2024名优专供高三生物培优专题练习册(24练)第23练 生物技术实践含答案.pdf
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1、2781某研究小组从牛的瘤胃中采集样本,进行分解尿素的微生物的分离与计数。实验基本步骤如下:(1)分解尿素的微生物含有,因此,配制培养基时以尿素作为唯一氮源,尿素会被分解成使培养基的碱性增强。(2)配制培养基时,需添加琼脂,琼脂起作用;培养基中添加作为指示剂,可使目标菌落的周围产生红色环带。(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是灭菌。A高压蒸汽 B干热 C添加抗生素 D过滤 E紫外线照射 F.70%酒精浸泡(4)该小组在接种前,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 1mL 瘤胃样液稀释 1000 倍,在 3 个平板上用涂布法分别接入 0.1mL 稀释液;经适当培养
2、后,3个平板的菌落数分别为 49、47 和 45据此可得出每升瘤胃样液中分解尿素的微生物活菌数为,理论上,统计的菌落数往往(低、等、高)于接种的实际活菌数目。2临床试用抗生素前,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菌落,可用法或法将样本借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 24h,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
3、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 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 的第二十三练生物技术实践2024名优专供高三生物培优专题练习册(24练)第23练 生物技术实践279(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选择抗生素3人们的日常生活与传统发酵技术密不可分。在葡萄成熟的季节里,有很多家庭开始酿制葡萄酒,甚至是葡萄醋。回答
4、下列问题:(1)葡萄酒的制作离不开微生物的作用,该过程常用的微生物是,其细胞呼吸类型是。(2)在葡萄酒制作的过程中,要将温度严格控制在。若要随时了解不同发酵时期发酵液中的活菌数,则可选择法进行计数,其计数原则一般选择菌落数在个的平板计数。(3)若盛放果酒的瓶口封闭不严,则放置一段时间后,会发现果酒带有明显的酸味,使果酒变酸的主要微生物是。若用于发酵的葡萄汁中混有该微生物,则在果酒发酵旺盛时期,该微生物(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵形成酸,其原因是。4尿素是一种重要的氮肥,农作物不能将其直接吸收利用,而是通过土壤中的细菌将其分解为氨和 CO2后才能被农作物利用。请回答下列问题:(1)土壤
5、中的某些细菌能分解尿素是因为该种细菌能合成。(2)为筛选尿素分解菌而制备的培养基中含有的营养物质除尿素外,还包括水、碳源等,该培养基能筛选出目的菌株的原因是。(3)般依据尿素分解菌菌落的、隆起程度和颜色等特征来统计菌落数目。现将 10mL 尿素分解菌悬液进行梯度稀释,分别取 0.1mL 稀释倍数为 106的样液接种到 3 个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为 39、42、45,则 1mL 悬液中活细菌数量为个。上述过程采用的接种方法是。(4)为检验培养基及培养皿灭菌是否合格,可采取的措施是。5柑橘营养丰富,其维生素 C 含量比苹果、梨多几倍,具有很高的经济价值请回答下列问题:(1)如果
6、用柑橘果肉来发酵生产果酒,需接种的菌种是酵母菌,其最适合繁殖的温度为左右若从混杂的微生物中分离酵母菌应使用培养基通常选用的接种方法有平板划线法和(2)柑橘果酒制作是否成功,需发酵后用来鉴定,在酸性条件下,该物质与酒精反应呈现色(3)提取橘皮精油,常采用法而不用蒸馏法,原因是为提高出油率,需要将橘皮,并用石灰水浸泡(4)橘皮中含有丰富的胡萝卜素,从橘皮中提取胡萝卜素时,由于胡萝卜素,可以用萃取的方法提取,萃取的效率主要取决于6人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值为了增强发酵效280果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究请回答下
7、列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)酒精灯培养皿显微镜无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图 1)图中降解圈大小与纤维素酶的有关图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 J1 和 J4,在不同温度和 pH 条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见图 2
8、 推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是7氨基丁酸(GABA)是具有降血压、抗焦虑等功能的水溶性氨基酸。科研人员通过实验研究了白方腐乳在前发酵、盐腌和后发酵过程中 GABA 的含量变化,为寻找生产富含 GABA 腐乳的工艺奠定基础。实验步骤如下:豆腐白坯表面接种毛霉孢子后,在适宜的温度和湿度下培养 48h,获得毛坯。将毛坯分层整齐地摆放在瓶中,盐腌 5d。腌制后加入卤汤,置于 28恒温箱中后发酵 90d。分别采集各时段的腐乳坯样品,测定 GABA 含量,结果如下。请分析回答:(1)通常含水量为左右的豆腐适合做腐乳;毛霉生长的适宜温度为。(2)前发酵过程中,毛坯的 GABA 含量发生明显变化的原
9、因是。281(3)步骤中,加盐腌制的正确方法是。此过程腐乳干重中的 GABA 含量下降,一方面与食盐抑制毛霉生长,酶活性降低有关;另一方面部分 GABA 会而导致测定值减小。(4)后发酵过程中,GABA 含量再次增加的原因是,后发酵d 后的白方腐乳出厂销售比较适宜。8将没有吃完的西瓜,盖上保鲜膜后放入冰箱,是很多人日常储藏西瓜的办法。但事实上,有时候盖上保鲜膜储藏的西瓜中的细菌种类和数目反而比没用保鲜膜的多。某生物研究小组用保鲜膜保存三天的西瓜表面的瓜瓤制备浸出液,研究细菌的种类和数量。(1)该研究小组需配制用于培养微生物的培养基,配制的培养基一般都含有水、碳源、和。一般采用法对培养基进行灭菌
10、。(2)为了避免培养基污染,在培养过程中,需将平板(填“正置”或“倒置”)。为了观察浸出液中微生物的种类和数量,采用法接种。接种时,为了避免环境中微生物的污染,实验操作应在附近进行。(3)在培养 20 小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,说明西瓜的浸出液中有(填“一种”或“多种”)细菌。细菌总数越多,说明西瓜被细菌污染的程度越(填“高”或“低”)。9杨梅是浙江省的特色水果之一,为对其进行深加工,某厂进行了杨梅酒和杨梅醋的研制,基本工艺流程如图 1:请回答:(1)在制备杨梅酒过程中,为了提高杨梅的出汁率,在压榨前可加入一定浓度的纤维素酶和酶。甲罐顶上弯管中加水的主要目的是。发酵一定时间后
11、,观察到发酵罐内液面不再有,说明发酵基本完毕。(2)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经处理的木材刨花,然后加入含菌的培养液,使该菌在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵,杨梅醋的 pH 可通282过控制杨梅酒的来调节。(3)若甲罐中的杨梅酒全部流经乙罐制成杨梅醋,则乙罐中 CO2的产生量是。A甲罐的两倍B与甲罐的相等C甲罐的一半D几乎为零(4)在杨梅酒和杨梅醋发酵的整个过程中,某物质浓度随时间变化的趋势如图 2 所示,该物质是。10银杏酒以高粱和银杏叶为主要原料制作而成,适宜中老年人群饮用。请回答:(1)在酿制银杏酒的开始时一般要先通气,其目的是。(2)在酿制时,不需要对高
12、粱、银杏叶等进行严格的消毒处理也能抑制杂菌生长,这是因为在。(3)制作成功的银杏酒(低度)若暴露在空气中酒味会逐渐消失而出现醋酸味,尤其是气温高的夏天更易如此,分析其原因是。写出该过程发生的反应式。(4)银杏叶中的银杏黄酮常采用萃取法提取,萃取前对银杏叶进行干燥时,要求温度,时间,而萃取时则要求温度,时间。采取以上措施的原因是。11科研人员开展海藻酸钠固定化乳酸菌的相关研究,得到如下实验结果。请回答下列问题:表:海藻睃钠浓度对乳酸发酵的影响海藻酸钠浓度/%成珠状況01.0成珠较易,但强度较低1.5成珠容易,强度适中2.0成珠较难,强度较髙2.5成珠困难,强度高(1)本研究中固定化细胞的技术属于
13、法,其优点是。(2)实验中需要先将溶化的海藻酸钠溶液冷却至后,才能加入乳酸菌。为保证配制的海藻酸钠浓度准确,在海藻酸钠完全溶化后需要。(3)根据实验结果,研究人员认为海藻酸钠浓度以 1.5%为宜,这是因为用较低浓度的海藻酸钠固定时,凝胶珠内部网格较大,有利于,乳酸发酵速度快。而与浓度为 1.0%比较,1.5%时形成的凝胶珠,有利于凝胶珠的重复利用。(4)利用固定化乳酸菌发酵时,凝胶珠添加量过髙会抑制菌株生长,进而使乳酸产量下降。试写出探究凝胶珠适宜添加量的实验思路。12图 1 为某同学设计的用于制作果酒和果醋的发酵装置。图 2 为某研究小组的同学在对杨梅酒和杨梅醋283的生产工艺进行考察后,绘
14、制出的基本工艺流程图。请据图回答:(1)图示发酵过程中所需的酵母菌可以从自然界中分离出来,要得到较纯菌种,应配制培养基(按培养基的功能分),常采用法对培养基进行灭菌。然后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。(2)用图 1 装置制作果酒过程中,要关闭(“充气”或“排气”)管上的夹子。(3)用图 1 装置制作果酒过程中,因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作失误是。对该装置进行的改进是。(4)图 2 中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管,其目的是。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有产生,说明发酵基本完毕。(5)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花,然后加入含菌的培
15、养液,使该菌附着在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。13我国科学家屠呦呦因从事抗疟疾药物青蒿素的研究荣获 2015 年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是从黄花蒿(植物)中分离出的化合物,具有速效和低毒的特点,是疟疾治疗特效药。但青蒿素在 60以上会被破坏,给提取造成了一定的困难。青蒿中的药用成分含有挥发性强的青蒿精油和非挥发性 2个部分。(1)鉴于青蒿精油具有强挥发性,可以采取法提取之,使用该方法形成油水混合物后,向其中加入,就会出现明显的油层与水层。分离出油层,一般可加入一些,以吸收流程中的水分。(2)使用上述(1)的提取方法会存在影响青蒿精油的产量等多种因素。下表是青蒿
16、精油出油率与蒸馏时间的变化关系,一般蒸馏时间最好控制在小时。蒸馏时间(小时)012345出油率(%)000.0630.1210.1330.133(3)若非挥发成分用萃取法提取,则可知该成分(易、难)溶于有机溶剂,难溶于水。萃取的284效率主要取决于,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。已知石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳的沸点分别为 90120、77、35、80和76,仅从浓缩角度考虑,选择试剂用于萃取最佳。14豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素,某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的 A、B 两桶煮熟大豆中并混匀,再将
17、两者置于适宜条件下进行发酵,并在 32h 内定期取样观测发酵效果。回答下列问题:(1)该实验的自变量是、。(2)如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是微生物。(3)如果在实验后,发现 32h 内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升关系,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,可在原操作的基础上,继续(填具体操作),最好的发酵效果所对应的时间即为最佳的发酵时间。(4)从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质被转化为,脂肪被转化为。15宣木瓜为蔷薇科落叶灌木植物贴梗海棠的成熟果实,以安徽宣城所产最为著名,距今已有二千多年的栽培历史。宣木瓜中含有
18、十九种氨基酸、十八种矿物微量元素,以及大量维生素 C,有舒筋活络、祛风湿痹等功效。近年来利用宣木瓜果实加工果酒、果醋等保健品和美容化妆品。如图是某同学制备宣木瓜酒的简易装置图。请回答下列问题:(1)制备果酒时阀 a 和阀 b 的开闭情况为。装置的温度控制在。宣木瓜酒呈淡黄色,是因为随酒精度数的提高,进入发酵液。(2)为提高果酒的品质,可以直接在木瓜汁中加入人工培养的酵母菌,为了培养和分离出酵母菌,淘汰细菌和放线菌,培养基要用。A较多的氮源物质B较多的碳源物质C青霉素类似物D高浓度食盐(3)若是制备果醋,除接种醋酸菌外,还应对上述装置作何处理?。(4)若是从宣木瓜中提取类胡萝卜素,一般采用法。为
19、提高提取效果在操作前先要将宣木瓜进行。28516如图为某同学设计的酿制苹果醋的基本流程和发酵装置示意图。回答下列问题:(1)过程需要先清洗后切块,以减少。过程发酵所需的微生物是,产生的酒精可以与(试剂)发生显色反应。(2)过程为醋酸发酵,在变酸的酒表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。若要对该菌进行初步分离纯化,比较便捷的操作是采用(“平板划线”或“稀释涂布平板”)法将它们接种到(填“固体”或“液体”)培养基上,依据菌落特征进行分离。(3)过程需要将发酵装置中的充气口开关。果醋的制作是否成功,除了通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定外,还可以通过检测和比较进一步鉴定。17圆褐固氮菌是
20、生活在土壤中的一种可通过分解腐殖质获得能量的固氮微生物,能将大气中的 N2转化为氮,从而增加土壤肥力。现在要从土壤中选择具有固氮能力的圆褐固氮菌。请回答下列问题:(1)培养圆褐固氮菌的固体培养基应含有(营养物质),并需加入。(2)对培养圆褐固氮菌的培养基,进行高压蒸汽灭菌的目的是杀死物体内外的所有微生物,包括;无菌技术除了防止实验室的培养物被外来微生物污染外,还有的目的。(3)能在该培养基上生长的是的微生物,可根据菌落的(至少答出两项)鉴別出圆褐固氮菌。若要统计样品中圆褐固氮菌的数目,通常采用法接种。测定土壤中微生物的数量,细菌一般选用 104、105、106倍的稀释液,测定真菌数量一般选用
21、102、103、104倍的稀释液,原因是。18生物柴油是用动物植物油脂或脂肪酸与甲醇酯化合成的脂肪酸甲酯,是一种可再生的清洁能源。请回答下列相关问题:(1)生物柴油产业推广的难点之一在于动植物油脂原料成本较高,所以科研人员将寻找原材料的目光投向了富含脂肪酸的微藻,以下是从微藻中提取脂肪酸的简要流程:因脂肪酸具有的性质,故选用有机溶剂萃取法进行提取。溶剂浸提之前需将材料混干的原因是。(2)传统生产生物柴油是用酸或碱进行催化,会对环境造成污染。科研人员欲分离筛选能产生催化该反应的脂肪合成酶的微生物,用生物酶法生产生物柴油。286自然界中产脂肪合成酶的微生物较少,应在的环境取土样,在将样品稀释涂布到
22、固体培养基上分离纯化前可先进行选择(富集)培养以达到的目的。由于反应物甲醇可以使蛋白质变性而影响催化效率,要得到酶活性较高的菌种,可以在培养基中添加一定浓度的,从培养基的用途看,这属于培养基。分离纯化的菌种还要发酵培养检测以确定其经济价值。19“贵州茅台”被誉为我国的国酒,虽然工艺并不复杂,但是大家公认其独特品质的关键是当地的独特气候、水质、以及当地空气或环境中存在独特的微生物。为了提取当地环境中的独特菌种,某研究小组以优质高粱、上等小麦为原料,制作培养基,搜集、分离空气中的微生物。回答下列问题:(1)该培养基按成分分类,属于培养基,培养基在接种微生物前,必须先进行(灭菌方式)。(2)将上述培
23、养基暴露在空气中培养一段时间后,取 10g 该培养基,用无菌水制成 100mL 样品溶液,再将样品溶液稀释 104倍后,各取样品溶液 0.1mL 在 5 个细菌培养基平板上接种,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为 13、156、462、178 和 191该过程采取的接种方法是,每克培养基样品中的细菌数量为108个;与血细胞计数板相比,此计数方法测得的细菌数目较实际值,原因是。(3)生产酒的主要微生物是酵母菌,其代谢类型是,其产物乙醇与试剂反应呈现灰绿色,这一反应可用于乙醇的检验。20山鸡椒是一种在南方分布广泛的野生芳香植物,山鸡椒油具有较好的抑菌作用。请回答:(1)植物芳香油的组成成
24、分主要包括。(2)一般采用水气蒸馏法来提取山鸡椒油,原因是;常选取山鸡椒的新鲜果实和叶片作为提取材料,原因是。提取过程中使用无水硫酸钠,其作用是。(3)为研究山鸡椒油对细菌、真菌的抑制作用,及热处理对山鸡椒油作用的影响,进行了相关实验研究,结果如表。供试菌种抑菌圈直径(mm)常温 60 80 100大肠杆菌23.75 21.75 23.50 23.15金黄色葡萄球菌 15.60 16.00 16.15 16.60枯草芽孢杆菌19.25 18.80 19.20 19.50黄曲霉42.15 41.75 41.50 41.25287根霉39.50 38.90 39.60 39.40酵母菌39.15
25、38.80 38.70 38.60本实验的自变量是。本实验得到的结论有。(4)若对实验所用样品中的酵母菌含量进行测定,可将 1mL 样液稀释 100 倍,在 3 个平板上分别接入0.1mL 稀释液并均匀涂布,经适当培养后平板上的菌落数分别是 32、34、36据此可得出每升样品中的活菌数为;实验中采用的接种方法是。3711【分析】1、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞。微生物的营养物质有 5 类,分别是水、无机盐、碳源、氮源及生长因子。2、由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培养基碱性增强,PH 升高,所以可以用检
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