1、1专题八 生物技术实践专题强化练1(2018济南高三模拟) 乳酸是一种重要的多用途有机酸。为得到高产乳酸的菌种并降低其培养成本，科学家以辣白菜为材料进行了如下筛选纯化过程：(1)配制培养基：基础液体培养基中需含有细菌生长必需的_，分离液体培养基是在基础培养基的基础上加入 0.1 g/L 溴甲酚紫(酸碱指示剂，酸性条件下变黄)，分离固体平板是在液体培养基的基础上加入 CaCO3和_。(2)菌种筛选纯化：取适量辣白菜放入 30 mL_中充分振荡后，取 1 mL 上清液加入到液体培养基中，37 培养 24 h，选取发酵液颜色_的样品，经稀释后采用_法接种到固体平板上继续培养。(3)用以上方法筛选纯化
2、得到的菌种的异化作用类型是_，理由是_。答案 (1)水、无机盐、碳源、氮源 琼脂 (2)无菌水 变黄 稀释涂布平板 (3)需氧型或兼性厌氧型 未在无氧条件下进行筛选解析 (1)微生物培养基中必须包括的营养物质有碳源、氮源、无机盐、水、生长因子等；分离固体平板是在液体培养基的基础上加入 CaCO3和琼脂。(2)菌种筛选纯化：取适量辣白菜放入 30 mL 无菌水中，充分振荡后，取 1 mL 上清液加入到液体培养基中，37 培养 24 h，选取发酵液颜色变黄的样品，经稀释后采用稀释涂布平板法接种到固体平板上继续培养。(3)用以上方法筛选纯化时，没有在无氧条件下进行筛选，因此得到的菌种的异化作用类型是
3、需氧型或兼性厌氧型。2(2015全国，39)已知微生物 A 可以产生油脂，微生物 B 可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：2(1)显微观察时，微生物 A 菌体中的油脂通常可用_染色。微生物 A 产生的油脂不易挥发，可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物 B 的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物 B 的菌体数，可在显微镜下用_直接计数；若要测定其活菌数量，可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物 B 产生的脂肪酶的最适温度，某
4、同学测得相同时间内，在 35 、40 、45 温度下降解 10 g 油脂所需酶量依次为 4 mg、1 mg、6 mg，则上述三个温度中，_条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕_设计后续实验。答案 (1)苏丹(或苏丹) 萃取法 (2)油脂 (3)血细胞计数板 稀释涂布平板 (4)45 40解析 (1)生物组织中的油脂能被苏丹(或苏丹)染成橘黄色(或红色)。(2)为了筛选出能产生脂肪酶的微生物 B 的单菌落，我们应选用只能让该菌落生长的选择培养基，因此培养基中只能选用油脂作为唯一碳源。(3)血细胞计数板可用于直接计数培养液中的菌体数，但是不分死活，因此要计数活菌数量可采用稀释涂
5、布平板法。(4)温度影响酶的活性，在三个温度实验中，45 需酶量最高，说明酶活性最低；在三个温度实验中，40 所需酶量最少，低于 35 和 45 所用酶量，说明酶的最适温度介于 35 和 45 之间，因此应围绕 40 设计不同温度梯度，进行后续实验。3(2018宣城高三第二次调研)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。下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
6、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( )3A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。为提高提取效果在操作前先要将宣木瓜进行_。答案 (1)阀 a 关闭、阀 b 打开 1825 色素 (2)C(3)阀 a 打开，装置温度调到 3035 (4)萃取 干燥和粉碎解析 (1)制作果
7、酒时，参与的微生物是酵母菌。当其进行无氧呼吸时，才产生酒精，因此制备果酒时阀 a 关闭，以形成无氧环境，同时为了排出酵母菌无氧呼吸产生的 CO2，应该打开阀 b，酒精发酵时，一般将温度控制在 1825 ，此温度适合酵母菌的生长和发酵。宣木瓜酒呈淡黄色，是因为随酒精度数的提高，色素进入发酵液。(2)青霉素类似物可以杀死细菌和放线菌，而对酵母菌的生长繁殖无影响，因此人工培养酵母菌时，在培养基中加入青霉素类似物可以培养和分离出酵母菌，淘汰细菌和放线菌。(3)参与果醋制作的微生物是醋酸菌。醋酸菌是好氧菌，因此制备果醋，除接种醋酸菌外，还应打开阀 a，为醋酸菌提供氧气，同时把装置温度调到 3035 以适
8、合其生长繁殖。(4)胡萝卜素化学性质稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂，因此若是从宣木瓜中提取类胡萝卜素，一般采用萃取法。为提高提取效果在操作前先要将宣木瓜进行干燥和粉碎。4(2018濮阳高三第二次模拟)生物技术实践在实际生产生活中有着多种应用。请回答下列有关问题：(1)泡菜发酵过程会产生少量的亚硝酸盐，若泡菜中的亚硝酸盐总量达到一定值，则会引起中毒，故需要检测泡菜中亚硝酸盐的含量，测定亚硝酸盐含量的常用方法是_。(2)微生物的接种方法有多种，常用于统计活菌数目的接种方法是_，使用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏低，原因是_。统计微生物数目的方法除利用菌落进行活菌计数外，还有_法。(3)精
9、油在日常生活中有着广泛的应用，不同精油的制备过程不同，这与其原料的性质等有关。柚皮在水中蒸馏时容易焦糊，宜采用_法提取柚皮精油；玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，常选择_法进行提取。(4)天然胡萝卜素具有保护视力，抗癌变，延缓衰老等功效。根据胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点，常采用_法提取胡萝卜素；提取的胡萝卜素粗产品可通过_法进行鉴定。答案 (1)比色法 (2)稀释涂布平板法 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 显微镜直接计数 (3)压榨 (水蒸气)蒸馏 (4)(有机溶剂)萃取 纸层析4解析 (1)亚硝酸盐与某些化学物质发生反应后形成玫瑰红色染料。先使泡菜样品及一系列已知
10、浓度的亚硝酸盐溶液分别与化学物质发生显色反应，然后通过对比，可以估测出泡菜液样品亚硝酸盐的含量。(2)微生物的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法常用于统计活菌数目；使用该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏低，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落；除了活菌计数法外，显微镜直接计数也是测定微生物数量常用的方法。(3)柚皮在水中蒸馏时容易焦糊，宜采用压榨法提取柚皮精油；玫瑰精油的化学性质稳定，难溶于水，常选择水蒸气蒸馏法进行提取。(4)根据胡萝卜素具有易溶于有机溶剂的特点，常采用萃取法提取胡萝卜素；提取的胡萝卜素粗产品可通过纸层析法进行鉴定。5(20
11、18安庆高三二模)酵母菌是生物科学研究中一种重要的生物材料，请回答下列问题：(1)酵母菌的新陈代谢类型是_，其细胞内将葡萄糖分解为酒精的酶存在于_。(2)某同学尝试用新鲜葡萄制作葡萄酒，为验证发酵液中含有酒精，取 2 mL 发酵液加入试管中，滴加 0.5 mL 浓硫酸酸化的重铬酸钾溶液并轻轻振荡，观察到溶液变_色，则证明发酵液中含酒精。(3)研究者利用基因工程技术改造酵母菌，得到如下四种变异菌株：菌株不能合成纤维素酶，菌株合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，菌株合成的纤维素酶能分泌到细胞外，菌株合成的纤维素酶分泌并固定在细胞壁上。在以纤维素为唯一碳源的培养基上能生长繁殖形成菌落的是菌株_，若在培养
12、基中加入_，则菌落周围会出现透明圈。在利用纤维素生产酒精时，与菌株相比，菌株的纤维素酶的利用率高，因为_。(4)为研究发酵罐中酿酒酵母菌的生长情况，常要取样统计分析，并测定 pH 值。若某研究人员将样品的次序搞乱了，那么判断取样顺序的主要依据是_(填“酵母菌的数量”或“发酵液的 pH”)。答案 (1)兼性厌氧型 细胞质基质 (2)灰绿 (3)、 刚果红 菌株分泌的纤维素酶固定于细胞壁上，更新培养液造成的酶的流失减少 (4)发酵液的 pH解析 (1)酵母菌由于既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，所以其新陈代谢类型是兼性厌氧型，其细胞进行无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精，无氧呼吸有关的酶存在于酵母菌的细
13、胞质基质中。(2)在酸性条件下，酒精可与重铬酸钾溶液发生反应，使溶液由橙色变为灰绿色。5(3)由于纤维素是大分子物质，不能直接被细胞吸收利用，所以能分解利用纤维素的微生物必须要有能合成并分泌到细胞外的纤维素酶，如果不能脱离分泌细胞，至少也要分泌到细胞最外层结构上附着，结合题中所给的微生物特点可知，只有菌株和才能在以纤维素为唯一碳源的培养基上生长繁殖。若在纤维素培养基中加入刚果红，则凡是被菌株分解利用了纤维素的地方都会出现透明圈，且透明圈越大，说明该菌株分泌纤维素酶的能力越强。与菌株相比，菌株分泌的纤维素酶固定于细胞壁，更新培养液造成的酶的流失减少，所以菌株的纤维素酶的利用率高。(4)在培养酵母
14、菌的培养液中，随着培养时间的延长，产生的 CO2越多，培养液中 pH 越小，所以可以通过检测培养液中 pH 值大小确定被打乱顺序的样品。6(2018江门高三模拟考试)泡菜是人们餐桌上常见的美食。一碟酸甜香脆的泡菜，能令人胃口大开。请回答以下相关问题：(1)泡菜的制作过程离不开乳酸菌，因为乳酸菌可以在_条件下产生乳酸，经过一段时间的发酵后，泡菜中亚硝酸盐会在乳酸菌的作用下有所降解。亚硝酸盐含量的测定可以用比色法，因为亚硝酸盐与对氨基苯磺酸的反应产物能与 N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成_色化合物。(2)某人在家里制作泡菜，为了缩短制作泡菜的时间，在冷却的盐水中加入少量陈年泡菜液，其目的是_。要测定泡
15、菜液中乳酸菌的数量，可以用抽样检测法或_法，用后一种方法接种培养后可得到下图中_(填“A”或“B”) 所示的结果。(3)将在泡菜液中分离的两种乳酸菌 L1和 L2 接种于含适量亚硝酸钠的液体培养基中，在适宜且相同的条件下培养。48 h 后取样，检测亚硝酸钠的含量进行对比。该实验的目的是_。为保证实验结论的准确，该实验还应补充设置_，为防止乳酸菌产生的酸性物质对实验结果造成影响，可以在培养基中加入_。答案 (1)无氧 玫瑰红 (2)增加乳酸菌菌种的数量 稀释涂布平板 B (3)比较乳酸菌L1、L 2降解亚硝酸盐(亚硝酸钠)的能力大小 空白对照组 (磷酸盐等)缓冲物质解析 (1)乳酸菌在无氧条件下
16、进行无氧呼吸产生乳酸。测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与 N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(2)陈年泡菜液中含有乳酸菌。可见，为了缩短家里制作泡菜的时间，在冷却的盐水中加入少量陈年泡菜液的目的是增加乳酸菌菌种的数量。要测定泡菜液中乳酸菌的数量，可以用抽6样检测法或稀释涂布平板法。根据培养的效果图可以判断：获得图 A 效果的接种方法是平板划线法，获得图 B 效果的接种方法是稀释涂布平板法。(3)泡菜中亚硝酸盐会在乳酸菌的作用下有所降解。在适宜且相同的条件下，将从泡菜液中分离的两种乳酸菌 L1和 L2 接种于含适量亚硝酸钠的液体培养基中培
17、养 48 h 后取样，检测亚硝酸钠的含量进行对比，其目的是比较乳酸菌 L1、L 2降解亚硝酸盐(亚硝酸钠)的能力大小。为保证实验结论的准确，该实验还应补充设置不接种乳酸菌的空白对照组。为防止乳酸菌产生的酸性物质对实验结果造成影响，可以在培养基中加入磷酸盐等缓冲物质。7某植物园中种植的有菊花、玫瑰等花卉，还有葡萄、橘子等水果，其中玫瑰、橘子都可以作为植物芳香油提取的原料。请回答下列问题：(1)植物芳香油的提取方法有_、压榨法和_等。具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)玫瑰精油适合用_提取，其理由是玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、易溶于有机溶剂、化学性质稳定的特点。蒸馏时收集的蒸馏液不
18、是纯的玫瑰精油，而是_。经冷凝管冷却后加入 NaCl，混合物又会重新分出_层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会减少，原因是_。(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用_法提取橘皮精油，其中将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡的目的是_。答案 (1)蒸馏法 萃取法 (2)水蒸气蒸馏法 油水混合物 油 部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失(3)压榨 防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率解析 (1)植物芳香油的提取方法有蒸馏法、压榨法和萃取法等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。(2)玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、易溶于有机溶剂、化学性质稳定的特点，适合用水蒸气蒸馏法提取。蒸馏时
19、收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油，而是油水混合物。经冷凝管冷却后加入 NaCl，混合物又会重新分出油层和水层。如果蒸馏过程中不进行冷却，由于部分玫瑰精油会随水蒸气挥发而流失，则精油提取量会减少。(3)橘皮精油的提取原料是橘皮，但橘皮易焦糊，宜采用压榨法提取橘皮精油，其中将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，其目的是防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。8(2018青岛高三质检)胡萝卜素作为一种重要的天然色素在人们的日常生活中有着广泛的应用。胡萝卜素可以通过微生物发酵的方法获得。研究小组尝试用橙色粘球菌生产胡萝卜素，请回答下列问题：(1)从富含有机质的土壤中取样后，要进行选择培养，其目的是_。(2)用平板划线法
20、纯化橙色粘球菌，通常使用的划线工具是_，其灭菌方法是_。某个平板共划线 5 个区域，则该过程中需要从试管中沾取 _次7菌液。培养一段时间后，挑取平板上形状、大小和隆起度等一致的、橙黄色的_进行重复培养，直到分离出单一菌株。(3)用萃取法从该微生物菌体中提取胡萝卜素时，应采用_加热的方法。加热时需安装冷凝回流装置，其目的是防止_。(4)鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时，通常采用_法，该方法也可用于分离色素，其原理是_。答案 (1)增加橙色粘球菌浓度 (2)接种环 灼烧灭菌 1 菌落 (3)水浴 有机溶剂挥发 (4)纸层析 不同色素在有机溶剂中的溶解度不同解析 (1)从富含有机质的土壤中取样后，要进
21、行选择培养，以增加橙色粘球菌浓度。(2)平板划线法常用的接种工具是接种环，一般用灼烧灭菌的方法灭菌。平板划线法每一次划线都是从上一次划线的末端开始的，所以无论划过多少次线，都只需要从试管中沾取 1次菌液。培养一段时间后，挑取平板上形状、大小和隆起度等一致的、橙黄色的菌落进行重复培养，直到分离出单一菌株。(3)用萃取法从该微生物菌体中提取胡萝卜素时，应该采用水浴加热的方法；加热时需安装冷凝回流装置，以防止有机溶剂挥发。(4)鉴定胡萝卜素常用纸层析法，其原理是不同色素在有机溶剂中的溶解度不同。9下图为“DNA 的粗提取与鉴定”实验装置，请据图回答下列问题：(1)该实验依据的原理是_。ADNA 在
22、NaCl 溶液中的溶解度随 NaCl 溶液浓度的不同而不同B利用 DNA 不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的 DNACDNA 是大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂D在沸水浴中 DNA 遇二苯胺会出现蓝色反应(2)在图 A 所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_。通过图 B 所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入 2 mol/L 的 NaCl 溶液的目的是_；图 C 所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。(3)鉴定 DNA 的方法是向溶有 DNA 丝状物的试管中加入_试剂，混合均匀后，将试管8置于沸水中加热 5 min，冷却后可观察到溶液呈_；也可取少许 DNA 丝状物置于载玻片
23、上，滴一滴_溶液，片刻后用水冲洗，可见丝状物被染成_。答案 (1)ABD (2)使血细胞破裂 使滤液中的 DNA 溶于浓盐溶液 降低盐溶液的浓度，使DNA 析出 (3)二苯胺 蓝色 甲基绿 绿色解析 图 A、B、C 所示为本实验的三个关键步骤。图 A 通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而导致最终破裂，并释放出胞内物。图 B 通过纱布过滤使血细胞释放出的 DNA 滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入 2 mol/L 的 NaCl 溶液使 DNA 溶解。图 C 在 DNA 浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的 NaCl 浓度降至
24、较低，由于 DNA 在较低浓度的 NaCl 溶液中溶解度很低(在 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中溶解度最低，浓度再变小则 DNA 溶解度将增大)，使 DNA 低渗析出，经过滤等手段可以收集到 DNA。10(2018张家界高三三模)胡萝卜素是一种天然色素类食品添加剂，图 1 是获取胡萝卜素的两种操作流程；图 2 是样品层析结果与 胡萝卜素标准样品的比对结果图。回答下列问题：(1)进行筛选酵母菌 R 前，需对酵母菌 R 进行选择培养，选择培养用液体培养基的目的是_。(2)筛选酵母菌 R 时，可使用_法接种，通过观察单菌落的_来区分出酵母菌 R。(3)图 1 中，干燥过程应控制好温度和干
25、燥时间，目的是_；萃取过程中宜采用水浴加热，原因是_。(4)图中 A 过程表示过滤，获得的滤液是_。(5)纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜。图 2 中色带_(填“” “”或“”)为 胡萝卜素，理由是_。答案 (1)获得大量菌体(有利于酵母菌的大量繁殖) (2)平板划线或稀释涂布平板 形状、9颜色和隆起度 (3)防止胡萝卜素的分解 有机溶剂一般都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸 (4)含有胡萝卜素等的萃取剂 (5) 标准样品是 胡萝卜素，相同色素在滤纸条上的扩散速率相同解析 胡萝卜素的提取流程为胡萝卜粉碎干燥萃取过滤浓缩胡萝卜素鉴定，因此图 1 中的 A 表示的是过滤；提取的胡萝卜素
26、粗品用纸层析法进行鉴定，图 2 色素带与标准样品比对，应该是 胡萝卜素。(1)液体培养基有利于酵母菌的大量繁殖，以获得更多的酵母菌，因此对酵母菌 R 进行选择培养，用液体培养基。(2)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；可以通过观察单菌落的形状、颜色和隆起度来区分出酵母菌 R。(3)为了防止胡萝卜素的分解，干燥过程应控制好温度和干燥时间；由于有机溶剂一般都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸，因此萃取过程中宜采用水浴加热。(4)根据以上分析可知，图中 A 过程表示过滤，则获得的滤液是含有胡萝卜素等的萃取剂。(5)由于标准样品是 胡萝卜素，而相同色素在滤纸条上的扩散速率相同，因此图 2 中色带为 胡萝卜素。
