2022高考生物大二輪復習 專題十五 生物技術實踐練案

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1、2022高考生物大二輪復習 專題十五 生物技術實踐練案 1．某研究小組嘗試制作藍莓果酒和藍莓果醋，并探討提取花青素的方法。請回答下列問題： (1)為提高果酒的品質，需先獲得純凈的酵母菌菌種。吸取1mL酵母菌樣液，在105稀釋倍數(shù)下統(tǒng)計各平板上生長的平均菌落數(shù)為32，涂布時所用稀釋液體積為0.1mL，則每mL樣液中的菌株數(shù)＝__3.2×107__個。 (2)釀制藍莓果酒前不需要對藍莓進行嚴格的消毒以除去雜菌，這是因為在__缺氧、呈酸性__條件下，絕大多數(shù)微生物因無法適應這一環(huán)境而受抑制。發(fā)酵時一般要先通氣，其目的是__酵母菌可在有氧條件下大量繁殖__。果汁發(fā)酵后是否有酒精產生，可在酸性條件

2、下用橙色的__重鉻酸鉀__進行檢驗，若溶液顏色變成__灰綠色__證明有酒精存在。 (3)釀制成功的藍莓果酒如果暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)酸味，尤其是氣溫高的夏天，其原因是__醋酸菌在有氧條件下，產生大量醋酸(合理敘述給分)__。 (4)查閱資料得知，花青素是水溶性色素。在pH小于3.0條件下比較穩(wěn)定，在60℃以下熱穩(wěn)定性較好。溶劑萃取法是最常用提取方法，萃取劑宜選用__乙醇__(乙醇/乙醚)，將萃取相關過程的pH控制在__3__左右可有效地保障萃取成功。 [解析]　(1)為提高果酒的品質，需先獲得純凈的酵母菌菌種。吸取1 mL酵母菌樣液，在105稀釋倍數(shù)下統(tǒng)計各平板上生長的平均菌落

3、數(shù)為32，涂布時所用稀釋液體積為0.1 mL，則每mL樣液中的菌株數(shù)＝32÷0.1×105＝3.2×107個。(2)釀制藍莓果酒前不需要對藍莓進行嚴格的消毒以除去雜菌，這是因為在缺氧、呈酸性條件下，絕大多數(shù)微生物因無法適應這一環(huán)境而受抑制。發(fā)酵時一般要先通氣，其目的是酵母菌可在有氧條件下大量繁殖。果汁發(fā)酵后是否有酒精產生，可在酸性條件下用橙色的重鉻酸鉀進行檢驗，若溶液顏色變成灰綠色證明有酒精存在。(3)釀制成功的藍莓果酒如果暴露在空氣中酒味會逐漸消失而出現(xiàn)酸味，尤其是氣溫高的夏天，其原因是醋酸菌在有氧條件下，產生大量醋酸。(4)花青素是水溶性色素。在pH小于3.0條件下比較穩(wěn)定，在60℃以下熱

4、穩(wěn)定性較好。溶劑萃取法是最常用提取方法，萃取劑宜選用乙醇，將萃取相關過程的pH控制在3左右可有效地保障萃取成功。 2．(2018·河北省衡水中學一模)為了分離和純化高效分解石油的細菌，科研人員利用被石油污染過的土壤進行如圖A所示的實驗。請回答下列問題： (1)配制好的培養(yǎng)基通常使用__高壓蒸汽滅菌__法滅菌。步驟③與步驟②中培養(yǎng)基成分相比，最大的區(qū)別是__步驟③的培養(yǎng)基中石油是唯一碳源__。 (2)同學甲進行步驟④的操作，其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖B所示。該同學的接種方法是__稀釋涂布平板法__，出現(xiàn)圖B結果可能的操作失誤是__涂布不均勻__。 (3)同學乙也按照同學甲的接

5、種方法進行了步驟④的操作：將1 mL樣品稀釋100倍，在3個平板上分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(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__5.7×107__個。 (4)步驟⑤需要振蕩培養(yǎng)，原因是__使石油分布均勻，與細菌充分接觸，有利于細菌的繁殖(答案合理即可)__。 (5)步驟⑤后取樣測定石油含量的目的是__篩選出分解石油能力最強的細菌__。 [解析]　(1)培養(yǎng)基的滅菌方法常采用高壓蒸汽滅菌法。步驟③的培養(yǎng)基中石油是唯一的碳源，步驟②會有其他有機物作為碳源。(2)圖B中的菌落不是呈線形分布，所以采用的接種方法應是稀釋涂布平板法。圖B中的菌

6、落分布不均勻，應是操作中涂布不均勻引起的。(3)三個平板中的菌落數(shù)分別是56、57、58，取平均值得57，每升樣品中的活菌數(shù)目＝57×10×100×1000＝5.7×107(個)。(4)步驟⑤應進行振蕩培養(yǎng)，其目的是使加入的石油分布均勻，石油與細菌充分接觸，有利于細菌的繁殖。(5)步驟⑤后取樣測定石油的含量，可以得到被細菌分解的情況，如果含石油越少，則說明細菌分解的石油越多，這樣可以篩選出分解石油能力最強的細菌。 3．我國最早的詩集《詩經(jīng)》中有“田中有廬，疆場有瓜是剝是菹”的詩句，其中“廬”和“瓜”是蔬菜，“剝”和“菹”是腌制加工的意思。泡菜是一種歷史悠久、深受群眾喜愛的傳統(tǒng)美食。某興趣小組

7、的同學進行了制作泡菜的實踐活動。 回答下列問題： (1)按清水與鹽質量比為4︰1的比例制好鹽水后，需將鹽水煮沸，其作用是__除去鹽水中的氧氣和殺菌__。 (2)為測定泡菜中亞硝酸鹽含量，首先要配制__亞硝酸鹽__標準顯色液，并與樣品進行比較。泡菜制作的第3～5天亞硝酸鹽含量較高不宜食用，原因是__適宜的pH、溫度和一定微生物作用下亞硝酸鹽轉變成致癌物質亞硝胺__。 (3)若將稀釋105倍的某細菌菌液，用直接計數(shù)法和稀釋涂布平板法進行計數(shù)。 ①直接計數(shù)法：用吸管吸取0.1 mL該菌液，滴于血球計數(shù)板上的__蓋玻片__邊緣，待該細菌全部沉降到計數(shù)室底部，用顯微鏡直接計數(shù)。并計算出每升菌液

8、的細菌數(shù)目。 ②稀釋涂布平板法計數(shù)：在五個固體培養(yǎng)基上分別接種0.1 mL該細菌菌液，適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基上的菌落數(shù)分別為：20、40、152、154、156，則每升菌液中細菌數(shù)量為__1.255×1011__個。 ③正常操作情況下，上述兩種計數(shù)法中，__直接計數(shù)法__統(tǒng)計獲得的數(shù)目偏多，原因是__直接計數(shù)法無論菌體死活均被計數(shù)，而稀釋涂布平板法當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落(合理答案給分)__。 [解析]　(1)按清水與鹽質量比為4︰1的比例制好鹽水后，需將鹽水煮沸，其作用是除去鹽水中的氧氣和殺菌。(2)為測定泡菜中亞硝酸鹽含量，首先要配制亞硝酸鹽標

9、準顯色液，并與樣品進行比較，泡菜制作的第3～5天亞硝酸鹽含量較高不宜食用，原因是適宜的pH、溫度和一定微生物作用下亞硝酸鹽轉變成致癌物質亞硝胺。(3)若將稀釋105倍的某細菌菌液，用直接計數(shù)法和稀釋涂布平板法進行計數(shù)。①直接計數(shù)時，應先蓋蓋玻片，再在蓋玻片的邊緣滴加培養(yǎng)液。②稀釋涂布平板法計數(shù)時，為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，因此每升菌液中細菌數(shù)量＝(40＋154＋156＋152)÷4÷0.1×105×103＝1.255×1011個。③由于直接計數(shù)法無論菌體死活均被計數(shù)，而稀釋涂布平板法當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，上述兩種計數(shù)法中，直

10、接計數(shù)法統(tǒng)計獲得的細菌數(shù)量偏多，而稀釋涂布平板法統(tǒng)計獲得的細菌數(shù)量偏少。 4．(2018·東北三省三校一模)為了對柑橘綜合利用，某研究人員做以下實驗： 請回答以下問題： (1)橘皮精油__無__色，主要成分是__檸檬烯__。本實驗用到的植物芳香油提取方法為__水蒸氣蒸餾和壓榨__。 (2)若要計算提取精油的出油率，需要稱量__芳香油和原料__的質量。對比發(fā)現(xiàn)方法1的出油率稍低，但是發(fā)現(xiàn)其香氣、色澤更接近于鮮橘，原因是方法2會使__原料焦糊和有效成分水解__，所以通常先采用方法1提取，并將方法1之后的殘渣用方法2進一步提取。 (3)通常使用方法1時，可以提前使用__石灰水__浸泡。

11、浸泡的時間通常是__10h__以上。 (4)使用方法2提取時發(fā)現(xiàn)，柑橘皮的破碎度越高，即顆粒越小，出油率越高，原因是__原料(相對表)面積大，隨水蒸汽蒸餾速度快。(與溶劑接觸的面積越大)(橘皮香精油從果皮內部逐漸擴散至固體表面所通過的距離越短，故容易滲出。)__。 [解析]　(1)橘皮精油無色，主要成分是檸檬烯。本實驗用到的植物芳香油提取方法為水蒸氣蒸餾和壓榨。(2)若要計算提取精油的出油率，需要稱量芳香油和原料的質量。對比發(fā)現(xiàn)方法1的出油率稍低，但是發(fā)現(xiàn)其香氣、色澤更接近于鮮橘，原因是方法2會使原料焦糊和有效成分水解。(3)通常使用方法1時，用石灰水浸泡檸檬皮可破壞細胞結構，分解果膠，防

12、止壓榨時滑脫，提高出油率。浸泡的時間通常是10h以上。(4)使用方法2(水蒸氣蒸餾法)提取時發(fā)現(xiàn)，柑橘皮的破碎度越高，即顆粒越小，出油率越高，原因是原料(相對表)面積大，隨水蒸汽蒸餾速度快。 5．大腸桿菌是與我們日常生活聯(lián)系非常密切的細菌，請回答有關檢測飲用水中大腸桿菌的問題： (1)檢測飲用水中大腸桿菌的含量時，通常將樣品進行一系列的梯度稀釋，將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進行培養(yǎng)，然后記錄菌落數(shù)量，這種方法稱為__稀釋涂布平板法__。判斷下圖所示的4個菌落分布圖中，不可能是用該方法得到的是__D__。 (2)用上述方法統(tǒng)計樣本中菌落數(shù)時是否需要設置對照組

13、？__需要__，其原因是需要判斷培養(yǎng)基__是否被雜菌污染(滅菌是否合格)__，對于固體培養(yǎng)基應采用的檢測方法是將__未接種__的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產生。 (3)在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿進行__滅菌__(填“消毒”或“滅菌”)處理；操作者的雙手需要進行清洗和__消毒__；靜止空氣中的細菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使其內蛋白質變性，還能損傷它的__DNA__的結構。 (4)檢測大腸桿菌實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過__滅菌__處理才能丟棄，以防止培養(yǎng)物的擴散。 [解析]　D中菌落分布情況為利用平板劃

14、線法所得。為判斷培養(yǎng)基滅菌是否合格，本實驗需要設置對照。要判斷固體培養(yǎng)基是否被污染，可將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時間，若發(fā)現(xiàn)有菌落說明培養(yǎng)基已被污染。消毒是指使用較溫和的物理或化學方法殺死物體表面或內部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子。對人的手不能進行滅菌處理。對培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿要進行滅菌處理，對操作者的雙手需要進行清洗和用酒精消毒。 6．(2018·全國卷Ⅲ)回答下列與酵母菌有關的問題： (1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用__麥芽汁瓊脂__(填“牛肉膏蛋白胨” “MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基應采用__高

15、壓蒸汽__滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時間后可觀察到菌落，菌落的含義是__由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體__。 (2)酵母菌液體培養(yǎng)時，若通入氧氣，可促進__菌體快速增殖__(填“菌體快速增殖”“乙醇產生”或“乳酸產生”)；若進行厭氧培養(yǎng)，可促進__乙醇產生__(填“菌體快速增殖”“乙醇產生”或“乳酸產生”)。 (3)制作面包時，為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松軟的原因是__酵母菌分解葡萄糖會產生CO2，CO2使面包松軟__。 [解析]　(1)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應用廣泛的細菌培養(yǎng)基；MS培養(yǎng)基是滿足植物細胞的營養(yǎng)和生理需要

16、的培養(yǎng)基；麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基通常用于酵母菌(真菌)的培養(yǎng)、鑒定及菌種保存。培養(yǎng)基的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌法。菌落是指由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體。 (2)酵母菌為兼性厭氧型微生物，在有氧條件下進行有氧呼吸為酵母菌的繁殖提供能量，在無氧條件下，酵母菌進行無氧呼吸產生乙醇。 (3)面包松軟是因為制作過程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖產生大量的CO2，CO2遇熱膨脹，使得制作的面包松軟多孔。 7．(2018·江蘇卷)酵母的蛋白質含量可達自身干重的一半，可作為飼料蛋白的來源。有些酵母可以利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進行培養(yǎng)，這樣既可減少污染又可降低生產成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母，

17、并進行大量培養(yǎng)。下圖所示為操作流程，請回答下列問題： (1)配制培養(yǎng)基時，按照培養(yǎng)基配方準確稱量各組分，將其溶解、定容后，調節(jié)培養(yǎng)基的__pH__，及時對培養(yǎng)基進行分裝，并進行__高壓蒸汽(濕熱)__滅菌。 (2)取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標記好的無菌培養(yǎng)皿中，在步驟③中將溫度約__50 ℃__(在25 ℃、50 ℃或80 ℃ 中選擇)的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿混勻，冷凝后倒置培養(yǎng)。 (3)挑取分離平板中長出的單菌落，按步驟④所示進行劃線。下列敘述合理的有__a、b、d____。 a．為保證無菌操作，接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌 b．劃線時應避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常

18、菌落 c．挑取菌落時，應挑取多個菌落，分別測定酵母細胞中甲醇的含量 d．可以通過逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株 (4)步驟⑤中，為使酵母數(shù)量迅速增加，培養(yǎng)過程中需保證充足的營養(yǎng)和__氧氣__供應。為監(jiān)測酵母的活細胞密度，將發(fā)酵液稀釋1 000倍后，經(jīng)等體積臺盼藍染液染色，用25×16型血細胞計數(shù)板計數(shù)5個中格中的細胞數(shù)，理論上__無__色細胞的個數(shù)應不少于__30__，才能達到每毫升3×109個活細胞的預期密度。 [解析]　(1)配制培養(yǎng)基時，進行計算、稱量、溶化后，需先調pH再分裝到錐形瓶中進行高壓蒸汽滅菌。 (2)倒平板時的培養(yǎng)基溫度約為50 ℃，冷凝后倒置培養(yǎng)。

19、 (3)平板劃線時，接種針、接種環(huán)使用前和每次劃線后都需要進行灼燒滅菌，以免造成雜菌污染，a正確；劃線時不能劃破培養(yǎng)基表面，否則不能形成正常菌落，b正確；挑取菌落時，應挑取多個不同的菌落，分別測定酵母細胞中蛋白質含量，c錯誤；逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，能篩選出其中的耐受菌，獲得耐受高甲醇的菌株，d正確。 (4)酵母是兼性厭氧型真菌，在有氧條件下可大量繁殖。酵母擴大培養(yǎng)時，需保證充足的營養(yǎng)和氧氣等條件。由題中信息“經(jīng)等體積臺盼藍染液染色”可知，計數(shù)室中培養(yǎng)液容積實際只有0.1÷2＝0.05 mm3。設5個中方格中無色(活細胞不能被臺盼藍染色)的細胞數(shù)目為x個，則3×109＝x/5×25×1 000×1 000÷0.05，解得x＝30(個)。