2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題八 生物技術(shù)實踐 綜合評估1.生活飲用水已經(jīng)過沉淀、過濾、加氯消毒等處理,含微生物很少,但當(dāng)其水源不潔或處理達不到要求時,仍然會含相當(dāng)量的微生物甚至含有致病性微生物;供水管道破損及二次供水等環(huán)節(jié)也可能導(dǎo)致生活飲用水的污染。因此生活飲用水的微生物安全性日常檢測是很重要的。我國生活飲用水水質(zhì)標準(GB574985)中規(guī)定生活飲用水中細菌總數(shù)不得大于100個/mL,總大腸菌群不得大于1個/L。(1)檢驗大腸桿菌的含量時,通常將水樣進行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進行培養(yǎng),記錄菌落數(shù)量,這種方法稱為 。(2)用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要設(shè)置對照組?,為什么?。(3)如分別取0.1 mL已稀釋102倍的水樣分別涂布到四個瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進行培養(yǎng),培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為161、155、158、170,則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為。(4)純化大腸桿菌時使用的培養(yǎng)基一般用法滅菌,(填“可”或“不可”)用加入抗生素的方法防止雜菌感染。解析:檢測微生物含量時,先將其進行梯度稀釋,后將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面,培養(yǎng)后通過計數(shù)多個平板菌落數(shù),然后求平均值,該方法叫稀釋涂布平板法,此方法需要設(shè)置空白對照組,以排除培養(yǎng)基是否被污染。此題的平均值為(161+155+158+170)40.1102103=1.61108(個/L)?？股貢种拼竽c桿菌生長繁殖,故不可用抗生素防止雜菌感染。答案:(1)稀釋涂布平板法(2)需要因為需要判斷培養(yǎng)基是否被污染(3)1.61108(4)高壓蒸汽滅菌不可2.下面是某同學(xué)制作果酒和果醋的實驗流程圖以及預(yù)分離土壤中能分解尿素的細菌的培養(yǎng)基配方,請回答有關(guān)問題。KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O1.4 g2.1 g0.2 g蛋白胨葡萄糖尿素瓊脂1.0 g10.0 g1.0 g15.0 g預(yù)分離土壤中能分解尿素的細菌的培養(yǎng)基配方(1)果酒、果醋制作流程圖中方框內(nèi)應(yīng)該填寫的實驗步驟是,此步驟中起主要作用的微生物是,其發(fā)酵時(填“需要”或“不需要”)氧氣,適宜的發(fā)酵溫度范圍是。(2)根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷,該同學(xué)能否分離出土壤中分解尿素的細菌?(填“能”或“不能”),原因是 。(3)如果想進一步對初步篩選得到的菌株進行純化并計數(shù),可采用的接種方法是 。解析:(1)制作果酒和果醋的實驗流程如下:挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵果酒果醋據(jù)此可知圖中方框內(nèi)應(yīng)該填寫的實驗步驟是醋酸發(fā)酵(或果醋發(fā)酵),此步驟中起主要作用的微生物是醋酸菌。醋酸菌是一種好氧細菌,其發(fā)酵時需要氧氣。醋酸菌的最適生長溫度為3035 ,所以3035 是醋酸發(fā)酵的適宜的發(fā)酵溫度范圍。(2)培養(yǎng)基配方中的氮源除了尿素外,還有蛋白胨,由于尿素不是唯一的氮源,因此不能分離出只以尿素為唯一氮源的土壤中分解尿素的細菌。(3)欲對初步篩選得到的菌株進行純化并計數(shù),可采用的接種方法為稀釋涂布平板法。答案:(1)醋酸發(fā)酵(或果醋發(fā)酵)醋酸菌需要3035 (2)不能培養(yǎng)基還含蛋白胨做氮源(尿素不是唯一氮源),不能選擇出只以尿素為氮源的細菌(3)稀釋涂布平板法3.胡蘿卜素不僅可以用來治療缺乏VA的疾病,還可以廣泛用作食品、飲料等的添加劑,近年發(fā)現(xiàn)天然胡蘿卜素具有使癌變細胞恢復(fù)成正常細胞的功能,所以市場需求量大,經(jīng)濟效益高。某工廠利用細胞培養(yǎng)來提取胡蘿卜素,過程如下圖所示。據(jù)此回答下列問題: 胡蘿卜韌皮部切塊愈傷組織單細胞或小細胞團細胞培養(yǎng)物培養(yǎng)物干粉胡蘿卜素(1)胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)后能產(chǎn)生胡蘿卜素的原因是它具有,誘導(dǎo)形成愈傷組織的過程叫,該過程需添加的激素有 。(2)培養(yǎng)幾天后發(fā)現(xiàn)少數(shù)培養(yǎng)基感染雜菌,原因可能是,雜菌和培養(yǎng)細胞之間的關(guān)系是。(3)從胡蘿卜中提取胡蘿卜素,常用的萃取劑是,加熱提取過程中,應(yīng)嚴格控制,原因是 。(4)提取的胡蘿卜素可通過法進行鑒定,在鑒定過程中需用對照。解析:(1)胡蘿卜韌皮部細胞含有該生物一整套的遺傳物質(zhì),包括產(chǎn)生胡蘿卜素的有關(guān)基因。因此利用韌皮部細胞培養(yǎng)后得到的細胞團能產(chǎn)生胡蘿卜素;植物組織培養(yǎng)時,脫分化形成愈傷組織,需要添加的植物激素有細胞分裂素和生長素。(2)如果培養(yǎng)基感染雜菌說明培養(yǎng)基滅菌不徹底或培養(yǎng)時沒有嚴格進行無菌操作;雜菌能利用營養(yǎng)物質(zhì)在培養(yǎng)基上大量繁殖,與培養(yǎng)細胞之間競爭營養(yǎng)物質(zhì),因此二者之間的關(guān)系是競爭。(3)胡蘿卜素易溶于石油醚中,并且石油醚不溶于水,因此可以使用石油醚萃取胡蘿卜素;加熱提取過程中,要嚴格控制溫度和時間,當(dāng)溫度過高或時間過長時會引起胡蘿卜素分解。(4)提取的胡蘿卜素可以采用紙層析法進行鑒定,通過與標準樣品的分離結(jié)果進行比較可以得出結(jié)論。答案:(1)產(chǎn)生胡蘿卜素的基因(或全能性)脫分化(或去分化)細胞分裂素和生長素(2)滅菌不徹底或未嚴格進行無菌操作競爭(3)石油醚溫度和時間溫度過高和時間過長會導(dǎo)致胡蘿卜素分解(4)紙層析標準樣品(或標樣)4.圖甲、圖乙和圖丙是生物技術(shù)實踐中的實驗裝置圖和生產(chǎn)工藝流程簡圖,請回答:(1)在生物技術(shù)實踐中,圖甲所示裝置可用于提取(填“橘皮精油”“玫瑰精油”或“胡蘿卜素”)。(2)圖乙是生產(chǎn)果酒的發(fā)酵裝置圖,果酒的發(fā)酵利用的是菌。發(fā)酵過程中關(guān)鍵要控制好哪些條件?。在酒精發(fā)酵旺盛時,醋酸菌不能將果汁中的糖發(fā)酵成醋酸,原因是 。(3)圖丙為櫻桃果酒生產(chǎn)工藝流程簡圖,圖丙中A過程是。櫻桃果酒制作是否成功,發(fā)酵后可在酸性條件下用溶液來鑒定。解析:(1)橘皮精油用壓榨法,胡蘿卜素提取用萃取法,圖甲是蒸餾裝置,應(yīng)是提取玫瑰精油的裝置。(2)由于酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精,故生產(chǎn)果酒使用的微生物是酵母菌;酵母菌的發(fā)酵過程中需要一定的溫度、pH和無氧條件;醋酸菌最適生長溫度為3035 ,同時醋酸菌需要有氧環(huán)境,因此無氧條件下不能產(chǎn)生醋酸。(3)果酒制作時,選料后要進行沖洗(除梗)后才能進行壓榨過濾;鑒定酒精所用試劑是酸性條件下的重鉻酸鉀溶液。答案:(1)玫瑰精油(2)酵母溫度、pH值和氧氣量醋酸菌最適生長溫度為3035 ,同時醋酸菌需要有氧環(huán)境(3)沖洗(除梗)重鉻酸鉀5.回答有關(guān)微生物和植物組織培養(yǎng)的問題:(1)在生產(chǎn)過程中,發(fā)現(xiàn)葡萄酒變酸,表面觀察到菌膜,造成此現(xiàn)象的生物是。腐乳外部有一層致密的“皮”,這是的匍匐菌絲形成的。制作泡菜時,有時壇內(nèi)會長一層白膜,這是繁殖形成的。(2)微生物的接種方法很多,如平板劃線法、稀釋涂布平板法、斜面接種等方法,雖然這些技術(shù)的操作方法各不相同,但是其核心都是要,來保證培養(yǎng)物的純度。(3)從土壤中分離出分解尿素的細菌之后,對其進一步鑒定,要在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入,如果指示劑變紅,可初步鑒定該種細菌能夠分解尿素。(4)下圖為花粉植株的培育途徑?；ㄋ幹械幕ǚ?胚狀體)(愈傷組織)叢芽生根移栽為了挑選到單核期的花藥,通常選擇的月季花蕾。選擇花藥時一般通過鏡檢確定花粉發(fā)育時期,此時需要對花粉細胞核進行染色,采用的染色劑是,它可以將細胞核染成藍黑色。表示的生理過程是。解析:(1)醋酸菌為好氧型細菌,葡萄酒表面富含氧氣,在表面繁殖形成菌膜,而腐乳外的一層致密的“皮”是毛霉的匍匐菌絲生長形成的,泡菜壇長的一層白膜則為酵母菌繁殖形成的。(2)微生物接種、培養(yǎng)時,為保證培養(yǎng)物的純度,要防止雜菌的污染。(3)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,培養(yǎng)某種細菌,如果pH升高,指示劑變紅,可初步鑒定該種細菌能夠分解尿素。(4)挑選單核期的花藥,通常選擇完全未開放的月季花蕾,用焙花青鉻礬溶液染色,細胞核成藍黑色。圖中為花粉發(fā)育成愈傷組織或胚狀體的生理過程,是脫分化過程。答案:(1)醋酸菌毛霉酵母菌(2)防止雜菌的污染(3)酚紅指示劑(4)完全未開放焙花青鉻礬溶液脫分化6.五年前小明家承包了一大片荒山,購買、種植了無子柑橘苗。今年,無子柑橘喜獲豐收。小明家將無子柑橘一部分銷售;一部分橘瓤制作橘子酒,橘皮用作提取橘皮精油。請對下列問題作出回答:(一)以下是無子柑橘植物組織培養(yǎng)過程示意圖:外植體愈傷組織長出叢芽生根移栽成活(1)判斷愈傷組織是否產(chǎn)生,依據(jù)是看是否產(chǎn)生細胞。(2)植物激素中生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂和分化的關(guān)鍵性激素,在植物組織培養(yǎng)過程中:若先使用細胞分裂素,后使用生長素,實驗結(jié)果是細胞 。當(dāng)同時使用這兩種激素時,生長素用量比細胞分裂素用量的比值(填“高”“低”或“適中”)時,促進愈傷組織的形成。(二)利用橘瓤制作橘子酒過程:橘子去皮橘瓤榨汁接種酒精發(fā)酵橘子酒(3)整個過程要防止雜菌污染,做好消毒、滅菌操作。滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外 。(4)微生物接種最常用的方法是平板劃線法和 。(三)利用橘皮提取橘皮精油具體操作流程:石灰水浸泡漂洗壓榨過濾靜置再次過濾橘皮油(5)步之前對橘皮的處理是。(6)壓榨是個機械加壓過程,要求是既要將原料壓緊,防止原料滑脫,又要。(7)步用過濾。(8)橘皮精油的提取之所以不采用水蒸氣蒸餾法,是因為水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和等問題。解析:(1)判斷愈傷組織需要根據(jù)其細胞特點“排列疏松、無定形、高度液泡化的薄壁”進行。(2)若先使用細胞分裂素,后使用生長素,結(jié)果是細胞既分裂也分化。有利于促進愈傷組織形成的生長素用量和細胞分裂素用量的比值應(yīng)適中。(3)滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有微生物,包括芽孢和孢子。(4)微生物接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(5)利用橘皮提取橘皮精油的過程中,用石灰水浸泡橘皮之前要先干燥去水。(6)壓榨是個機械加壓過程,要求是既要將原料壓緊,防止原料滑脫,又要將油分擠壓出來。(7)過濾需要用濾紙。(8)橘皮精油的提取之所以不采用水蒸氣蒸餾法,是因為水中蒸餾會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分部分水解等問題。答案:(1)排列疏松、無定形、高度液泡化的薄壁(2)既分裂也分化適中(3)所有微生物,包括芽孢和孢子(4)稀釋涂布平板法(5)干燥去水(6)將油分擠壓出來(7)濾紙(8)有效成分部分水解7.下圖是生物興趣小組為研究“金河牌酸奶中乳酸菌種類及其耐藥情況”而制定的流程圖。請分析回答:配制細菌培養(yǎng)基并滅菌乳酸菌分離純化乳酸菌耐藥性檢測(1)與酵母菌相比,乳酸菌在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是 ,(填“有”或“無”)染色體。(2)本研究使用的細菌培養(yǎng)基中特別加入了一定量的碳酸鈣,乳酸菌在(生理過程)中產(chǎn)生的乳酸能與不溶性的碳酸鈣生成可溶性的乳酸鈣,從而在菌落周圍形成溶鈣圈。從物理形態(tài)分析,本研究使用的培養(yǎng)基屬于(類型)。(3)在利用高壓蒸汽滅菌鍋對培養(yǎng)基滅菌時,把鍋內(nèi)水加熱煮沸,必須后,將鍋密閉,繼續(xù)加熱以保證鍋內(nèi)氣壓上升,達到121 。滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)適當(dāng)冷卻后,在附近倒平板。(4)請完善“檢測乳酸菌對青霉素、四環(huán)素耐藥性”實驗操作步驟:步驟1:分別取加入三組無菌培養(yǎng)皿中,再加入滅菌并冷卻到50 左右的培養(yǎng)基,立即混勻,靜置凝固成平板。步驟2:向三組培養(yǎng)基中分別接種待檢測的乳酸菌菌種。步驟3:將接種后的三組培養(yǎng)基和一個都置于適宜溫度等條件下培養(yǎng)若干天,觀察比較培養(yǎng)基中菌落生長情況。解析:(1)酵母菌屬于真核生物,乳酸菌屬于原核生物,它們的區(qū)別在于乳酸菌細胞內(nèi)沒有核膜包被的細胞核,無染色體。(2)培養(yǎng)基中特別加入了一定量的碳酸鈣,乳酸菌在無氧呼吸中產(chǎn)生的乳酸能與不溶性的碳酸鈣生成可溶性的乳酸鈣,從而在菌落周圍形成溶鈣圈。從物理形態(tài)分析,本研究使用的培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基。(3)在利用高壓蒸汽滅菌鍋對培養(yǎng)基滅菌時,把鍋內(nèi)水加熱煮沸,必須將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除后,將鍋密閉,繼續(xù)加熱以保證鍋內(nèi)氣壓上升,達到121 。滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)適當(dāng)冷卻后,在酒精燈火焰附近倒平板。(4)步驟1:依據(jù)實驗?zāi)康目芍搶嶒灥淖宰兞渴乔嗝顾?、四環(huán)素的有無。因此分別取等量的青霉素、四環(huán)素和無菌水加入三組無菌培養(yǎng)皿中,再加入滅菌并冷卻到50 左右的培養(yǎng)基,立即混勻,靜置凝固成平板。步驟3:將接種后的三組培養(yǎng)基和一個未接種的培養(yǎng)基都置于適宜溫度等條件下培養(yǎng)若干天,觀察比較培養(yǎng)基中菌落生長情況。答案:(1)細胞內(nèi)沒有核膜包被的細胞核(或“沒有核膜”)無(2)無氧呼吸固體培養(yǎng)基(3)將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除酒精燈火焰(4)步驟1:等量的青霉素、四環(huán)素和無菌水步驟3:未接種的培養(yǎng)基