【三维设计】2019年高考生物二轮复习 第一部分 专题六 知能专练(十四) 生物技术系统

知能专练(十四) 生物技术系统
一、选择题
1．(2018·连云港模拟)下列有关果酒和果醋制作的叙述，正确的是( )
A．在果酒自然发酵中，需人工添加酵母菌种
B．红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的
C．制作果酒和果醋的微生物的细胞结构完全相同
D．温度对酵母菌酒精发酵的影响很大，而对醋酸菌的发酵影响不大
2．下列关于生物技术实践的叙述，不．正确的是( )
A．加酶洗衣粉中添加的酶包括纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶和碱性蛋白酶等
B．当氧气、糖源充足时，醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
C．利用PCR技术扩增目的基因时，引物Ⅰ和引物Ⅱ的碱基序列应互补
D．筛选能分解石油的细菌可采用稀释涂布平板法接种
3．(2018·扬州模拟)培养基是微生物生长、分离、鉴别的营养基础，下列有关微生物培养及培养基的描述错误的是( )
A．微生物培养基的配方中必须包含的成分有碳源、氮源、水、无机盐、生长因子及琼脂B．不论何种培养基，在各成分溶化后都要进行灭菌操作，灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C．接种微生物常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法
D．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴定分解尿素的细菌
4．(2018·梅州质检)(双选)酶工程是现代生物工程的重要组成部分。

下列有关酶的应用的叙述正确的是( )
A．细胞可以用包埋法固定化，而酶可用物理吸附法固定化
B．温度和pH对酶的活性影响很大，但因酶具有高效性，所以酶浓度对酶促反应影响不大
C．固定化酶可以被反复利用，但其外包裹物会影响酶与反应物的接触，从而降低反应效率
D．加酶洗衣粉中的酶多是氧化还原酶
5．(2018·南京模拟)(多选)在农业生产中发现一种被广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易被降解，长期使用可污染土壤。

为修复被除草剂污染的土壤，按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明)。

下列相关叙述中，正确的是( )
A．制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理
B．制备选择培养基时，需要在无氮固体培养基中添加该除草剂
C．大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是培养基中缺少这些细菌可利用的氮源D．在固体培养基上形成的菌落中，无透明圈菌落利用的氮源主要是该除草剂，有透明圈菌落利用的氮源主要是氮气
二、非选择题
6．(2018·青岛模拟)柑橘果实营养丰富，色香味兼优，柑橘产量居百果之首。

既可鲜食，又可加工成果汁、果酒、果醋等饮料，还可以提取橘皮精油。

请回答下列与之有关的问题：
(1)下图是柑橘果醋的生产工艺，进行酒精发酵时需定期“放气”，原因是
________________________________________________________________________。

进行醋酸发酵时需通过充气口“充气”，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

柑橘去皮、榨汁―→离心―→脱苦―→低温酒精发酵―→
醋酸发酵―→过滤―→灭菌―→柑橘果醋
(2)温度是菌种生长和发酵的重要条件，不考虑图中的低温发酵，一般酒精发酵时温度应控制在________，醋酸菌的最适生长温度为________。

(3)南方某柑橘汁加工厂为解决本厂生产中果肉出汁率低，耗时长，榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀等问题，可在生产上使用________，为提高此物质的利用率，可采用的技术是________________。

(4)橘皮精油是最受人们欢迎的植物芳香油的种类之一，一般提取橘皮精油的方法是________。

为了使橘皮精油易于与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的________和5%的________，并调节pH。

经压榨处理后得到的是糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是_______________________________________________________。

7．(2018·潍坊模拟)有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。

某同学欲从被污染的土壤中采用富集培养的方法筛选出能高效降解原油的细菌，经过的一般步骤是采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定，实验过程如下图所示，请分析回答：
(1)下面两组图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。

图A所示的接种方法是_____________________________________________________，图B所示的接种方法是____________________________________________________。

(2)在筛选过程中，应将________接种于以________为唯一碳源的培养基上，从功能上讲，该培养基属于________培养基。

(3)制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理。

现有1 L土壤浸出液，用无菌吸管吸取1 mL液样至盛有9 mL无菌水的试管中，依次稀释103倍。

各取0.1 mL 已稀释103倍的水样分别接种到图A的三个培养基上培养，记录的菌落数分别为55、56、57，则每升原土壤浸出样液中菌体数为________。

(4)①→③重复培养的目的是_______________________________________________。

(5)为筛选出高效菌株，可比较单菌落周围透明带区域的大小。

一般透明带区域越大说明该菌株降解原油的能力________________。

(6)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行pH调整，接种前要进行____________，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在________条件下进行。

8．(2018·山东高考)玉米是重要的粮食作物，经深加工可生产酒精、玉米胚芽油和果糖等。

流程如下：
(1)玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可被酵母菌利用发酵生产酒精。

培养酵母菌时，该水解产物为酵母菌的生长提供________。

发酵过程中检测酵母菌数量可采用______________法或稀释涂布平板法计数。

(2)玉米胚芽油不易挥发，宜选用________法或______法从玉米胚芽中提取。

(3)玉米淀粉经酶解形成的葡萄糖可在葡萄糖异构酶的作用下转化成果糖。

利用________技术可使葡萄糖异构酶重复利用，从而降低生产成本。

(4)利用PCR技术扩增葡萄糖异构酶基因时，需用耐高温的______________催化。

PCR一般要经历三十次以上的循环，每次循环包括变性、________和________三步。

9．(2018·江苏高考)为了获得β­胡萝卜素产品，某小组开展了产β­胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。

请回答下列问题：
(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是________________________________；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该______________________。

(2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是______________。

(3)下面是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是____________。

(填序号)
①安全阀、放气阀、压力表
②放气阀、安全阀、压力表
③安全阀、放气阀、温度表
④放气阀、安全阀、温度表
(4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是_______________________________________。

(5)为增加β­胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是__________________________；研磨时__________(填“需要”或“不需要”)添加 CaCO3，理由是________________________________________________________________________。

10．(2018·江苏高考)为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。

请回答下列问题：
(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。

(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。

细胞干重在12 d 后下降的原因有________________________；培养液中蔗糖的作用是____________、____________。

(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。

二倍体愈伤组织细胞经__________处理，会产生染色体加倍的细胞。

为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。

若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8 n的细胞，合理的解释是____________________、____________________。

(4)为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。

下列说法正确的有________。

(填序号)
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋②必须在光照条件下培养③培养过程中需通空气④固定化后植物细胞生长会变慢
答案
1．选B 在果酒自然发酵中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

红葡萄皮中的色素进入发酵液中，是葡萄酒变成红色的主要原因。

制作果酒的微生物是酵母菌，是真核生物，制作果醋的微生物是醋酸菌，是原核生物，二者的细胞结构不一样。

酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃，醋酸发酵时一般将温度严格控制在30～35 ℃，故温度对酒精发酵、醋酸发酵都有影响。

2．选C 加酶洗衣粉要清除各种污渍，所以要有各种酶的存在；醋酸菌为好氧菌，当氧气、糖源充足时，其能将果汁中的糖发酵为醋酸；利用PCR技术扩增目的基因时，两引物分别和目的基因两端的3′端的碱基互补配对，而不是两引物互补；分离细菌常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。

3．选A 琼脂不是微生物培养基中的必备成分，它是配制固体培养基的凝固剂，由于微生物的营养需求不同，其培养基的成分也不完全相同。

微生物培养需要在无菌条件下进行，利用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌操作是制作培养基的关键步骤。

微生物接种的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法。

分解尿素的细菌能够以尿素为氮源，所以可以在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌。

4．选AC 细胞个大，难以被结合，多采用包埋法固定；酶分子很小，容易从包埋材料中漏出，因而固定时适合采用化学结合法和物理吸附法。

在底物足量的条件下，酶的浓度也是影响酶促反应速率的因素。

加酶洗衣粉中添加的酶主要是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，二者都属于水解酶，可将衣服上污渍中的蛋白质和脂肪等分解以易于去污。

5．选ABC 制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理；除草剂是含氮有机化合物，所以在制备选择培养基时，需要在无氮固体培养基中添加该除草剂；细菌的生长需要利用氮源，大部分细菌在此培养基上不能生长，是因为培养基中缺少这些细菌可利用的氮源；在固体培养基上形成的菌落中，无透明圈菌落利用的氮源主要是氮气，有透明圈菌落利用的氮源主要是该除草剂。

6．解析：酒精发酵过程中酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程中也会产生CO2，使瓶内气压上升，所以应定期“放气”。

醋酸菌属于好氧菌，所以在生产醋酸的过程中应提供O2，即进行“充气”。

果胶酶可使果汁澄清，出汁率提高；固定化酶技术可提高酶的利用率。

植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取法等，柑橘芳香油的制备通常使用压榨法。

除去液体中的固体常用的方法是过滤。

答案：(1)酵母菌无氧呼吸会产生CO2醋酸菌属于好氧菌，醋酸发酵需要O2(2)18～25 ℃30～35 ℃(3)果胶酶固定化酶技术(4)压榨法NaHCO3Na2SO4过滤
7．解析：欲从污染的土壤中筛选出能高效降解原油的细菌，应选用以原油为唯一碳源的培养基；图A菌落分布较均匀，接种方法是稀释涂布平板法，图B菌落集中呈线状，接种方法是平板划线法；计算时应该根据三个平板取平均值，再结合稀释倍数进行计算；配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行pH的调整，接种前要进行高压蒸汽灭菌，在实验中要注意在无菌条件下进行。

答案：(1)稀释涂布平板法平板划线法(2)土壤样品稀释液原油选择(3)5.6×108(4)增大分解原油微生物的比例(5)越强(6)高压蒸汽灭菌无菌
8．解析：(1)纤维素的水解产物是葡萄糖，可为酵母菌提供碳源。

发酵过程中可用显微镜直接计数法对酵母菌进行计数。

(2)玉米胚芽油不易挥发，则不能利用蒸馏法提取，可利用萃取法或压榨法提取。

(3)可使酶重复利用的技术是固定化酶技术。

(4)PCR技术进行扩增时，由于温度较高，因此需要利用耐高温的(Taq)DNA聚合酶。

PCR的每次循环包括变性、(低温)复性(或退火)和(中温)延伸三步。

答案：(1)碳源显微镜直接计数
(2)压榨萃取(3)固定化酶
(4)(Taq)DNA聚合酶(低温)复性(或退火) (中温)延伸
9．解析：(1)实验室常用的灭菌方法是干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)，在实验前应用牛皮纸或干净的报纸包扎器皿。

(2)酵母菌是真菌，对青霉素具有抵抗能力，在培养基中添加青霉素主要抑制细菌、放线菌的生长。

(3)图中甲为安全阀，乙为放气阀，丙为压力表。

(4)接种的平板上未见菌落生长，说明接种不成功，原因可能是接种环灼烧后未冷却，使菌株因温度过高而被杀死。

(5)提取β­胡萝卜素过程中，研磨时加入石英砂有助于研磨更充分。

β­胡萝卜素较耐酸，不易被分解，故在研磨时无需添加CaCO3。

答案：(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)生长(3)①(4)接种环温度过高，菌株被杀死(5)有助于研磨充分不需要β­胡萝卜素较耐酸
10．解析：(1)外植体是植物体离体的组织、器官或细胞，诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化。

(2)在培养过程中，蔗糖为细胞提供能源。

随着蔗糖的消耗，营养供应减少，同时，细胞代谢产物、废物增加，使pH降低(偏酸)，不利于细胞生长。

培养基中的蔗糖还具有调节渗透压的作用。

(3)秋水仙素或低温处理都可诱导细胞染色体数目加倍。

纤维素酶和果胶酶处理细胞壁，可以使细胞之间易于分离(解离)。

(4)获得植物次生代谢产物应选用生长旺盛的愈伤组织；愈伤组织细胞进行有氧呼吸，故需要通气；愈伤组织没有叶绿体，产生次生代谢产物的过程不需要光照，固定化细胞所用包埋材料会影响营养物质和氧气的扩散，使固定化后的植物细胞生长速度变慢。

答案：(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降，pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(低温) 果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期
(4)①③④。