2020年高考生物二轮复习专题7生物技术实践练习含解析.docx

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1、专题7生物技术实践考点考向考情分析考点1:微生物的利用考向1:微生物的分离和培养1.考查题型:非选择题。2.考查形式:教材原文填空或根据提供的文字信息进行推理。3.命题特点:(1)近几年的考题中,对微生物的分离和培养的考查尤为突出,侧重考查微生物的分离纯化技术。(2)常借助某一特定的微生物的分离和培养考查微生物的营养、接种方法等;对于生物技术在食品加工中的应用,常借助发酵实例考查,填充内容多为教材中一些结论性语句等。考向2:某种微生物数量的测定考向3:培养基对微生物的选择作用考向4:利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用考点2:酶的应用考向1:酶活力测定的一般原理和方法考向2

2、:酶在食品制造和洗涤等方面的应用考向3:制备和应用固定化酶考点3:生物技术在食品加工及其他方面的应用考向1:从生物材料中提取某些特定的成分考向2:运用发酵加工食品的基本方法考向3:测定食品加工中可能产生的有害物质考向4:蛋白质的提取和分离1.(教材P6内容改编)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。()2.(教材P7内容改编)在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味,还能防腐杀菌。()3.(教材P10内容改编)泡菜坛的选择、发酵过程中坛沿要注满水都有利于泡菜的无氧发酵。()4.(教材P14内容改编)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,有时还需要加入一些特殊的物质。()5.(教材P1

3、9内容改编)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时,只要稀释度足够高,就能在培养基表面形成单个菌落。()6.(教材P26内容改编)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中,尿素是唯一的氮源。()7.(教材P28内容改编)刚果红可以与纤维素形成透明复合物,所以可以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。( )8.(教材P42内容改编)果胶酶不特指某种酶,而是分解果胶的一类酶的总称。()9.(教材P46内容改编)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍,效果比其他类型的加酶洗衣粉好。( )10.(教材P51内容改编)CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。()11.(教材P67内容改编)透析袋能使大分子自由进出,而将

4、小分子保留在袋内。( )12.(教材P72内容改编)原料易焦糊和有效成分易水解的植物芳香油的提取,不宜采用水中蒸馏法,宜采用压榨法。()13.(教材P78内容改编)由于胡萝卜素易溶于石油醚等有机溶剂中,所以可以采用萃取的方法进行提取。()14.(2019年全国卷)在牛肉膏蛋白胨培养基中,为微生物提供氮源的是。答案牛肉膏、蛋白胨15.(2019年全国卷)若将土壤悬浮液接种在含有氯化钠、硝酸铵、其他无机盐(适量)、有机物X(仅含有C、H两种元素,不易降解,会造成环境污染)的液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。答案下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能

5、够增殖16.(2019年全国卷)若要以固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。答案稀释涂布平板法17.(2019年全国卷)假设从含有氯化钠、硝酸铵、其他无机盐(适量)、X(仅含有C、H两种元素,不易降解,会造成环境污染)的培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。答案能量合成其他物质的原料18.(2019年全国卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。答案W19.(2

6、019年全国卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。答案乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W20.(2019年全国卷)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验验证某微生物能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。答案将微生物接种在无氮源培养基上,若该微生物能生长,则说明它能利用空气中的氮气作为氮源21.(2

7、019年海南卷)玫瑰精油可用玫瑰花瓣为原料,采用水蒸气蒸馏法提取。水蒸气蒸馏法的原理是。在进行蒸馏时,冷凝管的进水口比出水口(填“高”或“低”)。蒸馏收集到的乳浊液是玫瑰精油和水的混合物,要得到玫瑰精油,需要向乳浊液中加入NaCl,其目的是;得到的油层还需要加入无水Na2SO4,其目的是。答案利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分离出油层和水层低促进油和水的分离吸去芳香油中残留的水分22.(2019年海南卷)某同学在通过发酵制作果酒时,发现在制作原料中添加一定量的糖,可以提高酒精度,原因是。在家庭以葡萄为原料制作葡萄酒时,可以不添加酵母菌,原因是;

8、在制作葡萄酒的过程中,如果密封不严混入空气,发酵液会变酸,可能的原因是。答案糖类是主要的能源物质,可以为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可以作为酒精发酵的原料葡萄皮上附着有野生的酵母菌醋酸菌大量增殖,进行醋酸发酵一、微生物的利用1.培养基(1)营养组成:一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(2)按照功能用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。2.无菌技术常用方法3.大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基计算称量溶化灭菌倒平板(2)纯化大肠杆菌的方法平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释

9、分散到培养基的表面。稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。(3)菌种的保存方法对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法。对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)统计菌落数目一般用稀释涂布平板法。统计菌落数目时,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30300的平板进行计数。从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算式是(平均菌落数涂布的稀释液体积)稀释倍数。利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。(2)实验流程:土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察细菌的计数

10、。5.分解纤维素的微生物的分离(1)纤维素酶组成: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。作用纤维素纤维二糖葡萄糖(2)纤维素分解菌的筛选筛选方法:刚果红染色法,即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。培养基:以纤维素为唯一碳源的选择培养基。实验流程土壤取样:富含纤维素的环境选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的浓度梯度稀释:制备系列稀释液涂布平板:将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落6.果酒和果醋的制作原理(1)果酒的制作利用的微生物是酵母菌。影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。温度:酒精发酵需将温度控制在18

11、25 。酵母菌进行有氧呼吸的反应式如下:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的反应式如下:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(2)果醋的制作利用的微生物是醋酸菌。醋酸菌的最适生长温度为3035 。有以下两条途径生成醋酸:直接氧化:在氧气和糖源都充足时,将糖氧化分解成醋酸:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量以酒精为底物氧化:当缺少糖源时可将乙醇氧化转变成乙醛,再将乙醛进一步转变成醋酸:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量(3)检验酒精的原理:在酸性条件下用重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液与发酵液反应呈

12、现灰绿色。二、酶的应用1.果胶与果胶酶(1)果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。(2)果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。(3)影响酶活性的因素:主要是温度、pH和酶的抑制剂等。2.加酶洗衣粉的实验设计(1)目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。(2)影响因素:有温度、酸碱度、表面活性剂等。(3)作用:加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染。普通洗衣粉中通常含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分。3.固定化细胞技术的实验操作(1)

13、固定化酶和固定化细胞方法有包埋法、化学结合法和物理吸附法。(2)酶适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。包埋法固定细胞是将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的载体中。常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。(3)加热溶化海藻酸钠时要小火间断加热,待其冷却后,将其与酵母菌混合,以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到刚配制好的CaCl2溶液中,并浸泡。三、生物技术在食品加工及其他方面的应用1.植物芳香油的来源和提取方法(1)植物芳香油的提取方法:主要有蒸馏法、压榨法、萃取法等,根据植物原料的特点决定。(2)水蒸气蒸馏法水蒸气可以将挥发性较强的芳香油携带

14、出来形成油水混合物。根据蒸馏过程中原料放置的位置不同,水蒸气蒸馏法包括水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。柑橘、柠檬等不适宜用水中蒸馏,因为采用此法原料易焦糊、有效成分容易发生水解。2.玫瑰精油的提取:采用水蒸气蒸馏法(水中蒸馏)。玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能同水蒸气一同蒸馏。流程:鲜玫瑰花+清水水蒸气蒸馏油水混合物分离油层除水玫瑰油流程中加入NaCl的作用是促使油水混合物中的油和水分离。加入无水Na2SO4的作用是吸收油层中的水分。加热蒸馏时会获得乳白色的乳浊液,这是玫瑰油与水的混合物。3.橘皮精油的提取:采用压榨法(1)用7%8%的石灰水浸泡橘皮的作用:石灰水可以破坏细胞结

15、构,分解果胶,防止橘皮压榨时滑脱,提高出油率,降低压榨液黏稠度,使橘皮过滤时不堵塞筛眼。(2)粉碎橘皮和压榨时,加入NaHCO3和Na2SO4,并调节pH至78。NaHCO3和Na2SO4的作用是使橘皮油易与水分离。4.胡萝卜素的提取:采用萃取法(1)工业生产上提取胡萝卜素的方法:从植物(如胡萝卜)中提取,从养殖的岩藻中获得,利用微生物的发酵生产。(2)萃取剂的选择:胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮,但它们是水溶性(与水互溶)的有机溶剂,所以不能用作萃取剂。石油醚的沸点较高,在加热萃取时不易挥发,能够充分溶解胡萝卜素,且不与水混溶,所以最适宜用作萃取剂。(3)提取胡萝卜素的实验操作过程萃取:采用水浴加

16、热,萃取30 min得到萃取液。鉴定:用纸层析法进行鉴定。点样:在18 cm30 cm滤纸下端距底边2 cm处做一基线,在基线上取A、B、C、D四点。分别将标准样品滴在A、D两点,提取样品滴在B、C两点。层析后观察:与标准样品(A、D两点)的胡萝卜素层析带进行比较。5.腐乳制作的实验流程(1)多种微生物参与豆腐的发酵,主要是毛霉。毛霉产生的蛋白酶等能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪水解为甘油和脂肪酸。(2)腐乳制作的流程:让豆腐长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制。菌种的来源:自然条件下,毛霉来自空气中的毛霉孢子。加盐的作用:脱水、杀菌、调节口味等。 卤汤由

17、酒及各种香辛料配制而成。酒精的作用:抑制微生物的生长,使腐乳具有独特的香味,酒精含量在12%左右。在卤汤中,盐、酒精和各种香辛料等都具有防腐杀菌、调节风味的作用。(3)红色腐乳是由于制作中利用了红曲。6.泡菜的制作(1)制作泡菜所用的微生物:乳酸菌。(2)乳酸菌作用的特点:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。(3)测定亚硝酸盐含量采用的方法是比色法。在盐酸酸化的条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐形成玫瑰红色(颜色)染料。将显色后的待测样品与标准液比色,估算出样品中的亚硝酸盐大致含量。7.蛋白质提取与分离的原理和方法(1)凝胶色谱法也称分配色谱法,是根

18、据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。(2)电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。原理:电泳利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。类型:两种常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。用五倍体积的生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)洗涤红细胞去除杂蛋白。在蒸馏水和甲苯的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。分离血红蛋白溶液:溶液从上到下数,第一层为无色透明的甲苯层;第二层为白色薄层固体,为脂溶性物质的沉淀层;第三层是红色透明液体,为血红蛋白的水溶液;第四层是其他杂质的暗红色沉淀物。采用透析的方法粗分离:取血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放进磷酸缓冲液中透析。9