PAGE7-專題限時(shí)集訓(xùn)(七)生物技術(shù)實(shí)踐(時(shí)間：40分鐘滿分：100分)非選擇題(100分)1．(12分)(2024·河北保定高三模擬)酒發(fā)酵過(guò)程中，窖池中培育液的pH會(huì)降低。為選育適合白酒生產(chǎn)的耐酸性強(qiáng)的酵母菌，探討者進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：(1)酵母菌的代謝類型是______________。(2)溫度和pH是影響酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。________℃左右最適合酵母菌繁殖。酵母菌能在pH為3.0～7.5的范圍內(nèi)生長(zhǎng)，最適pH為4.5～5.0。發(fā)酵過(guò)程中窖池中培育液的pH會(huì)漸漸下降，緣由是__________________。(3)從窖池取含酵母菌的適量培育液分別接種到酸堿度不同的麥芽汁培育基上，發(fā)覺(jué)在pH≤3的環(huán)境中，仍可檢測(cè)到少量耐酸性酵母菌生長(zhǎng)，這些菌株是________形成的。(4)探討者從pH為2～3的培育液中獲得菌種，可通過(guò)________法接種到培育基上，進(jìn)行純化培育。純化培育所用培育基常用__________________法滅菌，滅菌后在________旁邊倒平板。(5)試驗(yàn)獲得了三個(gè)耐酸性強(qiáng)的酵母菌菌株，特點(diǎn)如下表。菌株ABC特點(diǎn)pH≤3時(shí)，生長(zhǎng)代謝正常并優(yōu)于其他常規(guī)菌種pH≤3時(shí)，生長(zhǎng)代謝正常，pH4～6時(shí)不正常pH為2～6時(shí)，生長(zhǎng)代謝正常并優(yōu)于其他常規(guī)菌種依據(jù)菌株特點(diǎn)，探討者認(rèn)為C菌株更適合作為白酒發(fā)酵菌株，作出這一推斷的理由是____________________。[解析](1)酵母菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。(2)相宜酵母菌生長(zhǎng)的溫度范圍是18～25℃。即20℃左右最適合酵母菌繁殖。由于酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳，可形成碳酸，以及代謝過(guò)程中還產(chǎn)生了其他酸性物質(zhì)，所以在發(fā)酵過(guò)程中窖池中培育液的pH會(huì)漸漸下降。(3)酵母菌生長(zhǎng)的最適pH為4.5～5.0，過(guò)酸的pH會(huì)導(dǎo)致酵母菌死亡，但在pH≤3的環(huán)境中，仍檢測(cè)到少量耐酸性酵母菌生長(zhǎng)，說(shuō)明這些菌株是基因突變形成的。(4)常用的微生物接種方法為平板劃線法和稀釋涂布平板法。培育基的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌，培育基滅菌后要在酒精燈旁邊倒平板，以防止微生物的污染。(5)比較表格中的三種菌體的特點(diǎn)可知，C菌對(duì)pH耐受范圍更大，而酵母菌發(fā)酵的初期pH近中性，所以C菌種適合此環(huán)境，更易于形成優(yōu)勢(shì)菌群；而且發(fā)酵后期pH漸漸降低，C菌種依舊能正常生長(zhǎng)，所以C菌株更適合作為白酒發(fā)酵菌株。[答案](1)異養(yǎng)兼性厭氧型(2)20細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳，可形成碳酸；代謝過(guò)程中還產(chǎn)生了其他酸性物質(zhì)(3)基因突變(4)平板劃線法或稀釋涂布平板高壓蒸汽滅菌酒精燈(5)該菌對(duì)pH耐受范圍更大，發(fā)酵初期pH近中性，C菌種適合此環(huán)境，更易于形成優(yōu)勢(shì)菌群；發(fā)酵后期pH漸漸降低，C菌種依舊能正常生長(zhǎng)2．(12分)(2024·荊、荊、襄、宜四地七校高三聯(lián)考)酸牛奶酒是在牛奶中加入乳酸菌和酵母菌混合發(fā)酵而成的一種乳飲料。回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)發(fā)酵所用牛奶在加入菌種前應(yīng)進(jìn)行________(填“消毒”或“滅菌”)。(2)已知“改良MC瓊脂培育基”中含有碳酸鈣，遇酸溶解而使培育基變得透亮；“孟加拉紅瓊脂培育基”含氯霉素，可抑制絕大多數(shù)細(xì)菌的生長(zhǎng)。對(duì)乳酸菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)選擇上述__________培育基，用________法接種，選擇出________的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。(3)對(duì)乳酸菌、酵母菌雙菌混合培育和各自單獨(dú)培育過(guò)程中的活菌數(shù)進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)下圖。由圖可知，雙菌培育時(shí)兩種菌的最大活菌數(shù)均高于其單獨(dú)培育時(shí)，從代謝產(chǎn)物角度分析，其緣由可能是____________________。共同培育過(guò)程中兩種生物的種間關(guān)系是________。圖甲發(fā)酵液中乳酸菌的數(shù)量改變圖乙發(fā)酵液中酵母菌的數(shù)量改變[解析](1)牛奶在發(fā)酵前應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行消毒處理，除去其他微生物，再加入菌種進(jìn)行發(fā)酵。(2)乳酸菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸可以產(chǎn)生乳酸，遇碳酸鈣可以使培育基變得透亮，故應(yīng)當(dāng)選擇改良MC瓊脂培育基對(duì)乳酸菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，要對(duì)乳酸菌進(jìn)行計(jì)數(shù)應(yīng)當(dāng)選擇稀釋涂布平板法進(jìn)行接種，乳酸菌可以使MC瓊脂培育基出現(xiàn)透亮圈，故可以選擇出具有透亮圈的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。(3)依據(jù)圖中曲線可以推想，酵母菌和乳酸菌可以相互利用對(duì)方的代謝產(chǎn)物，從而相互促進(jìn)生長(zhǎng)，故雙菌培育時(shí)兩種菌的最大活菌數(shù)均高于其單獨(dú)培育時(shí)。共同培育過(guò)程中，二者既競(jìng)爭(zhēng)資源空間又可以相互利用對(duì)方的代謝產(chǎn)物，故同時(shí)存在競(jìng)爭(zhēng)和共生關(guān)系。[答案](1)消毒(2)改良MC瓊脂稀釋涂布平板具有透亮圈(3)酵母菌和乳酸菌可以相互利用對(duì)方的代謝產(chǎn)物，從而相互促進(jìn)生長(zhǎng)共生、競(jìng)爭(zhēng)3．(13分)為了分別和純化高效分解石油的細(xì)菌，科研人員利用被石油污染過(guò)的土壤進(jìn)行如圖A所示的試驗(yàn)。圖A圖B(1)配制好的培育基滅菌通?？梢赃\(yùn)用________法。步驟③與步驟②中培育基成分的最大區(qū)分是______________________________。(2)同學(xué)甲進(jìn)行過(guò)程④的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培育后的菌落分布如圖B所示。該同學(xué)的接種方法是__________；推想同學(xué)甲用此方法接種時(shí)出現(xiàn)圖B結(jié)果可能的操作失誤是______________；在接種前，為檢測(cè)培育基平板滅菌是否合格，應(yīng)進(jìn)行的操作是____________。(3)同學(xué)乙也依據(jù)同學(xué)甲的接種方法進(jìn)行了過(guò)程④的操作：將1mL樣品稀釋100倍，在3個(gè)平板上分別接入0.1mL稀釋液。乙同學(xué)每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，理由是______________。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為56、58和57。據(jù)此可得出每升樣品中的活菌數(shù)為_(kāi)_________。(4)步驟⑤后取樣測(cè)定石油含量的目的是_____________。[解析](1)培育基通常運(yùn)用高壓蒸汽滅菌法滅菌。該試驗(yàn)的目的是為了分別和純化高效分解石油的細(xì)菌，因此步驟③與步驟②中培育基成分相比，最大的區(qū)分是石油是唯一碳源。(2)圖B采納的接種方法是稀釋涂布平板法，出現(xiàn)圖B結(jié)果可能的操作失誤是涂布不勻稱。在接種前，可隨機(jī)選取若干滅菌后的空平板先行培育一段時(shí)間，用來(lái)檢測(cè)培育基平板滅菌是否合格。(3)為防止因培育時(shí)間不足而遺忘菌落數(shù)目，應(yīng)選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果。據(jù)題中數(shù)據(jù)可得出每升樣品中的活菌數(shù)為(56＋58＋57)÷3÷0.1×1000×100＝5.7×107(個(gè))。(4)步驟⑤后取樣測(cè)定石油含量的目的是篩選出分解石油實(shí)力最好的細(xì)菌。[答案](1)高壓蒸汽滅菌石油是唯一碳源(2)稀釋涂布平板法涂布不勻稱隨機(jī)選取若干滅菌后的空平板先行培育一段時(shí)間(3)防止因培育時(shí)間不足而遺忘菌落數(shù)目5.7×107(4)篩選出分解石油實(shí)力最好的細(xì)菌4．(14分)(2024·山西臨汾高三期末)材料一“舉杯回首望云煙，一八九二到今日”，正如這首名為《葡萄美酒不夜天》的張?jiān)Ｖ韪柙~所言，煙臺(tái)張?jiān)＜瘓F(tuán)作為中國(guó)葡萄酒行業(yè)的先驅(qū)和中國(guó)食品德業(yè)為數(shù)不多的百年老店之一，締造了令人回味無(wú)窮的百年傳奇。材料二世界各地都有泡菜的影子，風(fēng)味也因各地做法不同而有異，其中涪陵榨菜、法國(guó)酸黃瓜、德國(guó)甜酸甘藍(lán)，并稱為世界三大泡菜。(1)①酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度限制在____________，相關(guān)的反應(yīng)式為_(kāi)___________________(以底物以葡萄糖為例)。②在葡萄酒的自然發(fā)酵過(guò)程中，起主要作用的是______，該微生物與制作果醋的微生物在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)分是_____________。(2)①有些人在制作泡菜時(shí)為了延長(zhǎng)保存時(shí)間而加入大量的鹽，這樣獲得的泡菜卻不酸，其緣由是____________________。某農(nóng)夫在制作泡菜時(shí)加入鄰居家借來(lái)的陳泡菜水，這樣會(huì)導(dǎo)致泡菜很簡(jiǎn)單變酸，其緣由是___________________。②在泡菜的腌制過(guò)程中，為削減亞硝酸鹽的含量，要留意限制________、溫度和________。[解析](1)①20℃左右最適合酵母菌繁殖，故酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度限制在18～25℃。酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生酒精和二氧化碳，其反應(yīng)式為C6H12O6eq\o(→,\s\up9(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。②在葡萄酒的自然發(fā)酵過(guò)程中，起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。酵母菌是真核生物，醋酸菌是原核生物。(2)①加入大量的鹽，抑制了乳酸菌發(fā)酵，泡菜中的乳酸量就會(huì)很少。陳泡菜水中含有大量的乳酸菌菌種，能縮短泡菜的制作時(shí)間。②在泡菜的腌制過(guò)程中，要留意限制腌制的時(shí)間、溫度和食鹽的用量。溫度過(guò)高、食鹽用量過(guò)低、腌制時(shí)間過(guò)短，簡(jiǎn)單造成細(xì)菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。[答案](1)①18～25℃C6H12O6eq\o(→,\s\up9(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量②附著在葡萄皮上的野生型酵母菌前者有以核膜為界限的細(xì)胞核，后者沒(méi)有以核膜為界限的細(xì)胞核(2)①加入大量的鹽，抑制了乳酸菌發(fā)酵陳泡菜水中含有大量的乳酸菌菌種②腌制的時(shí)間食鹽的用量5．(14分)綠藻A是某種單細(xì)胞綠藻，能夠合成物質(zhì)W。某小組為探究氮養(yǎng)分缺乏對(duì)綠藻A增殖及物質(zhì)W累計(jì)的影響，將等量的綠藻A分別接種在氮養(yǎng)分缺乏(試驗(yàn)組)和氮養(yǎng)分正常(比照組)的兩瓶培育液中，并在相宜溫度和肯定光強(qiáng)下培育。定時(shí)取樣并檢測(cè)細(xì)胞濃度和物質(zhì)W的含量，結(jié)果如圖。圖甲圖乙(1)從圖甲可知，在氮養(yǎng)分正常培育液的瓶中，綠藻A的種群增長(zhǎng)曲線呈________型。(2)綜合圖甲和圖乙的信息可知，在生產(chǎn)上，若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W，可以實(shí)行的措施是_________________。(3)若物質(zhì)W是類胡蘿卜素，依據(jù)類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，應(yīng)選擇的提取方法是______________________。用紙層析法可以將類胡蘿卜素與葉綠素分開(kāi)，紙層析法分別的原理是__________________________。(4)在以上探討的基礎(chǔ)上，某人擬設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)一步探討氮養(yǎng)分缺乏程度對(duì)物質(zhì)W積累的影響，則該試驗(yàn)的自變量是____________。(5)與在光照條件下相比，若要使綠藻A在黑暗條件下增殖，須要為其供應(yīng)________(填“葡萄糖”或“纖維素”)作為養(yǎng)分物質(zhì)，緣由是____________________________。[解析](1)由圖甲可知，在氮養(yǎng)分正常培育液的瓶中，綠藻A的種群增長(zhǎng)曲線呈“S”型。(2)由圖甲可知，正常氮養(yǎng)分液中綠藻增殖速度較缺氮養(yǎng)分液中綠藻增殖速度快；由圖乙可知，正常氮養(yǎng)分液中物質(zhì)W的含量較缺氮養(yǎng)分液中物質(zhì)W含量低。因此，綜合圖甲和圖乙的信息可知，在生產(chǎn)上，若要用少量的綠藻A獲得盡可能多的物質(zhì)W，可以實(shí)行的措施是先將少量綠藻放在氮養(yǎng)分正常的培育液培育，等到細(xì)胞濃度最高時(shí)集中收集，再放在氮養(yǎng)分缺乏的培育液接著培育。(3)類胡蘿卜素不易揮發(fā)和易溶于有機(jī)溶劑，因此提取胡蘿卜素應(yīng)當(dāng)選擇萃取法。用紙層析法可以將類胡蘿卜素與葉綠素分開(kāi)，紙層析法分別的原理是類胡蘿卜素和葉綠素在層析液(有機(jī)溶劑)中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快，反之則慢，從而將它們分別。(4)該試驗(yàn)的目的是進(jìn)一步探討氮養(yǎng)分缺乏程度對(duì)物質(zhì)W積累的影響，則該試驗(yàn)的自變量是培育基中的氮養(yǎng)分濃度。(5)在黑暗下，綠藻不能進(jìn)行光合作用合成糖類(有機(jī)物)，須要汲取葡萄糖為養(yǎng)分物質(zhì)，而纖維素不能被綠藻汲取利用。因此，與在光照條件下相比，若要使綠藻A在黑暗條件下增殖，須要為其供應(yīng)葡萄糖作為養(yǎng)分物質(zhì)。[答案](1)“S”(2)先將少量綠藻放在氮養(yǎng)分正常的培育液培育，等到細(xì)胞濃度最高時(shí)集中收集，再放在氮養(yǎng)分缺乏的培育液接著培育(3)萃取法類胡蘿卜素和葉綠素在層析液(有機(jī)溶劑)中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快，反之則慢，從而將它們分別(4)培育基中的氮養(yǎng)分濃度(5)葡萄糖在黑暗下，綠藻不能進(jìn)行光合作用合成糖類(有機(jī)物)，須要汲取葡萄糖作為養(yǎng)分物質(zhì)，而纖維素不能被綠藻汲取利用6．(12分)(2024·深圳高級(jí)中學(xué)高三模擬)三孢布拉式霉菌是一種可產(chǎn)生胡蘿卜素的真菌，常用于胡蘿卜素的工業(yè)化生產(chǎn)。請(qǐng)回答：(1)胡蘿卜素是常用的食品色素，廣泛地用作食品、飲料、飼料的添加劑，除此以外，它還可以用于治療_________________。(寫出一點(diǎn)即可)(2)配制三孢布拉式霉菌的培育基時(shí)，需將pH調(diào)至________(填“酸性”“中性”或“微堿性”)。(3)將發(fā)酵后的三孢布拉式霉菌處理后研磨成粉末，加入________(填“石油醚”“乙醇”或“丙酮”)萃取，選擇該萃取劑的依據(jù)是：具有較髙的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且____________。(4)將提取的胡蘿卜素粗品通過(guò)________法進(jìn)行鑒定，據(jù)上圖結(jié)果可推斷出樣品2中含有胡蘿卜素，推斷依據(jù)是______________________。(5)探討者利用聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)三孢布拉氏霉菌的蛋白質(zhì)進(jìn)行分別，為了消退蛋白質(zhì)分子原有電荷量對(duì)遷移率的影響，可在凝膠中加入________，原理是________________________，因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于蛋白質(zhì)分子的大小。[解析](1)胡蘿卜素是常用的食品色素，廣泛地用作食品、飲料、飼料的添加劑，它還可以用于治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如：夜盲癥、幼兒生長(zhǎng)發(fā)育不良、干皮癥等。(2)三孢布拉氏霉菌適合于酸性條件下生長(zhǎng)，因此在制備該培育基的過(guò)程中，滅菌之前應(yīng)將培育基的pH調(diào)至酸性。(3)萃取胡蘿卜素選用石油醚，其緣由是石油醚具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。(4)提取的胡蘿卜素粗品通過(guò)紙層析法進(jìn)行鑒定，據(jù)圖示結(jié)果可推斷出樣品2中含有胡蘿卜素，推斷依據(jù)是樣品2具有與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)應(yīng)的色帶1。(5)利用聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)三孢布拉氏霉菌的蛋白質(zhì)進(jìn)行分別，為了消退蛋白質(zhì)分子原有電荷量對(duì)遷移率的影響，可在凝膠中加入SDS，原理是SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)－SDS混合物，SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過(guò)了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于蛋白質(zhì)分子的大小。[答案](1)因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如：夜盲癥、幼兒生長(zhǎng)發(fā)育不良、干皮癥等(2)酸性(3)石油醚不與水混溶(4)紙層析樣品2具有與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)應(yīng)的色帶1(5)SDSSDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)—SDS混合物，SDS所帶負(fù)電荷的量大大超過(guò)了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量7．(11分)(2024·貴陽(yáng)高三模擬)現(xiàn)有一種新分別出來(lái)的果膠酶，為探究溫度對(duì)該果膠酶活性的影響，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示試驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題。A.制蘋果泥B．保溫處理C．混合保溫一段時(shí)間D．過(guò)濾果汁(1)生產(chǎn)果汁時(shí)，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁量。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括_______________等，其作用是____________。(2)圖中步驟B處理的目的是______________________________。(3)試驗(yàn)過(guò)程中，須要設(shè)置比照，簡(jiǎn)述設(shè)置比照的思路：__________________________________________________________________________________________________________。(4)圖中D步驟中，可通過(guò)測(cè)定濾出的果汁的體積大小來(lái)推斷果膠酶活性凹凸，緣由是_________________。在不同溫度下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就________(填“越小”或“越大”)。[解析](1)果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等，其作用是能分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更簡(jiǎn)單、果汁變澄清。(2)圖中步驟B是將果汁和果膠酶分別放在相同的恒溫水浴中保溫處理，處理的目的是保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避開(kāi)果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性。(3)本試驗(yàn)的目的為探究溫度對(duì)該果膠酶活性的影響，所以試驗(yàn)自變量為不同的溫度，因變量為果膠酶的活性，試驗(yàn)過(guò)程中可設(shè)置不同的溫度梯度形成相互比照。(4)由于果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙(或尼龍布)，因此，果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的實(shí)力，所以圖中D步驟中，可通過(guò)測(cè)定濾出的果汁的體積大小來(lái)推斷果膠酶活性凹凸。在不同溫度下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。[答案](1)多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更簡(jiǎn)單、果汁變澄清(2)保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避開(kāi)果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性(3)設(shè)置不同的溫度梯度形成相互比照(4)果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙(或尼龍布)，因此，果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶催化分解果膠的實(shí)力越大8．(12分)(2024·廣州高三模擬)探討發(fā)覺(jué)沙棘提取物具有抑菌和降解亞硝酸鹽的效果。沙棘提取物制備過(guò)程如下：沙棘果(葉)→粉碎→加有機(jī)溶劑→攪拌→收集濾液→濃縮→加溶劑→萃取→過(guò)濾→濃縮→成品。回答下列問(wèn)題。(1)提取沙棘果(葉)的有效成分時(shí)，對(duì)沙棘果(葉)進(jìn)行粉碎處理的目的是____________________________________。粉碎后添加的有機(jī)溶劑不宜選用________(填“甲醇”或“乙醇”)，緣由是_______________________