适用于老高考旧教材2024版高考生物二轮复习专题提升练9生物技术实践B真题专练（附解析）

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回答下列问题。
(1)在粉碎的秸秆中接种菌 T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是 。
(2)采用液体培养基培养酵母菌,可以用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮源的主要作用是 (答出1点即可)。通常,可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时,为了达到良好的灭菌效果,需要注意的事项有 (答出 2 点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是 。
2.(2022·全国甲卷,37)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力,并分析两个菌株的其他生理功能。
实验所用的培养基成分如下。
培养基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。
培养基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。
操作步骤:
①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养,得到A、B菌液;
②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂,分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按上图所示在平板上打甲、乙两孔。
回答下列问题。
(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是 。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,氮源在菌体内可以参与合成 (答出 2种即可)等生物大分子。
(2)步骤①中,在资源和空间不受限制的阶段,若最初接种N0个A细菌,繁殖n代后细菌的数量是 。
(3)为了比较A、B降解石油的能力,某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验,结果如下表所示(“+” 表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈),推测该同学的实验思路是 。
(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤,根据上表所示实验结果,治理石油污染应选用的菌株是 ,理由是 。
3.(2022·广东卷,21节选)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特征。
回答下列问题。
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用 法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了进行纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用 法。据题图分析,拟杆菌新菌株在以 为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是 (答一点即可)。
4.(2021·湖南卷,21节选)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌,回答下列问题。
(1)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即 。为筛选纤维素分解菌,将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以 为唯一碳源的固体培养基上进行培养,该培养基从功能上分类属于 培养基。
(2)配制的培养基必须进行灭菌处理,目的是 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 。
(3)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路: 。
5.(2020·全国卷Ⅰ,37)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 。
6.(2021·全国乙卷,37)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题。
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的 可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供 。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的 、 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和 。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于 (填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于 (填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是 。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 (答出1点即可)。
7.(2021·全国甲卷,37)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“+”越多表示去渍效果越好),实验结果见下表。
根据实验结果回答下列问题。
(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是 ;加酶洗衣粉B中添加的酶是 ;加酶洗衣粉C中添加的酶是 。
(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有 ,原因是 。
(3)相对于无酶洗衣粉,加酶洗衣粉去渍效果好的原因是 。
(4)关于酶的应用,除上面提到的加酶洗衣粉外,固定化酶也在生产实践中得到应用,如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指 。固定化酶在生产实践中应用的优点是 (答出1点即可)。
8.(2020·全国Ⅱ卷,37)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3,并对其进行了研究。回答下列问题。
(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是 ,也可采用斐林试剂检测 的增加。
(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是 和 。
(3)本实验中,研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是 。
(4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因是 (答出1点即可)。
专题提升练9(B) 真题专练
1.答案 (1)菌T能够产生纤维素酶,纤维素酶可将纤维素分解
(2)为酵母菌蛋白质合成提供原料 把灭菌锅内原有的冷空气排除;灭菌时要在一定的温度和压力下维持一定的时间
(3)为酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇创造无氧条件 乙醇发酵有CO2产生,拧松瓶盖可以放出CO2,避免因瓶内气压过大引起危险 重铬酸钾
(4)葡萄糖 节约粮食,实现了废物利用
解析 (1)纤维素在纤维素酶(C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶)的作用下分解为葡萄糖,由此推测菌T能够分泌纤维素酶,为纤维素分解菌。(2)氮源可为微生物提供氮元素,用于合成蛋白质、核酸和ATP等;高压蒸汽灭菌时,为保证良好效果,应在压力为100kPa、温度为121℃的条件下,维持15~30min。(3)酵母菌酒精发酵过程中发酵瓶要密封,以创造无氧条件,有利于酵母菌进行无氧呼吸。酵母菌无氧呼吸产生CO2,会导致发酵瓶中压强增大,所以要适时拧松瓶盖,避免发生危险。检测乙醇所用的试剂是酸性条件下的重铬酸钾,与酒精反应发生的颜色变化是由橙色变成灰绿色。(4)作物秸秆中的纤维素在纤维素酶的催化下分解为葡萄糖,作为酵母菌乙醇发酵的原料。利用秸秆生产乙醇能够节约粮食,实现废物利用。
2.答案 (1)石油 蛋白质、核酸
(2)N0×2n个
(3)在无菌条件下,将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处,平板Ⅱ也进行同样的操作,在相同且适宜的条件下培养一段时间,比较两个平板两孔处有无透明圈及透明圈的大小并作记录,根据透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,比较A、B降解石油的能力
(4)A A菌株降解石油的能力高于B菌株,且在没有添加氮源的培养基中也能生长
解析 (1)从培养基的配方可以看出,石油是该实验所用培养基唯一的碳源。氮源在菌体内可以参与蛋白质、核酸等生物大分子的合成。(2)如果资源和空间不受限制,则细菌的数量会呈“J”型增长,所以若最初接种N0个A细菌,则繁殖n代后细菌的数量为N0×2n个。(3)分析表格数据可知,实验结果是:在平板Ⅰ上,A菌株降解石油的能力高于B菌株;在平板Ⅱ上,A菌株仍能降解石油,而B菌株不能降解石油。根据实验的单一变量原则和对照原则,推测该同学的实验思路是:在无菌条件下,将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处,平板Ⅱ也进行同样的操作,在相同且适宜的条件下培养一段时间,比较两个平板两孔处有无透明圈及透明圈的大小并作记录,根据透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,比较A、B降解石油的能力。(4)平板Ⅰ和平板Ⅱ分别是用培养基Ⅰ和培养基Ⅱ制备而成的,培养基Ⅰ中含氮源而培养基Ⅱ中无氮源,所以要治理贫氮且被石油污染的土壤,应选用A菌株,因为A菌株降解石油的能力高于B菌株,且在没有添加氮源的培养基中也能生长。
3.答案 (1)高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
解析 (1)对培养基进行灭菌,一般采用高压蒸汽灭菌法。纯化细菌时,可以采用稀释涂布平板法和平板划线法。从图中可以看出,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)由于深海中的环境比较特殊,某些微生物只能利用深海冷泉中的特有物质才能生存,所以在培养基中进行培养、分离筛选时,仍有很多微生物不能被分离筛选出来。
4.答案 (1)C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 纤维素 选择
(2)杀死培养基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子) 空白培养
(3)将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后,取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板),对菌落数在30~300的平板进行计数,则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数
5.答案 (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
6.答案 (1)蛋白质 碳源
(2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧
(3)原核生物 CO2和酒精 乳酸(或酒精、食盐)
7.答案 (1)蛋白酶 脂肪酶 蛋白酶和脂肪酶
(2)加酶洗衣粉A和C 洗衣粉中的蛋白酶可能会分解蚕丝织物中的蛋白质而损伤衣物
(3)酶可以将污渍中的大分子物质分解为小分子物质,使污渍易从衣物上脱落
(4)利用物理或化学的方法将酶固定在一定空间内的技术 固定化酶能够反复利用,从而能降低生产成本
8.答案 (1)碘液 还原糖(或葡萄糖)
(2)消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 使蛋白质发生变性
(3)在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同
(4)酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出
菌株
透明圈大小
平板Ⅰ
平板Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
污渍
加酶洗衣粉A
加酶洗衣粉B
加酶洗衣粉C
无酶洗衣粉(对照)
血渍
+++
+
+++
+
油渍
+
+++
+++
+