2019届高考生物二轮复习专题强化训练(十五)生物技术实践

专题强化训练(十五) 生物技术实践

1．(2018·广东惠州调研)请根据所学微生物培养与计数的相关知识，回答下列问题。

(1)实验室制备牛肉膏蛋白胨培养基时常需要加入________作为凝固剂，该培养基在制作过程中常采用________法进行灭菌，在灭菌前常需要调整培养基的____________。

(2)若要用此培养基对微生物进行计数统计，应采用____________法接种；在接种前，随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h，这样做的目的是_________________________________。

(3)下表是某同学调查的市面上一种常见的面膜的部分成分，请问答下列问题。

羟苯甲酯：广谱抗菌物质，能抑制革兰氏阴性、阳性细菌，对酵母菌及霉菌有较强的抑制作用。

①网上流传“面膜等同于细菌培养基”。根据微生物培养的知识并结合该种面膜的组成成分来分析，你认为此说法________(合理/不合理)，理由是________________(答一点即可)。

②生活中许多人喜欢利用天然材料直接替代面膜产品，如黄瓜切片、芦荟切片、鸡蛋清等。结合所学知识对这一行为进行评价并给出你自己的建议：____________________________________________________________。

解析：(1)牛肉膏蛋白胨培养基是固体培养基，一般需要加入琼脂作为凝固剂；培养基一般常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，且要先调节pH后灭菌。

(2)微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，两者都可以分离菌种，且后者还可以对菌种进行计数。在接种前，随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h，作为空白对照组，检验培养基是否灭菌彻底。

(3)①“面膜等同于细菌培养基”这种说法是不合理的，因为面膜的成分中含有防腐剂，能抑制微生物的繁殖。

②天然材料中不含防腐剂及各种添加剂，值得提倡。建议敷面时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净，否则会引起微生物的繁殖，可能感染皮肤(或天然材料中可能引起过敏或细菌生长，不建议采用；建议选用不易引起过敏或经使用报导安全的天然材料敷面。或建议敷面时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净等)。

答案：(1)琼脂高压蒸汽灭菌pH (2)稀释涂布平板检验培养基是否灭菌彻底(3)①不合理面膜的成分中含有防腐剂，能抑制微生物的繁殖②天然材料中不含防腐剂及各种添加剂，值得提倡。建议敷面时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净，否则会引起微生物的繁殖，可能感染皮肤(或天然材料中可能引起过敏或细菌生长，不建议采用。建议选用不易引起过敏或经使用报导安全的天然材料敷面。或建议敷面时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净)

2．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)①YT1 0 ②YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强

3．(2018·福建泉州质检)土壤中的产脲酶细菌在污水处理中具有巨大的应用前景，请回答：

(1)从土壤分离产脲酶细菌过程中，培养基中高浓度尿素的作用是杀死________的微生物，并为产脲酶细菌提供________；除了营养物质外，培养基的配制还应控制________等条件(答出两点即可)。

(2)采用稀释涂布平板法接种时，将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个________。与分离真菌相比，分离产脲酶细菌的样品稀释度不同，原因是_________________________________。

(3)初步筛选出的产脲酶细菌，在培养基中加入酚红指示剂，能对分离的菌种做进一步鉴定，其原理是____________________________________________________________。

解析：(1)从土壤分离产脲酶细菌过程中，培养基中高浓度尿素的作用是为了杀死不能耐受高浓度尿素的微生物，并为脲酶细菌提供氮源。除了有碳源、氮源、水分和无机盐外，配制培养基还应控制培养基的pH，溶氧量相等且要无菌。

(2)采用稀释涂布平板法接种时，将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。分离不同的微生物时样品的稀释度不同，主要是因为土壤中不同微生物的密度不同。

(3)初步筛选出的产脲酶细菌，在培养基中加入酚红指示剂，因为产脲酶细菌可以分解尿素，使培养基pH升高，指示剂变红色，从而达到鉴定目的。

答案：(1)不能耐受高浓度尿素(不能利用尿素) 氮源pH、无菌(2)菌落土壤中不同微生物的密度不同(3)产脲酶细菌分解尿素，使培养基pH升高，指示剂变红色

4．(2018·广东揭阳一模)对于农作物秸秆的处理手段越来越倾向于添加高效降解微生物进行腐熟堆肥。为了寻求高效降解纤维素的微生物，某科研团队进行了纤维素优势分解菌的筛选实验。主要步骤如下：

①制备培养基。

②纤维素分解菌的分离、纯化。取富集培养后的土样培养液，经适当稀释后，移取培养液各0.1mL分别接种到能分别筛选出细菌、真菌和放线菌的固体培养基上进行分离、纯化培养。

③纤维素分解菌的初筛。将已经纯化的菌株接种到同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，使用刚果红染色法，根据培养基平板上透明圈直径(D)与菌落直径(d)比值的大小，初步筛选出纤维素优势分解菌。

回答下列问题：

(1)为了制成固体培养基，除了水、碳源、氮源和无机盐等基本配方以外，培养基中通常还需加入________。微生物吸收的无机盐的作用是_________________________________________________________(答出两点即可)。

(2)步骤②、③中，若将稀释后且富含多种类型微生物的土样培养液直接涂布于同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，可能导致错过优势纤维素分解菌的发现，原因是_________________________________。

某研究人员将1mL培养液稀释100倍后，在4个平板上分别接入0.1mL的稀释液，经适当培养后，4个平板上的菌落数分别是15、151、155、159，据此可得出1L培养液中的活菌数是________个。

(3)步骤③中，刚果红可以与纤维素形成________色复合物。接种在培养基上初筛分离得到的4个菌株的观察结果如下表。据表分析，哪号菌株产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大？理由是什么？_________________________________。

解析：(1)制备固体培养基时培养基中需要加入琼脂。微生物吸收的无机盐可以参与细胞内复杂化合物的组成，也可以参与维持正常的生命活动、维持酸碱平衡、维持渗透压。

(2)多种类型微生物直接接种在同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，各种微生物之间产生竞争关系，生长相互影响，不利于优势纤维素分解菌的发现。分离、计数微生物时，应选择菌落数为30～300之间的平板进行计数，各平板上的平均菌落数为(151＋155＋159)/3＝155个，则1L培养液中的活菌数是155÷0.1×100×1000＝1.55×108个。

(3)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，纤维素被分解后产生的二糖或葡萄糖不能与刚果红形成红色复合物，形成透明斑。据表可知，3号菌株D/d的值较大，说明其产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大。

答案： (1)琼脂维持细胞的生命活动；维持细胞的酸碱平衡；调节渗透压；组成化合物(2)不同种类型的微生物之间的生长会相互影响 1.55×108(3)红3号；3号菌株D/d的值较大

5．(2018·福建福州检测)回答与酿酒和制醋有关的问题：

(1)红曲主要含有红曲霉菌和酵母菌等微生物，具有糖化和发酵的双重作用，为了获得优良的酿酒红曲，将红曲制成较稀浓度的悬液后，可通过________或________法分离出单菌落，通过以________为碳源的培养基筛选出糖化能力最强的红曲霉菌菌种。

(2)大米经蒸煮、红曲霉菌糖化后，用食用酵母进行发酵，发酵完毕后得到新鲜红曲酒，酒中乙醇浓度不超过15%。其主要原因是当发酵液中的乙醇浓度接近50%时，________。

(3)影响红曲酒风味的主要因素有________等环境因素。

(4)在红曲醋生产工艺中，将适量的红曲酒、水、醋化醋杆菌等混合，醋酸生产过程的反应式是：_________________________________。

醋酸发酵时要始终保持有氧状态，原因是_________________________________。

解析：(1)据试题分析可知，为了获得优良的酿酒红曲，将红曲制成较稀浓度的悬液后，可通过稀释涂布平板法或平板划线法分离出单菌落，筛选微生物时，需要用选择培养基，因此要筛选糖化能力最强的红曲霉菌菌种，应该用以淀粉为碳源的培养基。

(2)酵母菌发酵的产物是乙醇与二氧化碳，其中较高浓度的乙醇(乙醇浓度接近50%)对细胞有毒害作用，因此用食用酵母进行发酵，发酵完毕后得到新鲜红曲酒，酒中乙醇浓度不超过15%。

(3)红曲霉菌属于真菌，用红曲霉菌发酵可得到红曲酒，影响红曲霉菌繁殖的因素都会影响红曲酒风味，其发酵需要适宜的温度、pH、氧气含量等环境因素。

(4)在红曲醋生产工艺中，将适量的红曲酒、水、醋化醋杆菌等混合，醋酸生产过程的反应式是： C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O。因为醋化醋杆菌是需氧型生物，因此醋酸发酵时要始终保持有氧状态。

答案：(1)稀释涂布平板法平板划线淀粉(2)较高浓度的乙醇对细胞有毒害作用(3)温度、pH、氧气含量(4)C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O 醋化醋杆菌是需氧型生物

6．(2018·广东茂名大联考)泡菜是我国传统发酵食品之一，回答下列与泡菜制作相关的问题：

(1)制作泡菜时，乳酸菌发酵第一阶段的产物有_________________________________。

(2)某同学用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌时，需用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是________。测定乳酸菌活菌数目通常用的接种方法是________________。

(3)下图为乳酸菌的数量、乳酸的含量、亚硝酸盐的含量随时间变化的曲线，三幅图①～

③的纵轴表示的含义依次为________、________、________。

(4)研究发现，第8～10天的泡菜，酸爽可口，更适于食用，原因是_________________________________。

解析：(1)制作泡菜时，乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸。乳酸菌发酵第一阶段的产物有丙酮酸和[H]。

(2)由于泡菜滤液中菌的浓度很高，直接培养很难分离得到单菌落，所以欲从泡菜滤液中分离纯化乳酸菌时，需用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。测定乳酸菌活菌数目通常用的接种方法是稀释涂布平板法。

(3)在发酵初期，先有需氧菌活动，当产生厌氧环境时，乳酸菌才开始活动，乳酸菌和乳酸的量较小，由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐的含量有所增加；发酵中期，由于乳酸菌产生大量乳酸，其他菌的活动受到抑制，此时乳酸菌数量达到高峰，乳酸的量继续积累，由于硝酸盐还原菌的活动受到抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降；

发酵后期，由于乳酸的积累，酸度继续加大，乳酸菌的活动开始受到抑制，乳酸菌数量下降，乳酸的量继续积累，硝酸盐还原菌的活动完全被抑制。

(4)第8～10天的泡菜，酸爽可口，更适于食用的原因是乳酸菌发酵不断产生乳酸，pH 值下降，使泡菜酸爽可口；亚硝酸盐含量较低，更适于食用。

答案：(1)丙酮酸和[H] (2)无菌水泡菜滤液中菌的浓度很高，直接培养很难分离得到单菌落稀释涂布平板法(3)乳酸菌的数量亚硝酸盐的含量乳酸的含量(4)乳酸菌发酵不断产生乳酸，pH值下降，使泡菜酸爽可口；亚硝酸盐含量较低，更适于食用

7．(2018·山西六校第四次联合测试)腐乳是传统的民间美食和重要的调味品，采用传统方法制作腐乳时，豆腐块上的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳是将优良毛霉菌种接种在豆腐上，通过发酵制成的。请回答下列问题：

(1)腐乳发酵的过程中，毛霉主要是利用其产生的____________(酶)将豆腐中的大分子物质分解成小分子物质，这两种酶最初是在______________上合成的。

(2)在腐乳制作过程中，防腐杀菌物质主要有盐、酒和香辛料等，盐的作用在于______________；卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，则会导致_________________________________。

(3)实验室中常用平板划线法来分离样品中的优良毛霉菌种，操作时，每次划线之前都要对接种环进行灭菌，目的是____________________。在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是_________________________________。

解析：(1)腐乳发酵的过程中，毛霉主要是利用其产生的蛋白酶和脂肪酶将豆腐中的大分子物质分解成小分子物质，这两种酶的化学本质都是蛋白质，最初是在核糖体上合成的。

(2)在腐乳的制作过程中，盐的作用在于抑制微生物的生长、调制腐乳的风味、析出豆腐中的水分；卤汤中酒的含量应控制在12%左右，若酒精含量过高，则会导致发酵时间延长。

(3)用平板划线法分离样品中的优良毛霉菌种时，每次划线之前都要对接种环进行灭菌，目的是杀死上次划线后接种环上残留的毛霉菌种；在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的毛霉菌种逐步进行稀释，以获得单个的菌落。

答案：(1)蛋白酶和脂肪酶核糖体(2)抑制微生物的生长、调制腐乳的风味、析出豆腐中的水分发酵时间延长(3)杀死上次划线后接种环上残留的毛霉菌种将聚集的毛霉菌种逐步进行稀释，以获得单个的菌落

8．(2018·河北石家庄一模)植物组织中存在许多有机物，不同有机物的提取和鉴定方

法不尽相同。根据所学知识，回答下列问题：

(1)植物芳香油具有的共同特点有____________、____________。

(2)提取玫瑰精油和橘皮精油过程中都要用到的一种化学试剂是____________。

(3)从橘皮中提取橘皮精油时，为提高出油率，需要将橘皮干燥，并用____________浸泡；为探究浸泡时间对出油率的影响，设置____________作为空白对照。

(4)胡萝卜素为________色结晶，精提取胡萝卜素所用的萃取剂应该具有________，能充分溶解胡萝卜素。

解析：(1)植物芳香油具有的共同特点有挥发性强、易溶于有机溶剂。

(2)提取玫瑰精油和橘皮精油过程中都要用到的一种化学试剂是Na2SO4。

(3)从橘皮中提取橘皮精油时，为提高出油率，需要将橘皮干燥，并用石灰水浸泡，防止橘皮压榨时滑脱，为探究浸泡时间对出油率的影响，则浸泡的时间为自变量，因此需设置未经浸泡的样品作为空白对照。

(4)胡萝卜素为橘黄色结晶，萃取胡萝卜素的萃取剂应该能充分溶解胡萝卜素，且具有较高的沸点、不与水混溶。

答案：(1)挥发性强易溶于有机溶剂(2)Na2SO4(3)石灰水未经浸泡的样品(4)橘黄较高的沸点而且不与水混溶