1、精品文檔，值得擁有1 / 1420192019 屆高三生物小專題強化訓練（6 6）（生物技術實踐）1.1. 微生物在發酵食品的加工中起著極其重要的作用，可利 用微生物制作果酒和果醋等。下圖是利用微生物制作果醋的流程示意圖和發酵裝置示意圖，回答有關問題:（1 1）發酵時裝置要清洗干凈，并且用 _毒。作為果酒的發酵裝置， 管口 2 2 應該_以防止排氣時空氣中的微生物污染（2 2）_ 與A A發酵過程有關的微生物在 _ 發酵液中可以生長繁殖，該環境對雜菌則有抑制作用。發酵后期，酒精 的含量一般不超過 12%12% 原因是_ 。（3 3）制葡萄醋的過程中，要打開閥a a，原因是。（4 4）在發酵過程

2、中要定時打開閥b b檢測發酵液中微生物總數是否超標，為此進行了相關實驗。先將一定量的果醋進行 _ ，然后用_ 將菌液接種于固體培養基上， 經培養后進行計數，計數時應選擇菌落數在 _ 的平板進行計數。醋酸果精品文檔，值得擁有2 / 14答案（1 1）70%70%的酒精 長而彎曲并且管口朝下 （2 2）缺氧、 酸性酒精對細胞有毒害作用，會抑制酵母菌的代謝活動（3 3）醋酸菌是好氧細菌，用酒精產醋酸需要氧氣參與系列的梯度稀釋涂布器 3030300300解析 (1)(1)對于清洗干凈的發酵裝置還需用70%的酒精進行消毒。為防止排氣時空氣中的微生物污染，果酒發酵裝置的 管口 2 2 應該長而彎曲并且管口

3、朝下。(2)(2)A A 是酒精發酵，與此過程有關的微生物酵母菌在缺氧、酸性的發酵液中可以生長繁殖。由于酒精對細胞有毒害作用，且會抑制酵母菌的代謝活動，所以發酵后期，酒精的含量一般不超過 12%12%(3)(3) 制葡萄醋的過程中，利用的醋酸菌是一種好氧細菌，用酒精產醋酸需要氧氣參與，因此要打開閥a a，以通入空氣。(4)(4) 為檢測發酵液中微生物總數是否超標，需先將一定量的果醋進行一系列的梯度稀釋，然后用涂布器將菌液接種于固體培養基上，經培養后進行計數，計數時應選擇菌落數在 3030300300 的平板進行計數。2.2. (2018(2018 江蘇揚、通、泰、徐、淮、宿、連七市高三調研)

4、)圖 1 1 表示研究人員為篩選纖維素酶高產菌株進行的相關實驗流程，其中透明圈是微生物在固體培養基上消耗特定營養物質形成的。請回答下列問題：浸泡噸菇吊養厲質菽得愚浮液精品文檔，值得擁有3 / 14檸樣品徐布到鑒別纖維索分解蘭的培養基上jiH t培獅d測址產生的透明圈直徑tP)故苗落直腔選祥門衍比值校犬的菌抹.井測定所產纖維素醉帖性大小|晞選纖堆素酶爲產菌株精品文檔，值得擁有4 / 14（1 1） 本實驗中，選擇蘑菇培養基質作為纖維素酶高產菌株的來源，這是因為_ 。（2 2）_篩選用的培養基應以 作為唯一碳源，并在配制培養基時加入 _ 作為凝固劑。篩選時應選擇Dd比值較大的菌株，因為這一指標值越

5、大說明_ _。（3 3） 圖 2 2、圖 3 3 是研究纖維素酶的最適溫度和熱穩定性的結果。1研究纖維素酶的熱穩定性時，首先將纖維素酶液置于 35356565C的不同溫度條件下保溫 2 2 h h,再取上述不同溫度處理的 纖維素酶液和 _ ，并在_C下測定纖維素酶的催化速率，計算酶活性殘留率。2生產中使用該纖維素酶時，最好將溫度控制在4040C左右，依據是_ 。答案（1 1）蘑菇培養基質中富含纖維素，會聚集較多的纖維素分解菌（2 2）纖維素 瓊脂 單個菌體產生的纖維素酶的活性越強（3 3）未經保溫處理的纖維素酶液5050該溫度下，纖維素酶的熱穩定性高，作用時間持久，且酶活性相 對較高解析（1

6、1）從生物與環境適應性角度分析，能大量合成纖維一二E.2萃吏富爭E=就棗y筆精品文檔，值得擁有5 / 14素酶的微生物應該生活在纖維素豐富的環境中，而蘑菇培養基質以植物秸稈等為主，含有豐富的纖維素，能聚集較多的 纖維素分解菌。（2 2）在以纖維素為唯一碳源的培養基中能夠 增殖的微生物一定能夠合成纖維素酶，所以篩選用的培養基 應以纖維素作為唯一碳源，在配制培養基時可加入瓊脂作為 凝固劑。在培養過程中，透明圈直徑越大，說明微生物產生 的纖維素酶越多，而菌落直徑越小，說明微生物數量越少， 因此透明圈直徑與菌落直徑比值的大小反映微生物單細胞 產生的纖維素酶的活性大小，該比值越大，則纖維素酶活性 越大。

7、（3 3）酶熱穩定性測量中，酶活性殘留率是指酶分子在 一定溫度條件下，一段時間后的催化活性與未保溫處理前酶 催化活性的比值。因此，在實驗中需要設置對照（沒有進行溫度處理的酶活性測量）。在進行酶活性測定時，提供的溫 度應選擇最適溫度，根據圖2 2 實驗可知，纖維素酶催化的最適溫度在 5050C左右。（4 4）在生產中，使用酶催化時，酶有鈍 化現象（催化活力逐漸下降），因此，考慮到生產成本和可持 續生產，需要特別注意盡可能保證酶具有較高的熱穩定性。3.3. 科研人員開展海藻酸鈉固定化乳酸菌的相關研究，得到 如下實驗結果。請回答下列問題： 海藻酸鈉濃度對成珠的影響海藻酸鈉濃度/%/%成珠狀況0 01

8、.01.0成珠較易，但強度較低精品文檔，值得擁有6/141.51.5成珠容易，強度適中2.02.0成珠較難，強度較咼2.52.5成珠困難，強度高詢瀑酸朗濃度對乳酸發酥的夠響(1)(1)_ 本研究中固定化細胞的技術屬于 _ 法，其優點是(2)(2) 實驗中需要先將溶化的海藻酸鈉溶液冷卻至_后，才能加入乳酸菌。為保證配制的海藻酸鈉濃度準確，在海藻酸鈉完全溶化后需要 _ 。(3)(3) 根據實驗結果，研究人員認為海藻酸鈉濃度為1.5%1.5%為宜，這是因為用較低濃度的海藻酸鈉固定時，凝膠珠內部網格較大，有利于 _ ，乳酸發酵速度快。而與濃度為 1.0%1.0%比較，1.5%1.5%時形成的凝膠珠 _

9、 ，有利于凝膠珠的重復利用。(4)(4) 利用固定化乳酸菌發酵時，凝膠珠添加量過高會抑制菌 株生長，進而使乳酸產量下降。試寫出探究凝膠珠適宜添加量的實驗思路：_ 。答案(1)(1)包埋操作簡單，對細胞損傷小 (2)(2)室溫加無精品文檔，值得擁有7 / 14菌水( (蒸餾水) )定容 (3)(3)凝膠珠內外物質交換強度適中(4)(4) 取等量的發酵液，分別加入不同量的凝膠珠，在適宜條 件下發酵，相同時間后，比較各發酵液的酸度( ( 或乳酸含量 ) )解析 (1)(1) 海藻酸鈉通常被用作包埋法制備固定化細胞時的 包埋材料，因此本研究中固定化細胞的技術屬于包埋法。利 用包埋法固定化細胞的優點是：

10、操作簡單，對細胞損傷小。(2)(2) 實驗中需要先將溶化的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫后才能 加入乳酸菌，否則高溫會導致乳酸菌死亡。為保證配制的海 藻酸鈉濃度準確，在海藻酸鈉完全溶化后需要加無菌水或蒸 餾水定容。 (3)(3) 用較低濃度的海藻酸鈉固定時，凝膠珠內部 網格較大， 用于乳酸菌發酵時， 有利于凝膠珠內外物質交換，乳酸發酵速度較快。海藻酸鈉濃度過高或過低都不利于凝膠 珠保持完整。 由表格信息可知， 與海藻酸鈉濃度為 1.0%1.0%比較， 1.5%1.5%時形成的凝膠珠強度適中，有利于凝膠珠的重復利用。(4)(4) 根據實驗目的可知，該實驗的自變量為凝膠珠添加量， 因變量為乳酸產量，發酵液

11、用量、發酵條件、發酵時間等為 無關變量。因此該實驗的大體思路是：取等量的發酵液，分 別加入不同量的凝膠珠，在適宜條件下發酵，相同時間后， 比較各發酵液的酸度 ( ( 或乳酸含量 ) ) 。4 4. (2018(2018 蘇錫常鎮四市高三調研二)MICP)MICP 技術是通過向巖土中注入某種微生物以及膠結液 ( ( 尿素和氯化鈣溶液 ) ) ，利用 該微生物將尿素水解為銨離子和碳酸根離子，碳酸根離子與 鈣離子形成碳酸鈣晶體，從而將巖土原位固化。某研究人員精品文檔，值得擁有8 / 14對該種微生物進行了分離并在最適生長條件( (溫度 3535C,搖床轉速 200200 r/min)r/min)下測

12、定了其生長曲線，結果如圖。請回答 下列問題：O 3 10 15 2() 2344) 4 50 5 6()6G 71 75時間 內注：OD卻為樣品中雉口質核酸的濃度.用此指標來代左如I惜液度此研究中的微生物能合成 _，從而將尿素分解。被該種微生物分解后的膠結液pHpH_( (填“升高”或“降低”) )，使 N/N/尿素固體培養基中的溴甲酚紫呈 紫色，從而有利于挑取出該種微生物。(2)(2) 本研究中的NANA尿素固體培養基，從功能上看，屬于_培養基。在其滅菌過程中，需用到高壓蒸汽滅菌鍋。下面是關于高壓蒸汽滅菌鍋使用過程中的操作，正確的先后順序是_ 。裝入待滅菌物品加蓋加熱滅菌鍋打開排氣閥關閉排氣

13、閥切斷電源壓力表的壓力降到零打開蓋子取出滅菌物品(3)(3) 研究初期，需將土樣置于選擇培養液中培養2424 h h，目的(4)(4) 通常在培養末期細菌的數量會顯著減少，但實驗人員實際測得的細菌濃度(00(00。) )下降較慢最可能的原因是 _細茵啟度(ODu,)精品文檔，值得擁有9 / 14(5)(5) 使用該菌體和膠結液進行巖石工程原位加固時，還需向深層的巖土介質補充 _ 。答 案 (1)(1) 脲 酶 ( ( 或 分 解 尿 素 的 酶 ) ) 升 高 (2)(2) 鑒 別 (3)(3) 對該尿素分解菌擴大培養，使尿素分 解菌的濃度增加 (4)(4) 死亡菌體蛋白質核酸沒有分解 (5)

14、(5) 溶 解氧解析 (1)(1) 酶具有專一性，該微生物可分解尿素，說明該微 生物能合成分解尿素的脲酶。該種微生物可將膠結液中的尿 素水解為銨離子和碳酸根離子，由于碳酸根離子可與鈣離子 形成碳酸鈣晶體，因此被這種微生物分解后的膠結液 pHpH 會 升高。(2)(2)能產生脲酶的微生物可使 NANA尿素固體培養基中 的溴甲酚紫呈紫色，說明 N/N/尿素固體培養基可用于能產生 脲酶的微生物的鑒定，屬于鑒別培養基。利用高壓蒸汽滅菌 鍋對培養基滅菌的操作步驟是：裝入待滅菌物品T加蓋 加熱滅菌鍋打開排氣閥，使水沸騰，排出鍋內冷空 氣T冷空氣完全排盡后，關閉排氣閥T到滅菌時間后， 切斷電源讓鍋內溫度自然

15、下降，壓力表的壓力降到零T打開排氣閥T打開蓋子T取出滅菌物品。(3)(3)研究初期，需將土樣置于選擇培養液中培養2424 h h, 目的是對該尿素分解菌進行擴大培養，使尿素分解菌的濃度增加。(4)(4) 在培養末期，雖然細菌的數量顯著減少，但由于死亡菌體蛋白 質核酸還沒有分解， 因此實驗人員實際測得的細菌濃度(OD(OD600) )下降較慢。 (5)(5) 搖床培養通常用于需氧微生物的培養，由此精品文檔，值得擁有10 / 14可知，使用該菌體和膠結液進行巖石工程原位加固時，還需 向深層的巖土介質補充溶解氧。5.5. (2018(2018 南京三模) )固定化的高溫淀粉酶被大規模用于工 業生產。

16、研究者從熱泉中篩選出高效產生高溫淀粉酶的嗜熱 菌，其篩選和固定過程如圖1 1 所示。菌株在含有淀粉的固體培養基上可釋放淀粉酶分解淀粉，在菌落周圍形成透明圈。請分析回答問題:(1)(1) 與大腸桿菌相比，嗜熱菌 DNADNA 堿基組成的特點是 _(2)(2)I號、號培養基的配制主要包括如下步驟：a.a.溶化， b.b.調 pH,pH, c.c.滅菌，d.d.稱量，正確的操作步驟順序是( (用字母和箭頭表示(3)(3)將配制好的培養基放入高壓蒸汽滅菌鍋內，加蓋并將排 氣管插入內層滅菌桶內的排氣槽內。擰緊固定蓋子的螺栓時，注意_ ，以免漏氣。(4)(4)I號培養基中以淀粉為唯一碳源，從功能上講該培養

17、基屬于_ 。待菌落長出后，應選擇 _的菌落接略熱茵樣朋0精品文檔，值得擁有11 / 14種到號培養基，第二次以后的劃線，總是從 _ 開始，精品文檔，值得擁有12 / 14實驗中過程的目的是_ 。(5)(5)若要保證高溫淀粉酶的活性在固定化處理時不受損失，且在多次重復使用后仍能維持穩定的酶活性，則最好選擇下圖 2 2 中的_ 固定化工藝( (填圖中字母) )。答案 堿基 G G 和 C C 含量較高(2)d(2)d - a a- b b- c(3)c(3)要同時旋緊相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致(4)(4)選擇培養基透明圈大 上一次劃線的末端( (轉移) )擴大培養(5)c(5)c解析(1)(1

18、)由于 G-G- C C 堿基對間形成的氫鍵數多于A A T T 堿基對間形成的氫鍵數，因此堿基G G 和 C C 含量越高的 DNADNA 吉構越穩定。所以與大腸桿菌相比，嗜熱菌DNADNA 堿基組成的特點是堿基 G G 和 C C 含量較高。(2)(2)配制I號、號培養基的基本步 驟是：d d 稱量a溶化b調 pHpHc火菌。 (3)(3)使用高壓蒸汽 滅菌鍋滅菌的過程中，擰緊固定蓋子的螺栓時，注意要同時 旋緊相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致，以免漏氣。(4)(4)以淀粉為唯一碳源的培養基可用于篩選能產生淀粉酶的菌株， 從功能上講，該培養基屬于選擇培養基。待菌落長出后，應 選擇透明圈大的菌落

19、接種到號培養基，因為透明圈越大，說明菌落產生的淀粉酶的量及活性越大。利用平板劃線法接 種菌種時，第二次及以后的劃線總是從上一精品文檔，值得擁有13 / 14次劃線的末端開精品文檔，值得擁有14 / 14始。實驗中過程的目的是進行擴大培養。(5)(5)圖 2 2 中 a a 代表的固定工藝易導致酶失活，b b 代表的固定工藝易出現酶與承載物分離，而 c c 代表的固定工藝在固定化處理時酶的活性 不受損失，且在多次重復使用后仍能維持穩定的酶活性，故 最好選擇 c c 工藝進行固定。6.6. (2018(2018 南京、鹽城三模) )圖甲是從土壤中篩選產纖維素 酶細菌的過程，圖乙是纖維素酶基因轉錄的

20、mRNAmRNA 部分序列，已知終止密碼子為 UAAUAA UAGUAG UGAUGA 請回答下列問題：甲(UCiAClJCiACiAAAUAAGGlJ-271 (表示從起始密碼幵跆算起的就荃序列)乙(1)(1) 圖甲中細菌培養基和選擇培養基成分上的主要區別是后者_。(2)(2) 土壤樣品需稀釋后振蕩搖勻，用_ 準確吸取 0.10.1mLmL 土壤懸液，滴加在培養基中，均勻涂布，將培養皿倒置后 放在 中培養一段時間，獲得細菌菌落。(3)(3) 在 5 5 個細菌培養基平板上，共接種稀釋倍數為 10105的土壤樣品液 0.50.5 mLmL,培養一段時間后，平板上長出的細菌菌落數 分別為 131

21、3、156156、462462、178178 和 191191，則每毫升土壤樣品中的 細菌數量為個。(4)(4) 圖中菌種若要長期保存，應該將其放在 _ 條件下。|咋細歯選擇鑒別土壤擇胡培養華培養基坡養基的種精品文檔，值得擁有15 / 14若在保存過程中有一菌株因基因突變導致纖維素酶失活，突變后的基因轉錄形成的 mRNAmRNA 在圖乙箭頭處增加了 7070 個核苷 酸（無終止密碼子），使該酶的結構發生變化（假設圖中 271271位之前無終止密碼子），則該酶的氨基酸數量比原來多_ 個，假設氨基酸平均相對分子質量為_130130，則突 變后的蛋白質（兩條肽鏈）分子量為 _ 。答案 （1 1）以纖

22、維素為唯一碳源（2 2）移液管（或移液槍）恒溫箱 （3 3）1.751.75X10108（4 4）冷凍 21211212 916916解析 （1 1）圖甲中選擇培養的目的是篩選產纖維素酶細菌，因此，用于篩選的選擇培養基應該以纖維素為唯一碳源，在 這樣的培養基上，能夠產生纖維素酶的細菌可以分解利用纖維素而生長，而其他細菌不能生長。（2 2）準確吸取 0.10.1 mLmL 土壤懸液應使用移液管或移液槍。接種后應將培養皿倒置后放 在恒溫箱中培養一段時間，獲得細菌菌落。（3 3）根據題意，0 0 5 5每個平板上接種的土壤樣品液體積=0.10.1（mLmL）。挑選菌 落數介于 3030300300

23、之間的平板用于計數，則每個平板上的平156156 + 178178 + 191191均菌落數=3= 175175（個），因此每毫升土壤樣品中的細菌數量=175175-0.10.1X10105= 1.751.75X10108（個）。（4 4）若要長 期保存菌種，可以采用甘油管藏的方法在-2020C冷凍條件 下保存。根據題意，突變前基因轉錄形成的mRNAmRNA 上第一個終止密碼子位于第 283283285285 位（UAAUAA），即突變前該酶的氨基精品文檔，值得擁有16 / 14酸數量為 282282+ 3 3= 9494（個），突變后基因轉錄形成的mRNAmRNA 在圖乙箭頭處（即 2732

24、73 位之后）增加的 7070 個核苷酸和后面的堿 基 ACAC 構成2424 個密碼子，并使 mRNAmRNA 上第 346346348348 位出現終 止密碼子（UGAUGA），則突變后該酶的氨基酸數量=345345+ 3 3= 115115（個），即增加的氨基酸數量=115115-9494= 2121（個）。假設氨 基酸平均相對分子量為130130,則突變后的蛋白質（兩條肽鏈）分子量=115115X130130- （115115 -2 2）X1818= 1212 916916。7.7. （20182018 無錫高三期末）血液作為一種常見的臨床檢測材 料，如何從血液中快速、高效地分離和提取基因組DNADNA 對于臨床血液檢驗與分析非常重要。科研人員對比分析了超聲波 處理法（方法 A A）、高鹽法（方法 B B）、改良高鹽法（方法 C C）等三 種快速提取大鼠全血基因組DNADNA 的方法，實驗過程如圖，請分析回答問題：取全血刪人抗駐刖利緩沖液方法A方崔B方迭C加入蛋口解K.游渦碾蕩器，超晉處理上下普I樣品劇攣蕩|抑a,振蕎取上沽液加人