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第一部分 專題整合篇 專題十一 生物技術實踐 [滿分90分，限時45分鐘] 一、選擇題(每小題6分，共36分，每小題只有一個選項符合題意) 1．做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時，下列敘述正確的是 A．高壓滅菌加熱結束時，打開放氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋 B．倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上 C．為了防止污染，接種環(huán)經火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落 D．用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時，應標記在皿底上 解析　A項，在高壓滅菌的操作過程中，加熱結束后應讓滅菌鍋內溫度自然下降，待壓力表的壓力降到零時，打開放氣閥，旋松螺栓，打開蓋子。B項，倒平板時，用左手將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，而不是完全取下放到一邊。C項，接種環(huán)經火焰灼燒滅菌后應在火焰旁冷卻后，再用其挑取菌落。D項，在微生物的培養(yǎng)中，一般將培養(yǎng)皿倒置，在皿底上用記號筆做標記。 答案　D 2．(2016南京一模)下圖為實驗室培養(yǎng)和純化大腸桿菌過程中的部分操作步驟，下列說法錯誤的是 A．①②③步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行 B．步驟①中待倒入的培養(yǎng)基冷卻后蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋 C．步驟③中，每次劃線前后都需對接種環(huán)進行灼燒處理 D．劃線接種結束后，將圖④平板倒置后放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 解析　步驟一為倒平板操作，為減少培養(yǎng)基感染雜菌的機會，倒完后立即蓋上培養(yǎng)皿蓋。 答案　B 3．下列有關生物技術實踐相關實驗的敘述，正確的是 A．制作果酒的溫度一般要略高于果醋的制作溫度 B．制作固定化酵母細胞實驗中，需將凝膠珠置于CaCl2溶液中處理適宜的時間 C．制作固定化酶的最佳方法是采用海藻酸鈉溶液進行包埋固定 D．腐乳制作的全過程都離不開以毛霉為主的微生物發(fā)揮作用 解析　制作果酒的溫度一般控制在18—25 ℃左右，而制作果醋的溫度一般控制在30—35 ℃左右，A項錯誤。酶更適合采用化學結合和物理吸附法固定化，而細胞多采用包埋法固定，C項錯誤。腐乳的制作流程圖為：讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌制→加鹵湯裝瓶→密封腌制，只有第一個階段離不開以毛霉為主的微生物的發(fā)酵作用，其它三個階段需要抑菌和滅菌，D項錯誤。 答案　B 4．(2016蘇州檢測)下圖表示利用蘋果制備果酒、果醋的流程圖。下列有關敘述錯誤的是 　　　　 A．過程①接種人工培育的酵母菌可以提高蘋果酒的品質 B．蘋果原醋可以為過程③提供所需菌種 C．過程①所需的最適溫度低于過程② D．整個發(fā)酵過程都必須在嚴格無菌條件下才能正常進行 解析　果酒和果醋都離不開微生物的發(fā)酵作用，前者需要酵母菌的發(fā)酵作用，后者需要醋酸菌的發(fā)酵作用，整個發(fā)酵過程應消除雜菌污染，但不可能無菌發(fā)酵，D項錯誤。 答案　D 5．下列有關微生物培養(yǎng)與應用的說法，正確的是 A．天然培養(yǎng)基是指直接取自然界不需加工的培養(yǎng)基 B．接種前需對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實驗操作者的雙手等進行嚴格的滅菌處理 C．大腸桿菌的純化培養(yǎng)過程包括培養(yǎng)基的配制和純化大腸桿菌兩個階段 D．分離分解尿素的細菌時，尿素是培養(yǎng)基中唯一的氮源和碳源 解析　天然培養(yǎng)基是指用天然物質制成的培養(yǎng)基，但也需要加工；實驗操作者的雙手應消毒，不能滅菌；分離分解尿素的細菌時，尿素是培養(yǎng)基中唯一的氮源，不是碳源，需加入不含氮元素的有機物(如葡萄糖)作為碳源。 答案　C 6．圖1是玫瑰精油的提取裝置，圖2為提取的胡蘿卜素粗品通過紙層析進行鑒定結果示意圖，下列敘述錯誤的是 A．圖1中數字①②③分別代表溫度計、出水口、進水口 B．圖1的方法為水蒸氣蒸餾法，蒸餾時收集的蒸餾液不是純的玫瑰精油 C．圖2所示的鑒定方法的基線一般距底邊3 cm，B、D為標準樣點 D．圖2中甲代表的物質是胡蘿卜素層析帶，乙代表的物質是其它色素和雜質 解析　分析題圖1可知，①是溫度計，用來測定餾分的溫度，冷凝管的上端②是出水口，下端③是進水口，這種方法叫水蒸氣蒸餾法，此法錐形瓶中收集到的液體不是純的玫瑰精油而是玫瑰油和水的混合物，A、B正確；圖2所示的鑒定方法的基線一般距底邊2 cm，圖中A、D是標準樣品的樣點，B、C是提取的粗品胡蘿卜素樣點，C錯誤；圖2中甲代表的物質是胡蘿卜素層析帶；乙代表的物質是其它色素和雜質，D正確。 答案　C 二、非選擇題(共54分) 7．(14分)(2016課標全國卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下： ① 配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、 NaCl、X、H2O)； ② 制作無菌平板； ③ 設置空白對照組和若干實驗組，進行相關操作； ④ 將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數。 回答下列問題： (1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于__________。若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是__________。 (2)步驟③中，實驗組的操作是__________。 (3)若在某次調查中，某一實驗組平板上菌落平均數為36個/平板，而空白對照組的一個平板上出現了6個菌落，這種結果說明在此次調查中出現了__________現象。若將30(即36－6)個/平板作為本組菌落數的平均值，該做法__________(填“正確”或“不正確”)。 解析　(1) 牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白質的水解產物，都可以作為氮源；平板為固體培養(yǎng)基，故需要加入瓊脂。(2) 實驗探究的是教室內不同高度空氣中微生物的分布，其中變量為不同高度，故需在不同高度下放置開蓋平板。同時，為了保證單一變量，需要保證開蓋放置時間一致。為了保證實驗可靠，需要設置多個平行試驗組。(3) 在完全正確的操作情況下，空白對照組中不應出現菌落。若出現菌落，說明操作過程中存在微生物污染，屬于實驗失誤，所有實驗數據均不應采用。 答案　(1)牛肉膏和蛋白胨　瓊脂 (2)將平板開蓋在不同高度下放置適當且相同時間，每組均設置相同個數的多個平板 (3)(微生物)污染　不正確 8．(16分)(2016課標全國卷Ⅱ)蘋果醋是以蘋果汁為原料經發(fā)酵而成的，回答下列為題： Ｋ (1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程①和②是蘋果醋生產的第一階段，在酵母菌細胞的__________中進行，其產物乙醇與__________試劑反應呈現灰綠色，這一反應可用于乙醇的檢驗；過程③在酵母菌細胞的__________中進行，與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度__________。 (2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產生的乙醇轉變?yōu)榇姿岬倪^程，根據醋酸桿菌的呼吸作用類型，該過程需要在__________條件下才能完成。 (3)在生產過程中，第一階段和第二階段的發(fā)酵溫度不同，第一階段的溫度__________(填“低于”或“高于”)第二階段。 (4)醋酸桿菌屬于__________核生物，其細胞結構中__________(填“含有”或“不含有”)線粒體。 解析　(1)圖示中的過程①和②分別表示無氧呼吸的第一、第二階段，其場所均為細胞質基質；橙色的重鉻酸甲溶液，在酸性條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學反應，變成灰綠色。過程③表示有氧呼吸的第二、第三階段，其場所分別為線粒體基質和線粒體內膜，即在酵母菌細胞的線粒體中進行。與無氧條件相比，在有氧條件下，酵母菌的增殖速度快。(2)醋酸桿菌是一種好氧菌，在氧氣充足的條件下才能進行旺盛的生命活動，因此將第一階段產生的乙醇轉變?yōu)榇姿岬倪^程，需要在有氧條件下才能完成。(3)第一階段即果酒的制作，所控制的溫度范圍是18～25 ℃，第二階段即果醋的制作所控制的溫度范圍是30～35 ℃，所以第一階段的溫度低于第二階段的。(4)醋酸桿菌屬于原核生物，其細胞結構中不含線粒體等復雜的細胞器。 答案　(1)細胞質基質　重鉻酸甲　線粒體　快 (2)有氧　(3)低于　(4)原　不含有 9．(12分)(2016課標全國卷Ⅲ)某同學用新鮮的泡菜濾液為實驗材料純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產生的乳酸菌能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}： (1)分離純化乳酸菌時，首先需要用__________對泡菜濾液進行梯度稀釋，進行梯度稀釋的理由是__________。 (2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有__________________和__________________。分離純化時應挑選出__________的菌落作為候選菌。 (3)乳酸菌在－20 ℃長期保存時，菌液中常需要加入一定量的__________(填“蒸餾水”、“甘油”或“碳酸鈣”)。 解析　(1)分離純化乳酸菌時，首先需要用無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋；進行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。(2)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有中和乳酸菌代謝過程中產生的乳酸和利于乳酸菌的識別和分離；分離純化時應挑選出在平板上有溶鈣圈的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20 ℃長期保存時，菌液中常需要加入一定量的甘油。 答案　(1)無菌水　在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落 (2)中和乳酸菌代謝過程中產生的乳酸　利于乳酸菌的識別和分離　在平板上有溶鈣圈 (3)甘油 10．(12分)(2015課標全國卷Ⅱ)回答與胡蘿卜素有關的問題： (1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素中，最主要的是__________(填“α胡蘿卜素”、“β胡蘿卜素”或“γ胡蘿卜素”)，該胡蘿卜素在人體內可以轉變成兩分子__________，后者缺乏會引起人在弱光下視物不清的病癥，該疾病稱為________，胡蘿卜素是__________(填“揮發(fā)性”或“非揮發(fā)性”)物質。 (2)工業(yè)生產上，用養(yǎng)殖的巖藻作為原料提取胡蘿卜素時，__________(填“需要”或“不需要”)將新鮮的巖藻干燥。 (3)現有乙醇和乙酸乙酯兩種溶劑，應選用其中的______________作為胡蘿卜素的萃取劑，不選用另外一種的理由是_______________________________。 解析　(1)胡蘿卜含有的胡蘿卜素有三類，其中最主要的是β胡蘿卜素，β胡蘿卜素在人體內可以轉變成維生素A，維生素A缺乏會導致夜盲癥。胡蘿卜素是非揮發(fā)性物質。(2)胡蘿卜素的提取一般采用萃取法，萃取前需要對材料進行干燥處理，以提高萃取的效率。(3)萃取胡蘿卜素的有機溶劑應該具有很高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶，如乙酸乙酯。乙醇是水溶性有機溶劑，因萃取過程中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它作萃取劑。 答案　(1)β胡蘿卜素　維生素A　夜盲癥　非揮發(fā)性 (2)需要 (3)乙酸乙酯　萃取胡蘿卜素的有機溶劑應不與水混溶，而乙醇為水溶性有機溶劑(其他合理答案也可)