押全国卷理综第37题-2023年高考生物临考题号押题(全国卷)(解析版).docx
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1、2023年高考生物临考题号押题(全国卷)押第37题命题探究课标卷非选择第37题主要考察生物技术实践,包括微生物的培养技术及应用、酶的应用及蛋白质的提取与分离、生物组织中的有效成分的提取三大模块。命题时经常以某物质提取、加工为载体,考察相关生物技术的原理、注意事项;也会以微生物的培养和分离考察微生物操作技术。本部分常涉及流程图,要求学生掌握获取信息、处理信息的能力。真题回顾1.(2021全国乙)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程,利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史,某企业通过发酵制作酱油的过程示意图如下。回答下列问题:(1)米
2、曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的_可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供_。(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_、_能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和_。米曲霉发酵过程需要提供营养物质,通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于_(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于_(填“真核生物”或“原核生物”),添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是_。在该阶段抑制杂菌污染
3、和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是_。【答案】(1)蛋白质碳源(2)蛋白酶脂肪酶氨基酸异养好氧(3)原核生物酒精和二氧化碳酒精、乳酸、食盐【解析】(1)大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源。小麦中的淀粉可以为微生物的生长繁殖提供碳源。(2)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸,使发酵的产物具有独特的风味。米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气,说明其代谢类型是异养好氧型。(3)乳酸菌没有核膜包被的细胞核,属于原核生物。酵母菌属于兼性厌氧型微生物,既可以进行有氧呼吸,也可
4、以进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。2.(2021全国甲)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果(“”越多表示去渍效果越好),实验结果见下表。项目加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C无酶洗衣粉(对照)血渍油渍根据实验结果回答下列问题:(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是_;加酶洗衣粉B中添加的酶是_;加酶洗衣粉C中添加的酶是_。(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有_,原因是_。(3)相对于无酶洗衣粉,加酶洗衣粉去
5、渍效果好的原因是_。(4)关于酶的应用,除上面提到的加酶洗衣粉外,固定化酶也在生产实践中得到应用,如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指_。固定化酶在生产实践中应用的优点是_(答出1点即可)。【答案】(1)蛋白酶脂肪酶蛋白酶和脂肪酶(2)加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C蚕丝织物的主要成分是蛋白质,会被蛋白酶催化水解(3)酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易溶于水,从而将污渍与洗涤物分开(4)利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术固定在载体上的酶可以被反复利用,可降低生产成本(或产物容易分离,可提高产品的产量和质量,或固定化酶稳定性好,可持续发挥作用)【解析
6、】(1)从表格中信息可知,加酶洗衣粉A对血渍的洗涤效果比对照组的无酶洗衣粉效果好,而血渍含有大分子蛋白质,因此,加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶,同理,加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶;加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好,油渍中有脂肪,因此,加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。(2)蚕丝织物中有蛋白质,因此,表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有加酶洗衣粉A、加酶洗衣粉C,原因是蚕丝织物主要成分是蛋白质,会被蛋白酶催化水解。3.(2020全国)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S
7、的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题:(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_。甲、乙培养基均属于_培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107个/mL,若要在每个平板上涂布100 L稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_倍。(3)在步骤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是_(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:_。(5)上
8、述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即_。【答案】(1)高压蒸汽灭菌琼脂选择(2)104(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数(5)水、碳源、氮源和无机盐【解析】(1)微生物培养过程中,培养基的灭菌通常采用高压蒸汽灭菌的方法。乙培养基为固体培养基,因此培养基中加入的是可使液体培养基凝固的琼脂。甲、乙两种培养基都是为了分离出可降解S的细菌,因此是选择培养基。(2)设稀释倍数为A,1 mL1 000 L,可得(2107/A)0.1200,解得A104。(3)在筛选降解S物质的细菌
9、的过程中,如果培养基中的S浓度过高,会导致细菌培养基的渗透压增大,细菌失水而代谢活性降低,对S的降解量反而下降(或者S改变了培养基的pH,导致细菌代谢活性降低)。(4)测定淤泥中能降解S的细菌细胞数的主要步骤是淤泥取样,即取少量的淤泥加入无菌水中;用稀释涂布平板法涂布到乙培养基上;微生物培养与观察计数。(5)培养基中含有细菌生长所需要的4类基本营养物质,即水、碳源、氮源、无机盐。4.(2020全国)研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的-淀粉酶A3,并对其进行了研究。回答下列问题:(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时,既可检测淀粉的减少,检测应采用的试剂是_,也可采用斐林试剂检测
10、_的增加。(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度,通常会在凝胶中添加SDS,SDS的作用是_和_。(3)本实验中,研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统,结果如图所示。某同学据图判断,缓冲系统的组分对酶活性有影响,其判断依据是_。(4)在制备A3的固定化酶时,一般不宜采用包埋法,原因是_(答出1点即可)。【答案】(1)碘液还原糖(2)消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响使蛋白质完全发生变性(3)在pH相同时,不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同(4)酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出【解析】(1)淀粉酶能催化淀粉水解,以淀粉为底物测定某种淀粉酶活性时,
11、可利用淀粉遇碘变蓝的特性,用碘液检测淀粉的减少,也可利用斐林试剂来检测淀粉水解后生成的还原糖的增加。(2)可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳比较蛋白质的相对分子质量来检测A3的纯度。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于其所带净电荷的多少以及分子的大小等因素,可以在凝胶中加入SDS,以消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响。SDS能使蛋白质发生完全变性,因为蛋白质变性后能与SDS形成蛋白质SDS复合物,SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(3)在pH为7.5时,TrisHCl缓冲系统和Na2HPO4KH2PO4缓冲系统中A
12、3的相对酶活性不同;在pH为9时,TrisHCl缓冲系统和GlyNaOH缓冲系统中A3的相对酶活性也不同,可见缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)酶分子体积小,容易从包埋材料中漏出,因此在制备固定化酶时,一般不宜采用包埋法。5.(2020全国卷)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题:(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是。甲、乙培养基均属于
13、培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107 个/mL,若要在每个平板上涂布100 L稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释倍。(3)在步骤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:_。(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即_。【答案】(1)高压蒸汽灭菌琼脂选择(2)104(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布
14、)到乙培养基上,培养后计数(5)水、碳源、氮源和无机盐【解析】(1)实验过程中,对盛有水或培养基的摇瓶进行灭菌时,常采用高压蒸汽灭菌法。据题图分析可知,乙培养基为固体培养基,与甲培养基相比,其特有的组分Y物质应是凝固剂琼脂。甲、乙培养基均只允许能利用物质S作为氮源和碳源的微生物生长,因此均为选择培养基。(2)据题意,假设至少将摇瓶M中的菌液稀释X倍,才能保证稀释后的100 L菌液中细菌细胞数不超过200个,初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107个/mL,则稀释之前100 L菌液中有2106个细菌,可得2106(1/X)200,则X104,因此至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)在筛选过程中
15、,若培养基中S浓度过高,可能会导致细胞失水,进而抑制菌株的生长。(4)将含有能降解S的细菌的淤泥加入无菌水中,进行适当稀释后,利用稀释涂布平板法,取适量的菌液涂布到乙培养基上,在适宜条件下进行培养,一段时间后,统计菌落数,即可估算出淤泥中能降解S的细菌细胞数。(5)本实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供的营养物质是水、碳源、氮源和无机盐。6.(2019全国卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L
16、),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量)。X(45 g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是_。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是_。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会_,其原因是_。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该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_。(4)假设从号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
17、】(1)牛肉膏、蛋白胨 X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料【解析】(1)氮源是微生物生长需要的一类营养物质,是含氮化合物,可为微生物的生长提供氮元素,牛肉膏、蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质,因此在1号培养基中,可为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。碳源也是微生物生长所需要的一类营养物质,可为微生物的生长提供碳元素,而有机物均含碳元素,II、III号培养基均含有有机物X,因此,II、III号培养基为微生物的生长提供碳源的均为有机物X。(2)由于II号培养基含有的碳源只有有机物X,因此若将
18、土壤悬浮液接种在II号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌由于无法获得碳源而无法增殖导致其比例减少。(3)微生物的接种方法很多,最常用的有平板划线法与稀释涂布平板法,由于稀释涂布平板法中,稀释度足够高的菌液经涂布培养后,在培养基表面形成的一个菌落是由菌液中的一个活菌繁殖而来,所以常用来进行微生物的计数。(4)丙酮酸参与有氧呼吸的第二阶段,能被分解产生能量,且丙酮酸可作为许多物质合成的中间产物,因此其可为微生物的生长提供能量和合成其他物质的原料。7.(2019全国卷II)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
19、细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是_。(2)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_。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌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_。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加
20、酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加_,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明_;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明_。【答案】(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)缓冲液缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近【解析】(1)该研究小组的目标菌是能够降解物质W的细菌,而物质W是一种含氮有机物,故可作筛选培养基中的氮源。(2)研究小组的目标菌,是能够降解物质W的细菌,培养基中乙菌落的周围出现透明圈,说明乙菌落能够降
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