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【生物】湖北省武汉市钢城四中2018-2019学年高二下学期期中考试试题(解析版)
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湖北省武汉市钢城四中2018-2019学年
高二下学期期中考试试题
一、单选题
1.在果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作中,用到的主要微生物分别是
A. 酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌 B. 酵母菌、乳酸菌、毛霉、乳酸菌
C. 毛霉、醋酸菌、乳酸菌、酵母菌 D. 酵母菌、乳酸菌、毛霉、醋酸菌
【答案】A
【解析】
【分析】
酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精,因此可参与果酒的制作,当氧气和糖源都充足时,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;毛霉等能产生蛋白酶和脂肪酶,能将豆腐中的蛋白质和脂肪水解成小分子物质;乳酸菌是厌氧细菌,在无氧条件下,能将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】参与果酒制作的微生物是酵母菌;参与果醋制作的微生物是醋酸菌,醋酸菌能将糖源或酒精转变成醋酸;参与腐乳制作的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要是毛霉;参与泡菜制作的微生物是乳酸菌,A正确。
故选A。
【点睛】本题考查果酒和果醋的制作、腐乳的制作和泡菜的制作,重点考查参与这些过程的微生物,要求考生识记相关内容即可,属于考查识记层次的考查,对于此类试题,考生要学会在平时的学习过程中构建知识网络结构,并对相关知识点进行归纳和总结。
2.在制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的发酵过程中,菌种由原料本身提供的有( )
①果酒 ②果醋 ③腐乳 ④泡菜
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:果酒发酵的酵母菌来自葡萄皮表面的野生型酵母菌,①正确。泡菜发酵的乳酸菌来自菜表面,④正确。而果醋发酵的醋酸杆菌可接种或来自空气,②错误。腐乳的发酵所需毛霉来自空气,③错误。D正确。
考点:果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作
3.下列有关果酒发酵和果醋发酵的叙述中,正确的是
A. 参与发酵的微生物都含有线粒体
B. 都需要持续通入无菌空气
C. 发酵过程中培养液pH都会升高
D. 果酒制成后可将装置转移至温度较高的环境中制果醋
【答案】D
【解析】
【分析】
果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~25℃、前期需氧,后期不需氧。
果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35℃、一直需氧。
【详解】A、参与果酒、果醋制作的微生物分别是酵母菌、醋酸(杆)菌,其中醋酸杆菌是原核生物不含线粒体,A错误;
B、果酒的制作不需要持续通入无菌空气,B错误;
C、果酒的制作过程产生二氧化碳,果醋的制作过程产生果醋,都会使发酵过程中培养液pH下降,C错误;
D、果酒制成后除需转移到温度较高环境外,醋酸杆菌在有氧环境中制作果醋,D正确。
故选D。
4.变酸的酒表面观察到的菌膜,泡菜坛内的白膜,腐乳外部致密的“皮”,与其相关的分别是
A. 醋酸菌、酵母菌、毛霉 B. 乳酸菌、毛霉、醋酸菌
C. 醋酸菌、乳酸菌、毛霉 D. 酵母菌、醋酸菌、乳酸菌
【答案】A
【解析】
【分析】
醋酸菌是好氧菌,在氧气充足的条件下可以将乙醇转化成醋酸;
泡菜制作的原理是乳酸菌发酵,在泡菜制作过程中,泡菜发酵液的营养丰富,其表面往往含有适量的氧气,适合酵母菌生长繁殖,成膜酵母生长繁殖会在泡菜坛液面的形成一层白膜;
腐乳表面的一层致密的皮是由毛霉的匍匐菌丝形成的,它能形成腐乳的体,使腐乳成型。
【详解】①在氧气充足的条件下,能将乙醇转化成醋酸,变酸酸的酒表面的一层菌膜,主要与醋酸菌有关;
②泡菜坛液面的一层白膜,主要是成膜酵母菌繁殖的结果;
③腐乳表面一层致密的皮是由毛霉的匍匐菌丝形成的。
综上所述,A正确。
故选A。
【点睛】本题考查传统发酵技术的应用过程中一些常见现象的解释,明确不同微生物代谢过程中的现象,正确的解释传统发酵技术中出现的现象是本题考查的重点。
5.关于培养基的类型的说法正确的是
A. 要筛选目的菌株必须使用固体培养基
B. 液体培养基与固体培养基在培养基配方上没有区别
C. 纯化目的菌种需要得到单菌落,只能使用固体培养基
D. 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基可用于尿素分解菌的筛选
【答案】C
【解析】
【分析】
培养基的类型
(1)按物理性质分:
名称
特征
功能
固体培养基
外观显固体状态培养基
主要用于微生物的分离、鉴定
液体培养基
呈液体状态的培养基
主要用于工业生产
(2)按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
【详解】A、筛选菌株不一定要用固体培养基,A错误;
B、液体培养基与固体培养基在培养基配方上有区别,B错误;
C、纯化目的菌种需到得到单菌落,只能使用固体培养基,C正确;
D、筛选尿素分解菌应该用以尿素为唯一N源的培养基,而牛肉膏和蛋白胨中含有N元素,因此牛肉膏蛋白胨琼脂培养基不可用于尿素分解菌的筛选,D错误。
故选:C。
6.下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述,正确的是
A. 腐乳制作所需要的适宜温度最高
B. 果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵
C. 使用的菌种同化作用类型分别是自养型,异养型,异养型
D. 使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
【答案】D
【解析】
【分析】
果酒使用的菌种为酵母菌,属于真菌,温度为18~25℃,无氧;果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气;腐乳制备的菌种是毛霉,适宜温度为15~18℃,一定湿度。
【详解】A、果酒需要的温度在18-25℃,果醋制备的温度是30-35℃,腐乳制作需要的适宜温度是15-18℃,A错误;
B、醋酸杆菌为需氧型细菌,因此进行的是有氧发酵,B错误;
C、果酒、果醋和腐乳制作使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌和毛霉,三种菌都是异养型,C错误;
D、果酒、果醋和腐乳制作所使用的菌种分别是酵母菌(单细胞真菌)、醋酸杆菌(属于需氧型细菌)和毛霉(多细胞真菌),它们均有细胞结构,都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查果酒、果醋和腐乳制作的相关知识,意在考查学生的识记和理解能力,属于中档题。
7.下列有关果酒、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. 都是在微生物细胞内进行代谢而获得最终产品
C. 果酒、果醋发酵的培养基呈液态而腐乳发酵培养基呈固态
D. 都可以通过人工接种菌种提高产品质量
【答案】B
【解析】
【分析】
果酒、果醋和腐乳制作的温度是不一样的,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,果酒和果醋是液体培养基和腐乳是固态的,一般工业上是采用人工接种优良菌株而提高产品质量的。据此分析解答。
【详解】A、通过控制发酵温度,可抑制其它微生物的生长繁殖,A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,B错误;
C、果酒、果醋发酵的培养基呈液态而腐乳发酵培养基呈固态,C正确;
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,D正确。
故选B。
8. 检测泡菜中亚硝酸盐的含量时,制备样品处理液的正确操作过程是
A. 先加入氢氧化铝,再加入氢氧化钠,然后过滤
B. 先加入氢氧化钠,再加入氢氧化铝,然后过滤
C. 先加入氢氧化钠,过滤后再加入氢氧化铝
D. 先加入氢氧化铝,过滤后再加入氢氧化钠
【答案】C
【解析】
检测泡菜中亚硝酸盐的含量时,制备样品处理液的正确操作过程是:先加氢氧化钠,过滤后再加入氢氧化铝,再过滤,此时滤液变得无色透明,故C项正确,A、B、D项错误。
【考点定位】检测泡菜中亚硝酸盐的含量
9.关于配制培养基的有关叙述中,正确的是
A. 制作固体培养基必须加入琼脂
B. 培养基溶化后,要先调节pH再灭菌
C. 氮源主要是为微生物提供能量
D. 牛肉膏主要为微生物提供氮元素
【答案】B
【解析】
【分析】
培养基的概念、种类及营养构成:
(1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。
(2)
(3)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、作固体培养基时必须加入凝固剂,琼脂是常用的凝固剂,但不是唯一的凝固剂,A错误;
B、培养基溶化后,在灭菌之前要先调节pH,这样做既能使培养基pH均匀,又能避免培养基被污染(和灭菌后调节pH相比),B正确;
C、氮源主要是作为微生物蛋白质和核酸的原料,C错误;
D、牛肉膏主要为微生物提供碳源、磷酸盐和维生素,D错误。
故选B。
10.用来判断选择培养基是否起到了选择作用和培养基是否被污染需要设置的对照分别是
①未接种的该选择培养基
②接种了的该选择培养基
③接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
④未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
A. ③① B. ④② C. ②① D. ③②
【答案】A
【解析】
用来判断选择培养基是否起到了选择作用,自变量是培养基的不同,对照组应为没有选择作用的接种了的牛肉膏蛋白胨培养基,实验组为接种了的该选择培养基;若判断选择培养基是否被污染,自变量为是否接种培养物,对照组应为未接种的该选择培养基,实验组为接种了的该选择培养基。综上分析,A项正确,B、C、D三项均错误。
11.某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234,那么每克样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1ml)( )
A. 2.34×108个 B. 2.34×109个 C. 234个 D. 23.4个
【答案】B
【解析】
【分析】
稀释涂布平板法计数时,首先将待测样品制成均匀系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内,经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】根据题意可以知道,每克样品中的菌落数=平板上菌落数的平均值体积稀释倍数,所以B选项是正确的。
故选B。
12.下列有关微生物筛选的叙述中,不正确的是
A. 利用高温条件筛选耐热的Taq细菌
B. 加入高浓度食盐可以筛选出金黄色葡萄球菌
C. 含酚红的尿素培养基初步鉴别出分解尿素的细菌
D. 筛选分解尿素的细菌时应以尿素作为培养基中的唯一营养物质
【答案】D
【解析】
耐热的Taq细菌可以生存在高温环境中,所以可以利用高温条件筛选耐热的Taq细菌,A正确;金黄色葡萄球能够生活在高渗环境下,利用添加高浓度食盐的培养基可实现对金黄色葡萄球菌的筛选,B正确;尿素分解菌可以将尿素分解成氨使酚红指示剂呈红色,C正确;筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源,也要加其他营养物质,D错误。
13.下表表示在不同培养基中细菌的生长繁殖情况(E、F、G、H、I、J、K、M为培养基的成分,“+”表示生长,“-”表示不生长)。请分析细菌不能合成下列哪种物质
成分
A、B、
C
A、B、C、
I、M
A、B、C、
M、K
A、B、C、
M、J
A、B、C、
I、K
A、B、C、
H、J
A、B、C、
K、M
状态
-
-
+
-
+
-
+
A. H B. I C. K D. M
【答案】C
【解析】
【分析】
培养基是按照微生物的生长需要,用人工方法配制而成的营养物,其中有些是各种微生物都必需的,大多数情况下微生物特殊营养要求配制的培养基,称选择培养基。
【详解】比较细菌能够生长的培养基的添加物,凡添加了物质K的培养基,细菌都能生长,反之则不能生长,说明物质K是细菌不能合成的,C正确。
故选C
14.下列有关土壤微生物的培养和分离的叙述,正确的是
A. 土壤的称取和土壤溶液的稀释都应该在火焰旁操作
B. 用于培养的培养基均必须含有碳源、氮源、无机盐和水
C. 在适宜条件下培养,某培养基上的大肠杆菌将呈“J”型增长
D. 平板划线法一般划五个区域,要先将菌液稀释成5个不同浓度梯度
【答案】A
【解析】
【分析】
阅读题干可知,本题是考查培养基的成分、稀释涂布平板法的具体过程等知识,先梳理稀释涂布平板法的具体操作,然后根据选项描述分析判断。
【详解】A、土壤的称取和土壤溶液的稀释都应该在火焰旁操作,防止杂菌污染,A正确;
B、不是所有培养基都必须含有碳源、氮源、无机盐和水,比如自养微生物不需要碳源、固氮微生物不需要氮源,B错误;
C、在适宜条件下培养,某培养基上的大肠杆菌将呈“S”型增长,不是“J”型增长,C错误;
D、稀释涂布平板法需要将菌液稀释,但是平板划线法一般不需要将菌液稀释,D错误。
故选A。
15.如图曲线表示温度和果胶酶活性之间的关系,此曲线不能说明的是
A. 在B点之前,果胶酶的活性和温度接近成正比;B点之后,接近成反比
B. 当温度达到B′点时,果胶酶的活性最高,酶的催化能力最高
C. A点时,果胶酶的活性很低,但随着温度升高,果胶酶的活性可以上升
D. C点时,果胶酶的活性很低,当温度降低时,酶的活性可以上升
【答案】D
【解析】
【分析】
酶的特性包括高效性、专一性、需要适宜的温度和pH值。据图分析,随着温度的升高,酶的活性先升高后降低,在最适温度B′时,果胶酶的活性最高,催化速率达到最大值,温度过高或过低,都会使酶的催化活性下降。
【详解】据曲线图分析可知,在B点之前,果胶酶的活性与温度成正相关,之后成反相关,A正确;据曲线图分析可知,当温度达到B′点时,果胶酶的活性最高,催化效率最高,此时的温度称为酶促反应的最适温度,B正确;A点时酶的活性很低,但空间结构没有被破坏,故随着温度的升高酶的活性可以上升,C正确;A点低温和C点高温时酶的活性都降低,但低温(A点)酶的活性可以恢复,高温(C点)酶的活性不可以恢复,D错误。
16.在观察果胶酶对苹果匀浆的作用实验中,将苹果匀浆放在90 ℃恒温水中保温4 min,其目的是
A. 杀灭苹果匀浆中的微生物
B. 使果胶分解,从而提高出汁率
C. 使苹果匀浆中的果胶酶失活,以排除对实验的干扰
D. 果胶酶的最适温度是90 ℃,处理后酶的活性最高
【答案】C
【解析】
【分析】
本实验属于对照实验,其实验目的是证明果胶酶能将果胶分解;苹果匀浆中原有的酶会影响实验结果,高温使苹果匀浆中果胶酶变性失活。
【详解】该实验属于对照实验,其实验目的是证明果胶酶能将果胶分解;因此,首先将苹果匀浆进行加热处理,使苹果匀浆中果胶酶变性失活,然后再分别加入果胶酶和等量的煮沸的果胶酶,观察实验现象;90℃不可能为果胶酶的最适温度,该温度下苹果匀浆中的酶变性失活,这就排除了苹果匀浆中原有的酶对实验结果的影响,C正确。
故选C。
17. 下列有关酵母细胞固定化实验操作目的及结果分析,错误的是
A. 干酵母细胞处于休眠状态,需置于蒸馏水中活化
B. 配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热,以防海藻酸钠焦糊
C. 若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色,固定的细胞数目过少
D. 凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短,不影响发酵效果
【答案】D
【解析】
【详解】干酵母细胞处于休眠状态,需置于蒸馏水中活化,A正确;配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热,以防海藻酸钠焦糊,B正确;若海藻酸钠的浓度偏低时凝胶珠呈白色,固定的细胞数目过少,C正确;凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡时间的长短,影响发酵效果,D错误。
18.某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下:
①设置两组实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉
②两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置为相同
③根据污渍去除程度得出结果.对这个实验的评价正确的是
A. 未设置对照实验 B. 无关变量设置太多
C. 没有自变量 D. 因变量不能描述
【答案】A
【解析】
【分析】
①设置2组实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉,没有空白对照;②2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同,洗涤温度都为35℃,无关变量都正确;③根据污渍去除程度得出结论。
【详解】A、据①分析未设置空白对照实验,A正确;
B、无关变量是必备的,B错误;
C、本实验自变量为蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉,C错误
D、因变量为污渍根据消失程度能描述,D错误。
故选:A。
【点睛】本题考查加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果,重在考查对照实验的原则,属于对理解、应用层次的考查。
19.下列关于酶制剂的叙述,正确的是
A. 酶制剂中的酶通常用化学方法人工合成
B. 经过固定化的酶才能称为酶制剂
C. 酶制剂活性的维持需要提供营养物质
D. 酶制剂中的酶最终来源于活细胞
【答案】D
【解析】
【分析】
本题是与生物技术与实践内容相关的题目,根据酶制剂涉及的具体内容梳理相关知识点,分析综合进行判断。
【详解】A、酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质,一般不是人工合成,A错误;
B、酶制剂是指从生物中提取的具有酶特性的一类物质,主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应,改进食品加工方法;不是所有酶制剂都经历固定化作用,B错误;
C、酶不是生物,所以不需要提供营养物质,提供适宜的条件即可,C错误;
D、活细胞中的酶是酶制剂的最初来源,D正确。
故选D。
20. 下列关于固定化酶的说法,错误的是 ( )
A. 固定化酶不足之处是不能催化一系列反应
B. 固定化酶可再次利用,降低了生产成本
C. 固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离
D. 固定化酶易溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】
由于酶有专一性,固定化酶不能催化一系列化学反应,A正确;固定化酶可以反复利用,降低了生产成本,B正确;固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离,可以反复利用,C正确;固定化酶不易溶于水,易与反应物分离,D错误;答案选D.
21.目前,酶已经大规模地应用于各个领域,下列属于酶应用中面临的实际问题的是
A. 酶对有机溶剂不敏感,但对高温、强酸、强碱非常敏感
B. 加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂,比普通洗衣粉更易污染环境
C. 固定化酶可以反复利用,但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D. 酶的催化功能很强,但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
【答案】A
【解析】
【分析】
酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物,具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和.固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法.酶对有机溶剂非常敏感,容易失活;加酶洗衣粉可使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染;酶催化过程中不需要任何营养供给。
【详解】A、酶是活细胞产生的具有催化功能的有机物,具有高效性、专一性,酶的作用条件较温和。由于绝大多数酶是蛋白质,所以它对有机溶剂不敏感,而在高温、强酸、强碱条件下会失去活性, A正确。
B、为减少对环境的污染,用加酶洗衣粉取代普通洗衣粉,从而减少P对环境的污染,B错误。
C、酶具有催化功能,在反应前后,其自身不发生改变,所以固定化酶在固定时不会造成酶的损伤而影响活性,C错误。
D、绝大多数酶是蛋白质,不需要供给任何营养物质,只要条件适宜,就能发挥催化功能,D错误。
故选A。
【点睛】本题难度一般,要求学生识记酶的相关知识,考查学生对酶作用及其应用的理解。
22.某校学生尝试用琼脂作载体,用包埋法固定α-淀粉酶来探究固定化酶的催化效果。实验如下表(假设:加入试管中的固定化淀粉酶量与普通α-淀粉酶量相同):
序号
操作步骤
1号试管
2号试管
1
体积分数为5%的固定化淀粉酶
+
-
2
体积分数为5%的α-淀粉酶溶液(2 mL)
-
+
3
质量分数为25%的淀粉溶液(4 mL)
+
+
4
60 ℃水浴保温5 min
+
+
5
滴加碘液,观察是否变蓝色
+
-
实验结果表明,1号试管中淀粉未被水解,你认为最可能的原因是
A. 实验中的温度过高,导致固定化淀粉酶失去活性
B. 淀粉是大分子物质,难以通过琼脂与淀粉酶充分接触
C. 水浴保温时间过短,固定化淀粉酶未将淀粉完全水解
D. 实验顺序错误,应先向试管中加入碘液后再保温
【答案】B
【解析】
【分析】
1、固定化酵母细胞的制备过程:酵母细胞的活化;制备氯化钙溶液;制备海藻酸钠溶液;海藻酸钠溶液与酵母细胞混合;固定化酵母细胞。
2、探究实验遵循对照原则和单一变量原则。
【详解】1号试管中有:固定化淀粉酶、淀粉溶液,2号试管中有:α-淀粉酶溶液、淀粉溶液,单一变量是酶的存在状态。1号试管中的固定化淀粉酶,由于淀粉分子太大难以通过琼脂扩散与淀粉酶接触,因而导致反应无法进行,所以加碘液后变蓝,B正确。
故选B。
23.下列说法中错误的是 ( )
A. 血红蛋白在释放时,加蒸馏水到原血液的体积,再加40%体积的甲苯,充分搅拌10 min,红细胞破裂释放出血红蛋白
B. 血红蛋白溶液离心后分为4层,第1层为白色薄层固体
C. 血红蛋白溶液离心后分为4层,第4层为暗红色沉淀物
D. 血红蛋白溶液离心后分为4层,第3层为红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液
【答案】B
【解析】
【分析】
血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步,包括:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品的处理。
再经过透析去除分子量较小的杂质,即样品的粗分离。
然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去,即样品的纯化。
最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
【详解】血红蛋白溶液离心后分为4层,第1层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,第3层为红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层为其他杂质的暗红色沉淀物。综上所述B正确。
故选B。
24.下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中,正确的是( )
A. 用蒸馏水进行红细胞的洗涤,其目的是去除细胞表面杂蛋白
B. 将血红蛋白溶液进行透析,其目的是去除相对分子质量较大的杂质
C. 血红蛋白释放时加入有机溶剂,其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂
D. 整个过程不断用磷酸缓冲液处理,是为了维持血红蛋白的结构
【答案】D
【解析】
【分析】
用生理盐水反复洗涤红细胞以去除细胞表面杂蛋白;透析的原理是分子量小的物质自由出入透析袋,而大分子的血红蛋白留在袋内,这样出去分子量小的杂质;血红蛋白释放时加入有机溶剂甲苯,用于溶解磷脂促进血红蛋白释放;在整个过程不断用磷酸缓冲液处理,是为了维持PH相对稳定,防止和血红蛋白的结构发生改变。
【详解】A、对红细胞洗涤时应该用生理盐水,不能用蒸馏水,A错误;
B、将血红蛋白溶液进行透析,其目的是去除相对分子质量较小的杂质,B错误;
C、血红蛋白释放时加入有机溶剂,其目的是溶解磷脂,加速血红蛋白的释放,C错误;
D、整个过程不断用磷酸缓冲液处理,是为了维持PH相对稳定,防止血红蛋白的结构发生改变,D正确。
故选D。
【点睛】本题主要考查血红蛋白的提取和分离的相关知识,意在考查考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系的能力。
25.下列有关蛋白质提取和分离的说法,错误的是
A. 透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性
B. 采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来
C. 离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离
D. 蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷电性相同的电极方向移动
【答案】D
【解析】
试题分析:蛋白质是生物大分子,不能通过半透膜,而其他小分子可以通过半透膜,可以利用半透膜进行分离得到蛋白质,AB正确。分子大小、密度不同的蛋白质其离心速率不同,通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离,C正确。蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷电性相反的电极方向移动,D错。
考点:本题考查蛋白质提取和分离相关知识,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,形成知识的网络结构能力。
26.利用凝胶色谱法分离蛋白质时,蛋白质洗脱出来的顺序是
①相对分子质量最大的 ②相对分子质量最小的 ③相对分子质量适中的
A. ①②③ B. ③②① C. ①③② D. ②①③
【答案】C
【解析】
【分析】
凝集色谱法是根据根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,由于蛋白质的相对分子质量不同,在通过凝胶柱时移动的速度不同从而将不同相对分子质量的蛋白质分开。
【详解】当不同相对分子质量的蛋白质通过凝胶柱时,分子量较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,洗脱出来的时间最长,而分子量大的蛋白质分子不容易进入凝胶内部的通道,路程短,移动的速度快,最先洗脱出来,时间最短,相对分子质量适中的蛋白质洗脱出来的时间介于中间,故蛋白质洗脱顺序是①③②,C正确。
故选C。
27.下面关于利用凝胶色谱法分离蛋白质的说法,错误的是
A. 凝胶是一些具有多孔的微小球体,相对分子量较小的蛋白质可以进入凝胶颗粒内部
B. 最后从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量最小的蛋白质
C. 凝胶用自来水溶胀后,配置成凝胶悬浮液
D. 在装填凝胶柱时不能有气泡出现,否则会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果
【答案】C
【解析】
【分析】
凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体,在小球体内部有许多贯穿的通道,当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
【详解】A、凝胶是一些具有多孔的微小球体,相对分子量较小的蛋白质可以进入凝胶颗粒内部,A正确;
B. 通过分析可知,最后从层析柱中洗脱出来的是相对分子质量最小的蛋白质,B正确;
C. 凝胶用磷酸缓冲液充分溶胀后,配置成凝胶悬浮液,不能用自来水充分溶胀,C错误;
D. 在装填凝胶柱时不能有气泡出现,否则会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果,D正确。
故选C。
28.下列有关玫瑰油、橘皮精油两种植物芳香油提取方法的叙述,正确的是
A. 二者均可以用水中蒸馏法来提取
B. 二者所用原料均需做干燥去水处理
C. 为使两种植物精油与水分离,都向混合液中加入了NaCl
D. 提取过程中均需加入Na2S04,该药品在两提取过程中所起作用不同
【答案】D
【解析】
橘皮精油不能用蒸馏法来提取,A错误;玫瑰精油利用水中蒸馏法来提取,故原料不需要干燥去水处理,B错误;提取玫瑰精油,要向混合液中加入了NaCl,有利于玫瑰精油与水的分层,C错误;提取过程中都需加入Na2SO4,提取玫瑰精油时,Na2SO4的作用是吸水,提取橘皮精油时,NaHCO3和Na2SO4使得橘皮油与水分离,D正确。
29. 橘皮精油的提取中要用石灰水浸泡,其目的是
A. 与橘皮中的有机酸反应,防止损坏橘皮精油
B. 破坏细胞结构,分解果胶,提高出油率
C. 防止提取过程中橘皮精油的有效成分分解
D. 防止蒸馏过程中原料发生焦糊
【答案】B
【解析】
试题分析:石灰水能够破坏细胞结构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,所以选B。
考点:橘皮精油的提取
30.下列关于提取胡萝卜素的相关知识的描述,错误的是
A. 胡萝卜素提取时所用的试剂是亲脂性有机溶剂
B. 提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定,鉴定时需要与标准样品进行对照
C. 一般情况下,提取胡萝卜素的效率与颗粒含水量成反比
D. 提取过程中有加热环节,只需要控制温度,因为温度过高会导致胡萝卜素分解
【答案】D
【解析】
【分析】
胡萝卜素化学性质比较稳定,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。因此选选用水不溶性有机溶剂对其进行萃取。一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好。萃取前,要将胡萝卜进行粉碎和干燥。胡萝卜素的鉴定可采用纸层析法。
【详解】胡萝卜素提取时所用的试剂是水不溶性有机溶剂,也就是亲脂性有机溶剂,A正确;提取胡萝卜素可用纸层析法进行鉴定,鉴定时需要与标准样品进行对照,B正确;一般来说,原料颗粒小,萃取温度高,时间长,需要提取的物质就能够充分溶解,萃取效果就好,C正确;提取胡萝卜素时,在胡萝卜颗粒加热过程中,应严格将温度和时间控制在一定范围内,原因是温度过高和时间过长都导致胡萝卜素分解,D错误。
综上,本题答案为D选项。
31. 芳香油的提取方法主要分为三种:蒸馏法、萃取法和压榨法.以下关于提取方法的选取认识中,错误的是( )
A. 水蒸气蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油
B. 压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取
C. 若植物有效成分易水解,应采用水蒸气蒸馏法
D. 提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中共有的操作是分液
【答案】C
【解析】
蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油,A正确;压榨法适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取,B正确;若植物有效成分易水解,不应采用水蒸气蒸馏法,C错误;提取玫瑰精油和橘皮精油的实验流程中均有分液操作(提取玫瑰精油的实验流程中的分液操作是用分液漏斗将油层和水层分开,提取橘皮精油的实验流程中的分液操作是先将过滤后的压榨液静置,再用分液漏斗将上层的橘皮精油分离出来),D正确.
【考点定位】 从生物材料中提取某些特定成分
32.胡萝卜素粗品鉴定过程中,判断标准样品点与萃取样品点的依据是
A. 颜色不一样 B. 大小不一样
C. 形状不一样 D. 层析后的色带点数不一样
【答案】D
【解析】
标准样品中含有的色素种类单一,而提取样品中含有的色素种类较多,用纸层析法鉴定色素时标准样品形成的点数少,而提取样品的点数多。这是判断标准样品点与萃取样品点的主要依据。
33.炒胡萝卜时多加油的原因是
A. 溶解在油中的胡萝卜素容易被人体吸收
B. 两者混合增加蔬菜的营养成分
C. 胡萝卜素在油的作用下分解为两分子维生素A
D. 胡萝卜素的碳碳双键会断裂,利于人体吸收
【答案】A
【解析】
【分析】
胡萝卜素是橘黄色晶体,不溶于水,微溶于乙醇,易溶于石油醚等有机溶剂。
【详解】通过分析可知,炒胡萝卜时多加油的原因是:胡萝卜素能溶于油,这样溶解的胡萝卜素才容易被人体吸收,A正确。
故选A。
34.产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如下图所示,①为土壤样品。下列相关叙述错误的是( )
A. 使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落
B. 如果要测定②中的活细菌数量,常采用稀释涂布平板法
C. 图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源
D. 微生物培养前,需对培养基和培养皿进行消毒处理
【答案】D
【解析】
【分析】
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株;选择分离过程中需要使用选择培养基,做到全过程无菌操作,常用的固体培养基上的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】A、平板划线法可分离微生物,可获得单个菌落,A正确;
B、利用稀释涂布平板法可对微生物进行计数,B正确;
C、图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源,以扩大降解苯酚的微生物的浓度,C正确;
D、微生物培养前,需对培养基和培养器皿进行灭菌处理,D错误。
故选D。
35.下图甲为纤维单胞菌(能产生纤维素酶)的获取过程。下列有关叙述错误的是
A. ①②③④培养基都应以纤维素为唯一碳源
B. 图中所用培养基矢菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C. ④所用的接种方法可对培养的微生物进行计数
D. 可用刚果红染料鉴定,看菌落周围是否出现透明圈
【答案】C
【解析】
培养液中以纤维素作为唯一碳源时,只有能利用该物质的微生物才能生长繁殖,A项正确;对培养基的灭菌利用的是高压蒸汽灭菌法,对接种环采用火焰灼烧法进行灭菌,B项正确;④的接种方法是平板划线法,利用平板划线法可对微生物进行接种、纯化、分离,但是不能对微生物进行计数,计数一般采用稀释涂布平板法,C项错误;当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红-纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,D项正确。
36.将大肠杆菌接种到适宜的细菌培养基上,加盖后,以不同的方式处理,并放置在不同的温度环境中,培养24小时后,观察所得结果列表如下。
根据上述实验结果所作出的下列判断中,错误的是
A. 编号a和f比较可知,有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊
B. 根据编号b和c的观察结果,可知抗生素Y比抗生素X的杀菌能力强
C. 将编号e和a的结果比较可知,0℃的环境不适合大肠杆菌生长
D. 若揭开编号f的盖子,24小时后可观察到培养基表面会出现浑浊
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:根据对照原则,a、f的区别在于是否接种了大肠杆菌,比较可知,有大肠杆菌培养基的表面会变浑浊,无大肠杆菌培养基的表面清晰;A正确。
含有抗生素的纸片覆盖在大肠杆菌的培养基上,可根据培养基表面的浑浊程度判定此种抗生素对大肠杆菌的杀菌能力,即X强于Y;B错误。
e、a形成对照,其变量是温度,可知0 ℃不适合大肠杆菌生长;C正确。
f暴露在空气中后,会自然接种菌种,形成菌落,使培养基表面出现浑浊;D正确。
考点:本题考查微生物培养的相关知识,意在考查考生运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
37. 甲、乙、丙是三种微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A. 甲、乙、丙都是异养型微生物
B. 甲、乙都是自养型微生物,丙是异养型微生物
C. 甲是自养微生物、乙是异养微生物、丙是固氮微生物
D. 甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物
【答案】C
【解析】
试题分析:分析表格可知Ⅰ培养基中没有氮源,丙能在Ⅰ中正常生长繁殖,所以丙是固氮微生物,甲和乙都不能生长繁殖,甲和乙都不是固氮微生物;Ⅱ培养基中没有碳源,甲能在Ⅱ中正常生长繁殖,所以甲是自养微生物,乙和丙都不能正常生长繁殖,乙和丙都不是自养微生物,由解题过程知,甲是自养微生物,乙和丙都是异养微生物,所以A描述错误;由解题过程知,甲是自养微生物,乙和丙都是异养微生物,所以B描述错误;由解题过程知,甲是自养微生物,乙和丙都是异养微生物,丙是固氮微生物,所以C描述正确;由解题过程知,甲是自养微生物,乙和丙都是异养微生物,丙是固氮微生物,所以D描述错误。
考点:本题主要考查微生物相关知识,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。
38. 微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是
A. C1酶和Cx酶 B. C1酶和葡萄糖苷酶
C. Cx酶和葡萄糖苷酶 D. C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
【答案】A
【解析】
微生物体内产生的纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,其中C1酶和CX酶能使纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖,故选A。
【考点定位】纤维素酶的作用
【名师点睛】
(1)纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素分解成葡萄糖。
(2)纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
39.下面是微生物平板划线示意图.划线的顺序为1、2、3、4、5下列叙述正确的是( )
A. 在五个区域中划线前后都要对接种环和培养基进行灭菌
B. 划线操作时完全打开皿盖,划完立即盖上
C. 接种时不能划破培养基,否则难以达到分离单菌落的目的
D. 第1区和第5区的划线最终要连接起来,以便比较前后的菌落数
【答案】C
【解析】
【分析】
阅读题干和题图可知,本题是与平板划线操作有关的题目,先梳理平板划线操作的相关知识,然后结合选项描述分析判断。
【详解】A、在五个区域中划线前后都要对接种环进行灭菌,但是在划线过程中和划线后对培养基不能进行灭菌,A错误;
B、划线操作时不能完全打开皿盖,划完后要立即盖上,B错误;
C、接种时不能划破培养基,否则难以达到分离单菌落的目的,可能导致菌的无氧呼吸或者杂菌污染等情况,C正确;
D、第1区和第5区的划线不能相连,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查平板划线法相关知识,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。
40.下表为培养某种微生物的培养基配方,下列相关叙述错误的是
成分
NaNO3
K2HPO4
KC1
MgSO4·7H2O
FeSO4
(CH2O)
H2O
青霉素
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
0.1万单位
A. 依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B. 依用途划分,该培养基属于选择培养基
C. 培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3
D. 若用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O),再添加纤维素
【答案】D
【解析】
分析表格信息可知,因配方中没有凝固剂琼脂,所以依物理性质划分,该培养基属于液体培养基,A项正确;因配方中有青霉素,所以依用途划分,该培养基属于选择培养基,B项正确;培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3,C项正确;若用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O)和青霉素,再添加纤维素,D项错误。
【点睛】本题以“微生物的培养基配方”为情境,综合考查学生对微生物的营养、培养基的分类和应用等相关知识的识记和理解能力。正确解答此题,需以“培养基的成分”为切入点,从中抽提出有效信息:该配方中有青霉素、但没有凝固剂琼脂、含碳元素的物质只有(CH2O)、含氮元素的物质只有NaNO3、将其与“所学相关知识”有效地联系起来,进行知识的整合和迁移,并与分离纤维素分解菌的知识建立联系。
二、填空题
41.请完成有关的问题:
(1)测定泡菜中的亚硝酸盐含量的原理是,在________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,将显色样品与________目测比较,估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(2)血红蛋白的提取和分离实验,样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心。 血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是_________________,若要尽快达到理想的透析效果,可以____________________(写出一种方法)。血红蛋白的纯化是通过____________________法将相对分子质量大的杂质蛋白除去。电泳利用了待分离样品中各种分子的______________等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。
【答案】 (1). 盐酸酸化 (2). 玫瑰红 (3). 标准显色液 (4). 生理盐水 (5). 除去小分子杂质 (6). 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液 (7). 凝胶色谱 (8). 带电性质以及分子大小、形状
【解析】
【分析】
血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步,包括:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定.首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品的处理;再经过透析去除分子量较小的杂质,即样品的粗分离;然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去,即样品的纯化;最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
【详解】(1)测定泡菜中的亚硝酸盐含量的原理是,在盐酸酸化条件下,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玫瑰红色染料;将显色样品与已知浓度的标准显色液比较,找出与标准液最相近的颜色,估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
(2)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水,根据渗透作用原理,将红细胞置于低渗溶液中,红细胞会吸水涨破,释放出血红蛋白。血红蛋白粗分离阶段,透析的目的是除去样品中的小分子杂质;可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间,能尽快达到理想的透析效果。样品纯化是通过凝胶色谱法(分配色谱法)去掉分子量较大的杂质,凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较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,相对分子质量较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。由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异,在电泳过程中会产生不同的迁移速度,从而实现各种分子的分离。
【点睛】本题考查检测亚硝酸盐含量和血红蛋白的提取和分离实验相关知识,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,形成知识的网络结构能力。
42.尿素是一种重要的农业肥料,需经细菌的分解才能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,下列是从土壤中分离分解尿素细菌的有关问题,请分析回答:
(1)上图是利用________法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步________到培养基的表面。
(2)下面是两种培养基配方
表1:A培养基配方
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4
7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
1.4 g
2.1 g
0.2 g
10.0 g
1.0 g
15.0 g
1000 mL
表2:B培养基配方
纤维素粉
NaNO3
Na2HPO4
7H2O
KH2PO4
MgSO4·
7H2O
KCl
酵母浸膏
H2O
5 g
1 g
1.2 g
0.9 g
0.5 g
0.5 g
0.5 g
1000 mL
①配制培养基的操作步骤________(用字母顺序回答)。
a.倒平板 b.计算 c.溶化 d.称量 e.灭菌
②通常培养基采用________灭菌,在制备固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒置,目的是______________________。
③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述__________(A、B)配方的培养基,在该培养基中加入________指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。
④据B培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是______________________。
【答案】 (1). 平板划线 (2). 稀释(分散、分离) (3). bdcea (4). 高压蒸汽灭菌法 (5). 防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基 (6). A (7). 酚红 (8). 异养型
【解析】
【分析】
1、微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种、划线,在恒温箱里培养,在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
2、选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率。
【详解】(1)由图可知,主要利用平板划线法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。
(2)①配制培养基的操作步骤为:计算各组分配比—称量—加水溶解—高温灭菌—倒平板,故本题正确答案为bdcea。
②通常培养基采用高压蒸汽法灭菌,在制备固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板倒置,否则培养皿内壁上出现的冷凝水可能污染培养基。
③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择富含尿素的培养基,即A培养基。在该培养基中加入酚红指示剂,可以检测是否有脲酶的分泌,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。
④因为B培养基中有酵母浸膏,可以为微生物生长提供能量,所培养微生物的同化作用类型为异养型。
【点睛】本题主要考查微生物的实验室分离和培养,意在考查考查考生对相关知识的理解,把握知识间的内在联系。
43.某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。
(1)酵母细胞的固定采用的方法是__________________________________。
(2)请完善相关内容:
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。
②海藻酸钠溶液应用________加热。
③海藻酸钠溶液必须________才能加入酵母细胞。
④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入_______中形成_______。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。
①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在_______条件下进行。
②加入反应液后的操作是关闭________。
③装置的长导管起到什么作用?_______________________________________________。
【答案】 (1). 包埋法 (2). 小火或间断 (3). 冷却至室温 (4). 氯化钙溶液 (5). 凝胶珠 (6). 无菌 (7). 活塞1和活塞2 (8). 释放CO2,减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染
【解析】
【分析】
1、固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法);因为细胞相对于酶来说更大,难以被吸附或结合,因此多采用包埋法;固定化细胞在多步酶促反应中发挥连续催化作用,但如果反应底物是大分子物质,则难以自由通过细胞膜,从而限制固定化细胞的催化反应;因为酶小,容易从包埋的材料中漏出,采用物理吸附法和化学结合法,固定化酶的优点既能与反应物接触,又能与产物分离;可以反复利用。
2、固定化细胞制作过程中的注意事项:
(1)配制海藻酸钠溶液:小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。
(2)海藻酸钠溶液与酶母细胞混合:冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡。
(3)制备固定化酵母细胞:高度适宜,并匀速滴入。
(4)刚溶化的海藻酸钠应冷却后再与酵母菌混合,否则温度过高会导致酵母菌死亡。
【详解】(1)因为细胞相对于酶来说更大,难以被吸附或结合,因此多采用包埋法。
(2)②配制海藻酸钠溶液:小火、间断加热、定容,如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。
③海藻酸钠溶液与酶母细胞混合:冷却后再混合,注意混合均匀,不要进入气泡。
④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入氯化钙溶液中形成凝胶珠。
(3)①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在无菌条件下进行。
②加入反应液后为了在无氧条件下进行酒精发酵,应关闭活塞1和活塞2。
③装置的长导管起到释放二氧化碳,减小反应柱内压力并可防止其他微生物污染的作用。
【点睛】本题考查固定化酵母细胞的相关知识,意在考查考生识记和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
44.果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶脂酶,常用于果汁的生产。
(1)果胶酶用于果汁的生产,是因为它能分解果胶——植物_________(结构)的主要组成成分之一,可解决___________等问题。
(2)为探究温度对果胶酶活性的影响,某同学设计实验方案如下:
操作流程:制备苹果泥和果胶酶溶液→果胶酶与苹果泥混合水浴→一段时间→过滤果汁→测量果汁体积(在不同温度下同时进行以上实验)
温度梯度:-20℃、0℃、20℃、40℃、60℃、100℃
问:该实验方案有两个明显操作问题,请指出并更正。
①____________________________________________________________;
②____________________________________________________________。
该实验是否需要另外再增设对照组,为什么?
(3)在最适宜温度和最适宜pH条件下,测得烧杯内葡萄糖的产生量与反应时间的关系如图,请在图中分别画出温度提高5℃和酶量调高1倍时的葡萄糖产生量曲线。
【答案】细胞壁和胞间层 果肉出汁率低和果汁浑浊 在果胶酶与苹果泥混合前应使两者在同一温度条件下水浴保温 温度梯度过大,可设置温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃等 不需要,实验的不同温度梯度之间可以相互对照
【解析】
(1)果胶是细胞壁和胞间层的组成成分,果胶酶能瓦解果胶,使得果胶分解,瓦解细胞壁以及产物溶于水,因此可以解决果肉出汁率低和果汁浑浊等问题。
(2)由于本实验是探究温度对果胶酶活性的影响,自变量为温度,因此在果胶酶与苹果泥混合前应使两者在同一温度条件下水浴保温,这样才能保证反应的时候是设置的那个温度。温度梯度为-20℃、0℃、20℃、40℃、60℃、100℃,梯度过大,可缩小温度梯度。实验的不同温度梯度之间可形成相互对照,无需对照实验。
(3)反应温度提高5℃,超过最适温度,酶的活性下降,反应速度减慢,所用时间延长,但不改变反应平衡点。酶量调高1倍,反应速度加快,所需时间减少,但不改变平衡点,故图为:
【考点定位】果胶酶的活性测定
45.进入冬季,部分城市出现严重雾霾,与秸秆野外焚烧有一定关系。为破解秸秆处理瓶颈,微生物专家力图通过微生物降解技术使秸秆能尽快腐烂掉,增加土壤肥力。缓解环境污染。试分析并回答有关问题:
(1)专家研制的降解秸秆的催腐剂是十余种能分解纤维素的霉菌、细菌和酵母菌的组合。其中________在细胞结构上与其他两者不同。
(2)从自然界获取纤维素分解菌,采集土样时应选择_______的环境。
(3)微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株,制备了选择培养基,将菌液进行一系列_________,从而得到单个菌落, 再采用_________方法进行鉴定,得到下图的菌落。那么,图中降解纤维素能力最强的菌株是____________(填图中序号)。图中所示培养基从物理状态上看,属于_______培养基。
(4)若要保证上图透明圈中均为单个细胞形成的菌落,操作要求是__________________。
(5)分别取0.1mL已稀释103倍的该菌样液,分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养,培养基记录到该菌的菌落数分别为55、56、57,则每升原菌样中该菌的数目为_______。
(6)为探究催腐剂在不同条件下对玉米秸秆的分解作用,将经过灭菌处理的秸秆平分成下表的甲、乙、丙三组,均放在无菌环境条件下进行培养,得到如下实验现象:
组别
催腐剂
温度/℃
实验现象
甲
无
25
第25天落叶还没变化
乙
有
25
第25天落叶完全腐烂
丙
有
35
第18天落叶完全腐烂
该实验还存在不完善之处,请你说出其中一点______________________________。
【答案】 (1). 细菌 (2). 富含纤维素 (3). 梯度稀释 (4). 刚果红染色
(5). ① (6). 固体 (7). 菌液稀释度足够高,使纤维素分解菌分散成单个细胞
(8). 5.6×108 (9). 缺少35度无催腐剂的对照
【解析】
【分析】
1、纤维素的单体是葡萄糖,纤维素酶能够将纤维素范围葡萄糖,纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别,能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌。
2、微生物培养的关键是无菌操作,微生物培养过程中除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件,需对培养基和培养皿进行消毒,可以通过稀释涂布平板法或显微镜计数法进行统计计数。
3、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
4、对微生物进行分离、计数常用的接种方法是稀释涂布平板法,估算每毫升样品中的细菌数时,往往选取30~300的平板,取至少三个平板的平均值,每毫升样品中的细菌数=(平板的平均菌落数÷涂布的体积)×稀释的倍数。
【详解】(1)霉菌和酵母菌属于真核生物中的真菌,细菌属于原核生物,原核细胞和真核细胞在结构上最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的成形的细胞核。
(2)从自然界获取纤维素分解菌,采集土样时应选择富含纤维素的环境。
(3)微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株,制备了选择培养基,将菌液进行一系列梯度稀释,从而得到单个菌落,再采用刚果红染色方法进行鉴定。纤维素酶的量越多,活性越强,分解的纤维素越多,透明降解圈越大,所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①。图中所示培养基从物理状态上看,属于固体培养基。
(4)若要保证透明圈中均为单个细胞形成的菌落,接种之前将菌液稀释,且稀释度足够高,使纤维素分解菌分散成单个细胞。
(5)如分别取0.1mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养,培养基记录到该菌的菌落数分别为55、56、57,则每升原水样中该菌数=(55+56+57)÷3×103÷0.1×103=5.6×108个。
(6)设计实验应遵循单一变量和对照性原则,分析实验表格可以知道,该实验还存在不完善之处,缺少35度无催腐剂的对照组。
【点睛】本题旨在考查微生物的分离和培养、某种微生物数量的测定和培养基对微生物的选择利用,意在考查具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理,具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
46.人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)下列操作必需在严格无菌条件下进行的是_______________。
A.称量培养基的各种成分 B.利用平板划线法接种细菌
C.用酒精擦拭双手 D.溶化培养基的各种成分
(2)按功能分,筛选该菌株时所用的培养基称为_____培养基;该培养基中必须添加的成分有______等。
A.琼脂 B.葡萄糖 C.硝酸铵 D.纤维素
(3)此菌株在培养过程中能被利福平(一种抗生素)抑制,下列微生物中也能被利福平抑制的是_______。
A.硝化细菌 B.手足口病毒 C.自生固氮菌 D.毛霉
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落。降解圈大小与纤维素酶的_________________有关。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和 pH 条件下进行发酵测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株____更适合用于人工瘤胃发酵,理由是_________。
【答案】 (1). B (2). 选择培养基 (3). ACD (4). AC (5). 量与活性 (6). J4 (7). 发酵过程会产热和产酸,J4 菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高
【解析】
【分析】
1、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板五个步骤。
2、无菌技术:消毒和灭菌
消毒
灭菌
概念
使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)
使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)
常用方法
煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法
灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
适用对象
操作空间、某些液体、双手等
接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
3、刚果红可以与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,红色复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】(1)A、配制培养基称量时不需要无菌操作,因为配制完成后需要灭菌处理,A错误;
B、平板划线法接种微生物必须进行无菌操作,B正确;
C、用酒精擦拭双手需的目的是进行消毒,C错误;
D、溶化牛培养基的各种成分时不需要无菌操作,因为配制完成后需要灭菌处理,D错误。
故选B。
(2)根据题意可以知道,筛选该菌株时所用的培养基称为选择培养基;该培养基为固体培养基,其中必须添加琼脂;需要添加硝酸铵作为氮源;添加纤维素作为唯一的碳源,所以ACD选项是正确的。
(3)利福平是一种抗生素,能抑制细菌,因此自生固氮菌和硝化细菌能被抑制,毛霉属于真核生物,故选AC。
(4)在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落,降解圈大小与纤维素酶的量和活性有关。纤维素酶的量越多,活性越强;分解的纤维素越多,透明降解圈越大。
(5)因为胃部pH值较低,根据题意和图示分析可以知道,发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高,所以推测菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵。
【点睛】本题结合图示,考查微生物分离与培养的相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。