含量下降

（3）酵母菌接种量过大导致酵母菌种群密度过大，不利于酵母菌的发酵活动　两个或多个细菌形成一个菌落

3．[2018·山东淄博高三一模]以下是在推进生态文明建设过程中，合理利用微生物的实例。

①农作物秸秆可用于还田、造纸、养殖蘑菇、生产乙醇等，既能解决集中焚烧污染环境问题，又能变废为宝。

②农业生产上广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，长期使用会污染土壤，可选育降解该除草剂的细菌修复被污染的土壤。

请回答：

（1）用于生物工程的目的菌大多是从自然环境中筛选纯化出来的。

在选育能分解除草剂（一类含氮有机物）的目的菌时，应将土壤浸出液接种在以________为唯一氮源的固体培养基上。

对固体培养基进行灭菌处理常用的方法是________，为检测灭菌效果可对培养基进行____________________________。

（2）稻秆还田以及利用秸秆生产乙醇的过程都需要以纤维素为__________的微生物。

分离该类微生物时应用含纤维素的培养基进行培养，并加入________形成红色复合物进行筛选，目的菌应从周围有________的菌落中选取。

（3）生产乙醇过程中常用的微生物是________，发酵过程中检测该微生物数量可采用的方法有显微直接计数（或血球计数板）法和________，后者统计得到的菌落数目往往比活菌的实际数目________。

【解析】　

（1）根据题意分析，实验的目的是选育分解除草剂（一类含氮有机物）的目的菌，因此应该将土壤浸出液接种在以除草剂为唯一氮源的固体培养基上；固体培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，以不接种培养（或空白培养）为对照，检测灭菌效果。

（2）秸秆还田提高土壤肥力以及利用秸秆生产乙醇的过程的原理主要是土壤中微生物以纤维素等有机物为碳源，合成自己需要的有机物；刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。

当纤维素被纤维素酶分解后刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈，进而可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（3）乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物；酵母菌的计数方法有显微直接计数（或血球计数板）法和稀释涂布平板法，后者观察到的菌落往往有重叠现象，因此得到的值一般偏小。

【答案】　

（1）除草剂　高压蒸汽灭菌法　不接种培养（或空白培养）

（2）碳源　刚果红（CR）　较大透明圈

（3）酵母菌　稀释涂布平板法　少

4．[2018·山东烟台高三诊断]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，并进行了细菌分离和培养等工作。

回答下列问题：

（1）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。

为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，____________________；然后，将1mL水样稀释1000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，为了将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落，在第二次及以后的划线时，一定要________。

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。

通常，对获得的纯菌种可以依据________对细菌进行初步的鉴定和分类。

（3）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。

【解析】　

（1）为了确定培养基的灭菌是否合格，通过随机取若干灭菌后的空平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成，用来进行对照。

由题意知1ml水样中的菌落数是（39＋38＋37）÷3÷0.1×1000＝3.8×105个，每升水样中的活菌数为3.8×105×103＝3.8×108个。

（2）接种环用灼烧法进行灭菌。

在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是：

通过划线次数的增加，将聚集的菌体逐渐稀释分散，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便获得由单个细胞繁殖而来的单个菌落。

图A是平板划线法，图B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定和分类。

（3）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；同时还能使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。

【答案】　

（1）随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间　3.8×108

（2）灼烧　从上一次划线的末端开始划线　B　菌落的形状、大小等菌落特征

（3）溶解氧　营养物质

5．[2018·山东济南章丘区高三模拟]请回答下列问题：

（1）制作果醋和葡萄酒使用微生物在结构上有所不同，主要表现在前者________________。

果酒发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾溶液进行检验，酒精与重铬酸钾在酸性条件下反应呈________________色。

（2）腐乳制作过程中，豆腐发酵主要利用微生物产生的________等，将豆腐中的营养物质分解成易于消化和吸收的小分子物质。

（3）测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生_________________________反应后，再与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成______________染料。

（4）从土壤中分离及筛选高效分解尿素的细菌时，首先要将选取的一定量的土壤溶解在无菌水中进行________后，才能够接种到培养基表面。

（5）生姜精油是传统的保健良方，调和在洗发露中，可去头风、止头痛。

提取生姜精油的流程如下：

植物体→生姜→油水混合物→初级精油→除水、过滤→生姜精油。

提取生姜精油时，采用________________________________________________________________________

法获得油水混合物，然后在其中加入________试剂，分层后可获得初级精油。

【解析】　

（1）制作果醋和葡萄酒使用的菌种分别是醋酸菌和酵母菌，分别是原核生物和真核生物，两者的主要区别是前者没有核膜包被的成形的细胞核；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色。

（2）腐乳发酵主要利用微生物产生的蛋白酶和脂肪酶等，其中蛋白酶能将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶能将脂肪水解成甘油和脂肪酸。

（3）制作泡菜时常用比色法测定其中的亚硝酸盐含量，该方法的原理是在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，将显色反应后的样品与已知浓度的标准液目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。

（4）从土壤中分离及筛选高效分解尿素的细菌时，为防止土壤浸出液浓度过高，不能获得单菌落，应先将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释。

（5）提取生姜精油时，采用水蒸气蒸馏法获得油水混合物，然后在其中加入氯化钠试剂，增加盐的浓度，就会出现明显的分层，分层后可获得初级精油，再加入无水硫酸钠吸水，放置过夜，再过滤除去固体硫酸钠就可以得到生姜精油。

【答案】　

（1）无成形的细胞核　灰绿

（2）蛋白酶和脂肪酶

（3）重氮化　玫瑰红色

（4）梯度稀释

（5）水蒸气蒸馏　氯化钠

6．[2018·山东济宁高三一模]已知微生物A可以产生脂肪酶，微生物B可以产生油脂。

这两种物质可用于生物柴油的生产。

回答有关问题：

（1）为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物单一菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以油脂为唯一________的固体培养基进行培养。

（2）显微观察时，微生物B菌体中的油脂通常可用________染色。

微生物B产生的油脂易挥发，可选用________（填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”）从菌体中提取。

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

（4）加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉，除脂肪酶之外，常用的酶制剂还有______________________________等。

（至少写出两种）

【解析】　

（1）筛选能产生脂肪酶的微生物A时，应该使用只有目的菌能够生存的，而其他微生物不能生存的选择培养基，所以培养基中应该添加油脂作为唯一碳源。

（2）油脂通常可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）；由于微生物B产生的油脂易挥发，所以可选用水蒸气蒸馏法从菌体中提取。

（3）若要测定培养液中微生物A的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数（该种方法测定的菌体包括活菌和死菌）；若要测定其活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。

（4）加酶洗衣粉中除脂肪酶之外，常用的酶制剂还有蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等。

【答案】　

（1）碳源

（2）苏丹Ⅲ（或者苏丹Ⅳ）　水蒸气蒸馏法

（3）血细胞计数板　稀释涂布平板

（4）蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶

7．[2018·河南濮阳高三二模]生物技术实践在实际生产生活中有着多种应用。

请回答下列有关问题：

（1）泡菜发酵过程会产生少量的亚硝酸盐，若泡菜中的亚硝酸盐总量达到一定值，则会引起中毒，故需要检测泡菜中亚硝酸盐的含量，测定亚硝酸盐含量的常用方法是________________________________________________________________________。

（2）微生物的接种方法有多种，常用于统计活菌数目的接种方法是________，使用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏低，原因是________________________。

统计微生物数目的方法除利用菌落进行活菌计数外，还有________法。

（3）精油在日常生活中有着广泛的应用，不同精油的制备过程不同，这与其原料的性质等有关。

柚皮在水中蒸馏时容易焦糊，宜采用______________法提取柚皮精油；玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，常选择______________法进行提取。

（4）天然胡萝卜素具有使癌细胞恢复成正常细胞的功能。

根据胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点，常采用________法提取胡萝卜素；提取的胡萝卜素粗产品可通过________法进行鉴定。

【解析】　

（1）亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成玫瑰色染料。

先将泡菜样品及一系列已知浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过对比，可以估测出泡菜液样品亚硝酸盐的含量。

（2）微生物的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法常用于统计活菌数目；使用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏低，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落；除了活菌计数法外，显微镜直接计数也是测定微生物数量常用的方法。

（3）柚皮在水中蒸馏时容易焦糊，宜采用压榨法提取柚皮精油；玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，常选择水蒸气蒸馏法进行提取。

（4）根据胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点，常采用萃取法提取胡萝卜素；提取的胡萝卜素粗产品可通过纸层析法进行鉴定。

【答案】　

（1）比色法

（2）稀释涂布平板法　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　显微镜直接计数

（3）压榨　（水蒸气）蒸馏

（4）（有机溶剂）萃取　纸层析

8．[2018·河南八市学评高三测评]影响酱油卫生指标的细菌主要有耐热的芽孢杆菌和耐盐菌。

某生物兴趣小组欲从酿制的酱油中筛选出耐盐菌。

请回答：

（1）在筛选过程中，应将酱油接种于含有适量________________________________________________________________________

的固体培养基上：

从功能上讲，该培养基属于________________培养基；对该培养基灭菌的方法是________________。

在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白培养基培养一段时间，发现空白培养基上出现了一些菌落。

空白培养基上出现菌落的原因是：

①_______________________________________________；

②________________________________________________。

（2）在筛选耐盐菌的过程中，必须在无菌条件下完成的操作是________（多选）。

①配制培养基　②倒平板　③接种　④培养

（3）若要统计活的耐盐菌的数目，把酱油接种到培养基上常采用的方法为________；统计结果一般用菌落来表示，统计的菌落数往往比活菌的实际数目________，原因是________________________________________________________________________。

（4）在纯化耐盐菌的过程中，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是____________________________，避免出现此种现象应该采取的措施是______________________。

【解析】　

（1）欲从酿制的酱油中筛选出耐盐菌，应将酱油接种于含有适量NaCl（食盐）的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于选择培养基。

常采用高压蒸汽灭菌的方法对培养基进行灭菌。

培养的空白培养基上出现菌落的原因可能是：

对培养基的灭菌不彻底；倒平板时培养基被污染。

（2）配制培养基的步骤包括计算、称量、溶化，培养基配制完成后需依次调节pH、灭菌，然后在酒精灯火焰旁进行倒平板；为了避免杂菌污染，接种和培养都需要在无菌条件下完成。

综上所述，在筛选耐盐菌的过程中，必须在无菌条件下完成的操作是②③④。

（3）若要统计活的耐盐菌的数目，常采用稀释涂布平板法将酱油接种到培养基上。

由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落，所以统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。

（4）在纯化耐盐菌的过程中，若酱油中耐盐菌浓度过高，则会出现菌落在培养基上连成一片的现象。

为了避免出现此种现象，应对酱油进行梯度稀释（或“加大稀释倍数”）。

【答案】　

（1）NaCl（食盐）　选择　高压蒸汽灭菌　对培养基的灭菌不彻底　倒平板时培养基被污染

（2）②③④

（3）稀释涂布平板法　低　两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落

（4）酱油中耐盐菌浓度过高　对酱油进行梯度稀释（或“加大稀释倍数”）

[重点选做题]

1．[2018·河北唐山高三一模]有人认为，鲜榨果汁比盒装或瓶装的果汁更新鲜健康。

食品监督人员发现鲜榨果汁若不能做到无菌生产，更容易滋生细菌。

研究过程如下：

（1）纯化培养细菌的方法：

平板划线法可以观察菌落特征，对混合菌进行分离，但不能________；使用稀释涂布平板法，在稀释度足够高时，一个菌落代表________。

（2）对细菌计数时往往会产生实验误差，稀释涂布平板法计数的值比实际值________，原因是__________________________________________；显微计数法计数的结果比

实际值________，原因是______________________。

（3）接种结束后，将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养的目的是____________。

未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键，如果有菌落生长，说明________________________________________________________________________。

【解析】　

（1）平板划线法可以观察菌落特征，对混合菌进行分离，但不能计数；使用稀释涂布平板法，在稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，即一个菌落代表单个细胞。

（2）用稀释涂布平板法对细菌进行计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落往往比活菌的实际数目偏小；若用显微计数法计数时，由于显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞，所以计数的结果会比实际值偏大。

（3）接种结束后，将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养的目的是作对照，未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。

如果有菌落生长，则说明培养基灭菌不彻底（或培养基被污染了或需要重新制备）。

【答案】　

（1）计数　单个细胞

（2）偏小　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　偏大　显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞

（3）对照　培养基灭菌不彻底（或培养基被污染了或需要重新制备）

2．[2018·广东汕头高三模拟]塑料的生物降解，是一个世界性的难题。

北京航天航空大学赵军教授带领的团队所进行的研究，引人瞩目。

他们从一种吃塑料（聚乙烯）的蜡虫肠道内容物中分离出8个菌株，并对其中的2个菌株进行了深入研究。

蜡虫→肠道内容物→接种、培养、分离→菌种鉴定→菌种保藏

（1）塑料的生物降解，主要是利用某些生物分泌特定的________的作用。

（2）上述步骤中“培养”是为了________，其培养基应以聚乙烯为________、并加入水和________等制作而成。

培养一定时间后，根据________对菌种进行初步分离。

（3）研究人员将其中两个菌株YT1、YP1分别接种到含有聚乙烯膜的培养基中连续培养，部分结果如下图一、二所示。

①图一显示，两个菌株在实验条件下，增殖能力更强的是__________________。

图中缺少对照组的数据，根据实验设计的意图，对照组的细胞密度应该为________。

②图二是对两个菌株进行聚乙烯减重分析的实验结果，可以得出的主要结论是___________________________。

【解析】　

（1）某些生物分泌特定的酶，能够降解塑料。

（2）接种、培养、分离中的培养，是为了增加目的菌株数量。

本操作是为了筛选能分解聚乙烯的菌种，其培养基应以聚乙烯为唯一碳源、并加入水和无机盐等制作而成。

培养一定时间后，根据菌落特征（或菌落的形态、菌落的颜色）对菌种进行初步分离。

（3）①由于在同一时间范围内，YT1组的细胞密度较YP1更大，说明增殖能力更强的是YT1。

对照组为未加入菌株的含有聚乙烯膜的培养基，其细胞密度应该为0。

②与对照组相比，YT1和YP1的聚乙烯减重较大，且YP1的聚乙烯减重较YT1大，说明YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强。

【答案】　

（1）酶

（2）增加目的菌株数量　唯一碳源　无机盐（和氮源）　菌落特征（或菌落的形态、菌落的颜色）

（3）YT1　0　YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强

3．[2018·安徽芜湖高三一模]某研究小组对酸奶中乳酸菌数量进行了测定，取6支灭菌试管，分别加入9mL灭菌水，标号为A1、A2、A3、A4、A5、A6，吸取1mL酸奶样液加入试管A1中，混合均匀；然后从A1中吸取1mL溶液，加入A2中，混合均匀；重复上述操作，最后从试管A6中