高考生物二轮冲刺训练(十七) 生物技术实践1

高考生物二轮冲刺训练(十七)生物技术实践1 1．酸豆乳是以豆乳(豆浆和脱脂奶粉按适当比例混合制成)为原料，经乳酸菌发酵而成，营养丰富且胆固醇和乳糖的含量低。研究人员为了提高酸豆乳的品质进行了相关实验。回答下列问题。

(1)乳酸菌繁殖所需要的营养物质有水、无机盐、________。

(2)为筛选目的乳酸菌种，在严格无菌操作下，先将含豆乳的培养液灭菌，________，再分别接种待选的不同乳酸菌种，37 ℃恒温发酵10 h，发酵过程中某些组别需要排气，原因是__________产生气体。发酵后，需要检测和比较的发酵液主要指标有____________________________________________(写出3个)。

(3)利用海藻酸钠作为载体，固定上述筛选所得菌种并进行实验，流程为：配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与乳酸菌混合→固定化乳酸菌细胞→无菌水清洗→固定化乳酸菌产酸效率实验。

①实验中固定化乳酸菌的技术属于________法，与不进行固定化相比，采用该技术的优点是________________________________。

②无菌水清洗凝胶珠的目的是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2．漆树种子中的油脂(不溶于水，易溶于脂溶性有机溶剂)可开发为生物柴油目前常用溶剂法萃取漆树种子油脂，其过程为：漆树种子→粉碎→干燥→加溶剂→水浴加热①→过滤→浓缩②→收集油脂。回答下列问题：

(1)对漆树种子油脂进行萃取时，为不影响油脂品质和提取效果，应使用________(填“自然晾干”“高温烘干”或“新鲜”)的漆树种子。粉碎漆树种子的目的是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)利用不同溶剂进行萃取时，发现油脂的萃取得率和某些重要理化性质的影响不同，实验结果如下表。

(注：)实验结果表明，________作为萃取溶剂较为合理，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)提取过程中①、②过程的装置名称分别是________、________。以上两种装置中都需要使用冷凝管，过程①中冷凝管的作用是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

3．请回答下列与生物技术实践相关的问题：

(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌这两种方法来避免杂菌的污染，用酒精棉球擦拭接种环和用酒精灯火焰灼烧接种环分别属于____________(方法)和____________(方法)。

(2)酵母菌是一种可用于制作果酒的真菌菌种。果汁发酵后是否产生酒精，可以用重铬酸钾来检验，原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)幽门螺杆菌(Hp)感染是慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素，其所导致的疾病可能发展为胃癌。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：配制培养基→灭菌、倒平板→X→培养→观察。在配制培养基时，要加入尿素和________指示剂，这是因为Hp能以尿素作为氮源：若有Hp，则菌落周围会出现红色环带。进行X操作时，每次取样前需用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，目的是________________________________________________________________________。

4．通过生物技术提取胡萝卜素的流程图如下：

(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时需要尽量除去其内的水分，干燥过程应控制好温度和时间以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用________方式加热，以防止温度过高；萃取剂宜选用________(填“石油醚”“乙醇”或“乙酸乙酯”)，主要原因是____________________________(答出两点即可)，萃取的效率主要取决于____________________________。

(2)胡萝卜素粗品的鉴定方法是________________________________________________________________________。

5．进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理时间，降低处理成本。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于对湿垃圾(包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物)的处理。请分析回答：

(1)科研小组将能够合成脂肪酶的细菌进行大量培养。需要用________(填“固体”“半固体”或“液体”)培养基来培养、生产脂肪酶，对培养基灭菌的方法是________，培养过程需要向培养基通入无菌空气并进行搅拌，目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)为了使获得的脂肪酶能够反复利用，提高脂肪酶的利用率，科研人员需利用固定化技术将脂肪酶固定化，方法有________________________________________(至少两种)。

(3)科研小组从土壤中分离分解纤维素的微生物，需要将其接种到仅含有________为唯一碳源的培养基进行培养，制作鉴别培养基选用________染色，通过产生________大小来筛选纤维素分解菌。

参考答案

1．解析：(1)乳酸菌繁殖所需要的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源等，培养乳酸菌时还需要在培养基中添加维生素。(2)为筛选目的乳酸菌种，在严格无菌操作下，先将含豆乳的培养液灭菌，再冷却、分装，再分别接种待选的不同乳酸菌种。某些乳酸菌代谢会产生气体，所以发酵过程中某些组别需要排气。以豆乳(豆浆和脱脂奶粉按适当比例混合制成)为原料，经乳酸菌发酵而成的酸豆乳，营养丰富且胆固醇和乳糖的含量低，所以发酵后，需要检测和比较的主要指标有乳酸(“pH”)、胆固醇和乳糖的含量。(3)①乳酸菌多采用包埋法固定化，即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中。与进行不固定化相比，该技术的优点是可重复利用乳酸菌，产物易于分离。②将固定好的凝胶珠用无菌水冲洗2～3次，其目的是洗去凝胶珠表面附着的乳酸及其他杂质，获得纯净的凝胶珠。

答案：(1)碳源、氮源(2)冷却、分装(“分组”)某些乳酸菌代谢乳酸(“pH”)、胆固醇和乳糖的含量(3)①包埋可重复利用乳酸菌，易于产物分离②去除凝胶珠表面附着的乳酸及其他杂质(“获得纯净的凝胶珠”)

2．解析：(1)因为新鲜的种子含水量高，用于提取的有机溶剂会被水稀释，进而降低对油脂的提取效果，而高温烘干会改变油脂的结构，所以对漆树种子油脂进行萃取时，为不影响油脂品质和提取效果，应使用自然晾干的漆树种子。为了便于材料和溶剂充分接触，提高萃取效率，应粉碎漆树种子。(2)依据表格数据可知：与用其他有机溶剂作为萃取溶剂时相比，用石油醚作为萃取溶剂时，萃取得率最高，可得到较多的油脂，酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较高，因此用石油醚作为萃取溶剂较为合理。(3)提取过程中①为萃取，萃取液的浓缩可直接使用②蒸馏装置。在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。为避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂一般是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸。为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在①装置的加热瓶口安装回流冷凝装置。

答案：(1)自然晾干便于和溶剂充分接触，提高萃取效率(得率)(2)石油醚萃取得率较高，可得到较多的油脂，酸值和过氧化值最小，说明油脂品质较高(3)萃取蒸馏防止加热时有机溶剂挥发3．解析：(1)根据分析可知，用酒精棉球擦拭接种环属于消毒；用酒精灯火焰灼烧接种环属于灭菌。

(2)用重铬酸钾来检验酒精的原理，酒精可以使酸性重铬酸钾溶液呈灰绿色。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，Hp在分解尿素的过程中会使菌落周围pH升高，指示剂将变红，这样就可以初步鉴定Hp的存在。用移液管吸取菌液时，用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。

答案：(1)(化学药剂)消毒(灼烧)灭菌(2)在酸性条件下，该物质与酒精反应呈现灰绿色(3) 酚红使微生物和无菌水混合均匀

4．解析：(1)提取胡萝卜素时，萃取过程宜采用水浴加热，以防止温度过高胡萝卜素分解，同时避免易燃的萃取剂燃烧、爆炸；石油醚的沸点较高，且不与水混溶，能充分溶解胡萝卜素，适于作为萃取剂；萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量。(2)胡萝卜素粗品的鉴定方法是纸层析法，可用胡萝卜素标准品作为对照，鉴定提取的样品中是否含有胡萝卜素。

答案：(1)水浴石油醚①具有较高的沸点；②能够充分溶解胡萝卜素；③不与水混溶萃取剂的性质和使用量(2)纸层析法