階段檢測卷(十)A生物技術實踐(時間:45分鐘,分值:100分)考查范圍:生物技術實踐非選擇題(本大題共7小題,共100分)1.(10分)釀酒和制醋是最古老的生物技術之一,下圖是制作果酒、果醋的簡易流程圖,請回答下列問題。(1)葡萄用水洗凈后,需在溶液中浸泡約5 min。(2)用多功能榨汁機完成B步驟時,以低速而不是高速將葡萄打成漿狀,原因是。(3)在步驟C中,需要先將葡萄漿放入發(fā)酵瓶中,裝量不要超過,瓶上加塞,塞上有孔,孔中插入含水的彎曲玻璃管,其作用是。(4)下列有關果酒和果醋發(fā)酵的敘述,正確的是()A.參與發(fā)酵的微生物都含有細胞壁B.都不需要通入無菌空氣C.發(fā)酵過程中pH都會上升D.果醋發(fā)酵時,通氣所用的直角玻璃管一端應埋在鋸末中答案(1)高錳酸鉀(2)以免將籽打碎(3)2/3既能排氣又能防止O2進入及空氣中雜菌污染(至少答出兩點)(4)A解析(1)葡萄用高錳酸鉀溶液浸泡,可防止雜菌污染。(2)榨汁過程中,低速打漿防止葡萄籽打碎。(3)葡萄漿裝瓶不要超過瓶子體積的2/3,瓶塞上彎曲的玻璃管既能防止O2進入,又能將發(fā)酵產生的CO2排出,還能防止空氣中雜菌的污染。(4)果酒制作要隔絕空氣,果醋制作需要通入無菌空氣。果酒發(fā)酵的微生物主要是酵母菌,果醋發(fā)酵的微生物主要是醋桿菌,它們都有細胞壁,它們的發(fā)酵產物都會使培養(yǎng)液pH下降。果醋發(fā)酵時,通氣所用的直角玻璃管一端要升至鋸末之上。2.(10分)空氣中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。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(yǎng)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(yǎng)一段時間,統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問題。(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于。若要完成步驟,該培養(yǎng)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(shù)為36個/平板,而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落,這種結果說明在此次調查中出現(xiàn)了現(xiàn)象。若將30(即36-6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法(填“正確”或“不正確”)。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)污染不正確解析(1)培養(yǎng)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(yǎng)所采用的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基,故題中X應是瓊脂,在培養(yǎng)基中起凝固劑的作用。(2)本實驗是為了了解教室不同高度空氣中微生物的分布情況,所以應選擇在不同的高度放置平板,并使之暴露在空氣中一段時間,以利于空氣中微生物沉附在平板上。(3)空白對照實驗的設計是不暴露在空氣中,不應出現(xiàn)菌落,出現(xiàn)了菌落說明在此次實驗中平板被污染。用實驗組獲取的菌落的平均值減去污染產生的菌落數(shù),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(shù)據(jù)。3.(14分)以野生菊花為材料進行的組織培養(yǎng)步驟如圖所示:制備MS培養(yǎng)基X愈傷組織生芽生根Y定值請回答下列問題。(1)按照菊花的需求量,MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和組成。MS培養(yǎng)基含有十幾種化合物,配制不方便,也難以稱量準確,可將培養(yǎng)基中的各種成分擴大510倍分別稱量,配成,用時稀釋。(2)X中的野生菊花一般選擇。A.開過花的老枝B.未開花植株的莖上部新萌生的側枝C.正在開花的枝條D.任何枝條均可(3)野生菊花外植體在接種前要用溶液進行表面消毒。(4)過程A在無菌的條件下把消毒后的野生菊花外植體接種在三角瓶的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的溫度和光照,使之產生愈傷組織。過程B要在培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),使之長出較多的叢狀苗。植物組織培養(yǎng)實驗用人工合成的植物生長調節(jié)劑,而不用植物中存在的天然激素的原因是。(5)步驟圖中的Y表示,再移植到土中培養(yǎng)(定植),即可長成植株并開花。答案(1)有機成分母液(2)B(3)70%的乙醇和5%的次氯酸鈉(4)發(fā)芽人工合成的植物生長調節(jié)劑在植物中沒有相應的分解酶,作用時間長,作用效果明顯(意思合理即可)(5)移栽鍛煉解析(1)按照菊花的需求量,MS培養(yǎng)基由大量元素、微量元素和有機成分組成。MS培養(yǎng)基含有十幾種化合物,配制不方便,也難以稱量準確,可將培養(yǎng)基中的各種成分擴大510倍分別稱量,配成母液,用時稀釋。(2)植物組織培養(yǎng)所用材料一般選擇全能性容易表達的材料,如幼嫩枝條,故選B項。(3)野生菊花外植體在接種前要用70%的乙醇和5%的次氯酸鈉溶液進行表面消毒。(4)過程A在無菌的條件下把消毒后的野生菊花外植體接種在三角瓶的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的溫度和光照,使之形成愈傷組織。過程B要在發(fā)芽培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),使之長出較多的叢狀苗。植物組織培養(yǎng)實驗用人工合成的植物生長調節(jié)劑,而不用植物中存在的天然激素的原因是人工合成的植物生長調節(jié)劑在植物中沒有相應的分解酶,作用時間長,作用效果明顯。(5)步驟圖中的Y表示移栽鍛煉,等苗健壯后,再移植到土中培養(yǎng)(定植),即可長成植株并開花。4.(12分)脲酶是催化尿素分解的特異性水解酶。該酶主要從刀豆等豆科植物中提取,現(xiàn)被廣泛應用于尿素廢水的凈化過程。請分析回答以下問題。(1)脲酶可以催化尿素分解為,其中堿性物質可以使酚紅指示劑變?yōu)椤?2)為了提高脲酶的利用效率,可以采用固定化酶技術將其固定。酶的固定化方法有吸附法、共價偶聯(lián)法、包埋法和。(3)實驗室中可以采用吸附法將該酶制成固定化酶柱,讓尿素廢水過柱前,先用10倍體積的蒸餾水洗滌酶柱,目的是。(4)脲酶除了從植物中獲取外,還可以來源于土壤中的微生物。為了從土壤中分離以尿素為氮源的微生物,采用的分離方法操作最簡便的是。下列有關該分離方法的操作敘述錯誤的是。A.必須使用固體培養(yǎng)基B.必須在酒精燈火焰旁接種C.必須將接種后的培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)D.必須將接種前的培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基、土壤懸浮液等進行滅菌處理答案(1)NH3和CO2紅色(2)交聯(lián)法(3)除去未吸附的游離脲酶(4)劃線分離法D解析(1)脲酶可以催化尿素分解為NH3和CO2,其中堿性物質可以使酚紅指示劑變?yōu)榧t色。(2)酶的固定化方法有吸附法、共價偶聯(lián)法、包埋法和交聯(lián)法。(3)用吸附法將脲酶制成固定化酶柱,讓尿素廢水過柱前,先用10倍體積的蒸餾水洗滌酶柱,目的是除去未吸附的游離脲酶。(4)從土壤中分離以尿素為氮源的微生物,操作最簡便的分離方法是劃線分離法。分離微生物必須使用固體培養(yǎng)基,應在酒精燈火焰旁接種,應將接種后的培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng),必須將接種前的培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基等進行滅菌處理,土壤懸浮液不能做滅菌處理。5.(18分)在保持傳統(tǒng)發(fā)酵產品風味的前提下,研究人工接種對泡菜發(fā)酵速度、亞硝酸鹽含量及品質的影響。請回答下列問題。(1)自然發(fā)酵時,為了縮短制作時間,有人會在冷卻后的鹽水中加入少量陳泡菜液,加入陳泡菜液的作用是。從開始制作到泡菜品質最佳這段時間內,泡菜液逐漸變酸,這段時間內泡菜壇中乳酸菌的消長規(guī)律是。A.不斷增多B.不斷減少C.先增多后減少D.先減少后增多(2)對乳酸菌進行分離與培養(yǎng)時,下列敘述正確的是。A.在酒精燈火焰旁進行倒平板或接種操作屬于無菌操作B.所有的器皿包括培養(yǎng)皿、刀具和鑷子等只需進行消毒處理C.泡菜制作過程中放入蒜瓣、生姜等香辛料的主要作用是殺滅雜菌D.使用高壓鍋滅菌,則通電后開始記錄滅菌時間(3)下圖表示。據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,自然發(fā)酵時,與第2天相比,第6天后的泡菜更適合食用,因為后者。(4)亞硝酸鹽的含量可采用法定量檢測,其中要利用亞硝酸鈉標準溶液建立標準曲線,其橫坐標為亞硝酸鈉質量,縱坐標為。某研究小組得到一株“優(yōu)選”乳酸菌(其產生的亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌產生的高5倍),可推測與普通乳酸菌相比,用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜的過程中亞硝酸鹽含量。答案(1)增加乳酸菌的數(shù)量A(2)A(3)人工接種對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響亞硝酸鹽含量更低(4)光電比色光密度值較低解析(1)加入少量陳泡菜液,相當于接種了已經擴增的發(fā)酵菌,即增加乳酸菌數(shù)量。從開始制作到泡菜品質最佳這段時間內,乳酸菌數(shù)量應該不斷增多。(2)在酒精燈火焰旁進行倒平板或接種操作屬于無菌操作,A項正確;所有的器皿包括培養(yǎng)皿、刀具和鑷子等都要進行滅菌處理,B項錯誤;加入香辛料的主要作用是調味,C項錯誤;使用高壓鍋滅菌時,應達到所設置的壓力時才開始計時,D項錯誤。(3)由題圖可知,該圖表示人工接種對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響。由圖可知,自然發(fā)酵時,與第2天相比,第6天后的泡菜更適于食用,這是因為后者亞硝酸鹽含量更低。(4)亞硝酸鹽的含量可采用光電比色法定量檢測,其中要利用亞硝酸鈉標準溶液建立標準曲線,其橫坐標為亞硝酸鈉質量,縱坐標為光密度值;亞硝酸鹽還原酶可將亞硝酸鹽降解為NO或NH3,由于“優(yōu)選”乳酸菌產生的亞硝酸鹽還原酶活力比普通乳酸菌產生的高5倍,所以用“優(yōu)選”乳酸菌制作泡菜過程中亞硝酸鹽含量較低。6.(20分)(2018浙江紹興一中模擬)固定化酶是從20世紀60年代迅速發(fā)展起來的一種技術。東北農業(yè)大學科研人員利用雙重固定法,即采用戊二醛作交聯(lián)劑(使酶相互連接),海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶,研究固定化酶的性質,并對其最佳固定條件進行了探究。下圖顯示的是部分研究結果(注:酶活力為固定化酶催化化學反應的總效率,包括酶活性和酶的數(shù)量),分析并回答下列問題。(1)固定化酶技術是將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質上,使酶既能與接觸,又能與分離,同時還能被。常見的酶固定化的方法有多種,如對本題的小麥酯酶使用了和,在“-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測”這一實驗中,將-淀粉酶固定在石英砂上,使用了下圖中的。(2)從對溫度變化適應性和應用范圍的角度分析,由甲圖所示結果可以得出的結論是。(3)乙圖曲線表明濃度為的海藻酸鈉包埋效果最好,當海藻酸鈉濃度較低時,酶活力較低的原因是。(4)固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降,由丙圖可知,固定化酶一般重復使用次后,酶活力明顯下降。答案(1)底物(或反應物)產物反復利用交聯(lián)法包埋法(2)固定化酯酶的應用范圍較廣(3)3%海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密,酶分子容易漏出,使酶數(shù)量不足(4)3解析(1)固定化酶技術是將水溶性的酶用物理或化學的方法固定在某種介質上,使酶既能與底物接觸,又能與產物分離,還可以被反復利用。從題干中可知,采用戊二醛作交聯(lián)劑,海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶,因而使用了交聯(lián)法和包埋法來固定小麥酯酶。將-淀粉酶固定在石英砂上,屬于吸附法,圖分別表示交聯(lián)法、包埋法和吸附法。(2)從甲圖中看出,當溫度超過45 時,游離酯酶的活力比固定化酯酶活力下降得快,所以固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化的適應性更強,應用范圍較廣泛。(3)從乙圖可以看出,用濃度為3%的海藻酸鈉包埋時,酶活力最高,此濃度時包埋效果最好。(4)由丙圖可知,固定化酶一般重復使用3次之后,酶活力明顯下降。7.(16分)生物技術實踐的實驗中,需對微生物進行一定的處理,請回答下列相關問題。(1)在含哺乳動物排泄物的土壤中有較多含脲酶的細菌,在無菌條件下,將土樣與混合,制成不同稀釋度的細胞懸液,進行涂布分離。制備以尿素為氮源的培養(yǎng)基平板時,下列操作不是必需的是。A.高壓蒸汽滅菌法B.過濾滅菌C.對蒸餾水滅菌D.加瓊脂糖(2)用葡萄制作葡萄酒時,放入發(fā)酵瓶前的酵母懸液的制作方法是用將適量干酵母溶解成糊狀;加入極少量蔗糖,目的是。(3)用果酒制果醋時,一定體積的酒水混合物和醋化醋桿菌附著在鋸末上時,發(fā)酵瓶中幾乎沒有游離的液體存在,通入空氣并發(fā)酵約48 h后,會流出酸性液體,原因是(請用反應式表示)。(4)大腸桿菌、醋化醋桿菌進行擴大培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中相同的成分是蛋白胨、酵母提取物和,都用搖床振搖培養(yǎng)的目的是。答案(1)無菌水C(2)小于40 的溫水使酵母迅速發(fā)生作用(3)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O(4)水提供氧氣和與營養(yǎng)物質充分接觸解析(1)要進行稀釋涂布平板法分離細菌,需在無菌條件下,將土樣與無菌水混合,制成不同稀釋度的細胞懸液;制備以尿素為氮源的培養(yǎng)基平板時,采用的滅菌方法有高壓蒸汽滅菌法、G6玻璃漏斗過濾法,加瓊脂糖可制成固體培養(yǎng)基,對蒸餾水不需滅菌,因此,C項操作不是必需的。(2)用葡萄制作葡萄酒時,放入發(fā)酵瓶前的酵母懸液的制作方法是用小于40 的溫水將適量干酵母溶解成糊狀;加入極少量蔗糖的目的是使酵母迅速發(fā)生作用。(3)用果酒制果醋時,通入空氣并發(fā)酵約48 h后,醋桿菌可將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿?簡化的反應式見答案),此過程中有水和醋酸生成,所以會流出酸性液體。(4)大腸桿菌、醋化醋桿菌進行擴大培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中相同的成分是蛋白胨、酵母提取物和水,都用搖床振搖培養(yǎng)的目的是提供氧氣和與營養(yǎng)物質充分接觸。