2023版高考生物第二部分综合练专练102生物技术实践

这是一份2023版高考生物第二部分综合练专练102生物技术实践，共7页。试卷主要包含了已知一种有机物X，[2022·湖南卷][选修1等内容，欢迎下载使用。

Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X（5 g/L）。
Ⅱ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量），X（15 g/L）。
Ⅲ号培养基：氯化钠（5 g/L），硝酸铵（3 g/L），其他无机盐（适量），X（45 g/L）。
回答下列问题。
（1）在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是 。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是 。
（2）若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会 ，其原因是__________________________________________________。
（3）Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是_______________________________
________________________________________________________________________。
（4）假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供 和 。
2．物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回答下列问题。
（1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是 。
（2）在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。如果要得到目标菌，应该选择 菌落进一步纯化，选择的依据是 。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即______
________________________________________________________________________。
（4）该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加 ，三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明 ；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明 。
3．请回答下列与实验室提取芳香油有关问题：
（1）植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、 和 。
（2）芳香油溶解性的特点是不溶于 ，易溶于 ，因此可用 作为提取剂来提取芳香油。
（3）橘子果实含有芳香油，通常可用 作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是___________________
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（4）对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是________________________________________________________________________
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（5）得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的 层，原因是 ，加入氯化钠的作用是________________________________________________________________________。
（6）从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此剂的作用是___________
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4．某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是 。甲、乙培养基均属于 培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100 μL 稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是 （答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤：_________________。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即________________________________
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5．柠檬油是植物芳香油中的一种，它是一种广谱性的杀虫剂，可杀死蚊子、苍蝇、蟑螂和臭虫等传染疾病的害虫，以及危害粮食、蔬菜的常见害虫，包括幼虫、蛹等，被称为一种绿色杀虫剂。回答下列问题：
（1）柠檬油的挥发性 ，易溶于 ，比重较 。
（2）提取柠檬油常见的原料是柠檬花与柠檬果皮，嫩的花朵在蒸馏过程中，精油易被水蒸气分子破坏，所以可采用 法。柠檬果皮精油的提取适宜采用 法，此种方法是通过 将柠檬油从混合物中分离出来，必经步骤为（如图）：
据实验流程图回答下列问题：
①A是 ，目的是_________________________________
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②B过程一般加入相当于柠檬果皮质量0.25%的小苏打和5%的硫酸钠，其目的是 。
③C过程为 ，目的是__________________________________________。
④实验过程中浸泡柠檬果皮后，需用清水洗涤，其目的是_______________。
（3）采用柠檬油作为杀虫剂，可以解决其他杀虫剂给人类带来的隐患，其突出的优点是________________________________________________________________________
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（4）从生产绿色食品的要求出发，写出防治害虫的三种方法：____________________。
6．[2022·湖南卷][选修1：生物技术实践]黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题：
（1）某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是 ，工艺b是 （填“消毒”或“灭菌”），采用工艺b的目的是_________________________
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（2）以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有 （答出两种即可）。
（3）研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵生产脲酶，结果如图所示。推测 是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是________________________________________________________________________
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（4）某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路______________________________________________。
专练102 生物技术实践综合练
1．(1)牛肉膏、蛋白胨 X
(2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖
(3)稀释涂布平板法
(4)能量 合成其他物质的原料
解析： (1)在I号培养基中，牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源，Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的是有机物X。(2)Ⅱ号培养基中，碳源只有X，不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增殖，使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时，需采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量，为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。
2．(1)W
(2)乙 乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W
(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源
(4)①缓冲液 ②缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近
解析： (1)要从土壤中分离能降解W的细菌，培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源，应将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上，观察细菌能否生长，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源，否则不能。(4)①实验设计应遵循单一变量原则，C处应滴加等量不含酶的缓冲液。②C处只滴加等量缓冲液，若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W，若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。
3．(1)蒸馏法 萃取法 (2)水 有机溶剂 有机溶剂 (3)橘子皮 芳香油含量较高 (4)过滤 (5)上 油层的密度比水层小 增加水层密度，使油和水分层 (6)吸收芳香油中残留的水分
解析：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法和萃取法等。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。(3)一般采用新鲜的橘皮来提取橘皮精油，因为新鲜的橘皮中芳香油含量较高。(4)除去液体中的固体常用方法是过滤。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，会浮在液体的表面。加入氯化钠会增加水层密度，使油和水分层。(6)无水硫酸钠的作用是吸收芳香油中残留的水分。
4．(1)高压蒸汽灭菌 琼脂 选择 (2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数 (5)水、碳源、氮源和无机盐
解析：(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。题图中摇瓶M内装有液体培养基甲，培养皿中的培养基乙为固体培养基，相比甲需添加凝固剂Y琼脂。依据题干信息，甲、乙培养基均为以S(一种含有C、H、N的有机物)为唯一氮源和碳源的培养基，可抑制或阻止其他微生物繁殖，仅使能够降解和利用S的菌株生长和繁殖，故属于选择培养基。(2)若使平板上长出的菌落数不超过200个，则接种液中的菌体浓度至多为200个/0.1 mL＝2×103个/mL，已知摇瓶M中的细菌细胞数为2×107个/mL，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)S作为一种营养物质，在培养基中浓度过高，可导致培养液渗透压升高，细菌细胞渗透失水，使其代谢速率下降；另一方面S作为污染物，其浓度过高可能抑制菌体生长、代谢和繁殖。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，需进行的实验步骤如下：称取一定质量(10 g)的淤泥溶于一定体积的(90 mL)无菌水中，制备土壤浸出液，经梯度稀释(对于细菌，一般选用104、105、106倍的稀释液)后，采用稀释涂布平板法接种于以S为唯一碳源和氮源的固体培养基(即乙培养基)中，每个稀释倍数下设置三组重复实验；在适宜条件下培养，待长出菌落且菌落数目达到稳定后，选取菌落数在30～300的平板进行计数，统计并计算平均值。(5)在甲、乙两种培养基中，S既作为碳源，又作为氮源，同时培养基中还含有水、无机盐等营养物质。
5．(1)强 有机溶剂 轻 (2)萃取 压榨 机械压力 ①石灰水 破坏细胞结构，分解果胶，防止压榨时果皮滑脱，提高出油率 ②使精油易与水分离 ③过滤 除去固体物和残渣 ④除去石灰水 (3)对人、动物、植物均无毒性，减少对环境的污染 (4)利用天敌进行生物防治、运用生物工程培育抗虫品种作物、利用激素影响昆虫的发育
解析：(1)柠檬油的挥发性强，易溶于有机溶剂，比重较轻。(2)水中蒸馏可能发生原料的焦糊问题，而且可能使某些有效成分高温水解，凡存在上述问题的应考虑萃取法或压榨法。用压榨法从柠檬果皮中提取柠檬油时，应用石灰水充分处理，以提高出油率，防止压榨时滑脱等。为了使油与水易分离，还应加入小苏打和硫酸钠。(3)柠檬油作为一种天然的杀虫剂有其优点：对人、畜无毒，对植物无毒性，不污染环境。(4)防治害虫的方法可结合其他生物学知识来解答，其方法较多，如利用生物天敌防治，利用性外激素干扰其交尾或诱捕，运用生物工程如基因工程或诱变育种培育抗虫作物品种等。
6．(1)酵母菌 消毒 杀死啤酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期 (2)酚红指示剂 化学结合法、包埋法、物理吸附法 (3)pH 随着培养时间延长，两图形中脲酶活力变化曲线基本一致，当pH从6.5降为4.5时，酶活力逐渐下降后保持相对稳定 (4)在发酵环节加入尿素分解菌，使尿素被分解， EC不能形成，从而降低EC含量
解析：(1)制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去啤酒中部分微生物，工艺b是消毒，消毒能杀死啤酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期。(2)由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。(3)对比两坐标曲线，随着培养时间延长，两图形中脲酶活力先增加后保持相对稳定，两者变化曲线基本一致，所以培养时间不是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。左图中当pH从6.5降为4.5时，酶活力由1.6逐渐下降后相对稳定，右图中当pH为6.5时，酶活力可以达到5.0并保持不变，故pH值是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。(4)从坐标图形看，利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。该实验的实验思路为：将分解尿素的细菌，扩大培养后经过酸性培养基的初筛后，在添加酚红的培养基上进行复筛，挑选目标菌株接种到发酵环节，使尿素被分解， EC不能形成，从而降低EC含量。