1、知識點20 生物技術實踐1.(2016·四川高考·t3)下列有關實驗操作或方法所導致結果的描述,不正確的是()a.用紙層析法分離色素時,若濾液細線畫得過粗可能會導致色素帶出現重疊b.用葡萄制作果醋時,若先通入空氣再密封發酵可以增加醋酸含量提高品質c.提取胡蘿卜素時,若用酒精代替石油醚萃取會導致胡蘿卜素提取率降低d.調查人群中色盲發病率時,若只在患者家系中調查將會導致所得結果偏高【解題指南】解答本題的關鍵有兩點:(1)掌握畫濾液細線的技巧,熟悉遺傳病發病率的調查方法。(2)理解制作果醋的原理,明確酒精與石油醚的作用。【解析】選b。本題主要考查相關實驗的原理和操作方法。a項,用

2、紙層析法分離色素時,若濾液細線畫得過粗,則色素分離的起點不同步,可能會導致色素帶出現重疊,故正確。b項,醋酸菌屬于需氧型微生物,通入空氣后密封會導致醋酸菌死亡,不能產生醋酸,故錯誤。c項,胡蘿卜素的提取所用的有機溶劑為水不溶性有機溶劑,酒精為水溶性有機溶劑,而且胡蘿卜素在酒精中的溶解度低于石油醚,若用酒精代替石油醚萃取,則導致胡蘿卜素提取率降低,故正確。d項,調查人群中色盲發病率時,調查范圍應是整個人群,若只在患者家系中調查,則導致所得結果偏高,故正確。2.(2016·江蘇高考·t7)下列關于中學“腐乳的制作”實驗,敘述正確的是()a.加鹽主要是為了調節水分,利于毛霉生長b

3、.加料酒主要是為了滅菌,避免腐乳變質c.發酵過程中起主要作用的是乳酸桿菌d.實驗室制作的腐乳不宜直接食用【解題指南】理解腐乳制作的原理,注意發酵過程中鹽、料酒與乳酸桿菌所起的作用。【解析】選d。本題主要考查腐乳制作的過程與注意事項。在腐乳制作過程中,加鹽主要是為了抑制微生物生長,防止豆腐腐敗變質,a項錯誤;加料酒主要是為了使腐乳具有獨特的香味,b項錯誤;發酵過程中起主要作用的是毛霉,c項錯誤;實驗室制作的腐乳可能滅菌不徹底,不宜直接食用,d項正確。3.(2016·江蘇高考·t21)為了使牛仔褲呈現“穿舊”效果,在工業洗衣機中用酶洗代替傳統的浮石擦洗,是目前重要的生產手段(工

4、藝流程見下圖)。下列敘述中錯誤的是(多選)()a.纖維素酶在仿舊中的作用機理與其在洗衣粉中去污的機理相似b.在上述工藝中,為重復使用纖維素酶,可選用適當的包埋劑固定化酶c.在上述工藝中,通過調節溫度、酸堿度、處理時間可控制仿舊顏色的深淺d.纖維素酶催化葡萄糖殘基間磷酸二酯鍵的水解分解纖維素【解題指南】(1)圖形信息:使牛仔褲呈現“穿舊”效果原理是纖維素酶導致牛仔布中深藍色紗線的纖維素被適當水解,使得深藍色紗線的染料分離,原來布料中的深藍色紗線的顏色變淺,而白色紗線被染成淺藍色。(2)解題關鍵:明確固定化酶常用化學結合法和物理吸附法,纖維素酶具有專一性。【解析】選b、d。本題主要考查纖維素酶的作

5、用原理與應用。在仿舊和去污中,纖維素酶均作用于衣物,導致衣物中的部分纖維素被水解,二者作用相似,a項正確;由于纖維素酶較小,不能用包埋法固定化酶,b項錯誤;改變溫度、酸堿度和處理時間會影響酶作用的結果,控制仿舊顏色的深淺,c項正確;纖維素酶通過催化葡萄糖殘基之間的糖苷鍵水解而分解纖維素,磷酸二酯鍵是dna分子中相鄰脫氧核苷酸間形成的化學鍵,d項錯誤。4.(2016·江蘇高考·t25)漆酶屬于木質素降解酶類,在環境修復、農業生產等領域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程,相關敘述正確的是(多選)()a.生活污水中含有大量微生物,是分離產漆酶菌株的首選樣品b.篩選

6、培養基中需要加入漆酶的底物,通過菌落特征挑出產漆酶的菌落c.在涂布平板上長出的菌落,再通過劃線進一步純化d.斜面培養基中含有大量營養物,可在常溫下長期保存菌株【解析】選b、c。本題主要考查微生物的分離與培養及圖形識別。生活污水中含有大量微生物,但不一定含有產漆酶的菌株,a項錯誤;在篩選培養基中加入漆酶能降解的木質素,然后通過菌落特征挑出產漆酶的菌落,b項正確;在涂布平板上長出的菌落,需再通過劃線進一步純化,c項正確;斜面培養基中含有大量營養物,可在低溫下長期保存菌株,d項錯誤。5.(2016·全國卷·t39)生物選修1:生物技術實踐空氣中的微生物在重力等作用下,可以一定程度

7、地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下:配制培養基(成分:牛肉膏、蛋白胨、nacl、x、h2o);制作無菌平板;設置空白對照組和若干實驗組,進行相關操作;將各組平板置于37恒溫箱中培養一段時間,統計各組平板上菌落的平均數。回答下列問題:(1)該培養基中微生物所需的氮來源于。若要完成步驟,該培養基中的成分x通常是。(2)步驟中,實驗組的操作是 。(3)若在某次調查中,某一實驗組平板上菌落平均數為36個/平板,而空白對照組的一個平板上出現了6個菌落,這種結果說明在此次調查中出現了現象。若將30(即36-6)個/平板作為本組菌落數的

8、平均值,該做法(填“正確”或“不正確”)。【解題指南】解答本題需要注意兩點:(1)明確培養基中營養成分的來源。(2)理解實驗目的與實驗操作的對應關系。【解析】本題主要考查微生物培養。(1)微生物的生長需要碳源、氮源等營養物質,培養基中的牛肉膏、蛋白胨為微生物的生長既提供了碳源,也提供了氮源。微生物培養通常采用的培養基是固體培養基,故題中x應是瓊脂,在培養基中起凝固劑的作用。(2)本實驗的目的是了解教室內不同高度空氣中微生物的分布情況,應選擇不同的高度放置平板,使之暴露在空氣中一段時間,以利于空氣中微生物的沉降。(3)空白對照實驗的設計是不接觸空氣,不應出現菌落。產生了菌落說明在此次實驗中平板被

9、污染。用實驗組獲取的菌落數的平均值減去污染產生的菌落數作為實驗的結果,這種做法不正確,應在防止污染的情況下重新實驗,以獲得較準確的數據。答案:(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段時間(3)污染不正確6.(2016·全國卷·t39)生物選修1:生物技術實踐蘋果醋是以蘋果汁為原料經發酵而成的。回答下列問題:(1)酵母菌的呼吸代謝途徑如圖所示。圖中過程和是蘋果醋生產的第一階段,在酵母菌細胞的中進行,其產物乙醇與試劑反應呈現灰綠色,這一反應可用于乙醇的檢驗;過程在酵母菌細胞的中進行。與無氧條件相比,在有氧條件下,酵母菌的增殖速度。

10、(2)第二階段是在醋酸桿菌的作用下將第一階段產生的乙醇轉變為醋酸的過程,根據醋酸桿菌的呼吸作用類型,該過程需要在條件下才能完成。(3)在生產過程中,第一階段和第二階段的發酵溫度不同,第一階段的溫度(填“低于”或“高于”)第二階段。(4)醋酸桿菌屬于核生物,其細胞結構中(填“含有”或“不含有”)線粒體。【解題指南】解答本題需注意兩個方面:(1)掌握酵母菌呼吸類型的判斷方法、發生場所、過程等。(2)明確醋酸桿菌的作用條件。【解析】本題主要考查果酒與果醋制作的原理及過程。(1)從題目的代謝圖示看,過程和表示酒精發酵過程,該過程是在細胞質基質中完成的。其產物乙醇能使酸性條件下橙色的重鉻酸鉀溶液變為灰綠

11、色。過程的產物是co2和h2o,是徹底呼吸的產物,這一過程的反應場所是線粒體。與無氧呼吸相比,有氧呼吸供能多,酵母菌細胞增殖速度快。(2)醋酸桿菌是好氧菌,只有在有氧條件下,才能將乙醇氧化為乙酸。(3)生產過程中,酒精發酵時一般將溫度控制在1825,而醋酸桿菌的適宜生長溫度為3035。(4)醋酸桿菌無核膜包被的細胞核,屬于原核生物,細胞內只有核糖體一種細胞器。答案:(1)細胞質基質重鉻酸鉀線粒體快(2)有氧(3)低于(4)原不含有7.(2016·全國卷·t39)某同學用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產生的乳酸能溶

12、解培養基中的碳酸鈣。回答下列問題:(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用對泡菜濾液進行梯度稀釋,進行梯度稀釋的理由是。(2)推測在分離純化所用的培養基中加入碳酸鈣的作用有和。分離純化時應挑選出的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在-20長期保存時,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。【解析】本題主要考查乳酸菌的分離純化和保存。(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用無菌水梯度稀釋泡菜濾液,這樣既可避免雜菌污染,又可保證將乳酸菌分散成單個細胞,以便在培養基表面形成單個菌落。(2)乳酸的積累會使培養液ph降低,影響乳酸菌的增殖,加入碳酸鈣可以中和乳酸菌代謝(無氧呼吸)過程中產生的乳酸,使

13、碳酸鈣分解形成透明圈,有利于乳酸菌的識別和分離。(3)加入甘油可降低培養液的凝固點,使培養基在低溫下保持液體狀態。答案:(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高,直接培養很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油【易錯警示】(1)對細菌分離原理的理解不透,將“無菌水”答成“自來水”。(2)不知道如何降低培養液的凝固點,將第(3)題答成“蒸餾水”或“碳酸鈣”)。8.(2016·海南高考·t30)回答下列問題:(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨ph的變化如圖所示。通常,用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時,不應該使用開水,原因是。若要去除衣服上的血漬,應選擇含

14、有(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的堿性洗衣粉,理由是。(2)某同學為了洗去衣服上的油漬,洗衣時在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,該同學的做法(填“合理”或“不合理”),理由是。(3)已知溶液的ph可以影響酶活性,請推測ph影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基團的解離狀態。【解析】本題主要考查加酶洗衣粉的洗滌原理與酶活性的影響因素。(1)新鮮血跡中含有蛋白質,開水使血中的蛋白質變性而沉淀,難以清洗;若要去除衣服上的血漬,應選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉,因為堿性條件下只有蛋白酶丙具有活性。(2)因為洗

15、衣液中含有的蛋白酶會降解脂肪酶,所以添加脂肪酶無效。(3)只有羧基和氨基可解離,ph通過影響酶和底物分子羧基和氨基的解離狀態而影響酶的活性。答案:(1)開水使血中的蛋白質變性而沉淀,難以清洗蛋白酶丙堿性條件下只有蛋白酶丙有活性(2)不合理蛋白酶會降解脂肪酶(3)羧基和氨基9.(2016·江蘇高考·t27)為了探索海藻酸鈉固定化對綠球藻生長的影響,以及固定化藻對含zn2+污水的凈化作用,科研人員用篩選到的一株綠球藻進行試驗,流程及結果如下。請回答下列問題: (1)實驗中的海藻酸鈉作用是,cacl2的作用是。(2)為洗去凝膠球上殘余的cacl2和其他污染物,并保持綠球藻活性,宜

16、采用洗滌。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養24 h后,移去凝膠球,溶液呈綠色,原因是。(3)為探索固定化藻對含zn2+污水的凈化作用,應選用濃度為海藻酸鈉制備凝膠球。(4)圖2中空白凝膠球組zn2+濃度下降的原因是。結合圖1和圖2分析,固定化藻的實驗組2448 h間zn2+濃度下降速度較快的主要原因是;7296 h間zn2+濃度下降速度較慢的原因有。【解析】本題主要考查了固定化技術和固定化藻對含zn2+污水的凈化作用。(1)實驗中的海藻酸鈉是包埋劑,作用是包埋綠球藻,而cacl2是凝固劑,作用是與海藻酸鈉反應形成凝膠球。(2)為洗去凝膠球上殘余的cacl2和其他污染物,并保持綠球藻活性,宜采用培養

17、液(或生理鹽水)來洗滌,因為培養液(或生理鹽水)的濃度與綠球藻的細胞液濃度相接近。圖1中1.0%海藻酸鈉組培養24 h后,移去凝膠球,由于海藻酸鈉濃度過低,使形成的凝膠球孔徑過大,固定下來的綠球藻數量少,結果使溶液呈綠色。(3)分析圖1可知,當海藻酸鈉濃度為2.0%的時候,綠球藻數量比其他濃度時要多,所以要探索固定化藻對含zn2+污水的凈化作用,宜選用濃度為2.0%的海藻酸鈉制備凝膠球。(4)分析圖2可知,隨著培養時間延長,空白凝膠球組zn2+濃度下降,zn2+濃度下降的原因是凝膠吸附zn2+;圖1中海藻酸鈉濃度為2.0%時,2448 h間綠球藻生長(增殖)速度快,使固定化藻的實驗組在2448

18、 h間zn2+濃度下降速度較快;當海藻酸鈉濃度為2.0%時,7296 h間綠球藻生長(增殖)速度減慢,再加上培養液中zn2+濃度較低,導致7296 h間zn2+濃度下降速度較慢。答案:(1)包埋綠球藻(包埋劑)與海藻酸鈉反應形成凝膠球(凝固劑)(2)培養液(生理鹽水)海藻酸鈉濃度過低(凝膠球孔徑過大)(3)2.0%(4)凝膠吸附zn2+綠球藻生長(增殖)速度快綠球藻生長(增殖)速度減慢,溶液中zn2+濃度較低10.(2016·四川高考·t10)圖甲是從土壤中篩選產脲酶細菌的過程,圖乙是脲酶基因轉錄的mrna部分序列。(1)圖中選擇培養基應以為唯一氮源;鑒別培養基還需添加作指

19、示劑,產脲酶細菌在該培養基上生長一段時間后,其菌落周圍的指示劑將變成色。(2)在5個細菌培養基平板上,均接種稀釋倍數為105的土壤樣品溶液0.1 ml,培養一段時間后,平板上長出的細菌菌落數分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是,每克土壤樣品中的細菌數量為×108個;與血細胞計數板相比,此計數方法測得的細菌數目較。(3)現有一菌株的脲酶由于基因突變而失活,突變后基因轉錄的mrna在圖乙箭頭所示的位置增加了70個核苷酸,使圖乙序列出現終止密碼(終止密碼有uag、uga和uaa)。突變基因轉錄的mrna中,終止密碼為,突變基因表達的蛋白含個氨基酸。【解題指南】

20、(1)關鍵信息:“篩選產脲酶細菌”“接種稀釋倍數為105的土壤樣品溶液”,使“圖乙序列”出現終止密碼。(2)解題關鍵:區別選擇培養基與鑒別培養基,掌握細菌計數的方法。【解析】本題考查微生物的培養與分離方法及基因表達。(1)脲酶能夠催化尿素分解為氨,要從土壤中篩選出產脲酶的細菌,需用以尿素作為唯一氮源的選擇培養基。由于尿素被分解成了氨,氨會使培養基的堿性增強,ph升高,使酚紅指示劑變紅色。(2)將稀釋倍數為105的土壤樣品溶液接種在細菌培養基平板上,用于計數細菌菌落數的方法是稀釋涂布平板法。統計的菌落數應介于30300之間,選擇細菌菌落數為156、178和191的平板計數,每克土壤樣品中細菌數量

21、為(156+178+191)÷3÷0.1×105=1.75×108。由于兩個或多個細菌連接在一起時,往往統計的是一個菌落,用此方法測得的細菌數目偏低。(3)密碼子由3個相鄰的堿基組成,箭頭前面的堿基一共構成91個密碼子;插入的70個核苷酸和后面2個堿基一共構成24個密碼子,后面是uga,是終止密碼,翻譯結束后,表達的蛋白質含有115個氨基酸。答案:(1)尿素酚紅紅(2)稀釋涂布平板法1.75少uga11511.(2016·浙江高考·自選t17)某研究小組以紫葡萄為原料制作葡萄酒的基本流程和裝置示意圖如下。請回答:(1)制作葡萄漿前,對葡萄進行清洗和用色的高