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階段檢測(cè)卷(十)A生物技術(shù)實(shí)踐 (時(shí)間:45分鐘,分值:100分) [考查范圍:生物技術(shù)實(shí)踐] 非選擇題(本大題共7小題,共100分) 1.(10分)釀酒和制醋是最古老的生物技術(shù)之一,下圖是制作果酒、果醋的簡(jiǎn)易流程圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)葡萄用水洗凈后,需在　　　　　　　溶液中浸泡約5 min。 (2)用多功能榨汁機(jī)完成B步驟時(shí),以低速而不是高速將葡萄打成漿狀,原因是　　　　　　　　　　　。 (3)在步驟C中,需要先將葡萄漿放入發(fā)酵瓶中,裝量不要超過(guò)　　　　,瓶上加塞,塞上有孔,孔中插入含水的彎曲玻璃管,其作用是　 　。 (4)下列有關(guān)果酒和果醋發(fā)酵的敘述,正確的是(　　) A.參與發(fā)酵的微生物都含有細(xì)胞壁 B.都不需要通入無(wú)菌空氣 C.發(fā)酵過(guò)程中pH都會(huì)上升 D.果醋發(fā)酵時(shí),通氣所用的直角玻璃管一端應(yīng)埋在鋸末中 答案(1)高錳酸鉀 (2)以免將籽打碎 (3)2/3　既能排氣又能防止O2進(jìn)入及空氣中雜菌污染(至少答出兩點(diǎn)) (4)A 解析(1)葡萄用高錳酸鉀溶液浸泡,可防止雜菌污染。(2)榨汁過(guò)程中,低速打漿防止葡萄籽打碎。(3)葡萄漿裝瓶不要超過(guò)瓶子體積的2/3,瓶塞上彎曲的玻璃管既能防止O2進(jìn)入,又能將發(fā)酵產(chǎn)生的CO2排出,還能防止空氣中雜菌的污染。(4)果酒制作要隔絕空氣,果醋制作需要通入無(wú)菌空氣。果酒發(fā)酵的微生物主要是酵母菌,果醋發(fā)酵的微生物主要是醋桿菌,它們都有細(xì)胞壁,它們的發(fā)酵產(chǎn)物都會(huì)使培養(yǎng)液pH下降。果醋發(fā)酵時(shí),通氣所用的直角玻璃管一端要升至鋸末之上。 2.(10分)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(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)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(wú)菌平板; ③設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行相關(guān)操作; ④將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間,統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。 回答下列問(wèn)題。 (1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來(lái)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(shí)驗(yàn)組的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若在某次調(diào)查中,某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板,而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落,這種結(jié)果說(shuō)明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了　　　　　現(xiàn)象。若將30(即36-6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法　　　　　　(填“正確”或“不正確”)。 答案(1)牛肉膏、蛋白胨　瓊脂 (2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段時(shí)間 (3)污染　不正確 解析(1)培養(yǎng)基中的牛肉膏、蛋白胨為微生物的生長(zhǎng)既提供了碳源也提供了氮源。微生物培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基,故題中X應(yīng)是瓊脂,在培養(yǎng)基中起凝固劑的作用。(2)本實(shí)驗(yàn)是為了了解教室不同高度空氣中微生物的分布情況,所以應(yīng)選擇在不同的高度放置平板,并使之暴露在空氣中一段時(shí)間,以利于空氣中微生物沉附在平板上。(3)空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是不暴露在空氣中,不應(yīng)出現(xiàn)菌落,出現(xiàn)了菌落說(shuō)明在此次實(shí)驗(yàn)中平板被污染。用實(shí)驗(yàn)組獲取的菌落的平均值減去污染產(chǎn)生的菌落數(shù),作為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,這種做法不正確,應(yīng)在防止污染的情況下重新實(shí)驗(yàn),以獲得較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 3.(14分)以野生菊花為材料進(jìn)行的組織培養(yǎng)步驟如圖所示: 制備MS培養(yǎng)基　　X愈傷組織生芽生根Y定值 請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)按照菊花的需求量,MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和　　　　　　　　組成。MS培養(yǎng)基含有十幾種化合物,配制不方便,也難以稱量準(zhǔn)確,可將培養(yǎng)基中的各種成分?jǐn)U大5~10倍分別稱量,配成　　　　　,用時(shí)稀釋。 (2)X中的野生菊花一般選擇　　　　。 A.開過(guò)花的老枝 B.未開花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝 C.正在開花的枝條 D.任何枝條均可 (3)野生菊花外植體在接種前要用　　　　　　　　　　　　　　　　　溶液進(jìn)行表面消毒。 (4)過(guò)程A在無(wú)菌的條件下把消毒后的野生菊花外植體接種在三角瓶的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的溫度和光照,使之產(chǎn)生愈傷組織。過(guò)程B要在　　　　　培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),使之長(zhǎng)出較多的叢狀苗。植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)用人工合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,而不用植物中存在的天然激素的原因是　 　。 (5)步驟圖中的Y表示　　　　　　　　,再移植到土中培養(yǎng)(定植),即可長(zhǎng)成植株并開花。 答案(1)有機(jī)成分　母液 (2)B (3)70%的乙醇和5%的次氯酸鈉 (4)發(fā)芽　人工合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在植物中沒有相應(yīng)的分解酶,作用時(shí)間長(zhǎng),作用效果明顯(意思合理即可) (5)移栽鍛煉 解析(1)按照菊花的需求量,MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和有機(jī)成分組成。MS培養(yǎng)基含有十幾種化合物,配制不方便,也難以稱量準(zhǔn)確,可將培養(yǎng)基中的各種成分?jǐn)U大5~10倍分別稱量,配成母液,用時(shí)稀釋。(2)植物組織培養(yǎng)所用材料一般選擇全能性容易表達(dá)的材料,如幼嫩枝條,故選B項(xiàng)。(3)野生菊花外植體在接種前要用70%的乙醇和5%的次氯酸鈉溶液進(jìn)行表面消毒。(4)過(guò)程A在無(wú)菌的條件下把消毒后的野生菊花外植體接種在三角瓶的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的溫度和光照,使之形成愈傷組織。過(guò)程B要在發(fā)芽培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),使之長(zhǎng)出較多的叢狀苗。植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)用人工合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,而不用植物中存在的天然激素的原因是人工合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在植物中沒有相應(yīng)的分解酶,作用時(shí)間長(zhǎng),作用效果明顯。(5)步驟圖中的Y表示移栽鍛煉,等苗健壯后,再移植到土中培養(yǎng)(定植),即可長(zhǎng)成植株并開花。 4.(12分)脲酶是催化尿素分解的特異性水解酶。該酶主要從刀豆等豆科植物中提取,現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于尿素廢水的凈化過(guò)程。請(qǐng)分析回答以下問(wèn)題。 (1)脲酶可以催化尿素分解為　　　　　　　　　,其中堿性物質(zhì)可以使酚紅指示劑變?yōu)椤　　　　? (2)為了提高脲酶的利用效率,可以采用固定化酶技術(shù)將其固定。酶的固定化方法有吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、包埋法和　　　　　　。 (3)實(shí)驗(yàn)室中可以采用吸附法將該酶制成固定化酶柱,讓尿素廢水過(guò)柱前,先用10倍體積的蒸餾水洗滌酶柱,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)脲酶除了從植物中獲取外,還可以來(lái)源于土壤中的微生物。為了從土壤中分離以尿素為氮源的微生物,采用的分離方法操作最簡(jiǎn)便的是　　　　　　　　　　。下列有關(guān)該分離方法的操作敘述錯(cuò)誤的是　　　　。 A.必須使用固體培養(yǎng)基 B.必須在酒精燈火焰旁接種 C.必須將接種后的培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng) D.必須將接種前的培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基、土壤懸浮液等進(jìn)行滅菌處理 答案(1)NH3和CO2　紅色 (2)交聯(lián)法 (3)除去未吸附的游離脲酶 (4)劃線分離法　D 解析(1)脲酶可以催化尿素分解為NH3和CO2,其中堿性物質(zhì)可以使酚紅指示劑變?yōu)榧t色。 (2)酶的固定化方法有吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、包埋法和交聯(lián)法。 (3)用吸附法將脲酶制成固定化酶柱,讓尿素廢水過(guò)柱前,先用10倍體積的蒸餾水洗滌酶柱,目的是除去未吸附的游離脲酶。 (4)從土壤中分離以尿素為氮源的微生物,操作最簡(jiǎn)便的分離方法是劃線分離法。分離微生物必須使用固體培養(yǎng)基,應(yīng)在酒精燈火焰旁接種,應(yīng)將接種后的培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng),必須將接種前的培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌處理,土壤懸浮液不能做滅菌處理。 5.(18分)在保持傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品風(fēng)味的前提下,研究人工接種對(duì)泡菜發(fā)酵速度、亞硝酸鹽含量及品質(zhì)的影響。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)自然發(fā)酵時(shí),為了縮短制作時(shí)間,有人會(huì)在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的作用是　　　　　　　　　　　　　　。從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時(shí)間內(nèi),泡菜液逐漸變酸,這段時(shí)間內(nèi)泡菜壇中乳酸菌的消長(zhǎng)規(guī)律是　　　　。 A.不斷增多　　　　　　B.不斷減少 C.先增多后減少 D.先減少后增多 (2)對(duì)乳酸菌進(jìn)行分離與培養(yǎng)時(shí),下列敘述正確的是　　　　。 A.在酒精燈火焰旁進(jìn)行倒平板或接種操作屬于無(wú)菌操作 B.所有的器皿包括培養(yǎng)皿、刀具和鑷子等只需進(jìn)行消毒處理 C.泡菜制作過(guò)程中放入蒜瓣、生姜等香辛料的主要作用是殺滅雜菌 D.使用高壓鍋滅菌,則通電后開始記錄滅菌時(shí)間 (3)下圖表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,自然發(fā)酵時(shí),與第2天相比,第6天后的泡菜更適合食用,因?yàn)楹笳摺　　　　　　　　　　　　　? (4)亞硝酸鹽的含量可采用　　　　　　　　法定量檢測(cè),其中要利用亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,其橫坐標(biāo)為亞硝酸鈉質(zhì)量,縱坐標(biāo)為　　　　　　　　。某研究小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(其產(chǎn)生的亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌產(chǎn)生的高5倍),可推測(cè)與普通乳酸菌相比,用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜的過(guò)程中亞硝酸鹽含量　　　　。 答案(1)增加乳酸菌的數(shù)量　A (2)A (3)人工接種對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的影響　亞硝酸鹽含量更低 (4)光電比色　光密度值　較低 解析(1)加入少量陳泡菜液,相當(dāng)于接種了已經(jīng)擴(kuò)增的發(fā)酵菌,即增加乳酸菌數(shù)量。從開始制作到泡菜品質(zhì)最佳這段時(shí)間內(nèi),乳酸菌數(shù)量應(yīng)該不斷增多。 (2)在酒精燈火焰旁進(jìn)行倒平板或接種操作屬于無(wú)菌操作,A項(xiàng)正確;所有的器皿包括培養(yǎng)皿、刀具和鑷子等都要進(jìn)行滅菌處理,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入香辛料的主要作用是調(diào)味,C項(xiàng)錯(cuò)誤;使用高壓鍋滅菌時(shí),應(yīng)達(dá)到所設(shè)置的壓力時(shí)才開始計(jì)時(shí),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (3)由題圖可知,該圖表示人工接種對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的影響。由圖可知,自然發(fā)酵時(shí),與第2天相比,第6天后的泡菜更適于食用,這是因?yàn)楹笳邅喯跛猁}含量更低。 (4)亞硝酸鹽的含量可采用光電比色法定量檢測(cè),其中要利用亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,其橫坐標(biāo)為亞硝酸鈉質(zhì)量,縱坐標(biāo)為光密度值;亞硝酸鹽還原酶可將亞硝酸鹽降解為NO或NH3,由于“優(yōu)選”乳酸菌產(chǎn)生的亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌產(chǎn)生的高5倍,所以用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過(guò)程中亞硝酸鹽含量較低。 6.(20分)(2018浙江紹興一中模擬)固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員利用雙重固定法,即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接),海藻酸鈉作為包埋劑來(lái)固定小麥酯酶,研究固定化酶的性質(zhì),并對(duì)其最佳固定條件進(jìn)行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果(注:酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率,包括酶活性和酶的數(shù)量),分析并回答下列問(wèn)題。 (1)固定化酶技術(shù)是將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上,使酶既能與　　　　　　　　接觸,又能與　　　　分離,同時(shí)還能被　　　　　　　　。常見的酶固定化的方法有多種,如對(duì)本題的小麥酯酶使用了　　　　　　和　　　　　,在“α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè)”這一實(shí)驗(yàn)中,將α-淀粉酶固定在石英砂上,使用了下圖中的　　　　。 (2)從對(duì)溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析,由甲圖所示結(jié)果可以得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)乙圖曲線表明濃度為　　　　的海藻酸鈉包埋效果最好,當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時(shí),酶活力較低的原因是　 　。 (4)固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降,由丙圖可知,固定化酶一般重復(fù)使用　　　　次后,酶活力明顯下降。 答案(1)底物(或反應(yīng)物)　產(chǎn)物　反復(fù)利用　交聯(lián)法　包埋法 ③ (2)固定化酯酶的應(yīng)用范圍較廣 (3)3%　海藻酸鈉濃度較低時(shí)包埋不緊密,酶分子容易漏出,使酶數(shù)量不足 (4)3 解析(1)固定化酶技術(shù)是將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上,使酶既能與底物接觸,又能與產(chǎn)物分離,還可以被反復(fù)利用。從題干中可知,采用戊二醛作交聯(lián)劑,海藻酸鈉作為包埋劑來(lái)固定小麥酯酶,因而使用了交聯(lián)法和包埋法來(lái)固定小麥酯酶。將α-淀粉酶固定在石英砂上,屬于吸附法,圖①②③分別表示交聯(lián)法、包埋法和吸附法。 (2)從甲圖中看出,當(dāng)溫度超過(guò)45 ℃時(shí),游離酯酶的活力比固定化酯酶活力下降得快,所以固定化酯酶比游離酯酶對(duì)溫度變化的適應(yīng)性更強(qiáng),應(yīng)用范圍較廣泛。 (3)從乙圖可以看出,用濃度為3%的海藻酸鈉包埋時(shí),酶活力最高,此濃度時(shí)包埋效果最好。 (4)由丙圖可知,固定化酶一般重復(fù)使用3次之后,酶活力明顯下降。 7.(16分)《生物技術(shù)實(shí)踐》的實(shí)驗(yàn)中,需對(duì)微生物進(jìn)行一定的處理,請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。 (1)在含哺乳動(dòng)物排泄物的土壤中有較多含脲酶的細(xì)菌,在無(wú)菌條件下,將土樣與　　　　　　　混合,制成不同稀釋度的細(xì)胞懸液,進(jìn)行涂布分離。制備以尿素為氮源的培養(yǎng)基平板時(shí),下列操作不是必需的是　　　　　　　。 A.高壓蒸汽滅菌法 B.過(guò)濾滅菌 C.對(duì)蒸餾水滅菌 D.加瓊脂糖 (2)用葡萄制作葡萄酒時(shí),放入發(fā)酵瓶前的酵母懸液的制作方法是用　　　　　　　將適量干酵母溶解成糊狀;加入極少量蔗糖,目的是　。 (3)用果酒制果醋時(shí),一定體積的酒水混合物和醋化醋桿菌附著在鋸末上時(shí),發(fā)酵瓶中幾乎沒有游離的液體存在,通入空氣并發(fā)酵約48 h后,會(huì)流出酸性液體,原因是 　(請(qǐng)用反應(yīng)式表示)。 (4)大腸桿菌、醋化醋桿菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)基中相同的成分是蛋白胨、酵母提取物和　　　　　,都用搖床振搖培養(yǎng)的目的是　。 答案(1)無(wú)菌水　C　(2)小于40 ℃的溫水　使酵母迅速發(fā)生作用　(3)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O　(4)水　提供氧氣和與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸 解析(1)要進(jìn)行稀釋涂布平板法分離細(xì)菌,需在無(wú)菌條件下,將土樣與無(wú)菌水混合,制成不同稀釋度的細(xì)胞懸液;制備以尿素為氮源的培養(yǎng)基平板時(shí),采用的滅菌方法有高壓蒸汽滅菌法、G6玻璃漏斗過(guò)濾法,加瓊脂糖可制成固體培養(yǎng)基,對(duì)蒸餾水不需滅菌,因此,C項(xiàng)操作不是必需的。 (2)用葡萄制作葡萄酒時(shí),放入發(fā)酵瓶前的酵母懸液的制作方法是用小于40 ℃的溫水將適量干酵母溶解成糊狀;加入極少量蔗糖的目的是使酵母迅速發(fā)生作用。 (3)用果酒制果醋時(shí),通入空氣并發(fā)酵約48 h后,醋桿菌可將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿?簡(jiǎn)化的反應(yīng)式見答案),此過(guò)程中有水和醋酸生成,所以會(huì)流出酸性液體。 (4)大腸桿菌、醋化醋桿菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)基中相同的成分是蛋白胨、酵母提取物和水,都用搖床振搖培養(yǎng)的目的是提供氧氣和與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸。