2023届高考生物二轮复习生物技术实践作业含答案

生物技术实践

(时间：45分钟)

微专题1　微生物的培养与应用

1.(2022·湘豫名校联考)糖尿病是由胰岛素分泌不足或作用欠佳引起的常见病，患者代谢紊乱，通常表现出高血糖特征。泌尿系统感染是糖尿病的常见并发症。某机构科研人员对上百位患者的尿液进行微生物分离、鉴定，并进行药敏试验。请回答下列问题：

(1)若要进行微生物分离和纯化，应配制________(填“固体”或“液体”)培养基，培养基为微生物的生长和繁殖提供的基本营养物质有________。

(2)若要进行微生物的计数，则应选用的接种方法是________________。为了减小实验误差，在实验中有多种做法，例如：一般选择菌落数在________的平板上进行计数；________，进而求出平均值；每隔一段时间统计一次菌落数目，选用________时的记录作为结果。

(3)结合人体内环境的稳态和微生物代谢的机理，请分析糖尿病患者容易并发病菌感染的原因：患者代谢紊乱导致________，同时________，有利于病菌的繁殖。

(4)下表是对分离的致病微生物进行药敏试验测得的数据：

请说出进行此类实验的作用：________________________________

________________________________________________________________。

答案　(1)固体　水、碳源、氮源、无机盐　(2)稀释涂布平板法　30～300　在同一稀释度下，应至少涂布接种3个平板，并进行菌落计数　菌落数目稳定　(3)免疫力降低　患者出现高血糖和尿糖　(4)可针对患者感染的病菌类型进行合理用药，避免滥用抗菌药物

2.(2022·山西太原调研)测定水样是否符合饮用水的卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的总数。大肠杆菌在含有伊红美蓝的固体培养基(EMB培养基)上长出的菌落呈黑色。如图所示，滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到EMB培养基上培养→统计菌落数目。据图回答问题：

(1)上述实验流程应在____________________处进行，以保证无菌环境。

(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的________操作。从功能上看，EMB培养基属于________培养基。

(3)无菌操作下将90 mL无菌水加入到10 mL待测水样中，这样就将待测水样稀释了________倍，将稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数为45，黑色菌落为5，则1升待测水样中的大肠杆菌数目为________个。

(4)将放有滤膜的平板置于适宜条件下培养，每隔12 h统计一次菌落数目，应选取菌落数目稳定时的记录作为结果。用这种方法测定的细菌数量比实际活菌数量要________________，这是因为____________________________________

__________________________________________________________________。

(5)若要测定待测水样中酵母菌的数目，应更换上述过滤装置中的滤膜，选择孔径________(填“更大”或“更小”)的滤膜。

答案　(1)酒精灯火焰附近　(2)接种　鉴别　(3)10　500　(4)少(或低)　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　(5)更大

解析　(1)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，这些实验仪器都需要经过灭菌处理，与过滤有关的操作都要在酒精灯火焰旁进行，防止杂菌的污染。(2)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，属于微生物培养中的接种操作，从功能上看，该培养基中含有伊红美蓝，因此EMB培养基属于鉴别培养基。(3)无菌操作下将90 mL无菌水加入到10 mL待测水样中，这样就稀释了10倍，根据大肠杆菌鉴定的原理可知，黑色菌落为大肠杆菌，根据公式×M(其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数)，可以算出1 mL样液中所含微生物的数量为×10＝0.5个，由此可以计算出1 L待测水样中大肠杆菌的数目为0.5×1 000＝500个。(5)若要测定待测水样中酵母菌的数目，酵母菌属于真核生物，大肠杆菌属于原核生物，真核细胞的直径比原核细胞大，因此应更换上述过滤装置中的滤膜，选择孔径更大的滤膜。

3.(2022·西工大附中调研)我国是农业大国，在上世纪八九十年代，农作物的秸秆都会被农民焚烧，造成了严重的空气污染。近年来，随着科学技术的进步，农作物的秸秆有了更好的用处，如利用玉米秸秆作为廉价的糖源转化生产燃料酒精，这样做不仅可以缓解能源危机、减少环境污染，而且是实现可持续发展战略的基本保障。具体的工艺流程如下图。请回答下列问题：

(1)由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定，生物降解时难以迅速进行，常用酸或碱预处理，目的是打断纤维素内部的化学键，降低聚合度，易被________水解。

(2)将预处理后的玉米秸秆进行________灭菌，冷却后接种一定浓度的里氏木霉菌悬液，24 h就能产生大量的葡萄糖，葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色，为了检测秸秆水解效果，可采用光电比色法测定糖液中的葡萄糖含量，需制作________(填写坐标)的标准曲线，若使用的比色杯光面玻璃不干净，将导致测量的数据________(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。推测加入里氏木霉菌悬液的用途是_________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(3)发酵过程接种某种特殊酵母菌——休哈塔酵母菌，该微生物在________(填环境条件)的发酵液中可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而抑制。

(4)酿酒的残渣堆积会积累醋酸杆菌，可从中筛选优良菌株。可采用________________法将混合菌液接种到加有碳酸钙粉末的固体培养基中，加入碳酸钙可以筛选菌株的实验原理是___________________________________

_________________________________________________________________。

答案　(1)纤维素酶

(2)高压蒸汽　以葡萄糖浓度为横坐标、光密度值(OD值)为纵坐标　偏大　产生纤维素酶，把纤维素水解为葡萄糖

(3)无氧、酸性

(4)平板划线或稀释涂布平板　使培养基不透明，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈

解析　(1)由于木质纤维素组成成分复杂、结构稳定，生物降解时难以迅速进行，常用酸或碱预处理，目的是打断纤维素内部的化学键，降低聚合度，从而易被化学方法或生物方法或(纤维素)酶水解。(2)将预处理后的玉米秸秆进行高压蒸汽灭菌，冷却后接种一定浓度的里氏木霉菌悬液，24 h就能产生大量的葡萄糖，葡萄糖与蒽酮试剂能产生颜色，且葡萄糖含量越多，颜色越深，为了检测秸秆水解效果，可采用光电比色法测定糖液中的葡萄糖含量，并将实验结果以坐标曲线的形式展示出来，制作以葡萄糖浓度为横坐标、光密度值(OD值)为纵坐标的标准曲线，若使用的比色杯光面玻璃不干净，则会引起光密度值偏大，进而可能导致测量的数据偏大。该实验中加入里氏木霉菌悬液的用途是产生纤维素酶，把纤维素水解为葡萄糖。(3)发酵过程接种休哈塔酵母菌，该微生物在无氧、酸性的发酵液中可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应该环境而抑制，因而有利于休哈塔酵母菌的生长。(4)酿酒的残渣堆积会积累醋酸杆菌，可从中筛选优良菌株。可采用平板划线法或稀释涂布平板法将混合菌液接种到加有碳酸钙粉末的固体培养基中，目的是利用醋酸与碳酸钙反应产生透明圈的特性来筛选醋酸杆菌，即加入碳酸钙使培养基不透明，而醋酸菌产生的醋酸能与碳酸钙发生反应，从而使醋酸菌菌落周围出现透明圈，据此来鉴别醋酸杆菌。

4.(2022·襄阳四中质检)利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、腐乳、泡菜极大地丰富了人们的饮食。回答下列有关问题：

(1)在上述四种饮品及食品加工过程中，利用真菌进行发酵的是________________；这些发酵技术的共同特点是__________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(2)如果将用于制作果酒的装置改为制作果醋(不经酒精发酵就制作果醋)，除直接接种醋酸菌外，还需要在发酵条件上进行的调整有____________________________________________________________________。

(3)在泡菜制作过程中，控制好____________等腌制条件是泡菜制作成功的关键。泡菜制作过程中还需测定亚硝酸盐含量，其原理是在盐酸酸化的条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料。

(4)制作腐乳时，为防止腐败变质，除进行严格灭菌和无菌操作外，在添加的材料用量上还需要注意控制________________。影响腐乳风味的因素有：装罐时加入的辅料不同，以及________________________________(至少答出两条)。

答案　(1)制作果酒和腐乳　都巧妙地利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物(答案合理即可)

(2)通入无菌空气、将温度提高到30～35 ℃

(3)腌制的时间、温度和食盐的用量　玫瑰红

(4)盐和酒精的用量　豆腐含水量、发酵条件

解析　(1)制作果酒利用的是酵母菌，制作果醋利用的是醋酸菌，制作腐乳利用的是毛霉，制作泡菜利用的是乳酸菌，其中酵母菌和毛霉为真菌，醋酸菌和乳酸菌为细菌，因此，在上述四种饮品及食品加工过程中，利用真菌进行发酵的是制作果酒和腐乳，这些发酵技术的共同特点是都利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。(2)醋酸菌是一种好氧细菌，且最适生长温度为30～35 ℃，而酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃，因此，如果将用于制作果酒的装置改为制作果醋，还需要的调整为通入无菌空气，将温度提高到30～35 ℃。

微专题2　酶的应用及生物组织中有效成分的提取

5.(2022·河南济源联考)下列是有关植物有效成分提取技术的问题，请回答：

(1)植物芳香油的提取方法需要根据________来决定，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法而不用水中蒸馏，原因是________________________________

__________________________________________________________________。

(2)鱼腥草有效成分主要是鱼腥草素，鱼腥草素难溶于水而易溶于乙醇，具有挥发性，与抗生素相比，其抗菌性能和抗病毒性能更加持久。从鱼腥草中提取鱼腥草素可以采用____________法，原因是____________________________________

________________________________________________________________。

(3)现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是______________________________________

_______________________________________________________________。

(4)胡萝卜素的提取实验中，萃取液的浓缩可直接使用________装置，目的是去除__________________________________________________________________。

答案　(1)植物原料的特点　水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题

(2)水蒸气蒸馏　鱼腥草素难溶于水，具有挥发性(或鱼腥草素能随水蒸气一同蒸馏)

(3)乙酸乙酯　萃取胡萝卜素的有机溶剂应不与水混溶，而乙醇为水溶性有机溶剂

(4)蒸馏　有机溶剂