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【生物】广西西宁三中2018-2019学年高二上学期期末考试试卷 (解析版)
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广西西宁三中2018-2019学年高二上学期期末考试试卷
1.下列关于果酒、果醋和腐乳制作实验的叙述,错误的是( )
A. 通过控制发酵温度,可抑制其它微生物的生长繁殖
B. 制作果酒、果醋主要利用的是胞内酶,制作腐乳需要利用胞外酶
C. 可以利用果醋制作的菌种来探究细胞呼吸的方式
D. 都可以通过人工接种菌种来提高产品质量
【答案】C
【解析】
【分析】
家庭制作果酒、果醋、泡菜、腐乳可以不用专门接种,用自然菌种;制作果酒的酵母菌、制作果醋的醋酸菌、制作泡菜和腐乳的乳酸菌中,酵母菌和毛霉是真核生物,只有乳酸菌不能进行有氧呼吸;制作果酒的适宜温度是18℃~25℃、制作果醋的适宜温度是30℃~35℃、制作泡菜的适宜温度是18℃~20℃、制作腐乳的适宜温度是15℃~18℃。
【详解】A、制作果酒的适宜温度是18℃~25℃、制作果醋的适宜温度是30℃~35℃、制作泡菜的适宜温度是18℃~20℃、制作腐乳的适宜温度是15℃~18℃,通过控制发酵温度,可抑制其它微生物的生长繁殖,正确;
B、果酒和果醋是利用的胞内酶,而腐乳主要是利用的毛霉的胞外酶,正确;
C、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。而参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。因此可以利用果酒制作的菌种来探究细胞呼吸的方式,错误;
D、一般工业上是采用人工接种优良菌株而提高产品质量的,正确。
故选C。
【点睛】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2.下列有关果酒、果醋制作的叙述,正确的是( )
A. 果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制果醋
B. 利用自然菌种发酵果酒时,将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌
C. 通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化鉴定果醋制作是否成功
D. 果醋制作中要防止微生物污染,故在发酵阶段应封闭充气口,防止杂菌进入
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查果酒、果醋的制作过程,意在考查考生对基本的生物技术实践方法的掌握情况。进行果醋发酵的醋酸菌属于好氧菌,除保持温度等适宜条件外,还应该给装置充气;用于果酒发酵的发酵瓶不需进行高压蒸汽灭菌;果醋发酵过程中不断产生醋酸,故可根据发酵液的pH变化来鉴定果醋制作是否成功。
【详解】A、果酒和果醋的制作过程条件温度和菌种都不相同,且醋酸菌是需氧型,在果醋发酵过程中,还需充足的氧气,不是简单提高温度即可,错误;
B、将装有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌时,会杀死其中的自然菌种(野生酵母菌),使发酵不能进行,错误;
C、果醋发酵过程中不断产生醋酸,故可根据发酵液的pH变化来鉴定果醋制作是否成功,正确;
D、醋酸菌是嗜氧菌,制作果醋时要适时通气,若中断通氧可能会引起醋酸菌死亡,错误。
故选C。
3.下列相关叙述,正确的是( )
A. 在果酒的制作过程中,应先去除葡葡的枝梗,再进行多次反复冲洗,这样才可以洗得彻底
B. 果酒、果醋的发酵装置中,充气口的作用是在发酵时连接充气泵进行充气,排气口的作用是在酒精发酵时排出二氧化碳
C. 豆腐上长了毛霉后,需加盐腌制8天左右,这样可以抑制微生物的生长,避免豆腐变质,又能使豆腐析出水分,使豆腐块变硬
D. 制作泡菜时要选火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的坛子,需要加水密封,目的是隔绝空气,抑制细菌繁殖
【答案】C
【解析】
在果酒的制作过程中,应先冲洗葡萄,然后再去除葡葡的枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。冲洗以洗去灰尘为目的,不能多次反复冲洗,以防洗去附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,A项错误;果酒、果醋的发酵装置中,充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气,排气口的作用是在酒精发酵时排出二氧化碳,B项错误;豆腐上长了毛霉后,需加盐腌制8天左右,这样可以抑制微生物的生长,避免豆腐变质,又能析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,C项正确;制作泡菜时需要加水密封,目的是隔绝空气,以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,D项错误。
4.关于灭菌和消毒不正确的理解是( )
A. 灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽胞和孢子
B. 消毒和灭菌实质是相同的
C. 接种环用灼烧法灭菌
D. 常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
【答案】B
【解析】
分析:本题主要考查灭菌和消毒的概念及具体方法,意在考查学生的识记、理解能力及运用所学知识解决相关的生物学问题的能力。
详解:灭菌是指采用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,A正确;消毒是指消除或杀灭外环境中的病原体,使其无害化,灭菌则是要将所有的微生物和病毒全部杀灭,以达到无菌的目的,灭菌一定可以达到消毒的目的,但消毒不一定能达到灭菌的效果,B错误;接种工具常用灼烧法灭菌,C正确;常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法,D正确。
点睛:使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
5.下列有关微生物培养的叙述,正确的是 ( )
A. 溶化牛肉膏时,称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
B. 涂布接种时,涂布器应在干热灭菌箱中灭菌冷却后再使用
C. 纯化培养时,培养皿应倒置放在恒温培养箱内的摇床上培养
D. 观察菌落时,应将培养皿盖拿掉后在显微镜下进行观察计数
【答案】A
【解析】
【分析】
制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。微生物接种的核心是防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。用牛肉膏蛋白胨固体培养基可以进行大肠杆菌的纯化培养,可分为制备培养基和纯化大肠杆菌两个阶段进行。
【详解】A、牛肉膏比较粘稠,需要将牛肉膏和称量纸一同放入烧杯进行溶化,当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,再用玻璃棒取出称量纸,正确;
B、涂布接种时,涂布器应从盛酒精的烧杯中取出,并将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,冷却后再使用,错误;
C、纯化培养时,培养皿应倒置放入恒温箱内静止培养,错误;
D、为防止空气中杂菌污染培养物,观察菌落时,不能打开培养皿的盖子,错误。
故选A。
【点睛】1、微生物实验室培养的关键就在于防止杂菌污染,故实验室培养时需严格无菌操作,对培养基用高压蒸汽灭菌、培养皿用干热灭菌,接种环用灼烧灭菌,实验者的双手用酒精擦拭消毒处理。
2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
3、琼脂作为一种理想的凝固剂,是其性质决定的,琼脂不会被微生物利用且对微生物无毒害作用,在灭菌过程中不会被破坏,透明度好,凝固力强。琼脂在98℃以上可溶解于水,在45℃以下凝固,所以在微生物生长温度范围内保持固体状态。在液体培养基中加入凝固剂如琼脂后,制成琼脂固体培养基,它是实验室中最常用的培养基之一,固体培养基中可形成肉眼可见的单个细胞繁殖而来的子细胞群体,即菌落,用于微生物的分离、计数和菌种鉴定等。
6.培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气所采用的灭菌、消毒方法依次是
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A. ③④②①⑥ B. ①②③④⑤ C. ⑥②③④① D. ⑤③②①④
【答案】D
【解析】
【分析】
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。
【详解】培养基用⑤高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用③干热灭菌;接种环可用②灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果;实际操作者的双手①用化学药剂进行消毒,用酒精擦拭双手;空气可用④紫外线消毒。
故选:D。
【点睛】本题主要考查无菌操作的过程,意在考查考生对相关知识的理解,把握知识间内在联系的能力。
7.在纤维素分解菌的鉴定实验中,纤维素酶的测定方法一般是
A. 对纤维素进行定量测定
B. 对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
C. 对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D. 对纤维素分解菌进行定量测定
【答案】B
【解析】
筛选分离得到的纤维素分解菌还需要进行发酵产纤维素酶的实验,测定的方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的葡萄糖量进行定量的测定,故B正确。
8.在做分离“分解尿素的细菌”实验时,A同学从对应10﹣6培养基中筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落.下列有关叙述不正确的是( )
A. A同学出现这种结果的原因可能是土样不同
B. 可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以证明培养基是否受到污染
C. 让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误
D. B选项的实验思路都遵循了实验的对照原则,而C选项的没有
【答案】D
【解析】
甲同学获得的菌落远大于其他同学,可能是由于所取的土样不同,也可能操作过程被污染,A正确;A同学的实验结果可能是培养基污染造成的,可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以证明培养基是否受到污染,B正确;如果是A同学实验操作过程中污染造成的,让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误,C正确;B选项的实验思路遵循了实验的对照原则,而C选项的也有对照实验,D错误。
【点睛】本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化学生微生物实验操作遵循的原则及其运用,生物实验应遵循对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。
9.下列关于酶的研究和应用的说法正确的是( )
A. 生产果汁时常用的果胶酶是分解果胶的一种酶
B. 洗衣粉中应用最广、效果最明显的是碱性淀粉酶
C. 固定化酶是将酶固定在细胞内,可大大降低生产成本
D. 由于细胞较大,固定化细胞技术多采用包埋法
【答案】D
【解析】
果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,A错误;洗衣粉中应用最广、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,B错误;固定化酶是将酶固定在颗粒状的载体上,可大大降低生产成本,C错误;由于细胞较大,固定化细胞技术多采用包埋法,而不采用化学结合法,D正确。
10. 下列关于一些实验试剂的选择及使用的叙述,正确的是
A. 用健那绿染液染色线粒体时,需用盐酸处理人的口腔上皮细胞
B. 可将酸性重铬酸钾加入酵母菌培养液,以检测生成的呼吸产物
C. 观察低温诱导植物染色体数目变化时,可用龙胆紫染色染色体
D. 在菊花组织培养中,可用酒精和氯化汞溶液对外植体进行灭菌
【答案】C
【解析】
试题分析:健那绿给线粒体染色,需要保持细胞的活性,不能用盐酸处理,A错误;在酸性重铬酸钾溶液中,酵母菌会死亡,B错误;龙胆紫染液可用于染色体染色,C正确;在菊花组织培养中,可用酒精和氯化汞溶液对外植体进行消毒,D错误。
考点:本题考查实验试剂使用,意在考查考生识记所列知识点,并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
11.某同学为了验证果胶酶的作用,设计了如下实验:
(1)取两个100mL的洁净烧杯,编号为1号、2号
(2)向两个烧杯中分别加入20mL的苹果泥,向1号烧杯内加入2mL的蒸馏水,向2号烧杯内加入2mL的果胶酶
(3)把这两个烧杯放在水浴装置中保温,并用玻璃棒搅拌
下面分析中正确的是( )
A. 1号烧杯为实验组,2号烧杯果汁变澄清
B. 2号烧杯为实验组,1号烧杯果汁变澄清
C. 1号烧杯为对照组,2号烧杯果汁变澄清
D. 2号烧杯为对照组,1号烧杯果汁变澄清
【答案】C
【解析】
验证果胶酶作用的实验中,1号烧杯内加入2mL的蒸馏水,作为空白对照。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。因此2号烧杯果汁变澄清,所以C选项是正确的。
12. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
【答案】D
【解析】
考查植物组织培养相关知识。比如,利用花药细胞培养得到单倍体植株,利用一般体细胞培养获得二倍植株,它们基因型不同。
13.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三 十多次循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中正确的是( )
A. 变性过程中破坏的是DNA分子内磷酸二脂键
B. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
C. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度相同
【答案】C
【解析】
变性过程中破坏的是DNA分子内的氢键,A错误;延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸,B错误;复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成,C正确;PCR过程为:95℃下使模板DNA变性、55℃下退火(引物与DNA模板链结合)、72℃下延伸。因此,PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度高,D错误。
14.DNA的羟基(-OH)末端称为( )
A. 3′端 B. 5′端 C. 1′端 D. 2′端
【答案】A
【解析】
DNA分子是由两条反向、平行的脱氧核糖核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,在脱氧核糖核苷酸链中含有游离的磷酸基的一端称为5'端,含有-OH的一端称为3'端,所以A选项是正确的。
15.PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,其基本原理和过程与细胞内DNA的复制类似。下列关于两者共同点的叙述,不正确的是
①边解旋边复制②遵循碱基互补配对原则③需要引物④过程可分为变性、复性、延伸等步骤
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
体内DNA复制是边解旋边复制,但PCR反应是先在高温下完全解旋再复制,故①错误;②PCR反应和体内DNA复制都遵循碱基互补配对原则,故②正确;③PCR反应体内DNA复制都需要引物,故③正确;④PCR过程可分为变性、复性、延伸等步骤,而体内DNA复制没有这些步骤,故④错误;故选D。
16.实验室常用PCR技术对DNA进行体外扩增,下列相关叙述正确的是
A. 需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 反应过程包括变性→复性→延伸
C. 95℃时DNA的磷酸二酯键断开 D. 引物与模板结合后向5’方向延伸
【答案】B
【解析】
PCR技术通过高温解旋,不需要解旋酶,A错误;反应过程包括变性→复性→延伸,B正确;95℃时DNA的氢键断开,C错误;引物与模板结合后向3’方向延伸,D错误。
17. 提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热,但两者使用的加热方法不同,其原因是( )
A. 前者需保持恒温,后者不需要恒温
B. 前者容易蒸发,后者不容易蒸发
C. 胡萝卜素不耐高温,玫瑰油耐高温
D. 前者烧瓶里含有机溶剂,易燃易爆,后者是水
【答案】D
【解析】
试题分析:提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热,但两者使用的加热方法不同,由于萃取法提取胡萝卜素使用有机溶剂,易燃易爆,所以采用水浴加热法;而水蒸汽蒸馏法提取玫瑰油使用水,所以直接加热。D正确。
考点:本题考查胡萝卜素和玫瑰油的提取,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
18.对于玫瑰精油的提取装置,说法正确的是( )
A. 图中2为进水口,3为出水口
B. 收集后的液体中,要加入NaCl,使水油明显分层
C. 本装置为萃取装置
D. 使用该装置时,由于原料在水中,不易产生原料焦糊问题
【答案】B
【解析】
试题分析:分析题图,2表示出水口,3表示进水口,故A错误;收集后的液体是油水混合物,需要要加入NaCl,增大水的密度,使水油分离,故B正确;本装置为蒸馏装置,故C错误;使用该装置时,由于原料在水中,易产生原料焦糊问题,故D错误。
考点:本题考查植物有效成分的提取的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
19.压榨完橘皮后,处理压榨精油时,离心的目的是
A. 除去质量较小的残留固体物
B. 除去水分
C. 除去固体物和残渣
D. 除去果蜡、果胶
【答案】A
【解析】
试题分析:压榨完橘皮后,处理压榨精油时,离心的目的是除去质量较小的残留固体物,其他的用过滤、沉淀等方法.
故选:A.
20.选择石油醚作提取胡萝卜素的萃取剂的原因是( )
A. 石油醚为水溶性有机溶剂
B. 石油醚挥发性强
C. 石油醚不易燃烧
D. 石油醚的沸点较高
【答案】D
【解析】
【分析】
萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。石油醚是水不溶性有机溶剂,不易挥发,是易燃物,沸点较高.
【详解】A、石油醚为水不溶性、脂溶性有机溶剂,能够充分溶解胡萝卜素,错误;
B、石油醚不易挥发,错误;
C、石油醚是易燃烧物,错误;
D、石油醚的沸点较高,正确。
故选D。
21.苹果醋是以苹果为原料,经酒精发酵,醋酸发酵酿制而成的一种营养丰富,风味优良的酸性饮品,请回答:
(1)将乙醇转化为醋酸的代谢反应在醋酸杆菌细胞的_______中进行,与酵母菌的果酒发酵相比较,醋酸杆菌需在__________________________环境条件下完成醋酸发酵过程。
(2)乙醇脱氢酶在醋酸发酵过程中对产酸的速率和产酸量起重要作用,可根据各种蛋白质分子的_______________进行电泳,将乙醇脱氢酶与其他蛋白质分子分离。
(3)为选育耐较高酒精和醋酸浓度的醋酸杆菌,需先将少量优质果醋样液转移到含较高酒精和醋酸浓度的增殖培养液中进行培养,然后对培养液进行稀释并接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养并筛选出符合要求的菌株,从功能上分析,上述增殖培养液是一种___________________,培养液中酒精的作用是______________________________;醋酸能溶解CaCO3,将稀释后的增殖培养液接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养后的植株选出______________、菌落丰厚的单菌落做进一步的纯化。
(4)若要测定培养液中活菌数量,常用___________________进行接种并对菌落进行计数;除此之外,测定微生物数量的常用方法还有__________________。
【答案】 (1). 细胞质基质 (2). 有氧 (3). 带电性质、电量、形状和大小不同 (4). 选择培养基 (5). 筛选出耐较高酒精的醋酸杆菌 (6). 具有透明圈 (7). 稀释涂布平板法 (8). 显微镜直接观察、血球计数板计数等
【解析】
(1)将乙醇转化为醋酸的代谢反应是醋酸菌的有氧呼吸过程,场所是细胞质基质.酵母菌的果酒发酵是酵母菌无氧呼吸的过程,醋酸发酵是醋酸菌有氧呼吸的过程.因此与酵母菌的果酒发酵相比较,醋酸杆菌需在有氧环境条件下完成醋酸发酵过程;
(2)乙醇脱氢酶在醋酸发酵过程中对产酸的速率和产酸量起重要作用,可根据各种蛋白质分子的带电性质、电量、形状和大小不同进行电泳,将乙醇脱氢酶与其他蛋白质分子分离;
(3)为选育耐较高酒精和醋酸浓度的醋酸杆菌,需先将少量优质果醋样液转移到含较高酒精和醋酸浓度的增殖培养液中进行培养,该增殖培养液是一种选择培养基,然后对培养液进行稀释并接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养并筛选出符合要求的菌株.培养液中酒精的作用是筛选出耐较高酒精的醋酸杆菌;醋酸能溶解CaCO3,将稀释后的增殖培养液接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养后的植株选出具有透明圈、菌落丰厚的单菌落做进一步的纯化;
(4)测定培养液中活菌数量的方法有:显微镜直接观察、平板计数、血球计数板计数、微生物特定成分分析、干重法、比浊法。若要测定培养液中活菌数量,常用稀释涂布平板法进行接种并对菌落进行计数。除此之外,测定微生物数量的常用方法还有显微镜直接观察、血球计数板计数等。
【点睛】
1、电泳的原理:待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离;
2、凝胶色谱法分离蛋白质的原理:凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
22.回答下列关于微生物的问题:
检验饮用水的细菌、病毒的含量是有效监控部分疾病发生的必要措施。请回答下列与检验饮用水中大肠杆菌有关的问题:
⑴检验大肠杆菌的含量时,通常将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为_____________。如图所示的四种菌落分布图中,图_________不是由该方法得到的。
⑵现有一升水样,用无菌吸管吸取1mL转至盛有9mL无菌水的试管中,依次稀释至103稀释度。各取0.1mL已稀释103倍的水样分别接种到三个培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每升原水样中大肠杆菌数为_________。
⑶有三种材料或用具需要清毒或灭菌:①培养细菌用的培养基与培养皿;②玻棒、试管、烧瓶和吸管;③实验操作者的双手。其中需要消毒的是_______(填序号),需要灭菌的是_____________(填序号)。
下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
⑷根据用途划分该培养基属于______培养基(“选择”或“鉴别”)。该培养基中的碳源是______________________。
⑸以下微生物发酵生产特定产物时,所利用主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是_______________(多选)。
A.制作果酒
B.由果酒制作果醋
C.制作泡菜
D.制作腐乳
【答案】 (1). (稀释)涂布平板法 (2). D (3). 5.6×108 (4). ③ (5). ①② (6). 鉴别 (7). 乳糖、蔗糖(蛋白胨、牛肉膏) (8). BC
【解析】
试题分析:熟记并理解微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关基础知识,形成清晰的知识网络。在此基础上,从题意和图示中提取信息并对相关的问题情境进行作答。
(1)将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为(稀释)涂布平板法。根据培养的效果图可以判断:获得图A、B、C效果的接种方法都是稀释涂布平板法,获得图D效果的接种方法是平板划线法。
(2)依题意可知:每升原水样中大肠杆菌数为[(55+56+57)÷3]×103÷(0.1×10-3)=5.6×108个。
(3) ③实验操作者的双手需要消毒。①培养细菌用的培养基与培养皿、②玻棒、试管、烧瓶和吸管,都需要灭菌。
(4)该培养基的配方中含有显色剂,据此可判断:该培养基从用途上划分,属于鉴别培养基。该培养基中的碳源是乳糖、蔗糖(蛋白胨、牛肉膏)。
(5) 大肠杆菌是由原核细胞构成的原核生物。制作果酒时利用的酵母菌和制作腐乳时利用的毛霉,均是由真核细胞构成的真核生物,A、D错误;由果酒制作果醋时利用的醋酸菌和制作泡菜时利用的乳酸菌,都是由原核细胞构成的原核生物,B、C正确。
23.请回答下列有关植物组织培养的问题:
(1)组织培养过程中形成的愈伤组织,是一种________的薄壁细胞。
(2)—般情况下,先使用生长素,后使用细胞分裂素,会造成___________的结果;生长素用量比细胞分裂素的用量比例高时,有利于____________。
(3)被子植物的1个小孢子母细胞,最终可以产生___________个精子。对于月季来说,处于________期的花粉最适合离体培养,我们常采用___________法或___________法来确定花粉发育时期。
(4)剥离花药时,尽量不要损伤花药,否则______________________。
【答案】 (1). 高度液泡化的呈无定形状态 (2). 有利于细胞分裂但细胞不分化 (3). 根的分化 (4). 8 (5). 单核 (6). 醋酸洋红法 (7). 焙花青—铬矾法 (8). 接种后容易从受伤部位产生愈伤组织
【解析】
试题分析:植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,过程: 。
(1)植物组织培养过程中,脱分化形成的愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(2)不同的植物激素功能不同,若先使用生长素,后使用细胞分裂素,会导致细胞只分裂而不分化;生长素用量比细胞分裂素的用量比例高时,有利于根的分化,而比例低时,有利于芽的分化。
(3)被子植物的1个小孢子母细胞,经过一次减数分裂和两次连续的有丝分裂,最终可以产生8个精子;对于月季来说,处于单核期的花粉最适合离体培养,我们常采用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法来确定花粉发育时期。
(4)剥离花药时,尽量不要损伤花药,以避免受伤部位产生愈伤组织。
24.番茄红素是植物中所含的一种天然色素,主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中.它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一.番茄红素的获得途径如图.
(1)图中①和②分别表示番茄组织培养中细胞的___________和___________过程.
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是___________.培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值___________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化.对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是___________.
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是___________.用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是___________和纤维素酶.
(4)提取番茄红素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是___________.
【答案】(1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂(1分) 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 (4)防止有机溶剂的挥发
【解析】
试题分析:⑴图中①和②分别表示番茄组织培养中细胞的脱分化和再分化过程。
⑵培养外植体的培养常用固体培养基,培养基中常加入凝固剂琼脂;培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。
⑶图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%,将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是果胶酶和纤维素酶。
⑷提取番茄红素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是防止有机溶剂的挥发。
考点:本题考查植物组织培养及植物体内有效成分的提取,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
25.淀粉酶在工业生产上应用最早,迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平,首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。回答下列问题:
(1)从土壤中筛选产淀粉酶菌株的培养基的碳源是_________。待培养基冷却凝固后,将平板________(填“正”或“倒”)放置。培养基接种之前首先要进行灭菌和倒平板处理,并检测培养基平板的灭菌是否合格,检测培养基平板灭菌是否合格常用的方法是____________。
(2)在稀释倍数为105倍下涂布了三个平板(每次取0.1mL),统计高产淀粉酶的菌落数分别为140、150、160,则稀释前1mL菌液中所含细菌为___________个。
(3)若要保存高产淀粉酶的菌种,使用______(填“平面”或“斜面”)培养基,在________℃温度下保藏。
(4)若把菌种接种到液体培养基上,持续振荡培养菌种比静置培养时的淀粉酶产量高,其原因是________。
【答案】 (1). 淀粉 (2). 倒 (3). 在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养 (4). 1.5×108 (5). 斜面 (6). 4 (7). 振荡培养能提高培养液溶氧量、利于菌体与培养液的充分接触,促进菌体生长和代谢
【解析】
试题分析:本题以淀粉酶的生产为素材,考查了微生物的培养、计数、筛选、保藏等方面的知识。需要学生掌握以下知识点:制作固体培养基时,通常是先计算、称量、灭菌、倒平板,在培养基中通常加入琼脂作为凝固剂,灭菌后的培养基冷却至50℃左右时进行倒平板,待平板冷却凝固约5-10min后将平板倒过来放置;实验过程中防止杂菌污染的做法是培养基灭菌、接种过程无菌操作(接种环境灭菌,试管过火、超净工作台)等;统计菌落数目时,为了使结果准确,一般选择菌落数为30—300的平板进行计数,保藏微生物时,根据不同的要求可采取不同的方法。
(1)在寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,从土壤中筛选产淀粉酶菌株应该取含淀粉丰富的土壤,产淀粉酶菌株的培养基的碳源是淀粉。待培养基冷却凝固后,将平板倒置放置。以避免培养皿盖上的水珠滴落污染培养基,培养基接种之前首先要进行灭菌和倒平板处理,并检测培养基平板的灭菌是否合格,检测培养基平板灭菌是否合格常用的方法是在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养。
(2)每克(ml)样品中的菌株数=C/V×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表稀释平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。C=(140+150+160)/3=150个,V=0.1ml,M=105,把上述数据代入公式可得稀释前1mL菌液中所含细菌= C/V×M=150/0.1×105=1.5×108个。
(3)菌种保藏有两种方法,若要保存高产淀粉酶的菌种,应使用斜面培养基,在4℃温度下保藏。
(4)若把菌种接种到液体培养基上,持续振荡培养菌种比静置培养时的淀粉酶产量高,其原因是振荡培养能提高培养液溶氧量、利于菌体与培养液的充分接触,促进菌体生长和代谢。
26.下列是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答:
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母菌细胞
(1)在___________状态下,微生物处于休眠状态.活化就是让处于休眠状态的微生物物新恢复___________状态.活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时___________.
(2)影响实验成败的关键步骤是___________.
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目___________.
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状,如果颜色过浅,说明___________;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明___________.
(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定,原因是___________.
(6)该实验中CaCl2溶液的作用是___________.
【答案】 (1). 缺水 (2). 正常的生活 (3). 体积会增大 (4). 配制海藻酸钠溶液 (5). 较少 (6). 固定化酵母细胞数目较少 (7). 海藻酸钠浓度偏高,制作失败 (8). 细胞个体大,不易从包埋材料中漏出 (9). 使胶体聚沉
【解析】
【分析】
本题考查制备固定化酵母细胞的实验步骤,固定化酵母细胞,应该在实验过程中注意的问题:
1、制备固定化酵母细胞的实验中,首先需要用蒸馏水活化酵母细胞;
2、在配制海藻酸钠溶液时,要用小火间断加热,防止海藻酸钠溶液焦糊;
3、实验的最后需要用CaCl2溶液中形成凝胶珠。
【详解】(1)酵母菌在缺水状态下处于休眠状态。活化加入水使得酵母菌恢复正常的生活状态,酵母细胞活化时体积会增大,则活化前应选择足够大的容器,以避免酵母菌溢出容器外。
(2)实验成败的关键是配制海藻酸钠溶液,形成凝胶珠。
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠颜色过浅,所包埋的酵母细胞数目较少。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状,如果颜色过浅,说明固定化酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明海藻酸钠浓度偏高,制作失败。
(5)细胞个体大,难以吸附或结合,而且不易从包埋材料中漏出,则固定化细胞一般采用包埋法固定。
(6) CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。
【点睛】所谓固定化细胞技术,就是将具有一定生理功能的生物细胞,例如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等,用一定的方法将其固定,作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。应用范围广泛,比如:利用海澡酸钙或卡拉胶包埋酵母菌,通过批式或连续发酵方式生产啤酒;利用固定化酵母细胞生产酒精或葡萄酒;此外,还可利用固定化细胞大量生产氨基酸、有机酸、抗生素、生化药物和甾体激素等发酵产品。
27.植物体内含有多种有效成分,不同的有效成分提取的方法不同。请根据所学知识,回答下列问题。
(1)玫瑰精油是制作高级香水的主要原料,由于它具有_______________________________的性质,所以一般用水中蒸馏法来提取,在得到的油水混合物中加入________可以促进油和水分层。
(2)橘皮精油的主要成分是___________,通常用压榨法来提取,为了解决直接压榨出油率低的问题,压榨前的处理措施是________________,另外为了促进压榨后的油水分层,在压榨时还要加入________,并把pH调节到7-8。
(3)经常食用胡萝卜可预防夜盲症和干皮症,原因是一分子β-胡萝卜素在体内可氧化成两分子_________。现代工业可用微生物发酵来生产胡萝卜素,就是把控制β-胡萝卜素_____________(填:“合成的酶”或者“合成酶的基因”)导入酵母菌,随后培养该种酵母菌,从培养液中来提取β-胡萝卜素,提取的胡萝卜素粗品可通过_____法进行鉴定。
【答案】 (1). 化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏 (2). 氯化钠 (3). 柠檬烯 (4). 干燥去水并用石灰水浸泡 (5). 碳酸氢钠和硫酸钠 (6). 维生素A (7). 合成酶的基因 (8). 纸层析法
【解析】
试题分析:玫瑰精油一般采用水中蒸馏法提取,因为它具有化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏的性质;而橘皮精油一般采用压榨法提取,因为其化学性质不稳定且原料易焦糊;β-胡萝卜素一般采用萃取法提取,用纸层析法对提取粗品进行鉴定。
(1)玫瑰精油之所以采用水中蒸馏法来提取,是因为它具有化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏的性质。在分离过程中,为了促进油、水分层,通常是加入氯化钠。
(2)橘皮精油的主要成分是柠檬烯,通常用压榨法来提取。为了解决出油率低的问题,压榨前需要干燥去水并用石灰水浸泡;另外为了促进压榨后的油水分层,在压榨时还要加入碳酸氢钠和硫酸钠,并把pH调节到7-8。
(3)维生素A有利于预防夜盲症和干皮症,而β-胡萝卜素在体内可氧化成维生素A,所以多食用胡萝卜,有利于预防夜盲症和干皮症。如果将β-胡萝卜素合成酶的基因通过基因工程技术导入酵母菌,随后培养该种酵母菌,酵母菌就能合成出β-胡萝卜素,进而从培养液中提取出β-胡萝卜素。提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定。
【点睛】解决本题需要学生熟悉玫瑰精油、橘皮精油和β-胡萝卜素的提取原理、方法流程等。
28.工业生产中,提取天然β-胡萝卜素的方法之一是利用红酵母等微生物进行发酵,经菌体裂解、离心后进行萃取。回答下列有关问题:
(1)若要初步确定某一菌株是否为红酵母菌株,相对简便的操作是通过_________法将菌种接种于培养基上,接种时要对微生物的接种工具进行_______。并在适宜的条件下培养一段时间,观察其形成的菌落的_________(填两个)等特征,此过程中获得纯净培养物的关键是________________。
(2)碳源对β-胡萝卜素的产量有很大的影响,若要通过实验为红酵母菌株选择最佳碳源,则氮源在该实验中属于_______变量,为使培养基中的碳源得到充分利用需用_________(物理性质)培养基。
(3)科研人员尝试利用紫外线处理红酵母,以获得高产菌株。经定量分析后,若得到高产菌株,要对其进行长期保存,可采用_____________法在____ 。C的冷冻箱中保存。
【答案】 (1). 平板划线法 (2). 灼烧灭菌 (3). 大小、颜色、形状、隆起程度 (4). 防止外来杂菌的入侵 (5). 无关 (6). 液体 (7). 甘油管藏 (8). -20
【解析】
试题分析:本题考查微生物分离与培养以及胡萝卜素的提取等知识,掌握微生物分离与纯化的方法,识记菌落的特征,掌握胡萝卜素提取和鉴定的原理和方法,再结合所学知识准确答题。
(1)微生物纯化的两种方法中,平板划线法操作相对简单,即通过平板划线法将菌种接种于固体培养基上,接种时要对微生物的接种工具接种环进行灼烧灭菌,并在适宜的条件下培养一段时间,观察其形成的菌落的特征,菌落的特征包括颜色、大小(形状、隆起程度)等。此过程中获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵
(2)碳源对β-胡萝卜素的产量有很大的影响,若要通过实验为红酵母菌株选择最佳碳源,碳源属于自变量,氮源在该实验中属于无关变量,为使培养基中的碳源得到充分利用需用液体培养基。
(3)若得到髙产菌株,要对其进行长期保存,可采用甘油管藏的方法在-20℃的冷冻箱中保存。
29.近年来,颜色鲜艳的植物果实因富含的花青素具有抗氧化作用,能消除人体自由基,具有抗衰老的作用而受到了人们的广泛关注。请回答下列问题:
(1)黑枸杞的果实中含有丰富的花青素。已知花青素在pH小于3.0、60℃以下时比较稳定。能否用萃取法提取,要看其是否________________________。萃取时温度应控制在____________(低温/高温)条件下可有效保障萃取成功。考虑到食用的安全性,萃取剂应选用____________(乙醇/乙醚)。
(2)蓝莓中也含有丰富的花青素和葡萄糖,可酿制果酒。酿制前不需要对蓝莓进行严格消毒,这是因为在__________条件下,绝大多数微生物的繁殖受到抑制。发酵时一般要先通过空气,其目的是___________。
(3)番茄中富含番茄红素,提取时要先将新鲜番茄清洗榨汁,在70℃下煮30分钟进行_________(消毒/灭菌)。在鉴定提取样品时,可用____________法,点样时滤纸应保持____________,动作迅速细致,才会形成细小的圆点。
【答案】 (1). 易溶于有机溶剂 (2). 低温 (3). 乙醇 (4). 酸性、缺氧 (5). 使酵母菌大量繁殖以达到生产所需 (6). 消毒 (7). 纸层析 (8). 干燥
【解析】
试题分析:萃取法指的是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型.果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
(1)若花青素溶于有机溶剂,则可以用萃取法提取;萃取时温度应控制在低温条件,防止有机溶剂挥发,可有效保障萃取成功。乙醚是一种低毒物质,主要是引起全身麻醉作用,且具有刺激性气味,易挥发,因此萃取剂选用乙醇更为安全。
(2)酿制蓝莓果酒前不需要对蓝莓进行严格的消毒以除去杂菌,这是因为在缺氧、呈酸性条件下,绝大多数微生物因无法适应这一环境而受抑制。果酒发酵时,一般先通入无菌空气,让酵母菌大量繁殖,再密封发酵产酒。
(3)消毒条件比较温和,灭菌条件比较强烈,因此制番茄酒时,将新鲜番茄榨汁,在70℃煮30min属于消毒。在用纸层析法鉴定所提取的番茄红素时,点样时滤纸应保持干燥,动作迅速细致,才会形成细小的圆点。
30. 胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得,流程如下:
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用 或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环,其目的是 。
(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R生长提供 和 。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是 。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为 。
【答案】(1)稀释涂布平板法 灭菌(或防止杂菌污染)(2)碳源 氮源 (3)时间 水浴 滤去不溶物 (4)(实验)对照
【解析】
(1)微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法,为了避免其它杂菌的污染,接种过程要进行无菌操作,接种前对接种环灼烧就是为了杀灭接种环上的微生物。(2)蔗糖主要提供碳源,也可以作为能源物质,硝酸盐含氮元素,可提供氮源。(3)胡萝卜素不是很稳定,温度过高、干燥时间过长会导致其分解;由于萃取剂往往具有挥发性,且易燃烧,如果直接加热挥发出来的有机溶剂遇明火易燃烧爆炸;萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)用标准样品可对照检查提取出来的胡萝卜素的纯度。
【考点定位】微生物的培养与应用,植物有效成分的提取。
1.下列关于果酒、果醋和腐乳制作实验的叙述,错误的是( )
A. 通过控制发酵温度,可抑制其它微生物的生长繁殖
B. 制作果酒、果醋主要利用的是胞内酶,制作腐乳需要利用胞外酶
C. 可以利用果醋制作的菌种来探究细胞呼吸的方式
D. 都可以通过人工接种菌种来提高产品质量
【答案】C
【解析】
【分析】
家庭制作果酒、果醋、泡菜、腐乳可以不用专门接种,用自然菌种;制作果酒的酵母菌、制作果醋的醋酸菌、制作泡菜和腐乳的乳酸菌中,酵母菌和毛霉是真核生物,只有乳酸菌不能进行有氧呼吸;制作果酒的适宜温度是18℃~25℃、制作果醋的适宜温度是30℃~35℃、制作泡菜的适宜温度是18℃~20℃、制作腐乳的适宜温度是15℃~18℃。
【详解】A、制作果酒的适宜温度是18℃~25℃、制作果醋的适宜温度是30℃~35℃、制作泡菜的适宜温度是18℃~20℃、制作腐乳的适宜温度是15℃~18℃,通过控制发酵温度,可抑制其它微生物的生长繁殖,正确;
B、果酒和果醋是利用的胞内酶,而腐乳主要是利用的毛霉的胞外酶,正确;
C、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。而参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。因此可以利用果酒制作的菌种来探究细胞呼吸的方式,错误;
D、一般工业上是采用人工接种优良菌株而提高产品质量的,正确。
故选C。
【点睛】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理:
(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量;
(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:
当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉,其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2.下列有关果酒、果醋制作的叙述,正确的是( )
A. 果酒制成后只需将装置转移至温度较高的环境中即可制果醋
B. 利用自然菌种发酵果酒时,将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌
C. 通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化鉴定果醋制作是否成功
D. 果醋制作中要防止微生物污染,故在发酵阶段应封闭充气口,防止杂菌进入
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查果酒、果醋的制作过程,意在考查考生对基本的生物技术实践方法的掌握情况。进行果醋发酵的醋酸菌属于好氧菌,除保持温度等适宜条件外,还应该给装置充气;用于果酒发酵的发酵瓶不需进行高压蒸汽灭菌;果醋发酵过程中不断产生醋酸,故可根据发酵液的pH变化来鉴定果醋制作是否成功。
【详解】A、果酒和果醋的制作过程条件温度和菌种都不相同,且醋酸菌是需氧型,在果醋发酵过程中,还需充足的氧气,不是简单提高温度即可,错误;
B、将装有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌时,会杀死其中的自然菌种(野生酵母菌),使发酵不能进行,错误;
C、果醋发酵过程中不断产生醋酸,故可根据发酵液的pH变化来鉴定果醋制作是否成功,正确;
D、醋酸菌是嗜氧菌,制作果醋时要适时通气,若中断通氧可能会引起醋酸菌死亡,错误。
故选C。
3.下列相关叙述,正确的是( )
A. 在果酒的制作过程中,应先去除葡葡的枝梗,再进行多次反复冲洗,这样才可以洗得彻底
B. 果酒、果醋的发酵装置中,充气口的作用是在发酵时连接充气泵进行充气,排气口的作用是在酒精发酵时排出二氧化碳
C. 豆腐上长了毛霉后,需加盐腌制8天左右,这样可以抑制微生物的生长,避免豆腐变质,又能使豆腐析出水分,使豆腐块变硬
D. 制作泡菜时要选火候好、无裂纹、无砂眼、盖子吻合好的坛子,需要加水密封,目的是隔绝空气,抑制细菌繁殖
【答案】C
【解析】
在果酒的制作过程中,应先冲洗葡萄,然后再去除葡葡的枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。冲洗以洗去灰尘为目的,不能多次反复冲洗,以防洗去附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,A项错误;果酒、果醋的发酵装置中,充气口的作用是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气,排气口的作用是在酒精发酵时排出二氧化碳,B项错误;豆腐上长了毛霉后,需加盐腌制8天左右,这样可以抑制微生物的生长,避免豆腐变质,又能析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,C项正确;制作泡菜时需要加水密封,目的是隔绝空气,以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境,D项错误。
4.关于灭菌和消毒不正确的理解是( )
A. 灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽胞和孢子
B. 消毒和灭菌实质是相同的
C. 接种环用灼烧法灭菌
D. 常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
【答案】B
【解析】
分析:本题主要考查灭菌和消毒的概念及具体方法,意在考查学生的识记、理解能力及运用所学知识解决相关的生物学问题的能力。
详解:灭菌是指采用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,A正确;消毒是指消除或杀灭外环境中的病原体,使其无害化,灭菌则是要将所有的微生物和病毒全部杀灭,以达到无菌的目的,灭菌一定可以达到消毒的目的,但消毒不一定能达到灭菌的效果,B错误;接种工具常用灼烧法灭菌,C正确;常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法,D正确。
点睛:使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌,常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
5.下列有关微生物培养的叙述,正确的是 ( )
A. 溶化牛肉膏时,称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
B. 涂布接种时,涂布器应在干热灭菌箱中灭菌冷却后再使用
C. 纯化培养时,培养皿应倒置放在恒温培养箱内的摇床上培养
D. 观察菌落时,应将培养皿盖拿掉后在显微镜下进行观察计数
【答案】A
【解析】
【分析】
制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。微生物接种的核心是防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。用牛肉膏蛋白胨固体培养基可以进行大肠杆菌的纯化培养,可分为制备培养基和纯化大肠杆菌两个阶段进行。
【详解】A、牛肉膏比较粘稠,需要将牛肉膏和称量纸一同放入烧杯进行溶化,当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,再用玻璃棒取出称量纸,正确;
B、涂布接种时,涂布器应从盛酒精的烧杯中取出,并将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,冷却后再使用,错误;
C、纯化培养时,培养皿应倒置放入恒温箱内静止培养,错误;
D、为防止空气中杂菌污染培养物,观察菌落时,不能打开培养皿的盖子,错误。
故选A。
【点睛】1、微生物实验室培养的关键就在于防止杂菌污染,故实验室培养时需严格无菌操作,对培养基用高压蒸汽灭菌、培养皿用干热灭菌,接种环用灼烧灭菌,实验者的双手用酒精擦拭消毒处理。
2、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
3、琼脂作为一种理想的凝固剂,是其性质决定的,琼脂不会被微生物利用且对微生物无毒害作用,在灭菌过程中不会被破坏,透明度好,凝固力强。琼脂在98℃以上可溶解于水,在45℃以下凝固,所以在微生物生长温度范围内保持固体状态。在液体培养基中加入凝固剂如琼脂后,制成琼脂固体培养基,它是实验室中最常用的培养基之一,固体培养基中可形成肉眼可见的单个细胞繁殖而来的子细胞群体,即菌落,用于微生物的分离、计数和菌种鉴定等。
6.培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气所采用的灭菌、消毒方法依次是
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线灭菌 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A. ③④②①⑥ B. ①②③④⑤ C. ⑥②③④① D. ⑤③②①④
【答案】D
【解析】
【分析】
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。
【详解】培养基用⑤高压蒸汽灭菌;培养皿能耐高温,需用③干热灭菌;接种环可用②灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果;实际操作者的双手①用化学药剂进行消毒,用酒精擦拭双手;空气可用④紫外线消毒。
故选:D。
【点睛】本题主要考查无菌操作的过程,意在考查考生对相关知识的理解,把握知识间内在联系的能力。
7.在纤维素分解菌的鉴定实验中,纤维素酶的测定方法一般是
A. 对纤维素进行定量测定
B. 对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
C. 对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D. 对纤维素分解菌进行定量测定
【答案】B
【解析】
筛选分离得到的纤维素分解菌还需要进行发酵产纤维素酶的实验,测定的方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的葡萄糖量进行定量的测定,故B正确。
8.在做分离“分解尿素的细菌”实验时,A同学从对应10﹣6培养基中筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落.下列有关叙述不正确的是( )
A. A同学出现这种结果的原因可能是土样不同
B. 可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以证明培养基是否受到污染
C. 让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误
D. B选项的实验思路都遵循了实验的对照原则,而C选项的没有
【答案】D
【解析】
甲同学获得的菌落远大于其他同学,可能是由于所取的土样不同,也可能操作过程被污染,A正确;A同学的实验结果可能是培养基污染造成的,可以将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照,以证明培养基是否受到污染,B正确;如果是A同学实验操作过程中污染造成的,让其他同学用与A同学一样的土壤进行实验,如果结果与A同学一样,则可证明A同学无误,C正确;B选项的实验思路遵循了实验的对照原则,而C选项的也有对照实验,D错误。
【点睛】本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化学生微生物实验操作遵循的原则及其运用,生物实验应遵循对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。
9.下列关于酶的研究和应用的说法正确的是( )
A. 生产果汁时常用的果胶酶是分解果胶的一种酶
B. 洗衣粉中应用最广、效果最明显的是碱性淀粉酶
C. 固定化酶是将酶固定在细胞内,可大大降低生产成本
D. 由于细胞较大,固定化细胞技术多采用包埋法
【答案】D
【解析】
果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,A错误;洗衣粉中应用最广、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,B错误;固定化酶是将酶固定在颗粒状的载体上,可大大降低生产成本,C错误;由于细胞较大,固定化细胞技术多采用包埋法,而不采用化学结合法,D正确。
10. 下列关于一些实验试剂的选择及使用的叙述,正确的是
A. 用健那绿染液染色线粒体时,需用盐酸处理人的口腔上皮细胞
B. 可将酸性重铬酸钾加入酵母菌培养液,以检测生成的呼吸产物
C. 观察低温诱导植物染色体数目变化时,可用龙胆紫染色染色体
D. 在菊花组织培养中,可用酒精和氯化汞溶液对外植体进行灭菌
【答案】C
【解析】
试题分析:健那绿给线粒体染色,需要保持细胞的活性,不能用盐酸处理,A错误;在酸性重铬酸钾溶液中,酵母菌会死亡,B错误;龙胆紫染液可用于染色体染色,C正确;在菊花组织培养中,可用酒精和氯化汞溶液对外植体进行消毒,D错误。
考点:本题考查实验试剂使用,意在考查考生识记所列知识点,并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
11.某同学为了验证果胶酶的作用,设计了如下实验:
(1)取两个100mL的洁净烧杯,编号为1号、2号
(2)向两个烧杯中分别加入20mL的苹果泥,向1号烧杯内加入2mL的蒸馏水,向2号烧杯内加入2mL的果胶酶
(3)把这两个烧杯放在水浴装置中保温,并用玻璃棒搅拌
下面分析中正确的是( )
A. 1号烧杯为实验组,2号烧杯果汁变澄清
B. 2号烧杯为实验组,1号烧杯果汁变澄清
C. 1号烧杯为对照组,2号烧杯果汁变澄清
D. 2号烧杯为对照组,1号烧杯果汁变澄清
【答案】C
【解析】
验证果胶酶作用的实验中,1号烧杯内加入2mL的蒸馏水,作为空白对照。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得容易,也是果汁变得澄清。因此2号烧杯果汁变澄清,所以C选项是正确的。
12. 下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
【答案】D
【解析】
考查植物组织培养相关知识。比如,利用花药细胞培养得到单倍体植株,利用一般体细胞培养获得二倍植株,它们基因型不同。
13.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三 十多次循环:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中正确的是( )
A. 变性过程中破坏的是DNA分子内磷酸二脂键
B. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
C. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度相同
【答案】C
【解析】
变性过程中破坏的是DNA分子内的氢键,A错误;延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸,B错误;复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成,C正确;PCR过程为:95℃下使模板DNA变性、55℃下退火(引物与DNA模板链结合)、72℃下延伸。因此,PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度高,D错误。
14.DNA的羟基(-OH)末端称为( )
A. 3′端 B. 5′端 C. 1′端 D. 2′端
【答案】A
【解析】
DNA分子是由两条反向、平行的脱氧核糖核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,在脱氧核糖核苷酸链中含有游离的磷酸基的一端称为5'端,含有-OH的一端称为3'端,所以A选项是正确的。
15.PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,其基本原理和过程与细胞内DNA的复制类似。下列关于两者共同点的叙述,不正确的是
①边解旋边复制②遵循碱基互补配对原则③需要引物④过程可分为变性、复性、延伸等步骤
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
体内DNA复制是边解旋边复制,但PCR反应是先在高温下完全解旋再复制,故①错误;②PCR反应和体内DNA复制都遵循碱基互补配对原则,故②正确;③PCR反应体内DNA复制都需要引物,故③正确;④PCR过程可分为变性、复性、延伸等步骤,而体内DNA复制没有这些步骤,故④错误;故选D。
16.实验室常用PCR技术对DNA进行体外扩增,下列相关叙述正确的是
A. 需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 反应过程包括变性→复性→延伸
C. 95℃时DNA的磷酸二酯键断开 D. 引物与模板结合后向5’方向延伸
【答案】B
【解析】
PCR技术通过高温解旋,不需要解旋酶,A错误;反应过程包括变性→复性→延伸,B正确;95℃时DNA的氢键断开,C错误;引物与模板结合后向3’方向延伸,D错误。
17. 提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热,但两者使用的加热方法不同,其原因是( )
A. 前者需保持恒温,后者不需要恒温
B. 前者容易蒸发,后者不容易蒸发
C. 胡萝卜素不耐高温,玫瑰油耐高温
D. 前者烧瓶里含有机溶剂,易燃易爆,后者是水
【答案】D
【解析】
试题分析:提取胡萝卜素和提取玫瑰油时都需要加热,但两者使用的加热方法不同,由于萃取法提取胡萝卜素使用有机溶剂,易燃易爆,所以采用水浴加热法;而水蒸汽蒸馏法提取玫瑰油使用水,所以直接加热。D正确。
考点:本题考查胡萝卜素和玫瑰油的提取,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
18.对于玫瑰精油的提取装置,说法正确的是( )
A. 图中2为进水口,3为出水口
B. 收集后的液体中,要加入NaCl,使水油明显分层
C. 本装置为萃取装置
D. 使用该装置时,由于原料在水中,不易产生原料焦糊问题
【答案】B
【解析】
试题分析:分析题图,2表示出水口,3表示进水口,故A错误;收集后的液体是油水混合物,需要要加入NaCl,增大水的密度,使水油分离,故B正确;本装置为蒸馏装置,故C错误;使用该装置时,由于原料在水中,易产生原料焦糊问题,故D错误。
考点:本题考查植物有效成分的提取的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
19.压榨完橘皮后,处理压榨精油时,离心的目的是
A. 除去质量较小的残留固体物
B. 除去水分
C. 除去固体物和残渣
D. 除去果蜡、果胶
【答案】A
【解析】
试题分析:压榨完橘皮后,处理压榨精油时,离心的目的是除去质量较小的残留固体物,其他的用过滤、沉淀等方法.
故选:A.
20.选择石油醚作提取胡萝卜素的萃取剂的原因是( )
A. 石油醚为水溶性有机溶剂
B. 石油醚挥发性强
C. 石油醚不易燃烧
D. 石油醚的沸点较高
【答案】D
【解析】
【分析】
萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点,能够充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶。石油醚是水不溶性有机溶剂,不易挥发,是易燃物,沸点较高.
【详解】A、石油醚为水不溶性、脂溶性有机溶剂,能够充分溶解胡萝卜素,错误;
B、石油醚不易挥发,错误;
C、石油醚是易燃烧物,错误;
D、石油醚的沸点较高,正确。
故选D。
21.苹果醋是以苹果为原料,经酒精发酵,醋酸发酵酿制而成的一种营养丰富,风味优良的酸性饮品,请回答:
(1)将乙醇转化为醋酸的代谢反应在醋酸杆菌细胞的_______中进行,与酵母菌的果酒发酵相比较,醋酸杆菌需在__________________________环境条件下完成醋酸发酵过程。
(2)乙醇脱氢酶在醋酸发酵过程中对产酸的速率和产酸量起重要作用,可根据各种蛋白质分子的_______________进行电泳,将乙醇脱氢酶与其他蛋白质分子分离。
(3)为选育耐较高酒精和醋酸浓度的醋酸杆菌,需先将少量优质果醋样液转移到含较高酒精和醋酸浓度的增殖培养液中进行培养,然后对培养液进行稀释并接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养并筛选出符合要求的菌株,从功能上分析,上述增殖培养液是一种___________________,培养液中酒精的作用是______________________________;醋酸能溶解CaCO3,将稀释后的增殖培养液接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养后的植株选出______________、菌落丰厚的单菌落做进一步的纯化。
(4)若要测定培养液中活菌数量,常用___________________进行接种并对菌落进行计数;除此之外,测定微生物数量的常用方法还有__________________。
【答案】 (1). 细胞质基质 (2). 有氧 (3). 带电性质、电量、形状和大小不同 (4). 选择培养基 (5). 筛选出耐较高酒精的醋酸杆菌 (6). 具有透明圈 (7). 稀释涂布平板法 (8). 显微镜直接观察、血球计数板计数等
【解析】
(1)将乙醇转化为醋酸的代谢反应是醋酸菌的有氧呼吸过程,场所是细胞质基质.酵母菌的果酒发酵是酵母菌无氧呼吸的过程,醋酸发酵是醋酸菌有氧呼吸的过程.因此与酵母菌的果酒发酵相比较,醋酸杆菌需在有氧环境条件下完成醋酸发酵过程;
(2)乙醇脱氢酶在醋酸发酵过程中对产酸的速率和产酸量起重要作用,可根据各种蛋白质分子的带电性质、电量、形状和大小不同进行电泳,将乙醇脱氢酶与其他蛋白质分子分离;
(3)为选育耐较高酒精和醋酸浓度的醋酸杆菌,需先将少量优质果醋样液转移到含较高酒精和醋酸浓度的增殖培养液中进行培养,该增殖培养液是一种选择培养基,然后对培养液进行稀释并接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养并筛选出符合要求的菌株.培养液中酒精的作用是筛选出耐较高酒精的醋酸杆菌;醋酸能溶解CaCO3,将稀释后的增殖培养液接种到含有CaCO3不透明的固体培养基上,培养后的植株选出具有透明圈、菌落丰厚的单菌落做进一步的纯化;
(4)测定培养液中活菌数量的方法有:显微镜直接观察、平板计数、血球计数板计数、微生物特定成分分析、干重法、比浊法。若要测定培养液中活菌数量,常用稀释涂布平板法进行接种并对菌落进行计数。除此之外,测定微生物数量的常用方法还有显微镜直接观察、血球计数板计数等。
【点睛】
1、电泳的原理:待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离;
2、凝胶色谱法分离蛋白质的原理:凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程长,移动的速度慢,相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离。
22.回答下列关于微生物的问题:
检验饮用水的细菌、病毒的含量是有效监控部分疾病发生的必要措施。请回答下列与检验饮用水中大肠杆菌有关的问题:
⑴检验大肠杆菌的含量时,通常将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为_____________。如图所示的四种菌落分布图中,图_________不是由该方法得到的。
⑵现有一升水样,用无菌吸管吸取1mL转至盛有9mL无菌水的试管中,依次稀释至103稀释度。各取0.1mL已稀释103倍的水样分别接种到三个培养基上培养,记录的菌落数分别为55、56、57,则每升原水样中大肠杆菌数为_________。
⑶有三种材料或用具需要清毒或灭菌:①培养细菌用的培养基与培养皿;②玻棒、试管、烧瓶和吸管;③实验操作者的双手。其中需要消毒的是_______(填序号),需要灭菌的是_____________(填序号)。
下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
⑷根据用途划分该培养基属于______培养基(“选择”或“鉴别”)。该培养基中的碳源是______________________。
⑸以下微生物发酵生产特定产物时,所利用主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是_______________(多选)。
A.制作果酒
B.由果酒制作果醋
C.制作泡菜
D.制作腐乳
【答案】 (1). (稀释)涂布平板法 (2). D (3). 5.6×108 (4). ③ (5). ①② (6). 鉴别 (7). 乳糖、蔗糖(蛋白胨、牛肉膏) (8). BC
【解析】
试题分析:熟记并理解微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关基础知识,形成清晰的知识网络。在此基础上,从题意和图示中提取信息并对相关的问题情境进行作答。
(1)将水样进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,记录菌落数量,这种方法称为(稀释)涂布平板法。根据培养的效果图可以判断:获得图A、B、C效果的接种方法都是稀释涂布平板法,获得图D效果的接种方法是平板划线法。
(2)依题意可知:每升原水样中大肠杆菌数为[(55+56+57)÷3]×103÷(0.1×10-3)=5.6×108个。
(3) ③实验操作者的双手需要消毒。①培养细菌用的培养基与培养皿、②玻棒、试管、烧瓶和吸管,都需要灭菌。
(4)该培养基的配方中含有显色剂,据此可判断:该培养基从用途上划分,属于鉴别培养基。该培养基中的碳源是乳糖、蔗糖(蛋白胨、牛肉膏)。
(5) 大肠杆菌是由原核细胞构成的原核生物。制作果酒时利用的酵母菌和制作腐乳时利用的毛霉,均是由真核细胞构成的真核生物,A、D错误;由果酒制作果醋时利用的醋酸菌和制作泡菜时利用的乳酸菌,都是由原核细胞构成的原核生物,B、C正确。
23.请回答下列有关植物组织培养的问题:
(1)组织培养过程中形成的愈伤组织,是一种________的薄壁细胞。
(2)—般情况下,先使用生长素,后使用细胞分裂素,会造成___________的结果;生长素用量比细胞分裂素的用量比例高时,有利于____________。
(3)被子植物的1个小孢子母细胞,最终可以产生___________个精子。对于月季来说,处于________期的花粉最适合离体培养,我们常采用___________法或___________法来确定花粉发育时期。
(4)剥离花药时,尽量不要损伤花药,否则______________________。
【答案】 (1). 高度液泡化的呈无定形状态 (2). 有利于细胞分裂但细胞不分化 (3). 根的分化 (4). 8 (5). 单核 (6). 醋酸洋红法 (7). 焙花青—铬矾法 (8). 接种后容易从受伤部位产生愈伤组织
【解析】
试题分析:植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,过程: 。
(1)植物组织培养过程中,脱分化形成的愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
(2)不同的植物激素功能不同,若先使用生长素,后使用细胞分裂素,会导致细胞只分裂而不分化;生长素用量比细胞分裂素的用量比例高时,有利于根的分化,而比例低时,有利于芽的分化。
(3)被子植物的1个小孢子母细胞,经过一次减数分裂和两次连续的有丝分裂,最终可以产生8个精子;对于月季来说,处于单核期的花粉最适合离体培养,我们常采用醋酸洋红法或焙花青—铬矾法来确定花粉发育时期。
(4)剥离花药时,尽量不要损伤花药,以避免受伤部位产生愈伤组织。
24.番茄红素是植物中所含的一种天然色素,主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中.它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一.番茄红素的获得途径如图.
(1)图中①和②分别表示番茄组织培养中细胞的___________和___________过程.
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是___________.培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值___________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化.对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是___________.
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是___________.用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是___________和纤维素酶.
(4)提取番茄红素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是___________.
【答案】(1)脱分化(或去分化) 再分化 (2)琼脂(1分) 低 高压蒸汽灭菌 (3)70% 果胶酶 (4)防止有机溶剂的挥发
【解析】
试题分析:⑴图中①和②分别表示番茄组织培养中细胞的脱分化和再分化过程。
⑵培养外植体的培养常用固体培养基,培养基中常加入凝固剂琼脂;培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化;对培养基彻底灭菌时,应采取的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。
⑶图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是70%,将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是果胶酶和纤维素酶。
⑷提取番茄红素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是防止有机溶剂的挥发。
考点:本题考查植物组织培养及植物体内有效成分的提取,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
25.淀粉酶在工业生产上应用最早,迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。为了提高淀粉酶的生产水平,首先要从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株。回答下列问题:
(1)从土壤中筛选产淀粉酶菌株的培养基的碳源是_________。待培养基冷却凝固后,将平板________(填“正”或“倒”)放置。培养基接种之前首先要进行灭菌和倒平板处理,并检测培养基平板的灭菌是否合格,检测培养基平板灭菌是否合格常用的方法是____________。
(2)在稀释倍数为105倍下涂布了三个平板(每次取0.1mL),统计高产淀粉酶的菌落数分别为140、150、160,则稀释前1mL菌液中所含细菌为___________个。
(3)若要保存高产淀粉酶的菌种,使用______(填“平面”或“斜面”)培养基,在________℃温度下保藏。
(4)若把菌种接种到液体培养基上,持续振荡培养菌种比静置培养时的淀粉酶产量高,其原因是________。
【答案】 (1). 淀粉 (2). 倒 (3). 在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养 (4). 1.5×108 (5). 斜面 (6). 4 (7). 振荡培养能提高培养液溶氧量、利于菌体与培养液的充分接触,促进菌体生长和代谢
【解析】
试题分析:本题以淀粉酶的生产为素材,考查了微生物的培养、计数、筛选、保藏等方面的知识。需要学生掌握以下知识点:制作固体培养基时,通常是先计算、称量、灭菌、倒平板,在培养基中通常加入琼脂作为凝固剂,灭菌后的培养基冷却至50℃左右时进行倒平板,待平板冷却凝固约5-10min后将平板倒过来放置;实验过程中防止杂菌污染的做法是培养基灭菌、接种过程无菌操作(接种环境灭菌,试管过火、超净工作台)等;统计菌落数目时,为了使结果准确,一般选择菌落数为30—300的平板进行计数,保藏微生物时,根据不同的要求可采取不同的方法。
(1)在寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,从土壤中筛选产淀粉酶菌株应该取含淀粉丰富的土壤,产淀粉酶菌株的培养基的碳源是淀粉。待培养基冷却凝固后,将平板倒置放置。以避免培养皿盖上的水珠滴落污染培养基,培养基接种之前首先要进行灭菌和倒平板处理,并检测培养基平板的灭菌是否合格,检测培养基平板灭菌是否合格常用的方法是在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养。
(2)每克(ml)样品中的菌株数=C/V×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表稀释平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。C=(140+150+160)/3=150个,V=0.1ml,M=105,把上述数据代入公式可得稀释前1mL菌液中所含细菌= C/V×M=150/0.1×105=1.5×108个。
(3)菌种保藏有两种方法,若要保存高产淀粉酶的菌种,应使用斜面培养基,在4℃温度下保藏。
(4)若把菌种接种到液体培养基上,持续振荡培养菌种比静置培养时的淀粉酶产量高,其原因是振荡培养能提高培养液溶氧量、利于菌体与培养液的充分接触,促进菌体生长和代谢。
26.下列是制备固定化酵母细胞的实验步骤,请回答:
酵母细胞的活化→配制CaCl2溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母菌细胞
(1)在___________状态下,微生物处于休眠状态.活化就是让处于休眠状态的微生物物新恢复___________状态.活化前应选择足够大的容器,因为酵母细胞活化时___________.
(2)影响实验成败的关键步骤是___________.
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞数目___________.
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状,如果颜色过浅,说明___________;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明___________.
(5)固定化细胞技术一般采用包埋法固定,原因是___________.
(6)该实验中CaCl2溶液的作用是___________.
【答案】 (1). 缺水 (2). 正常的生活 (3). 体积会增大 (4). 配制海藻酸钠溶液 (5). 较少 (6). 固定化酵母细胞数目较少 (7). 海藻酸钠浓度偏高,制作失败 (8). 细胞个体大,不易从包埋材料中漏出 (9). 使胶体聚沉
【解析】
【分析】
本题考查制备固定化酵母细胞的实验步骤,固定化酵母细胞,应该在实验过程中注意的问题:
1、制备固定化酵母细胞的实验中,首先需要用蒸馏水活化酵母细胞;
2、在配制海藻酸钠溶液时,要用小火间断加热,防止海藻酸钠溶液焦糊;
3、实验的最后需要用CaCl2溶液中形成凝胶珠。
【详解】(1)酵母菌在缺水状态下处于休眠状态。活化加入水使得酵母菌恢复正常的生活状态,酵母细胞活化时体积会增大,则活化前应选择足够大的容器,以避免酵母菌溢出容器外。
(2)实验成败的关键是配制海藻酸钠溶液,形成凝胶珠。
(3)如果海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶珠颜色过浅,所包埋的酵母细胞数目较少。
(4)观察形成的凝胶珠的颜色和形状,如果颜色过浅,说明固定化酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,说明海藻酸钠浓度偏高,制作失败。
(5)细胞个体大,难以吸附或结合,而且不易从包埋材料中漏出,则固定化细胞一般采用包埋法固定。
(6) CaCl2溶液的作用是使胶体聚沉。
【点睛】所谓固定化细胞技术,就是将具有一定生理功能的生物细胞,例如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等,用一定的方法将其固定,作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。应用范围广泛,比如:利用海澡酸钙或卡拉胶包埋酵母菌,通过批式或连续发酵方式生产啤酒;利用固定化酵母细胞生产酒精或葡萄酒;此外,还可利用固定化细胞大量生产氨基酸、有机酸、抗生素、生化药物和甾体激素等发酵产品。
27.植物体内含有多种有效成分,不同的有效成分提取的方法不同。请根据所学知识,回答下列问题。
(1)玫瑰精油是制作高级香水的主要原料,由于它具有_______________________________的性质,所以一般用水中蒸馏法来提取,在得到的油水混合物中加入________可以促进油和水分层。
(2)橘皮精油的主要成分是___________,通常用压榨法来提取,为了解决直接压榨出油率低的问题,压榨前的处理措施是________________,另外为了促进压榨后的油水分层,在压榨时还要加入________,并把pH调节到7-8。
(3)经常食用胡萝卜可预防夜盲症和干皮症,原因是一分子β-胡萝卜素在体内可氧化成两分子_________。现代工业可用微生物发酵来生产胡萝卜素,就是把控制β-胡萝卜素_____________(填:“合成的酶”或者“合成酶的基因”)导入酵母菌,随后培养该种酵母菌,从培养液中来提取β-胡萝卜素,提取的胡萝卜素粗品可通过_____法进行鉴定。
【答案】 (1). 化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏 (2). 氯化钠 (3). 柠檬烯 (4). 干燥去水并用石灰水浸泡 (5). 碳酸氢钠和硫酸钠 (6). 维生素A (7). 合成酶的基因 (8). 纸层析法
【解析】
试题分析:玫瑰精油一般采用水中蒸馏法提取,因为它具有化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏的性质;而橘皮精油一般采用压榨法提取,因为其化学性质不稳定且原料易焦糊;β-胡萝卜素一般采用萃取法提取,用纸层析法对提取粗品进行鉴定。
(1)玫瑰精油之所以采用水中蒸馏法来提取,是因为它具有化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随水蒸气一同蒸馏的性质。在分离过程中,为了促进油、水分层,通常是加入氯化钠。
(2)橘皮精油的主要成分是柠檬烯,通常用压榨法来提取。为了解决出油率低的问题,压榨前需要干燥去水并用石灰水浸泡;另外为了促进压榨后的油水分层,在压榨时还要加入碳酸氢钠和硫酸钠,并把pH调节到7-8。
(3)维生素A有利于预防夜盲症和干皮症,而β-胡萝卜素在体内可氧化成维生素A,所以多食用胡萝卜,有利于预防夜盲症和干皮症。如果将β-胡萝卜素合成酶的基因通过基因工程技术导入酵母菌,随后培养该种酵母菌,酵母菌就能合成出β-胡萝卜素,进而从培养液中提取出β-胡萝卜素。提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定。
【点睛】解决本题需要学生熟悉玫瑰精油、橘皮精油和β-胡萝卜素的提取原理、方法流程等。
28.工业生产中,提取天然β-胡萝卜素的方法之一是利用红酵母等微生物进行发酵,经菌体裂解、离心后进行萃取。回答下列有关问题:
(1)若要初步确定某一菌株是否为红酵母菌株,相对简便的操作是通过_________法将菌种接种于培养基上,接种时要对微生物的接种工具进行_______。并在适宜的条件下培养一段时间,观察其形成的菌落的_________(填两个)等特征,此过程中获得纯净培养物的关键是________________。
(2)碳源对β-胡萝卜素的产量有很大的影响,若要通过实验为红酵母菌株选择最佳碳源,则氮源在该实验中属于_______变量,为使培养基中的碳源得到充分利用需用_________(物理性质)培养基。
(3)科研人员尝试利用紫外线处理红酵母,以获得高产菌株。经定量分析后,若得到高产菌株,要对其进行长期保存,可采用_____________法在____ 。C的冷冻箱中保存。
【答案】 (1). 平板划线法 (2). 灼烧灭菌 (3). 大小、颜色、形状、隆起程度 (4). 防止外来杂菌的入侵 (5). 无关 (6). 液体 (7). 甘油管藏 (8). -20
【解析】
试题分析:本题考查微生物分离与培养以及胡萝卜素的提取等知识,掌握微生物分离与纯化的方法,识记菌落的特征,掌握胡萝卜素提取和鉴定的原理和方法,再结合所学知识准确答题。
(1)微生物纯化的两种方法中,平板划线法操作相对简单,即通过平板划线法将菌种接种于固体培养基上,接种时要对微生物的接种工具接种环进行灼烧灭菌,并在适宜的条件下培养一段时间,观察其形成的菌落的特征,菌落的特征包括颜色、大小(形状、隆起程度)等。此过程中获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵
(2)碳源对β-胡萝卜素的产量有很大的影响,若要通过实验为红酵母菌株选择最佳碳源,碳源属于自变量,氮源在该实验中属于无关变量,为使培养基中的碳源得到充分利用需用液体培养基。
(3)若得到髙产菌株,要对其进行长期保存,可采用甘油管藏的方法在-20℃的冷冻箱中保存。
29.近年来,颜色鲜艳的植物果实因富含的花青素具有抗氧化作用,能消除人体自由基,具有抗衰老的作用而受到了人们的广泛关注。请回答下列问题:
(1)黑枸杞的果实中含有丰富的花青素。已知花青素在pH小于3.0、60℃以下时比较稳定。能否用萃取法提取,要看其是否________________________。萃取时温度应控制在____________(低温/高温)条件下可有效保障萃取成功。考虑到食用的安全性,萃取剂应选用____________(乙醇/乙醚)。
(2)蓝莓中也含有丰富的花青素和葡萄糖,可酿制果酒。酿制前不需要对蓝莓进行严格消毒,这是因为在__________条件下,绝大多数微生物的繁殖受到抑制。发酵时一般要先通过空气,其目的是___________。
(3)番茄中富含番茄红素,提取时要先将新鲜番茄清洗榨汁,在70℃下煮30分钟进行_________(消毒/灭菌)。在鉴定提取样品时,可用____________法,点样时滤纸应保持____________,动作迅速细致,才会形成细小的圆点。
【答案】 (1). 易溶于有机溶剂 (2). 低温 (3). 乙醇 (4). 酸性、缺氧 (5). 使酵母菌大量繁殖以达到生产所需 (6). 消毒 (7). 纸层析 (8). 干燥
【解析】
试题分析:萃取法指的是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型.果酒制作的原理:(1)在有氧条件下,反应式如下:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量;(2)在无氧条件下,反应式如下:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
(1)若花青素溶于有机溶剂,则可以用萃取法提取;萃取时温度应控制在低温条件,防止有机溶剂挥发,可有效保障萃取成功。乙醚是一种低毒物质,主要是引起全身麻醉作用,且具有刺激性气味,易挥发,因此萃取剂选用乙醇更为安全。
(2)酿制蓝莓果酒前不需要对蓝莓进行严格的消毒以除去杂菌,这是因为在缺氧、呈酸性条件下,绝大多数微生物因无法适应这一环境而受抑制。果酒发酵时,一般先通入无菌空气,让酵母菌大量繁殖,再密封发酵产酒。
(3)消毒条件比较温和,灭菌条件比较强烈,因此制番茄酒时,将新鲜番茄榨汁,在70℃煮30min属于消毒。在用纸层析法鉴定所提取的番茄红素时,点样时滤纸应保持干燥,动作迅速细致,才会形成细小的圆点。
30. 胡萝卜素是一种常用的食用色素,可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得,流程如下:
(1)筛选产胡萝卜素的酵母菌R时,可选用 或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环,其目的是 。
(2)培养酵母菌R时,培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R生长提供 和 。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,干燥过程应控制好温度和 以防止胡萝卜素分解;萃取过程中宜采用 方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤,其目的是 。
(4)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为 。
【答案】(1)稀释涂布平板法 灭菌(或防止杂菌污染)(2)碳源 氮源 (3)时间 水浴 滤去不溶物 (4)(实验)对照
【解析】
(1)微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法,为了避免其它杂菌的污染,接种过程要进行无菌操作,接种前对接种环灼烧就是为了杀灭接种环上的微生物。(2)蔗糖主要提供碳源,也可以作为能源物质,硝酸盐含氮元素,可提供氮源。(3)胡萝卜素不是很稳定,温度过高、干燥时间过长会导致其分解;由于萃取剂往往具有挥发性,且易燃烧,如果直接加热挥发出来的有机溶剂遇明火易燃烧爆炸;萃取后需将原料中的固体物滤去。(4)用标准样品可对照检查提取出来的胡萝卜素的纯度。
【考点定位】微生物的培养与应用,植物有效成分的提取。
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