2015届高三生物知识突破练:13《生物技术实践》(人教版).pdf
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1、专 题13生第一物部分技知术识专实题强践化练直击考纲 1.微生物的分离和培养。2.培养基对微生物的选择作用。3.利用微生物发酵来生产特定的产物。4.从生物材料中提取某些特定的成分。5.运用发酵加工食品的基本方法。6.植物的组织培养。考点3 9 微生物的利用 真题重温1.判断卜列有关微生物的培养与应用的叙述(1)常用液体培养基分离获得细菌单菌落(2012大纲全国,5B)(X)(2)用蒸储水配制牛肉膏蛋白陈培养基,经高温、高压灭菌后倒平板(2009 安徽,6A)(V)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(2011新课标全国,39节选)(V)(4)测定培养液中微生
2、物数量,可选用显微镜直接计数法计数(2010山东,34节选)(V)(5)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碳源。发酵过程中检测酵母菌数量可采用显微镜直接计数法或稀释涂布平板法计数(2014 山东,35节选)(J)2.(2013 新课标全国H,39)临床使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题:(1)为了从样本中获取致病菌单菌落,可用 法或 法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌
3、落适当稀释,用 法接种于固体培养基表面,在 37 培养箱中培养24 h,使其均匀生长,布满平板。(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性,将分别含有A、B、C、D 四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含 A 的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A;含 B 的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌 对 抗 生 素 B;含 C 的滤纸片周围的透明圈比含A 的小,说明_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;含 D 的滤纸片周围的透明圈也比含
4、A 的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况下,此菌落很可能是抗生素D 的(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最 好 应 选 用 抗 生 素。答 案(1)划线(平板划线)稀释涂布(或涂布)(2)涂布 敏感 不敏感 该致病菌对C的敏感性比对A的弱 耐 药 菌(4)A解 析(1)微生物纯化的方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。(2)根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释,然后用涂布法接种于固体培养基表面,再在适宜条件下培养。(3)对某种抗生素越敏感的致病菌,在该抗生素存在的范围内越不易生存,形成的透明圈就越大。故含A的滤纸片周围出现透明圈,说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制
5、;B的周围没有透明圈,说明致病菌对抗生素B不敏感,通过含C的透明圈要比A的透明圈小,说明该致病菌对C的敏感性比A的弱;D出现了透明圈,说明该致病菌对D敏感,但是在透明圈上出现一个菌落,又排除杂菌污染,判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。(4)根据以上分析,为达到抗菌的目的,最好选择抗生素A.3.(2 0 1 3 四川,1 0 节选)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽抱杆菌的a淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。a-KWWJSW 接种到新群珞养 Z7S6一G翅=胃 淤1就俎质敕 固体平板培养&加 总.穗 佳 埴 卷 一 单 独图
6、乙图甲(1)图甲中,过程需要的酶有。为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以 作 为 唯 一 碳 源。、过 程 需 重 复 几 次,目的是(2)某同学尝试过程的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种 方法是;推 测 该 同 学 接 种 时 可 能 的 操 作 失 误 是(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种菌的发酵罐需要先排气,其原因是。答 案(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶淀粉进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵 母 菌(2)稀 释 涂 布 平 板 法 涂 布 不 均 匀(3)工程 酵 母 工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强,导
7、致酒精发酵产生C O2的速率更快解 析(1)图甲中过程为构建基因表达载体,需要的酶有限制性核酸内切酶及DNA连接酶;欲筛选可直接利用淀粉的菌种,宜制备以淀粉为唯一碳源的选择培养基;图示、过程需重复几次,其作用在于“纯化”,从而进一步筛选出分解淀粉能力更强的酵母菌.(2)图乙所示培养基平板中的菌落呈分散分布,应为采用稀释涂布平板法接种的结果,然而,该平板上菌落并非“均匀分布”而是相对集中于左侧,这可能是由于制作平板时“涂布不均匀”所致。(3)若 以“淀粉”为原料,则相对于普通菌种,工程酵母菌因转入了 a 淀粉酶基因,其利用淀粉的能力将更强,故发酵产生C 02的能力更强,因此需要先排气。知能回归1
8、.微生物的培养(1)无菌技术:主要包括消毒和灭菌。消毒方法:常用煮沸消毒法、巴氏消毒法。常用灭菌方法:灼烧灭菌接种环、接种针等金属器具;干热灭菌主要针对玻璃器皿等;高压蒸汽灭菌主要针对培养基等。(2)如图为倒平板操作过程,操作时要待培养基冷却至5 0 左右时,在酒精灯火焰附近进行。制备固体培养基最后要将平板倒置,其主要目的是防止培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染。(3)平板划线操作平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表向连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分放到培养基的表面(4)稀释涂布平板法:先将菌液进行一系列梯度稀释后涂布平板,在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞
9、,从而在培养基表面形成单个菌落。如图所示:2.某种微生物的分离与计数(1)分离选择培养基培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。培养基中缺乏氮源时,可以分离得到固氮微生物。当培养基的某种营养成分为特定化学成分时,也具有分离效果。改变微生物的培养条件,也可以达到分离微生物的目的,如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数a.筛选菌株:利用以尿素为唯氮源的选择培养基筛选菌株。b.计数方法:活菌计数法和显微镜直接计数法。前者为了增强实验的说服力和准确性,则需设置重复组,一般选择菌落数在30300的平板进行计
10、数。c.过程:土壤取样一样品的稀释一微生物的培养与观察。分解纤维素的微生物的分离a.实验原理纤维素胸(友合僧)一|纤维素纤维二精.W电”.电.萄糖纤维素分解幽刚果红1 ”一人叫 纤/素摩-红色消失、纤维索L L复”物 出 巡 明 圈即:可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。b.流程:土壤取样一选择培养一梯度稀释一涂布平板一挑选菌落。(3)鉴定方法鉴定分解尿素的细菌含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基f细菌f指示剂变红,则该菌能分解尿素鉴定纤维素分解菌刚果红 纤维素分解菌含纤维素 1 .代臼 一 出现培养基,匕 透明圈 典 题 特 训 _1.下列有关实验室中微生物培养和分离的叙述,错 误 的
11、是()A.获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵B.高温灭菌的目的是杀死所有微生物C.划线分离可在培养基上获得均匀分布的单菌落D.稀释涂布平板法可用于计数活菌数目答 案 C解析 微生物培养过程中要进行无菌操作,防止外来杂菌的入侵,A 正确;高温灭菌可杀死所有微生物,B 正确;划线分离可在培养基上获得逐渐变稀分布的单菌落,C 错误;稀释涂布平板法中根据菌落的数目可计数活菌数目,D 正确。2 .某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是()A.利用平板划线法对细菌进行计数B.以石油为唯一碳源的培养基筛选C.采用稀释涂布平板法分离菌种D.称取和稀释土壤
12、时应在火焰旁答 案 A解析 稀释涂布平板法有利于将细菌分离形成单个菌落,利于计数,因此,如果是通过菌落数来估算细菌的数量,应该采用稀释涂布平板法对细菌进行计数;要筛选出能分解石油的细菌,应该采用选择培养基,即以石油作为唯一碳源进行培养,在这种培养基上只有能分解石油的细菌才能生长繁殖;操作时要无菌操作,称取和稀释土壤应在火焰旁。3 .下列关于微生物的营养,说法正确的是()A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源B.凡是碳源都能提供能量C.除水以外的无机物仅提供无机盐D.无机氮源也可能提供能量答 案 D解析 此题考查我们对微生物的营养和能源的理解。对一些微生物来说,含 C、H、0、N的化合物既是碳源,
13、又是氮源。C 0 2 是光能自养细菌的碳源,但不能提供能量.C O?和 N2是无机物,也是微生物的碳源和氮源。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨,同时氨也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源。4 .下列对无菌操作转接培养物的操作顺序的叙述,正确的是()接种环在火焰上灼烧灭菌在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞打开棉塞的试管口通过火焰将已冷却的接种环仰入菌液,沾取一环菌液转移到一装有无菌培养基的试管中将试管口塞.上棉塞接种环再次灼烧灭菌A.B.C.D.答 案 C5.(2 0 1 4 新课标全国H,3 9)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问
14、题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是;然后,将 1 mL水样稀释1 0 0 倍,在 3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为3 9、38和 3 7。据此可得出每升水样中的活菌数为(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过 火菌,在第二次 及 以 后 的 划 线 时,总 是 从 上 一 次 划 线 的 末 端 开 始 划 线。这 样 做 的 目 的 是(3)示意图A和图B中,表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。图A图B(4)该小组
15、将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培 养 能 提 高 培 养 液 中 的含 量,同时可使 菌 体 与 培 养 液 充 分 接 触,提高_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的利用率。答 案(1)检测培养基平板灭 菌 是 否 合 格 3.8X 1 07(2)灼 烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B (4)溶解氧营养物质解 析(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前,随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1 mL稀释液中平均有(3 9+3 8+3
16、 7)/3 =3 8个活菌,则每毫升稀释液中活菌的数目为3 8/0.1 =3 80,则稀释前每毫升水样中活菌数目为3 80 X 1 0 0 =3.8X 1()4,则每升水样中活菌数目为3.8X 1 O4X 1 0 0 0 =3.8X 1()7。(2)接种环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,以达到迅速彻底灭菌的目的。在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较图A和图B可以看出:A培养基中细菌的分布呈线性,是用平板划线法接种培养后得到的结果;B培养基中细菌均匀分布,是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4
17、)振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量,还可以使菌体与培养液充分接触,提高了营养物质的利用率,因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。6.(20 1 4 四川,1 0)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、图乙所示。划线纯化土 壤 样 品 选 择 培 养测定采横隆降解率图乙(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯碳源,其原因是。(2)与微生物培养基相比,植 物 组 织 培 养 的 培 养 基 常 需 添 加 生 长 素 和,这些
18、植物激素般需要事先单独配制成 保存备用。(3)纯化菌株时,通 常 使 用 的 划 线 工 具 是。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有 o(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是,该实验设计是否合理?为什么?答 案(1)氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)细 胞 分 裂 素 母液(3)接种环接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理,缺少空白对照解 析(1)微生物生长
19、繁殖需要的主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐四类。根据题意可知,土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力,该实验的目的是探索其降解机制,因此,需要分离出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物,故选择培养时为了排除其他碳源的干扰,培养基中唯一碳源只能是苯磺隆。(2)与微生物培养基相比,植物组织培养的培养基需要添加生长素和细胞分裂素,用于调节植物细胞再分化;这些植物激素一般需要事先单独配制成母液保存备用。(3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是无菌接种环。划线的平板培养后,发现第一划线区域的划线上不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,而其他划线上有菌落。造成此现象的原因可能有两个:一是接
20、种环灼烧后未冷却,菌种接触到高温的接种环而死亡;二是划第二划线区域第一条线时未从第一区域末端开始。(4)根据图乙所示实脸中的上清液加入蛋白酶溶液推测,实验目的是探究目的菌株是否能分泌降解苯磺隆的蛋白质,实验设计不合理之处是缺少不加蛋白酶溶液、其他条件同图乙的空白对照。7.研究被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌。为了分离和纯化高效分解石油的细菌,科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。石油污染过的上 堞取 样 泅 定 石 油;的含证制取扩大无机液体体培养翦细 菌 悬 培 养 培 乔 蔚+石 石 油 恒 祖 母 点 日 整液 油 震 荡 培 养 培 养 受 鹫
21、忠图A 油震荡培养图B(1)配制好的培养基通常可以使用 法灭菌。与步骤中培养基成分相比,步骤中培养基成分的最大区别是 0(2)接种细菌常用的方法有,若经过过程后获得的结果为图B所示,则所操作方法如图 所示。(3)步骤后取样测定石油含量的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _对步骤某瓶中细菌计数的方法有两种,-种方法是,其菌落数可代表活菌数;另一种方法是,该方法需要借助一块特殊的我玻片,其名称为答 案(1)高压蒸汽灭菌石油是唯一 碳 源(2)平板划线法和稀
22、释涂布平板法甲(3)筛选出分解石油能力 最 好 的 细 菌 稀 释 涂 布 平 板 法 显 微镜直接计数(血细胞计数板计数法)血细胞计数板(血球计数板)解 析(1)培养基灭菌用高压蒸汽灭菌,为筛选出能分解石油的细菌,所以石油是唯一碳源。(2)接种细菌常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。图 B为平板划线法,如图甲所示.(3)步骤进一步操作是为筛选出分解石油能力最好的细菌,微生物计数可用稀释涂布平板法和显微镜直接计数法(血细胞计数板计数法)。考点40微生物在传统发酵技术中的应用 真题重温_1.判断下列有关传统发酵技术的叙述(1)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长Q 0 1 2 江苏,2 1
23、 A)(J )在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,让发酵装置接受光照并放在4 5 处(2 0 1 0 北京,1 AD)(X )(3)在果酒和果醋制作过程中,果酒的制作过程是在缺氧条件下,而果醋整个制作过程一直处于有氧条件下(2 0 1。江苏,7 A C 改编)(X )(4)与果醋、果酒制作相比,腐乳的制作所需要的适宜温度最高,所用菌种为乳酸菌(2 0 1 1 江苏,3 A C 改编)(X )(5)在腐乳制作过程中必须有能产生蛋白酶的微生物参与,所用豆腐的含水量为7 0%左右,水分过多腐乳不易成形(2 0 0 8 江苏,1 7 AB 改编)(V )2.(2 0 1 3 江苏,1 4)某研究性学习小组以樱
24、桃番茄为材料进行果酒、果醋发酵实验。下列相关叙述正确的是()A.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度较高B.先供氧进行果醋发酵,然后隔绝空气进行果酒发酵C.与人工接种的发酵相比,自然发酵获得的产品品质更好D.适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖答 案 D解析 醋酸菌是嗜热菌,果醋发酵所需的最适温度较高,A错误;进行果酒、果醋发酵实验,要先隔绝空气进行果酒发酵,再供氧进行果醋发酵,B错误;人工接种的菌种品质更好,且不容易存在杂菌污染,故比自然发酵获得的产品品质更好,C错误;适当加大接种量,让菌体快速形成优势菌群,可以抑制杂菌生长,提高发酵速率,D正确。3.(2 0 1 3 新课
25、标全国I,3 9)回答下列有关泡菜制作的习题:(1)制作泡菜时,所用盐水需煮沸,其目的是 o 为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行 的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的 中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝 酸 盐 含 量 的 因 素 有、和 等。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸。这段忖间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是,原因是 o答 案(1)杀 灭 杂 菌 增 加 乳 酸 菌 数 量(2)无 氧 呼 吸 细 胞 质(3)温 度 腌 制 时 间 食 盐 用量(4)乳酸菌数量增多
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